本发明涉及天线技术领域,尤其是涉及一种金属后盖及移动终端。
背景技术:
随着智能手机等移动终端的应用越来越广泛,目前移动终端中对天线的要求也越来越严格,移动终端的天线不仅要保证良好的收发信号的功能,同时也要体现移动终端整体结构简约美观的特点。如何提高移动终端整体美观特性且满足移动终端对多种信号良好的收发能力是各大移动终端厂商努力突破的问题。
现有技术中,为保证移动终端对信号的正常收发,移动终端的金属后盖一般采用三段式结构将金属后盖的外壳表面分隔为三块,并且分隔三块金属区域的绝缘带为直线型结构,千篇一律的外形设计使消费者感到审美疲劳,无法吸引消费者购买,若采用其他外形设计金属后盖又无法在狭小的手机内部空间同时满足WBG天线(WIFI、蓝牙及GPS)和上主天线的通信需求。
技术实现要素:
本发明要解决的技术问题是提供一种金属后盖及移动终端,用以解决现有技术中三段式金属后盖结构使消费者感到审美疲劳,若采用其他外形设计金属后盖又无法在狭小的手机内部空间同时满足WBG天线和上主天线的通信需求的问题。
为解决上述技术问题,一方面,本发明提供一种金属后盖,所述金属后盖包括外壳表面和连接于所述外壳表面边缘的金属外框,所述金属外框包括辐射带,所述辐射带与所述外壳表面通过绝缘带连接,所述辐射带的两端分别设有第一馈点与第二馈点,所述金属后盖还包括导电体,所述导电体位于所述第一馈点与所述第二馈点之间并电连接所述辐射带与所述外壳表面。
进一步,所述辐射带设有第一频率匹配元件,所述第一频率匹配元件位于所述第一馈点与所述导电体之间,用于使所述辐射带具有收发WIFI、蓝牙信号 及接收GPS信号的谐振频率。
进一步,所述辐射带还设有频率调节电路,所述频率调节电路位于所述第二馈点与所述导电体之间,所述频率调节电路包括单刀多掷开关和多个阻值不同的第二频率匹配元件,所述单刀多掷开关的每一个静触点均连接一个所述第二频率匹配元件,并且通过改变所述单刀多掷开关的连通状态使所述辐射带具有不同谐振频率。
进一步,所述第一频率匹配元件与所述第二频率匹配元件为电容或电感。
进一步,所述第二馈点与所述导电体之间设有可变电容。
进一步,所述辐射带为字母C形状。
进一步,所述绝缘带为弧形条状结构。
进一步,所述金属外框还包括金属侧壁,所述金属侧壁与所述外壳表面一体成型。
进一步,所述绝缘带为陶瓷、玻璃或橡胶材料。
另一方面,本发明还提供一种移动终端,所述移动终端包括以上任一项所述的金属后盖。
本发明的有益效果如下:利用金属后盖辐射带作为WBG天线和上主天线的共同辐射本体,外壳表面作为参照地,能够在金属走线较短和手机内部空间狭小的条件下同时满足WBG天线和上主天线的通信需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例,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明显变形方式。
图1为本发明实施例提供的金属后盖结构示意图。
图2为本发明实施例提供的金属后盖的辐射带的外侧结构示意图。
图3为本发明实施例提供的金属后盖的辐射带的内侧结构示意图。
图4为一种实施方式中天线装置的电路原理示意图。
图5为对WBG天线馈点进行馈电时天线系统对应的典型S11参数示意图。
图6为另一种实施方式中天线装置的电路原理示意图。
图7为对上主天线馈点进行馈电时且单刀多掷开关处于状态一时天线系统对应的典型S11参数示意图。
图8为对上主天线馈点进行馈电时且单刀多掷开关处于状态二时天线系统对应的典型S11参数示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明涉及一种金属后盖,应用在移动终端内部,所述移动终端可以为智能手机或平板电脑等。移动终端包括显示屏和金属后盖。金属后盖通常作为移动终端的后盖,其内部容纳电池及主板。移动终端的显示屏的顶部和/或底部通常设有非显示区域,在非显示区域的内部会设置电子元件,例如摄像头模组、听筒、蓝牙模块、指纹识别模块等等。移动终端的主板也设置在非显示区域。随着智能移动终端的迅猛发展,金属后盖作为手机等移动终端的重要部件,如今已不再仅仅是一个移动终端设备用于防水溅、防止灰层积累及美观设备外形的外壳而已了,现代的金属后盖同时还作为天线辐射体等功能器件提供强化手机等移动终端的性能,简化设备结构的功能。
图1为本发明实施例提供的金属后盖结构示意图,如图所示,金属后盖包括外壳表面10及连接于外壳表面10边缘的金属外框,金属外框包括辐射带12、辐射带12与金属侧壁16,金属侧壁16与外壳表面10一体成型形成中间部分18。具体的,金属后盖被划分为辐射带12和中间部分18,其中辐射带12仅为属于金属外框部分并位于金属侧壁16两端,而中间部分18包括了完整的外壳表面10与金属外框部分的金属侧壁16。完整的外壳表面10结构使金属后盖外形具有美观性和亲和力,给消费者产生视觉冲击。优选的,外壳表面10与金属侧壁16一体成型,一方面减少了金属后盖的制造步骤,避免拼接、焊接等工艺成品率低的缺点,另一方面连续、完整的外形更能够吸引消费者。
具体的,辐射带12和中间部分18均为金属材料制成,众所周知,金属为信号屏蔽材料,辐射带12与中间部分18通过绝缘带20连接,绝缘带20将辐 射带12与中间部分18隔开,使辐射带12作为条状的、独立的金属带能够实现辐射体接收或辐射信号的功能。优选的,绝缘带20选用橡胶或玻璃等绝缘材料制成。移动终端的内部设置电路板,电路板上设置电子元件及信号收发模块100,信号收发模块100通过馈点连接辐射带12,并满足收发不同频率信号的要求。
进一步的,结合图2,辐射带12为字母C形状,同时绝缘带20为弧形条状结构连接于辐射带12与中间部分18之间、与中间部分18之间。一种实施方式中,绝缘带20的宽度为0.8mm到3mm之间,其中2mm为最优的宽度。字母C形状的辐射带12与外观美观,简约大方,给消费者强烈的视觉冲击效果,使手机等移动终端的其他部件的外观设计提供了更多的发挥空间。
本实施例中,辐射带12作为天线装置的辐射体具有收发信号的功能。请一并参阅图3与图4,辐射带12的两端分别设有第一馈点122与第二馈点142,具体的,第一馈点122位于辐射带12的左端,并距离辐射带12的左端边缘1mm至25mm,第二馈点142位于辐射带12的右端,并距离辐射带12的右端边缘1mm至40mm。第一馈点122作为WBG天线的馈电点电连接移动终端的系统主板的信号收发模块100,使辐射带12作为WBG天线的辐射体收发WIFI、蓝牙信号及接受GPS信号;第二馈点142作为上主天线的馈电点电连接移动终端的系统主板的信号收发模块100,使辐射带12作为上主天线的辐射体收发射频信号。辐射带12同时作为WBG天线与上主天线的辐射体工作,满足移动终端对WBG天线和上主天线的通信需求,且结构简单,制作方便。
本实施例中,金属后盖还包括导电体110,导电体110位于第一馈点122与第二馈点142之间,并且与第一馈点122相隔3mm至25mm的距离。导电体110跨过连接辐射带12与中间部分18的绝缘带20,并且同时接触辐射带12与中间部分18,使辐射带12与中间部分18电连接。中间部分18作为移动终端天线装置的参照地连接天线辐射体,使参照地、天线辐射体、信号收发模块100形成完整的回路,天线装置正常工作。
进一步的,辐射带12设有第一频率匹配元件1240,并且第一频率匹配元件1240位于导电体110与第一馈点122之间,具体的,第一频率匹配元件1240为电容或电感。结合图5,图5为对WBG天线馈点进行馈电时天线系统对应的典型S11参数示意图,S11系数的大小反应了回波损耗的大小,当S11系数曲线出现波谷时,说明波谷处的回波损耗小,天线系统可以收发波谷所在频率区间的 信号,即天线装置具有该频率的谐振状态。如图5所示,当信号收发模块100向第一馈点122馈电时,第一频率匹配元件1240使天线装置具有两个谐振状态,其中低频谐振状态对应GPS信号通信频率,可以满足GPS信号的通信频率要求,高频谐振状态对应WIFI信号和蓝牙信号通信频率,可以满足WIFI信号和蓝牙信号的通信要求。第一频率匹配元件1240使天线装置具有收发WIFI信号、蓝牙信号及GPS信号的谐振频率。
进一步的,辐射带12还设有频率调节电路144,并且频率调节电路144位于导电体110与第二馈点142之间,一种实施方式中,频率调节电路144包括单刀多掷开关和多个阻值不同的第二频率匹配元件1440,其中,第二频率匹配元件1440为电容或电感。其他实施例中,如图6所示,频率调节电路144也可以为可变电容1340或可变电感元件。结合图4,单刀多掷开关的每一个静触点均连接一个第二频率匹配元件1440,一种实施方式中,单刀多掷开关为单刀四掷开关1442,单刀四掷开关1442的动触点电连接导电体110,四个静触点各连接一个第二频率匹配元件1440,并且每个第二频率匹配元件1440的阻值均不相同。结合图7与图8,当信号收发模块100向第二馈点142馈电时,单刀四掷开关1442的动触点分别单独连通两个不同的静触点时,S11系数曲线的波谷出现在不同的频率区间,即两种状态下天线系统可以收发不同频率的信号,天线系统的谐振频率不同,可以满足不同频段的通信需求。通过多个谐振状态的组合,上主天线可以满足700MHz-960MHz,以及1700MHz-2700MHz的通信需求。频率调节电路144通过改变单刀多掷开关的连通状态使辐射带12具有不同谐振频率。
利用金属后盖辐射带12作为WBG天线和上主天线的共同辐射本体,能够在金属走线较短和手机内部空间狭小的条件下同时满足WBG天线和上主天线的通信需求。
本实施例中,中间部分18设有第一开口32,用于穿过移动终端背面的摄像头;中间部分18还设有第二开口34,用于穿过移动终端背面的指纹识别按键。进一步的,第一开口32和第二开口34的内圈均安装有绝缘圈,绝缘圈用于防止本身即由金属制作的穿过第一开口32的摄像头或穿过第二开口34的指纹识别按键与金属后盖接触,影响金属后盖作为天线辐射体收发信号的能力。当然,在其他实施例中,摄像头和指纹识别按键也可以设置在移动终端的其他部位上, 不能以此来限定本发明之权利范围。
金属后盖的金属外框分隔为辐射带12和金属侧壁16,其中金属侧壁16与外壳表面10形成中间部分18,外壳表面10结构完整,金属后盖外形具有美观性和亲和力,给消费者产生视觉冲击;利用金属后盖辐射带12作为WBG天线和上主天线的共同辐射本体,能够在金属走线较短和手机内部空间狭小的条件下同时满足WBG天线和上主天线的通信需求。
本发明还提供了一种移动终端,包括如上所述金属后盖。移动终端包括有主板,金属后盖可以设置于主板上。移动终端指可以在移动中使用的计算机设备,包括但不限于手机、笔记本、平板电脑、POS机、车载电脑、相机等。
金属后盖的金属外框分隔为辐射带12和金属侧壁16,其中金属侧壁16与外壳表面10形成中间部分18,外壳表面10结构完整,金属后盖外形具有美观性和亲和力,给消费者产生视觉冲击;利用金属后盖辐射带12作为WBG天线和上主天线的共同辐射本体,能够在金属走线较短和手机内部空间狭小的条件下同时满足WBG天线和上主天线的通信需求。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。