CN105244599A - 一种移动终端的天线和移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移动终端的天线和移动终端，天线包括：主地板；第一接地片，第一接地片分别与移动终端的金属中框中第一位置和主地板相连；第二接地片，第二接地片分别与金属中框中第二位置和主地板相连；断点，断点设置在金属中框上；第一金属臂，第一金属臂由第一位置和断点之间的金属中框构成；第二金属臂，第二金属臂由第二位置和断点之间的金属中框构成；天线单元，天线单元设置在第一金属臂中靠近断点的一端和主地板之间；馈源，馈源分别与天线单元和主地板相连，馈源设置在天线单元和主地板之间。本发明能够实现在移动终端上部分用很小净空做全频段主天线，为整机布局节省了空间，天线性能良好，并且整机可以只有一个断点，外形更美观。

Description

一种移动终端的天线和移动终端

技术领域

本发明涉及移动终端技术领域，特别是涉及一种移动终端的天线和一种移动终端。

背景技术

目前，随着用户对移动终端的金属质感的追求，带金属中框的移动终端端对天线提出了带宽和设计复杂性方面的巨大挑战。

在带金属中框的移动终端中，在移动终端上部分做全频段主天线存在很大的困难，这是由于移动终端上部分净空小(一般仅有1mm-3mm)、带宽窄、器件多、天线效率易被吸收。

现有技术针对上述情况并没有很好的解决方案。现有技术中，移动终端上部分一般均做GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)天线、WIFI(Wireless-Fidelity，无线保真)天线、分集天线等要求较低的天线，而主天线一般用移动终端下部分净空大的一段金属中框来实现，一般主天线均需要净空5mm-10mm。偶有例外，移动终端上部分做主天线的方案，则要求移动终端上部分净空也达到5mm-10mm。因此，现有技术还无法在移动终端上部分用很小净空做全频段主天线。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种移动终端的天线和相应的一种移动终端，以解决现有技术无法在移动终端上部分用很小净空做全频段主天线的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种移动终端的天线，包括：主地板；第一接地片，所述第一接地片分别与移动终端的金属中框中第一位置和所述主地板相连；第二接地片，所述第二接地片分别与所述金属中框中第二位置和所述主地板相连；断点，所述断点设置在所述金属中框上；第一金属臂，所述第一金属臂由所述第一位置和所述断点之间的金属中框构成；第二金属臂，所述第二金属臂由所述第二位置和所述断点之间的金属中框构成；天线单元，所述天线单元设置在所述第一金属臂中靠近所述断点的一端和所述主地板之间；馈源，所述馈源分别与所述天线单元和所述主地板相连，所述馈源设置在所述天线单元和所述主地板之间。

为了解决上述问题，本发明实施例还公开了一种移动终端，包括：金属中框；所述的移动终端的天线，所述移动终端的天线与所述金属中框相连。

本发明实施例包括以下优点：通过设置第一接地片分别与移动终端的金属中框中第一位置和主地板相连，第二接地片分别与金属中框中第二位置和主地板相连，以及设置断点在金属中框上，从而由第一位置和断点之间的金属中框构成第一金属臂，由第二位置和断点之间的金属中框构成第二金属臂，并将天线单元设置在第一金属臂中靠近断点的一端和主地板之间，馈源分别与天线单元和主地板相连，馈源设置在天线单元和主地板之间。从而可以实现在移动终端上部分用很小净空做全频段主天线，为整机布局节省了空间。

附图说明

图1是本发明的一种移动终端的天线实施例的结构框图；

图2是本发明的一种移动终端的天线实施例的结构示意图；

图3是本发明的另一种移动终端的天线实施例的结构示意图；

图4(a)是本发明的另一种移动终端的天线具体实施例的背面结构示意图；

图4(b)是本发明的另一种移动终端的天线具体实施例的顶面结构示意图；

图5是本发明的另一种移动终端的天线具体实施例的S11参数示意图；

图6是本发明的另一种移动终端的天线具体实施例的效率参数示意图；

图7(a)是本发明的另一种移动终端的天线具体实施例在频率为1.71GHz时的近电场分布示意图；

图7(b)是本发明的另一种移动终端的天线具体实施例在频率为2.69GHz时的近电场分布示意图；

图8是本发明的一种移动终端的天线实施例的背面结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种移动终端的天线1实施例的结构框图，具体可以包括如下模块：主地板10、第一接地片20、第二接地片30、断点40、第一金属臂50、第二金属臂60、天线单元70和馈源80。其中，主地板10为电气上的主地；第一接地片20分别与移动终端的金属中框2中第一位置和主地板10相连；第二接地片30分别与金属中框2中第二位置和主地板10相连；断点40设置在金属中框2上；第一金属臂50由第一位置和断点40之间的金属中框2构成；第二金属臂60由第二位置和断点40之间的金属中框2构成；天线单元70设置在第一金属臂50中靠近断点40的一端附近和主地板10之间；馈源80分别与天线单元70和主地板10相连，馈源80设置在天线单元70和主地板10之间。

从而通过在金属中框2上设置断点40，通过第一接地片20设置第一位置(金属中框2的第一接地位置)、第二接地片30设置第二位置(金属中框2的第二接地位置)，以形成第一金属臂50和第二金属臂60，进而将天线单元70和馈源80设置在第一金属臂50中靠近断点40的一端附近，实现了利用移动终端上部分的很小净空做全频段主天线。

本发明实施例中，移动终端可以为手机、平板电脑或导航仪等。具体地，在本发明的一个实施例中，主地板10可以为移动终端的PCB(PrintedCircuitBoard，印制电路板)主板、移动终端的金属支架或者PCB主板与金属支架的结合体等。

需要说明的是，本发明实施中，主地板10、第一金属臂50和第一接地片20之间可以形成窄缝90，窄缝90宽可以为1mm-3mm，窄缝90中可以填充介质。主地板10、第二金属臂60和第二接地片30之间可以形成一主地板10区域净空，该主地板10区域净空中可以填充介质。其中，当该主地板10区域净空大于窄缝90时，有利于提升移动终端的天线1在高频段的带宽。具体地，在本发明的一个实施例中，第一金属臂50的长度可以为40mm-60mm，第二金属臂60的长度可以为10mm-20mm。

具体地，通过调整第一金属臂50的长度、窄缝90的大小、窄缝90的填充介质、第一位置等，可以调整移动终端的天线1在低频段的谐振频率；通过调整第二金属臂60的长度、第二金属臂60对应净空的大小、第二金属臂60对应净空的填充介质、第二位置等，可以调整移动终端的天线1在高频段的谐振频率。

在本发明的一个实施例中，第一位置可以位于移动终端中金属中框2外框的任一短边框，例如金属中框2上部分的短边框或金属中框2下部分的短边框，第二位置可以位于移动终端中金属中框2外框的任一长边框，例如金属中框2左部分的长边框或金属中框2右部分的长边框，只需第一金属臂50的长度在40mm-60mm的范围内，第二金属臂60的长度在10mm-20mm的范围内即可。

在本发明的另一个实施例中，第一位置可以位于金属中框2外框的任一长边框，例如金属中框2左部分的长边框或金属中框2右部分的长边框，第二位置可以位于金属中框2外框的任一短边框，例如金属中框2上部分的短边框或金属中框2下部分的短边框，只需第一金属臂50的长度在40mm-60mm的范围内，第二金属臂60的长度在10mm-20mm的范围内即可。

在本发明的再一个实施例中，当金属中框2外框的长边框较长或短边框较长时，相应的，第一位置、第二位置可以同时设置在金属中框2外框的长边框，或同时设置在金属中框2外框的短边框，只需第一金属臂50的长度在40mm-60mm的范围内，第二金属臂60的长度在10mm-20mm的范围内即可。

具体地，在本发明的一个实施例中，移动终端的天线1还可以包括第一匹配网络，第一匹配网络分别与天线单元70和馈源80相连，第一匹配网络有利于移动终端的天线1形成很好的天线S参数。另外，还可以通过调节天线单元70的形状、天线单元70的大小、天线单元70与第一金属臂50的距离等来优化天线S参数和/或其它参数例如效率参数等。

具体地，在本发明的一个实施例中，移动终端的天线1还可以包括调谐单元100，调谐单元100分别与第一金属臂50和主地板10相连，调谐单元100可以提升移动终端的天线1在低频段的带宽，实现天线1低频谐振的按需频偏。在本发明的一个实施例中，调谐单元100可以包括可调元件和第二匹配网络。其中，可调元件可以为开关、二极管、可变电容或调谐集成电路等，第一匹配网络和第二匹配网络可以为PI型匹配网络或T型匹配网络。

具体地，天线单元70可以缝隙耦合或电容耦合于第一金属臂50中靠近断点40的一端，此时，天线单元70耦合传递馈源80的能量至第一金属臂50。在本发明的一个实施例中，参照图2，示出了本发明的一种移动终端的天线1实施例的结构示意图，黑色外框为金属中框2，第一位置位于金属中框2外框上部分的短边框，第二位置位于金属中框2外框右部分的长边框，第一金属臂50位于金属中框2外框上部分的短边框上，第二金属臂60弯曲位于金属中框2右上角的外框上，第二金属臂60对应的主地板10区域净空大于窄缝90，天线单元70缝隙耦合于第一金属臂50中靠近断点40的一端，调谐单元100设置在第一金属臂50中靠近第一位置的一端和主地板10之间，此时，移动终端的天线1可以在移动终端上部分用很小净空实现全频段主天线，且天线1的低频谐振频率、低频带宽、高频谐振频率和高频带宽可以根据用户需求进行调整。

具体地，在本发明的另一个实施例中，参照图3，天线单元70还可以为分别与馈源80和第一金属臂50中靠近断点40的一端相连的连接线，此时，天线单元70直接传递馈源80的能量至第一金属臂50。具体地，在本发明的一个实施例中，断点40还可以与移动终端的耳机接口断点复用。

参照图4(a)和4(b)，图4(a)示出了本发明的另一种移动终端的天线1具体实施例的背面结构示意图，图4(b)示出了本发明的另一种移动终端的天线1具体实施例的顶面结构示意图。其中，如图4(a)所示，第一位置位于金属中框2外框上部分的短边框，第二位置位于金属中框2外框右部分的长边框，第一金属臂50位于金属中框2外框上部分的短边框上，第二金属臂60弯曲位于金属中框2右上角的外框上，第二金属臂60对应的主地板10区域净空大于窄缝90，天线单元70为分别与馈源80和第一金属臂50中靠近断点40的一端相连的连接线，移动终端的天线1附近还增加了后摄像头3、授话器4、前摄像头5、耳机座6等器件。如图4(a)和图4(b)所示，断点40与移动终端的耳机接口断点复用。

其中，在对如图4(a)和图4(b)所示的移动终端的天线1进行性能测试后，获得图5所示的天线1的S11参数示意图，图6所示的天线1的效率参数示意图，以及图7(a)和图7(b)所示的天线1的近电场分布示意图。从图5可以看出天线1的高频带宽良好，低频带宽基本能满足移动终端的要求。图6中，曲线e1为天线1在低频段的自由空间数据，曲线e2为天线1在高频段的自由空间数据，曲线f1为天线1在低频段的左头手数据，曲线f2为天线1在高频段的左头手数据，曲线g1为天线1在低频段的右头手数据，曲线g2为天线1在高频段的右头手数据，可以发现即使增加了后摄像头3、授话器4、前摄像头5、耳机座6等器件，天线1的人头手性能仍然良好。图7(a)为天线1在频率为1.71GHz时的近电场分布示意图，图7(b)为天线1在频率为2.69GHz时的近电场分布示意图，从图7(a)和图7(b)可以看出，移动终端的天线1角落电场分布较强而且呈现横向模，能较好地激励整机的高频模态。

参照图8，示出了本发明的一种移动终端的天线1实施例的背面结构示意图，图8中，断点40与移动终端的耳机接口断点复用，在移动终端上部分做全频段的天线1，该全频段的天线1包括主天线和GPS天线，将WIFI天线7设置于耳机接口对向的角落，即第一接地片20和主地板10之间形成的角落，将分集天线8设置于移动终端的下部例如左下部。此时，该全频段的天线1的频段范围至少包括低频段的824MHz-960MHz和高频段的1.55MHz-2.69GHz。

需要说明的是，以上内容仅是结合具体实施例对本发明的进一步详细说明，不能认定为具体的实施方案只局限于这些说明。例如，还可以在理解本发明意图的前提下自由调整断点40的位置，而不仅限于与移动终端的耳机接口断点复用，和/或可以增加更复杂或更多的匹配网络，和/或可以把本发明实施例的天线1应用于移动终端的下部分，和/或可以调整馈源80的位置等等。

本发明实施例的移动终端的天线包括以下优点：通过设置第一接地片分别与移动终端的金属中框中第一位置和主地板相连，第二接地片分别与金属中框中第二位置和主地板相连，以及设置断点在金属中框上，从而由第一位置和断点之间的金属中框构成第一金属臂，由第二位置和断点之间的金属中框构成第二金属臂，并将天线单元设置在第一金属臂中靠近断点的一端和主地板之间，馈源分别与天线单元和主地板相连，馈源设置在天线单元和主地板之间。从而可以实现在移动终端上部分用很小净空做全频段主天线，为整机布局节省了空间，天线性能良好，并且整机可以只有一个断点，外形更美观。

另外，本发明实施例还提出了移动终端，包括：金属中框2和上述的移动终端的天线1。其中，移动终端的天线1与金属中框2相连。

本发明实施例的移动终端包括以下优点：通过设置第一接地片分别与移动终端的金属中框中第一位置和主地板相连，第二接地片分别与金属中框中第二位置和主地板相连，以及设置断点在金属中框上，从而由第一位置和断点之间的金属中框构成第一金属臂，由第二位置和断点之间的金属中框构成第二金属臂，并将天线单元设置在第一金属臂中靠近断点的一端和主地板之间，馈源分别与天线单元和主地板相连，馈源设置在天线单元和主地板之间。从而可以实现在移动终端上部分用很小净空做全频段主天线，为整机布局节省了空间，天线性能良好，并且整机可以只有一个断点，外形更美观。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种移动终端的天线和一种移动终端，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种移动终端的天线，其特征在于，包括：

主地板；

第一接地片，所述第一接地片分别与移动终端的金属中框中第一位置和所述主地板相连；

第二接地片，所述第二接地片分别与所述金属中框中第二位置和所述主地板相连；

断点，所述断点设置在所述金属中框上；

第一金属臂，所述第一金属臂由所述第一位置和所述断点之间的金属中框构成；

第二金属臂，所述第二金属臂由所述第二位置和所述断点之间的金属中框构成；

天线单元，所述天线单元设置在所述第一金属臂中靠近所述断点的一端和所述主地板之间；

馈源，所述馈源分别与所述天线单元和所述主地板相连，所述馈源设置在所述天线单元和所述主地板之间。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述主地板、所述第一金属臂和所述第一接地片之间形成窄缝。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述窄缝宽为1mm-3mm。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一金属臂的长度为40mm-60mm，所述第二金属臂的长度为10mm-20mm。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线单元缝隙耦合或电容耦合于所述第一金属臂中靠近所述断点的一端。

6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述天线单元为分别与所述馈源和所述第一金属臂中靠近所述断点的一端相连的连接线。

7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括：

调谐单元，所述调谐单元分别与所述第一金属臂和所述主地板相连。

8.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括：

第一匹配网络，所述第一匹配网络分别与所述天线单元和所述馈源相连。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述断点与移动终端的耳机接口断点复用。

10.一种移动终端，其特征在于，包括：

金属中框；

根据权利要求1-9中任一项所述的移动终端的天线，所述移动终端的天线与所述金属中框相连。