CN209929488U - 一种终端天线 - Google Patents

Abstract

一种终端天线，包括：主板，设置在主板上的金属边框，所述金属边框设置在所述主板上，所述金属边框的底边与所述主板的外侧边连接；所述主板的其中一个边设置有第一间隙，所述主板上与设置有所述第一间隙的边相邻的两个边对称设置有第二间隙，所述主板上设置有所述第一间隙的边角处的一个边角处设置有缺口部；所述缺口部内设置有第一馈电枝节、短路枝节与第二馈电枝节；所述第二间隙内设置有短路枝节，所述短路枝节两端分别与所述主板和金属边框连接。本实用新型的有益效果在于，通过金属边框作为天线辐射部分，有效减小了金属对传统内部天线恶化影响。满足了天线设计空间狭小，覆盖带宽多的需求。

Description

一种终端天线

技术领域

本实用新型涉及一种小型化智能终端天线，比如追踪器，智能手表等智能终端小型化产品。

背景技术

经过30多年来发展，终端天线经历了由外置天线到内置天线，由单频，窄带天线到多频、宽带天线，由单天线到MIMO天线的转变。天线的形式也从最初单极子天线到单极子天线、平面倒F天线、缝隙天线、环天线等多种天线形式混合为了提高移动通信数据传输速率、通信质量和信道容量，MIMO技术成为***移动通信的天线设计新需求，MIMO天线***在理想条件下具有最大信道容量，只有当天线与天线之间隔离度越高、相关性系数越小，MIMO天线***的信道容量才能接近理论峰值。

随着对终端产品外观要求越来越高的情况下，一般产品都采用金属机身，在具有金属机身的终端内部设计天线，为了有效减小金属对天线性能的影响，常常会利用金属机身作为天线一部分进行设计，然而当金属机身同时作为多副天线的一部分，金属上的表面电流会相互影响，从而恶化天线之间的隔离度，因此如何提高共用金属结构的MIMO天线之间的隔离度具有较强的工程实用研究价值。

实用新型内容

为了有效解决上述问题，本实用新型提供一种终端天线。

本实用新型的技术方案如下：

一种终端天线，包括：

主板；

设置在主板上的金属边框，所述金属边框设置在所述主板上，所述金属边框的底边与所述主板的外侧边连接；

所述主板的其中一个边设置有第一间隙，所述主板上与设置有所述第一间隙的边相邻的两个边对称设置有第二间隙，所述主板上设置有所述第一间隙的边角处的一个边角处设置有缺口部；

所述缺口部内设置有第一馈电枝节、短路枝节与第二馈电枝节，所述短路枝节设置在所述缺口部中部，所述短路枝节两端分别与所述主板和金属边框连接，所述第一馈电枝节设置在所述短路一枝节一侧，所述第一馈电枝节一端与所述金属边框连接，所述第一馈电枝节另一端向所述主板方向延伸，所述第二馈电枝节设置在所述短路一枝节相反于所述第一馈电枝节一侧，所述第二馈电枝节一端与所述金属边框连接，所述第二馈电枝节另一端向所述主板方向延伸；

所述第二间隙内设置有短路枝节，所述短路枝节两端分别与所述主板和金属边框连接。

进一步的，所述第二间隙与所述第一间隙连通。

进一步的，所述第一间隙的长度与所述主板的边相同，所述第二间隙的长度小于所述第一间隙的长度。

进一步的，所述第一馈电枝节为U形馈电枝节，所述第一馈电枝节整体呈U形，所述第一馈电枝节一端与所述金属边框连接或耦合。

进一步的，所述第二馈电枝节为L形馈电枝节，所述第二馈电枝节整体呈L形，所述第二馈电枝节一端与所述金属边框连接或耦合。

本实用新型的有益效果在于，通过金属边框作为天线辐射部分，有效减小了金属对传统内部天线恶化影响。利用端口匹配、开关可重构技术、被动频率可重构技术、耦合馈电方式实现天线单元小型化、宽频化、多频段。满足了天线设计空间狭小，覆盖带宽多的需求。

主天线在B12(698-750MHz)的频带内效率达到30％，比普通方式提升了10％左右，分集天线的效率低频效率也基本在23％左右，两天线之间的隔离度S12基本在-15dB以下,基本满足MIMO天线对天线辐射特性的要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型S参数仿真结果图。

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描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，实施例中记载的前、后均以附图为准，仅用于明确位置关系，并不用于限定。

相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。

【实施例一】如图1所示，一种终端天线，包括：

主板1，所述主板1可以为矩形；

设置在主板1上的金属边框2，所述金属边框2设置在所述主板1上，所述金属边框2的底边与所述主板1的外侧边连接，所述金属框也可以为矩形框；

所述主板1的其中一个边设置有第一间隙11，所述主板1上与设置有所述第一间隙11的边相邻的两个边对称设置有第二间隙12，所述主板1上设置有所述第一间隙11的边角处的一个边角处设置有缺口部13；

所述缺口部13内设置有第一馈电枝节3、短路枝节4与第二馈电枝节5，所述短路枝节4设置在所述缺口部13中部，所述短路枝节4两端分别与所述主板1和金属边框2连接，所述第一馈电枝节3设置在所述短路一枝节一侧，所述第一馈电枝节3一端与所述金属边框2连接，所述第一馈电枝节3另一端向所述主板1方向延伸，所述第二馈电枝节5设置在所述短路一枝节相反于所述第一馈电枝节3一侧，所述第二馈电枝节5一端与所述金属边框2连接，所述第二馈电枝节5另一端向所述主板1方向延伸；

所述第二间隙12内设置有短路枝节4，所述短路枝节4两端分别与所述主板1和金属边框2连接。

所述第二间隙12与所述第一间隙11连通，所述第一间隙11与所述第二间隙12使所述主板1与所述金属边框2之间分离且具有一定间隔。

所述第一间隙11的长度与所述主板1的边相同，所述第二间隙12的长度小于所述第一间隙11的长度。

所述第一馈电枝节3为U形馈电枝节，所述第一馈电枝节3整体呈U形，所述第一馈电枝节3一端与所述金属边框2连接或耦合。

所述第二馈电枝节5为L形馈电枝节，所述第二馈电枝节5整体呈L形，所述第二馈电枝节5一端与所述金属边框2连接或耦合。

本实用新型将两天线单元即第一馈电枝节3和第二馈电枝节5共用同一金属边框2，利用在主板1与金属边框2上加短路枝节4，改善单元枝节之间的隔离度，结合匹配网络，进一步拓宽天线工作频段，最终实现主天线覆盖B12(698-748MHz)、B2(1850-1990MHz)、B4(1710-2160MHz)频段、分集天线覆盖B13、B2、B4频段的双天线***。两个天线单元采用简单倒F天线形式，馈电枝节直接连接到金属边框2或者耦合方式馈电，使得金属边框2作为天线的主要辐射结构，分集和主天线单元共用同一段金属边框2，为了改善单元之间的隔离度，在共用的金属边框2与地板之间引入新的短路枝节4，短路枝节4将金属边框2上的耦合电流导到金属地板。同时采用不同的馈电结构，让两个天线形成正交极化，进一步提升隔离度。

结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

现有市面上某款小型化终端产品整机尺寸45*45mm，内部PCB主板1物理尺寸只有40*40mm，采用常规天线设计方式，天线的B2、B4高频段效率基本在45％左右，但是由于物理尺寸太小加上主板1器件布局所需要的空间较大，留给天线的尺寸非常小。低频段B12无法达到要求，效率只能在13％左右。

如图1所示结构，为本实用新型的其中一种实施方式，采用厚度为1mm的FR4介质板作为***电路板，其尺寸40*40mm，介电常数4.4，两个天线位于顶端侧，留有一定的净空区8*20mm，净空区的高度5mm，厚度为0.3mm的金属边框2环绕.***电路板一圈，金属边框2的高度为5mm，在金属边框2左右两侧对称开有第二间隙12。两天线结构左右对称放置，以左边主天线单元一即第一馈电枝节3为例，采用U形馈电方式，另一端与金属边框2相连，短路枝节4一端与***地板连接，短路枝节4另一端与金属边框2相连，由U形馈电枝节、短路枝节4、金属边框2构成倒F天线，金属边框2为IFA天线的主要辐射臂，其长度约等于四分之一波长，在金属边框2两边各开有0.5mm的缝隙。第一馈电枝节3和第二馈电枝节5中间位置的短路枝节4，可以有效改善天线之间的隔离度。

两个天线实际上共用同一段辐射单元，但是采用了多馈天线技术即采用单个辐射体多个馈电点实现多天线的效果和性能，并且能使功耗和成本更低，两个端口共用了辐射单元。从不同位置激励起了相互正交的极化，正交极化方式有助于进一步提高隔离度。

在主天线和分集天线之间引入一个短路枝节4，可以有效的提升主天线和分集天线之间的隔离度，同时在左右两侧引入一个备用的短路枝节4，用于调节天线的工作频段以及带宽。在金属边框2和地板之间增加短路枝节4后，天线端口之间的隔离度有所改善，同时短路枝节4不仅可以提高MIMO天线的隔离度，而且还可以提高天线的稳定性，在实际产品中，可以放置USB接头等元器件。

金属边框2上缝隙宽度变化对天线性能影响较大。当金属缝隙宽度加宽，更加利于电场能量辐射，但是考虑到缝隙太宽影响终端产品的美观，折中考虑，选择缝隙宽度为0.4mm，不会影响产品的美观。

本实用新型通过金属边框2作为天线辐射部分，有效减小了金属对传统内部天线恶化影响。利用端口匹配、开关可重构技术、被动频率可重构技术、耦合馈电方式实现天线单元小型化、宽频化、多频段。满足了天线设计空间狭小，覆盖带宽增多的需求。

如图2所示，为本实用新型S参数仿真结果图，主天线在B12(698-750MHz)的频带内效率达到30％，比普通方式提升了10％左右，分集天线的效率低频效率也基本在23％左右，两天线之间的隔离度S12基本在-15dB以下,基本满足MIMO天线对天线辐射特性的要求。

Claims (5)

1.一种终端天线，其特征在于，包括：

主板(1)；

设置在主板(1)上的金属边框(2)，所述金属边框(2)设置在所述主板(1)上，所述金属边框(2)的底边与所述主板(1)的外侧边连接；

所述主板(1)的其中一个边设置有第一间隙(11)，所述主板(1)上与设置有所述第一间隙(11)的边相邻的两个边对称设置有第二间隙(12)，所述主板(1)上设置有所述第一间隙(11)的边角处的一个边角处设置有缺口部(13)；

所述缺口部(13)内设置有第一馈电枝节(3)、短路枝节(4)与第二馈电枝节(5)，所述缺口部(13)内的短路枝节(4)设置在所述缺口部(13)中部，所述短路枝节(4)两端分别与所述主板(1)和金属边框(2)连接，所述第一馈电枝节(3)设置在所述短路一枝节一侧，所述第一馈电枝节(3)一端与所述金属边框(2)连接，所述第一馈电枝节(3)另一端向所述主板(1)方向延伸，所述第二馈电枝节(5)设置在所述短路一枝节相反于所述第一馈电枝节(3)一侧，所述第二馈电枝节(5)一端与所述金属边框(2)连接，所述第二馈电枝节(5)另一端向所述主板(1)方向延伸；

所述第二间隙(12)内设置有另一个短路枝节(4)，所述第二间隙(12)内的短路枝节(4)两端分别与所述主板(1)和金属边框(2)连接。

2.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述第二间隙(12)与所述第一间隙(11)连通。

3.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述第一间隙(11)的长度与所述主板(1)的边相同，所述第二间隙(12)的长度小于所述第一间隙(11)的长度。

4.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述第一馈电枝节(3)为U形馈电枝节，所述第一馈电枝节(3)整体呈U形，所述第一馈电枝节(3)一端与所述金属边框(2)连接或耦合。

5.根据权利要求1所述的终端天线，其特征在于，所述第二馈电枝节(5)为L形馈电枝节，所述第二馈电枝节(5)整体呈L形，所述第二馈电枝节(5)一端与所述金属边框(2)连接或耦合。

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