CN106654579B - 一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法 - Google Patents

一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法。本发明涉及无线通信终端设备中的天线技术领域。本发明通过将天线辐射体设计在于电池盖内表面，将馈源同轴电缆外导体焊接在金属中板上，使得全封闭金属机壳成为天线“地”，如此可将天线辐射体与天线“地”之间的厚度做到最大化，最大程度地提高天线性能，可以使金属手机外壳实现在具有较好的天线接收和发射性能的同时允许手机做得更轻薄，保证金属边框的完整性，提升了用户体验；天线“地”与金属中板之间采用激光焊接技术固定，连接更加牢靠，且省掉了射频PCB小板，天线“净空间”更加纯粹，为天线带来了更大的通信带宽、更高的数据传输率和辐射效率，所述天线设计方法可用于5G手机的天线设计。

Description

一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法
技术领域
本发明涉及无线通信终端设备中的天线技术领域，尤其涉及一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法。
背景技术
天线厚度是指天线辐射体与天线“地”之间的距离。众所周知，手机天线越厚，天线越容易设计，性能也越好。然而轻薄化、质感化是手机外观创新的重要方向。手机越薄，天线厚度越薄，这给天线设计提出了挑战。轻薄化、质感化对手机机壳的结构强度和表面处理提出了更高的要求，选用金属材料制作机壳成为必然。机壳采用金属材料的手机以下称为“金属机”。目前，金属机天线有以下两种形式：1) 边框天线：切断金属机壳的外边框，利用其中独立的金属边条作为天线辐射体或辐射体的一部分；2) 三段式天线：在金属机壳上下两端分别横向切出天线缝隙，利用上边条和下边条作为天线辐射体。这两种天线存在以下问题：1) 为了满足天线性能要求，需在金属机壳上切割出独立的天线件，不但降低了机身的结构强度，还增加了加工成本，甚至影响到整机的美观性；2) 金属天线辐射体裸露在外，当人手接触到天线辐射体时，天线性能下降；3) 天线厚度薄，难以成为5G手机的天线。
发明内容
本发明旨在提供一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，以解决现有金属机天线使得手机结构强度降低、美观度差、天线性能受人手影响大以及天线厚度薄等问题，所述天线设计方法可用于5G手机的天线设计。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，所述增厚天线包括全封闭金属机壳、外导体焊接在金属中板上的馈源同轴电缆、连接馈源同轴电缆内导体的金属探针、电池盖与金属中板间用于固定金属探针的天线支架、制作在电池盖内表面上的天线辐射体。所述设计方法包括以下步聚：
S1：全封闭金属机壳一体成型；
S2：在所述步聚S1的全封闭金属机壳的金属中板上焊接馈源同轴电缆外导体，同轴电缆的内导体通过非金属材料固定于外导体腔体内，且垂直于金属中板；
S3：在所述步聚S2的馈源同轴电缆内导体上连接金属探针；
S4：在电池盖与所述金属中板之间安装天线支架，用于固定金属探针，以保障连接的可靠性；
S5：在所述步聚S4的电池盖的内表面上制作天线辐射体。
优选地，所述馈源同轴电缆外导体采用激光焊接技术与所述金属中板牢固焊接在一起，使得全封闭金属机壳形成天线“地”。
优选地，所述全封闭金属机壳为全封闭金属边框及其内金属中板的一体化结构件，所述金属边框为完整的金属边框，其中无切断的独立金属边条，所述全封闭金属机壳作为天线“地”的同时还作为显示触控模组的支撑。
优选地，所述电池盖采用玻璃、陶瓷、普通塑胶材料制成。
优选地，所述天线辐射体采用改进的LDS技术制作在电池盖内表面上，或将FPC天线粘帖在电池盖内表面上。
优选地，所述天线辐射体上设有馈源接触点和接地点，所述馈源接触点和接地点均采用局部镀金处理形成金手指。
优选地，所述馈源同轴电缆内导体垂直于所述金属中板，所述馈源同轴电缆内导体与所述金属探针连接，使天线馈源信号能够连接到电池盖上的天线辐射体。
优选地，所述金属探针为具有弹性探针，以保障连接的可靠性。
优选地，天线辐射体形状采用PIFA天线技术或单极天线技术或微带天线技术进行设计。
优选地，所述PIFA天线的天线辐射体通过金属馈源探针连接馈源信号，通过金属接地探针接地。
优选地，所述单极天线或微带天线的天线辐射体通过金属馈源探针连接馈源信号，不需要通过金属接地探针接地。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明将天线辐射体设计在于电池盖内表面，将馈源同轴电缆外导体焊接在金属中板上，使得全封闭金属机壳成为天线“地”，如此可将天线辐射体与天线“地”之间的厚度做到最大化，最大程度地提高天线性能，可以使金属手机外壳实现在具有较好的天线接收和发射性能的同时允许手机做得更轻薄，提升了用户体验；2、天线“地”与金属中板之间采用激光焊接技术固定，连接更加牢靠，且省掉了射频PCB小板，天线“净空间”更加纯粹，为天线带来了更大的通信带宽、更高的数据传输率和辐射效率；3、利用全封闭的金属机壳作为天线“地”，避免在金属边框上为天线而开槽，金属边框上面也没有塑胶连接的断点，保证了金属边框的完整性，提高机壳的结构强度，也减少了金属边框加工的工艺难度，提高了金属外壳的外观表现力；4、通过将天线辐射体设置在电池盖上，则该天线的辐射体设计更加灵活，使得手机显示屏可以变得更大，手机的结构设计也变得更加自由，所述天线设计方法可用于5G手机的天线设计。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的手机天线结构示意图。
101代表全封闭金属边框；102代表金属中板；103代表馈源同轴电缆；104代表馈源同轴电缆外导体；105代表馈源同轴电缆内导体；106代表金属馈源探针；107代表金属接地探针；108代表天线支架。
具体实施方式
本发明公开了一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法。
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种全封闭金属边框手机的增厚天线，包括全封闭金属机壳，所述全封闭金属机壳为由金属中板102及环绕金属中板102的全封闭金属边框101形成的一体化结构件，所述金属边框102为完整的金属边框，其中无切断的独立金属边条；所述金属中板102上连接馈源同轴电缆“地”，所述馈源同轴电缆包括同轴电缆外导体104以及设于所述馈源同轴电缆外导体104内部的馈源同轴电缆内导体105，所述馈源同轴电缆外导体104焊接在金属中板102上，所述馈源同轴电缆内导体105垂直于所述金属中板102；所述全封闭金属边框手机的增厚天线还包括设于全封闭金属机壳体上的天线支架108、位于电池盖内表面的天线辐射体，所述天线支架108位于所述电池盖与所述金属中板102之间，用于固定金属馈源探针106和金属接地探针107；所述增厚天线还包括固定于天线支架108上的金属馈源探针106，所述金属馈源探针106与所述馈源同轴电缆内导体105连接，用于将天线馈源信号连接到电池盖内表面的天线辐射体上。
以实施例为例，说明一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，所述增厚天线包括全封闭金属机壳，所述全封闭金属机壳包括金属中板102及全封闭金属边框101，所述设计方法具体包括以下步聚：
第一步，全封闭金属机壳一体成型，所述全封闭金属机壳为全封闭金属边框101及其内金属中板102的一体化结构件，所述金属边框101为完整的金属边框，其中无独立的金属边条，所述全封闭金属机壳作为天线“地”的同时还作为显示触控模组的支撑。
第二步，在全封闭金属机壳的金属中板102上采用激光焊接技术焊接馈源同轴电缆外导体104，同轴电缆的内导体105通过非金属材料固定于外导体104腔体内，所述馈源同轴电缆内导体105垂直于所述金属中板102，所述馈源同轴电缆外导体104与所述金属中板102牢固焊接在一起，与全封闭金属机壳形成天线“地”；
第三步，在馈源同轴电缆内导体105上连接金属探针，使天线馈源信号能够连接到电池盖上的天线辐射体，所述金属探针为具有弹性探针，以保障连接的可靠性。
第四步，在电池盖与所述金属中板102之间安装天线支架108，用于固定金属探针，以保障连接的可靠性；
第五步，采用改进的LDS技术在电池盖的内表面上制作天线辐射体，或将FPC天线粘帖在电池盖内表面上，所述天线辐射体上设有馈源接触点和接地点，所述馈源接触点和接地点均采用局部镀金处理形成金手指；天线辐射体形状采用PIFA天线技术或单极天线技术或微带天线技术进行设计，所述PIFA天线的天线辐射体上设有金属馈源探针106和金属接地探针107，所述单极天线或微带天线的天线辐射体上设有金属馈源探针106。
优选地，所述电池盖采用玻璃、陶瓷、普通塑胶材料制成。
与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明将天线辐射体设计在于电池盖内表面，将馈源同轴电缆外导体焊接在金属中板上，使得全封闭金属机壳成为天线“地”，如此可将天线辐射体与天线“地”之间的厚度做到最大化，最大程度地提高天线性能，可以使金属手机外壳实现在具有较好的天线接收和发射性能的同时允许手机做得更轻薄，提升了用户体验；2、天线“地”与金属中板之间采用激光焊接技术固定，连接更加牢靠，且省掉了射频PCB小板，天线“净空间”更加纯粹，为天线带来了更大的通信带宽、更高的数据传输率和辐射效率；3、利用全封闭的金属机壳作为天线“地”，避免在金属边框上为天线而开槽，金属边框上面也没有塑胶连接的断点，保证了金属边框的完整性，提高机壳的结构强度，也减少了金属边框加工的工艺难度，提高了金属外壳的外观表现力；4、通过将天线辐射体设置在电池盖上，则该天线的辐射体设计更加灵活，使得手机显示屏可以变得更大，手机的结构设计也变得更加自由，所述天线设计方法可用于5G手机的天线设计。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，所述增厚天线包括全封闭金属机壳、外导体焊接在金属中板上的馈源同轴电缆、连接馈源同轴电缆内导体的金属探针、电池盖与金属中板间用于固定金属探针的天线支架、制作在电池盖内表面上的天线辐射体；所述设计方法包括以下步聚：
S1：全封闭金属机壳一体成型；
S2：在所述步聚S1的全封闭金属机壳的金属中板上焊接馈源同轴电缆外导体，同轴电缆的内导体通过非金属材料固定于外导体腔体内，且垂直于金属中板；
S3：在所述步聚S2的馈源同轴电缆内导体上连接金属探针；
S4：在电池盖与所述金属中板之间安装天线支架，用于固定金属探针，以保障连接的可靠性；
S5：在所述步聚S4的电池盖的内表面上制作天线辐射体；
所述馈源同轴电缆外导体采用激光焊接技术与所述金属中板牢固焊接在一起，使得全封闭金属机壳形成天线“地”，天线辐射体形状采用单极天线技术或微带天线技术进行设计；所述单极天线或微带天线的天线辐射体通过金属馈源探针连接馈源信号，不需要通过金属接地探针接地。
2.根据权利要求1所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述全封闭金属机壳为全封闭金属边框及其内金属中板的一体化结构件，所述金属边框为完整的金属边框，其中无切断的独立金属边条，所述全封闭金属机壳作为天线“地”的同时还作为显示触控模组的支撑。
3.根据权利要求1所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述电池盖采用玻璃、陶瓷、普通塑胶材料制成。
4.根据权利要求1所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述天线辐射体采用改进的LDS技术制作在电池盖内表面上，或将FPC天线粘帖在电池盖内表面上。
5.根据权利要求1所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述天线辐射体上设有馈源接触点和接地点，所述馈源接触点和接地点均采用局部镀金处理形成金手指。
6.根据权利要求1所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述馈源同轴电缆内导体垂直于所述金属中板，所述馈源同轴电缆内导体与所述金属探针连接，使天线馈源信号能够连接到电池盖上的天线辐射体。
7.根据权利要求6所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述金属探针为具有弹性探针，以保障连接的可靠性。
8.根据权利要求1所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，天线辐射体形状采用PIFA天线技术进行设计。
9.根据权利要求8所述一种增加天线厚度的全封闭金属边框手机天线设计方法，其特征在于，所述PIFA天线的天线辐射体通过金属馈源探针连接馈源信号，通过金属接地探针接地。
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