CN219759961U - 一种5g通讯移动设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种5G通讯移动设备，包括壳体、中框、主板、通信天线、优化天线；中框固定于壳体内；主板安装于中框；通信天线包括通信基板以及馈电端、接地端、支持4G通信的第一通信分枝和支持5G通信的第二通信分枝；通信基板设置于中框的一面，馈电端、接地端、第一通信分枝和第二通信分枝均设置于通信基板背离中框的一面；馈电端和接地端均与主板电连接；馈电端和接地端均与第一通信分枝连接；馈电端与第二通信分枝连接；优化天线设置于中框背离通信天线的一面；优化天线与5G通信相匹配，优化天线的电磁场与第二通信分枝的电磁场耦合。第一天线和第二天线分别设置于中框的两面，利用耦合作用提高5G通信的效率，提高壳体高度方向的空间利用率。

Description

一种5G通讯移动设备

技术领域

本实用新型属移动设备技术领域，具体涉及一种5G通讯移动设备。

背景技术

随着智能设备技术的发展，智能手机的屏幕尺寸越来越大，全面屏也受到关注。相比普通手机，在整机大小不改变的情况下，全面屏手机具备更窄的边框，显示区域增加。

天线是智能设备内用于接收和发送信号的设备，是无线通信最关键的零件。天线的方向性是指天线辐射的信号在特定方向上的强度。以手机为例，手机内的天线是全向天线，也就是说在天线横截面360°各方向的信号辐射强度相同，以实现最佳通信效果。要实现全向通信，手机内的天线周围需要足够开阔的空间，不能有屏蔽或干扰。因此，智能设备中的天线不仅应远离金属元件例如金属中框，而且还应隔离电池、振荡器、屏蔽罩、摄像头等不相干的零部件，给天线留出一段干净的空间(简称净空，clearance)，保证天线的全向通信效果。由于全面屏手机屏幕的边框变得很窄，天线通常安装在手机内的边框区域，导致天线与金属中框的距离更近，天线净空更少，导致天线效率降低。此外，目前智能设备基本要求5G通讯、wifi、蓝牙传输等功能，每个功能需要至少4根天线支持，天线的安装空间更加狭窄，占用空间大，传输速度慢，严重影响用户体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种5G通讯移动设备，第一天线和第二天线分别设置于中框的两面，利用耦合作用提高5G通信的效率，同时有利于提高壳体高度方向的空间利用率，适用于天线净空较小的5G通讯移动设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种5G通讯移动设备，包括壳体、中框、主板、通信天线、优化天线；所述中框固定于所述壳体内；所述中框水平固定于所述前壳和所述后壳之间；所述主板安装于所述中框；所述通信天线包括通信基板以及馈电端、接地端、用于支持4G通信的第一通信分枝和用于支持5G通信的第二通信分枝；所述通信基板设置于所述中框的一面，所述馈电端、接地端、第一通信分枝和第二通信分枝均设置于所述通信基板背离所述中框的一面；所述馈电端和所述接地端均与所述主板电连接；所述馈电端和所述接地端均与所述第一通信分枝连接；所述馈电端与所述第二通信分枝连接；所述优化天线设置于所述中框背离所述通信天线的一面；所述优化天线的工作频率与5G通信的频段相匹配，所述优化天线的电磁场与所述第二通信分枝的电磁场耦合。

本实用新型提供一种5G通讯移动设备，在中框的两面分别设置通信天线和优化天线，其中通信天线用于支持4G通信和5G通信，优化天线的电磁场与支持5G通信的第二通信分枝耦合，叠加产生正向反馈，有利于提高5G频段的天线传输效率；第二通信分枝和优化天线均用于支持5G通信，分别设置于中框的两面不仅可利用耦合作用提高5G通信的效率，并且有利于提高壳体高度方向的空间利用率，减小在中框同一面上的天线面积，适用于天线净空较小的5G通讯移动设备。

进一步，所述优化天线包括优化基板和优化天线本体；所述优化基板设置于所述中框背离所述通信天线的一面；所述优化天线设置于所述优化基板背离所述中框的一面，所述优化天线本体的电磁场与所述第二通信分枝的电磁场耦合；所述优化天线本体的长度为5G通信工作波长的1/4～1/2。此为一种具体实施方式，所述优化基板用于搭载优化天线本体，调节合适长度的优化天线以起到耦合作用，提高天线效率。

进一步，所述第一通信分枝的工作频率与4G通信的频段相匹配，其长度为4G通信的波长的四分之一；所述第二通信分枝的工作频率与5G通信的频段相匹配，其长度为5G通信波长的四分之一。此为一种具体实施方式，调节合适长度的第一通信分枝和第二通信分枝，以达到接收信号的最佳效果。

进一步，所述优化天线本体呈弯折结构。此为一种具体实施方式，设置弯折结构的优化天线，有利于使其小型化以节约空间。

进一步，所述优化天线本体包括沿顺时针方向或逆时针方向依序连接的若干传输段，相邻两个所述传输段相互垂直，且位于首端的传输段与位于末端的传输段之间存在间隙。此为一种具体实施方式，在保证天线效率及耦合作用的同时减小优化天线本体的尺寸，充分利用空间。

进一步，所述第一通信分枝的一端和所述第二通信分枝的一端均与所述馈电端连接，所述第一通信分枝的另一端沿远离所述第二通信分枝的方向延伸并呈弯折结构，所述第二通信分枝的另一端沿远离所述第一通信分枝的方向延伸并呈弯折结构。此为一种具体实施方式，在通信天线上通过设置第一通信分枝和第二通信分枝实现对4G通信频段和5G通信频段的接收，同时设置弯折结构以使通信天线小型化。

进一步，所述中框为金属件或塑胶件。此为一种具体实施方式，选用金属件作为中框，以起到增强结构强度和辅助散热的作用；或者，选用塑胶件作为中框，有利于减少对通信天线和优化天线的干扰。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1是实施例1的中框结构示意图。

图2是实施例1的通信天线的结构示意图。

图3是实施例1的优化天线的结构示意图。

图4是实施例1的5G通讯移动设备的S11参数图。

图5是实施例1的5G通讯移动设备的天线效率图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型实施例，而非对本实用新型实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型实施例相关的部分而非全部结构。

此外，在说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第三等仅用于区别相同技术特征的描述目的，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，也不一定描述次序或时间顺序。在合适的情况下术语是可以互换的。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。

类似地，在说明书和权利要求书中同样使用术语“固定”、“连接”，不应理解为限于直接的连接。因此，表达“装置A与装置B连接”不应该限于装置或系统中装置A直接连接到装置B，其意思是装置A与装置B之间具有路径，这可以是包括其他装置或工具的路径。

实施例1

本实施例1提供一种5G通讯移动设备，图1是中框的结构示意图，图2是通信天线的结构示意图，图3是优化天线的结构示意图，参照图1-3，5G通讯移动设备包括壳体、中框1、主板、通信天线2、优化天线3；

壳体由前壳和后壳层叠固定并围合形成；中框1水平固定于前壳和后壳之间；主板安装于中框1；

通信天线2包括通信基板21以及馈电端24、接地端25、用于支持4G通信的第一通信分枝22和用于支持5G通信的第二通信分枝23；通信基板21设置于中框1的一面，馈电端24、接地端25、第一通信分枝22和第二通信分枝23均设置于通信基板21背离中框1的一面；馈电端24和接地端25均与主板电连接；馈电端24和接地端25均与第一通信分枝22连接；馈电端24与第二通信分枝23连接；

优化天线3设置于中框1背离通信天线2的一面；优化天线3的工作频率与5G通信的频段相匹配，优化天线3的电磁场与第二通信分枝23的电磁场耦合。

本实施例1提供一种5G通讯移动设备，在中框1的两面分别设置通信天线2和优化天线3，其中通信天线2用于支持4G通信和5G通信，优化天线3的电磁场与支持5G通信的第二通信分枝23耦合，叠加产生正向反馈，有利于提高5G频段的天线传输效率；第二通信分枝23和优化天线3均用于支持5G通信，分别设置于中框1的两面不仅可利用耦合作用提高5G通信的效率，并且有利于提高壳体高度方向的空间利用率，减小在中框1同一面上的天线面积，适用于天线净空较小的5G通讯移动设备。

在本实用新型中，4G频段指应用于4G通信的工作频段，即2300MHz-2700MHz，5G频段指应用于5G通信的N77频段，即3300MHz-4200MHz。优化天线3的分枝与第二通信分枝23的电磁场耦合，优化天线3的位置与第二通信分枝23的位置可根据实际情况进行调整，以达到最佳天线效率，例如，优化天线3在壳体的高度方向上的投影与第二通信分枝23的投影部分或完全重叠。目前市售移动设备的中框1厚度可满足本实施例1中对中框厚度的要求，例如中框1厚度范围为0.5-2mm，将通信天线2和优化天线3设置于该中框1的两面，即可发生对5G频段的耦合优化。在一个具体的实施方式中，壳体由前壳和后壳相互固定并围合形成，中框固定于壳体内且位于前壳与后壳之间，通信天线2设置于中框朝向前壳的一面，优化天线3设置于中框朝向后壳的一面。

优选地，优化天线3包括优化基板31和优化天线本体32；优化基板31设置于中框1背离通信天线2的一面；优化天线3设置于优化基板31背离中框1的一面，优化天线本体32的电磁场与第二通信分枝23的电磁场耦合；优化天线本体32的长度为5G通信工作波长的1/4～1/2。此为一种具体实施方式，优化基板31用于搭载优化天线本体32，调节合适的长度的优化天线3以起到耦合作用，提高天线效率。具体地，通信基板21和优化基板31为FPC板，选用合适的通信基板21和优化基板31有利于节省空间、减轻重量及加工的高灵活性。优化天线本体32可通过LDS、PDS、喷涂、LAP等工艺设置于优化基板31上。

更优地，第一通信分枝22的工作频率与4G通信的频段相匹配，其长度为4G通信的波长的四分之一；第二通信分枝23的工作频率与5G通信的频段相匹配，其长度为5G通信波长的四分之一。此为一种具体实施方式，调节合适长度的第一通信分枝22和第二通信分枝23，以达到接收信号的最佳效果。

更优地，优化天线本体32呈弯折结构。此为一种具体实施方式，设置弯折结构的优化天线3，有利于使其小型化以节约空间。

更优地，如图3所示，优化天线本体32包括沿顺时针方向或逆时针方向依序连接的若干传输段，相邻两个所述传输段相互垂直，且位于首端的传输段与位于末端的传输段之间存在间隙。此为一种具体实施方式，在保证天线效率及耦合作用的同时减小优化天线本体32的尺寸，充分利用空间。具体地，所述传输段包括沿顺时针方向或逆时针方向依序的第一传输段321、第二传输段322、第三传输段323和第四传输段324，相邻两个所述传输段相互垂直，在该结构中，第一传输段321与第三传输段323平行，第二传输段322与第四传输段324平行，由于弯折结构会导致天线增益在一定程度上减小，因此该结构的尺寸不能过小，可根据实际情况中天线增益的需求与优化天线本体32的小型化的需求，调整第一传输段321与第三传输段323之间的距离以及第二传输段322与第四传输段324之间的距离。

在另一种实施方式中，优化天线本体32的结构可呈行波弯折天线结构、U型弯折结构、双弯折天线结构等弯折结构中的至少一种。

更优地，如图2所示，第一通信分枝22的一端和第二通信分枝23的一端均与馈电端24连接，第一通信分枝22的另一端沿远离第二通信分枝23的方向延伸并呈弯折结构，第二通信分枝23的另一端沿远离第一通信分枝22的方向延伸并呈弯折结构。此为一种具体实施方式，在通信天线2上通过设置第一通信分枝22和第二通信分枝23实现对4G通信频段和5G通信频段的接收，同时设置弯折结构以使通信天线2小型化。

更优地，中框1为金属件或塑胶件。此为一种具体实施方式，选用金属件作为中框1，以起到增强结构强度和辅助散热的作用；或者，选用塑胶件作为中框1，有利于减少对通信天线2和优化天线3的干扰。

图4是5G通讯移动设备的S11参数图，5G通讯移动设备在4G频段的回波损耗为-4～-12dB，在5G频段的回波损耗为-4～-6dB；图5是5G通讯移动设备的天线效率图，5G通讯移动设备在4G频段的的天线效率是-5.5dB，在5G频段的天线效率是-4.7dB。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (7)

1.一种5G通讯移动设备，其特征在于：

包括壳体、中框、主板、通信天线、优化天线；

所述中框固定于所述壳体内；所述主板安装于所述中框；所述通信天线包括通信基板以及馈电端、接地端、用于支持4G通信的第一通信分枝和用于支持5G通信的第二通信分枝；所述通信基板设置于所述中框的一面，所述馈电端、接地端、第一通信分枝和第二通信分枝均设置于所述通信基板背离所述中框的一面；所述馈电端和所述接地端均与所述主板电连接；所述馈电端和所述接地端均与所述第一通信分枝连接；所述馈电端与所述第二通信分枝连接；

所述优化天线设置于所述中框背离所述通信天线的一面；所述优化天线的工作频率与5G通信的频段相匹配，所述优化天线的电磁场与所述第二通信分枝的电磁场耦合。

2.根据权利要求1所述的5G通讯移动设备，其特征在于：

所述优化天线包括优化基板和优化天线本体；所述优化基板设置于所述中框背离所述通信天线的一面；所述优化天线设置于所述优化基板背离所述中框的一面，所述优化天线本体的电磁场与所述第二通信分枝的电磁场耦合；所述优化天线本体的长度为5G通信工作波长的1/4～1/2。

3.根据权利要求2所述的5G通讯移动设备，其特征在于：

所述第一通信分枝的工作频率与4G通信的频段相匹配，其长度为4G通信的波长的四分之一；所述第二通信分枝的工作频率与5G通信的频段相匹配，其长度为5G通信波长的四分之一。

4.根据权利要求2-3任一项所述的5G通讯移动设备，其特征在于：

所述优化天线本体呈弯折结构。

5.根据权利要求4所述的5G通讯移动设备，其特征在于：

所述优化天线本体包括沿顺时针方向或逆时针方向依序连接的若干传输段，相邻两个所述传输段相互垂直，且位于首端的传输段与位于末端的传输段之间存在间隙。

6.根据权利要求5所述的5G通讯移动设备，其特征在于：

所述第一通信分枝的一端和所述第二通信分枝的一端均与所述馈电端连接，所述第一通信分枝的另一端沿远离所述第二通信分枝的方向延伸并呈弯折结构，所述第二通信分枝的另一端沿远离所述第一通信分枝的方向延伸并呈弯折结构。

7.根据权利要求6所述的5G通讯移动设备，其特征在于：

所述中框为金属件或塑胶件。