CN105428807B

CN105428807B - 一种多模缝隙天线和移动终端

Info

Publication number: CN105428807B
Application number: CN201510904027.8A
Authority: CN
Inventors: 向胜昭; 赵宁
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2018-03-23
Anticipated expiration: 2035-12-09
Also published as: CN105428807A

Abstract

本发明公开了一种多模缝隙天线和移动终端。该多模缝隙天线，包括：金属板，金属板开设有缝隙；至少一个隔断电容，隔断电容的两端分别连接于缝隙的两侧，将缝隙分成多个馈电区域，每个馈电区域设置有一个馈电点，其中一个馈电点为第一馈电点；至少两个远场馈电结构，远场馈电结构与馈电点一一对应设置，其中一个远场馈电结构为第一远场馈电结构；一个近场馈电结构，近场馈电结构与第一远场馈电结构共用第一馈电点；合路馈电匹配电路，合路馈电匹配电路的一端与第一馈电点相连，另一端的第一分支与第一远场馈电结构相连，第二分支与近场馈电结构相连。将远场馈电结构与近场馈电结构共用馈电点，省去了单独的NFC天线结构，成本减低，结构简单。

Description

一种多模缝隙天线和移动终端

技术领域

本发明涉及天线领域，尤其涉及一种多模缝隙天线和移动终端。

背景技术

随着电子技术和通信技术的不断发展，移动终端具备越来越丰富的功能，支持移动终端实现各种数据传输和通信功能的天线也越来越多，近场天线是实现近场通信(NFC，Near-Field Communications)的天线结构，一般占用空间较大，并且为了避免与其它天线信号之间的干扰，还需要增加与近场天线面积相当且价格昂贵的铁氧体，成本高，结构复杂。

发明内容

本发明提供了一种多模缝隙天线和移动终端，其以解决现有技术中NFC天线结构，成本高，结构复杂的问题。

为实现上述设计，本发明采用以下技术方案：

一方面采用一种多模缝隙天线，包括：

金属板，所述金属板开设有缝隙；

至少一个隔断电容，所述隔断电容的两端分别连接于所述缝隙的两侧，将所述缝隙分成多个馈电区域，每个所述馈电区域设置有一个馈电点，其中一个馈电点为第一馈电点；

至少两个远场馈电结构，所述远场馈电结构与馈电点一一对应设置，其中一个远场馈电结构为第一远场馈电结构；

一个近场馈电结构，所述近场馈电结构与第一远场馈电结构共用第一馈电点；

合路馈电匹配电路，用于将近场信号或第一远场信号对应发送到近场馈电结构或第一远场馈电结构；所述合路馈电匹配电路的一端与所述第一馈电点相连，另一端的第一分支与所述第一远场馈电结构相连，第二分支与所述近场馈电结构相连。

另一方面采用一种移动终端，所述移动终端的外壳为金属外壳，所述金属外壳开设有缝隙；所述移动终端包括：

合路馈电匹配电路，用于将接收到的近场信号或第一远场信号对应发送到近场馈电结构或第一远场馈电结构；所述合路馈电匹配电路的一端与所述第一馈电点相连，另一端的第一分支与所述第一远场馈电结构相连，第二分支与所述近场馈电结构相连。

本发明的有益效果为：通过在金属板的缝隙中设置隔断电容，将缝隙分成多个馈电区域，每个馈电区域接入一远场馈电结构，其中一个远场馈电结构与近场馈电结构共用馈电点，当接收用于远场通信的高频信号时，隔断电容的高频隔离作用使得各个馈电区域独立接收信号；当接收用于近场通信的NFC信号时，隔断电容相当于加载电容，使得各个馈电区域作为一个整体共同运转，在一个缝隙上实现了多种模式的天线信号的收发，省去了单独的NFC天线结构，成本减低，结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式中提供的一种多模缝隙天线的结构示意图。

图2A是本发明具体实施方式中提供的一种多模缝隙天线的等效结构图。

图2B是本发明具体实施方式中提供的一种多模缝隙天线近场通信的等效结构图。

图2C是本发明具体实施方式中提供的一种多模缝隙天线远场通信的等效结构图。

图3是本发明具体实施方式中提供的一种多模缝隙天线的等效结构图的合路馈电匹配电路的电路图。

图4是本发明具体实施方式中提供的另一种多模缝隙天线的结构示意图。

图5是本发明具体实施方式中提供的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，其是本发明具体实施方式中提供的一种多模缝隙天线的结构示意图，如图所示，该多模缝隙天线，包括：

金属板10，所述金属板10开设有缝隙11；

至少一个隔断电容12，所述隔断电容12的两端分别连接于所述缝隙11的两侧，将所述缝隙11分成多个馈电区域，每个所述馈电区域设置有一个馈电点，其中一个馈电点为第一馈电点；

至少两个远场馈电结构14，所述远场馈电结构14与馈电点一一对应设置，其中一个远场馈电结构14为第一远场馈电结构；

一个近场馈电结构13，所述近场馈电结构13与第一远场馈电结构共用第一馈电点；

合路馈电匹配电路15，用于将接收到的近场信号或第一远场信号对应发送到近场馈电结构13或第一远场馈电结构；所述合路馈电匹配电路15的一端与所述第一馈电点相连，另一端的第一分支与所述第一远场馈电结构相连，第二分支与所述近场馈电结构13相连。

本实施例中具体基于两个隔断电容12的方案实施，请参考图2A，其是本发明基于两个隔断电容实现的多模缝隙天线的等效结构图，其中主要包括金属板10、缝隙11和电容等效装置121，在金属板10的缝隙11中设置分别与缝隙11两侧的金属板10连接的隔断电容12，缝隙11将金属板10分成大小不等的两部分，其中较小的一部分作为天线端，较大的一部分作为地端，即缝隙11的一侧为天线端，另一端为地端，馈电点设置在天线端实现无线通信信号的收发。电容等效装置121等效为图1中的隔断电容12，在不同的天线模式中，电容等效装置121起到不同的作用。如图2B所示，对于NFC天线而言，电容等效装置121相当于电容加载，使得长度远小于四分之一波长的缝隙11可以工作于NFC频段，NFC频段的信号可以从整条缝隙11(阴影部分)中穿过而不因电容等效装置121对信号传输产生实质性影响。如图2C所示，对于远场通信天线而言，电容等效装置121相当于将一个缝隙11隔断成多个馈电区域的连接金属块，例如图2C中两个电容等效装置121将缝隙11隔断成三个馈电区域(阴影部分)，相邻两个电容等效装置121之间的馈电区域，等效为闭合缝隙(如图2C中中间的馈电区域)，可以利用这部分设计第一谐振长度为二分之一波长的闭合缝隙天线，例如宽度为100mm的闭合缝隙天线，可以支持波长为200mm的信号；缝隙两端的馈电区域等效为开口缝隙11(如图2C中两端的馈电区域)，可以利用这部分设计第一谐振长度为四分之一波长的开口缝隙天线。闭合缝隙天线和开口缝隙天线的参数具体可以根据实际的远场通信频段进行设置。结合图2A、图2B和图2C可知，在缝隙11中设置隔断电容12，可以在单个缝隙11中既实现近场通信，也实现远场通信，如果设置两个或两个以上隔断电容12，远场通信还可基于闭合缝隙天线或开口缝隙天线实现。

综上所述，通过在缝隙中设置隔断电容，将缝隙分成多个馈电区域，每个馈电区域接入一远场馈电结构，其中一个远场馈电结构与近场馈电结构共用馈电点，省去了单独的NFC天线结构，成本减低，结构简单。

具体的，如图3所示，所述合路馈电匹配电路15，包括电容C1、电容C2和电感L；所述电容C2的一端接地，电容C2的另一端和近场馈电结构13、电感L的一端相连；所述电感L的另一端和第一馈电点、电容C1的一端相连；电容C1的另一端和第一远场馈电结构相连。所述电容C1与所述第一远场馈电结构通过第一滤波器141相连；所述电容C2的另一端与所述近场馈电结构13通过第二滤波器131相连。第一远场馈电结构在图3中表示为FFC，近场馈电结构13在图3中表示为NFC。

合路馈电匹配电路15用于实现合路器、近场天线馈电匹配电路和远场天线馈电匹配电路三者的综合功能。进一步还具备阻抗变换电路的功能，以解决微波传输线与微波器件之间电阻的不匹配。具体相当于图2B中的近场天线与图2C中的一个远场天线共用第一馈电点，合路馈电匹配电路15一端接于第一馈电点上，另一端包括第一分支和第二分支，分别与第一远场馈电结构和近场馈电结构13相连，合路馈电匹配电路15将收到的信号分离，分离后的NFC信号通过第二滤波器131传输到近场馈电结构13，远场通信信号通过第一滤波器141传输到第一远场馈电结构。

其中，所述隔断电容12的两端分别通过金属弹片16连接于所述缝隙11的两侧。

隔断电容12的两端接出的导线各自通过金属弹片16连接到缝隙11的两侧，也就是分别连接到被缝隙11分开的金属板10的两部分。

其中，所述隔断电容12的电容量为30～300pF。

隔断电容12的电容量根据具体需要实现通信的频段进行选择，具体例如30pF、60pF、200pF，根据实际需要选择。

请参考图4，其是本发明具体实施方式中提供的另一种多模缝隙天线的结构示意图。如图所示，在这一多模缝隙天线中，只设置一个大电容12，与前一结构中的多模缝隙天线相比，一个大电容12无法实现闭合缝隙天线；也就是说在本方案中，缝隙11被大电容12划分仅能得到两个开口缝隙天线，能实现两种远场信号的收发，两种远场信号的波长分别为两个开口缝隙天线的长度的四倍。

另一方面采用一种移动终端，所述移动终端的外壳为金属外壳20，基于金属外壳20实现前文所述的多模缝隙天线。具体的多模缝隙天线的实现与前述实施例相同，在此不做赘述。如图5所示，金属外壳20开设有缝隙11；所述移动终端包括：

其中，所述合路馈电匹配电路，包括电容C1、电容C2和电感L；所述电容C2的一端接地，电容C2的另一端和近场馈电结构、电感L的一端相连；所述电感L的另一端和第一馈电点、电容C1的一端相连；电容C1的另一端和第一远场馈电结构相连。

其中，所述电容C1与所述第一远场馈电结构通过第一滤波器相连；所述电容C2的另一端与所述近场馈电结构通过第二滤波器相连。

其中，所述隔断电容的两端分别通过金属弹片连接于所述缝隙的两侧。

其中，所述隔断电容的电容量为30～300pF。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多模缝隙天线，其特征在于，包括：

金属板，所述金属板开设有缝隙；

合路馈电匹配电路，用于将接收到的近场信号或第一远场信号对应发送到近场馈电结构或第一远场馈电结构；所述合路馈电匹配电路的一端与所述第一馈电点相连，另一端的第一分支与所述第一远场馈电结构相连，第二分支与所述近场馈电结构相连；

其中，在远场通信时，隔断电容具有隔离作用，在近场通信时，隔断电容相当于加载电容。

2.根据权利要求1所述的多模缝隙天线，其特征在于，所述合路馈电匹配电路，包括电容C1、电容C2和电感L；所述电容C2的一端接地，电容C2的另一端和近场馈电结构、电感L的一端相连；所述电感L的另一端和第一馈电点、电容C1的一端相连；电容C1的另一端和第一远场馈电结构相连。

3.根据权利要求2所述的多模缝隙天线，其特征在于，所述电容C1与所述第一远场馈电结构通过第一滤波器相连；所述电容C2的另一端与所述近场馈电结构通过第二滤波器相连。

4.根据权利要求1所述的多模缝隙天线，其特征在于，所述隔断电容的两端分别通过金属弹片连接于所述缝隙的两侧。

5.根据权利要求1～4任一项所述的多模缝隙天线，其特征在于，所述隔断电容的电容量为30～300pF。

6.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端的外壳为金属外壳，所述金属外壳开设有缝隙；所述移动终端包括：

7.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述合路馈电匹配电路，包括电容C1、电容C2和电感L；所述电容C2的一端接地，电容C2的另一端和近场馈电结构、电感L的一端相连；所述电感L的另一端和第一馈电点、电容C1的一端相连；电容C1的另一端和第一远场馈电结构相连。

8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述电容C1与所述第一远场馈电结构通过第一滤波器相连；所述电容C2的另一端与所述近场馈电结构通过第二滤波器相连。

9.根据权利要求6所述的移动终端，其特征在于，所述隔断电容的两端分别通过金属弹片连接于所述缝隙的两侧。

10.根据权利要求6～9任一项所述的移动终端，其特征在于，所述隔断电容的电容量为30～300pF。