天线和终端的制作方法

本公开涉及天线技术应用领域，特别涉及一种天线和终端。

背景技术：

目前，采用全金属外壳的终端设备越来越多，除了终端正面的屏幕，终端的背面和侧面均为金属，使得终端的金属质感十足，大大增强了外观表现力。但是，全金属外壳会给天线的设计带来很大困难，通常情况下，全金属外壳的天线采用三段式结构，即利用隔断条将金属外壳分为第一金属壳、第二金属壳以及第三金属壳，利用第三金属壳产生主天线谐振频率，利用第一金属壳产生分集天线、无线保真(英文：Wireless-Fidelity；简称：WIFI)天线以及全球定位系统(英文：Global Positioning System；简称：GPS)天线谐振频率。其中，WIFI天线包括WIFI2.4千兆赫兹(英文：GHz)天线以及WIFI5GHz天线。

相关技术中，在利用第一金属壳产生WIFI天线以及GPS天线谐振频率的时候，通常需要设置一个隔断结构、两个馈电点，同时辅助柔性电路(英文：Flexible Printed Circuit；简称FPC)来实现。

在实现本公开的过程中，发明人发现相关技术中至少存在以下问题：

传统的天线在利用第一金属壳产生WIFI天线以及GPS天线的谐振频段中的谐振频率时候，需要配合FPC电路，导致制造成本较高，而且设置两个馈电点，导致天线结构复杂。

技术实现要素：

为了解决传统的天线结构复杂的问题，本公开实施例提供了一种终端的天线。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：

第一金属壳和容性电路，所述第一金属壳为长条状结构；

在所述第一金属壳上，沿远离所述第一金属壳的一端的方向依次设置有馈电点、电容加载点以及隔断结构，射频信号源通过所述馈电点与所述第一金属壳连接，所述容性电路通过所述电容加载点与所述第一金属壳连接，所述隔断结构为导体，所述第一金属壳通过所述隔断结构接地。

可选的，所述隔断结构在所述第一金属壳上的第一位置满足：第一目标金属段产生全球定位系统GPS天线的谐振频段，所述第一目标金属段为所述第一金属壳的一端与所述第一位置之间的金属段；

所述电容加载点在所述第一金属壳上的第二位置满足：第二目标金属段产生第一无线保真WIFI天线的谐振频段，所述第二目标金属段为所述第一金属壳的一端与所述第二位置之间的金属段；

所述馈电点在所述第一金属壳上的第三位置满足：第三目标金属段产生第二WIFI天线的谐振频段，所述第三目标金属段为所述第一金属壳的一端与所述第三位置之间的金属段。

可选的，所述第一目标金属段的长度L1满足：

其中，所述v为电磁波在真空中传播时的波速，所述f1为GPS天线的谐振频段中的谐振频率，所述1/n为所述GPS天线的类型。

可选的，所述第二目标金属段的长度L2满足：

其中，所述v为电磁波在真空中传播时的波速，所述f2为第一WIFI天线的谐振频段中的谐振频率，所述1/n为所述第一WIFI天线的类型。

可选的，所述第三目标金属段的长度L3满足：

其中，所述v为电磁波在真空中传播时的波速，所述f3为第二WIFI天线的谐振频段中的谐振频率，所述1/n为所述第二WIFI天线的类型。

可选的，所述v＝3×108米每秒，所述GPS天线的类型、所述第一WIFI天线的类型以及所述第二WIFI天线的类型均为1/4波长的天线。

可选的，所述GPS天线的谐振频段为1.575GHz频段；

所述第一WIFI天线的谐振频段为2.4GHz频段；

所述第二WIFI天线的谐振频段为5GHz频段。

可选的，所述容性电路加载在所述电容加载点上的电容值为1至3皮法。

可选的，所述天线还包括：印制电路板PCB主板，所述PCB主板上设置有预设匹配电路，所述预设匹配电路与所述第一金属壳连接，所述预设匹配电路用于匹配所述天线中各个目标金属段的谐振频段。

可选的，所述PCB主板上还设置有所述射频信号源，所述馈电点将所述射频信号源的射频信号馈入所述第一金属壳。

可选的，所述天线还包括：

第二金属壳，所述第二金属壳接地；

所述第一金属壳与所述第二金属壳形成有条状间隙，所述馈电点和所述隔断结构均通过导电材质与所述第二金属壳连接，所述导电材质和所述容性电路位于所述条状间隙上。

可选的，所述天线还包括：

第三金属壳，所述第三金属壳与所述第二金属壳形成有条状间隙，所述第一金属壳和所述第三金属壳对称设置在所述第二金属壳两侧。

可选的，所述第一金属壳与所述第二金属壳的间隙处设置有第一隔断条；

所述第二金属壳与所述第三金属壳的间隙处设置有第二隔断条；

其中，所述第一隔断条以及第二隔断条均由电介质制成。

可选的，所述第一金属壳、所述第二金属壳以及所述第三金属壳共面设置。

第二方面，提供一种终端，所述终端包括：第一方面所述的天线。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开提供的天线和终端，通过设置馈电点、电容加载点以及隔断结构，并使第一金属壳与馈电点、电容加载点以及隔断结构连接，使得第一金属壳能够产生三个不重叠的谐振频段，即产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，相较于传统的天线，仅需要设置一个馈电点且不需要辅助FPC电路即可实现利用第一金属壳产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，简化了天线的结构，降低了制造成本。

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预设匹配电路图。

图3是根据一示例性实施例示出的另一种天线的结构示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的再一种天线的结构示意图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种回波损耗示意图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种辐射效率示意图。

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是根据一示意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：

第一金属壳101和容性电路14，该第一金属壳101为长条状结构。

在第一金属壳101上，沿远离第一金属壳101的一端a(图1中以第一金属壳的左端为例进行说明)的方向依次设置有馈电点11、电容加载点12以及隔断结构13，射频信号源(图中未画出)通过馈电点11与第一金属壳101连接，容性电路14通过电容加载点12与第一金属壳101连接，隔断结构13为导体，第一金属壳101通过该隔断结构13接地(如图1中G)。

其中，电容加载点12是用于加载电容的一个接入点，并且，容性电路14可以是一个或多个电容，也可以是容性的电路，本公开实施例对其不做具体限定；隔断结构13用于将第一金属壳101与之连接的部位与地连接，实现两者之间的短路，起到电磁屏蔽的作用，使得第一金属壳的两段的信号互相不干扰。可选地，该隔断结构13可以为金属。该与馈电点11、电容加载点12以及隔断结构13连接的第一金属壳101用于产生三个不重叠的谐振频段。

综上所述，本公开实施例提供的天线，通过设置馈电点、电容加载点以及隔断结构，并使第一金属壳与馈电点、电容加载点以及隔断结构连接，使得第一金属壳能够产生三个不重叠的谐振频段，即产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，相较于传统的天线，仅需要设置一个馈电点且不需要辅助FPC电路即可实现利用第一金属壳产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，简化了天线的结构，降低了制造成本。

其中，隔断结构13在第一金属壳101上的第一位置满足：第一目标金属段产生的谐振频率与GPS天线的谐振频段，该第一目标金属段为第一金属壳的一端与第一位置之间的金属段，即为图1中所示的L1。实际应用中，该隔断结构13的一端可以搭接在第一金属壳101上，以实现隔断结构13与第一金属壳101的连接。

电容加载点12在第一金属壳101上的第二位置满足：第二目标金属段产生的谐振频率与第一WIFI天线的谐振频段，该第二目标金属段为第一金属壳的一端与第二位置之间的金属段，即为图1中所示的L2。

馈电点11在第一金属壳101上的第三位置满足：第三目标金属段产生的谐振频率与第二WIFI天线的谐振频段，其中，该第三目标金属段为第一金属壳的一端与第三位置之间的金属段，即为图1中所示的L3。

进一步地，第一目标金属段的长度L1可以满足：

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)；f1为GPS天线的谐振频段中的谐振频率，该GPS天线的谐振频段中的谐振频率可以为1.575千兆赫兹(英文：GHz)频段中的频率，通常，该1.575GHz频段的频率范围为1575.42兆赫兹(英文：MHz)±1.023MHz；1/n为GPS天线的类型，可选的，一般取n＝4，即该GPS天线为1/4天线。

进一步地，第二目标金属段的长度L2可以满足：

其中，v为电磁波在真空中传播时的波速；f2为第一WIFI天线的谐振频率，该第一WIFI天线的谐振频率可以为2.4GHz频段中的频率，通常，该2.4GHz频段的频率范围为2.4GHz～2.4835GHz；1/n为第一WIFI天线的类型，可选的，取n＝4，即该第一WIFI天线为1/4天线。

进一步地，第三目标金属段的长度L3可以满足：

其中，v为电磁波在真空中传播时的波速；f3为第二WIFI天线的谐振频率，该第二WIFI天线的谐振频率可以为5GHz频段中的频率，通常，该5GHz频段的频率范围为5.725GHz～5.825GHz；1/n为第二WIFI天线的类型，可选的，取n＝4，即该第二WIFI天线为1/4天线。

进一步地，上述容性电路加载在电容加载点上的电容值可以为1至3皮法。示例的，可以设置容性电路的电容值为1.5皮法，也可以设置容性电路的电容值为2皮法。具体的，对于电容值的选择本公开实施例不做限定，在进行电容值选择的时候，只要保证在GPS天线的频段时，容性电路近似于开路，且在第一WIFI天线的频段时，该容性电路近似于短路即可，本公开实施例对此不作赘述。

进一步的，该天线还可以包括：印制电路板(英文：Printed Circuit Board；简称：PCB)主板(图1中未示出)，PCB主板上可以设置有预设匹配电路，该预设匹配电路可以与第一金属壳101连接，预设匹配电路可以用于匹配天线中各个目标金属段的谐振频段。通过设置匹配电路对天线进行匹配，能够使得天线更好的接收射频信号。示例的，可以通过调节匹配参数，改变天线匹配电路的工作频率，对天线的谐振频率进行匹配。图2是根据一示意性实施例示出的一种预设匹配电路图，如图2所示，该预设匹配电路包括：电容C1、电容C2、天线接口A、电源P以及地点G。在实际应用中，可以通过调节该预设匹配电路中各个电容的电容值，对GPS天线、第一WIFI天线以及第二WIFI天线的谐振频段进行匹配。

进一步地，该PCB主板上还可以设置有射频信号源，通过馈电点13可以将射频信号源的射频信号馈入第一金属壳101。其中，射频(英文：Radio Frequency；简称：RF)信号是一种经过调制的，拥有一定发射频率的电波。

可选地，如图3所示，天线还可以包括：第二金属壳102，该第二金属壳102接地。并且，第一金属壳101与该第二金属壳102之间形成有条状间隙，馈电点11和隔断结构13均通过导电材质与第二金属壳102连接，导电材质和容性电路14位于条状间隙上。

进一步地，如图4所示，天线还可以包括：第三金属壳103，该第三金属壳103与第二金属壳102之间也形成有条状间隙，且第一金属壳101和第三金属壳103对称设置在第二金属壳102两侧。

可选的，第一金属壳101与第二金属壳102的间隙处可以设置有第一隔断条。第二金属壳102与第三金属壳103的间隙处可以设置有第二隔断条。其中，该第一隔断条以及第二隔断条可以均由电介质制成。其中，电介质，又称为绝缘介质，是一种常见的不导电材料，例如，云母、橡胶、聚苯乙烯等都属于电介质。

需要说明的是，第一金属壳、第二金属壳以及第三金属壳可以是共面设置的，将第一金属壳、第二金属壳以及第三金属壳共面设置，可以增加终端的金属外壳的美观性，同时便于在终端的金属外壳上设置其他电子器件。

图5是根据一示意性实施例示出的一种回波损耗示意图，其中，图5中的横坐标代表天线的谐振频率，单位为GHz，纵坐标代表回波损耗，单位为dB(中文：分贝)。如图5所示，图5中示出了7个频率点的回波损耗情况，该7个频率点的坐标分别为M1(1.525GHz，-3.3305dB)；M2(1.625GHz，-7.2575dB)；M3(2.4GHz，-18.5649dB)；M4(2.4995GHz，-6.0530dB)；M5(5.15GHz，-2.0838dB)；M6(5.85GHz，-9.1035dB)；M10(2.128743GHz，-0.8429dB)；参见图5可知，在GPS天线的谐振频段中的谐振频率在1.575GHz附近、第一WIFI天线的谐振频段中的谐振频率在2.4GHz附近、以及第二WIFI天线的谐振频段中的谐振频率在5GHz附近，有明显的三个谐振。

图6是根据一示意性实施例示出的一种辐射效率示意图，其中，图6中的横坐标代表天线的谐振频率，单位为GHz，纵坐标代表辐射效率。如图6所示，GPS天线的谐振频段为：1.575GHz频段，第一WIFI天线的谐振频段为：2.4GHz频段，以及第二WIFI天线的谐振频段为：5GHz频段，三者的频段对应的辐射效率均在25％-30％之间。由此可知，本公开实施例提供的天线，能够产生GPS天线、第一WIFI天线以及第二WIFI天线的谐振频段。

综上所述，本公开实施例提供的天线，通过设置馈电点、电容加载点以及隔断结构，并使第一金属壳与馈电点、电容加载点以及隔断结构连接，使得第一金属壳能够产生三个不重叠的谐振频段，即产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，相较于传统的天线，仅需要设置一个馈电点且不需要辅助FPC电路即可实现利用第一金属壳产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，简化了天线的结构，降低了制造成本。

本公开实施例提供一种终端，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。其中，该终端可以包括：本公开实施例中任一所述的天线，例如，该天线可以为图1、图3和图4所示的天线。终端还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，通过设置馈电点、电容加载点以及隔断结构，并使第一金属壳与馈电点、电容加载点以及隔断结构连接，使得第一金属壳能够产生三个不重叠的谐振频段，即产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，相较于传统的天线，仅需要设置一个馈电点且不需要辅助FPC电路即可实现利用第一金属壳产生GPS天线以及WIFI天线的谐振频率，简化了天线的结构，降低了制造成本。

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。