天线及终端设备的制作方法

1.本公开涉及通信领域，特别涉及一种天线及终端设备。


背景技术：

2.随着无线通信技术的快速发展，5g(the 5th generation mobile communication technology，第五代移动通信技术)网络已广泛应用在移动通信领域，使终端设备的通信速率有了大幅度提升。
3.5g网络对于终端设备所需支持频段数量有了更高的要求，除传统频段外，还需要支持5g fr1(0.45-6ghz)和fr2(24.25-52.6ghz)频段。为了使终端设备能够支持多个通信网络频段，就需要在终端设备内有限的空间中设置满足辐射性能要求的天线。


技术实现要素：

4.鉴于此，本公开提供一种天线及终端设备，具有多个辐射频段。
5.具体而言，包括以下的技术方案：
6.第一方面，提供了一种天线，所述天线包括片状主体，所述片状主体具有相对的第一侧边和第二侧边、以及相对的第三侧边和第四侧边，所述片状主体包括至少一个梳齿状结构，所述梳齿状结构包括至少两个缝隙，所述至少两个缝隙靠近所述第四侧边，且每个所述缝隙均由所述片状主体的所述第一侧边向所述第二侧边延伸。
7.可选地，所述至少两个缝隙的长度相等，所述至少两个缝隙的宽度相等。
8.可选地，所述至少两个缝隙等间距排列，且相邻所述缝隙之间的间距大于所述缝隙的宽度。
9.可选地，所述缝隙为四个。
10.可选地，所述缝隙的宽度为相邻所述缝隙之间的间距的二分之一。
11.可选地，所述缝隙的宽度为0.35-0.45mm，相邻所述缝隙的间距为0.75-0.85mm。
12.可选地，相邻所述缝隙之间形成枝节，多个所述枝节的自由端向同一方向弯折。
13.可选地，所述枝节包括相连的第一段和第二段，且所述第二段靠近所述缝隙的开口，多个所述枝节的第一段共面，多个所述枝节的第二段共面。
14.可选地，所述片状主体在第一平面的正投影中，所述片状主体沿所述第一段长度方向的长度为4-4.2mm，所述第一平面为与多个所述枝节的第一段所在平面平行的平面，所述片状主体沿所述缝隙的宽度方向的长度为13.9-14.1mm；
15.所述片状主体在第二平面的正投影中，所述枝节沿垂直于所述第一平面的方向的长度为1.3-1.5mm。
16.可选地，所述天线还包括第一分支部和第二分支部，所述第一分支部与所述第三侧边相连，且靠近所述第一侧边，所述第二分支部与所述第一侧边相连，且靠近所述第三侧边，所述第一分支部与所述第二分支部之间形成第一狭缝。
17.第二方面，提供了一种终端设备，所述终端设备包括第一方面所述的天线。
18.本公开实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
19.本公开实施例提供的天线具有一侧呈梳齿状片状主体，能够在原有的辐射频段的基础上，再增加一个辐射频段的信号，并且该辐射频段的频率高于原有的辐射频段，拓展了天线的带宽，并且能够提高天线的辐射效率。
附图说明
20.为了更清楚地说明本公开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公开的一些实施例，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为相关技术中的一种天线的示意图；
22.图2为本公开实施例提供的一种天线的示意图；
23.图3为本公开实施例提供的一种天线的示意图；
24.图4为本公开实施例提供的天线的主视图；
25.图5为本公开实施例提供的天线的俯视图；
26.图6为本公开实施例提供的天线在开关0欧姆下地时的仿真图；
27.图7为本公开实施例提供的天线在开关开路时的仿真图；
28.图8为本公开实施例提供的天线在开关短路时的电流分布图。
29.图中的附图标记分别表示为：
30.100-第一部分；200-第二部分；
31.10-片状主体；101-第一主体部；102-枝节；1021-第一段；1022-第二段；103-缝隙；104-第一侧边；105-第二侧边；106-第三侧边；107-第四侧边；
32.1-第一分支部；11-第二主体部；12-馈电弹片；
33.2-第二分支部；21-第三主体部；22-开关弹片；23-第一狭缝；
34.3-第三分支部；31-第四主体部；32-接地弹片；33-第二狭缝。
35.通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
36.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
37.本公开实施例中所涉及的方位名词，如“上”、“下”、“侧”等，一般以图1中所示方位的相对关系为基准，且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系，并不是为了描述绝对的方位。在产品以不同姿态摆放时，方位可能发生变化，例如“上”、“下”可能互换。
38.图1为相关技术中的一种天线的示意图。如图1所示，该天线包括第一部分100和第
二部分200，第一部分100与第二部分200相连，第一部分100用于辐射第一频段的信号，第二部分200用于辐射第二频段的信号，第二频段的频率高于第一频段。该天线只能辐射两个频段的信号，5g部分频段的带宽比较受限。
39.鉴于此，第一方面，本公开提供了一种天线，图2为本公开实施例提供的天线的示意图。如图2所示，该天线包括片状主体10。
40.图3为本公开实施例提供的天线的示意图，参见图3，片状主体10具有相对的第一侧边104和第二侧边105、以及相对的第三侧边106和第四侧边107，片状主体10的包括至少一个梳齿状结构，梳齿状结构包括至少两个缝隙103，该至少两个缝隙103靠近第二端，且每个缝隙103均由片状主体10的第一侧边104向第二侧边105延伸。
41.本公开实施例提供的天线中，一侧呈梳齿状片状主体10用于辐射不同于天线原有频段的信号，能够在天线原有的辐射频段的基础上，再增加一个辐射频段的信号，并且该辐射频段的频率高于原有的辐射频段，拓展了天线的带宽，并且能够提高天线的辐射效率。
42.为使本公开的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
43.如图2所示，该天线包括片状主体10、第一分支部1和第二分支部2。如图3所示，片状主体10具有相对的第一侧边104和第二侧边105、以及相对的第三侧边106和第四侧边107，第三侧边106和第四侧边107位于第一侧边104和第二侧边105之间。第一分支部1的一端与第三侧边106相连，且靠近第一侧边104，第二分支部2的一端与第一侧边104相连，且靠近第三侧边106，第一分支部1与第二分支部2之间形成第一狭缝23。第一分支部1靠近片状主体10的一端与第二分支部2靠近片状主体10的一端相连，第一分支部1与第二分支部2之间形成第一狭缝23，第一分支部1和第二分支部2共同构成环形天线部分。第一侧边104具有至少两个缝隙103，缝隙103由第一侧边104向第二侧边105延伸，且缝隙103靠近第四侧边107。片状主体10在靠近第一侧边104的一侧呈梳齿状，具有至少两个缝隙，片状主体10用于辐射第三频段的信号，第一分支部1和第二分支部2用于辐射第二频段的信号，第三频段的频率大于第二频段，从而扩展了天线辐射出的信号的频段，拓宽了天线的带宽。
44.在本公开的一些实施例中，如图3所示，片状主体10中相邻的缝隙103之间形成多个枝节102，多个枝节102的一端与片状主体10的第一主体部101相连，并且多个枝节102沿第一主体部101的长度方向等间距排列。多个枝节102位于靠近第一侧边104的一侧，第一主体部101位于靠近第二侧边105的一侧，每个枝节102的长度方向均平行于第三侧边106和第四侧边107。枝节102包括相连的第一段1021和第二段1022，且第二段1022靠近缝隙103的开口，第一段1021与第一主体部101相连，多个枝节102的第一段1021共面，多个枝节102的第二段1022共面。枝节102和一主体部101的结构用于调节天线的辐射的第三频段的频率，使天线满足通信时的要求。
45.可选地，如图3所示，每个缝隙103的宽度相等，每个缝隙103的长度相等，且缝隙103之间的间距大于缝隙103的宽度，每个缝隙103的长度大于每个缝隙的103的宽度。优选的，缝隙103的数量为四个，相对应的枝节102的数量也为四个。
46.在本公开的一些实施例中，如图3所示，第一分支部1包括第二主体部11和馈电弹片12。馈电弹片12与第二主体部11远离片状主体10的端部相连，用于为天线供电。
47.在本公开的一些实施例中，如图3所示，第二分支部2包括第三主体部21和开关弹
片22，开关弹片22与第三主体部21远离片状主体10的端部相连，开关弹片22用于天线的开关相连，通过调节开关的状态能够调节天线的辐射出的信号的频率。
48.在本公开的一些实施例中，如图3所示，天线还包括第三分支部3，第三分支部3位于第一分支部1远离第二分支部2的一侧，且与第一分支部1之间形成第二狭缝33，第三分支部3用于接地。第三分支部3用于辐射第一频段的信号，第一频段的频率低于第二频段。可选地，第三分支部3包括第四主体部31和接地弹片32，接地弹片32与第四主体部31的端部相连，用于将天线接地。
49.如图3所示，本公开实施例提供的天线向一侧弯折，弯折区域位于片状主体10的第一侧边104和第二侧边105处，并且弯折区域的长度方向平行于第三侧边106。将天线向一侧弯折能够减小天线整体的宽度，便于将天线安装到终端设备中，提高了天线的空间利用率，使天线的布局更为灵活。
50.需要说明的是，本公开实施例提供的天线为印刷电路板天线，由聚酰亚胺或聚酯薄膜等基材组成，印刷电路板天线具有轻薄、弯折性好、低成本等优势，有利于实现终端设备的低成本化、便捷化和轻薄化的要求。
51.图4为本公开实施例提供的天线的主视图。在本公开的一些实施例中，如图4所示，片状主体10在第一平面的正投影中，片状主体10沿第一段1021长度方向的长度为4-4.2mm，第一平面为与多个枝节102的第一段1021所在平面平行的平面，片状主体10沿缝隙103的宽度方向的长度为13.9-14.1mm。缝隙103的宽度为0.35-0.45mm，相邻缝隙103的间距为0.75-0.85mm。可选地，枝节102的间距为枝节102宽度的二分之一，即缝隙103的宽度为枝节102宽度的二分之一。示例性的，枝节102的宽度a为0.8mm，缝隙103的宽度b为0.4mm，片状主体10的宽度s1为4.8mm，片状主体10沿第一段1021长度方向的长度h1为4.1mm。片状主体10沿缝隙103的宽度方向的长度s3为13.97mm，第三分支部3下端的长度s2为2.5mm，第三分支部3的高度h2为4.69mm。
52.图5为本公开实施例提供的天线的主视图。如图5所示，片状主体10在第二平面的正投影中，枝节102沿垂直于第一平面的方向的长度为1.3-1.5mm。优选的，天线的总长度s4为23.6mm，天线的总宽度w1为5.89mm，片状主体10沿垂直于第一平面的方向的长度w2为1.4mm，第一分支部1端部的宽度d2为1.5mm，第二分支部2端部的宽度d3为2mm，第三分支部3端部的宽度d1为1.5mm。
53.图6为本公开实施例提供的天线在开关0欧姆下地时的仿真图。如图6所示，虚线对应图1示出的天线的性能数据，实线对应图2示出的天线的性能数据。虚线01表示图1的天线的信号强度和频率的关系，虚线02表示图2的天线的信号强度和频率的关系，虚线03表示图1的天线的辐射效率随频率变化的曲线，实线04表示图2的天线的辐射效率随频率变化的曲线，虚线05表示图1的天线的系统效率随频率变化的曲线，实线06表示图2的天线的系统效率随频率变化的曲线。由虚线01可知，图1的天线在lte mhb b3(1.71-1.88ghz)和5g n77/78(3.3-4.2ghz)的频率下产生谐振，由实线02可知，图2的天线在lte b3(1.71-1.88ghz)、5g n77/78(3.3-4.2ghz)以及5.08ghz的频率下产生谐振，图2的天线相较于图1的天线具有更多的一个辐射频段。由虚线03和实线04可知，在1.5-3ghz的频段中，图2的天线的辐射效率高于图1的天线，当频率大于3.7ghz时，图2的天线辐射效率明显高于图1的天线，当频率高于4.4.ghz时，图2的天线的辐射效率高于图1的天线2db以上。
54.图7为本公开实施例提供的天线在开关开路时的仿真图。如图7所示，虚线对应图1示出的天线的性能数据，实线对应图2示出的天线的性能数据。虚线001表示图1的天线的信号强度和频率的关系，实线002表示图2的天线的信号强度和频率的关系，虚线003表示图1的天线的辐射效率随频率变化的曲线，实线004表示图2的天线的辐射效率随频率变化的曲线，虚线005表示图1的天线的系统效率随频率变化的曲线，实线006表示图2的天线的系统效率随频率变化的曲线。由虚线001可知，图1的天线在lte mhb(1.71-2.7ghz)和5g n77/78(3.3-4.2ghz)的频率下产生谐振，由实线002可知，图2的天线在lte mhb(1.71-2.7ghz)、5g n77/78(3.3-4.2ghz)以及5-5.5ghz的频率下产生谐振，图2的天线相较于图1的天线具有更多的一个辐射频段。在3.57-4.85ghz的频率范围内，图2的天线的辐射效率整体上高于图1的天线1db左右。
55.图8为本公开实施例提供的天线在开关短路时的电流分布图。如图8所示，第一分支部1和第二分支部2上的半波长馈电点引入模式主要产生lte mhb b3(1.71-1.88ghz)附近的谐振，该谐振可以通过与在第二分支部2端部的开关弹片22连接的开关进行调谐，从而完整覆盖lte mhb(1.71-2.7ghz)频段。第三分支部3上的四分之波长模式主要用于5g n77/78(3.3-4.2ghz)频段的信号辐射。片状主体10上的特殊电流模式主要产生5.08ghz处的信号辐射。
56.第二方面本公开实施例还提供了一种终端设备，该终端设备包括上述第一方面涉及的天线。该终端设备可以是但不限于是手机、平板电脑、笔记本电脑。
57.以手机为例，天线设置在手机的中框边缘处的非金属壳体上，并与手机主板电连接。而且，天线从手机的背面弯折延伸至手机中框的侧面，以减小天线的布置空间并增加天线辐射出的信号的强度。
58.本公开实施例提供的终端设备中，一侧呈梳齿状片状主体10用于辐射不同于原有频段的信号，能够在天线原有的辐射频段的基础上，再增加一个辐射频段的信号，并且该辐射频段的频率高于原有的辐射频段，拓展了天线的带宽，并且能够提高天线的辐射效率。
59.除非另有定义，本公开实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。
60.在本公开中，术语“第一”和“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。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
61.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的。
62.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。