CN112713384A - 一种天线结构和移动终端 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种天线结构和移动终端，包括：第一中框片段、天线走线、第一射频电路、匹配网络电路；所述第一中框片段上设置有接地点和馈电点；所述天线走线与所述第一中框片段相连，平行设置于所述第一中框片段内，所述第一射频电路通过所述匹配网络电路与所述第一中框片段的馈电点相连；所述第一射频电路，用于通过所述第一中框片段和所述天线走线组成的第一天线集合传输L5频段的GPS信号及n77频段的5G信号。本申请可以利用一段金属中框来实现传输L5频段的GPS信号和N77频段的5G信号，提高中框的利用率，减少因净空区域不足导致天线之间的干扰程度。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线结构和移动终端。
背景技术
随着移动通信技术的发展，越来越多具有通信功能的移动终端走进用户的生活中，且用户对于移动终端的通信功能的要求越来越高。复杂的通讯环境要求移动终端设置更多的天线，以此满足通讯时发射和接收不同频段的射频信号的需求。然而例如智能手机、智能手环或智能眼镜等移动终端，极高的屏幕占比成为主流，设备中留给天线设置的空间被尽可能地压缩，同时各段天线进行通信时也容易受到其他频段的干扰。
有鉴于此，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的天线结构和移动终端。
发明内容
本申请实施例提供了一种天线结构和移动终端，可以利用一段金属中框来实现传输L5频段的GPS信号和N77频段的5G信号，提高中框的利用率，减少因净空区域不足导致天线之间的干扰程度。所述技术方案如下：
第一方面，本申请提出一种天线结构，包括：第一中框片段、天线走线、第一射频电路、匹配网络电路；
所述第一中框片段上设置有接地点和馈电点；
所述天线走线与所述第一中框片段相连，平行设置于所述第一中框片段内，所述第一射频电路通过所述匹配网络电路与所述第一中框片段的馈电点相连；
所述第一射频电路，用于通过所述第一中框片段和所述天线走线组成的第一天线集合传输L5频段的GPS信号及n77频段的5G信号。
第二方面，本申请提出一种移动终端，包括上述权利要求1至9所述天线结构以及中框；其中，所述中框被多个所述断点缝隙分割成至少一个中框片段，所述至少一个中框片段包括所述第一中框片段
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：将中框利用缝隙和接地点分为多个中框片段，利用一段中框片段、天线走线和匹配网络电路构造成用于传输N77的5G信号和L5频段的GPS信号，充分利用中框实现天线的高集成度，提高终端空间的利用率，减少因净空区域不足导致天线之间的干扰；减少设置滤波电路的同时保证天线有较好的工作效率；满足移动终端对于5G通讯的要求，增强该移动终端产品的竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种天线结构的连接示意图；
图2是本申请实施例提供的一种匹配网络电路的连接示意图；
图3A是本申请实施例提供的另一种天线结构的结构示意图；
图3B是本申请实施例提供的一种天线走线的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的另一种天线结构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“包括”和“具有”以及它们任何变形，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、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，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。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合具体的实施例对本申请进行详细说明。
可以理解的是，本申请实施例中的移动终端(terminal device)包括但不限于移动台(Mobile Station，MS)、移动终端设备(Mobile Terminal)、移动电话(MobileTelephone)、手机(handset)及便携设备(portable equipment)等，该移动终端可以经无线接入网(Radio Access Network，RAN)与一个或多个核心网进行通信，例如，移动终端可以是移动电话(或称为“蜂窝”电话)、具有无线通信功能的计算机等，移动终端还可以是便携式、袖珍式、手持式、计算机内置的或者车载的移动装置或设备。
如图1所示，为本申请实施例提供的一种天线结构的结构示意图，包括：第一中框片段101、天线走线102、第一射频电路103和匹配网络电路104，第一中框片段101上设置有接地点1011和馈电点1012。天线走线102与第一中框片段101相连，平行设置于第一中框片段101内，第一射频电路103通过匹配网络电路104与第一中框片段101的馈电点1012相连。
第一中框片段101，中框被端点缝隙分为多个中框片段，其中包括第一中框片段101。中框可以理解为由基板和边板组成、设置在电子设备周缘的薄板状或薄片状结构的金属结构，通常情况下，基板为机械强度较高、流动性较好的高硅铝合金材质，边板为天线性能好的低硅合金材质。在边板上设置有多个功能孔或功能槽，例如，天线槽、USB孔、耳机孔、SIM卡孔，侧键孔灯等。中框的最外层浇注一层塑料，用于保护中框，减少中框的磨损和变形。中框的形状可以是矩形或圆形，根据电子设备的结构而定，本实施例附图仅为其中一种情况。
天线走线102，可以理解为将高频电流转变为无线电波和自由电磁波向周围空间辐射的装置，或接收无线电波并转化为高频电流以及传送给射频电路的装置。天线走线102主要用于调谐第一中框片段101的阻抗和长度，以提高第一中框片段101传输射频信号的效率。
在一个申请实施例中，天线走线102的材料为铜、镍、金中的一种或几种组合。采用这些材质形成的天线走线102具有良好上锡功能、表面组装功能及焊接性能。
第一射频电路103，通过第一馈电点1012与第一中框片段101相连，可以理解为生成射频信号后通过第一馈电点1012向第一中框片段101和天线走线102组成的第一天线集合发送射频信号的电路，以及通过第一天线集合接收其他设备发送的射频信号的电路。例如，第一射频电路103向第一天线集合馈入频段为3.3GMHz～4.2GMHz的第一射频电流；以使第一天线集合接收该第一射频电流，作为辐射体谐振于3.3GMHz～4.2GMHz频段，向接收服务器传输3.3GMHz～4.2GMHz频段的5G信号，即N77频段的5G信号。
匹配网络电路104，可以理解为多个电容和电感组成了多路匹配电路，并将多路匹配电路组成的电路网络。可以理解的是，描述天线辐射体的特性参数有增益、输入阻抗、辐射波长和频宽，其中，输入阻抗可以根据接入的匹配电路的阻抗发生改变，辐射波长根据天线辐射体的长度发生改变。因此可以通过改变匹配电网络电路中电容和电感的数值，从而调谐天线在不同的频段上工作。
如图2所示，为本申请实施例提供的一种匹配网络电路的连接示意图，匹配网络电路104包括第一匹配电路201、第二匹配电路202、第三匹配电路203和第四匹配电路204。第一射频电路103与第一匹配电路201的第一端相连，第一匹配电路202的第二端接地，第一射频电路103与第二匹配电路202的第一端相连，第二匹配电路202的第二端与第四匹配电路204的第一端相连，第四匹配电路204的第二端与馈电点1011相连，第四匹配电路204的第一端与第三匹配电路203的第一端相连，第三匹配电路203的第二端接地。
在一个实施例中，第一匹配电路201包括第一电感，第二匹配电路202包括第一电容，第三匹配电路203包括第二电感，第四匹配电路204包括第二电感。优选的，第一电感的电感值为15nH～47nH，第一电容的电容值为0.3pF～2pF。
在一个实施例中，第一匹配电路中的电容为可变电容，电感为可变电感。可变电容可以理解为电容量在一定范围内调节的电容器，例如：常见的产空气单连可变电容器CB-1-001。可变电感可以理解为局域可饱和磁铁芯的可变电感器。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：由于不同的电容和电感的搭配使得匹配网络电路的阻抗不同，基于不同的通信要求需要第一中框片段需要在GPS L5频段及5G N77频段上工作，根据接入的匹配网络电路来调整搭载的第一中框片段的输入抗性，以调谐第一中框片段基于不同的通信要求收发不同频段的射频信号；提高天线的无源效率。
本申请将中框利用缝隙和接地点分为多个中框片段，利用一段中框片段、天线走线和匹配网络电路构造成用于传输N77的5G信号和L5频段的GPS信号，充分利用中框实现天线的高集成度，提高终端空间的利用率，减少因净空区域不足导致天线之间的干扰；减少设置滤波电路的同时保证天线有较好的工作效率；满足移动终端对于5G通讯的要求，增强该移动终端产品的竞争力。
如图3A所示，为本申请实施例提供的另一种天线结构的结构示意图，包括第一中框片段101、天线走线102、支架301和天线弹片302。第一中框片段101包括馈电点1012和内侧面1013，支架301设置在第一中框片段101的内侧，支架301的竖面平行于第一中框片段101的内侧面1013，天线走线102的侧壁设置在支架301的竖面上，天线弹片302的一端与天线走线102相连，天线弹片302的另一端与第一中框片段101相连。
支架301的材料为有机金属复合物改性塑料、电镀级聚碳酸酯、电镀级丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物或电镀级聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物复合材料。采用本申请实施例至少拥有以下益处：上述材料的支架301成本低但强度满足承载天线走线102的需求；可塑性高，易采用注塑工艺制成，例如单色注塑工艺、双色注塑工艺、双料注塑工艺或模内镶嵌注塑工艺等，制作方法简单。
天线弹片302采用导电性能好的金属材料制成，例如：为铜、镍、金中的一种或几种组合。在本申请实施例中，天线弹片302的材料和天线走线102的材料相同，以降低第一射频电路103的射频信号通过天线弹片302馈入到天线走线102的损耗率。
如图3B所示，为本申请提供的一种天线走线的结构示意图，天线走线102包括顶壁1021和侧壁1022，侧壁1022垂直于所述第一中框片段101的内侧面1013设置，顶壁1021平行于第一中框片段101的内侧面1013设置。
在本申请实施例中，天线走线102的侧壁1022采用PDS工艺、LDS工艺或电镀工艺设置在支架301的竖面上。采用本申请实施例，只需直接将天线走线102的侧壁1022形成在支架301上，即可对天线走线102的性能进行检测，而无需检查形成天线走线102所需的材料，简化了终端天线的测试工序，减少制作移动终端的成本，以及有利于天线走线102材料的性能筛选。
在本申请实施例中，第一边框片段101沿天线走线102平行方向延伸的长度以M为优选，M的取值范围是18mm～20mm，例如，M为18.2mm、18.9mm；第一边框片段101沿天线走线102垂直方向延伸的厚度以X为优选，X的取值范围是2mm～3mm，例如，X为2.5mm、2.8mm；天线走线102沿第一边框片段101内侧壁平行方向延伸的长度以N为优选，N的取值范围是4mm～5mm，例如，N为4.5mm；支架301沿天线走线102垂直方向延伸的厚度为Y为优选，Y的取值范围是1mm～2mm。
本申请将中框利用缝隙和接地点分为多个中框片段，利用一段中框片段、天线走线和匹配网络电路构造成用于传输N77的5G信号和L5频段的GPS信号，充分利用中框实现天线的高集成度，提高终端空间的利用率，减少因净空区域不足导致天线之间的干扰；减少设置滤波电路的同时保证天线有较好的工作效率；满足移动终端对于5G通讯的要求，增强该移动终端产品的竞争力。
如图4所示，为本申请实施例提供的另一种天线结构的连接示意图，包括：第一中框片段101、天线走线102、第一射频电路103、匹配网络电路104、第二中框片段401、耦合天线402和第二射频电路403。
第二中框片段401和第一中框片段402设置在同一个中框片段上，通过接地点1011隔开，可以理解为中框被多个断点缝隙分割成多个中框片段，第一中框片段101和第二中框片段401之间没有断点缝隙，仅由接地点隔开。
耦合天线402，可以理解为将高频电流转变为无线电波和自由电磁波向周围空间辐射的装置，或接受无线电波并转化为高频电流以及传送给接受设备的装置。耦合天线402上设置有馈电点4021，耦合天线402通过馈电点4021与第二射频电路403电性连接。耦合天线402采用立面天线的形式，包括顶壁、立壁和底壁结构。
第二中框片段401和耦合天线402之间设置有隔离槽，隔离槽用于将第二中框片段401与耦合天线402隔开，通过控制隔离槽的尺寸大小来控制第二中框片段401与耦合天线402之间的耦合距离。隔离槽的尺寸大小以T最为适宜，其中T的取值范围为0.3mm至1.2mm之间，例如，T的取值可以是0.3mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm或1.2mm。隔离槽内填充有绝缘非金属材料，例如，橡胶。
第二射频电路403，用于将L1频段的GPS信号传输给由第二中框片段401和耦合天线402组成的第二天线集合，以使第二天线集合将将L1频段的GPS信号向接收设备传输。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：利用设置在同一中框片段上的子中框片段，作为GPS L5天线和GPS L1天线的天线辐射体，以及将L1天线设置在远离L5天线的边框内侧，有效减少了双GPS天线工作时互相干扰的程度，以及利用边框提高天线的利用率和减少设置滤波电路的同时保证天线有较好的工作效率；安装在移动终端上，利用双GPS天线提高移动终端的定位精度，增强移动终端的定位性能以适应最高要求的定位需求。
本申请将中框利用缝隙和接地点分为多个中框片段，利用一段中框片段、天线走线和匹配网络电路构造成用于传输N77的5G信号和L5频段的GPS信号，充分利用中框实现天线的高集成度，提高终端空间的利用率，减少因净空区域不足导致天线之间的干扰；减少设置滤波电路的同时保证天线有较好的工作效率；满足移动终端对于5G通讯的要求，增强该移动终端产品的竞争力。
本申请一些实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：在电子终端的中框内设置与中框耦合的立面天线，通过边框与立面天线耦合后传输预设频段的信号；与现有技术中，通过平面天线与中框耦合的方法相比，采用立面天线与中框耦合会增大中框与立面天线之间的耦合面积，从而增大了立面天线与中框之间的信号耦合强度；通过在中框上设置隔离槽来控制中框与立面天线之间的相对距离，在天线布置环境苛刻的条件下，能使得天线效率达到50％以上，有效的提高了天线的辐射性能。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已，当然不能以此来限定本申请之权利范围，因此依本申请权利要求所作的等同变化，仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种天线结构，其特征在于，包括：第一中框片段、天线走线、第一射频电路、匹配网络电路；
所述第一中框片段上设置有接地点和馈电点；
所述天线走线与所述第一中框片段相连，平行设置于所述第一中框片段内，所述第一射频电路通过所述匹配网络电路与所述第一中框片段的馈电点相连；
所述第一射频电路，用于通过所述第一中框片段和所述天线走线组成的第一天线集合传输L5频段的GPS信号及n77频段的5G信号。
2.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，所述匹配网络电路包括第一匹配电路、第二匹配电路、第三匹配电路和第四匹配电路；
所述第一射频电路与所述第一匹配电路的第一端相连，所述第一匹配电路的第二端接地，所述第一射频电路与所述第二匹配电路的第一端相连，所述第二匹配电路的第二端与所述第四匹配电路的第一端相连，所述第四匹配电路的第二端与所述馈电点相连，所述第四匹配电路的第一端与所述第三匹配电路的第一端相连，所述第三匹配电路的第二端接地。
3.根据权利要求2所述天线结构，其特征在于，所述第一匹配电路包括第一电感，所述第二匹配电路包括第一电容，所述第三匹配电路包括第二电感，所述第四匹配电路包括第二电容。
4.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，所述天线走线包括顶壁和侧壁；所述侧壁平行于所述第一中框片段的内侧面设置，所述顶壁垂直于所述第一中框片段的内侧面设置。
5.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，还包括：支架和天线弹片；其中，所述支架设置于所述第一中框片段内侧；
所述支架包括竖面，所述支架的竖面平行于所述第一中框片段的内侧面，所述天线走线的侧壁设置在所述支架的竖面上；
所述天线弹片的第一端与所述天线走线相连，所述天线弹片的第二端与所述第一中框片段相连。
6.根据权利要求5所述天线结构，其特征在于，所述支架的材料为有机金属复合物改性塑料、电镀级聚碳酸酯、电镀级丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物或电镀级聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物复合材料。
7.根据权利要求5所述天线结构，其特征在于，所述天线走线的侧壁采用PDS工艺、LDS工艺或电镀工艺设置在所述支架的竖面上。
8.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，所述天线走线的材料为铜、镍、金中的一种或几种组合。
9.根据权利要求1所述天线结构，其特征在于，还包括：第二中框片段、耦合天线和第二射频电路；
所述第一中框片段和所述第二中框片段设置在同一个中框片段上，通过所述接地点隔开；其中，中框被多个断点缝隙分割成至少一个所述中框片段；
所述耦合天线设置在所述第二中框片段内侧，所述耦合天线上设置有馈电点，所述第二射频电路通过所述馈电点与所述耦合天线相连；
所述第二射频电路，用于通过所述耦合天线和所述第二中框片段组成的第二天线集合传输L1频段的GPS信号。
10.一种移动终端，其特征在于，包括上述权利要求1至9所述天线结构以及中框；其中，所述中框被多个所述断点缝隙分割成至少一个中框片段，所述至少一个中框片段包括所述第一中框片段。
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