一种金属环天线装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于消费类电子产品无线通信领域，涉及一种天线装置，尤其是不为净空所限制的天线装置。
【背景技术】
[0002]目前，消费类电子产品在全球范围内的发展日新月异，为了提高产品的档次和使产品更加结实而有质感，为产品设置金属边框或金属外壳已成为一种趋势。但是，金属边框和金属外壳对天线性能会造成非常严重的不利影响，而由天线实现的无线通信功能是消费类电子产品所具有的一项重要功能，天线性能受到损害那么产品的无线通信功能必然受到不利影响。具体为，目前天线的工作环境都需要一定的净空，周边不能有金属物体，或天线需远离金属物体，因为天线这些工作环境的要求，从而限制了金属边框或者金属外壳在产品上的应用。此外，在金属边框或金属外壳中设置性能合格的多输入多输出天线，增加产品的无线通信吞吐量更是业界面对的重要课题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的主要目的在于提供一种不为净空所限制的天线装置，次要目的在于提供一种无需净空的高性能多输入多输出天线装置。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是:
[0005]一种金属环天线装置，所述天线装置包括金属环，所述金属环包括至少一根天线的天线主体，其中所述天线主体为所述金属环的实体的一部分，所述天线还包括连接于所述天线主体上的无线传输结构；每根所述天线上均连接有短路结构；所述短路结构短接所述天线装置所在设备的设备主板和所述金属环，以调节所述天线的工作频段和带宽。
[0006]当所述金属环包括两根或两根以上天线的天线主体时，每根所述天线之间设置滤波结构，以增大所述天线之间的隔离度。
[0007]所述无线传输结构为有源探针，所述有源探针包括工作于不同频段支节的金属体分支，所述金属体分支的工作频段支节与所述金属体分支的长度相关。
[0008]所述短路结构包括至少两根短路针；所述短路针为金属短路针。
[0009]所述滤波结构包括所述天线装置所在设备的设备主板和所述金属环边框上相连的微带线组成的双线开路支节。
[0010]所述金属环为矩形。
[0011]或者，所述金属环为圆形
[0012]所述金属环为封闭的。
[0013]或者所述金属环为半封闭的。
[0014]由于采用上述方案，本实用新型的有益效果是:不同于现有技术的天线需要独立的净空，本实用新型中天线不需要任何净空，从而能够不受电子设备金属环中天线所需的净空的影响，有效增强天线的效率和改善天线间的隔离度，同时本实用新型还能够在金属环中实现多输入多输出天线。因此，本实用新型有效实现了天线不受净空影响、无线通讯信息吞度量大、天线间干扰较低的金属环天线装置，在提升电子设备(例如笔记本电脑、可穿戴电子设备如金属手环等)质感的同时也确保了较好的无线通讯性能。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型实施例中金属环天线装置的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型实施例中在金属环横截面上地与金属环的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型实施例中有源探针及短路针的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型实施例中开路支节的结构示意图；
[0019]图5是本实用新型实施例中天线辐射效率图；
[0020]图6是本实用新型实施例中天线驻波比图；
[0021]图7是本实用新型实施例中隔离度图。
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0023]本实用新型提出了一种金属环天线装置，图1所示是该天线装置的结构示意图。该天线装置包括金属环2、位于金属环2中的有源探针101、102、短路针501、601、701、801、502、602、702、802和滤波结构(包括滤波开路支节301、302和901、902)，该金属环天线装置设置在地1，即其所在设备的设备主板上；金属环的实体包括天线的主体，每根天线主体上连接有一根源探针，每根天线则包括该天线主体和有源探针。
[0024]金属环2是环绕在该天线装置所在的电子设备周边的金属边框，其横截面形状及在其横截面上该金属环2与设备主板4即地的结构示意图如图2所示。本实用新型中，该金属环可以是矩形或者圆形，可以是封闭的也可以是半封闭的。
[0025]本实施例中，共有两根天线，即第一天线和第二天线，有源探针101和102分别位于第一天线和第二天线的天线主体上，用于无线信号的输入或输出。该有源探针101、102由不同长度的金属体分支组成，该金属体分支根据长度的不同可以适用于不同的工作频率，因此根据所需应用的工作频率来选择金属体分支的长度。如图3所示，有源探针101包括工作于2.4G频段支节的金属体分支和工作于5G频段支节的金属体分支。该金属环天线装置在工作时，无线射频信号通过带有工作于不同频段支节的有源探针101、102激励金属环2(具体为其各自对应的天线主体)。由于本实施例中含有两根天线，因此该天线装置为多输入多输出(MMO)天线装置，无线吞吐量大。
[0026]短路针501、601、701、801位于第一天线上，短路针502、602、702、802位于第二天线上。这些短路针是连接设备主板4即地和金属环2 (具体为其各自对应的天线主体)的金属线或杆，可以是专门的金属短路针也可以由设备主板4即地的PCB上的微带线替代。图3是本实施例中有源探针101及短路针501、601、701、801的结构示意图。由于天线的尺寸与天线工作的频率是对应的，所以这里设置短路针，短路针的作用是调整金属环2的有效工作尺寸，使金属环2能在短路针的调节下工作在所需频段和带宽上。
[0027]在本实施例中，两个工作在同一工作频率中的天线共用一个金属环(该金属环可以是封闭的也可以是半封闭的)，由于这种构造会使得射频信号相互串通，从而严重降低天线间的隔离度，因此本实施例中在两根天线之间设置滤波结构，从而有效增大了天线间的隔离度，减少了金属环中天线之间的相互干扰。本实施例中，第一天线和第二天线由包括滤波开路支节的滤波结构隔离。滤波开路支节由不同长度的开路支节301、302、901、902组成并分别与所需滤波的工作频率相对应，本实施例中共有两个滤波开路支节，分别由开路支节301和901组成以及开路支节302和902组成，这两个滤波开路支节均是设备主板4和金属环2上相连的微带线组成的双线开路支节，通过开路支节的滤波可以改善天线之间的隔离，减少天线之间的相互干扰。本实用新型中，滤波开路支节的数量根据实际的需求决定，如一个滤波开路支节达不到要求可以相应增加个数直到达到要求，如本实施例中有两个滤波开路支节。图4所示是其中一个滤波开路支节的结构示意图。在本实用新型中，若天线数目大于2，则每两根天线之间均由滤波结构隔离。
[0028]对上述金属环天线装置进行性能测试，得到如图5所示的天线辐射效率图、图6所示的天线驻波比图、图7所示的天线隔离度图。其中，图5的横坐标表示天线的工作频率，纵坐标表示天线的辐射效率；图6中的横坐标表示天线的工作频率，纵坐标表示天线的驻波比；图7中的横坐标表示天线的工作频率，纵坐标表示两根天线之间的隔离度。从这些性能测试结果图中可以看出，该金属环天线装置无线辐射效率高、天线驻波比低且天线隔离度高，无线通讯性能强。
[0029]综上可知，不同于现有技术的天线需要独立的净空，本实用新型中天线不需要任何净空，从而能够不受电子设备金属环中天线所需的净空的影响，有效增强天线的效率和改善天线间的隔离度，同时本实用新型还能够在金属环中实现多输入多输出天线。因此，本实用新型有效实现了天线不受净空影响、无线通讯信息吞度量大、天线间干扰较低的金属环天线装置，在提升电子设备(例如笔记本电脑、可穿戴电子设备如金属手环等)质感的同时也确保了较好的无线通讯性能。
[0030]上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种金属环天线装置，其特征在于:所述天线装置包括金属环，所述金属环包括至少一根天线的天线主体，其中所述天线主体为所述金属环的实体的一部分，所述天线还包括连接于所述天线主体上的无线传输结构； 每根所述天线上均连接有短路结构；所述短路结构短接所述天线装置所在设备的设备主板和所述金属环，以调节所述天线的工作频段和带宽。
2.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:当所述金属环包括两根或两根以上天线的天线主体时，每根所述天线之间设置滤波结构，以增大所述天线之间的隔离度。
3.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:所述无线传输结构为有源探针，所述有源探针包括工作于不同频段支节的金属体分支，所述金属体分支的工作频段支节与所述金属体分支的长度相关。
4.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:所述短路结构包括至少两根短路针；所述短路针为金属短路针。
5.根据权利要求2所述的金属环天线装置，其特征在于:所述滤波结构包括所述天线装置所在设备的设备主板和所述金属环边框上相连的微带线组成的双线开路支节。
6.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:所述金属环为矩形。
7.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:所述金属环为圆形。
8.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:所述金属环为封闭的。
9.根据权利要求1所述的金属环天线装置，其特征在于:所述金属环为半封闭的。
【专利摘要】本实用新型提出了一种金属环天线装置，属于消费类电子产品无线通信领域。该天线装置包括金属环，该金属环包括至少一根天线的天线主体，其中天线主体为金属环实体的一部分，天线还包括连接于天线主体上的无线传输结构；每根天线上均连接有短路结构；短路结构短接天线装置所在设备的设备主板和金属环，以调节天线的工作频段和带宽。本实用新型能够不受电子设备金属环中天线所需的净空的影响，有效增强天线的效率和改善天线间的隔离度，同时还能够在金属环中实现多输入多输出天线，即有效实现了天线不受净空影响、无线通讯信息吞度量大、天线间干扰较低的金属环天线装置，在提升电子设备质感的同时也确保了较好的无线通讯性能。
【IPC分类】H01Q21-28, H01Q1-44, H01Q1-22, H01Q1-52
【公开号】CN204315724
【申请号】CN201420858547
【发明人】张小冬, 王海洋, 贾海生
【申请人】斯凯科斯电子(深圳)有限公司上海分公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月25日