一种环形回路闭合金属环天线及移动设备

摘要

一种环形回路闭合金属环天线，包括馈电走线和闭合金属环边框，馈电走线通过馈电点与电路板电连接，并通过连接点与闭合金属环边框电连接，闭合金属环边框的两侧边分别通过第一接地点和第二接地点电连接到电路板对应侧边的参考地，馈电走线、闭合金属环边框与电路板之间形成第一和第二净空区域，第一和第二净空区域分别包括位于电路板的两侧边与闭合金属环边框的对应侧边之间的缝隙，馈电点经过连接点到第一、第二接地点的第一和第二净空区域内分别形成第一和第二环形回路，第一环形回路和第二环形回路具有不同的谐振长度。较之传统天线，该天线拓展了带宽，提高了性能，且带宽设计具有高度灵活的可调性。

权利要求

1.一种环形回路闭合金属环天线，用于在外部具有闭合金属环边框且在内部具有电路板的移动设备上，其特征在于,所述天线包括馈电走线和所述闭合金属环边框，所述馈电走线通过馈电点与所述电路板电连接，并通过连接点与所述闭合金属环边框电连接，所述闭合金属环边框的两侧边分别通过第一接地点和第二接地点电连接到所述电路板对应侧边的参考地，所述馈电走线、所述闭合金属环边框与所述电路板之间形成第一净空区域和第二净空区域，所述第一净空区域和第二净空区域分别包括位于所述电路板的两侧边与所述闭合金属环边框的对应侧边之间的缝隙，所述馈电点经过所述连接点到所述第一接地点的所述第一净空区域内形成第一环形回路，所述馈电点经过所述连接点到所述第二接地点的所述第二净空区域内形成第二环形回路，所述第一环形回路和所述第二环形回路具有不同的谐振长度,所述馈电走线包括平行于所述闭合金属环边框的顶边的两条长边，所述两条长边的第一端通过短边连接，所述两条长边的第二端之间具有间隙，形成一非闭合的环状,所述连接点和所述馈电点相互间隔地设置在所述两条长边中靠近所述闭合金属环边框的顶边的那条长边上,所述靠近所述闭合金属环边框的顶边的那条长边在所述第二端处弯折并向远离所述闭合金属环边框的顶边的另一条长边延伸，并在其延伸末端与所述另一条长边之间形成所述间隙，所述馈电点设置在弯折部位。

2.如权利要求1所述的环形回路闭合金属环天线，其特征在于,沿着所述闭合金属环边框的两侧边布置有多个所述第一接地点和多个所述第二接地点。

3.如权利要求1所述的环形回路闭合金属环天线，其特征在于,所述馈电点经过所述连接点到所述第一接地点的距离小于所述馈电点经过所述连接点到所述第二接地点的距离。

4.如权利要求1所述的环形回路闭合金属环天线，其特征在于,所述馈电走线通过所述连接点与所述闭合金属环边框的顶边电连接。

5.如权利要求1至4任一项所述的环形回路闭合金属环天线，其特征在于,所述馈电走线为印刷天线或FPC天线或注塑在移动设备壳体上的金属片。

6.如权利要求1至4任一项所述的环形回路闭合金属环天线，其特征在于,所述闭合金属环边框为不锈钢、镁合金或铝合金材料的边框。

7.如权利要求1至4任一项所述的环形回路闭合金属环天线，其特征在于,所述闭合金属环边框为四个角为圆角的矩形。

8.一种移动设备，其特征在于,包括如权利要求1至7任一项所述的环形回路闭合金属环天线。

说明书

一种环形回路闭合金属环天线及移动设备

技术领域

[0001] 本发明涉及天线技术，特别是涉及一种环形回路闭合金属环天线及移动设备。

背景技术

[0002] 随着信息通讯技术及电子产业的飞跃式发展，如今具各种功能的移动通信设备已成为现代人的必需品之一。安装于移动通讯终端设备上的天线经历了由2G到4G-LTE的发展，天线需要承载的频段越来越多。与之相反目前设备的大屏，轻薄化趋势，更多的厂商青睐于利用闭合金属环边框来提供设备结构的强度及质感和美观。然而，这种金属边框会使逐渐变窄的天线区域变得更小，导致目前的传统天线难以实现期望的无线性能。

发明内容

[0003] 本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种环形回路闭合金属环天线及具有该天线的移动设备,能充分利用现有采用金属边框的设备的有限空间有效拓展天线带宽，提高天线性能，并使天线的带宽设计具有高度灵活的可调性。

[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0005] 一种环形回路闭合金属环天线，用于在外部具有闭合金属环边框且在内部具有电路板的移动设备上，所述天线包括馈电走线和所述闭合金属环边框，所述馈电走线通过馈电点与所述电路板电连接，并通过连接点与所述闭合金属环边框电连接，所述闭合金属环边框的两侧边分别通过第一接地点和第二接地点电连接到所述电路板对应侧边的参考地，所述馈电走线、所述闭合金属环边框与所述电路板之间形成第一净空区域和第二净空区域，所述第一净空区域和第二净空区域分别包括位于所述电路板的两侧边与所述闭合金属环边框的对应侧边之间的缝隙，所述馈电点经过所述连接点到所述第一接地点的所述第一净空区域内形成第一环形回路，所述馈电点经过所述连接点到所述第二接地点的所述第二净空区域内形成第二环形回路，所述第一环形回路和所述第二环形回路具有不同的谐振长度。

[0006] 进一步地：

[0007] 沿着所述闭合金属环边框的两侧边布置有多个所述第一接地点和多个所述第二接地点。

[0008] 所述馈电点经过所述连接点到所述第一接地点的距离小于所述馈电点经过所述连接点到所述第二接地点的距离。

[0009] 所述馈电走线通过所述连接点与所述闭合金属环边框的顶边电连接。

[0010] 所述馈电走线包括平行于所述闭合金属环边框的顶边的两条长边，所述两条长边的第一端通过短边连接，所述两条长边的第二端之间具有间隙，形成一非闭合的环状。

[0011] 所述连接点和所述馈电点相互间隔地设置在所述两条长边中靠近所述闭合金属环边框的顶边的那条长边上。

[0012] 所述馈电走线为印刷天线或FPC天线或注塑在移动设备壳体上的金属片。

[0013] 所述闭合金属环边框为不锈钢、镁或铝合金材料的边框。

[0014] 所述闭合金属环边框为四个角为圆角的矩形。

[0015] 一种移动设备，包括所述环形回路闭合金属环天线。

[0016] 本发明的有益效果：

[0017] 本发明的天线结构利用移动设备的闭合金属环边框形成天线的一部分，在馈电走线、闭合金属环边框与电路板之间形成两个净空区域，使得馈电点、闭合金属环边框、电路板之间形成两个环形回路，闭合金属环在两个环形回路中作为了天线辐射体的一部分参与辐射，提升了天线的整体辐射效率，且能够很好地满足多宽频段的要求。通过馈电走线对闭合金属环进行激励而参与辐射，不仅有效利用了移动设备空间，大幅了提升天线效率，而且能有效地满足多频段性能需求。本发明实施例天线带宽可达到例如824～960MHZ、1710～2170MHZ、2300～2600MHZ等多宽频带效果，可应用在目前多频段的手机等无线设备上。对于具有闭合金属环边框的移动通讯设备，采用本发明的天线所实现的宽频带效果，满足目前手机、平板等移动通讯设备的多频段无线性能要求。

附图说明

[0018] 图1为本发明一实施例的具有环形回路闭合金属环天线的正面视图；

[0019] 图2为本发明一实施例的具有环形回路闭合金属环天线的后斜视图；

[0020] 图3为本发明一实施例的具有环形回路闭合金属环天线的工作原理图；

[0021] 图4为本发明一实施例天线工作在824～960MHZ、1710～2170MHZ、2300～2600MHZ频段范围内的的天线驻波比图。

具体实施方式

[0022] 以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

[0023] 参阅图1至图3，根据本发明的实施例，一种环形回路闭合金属环天线，用于在外部具有闭合金属环边框201且在内部具有电路板的移动设备上。电路板可以是PCB板300。该天线包括馈电走线103和闭合金属环边框201，馈电走线103沿着闭合金属环边框201的顶边而设置，馈电走线103通过馈电点102与PCB板300电连接，并通过连接点104与闭合金属环边框201电连接。闭合金属环边框201的两侧边分别通过第一接地点301和第二接地点302电连接到PCB板300对应侧边的参考地，馈电走线103、闭合金属环边框201与PCB板300之间形成第一净空区域311和第二净空区域312，第一净空区域311和第二净空区域312分别包括位于PCB板300的两侧边与闭合金属环边框201的对应侧边之间的缝隙。馈电点102经过连接点
104到第一接地点301的第一净空区域311内形成第一环形回路，馈电点102经过连接点104到第二接地点302的第二净空区域312内形成第二环形回路，第一环形回路和第二环形回路大小不同，具有不同的谐振长度。在两个环形回路中，闭合金属环作为天线辐射体的一部分，提升了天线的整体辐射效率。

[0024] 如图1和图2所示，在优选的实施例中，将闭合金属环边框201的两侧边分别连接到PCB板300对应侧边的参考地的第一接地点301、第二接地点302的数量可以有多个，多个第一接地点301和多个第二接地点302分别沿着闭合金属环边框201的两侧边布置。

[0025] 如图1和图2所示，在优选的实施例中，为了使第一环形回路和第二环形回路的大小不同，可使馈电点102经过连接点104到第一接地点301的距离小于馈电点102经过连接点104到第二接地点302的距离。在优选的实施例中，馈电走线103可通过连接点104与闭合金属环边框201的顶边电连接。

[0026] 如图1和图2所示，在优选的实施例中，馈电走线103包括平行于闭合金属环边框201的顶边的两条长边，两条长边的第一端通过短边连接，两条长边的第二端之间具有间隙，形成一非闭合的环状。连接点104和馈电点102相互间隔地设置在两条长边中靠近闭合金属环边框201的顶边的那条长边上。上述设计能够获得较好的辐射效率且多频段性能。馈电走线103还可设计成具有不同的图形和长度。

[0027] 所述闭合金属环边框201可以采用不锈钢、镁或铝合金材料制成，以提高结构强度。

[0028] 在一些实施例中，闭合金属环边框201可以为四个角为圆角的矩形，例如如图1-图2所示的矩形边框，该天线应用于手机上。

[0029] 馈电走线103使用LDS、DPA技术将印刷于移动设备的壳体表面，也可以以FPC形式设置于壳体表面或者特别设置的支架上。另外，还可以以金属片形式注塑于外壳上或者特别设置的支架上。

[0030] 图3展示了本发明一实施例的工作原理图，闭合金属框201通过连接点104与馈电走线103连接，闭合金属框201通过第一接地点301和第二接地点302与PCB板300接地。馈电点102经过连接点104到闭合金属环边框201的第一接地点301的净空区域311内形成一个环形回路区域，即图3示右侧环形工作区域L1。通过调节第一接地点301位置，可改变天线的高频工作频率。馈电点102经过连接点104到闭合金属环边框201的第二接地点302的净空区域312内形成一个环形回路区域，即图3示左侧环形工作区域L2。通过调节第二接地点302，可改变天线的低频工作频率。此外，调整连接点104相对于馈电点102的位置及馈电走线103的图案形状也能够有效调整天线的工作频率。

[0031] 图4为本发明实施例的天线工作在824～960MHZ、1710～2170MHZ、2300～2600MHZ频段范围内的的天线驻波比图(SWR，Standing-wave ratio)。

[0032] 下表1展示了本发明实施例的天线的部分工作频段和天线的无源效率对照数据。

[0033] 在另一方面，本发明还提供一种移动设备，在其各种实施例中，移动设备可具有上述任一实施例所描述的环形回路闭合金属环天线。

[0034] 表1为本发明实施例的天线工作频段和天线无源效率表

[0035]

[0036] 以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。