CN106450681B - 天线组件及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及移动终端生产技术领域，尤其涉及一种天线组件及移动终端。天线组件包括金属后盖、介质地板和电路板，所述电路板、所述介质地板以及所述金属后盖层叠设置；所述金属后盖设有条形缝，所述条形缝将所述金属后盖分为本体、耦合部以及连接所述本体与所述耦合部的连接段，所述耦合部用于天线的辐射体，所述连接段用于所述天线的连接地；所述电路板设有净空区和馈电点，所述净空区与所述耦合部相对；所述电路板的地层、所述介质地板以及所述本体电连接，形成系统地；所述馈电点连接于所述本体。本申请解决了带有金属后盖的手机的天线辐射问题，且有效的利用了手机的金属边界，从而在极其有限的空间内设计出一款超薄窄边框的天线。

Description

天线组件及移动终端
技术领域
本申请涉及移动终端生产技术领域，尤其涉及一种天线组件及移动终端。
背景技术
随着通讯技术的发展，移动终端，如手机逐渐成为生活中不可或缺的电子产品，消费者对其功能要求也越来越多，为了满足消费者的需求，全金属边界的智能手机成为主流。
相对于金属边框与非金属后壳的智能手机而言，全金属后盖智能机由于其后盖大面积被金属覆盖，为了手机整体的美观以及适应超薄化和窄边框发展方向，手机天线工程师不可能对金属后盖做过多的调整，金属后盖的手机天线设计空间进一步被缩小，难度进一步被增加。在这种形式下，按照传统的天线设计思路是行不通的，必须找到新的思路和方法来解决这些困难和问题。
发明内容
本申请提供了一种天线组件及移动终端，能够解决上述问题。
本申请的第一方面提供了一种天线组件，包括金属后盖、介质地板和电路板，所述电路板、所述介质地板以及所述金属后盖层叠设置；
所述金属后盖设有条形缝，所述条形缝将所述金属后盖分为本体、耦合部以及连接所述本体与所述耦合部的连接段，所述耦合部用于天线的辐射体，所述连接段用于所述天线的连接地；
所述电路板设有净空区和馈电点，所述净空区与所述耦合部相对；所述电路板的地层、所述介质地板以及所述本体电连接，形成系统地；所述馈电点连接于所述本体。
优选地，所述连接段自所述金属后盖的外表面向内凹陷。
优选地，还包括金属连接件，所述本体与所述介质地板通过所述金属连接件连接。
优选地，还包括天线开关，所述天线开关位于所述条形缝的开口处，其两端分别连接所述本体与所述耦合部。
优选地，所述馈电点至所述连接段形成的回路为LOOP天线的有效路径。
优选地，所述馈电点至所述天线开关形成的回路为PIFA天线的有效路径。
优选地，沿所述条形缝的延伸方向，所述连接段与所述馈电点之间的距离为15毫米。
优选地，所述条形缝的宽度为1.5～2毫米。
优选地，所述净空区的宽度为3～5毫米。
本申请的另一方面提供了一种移动终端，包括如上任一项所述的天线组件。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的天线组件，通过在金属后盖设置条形缝形成本体与耦合部，利用金属后盖的一部分作为天线的辐射体，并且同时设有连接段作为天线的连接地，从而方便金属后盖的手机的天线设计，既解决了带有金属后盖的手机的天线辐射问题，又有效的利用了手机的金属边界，从而在极其有限的空间内设计出一款超薄窄边框的天线；且在使用中，手握位置刚好位于连接段处，能够降低手握时对天线性能的影响。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供的天线组件一种具体实施例的结构示意图；
图2为本申请所提供的天线组件介质地板与电路板一种具体实施例的结构示意图；
图3为本申请所提供的天线组件另一种具体实施例的结构示意图；
图4为本申请所提供的天线组件另一种具体实施例天线开关未闭合时的史密斯图；
图5为本申请所提供的天线组件另一种具体实施例天线开关闭合时的史密斯图。
附图标记：
10-金属后盖；
11-本体；
12-耦合部；
13-连接段；
14-条形缝；
20-电路板；
21-馈电点；
22-净空区；
30-介质地板；
40-天线开关。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1-3所示，本申请实施例提供了一种天线组件，用于移动终端，如手机上的天线。天线组件包括金属后盖10、介质地板30和电路板20，电路板20、介质地板30以及金属后盖10层叠设置。如图1-2所示，金属后盖10设有条形缝14，条形缝14将金属后盖10分为本体11、耦合部12以及连接本体11与耦合部12的连接段13，耦合部12用于天线的辐射体，同时作为耦合单元激励系统地产生谐振；连接段13用于天线的连接地，使耦合部12通过连接段13与本体11电连接。电路板20设有地层、净空区22和馈电点21，净空区22与耦合部12相对，在净空区22内，电路板20不设置地层；地层、介质地板30以及本体电连接，形成系统地；馈电点21连接于本体11。
上述实施例的天线组件，通过在金属后盖10设置条形缝14形成本体11与耦合部12，利用金属后盖10的一部分作为天线的辐射体，并且同时设有连接段13作为天线的连接地，从而方便金属后盖10的手机的天线设计，既解决了带有金属后盖10的手机的天线辐射问题，又有效的利用了手机的金属边界，从而在极其有限的空间内设计出一款超薄窄边框的天线；且在使用中，手握位置刚好位于连接段13处，能够降低手握时对天线性能的影响。
金属后壳10通常为矩形，条形缝14的延伸方向与矩形的宽度方向平行，金属后盖10包括位于外侧的外表面，连接段13自金属后盖10的外表面向内凹陷，即在外表面看上去，在连接段13处，耦合部12与本体11是完全断开的，金属后盖10是断开的，断开处位于条形缝14的延伸方向上，从而使外表面上有一条贯通手机宽度方向的缝隙，而实际在金属后盖10的内表面上，耦合部12与本体11是连接的。这种设计能够在保证金属后盖手机的美观性同时，解决了金属后盖手机的天线设计的问题。
为了保证本体11与介质地板30、电路板20的地层连接的可靠性以及方便三者的装配，天线组件还包括金属连接件，本体11与介质地板30通过金属连接件连接，从而既实现了电连接，同时起到了固定安装的作用。电路板20也可以通过金属连接件与介质地板30连接。当然，介质地板30、电路板20的地层以及本体11三者的电连接也可以直接通过导线连接。
条形缝14的宽度(如图3中的d)太大，会降低本体11与耦合部12的连接强度；而条形缝14的宽度太小，则会降低天线的性能，因此，通常条形缝14的宽度选为1.5～2毫米，如1.5毫米，1.8毫米，2毫米。特别地，手机的条形缝14的宽度优选为2毫米，当然，由于制造及装配误差的存在，该尺寸可能大于或者小于2毫米。其中宽度为垂直于条形缝14的延伸方向的尺寸，即在手机为矩形时，沿长度方向的尺寸。
根据移动终端的尺寸以及天线的性能，设计净空区22的宽度，由于净空区22的宽度太大，会增加电路板20的设计难度，而净空区22的宽度太小，又会影响天线的性能，通常净空区22的宽度选为3～5毫米，如3毫米、3.5毫米，4毫米，4.5毫米，5毫米，其中宽度为垂直于条形缝14的延伸方向的尺寸，即在手机为矩形时，沿长度方向的尺寸。特别地，手机的净空区22的宽度为3毫米，由于存在加工和装配误差，通常净空区22的宽度会大于或者小于3毫米。
上述实施例，对馈电点21进行馈电，此时接地点为连接段13，可以形成PIFA天线，沿条形缝14的延伸方向，连接段13与馈电点21之间的距离，如图3中的L，通常选为15毫米，由于制造和装配的误差，常常会略大于或者而小于15毫米。通过设置该容性缝隙，能够使低频获得较宽的带宽，覆盖低频790兆赫兹～960兆赫兹，如GSM850、GSM900或者LTE B20天线，但此时高频没有工作带宽。
另一实施例，为了使高频获得足够的带宽，天线组件还包括天线开关40，通过使能控制能够控制天线开关40的打开或者闭合，通常由整个移动终端内的中央处理器控制。如图3所示，天线开关40位于条形缝14的开口处，其两端分别连接本体11与耦合部12，以形成可调谐地。
在此实施例中，当天线开关40处于断开状态时，可调谐地不起作用，馈电点21处进行馈电，为前一实施例的工作模式，馈电点21至连接段13形成的回路为PIFA天线的有效路径，即该回路的长度刚好为PIFA天线的1/4谐振波长，PIFA天线的谐振频率为860MHz。由于连接段13与馈电点21之间有15mm的间距补偿了天线自身的大电感，使得低频阻抗变化较为平缓，从而低频可以获得很宽的带宽(790MHz-960MHz)；同时由于手握处刚好位于天线低频的地点处，对天线性能影响较小。图4为在此工作模式调试得到的低频谐振以及史密斯图。
当天线开关40处于关闭状态时，可调谐地也参与工作，天线的频率发生偏移，高频形成了一个LOOP天线和PIFA天线。馈电点21至连接段13形成的回路为LOOP天线的有效路径，即LOOP天线的高频谐振是馈电点21到连接段13处的回路产生的，而馈电点21至天线开关40形成的回路为PIFA天线的有效路径，即PIFA天线的中频谐振是由馈电点21至可调谐地点(即天线开关40)产生的一个四分之一波长谐振，二者之间均有很强的容性缝隙，补偿了天线的大电感，从而使得中高频的带宽大大拓宽。图5为此工作模式下的高频谐振图和史密斯分布图。
本申请还提供一种移动终端，包括如上任一实施例所述的天线组件。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线组件，其特征在于，包括金属后盖、介质地板和电路板，所述电路板、所述介质地板以及所述金属后盖层叠设置；
所述金属后盖设有条形缝，所述条形缝将所述金属后盖分为本体、耦合部以及连接所述本体与所述耦合部的连接段，所述耦合部用于天线的辐射体，所述连接段用于所述天线的连接地；
所述电路板设有净空区和馈电点，所述净空区与所述耦合部相对；所述电路板的地层、所述介质地板以及所述本体电连接，形成系统地，所述系统地在所述耦合部的激励下产生谐振；所述馈电点连接于所述本体。
2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述连接段自所述金属后盖的外表面向内凹陷。
3.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，还包括金属连接件，所述本体与所述介质地板通过所述金属连接件连接。
4.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，还包括天线开关，所述天线开关位于所述条形缝的开口处，其两端分别连接所述本体与所述耦合部。
5.根据权利要求4所述的天线组件，其特征在于，所述馈电点至所述连接段形成的回路为LOOP天线的有效路径。
6.根据权利要求4所述的天线组件，其特征在于，所述馈电点至所述天线开关形成的回路为PIFA天线的有效路径。
7.根据权利要求4所述的天线组件，其特征在于，沿所述条形缝的延伸方向，所述连接段与所述馈电点之间的距离为15毫米。
8.根据权利要求1-7任一项所述的天线组件，其特征在于，所述条形缝的宽度为1.5～2毫米。
9.根据权利要求1-7任一项所述的天线组件，其特征在于，所述净空区的宽度为3～5毫米。
10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的天线组件。
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