CN109687148A - 金属环结合狭缝的多天线结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属环结合狭缝的多频天线，应用于一电子设备，所述电子设备具有一金属壳体，其特征在于，所述金属壳体上设置有一狭缝，所述多频天线包括：第一天线，所述第一天线设置在所述金属壳体内部，并位于所述狭缝的一端；第二天线，所述第二天线设置在所述金属壳体的内部，并位于所述狭缝的另一端；其中，所述狭缝内对应于所述第一天线位置设置有第一激励单元，所述第一天线通过所述第一激励单元谐振产生第一频段和第二频段；所述狭缝内对应于所述第二天线位置设置有第二激励单元，所述第二天线通过所述第二激励单元谐振产生第三频段和第四频段。本发明提供的金属环结合狭缝的多频天线，通过在电子设备整机上开设狭缝，实现LTE、WIFI及MIMO的天线设计。

Description

金属环结合狭缝的多天线结构
技术领域
本发明涉及一种天线结构，特别是涉及一种金属环结合狭缝的多频天线。
背景技术
目前，很多笔记本电脑与平板电脑产品要求金属质感、功能的多样化，导致可以摆放天线的位置越来越少。通常地，在金属环境的笔记本天线设计中，普遍采用的方式为在金属外壳上开天线窗来满足用户的无线使用要求，并且金属外壳对天线辐射场形影响较大，开天线窗不利于笔记本的外观工艺，而且费用很高，良率较低；天线的净空区很大的话也会导致其他零件摆放空间的缩小。在5G时代即来临之际，大规模MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)的使用，对于多天线产品的设计提出了更多的需求。以4个MIMO天线为例，也就是在传统天线的基础上(2个LTE，2个WIFI天线)要再额外做4个MIMO天线，已经存在较大的困难。在不远的将来，或可能存在更多MIMO天线需求，这将是电子设备的天线设计所面临的较问题。
综合来看，目前存在的现有技术方案亟需改进。
发明内容
鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种金属环结合狭缝的多频天线。
为了实现上述目的，本发明提供的金属环结合狭缝的多频天线，应用于一电子设备，所述电子设备具有一金属壳体，所述金属壳体上设置有一狭缝，所述多频天线包括：
第一天线，所述第一天线设置在所述金属壳体内部，并位于所述狭缝的一端；
第二天线，所述第二天线设置在所述金属壳体的内部，并位于所述狭缝的另一端；
其中，所述狭缝内对应于所述第一天线位置设置有第一激励单元，所述第一天线通过所述第一激励单元谐振产生第一频段和第二频段；所述狭缝内对应于所述第二天线位置设置有第二激励单元，所述第二天线通过所述第二激励单元谐振产生第三频段和第四频段。
作为优选，所述狭缝上分别对应于所述第一天线和所述第二天线位置设置有贯通至所述金属壳体的边框处的开口。
作为优选，所述狭缝内还设置有第三天线。
作为优选，所述第一激励单元为一“L”型金属板型件，所述第二激励单元为一金属环。
作为优选，所述第一天线为WIFI天线，所述第二天线为MIMO天线，所述第三天线为LTE天线。
作为优选，所述第一频段和所述第二频段分别为2.4G与5.8G，所述第三频段和所述第四频段分别为3.4G与5.9G。
作为优选，所述第一天线长度小于80mm，宽度小于8mm。
作为优选，所述第一天线、第二天线及第三天线均对应包括多个子天线。
与现有技术相比较，本发明提供的金属环结合狭缝的多频天线，通过在电子设备整机上开设狭缝，实现LTE、WIFI及MIMO的天线设计。同时利用第一激励单元及第二激励单元，可以谐振出2.4G、5.8G、3.4G及5.9G的频段。节省空间，避免在金属壳体上直接开窗造成的成本增高。
附图说明
图1为本发明的一个实施例的金属环结合狭缝的多频天线的结构示意图；
图2为本发明的另一个实施例金属环结合狭缝的多频天线的结构示意图；
图3为本发明的再一个实施例金属环结合狭缝的多频天线的结构示意图；
图4为本发明的又一个实施例金属环结合狭缝的多频天线的结构示意图；
图5为本发明的一个实施例金属环结合狭缝的多频天线的立体结构示意图；
图6a、图6b为采用本发明的金属环结合狭缝的多频天线的LTE天线的性能测试示意图；
图7a、图7b为采用本发明的金属环结合狭缝的多频天线的WIFI天线的性能测试示意图；
图8a、图8b为采用本发明的金属环结合狭缝的多频天线的MIMO天线的性能测试示意图；
图9为本发明的金属环结合狭缝的多频天线的隔离度测试示意图。
具体实施方式
下面，结合附图对本申请的具体实施例进行详细的描述，但不作为本申请的限定。
应理解的是，可以对此处公开的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。
包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本申请的这些和其它特性将会变得显而易见。
还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本申请进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本申请的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所公开的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所公开的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
在本发明提供的电子设备壳部件制备方法中，主要目的是在有限的空间内利用一个狭缝制作多个天线，例如：WWAN Main+MIMO：Freq699-960/1710-2690/3400-3800/5150-5850；WWAN Aux+MIMO：(include GPS)Freq 699-960/1710-2690/1428-1607/3400-3800/5150-5850；WLAN Main：Freq2400-2500/5150-5850；WLAN Aux：Freq 2400-2500/5150-5850；MIMO：Freq1805～2690/3300～3800；MIMO：Freq 1805～2690/3300～3800。具体地，可通过在电子设备的整机横向/竖向切开一条狭缝，对应地两侧各预留一个断开的开口即可完成LTE及WIFI/MIMO天线设计。例如，以左右两边利用断开的金属环设计LTE+MIMO天线，Main尺寸长以80mm，宽8mm为例(实际6mm金属，包含卡扣，2mm slot)，可比现有技术中的LTE11mm宽天线直接减少3mm；并且传统PCB天线贴在壳体上，结构上会在上方预留卡扣2mm，所以使用此方案可减少5mm的边框厚度。
在进一步的方案中，WIFI天线可利用一个L型寄生枝节(激励单元)，利用中间部分的slot，谐振出2.4G与5.8G的频段。MIMO天线利用中间部分slot上方的金属环，增加2个接地点，可做出IFA天线形式，谐振出3.4G与5.9G频段。WIFI与MIMO采用不同形式的天线，有利与提升重叠频段的隔离度至15dB，后续会持续优化到20dB以上。
通过初步仿真，本发明提出的多频天线的性能基本可以满足要求，插槽总长≥260mm可同时设计出LTE/WIFI以及5G sub6GHz的MIMO天线。具体可参见附图6a-附图9。
另请参照说明书附图1至附图5所示，本发明提供的金属环结合狭缝的多频天线，应用于一电子设备(图中未示出)，所述电子设备具有一金属壳体4，其中，所述金属壳体4上设置有一狭缝6，所述多频天线包括：
第一天线1，所述第一天线1设置在所述金属壳体4内部，并位于所述狭缝6的一端；
第二天线2，所述第二天线2设置在所述金属壳体4的内部，并位于所述狭缝6的另一端；
其中，所述狭缝6内对应于所述第一天线1位置设置有第一激励单元(图中未示出)，所述第一天线1通过所述第一激励单元谐振产生第一频段和第二频段；所述狭缝6内对应于所述第二天线2位置设置有第二激励单元(图中未示出)，所述第二天线2通过所述第二激励单元谐振产生第三频段和第四频段。具体地，所述第一频段和所述第二频段分别为2.4G与5.8G，所述第三频段和所述第四频段分别为3.4G与5.9G。
在一些实施例中，作为优选，如图1所示，所述狭缝6上分别对应于所述第一天线1和所述第二天线2位置设置有贯通至所述金属壳体4的边框处的开口5和开口7。具体地，在实际应用中，所述狭缝6内还设置有第三天线3。且所述第一天线可为WIFI天线，所述第二天线可为MIMO天线，所述第三天线可为LTE天线。所述第一激励单元为一“L”型金属板型件，所述第二激励单元为一金属环。
再者，在实际应用当中，所述第一天线、第二天线及第三天线均对应包括多个子天线。多个子天线对称分布于所述狭缝6中，以第一天线为WIFI天线为例，实际应用时，第一天线可以包括WIFI主天线(main)和WIFI辅助天线(aux)。在第一天线、第二天线或第三天线为WWAN天线时同理，可以包括对称分布在狭槽6内的WWAN主天线(main)和WWAN辅助天线(aux)。本申请针对分布在狭槽6内的天线数量并不做具体限制，在第一天线、第二天线和第三天线均包括两个子天线的情况下，狭槽6内实际设置6个天线。但实际上在除了第一天线、第二天线及第三天线之外，在空间允许情况下，仍可根据需要增加一组第四天线，而此时狭缝6内则可能实现同时8个天线工作的情况。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.金属环结合狭缝的多频天线，应用于一电子设备，所述电子设备具有一金属壳体，其特征在于，所述金属壳体上设置有一狭缝，所述多频天线包括：
第一天线，所述第一天线设置在所述金属壳体内部，并位于所述狭缝的一端；
第二天线，所述第二天线设置在所述金属壳体的内部，并位于所述狭缝的另一端；
其中，所述狭缝内对应于所述第一天线位置设置有第一激励单元，所述第一天线通过所述第一激励单元谐振产生第一频段和第二频段；所述狭缝内对应于所述第二天线位置设置有第二激励单元，所述第二天线通过所述第二激励单元谐振产生第三频段和第四频段。
2.如权利要求1所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述狭缝上分别对应于所述第一天线和所述第二天线位置设置有贯通至所述金属壳体的边框处的开口。
3.如权利要求1所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述狭缝内还设置有第三天线。
4.如权利要求1所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述第一激励单元为一“L”型金属板型件，所述第二激励单元为一金属环。
5.如权利要求3所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述第一天线为WIFI天线，所述第二天线为MIMO天线，所述第三天线为LTE天线。
6.如权利要求1所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述第一频段和所述第二频段分别为2.4G与5.8G，所述第三频段和所述第四频段分别为3.4G与5.9G。
7.如权利要求1所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述第一天线长度小于80mm，宽度小于8mm。
8.如权利要求3所述的金属环结合狭缝的多频天线，其特征在于，所述第一天线、第二天线及第三天线均对应包括多个子天线。
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