CN205543232U - 一种基于金属边框的多频带天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于金属边框的多频带天线，包括金属边框、金属中板和绝缘支架，所述金属边框、金属中板分别设置在所述绝缘支架上，所述金属边框的底边上设有第一开槽和第二开槽，所述第一开槽、第二开槽将所述金属边框分为第一段金属边框、第二段金属边框和第三段金属边框。本实用新型的有益效果是：利用馈入单元直接馈入至第一段金属边框,提供稳定的天线效能, 且透过第一开槽、第二开槽将能量耦合至第二段金属边框和第三段金属边框, 结合第一短路连接件、第二短路连接件控制工作频率, 增加天线辐射的频宽, 使其满足长期演进升级技术的多频段设计需求, 同时也顾及到金属边框的美观和强韧。
Description
技术领域
本实用新型涉及天线，尤其涉及一种基于金属边框的多频带天线。
背景技术
近年来随着移动通讯技术的快速发展, 人们不仅享受移动终端带来的各种便利功能, 也越发重视终端的精美外型, 轻薄短小以及外观金属材质的利用成为不可避免的趋势. 然而传统天线设计在这种金属外观的应用中会面临性能恶化的问题, 对天线设计带来严峻的挑战.
申请号201510167751的实用新型专利申请, 公开了一种基于金属边框的天线模块及移动设备. 其结构除了金属边框的天线体, 还包含两个开关, 通过两个开关实时切换天线的工作模式, 改善移动设备于不同频段的通讯质量. 但此新增的开关组件不仅增加成本, 也增加软件于开发过程中的负荷。
申请号201410259438的实用新型专利申请, 公开了一种能够覆盖七个频段的具有金属边框的智能机天线. 该智能机天线通过设置断电缝隙以及短路连接件将金属边框分隔成若干部分. 利用耦合激励出存在于金属边框与金属中板间的缝隙谐振, 然而耦合激励对于周边金属器件位置与距离相当敏感, 在开发过程中具有不稳定的风险, 需要多个调试周期。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种基于金属边框的多频带天线，提出与终端金属边框结合的天线设计方式，在不增加多余电路组件, 以及直接将讯号直接馈入至金属边框上, 可提供良好且稳定的天线效能特性。
本实用新型提供了一种基于金属边框的多频带天线，包括金属边框、金属中板和绝缘支架，所述金属边框、金属中板分别设置在所述绝缘支架上，所述金属边框的底边上设有第一开槽和第二开槽，所述第一开槽、第二开槽将所述金属边框分为第一段金属边框、第二段金属边框和第三段金属边框，所述第一段金属边框位于所述第一开槽的一侧、第二开槽的一侧之间，所述第二段金属边框位于所述第一开槽的另一侧，所述第三段金属边框位于所述第二开槽的另一侧；所述第一段金属边框电性连接有馈入单元，所述第二段金属边框通过第一短路连接件与所述金属中板连接，所述第三段金属边框通过第二短路连接件与所述金属中板连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一段金属边框不含任何接地点。
作为本实用新型的进一步改进，从所述馈入单元经第一段金属边框、第一开槽到第二段金属边框、第一短路连接件的距离介于天线第一共振频段中心频率的三分之一至二分之一工作波长之间。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一开槽、第二开槽内分别填充有绝缘塑料。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一段金属边框靠近所述第二开槽处延伸有第一天线辐射单元。
作为本实用新型的进一步改进，所述第一天线辐射单元为单极子天线。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二段金属边框靠近所述第一开槽处延伸有第二天线辐射单元。
作为本实用新型的进一步改进，所述第二段金属边框上设有至少一个第一短路弹片，所述第一短路弹片位于所述第一短路连接件的附近，所述第三段金属边框上设有至少一个第二短路弹片，所述第二短路弹片位于所述第二短路连接件的附近。
本实用新型的有益效果是：通过上述方案，提出与终端的金属边框结合的天线设计方式,通过设置第一开槽、第二开槽将金属边框分隔成若干部分, 利用馈入单元直接馈入至第一段金属边框,提供稳定的天线效能, 且透过第一开槽、第二开槽将能量耦合至第二段金属边框和第三段金属边框, 结合第一短路连接件、第二短路连接件控制工作频率,增加天线辐射的频宽, 使其满足长期演进升级技术的多频段设计需求, 同时也顾及到金属边框的美观和强韧。
附图说明
图1是本实用新型一种基于金属边框的多频带天线的金属边框的背视图。
图2是本实用新型一种基于金属边框的多频带天线的实施例一的背视图。
图3是本实用新型一种基于金属边框的多频带天线的实施例二的背视图。
图4是本实用新型一种基于金属边框的多频带天线的实施例二的测试回波损耗图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。
图1至图4中的附图标号为：金属边框1；第一段金属边框11；第二段金属边框12；第三段金属边框13；第一开槽21；第二开槽22；馈入单元3；金属中板4；单极子天线51；第二天线辐射单元52；第一短路连接件61；第二短路连接件62。
实施例一
如图1至图4所示，一种基于金属边框的多频带天线，包括金属边框1、金属中板4和绝缘支架，所述金属边框1、金属中板4分别设置在所述绝缘支架上，所述金属边框1的底边上设有第一开槽21和第二开槽22，所述第一开槽21、第二开槽22将所述金属边框1分为第一段金属边框11、第二段金属边框12和第三段金属边框13，所述第一段金属边框11位于所述第一开槽21的一侧、第二开槽22的一侧之间，所述第二段金属边框12位于所述第一开槽21的另一侧，所述第三段金属边框13位于所述第二开槽22的另一侧；所述第一段金属边框11电性连接有馈入单元3，所述第二段金属边框12通过第一短路连接件61与所述金属中4板连接，所述第三段金属边框13通过第二短路连接件62与所述金属中板4连接，所述第一短路连接件61、第二短路连接件62为短路点。
如图1至图4所示，所述第一段金属边框11不含任何接地点。
如图1至图4所示，从所述馈入单元3经第一段金属边框11、第一开槽21到第二段金属边框12、第一短路连接件61的距离介于天线第一共振频段中心频率的三分之一至二分之一工作波长之间，并且会产生频率比为1:2的二次谐振。另外能量也会藉由金属中板4上的电流分布从第一短路连接件61馈入至第二段金属边框12，此征谐振模式可用来覆盖如GSM850/900等低频频段,而其对应的二次谐振模可以用来覆盖GSM1800/1900/WCDMA B1/TDD-LTE B39等高频频段.
如图1至图4所示，所述第一开槽21、第二开槽22内分别填充有绝缘塑料。
如图1至图4所示，所述第一段金属边框11靠近所述第二开槽22处延伸有第一天线辐射单元。
如图1至图4所示，所述第一天线辐射单元为单极子天线51。
如图1至图4所示，天线从馈入单元3经第一段金属边框11、第二开槽22到第三段金属边框13之第二短路连接件62, 以及馈入单元3激发位于绝缘支架上的单极子天线51, 共振出第三共振频段。经由适当配置, 此第二短路连接件62同时也可提供良好的阻抗匹配。
实施例二（以实施例一为基础）
如图1至图4所示，所述第二段金属边框12靠近所述第一开槽21处延伸有第二天线辐射单元52。
如图1至图4所示，所述第二段金属边框12上设有至少一个第一短路弹片，所述第一短路弹片位于所述第一短路连接件61的附近，所述第三段金属边框13上设有至少一个第二短路弹片，所述第二短路弹片位于所述第二短路连接件62的附近。
如图1至图4所示，借着线路图上在第一短路连接件61及第二短路连接件62附近预留数个短路弹片位置, 搭配绝缘支架上第二天线辐射单元52的路径, 可于产品开发周期中, 在不更改模具的状况下调整天线的共振频率。
图4为实施例二天线设计的测试回波损耗图, 经过测试验证该实例的有益效果,可以达到824-960MHz和1710-2690MHz这些通讯频段的带宽覆盖,可适用于长期演进技术的天线设计。
本实用新型提供的一种基于金属边框的多频带天线，是关于一种利用移动终端的金属外框1所构成的天线,用以提高移动终端的天线效能，在金属边框1上设置数个开槽,开槽将金属边框1区分成数个区域.将天线辐射体结合于其中几段金属边框以及开槽, 利用金属边框1上短路点的配置, 使从馈入单元3、金属边框、开槽到短路点形成两个类似loop天线的辐射路径, 加上天线支架上单极子的辐射路径, 使天线辐射的频宽满足使用需求。天线由馈入单元3直接连接到第一段金属边框11上, 能量部分由第一段金属边框11通过第一开槽21耦合至第二段金属边框12, 部分由金属中板4上的电流分布通过第一短路连接件61（第一接地点）到第二段金属边框12形成类似loop天线的谐振, 此天线的两个共振频带频率比为 1 : 2, 第一共振频带可涵盖GSM850/900频段, 第二共振频带可涵盖GSM1800/1900/WCDMA B1/TDD-LTE B39频段, 第二开槽22与第三段金属边框13则提供另一耦合的高频共振路径, 搭配在第三段金属边框13的第二短路连接件62（第二接地点）提供良好匹配, 可增加高频频宽, 并且在天线馈入点上增加另一单极子天线51可再进一步增加高频频宽, 使其共振频带涵盖TDD-LTE B38/40/41频段. 经由上述三个设计参数的适当配置, 此天线可适用于长期演进技术的多频段设计需求。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于金属边框的多频带天线，其特征在于：包括金属边框、金属中板和绝缘支架，所述金属边框、金属中板分别设置在所述绝缘支架上，所述金属边框的底边上设有第一开槽和第二开槽，所述第一开槽、第二开槽将所述金属边框分为第一段金属边框、第二段金属边框和第三段金属边框，所述第一段金属边框位于所述第一开槽的一侧、第二开槽的一侧之间，所述第二段金属边框位于所述第一开槽的另一侧，所述第三段金属边框位于所述第二开槽的另一侧；所述第一段金属边框电性连接有馈入单元，所述第二段金属边框通过第一短路连接件与所述金属中板连接，所述第三段金属边框通过第二短路连接件与所述金属中板连接。
2.根据权利要求1所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：所述第一段金属边框不含任何接地点。
3.根据权利要求1所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：从所述馈入单元经第一段金属边框、第一开槽到第二段金属边框、第一短路连接件的距离介于天线第一共振频段中心频率的三分之一至二分之一工作波长之间。
4.根据权利要求1所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：所述第一开槽、第二开槽内分别填充有绝缘塑料。
5.根据权利要求1所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：所述第一段金属边框靠近所述第二开槽处延伸有第一天线辐射单元。
6.根据权利要求5所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：所述第一天线辐射单元为单极子天线。
7.根据权利要求1所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：所述第二段金属边框靠近所述第一开槽处延伸有第二天线辐射单元。
8.根据权利要求1所述的基于金属边框的多频带天线，其特征在于：所述第二段金属边框上设有至少一个第一短路弹片，所述第一短路弹片位于所述第一短路连接件的附近，所述第三段金属边框上设有至少一个第二短路弹片，所述第二短路弹片位于所述第二短路连接件的附近。
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