天线单元、壳体及无线终端的制作方法

1.本实用新型天线技术领域，尤其涉及一种天线单元、壳体及无线终端。


背景技术：

2.无线终端产品的工作频点电磁波波长较长时，与之对应采购的外置玻璃钢天线为达到一定增益要求，需要使用阵子叠加技术，导致最终玻璃钢天线较长，尺寸较大，安装在无线终端产品上时导致产品的总体积太过庞大，不仅美观度不佳，而且不易搬运和储放。。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种天线单元、壳体及无线终端，以使得无线终端产品的体积更小，外观更佳。
4.本技术第一方面的实施例提供了一种天线单元，包括：
5.第一基板，所述第一基板具有相对的第一端和第二端；
6.第二基板，所述第二基板具有相对的第三端和第四端，所述第二基板与所述第一基板成夹角设置且所述第三端与所述第二端固定连接；
7.缝隙结构，所述缝隙结构包括依次成夹角相连的第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙，所述第一缝隙和第二缝隙均位于所述第一基板上，所述第三缝隙位于所述第二基板上；及
8.馈电部，所述馈电部在所述第一缝隙远离所述第二缝隙的一端的两侧各设置一个，所述馈电部用于与同轴馈线相连以对所述缝隙结构进行耦合馈电。
9.在其中一些实施例中，所述第一缝隙和所述第二缝隙垂直设置，所述第三缝隙和所述第二缝隙垂直设置。
10.在其中一些实施例中，所述缝隙结构还包括第四缝隙，所述第四缝隙的一端与所述第一缝隙的远离所述第二缝隙的一端相连。
11.在其中一些实施例中，所述第四缝隙与所述第一缝隙位于同一条虚拟直线上。
12.在其中一些实施例中，所述天线单元用于产生工作频点波长为λmm的谐振，所述第一缝隙的长度为0.0819λmm，所述第二缝隙的长度为0.0734λmm，所述第三缝隙的长度为0.0653λmm，所述第一缝隙、所述第二缝隙和所述第三缝隙的宽度均为2.5mm。
13.在其中一些实施例中，所述第四缝隙的长度为0.521λmm，宽度为2.5mm。
14.在其中一些实施例中，所述第一基板和所述第二基板一体成型设置。
15.本技术第二方面的实施例提供了一种壳体，所述壳体包括如第一方面所述的天线单元，所述天线单元中的所述第一基板为所述壳体的至少其中一侧壁。
16.在其中一些实施例中，所述天线单元在所述壳体相对的两侧各设置一个，两所述天线单元中的两所述第一基板分别为所述壳体的相对的两侧壁。
17.本技术第三方面的实施例提供了一种无线终端，所述无线终端包括如第二方面所述的壳体。
18.本实用新型实施例提供的天线单元，有益效果在于：通过将第二基板与第一基板
成夹角设置且第三端与第二端固定连接，再在第一基板上设置第一缝隙和第二缝隙，在第二基板上设置第三缝隙，且第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙依次成夹角相连，从而将整个天线单元整合到第一基板和第二基板上，无需在设置单独的外置全向玻璃钢天线，使得无线终端产品的体积更小，外观更佳，且降低了成本。
19.本实用新型之壳体，将整个天线单元整合到壳体的侧壁上，使得无线终端产品的体积更小，外观更佳，且降低了成本。
20.本实用新型之无线终端，体积更小，外观更佳，成本更低。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型其中一个实施例中壳体的结构示意图；
23.图2是图1中壳体a部位的局部放大图；
24.图3是图1中壳体另一视角的结构示意图；
25.图4是图3中壳体b部位的局部放大图；
26.图5是不同第四缝隙的长度对图1中天线单元整体的s11参数的影响示意；
27.图6是图1中天线单元在1420mhz频点处的3d远场辐射方向图；
28.图7是图1中天线单元在1420mhz频点处的eh面远场波瓣图；
29.图8是图1中天线单元整体的s11参数示意图。
30.图中标记的含义为：
31.100、壳体；10、第一基板；11、第一端；12、第二端；20、第二基板；21、第三端；22、第四端；30、缝隙结构；31、第一缝隙；32、第二缝隙；33、第三缝隙；34、第四缝隙；40、馈电部。
具体实施方式
32.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图即实施例，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。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
34.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.为了说明本实用新型的技术方案，下面结合具体附图及实施例来进行说明。
36.请参考图1、图2、图3和图4，本技术第一方面的实施例提供了一种天线单元，包括第一基板10、第二基板20、缝隙结构30和馈电部40。
37.第一基板10具有相对的第一端11和第二端12，第二基板20具有相对的第三端21和第四端22，第二基板20与第一基板10成夹角设置且第三端21与第二端12固定连接，如第二基板20与第一基板10垂直设置或成锐角设置。
38.可以理解的是，第一基板10和第二基板20均可以设置为金属板或pcb板，其具有一定的导电性。
39.缝隙结构30包括依次成夹角相连的第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33，如第一缝隙31与第二缝隙32垂直相连或成锐角相连，第二缝隙32与第三缝隙33垂直相连或成锐角相连，第一缝隙31和第二缝隙32均位于第一基板10上，第三缝隙33位于第二基板20上。
40.馈电部40在第一缝隙31远离第二缝隙32的一端的两侧各设置一个，馈电部40用于与同轴馈线相连以对缝隙结构30进行耦合馈电。
41.本实用新型实施例提供的天线单元，通过将第二基板20与第一基板10成夹角设置且第三端21与第二端12固定连接，再在第一基板10上设置第一缝隙31和第二缝隙32，在第二基板20上设置第三缝隙33，且第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33依次成夹角相连，从而将整个天线单元整合到第一基板10和第二基板20上，无需在设置单独的外置全向玻璃钢天线，使得无线终端产品的体积更小，外观更佳，且降低了成本。
42.可以理解的是，由于金属缝隙天线谐振频点的产生取决于电流沿缝隙两侧流经的路径，不同长度的电流路径对应着不同的谐振频率，本实施例中，电流流向只能从第一缝隙31和第二缝隙32下方绕向，电流路径加长，在较大的目标频率下天线尺寸得以减小。
43.同时，本实用新型中目标频点的天线谐振由第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33的总长决定，第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33两侧的电流路径长度不同，可以对应不同的谐振频率。
44.由于是线极化方式，为了获得较好的全向性能，目标频率下的电磁谐振由第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33三段共同完成。
45.其中，第一缝隙31段处于空间3d坐标轴oz方向，第二缝隙32段处于oy方向，第三缝隙33段处于ox方向，空间三个方向的线极化使得天线单元在整个3d空间内有了不错的全向性能。
46.请参考图1和图2，在其中一些实施例中，第一缝隙31和第二缝隙32垂直设置，第三缝隙33和第二缝隙32垂直设置。
47.通过采用上述方案，可以更好把握天线单元在工作时的方向性。
48.请继续参考图1和图2，在其中一些实施例中，缝隙结构30还包括第四缝隙34(第四缝隙34与图2中的第一缝隙31采用虚线隔开)，第四缝隙34的一端与第一缝隙31的远离第二缝隙32的一端相连。
49.通过采用上述方案，可以使用第四缝隙34调整天线单元整体的s11参数，以提升目标频率下的电磁波转换效率。
50.请参考图2，在其中一些实施例中，第四缝隙34与第一缝隙31位于同一条虚拟直线上。
51.通过采用上述方案，方便第四缝隙34的加工，且可以更好地使用第四缝隙34调整天线单元整体的s11参数。
52.请参考图1和图2，在其中一些实施例中，天线单元用于产生工作频点波长为λmm的
谐振，第一缝隙31的长度为0.0819λmm，第二缝隙32的长度为0.0734λmm，第三缝隙33的长度为0.0653λmm，第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33的宽度均为2.5mm。
53.通过采用上述方案，可以使得天线在产生工作频点波长为λmm的谐振时形成非常好的谐振特性。
54.请参考图2和图5，在其中一些实施例中，第四缝隙34的长度为0.521λmm，宽度为2.5mm。
55.通过调整第四缝隙34的长短，来改变天线单元在目标频点处的感容分量以改变天线单元s11参数，当s11《-10db时，天线单元在该频点下的电磁波转换效率满足要求(如图5所示)，副数值越小则效率越高，第四缝隙34长取0.521λmm，宽根据加工取2.5mm满足要求。
56.可以理解的是，实际上通过调整第一缝隙31、二缝隙、第三缝隙33和第四缝隙34的尺寸，根据自由空间中一个频率对应一个工作波长λ，通过取不同λ值并对第四缝隙34长度进行优化调整，理论上可以实现sub6(0～6ghz)内任一单频设计，实现了对单频天线的客户需求定制化。
57.请参考图1，在其中一些实施例中，第一基板10和第二基板20一体成型设置，如通过弯折或铸造成型等。
58.通过采用上述方案，方便整个天线单元的加工。
59.请参考图1至图4，本技术第二方面的实施例提供了一种壳体100，壳体100包括如第一方面的天线单元，天线单元中的第一基板10为壳体100的至少其中一侧壁。
60.本实用新型之壳体100，将整个天线单元整合到壳体100的侧壁上，使得无线终端产品的体积更小，外观更佳，且降低了成本。
61.请参考图1、图2和图3，在其中一些实施例中，天线单元在壳体100相对的两侧各设置一个，两天线单元中的两第一基板10分别为壳体100的相对的两侧壁。
62.受限于无线终端产品的壳体100的尺寸，在使用外置玻璃钢天线时，天线间空间尺寸相对较小，又由于工作频点低、波长长，天线增益高，此空间距离下两外置天线间存在一定程度的信号串扰。通过采用本实用新型实施例中的上述方案，可以增大天线单元间的空间距离，其隔离度一定程度上也获得优化。
63.请参考图1至图4，本技术实施例提供了一种壳体100，壳体100为长方形铝壳，可以加强散热能力，侧壁厚度均为7mm，壳体100相对的两侧各设置一个天线单元，天线单元的中心频率工作在1420mhz，中心频率波长λ为211.27mm，壳体100内尺寸0.9277λ(长)*0.9277λ(宽)*0.1657λ(深)。
64.天线单元包括第一基板10、第二基板20、缝隙结构30和馈电部40，两天线单元中的两第一基板10分别为壳体100的相对的两侧壁。
65.第一基板10和第二基板20一体成型且材质相同，第一基板10具有相对的第一端11和第二端12，第二基板20具有相对的第三端21和第四端22，第二基板20与第一基板10垂直设置且第三端21与第二端12固定连接。
66.缝隙结构30包括第一缝隙31、第二缝隙32、第三缝隙33和第四缝隙34，第一缝隙31、第二缝隙32和第三缝隙33依次垂直相连，第四缝隙34的一端与第一缝隙31的远离第二缝隙32的一端相连且二者位于同一条虚拟直线上，第一缝隙31和第二缝隙32均位于第一基板10上，第三缝隙33位于第二基板20上。
67.第一缝隙31的长度为0.0819λmm，第二缝隙32的长度为0.0734λmm，第三缝隙33的长度为0.0653λmm，第四缝隙34的长度为0.521λmm，第一缝隙31、第二缝隙32、第三缝隙33和第四缝隙34的宽度均为2.5mm。
68.馈电部40在第一缝隙31远离第二缝隙32的一端的两侧各设置一个，馈电部40设置有连接孔，馈电部40通过设置在连接孔内的铜铆钉与同轴馈线相连，以对缝隙结构30进行耦合馈电。避免铝不易上锡，同轴馈线内外芯线难以直接焊接在铝制壳体100上。
69.请参考图6和图7，本实施例提供的天线单元在3d空间内有着不错的全向性能。
70.请参考图8，本实施例提供的天线单元在1400mhz～1590mhz内形成了非常好的谐振特性。
71.本实用新型实施例通过相关技术理论，将天线单元整合到无线终端产品的壳体100上，使得无线终端产品整体体积紧凑、整洁，且无需再另外单独采购外置全向玻璃钢天线，降低了项目成本，增大了天线单元间的隔离度，一定程度上提升了无线性能。同时，该天线单元相较于普通外置天线技术要求更高，也对外展示了项目设计能力。
72.本技术第三方面的实施例提供了一种无线终端，无线终端包括如第二方面的壳体100。
73.电子终端可为手机、智能手表、平板电脑、笔记本电脑、无线电台和路由器等。
74.本实用新型之无线终端，体积更小，外观更佳，成本更低。
75.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。