CN217444620U - 移动终端及天线 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种移动终端及天线。移动终端包括主体、边框、辐射件、激励件、以及接地件。边框围绕主体设置;辐射件固定安装于边框,辐射件与主体之间形成缝隙;激励件连接于辐射件与主体之间;接地件连接于辐射件与主体之间,接地件间隔地位于激励件的上侧。接地件在第一平面上的投影区域为第一投影,激励件在第一平面上的投影区域为第二投影,至少存在部分第一投影与第二投影重合;第一平面平行于移动终端的上表面。接地件能够对天线的辐射产生一定的屏蔽作用,从而减小SAR值,减小对人体的损害,并使得天线能够在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信领域,尤其涉及一种移动终端及天线。
背景技术
现有的移动终端的WiFi天线为了满足FCC(美国联邦通讯委员会)0mmSAR(specific absorption rate,比吸收率)法规要求,一般通过牺牲WiFi天线的发射功率来获得较低的SAR值,使得WiFi天线的发射功率回退,TRP(total radiated power,总辐射功率)降低,影响用户的使用体验。
实用新型内容
本申请提供一种移动终端及天线。移动终端的天线在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
第一方面,本申请提供一种移动终端。移动终端包括主体、边框、辐射件、激励件、以及接地件。边框围绕主体设置;辐射件固定安装于边框,辐射件与主体之间形成缝隙;激励件连接于辐射件与主体之间;接地件连接于辐射件与主体之间,接地件间隔地位于激励件的上侧。接地件在第一平面上的投影区域为第一投影,激励件在第一平面上的投影区域为第二投影,至少存在部分第一投影与第二投影重合;第一平面平行于移动终端的上表面。
在本申请中,接地件能够对天线的辐射产生一定的屏蔽作用,从而减小SAR值,减小对人体的损害,并使得天线能够在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
一种可能的实现方式中,第二投影落入第一投影的范围内。
在本实现方式中,进一步提升接地件对激励件的屏蔽作用,从而进一步减小对人体的辐射损害。
一种可能的实现方式中,激励件与辐射件的中心连接。
在本实现方式中,激励件与辐射件的连接点将辐射件分为长度相同的两段,使得辐射件包括两个电长度相同的辐射枝节,产生均匀的辐射场,提升天线的电信号的收发性能。
一种可能的实现方式中,辐射件在第一方向上的尺寸为L,激励件位于与辐射件的中心相距1/10L的范围内;第一方向平行于第一平面。
在本实现方式中,激励件连接于辐射件的中心附近,激励件与辐射件的连接点将辐射件分为长度相同的两段,使得辐射件包括两个电长度相同的辐射枝节,产生均匀的辐射场,提升天线的电信号的收发性能。
一种可能的实现方式中,辐射件在第一方向上的尺寸为50mm。
一种可能的实现方式中,缝隙在第二方向上的尺寸为4mm,第二方向平行于第一平面且垂直于第一方向。
一种可能的实现方式中,激励件包括相互垂直的传输段和转接段,传输段连接于辐射件和转接段之间,用于传输电信号;转接段连接于激励件和主体之间,用于与主体进行阻抗匹配。
在本实现方式中,转接段与主体进行阻抗匹配,能够提升激励件的馈电性能。
一种可能的实现方式中,传输段的延伸方向平行于辐射件的延伸方向,传输段的两端分别与辐射件连接、辐射件的中部与传输段间隔设置。
在本实现方式中,天线采用分支展开直接馈电的方式。
一种可能的实现方式中,传输段与辐射件之间存在距离。
在本实现方式中,天线采用耦合馈电的方式,易通过设计激励件与辐射件的相对位置实现阻抗匹配。
一种可能的实现方式中,转接段包括电容和/或电感。
在本实现方式中,通过对电容和/或电感的电学参数以及数量等进行设计,能调节转接段的阻抗,以实现与主体阻抗匹配。
第二方面,本申请还提供一种天线。天线应用于移动终端,移动终端包括主体和围绕所述主体设置的边框。天线包括辐射件、激励件以及接地件。辐射件固定安装于边框,辐射件与主体之间形成缝隙;激励件连接于辐射件与主体之间;接地件连接于辐射件与主体之间,接地件间隔地位于激励件的上侧。接地件在第一平面上的投影区域为第一投影,激励件在第一平面上的投影区域为第二投影,至少存在部分第一投影与第二投影重合;第一平面平行于移动终端的上表面。
在本申请中,接地件能够对天线的辐射产生一定的屏蔽作用,从而减小SAR值,减小对人体的损害,并使得天线能够在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
一种可能的实现方式中,天线工作在2.4G频段和/或5G频段。
在本实现方式中,天线为WiFi天线。移动终端可以通过天线实现短距离通信,以实现D2D通信、WiFi投屏以及WiFi靠近发现等功能。
附图说明
图1是是本申请提供的移动终端在一些实施例中的结构示意图;
图2是本申请提供的移动终端的结构分解示意图;
图3是图2所示壳体在第一实施例中的结构示意图;
图4是图3所示结构的分解示意图;
图5A是图3所示壳体在第一平面上的部分投影示意图;
图5B是图3所示壳体的部分结构在第二平面上的投影示意图;
图6为图3所示激励件的结构示意图;
图7A是图5B所示结构和图3所示辐射件的组合结构沿图5B所示的A-A处剖开的截面示意图;
图7B是图7A所示结构在另一角度的结构示意图;
图7C为图3所示接地件的结构示意图;
图8A是图3所示壳体在back面上的SAR分布示意图;
图8B是图3所示天线的S-参数图;
图9是图2所示壳体在第二实施例中的结构示意图;
图10是图9所示结构的分解示意图;
图11A是图9所示壳体在第一平面上的投影示意图;
图11B是图9所示壳体的部分结构在第二平面上的投影示意图;
图12A为图9所示激励件的结构示意图;
图12B是图11B所示结构和图9所示辐射件的组合结构沿图11B所示的B-B处剖开的部分截面示意图;
图12C是图12B所示结构在另一角度的结构示意图;
图13A是图9所示壳体在back面上的SAR分布示意图;
图13B是图9所示天线的S-参数图;
图14是图2所示壳体在第三实施例中的结构示意图;
图15是图14所示结构的分解示意图;
图16A是图14所示壳体在第一平面上的投影示意图;
图16B是图14所示壳体的部分结构在第二平面上的投影示意图;
图17A为图14所示激励件的结构示意图;
图17B是图16B所示结构和图14所示辐射件的组合结构沿图16B所示的C-C处剖开的截面示意图;
图17C是图17B所示结构在另一角度的结构示意图;
图18A是图14所示壳体在back面上的SAR分布示意图;
图18B是图14所示天线的S-参数图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。其中,本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。此外,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”是指两个或多于两个。“以上”包括本数,例如,两个以上包括两个。
请参阅图1,图1是本申请提供的移动终端100在一些实施例中的结构示意图。示例性的,移动终端100可以是手机、平板、笔记本电脑、可穿戴设备、销售点终端(point ofsales terminal,简称为POS机)、车载电脑等电子产品。本申请实施例以移动终端100是手机为例进行说明。
示例性的,移动终端100可以包括显示屏1、壳体2以及后盖3。其中,显示屏1和后盖3可以相背地固定于壳体2两侧。
示例性的,显示屏1可以集成显示功能,用于显示信息;显示屏1还可以集成触控功能,用于接收用户的信息和/或指令。
示例性的,壳体2可以采用金属等导电材料。在本申请中,壳体2可以用作电子元件的接地板。移动终端100中的电子元件可以通过与壳体2电连接实现接地,避免电子元件漏电以及受到大电流冲击造成损害等问题。在其他一些实施例中,壳体2也可以采用金属与塑料的复合材料,以在保障接地性能的同时减轻壳体2的重量,本申请对此不作限定。
示例性的,后盖3用于保护移动终端100的内部结构。后盖3可以采用金属材料,也可以采用玻璃、陶瓷、塑料等材料。
示例性的,移动终端100还可以包括摄像模组(图未示)等装置,显示屏1还可以设有透光孔11,光线能够通过透光孔11进入摄像模组。透光孔11可以位于移动终端100的顶侧。
可理解地,显示屏1的上表面用于显示图像、视频等信息,实现显示功能,当用户观看显示屏1的显示内容时,显示屏1的上表面朝向用户。显示屏1的上表面可以为平面,也可以中部为平面,周侧为曲面,本申请对此不作限定。在本申请中,结构的上侧为显示屏1所在的一侧,结构的下侧背向显示屏1所在的一侧,结构的顶侧为透光孔11所在的一侧,结构的底侧为远离透光孔11的一侧。本申请实施例中所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“顶”、“底”等,仅是参考附图的方向,因此,使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例,而不是指示或暗指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申请实施例的限制。
请一并参阅图1和图2,图2是本申请提供的移动终端100的结构分解示意图。
示例性的,壳体2可以包括主体21和边框20。边框20围绕主体21设置,显示屏1和后盖3相背地固定于边框20。边框20可以组成移动终端100的侧边。边框20可以采用金属材料,此时,边框20适用于移动终端100的金属ID(industrial design,工业设计);边框20也可以采用非金属材料,边框20适用于移动终端100的非金属ID。主体21可以采用金属等导电材料,以作为地板,电子元件能够与主体21连接,以实现接地。在其他一些实施例中,主体21可以包括金属部分和塑料部分,通过膜内注塑(in-mold decoration,IMD)成型方式一体成型。电子元件能够与主体21的金属部分连接,以实现接地。
示例性的,移动终端100还可以包括天线4。天线4可以采用缝隙天线的结构,从而满足移动终端100的ID外观需求,使得移动终端100能够适配手写笔、皮套等配件吸附需求。
示例性的,天线4可以设置于壳体2的侧边,用于发射和接收电磁波信号。天线4还可以固定安装于壳体2的整机内腔,以增加天线4的布局区域,缓解天线4在壳体2的侧边上的布局压力;此外,天线4的布局区域的增加,使得移动终端100能够排布更多数量和/或种类的天线4,并能够适用于更多的无线通信技术,提升通信能力,满足日益增长的通信需求。
示例性的,移动终端100可以通过天线4、通信模块以及处理器等实现无线通信功能。移动终端100的天线4可以和通信模块耦合,使得移动终端100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。通信模块可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。通信模块经由天线4接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理上的信号发送到处理器。无线通信模块还可以从处理器接收待发送的信号,对其进行调频、放大,经天线4转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,通信模块的至少部分功能模块可以被设置于处理器中。在一些实施例中,通信模块的至少部分功能模块可以与处理器的至少部分模块被设置在同一个器件中。
其中,无线通信技术可以包括全球移动通信系统(global system for mobilecommunications,GSM)、通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS)、码分多址接入(code division multiple access,CDMA)、宽带码分多址(wideband codedivision multiple access,WCDMA)、时分码分多址(time-division code divisionmultiple access,TD-SCDMA)、长期演进(long term evolution,LTE)、蓝牙(bluetooth,BT)、全球卫星定位系统(global positioning system,GPS)、全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system,GNSS)、无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络)、近距离无线通信技术(near fieldcommunication,NFC)、调频(frequency modulation,FM)、和/或红外技术(infrared,IR)技术等。
示例性的,天线4可以为WiFi天线,移动终端100可以通过天线4实现短距离通信,以实现D2D(device—to—device communication)通信、WiFi投屏以及WiFi靠近发现等功能。天线4工作在2.4G频段(频率在2.4GHz-2.5GHz范围内)和/或5G频段(频率在5GHz-6GHz范围内),用于WLAN通信。可理解地,2.4G频段和5G频段均用于短距离无线通信技术,2.4G频宽窄,频率低,穿墙能力强,通讯范围大;5G频宽较宽,频率高,传输速度快。天线4可以根据工作环境选择合适的频段,以适应多样的应用环境,提升移动终端100的通信性能。示例性的,天线4的数量为多个。多个天线可以彼此独立工作,也可以组合工作。移动终端100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。
示例性的,移动终端100还可以包括电路板(图未示)。电路板可以采用FR-4介质板或罗杰斯(Rogers)介质板,也可以采用包括Rogers介质板和FR-4介质板的混合介质板。其中,FR-4是一种耐燃材料,Rogers介质板是一种高频板。示例性的,电路板可以安装于移动终端100的整机内腔,用于承载移动终端100中的电子元件以及传输信号。电路板可以包括金属层,电子元件也可以通过与金属层电连接以实现接地。在本申请中,电路板的金属层也可以用作电子元件的接地板。
示例性的,天线4可以和电路板电连接,并通过电路板传输电信号。天线4还可以通过电路板接地,以减少射频信号的噪音,提升信号的传输质量。在其他一些实施例中,天线4还可以通过与壳体2的金属部分电连接以实现接地,本申请对此不作限定。
本申请提供了天线4的多种设计方案,以下将对多种天线4的设计方案进行具体介绍。
第一实施例中,本申请提供了一种天线4,请参阅图3和图4,图3是图2所示壳体2在第一实施例中的结构示意图,图4是图3所示结构的分解示意图。
第一实施例中,示例性的,天线4可以包括辐射件41、激励件42和接地件43。辐射件41可以采用金属等导电材料,用于接收电信号并将电信号传输出去。辐射件41可以固定安装于边框20。示例性的,辐射件41可以是边框20的其中一段,并通过电介质与边框20的其他部分间隔开来。在本实施例中,将边框20的部分结构用作辐射件41,能够保持移动终端100的ID外观,还能够避免辐射件41受到其他结构的遮挡,提升射频信号的收发性能。在其他一些实施例中,辐射件41还可以位于移动终端100的整机内腔,本申请对此不作限定。
示例性的,辐射件41与主体21之间可以形成缝隙22。激励件42的至少部分结构和接地件43的至少部分结构可以位于缝隙22。
示例性的,辐射件41的两端可以和主体21连接。例如:辐射件41的中部可以设有电介质,辐射件41的两端可以和主体21电连接;辐射件41的两端和主体21之间可以设有电介质。
示例性的,激励件42连接于主体21和辐射件41之间。激励件42可以采用导电材料,例如金属、导电橡胶、导电塑料等。在本实施例中,激励件42可以作为天线4的馈电枝节,用于接收来自移动终端100其他装置、例如中央处理器(central processing unit,CPU)等的电信号,并通过直接馈电的形式把电信号馈入辐射件41。辐射件41可以采用导电材料,例如金属、导电橡胶、导电塑料等,用于把激励件42馈入的射频信号辐射出去。
在第一实施例中,激励件42与辐射件41直接连接,激励件42采用直接馈电的方式将电信号传输至辐射件41,提升电信号的传输效率,减小传输损耗。
在其他一些实施例中,激励件42也可以与辐射件41之间存在间距,激励件42采用耦合馈电的方式将电信号传输至辐射件41,易通过设计激励件42与辐射件41的相对位置实现阻抗匹配,本申请对此不作限定。可理解地。耦合馈电是指在通信等领域内的不接触但有一定的小的距离的两个电路元件或电路网络之间通过耦合的方式进行电能量的传导。
示例性的,接地件43连接于辐射件41和主体21之间,以实现辐射件41的接地。
示例性的,壳体2还可以包括电介质(图未示)。电介质可以填充于缝隙22处除激励件42和接地件43的其他空间,也即电介质可以与激励件42和接地件43一起,共同填充缝隙22。
示例性的,辐射件41的两端可以与壳体2固定连接,辐射件41的两端也可以与壳体2之间存在间隙且通过电介质固定安装于缝隙22。
示例性的,天线4还可以包括调节件44。调节件44可以设置于激励件42的两侧,用于提供阻抗和/或容抗,以调节激励件42与辐射件41之间的阻抗,使得激励件42与辐射件41之间阻抗匹配,从而提升天线4的电信号的收发性能。
示例性的,请结合参阅图5A和图5B,图5A是图3所示壳体2在第一平面XY上的部分投影示意图,图5B是图3所示壳体2的部分结构在第二平面XZ上的投影示意图。其中,图5A所示的投影示意图通过从壳体2的上侧向下侧投影得到;图5B的投影示意图通过从壳体2的顶侧向底侧投影得到。
在本申请中,如图1和图2所示,第一平面XY平行于移动终端100的上表面。显示屏1的上表面可以构成移动终端100的上表面,当显示屏1的上表面为平面时,移动终端100的上表面显示屏1的上表面;当显示屏1的上表面为曲面时,移动终端100的上表面为显示屏1的上表面的中部的平面区域。可理解地,在其他一些实施例中,移动终端100也可以不包括显示屏1,在本实施例中移动终端100的上表面为:用户在使用移动终端100时,移动终端100朝向用户的表面的平面区域。
示例性的,第一方向X平行于第一平面XY,第二方向Y平行于第一平面XY且垂直于第一方向X;第三方向Z垂直于第一平面XY,第二平面XZ平行于第一方向X和第三方向Z。
示例性的,如图5A所示,接地件43可以间隔地位于激励件42的上侧。接地件43在第一平面XY上的投影区域为第一投影,激励件42在第一平面XY上的投影区域为第二投影,至少存在部分第一投影与第二投影重合,使得接地件43对激励件42朝向back面的辐射进行屏蔽。在本申请中,投影区域为投影的外轮廓围成的区域,此外,back面为移动终端100的上表面。
在本申请中,通过接地件43对激励件42朝向back面的辐射进行屏蔽,减小天线4从back面发射出的电磁辐射,从而减小对人体的辐射损害。
一些实施例中,第二投影可以落入第一投影的范围内,进一步提升接地件43对激励件42的屏蔽作用,从而进一步减小对人体的辐射损害。
示例性的,如图3和图5B所示,激励件42可以与辐射件41的中心连接,也即激励件42可以位于缝隙22的中部。可理解地,辐射件41的中心为辐射件41的几何中心。在本实施例中,激励件42与辐射件41的连接点将辐射件41分为长度相同的两段,使得辐射件41包括两个电长度相同的辐射枝节,产生均匀的辐射场,提升天线4的电信号的收发性能。在其它一些实施例中,激励件42也可以连接于辐射件41的中心附近。一些实施例中,辐射件41在第一方向X上的尺寸为L,则激励件42可以位于与辐射件41的中心相距1/10L的范围内。例如,辐射件41在第一方向X上的尺寸为50mm,对应于天线4的工作频段(2.4G频段和/或5G频段)。激励件42可以位于与辐射件41中心相距5mm的范围内。此外,缝隙22在第二方向Y上的尺寸可以为4mm。此外,至少存在部分天线4位于缝隙22,本申请提供的天线4尺寸小,占据壳体2的体积小,有利于移动终端100的小型化。
在其他一些实施例中,辐射件41在第一方向X上也可以具有其它尺寸,例如30mm、80mm等;和/或缝隙22在第二方向Y上也可以具有其它尺寸。例如2mm、2.3mm、7mm等,本申请对此不作限定。
在其他实施例中,激励件42可以位于缝隙22的端部,也即激励件42可以与辐射件41的端部连接。在本实施例中,激励件42与辐射件41的连接点将辐射件41分为长度不同的两段,使得辐射件41具有两个电长度不同的辐射枝节,天线4可以具有两个或三个以上数量的谐振峰,使得天线4可以具有多个工作频段,以适用于多种应用场景。
示例性的,接地件43和激励件42可以均位于缝隙22的范围内,在其它一些实施例中,接地件43和/或激励件42也可以位于缝隙22的边缘,例如靠近主体21的上侧面或下侧面,本申请对此不作限定。
请结合参阅图3、图6、图7A和图7B,图6为图3所示激励件42的结构示意图,图7A是图5B所示结构和图3所示辐射件41的组合结构沿图5B所示的A-A处剖开的截面示意图,图7B是图7A所示结构在另一角度的结构示意图。
在第一实施例中,激励件42采用直接馈电的方式,以下具体说明激励件42的结构。
示例性的,激励件42可以为T型结构。激励件42可以包括相互垂直的传输段421和转接段422,传输段421的延伸方向平行于第二方向Y,传输段421连接于辐射件41和转接段422之间,用于传输电信号。转接段422的延伸方向平行于第一方向X,转接段422连接于激励件42和主体21之间,用于与主体21进行阻抗匹配,提升激励件42的馈电性能。转接段422可以包括电容和/或电感,通过对电容和/或电感的电学参数以及数量等进行设计,能调节转接段422的阻抗,以实现与主体21阻抗匹配。转接段422可以包括其他电路元件。
示例性的,激励件42的两端可以通过金属弹片与主体21和辐射件41连接。
请结合参阅图3、图7C、图7A和图7B,图7C为图3所示接地件43的结构示意图。
示例性的,接地件43可以包括两个T型构件431,两个T型构件431均具有相互垂直的第一段和第二段,第一段的延伸方向平行于第二方向Y,第二段的延伸方向平行于第一方向X。两个T型构件的第一段分别与辐射件41和主体21连接。两个T型构件的第二段位于两个T型构件的第一段之间且与第一段连接。两个T型构件431的第二段之间电连接。
请结合参阅图4、图7A和图7B。示例性的,接地件43和激励件42在第三方向Z上存在间距。在本申请中,接地件43可以包括金属结构,金属结构能够在激励件42的辐射的电信号的作用下产生感应电场,感应电场又会返过来对激励件42上的电信号造成影响。接地件43和激励件42之间距离较远,能够减小接地件43对激励件42上的电信号的影响,从而保证激励件42馈电性能。
以下将结合附图对第一实施例中的天线4的电信号的收发性能进行说明。
请结合参阅图8A和图8B,图8A是图3所示壳体2在back面上的SAR分布示意图,图8B是图3所示天线4的S-参数图。图8A展示了天线4的电磁辐射强度,图8B则展示了天线4的电信号的收发性能。
在本申请中,通过FCC(美国联邦通讯委员会)认证的SAR(specific absorptionrate,比吸收率)测试方法,对壳体2在back面上的电磁能量进行测试,得到如图8A所示的SAR分布示意图。其中,SAR为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率,单位为W/kg。SAR的值越大,则从back面辐射出的电磁辐射越强,对人体的辐射损害也越大。
在图8A中,SAR的大小通过颜色的深浅来表示,颜色越深的区域SAR的值越大,颜色越浅的区域SAR的值越小。
如图8A所示,天线4附近区域的颜色较深,表示天线4附近区域的SAR值较大。而壳体2的主体21所在的区域的颜色较浅,且近乎于白色,说明主体21处所在区域的SAR值较小。因此,壳体2的辐射主要由天线4产生。
其中,FCC 0mmSAR法规要求,通过FCC认证的SAR测试方法测得的天线的SAR值需要小于1.6W/kg。如图8A所示,天线的发射功率为0.5W时,天线4在back面上的最大SAR值为33W/kg。当天线4的SAR值满足FCC 0mmSAR法规要求,也即天线4的SAR值为1.6W/kg时,天线4的发射功率为24mW。在本实施例中,天线4可以在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,获得较大的TRP(total radiated power,总辐射功率),提升用户使用体验。
可理解地,TRP通过对整个辐射球面的发射功率进行面积分并取平均得到,反映移动终端100整机的发射功率情况。
此外,天线4所在区域中,接地件43所在区域的颜色比天线4的其他区域的颜色浅,表示接地件43所在区域的SAR值小于天线4的其他区域的SAR值,表明接地件43能够对天线4在back面上的辐射产生一定的屏蔽作用,从而减小SAR值,使得天线4能够在满足FCC0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
在图8B中,横坐标表示馈入天线4的电信号的频率,纵坐标表示S11参数的数值,S11参数通过单位为dB的损耗值来表示。馈入天线4的电信号的频率不同,天线4的S11参数不同。通过向天线4中馈入不同频率的电信号,得到对应的S11参数,从而得到图8B所示的S11参数图。
其中,S11参数表征了SIW天线4的辐射效率,S11参数越小,表示SIW天线4的辐射效率越高。
如图8B所示,天线4在5.5GHz-6GHz的频率范围内具有谐振峰,天线4可以工作在5G频段,且辐射效率高,具有较高的信号收发性能。
第二实施例中,本申请还提供了一种天线4,请参阅图9和图10,图9是图2所示壳体2在第二实施例中的结构示意图,图10是图9所示结构的分解示意图。
第二实施例中,天线4可以包括辐射件41、激励件42和接地件43。辐射件41可以设置于壳体2的边框20。主体21可以设有缝隙22,缝隙22可以从主体21的内部延伸至主体21的侧边。激励件42的至少部分结构和接地件43的至少部分结构可以位于缝隙22。辐射件41和主体21连接,激励件42与主体21和辐射件41连接。
第二实施例中,壳体2的大部分结构与第一实施例中壳体2的结构相同,在此仅对区别结构进行说明。在第二实施例中,激励件42采用耦合馈电的方式,以下具体说明激励件42的结构。
示例性的,请结合参阅图11A和图11B,图11A是图9所示壳体2在第一平面XY上的投影示意图,图11B是图9所示壳体2的部分结构在第二平面XZ上的投影示意图。其中,图11A所示的投影示意图通过从壳体2的上侧向下侧投影得到;图11B的投影示意图通过从壳体2的顶侧向底侧投影得到。
在第二实施例中,激励件42与辐射件41之间存在距离,激励件42采用耦合馈电的方式将电信号传输至辐射件41,易通过设计激励件42与辐射件41的相对位置实现阻抗匹配。
示例性的,激励件42与辐射件41之间的间隙的数值可以小于2mm,例如1mm,0.1mm,0.05mm等,以保证激励件42与辐射件41之间具有一定的耦合,从而能够对辐射件41进行馈电。可以理解地,间隙越小,激励件42与辐射件41之间的耦合越强。
在第二实施例中,接地件43的结构和与其他部件的连接关系可以参考第一实施例,在此不再赘述。
请结合参阅图9、图12A、图12B及图12C,图12A为图9所示激励件42的结构示意图,图12B是图11B所示结构和图9所示辐射件41的组合结构沿图11B所示的B-B处剖开的部分截面示意图,图12C是图12B所示结构在另一角度的结构示意图。
在第二实施例中,激励件42可以呈倒“山”字型,例如,激励件42可以包括耦合段423和连接于耦合段423的传输段421。传输段421与辐射件41之间存在距离。传输段421连接于主体21,用于接收来自移动终端100其他装置的电信号,传输至耦合段423,由耦合段423通过耦合馈电的形式把电信号馈入辐射件41。其中,耦合段423的延伸方向可以平行于第一方向X,传输段421的延伸方向可以平行于第二方向Y,可理解地,延伸方向与第一方向X存在较小夹角,例如1°、3°等,也可以认为延伸方向平行于第一方向X;延伸方向与第二方向Y存在较小夹角,例如1°、3°等,也可以认为延伸方向平行于第二方向Y。
示例性的,传输段421可以连接于耦合段423的中部,以使得耦合段423能够产生均匀的耦合电磁场,均匀的耦合电磁场能够在辐射件41上激励出均匀分布的感应电流,从而提升天线4的电信号的收发性能。可理解地,耦合段423的中部可以包括耦合段423的几何中心以及几何中心的附近区域。在其他一些实施例中,传输段421可以连接于耦合段423的端部,本申请对此不作限定。
示例性的,激励件42还可以包括多个转接段422,例如:两个、三个等。多个转接段422连接于传输段421和主体21之间。多个转接段422平行设置且彼此连接。转接段422可以包括电容、电感等电路元件,用于与主体21进行阻抗匹配,提升激励件42的馈电性能。
示例性的,激励件42还可以包括与耦合段423连接的调节枝节424,通过设计调节枝节424的数量、形状、电长度、与耦合段423的相对位置,可以改变耦合段423的阻抗,使得耦合段423与辐射件阻抗匹配,提升激励件42的馈电性能。调节枝节424可以为多个,例如两个、三个等,以两个调节枝节424为例,两个调节枝节424可以连接于耦合段423的端部。
以下将结合附图对第二实施例中的天线4的电信号的收发性能进行说明。
请结合参阅图13A和图13B,图13A是图9所示壳体2在back面上的SAR分布示意图,图13B是图9所示天线4的S-参数图。图13A展示了天线4的电磁辐射强度,图13B则展示了天线4的电信号的收发性能。
如图13A所示,天线4附近区域的颜色较深,表示天线4附近区域的SAR值较大。而主体21所在的区域的颜色较浅,且近乎于白色,说明主体21处所在区域的SAR值较小。因此,壳体2的辐射主要由天线4产生。
其中,天线4在back面上的最大SAR值为32W/kg。当天线4的SAR值满足FCC 0mmSAR法规要求,也即天线4的SAR值为1.6W/kg时,天线4的发射功率需降至25mW。在本实施例中,天线4可以在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,获得较大的TRP,提升用户使用体验。
此外,天线4所在区域中,接地件43所在区域的颜色比天线4的其他区域的颜色浅,表示接地件43所在区域的SAR值小于天线4的其他区域的SAR值,表明接地件43能够对天线4在back面上的辐射产生一定的屏蔽作用,从而减小SAR值,使得天线4能够在满足FCC0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
如图13B所示,天线4具有两个谐振峰,分别位于2.4GHz-2.5GHz以及5.5GHz-6GHz的频率范围内,天线4可以工作在2.4G频段和/或5G频段,且辐射效率高,具有较高的信号收发性能。在第二实施例中,天线4通过耦合馈电的方式激励2.4G和5G双频。
第三实施例中,本申请又提供了一种天线4,请参阅图14和图15,图14是图2所示壳体2在第三实施例中的结构示意图,图15是图14所示结构的分解示意图。
第三实施例中,天线4可以包括辐射件41、激励件42和接地件43。辐射件41可以设置于壳体2的边框20。主体21可以设有缝隙22,缝隙22可以从主体21的中部延伸至主体21的侧边。激励件42的至少部分结构和接地件43的至少部分结构可以位于缝隙22。辐射件41和主体21连接,激励件42与主体21和辐射件41连接。
第三实施例中,壳体2的大部分结构与第一实施例中壳体2的结构相同,在此仅对区别结构进行说明。在第三实施例中,激励件42采用分支展开直接馈电的方式,以下具体说明激励件42的结构。
示例性的,请结合参阅图16A和图16B,图16A是图14所示壳体2在第一平面XY上的投影示意图,图16B是图14所示壳体2的部分结构在第二平面XZ上的投影示意图。其中,图16A所示的投影示意图通过从壳体2的上侧向下侧投影得到;图16B的投影示意图通过从壳体2的顶侧向底侧投影得到。
在第三实施例中,激励件42与辐射件41连接,激励件42采用直接馈电的方式将电信号传输至辐射件41。
在第三实施例中,接地件43的结构和与其他部件的连接关系可以参考第一实施例,在此不再赘述。
请结合参阅图14、图17A、图17B及图17C,图17A为图14所示激励件42的结构示意图,图17B是图16B所示结构和图14所示辐射件41的组合结构沿图16B所示的C-C处剖开的截面示意图,图17C是图17B所示结构在另一角度的结构示意图。
在第三实施例中,激励件42可以与辐射件41之间存在多个馈电点,例如两个、三个等。本申请以激励件42与辐射件41之间存在两个馈电点为例进行说明。
示例性的,激励件42可以包括转接段422和传输段421,其中,转接段422连接于主体21和传输段421之间,用于接收来自移动终端100其他装置的电信号,传输至传输段421,由传输段421通过直接馈电的形式把电信号馈入辐射件41。示例性的,转接段422可以连接于传输段421的中部。可理解地,耦合段423的中部可以包括传输段421的几何中心以及几何中心的附近区域。在其他一些实施例中,转接段422也可以连接于传输段421的端部,本申请对此不作限定。
示例性的,传输段421的延伸方向可以平行于辐射件41的延伸方向,传输段421的两端分别与辐射件41连接、且辐射件41的中部与传输段421间隔设置。传输段421的两端可以作为两个馈电端,分别向辐射件41馈电。在本实施例中,辐射件41的延伸方向可以平行于第一方向X。
示例性的,传输段421还可以包括两个连接段425,两个连接段425可以连接于传输段421的端部与辐射件41之间,本申请对此不作限定。
以下将结合附图对第三实施例中的天线4的电信号的收发性能进行说明。
请结合参阅图18A和图18B,图18A是图14所示壳体2在back面上的SAR分布示意图,图18B是图14所示天线4的S-参数图。图18A展示了天线4的电磁辐射强度,图18B则展示了天线4的电信号的收发性能。
如图18A所示,天线4附近区域的颜色较深,表示天线4附近区域的SAR值较大。而主体21所在的区域的颜色较浅,且近乎于白色,说明主体21处所在区域的SAR值较小。因此,壳体2的辐射主要由天线4产生。
其中,天线的发射功率为0.5W时,天线4在back面上的最大SAR值为25W/kg。当天线4的SAR值满足FCC 0mmSAR法规要求,也即天线4的SAR值为1.6W/kg时,天线4的发射功率为32mW。
在本实施例中,天线4可以在满足FCC 0mmSAR法规要求的前提下,获得较大的TRP,提升用户使用体验。
此外,天线4所在区域中,接地件43所在区域的颜色比天线4的其他区域的颜色浅,表示接地件43所在区域的SAR值小于天线4的其他区域的SAR值,表明接地件43能够对天线4在back面上的辐射产生一定的屏蔽作用,从而减小SAR值,使得天线4能够在满足FCC0mmSAR法规要求的前提下,具有较高的TRP,提升用户使用体验。
如图18B所示,天线4在5GHz-5.5GHz的频率范围内具有谐振峰,天线4可以工作在5G频段,且辐射效率高,具有较高的信号收发性能。
以上描述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内;在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (12)
1.一种移动终端,其特征在于,包括:
主体:
边框,围绕所述主体设置;
辐射件,固定安装于所述边框,所述辐射件与所述主体之间形成缝隙;
激励件,连接于所述辐射件与所述主体之间;以及
接地件,连接于所述辐射件与所述主体之间,所述接地件间隔地位于所述激励件的上侧;所述接地件在第一平面上的投影区域为第一投影,所述激励件在第一平面上的投影区域为第二投影,至少存在部分所述第一投影与所述第二投影重合;所述第一平面平行于所述移动终端的上表面。
2.如权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述第二投影落入所述第一投影的范围内。
3.如权利要求1或2所述的移动终端,其特征在于,所述激励件与所述辐射件的中心连接。
4.如权利要求1或2所述的移动终端,其特征在于,所述辐射件在第一方向上的尺寸为L,所述激励件位于与所述辐射件的中心相距1/10L的范围内;所述第一方向平行于所述第一平面。
5.如权利要求1所述的移动终端,其特征在于,所述激励件包括相互垂直的传输段和转接段,所述传输段连接于所述辐射件和所述转接段之间,用于传输电信号;所述转接段连接于所述激励件和所述主体之间,用于与所述主体进行阻抗匹配。
6.如权利要求5所述的移动终端,其特征在于,所述传输段的延伸方向平行于所述辐射件的延伸方向,所述传输段的两端分别与所述辐射件连接、所述辐射件的中部与所述传输段间隔设置。
7.如权利要求6所述的移动终端,其特征在于,所述传输段与所述辐射件之间存在距离。
8.如权利要求5至7中任一项所述的移动终端,其特征在于,所述转接段包括电容和/或电感。
9.一种天线,其特征在于,应用于移动终端,所述移动终端包括主体和围绕所述主体设置的边框;
所述天线包括:
辐射件,固定安装于所述边框,所述辐射件与所述主体之间形成缝隙;
激励件,连接于所述辐射件与所述主体之间;以及
接地件,连接于所述辐射件与所述主体之间,所述接地件间隔地位于所述激励件上侧;所述接地件在第一平面上的投影区域为第一投影,所述激励件在第一平面上的投影区域为第二投影,至少存在部分所述第一投影与所述第二投影重合;所述第一平面平行于所述移动终端的上表面。
10.如权利要求9所述的天线,其特征在于,所述天线工作在2.4G频段和/或5G频段。
11.如权利要求10所述的天线,其特征在于,所述辐射件在第一方向上的尺寸为50mm,所述第一方向平行于所述第一平面。
12.如权利要求11所述的天线,其特征在于,所述缝隙在第二方向上的尺寸为4mm,所述第二方向平行于所述第一平面且垂直于所述第一方向。
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