CN106159440B - 天线和具有它的移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天线和具有它的移动终端,天线包括:金属外壳,金属外壳上设有沿金属外壳的横向延伸的横向缝隙和沿金属外壳的纵向延伸的纵向缝隙,其中,横向缝隙的两端封闭,纵向缝隙的一端与横向缝隙连通且另一端从金属外壳的边沿敞开;激励片,激励片设在金属外壳的内侧且覆盖横向缝隙;介质填充层,介质填充层设在激励片和金属外壳之间且填充横向缝隙和纵向缝隙;匹配网络,匹配网络设在金属外壳的内侧且分别与激励片和金属外壳相连;第三谐振支,第三谐振支设在介质填充层的背向金属外壳的表面上且与激励片相连。根据本发明实施例的天线具有带宽较宽,能够满足2G、3G和4G通信,外观整齐美观,防尘性好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及通讯设备技术领域,具体而言,涉及一种天线和具有所述天线的移动终端。
背景技术
相关技术中的天线,由位于外壳通信区上的第一缝隙和第二缝隙、介质基板和微带馈电部构成。其中,第一缝隙和第二缝隙平行设置,第一缝隙用于辐射第一频率带宽信号,第二缝隙用于辐射高于第一频率带宽信号的第二频率带宽信号,介质基板覆盖第一缝隙和第二缝隙,微带馈电部用于激励第一缝隙和第二缝隙的辐射。
由于仅靠缝隙辐射频率信号,其带宽有限,且两条缝隙只能单独产生两个谐振,辐射两段不同频率带宽信号,无法满足4G时代的超宽带技术通信。此外,缝隙在频率通信的使用中不能作为声音的传送孔,不仅影响外观,而且容易引起杂质进入。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的上述技术问题之一。为此,本发明提出一种天线,该天线具有带宽较宽,能够满足2G、3G和4G通信,外观整齐美观,防尘性好等优点。
本发明还提出一种所述天线的移动终端。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出一种天线,所述天线包括:金属外壳,所述金属外壳上设有沿所述金属外壳的横向延伸的横向缝隙和沿所述金属外壳的纵向延伸的纵向缝隙,其中,所述横向缝隙的两端封闭,所述纵向缝隙的一端与所述横向缝隙连通且另一端从所述金属外壳的边沿敞开;激励片,所述激励片设在所述金属外壳的内侧且在所述横向缝隙的宽度方向上覆盖所述横向缝隙;介质填充层,所述介质填充层设在所述激励片和所述金属外壳之间且填充所述横向缝隙和所述纵向缝隙;匹配网络,所述匹配网络设在所述金属外壳的内侧且分别与所述激励片和所述金属外壳相连;第三谐振支,所述第三谐振支设在所述介质填充层的背向所述金属外壳的表面上且与所述激励片相连。
根据本发明实施例的天线具有带宽较宽,能够满足2G、3G和4G通信,外观整齐美观,防尘性好等优点。
另外,根据本发明上述实施例的天线还可以具有如下附加的技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述横向缝隙和所述纵向缝隙均邻近所述金属外壳的边沿设置。
根据本发明的一个实施例,所述横向缝隙邻近所述金属外壳的上沿设置,所述纵向缝隙的下端与所述横向缝隙连通且上端从所述金属外壳的上沿敞开。
根据本发明的一个实施例,所述横向缝隙的宽度和所述纵向缝隙的宽度均为0.5-5毫米。
根据本发明的一个实施例,所述横向缝隙的一端与所述纵向缝隙在所述金属外壳的横向上相距52-72毫米且另一端与所述纵向缝隙在所述金属外壳的横向上相距15.5-25.5毫米。
根据本发明的一个实施例,所述激励片包括:第一横向支,所述第一横向支沿所述金属外壳的横向延伸,在所述金属外壳的纵向上,所述第一横向支位于所述横向缝隙和所述金属外壳的邻近所述横向缝隙的边沿之间;第二横向支,所述第二横向支沿所述金属外壳的横向延伸且与所述第一横向支相连,所述第二横向支的宽度大于所述第一横向支的宽度,所述第二横向支在所述横向缝隙的宽度方向上覆盖所述横向缝隙,所述匹配网络与所述第二横向支相连,所述第二横向支具有用于连接信号线的馈电信号接入点。
根据本发明的一个实施例,所述激励片与所述金属外壳的内表面之间相距0.5-2毫米。
根据本发明的一个实施例,所述介质填充层包括:隔离部,所述隔离部设在所述金属外壳和所述激励片之间,所述隔离部上设有用于避让信号线的避让槽;横向缝隙填充部,所述横向缝隙填充部与所述隔离部相连且填充所述横向缝隙;纵向缝隙填充部,所述纵向缝隙填充部与所述隔离部相连且填充所述纵向缝隙。
根据本发明的一个实施例,所述介质填充层为介电常数小于3的塑胶。
根据本发明的一个实施例,所述第三谐振支通过电感器件或电容器件与所述激励片相连。
根据本发明的一个实施例,所述第三谐振支沿所述金属外壳的横向延伸且长度为15-25 毫米。
根据本发明的第二方面的实施例提出一种移动终端,所述移动终端包括根据本发明的第一方面的实施例所述的天线。
根据本发明实施例的移动终端具有天线性能优异、外观整齐美观、防尘性好等优点。
附图说明
图1是根据本发明实施例的天线的金属外壳的外侧结构示意图。
图2是根据本发明实施例的天线的金属外壳的内侧结构示意图。
图3是根据本发明实施例的天线的金属外壳的内侧结构示意图,其中介质填充层未示出。
图4是根据本发明实施例的天线的侧视图。
图5是根据本发明实施例的天线的介质填充层的结构示意图。
图6是根据本发明实施例的天线的激励片、匹配网络和第三谐振支的结构示意图。
图7是根据本发明实施例的天线的频带图。
附图标记:天线1、金属外壳10、横向缝隙11、纵向缝隙12、激励片20、第一横向支21、第二横向支22、馈电信号接入点23、信号线24、介质填充层30、隔离部31、横向缝隙填充部32、纵向缝隙填充部33、避让槽34、匹配网络40、第三谐振支50、电感器件或电容器件51。
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,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述根据本发明实施例的的天线1。其中,金属外壳10的横向如附图中的箭头A所示,金属外壳10的纵向如附图中的箭头B所示,上下方向以竖直方向为准,内外方向以具有天线1的移动终端正常使用时的内外方向为准。
如图1-图6所示,根据本发明实施例的天线1包括金属外壳10、激励片20、介质填充层30、匹配网络40和第三谐振支50。
金属外壳10上设有沿金属外壳10的横向延伸的横向缝隙11和沿金属外壳10的纵向延伸的纵向缝隙12,横向缝隙11和纵向缝隙12均沿金属外壳10的厚度方向贯通金属外壳10。其中,横向缝隙11的两端封闭,纵向缝隙12的一端与横向缝隙11连通,且纵向缝隙12的另一端从金属外壳10的边沿敞开,即横向缝隙11和纵向缝隙12交叉成T形。激励片20设在金属外壳10的内侧且在横向缝隙11的宽度方向上覆盖横向缝隙11。本领域的技术人员可以理解地是,横向缝隙11的宽度方向是指,横向缝隙11的短边的延伸方向。介质填充层30设在激励片20和金属外壳10之间且填充横向缝隙11和纵向缝隙12。匹配网络40设在金属外壳10的内侧且分别与激励片20和金属外壳10相连。第三谐振支50设在介质填充层30的背向金属外壳10的表面上且与激励片20相连。
根据本发明实施例的天线1,采用金属外壳10作为辐射面,可以避免天线信号被屏蔽,提升天线的利用空间。
并且,通过在金属外壳10上设置交叉成T形的横向缝隙11和纵向缝隙12,在介质填充层30上设置第三谐振支50,且设置激励片20结合匹配网络40有效提高天线1的性能,使天线1能够覆盖多频段。具体而言,在金属外壳10的邻近横向缝隙11的边沿处,以纵向缝隙12分隔形成第一谐振支L1和第二谐振支L2,其中,激励片20通过耦合馈电形式激励第一谐振支L1在低频产生谐振覆盖791-960MHz,第二谐振支L2、第一谐振支L1和激励片20之间耦合,通过第三谐振支50产生额外谐振扩展高频宽带,在高频覆盖 1710-2690MHz。如此,本发明提供的天线1具有较宽的带宽。换言之,天线1主要依靠缝隙和形成的谐振支辐射以及激励片20通信,而并非仅仅依靠缝隙。
此外,利用介质填充层30通过一体成型技术对横向缝隙11和纵向缝隙12进行填充,既可以将激励片20和金属外壳10隔离,又可以在美化移动终端外观的同时防止杂质进入。
如图7所示,通过对天线1的频带进行测试,其性能表现优异。因此,根据本发明实施例的天线1,通讯频率范围更宽,不仅仅在低频率和高频率处各产生一个谐振,而是在低频率和高频率处形成多个谐振,以扩展带宽,覆盖WWAN(无线广域网)和LTE(长期演进)频段,具有带宽较宽,能够满足2G、3G和4G通信,外观整齐美观,防尘性好等优点。
下面参考附图描述根据本发明具体实施例的天线1。
在本发明的一些具体实施例中,如图1-图6所示,根据本发明实施例的天线1包括金属外壳10、激励片20、介质填充层30、匹配网络40和第三谐振支50。
其中,如图1-图3所示,横向缝隙11和纵向缝隙12均邻近金属外壳10的边沿设置,以使横向缝隙11和纵向缝隙12避开移动终端的LCD屏(液晶显示屏)。
具体而言,横向缝隙11邻近金属外壳10的上沿设置(上下方向以具有天线1的移动终端实际使用时的上下方向为准),纵向缝隙12的下端与横向缝隙11连通,且纵向缝隙 12的上端从金属外壳10的上沿敞开。
可选地,横向缝隙11的宽度和纵向缝隙12的宽度均为0.5-5毫米,优选为2.5mm。横向缝隙11的一端与纵向缝隙12在金属外壳10的横向上相距52-72毫米,优选为62毫米,横向缝隙11的另一端与纵向缝隙12在金属外壳10的横向上相距15.5-25.5毫米,优选为 20.5毫米。换言之,第一谐振支L1的长度为52-72毫米,优选为62毫米,而第二谐振支 L2的长度为15.5-25.5毫米,优选为20.5毫米。
本领域的技术人员需要理解地是,第一谐振支L1和第二谐振支L2的长度可以根据天线1的性能做合理调整。
在本发明的一些具体示例中,如图2、图3和图6所示,激励片20邻近横向缝隙11 的以纵向缝隙12分隔后长度较长的一侧设置,即邻近第一谐振支L1设置。
具体地,激励片20包括第一横向支21和第二横向支22。第一横向支21支沿金属外壳10的横向延伸,且第一横向支21在金属外壳10的纵向上位于横向缝隙11和金属外壳 10的邻近横向缝隙11的边沿之间,即第一横向支21位于横向缝隙11和金属外壳10的上沿之间。第二横向支22沿金属外壳10的横向延伸且与第一横向支21相连,第二横向支 22的宽度大于第一横向支21的宽度,第二横向支22在横向缝隙11的宽度方向上覆盖横向缝隙11,匹配网络40与第二横向支22相连,第二横向支22具有用于连接信号线24(如同轴电缆线)的馈电信号接入点23。由此可以保证激励片20的激励效果。
可选地,激励片20与金属外壳10的内表面之间相距0.5-2毫米,优选为0.6mm。
本领域的技术人员需要理解地是,第一横向支21和纵向缝隙12的位置关系可以根据实际应用和需要进行设置,附图中示出了第一横向支21与纵向缝隙12分离的示例。
在本发明的一些具体实施例中,如图5所示,介质填充层30包括隔离部31、横向缝隙填充部32和纵向缝隙填充部33。隔离部31设在金属外壳10和激励片20之间,用于隔离激励片20和金属外壳10,隔离部31上设有用于避让信号线24的避让槽34。横向缝隙填充部32与隔离部31相连,用于填充横向缝隙11。纵向缝隙填充部33与隔离部31相连,用于填充纵向缝隙12。
为了保证介质填充层30的隔离效果,介质填充层30为介电常数小于3的塑胶。
在本发明的一些具体示例中,如图6所示,第三谐振支50通过电感器件或电容器件51 与激励片20相连,优选地,第三谐振支50与激励片20通过电感器件相连。
可选地,第三谐振支50沿金属外壳10的横向延伸且长度为15-25毫米,优选为20毫米。
本领域的技术人员需要理解地是,第三谐振支50的长度可以根据天线1的阻抗调整。
下面描述根据本发明实施例的移动终端。根据本发明实施例的移动终端包括根据本发明上述实施例的天线1。
根据本发明实施例的移动终端,通过利用根据本发明上述实施例的天线1,具有天线性能优异、外观整齐美观、防尘性好等优点。
具体而言,所述移动终端为平板电脑、笔记本电脑或手机等。
根据本发明实施例的移动终端的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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必须针对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。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (12)
1.一种天线,其特征在于,包括:
金属外壳,所述金属外壳上设有沿所述金属外壳的横向延伸的横向缝隙和沿所述金属外壳的纵向延伸的纵向缝隙,其中,所述横向缝隙的两端封闭,所述纵向缝隙的一端与所述横向缝隙连通且另一端从所述金属外壳的边沿敞开;
激励片,所述激励片设在所述金属外壳的内侧且在所述横向缝隙的宽度方向上覆盖所述横向缝隙;
介质填充层,所述介质填充层设在所述激励片和所述金属外壳之间且填充所述横向缝隙和所述纵向缝隙;
匹配网络,所述匹配网络设在所述金属外壳的内侧且分别与所述激励片和所述金属外壳相连;
第三谐振支,所述第三谐振支设在所述介质填充层的背向所述金属外壳的表面上且与所述激励片相连,
其中,所述金属外壳的邻近所述横向缝隙的边沿处以所述纵向缝隙分隔形成第一谐振支和第二谐振支,所述激励片与所述第一谐振支耦合产生谐振覆盖791-960MHz,所述第一谐振支、所述第二谐振支和所述激励片耦合且通过所述第三谐振支共同产生谐振覆盖1710-2690MHz。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述横向缝隙和所述纵向缝隙均邻近所述金属外壳的边沿设置。
3.根据权利要求2所述的天线,其特征在于,所述横向缝隙邻近所述金属外壳的上沿设置,所述纵向缝隙的下端与所述横向缝隙连通且上端从所述金属外壳的上沿敞开。
4.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述横向缝隙的宽度和所述纵向缝隙的宽度均为0.5-5毫米。
5.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述横向缝隙的一端与所述纵向缝隙在所述金属外壳的横向上相距52-72毫米且另一端与所述纵向缝隙在所述金属外壳的横向上相距15.5-25.5毫米。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的天线,其特征在于,所述激励片包括:
第一横向支,所述第一横向支沿所述金属外壳的横向延伸,在所述金属外壳的纵向上,所述第一横向支位于所述横向缝隙和所述金属外壳的邻近所述横向缝隙的边沿之间;
第二横向支,所述第二横向支沿所述金属外壳的横向延伸且与所述第一横向支相连,所述第二横向支的宽度大于所述第一横向支的宽度,所述第二横向支在所述横向缝隙的宽度方向上覆盖所述横向缝隙,所述匹配网络与所述第二横向支相连,所述第二横向支具有用于连接信号线的馈电信号接入点。
7.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述激励片与所述金属外壳的内表面之间相距0.5-2毫米。
8.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述介质填充层包括:
隔离部,所述隔离部设在所述金属外壳和所述激励片之间,所述隔离部上设有用于避让信号线的避让槽;
横向缝隙填充部,所述横向缝隙填充部与所述隔离部相连且填充所述横向缝隙;
纵向缝隙填充部,所述纵向缝隙填充部与所述隔离部相连且填充所述纵向缝隙。
9.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述介质填充层为介电常数小于3的塑胶。
10.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第三谐振支通过电感器件或电容器件与所述激励片相连。
11.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第三谐振支沿所述金属外壳的横向延伸且长度为15-25毫米。
12.一种移动终端,其特征在于,包括根据权利要求1-11中任一项所述的天线。
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