CN105375109A - 用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构 - Google Patents
用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，PCB板与金属边框的其中一侧之间设有LTE主天线馈电点，与LTE主天线馈电点相对的一侧之间设有LTE分集天线馈电点，又一侧之间设有GPS/WiFi馈电点、第一边框接地点和第四边框接地点，第一边框接地点和第四边框接地点位于GPS/WiFi馈电点的两侧，与GPS/WiFi馈电点相对的一侧之间设有第二边框接地点和第三边框接地点，可调谐器件置于PCB板上且与第二边框接地点连接。LTE天线及GPS/WiFi天线通过馈电点与金属边框直接连接馈电，通过接地点把金属边框接地，形成天线闭合回路，产生天线谐振。可调谐器件调谐低频带宽，满足LTE全频段覆盖。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，属于天线技术领域。
背景技术
随着通信技术的不断发展，手机已经成为人们不可或缺的通信工具，特别是智能手机，目前已经远远超过传统的功能机，占据了市场的主流。智能手机相对于功能机，其功能更加丰富，性能更加强大，然而这往往需要以牺牲天线的设计空间为代价。特别是最近几年以苹果、HTC、华为为代表，金属壳、金属边框手机逐渐占据市场主流。金属壳、金属边框手机的出现打破了传统的天线设计思路，大大增加天线设计难度。天线设计开始考虑使用金属边框或后壳进行辐射，把金属边框或后壳当成天线的一部分，传统方式往往需要对金属壳、金属边框进行切断处理，如HTCone、Iphone5系列、Iphone6系列等。
然而，考虑结构强度及美观的要求，手机公司及消费者都希望在不切断金属壳、金属边框的条件下也能实现天线功能。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于全闭合金属边框手机的天线结构，同时引入调谐开关以提升天线带宽，从而完美实现全频段天线辐射。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，特点是：包含金属边框以及置于其内的PCB板，所述PCB板与金属边框的其中一侧之间设有LTE主天线馈电点，与LTE主天线馈电点相对的一侧之间设有LTE分集天线馈电点，又一侧之间设有GPS/WiFi馈电点、第一边框接地点和第四边框接地点，第一边框接地点和第四边框接地点位于GPS/WiFi馈电点的两侧，与GPS/WiFi馈电点相对的一侧之间设有第二边框接地点和第三边框接地点，可调谐器件置于PCB板上且与第二边框接地点连接。
进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框与PCB板之间的间隙为1.5mm～3mm。
更进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框、PCB板、第一边框接地点、第二边框接地点、LTE主天线馈电点形成LTE主天线闭合环。
更进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框、PCB板、第一边框接地点、LTE主天线馈电点形成LTE主天线高频回路；所述金属边框、PCB板、第二边框接地点、LTE主天线馈电点形成LTE主天线低频回路。
更进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述LTE主天线低频回路通过可调谐器件连接到地。
更进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述可调谐器件是可变电容或开关器件。
更进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框、PCB板、第三边框接地点、第四边框接地点、LTE分集天线馈电点形成LTE分集天线闭合环。
更进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框、PCB板、第三边框接地点、LTE分集天线馈电点形成LTE分集天线低频回路；所述金属边框、PCB板、第四边框接地点、LTE分集天线馈电点形成LTE分集天线高频回路。
再进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框、PCB板、第一边框接地点、第四边框接地点、GPS/WiFi馈电点形成GPS/WiFi天线闭合环。
再进一步地，上述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其中，所述金属边框、PCB板、第一边框接地点、GPS/WiFi馈电点形成GPS天线回路；所述金属边框、PCB板、第四边框接地点、GPS/WiFi馈电点组成WiFi天线回路。
本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：
本发明LTE天线及GPS/WiFi天线通过馈电点与金属边框直接连接馈电，通过接地点把金属边框接地，从而形成一个天线闭合回路，产生天线谐振。通过可调谐器件调谐低频带宽，从而满足LTE全频段覆盖。与现有技术相比，本发明适用于全闭合金属边框手机环境，完全利用金属边框进行辐射，同时利用调谐开关模块，有效拓展了低频带宽，增强了天线辐射，满足了LTE全频智能手机天线设计需求。有效减小手机结构复杂度，降低手机成本，大大提升了天线性能。其结构简洁、美观，性能优越，可广泛应用于具有全闭合金属边框的手机上，满足手机通信高品质要求。
附图说明
图1：本发明的结构示意图；
图2：LTE主天线调谐状态A示意图；
图3：LTE主天线调谐状态B示意图；
图4：LTE主天线调谐状态C示意图。
具体实施方式
如图1所示，用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，包含金属边框1以及置于其内的PCB板2，PCB板2与金属边框1的其中一侧之间设有LTE主天线馈电点31，与LTE主天线馈电点31相对的一侧之间设有LTE分集天线馈电点32，又一侧之间设有GPS/WiFi馈电点33、第一边框接地点41和第四边框接地点44，第一边框接地点41和第四边框接地点44位于GPS/WiFi馈电点33的两侧，与GPS/WiFi馈电点33相对的一侧之间设有第二边框接地点42和第三边框接地点43，可调谐器件6置于PCB板2上且与第二边框接地点42连接。
LTE主天线馈电点31、LTE分集天线馈电点32、GPS/WiFi馈电点33可通过弹片、FPC及锁螺丝的方式连接于金属边框。
金属边框1与PCB板2之间的间隙为1.5mm～3mm。
金属边框1、PCB板2、第一边框接地点41、第二边框接地点42、LTE主天线馈电点31形成LTE主天线闭合环。
金属边框1、PCB板2、第一边框接地点41、LTE主天线馈电点31形成LTE主天线高频回路52；金属边框1、PCB板2、第二边框接地点42、LTE主天线馈电点31形成LTE主天线低频回路51。LTE主天线低频回路51通过可调谐器件连接到地。可调谐器件6是可变电容或开关器件，用于切换多组匹配电路，以提升LTE低频带宽。
金属边框1、PCB板2、第三边框接地点43、第四边框接地点44、LTE分集天线馈电点32形成LTE分集天线闭合环。
金属边框1、PCB板2、第三边框接地点43、LTE分集天线馈电点32形成LTE分集天线低频回路53；金属边框1、PCB板2、第四边框接地点44、LTE分集天线馈电点32形成LTE分集天线高频回路54。
金属边框1、PCB板2、第一边框接地点41、第四边框接地点44、GPS/WiFi馈电点33形成GPS/WiFi天线闭合环。
金属边框1、PCB板2、第一边框接地点41、GPS/WiFi馈电点33形成GPS天线回路55；
金属边框1、PCB板2、第四边框接地点44、GPS/WiFi馈电点33组成WiFi天线回路56。
LTE主天线、LTE分集天线低频回路53和LTE分集天线高频回路54，通过调各自节馈电点、接地点位置调节高低频谐振。加长环路长度则频率偏低，剪短环路长度则频率偏高。
GPS/WiFi天线闭合环、GPS天线回路55和WiFi天线回路56，通过调节GPS/WiFi馈电点、接地点位置调节GPS/WiFi天线谐振。加长环路长度则频率偏低，剪短环路长度则频率偏高。
可在各个天线带宽不足的情况下，引入天线寄生，使天线产生附加谐振，以额外提升天线带宽。
如图2所示，通过可调谐器件6切换，LTE主天线调谐状态A，天线低频覆盖频率704MHz-746MHz，高频1710-2170MHz。
如图3所示，通过可调谐器件6切换，LTE主天线调谐状态B，天线低频覆盖频率824MHz-894MHz，高频1710-2170MHz。
如图4所示，通过可调谐器件6切换，LTE主天线调谐状态C，天线低频覆盖频率880MHz-960MHz，高频1710-2170MHz。
综上图2、图3、图4，LTE主天线频率覆盖范围704MHz-960MHz，1710MHz-2170MHz，满足LTE全频段要求。
综上所述，本发明LTE天线及GPS/WiFi天线通过馈电点与金属边框直接连接馈电，通过接地点把金属边框接地，从而形成一个天线闭合回路，产生天线谐振。通过可调谐器件调谐低频带宽，从而满足LTE全频段覆盖。在全闭合金属边框的前提下，三个天线全部利用金属边框作为辐射体，无额外天线部件。其结构简洁，有效的降低了整机成本。同时可调谐器件的引入，大大拓展了天线带宽，提升了天线性能。可广泛应用于闭合金属边框的手机上，从而保证手机通信高品质要求。
需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：包含金属边框(1)以及置于其内的PCB板(2)，所述PCB板(2)与金属边框(1)的其中一侧之间设有LTE主天线馈电点(31)，与LTE主天线馈电点(31)相对的一侧之间设有LTE分集天线馈电点(32)，又一侧之间设有GPS/WiFi馈电点(33)、第一边框接地点(41)和第四边框接地点(44)，第一边框接地点(41)和第四边框接地点(44)位于GPS/WiFi馈电点(33)的两侧，与GPS/WiFi馈电点(33)相对的一侧之间设有第二边框接地点(42)和第三边框接地点(43)，可调谐器件(6)置于PCB板(2)上且与第二边框接地点(42)连接。
2.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)与PCB板(2)之间的间隙为1.5mm～3mm。
3.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)、PCB板(2)、第一边框接地点(41)、第二边框接地点(42)、LTE主天线馈电点(31)形成LTE主天线闭合环。
4.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)、PCB板(2)、第一边框接地点(41)、LTE主天线馈电点(31)形成LTE主天线高频回路(52)；所述金属边框(1)、PCB板(2)、第二边框接地点(42)、LTE主天线馈电点(31)形成LTE主天线低频回路(51)。
5.根据权利要求4所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述LTE主天线低频回路(51)通过可调谐器件连接到地。
6.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述可调谐器件(6)是可变电容或开关器件。
7.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)、PCB板(2)、第三边框接地点(43)、第四边框接地点(44)、LTE分集天线馈电点(32)形成LTE分集天线闭合环。
8.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)、PCB板(2)、第三边框接地点(43)、LTE分集天线馈电点(32)形成LTE分集天线低频回路(53)；所述金属边框(1)、PCB板(2)、第四边框接地点(44)、LTE分集天线馈电点(32)形成LTE分集天线高频回路(54)。
9.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)、PCB板(2)、第一边框接地点(41)、第四边框接地点(44)、GPS/WiFi馈电点(33)形成GPS/WiFi天线闭合环。
10.根据权利要求1所述的用于全闭合金属边框手机的可调谐天线结构，其特征在于：所述金属边框(1)、PCB板(2)、第一边框接地点(41)、GPS/WiFi馈电点(33)形成GPS天线回路(55)；所述金属边框(1)、PCB板(2)、第四边框接地点(44)、GPS/WiFi馈电点(33)组成WiFi天线回路(56)。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |