CN104051842A - 一种缝隙参与辐射的Loop天线系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，包括一金属边框，金属边框的底边上开设有两个缝隙，金属边框的内部分为净空区和主地部分，净空区位于所述金属边框内靠进所述缝隙的一侧，主地部分与金属边框相连；两个缝隙之间的金属边框的两端通过天线部分分别连接馈源和主地部分，形成一Loop天线结构形式，且天线部分位于净空区内。本发明将移动终端的金属边框作为天线的一部分参与到辐射过程中，一方面通过两个缝隙以及Loop天线之间共同辐射，构成一高辐射的天线系统，具有拓宽带宽的优点；另一方面，通过将两个缝隙开设在底边上，以及利用Loop天线敏感度低的特点，使得本发明具有低敏感度、信号强的优点。

Description

一种缝隙参与辐射的Loop天线系统

技术领域

本发明涉及天线设计技术领域，尤其涉及一种缝隙参与辐射的Loop天线系统。

 

背景技术

当前金属边框手机由于时尚而越来越受欢迎，主流手机厂商纷纷推出金属机器，但由于金属边框侵占了传统的天线空间，使得传统的IFA或monopoly天线性能急剧下降，采用传统天线的金属手机辐射和接受性能不佳。

Loop天线是手机天线中常见的天线形式，Loop天线的优点在于敏感度比较低，当用户的头和手正面接触到天线时，天线受到的影响比较小。但是，现有的loop天线只能够产生一个谐振，带宽较窄和效率较低。

 

发明内容

为解决现有技术中金属手机信号差、天线性能差的问题，本发明提供了一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，包括一金属边框，所述金属边框的一侧边上开设有两个缝隙，所述金属边框的内部设有净空区和主地部分，所述净空区位于所述金属边框内靠进所述两个缝隙的一侧，所述主地部分与所述金属边框相连；所述两个缝隙之间的金属边框的两端通过天线部分分别连接馈源和所述主地部分，形成一Loop天线结构形式，所述天线部分位于所述净空区内。

较佳地，所述金属边框呈矩形状，所述两个缝隙设置在所述金属边框的底边上。

较佳地，所述天线部分包括：

第一辐射部分，一端连接所述馈源，所述第一辐射部分的另一端呈弯折状连接到所述两个缝隙之间的金属边框的一端上，且所述第一辐射部分与所述两个缝隙之间的金属边框相对；

第二辐射部分，一端连接所述两个缝隙之间的金属边框的另一端，且所述第二辐射部分与所述第一辐射部上连接所述馈源一端的端部相对；

第三辐射部分，所述第二辐射部分通过所述第三辐射部分连接到所述主地部分上。

较佳地，所述两个缝隙内均填充有绝缘介质。

较佳地，所述两个缝隙的宽度均大于等于0.6mm。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比具有以下特点：

1）本发明提供的一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，通过金属边框上设置的缝隙与Loop天线之间的共同辐射，构成一高辐射的天线系统，具有拓宽带宽的优点；

2）本发明提供的一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，将缝隙开设在金属边框的底边上，以及利用Loop天线敏感度低的特点，使得本发明提供的天线系统具有低敏感度、信号强的优点。

 

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明金属边框的结构的正视图；

图2为本发明金属边框的结构的立体结构示意图；

图3为本发明Loop天线的结构示意图；

图4为本发明天线组装图；

图5为本发明实施例回波损耗图；

图6为本发明实施例史密斯图。

符号说明：

1-顶侧金属边框

2-左侧金属边框

3-右侧金属边框

4-底侧金属边框

5-净空区

6-第一缝隙

7-第二缝隙

8-主地部分

9-馈电点

10-第一辐射部分

11-第二辐射部分

12-第三辐射部分。

 

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

参考图1-6，本发明提供了一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，用于移动终端设备上发射和接收无线信号，主要包括金属边框和Loop天线。本发明采用在金属边框上开设缝隙，并将金属边框与Loop天线相结合的天线形式，解决了现有技术中金属移动设备信号差、天线性能差的问题，同时由于该系统电流分布均匀，极大的降低了SAR（电磁波吸收比）风险。以下就移动终端设备为手机的情况进行详细说明。

具体的，该缝隙参与辐射的Loop天线系统包括一金属边框，如图1-2所示，该金属边框呈矩形状，该金属边框可直接作为手机边框使用；金属边框的底边开设有两个缝隙，分别为第一缝隙6和第二缝隙7，使得金属边框分为两部分，一部分为金属边框底边上第一缝隙6与第二缝隙7之间的底侧金属边框4，另一部分由相连在一起的顶侧金属边框1、左侧金属边框2和右侧金属边框3组成；金属边框内部设置有净空区5和主地部分8，净空区5位于底侧金属边框4的一侧，主地部分8的上侧边和左、右侧边分别与侧金属边框1、左侧金属边框2、右侧金属边框3相连实现接地；其中主地部分8可以为具有到导电性能的金属或PCB板等，此处不作限制。

在本实施例中，第一缝隙6和第二缝隙7设置在金属边框的底边上，即手机的底边上；由于缝隙非常敏感，当头或者手接触或接近缝隙时，缝隙附近的介电常数突变会导致RL（回波损耗）偏移，从而导致手机头手模（“手机头手模”指实验室测试用于模拟人头和人手的模型，实验过程中把手机放在模型头和手上进行测试）的性能快速下降，用户会直观的感觉到手机信号差，因此本发明将第一缝隙6和第二缝隙7开设在金属边框的底边上，能够大大降低头、手给天线性能带来的影响。

在本实施例中，第一缝隙6处和第二缝隙7处均存在耦合，因此第一缝隙6和第二缝隙7能够产生辐射，参与天线工作。其中，第一缝隙6和第二缝隙7的尺寸越大，损耗（该损耗具体指电磁能量的反射和消耗）越小、天线的带宽和效率越高；在本实施例中，优选第一缝隙6和第二缝隙7的宽度大于等于0.6mm，当第一缝隙6和第二缝隙7小于0.6mm时，第一缝隙6处和第二缝隙7处的耦合过强，损耗较大。在本实施例中，第一缝隙6和第二缝隙7内填充有塑料等绝缘介质，其中绝缘介质的介电常数不同，会影响天线的辐射效率，介电常数越小，损耗越小，缝隙辐射的效率越高，可根据具体情况来选择绝缘介质的材质，此处不作限制。

参考图3-4，金属边框内侧的净空区5内还设置有天线部分。具体的，天线部分包括馈电点9、第一辐射部分10、第二辐射部分11和第三辐射部分12；第一辐射部分10的一端连接馈电点9，并通过馈电点9接收馈源信号；第一辐射部分10的另一端呈弯折状连接到底侧金属边框4的一端上，且第一辐射部分10与底侧金属边框4相对；底侧金属边框4的另一端与第二辐射部分11的一端相连，且第二辐射部分11的长边与第一辐射部分10连接馈源的端部相对；第二辐射部分11的另一端通过第三辐射部分连接到主地部分8上实现接地。馈电点9、第一辐射部分10、底侧金属边框4、第二辐射部分11、第三辐射部分12和主地部分8依次相连形一闭合回路，即为Loop天线结构形式。其中，馈电点的设置位置取决于Loop天线总线长，如果馈电点9的位置选在靠近金属边框底边的中间位置，则第一辐射部分10的长短减小，Loop总线长会变短，因此馈电点9的位置可根据手机整体宽度和第一缝隙6、第二缝隙7的设置位置来确定，但同时保证Loop天线的总线长能够谐振出低频即可。

在本实施例中，如图4所示，本发明提供的一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，将移动终端的金属边框作为天线的一部分参与到辐射过程中；一方面通过第一缝隙6、第二缝隙7以及Loop天线之间的共同辐射，构成一高辐射的天线系统，具有拓宽带宽的优点；另一方面，通过将第一缝隙6和第二缝隙7开设在底边上，以及利用Loop天线敏感度低的特点，使得本发明提供的天线系统具有低敏感度、信号强的优点。

参考图5，为本发明实施例的回波损耗图，由图中可以看出本发明满足0.88-0.96Ghz、1.71-2.369 Ghz等频段的带宽要求，由此可见本发明的天线带宽较好，可用作多频天线，通过优化匹配电路，带宽可进一步拓宽。参考图6，为本发明实施例的史密斯图，由图中可看出Smith均靠近50ohm，由此可见本发明可获得较好的功率。

综上所述，本发明提供了一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，包括一金属边框，金属边框的底边上开设有两个缝隙，金属边框的内部分为净空区和主地部分，净空区位于所述金属边框内靠进所述缝隙的一侧，主地部分与金属边框相连；两个缝隙之间的金属边框的两端通过天线部分分别连接馈源和主地部分，形成一Loop天线结构形式，且天线部分位于净空区内。本发明将移动终端的金属边框作为天线的一部分参与到辐射过程中，一方面通过两个缝隙以及Loop天线之间共同辐射，构成一高辐射的天线系统，具有拓宽带宽的优点；另一方面，通过将两个缝隙开设在底边上，以及利用Loop天线敏感度低的特点，使得本发明具有低敏感度、信号强的优点。

本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管也已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。

Claims (5)

1.一种缝隙参与辐射的Loop天线系统，其特征在于，包括一金属边框，所述金属边框的一侧边上开设有两个缝隙，所述金属边框的内部设有净空区和主地部分，所述净空区位于所述金属边框内靠进所述两个缝隙的一侧，所述主地部分与所述金属边框相连；所述两个缝隙之间的金属边框的两端通过天线部分分别连接馈源和所述主地部分，形成一Loop天线结构形式，所述天线部分位于所述净空区内。

2.根据权利要求1所述的缝隙参与辐射的Loop天线系统，其特征在于，所述金属边框呈矩形状，所述两个缝隙设置在所述金属边框的底边上。

3.根据权利要求1所述的缝隙参与辐射的Loop天线系统，其特征在于，所述天线部分包括：

第一辐射部分，一端连接所述馈源，所述第一辐射部分的另一端呈弯折状连接到所述两个缝隙之间的金属边框的一端上，且所述第一辐射部分与所述两个缝隙之间的金属边框相对；

第二辐射部分，一端连接所述两个缝隙之间的金属边框的另一端，且所述第二辐射部分与所述第一辐射部上连接所述馈源一端的端部相对；

第三辐射部分，所述第二辐射部分通过所述第三辐射部分连接到所述主地部分上。

4.根据权利要求1所述的缝隙参与辐射的Loop天线系统，其特征在于，所述两个缝隙内均填充有绝缘介质。

5.根据权利要求1所述的缝隙参与辐射的Loop天线系统，其特征在于，所述两个缝隙的宽度均大于等于0.6mm。