CN203466292U

CN203466292U - 一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线

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Publication number: CN203466292U
Application number: CN201320525535.1U
Authority: CN
Inventors: 李飞; 金传; 董孩李
Original assignee: Shanghai Amphenol Airwave Communication Electronics Co Ltd
Current assignee: Shanghai Amphenol Airwave Communication Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2023-08-27

Abstract

本实用新型公开了一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，该天线系统包括金属框、PCB板和天线部分；本实用新型把金属框设计为天线辐射体的一部分，在金属框底部开两个缝隙，将底框分别作为天线的低频走线和高频走线，适用于天线空间小、周围环境复杂的情况。本实用新型的有益效果在于：本实用新型把金属框的缝隙开在底部，尽量避开了用户在实际使用中对缝隙的触碰，以避免实际手握时天线性能差的现象；本实用新型的工作频带为824Mhz-960Mhz以及1710-2170Mhz，实现多频宽带；本实用新型的天线结构占用的空间较小，周围可以留有充分的空间布置喇叭、话筒、USB接口等其他结构，且不会与这些其他结构产生相互影响。

Description

一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，具体涉及一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线。

背景技术

移动终端的天线多频宽带一直是移动通信的发展方向，特别是便携式移动终端，如手机GSM850/GSM900/DCS1800/PCS1900/UMTS已经是目前的主流，其频率带宽为824Mhz-960Mhz以及1710Mhz-2170Mhz。

另外，具有金属质感的便携式终端产品收到消费者的青睐，但是太多的金属结构件不利于于天线的设计。而且基于造型的需求，天线的空间也越来越小，天线周围的环境也越来越复杂。所以在有限的空间和复杂的环境下，整合金属结构件，同步考虑用户体验，还需满足多频宽带的天线，给天线设计提出了挑战。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型在移动终端具有金属框的前提下，提出一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，该天线系统可以实现工作频段为824Mhz-960Mhz以及1710Mhz-2170Mhz，而且整个频段的性能满足需求。本实用新型具体的技术方案如下：

一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，该天线系统包括金属框、PCB板和天线部分；

金属框包括边框和底框，边框和底框围成一第一空间，底框的两端与边框的两端之间分别设有第一缝隙和第二缝隙；

PCB板设置在第一空间内，PCB板包括金属区域和净空区域，净空区域靠近底框；

天线部分包括馈电部分，馈电部分包括馈源、地点和馈电走线部分，馈源和地点均设置在PCB板的净空区域内，馈电走线部分设置在PCB板的净空区域的上方；

馈电走线部分包括主分支，主分支的一端通过馈电分支与馈源连接，主分支的另一端通过接地分支与地点连接；馈电分支和接地分支均设置在净空区域内；馈电走线部分还包括相互连接的第一连接分支和第二连接分支，第一连接分支与馈电分支相连，第二连接分支连接到底框，且靠近第二缝隙；

天线部分还包括耦合部分，耦合部分包括高频分支，高频分支与主分支连接，且位于接地分支的上方。

作为优化方案，金属框包裹在移动终端的四周；边框对应移动终端的两侧和顶部，底框对应移动终端的底部。

作为优化方案，从第二连接分支与底框的连接处到第一缝隙的一段底框为第一段底框，从第二连接分支与底框的连接处到第二缝隙的一段底框为第二段底框；由依次连接的主分支、馈电分支、第一连接分支、第二连接分支以及第一段底框形成低频谐振，由依次连接的第一连接分支、第二连接分支以及第二段底框形成第一高频谐振，由依次连接的地点、接地分支、主分支以及高频分支与底框耦合形成第二高频谐振。

馈电走线部分还包括垂直分支，垂直分支垂直于PCB板，且靠近并平行于底框，垂直分支与主分支垂直相接，垂直分支的一端与馈电分支连接，垂直分支的另一端与接地分支连接，垂直分支用于调试第二高频谐振的频率偏移。

作为优化方案，底框靠近第一缝隙的一端连接有第一附加分支，底框靠近第二缝隙的一端连接有第二附加分支。

作为优化方案，边框靠近第一缝隙的一端连接有第一寄生分支，边框靠近第二缝隙的一端连接有第二寄生分支。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

（1）本实用新型把金属框设计为天线辐射体的一部分，除了开两个细的缝隙，可以保留手机具有金属装饰框的要求，满足消费者对金属质感移动终端产品的需求；

（2）由于金属框开缝隙，手指触碰缝隙，对移动终端的天线性能影响极大，本实用新型把金属框的缝隙开在底部，尽量避开了用户在实际使用中对缝隙的触碰，以避免实际手握时天线性能差的现象；

（3）本实用新型的工作频带为704Mhz-960Mhz以及1710-2700Mhz，实现多频宽带；与传统的一般天线相比，本实用新型具有频带多、频宽宽的特点；

（4）本实用新型的天线结构占用的空间较小，周围可以留有充分的空间布置喇叭、话筒、USB接口等其他结构，且不会与这些其他结构产生相互影响；

（5）本实用新型在金属框底框长度确定的情况下，可通过对地点位置的调整，来调试低频的谐振。

附图说明

图1为金属框和PCB板的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为实施例1的立体示意图一；

图4为实施例1的立体示意图二；

图5为本实用新型天线周围环境示意图；

图6为实施例2的立体示意图一；

图7为实施例2的立体示意图二；

图8为实施例2的回波损耗示意图。

上图中序号为：100-金属区域、101-净空区域、102-边框、103-第一缝隙、104-底框、105-第二缝隙、200-馈源、201-地点、202-馈电分支、203-第一连接分支、204-第二连接分支、205-主分支、206-高频分支、207-垂直分支、208-第一附加分支、209-第二附加分支、211-接地分支、300-USB接口、301-话筒、302-SIM卡座、303-喇叭、304-马达。

具体实施方式

下面结合附图以实施例的方式详细描述本实用新型。

实施例1：

一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，该天线系统包括金属框、PCB板和天线部分。

如图1所示，金属框包括边框102和底框104，边框102和底框104围成一第一空间，底框104的两端与边框102的两端之间分别设有第一缝隙103和第二缝隙105。金属框包裹在移动终端的四周；边框102对应移动终端的两侧和顶部，底框104对应移动终端的底部。在本实施例中，以一般手机为例，一般手机的尺寸大致为150mm×70mm，因此金属框围成的第一空间设为长L1×宽W1=150mm×70mm；金属框的宽度为4mm，第一缝隙103和第二缝隙105的缝隙宽度均为1mm。

如图1所示，PCB板设置在金属框围成的第一空间内，PCB板包括金属区域100和净空区域101，净空区域101靠近金属框的底框104。在本实施例中，净空区域101的宽度L2为8mm。

如图2所示，天线部分包括馈电部分，馈电部分包括馈源200、地点201和馈电走线部分，馈源200和地点201均设置在PCB板的净空区域101内，馈电走线部分设置在PCB板的净空区域101的上方。

如图2～图4所示，馈电走线部分包括主分支205，主分支205的一端通过馈电分支202与馈源200连接，主分支205的另一端通过接地分支211与地点201连接；馈电分支202和接地分支211均设置在净空区域101内；馈电走线部分还包括相互连接的第一连接分支203和第二连接分支204，第一连接分支203与馈电分支202相连，第二连接分支204连接到底框104，且靠近第二缝隙105。天线部分还包括耦合部分，该耦合部分包括高频分支206，该高频分支206与主分支205连接。

设从第二连接分支204与底框104的连接处到第一缝隙103的一段底框104为第一段底框，从第二连接分支204与底框104的连接处到第二缝隙105的一段底框104为第二段底框。

本实用新型由依次连接的主分支205、馈电分支202、第一连接分支203、第二连接分支204以及第一段底框形成低频谐振，由依次连接的第一连接分支203、第二连接分支204以及第二段底框形成第一高频谐振。这里采用的是 IFA天线的T型走线，把第一段底框作为低频走线，把第二段底框作为高频走线。在本实施例中，底框104靠近第一缝隙103的一端连接有第一附加分支208，底框104靠近第二缝隙105的一端连接有第二附加分支209。加设第一附加分支208和第二附加分支209适用于底框104长度不够的情况，其中，第一附加分支208用于延长低频走线，第二附加分支209用于延长高频走线，以满足天线对低频谐振和高频谐振的要求。此外，在底框104的长度确定的情况下，调节地点211的位置可实现对低频谐振的调试。

本实用新型由依次连接的地点201、接地分支211、主分支205以及高频分支206与底框104耦合形成第二高频谐振。由于主分支205通过接地分支211接入地点201，在主分支205加设高频分支206，形成了类似高频寄生单元的结构。通过调试高频分支206的长度，可以调试第二高频谐振的频率偏移，从而实现高频的宽带和多频。

本实用新型占用空间较小，且不影响周围环境，如图5所示，移动终端中包括USB接口300、话筒301、喇叭303、马达304和SIM卡座302等结构，本实用新型提供的多频天线与这些复杂结构互不干扰。

本实用新型的金属框的两个缝隙的位置不限于实施例1中的位置，第二连接分支204与底框104的连接位置也不限于实施例1中的位置，可根据需要进行调整。本实用新型的馈电走线部分不限于实施例1中的情形，可根据天线需求，增加其他不同的单级分支。本实用新型的耦合部分不限于实施例1中的情形，可根据天线需求，增加寄生单元以产生高频的多频或调整高频的频宽。第二连接分支204与底框104的连接方式可以采用通过PCB衔接的方式，或者顶针接触式，或者弹片接触式等，连接方式不限。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：如图7和图8所示，馈电走线部分还包括垂直分支207，垂直分支207垂直于PCB板，且靠近并平行于底框104，垂直分支207与主分支205垂直相接，垂直分支207的一端与馈电分支202连接，垂直分支207的另一端与接地分支211连接，垂直分支207用于调试第二高频谐振的频率偏移。此种方案适用于第二高频谐振无法满足系统需要的情形，使垂直分支207与底框104的耦合作用较强，对垂直分支207的结构和位置进行调整，可以调试第二高频谐振的频率偏移，从而实现高频的宽带和多频。

本实施例的天线性能如图8所示，天线效率如表1所示：

表1天线效率

频率（Mhz）	效率百分比
		824	28%
836	31%
		849	31%
869	40%
		880	42%
898	44%
		915	41%
925	41%
		943	41%
960	32%
		avg	37%
1710	41%
		1748	45%
1785	47%
		1805	48%
1843	63%

1850	62%
		1880	65%
1910	68%
		1920	66%
1930	69%
		1950	71%
1960	72%
		1980	77%
1990	73%
		2110	56%
2140	54%
		2170	50%
avg	60%

824～960MHz、1710～2170MHz各个频道的回波损耗如表2所示：

表2回波损耗

频率（Mhz）	824	960	1710	2170
					回波损耗（dB）	-3.7	-5.0	-6.4	-12

实施例3：

本实施例与实施例1的区别在于：边框102靠近第一缝隙103的一端连接有第一寄生分支，边框102靠近第二缝隙105的一端连接有第二寄生分支。本实施例适用于耦合形成的第二高频谐振不能满足需求的情况，以实现高频的寄生。本实施例的其他技术特征均与实施例1相同，在此不在赘述。

以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims

1.一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，其特征在于，该天线系统包括金属框、PCB板和天线部分；

所述金属框包括边框（102）和底框（104），所述边框（102）和所述底框（104）围成一第一空间，所述底框（104）的两端与所述边框（102）的两端之间分别设有第一缝隙（103）和第二缝隙（105）；

所述PCB板设置在所述第一空间内，所述PCB板包括金属区域（100）和净空区域（101），所述净空区域（101）靠近所述底框（104）；

所述天线部分包括馈电部分，所述馈电部分包括馈源（200）、地点（201）和馈电走线部分，所述馈源（200）和所述地点（201）均设置在所述PCB板的净空区域（101）内，所述馈电走线部分设置在所述PCB板的净空区域（101）的上方；

所述馈电走线部分包括主分支（205），所述主分支（205）的一端通过馈电分支（202）与所述馈源（200）连接，所述主分支（205）的另一端通过接地分支（211）与所述地点（201）连接；所述馈电分支（202）和所述接地分支（211）均设置在所述净空区域（101）内；所述馈电走线部分还包括相互连接的第一连接分支（203）和第二连接分支（204），所述第一连接分支（203）与所述馈电分支（202）相连，所述第二连接分支（204）连接到所述底框（104），且靠近所述第二缝隙（105）；

所述天线部分还包括耦合部分，所述耦合部分包括高频分支（206），所述高频分支（206）与所述主分支（205）连接，且位于所述接地分支（211）的上方。

2.根据权利要求1所述的一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，其特征在于，所述金属框包裹在所述移动终端的四周；所述边框（102）对应所述移动终端的两侧和顶部，所述底框（104）对应所述移动终端的底部。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，其特征在于，

从所述第二连接分支（204）与所述底框（104）的连接处到所述第一缝隙（103）的一段底框（104）为第一段底框，从所述第二连接分支（204）与所述底框（104）的连接处到所述第二缝隙（105）的一段底框（104）为第二段底框；由依次连接的所述主分支（205）、所述馈电分支（202）、所述第一连接分支（203）、所述第二连接分支（204）以及所述第一段底框形成低频谐振，由依次连接的所述第一连接分支（203）、所述第二连接分支（204）以及所述第二段底框形成第一高频谐振，由依次连接的所述地点（201）、所述接地分支（211）、所述主分支（205）以及所述高频分支（206）与所述底框（104）耦合形成第二高频谐振。

4.根据权利要求3所述的一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，其特征在于，所述馈电走线部分还包括垂直分支（207），所述垂直分支（207）垂直于所述PCB板，且靠近并平行于所述底框（104），所述垂直分支（207）与所述主分支（205）垂直相接，所述垂直分支（207）的一端与所述馈电分支（202）连接，所述垂直分支（207）的另一端与所述接地分支（211）连接，所述垂直分支（207）用于调试所述第二高频谐振的频率偏移。

5.根据权利要求3所述的一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，其特征在于，所述底框（104）靠近所述第一缝隙（103）的一端连接有第一附加分支（208），所述底框（104）靠近所述第二缝隙（105）的一端连接有第二附加分支（209）。

6.根据权利要求5所述的一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线，其特征在于，所述边框（102）靠近所述第一缝隙（103）的一端连接有第一寄生分支，所述边框（102）靠近所述第二缝隙（105）的一端连接有第二寄生分支。