CN107579345B - 用于全金属外壳手机的天线 - Google Patents

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徐海艳
裴天齐
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王建朋
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本发明公开一种用于全金属外壳手机的天线，包括方形第一介质基板(9)和长条形第二介质基板(10)，第二介质基板(10)右侧紧贴手机金属外框内侧，第一介质基板(9)右侧与第二介质基板(10)左侧相连，第一介质基板(9)顶端与第二介质基板(10)顶端平齐；第一介质基板(9)下表面满贴第一金属地板(0)，第二介质基板(10)下表面设有构成三阶辐射槽的第二金属地板(4)；在第一介质基板(9)上表面设有微带馈电端口(1)、第一微带馈线(2)、第一电容(5)、第二电容(6)，还包括一端在第一介质基板(9)上表面、另一端在第二介质基板(10)上表面的第二微带馈线(3)。本发明的手机天线，结构简单、外形紧凑。

Description

用于全金属外壳手机的天线
技术领域
本发明属于手机天线技术领域，特别是一种结构简单、外形紧凑的用于全金属外壳手机的天线。
背景技术
全金属外壳质感的手机不仅外形美观，且不易损坏，深受消费者们的青睐。如图1、2所示，全金属外壳手机通常包括金属背盖、金属外框，以及位于手机顶部的听筒11、感应器12、和前置摄像头，在手机前端PCB主板20上有后置摄像头14和指纹识别15，手机左侧的SIM卡插槽16，电池19位于手机中部，和手机后端PCB主板21相连接的USB插槽18耳机插孔17，天线部分①在手机右侧。SLOT22由全金属的背盖25和金属边框24形成，手机正面是LCD26，上面是TP23。
但手机的全金属外壳会屏蔽一切电磁信号，这对于手机通信无疑是致命的。因此，适于全金属外壳手机的天线至为重要。
为了有良好的收发讯品质，手机天线多半采用全方向性辐射场型的线性极化天线，如单极子天线(monopole)、平面倒F型天线(PIFA)等，上述天线的特点都具有近似全方位性的辐射场型，并具有结构简单，易与基板整合，制作成本低等优点，但是这类天线的缺点是带宽窄，均不能全面满足占用空间小且功能强的技术问题，并且不易在全金属手机中作为天线收发电磁信号。2007年，Chun-I Lin and Kin-Lu Wong在IEEE上发表的论文“Printed Monopole Slot Antenna for InternalMultiband Mobile Phone Antenna”，提出了一种用于手机中的SLOT Antenna。但是这种设计是宽槽SLOT，并且需要的净空也很大，难以在1.5mm的SLOT中安放，不适于现今全金属的手机。
总之，现有技术存在的问题是：现有手机天线结构不够紧凑，难以适用于全金属外壳手机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于全金属外壳手机的天线，结构简单、外形紧凑。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种用于全金属外壳手机的天线，用于设置在手机金属背盖之前、金属外框之内，包括方形第一介质基板9和长条形第二介质基板10，所述第二介质基板10右侧紧贴手机金属外框内侧，第一介质基板9右侧与第二介质基板10左侧相连，第一介质基板9顶端与第二介质基板10顶端平齐；
所述第一介质基板9下表面满贴第一金属地板0，第二介质基板10下表面设有构成三阶辐射槽的第二金属地板4；
在所述第一介质基板9上表面设有微带馈电端口1、第一微带馈线2、第一电容5、第二电容6，还包括一端在第一介质基板9上表面、另一端在第二介质基板10上表面的第二微带馈线3，所述微带馈电端口1位于第一介质基板9左侧，所述第一微带馈线2一端与所述微带馈电端口1相连，另一端与第一电容5一端相连，所述第二微带馈线3一端与第一电容5的另一端相连，其另一端通过第一短路柱7与第二介质基板10下表面的第二金属地板4相连；
所述第二电容6一端与第二微带馈线3的侧面相连，另一端通过第二短路柱8与第一介质基板9下表面的第一金属地板0相连。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1、结构紧凑：利用金属边框和金属背盖衔接处的1.5mm的SLOT，在其上方做一个SLOT天线，结构独特，占用空间少，特别适用于全金属背盖和金属边框的手机。
2、结构简单，容易构造和实现：SLOT天线利用微带过渡结构进行馈电，基于印制电路板制造工艺对电路基板正面及背面的金属面进行加工腐蚀就能形成所需的金属图案方便加工制作。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
附图说明：
图1是全金属外壳手机的结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是本发明用于全金属外壳手机的天线的结构示意图。
图4是实施例的结构尺寸示意图。
图5是实施例的S11参数仿真图。
图6是实施例的效率的仿真图。
图7是实施例的方向图仿真图。
具体实施方式
如图3所示，本发明用于全金属外壳手机的天线，用于设置在手机金属背盖之前、金属外框之内，包括方形第一介质基板9和长条形第二介质基板10，所述第二介质基板10右侧紧贴手机金属外框内侧，第一介质基板9右侧与第二介质基板10左侧相连，第一介质基板9顶端与第二介质基板10顶端平齐；
所述第一介质基板9下表面满贴第一金属地板0，第二介质基板10下表面设有构成三阶辐射槽的第二金属地板4；
在所述第一介质基板9上表面设有微带馈电端口1、第一微带馈线2、第一电容5、第二电容6，还包括一端在第一介质基板9上表面、另一端在第二介质基板10上表面的第二微带馈线3，所述微带馈电端口1位于第一介质基板9左侧，所述第一微带馈线2一端与所述微带馈电端口1相连，另一端与第一电容5一端相连，所述第二微带馈线3一端与第一电容5的另一端相连，其另一端通过第一短路柱7与第二介质基板10下表面的第二金属地板4相连；
所述第二电容6一端与第二微带馈线3的侧面相连，另一端通过第二短路柱8与第一介质基板9下表面的第一金属地板0相连。
优选地，所述第二金属地板4由满贴第二介质基板10下表面的金属板沿长轴方向蚀刻掉依次相连的三级槽线而成，所述三级槽线宽度由底至顶依次递减，所述第二金属地板4顶部相连，底部开口。
这样的结构，增加了槽的宽度，进而增加了带宽。
优选地，所述三级槽线总长为四分之一波长，所述第一微带馈线2为50欧姆馈线。
优选地，所述第一介质基板9和第二介质基板10的相对介电常数为4.4，厚度为0.7mm，与一般的手机PCB主板选材一致。
本发明的工作原理如下：
如图3所示，信号从第一介质基板9上的微带馈电端口1输入，沿着第一微带馈线(2),第二微带馈线3，通过第二介质基板10上的第一短路柱7，进入第二介质基板10下表面的第二金属地板4，最后由第二金属地板4形成的四分之一开路槽辐射到自由空间中。微带到槽线的过渡结构选择了直通，减小了尺寸，增加了信号传递的强度。并且在有限的空间中，将槽做的尽可能宽，增加了其工作带宽。
位于第一微带馈线2和第二微带馈线3之间串联的第一电容5，以及第二微带馈线3与第二短路柱8之间并联的第二电容6，是利用集总器件来调节匹配，获得期望的工作带宽。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
本发明的手机天线的立体结构如图3所示，，有关尺寸规格如图4所示。所采用的第一介质基板9和第二介质基板10的相对介电常数为4.4，厚度为0.7mm，损耗角正切为0.02。
结合图4，手机天线的各种尺寸如下：
W1＝1.51mm，W2＝8mm，W3＝0.5mm，W4＝7.09mm，W5＝7.33mm，W6＝8.34mm，W7＝15mm，W8＝0.2mm，L1＝6.65mm，L2＝5.25，L3＝3mm，L4＝0.5mm，L6＝0.8mm，L7＝1.1mm，L8＝1.5mm。
本实例的用于全金属外壳手机的天线是在电磁仿真软件HFSS.15中建模仿真的。图5是本实例中手机天线的S参数仿真图，从图5可以看出，该天线可以很好的覆盖2.3G-2.69G，即TDD LTE B40,TDD LTE B38,TDD LTE B41频段。
图6是本实例中手机天线的效率，从图中可以看出，该手机天线效率很高。
图7是本实例中手机天线的方向图，从图中可以看出，该天线朝着手机预留出的SLOT22向外辐射。
综上所述，本发明基于微带到槽线的过渡结构所设计的手机天线，性能优良，非常适用于现代的手机通信产品。

Claims (5)

1.一种用于全金属外壳手机的天线，用于设置在手机金属背盖之前、金属外框之内，其特征在于：
包括方形第一介质基板(9)和长条形第二介质基板(10)，所述第二介质基板(10)右侧紧贴手机金属外框内侧，第一介质基板(9)右侧与第二介质基板(10)左侧相连，第一介质基板(9)顶端与第二介质基板(10)顶端平齐；
所述第一介质基板(9)下表面满贴第一金属地板(0)，第二介质基板(10)下表面设有构成三阶辐射槽的第二金属地板(4)；
在所述第一介质基板(9)上表面设有微带馈电端口(1)、第一微带馈线(2)、第一电容(5)、第二电容(6)，还包括一端在第一介质基板(9)上表面、另一端在第二介质基板(10)上表面的第二微带馈线(3)，所述微带馈电端口(1)位于第一介质基板(9)左侧，所述第一微带馈线(2)一端与所述微带馈电端口(1)相连，另一端与第一电容(5)一端相连，所述第二微带馈线(3)一端与第一电容(5)的另一端相连，其另一端通过第一短路柱(7)与第二介质基板(10)下表面的第二金属地板(4)相连；
所述第二电容(6)一端与第二微带馈线(3)的侧面相连，另一端通过第二短路柱(8)与第一介质基板(9)下表面的第一金属地板(0)相连。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于：
所述第二金属地板(4)由满贴第二介质基板(10)下表面的金属板沿长轴方向蚀刻掉依次相连的三级槽线而成，所述三级槽线宽度由底至顶依次递减，所述第二金属地板(4)顶部相连，底部开口。
3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于：
所述三级槽线总长为四分之一波长。
4.根据权利要求1至3之一所述的天线，其特征在于：
所述第一微带馈线(2)为50欧姆馈线。
5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于：
所述第一介质基板(9)和第二介质基板(10)的相对介电常数为4.4，厚度为0.7mm。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8207903B2 (en) * 2008-04-09 2012-06-26 National Taiwan University Antenna
CN103682646A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 深圳市振华微电子有限公司 一种采用多层结构的双频微带天线
CN104241865A (zh) * 2013-06-11 2014-12-24 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线组件
CN104377426A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种lte耦合式金属边框手机天线
CN105896061A (zh) * 2016-04-08 2016-08-24 东南大学 共面波导馈电低阻侧壁阶跃阻抗的半槽天线

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201123619A (en) * 2009-12-23 2011-07-01 Arcadyan Technology Corp Dual band antenna

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8207903B2 (en) * 2008-04-09 2012-06-26 National Taiwan University Antenna
CN104241865A (zh) * 2013-06-11 2014-12-24 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线组件
CN103682646A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 深圳市振华微电子有限公司 一种采用多层结构的双频微带天线
CN104377426A (zh) * 2014-11-17 2015-02-25 惠州硕贝德无线科技股份有限公司 一种lte耦合式金属边框手机天线
CN105896061A (zh) * 2016-04-08 2016-08-24 东南大学 共面波导馈电低阻侧壁阶跃阻抗的半槽天线

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Design of a high-gain wideband microstrip antenna with a stepped slot structure》;Wei-gang Zhu,etc;《2013 Proceedings of the International Symposium on Antennas & Propagation》;20131025;全文
《Triple-Wideband Open-Slot Antenna for the LTE Metal-Framed Tablet device》;Kin-Lu Wong,etc;《IEEE Transactions on Antennas and Propagation》;20151015;全文

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