一种电调谐手机天线结构的制作方法

本实用新型涉及天线，尤其涉及一种电调谐手机天线结构。

背景技术：

近年来，在苹果手机品牌工业设计的推动下，金属类手机因其独有质感受到广大消费者青睐，各大手机终端客户相继推出带金属类手机工业设计(Industry Design,ID)，其中底部开缝型ID相比较两侧开缝型可以减少手握对天线性能的影响，成为金属手机ID的主流方式之一，但与此同时，此设计减少了用于覆盖LTE低频的金属条长度，降低了700-960MHz的带宽潜能，导致手机网络制式不能支持LTE全频段，因此，在此ID下，如何设计一款覆盖LTE全频段手机天线，是众多天线设计公司面临的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种能够覆盖LTE全频段、结构简单、易于实现、节省空间、成本低廉的电调谐手机天线结构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。

一种电调谐手机天线结构，其包括有后壳、设于后壳上的金属框和设于金属框内的PCB板，所述金属框包括有位于该金属框下端的左金属条、中间金属条和右金属条，所述中间金属条与左金属条之间设有第一缝隙，所述中间金属条与右金属条之间设有第二缝隙，所述PCB板包括有覆铜部和净空部，所述净空部设于PCB板下端，所述净空部上印制有传输线、馈电部和回地部，所述回地部延伸至覆铜部，所述传输线与中间金属条电性连接，所述传输线的第二端与馈电部之间电性连接有第一谐振单元，所述传输线的第二端与回地部之间电性连接有第二谐振单元。

优选地，所述第一谐振单元包括电容，所述第二谐振单元包括单刀多掷开关和多个电感，所述单刀多掷开关的公共端连接于传输线，所述单刀多掷开关的多个切换端分别连接于多个电感的一端，多个电感的另一端均连接于回地部。

优选地，所述电容是电容值固定的电容。

优选地，所述电容是电容值可调的电容。

优选地，所述单刀多掷开关是单刀四掷开关。

优选地，所述左金属条和右金属条分别设于金属框下端的两个拐角处。

本实用新型公开的电调谐手机天线结构中，电信号从馈电部馈入，经过第一谐振单元、传输线连接到中间金属条，中间金属条通过耦合方式将电信号传输至左金属条和右金属条，并利用左金属条和右金属条将能量辐射，频率覆盖LTE高频可以达到1.7-2.7GHz；同时，传输线上的电信号通过第二谐振单元连接至回地部，其中，第二谐振单元有两个作用，一是负责在LTE低频0.7-0.96GHz之间切换，二是将手机所需LTE低频调谐到可匹配区域，此外，第一谐振单元还用于将手机所需LTE低频调谐到50Ω附近，从而在不影响LTE高频1.7-2.7GHz性能前提下，完成LTE低频0.7-0.96GHz全覆盖。由此可见，本实用新型能够覆盖LTE全频段，同时，本实用新型还节省空间、成本低廉。此外，本实用新型仅采用了一条传输线，无需其他线路布置，因而结构更加简单、易于实现，适合应用于手机等移动终端上。

附图说明

图1为本实用新型电调谐手机天线的整体结构示意图。

图2为图1中电调谐手机天线的局部结构图。

图3为PCB板背侧的结构示意图。

图4为本实用新型第一实施例中电调谐手机天线的电路结构示意图。

图5为本实用新型第一实施例中电调谐手机天线的回波损耗曲线图。

图6为本实用新型第二实施例中电调谐手机天线的电路结构示意图。

图7为本实用新型第二实施例中电调谐手机天线的回波损耗曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。

本实用新型公开了一种电调谐手机天线结构，结合图1至图3所示，其包括有后壳4、设于后壳4上的金属框和设于金属框内的PCB板，所述金属框包括有位于该金属框下端的左金属条1、中间金属条2和右金属条3，所述中间金属条2与左金属条1之间设有第一缝隙21，所述中间金属条2与右金属条3之间设有第二缝隙23，所述PCB板包括有覆铜部5和净空部6，所述净空部6设于PCB板下端，所述净空部6上印制有传输线90、馈电部70和回地部71，所述回地部71延伸至覆铜部5，所述传输线90与中间金属条2电性连接，所述传输线90的第二端与馈电部70之间电性连接有第一谐振单元80，所述传输线90的第二端与回地部71之间电性连接有第二谐振单元81。

上述电调谐手机天线结构中，电信号从馈电部70馈入，经过第一谐振单元80、传输线90连接到中间金属条2，中间金属条2通过耦合方式将电信号传输至左金属条1和右金属条3，并利用左金属条1和右金属条3将能量辐射，频率覆盖LTE高频可以达到1.7-2.7GHz；同时，传输线90上的电信号通过第二谐振单元81连接至回地部71，其中，第二谐振单元81有两个作用，一是负责在LTE低频0.7-0.96GHz之间切换，二是将手机所需LTE低频调谐到可匹配区域，此外，第一谐振单元80还用于将手机所需LTE低频调谐到50Ω附近，从而在不影响LTE高频1.7-2.7GHz性能前提下，完成LTE低频0.7-0.96GHz全覆盖。由此可见，本实用新型能够覆盖LTE全频段，同时，本实用新型还节省空间、成本低廉。此外，本实用新型仅采用了一条传输线90，无需其他线路布置，因而结构更加简单、易于实现，适合应用于手机等移动终端上。

实际应用中，所述后壳4可以是金属壳，也可以是非金属壳。

关于两个谐振单元的优选结构，所述第一谐振单元80包括电容C1，所述第二谐振单元81包括单刀多掷开关S1和多个电感L，所述单刀多掷开关S1的公共端连接于传输线90，所述单刀多掷开关S1的多个切换端分别连接于多个电感L的一端，多个电感L的另一端均连接于回地部71。

进一步地，所述单刀多掷开关S1是单刀四掷开关。所述左金属条1和右金属条3分别设于金属框下端的两个拐角处。请参照图3，左金属条1、中间金属条2和右金属条3可以与PCB板上的喇叭11和振动马达12相邻设置。

在本实用新型的第一实施例中，请参照图4，所述电容C1是电容值固定的电容。四个电感L的电感值分别为14nH、10nH、9nH、7nH，通过单刀四掷开关切换到四路不同的电感，进而实现低频0.7-0.96GHz切换，天线回波损耗S11的测试结果请参照图5，其中，LTE Band17 0.704-0.716GHz和GSM 900 0.88-0.96GHz受普通电容C1值不可变的影响导致带宽偏窄。

在本实用新型的第二实施例中，请参照图6，所述电容C1是电容值可调的电容。四个电感L的电感值分别为15nH、10nH、9nH、6.8nH，天线回波损耗S11的测试结果请参照图7，通过调节可变电容C1和L2可实现低频0.7-0.96GHz切换，且能够满足不同频段所需带宽，使其阻抗特性达到最佳。

上述两个实施例，需要使用一颗可变电容和一个单刀四掷开关，其中电容需要可调范围为1.2-2.2PF，可满足此要求且用于手机的可调电容器件选型，如下供参考：美国CANVENDISH KINETICS公司32CK503S可调范围0.8-3.15PF和32CK505S/R可调范围1.15-5.15PF；On Semi安森美公司TCP-4133UB可调范围0.733-3.3PF；可用于手机的单刀四掷开关型号可以参考美国RFMD公司RFMD1119型号和Skyworks公司SKY13524-639LF型号。

作为本实用新型的一种优选方案，其解决的技术问题之一在于减少天线走线，其中，除去用于连接中间金属条2的传输线、用于连接回地的传输线之外，无需其他多余走线，但是作为一种替换方案，在靠近第一缝隙21和第二缝隙23的金属条1和2和3一端加若干走线或接地处理，通过改变馈电位置、回地位置、第一缝隙位置、第二缝隙位置、净空区域宽度、相关器件位置等，也可实现类似减少走线的效果。因此，在本实用新型技术方案基础上所作出的更改、替换等，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型公开的电调谐手机天线结构，相比现有技术而言，本实用新型结构简单、易于实现；同时，本实用新型使用两个谐振单元，实现LTE低频0.7-0.96GHZ切换，支持中国、美、欧、印等多个国家的手机网络制式，降低终端客户因国家及制式不同设计多款天线的研发成本和时间；此外，在两个谐振单元任一组合状态下，LTE高频1.7-2.7GHz均覆盖且始终保持很好阻抗特性；再次，除传输线用于连接金属框及回地端外，无需其他走线，最后，本实用新型整机厚度为5mm，实现手机轻薄化。

以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。