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Patent Searching and Data


Title:
3G ANTENNA FOR CELLPHONE AND 3G CELLPHONE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/000582
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a 3G antenna for a cellphone and a 3G cellphone. The 3G antenna for a cellphone comprises a low-frequency cabling, a high-frequency cabling, a ground point and a feeding point, wherein a first slot is arranged between the low-frequency cabling and the high-frequency cabling, one end of the low-frequency cabling is separated from one end of the high-frequency cabling by the first slot, and the other end of the low-frequency cabling is connected to the other end of the high-frequency cabling. The ground point is located on the outer side of the feeding point, a second slot is arranged between the ground point and the feeding point, and the second slot is provided with at least one extension groove. The present invention reduces the mutual effect between the high frequencies and the low frequencies of the antenna, thereby enabling radiation with a good efficiency under severe environments, and can couple to form a second resonance of high frequency by the extension groove and increase the high-frequency bandwidth, thereby improving the performance of the antenna and ensuring good communications.

Inventors:
PAN LINGJIAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/077328
Publication Date:
January 03, 2014
Filing Date:
June 17, 2013
Export Citation:
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Assignee:
HUIZHOU TCL MOBILE COMM CO LTD (CN)
International Classes:
H01Q1/38; H01Q5/10
Foreign References:
CN102751570A2012-10-24
CN201117812Y2008-09-17
CN201498590U2010-06-02
CN101783439A2010-07-21
Attorney, Agent or Firm:
JOHNSON INTELLECTUAL PROPERTY AGENCY(SHENZHEN) (CN)
深圳市君胜知识产权代理事务所 (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种手机的 3G天线, 其特征在于, 包括低频走线、 高频走 线、 地点和馈点, 所述低频走线和高频走线之间设置有第一开槽, 所 述低频走线的一端和高频走线的一端被所述第一开槽隔开,所述低频 走线的另一端与高频走线的另一端连接; 所述地点位于馈点的外侧, 在所述地点和馈点之间设置有第二开槽 ,且所述第二开槽具有至少一 延伸槽。

2、 根据权利要求 1所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 延伸槽为两条。

3、 根据权利要求 2所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 两条 延伸槽分别向第二开槽的两个方向延伸。

4、 根据权利要求 1所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 低频走线的另一端与高频走线的另一端连通。

5、 根据权利要求 1所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 低频走线的长度大于高频走线的长度。

6、 根据权利要求 1所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 第二开槽位于地点与馈点之间包围的区域的顶端。

7、 一种手机的 3G天线, 其特征在于, 包括低频走线、 高频走 线、 地点和馈点, 所述低频走线和高频走线之间设置有第一开槽, 所 述低频走线的一端和高频走线的一端被所述第一开槽隔开,所述低频 走线的另一端与高频走线的另一端连接; 所述地点位于馈点的外侧, 在所述地点和馈点之间设置有第二开槽 ,且所述第二开槽具有至少一 延伸槽, 所述延伸槽沿第一开槽的方向设置。

8、 根据权利要求 7所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 延伸槽为两条。

9、 根据权利要求 8所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 两条 延伸槽分别向第二开槽的两个方向延伸。

10、 根据权利要求 7所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 低频走线的另一端与高频走线的另一端连通。

11、 根据权利要求 7所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 低频走线的长度大于高频走线的长度。

12、 根据权利要求 7所述的手机的 3G天线, 其特征在于, 所述 第二开槽位于地点与馈点之间包围的区域的顶端。

13、 一种 3G手机, 包括手机主板、 电池仓、 手机子板和同轴线 缆, 所述电池仓位于手机主板和手机子板之间, 所述手机主板通过同 轴线缆与手机子板连接,其特征在于,在手机子板上设置有 3G天线、 3G天线匹配和射频模块;

所述 3G天线包括低频走线、 高频走线、 地点和馈点, 所述低频 走线和高频走线之间设置有第一开槽,所述低频走线的一端和高频走 线的一端被所述第一开槽隔开,所述低频走线的另一端与高频走线的 另一端连接; 所述地点位于馈点的外侧, 在所述地点和馈点之间设置 有第二开槽, 且所述第二开槽具有至少一延伸槽;

所述 3G天线匹配包括第一电容、 第二电容、 第一电感和第二电 感, 所述 3G天线依次通过第一电感和第二电容与射频模块连接, 所 述第一电容的一端连接 3G天线和第一电感的一端, 另一端接地, 第 二电感的一端连接第二电容的一端和射频模块, 另一端接地。

14、 根据权利要求 13所述的 3G手机, 其特征在于, 所述延伸 槽为两条。

15、 根据权利要求 13所述的 3G手机, 其特征在于, 所述低频 走线的长度大于高频走线的长度。

16、 根据权利要求 13所述的 3G手机, 其特征在于, 所述延伸 槽沿第一开槽的方向设置。

Description:
一种手机的 3G天线及 3G手机 技术领域

本发明涉及通信技术领域, 特别涉及一种手机的 3G天线及 3G 天线。 背景技术

现有的智能手机,其内部往往采用断板结构— —手机包括手机主 板和手机子板, 手机主板与手机子板分开, 通过一根同轴线缆连接。 该结构设计在主流全屏智能手机中运用的主流 品牌,如:三星、华为、 中兴、联想、 TCL等智能手机。 其最大优势是电池可设计在手机主板 和手机子板之间, 从而使手机变的更加薄, 电池容量更加大。 但是这 种设计方式也使得手机天线的设计环境越来越 差, 如: 喇叭、 麦克、 USB接口等对天线性能影响较大的器件都放到天 线区域, 但是天线 要求却越来越高, 特别是天线所需满足的带宽都要满足 3G频段的范 围 (比以往 2G的带宽要求更高)。

目前, 一般采用在传统天线走线上增加寄生来增加带 宽, 其缺点 是低频的带宽会受到影响, 低频的辐射功率会比较低, 低频的接收灵 敏度也会变差。 传统的 IFA天线如果不加寄生, 高频只有一个谐振, 只能满足现有的 2G手机的天线性能,不能满足现在主流智能手 3G 频段的带宽要求。 因此, 手机的天线的结构需要进行改进。 发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的 在于提供一种手机 的 3G天线及 3G手机,针对现有超薄全屏智能手机的断板设 结构, 提升天线的性能, 以确保良好的通信。

为了达到上述目的, 本发明采取了以下技术方案:

一种手机的 3G天线, 其包括低频走线、 高频走线、地点和馈点, 所述低频走线和高频走线之间设置有第一开槽 ,所述低频走线的一端 和高频走线的一端被所述第一开槽隔开,所述 低频走线的另一端与高 频走线的另一端连接; 所述地点位于馈点的外侧, 在所述地点和馈点 之间设置有第二开槽 , 且所述第二开槽具有至少一延伸槽。

所述的手机的 3G天线中, 所述延伸槽为两条。

所述的手机的 3G天线中, 所述延伸槽沿第一开槽的方向设置。 所述的手机的 3G天线中, 所述低频走线的另一端与高频走线的 另一端连通。

所述的手机的 3G天线中, 所述低频走线的长度大于高频走线的 长度。

所述的手机的 3G天线中, 所述第二开槽位于地点与馈点之间包 围的区域的顶端。

一种 3G手机, 包括手机主板、 电池仓、 手机子板和同轴线缆, 所述电池仓位于手机主板和手机子板之间,所 述手机主板通过同轴线 缆与手机子板连接, 其中, 在手机子板上设置有 3G天线、 3G天线 匹配和射频模块;

所述 3G天线包括低频走线、 高频走线、 地点和馈点, 所述低频 走线和高频走线之间设置有第一开槽,所述低 频走线的一端和高频走 线的一端被所述第一开槽隔开,所述低频走线 的另一端与高频走线的 另一端连接; 所述地点位于馈点的外侧, 在所述地点和馈点之间设置 有第二开槽, 且所述第二开槽具有至少一延伸槽;

所述 3G天线匹配包括第一电容、 第二电容、 第一电感和第二电 感, 所述 3G天线依次通过第一电感和第二电容与射频模 连接, 所 述第一电容的一端连接 3G天线和第一电感的一端, 另一端接地, 第 二电感的一端连接第二电容的一端和射频模块 , 另一端接地。

所述的 3G手机中, 所述延伸槽为两条。

所述的 3G手机中, 所述低频走线的长度大于高频走线的长度。 所述的 3G手机中 , 所述延伸槽沿第一开槽的方向设置。

相较于现有技术, 本发明提供的手机的 3G天线及 3G手机, 其 3G天线包括低频走线、 高频走线、 地点和馈点, 所述低频走线和高 频走线之间设置有第一开槽,所述低频走线的 一端和高频走线的一端 被所述第一开槽隔开,所述低频走线的另一端 与高频走线的另一端连 接, 在所述地点和馈点之间设置有第二开槽, 且所述第二开槽具有至 少一延伸槽, 这种 3G天线的结构设计使得天线的高低频相互影响 小, 从而在很恶劣的环境下能辐射出很好的效率, 并且通过延伸槽能 耦合出高频的第二个谐振,提升了高频带宽, 从而提升了天线的性能, 保证良好的通信。 同时, 相对于普通天线走线, 本发明的 3G天线少用一个寄生, 在降低了 3G天线的成本的同时, 使天线达到了更好的性能。 附图说明

图 1为本发明手机的 3G天线的走线示意图。

图 2为本发明手机的 3G天线的谐振示意图。

图 3为本发明 3G手机的结构示意图。

图 4为本发明 3G手机的 3G天线匹配示意图。

具体实施方式

本发明提供一种 3G天线及 3G手机, 通过设计新的 3G天线走 线, 并配合该 3G天线的匹配, 在天线环境较差、 天线高度较低的状 态下能获得较宽的带宽, 从而能获得更好的 OTA(Over - the - Air Technology , 空中下载技术)性能。

为使本发明的目的、 技术方案及效果更加清楚、 明确, 以下参照 附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应 当理解, 此处所描述的 具体实施例仅用以解释本发明, 并不用于限定本发明。

请参阅图 1 , 图 1为本发明手机的 3G天线的走线示意图。 该图 是本发明 3G天线走线展开成 2D状态的示意, 在实际使用时, 3G天 线会折成立体形状(如圓柱、 方柱等)贴在手机上。

如图 1所示, 本发明提供的手机的 3G天线包括低频走线 100、 高频走线 200、 地点 300和馈点 400。 所述低频走线 100和高频走线 200之间设置有第一开槽 101 , 该第一开槽 101的长度和宽度可以控 制天线高频与低频的谐振,其走线形式与传统 低频走线包裹高频直线 的形式不同, 即高频走线 200的末端没有被低频走线 100包裹。

本实施例中,所述低频走线 100的长度大于高频走线 200的长度, 使天线的高、低频之间相互影响较小, 从而在很恶劣的环境下能辐射 出很好的效率。

请继续参阅图 1 , 所述低频走线 100的一端和高频走线 200的一 端被所述第一开槽 101隔开,所述低频走线 100的另一端与高频走线 200的另一端连接。 此处可理解为, 所述低频走线 100的另一端与高 频走线 200的另一端连通, 即低频走线 100的另一端与高频走线 200 的另一端一体设置。 所述此处可理解为, 低频走线 100的一端和高频 走线 200的一端没有连接, 而低频走线 100的另一端与高频走线 200 的另一端是有连接的, 即天线的低、 高频走线是一个整体, 而不是独 立的两部分。

其中, 所述地点 300位于馈点 400的外侧, 即馈点 400相对地点 300更靠近天线的中部。 在所述地点 300和馈点 400之间设置有第二 开槽 301 , 该第二开槽 301的深度和方向可根据实际调试情况进行设 置, 且所述第二开槽 301具有至少一延伸槽 302, 主要用于控制高频 的带宽。优选地, 所述第二开槽 301位于地点 300与馈点 400之间包 围的区域的顶端, 所述延伸槽 302为两条, 且延伸槽 302沿第一开槽 101的方向设置。 即两条延伸槽 302分别向第二开槽 301的两个方向 延伸, 组成类似 "T" 字型结构, 使 3G天线的高频出现第二个谐振, 从而增加高频带宽, 其谐振示意图如图 2所示。 在图 2中, B1表示 低频走线 100产生的谐振, B2表示高频走线 200产生的谐振, B3表 示延伸槽 302产生的谐振。

应当说明的是, 本发明对第一开槽 101、 第二开槽 301、 延伸槽 302的长度、 宽度没有限制, 可以根据实际情况进行微调, 只要能满 足 3G天线的谐振要求即可, 而且延伸槽 302可以为一条, 也可以为 两条。 所述延伸槽 302的方向也可以任意设置, 只要能产生谐振 B3 , 使 B3的谐振深度满足 3G天线的要求即可。

请结合图 1和图 2, 在具体实施时, 本发明实施例可以先尝试延 伸其中的一条槽, 如延伸槽 302向 3G天线左侧延伸后, 在测试时如 果谐振 B3变深, 在调试到了 3G天线所需的频率范围内, 并且谐振 的深度达到了 3G天线所需的效率要求时,可以不去延伸另一 槽(即 3G天线的右侧可以不设置第二开槽 301延伸槽 302 ), 这种情况只需 要一条延伸槽。 当延伸其中一条槽后, 如果谐振 B3变深, 但是谐振 依然没有到达 3G天线所需的频率范围内或者天线的效率不够 此时 增加另一条延伸槽, 来改变谐振 B3的中心频率, 另一条延伸槽 302 可以改变 B3的谐振深度, 因为谐振的深度会改变天线的效率, 具体 先用几条延伸槽 302可结合具体的手机进行调试。

请继续参阅图 1 , 本发明将天线的高频走线 200与低频走线 100 通过第一开槽 101分开,并通过第一开槽 101的长短与宽度来控制天 线高频与低频的谐振,并且使低频走线 100较长、高频走线 200较短, 使高低频之间相互影响较小,从而在很恶劣的 环境下能辐射出很好的 效率。 而且,本发明的 3G天线只需要一个馈点 400和一个接地点 300, 针对现有 3G手机的高带宽要求,相对于普通天线走线, 发明的 3G 天线少用了一个寄生, 可以降低天线的成本, 同时还可达到更好的性

•6匕

匕。

同时, 在馈点 400与地点 300之间开第二开槽 301 , 该第二开槽 301的深度与方向根据实际调试中进行控制, 并且第二开槽 301延伸 到高频走线 200, 通过该延伸槽 302耦合出高频的第二个谐振, 当延 伸槽 302引起的高频谐振出来后,还可以通过对延伸 槽 302的长短或 是粗细微调,从而与手机的射频模块匹配,来 输出更高的效率和功率。

基于上述的手机的 3G天线,本实施例还对应提供一种 3G手机, 如图 3所示, 其包括手机主板 10、 电池仓 20、 手机子板 30和同轴线 缆 40, 所述电池仓 20位于手机主板 10和手机子板 30之间 , 所述手 机主板 10与手机子板 30通过两端具有标准接口的同轴线缆 40连接。 在所述手机子板 30上设置有 3G天线、 3G天线匹配 31和射频模块 32。 其中, 3G天线在上文已进行了详细描述, 此处不再贅述。

请一并参阅图 4, 所述 3G天线匹配 31包括第一电容 Cl、 第二 电容 C2、第一电感 L1和第二电感 L2,所述 3G天线依次通过第一电 感 L1和第二电容 C2与射频模块 32连接, 所述第一电容 C1的一端 连接 3G天线和第一电感 L1的一端, 第一电容 C1的另一端接地, 第 二电感 L2的一端连接第二电容 C2的一端和射频模块 32, 第二电感 L2的另一端接地。 具体实施时, 所述第一电容 CI的容值比第二电容 C2小, 第一 电容 C1的容值优选为 0.5pF〜3pF, 第二电容 C2的容值优选为

6.8pF〜22pF。第一电感 L1的电感量比第二电感 L2的电感量小,其中, 第一电感 L1的电感量优选为 lnh〜3.9nh, 第二电感 L2的电感量优选 为 10nl!〜 22nh。

为了便于理解, 本发明针对配合内置的 PIAF/IFA ( PIFA天线为 平面倒 F天线, IFA天线为倒 F天线)形式的 3G天线的全屏智能 3G 手机的设计, 实现 GSM ( Global System for Mobile Communications, 全球移动通讯系统 ) 900/DCS/PCS、 以及 Bandl/2/4/5/8或 CDMA cell/pcs/AWS频段或是 GSM900/DCS1800 ( Digital Cellular System at 1800MHz, 1800MHz数字蜂窝系统)/TDSCDMA-A频段( TDSCDMA 为时分同步的码分多址技术 Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access, A频段范围在 2010 ~ 2025Mhz )频段工作 , 使手机 天线满足 ΟΤΑ以及 SAR( Specific Absorbtion Ratio,比吸收率)&HAC ( Hearing Aid Compatibility,助听器兼容性 )的要求。下表分别为在 3G 试结果。

在 3G天线各工作频段内的 OTA测试结果如下: 传统天线

TRP (总辐射功率 ) TIS (总全向灵敏度) (加寄生)

GSM850 26.7 27.2 28.1 -104.3

GSM900 28.2 28.7 28.3 -103.1

DCS 1800 25.5 25.9 26.3 -104.8

PCS 1900 26.8 26.7 25.7 -104.2

WCDMABC1 19.9 20.2 20.0 -106.1

WCDMABC2 19.5 20.1 20.4 -105.8

WCDMABC8 19.2 19.5 19.2 -105.2 本发明的 3G

TRP TIS

天线

GSM850 28.2 29.1 28.7 -104.9

GSM900 28.6 29.7 29.1 -105.7

DCS 1800 26.5 27.1 26.9 -106.8

PCS 1900 26.9 27.3 27.1 -106.9

WCDMABC1 20.9 21.2 20.8 -107.8

WCDMABC2 20.3 20.5 20.5 -108.1

WCDMABC8 19.7 20.1 20.0 -106.5

从上表可以看出 ,传统天线因为增加寄生,所以低频的性能很 , 而采用了本发明的 3G天线后, 低频的性能有所提升, 同时高频的性 能更优于传统天线。 在 3G天线各工作频段内的 SAR&HAC测试结果如下:

从上表可以看出, 采用本发明实施例制作而成的 3G天线在总辐 射功率 TRP优于传统天线的情况下, GSM850频段的 SAR/HAC值的 测试结果并没有增加, 而高频 PCS1900的频段在 TRP提升较多的情 况下 HAC反而有所下降, 具有明确的指导意义。 可见本发明的 3G 天线的性能可以通过 FCC认证满足欧美市场高端要求。

综上所述, 本发明通过馈点、地点之间的开槽耦合出高频 的第二 个谐振, 并且在不影响低频的效率输出的同时, 还能通过微调使低频 更加与手机射频模块匹配,来获得更高的辐射 功率和更好的接收灵敏 度, 提升了高频带宽, 从而提升了天线的性能, 保证良好的通信。 而 且本发明的 3G天线不需要增加寄生, 与传统天线相比, 其成本低, 性能能更优。

可以理解的是, 对本领域普通技术人员来说, 可以根据本发明的技术 方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所 有这些改变或替换都应 属于本发明所附的权利要求的保护范围。