耦合天線及無線用戶終端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種耦合天線及無線用戶終端。耦合天線用于增強(qiáng)無線用戶終端的信號(hào)，耦合天線包括天線金屬片，所述天線金屬片繞開所述無線用戶終端的接地端附著于所述無線用戶終端，天線金屬片具有一端頭，所述端頭位于無線用戶終端天線的耦合區(qū)域內(nèi)，使得所述耦合天線與所述天線耦合。無線用戶終端，包括天線、接地端、IC電路板以及上述耦合天線；天線通過饋點(diǎn)與IC電路板連接，用于接收、發(fā)射無線信號(hào)；所述耦合天線附著于所述無線用戶終端，并且繞開所述接地端，所述耦合天線的端頭位于所述無線用戶終端的耦合區(qū)域內(nèi)，使得所述耦合天線與所述天線耦合。本發(fā)明在與無線用戶終端的合適位置安裝耦合天線，借此來增強(qiáng)天線接收、發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度。
【專利說明】
耦合天線及無線用戶終端
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種能增強(qiáng)無線用戶終端信號(hào)的耦合 天線以及帶有該耦合天線的用戶終端。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線通信技術(shù)是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的 一種通信方式。近些年，在信息通信領(lǐng)域中，發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的就是無線通信技術(shù)。無線 通信技術(shù)給人們帶來的影響無可爭議:如今每一天大約有15萬人成為新的無線用戶，全球 范圍內(nèi)的無線用戶數(shù)量已經(jīng)超過2億。
[0003] 目前，手持終端例如手機(jī)、平板電腦、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集器等是進(jìn)行無線通信傳輸?shù)闹?要設(shè)備之一，通過2G、3G、4G等無線網(wǎng)絡(luò)可以傳遞各種電磁波信號(hào)，因此電磁波信號(hào)質(zhì)量的 優(yōu)劣將極大地影響用戶的使用體驗(yàn)。在一般情況下，手持終端中的內(nèi)置天線能夠?qū)崿F(xiàn)電磁 波信號(hào)的正常傳輸，但是，在無線通信環(huán)境較為惡劣的情況下，例如手持終端遠(yuǎn)離基站覆蓋 區(qū)域、電磁波信號(hào)被建筑物阻擋或手持終端接收信號(hào)能力差等其他原因，故手持終端中的 內(nèi)置天線在一些區(qū)域內(nèi)不能實(shí)現(xiàn)電磁波信號(hào)的正常傳輸，影響用戶數(shù)據(jù)量傳輸。
[0004] 最近幾年，wifi以其無線束縛的優(yōu)勢(shì)，已廣泛地應(yīng)用到人們的日常工作、生活中， 給人們帶來極大的便利，普通的家庭用電腦，甚至辦公室電腦，裝上無線接收器(天線），就 可以使用wifi網(wǎng)絡(luò)，給人們的生活、工作環(huán)境帶來更優(yōu)的體驗(yàn)。但是wifi也存在上述的缺 陷：路由器的信號(hào)覆蓋面積有限，一些區(qū)域，信號(hào)弱，影響使用wifi的無線用戶終端的信號(hào) 接收、發(fā)射。本發(fā)明所稱的無線用戶終端是指手機(jī)、平板電腦、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集器、筆記本電 腦、臺(tái)式電腦等可以使用無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。
[0005] 針對(duì)上述問題，現(xiàn)有的解決方案是增設(shè)信號(hào)發(fā)射裝置，以此來增大信號(hào)的覆蓋面 積，或者是更換功率更強(qiáng)的信號(hào)發(fā)射裝置以增強(qiáng)信號(hào)，例如增加或更換基站，無線路由器。 現(xiàn)有技術(shù)從改善信號(hào)源，來使覆蓋范圍內(nèi)信號(hào)更強(qiáng)、覆蓋范圍更廣，以此增強(qiáng)處于信號(hào)發(fā)射 裝置覆蓋范圍內(nèi)的終端用戶信號(hào)的強(qiáng)度。通過該方案，雖然可在一定范圍內(nèi)一定程度的增 大了信號(hào)的強(qiáng)度，但基站設(shè)備成本高昂，更換成本大，并且，增強(qiáng)的信號(hào)區(qū)域固定，不能隨使 用者移動(dòng)而移動(dòng)。
[0006] 因此，目前需要本領(lǐng)域技術(shù)人員迫切解決的一個(gè)技術(shù)問題就是：提出一種增強(qiáng)無 線用戶終端信號(hào)的策略，不需要局限于固定地點(diǎn)，可以增加無線用戶終端信號(hào)的強(qiáng)度，且所 需成本較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種耦合天線及帶有該耦合天線 的無線用戶終端，能夠不局限于地點(diǎn)增強(qiáng)無線用戶終端的信號(hào)，并且成本低廉。
[0008] 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：
[0009] -種耦合天線，用于增強(qiáng)無線用戶終端的信號(hào)，耦合天線包括天線金屬片，所述天 線金屬片繞開所述無線用戶終端的接地端附著于無線用戶終端，所述天線金屬片具有一端 頭;所述端頭位于無線用戶終端天線的耦合區(qū)域內(nèi)，使得所述耦合天線與所述天線耦合;其 中，所述耦合區(qū)域?yàn)橐运鰺o線用戶終端的天線的饋點(diǎn)為圓心、以所述無線用戶終端收、發(fā) 信號(hào)波長的1/10為半徑形成的球體區(qū)域。
[0010] 本發(fā)明所述的天線金屬片的材質(zhì)為，可為無線用戶終端的天線通用的材質(zhì)，優(yōu)選 為導(dǎo)電性能良好的銅、銅合金、鋁或鋁合金;或者在金屬或合金上鍍其他利于接收或發(fā)射信 號(hào)的金屬層，如不銹鋼鍍金或鍍鎳;或者，耦合天線也可以在一些需要頻繁彎折的場合采用 柔性線路板(Flexible Printed Circuit Board，簡稱FPC板），柔性線路板上的金屬為銅、 銅合金、鋁、鋁合金、不銹鋼鍍金或不銹鋼鍍鎳。
[0011] 優(yōu)選地，本發(fā)明通過實(shí)驗(yàn)證明，天線金屬片采取長條形、L型、帶孔長條形或者喇叭 形，信號(hào)增強(qiáng)效果更好。
[0012]所述親合天線的長度1為V4±5mm，其中，A為無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)的波長。
[0013] 優(yōu)選地，所述天線金屬片的長度1為A/4,即為無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)的1/4波長。
[0014] 本發(fā)明耦合天線可以集成在無線用戶終端的1C電路板中，也可以通過載體附著在 無線用戶終端上。
[0015] 本發(fā)明還公開一種無線用戶終端，包括天線、接地端、1C電路板;所述天線通過饋 點(diǎn)與1C電路板連接，用于接收、發(fā)射無線信號(hào);其中，還進(jìn)一步包括上述任意一種耦合天線； 所述耦合天線附著于所述無線用戶終端，繞開所述接地端，所述耦合天線具有一端頭，所述 端頭位于所述無線用戶終端的耦合區(qū)域內(nèi)，使得所述耦合天線與所述天線耦合;其中，所述 耦合區(qū)域?yàn)橐运鲳侟c(diǎn)為圓心、以所述無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)波長的1/10為半徑形成的 球體區(qū)域。
[0016] 本發(fā)明無線用戶終端還可以包括載體，耦合天線借助于所述載體將所述天線金屬 片附著在所述無線用戶終端上。載體將天線金屬片更穩(wěn)定，更精確、更方便的附著在無線用 戶終端上。
[0017]所述載體可以具體為無線用戶終端的保護(hù)殼、保護(hù)套，也可以為插在無線用戶終 端機(jī)身卡槽內(nèi)的塑料等絕緣卡片。
[0018]本發(fā)明所述無線用戶終端可以為手機(jī)、平板電腦、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集器、筆記本電腦或 臺(tái)式電腦。所述無線用戶終端適用的無線網(wǎng)絡(luò)為2G、3G、4G或者wifi網(wǎng)絡(luò)。
[0019]本發(fā)明在使用無線信號(hào)通訊的無線用戶終端上，設(shè)置耦合天線，可有效增強(qiáng)無線 用戶終端的信號(hào)強(qiáng)度;耦合天線體積小，造價(jià)極低，同時(shí)便于與手持無線用戶終端一起攜 帶，可隨著無線用戶終端的移動(dòng)而移動(dòng)，不局限在固定地點(diǎn)；耦合天線不需要電源額外供 電，節(jié)約能源，更環(huán)保;借助于載體安裝于手持終端中內(nèi)置天線的耦合范圍，安裝位置精準(zhǔn)， 操作方便;借助附著在無線用戶終端所用的載體多種多樣，附著方式多種，用戶可選擇多樣 化，有利于市場競爭。由于上述多項(xiàng)有益效果的客觀存在，本發(fā)明提高了用戶的體驗(yàn)效果， 極容易被推廣使用。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明的無線用戶終端天線與耦合天線的電耦合原理示意圖；
[0021] 圖2A至圖2C為本發(fā)明的的耦合天線形狀的示意圖；
[0022] 圖3為耦合天線應(yīng)用在手機(jī)的實(shí)施例的示意圖；
[0023] 圖4為載體為翻蓋式的皮套時(shí)，耦合天線的安裝示意圖；
[0024]圖5為載體為拉伸式的背殼時(shí)，耦合天線的安裝示意圖；
[0025] 圖6為載體為旋轉(zhuǎn)式的背殼時(shí)，耦合天線的安裝示意圖；
[0026] 圖7為iPhone5手機(jī)使用翻蓋式背殼裝載耦合天線被動(dòng)測(cè)試的結(jié)果示意圖；
[0027] 圖8為iPhone5手機(jī)使用拉伸式背殼裝載耦合天線被動(dòng)測(cè)試的結(jié)果示意圖；
[0028] 圖9為iPhone5手機(jī)使用旋轉(zhuǎn)式背殼裝載耦合天線被動(dòng)測(cè)試的結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0030] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實(shí) 施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0031] 本發(fā)明實(shí)施例的核心構(gòu)思之一在于，在無線用戶終端的合適位置安裝耦合天線， 使得耦合天線能夠精確與無線用戶終端的天線耦合，借此來增大無線用戶終端天線接收、 發(fā)射信號(hào)的強(qiáng)度。
[0032] 本發(fā)明增強(qiáng)信號(hào)的方式基于電耦合原理。圖1為本發(fā)明的無線用戶終端天線與耦 合天線的電耦合原理示意圖。如圖1所示，無線用戶終端包括天線2、天線2在饋點(diǎn)22處，通過 天線饋線21將天線接入1C電路板，接收和發(fā)送無線用戶終端的信號(hào)。在無線用戶終端的合 適區(qū)域(下稱耦合區(qū)域）內(nèi)安裝能夠與無線用戶終端的天線2相耦合的耦合天線1。在短波、 超短波頻段下，天線2與耦合天線1間不是開路狀態(tài)，設(shè)置耦合天線后，耦合天線與天線間存 在不能忽略的寄生電容3,親合天線1與天線2親合。親合天線1與天線2親合后，親合天線1為 電流提供一條低阻抗的路徑，從而將電磁波通過耦合天線1輻射出去，或者將基站、路由器 等基地臺(tái)的信號(hào)通過耦合天線1與天線2的組合接收進(jìn)入無線用戶終端的接收電路，借此提 升無線用戶終端天線的效率，增強(qiáng)無線用戶終端信號(hào)的強(qiáng)度。容抗越大，耦合天線1與天線2 之間的耦合量越大，對(duì)無線用戶終端的信號(hào)強(qiáng)度的增強(qiáng)效果越好。
[0033] 寄生電容量3的大小取決于天線2與耦合天線1的形狀、尺寸以及相對(duì)位置等因素 的影響。天線2與親合天線1之間的容抗為：
[0035]其中，j常數(shù)，
[0036] f為電磁波信號(hào)頻率，
[0037] C為電容量。
[0038]如上面公式所示，當(dāng)無線用戶終端確定后，所用信號(hào)頻率已知，則天線與耦合天線 間的容抗與寄生電容3的電容量C呈反比關(guān)系。而寄生電容3的電容量C與耦合天線1與天線2 的形狀、大小以及相對(duì)位置有關(guān)。即對(duì)一使用特定信號(hào)的無線用戶終端而言，能夠通過調(diào)整 耦合天線1與天線2的相對(duì)位置、耦合天線1的形狀、耦合天線1的大小中的任一參數(shù)，可以調(diào) 節(jié)天線與耦合天線間的容抗值，即可調(diào)整無線用戶終端的信號(hào)的強(qiáng)度。需要說明的是，因一 個(gè)無線用戶終端可適用幾個(gè)不同頻率的信號(hào)，如一般的手機(jī)可適用26、36、46、《1行幾類不 同的信號(hào)，而同一類的信號(hào)，如3G信號(hào)，不同的運(yùn)營商使用的3G信的頻率也不完全相同， Wifi的信號(hào)也有2400Hz、有5000Hz之分。本發(fā)明所述的"無線用戶終端的信號(hào)"，是指無線用 戶終端所使用的一個(gè)確定頻率的信號(hào)，與之對(duì)應(yīng)的確定耦合區(qū)域所用到的"無線用戶終端 信號(hào)波長"，是指該待增強(qiáng)的信號(hào)的波長。即在技術(shù)方案中，待增強(qiáng)的無線用戶終端的信號(hào) 是與耦合天線是一一對(duì)應(yīng)的：一個(gè)手機(jī)面對(duì)不同頻率的信號(hào)，天線的耦合區(qū)域不同，所使用 的耦合天線也有所不同。
[0039] 本發(fā)明所述的無線用戶終端信號(hào)的強(qiáng)度，是指無線用戶終端接收或發(fā)送信號(hào)的能 力，可由天線的效率表示。
[0040] 為了使得耦合天線與無線用戶終端的天線成功耦合，耦合天線的基部設(shè)置在合適 的區(qū)域內(nèi)。耦合天線一般可制作成金屬箱，如圖1所示，耦合天線1為長條形，耦合天線的基 部是指金屬箱的一個(gè)端頭11。本發(fā)明將該合適區(qū)域簡稱為耦合區(qū)域，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，耦合區(qū) 域是指以天線2的饋點(diǎn)22為圓心、以無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)波長的1/10為半徑形成的球體 區(qū)域。本發(fā)明所稱的"無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)波長"，是指本發(fā)明在發(fā)明目的中所述的待增 強(qiáng)的信號(hào)。在圖1的視角中，耦合區(qū)域?yàn)樘摼€圍成的范圍A。將上述耦合天線的基部置于耦合 區(qū)域內(nèi)，天線收發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度有所增強(qiáng)。
[0041] 為了防止維修過程中的意外損壞，無線用戶終端通常會(huì)設(shè)置有接地端，在手機(jī)中， 常稱為"手機(jī)的地"。該接地端一般為導(dǎo)電性良好的材質(zhì)。需要注意的是，接地端與耦合天線 之間在適當(dāng)?shù)臈l件下也會(huì)產(chǎn)生寄生電容，并且該寄生電容不容忽視:若不采取措施，接地端 與耦合天線之間也會(huì)產(chǎn)生寄生電容將破壞耦合天線與天線的匹配。也就是說，一旦接地端 與耦合天線產(chǎn)生寄生電容，耦合天線與天線的耦合效果將被影響。并且因?yàn)閷?dǎo)電材質(zhì)的設(shè) 置面積一般比較大，會(huì)影響耦合天線和天線的輻射，即使有耦合天線的存在，也能夠使得天 線的輻射效率變差，因此，本發(fā)明要求，耦合天線要繞開無線用戶終端的接地端。也就是說， 在設(shè)置耦合天線時(shí)，耦合天線與用戶中的接地端間隔設(shè)置，不接觸。一般地，為了更徹底地 遠(yuǎn)離無線用戶終端的接地端，耦合天線在背殼上的設(shè)置位置繞開接地端在耦合天線設(shè)置面 上的投影，但本發(fā)明并不強(qiáng)制要求繞開開接地端在耦合天線設(shè)置面上的投影。
[0042]基于上述電耦合原理，本發(fā)明公開如圖1所示的耦合天線，用來增強(qiáng)無線用戶終端 的信號(hào)，具體來說，耦合天線包括天線金屬片，天線金屬片繞開無線用戶終端的接地端附著 于無線用戶終端，天線金屬片具有一端頭;端頭位于無線用戶終端天線的耦合區(qū)域內(nèi)，使得 所述耦合天線與所述天線耦合。所述"耦合區(qū)域"，是指以無線用戶終端的天線的饋點(diǎn)為圓 心、以所述無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)波長的1/10為半徑形成的球體區(qū)域 [0043]本發(fā)明所涉及天線金屬片的材質(zhì)，可選取與用戶終端天線相同的材質(zhì)，例如綜合 考慮成本以及傳遞信號(hào)的能力，優(yōu)選可為銅、銅合金、鋁或鋁合金;或者為不銹鋼鍍金或鍍 鎳；再或者在一些經(jīng)常彎折的產(chǎn)所可以選擇柔性線路板（Flexible Printed Circuit Board，簡稱FPC板），柔性線路板上的金屬為銅、銅合金、鋁、鋁合金、不銹鋼鍍金或不銹鋼鍍 鎳。
[0044]天線效率的增強(qiáng)效果與天線和耦合天線的形狀有關(guān)。天線金屬片具體的形狀可依 天線形狀而改變，常用的幾種形狀為長條形、L型、帶孔長條形或者喇叭形。如圖2A至圖2C所 不。
[0045]當(dāng)天線金屬片為L型時(shí)，相比于將短端的端頭落入耦合區(qū)域內(nèi)，將長端的端頭落入 耦合區(qū)域內(nèi)的設(shè)置方式，耦合金屬片和天線的耦合量更大，提高信號(hào)強(qiáng)度更明顯；當(dāng)天線金 屬片為喇叭形時(shí)，相比于小口端落入耦合區(qū)域內(nèi)，大喇叭口端落入耦合區(qū)域內(nèi)的設(shè)置方式， 耦合金屬片和天線的耦合量更大，提高信號(hào)強(qiáng)度更明顯。
[0046]實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)天線金屬片的長度在天線的工作信號(hào)波段的1/4波長時(shí)，天線的輻射 效率將得到明顯的提升，增強(qiáng)信號(hào)的強(qiáng)度。優(yōu)選的耦合天線的長度1可在V4±5mm范圍內(nèi)選 取，其中，A為無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)的波長。
[0047]基于上述電耦合工作原理，本發(fā)明還同時(shí)公開一種無線用戶終端，包括天線、接地 端、1C電路板和上述耦合天線;天線通過饋點(diǎn)與1C電路板連接，用于接收、發(fā)射無線信號(hào);耦 合天線附著于無線用戶終端，并且繞開所述接地端，耦合天線具有一端頭，端頭位于無線用 戶終端的耦合區(qū)域內(nèi)，使得耦合天線與天線耦合;其中，耦合區(qū)域?yàn)橐责侟c(diǎn)為圓心、以無線 用戶終端信號(hào)波長的1/10為半徑形成的球體區(qū)域。
[0048] 本發(fā)明所述的無線用戶終端還可以進(jìn)一步包括載體，耦合天線借助于該載體將所 述天線金屬片附著在無線用戶終端上。載體可為包覆在無線用戶終端的保護(hù)殼、保護(hù)套;或 者載體為插在無線用戶終端機(jī)身卡槽內(nèi)的塑料等絕緣卡片。載體具體在下面圖4至圖6進(jìn)行 詳細(xì)說明。
[0049] 本發(fā)明無線用戶終端可以為手機(jī)、平板電腦、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集器、筆記本電腦或臺(tái)式 電腦，使用的無線網(wǎng)絡(luò)可以為2G、3G、4G或者wifi網(wǎng)絡(luò)。
[0050] 下面通過具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明做具體說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，下述說明僅是對(duì)本 發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式的描述，而非對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員由本發(fā)明的發(fā)明構(gòu) 思以及【具體實(shí)施方式】所作的等效變形，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍，特此說明。
[0051] 下面以手機(jī)為例，來說明本發(fā)明無線用戶終端和耦合天線的具體結(jié)構(gòu)。
[0052] 如圖3所示，在本實(shí)施例中耦合天線1為長條形，具有一端頭11，端頭11附著于手機(jī) 天線2的耦合區(qū)域A內(nèi)，在本實(shí)施例中，為了更徹底地遠(yuǎn)離無線用戶終端的接地端，耦合天線 1的設(shè)置位置繞開無線用戶終端的接地端在手機(jī)后殼上的投影，即區(qū)域B，耦合天線1與天線 2之間產(chǎn)生寄生電容3,耦合天線1與手機(jī)天線2耦合，耦合天線1為電流提供一條低阻抗的路 徑從而將電磁波通過耦合天線1輻射出去，或者將基站或路由器等基地臺(tái)的信號(hào)通過耦合 天線2與天線的組合進(jìn)入無線用戶終端的接收電路，借此提升無線用戶終端天線的效率，增 強(qiáng)無線用戶終端信號(hào)的強(qiáng)度。承前所述，耦合區(qū)域?yàn)橐蕴炀€饋點(diǎn)22為圓心、以手機(jī)信號(hào)波長 的1/10為半徑形成的球體區(qū)域，在圖2的平面，該耦合區(qū)域的投影為A。
[0053]在本實(shí)施例中，以頻率為2.4GHz的wifi電磁波信號(hào)為例，1/4波長為31.25mm，則耦 合天線的長度在26-36mm范圍內(nèi)選取，即在1/4波長加、減5mm范圍之內(nèi)選擇。優(yōu)選為1/4波 長，可取31mm或32_，或者為了好加工，可選取整數(shù)30mm、35mm。
[0054]除了將耦合天線直接集成在無線用戶終端的電路板上以外，還可以通過載體將耦 合天線附著在無線用戶終端的耦合區(qū)域內(nèi)。本發(fā)明增強(qiáng)無線用戶終端信號(hào)的裝置還進(jìn)一步 包括載體，載體可以為多種，舉例來說，可以是附著在戶終端上的保護(hù)套或者保護(hù)殼，也可 以是塑料等絕緣卡片。
[0055]需要說明的是，本發(fā)明所述的載體，視情況與不同類型的無線用戶終端匹配，而不 強(qiáng)制一一對(duì)應(yīng)，或一種載體適配所有類型的無線用戶終端。如:保護(hù)套或者保護(hù)殼可適配手 機(jī)、平板電腦以及移動(dòng)數(shù)據(jù)采集器;塑料卡片可以適配手機(jī)、平板電腦以及移動(dòng)數(shù)據(jù)采集 器，對(duì)于筆記本電腦或臺(tái)式電腦上設(shè)置耦合天線的方式，則采用塑料卡片是更優(yōu)的選擇;特 別地，也可以在使用保護(hù)殼或者保護(hù)套的同時(shí)，也使用塑料卡片等零件對(duì)柔軟的耦合天線 進(jìn)行保護(hù)，防止耦合天線變形。下面逐一說明不同載體附著在無線用戶終端的方式：
[0056]當(dāng)載體是塑料卡片時(shí)，將耦合天線與塑料卡片集合成一個(gè)整體，可制作為一個(gè)如 數(shù)據(jù)卡的零件，再將耦合天線與塑料卡片的整體插入手機(jī)殼體對(duì)應(yīng)位置處的卡槽或插孔 內(nèi)。
[0057]當(dāng)載體是保護(hù)套時(shí)，如圖4所示，以翻蓋式的皮套為例，皮套包括背蓋51和皮夾52， 皮夾52與背蓋51的連接區(qū)域?yàn)榭蓮澱鄣膹澱蹍^(qū)域。耦合天線1固定在皮夾的彎折區(qū)域，使得 耦合天線的端頭位于耦合區(qū)域內(nèi)。在本實(shí)施例中，耦合天線可選用柔性電線板，柔性電線板 抗彎折能力強(qiáng)，可大大提高耦合天線的使用壽命。
[0058]當(dāng)載體是保護(hù)殼時(shí)，耦合天線附著于無線用戶終端的方式隨著保護(hù)殼的具體結(jié)構(gòu) 而有所不同：
[0059]如圖5所示，保護(hù)殼為拉伸式背殼5a，背殼5a固定在無線用戶終端的后蓋上。在背 殼5a的對(duì)應(yīng)手機(jī)親合區(qū)域處設(shè)置有凹槽53a，在凹槽內(nèi)設(shè)置與凹槽配合的拉條54a，拉條中 內(nèi)置有耦合天線1。此時(shí)，該拉條也可看做是耦合天線與塑料卡片的集合。通過在凹槽中抽、 插拉條，進(jìn)行耦合天線的安裝和拆卸以及位置的調(diào)整。
[0060] 如圖6所示，保護(hù)殼為旋轉(zhuǎn)式背殼5b，背殼5b固定在無線用戶終端的后蓋上。背殼 5b包括轉(zhuǎn)軸55b和活動(dòng)條56b。轉(zhuǎn)軸55b設(shè)置在背殼上，與背殼垂直，位于對(duì)應(yīng)手機(jī)耦合區(qū)域 內(nèi)?；顒?dòng)條56b的一端鉸接在轉(zhuǎn)軸55b上，可繞轉(zhuǎn)軸55b旋轉(zhuǎn)?；顒?dòng)條56b可停止在任意所需的 位置。耦合天線1設(shè)置在活動(dòng)條56b內(nèi)，或者，耦合天線粘貼在活動(dòng)條的朝向無線用戶終端的 側(cè)面。此時(shí)，該活動(dòng)條也可看做是耦合天線與塑料卡片的集合。調(diào)整活動(dòng)條56b的角度，即可 調(diào)整無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)的強(qiáng)度。圖6所示的是活動(dòng)條位于0度(水瓶位置)和90度(垂直 位置)的兩個(gè)位置，而不是設(shè)置兩個(gè)活動(dòng)條。
[0061] 將圖4所示的翻蓋式的皮套，應(yīng)用到iPhone5手機(jī)上做效果驗(yàn)證:對(duì)iPhone5本身及 裝有翻蓋式的皮套的iPhone5在同等條件下進(jìn)行在各種頻率信號(hào)工作時(shí)的天線效率進(jìn)行被 動(dòng)測(cè)試，測(cè)試環(huán)境為0TA全電波暗室（Satimo SG24)。測(cè)試結(jié)果如圖7所示，從圖中可以看出， 在2400MHZ波段的wifi信號(hào)通訊時(shí)，iPhone5本身的內(nèi)置天線效率約為20%，而當(dāng)使用裝有 圖4所示的皮套的iPhone5通訊，且皮套展開時(shí)，iPhone5內(nèi)置天線效率增加為55%，可見，本 發(fā)明實(shí)施例的wifi信號(hào)增強(qiáng)皮套能夠顯著地提升wifi天線效率，即使在通信情況較差的環(huán) 境下，也能獲得不錯(cuò)的通信體驗(yàn)。
[0062] 將圖5所示的拉伸式背殼5a，應(yīng)用到iPhone5手機(jī)上做效果驗(yàn)證:對(duì)iPhone5本身的 信號(hào)及裝有拉伸式背殼的iPhone5,在同等條件下進(jìn)行其在各種頻率信號(hào)工作時(shí)的天線效 率被動(dòng)測(cè)試。測(cè)試環(huán)境為0TA全電波暗室（Satimo SG24)。測(cè)試結(jié)果如圖8所示，從圖中可以 看出，在2400MHZ波段的wifi信號(hào)通訊時(shí)，iPhone5本身的內(nèi)置天線效率約為20%，當(dāng) iPhone5套上拉伸式背殼5a，并將拉條拉出在最佳位置時(shí)，內(nèi)置天線效率增加為47 %，可見， 在wifi信號(hào)頻段，拉伸式背殼能夠顯著地提升wifi天線效率，即使在通信情況較差的環(huán)境 下，也能獲得不錯(cuò)的通信體驗(yàn)。
[0063]將圖6所示的旋轉(zhuǎn)式背殼應(yīng)用到iPhone5手機(jī)上做效果驗(yàn)證:對(duì)iPhone5本身的信 號(hào)及裝有旋轉(zhuǎn)式背殼的iPhone5,在同等條件下進(jìn)行其在各種頻率信號(hào)工作時(shí)的天線效率 進(jìn)行被動(dòng)測(cè)試。測(cè)試環(huán)境為0TA全電波暗室(Satimo SG24)，測(cè)試結(jié)果如圖9所示。可以看出， 在2400MHZ波段的wifi信號(hào)通訊時(shí)，iPhone5本身的內(nèi)置天線效率約為20%，而當(dāng)iPhone5活 動(dòng)條的角度為60°時(shí)，內(nèi)置天線效率增加為43%，當(dāng)iPhone5活動(dòng)條的角度為120°時(shí)，內(nèi)置天 線效率增加為48%，可見，在wifi信號(hào)頻段，旋轉(zhuǎn)式背殼能夠顯著地提升wifi天線效率，另 外，不同的角度天線的效率也有所不同，在本發(fā)明實(shí)施例中可以通過轉(zhuǎn)軸調(diào)整耦合天線和 內(nèi)置天線的相對(duì)位置關(guān)系，從而提高天線效率，并且通過旋轉(zhuǎn)可以選擇出通信效果最佳的 角度，故即使在通信情況較差的環(huán)境下，也能獲得較佳的通信體驗(yàn)。
[0064] 本發(fā)明可有效增強(qiáng)無線用戶終端的信號(hào)強(qiáng)度;耦合天線體積小，造價(jià)低;在實(shí)際中 方便攜帶，能夠根據(jù)不同型號(hào)的手機(jī)設(shè)置合適的耦合天線的在保護(hù)殼的對(duì)應(yīng)位置，使得耦 合天線能夠精確地與無線用戶終端上的天線耦合，增強(qiáng)信號(hào)效果好;與各式載體靈活適配， 用戶選擇多，并且耦合天線內(nèi)嵌于載體之中，用戶在使用過程中不會(huì)感受到耦合天線的存 在，提高了用戶的體驗(yàn)效;帶有耦合天線的無線用戶終端，采用超低價(jià)的改進(jìn)，即可不限使 用地點(diǎn)的有效提高信號(hào)強(qiáng)度。
[0065] 以上對(duì)本發(fā)明所提供的一種耦合天線以及帶有該種耦合天線的無線用戶終端進(jìn) 行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施 例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人 員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明 書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種耦合天線，用于增強(qiáng)無線用戶終端的信號(hào)，其特征在于，所述耦合天線包括天線 金屬片，所述天線金屬片繞開所述無線用戶終端的接地端附著于所述無線用戶終端;所述 天線金屬片具有一端頭，所述端頭位于無線用戶終端天線的耦合區(qū)域內(nèi)，使得所述耦合天 線與所述天線耦合;其中，所述耦合區(qū)域?yàn)橐运鰺o線用戶終端的天線的饋點(diǎn)為圓心、以所 述無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)波長的1/10為半徑形成的球體區(qū)域。2. 如權(quán)利要求1所述的耦合天線，其特征在于，所述天線金屬片的材質(zhì)為： 銅、銅合金、鋁或鋁合金； 或者，為不銹鋼鍍金或鍍鎳； 或者，為柔性線路板。3. 如權(quán)利要求1所述的耦合天線，其特征在于，所述天線金屬片為長條形、L型、帶孔長 條形或者喇叭形。4. 如權(quán)利要求1所述的耦合天線，其特征在于，所述耦合天線的長度1為A/4±5mm，其 中，λ為所述無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)的波長。5. 如權(quán)利要求1所述的耦合天線，其特征在于，所述天線金屬片的長度為所述無線用戶 終端收、發(fā)信號(hào)的1/4波長。6. -種無線用戶終端，包括天線、接地端、IC電路板;所述天線通過饋點(diǎn)與IC電路板連 接，用于接收、發(fā)射無線信號(hào);其特征在于，還進(jìn)一步包括如權(quán)利要求1-5任一所述的耦合天 線;所述耦合天線附著于所述無線用戶終端，繞開所述接地端，所述耦合天線具有一端頭， 所述端頭位于所述無線用戶終端的耦合區(qū)域內(nèi)，使得所述耦合天線與所述天線耦合； 其中，所述耦合區(qū)域?yàn)橐运鲳侟c(diǎn)為圓心、以所述無線用戶終端收、發(fā)信號(hào)波長的1/10 為半徑形成的球體區(qū)域。7. 如權(quán)利要求6所述的無線用戶終端，其特征在于:還進(jìn)一步包括載體，所述耦合天線 借助于所述載體將所述天線金屬片附著在所述無線用戶終端上。8. 如權(quán)利要求7所述的無線用戶終端，其特征在于:所述載體為包覆在無線用戶終端的 保護(hù)殼、保護(hù)套； 或者所述載體為插在無線用戶終端機(jī)身卡槽內(nèi)的絕緣卡片。9. 如權(quán)利要求6所述的無線用戶終端，其特征在于:所述無線用戶終端為手機(jī)、平板電 腦、移動(dòng)數(shù)據(jù)采集器、筆記本電腦或臺(tái)式電腦。10. 如權(quán)利要求6所述的無線用戶終端，其特征在于:所述無線用戶終端的無線網(wǎng)絡(luò)為 2G、3G、4G 或者 wifi 網(wǎng)絡(luò)。
【文檔編號(hào)】H01Q1/38GK105958181SQ201610289648
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】施安龍, 吳府叡, 袁道喜
【申請(qǐng)人】深圳市聯(lián)合東創(chuàng)科技有限公司