CN105789883B - 一种应用于移动终端的金属外壳混合天线 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种应用于移动终端的金属外壳混合天线，其特征在于，包括天线窗口，所述天线窗口设于金属外壳上且为闭合开口的非金属填充结构，所述天线窗口内设有天线支节，所述天线支节的一个分支与接地线连接，另一个分支与信号端连接。该混合天线通过在移动终端的金属壳体上设置闭合开口的天线窗口，替换了传统的天线窗口为开口结构的实施方式，即将传统的“U”型窗口替换为“O”型窗口。本发明的天线具有可以显著减小天线窗口的面积，将天线窗口的形状改为闭合的结构，大大改善了金属外壳的结构强度。同时，该天线的性能优异，使笔记本、平板电脑等移动终端产品所追求的时尚新颖的外形和优异性能的兼顾成为可能。

Description

一种应用于移动终端的金属外壳混合天线
技术领域
本发明涉及移动终端天线的技术领域，特别涉及一种应用于移动终端的金属外壳混合天线。
背景技术
金属具有结构强度高、外观靓丽、有质感等优势，在ID的设计中占据着越来越重要的位置。所以市场上很多笔记本电脑和平板电脑纷纷开始采用金属外壳，甚至全金属外壳的设计。而众所周知，天线的辐射受到周边的金属影响巨大，越来越多的使用金属势必成为天线设计的一大难点。本发明即针对目前应用于笔记本电脑和平板电脑中天线的现状，在大面积覆盖金属外壳甚至全金属外壳的环境下，通过一种混合式的天线设计，实现了金属外观，强度和天线性能的多方面平衡，对推动笔记本电脑和平板电脑的工业设计起到积极的作用。
如图1所示，现有的金属外壳天线的形式为在外壳100上设置窗口101、102(塑料填充部分)的形式，为了考虑天线的工作性能，天线辐射窗口呈“U”型的一端开口的形式，以保证天线在顶端辐射的自由度。这样虽然能保证一定的天线的性能，但是需要比开较大的窗口(仅以WiFi天线为例，通常就需要40*15mm以上的塑料填充窗口)，容易破坏系统整体的结构强度，天线本身的性能也会受到窗口的大小和周围的金属壳体的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于移动终端的金属外壳混合天线，以解决现有的移动终端的金属外壳天线不能兼顾外形及工作性能的问题。
本发明的第二目的在于提供一种应用于移动终端的金属外壳混合天线，以解决现有的移动终端的金属外壳天线的尺寸过大影响整体结构强度的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种应用于移动终端的金属外壳混合天线，包括天线窗口，所述天线窗口设于金属外壳上且为闭合开口的非金属填充结构，所述天线窗口内设有天线支节，所述天线支节与信号端连接。
较佳地，所述天线窗口为闭合的矩形、“o”型、菱形或其他不规则的闭合结构。
较佳地，所述接地线为环状的铜箔或铝箔，用于连接金属外壳及天线支节。
较佳地，所述天线支节为具有两个分支的“п”型金属结构，所述“п”型金属结构的一个分支与接地线连接，另一个分支与所述信号端连接；或所述天线支节仅具有一个与所述信号端连接的分支。
较佳地，还包括匹配电路，所述匹配电路用于连接所述天线支节及信号端。
本发明提供的应用于移动终端的金属外壳混合天线，通过在移动终端的金属壳体上设置闭合开口的天线窗口，天线窗口内设置天线支节的方式，替换了传统的移动终端金属壳体上天线窗口为开口结构的实施方式，即将传统的“U”型窗口替换为“O”型窗口。本发明的天线具有可以显著减小天线窗口的面积，将天线窗口的形状改为闭合的结构，大大改善了金属外壳的结构强度。同时，该天线的性能优异，使笔记本、平板电脑等移动终端产品所追求的时尚新颖的外形和优异性能的兼顾成为可能。
附图说明
图1为现有的金属外壳天线结构形式；
图2为本发明提供的金属外壳混合天线形式；
图3为实施例一提供的金属外壳混合天线结构示意图；
图4A为实施例一的金属外壳混合天线的低频电流分布示意图；
图4B为实施例一的金属外壳混合天线的高频电流分布示意图；
图5为实施例一的金属外壳混合天线测试得到的回波损耗结果图；
图6为实施例一的金属外壳混合天线测试得到的效率结果图；
图7为实施例二提供的金属外壳混合天线结构示意图；
图8为实施例三提供的金属外壳混合天线结构示意图；
图9为实施例四提供的金属外壳混合天线结构示意图。
具体实施方式
为更好地说明本发明，兹以一优选实施例，并配合附图对本发明作详细说明，具体如下：
实施例一：
如图2所示，本实施例提供的应用于移动终端的金属外壳混合天线，具体为应用于笔记本终端的WiFi天线，其包括天线窗口201、202，天线窗口201、202设于笔记本的金属外壳200上且为闭合开口的塑料填充结构。如图3所示，天线窗口201(或202)内设有天线支节204，天线支节204通过的一个分支与一接地线205连接，另一个分支与同轴电缆206连接。
其中，天线支节204为“п”型金属结构，“п”型金属结构的两个下部分支中的一个与接地线205连接，另一个分支与同轴电缆206连接。
本实施例中的接地线205可以为铜箔或铝箔，用于连接金属外壳200。
本实施例中，天线窗口为闭合的矩形，其尺寸约为30mm×7mm，在其他优选实施例中天线窗口还可以为圆型、菱形等类似的规则的闭合结构。此外，在其他优选实施例中，信号端不限为同轴电缆，本领域技术人员可以根据该混合天线所应用的移动终端的类型及型号进行适应性地选择与天线支节连接的信号端的具体形式。其他优选实施例中，天线窗口也可以采用塑料以外的其他非金属材料进行填充，本领域技术人员可根据需要选择。
如图4A所示，当使用该混合天线进行低频段辐射时，如WiFi的2400～2500MHz的频段时，辐射由在金属壳体上所开的天线窗口的周长决定，由其内部的天线支节进行馈电，产生的低频辐射的电流分布参考图4A中箭头方向，集中在天线窗口的附近。
如图4B所示，当使用该混合天线进行高频段辐射时，如WiFi的5150～5850MHz的频段时，辐射由在天线窗口内的天线支节决定，产生的高频辐射的电流分布参考图4B中箭头方向，集中在天线支节上。
如图5所示，本实施例中天线的回波损耗在2.4-2.5,5.15-5.85GHz的工作频段内达到-10dB以下，性能优异。
如图6所示，本实施例中天线的效率在2.4-2.5,5.15-5.85GHz的工作频段内达到-4dB以上，性能优异。
实施例二
本实施例中的金属外壳混合天线除以下部分与实施例一有所区别外，其余均与实施例一相同。具体如下：
如图7所示，本实施例提供的金属外壳混合天线的天线窗口为不规则的闭合结构，其他类似的边缘形状不规则但闭合的窗口结构均可依据本实施例进行实施。
实施例三
本实施例中的金属外壳混合天线除以下部分与实施例一有所区别外，其余均与实施例一相同。具体如下：
如图8所示，本实施例提供的金属外壳混合天线的天线支节204为不规则形状，其具有一主干及一个分支，该分支与同轴电缆(信号端)连接。
实施例四
本实施例中的金属外壳混合天线除以下部分与实施例一有所区别外，其余均与实施例一相同。具体如下：
如图9所示，本实施例提供的金属外壳混合天线的天线支节204上还设有匹配电路207，匹配电路207用于连接天线支节及同轴电缆，起到阻抗调节的作用。
本领域技术人员可在上述实施例的启发下对各个实施例间互不冲突的技术方案进行任意组合，如天线窗口及天线支节同时为不规则形状等，这些组合的变形，均应包含在本发明的范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种应用于移动终端的金属外壳混合天线，其特征在于，包括天线窗口，所述天线窗口设于金属外壳上且为闭合开口的非金属填充结构，所述天线窗口内设有天线支节，所述天线支节与信号端连接；
当使用该混合天线进行低频段辐射时，辐射由所述天线窗口的周长决定，并由其内部的所述天线支节进行馈电；当使用该混合天线进行高频段辐射时，辐射由所述天线支节决定；
所述天线支节为具有两个分支的“п”型金属结构，所述“п”型金属结构的一个分支与接地线连接，另一个分支与所述信号端连接；或所述天线支节仅具有一个与所述信号端连接的分支。
2.根据权利要求1所述的应用于移动终端的金属外壳混合天线，其特征在于，所述天线窗口为闭合的矩形、“o”型、菱形或其他不规则的闭合结构。
3.根据权利要求1所述的应用于移动终端的金属外壳混合天线，其特征在于，所述接地线为环状的铜箔或铝箔，用于连接金属外壳及天线支节。
4.根据权利要求1所述的应用于移动终端的金属外壳混合天线，其特征在于，还包括匹配电路，所述匹配电路用于连接所述天线支节及信号端。
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