本發明涉及通信領域中的天線技術,尤其涉及一種縫隙天線及終端。
背景技術:
最近幾年,全金屬邊界的終端,例如手機,由于外形美觀、結構強度大、導熱性能優越而備受國內外手機廠商的青睞。但是,隨著金屬覆蓋面比例的增大,手機超薄和窄邊框的演進要求,手機天線的多頻帶帶寬實現難度越來越大。傳統的手機天線設計很難滿足金屬邊框手機的應用需求,所以具有金屬邊框的手機成為手機制造商所面臨的一大難題。
目前具有金屬邊框的手機為了消除金屬邊框對天線性能的影響,現有技術一般采用以下方法:一、將金屬邊框開縫和接地并加載集總元件消除環的影響。二、將天線所在區域的金屬邊框改為塑料材料或者將金屬邊框分成多個部分,使分段的部分金屬邊框作為天線的一部分來設計。
然而,采用上述現有技術有以下幾個弊端:一、開縫和接地破壞了金屬邊框的連續性,影響手機的整體美感,同時天線設計所需要的空間比傳統天線所需要的大;二、部分金屬邊框作為天線的一部分參與輻射。當手或者其他導體握住邊框上的縫時,天線的性能會急劇惡化,造成收發不良。
技術實現要素:
本發明實施例提供一種縫隙天線及終端,能夠簡化縫隙天線的結構,提升縫隙天線的性能。
本發明實施例提出了一種縫隙天線,應用于全金屬邊界的終端中,所述縫隙天線包括:
金屬底板、位于金屬中框內或位于金屬中框和金屬底板之間的介質基板、設置在所述金屬底板上端的第一單口開路直縫和第二單口開路直縫、設置在所述第一單口開路直縫和所述第二單口開路直縫之間的接地片、設置在所述介質基板上端的饋電模塊和匹配電路;設置在金屬中框側邊或頂部的導電介質;
其中,所述第一單口開路直縫的開路方向和所述第二單口開路直縫的開路方向相對,且延伸至所述金屬底板的邊緣,所述金屬中框與所述金屬底板之間存在間隙,所述第一單口開路直縫與所述接地片形成第一耦合輻射縫,所述第二單口開路直縫與所述接地片形成第二耦合輻射縫;所述導電介質上的至少一個點與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。
可選的,所述導電介質為金屬片或內嵌在皮套中的金屬片或內嵌在所述皮套中的金屬涂層。
可選的,耦合點與所述金屬底板之間的距離大于0mm;
其中,所述耦合點為所述導電介質上與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合的點。
可選的,所述耦合點與所述金屬底板之間的距離為0.1~3mm。
可選的,所述導電介質上除耦合點和短接點外的其他點與所述金屬中框側邊或頂部或所述金屬底板之間的距離在0.5mm以上;
其中,所述耦合點為所述導電介質上與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合的點;所述短接點為所述導電介質上與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相短接的點。
可選的,所述導電介質上的一個點與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。
可選的,所述饋電模塊包括:饋電線和饋電端口,所述饋電線包括第一饋電線和第二饋電線,所述饋電端口包括第一饋電端口和第二饋電端口,所述第一饋電端口通過所述匹配電路與所述第一饋電線電連接,所述第二饋電端口通過所述匹配電路與所述第二饋電線電連接,所述第一饋電線設置在所述第一單口開路直縫側,所述第二饋電線設置在所述第二單口開路直縫側。
可選的,耦合點或短接點位于所述第一饋電線左側或位于所述第二饋電線右側;
其中,所述耦合點為所述導電介質上與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合的點,所述短接點為所述導電介質上與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相短接的點。
可選的,所述接地片為金屬塊,所述接地片的厚度與所述第一單口開路直縫和所述第二單口開路直縫的厚度一致,所述第一單口開路直縫和所述第二單口開路直縫的厚度與所述金屬底板的厚度一致。
可選的,所述金屬底板與所述金屬中框之間的間隙為1mm。
可選的,所述第一單口開路直縫的長度與所述第二單口開路直縫的長度不一致。
本發明實施例還提出了一種終端,所述終端包括:如上面所述的任意一個縫隙天線;所述縫隙天線,用于實現諧振出天線的多頻的頻段帶寬。
可選的,所述終端還包括:金屬殼及金屬中框,所述金屬殼上為所述縫隙天線中的金屬底板。
與相關技術相比,本發明實施例包括:金屬底板、位于金屬中框內或位于金屬中框和金屬底板之間的介質基板、設置在該金屬底板上端的第一單口開路直縫和第二單口開路直縫、設置在該第一單口開路直縫和該第二單口開路直縫之間的接地片、設置在該介質基板上端的饋電模塊和匹配電路;設置在金屬中框側邊或頂部的導電介質;其中,第一單口開路直縫的開路方向和第二單口開路直縫的開路方向相對,且延伸至金屬底板的邊緣,金屬中框與金屬底板之間存在間隙,第一單口開路直縫與接地片形成第一耦合輻射縫,該第二單口開路直縫與該接地片形成第二耦合輻射縫;所述導電介質上的至少一個點與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。通過本發明實施例的方案,由于通過直線縫和接地片就能完成縫隙天線的縫隙的設計,結構簡單且易實現,因此簡化了縫隙天線的結構,而且由于縫隙天線的設置在終端的金屬底板上,而不是設計在金屬中框上,因而避免了用戶手持終端時對縫隙天線性能的影響,進而提升了縫隙天線的性能,并且在金屬中框側邊或頂部設置導電介質,以對天線覆蓋頻段進行延伸,使得天線頻帶范圍更大。
附圖說明
下面對本發明實施例中的附圖進行說明,實施例中的附圖是用于對本發明的進一步理解,與說明書一起用于解釋本發明,并不構成對本發明保護范圍的限制。
圖1為實現本發明各個實施例的移動終端的硬件結構示意圖;
圖2為如圖1所示的移動終端的無線通信系統示意圖;
圖3為本發明實施例提供的一種縫隙天線的結構俯視圖一;
圖4為本發明實施例提供的一種縫隙天線的結構側視圖一;
圖5為本發明實施例提供的一種縫隙天線的結構俯視圖二;
圖6為本發明實施例提供的一種縫隙天線的匹配電路的結構示意圖;
圖7為本發明實施例提供的一種縫隙天線的結構側視圖二;
圖8為本發明實施例提供的一種終端的結構示意圖一;
圖9為本發明實施例提供的一種終端的結構示意圖二。
本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例,參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
為了便于本領域技術人員的理解,下面結合附圖對本發明作進一步的描述,并不能用來限制本發明的保護范圍。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的各種方式可以相互組合。
應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。
現在將參考附圖描述實現本發明各個實施例的移動終端。在后續的描述中,使用用于表示元件的諸如“模塊”、“部件”或“單元”的后綴僅為了有利于本發明的說明,其本身并沒有特定的意義。因此,"模塊"與"部件"可以混合地使用。
移動終端可以以各種形式來實施。例如,本發明中描述的終端可以包括諸如移動電話、智能電話、筆記本電腦、數字廣播接收器、PDA(個人數字助理)、PAD(平板電腦)、PMP(便攜式多媒體播放器)、導航裝置等等的移動終端以及諸如數字TV、臺式計算機等等的固定終端。下面,假設終端是移動終端。然而,本領域技術人員將理解的是,除了特別用于移動目的的元件之外,根據本發明的實施方式的構造也能夠應用于固定類型的終端。
圖1為實現本發明各個實施例的移動終端的硬件結構示意。
移動終端100可以包括無線通信單元110、A/V(音頻/視頻)輸入單元120、用戶輸入單元130、感測單元140、輸出單元150、存儲器160、接口單元170、控制器180和電源單元190等等。圖1示出了具有各種組件的移動終端,但是應理解的是,并不要求實施所有示出的組件。可以替代地實施更多或更少的組件。將在下面詳細描述移動終端的元件。
無線通信單元110通常包括一個或多個組件,其允許移動終端100與無線通信系統或網絡之間的無線電通信。例如,無線通信單元可以包括廣播接收模塊111、移動通信模塊112、無線互聯網模塊113、短程通信模塊114和位置信息模塊115中的至少一個。
廣播接收模塊111經由廣播信道從外部廣播管理服務器接收廣播信號和/或廣播相關信息。廣播信道可以包括衛星信道和/或地面信道。廣播管理服務器可以是生成并發送廣播信號和/或廣播相關信息的服務器或者接收之前生成的廣播信號和/或廣播相關信息并且將其發送給終端的服務器。廣播信號可以包括TV廣播信號、無線電廣播信號、數據廣播信號等等。而且,廣播信號可以進一步包括與TV或無線電廣播信號組合的廣播信號。廣播相關信息也可以經由移動通信網絡提供,并且在該情況下,廣播相關信息可以由移動通信模塊112來接收。廣播信號可以以各種形式存在,例如,其可以以數字多媒體廣播(DMB)的電子節目指南(EPG)、數字視頻廣播手持(DVB-H)的電子服務指南(ESG)等等的形式而存在。廣播接收模塊111可以通過使用各種類型的廣播系統接收信號廣播。特別地,廣播接收模塊111可以通過使用諸如多媒體廣播-地面(DMB-T)、數字多媒體廣播-衛星(DMB-S)、數字視頻廣播-手持(DVB-H),前向鏈路媒體(MediaFLO@)的數據廣播系統、地面數字廣播綜合服務(ISDB-T)等等的數字廣播系統接收數字廣播。廣播接收模塊111可以被構造為適合提供廣播信號的各種廣播系統以及上述數字廣播系統。經由廣播接收模塊111接收的廣播信號和/或廣播相關信息可以存儲在存儲器160(或者其它類型的存儲介質)中。
移動通信模塊112將無線電信號發送到基站(例如,接入點、節點B等等)、外部終端以及服務器中的至少一個和/或從其接收無線電信號。這樣的無線電信號可以包括語音通話信號、視頻通話信號、或者根據文本和/或多媒體消息發送和/或接收的各種類型的數據。
無線互聯網模塊113支持移動終端的無線互聯網接入。該模塊可以內部或外部地耦接到終端。該模塊所涉及的無線互聯網接入技術可以包括WLAN(無線LAN)(Wi-Fi)、Wibro(無線寬帶)、Wimax(全球微波互聯接入)、HSDPA(高速下行鏈路分組接入)等等。
短程通信模塊114是用于支持短程通信的模塊。短程通信技術的一些示例包括藍牙TM、射頻識別(RFID)、紅外數據協會(IrDA)、超寬帶(UWB)、紫蜂TM等等。
位置信息模塊115是用于檢查或獲取移動終端的位置信息的模塊。位置信息模塊的典型示例是GPS(全球定位系統)。根據當前的技術,GPS模塊115計算來自三個或更多衛星的距離信息和準確的時間信息并且對于計算的信息應用三角測量法,從而根據經度、緯度和高度準確地計算三維當前位置信息。當前,用于計算位置和時間信息的方法使用三顆衛星并且通過使用另外的一顆衛星校正計算出的位置和時間信息的誤差。此外,GPS模塊115能夠通過實時地連續計算當前位置信息來計算速度信息。
A/V輸入單元120用于接收音頻或視頻信號。A/V輸入單元120可以包括相機121和麥克風1220,相機121對在視頻捕獲模式或圖像捕獲模式中由圖像捕獲裝置獲得的靜態圖片或視頻的圖像數據進行處理。處理后的圖像幀可以顯示在顯示單元151上。經相機121處理后的圖像幀可以存儲在存儲器160(或其它存儲介質)中或者經由無線通信單元110進行發送,可以根據移動終端的構造提供兩個或更多相機1210。麥克風122可以在電話通話模式、記錄模式、語音識別模式等等運行模式中經由麥克風接收聲音(音頻數據),并且能夠將這樣的聲音處理為音頻數據。處理后的音頻(語音)數據可以在電話通話模式的情況下轉換為可經由移動通信模塊112發送到移動通信基站的格式輸出。麥克風122可以實施各種類型的噪聲消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和發送音頻信號的過程中產生的噪聲或者干擾。
用戶輸入單元130可以根據用戶輸入的命令生成鍵輸入數據以控制移動終端的各種操作。用戶輸入單元130允許用戶輸入各種類型的信息,并且可以包括鍵盤、鍋仔片、觸摸板(例如,檢測由于被接觸而導致的電阻、壓力、電容等等的變化的觸敏組件)、滾輪、搖桿等等。特別地,當觸摸板以層的形式疊加在顯示單元151上時,可以形成觸摸屏。
感測單元140檢測移動終端100的當前狀態,(例如,移動終端100的打開或關閉狀態)、移動終端100的位置、用戶對于移動終端100的接觸(即,觸摸輸入)的有無、移動終端100的取向、移動終端100的加速或減速移動和方向等等,并且生成用于控制移動終端100的操作的命令或信號。例如,當移動終端100實施為滑動型移動電話時,感測單元140可以感測該滑動型電話是打開還是關閉。另外,感測單元140能夠檢測電源單元190是否提供電力或者接口單元170是否與外部裝置耦接。感測單元140可以包括接近傳感器1410將在下面結合觸摸屏來對此進行描述。
接口單元170用作至少一個外部裝置與移動終端100連接可以通過的接口。例如,外部裝置可以包括有線或無線頭戴式耳機端口、外部電源(或電池充電器)端口、有線或無線數據端口、存儲卡端口、用于連接具有識別模塊的裝置的端口、音頻輸入/輸出(I/O)端口、視頻I/O端口、耳機端口等等。識別模塊可以是存儲用于驗證用戶使用移動終端100的各種信息并且可以包括用戶識別模塊(UIM)、客戶識別模塊(SIM)、通用客戶識別模塊(USIM)等等。另外,具有識別模塊的裝置(下面稱為"識別裝置")可以采取智能卡的形式,因此,識別裝置可以經由端口或其它連接裝置與移動終端100連接。接口單元170可以用于接收來自外部裝置的輸入(例如,數據信息、電力等等)并且將接收到的輸入傳輸到移動終端100內的一個或多個元件或者可以用于在移動終端和外部裝置之間傳輸數據。
另外,當移動終端100與外部底座連接時,接口單元170可以用作允許通過其將電力從底座提供到移動終端100的路徑或者可以用作允許從底座輸入的各種命令信號通過其傳輸到移動終端的路徑。從底座輸入的各種命令信號或電力可以用作用于識別移動終端是否準確地安裝在底座上的信號。輸出單元150被構造為以視覺、音頻和/或觸覺方式提供輸出信號(例如,音頻信號、視頻信號、警報信號、振動信號等等)。輸出單元150可以包括顯示單元151、音頻輸出模塊152、警報單元153等等。
顯示單元151可以顯示在移動終端100中處理的信息。例如,當移動終端100處于電話通話模式時,顯示單元151可以顯示與通話或其它通信(例如,文本消息收發、多媒體文件下載等等)相關的用戶界面(UI)或圖形用戶界面(GUI)。當移動終端100處于視頻通話模式或者圖像捕獲模式時,顯示單元151可以顯示捕獲的圖像和/或接收的圖像、示出視頻或圖像以及相關功能的UI或GUI等等。
同時,當顯示單元151和觸摸板以層的形式彼此疊加以形成觸摸屏時,顯示單元151可以用作輸入裝置和輸出裝置。顯示單元151可以包括液晶顯示器(LCD)、薄膜晶體管LCD(TFT-LCD)、有機發光二極管(OLED)顯示器、柔性顯示器、三維(3D)顯示器等等中的至少一種。這些顯示器中的一些可以被構造為透明狀以允許用戶從外部觀看,這可以稱為透明顯示器,典型的透明顯示器可以例如為TOLED(透明有機發光二極管)顯示器等等。根據特定想要的實施方式,移動終端100可以包括兩個或更多顯示單元(或其它顯示裝置),例如,移動終端可以包括外部顯示單元(未示出)和內部顯示單元(未示出)。觸摸屏可用于檢測觸摸輸入壓力以及觸摸輸入位置和觸摸輸入面積。
音頻輸出模塊152可以在移動終端處于呼叫信號接收模式、通話模式、記錄模式、語音識別模式、廣播接收模式等等模式下時,將無線通信單元110接收的或者在存儲器160中存儲的音頻數據轉換音頻信號并且輸出為聲音。而且,音頻輸出模塊152可以提供與移動終端100執行的特定功能相關的音頻輸出(例如,呼叫信號接收聲音、消息接收聲音等等)。音頻輸出模塊152可以包括揚聲器、蜂鳴器等等。
警報單元153可以提供輸出以將事件的發生通知給移動終端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、鍵信號輸入、觸摸輸入等等。除了音頻或視頻輸出之外,警報單元153可以以不同的方式提供輸出以通知事件的發生。例如,警報單元153可以以振動的形式提供輸出,當接收到呼叫、消息或一些其它進入通信(incomingcommunication)時,警報單元153可以提供觸覺輸出(即,振動)以將其通知給用戶。通過提供這樣的觸覺輸出,即使在用戶的移動電話處于用戶的口袋中時,用戶也能夠識別出各種事件的發生。警報單元153也可以經由顯示單元151或音頻輸出模塊152提供通知事件的發生的輸出。
存儲器160可以存儲由控制器180執行的處理和控制操作的軟件程序等等,或者可以暫時地存儲己經輸出或將要輸出的數據(例如,電話簿、消息、靜態圖像、視頻等等)。而且,存儲器160可以存儲關于當觸摸施加到觸摸屏時輸出的各種方式的振動和音頻信號的數據。
存儲器160可以包括至少一種類型的存儲介質,所述存儲介質包括閃存、硬盤、多媒體卡、卡型存儲器(例如,SD或DX存儲器等等)、隨機訪問存儲器(RAM)、靜態隨機訪問存儲器(SRAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、可編程只讀存儲器(PROM)、磁性存儲器、磁盤、光盤等等。而且,移動終端100可以與通過網絡連接執行存儲器160的存儲功能的網絡存儲裝置協作。
控制器180通常控制移動終端的總體操作。例如,控制器180執行與語音通話、數據通信、視頻通話等等相關的控制和處理。另外,控制器180可以包括用于再現(或回放)多媒體數據的多媒體模塊1810,多媒體模塊1810可以構造在控制器180內,或者可以構造為與控制器180分離。控制器180可以執行模式識別處理,以將在觸摸屏上執行的手寫輸入或者圖片繪制輸入識別為字符或圖像。
電源單元190在控制器180的控制下接收外部電力或內部電力并且提供操作各元件和組件所需的適當的電力。
這里描述的各種實施方式可以以使用例如計算機軟件、硬件或其任何組合的計算機可讀介質來實施。對于硬件實施,這里描述的實施方式可以通過使用特定用途集成電路(ASIC)、數字信號處理器(DSP)、數字信號處理裝置(DSPD)、可編程邏輯裝置(PLD)、現場可編程門陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、被設計為執行這里描述的功能的電子單元中的至少一種來實施,在一些情況下,這樣的實施方式可以在控制器180中實施。對于軟件實施,諸如過程或功能的實施方式可以與允許執行至少一種功能或操作的單獨的軟件模塊來實施。軟件代碼可以由以任何適當的編程語言編寫的軟件應用程序(或程序)來實施,軟件代碼可以存儲在存儲器160中并且由控制器180執行。
至此,己經按照其功能描述了移動終端。下面,為了簡要起見,將描述諸如折疊型、直板型、擺動型、滑動型移動終端等等的各種類型的移動終端中的滑動型移動終端作為示例。因此,本發明能夠應用于任何類型的移動終端,并且不限于滑動型移動終端。
如圖1中所示的移動終端100可以被構造為利用經由幀或分組發送數據的諸如有線和無線通信系統以及基于衛星的通信系統來操作。
現在將參考圖2描述其中根據本發明的移動終端能夠操作的通信系統。
這樣的通信系統可以使用不同的空中接口和/或物理層。例如,由通信系統使用的空中接口包括例如頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)和通用移動通信系統(UMTS)(特別地,長期演進(LTE))、全球移動通信系統(GSM)等等。作為非限制性示例,下面的描述涉及CDMA通信系統,但是這樣的教導同樣適用于其它類型的系統。
參考圖2,CDMA無線通信系統可以包括多個移動終端100、多個基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移動交換中心(MSC)280。MSC280被構造為與公共電話交換網絡(PSTN)290形成接口。MSC280還被構造為與可以經由回程線路耦接到基站270的BSC275形成接口。回程線路可以根據若干己知的接口中的任一種來構造,所述接口包括例如E1/T1、ATM,IP、PPP、幀中繼、HDSL、ADSL或xDSL。將理解的是,如圖2中所示的系統可以包括多個BSC2750。
每個BS270可以服務一個或多個分區(或區域),由多向天線或指向特定方向的天線覆蓋的每個分區放射狀地遠離BS270。或者,每個分區可以由用于分集接收的兩個或更多天線覆蓋。每個BS270可以被構造為支持多個頻率分配,并且每個頻率分配具有特定頻譜(例如,1.25MHz,5MHz等等)。
分區與頻率分配的交叉可以被稱為CDMA信道。BS270也可以被稱為基站收發器子系統(BTS)或者其它等效術語。在這樣的情況下,術語"基站"可以用于籠統地表示單個BSC275和至少一個BS270。基站也可以被稱為"蜂窩站"。或者,特定BS270的各分區可以被稱為多個蜂窩站。
如圖2中所示,廣播發射器(BT)295將廣播信號發送給在系統內操作的移動終端100。如圖1中所示的廣播接收模塊111被設置在移動終端100處以接收由BT295發送的廣播信號。在圖2中,示出了幾個全球定位系統(GPS)衛星300。衛星300幫助定位多個移動終端100中的至少一個。
在圖2中,描繪了多個衛星300,但是理解的是,可以利用任何數目的衛星獲得有用的定位信息。如圖1中所示的GPS模塊115通常被構造為與衛星300配合以獲得想要的定位信息。替代GPS跟蹤技術或者在GPS跟蹤技術之外,可以使用可以跟蹤移動終端的位置的其它技術。另外,至少一個GPS衛星300可以選擇性地或者額外地處理衛星DMB傳輸。
作為無線通信系統的一個典型操作,BS270接收來自各種移動終端100的反向鏈路信號。移動終端100通常參與通話、消息收發和其它類型的通信。特定基站270接收的每個反向鏈路信號被在特定BS270內進行處理。獲得的數據被轉發給相關的BSC275。BSC提供通話資源分配和包括BS270之間的軟切換過程的協調的移動管理功能。BSC275還將接收到的數據路由到MSC280,其提供用于與PSTN290形成接口的額外的路由服務。類似地,PSTN290與MSC280形成接口,MSC與BSC275形成接口,并且BSC275相應地控制BS270以將正向鏈路信號發送到移動終端100。
基于上述移動終端硬件結構以及通信系統,提出本發明方法各個實施例。
實施例一
結合圖3和圖4所示,本發明實施例提供一種縫隙天線1,應用于全金屬邊界的終端中,該縫隙天線1可以包括:金屬底板10、位于金屬中框內或位于金屬中框和金屬底板10之間的介質基板11、設置在所述金屬底板10上端的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13、設置在所述第一單口開路直縫12和所述第二單口開路直縫13之間的接地片14、設置在所述介質基板11上端的饋電模塊15和匹配電路16;設置在金屬中框側邊或頂部的導電介質。其中,
所述第一單口開路直縫12的開路方向和所述第二單口開路直縫13的開路方向相對,且延伸至所述金屬底板10的邊緣,所述金屬中框與所述金屬底板10之間存在間隙,所述第一單口開路直縫12與所述接地片14形成第一耦合輻射縫,所述第二單口開路直縫13與所述接地片14形成第二耦合輻射縫;導電介質上的至少一個點與金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。
需要說明的是,本發明實施例提供的一種縫隙天線應用于終端中,且該終端為具有金屬邊界的電子設備。
特別的,在本發明實施例中的金屬底板10、金屬中框及介質基板11互相平行,金屬底板10和金屬中框的平面大小一致,介質基板11的平面大小可以與金屬底板10相同,也可以不相同,當介質基板11的平面大小和金屬底板10相同時,介質基板11可以設置在金屬底板10和金屬中框之間,從而金屬底板10和金屬中框之間存在的間隙既是介質基板11的邊緣;當介質基板11的平面大小小于金屬底板10時,介質基板11可以設置在金屬底板10和金屬中框之間,也可以設置在金屬中框內,而金屬底板10和金屬中框之間的間隙采用非金屬材料填充。
可選的,上述金屬底板10的尺寸可以為150毫米(mm)×70mm×0.3mm,金屬中框的厚度可以為4mm,金屬底板10和金屬中框之間的間隙的厚度可以為1mm,具體的結構尺寸可以適當的根據實際需要進行調整,本發明實施例并不作限制。
可以理解的是,通過上述的結構尺寸的實現可知:終端使用金屬底板10,由于金屬超薄,結構強度大,本終端導熱性能優越,金屬觸感好,因此,該縫隙天線也不會占用太厚的空間,可以實現超薄的設計。
可選的,在金屬底板10上端的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13距金屬底板10的頂端的距離可以為5mm,且第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13的寬度可以為2mm,也可根據實際需要進行尺寸的調整,本發明實施例并不作限制。
可以理解的是,由于在金屬底板10上端的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13距金屬底板10的頂端的距離可以為5mm,也就是說本發明實施例提供的縫隙天線中的天線可以盡可能的靠近金屬底板10的上端,因此,應用該縫隙天線的終端的邊框就可以盡可能的窄了,使得屏占比極大的提高到87%,從而實現了更窄邊框的終端的設計,提升了視覺體驗。
可選的,如圖5所示,所述饋電模塊15包括:饋電線151和饋電端口152,所述饋電線151包括第一饋電線1511和第二饋電線1512,所述饋電端口152包括第一饋電端口1521和第二饋電端口1522,所述第一饋電端口1521通過所述匹配電路16與所述第一饋電線1511電連接,所述第二饋電端口1522通過所述匹配電路16與所述第二饋電線1512電連接,所述第一饋電線1511設置在所述第一單口開路直縫12側,所述第二饋電線1512設置在所述第二單口開路直縫13側。
在本發明實施例中,射頻信號從第一饋電端口1521(或第二饋電端口1522)饋入,經匹配電路16,從第一饋電線1511(或第二饋電線1512)耦合到第一單口開路直縫12(或第二單口開路直縫13)輻射出去。
可選的,如圖6所示,所述匹配電路16包括:偏置電路161和調諧電路162。
所述偏置電路161,用于控制通過所述饋電端口152與所述饋電線151的調諧通路的開關。
所述調諧電路162,用于通過所述饋電線151實現多頻段的覆蓋。
需要說明的是,本發明實施例提供的縫隙天線通過饋電模塊15給第一耦合輻射縫、第二耦合輻射縫饋電,通過增加調諧電路162的個數或調節可調節的調諧電路162,實現第一耦合輻射縫和第二耦合輻射縫在不同的頻段產生的不同波長的諧振,從而可以實現七頻段的縫隙天線。
可選地,在本發明實施例中,第一耦合輻射縫和第二耦合輻射縫分別諧振低頻和高頻的頻段帶寬,示例性的,第一耦合輻射縫諧振出天線的高頻頻段帶寬,第二耦合輻射縫諧振出天線的低頻頻段帶寬。
可選的,本發明實施例中常用的低頻段為824-960兆赫茲(MHZ);高頻段為1690-2690MHZ。
需要說明的是,第一饋電端口1521、偏置電路161,調諧電路162、第一饋電線1511及第一單口開路直縫12形成第一支路,用于控制諧振出天線的高頻頻段帶寬;第二饋電端口1522、偏置電路161,調諧電路162、第二饋電線1512及第二單口開路直縫13形成第二支路,用于控制諧振出天線的低頻頻段帶寬。
具體的,第一耦合輻射縫諧振出天線的高頻頻段帶寬與第二耦合輻射縫諧振出天線的低頻頻段帶寬的實現,依據于匹配電路16中的偏置電路161的開關功能。
在本發明實施例中,通過偏置電路實現上述第一支路與上述第二支路的切換,即饋電線151與第一饋電端口1521和第二饋電端口1522之間的切換。
可選的,所述偏置電路161,用于通過二極管實現開關的通斷。
具體的,本發明實施例能夠提供長期演進(LTE,Long Term Evolution)或無線廣域網(WWAN,Wireless Wide Area Network)七頻帶的通信帶寬,采用可重構技術和縫隙天線形式,利用二極管(偏置電路)的切換實現高低頻的覆蓋。
需要說明的是,本發明實施例中的偏置電路也可以選用相關技術中的其他實現方式,本發明實施例并不作限制。
可選的,所述饋電端口152為同軸線。
可選的,所述接地片14為金屬塊,所述接地片14的厚度與所述第一單口開路直縫12和所述第二單口開路直縫13的厚度一致,所述第一單口開路直縫12和所述第二單口開路直縫13的厚度與所述金屬底板10的厚度一致。
可選的,所述金屬底板10與所述金屬中框之間的間隙為1mm。
需要說明的是,為了減小耦合效應,同時也為了滿足終端生產廠商的加工需求,金屬底板10與金屬中框之間的間隙為1mm。
進一步地,如圖7所示,在本發明實施例中,金屬底板10與金屬中框之間可以直接進行電連接,但是為了實現第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13的單口開路,避免短路,因此,如圖7所示,在縫隙天線的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13之間的部分,金屬底板10與金屬中框之間仍是有間隙的,間隙的長度大于第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13的寬度就可以。
可選的,所述第一單口開路直縫12的長度與所述第二單口開路直縫13的長度不一致。
需要說明的是,通過仿真得知,使用上述結構和尺寸的縫隙天線,在通信應用需要的頻段824-960MHZ和1690-2690MHZ內,天線的反射系數均在-6dB以下,駐波比為3:1,以及輻射效率達到了40%以上,因此,滿足天線的設計要求。
可以理解的是,本發明實施例提供的縫隙天線的結構簡單,加工方便,便于加工和生產。
可選的,導電介質為金屬片或內嵌在皮套中的金屬片或內嵌在所述皮套中的金屬涂層。當導電介質上的至少一個點與金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合時,導電介質可以完全內嵌在皮套中,并且耦合點和金屬底板10之間的距離大于0mm,即只要保證耦合點和金屬底板10之間不相連就可以,例如,考慮到對移動終端體積的影響,可以在0.1~3mm的范圍內;當導電介質上的至少一個點與金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相短接時,金屬介質上至少一個點露在皮套外面。
可選的,除耦合點和短接點外,導電介質與金屬中框側邊或頂部或金屬底板10之間的距離在0.5mm以上。
當耦合點或短接點在第一饋電線1511左側(如圖3中的導電介質171和導電介質172)時,能夠提高天線的高頻段的性能;當耦合點或短接點在第二饋電線1512右側(如圖3中的導電介質173和導電介質174)時,能夠將天線的頻段往低頻方向延展(例如,延展到700MHz等)。
其中,耦合點為導電介質上與金屬底板10中位于第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13上端的部分相耦合的點,短接點為導電介質上與金屬底板10中位于第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13上端的部分相短接的點。
可選的,耦合點和短接點為一個。
導電介質在金屬中框側邊或頂部延伸的長度不作限定,可根據實際延伸的頻段需要來進行相應的調整。
本發明實施例提供的一種縫隙天線,該縫隙天線應用于全金屬邊界的終端中,包括:金屬底板、位于金屬中框內或位于金屬中框和金屬底板之間的介質基板、設置在該金屬底板上端的第一單口開路直縫和第二單口開路直縫、設置在該第一單口開路直縫和該第二單口開路直縫之間的接地片、設置在該介質基板上端的饋電模塊和匹配電路;設置在金屬中框側邊或頂部的導電介質;其中,第一單口開路直縫的開路方向和第二單口開路直縫的開路方向相對,且延伸至金屬底板的邊緣,金屬中框與金屬底板之間存在間隙,第一單口開路直縫與接地片形成第一耦合輻射縫,該第二單口開路直縫與該接地片形成第二耦合輻射縫;所述導電介質上的至少一個點與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。采用上述縫隙天線實現方案,由于通過直線縫和接地片就能完成縫隙天線的縫隙的設計,結構簡單且易實現,因此簡化了縫隙天線的結構,而且由于縫隙天線的設置在終端的金屬底板上,而不是設計在金屬中框上,因而避免了用戶手持終端時對縫隙天線性能的影響,進而提升了縫隙天線的性能,并且在金屬中框側邊或頂部設置導電介質,以對天線覆蓋頻段進行延伸,使得天線頻帶范圍更大。
實施例二
如圖8所示,本發明實施例提供一種終端2,該終端2包括:如實施例一中描述的縫隙天線1。
所述縫隙天線1,用于實現諧振出天線的多頻的頻段帶寬。
進一步地,結合圖3和圖4所示,縫隙天線1可以包括:金屬底板10、位于金屬中框內或位于金屬中框和金屬底板10之間的介質基板11、設置在所述金屬底板10上端的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13、設置在所述第一單口開路直縫12和所述第二單口開路直縫13之間的接地片14、設置在所述介質基板11上端的饋電模塊15和匹配電路16;設置在金屬中框側邊或頂部的導電介質。其中,所述第一單口開路直縫12的開路方向和所述第二單口開路直縫13的開路方向相對,且延伸至所述金屬底板10的邊緣,所述金屬中框與所述金屬底板10之間存在間隙,所述第一單口開路直縫12與所述接地片14形成第一耦合輻射縫,所述第二單口開路直縫13與所述接地片14形成第二耦合輻射縫;導電介質上的至少一個點與金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。
特別的,在本發明實施例中的金屬底板10、金屬中框及介質基板11互相平行,金屬底板10和金屬中框的平面大小一致,介質基板11的平面大小可以與金屬底板10相同,也可以不相同,當介質基板11的平面大小和金屬底板10相同時,介質基板11可以設置在金屬底板10和金屬中框之間,從而金屬底板10和金屬中框之間存在的間隙既是介質基板11的邊緣;當介質基板11的平面大小小于金屬底板10時,介質基板11可以設置在金屬底板10和金屬中框之間,也可以設置在金屬中框內,而金屬底板10和金屬中框之間的間隙采用非金屬材料填充。
可選的,上述金屬底板10的尺寸可以為150mm×70mm×0.3mm,金屬中框的厚度可以為4mm,金屬底板10和金屬中框之間的間隙的厚度可以為1mm,具體的結構尺寸可以適當的根據實際需要進行調整,本發明實施例并不作限制。
可以理解的是,通過上述的結構尺寸的實現可知:終端使用金屬底板10,由于金屬超薄,結構強度大,本終端導熱性能優越,金屬觸感好,因此,該縫隙天線也不會占用太厚的空間,可以實現超薄的設計。
可選的,在金屬底板10上端的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13距金屬底板10的頂端的距離可以為5mm,且第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13的寬度可以為2mm,也可根據實際需要進行尺寸的調整,本發明實施例并不作限制。
可以理解的是,由于在金屬底板10上端的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13距金屬底板10的頂端的距離可以為5mm,也就是說本發明實施例提供的縫隙天線中的天線可以盡可能的靠近金屬底板10的上端,因此,應用該縫隙天線的終端的邊框就可以盡可能的窄了,使得屏占比極大的提高到87%,從而實現了更窄邊框的終端的設計,提升了視覺體驗。
可選的,如圖5所示,所述饋電模塊15包括:饋電線151和饋電端口152,所述饋電線151包括第一饋電線1511和第二饋電線1512,所述饋電端口152包括第一饋電端口1521和第二饋電端口1522,所述第一饋電端口1521通過所述匹配電路16與所述第一饋電線1511電連接,所述第二饋電端口1522通過所述匹配電路16與所述第二饋電線1512電連接,所述第一饋電線1511設置在所述第一單口開路直縫12側,所述第二饋電線1512設置在所述第二單口開路直縫13側。
在本發明實施例中,射頻信號從第一饋電端口1521(或第二饋電端口1522)饋入,經匹配電路16,從第一饋電線1511(或第二饋電線1512)耦合到第一單口開路直縫12(或第二單口開路直縫13)輻射出去。
具體的,匹配電路16還包括偏置電路161和調諧電路162。
需要說明的是,本發明實施例提供的縫隙天線通過饋電模塊15給第一耦合輻射縫、第二耦合輻射縫饋電,通過增加調諧電路162的個數或調節可調節的調諧電路162,實現第一耦合輻射縫和第二耦合輻射縫在不同的頻段產生的不同波長的諧振,從而可以實現七頻段的縫隙天線。
可選的,如圖9所示,所述終端2還包括:金屬殼21及金屬中框22,所述金屬殼21上為所述縫隙天線中的金屬底板10。
進一步地,在本發明實施例提供的終端2的縫隙天線1的結構還可以如圖7所示,金屬底板10與金屬中框之間可以直接進行電連接,但是為了實現第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13的單口開路,避免短路,因此,如圖7所示,在縫隙天線的第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13之間的部分,金屬底板10與金屬中框之間仍是有間隙的,間隙的長度大于第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13的寬度就可以。
可選的,導電介質為金屬片或內嵌在皮套中的金屬片或內嵌在所述皮套中的金屬涂層。當導電介質上的至少一個點與金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合時,導電介質可以完全內嵌在皮套中,并且耦合點和金屬底板10之間的距離大于0mm,即只要保證耦合點和金屬底板10之間不相連就可以,例如,考慮到對移動終端體積的影響,可以在0.1~3mm的范圍內;當導電介質上的至少一個點與金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相短接時,金屬介質上至少一個點露在皮套外面。
可選的,除耦合點和短接點外,導電介質與金屬中框側邊或頂部或金屬底板10之間的距離在0.5mm以上。
當耦合點或短接點在第一饋電線1511左側(如圖3中的導電介質171和導電介質172)時,能夠提高天線的高頻段的性能;當耦合點或短接點在第二饋電線1512右側(如圖3中的導電介質173和導電介質174)時,能夠將天線的頻段往低頻方向延展(例如,延展到700MHz或更低等)。
其中,耦合點為導電介質上與金屬底板10中位于第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13上端的部分相耦合的點,短接點為導電介質上與金屬底板10中位于第一單口開路直縫12和第二單口開路直縫13上端的部分相短接的點。
可選的,耦合點和短接點為一個。
導電介質在金屬中框側邊或頂部延伸的長度不作限定,可根據實際延伸的頻段需要來進行相應的調整。
本發明是實施例所提供的一種終端,終端中設置有縫隙天線,該縫隙天線包括:金屬底板、位于金屬中框內或位于金屬中框和金屬底板之間的介質基板、設置在該金屬底板上端的第一單口開路直縫和第二單口開路直縫、設置在該第一單口開路直縫和該第二單口開路直縫之間的接地片、設置在該介質基板上端的饋電模塊和匹配電路;設置在金屬中框側邊或頂部的導電介質;其中,第一單口開路直縫的開路方向和第二單口開路直縫的開路方向相對,且延伸至金屬底板的邊緣,金屬中框與金屬底板之間存在間隙,第一單口開路直縫與接地片形成第一耦合輻射縫,該第二單口開路直縫與該接地片形成第二耦合輻射縫;所述導電介質上的至少一個點與所述金屬底板中位于第一單口開路直縫和第二單口開路直縫上端的部分相耦合或短接。采用上述縫隙天線實現方案,由于通過直線縫和接地片就能完成縫隙天線的縫隙的設計,結構簡單且易實現,因此簡化了縫隙天線的結構,而且由于縫隙天線的設置在終端的金屬底板上,而不是設計在金屬中框上,因而避免了用戶手持終端時對縫隙天線性能的影響,進而提升了縫隙天線的性能,并且在金屬中框側邊或頂部設置導電介質,以對天線覆蓋頻段進行延伸,使得天線頻帶范圍更大。
需要說明的是,在本文中,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者裝置不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者裝置所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括該要素的過程、方法、物品或者裝置中還存在另外的相同要素。
上述本發明實施例序號僅僅為了描述,不代表實施例的優劣。
通過以上的實施方式的描述,本領域的技術人員可以清楚地了解到上述實施例方法可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現,當然也可以通過硬件,但很多情況下前者是更佳的實施方式。基于這樣的理解,本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分可以以軟件產品的形式體現出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質(如ROM/RAM、磁碟、光盤)中,包括若干指令用以使得一臺終端設備(可以是手機,計算機,服務器,空調器,或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述的方法。
以上僅為本發明的優選實施例,并非因此限制本發明的專利范圍,凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換,或直接或間接運用在其他相關的技術領域,均同理包括在本發明的專利保護范圍內。