CN215299492U - 一种耦合天线组件及移动终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种耦合天线组件及移动终端，所述耦合天线组件包括第一金属天线，包括第一耦合区；第二金属天线，包括第二耦合区；其中，所述第一耦合区和所述第二耦合区相互层叠设置，且所述第一耦合区和所述第二耦合区之间设置有间隙。通过上述方式，本申请能够解决现有技术中天线布置受限于天线支架区域的问题，实现天线走线面积的扩展，提升天线的性能，实现低频段的覆盖以及同频段下天线效率的提升。

Description

一种耦合天线组件及移动终端

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种耦合天线组件及移动终端。

背景技术

随着无线通信技术的蓬勃发展，物联网的规模部署，5G通信的新时代即将到来。5G通信系统凭借其高速率、大容量、低延时的特点，满足人们对网络超大流量连接、超多设备连接、超高移动性的需求。然而伴随5G通信网络的渐行渐近，移动终端内需布置更多数量的天线才能满足5G通信的需求，这就对日益恶劣的宽带天线环境下移动终端内的天线布置提出了更高的要求。由于天线数量的增加，且每个天线在移动终端内的环境尺寸过小，天线的性能难以得到保证。

现有的内置天线主要采用LDS(激光直接成型技术)方案、FPC(柔性电路板技术)方案以及金属边框方案等。同一根天线基本只能选择LDS和FPC方案中的一种，而LDS天线成本较高，FPC天线的一致性较差，且二者都存在天线走线区域均受限于天线支架区域的问题，难以实现天线走线面积的扩展。随着当前终端天线数目的提升，全面屏的盛行使得天线环境尺寸越来越小，现有技术的缺点也日益明显。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种耦合天线组件及移动终端，解决了现有技术受限于天线支架区域的问题，能够在同等的天线环境尺寸下实现天线走线面积的扩展，提升天线的性能，实现低频信号的覆盖以及同频段下天线效率的提升。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种耦合天线组件，包括：第一金属天线，包括第一耦合区；第二金属天线，包括第二耦合区；其中，所述第一耦合区和所述第二耦合区相互层叠设置，且所述第一耦合区和所述第二耦合区之间设置有间隙。

其中，所述第二金属天线还包括位于所述第一耦合区外侧的扩展区，所述第二耦合区在其长度延伸方向上的至少一个第一端部对应连接有一个所述扩展区。

其中，所述耦合天线组件还包括：接地端子，其中一个所述扩展区对应所述接地端子的位置设置有金属面，所述接地端子与所述金属面实现电接触。

其中，在远离所述第一端部的方向上，其中一个所述扩展区包括依次相互连接的主体部和第二端部；所述主体部和所述第二端部之间设置有未贯通的凹槽，与所述凹槽邻近的自由端的部分区域沿所述凹槽底部所在的平面弯折；其中，所述接地端子位于所述自由端的部分区域上。

其中，所述第二耦合区包括并排且间隔设置的多个耦合子区，所述两个耦合子区与所述第一耦合区层叠设置。

其中，在垂直于所述第一耦合区和所述第二耦合区的层叠方向上，所述第一耦合区的其中一个侧边连接有延伸区，所述延伸区所在的平面与所述层叠方向相互平行。

其中，所述间隙处设置有所述第一金属天线的绝缘支架。

其中，所述第一耦合区和所述第二耦合区为U型、长条形、正方形、一字型或者L型。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种移动终端，以实现上述任一实施例所述的耦合天线组件。

其中，所述移动终端还包括：边框和电路板；其中，所述第二金属天线相对所述第一金属天线靠近所述边框。

区别于现有技术的情况，本申请的有益效果是：本申请中提供一种耦合天线组件及移动终端。耦合天线组件包括第一金属天线和第二金属天线，其中第一金属天线包括第一耦合区，第二金属天线包括第二耦合区，第一耦合区和第二耦合区相互层叠设置，且二者之间设置有间隙。通过上述设计方案，两个金属天线的耦合区通过面耦合的方式共同组成一根天线，解决了现有技术受限于天线支架区域的问题，在相同的天线环境尺寸下扩大了天线的走线面积，扩展后的天线由于走线面积的增加天线性能也得到了提升，能够实现低频段的覆盖以及同频段下天线效率的提升。同时，两个耦合区之间设置有间隙，保证了天线之间无电接触，而是通过耦合馈电的方式进行电能量的传导，面耦合形成的耦合电容使得天线更易于覆盖低频。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本申请耦合天线组件一实施方式的结构示意图；

图2是图1中耦合天线组件一实施方式的爆炸结构示意图；

图3是本申请耦合天线组件频率及效率的测试结果图；

图4是图1中扩展区一实施方式的结构示意图；

图5是本申请移动终端一实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请一并参阅图1和图2，图1是本申请耦合天线组件一实施方式的结构示意图，图2是图1中耦合天线组件一实施方式的爆炸结构示意图。该耦合天线组件100包括第一金属天线10和第二金属天线20，其中第一金属天线10包括第一耦合区102，第二金属天线20包括第二耦合区202。第一耦合区102和第二耦合区202相互层叠设置，且第一耦合区102和第二耦合区202之间设置有间隙30。具体地，其中第一金属天线10为LDS天线，第二金属天线20为FPC天线。当然，在其他实施例中，第一金属天线10以及第二金属天线20还可以为LDS天线、FPC天线和金属边框天线中的任意一种，例如，第一金属天线10为FPC天线、第二金属天线20为金属边框天线，又或者第一金属天线10为LDS天线、第二金属天线20为金属边框天线。只要两个金属天线能够形成相互层叠设置的两个耦合区，两个耦合区对应的两个耦合面相对设置且二者之间留有间隙30即可。对于两个耦合区的相对位置来说，第二耦合区202可位于第一耦合区102的外侧，也可位于第一耦合区102的内侧，或者两个耦合区采用其他相对位置关系进行设置，只要能够形成足够的耦合效应即可，本发明对此不作限定。较佳地，上述间隙30大小设置为0.2～3mm，例如，间隙30为0.2mm、0.8mm、1mm、1.7mm、2mm、2.5mm或3mm。另外，间隙30若超过3mm虽然同样也可以实现无电接触，但两个天线之间的耦合效果会产生一定差异。通过上述实施方式，第一耦合区102内的LDS天线与第二耦合区202内的FPC天线相互层叠且留有间隙30，二者通过面耦合的方式发生耦合馈电作用，一方面能够解决现有技术中天线受限于天线支架区域的问题，实现同等天线环境尺寸下天线走线面积的扩展；另一方面，扩展后的天线由于走线面积的增加，天线性能也得以提升，能够实现低频段信号的覆盖以及同频段下天线效率的提升。相对设置的两个金属天线之间形成耦合电容能够使得天线更易于实现低频信号的覆盖。

在一个实施方式中，在同等天线环境尺寸条件下，分别对传统天线布置方案与采用上述耦合天线组件方案进行天线频率及效率的测试，测试结果如图3所示。相较于传统方案可覆盖的低频谐振点890MHz，经过面耦合后的耦合天线组件实现了更低频点的覆盖，低频谐振点扩展至690MHz，且效率高达35％，有效提高了天线的性能，满足实际应用时天线的性能需求。

进一步地，请参阅图1，间隙30处设置有第一金属天线10的绝缘支架104。由于LDS天线是通过激光直接成型技术将普通的塑胶元件或电路板赋予电气互连功能、塑料壳体支撑、防护功能以及由机械实体与导电图结合而产生天线功能，金属天线布置于天线绝缘支架104的内部且与绝缘支架104的壳体有一定距离，因此将该绝缘支架104设置于间隙30处，能够替代间隙30起到的作用，使第一金属天线10与第二金属天线20不会发生电接触，从而避免了天线因相互接触而发生接触不良的风险。另外，第二金属天线20即FPC天线外层包裹有绝缘层，FPC天线可直接与LDS天线的绝缘支架104的表面相贴合，该绝缘层同样能够替代间隙30所发挥的作用。因此，在上述绝缘支架104与绝缘层的双重保护下，第二金属天线20能够直接贴合于绝缘支架104的表面，与第一金属天线10发生耦合馈电。通过上述实施方式，绝缘支架104使两个天线之间不发生电接触，替代间隙30产生的作用，能够进一步保证两个天线之间不会存在接触不良的风险。

当然，在其他实施例中，间隙30还可以设置其他绝缘体以替代间隙30所产生的作用。例如，在金属天线表面镀上绝缘层，或者在两个金属天线之间增设绝缘层并将该绝缘层设置与于间隙30处等等，只要保证两个金属天线之间不直接发生电接触，而是通过耦合馈电的方式进行电能量的传导即可。

本实施例中，请继续参阅图1，第二金属天线20还包括位于第一耦合区102外侧的扩展区204，第二耦合区202在其长度延伸方向X上的至少一个第一端部2021对应连接有一个扩展区204。通过上述实施方式，能够进一步扩展天线的走线面积。

在一个实施方式中，扩展区204的长度可在一定的天线环境尺寸下可任意调节，且扩展区204的扩展天线长度越长，能够覆盖的频率越低。在一应用场景中，进一步延长上述扩展区204的长度，对加长后的耦合扩展区域进行频率测试，可实现450MHz的低频点覆盖。

当然，在其他实施例中，第二金属天线20可以仅包括第二耦合区202一端的长度延伸方向X上连接一个扩展区204，或者包括多个第一端部2021所连接的多个扩展区204。很明显，连接的扩展区域越多，相应的天线扩展面积越大，能够布置的天线数目也越多。扩展区的大小应根据实际布置天线数量的需要以及天线环境尺寸而定，只要能够在原有第一金属天线10的基础上实现天线走线面积的拓展和天线性能的提升即可。

本实施例中，请参阅图1，该耦合天线组件100还包括接地端子40，其中一个扩展区204对应接地端子的位置还设置有金属面402，且接地端子40与金属面402实现电接触。接地端子40用于实现扩展区204的天线走线部分接地状态的切换，具体根据天线实际调试状态进而选择是否接地。通过上述实施方式，能够灵活选择新增扩展区204的谐振形式，在扩展区域对可重构天线进行智能调谐。

当然，在其他实施例中，扩展区204可不添设接地端子40，从而实现扩展区204的天线走线部分的悬空，该实施方式仅仅改变了优化调试过程中天线的谐振形式，并不会对两个金属天线之间的面耦合效果产生任何影响。

本实施例中，请参阅图4，图4是图1中扩展区一实施方式的结构示意图。扩展区204包括依次相互连接的主体部2041和第二端部2042；主体部2041和第二端部2042之间设置有未贯通的凹槽2043，与凹槽2043邻近的自由端2044的部分区域沿凹槽2043底部所在的平面弯折；其中，接地端子40位于自由端2044的部分区域上。该实施方式将接地端子40设置于弯折的自由端2044处，保证空间环境得以充分利用，能够在有限的天线环境尺寸下合理布置金属天线及接地端子40的位置。

本实施例中，第二耦合区202包括并排且间隔设置的多个耦合子区，多个耦合子区与第一耦合区102层叠设置。其中，耦合子区的数量可以为多个，例如两个、三个、四个等，在其他实施例中，第二耦合区202也可仅包括一个耦合子区，具体根据实际需要进行设置，本发明对此不作限定。对于耦合区域的位置关系来说，多个耦合子区可间隔设置，也可不设置间隔，亦或者包括间隔设置的多个耦合子区关于第一耦合区102的中轴线对称设置等，多个耦合子区与第一耦合区102的耦合面积大小及耦合区域的位置关系在此不作具体限定，只要二者之间的耦合面积足以实现电能量的传导，实现一定的耦合效果即可。

本实施例中，请参阅图1，第二耦合区202包括并排且间隔设置的两个耦合子区2022和2024，两个耦合子区2022和2024关于第一耦合区102的中轴线相互对称设置。通过上述实施方式，不但可以满足金属天线结构设计的要求，而且能够进一步增加扩展天线的走线面积。

本实施例中，请参阅图2，在垂直于第一耦合区102和第二耦合区202的层叠方向Y上，第一耦合区102的其中一个侧边连接有延伸区103，该延伸区103所在的平面与层叠方向Y相互平行。通过上述实施方式，不但能够在有限的天线环境尺寸下扩展原有第一金属天线10的走线面积，同时也能够扩展第一耦合区102的耦合面积，有效提高耦合效果。

在另一实施例中，请继续参阅图2，第一耦合区102和第二耦合区202呈U型。通过上述实施方式，一方面能够保证两个天线具有足够的区域面积进行面耦合，另一方面能够满足产品结构设计的需求，符合天线环境尺寸。当然在其他实施例中，耦合区所呈现的形状还可以是长条形，正方形，一字型或者L型等等，只要能够保证两个金属天线之间电能量的传递效果即可。

此外，上述实施例中所提及的耦合天线组件除了可以单独售卖外，也可集成到移动终端中进行售卖，该移动终端还可以包括其他必要结构，例如边框、电路板和接地端等。另外，上述移动终端可以是智能手机、对讲机、双模终端或平板电脑等。

进一步地，请参阅图5，图5是本申请移动终端一实施方式的结构示意图。该移动终端200包括上述实施例中所提及的耦合天线组件100外，还包括边框50，其中，第二金属天线20相对第一金属天线10靠近边框50。该移动终端还包括电路板60，设置于耦合天线组件100的下方，与第一金属天线10实现电连接。

总而言之，区别于现有技术的情况，本申请中提供一种耦合天线组件及移动终端。耦合天线组件包括第一金属天线和第二金属天线，其中第一金属天线包括第一耦合区，第二金属天线包括第二耦合区，第一耦合区和第二耦合区相互层叠设置，且二者之间设置有间隙。通过上述设计方案，两个金属天线的耦合区通过面耦合的方式共同组成一根天线，解决了现有技术中天线布置受限于天线支架区域的问题，在相同的天线环境尺寸下扩大了天线的走线面积，能够容纳更多数量的天线，且扩展后的天线由于走线面积的增加天线性能也得到了提升，能够实现低频段的覆盖以及同频段下天线效率的提升。同时，两个耦合区之间设置有间隙，保证了天线之间无电接触，而是通过耦合馈电的方式进行电能量的传导，面耦合形成的耦合电容使得天线更易于覆盖低频。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种耦合天线组件，其特征在于，包括：

第一金属天线，包括第一耦合区；

第二金属天线，包括第二耦合区；

其中，所述第一耦合区和所述第二耦合区相互层叠设置，且所述第一耦合区和所述第二耦合区之间设置有间隙。

2.根据权利要求1所述的耦合天线组件，其特征在于，

所述第二金属天线还包括位于所述第一耦合区外侧的扩展区，所述第二耦合区在其长度延伸方向上的至少一个第一端部对应连接有一个所述扩展区。

3.根据权利要求2所述的耦合天线组件，其特征在于，还包括：

接地端子，其中一个所述扩展区对应所述接地端子的位置设置有金属面，所述接地端子与所述金属面实现电接触。

4.根据权利要求3所述的耦合天线组件，其特征在于，

在远离所述第一端部的方向上，其中一个所述扩展区包括依次相互连接的主体部和第二端部；所述主体部和所述第二端部之间设置有未贯通的凹槽，与所述凹槽邻近的自由端的部分区域沿所述凹槽底部所在的平面弯折；

其中，所述接地端子位于所述自由端的部分区域上。

5.根据权利要求1所述的耦合天线组件，其特征在于，

所述第二耦合区包括并排且间隔设置的多个耦合子区，所述多个耦合子区与所述第一耦合区层叠设置。

6.根据权利要求1所述的耦合天线组件，其特征在于，

在垂直于所述第一耦合区和所述第二耦合区的层叠方向上，所述第一耦合区的其中一个侧边连接有延伸区，所述延伸区所在的平面与所述层叠方向相互平行。

7.根据权利要求1所述的耦合天线组件，其特征在于，

所述间隙处设置有所述第一金属天线的绝缘支架。

8.根据权利要求1所述的耦合天线组件，其特征在于，

所述第一耦合区和所述第二耦合区为U型、长条形、正方形、一字型或者L型。

9.一种移动终端，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的耦合天线组件。

10.根据权利要求9所述的移动终端，其特征在于，还包括：

边框；

其中，所述第二金属天线相对所述第一金属天线靠近所述边框。

Images