CN103887607A - 用于天线的连接装置和连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于天线的连接装置和连接方法。所述用于天线的连接装置包括：电连接单元，用于将天线的馈电端连接到主处理电路；限流单元，位于所述连接装置中的流聚区域，用于使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值，所述流聚区域是在不存在所述限流单元的情况下、所述连接装置中除了电连接单元之外的天线电流集中的区域。在根据本发明实施例的技术方案中，通过在流聚区域设置限流单元，来改变天线电流在连接装置中的分布，从而能够在保证天线的性能的同时满足天线的辐射指标。

Description

用于天线的连接装置和连接方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地，涉及一种用于天线的连接装置和用于天线的连接方法。

背景技术

随着通信技术的迅猛发展，诸如计算机、个人数字助理、移动通信终端等的各类电子设备都具有天线，从而进行通信和数据传输。在利用天线进行通信时，希望能够天线的辐射量的足够低，以减少对人体健康的影响。例如，欧洲关于电子设备对人体影响的指标是特定吸收比（SAR，Specific AbsorptionRate）不超过2.0W/KG10g；而美国规定的该指标是SAR不超过1.6W/KG1g。

为了获得能够满足标准的天线SAR性能，现有的解决方案是：通过降低天线的总辐射功率（TRP，Total Radiated Power）来达到降低SAR值的目的，从而获得规定范围的天线SAR。然而，TRP的降低会降低电子设备的通话质量和拨接率，并增加数据传输的误码率。可以看出，在现有的解决方案中，通过牺牲天线的辐射功率来满足天线的SAR标准，这难以兼顾天线性能与天线辐射影响二者。

因此，期望能够在不降低天线的性能的情况下满足天线的辐射指标（即SAR值标准）。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于天线的连接装置和用于天线的连接方法，其能够在保证天线的性能的同时满足天线的辐射指标。

一方面，提供了一种用于天线的连接装置，该天线包括馈电端，所述连接装置包括：电连接单元，用于将所述馈电端连接到主处理电路；限流单元，位于所述连接装置中的流聚区域，用于使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值，所述流聚区域是在不存在所述限流单元的情况下、所述连接装置中除了电连接单元之外的天线电流集中的区域。

在所述连接装置中，所述限流单元可以是通过去除所述流聚区域所在的电路板上的所有电路层来实现的。

在所述连接装置中，所述限流单元的长度和宽度与所述天线的特定吸收比对应。

在所述连接装置中，所述流聚区域邻近所述电连接单元。

在所述连接装置中，所述天线还包括接地端，所述连接装置还包括：地连接单元，用于将所述接地端连接到所述主处理电路的地，其中所述限流单元位于所述电连接单元和地连接单元之间。

在所述连接装置中，所述电连接单元可以是用于连接所述馈电端和主处理电路的焊盘。

另一方面，提供了一种用于天线的连接方法，该天线包括馈电端，所述连接方法包括：利用电连接单元将所述馈电端连接到主处理电路；确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域；在所述流聚区域设置限流单元，该限流单元使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值。

在所述连接方法中，所述在所述流聚区域设置限流单元的步骤可包括：通过去除所述流聚区域所在的电路板上的所有电路层来设置限流单元。

在所述连接方法中，所述在所述流聚区域设置限流单元的步骤可包括：确定所述天线的特定吸收比；基于该特定吸收比确定所述限流单元的长度和宽度。

在所述连接方法中，所述确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域的步骤可包括：将与所述电连接单元邻近的区域设置为所述流聚区域。

在所述连接方法中，所述天线还可包括接地端，所述连接方法还可包括：用地连接单元将所述接地端连接到所述主处理电路的地，其中，所述确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域的步骤包括：将所述电连接单元和地连接单元之间的部分区域确定为所述流聚区域。

在所述连接方法中，所述利用电连接单元将所述馈电端连接到主处理电路的步骤可包括：利用焊盘来连接所述馈电端和主处理电路。

在根据本发明实施例的用于天线的连接装置和连接方法的技术方案中，通过在流聚区域设置限流单元，来分散天线电流在电连接单元之外的区域中的分布，从而能够在保证天线的性能的同时满足天线的辐射指标。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，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它的附图。

图1是示意性图示了根据本发明实施例的用于天线的连接装置的框图；

图2是示意性图示了根据本发明实施例的所述用于天线的连接装置的另一实现的框图；

图3是示意性图示了根据本发明实施例的用于天线的连接方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

根据本发明实施例的连接装置和连接方法可适用于任何类型的天线，包括但不限于单极天线、环形天线、缝隙天线、平面倒F天线（PIFA，PlanarInverted F Antenna）等。

在本发明的各个实施例中，通过在用于连接天线和主处理电路的电连接单元中附近的流聚区域中设置限流单元，来限流在连接装置中的天线电流集中区域的电流流动。由于流聚区域中的电流流动被限制，所以相对于没有该限流单元，天线的电流在连接装置中的流动区域、流动方向、电流密度等发生改变，其分散地分布在连接装置中而不是集中在所述流聚区域中。连接装置中的天线电流的分散会相应地降低的天线的辐射从而满足天线的辐射指标，并且由于天线电流在连接装置中的总大小并没有改变，所以不会影响天线的辐射功率，从而保证了天线的性能。

图1是示意性图示了根据本发明实施例的用于天线的连接装置100的框图。该连接装置100用于将天线的馈电端连接到天线所位于的电子设备中的主处理电路。

该连接装置100包括：电连接单元110，用于将天线的馈电端连接到主处理电路；限流单元120，位于所述连接装置中的流聚区域，用于使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值，所述流聚区域是在不存在所述限流单元的情况下、所述连接装置中除了电连接单元之外的天线电流集中的区域。

所述电连接单元110连接天线的馈电端连接到主处理电路，将天线接收的信号传输到主处理电路以进行处理，并将主处理电路中的射频源信号传送到天线以辐射出去。如前所述，所述天线的类型不构成对本发明实施例的限制。

所述电连接单元110可根据天线的制作工艺或天线的类型而不同。作为示例，所述电连接单元110可以是用于连接所述馈电端和主处理电路的焊盘，这典型地应用在天线为柔性电路(FPC，Flexible Printed Circuit)天线的情况下、和天线为环形天线的情况中。进一步地，除了所述焊盘之外，所述电连接单元110可以包括50欧姆的电连接器，用于增强阻抗匹配。替换地，所述电连接单元110还可以是接插件来连接所述馈电端和主处理电路，这例如可以在所述天线为利用陶瓷制造的芯片天线的情况中使用。天线的制作工艺或天线的类型都不构成对本发明的限制。所述电连接单元110可以是现有的或将来出现的各种连接器件。

在利用电连接单元110来在天线的馈电端和主处理电路之间传输信号时，来自馈电端的天线信号流经所述电连接单元110而传送到主处理电路。在此过程中，由于天线所应用于的电子设备中的各个部件之间并非严格绝缘，所以经由电连接单元110流动的信号可能会泄露到电连接单元110之外，并且与从其它部件泄露的电流相互影响，这导致天线电流分散地分布在从天线的馈电端和主处理电路之间的电路（例如印刷电路板）中。该天线电流在天线的馈电端和主处理电路之间的流动方向和路径会影响天线中的信号辐射，通常天线电流会集中在连接装置100中的除了电连接单元110之外的某个区域（即流聚区域），该流聚区域中的电流密度越大，则天线的辐射越强。

利用位于所述连接装置100的流聚区域中的限流单元120来限制天线电流在该流聚区域中的流动，即使得流聚区域中的天线电流低于预设阈值（包括使得在流聚区域中不存在天线电流），从而改变了在天线的馈电端与主处理电路之间的电流分布、和电流走向，使得天线电流分散地位于在电连接单元110之外的区域。所述预设阈值与天线装置的辐射参数对应。所述流聚区域中的天线电流低于预设阈值可意指流聚区域中的总电流值低于一预设阈值，也可以指所述流聚区域中的电流密度低于一预设阈值。在电连接单元110之外的天线电流被分散之后，天线的辐射也会变弱。

所述流聚区域是在不存在所述限流单元120的情况下、所述连接装置中除了电连接单元之外的天线电流集中的区域。所述流聚区域在连接装置中的位置也会根据天线的不同、和天线所应用于的电子设备中的主处理电路的布局不同而不同。在实践中，可以针对不同的天线和不同的电子设备通过测试来找到该流聚区域。具体地，在利用电连接单元110连接天线的馈电端和主处理电路之后，天线就可以工作只是天线辐射较强，此时测试在从天线的馈电端到主处理电路之间的各处的天线电流流动，从而找到该流聚区域。

所述限流单元120可利用各种技术来形成。作为示例，所述限流单元120可通过去除所述流聚区域所在的电路板上的所有电路层来实现的。当流聚区域所在的电路板上的所有电路层被去除时，该流聚区域成了其电路板的基板（为绝缘材料）上的空隙，从而在其中不存在天线电流。替换地，还可以通过将所述流聚区域中的电路板直接替换为绝缘材料或低导电率材料来形成所述限流单元120。在实践中，可以根据需要采取合适的方式来制成该限流单元120，该限流单元120的制成方式不构成对本发明的限制。

所述限流单元120的长度和宽度与所述天线的特定吸收比对应。限流单元120的尺寸不同，则对天线电流的分散效果不同，从而所述天线的特定吸收比的值也会改变。在实践中，可以测试在不同的限流单元120的尺寸情况下的特定吸收比，从而找到限流单元120在最佳特定吸收比下的长度和宽度。

所述限流单元120所位于的流聚区域的位置可邻近所述电连接单元110。电连接单元110为天线的馈电端和主处理电路提供通路，在电连接单元110中通常会聚集大量的天线电流，相应地分散在电连接单元110之外的天线电流也通常会邻近所述电连接单元110。分散在电连接单元110之外的天线电流还可能受到诸如地的布置等的影响，如前所述流聚区域的位置会根据天线和电子设备的不同而不同。

在天线例如为环形天线或PIFA的情况中，天线还包括接地端，所述连接装置还包括地连接单元，用于将所述接地端连接到所述主处理电路的地。此时，所述限流单元可位于所述电连接单元和地连接单元之间。

图2是示意性图示了根据本发明实施例的所述用于天线的连接装置的另一实现的框图。在图2中，连接装置包括：电连接单元110，用于将天线的馈电端连接到主处理电路；地连接单元130，用于将天线的接地端连接到所述主处理电路的地；限流单元120，位于电连接单元110和地连接单元130之间，该限流单元为缝隙，在其上流动的天线电流低于预设阈值（包括在其上没有天线电流）。

在根据本发明实施例的用于天线的连接装置和连接方法的技术方案中，通过在用于连接天线和主处理电路的连接装置中的流聚区域中设置限流单元，来分散天线电流在连接装置中的流动区域，从而能够在保证天线的性能的同时满足天线的辐射指标。

图3是示意性图示了根据本发明实施例的用于天线的连接方法300的流程图。该用于天线的连接方法300可适用于任何类型的天线，该天线包括馈电端。

该用于天线的连接方法300包括：利用电连接单元将天线的馈电端连接到主处理电路（S310）；确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域（S320）；在所述流聚区域设置限流单元，该限流单元使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值（S330）。

在S310中，利用电连接单元连接天线的馈电端连接到主处理电路，将通过天线接收的信号传输到主处理电路以进行处理，并将主处理电路中的射频源信号传送到天线以辐射出去。

根据天线的制作工艺或天线的类型而不同，可以采用不同的电连接单元连接天线的馈电端连接到主处理电路，可以是现有的或将来出现的各种连接器件来实现连接。作为示例，在S310中可以利用焊盘作为所述电连接单元来连接所述馈电端和主处理电路，这典型地应用在天线为FPC天线的情况下、和天线为环形天线的情况中。进一步地，在S310中，还可以利用50欧姆的电连接器和焊盘二者作为所述电连接单元来连接所述馈电端和主处理电路，以增强阻抗匹配。替换地，在S310中还可以利用接插件作为电连接单元来连接所述馈电端和主处理电路，这例如可以在所述天线为利用陶瓷制造的芯片天线的情况中使用。天线的制作工艺或天线的类型都不构成对本发明的限制。

在S320中，确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域。

在利用电连接单元连接天线的馈电端和主处理电路之后，来自馈电端的天线信号可流经所述电连接单元而传送到主处理电路。由于天线所应用于的电子设备中的各个部件之间并非严格绝缘，所以经由电连接单元流动的信号可能会泄露到电连接单元之外，并且与从其它部件泄露的电流相互影响，这导致天线电流分散地分布在从天线的馈电端和主处理电路之间的电路（例如印刷电路板）中。该天线电流在天线的馈电端和主处理电路之间的流动方向和路径会影响天线中的信号辐射，除了集中在电连接单元之外，天线电流还通常会集中在电连接单元之外的某个区域（即流聚区域），该流聚区域中的电流密度越大，则天线的辐射越强。

所述流聚区域是在仅利用所述电连接单元来连接所述馈电端和主处理电路（不存在S330中的限流单元）的情况下、除了电连接单元之外的天线电流集中的区域。在实践中，可以针对不同的天线和不同的电子设备、通过测试来找到该流聚区域。具体地，在S310中利用电连接单元连接天线的馈电端和主处理电路之后，天线就可以工作只是天线辐射较强，此时测试在从天线的馈电端到主处理电路之间的各处的天线电流流动，从而找到该流聚区域。所述流聚区域的位置会根据天线的不同、和天线所应用于的电子设备中的主处理电路的布局不同而不同。

电连接单元为天线的馈电端和主处理电路提供通路，在电连接单元中通常会聚集大量的天线电流，相应地分散在电连接单元之外的天线电流也通常会邻近所述电连接单元，因此在S320中可包括将与所述电连接单元邻近的区域设置为所述流聚区域。

在S320中设置了流聚区域之后，在S330中在所述流聚区域设置限流单元，该限流单元使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值。所述限流单元限制天线电流在流聚区域中的流动，即使在流聚区域中的天线电流低于预设阈值（包括在流聚区域中不存在天线电流），从而改变了在天线的馈电端与主处理电路之间的电流分布、电流走向、电流密度等，使得天线电流分散地位于在电连接单元之外的区域。所述预设阈值与天线装置的辐射参数对应。所述流聚区域中的天线电流低于预设阈值可意指流聚区域中的总电流值低于一预设阈值，也可以指所述流聚区域中的电流密度低于一预设阈值。在电连接单元之外的天线电流被分散之后，天线的辐射也会变弱。同时，由于天线电流的分散并不改变天线电流的总大小，所以不会影响天线的辐射功率，从而保证了天线的性能。

S330中，可利用各种技术来在所述流聚区域设置限流单元。作为示例，可通过去除所述流聚区域所在的电路板上的所有电路层来设置所述限流单元。当流聚区域所在的电路板上的所有电路层被去除时，该流聚区域成了其电路板的基板（为绝缘材料）上的空隙，从而在其中不存在天线电流。替换地，还可以通过将所述流聚区域中的电路板直接替换为绝缘材料或导电性差的材料来形成所述限流单元。在实践中，可以根据需要采取合适的方式来制成该限流单元，该限流单元的制成方式不构成对本发明的限制。

所述限流单元的长度和宽度可以与天线的特定吸收比对应。限流单元的尺寸不同，则对天线电流的分散效果不同，从而所述天线的特定吸收比的值也会改变。因此，在S330中可包括：确定所述天线的特定吸收比；基于该特定吸收比确定所述限流单元的长度和宽度。替换地，可以测试在不同的限流单元的尺寸情况下的特定吸收比，从而找到限流单元在最佳特定吸收比下的长度和宽度。

此外，天线电流在电连接单元之外的分散还可能受到诸如地的布置等的影响。在天线例如为环形天线或PIFA的情况中，天线还包括接地端，所述连接方法300还可包括：利用地连接单元将所述接地端连接到所述主处理电路的地。在S320中可包括将所述电连接单元和地连接单元之间的部分区域确定为所述流聚区域。在此情况下形成的连接装置可以参见图2的图示。

在根据本发明实施例的用于天线的连接方法的技术方案中，通过在流聚区域中设置限流单元来分散天线电流在电连接单元之外的分布，从而能够在保证天线的性能的同时满足天线的辐射指标。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的用于形成天线的方法中所涉及的步骤的具体实现，可以参考前述装置实施例中的图示和操作，在此不再赘述。此外，上述方法实施例中的部分步骤可以进行重新组合，或可以改变部分步骤之前的执行顺序。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种用于天线的连接装置，该天线包括馈电端，所述连接装置包括：

电连接单元，用于将所述馈电端连接到主处理电路；

限流单元，位于所述连接装置中的流聚区域，用于使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值，所述流聚区域是在不存在所述限流单元的情况下、所述连接装置中除了电连接单元之外的天线电流集中的区域。

2.根据权利要求1的连接装置，其中，所述限流单元是通过去除所述流聚区域所在的电路板上的所有电路层来实现的。

3.根据权利要求1的连接装置，其中，所述限流单元的长度和宽度与所述天线的特定吸收比对应。

4.根据权利要求1的连接装置，其中，所述流聚区域邻近所述电连接单元。

5.根据权利要求4的连接装置，其中，所述天线还包括接地端，所述连接装置还包括：地连接单元，用于将所述接地端连接到所述主处理电路的地；

所述限流单元位于所述电连接单元和地连接单元之间。

6.根据权利要求1的连接装置，其中，所述电连接单元是用于连接所述馈电端和主处理电路的焊盘。

7.一种用于天线的连接方法，该天线包括馈电端，所述连接方法包括：

利用电连接单元将所述馈电端连接到主处理电路；

确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域；

在所述流聚区域设置限流单元，该限流单元使得在流聚区域中的天线电流低于预设阈值。

8.根据权利要求7的连接方法，其中，所述在所述流聚区域设置限流单元的步骤包括：

通过去除所述流聚区域所在的电路板上的所有电路层来设置限流单元。

9.根据权利要求7的连接方法，其中，所述在所述流聚区域设置限流单元的步骤包括：

确定所述天线的特定吸收比；

基于该特定吸收比确定所述限流单元的长度和宽度。

10.根据权利要求7的连接方法，其中，所述确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域的步骤包括：

将与所述电连接单元邻近的区域设置为所述流聚区域。

11.根据权利要求10的连接方法，其中，所述天线还包括接地端，所述连接方法还包括：利用地连接单元将所述接地端连接到所述主处理电路的地，

其中，所述确定除了所述电连接单元之外的天线电流集中的区域作为流聚区域的步骤包括：将所述电连接单元和地连接单元之间的部分区域确定为所述流聚区域。

12.根据权利要求7的连接方法，其中，所述利用电连接单元将所述馈电端连接到主处理电路的步骤包括：利用焊盘来连接所述馈电端和主处理电路。

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