本實(shí)用新型涉及一種手機(jī)天線結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種基于無斷點(diǎn)金屬邊框的手機(jī)天線，即金屬邊框?yàn)橥暾饘龠吙虻奶炀€結(jié)構(gòu)，屬于電子信息技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，移動終端，即在移動中使用的計算機(jī)設(shè)備的，也稱為移動通信終端，大部份情況下是指手機(jī)或者具有多種應(yīng)用功能的智能手機(jī)。對于手機(jī)的性能要求也會越來越高，其中為了提高手機(jī)的手感，而在手機(jī)上越來越多的采用金屬邊框設(shè)計結(jié)構(gòu)，這種金屬邊框結(jié)構(gòu)具有手感好、機(jī)身超薄等優(yōu)勢，為了順應(yīng)這種工業(yè)設(shè)計，通常利用金屬邊框來作為天線的輻射體。

由于現(xiàn)有的手機(jī)金屬邊框上必須要有斷點(diǎn)，才能保證其作為天線具有的工作性能要求。類似于iphone6的白帶位置或國內(nèi)的如華為mate8的斷點(diǎn)位置。參見如圖1所示，在金屬邊框1的兩側(cè)邊設(shè)有兩個缺口3，在金屬邊框1內(nèi)設(shè)置有主板2，從而使完整的金屬邊框1分成上下兩部分，下部是作為天線的輻射體的一部分。但這種結(jié)構(gòu)不僅破壞了金屬邊框1的完整性，該金屬邊框?qū)嶋H上是作為兩個部件加工，增加了加工難度；而且打斷后作為輻射體的金屬部件和另外一個金屬部件之間的距離和相對位置的變化對天線性能有很大的影響，這對加工精度的要求也會很高，因此增加了加工難度和成本。尤其是現(xiàn)在越來越普及的智能手機(jī)上的金屬邊框不僅可以對智能手機(jī)進(jìn)行有效的保護(hù)，增加智能手機(jī)的機(jī)械強(qiáng)度，并且可以使智能手機(jī)的外觀變得更時尚和美觀。但是完整的金屬邊框會大大地降低手機(jī)天線的輻射性能，基于傳統(tǒng)的手機(jī)平臺設(shè)計的天線在金屬邊框的環(huán)境下很難滿足其特性的需求，所以金屬邊框無斷點(diǎn)的手機(jī)天線的設(shè)計成為手機(jī)制造商的一大難題。

另一種金屬邊框結(jié)構(gòu)，如圖2所示，在金屬邊框1上一些特定部分進(jìn)行接地處理，即通過接地點(diǎn)4連接金屬邊框1和主板2的接地板，同時在天線饋電線路上增加電子開關(guān)或者其他有源射頻器件，通過開關(guān)切換，阻抗變換等方法來使天線覆蓋頻段增加，以達(dá)到設(shè)計要求。但此種結(jié)構(gòu)需要額外增加一個或一個以上金屬框與接地板的連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)的制作增加了金屬邊框的加工難度。同時，這些接地點(diǎn)與主板的接觸的良好與否會直接影響天線性能，因?yàn)槭欠衲軌驖M足天線要求的接地，會直接影響射頻電子的流向，從而影響天線的諧振；金屬中框作為一個整體，需要滿足主天線，分集天線，GPS天線和WIFI/BT天線的性能，幾個天線之間的隔離度問題均通過金屬中框接地實(shí)現(xiàn)。降低了天線性能的可靠性，增加了調(diào)試的復(fù)雜程度；而且天線的饋電線路上增加的射頻開關(guān)等有源器件，會引入損耗，降低天線性能，同時此類有源器件的引入大大增加了制造成本。

而且現(xiàn)在手機(jī)移動終端的功能不斷增多，每個功能需要在不同的頻段進(jìn)行，所以終端需要覆蓋的頻段也隨之增多，因此對終端天線的要求也越來越高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述情況，本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種基于無斷點(diǎn)金屬邊框的手機(jī)天線，該手機(jī)天線可以保證在手機(jī)金屬邊框的完整性的條件下，實(shí)現(xiàn)手機(jī)天線多頻段覆蓋，同時也不會占用大量主板空間。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于無斷點(diǎn)金屬邊框的手機(jī)天線，包含完整閉合金屬邊框以及置于其內(nèi)的主板，所述閉合金屬邊框與主板之間形成有主天線凈空區(qū)域、分天線凈空區(qū)域及三合一天線凈空區(qū)域，所述主天線凈空區(qū)域、分天線凈空區(qū)域及三合一天線凈空域內(nèi)分別設(shè)有主天線饋電點(diǎn)、分天線饋電點(diǎn)及三合一天線饋電點(diǎn)，所述閉合金屬邊框的三個側(cè)邊分別通過第一接地點(diǎn)區(qū)、第二接地點(diǎn)區(qū)及第三接地點(diǎn)區(qū)電連接到主板對應(yīng)側(cè)邊，所述主天線饋電點(diǎn)、分天線饋電點(diǎn)及三合一天線饋電點(diǎn)分別通過連接點(diǎn)與閉合金屬邊框電連接，所述主天線凈空區(qū)域、分天線凈空區(qū)域及三合一天線凈空區(qū)域分別包括位于主板側(cè)邊與閉合金屬邊框的對應(yīng)側(cè)邊之間的空隙，所述第一接地點(diǎn)區(qū)位于主天線凈空區(qū)域和分天線凈空區(qū)域之間，所述第二接地點(diǎn)區(qū)位于主天線凈空區(qū)域和三合一天線凈空區(qū)域之間，所述第三接地點(diǎn)區(qū)位于分天線凈空區(qū)域和三合一天線凈空區(qū)域之間。

進(jìn)一步地，所述主天線饋電點(diǎn)發(fā)射的信號分為兩路，一路通過金屬邊框、第一接地點(diǎn)區(qū)接近主天線凈空區(qū)域及主板形成的環(huán)形回路為高頻諧振主天線，另一路通過金屬邊框、第二接地點(diǎn)區(qū)接近主天線凈空區(qū)域及主板形成的環(huán)形回路為低頻諧振主天線。

進(jìn)一步地，所述分集天線饋電點(diǎn)發(fā)射的信號分為兩路，一路通過金屬邊框、第一接地點(diǎn)區(qū)接近分集天線凈空區(qū)域及主板形成的環(huán)形回路為低頻諧振分集天線，另一路通過金屬邊框、第三接地點(diǎn)區(qū)接近分集天線凈空區(qū)域及主板形成的環(huán)形回路為高頻諧振分集天線。

進(jìn)一步地，所述三合一天線饋電點(diǎn)發(fā)射的信號分為兩路，一路通過金屬邊框、第二接地點(diǎn)區(qū)接近三合一天線凈空區(qū)域及主板形成的環(huán)形回路為GPS頻點(diǎn)諧振天線，另一路通過金屬邊框、第三接地點(diǎn)區(qū)接近三合一天線凈空區(qū)域及主板形成的環(huán)形回路為高頻WIFI諧振天線。

進(jìn)一步地，所述各接地點(diǎn)區(qū)的寬度決定主天線、分集天線及三合一天線之間的隔離度。

進(jìn)一步地，所述閉合金屬邊框?yàn)椴讳P鋼、鎂合金或鋁合金材料的邊框。

進(jìn)一步地，所述第二接地點(diǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)有調(diào)節(jié)諧振頻率的調(diào)諧器件開關(guān)。

進(jìn)一步地，所述金屬邊框與主板之間的間隙為1.5mm～6mm。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型把主天線、分天線以及三合一天線通過饋電點(diǎn)與金屬邊框直接連接饋電，通過接地點(diǎn)區(qū)把金屬邊框接地，從而形成多個天線閉合回路，產(chǎn)生天線諧振，與現(xiàn)有技術(shù)相比，利用封閉的環(huán)形金屬中框作為天線的輻射體，避免在金屬中框上開槽，金屬邊框上面也沒有塑料斷點(diǎn)，不需要對金屬邊框進(jìn)行特別處理，保證了金屬邊框的完整性，提高整機(jī)強(qiáng)度，也減小金屬邊框的工藝難度，加工簡單。因此，本實(shí)用新型適用于全閉合金屬邊框手機(jī)運(yùn)行環(huán)境，完全利用金屬邊框進(jìn)行輻射，有效減小手機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，降低手機(jī)成本，提升了天線性能。其結(jié)構(gòu)簡潔、美觀，性能優(yōu)越，可廣泛應(yīng)用于具有全閉合金屬邊框的手機(jī)上，既滿足產(chǎn)品設(shè)計的美觀度和精致度，又滿足手機(jī)通信高品質(zhì)要求。

本實(shí)用新型主天線、分天線及三合一天線通過饋電點(diǎn)與金屬邊框直接連接饋電，通過各接地點(diǎn)區(qū)把金屬邊框接地，從而形成一個多個天線閉合回路，產(chǎn)生天線諧振，從而滿足天線全頻段覆蓋。

同時本實(shí)用新型利用調(diào)諧器件開關(guān)，有效拓展了帶寬，增強(qiáng)了天線輻射范圍，滿足了智能手機(jī)天線設(shè)計需求。

上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有手機(jī)金屬邊框結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有手機(jī)天線另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型手機(jī)天線結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型主天線及加有開關(guān)的回波損耗及對應(yīng)的電壓駐波比示意圖。

圖5為本實(shí)用新型分集天線的回波損耗示意圖對應(yīng)的電壓駐波比示意圖。

圖6這本實(shí)用新型三合一天線的回波損耗示意圖對應(yīng)的電壓駐波比示意圖。

具體實(shí)施方式：

為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本實(shí)用新型提出的基于無斷點(diǎn)金屬邊框的手機(jī)天線的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如下。

如圖3所示，本實(shí)用新型一種基于無斷點(diǎn)金屬邊框的手機(jī)天線，包含完整閉合金屬邊框10以及置于其內(nèi)的主板20，所述閉合金屬邊框10與主板20之間形成有主天線凈空區(qū)域30、分天線凈空區(qū)域40及三合一天線凈空區(qū)域50。

所述主天線凈空區(qū)域30、分天線凈空區(qū)域40及三合一天線凈空域50上分別設(shè)有主天線饋電點(diǎn)31、分天線饋電點(diǎn)41及三合一天線饋電點(diǎn)51，所述閉合金屬邊框10的三個側(cè)邊分別通過第一接地點(diǎn)區(qū)21、第二接地點(diǎn)區(qū)22及第三接地點(diǎn)區(qū)23電連接到主板20對應(yīng)側(cè)邊。

所述主天線饋電點(diǎn)31、分天線饋電點(diǎn)41及三合一天線饋電點(diǎn)51分別通過連接點(diǎn)與閉合金屬邊框10電連接，所述主天線凈空區(qū)域30、分天線凈空區(qū)域40及三合一天線凈空區(qū)域50分別包括位于主板20側(cè)邊與閉合金屬邊框的對應(yīng)側(cè)邊之間的空隙。金屬邊框10與主板20之間的空隙為1.5mm～6mm。

所述第一接地點(diǎn)區(qū)21的兩端分別為A1和A2，第二接地點(diǎn)區(qū)22的兩端分別為B1和B2，第三接地點(diǎn)區(qū)23的兩端分別為C1和C2。

所述第二接地點(diǎn)區(qū)22內(nèi)設(shè)有調(diào)諧器件開關(guān)60，該調(diào)諧器件開關(guān)60可以是可變電容，也可以是開關(guān)器件，用于切換多組匹配電路，從而提升各天線的頻率帶寬。

所述主天線饋電點(diǎn)31發(fā)射的信號分為兩路，一路通過金屬邊框10、第一接地點(diǎn)區(qū)21接近主天線凈空區(qū)域的A1端及主板20形成的環(huán)形回路為高頻諧振主天線，另一路通過金屬邊框10、第二接地點(diǎn)區(qū)22接近主天線凈空區(qū)域的B1端及主板形成的環(huán)形回路為低頻諧振主天線。

具體地說，上述主天線通過主天線饋電點(diǎn)31發(fā)射的射頻信號通過金屬邊框10流回到主板20形成兩個電子回流，其中一個電子回流產(chǎn)生一個低頻諧振主天線，該頻段為82Mhz到960Mhz，另一個電子回流產(chǎn)生一個高頻諧振主天線，該頻段為1710Mhz到2.69Ghz。

并通過第二接地點(diǎn)22內(nèi)的調(diào)諧器件開關(guān)60及軟件自動控制開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)介入工作，則使主天線饋電點(diǎn)31發(fā)射的射頻信號沿金屬邊框10延伸到綠開關(guān)位置的主板位置，從而該電子回流變大，調(diào)整低頻的諧振往更低頻段移動，進(jìn)而覆蓋699Mhz到862Mhz頻段。

所述分集天線饋電點(diǎn)41發(fā)射的信號分為兩路，一路通過金屬邊框10、第一接地點(diǎn)區(qū)21接近分集天線凈空區(qū)域的A2端及主板20形成的環(huán)形回路為低頻諧振分集天線，另一路通過金屬邊框10、第三接地點(diǎn)區(qū)23接近分集天線凈空區(qū)域的C1端及主板20形成的環(huán)形回路為高頻諧振分集天線。

具體地說，上述分集天線通過分集天線饋電點(diǎn)41發(fā)射的射頻信號通過金屬邊框10流回到主板形成兩個電子回流，其中左側(cè)的電子回流產(chǎn)生一個低頻諧振，該頻段為730Mhz到830Mhz，右側(cè)的電子回流產(chǎn)生一個高頻諧振，該頻段為1805Mhz到2.69Ghz。

所述三合一凈空區(qū)域包括GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))、Wi-Fi(Wireless-Fidelity，無線保真)及BT(Bluetooth，藍(lán)牙)。所述三合一天線饋電點(diǎn)51發(fā)射的信號分為兩路，一路通過金屬邊框10、第二接地點(diǎn)區(qū)22接近三合一天線凈空區(qū)域的B2端及主板20形成的環(huán)形回路為GPS頻點(diǎn)諧振天線，另一路通過金屬邊框10、第三接地點(diǎn)區(qū)23接近三合一天線凈空區(qū)域的C2端及主板20形成的環(huán)形回路為高頻WIFI諧振天線。

具體地說，三合一天線(GPS/WIFI/BT)通過三合一天線饋電點(diǎn)51發(fā)射的射頻信號通過金屬邊框10流回到主板20形成兩個電子回流，其中右側(cè)的電子回流產(chǎn)生一個GPS/BT頻段諧振，左側(cè)的電子回流產(chǎn)生一個高頻WIFI諧振，該頻段為2.4Ghz到2.5Ghz。

并通過第二接地點(diǎn)22內(nèi)的調(diào)諧器件開關(guān)60及軟件自動控制開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)介入工作，則使三合一天線饋電點(diǎn)51發(fā)射的射頻信號沿金屬邊框10延伸到開關(guān)位置的主板位置，從而該電子回流變大，進(jìn)而覆蓋相應(yīng)頻段。

上述的主天線環(huán)形回路、分天線環(huán)形回路、三合一天線回路中的環(huán)路長度加長則頻率偏低，環(huán)路長度減短則頻率偏高。

本實(shí)用新型天線可以適用多種天線，覆蓋多個頻段，以匹配多個饋電點(diǎn)，具體的，圖4至圖6分別為主天線、分集天線及三合一天線的實(shí)際測得的回波損耗示意圖對應(yīng)的電壓駐波比示意圖，橫坐標(biāo)為頻率，縱坐標(biāo)為電子波強(qiáng)度。

從圖4的無源波形看，開關(guān)介入工作后，低頻部分往左移動了大約120M左右，確保低頻能夠覆蓋B28/B17兩個頻段，開關(guān)60的作用主要是調(diào)節(jié)低頻的諧振。

下表1、表2及表3是主天線、分集天線及三合一天線的無源效率和增益。

表1：主天線的無源效率和增益

表2：分集天線的無源效率和增益

表3：三合一天線的無源效率和增益

所述主天線饋電點(diǎn)31、分集天線饋電點(diǎn)41、三合一天線饋電點(diǎn)51可通過彈片及鎖螺絲的方式連接于金屬邊框10上。

本實(shí)用新型利用環(huán)形金屬中框作為天線的輻射體，通過射頻電子在金屬邊框的電流回路，采用三個接地點(diǎn)區(qū)的封閉金屬邊框10與主板20之間形成的縫隙作為輻射體，與三個接地點(diǎn)區(qū)形成了多個通信回路，滿足產(chǎn)品需要的頻段諧振，使手機(jī)天線覆蓋范圍廣。目前手機(jī)天線使用的。使這種設(shè)計不僅保證了金屬邊框的完整性，也避免了天線占用大量主板空間。

綜上所述，本實(shí)用新型主天線、分天線及三合一天線通過饋電點(diǎn)與金屬邊框直接連接饋電，通過接地點(diǎn)把金屬邊框接地，從而形成三個天線閉合回路，產(chǎn)生天線諧振。并通過可諧器件開關(guān)調(diào)諧頻率帶寬，從而滿足多頻段覆蓋。在全閉合金屬邊框的前提下，三個天線全部利用金屬邊框作為輻射體，無需額外天線部件。其結(jié)構(gòu)簡潔，有效的降低了整機(jī)成本。同時可調(diào)諧器件的引入，大大拓展了天線帶寬，提升了天線性能?？蓮V泛應(yīng)用于閉合金屬邊框的手機(jī)上，從而保證手機(jī)通信高品質(zhì)要求。

以上所述，僅為本實(shí)用新型說明書描述之實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型具體實(shí)施例的詳細(xì)說明與圖式，用于例證而非限制，但本實(shí)用新型的特征并不局限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然理解，本實(shí)用新型的所有范圍應(yīng)以其權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)，在不背離所附權(quán)利要求書所界定的發(fā)明精神和發(fā)明范圍的前提下，凡根據(jù)本實(shí)用新型的精神與其類似變化而實(shí)施的其它實(shí)施例，皆應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范疇之中。