CN109037909B - 天线以及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线，该天线包括印刷电路板，印刷电路板上设置净空区和一馈源；接地面，设置于印刷电路板上，且接地面上设有第一接地点和第二接地点；第一天线辐射体，设置于净空区域，与馈源连接，并通过第一接地点接地；金属边框，围设于印刷电路板外周，与接地面之间间隔设置一缝隙，金属边框包括第一连接点和第二连接点，馈源进一步与第一连接点连接，第二连接点通过第二接地点接地，金属边框从第一连接点至第二连接点的部分形成第二天线辐射体。以上结构，金属边框为完整的闭环，没有设置断缝，进而使得使用该天线的电子装置整体具有更好的强度，同时具有较佳的外观质感。本申请还提供一种包括以上天线的电子装置。

Description

天线以及电子装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线以及电子装置。

背景技术

手机、平板电脑等电子装置上均会设置天线用于通讯，目前手机等电子装置的天线，通常在金属壳体的金属框设置断缝，以满足天线频段性能要求。然而，这种断缝会影响手机整体的外观以及整个电子装置的外观质感，并且断缝加工成本高。另一方面，断缝在加工的过程中对断缝宽度大小的要求很高，若宽度太大影响外观和电子装置强度；反之宽度太小又会造成断缝两侧的部分产生相互耦合，且断缝的宽度越小，耦合越强，会严重影响天线的性能。

发明内容

针对手机等电子装置在金属边框上设置断缝导致电子装置结构强度差及外感质感不佳的技术问题，本申请提供一种天线以及电子装置。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种天线，其包括：

印刷电路板，所述印刷电路板上设置净空区和一馈源；

接地面，设置于所述印刷电路板上，且所述接地面上设有第一接地点和第二接地点；

第一天线辐射体，设置于所述净空区，所述第一天线辐射体与所述馈源连接，并通过所述第一接地点接地；所述第一天线辐射体包括第一辐射单元和与所述第一辐射单元耦接的第二辐射单元，所述第一辐射单元与所述馈源连接，所述第二辐射单元通过所述第一接地点接地，使得第一辐射单元形成单极天线，所述第一辐射单元与所述第二辐射单元耦合形成耦合天线，所述第一辐射单元为单极天线，所述耦合天线产生中频段信号，所述单极天线产生高频段信号；

金属边框，围设于所述印刷电路板外周，与所述接地面之间间隔设置一缝隙，所述金属边框包括第一连接点和第二连接点，所述馈源进一步与所述第一连接点连接，所述第二连接点通过所述第二接地点接地，所述金属边框从所述第一连接点至所述第二连接点的部分形成第二天线辐射体，所述第一连接点以及所述第二连接点分设于所述金属边框的相对侧边；

所述第二天线辐射体的长度大于所述单极天线和所述耦合天线的长度，所述第二天线辐射体产生低频段的信号。

本申请还提供一种电子装置，包括以上所描述的天线。

本申请中的天线以及电子装置中，接地面与金属边框之间设置一缝隙，并在印刷电路板的净空区上设置第一天线辐射体，用于覆盖中高频段。并使金属边框的一部分分别连接馈源以及第二接地点，进而使得金属边框的一部分成为第二天线辐射体，用于覆盖低频段。以上结构，金属边框为完整的闭环，没有设置断缝，进而使得使用该天线的电子装置整体具有更好的强度，同时具有较佳的外观质感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是本申请电子装置一实施例中的结构示意图；

图2是本申请天线一实施例中的结构示意图；

图3是图2圈a部分的结构示意图；

图4是本申请天线另一实施例中的结构示意图；

图5是本申请调节组件一实施例的结构示意图；

图6是本申请天线又一实施例中的结构示意图；

图7是本申请天线再一实施例的部分结构示意图。

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。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参见图1和图2，图1为本申请电子装置一实施例中的结构示意图，图2为本申请天线一实施例中的结构示意图。本申请提供了一种天线100以及包括该天线的电子装置200。具体的电子装置200可以是多个电子设备中的任何一个，多个电子设备包括但不限于蜂窝电话、智能电话、其他无线通信设备、个人数字助理、音频播放器、其他媒体播放器、音乐记录器、录像机、照相机、其他媒体记录器、收音机、医疗设备、计算器、可编程遥控器、寻呼机、上网本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、运动图像专家组(MPEG-1或MPEG-2)音频层3(MP3)播放器，便携式医疗设备以及数码相机及其组合等设备。电子装置200包括以下任一实施例所介绍的天线100。

具体的，本申请中，该天线100包括印刷电路板10、设置于印刷电路板10上的接地面20、设置在印刷电路板10上的第一天线辐射体30以及围设印刷电路板10的金属边框40。

具体的，一实施例中，印刷电路板10为电子装置200中用于承载电路以及元器件的载体。该印刷电路板10上设置有净空区12和馈源14，该净空区12用于设置第一天线辐射体30，馈源14用于连接第一天线辐射体30，作为信号的输入输出点。

接地面20为电子装置200的地系统，设置于印刷电路板10上。具体的，接地面20为设置在印刷电路板10上的金属层，接地面20上设置多个接地点，例如第一接地点22和第二接地点24，用于使第一天线辐射体30和金属边框40接地。

第一天线辐射体30设置于印刷电路板10的净空区12，并与印刷电路板10上的馈源14和接地面20上第一接地点22连接，以形成回路。具体的，第一天线辐射体30用于产生介于1710～2690Mhz之间的工作频段。本实施例中，第一天线辐射体30位于印刷电路板10的边角位置，其他实施例中，第一天线辐射体30也可以位于印刷电路板10顶端的中部等位置，此不做具体限定。具体的，同时参见图3，图3为图2圈a部分的结构示意图，一实施例中，第一天线辐射体30包括第一辐射单元32和与第一辐射单元32耦接的第二辐射单元34。第一辐射单元32与馈源14连接，第二辐射单元34通过第一接地点22接地，使得第一辐射单元32形成单极天线，第一辐射单元32与第二辐射单元34耦合形成耦合天线。

进一步，一实施例中，第一辐射单元32包括第一连接部322以及与第一连接部322成夹角设置的第二连接部324，第二连接部324上的至少一部分与第二辐射单元34耦合设置。第二辐射单元34包括与第二连接部324耦合的耦合部342，以及非耦合部344，其中耦合天线的长度为第一连接部322、第二连接部324以及第二辐射单元34的非耦合部344的长度总和。因此本申请中单极天线的长度小于耦合天线的长度，耦合天线产生中频段信号，单极天线产生高频段信号。

金属边框40围设于印刷电路板10外周。具体的，金属边框40为电子装置200边框的一部分，构成了电子装置200的侧部。具体的，金属边框40连续设置，以围绕印刷电路板10形成一闭合框体。本申请中金属边框40与接地面20之间间隔设置一缝隙50，该缝隙50作为天线的辐射空间。可以理解的，该缝隙50可以是一个确实存在的空间，该空间也可以被印刷电路板10的边缘所填满，只要金属边框40与接地面20之间间隔设置，为天线的辐射提供空间即可，此不做具体限定。

具体的，金属边框40包括第一连接点42和第二连接点44，馈源14进一步与第一连接点42连接，第二连接点44通过第二接地点24接地，金属边框40从第一连接点42至第二连接点44的部分形成第二天线辐射体。馈源14、第一连接点42、第二连接点44以及第二接地点24依次连接形成一条回路，使得金属边框40从第一连接点42至第二连接点44的部分构成第二天线辐射体，第二天线辐射体利用金属边框40与接地面20之间的缝隙50作为辐射空间，产生相应的频段。

本申请中金属边框40从第一连接点42至第二连接点44的长度大于单极天线的长度和耦合天线的长度，即第二天线辐射体的长度大于单极天线的长度和耦合天线的长度。第二天线辐射体产生低频段的信号。

具体的，一实施例中金属边框40为长方体状，包括首尾依次连接的第一侧边41、第二侧边43、第三侧边45以及第四侧边47，其中第一侧边41和第三侧边45相对设置为长边，第二侧边43和第四侧边47相对设置为短边。

可选地，一实施例中，第一连接点42和第二连接点44分别位于彼此相对的第一侧边41和第三侧边45上。第二天线辐射体包围电子装置200的顶端或者包围电子装置200的底端，图2示出了第二天线辐射体包围电子装置200顶端的示意图。在第二天线辐射体包围电子装置200的顶端的实施例中，第一天线辐射体位于印刷电路10的边角位置，边角位置位于第一侧边41与第二侧边43相交的角落。

另一实施例中，第一连接点42和第二连接点44分别位于彼此相邻的第一侧边41和第二侧边43上。即第二天线辐射体包覆电子装置200的其中一个边角。

再一实施例中，第一连接点42和第二连接点44分别位于金属边框40的同一侧边上。具体的，第二天线辐射体可以位于金属边框40的任意其中一个侧边上。可以理解的，第二天线辐射体设置于第一侧边41或者第三侧边45上，相对于将第二天线辐射体设置与第二侧边43或者第四侧边47上的实施例能够将第二天线辐射体的长度做得更长，以实现覆盖更低频段。

同时参见图4和图5，图4为本申请天线另一实施例中的结构示意图，图5为本申请调节组件一实施例的结构示意图。一实施例中，该天线100还包括调节组件90，具体的调节组件90包括开关60和调谐元件70，开关60连接于第二接地点24以及第二连接点44之间，调谐元件70通过开关选择性接入金属边框40与接地面20之间，使得第二天线辐射体的长度发生变化以覆盖不同的频段。

参见图6，图6为本申请天线又一实施例中的结构示意图。该实施例中，金属边框40上还包括第三连接点46，接地面20上设有第三接地点26，第三连接点46位于第一连接点42与第二连接点44之间，开关60a连接于第三连接点46以及第三接地点26之间。采用这样的结构，金属边框40从第一连接点42至第三连接点46的部分形成第三天线辐射体。采用这样的结构，金属边框40中第三连接点46至第一连接点42的长度大于第三连接点46至第二连接点44的长度。第三天线辐射体的长度小于第二天线辐射体的长度，第三天线辐射体产生的频段比第二天线辐射体产生频段高。可以理解的，第二天线辐射体和第三天线辐射体只有其中一者工作。具体的，与第三连接点46连接的开关60a导通时，第三天线辐射体工作，第二天线辐射体不工作。反之，与第三连接点46连接的开关60a处于非导通状态时，第三天线辐射体不工作，第二天线辐射体工作。

可选地，一实施例中，第三连接点46与第三接地点26之间也可以设置调谐元件70，调谐元件70通过开关60a选择性接入金属边框40与第三接地点26之间以覆盖不同的频段。

可选地，调谐元件70为电容72或者电感74中的至少一个。具体的电容72可以为固定电容，或者可变电容。在同时设置电容72与电感74的实施例中，电容72与电感74为并联设置。

以上结构第三连接点46的设置、在第二天线辐射体和第三天线辐射体中设置开关60或者60a，以及调谐元件70的设置均为了天线100具有更多种长度可以切换，以覆盖更宽的低频范围。具体的，该整个低频范围为698-960Mhz之间的工作频段。

同时参见图7，图7为本申请天线再一实施例的部分结构示意图。该实施例中，天线100还包括与金属边框40连接的底板80，金属边框40与底板80形成用于容纳印刷电路板10的容置腔82。可选地，一实施例中，底板80为绝缘材质制成，具体可以是玻璃材质或者塑料材质制成，此不做具体限定。

其他实施例中，底板80也可以为金属材质制成，只要将第一天线辐射体与接地面20之间的缝隙50以及净空区12对应的位置挖空，然后对应挖空的位置填充绝缘材料，例如塑料，树脂等，以避免屏蔽信号即可。

本申请通过在印刷电路板10上设置净空区12，在净空区12中设置第一天线辐射体，用于产生中高频段。金属边框40的一部分分别连接馈源14以及第二接地点24，进而使得金属边框40的一部分成为第二天线辐射体，用于覆盖低频段。以上结构，金属边框40为完整的闭环，没有设置断缝，进而使得使用该天线100的电子装置200整体具有更好的强度，同时具有较佳的外观质感。同时以上结构设计，相对现有技术中在金属边框上设置断缝的结构，加工成本低，也不存在由于断缝太小容置导致断缝两侧的部分产生相互耦合的问题，使得天线的性能更好。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种天线，其特征在于，包括：

印刷电路板，所述印刷电路板上设置净空区和一馈源；

接地面，设置于所述印刷电路板上，且所述接地面上设有第一接地点和第二接地点；

第一天线辐射体，设置于所述净空区，所述第一天线辐射体与所述馈源连接，并通过所述第一接地点接地；所述第一天线辐射体包括第一辐射单元和与所述第一辐射单元耦接的第二辐射单元，所述第一辐射单元与所述馈源连接，所述第二辐射单元通过所述第一接地点接地，使得第一辐射单元形成单极天线，所述第一辐射单元与所述第二辐射单元耦合形成耦合天线，所述第一辐射单元为单极天线，所述耦合天线产生中频段信号，所述单极天线产生高频段信号；

金属边框，围设于所述印刷电路板外周，与所述接地面之间间隔设置一缝隙，所述金属边框包括第一连接点和第二连接点，所述馈源进一步与所述第一连接点连接，所述第二连接点通过所述第二接地点接地，所述金属边框从所述第一连接点至所述第二连接点的部分形成第二天线辐射体，所述第一连接点以及所述第二连接点分设于所述金属边框的相对侧边；

所述第二天线辐射体的长度大于所述单极天线和所述耦合天线的长度，所述第二天线辐射体产生低频段的信号。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一辐射单元包括第一连接部以及与所述第一连接部成夹角设置的第二连接部，所述第二连接部上的至少一部分与所述第二辐射单元耦合设置。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属边框从所述第一连接点至所述第二连接点的长度大于所述单极天线的长度和所述耦合天线的长度。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括开关和调谐元件，所述开关连接于所述第二接地点以及所述第二连接点之间，所述调谐元件通过所述开关选择性接入所述金属边框与所述接地面之间以覆盖不同的频段。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括开关，且所述金属边框上还包括第三连接点，所述接地面上设有第三接地点，所述第三连接点位于所述第一连接点与所述第二连接点之间，所述开关连接于所述第三连接点以及所述第三接地点之间。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，还包括调谐元件，所述调谐元件通过所述开关选择性接入所述金属边框与所述第三接地点之间以覆盖不同的频段。

7.根据权利要求4或6所述的天线，其特征在于，所述调谐元件为电容或者电感中的至少一个。

8.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述金属边框中所述第三连接点至所述第一连接点的长度大于所述第三连接点至所述第二连接点的长度。

9.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属边框包括首尾依次连接的第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边，所述第一连接点和所述第二连接点分别位于彼此相对的所述第一侧边和所述第三侧边上；或者，所述第一连接点和所述第二连接点分别位于彼此相邻的所述第一侧边和所述第二侧边上；或者，所述第一连接点和所述第二连接点分别位于所述金属边框的同一侧边上。

10.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，所述第一天线辐射体位于所述印刷电路板的边角位置，所述边角位置位于所述第一侧边与第二侧边相交的角落。

11.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一天线辐射体用于产生介于1710～2690Mhz之间的工作频段，所述第二天线辐射体的基模用于产生698-960Mhz之间的工作频段。

12.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述金属边框连续设置，以围绕所述印刷电路板形成一闭合框体，所述天线还包括与所述金属边框连接的底板，所述金属边框与所述底板形成用于容纳所述印刷电路板的容置腔，且所述底板为绝缘材质。

13.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1-12任一项所述的天线。

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