天线结构及终端设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，特别涉及一种天线结构及终端设备。


背景技术：

2.终端设备的天线系统通常包括天线，天线为金属材质，因为金属材质的天线通信性能容易受到电池、振荡器、屏蔽罩、摄像头等零部件的干扰，或者其他金属物件的干扰，所以在天线的空间周围会留出一段干净的空间(简称净空区，clearance),以保证天线的通信性能。
3.但是，在可折叠的终端设备中，当两部分折叠到一起后，两部分及转轴部会形成一个腔体，同时由于两部分间隙较小，两部分会出现电流耦合，并且两部分的电流方向相反，进而导致天线的辐射性能下降，严重影响终端设备的通信性能。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种天线结构及终端设备，能够解决可折叠的终端设备折叠状态时影响通信性能的问题。
5.所述技术方案如下：
6.一方面，提供了一种天线结构，所述天线结构适用于可折叠的终端设备，所述终端设备包括基础部分、翻折部分，所述终端设备具有所述基础部分和所述翻折部分折叠形成的折叠状态，以及所述基础部分和所述翻折部分展开形成的平板状态；
7.所述天线结构包括：第一辐射体和第二辐射体；
8.所述第一辐射体和所述第二辐射体分别为l形；所述第一辐射体位于所述基础部分,并与所述基础部分形成l形的第一缝隙，所述第二辐射体位于所述翻折部分，并与所述翻折部分形成l形的第二缝隙；
9.所述第一辐射体的第一端与所述基础部分断开，第二端与所述基础部分连接；
10.所述第二辐射体的第一端与所述翻折部分断开，第二端与所述翻折部分连接。
11.在一些实施例中，所述第一辐射体的第二端与所述基础部分一体式连接，所述第一缝隙的第一端敞开，第二端封闭；所述第二辐射体的第二端与所述翻折部分一体式连接，所述第二缝隙的第一端敞开，第二端封闭。
12.在一些实施例中，所述第一辐射体的第二端与所述基础部分通过开关器件或电感器件连接；所述第二辐射体的第二端与所述翻折部分通过开关器件或电感器件连接。
13.在一些实施例中，所述第一辐射体和所述第二辐射体相互对称，所述第一缝隙和所述第二缝隙相互对称。
14.在一些实施例中，所述第一辐射体的侧边与所述基础部分的侧边对齐，所述第一辐射体的底边与所述基础部分的底边对齐；
15.所述第二辐射体的侧边与所述翻折部分的侧边对齐，所述第二辐射体的底边与所述翻折部分的底边对齐。
16.在一些实施例中，所述第一辐射体的侧边长度与所述基础部分的侧边长度的比值范围为0.30-0.35；
17.所述第一辐射体的底边长度与所述基础部分的底边长度的比值范围为0.33-0.37；
18.和/或,
19.所述第二辐射体的侧边长度与所述翻折部分的侧边长度的比值范围为0.30-0.35；
20.所述第二辐射体的底边长度与所述翻折部分的底边长度的比值范围为0.33-0.37。
21.在一些实施例中，所述第一辐射体的侧边长度与所述基础部分的侧边长度的比值范围为0.32；
22.所述第一辐射体的底边长度与所述基础部分的底边长度的比值范围为0.35；
23.和/或,
24.所述第二辐射体的侧边长度与所述翻折部分的侧边长度的比值范围为0.32；
25.所述第二辐射体的底边长度与所述翻折部分的底边长度的比值范围为0.35。
26.在一些实施例中，所述天线结构还包括：馈电点，所述馈电点位于所述第一缝隙内，所述馈电点电性连接于所述基础部分和所述第一辐射体之间；
27.所述馈电点能够与所述第一缝隙的敞开端形成一个1/4波长工作模式，还能够与所述第一缝隙的封闭端形成另一个1/4波长工作模式。
28.在一些实施例中，所述天线结构还包括第一开关；所述第一开关位于所述第一缝隙内，分别与所述基础部分和所述第一辐射体电性连接，且位于所述馈电点与所述第一缝隙的敞开端之间。
29.在一些实施例中，所述天线结构还包括第二开关；所述第二开关位于所述第二缝隙内，所述第二开关电性连接于所述翻折部分和所述第二辐射体之间。
30.另一方面，提供了一种终端设备，所述终端设备包括本实用新型所述的天线结构，以及包括基础部分、翻折部分；
31.所述终端设备具有所述基础部分和所述翻折部分折叠形成的折叠状态，以及所述基础部分和所述翻折部分展开形成的平板状态。
32.在一些实施例中，所述终端设备还包括电池模组、主屏模组和副屏模组；
33.所述主屏模组位于所述基础部分和所述翻折部分的折叠面，并随所述基础部分和所述翻折部分实现折叠或展开；所述电池模组位于所述基础部分内，所述副屏模组位于所述翻折部分背离折叠面的背面。
34.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
35.本实用新型的天线结构，包括第一辐射体和第二辐射体，两个辐射体均为l形，分别与基础部分和翻折部分形成两个l形的缝隙，两个辐射体的第一端分别与基础部分或翻折部分断开，第二端分别与基础部分或翻折部分连接，天线结构在终端设备处于平板状态时，天线性能提升1.5db左右，终端设备处于折叠状态时，天线性能提升2db左右。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
37.图1是本实用新型实施例提供的天线结构及终端设备的平板状态示意图；
38.图2是图1中a处局部放大图；
39.图3是图1中b处局部放大图；
40.图4是本实用新型实施例提供的终端设备的折叠状态示意图；
41.图5是本实用新型实施例提供的第一辐射体在平板状态时其中一个1/4波长工作模式的低频电流分布仿真图；
42.图6是本实用新型实施例提供的第一辐射体在平板状态时另一个1/4波长工作模式的低频电流分布仿真图；
43.图7是本实用新型实施例提供的天线结构折叠状态时低频电流分布仿真图；
44.图8是本实用新型实施例提供的天线结构与相关技术在平板状态时的性能对比图；
45.图9是本实用新型实施例提供的天线结构与相关技术在折叠状态时的性能对比图；
46.图10是本实用新型另一实施例提供的终端设备的结构及平板状态示意图；
47.图11是本实用新型另一实施例提供的终端设备的折叠状态示意图。
48.图中的附图标记分别表示为：
49.10、基础部分；20、翻折部分；30、转轴部分；
50.1、第一辐射体；2、第二辐射体；3、第一缝隙；31、敞开端；32、封闭端；4、第二缝隙；5、馈电点；6、第一开关；7、第二开关；8、主屏模组；9、副屏模组。
具体实施方式
51.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。
52.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
53.相关技术中，可折叠终端设备有平板、折叠两个状态。平板状态下，终端设备的天线可基本近似于正常直板机调试方法调试。此时低频无源性能大概在-7dbm左右。但当终端设备处于折叠状态时，发现天线性能相比于平板状态低了很多，此时无源性能大概在-11dbm左右。
54.分析其主要原因为：
55.闭合状态，终端设备的两部分侧中框z向(即设备的厚度方向)重叠，二者之间会有一个1-2mm的间隙，此时两部分中框以及转轴就会形成一个腔体。由于间隙较小，其中一侧的天线的电流就会有一部分耦合到另一侧，在腔体的作用下该电流的方向相反，与另一侧的电流相互抵消，从而导致天线的辐射性能下降。
56.此外，相关技术中可折叠终端设备的天线结构共需要三个开关，成本较高；其中两部分的侧中框均需要开两个缝，外观一体性比较差。
57.对此，本实用新型提供了一种天线结构，在终端设备处于平板状态时，天线性能提升1.5db左右，终端设备处于折叠状态时，天线性能提升2db左右。
58.关于天线原理的说明：
59.缝隙天线是一种常见的天线形式，一般指金属板上的一段半波长缝隙与偏置馈点形成的全封闭缝隙天线(slot antenna),缝隙的两端激励起对称的半波长电流模式产生全封闭缝隙天线的基模谐振。
60.缝隙天线可以直接在缝隙两侧间馈电，也可以通过藕合馈电带线馈电，具体的馈电方式不作限定。
61.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
62.图1是本实用新型实施例提供的天线结构及终端设备的平板状态示意图；
63.图2是图1中a处局部放大图；图3是图1中b处局部放大图；图4是本实用新型实施例提供的终端设备的折叠状态示意图。
64.一方面，结合图1-4所示，本实施例提供了一种天线结构，天线结构适用于可折叠的终端设备，终端设备包括基础部分10、翻折部分20，终端设备具有基础部分10和翻折部分20折叠形成的折叠状态，以及基础部分10和翻折部分20展开形成的平板状态。
65.天线结构包括：第一辐射体1和第二辐射体2；第一辐射体1和第二辐射体2分别为l形；第一辐射体1位于基础部分10,并与基础部分10形成l形的第一缝隙3，第二辐射体2位于翻折部分20，并与翻折部分20形成l形的第二缝隙4。
66.第一辐射体1的第一端与基础部分10断开，第二端与基础部分10连接；第二辐射体2的第一端与翻折部分20断开，第二端与翻折部分20连接。
67.本实用新型的天线结构，包括第一辐射体1和第二辐射体2，两个辐射体均为l形，分别与基础部分10和翻折部分20形成两个l形的缝隙，两个辐射体的第一端分别与基础部分10或翻折部分20断开，第二端分别与基础部分10或翻折部分20连接，天线结构在终端设备处于平板状态时，天线性能提升1.5db左右，终端设备处于折叠状态时，天线性能提升2db左右。
68.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
69.结合图1所示，在一些实施例中，第一辐射体1的第二端与基础部分10一体式连接，第一缝隙3的第一端敞开，第二端封闭；第二辐射体2的第二端与翻折部分20一体式连接，使
得第二缝隙4的第一端敞开，第二端封闭。
70.本实施例例的天线结构中，两个缝隙的一端敞开，另一端封闭，天线结构在终端设备处于平板状态时，天线性能提升1.5db左右，终端设备处于折叠状态时，天线性能提升2db左右。
71.此外，采用本实施例的天线结构的终端设备的边框各只需要开一条缝，边框强度增加，终端设备的外观一致性更好。
72.示例性地，该一体式连接包括一体成型或焊接方式，第一辐射体1与基础部分10固定连接，第一辐射体1的第二端通过与基础部分10连接而实现接地。相应的，第二辐射体2的第二端通过与翻折部分20连接而实现接地。
73.在另一些可能的实现方式中，第一辐射体1的第二端与基础部分10通过开关器件或电感器件连接；第二辐射体2的第二端与翻折部分20通过开关器件或电感器件连接。
74.本实施例的天线结构中，两个辐射体的第二端通过开关器件或电感器件分布与基础部分10或翻折部分20连接，从而在开关器件导通或直接通过电感器件实现辐射体的接地，使得天线性能提升。
75.结合图1所示，在一些实施例中，第一辐射体1和第二辐射体2相互对称，第一缝隙3和第二缝隙4相互。从而，本实施例的天线结构具有较好的天线性能。
76.结合图1所示，在一些实施例中，第一辐射体1的侧边与基础部分10的侧边对齐，第一辐射体1的底边与基础部分10的底边对齐；第二辐射体2的侧边与翻折部分20的侧边对齐，第二辐射体2的底边与翻折部分20的底边对齐。
77.其中，以图1中终端设备的方位，基础部分10和翻折部分20沿左右方向布置，第一辐射体1位于基础部分10的左侧侧边与底部侧边的夹角处，第二辐射体2位于翻折部分20的右侧侧边与底部侧边的夹角处。
78.从而，本实施例的天线结构中基础部分10和翻折部分20的侧中框均具有一致性的侧边和底边，外观一致性较好。
79.结合图1所示，在一些实施例中，第一辐射体1的侧边长度与基础部分10的侧边长度的比值范围为0.30-0.35；第一辐射体1的底边长度与基础部分10的底边长度的比值范围为0.33-0.37。当本实施例的第一辐射体1满足上述比例范围时，天线结构在平板状态和折叠状态的天线性能较好。
80.结合图1所示，在一些实施例中，第二辐射体2的侧边长度与翻折部分20的侧边长度的比值范围为0.30-0.35；第二辐射体2的底边长度与翻折部分20的底边长度的比值范围为0.33-0.37。当本实施例的第二辐射体2满足上述比例范围时，天线结构在平板状态和折叠状态的天线性能较好。
81.其中，第一辐射体1的侧边为与基础部分10的左侧侧边平行的边缘，或描述为图1中l形结构的长臂的长度；相应的，第一辐射体1的底边为与基础部分10的底部侧边平行的边缘，或描述为图1中l形结构的短臂的长度。
82.第二辐射体2的侧边而与翻折部分20的右侧侧边平行的边缘，或描述为图1中l形结构的长臂的长度；相应的，第二辐射体2的底边为与翻折部分20的底部侧边平行的边缘，或描述为图2中l形结构的短臂的长度。
83.优选地，第一辐射体1的侧边长度与基础部分10的侧边长度的比值范围为0.32；第
一辐射体1的底边长度与基础部分10的底边长度的比值范围为0.35。
84.优选地，第二辐射体2的侧边长度与翻折部分20的侧边长度的比值范围为0.32；第二辐射体2的底边长度与翻折部分20的底边长度的比值范围为0.35。
85.结合图2所示，在一些实施例中，天线结构还包括：馈电点5，馈电点5位于第一缝隙3内，馈电点5电性连接于基础部分10和第一辐射体1之间。
86.馈电点5能够与第一缝隙3的敞开端31形成一个1/4波长工作模式，还能够与第一缝隙3的封闭端32形成另一个1/4波长工作模式。
87.图5示出了馈电点5与第一缝隙3的敞开端31形成1/4波长工作模式时的低频电流分布仿真结果，图6示出了馈电点5与第一缝隙3的封闭段形成1/4波长工作模式时的低频电流分布仿真结果。
88.本实施例的天线结构，相较于传统方案，多构造了一个新的低频的1/4辐射模式。
89.该辐射模式受到闭合腔体的影响较小，参考图7所示，第一辐射体1的电流方向朝向上(或描述为朝向第一端)，第二辐射体2的电流方向同样朝向上(或描述为朝向第一端)，基础部分10的第一辐射体1上的电流和翻折部分20的第二辐射体2上的电流方向同向。
90.因此，闭合状态下的低频辐射性能相较于相关技术中的反向电流的辐射性能有1-2db的提升。
91.结合图2所示，在一些实施例中，天线结构还包括第一开关6；第一开关6位于第一缝隙3内，第一开关6分别与基础部分10和第一辐射体1电性连接，且位于馈电点5与第一缝隙3的敞开端之间。本实施例的天线结构中，通过控制第一开关6来实现第一缝隙3的两个1/4波长工作模式的切换，实现天线结构的低频切换。
92.结合图3所示，在一些实施例中，天线结构还包括第二开关7；第二开关7位于第二缝隙4内，第二开关7电性连接于翻折部分20和第二辐射体2之间。本实施例的天线结构中，在闭合状态时，通过控制第二开关7可以优化低频各频段的性能。
93.图8是本实用新型实施例提供的天线结构与相关技术(或称相关方案)在平板状态时的性能对比图；图9是本实用新型实施例提供的天线结构与相关技术(或称相关方案)在折叠状态时的性能对比图。
94.其中，低频频率指700mhz-960mhz的频带，本领域通常使用lte b5/8/28三个频段的分别来说明；b5代表lte b5频率点为(824mhz-894mhz),b8代表lte b8频率点为(880mhz-915mhz),b28代表lte b28频率点为(700mhz-800mhz)。
95.参考图8、9分析，平板状态下本实施例与相关技术方案性能对比，整体性能提升1.5db左右，折叠状态下本实施例与相关技术方案性能对比b5和b8有2.5db左右的提升，b28约0.5db的提升。
96.另一方面，结合图10、11所示，本实施例提供了一种终端设备，终端设备包括本实用新型的天线结构，以及包括基础部分10、翻折部分20；终端设备具有基础部分10和翻折部分20折叠形成的折叠状态，以及基础部分10和翻折部分20展开形成的平板状态。
97.本实施例的终端设备采用本实用新型的天线结构，具有本实用新型的全部技术效果。
98.结合图10、11所示，在一些实施例中，终端设备还包括电池模组、主屏模组8和副屏模组9；主屏模组8位于基础部分10和翻折部分20的折叠面，并随基础部分10和翻折部分20
实现折叠或展开；电池模组位于基础部分10内，副屏模组9位于翻折部分20背离折叠面的背面。主屏模组8为柔性屏，能够进行折叠和展开。副屏位于翻折部分20，用于在终端设备处于折叠状态时进行显示。
99.需要指出的是，在本文中提及的“若干个”、“至少一个”是指一个或者多个，“多个”、“至少两个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
100.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
101.在本说明书的描述中，参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。
102.以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。