專利名稱:一種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括金屬背蓋、封閉的金屬邊框、天線部件和PCB板，所述PCB板設(shè)置在金屬背蓋上，金屬背蓋的外周與金屬邊框底部端口的內(nèi)壁連接；金屬背蓋外周與金屬邊框的連接處開設(shè)有一連續(xù)的條狀開口，條狀開口通過非導電連接件將金屬背蓋、金屬邊框連接起來。進一步拓寬了頻段帶寬，使得本方案在金屬背蓋的環(huán)境下只需要極窄的空間便能夠滿足GSM、UTMS、LTE的通訊帶寬要求。
【專利說明】
一種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及手機天線領(lǐng)域，更具體地，涉及一種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]當今社會物質(zhì)越來越豐富，人們對于電子產(chǎn)品越來越挑剔。對于手機市場來說，那些屏占比大、機身薄、功能多的手機成為了人們爭相追捧的對象。但是這些特點將壓縮手機的設(shè)計空間，留給手機天線的設(shè)計空間越來越少。而為了迎合用戶，大多手機廠商都采用金屬材質(zhì)替代傳統(tǒng)的塑料材料作為手機終端的外殼。眾所周知的是，手機的金屬外殼能夠屏蔽電磁波，會極大地抑制手機內(nèi)置天線的信號收發(fā)，繼而影響手機的正常通訊。傳統(tǒng)的PIFA、IFA、Monopole、Loop等天線形式很難克服以上問題，因此不得不尋求新的天線設(shè)計方案。如專利:基于無斷點的金屬邊框的手機天線(201520069083.X)提出來的環(huán)形天線方案，對于凈空要求比較高，而且頻段覆蓋有限。而現(xiàn)有的具有金屬外殼的手機終端，如蘋果的Iphone系列、華為的Mates，都是需要在金屬背蓋開設(shè)多條平行的縫隙，通過使用切分出來的金屬背蓋的一部分作為天線輻射體。然而，這種在金屬背蓋上增加平行縫隙的設(shè)計方案會破壞金屬邊框的美觀和整體性。因此，有必要提供一種新的天線系統(tǒng)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型旨在提出一種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，該天線設(shè)計方案采用耦合饋電或直接饋電方式，通過充分利用金屬背蓋與金屬邊框之間的縫隙進行輻射，同時結(jié)合開關(guān)器件，使得在狹小的空間條件下，實現(xiàn)GSM、UMTS、LTE多頻段覆蓋。
[0004]為實現(xiàn)以上實用新型目的，采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，包括金屬背蓋、封閉的金屬邊框、天線部件和PCB板，所述PCB板設(shè)置在金屬背蓋上，金屬背蓋的外周與金屬邊框底部端口的內(nèi)壁連接;金屬背蓋外周與金屬邊框的連接處開設(shè)有一連續(xù)的條狀開口，條狀開口通過非導電連接件將金屬背蓋、金屬邊框連接起來;所述天線部件包括兩種結(jié)構(gòu)方案，分別為方案A和方案B，具體如下:
[0006]A.所述天線部件包括饋電點、饋電線和耦合片，其中饋電點設(shè)置于PCB板上，饋電點通過饋電線與耦合片電連接，耦合片設(shè)置于非導電連接件上，耦合片與金屬邊框之間留有間隙，耦合片將非導電連接件分為長度相對較長的第一縫隙段和長度相對較短的第二縫隙段；
[0007]B.所述天線部件包括饋電點、饋電線和連接部件，其中饋電點設(shè)置于PCB板上，饋電點通過饋電線與連接部件的一端連接，連接部件設(shè)置于非導電連接件上，連接部件的另一端與金屬邊框連接，連接部件將非導電連接件分為長度相對較長的第一縫隙段和長度相對較短的第二縫隙段。
[0008]上述方案中，天線部件采用方案A時，天線部件采用耦合饋電方式，其工作原理如下:
[0009]饋電點接收信號后，信號將通過饋電線傳輸至耦合片進行激勵，將信號通過第一縫隙段、第二縫隙段輻射出去。其中第一縫隙段主要用于形成低頻諧振，第二縫隙段主要用于形成高頻諧振。
[0010]天線部件采用方案B時，天線部件采用直接饋電方式，其工作原理如下:
[0011]饋電點接收信號后，信號將通過饋電線傳輸至連接部件進行激勵，將信號通過第一縫隙段、第二縫隙段輻射出去。其中第一縫隙段主要用于形成低頻諧振，第二縫隙段主要用于形成高頻諧振。
[0012]需要說明的是，饋電點的位置以及金屬邊框與金屬背蓋之間的開口的寬度和兩側(cè)開縫的位置可以根據(jù)手機尺寸和內(nèi)部環(huán)境的不同而改變以優(yōu)化天線的性能。
[0013]優(yōu)選地，所述連接部件為彈腳或頂針。
[0014]優(yōu)選地，所述金屬邊框包括依次閉合連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，其中第二邊框與金屬背蓋的部分連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第一開口，第三邊框與金屬背蓋的連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第二開口，第四邊框與金屬背蓋的部分連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第三開口，所述第一開口、第二開口、第三開口連通，所述第一開口、第二開口、第三開口通過非導電連接件將金屬邊框與金屬背蓋連接起來，耦合片或連接部件設(shè)置于第二開口對應(yīng)的非導電連接件的具體位置上。
[0015]優(yōu)選地，所述PCB板上設(shè)置有匹配電路，所述匹配電路包括第一開關(guān)器件和第一電容，第一開關(guān)器件通過第一電容與饋電點電連接;所述第一開關(guān)器件的輸出阻抗值可為感性或容性。通過選取所述第一開關(guān)器件不同的輸出阻抗值，實現(xiàn)頻率的調(diào)諧，達到拓寬帶寬的效果。
[0016]優(yōu)選地，所述第一縫隙段上設(shè)置有與金屬邊框、金屬背蓋連接的第二開關(guān)器件，所述第二開關(guān)器件可設(shè)置兩個或兩個以上的狀態(tài)，所述狀態(tài)包括空置狀態(tài)、短路狀態(tài)、輸出阻抗值為感性狀態(tài)及輸出阻抗值為容性狀態(tài)。在第一縫隙段上設(shè)置第二開關(guān)器件，通過對第二開關(guān)器件輸出狀態(tài)的切換來調(diào)節(jié)第一縫隙段的長度，從而調(diào)整諧振的頻偏，拓寬帶寬，達到滿足現(xiàn)有運營商要求的覆蓋指標。
[0017]優(yōu)選地，所述第二縫隙段上設(shè)置有分別與金屬邊框、金屬背蓋連接的第三開關(guān)器件，所述的第三開關(guān)器件可設(shè)置輸出不同的阻抗值，用于調(diào)節(jié)第二縫隙段的諧振形態(tài)，從而豐富高頻的諧振模式。
[0018]優(yōu)選地，所述饋電線的阻抗為50歐姆。
[0019]優(yōu)選地，所述非導電連接件為非金屬件。
[0020]優(yōu)選地，方案A中，耦合片與金屬邊框之間的間隙上，填充有非導電材料。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述非導電材料為ABS材料、PC材料或ABS+PC材料。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0023]本實用新型提供的天線結(jié)構(gòu)充分利用第一縫隙段、第二縫隙段進行輻射，產(chǎn)生所需的諧振頻率，并在第二縫隙段和匹配電路處增設(shè)開關(guān)器件，進一步拓寬了頻段帶寬，使得本方案在金屬背蓋的環(huán)境下只需要極窄的空間便能夠滿足GSM、UTMS、LTE的通訊帶寬要求。
【附圖說明】

[0024]圖1為天線結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0025]圖2為金屬邊框、金屬背蓋的連接示意圖。
[0026]圖3為天線部件的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0027]附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；
[0028]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的闡述。
[0029]實施例1
[0030]如圖1?3所示，基于金屬背蓋的高隔離度手機天線方案，包括金屬背蓋1、全閉合的金屬邊框2、PCB板3和天線部件4;所述PCB板3設(shè)置在金屬背蓋I上，金屬背蓋I的外周與金屬邊框2底部端口的內(nèi)壁連接;金屬背蓋I外周與金屬邊框2的連接處開設(shè)有一連續(xù)的條狀開口 5，條狀開口 5通過非導電連接件6將金屬背蓋1、金屬邊框2連接起來。
[0031]天線部件4包括兩種結(jié)構(gòu)方案，分別為方案A和方案B，具體如下:
[0032]A.所述天線部件4包括饋電點41、饋電線42和耦合片43，其中饋電點41設(shè)置于PCB板3上，饋電點41通過饋電線42與耦合片43電連接，耦合片43設(shè)置于非導電連接件6上，耦合片43與金屬邊框2之間留有間隙，耦合片43將非導電連接件6分為長度相對較長的第一縫隙段101和長度相對較短的第二縫隙段102;
[0033]B.所述天線部件4包括饋電點41、饋電線42和連接部件，其中饋電點41設(shè)置于PCB板3上，饋電點41通過饋電線42與連接部件的一端連接，連接部件設(shè)置于非導電連接件6上，連接部件的另一端與金屬邊框2連接，連接部件將非導電連接件6分為長度相對較長的第一縫隙段101和長度相對較短的第二縫隙段102。
[0034]上述方案中，饋電點41接收信號后，將信號通過饋電線42傳輸至耦合片43或連接部件，饋電點41、饋電線42、耦合片43或連接部件將通過耦合的方式或直接饋電的方式與金屬邊框2連接，將信號通過第一縫隙段101、第二縫隙段102輻射出去。其中第一縫隙段101主要用于形成低頻諧振，第二縫隙段102主要用于形成高頻諧振。需要說明的是，饋電點41的位置以及開口 5的寬度與長度可以根據(jù)手機尺寸和內(nèi)部環(huán)境的不同而改變以優(yōu)化天線的性會K。
[0035]本實施例中，所述金屬邊框2包括依次閉合連接的第一邊框21、第二邊框22、第三邊框23和第四邊框24，其中第二邊框22與金屬背蓋I的部分連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第一開口 51，第三邊框23與金屬背蓋I的連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第二開口 52，第四邊框24與金屬背蓋I的部分連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第三開口 53，所述第一開口 51、第二開口 52、第三開口 53連通，所述第一開口 51、第二開口 52、第三開口 53通過非導電連接件6將金屬邊框2與金屬背蓋I連接起來，耦合片43或連接部件設(shè)置于第二開口 52對應(yīng)的非導電連接件6的相應(yīng)位置上。
[0036]為了優(yōu)化該方案的天線性能，進一步實施設(shè)置:
[0037]在PCB板3上設(shè)置有匹配電路，包括第一開關(guān)器件和串聯(lián)的電容元件；電容元件與饋電點41連接，第一開關(guān)器件的輸出阻抗值可為感性或容性。通過選取所述第一開關(guān)器件的不同的輸出阻抗值，實現(xiàn)頻率的調(diào)諧，達到拓寬帶寬的效果。
[0038]在第一縫隙段101上設(shè)置有與金屬邊框2、金屬背蓋I電連接的第二開關(guān)器7件，第二開關(guān)器7件可設(shè)置兩個或兩個以上的狀態(tài)，所述狀態(tài)包括空置狀態(tài)、短路狀態(tài)、輸出阻抗值為感性狀態(tài)及輸出阻抗值為容性狀態(tài)。通過切換不同的輸出阻抗狀態(tài)，實現(xiàn)諧振的調(diào)整，拓寬帶寬，達到滿足現(xiàn)有運營商要求的覆蓋指標。
[0039]在第二縫隙段102上設(shè)置有與金屬邊框2、金屬背蓋I電連接的第三開關(guān)器件8，第三開關(guān)器件8設(shè)置有不同狀態(tài)輸出阻抗值，用于調(diào)節(jié)第二縫隙段102的諧振形態(tài)，從而豐富高頻的諧振模式。
[0040]本實用新型的天線系統(tǒng)，打破常規(guī)的天線設(shè)計形式，充分利用金屬背蓋與金屬邊框之間的縫隙進行輻射，結(jié)合開關(guān)器件或調(diào)諧器件，在狹小的空間環(huán)境下，實現(xiàn)了多天線的設(shè)計，并達到運營商的相關(guān)技術(shù)指標。
[0041]顯然，本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括金屬背蓋、封閉的金屬邊框、天線部件和PCB板，所述PCB板設(shè)置在金屬背蓋上，金屬背蓋的外周與金屬邊框底部端口的內(nèi)壁連接;金屬背蓋外周與金屬邊框的連接處開設(shè)有一連續(xù)的條狀開口，條狀開口通過非導電連接件將金屬背蓋、金屬邊框連接起來;所述天線部件包括兩種結(jié)構(gòu)方案，分別為方案A和方案B，具體如下: A.所述天線部件包括饋電點、饋電線和耦合片，其中饋電點設(shè)置于PCB板上，饋電點通過饋電線與耦合片電連接，耦合片設(shè)置于非導電連接件上，耦合片與金屬邊框之間留有間隙，耦合片將非導電連接件分為長度相對較長的第一縫隙段和長度相對較短的第二縫隙段； B.所述天線部件包括饋電點、饋電線和連接部件，其中饋電點設(shè)置于PCB板上，饋電點通過饋電線與連接部件的一端連接，連接部件設(shè)置于非導電連接件上，連接部件的另一端與金屬邊框連接，連接部件將非導電連接件分為長度相對較長的第一縫隙段和長度相對較短的第二縫隙段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述連接部件為彈腳或頂針。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述金屬邊框包括依次閉合連接的第一邊框、第二邊框、第三邊框和第四邊框，其中第二邊框與金屬背蓋的部分連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第一開口，第三邊框與金屬背蓋的連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第二開口，第四邊框與金屬背蓋的部分連接處開設(shè)有連續(xù)且呈條狀的第三開口，所述第一開口、第二開口、第三開口連通，所述第一開口、第二開口、第三開口通過非導電連接件將金屬邊框與金屬背蓋連接起來，耦合片或連接部件設(shè)置于第二開口對應(yīng)的非導電連接件的具體位置上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述PCB板上設(shè)置有匹配電路，所述匹配電路包括第一開關(guān)器件和第一電容，第一開關(guān)器件通過第一電容與饋電點電連接;所述第一開關(guān)器件的輸出阻抗值可為感性或容性。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第一縫隙段上設(shè)置有與金屬邊框、金屬背蓋連接的第二開關(guān)器件，所述第二開關(guān)器件可設(shè)置兩個或兩個以上的狀態(tài)，所述狀態(tài)包括空置狀態(tài)、短路狀態(tài)、輸出阻抗值為感性狀態(tài)及輸出阻抗值為容性狀態(tài)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述第二縫隙段上設(shè)置有分別與金屬邊框、金屬背蓋連接的第三開關(guān)器件，所述的第三開關(guān)器件可設(shè)置輸出不同的阻抗值。7.根據(jù)權(quán)利要求1?6任一項所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述饋電線的阻抗為50歐姆。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述非導電連接件為非金屬件。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的金屬背蓋手機的天線結(jié)構(gòu)，其特征在于:方案A中，耦合片與金屬邊框之間的間隙上，填充有非導電材料。
【文檔編號】H01Q5/50GK205723962SQ201620328912
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月19日
【發(fā)明人】李琴芳, 李 根, 俞斌, 周支業(yè)
【申請人】惠州碩貝德無線科技股份有限公司