移动终端和移动终端的天线的制作方法_2

文档序号:8716004阅读:来源:国知局
线净空区的面积约为10*12_,印刷线路板的天线净空区保留印刷线路板的介质基板,以便于移动终端的天线走线(例如第一天线部11、第二天线部12、第三天线部2等)及放置天线匹配器件(例如第一电感LI和第二电感L2等)。
[0034]本实用新型实施例提出的移动终端的天线的概念形式是由末端短接到地的“Loop”天线(“回路形”天线,这里Loop加了双引号,是为了区分传统天线定义上的Loop天线,严格来说“回路形”天线属于传统天线定义上的末端接地的折叠单极(Mono)天线,这里“Loop”只是强调“回路形”的形状)演化而来,通过在“Loop”天线中引入并联电感即第一电感L1、电容耦合馈电、串联电感即第二电感L2,使只有一个谐振模式的“Loop”天线激励起两个谐振模式,从而可以实现扩展带宽或获得双频段的目的。
[0035]以下对本实用新型实施例提出的移动终端的天线的概念形式的演化过程进行分析。
[0036]如图2所示,ANTl天线为天线的初始形态,此天线为末端接地的“Loop”天线,结合图3中ANTl天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中ANTl天线所对应的RL(Return Loss,反射损耗)频率曲线,可以看到,ANTl天线只有一个谐振频段(约为2.18GHz)。另外,ANTl天线并没有刻意地针对某个特定的频段来设计天线形状及尺寸以便获得优化的天线阻抗,而后续ANT2天线、ANT3天线、ANT4天线相对于ANTl天线的天线变化,可以针对特定的频段(例如GPS频段,BT&WLAN频段)激励起并获得所需的谐振模式及带宽。
[0037]如图2所示,ANT2天线是在ANTl天线的基础上,在回路上并联一个适当值的第一电感LI (此第一电感LI的作用可以理解为减小ANTl天线的回路面积,而且由于第一电感LI的低通特性主要是改变低频段的等效回路面积,此第一电感LI的作用也可以近似地理解为通常意义上的并联电感匹配作用),使ANT2天线的天线阻抗,比如针对GPS频段(1.565-1.585GHz)的天线阻抗,移到方便后续电容耦合馈电匹配的电感区,结合图3中ANT2天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中ANT2天线对应的RL频率曲线,可以看到ANT2天线的天线阻抗特别是低频段阻抗发生了微调,但是对ANT2天线整体的RL特别是谐振频率影响不大。需要说明的是,这里的ANT2天线并不是本实用新型实施例提出的移动终端的天线概念形式的演化过程一个必须的步骤,因为如果ANTl天线的天线阻抗已经恰巧合适时,是可以省略此步骤的,但是如果ANTl天线是任意的或不想通过微调ANTl天线形状或尺寸来获得所需天线阻抗时,此步骤就变的必须了。
[0038]如图2所示,ANT3天线是在ANT2天线基础上将直接馈电变成电容耦合馈电,其中,ANT3天线的耦合电容的大小可以通过调整导线间空间缝隙的大小以及交叉面积来微调。结合图3中ANT3天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中所ANT3天线所对应的RL频率曲线,可以看到,通过适当的电容耦合馈电(电容耦合馈电的原理其实可以近似等效成在馈路上串联电容匹配)使ANT3天线的天线阻抗发生了明显偏转(大部分都偏到电容区),同时在靠近GPS频段附近激励起一个谐振。
[0039]如图2所示,本实用新型实施例提出的移动终端的天线(ANT4天线)是在ANT3天线的基础上在馈路(包括第一天线部11、第二天线部12、第一电感L1、第三天线部2等)上串联一个适当值的第二电感L2。结合图3中ANT4天线所对应的阻抗频率曲线以及图4中ANT4天线所对应的RL频率曲线,可以看到,与ANT3天线的天线阻抗相比,馈路上串联的第二电感L2使ANT4天线的天线阻抗从电容区向电感区偏转,在BT&WLAN频段(2.4-2.485GHz)上激励起一个谐振,同时对ANT4天线的低频阻抗也有一些微调,使之前ANT3天线的电容耦合馈电激励起的谐振微调到GPS频段(1.565-1.685GHz)。
[0040]具体地,ANT4天线的两个典型RL频率曲线如图5和图6所示,其中,在图5所示的RL频率曲线里,ANT4天线所激励起来的两个谐振(低频段谐振I和高频段谐振2)的频率相互靠近,从而可以把单个频段里RL带宽做的比较宽,适合LTE diversity天线等天线应用,在图6所示的RL频率曲线里,ANT4天线所激励起来的两个谐振频率(低频段谐振3、4,和高频段谐振5、6)离得相对远一些,可以做双频段天线,适合GPS天线及BT&WLAN天线等天线应用。
[0041]本实用新型实施例的移动终端的天线,在天线概念上,对“Loop”天线进行了演化创新,通过在“Loop”天线基础上引入“回路上并联电感即第一电感LI,电容耦合馈电,以及馈路上串联电感即第二电感L2”的新思路,,从而通过改变回路并联电感的电感值就能获得跟微调天线辐射体(金属边框)外形及尺寸一样的阻抗变换效果,并使天线由窄带的单谐振模式变成宽带的双谐振模式(即使天线由一个单谐振模式,激励出两个可微调的谐振模式)。
[0042]本实用新型实施例提出的移动终端的天线具有以下有益效果:1)不需要额外的天线部件,从而大大降低了成本;2)在产品开发中的天线调试,不需要微调金属边框的外形及尺寸,避免了金属边框的结构改模,加快了产品天线的开发调试及定型,且调试方便灵活;3)在保证必要天线射频性能的前提下,在印刷线路板的板面方向天线整体占用面积小,极大节省了印刷线路板宝贵的布板空间。
[0043]本实用新型另一方面实施例还提出了一种移动终端,如图7所示,该移动终端(例如手机)包括:壳体71、印刷线路板72、金属边框73、第一连接器74、第二连接器75以及第一天线76。其中,印刷线路板72。金属边框73围绕壳体71,金属边框73包括位于壳体71两侧的第一边框731和第二边框732,以及位于壳体71顶部的第三边框733,其中,第三边框733与第一边框731和第二边框732分别相连,第一边框731具有第一边缝734。第一连接器74的一端与第一边缝734之上的第一边框731相连,其中,第一边缝734之上的第一边框731为第一边框731中第一边缝734与第三边框733之间的边框。第二连接器75的一端与第三边框733相连,第二连接器75的另一端与印刷线路板72的地相连。第一天线76包括:第一部761、第二部762、第一电感763、第三部764、第四部765、第二电感766、第五部767和第一天线主辐射体Fl,其中,第一连接器74和第二连接器75之间的边框(即第一边框731中第一连接器74与第三边框733之间的边框以及第三边框733中第二连接器75与第一边框731之间的边框)构成第一天线主辐射体Fl。第一部761与第一边框731平行,第一部761的一端与第一连接器74的另一端相连。第二部762与第三边框733平行,且第二部762的一端与第一部761的另一端相连。第一电感763的一端与第二部762的另一端相连,第一电感763的另一端与印刷线路板72的地相连,第一电感763为第一天线76的初始“Loop”天线的并联电感。第三部764位于第二部762之下(此时,第二部762较第三部764,更靠近壳体71顶部),且第三部764的全部或部分与第二部762平行,第三部764的一端悬空。第四部765与第一部761平行,且第四部765的一端与第三部764的另一端相连。第二电感766的一端与第四部765的另一端相连。第五部767与第一部761平行,且第五部767的一端与第二电感766的另一端相连,且第五部767的另一端与印刷线路板72的第一馈电端Dl相连,第二电感766为第一天线76的串联电感,第二电感766用于激励起第一天线76的高频段谐振。
[0044]进一步地,在本实用新型的一个实施例中,如图8所示,第二部762和第三部764之间有第一预设距离(空间缝隙,例如0.5mm,具有等效耦合电容,)以形成电容耦合馈电,该电容耦合馈电激励起第一天线76的低频段谐振。进一步地,在本实用新型的一个实施例中,第四部765、第二电感766和第五部767与印刷线路板72的地之间的距离(空间缝隙,例如2mm)可调。进一步地,在本实用新型的一个实施例中,第一天线76可以为GPS天线、蓝牙天线或WLAN天线。
[0045]进一步地,在本实用新型的一个实施例中,如图8所示,移动终端还可以包括:第三连接器77,第三连接器的一端与第一边缝734之下的第一边框731相连,且第三连接器的另一端与印刷线路板72的地相连,其中,第一边缝734之下的第一边框731为第一边框731中第一边缝734与壳体71底部之间的金属边框。需要说明的是,在本实用新型的一个实施例中,第一边缝734可以设置在距离壳体71顶部第二预设距离例如(10mm~12mm)的位置,第一边缝734可以为宽度约为1.5mm的窄缝,第一边缝734使金属边框73的第一边框731断开,以便于第一天线76辐射。在本实用新型的一个具体实施例中,第一边缝734设置在距离壳体71顶部12mm的位置,第一部761、第二部762、第三部764、第四部765和第五部767的线宽约为0.5mm,第一电感763为17nH,第二电感766为6nH。
[0046]在本实用新型的一个具体实施例中,如图8所示,第一天线76设置在移动终端的右上边角的印刷线路板72的天线净空区处,印刷线路板72的地在印刷线路板72的天线净空区断开。其中,印刷线路板72的天线净空区的面积约为10*12_,印刷线路板72的天线净空区保留印刷线路板72的介质基板,以便于第一天线76走线(例如第一部761、第二部762、第三部764、第四部765和第五部767等)及放置天线匹配器件(例如第一电感763和第二电感766等)。
[0047]需要说明的是,第二连接器75使得壳体71顶部的第三边框733跟印刷线路板72的地短接,并同
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