带有曲折线的金属环天线结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一种带有曲折线的金属环天线结构。
【背景技术】
[0002]手机天线的基本要求是能够覆盖整个蜂窝频段(698-960MHZ低频段和1710-2690MHZ高频带)，同时还应该满足现代手机内部空间小型化的需求。为满足上述需求，无缝金属环手机天线已经被提出并使用，如中国实用新型专利CN203617416U即公开了一种无缝金属环手机天线，包括壳体，所述壳体的外围设置导电外围壳体构件，所述壳体的内部设置其他电路模块。然而，为了避免PCB电路板对金属环天线的干扰，通常PCB电路板和天线之间需要2mm以上的间隙，从而会减少手机显示屏的尺寸，而这与目前智能手机大屏化的需求是矛盾的。因此，有必要对金属环天线结构做出一些改进，以满足当前智能手机的设计要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种能够覆盖整个蜂窝频段的金属环天线结构。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种带有曲折线的金属环天线结构，包括一无缝金属环，所述金属环的第一侧边内侧设有天线接地点，所述金属环的第二侧边内侧设有天线馈电点，所述金属环的第一侧边包括第一曲折线，第二侧边包括第二曲折线，所述第一曲折线和第二曲折线包括多个开口，相邻开口的朝向相反；所述天线接地点位于第一曲折线的上方，所述天线馈电点位于第二侧曲折线的下方。
[0005]进一步的，所述金属环内部包括一PCB板，所述金属环与PCB板之间的间隙为1_，且所述间隙填充有PC-ABS材料。
[0006]进一步的，所述PCB板上包括一接地板、一上净空区和一下净空区。
[0007]进一步的，所述PCB板的宽度为70mm，长度为135mm。
[0008]进一步的，所述天线接地点与PCB板底边之间的距离为59mm，所述天线馈电点与PCB板底边之间的距离为17mm。
[0009]进一步的，所述天线馈电点连接一天线匹配网络。
[0010]进一步的，相邻开口的间距为2.5mm。
[0011]本实用新型的有益效果在于:通过在无缝金属环的侧边形成曲折线结构，能够获得覆盖整个蜂窝频段的高性能天线结构。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例一的天线结构示意图；
[0013]图2为本实用新型实施例二的匹配网络电路图；
[0014]图3为本实用新型实施例一和实施例二的天线反射系数的比较示意图；
[0015]图4为本实用新型实施例一和实施例二的天线总辐射效率的比较示意图；
[0016]标号说明:
[0017]0、坐标原点；1、无缝金属环；2、天线接地点；3、天线馈电点；4、接地板；5、环形缝隙；6、上净空区；7、下净空区；8、第一曲折线；9、第二曲折线；10、匹配网络；11、天线端口。
【具体实施方式】
[0018]为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0019]本实用新型最关键的构思在于:在无缝金属环的侧边设置多个开口，相邻开口的方向相反，形成曲折线部分。
[0020]请参照图1，一种带有曲折线的金属环天线结构，包括一无缝金属环，所述金属环的第一侧边内侧设有天线接地点，所述金属环的第二侧边内侧设有天线馈电点，所述金属环的第一侧边包括第一曲折线，第二侧边包括第二曲折线，所述第一曲折线和第二曲折线包括多个开口，相邻开口的朝向相反；所述天线接地点位于第一曲折线的上方，所述天线馈电点位于第二侧曲折线的下方。
[0021]从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于:通过在无缝金属环的侧边形成曲折线结构，能够获得覆盖整个蜂窝频段的高性能天线结构。
[0022]进一步的，所述金属环内部包括一PCB板，所述金属环与PCB板之间的间隙为1mm，且所述间隙填充有PC-ABS材料。
[0023]进一步的，所述PCB板上包括一接地板、一上净空区和一下净空区。
[0024]进一步的，所述PCB板的宽度为70mm，长度为135mm。
[0025]进一步的，所述天线接地点与PCB板底边之间的距离为59mm，所述天线馈电点与PCB板底边之间的距离为17mm。
[0026]进一步的，所述天线馈电点连接一天线匹配网络。
[0027]由上述描述可知，增加匹配电路可进一步提高天线低频段性能。
[0028]进一步的，相邻开口的间距为2.5mm。
[0029]实施例一
[0030]请参照图1，其中左侧为正视图，中间为左视图，右侧为右视图，本实用新型的实施例一为:一种带有曲折线的金属环天线结构，适用于手机、掌上电脑、iPAD等移动设备，包括作为天线的无缝金属环1，金属环I内侧设有PCB板，金属环和PCB板之间形成环形缝隙5，所述缝隙的宽度为1_，这样可以最大程度的扩大显示屏的尺寸，满足消费者对大尺寸屏幕的需求，所述缝隙内填充有PC-ABS材料以作为天线盒；所述PCB板包括接地板4、上净空区6和下净空区7 ;所述金属环的第一侧边内侧环形缝隙设有天线接地点2，所述金属环的第二侧边内侧环形缝隙设有天线馈电点3，所述天线接地点2和天线馈电点3将所述金属环分成两个部分；所述天线接地点下方的金属环包括第一曲折线8，天线馈电点上方的金属环包括第二曲折线9，所述第一曲折线和第二曲折线包括多个开口，所述开口能够减小PCB板对金属环的干扰，所述开口可通过切割金属环制成，相邻开口的朝向相反，通常来说开口越多，干扰越小，天线的性能越好，但是开口多一方面影响美观，另一方面也影响金属环的结构强度，因此优选的，第一曲折线包括3个开口，第二曲折线包括2个开口。
[0031]本实用新型在金属环两侧设置曲折线部分，在降低干扰的同时能够引入感抗(inductive reactance)以补偿没有曲折线时匹配性差的频率上的高容抗(capacitivereactance)，从而也使得天线能够匹配整个蜂窝频段，改变曲折线部分的位置可以改变天线的匹配性能。实验表明，选择合适的位置可以同时满足高频和低频段的匹配要求。下面以一个具体的实验案例来说明，以PCB板的左下角作为坐标原点O，宽度方向为X方向，长度方向为Y方向，厚度方向为Z方向。所述PCB板宽度b为70mm，长度I为135mm，厚度h则为5mm。天线接地点2位于Y方向59mm处，天线馈电点位于Y方向17mm处，上净空区和下净空区在Y方向的长度分别为12mm和10mm。所述多个开口在Y方向和Z方向的尺寸分别为2.5mm和3.5mm，且相邻开口的间距为2.5mm。在设置了曲折线部分后，天线6dB回波损耗的低频段频率从821MHz迀移至727MHz，而在2220MHz_2540MHz的高频段，没有曲折线时天线无法匹配，设置了曲折线部分后则能够很好地匹配。
[0032]实施例二
[0033]请参照图2，本实用新型的实施例二在实施例一的基础上增加了一匹配网络10，所述匹配网络设置在天线馈电点3和PCB板之间，包括第一电容Cl、第二电容C2、第一电感LI和第二电感L2，所述第一电容Cl和第二电容C2串联连接，且一端连接天线馈电点3，其中天线馈电点3优选为50欧姆端口，另一端连接PCB板的天线端口 11 ;第一电感LI 一端连接第一电容Cl和第二电容C2的共同端，另一端接地；第二电感L2的一端连接PCB板的天线端口 11，另一端接地。
[0034]如图3所示为本实用新型实施例一(无匹配网络)和实施例二(有匹配网络)的天线反射系数的比较示意图，为了使天线达到最大辐射，反射系数越小越好，回波损耗则正好与反射系数相反。因此，在没有形成驻波的情况下，回波损耗应尽可能大以实现天线的最大辐射，这可由电压驻波比VSWR来定义或比较。通常，3:1的电压驻波比(反射系数_6dB或回波损耗6dB)是可接受的匹配性能。从图3可以看出，没有匹配网络时，虽然天线能够覆盖整个高频段1710-2690MHZ，但是在低频段则有一部分无法匹配，即697_787MHz段；增加了匹配网络以后，则能够匹配整个蜂窝频段。
[0035]如图4所示为本实用新型实施例一(无匹配网络)和实施例二(有匹配网络)的天线总辐射效率的比较示意图，通常天线总辐射效率在无障碍空间应达到低频段_4dB，高频段_3dB，从图4可以看到，除了高频一小段以外，有匹配网络和无匹配网络均能达到很好的辐射效率。
[0036]综上所述，本实用新型提供的带有曲折线的金属环天线结构，具有结构简单、覆盖整个蜂窝频段等特点，通过调节曲折线的位置，可以调节天线的匹配性能；通过增加匹配网络电路，能够进一步增强在低频段的匹配性能。
[0037]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种带有曲折线的金属环天线结构，包括一无缝金属环，所述金属环的第一侧边内侧设有天线接地点，所述金属环的第二侧边内侧设有天线馈电点，其特征在于:所述金属环的第一侧边包括第一曲折线，第二侧边包括第二曲折线，所述第一曲折线和第二曲折线包括多个开口，相邻开口的朝向相反；所述天线接地点位于第一曲折线的上方，所述天线馈电点位于第二侧曲折线的下方。2.根据权利要求1所述的带有曲折线的金属环天线结构，其特征在于:所述金属环内部包括一 PCB板，所述金属环与PCB板之间的间隙为1mm，且所述间隙填充有PC-ABS材料。3.根据权利要求2所述的带有曲折线的金属环天线结构，其特征在于:所述PCB板上包括一接地板、一上净空区和一下净空区。4.根据权利要求2或3所述的带有曲折线的金属环天线结构，其特征在于:所述PCB板的宽度为70mm，长度为135mm。5.根据权利要求4所述的带有曲折线的金属环天线结构，其特征在于:所述天线接地点与PCB板底边之间的距离为59mm，所述天线馈电点与PCB板底边之间的距离为17mm。6.根据权利要求1所述的带有曲折线的金属环天线结构，其特征在于:所述天线馈电点连接一天线匹配网络。7.根据权利要求1所述的带有曲折线的金属环天线结构，其特征在于:相邻开口的间距为2.5mm。
【专利摘要】本实用新型公开了一种带有曲折线的金属环天线结构，包括一无缝金属环，所述金属环的第一侧边内侧设有天线接地点，所述金属环的第二侧边内侧设有天线馈电点，所述金属环的第一侧边包括第一曲折线，第二侧边包括第二曲折线，所述第一曲折线和第二曲折线包括多个开口，相邻开口的朝向相反；所述天线接地点位于第一曲折线的上方，所述天线馈电点位于第二侧曲折线的下方。通过在无缝金属环的侧边形成曲折线结构，能够获得覆盖整个蜂窝频段的高性能天线结构。
【IPC分类】H01Q7/00, H01Q1/36, H01Q1/24
【公开号】CN204885417
【申请号】CN201520530634
【发明人】罗希特·钱德拉
【申请人】深圳市信维通信股份有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年7月21日