一種用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明所提供的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，通過在金屬后殼上開出一條縫隙，并在縫隙的兩側(cè)間連接一可調(diào)電器件，通過縫隙實(shí)現(xiàn)了將該天線應(yīng)用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端時(shí)可以有效地輻射或接收電磁波信號(hào)。在該天線上設(shè)置支架，支架上設(shè)置覆蓋或者剛好不覆蓋縫隙的金屬片時(shí)可以通過金屬片耦合饋電的方式通過縫隙將信號(hào)饋送出去，從而執(zhí)行天線功能?？烧{(diào)電器件的設(shè)置可以調(diào)節(jié)天線的工作頻段，從而有效地拓展了天線的帶寬。這種天線結(jié)構(gòu)簡單，變化多樣，工作頻段易于調(diào)整，非常適合用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備。
【專利說明】一種用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種天線，特別涉及一種用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信的快速發(fā)展，其對數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾屎唾|(zhì)量的要求越來越高。目前，無線通信有多種技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)。無線通信從2G到3G再到3.9G發(fā)展過程，是從移動(dòng)的語音業(yè)務(wù)到高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展的過程。其中，LTE (Long Term Evolut1n，長期演進(jìn))作為無線網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的下一代主要技術(shù)，可以提供更快速的傳輸速率和更高的傳輸質(zhì)量。為了提供更豐富的無線通信功能，現(xiàn)在的筆記本電腦、平板電腦、手機(jī)等移動(dòng)通信終端設(shè)備需要能滿足包括LTE在內(nèi)的多種無線通信標(biāo)準(zhǔn)的天線。為了滿足這些無線通信標(biāo)準(zhǔn)，通信天線需要覆蓋 GSM/UMTS/CDMA/TD-SCDMA/CDMA200/LTE 等工作頻段，即 700MHz~960MHz、1710MHz~2700MHzo
[0003]現(xiàn)在移動(dòng)通信設(shè)備快速發(fā)展，移動(dòng)通信終端設(shè)備日益多樣化，而具有金屬后殼的終端設(shè)備，如金屬后殼的筆記本電腦，其外觀更漂亮，手感更好，而且金屬后殼相對于PC、ABS等塑料材質(zhì)的后蓋也更耐磨。然而目前的筆記本電腦上的天線，一般多采用IFA、PIFA、單極天線和環(huán)形天線等，這些天線都不適合用于金屬后殼的筆記本電腦，因?yàn)橛辛私饘俸髿さ拇嬖冢陨咸炀€都不能有效地輻射或接收電磁波信號(hào)。
[0004]而對于金屬后殼的筆記本天線，現(xiàn)有的做法是在縫隙上加支架，將金屬后殼當(dāng)做是天線的參考地，在天線支架上設(shè)置天線的主體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的天線帶寬有限，且不利于信號(hào)的發(fā)送和接收。
[0005]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，以解決現(xiàn)有的天線應(yīng)用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端時(shí)不能有效地輻射或接收電磁波信號(hào)的問題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，該天線用于全金屬結(jié)構(gòu)的通信終端設(shè)備，該通信終端設(shè)備包括一金屬后殼，所述金屬后殼作為該可調(diào)天線的本體，所述金屬后殼上設(shè)有縫隙及可調(diào)電器件；
所述可調(diào)電器件的兩端分別連接所述縫隙兩側(cè)相對位置處的金屬后殼。
[0008]較佳地，所述縫隙的一側(cè)的金屬后殼上設(shè)有饋電點(diǎn)，該天線通過所述饋電點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)饋送與接收；所述縫隙另一側(cè)的金屬后殼上設(shè)有接地點(diǎn)，該天線通過所述接地點(diǎn)與天線參考地相連。
[0009]較佳地，所述縫隙的兩端均為封閉結(jié)構(gòu)。
[0010]較佳地，所述縫隙的一端為開口結(jié)構(gòu)，另一端為封閉結(jié)構(gòu)。
[0011]較佳地，所述可調(diào)電器件位于所述縫隙的靠近開口結(jié)構(gòu)處，所述饋電點(diǎn)及接地點(diǎn)位于所述縫隙的封閉結(jié)構(gòu)所在端及所述可調(diào)電器件之間。
[0012]較佳地，所述金屬后殼上還設(shè)有金屬邊框及支架；
所述支架覆于所述縫隙上并且與所述金屬后殼的金屬邊框相鄰接，所述支架上設(shè)有金屬片，所述金屬片為長條形結(jié)構(gòu)，所述金屬片的投影覆蓋所述縫隙，其一端作為饋電點(diǎn)；所述饋電點(diǎn)所在處支架下方的金屬后殼的對應(yīng)位置處設(shè)有一接地點(diǎn)。
[0013]較佳地，所述金屬后殼上還設(shè)有金屬邊框及支架；
所述支架覆于所述縫隙上并且與所述金屬后殼的金屬邊框相鄰接，所述支架上設(shè)有金屬片，所述金屬片為“I”形結(jié)構(gòu)，所述金屬片的投影落在所述縫隙的兩側(cè)，其中，“V”形結(jié)構(gòu)的一端作為饋電點(diǎn)；
所述饋電點(diǎn)所在處支架下方的金屬后殼對應(yīng)位置處設(shè)有一接地點(diǎn)。
[0014]較佳地，所述“[”形結(jié)構(gòu)的金屬片包括一長臂及一短臂，所述長臂或短臂一端作為饋電點(diǎn)。
[0015]較佳地，所述可調(diào)電器件為可調(diào)電容、可調(diào)電容與電感的組合、或開關(guān)與電感的組口 0
[0016]較佳地，所述縫隙為直線型縫隙。
[0017]本發(fā)明所提供的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，通過在金屬后殼上開出一條縫隙，并在縫隙的兩側(cè)間連接一可調(diào)電器件，通過縫隙實(shí)現(xiàn)了將該天線應(yīng)用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端時(shí)可以有效地輻射或接收電磁波信號(hào)。在該天線上設(shè)置支架，支架上設(shè)置覆蓋縫隙或者剛好不覆蓋縫隙的金屬片時(shí)可以通過耦合饋電的方式執(zhí)行天線功能?？烧{(diào)電器件的設(shè)置可以調(diào)節(jié)天線的工作頻段，從而有效地拓展了天線的帶寬。這種天線結(jié)構(gòu)簡單，變化多樣，工作頻段易于調(diào)整，非常適合用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的天線在通信終端設(shè)備上的位置示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的天線結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一所提供天線的性能測試結(jié)果圖；
圖4八為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的天線的饋電點(diǎn)設(shè)置在不同位置的示意圖；
圖48為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的天線的饋電點(diǎn)設(shè)置在不同位置時(shí)性能測試結(jié)果圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例一中可調(diào)電器件為不同電感時(shí)天線性能測試結(jié)果圖；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例二所提供的天線結(jié)構(gòu)示意圖圖7為本發(fā)明實(shí)施例三所提供的天線結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]標(biāo)號(hào)說明:1-金屬后殼；11-金屬邊框；2-縫隙；3-可調(diào)電容；4-支架；5-第一金屬片；6-第二金屬片；21-第一饋電點(diǎn)；22-第一接地點(diǎn)；23-第二接地點(diǎn)；24-第三接地點(diǎn)；51-第二饋電點(diǎn)；61-第三饋電點(diǎn)。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為更好地說明本發(fā)明，現(xiàn)配合附圖并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明，具體如下:
實(shí)施例一:
如圖1所示，該天線用于全金屬結(jié)構(gòu)的通信終端設(shè)備，該圖中的通信終端設(shè)備以筆記本電腦為例，該通信終端設(shè)備包括一金屬后殼1，該天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于金屬后殼I的一角處，以便于對電磁波信號(hào)的有效發(fā)送及接收。其中，金屬后殼I作為該可調(diào)天線的天線本體，執(zhí)行對電磁波信號(hào)的有效發(fā)送及接收功能。
[0021]如圖2所示，金屬后殼I上設(shè)有一縫隙2，金屬后殼I上還設(shè)有第一饋電點(diǎn)21、第一接地點(diǎn)22及可調(diào)電容3。其中，第一饋電點(diǎn)21及第一接地點(diǎn)22分別位于縫隙2的兩側(cè)的金屬后殼I上，如圖中虛線圓圈所標(biāo)注處；可調(diào)電容3的兩端分別連接縫隙2的兩側(cè)相對位置處的金屬后殼I。
[0022]從圖中結(jié)構(gòu)可知，本實(shí)施例中的縫隙2的第一端位于金屬后殼I的邊緣處，且為開口結(jié)構(gòu)，縫隙2的第二端位于金屬后殼I的殼體上且為封閉結(jié)構(gòu)。可調(diào)電容3位于縫隙2的靠近第一端位置處，第一饋電點(diǎn)21及第一接地點(diǎn)22位于縫隙2的第二端及可調(diào)電容3之間。其中，第一饋電點(diǎn)21及第一接地點(diǎn)22的位置可在縫隙兩側(cè)的金屬后殼I的殼體上根據(jù)該天線對頻率需要進(jìn)行移動(dòng)，當(dāng)饋電點(diǎn)向第二端所在方向移動(dòng)時(shí)，天線的工作頻率將增大，反之工作頻率減小。
[0023]采用本實(shí)施例提供的天線進(jìn)行電磁波信號(hào)的發(fā)送及接收時(shí)，饋線采用高頻傳輸線，測試結(jié)果圖3中對應(yīng)的為同軸線作為饋線，同軸線的內(nèi)芯線與第一饋電點(diǎn)21電連接，同軸線的外層導(dǎo)體與第一接地點(diǎn)22電連接。調(diào)節(jié)可調(diào)電容3的大小，即可以改變天線的工作頻帶。
[0024]圖3中僅以低頻段的測試為例說明可調(diào)電容對天線的影響，其對應(yīng)的饋電結(jié)構(gòu)及饋電點(diǎn)位置如圖2。當(dāng)可調(diào)電容的容值從0.5pF變化到1.8pF時(shí)，天線的工作頻率可覆蓋700MHz~960MHzo較好地滿足了金屬外殼的筆記本對天線的性能要求。
[0025]圖4A為本實(shí)施例的饋電點(diǎn)設(shè)置在a、b、c和d點(diǎn)的四種不同位置示意圖，圖4B為饋電點(diǎn)設(shè)置在不同位置時(shí)天線的性能測試結(jié)果圖，可以看出，當(dāng)在d點(diǎn)饋電時(shí)，天線的工作頻段可以較好地覆蓋1710MHz~2690MHz。
[0026]本實(shí)施例中，當(dāng)將可調(diào)電容換為若干并聯(lián)的電感時(shí)，通過與各個(gè)電感相對應(yīng)串聯(lián)的開關(guān)控制不同的電感連通縫隙兩側(cè)的金屬殼體，也可實(shí)現(xiàn)對天線工作頻帶的調(diào)整和覆蓋。如圖5所示，給出了三種不同的電感值連通縫隙兩側(cè)金屬殼體時(shí)天線的性能測試結(jié)果圖，此時(shí)饋電結(jié)構(gòu)及饋電點(diǎn)的位置如圖2所示，其中，電感設(shè)于圖2中的可調(diào)電容3所在處。從圖5中可看出，三個(gè)不同的電感狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)覆蓋高頻1710MHz~2690MHz。
[0027]實(shí)施例二:
該天線用于全金屬結(jié)構(gòu)的通信終端設(shè)備，本實(shí)施例中的通信終端設(shè)備以筆記本電腦為例，該通信終端設(shè)備包括一金屬后殼1，該天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于金屬后殼I的一角處，以便于對電磁波信號(hào)的有效發(fā)送及接收。其中，金屬后殼I作為該可調(diào)天線的天線本體，執(zhí)行對電磁波信號(hào)的有效發(fā)送及接收功能。
[0028]如圖6所示，該天線設(shè)于金屬后殼I上，該金屬后殼上設(shè)有金屬邊框11、縫隙2，可調(diào)電容3及支架4。其中，可調(diào)電容3的兩端分別連接縫隙2兩側(cè)相對位置處的金屬后殼1縫隙2的第一端位于金屬后殼I的邊緣處，且為開口結(jié)構(gòu)，縫隙2的第二端位于金屬后殼I上且為封閉結(jié)構(gòu)。可調(diào)電容3位于縫隙2的靠近第一端的位置處。
[0029]支架4覆于縫隙2上并且與金屬后殼I的金屬邊框111相鄰接，支架4上設(shè)有第一金屬片5，第一金屬片5為長條形結(jié)構(gòu)，其覆蓋縫隙2，第一金屬片5的一端作為第二饋電點(diǎn)51。第二饋電點(diǎn)51所在處支架4下方的金屬后殼位置設(shè)有第二接地點(diǎn)23。
[0030]本實(shí)施例中，第一金屬片覆蓋了縫隙結(jié)構(gòu)，通過耦合的方式給縫隙饋電，使縫隙兩邊的金屬后殼產(chǎn)生耦合電流，實(shí)現(xiàn)電磁波信號(hào)的有效發(fā)送或接收。
[0031]實(shí)施例三:
該天線用于全金屬結(jié)構(gòu)的通信終端設(shè)備，本實(shí)施例中的通信終端設(shè)備以筆記本電腦為例，該通信終端設(shè)備包括一金屬后殼1，該天線結(jié)構(gòu)設(shè)置于金屬后殼1的一角處，以便于對電磁波信號(hào)的有效發(fā)送及接收。其中，金屬后殼1作為該可調(diào)天線的天線本體，執(zhí)行對電磁波信號(hào)的有效發(fā)送及接收功能。
[0032]如圖7所示，該天線設(shè)于金屬后殼1上，該金屬后殼1上設(shè)有金屬邊框11、縫隙2，可調(diào)電容3及支架4。其中，可調(diào)電容3的兩端分別連接縫隙2兩側(cè)相對位置處的金屬后殼
1。縫隙2的第一端位于金屬后殼1的邊緣處，且為開口結(jié)構(gòu)，縫隙2的第二端位于金屬后殼1上且為封閉結(jié)構(gòu)?？烧{(diào)電容3位于縫隙2的靠近第一端的位置處。
[0033]支架4覆于縫隙2上并且與金屬后殼的金屬邊框11相鄰接，支架4上設(shè)有第二金屬片6，第二金屬片6為“形結(jié)構(gòu)，該“形結(jié)構(gòu)包括一長臂及一短臂，第二金屬片6其在金屬后殼1上的投影剛好不覆蓋縫隙2 (即“V”型金屬片的兩臂的投影落在縫隙的兩側(cè)上X其中，第二金屬片6的長臂的一端作為第三饋電點(diǎn)61。第三饋電點(diǎn)61所在處支架4下方的金屬后殼的對應(yīng)位置處設(shè)有第三接地點(diǎn)24。
[0034]本實(shí)施例中，第二金屬片6通過耦合的方式給縫隙饋電，也即通過“I”形結(jié)構(gòu)的金屬片與接地的金屬后殼產(chǎn)生分布電容，使縫隙兩邊的金屬后殼產(chǎn)生耦合電流，從而實(shí)現(xiàn)電磁波信號(hào)的有效發(fā)送或接收。
[0035]上述實(shí)施例中，優(yōu)選地，縫隙為直線型縫隙。其中，可調(diào)電容可置換為可調(diào)電容及電感的組合或者開關(guān)與電感的組合，即可滿足對饋送的電磁波信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)的可調(diào)電器件均可設(shè)于此處。
[0036]當(dāng)然，本發(fā)明不以上述實(shí)施例為限，本發(fā)明所提供的天線結(jié)構(gòu)可設(shè)于金屬后殼的任何區(qū)域，即縫隙可設(shè)于金屬后殼的任意位置處。此外，縫隙也可以為兩端均為封閉結(jié)構(gòu)的形式。
[0037]上述實(shí)施例僅為單個(gè)頻段的實(shí)施方式，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)需求增加金屬片或其他結(jié)構(gòu)，以覆蓋多個(gè)頻段。
[0038]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明所做的變形或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述的權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，該天線用于全金屬結(jié)構(gòu)的通信終端設(shè)備，該通信終端設(shè)備包括一金屬后殼，其特征在于，所述金屬后殼作為該可調(diào)天線的本體，所述金屬后殼上設(shè)有縫隙及可調(diào)電器件； 所述可調(diào)電器件的兩端分別連接所述縫隙兩側(cè)相對位置處的金屬后殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述縫隙的一側(cè)的金屬后殼上設(shè)有饋電點(diǎn)，該天線通過所述饋電點(diǎn)進(jìn)行信號(hào)饋送與接收；所述縫隙另一側(cè)的金屬后殼上設(shè)有接地點(diǎn)，該天線通過所述接地點(diǎn)與天線參考地相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述縫隙的兩端均為封閉結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述縫隙的一端為開口結(jié)構(gòu)，另一端為封閉結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述可調(diào)電器件位于所述縫隙的靠近開口結(jié)構(gòu)處，所述饋電點(diǎn)及接地點(diǎn)位于所述縫隙的封閉結(jié)構(gòu)所在端及所述可調(diào)電器件之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述金屬后殼上還設(shè)有金屬邊框及支架； 所述支架覆于所述縫隙上并且與所述金屬后殼的金屬邊框相鄰接，所述支架上設(shè)有金屬片，所述金屬片為長條形結(jié)構(gòu)，所述金屬片的投影覆蓋所述縫隙，其一端作為饋電點(diǎn)； 所述饋電點(diǎn)所在處支架下方的金屬后殼的對應(yīng)位置處設(shè)有一接地點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述金屬后殼上還設(shè)有金屬邊框及支架； 所述支架覆于所述縫隙上并且與所述金屬后殼的金屬邊框相鄰接，所述支架上設(shè)有金屬片，所述金屬片為“U”形結(jié)構(gòu)，所述金屬片的投影落在所述縫隙的兩側(cè)，其中，“U”形結(jié)構(gòu)的一端作為饋電點(diǎn)； 所述饋電點(diǎn)所在處支架下方的金屬后殼對應(yīng)位置處設(shè)有一接地點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述“U”形結(jié)構(gòu)的金屬片包括一長臂及一短臂，所述長臂或短臂的一端作為饋電點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6或7或8所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述可調(diào)電器件為可調(diào)電容、可調(diào)電容與電感的組合、或開關(guān)與電感的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6或7或8所述的用于全金屬結(jié)構(gòu)通信終端設(shè)備的可調(diào)天線，其特征在于，所述縫隙為直線型縫隙。
【文檔編號(hào)】H01Q1/24GK104505575SQ201410854820
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】胡瀝, 盤龍 申請人:上海安費(fèi)諾永億通訊電子有限公司