CN108400424A - 一种金属外框智能电视天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种金属外框智能电视天线，包括：终端金属外壳、非金属介质和若干个天线；所述终端金属外壳的表面设有若干个下凹的金属凹槽，所述天线分别设置在所述金属凹槽内，天线与金属凹槽之间填充有非金属介质，所述非金属介质覆盖天线的表面；所述天线的馈电点和接地点穿过所述非金属介质，向金属凹槽的内表面方向延伸，所述金属凹槽内表面设有与所述馈电点和接地点对应的过孔。本发明适用于电视、广告机、教育平板等各种智能终端结构，结构精巧，安装灵活，可兼容多个天线的安装，满足智能终端高数据吞吐的要求，能够满足水平全向覆盖，美观性更佳，且不容易损坏。

Description

一种金属外框智能电视天线

技术领域

本发明涉及天线装置领域，尤其涉及一种可应用于智能电视、广告机、平板电脑(教育平板)等智能终端的天线装置。

背景技术

智能终端，尤其是智能电视一般具备以下几个特征：具备无线宽带互联网接入能力；具备高数据吞吐量的能力；具备远距离、水平全向信号接收能力。为实现智能电视无线宽带互联网接入能力，常常需要使用到WIFI天线，于此同时，为了方便外围智能终端接入，还可能需要提供BT天线。

为满足智能电视高清视觉体验，智能电视接入宽带的带宽需要达到50M以上，为解决此问题，MIMO技术被引入到数据通信系统中，由此使用到的WIFI天线数量增加两根或两根以上。此外，在实际家庭应用场景中，由于电视与AP之间的位置相对不固定，天线信号需要实现全方向覆盖，并且隔墙相距15mm左右才能够正常使用。因此对天线的方向图也有较高的要求，要求两根或以上天线叠加以后能够满足水平全向覆盖。

由于天线需要良好的辐射空间(及净空区域)才会开始发射接收信号，因此以往在设计时会将天线摆放在产品的四个边缘。而现今无边框智能电视逐渐出现流线化设计或超薄化趋势，导致智能电视的上方及侧边都无适合安装天线的位置，因此，只能将天线放置在电视或者教育平板等产品底端，并用塑胶支架支撑。在这种设计中，电视或教育平板的后壳必须为塑胶等非金属材料，这样才能保证天线的效率和方向图满足需求。

但是对于大屏幕如70寸以上的智能电视，若仍采用塑胶后壳，结构强度已经无法满足需求，此外，当今市场对超薄电视的需求越来越高，塑胶材质也无法满足超薄电视外框的强度要求。现有部分采用金属后壳的电视产品，采用外置棒状天线，来减少金属材料对天线性能的影响。在这种设计方案中，天线作为一个配件，在电视安装完成后再拧上天线。而外置天线则大大降低了电视产品的美观度，且也易于损坏。

基于以上原因，急需一种既然满足电视外观、结构强度要求，又能保证天线性能的方案。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种金属外框智能电视天线。

本发明的技术方案如下：一种金属外框智能电视天线，包括：终端金属外壳、非金属介质和若干个天线；所述终端金属外壳的表面设有若干个下凹的金属凹槽，所述天线分别设置在所述金属凹槽内，天线与金属凹槽之间填充有非金属介质，所述非金属介质覆盖天线的表面；所述天线的馈电点和接地点穿过所述非金属介质，向金属凹槽的内表面方向延伸，所述金属凹槽内表面设有与所述馈电点和接地点对应的过孔。

进一步地，所述天线包括WIFI天线；所述WIFI天线包括天线低频辐射体、天线高频辐射体以及天线寄生辐射体；所述天线低频辐射体的辐射频段为2.4～2.5GHz，所述天线高频辐射体的辐射频段为5.15～5.85GHz。

进一步地，所述天线包括蓝牙天线；所述蓝牙天线的辐射频段为2.4～2.5GHz。

进一步地，所述终端金属外壳为立方体金属外壳，包括一个背面和设置在背面四周边缘的四个侧面；所述金属凹槽为四边形金属凹槽，所述金属凹槽的宽度大于30mm，金属凹槽的深度大于3mm。

进一步地，所述金属凹槽设置在所述背面的下缘；所述非金属介质的下缘与终端金属外壳底部平齐或稍低于终端金属外壳底部。

进一步地，所述天线的接地点与一穿过了过孔的同轴线芯线连接，该天线的馈电点与同一同轴线线外导体连接。

进一步地，所述终端金属外壳背面的下缘设有两个下凹的金属凹槽，所述两个下凹的金属凹槽内各设有WIFI主天线和WIFI副天线。

进一步地，所述天线的阻抗范围为49～51Ω之间，接近50Ω，天线驻波比小于2.5，天线效率大于40％。

采用上述方案，本发明有如下有益效果：

1、本发明适用于电视、广告机、教育平板等各种智能终端结构，结构精巧，安装灵活，可兼容多个天线的安装，满足智能终端高数据吞吐的要求，适应智能终端超薄化的发展趋势，且降低的由天线给智能终端带来的安装限制。

2、本发明相比内置天线结构而言，天线场型更开阔，具有更佳的方向性，本发明可通过两根或以上数量的天线叠加，能够满足水平全向覆盖。

3、本发明相比外置插件状天线而言，本发明采用内嵌的天线组件结构，防碰撞，美观性更佳，且不容易损坏。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为天线组件结构示意图；

图3为金属凹槽机构示意图；

图4为金属凹槽结构正视图；

图5为天线水平方向覆盖范围图；

图6为驻波工作效率图。

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

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明。

参照图1至图4所示，本发明提供一种金属外框智能电视天线，包括：终端金属外壳1、非金属介质22和若干个天线21。所述终端金属外壳1为扣合在终端屏幕后方的立方体金属外壳，用于保护终端内部的电子元器件，本实施例中，终端金属外壳1为六面体形状的金属外壳，包括一个背面和设置在背面四周边缘的四个侧面。本实施例中，所述金属凹槽11为四边形金属凹槽11，为保证天线21的良好辐射效果，所述金属凹槽11的宽度需大于30mm，金属凹槽11的深度需大于3mm。

所述终端金属外壳1的表面设有若干个下凹的金属凹槽11，所述天线21分别设置在所述金属凹槽11内。其中，金属凹槽11的位置可以根据设计需求任意设置，本实施例中，为优化天线实施效率，将金属凹槽11设置在所述背面的下缘，以产生最大限度的辐射空间。

所述天线与金属凹槽11之间填充有非金属介质22，所述非金属介质22覆盖天线21的表面。所述天线的馈电点和接地点穿过所述非金属介质22，向金属凹槽11的内表面方向延伸，所述金属凹槽11内表面设有与所述馈电点和接地点对应的过孔。非金属介质22既可以用于隔离天线21与金属凹槽11，又可以用于固定天线21。非金属介质22的材料可以是塑胶或橡胶等。本实施例中，非金属介质22采用与终端金属外壳1同种颜色的塑胶，天线隐蔽性强，结构更美观。

本发明生产时，根据金属凹槽11的尺寸进行塑胶开模，把设计好的天线21进行模内注塑，形成天线组件2。所述天线组件2包括非金属介质22和天线21，本发明安装时，只需要将天线组件2置入金属凹槽11，天线组件2中的天线21的馈电点211需露出塑胶，并对准金属凹槽11上相应的过孔，从而方便馈电点211焊接同轴线外导体，实现天线21的馈电。同理，所述天线2的接地点212露出塑胶，并对准金属凹槽11上相应的过孔，从而方便与一穿过了过孔的同轴线芯线连接。本实施例中，金属凹槽11设置在终端金属外壳1的下缘，方便天线组件2从终端金属外壳1的下缘推入金属凹槽11，所述非金属介质22的下缘与终端金属外壳1底部平齐或稍低于终端金属外壳1底部，天线组件无需受力，方便安装。

本实施例中的天线21采用WIFI MIMO双天线，包括WIFI主天线和WIFI副天线。其中，WIFI MIMO双天线采用2.4～2.5GHz和5.15～5.85GHz双频段涉及，支持WIFI 802.22a/b/g/n/ac协议，最高速率可达600Mbps。

所述WIFI主天线包括主天线低频辐射体、主天线高频辐射体以及主天线寄生辐射体；所述主天线低频辐射体的辐射频段为2.4～2.5GHz，所述主天线高频辐射体的辐射频段为5.15～5.85GHz。所述WIFI副天线包括副天线低频辐射体、副天线高频辐射体以及副天线寄生辐射体；所述副天线低频辐射体的辐射频段为2.4～2.5GHz，所述副天线高频辐射体的辐射频段为5.15～5.85GHz。在另一种实施例中，所述天线还包括蓝牙天线；所述蓝牙天线的辐射频段为2.4～2.5GHz。

相应地，所述终端金属外壳1背面的下缘设有两个下凹的金属凹槽11，所述两个下凹的金属凹槽11对称设置在金属外壳1背面下缘的左右两端。所述两个下凹的金属凹槽11内分别设有WIFI主天线和WIFI副天线。所述天线的阻抗接近50Ω，天线的驻波比小于2.5，天线效率大于40％。由WIFI主天线和WIFI副天线共同产生的天线水平方向覆盖范围图如图5所示。

参照图3至图6所示，作为一种实施例，本发明提供一种宽度为50mm，高度为20mm深度为4mm的矩形金属凹槽11。金属凹槽11中设置有厚度为3.5mm的天线，天线的馈电点和接地点与金属凹槽11的底面连接。天线在2.4～2.5GHz和5.15～5.85GHz双频段的回波损耗小于-6dB，天线损耗小，效率高，具有良好的工作性能。

综上所述，本发明适用于电视、广告机、教育平板等各种智能终端结构，结构精巧，安装灵活，可兼容多个天线的安装，满足智能终端高数据吞吐的要求，适应智能终端超薄化的发展趋势，且降低的由天线给智能终端带来的安装限制。本发明相比内置天线结构而言，天线场型更开阔，具有更佳的方向性，本发明可通过两根或以上数量的天线叠加，能够满足水平全向覆盖。本发明相比外置插件状天线而言，本发明采用内嵌的天线组件结构，防碰撞，美观性更佳，且不容易损坏。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属外框智能电视天线，其特征在于，包括：终端金属外壳、非金属介质和若干个天线；所述终端金属外壳的表面设有若干个下凹的金属凹槽，所述天线分别设置在所述金属凹槽内，天线与金属凹槽之间填充有非金属介质，所述非金属介质覆盖天线的表面；所述天线的馈电点和接地点穿过所述非金属介质，向金属凹槽的内表面方向延伸，所述金属凹槽内表面设有与所述馈电点和接地点对应的过孔。

2.根据权利要求1所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述天线包括WIFI天线；所述WIFI天线包括天线低频辐射体、天线高频辐射体以及天线寄生辐射体；所述天线低频辐射体的辐射频段为2.4～2.5GHz，所述天线高频辐射体的辐射频段为5.15～5.85GHz。

3.根据权利要求1所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述天线包括蓝牙天线；所述蓝牙天线的辐射频段为2.4～2.5GHz。

4.根据权利要求1所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述终端金属外壳为立方体金属外壳，包括一个背面和设置在背面四周边缘的四个侧面；所述金属凹槽为四边形金属凹槽，所述金属凹槽的宽度大于30mm，金属凹槽的深度大于3mm。

5.根据权利要求5所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述金属凹槽设置在所述背面的下缘；所述非金属介质的下缘与终端金属外壳底部平齐或低于终端金属外壳底部。

6.根据权利要求1所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述天线的接地点与一穿过了过孔的同轴线芯线连接，该天线的馈电点与同一同轴线线外导体连接。

7.根据权利要求1所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述终端金属外壳背面的下缘设有两个下凹的金属凹槽，所述两个下凹的金属凹槽内各设有WIFI主天线和WIFI副天线。

8.根据权利要求1所述的金属外框智能电视天线，其特征在于，所述天线驻波比小于2.5，天线效率大于40％。