CN109638415A - 一种天线结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种天线结构和电子设备，该天线结构包括金属框体，金属框体内设置有补强钢板，金属框体下端设置用于实现主集发射和接收的下天线，金属框体上端设置用于实现分集接收的上天线，下天线设置有对应的下天线馈点，上天线设置有对应的上天线馈点；上天线馈点设置在金属框体上端一侧的转角处，下天线馈点设置在金属框体下端一侧的转角处，上天线馈点与所述下天线馈点对角设置。本发明实施例中天线结构中金属框体连成一体无断点，保证安装该天线结构的电子设备外观的同时，提高电子设备天线性能，同时上天线馈点与下天线馈点对角设置，可以减少上下两个天线之间的干扰，增加隔离度。

Description

一种天线结构和电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种天线结构和电子设备。

背景技术

随着手机、平板电脑等电子设备在人们日常生活中的应用越来越广泛，人们对电子设备的结构和功能也在不断提出新的需求，比如要求更小的设备规格、更大的屏占比、手感更佳的金属壳体等。在这一设计理念的要求下，在天线区域会放置越来越多的器件，从而导致天线的空间环境越来越复杂。在有限的空间环境下，设计出满足多频段需求的手机天线成了难点。

现在的金属框天线设计，都需要在金属框上开断点，断点部分用塑料填充，颜色无法做到和金属框一致，影响外观。随着潮流发展，人们对外观要求越来越高，大家都在追求一体化光滑无中断的金属质感外观，这也要求在设计时，需要在金属框整体一圈不开断点的情况下寻找天线设计方案。

发明内容

本发明实施例提供一种天线结构和电子设备，天线结构中金属框体连成一体无断点，保证安装该天线结构的电子设备外观的同时，提高电子设备天线性能，同时上天线馈点与下天线馈点对角设置，可以减少上下两个天线之间的干扰，增加隔离度。

第一方面，本申请提供一种天线结构，所述天线结构包括金属框体，所述金属框体内设置有补强钢板，所述金属框体下端设置有用于实现主集发射和接收的下天线，所述金属框体上端设置有用于实现分集接收的上天线，所述下天线设置有对应的下天线馈点，所述上天线设置有对应的上天线馈点；

所述上天线馈点设置在所述金属框体上端一侧的转角处，所述下天线馈点设置在所述金属框体下端一侧的转角处，所述上天线馈点与所述下天线馈点对角设置。

进一步的，所述下天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别由所述下天线馈点左右两侧的金属框体形成。

进一步的，所述下天线馈点设置在所述金属框体左下角转角处，所述第一天线设置在所述下天线馈点右侧，所述第一天线为所述金属框体底端第一预设长度的金属框体，用于实现低频天线性能；

所述第二天线设置在所述下天线馈点左侧，所述第二天线为所述金属框体左侧边第二预设长度的金属框体，用于实现中高频天线性能；

所述第一天线和所述第二天线远离所述下天线馈点的末端与所述补强钢板连通，以实现接地。

进一步的，所述上天线包括第三天线和第四天线，所述第三天线和所述第四天线分别由所述上天线馈点左右两侧的金属框体形成。

进一步的，所述上天线馈点设置在所述金属框体右上角转角处，所述第三天线设置在所述上天线馈点左侧，所述第三天线为所述金属框体底端第三预设长度的金属框体，用于实现低频天线性能；

所述第四天线设置在所述上天线馈点左侧，所述第二天线为所述金属框体右侧边第四预设长度的金属框体，用于实现中高频天线性能；

所述第三天线和所述第四天线远离所述上天线馈点的末端与所述补强钢板连通，以实现接地。

进一步的，所述下天线馈点对应的金属框体侧边与所述补强钢板间隔第一缝隙，所述上天线馈点对应的金属框体侧边与所述补强钢板间隔第二缝隙。

进一步的，所述下天线馈点左右两侧各设置有一个用于调谐低频和中高频的调谐开关点。

进一步的，所述调谐开关点包括用于调谐低频的第一调谐开关点和用于调谐中高频的第二调谐开关点，所述第一调谐开关点和所述第二调谐开关点位于所述下天线馈点的两侧。

进一步的，所述第一调谐开关点距所述下天线馈点12～15mm，所述第二调谐开关点距所述下天线馈点8～12mm。

进一步的，所述上天线馈点左右两侧各设置有一个用于调谐低频和中高频的调谐开关点。

进一步的，该上天线馈点左右两侧设置的调谐开关点包括用于调谐低频的第三调谐开关点和用于调谐中高频的第四调谐开关点，所述第三调谐开关点和所述第四调谐开关点位于所述上天线馈点的两侧。

进一步的，所述第三调谐开关点距所述上天线馈点35～45mm，所述第四调谐开关点距所述上天线馈点15～25mm。

进一步的，在所述金属框体下端与所述下天线对应位置设置第一净空区，在所述金属框体上端与所述上天线对应位置设置第二净空区。

第二方面，本申请提供一种电子设备，包括第一方面中任一所述的天线结构，所述天线结构中的金属框体为所述电子设备的壳体。

本发明实施例天线结构包括金属框体，金属框体内设置有补强钢板，金属框体下端设置用于实现主集发射和接收的下天线，金属框体上端设置用于实现分集接收的上天线，下天线设置有对应的下天线馈点，上天线设置有对应的上天线馈点；上天线馈点设置在金属框体上端一侧的转角处，下天线馈点设置在金属框体下端一侧的转角处，上天线馈点与所述下天线馈点对角设置。本发明实施例中天线结构中金属框体连成一体无断点，保证安装该天线结构的电子设备外观的同时，提高电子设备天线性能，同时上天线馈点与下天线馈点对角设置，可以减少上下两个天线之间的干扰，增加隔离度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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是本发明实施例中天线结构的一个实施例结构示意图；

图2是本发明实施例中电子设备的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动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。

本发明实施例提供一种天线结构和电子设备，以下分别进行详细说明。

本发明实施例中提供一种天线结构，所述天线结构包括金属框体，所述金属框体内设置有补强钢板，所述金属框体下端设置有用于实现主集发射和接收的下天线，所述金属框体上端设置有用于实现分集接收的上天线，所述下天线设置有对应的下天线馈点，所述上天线设置有对应的上天线馈点；所述上天线馈点设置在所述金属框体上端一侧的转角处，所述下天线馈点设置在所述金属框体下端一侧的转角处，所述上天线馈点与所述下天线馈点对角设置。

如图1所示，为包括本发明实施例中天线结构的一个实施例结构示意图，所述天线结构包括金属框体101，所述金属框体101内设置有补强钢板102，所述金属框体101下端设置有用于实现主集发射和接收的下天线，所述金属框体上端设置有用于实现分集接收的上天线，所述下天线设置有对应的下天线馈点103，所述上天线设置有对应的上天线馈点104；

所述上天线馈点104设置在所述金属框体101上端一侧的转角处，所述下天线馈点103设置在所述金属框体101下端一侧的转角处，所述上天线馈点104与所述下天线馈点103对角设置。

目前，电子设备的天线结构，一般是包括两根天线，其中必有一根天线是某个载频的收发一起的，这就是主集是收发共用的天线，另外一个天线的收就是分集是单收的天线，即本发明实施例中的下天线和上天线。

本发明实施例中天线结构中金属框体连成一体无断点，保证安装该天线结构的电子设备外观的同时，提高电子设备天线性能，同时上天线馈点与下天线馈点对角设置，可以减少上下两个天线之间的干扰，增加隔离度。

本发明实施例中，下天线馈点103设置在金属框体上端一侧角落，比如，如图1所示，在金属框体上端的左侧(back view)，上天线馈点104同样设置在金属框体一侧角落，且与下天线馈点103对角设置，如图1所示，下天线馈点103设置在金属框体下端右侧。可以理解的是，在本发明其他实施例中，上天线馈点104和下天线馈点103的位置设置可以与图1所示不同，此处不一一举例。

在本发明实施例中，所述下天线可以包括第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别由所述下天线馈点103左右两侧的金属框体形成。

进一步的，当下天线馈点103设置在所述金属框体101左下角转角处时，所述上天线馈点104设置在所述金属框体101右上角转角处，此时，所述第一天线可以设置在所述下天线馈点103右侧，所述第一天线可以为所述金属框体101底端第一预设长度的金属框体，用于实现低频天线性能；所述第二天线可以设置在所述下天线馈点103左侧，所述第二天线为所述金属框体101左侧边第二预设长度的金属框体，用于实现中高频天线性能；所述第一天线和所述第二天线远离所述下天线馈点103的末端与所述补强钢板102连通，以实现接地。

具体的，在下天线馈点103右侧，位于金属框体101底部的一段第一预设长度金属框，长度在45～55mm范围,优选50mm长度，用于实现低频天线性能，在距下天线馈点103第一预设长度处金属框体101通过与补强钢板102连通的方式实现接地，低频天线(第一天线)形成一个loop形式，同时这种接地方式由于相当于补强钢板直接延伸到金属框体101，也利于结构强度。在下天线馈点103左侧，位于金属框体101侧边的一段第二预设长度金属框，长度在15～25mm，优选20mm，用于实现中高频天线性能，在距下天线馈点第二预设长度处金属框体101通过与补强钢板102连通的方式实现接地，中高频天线(第二天线)形成一个loop形式，同样也是兼顾了结构强度。

进一步的，如图1所示，所述下天线馈点103对应的金属框体101侧边与所述补强钢板102间隔第一缝隙105，所述上天线馈点104对应的金属框体侧边与所述补强钢板102间隔第二缝隙106。其中，第一缝隙105和第二缝隙106的长度和宽度可以相同，例如第一缝隙105和第二缝隙106中的长度均设置为1.8mm，具体此处不作限定。

为了进一步调谐低频和中高频，拓展天线带宽，所述下天线馈点103左右两侧各设置有一个用于调谐低频和中高频的调谐开关点。其中，所述调谐开关点包括用于调谐低频的第一调谐开关点和用于调谐中高频的第二调谐开关点，所述第一调谐开关点和所述第二调谐开关点位于所述下天线馈点的两侧。进一步的，所述第一调谐开关点距所述下天线馈点12～15mm，所述第二调谐开关点距所述下天线馈点8～12mm，第一调谐开关点和第二调谐开关点具体位置设置可以根据实际情况做模拟，找到调谐最有效的开关点位置。

与下天线对应的，所述上天线也可以包括第三天线和第四天线，所述第三天线和所述第四天线分别由所述上天线馈点104左右两侧的金属框体形成。

进一步的，当下天线馈点103设置在所述金属框体101左下角转角处时，所述上天线馈点104设置在所述金属框体101右上角转角处，所述第三天线设置在所述上天线馈点左侧，所述第三天线为所述金属框体101底端第三预设长度的金属框体，用于实现低频天线性能；所述第四天线设置在所述上天线馈点104左侧，所述第二天线为所述金属框体101右侧边第四预设长度的金属框体，用于实现中高频天线性能；所述第三天线和所述第四天线远离所述上天线馈点104的末端与所述补强钢板102连通，以实现接地。

具体的，与下天线对应，上天线馈点放在与下天线馈点对角线的一个角落，比如右侧上边角落(back view),可以减少上下两个天线之间的干扰，增加隔离度。在上天线馈点左侧，位于金属框体顶部的一段第三预设长度的金属框，长度在35～45mm范围,优选40mm长度，用于实现低频天线性能，该第三预设长度的金属框末端与补强钢板102连通，相当于天线末端接地，天线形成一个loop天线形式。在上天线馈点右侧，位于金属框体101侧边的一段第四预设长度金属框，长度在15～25mm，优选20mm，用于实现中高频天线性能，该第四预设长度金属框末端与补强钢板102连通，相当于天线末端接地，天线形成一个loop天线形式。

同样的，所述上天线馈点左右两侧也可以各设置有一个用于调谐低频和中高频的调谐开关点。其中，该上天线馈点左右两侧设置的调谐开关点可以包括用于调谐低频的第三调谐开关点和用于调谐中高频的第四调谐开关点，所述第三调谐开关点和所述第四调谐开关点位于所述上天线馈点的两侧。进一步的，所述第三调谐开关点距所述上天线馈点35～45mm，所述第四调谐开关点距所述上天线馈点15～25mm。

进一步的，在所述金属框体101下端与所述下天线对应位置可以设置第一净空区107，在所述金属框体101上端与所述上天线对应位置可以设置第二净空区108。其中，第一净空区107的宽度至少为5mm，在此第一净空区107内，PCB小板需要净空，补强钢板102需要做避让，电子设备中，USB可以放在金电子设备中间位置，但需要USB本体金属距离金属框体101至少1mm。第二净空区108的宽度至少为3mm，在此第二净空区内，PCB净空，补强钢板需要做避让，但一些摄像头，听筒等金属件无法避开可以放在净空区内。

本发明实施例中还提供一种电子设备，包括上述实施例中任一所述的天线结构，所述天线结构中的金属框体为所述电子设备的壳体。

通过采用如上实施例中描述的天线结构，进一步提升了该电子设备的天线性能。

相应的，本发明实施例还提供一种电子设备，如图2所示，该电子设备可以包括射频(RF，Radio Frequency)电路201、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器202、输入单元203、显示单元204、传感器205、音频电路206、无线保真(WiFi，WirelessFidelity)模块207、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器208、以及电源209等部件。本领域技术人员可以理解，图2中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：

RF电路201可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，特别地，将基站的下行信息接收后，交由一个或者一个以上处理器508处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，RF电路501包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(SIM，Subscriber Identity Module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(LNA，Low Noise Amplifier)、双工器等。此外，RF电路201还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯存储介质(GSM，Global System of Mobile communication)、通用分组无线服务(GPRS，General Packet Radio Service)、码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)、宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)、长期演进(LTE，LongTerm Evolution)、电子邮件、短消息服务(SMS，Short Messaging Service)等。

本发明实施例中，RF电路201包括上述实施例中任一实施例中描述的天线结构。

存储器202可用于存储软件程序以及模块，处理器208通过运行存储在存储器202的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器202可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作存储介质、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器202还可以包括存储器控制器，以提供处理器208和输入单元203对存储器202的访问。

输入单元203可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，在一个具体的实施例中，输入单元203可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面，也称为触摸显示屏或者触控板，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的，触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器208，并能接收处理器208发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面，输入单元203还可以包括其他输入设备。具体地，其他输入设备可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种。

显示单元204可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元204可包括显示面板，可选的，可以采用液晶显示器(LCD，Liquid CrystalDisplay)、有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)等形式来配置显示面板。进一步的，触敏表面可覆盖显示面板，当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器208以确定触摸事件的类型，随后处理器208根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在图2中，触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。

电子设备还可包括至少一种传感器205，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度，接近传感器可在电子设备移动到耳边时，关闭显示面板和/或背光。作为运动传感器的一种，重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于电子设备还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

音频电路206、扬声器，传声器可提供用户与电子设备之间的音频接口。音频电路206可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器，由扬声器转换为声音信号输出；另一方面，传声器将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路206接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器208处理后，经RF电路201以发送给比如另一电子设备，或者将音频数据输出至存储器202以便进一步处理。音频电路206还可能包括耳塞插孔，以提供外设耳机与电子设备的通信。

WiFi属于短距离无线传输技术，电子设备通过WiFi模块207可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图2示出了WiFi模块207，但是可以理解的是，其并不属于电子设备的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。

处理器208是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器202内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器202内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。可选的，处理器208可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器208可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作存储介质、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器208中。

电子设备还包括给各个部件供电的电源209(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理存储介质与处理器208逻辑相连，从而通过电源管理存储介质实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源209还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电存储介质、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。

尽管未示出，电子设备还可以包括摄像头、蓝牙模块等，在此不再赘述。具体在本实施例中，电子设备中的处理器208会按照如下的指令，将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器202中，并由处理器208来运行存储在存储器202中的应用程序，从而实现各种功能。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

以上对本发明实施例所提供的一种天线结构和电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包括金属框体，所述金属框体内设置有补强钢板，所述金属框体下端设置有用于实现主集发射和接收的下天线，所述金属框体上端设置有用于实现分集接收的上天线，所述下天线设置有对应的下天线馈点，所述上天线设置有对应的上天线馈点；

所述上天线馈点设置在所述金属框体上端一侧的转角处，所述下天线馈点设置在所述金属框体下端一侧的转角处，所述上天线馈点与所述下天线馈点对角设置。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述下天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别由所述下天线馈点左右两侧的金属框体形成。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述下天线馈点设置在所述金属框体左下角转角处，所述第一天线设置在所述下天线馈点右侧，所述第一天线为所述金属框体底端第一预设长度的金属框体，用于实现低频天线性能；

所述第二天线设置在所述下天线馈点左侧，所述第二天线为所述金属框体左侧边第二预设长度的金属框体，用于实现中高频天线性能；

所述第一天线和所述第二天线远离所述下天线馈点的末端与所述补强钢板连通，以实现接地。

4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述上天线包括第三天线和第四天线，所述第三天线和所述第四天线分别由所述上天线馈点左右两侧的金属框体形成。

5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述上天线馈点设置在所述金属框体右上角转角处，所述第三天线设置在所述上天线馈点左侧，所述第三天线为所述金属框体底端第三预设长度的金属框体，用于实现低频天线性能；

所述第四天线设置在所述上天线馈点左侧，所述第二天线为所述金属框体右侧边第四预设长度的金属框体，用于实现中高频天线性能；

所述第三天线和所述第四天线远离所述上天线馈点的末端与所述补强钢板连通，以实现接地。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述下天线馈点对应的金属框体侧边与所述补强钢板间隔第一缝隙，所述上天线馈点对应的金属框体侧边与所述补强钢板间隔第二缝隙。

7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述下天线馈点左右两侧各设置有一个用于调谐低频和中高频的调谐开关点。

8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述调谐开关点包括用于调谐低频的第一调谐开关点和用于调谐中高频的第二调谐开关点，所述第一调谐开关点和所述第二调谐开关点位于所述下天线馈点的两侧。

9.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述第一调谐开关点距所述下天线馈点12～15mm，所述第二调谐开关点距所述下天线馈点8～12mm。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至9中任一所述的天线结构，所述天线结构中的金属框体为所述电子设备的壳体。