CN212085224U - 多频段天线和移动终端 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种多频段天线和移动终端。本公开的多频段天线用于移动终端，所述移动终端包括金属边框和卡槽，其特征在于，所述多频段天线包括分支天线；所述分支天线包括第一开槽和第二开槽，所述第一开槽和所述第二开槽设置于所述金属边框上；所述第二开槽与所述卡槽相邻，所述第一开槽与所述第二开槽相连通。本公开的多频段天线可以在不影响移动终端结构强度的情况下多提供一个谐振，覆盖多个频段。

Description

多频段天线和移动终端

技术领域

本公开涉及天线技术领域，尤其涉及一种多频段天线与移动终端。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，第五代无线通信系统(5G)将进入商业化使用。5G无线通信系统将使用下面两个不同的主要频段：6GHz以下和6GHz以上的毫米波频段。由于6GHz以下具有可操作性强和技术成熟的优点，所以6GHz以下的5G天线系统被优先使用。

2018年12月6日，工信部公布了运营商5G试验频率，中国移动分配得到N41、N79频段、中国联通为N78频段、中国电信为N78频段，全网通手机则涵盖N41、N78、N79频段，5G频段数量确定性增加。但是传统Sub6G天线方案只有两个谐振，针对目前移动终端天线需求频段越来越多，通常选择通过匹配来满足多频段的带宽，但这会导致天线需求频段的辐射效率降低。并且，常用的匹配方式例如添加调谐器等方式，还会增加项目开发的成本。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种多频段天线，可以增加一个谐振。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种多频段天线，用于移动终端，所述移动终端包括金属边框和卡槽，其特征在于，所述多频段天线包括分支天线；所述分支天线包括第一开槽和第二开槽，所述第一开槽和所述第二开槽设置于所述金属边框上；所述第二开槽与所述卡槽相邻，所述第一开槽与所述第二开槽相连通。

在一个可能的实施例中，所述第一开槽垂直于所述金属边框的长度方向设置；所述第二开槽平行于所述金属边框的长度方向设置。

在一个可能的实施例中，所述第二开槽设置于所述第一开槽与所述卡槽之间，并与所述卡槽相连通。

在一个可能的实施例中，所述卡槽的一侧与所述第一开槽相连通，所述卡槽的另一侧与所述第二开槽相连通。

在一个可能的实施例中，所述分支天线还包括有馈电单元和第一接地单元；所述馈电单元和所述第一接地单元设置于所述金属边框的内侧；所述馈电单元和所述第一接地单元设置于第一开槽的两侧。

在一个可能的实施例中，所述分支天线还包括有第二接地单元，所述第二接地单元设置于所述金属边框的内侧；所述馈电单元设置于所述第二开槽的一侧；所述第一接地单元和所述第二接地单元设置于所述馈电单元的两侧。

在一个可能的实施例中，所述第一接地单元、所述馈电单元和所述开口的所述竖直部形成第一谐振；所述第一接地单元、所述馈电单元和所述开口的所述横向开槽形成第二谐振。

在一个可能的实施例中，所述第二接地单元、所述金属边框与所述馈电单元形成第三谐振。

在一个可能的实施例中所述分支天线设置于所述移动终端的长边上。

在一个可能的实施例中，所述第一开槽与所述第二开槽与所述卡槽设置于同一平面；所述第一开槽与所述第二开槽设置于靠近所述移动终端的头部位置。

在一个可能的实施例中，所述第一谐振、所述第二谐振与所述第三谐振的工作频率范围均不同。

在一个可能的实施例中，还包括射频输入单元，用于向所述馈电单元传输射频信号。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种移动终端，包括所述的多频段天线。

在一个可能的实施例中，所述移动终端还包括矩形的PCB板，所述多频段天线设置于所述PCB板的长边上。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开利用移动终端在设计中在卡槽处的金属边框上设置有相互连通的第一开槽和第二开槽，第二开槽与卡槽相邻这样的设置利用了卡槽本身的结构特点，能够在保证不损害移动终端的结构的基础上，使得天线多出一个谐振，从而能满足更多的天线频段需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的多频段天线结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线结构示意图。

图3a是根据一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线具体结构示意图。

图3b是根据另一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线具体结构示意图。

图3c是根据再一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线具体结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的多频段天线的S参数图。

图5是根据一示例性实施例示出的多频段天线的效率示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在一些相关技术中，移动终端常采用金属边框，金属边框具有强度高、抗拉抗压能力好的优点，但是金属边框会对移动终端的天线产生一定的影响。为了避免这些影响，移动终端尤其是在现阶段的5G移动终端可以采用增加缝隙的方法。但是当缝隙较少时，形成的手机谐振单一，无法满足5G移动终端的需要；当缝隙过多时，则会有损移动终端的结构稳定。另外也可以选择列阵的方式布局天线，但是所产生的谐振依然不足以覆盖5G技术中6GHz以下的所有谐振。为了增加谐振也可以通过增加调谐器或者在射频前端通过封装技术来达到，但这些方法都导致研发成本增加，难以迅速实现，并且，通过调谐器增加谐振的方法还会导致天线整体需求频段的辐射效率降低。

为解决上述问题，本公开实施例提供一种多频段天线。

本公开所述的移动终端包括但不限于手机、平板、智能穿戴设备和医用设备等，本实施例所示例的移动终端为手机。

图1是根据一示例性实施例示出的多频段天线结构示意图。如图1所示，本公开实施例所示例的多频段天线包括金属边框100和分支天线200。金属边框100和分支天线200相距预设距离。本实施例中，金属边框100为矩形，具体的，可以为长方形，分支天线200设置为靠近金属边框100长边的内侧。在其他可能的实施例中，金属边框100也可以设置为其他形状。图2是根据一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线结构示意图。图3a是根据一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线具体结构示意图。如图1、图2和图3a所示，分支天线200还包括有第一开槽301和第二开槽302，第一开槽301和第二开槽302设置于金属边框100上。第一开槽301垂直于金属边框100的长度方向设置，形成一个竖向的开槽。在本公开中，第一开槽301可以设置为贯穿金属边框100。在其他可能的实施方案中，第一开槽301也可以不设置为贯穿金属边框100的其他形状，例如可以为L形，可以达到目的即可。第二开槽302平行于金属边框100的长度方向设置，形成一个横向的开槽，第二开槽302与卡槽10相邻设置。第一开槽301与第二开槽302相互连通。

如图3a所示，第一开槽301贯穿于金属边框100设置。即在金属边框100上形成一个断缝。第二卡槽302设置在第一开槽301和卡槽10之间，并与卡槽10相连通，即第二卡槽302将第一开槽301和卡槽10相互连通。

图3b是根据另一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线具体结构示意图。如图3b所示，在某些可能的实施方案中，还可以将第一开槽301贯穿于金属边框100设置。同时，将卡槽10的一侧与第一开槽301相连通，并将卡槽10的另一侧与第二开槽302相连通，即第二卡槽302与第一卡槽301通过卡槽10相互连通。

在本公开中，可以将第一开槽301和第二开槽302的位置填充有非金属材料，这样不仅美观还能够对在第一开槽301和第二开槽302对应的位置设置的内部部件起到一定的保护作用。

上述实施方案的设置充分利用了移动终端上卡槽的设置，即移动终端上为了放置SIM卡等信号部件设置的卡槽10在金属边框100上设置有开槽，本公开通过第二开槽302、卡槽10与第一开槽301相互连通，能够在保证不损害移动终端的结构的基础上，使得天线多出一个谐振，从而能满足更多的天线频段需求。。

在本公开中，如图3a和图3b所示，分支天线200还包括有馈电单元11和第一接地单元14。

馈电单元11和第一接地单元14均与分支天线200相连接，具体的，馈电单元11可以与分支天线200的介质层相连接，第一接地单元14与分支天线200的地板相连接。所涉及的连接方式均为本领域内通用的连接方式。

金属边框100作为移动终端的一部分，移动终端的内侧即为金属边框100的内侧。馈电单元11和第一接地单元14均设置在金属边框100的内侧。

馈电单元11和第一接地单元14分别位于第一开槽301和第二开槽302的两端，馈电单元11和第一接地单元14的设置是为了让信号流通过。具体地，可以根据移动终端的形状或功能等设计要求来确定馈电单元11和第一接地单元14分别位于第一开槽301和第二开槽302的哪一端，能够达到目的即可。

如图3a和图3b所示，可以将馈电单元11设置在金属边框100设置有第二开槽302的一侧。并将第一接地单元14设置在金属边框100上不设置有第二开槽302的一侧。这样的设置可以通过馈电单元11、第一开槽301与第一接地单元14形成有第一谐振，并可以通过馈电单元11、卡槽10和第二开槽302与第一接地单元14形成有第二谐振。即相较于仅具有竖直部开口的设计，通过横向开槽实现了多出一个天线谐振的效果。继续参考图3a和图3b，还可以在金属边框100上设置有第二接地单元12，第二接地单元12可以设置于金属边框100的内侧。第二接地单元12与第一接地单元14相对设置，并且分别设置在馈电单元11的两侧。即第二接地单元12设置在金属边框100上设置有卡槽10的一侧，并且第二接地单元12距第一接地单元14的距离大于馈电单元11距第一接地单元14的距离。这样的设置可以通过第二接地单元12、金属边框100与馈电单元11形成第三谐振。

在本公开中，第一谐振、第二谐振与第三谐振的工作频率范围均不同，例如可以分别覆盖3.3-4.2GHz、3.3-3.8GHz或4.4-5.0GHz三个频段。图3c是根据再一示例性实施例示出的多频段天线的分支天线具体结构示意图。如图3c所示，还可以将第一接地单元14设置在金属边框100上设置有第二开槽302的一侧，即设置有卡槽10的一侧，并将馈电单元11设置在金属边框100上不设置有第二开槽302和卡槽10的一侧。这样的设置可以通过馈电单元11、第一开槽301与第一接地单元14形成有第一谐振，并可以通过馈电单元11、第二开槽302、卡槽10与第一接地单元14形成有第二谐振。

继续参考图3b，还可以在金属边框100上设置有第二接地单元12，第二接地单元12与第一接地单元14相对设置，并且分别设置在馈电单元11的两侧。第二接地单元12可以设置在金属边框100上不设置有卡槽10的一侧，并且第二接地单元12距第一接地单元14的距离大于馈电单元11距第一接地单元14的距离。这样的设置可以通过第二接地单元12、金属边框100与馈电单元11形成第三谐振。

需要说明的是，馈电单元11、第一接地单元14和第二接地单元12与金属边框100可以通过电连接的方式连接。

在本公开的实施例中，移动终端的金属边框和其内部结构通常不是一体的，存在有一定的距离，围绕移动终端内部结构与金属边框之间形成了导通结构，可以近似的等同于一个波导。金属边框上设置一个开口，考虑到金属边框具有一定的厚度，该开口可以看成一个缝隙。当从馈电单元输入的信号流在波导中传播时，当遇到开后可以将波导内的部分信号辐射出去，即可以认为形成了一个缝隙天线。

本公开中，利用金属边框上原本就存在的卡槽10，通过在卡槽10相邻地设置第一开槽301和第二开槽302，形成一个缝隙天线，在保证了移动终端的结构强度的基础上，增加了一个谐振，可以覆盖更多的频段，适用于5G移动终端，并且不会增加研发成本。

图4是根据一示例性实施例示出的多频段天线的S参数图。如图4所示，其中谐振1和谐振2为不设置本公开所实施例所示例的分支天线的移动终端的天线所具有的谐振。谐振3、谐振4和谐振5为本公开所实施例所示例的多频段天线具有的谐振。可以看出本公开可以多提供一个谐振，且本公开的工作频率范围覆盖了3.3-4.2GHz、3.3-3.8GHz或4.4-5.0GHz三个频段。

图5是根据一示例性实施例示出的多频段天线的效率示意图。如图5中所示，谐振1、谐振2和谐振3为本公开实施例所示例的多频段天线的总效率线。谐振4、谐振5和谐振6为通过安装调谐器的方法获得的三个谐振的移动终端天线的总效率线。可以看出本公开实施例所示例的多频段天线可以使天线整体需求频段的辐射效率提高1dB。

在一个可能的实施方案中，卡槽10位于金属边框100的一侧还可以设置有金属边缘，金属边缘为金属边框100的一部分，同时金属边缘与金属边框100设置为相互分离。即当卡槽10滑出时，金属边缘一起滑出。

在上述技术特征的基础上，卡槽10可以设置在移动终端的长边上，同时，也可以将分支天线200设置在移动终端的长边上。

在上述技术特征的基础上，本公开实施例所示例的多频段天线还可以包括射频输入单元，用于向馈电单元11传输射频信号。

需要说明的是，本公开实施例所示例的多频段天线还包括有本领域人员熟知的完成天线功能的其他必要设备，在此不赘述。

基于相同的发明构思，本公开还提供一种移动终端，其特征在于，移动终端包括上述多频段天线的所有技术特征。

本公开实施例所示例的还包括矩形的PCB板(未图示)，上述多频段天线设置于PCB板的长边上。

出于示例和描述的目的，已经给出了本公开实施的前述说明。前述说明并非是穷举性的也并非要将本公开限制到所公开的确切形式，根据上述教导还可能存在各种变形和修改，或者是可能从本公开的实践中得到各种变形和修改。选择和描述这些实施例是为了说明本公开的原理及其实际应用，以使得本领域的技术人员能够以适合于构思的特定用途来以各种实施方式和各种修改而利用本公开。

Claims (14)

1.一种多频段天线，用于移动终端，所述移动终端包括金属边框和卡槽，其特征在于，所述多频段天线包括分支天线；

所述分支天线包括第一开槽和第二开槽，所述第一开槽和所述第二开槽设置于所述金属边框上；

所述第二开槽与所述卡槽相邻，所述第一开槽与所述第二开槽相连通。

2.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，

所述第一开槽垂直于所述金属边框的长度方向设置；

所述第二开槽平行于所述金属边框的长度方向设置。

3.根据权利要求2所述的多频段天线，其特征在于，

所述第二开槽设置于所述第一开槽与所述卡槽之间，并与所述卡槽相连通。

4.根据权利要求2所述的多频段天线，其特征在于，

所述卡槽的一侧与所述第一开槽相连通，所述卡槽的另一侧与所述第二开槽相连通。

5.根据权利要求3或4所述的多频段天线，其特征在于，

所述分支天线还包括有馈电单元和第一接地单元；

所述馈电单元和所述第一接地单元设置于所述金属边框的内侧；

所述馈电单元和所述第一接地单元设置于所述第一开槽的两侧。

6.根据权利要求5所述的多频段天线，其特征在于，

所述分支天线还包括有第二接地单元，所述第二接地单元设置于所述金属边框的内侧；

所述馈电单元设置于所述第二开槽的一侧；

所述第一接地单元和所述第二接地单元设置于所述馈电单元的两侧。

7.根据权利要求6所述的多频段天线，其特征在于，

所述第一接地单元、所述馈电单元和所述第一开槽形成第一谐振；

所述第一接地单元、所述馈电单元和所述第二开槽形成第二谐振。

8.根据权利要求7所述的多频段天线，其特征在于，

所述第二接地单元、所述金属边框与所述馈电单元形成第三谐振。

9.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，

所述分支天线设置于所述移动终端的长边上。

10.根据权利要求1所述的多频段天线，其特征在于，

所述第一开槽与所述第二开槽与所述卡槽设置于同一平面；

所述第一开槽与所述第二开槽设置于靠近所述移动终端的头部位置。

11.根据权利要求8所述的多频段天线，其特征在于，

所述第一谐振、所述第二谐振与所述第三谐振的工作频率范围均不同。

12.根据权利要求5所述的多频段天线，其特征在于，

还包括射频输入单元，用于向所述馈电单元传输射频信号。

13.一种移动终端，其特征在于，

包括权利要求1～12中任一项所述的多频段天线。

14.根据权利要求13所述的移动终端，其特征在于，

还包括矩形的PCB板，所述多频段天线设置于所述PCB板的长边上。

Images