CN204905431U - 一种用于带金属边框手机的天线以及使用该天线的手机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及天线技术领域，具体公开了一种用于带金属边框手机的天线以及使用该天线的手机。本实用新型的天线包括FPC辐射单元、第一金属边框块和第二金属边框块，所述FPC辐射单元包括与所述第一金属边框耦合的L形辐射单元、与所述第一金属边框和所述第二金属边框两者分别耦合的I形辐射单元，以及连接所述L形辐射单元与手机射频输出端的馈电脚，所述L形辐射单元与手机参考地电连接，所述第二金属边框块与手机参考地电连接。本实用新型通过设计FPC辐射单元，与部分金属边框形成谐振，可以覆盖更多频段，并实现了内部天线的小型化，更适应现在手机日益增多的金属材质设计和小型化需求。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种用于带金属边框手机的天线以及使用该天线的手机。
【背景技术】
手机天线的形式包括单极天线(MonopoleAntenna)、倒置折叠天线IFA(Inverted-FAntenna)和平面倒置天线PIFA(PlanarInverted-FAntenna)等。通常根据手机的具体设计方式和频段要求来选择合适的天线形式。
随着ID(IndustrialDesign)设计和生产工艺的不断进步，越来越多的手机采用金属边框。而金属固有的屏蔽电波特性则会导致无线信号辐射不佳，从而造成电磁波无法辐射。
LTE(LongTermEvolution，长期演进)的蓬勃发展，需要手机天线能够支持更多频段。随着消费者的审美不断提高，手机设计中也增加了更多的金属材质部分，尤以金属边框设计为甚。金属材质的使用提升了产品的美观和耐用程度，却对天线设计带来了更大挑战，传统的天线形式已无法满足金属边框手机需要支持更多的频段以实现其所需性能的需求。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题是：传统的天线形式已无法满足金属边框手机需要支持更多的频段以实现其所需性能的需求。
为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：
一方面，提供一种用于带金属边框手机的天线，包括FPC(FlexiblePrintedCircuit，柔性电路板)辐射单元、第一金属边框块和第二金属边框块，其中：
所述FPC辐射单元包括与所述第一金属边框耦合的L形辐射单元、与所述第一金属边框和所述第二金属边框两者分别耦合的I形辐射单元，以及连接所述L形辐射单元与手机射频输出端的馈电脚，
所述L形辐射单元与手机参考地电连接，
所述第二金属边框块与手机参考地电连接。
在一些实施例中，所述L形辐射单元和/或所述I形辐射单元分别通过连接部件连接到所述第一金属边框块。
在一些实施例中，所述连接部件为金属弹片或导电金属条。
在一些实施例中，所述FPC辐射单元还包括与所述L形辐射单元和/或I形辐射单元分别耦合的寄生辐射单元。
在一些实施例中，所述L形辐射单元与所述手机参考地通过螺丝连接。
另一方面，提供一种带金属边框的手机，包括以上所述的用于带金属边框手机的天线。
在一些实施例中，所述手机的金属边框设有至少4个断点，所述断点将所述金属边框分割成第一金属边框块、第二金属边框块、第三金属边框块和第四金属边框块，所述第三金属边框块和第四金属边框块分别与所述手机参考地电连接。
在一些实施例中，所述金属边框与所述手机参考地之间填充有塑胶。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于，本实用新型的天线将部分金属边框变成一个较好的辐射体，与FPC辐射单元形成谐振，可以覆盖更多的频段，将该天线用于带金属边框的手机时，可以将手机金属边框做成几段拼接，其中一些部分作为手机天线的一部分，用来将原本不利于天线的金属边框变为天线的一部分来使用，结合FPC辐射单元可以实现更多频段的性能，达到金属边框内部天线的小型化，更适合现在手机美观，小型，超薄的需求。
【附图说明】
图1示意性示出本实用新型一个实施例的带金属边框手机整体示意图。
图2为本实用新型一个实施例的带金属边框手机的局部放大示意图。
图3为本实用新型另一个实施例的带金属边框手机整体示意图。
图4为本实用新型另一个实施例的带金属边框手机的局部放大示意图。
图5为本实用新型一个实施例的带金属边框手机的天线电压驻波比测试图。
附图标记：1.金属边框、2.FPC辐射单元、3.手机参考地、4.断点、5.连接点、6.连接部件、7.塑胶、101.第一金属边框块、102.第二金属边框块、103.第三金属边框块、104.第四金属边框块、201.馈电脚、202.L形辐射单元、203.I形辐射单元、204.螺丝、205.寄生辐射单元。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
请参阅图1、图2和图5，分别示意性示出本实用新型一个实施例的带金属边框手机的整体示意图、及其局部放大示意图和该手机中天线的电压驻波比测试图。
如图1和图2所示：
用于带金属边框手机的天线包括FPC辐射单元2、第一金属边框块101和第二金属边框块102，其中：
所述FPC辐射单2元包括与所述第一金属边框101耦合的L形辐射单元202、与所述第一金属边框101和所述第二金属边框102两者分别耦合的I形辐射单元203，以及连接所述L形辐射单元202与手机射频输出端的馈电脚201，所述L形辐射单元202与手机参考地3电连接，所述第二金属边框块102与手机参考地3电连接。
优选地，所述L形辐射单元202和所述I形辐射单元203分别通过连接部件6连接到所述第一金属边框块101。
进一步地，所述连接部件6为金属弹片或导电金属条。
优选地，所述L形辐射单元202与所述手机参考地3通过螺丝204连接。
带金属边框的手机，包括以上所述的用于带金属边框手机的天线。
优选地，所述手机的金属边框1设有至少4个断点4(未全部标注)，所述断点4将所述金属边框1分割成第一金属边框块101、第二金属边框块102、第三金属边框块103和第四金属边框块104，所述第三金属边框块103和第四金属边框块104分别通过连接点5(未全部标注)与所述手机参考地3电连接。
优选地，所述金属边框1与所述手机参考地3之间填充有塑胶7。
工作原理如下：
L型辐射单元202通过周围的缝隙与第一金属边框块101耦合，形成低频段谐振，其谐振频段为880MHz-960MHz，I型辐射单元203通过周围的缝隙与第一金属边框块101耦合形成谐振频段为1710MHz-2170MHz，I型辐射单元203与第二金属边框块102形成相互耦合，产生的谐振频段为2300MHz-2400MHz的谐振，这样就涵盖了GSM900，DCS1800，PCS1900，W2100，TDBand38，Band39，Band40即2G、3G和LTE频段的谐振。
L形辐射单元202和I形辐射单元203与第一金属边框块101是否采用连接部件6相连接，连接部件6两端所处的连接位置，以及连接点5的位置将影响天线的阻抗，天线的调试效果可以通过他们的相互位置及其连接方式来改变，由此来形成更好的辐射环境。
手机采用模内注塑工艺对非金属部分用塑胶7填充，进而形成第一金属边框块101、第二金属边框块102、第三金属边框块103和第四金属边框块104之间的间隙。
表1为本实用新型一个实施例的实际测试天线效率数据表，从表中可以看出本实用新型的天线在金属边框围绕的情况下，利用金属边框1和FPC辐射单元2两者的合理设计后各频带内都有较好的辐射效率且较为稳定，效率值主要集中在32％-42％之间。
表1本实用新型一个实施例的实际测试天线效率数据
| 谐振频段/MHz | 870 | 890 | 910 | 930 | 950 | 960 | 1710 | 1730 | 1750 |
| 辐射效率 | 36％ | 33％ | 31％ | 31％ | 35％ | 33％ | 37％ | 39％ | 42％ |
| 谐振频段/MHz | 1770 | 1790 | 1810 | 1830 | 1850 | 1870 | 1890 | 1910 | 1930 |
| 辐射效率 | 42％ | 41％ | 41％ | 40％ | 38％ | 38％ | 38％ | 39％ | 36％ |
| 谐振频段/MHz | 1950 | 1970 | 1990 | 2010 | 2030 | 2050 | 2070 | 2090 | 2110 |
| 辐射效率 | 35％ | 35％ | 33％ | 33％ | 30％ | 29％ | 28％ | 34％ | 32％ |
| 谐振频段/MHz | 2130 | 2150 | 2170 | 2200 | 2250 | 2300 | 2320 | 2340 | 2360 |
| 辐射效率 | 31％ | 31％ | 40％ | 37％ | 36％ | 33％ | 34％ | 34％ | 34％ |
| 谐振频段/MHz | 2380 | 2400 | 2420 | 2440 | 2460 | 2480 | 2500 | 2520 | 2540 |
| 辐射效率 | 34％ | 34％ | 36％ | 36％ | 35％ | 36％ | 37％ | 38％ | 38％ |
| 谐振频段/MHz | 2560 | 2580 | 2600 | 2620 | 2700 | ||||
| 辐射效率 | 39％ | 40％ | 32％ | 31％ | 30％ |
如图5所示，本实用新型的带金属边框手机天线的基本电压驻波比VSWR(VoltageStandingWaveRatio)均小于3，主板与天线抗阻匹配状况良好，而且该天线的谐振频段涵盖了GSM900，DCS1800，PCS1900，W2100，TDBand38，Band39，Band40，即2G、3G和LTE频段的谐振，满足带金属边框的手机支持更多频段的需求。
实施例2
请参阅图3和图4，分别示意性示出本实用新型另一个实施例的带金属边框手机的整体示意图和该手机的局部放大示意图。
如图所示，FPC辐射单元2包括L形辐射单元202、I形辐射单元203以及与所述L形辐射单元202和/或I形辐射单元203分别耦合的寄生辐射单元205，其它特征与实施例1相同。
寄生单元205可以与L形辐射单元202和/或I形辐射单元203分别耦合，增加高频谐振频段，用以提高高频的带宽，以满足带金属边框的手机支持更高频段的需求。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于带金属边框手机的天线，其特征在于，包括FPC辐射单元、第一金属边框块和第二金属边框块，其中：
所述FPC辐射单元包括与所述第一金属边框耦合的L形辐射单元、与所述第一金属边框和所述第二金属边框两者分别耦合的I形辐射单元，以及连接所述L形辐射单元与手机射频输出端的馈电脚，
所述L形辐射单元与手机参考地电连接，
所述第二金属边框块与手机参考地电连接。
2.如权利要求1所述的用于带金属边框手机的天线，其特征在于，所述L形辐射单元和/或所述I形辐射单元分别通过连接部件连接到所述第一金属边框块。
3.如权利要求2所述的用于带金属边框手机的天线，其特征在于，所述连接部件为金属弹片或导电金属条。
4.如权利要求1所述的用于带金属边框手机的天线，其特征在于，所述FPC辐射单元还包括与所述L形辐射单元和/或I形辐射单元分别耦合的寄生辐射单元。
5.如权利要求1所述的用于带金属边框手机的天线，其特征在于，所述L形辐射单元与所述手机参考地通过螺丝连接。
6.一种带金属边框的手机，其特征在于，包括如权利要求1-5任一所述的用于带金属边框手机的天线。
7.如权利要求6所述的带金属边框的手机，其特征在于，所述手机的金属边框设有至少4个断点，所述断点将所述金属边框分割成第一金属边框块、第二金属边框块、第三金属边框块和第四金属边框块，
所述第三金属边框块和第四金属边框块分别与所述手机参考地电连接。
8.如权利要求6所述的带金属边框的手机，其特征在于，所述金属边框与所述手机参考地之间填充有塑胶。
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