一种基于全面屏极小净空全频段天线的制作方法

文档序号:15969752发布日期:2018-11-16 23:24阅读:165来源:国知局

本实用新型涉及天线,具体涉及的是一种基于全面屏极小净空全频段天线,主要用于全面屏手机。



背景技术:

全面屏手机具备更窄的顶部、尾部的区域和更窄的边框。在整机大小不改变的情况下,减小手机屏的边框,长宽比例增大,增加屏占比,可以让用户拥有更大屏幕的使用体验。全面屏的核心优势就在于超高的屏占比,不仅可以带来更好的视觉体验,同时外观也会显得更加简单漂亮。但全面屏也给手机整机带来了很多问题,如前置摄像头、指纹识别、听筒、距离传感器、甚至天线都需要跟进调整设计。而天线作为手机用于收发信号的重要部件,其所受影响也更大。



技术实现要素:

为此,本实用新型的目的在于提供一种基于全面屏在1mm净空环境中达到全频段覆盖的天线。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于全面屏极小净空全频段天线,包括金属框及安装于所述金属框内的PCB板,所述金属框由底边框、上边框、左边框和右边框合围而成,且所述底边框一端与所述左边框之间形成有第一断缝,所述底边框另一端与所述右边框之间形成有第二断缝;所述底边框与PCB板、左边框及右边框之间形成有一净空区;所述底边框朝向净空区的一侧从左向右依次设置有馈电点、第一调谐器件和第二调谐器件;其中当第一调谐器件接地时,调节第一调谐器件开关进行610-960MHz低频覆盖;当第二调谐器件接地时,调节第二调谐器件开关进行1710-2170MHz中频和2300-2690MHz高频覆盖。

进一步地,所述净空区由位于所述底边框与PCB板之间的第一净空区、位于所述左边框与PCB板之间的第二净空区以及位于所述右边框与PCB板之间的第三净空区构成,且所述第一净空区的宽度为1mm。

进一步地,所述第一断缝及第二断缝的宽度均为2mm。

进一步地,所述PCB板朝向净空区的一侧设置有一TypeC口,所述Type C口位于所述第一调谐器件和所述第二调谐器件之前,且所述TypeC口与所述底边框不接触。

进一步地,所述第一调谐器件和第二调谐器件均为电容、电感、电阻、开关、可变电容、二极管中任意一种或任意多种排列组合构成。

本实用新型提供的极小净空全频段天线,可用于1mm净空环境下的全面屏手机,其通过金属框加双开关调谐,可实现低频610MHz-960MHz,中频 1710MHz-2170MHz,高频2300MHz-2690MHz的全频段覆盖。与现有技术相比,本申请结构简单,易于实现,其利用较少的调谐器件,达到较好的全频段覆盖效果;而且本申请不需要额外添加走线仅利用手机本身的金属框就可以设计天线,极大地节省了空间与成本。

附图说明

图1为本实用新型全面屏金属框手机示意图;

图2为本实用新型金属框天线示意图;

图3为本实用新型金属框天线侧视图;

图4为本实用新型金属框天线在低频时的电流分布图;

图5为本实用新型金属框天线在中频时的电流分布图;

图6为本实用新型金属框天线在高频时的电流分布图

图7为本实用新型S11曲线图。

图中标识说明:金属框10、底边框11、上边框12、左边框13、右边框14、 PCB板20、净空区30、第一净空区31、第二净空区32、第三净空区33、第一断缝40、第二断缝41、馈电点50、第一调谐器件60、第二调谐器件70、Type C口80。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本实施例提供了一种基于全面屏极小净空全频段天线,其主要用于全面屏手机中极小净空区域的环境中,通过金属框加双开关调谐,从而实现低频610MHz-960MHz,中频1710MHz-2170MHz,高频2300MHz-2690MHz的全频段覆盖。

请参阅图1所示,图1为本实用新型全面屏金属框手机示意图。其包括金属框10和安装在金属框10内的PCB板20。

其中金属框10为矩形框,其由底边框11、上边框12、左边框13和右边框 14合围而成。

在金属框10内,PCB板20与底边框11及左边框13、右边框14之间形成有净空区30,本实施例中净空区30为宽度为1mm的极小净空区域。

如图2、图3所示,图2为本实用新型金属框天线示意图;图3为本实用新型金属框天线侧视图。

底边框11的一端与左边框13之间形成有第一断缝40,底边框11的另一端与右边框14之间形成有第二断缝41;其中第一断缝及第二断缝的宽度均为 2mm。

本实施例中的净空区30是由位于底边框11与PCB板20之间的第一净空区31、位于左边框13与PCB板20之间的第二净空区32以及位于右边框14 与PCB板20之间的第三净空区33三部分构成,第一净空区31的宽度为1mm。

底边框11朝向第一净空区31的一侧从左向右依次设置有馈电点50、第一调谐器件60和第二调谐器件70。其中第一调谐器件60和第二调谐器件70均为电容、电感、电阻、开关、可变电容、二极管中任意一种或任意多种排列组合构成。

在PCB板20朝向净空区30的一侧设置有TypeC口80,TypeC口80位于第一调谐器件60和所述第二调谐器件70之前,且TypeC口80与底边框11 不接触。

如图4所示,图4为金属框天线在低频(0.88GHz)时的电流分布图,此时第二调谐器件70的位置电流较弱。

如图5所示,图5为金属框天线在中频(1.71GHz)时的电流分布图,此时第一调谐器件60的电流相对较弱。

如图6所示,图6为金属框天线在高频(2.5GHz)时的电流分布图,此时可看出高频电流较强的分布在金属框的两端。

如图7所示,图7是本方案的S11曲线图。

结合图4-图7可知,在低、中、高频不同的情况下,金属边框的底边框上不同位置的电流强度的分布情况,为了更好的利用金属框设计天线,而不添加任何走线,需要借助双开关来进行调谐,以满足天线的设计需求。为了引入调谐器件,应有如下考量:如若在金属环上电流较强的位置引入调谐器件,则会极大地影响电流流向及分布特性,从而破坏该谐振频率使其完全失配,故为了有效的控制和调节各谐振频率,调谐器件应该被选择放置在对应频点的电流较弱的位置附近(即图4、图5中对应的位置)。

从上图中电流分布情况可知,调谐器件的位置对应应该安装在第一调谐器件60和第二调谐器件70所在位置。当第一调谐器件60接地时,调节第一调谐器件60的开关可实现610-960MHz的低频覆盖;而当第二调谐器件70接地时,对应调节第二调谐器件70的开关则可实现1710-2170MHz中频和 2300-2690MHz的高频覆盖。其中调谐器件个数的选择和调谐器件位置的选择需要平衡性能和结构的可实现性,调谐器件数越多,其天线性能越好,但结构和天线设计更复杂。

另外,本实施例中仅以全面屏金属框1mm净空手机进行讨论。但此方案在非全面屏但却是金属框小净空手机中也同样适用。

综上所述,本实用新型适用于小净空,全面屏手机天线设计中,其通过金属框加双开关调谐,可实现低频,中频,高频的全频段覆盖。本申请利用较少的调谐器件,可以达到较好的效果,其不但结构简单,易于实现,而且不需要额外添加走线仅利用手机本身的金属框就可以设计天线,能够大大节省空间与成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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