CN105789882B - 移动终端和移动终端的天线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动终端,包括:壳体和印刷线路板;围绕壳体的金属边框包括第一边框和第二边框以及第三边框,第一边框具有第一边缝;第一连接器与第一边缝之上的第一边框相连;第二连接器分别与第三边框和印刷线路板的地相连;第一天线包括:第一天线主辐射体;与第一边框平行的第一部与第一连接器相连;与第三边框平行的第二部与第一部相连;第一电感分别与第二部和印刷线路板的地相连;第三部位于第二部之下且与第二部平行,第三部的一端悬空;与第一部平行的第四部分别与第二电感和第三部相连;与第一部平行的第五部分别与第二电感和印刷线路板的第一馈电端相连。本发明能降低天线成本,且调试方便灵活。本发明还公开了一种移动终端的天线。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端技术领域,特别涉及一种移动终端和一种移动终端的天线。
背景技术
由于具有漂亮的金属质感,金属边框手机越来越受到各手机公司的追捧,但由于天线周围金属边框对天线辐射的显著抑制作用,使相应手机的天线设计难度显著增加。
针对4G LTE(Long Term Evolution,长期演进,为第四代移动天线标准)手机中的LTE Diversity(分集)天线,GPS(Global Positioning System,全球定位系统)天线,以及BT(Blue Tooth,蓝牙)&WLAN(Wireless Local Area Network,无线局域网)天线,相关技术中大致有以下两种方案:
方案一是目前市场上的主流方案,采用传统的天线方案,即采用FPC(FlexiblePrinted Circuit,柔性印刷电路板)或者LDS(Laser Direct Structuring,激光直接成型)生产工艺把天线做到孤立的塑料支架或塑料壳上,方案一的天线调试跟传统非金属边框手机的天线调试没什么本质区别。方案一中金属边框作为手机地的一部分,同时在金属边框边上适当位置开0.8~1mm的缝,以及通过优化金属边框的接地点位置,来减小金属边框对天线调试及性能的影响。
方案二是利用金属边框的开缝及接地点位置把金属边框分成小段,并对金属边框直接馈电,同时在PWB(Printed Wiring Board,印刷电路板)板上辅以传统的电路匹配,来获得所需要的天线谐振频段及性能。
上述相关技术中的方案一存在的不足之处是:还是采用传统的天线设计及生产工艺,没有成本的节省;另外更为重要的是,金属边框没法很好地跟天线进行一体化设计,这对天线射频性能造成不小的负面影响,导致天线射频性能不好。
上述相关技术中的方案二存在的不足之处是:天线调试困难,这是因为方案二利用分段的金属边框直接馈电做天线,当金属边框尺寸不适合天线谐振及辐射时,没法手动调试(因为金属边框的尺寸增加及缩短是很难手动更改的),而如果通过改模打样,其周期及费用都是没法回避的问题。
发明内容
本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种移动终端,该移动终端能够在确保天线射频性能的同时降低天线成本,且调试方便灵活。
本发明的另一个目的在于提出一种移动终端的天线。
为达到上述目的,本发明一方面实施例提出了一种移动终端,该移动终端包括:壳体;印刷线路板;围绕所述壳体的金属边框,所述金属边框包括位于所述壳体两侧的第一边框和第二边框,以及位于所述壳体顶部的第三边框,其中,所述第三边框与所述第一边框和所述第二边框分别相连,所述第一边框具有第一边缝;第一连接器,所述第一连接器的一端与所述第一边缝之上的所述第一边框相连;第二连接器,所述第二连接器的一端与所述第三边框相连,所述第二连接器的另一端与所述印刷线路板的地相连;第一天线,所述第一天线包括:所述第一连接器和所述第二连接器之间的边框构成第一天线的主辐射体;第一部,所述第一部与所述第一边框平行,所述第一部的一端与所述第一连接器的另一端相连;第二部,所述第二部与所述第三边框平行,且所述第二部的一端与所述第一部的另一端相连;第一电感,所述第一电感的一端与所述第二部的另一端相连,所述第一电感的另一端与所述印刷线路板的地相连;第三部,所述第三部位于所述第二部之下,且与所述第二部平行,所述第三部的一端悬空;第四部,所述第四部与所述第一部平行,且所述第四部的一端与所述第三部的另一端相连;第二电感,所述第二电感的一端与所述第四部的另一端相连;以及第五部,所述第五部与所述第一部平行,且所述第五部的一端与所述第二电感的另一端相连,且所述第五部的另一端与所述印刷线路板的馈电端相连。
根据本发明实施例的移动终端,具有以下有益效果:1)不需要额外的天线部件,从而大大降低了成本;2)利用金属边框作为主辐射体,并结合印刷线路板的天线净空区里的布线、馈电及匹配对天线进行一体化设计,提高了天线空间的利用率;3)在产品开发中的天线调试,不需要微调金属边框的外形及尺寸,避免了金属边框的结构改模,加快了产品天线的开发调试及定型,且调试方便灵活;4)在保证必要天线射频性能的前提下,在印刷线路板的板面方向天线整体占用面积小,极大节省了印刷线路板宝贵的布板空间。
为达到上述目的,本发明另一方面实施例还提出了一种移动终端的天线,该移动终端的天线包括:回形部,所述回形部包括:第一天线部,所述第一天线部的一端接地;第二天线部,所述第二天线部为具有开口的矩形,所述开口的一端与所述第一天线部的另一端相连;第一电感,所述第一电感连接在所述开口之间;第三天线部,所述第三天线部与所述开口所在所述第二天线部的矩形边平行,所述第三天线部的一端悬空;第二电感,所述第二电感的一端与所述第三天线部的另一端相连,所述第二电感的另一端与印刷线路板上的电源相连。
本发明实施例提出的移动终端的天线具有以下有益效果:1)不需要额外的天线部件,从而大大降低了成本;2)在产品开发中的天线调试,不需要微调金属边框的外形及尺寸,避免了金属边框的结构改模,加快了产品天线的开发调试及定型,且调试方便灵活;3)在保证必要天线射频性能的前提下,在印刷线路板的板面方向天线整体占用面积小,极大节省了印刷线路板宝贵的布板空间。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本发明实施例的移动终端的天线的结构示意图;
图2是根据本发明实施例的移动终端的天线的概念形式的演化过程示意图;
图3是根据本发明实施例的移动终端的天线的概念形式的演化过程中各天线所对应的阻抗频率曲线的示意图;
图4是根据本发明实施例的移动终端的天线的概念形式的演化过程中各天线所对应的RL频率曲线的示意图;
图5是根据本发明一个实施例的移动终端的天线的典型RL频率曲线的示意图;
图6是根据本发明另一个实施例的移动终端的天线的典型RL频率曲线的示意图;
图7是根据本发明实施例的移动终端的方框示意图;
图8是根据本发明一个实施例的移动终端仅包括第一天线的架构图;
图9是根据本发明另一个实施例的移动终端包括第一天线和第二天线的架构图;
图10是根据本发明一个实施例的移动终端的第一天线和第二天线的典型阻抗频率曲线和隔离度频率曲线的示意图;以及
图11是根据本发明一个实施例的移动终端的第一天线和第二天线的典型RL频率曲线的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例,这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的移动终端的天线和移动终端。
如图1所示,本发明实施例提出的移动终端的天线包括:回形部1(包括第一天线部11、第二天线部12)、第一电感L1、第三天线部2、第二电感L2。其中,第一天线部11的一端接地。第二天线部12为具有开口13的矩形,开口13的一端与第一天线部11的另一端相连。第一电感L1连接在开口13之间。第三天线部2与开口13所在第二天线部12的矩形边平行,第三天线部2的一端悬空。第二电感L2的一端与第三天线部2的另一端相连。第二电感L2的另一端与印刷线路板上的电源D相连。
本发明实施例的移动终端的天线可以设置在移动终端的右上边角或左上边角的印刷线路板的天线净空区处,印刷线路板的地在印刷线路板的天线净空区断开。其中,印刷线路板的天线净空区的面积约为10*12mm,印刷线路板的天线净空区保留印刷线路板的介质基板,以便于移动终端的天线走线(例如第一天线部11、第二天线部12、第三天线部2等)及放置天线匹配器件(例如第一电感L1和第二电感L2等)。
本发明实施例提出的移动终端的天线的概念形式是由末端短接到地的“Loop”天线(“回路形”天线,这里Loop加了双引号,是为了区分传统天线定义上的Loop天线,严格来说“回路形”天线属于传统天线定义上的末端接地的折叠单极(Mono)天线,这里“Loop”只是强调“回路形”的形状)演化而来,通过在“Loop”天线中引入并联电感即第一电感L1、电容耦合馈电、串联电感即第二电感L2,使只有一个谐振模式的“Loop”天线激励起两个谐振模式,从而可以实现扩展带宽或获得双频段的目的。
以下对本发明实施例提出的移动终端的天线的概念形式的演化过程进行分析。
如图2所示,ANT1天线为天线的初始形态,此天线为末端接地的“Loop”天线,结合图3中ANT1天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中ANT1天线所对应的RL(Return Loss,反射损耗)频率曲线,可以看到,ANT1天线只有一个谐振频段(约为2.18GHz)。另外,ANT1天线并没有刻意地针对某个特定的频段来设计天线形状及尺寸以便获得优化的天线阻抗,而后续ANT2天线、ANT3天线、ANT4天线相对于ANT1天线的天线变化,可以针对特定的频段(例如GPS频段,BT&WLAN频段)激励起并获得所需的谐振模式及带宽。
如图2所示,ANT2天线是在ANT1天线的基础上,在回路上并联一个适当值的第一电感L1(此第一电感L1的作用可以理解为减小ANT1天线的回路面积,而且由于第一电感L1的低通特性主要是改变低频段的等效回路面积,此第一电感L1的作用也可以近似地理解为通常意义上的并联电感匹配作用),使ANT2天线的天线阻抗,比如针对GPS频段(1.565~1.585GHz)的天线阻抗,移到方便后续电容耦合馈电匹配的电感区,结合图3中ANT2天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中ANT2天线对应的RL频率曲线,可以看到ANT2天线的天线阻抗特别是低频段阻抗发生了微调,但是对ANT2天线整体的RL特别是谐振频率影响不大。需要说明的是,这里的ANT2天线并不是本发明实施例提出的移动终端的天线概念形式的演化过程一个必须的步骤,因为如果ANT1天线的天线阻抗已经恰巧合适时,是可以省略此步骤的,但是如果ANT1天线是任意的或不想通过微调ANT1天线形状或尺寸来获得所需天线阻抗时,此步骤就变的必须了。
如图2所示,ANT3天线是在ANT2天线基础上将直接馈电变成电容耦合馈电,其中,ANT3天线的耦合电容的大小可以通过调整导线间空间缝隙的大小以及交叉面积来微调。结合图3中ANT3天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中所ANT3天线所对应的RL频率曲线,可以看到,通过适当的电容耦合馈电(电容耦合馈电的原理其实可以近似等效成在馈路上串联电容匹配)使ANT3天线的天线阻抗发生了明显偏转(大部分都偏到电容区),同时在靠近GPS频段附近激励起一个谐振。
如图2所示,本发明实施例提出的移动终端的天线(ANT4天线)是在ANT3天线的基础上在馈路(包括第一天线部11、第二天线部12、第一电感L1、第三天线部2等)上串联一个适当值的第二电感L2。结合图3中ANT4天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中ANT4天线所对应的RL频率曲线,可以看到,与ANT3天线的天线阻抗相比,馈路上串联的第二电感L2使ANT4天线的天线阻抗从电容区向电感区偏转,在BT&WLAN频段(2.4~2.485GHz)上激励起一个谐振,同时对ANT4天线的低频阻抗也有一些微调,使之前ANT3天线的电容耦合馈电激励起的谐振微调到GPS频段(1.565~1.685GHz)。
具体地,ANT4天线的两个典型RL频率曲线如图5和图6所示,其中,在图5所示的RL频率曲线里,ANT4天线所激励起来的两个谐振(低频段谐振1和高频段谐振2)的频率相互靠近,从而可以把单个频段里RL带宽做的比较宽,适合LTE diversity天线等天线应用,在图6所示的RL频率曲线里,ANT4天线所激励起来的两个谐振频率(低频段谐振3、4,和高频段谐振5、6)离得相对远一些,可以做双频段天线,适合GPS天线及BT&WLAN天线等天线应用。
本发明实施例的移动终端的天线,在天线概念上,对“Loop”天线进行了演化创新,通过在“Loop”天线基础上引入“回路上并联电感即第一电感L1,电容耦合馈电,以及馈路上串联电感即第二电感L2”的新思路,,从而通过改变回路并联电感的电感值就能获得跟微调天线辐射体(金属边框)外形及尺寸一样的阻抗变换效果,并使天线由窄带的单谐振模式变成宽带的双谐振模式(即使天线由一个单谐振模式,激励出两个可微调的谐振模式)。
本发明实施例提出的移动终端的天线具有以下有益效果:1)不需要额外的天线部件,从而大大降低了成本;2)在产品开发中的天线调试,不需要微调金属边框的外形及尺寸,避免了金属边框的结构改模,加快了产品天线的开发调试及定型,且调试方便灵活;3)在保证必要天线射频性能的前提下,在印刷线路板的板面方向天线整体占用面积小,极大节省了印刷线路板宝贵的布板空间。
本发明另一方面实施例还提出了一种移动终端,如图7所示,该移动终端(例如手机)包括:壳体71、印刷线路板72、金属边框73、第一连接器74、第二连接器75以及第一天线76。其中,印刷线路板72。金属边框73围绕壳体71,金属边框73包括位于壳体71两侧的第一边框731和第二边框732,以及位于壳体71顶部的第三边框733,其中,第三边框733与第一边框731和第二边框732分别相连,第一边框731具有第一边缝734。第一连接器74的一端与第一边缝734之上的第一边框731相连,其中,第一边缝734之上的第一边框731为第一边框731中第一边缝734与第三边框733之间的边框。第二连接器75的一端与第三边框733相连,第二连接器75的另一端与印刷线路板72的地相连。第一天线76包括:第一部761、第二部762、第一电感763、第三部764、第四部765、第二电感766、第五部767和第一天线主辐射体F1,其中,第一连接器74和第二连接器75之间的边框(即第一边框731中第一连接器74与第三边框733之间的边框以及第三边框733中第二连接器75与第一边框731之间的边框)构成第一天线主辐射体F1。第一部761与第一边框731平行,第一部761的一端与第一连接器74的另一端相连。第二部762与第三边框733平行,且第二部762的一端与第一部761的另一端相连。第一电感763的一端与第二部762的另一端相连,第一电感763的另一端与印刷线路板72的地相连,第一电感763为第一天线76的初始“Loop”天线的并联电感。第三部764位于第二部762之下(此时,第二部762较第三部764,更靠近壳体71顶部),且第三部764的全部或部分与第二部762平行,第三部764的一端悬空。第四部765与第一部761平行,且第四部765的一端与第三部764的另一端相连。第二电感766的一端与第四部765的另一端相连。第五部767与第一部761平行,且第五部767的一端与第二电感766的另一端相连,且第五部767的另一端与印刷线路板72的第一馈电端D1相连,第二电感766为第一天线76的串联电感,第二电感766用于激励起第一天线76的高频段谐振。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如图8所示,第二部762和第三部764之间有第一预设距离(空间缝隙,例如0.5mm,具有等效耦合电容,)以形成电容耦合馈电,该电容耦合馈电激励起第一天线76的低频段谐振。进一步地,在本发明的一个实施例中,第四部765、第二电感766和第五部767与印刷线路板72的地之间的距离(空间缝隙,例如2mm)可调。进一步地,在本发明的一个实施例中,第一天线76可以为GPS天线、蓝牙天线或WLAN天线。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如图8所示,移动终端还可以包括:第三连接器77,第三连接器的一端与第一边缝734之下的第一边框731相连,且第三连接器的另一端与印刷线路板72的地相连,其中,第一边缝734之下的第一边框731为第一边框731中第一边缝734与壳体71底部之间的金属边框。需要说明的是,在本发明的一个实施例中,第一边缝734可以设置在距离壳体71顶部第二预设距离例如(10mm~12mm)的位置,第一边缝734可以为宽度约为1.5mm的窄缝,第一边缝734使金属边框73的第一边框731断开,以便于第一天线76辐射。在本发明的一个具体实施例中,第一边缝734设置在距离壳体71顶部12mm的位置,第一部761、第二部762、第三部764、第四部765和第五部767的线宽约为0.5mm,第一电感763为17nH,第二电感766为6nH。
在本发明的一个具体实施例中,如图8所示,第一天线76设置在移动终端的右上边角的印刷线路板72的天线净空区处,印刷线路板72的地在印刷线路板72的天线净空区断开。其中,印刷线路板72的天线净空区的面积约为10*12mm,印刷线路板72的天线净空区保留印刷线路板72的介质基板,以便于第一天线76走线(例如第一部761、第二部762、第三部764、第四部765和第五部767等)及放置天线匹配器件(例如第一电感763和第二电感766等)。
需要说明的是,第二连接器75使得壳体71顶部的第三边框733跟印刷线路板72的地短接,并同时构成了第一天线76的初始“Loop”天线的末端接地。另外,在实际应用中,针对第一天线76所需的天线频段,为了使第一天线76的初始“Loop”天线的阻抗,落到适当的可微调匹配的阻抗区域,第二连接器75的位置离印刷线路板72的天线净空区边沿的距离会有所不同。例如针对LTE Diversity天线,第二连接器75的位置可直接设计在印刷线路板72的天线净空区边沿,但是针对GPS天线、蓝牙天线或WLAN天线,第二连接器75可设计在距离印刷线路板72的天线净空区边沿10mm~15mm的位置。
另外,需要说明的是,构成第一天线主辐射体F1的边框的结构外形和尺寸一旦设计完成,后续第一天线主辐射体F1无需任何更改,第一天线76的谐振及带宽调试可完全依靠对印刷线路板72的天线净空区里(即印刷线路板72的介质基板上)的第一天线76走线,进行微调匹配来实现。其中,改变第三部764与第二部762之间形成的空间缝隙的宽度及长度即可微调等效耦合电容的大小,从而此电容耦合馈电会激励起第一天线76所需的低频段谐振,通过改变第一电感763的电感值就可方便的微调第一天线76的低频段阻抗,使第一天线76的低频段谐振频率偏移。实际应用中,为了调试方便,可以直接通过微调第三部764的末端长度来改变等效耦合电容的大小。另外,第二电感766会激励起第一天线76所需的高频段谐振,通过改变第二电感766的电感值就可方便的微调第一天线76的高频段谐振频率,改变第四部765与印刷线路板72的地之间的空间缝隙的宽度及长度即可辅助微调第一天线76的初始”Loop”天线的回路面积,进而辅助微调第一天线76的阻抗(例如,第一天线76的阻抗微调表征在谐振点RL的深浅,或高频段谐振和低频段谐振之间的RL鼓包高低)。
进一步地,在本发明的另一个实施例中,如图9所示,第二边框732具有第二边缝735,移动终端还可以包括:第四连接器78、第五连接器79以及第二天线710。其中,第四连接器78的一端与第二边缝735之上的第二边框732相连,其中,第二边缝735之上的第二边框732为第二边框732中第二边缝735与第三边框733之间的边框。第五连接器79的一端与第三边框733相连,第五连接器79的另一端与印刷线路板72的地相连。第二天线710包括:第六部711、第七部712、第三电感713、第八部714、第九部715、第四电感716、第十部717和第二天线主辐射体F2,其中,第四连接器78和第五连接器79之间的边框(即第二边框732中第四连接器78与第三边框733之间的边框以及第三边框733中第五连接器79与第二边框732之间的边框)构成第二天线主辐射体F2。第六部711与第二边框732平行,第六部711的一端与第四连接器78的另一端相连。第七部712与第三边框733平行,且第七部712的一端与第六部711的另一端相连。第三电感713的一端与第七部712的另一端相连,第三电感713的另一端与印刷线路板72的地相连,第三电感713为第二天线710的并联电感。第八部714位于第七部712之下(此时,第七部712较第八部714,更靠近壳体71顶部),且第八部714的全部或部分与第七部712平行,第八部714的一端悬空。第九部715与第六部711平行,且第九部715的一端与第八部714的另一端相连。第四电感716的一端与第九部715的另一端相连。第十部717与第六部711平行,且第十部717的一端与第四电感716的另一端相连,且第十部717的另一端与印刷线路板72的第二馈电端D2相连,第四电感716为第二天线710的串联电感,第四电感716用于激励起第二天线710的高频段谐振。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如图9所示,第七部712和第八部714之间有第一预设距离(空间缝隙,例如0.5mm,具有等效耦合电容)以形成电容耦合馈电,该电容耦合馈电激励起第二天线710的低频段谐振。进一步地,在本发明的一个实施例中,第九部715、第四电感716和第十部717与印刷线路板72的地之间的距离可调(空间缝隙,例如1.5mm)。进一步地,在本发明的一个实施例中,第二天线710可以为LTE天线(LTE Diversity天线)。
进一步地,在本发明的一个实施例中,如图9所示,移动终端还可以包括:第六连接器718,第六连接器718的一端与第二边缝735之下的第二边框732相连,且第六连接器718的另一端与印刷线路板72的地相连,其中,第二边缝735之下的第二边框732为第二边框732中第二边缝735与壳体71底部之间的金属边框。需要说明的是,在本发明的一个实施例中,第二边缝735可以设置在距离壳体71顶部第二预设距离(例如10mm~12mm)的位置,第二边缝735可以为宽度约为1.5mm的窄缝,第二边缝735使金属边框73的第二边框732断开,以便于第二天线710辐射。在本发明的一个具体实施例中,第二边缝735设置在距离壳体71顶部12mm的位置,第六部711、第七部712、第八部714、第九部715和第十部717的线宽约为0.5mm,第三电感713为4nH,第四电感716为3.6nH。
另外,在本发明的一个实施例中,可以采用必要的接地点设计以使第一天线主辐射体F1和第二天线主辐射体F2外的其它金属边框,与印刷线路板72的地或者其它金属地(例如壳体71里嵌入的注射金属等)实现良好接触以确保移动终端完整接地,例如设计第九连接器719、第十连接器720等使第一边缝734之下的第一边框731与印刷线路板72的的地相连,设计第十一连接器721、第十二连接器722等使第二边缝735之下的第二边框732与印刷线路板72的地相连等。
在本发明的一个具体实施例中,如图9所示,第二天线710设置在移动终端的左上边角的印刷线路板72的天线净空区处,印刷线路板72的地在印刷线路板72的天线净空区断开。其中,印刷线路板72的天线净空区的面积约为10*12mm,印刷线路板72的天线净空区保留印刷线路板72的介质基板,以便于第二天线710走线(例如第六部711、第七部712、第八部714、第九部715和第十部717等)及放置天线匹配器件(例如第三电感713和第四电感716等)。
需要说明的是,第五连接器79使得壳体71顶部的第三边框733跟印刷线路板72的的地短接,并同时构成了第二天线710的初始“Loop”天线的末端接地。另外,在实际应用中,针对第二天线710所需的天线频段,为了使第二天线710的初始“Loop”天线的阻抗,落到适当的可微调匹配的阻抗区域,第五连接器79的位置离印刷线路板72的天线净空区边沿的距离会有所不同。例如针对LTE Diversity天线,第五连接器79的位置可直接设计在印刷线路板72的天线净空区边沿。但是针对GPS天线、蓝牙天线或WLAN天线,第五连接器79可设计在距离印刷线路板72的天线净空区边沿10mm~15mm的位置。
另外,需要说明的是,构成第二天线主辐射体F2的金属边框的结构外形和尺寸一旦设计完成,后续第二天线主辐射体F2无需任何更改,第二天线710的谐振及带宽调试可完全依靠对印刷线路板72的天线净空区里(即印刷线路板72的介质基板上)的第二天线710走线,进行微调匹配来实现。其中,改变第八部714与第七部712之间形成的空间缝隙的宽度及长度即可微调等效耦合电容的大小,从而此电容耦合馈电会激励起第二天线710所需的低频段谐振,通过改变第三电感713的电感值就可方便的微调第二天线710的低频段阻抗,使第二天线710的低频段谐振频率偏移。实际应用中,为了调试方便,可以直接通过微调第八部714的末端长度来改变等效耦合电容的大小。另外,第四电感716会激励起第二天线710所需的高频段谐振,通过改变第四电感716的电感值就可方便的微调第二天线710的高频段谐振,改变第九部715与印刷线路板72的地之间形成的空间缝隙的宽度及长度即可辅助微调第二天线710的初始”Loop”天线的回路面积,进而辅助微调第二天线710的阻抗(例如,第二天线710的阻抗微调表征在谐振点RL的深浅,或高频段谐振和低频段谐振之间的RL鼓包高低)。
具体地,根据本发明一个实施例的移动终端的第一天线76和第二天线710的典型阻抗频率曲线和隔离度(Isolation)频率曲线如图10所示,根据本发明一个实施例的移动终端的第一天线76和第二天线710的典型RL频率曲线如图11所示,其中,第一天线76为GPS天线、蓝牙天线或WLAN天线,第二天线710为LTE Diversity天线。结合图10和图11可以看到,移动终端的第一天线76和第二天线710的天线阻抗带宽性能优异,且第一天线76和第二天线710的之间的隔离也满足要求(通常隔离度<-15dB,就能很好的满足要求了)。
本发明实施例的移动终端,天线分成两部分,由边角金属边框部分构成的天线主辐射体跟印刷线路板72的天线净空区里的天线馈电及匹配网络部分,不需要利用FPC或者LDS生产工艺把天线做到孤立的塑料支架或塑料壳上,且由边角金属边框部分构成的天线主辐射体,不同于传统天线调试,天线的谐振频率及带宽微调并不依靠此部分的外形尺寸调整来实现,所以移动终端例如手机的结构,特别是金属边框73,一旦设计完成,后续可保持不变,不需要结构改模。另外,天线馈电及匹配网络部分,放在约10*12mm的印刷线路板72的天线净空区里,天线的谐振频率微调及带宽实现,完全依靠这部分微调来方便地完成。特别是,当天线一体化设计的基本架构确定以后,针对低频段及高频段的谐振微调可以方便地分别通过微调回路上的并联电感(例如第一电感763、第三电感713)及馈路上的串联电感(第二电感766、第四电感716)来实现。
根据本发明实施例的移动终端,具有以下有益效果:1)不需要额外的天线部件,从而大大降低了成本;2)利用金属边框作为主辐射体,并结合印刷线路板的净空里的布线、馈电及匹配对天线进行一体化设计,提高了天线空间的利用率;3)在产品开发中的天线调试,不需要微调金属边框的外形及尺寸,避免了金属边框的结构改模,加快了产品天线的开发调试及定型,且调试方便灵活;4)在保证必要天线射频性能的前提下,在印刷线路板的板面方向天线整体占用面积小,极大节省了印刷线路板的宝贵的布板空间。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
Claims (10)
1.一种移动终端,其特征在于,包括:
壳体和印刷线路板;
围绕所述壳体的金属边框,所述金属边框包括位于所述壳体两侧的第一边框和第二边框,以及位于所述壳体顶部的第三边框,其中,所述第三边框与所述第一边框和所述第二边框分别相连,所述第一边框具有第一边缝;
第一连接器,所述第一连接器的一端与所述第一边缝之上的所述第一边框相连;
第二连接器,所述第二连接器的一端与所述第三边框相连,所述第二连接器的另一端与所述印刷线路板的地相连;
第一天线,所述第一天线包括:
所述第一连接器和所述第二连接器之间的边框构成第一天线主辐射体;
第一部,所述第一部与所述第一边框平行,所述第一部的一端与所述第一连接器的另一端相连;
第二部,所述第二部与所述第三边框平行,且所述第二部的一端与所述第一部的另一端相连;
第一电感,所述第一电感的一端与所述第二部的另一端相连,所述第一电感的另一端与所述印刷线路板的地相连;
第三部,所述第三部位于所述第二部之下,且与所述第二部平行,所述第三部的一端悬空;
第四部,所述第四部与所述第一部平行,且所述第四部的一端与所述第三部的另一端相连;
第二电感,所述第二电感的一端与所述第四部的另一端相连;以及
第五部,所述第五部与所述第一部平行,且所述第五部的一端与所述第二电感的另一端相连,且所述第五部的另一端与所述印刷线路板的第一馈电端相连。
2.如权利要求1所述的移动终端,其特征在于,还包括:
第三连接器,所述第三连接器的一端与所述第一边缝之下的第一边框相连,且所述第三连接器的另一端与所述印刷线路板的地相连。
3.如权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述第二部和所述第三部之间有第一预设距离以形成电容耦合馈电。
4.如权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述第一天线为GPS天线、蓝牙天线或WLAN天线。
5.如权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述第二边框具有第二边缝,所述移动终端还包括:
第四连接器,所述第四连接器的一端与所述第二边缝之上的所述第二边框相连;
第五连接器,所述第五连接器的一端与所述第三边框相连,所述第五连接器的另一端与所述印刷线路板的地相连;
第二天线,所述第二天线包括:
所述第四连接器和所述第五连接器之间的边框构成第二天线主辐射体;
第六部,所述第六部与所述第二边框平行,所述第六部的一端与所述第四连接器的另一端相连;
第七部,所述第七部与所述第三边框平行,且所述第七部的一端与所述第六部的另一端相连;
第三电感,所述第三电感的一端与所述第七部的另一端相连,所述第三电感的另一端与所述印刷线路板的地相连;
第八部,所述第八部位于所述第七部之下,且与所述第七部平行,所述第八部的一端悬空;
第九部,所述第九部与所述第六部平行,且所述第九部的一端与所述第八部的另一端相连;
第四电感,所述第四电感的一端与所述第九部的另一端相连;
第十部,所述第十部与所述第六部平行,且所述第十部的一端与所述第四电感的另一端相连,且所述第十部的另一端与所述印刷线路板的第二馈电端相连。
6.如权利要求5所述的移动终端,其特征在于,还包括:
第六连接器,所述第六连接器的一端与所述第二边缝之下的所述第二边框相连,且所述第六连接器的另一端与所述印刷线路板的地相连。
7.如权利要求6所述的移动终端,其特征在于,所述第一边缝和所述第二边缝设置在距离所述壳体顶部第二预设距离的位置。
8.如权利要求5所述的移动终端,其特征在于,所述第七部和所述第八部之间有第一预设距离以形成电容耦合馈电。
9.如权利要求5所述的移动终端,其特征在于,所述第二天线为LTE天线。
10.一种移动终端的天线,其特征在于,包括:
回形部,所述回形部包括:
第一天线部,所述第一天线部的一端接地;
第二天线部,所述第二天线部为具有开口的矩形,所述开口的一端与所述第一天线部的另一端相连;
第一电感,所述第一电感连接在所述开口之间;
第三天线部,所述第三天线部与所述开口所在所述第二天线部的矩形边平行,所述第三天线部的一端悬空;
第二电感,所述第二电感的一端与所述第三天线部的另一端相连,所述第二电感的另一端与印刷线路板上的电源相连。
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