CN105576369A - 一种天线及具有该天线的移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线，包括主地、金属框及调整天线谐振频率的金属走线；所述金属框为封闭无断点的框形，所述主地与所述金属走线均位于所述金属框中，所述主地与所述金属框电连接，且所述主地与所述金属框的内侧面之间有走线空间，所述金属走线设置在所述走线空间内，所述金属走线包括调谐臂与馈电臂，所述调谐臂与所述金属框连接，所述馈电臂同时连接于所述金属框及所述主地。由于金属框和主地电导通，金属框作为天线的主要辐射体，采用金属走线对天线谐振频率进行调整，以覆盖相应的频段，利用该辐射方式，可以使得金属框封闭无断点，从而保证其结构强度，同时还能保证移动终端的外形美观。本发明还公开了一种具有前述天线的移动终端。

Description

一种天线及具有该天线的移动终端

技术领域

本发明涉及电子设备，尤其涉及一种天线及具有该天线的移动终端。

背景技术

随着用户对移动终端外观的要求不断提高，越来越多金属外观的移动终端出现在市场上，但绝大数移动终端的金属中框都有塑胶隔断点，影响结构强度，只有极少数移动终端的金属中框是闭环无断点的。现有已经公布的使用在无断点中框移动终端上的往往都是环形或缝隙天线，虽然满足了外观金属中框无断点的需求，但仅利用了缝隙天线的简单实现，即在金属中框周圈开缝隙，这种实现主要受制于其比较复杂的馈电结构设计以及不够灵活的天线谐振频率调整(改变缝隙尺寸)，而且这种缝隙天线的辐射性能相对较弱，另外中框周圈开缝隙的设计对整机结构强度也会产生比较明显的弱化影响。

现有技术中的天线设计都存在着无法有效地支持未来移动终端的天线高性能需求以及设计简易实现的要求，如何在闭环无断点金属中框的移动终端中灵活实现天线设计和调谐，满足未来移动终端对于外观和天线性能的需求是本发明所要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种天线及具有该天线的移动终端，其可以实现金属框封闭无端点，提高结构强度，且可满足天线性能需求。

为了解决上述技术问题，一方面，本发明的实施例提供了一种天线，其特征在于，包括主地、金属框及调整天线谐振频率的金属走线；所述金属框为封闭无断点的框形，所述主地与所述金属走线均位于所述金属框中，所述主地与所述金属框电连接，且所述主地与所述金属框的内侧面之间有走线空间，所述金属走线设置在所述走线空间内，所述金属走线包括调谐臂与馈电臂，所述调谐臂与所述金属框连接，所述馈电臂同时连接于所述金属框及所述主地。

其中，所述主地的两侧边与所述金属框的内表面贴合连接。

其中，所述金属框包括连接成框形两个侧框、一顶框及一底框；所述顶框的两端分别连接至两个所述侧框的顶端，所述底框的两端分别连接至两个所述侧框的底端；

所述走线空间形成在所述底框与所述主地的底边之间。

其中，所述调谐臂连接与所述底框。

其中，所述馈电臂连接至所述底框。

其中，所述馈电臂连接至所述主地的底边处。

其中，所述主地的顶边与所述顶框之间设置有间隙。

其中，所述主地为金属板或PCB板。

另一方面，本发明提供了一种移动终端，所述移动终端具有前述的天线，所述天线的金属框的外表面露在所述移动终端外。

其中，所述天线的主地为所述移动终端的内部结构金属板。

本发明提供的天线及具有该天线的移动终端，由于金属框和主地电导通，金属框作为天线的主要辐射体，采用金属走线对天线谐振频率进行调整，以覆盖相应的频段，利用该辐射方式，可以使得金属框封闭无断点，从而保证其结构强度，同时还能保证移动终端的外形美观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明优选实施例提供的天线的结构示意图；

图2是图1中天线底部的结构示意图；

图3是图1中天线的对应的回波损耗参数图；

图4是图1中天线对应低频1的表面电流分布图；

图5是图1中天线对应高频1的表面电流分布图；

图6是图1中天线对应高频2的表面电流分布图；

图7是图1中天线对应高频3的表面电流分布图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明中优选实施例提供的移动终端，该移动终端可以为手机、平板电脑、PDA等可进行无线通讯的终端设备。移动终端具有天线10，利用该天线10可以实现无线通讯功能。

请参见图1及图2，天线10包括主地1、金属框2及调整天线10谐振频率的金属走线3。金属框3为封闭无断点的框形，所述主地1与所述金属走线3均位于所述金属框2中，所述主地1与所述金属框2电连接，通过主地1与金属框2之间的电连接，可使得金属框2也可以形成移动终端的主地1的一部分。

所述主地1与所述金属框2的内侧面之间有走线空间。所述金属走线3设置在所述走线空间内，所述金属走线3包括调谐臂31与馈电臂32。所述调谐臂31与所述金属框2连接，以使二者结构相连且电导通。所述馈电臂32同时连接与所述金属框2及所述主地1，使得馈电臂32同时与所述金属框2及所述主地1结构相连且电导通。馈电臂32与主地1之间的连接处可以形成馈电点。利用调谐臂31与馈电臂32之间不同形状及尺寸的配合，可以调整天线10的谐振频率。

本实施例中，金属框2作为主要天线10辐射体，通过改变金属走线3尺寸和形状来调整谐振频率。由于金属框2和主地1电导通，故可以使得金属框2为移动终端整体主地的一部分，利用电导通与主地的金属框2作为天线10系统的主要辐射体，采用金属走线3对天线10谐振频率进行调整，以覆盖相应的频段。利用该辐射方式，可以使得金属框2封闭无断点。

金属框2的外表面露在移动终端外，即金属框2可以作为移动终端外壳的一部分，例如，可以作为移动终端的中框壳体。金属框2封闭无断点，可以保证其结构强度，同时还能保证移动终端的外形美观。

作为优选，主地1为金属板，以便于主地1与金属框2之间的连接。该金属板可以作为所述移动终端的内部结构金属板。此处，在其他的实施方式中，主地1也可以为移动终端内的PCB板或其他结构件。

主地1与金属框2之间物理结构直接连接。更具体地，主地1的两侧边与金属框2的内表面贴合连接，可以使得主地1与金属框2物理结构相连，使得二者连接牢固可靠；同时可以使得主地1与金属框2之间电导通，从而利于利用金属框2辐射。由于主地1为移动终端的内部结构金属板，金属框2为移动终端外壳的一部分，二者之间的结构连接可以提高移动终端整体的结构强度。当然，在其他实施方式中，主地1也可以仅一个侧边与金属框2相连，或者，主地1与金属框2之间也可以通过导线、FPC等电连接件使得二者电导通。

所述金属框2包括连接成框形两个侧框21、一顶框22及一底框23；所述顶框22的两端分别连接至两个所述侧框21的顶端，所述底框23的两端分别连接至两个所述侧框21的底端。整个金属框2为方框状，以与移动终端的外形相匹配。侧框21与顶框22的连接处、侧框21与底框23之间的连接处均可以设置倒圆角，以使得移动终端的四个边角为圆弧形，从而使得移动终端外形美观。

主地1可以为方形或者大致呈方形，以使的主地1的形状与金属框2的形状相匹配，便于主地1与金属框2之间的连接。本实施例中，主地1的两侧边分别与两侧框21的内表面固定连接。

所述主地1的顶边与所述顶框22之间设置有间隙，利用主地1的顶边与顶框22之间的空间可以便于设置听筒等零部件。当然，在其他的实施方式中，主地1的顶边也可以与顶框22之间连接，二者之间亦可以为无缝贴合连接。

所述走线空间形成在所述底框23与所述主地1的底边之间。金属走线3设置在走线空间，可以使得金属走线3位于移动终端的底部处，在手握时，可以降低手对天线10信号的影响，同时可以降低打电话时使用者头部对天线10信号的影响，即降低手损及头损。

所述调谐臂31连接与所述底框23，以使得调谐臂31与金属框2相连，调谐臂31位于移动终端的底部处，降低使用者手对天线10信号的影响。此处，在其他实施方式中，调谐臂31也可以连接至侧框21的底端处。

所述馈电臂32连接至所述底框23，以使得馈电臂32与金属框2相连，馈电臂32位于移动终端的底部处，降低使用者手对天线10信号的影响。此处，在其他实施方式中，馈电臂32也可以连接至侧框21的底端处。

所述馈电臂32连接至所述主地1的底边处，可以使得馈电臂32整体位于走线空间内，方便馈电臂32与主地1之间的连接。此处，在其他实施方式中，馈电臂32也可以连接至主地1的其他位置，例如，馈电臂32可以连接至靠近主地1底边的位置处。

本实施例中，调谐臂31与馈电臂32沿左右方向排布设置，以便于调谐臂31与馈电臂32的结构设计，减小占空空间。进一步，调谐臂31与馈电臂32均为平板状，且二者位于同一平面上，以便于二者与移动终端内其他部件的配合。此处，在其他实施方式中，调谐臂31与馈电臂32也可以沿移动终端的厚度方向排布设置。

调谐臂31包括第一调谐支臂311、第二调谐支臂312、第三调谐支臂313及第四调谐支臂314。第一调谐支臂311的一端与金属框2的底框23相连，第二调谐支臂312与第三调谐支臂313的一端均与第一调谐支臂311的另一端相连，第一调谐支臂311、第二调谐支臂312与第三调谐支臂313连接呈T型，第一调谐支臂311垂直于底框23设置。第二调谐支臂312的另一端与第四调谐支臂314的一端相连，第二调谐支臂312与第四调谐支臂314连接呈U型，且第四调谐支臂314位于第二调谐支臂312与底框23之间。

馈电臂32包括第一馈电支臂321及第二馈电支臂322，第一馈电支臂321弯折成U型，第一馈电支臂321的一端折弯并与金属框2的底框23相连，第一馈电支臂321的另一端折弯并与主地1相连，且第一馈电臂32的另一端与第二馈电支臂322的一端相连。

以上为本实施例提供的调谐臂31与馈电臂32的一种具体实施方式，当然，在其他实施方式中，为了覆盖某一频段，调谐臂31与馈电臂32可以做出多种形状及尺寸改变，调谐臂31与馈电臂32的数目也不局限于一个，调谐臂还可以为2个或更多个，馈电臂也可以为2个或更多个。

本实施例提供的天线10可以同时工作在低频和高频，通过调整金属走线3的尺寸和形状可以覆盖若干频段，如低频1、低频2、低频3、高频1、高频2和高频3等等，这些频段可以满足未来移动终端各种网络制式的性能需求。

图3阐述了本发明具体实施例的天线10的金属走线3形成的一种工作模式对应的S参数(回波损耗)，其参数走线的低谷处从左至右分别对应低频1、高频1、高频2和高频3，由此可见该工作模式时可以同时支持低频1、高频1、高频2和高频3。

图4至图7分别阐述了本发明具体实施例的天线10的金属走线3形成的一种工作模式对应低频1、高频1、高频2和高频3的表面电流分布图。从表面电流分布来看，低频和高频的表面电流都主要分布在金属框2的底部和金属走线3上，金属框2两侧的电流分布较少，手持移动终端(主要是手握金属框2两侧)时对天线10性能影响较少，因此使用本发明的天线10的移动终端的手损(手握终端时人手对信号的损耗)和头损(贴耳打电话时人头对信号的损耗)都相对较小，而且左右手和左右头的损耗都比较均衡，可以很好地满足未来移动终端对天线10性能不断提高的需求。

本实施例中，金属框作为主要天线辐射体，金属走线通过改变尺寸和形状来调整谐振频率。内置结构支撑金属板是移动终端的主地1，金属框2和内置结构支撑金属板是结构相连且电导通的，所以金属框也是移动终端整体主地的一部分，该天线系统的工作原理是地辐射理论，即本发明提出一种新的辐射理论，利用部分主地即金属框作为天线系统的主要辐射体，采用金属走线对天线谐振频率进行调整的工作原理，

本实施例提供的天线，满足外观金属框无断点的移动终端对于高性能天线的需求，本发明提供了一种易于实现的无断点金属框的天线，能够降低天线系统对于移动终端金属框无断点的结构要求，大大地增强移动终端的结构强度；能够通过简单的馈电结构设计显著地提高天线的辐射性能，非常灵活的调整谐振频率；能够降低手损和头损，且左手和右手的损耗相对均衡。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括主地、金属框及调整天线谐振频率的金属走线；所述金属框为封闭无断点的框形，所述主地与所述金属走线均位于所述金属框中，所述主地与所述金属框电连接，且所述主地与所述金属框的内侧面之间有走线空间，所述金属走线设置在所述走线空间内，所述金属走线包括调谐臂与馈电臂，所述调谐臂与所述金属框连接，所述馈电臂同时连接于所述金属框及所述主地。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述主地的两侧边与所述金属框的内表面贴合连接。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属框包括连接成框形两个侧框、一顶框及一底框；所述顶框的两端分别连接至两个所述侧框的顶端，所述底框的两端分别连接至两个所述侧框的底端；

所述走线空间形成在所述底框与所述主地的底边之间。

4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述调谐臂连接与所述底框。

5.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述馈电臂连接至所述底框。

6.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述馈电臂连接至所述主地的底边处。

7.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述主地的顶边与所述顶框之间设置有间隙。

8.根据权利要求1-7任一项所述的天线，其特征在于，所述主地为金属板或PCB板。

9.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端具有权利要求1至8任一项所述的天线，所述天线的金属框的外表面露在所述移动终端外。

10.根据权利要求9所述的移动终端，所述天线的主地为所述移动终端的内部结构金属板。