專利名稱：天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端。
背景技術(shù)：
移動(dòng)終端越來越注重ID體驗(yàn)，特別是金屬面殼的金屬質(zhì)感，但是金屬面殼對(duì)天線的性能有著致命的影響。為解決這ー技術(shù)難題，目前的解決技術(shù)基本上是在金屬面殼上作改變，如金屬環(huán)切ー個(gè)斷點(diǎn)《并饋環(huán)形天 線、電子設(shè)備和無線電路》(專利申請(qǐng)?zhí)朇N201020638506. 2)，《邊框縫隙天線》(專利申請(qǐng)?zhí)朇N201010569589. 9)《用于優(yōu)化發(fā)射的射頻信號(hào)的位置的殼體結(jié)構(gòu)》(專利申請(qǐng)?zhí)朇N201010602636. 5);如金屬面殼上開縫的方式《手機(jī)天線及其手機(jī)》(專利申請(qǐng)?zhí)朇N201120034660. 3)，《一種手機(jī)天線》(專利申請(qǐng)?zhí)朇N201020527024. X)上述專利采用的技術(shù)都有ー些缺點(diǎn)，如金屬面殼必須斷開一點(diǎn)，或開縫，天線調(diào)整不方便，手握影響大等。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，以減小移動(dòng)終端金屬面殼對(duì)天線的影響。本實(shí)用新型提供的天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，包括移動(dòng)終端主板、金屬面殼和天線，其特征在于，所述金屬面殼包括設(shè)置在移動(dòng)終端主板的外圍的環(huán)狀金屬，所述移動(dòng)終端主板與環(huán)狀金屬之間形成環(huán)狀的天線投影區(qū)，所述天線設(shè)置在所述天線投影區(qū)之上，所述天線的天線輻射主體通過第一接地腳接于環(huán)狀金屬上。以下為可以分別或聯(lián)合采用的具體設(shè)置方式。天線輻射主體通過第二接地腳接于移動(dòng)終端主板上。所述天線包括接地寄生片。天線輻射主體上設(shè)置有饋電腳。第二接地腳連接在天線輻射主體的內(nèi)端，第一接地腳接于環(huán)狀金屬上的位置位于環(huán)狀金屬的這一端的中部且偏向干天線輻射主體的外端。第一接地腳連接在天線福射主體的中部。本實(shí)用新型不需要金屬面殼斷開或開縫，天線諧振可以通過天線輻射主體調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)靈活。具體來說移動(dòng)終端的面殼為ー環(huán)狀金屬，金屬侵入到天線的投影區(qū)內(nèi)。金屬面殼與移動(dòng)終端的主板地平面連接成電氣上的一體。移動(dòng)終端的主板地平面與環(huán)狀金屬面殼組成ー個(gè)小環(huán)，此環(huán)的大小影響天線的高頻輻射，通過調(diào)整此環(huán)的大小可以進(jìn)ー步優(yōu)化天線的性能。天線的輻射主體走一分支接于金屬面殼，此接地點(diǎn)的位置影響低頻如EGSM900頻段的帶寬及阻抗在smith圓圖上的相位，進(jìn)ー步與匹配網(wǎng)絡(luò)更好地配合。原理當(dāng)天線福射主體與金屬面殼不相接時(shí),金屬面殼上的電流是感應(yīng)電流,而這感應(yīng)電流最強(qiáng)的地方在金屬面殼短邊的中點(diǎn)附近，但卻沒有通過開路端輻射出去，因此金屬面殼對(duì)天線的影響是非常負(fù)面的(寄生片也是感應(yīng)電流，但有開路端輻射出去，因此對(duì)天線的影響是正面的)。當(dāng)天線福射主體與金屬面殼相接時(shí)，電流一部分是接觸產(chǎn)生的順延的電流，一部分是感應(yīng)產(chǎn)生的電流。順延電流的作用金屬面殼相當(dāng)于成為天線輻射主體的延伸，從而減小了金屬面殼對(duì)天線的負(fù)面作用。此時(shí)感應(yīng)電流仍然起負(fù)面作用，但被順延電流的作用抵消了一部分。天線輻射主體與金屬面殼的最佳接地位置位于感應(yīng)電流的駐波點(diǎn)，一般在金屬面殼的短邊中點(diǎn)附近稍微偏向于天線主體的末端。這可以通過電磁軟件仿真不接觸天線在金屬面殼上產(chǎn)生的感應(yīng)電流的駐波點(diǎn)，或通過實(shí)驗(yàn)直接在接觸天線上反復(fù)優(yōu)化得到。但即使不在最優(yōu)點(diǎn)上接地，仍會(huì)有一定的正面效果，因此并未超出本實(shí)用新型的范疇。本實(shí)用新型的移動(dòng)終端兼顧了金屬面殼的金屬質(zhì)感的ID體驗(yàn)和良好的天線性能，比金屬環(huán)切ー個(gè)斷點(diǎn)或開縫的技術(shù)有著更大的靈活性，更優(yōu)的金屬質(zhì)感的ID體驗(yàn)。該設(shè)計(jì)可以廣泛應(yīng)用于超薄全金屬多頻移動(dòng)終端。

圖I為本實(shí)用新型一實(shí)施例的俯視圖；圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例的立體圖；圖3為本實(shí)用新型另ー實(shí)施例的立體圖；圖4為本實(shí)用新型的一實(shí)施例在低頻的等效模型中的簡(jiǎn)化的電路模型；圖5為本實(shí)用新型一實(shí)施例的天線輻射主體與金屬面殼接地的駐波圖；圖6為本實(shí)用新型一實(shí)施例使天線輻射主體與金屬面殼不相接的駐波圖；圖7為本實(shí)用新型一實(shí)施例天線接金屬面殼，饋源相位為90度時(shí)的電流分布；圖8為本實(shí)用新型一實(shí)施例天線接金屬面殼，饋源相位為100度時(shí)的電流分布；圖9為本實(shí)用新型一實(shí)施例天線接金屬面殼，饋源相位為110度時(shí)的電流分布；圖10為本實(shí)用新型一實(shí)施例天線接金屬面殼，饋源相位為120度時(shí)的電流分布；圖11為本實(shí)用新型一實(shí)施例使天線不接金屬面殼，饋源相位為50度時(shí)的電流分布；圖12為本實(shí)用新型一實(shí)施例使天線不接金屬面殼，饋源相位為90度時(shí)的電流分布；圖13為本實(shí)用新型一實(shí)施例使天線不接金屬面殼，饋源相位為130度時(shí)的電流分布。圖中1_移動(dòng)終端主板，2-環(huán)狀金屬，3-天線輻射主體，4-第一接地腳，5-接地寄生片，6-第三接地腳，7-饋電腳，8-第二接地腳，9-縫，10-接地回路，100-連接點(diǎn)，200-移動(dòng)終端主板與環(huán)狀金屬組成的小環(huán)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I圖I和圖2不出了一種優(yōu)選實(shí)施例，移動(dòng)終端主板I包了一圈金屬面殼的環(huán)狀金屬2，長(zhǎng)寬110X60mm，天線高5. 6mm，長(zhǎng)寬50X 15mm。移動(dòng)終端主板I與環(huán)狀金屬2之間形成環(huán)狀的天線投影區(qū)，所述天線設(shè)置在所述天線投影區(qū)之上，所述天線的天線輻射主體3通過第一接地腳4接于環(huán)狀金屬2上。環(huán)狀金屬2侵入于天線投影區(qū)18mm距離，即L2 =18_。天線福射主體3通過第二接地腳8接于移動(dòng)終端主板I上。所述天線包括接地寄生片5，通過第三接地腳6 了解到移動(dòng)終端主板I上。天線輻射主體3上設(shè)置有饋電腳7。第ニ接地腳8連接在天線輻射主體3的內(nèi)端，第一接地腳4接于環(huán)狀金屬2上的位置位于環(huán)狀金屬2的這一端的中部且偏向干天線輻射主體3的外端。第一接地腳4連接在天線輻射主體3的中部。圖I示出了連接點(diǎn)100、移動(dòng)終端主板與環(huán)狀金屬組成的小環(huán)200。圖2中的L2為組成所述小環(huán)的移動(dòng)終端主板與環(huán)狀金屬的兩個(gè)端部間的距離。為了減小金屬面殼對(duì)天線的負(fù)面影響，天線輻射主體3通過第一接地腳4接于金屬面殼，接地腳可以是pogo pin、弾片、導(dǎo)電泡棉、螺釘、集總元件等不限方式實(shí)現(xiàn)，特別是通過集總電抗元件接地時(shí)，可以進(jìn)ー步優(yōu)化天線的匹配帶寬。通過實(shí)驗(yàn)反復(fù)優(yōu)化及HFSS仿真，找到如圖2所示的LI = 25mm的接地位置正好是低頻工作頻帶內(nèi)的感應(yīng)電流駐波節(jié)點(diǎn),選此位置接地時(shí),從天線福射主體上順延過來的電 流可以最大程度上抵消感應(yīng)電流的負(fù)面作用，天線可以得到最好低頻帶寬。單單靠第一接地腳4往往使得天線在低頻的阻抗過小，為了天線阻抗向50歐姆匹配，就可以調(diào)整縫9的長(zhǎng)度及其旁邊的接地回路10的線寬。縫的長(zhǎng)度減小及其旁邊接地回路變粗，天線在低頻的阻抗就可以増大。為了進(jìn)一步提升天線的匹配帶寬，可以在饋點(diǎn)處增加ー個(gè)pi形匹配。例如采用LCL的pi型匹配，這種高通的匹配網(wǎng)絡(luò)可以調(diào)節(jié)低頻而盡量減小對(duì)高頻的影響。在低頻的等效模型中，可以得到一個(gè)如圖4所示的簡(jiǎn)化的電路模型。圖4中L3的長(zhǎng)度就是天線輻射主體與金屬面殼接地點(diǎn)到饋點(diǎn)的天線(類傳輸線)長(zhǎng)度。相比普通的PIFA天線，此實(shí)施例的L3比較長(zhǎng)，其低頻阻抗在smith圖上的相位也比普通PIFA的相位順時(shí)針轉(zhuǎn)了一定角度。調(diào)節(jié)L3，調(diào)節(jié)低頻阻抗的相位，可以更好地配合LCL形的Pi匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到最佳匹配帶寬。此實(shí)施例中加匹配提升了約一倍匹配帶寬。圖5和圖6為兩個(gè)駐波比圖，圖5是天線輻射主體與金屬面殼接地，增加匹配網(wǎng)絡(luò)得到的。圖6是天線輻射主體與金屬面殼不相接，可以看到其帶寬非常小。實(shí)施例2如圖3所不,移動(dòng)終端的主板I包了一圈金屬面殼的環(huán)狀金屬2,長(zhǎng)寬110X60mm,天線高5. 6mm,長(zhǎng)寬50 X 15mm,環(huán)狀金屬2侵入于天線投影區(qū)18mm距離，即L2 = 18mm。此實(shí)施比上一實(shí)施例省略了接地寄生，接地回路。而天線的性能仍保持較好狀態(tài)。按照施例2的移動(dòng)終端的3D圖檔，導(dǎo)入到HFSS軟件進(jìn)行建模仿真，觀察天線接于金屬面殼和不接于金屬面殼的異同，關(guān)注金屬面売上的電流隨饋源相位的變化情況，可以看出金屬面殼對(duì)天線的影響。圖7為天線接金屬面殼，饋源相位為90度時(shí)的電流分布，關(guān)注電流最小點(diǎn)。圖8為天線接金屬面殼，饋源相位為100度時(shí)的電流分布，電流最小點(diǎn)右移。圖9為天線接金屬面殼，饋源相位為110度時(shí)的電流分布，電流最小點(diǎn)繼續(xù)右移。圖10天線接金屬面殼，饋源相位為120度時(shí)的電流分布，電流最小點(diǎn)繼續(xù)右移。由上面幾個(gè)電流分布圖，天線接金屬面殼，可以看到金屬面殼AB段的電流并沒有呈現(xiàn)完全的駐波分布，有一定的行波分量。而這正是電磁場(chǎng)能夠有效輻射的特征之一。這說明天線接于金屬面殼，輻射效果還比較好。圖11為天線不接金屬面殼,饋源相位為50度時(shí)的電流分布,關(guān)注電流最小點(diǎn)。圖12為天線不接金屬面殼，饋源相位為90度時(shí)的電流分布，關(guān)注電流最小點(diǎn)。圖13為天線不接金屬面殼，饋源相位為130度時(shí)的電流分布，關(guān)注電流最小點(diǎn)由上面幾個(gè)電流分布圖，天線不接金屬面売，可以看到金屬面殼AB段的電流幾乎呈現(xiàn)完全的駐波分布，沒有行波分量。而這正是電磁場(chǎng)不能夠有效輻射的特征之一。這說 明天線不接于金屬面殼，輻射效果不好。由以上仿真驗(yàn)證結(jié)果可知，本實(shí)用新型的天線布置方式保障了電磁場(chǎng)的有效輻射，從這個(gè)角度來看，其減小了移動(dòng)終端金屬面殼對(duì)天線的不利影響。
權(quán)利要求1.天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，包括移動(dòng)終端主板(I)、金屬面殼和天線，其特征在于，所述金屬面殼包括設(shè)置在移動(dòng)終端主板(I)的外圍的環(huán)狀金屬(2)，所述移動(dòng)終端主板(I)與環(huán)狀金屬(2)之間形成環(huán)狀的天線投影區(qū)，所述天線設(shè)置在所述天線投影區(qū)之上，所述天線的天線輻射主體(3)通過第一接地腳(4)接于環(huán)狀金屬(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，其特征在于，天線輻射主體(3)通過第二接地腳(8)接于移動(dòng)終端主板(I)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，其特征在于，所述天線包括接地寄生片(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，其特征在于，天線輻射主體(3)上設(shè)置有饋電腳(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，其特征在于，第二接地腳(8)連接在天線輻射主體(3)的內(nèi)端，第一接地腳(4)接于環(huán)狀金屬(2)上的位置位于環(huán)狀金屬(2)的這一端的中部且偏向干天線輻射主體(3)的外端。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，其特征在于，第一接地腳(4)連接在天線福射主體(3)的中部。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種天線布置改良的金屬面殼移動(dòng)終端，包括移動(dòng)終端主板(1)、金屬面殼和天線，其特征在于，所述金屬面殼包括設(shè)置在移動(dòng)終端主板(1)的外圍的環(huán)狀金屬(2)，所述移動(dòng)終端主板(1)與環(huán)狀金屬(2)之間形成環(huán)狀的天線投影區(qū)，所述天線設(shè)置在所述天線投影區(qū)之上，所述天線的天線輻射主體(3)通過第一接地腳(4)接于環(huán)狀金屬(2)上。本實(shí)用新型的移動(dòng)終端兼顧了金屬面殼的金屬質(zhì)感的ID體驗(yàn)和良好的天線性能，比金屬環(huán)切一個(gè)斷點(diǎn)或開縫的技術(shù)有著更大的靈活性，更優(yōu)的金屬質(zhì)感的ID體驗(yàn)。該設(shè)計(jì)可以廣泛應(yīng)用于超薄全金屬多頻移動(dòng)終端。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK202585708SQ201120485420
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月28日
發(fā)明者陳玉穩(wěn) 申請(qǐng)人:廣東步步高電子工業(yè)有限公司