一种天线结构以及智能设备

技术领域

本发明涉及智能设备技术领域，更具体地说，是涉及一种天线结构以及智能设备。

背景技术

随着科技的发展，社会越来越向智能化方向发展，各类设备从功能性产品到智能化产品发展，各种有线设备到无线设备的发展，例如智能手机、智能手表等智能设备，手表从功能性手表到现在智能手表，且发展越来越快，集成的功能也越来越多，目前的智能手表集成了拍照、测温、测心率、定位、通讯等功能，器件增多，整机内部器件布局越来越紧凑，结构强度要求越来越高，同时所需天线频段与天线数量越来越多，例如2/3/4G主天线、北斗/GPS定位天线、WIFI/蓝牙天线，天线空间越来越小，如果将整机尺寸增大，外观又变得笨重，如果智能手表采用塑料外观，会影响结构强度、尺寸与外观，如果智能手表采用金属外观，壳体内的天线性能受到影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线结构以及智能设备，以解决现有技术中的智能设备所需天线频段与天线数量越来越多，天线空间越来越小，如何合理设置天线的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一方面，本发明提供一种天线结构，应用于智能设备上，所述天线结构包括金属外壳，所述金属外壳包括：

主地金属板；

全金属边框天线，所述全金属边框天线围设于所述主地金属板的外围并与所述主地金属板之间形成缝隙天线；

所述全金属边框天线与所述主地金属板之间通过金属连接块、第一天线开关、第二天线开关连接，以将所述缝隙天线分成第一缝隙天线段、第二缝隙天线段以及第三缝隙天线段。

根据上述所述的天线结构，所述全金属边框天线包括：

第一金属边框天线段；

第二金属边框天线段，所述第二金属边框天线段的一端设于所述第一金属边框天线段的一端并与所述第一金属边框天线段的一端连接；

第三金属边框天线段，所述第三金属边框天线段的一端设于所述第二金属边框天线段的另一端并与所述第二金属边框天线段的另一端连接，所述第三金属边框天线段的另一端与所述第一金属边框天线段的另一端连接，所述第一金属边框天线段、所述第二金属边框天线段、所述第三金属边框天线段依次围合形成连续闭合的所述全金属边框天线。

根据上述所述的天线结构，所述第一金属边框天线段为北斗/GPS定位天线，所述第二金属边框天线段为2G/3G/4G/5G主天线，所述第三金属边框天线段为WIFI/蓝牙天线；

或者，所述第一金属边框天线段为WIFI/蓝牙天线，所述第二金属边框天线段为2G/3G/4G/5G主天线，所述第三金属边框天线段为北斗/GPS定位天线。

根据上述所述的天线结构，所述金属连接块、所述第一金属边框天线段、所述第一天线开关以及所述主地金属板围合形成所述第一缝隙天线段；

所述第一天线开关、所述第二金属边框天线段、所述第二天线开关以及所述主地金属板围合形成所述第二缝隙天线段；

所述第二天线开关、所述第三金属边框天线段、所述金属连接块以及所述主地金属板围合形成所述第三缝隙天线段。

根据上述所述的天线结构，所述第一金属边框天线段上设有第一馈电点，且所述第一金属边框天线段与所述第一馈电点电连接，所述第一馈电点电连接有第一匹配电路，所述第一匹配电路与所述主地金属板电连接，所述第一馈电点和所述第一匹配电路均设于所述第一缝隙天线段处。

根据上述所述的天线结构，所述第二金属边框天线段上设有第二馈电点，且所述第二金属边框天线段与所述第二馈电点电连接，所述第二馈电点电连接有第二匹配电路，所述第二匹配电路与所述主地金属板电连接，所述第二馈电点和所述第二匹配电路均设于所述第二缝隙天线段处。

根据上述所述的天线结构，所述第三金属边框天线段上设有第三馈电点，且所述第三金属边框天线段与所述第三馈电点电连接，所述第三馈电点电连接有第三匹配电路，所述第三匹配电路与所述主地金属板电连接，所述第三馈电点和所述第三匹配电路均设于所述第三缝隙天线段处。

根据上述所述的天线结构，所述第一缝隙天线段呈L型，所述第二缝隙天线段呈U型，所述第三缝隙天线段呈L型；

或者，所述第一缝隙天线段呈一型，所述第二缝隙天线段呈L型，所述第三缝隙天线段呈一型。

根据上述所述的天线结构，所述金属连接块的长度大于10mm。

另一方面，本发明还提供一种智能设备，包括上述所述的天线结构。

本发明提供的天线结构以及智能设备的有益效果至少在于：

(1)本发明提供的天线结构以及智能设备，采用全金属边框天线，利用其金属材质实现天线的性能，也即将全金属边框天线直接用作天线使用，用于辐射和接收电磁波，在装配智能设备时，无需再额外增加天线结构体，其使得整个智能设备的结构更加简单，装配更加方便，提高了装配智能设备的工作效率，同时采用金属材质相较于现有技术中采用塑料外观的智能设备，其结构更加的牢固，提高了智能设备的整体强度，缩小了整体尺寸。

(2)本发明提供的天线结构以及智能设备，采用的全金属边框天线为闭合结构，整个全金属边框天线无断点，使得应用了本实施例提供的全金属边框天线的智能设备的外形更加美观、简洁、大气、富有美感。

(3)本发明提供的天线结构以及智能设备，其包括的全金属边框天线与主地金属板之间还设有缝隙天线，且所述缝隙天线通过金属连接块、第一天线开关、第二天线开关分成第一缝隙天线段、第二缝隙天线段、第三缝隙天线段，用于辐射和接收电磁波，且金属连接块、第一天线开关、第二天线开关的设置位置、主地金属板的尺寸大小可以根据实际项目情况进行移动和搭配，以满足不同产品的装配需求，同时，第一天线开关、第二天线开关的设置用于切换不用的频段，使得缝隙天线可以做得更小，同样面积下，可以实现更多的天线和更好的天线性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的天线结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天线结构的结构示意图一；

图3为本发明实施例提供的天线结构的结构示意图二。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、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，对本发明进行进一步详细说明。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。

需要说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图2，本实施例提供了一种天线结构，应用于智能设备上，所述天线结构包括金属外壳100，所述金属外壳100包括：主地金属板10；全金属边框天线20，所述全金属边框天线20围设于所述主地金属板10的外围并与所述主地金属板10之间形成缝隙天线30；所述全金属边框天线20与所述主地金属板10之间通过金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60连接，以将所述缝隙天线30分成第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32以及第三缝隙天线段33。

本实施例提供的天线结构的工作原理如下：

本实施例提供的天线结构，其包括的全金属边框天线20，用于包设在智能设备主体的最外侧，利用其金属材质实现天线的性能，也即将全金属边框天线20直接用作天线使用，用于辐射和接收电磁波，在装配智能设备时，无需再额外增加天线结构体，其使得整个智能设备的结构更加简单，且采用金属材质相较于现有技术中采用塑料外观的智能设备，其结构更加的牢固，提高了智能设备的整体强度；同时由于全金属边框天线20为闭合结构，整个全金属边框天线20无断点，使得应用了全金属边框天线20的智能设备的外形更加美观。其全金属边框天线20与主地金属板10之间还设有缝隙天线30，在缝隙天线30内还设有金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60，且所述全金属边框天线20与所述主地金属板10之间通过金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60连接，从而实现将缝隙天线30分成第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32、第三缝隙天线段33，其第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32、第三缝隙天线段33用于辐射和接收电磁波。金属连接块40的设置用于将相邻的缝隙天线段隔离。第一天线开关50、第二天线开关60的设置用于切换不用的频段，使得缝隙天线可以做得更小，同样面积下，可以实现更多的天线。且金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60的设置位置、主地金属板10的尺寸大小可以根据实际项目情况进行变动，以满足不同产品的要求。

本实施例提供的天线结构的有益效果至少在于：

(1)本实施例提供的天线结构，采用全金属边框天线20，利用其金属材质实现天线的性能，也即将全金属边框天线20直接用作天线使用，用于辐射和接收电磁波，在装配智能设备时，无需再额外增加天线结构体，其使得整个智能设备的结构更加简单，装配更加方便，提高了装配智能设备的工作效率，同时采用金属材质相较于现有技术中采用塑料外观的智能设备，其结构更加的牢固，提高了智能设备的整体强度，缩小了整体尺寸。

(2)本实施例提供的天线结构，采用的全金属边框天线20为闭合结构，整个全金属边框天线20无断点，使得应用了本实施例提供的全金属边框天线20的智能设备的外形更加美观、简洁、大气、富有美感。

(3)本实施例提供的天线结构，其包括的全金属边框天线20与主地金属板10之间还设有缝隙天线30，且所述缝隙天线30通过金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60分成第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32、第三缝隙天线段33，用于辐射和接收电磁波，且金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60的设置位置、主地金属板10的尺寸大小可以根据实际项目情况进行移动和搭配，以满足不同产品的装配需求，同时，第一天线开关50、第二天线开关60的设置用于切换不用的频段，使得缝隙天线可以做得更小，同样面积下，可以实现更多的天线和更好的天线性能。

在一个实施例中，请继续参阅图1和图2，所述全金属边框天线20包括：第一金属边框天线段21；第二金属边框天线段22，所述第二金属边框天线段22的一端设于所述第一金属边框天线段21的一端并与所述第一金属边框天线段21的一端连接；第三金属边框天线段23，所述第三金属边框天线段23的一端设于所述第二金属边框天线段22的另一端并与所述第二金属边框天线段22的另一端连接，所述第三金属边框天线段23的另一端与所述第一金属边框天线段21的另一端连接，所述第一金属边框天线段21、所述第二金属边框天线段22、所述第三金属边框天线段23依次围合形成连续闭合的所述全金属边框天线20。第一金属边框天线段21、第二金属边框天线段22、第三金属边框天线段23依次排列设置并围合形成连续闭合的全金属边框天线20，也即整个全金属边框天线20无断点，使得应用了本实施例提供的全金属边框天线的智能设备的外形更加美观、简洁、大气、富有美感，同时还增加了全金属边框天线的整体强度。

可选的是，所述第二金属边框天线段22的一端与所述第一金属边框天线段21的一端固定连接。可选的是，所述第二金属边框天线段22的一端与所述第一金属边框天线段21的一端为一体式结构，从而使得第二金属边框天线段22和第一金属边框天线段21的连接结构更加牢固，提高了全金属边框天线20的整体强度，且外形更加的美观。应当理解的是，第二金属边框天线段22和第一金属边框天线段21的连接方式并不限于为上述连接方式，还可以是其他连接方式，此处不作限制。

可选的是，所述第三金属边框天线段23的一端与所述第二金属边框天线段22的另一端固定连接。可选的是，所述第三金属边框天线段23的一端与所述第二金属边框天线段22的另一端为一体式结构，从而使得第三金属边框天线段23与第二金属边框天线段22的连接结构更加牢固，提高了全金属边框天线20的整体强度，且外形更加的美观。应当理解的是，第三金属边框天线段23和第二金属边框天线段22的连接方式并不限于为上述连接方式，还可以是其他连接方式，此处不作限制。

可选的是，所述第三金属边框天线段23的另一端与所述第一金属边框天线段21的另一端固定连接。可选的是，所述第三金属边框天线段23的另一端与所述第一金属边框天线段21的另一端为一体式结构，从而使得第三金属边框天线段23与第一金属边框天线段21的连接结构更加牢固，提高了全金属边框天线20的整体强度，且外形更加的美观。应当理解的是，第三金属边框天线段23和第一金属边框天线段21的连接方式并不限于为上述连接方式，还可以是其他连接方式，此处不作限制。

在一个实施例中，请参阅图2，所述第一金属边框天线段21为北斗/GPS定位天线，其第一金属边框天线段21用于实现北斗/GPS定位功能；所述第二金属边框天线段22为2G/3G/4G/5G主天线，其第二金属边框天线段22用于实现2G/3G/4G/5G通信功能；所述第三金属边框天线段23为WIFI/蓝牙天线，其第二金属边框天线段23用于实现WIFI/蓝牙功能。应该理解的是，第一金属边框天线段21并不限于为北斗/GPS定位天线，第二金属边框天线段22并不限于为2G/3G/4G/5G主天线，第三金属边框天线段23并不限于为WIFI/蓝牙天线，其可以根据在装配智能设备时进行调整，此处不作限制。例如：在另一个实施例中，所述第一金属边框天线段21为WIFI/蓝牙天线，其第一金属边框天线段21用于实现WIFI/蓝牙功能；所述第二金属边框天线段22为2G/3G/4G/5G主天线，其第二金属边框天线段22用于实现2G/3G/4G/5G通信功能；所述第三金属边框天线段23为北斗/GPS定位天线，其第三金属边框天线段23用于实现北斗/GPS定位功能。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述金属连接块40、所述第一金属边框天线段21、所述第一天线开关50以及所述主地金属板10围合形成所述第一缝隙天线段31，也即实现第一缝隙天线段31与第一金属边框天线段21对应。当第一金属边框天线段31为北斗/GPS定位天线时，其第一金属边框天线段21和第一缝隙天线31段均用于实现北斗/GPS定位功能；或者，当所述第一金属边框天线段21为WIFI/蓝牙天线，其第一金属边框天线段21和第一缝隙天线段31均用于实现WIFI/蓝牙功能。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述第一天线开关50、所述第二金属边框天线段22、所述第二天线开关60以及所述主地金属板10围合形成所述第二缝隙天线段32，也即实现第二缝隙天线段32与第二金属边框天线段22对应，当所述第二金属边框天线段22为2G/3G/4G/5G主天线，其第二金属边框天线段22和第二缝隙天线段32均用于实现2G/3G/4G/5G通信功能。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述第二天线开关60、所述第三金属边框天线段23、所述金属连接块40以及所述主地金属板10围合形成所述第三缝隙天线段33，也即实现第三缝隙天线段33与第三金属边框天线段23对应。当第三金属边框天线段23为WIFI/蓝牙天线，其第三金属边框天线段23和第三缝隙天线段33均用于实现WIFI/蓝牙功能；或者，当所述第三金属边框天线段23为北斗/GPS定位天线时，其第三金属边框天线段23和第三缝隙天线段33均用于实现北斗/GPS定位功能。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述第一金属边框天线段21上设有第一馈电点71，且所述第一金属边框天线段21与所述第一馈电点71电连接，所述第一馈电点71电连接有第一匹配电路72，所述第一匹配电路72与所述主地金属板10电连接，所述第一馈电点71和所述第一匹配电路72均设于所述第一缝隙天线段31处。可选的是，第一馈电点71和第一匹配电路72均位于第一缝隙天线段31或者第一金属边框天线段21的中部。应该理解的是，第一馈电点71和第一匹配电路72并不限于为设置在第一缝隙天线段31或者第一金属边框天线段21的中部，还可以是其他位置，此处不作限制。可选的是，第一馈电点71为北斗/GPS定位天线馈电点，第一匹配电路72为北斗/GPS定位天线匹配电路，产生的频段为1575.42MHz～1626.5MHz，并可通过改变主地金属板10的尺寸大小、第一天线开关50、第二天线开关60的位置、北斗/GPS定位天线匹配电路来调节天线频偏与带宽。可选的是，请参阅图3，第一馈电点71为WIFI/蓝牙天线馈电点，第一匹配电路72为WIFI/蓝牙天线匹配电路，产生的频段为2400MHz～2500MHz、5150MHz-5850MHz，并可通过改变主地金属板10的尺寸大小、第一天线开关50、第二天线开关60的位置、WIFI/蓝牙天线匹配电路来调节天线频偏与带宽。应该理解的是，第一馈电点71和第一匹配电路72并不限于为上述的天线，其可以根据智能设备的实际情况进行调整设备。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述第二金属边框天线段22上设有第二馈电点81，且所述第二金属边框天线段22与所述第二馈电点81电连接，所述第二馈电点81电连接有第二匹配电路82，所述第二匹配电路82与所述主地金属板10电连接，所述第二馈电点81和所述第二匹配电路82均设于所述第二缝隙天线段32处。可选的是，第二馈电点81和第二匹配电路82均位于第二缝隙天线段32或者第二金属边框天线段22的中部。应该理解的是，第二馈电点81和第二匹配电路82并不限位设置在第二缝隙天线段32或者第二金属边框天线段22的中部，还可以是其他位置，此处不作限制。可选的是，第二馈电点81为2G/3G/4G/5G主天线馈电点，第二匹配电路82为2G/3G/4G/5G主天线匹配电路，产生的频段为699MHz～960MHz、1710MHz～2690MHz，并可通过改变主地金属板10的尺寸大小、第一天线开关50、第二天线开关60的位置、2G/3G/4G/5G主天线匹配电路来调节天线频偏与带宽。应该理解的是，第二馈电点81和第二匹配电路82并不限于为上述的天线，其可以根据智能设备的实际情况进行调整设备。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述第三金属边框天线段23上设有第三馈电点91，且所述第三金属边框天线段23与所述第三馈电点91电连接，所述第三馈电点91电连接有第三匹配电路92，所述第三匹配电路92与所述主地金属板10电连接，所述第三馈电点91和所述第三匹配电路92均设于所述第三缝隙天线段33处。可选的是，第三馈电点91和第三匹配电路92均位于第三缝隙天线段33或者第三金属边框天线段23的中部。应该理解的是，第三馈电点91和第三匹配电路92并不限位设置在第三缝隙天线段33或者第三金属边框天线段23的中部，还可以是其他位置，此处不作限制。可选的是，第三馈电点91为WIFI/蓝牙天线馈电点，第三匹配电路92为WIFI/蓝牙天线匹配电路，产生的频段为2400MHz～2500MHz、5150MHz-5850MHz，并可通过改变主地金属板10的尺寸大小、第一天线开关50、第二天线开关60的位置、WIFI/蓝牙天线匹配电路来调节天线频偏与带宽。可选的是，请参阅图3，第三馈电点91为北斗/GPS定位天线馈电点，第三匹配电路92为北斗/GPS定位天线匹配电路，产生的频段为1575.42MHz～1626.5MHz，并可通过改变主地金属板10的尺寸大小、第一天线开关50、第二天线开关60的位置、北斗/GPS定位天线匹配电路来调节天线频偏与带宽。应该理解的是，第三馈电点91和第三匹配电路92并不限于为上述的天线，其可以根据智能设备的实际情况进行调整设备。

在一个实施例中，请继续参阅图2，所述第一缝隙天线段31呈L型，也即第一金属边框天线段21呈L型。所述第二缝隙天线段32呈U型，也即第二金属边框天线段22呈U型。所述第三缝隙天线段33呈L型，也即第三金属边框天线段23呈L型。应该理解的是，第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32以及第三缝隙天线段33并不限于为上述形状，还可以是其他形状，其可以根据智能设备的实际情况进行设置，此处不作限制。例如：在另一个实施例中，请参阅图3，所述第一缝隙天线段31呈一型，也即第一金属边框天线段21呈一型。所述第二缝隙天线段32呈L型，也即第二金属边框天线段22呈L型。所述第三缝隙天线段33呈一型，也即第三金属边框天线段23呈一型。

在一个实施例中，第一天线开关50为单刀双掷开关，或者，第一天线开关50为单刀四掷开关，或者，第一天线开关50为单刀六掷开关，或者，第一天线开关50为单刀八掷开关。

在一个实施例中，第二天线开关60为单刀双掷开关，或者，第二天线开关60为单刀四掷开关，或者，第二天线开关60为单刀六掷开关，或者，第二天线开关60为单刀八掷开关。

在一个实施例中，请参阅图2或图3，所述金属连接块40的长度大于10mm，从而实现确保相邻天线的隔离度在-15DB以上。

本实施例还提供一种智能设备，包括上述所述的天线结构。由于天线结构在上文中已进行详细描述，此处不在赘述。

在一个实施例中，智能设备为智能手表。在另一个实施例中，智能设备为智能手机。应该理解的是，智能设备并不限于为上述的智能手表或者智能手机，还可以是其他，此处不作限制。

综上所述，本实施例提供了一种天线结构，应用于智能设备上，所述天线结构包括金属外壳100，所述金属外壳100包括：主地金属板10；全金属边框天线20，所述全金属边框天线20围设于所述主地金属板10的外围并与所述主地金属板10之间形成缝隙天线30；所述全金属边框天线20与所述主地金属板10之间通过金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60连接，以将所述缝隙天线30分成第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32以及第三缝隙天线段33。本实施例还提供一种智能设备，包括上述所述的天线结构。本实施例提供的天线结构以及智能设备，采用全金属边框天线20，利用其金属材质实现天线的性能，也即将全金属边框天线20直接用作天线使用，用于辐射和接收电磁波，在装配智能设备时，无需再额外增加天线结构体，其使得整个智能设备的结构更加简单，装配更加方便，提高了装配智能设备的工作效率，同时采用金属材质相较于现有技术中采用塑料外观的智能设备，其结构更加的牢固，提高了智能设备的整体强度，缩小了整体尺寸；采用的全金属边框天线20为闭合结构，整个全金属边框天线20无断点，使得应用了本实施例提供的全金属边框天线20的智能设备的外形更加美观、简洁、大气、富有美感；全金属边框天线20与主地金属板10之间还设有缝隙天线30，且所述缝隙天线30通过金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60分成第一缝隙天线段31、第二缝隙天线段32、第三缝隙天线段33，用于辐射和接收电磁波，且金属连接块40、第一天线开关50、第二天线开关60的设置位置、主地金属板10的尺寸大小可以根据实际项目情况进行移动和搭配，以满足不同产品的装配需求，同时，第一天线开关50、第二天线开关60的设置用于切换不用的频段，使得缝隙天线可以做得更小，同样面积下，可以实现更多的天线和更好的天线性能。

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，凡在本发明的精神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。