一种金属边框天线模组及手机的制作方法

1.本实用新型涉及无线通信技术领域，特别涉及一种金属边框天线模组及手机。


背景技术：

2.手机实现无线通信离不开天线，天线性能主要取决于天线所处的空间环境和天线本身的结构及配件。随着手机行业的发展，人们一方面期望手机可以更加轻薄，另一方面希望手机无线通信性能更加优越，而这则成为天线设计的一大矛盾：因为手机轻薄化导致了天线的空间越来越小，进而使得天线的结构设计难度增大和配件的复杂度提升。
3.目前，为了解决天线空间的变小直接导致天线的带宽较窄和辐射性能较低的问题，通常采用的方式有两种：一种是天线拆分，将一个全频天线拆分成多个天线，这必然造成天线的设计难度和设计成本；另一种方式是使用有源可调开关，但是此方式是在不改变天线的有效辐射长度的情况下实现的带宽的扩展，其实质是利用天线匹配调节天线谐振位置，这样必然造成天线性能的降低。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种金属边框天线模组及手机，以解决如何在不进行天线拆分的同时保证天线性能的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种金属边框天线模组，包括顺次间隔设置的第一边框、第二边框和第三边框；所述第一边框和所述第三边框呈l型相对设置，以使所述第一边框、所述第二边框和所述第三边框形成围绕一矩形的三边；所述第二边框的一端设置有馈电点，另一端通过匹配电路接地。
6.可选的，在所述的金属边框天线模组中，所述匹配电路包括多条并联的通断开关支路，每一所述通断开关支路连接所述第二边框的不同位置。
7.可选的，在所述的金属边框天线模组中，，所述匹配电路中的多条所述通断开关支路中，至少有一条所述通断开关支路设置有电感。
8.可选的，在所述的金属边框天线模组中，所述馈电点位于所述第二边框靠近所述第一边框的一端，设置有电感的所述通断开关支路连接所述第二边框靠近所述第三边框的一端。
9.可选的，在所述的金属边框天线模组中，所述匹配电路包括并联的第一通断开关支路、第二通断开关支路和第三通断开关支路，所述第一通断开关支路设置有电感；
10.所述匹配电路被配置为：当所述第一通断开关支路、所述第二通断开关支路和所述第三通断开关支路均断开时，所述金属边框天线模组的谐振为700～800mhz；当只有所述第一通断开关支路接通时，所述金属边框天线模组的谐振为800～960mhz；当所述第三通断开关支路断开，且所述第一通断开关支路和所述第二通断开关支路接通时，述金属边框天线模组的谐振为1710～2170mhz；当所述第一通断开关支路、所述第二通断开关支路和所述第三通断开关支路均接通时，所述金属边框天线模组的谐振为2300～2690mhz。
11.可选的，在所述的金属边框天线模组中，所述第一边框与所述第二边框之间的距离最小为1.5mm，所述第二边框与所述第三边框之间的距离最小为1.5mm。
12.可选的，在所述的金属边框天线模组中，所述第一边框与所述第二边框之间的距离与所述第二边框与所述第三边框之间的距离相等。
13.为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种手机，包括如上任一项所述的金属边框天线模组。
14.本实用新型提供的金属边框天线模组及手机，包括顺次间隔设置的第一边框、第二边框和第三边框；所述第一边框和所述第三边框呈l型相对设置，以使所述第一边框、所述第二边框和所述第三边框形成围绕一矩形的三边；所述第二边框的一端设置有馈电点，另一端通过匹配电路接地。通过在第二边框的一端设置匹配电路接地，使得控制不同开关的开合实现天线谐振的不同频率；同时，由于馈电点和匹配电路设置在第二边框上，使得整个金属边框天线模组的辐射性能较高，解决了如何在不进行天线拆分的同时保证天线性能的问题。
附图说明
15.图1为本实施例提供的金属边框天线模组的结构示意图；
16.图2为本实施例提供的金属边框天线模组的测试仿真结果图；
17.其中，各附图标记说明如下：
18.110-第一边框；120-第二边框；130-第三边框；210-馈电点；220-匹配电路；d-第一边框与第二边框之间的间隔，或，第二边框与第三边框之间的间隔。
具体实施方式
19.以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的金属边框天线模组及手机作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
20.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及附图说明中的“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，以便描述本实用新型的实施例，而不用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的结构在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，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、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
21.本实施例提供一种金属边框天线模组，如图1所示，包括顺次间隔设置的第一边框110、第二边框120和第三边框130；所述第一边框110和所述第三边框130呈l型相对设置，以使所述第一边框110、所述第二边框120和所述第三边框130形成围绕一矩形的三边；所述第二边框120的一端设置有馈电点210，另一端通过匹配电路220接地。
22.本实施例提供的金属边框天线模组，通过在第二边框的一端设置匹配电路接地，使得控制不同开关的开合实现天线谐振的不同频率；同时，由于馈电点和匹配电路设置在第二边框上，使得整个金属边框天线模组的辐射性能较高，解决了如何在不进行天线拆分
的同时保证天线性能的问题。
23.在具体应用过程中，第一边框110、第二边框120和第三边框130可以通过lds工艺镭射化镀在手机外边框处，也可以通过注塑一体成型与手机外边框的塑壳相结合，甚至，还可以将第一边框110、第二边框120和第三边框130直接作为手机的边框进行设计。本领域技术人员可以理解的是，在手机金属边框中，除了第一边框110、第二边框120和第三边框130还可以存在第四边框，以围绕形成手机边框。
24.在本实施例中，第一边框110和第三边框130，以及第二边框120沿手机的中轴线对称设置，如此可以使得用户不论是左手使用习惯还是右手使用习惯，其无线收发性能相差无几。
25.进一步的，在本实施例中，所述匹配电路220包括多条并联的通断开关支路，每一所述通断开关支路连接所述第二边框120的不同位置。
26.通过将多条通断开关支路连接第二边框120的不同位置，便可以通过开关控制通路的通断，进而改变第二边框120上产生的谐振频率，进而可以改变金属边框天线模组整体产生的谐振频率，实现利用金属边框便可以产生多个不同的谐振频率，从而在不增加天线数量的基础上实现频段的拓宽。
27.为了拓宽低频的带宽，在本实施例中，所述匹配电路220中的多条所述通断开关支路中，至少有一条所述通断开关支路设置有电感。电感的取值需根据实际的天线环境调整匹配，具体可以为6～120nh，例如可以为82nh。
28.再进一步的，在本实施例中，所述馈电点210位于所述第二边框120靠近所述第一边框110的一端，设置有电感的所述通断开关支路连接所述第二边框120靠近所述第三边框130的一端。如此，在馈电点210激发电流后，流经第二边框120通过电感回地后能够产生频段范围较宽的低频。
29.具体的，请参见图1，在本实施例中，所述匹配电路220包括并联的第一通断开关支路s1、第二通断开关支路s2和第三通断开关支路s3，所述第一通断开关支路s1设置有电感。
30.所述匹配电路被配置为：当所述第一通断开关支路s1、所述第二通断开关支路s2和所述第三通断开关支路s3均断开时，所述金属边框天线模组的谐振为700～800mhz；当只有所述第一通断开关支路s1接通时，所述金属边框天线模组的谐振为800～960mhz；当所述第三通断开关支路s3断开，且所述第一通断开关支路s1和所述第二通断开关支路s2接通时，述金属边框天线模组的谐振为1710～2170mhz；当所述第一通断开关支路s1、所述第二通断开关支路s2和所述第三通断开关支路s3均接通时，所述金属边框天线模组的谐振为2300～2690mhz。
31.需要说明的是，为在通断开关支路切换后实现相应的频段范围，每一通断开关支路连接的第二边框120的具体位置需要进行实际调试确认，本领域技术人员所理解的，在天线环境不同时，同样的天线结构具有不同的谐振频率和辐射性能，因此必须结合天线的实际环境来进行调试，以找到天线的最佳设计方案。
32.为了提高第一边框110与第二边框120之间的耦合效率，以及为了提高第三边框130与第二边框120之间的耦合效率，在本实施例中，所述第一边框110与所述第二边框120之间的距离d最小为1.5mm，所述第二边框120与所述第三边框130之间的距离d最小为1.5mm。
33.较佳的，所述第一边框110与所述第二边框120之间的距离d与所述第二边框120与所述第三边框130之间的距离d相等。如此，可以使得第二边框120在第一边框110和第三边框130上产生相近的耦合，从而保证第一边框110和第三边框130上的天线谐振性能。
34.具体的，当金属边框的总宽约为75mm时，第一边框110与第二边框120之间的间距d约为2mm，第二边框120和第三边框130之间的间距d约为2mm。
35.图2给出了本实施例提供的金属边框天线模组的仿真测试结果图。从图中可以看出，通过开关的切换能够实现不同频率的谐振，且谐振效率较高，即，本实施例提供的金属边框天线模组利用金属边框及开关通路，无需复杂的电路设计便可实现在不增加天线数量的基础上增加天线谐振带宽。
36.此外，本实施例还提供一种手机，包括本实施例提供的金属边框天线模组。本领域技术人员可以理解的是，在手机中，除了金属边框天线模组外，还需设置有金属地板，如pcb基板等其他结构，从而实现金属边框天线模组的馈电和功能的实现。
37.综上所述，本实施例提供的金属边框天线模组及手机，包括顺次间隔设置的第一边框、第二边框和第三边框；所述第一边框和所述第三边框呈l型相对设置，以使所述第一边框、所述第二边框和所述第三边框形成围绕一矩形的三边；所述第二边框的一端设置有馈电点，另一端通过匹配电路接地。通过在第二边框的一端设置匹配电路接地，使得控制不同开关的开合实现天线谐振的不同频率；同时，由于馈电点和匹配电路设置在第二边框上，使得整个金属边框天线模组的辐射性能较高，解决了如何在不进行天线拆分的同时保证天线性能的问题。
38.上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。