該發(fā)明適用于移動通信終端領(lǐng)域，包括手機(jī)但不限于手機(jī)的移動通信終端。

背景技術(shù)：

移動通信終端領(lǐng)域，據(jù)筆者所查，天線實(shí)現(xiàn)技術(shù)和形式大概分為兩類。一類是支架天線，支架天線又可細(xì)分為支架上走FPC的支架天線和支架上走LDS的支架天線，走LDS的支架天線走線形式靈活多樣，豐富了天線的走線形式，也降低了天線的調(diào)試難度，并有助于提高天線性能；相對LDS走線的支架天線，F(xiàn)PC支架天線受工藝影響走線形式受到很大制約，F(xiàn)PC天線走線樣式和靈活性受到很大的限制，天線調(diào)試難度加大，這種FPC支架天線性能提升和LDS支架天線相比難度要大。第二類天線，就是目前業(yè)內(nèi)比較火且難度較大的金屬中框天線，這種天線擺脫了傳統(tǒng)天線的思想禁錮，用金屬中框這個結(jié)構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)天線功能。因?yàn)榻饘僦锌蛱炀€首先是金屬中框結(jié)構(gòu)件，其次才是天線的功能。而目前移動通信終端的外觀設(shè)計(jì)都比較考究，因此為了滿足移動通信終端的ID設(shè)計(jì)，金屬中框的形式和材質(zhì)都受到了很大的制約。在這種情況下，再讓金屬中框充當(dāng)天線，同時滿足天線的性能指標(biāo)要求，可謂難上加難?，F(xiàn)況是幾乎每個移動通信設(shè)備都具備4G網(wǎng)絡(luò)功能，同時向下兼容3G和2G網(wǎng)絡(luò)，這是一個5模17頻流行的時代。金屬中框天線在滿足結(jié)構(gòu)件一堆要求的前提下，又要實(shí)現(xiàn)5模17頻的天線功能，同時要滿足每個頻段的天線性能指標(biāo)要求。在這種難度異常的情況下，多數(shù)移動通信終端公司都選擇了金屬中框+支架走線結(jié)合的形式來實(shí)現(xiàn)天線功能，降低天線調(diào)試難度。而本發(fā)明專利實(shí)現(xiàn)了只用金屬中框?qū)崿F(xiàn)天線功能，同時滿足5模17頻的天線性能指標(biāo)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利需要解決的技術(shù)問題有三個。第一，只使用金屬中框完成天線設(shè)計(jì)。一般的金屬中框天線為了降低天線調(diào)試難度，都需要借助支架走線協(xié)助完成天線設(shè)計(jì)，而本發(fā)明專利的核心就是找到一種方法可以只使用金屬中框就完成天線設(shè)計(jì)，這是本發(fā)明專利的核心，也是最大的技術(shù)難點(diǎn)。第二，在僅使用金屬中框做天線的前提下，滿足目前流行的移動通信終端5模17頻的全部頻段天線性能指標(biāo)。這點(diǎn)就更大的決定了天線調(diào)試難度，是對只用金屬中框做天線提出的最大的技術(shù)挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。第三，金屬中框做天線的穩(wěn)定性。金屬中框做天 線有其天生的不穩(wěn)定性，比如中框的工藝，打斷處的斷點(diǎn)長短，主板向金屬中框轉(zhuǎn)接射頻信號的接觸穩(wěn)定性和可靠性。

綜上，本發(fā)明專利主要目的就是提供一種方法。該方法實(shí)現(xiàn)了只用金屬中框做天線，同時該天線能滿足移動通信終端5模17頻的所有頻段天線性能要求，并能保證金屬中框天線的穩(wěn)定性和可靠性。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了只使用金屬中框設(shè)計(jì)天線，完成了5模17頻主天線、GPS和分集天線、WiFi天線等設(shè)計(jì)。本發(fā)明不但只用金屬中框完成了上面三個天線設(shè)計(jì)，同時保證了各天線的性能及每個天線的穩(wěn)定性和可靠性。針對只用金屬中框?qū)崿F(xiàn)天線功能和保證性能，本發(fā)明主要采取的以下措施。

1、主板射頻指標(biāo)的極致優(yōu)化，降低天線調(diào)試壓力。

2、主板上采取RF cable轉(zhuǎn)接，減小主板上RF信號插損。

3、合理的金屬中框打斷位置和斷層寬度，考究的天線饋點(diǎn)和接地點(diǎn)位置選擇。

4、天線匹配的調(diào)試。

5、天線饋點(diǎn)和金屬中框采取彈片式接觸。

6、天線接地采取彈片式接地和打螺絲接地，兩種接地方式靈活運(yùn)用。

附圖說明

圖1為主天線RF cable標(biāo)識圖；

圖2為分集和GPS天線RF cable標(biāo)識圖；

圖3為主天線打斷位置展示圖；

圖4為主天線饋點(diǎn)標(biāo)識圖；

圖5為GPS和分集天線打斷位置展示圖；

圖6為GPS和分集天線饋點(diǎn)標(biāo)識圖；

圖7為Wi-Fi天線打斷位置標(biāo)識圖；

圖8為Wi-Fi天線饋點(diǎn)和接地方式展示圖；

圖9為主天線匹配網(wǎng)絡(luò)電路圖；

圖10為分集和GPS天線匹配網(wǎng)絡(luò)電路圖；

圖11為Wi-Fi天線匹配網(wǎng)絡(luò)電路圖；

具體實(shí)施方式

一、主板射頻指標(biāo)的極致優(yōu)化，降低天線調(diào)試壓力。

為了降低天線壓力，本發(fā)明適用的項(xiàng)目主板RF傳導(dǎo)指標(biāo)優(yōu)化到了極點(diǎn)。不管是最大發(fā)射功率還是接收靈敏度，指標(biāo)優(yōu)化的都很到位，確保降低天線的效率壓力。因?yàn)樵擁?xiàng)目是金屬中框天線，而且是我們是不借助支架走線的純金屬中框天線，必須把底子做好，不然會給天線附加太大壓力。這一點(diǎn)不再贅述，不是本發(fā)明的核心。

二、主板上采取RF cable轉(zhuǎn)接，減小主板上RF信號插損。

同樣是為了減小天線本身的壓力，保證該發(fā)明適用的項(xiàng)目可以達(dá)到純金屬天線的研發(fā)初衷。該項(xiàng)目主天線、分集和GPS天線都采取了RF cable走線，避免因在板子上走過長的帶狀線或微帶線帶來RF信號插損過大，進(jìn)而把壓力轉(zhuǎn)嫁到天線上。圖1中a標(biāo)注物，就是我們主天線RF cable，它不僅能降低信號傳輸插損，還起到把主路射頻信號從主板連接到副板的作用。圖2中b標(biāo)注物，是分集和GPS天線使用的RF cable，該cable把RF信號從主板的一個位置引到主板另外一個位置，這個cable只有一個目的，就是降低RF信號傳輸插損。減少分集和GPS接收信號在板子上傳輸中的插損，減小天線本身的壓力。

三、合理的金屬中框打斷位置和斷層寬度，考究的天線饋點(diǎn)和接地點(diǎn)位置選擇。

眾所周知，金屬中框天線最關(guān)鍵、最難的技術(shù)點(diǎn)有兩個。一是金屬中框打斷位置的選擇，二是天線饋點(diǎn)和接地點(diǎn)位置的選擇。上面兩點(diǎn)決定了天線性能的大局，是否合理的選擇了打斷位置、天線饋點(diǎn)和接地點(diǎn)也決定了天線最后的成敗。斷層寬度的選擇，較前面兩點(diǎn)，對天線指標(biāo)性能的決定程度相對較低，但是斷層厚度決定了天線的穩(wěn)定性，因?yàn)檫^窄的斷層寬度，會增加工藝的難度，進(jìn)而降低天線的穩(wěn)定性和一致性。該項(xiàng)目打斷位置共有五處，底端兩處是主天線，頂端兩處是分集和GPS天線，側(cè)面打斷處是WiFi天線。所有的斷層寬度選擇的 都是1mm，這個寬度從ID上可以接受，從天線工藝控制上也比較容易有實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而保證天線穩(wěn)定性和一致性。

圖3中c和d標(biāo)注物是該項(xiàng)目主天線打斷位置，從圖上可以明顯看到，打斷位置兼顧了整機(jī)ID，左右兩個打斷位置是對稱的。可以肯定，該項(xiàng)目的兩個打斷位置不是隨便確定的，是經(jīng)過無數(shù)次天線指標(biāo)無源測試最后確定的，而且不僅僅是只測試主天線無源指標(biāo)，而是測試所有天線無源指標(biāo)后確定的?？梢钥闯鲞@個打斷位置的選擇經(jīng)歷了多少時間和測試，選擇是多么的慎重和考究，這個位置的確定占用了天線研發(fā)一半以上的時間。受ID的制約，這個斷點(diǎn)位置決定了分集和GPS天線的打斷位置，因?yàn)橹魈炀€、分集和GPS天線打斷位置必須是對稱的?？梢源_切的說，主天線的打斷位置決定了整個項(xiàng)目所有天線的大局。

圖4是該項(xiàng)目主天線饋點(diǎn)f和接地點(diǎn)e標(biāo)識圖，如果說主天線打斷位置決定了整個項(xiàng)目所有天線的大局，那么該圖中的主天線饋點(diǎn)f和接地點(diǎn)e的位置選擇決定了主天線性能的大局。圖4中，靠近里面的彈片接觸點(diǎn)是主天線饋點(diǎn)，靠近外側(cè)的是主天線接地點(diǎn)。饋點(diǎn)f和接地點(diǎn)e的位置確定，同樣是經(jīng)歷無數(shù)次主天線無源指標(biāo)測試后確定的。每修改一次都需要測試一次主天線無源效率和插損，經(jīng)過不知道多少次的嘗試和測試，最后確定了f點(diǎn)和e點(diǎn)位置。

主天線頻率范圍從820MHz～2690MHz，最差頻點(diǎn)的天線效率在33％以上，最好頻點(diǎn)的天線效率在65％以上。5模17頻每個的頻段的有源測試指標(biāo)都有很大余量，不管是發(fā)射還是接收。GSM低頻TRP在28dBm以上，GSM高頻TRP在26dBm以上，WCDMA和LTE的TRP都在都在18dBm以上，所有頻段的TIS都有4dB以上的余量。

圖5是分集、GPS天線的中框打斷位置圖。分集、GPS天線的兩處打斷位置和主天線的兩處打斷位置在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上是對稱的，這是該項(xiàng)目整機(jī)ID的限定的。就如主天線介紹時說的那樣，其實(shí)在確定主天線打斷位置時，已經(jīng)考慮和測試了分集、GPS天線性能。值得一提的是，分集、GPS天線兩處打斷位置的g打斷位置選擇了耳機(jī)孔的位置，這個也是考慮整機(jī)ID和天線性能實(shí)現(xiàn)后決定的。原因有二，其一，如果耳機(jī)和打斷位置g不重合，天線就會在有一個斷層的同時，又被耳機(jī)孔打斷了一次，天線功能很難實(shí)現(xiàn)，性能也不好保證。其二，如果打斷位置g和耳機(jī)孔不重合，整個項(xiàng)目的外觀不能符合大眾審美，ID肯定不能通過。

圖6是分集、GPS天線的饋點(diǎn)i位置圖。分集、GPS天線使用的是單極天線，因此只有一個天線饋點(diǎn)接觸彈片和中框接觸，沒有接地點(diǎn)彈片。同樣，分集、GPS天線饋點(diǎn)位置的選擇也決定分集、GPS天線的大局，饋點(diǎn)位置的選擇也是經(jīng)歷一次次修改，一次次天線無源指 標(biāo)測試后確定的。本發(fā)明適用項(xiàng)目的GPS天線效率在50％以上，TIS測試值在-148dBm以下。分集天線全頻段，最差頻點(diǎn)的天線效率在35％以上，最好頻點(diǎn)的天線效率在45％以上，所有頻段的TIS都有2dB以上余量。

圖7是WiFi天線在金屬中框的打斷位置j標(biāo)識圖。為了保證WiFi天線的性能，經(jīng)過無數(shù)次的嘗試修改位置和測試后，打斷位置選擇了j處。

圖8是WiFi天線的饋點(diǎn)k、接地位置l和接地方式圖。天線饋點(diǎn)和金屬中框的接觸方式與主天線、分集和GPS天線饋點(diǎn)的接觸方式相同，都是采取的彈片式到金屬中框。但是WiFi天線的接地點(diǎn)不是彈片式接觸到金屬中框，而是采用了更可靠和牢固的螺釘式接觸到地。

WiFi天線金屬中框打斷位置、天線饋點(diǎn)位置和接地點(diǎn)位置，都是經(jīng)過無數(shù)次修改和測試天線無源效率后確定的。最后，WiFi天線性能如何？WiFi天線的全頻段天線效率都在45％以上。

四、天線匹配的調(diào)試。

主天線、分集和GPS天線、WiFi天線在確定了打斷位置、天線饋點(diǎn)位置、接地點(diǎn)位置后，天線的大局基本確定。但是天線指標(biāo)的細(xì)化需要通過天線匹配的調(diào)試來完成，這一部分是該發(fā)明的細(xì)活，也是最耗時的工程。前面幾點(diǎn)確定了天線的大局，匹配調(diào)試這個細(xì)活需要充分到位，才能把天線的性能充分優(yōu)化出來。匹配網(wǎng)絡(luò)的確定，匹配形式的選擇，匹配值的確定，每一步都要經(jīng)過很充分的測試和嘗試后才能確定。

圖9是主天線匹配網(wǎng)絡(luò)圖，圖10是分集和GPS天線匹配網(wǎng)絡(luò)圖，圖11是WiFi天線匹配網(wǎng)絡(luò)圖。這些匹配都是發(fā)明人無數(shù)次調(diào)試、測試、再調(diào)試最終確定的匹配值，把天線性能優(yōu)化到了極點(diǎn)。

五、天線饋點(diǎn)和金屬中框采取彈片式接觸。

主天線、分集和GPS天線、WiFi天線每個天線的饋點(diǎn)都采用的彈片式到金屬中框。從圖4，圖6，圖8中，可以看到該項(xiàng)目的彈片式接觸方式和一般手機(jī)接觸方式不同，全部是卡死在金屬中框上，同時金屬中框開槽漏出金屬，天線饋點(diǎn)的接觸穩(wěn)定性和牢靠性很好。部分天線的接地方式也采取的這種彈片式和金屬中框接觸。圖8中的WiFi天線接地方式特別，采用了螺釘鎖死的方式接地，穩(wěn)定性更佳。

六、天線接地采取彈片式接地和打螺絲接地，兩種接地方式靈活運(yùn)用。

如上面所述，主天線、分集和GPS天線的接地方式采用的彈片式和金屬中框接觸。WiFi天線接地方式特別，采用了螺釘鎖死的方式接地，穩(wěn)定性更佳。WiFi天線這種接地形式的使用受到很多限制，不能每個天線都采取該方式接地。兩種接地方式的靈活使用，保證了天線饋點(diǎn)位置、接地位置合理的同時，又保證了天線饋點(diǎn)和接地的穩(wěn)定和牢靠性。對整個天線性能提升、穩(wěn)定性、一致性都提供的最佳的保障。