CN103545598A - 一种天线及终端设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天线及终端设备，包括：印刷电路板(PCB)、第一主天线、第二主天线和连接组件，所述第一主天线印制在所述PCB上，所述第二主天线设置在所述PCB之外，通过所述连接组件与所述第一主天线电连接。本发明通过将在PCB上印制的天线与在PCB之外设置的天线相连接的方式，弥补现有天线设计中走线空间不足的局限，能够显著提高天线设计走线时对有限空间的利用率。

Description

一种天线及终端设备
技术领域
本发明涉及通信设备技术领域，尤其涉及一种天线及终端设备。
背景技术
现今，随着通信技术的发展和用户体验需求的不断拓展，更大的屏幕和更薄的外形正在成为手机外观发展的主流趋势。现有手机由于高带宽的需求，一般采用monopole(单极天线)的基本天线形式，但由于这种形式的实现需要相当的净空，屏幕的投影区域便成为了设计天线的禁区。换言之，屏幕的不断变大和键盘区的不断缩减使得天线在水平面上的设计空间不断压缩。而由于对更薄外形的追求，纵向的设计空间也受到限制。如何利用空间设计出满足性能要求的天线已经成为天线设计必须面对的现实问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种天线及终端设备，能够在满足天线性能的情况下，大大降低占用的走线空间。
为解决上述技术问题，本发明的一种天线，包括：印刷电路板(PCB)、第一主天线、第二主天线和连接组件，所述第一主天线印制在所述PCB上，所述第二主天线设置在所述PCB之外，通过所述连接组件与所述第一主天线电连接。
进一步地，所述第二主天线设置在支架或天线所在终端设备的壳体上。
进一步地，还包括寄生单元，所述寄生单元印制在所述PCB上，与所述第一主天线同侧，与所述第一主天线之间留有缝隙，并连接到地线；或者，所述寄生单元设置在支架或天线所在终端设备的壳体上，与所述第二主天线同侧，与所述第二主天线之间留有缝隙，并连接到地线。
进一步地，所述第一主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述PCB上的天线馈电单元相连接，或者所述第二主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述天线馈电单元相连接。
进一步地，所述第二主天线包括相互独立的第二主天线的主段和第二主天线的副段，所述第二主天线的主段包含所述馈电部分，与所述天线馈电单元和第一主天线连接，所述第二主天线的副段与所述第一主天线连接。
进一步地，所述第一主天线工作在高频部分，所述第二主天线工作在低频部分；或者所述第一主天线工作在低频部分，所述第二主天线工作在高频部分。
进一步地，一种终端设备，包括：终端壳体、主板和天线，所述主板和天线设置在壳体中，所述天线包括第一主天线、第二主天线和连接组件，所述第一主天线印制在主板上，所述第二主天线设置在所述主板之外，通过所述连接组件与所述第一主天线电连接。
进一步地，所述第二主天线设置在支架或天线所在终端设备的壳体上。
进一步地，还包括寄生单元，所述寄生单元印制在所述PCB上，与所述第一主天线同侧，与所述第一主天线之间留有缝隙，并连接到地线；或者，所述寄生单元设置在支架或天线所在终端设备的壳体上，与所述第二主天线同侧，与所述第二主天线之间留有缝隙，并连接到地线。
进一步地，所述第一主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述PCB上的天线馈电单元相连接，或者所述第二主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述天线馈电单元相连接，所述第二主天线包括相互独立的第二主天线的主段和第二主天线的副段，所述第二主天线的主段包含所述馈电部分，与所述天线馈电单元和第一主天线连接，所述第二主天线的副段与所述第一主天线连接。
综上所述，本发明通过将在PCB上印制的天线与在PCB之外设置的天线相连接的方式，弥补现有天线设计中走线空间不足的局限，能够显著提高天线设计走线时对有限空间的利用率。
附图说明
图1为本发明实施例1的天线的结构图；
图2为本发明实施例2的天线的结构图。
具体实施方式
本实施方式提出了一种创新的天线结构，包括主天线和寄生单元，主天线包含两个部分，第一主天线和第二主天线，第一主天线印制在PCB上，第二主天线设置在PCB之外，通过连接组件与第一主天线电连接。第一主天线和第二主天线通过连接组件实现良好的电连接，作为一个整体工作。
对于印制在PCB上的第一主天线，其形成方式为直接金属化印制在PCB板一端的净空区中，形状不限。
第一主天线可以直接与PCB上的天线馈电单元相连接，也可以为若干段不直接与PCB上的天线馈电单元或地线相连的相对独立的金属部分。
第一主天线与第二主天线均可包含若干段，在若干位置通过合适的方式保持良好的电气化连接。连接的位置可以根据需要设置在不同的地方。连接方式可以为采用金属弹片结构、金属PIN脚形式或是其他具有相似功能的连接方式。当采用金属弹片或是金属PIN脚形式完成上述功能时，第一主天线与第一主天线必须预留表面露铜的连接位置。
第二主天线可以设置在支架上也可以直接设置在终端设备的壳体上，可以采用金属弹片、FPC材质、LDS(激光蚀刻)工艺或是其他满足上述要求的加工方式。
设置在PCB之外的第二主天线可以直接与PCB上的天线馈电单元相连接，也可以为不直接与地线或天线馈电单元相连接的相对独立的金属部分。
对于寄生单元可以采用PCB印制方式直接与PCB地相连或是采用非印制方式设置在支架或是终端设备的壳体上，并与PCB的地线保持良好电气化连接。
为使本实施方式的技术特点和使用优点更加明确，下面结合附图对该发明进行进一步的详细描述。
实施例1：
图1为本实施例的天线，包括：第一主天线11、第二主天线12、寄生单元2以及为保持第一主天线与第二主天线良好电连接的连接组件。在本实施方式中，连接组件包括在第一主天线上设置的露铜区域31，以及直接与第二主天线集成在一起的金属弹片32。天线整体结构设置在PCB5上的净空区6中。
第一主天线包括馈电部分4，馈电部分4与第一主天线11直接集成在一起，为第一主天线的一个组成区域。第一主天线通过馈电部分4与天线馈电单元保持良好的电气化连接。第一主天线11为一印制在PCB5的净空区6中的一块规则形状金属区域。主要工作在1700MHz以上的高频部分。在第一主天线11的左上角有一片矩形的露铜区域31，其与弹脚32共同实现第一主天线11与第二主天线12之间的良好电气化连接。
第二主天线12设置在一固有形状支架上，为金属材质。走线采用折合的蛇形线形式。第二主天线12的走线一部分分布在支架的前方，另一部分则分布在支架的上表面。第二主天线12主要被设计为工作在覆盖1GHz以下的低频段部分。在第二主天线12的左端，设置有一与第二主天线12制作为一体，也同为金属材质的弹片结构32，该组件与设置在其正下方，与第一主天线11上的露铜区域31共同实现第二主天线12与第一主天线11之间的良好电气化连接。
寄生单元2为直接印制在PCB5上的净空区6中，与PCB5的地线直接集成。并与第一主天线11之间留有缝隙24。
在本实施方式中，电信号由第一主天线11中的馈电部分4上馈入。一部分直接馈入第一主天线上，形成工作在高频段的辐射；另一部分经由设置在第一主天线11上的露铜部分31和设置在第二主天线12上的金属弹脚32，馈入第二主天线12，形成工作在低频段的辐射。同时，由寄生单元2完成对第一主天线11高频部分的进一步拓宽。
本实施例中的第二主天线12可以但不限于采用在支架上进行金属弹片走线的形式。也可以为支架上进行FPC走线，可以为不借助支架而直接将走线通过金属弹片、FPC或是采用LDS工艺直接设计在背壳或是后壳上。也可以是任何其他能够达到上述目的的设计形式。
本实施例中的连接组件，即设置于第一主天线11上的露铜部分31，以及与其对应的，设置在第二主天线12上的金属弹脚32，也可以使用金属PIN脚或是其他能够达到上述目的的搭配形式。
在本实施例中，第一主天线11与第二主天线12的具体走线形式和工作频段，可以根据性能要求和调试需要进行调整。只要体现PCB与非PCB天线结合的形式，都应属于受保护范畴内。
寄生单元2可以根据适用情况和性能需求变更而决定是否添加。
实施例2：
图2为本实施方式的天线，包括：第一主天线11、第二主天线的主段121、第二主天线的副段122、寄生单元2以及为保持第一主天线与第二主天线12良好电连接的连接组件。在本实施例中，连接组件包括第一主天线11上设置的露铜区域31和33，以及通过焊接方式与露铜区域良好电连接的用于与上方的第二主天线相电连接的金属弹脚32和34。其中，31与32配合使用，33和34配合使用。天线整体结构设置在PCB5上的净空区6中。
在本实施例中，第二主天线设置在支架上，包括两个相对独立的金属组件第二主天线的主段121和第二主天线的副段122，其中第二主天线的主段121通过馈电部分4与PCB上的天线馈电单元保持良好的电气化连接，设计为工作在1GHz以上的高频段。第二主天线的副段122为一独立金属片结构，与第一主天线11连接。
在本实施例中，第一主天线11采用了蛇形线的走线方式，设置在PCB5的净空区域6中，与第二主天线的主段121连接。在第一主天线11的左上角留有露铜区域31。金属弹脚32通过焊接的方式一端与露铜区31保持良好的电连接，另一端则与在其上方的第二主天线的主段121保持良好的电连接。在第一主天线的右上角，留有露铜区域33。金属弹脚34通过焊接的方式一端与露铜区33保持良好的电连接。另一端则与在其上方的第二主天线的副段122保持良好的电连接。
在本实施例中，寄生单元2设置在支架上，与第二主天线的主段121和第二主天线的副段122处于同一平面，通过金属弹脚与PCB5的地保持良好的电气化连接。寄生单元2与第二主天线之间留有缝隙24。
在本实施例中，电信号由馈电部分4馈入天线，一部分进入第二主天线的主段121，使其工作在1GHz以上的高频部分。另一部分通过由31与32构成的实现第二主天线的主段121与第一主天线11良好电连接的连接组件，馈入到第一主天线11。进而由第一主天线11与第二主天线的副段122共同构成主天线的低频辐射枝节，完成在1GHz以下的低频段辐射需求。同时，由寄生单元2完成对第二主天线的主段121高频部分的进一步拓宽。
本实施例中的第二主天线12可以但不限于采用支架上进行金属弹片走线的形式。其可以为支架上进行FPC走线，可以为不借助支架而直接将走线通过金属弹片、FPC或是采用LDS工艺直接设计在背壳或是后壳上。也可以是任何其他能够达到上述目的的设计形式。
本实施例中的连接组件，即设置于第一主天线11上的露铜部分31，以及与其对应的，设置在第二主天线的主段121上的金属弹脚32，也可以使用金属PIN脚或是其他能够达到上述目的的搭配形式。
在本实施例中，第一主天线11与第二主天线的主段121和第二主天线的副段122的具体走线形式和工作频段，可以根据性能要求和调试需要进行调整。只要体现PCB与非PCB天线结合的形式，都应属于受保护范畴内。
寄生单元2以及第二主天线的副段122组件，可以根据适用情况和性能需求变更而决定是否添加。
本发明还公开了一种终端设备，包括：终端壳体、主板和天线，主板和天线设置在壳体中，天线包括第一主天线、第二主天线和连接组件，第一主天线印制在主板上，第二主天线设置在主板之外，通过连接组件与第一主天线电连接。
第二主天线设置在支架或天线所在终端设备的壳体上。
终端设备还包括寄生单元，寄生单元印制在PCB上，与第一主天线同侧，与第一主天线之间留有缝隙，并连接到地线；或者，寄生单元设置在支架或天线所在终端设备的壳体上，与第二主天线同侧，与第二主天线之间留有缝隙，并连接到地线。
第一主天线包括馈电部分，馈电部分与PCB上的天线馈电单元相连接，或者第二主天线包括馈电部分，馈电部分与天线馈电单元相连接，第二主天线包括相互独立的第二主天线的主段和第二主天线的副段，第二主天线的主段包含馈电部分，与天线馈电单元和第一主天线连接，第二主天线的副段与第一主天线连接。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：印刷电路板(PCB)、第一主天线、第二主天线和连接组件，所述第一主天线印制在所述PCB上，所述第二主天线设置在所述PCB之外，通过所述连接组件与所述第一主天线电连接。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第二主天线设置在支架或天线所在终端设备的壳体上。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，还包括寄生单元，所述寄生单元印制在所述PCB上，与所述第一主天线同侧，与所述第一主天线之间留有缝隙，并连接到地线；或者，所述寄生单元设置在支架或天线所在终端设备的壳体上，与所述第二主天线同侧，与所述第二主天线之间留有缝隙，并连接到地线。
4.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述PCB上的天线馈电单元相连接，或者所述第二主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述天线馈电单元相连接。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第二主天线包括相互独立的第二主天线的主段和第二主天线的副段，所述第二主天线的主段包含所述馈电部分，与所述天线馈电单元和第一主天线连接，所述第二主天线的副段与所述第一主天线连接。
6.如权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第一主天线工作在高频部分，所述第二主天线工作在低频部分；或者所述第一主天线工作在低频部分，所述第二主天线工作在高频部分。
7.一种终端设备，其特征在于，包括：终端壳体、主板和天线，所述主板和天线设置在壳体中，所述天线包括第一主天线、第二主天线和连接组件，所述第一主天线印制在主板上，所述第二主天线设置在所述主板之外，通过所述连接组件与所述第一主天线电连接。
8.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述第二主天线设置在支架或天线所在终端设备的壳体上。
9.如权利要求8所述的终端设备，其特征在于，还包括寄生单元，所述寄生单元印制在所述PCB上，与所述第一主天线同侧，与所述第一主天线之间留有缝隙，并连接到地线；或者，所述寄生单元设置在支架或天线所在终端设备的壳体上，与所述第二主天线同侧，与所述第二主天线之间留有缝隙，并连接到地线。
10.如权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述第一主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述PCB上的天线馈电单元相连接，或者所述第二主天线包括馈电部分，所述馈电部分与所述天线馈电单元相连接，所述第二主天线包括相互独立的第二主天线的主段和第二主天线的副段，所述第二主天线的主段包含所述馈电部分，与所述天线馈电单元和第一主天线连接，所述第二主天线的副段与所述第一主天线连接。
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