CN106816681A - 一种壳体、天线装置和移动终端 - Google Patents

Abstract

为了解决现有移动终端的天线设计空间不足的问题，本发明提供了一种壳体。所述壳体上形成有天线线路，所述天线线路包括高频分支和低频分支；所述高频分支包括高频分支第一部分和高频分支第二部分，所述高频分支第一部分位于所述壳体的内表面，所述高频分支第二部分位于所述壳体的外表面，所述高频分支第一部分和高频分支第二部分在壳体上过孔连接；所述低频分支包括低频分支第一部分和低频分支第二部分，所述低频分支第一部分位于所述壳体的内表面，所述低频分支第二部分位于所述壳体的外表面，所述低频分支第一部分和低频分支第二部分在壳体上过孔连接。所述高频分支上设有第一馈点，低频分支上设有第二馈点，且第一馈点和第二馈点相互连接。

Description

一种壳体、天线装置和移动终端

技术领域

本发明涉及一种移动终端壳体，尤其涉及一种表面具有天线线路的移动终端壳体。

背景技术

随着手机或可穿戴设备等电子产品向轻薄化、小型化的趋势发展，在电子产品内部预留的天线设计空间越来越小，天线的结构设计存在困难且天线性能难以满足要求。

发明内容

为了解决现有移动终端的天线设计空间不足，天线性能难以满足要求的技术问题，本发明提供了一种壳体。

所述壳体为移动终端的外壳，由绝缘材料制成，包括内表面和外表面；

所述壳体上形成有天线线路，所述天线线路包括高频分支和低频分支；所述高频分支包括高频分支第一部分和高频分支第二部分，所述高频分支第一部分位于所述壳体的内表面，所述高频分支第二部分位于所述壳体的外表面，所述高频分支第一部分和高频分支第二部分在壳体上过孔连接；所述低频分支包括低频分支第一部分和低频分支第二部分，所述低频分支第一部分位于所述壳体的内表面，所述低频分支第二部分位于所述壳体的外表面，所述低频分支第一部分和低频分支第二部分在壳体上过孔连接；

所述高频分支第一部分远离与高频分支第二部分过孔连接的一端设有第一馈点；

所述低频分支第一部分远离与高频分支第二部分过孔连接的一端设有第二馈点；

所述第一馈点和第二馈点相互连接。

本发明的壳体，其表面设置有天线线路，天线线路分为高频分支和低频分支，高频分支和低频分支同时分布在壳体的内表面和外表面，使整个天线结构不占用手机内部空间，同时最大化的利用了壳体内外表面上的有限区域，保证了天线的通讯性能，解决了目前移动终端天线设计空间小的问题。本发明的天线线路采用PIFA（Planar Inverted F-shaped Antenna，即平面倒F天线）天线模型，高频分支可以覆盖1710-2170MHz通讯频段，低频分支可以覆盖824-960MHz通讯频段，获得了良好的天线性能。

优选情况下，所述天线线路为形成在壳体表面的金属镀层。天线线路通过化学镀的方式形成在壳体表面，与壳体结合力强，节省空间，且壳体的外表面容易进行装饰。

优选情况下，所述壳体上设有贯穿内表面和外表面的第一微孔组和第二微孔组，所述高频分支第一部分通过第一微孔组与高频分支第二部分连接，所述低频分支第一部分通过第二微孔组与低频分支第二部分连接。

优选情况下，所述第一微孔组和第二微孔组分别包括4-6条微孔，每条微孔的直径为0.08-0.1mm。

优选情况下，所述每条微孔内填充有导电金属柱，所述高频分支第一部分和高频分支第二部、以及低频分支第一部分和低频分支第二部分分别通过导电金属柱连接。

本发明采用多条微孔组成的微孔组连接壳体内表面和外表面上的天线线路，使化学镀后形成的导电金属柱容易填满微孔，实现良好的导电连接；微孔内填充导电金属柱后容易进行表面装饰，不需要其他的填充构件。另外，多条微孔组成微孔组，相当于增加了导电金属柱的线径，降低了导电金属柱的电阻，降低能量损耗，提高天线性能。

优选情况下，所述高频分支第一部分包括第一辐射枝、第二辐射枝和第三辐射枝；所述第一辐射枝和第三辐射枝基本平行设置，所述第二辐射枝连接所述第一辐射枝和第三辐射枝。第一辐射枝、第二辐射枝和第三辐射枝扩大了高频分支第一部分的长度，最大化的利用壳体内表面的空间，使高频分支可以满足特定频率的通讯要求。

优选情况下，所述第一辐射枝远离第二辐射枝的一端设有第一馈点，所述第三辐射枝远离第二辐射枝的一端设有第一微孔组。

优选情况下，所述低频分支第一部分包括第四辐射枝，所述第四辐射枝与第一辐射枝基本平行设置，所述第四辐射枝和第三辐射枝均位于第一辐射枝的同一侧且彼此间隔设置，所述第四辐射枝靠近第一馈点的一端为第二馈点，另一端设有第二微孔组。本发明的低频分支与高频分支在壳体内表面设置合理，最大化利用了壳体内表面空间，缩短了第一馈点与第二馈点之间的走线间距。

优选情况下，所述高频分支第二部分包括第五辐射枝，所述低频分支第二部分包括第六辐射枝，所述第五辐射枝和第六辐射枝在绝缘壳体的外表面间隔设置。

本发明还提供了一种天线装置，所述天线装置包括上述的壳体。

优选情况下，天线装置还包括控制板，所述天线线路的第一馈点和第二馈点分别与控制板相连。

优选情况下，所述控制板包括：电路板，所述电路板具有接地平面，所述第一馈点或第二馈点中的一个与接地平面连接；射频芯片，所述射频芯片设在所述电路板上，所述一馈点或第二馈点中的一个与射频芯片连接。第一馈点和第二馈点中的一个用于接地、另一个用于馈电，使本发明的天线线路构成PIFA天线，具有良好的通讯性能。

附图说明

图1 为本发明壳体内表面示意图；

图2 为本发明壳体外表面示意图；

图3为本发明天线线路结构示意图；

图4为本发明壳体示意图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图4所示，本发明提供了一种壳体10，具体为一种移动终端的外壳，所述壳体10为绝缘材料制成，如塑料。所述壳体具有内表面11和外表面12，所述外表面12指朝向使用者的一面，所述内表面11为与外表面相对的一面。所述壳体上形成有天线线路20，所述天线线路20包括高频分支21和低频分支22，所述高频分支的一部分位于所述壳体的内表面11上，为高频分支第一部分；所述高频分支的另一部分位于所述壳体的外表面12上，为高频分支第二部分；高频分支第一部分和高频分支第二部分在壳体上过孔连接。所述低频分支的一部分位于所述壳体的内表面11上，为低频分支第一部分；所述低频分支的另一部分位于所述壳体的外表面上，为低频分支第二部分；所述低频分支第一部分和低频分支第二部分在壳体上过孔连接。

本发明的天线线路为形成在壳体内表面和外表面的金属镀层，即高频分支和低频分支通过化学镀工艺形成在壳体内表面和外表面上。

所述天线线路20还包括第一馈点210和第二馈点220，所述第一馈点210位于高频分支第一部分的一端；所述第二馈点位于低频分支第一部分的一端。也就是说，本发明的第一馈点210和第二馈点220均位于壳体10的内表面11上，这样方便与移动终端内部的电器元件连接，不需要在壳体上开设额外孔洞。所述第一馈点210和第二馈点220相互连接，本发明的的天线线路20构成PIFA天线，可以满足移动终端正常的通讯功能。本领域技术人员容易理解，高频分支第一部分上的第一馈点210和与高频分支第二部分过孔连接的一端分别位于高频分支第一部分的两端，也就是说第一馈点210远离高频分支第一部分与高频分支第二部分过孔连接的一端；同理，低频分支第一部分上的第二馈点220和与低频分支第二部分过孔连接的一端分别位于低频分支第一部分的两端，也就是说第二馈点220远离低频分支第一部分与低频分支第二部分过孔连接的一端。

所述壳体10上设有贯穿内表面和外表面的第一微孔组215和第二微孔组223，所述第一微孔组和第二微孔组均由多条微孔组成。所述高频分支第一部分通过第一微孔组215与高频分支第二部分连接，所述低频分支第一部分通过第二微孔组223与低频分支第二部分连接。具体地，所述第一微孔组和第二微孔组分别包括4-6条微孔，每条微孔的直径为0.08-0.1mm。如本发明的一个实施例，第一微孔组和第二微孔组均由4条直径为0.1mm的微孔组成。所述每条微孔内填充有导电金属柱，所述高频分支第一部分和高频分支第二部、以及低频分支第一部分和低频分支第二部分分别通过导电金属柱连接。

本发明采用微孔组连接分别位于壳体内表面和外表面上的高频分支以及低频分支，适于通过化学镀的方式在微孔内直接形成导电金属柱，这样不需要额外的填充构件，增加成型的复杂程度。由于每个微孔均为通孔，直径很小，便于在外表面上进行装饰，如喷涂油漆后外表面的装饰效果较好，不会出现影响壳体外观的痕迹。由于导电金属柱的线径越小，其电阻越大，对天线收发信号的能量损耗也越大，本发明通过采用4-6条直径在0.08-0.1mm范围内微孔组成一个微孔组，增加了线径，降低了导电金属柱的电路，从而降低了能量损耗，以满足天线性能。

如图1和图3所示本发明的一种实施方式，所述高频分支第一部分位于壳体10的内表面11上，包括第一辐射枝211、第二辐射枝212和第三辐射枝213；所述第一辐射枝211和第三辐射枝213基本平行设置，所述第二辐射枝212连接所述第一辐射枝211和第三辐射枝213。本发明采用回折的形式布置天线线路，最大化利用了壳体10内表面11的空间，避免了过多线路延伸到壳体外表面12上，影响壳体的外观效果。所述第一辐射枝211远离第二辐射枝212的一端设有第一馈点210，所述第三辐射枝213远离第二辐射枝212的一端设有第一微孔组215。所述第三辐射枝213的长度小于第一辐射枝211的长度，第一馈点210和第一微孔组215相互间隔设置。

所述低频分支第一部分位于壳体10的内表面11上，包括第四辐射枝221，所述第四辐射枝211与高频分支的第一辐射枝211基本平行设置，所述第四辐射枝221和第三辐射枝213均位于第一辐射枝211的同一侧且彼此间隔设置，所述第四辐射枝221靠近第一馈点210的一端设有第二馈点220，另一端设有第二微孔组223。本发明的低频分支与高频分支在壳体内表面设置合理，最大化利用了壳体内表面的空间，第一馈点210与第二馈点220相对设置，缩短了第一馈点210和第二馈点220之间的走线间距。

如图2和图3所示，所述高频分支第二部分包括第五辐射枝214，所述低频分支第二部分包括第六辐射枝222，所述第五辐射枝214和第六辐射枝222在壳体10的外表面12上间隔设置。所述第五辐射枝214和位于内表面的第三辐射枝213通过第一微孔组215连接，所述第六辐射枝222和位于内表面的第四辐射枝221通过第二微孔组223连接。

本领域技术人员公知天线的通信频率越低，天线长度越长，本发明天线线路低频分支22需要比高频分支21长。高频分支21和低频分支22的走线长度和布置形式具体以实际天线性能的阻抗和驻波来调整。即高频分支和低频分支在壳体内外表面的相对位置及形状也可以根据实际产品的结构进行适当调整，本发明没有特殊要求。

本发明的壳体，其表面设置有天线线路，天线线路分为高频分支和低频分支，高频分支和低频分支同时分布在壳体的内表面和外表面，使整个天线结构不占用手机内部空间，最大化的利用了壳体内外表面上的有限区域，保证了天线的通讯性能，解决了目前的移动终端设计空间小而造成的天线设计困难的问题。本发明的天线线路采用PIFA天线模型，高频分支可以覆盖1710-2170MHz通讯频段，低频分支可以覆盖824-960MHz通讯频段，获得了良好的天线性能。

下面描述本发明壳体和其表面天线线路的制作方法，首先可以通过模具压铸成型本发明的壳体10，所述壳体10采用可激光活化的塑胶材料制成，即在普通塑胶材料中参杂化学镀促进剂。然后利用激光选择性照射壳体表面需要形成天线线路的区域，同时利用激光在第一和第二微孔组的位置上加工若干条微孔，每条微孔直径在预定范围内。在激光的照射下壳体表面及微孔表面的塑胶材料气化，进而裸露出化学镀促进剂。再把整个壳体放在化学镀液中，即可在裸露出化学镀促进剂的位置形成金属镀层，金属镀层连接成天线线路，而没有经过激光照射的位置不会形成金属镀层。上述塑料表面金属化的技术为本领域技术人员公知，本领域技术人员可以选择常用的塑胶材料和化学镀促进剂，本发明不做具体限定。

本发明还提供了一种包括上述壳体的天线装置，所述天线装置还包括控制板（图中未示出），所述控制板与第一馈点210和第二馈点220连接。具体地，所述控制板包括电路板和射频芯片，所述电路板具有接地平面，所述第一馈点和第二馈点中的一个与接地平面连接；所述射频芯片设在电路板上，所述第一馈点210和第二馈点220中的另一个与射频芯片连接。即第一馈点210和第二馈点220中的一个接地，另一个用于馈电。这样整个天线线路20即构成了PIFA天线，本发明的天线装置，高频分支可以覆盖1710-2170MHz通讯频段，低频分支可以覆盖824-960MHz通讯频段，具有良好的通讯效果。

本发明还提供了一种包括上述天线装置的移动终端，所述移动终端可以为智能手机或可穿戴设备，上述壳体10为移动终端的外壳。如图4所示，所述移动终端壳体外表面设有涂层30，所述涂层30可以为本领域常用的油漆，所述涂层用于遮盖天线线路20位于壳体外表面上的部分。本发明的移动终端，天线设置在壳体的内表面和外表面上，使天线不占用移动终端的内部空间，移动终端可以实现轻薄化和小型化。同时，天线线路不会影响壳体的外观效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的特征和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种壳体，其特征在于，所述壳体为移动终端的外壳，由绝缘材料制成，包括内表面和外表面；

所述壳体上形成有天线线路，所述天线线路包括高频分支和低频分支；所述高频分支包括高频分支第一部分和高频分支第二部分，所述高频分支第一部分位于所述壳体的内表面，所述高频分支第二部分位于所述壳体的外表面，所述高频分支第一部分和高频分支第二部分在壳体上过孔连接；所述低频分支包括低频分支第一部分和低频分支第二部分，所述低频分支第一部分位于所述壳体的内表面，所述低频分支第二部分位于所述壳体的外表面，所述低频分支第一部分和低频分支第二部分在壳体上过孔连接；

所述高频分支第一部分远离与高频分支第二部分过孔连接的一端设有第一馈点；

所述低频分支第一部分远离与低频分支第二部分过孔连接的一端设有第二馈点；

所述第一馈点和第二馈点相互连接。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述天线线路为形成在壳体表面的金属镀层。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述壳体上设有贯穿内表面和外表面的第一微孔组和第二微孔组，所述高频分支第一部分通过第一微孔组与高频分支第二部分连接，所述低频分支第一部分通过第二微孔组与低频分支第二部分连接。

4.根据权利要求3所述的壳体，其特征在于，所述第一微孔组和第二微孔组分别包括4-6条微孔，每条微孔的直径为0.08-0.1mm。

5.根据权利要求4所述的移动终端壳体，其特征在于，所述每条微孔内填充有导电金属柱，所述高频分支第一部分和高频分支第二部、以及低频分支第一部分和低频分支第二部分分别通过导电金属柱连接。

6.根据权利要求5所述的壳体，其特征在于，所述高频分支第一部分包括第一辐射枝、第二辐射枝和第三辐射枝；所述第一辐射枝和第三辐射枝基本平行设置，所述第二辐射枝连接所述第一辐射枝和第三辐射枝。

7.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述第一辐射枝远离第二辐射枝的一端设有第一馈点，所述第三辐射枝远离第二辐射枝的一端设有第一微孔组。

8.根据权利要求7所述的壳体，其特征在于，所述低频分支第一部分包括第四辐射枝，所述第四辐射枝与第一辐射枝基本平行设置，所述第四辐射枝和第三辐射枝均位于第一辐射枝的同一侧且彼此间隔设置，所述第四辐射枝靠近第一馈点的一端为第二馈点，另一端设有第二微孔组。

9.根据权利要求8所述的壳体，其特征在于，所述高频分支第二部分包括第五辐射枝，所述低频分支第二部分包括第六辐射枝，所述第五辐射枝和第六辐射枝在绝缘壳体的外表面间隔设置。

10.一种天线装置，其特征在于，包括权利要求1-9中任意一项所述的壳体。

11.根据权利要求10所述的天线装置，其特征在于，还包括控制板，所述天线线路的第一馈点和第二馈点分别与控制板相连。

12.根据权利要求11所述的天线装置，其特征在于，所述控制板包括：

电路板，所述电路板具有接地平面，所述第一馈点或第二馈点中的一个与接地平面连接；

射频芯片，所述射频芯片设在所述电路板上，所述第一馈点或第二馈点中的另一个与射频芯片连接。

13.一种移动终端，其特征在于，包括权利要求10-12中任意一项所述的天线装置。