CN106785352B - 一种手机天线及其手机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种手机天线及其手机，该手机天线包括介质板、设置于介质板底面的地、设置于介质板顶面的馈电线，地上设置有一个钥匙状开路缝隙和一个矩形开路缝隙，钥匙状开路缝隙的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片；馈电线采用含有钥匙状部分的弯折结构，馈电线的钥匙状部分的下边缘处设置有上矩形金属贴片，馈电线的钥匙状部分在地上的投影与钥匙状开路缝隙重合；馈电线除钥匙状部分以外的弯折结构在地上的投影围绕矩形开路缝隙的边界弯折；其能降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，覆盖高频段，降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽，保留印刷天线SAR值较低、天线性能受人体影响小的优点。

Description

一种手机天线及其手机
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体涉及一种手机天线及其手机。
背景技术
随着智能手机的发展，其天线带宽需要覆盖移动通信网、无线局域网(WirelessLocal Area Network，WLAN)的多个频带。WLAN的主要频带包括2.4GHz(2.4-2.4835GHz)和5GHz(5.15-5.825GHz)。目前移动通信网的主要频带包括：GSM850(824-894MHz)，GSM900(880-960MHz)，DCS(1710-1880MHz)，PCS(1850-1990MHz)，LTE700(698-787MHz)，LTE2300(2305-2400MHz)，LTE2500(2500-2690MHz)等；其常用的印刷缝隙型手机天线虽然具有SAR值较低、天线性能受人体影响小的优点，但是其缝隙在低频段的带宽窄，仅能覆盖GSM850与GSM900，很难覆盖LTE700频段。
现有的钥匙状缝隙型手机天线，其结构为在地上开有一个矩形与圆形相组合的混合结构缝隙，缝隙上方保留一个无金属区域，馈电结构为微带线与一个圆形贴片以及一个矩形贴片构成的弯折结构，馈电线的弯折方向与缝隙的开路方向相反，该天线虽然覆盖了手机工作的高频段1.71-11GHz，但是仍然存在无法覆盖低频段的问题。
发明内容
本发明提供了一种手机天线及其手机，以解决现有技术中所存在的无法覆盖低频段的问题，同时保留其SAR(辐射)值较低、天线性能受人体影响小的优点。
本发明一方面提供了一种手机天线，包括介质板、设置于介质板底面的地、设置于介质板顶面的馈电线，地上设置有一个钥匙状开路缝隙和一个矩形开路缝隙，钥匙状开路缝隙的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片；
馈电线采用含有钥匙状部分的弯折结构，馈电线的钥匙状部分的下边缘处设置有上矩形金属贴片，馈电线的钥匙状部分在地上的投影与钥匙状开路缝隙重合；
馈电线除钥匙状部分以外的弯折结构在地上的投影围绕矩形开路缝隙的边界弯折。
本发明另一方面提供了一种手机，包括壳体，壳体上设置有屏幕，壳体内设置有电路板，电路板上印刷有如本发明一个方面所述的手机天线。
本发明的有益效果是：本发明一个方面的这种手机天线，首先，其在地上设置一个钥匙状开路缝隙和一个矩形开路缝隙，其馈电线含有钥匙状部分，钥匙状开路缝隙的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片，馈电线采用含有钥匙状部分的弯折结构，馈电线的钥匙状部分的下边缘处设置有上矩形金属贴片，馈电线除钥匙状部分以外的弯折结构在地上的投影围绕矩形开路缝隙的边界弯折，且馈电线的钥匙状部分在地上的投影与钥匙状开路缝隙重合，从而降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，能够实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，同时能够覆盖高频段，且能够降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽；其次，其通过将地设置与介质板底面，将馈电线设置与介质板顶面，能够保留印刷天线SAR值较低、天线性能受人体影响小的优点。
本发明的另一个方面的这种手机，其通过在电路板上印刷有如本发明一个方面所述的手机天线，能够保留其SAR值较低、天线性能受人体影响小的优点，同时能够降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，且能够同时覆盖高频段，降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽。
附图说明
图1是本发明一个实施例的一种手机天线的地的结构示意图；
图2是本发明一个实施例的一种手机天线的馈天线的结构示意图；
图3是本发明一个实施例的一种手机天线的介质板的结构示意图；
图4是第一个参考天线的地的结构示意图；
图5是第一个参考天线的馈天线的结构示意图；
图6是第二个参考天线的第的结构示意图；
图7是第二个参考天线的馈天线的结构示意图；
图8是第三个参考天线的第的结构示意图；
图9是第三个参考天线的馈天线的结构示意图；
图10是本发明一个实施例的一种手机天线在0.5-2.5GHz的回波损耗图。
具体实施方式
手机天线的一种现有技术是：在地上开有一个矩形与圆形相组合的混合结构的钥匙状缝隙，缝隙上方保留一个无金属区域，馈电结构为微带线与一个圆形贴片以及一个矩形贴片构成的弯折结构，馈电线的弯折方向与缝隙的开路方向相反，该天线虽然覆盖了手机工作的高频段1.71-11GHz，但是仍然存在无法覆盖低频段的问题。
本发明的设计构思是：针对现有的手机天线所存在的无法覆盖低频段的问题，其通过在地上设置一个钥匙状开路缝隙和一个矩形开路缝隙，其馈电线含有钥匙状部分，钥匙状开路缝隙的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片，馈电线采用含有钥匙状部分的弯折结构，馈电线的钥匙状部分的下边缘处设置有上矩形金属贴片，馈电线除钥匙状部分以外的弯折结构在地上的投影围绕矩形开路缝隙的边界弯折，且馈电线的钥匙状部分在地上的投影与钥匙状开路缝隙重合，从而降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，能够实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，同时能够覆盖高频段，且能够降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽；此外，其通过将地设置与介质板底面，将馈电线设置与介质板顶面，能够保留印刷天线SAR值较低、天线性能受人体影响小的优点。
实施例一
图1是本发明一个实施例的一种手机天线的地的结构示意图；图2是本发明一个实施例的一种手机天线的馈天线的结构示意图；图3是本发明一个实施例的一种手机天线的介质板的结构示意图；
参见图1至图3，该手机天线，包括介质板1、设置于介质板1底面的地2、设置于介质板1顶面的馈电线3，地2上设置有一个钥匙状开路缝隙21和一个矩形开路缝隙22，钥匙状开路缝隙21的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片211；
馈电线3采用含有钥匙状部分31的弯折结构，馈电线3的钥匙状部分31的下边缘处设置有上矩形金属贴片311，馈电线3的钥匙状部分31在地2上的投影与钥匙状开路缝隙21重合；
馈电线3除钥匙状部分31以外的弯折结构在地2上的投影围绕矩形开路缝隙22的边界弯折。
可见，本实施例的手机天线，其通过在地2上设置一个钥匙状开路缝隙21和一个矩形开路缝隙22，其馈电线3含有钥匙状部分31，钥匙状开路缝隙21的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片211，馈电线3采用含有钥匙状部分31的弯折结构，馈电线3的钥匙状部分31的下边缘处设置有上矩形金属贴片311，馈电线3除钥匙状部分31以外的弯折结构在地2上的投影围绕矩形开路缝隙22的边界弯折，且馈电线3的钥匙状部分31在地2上的投影与钥匙状开路缝隙21重合，即二者大小一致形状相同地无间隙重合，保证馈电线3的钥匙状部分31的正下方是净空，从而降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，能够实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，同时能够覆盖高频段，且能够降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽；此外，其通过将地2设置与介质板1底面，将馈电线3设置与介质板1顶面，能够保留印刷天线SAR值较低、天线性能受人体影响小的优点。
需要说明的是，参见图4至图10，图4是第一个参考天线的地的结构示意图；图5是第一个参考天线的馈天线的结构示意图；图6是第二个参考天线的第的结构示意图；图7是第二个参考天线的馈天线的结构示意图；图8是第三个参考天线的第的结构示意图；图9是第三个参考天线的馈天线的结构示意图；图10是本发明一个实施例的一种手机天线在0.5-2.5GHz的回波损耗图；由图10可见：
(1)本实施例的这种手机天线的-6dB带宽为0.725-1.057GHz，1.677-2.46GHz；第一个参考天线的-6dB带宽为0.745-1.168GHz，1.670-2.2GHz，2.3-2.5GHz；第二个参考天线的-6dB带宽为0.728-1.125GHz，1.692-2.2GHz，2.3-2.5GHz；第三个参考天线的-6dB带宽为0.745-1.212GHz，1.680-2.2GHz，2.3-2.5GHz。
(2)第一个参考天线与第二个参考天线相比较，第一个参考天线在2.2GHz附近具有低的回波损耗，高频段带宽宽，可以看出其钥匙状缝隙可以降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽。第二个参考天线与第三参考天线相比较，第二个参考天线的低频段截止频率左移，可以看出钥匙状馈电线可以降低低频段截止频率。采用本实施例的手机天线，其在低频段具有低的截止频率，在高频段具有低的回波损耗和宽的带宽。
实施例二
本实施例中是重点对手机天线的具体结构所做的说明，其他内容参见本发明的其他实施例。
钥匙状开路缝隙21与矩形开路缝隙22的开路端分别位于介质板1的两个对边上。这样，能够满足该手机天线的调试需要。
优选的，钥匙状开路缝隙21的开路端位于介质板1的左侧边11，矩形开路缝隙22的开路端位于介质板1的右侧边12。这样，能够更为具体的满足手机天线的调试需要。
优选的，钥匙状开路缝隙21包括一个圆形缝隙212和一个矩形缝隙213；矩形缝隙213的左端在介质板1的左侧边11开路，右端与圆形缝隙212的左侧相连接形成钥匙状。这样，能够使得钥匙状开路缝隙21的结构更为具体，易于加工，更易于与馈电线3的钥匙状部分31配合。
优选的，介质板1为矩形，矩形开路缝隙22平行于介质板1的上侧边13，矩形缝隙213平行于矩形开路缝隙22。这样，更加利于基于矩形的介质板1对手机天线进行调试，矩形开路缝隙22、矩形缝隙213、介质板1的上侧边13三者平行，使得耦合效果最佳，保证天线性能最佳。
优选的，矩形缝隙213的内部间隔排列多个下矩形金属贴片211，每个下矩形金属贴片211与矩形缝隙213的下边缘相连接。这样，使得钥匙状开路缝隙21与馈电线3的钥匙状部分31能够更完美的贴合，保证二者大小一致形状相同地无间隙重合，进一步实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽。
优选的，馈电线3包括微带线32、三个矩形金属条和一个圆形金属贴片312；第一个矩形金属条313平行于介质板1的上侧边13；第一个矩形金属条313的左端开路，右端与圆形金属贴片312的左侧相连接，形成与钥匙状开路缝隙21相对应匹配的钥匙状部分31，圆形金属贴片312在地2上的投影与圆形缝隙212相重合；第一个矩形金属条313的下边缘处并排间隔连接有多个上矩形金属贴片311，多个上矩形金属贴片311分别与多个下矩形金属贴片211之间的间隙相对应匹配；第二个矩形金属条33的上端与圆形金属贴片312的下侧相连接；第三个矩形金属条34的左端与微带线32相垂直连接并向介质板1的右侧边12延伸；第二个矩形金属条33的右端与第三个矩形金属条34的下端相垂直连接并向介质板1的上侧边13延伸；微带线32的下端延伸至介质板1的下侧边14。这样，延伸至下侧边14的微带线32，其简化的直线结构给仿真带来便利，使其仿真建模更为简便。本实施例的手机天线，其馈电线3的钥匙状部分31的具体结构在地2上的投影与钥匙状开路缝隙21的具体结构更为贴合地相互重合，更加有利于二者大小一致形状相同地无间隙重合，更为保证馈电线3的钥匙状部分31的正下方是净空，从而更加保证降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，能够更好地实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，同时能够覆盖高频段，且能够进一步降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽。
优选的，微带线32采用宽度为1.53mm的50Ω微带线。这样，微带线32上的损耗最小，微带线32的宽度基于给定介电常数和厚度的介质板1确定，宽度为1.53mm的微带线32，其阻抗为50Ω，能够理想地满足无损耗传输。
优选的，下矩形金属贴片211和上矩形金属贴片311的数量分别为四个。即这样，能够使得馈电线3的钥匙状部分31的在地2上的投影与钥匙状开路缝隙21的更为贴合地相互重合，更加保证降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，能够更好地实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，同时能够覆盖高频段，进一步降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽。
本发明的手机天线，其介质板1可以采用0.8mm厚FR4材料，其尺寸可以为60mm×115mm，通过优化天线的尺寸参数可以得到较宽的带宽。
实施例三
一种手机，包括壳体，壳体上设置有屏幕，壳体内设置有电路板，电路板上印刷有如实施例一或实施例二所述的手机天线。
可见，该手机通过在电路板上印刷有如实施例一或实施例二所述的手机天线，能够保留其SAR值较低、结构简单、成本低廉、天线性能受人体影响小的优点，同时能够降低低频段截止频率，使得低频段具有宽的带宽，实现宽带匹配，拓宽天线低频段的带宽，解决了手机天线存在低频带带宽窄的问题，能够同时覆盖高频段，降低高频段的回波损耗，提高高频段带宽。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种手机天线，包括介质板、设置于介质板底面的地、设置于介质板顶面的馈电线，其特征在于，所述地上设置有一个钥匙状开路缝隙和一个矩形开路缝隙，所述钥匙状开路缝隙的内部下边缘处设置有下矩形金属贴片；
所述馈电线采用含有钥匙状部分的弯折结构，所述馈电线的钥匙状部分的下边缘处设置有上矩形金属贴片，所述馈电线的钥匙状部分在所述地上的投影与所述钥匙状开路缝隙重合；
所述馈电线除钥匙状部分以外的弯折结构在地上的投影围绕所述矩形开路缝隙的边界弯折。
2.如权利要求1所述的手机天线，其特征在于，所述钥匙状开路缝隙与所述矩形开路缝隙的开路端分别位于介质板的两个对边上。
3.如权利要求2所述的手机天线，其特征在于，所述钥匙状开路缝隙的开路端位于所述介质板的左侧边，所述矩形开路缝隙的开路端位于所述介质板的右侧边。
4.如权利要求1所述的手机天线，其特征在于，所述钥匙状开路缝隙包括一个圆形缝隙和一个矩形缝隙；
所述矩形缝隙的左端在所述介质板的左侧边开路，右端与所述圆形缝隙的左侧相连接形成钥匙状。
5.如权利要求4所述的手机天线，其特征在于，所述介质板为矩形，所述矩形开路缝隙平行于所述介质板的上侧边，所述矩形缝隙平行于所述矩形开路缝隙。
6.如权利要求5所述的手机天线，其特征在于，所述矩形缝隙的内部间隔排列多个下矩形金属贴片，每个所述下矩形金属贴片与所述矩形缝隙的下边缘相连接。
7.如权利要求6所述的手机天线，其特征在于，所述馈电线包括微带线、三个矩形金属条和一个圆形金属贴片；
第一个所述矩形金属条平行于所述介质板的上侧边；第一个所述矩形金属条的左端开路，右端与所述圆形金属贴片的左侧相连接，形成与所述钥匙状开路缝隙相对应匹配的钥匙状部分，所述圆形金属贴片在所述地上的投影与所述圆形缝隙相重合；
第一个所述矩形金属条的下边缘处并排间隔连接有多个上矩形金属贴片，多个所述上矩形金属贴片分别与多个所述下矩形金属贴片之间的间隙相对应匹配；
第二个所述矩形金属条的上端与所述圆形金属贴片的下侧相连接；
第三个所述矩形金属条的左端与所述微带线相垂直连接并向介质板的右侧边延伸；
第二个所述矩形金属条的右端与第三个所述矩形金属条的下端相垂直连接并向所述介质板的上侧边延伸；
所述微带线的下端延伸至所述介质板的下侧边。
8.如权利要求7所述的手机天线，其特征在于，所述微带线采用宽度为1.53mm的50Ω微带线。
9.如权利要求8所述的手机天线，其特征在于，所述下矩形金属贴片和所述上矩形金属贴片的数量分别为四个。
10.一种手机，包括壳体，所述壳体上设置有屏幕，其特征在于，所述壳体内设置有电路板，所述电路板上印刷有如权利要求1-9中任一项所述的手机天线。
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