CN204966672U - 一种手机天线及使用该手机天线的手机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及天线技术领域，具体公开了一种手机天线以及使用该手机天线的手机。本实用新型的手机天线设置在柔性印刷电路板上，包括高频辐射单元以及分别设于高频辐射单元左右两侧的低频辐射单元和寄生单元，高频辐射单元包括本体部分、从本体部分向上延伸的第一高频分支和朝低频辐射单元横向延伸的第二高频分支，低频辐射单元具有分别设于第二高频分支上下两侧的第一低频分支和第二低频分支。本实用新型的手机天线基于柔性印刷电路板设计，通过辐射单元之间合理的耦合方式，使手机天线覆盖多个频段，保障了手机天线的设计指标，无需在射频电路中增加自动调谐技术，且成本比采用LDS技术的手机天线低。

Description

一种手机天线及使用该手机天线的手机

【技术领域】

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种手机天线以及使用该手机天线的手机。

【背景技术】

随着LTE(LongTermEvolution，长期演进)的蓬勃发展，手机天线需要支持越来越多的频段，而手机的ID设计(IndustrialDesign，工业设计)和结构设计在一定程度上限制了手机天线频段的理论需求空间，为了保障手机天线的设计指标，通常采用以下两种方法：

1、在射频电路上采用自动调谐技术，手机发射机与手机天线之间的匹配是手机天线设计的关键，匹配越好，传输效率越高。而发射机的输出阻抗与手机天线的等效阻抗一般是不匹配的，为了保障有较好的传怡效率，在发射机与手机天线之间一般都接有一个匹配调谐回路，通过匹配调谐回路参数的调整，使得发射机与手机天线匹配。

2、采用LDS(LaserDirectStructuring，激光成型)技术，把手机天线延伸到手机外壳上，利用外壳空间调试满足需求的手机天线。其原理是将普通的塑胶元件/电路板赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能，以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合于一体，形成3D-MID(Three-DimensionalModuleInterconnectDevice，共形电路)，适用于复杂的结构设计环境中局部细致线路的制作。

采用上面两种方法来保障手机天线的设计指标，都会增加手机的成本，同时给设计增加难度。

【实用新型内容】

本实用新型旨在克服现有技术中采用自动调谐技术或LDS技术设计手机天线造成的成本高、设计难度大的缺陷，提供一种改进的手机天线设计。

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，本实用新型提供一种手机天线，所述手机天线设置在柔性印刷电路板上，并且包括高频辐射单元以及分别设于所述高频辐射单元左右两侧的低频辐射单元和寄生单元，其中：所述高频辐射单元包括本体部分、从所述本体部分向上延伸的第一高频分支和朝所述低频辐射单元横向延伸的第二高频分支，以及设于所述高频辐射单元的信号馈电点，所述低频辐射单元连接到所述高频辐射单元，且为“凹”形结构，具有分别设于所述第二高频分支上下两侧的第一低频分支和第二低频分支，所述第一低频分支与所述高频辐射单元的本体部分连接，所述第一低频分支和所述第二低频分支分别与所述第二高频分支间具有第一缝隙和第二缝隙，所述寄生单元与所述高频辐射单元间具有第三缝隙，并且包括设于所述寄生单元的地馈点。

在一些实施例中，所述本体部分为矩形，所述第一高频分支和所述第二高频分支分别从所述本体部分的上侧和左侧垂直延伸。

在一些实施例中，所述第二高频分支为直条形，并且其下侧边与所述本体部分的下侧边平齐。

在一些实施例中，所述第二高频分支远离所述本体部分的一端设置有凹口，所述凹口的开口朝左。

在一些实施例中，所述第一低频分支和所述第二低频分支均为直条形，所述第二低频分支的底侧设置有凹口，所述凹口的开口朝下。

在一些实施例中，所述第二低频分支的长度延伸到所述寄生单元的底部。

在一些实施例中，所述寄生单元的形状对应所述高频辐射单元的右侧边的形状，且其底边与所述本体部分的下侧边平齐。

在一些实施例中，所述信号馈电点设于第一高频分支的顶端。

在一些实施例中，所述地馈点设于所述寄生单元的顶端，并且与所述信号馈电点相对设置。

另一方面，本实用新型提供一种手机，包括以上所述的手机天线。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型的手机天线基于柔性印刷电路板设计，将线路板基材作为手机天线的组成部分，通过辐射单元之间合理的耦合方式，使手机天线覆盖多个频段，保障了手机天线的设计指标。对柔性印刷电路板手机天线和PCB(PrintedCircuitBoard，印刷线路板)的微带线进行常规匹配来完成天线的设计，无需在射频电路中增加自动调谐技术，且成本比采用LDS技术的手机天线低。

【附图说明】

图1为本实用新型一个实施例的手机天线结构示意图。

图2为本实用新型一个实施例的手机天线电压驻波比测试图。

附图标记：1.柔性印刷电路板、101.信号馈电点、102.地馈点、2.高频辐射单元、201.本体部分、202.第一高频分支、203.第二高频分支、3.低频辐射单元、301.第一低频分支、302.第二低频分支、4.寄生单元、501.第一缝隙、502.第二缝隙、503.第三缝隙。

【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。

本文中使用的方向性短语，例如但不限于顶部、底部、左、右、上、下、前、后、内、外等等，涉及在附图中示出的元件的取向，并且不对权利要求书构成限制，除非另有明确记载。

实施例1

请参阅图1，为本实用新型一个实施例的手机天线结构示意图。

如图1所示，手机天线设置在柔性印刷电路板1上，包括高频辐射单元2，低频辐射单元3和寄生单元4。低频辐射单元3和寄生单元4分别位于高频辐射单元2的左右两侧，并且低频辐射单元3与高频辐射单元2连接。

高频辐射单元2包括本体部分201，以及从本体部分201沿不同方向延伸的两个分支：第一高频分支202和第二高频分支203。如图1中所示，第一高频分支202从本体部分201竖直向上延伸，第二高频分支203朝向低频辐射单元3横向延伸，两者延伸方向相互垂直。

在该实施例中，本体部分201为矩形形状，第一高频分支202和第二高频分支203均为长条形形状。然而本领域技术人员应理解，本体部分201、第一高频分支202和第二高频分支203的形状不限于此，还可以是其他形状。

高频辐射单元2的低端还设有信号馈电点101。在该实施例中，信号馈电点101位于第一高频分支202的末端。

低频辐射单元3连接到高频辐射单元2，其也包括两个分支：第一低频分支301和第二低频分支302。第一低频分支301连接到高频辐射单元2的本体部分201。低频辐射单元3呈垂直反转的“凹”形结构，以使其高频辐射单元的第二高频分支203位于彼此平行延伸的第一低频分支301和第二低频分支302之间。具体地，如图1中所示，第一低频分支301位于第二高频分支203上方，并连接到本体部分201的左侧，第二低频分支302位于第二高频分支203下方。第一低频分支301和第二低频分支302分别与第二高频分支203之间具有第一缝隙501和第二缝隙502，以与高频辐射单元2之间产生谐振。

寄生单元4的形状与高频辐射单元2的右侧边形状相对应。在图1中的实施例中，寄生单元4呈弯折的直条形状。寄生单元4与高频辐射单元2之间也具有间隙，即图中标注的第三缝隙503，以与高频辐射单元2之间产生谐振。

在图1中所示的实施例中，寄生单元4的底边与高频辐射单元2的本体部分201的下侧边平齐。

寄生单元4的低端设有地馈点102。图1中所示的实施例中，地馈点102设于寄生单元4的顶端，与设于第一高频分支202顶端的信号馈电点101相对。

在本实施例中，第二高频分支203的下侧边与本体部分201的下侧边平齐，并且第二低频分支302的长度延伸超过高频辐射单元2的本体部分201，直到寄生单元2的底部。

在图1中所示的实施例中，第二高频分支203在远离本体部分201的一端设置有开口朝左的凹口，第二低频分支302的底侧也可以设置有开口朝下的凹口，这样的设计能够获得更好的阻抗带宽。

本领域技术人员应理解，本实施例中元件的外形或尺寸仅为较优选择，并不用以限制本实用新型。

工作原理如下：

寄生单元4通过高频辐射单元2耦合馈电，高频辐射单元2和低频辐射单元3之间通过柔性印刷电路板1信号馈电。

高频辐射单元2通过第三缝隙503与寄生单元4相互耦合，形成高频谐振，其谐振频段为2.3GHz-2.4GHz，寄生单元4的谐振频段为2.57GHz-2.26GHz；低频辐射单元3的第一低频分支301和第二低频分支302分别与第一高频分支202耦合，形成低频谐振，其谐振频段为880MHz-960MHz，第一高频分支202的谐振频段为1710MHz-2170MHz，这样就涵盖了GSM900、DCS1800、PCS1900、WCDMA2100以及LTE、Band38、Band39、Band40频段的谐振。

表1为本实用新型一个实施例的实际测试手机天线效率数据表，从表1中可以看出本实用新型的手机天线在各频带内都有良好的辐射效率且较为稳定，效率值主要集中在35％-59％之间。

表1：实际测试手机天线效率数据

如图2所示，为本实用新型的手机天线的电压驻波比测试图。从图2中可见，馈线和手机天线的抗阻匹配状况良好，而且该手机天线的谐振频段涵盖了GSM900、DCS1800、PCS1900、WCDMA2100以及LTE、Band38、Band39、Band40频段的谐振，实现了手机天线覆盖多频段的性能。不需要采用自动调谐技术或LDS技术来保障手机天线的设计指标，可以降低产品的成本。

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 (10)

1.一种手机天线，其特征在于，所述手机天线设置在柔性印刷电路板上，并且包括高频辐射单元以及分别设于所述高频辐射单元左右两侧的低频辐射单元和寄生单元，其中：

所述高频辐射单元包括本体部分、从所述本体部分向上延伸的第一高频分支和朝所述低频辐射单元横向延伸的第二高频分支，以及设于所述高频辐射单元的低端的信号馈电点，

所述低频辐射单元连接到所述高频辐射单元，且为“凹”形结构，具有分别设于所述第二高频分支上下两侧的第一低频分支和第二低频分支，所述第一低频分支与所述高频辐射单元的本体部分连接，所述第一低频分支和所述第二低频分支分别与所述第二高频分支间具有第一缝隙和第二缝隙，

所述寄生单元与所述高频辐射单元间具有第三缝隙，并且包括设于所述寄生单元的低端的地馈点。

2.如权利要求1所述的手机天线，其特征在于，所述本体部分为矩形，所述第一高频分支和所述第二高频分支分别从所述本体部分的上侧和左侧垂直延伸。

3.如权利要求2所述的手机天线，其特征在于，所述第二高频分支为直条形，并且其下侧边与所述本体部分的下侧边平齐。

4.如权利要求3所述的手机天线，其特征在于，所述第二高频分支远离所述本体部分的一端设置有凹口，所述凹口的开口朝左。

5.如权利要求4所述的手机天线，其特征在于，所述第一低频分支和所述第二低频分支均为直条形，所述第二低频分支的底侧设置有凹口，所述凹口的开口朝下。

6.如权利要求5所述的手机天线，其特征在于，所述第二低频分支的长度延伸到所述寄生单元的底部。

7.如权利要求6所述的手机天线，其特征在于，所述寄生单元的形状对应所述高频辐射单元的右侧边的形状，且其底边与所述本体部分的下侧边平齐。

8.如权利要求7所述的手机天线，其特征在于，所述信号馈电点设于第一高频分支的顶端。

9.如权利要求8所述的手机天线，其特征在于，所述地馈点设于所述寄生单元的顶端，并且与所述信号馈电点相对设置。

10.一种手机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的手机天线。