CN204481128U - 一种带全闭合金属边框的移动终端及其lte缝隙天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带全闭合金属边框的移动终端及其LTE缝隙天线，所述移动终端包括全闭合金属边框以及边框内设置的具有覆铜层的PCB板，所述覆铜层根据覆铜层四个角方向分为主天线区、分集天线区、GPS/WIFI天线区以及净空区，所述LTE缝隙天线在全闭合金属边框与覆铜层之间设有用于对覆铜层进行馈电的馈电端，还设有若干用于连接全闭合金属边框与覆铜层并接地的接地端，所述覆铜层通过缝隙与全闭合金属边框配合产生谐振。与现有技术相比，本实用新型采用缝隙天线技术，加强带全闭合金属边框手机的信号表现，无需全闭合金属边框开口即可实现较强的信号辐射效果，适合全闭合金属边框使用，使产品设计更加具有整体感。

Description

一种带全闭合金属边框的移动终端及其LTE缝隙天线

技术领域

本实用新型涉及通信天线领域，具体是指一种带全闭合金属边框的移动终端及其LTE缝隙天线。

背景技术

移动终端天线的带宽拓展一直是移动终端通信的发展方向，特别是便携式移动终端，3G已经是目前的主流，其频率带宽为824—960MHz和1710—2170MHz。随着LTE技术的应用，低频要求带宽为704MHz—960MHz，高频要求带宽为1710—2700MHz，带宽迅速增加给天线设计带来了难点。

金属质感的便携式终端产品受到消费者的青睐，但是全闭合金属边框不利于天线的设计，限制天线的辐射。现有天线技术为了解决全闭合金属边框不利于天线设计的问题，常常在全闭合金属边框上增加开口，这样导致手机全闭合金属边框失去整体感，降低手机设计的美观度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型需要解决的问题是，提供一种带全闭合金属边框的移动终端及其LTE缝隙天线。

为了解决以上问题，本实用新型采用以下解决技术方案：一种带全闭合金属边框的移动终端，其包括：

一大体呈矩形的全闭合金属边框；以及

被所述全闭合金属边框包围在内的LTE缝隙天线，所述LTE缝隙天线包括具有覆铜层的PCB板，所述全闭合金属边框与覆铜层之间存在缝隙；

所述覆铜层包括主天线区、分集天线区、GPS/WIFI天线区以及净空区，在覆铜层相对两端与全闭合金属边框的缝隙中设置有用于对覆铜层进行馈电的馈电端，所述覆铜层侧边还设有若干用于连接全闭合金属边框与覆铜层并接地的接地端，所述覆铜层通过缝隙与全闭合金属边框配合产生谐振。

优选的，所述主天线区与分集天线区、GPS/WIFI天线区与净空区之间两两对称设置。

优选的，所述GPS/WIFI天线区上方设有支架，所述支架通过支脚固定在PCB板上，GPS/WIFI天线通过安置固定在支架上以实现固定在GPS/WIFI天线区上方。

优选的，所述支架离覆铜层高度为2-3mm。

一种应用于上述移动终端的LTE缝隙天线，其包括具有覆铜层的PCB板，当其装载于一具有全封闭全闭合金属边框的移动终端上时，其覆铜层与所述移动终端的全封闭全闭合金属边框之间存在缝隙；

所述覆铜层包括主天线区、分集天线区、GPS/WIFI天线区以及净空区，所述覆铜层两端设有用于对覆铜层进行馈电的馈电端，所述覆铜层侧边还设有若干接地端，当所述LTE缝隙天线固定在所述移动终端上时，所述若干接地端用于连接全闭合金属边框与覆铜层并接地，使得所述覆铜层通过缝隙与全闭合金属边框配合产生谐振。

优选的，所述馈电端为金属馈电片，所述金属馈电片固定在全闭合金属边框与PCB板之间，所述金属馈电片与全闭合金属边框之间填充介质或通过空气进行隔离。

优选的，所述金属馈电片与全闭合金属边框之间的间距为0.2-1.2mm。

优选的，在覆铜层靠近金属馈电片的两端与金属馈电片之间的距离为1-5mm，覆铜层两侧与全闭合金属边框的缝隙宽度为0.5-2.5mm。

优选的，所述接地端包括设置在覆铜层一侧的第一接地端，以及设置在覆铜层另一侧的第二接地端及第三接地端。

优选的，所述第一接地端、第二接地端及第三接地端分别设置在离所述移动终端顶端的全闭合金属边框距离为60-90mm、100-132mm、12-22mm处。

与现有技术相比，本实用新型包含以下有益效果：

1.采用缝隙天线技术，利用全闭合金属边框作为辐射体的一部分，可以加强带全闭合金属边框手机的信号表现；

2.可通过调节接地端的位置，调节手机在不同情况下的辐射效果，使之天线设计更加灵活。

3.该技术无需全闭合金属边框开口即可实现较强的信号辐射效果，适合全闭合金属边框使用，使产品设计更加具有整体感。

附图说明

图1为本实用新型所述缝隙天线实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述缝隙天线实施例的全闭合金属边框上半部分结构示意图；

图3为本实用新型所述缝隙天线实施例的全闭合金属边框下半部分结构示意图；

图4为本实用新型所述缝隙天线实施例的主天线S参数图；

图5为本实用新型所述缝隙天线实施例的分集天线S参数图；

图6为本实用新型所述缝隙天线实施例的GPS/WIFI天线S参数图。

具体实施方式

为了方便本领域技术人员对本实用新型内容的理解，下面将结合附图及实施例来对本实用新型内容作进一步详细说明。

本实施例中，如图1所示，为一个全闭合金属边框1的移动终端及其LTE缝隙天线。该移动终端包含一个全闭合金属边框1，在该全闭合金属边框1内包围着PCB板2，PCB板2的一端设置有净空区域，PCB板2的上下方可以堆叠支持无线通信设备的电子器件和结构部件，如显示屏、电池等。全闭合金属边框1和PCB板2之间设有适当宽度的缝隙，在全闭合金属边框1与PCB板2之间的缝隙中，设有用于馈电的馈电端，以及连接全闭合金属边框1以及PCB板的接地端。特别的，馈电端通过设置在移动终端相对两端，对PCB板2上进行馈电，以使全闭合金属边框1和PCB板之间通过馈电端与接地端作用形成回路产生谐振。

在本实施例中，PCB板2设有覆铜层，该覆铜层按照天线功能将其分为主天线区、分集天线区、GPS/WIFI天线区以及净空区，优选的，所述主天线区与分集天线区、GPS/WIFI天线区与净空区之间两两上下对称设置，例如图1所示，该实施例将覆铜层分为四个分区，分别位于该覆铜层的四个角的位置，当主天线区位于覆铜层的第一分区21时，该主天线区受设置在覆铜层与闭合全金属边框之间的主天线馈电端馈电，通过缝隙天线技术使覆铜层中的主天线区与其附近的全闭合金属边框产生用于主天线信号辐射的谐振；而此时分集天线则应位于第二分区22，受设置在覆铜层与全闭合金属边框之间的分集天线馈电端馈电，进而通过缝隙天线技术使覆铜层中的分集天线区与其附近的全闭合金属边框产生用于分集信号辐射的谐振；在实施过程中，用于产生主天线信号馈电的馈电端与用于产生分集信号馈电的馈电端设置在移动终端的相对两端。与此同时，GPS/WIFI天线则可以是位于第三分区23或第四分区24当中，且该GPS/WIFI天线为独立单元，不利用金属边框进行辐射。以上设计可以避免各分区之间因过多共用全闭合金属边框进行辐射，导致辐射信号易受串扰的问题，从而优化天线的辐射效果。

如图2所示，在GPS/WIFI天线区上，设有支架6，GPS/WIFI天线通过设置在支架6上，从而实现固定在GPS/WIFI天线区上方以避免与覆铜层其他辐射区域产生电流串扰。在实际应用中，GPS/WIFI天线采取常规天线如倒F或Monopole（单极子）天线等形式，利用FPC或LDS技术实现将其安置在支架6上，而支架可通过固定在金属边框上，或者是利用在支架四角上设置固定在PCB板上的支脚进行固定。优选的，支架6离PCB板2覆铜层的高度在2-3mm之间，通过独立的支架6走常规天线形式，不使用其附近全闭合金属边框作为辐射手段，这样GPS/WIFI天线与主、分集天线会有更好的辐射隔离度，提高GPS/WIFI天线以及主天线、分集天线的辐射质量。

如图2-3所示，在全闭合金属边框1的底部和顶部向着PCB板2的一面上，采用金属馈电片4或者是通过导体直接与全闭合金属边框连接作为该天线部分的馈电端。本实施例中采用金属馈电片4作为馈电手段，该金属馈电片4通过缝隙对覆铜层及全闭合金属边框1进行馈电。在实施过程中，金属馈电片4利用弹片或利用其他固定方式固定在全闭合金属边框1上，也可以固定在PCB板上，在金属馈电片4与全闭合金属边框1之间，可以通过填充介质，如FR4，或者是空气进行隔离，优选的，金属馈电片4与全闭合金属边框1之间的间隔距离为0.2-1.2mm，同时，在覆铜层靠近金属馈电片的两端与金属馈电片之间的距离优选为1-5mm，覆铜层两侧与全闭合金属边框的缝隙宽度为0.5-2.5m，当然，需要说明的是，上述覆铜层靠近金属馈电片两端与金属馈电片之间、覆铜层两侧与全闭合金属边框之间的范围值均为优选范围值，实际应用过程中，接地端具体位置可根据实际情况在该优选范围值内作出相应选择与调整，以适应不同运营商对不同频段的使用要求。

本实施例中，在全闭合金属边框1与PCB板2覆铜层之间的缝隙上，设有连接全闭合金属边框1与覆铜层的接地端，该接地端与电源地连接。本实施例中，接地端共设有三个，包括设置在覆铜层左侧的第一接地端51，以及设置在覆铜层右侧的第二接地端52及第三接地端53，该第二接地端52设置在靠近移动终端全闭合金属边框1底部一侧，所述第三接地端53设置在靠近全闭合金属边框1顶部一侧。优选的，第一接地端51、第二接地端52及第三接地端53分别设置在离全闭合金属边框1顶部距离为60-90mm、100-132mm、12-22mm处，实际应用中，接地端的数量及位置可以根据实际情况而定，以获得最好的辐射效果。该接地方式可以通过电容接地、直接接地或通过电感接地。

从图4-6中可以看出，本实施例可以实现低频700-960MHz和高频1710-2690MHz的全频段覆盖，能够满足不同运营商和智能终端的不同要求。如图4所示的主天线S参数图，该实例能够在低频有三个谐振，分别称之为低频第一谐振，低频第二谐振以及低频第三谐振，由接地端所分隔而成的第一缝隙段31、第二缝隙段32、第三缝隙段33以及第四缝隙34段所产生。第一缝隙段31主要影响低频第一谐振及高频GSM1800、GSM1900和WCDMA I，次要影响低频第三谐振及高频LTE B40、B41段；第二缝隙段32主要影响低频第二谐振，次要影响低频第三谐振及高频LTE B38段；第三缝隙段33主要影响低频第三谐振及高频LTE B38段，次要影响低频第一谐振和高频GSM1800、GSM1900和WCDMA I；第四缝隙34段主要影响高频LTE B40，次要影响低频第三谐振和高频WCDMA I。为了覆盖LTE B41，在覆铜层的右上部分设有一高频寄生走线7，主要形成2.5G-2.7G的高频谐振。

当第一接地端51从离移动终端全闭合金属边框顶端60mm向90mm移动时，逐渐远离，低频第一谐振逐渐变浅且往低频偏移，低频第二谐振逐渐变浅，同时使得高频GSM1800、GSM1900在谐振变浅，WCDMA I的谐振变深。这主要是第一接地端51的位置改变了缝隙段第一缝隙段31及第二缝隙段32的长度，从而影响谐振效果。当第二接地端52逐渐远离上边框时，相当于增加第二缝隙段32的长度、而逐渐减短第三缝隙段33的长度，此时低频第一、二谐振变浅，低频第三谐振往低频偏移，同时使得LTE B41谐振变深。当第三接地端53从离移动终端全闭合金属边框顶端位置12mm向22mm长度移动时，逐渐远离移动终端全闭合金属边框顶端，相当于逐渐增加了第三缝隙段33的长度，同时减短第四缝隙34段的长度，此时低频第一谐振变浅、低频第三谐振往和高频WCDMA I都往高频偏移、LTE B38、40明显变差。

与现有技术相比，该技术通过将移动终端的辐射区划分为主天线区、分集天线区以及GPS/WIFI天线区，以避免缝隙天线在多种不同信号之间产生串扰。同时，主天线区与分集天线区利用其外围全闭合金属边框，将全闭合金属边框作为辐射的一部分，以增强天线在包含全闭合金属边框的移动终端上的辐射质量。而GPS/WIFI天线区采用独立支架的形式，独立馈电与产生辐射，可避免与其他天线部分产生串扰。以上技术使得移动终端可以采用全闭合金属边框而无需担心辐射质量受到影响，且不用在金属边框上开槽，保证了移动终端全闭合金属边框的一体度，使之更加美观。

需要说明的是，以上所述的实施仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型适用于不同尺寸的移动设备，在不脱离本实用新型构思的前提下，本领域技术人员对本实用新型所做的任何显而易见的移动，替换和改进等均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带全闭合金属边框的移动终端，其包括：

一大体呈矩形的全闭合金属边框（1）；以及

被所述全闭合金属边框（1）包围在内的LTE缝隙天线，所述LTE缝隙天线包括具有覆铜层的PCB板，所述全闭合金属边框（1）与覆铜层之间存在缝隙；

其特征在于：所述覆铜层包括主天线区、分集天线区、GPS/WIFI天线区以及净空区，在覆铜层相对两端与全闭合金属边框（1）的缝隙中设置有用于对覆铜层进行馈电的馈电端（4），所述覆铜层侧边还设有若干用于连接全闭合金属边框（1）与覆铜层并接地的接地端，所述覆铜层通过缝隙与全闭合金属边框（1）配合产生谐振。

2.根据权利要求1所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述主天线区与分集天线区、GPS/WIFI天线区与净空区之间两两对称设置。

3.根据权利要求1所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述GPS/WIFI天线区上方设有支架（6），所述支架（6）通过支脚固定在PCB板上，GPS/WIFI天线通过安置固定在支架（6）上以实现固定在GPS/WIFI天线区上方。

4.根据权利要求3所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述支架（6）离覆铜层高度为2-3mm。

5.一种应用于权利要求1所述移动终端的LTE缝隙天线，其包括具有覆铜层的PCB板，当其装载于一具有全封闭全闭合金属边框的移动终端上时，其覆铜层与所述移动终端的全封闭全闭合金属边框之间存在缝隙；

其特征在于：所述覆铜层包括主天线区、分集天线区、GPS/WIFI天线区以及净空区，所述覆铜层两端设有用于对覆铜层进行馈电的馈电端（4），所述覆铜层侧边还设有若干接地端，当所述LTE缝隙天线固定在所述移动终端上时，所述若干接地端用于连接全闭合金属边框（1）与覆铜层并接地，使得所述覆铜层通过缝隙与全闭合金属边框（1）配合产生谐振。

6.根据权利要求5所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述馈电端（4）为金属馈电片（4），所述金属馈电片（4）固定在全闭合金属边框（1）与PCB板之间，所述金属馈电片（4）与全闭合金属边框（1）之间填充介质或通过空气进行隔离。

7.根据权利要求6所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述金属馈电片（4）与全闭合金属边框（1）之间的间距为0.2-1.2mm。

8.根据权利要求5所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：在覆铜层靠近金属馈电片（4）的两端与金属馈电片（4）之间的距离为1-5mm，覆铜层两侧与全闭合金属边框（1）的缝隙宽度为0.5-2.5mm。

9.根据权利要求5所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述接地端包括设置在覆铜层一侧的第一接地端（51），以及设置在覆铜层另一侧的第二接地端（52）及第三接地端（53）。

10.根据权利要求9所述的带全闭合金属边框的移动终端，其特征在于：所述第一接地端（51）、第二接地端（52）及第三接地端（53）分别设置在离所述移动终端顶端的全闭合金属边框（1）距离为60-90mm、100-132mm、12-22mm处。