天线及其制造方法、终端与流程

文档序号:12615672阅读:348来源:国知局
天线及其制造方法、终端与流程

本公开涉及天线技术领域,特别涉及一种天线及其制造方法、终端。



背景技术:

天线是终端中用于收发信号的装置,在设计终端中的天线时,需要避开终端内部的电子元件,以避免对天线的信号造成干扰,终端中的天线的一般采用平面倒F(英文:Planar Inverted F-shaped Antenna;简称:PIFA)天线、倒F(英文:Inverted F-shaped Antenna;简称:IFA)天线或环状(英文:Loop)天线等。

相关技术中,为了解决终端中天线的低频谐振频段较窄的问题,通常会在天线的辐射单元与接地点之间设置可调谐的有源器件(例如电阻、电感或电容等),通过调节有源器件的属性参数(例如调节电阻的阻值大小、调节电感的电感值大小或者调节电容的电容值大小),改变天线内部的电流大小,从而达到调节天线的谐振频段的目的。

但是,当进行外部供电,电流经过天线内部设置的有源器件时,有源器件会产生较大的损耗(例如欧姆损耗),导致天线的整体辐射性能降低。



技术实现要素:

为了解决有源器件会产生较大的损耗,导致天线的整体辐射性能降低的问题,本公开实施例提供了一种天线及其制造方法、终端。所述技术方案如下:

第一方面,本公开提供了一种天线,所述天线包括:

金属条形结构,设置在所述金属条形结构上的第一连接片和第二连接片,所述第一连接片用于连接信号馈点,所述第二连接片用于连接接地点;

所述金属条形结构上设置有低通滤波器,所述低通滤波器位于所述金属条形结构上远离所述第一连接片的一端,且所述低通滤波器在所述金属条形结构上的位置满足:目标金属段产生的低频谐振的最大频率与所述低通滤波器的截止频率相等;

其中,所述低通滤波器将所述金属条形结构分为两段,所述目标金属段为所述两段中靠近所述第一连接片的一段。

可选的,所述目标金属段的长度L满足:

<mrow> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>v</mi> <mi>f</mi> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

其中,所述v为电磁波在真空中传播时的波速,所述f为截止频率,所述为所述天线的类型。

可选的,v=3×108米每秒,所述天线为波长的天线。

可选的,所述天线还包括:

电路板,所述电路板上设置有信号馈点和接地点;

所述金属条形结构与所述信号馈点通过所述第一连接片连接,所述金属条形结构与所述接地点通过所述第二连接片连接。

可选的,所述低通滤波器的截止频率f满足:800≤f<960,所述f的单位为兆赫兹;

所述金属条形结构产生的低频谐振的频段m满足:700≤m≤960,所述m的单位为兆赫兹。

可选的,所述第一连接片和所述第二连接片均位于所述电路板的元件面所在侧,且与所述电路板的元件面存在间隙。

第二方面,本公开提供了一种终端,所述终端包括:第一方面任一所述的天线。

可选的,所述终端还包括:包围在所述终端四周的金属边框;

所述金属边框上长度较短的一边设置有两个断缝,所述两个断缝将所述金属边框分隔为底框和侧框,所述底框为所述金属条形结构。

第三方面,本公开提供了一种天线的制造方法,所述方法包括:

提供一金属条形结构,设置在所述金属条形结构上的第一连接片和第二连接片,所述第一连接片用于连接信号馈点,所述第二连接片用于连接接地点;

在所述金属条形结构上设置低通滤波器,使所述低通滤波器位于所述金属条形结构上远离所述第一连接片的一端,且所述低通滤波器在所述金属条形结构上的位置满足:目标金属段产生的低频谐振的最大频率与所述低通滤波器的截止频率相等;

其中,所述低通滤波器将所述金属条形结构分为两段,所述目标金属段为所述两段中靠近所述第一连接片的一段。

可选的,所述在所述金属条形结构上设置低通滤波器,包括:

获取所述低通滤波器的截止频率;

根据所述截止频率确定所述低通滤波器在所述金属条形结构上的位置,使所述目标金属段的长度L满足:

<mrow> <mi>L</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>v</mi> <mi>f</mi> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>n</mi> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>

其中,所述v为电磁波在真空中传播时的波速,所述f为截止频率,所述为所述天线的类型。

可选的,v=3×108米每秒,所述天线为波长的天线。

可选的,所述方法还包括:

提供一电路板,所述电路板上设置有信号馈点和接地点;

通过所述第一连接片将所述金属条形结构与所述信号馈点连接,通过所述第二连接片将所述金属条形结构与所述接地点连接。

可选的,所述低通滤波器的截止频率f满足:800≤f<960,所述f的单位为兆赫兹;

所述金属条形结构产生的低频谐振的频段m满足:700≤m≤960,所述m的单位为兆赫兹。

可选的,所述第一连接片和所述第二连接片均位于所述电路板的元件面所在侧,且与所述电路板的元件面存在间隙。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

本公开实施例提供的天线及其制造方法、终端,通过在金属条形结构上设置低通滤波器利用无源低通滤波器替代设置在天线内部的有源器件,在改善低频谐振性能的同时,减小了损耗,提高了天线的整体辐射性能。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本公开的实施例,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种天线的结构示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种天线的制造方法的流程图。

图5-1是根据一示例性实施例示出的一种天线的制造方法的流程图。

图5-2是根据一示例性实施例示出的一种金属条形结构上设置低通滤波器的方法流程图。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本公开保护的范围。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线的结构示意图,如图1所示,该天线包括:

金属条形结构10,设置在该金属条形结构10上的第一连接片201和第二连接片202,该第一连接片201用于连接信号馈点30,该第二连接片202用于连接接地点40。

该金属条形结构10上设置有低通滤波器50,该低通滤波器50位于该金属条形结构10上远离第一连接片201的一端,且该低通滤波器50在金属条形结构10上的位置满足:目标金属段101产生的低频谐振的最大频率与该低通滤波器50的截止频率相等。

其中,该低通滤波器50将金属条形结构10分为两段,该目标金属段101为两段中靠近第一连接片201的一段。

综上所述,本公开实施例提供的天线,通过在金属条形结构上设置低通滤波器,利用无源低通滤波器替代设置在天线内部的有源器件,在改善低频谐振性能的同时,减小了损耗,提高了天线的整体辐射性能。

需要说明的是,本公开实施例提供的天线为线型结构的天线,例如倒F型天线或单极子天线等。

可选的,如图1所示的目标金属段101的长度L满足:

其中,v为电磁波在真空中传播时的波速,也即是,v=3×108m/s(米每秒):f为低通滤波器的截止频率;代表天线的类型,可选的,取n=4,则天线为波长的天线。

图2是根据一示例性实施例示出的一种天线的结构示意图,如图2所示,该天线还包括:电路板60,该电路板60上设置有信号馈点30和接地点40。

金属条形结构10与信号馈点30通过第一连接片201连接,金属条形结构10与接地点40通过第二连接片202连接。

需要说明的是,第一连接片201和第二连接片202位于金属条形结构10的同一侧,且均在金属条形结构10的同一端设置,也即是信号馈点30和接地点40位于金属条形结构10的同一侧且设置在金属条形结构10的同一端。在本公开实施例中,信号馈点既可以位于接地点的一侧,也可以位于接地点的另一侧,本公开实施例对信号馈点与接地点的相对位置不做限定。

可选的,低通滤波器的截止频率f满足:800≤f<960,f的单位为MHz(兆赫兹);

可选的,金属条形结构产生的低频谐振的频段m满足:700≤m≤960,m的单位为MHz。

在实际应用中,本公开实施例提供的天线可以实现两种低频谐振的频段的覆盖,包括:

第一种低频谐振的频段的实现:当接收到的信号频率不大于低通滤波器的截止频率时,金属条形结构的有效长度为第二连接点至金属条形结构的末端的长度,此时可以实现低频谐振的频段中700MHz至截止频率的频段。需要说明的是,第二连接点为第二连接片与金属条形结构的连接点;金属条形结构的末端为金属条形结构中远离第二连接点的一端。

第二种低频谐振的频段的实现:当接收到的信号频率大于低通滤波器的截止频率时,金属条形结构的有效长度为第二连接点至低通滤波器的长度,此时可以实现低频谐振的频段中截止频率至960MHz的频段。

需要说明的是,金属条形结构的有效长度为实际产生低频谐振的金属条形结构的长度。因此,本公开实施例提供的天线利用低通滤波器的特性,有效展宽了天线的低频谐振的频段,改善了低频谐振的性能。

可选的,根据公式可以计算出:

当n=4,也即是选择波长的天线时,第二连接点至金属条形结构的末端的距离为10.71厘米,也即是金属条形结构的长度大于等于10.71厘米。

可选的,如图2所示,第一连接片201和第二连接片202均位于电路板60的元件面所在侧,且与电路板60的元件面存在间隙。

综上所述,本公开实施例提供的天线,通过在金属条形结构上设置低通滤波器,当接收到的信号频率不大于低通滤波器的截止频率时,可以实现低频谐振的频段中700MHz至截止频率的频段;当接收到的信号频率大于低通滤波器的截止频率时,可以实现低频谐振的频段中截止频率至960MHz的频段,利用无源低通滤波器替代设置在天线内部的有源器件,在改善低频谐振性能的同时,减小了损耗,提高了天线的整体辐射性能。

图3是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图,如图3所示,该终端包括:天线,该天线可以为图1或图2所示的天线。

如图3所示,该终端还包括:包围在终端四周的金属边框00。

其中,金属边框00上长度较短的一边设置有两个断缝,该两个断缝分别为断缝A和断缝B,两个断缝将金属边框00分隔为底框001和侧框002,在实际应用中,该底框001可以为图1或图2所示的金属条形结构10。

可选的,该终端可以为智能手机、电脑、多媒体播放器、电子阅读器、可穿戴式设备等。

终端可以包括以下一个或多个组件:处理组件,存储器,电源组件,多媒体组件,音频组件,输入/输出(I/O)的接口,传感器组件,以及通信组件。

处理组件通常控制终端的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件可以包括一个或多个处理器来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件可以包括一个或多个模块,便于处理组件和其他组件之间的交互。例如,处理组件可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件和处理组件之间的交互。

存储器被配置为存储各种类型的数据以支持在终端的操作。这些数据的示例包括用于在终端上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。

电源组件为终端的各种组件提供电力。电源组件可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为终端生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件包括在所述终端和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中,屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板,屏幕可以被实现为触摸屏,以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当终端处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件包括一个麦克风(MIC),当终端处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器或经由通信组件发送。在一些实施例中,音频组件还包括一个扬声器,用于输出音频信号。

I/O接口为处理组件和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件包括一个或多个传感器,用于为终端提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件可以检测到终端的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如所述组件为终端的显示器和小键盘,传感器组件还可以检测终端或终端一个组件的位置改变,用户与终端接触的存在或不存在,终端方位或加速/减速和终端的温度变化。传感器组件可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件还可以包括光传感器,如CMOS或CCD图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。

通信组件被配置为便于终端和其他设备之间有线或无线方式的通信。终端可以接入基于通信标准的无线网络,如WiFi,2G或3G,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,所述通信组件还包括近场通信(NFC)模块,以促进短程通信。例如,在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术,红外数据协会(IrDA)技术,超宽带(UWB)技术,蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

综上所述,本公开实施例提供的终端,通过在底框上设置低通滤波器,利用无源低通滤波器替代设置在天线内部的有源器件,在改善低频谐振性能的同时,减小了损耗,提高了天线的整体辐射性能。

图4是根据一示例性实施例示出的一种天线的制造方法的流程图,如图4所示,包括:

步骤401、提供一金属条形结构,设置在该金属条形结构上的第一连接片和第二连接片,该第一连接片用于连接信号馈点,该第二连接片用于连接接地点。

步骤402、在金属条形结构上设置低通滤波器,使该低通滤波器位于金属条形结构上远离第一连接片的一端,且该低通滤波器在金属条形结构上的位置满足:目标金属段产生的低频谐振的最大频率与低通滤波器的截止频率相等。

其中,该低通滤波器将金属条形结构分为两段,该目标金属段为两段中靠近第一连接片的一段。

综上所述,本公开实施例提供的天线的制造方法,通过在金属条形结构上设置低通滤波器,利用无源低通滤波器替代设置在天线内部的有源器件,在改善低频谐振性能的同时,减小了损耗,提高了天线的整体辐射性能。

图5-1是根据一示例性实施例示出的一种天线的制造方法的流程图,如图5-1所示,包括:

步骤501、提供一电路板,该电路板上设置有信号馈点和接地点。

需要说明的是,如图2所示,信号馈点30和接地点40位于金属条形结构10的同一侧且设置在金属条形结构10的同一端。在本公开实施例中,信号馈点既可以位于接地点的一侧,也可以位于接地点的另一侧,本公开实施例对信号馈点与接地点的相对位置不做限定。

步骤502、提供一金属条形结构,设置在该金属条形结构上的第一连接片和第二连接片,该第一连接片用于连接信号馈点,该第二连接片用于连接接地点。

需要说明的是,如图2所示,第一连接片201和第二连接片202位于金属条形结构10的同一侧,且均在金属条形结构10的同一端设置。

步骤503、通过第一连接片将金属条形结构与信号馈点连接,通过第二连接片将金属条形结构与接地点连接。

步骤504、在金属条形结构上设置低通滤波器,使该低通滤波器位于金属条形结构上远离第一连接片的一端,且该低通滤波器在金属条形结构上的位置满足:目标金属段产生的低频谐振的最大频率与低通滤波器的截止频率相等。

其中,该低通滤波器将金属条形结构分为两段,该目标金属段为两段中靠近第一连接片的一段。

可选的,图5-2为在金属条形结构上设置低通滤波器的方法流程图,如图5-2所示,包括:

步骤5041、获取低通滤波器的截止频率。

在实际应用中,可以根据实际情况选择低通滤波器,例如,需要实现700MHz至800MHz以及800MHz至960MHz的两个低频频段时,可以选择截止频率为800MHz的低通滤波器;又例如,需要实现700MHz至850MHz以及850MHz至960MHz的两个低频频段时,可以选择截止频率为850MHz的低通滤波器。

步骤5042、根据该截止频率确定低通滤波器在金属条形结构上的位置。

低通滤波器在金属条形结构上的位置使得目标金属段的长度L满足:

其中,v为电磁波在真空中传播时的波速,也即是,v=3×108米每秒;f为低通滤波器的截止频率;代表天线的类型,可选的,取n=4,则天线为波长的天线。

可选的,低通滤波器的截止频率f满足:800≤f<960,f的单位为MHz;

可选的,金属条形结构产生的低频谐振的频段m满足:700≤m≤960,m的单位为MHz。

可选的,如图2所示,第一连接片201和第二连接片202均位于电路板60的元件面所在侧,且与电路板60的元件面存在间隙。

综上所述,本公开实施例提供的天线的制造方法,通过在金属条形结构上设置低通滤波器,当接收到的信号频率不大于低通滤波器的截止频率时,可以实现低频谐振的频段中700MHz至截止频率的频段;当接收到的信号频率大于低通滤波器的截止频率时,可以实现低频谐振的频段中截止频率至960MHz的频段,利用无源低通滤波器替代设置在天线内部的有源器件,在改善低频谐振性能的同时,减小了损耗,提高了天线的整体辐射性能。

关于上述实施例中的方法,其中各个步骤执行操作得到的具体结构已经在有关该装置的实施例中进行了详细描述,此处将不做详细阐述说明。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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