一种移动终端天线及移动终端的制作方法

1.本发明涉及通讯技术领域，特别涉及一种移动终端天线及移动终端。


背景技术：

2.毫米波技术是5g应用中一项重要的基础技术，毫米波指的是一种特殊电磁波，波长为1毫米到10毫米，波动频率为30ghz-300ghz。相对于6ghz以下的频段，毫米波具有大带宽、低空口时延和灵活弹性空口配置等独特优势，可满足未来无线通信对系统容量、传输速率和差异化应用等方面的需求。
3.3gpp针对5g频段范围的定义是在ts38.104“nr:基站无线发射与接收”规范中，这部规范确定了5gnr基站的最低射频特性和最低性能要求(也可以从ts38.101-1和ts38.101-2获得5g频段信息)。5gnr包含了部分lte频段，也新增了一些频段(n50、n51、n70及以上)。目前，全球最有可能优先部署的5g频段为n77、n78、n79、n257、n258和n260，就是3.3ghz-4.2ghz、4.4ghz-5.0ghz和毫米波频段26ghz/28ghz/39ghz。
4.在此基础上，目前移动终端要求毫米波和非毫米波频段均需支持。在现有技术天线方案中，仅支持一个毫米波模组，且非毫米波低频段间隔离度会很差，影响通信效果。
5.有鉴于此，本发明提供一种新型的移动终端天线以及应用该天线的移动终端。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种移动终端天线，不但能够实现毫米波辐射天线阵列的定向辐射，而且还能够优化非毫米波辐射天线。
7.为解决上述技术问题，本发明提供一种移动终端天线，包括主板、辐射模块以及馈电模块，所述辐射模块与所述主板电性连接，所述辐射模块与所述馈电模块电性连接，且所述馈电模块馈电于所述辐射模块，所述辐射模块包括至少两组毫米波辐射阵列天线和至少两组非毫米波辐射天线，所述毫米波辐射阵列天线和所述非毫米波辐射天线均设于移动终端的边缘位置处，至少两组所述毫米波辐射阵列天线对角并相互垂直设置，至少两组非毫米波辐射天线对角且相互平行设置。
8.作为本发明的进一步改进，所述毫米波辐射阵列天线位于所述非毫米波辐射天线的旁侧，且至少一组所述毫米波辐射阵列天线与一组所述非毫米波辐射天线相互垂直设置，至少一组所述毫米波辐射阵列天线与一组所述非毫米波辐射天线相互平行设置。
9.作为本发明的进一步改进，所述毫米波辐射阵列天线包括若干个毫米波天线单元，若干个所述毫米波天线单元间隔顺序排列形成所述毫米波辐射阵列天线；所述毫米波天线单元配置为呈矩形状设置的贴片天线。
10.作为本发明的进一步改进，所述非毫米波辐射天线配置为2g/3g/4g频段辐射天线。
11.作为本发明的进一步改进，所述2g/3g/4g频段辐射天线配置为呈矩形状设置的单极子天线。
12.作为本发明的进一步改进，所述2g/3g/4g频段辐射天线配置为缝隙天线或环天线，或缝隙天线、环天线以及单极子天线的任意组合天线。
13.作为本发明的进一步改进，所述馈电模块包括第一馈电部和第二馈电部，所述第一馈电部与所述毫米波辐射阵列天线电性连接，所述第二馈电部与所述非毫米波辐射天线电性连接。
14.作为本发明的进一步改进，所述主板配置为介电常数为4.4的fr4介质板，所述非毫米波辐射天线配置为呈矩形状的金属带条。
15.作为本发明的进一步改进，所述非毫米波辐射天线距离移动终端边缘的距离为g1，所述毫米波辐射阵列天线距离所述非毫米波辐射天线的距离为g2，所述g1的范围为0.8mm～1mm，所述g2的范围为0.8mm～2mm。
16.本发明的目的在于提供一种移动终端，以更好地应用上述移动终端天线。
17.为解决上述技术问题，本发明提供一种所述移动终端，包括前述的移动终端天线、金属摄像模组以及mimo天线，所述mimo天线配置为5gsub-6ghz的mimo天线。
18.本发明通过提供一种移动终端天线，主板、辐射模块以及馈电模块，所述辐射模块与所述主板电性连接，所述辐射模块与所述馈电模块电性连接，且所述馈电模块馈电于所述辐射模块，所述辐射模块包括至少两组毫米波辐射阵列天线和至少两组非毫米波辐射天线，所述毫米波辐射阵列天线和所述非毫米波辐射天线均设于移动终端的边缘位置处，至少两组所述毫米波辐射阵列天线对角并相互垂直设置，至少两组非毫米波辐射天线对角且相互平行设置。本发明的移动终端天线不但能够实现毫米波辐射天线阵列的定向辐射，而且还能够优化非毫米波辐射天线。
附图说明
19.图1为本发明的移动终端的结构示意图。
20.图2为图1中移动终端天线的结构示意图。
21.图3为图2中两组毫米波辐射阵列天线的仿真示意图。
22.图4为图2中第一毫米波辐射阵列天线/第二毫米波辐射阵列天线在28.3ghz频点处的方向图。
23.图5为图2中两组2g/3g/4g频段辐射天线的s参数仿真结果。
24.其中，各附图标记说明如下：
25.第一毫米波辐射阵列天线10，第二毫米波辐射阵列天线11，第一非毫米波辐射天线20，第二非毫米波辐射天线21，毫米波天线单元12，馈电模块30，第一馈电部31，第二馈电部32，金属摄像模组40，mimo天线50，屏幕60，主板70。
具体实施方式
26.以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种移动终端天线及移动终端作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
27.结合图1和图2所示，本发明提供了一种移动终端天线，其应用于移动终端。该移动
终端天线包括主板70、辐射模块以及馈电模块30，所述辐射模块与所述主板70电性连接，所述辐射模块与所述馈电模块30电性连接，且所述馈电模块30馈电于所述辐射模块，所述辐射模块包括至少两组毫米波辐射阵列天线和至少两组非毫米波辐射天线，所述毫米波辐射阵列天线和所述非毫米波辐射天线均设于移动终端的边缘位置处，至少两组所述毫米波辐射阵列天线对角并相互垂直设置，至少两组非毫米波辐射天线对角且相互平行设置。
28.如此设置，不但能够实现毫米波辐射天线阵列的定向辐射，而且还能够优化非毫米波辐射天线。与现有技术相比，本发明的移动终端天线能够放置至少两组毫米波辐射阵列天线，且毫米波辐射阵列天线的存在还能够优化低频段的非毫米波辐射天线之间的隔离度指标，实现更好的隔离，从而有效提高移动终端天线的整体的辐射性能。
29.优选地，所述毫米波辐射阵列天线位于所述非毫米波辐射天线的旁侧，且至少一组所述毫米波辐射阵列天线与一组所述非毫米波辐射天线相互垂直设置，至少一组所述毫米波辐射阵列天线与一组所述非毫米波辐射天线相互平行设置。
30.本发明的移动终端天线，以两组毫米波辐射阵列天线和两组非毫米波辐射天线为例。当然，移动终端上也能够设置两组以上的毫米波辐射阵列天线，如此也能使得终端天线的辐射效率更佳，比如可以在移动终端的底部短边边缘处再放置一组毫米波辐射阵列天线。
31.进一步地，所述毫米波辐射阵列天线包括若干个毫米波天线单元12，若干个所述毫米波天线单元12间隔顺序排列形成所述毫米波辐射阵列天线；所述毫米波天线单元12配置为呈矩形状设置的贴片天线。所述非毫米波辐射天线配置为2g/3g/4g频段辐射天线。具体地，移动终端的整体呈矩形状设置，其中两组非毫米波辐射天线分别设置在移动终端的左上部和右下部。优选地，每组毫米波辐射阵列天线由五个矩形毫米波天线单元12组成，每个毫米波天线单元12间隔顺序排列，如此能够形成良好地定向辐射特性。当然，毫米波辐射阵列天线也可以由其他数值的毫米波天线单元12组成，但是得至少四个以上的毫米波天线单元12，以能够实现波束赋形，但是考虑到数量越多，占用的空间就越大，一般设置不会超过六个。
32.优选地，所述2g/3g/4g频段辐射天线配置为呈矩形状设置的单极子天线。当然，所述2g/3g/4g频段辐射天线配置为缝隙天线或环天线，或缝隙天线、环天线以及单极子天线的任意组合天线。本发明将以2g/3g/4g频段辐射天线配置为呈矩形状设置的单极子天线为例来详细说明。在本发明的一种实施例中，一组毫米波辐射阵列天线与一组非毫米波辐射天线相互垂直设置，即，第一毫米波辐射阵列天线10与第一非毫米波辐射天线20相互垂直，并位于移动终端的左上部边缘位置处，其第一毫米波辐射阵列天线10的一端靠近第一非毫米波辐射天线20的一端；另一组毫米波辐射阵列天线与另一组非毫米波辐射天线相互平行设置，即第二毫米波辐射阵列天线11与第二非毫米波辐射天线21相互平行设置，并位于移动终端的右下部边缘位置处，其第二毫米波辐射阵列天线11的一端靠近第二非毫米波辐射天线21的一端。具体的，五个毫米波天线单元12沿着移动终端的短边间隔排列形成第一毫米波辐射阵列天线10，第一非毫米波辐射天线20沿着移动终端的左侧长边延伸。五个毫米波天线单元12沿着移动终端的右侧长边间隔排列形成第二毫米波辐射阵列天线11，第二非毫米波辐射天线21沿着移动终端的右侧长边延伸。
33.如此设置和布局方式，不但能够优化低频的2g/3g/4g频段辐射天线两个天线单元
之间的端口隔离度，也就是说能够优化第一非毫米波辐射天线20和第二非毫米波辐射天线21之间的端口隔离度；而且还能够使得毫米波辐射阵列天线实现定向辐射的特性。
34.进一步地，所述馈电模块30包括第一馈电部31和第二馈电部32，所述第一馈电部31与所述毫米波辐射阵列天线电性连接，所述第二馈电部32与所述非毫米波辐射天线电性连接。具体地，第一馈电部31包括第一馈电点和第二馈电点，且第一馈电点和第二馈电点对角设置，第一馈电点与第一非毫米波辐射天线20电性连接，第二馈电点与第二非毫米波辐射天线21电性连接。如此设置，能够有效提高两组非毫米波辐射天线之间的隔离度。
35.本发明的移动终端还包括屏幕60、金属摄像模组40以及mimo天线50，所述mimo天线50配置为5gsub-6ghz的mimo天线50。为了能够给毫米波辐射阵列天线和非毫米波辐射天线预留足够的清空区，该屏幕60没有覆盖终端边缘处的毫米波辐射阵列天线和非毫米波辐射天线。金属摄像模组40放置在移动终端的上边缘右侧位置处。移动终端长边的左下角和右上角分别放置了两个sub-6ghz天线单元，从而组成5gsub-6ghz天线系统。
36.具体地，移动终端的宽度为w，长度为l，其宽度w的范围为60mm-80mm，长度的范围为100mm-160mm。优选地，本发明以宽度w为70mm，长度l为140mm，在此基础上，非毫米波辐射天线采用单极子天线形式，其中非毫米波辐射天线的长度l1范围跟主板70的介电长度有关，本发明优选地，所述主板70配置为介电常数为4.4的fr4介质板，所述非毫米波辐射天线配置为呈矩形状的金属带条。则此时l1的长度优选为110mm，宽度为0.2-2mm，本发明优选的非毫米波辐射天线的宽度为0.8mm，对应第一非毫米波辐射天线20和第二非毫米波辐射天线21呈现中心对称形式摆放在终端的左上角和右上角。
37.所述非毫米波辐射天线距离移动终端边缘的距离为g1，所述毫米波辐射阵列天线距离所述非毫米波辐射天线的距离为g2，所述g1的范围为0.8mm～1mm，所述g2的范围为0.8mm～2mm。具体来讲，该g1越大越好，说明天线的净空区越大，但是g1尺寸过大，则移动终端的屏幕60尺寸要相应减小，因此尺寸不宜过大，本发明优选g1＝1mm，需要注意的是g1不应小于0.8mm，否则2g/3g/4g频段辐射天线无法进行良好辐射。在此基础上，为了优化两组2g/3g/4g频段辐射天线，即两组非毫米波辐射天线的端口隔离度，本本发明放值了第一毫米波辐射阵列天线10和第二毫米波辐射阵列天线11分别在第一非毫米波辐射天线20和第二非毫米波辐射天线21的端口附近处。其中，优选地，g2的尺寸为1.2mm，g2的尺寸不宜过小，若是过小，2g/3g/4g频段辐射天线的反射系数会恶化，g2过大，优化两组2g/3g/4g频段辐射天线之间的端口隔离度效果则不明显。
38.毫米波辐射阵列天线中的毫米波天线单元12，其每个贴片天线的长度为l2，宽度为w1，本发明优选地，l2＝1mm，w1＝0.8mm，l2长度范围0.8-1.2mm，w1近似对应毫米波中心频点的四分之一波长。每个毫米波天线单元12之间的距离为g3，g3本发明优选为0.25mm，近似为w1的四分之一，这个尺寸影响毫米波阵列的方向图，因此不宜过多调整。第二馈电部32配置为若干个馈电点，分别与每个毫米波天线单元12电性连接，每个馈电点分别位于每个毫米波天线单元12(贴片天线)的对称轴上，且距离贴片天线边缘的尺寸为0.3w1，这个尺寸会影响天线谐振深度，要精确控制，不宜随意调整。
39.为了能够清楚说明本发明移动终端天线不但能够实现毫米波辐射天线阵列的定向辐射，而且还能够优化非毫米波辐射天线，下面将给出仿真结果图。
40.如图3所示，两组毫米波辐射阵列天线在27-28.7ghz范围内实现了良好的谐振，谐
振深度达到-10db。此外，为了说明毫米波辐射阵列天线的定向辐射特性，如图4所示，给出了第一毫米波辐射阵列天线10在28.3ghz频点处的方向图，从图中可以看出阵列增益达到12dbi以上，实现了良好的定向性。经实验则出，第二毫米波辐射阵列天线11的结果与第一毫米波辐射阵列天线10一致，阵列增益均达到12dbi以上。
41.此外，如图5所示，给出了两组2g/3g/4g频段辐射天线的s参数仿真结果。从图中可以看出，图中s11和s22分别表示两组2/3/4g频段辐射天线的反射系数，其反射系数在820-960mhz范围内达到谐振深度-10db，实现了良好的低频谐振特性。其中s21-1表示不放置毫米波辐射阵列天线时，两组2g/3g/4g频段辐射天线之间的隔离度结果，从图中看出s21-1在-5db作用，说明两组2g/3g/4g频段辐射天线之间的端口隔离度很差，放置两组毫米波辐射阵列天线后的端口隔离度变成了s21-2，从图中可以看出，此时隔离度优化到-10db，因此起到了明显的隔离度优化效果。
42.综上所述，本发明通过提供一种移动终端天线，主板70、辐射模块以及馈电模块30，所述辐射模块与所述主板70电性连接，所述辐射模块与所述馈电模块30电性连接，且所述馈电模块30馈电于所述辐射模块，所述辐射模块包括至少两组毫米波辐射阵列天线和至少两组非毫米波辐射天线，所述毫米波辐射阵列天线和所述非毫米波辐射天线均设于移动终端的边缘位置处，至少两组所述毫米波辐射阵列天线对角并相互垂直设置，至少两组非毫米波辐射天线对角且相互平行设置。本发明的移动终端天线不但能够实现毫米波辐射天线阵列的定向辐射，而且还能够优化非毫米波辐射天线。也就是说，本发明通过合理放置毫米波辐射阵列天线的位置，不仅能够实现毫米波辐射阵列天线自身的定向辐射，还能够实现优化非毫米波辐射天线之间端口隔离度的效果。
43.需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可，此外，各个实施例之间不同的部分也可互相组合使用，本发明对此不作限定。
44.上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

技术特征：
1.一种移动终端天线，包括主板、辐射模块以及馈电模块，所述辐射模块与所述主板电性连接，所述辐射模块与所述馈电模块电性连接，且所述馈电模块馈电于所述辐射模块，其特征在于：所述辐射模块包括至少两组毫米波辐射阵列天线和至少两组非毫米波辐射天线，所述毫米波辐射阵列天线和所述非毫米波辐射天线均设于移动终端的边缘位置处，至少两组所述毫米波辐射阵列天线对角并相互垂直设置，至少两组非毫米波辐射天线对角且相互平行设置。2.根据权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于：所述毫米波辐射阵列天线位于所述非毫米波辐射天线的旁侧，且至少一组所述毫米波辐射阵列天线与一组所述非毫米波辐射天线相互垂直设置，至少一组所述毫米波辐射阵列天线与一组所述非毫米波辐射天线相互平行设置。3.根据权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于：所述毫米波辐射阵列天线包括若干个毫米波天线单元，若干个所述毫米波天线单元间隔顺序排列形成所述毫米波辐射阵列天线；所述毫米波天线单元配置为呈矩形状设置的贴片天线。4.根据权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于：所述非毫米波辐射天线配置为2g/3g/4g频段辐射天线。5.根据权利要求4所述的移动终端天线，其特征在于：所述2g/3g/4g频段辐射天线配置为呈矩形状设置的单极子天线。6.根据权利要求4所述的移动终端天线，其特征在于：所述2g/3g/4g频段辐射天线配置为缝隙天线或环天线，或缝隙天线、环天线以及单极子天线的任意组合天线。7.根据权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于：所述馈电模块包括第一馈电部和第二馈电部，所述第一馈电部与所述毫米波辐射阵列天线电性连接，所述第二馈电部与所述非毫米波辐射天线电性连接。8.根据权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于：所述主板配置为介电常数为4.4的fr4介质板，所述非毫米波辐射天线配置为呈矩形状的金属带条。9.根据权利要求1所述的移动终端天线，其特征在于：所述非毫米波辐射天线距离移动终端边缘的距离为g1，所述毫米波辐射阵列天线距离所述非毫米波辐射天线的距离为g2，所述g1的范围为0.8mm～1mm，所述g2的范围为0.8mm～2mm。10.一种移动终端，其特征在于：所述移动终端包括权利要求1-9任意一项所述的移动终端天线、金属摄像模组以及mimo天线，所述mimo天线配置为5gsub-6ghz的mimo天线。

技术总结
本发明通过提供一种移动终端天线，主板、辐射模块以及馈电模块，所述辐射模块与所述主板电性连接，所述辐射模块与所述馈电模块电性连接，且所述馈电模块馈电于所述辐射模块，所述辐射模块包括至少两组毫米波辐射阵列天线和至少两组非毫米波辐射天线，所述毫米波辐射阵列天线和所述非毫米波辐射天线均设于移动终端的边缘位置处，至少两组所述毫米波辐射阵列天线对角并相互垂直设置，至少两组非毫米波辐射天线对角且相互平行设置。本发明的移动终端天线不但能够实现毫米波辐射天线阵列的定向辐射，而且还能够优化非毫米波辐射天线。而且还能够优化非毫米波辐射天线。而且还能够优化非毫米波辐射天线。


技术研发人员：马磊
受保护的技术使用者：昆山睿翔讯通通信技术有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/9/23