CN205039237U - 基于完整金属壳的天线结构 - Google Patents

基于完整金属壳的天线结构 Download PDF

Info

Publication number
CN205039237U
CN205039237U CN201520802834.4U CN201520802834U CN205039237U CN 205039237 U CN205039237 U CN 205039237U CN 201520802834 U CN201520802834 U CN 201520802834U CN 205039237 U CN205039237 U CN 205039237U
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
mainboard
antenna
parasitic element
antenna structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201520802834.4U
Other languages
English (en)
Inventor
毕晔海
吴会林
周仲蓉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Sunway Communication Co Ltd filed Critical Shenzhen Sunway Communication Co Ltd
Priority to CN201520802834.4U priority Critical patent/CN205039237U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN205039237U publication Critical patent/CN205039237U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种基于完整金属壳的天线结构，所述金属壳包括金属后盖和金属边框，所述金属边框内设有一主板，所述主板的一角设有净空区，所述净空区内包括一天线主体和一寄生单元；所述天线主体的一端和所述寄生单元的一端均与所述主板电连接，所述天线主体的另一端和所述寄生单元的另一端均悬空。所述天线结构中金属壳完整，加工简单；天线结构简单，仅需要天线主体加上寄生单元，两者耦合可扩展带宽；净空区面积较小，利于其他器件的布局；主板不需要和金属壳连接即可取得良好的天线性能，减少了接地装置，降低制造成本。

Description

基于完整金属壳的天线结构
技术领域
本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种基于完整金属壳的天线结构。
背景技术
目前越来越多的移动设备在外部结构上采用金属后盖+金属边框的设计，这样做的好处一是外部结构中金属比例较高，移动设备的结构更加坚固，可以将整机做的更薄，二是可以增加设备的美观效果，具有更好的用户体验，符合现在移动设备外观的设计趋势。
目前市场上金属后盖和边框都为金属的主要设计都是在金属后盖和边框上开设若干缝隙，如图1所示，金属壳包括金属后盖1和金属边框3两部分，在金属边框3上设置两个第一缝隙2，将边框分成大小两部分，其中较大的部分和金属后盖1连为一体化金属后壳，较小的部分边框3作为天线辐射体的一部分。同时在金属后盖1和边框3之间设置第二缝隙4，这样整个金属后壳不与作为辐射体的边框3相连，保证了天线的辐射性能。如果将金属后盖和边框做成完整的一体，没有上述缝隙，根据传统的天线设计方法，天线辐射性能会受到较大的影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种基于完整金属壳的高性能天线结构。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：基于完整金属壳的天线结构，所述金属壳包括金属后盖和金属边框，所述金属边框内设有一主板，所述主板的一角设有净空区，所述净空区内包括一天线主体和一寄生单元；所述天线主体的一端和所述寄生单元的一端均与所述主板电连接，所述天线主体的另一端和所述寄生单元的另一端均悬空。
进一步的，所述天线主体的一端直接与所述主板电连接或通过馈电装置与所述主板电连接。
进一步的，所述馈电装置包括馈源和匹配网络。
进一步的，所述寄生单元的一端直接与所述主板电连接或通过匹配网络与所述主板电连接。
进一步的，所述天线主体为L形、T形或倒L形。
进一步的，所述寄生单元为U形、L形或倒L形。
进一步的，所述净空区的面积为整个主板面积的2％～5％。
本实用新型的有益效果在于：
(1)金属壳完整，加工简单，金属化、薄、轻等均符合现有移动终端发展趋势。
(2)天线结构简单：仅需要天线主体加上寄生单元，两者耦合可扩展带宽。
(3)对净空区的要求不高，主板的接地板可以铺满几乎整个主板区域，这样在布局其他器件时不需要考虑接地板的面积影响天线性能。
(4)主板不需要和金属壳连接即可取得良好的天线性能，减少了接地装置，降低制造成本。
附图说明
图1为现有技术中金属壳天线结构；
图2为本实用新型实施例一的金属壳结构；
图3为本实用新型实施例一的天线结构示意图；
图4为图3的天线结构的局部放大示意图一；
图5为图3的天线结构的局部放大示意图二；
图6为本实用新型实施例一天线结构的电流示意图；
图7为本实用新型实施例一的回波损耗模拟结果；
图8为本实用新型实施例二的天线结构示意图；
图9为本实用新型实施例二的天线主体电连接示意图；
图10为本实用新型实施例二的寄生单元电连接示意图一；
图11为本实用新型实施例二的寄生单元电连接示意图二。
标号说明：
1、金属后盖；2、第一缝隙；3、金属边框；4、第二缝隙；5、主板；6、净空区；7、天线主体；71、第一分支；72、第二分支；8、寄生单元；9、馈电装置；10、匹配网络；11、馈源；I1、金属壳电流；I2、天线电流。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本实用新型最关键的构思在于:将由天线主体和寄生单元构成的天线组件设置于主板的一个角落，主板不需要和金属壳有任何连接，不仅减少连接部件，且天线性能良好。
参照图2-5，一种基于完整金属壳的天线结构，所述金属壳包括金属后盖和金属边框，所述金属边框内设有一主板，所述主板的一角设有净空区，所述净空区内包括一天线主体和一寄生单元；所述天线主体的一端和所述寄生单元的一端均与所述主板电连接，所述天线主体的另一端和所述寄生单元的另一端均悬空。
进一步的，所述天线主体的一端直接与所述主板电连接或通过馈电装置与所述主板电连接。
进一步的，所述馈电装置包括馈源和匹配网络。
进一步的，所述寄生单元的一端直接与所述主板电连接或通过匹配网络与所述主板电连接。
由上述描述可知，匹配网络可调节天线主体和寄生单元的阻抗匹配，进一步扩展带宽。
进一步的，所述天线主体为L形、T形或倒L形。
进一步的，所述寄生单元为U形、L形或倒L形。
由上述描述可知，天线主体和寄生单元结构简单，利于工艺制作。
进一步的，所述净空区的面积为整个主板面积的2％～5％。
由上述描述可知，净空区所占面积很小，有利于主板上其他器件的布局。
实施例一
如图2-6所示，本实用新型的实施例一涉及一种基于完整金属壳的天线结构，所述天线结构适用于手机、掌上电脑等电子设备。如图2所示为完整金属壳的示意图，所述完整金属壳包括金属后盖1和金属边框3，金属后盖1和金属边框3形成一个完整金属壳，其中不包含任何缝隙。图2中金属壳四角为直角，可选的，其也可以为圆角等形状。如图3所示，所述金属边框内设有一主板5，所述主板5的一角设有净空区6，所述净空区6内设置有天线组件，所述天线组件包括一天线主体7和一寄生单元8。
所述天线主体7的一端与所述主板5电连接，另一端悬空。如图4和5所示为天线结构的局部放大图。其中天线主体7包括第一分支71和第二分支72，两者构成T形结构，其中第一分支71与主板电连接，第二分支72与金属边框3平行设置，但不与金属壳或主板接触，通过电磁耦合的方式在金属壳上产生感应电流，从而形成辐射。天线工作原理如图6所示，天线主体7产生天线电流I2，通过电磁耦合在金属边框3外表面产生了金属壳电流I1(耦合电流)，并在整个金属壳上流动，实现远场辐射。除了T形以外，天线主体也可以为L形或者倒L形等简单的形状。在优化过程中还可根据实际的终端形状对T形、L形或倒L形做一些变通，例如图4中T形结构的第二分支72上端可向右弯折，并沿着金属边框向右延伸，形成类似F形结构。
所述寄生单元8的一端与所述主板电连接，另一端悬空。寄生单元8的形状可为U形，倒U形、L形、倒L形等简单结构，也可以在上述结构基础上加长延伸，若空间限制，可以向U形或L形内部绕回形成螺旋状。
本实用新型将天线组件所在的净空区设置于主板的一个角落，净空区所占面积非常小，仅需要主板面积的2％-5％即可，寄生单元和天线本体耦合还具有展宽带宽的效果，因此主板和金属壳之间不需要任何接地等连接即可实现较好的性能，不仅减少了连接部件，省去了因主板和金属壳接触不良带来的性能波动，同时也利于主板上其他电路元件的布局。
如图7所示为本实施例天线结构的回波损耗模拟结果，可以看到该天线工作在1710MHz～2700MHz，覆盖了LTE的所有高频频段，且辐射性能良好，大部分波段回波损耗都达到了-5dB，小部分在-3dB至-5dB之间。表1所示为上述工作频带内各频点的辐射效率模拟结果。
表1
频率(GHz) 效率(dB)
1.71 -1.0
1.75 -1.3
1.8 -1.5
1.85 -1.2
1.9 -1.0
1.95 -2.0
2.0 -3.4
2.1 -4.0
2.17 -3.7
2.3 -3.5
2.4 -2.8
2.5 -1.5
2.7 -2.1
实施例二
如图8-11所示为本实用新型实施例二的天线结构，在实施例一的基础上进一步限定了天线主体7、寄生单元8与主板之间的连接关系。天线主体的所述一端可以直接连接所述主板，也可以如图8所示增加一馈电装置9，通过馈电装置9连接所述主板。所述馈电装置包括匹配网络10和馈源11，其电路连接关系如图9所示，天线主体7连接匹配网络10，匹配网络10连接馈源11，馈源11连接所述主板5。馈源11的作用是产生需要的辐射信号，匹配网络10的作用是调节天线组件的阻抗使得其和馈源良好匹配。匹配网络由电容、电阻、电感等元器件组成，其参数值、形式及拓扑可根据实际调试而定。
寄生单元的所述一端可以如图10所示直接连接所述主板，也可以如图11所示通过一匹配网络10连接所述主板。匹配网络10由电容、电阻、电感等元器件组成，其参数值、形式及拓扑可根据实际调试而定。寄生单元和天线本体耦合有展宽带宽的效果，匹配网络则可以实现调节寄生单元的阻抗的作用，可以通过优化得到更优的阻抗，以获得更宽的带宽。
综上所述，本实用新型具有以下的有益效果：
(1)金属壳完整，加工简单，金属化、薄、轻等均符合现有移动终端发展趋势。
(2)天线结构简单：仅需要天线主体加上寄生单元，两者耦合扩展带宽，必要时增加适当的匹配网络，可进一步增加带宽。
(3)对净空区的要求不高，主板的接地板可以铺满几乎整个主板区域，这样在布局其他器件时不需要考虑接地板的面积影响天线性能。
(4)主板不需要和金属壳连接即可取得良好的天线性能，减少了接地装置，降低制造成本。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.基于完整金属壳的天线结构，所述金属壳包括金属后盖和金属边框，所述金属边框内设有一主板，其特征在于，所述主板的一角设有净空区，所述净空区内包括一天线主体和一寄生单元；所述天线主体的一端和所述寄生单元的一端均与所述主板电连接，所述天线主体的另一端和所述寄生单元的另一端均悬空。
2.根据权利要求1所述的基于完整金属壳的天线结构，其特征在于，所述天线主体的一端直接与所述主板电连接或通过馈电装置与所述主板电连接。
3.根据权利要求2所述的基于完整金属壳的天线结构，其特征在于，所述馈电装置包括馈源和匹配网络。
4.根据权利要求1所述的基于完整金属壳的天线结构，其特征在于，所述寄生单元的一端直接与所述主板电连接或通过匹配网络与所述主板电连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于完整金属壳的天线结构，其特征在于，所述天线主体为L形、T形或倒L形。
6.根据权利要求1-4任一项所述的基于完整金属壳的天线结构，其特征在于，所述寄生单元为U形、L形或倒L形。
7.根据权利要求1-4任一项所述的基于完整金属壳的天线结构，其特征在于，所述净空区的面积为整个主板面积的2-5％。
CN201520802834.4U 2015-10-16 2015-10-16 基于完整金属壳的天线结构 Active CN205039237U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520802834.4U CN205039237U (zh) 2015-10-16 2015-10-16 基于完整金属壳的天线结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201520802834.4U CN205039237U (zh) 2015-10-16 2015-10-16 基于完整金属壳的天线结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN205039237U true CN205039237U (zh) 2016-02-17

Family

ID=55298110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201520802834.4U Active CN205039237U (zh) 2015-10-16 2015-10-16 基于完整金属壳的天线结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN205039237U (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140626A (zh) * 2015-10-16 2015-12-09 深圳市信维通信股份有限公司 基于完整金属壳的天线结构
CN109818132A (zh) * 2017-11-22 2019-05-28 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 射频天线布置结构及应用该结构的主机外壳及主机设备
TWI736232B (zh) * 2019-04-25 2021-08-11 仁寶電腦工業股份有限公司 電子裝置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105140626A (zh) * 2015-10-16 2015-12-09 深圳市信维通信股份有限公司 基于完整金属壳的天线结构
CN109818132A (zh) * 2017-11-22 2019-05-28 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 射频天线布置结构及应用该结构的主机外壳及主机设备
TWI736232B (zh) * 2019-04-25 2021-08-11 仁寶電腦工業股份有限公司 電子裝置
US11460891B2 (en) 2019-04-25 2022-10-04 Compal Electronics, Inc. Electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103296385B (zh) 一种可调式多频天线系统
CN103811864B (zh) 一种金属边框双频耦合天线
CN109088152B (zh) 天线系统及移动终端
CN204441470U (zh) 一种适用于带金属边框手机的单极天线及含此天线的手机
CN204391272U (zh) 一种新型的金属边框lte天线
CN203466292U (zh) 一种适用于具有金属框结构移动终端的多频天线
US10263318B2 (en) Mobile terminal
CN103326124B (zh) 可调式的多频天线系统
CN203883129U (zh) 基于金属外壳的双频段wifi天线及其便携式设备
CN105789884A (zh) 一种基于金属背盖的手机天线结构
CN105140626A (zh) 基于完整金属壳的天线结构
CN205039237U (zh) 基于完整金属壳的天线结构
CN205488538U (zh) 一种基于金属背盖的手机天线结构
CN104022352A (zh) 基于金属外壳的双频段wifi天线及其便携式设备
CN106159398A (zh) 宽频合路器
CN105811076A (zh) 一种基于金属背盖的高隔离度手机天线结构
CN105826655A (zh) 一种提高全金属手机三段式天线效率的制造方法
CN106299637A (zh) 天线及用户设备
CN106921035A (zh) 天线系统
CN103700934B (zh) 用于金属外壳终端的天线结构和终端
CN203456585U (zh) 一种无线通信装置及其通信天线和通信天线用组件
CN205039253U (zh) 带电感的金属环天线结构
CN106129602A (zh) 多频天线及智能手表
CN105161845A (zh) 一种地电位金属壳体辐射天线
CN105048070A (zh) 带有曲折线的金属环天线结构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant