CN107425284B - 天线系统及移动终端 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及天线系统及移动终端。移动终端包括显示屏、与显示屏相对的后壳、沿后壳的外轮廓延伸且夹设在显示屏与后壳之间的金属边框以及电路板。天线系统包括至少一组天线单元；每一组天线单元包括在金属边框上开设的第一缝隙和与第一缝隙贯通的第二缝隙；第一缝隙沿着金属边框的周向方向延伸，以致在金属边框上形成条状镂空；第二缝隙从第一缝隙的中部位置向后壳方向延伸至金属边框边缘，以致将第一缝隙边缘的金属边框分割为第一分支和第二分支；第一分支和第二分支与馈电点电联接以分别形成所述天线单元的第一辐射体和第二辐射体。该方案使得天线系统的缝隙与显示屏之间留有间隔，减小了显示屏对天线系统的不良影响，提高了天线系统的性能。

Description

天线系统及移动终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线系统及移动终端。
背景技术
随着科技的进步，一方面，具有大尺寸显示屏的移动终端被制造商广泛采用；另一方面，具有金属边框的移动终端由于外观硬朗和极具质感深得消费者的喜欢。
在具有大尺寸显示屏的金属边框移动终端的天线设计中，通常选择在金属边框上开设贯通的缝隙，使得具有缝隙的金属边框成为天线的一部分，并将信号从缝隙向外界泄露。但是，显示屏大多采用ITO(Indium tin oxide，透明导电膜)材料制成，其具有高阻抗、高损耗等特性，对天线缝隙向外泄露信号产生了很大的干扰，导致移动终端的天线性能差强人意。
因此，有必要提出一种适用于具有大尺寸显示屏的金属边框移动终端的天线设计。
发明内容
本发明提供了一种天线系统及移动终端，该移动终端同时具备大尺寸显示屏和金属边框，并且具有良好的天线性能。
本申请提供了一种应用于移动终端的天线系统。所述移动终端包括显示屏、与显示屏相对的后壳、沿所述后壳的外轮廓延伸且夹设在所述显示屏与所述后壳之间的金属边框以及电路板，所述电路板上设有馈电点；其特征在于，所述天线系统包括至少一组天线单元；每一组所述天线单元包括在所述金属边框上开设的第一缝隙和与所述第一缝隙贯通的第二缝隙；所述第一缝隙沿着所述金属边框的周向方向延伸，以致在所述金属边框上形成条状镂空；所述第二缝隙从所述第一缝隙的中部位置向所述后壳方向延伸至金属边框边缘，以致将所述第一缝隙边缘的金属边框分割为第一分支和第二分支；所述第一分支和所述第二分支与所述馈电点电联接以分别形成所述天线单元的第一辐射体和第二辐射体。
优选的，所述电路板为柔性电路板，且放置于所述第一缝隙内；所述第一分支和所述第二分支通过与所述柔性电路板耦合实现馈电。
优选的，所述天线系统还包括填充体，所述填充体填充于所述缝隙处；所述填充体包括塑胶体、玻璃体、陶瓷体或LED装饰品。
优选的，所述金属边框分为手持部分和非手持部分，所述天线单元设置于所述金属边框的非手持部分。
优选的，所述天线单元为多组，各所述天线单元沿所述金属边框的周向方向排布。
优选的，所述第二缝隙与所述第一缝隙垂直相接；
优选的，所述第一缝隙的长度为45mm～51mm，宽度为1mm～2.5mm；所述第一分支的长度为18mm～22mm，所述第二分支的长度为27mm～29mm，所述第一分支与第二分支的间隔，即所述第二缝隙的宽度为0.6mm～1.2mm；
优选的，所述天线系统的工作频段覆盖1710-2690MHz。
本申请还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述任一项所述的天线系统。
本发明提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本发明提供了一种天线系统，其中每一组天线单元的辐射体和泄露信号的缝隙与显示屏之间留有间隔，由此，显示屏对天线系统造成的电磁损耗以及高阻抗的影响减小，从而天线系统的性能得以提高。
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，并不能限制本发明。
附图说明
图1为本申请优选实施例提供的移动终端的侧视图；
图2为本申请优选实施例提供的移动终端的局部A放大视图Ⅰ；
图3为本申请优选实施例提供的天线单元的反射系数曲线图；
图4为本申请优选实施例提供的天线单元的效率图；
图5为本申请另一实施例提供的天线系统的示意图；
附图标记：
1-移动终端；
11-显示屏；
12-后壳；
13-金属边框；
131-缝隙；
131a-第一缝隙；
131b-第二缝隙；
132-第一分支；
133-第二分支；
14-柔性电路板；
141-馈电点；
15-第一天线单元
16-第二天线单元
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
本申请提供了一种天线系统，该天线系统应用于移动终端，以实现移动终端与基站之间的信息传输。本申请以手机为例，对本申请提供的天线系统进行说明，但需要说明的是，移动终端不仅限于手机，还可以是平板电脑、笔记本等其他手持设备。
如图1所示，移动终端1通常包括显示屏11以及与显示屏11相对且间隔设置的后壳12，显示屏11与后壳12之间设置有沿所述后壳12的外轮廓延伸的金属边框13以及电路板，电路板上设有馈电点，其中，该移动终端的天线系统包括金属边框13，金属边框13可以作为天线系统的辐射体，以发射和接收电磁波。
如图2所示，金属边框13上开设有缝隙131，该缝隙131包括第一缝隙131a和第二缝隙131b，其中，第一缝隙131a为条形缝隙，其沿金属边框13的周向方向延伸，第二缝隙131b与第一缝隙131a相连通，且从第一缝隙131a的中部朝后壳12的一侧延伸，并延伸至后壳12的边缘处直至贯穿金属边框13。第二缝隙131b的开设使得金属边框13出现缺口，以致将所述第一缝隙边缘的金属边框分割为第一分支132和第二分支133，第一分支132和第二分支133通过与馈电点电联接，成为天线系统的第一辐射体和第二辐射体。
根据以上的描述，通过开设第一缝隙131a，金属边框13中形成镂空结构，镂空边缘靠近后壳一侧的金属框通过开设第二缝隙131b，被分割并形成了第一辐射体和第二辐射体。通过调整第一缝隙131a的长度以及第二缝隙131b的位置，就控制了第一辐射体和第二辐射体的长度，从而可以改变第一辐射体和第二辐射体发射和接收的电磁波的波长，从而调节天线系统的工作频率，使得该天线系统能够产生预设的工作频段。此时，两辐射体以及用于泄露信号的第二缝隙靠近后壳12而远离显示屏11，则显示屏11对天线系统造成的电磁损耗以及高阻抗的影响减小，从而天线系统的性能得到改善。
在本申请优选实施例中，如图2所示，第一缝隙131a内设有柔性电路板14，柔性电路板14上设置有馈电点141，第一分支132和第二分支133中与柔性电路板14耦合馈电，该馈电方式更加灵活，可以减小辐射体与柔性电路板14的连接导线，从而减少连接器件和简化连接结构。在其他的实施例中，也可以选择其它方式实现馈电。
在本申请优选实施例中，为了提高移动终端的外观品质，使用了填充体填充于缝隙131处，以使得金属边框13形成封闭结构。填充体可以采用塑胶体、玻璃体、陶瓷体或LED装饰品，上述采用的填充体可以确保各辐射体之间的绝缘，同时还兼具美观的效果。
通常，金属边框13包括手持部分和非手持部分，手持部分经常与用户的手掌接触，当缝隙131开设在手持部分时，会导致用户操作时的舒适度较差，降低用户使用的满意度。因此，在本申请优选实施例中，将缝隙131开设在金属边框的非手持部分。当然，在空间不允许的情况下，也可以灵活地在非手持部分开设缝隙。
在本申请优选实施例中，如图1-2所示，第二缝隙131b与第一缝隙131a垂直相接，第一缝隙131a的长度为45mm～51mm，宽度为1mm～2.5mm，第一分支132的长度为18mm～22mm，第二分支133的长度为27mm～29mm，第一分支132与第二分支133的间隔，即第二缝隙131b的宽度为0.6mm～1.2mm；作为优选值，第一缝隙131a的长度尺寸为48mm，宽度尺寸为2mm，第一分支132的长度为21mm，第二分支133的长度为27mm，第一分支132与第二分支133的间隔即第二缝隙的宽度为1mm。图3示出了该天线单元的反射系数曲线，图4示出了该天线单元的效率曲线。可以看出，该天线单元能够覆盖的工作频段为1710MHz～2690MHz，其工作频段相对较宽，且性能较佳。
需要说明的是，上述缝隙各部分尺寸的设置仅作为一种优选的实施例，根据天线系统所覆盖的工作频段的不同，缝隙的尺寸可以有所不同。第一缝隙131a和第二缝隙131b的延伸方向不仅限于垂直设置，在其它一些实施例中，两者还可以呈锐角或钝角设置。
另外，天线系统中的各辐射体还需与馈地点直接连接或耦合。可以将金属边框中的一部分作为系统地，或者与移动终端的电路板的地板层连接以实现接地。
在移动终端中，为了实现天线系统的多天线技术，例如，天线系统需包含主天线、分集天线、GPS天线、WIFI天线以及BT天线等，可以在金属边框13上设置多组缝隙，各组缝隙沿金属边框13的周向方向排布，由此，在金属边框13上形成多组天线单元，每组天线单元通过控制辐射体的长度实现不同频段的设计要求，从而实现天线系统的多天线设计，以提高天线系统的性能。
本申请的另一实施例中，如图5所示，金属边框13上开设了第一天线单元15和第二天线单元16，形成了两组LTE天线单元。这两组LTE天线单元与主天线和分集天线(图中未示出)共同实现了LTE 4×4MIMO天线系统。
本申请还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述任一实施例所述的天线系统。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种天线系统，应用于移动终端；所述移动终端包括显示屏、与显示屏相对的后壳、沿所述后壳的外轮廓延伸且夹设在所述显示屏与所述后壳之间的金属边框以及电路板，所述电路板上设有馈电点；其特征在于，所述天线系统包括至少一组天线单元；每一组所述天线单元包括在所述金属边框上开设的第一缝隙和与所述第一缝隙贯通的第二缝隙；所述第一缝隙沿着所述金属边框的周向方向延伸，以致在所述金属边框上形成条状镂空；所述第二缝隙从所述第一缝隙的中部位置向所述后壳方向延伸至金属边框边缘，以致将所述第一缝隙边缘的金属边框分割为第一分支和第二分支；所述电路板放置于所述第一缝隙内；所述第一分支和所述第二分支与所述电路板耦合以分别形成所述天线单元的第一辐射体和第二辐射体。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述电路板为柔性电路板。
3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括填充体，所述填充体填充于所述缝隙处；所述填充体包括塑胶体、玻璃体、陶瓷体或LED装饰品。
4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述金属边框分为手持部分和非手持部分，所述天线单元设置于所述金属边框的非手持部分。
5.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线单元为多组，各所述天线单元沿所述金属边框的周向方向排布。
6.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第二缝隙与所述第一缝隙垂直相接。
7.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一缝隙的长度为45mm～51mm，宽度为1mm～2.5mm；所述第一分支的长度为18mm～22mm，所述第二分支的长度为27mm～29mm，所述第一分支与所述第二分支的间隔，即所述第二缝隙的宽度为0.6mm～1.2mm。
8.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统的工作频段覆盖1710-2690MHz。
9.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的天线系统。
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