CN210692743U - 一种金属边框的多频段天线及其移动终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属边框的多频段天线及其移动终端，包括塑胶背板、环绕所述塑胶背板的金属边框以及所述金属边框上设置有若干断缝和馈电点，所述断缝将所述金属边框分成第一金属边条、第二金属边条，所述第一金属边条之间靠近所述第二金属边条平行设置有金属耦合臂，所述第二金属边条通过所述馈电点与射频收发芯片连接形成低频和中频天线，所述金属耦合臂与所述第二金属边条耦合,所述第二金属边条通过所述馈电点与所述射频收发芯片连接形成高频天线。该天线有效解决了终端在全球范围内的通信频段；还有效的利用终端上的金属件作为天线规避了现有终端上金属对天线的影响。

Description

一种金属边框的多频段天线及其移动终端

技术领域

本实用新型涉及移动终端结构技术领域，尤其涉及一种金属边框的多频段天线及其移动终端。

背景技术

随着移动终端技术的发展，人们对移动终端产品的要求越来越高，如今移动终端不只是一种工具，更具有装饰品的属性，轻盈纤细的机身也能增加时尚的感觉，成为更多用户的选择。因此各大移动终端厂商也在不断加强技术研发，试图将移动终端做的更薄。另外，还追求将屏幕做的更大，特别是屏幕占比要求越来越高，还提出了全面屏的概念，全面屏是移动终端业界对于超高屏占比移动终端设计的一个比较宽泛的定义。从字面上解释就是手机的正面全部都是屏幕，移动终端的四个边框位置都是采用无边框设计，追求接近100％的屏占比。但由于受限于目前的技术，当前的全面屏移动终端暂时只是超高屏占比的移动终端，没有能做到移动终端正面屏占比100％的移动终端。现在业内所说的全面屏移动终端是指真实屏占比可以达到80％以上，拥有超窄边框设计的移动终端。

全面屏移动终端的外观设计感得到大幅提升，但其对天线设计也带来了巨大的难题和挑战。18:9全面屏移动终端的天线空间受到严重压缩，加大天线设计难度，使得上下天线性能很难完全覆盖低频+中频+高频的全频段设计。因此，需要进一步优化全面屏移动终端的天线设置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种金属边框的多频段天线及其移动终端，能够解决全面屏移动终端在净空极小的条件下天线布局问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种金属边框的多频段天线，用于移动终端实现网络通信，包括塑胶背板、环绕所述塑胶背板的金属边框以及所述金属边框上设置有若干断缝和馈电点，所述断缝将所述金属边框分成第一金属边条、第二金属边条，所述第一金属边条之间靠近所述第二金属边条平行设置有金属耦合臂，所述第二金属边条通过所述馈电点与射频收发芯片连接形成低频和中频天线，所述金属耦合臂与所述第二金属边条耦合,所述第二金属边条通过所述馈电点与所述射频收发芯片连接形成高频天线。

进一步的，所述断缝包括第一断缝和第二断缝，所述第一断缝和所述第二断缝设置在塑胶背板的下端两侧，所述第一断缝和所述第二断缝之间形成所述第二金属边条。

进一步的，在USB接口的右侧，所述第二金属边条上依次设置有第一馈电点、第二馈电点，通过所述第一馈电点连接一调谐开关，所述调谐开关与所述射频收发芯片连接，所述第二馈电点与所述射频收发芯片的信号源连接。

进一步的，所述金属边框的多频段天线还包括一RF射频前端板，所述调谐开关和所述第二馈电点连接到所述RF射频前端板，所述RF射频前端板与所述射频收发芯片连接。

进一步的，所述第二金属边条和所述调谐开关其中一引脚用于800-900MHz频段和1700-2700MHz频段，所述调谐开关的其他引脚用于700-800MHz或600-700MHz频段。

基于同一发明构思，本发明的另一方面还提供了一种移动终端，具有上述的金属边框的多频段天线。

本发明技术方案的有益效果：

本发明的金属边框的多频段天线及其移动终端，断缝将金属边框分成第一金属边条、第二金属边条，第二金属边条连接信号源和调谐开关，形成基本倒F天线的模型，然后通过第一金属边框条和已成型的倒F型天线的耦合效应的金属边框天线的构建。该模型的倒F型天线先实现800-900MHz的电性能，再通过调整金属耦合臂来完成1700-2700MHz频段的电性能。然后通过调整调谐开关的其他引脚的匹配器件来实现700-800MHz或600-700MHz的超低频的电性能。该天线有效解决了终端在全球范围内的通信频段；还有效的利用终端上的金属件作为天线规避了现有终端上金属对天线的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实现本发明各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种通信网络系统架构图；

图3是本实用新型的金属边框的多频段天线结构示意图；

图4是本实用新型的金属边框的多频段天线电路原理示意图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端可以以各种形式来实施。例如，本实用新型中描述的终端可以包括诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环、计步器等移动终端，以及诸如数字TV、台式计算机等固定终端。

后续描述中将以移动终端为例进行说明，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本实用新型的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

请参阅图1，其为实现本实用新型各个实施例的一种移动终端的硬件结构示意图，该移动终端100可以包括：RF(Radio Frequency，射频)单元101、WiFi模块102、音频输出单元103、A/V(音频/视频)输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、处理器110、以及电源111等部件。本领域技术人员可以理解，图1中示出的移动终端结构并不构成对移动终端的限定，移动终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对移动终端的各个部件进行具体的介绍：

射频单元101可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将基站的下行信息接收后，给处理器110处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元101包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元101还可以通过公共交通费用快捷支付与网络和其他设备通信。上述公共交通费用快捷支付可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于GSM(Global System of Mobilecommunication，全球移动通讯系统)、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)、CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000，码分多址2000)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(FrequencyDivision Duplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(TimeDivision Duplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等。

WiFi属于短距离无线传输技术，移动终端通过WiFi模块102可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图1示出了WiFi模块102，但是可以理解的是，其并不属于移动终端的必须构成，完全可以根据需要在不改变实用新型的本质的范围内而省略。

音频输出单元103可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将射频单元101或WiFi模块102接收的或者在存储器109中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元103还可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元103可以包括扬声器、蜂鸣器等等。

A/V输入单元104用于接收音频或视频信号。A/V输入单元104可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)1041和麦克风1042，图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元106上。经图形处理器1041处理后的图像帧可以存储在存储器109(或其它存储介质)中或者经由射频单元101或WiFi模块102进行发送。麦克风1042可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风1042接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元101发送到移动通信基站的格式输出。麦克风1042可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。

移动终端100还包括至少一种传感器105，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1061的亮度，接近传感器可在移动终端100移动到耳边时，关闭显示面板1061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；至于手机还可配置的指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器，在此不再赘述。

显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。

用户输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与移动终端的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元107可包括触控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器110，并能接收处理器110发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1071。除了触控面板1071，用户输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆等中的一种或多种，具体此处不做限定。

进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器110以确定触摸事件的类型，随后处理器110根据触摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示面板1061是作为两个独立的部件来实现移动终端的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板1071与显示面板1061集成而实现移动终端的输入和输出功能，具体此处不做限定。

接口单元108用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元108可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。

存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器109可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

处理器110是移动终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个移动终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器109内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器109内的数据，执行移动终端的各种功能和处理数据，从而对移动终端进行整体监控。处理器110可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器110可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理公共交通费用快捷支付。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。

移动终端100还可以包括给各个部件供电的电源111(比如电池)，优选的，电源111可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管图1未示出，移动终端100还可以包括蓝牙模块等，在此不再赘述。

为了便于理解本实用新型实施例，下面对本实用新型的移动终端所基于的通信网络系统进行描述。

请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的一种通信网络系统架构图，该通信网络系统为通用移动通信技术的LTE系统，该LTE系统包括依次通讯连接的UE(UserEquipment，用户设备)201，E-UTRAN(Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network，演进式UMTS陆地无线接入网)202，EPC(Evolved Packet Core，演进式分组核心网)203和运营商的IP业务204。

具体地，UE201可以是上述终端100，此处不再赘述。

E-UTRAN202包括eNodeB2021和其它eNodeB2022等。其中，eNodeB2021可以通过回程(backhaul)(例如X2接口)与其它eNodeB2022连接，eNodeB2021连接到EPC203，eNodeB2021可以提供UE201到EPC203的接入。

EPC203可以包括MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)2031，HSS(Home Subscriber Server，归属用户服务器)2032，其它MME2033，SGW(Serving Gate Way，服务网关)2034，PGW(PDN Gate Way，分组数据网络网关)2035和PCRF(Policy andCharging Rules Function，政策和资费功能实体)2036等。其中，MME2031是处理UE201和EPC203之间信令的控制节点，提供承载和连接管理。HSS2032用于提供一些寄存器来管理诸如归属位置寄存器(图中未示)之类的功能，并且保存有一些有关服务特征、数据速率等用户专用的信息。所有用户数据都可以通过SGW2034进行发送，PGW2035可以提供UE 201的IP地址分配以及其它功能，PCRF2036是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为策略与计费执行功能单元(图中未示)选择及提供可用的策略和计费控制决策。

IP业务204可以包括因特网、内联网、IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒体子系统)或其它IP业务等。

虽然上述以LTE系统为例进行了介绍，但本领域技术人员应当知晓，本实用新型不仅仅适用于LTE系统，也可以适用于其他公共交通费用快捷支付系统，例如GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA以及未来新的网络系统等，此处不做限定。

基于上述移动终端100硬件结构、通信网络系统提出本实用新型各个实施例。

实施例1

如图3-4所示，本实用新型实施例提供了一种金属边框的多频段天线20，用于移动终端10实现网络通信，包括塑胶背板11、环绕所述塑胶背板11的金属边框以及所述金属边框上设置有若干断缝和馈电点，所述断缝将所述金属边框分成第一金属边条21、第二金属边条22，所述第一金属边条21之间靠近所述第二金属边条22平行设置有金属耦合臂25，所述第二金属边条22通过所述馈电点与射频收发芯片40连接形成低频和中频天线，所述金属耦合臂25与所述第二金属边条22耦合,所述第二金属边条22通过所述馈电点与所述射频收发芯片40连接形成高频天线。

其中，所述断缝包括第一断缝23和第二断缝24，所述第一断缝23和所述第二断缝24设置在塑胶背板11的下端两侧，所述第一断缝23和所述第二断缝24之间形成所述第二金属边条22。

其中，在USB接口12的右侧，所述第二金属边条22上依次设置有第一馈电点26、第二馈电点28，通过所述第一馈电点26连接一调谐开关27，所述调谐开关27与所述射频收发芯片40连接，所述第二馈电点28与所述射频收发芯片40的信号源29连接。

其中，所述金属边框的多频段天线20还包括一RF射频前端板30，所述调谐开关27和所述第二馈电点28连接到所述RF射频前端板30，所述RF射频前端板30与所述射频收发芯片40连接。

其中，所述第二金属边条22和所述调谐开关27其中一引脚用于800-900MHz频段和1700-2700MHz频段，所述调谐开关27的其他引脚用于700-800MHz或600-700MHz频段。

实施例2

如图4所示，本发明的另一方面还提供了一种移动终端10，具有上述的金属边框的多频段天线20。

本发明的金属边框的多频段天线及其移动终端，断缝将金属边框分成第一金属边条、第二金属边条，第二金属边条连接信号源和调谐开关，形成基本倒F天线的模型，然后通过第一金属边框条和已成型的倒F型天线的耦合效应的金属边框天线的构建。该模型的倒F型天线先实现800-900MHz的电性能，再通过调整金属耦合臂来完成1700-2700MHz频段的电性能。然后通过调整调谐开关的其他引脚的匹配器件来实现700-800MHz或600-700MHz的超低频的电性能。该天线有效解决了终端在全球范围内的通信频段；还有效的利用终端上的金属件作为天线规避了现有终端上金属对天线的影响。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

在本实用新型专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”、“排”、“列”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型专利新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型专利的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固连”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型专利中的具体含义。

在本实用新型专利中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

Claims (6)

1.一种金属边框的多频段天线，用于移动终端实现网络通信，其特征在于，包括塑胶背板、环绕所述塑胶背板的金属边框以及所述金属边框上设置有若干断缝和馈电点，所述断缝将所述金属边框分成第一金属边条、第二金属边条，所述第一金属边条之间靠近所述第二金属边条平行设置有金属耦合臂，所述第二金属边条通过所述馈电点与射频收发芯片连接形成低频和中频天线，所述金属耦合臂与所述第二金属边条耦合,所述第二金属边条通过所述馈电点与所述射频收发芯片连接形成高频天线。

2.根据权利要求1所述的金属边框的多频段天线，其特征在于，所述断缝包括第一断缝和第二断缝，所述第一断缝和所述第二断缝设置在塑胶背板的下端两侧，所述第一断缝和所述第二断缝之间形成所述第二金属边条。

3.根据权利要求2所述的金属边框的多频段天线，其特征在于，在USB接口的右侧，所述第二金属边条上依次设置有第一馈电点、第二馈电点，通过所述第一馈电点连接一调谐开关，所述调谐开关与所述射频收发芯片连接，所述第二馈电点与所述射频收发芯片的信号源连接。

4.根据权利要求3所述的金属边框的多频段天线，其特征在于，所述金属边框的多频段天线还包括一RF射频前端板，所述调谐开关和所述第二馈电点连接到所述RF射频前端板，所述RF射频前端板与所述射频收发芯片连接。

5.根据权利要求3所述的金属边框的多频段天线，其特征在于，所述第二金属边条和所述调谐开关其中一引脚用于800-900MHz频段和1700-2700MHz频段，所述调谐开关的其他引脚用于700-800MHz或600-700MHz频段。

6.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端具有如权利要求1-5任意一项所述的金属边框的多频段天线。

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