一種超寬帶的新型lte金屬框天線的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，包括PCB板、天線部分以及與天線部分相連的電氣部分。天線部分包括寄生部分、金屬輻射邊框、饋電部分、接地部分、回路輻射部分和接地點(diǎn)電氣連接部分；電氣部分內(nèi)主要包括具有通斷射頻信號(hào)的電氣連接件和電抗器件，電氣連接件內(nèi)部存在射頻接地端用于與PCB板相連接地，且電氣連接件與一移動(dòng)終端信號(hào)相連從而控制電氣連接件的通斷。本實(shí)用新型有效利用部分金屬外框和加入電氣連接件，通過(guò)控制電氣連接件的通斷從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)帶寬的效果，能覆蓋GSM、UMTS、LTE多個(gè)頻段，且天線部分的結(jié)構(gòu)形式使得手機(jī)裝置內(nèi)部金屬器件布局更加緊湊且節(jié)省空間。
【專利說(shuō)明】一種超寬帶的新型LTE金屬框天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及手機(jī)天線的設(shè)計(jì)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種超寬帶的新型LTE金屬框天線。
【背景技術(shù)】
[0002]小型化多頻段內(nèi)置天線一直是手持通信終端天線的發(fā)展方向。已有的天線形式包括多頻單極子天線(monopole antenna),單環(huán)或雙環(huán)天線(single loop and dual loopantenna)，倒置折疊天線(IFA)，平面倒置折疊天線(PIFA)。這些天線類型在不同的手持通信終端環(huán)境中各有其使用的條件和性能。根據(jù)不同的要求可以選擇不同的天線形式。
[0003]通常移動(dòng)終端設(shè)備包括GSM850/900，DCS, PCS, UMTS,其頻率范圍
0.824GHz-0.96GHz，1.71GHz-2.17GHz。隨著 LTE 技術(shù)的不斷發(fā)展，3.5GHz，4GHz 備受關(guān)注。愈來(lái)愈多的手機(jī)需要天線同時(shí)滿足傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡(luò)頻段和LTE頻段，但手機(jī)的厚度越來(lái)越薄，對(duì)天線設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高，傳統(tǒng)天線難以達(dá)到客戶的要求。手機(jī)等移動(dòng)終端的發(fā)展越來(lái)越多樣化。Iphone系列手機(jī)從4系列到iphone 5都大膽地使用了部分手機(jī)金屬結(jié)構(gòu)件作為天線的一部分參與福射。但iphone 4為金屬環(huán)天線，iphone 5為動(dòng)態(tài)金屬環(huán)天線。金屬結(jié)構(gòu)件參與天線設(shè)計(jì)，有利于進(jìn)一步利用有限空間，縮減尺寸。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，該天線有效利用部分金屬外框，并加入電氣連接件實(shí)現(xiàn)寬帶特點(diǎn)，能覆蓋GSM，UMTS, LTE多個(gè)頻段。
[0005]本實(shí)用新型為一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，設(shè)置于一通訊設(shè)備內(nèi)，其特征在于，包括手持終端的PCB板，所述PCB板的一端設(shè)置有凈空區(qū)；所述超寬帶的新型LTE金屬框天線還包括天線部分以及與所述天線部分相連的電氣部分，所述天線部分位于所述PCB板的凈空區(qū)內(nèi)并與所述PCB板相連，所述電氣部分接地且所述電氣部分與一移動(dòng)終端信號(hào)相連，所述移動(dòng)終端信號(hào)控制所述電氣部分是否接地；其中，所述天線部分包括:
[0006]寄生部分，位于所述凈空區(qū)的兩對(duì)稱外側(cè)邊上，且所述寄生部分的一端連接到所述凈空區(qū)的內(nèi)側(cè)邊與其外側(cè)邊的交接處，所述寄生部分的另一端延伸至所述凈空區(qū)的底邊上；
[0007]金屬輻射邊框，位于所述凈空區(qū)的底邊上，且所述金屬輻射邊框的兩端分別與所述凈空區(qū)的兩對(duì)稱外側(cè)邊上的寄生部分形成第一縫隙和第二縫隙；
[0008]饋電部分，與一饋源信號(hào)端相連；
[0009]接地部分，接地且與所述PCB板相連；
[0010]回路輻射部分，與所述饋電部分及所述接地部分相連，且位于所述饋電部分與所述接地部分之間，所述回路輻射部分還與所述金屬輻射邊框相連；
[0011]接地點(diǎn)電氣連接部分，用于連接所述回路輻射部分與所述電氣部分。
[0012]一些實(shí)施例中，所述回路輻射部分包括第一回路輻射部分、第二回路輻射部分和第三回路輻射部分，其中所述第一回路輻射部分與所述饋電部分相連，所述第一回路輻射部分的一端通過(guò)所述第二回路輻射部分與所述金屬輻射邊框相連，且所述第一回路輻射部分與所述金屬輻射邊框相對(duì)形成間隙，所述第一回路輻射部分通過(guò)所述第三回路輻射部分與所述接地部分相連。
[0013]一些實(shí)施例中，所述第一回路輻射部分通過(guò)所述接地點(diǎn)電氣連接部分與所述電氣部分連接。
[0014]一些實(shí)施例中，所述電氣部分包括電氣連接件，所述電氣連接件為具有通斷射頻信號(hào)的器件，所述電氣連接件的內(nèi)部設(shè)置有射頻接地端用于接地，所述電氣連接件上還設(shè)有控制接口，用于與所述移動(dòng)終端信號(hào)相連，所述移動(dòng)終端信號(hào)控制所述電氣連接件的通斷。
[0015]—些實(shí)施例中,所述電氣部分還包括與所述電氣連接件相連的電抗器件。
[0016]一些實(shí)施例中，所述電氣連接件通過(guò)所述電抗器件與所述電氣連接部分相連。
[0017]一些實(shí)施例中，所述電抗器件為電感性器件或電容性或電阻性器件。
[0018]一些實(shí)施例中，所述通訊設(shè)備內(nèi)設(shè)置有第一金屬器件和第二金屬器件，所述回路輻射部分的一端彎折并將所述第一金屬器件和所述第二金屬器件間隔開來(lái)。
[0019]本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比:有效利用部分金屬外框和加入電氣連接件，通過(guò)控制電氣連接件的通斷從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)帶寬的效果，能覆蓋GSM，UMTS, LTE多個(gè)頻段。同時(shí)，采用本實(shí)用新型提供的一種超寬帶的新型LTE金屬框天線使得手機(jī)裝置內(nèi)部金屬器件布局更加緊湊且節(jié)省空間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]結(jié)合附圖，通過(guò)下文的敘述詳細(xì)說(shuō)明，可更清楚地理解本實(shí)用新型的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0021]圖1本實(shí)用新型天線組裝圖；
[0022]圖2本實(shí)用新型側(cè)視圖；
[0023]圖3本實(shí)用新型正視圖；
[0024]圖4本實(shí)用新型電氣連接方式一；
[0025]圖5本實(shí)用新型電氣連接方式二。
[0026]符號(hào)說(shuō)明:
[0027]100-PCB 板
[0028]200-天線部分
[0029]201-饋電部分
[0030]202-第一回路輻射部分
[0031]203-第二回路輻射部分
[0032]204-金屬輻射邊框
[0033]205-第三回路輻射部分
[0034]206-接地部分
[0035]207-接地點(diǎn)電氣連接部分
[0036]208-第一縫隙[0037]209-第二縫隙
[0038]210-間隙
[0039]211-第一寄生部分
[0040]212-第二寄生部分
[0041]300-電氣部分
[0042]301-電抗器件
[0043]302-電氣連接件
[0044]303-控制接 口
[0045]400、401、402_手機(jī)金屬器件
【具體實(shí)施方式】
[0046]參見(jiàn)示出本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。然而，本實(shí)用新型可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員完全了解本實(shí)用新型的范圍。這些附圖中，為清楚起見(jiàn)，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對(duì)尺寸。
[0047]參考圖1-5，本實(shí)用新型提供的一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，其包括手持終端的PCB板100，PCB板100分為凈空區(qū)和非凈空區(qū)，凈空區(qū)位于PCB板100的一端。天線部分200設(shè)置于PCB板100的凈空區(qū)內(nèi)，且天線部分200與電氣部分300相連，電氣部分300內(nèi)部連接到PCB板上接地，且電氣部分300與一移動(dòng)終端信號(hào)相連，移動(dòng)終端信號(hào)控制電氣部分300是否接地。其中，天線部分包括寄生部分211和212、金屬輻射邊框204、饋電部分201、接地部分206、回路輻射部分202-205和接地點(diǎn)電氣連接部分207。
[0048]在本實(shí)施例中，寄生部分包括第一寄生部分211和第二寄生部分212，第一寄生部分211和第二寄生部分212分別位于凈空區(qū)的兩對(duì)稱外側(cè)邊上，第一寄生部分211和第二寄生部分212的一端連接到凈空區(qū)的內(nèi)側(cè)邊與凈空區(qū)的外側(cè)邊的交接處，即寄生部分211和第二寄生部分212連接到非凈空區(qū)上從而接地，第一寄生部分211和第二寄生部分212的另一端延伸至凈空區(qū)的底邊上且第一寄生部分211和第二寄生部分212的長(zhǎng)度可根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而進(jìn)行天線頻率的調(diào)節(jié)。金屬輻射邊框204設(shè)置于PCB板凈空區(qū)的底邊邊緣上，且金屬福射邊框204的一端與第一寄生部分211的另一端相對(duì)形成第一縫隙208,金屬輻射邊框204的另一端與第二寄生部分212的另一端相對(duì)形成第二縫隙209 ;第一縫隙208之間存在耦合，第二縫隙209之間也存在耦合，第一縫隙208和第二縫隙209的位置可以根據(jù)具體情況在PCB板100的凈空區(qū)的外側(cè)邊緣上移動(dòng)，且第一縫隙208和第二縫隙209的大小可根據(jù)具體情況進(jìn)行改變，適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)第一縫隙208和第二縫隙209的大小可以獲得較好的頻寬和阻抗，并通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)達(dá)到手持時(shí)影響最小。第一寄生部分211、第二寄生部分212、PCB板的非凈空區(qū)以及金屬輻射邊框204從而形成一輻射回路。
[0049]在本實(shí)施例中，回路輻射部分包括第一回路輻射部分202、第二回路輻射部分203和第三回路福射部分205。第一回路福射部分202與饋電部分201相連,饋電部分201與一饋源信號(hào)端相連；第一回路輻射部分202的一端通過(guò)第二回路輻射部分203連接到金屬輻射邊框204上，第二回路輻射部分203的位置用于調(diào)節(jié)天線頻率和阻抗特性，其位置可根據(jù)具體情況來(lái)調(diào)節(jié)，具體的實(shí)施時(shí)第二回路輻射部分203可用螺絲釘替代，這樣不但引入調(diào)節(jié)靈活性，同時(shí)在結(jié)構(gòu)上起到加固的作用；第一回路輻射部分202與金屬輻射邊框204相對(duì)間隔開一定距離，并形成間隙210，間隙210用于調(diào)節(jié)回路頻率和阻抗；第一回路輻射部分202通過(guò)第三回路輻射部分205與接地部分206相連；第一回路輻射部分202的另一端還通過(guò)接地點(diǎn)電氣連接部分207連接到電氣部分300，接地點(diǎn)電氣連接部分207與第一回路輻射部分202的連接位置與第一回路輻射部分202末端的距離可根據(jù)具體情況而定。綜合以上所述，第一回路輻射部分202、第二回路輻射部分203與金屬輻射邊框204相連，而第一回路輻射部分202又與第三回路輻射部分205相連最終接地，第一回路輻射部分202與接地點(diǎn)電氣連接部分207相連進(jìn)入電氣部分300，最終形成輻射回路。
[0050]在本實(shí)施例中，通訊設(shè)備內(nèi)設(shè)置有若干金屬器件，具體的包括第一金屬器件400、第二金屬器件402和第三金屬器件401。本發(fā)明實(shí)施例中第一金屬器件400、第三金屬器件401為揚(yáng)聲器,第二金屬器件402是接插件USB,當(dāng)然第一金屬器件400、第二金屬器件402和第三金屬器件401可以為近似尺寸手機(jī)部件代替。在本實(shí)施例中，第一金屬器件400位于PCB板的凈空區(qū)與非凈空區(qū)的分界處，且第一金屬器件400與第一回路輻射部分202相對(duì)；第二金屬器件402位于天線部分200 —側(cè)的PCB板的凈空區(qū)內(nèi)，第一回路輻射部分202與接地點(diǎn)電氣連接部分207連接彎折繞過(guò)第二金屬器件402與電氣部分300相連，且第一回路輻射部分202、接地點(diǎn)電氣連接部分207和第三回路輻射部分205將第一金屬器件400和第二金屬器件402間隔開來(lái)；第三金屬器件401位于靠近第二縫隙209 —側(cè)的PCB板的凈空區(qū)與非凈空區(qū)的分界處。當(dāng)然，本實(shí)施例中的天線部分與金屬器件的布局只是為了布局更加緊湊和節(jié)省空間，也可通過(guò)其他方式來(lái)進(jìn)行布局，此處不作限制。
[0051]在本實(shí)施例中，電氣部分300包括一電氣連接件302，電氣連接件302為具有通斷射頻信號(hào)的器件，如射頻開關(guān)或者PIN 二極管等，電氣連接件302的內(nèi)部存在射頻接地端用于與PCB板相連，形成完整信號(hào)回路；電氣連接件302上設(shè)置有控制接口 303，用于與一移動(dòng)終端信號(hào)相連，移動(dòng)終端信號(hào)控制電氣部分300進(jìn)行射頻信號(hào)的通斷從而控制電氣部分300是否接地。在具體實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)對(duì)電氣連接件302進(jìn)行截至和導(dǎo)通這兩個(gè)狀態(tài)的切換，整個(gè)天線出現(xiàn)不同頻段的響應(yīng)，該響應(yīng)可以覆蓋低頻0.7GHz到0.96GHz以及高頻
1.71GHz到2.93GHzο從而我們可以通過(guò)控制電氣部分300的通斷來(lái)實(shí)現(xiàn)天線在不同的頻段內(nèi)出現(xiàn)響應(yīng)，滿足用戶在不同頻段的需求，從而達(dá)到增加帶寬的效果。
[0052]在本實(shí)施例中，電氣部分300內(nèi)還設(shè)置有電抗器件301，用于對(duì)電氣部分300內(nèi)的頻率進(jìn)行微調(diào)，本實(shí)施例中電抗器件301為電感性器件，根據(jù)接地點(diǎn)電氣連接部分207的位置電抗器件301可以為電容性或者電阻性器件，當(dāng)然電抗器件301也可不設(shè)置，可根據(jù)具體依情況而定。如圖4所示，為本實(shí)用新型電氣連接方式一，電抗器件301設(shè)置于電氣連接件302與接地點(diǎn)電氣連接部分207之間。當(dāng)然，電抗器件301也可集成于電抗器件301上，接地點(diǎn)電氣連接部分207直接與電氣連接件302相連，如圖5所示的本實(shí)用新型電氣連接方式二，這種方式可以更好地節(jié)約空間。
[0053]綜上所述，本實(shí)用新型提供了一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，該超寬帶的新型LTE金屬框天線包括手持終端的PCB板、天線部分以及與天線部分相連的電氣部分，天線部分位于PCB板的凈空區(qū)內(nèi)與PCB板相連，天線部分包括主要包括寄生部分、金屬輻射邊框、饋電部分、接地部分、回路福射部分和接地點(diǎn)電氣連接部分；電氣部分內(nèi)主要包括具有通斷射頻信號(hào)的電氣連接件和電抗器件，電氣連接件內(nèi)部存在射頻接地端用于與PCB板相連接地，且電氣連接件與一移動(dòng)終端信號(hào)相連從而控制電氣連接件的通斷。本實(shí)用新型提供的一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，有效利用部分金屬外框，并加入電氣連接件，通過(guò)控制電氣連接件的通斷從而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)帶寬的效果，能覆蓋GSM、UMTS、LTE多個(gè)頻段，且天線部分的結(jié)構(gòu)形式使得手機(jī)裝置內(nèi)部金屬器件布局更加緊湊且節(jié)省空間。
[0054] 本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員應(yīng)理解，本實(shí)用新型可以以許多其他具體形式實(shí)現(xiàn)而不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍。盡管也已描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，應(yīng)理解本實(shí)用新型不應(yīng)限制為這些實(shí)施例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可如所附權(quán)利要求書界定的本實(shí)用新型精神和范圍之內(nèi)作出變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種超寬帶的新型LTE金屬框天線，設(shè)置于一通訊設(shè)備內(nèi)，其特征在于，包括手持終端的PCB板，所述PCB板的一端設(shè)置有凈空區(qū)；所述超寬帶的新型LTE金屬框天線還包括天線部分以及與所述天線部分相連的電氣部分，所述天線部分位于所述PCB板的凈空區(qū)內(nèi)并與所述PCB板相連，所述電氣部分接地且所述電氣部分與一移動(dòng)終端信號(hào)相連，所述移動(dòng)終端信號(hào)控制所述電氣部分是否接地；其中，所述天線部分包括: 寄生部分，位于所述凈空區(qū)的兩對(duì)稱外側(cè)邊上，且所述寄生部分的一端連接到所述凈空區(qū)的內(nèi)側(cè)邊與其外側(cè)邊的交接處，所述寄生部分的另一端延伸至所述凈空區(qū)的底邊上； 金屬輻射邊框，位于所述凈空區(qū)的底邊上，且所述金屬輻射邊框的兩端分別與所述凈空區(qū)的兩對(duì)稱外側(cè)邊上的寄生部分形成第一縫隙和第二縫隙； 饋電部分，與一饋源信號(hào)端相連； 接地部分，接地且與所述PCB板相連； 回路輻射部分，與所述饋電部分及所述接地部分相連，且位于所述饋電部分與所述接地部分之間，所述回路輻射部分還與所述金屬輻射邊框相連； 接地點(diǎn)電氣連接部分，用于連接所述回路輻射部分與所述電氣部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述回路輻射部分包括第一回路輻射部分、第二回路輻射部分和第三回路輻射部分，其中所述第一回路輻射部分與所述饋電部分相連，所述第一回路輻射部分的一端通過(guò)所述第二回路輻射部分與所述金屬輻射邊框相連，且所述第一回路輻射部分與所述金屬輻射邊框相對(duì)形成間隙，所述第一回路輻射部分通過(guò)所述第三回路輻射部分與所述接地部分相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述第一回路輻射部分通過(guò)所述接地點(diǎn)電氣連接部分與所述電氣部分連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述電氣部分包括電氣連接件，所述電氣連接件為具有通斷射頻信號(hào)的器件，所述電氣連接件的內(nèi)部設(shè)置有射頻接地端用于接地，所述電氣連接件上還設(shè)有控制接口，用于與所述移動(dòng)終端信號(hào)相連，所述移動(dòng)終端信號(hào)控制所述電氣連接件的通斷。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述電氣部分還包括與所述電氣連接件相連的電抗器件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述電氣連接件通過(guò)所述電抗器件與所述電氣連接部分相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述電抗器件為電感性器件或電容性或電阻性器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶的新型LTE金屬框天線，其特征在于，所述通訊設(shè)備內(nèi)設(shè)置有第一金屬器件和第二金屬器件，所述回路輻射部分的一端彎折并將所述第一金屬器件和所述第二金屬器件間隔開來(lái)。
【文檔編號(hào)】H01Q5/15GK203398262SQ201320446924
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月25日
【發(fā)明者】尹海杰, 孫勁 申請(qǐng)人:上海安費(fèi)諾永億通訊電子有限公司