CN107887685B - 天线装置及移动终端 - Google Patents

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CN107887685B CN201711254228.3A CN201711254228A CN107887685B CN 107887685 B CN107887685 B CN 107887685B CN 201711254228 A CN201711254228 A CN 201711254228A CN 107887685 B CN107887685 B CN 107887685B
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Abstract

本申请提供了一种天线装置及移动终端。所述天线装置包括：金属壳体、地馈弹片以及电路板，所述金属壳体设置有微缝天线和地馈金属片，所述地馈金属片与所述微缝天线电连接，所述电路板包括相对设置的第一表面及第二表面，所述微缝天线的调谐开关设置在所述第一表面，所述地馈弹片设置在所述第二表面，且所述地馈弹片与所述地馈金属片电连接，所述电路板包括贯穿所述第一表面及所述第二表面的通孔，所述调谐开关的接地端口通过所述通孔电连接所述地馈弹片。

Description

天线装置及移动终端
技术领域
本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种天线装置及移动终端。
背景技术
随着移动通讯技术的发展，移动终端(特别是手机)发展出来了多种多样的形式和材质。由于金属后盖使得移动终端的外观更加绚丽，且金属后盖更加耐磨，因此，将移动终端的后盖(电池盖)设置为金属材质逐渐成了主流。移动终端在与其他移动终端进行通信的时候，常常需要天线将电磁波信号辐射出去，以及需要天线来接收其他移动终端发出的电磁波信号。目前常用的天线为平面倒F天线(Planar Inverted-F Antenna,PIFA)和倒F天线(Inverted-F Antenna,IFA)。然而，这些天线应用于金属外壳的移动终端上时，由于金属外壳的屏蔽作用，这些天线无法接收电磁波信号以及无法辐射电磁波信号。因此，金属外壳上常常设置天线微缝，以将电磁波信号辐射出去以及接收电磁波信号。然而，金属外壳的移动终端在发射电磁波信号的时候，容易导致辐射杂散超标。辐射杂散是电子设备的强制认证指标，特别是全球移动通通信***(Global System for Mobile Communication,GSM)频段，由于GSM本身的功率较高，很容易导致辐射杂散超标。举例而言，激励信号用于产生GSM900GHZ的电磁波信号，往往会产生二次谐波(1800GHZ)或者三次谐波(2700GHZ)等谐波。当二次谐波和三次谐波的能量到达微缝天线的调谐开关处，微缝天线的调谐开关就会将这些无用的二次谐波及三次谐波等谐波经由天线微缝辐射出去，从而导致辐射杂散超标。
发明内容
本申请提供了一种天线装置。所述天线装置包括：金属壳体、地馈弹片以及电路板，所述金属壳体设置有微缝天线和地馈金属片，所述地馈金属片与所述微缝天线电连接，所述电路板包括相对设置的第一表面及第二表面，所述微缝天线的调谐开关设置在所述第一表面，所述地馈弹片设置在所述第二表面，且所述地馈弹片与所述地馈金属片电连接，所述地馈金属片接地，所述电路板包括贯穿所述第一表面及所述第二表面的贯孔，所述调谐开关的接地端口通过所述贯孔电连接所述地馈弹片。
相较于现有技术，在本申请的天线装置中，微缝天线的调谐开关设置在电路板的第一表面，地馈弹片设置在电路板的第二表面，电路板包括贯穿第一表面及第二表面的贯孔，通过将微缝天线的调谐开关的接地端口通过所述电路板上的贯孔电连接地馈弹片，并通过与地馈弹片相连的地馈金属片传输到地极，从而将激励信号产生的电磁波在调谐开关处产生的二次谐波和三次谐波等谐波快速回流到地极，从而达到了快速消除辐射杂散的技术效果。进而提高了所述天线装置所应用的移动终端在通信时候的通信质量。
本申请还提供了一种移动终端，所述移动终端包括所述天线装置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施方式提供的天线装置的结构示意图。
图2为本申请一实施方式提供的天线装置中地馈弹片与调谐开关相连的结构示意图。
图3为本申请另一实施方式提供的天线装置中地馈弹片与调谐开关相连的结构示意图。
图4为本申请天线装置中的电路板的结构示意图。
图5为本申请另一实施方式提供的天线装置的结构示意图。
图6为图5中沿I-I线的剖面结构示意图。
图7为本申请一实施方式提供的天线装置中的地馈金属片中的通孔的排布示意图。
图8为本申请一实施方式提供的地馈金属片的结构示意图。
图9为本申请另一实施方式提供的地馈金属片的结构示意图。
图10为本申请又一实施方式提供的地馈金属片的结构示意图。
图11为本申请一实施方式提供的移动终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“厚度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是暗示或指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
请参阅图1，图1为本申请一实施方式提供的天线装置的结构示意图。本申请提供一种天线装置10，所述天线装置10应用于移动终端。所述移动终端包括但不仅限于为智能手机、互联网设备(mobile internet device，MID)、电子书、便携式播放站(Play StationPortable,PSP)或个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等便携式设备。
所述天线装置10包括：金属壳体100、地馈弹片200以及电路板300，所述金属壳体100设置有微缝天线110和地馈金属片120，所述地馈金属片120与所述微缝天线110电连接，所述地馈金属片120接地，所述电路板300包括相对设置的第一表面300a及第二表面300b，所述微缝天线110的调谐开关111设置在所述第一表面300a，所述地馈弹片200设置在所述第二表面300b，且所述地馈弹片200与所述地馈金属片120电连接，所述电路板300包括贯穿所述第一表面300a及所述第二表面300b的贯孔310，所述调谐开关111的接地端口111a通过所述贯孔310电连接所述地馈弹片200。
辐射杂散是电子设备的强制认证指标，特别是全球移动通通信***(GlobalSystem for Mobile Communication,GSM)频段，由于GSM本身的功率较高，很容易导致辐射杂散超标。举例而言，在一实施方式中，激励信号用于产生GSM900GHZ的电磁波信号，往往会产生二次谐波(1800GHZ)或者三次谐波(2700GHZ)等谐波。当二次谐波和三次谐波的能量到达微缝天线110的调谐开关111处，微缝天线110的调谐开关111就会将这些无用的二次谐波及三次谐波等谐波辐射出去，从而导致辐射杂散超标。对于GSM900GHZ的电磁波信号而言，二次谐波和三次谐波等谐波均构成辐射杂散。
相较于现有技术，在本申请的天线装置10中，微缝天线110的调谐开关111设置在电路板300的第一表面300a，地馈弹片200设置在电路板300的第二表面300b，电路板300包括贯穿第一表面300a及第二表面300b的贯孔310，通过将微缝天线110的调谐开关111的接地端口111a通过所述电路板300上的贯孔310电连接地馈弹片200，并通过与地馈弹片200相连的地馈金属片120传输到地极，从而将激励信号产生的电磁波在调谐开关111处产生的二次谐波和三次谐波等谐波快速回流到地极，从而达到了快速消除辐射杂散的技术效果。进而提高了所述天线装置所应用的移动终端在通信时候的通信质量。
在一实施方式中，请参阅图2，图2为本申请一实施方式提供的天线装置中地馈弹片与调谐开关相连的结构示意图。所述地馈弹片200与所述贯孔310在所述第二表面的开口端之间存在预设距离，所述调谐开关111的接地端口111a通过所述贯孔310及所述在所述第二表面300b上的连接导线112电连接所述地馈弹片200。
优选地，所述连接导线112位于所述贯孔310在所述第二表面300b上的开口端和所述地馈弹片200的中心之间的连线上。所述连接导线112位于所述贯孔310在所述第二表面300b上的投影和所述地馈弹片200的中心之间的连线上，从而使得所述连接导线112的长度最短，进一步使得二次谐波和三次谐波等谐波快速回流到地极，进一步提升了消除辐射杂散的速度。
在另一实施方式中，请参阅图3，图3为本申请另一实施方式提供的天线装置中地馈弹片与调谐开关相连的结构示意图。所述地馈弹片200位于所述贯孔310的一个开口端设置，所述调谐开关111的接地端口111a通过所述贯孔310电连接所述地馈弹片200。本实施方式中，通过将所述地馈弹片200对应所述贯孔310设置，进一步缩短了调谐开关111的接地端口111a与地极之间的距离，进一步使得二次谐波和三次谐波等谐波快速回流到地极，进一步提升了消除辐射杂散的速度。
请参阅图4，图4为本申请电天线装置中的电路板的结构示意图。所述电路板300包括多个介质层320，每个介质层上设置第一子贯孔310，多个所述介质层的第一子贯孔310联通以形成所述贯孔310。在本实施方式中，以所述电路板300包括三个依次层叠设置的介质层为例进行说明，为了方便描述，三层介质层分别命名为第一介质层320a、第二介质层320b及第三介质层320c，所述第一介质层320a上开设第一子贯孔310a，所述第二介质层320b上开设第一子贯孔310b，所述第三介质层320c上开设第一子贯孔310c。第一介质层320a上的所述第一子贯孔310a，第二介质层320b上的所述第一子贯孔310b及第三介质层320c上的所述第一子贯孔310c联通，以形成所述贯孔310。
所述天线装置10还包括主馈金属片400和主馈弹片500，所在主馈金属片400设置在所述金属壳体100上，所述主馈弹片500设置在所述电路板300上，所述主馈弹片500抵接所述主馈金属片400。
请一并参阅图5和图6，图5为本申请另一实施方式提供的天线装置的结构示意图；图6为图5中沿I-I线的剖面结构示意图。所述天线装置10还包括多个连接件600，所述金属壳体100包括第一部分100a、第二部分100b及密封层100c，所述第一部分100a与所述第二部分100b之间间隔设置以形成天线微缝，所述密封层100c设置在所述天线微缝内，用于将所述第一部分100a及所述第二部分100b连接在一起。所述地馈金属片120包括第一子地馈部121、第二子地馈部122以及中间部123，所述第一子地馈部121及所述第二子地馈部122分别设置在所述中间部123的相对的两端，所述第一子地馈部121及所述第二子地馈部122设置有多个通孔120a，所述连接件600设置在所述通孔120a的***且所述连接件600用于将所述第一子地馈部121与所述第一部分100a电连接，且所述连接件600将所述第二子地馈部122与所述第二部分100b电连接。
由于金属材质的金属壳体100对电磁波有屏蔽作用，所述天线装置10所应用的移动终端1的内置天线无法接收和发送电磁波信号，为了解决移动终端1的金属壳体100对电磁波的屏蔽问题，通过在金属材质的金属壳体100上形成天线微缝，以使得移动终端1的内置天线通过所述天线微缝来接收和发送电磁波信号。为了密封所述金属壳体100，在微缝中填充对电磁波的接收和发送没有影响的胶料，来实现金属壳体100的密封。本实施方式中，所述金属壳体100为手机的背盖。在本实施方式中，所述第一部分100a及所述第二部分100b为金属材质的，所述密封层100c为对电磁波的接收和发送没有影响的胶料。
所述连接件600与所述地馈金属片120为一体结构。在本实施方式中，提供整片的地馈金属基片以及激光装置，所述地馈金属基片包括相对设置的第一端、第二端及连接部，所述第一端及所述第二端分别设置在所述连接部相对的两端。所述地馈金属基片为金属材质，且为一体结构。将所述第一端对应所述第一部分100a设置，所述第二端对应所述第二部分100b设置，将所述连接部对应所述天线微缝设置。用激光装置产生的激光在所述第一端远离所述第一部分100a表面进行雕刻，所述第一端被所述激光照射的部分融化，以形成通孔120a，融化后的金属液流入所述通孔120a的***，且流入第一端及第一部分100a之间。冷却后的金属液形成所述连接件600，形成通孔120a后的第一端形成为所述第一子地馈部121，所连接件600设置在所述第一子地馈部121的通孔120a的***，且将所述第一子地馈部121与所述第一部分100a电连接。同样地，激光产生装置产生的激光在所述第二端远离所述第二部分100b的表面进行雕刻，所述第二端被所述激光照射的部分融化，以形成通孔120a，融化后的金属液流入所述通孔120a的***，且流入所述第二端及所述第二部分100b之间。冷却后的金属液形成所述连接件600，形成通孔120a后的第二端成为所述第二子地馈部122，所述连接件600设置在所述第二子地馈部122的通孔120a的***，且将所述第二子地馈部122与所述第二部分100b电连接。可以理解地，所述连接部构成所述地馈金属片120的中间部123。
优选地，多个所述通孔120a呈矩阵排布。在本实施方式中，多个所述通孔120a呈矩阵排布。通过将所述通孔120a呈矩阵排布，从而使得二次谐波和三次谐波等谐波在所述地馈金属片120上产生的电流从更加均匀地传输到所述第一部分100a及所述第二部分100b，加快了消除辐射杂散的速度。
优选地，所述通孔120a的形状为圆形或者椭圆形。所述通孔120a的形状为圆形或者椭圆形可以使得二次谐波和三次谐波等谐波在所述地馈金属片120上产生的电流均匀地传输到地极。且所述通孔120a的形状为圆形或者椭圆形可以使得所述第一子地馈部121及所述第二子地馈部122的应力分布较均匀，所述第一子地馈部121及所述第二子地馈部122不容易被损坏。
请参阅图7，图7为本申请一实施方式提供的天线装置中的地馈金属片中的通孔的排布示意图。在第n行中，相邻的两个所述通孔120a间隔设置且形成间隙，第n+1行中的所述通孔120a部分收容于所述间隙中，n为正整数。在第n行中，相邻的两个所述通孔120a间隔设置，且形成间隙，第n+1行中的所述通孔120a部分收容于所述间隙中，其中，n为正整数。在本实施方式中，通过将第n+1行中的通孔120a部分收容于第n行中相邻的两个所述通孔120a之间形成的间隙，从而使得单位面积的第一子地馈部121内设置更多的通孔120a，且单位面积的第二子地馈部122内设置更多的通孔120a，从而使得所述地馈金属片120上产生的电流更加快速地传输到地极，进而减小了二次谐波和三次谐波等谐波射出去的概率，提高了所述天线装置10所应用的移动终端1在通信时候的通信信号的质量。
请参阅图8，图8为本申请一实施方式提供的地馈金属片的结构示意图。所述中间部123在第一方向上的尺寸为第一尺寸，所述第一子地馈部121在所述第一方向上的尺寸为第二尺寸，所述第二子地馈部122在所述第一方向上的尺寸为第三尺寸，所述第一尺寸大于所述第二尺寸，且所述第一尺寸大于所述第三尺寸，其中，所述第一方向垂直于所述第一子地馈部121、所述中间部123及所述第二子地馈部122的排布方向。
在本实施方式中，通过将所述中间部123在第一方向D1上的尺寸设置为大于所述第一子地馈部121在第一方向D1上的尺寸，且所述中间部123在第一方向D1上的尺寸大于所述第二子地馈部122在第一方向D1上的尺寸，从而增加了所述地馈金属片120的面积，从而增加了所述地馈金属片120的电流传输到地极的能力。进而减小了二次谐波和三次谐波等谐波射出去的概率，提高了所述天线装置10所应用的移动终端1在通信时候的通信信号的质量。
请参阅图9，图9为本申请另一实施方式提供的地馈金属片的结构示意图。所述中间部123与所述第一子地馈部121的连接处圆弧过渡，所述中间部123与所述第二子地馈部122的连接处圆弧过渡。
在本实施方式中，将所述中间部123与所述第一子地馈部121的连接处设置为圆弧过渡，一方面使得所述中间部123与所述第一子地馈部121之间不容易断开，另一方面使得所述中间部123与第一子地馈部121之间的连接处的电流均匀地从所述中间部123流到第一子地馈部121上。所述中间部123与所述第二子地馈部122的连接处设置为圆弧过渡，一方面使得所述中间部123与所述第二子地馈部122之间不容易断开，另一方面使得所述中间部123与第二子地馈部122之间的连接处的电流均匀地从所述中间部123流到所述第二子地馈部122上。
请参阅图10，图10为本申请又一实施方式提供的地馈金属片的结构示意图。所述中间部123包括相对设置的第一侧边123a及第二侧边123b，所述中间部123还包括相对设置的第三侧边123c及第四侧边123d，所述第三侧边123c分别与所述第一侧边123a及所述第二侧边123b相交，所述第一侧边123a为圆弧，且所述第一侧边123a所在的圆弧的圆心位于所述中间部123之内，所述第二侧边123b为圆弧，且所述第二侧边123b所在的圆弧的圆心位于所述中间部123之内，所述第三侧边123c为与所述第一子地馈部121相连的边，所述第四侧边123d为与所述第二子地馈部122相连的边。
在本实施方式中，将所述第一侧边123a及所述第二侧臂设置为圆弧，且第一侧边123a所在的圆弧的圆心位于所述中间部123内，所述第二侧边123b所在的圆弧位于所述中间部123内，从而增加了所述中间部123的面积，从而增加了所述地馈金属片120的电流传输到地极的能力。进而减小了二次谐波和三次谐波等谐波射出去的概率，提高了所述天线装置10所应用的移动终端1在通信时候的通信信号的质量。
所述第一部分100a包括相对设置的第一边及第二边，所述第一边及所述第二边均与所述天线微缝相交，所述主馈金属片400的一边与所述第一边共线。
请参阅图11，图11为本申请一实施方式提供的移动终端的结构示意图。所述移动终端1包括但不仅限于为智能手机、互联网设备(mobile internet device，MID)、电子书、便携式播放站(Play Station Portable,PSP)或个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等便携式设备。所述移动终端1包括天线装置10、摄像头50以及闪光灯60。所述天线装置10中的金属壳体100为所述移动终端1的后盖，用于和所述移动终端1的前盖(图未示)配合形成收容空间，并将电路板300等电池等收容进来。所述天线装置10请参阅前面描述，在此不再赘述。所述摄像头50用于拍摄图片或者视频。所述闪光灯60邻近所述摄像头50设置且所述闪光灯60与所述摄像头50间隔设置，所述闪光灯60用于在打开的时候发出光线。当所述摄像头50被打开进行拍摄照片或者拍摄视频的时候，当所述移动终端1所处于的环境的光线较暗，则拍摄出来的图片或者视频的亮度较暗，拍摄出来的图片或者视频的拍摄效果不佳。所述闪光灯60被打开以对外界光线进行补偿。以提高所述摄像头50拍摄出来的图片或者视频的亮度。
以上是本申请实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括：金属壳体、地馈弹片以及电路板，所述金属壳体设置有微缝天线和地馈金属片，所述地馈金属片与所述微缝天线电连接，所述电路板包括相对设置的第一表面及第二表面，所述微缝天线的调谐开关设置在所述第一表面，所述地馈弹片设置在所述第二表面，且所述地馈弹片与所述地馈金属片电连接，所述地馈金属片接地，所述电路板包括贯穿所述第一表面及所述第二表面的贯孔，所述调谐开关的接地端口通过所述贯孔电连接所述地馈弹片，并通过与地馈弹片相连的地馈金属片连接到地，以将激励信号产生的电磁波在调谐开关处产生的包括二次谐波和三次谐波的谐波快速回流到地；其中，所述地馈金属片包括第一子地馈部、第二子地馈部以及中间部，所述中间部沿第一方向上的尺寸大于所述第一子地馈部以及所述第二子地馈部在沿第一方向上的尺寸，所述第一方向为与第一子地馈部、中间部以及第二子地馈部的排布方向相垂直的方向。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述地馈弹片位于所述贯孔的一个开口端，所述调谐开关的接地端口通过所述贯孔电连接所述地馈弹片。
3.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述地馈弹片与所述贯孔在所述第二表面的开口端之间存在预设距离，所述调谐开关的接地端口通过所述贯孔及在所述第二表面上的连接导线电连接所述地馈弹片。
4.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述连接导线位于所述贯孔在所述第二表面上的开口端和所述地馈弹片的中心之间的连线上。
5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述电路板包括多个介质层，每个介质层上设置第一子贯孔，多个所述介质层的第一子贯孔联通以形成所述贯孔。
6.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括主馈金属片和主馈弹片，所在主馈金属片设置在所述金属壳体上，所述主馈弹片设置在所述电路板上，所述主馈弹片抵接所述主馈金属片。
7.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括多个连接件，所述金属壳体包括第一部分、第二部分及密封层，所述第一部分与所述第二部分之间间隔设置以形成天线微缝，所述密封层设置在所述天线微缝内，所述第一子地馈部及所述第二子地馈部分别设置在所述中间部的相对的两端，所述第一子地馈部及所述第二子地馈部设置有多个通孔，所述连接件设置在所述通孔的***且所述连接件用于将所述第一子地馈部与所述第一部分电连接，且所述连接件将所述第二子地馈部与所述第二部分电连接。
8.如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述连接件与所述地馈金属片为一体结构。
9.如权利要求7所述的天线装置，其特征在于，多个所述通孔呈矩阵排布。
10.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1～9所述的天线装置。
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