一种天线的制作方法

文档序号:14720317发布日期:2018-06-17 12:58阅读:97来源:国知局

本发明涉及天线技术,尤其涉及一种基于金属壳的天线。



背景技术:

随着第四代(4G,4thGeneration)通讯技术的飞速发展,目前的移动终端也越来越多地支持4G网络,这就需要天线具有较宽的带宽来满足用户的需求。另一方面,随着4G终端的进一步普及,手机同质化也越来越严重,人们对手机要求也越来越高,诸如:机身质感,用户上网体验等。为此,不少手机厂商推出了金属机型,其中全金属一体化手机因其美观、时尚备受消费者喜爱。全金属手机在提升手机质感、档次的同时,也因金属具有天然的信号屏蔽特性,降低了天线的性能,为了不影响用户的体验,同时满足4G标准,这也就给天线设计带来了巨大的挑战。

为了不影响天线的性能,通过金属后壳开槽能够实现天线性能。参照图1,金属后壳的底部作为天线辐射体和外观的一部份,天线的馈电点和接地点分别位于金属壳的两边,现有的天线结构没有使用可调器件,天线的带宽得不到拓展,且天线的性能也较差。



技术实现要素:

为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种天线。

本发明实施例提供的天线包括:金属壳体,所述金属壳体上设置有缝隙,所述缝隙将所述金属壳体隔开为两部分,所述金属壳体的第一部分作为天线辐射体,所述金属壳体的第二部分作为地;

所述天线辐射体上设置有馈电点、接地点、电容连接点;其中,所述馈电点连接所述天线辐射体与馈电信号;所述接地点连接所述天线辐射体与地;所述电容连接点连接所述天线辐射体与可调电容。

本发明实施例中,所述馈电点通过馈电弹片与所述天线辐射体相连接;所述接地点通过接地弹片与所述天线辐射体相连接;所述电容连接点通过电容弹片与所述天线辐射体相连接。

本发明实施例中,所述可调电容的第一端通过电容弹片与所述天线辐射体相连接,所述可调电容的第二端通过PCB连接至地。

本发明实施例中,所述天线还包括:印制电路板(PCB,PrintedCircuitBoard);

所述可调电容通过所述PCB上的导电线路与所述金属壳体的第二部分相连接。

本发明实施例中,所述馈电弹片、所述接地弹片以及所述电容弹片,与所述天线辐射体之间均设置有垫片。

本发明实施例中,所述接地弹片位于所述馈电弹片和所述电容弹片之间,且所述接地弹片与通用串行总线(USB,UniversalSerialBus)接口焊接。

本发明实施例中,所述金属壳体的第一部分包括:第一辐射区域、第二辐射区域;

其中,所述第一辐射区域为:所述馈电弹片与所述接地弹片之间的部分金属壳体以及所述馈电弹片到第一边缘金属壳体的部分金属壳体;

所述第二辐射区域为:所述馈电弹片与所述电容弹片之间的部分金属壳体以及所述电容弹片到第二边缘金属壳体的部分金属壳体。

本发明实施例中,所述第一辐射区域的辐射频率为第一频段;所述第二辐射区域的辐射频率为第二频段;所述第一频段高于所述第二频段。

本发明实施例中,所述第一辐射区域形成两个谐振回路,包括:第一谐振回路、第二谐振回路;其中,

所述馈电弹片与所述接地弹片之间的形成所述第一谐振回路;所述馈电弹片到所述第一边缘金属壳体,以及所述缝隙与所述金属壳体的第二部分形成所述第二谐振回路。

本发明实施例中,通过所述可调电容的调整,控制所述第二辐射区域产生的谐振频率在所述第一频段内改变;通过所述可调电容的调整,使所述金属壳体的第二部分感应到电压,而使所述金属壳体的第二部分产生辐射。

本发明实施例的技术方案中,天线包括:金属壳体,所述金属壳体上设置有缝隙,所述缝隙将所述金属壳体隔开为两部分,所述金属壳体的第一部分作为天线辐射体,所述金属壳体的第二部分作为地;所述天线辐射体上设置有馈电点、接地点、电容连接点;其中,所述馈电点连接所述天线辐射体与馈电信号;所述接地点连接所述天线辐射体与地;所述电容连接点连接所述天线辐射体与可调电容。这样,通过可调电容拓展了天线带宽,提高了天线效率,实现成本低,且性能稳定性较高。

附图说明

图1为基于金属壳的天线的示意图;

图2为本发明实施例的天线的整体模型示意图一;

图3为本发明实施例的天线的整体模型示意图二;

图4为本发明实施例的天线的辐射区域的示意图;

图5为本发明实施例的可调电容在不同电容值下天线的S11值;

图6为本发明实施例的天线测试效率图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本发明实施例。

本发明实施例提出了一种基于金属后壳的可调天线,本发明实施例的技术方案将基于金属后壳的天线辐射体和可调电容结合,采用简易的调谐形式拓宽了频带宽度。同时,本发明实施例的技术方案仅利用金属后壳,没有额外的天线支节及调谐开关,节省了成本,设计简单易行,可以很好地应用于基于金属后壳的手机天线设计中。

本发明实施例提供的天线包括:金属壳体,所述金属壳体上设置有缝隙,所述缝隙将所述金属壳体隔开为两部分,所述金属壳体的第一部分作为天线辐射体,所述金属壳体的第二部分作为地;

所述天线辐射体上设置有馈电点、接地点、电容连接点;其中,所述馈电点连接所述天线辐射体与馈电信号;所述接地点连接所述天线辐射体与地;所述电容连接点连接所述天线辐射体与可调电容。

本发明实施例中,所述馈电点通过馈电弹片与所述天线辐射体相连接;所述接地点通过接地弹片与所述天线辐射体相连接;所述电容连接点通过电容弹片与所述天线辐射体相连接。

本发明实施例中,所述可调电容的第一端通过电容弹片与所述天线辐射体相连接,所述可调电容的第二端通过PCB连接至地。

本发明实施例中,所述天线还包括:PCB;

所述可调电容通过所述PCB上的导电线路与所述金属壳体的第二部分相连接。

本发明实施例中,所述馈电弹片、所述接地弹片以及所述电容弹片,与所述天线辐射体之间均设置有垫片。

本发明实施例中,所述接地弹片位于所述馈电弹片和所述电容弹片之间,且所述接地弹片与USB接口焊接。

本发明实施例中,所述金属壳体的第一部分包括:第一辐射区域、第二辐射区域;

其中,所述第一辐射区域为:所述馈电弹片与所述接地弹片之间的部分金属壳体以及所述馈电弹片到第一边缘金属壳体的部分金属壳体;

所述第二辐射区域为:所述馈电弹片与所述电容弹片之间的部分金属壳体以及所述电容弹片到第二边缘金属壳体的部分金属壳体。

本发明实施例中,所述第一辐射区域的辐射频率为第一频段;所述第二辐射区域的辐射频率为第二频段;所述第一频段高于所述第二频段。

本发明实施例中,所述第一辐射区域形成两个谐振回路,包括:第一谐振回路、第二谐振回路;其中,

所述馈电弹片与所述接地弹片之间的形成所述第一谐振回路;所述馈电弹片到所述第一边缘金属壳体,以及所述缝隙与所述金属壳体的第二部分形成所述第二谐振回路。

本发明实施例中,通过所述可调电容的调整,控制所述第二辐射区域产生的谐振频率在所述第一频段内改变;通过所述可调电容的调整,使所述金属壳体的第二部分感应到电压,而使所述金属壳体的第二部分产生辐射。

下面结合具体实施例对本发明的天线再做进一步详细描述。

图2为本发明实施例的天线的整体模型示意图。本示例中的天线应用在手机中,当然,本领域技术人员应当理解,本发明实施例的天线还可以应用在其他类型的终端中,例如平板电脑等。

图2中,天线包括:金属壳体,所述金属壳体上设置有缝隙30,所述缝隙30将所述金属壳体隔开为两部分,所述金属壳体的第一部分20作为天线辐射体20,所述金属壳体的第二部分10作为地。

本发明实施例中,天线辐射体20是金属壳体的一部分,天线辐射体20的形状基于金属壳体而确定,具体实现时,天线辐射体20的形状可以是根据电子产品的设计需求为各种各样的形状,在一实施方式中,所述天线辐射体20具有三维(3D)弧面的外观,壳体厚约1毫米。

本发明实施例中,金属壳体的第一部分20是指金属壳体的底部,金属壳体的第二部分10是指金属壳体的中部以上。在一实施方式中,金属壳体还可以设置两条缝隙,这样,金属壳体被隔开为三个部分,金属壳体的底部依然作为天线辐射体20,金属壳体的中部作为地。

本发明实施例中,天线辐射体20上设置有馈电点、接地点、电容连接点;其中,所述馈电点连接所述天线辐射体20与馈电信号;所述接地点连接所述天线辐射体20与地;所述电容连接点连接所述天线辐射体20与可调电容。

可见,本发明实施例中的天线辐射体20通过电容连接点与可调电容连接,可调电容的改变能够实现对天线带宽的调节,从而增加了天线带宽。

本发明实施例中,所述馈电点通过馈电弹片21与所述天线辐射体20相连接;所述接地点通过接地弹片22与所述天线辐射体20相连接;所述电容连接点通过电容弹片23与所述天线辐射体20相连接。

参照图3,本发明实施例中,可调电容24的第一端通过电容弹片23与所述天线辐射体20相连接,所述可调电容24的第二端通过PCB41连接至地。

具体地,所述天线还包括:PCB41;

所述可调电容24通过所述PCB41上的导电线路与所述金属壳体的第二部分10相连接。

这里,导电线路可以是铜线。

参照图3,本发明实施例中,所述馈电弹片21、所述接地弹片22以及所述电容弹片23,与所述天线辐射体20之间均设置有垫片25。

这样,通过各个垫片25增加各弹片与天线辐射体之间的牢固性。

本发明实施例中,所述接地弹片22位于所述馈电弹片21和所述电容弹片23之间,且所述接地弹片22与USB接口焊接。

这里,USB接口的连接至地。

图4为本发明实施例的天线的辐射区域的示意图。本示例中的天线应用在手机中,当然,本领域技术人员应当理解,本发明实施例的天线还可以应用在其他类型的终端中,例如平板电脑等。

图4中,金属壳体的第一部分20包括:第一辐射区域、第二辐射区域;

其中,所述第一辐射区域为:所述馈电弹片21与所述接地弹片22之间的部分金属壳体以及所述馈电弹片21到第一边缘金属壳体的部分金属壳体。

所述第二辐射区域为:所述馈电弹片21与所述电容弹片23之间的部分金属壳体以及所述电容弹片23到第二边缘金属壳体的部分金属壳体。

本发明实施例中,第一辐射区域对应图3中的A区域部分,第二辐射区域对应图3中的B区域部分。

所述第一辐射区域的辐射频率为第一频段;所述第二辐射区域的辐射频率为第二频段;所述第一频段高于所述第二频段。

本发明实施例中,第一频段是指高频频段,A所示的区域为高频辐射区。A区域包含馈电弹片与接地弹片之间的金属壳部分和馈电弹片到最近边缘金属壳。

本发明实施例中,第二频段是指低频频段,B所示的区域为低频辐射区。B区域包含馈电弹片与电容弹片之间的金属壳部分和电容弹片到最近边缘金属壳。

本发明实施例中,所述第一辐射区域形成两个谐振回路,包括:第一谐振回路、第二谐振回路;其中,

所述馈电弹片与所述接地弹片之间的形成所述第一谐振回路;所述馈电弹片到所述第一边缘金属壳体,以及所述缝隙与所述金属壳体的第二部分形成所述第二谐振回路。

参照图4,第一谐振回路对应:高频的两个谐振分别由馈电弹片与接地弹片之间的长度决定的环天线模式;第二谐振回路对应:馈电弹片到最近边缘金属壳通过缝与金属壳地的耦合环天线模式。

本发明实施例中,对于低频辐射区(即B区域),通过所述可调电容的调整,控制所述第二辐射区域产生的谐振频率在所述第一频段内改变;通过所述可调电容的调整,使所述金属壳体的第二部分感应到电压,而使所述金属壳体的第二部分产生辐射。

具体地,低频谐振的长度通过可调电容的调节,连接可调电容的电容弹片位于天线辐射体靠缝的一侧,即通过可调电容上电压的变化可以通过缝耦合影响金属壳体的第二部分(即金属壳地)的感应电压,通过金属壳体的第二部分的部分辐射,提高辐射效率。同时,可调电容的电容弹片靠近低频辐射区的边缘,为电压最高的区域,可调电容的电容值的改变会直接影响此区域的电压分布,从而影响谐振频率,实现带宽增加的目的。

图5为本发明实施例的可调电容在不同电容值下天线的S11值,从图中可见天线完全覆盖移动通信频段。这里,S11值表示回波损耗特性,一般通过网络分析仪来看其损耗的dB值和阻抗特性。S11值表示天线的发射效率的好坏,S11值值越大,表示天线本身反射回来的能量越大,这样天线的效率就越差。

图6为本发明实施例的天线测试效率图,曲线50为现有技术的实测效率,曲线51-53分别为可调电容取值2.7pF,1.5pF,1pF三种状态下的实测效率。从图中可见本发明实施例的天线在高低频工作下效率均优于现有技术。

本发明实施例的技术方案,增加了天线的带宽,实现成本低,且性能稳定性较高。

本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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