一种智能终端天线及智能终端的制作方法

1.本发明涉及智能终端技术领域，特别是涉及一种智能终端天线以及一种智能终端。


背景技术：

2.目前5g智能终端已经广泛应用在人们日常生活中，由于其支持更多的频段以及采用mimo技术，需要天线数量急剧增多，再加上天线环境更恶劣，特别是金属边框终端设计难度越来越大，很难保证每个天线性能良好。
3.现在一个5g手机支持的频率范围600mhz～6ghz中的很多个频段，一个天线只能支持一个或者多个频段，而5g的mimo(多入多出)技术需要多个天线实现，比如中国移动其中的n41频段支持2
×
4mimo，就需要2个支持频段41的天线发射4个支持频段41的天线接收，天线方案都是为了实现各频段通信功能，那么多都集成在一个不大的手机里天线布局就很重要，直接影响通信好坏。
4.所以如何提供一种智能终端中天线设置方案是本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种智能终端天线，可以使各个天线均具有良好的性能；本发明的另一目的在于提供一种智能终端，可以使各个天线均具有良好的性能。
6.为解决上述技术问题，本发明提供一种智能终端天线，包括金属边框和中框，所述中框与所述金属边框固定连接；
7.沿所述金属边框周向设置有多个断点，将所述金属边框分割成多段子边框设置若干个边框天线，各所述边框天线与中框内主板连接；边框天线的长度均不小于预设长度，以设置有对应的天线辐射体。
8.可选的，多个所述断点沿所述边框天线周向均匀分布。
9.可选的，所述边框天线形成多个天线组，多个所述天线组对应的工作频率包括低频段、中频段、高频段中的至少两种频段。
10.可选的，所述天线组包括低频2
×
2mimo天线组、sa4
×
4mimo天线组、sub-6g4
×
4mimo天线组。
11.可选的，所述金属边框包括均匀分布的四个天线区域，所述天线区域设置有至少一个所述断点。
12.可选的，所述金属边框呈圆角矩形，四个所述天线区域为所述金属边框的四个拐角部。
13.可选的，同一所述天线组中的天线位于不同的所述天线区域。
14.可选的，所述天线包括gps天线和wi-fi天线，所述gps天线和所述wi-fi天线设置于同一所述天线区域。
15.可选的，所述gps天线和所述wi-fi天线设置于所述金属边框中左上角的天线区
域。
16.本发明还提供了一种智能终端，包括如上述任一项所述的智能终端天线。
17.本发明所提供的一种智能终端天线，包括金属边框和中框，中框与金属边框固定连接；沿金属边框周向设置有多个断点，将金属边框分割成多段子边框设置若干个边框天线，各边框天线与中框内主板连接；边框天线的长度均不小于预设长度，以设置有对应的天线辐射体。
18.通过在金属边框设置有断点，保证边框天线的长度均不小于预设长度，从而使得沿断点设置的天线相互之间均具有合适的距离避免干扰，从而保证各个天线在使用时均具有良好的性能。
19.本发明的另一目的在于提供一种智能终端，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。
附图说明
20.为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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。
21.图1为本发明实施例所提供的一种智能终端天线的结构示意图；
22.图2为本发明实施例所提供的一种具体的智能终端天线的结构示意图；
23.图3为天线6与天线9的天线效率图；
24.图4为天线2、天线3以及天线4的天线效率图；
25.图5为天线1、天线5、天线7以及天线8的天线效率图。
26.图中：1～9.天线、10.金属边框、11～18.断点、20.中框、30.天线区域、501/502/503/601/602/603/901/902.天线辐射体。
具体实施方式
27.本发明的核心是提供一种智能终端天线。在现有技术中，天线方案都是为了实现各频段通信功能，那么多都集成在一个不大的手机里天线布局就很重要，直接影响通信好坏。
28.而天线都是在金属本体上特定位置馈电实现的，当在天线金属本体不同的位置馈电以及天线金属本体的长短、位置都会对天线工作频率即天线支持的频段产生巨大影响，断点作用就是设计天线的位置以及合适天线长度以实现需要的频段覆盖，还有一个作用就是实现不同天线之间的隔离，断点的位置对天线布局影响很大。
29.本发明所提供的一种智能终端天线，包括金属边框和中框，中框与金属边框固定连接；沿金属边框周向设置有多个断点，将金属边框分割成多段子边框设置若干个边框天线，各边框天线与中框内主板连接；边框天线的长度均不小于预设长度，以设置有对应的天线辐射体。通过在金属边框设置有断点，保证边框天线的长度均不小于预设长度，从而使得沿断点设置的天线相互之间均具有合适的距离避免干扰，从而保证各个天线在使用时均具有良好的性能。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参考图1，图1为本发明实施例所提供的一种智能终端天线的结构示意图。
32.参见图1，在本发明实施例中，智能终端天线包括金属边框10和中框20，所述中框20与所述金属边框10固定连接；沿所述金属边框10周向设置有多个断点，将所述金属边框10分割成多段子边框设置若干个边框天线，各所述边框天线与中框内主板连接；边框天线的长度均不小于预设长度，以设置有所述天线对应的天线辐射体。
33.上述金属边框10即智能设备中金属材质的边框，在本发明实施例中金属边框10设置有断点，断点即金属边框10上非金属填充位置，其宽度一般为1mm至2mm。通过在金属边框10中设置断点，可以将金属边框10分割成多段子边框，从而可以将金属边框10作为整个手机的天线，即边框天线。具体的，上述断点将整个边框分割为多段子边框，进而可以在子边框设置边框天线，在本发明实施例中边框天线需要与中框内的主板连接，从而形成完整的天线结构。其中，边框天线与中框内主板的连接结构可以称之为天线馈源。
34.在本发明实施例边框天线的长度需要均不小于预设长度，即基于断点形成的各段子边框的长度均不小于预设长度，从而可以预留有充足的空间设置各个天线对应的天线辐射体，该天线辐射体可以包括有枝节以及寄生枝节等。需要说明的是，上述寄生枝节包括基于金属边框10自身形成的寄生枝节，以及在断点处设置的一段金属走线等，枝节通常为一段预设长度的子边框。有关天线辐射体的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。而上述预设长度需要具体依据天线的结构，以及整个智能终端的尺寸决定，在此不做具体限定。
35.具体的，在本发明实施例中上述断点通常需要在金属边框10均匀分布，从而充分利用智能终端边框的空间，进而可以给天线留有充足的空间进行设置。需要说明的是，在本发明实施例中断点在金属边框10中均匀分布是指相邻断点之间的间距大体相等，相邻断点之间子边框的长度大体相等，使得各个天线具有大体相同的空间进行设置，并不限定断点之间的间距严格一致。
36.上述中框20主要用于设置手机中的各个器件，该中框20通常设置有一主板，而上述天线具体对信号进行处理的结构主要设置于中框20内，各边框天线需要与中框内主板连接。通常情况下，中框20需要与上述边框天线10固定连接。需要说明的是，上述金属边框10与中框20之间的连接结构会占用金属边框10的大量区域。因此断点不会设置于金属边框中被连接结构占用的区域，而上述断点会在金属边框未被连接结构占用的区域均匀分布。具体的，上述中框20自身相当于地层，与中框电连接的器件相当于接地。相应的，上述使中框20与上述边框天线10固定连接的连接结构的材料通常为绝缘材料。
37.在本发明实施例中，所述边框天线形成多个天线组，多个所述天线组对应的工作频率包括低频段、中频段、高频段中的至少两种频段。具体的，在本发明实施例中多个天线组对应的工作频率包括低频段、中频段、高频段这三个全部频段，即在本发明实施例中所有天线可以覆盖从低频段、中频段、至高频段等多个频段，从而实现5g智能终端天线的全面覆盖。
38.具体的，在本发明实施例中所述边框天线包括多个天线组，多个所述天线组对应的工作频率需要覆盖5g nr(new radio)1低频、中高频、sub-6g频段。相应的，为了便于使用，需要形成mimo(多入多出)天线组，因此在本发明实施例看重上述天线组具体可以包括低频2
×
2mimo天线组、sa(独立组网)4
×
4mimo天线组、sub-6g4
×
4mimo天线组。当然，在本发明实施例中上述天线组可以覆盖更多的频段，其具体内容可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。
39.通常情况下，在本发明实施例中形成所述天线组的天线包括共用天线。即上述天线中至少一部分天线自身就覆盖多个频段，例如mhb(中高频)/sub-6g天线，其工作频率则包括1450mhz～1500mhz、1710mhz～2690mhz、3300mhz～4200mhz、4400mhz～5000mhz；lmhb(低中高频)天线，其工作频率范围通常包括600mhz～960mhz、1710mhz～2690mhz。使用上述天线结合合理的布局，可以减少智能终端中天线的使用数量。
40.本发明实施例所提供的一种智能终端天线，包括金属边框10和中框20，所述中框20与所述金属边框10固定连接；沿金属边框10周向设置有多个断点，将金属边框10分割成多段子边框，子边框设置若干个边框天线，各边框天线与中框20内主板连接；边框天线的长度均不小于预设长度，以设置有对应的天线辐射体。通过在金属边框10设置有断点，保证边框天线的长度均不小于预设长度，从而使得沿断点设置的天线相互之间均具有合适的距离避免干扰，从而保证各个天线在使用时均具有良好的性能。
41.有关本发明所提供的一种智能终端天线的具体结构将在下述发明实施例中做详细介绍。
42.请参考图2，图2为本发明实施例所提供的一种具体的智能终端天线的结构示意图。
43.区别于上述发明实施例，本发明实施例是在上述发明实施例的基础上，进一步的对智能终端天线的结构进行限定。其余内容已在上述发明实施例中做详细介绍，在此不再进行赘述。
44.参见图2，在本发明实施例中，所述金属边框10包括均匀分布的四个天线区域30，所述天线区域30设置有至少一个所述断点。即在本发明实施例中具体可以将金属边框10未与中框20相连接的区域均分成四个区域，即天线区域30。之后在每个天线区域30设置有至少一个断点，通常会在任一个天线区域30设置多个断点。当在一个天线区域30设置多个断点时，对应同一天线区域30的多个断点通常会在该天线区域30均匀分布。而上述天线会沿断点设置，因此天线会基于均匀分布的天线区域30从而实现在智能终端天线中的均匀分布，保证各个天线之间具有满足条件的隔离度。
45.作为优选的，在本发明实施例中，同一所述天线组中的天线位于不同的所述天线区域30。即在将边框区域划分成四个天线区域30的基础上，为了保证属于同一天线组，例如作为同一sub-6g4
×
4mimo天线组中的四个天线之间具有良好的隔离度，在本发明实施例中会在同一天线区域30中仅设置同一天线组中的一个天线，将同一天线组中的天线分别设置在不同的天线区域30中，可以保证同一天线组中的天线之间均具有良好的隔离度，保证天线可以完成其功能。
46.具体的，在本发明实施例中，所述金属边框10呈圆角矩形，四个所述天线区域30为所述金属边框10的四个拐角部。与现阶段智能手机的结构大体类似，在本发明实施例中上
述金属边框10总体呈圆角矩形，而上述四个天线区域30具体设置于金属边框10的四个拐角部。即在本发明实施例中，天线具体集中在智能终端，例如智能手机的上端部以及下端部。
47.具体的，在本发明实施例中，所述天线包括gps天线和wi-fi天线，所述gps天线和所述wi-fi天线设置于同一所述天线区域30。即上述天线除了构成低频2
×
2mimo天线组、sa4
×
4mimo天线组、sub-6g4
×
4mimo天线组的各个天线之外，还可以包括gps(global positioning system，全球定位系统)天线和wi-fi天线等短距离通信天线，用于实现gps定位功能以及wi-fi通信功能等等。
48.通常情况下，上述gps天线和wi-fi天线会设置于同一天线区域30，从而便于天线的布局。具体的，所述gps天线和所述wi-fi天线设置于所述金属边框10中左上角的天线区域30。以手机为例，手机在使用时人手通常会握持手机的下半部。而手机的上半部，尤其是位于左上角的天线区域30这一部分，通常不会被人手遮挡。通过将gps天线和所述wi-fi天线设置于金属边框10中左上角的天线区域30，可以保证gps功能以及wi-fi功能的正常使用。
49.下面将提供一种具体的智能终端天线的布局方案，即内容可以与上述发明实施例进行对应参照。
50.请参考图3至图5，图3为天线6与天线9的天线效率图；图4为天线2、天线3以及天线4的天线效率图；图5为天线1、天线5、天线7以及天线8的天线效率图。
51.在本发明实施例中，智能终端尺寸长度具体在150mm～180mm，宽度在65mm～85mm，厚度在7mm～10mm均可适用。上述断点11～18的位置具体为左右对称的，其中断点13与15、14与16的位置是上下对称的。上述断点11到智能终端左边缘、断点12到智能终端右边缘距离可为17mm～21mm；断点13、14距离智能终端上边缘和断点15、16距离智能终端下边缘距离可为35mm～40mm；断点17到智能终端左边缘、断点18到智能终端右边缘的距离可为8mm～11mm。通过上述断点11～18的分布具体可以将外框天线大体划分为左上、右上、左下、右下四个天线区域30，同时上述断点之间的距离大体相等，即上述断点在边框天线10中均与分布。
52.在本发明实施例中，天线辐射体501/502/503/601/602/603/901/902设置于金属边框以及断点附近，形成边框天线。其中天线辐射体502/602/603/902为寄生枝节，其余天线辐射体为枝节，即边框天线本体。在本发明实施例中，设置的多个天线1～9总共需要覆盖5g nr11/3/5/7/12/13/20/25/26/28/32/41/77/78/79、wifi、gps等频段。
53.具体的，天线1为sub-6g天线，其支持n77/78/79频段，其工作频率范围为3300mhz～4200mhz，4400mhz～5000mhz；该天线1具体设置于断点1处，结合在断点1设置的lds(laser-direct-structuring)图案以及在断点1处形成的边框天线可以耦合出n77/78谐振，而通过调整lds图案，例如调整其开槽等形式可以产生覆盖n79的谐振。
54.天线2支持gps l1/bt/wifi 2.4g/5g频段；天线3为wifi 2.4/5g mimo天线；天线4为gps l5天线；以上三个天线主要通过调试主馈匹配来实现。具体的，上述天线2～4具体设置于智能终端左上角的天线区域30，天线2具体设置于断点11，天线2，天线3具体设置于断点13两侧，从而保证与外界连接的可靠性。
55.天线5和天线7都为mhb(中高频)/sub-6g天线，其工作频率范围为1450mhz～1500mhz，1710mhz～2690mhz，3300mhz～4200mhz，4400～5000mhz。具体的，上述天线5与天
线7的实现形式通常相同；以天线5为例，其具体设置于断点15，其与馈电信号连接的较长枝节501主要用于产生中高频谐振，而较短寄生枝节502和503枝节主要产生sub-6g谐振。503枝节为塑料支架上的一段金属走线(lds，fpc等形式均可)，可直接与馈电点连接或者与靠近馈电点附近的地连接作为寄生枝节。通过在较长枝节501上b点处增加tuner(天线调谐开关)，加载不同的电容或者电感可以实现覆盖不同的工作频率范围：如加载约2pf电容使天线5工作于1450mhz～1500mhz，加载约0.5pf电容使天线5工作于1710～1780mhz。而天线7具体设置于断点16，与断点17设置于不同的天线区域30。天线7具体的结构可以参考天线5，在此不再进行赘述。
56.天线6，天线9为lmhb(低中高频)天线，其工作频率范围为600mhz～960mhz，1710mhz～2690mhz；天线6设置于断点17、18，其枝节601、602、603形成天线6，其中枝节601和寄生枝节602用于产生低频和中频谐振，寄生枝节603用于产生高频谐振，在d处增加天线调谐开关tuner主要对天线谐振进行调谐，同时也影响中高频谐振，从而实现低中高频覆盖。如天线调谐开关处加载33nh电感时天线6于频段71(618mhz～698mhz)处谐振，此时频段41具有最好的天线性能。天线9设置于断点12，其枝节901主要产生低频谐振和高频谐振，寄生枝节902用于产生中频谐振，与天线6类似在f处加载天线调谐开关tuner可以实现低中高频覆盖。
57.天线8为mhb/sub-6g天线，设置于断点14，在lds图案上h点处加载天线调谐开关tuner，可以分别实现mhb和sub-6g频段调谐。
58.在本发明实施例中，天线6与天线9构成低频2
×
2mimo天线组；天线5、6、8、9构成sa(独立组网)的4
×
4mimo天线组，其增加天线7可以实现endc(entranrdual-connectivity，4g、5g双连接)时4g和5g都组成4
×
4mimo天线组；天线1、5、7、9构成sub-6g4
×
4mimo天线组。
59.上述结构中，天线2与天线3隔离度最差为-13db；天线5与天线6隔离度最差为-14db；天线6与天线7隔离度最差为-12db；天线8与天线9隔离度最差为-11db；其他天线之间隔离都大于15db。各天线之间均可以满足芯片对隔离度的要求。
60.图3至图5为各个天线对应的天线效率曲线，其中天线6_1、天线6_2、天线6_3、天线6_4为天线6对应不同工作频段的天线效率；相类似的，天线8-1、天线8-2、天线8-3为天线8对应不同工作频段的天线效率；天线9_1、天线9_2、天线9_3、天线9_4为天线9对应不同工作频段的天线效率。在图3至图5中，曲线越高，意味着天线信号向自由空间辐射功率越多，天线性能越好。从图3至图5中可以看出，各个天线在其主要工作频段进行工作时，均具有良好的天线效率，因此本发明实施例中当各个天线如本发明实施例上述内容中所描述的设置时，各个天线均可以具有良好的效率，具有较高的性能，可实现良好通信。
61.本发明还提供了一种智能终端，该智能终端包括上述任一发明实施例所提供的智能终端天线。而智能终端的其他结构，例如显示屏等结构具体可以参考现有技术，在此不再进行展开描述。
62.本发明实施例所提供的一种智能终端使用了上述智能终端天线，通过在边框天线10均匀分布有断点，基于该断点将边框天线10均与分布，从而使得沿断点设置的天线相互之间均具有合适的距离避免干扰，从而保证各个天线在使用时均具有良好的性能。
63.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
64.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
65.以上对本发明所提供的一种智能终端天线以及一种智能终端进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。