移动终端及其天线装置的制作方法

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及到一种移动终端及其天线装置。

背景技术：

由于金属外壳美观、牢固，因此金属外壳的移动终端越来越受用户欢迎，目前的移动终端越来越多的采用金属外壳。为了解决金属外壳对信号的屏蔽问题，现有的移动终端的金属外壳通常采用三段式结构(分为上中下三段)，将金属外壳纳入天线设计中，作为天线的一部分。

现有技术中，金属外壳的移动终端的天线设计方案主要有两种：

一种是直接顶框方案。该方案直接将金属后盖的上段和下段作为天线馈源，只能实现GPS和WIFI-2.5G/BT两个频段组合，无法覆盖WIFI-5G频段。其中，GPS是Global Positioning System的缩写，中文名为全球定位系统；WIFI为Wireless-Fidelity的缩写，中文名为无线保真；BT为Bluetooth的缩写，中文名为蓝牙。

另一种是前壳单耦合方案。该方案在前壳上布局金属走线(Pattern)作为天线主体，与金属后壳耦合产生辐射。单耦合支路进行双频调谐为常规调试方案，当需要实现完整覆盖包括WIFI-5G在内的三个频段时，则需要不停调整前壳上的Pattern的形状，以“碰”到一种刚好能满足三个频段的方案，但多数情况都会牺牲某频段性能来换取另外一个频段的性能，致使天线整体性能并不突出。同时，较难实现完整覆盖三频段的特点使得此方案缺乏传承性，比如在6寸屏终端上可以实现完整覆盖的天线方案，在5.5寸终端上则不一定能实现完整覆盖。

综上所述，现有的金属外壳移动的天线设计方案，不能或者很难实现完整覆盖三个频段，天线支持的频段范围较窄，天线整体性能不佳。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种移动终端及其天线装置，旨在扩大天线支持的频段范围，提高天线整体性能。

为达以上目的，本发明提出一种移动终端的天线装置，所述装置包括由导体制成的后盖和由绝缘体制成的前壳，所述前壳上布置有与所述后盖耦合的主天线，所述前壳上还布置有与所述主天线间隔一定距离的至少一个寄生单元，所述寄生单元接地，且分别与所述后盖和所述主天线耦合。

可选地，所述寄生单元通过连接所述移动终端的主板接地。

可选地，所述寄生单元通过连接所述前壳上的导体元件接地。

可选地，所述天线装置还包括分别与所述寄生单元和所述移动终端的主板连接的调谐器件，所述寄生单元通过所述调谐器件连接所述主板接地。

可选地，所述调谐器件为可变电容器和/或可变电感器。

可选地，所述调谐器件为由不同的电容器的组合、不同的电感器的组合或者电容器和电感器的组合，与开关一起组成的调谐电路。

可选地，所述调谐器件布置于所述主板上。

可选地，所述寄生单元为金属走线或金属片。

可选地，所述寄生单元为两个，分别位于所述主天线两边。

可选地，所述后盖为金属后盖。

可选地，所述前壳为塑料前壳。

可选地，所述主天线和所述寄生单元位于所述前壳的正面或背面。

可选地，通过调整所述寄生单元的长度来实现2.4GHz-2.5GHz频段的覆盖。

可选地，通过调整所述主天线与所述寄生单元之间的距离来实现4.9GHz-5.825GHz频段的覆盖；

可选地，所述主天线与所述后盖的间距介于0.5mm至2mm之间。

本发明同时提出一种移动终端，所述移动终端包括一天线装置，所述天线装置包括由导体制成的后盖和由绝缘体制成的前壳，所述前壳上布置有与所述后盖耦合的主天线，所述前壳上还布置有与所述主天线间隔一定距离的至少一个寄生单元，所述寄生单元接地，且分别与所述后盖和所述主天线耦合。

本发明实施例所提供的一种移动终端的天线装置，通过在前壳上主天线旁边增设寄生单元，使得寄生单元分别与后盖和主天线耦合，从而可以通过调整各寄生单元的长度以及寄生单元与主天线的距离来改变谐振频率，据此扩大了天线支持的频段范围，实现了多频段覆盖。由于寄生单元两两之间相互影响不大，故可逐个频段进行单独调节，大大降低了调试难度，可以适用于各种类型的终端；同时又因为可针对每个频段独立调试，优化过程中不会顾此失彼，因此能够确保每个频段都实现性能最大化设计，提高了天线整体性能。最终通过多支路耦合实现不同频段，完整覆盖WIFI(2.5G+5G)/BT/GPS的频段，因此本发明实施例的天线装置是一种研发调试灵活、性能优异、结构易于实现、生产工艺简单的WBG天线。

附图说明

图1是本发明的移动终端的天线装置一实施例的侧视图；

图2是图1中的后盖的结构示意图；

图3是图2中的前壳的结构示意图；

图4是图2中的前壳的又一结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(Personal Communications Service，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(Mobile Internet Device，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。

参照图1-图4，提出本发明的移动终端的天线装置一实施例，所述装置包括由导体制成的后盖10和由绝缘体制成的前壳20，后盖10优选为金属后盖10，前壳20优选为塑料前壳20，移动终端的主板30位于后盖10与前壳20之间。

如图2所示，后盖10的结构为三段式，分为上中下三段，上段和下段与中段之间具有缝隙12，且上段和/或下段与中段之间具有衔接带11，以使上段和/或下段与中段电性连接。

如图3所示，前壳20上布置有主天线21，该主天线21可以是布局在前壳20上的金属走线(pattern)，或者连接(如粘贴)在前壳20上的金属片，主天线21与后盖10耦合产生辐射。

如图3所示，本发明实施例中，还在前壳20上的主天线21旁边布置了一个寄生单元22。在另一些实施例中，也可以在主天线21旁边布置至少两个寄生单元22，如图4所示，在主天线21旁边增设了两个寄生单元22，分别位于主天线21下边和右边。寄生单元22接地，与主天线21间隔一定距离，从而该寄生单元22分别与后盖10和主天线21耦合产生辐射。寄生单元22相当于天线分支，通过多支路耦合实现不同频段。

寄生单元22可以是布局在前壳20上的金属走线，或者连接(如粘贴)在前壳20上的金属片。主天线21和寄生单元22可以布置在前壳20的正面或背面。

寄生单元22可以通过连接移动终端的主板30接地，也可以通过连接前壳20上的导体元件接地。该导体元件如金属元件，导体元件通常连接主板30接地。寄生单元22可以通过弹片式或顶针式连接器与主板30或导体元件连接，或者也可以通过焊线、导线等方式连接。

如图3、图4所示，主天线21设定的位置优选与后盖10同向，即设置于前壳面对后盖的一面上，主天线21的末端指向前壳角落，优选与前壳上边缘间隔0.5mm至3mm，与前壳上的金属件(一般为显示屏(如LCD)的上边缘)之间的距离优选大于等于5mm，与寄生单元22的间距优选保持在0.5mm至2mm之间。由于寄生单元22直接或间接的接地，故对寄生单元22的位置以及形状没有特别要求，根据实际环境调试即可。

主天线21长度加长时，其产生的频率谐振往低频方向偏移，减短则往高频方向偏移。主天线21与寄生单元22距离靠近时，二者之间的耦合强度越大，此时主天线21和寄生单元22所产生的谐振都会往低频方向偏移。

进一步地，还包括调谐器件(图未示出)，该调谐器件优选布置于主板30上，当然也可以布置于前壳20上。调谐器件分别与寄生单元22和主板30连接，此时寄生单元22通过调谐器件连接主板30接地，寄生单元22可以通过弹片式或顶针式连接器与调谐器件连接，或者也可以通过焊线、导线等方式连接。可以是一个寄生单元22连接一个调谐器件，也可以两个或多个寄生单元22共同连接一个调谐器件。

调谐器件可以是可变电容器和可变电感器等有源调谐器件中的一种或至少两种的组合，通过改变可变电容器的电容值和/或可变电感器的电感值来实现调谐状态的切换。调谐器件也可以为由不同的电容器(电容值不同)组合、不同的电感器(电感值不同)组合或者电容器和电感器的组合，与开关一起组成的调谐电路，通过将开关切换连接至不同的电容器或不同的电感器，或者将开关在电容器和电感器之间来回切换，来实现调谐状态的切换。此外，还可以采用现有技术中的其它调谐器件。从而通过调谐器件实现更多的频段。

本发明实施例的天线装置，可以通过以下方式实现多个频段：

(1)通过调整寄生单元22的长度来实现2.4GHz-2.5GHz频段的覆盖，如可以调整到WIFI-2.5G频段；

(2)通过调整主天线21与寄生单元22之间的距离来实现4.9GHz-5.825GHz频段的覆盖，如可以调整到WIFI-5G频段；

(3)通过调整主天线21和后盖10衔接带11的位置来实现1559.052MHz-1605.89MHz频段的覆盖，包括GPS：1575.42MHz，北斗：1559.052MHz－1591.788MHz，格洛纳斯(GLONASS)：1597.55MHz-1605.89MHz，通常称为GPS频段，实际上是GPS、北斗、GLONASS的工作频段的叠加；

(4)通过调整后盖10上段和/或下段的宽度以及上段和/或下段与中段的缝隙12大小来优化天线的整体性能。

通过上述调整，本发明实施例的天线装置可以同时工作在1559.052MHz-1605.89MHz、2.4GHz-2.5GHz和4.9GHz-5.825GHz等频段中，从而可以完整覆盖GPS、WIFI-2.5G/BT以及WIFI-5G等多个频段。因此，本发明实施例的天线装置为WIFI(2.5G+5G)/BT/GPS三合一天线，即WBG天线。

本发明实施例提供了一种研发调试灵活，性能优异，结构易于实现，生产工艺简单的多支路耦合及金属后盖式的天线装置。通过馈电到前壳20正面或背面的主天线21与后盖10耦合，同时通过在主天线21旁边增设寄生单元22再进行耦合，多支路耦合实现不同频段。从而可以通过调整各寄生单元22的长度以及寄生单元22与主天线21的距离来改变谐振频率，据此扩大了天线支持的频段范围，实现了多频段覆盖。由于寄生单元22两两之间相互影响不大，故可逐个频段进行单独调节，大大降低了调试难度，可以适用于各种类型的终端；同时又因为可针对每个频段独立调试，优化过程中不会顾此失彼，因此能够确保每个频段都实现性能最大化设计。极大的提升了天线整体性能以及天线的频段范围。

本发明实施例所述的多支路耦合，是指除主天线外，另外有两个或两个以上金属形态的寄生支路(如寄生单元)参与天线辐射。本发明实施例的天线装置主要应用于手机、平板电脑等移动终端，特别是金属外壳的移动终端，当然也可以应用于其它的终端设备。

本发明同时提出一种移动终端，所述移动终端包括一天线装置，所述天线装置包括由导体制成的后盖和由绝缘体制成的前壳，所述前壳上布置有与所述后盖耦合的主天线，所述前壳上还布置有与所述主天线间隔一定距离的至少一个寄生单元，所述寄生单元接地，且分别与所述后盖和所述主天线耦合。本实施例中所描述的天线装置为本发明中上述实施例所涉及的天线装置，在此不再赘述。

本发明实施例的移动终端，通过在前壳上主天线旁边增设寄生单元，使得寄生单元分别与后盖和主天线耦合，从而可以通过调整各寄生单元的长度以及寄生单元与主天线的距离来改变谐振频率，据此扩大了天线支持的频段范围，实现了多频段覆盖。由于寄生单元两两之间相互影响不大，故可逐个频段进行单独调节，大大降低了调试难度；同时又因为可针对每个频段独立调试，优化过程中不会顾此失彼，因此能够确保每个频段都实现性能最大化设计，提高了天线整体性能。最终通过多支路耦合实现不同频段，完整覆盖WIFI(2.5G+5G)/BT/GPS的频段。并且，本发明实施例的移动终端，研发调试灵活、性能优异、结构易于实现、生产工艺简单。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。