天線系統(tǒng)及其移動終端的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種天線系統(tǒng)，移動終端的金屬邊框包括至少兩個開槽，開槽位于移動終端的左側或右側，每一開槽上方設有接地位置，接地位置通過一接觸點電連接至移動終端的系統(tǒng)接地面，且接地位置距離開槽的上邊緣的距離小于等于輻射體的共振波長的二分之一。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提出了移動終端金屬邊框與外觀結合的天線設計方式，其通過在移動終端的左右兩側開設至少兩個開槽及在開槽附近利用一接觸點連接至系統(tǒng)接地面，在人頭手模型下及真實用戶環(huán)境下，該種天線設計可使得電位相同以大幅降低了人體效應對天線性能的衰減，從而減少了掉話幾率，且無需增加切換芯片，從而降低了成本，也降低了天線設計的難度。本實用新型同時公開了一種移動終端。
【專利說明】
天線系統(tǒng)及其移動終端
技術領域
[0001]本實用新型涉及移動終端天線設計技術領域，更具體地涉及一種天線系統(tǒng)及其移動終端。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著智能手機等移動終端的廣泛應用及人們需求的不斷提高，人們越來越重視移動終端的外觀是否精美。鑒于此，金屬材質(zhì)被應用于移動終端的天線設計中，如iphone4的金屬邊框天線設計。
[0003]為了天線設計的需要，一般會在金屬邊框的左右兩側開槽。但在使用中，開槽將會被使用者直接接觸到，從而影響天線性能甚至無法進行通信。為解決該問題，目前出現(xiàn)以下兩種解決方案:(I)將開槽位置上移至移動終端頂部或下移至移動終端底部；(2)在移動終端內(nèi)部設置兩支支持相同頻帶的天線，在射頻接至天線前端加入切換芯片，持續(xù)偵測兩支天線的訊號強度，并用來切換射頻路徑至不同天線。當使用者手握第一天線的開槽時，會偵測到第一天線當前訊號不佳，收訊性能大幅下降，切換芯片中的軟件將自動將主板射頻輻射路徑切換至第二天線上，從而保證正常的通信。對于第一種解決方案，開槽雖然被上移至原理人手虎口的位置，但位于移動終端頂端的開槽會與屏幕或金屬中板相當靠近。因應目前對于屏幕窄邊框的要求，該種設計會有很多的限制，且天線輻射性能及頻寬相對不佳。而將開槽下移至底部，是目前使用最多的天線形式，此種開槽設計可避免人頭手模型手持接觸到開槽位置。但在真實用戶環(huán)境下，開槽不管是被移至頂部或底部，人手手指都依舊可能接觸到開槽，從而大幅影響天線性能。對于第二種解決方案，存在以下問題:(I)切換芯片的使用使得成本增加；(2)射頻路徑的切換會有時差，在使用者快速移動的情況下或處于信號不好的地方時，仍容易出現(xiàn)掉話；(3)設計兩支支持頻帶相同的天線必然增加設計難度，且第二天線的性能通常無法與第一天線相當。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]鑒于現(xiàn)有技術所存在的上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種天線系統(tǒng)及其移動終端，其不需增加切換芯片，可在人頭手模型下及真實用戶環(huán)境下大幅減少因人體對天線性能造成的衰減，從而減少掉話幾率。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種天線系統(tǒng)，適用于包括金屬邊框的移動終端。其中，金屬邊框包括至少兩個開槽，開槽位于移動終端的左側或右側，兩個開槽將金屬邊框分割為至少兩個區(qū)域，天線系統(tǒng)包括輻射體，輻射體位于其中之一區(qū)域，金屬邊框上在每一開槽上方設有接地位置，接地位置通過一接觸點電連接至移動終端的系統(tǒng)接地面，且接地位置距離開槽的上邊緣的距離小于等于輻射體的共振波長的二分之一。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的天線系統(tǒng)中，移動終端的金屬邊框包括至少兩個開槽，其分別位于移動終端的左側或右側，金屬邊框上在每一開槽上方的設有接地位置，接地位置通過一接觸點電連接至移動終端的系統(tǒng)接地面，且該接地位置盡可能地靠近開槽。具體地，接地位置距離開槽的上邊緣的距離小于等于輻射體的共振波長的二分之一。即，本實用新型提出了移動終端金屬邊框與外觀結合的天線設計方式，其通過在移動終端的左右兩側開設至少兩個開槽及在開槽附近利用一接觸點連接至系統(tǒng)接地面，在人頭手模型下及真實用戶環(huán)境下，該種天線設計可使得電位相同，亦即電流及阻抗趨緩變化，得以大幅降低了人體效應對天線性能的衰減，從而減少了掉話幾率，且本實用新型中無需增加切換芯片，從而降低了成本，也降低了天線設計的難度。
[0007]具體地，在本實用新型的一優(yōu)選實施例中，輻射體包括第一天線及第二天線，第一天線及第二天線位于移動終端的底部，且位于移動終端的左側的接地位置距離開槽上邊緣的距離小于等于第一天線的共振波長的二分之一，位于移動終端的右側的接地位置距離開槽上邊緣的距離小于等于第二天線的共振波長的二分之一。
[0008]具體地，第一天線包括第一輻射路徑、饋點、第二輻射路徑及第一短路點，饋點位于金屬邊框，射頻信號經(jīng)過第一輻射路徑由饋點饋入至金屬邊框，再經(jīng)過第二輻射路徑連接至第一短路點；第二天線包括第一輻射路徑、饋點、第三輻射路徑及第二短路點，射頻信號經(jīng)過第一輻射路徑由饋點饋入至金屬邊框，再經(jīng)過第三輻射路徑連接至第二短路點；第一短路點及第二短路點分別位于饋點的左右兩側。
[0009]可選地，第一天線和第二天下為環(huán)型天線。
[0010]具體地，第一天線及第二天線的長度為第一工作頻段的三分之一到二分之一共振波長。
[0011 ]可選地，在本實用新型的另一優(yōu)選實施例中，輻射體包括第一天線，第一天線包括輻射路徑及饋點，饋點位于所述金屬邊框，射頻信號經(jīng)過輻射路徑由所述饋點饋入至金屬邊框，并至位于移動終端的開槽的下邊緣處，第一天線為單極天線或倒F型天線。
[0012]具體地，第一天線的長度為第一工作頻段的四分之一到五分之一共振波長或三分之一到二分之一共振波長。
[0013]可選地，在本實用新型的再一優(yōu)選實施例中，金屬邊框的左側設有一開槽，金屬邊框的右側設有兩開槽，靠近移動終端頂部的開槽的下邊緣距離靠近移動終端底部的開槽的上邊緣的距離為第一天線的共振波長的三分之一到二分之一。
[0014]可選地，射頻信號饋入至金屬邊框之間設有電容或電感等組件用以調(diào)整環(huán)型天線之匹配及頻率;或金屬邊框至第一短路點或第二短路點之間設有電容或電感等組件用以調(diào)整環(huán)型天線之匹配及頻率。
[0015]可選地，射頻信號至輻射路徑之間或輻射路徑上設有電容或電感等組件用以調(diào)整環(huán)型天線之匹配及頻率。
[0016]相應地，本實用新型還提供了一種移動終端，包括金屬邊框、天線系統(tǒng)及系統(tǒng)接地面，其中天線系統(tǒng)如上所述。
[0017]具體地，開槽內(nèi)填充有絕緣材料。
[0018]具體地，系統(tǒng)接地面包括相互連接的IXD金屬殼、PCB板或金屬中框。
[0019]通過以下的描述并結合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本實用新型的實施例。
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型天線設計第一實施例的示意圖。
[0021 ]圖2為本實用新型天線設計第二實施例的示意圖。
[0022]圖3為本實用新型天線設計第三實施例的示意圖。
[0023]圖4為本實用新型天線設計第四實施例的示意圖。
[0024]圖5為本實用新型天線設計第五實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標號代表類似的元件。
[0026]請參考圖1，本實用新型的移動終端I包括金屬邊框2、天線系統(tǒng)及系統(tǒng)接地面3。系統(tǒng)接地面3由移動?而I中的主要金屬器件互相連接構成，如LCD金屬殼、PCB板或金屬中框。金屬邊框2包括左右兩個開槽4-5、6-7，該兩個開槽4-5、6-7將金屬邊框2分割成兩個區(qū)域且可與移動終端I的外觀開口相結合。天線系統(tǒng)包括輻射體201，位于移動終端I的底部，且位于開槽4-5、6-7所分割的區(qū)域內(nèi)。
[0027]具體地，輻射體201包括第一天線及第二天線，其均為環(huán)型天線(LoopAntenna)。如圖1所示，第一天電線包括第一輻射路徑26、饋點21、第二輻射路徑27及第一短路點22，饋點21位于金屬邊框2上，射頻信號102經(jīng)過第一輻射路徑26饋入至金屬邊框2上，經(jīng)過右半部分金屬框24再經(jīng)第二輻射路徑27連接至第一短路點22。第二天電線包括第一輻射路徑26、饋點21、第三輻射路徑28及第二短路點23，射頻信號102經(jīng)過第一輻射路徑26饋入至金屬邊框2上，經(jīng)過左半部分金屬框25再經(jīng)第三輻射路徑28連接至第二短路點23。需要說明的是，第一天線及第二天線可依不同需求選擇適當?shù)酿侟c使其共振在不同頻帶，使天線操作在雙頻以上的頻帶。天線的第一福射路徑26可設計在一非金屬材質(zhì)支架上，可用來改變饋入饋點21前的天線樣式，也可在進入第一短路點22及第二短路點23前設計天線輻射路徑在非金屬材質(zhì)支架上調(diào)整天線匹配或共振頻率。該第一天線及第二天線的長度為第一工作頻段的三分之一到二分之一共振波長。實際天線長度依周遭環(huán)境、金屬框的寬度厚度等因素的影響，而有可能有所不同。
[0028]進一步地，如圖1所示，金屬邊框2上在每一開槽4-5、6-7上方設有接地位置，兩接地位置分別通過接觸點11、12電連接至系統(tǒng)接地面3。接地位置需要盡可能地靠近相應的開槽4-5、6-7。具體地，接地位置距離開槽邊緣處不超過相對應的開槽下方輻射共振波長的二分之一。在本實施例中，位于左側的接地位置距離開槽6-7的上邊緣的距離小于等于位于開槽6-7下方的第一天線的共振波長的二分之一，位于右側的接地位置距離開槽4-5的上邊緣的距離小于等于位于開槽4-5下方的第二天線的共振波長的二分之一。
[0029]進一步地，可在射頻訊號102至第一輻射路徑26之間、第一輻射路徑26上、或在第二輻射路徑27加入電容、電感等組件用以調(diào)整環(huán)形天線之匹配及頻率。且，開槽4-5、6-7的上邊緣4、7可視情況先串接電容或電感等組件再連接至系統(tǒng)接地面3。
[0030]再請參考圖2，在本實用新型的第二實施例中，其與第一實施例的區(qū)別在于:輻射體202包括第一天線，第一天線包括輻射路徑30及饋點31，饋點31位于金屬邊框2上。射頻信號103經(jīng)過輻射路徑30饋入饋點31經(jīng)金屬外觀路徑32，至右側的開槽4-5的下邊緣5處，從而使得第一天線成為一倒F型或單極天線，其長度約為第一工作頻段的四分之一到五分之一共振波長或三分之一到二分之一共振波長。此外，本實施例還與第一實施例存在以下區(qū)別:位于右側開槽4-5上方的金屬邊框2上具有一接地位置8，該接地位置8通過接觸點33電連接至系統(tǒng)接地面3。且該接地位置8距離開槽4-5的上邊緣4處的距離為XO，XO的長度約為開槽4-5下方的輻射體的共振波長的四分之一至五分之一波長，此長度亦有第二、第三、第四可選擇之長度，為XO的三倍、五倍、七倍…等。實際長度依周遭環(huán)境、金屬框的寬度厚度等因素的影響，而有可能略短于上述長度。而圖2中的接地路徑34可用來調(diào)整開槽4-5上方的總長度，當然也可用電容電感等組件串接在接地路徑34上用以調(diào)整開槽4-5上方至接地位總長度。此外，本實施例中，輻射路徑30可設計在一非金屬材質(zhì)支架上，可用來改變饋入饋點31前的天線樣式，饋入框的位置沒有限制，依所需共振頻率選擇，在金屬邊框202上尋找，還可在射頻信號103至輻射路徑30之間或輻射路徑30上加入電容或電感等組件用以調(diào)整天線匹配或共振頻率。
[0031]再請參考圖3，在本實用新型的第三實施例中，其與第二實施例的區(qū)別在于:輻射體203包括輻射路徑40、44及短路點45，射頻信號104由輻射路徑40至接觸點41經(jīng)金屬外觀路徑42，至接觸點43、再至輻射路徑44，終于短路點45為一環(huán)形天線。該總天線長度一般為第一工作頻段的三分之一到二分之一工作波長，且隨環(huán)境變化可能有不同輻射天線長度。需要說明的是，輻射路徑40及輻射路徑44可調(diào)整天線工作頻率;輻射路徑40可設計在一非金屬材質(zhì)支架上，可用來饋入金屬框41，可在支架上改變輻射路徑40的天線樣式，饋入框的位置沒有限制，依所需共振頻率選擇。
[0032]再請參考圖4，在本實用新型的第四實施例中，其與第二實施例的區(qū)別在于:輻射體204包括第一天線，第一天線包括輻射路徑50及饋點51，饋點51位于金屬邊框2上。射頻信號105經(jīng)過輻射路徑50饋入饋點51經(jīng)金屬外觀路徑52，至右側的開槽4-5的下邊緣5處。此外，開槽4-5上方開設有另一開槽53-54，并在開槽上緣54附近找一接地位置，該接地位置通過接觸點56連接至系統(tǒng)地位接地面3。其中，開槽53-54的下邊緣53距離開槽4-5的上邊緣4的長度為XI，第一可選擇之Xl長度為開槽4-5下方共振波長的三分之一至二分之一波長，此長度亦有第二、第三、第四可選擇之長度，為Xl的二倍、三倍、四倍…等。實際長度依周遭環(huán)境、金屬框的寬度厚度等因素的影響，而有可能略短于上述長度。而圖4中的接地路徑55可用來調(diào)整開槽上方總長度，亦可用電容電感等組件串接在接地路徑55上用以調(diào)整開槽上方至接地位總長度。
[0033]再請參考圖5，其與第四實施例的區(qū)別在于:輻射體205包括輻射路徑60、64及短路點65，射頻信號106由輻射路徑60至接觸點61經(jīng)金屬外觀路徑62，至接觸點63、再至輻射路徑64，終于短路點65為一環(huán)形天線。
[0034]需要說明的是，本實用新型中金屬邊框包括至少兩個開槽，開槽位于移動終端的左側或右側，兩個開槽將金屬邊框分割為至少兩個區(qū)域。開槽的個數(shù)及位置不僅限于上述實施例中所描述的，只需保證至少有兩個開槽，且左側、右側均有開槽即可。此外，在上述五個實施例中，相同的標號代表相同的部件，具有相同的連接方式及相同的功能，如標號I均代表移動終端、標號2均代表金屬邊框、標號3均代表系統(tǒng)接地面、標號4-5代表開槽、標號6-7代表開槽、標號11代表接觸點。
[0035]從以上描述可以看出，本實用新型的天線系統(tǒng)及其移動終端中，移動終端的金屬邊框包括至少兩個開槽，其分別位于移動終端的左側或右側，金屬邊框上在每一開槽上方的設有接地位置，接地位置通過一接觸點電連接至移動終端的系統(tǒng)接地面，且該接地位置盡可能地靠近開槽。具體地，接地位置距離開槽的上邊緣的距離小于等于輻射體的共振波長的二分之一。即，本實用新型提出了移動終端金屬邊框與外觀結合的天線設計方式，其通過在移動終端的左右兩側開設至少兩個開槽及在開槽附近利用一接觸點連接至系統(tǒng)接地面，在人頭手模型下及真實用戶環(huán)境下，該種天線設計可使得電位相同以大幅降低了人體效應對天線性能的衰減，從而減少了掉話幾率，且本實用新型中無需增加切換芯片，從而降低了成本，也降低了天線設計的難度。
[0036]以上結合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型并不局限于以上揭示的實施例，而應當涵蓋各種根據(jù)本實用新型的本質(zhì)進行的修改、等效組合。
【主權項】
1.一種天線系統(tǒng)，適用于包括金屬邊框的移動終端，其特征在于:所述金屬邊框包括至少兩個開槽，所述開槽位于所述移動終端的左側或右側，兩個所述開槽將所述金屬邊框分割為至少兩個區(qū)域，所述天線系統(tǒng)包括輻射體，所述輻射體位于其中之一所述區(qū)域，所述金屬邊框上在每一所述開槽上方設有接地位置，所述接地位置通過一接觸點電連接至所述移動終端的系統(tǒng)接地面，且所述接地位置距離所述開槽的上邊緣的距離小于等于所述輻射體的共振波長的二分之一。2.如權利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述輻射體包括第一天線及第二天線，所述第一天線及第二天線位于所述移動終端的底部，且位于所述移動終端的左側的接地位置距離所述開槽上邊緣的距離小于等于所述第一天線的共振波長的二分之一，位于所述移動終端的右側的接地位置距離所述開槽上邊緣的距離小于等于所述第二天線的共振波長的二分之一。3.如權利要求2所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述第一天線包括第一輻射路徑、饋點、第二輻射路徑及第一短路點，所述饋點位于所述金屬邊框，射頻信號經(jīng)過所述第一輻射路徑由所述饋點饋入至所述金屬邊框，再經(jīng)過第二輻射路徑連接至所述第一短路點；所述第二天線包括所述第一輻射路徑、所述饋點、第三輻射路徑及第二短路點，所述射頻信號經(jīng)過所述第一輻射路徑由所述饋點饋入至所述金屬邊框，再經(jīng)過第三輻射路徑連接至所述第二短路點;所述第一短路點及第二短路點分別位于所述饋點的左右兩側。4.如權利要求3所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述第一天線和第二天線為環(huán)型天線；所述第一天線及第二天線的長度為第一工作頻段的三分之一到二分之一共振波長。5.如權利要求1所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述輻射體包括第一天線，所述第一天線包括輻射路徑及饋點，所述饋點位于所述金屬邊框，射頻信號經(jīng)過所述輻射路徑由所述饋點饋入至所述金屬邊框，并至位于所述金屬邊框的開槽的下邊緣處。6.如權利要求5所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述第一天線為單極天線或倒F型天線；所述第一天線的長度為第一工作頻段的四分之一到五分之一共振波長或三分之一到二分之一共振波長。7.如權利要求6所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述金屬邊框的左側設有一所述開槽，所述金屬邊框的右側設有兩所述開槽，靠近所述移動終端頂部的開槽的下邊緣距離靠近所述移動終端底部的開槽的上邊緣的距離為所述第一天線的共振波長的三分之一到二分之O8.如權利要求3或4所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述射頻信號饋入至所述金屬邊框之間設有電容或電感;或所述金屬邊框至所述第一短路點或第二短路點之間設有電容或電感。9.如權利要求5-7任一項所述的天線系統(tǒng)，其特征在于:所述射頻信號至所述輻射路徑之間或所述輻射路徑上設有電容或電感。10.—種移動終端，包括金屬邊框、天線系統(tǒng)及系統(tǒng)接地面，其特征在于:所述天線系統(tǒng)如權利要求1-9任一項所述。
【文檔編號】H04M1/02GK205490708SQ201620093187
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】張南, 林家正, 張志祥, 王亞麗, 鄧佩玲
【申請人】上海華章信息科技有限公司