CN110011035A - 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，金属框体的上端或下端设置为天线辐射体，天线辐射体中设置有第一断点，第一断点将天线辐射体分隔为用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体和用于实现中低频天线性能的第二部分天线辐射体，金属框体上设置有第二断点，第二断点将天线辐射体与金属框体其他部分分隔开来，第一部分天线辐射体上设置有用于调谐中频天线性能的中频调谐开关点。本发明实施例中天线结构形式简单，通过寄生调谐的方式既没有引入损耗，又可以达到调谐中频天线性能的目的，使得天线带宽和天线效率相对常规天线得到有效提升，且由于金属框体复用做天线设计，更适合全面屏小净空区项目天线设计。

Description

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。

常规天线设计，通常中频天线都只使用单一走线实现，不使用调谐方式，这也造成了中频天线的带宽比较窄，性能有限。

发明内容

本发明实施例提供一种天线结构和电子设备，天线结构形式简单，通过寄生调谐的方式，既没有引入损耗，又可以达到调谐中频天线性能的目的，使得天线带宽和天线效率相对常规天线得到有效提升，且更适合全面屏小净空区项目天线设计。

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，所述金属框体的上端或下端设置为天线辐射体，所述天线辐射体中设置有第一断点，所述第一断点将所述天线辐射体分隔为用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体和用于实现中低频天线性能的第二部分天线辐射体，所述金属框体上设置有第二断点，所述第二断点将所述天线辐射体与所述金属框体其他部分分隔开来，所述第一部分天线辐射体上设置有用于调谐中频天线性能的中频调谐开关点。

进一步的，所述第一部分天线辐射体为用于实现高频天线功能的第一天线，所述第二部分天线辐射体中设置有天线馈点，所述天线馈点将所述第二部分天线辐射体分隔为用于实现中频天线性能的第二天线和用于实现低频天线性能的第三天线。

进一步的，所述中频调谐开关点设置在所述第一天线上。

进一步的，所述第三天线对应的金属框体的长度大于所述第二天线对应的金属框体的长度。

进一步的，所述第一天线为所述天线辐射体位于所述金属框体下端左侧角落位置的天线辐射体，所述第三天线为所述第二部分天线辐射体中远离所述第一天线的天线。

进一步的，所述第一天线为所述天线辐射体位于所述金属框体下端右侧角落位置的天线辐射体，所述第三天线为所述第二部分天线辐射体中远离所述第一天线的天线。

进一步的，所述第三天线上设置有用于调谐低频天线性能的低频调谐开关点。

进一步的，所述第三天线对应的金属框体中设置有USB开口。

进一步的，所述第一断点和所述第二断点的之间距离为45-55mm。

第二方面，本申请提供一种电子设备，所述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。

本发明实施例中天线结构包括金属框体，金属框体的上端或下端设置为天线辐射体，天线辐射体中设置有第一断点，第一断点将天线辐射体分隔为用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体和用于实现中低频天线性能的第二部分天线辐射体，金属框体上设置有第二断点，第二断点将所述天线辐射体与金属框体其他部分分隔开来，第一部分天线辐射体上设置有用于调谐中频天线性能的中频调谐开关点。本发明实施例中天线结构形式简单，通过寄生调谐的方式，中频调谐开关点没有放在中频天线分支上，而是设置在用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体上，既没有引入损耗，又可以达到调谐中频天线性能的目的，使得天线带宽和天线效率相对常规天线得到有效提升，且由于金属框体复用做天线设计，更适合全面屏小净空区项目天线设计。

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是本发明实施例中天线结构的另一个实施例结构示意图；

图3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。

在本申请中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

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。

首先，本发明实施例中提供一种天线结构，该天线结构应用电子设备中，该电子设备可以是手机或平板等具有通信功能的移动终端，所述天线结构包括金属框体，所述金属框体的上端或下端设置为天线辐射体，所述天线辐射体中设置有第一断点，所述第一断点将所述天线辐射体分隔为用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体和用于实现中低频天线性能的第二部分天线辐射体，所述金属框体上设置有第二断点，所述第二断点将所述天线辐射体与所述金属框体其他部分分隔开来，所述第一部分天线辐射体上设置有用于调谐中频天线性能的中频调谐开关点。

如图1所示，为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的上端或下端设置为天线辐射体(图1中以金属框体101下端为天线辐射体示例进行说明，不以此为限)，所述天线辐射体中设置有第一断点102，所述第一断点102将所述天线辐射体分隔为用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体103和用于实现中低频天线性能的第二部分天线辐射体104，所述金属框体101上设置有第二断点105，所述第二断点105将所述天线辐射体与所述金属框体101其他部分分隔开来，所述第一部分天线辐射体103上设置有用于调谐中频天线性能的中频调谐开关点106。

本发明实施例中天线结构形式简单，通过寄生调谐的方式，中频调谐开关点没有放在中频天线分支上，而是设置在用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体上，既没有引入损耗，又可以达到调谐中频天线性能的目的，使得天线带宽和天线效率相对常规天线得到有效提升，且由于金属框体复用做天线设计，更适合全面屏小净空区项目天线设计。

为了达到更好的天线功能，经过发明人实验测试，第一断点和第二断点的宽度在1.0～1.5mm范围内，可以达到较好的天线性能，优选的，第一断点和第二断点的宽度设置在1.2mm。

如图1、图2所示，在本发明一些实施例中，所述第一部分天线辐射体103即为用于实现高频天线功能的第一天线，所述第二部分天线辐射体104中设置有天线馈点107，所述天线馈点107将所述第二部分天线辐射体104分隔为用于实现中频天线性能的第二天线108和用于实现低频天线性能的第三天线109。其中，所述中频调谐开关点106设置在所述第一天线上，另外所述中频调谐开关点106可以设置在距离第二断点105 10mm的位置上。

本发明实施例中，天线辐射体可以是金属框体101下端复用形成，也可以是金属框体101上端复用形成，经过测试，为了获得更好的天线性能，天线辐射体优选为金属框体101下端复用形成，当天线辐射体为金属框体101下端复用形成时，所述第一天线可以为所述天线辐射体位于所述金属框体101下端左侧角落位置的天线辐射体，也可以是所述天线辐射体位于所述金属框体101下端右侧角落位置的天线辐射体。

如图1、图2所示，当所述第一天线为所述天线辐射体位于所述金属框体101下端左侧角落位置的天线辐射体，此时，所述第三天线109为所述第二部分天线辐射体104中远离所述第一天线的天线。当然，所述第一天线还可以为所述天线辐射体位于所述金属框体101下端右侧角落位置的天线辐射体，所述第三天线109为所述第二部分天线辐射体104中远离所述第一天线的天线。此时，金属框体101下端的角落金属框体(即第一天线)，形成一个寄生天线，与相邻的中频天线(即第二天线108)耦合，形成高频天线(即第三天线109)，也可以通过中频调谐开关点106调谐拓宽中频天线带宽，中频调谐开关点106位于角落金属框体上，当中频调谐开关点106连接不同的天线匹配时，角落金属框体相对中段天线所形成的耦合谐振频率不同，这样可以让每个中频频段都能得到最优的耦合谐振频率，可以提高中频天线性能。

如图1所示，当第一天线可以为天线辐射体位于金属框体101下端左侧角落位置的天线辐射体，或者是所述天线辐射体位于金属框体101下端右侧角落位置的天线辐射体时，该第一天线上端对应的金属框体端点对应的与金属框体101下端平行的平行线以下区域设置为天线净空区110。

在本发明一些实施例中，所述第三天线109对应的金属框体的长度大于所述第二天线108对应的金属框体的长度。即如图2所示，第二部分天线辐射体104中，第二天线108和第三天线109从天线馈点107位置分开，比较长的一段金属框体作为第三天线109，用于实现低频天线性能，比较短的一段金属框体作为第二天线108，用于实现中频天线性能。

另外，所述第三天线109上设置有用于调谐低频天线性能的低频调谐开关点111。在本发明一些实施例中，所述第三天线109对应的金属框体101中可以设置有USB开口112。此时，天线馈点107可以位于USB开口112一侧，低频调谐开关点111设置在USB开口112的另外一侧。

为了更好的保证天线性能，防止不同频段相互干扰，经过发明人测试，所述第一断点和所述第二断点的之间距离设置为45-55mm，优选为50mm。

为了更好实施本发明实施例中天线结构，在天线结构基础之上，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3所示，该电子设备可以包括射频(RF，Radio Frequency)电路301、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器302、输入单元303、显示单元304、传感器305、音频电路306、无线保真(WiFi，WirelessFidelity)模块307、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器308、以及电源309等部件。本领域技术人员可以理解，图3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301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308处理；另外，将涉及上行的数据发送给基站。通常，RF电路301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301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301包括上述实施例中任一实施例中描述的天线结构。

存储器302可用于存储软件程序以及模块，处理器308通过运行存储在存储器302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302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302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302还可以包括存储器控制器，以提供处理器308和输入单元303对存储器302的访问。

输入单元303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303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308，并能接收处理器308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303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304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304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308以确定触摸事件的类型，随后处理器308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3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305，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306、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306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306接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器308处理后，经RF电路301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302以便进一步处理。音频电路306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307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3示出了WiFi模块307，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308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302内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器302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308可包括一个或多个处理核心；优选的，处理器308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308中。

电子设备还包括给各个部件供电的电源309(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308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309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308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302中，并由处理器308来运行存储在存储器302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，所述金属框体的上端或下端设置为天线辐射体，所述天线辐射体中设置有第一断点，所述第一断点将所述天线辐射体分隔为用于实现高频天线性能的第一部分天线辐射体和用于实现中低频天线性能的第二部分天线辐射体，所述金属框体上设置有第二断点，所述第二断点将所述天线辐射体与所述金属框体其他部分分隔开来，所述第一部分天线辐射体上设置有用于调谐中频天线性能的中频调谐开关点。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一部分天线辐射体为用于实现高频天线功能的第一天线，所述第二部分天线辐射体中设置有天线馈点，所述天线馈点将所述第二部分天线辐射体分隔为用于实现中频天线性能的第二天线和用于实现低频天线性能的第三天线。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述中频调谐开关点设置在所述第一天线上。

4.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第三天线对应的金属框体的长度大于所述第二天线对应的金属框体的长度。

5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线为所述天线辐射体位于所述金属框体下端左侧角落位置的天线辐射体，所述第三天线为所述第二部分天线辐射体中远离所述第一天线的天线。

6.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线为所述天线辐射体位于所述金属框体下端右侧角落位置的天线辐射体，所述第三天线为所述第二部分天线辐射体中远离所述第一天线的天线。

7.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第三天线上设置有用于调谐低频天线性能的低频调谐开关点。

8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第三天线对应的金属框体中设置有USB开口。

9.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一断点和所述第二断点的之间距离为45-55mm。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求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。