CN203260741U - 一种适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，用于通讯产品中，该适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线包括PCB板、天线部分以及金属外框；天线部分包括第一辐射片、第二辐射片、馈电部分、接地部分、寄生辐射片、接地点以及电气连接部分；所述天线部分通过馈电点FP与PCB板连接，且天线部分平行放置在所述PCB板一端的上方并与PCB板保持一定距离，所述金属外框设置在所述PCB板外围且与所述PCB板连接成一整体；通过电气连接部分与外部电气连接，以及天线部分与PCB板的连接，使天线在通断状态下通过调节高低频频率，从而使该重构天线最大限度的获取天线的有效带宽，从而改善金属边框对天线性能带来的影响。

Description

一种适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线

技术领域

本实用新型涉及通信天线领域，尤其涉及一种适用于窄金属边框的增强宽带型重构天线。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，对于天线部分的更新更是迅速，从有线天线到无线天线，从外置天线到内置天线。特别是近几年无线通信的快速发展，移动终端占有很大的主导地位。尤其是手机终端在逐步向小型化、智能化快速发展，而作为手机通信天线已变得极其重要。

在现有的手持通信终端中，小型化，多频带化的天线已经成为主流的发展方向。在现今已有的天线形式中，包括多频单极子天线（monopole antenna），单环或双环天线(single loop and dual loop antenna)，倒置折叠天线（IFA）,平面倒置折叠天线（PIFA）等等.以上的天线形式根据具体环境，已经应用于不同类型的手持通信终端。

常用的移动终端的无线通信系统主要包括 GSM850/900, DCS，PCS，UMTS.其主要的工作频率范围分布在0.824GHz-0.96GHz，1.71GHz-2.17GHz。常规的移动终端设备，为了提高天线辐射性能通常不采用导电的介质作为整个设备的外框。随着用户对设备外观需求的日益增长，一些厂商开始采用一些金属材质的外框以提升设备整体外观的用户体验。而新的金属材料的应用已经明显影响到原有设备天线的性能。突出的问题反映在天线的带宽变窄，性能下降，导致很难满足运营商的相关要求。天线带宽的变窄，导致设备无法同时满足上述频段。如图1所示为带有金属外框的手持通信终端的常规天线，该常规天线仅能满足GSM850或者GSM900单一频段的覆盖要求，而不能兼顾两个频段甚至更多频段。

因此，有必要提出一种能够适用于金属边框的有效的重构原有设备的天线，使其能够最大限度的获取天线的有线带宽，以改善金属边框对天线性能带来的影响，以满足用户的需求。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型旨在提供一种能够增强带宽的重构天线。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，用于一通讯产品中，该天线包括：PCB板、天线部分以及金属外框；所述天线部分连接所述PCB板，且所述天线部分平行放置于所述PCB板一端的上方，并与所述PCB板保持一定的距离；所述金属外框设置在所述PCB板外围且与所述PCB板连接成一整体；金属外框的高度小于移动终端的整体高度，所述天线部分通过PCB板与移动终端进行连接，从而进行通讯。

较佳地，所述天线位于所述PCB板上方大于等于7mm的高度，且所述PCB板的宽度为70mm，所述PCB板的长度为140mm；所述天线部分包括馈电部分、辐射片、接地部分、寄生辐射片、寄生接地点以及电气连接部分，其中，所述辐射片与所述馈电部分、所述接地部分、所述电气连接部分相连接，所述寄生辐射片与所述寄生接地点相连接。

较佳地，所述PCB板上设置有馈电点，所述辐射片通过所述馈电部分连接到所述馈电点，从而与所述PCB板连接。

较佳地，所述辐射片包括第一辐射片和第二辐射片，所述第一辐射片和第二辐射片相互连接；且所述第一辐射片产生低频谐振频率，所述第二辐射片产生高频第一谐振频率。

较佳地，所述第一辐射片和第二辐射片之间设置有第一开槽，所述第一开槽用于调节低频谐振频率以及高低频阻抗。

较佳地，所述寄生辐射片内部设置有第二开槽，所述第二开槽的开口朝向所述馈电点一侧；且所述寄生辐射片产生高频第二谐振频率，所述第二开槽用于调节所述高频第二谐振频率。

较佳地，所述寄生辐射片通过所述寄生接地点与所述PCB板连接，所述寄生辐射片与所述第一辐射片之间设置有一定宽度的第三开槽，通过所述第三开槽调节所述高频第一谐振频率和所述高频第二谐振频率的耦合系数。

较佳地，该天线通过所述电气连接部分连接外部电气，且所述电气连接部分与所述馈电点之间设置有一定距离，该距离可根据具体的天线性能的需求进行调节。

较佳地，该天线通过所述电气连接部分与电抗器件连接，并连接至具有通断功能的电气连接件，并通过电气连接件的控制接口与移动终端信号相互连接，其中该电抗器件为电感性器件，具体的可为电容性器件或者电阻性器件。

较佳地，该天线通过所述电气连接部分与一集成电抗器件的具有通断功能的电气连接件相连接，该电气连接件可分为导通和截止状态，并通过集成电气连接件的控制接口与移动终端信号相互连接，以便更好地节约空间。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型通过对天线的整面设计，通过金属边框与天线部分的设计，使该重构原设备的天线能够最大限度的获取天线的有效带宽，以改善金属边框对天线性能带来的影响。

2、本实用新型适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线的各天线部分之间通过不同开槽的设置，使其通过调节开槽从而调节辐射片产生的谐振频率，来获取有效带宽，使天线能够兼顾两个或多个频段，从而满足客户要求。

3、本实用新型适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线通过各辐射片之间的可变结构，并在具有通断功能的电气连接件的控制下使该天线在导通和截止的状态下有效的利用低频带宽，从而减少金属边框的影响。

附图说明

图1现有技术中带金属外框的手持通信终端的常规天线频率响应图；

图2为本实用新型重构天线的外部结构示意图;

图3为本实用新型重构天线的天线部分的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的重构天线连接电气件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例二的重构天线连接电气件的结构示意图；

图6为本实用新型电气连接件为导通和截止状态时对应的频率响应图；

图7为本实用新型重构天线实施的导通和截止状态下的效率测试图。

符号列表：

100-PCB板，200-天线部分，201-第一辐射片，202-第二辐射片，203-寄生辐射片，204-第一开槽，205-第二开槽，206-第三开槽，210-电气连接部分，211-接地部分，212-馈电部分，213-寄生接地点，221-电抗器件，222-电气连接件，223-控制接口。

具体实施方式：

参见示出本实用新型实施例的附图，下文将更详细的描述本实用新型。然而，本实用新型可以以不同形式、规格等实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使更多的有关本技术领域的人员完全了解本实用新型的范围。这些附图中，为清楚可见，可能放大或缩小了相对尺寸。

请参考图2至图3，如图2所示，本实用新型提供的一种适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，用于一通讯产品中，该增强宽带型重构天线包括PCB板100、天线部分200以及金属外框400，该金属外框400设置在PCB板100的外围且与PCB板100连接为一整体；该天线部分200连接PCB板100，且该天线部分200平行放置在PCB板100一端的上方，而且天线部分200与PCB板100之间设置有一定距离，由于金属外框400的高度越高对天线性能影响越恶劣，因此，该金属外框400的高度可根据具体移动终端设备进行调整，但该金属外框400不超过移动终端的整体高度尺寸；天线部分200通过PCB板100与移动终端进行连接，从而进行通讯。

其中，该天线部分200包括馈电部分212、接地部分211、寄生辐射片203、寄生接地点213、电气连接部分210以及与馈电部分212连接的第一辐射片201和第二辐射片202、；具体的，该天线整体位于PCB板100上方与PCB板100平行且大于等于7mm的高度，且本实施例中PCB板100的长度为140mm,宽度为70mm；第一辐射片201能够产生低频谐振频率，第二辐射片202能够产生高频第一谐振频率f1，第一辐射片201与第二辐射片202之间相互连接且两辐射片之间设置有第一开槽204，第一开槽204用于调节高低频阻抗以及低频谐振频率，且第一辐射片201和第二辐射片202均通过馈点部分212连接到设置在PCB板100上的馈电点FP，从而与PCB板100连接；第一辐射片201与第二辐射片202通过接地部分211连接PCB板100并接地。

并且，寄生辐射片203内部设置有第二开槽205，该寄生辐射片203与第一辐射片201之间设置有一定宽度的第三开槽206；其中，寄生辐射片203产生高频第二谐振频率f2；第二开槽205的开口位置朝向馈电点FP的一侧，用于调节高频第二谐振频率f2，第三开槽206用于调节高频第一谐振频率和高频第二谐振频率的耦合系数；且寄生辐射片203通过寄生接地点213连接PCB板100并接地。

另外，如图3所示，该天线通过电气连接部分210连接外部电气，且电气连接部分210与馈电点FP之间设置有一定距离，该距离可根据具体的天线性能的需求进行调节。

实施例一

将上述天线与电气连接，首先，将天线部分200中的电气连接部分210与一电抗器件221相连接，该电抗器件221为一电感性器件，且根据电气连接部分210的位置不同，电抗器件221还可以为电容性器件或电阻性器件；然后，将连接好的天线与电抗器件221通过电抗器件221的接口与一电气连接件222进行连接，并通过电气连接件222的控制接口223与移动终端信号互相连接。

其中，该电气连接件222为一具有通断射频信号的器件，为射频开关管或者PIN二极管等，该器件内设置有射频接地端，用于与PCB板100连接，从而形成完整的信号回路。

实施例二

将上述天线与电气连接，首先，将一电抗器件221集成到一电气连接件222形成一全新的电气连接件222；然后，通过天线部分200中的电气连接部分210直接与一具有通断射频信号的电气连接件222进行连接，且电气连接件222一端通过控制接口223与移动终端信号互相连接。

其中，该电气连接件为内部集成电抗器件的射频开关管或者PIN二极管等通断射频信号的器件，该器件内设置有射频接地端，用于与PCB板100连接，从而形成完整的信号回路，且通过将电抗器件221和电气连接件222进行集成利用，以更好的节约空间。

上述两个实施例的连接，电气连接件222均分为导通状态和截止状态。

上述天线通过电气连接件222分别于导通状态和截止状态下产生较宽带宽，如图6所示，上述两个实施例中电气连接件为导通状态和截止状态下对应的频率响应；其中，实线为截止状态对应的频率响应，虚线为导通状态对应的频率响应，如图6所示f01为电气连接件在截止状态对应的频率响应，且其对应的f1为其对应的完整的高频谐振频率；f02为电气连接件在导通状态对应的频率响应，且其对应的f2为其对应的完整的寄生谐振频率。

如图7所示为本实用新型实施例的导通和截止状态下的效率测试图，该效率测试图对应在导通和截止状态下的频率响应图；该实施例中的低频频率为0.824GHz至0.96GHz，高频段的高频频率为1.710GHz至2.170GHz；通过图6和图7中所示的全频段时电气连接件在截止和导通时的频率的相互对比可知，低频段效率均达到-4dB，且最高效率达到-2.8dB，而高频段效率均在-3dB左右；即在导通状态和截止状态下，高频频率变化较小，则其带宽变化较小，而低频频率变化较大，则其对应增加天线的带宽，从而实现该天线增加带宽的目的。

通过优化天线结构，本天线不需要匹配电路即可获得上述所需的谐振频率，或是其他特殊要求频段的谐振频率。

通过上述适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线与PCB板以及金属外框的组装固定，有效提高了通讯产品的通讯质量和品质；本实用新型采用增强带宽型重构天线，通过天线中各辐射片之间的开槽设置以及辐射片与PCB板的设置，有效提高该天线的性能，使其最大限度的获取天线的有效带宽，从而改善金属边框对天线性能带来的影响。

此外，我们还应该认识到，本实用新型并不以此为限，本实用新型涉及的有关天线部分与PCB板之间的距离并不以此为限，本实施例提出的7mm只是一个较佳的情况，还可以以其他的高度，以适应移动终端尺寸使天线部分设置于PCB板的上方；且第一辐射片与第二辐射片一边相互连接且两辐射片之间沿第一开槽相互隔开，第一开槽的宽度并不以此实施例为限，可以根据具体需要调节的高低频谐振频率可进行设定；另外，电气连接部分与馈电点之间的距离根据具体天线性能的需求视情况调节，并不以此为限，只要能够提高天线性能，增加该天线的带宽即可。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变形属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围内，则本实用新型也意图包含这些改动在内。 

Claims (10)

1.一种适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，用于通讯产品中，其特征在于，该天线包括：PCB板、天线部分以及金属外框；所述天线部分连接所述PCB板，且所述天线部分平行放置于所述PCB板一端的上方，并与所述PCB板保持一定距离；所述金属外框设置在所述PCB板外围且与所述PCB板连接成一整体。

2.根据权利要求1所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，所述天线部分包括馈电部分、辐射片、接地部分、寄生辐射片、寄生接地点以及电气连接部分，其中，所述辐射片与所述馈电部分、所述接地部分、所述电气连接部分相连接，所述寄生辐射片与所述寄生接地点相连接。

3.根据权利要求2所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，所述PCB板上设置有馈电点，所述辐射片通过所述馈电部分连接所述馈电点，从而与所述PCB板连接。

4.根据权利要求3所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，所述辐射片包括第一辐射片和第二辐射片，所述第一辐射片和所述第二辐射片相互连接；且所述第一辐射片产生低频谐振频率，所述第二辐射片产生高频第一谐振频率。

5.根据权利要求4所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，所述第一辐射片与所述第二辐射片之间设置有第一开槽，所述第一开槽调节高低频阻抗以及低频谐振频率。

6.根据权利要求4所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，所述寄生辐射片内部设置有第二开槽，所述第二开槽的开口朝向所述馈电点一侧；且所述寄生辐射片产生高频第二谐振频率，所述第二开槽调节所述高频第二谐振频率。

7.根据权利要求6所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，所述寄生辐射片通过所述寄生接地点与所述PCB板连接，所述寄生辐射片与所述第一辐射片之间设置有一定宽度的第三开槽，所述第三开槽调节所述高频第一谐振频率和所述高频第二谐振频率的耦合系数。

8.根据权利要求2所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，该天线通过电气连接部分连接外部电气，且所述电气连接部分与所述馈电点之间设置有一定距离。

9.根据权利要求8所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，该天线通过所述电气连接部分与电抗器件连接，并连接至具有通断功能的电气连接件，通过电气连接件的控制接口与移动终端信号相互连接。

10.根据权利要求8所述的适用于窄金属边框的增强带宽型重构天线，其特征在于，该天线通过所述电气连接部分与一集成电抗器件的具有通断功能的电气连接件相连接，并通过集成电气连接件的控制接口与移动终端信号相互连接。

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