[发明专利]基于金属外壳的双频段WIFI天线及其便携式设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通讯领域，尤其是指一种具有金属外壳的双频段WIFI天线及其便携式设备。

背景技术

在便携式电子设备上采用金属外壳近些年来收到市场的追捧。从工业设计的角度来看，金属外壳会对产品带来质感的提升，因此若一个便携式设备能具备完整的(包括背侧和侧壁)的金属外壳时，能成就该便携式设备(如平板电脑或移动电话)成为一个非常优选设计。

但是，采用全金属外壳对便携式电子设备会带来许多问题，其中公知的最具挑战性问题就在于如何在此类便携式电子设备的金属外壳上设计适合的天线(便携设备中时下最常见是双频WiFi天线)以其适用于具有金属外壳便携式设备的环境，因为金属对无线信号有屏蔽作用，天线仅能通过未覆盖金属物体的区域向外发送信号。因此，在现有设计中，大部分需要天线的便携式设备都会不会采用全金属外壳。只有少数的便携式设备(如苹果的iPad mini的WiFi版)，其搭载的双频WiFi天线在机构设计上还一直致力于金属外壳的应用上。

但是，即使在具有金属外壳的苹果iPad mini中WiFi版的天线设计上，其天线辐射元件采用的是一个平面的金属物体(尺寸大约为5mm(宽)x25mm(长))，且天线辐射元件平行放置在该设备前表面的平面上。此种结构的双频WiFi天线的缺点在于：由于设备前表面部分显示器的左/右边缘和金属外壳侧壁之间的距离或间隙留有约15mm，该15毫米的距离或间隙正是为了确保天线的正常工作。但这也意味着显示器的尺寸将大约较设备外部尺寸小2x15mm＝30mm。可见，苹果的该天线方案中，由于金属外壳的采用且需配备有双频WiFi天线，限制了同等体积下设备屏幕的大小。

综上可见，在金属外壳的设备上设计天线依然是业内一大技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于屏蔽较强的金属外壳中的双频段WIFI天线及便携式设备。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于金属外壳的双频段WIFI天线，它包括基体元件及辐射元件；所述基体元件包括一平面，于平面四周设有边框，边框上开设有缺槽，所述辐射元件设置于缺槽处并与基体元件的平面电连接；所述缺槽宽度大于所述辐射元件的外尺寸；所述辐射元件包括第一天线，第二天线及第三天线；所述第一天线呈环形，其两端分别为第一地端及馈电端，第一地端及馈电端分别与基体元件的平面电连接；所述第二天线靠近第一天线的馈电端与第一天线相连；所述第三天线的一端与基体元件的平面电连接；所述基体元件由金属材料制成。

本发明还涉及一种便携式设备，它包括金属外壳，框架及显示屏；所述外壳主要包括面壳、边框及如上所述的基于金属外壳的双频段WIFI天线组成；所述基于金属外壳的双频段WIFI天线的基体元件的边框与辐射元件嵌套于所述框架内壁。

本发明的有益效果在于：提供了一种适用于具有金属外壳的便携设备中应用的天线结构方案，且由于天线的辐射元件是沿着边框的侧壁设置的，因此当其应用于便携式设备中时，可支持边框面积内配备更大的显示屏。此外由于天线的辐射基体元件直接包括平面和边框，因此本天线可作直接与便携式设备的金属外壳制成一起或一体成型。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为本发明双频段WIFI天线的实施例1的局部结构示意图；

图2为本发明双频段WIFI天线的实施例2的侧部结构示意图；

图3为本发明双频段WIFI天线的实施例3的侧部结构示意图；

图4为本发明的便携式设备的部分结构示意图；

图5为本发明实施例1中的S11的回波损耗特性图；

图6为本发明实施例1中的斯密斯圆图；

图7为本发明实施例1中的S11在-6dB级别下的回波损耗特性图；

图8为本发明实施例1中的第二天线分支对其S11影响的回波损耗特性图；

图9为本发明实施例1中的第一天线分支对其S11影响的回波损耗特性图；

图10为本发明实施例1中的第三天线分支对其S11影响的回波损耗特性图。

1-触摸屏；2-显示屏；3-电池；4-PCB板；5-框架；6-基体元件；7-辐射元件；61-平面；62-边框；63-缺槽；71-第一地端；72-馈电端；73-第二地端。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。