背腔縫隙天線結構及電子設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及通訊領域,尤其涉及一種背腔縫隙天線結構及電子設備。
【背景技術】
[0002]在現有技術中,背腔縫隙天線已有相關專利,如US 6160522 A、US 4733245 A。常規(guī)背腔縫隙天線包括諧振金屬腔,這個諧振金屬腔具有由探針饋送的縫隙天線,但這樣的空腔需要很大的空間。已經使用的另一種方法是將非諧振腔放置在諧振天線結構的周圍作為微帶貼片天線或有電介質窗的單極天線。這種天線已被記載于US 8125394 B2, US8773310 B2,US 20110050509 Al, US 8325094 B2。這些天線可以在便攜式無線設備中使用,如移動電話,平板電腦或筆記本電腦。這種結構的其中一個優(yōu)點是,由于空腔的金屬壁的存在,無線接收或傳輸可以在無PCB上的其他元件的干擾下發(fā)生。
[0003]如圖1所示,金屬空腔只有一個表面壁上形成有縫隙天線,空腔尺寸為56mm*15mm*7mm。安裝在設備上的示意圖如圖2所示,縫隙天線所在的表面壁與便攜式無線設備的外殼貼合。因為縫隙天線都在金屬空腔的一個表面壁上,縫隙天線所在的表面壁需要較大的面積,當天線安裝到設備上時則需要占用較大的空間。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種背腔縫隙天線,占用空間小,可放置在便攜式無線設備的邊緣。
[0005]為了解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案為:一種背腔縫隙天線結構,包括一金屬空腔,所述金屬空腔為長方體型,包括四個側面和兩個端面,在相鄰的第一側面和第二側面上形成有一個縫隙天線,所述縫隙天線在長方體的長度方向上對稱設置。
[0006]本發(fā)明還涉及一種電子設備,其包括一外框和一主板,所述主板位于所述外框內,其特征在于:還包括如上所述的背腔縫隙天線結構,所述背腔縫隙天線結構位于外框和主板之間。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:通過在金屬空腔相鄰的兩個側面上設置縫隙,提高了天線的效率,減小了體積,可方便地放置在便攜式無線設備的邊緣;同時,可以在不受到設備上的其他導電結構的影響干擾下實現信號的接收和發(fā)送。
【附圖說明】
[0008]圖1為現有技術的天線結構示意圖;
[0009]圖2為現有技術的天線安裝結構示意圖;
[0010]圖3為本發(fā)明的天線安裝結構示意圖;
[0011]圖4為本發(fā)明實施例一的天線結構示意圖;
[0012]圖5為圖1和圖4所示的天線的總輻射效率;
[0013]圖6為本發(fā)明實施例一的天線饋電結構示意圖;
[0014]圖7為本發(fā)明實施例一不同饋電位置的天線的S11 (回波損耗);
[0015]圖8為本發(fā)明實施例二中匹配網絡的電路圖;
[0016]圖9為本發(fā)明實施例一和實施例二中天線的S11和總輻射效率;
[0017]圖10為本發(fā)明實施例三的天線結構示意圖;
[0018]標號說明:1、便攜式無線設備;2、背腔縫隙天線;3、金屬空腔;4、縫隙天線;5、天線饋電點;6、饋電電纜;7、匹配網絡;8、50歐姆端口 ;9、PC-ABS材料層;
[0019]31、第一側面;32、第二側面;33、第三側面;
[0020]41、第一分支;42、第二分支;43、第三分支;44、第四分支;
[0021]61、內導體;62、外導體。
【具體實施方式】
[0022]為詳細說明本發(fā)明的技術內容、所實現目的及效果,以下結合實施方式并配合附圖詳予說明。
[0023]本發(fā)明最關鍵的構思在于:金屬空腔相鄰的第一側面和第二側面上形成有縫隙天線,縫隙天線由金屬空腔激勵并支持。
[0024]請參閱圖4,一種背腔縫隙天線結構,包括一金屬空腔3,所述金屬空腔3為長方體型,包括四個側面和兩個端面,在相鄰的第一側面31和第二側面32上形成有一個縫隙天線4,所述縫隙天線4在長方體的長度方向上對稱設置。
[0025]從上述描述可知,本發(fā)明的有益效果在于:通過在金屬空腔相鄰的兩個側面上設置縫隙,減小了體積,可方便地放置在便攜式無線設備的邊緣。
[0026]進一步地,所述縫隙天線4包括第一分支41、第二分支42和第三分支43,其中第一分支41在第一側面31,第二分支42和第三分支43在第二側面32。
[0027]進一步地,所述第二分支42和第三分支43分別連接第一分支41的一端和另一端,且均與所述第一分支41平行。
[0028]進一步地,第二分支42和第三分支43為U形結構。
[0029]由上述描述可知,在金屬空腔相鄰的兩個側面上設置縫隙,提高了天線的效率。
[0030]進一步地,還包括天線饋電點5,所述天線饋電點5設于所述第一分支41上,且距離所述第一側面31的長度方向中心線4-6mm。
[0031]進一步地,還包括與所述天線饋電點5電連接的饋電電纜6,所述饋電電纜6包括內導體61和外導體62,所述內導體61與天線饋電點5連接,所述金屬空腔3第三側面33設有一小孔,所述外導體62穿過所述金屬空腔3并通過所述小孔向外延伸,所述第三側面33和所述第一側面31相對。
[0032]由上述描述可知,在只有一個饋電點時,可實現2.4GHz和5GHz的雙無線頻帶諧振;同時,不需要任何額外的諧振結構,防止因金屬的損失而降低天線效率。
[0033]進一步地,還包括匹配網絡7,所述匹配網絡7設于所述饋電電纜6與天線饋電點5之間。
[0034]由上述描述可知,提高了天線效率,可以更好地滿足天線在5GHz頻帶的效率要求。
[0035]進一步地,還包括絕緣材料層,所述絕緣材料層覆蓋所述金屬空腔3的第一側面31和第二側面32。
[0036]進一步地,所述絕緣材料層為PC-ABS材料層9,且厚度為0.5-1.5mm。
[0037]由上述描述可知,覆蓋絕緣材料層后,縫隙天線從便攜式無線設備外部不可見,同時對天線起到一定的保護作用。
[0038]本發(fā)明還涉及一種電子設備,其包括一外框和一主板,所述主板位于所述外框內,其特征在于:還包括如上所述的背腔縫隙天線結構,所述背腔縫隙天線結構位于外框和主板之間。
[0039]實施例一
[0040]請參照圖3-7,本發(fā)明的實施例一為:一種背腔縫隙天線結構,適用于手機、平板電腦、掌上電腦等便攜式無線設備1,如圖3所示,該背腔縫隙天線2可以被放置在便攜式無線設備1的邊緣,可以在不受到設備上的其他導電結構的影響干擾下實現信號的接收和發(fā)送,圖中所示的為該背腔縫隙天線2可能的位置。
[0041]如圖4所示,所述背腔縫隙天線結構包括一金屬空腔3,所述金屬空腔3為長方體型,包括四個側面和兩個端面,在相鄰的第一側面31和第二側面32上形成有一個縫隙天線4,所述縫隙天線4在長方體的長度方向上對稱設置。所述金屬空腔3的長L為45-65mm,優(yōu)選 56mm,寬 W 為 3_10mm,優(yōu)選 6mm,高 Η 為 3_12mm,優(yōu)選 7mm。
[0042]所述縫隙天線4包括第一分支41、第二分支42和第三分支43,其中第一分支41形成在第一側面31,沿著金屬空腔3長度方向延伸,第二分支42和第三分支43形成在第二側面32 ;第二分支42和第三分支43分別連接第一分支41的一端和另一端,且均與