CN106486782A - 一种缝隙天线及终端 - Google Patents

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Abstract

一种缝隙天线和终端，包括：金属底板、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板之间的介质基板、设置在该金属底板上端的第一单口开路直缝和第二单口开路直缝、设置在该第一单口开路直缝和该第二单口开路直缝之间的接地片、设置在该介质基板上端的馈电模块和匹配电路；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质；其中，第一单口开路直缝的开路方向和第二单口开路直缝的开路方向相对，且延伸至金属底板的边缘，金属中框与金属底板之间存在间隙，第一单口开路直缝与接地片形成第一耦合辐射缝，该第二单口开路直缝与该接地片形成第二耦合辐射缝；导电介质上的至少一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。

Description

一种缝隙天线及终端
技术领域
本发明涉及通信领域中的天线技术，尤其涉及一种缝隙天线及终端。
背景技术
最近几年，全金属边界的终端，例如手机，由于外形美观、结构强度大、导热性能优越而备受国内外手机厂商的青睐。但是，随着金属覆盖面比例的增大，手机超薄和窄边框的演进要求，手机天线的多频带带宽实现难度越来越大。传统的手机天线设计很难满足金属边框手机的应用需求，所以具有金属边框的手机成为手机制造商所面临的一大难题。
目前具有金属边框的手机为了消除金属边框对天线性能的影响，现有技术一般采用以下方法：一、将金属边框开缝和接地并加载集总元件消除环的影响。二、将天线所在区域的金属边框改为塑料材料或者将金属边框分成多个部分，使分段的部分金属边框作为天线的一部分来设计。
然而，采用上述现有技术有以下几个弊端：一、开缝和接地破坏了金属边框的连续性，影响手机的整体美感，同时天线设计所需要的空间比传统天线所需要的大；二、部分金属边框作为天线的一部分参与辐射。当手或者其他导体握住边框上的缝时，天线的性能会急剧恶化，造成收发不良。
发明内容
本发明实施例提供一种缝隙天线及终端，能够简化缝隙天线的结构，提升缝隙天线的性能。
本发明实施例提出了一种缝隙天线，应用于全金属边界的终端中，所述缝隙天线包括：
金属底板、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板之间的介质基板、设置在所述金属底板上端的第一单口开路直缝和第二单口开路直缝、设置在所述第一单口开路直缝和所述第二单口开路直缝之间的接地片、设置在所述介质基板上端的馈电模块和匹配电路；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质；
其中，所述第一单口开路直缝的开路方向和所述第二单口开路直缝的开路方向相对，且延伸至所述金属底板的边缘，所述金属中框与所述金属底板之间存在间隙，所述第一单口开路直缝与所述接地片形成第一耦合辐射缝，所述第二单口开路直缝与所述接地片形成第二耦合辐射缝；所述导电介质上的至少一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。
可选的，所述导电介质为金属片或内嵌在皮套中的金属片或内嵌在所述皮套中的金属涂层。
可选的，耦合点与所述金属底板之间的距离大于0mm；
其中，所述耦合点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合的点。
可选的，所述耦合点与所述金属底板之间的距离为0.1～3mm。
可选的，所述导电介质上除耦合点和短接点外的其他点与所述金属中框侧边或顶部或所述金属底板之间的距离在0.5mm以上；
其中，所述耦合点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合的点；所述短接点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相短接的点。
可选的，所述导电介质上的一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。
可选的，所述馈电模块包括：馈电线和馈电端口，所述馈电线包括第一馈电线和第二馈电线，所述馈电端口包括第一馈电端口和第二馈电端口，所述第一馈电端口通过所述匹配电路与所述第一馈电线电连接，所述第二馈电端口通过所述匹配电路与所述第二馈电线电连接，所述第一馈电线设置在所述第一单口开路直缝侧，所述第二馈电线设置在所述第二单口开路直缝侧。
可选的，耦合点或短接点位于所述第一馈电线左侧或位于所述第二馈电线右侧；
其中，所述耦合点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合的点，所述短接点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相短接的点。
可选的，所述接地片为金属块，所述接地片的厚度与所述第一单口开路直缝和所述第二单口开路直缝的厚度一致，所述第一单口开路直缝和所述第二单口开路直缝的厚度与所述金属底板的厚度一致。
可选的，所述金属底板与所述金属中框之间的间隙为1mm。
可选的，所述第一单口开路直缝的长度与所述第二单口开路直缝的长度不一致。
本发明实施例还提出了一种终端，所述终端包括：如上面所述的任意一个缝隙天线；所述缝隙天线，用于实现谐振出天线的多频的频段带宽。
可选的，所述终端还包括：金属壳及金属中框，所述金属壳上为所述缝隙天线中的金属底板。
与相关技术相比，本发明实施例包括：金属底板、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板之间的介质基板、设置在该金属底板上端的第一单口开路直缝和第二单口开路直缝、设置在该第一单口开路直缝和该第二单口开路直缝之间的接地片、设置在该介质基板上端的馈电模块和匹配电路；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质；其中，第一单口开路直缝的开路方向和第二单口开路直缝的开路方向相对，且延伸至金属底板的边缘，金属中框与金属底板之间存在间隙，第一单口开路直缝与接地片形成第一耦合辐射缝，该第二单口开路直缝与该接地片形成第二耦合辐射缝；所述导电介质上的至少一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。通过本发明实施例的方案，由于通过直线缝和接地片就能完成缝隙天线的缝隙的设计，结构简单且易实现，因此简化了缝隙天线的结构，而且由于缝隙天线的设置在终端的金属底板上，而不是设计在金属中框上，因而避免了用户手持终端时对缝隙天线性能的影响，进而提升了缝隙天线的性能，并且在金属中框侧边或顶部设置导电介质，以对天线覆盖频段进行延伸，使得天线频带范围更大。
附图说明
下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意图；
图2为如图1所示的移动终端的无线通信系统示意图；
图3为本发明实施例提供的一种缝隙天线的结构俯视图一；
图4为本发明实施例提供的一种缝隙天线的结构侧视图一；
图5为本发明实施例提供的一种缝隙天线的结构俯视图二；
图6为本发明实施例提供的一种缝隙天线的匹配电路的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种缝隙天线的结构侧视图二；
图8为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图一；
图9为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图二。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
图1为实现本发明各个实施例的移动终端的硬件结构示意。
移动终端100可以包括无线通信单元110、A/V(音频/视频)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。
广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLO@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。
移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
无线互联网模块113支持移动终端的无线互联网接入。该模块可以内部或外部地耦接到终端。该模块所涉及的无线互联网接入技术可以包括WLAN(无线LAN)(Wi-Fi)、Wibro(无线宽带)、Wimax(全球微波互联接入)、HSDPA(高速下行链路分组接入)等等。
短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂TM等等。
位置信息模块115是用于检查或获取移动终端的位置信息的模块。位置信息模块的典型示例是GPS(全球定位系统)。根据当前的技术，GPS模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前，用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外，GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。
A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风1220，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端的构造提供两个或更多相机1210。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。
感测单元140检测移动终端100的当前状态，(例如，移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即，触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。感测单元140可以包括接近传感器1410将在下面结合触摸屏来对此进行描述。
接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。
另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是否准确地安装在底座上的信号。输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。
显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
音频输出模块152可以在移动终端处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如，警报单元153可以以振动的形式提供输出，当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incomingcommunication)时，警报单元153可以提供触觉输出(即，振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出，即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时，用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。
存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
控制器180通常控制移动终端的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现(或回放)多媒体数据的多媒体模块1810，多媒体模块1810可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。
电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。
如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。
现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信系统。
这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。
参考图2，CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM，IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC2750。
每个BS270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz,5MHz等等)。
分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为"蜂窝站"。或者，特定BS270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中，示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
作为无线通信系统的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275。BSC提供通话资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC280，其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号发送到移动终端100。
基于上述移动终端硬件结构以及通信系统，提出本发明方法各个实施例。
实施例一
结合图3和图4所示，本发明实施例提供一种缝隙天线1，应用于全金属边界的终端中，该缝隙天线1可以包括：金属底板10、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板10之间的介质基板11、设置在所述金属底板10上端的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13、设置在所述第一单口开路直缝12和所述第二单口开路直缝13之间的接地片14、设置在所述介质基板11上端的馈电模块15和匹配电路16；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质。其中，
所述第一单口开路直缝12的开路方向和所述第二单口开路直缝13的开路方向相对，且延伸至所述金属底板10的边缘，所述金属中框与所述金属底板10之间存在间隙，所述第一单口开路直缝12与所述接地片14形成第一耦合辐射缝，所述第二单口开路直缝13与所述接地片14形成第二耦合辐射缝；导电介质上的至少一个点与金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种缝隙天线应用于终端中，且该终端为具有金属边界的电子设备。
特别的，在本发明实施例中的金属底板10、金属中框及介质基板11互相平行，金属底板10和金属中框的平面大小一致，介质基板11的平面大小可以与金属底板10相同，也可以不相同，当介质基板11的平面大小和金属底板10相同时，介质基板11可以设置在金属底板10和金属中框之间，从而金属底板10和金属中框之间存在的间隙既是介质基板11的边缘；当介质基板11的平面大小小于金属底板10时，介质基板11可以设置在金属底板10和金属中框之间，也可以设置在金属中框内，而金属底板10和金属中框之间的间隙采用非金属材料填充。
可选的，上述金属底板10的尺寸可以为150毫米(mm)×70mm×0.3mm，金属中框的厚度可以为4mm，金属底板10和金属中框之间的间隙的厚度可以为1mm，具体的结构尺寸可以适当的根据实际需要进行调整，本发明实施例并不作限制。
可以理解的是，通过上述的结构尺寸的实现可知：终端使用金属底板10，由于金属超薄，结构强度大，本终端导热性能优越，金属触感好，因此，该缝隙天线也不会占用太厚的空间，可以实现超薄的设计。
可选的，在金属底板10上端的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13距金属底板10的顶端的距离可以为5mm，且第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13的宽度可以为2mm，也可根据实际需要进行尺寸的调整，本发明实施例并不作限制。
可以理解的是，由于在金属底板10上端的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13距金属底板10的顶端的距离可以为5mm，也就是说本发明实施例提供的缝隙天线中的天线可以尽可能的靠近金属底板10的上端，因此，应用该缝隙天线的终端的边框就可以尽可能的窄了，使得屏占比极大的提高到87％，从而实现了更窄边框的终端的设计，提升了视觉体验。
可选的，如图5所示，所述馈电模块15包括：馈电线151和馈电端口152，所述馈电线151包括第一馈电线1511和第二馈电线1512，所述馈电端口152包括第一馈电端口1521和第二馈电端口1522，所述第一馈电端口1521通过所述匹配电路16与所述第一馈电线1511电连接，所述第二馈电端口1522通过所述匹配电路16与所述第二馈电线1512电连接，所述第一馈电线1511设置在所述第一单口开路直缝12侧，所述第二馈电线1512设置在所述第二单口开路直缝13侧。
在本发明实施例中，射频信号从第一馈电端口1521(或第二馈电端口1522)馈入，经匹配电路16，从第一馈电线1511(或第二馈电线1512)耦合到第一单口开路直缝12(或第二单口开路直缝13)辐射出去。
可选的，如图6所示，所述匹配电路16包括：偏置电路161和调谐电路162。
所述偏置电路161，用于控制通过所述馈电端口152与所述馈电线151的调谐通路的开关。
所述调谐电路162，用于通过所述馈电线151实现多频段的覆盖。
需要说明的是，本发明实施例提供的缝隙天线通过馈电模块15给第一耦合辐射缝、第二耦合辐射缝馈电，通过增加调谐电路162的个数或调节可调节的调谐电路162，实现第一耦合辐射缝和第二耦合辐射缝在不同的频段产生的不同波长的谐振，从而可以实现七频段的缝隙天线。
可选地，在本发明实施例中，第一耦合辐射缝和第二耦合辐射缝分别谐振低频和高频的频段带宽，示例性的，第一耦合辐射缝谐振出天线的高频频段带宽，第二耦合辐射缝谐振出天线的低频频段带宽。
可选的，本发明实施例中常用的低频段为824-960兆赫兹(MHZ)；高频段为1690-2690MHZ。
需要说明的是，第一馈电端口1521、偏置电路161，调谐电路162、第一馈电线1511及第一单口开路直缝12形成第一支路，用于控制谐振出天线的高频频段带宽；第二馈电端口1522、偏置电路161，调谐电路162、第二馈电线1512及第二单口开路直缝13形成第二支路，用于控制谐振出天线的低频频段带宽。
具体的，第一耦合辐射缝谐振出天线的高频频段带宽与第二耦合辐射缝谐振出天线的低频频段带宽的实现，依据于匹配电路16中的偏置电路161的开关功能。
在本发明实施例中，通过偏置电路实现上述第一支路与上述第二支路的切换，即馈电线151与第一馈电端口1521和第二馈电端口1522之间的切换。
可选的，所述偏置电路161，用于通过二极管实现开关的通断。
具体的，本发明实施例能够提供长期演进(LTE，Long Term Evolution)或无线广域网(WWAN，Wireless Wide Area Network)七频带的通信带宽，采用可重构技术和缝隙天线形式，利用二极管(偏置电路)的切换实现高低频的覆盖。
需要说明的是，本发明实施例中的偏置电路也可以选用相关技术中的其他实现方式，本发明实施例并不作限制。
可选的，所述馈电端口152为同轴线。
可选的，所述接地片14为金属块，所述接地片14的厚度与所述第一单口开路直缝12和所述第二单口开路直缝13的厚度一致，所述第一单口开路直缝12和所述第二单口开路直缝13的厚度与所述金属底板10的厚度一致。
可选的，所述金属底板10与所述金属中框之间的间隙为1mm。
需要说明的是，为了减小耦合效应，同时也为了满足终端生产厂商的加工需求，金属底板10与金属中框之间的间隙为1mm。
进一步地，如图7所示，在本发明实施例中，金属底板10与金属中框之间可以直接进行电连接，但是为了实现第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13的单口开路，避免短路，因此，如图7所示，在缝隙天线的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13之间的部分，金属底板10与金属中框之间仍是有间隙的，间隙的长度大于第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13的宽度就可以。
可选的，所述第一单口开路直缝12的长度与所述第二单口开路直缝13的长度不一致。
需要说明的是，通过仿真得知，使用上述结构和尺寸的缝隙天线，在通信应用需要的频段824-960MHZ和1690-2690MHZ内，天线的反射系数均在-6dB以下，驻波比为3:1，以及辐射效率达到了40％以上，因此，满足天线的设计要求。
可以理解的是，本发明实施例提供的缝隙天线的结构简单，加工方便，便于加工和生产。
可选的，导电介质为金属片或内嵌在皮套中的金属片或内嵌在所述皮套中的金属涂层。当导电介质上的至少一个点与金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合时，导电介质可以完全内嵌在皮套中，并且耦合点和金属底板10之间的距离大于0mm，即只要保证耦合点和金属底板10之间不相连就可以，例如，考虑到对移动终端体积的影响，可以在0.1～3mm的范围内；当导电介质上的至少一个点与金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相短接时，金属介质上至少一个点露在皮套外面。
可选的，除耦合点和短接点外，导电介质与金属中框侧边或顶部或金属底板10之间的距离在0.5mm以上。
当耦合点或短接点在第一馈电线1511左侧(如图3中的导电介质171和导电介质172)时，能够提高天线的高频段的性能；当耦合点或短接点在第二馈电线1512右侧(如图3中的导电介质173和导电介质174)时，能够将天线的频段往低频方向延展(例如，延展到700MHz等)。
其中，耦合点为导电介质上与金属底板10中位于第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13上端的部分相耦合的点，短接点为导电介质上与金属底板10中位于第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13上端的部分相短接的点。
可选的，耦合点和短接点为一个。
导电介质在金属中框侧边或顶部延伸的长度不作限定，可根据实际延伸的频段需要来进行相应的调整。
本发明实施例提供的一种缝隙天线，该缝隙天线应用于全金属边界的终端中，包括：金属底板、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板之间的介质基板、设置在该金属底板上端的第一单口开路直缝和第二单口开路直缝、设置在该第一单口开路直缝和该第二单口开路直缝之间的接地片、设置在该介质基板上端的馈电模块和匹配电路；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质；其中，第一单口开路直缝的开路方向和第二单口开路直缝的开路方向相对，且延伸至金属底板的边缘，金属中框与金属底板之间存在间隙，第一单口开路直缝与接地片形成第一耦合辐射缝，该第二单口开路直缝与该接地片形成第二耦合辐射缝；所述导电介质上的至少一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。采用上述缝隙天线实现方案，由于通过直线缝和接地片就能完成缝隙天线的缝隙的设计，结构简单且易实现，因此简化了缝隙天线的结构，而且由于缝隙天线的设置在终端的金属底板上，而不是设计在金属中框上，因而避免了用户手持终端时对缝隙天线性能的影响，进而提升了缝隙天线的性能，并且在金属中框侧边或顶部设置导电介质，以对天线覆盖频段进行延伸，使得天线频带范围更大。
实施例二
如图8所示，本发明实施例提供一种终端2，该终端2包括：如实施例一中描述的缝隙天线1。
所述缝隙天线1，用于实现谐振出天线的多频的频段带宽。
进一步地，结合图3和图4所示，缝隙天线1可以包括：金属底板10、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板10之间的介质基板11、设置在所述金属底板10上端的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13、设置在所述第一单口开路直缝12和所述第二单口开路直缝13之间的接地片14、设置在所述介质基板11上端的馈电模块15和匹配电路16；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质。其中，所述第一单口开路直缝12的开路方向和所述第二单口开路直缝13的开路方向相对，且延伸至所述金属底板10的边缘，所述金属中框与所述金属底板10之间存在间隙，所述第一单口开路直缝12与所述接地片14形成第一耦合辐射缝，所述第二单口开路直缝13与所述接地片14形成第二耦合辐射缝；导电介质上的至少一个点与金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。
特别的，在本发明实施例中的金属底板10、金属中框及介质基板11互相平行，金属底板10和金属中框的平面大小一致，介质基板11的平面大小可以与金属底板10相同，也可以不相同，当介质基板11的平面大小和金属底板10相同时，介质基板11可以设置在金属底板10和金属中框之间，从而金属底板10和金属中框之间存在的间隙既是介质基板11的边缘；当介质基板11的平面大小小于金属底板10时，介质基板11可以设置在金属底板10和金属中框之间，也可以设置在金属中框内，而金属底板10和金属中框之间的间隙采用非金属材料填充。
可选的，上述金属底板10的尺寸可以为150mm×70mm×0.3mm，金属中框的厚度可以为4mm，金属底板10和金属中框之间的间隙的厚度可以为1mm，具体的结构尺寸可以适当的根据实际需要进行调整，本发明实施例并不作限制。
可以理解的是，通过上述的结构尺寸的实现可知：终端使用金属底板10，由于金属超薄，结构强度大，本终端导热性能优越，金属触感好，因此，该缝隙天线也不会占用太厚的空间，可以实现超薄的设计。
可选的，在金属底板10上端的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13距金属底板10的顶端的距离可以为5mm，且第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13的宽度可以为2mm，也可根据实际需要进行尺寸的调整，本发明实施例并不作限制。
可以理解的是，由于在金属底板10上端的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13距金属底板10的顶端的距离可以为5mm，也就是说本发明实施例提供的缝隙天线中的天线可以尽可能的靠近金属底板10的上端，因此，应用该缝隙天线的终端的边框就可以尽可能的窄了，使得屏占比极大的提高到87％，从而实现了更窄边框的终端的设计，提升了视觉体验。
可选的，如图5所示，所述馈电模块15包括：馈电线151和馈电端口152，所述馈电线151包括第一馈电线1511和第二馈电线1512，所述馈电端口152包括第一馈电端口1521和第二馈电端口1522，所述第一馈电端口1521通过所述匹配电路16与所述第一馈电线1511电连接，所述第二馈电端口1522通过所述匹配电路16与所述第二馈电线1512电连接，所述第一馈电线1511设置在所述第一单口开路直缝12侧，所述第二馈电线1512设置在所述第二单口开路直缝13侧。
在本发明实施例中，射频信号从第一馈电端口1521(或第二馈电端口1522)馈入，经匹配电路16，从第一馈电线1511(或第二馈电线1512)耦合到第一单口开路直缝12(或第二单口开路直缝13)辐射出去。
具体的，匹配电路16还包括偏置电路161和调谐电路162。
需要说明的是，本发明实施例提供的缝隙天线通过馈电模块15给第一耦合辐射缝、第二耦合辐射缝馈电，通过增加调谐电路162的个数或调节可调节的调谐电路162，实现第一耦合辐射缝和第二耦合辐射缝在不同的频段产生的不同波长的谐振，从而可以实现七频段的缝隙天线。
可选的，如图9所示，所述终端2还包括：金属壳21及金属中框22，所述金属壳21上为所述缝隙天线中的金属底板10。
进一步地，在本发明实施例提供的终端2的缝隙天线1的结构还可以如图7所示，金属底板10与金属中框之间可以直接进行电连接，但是为了实现第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13的单口开路，避免短路，因此，如图7所示，在缝隙天线的第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13之间的部分，金属底板10与金属中框之间仍是有间隙的，间隙的长度大于第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13的宽度就可以。
可选的，导电介质为金属片或内嵌在皮套中的金属片或内嵌在所述皮套中的金属涂层。当导电介质上的至少一个点与金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合时，导电介质可以完全内嵌在皮套中，并且耦合点和金属底板10之间的距离大于0mm，即只要保证耦合点和金属底板10之间不相连就可以，例如，考虑到对移动终端体积的影响，可以在0.1～3mm的范围内；当导电介质上的至少一个点与金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相短接时，金属介质上至少一个点露在皮套外面。
可选的，除耦合点和短接点外，导电介质与金属中框侧边或顶部或金属底板10之间的距离在0.5mm以上。
当耦合点或短接点在第一馈电线1511左侧(如图3中的导电介质171和导电介质172)时，能够提高天线的高频段的性能；当耦合点或短接点在第二馈电线1512右侧(如图3中的导电介质173和导电介质174)时，能够将天线的频段往低频方向延展(例如，延展到700MHz或更低等)。
其中，耦合点为导电介质上与金属底板10中位于第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13上端的部分相耦合的点，短接点为导电介质上与金属底板10中位于第一单口开路直缝12和第二单口开路直缝13上端的部分相短接的点。
可选的，耦合点和短接点为一个。
导电介质在金属中框侧边或顶部延伸的长度不作限定，可根据实际延伸的频段需要来进行相应的调整。
本发明是实施例所提供的一种终端，终端中设置有缝隙天线，该缝隙天线包括：金属底板、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板之间的介质基板、设置在该金属底板上端的第一单口开路直缝和第二单口开路直缝、设置在该第一单口开路直缝和该第二单口开路直缝之间的接地片、设置在该介质基板上端的馈电模块和匹配电路；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质；其中，第一单口开路直缝的开路方向和第二单口开路直缝的开路方向相对，且延伸至金属底板的边缘，金属中框与金属底板之间存在间隙，第一单口开路直缝与接地片形成第一耦合辐射缝，该第二单口开路直缝与该接地片形成第二耦合辐射缝；所述导电介质上的至少一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。采用上述缝隙天线实现方案，由于通过直线缝和接地片就能完成缝隙天线的缝隙的设计，结构简单且易实现，因此简化了缝隙天线的结构，而且由于缝隙天线的设置在终端的金属底板上，而不是设计在金属中框上，因而避免了用户手持终端时对缝隙天线性能的影响，进而提升了缝隙天线的性能，并且在金属中框侧边或顶部设置导电介质，以对天线覆盖频段进行延伸，使得天线频带范围更大。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种缝隙天线，应用于全金属边界的终端中，其特征在于，所述缝隙天线包括：
金属底板、位于金属中框内或位于金属中框和金属底板之间的介质基板、设置在所述金属底板上端的第一单口开路直缝和第二单口开路直缝、设置在所述第一单口开路直缝和所述第二单口开路直缝之间的接地片、设置在所述介质基板上端的馈电模块和匹配电路；设置在金属中框侧边或顶部的导电介质；
其中，所述第一单口开路直缝的开路方向和所述第二单口开路直缝的开路方向相对，且延伸至所述金属底板的边缘，所述金属中框与所述金属底板之间存在间隙，所述第一单口开路直缝与所述接地片形成第一耦合辐射缝，所述第二单口开路直缝与所述接地片形成第二耦合辐射缝；所述导电介质上的至少一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。
2.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述导电介质为金属片或内嵌在皮套中的金属片或内嵌在所述皮套中的金属涂层。
3.根据权利要求1或2所述的缝隙天线，其特征在于，耦合点与所述金属底板之间的距离大于0mm；
其中，所述耦合点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合的点。
4.根据权利要求3所述的缝隙天线，其特征在于，所述耦合点与所述金属底板之间的距离为0.1～3mm。
5.根据权利要求1或2所述的缝隙天线，其特征在于，所述导电介质上除耦合点和短接点外的其他点与所述金属中框侧边或顶部或所述金属底板之间的距离在0.5mm以上；
其中，所述耦合点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合的点；所述短接点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相短接的点。
6.根据权利要求1或2所述的缝隙天线，其特征在于，所述导电介质上的一个点与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合或短接。
7.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述馈电模块包括：馈电线和馈电端口，所述馈电线包括第一馈电线和第二馈电线，所述馈电端口包括第一馈电端口和第二馈电端口，所述第一馈电端口通过所述匹配电路与所述第一馈电线电连接，所述第二馈电端口通过所述匹配电路与所述第二馈电线电连接，所述第一馈电线设置在所述第一单口开路直缝侧，所述第二馈电线设置在所述第二单口开路直缝侧。
8.根据权利要求7所述的缝隙天线，其特征在于，耦合点或短接点位于所述第一馈电线左侧或位于所述第二馈电线右侧；
其中，所述耦合点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相耦合的点，所述短接点为所述导电介质上与所述金属底板中位于第一单口开路直缝和第二单口开路直缝上端的部分相短接的点。
9.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述接地片为金属块，所述接地片的厚度与所述第一单口开路直缝和所述第二单口开路直缝的厚度一致，所述第一单口开路直缝和所述第二单口开路直缝的厚度与所述金属底板的厚度一致。
10.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述金属底板与所述金属中框之间的间隙为1mm。
11.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述第一单口开路直缝的长度与所述第二单口开路直缝的长度不一致。
12.一种终端，其特征在于，所述终端包括：如权利要求1-9任意一项所述的缝隙天线；所述缝隙天线，用于实现谐振出天线的多频的频段带宽。
13.根据权利要求12所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：金属壳及金属中框，所述金属壳上为所述缝隙天线中的金属底板。
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