CN105098334B - 一种移动终端和移动终端天线结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动终端和移动终端天线结构，移动终端天线结构包括天线本体，所述天线本体包括馈电点、接地点、第一馈电长分支和第一接地长分支；所述第一馈电长分支的一端连接馈电点，另一端悬空设置；所述第一接地长分支一端悬空设置；所述第一馈电长分支与第一接地长分支上下设置。在天线本体构成的空间内，所述第一馈电长分支生成的近960MHz与第一接地长分支生成的近700MHz叠加，实现将低频的带宽扩展到700‑960MHz；进一步的，实现了7mm的小净空，能够更好的满足超薄终端设备的需求；同时，其结构简单，装配、调试便捷，具备更快速的传输速率和更高的传输质量，能够很好的支持LTE技术。

Description

一种移动终端和移动终端天线结构

技术领域

本发明涉及天线领域，具体的说是一种移动终端和移动终端天线结构。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，LTE(Long Term Evolution)技术应运而生，其更快速的传输速率和更高的传输质量使得越来越多的终端设备开始支持LTE。但LTE技术对天线带宽的要求为低频699MHz-960MHz、高频1710MHz-2700MHz。而目前通信主流的带宽是824MHz-960MHz、1710MHz-2700MHz，因此天线技术也面临着巨大的挑战。伴随着移动终端越来越轻薄，使得天线的设计空间也越来越小，小净空区域低支架的天线设计已然成为主流，且其设计难度也大大增加。所谓净空区域为移动终端的天线区域不布地的大小，在天线设计时，都需要留有净空区域，否则将影响移动终端全方向性的接收天线的信号。

申请号为201210572892.3的专利申请文件，公开了一种低剖面移动终端天线，其天线本体包括第一天线本体和第二天线本体；第一天线本体包括依次连接的馈电分支、第一长分支、第二短分支、第三长分支和第一接地分支；第二天线本体包括第二接地分支和第四分支；该专利的天线为Loop形式，需要同时工作在一个馈电点和一个回地点上(即附图1中的接地分支206和馈电分支207必须相连接)，工作在1/2波长，其天线长度为Monopole天线长度的两倍，占用空间较大，其带宽的低频区域和高频区域基于天线长度也将受到影响，很难达到要求。

因此，有必要提供一种能够解决上述问题的一种移动终端和移动终端天线结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种移动终端和移动终端天线结构，实现Monopole形天线低频带宽的扩展。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种移动终端天线结构，包括天线本体，所述天线本体包括馈电点、接地点、第一馈电长分支和第一接地长分支；所述第一馈电长分支的一端连接馈电点，另一端悬空设置；所述第一接地长分支一端悬空设置；所述第一馈电长分支与第一接地长分支上下设置。

本发明采用的另一个技术方案：

一种移动终端，包括上述技术方案中的移动终端天线结构。

本发明的有益效果在于：区别于现有技术的移动终端天线结构净空区域大，占用空间大，低频带宽很难满足要求的不足。本发明提供一种Monopole形式移动终端天线结构，通过由馈电点延伸出的第一馈电长分支与由接地点延伸而出的第一接地长分支上下设置，在天线本体构成的空间内，所述第一馈电长分支生成的近960MHz与第一接地长分支生成的近700MHz叠加，实现将低频的带宽扩展到700-960MHz；进一步的，还能通过调整第一馈电长分支和第一接地长分支的长度来实现调谐低频阻抗。

附图说明

图1为现有技术的一种Loop形式天线的结构示意图；

图2为本发明一种移动终端天线结构的结构示意图；

图3为本发明一具体实施方式一种移动终端天线结构的结构示意图；

图4为本发明带有U型双层支架的移动终端天线结构示意图；

图5为本发明带有U型双层支架的移动终端天线结构的侧视图结构图；

图6为本发明一种移动终端天线结构的净空距离示意图；

图7为本发明一种移动终端天线结构在实际调试过程中天线回拨损耗数据图；

图8为本发明一种移动终端天线结构在实际调试过程中的效率数据示意图。

标号说明：

1、PCB板；2、天线本体；3、馈电点；4、接地点；5、第一馈电长分支；

6、第一接地长分支；7、第二馈电短分支；8、第三馈电长分支；

9、U型双层支架；10、第二接地短分支；206、接地分支；207、馈电分支。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：通过由馈电点延伸出的第一馈电长分支与由接地点延伸而出的第一接地长分支上下设置，在天线本体构成的空间内，所述第一馈电长分支生成的近960MHz与第一接地长分支生成的近700MHz叠加，实现将低频的带宽扩展到700-960MHz。

请参照图2，本发明提供一种移动终端天线结构，包括天线本体2，所述天线本体2包括馈电点3、接地点4、第一馈电长分支5和第一接地长分支6；所述第一馈电长分支5的一端连接馈电点3，另一端悬空设置；所述第一接地长分支6的一端悬空设置；所述第一馈电长分支5与第一接地长分支6上下设置。进一步的，所述天线本体2通过馈电点3和接地点4与PCB板1连接，所述第一馈电长分支5和所述第一接地长分支6与所述PCB板1边缘基本平行；所述第一馈电长分支5与PCB板1的一个表面基本处于同一水平面，所述第一接地长分支6的悬空端间隔距离的设置在所述第一馈电长分支5的上方。

由上述描述可知，所述第一馈电长分支5与PCB板1设置在同一水平面，创建了第一个低频谐振；所述第一接地长分支6间隔一定距离设置在第一馈电长分支5的上方，创建第二个低频谐振，能够与第一馈电长分支5生成的第一低频谐振充分叠加，拓展低频的带宽。

请参阅图3，进一步的，所述天线本体2还包括第二馈电短分支7和第三馈电长分支8；所述第二馈电短分支7的一端连接所述第一馈电长分支5，另一端悬空设置；所述第三馈电长分支8的一端连接所述馈电点3，另一端靠近所述第一接地长分支6。

由上述描述可知，所述天线本体2由第三馈电长分支8生成近1.71GHz的第一高频谐振，由所述第二馈电短分支7生成近2.5GHz的第二高频谐振，由第一接地长分支6倍频出近2GHz的第三高频谐振；通过所述第三馈电长分支8、第二馈电短分支7、第一接地长分支6共同构成1710-2700MHz的高频带宽，以实现LTE技术对天线带宽的高频要求。

进一步的，所述第一馈电长分支5为L型，所述L型的短臂连接所述馈电点3；所述第二馈电短分支7垂直所述L型的长臂，并向PCB板1方向延伸设置。

进一步的，所述第一馈电长分支5为L型，所述L型的短臂连接所述馈电点3，所述第二馈电短分支7垂直所述L型的短臂。

由上述描述可知，所述第二馈电端分支可以与L型第一馈电长分支5的长臂或者短臂垂直，在如今天线本体2设计空间越来越小的情况下，其结构设置仍然能够生成够高的第二高频谐振，充分满足天线支架的带宽设计要求。

请参阅图4和图5，进一步的，还包括U型双层支架9，所述U型双层支架9开口朝向所述PCB板1，且支架的底层与PCB板1连接；所述天线本体2贴合设置在所述U型双层支架9的内壁；

所述馈电点3、接地点4、第一馈电长分支5和第二馈电短分支7设置在所述U型双层支架9的底层；所述第一接地长分支6与第三馈电长分支8设置在所述U型双层支架9的顶层。

由上述描述可知，本发明的移动终端天线结构，还设有侧放的U型双层支架9，所述天线本体2贴合设置在所述U型双层支架9的内壁，且所述天线本体2仅利用了U型双层支架9的顶层部分和底层部分，结构简单，装配容易，在满足超薄终端设备的需求的同时，又能拓展低频带宽。进一步的，所述U型双层支架9的U型槽深为5-7mm；所述U型双层支架9的底层与顶层间距为4-5mm。

由上述描述可知，所述U型双层支架9的U型槽深为5-7mm，底层和顶层间距为4-5mm，使得天线支架的净空距离减小，解决了小空间下天线设计难的问题，更加符合目前便携设备轻薄的要求。

进一步的，还包括第二接地短分支10，所述第二接地短分支10的一端连接所述接地点4，另一端连接所述第一接地长分支6。

进一步的，所述第二接地短分支10为开口朝向所述馈电点3另一侧的U型结构；所述第一接地长分支6为L型，所述L型的短臂与所述第二接地短分支10连接。

由上述描述可知，本发明的天线本体2中所述接地点4延伸出的寄生第一接地长分支6创建了近700MHz的第二低频谐振，并倍频出近2GHz的第三高频谐振，而所述第二接地短分支10设置为开口朝向馈电点3另一侧的U型结构，不仅缩小了分支的占用空间，使天线本体2的结构更加紧凑，而且同时又能满足天线的带宽需求。

本发明还提供一种包含上述移动终端天线结构的移动终端。

实施例一

请参阅图2，提供一种移动终端天线结构，可适用于手机、平板或者其他移动终端设备，所述移动终端包括一壳体，壳体内设置有一PCB板1，所述PCB板1上方设有一净空区，所述净空区内设置有天线本体2；所述天线本体2包括馈电点3、接地点4、第一馈电长分支5、第一接地长分支6和第二接地短分支10；所述天线本体2通过馈电点3与PCB板1的馈电端口连接，通过接地点4与PCB板1的接地板连接。

由所述馈电点3向外引伸出窄长的L型所述第一馈电长分支5，所述第一馈电长分支5与PCB板1的一个表面基本位于同一平面，所述第一馈电长分支5的另一端悬空设置，且向接地点4方向延伸。图中所述第二接地分支为U型，可选的，其也可以是直线型、曲线型、L型等，其一端连接所述接地点4，另一端连接L型第一接地长分支6的一短臂端，所述第一接地长分支6的长臂端悬空设置，且向馈电点3方向延伸。所述第二接地分支与第一馈电长分支5基本处于同一平面上，所述第一接地长分支6则与上述平面垂直设置，也就是说，第一接地长分支6的悬空端与第一馈电长分支5的悬空端上下设置，两者不在一个水平面上。

天线结构中所述第二接地短分支10与所述PCB板1之间的距离决定了天线的净空区域大小，距离越大则净空区域越大，过大的净空区域将无法满足如今轻薄终端设备的结构配置需求。因此，本发明中，所述第二接地短分支10与PCB板1之间的距离在5-7mm，即第二接地短分支10的U型侧壁之间的距离为5-7mm；优选7mm。优选的，所述L型所述第一馈电长分支5的短臂长度为37mm；长臂长度为47mm；所述L型第一接地长分支6的长臂长度为94mm。

天线主体的尺寸为220mm*150mm*1mm，基材为FR4(ε＝4.3δ＝0.024)，表面附铜；本发明为Monopole形式天线，其只工作在一个馈电点3上，长度仅为Loop天线长度的二分之一，其每个天线元件工作在其产生的谐振的1/4波长。具体的，通过第一馈电长分支5创建的近960MHz的第一低频谐振和第一接地长分支6创建的近700MHz的第二低频谐振两个谐振模叠加，将低波段拓展到了699-960MHz；实现低频带宽的拓展；进一步的，如图7所示，所述第二接地短分支10的U型侧壁之间的距离为7mm的设置，实现了天线结构7mm的小净空区域，使其更加符合目前便携设备轻薄的要求。

实施例二

请参照图3，本发明的实施例二在实施例一的基础上进一步增加了所述天线本体2第二馈电段分支和第三馈电长分支8。所述第二馈电短分支7垂直所述L型第一馈电长分支5的长臂或者短臂设置，一端悬空；所述第三馈电长分支8由第一直角L型小分支和第二直角L型小分支连接组成；第一直角L型小分支的一端连接馈电点3，一直角臂与PCB板1边缘连接，所述第一直角L型小分支与所述第二接地短分支10处于同一平面；所述第二直角L型小分支的短臂连接第一直角L型小分支，长臂悬空设置，且向接地点4方向延伸，靠近第一接地长分支6悬空的一端。

本实施例在第一馈电长分支5创建的近960MHz的第一低频谐振和第一接地长分支6创建的近700MHz的第二低频谐振两个谐振模进行叠加，实现低波段拓展至699-960MHz的基础上；又能通过第二馈电长分支创建的近1.71GHz的第一高频谐振，第一馈电短分支创建的近2.5GHz的第二高频谐振，以及第一接地长分支6倍频出来的近2GHz的第三个高频谐振三个谐振模获得1710-2690MHz的高波段，实现了全频带宽，能够充分满足LTE技术对天线带宽2G-4G的频段要求。

实施例三

请参照图4和图5，在实施例二的基础上增加了一U型双层支架9。所述U型双层支架9侧放在PCB板1的一侧，且开口朝向所述PCB板1，通过支架的底层与PCB板1连接；所述天线本体2贴合设置在所述U型双层支架9的内壁；

具体的，所述馈电点3、接地点4、第二接地短分支10和第三馈电长分支8的第一直角L型小分支贴合设置在所述U型双层支架9的底层；所述第一馈电长分支5和第二馈电短分支7同样设置在U型双层支架9的底层，但与底层非贴合设置，所述第一馈电长分支5由馈电点3出发，与U型双层支架9的底层呈一定角度斜向上设置，所述第二馈电短分支7同样与支架底层间隔一定距离，以保持第二馈电短分支7的一端能够悬空；

所述L型第一接地长分支6的短臂与所述第二接地短分支10连接的贴合设置在U型双层支架9的槽底，其长臂向所述馈电点3方向延伸的贴合设置在U型双层支架9的顶层，靠近所述第三馈电长分支8悬空的一端。

进一步的，请参阅图6，所述天线结构的所述U型双层支架9的U型槽深为7mm；所述U型双层支架9的底层与顶层间距为5mm；所述U型双层支架9为双面覆铜板，通过第一馈电长分支5创建的近960MHz的第一低频谐振和第一接地长分支6创建的近700MHz的第二低频谐振两个谐振模叠加，将低波段拓展到了699-960MHz；通过第二馈电长分支创建的近1.71GHz的第一高频谐振，第一馈电短分支创建的近2.5GHz的第二高频谐振，以及第一接地长分支6倍频出来的近2GHz的第三个高频谐振三个谐振模获得1710-2690MHz的高波段，实现了全频带宽，满足LTE技术对天线带宽2G-4G的频段要求；进一步的，所述U型双层支架9的U型槽深为7mm的设置，实现了天线结构7mm的小净空区域，使其更加符合目前便携设备轻薄的要求；再进一步的，如图7所示，本实施例的天线结构在实际调试过程中，天线回波损耗均满足小于-5dB的设计需求；如图8所示，为所述天线结构在实际使用过程中的效率数据走向图，由此可见，本实施例的天线结构在实际使用过程中，能够很好的满足移动终端对天线的带宽要求，且具备快速的传输效率和更高的传输质量；最后，所述天线结构依托其U型支架结构，使走线区域只利用了支架的顶层和底层，结构方式简单，调试以及装配方便。

实施例四

本发明的实施例四涉及一种移动终端，例如具有轻薄便携要求的手机、平板、MP3等，所述移动终端包括一壳体，壳体内包括一PCB板1，所述PCB板1上方的净空区设置有前述任一实施例所述的天线结构。

综上所述，本发明提供的一种移动终端天线结构，区别于现有技术净空区域大，占用空间大，低频带宽很难满足要求的不足。本发明提供一种Monopole形式移动终端天线结构，通过由馈电点3延伸出的第一馈电长分支5与由接地点4延伸而出的第一接地长分支6上下设置，在天线本体2构成的空间内，所述第一馈电长分支5生成的近960MHz与第一接地长分支6生成的近700MHz叠加，实现将低频的带宽扩展到700-960MHz；进一步的，实现了7mm的小净空，能够更好的满足超薄终端设备的需求；同时，其结构简单，装配、调试便捷，具备更快速的传输速率和更高的传输质量，能够很好的支持LTE技术。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种移动终端天线结构，包括天线本体，其特征在于，所述天线本体包括馈电点、接地点、第一馈电长分支和第一接地长分支；所述第一馈电长分支的一端连接馈电点，另一端悬空设置；所述第一接地长分支一端悬空设置；所述第一馈电长分支与第一接地长分支上下叠加设置；

还包括U型双层支架，所述馈电点、接地点和第一馈电长分支分别设置在所述U型双层支架的底层；所述第一接地长分支设置在所述U型双层支架的顶层。

2.如权利要求1所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述天线本体通过馈电点和接地点与PCB板连接，所述第一馈电长分支与PCB板的一个表面基本处于同一水平面，所述第一接地长分支的悬空端间隔距离的设置在所述第一馈电长分支的上方。

3.如权利要求2所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述天线本体还包括第二馈电短分支和第三馈电长分支；所述第二馈电短分支的一端连接所述第一馈电长分支，另一端悬空设置；所述第三馈电长分支的一端连接所述馈电点，另一端靠近所述第一接地长分支。

4.如权利要求3所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述第一馈电长分支为L型，所述L型的短臂连接所述馈电点；所述第二馈电短分支垂直所述L型的长臂，并向PCB板方向延伸设置。

5.如权利要求3所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述第一馈电长分支为L型，所述L型的短臂连接所述馈电点，所述第二馈电短分支垂直所述L型的短臂。

6.如权利要求3所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述U型双层支架开口朝向所述PCB板，且支架的底层与PCB板连接；所述天线本体贴合设置在所述U型双层支架的内壁；所述第二馈电短分支设置在所述U型双层支架的底层；所述第三馈电长分支设置在所述U型双层支架的顶层。

7.如权利要求6所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述U型双层支架的U型槽深为5-7mm；所述U型双层支架的底层与顶层间距为4-5mm。

8.如权利要求1所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，还包括第二接地短分支，所述第二接地短分支的一端连接所述接地点，另一端连接所述第一接地长分支。

9.如权利要求8所述的一种移动终端天线结构，其特征在于，所述第二接地短分支为开口朝向所述馈电点另一侧的U型结构；所述第一接地长分支为L型，所述L型的短臂与所述第二接地短分支连接。

10.一种移动终端，包括权利要求1-9任一项所述的移动终端天线结构。