一种多频段天线装置及具有该多频段天线装置的手持终端的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多频段天线装置及具有该多频段天线装置的手持终端，所述的多频段天线装置包括金属主板，与所述金属主板连接的天线主体，所述天线主体包括第一天线分支和第二天线分支，所述第一天线分支一端连接金属主板上的馈电端、另一端连接一第一开关，所述第一开关一端切换连接第二天线分支与金属主板的地端，所述第二天线分支通过至少一个第二开关与金属主板的地端连接。通过第一开关和第二开关的使用，在同一个天线主体上巧妙的实现了至少两个环形天线回路，实现能用单一的天线主体切换工作于多个频段，使得多频段天线装置所占空间大幅降低，还能大大降低人手接触金属装饰件时，对天线性能的削弱程度。
【专利说明】一种多频段天线装置及具有该多频段天线装置的手持终端
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及移动通信【技术领域】，更具体地说，是涉及一种多频段天线装置及具有该多频段天线装置的手持终端。
【背景技术】
[0002]随着用户对整机外观和质感的需求提升，在手持终端(如手机)的整机上加金属及金属装饰件是手持终端行业的发展趋势，但是，由于金属对于天线有屏蔽作用，因此金属对天线的影响非常大。在保证整机厚度满足超薄需求的情况下，现有的技术如苹果公司在金属环上开缝等，把金属作为天线的辐射体。但此类天线装置由于人手接触的影响，很容易造成用户实际使用效果差；而且此类天线装置无法满足根据需求调整宽带频段，不能覆盖到不同的频段，尤其难以实现低频超带宽覆盖。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种多频段天线装置及具有该多频段天线装置的手持终端，在解决了天线与金属共存的问题下，还能使天线装置实现不小于五频段的天线带宽，可满足至少GSM、CDMA、W-SCDMA、TD-SCDMA等制式的通信需求。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0005]提供一种多频段天线装置，包括金属主板，还包括与所述金属主板连接的天线主体，所述天线主体包括第一天线分支和第二天线分支，所述第一天线分支一端连接金属主板上的馈电端，第一天线分支的另一端连接一第一开关，所述第一开关一端切换连接第二天线分支与金属主板的地端，所述第二天线分支通过至少一个第二开关与金属主板的地端连接，所述第一开关和第二开关装设在金属主板上。
[0006]进一步而言，所述第一天线分支通过第一连接件与所述第一开关连接，所述第二天线分支通过第二连接件与所述第一开关连接，第二天线分支通过第三连接件与所述第二开关连接。
[0007]进一步而言，所述第一连接件、第二连接件和第三连接件为金属弹片或者金属弹簧探针连接器。
[0008]进一步而言，所述第一天线分支与馈电端之间还设有天线匹配电路。
[0009]进一步而言，所述第一天线分支与金属主板之间的垂直距离为小于或等于4毫米；所述第一天线分支及第二天线分支与金属主板的水平距离为小于或者等于6.6毫米。
[0010]提供一种具有上述多频段天线装置的手持终端，包括终端本体，装设在终端本体上的金属主板、第一壳体、第二壳体和金属装饰件，还包括与所述金属主板连接的天线主体，所述天线主体包括位于第一壳体内侧的第一天线分支和位于第二壳体内侧的第二天线分支，所述第一天线分支一端连接金属主板上的馈电端，第一天线分支的另一端连接一第一开关，所述第一开关一端切换连接第二天线分支与金属主板的地端，所述第二天线分支通过至少一个第二开关与金属主板的地端连接，所述第一开关和第二开关装设在金属主板上，所述金属装饰件悬空设置在第一天线分支与第二天线分支之间。
[0011]优选的，所述金属装饰件与第一壳体及第二壳体通过电介质粘粘固定。
[0012]优选的，所述金属装饰件与金属主板之间的距离为6.2毫米?8.4毫米。
[0013]优选的，还包括装设在金属主板上并悬空穿设于所述第一天线分支与第二天线分支之间的金属USB座。
[0014]优选的，所述第一天线分支与馈电端之间还设有天线匹配电路。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:
[0016]1、通过第一开关和第二开关的使用，巧妙的在同一个天线主体上实现了至少两个环形(loop)天线回路，即，当第一开关切换至与所述第二天线分支连接、第二开关闭合使第二天线分支与金属主板的地端连接时，形成由馈电端、第一天线分支、第二天线分支和金属主板地端组成的一个环形天线；当第一开关切换至与所述金属主板I的地端连接、第二开关断开时，形成由馈电端、第一天线分支和金属主板地端组成的另一个环形天线；通过第一开关和第二开关进行频段切换，实现能用单一的天线主体切换工作于多个频段，使得多频段天线装置所占空间大幅降低，提高了天线性能；同时，还具有结构简单、易于实现等优点。
[0017]2、将多频段天线装置应用在手持终端上时，通过将手持终端上的金属装饰件和金属USB座悬空设置在第一天线分支与第二天线分支之间，即金属装饰件和金属USB座包围在环形天线内部，由于环形天线电流分布的特殊性，在天线内部悬空的金属装饰件和金属USB座无法影响到天线的表面电流，因此金属装饰件就无法对天线性能产生干扰了。实现了在有金属装饰件、USB等存在的情况下，实现不小于五频段(至少包含以下频段:824MHz-894MHz,880MHz-960MHz,1710MHz_1880MHz,1850MHz_1990MHz,1920MHz-2170MHz)天线带宽，并保证能产生一个较好的谐振。可满足至少GSM、CDMA、W-SCDMA、TD-SCDMA等制式的通信需求，实用性强。
[0018]3、并通过双环形(loop)天线回路的设置,并将金属装饰件和金属USB座等悬空设置在第一天线分支与第二天线分支之间，大大降低了人手接触金属装饰件时，对天线性能的削弱程度。
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型所述的多频段天线装置及具有该多频段天线装置的手持终端作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型一种多频段天线装置的工作原理示意图；
[0021]图2是本实用新型一种多频段天线装置的结构示意图之一；
[0022]图3是本实用新型一种多频段天线装置的结构示意图之二 ；
[0023]图4是本实用新型一种手持终端的结构示意图。
[0024]附图中，各标号所代表的名称列表如下:
[0025]1.金属主板,2.天线主体,21.第一天线分支,211.第一连接件,22.第二天线分支，221.第二连接件，222.第三连接件，23.第一开关，24.第二开关，3.馈电端，4.天线匹配电路，50.终端本体，51.第一壳体，52.第二壳体，53.金属装饰件，54.金属USB座。【具体实施方式】
[0026]为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行进一步的详细描述。
[0027]在下面的描述中阐述了更多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028]实施例1
[0029]本实施例提供一种多频段天线装置。所述多频段天线装置可广泛应用于手机、PAD、掌上电脑等手持式终端上。
[0030]参照图1、图2和图3，根据本实用新型一个实施例的多频段天线装置，包括金属主板I，还包括与所述金属主板I连接的天线主体2，所述天线主体2包括第一天线分支21和第二天线分支22，所述第一天线分支21 —端连接金属主板I上的馈电端3，第一天线分支21的另一端连接一第一开关23，所述第一开关23 —端切换连接第二天线分支22与金属主板I的地端，所述第二天线分支22通过至少一个第二开关24与金属主板I的地端连接，所述第一开关23和第二开关24装设在金属主板I上；所述第一天线分支21与馈电端3之间还设有天线匹配电路4。
[0031]具体的，所述第一开关23可以为单刀双掷开关或者单刀多掷开关，而在本实施例中，优选的，所述第一开关23为单刀双掷开关。
[0032]显然的，在实际应用过程中，所述第二开关24的数量可以是一个，也可以是两个或者两个以上，具体数量可依据实际情况而设定；并且所述第二开关24可以为单刀单掷开关、单刀双掷开关或者单刀多掷开关；在本实施例中，优选的，所述第二开关24为单刀单掷开关。另外，所述第一开关23和第二开关24的位置可依据具体频段及整机结构进行调整设定。
[0033]通过第一开关23和第二开关24的使用，在同一个天线主体2上，巧妙的实现了至少两个环形(loop)天线回路。即，当第一开关23切换至与所述第二天线分支22连接、第二开关24闭合使第二天线分支22与金属主板I的地端连接时，形成由馈电端3、第一天线分支21、第二天线分支22和金属主板I的地端组成的一个环形天线；当第一开关23切换至与所述金属主板I的地端连接、第二开关24断开时，形成由馈电端3、第一天线分支21和金属主板I的地端组成的另一个环形天线。因此，通过第一开关23和第二开关24进行频段切换，实现能用单一的天线主体切换工作于多个频段，使得多频段天线装置所占空间大幅降低，提高了天线性能；同时，还具有结构简单、易于实现等优点。
[0034]进一步而言，所述第一天线分支21通过第一连接件211与所述第一开关23连接，所述第二天线分支22通过第二连接件221与所述第一开关23连接，第二天线分支22通过第三连接件222与所述第二开关24连接。在本实施例中，优选的，所述第一连接件211、第二连接件221和第三连接件222为金属弹片或者金属弹簧探针(pogo-pin)连接器。
[0035]具体地，所述第一天线分支21、第一连接件211为至少两个环形天线的公共部分，其均为金属材质，也是高频的辐射单元。所述第二天线分支22、第二连接件221、第三连接件222也为金属材质。并且，所述第一天线分支21与金属主板I之间的垂直距离为小于或等于4毫米；所述第一天线分支21及第二天线分支22与金属主板I的水平距离为小于或者等于6.6毫米。
[0036]在本实施例中，更具体而言，将本实用新型所述的多频段天线装置应用于手持终端上时，若系统工作在至少824MHz?960MHz频段，第一开关23切换至与第二天线分支22连接，导通第一连接件211与第二连接件221的电连接，从而导通第一天线分支21与第二天线分支22的电连接，第二开关24闭合，导通第三连接件222与金属主板I的地端电连接，从而导通第二天线分支22与金属主板I的电连接。此时由馈电端3、第一天线分支21、第一连接件211、第二连接件221、第二天线分支22、第三天线分支222和金属主板I的地端组成一个环形天线，整个信号通路为:馈电端3 —第一天线分支21 —第一连接件211 —第二连接件221 —第二天线分支22 —第三连接件222 —金属主板I的地端。若系统工作在至少1710MHz?2170MHz频段，第一开关23切换至与金属主板I的地端连接，导通第一连接件211与金属主板I的电连接，第二开关24断开。此时由馈电端3、第一天线分支21、第一连接件211和金属主板I的地端组成另一个环形天线，整个信号通路为:馈电端3 —第一天线分支21 —第一连接件211 —金属主板I的地端。
[0037]本实用新型的多频段天线装置应用于手持终端上时，所述第一天线分支21与第二天下分支22分别设置在相应手持终端的上下外壳内侧，那么手持终端上存在的金属装饰件、金属USB座等金属件可悬空设置在所述第一天线分支21与第二天线分支22之间，即将金属装饰件、金属USB座等金属件包围在环形天线内部，由于环形天线电流分布的特殊性，电流具有趋肤效应，在天线内部悬空的金属装饰件和金属USB座无法影响到天线的表面电流，因此金属装饰件就无法对天线性能产生干扰了。本实用新型实现了，在有金属装饰件、金属USB座等存在的情况下，实现不小于五频段(至少包含以下频段:824ΜΗζ-894ΜΗζ，880MHz-960MHz, 1710MHz-1880MHz, 1850MHz-1990MHz, 1920MHz-2170MHz)天线带宽，并保证能产生一个较好的谐振。可满足至少GSM、CDMA、W-SCDMA、TD-SCDMA等制式的通信需求，实用性强。解决了金属件影响天线性能的问题；并通过双环形(loop)天线回路的设置，大大降低了人手接触金属装件时，对天线性能的削弱程度。
[0038]实施例2
[0039]本实施例提供一种具有上述多频段天线装置的手持终端，本实用新型称之为手持终端，包括手机、PAD、掌上电脑等手持式终端上。
[0040]参照图1、图2、图3和图4，根据本实用新型一个实施例的手持终端，包括终端本体50，装设在终端本体50上的金属主板1、第一壳体51、第二壳体52和金属装饰件53，还包括与所述金属主板I连接的天线主体2，所述天线主体2包括位于第一壳体51内侧的第一天线分支21和位于第二壳体52内侧的第二天线分支22，当然，若所述第一壳体51和/或第二壳体52为金属壳体，那么相应的天线分支与金属壳体之间净空设置；所述第一天线分支21 一端连接金属主板I上的馈电端3，第一天线分支21的另一端连接一第一开关23，所述第一开关23 —端切换连接第二天线分支22与金属主板I的地端，所述第二天线分支22通过至少一个第二开关24与金属主板I的地端连接，所述第一天线分支21与馈电端3之间还设有天线匹配电路4 ;所述第一开关23和第二开关24装设在金属主板I上，所述金属装饰件53悬空设置在第一天线分支21与第二天线分支22之间。
[0041]具体的，所述第一开关23可以为单刀双掷开关或者单刀单掷开关，而在本实施例中，优选的，所述第一开关23为单刀双掷开关。[0042]显然的，在实际应用过程中，所述第二开关24的数量可以是一个，也可以是两个或者两个以上，具体数量可依据实际情况而设定；并且所述第二开关24可以为单刀单掷开关、单刀双掷开关或者单刀多掷开关；在本实施例中，优选的，所述第二开关24为单刀单掷开关。另外，所述第一开关23和第二开关24的位置可依据具体频段及整机结构进行调整设定。
[0043]优选的，所述天线主体2可以是柔性FPC材质、也可以是非柔性材质的导体片。
[0044]优选的，所述金属装饰件53可以采用铝、铁、金等导电材料制造而成，其与第一壳体51及第二壳体52通过电介质粘粘加以固定；所述金属装饰件53与金属主板I之间的距离为6.2毫米?8.4毫米。
[0045]优选的，还包括装设在金属主板I上并悬空穿设于所述第一天线分支21与第二天线分支22之间的金属USB座54。当然，所述第一天线分支21与第二天线分支22之间还可以悬空设置其金属件。
[0046]在本实施例中，作为一种优选的方案，所述第一天线分支21通过第一连接件211与所述第一开关23连接，所述第二天线分支22通过第二连接件221与所述第一开关23连接，第二天线分支22通过第三连接件222与所述第二开关24连接。在本实施例中，优选的，所述第一连接件211、第二连接件221和第三连接件222为金属弹片或者金属弹簧探针(pogo-pin)连接器。
[0047]具体地，所述第一天线分支21、第一连接件211为至少两个环形天线的公共部分，其均为金属材质，也是高频的辐射单元。所述第二天线分支22、第二连接件221、第三连接件222也为金属材质。并且，所述第一天线分支21与金属主板I之间的垂直距离为小于或等于4毫米；所述第一天线分支21及第二天线分支22与金属主板I的水平距离为小于或者等于6.6毫米。
[0048]在本实施例中，当手持终端工作在至少824MHz?960MHz频段时，第一开关23切换至与第二天线分支22连接，导通第一连接件211与第二连接件221的电连接，第二开关24闭合，导通第三连接件222与金属主板I地端的电连接。此时由馈电端3、第一天线分支21、第一连接件211、第二连接件221、第二天线分支22、第三天线分支222和金属主板I的地端组成一个环形天线，整个信号通路为:馈电端3 —第一天线分支21 —第一连接件211 —第二连接件221 —第二天线分支22 —第三连接件222 —金属主板I地端。当手持终端工作在至少1710MHz?2170MHz频段时，第一开关23切换至与金属主板I的地端连接，导通第一连接件211与金属主板I的电连接，第二开关24断开。此时由馈电端3、第一天线分支21、第一连接件211和金属主板I的地端组成另一个环形天线，整个信号通路为:馈电端3 —第一天线分支21 —第一连接件211 —金属主板I地端。
[0049]由于所述金属装饰件53和金属USB座54悬空设置在第一天线分支与第二天线分支之间，即金属装饰件和金属USB座包围在环形天线内部，由于环形天线电流分布的特殊性，电流具有趋肤效应，在天线内部的悬空金属装饰件53和金属USB座54无法影响到天线的表面电流，因此金属装饰件就无法对天线性能产生干扰了。实现了在有金属装饰件、USB等存在的情况下，实现不小于五频段(至少包含以下频段:824MHz-894MHz，880MHz-960MHz，1710MHz-1880MHz, 1850MHz_1990MHz，1920MHz_2170MHz)天线带宽，并保证能产生一个较好的谐振。可满足至少GSM、CDMA、W-SCDMA、TD-SCDMA等制式的通信需求，并能大大降低了人手接触金属装饰件时，对天线性能的削弱程度，实用性强。
[0050] 上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种多频段天线装置，包括金属主板(1)，其特征在于，还包括与所述金属主板(I)连接的天线主体(2)，所述天线主体(2)包括第一天线分支(21)和第二天线分支(22)，所述第一天线分支(21)—端连接金属主板(I)上的馈电端(3)，第一天线分支(21)的另一端连接一第一开关(23)，所述第一开关(23)—端切换连接第二天线分支(22)与金属主板(I)的地端，所述第二天线分支(22)通过至少一个第二开关(24)与金属主板(I)的地端连接，所述第一开关(23)和第二开关(24)装设在金属主板(I)上。
2.根据权利要求1所述的多频段天线装置，其特征在于，所述第一天线分支(21)通过第一连接件(211)与所述第一开关(23)连接，所述第二天线分支(22)通过第二连接件(221)与所述第一开关(23)连接，第二天线分支(22)通过第三连接件(222)与所述第二开关(24)连接。
3.根据权利要求2所述的多频段天线装置，其特征在于，所述第一连接件(211)、第二连接件(221)和第三连接件(222)为金属弹片或者金属弹簧探针连接器。
4.根据权利要求1所述的多频段天线装置，其特征在于，所述第一天线分支(21)与馈电端(3)之间还设有天线匹配电路(4)。
5.根据权利要求1所述的多频段天线装置，其特征在于，所述第一天线分支(21)与金属主板(I)之间的垂直距离为小于或等于4毫米；所述第一天线分支(21)及第二天线分支(22)与金属主板(I)的水平距离为小于或者等于6.6毫米。
6.一种具有权利要求1至5任意一项所述的多频段天线装置的手持终端，包括终端本体(50)，装设在终端本体(50)上的金属主板(I)、第一壳体(51)、第二壳体(52)和金属装饰件(53 )，其特征在于，还包括与所述金属主板(I)连接的天线主体(2 )，所述天线主体(2 )包括位于第一壳体(51)内侧的第一天线分支(21)和位于第二壳体(52)内侧的第二天线分支(22)，所述第一天线分支(21)—端连接金属主板(I)上的馈电端(3)，第一天线分支(21)的另一端连接一第一开关(23)，所述第一开关(23)—端切换连接第二天线分支(22)与金属主板(I)的地端，所述第二天线分支(22)通过至少一个第二开关(24)与金属主板(I)的地端连接，所述第一开关(23)和第二开关(24)装设在金属主板(I)上，所述金属装饰件(53)悬空设置在第一天线分支(21)与第二天线分支(22)之间。
7.根据权利要求6所述的手持终端，其特征在于，所述金属装饰件(53)与第一壳体(51)及第二壳体(52)通过电介质粘粘固定。
8.根据权利要求6或7所述的手持终端，其特征在于，所述金属装饰件(53)与金属主板(I)之间的距离为6.2毫米?8.4毫米。
9.根据权利要求6所述的手持终端，其特征在于，还包括装设在金属主板(I)上并悬空穿设于所述第一天线分支(21)与第二天线分支(22)之间的金属USB座(54)。
10.根据权利要求6所述的手持终端，其特征在于，所述第一天线分支(21)与馈电端(3)之间还设有天线匹配电路(4)。
【文档编号】H01Q5/10GK203521596SQ201320719123
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月13日 优先权日:2013年11月13日
【发明者】赵宁, 梁天平 申请人:广东欧珀移动通信有限公司