一種應(yīng)用于分段式金屬背蓋手機(jī)的高隔離度天線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體涉及的是一種應(yīng)用于分段式金屬背蓋手機(jī)的高隔離度天線。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著蘋果IPHONE6/6S的發(fā)布和熱銷，帶有金屬元素的手機(jī)外觀再次成為行業(yè)話題。而在此前的智能手機(jī)產(chǎn)品中，金屬早已大量應(yīng)用在手機(jī)機(jī)體中，包括常見的金屬按鍵、金屬邊框、鋁制外殼等，其實(shí)在手機(jī)中使用金屬元素已是一項(xiàng)非常成熟的工藝。
[0003]首先最直觀的感受則是金屬元素的加入可以給手機(jī)帶來更精致的外觀，相比于塑料機(jī)身顯得更具質(zhì)感和手感；另外借助于金屬邊框或機(jī)身框架，可以讓產(chǎn)品的整體強(qiáng)度更高，并且在傳導(dǎo)性上更強(qiáng);此外金屬元素的加入可以使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加靈活，例如實(shí)現(xiàn)更具有美感的機(jī)身邊角等，金屬的質(zhì)感能夠提升手機(jī)的檔次，增加奢華之感。當(dāng)然增強(qiáng)質(zhì)感只是一個(gè)方面，由于金屬材質(zhì)的特性，具備極高的強(qiáng)度和柔性，相比塑料后可更耐用，在抗刮擦等方面表現(xiàn)也很好。
[0004]在手機(jī)中加入金屬元素，提升了手機(jī)的外觀、質(zhì)感及整體性能，但手機(jī)中普遍使用金屬工藝對于手機(jī)天線的設(shè)計(jì)也帶了更大的挑戰(zhàn)，目前金屬邊框的手機(jī)天線設(shè)計(jì)已經(jīng)不存在瓶頸，但針對全金屬背蓋手機(jī)的天線設(shè)計(jì)，特別是全金屬背蓋手機(jī)的多天線并存的設(shè)計(jì)，業(yè)內(nèi)還沒有比較完整且有可靠性的方案。
[0005]目前，最流行的分段式金屬背蓋手機(jī)常用的天線設(shè)計(jì)方案有PIFA和Loop等形式，但這些方案在利用金屬背蓋作為天線輻射單元的基礎(chǔ)上往往很難在保證隔離度的情況下又能滿足兩支小天線的性能;或者在保證小天線輻射性能滿足要求的情況下，兩支天線之間的隔離度卻又不能滿足指標(biāo)要求。因此，高隔離度分段式金屬背蓋小天線設(shè)計(jì)方案成為了極具研究價(jià)值的方向。目前，這種天線設(shè)計(jì)方案案例較少，加上主流金屬背蓋手機(jī)小天線往往做在手機(jī)上端，且前后攝像頭、受話器、傳感器、指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別等等、都是智能手機(jī)標(biāo)配，因此使得天線環(huán)境相對復(fù)雜，于是，針對當(dāng)前技術(shù)存在的隔離度差、天線環(huán)境苛刻、頻段覆蓋不足等缺點(diǎn)，提供一種新的基于分段式金屬背蓋的高隔離度天線設(shè)計(jì)方案顯得十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對目前分段式金屬背蓋手機(jī)設(shè)計(jì)中環(huán)境更為復(fù)雜的小天線，合理選擇天線形式，在都利用金屬背蓋的前提下，既滿足天線的輻射性能指標(biāo)，也滿足相互之間隔離度的指標(biāo)要求的應(yīng)用于分段式金屬背蓋手機(jī)的高隔離度天線。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種應(yīng)用于分段式金屬背蓋手機(jī)的高隔離度天線，包括金屬背蓋，金屬背蓋被分段縫隙分為上段、中段和下段，還包括一端與上段相連，另一端設(shè)置于中段上的介質(zhì)電路板，所述介質(zhì)電路板表面設(shè)有覆銅層，介質(zhì)電路板一端上側(cè)的上段處為凈空區(qū)域，凈空區(qū)域上設(shè)有天線走線，所述天線走線包括分集接收天線走線和親合饋電天線走線。
[0008]進(jìn)一步的，所述分集接收天線走線和耦合饋電天線走線分別位于凈空區(qū)域的兩側(cè)。
[0009]進(jìn)一步的，所述分集接收天線走線包括饋電點(diǎn)、第一匹配電路、第一饋地點(diǎn)、饋地可變電容和寄生走線，所述饋電點(diǎn)一端連接上段邊緣，另一端連接第一匹配電路，所述寄生走線由第一匹配電路一側(cè)的介質(zhì)電路板向上延伸并折彎設(shè)置，所述第一饋地點(diǎn)一端連接上段邊緣，另一端通過饋地可變電容連接介質(zhì)電路板。
[0010]進(jìn)一步的，所述第一匹配電路為由電感和電容組成的JT網(wǎng)絡(luò)形式。
[0011]進(jìn)一步的，所述饋地可變電容的容值范圍為0.82pF?2.2pF。
[0012]進(jìn)一步的，所述上段和介質(zhì)電路板之間設(shè)有調(diào)諧器件，所述調(diào)諧器件的阻抗值可調(diào)。
[0013]進(jìn)一步的，所述耦合饋電天線走線包括耦合饋電片、第二匹配電路、第二饋地點(diǎn)、金屬輻射片和金屬輻射片與上段之間形成的迂回縫隙，所述耦合饋電片設(shè)置于靠近上段的底部，耦合饋電片一端連接上段的邊緣，梯狀折彎后另一端通過第二匹配電路連接介質(zhì)電路板，所述金屬輻射片設(shè)置于耦合饋電片的上方由上段邊緣向介質(zhì)電路板延伸后兩次折彎設(shè)置，所述第二饋地點(diǎn)設(shè)于上段和中段之間的分段縫隙靠近金屬輻射片處。
[0014]進(jìn)一步的，所述耦合饋電片和金屬輻射片之間設(shè)有非金屬材料。
[0015]進(jìn)一步的，所述第二匹配電路包括一端連接耦合饋電片，另一端接地的電感。
[0016]進(jìn)一步的，所述凈空區(qū)域最大寬度為5_。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于分段式金屬背蓋手機(jī)的高隔離度天線，采用多天線共用金屬背蓋的方案，并采用不同的天線形式設(shè)計(jì)分集天線和耦合饋電GPS/Wifi/BT三合一天線，該天線方案在凈空需求小的前提下，有效利用金屬背蓋和現(xiàn)有的調(diào)諧技術(shù)，實(shí)現(xiàn)分集接收天線帶寬698-960MHz、1805-2170MHz、2300-2690MHz等多頻段覆蓋效果，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了分集接收天線和耦合饋電GPS/Wifi/BT三合一天線之間的高隔離度設(shè)置，天線效率高、覆蓋頻帶寬。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明天線平面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明天線立體結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖3為圖1除去介質(zhì)電路板的天線走線部分的部分結(jié)構(gòu)截圖。
[0021 ]圖4為圖2天線走線部分的部分結(jié)構(gòu)截圖。
[0022]圖5為圖4除去金屬輻射片后的天線走線部分的部分截圖。
[0023]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的分集接收天線電路匹配圖。
[0024]圖7本發(fā)明實(shí)施例耦合饋電天線即GPS/Wifi/BT三合一天線電路匹配圖。
[0025]圖8本發(fā)明實(shí)施例耦合饋電天線即GPS/Wifi/BT三合一天線的仿真回波損耗圖。
[0026]圖9是本發(fā)明實(shí)例分集接收天線仿真回波損耗圖。
[0027]圖10是本發(fā)明實(shí)例實(shí)物的分集接收天線回波損耗圖。
[0028]圖11是本發(fā)明實(shí)例實(shí)物的耦合饋電天線即GPS/Wifi/BT三合一天線的回波損耗圖。
[0029]圖12是本發(fā)明實(shí)例實(shí)物的分集接收天線和GPS/Wifi/BT三合一天線的隔離度。
[0030]圖13本發(fā)明實(shí)施例實(shí)物的分集接收天線輻射效率表。
[0031]圖14本發(fā)明實(shí)施例實(shí)物的耦合饋電天線即GPS/BT/WiFi三合一天線輻射效率表。
[0032]其中，I為上段，2為介質(zhì)電路板，3為中段，4為分段縫隙，5第二饋地點(diǎn)，6為下段，7為分集接收天線走線，8為耦合饋電天線走線，101為饋電點(diǎn)，102為第一匹配電路，103為第一饋地點(diǎn)，104為饋地可變電容，105為寄生走線，106為金屬輻射片，107為迂回縫隙，108為耦合饋電片，109為第二匹配電路。
【具體實(shí)施方式】
[0033]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0034]如圖1-9所示，在本實(shí)施案例中，本發(fā)明提供的天線方案為金屬背蓋手機(jī)的分集接收天線和耦合饋電GPS/BT/WiFi三合一天線的高隔離度設(shè)計(jì)方案，該方案在仿真模擬中能夠獲得良好的性能，如圖10-14所示，在本實(shí)施案例中，本發(fā)明提供的天線方案在實(shí)物模擬中能夠獲得良好的性能;其中金屬背蓋分集接收天線利用金屬背蓋作為天線輻射體，并在一段天線輻射體上增加調(diào)諧器件，使得金屬背蓋分集接收天線覆蓋GSM、UMTS、LTE多個(gè)接收頻段。
[0035]所述分集接收天線為由部分金屬背蓋及帶激光鐳射支架天線組成的IFFA天線形式，所述GPS/WiFi/BT三合一天線由部分金屬背蓋和帶支架的柔性電路板天線組成的縫隙天線形式。
[0036]具體的，如圖1、2所示，該天線結(jié)構(gòu)主要包括三段式的金屬背蓋、介質(zhì)電路板2和天線走線；金屬背蓋被上下兩條分段縫隙4分為上段1、中段3、下段6，分段縫隙寬度為1.5?2mm，本實(shí)施例為1.5mm，且根據(jù)手機(jī)環(huán)境設(shè)定分段縫隙于距離板邊20mm左右處上段和介質(zhì)電路板2的一端相連，介質(zhì)電路板的另一端設(shè)置在中段上。介質(zhì)基