本發(fā)明涉及終端天線技術領域,具體涉及一種具有金屬邊框與后蓋的可重構智能手機天線。
背景技術:
隨著終端通訊的迅猛發(fā)展,智能手機除了要保證通話、導航、數(shù)據(jù)下載等基本功能之外,用戶對手機外觀追求也越來越多元,金屬邊界不僅可以使手機充滿金屬質感與藝術美感,而且可以增強手機的結構強度,消費者對金屬邊界的智能手機倍加青睞,導致很多的手機制造商不得不迎合消費者需求。
手機天線作為終端無線信號收發(fā)的最前端,天線性能的好壞,直接影響到手機通話質量和數(shù)據(jù)下載速度。手機天線不僅要滿足多頻段多制式的需求,而且還要克服金屬元器件與金屬邊界對手機天線輻射性能的影響,傳統(tǒng)的手機天線設計很難滿足在如此復雜的環(huán)境中應用,所以具有金屬邊框和后蓋的手機天線設計成為終端業(yè)界所面臨的一大難題。
除此之外,天線小型化一直是終端天線設計者追求的目標,由于現(xiàn)在智能手機的屏幕越來越大,就需要天線的橫向尺寸足夠小,更大屏占比的手機具有更好的感官效果。因此如何設計一款具有多頻段、小型化、具有進行邊框與外殼的智能機天線成為一個亟待解決的挑戰(zhàn)。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠覆蓋七個頻段的具有金屬邊框和后蓋的智能機天線。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是:該具有金屬邊框和后蓋的智能機天線,包括金屬邊框、后殼,介質基板,所述介質基板位于金屬后殼上方約2mm處,所述介質基板下后附有金屬地板,所述第一部分金屬后殼上方,介質基板下方附有“L”型天線單元,所述介質基板上方附有饋電單元,所述饋電單元始端設置有激勵單元,所述饋電單元末端了通過貼片電容與天線單元連接,所述饋電單元連接有開關與匹配電路,所述天線單元右端,金屬后殼上方連接有開關與匹配電路,所述的匹配網(wǎng)絡通過多個短路片與金屬地板連接。
進一步的是,所述“L”型天線單元由垂直手機頂邊框的金屬支節(jié)與平行于金屬頂邊框的金屬枝節(jié)構成,垂直的金屬支節(jié)通過金屬短路片與金屬地板連接,水平金屬支節(jié)與第一金屬邊框連接。
進一步的是,所述與饋電單元由饋電微帶線和與之相連的貼片電容、50歐姆射頻線組成。
進一步的是,所述與饋電單元連接的第一匹配電路由貼片電感與貼片電容并聯(lián)構成,LC匹配電路左側通過開關與饋電單元連接,右側通過短路線與金屬地板連接。
進一步的是,所述位于天線單元水平支節(jié)最右端連接的第二匹配電路,由第二開關與貼片電感串聯(lián)構成,貼片電感通過短路片與金屬地板連接。
進一步的是,所述位于天線單元水平支節(jié)右端連接的第三匹配電路,由第三開關與短路片構成,短路片另一端與金屬地板連接。
進一步的是,所述位于第一匹配電路位于介質板上方,第二、第三匹配電路位于介質板下方。
進一步的是,所述短路連接片為金屬片。
進一步的是,所述金屬邊框和后殼的縫隙內(nèi)填充有工業(yè)塑料。
進一步的是,所述天線包括三個開關與相應的三個匹配電路,當?shù)谝婚_關處于導通狀態(tài),其他開關處于關閉狀態(tài),天線諧振頻率覆蓋低頻(800-894MHz),當三個開關都處于關閉狀態(tài),天線諧振頻率覆蓋低頻(879-967MHz),當?shù)谝婚_關閉合,第二開關導通,第三開關閉合,天線諧振頻率覆蓋(1660-2170MHz),當?shù)谝婚_關閉合,第二開關閉合,第三開關處于導通狀態(tài),天線諧振頻率覆蓋(1950-2720MHz)。
附圖說明
以下結合附圖,對本發(fā)明所述的實施例進行詳細的描述。
圖1為本發(fā)明的所述天線的結構示意圖。
圖2為本發(fā)明的所述天線的細節(jié)圖。
圖3為本發(fā)明的所述天線的回波損耗圖。
符號說明
1-金屬外殼的第一部分
2-金屬外殼的第二部分
3-金屬外殼的第三部分
4-金屬邊框
5-后殼第一縫隙
6-后殼第二縫隙
7-金屬地板
8-介質基板
9-介質基板第一凈空區(qū)
10-介質基板第二凈空區(qū)
11-天線單元
12-饋電支節(jié)
13-第一開關
14-第二開關
15-第三開關
16-金屬貼片
17-金屬短路片
18-貼片電容
19-貼片電容
20-貼片電感
21-貼片電感
具體實施方案
以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式來進一步的說明本發(fā)明。
在這些附圖中,為了更加直觀的描述本發(fā)明,附圖2只是截取附圖1的一部分,附圖2清晰展示了位于手機PCB板頂端、地板凈空區(qū)處的天線單元以及匹配電路。
如附圖2所示,該具有金屬邊框和后蓋的智能機天線,包括第一部分金屬后殼1、位于第一部分金屬后殼與第二部分金屬后殼之間的第一縫隙5,介質基板7,附著在介質基板下方的金屬地板8,扶著在介質基板下方的“L”型天線單元11,天線單元11與金屬地板8、第一金屬后殼1相連,所述介質基板7上方附有饋電單元12,所述饋電單元始端設置有激勵單元,所述饋電單元末端了通過貼片電容18與天線單元11連接,所述饋電單元并聯(lián)有第一開關13與貼片電容19、貼片電感20構成的“LC”并聯(lián)匹配電路,所述天線單元11右端,分布連接第三開關15與第二開關14,第三開關通過短路片17與金屬地板8連接,第二開關通過貼片電感21與金屬地板連接,貼片電容通過貫穿于介質基板的金屬短路片與天線單元連接,同理,位于介質基板上方的貼片電容19、貼片電感20也通過貫穿于介質基板的金屬短路片與金屬地板連接。金屬后殼上方連接有開關與匹配電路,所述的匹配網(wǎng)絡通過多個短路片與金屬地板連接。
作為一個實施例,地板凈空區(qū)寬度只有4.5mm,金屬后蓋與邊框之間的縫隙寬度只有1mm,屏占比可以達到92.9%。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:當?shù)谝婚_關13、第二開關14、第三開關15都處與關閉狀態(tài),由饋線支節(jié)12與天線單元11構成典型的IFA天線形式,天線諧振頻率覆蓋0.87-0.967GHz(GSM850),記為狀態(tài)B;當?shù)谝婚_關13處于導通狀態(tài),第二開關14、第二開關15處于關閉狀態(tài),天線輻射原理依舊是由饋線指節(jié)12與天線單元11構成的IFA天線單元,由于貼片電容19、電感20構成的匹配電路對天線的諧振點起到調(diào)節(jié)作用,天線諧振頻率覆蓋0.8-0.895GHz(GSM900),記為狀態(tài)A;當?shù)谝婚_關13處于關閉狀態(tài),第二開關14處于關閉狀態(tài),第三開關處于導通狀態(tài),天線支節(jié)11與金屬地板8通過短路片17構成一個環(huán)天線,同時饋電支節(jié)12與天線支節(jié)11水平金屬片部分與金屬地板8構成第二個環(huán)天線,因此形成兩個相鄰的諧振,天線覆蓋1.96-2.72GHz頻段(LTE2300\LTE2500),記為狀態(tài)D;當?shù)谝婚_關13處于關閉狀態(tài),第二開關14處于導通狀態(tài),第三開關處于關閉狀態(tài),天線支節(jié)11與金屬地板8通過第三開關15、貼片電感21構成一個環(huán)天線,同時饋電支節(jié)12與天線支節(jié)11水平金屬片部分與金屬地板8也構成第二個環(huán)天線,由于串聯(lián)了電感,相當于增加了環(huán)天線的電流路徑,兩個環(huán)天線相對應的諧振相比狀態(tài)D,向低頻偏移,最終天線覆蓋1.66-2.17GHz頻段(GSM1800\GSM1900\USIM2100),記為狀態(tài)C。
以上所述,只是本發(fā)明的其中一個實施例而已,本發(fā)明并不僅僅只限于上面所說明的實施例子,只要是相似辦法達到本發(fā)明的技術成果,都應該是本發(fā)明的保護范圍。例如,適當改變天線的結構,調(diào)整饋電線結構,改變匹配電路形式,在PCB板低端增加一副類似結構天線。