一种移动终端用缝隙天线以及移动终端的制作方法

本发明涉及天线技术领域，特别涉及一种移动终端用缝隙天线以及移动终端。

背景技术：

随着通信技术的不断发展，手机等移动终端逐渐趋于小型化、金属化，这也带来了越来越好的用户体验。然而，移动终端的小型化，减少了天线的空间，加大了天线设计的难度；同时，由于金属吸收电磁波，移动终端的金属化也不利于天线的设计。为了解决上述问题，有必要提供一种移动终端用天线。

目前，移动终端通常采用金属环形天线来发射、接收信号，该金属环形天线包括金属边框、位于金属边框内部并与金属边框间隔预设距离的金属块以及印刷电路板。由于金属环形天线不是地闭合天线，需要在金属后壳上设置非金属分割区。通常而言，需要横跨移动终端的整个宽度设置非金属分割区，可以将金属边框位于移动终端上端和/或下端的部分孤立起来而形成金属环形天线的一部分，具体地，非金属分割区可以将移动终端的金属后壳分割成多个金属区域，一般来说，利用移动终端上部的金属区域接收和发射信号。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于非金属分割区需要跨越移动终端的整个宽度，所以通常在手机背部形成有长条形的非金属分割区，使手机的外观不美观，降低了用户体验。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种移动终端用缝隙天线以及移动终端。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种移动终端用缝隙天线，包括金属边框以及设置在所述金属边框内部的印刷电路板；所述金属边框形成了移动终端的四周；

所述金属边框内部具有净空区；

所述金属边框的靠近净空区的一端设置有缝隙，所述缝隙内部填充有非金属介电材质；

所述净空区上设置有馈电机构，所述馈电机构与所述缝隙的位置相对应，且所述馈电机构与所述印刷电路板的射频输入输出口电连接，使所述馈电机构与所述缝隙通过耦合馈电的方式进行馈电。

优选地，所述金属边框包括首尾顺次连接的第一边框、第二边框、第三边框和第四边框；

所述第一边框、所述第二边框、所述第三边框和所述印刷电路板包围所述净空区。

优选地，在所述第二边框上设置有多个的所述缝隙；

在所述净空区设置有与所述缝隙平行的多个所述馈电机构；

一个所述缝隙对应一个所述馈电机构。

优选地，所述缝隙为条形缝隙。

优选地，所述缝隙集成在所述移动终端的扬声器口上或所述移动终端的通用串行总线口上。

优选地，在所述第一边框与所述第二边框形成夹角的部位和/或在所述第二边框与所述第三边框形成夹角的部位上设置有多个所述缝隙；

在所述净空区上设置有与多个所述缝隙平行的多个所述馈电机构；

一个所述缝隙对应一个所述馈电机构。

优选地，所述缝隙为折线形缝隙。

优选地，多个所述缝隙的尺寸不同。

优选地，在所述净空区上设置有介质基板；

所述馈电机构设置在所述介质基板上。

第二方面，本发明实施例还提供了一种移动终端，所述移动终端包括所述的缝隙天线。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例通过在金属边框上设置缝隙，并在缝隙内部填充非金属介电材质；在净空区上设置有馈电机构，使馈电机构与缝隙通过耦合馈电的方式进行馈电，进而使得信号以电信号的形式在馈电机构与缝隙之间传递，实现了信号的发射与接收。在本发明实施例中，接收的频率与缝隙的形状有关，一般而言频率越高，缝隙的长度就可以越小。因此基于本发明实施例提供的移动终端用缝隙天线的结构，当接收的频率为高频段例如为1.7×10¹⁰hz以上的频段时，金属边框上的缝隙可以很小，例如为2厘米以下，此时不需要在移动终端的金属后壳上设置如现有技术中存在的很长的非金属分割区，提高了手机的外观美观性。需要说明的是，当缝隙的尺寸很小(例如长度)时，其就有可能与尺寸较小的扬声器、usb等数据线接口等集成在一起，进一步提高移动终端的外观美观性，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的一种移动终端用缝隙天线的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种移动终端用缝隙天线的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种移动终端用缝隙天线的结构示意图。

其中，附图标记分别表示：

1金属边框，

101第一边框，

102第二边框，

103第三边框，

104第四边框，

2印刷电路板，

3净空区，

4缝隙，

401第一缝隙，

402第二缝隙，

403第三缝隙，

404第四缝隙，

405第五缝隙，

5馈电机构，

501第一馈电机构，

502第二馈电机构，

503第三馈电机构，

504第四馈电机构，

505第五馈电机构。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

第一方面，本发明实施例提供了一种移动终端用缝隙天线，如图1所示，该缝隙天线包括：金属边框1以及设置在金属边框1内部的印刷电路板2；金属边框1形成了移动终端的四周；金属边框1内部具有净空区3；进一步地，金属边框1的靠近净空区3的一端设置有缝隙4，缝隙4内部填充有非金属介电材质；净空区3上设置有馈电机构5，馈电机构5与缝隙4的位置相对应，且馈电机构5与印刷电路板2的射频输入输出口电连接，使馈电机构5与缝隙4通过耦合馈电的方式进行馈电。

以下就本发明实施例提供的移动终端用缝隙天线的工作原理给予描述：

当移动终端发射信号时，该信号以电信号的形式由印刷电路板2传送至馈电机构5；馈电机构5接收该电信号，并通过耦合馈电的方式对缝隙4进行馈电；缝隙4接收该电信号，并以金属边框1为载体，将该电信号以电磁波的形式进行发射。

当移动终端接收信号时，该信号以电磁波的形式被金属边框1接收；金属边框1上的缝隙4将该信号以电信号的形式，并通过耦合馈电的方式，传送至馈电机构5(即对馈电机构5进行馈电)；馈电机构5接收该电信号，并传送至印刷电路板2；印刷电路板2接收该电信号，之后该移动终端对该电信号做出相应的处理。

本发明实施例提供的移动终端用缝隙天线，通过在金属边框1上设置缝隙4，并在缝隙4内部填充非金属介电材质；在净空区3上设置有馈电机构5，使馈电机构5与缝隙4通过耦合馈电的方式进行馈电，实现了信号的发射与接收。基于本发明实施例提供的移动终端用缝隙天线的结构，当接收的频率为高频段例如为1.7×10¹⁰hz以上的频段时，金属边框上的缝隙可以很小，例如为2cm以下，此时不需要在移动终端的金属边框和金属后壳上设置如现有技术中存在的很长的非金属分割区，提高了手机的外观美观性。需要说明的是，当缝隙的尺寸(例如长度)很小时，其就有可能与尺寸较小的扬声器、usb接口等集成在一起，进一步提高移动终端的外观美观性，提高用户体验。

需要说明的是，净空区3并非绝对意义的无电路区，净空区3设置的电路少，或者不设置电路。净空区3可以为印刷电路板2的一部分，也可以与印刷电路板2形成相对独立的两部分。

金属边框1可以设置为多种结构，为了提高移动终端的使用性能，如图2所示，金属边框1包括首尾顺次连接的第一边框101、第二边框102、第三边框103和第四边框104；第一边框101、第二边框102、第三边框103和印刷电路板2包围净空区3。

需要说明的是，为了便于描述，将金属边框1划分为第一边框101、第二边框102、第三边框103、第四边框104，而不是真正意义的分隔，即第一边框101、第二边框102、第三边框103、第四边框104之间为无缝连接。

本发明实施例提供的移动终端用缝隙天线，通过将金属边框1分为首尾顺次连接的第一边框101、第二边框102、第三边框103和第四边框104，且印刷电路板2位于金属边框1内部，使得印刷电路板2分别与第一边框101、第三边框103和第四边框104相抵，增加了印刷电路板2与金属边框1的连接强度，避免了印刷电路板2因自身连接不牢固而与馈电机构5电连接不稳定，进而增强了移动终端的使用性能。其中，金属边框1可采用螺钉与印刷电路板2上的露铜区连接。

为了使本发明实施例提供的移动终端用缝隙天线能满足不同谐振频率的需求，即可以实现移动终端对高频、低频、中频等信号的发射、接收，可通过调节缝隙4的尺寸，例如缝隙4的长度；也可以调节缝隙4与馈电机构5的相对位置，例如缝隙4与馈电机构5的间距。

其中，缝隙4的长度小于所要接收特定频率段信号所对应波长的四分之一；缝隙4的宽度不大于2mm；且缝隙4与馈电机构5的间距不大于所要接收特定频率段信号所对应波长的四分之一。举例来说，当缝隙4接收频率段为2.3×10¹⁰hz～2.6×10¹⁰hz的信号时，该信号所对应的波长范围为0.11m～0.13m，则缝隙4的长度应设置为小于2cm、缝隙4与馈电机构5的间距不大于2cm。

基于上述发明实施例提供的金属边框1的结构，可在金属边框1的第一边框101、第二边框102以及第三边框103上设置多个缝隙4，缝隙4的尺寸可以相同也可以不同。当形成多个尺寸相同的缝隙4时，其中一个可以作为常用缝隙，其余的作为备用缝隙；在一种可能的实施方式中，在多个尺寸相同的缝隙中可以填充相同或者不同的非金属材料，例如在一个缝隙中填充橡胶，在其余缝隙中填充塑料。当形成多个尺寸不同的缝隙4时，可通过以下三种实施方式进行设置：

第一种实施方式

在第二边框102上设置有多个尺寸不同的缝隙4；在净空区3上设置有与缝隙4平行的多个馈电机构5；一个缝隙4对应一个馈电机构5。

在该种实施方式中，可沿着第二边框102的长度方向依次设置多个缝隙4。另外，缝隙4可以设置成不同形状，例如条形、弯曲性等。为了便于缝隙4的加工，可将缝隙4的形状设置成条形。

另外，缝隙4可集成在移动终端底部的扬声器口上或移动终端的通用串行总线口上。

例如，参见图2，本实施方式可设置为：沿着第一边框101的长度方向，依次在第一边框101上设置有3个长度不同、宽度相同的条形缝隙4，分别为第一缝隙401、第二缝隙402、第三缝隙403；对应地，在净空区3上设置有3个与缝隙4平行且与缝隙4的间距不同的三组馈电结构5，分别为第一馈电结构501、第二馈电结构502、第三馈电结构503。

第二种实施方式

在第一边框101与第二边框102形成夹角的部位和/或在第二边框102与第三边框103的形成夹角的部位上设置有多个尺寸不同的缝隙4；在净空区3上设置有与多个缝隙4平行的多个馈电机构5；一个缝隙4对应一个馈电机构5。

该种实施方式中的缝隙4的形状可设置成折线性，使缝隙4横跨金属框1的相邻两个边框。

其中，馈电结构5可设置成折线形的结构，此时，馈电结构5可以与缝隙4平行，设置在印刷电路板2上；馈电结构5也可设置成方形的结构，此时，馈电结构5的靠近缝隙4的两个直角边分别与位于金属边框不同边框的缝隙4的两部分平行，设置在印刷电路板2上。

例如，参见图3，本实施方式可设置为：依次在第一边框101与第二边框102形成夹角的部位设置有折线形的第四缝隙404、第二边框102与第三边框103形成夹角的部位设置有形折线形的第五缝隙405；对应地，本实施例在净空区3上设置有2个折线形的馈电结构5，分别为第四馈电结构504、第五馈电结构505。

其中，第四缝隙404位于第一边框101上的长度、第四缝隙404位于第二边框102上的长度、第五缝隙405位于第二边框102上的长度、第五缝隙405位于第三边框103上的长度均不相同；第四缝隙404与第五缝隙405的宽度相同。

第四缝隙404中位于第一边框101的部分与第四馈电结构504中与第一边框101平行的部分之间的距离、第四缝隙404中位于第二边框102的部分与第四馈电结构504中与第二边框102平行的部分之间的距离、第五缝隙405中位于第二边框102的部分与第五馈电结构505中与第二边框102平行的部分之间的距离、第五缝隙405中位于第三边框103的部分与第五馈电结构505中与第三边框103平行的部分之间的距离均不相同。

可以理解的是，第四缝隙404分成两部分连通的缝隙，一部分缝隙设置在第一边框101上，另一部分缝隙设置在第二边框102上，由于这两部分缝隙的尺寸不同，且与第四馈电机构504的距离也不同，故，第四缝隙404可接收两组不同频率段的信号；同理，第五缝隙504也可接收两组不同频率段的信号。

因此，上述设置的缝隙4，可使移动终端接收4组不同频率段的信号。

第三种实施方式

该种实施例方式是组合了第一种实施方式与第二种实施方式的实施方式。具体而言，在该实施方式中，不仅在第二边框102上设置有缝隙4，而且在第一边框101与第二边框102形成夹角的部位以及在第二边框102与第三边框103形成夹角的部位上均设置有缝隙4。由此，可以同时实现在第二边框102以及与第二边框102相邻的第一边框101和第三边框103处的信号接收，提高接收效率。

在现有技术的一个应用场合中，当使用手机时，人手易握住现有技术提供的手机的金属边框1和后壳上的割断处，会引起电荷的聚集，对天线性能产生很大影响。为了解决该问题，本发明实施例可以采取上述三种实施方式中的任一种等方式在金属边框1上设置多个缝隙4。在本发明的各种实施方式中，通过设置缝隙4以形成缝隙天线，则不再需要手机的其他部位作为天线的一部分，例如不再需要手机的金属边框的一部分作为天线的一部分，从而也就不需要像现有技术一样割断手机的金属后壳，进而提高了手机的外观美观性。

上述发明实施例中，任一缝隙4内部填充的非金属介电材质可以为橡胶、塑料、陶瓷或玻璃中的至少一种。

当将馈电机构5设置在净空区3内时，由于馈电机构5的电路线较多，所以通常将馈电机构5集成设置在介质基板上，然后将载置有馈电机构5的介质基板安装至净空区3内。这种集成的设置方式，便于快速安装、拆卸等操作。其中，馈电结构5电连接在印刷电路板2的射频输入输出端口，并通过该射频输出输入端口将所接收到的信号传递给信号处理设备，例如cpu(centralprocessingunit，中央处理器)等。

第二方面，本发明实施例提供了一种移动终端，该移动终端包括上述缝隙天线。

通过在移动终端设置上述缝隙天线，不需要像现有技术一样割断移动终端的金属后壳，进而提高了移动终端的外观美观性。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。