CN201985248U - 移动终端内置天线和移动终端 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了移动终端内置天线和移动终端。该内置天线包括第一天线主体和连接于所述第一天线主体下部的两个馈电点，所述第一天线主体中：构成中频段谐振点的走线部分呈直线状水平延伸，构成低频段谐振点的走线部分呈齿状水平延伸。该移动终端内部设置有该移动终端内置天线。本实用新型，天线的尺寸更加小，占用面积小，并且具有良好性能，特别适用于时尚超薄型的内置天线移动终端。

Description

移动终端内置天线和移动终端
技术领域
本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种移动终端内置天线和移动终端。
背景技术
移动终端(例如，手机)的天线是移动终端的空中接口的重要组成部分，它的作用是通过发送和接号信号来完成手机与基站之间的无线通信。通信质量的好坏一定程度上取决于手机天线的性能，而影响手机天线性能的关键因素是手机天线的设计。
手机天线经历了外置天线到内置天线的发展阶段，目前手机内置天线已基本取代了外置天线。目前内置手机天线比较流行的形式有三种：平面倒F天线(planar inverted-F antenna，简称为PIFA)、单极天线(Monopole)、倒F天线(Inverted-F antenna，简称为IFA)。其中：
PIFA天线：传统的天线形式，与印制电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)主板一般有两个馈点。图1是一种典型的PIFA天线的结构示意图。对于一个GSM900/GSM1800双频PIFA天线，其天线本体一般需要面积至少400mm2，这种天线由于有参考地，一般电磁波吸收比值或比吸收率(Specific Absorption Rate，简称为SAR)值相对较小，不需要净空。同时，由于高度限制要求，要保证一定的天线效率，一般天线本体到其参考地(一般为PCB主板地)高度在7mm左右，因此不宜在超薄手机中应用。
Monopole天线：与PIFA天线不同，Monopole天线要求天线下面主板地净空，与PCB主板一般只有一个馈点。图2是一种典型的Monopole天线的结构示意图。Monopole天线面积要求相对较小，净高要求较低，对于一个GSM900/GSM1800双频Monopole天线，其天线本体一般需要镂空7mm，长*宽约为30mm*7mm。但相对PIFA天线来说其SAR值相对较大。
IFA天线：IFA其实是由Monopole天线多加一个接地的馈点实现的，其要求的环境和Monopole天线相似，要求天线的投影区要净空。
随着3G业务的快速发展，2G和3G双模手机需求越来越多。因此手机工作频段越来越宽，这就要求内置手机天线的带宽更宽，要同时覆盖2G和3G各频段。对于一个GSM900/GSM1800/GSM1900和TD1.9G/TD2.1G五频手机来说，目前流行的做法是在原有PIFA天线、Monopole天线和IFA天线的式样(Pattern)形式上，再增加一个寄生单元以达到拓展天线工作频带的设计需求。图3和图4是分别是典型的多频段PIFA天线和Monopole天线Pattern示意图。
随着人们对时尚的追求，手机的设计形态越来越纯粹，具有质感和追求超薄时尚设计是手机品质提升的方向。同时，带有全球定位系统(Global Positioning System，简称为GPS)、无线保真(Wireless Fidelity，简称为WiFi)、蓝牙(Bluetooth)、中国移动多媒体广播(China MobileMultimedia Broadcasting，简称为CMMB)等多功能手机的出现，陕小的手机空间中，天线数量和器件越来越多，留给天线的空间越来越小。再加上追求时尚的超薄手机，手机天线的设计要求越来越高，传统的PIFA天线、Monopole天线和IFA天线已不能满足当今超薄手机的设计要求，因此，目前的设计倾向对手机内置天线的尺寸提出了更高的要求，如何使得手机天线更加小型化是业内目前需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种移动终端内置天线和移动终端，以至少解决上述问题。
本实用新型提供了一种移动终端内置天线，包括第一天线主体和连接于所述第一天线主体下部的两个馈电点，所述第一天线主体中：构成中频段谐振点的走线部分呈直线状水平延伸，构成低频段谐振点的走线部分呈齿状水平延伸。
进一步地，所述构成低频段谐振点的走线部分位于所述构成中频段谐振点的走线部分的上方或下方。
进一步地，所述内置天线还包括：第二天线主体和连接于所述第二天线主体下部的一个馈电点，其中，所述第二天线主体由构成高频段谐振点的寄生单元构成。
进一步地，由所述第一天线主体和所述第二天线主体构成的天线主体的长度＜35mm，宽度＜5mm。
进一步地，所述内置天线包括的三个馈电点中，相邻两个馈电点之间的中心距离为3mm。
进一步地，所述第一天线主体和所述第二天线主体构成的天线主体垂直于移动终端的印刷电路板PCB，且贴近所述移动终端的四个侧面之一放置。
进一步地，所述内置天线还包括：天线支架，用于将固定在所述天线支架上的所述第一天线主体和所述第二天线主体固定在移动终端的结构件上，使得连接于所述第一天线主体和所述第二天线主体的馈电点与所述移动终端的PCB上的信号馈电点接触。
进一步地，所述天线支架的尺寸与所述第一天线主体和所述第二天线主体构成的天线主体的尺寸相配合。
进一步地，所述内置天线在所述移动终端的PCB上的净空区为3-8mm。
本实用新型还提供了一种移动终端，所述移动终端的内部设置有以上移动终端内置天线。
通过本实用新型，移动终端内置天线中包括第一天线主体和连接于所述第一天线主体下部的两个馈电点，在所述第一天线主体中，构成中频段谐振点的走线部分呈直线状水平延伸，构成低频段谐振点的走线部分呈齿状水平延伸，解决了相关技术中内置天线尺寸较大无法满足移动终端发展要求的问题，天线的尺寸更加小，占用面积小，并且具有良好性能，特别适用于时尚超薄型的内置天线移动终端。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在
附图中：
图1是一种典型的PIFA天线的结构示意图；
图2是一种典型的Monopole天线的结构示意图；
图3是一种典型的多频段PIFA天线的Pattern结构示意图；
图4是一种典型的多频段Monopole天线的Pattern结构示意图；
图5是根据本实用新型实施例的一种移动终端内置天线的示意图；
图6是根据本实用新型实施例的一种优选的移动终端内置天线的示意图；
图7是根据实施例1的传统多频段天线与本实施例的多频段天线的Pattern尺寸对照示意图；
图8是根据实施例1的传统多频段天线和本实施例的多频段天线的空间侧视对照示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图5是根据本实用新型实施例的一种移动终端内置天线的示意图，如图5所示，该移动终端内置天线，包括第一天线主体52和连接于该第一天线主体52下部的两个馈电点54，该第一天线主体52中，构成中频段谐振点的走线部分522呈直线状水平延伸，构成低频段谐振点的走线部分524呈齿状水平延伸。在实际应用中，如图5所示，构成低频段谐振点的走线部分524可以位于构成中频段谐振点的走线部分522的上方，当然，将整个天线的PATTERN上下镜像，即中频部分在低频部分的下方也是可以的，也就是说，构成低频段谐振点的走线部分524也可以位于构成中频段谐振点的走线部分522的下方。
通过改善内置天线的式样(pattern)，将构成低频段谐振点的走线部分524改为齿状布线，并将其与构成中频段谐振点的走线部分522之间的耦合方式进行了改变，通过对天线低频段Pattern进行绕线走线，从而达到拥有足够宽的天线低频谐振带宽，同时凭借其紧凑的走线形式达到减小天线走线面积之目的，使得天线的尺寸更加小，占用面积小，并且具有良好性能，特别适用于时尚超薄型的内置天线移动终端。
图6是根据本实用新型实施例的一种优选的移动终端内置天线的示意图，如图6所示，在5的基础上，内置天线还可以包括：第二天线主体62和连接于第二天线主体62下部的一个馈电点64，其中，第二天线主体62由构成高频段谐振点的寄生单元622构成。通过图6所示的天线式样，可以提供一种能够支持多频段，且占用面积小的内置天线，从而适用于时尚超薄型的多频段内置天线移动终端。
通过以上的改进，由第一天线主体52和第二天线主体62构成的天线主体的总长度＜35mm，宽度＜5mm。可见，其尺寸显著的减小了。上述内置天线中，其Pattern有三个馈点，中间一个为射频信号馈点，边上两个是地馈点，其中最外面一个馈点是该天线的寄生单元馈点。三个馈点之间的中心距是3mm，但不限于3mm，不同的手机可以根据实际需要使用不同的中心距来达到良好的性能要求。
在实际应用中，第一天线主体52和第二天线主体62构成的天线主体可以垂直于移动终端的PCB，且贴近所述移动终端的四个侧面之一放置，例如，可以位于移动终端上面顶部、或者下面底部，根据实际需要，也可以置于移动终端的两侧边。
以上的所述内置天线还可以包括：天线支架，用于将固定在天线支架上的第一天线主体52和第二天线主体62(构成一个新的天线Pattern)固定在移动终端的结构件上，使得连接于第一天线主体和第二天线主体的馈电点与移动终端的PCB上的信号馈电点接触，从而天线可以通过接触点完成射频信号的接收和发射。在实际应用中，可以通过粘贴的方式将天线的两个主体固定在天线支架上，这是一种比较容易实现的固定方式。其中，天线支架可以是单独的塑料支架，也可以是手机后壳的顶面、端面，也可以是其他的非金属材料构成的支架；新的天线Pattern可以是一般的FPC材料切割而成，也可以是钢片构成，也可以由其他的能作为天线辐射体的金属片切割成。天线支架的尺寸可以与第一天线主体52和第二天线主体62构成的天线主体的尺寸相配合，由于本实施例中的天线尺寸有较大的改善，因此，相应地天线支架的尺寸也大大地减小了，从而达到了进一步节省空间的效果。
另外，以上实施例提供的内置天线在移动终端的PCB上的净空区为3-8mm。这也远远小于目前的净空区要求，从而更加有效地扩展了PCB上可用于设置其他装置及附件的空间，有利于进一步减小移动终端的尺寸。
本实用新型的实施例还提供了内部设置有以上实施例所述的移动终端内置天线的移动终端，该移动终端采用了以上的内置天线之后，更加有利于减小其尺寸，满足客户对于更加轻薄时尚的移动终端的需求。
以下描述的实施例1-2，综合了上述多个优选实施例的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种新型的，适用于超薄机型的内置天线，其由一个天线支架和一个新的天线Pattern组成，其具体设计可以参见图5和图6，其中，图6是一个多频段的超宽带手机天线：其中绕线(见构成低频段谐振点的走线部分524)为低频段谐振点；单一直线(见构成中频段谐振点的走线部分522)为中频段谐振点；对应旁边寄生馈点的(见构成高频段谐振点的寄生单元622)是高频段谐振点。通过对天线低频段Pattern进行绕线走线，从而达到拥有足够宽的天线低频谐振带宽，同时凭借其紧凑的走线形式达到减小天线走线面积之目的。
图7是根据实施例1的传统多频段天线与本实施例的多频段天线的Pattern尺寸对照示意图，其中，图7(a)是传统的多频段天线Pattern尺寸示意图，图7(b)是本实施例的多频段天线Pattern尺寸示意图，如图7可见，在本实施例的多频段内置天线中，FPC天线的宽度小于5mm，长度小于35mm。而通过实际测试，要达到天线性能相当，采用图7(a)所示的传统的多频段天线，则需要的宽度至少要8mm，长度至少要35到40mm。
图8是根据实施例1的传统多频段天线和本实施例的多频段天线的空间侧视对照示意图，如图8所示，由于本实施例的内置天线的尺寸较小，因此，其离PCB地的距离(即其在PCB上的净空区)为3到8mm，距离的大小取决于不同的天线环境和不同的天线支架。而传统的内置天线离PCB地的距离(即其在PCB上的净空区)至少需要9mm。
可见，本实施例提供的新型的低频绕线天线Pattern形式和装配方式，突破了传统天线对天线高度和面积的要求，从而减小天线对空间厚度的需求，实现了天线的小型化，其具有结构更简单、空间更小、天线Pattern更紧凑的特点，节省了天线的FPC面积和成本，天线Pattern更新颖，高低频耦合效果更好。特别是其天线形式的小型化更加适合应用于越来越时尚的超薄手机天线。
实施例2
下表1为采用图7(a)所示传统形式多频段内置天线和图7(b)所示新型内置天线，并且天线环境和其在手机上的安装位置分别如图8(a)和图8(b)所示，在某一GSM900/GSM1800/GSM1900/TD1.9G/TD2.1G五频手机上进行实测的天线效率。
表1
 频率(MHz)   传统天线效率   新型天线效率
  880   40.3％   54.0％
  898   50.3％   57.1％
  915   54.1％   59.6％
  925   50.4％   57.2％
  943   51.1％   56.8％
  960   46.6％   56.0％
  Average   48.8％   56.8％
  1710   45.8％   55.2％
  1748   55.3％   61.5％
  1785   59.8％   59.1％
  1805   57.3％   56.4％
  1843   60.0％   52.5％
  1850   58.6％   52.9％
  1880   57.6％   52.5％
  Average   56.4％   55.7％
  1910   60.8％   56.8％
  1920   63.0％   55.9％
  1930   66.2％   51.4％
  1950   59.4％   53.1％
  1960   58.5％   52.3％
  1980   56.5％   51.4％
  1990   55.9％   50.6％
  2010   54.0％   50.4％
  2017   53.2％   49.1％
  2025   54.8％   48.9％
  Average   58.2％   52.0％
由此可见，以上实施例提供的内置天线在结构小型化的同时，也能够保证天线性能达到50％以上，满足正常的通信需求。
综上所述，以上实施例的内置天线在GSM和TD这种宽频带范围内，其带宽更广。在天线性能满足50％左右要求的前提下，其占用的天线空间相对更小，占用主板净空面积也有很大优势。特别是其小型化的天线Pattern设计更加适合现在主流的追求时尚超薄手机的设计理念对手机天线的设计要求。
需要说明的是，该新型内置手机天线并不限制于GSM和TD多频段手机，也可以使用在其它多制式混和的2G和3G双模手机上。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本实用新型的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本实用新型不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移动终端内置天线，包括第一天线主体和连接于所述第一天线主体下部的两个馈电点，其特征在于，所述第一天线主体中：
构成中频段谐振点的走线部分呈直线状水平延伸，构成低频段谐振点的走线部分呈齿状水平延伸。
2.根据权利要求1所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述构成低频段谐振点的走线部分位于所述构成中频段谐振点的走线部分的上方或下方。
3.根据权利要求1所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述内置天线还包括：第二天线主体和连接于所述第二天线主体下部的一个馈电点，其中，所述第二天线主体由构成高频段谐振点的寄生单元构成。
4.根据权利要求3所述的移动终端内置天线，其特征在于，由所述第一天线主体和所述第二天线主体构成的天线主体的长度＜35mm，宽度＜5mm。
5.根据权利要求3所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述内置天线包括的三个馈电点中，相邻两个馈电点之间的中心距离为3mm。
6.根据权利要求3所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述第一天线主体和所述第二天线主体构成的天线主体垂直于移动终端的印刷电路板PCB，且贴近所述移动终端的四个侧面之一放置。
7.根据权利要求3所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述内置天线还包括：天线支架，用于将固定在所述天线支架上的所述第一天线主体和所述第二天线主体固定在移动终端的结构件上，使得连接于所述第一天线主体和所述第二天线主体的馈电点与所述移动终端的PCB上的信号馈电点接触。
8.根据权利要求7所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述天线支架的尺寸与所述第一天线主体和所述第二天线主体构成的天线主体的尺寸相配合。
9.根据权利要求1所述的移动终端内置天线，其特征在于，所述内置天线在所述移动终端的PCB上的净空区为3-8mm。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端的内部设置有根据权利要求1-9中任一项所述的移动终端内置天线。
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