环绕馈脚的移动终端天线装置.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102856633 A (43)申请公布日 2013.01.02 C N 1 0 2 8 5 6 6 3 3 A *CN102856633A* (21)申请号 201210316568.5 (22)申请日 2012.08.30 H01Q 1/36(2006.01) H01Q 1/50(2006.01) H01Q 5/01(2006.01) (71)申请人广东步步高电子工业有限公司 地址 523860 广东省东莞市长安镇乌沙步步 高大道126号 (72)发明人陈玉稳 (74)专利代理机构北京中海智圣知识产权代理 有限公司 11282 代理人李奎书 (54) 发明名称 环

2、绕馈脚的移动终端天线装置 (57) 摘要 本发明提供一种环绕馈脚的移动终端天线装 置，其中，包括移动终端主板、天线馈脚以及天线 辐射片，所述天线辐射片具有至少一个环绕着该 馈脚或馈脚接触区域的长支节。本发明所述的天 线装置比普通天线更好地兼顾了高低频段，特别 是在普通天线因为低频支节的二次谐振频率太高 的情况下，仍能很好地兼顾了高低频段，不需要额 外地增加天线高度、面积、净空，也不需要额外的 串大电感。本发明能够广泛应用于GSM、CDMA多 频移动终端天线以及WIFI、BT和GPS三合一天线 中。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权

3、局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 1/1页 2 1.一种环绕馈脚的移动终端天线装置，其特征在于，包括移动终端主板、天线馈脚以及 天线辐射片，所述天线辐射片具有至少一个环绕着所述馈脚的长支节。 2.根据权利要求1所述的环绕馈脚的移动终端天线装置，所述长支节环绕着天线馈脚 接触区域。 3.根据权利要求1或2所述的环绕馈脚的移动终端天线装置，其特征在于，所述天线辐 射片具有一个或多个短支节。 4.根据权利要求1或2所述的环绕馈脚的移动终端天线装置，其特征在于，天线馈脚为 单个馈电脚、一馈电脚和一馈地脚、一馈电脚和两馈地脚中的任一种形式。 5.根据权利要求1或

4、2所述的环绕馈脚的移动终端天线装置，其特征在于，所述长支节 环绕着馈脚或其接触区域为小半圈以上。 权 利 要 求 书CN 102856633 A 1/4页 3 环绕馈脚的移动终端天线装置 技术领域 0001 本发明涉及一种环绕着馈脚或馈脚接触区域的移动终端天线装置。 背景技术 0002 现在，随着移动终端越来越小型化，多频化，对天线的小型化以及多工作频段提出 了严峻的挑战。比如GPS和BT、WIFI三合一天线，需工作在1.57GHz和2.4GHz两个频段 下。如果采用普通的双频天线技术，如“G”型天线采用双支节走线产生双频谐振，即使增大 低频支节和高频支节的耦合强度，也很难使得1.57GHz支

5、节的二次谐振频率落在2.4GHz附 近，这就会导致1.57GHz支节干扰2.4GHz支节的谐振，导致2.4GHz的带宽较小。 0003 为解决这一技术难题，目前的技术基本上是在移动终端主板上串大电感，把 1.57GHz支节天线的二次谐振频率（1.57GHz2）降到2.4GHz左右，或者增加天线的净空区 来弥补G型天线带宽不足的问题。 0004 这种情况也出现在GSM多频天线上，特别是在某些移动终端的天线环境中，常常 会遇到这样的情况：低频支节的二次谐振频率远远高于高频频率，导致无论怎么调整高频 支节的形状都无法获得好的高频带宽。普通的解决办法仍然是串电感或增强高低频支节的 耦合。 0005 例

6、如，公告号CN201387932的专利文献公开了一种无线通讯终端用多频天线，包 括金属制片体，片体上设置有天线信号端以及接地端，信号端与无线通讯终端射频电路电 联接，片体整体为四方形，信号端的上端与接地端连接为一体结构，信号端右侧壁以及底部 通过间隙与接地端隔开，信号端与接地端形成开路的环形。 0006 公告号CN102422484A的专利文献公开了一种意在用于小型移动站的一种无线电 设备的天线组合，其中存在两个被提供有它们自己的馈电的天线。一个天线主要被用于较 低频带以及另一个被用于较高频带。 0007 公告号CN201117812的专利文献公开了一种可适合使用于智能型手机类的移动 通讯设备

7、的多频倒F形天线，包括幅射组件、接地组件及馈入组件。 0008 上述现有技术都有一些缺点，增大天线净空明显不符合移动终端对天线的要求， 增强G型天线高低频耦合，则可能为了增强高低频支节的耦合，两者的缝可能小到加工误 差范围之内，不可实现量产，另外G形天线的长支节为了与短支节耦合出二次谐振，长支节 的未端一般需要折回来，不能随意地放在最有利于低频辐射的位置。而串大电感的方案会 引入电感的损耗，而且会降低低频的带宽。以上各种天线目的在于能够在多频率下得到宽 带效果，进而 提升带宽的利用率，但上述装置结构都较为复杂，也没有采取如本发明环绕 馈脚接触区域而形成的天线结构以及调整天线长度的手段。 000

8、9 本发明专利不需要串大电感，不需要太细的缝耦合，能够兼顾高低频的带宽，而不 需额外增加天线的净空区。 发明内容 说 明 书CN 102856633 A 2/4页 4 0010 本发明鉴于上述状况，提供一种能更好地兼顾高频和低频的移动终端天线，包括 移动终端主板、天线馈脚以及环绕着馈脚或馈脚接触区域的天线辐射片。 0011 本发明为一种环绕馈脚的移动终端天线装置，其特征在于，包括移动终端主板、天 线馈脚以及天线辐射片，所述天线辐射片具有至少一个环绕着馈脚或馈脚接触区域的长支 节。 0012 优选为，所述天线辐射片一般具有一个或多个短支节，短支节也能省略。长支节用 于决定天线的低频谐振频率，长支

9、节和短支节用于共同决定天线的高频谐振频率。 0013 优选为，天线馈脚仅仅为单个馈电脚，或者为一馈电脚和一馈地脚，或者为一馈电 脚和两馈地脚。 0014 优选为，所述长支节环绕着馈脚或馈脚接触区域为小半圈以上。 0015 优选为，通过调节长支节的环绕方式及环绕长度，能够调节所述天线装置的二次 谐振频率。 0016 优选为，将所述天线装置因为不用未端耦合，能够把长支节的未端安置在更有利 于辐射的位置上。 0017 将本发明所述天线装置的短支节设定为比现有技术中的短支节短。长支节环绕的 原理是通过环绕馈脚或其接触区域，使其长支节的二次谐振频率降低到合适的频率，以便 短支节更好地谐振在高频段。 00

10、18 本发明的关键技术要点在于：通过环绕馈脚或其接触区域，使其长支节的二次谐 振频率降低到合适的频率，以便短支节更好地谐振在高频段。 0019 长支节的环绕方式及环绕长度能够调节，由此能够调节天线装置的二次谐振频 率。 0020 能够将长支节的未端安置在更有利辐射的位置，因为不需要长支节的天线未端耦 合来调节其二次谐振频率。 0021 本发明的优益效果在于：本发明所述的天线装置比普通天线更好地兼顾了高频与 低频段，特别是在普通天线因为低频支节的二次谐振频率太高的情况下，仍能很好地兼顾 了高频与低频段，不需要额外地增加天线高度、面积、净空，也不需要额外的串大电感。 0022 本发明能够广泛应用于

11、GSM、CDMA多频移动终端天线以及WIFI、BT和GPS三合一 天线 中。 附图说明 0023 图1的（a）为本发明一实施方式所述天线装置的天线辐射片的长支节绕着馈脚接 触区域的状态的示意图，（b）为现有技术的普通G形天线结构的示意图。 0024 图2为图所示的普通天线和环馈脚天线带宽特征的驻波比与频率的关系的曲线 对比图。 0025 图3的(a)为环绕馈脚天线仅保留长支节时的天线示意图，(b)为环绕馈脚天线 仅保留短支节时的天线示意图。 0026 图4的(a)、(b)分别为通过HFSS软件分析环绕馈脚天线仅保留长支节、短支节的 阻抗特性示意图，(c)为(a)、(b)所示的长短支节的阻抗并联

12、合成与实际天线的阻抗曲线 对比图。 说 明 书CN 102856633 A 3/4页 5 0027 图5为本发明另一优选实施例所述的天线装置的结构示意图。 0028 图6为图5所示的天线优异带宽特征的驻波比与频率的关系的曲线图。 0029 图7为本发明另一种优选实施例所述的天线装置的结构示意图。 0030 图8为图7所示的天线优异带宽特征的驻波比与频率的关系的曲线图。 0031 图中：1-移动终端主板，2-馈地脚，3-馈电脚，4-长支节，5-短支节。 具体实施方式 0032 以下，结合附图1和附图2，对本发明的具体实施方式作进一步说明。 0033 如图1所示，本发明的一优选实施例为一种环绕馈脚

13、的移动终端天线装置，包括 移动终端主板1、馈地脚2、馈电脚3以及环绕着馈脚或馈脚接触区域的天线辐射片，所述天 线辐射片包括长支节4和短支节5。如图示1a所示，天线的长支节4沿箭头方向绕着馈地 脚2和馈电脚3所接触的区域大半圈，使得长支节4的一次谐振频率在1.57GHz时，二次 谐振频率也高于2.4GHz频段，然后用短支节5进一步降低天线的高频谐振频率，正好落在 2.4GHz频段。移动终端的移动终端主板1长与宽为11060mm，天线高为1.5mm，长与宽为 1510mm，天线净空区距离3mm，工作频段为GPS和WIFI。 0034 另外，被环绕的馈脚能够是馈电脚3或馈地脚2，或两者都被环绕。 0

14、035 环绕的方向能够是平面顺时针或逆时针方向，也能够是立体式的环绕。 0036 立体式的环绕能够为多种形式，如先往里卷再交错跳线到外层、从侧边绕到背面 （正面）再到侧面，然后再到正面（背面）等。 0037 天线馈脚可仅仅是单个馈电脚3，或一馈电脚3和一馈地脚2，或一馈电脚3和两 馈地脚2。 0038 如图1b所示，作为现有技术的普通G型天线形式，其长支节4的一次谐振频率在 1.57GHz时，二次谐振频率远高于2.4GHz，这时短支节5就需要很大的调节能力，往往导致 其短支节5的长度明显比本发明所述环馈脚天线的短支节长很多，甚至调节不过来。也正 因为普通G型天线需要短支节具有很大的调节能力，所

15、以其高频带宽会恶化。 0039 在同样天线环境下，普通天线和本发明所述环绕馈脚的天线带宽的对比如图1所 示，明显地，所述环绕馈脚的天线更好地兼顾了低频和高频。 0040 通过HFSS和ADS三维结构电磁场仿真软件的联合仿真，参照图3所示的模型通过 HFSS软件分别分析所述环绕馈脚的天线的长支节4、短支节5的阻抗特性（如图4所示），使 用ADS软件把所述长支节4和所述短支节5的阻抗并联合成，得到合成的阻抗特性与天线 整体的阻抗特性对比（如图4所示），基本上能够认为这种天线的长支节和短支节相互影响 较小，整体阻抗基本等效为长支节4和所述短支节5的并联阻抗。如果是普通G型天线，长、 短支节的耦合很强

16、，分别用长、短支节的阻抗合成很难逼近整体阻抗，这也表明本发明的天 线装置能更好地兼顾高低频段，而普通天线则不行。 0041 图5示出了另一种优选实施例，移动终端的移动终端主板1长与宽为11060mm， 有局部净空1129mm，天线高3mm，天线长与宽为1723mm，工作频带分别为824-960MHz范 围内的GPS以及1710-2170MHz范围内的WIFI。 0042 本发明实施例的长支节4环绕着馈脚及其接触区域3的方式为立体式环绕方式， 比上一实施例能更灵活地设计在移动终端壳体的外表面。 说 明 书CN 102856633 A 4/4页 6 0043 本实施例中的短支节5比普通G型天线的短

17、支节短很多，因为长支节4环绕馈脚 能够使得其二次谐振频率降低。 0044 图示6显示了这个天线良好的带宽。 0045 图7示出了另一种优选实施例，天线长与宽为182mm,工作频带分别为 1565-1585MHz范围内的GPS以及2.4-2.48GHz范围内的WIFI。 0046 图8示出了所述优选实施例的天线具有良好的带宽。 0047 本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技 术人员能够想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。 说 明 书CN 102856633 A 1/4页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102856633 A 2/4页 8 图3 图4 说 明 书 附 图CN 102856633 A 3/4页 9 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102856633 A 4/4页 10 图7 图8 说 明 书 附 图CN 102856633 A 10