CN104659466A - 数据卡天线及其构建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种数据卡天线，其包括USB连接器以及印刷电路板，所述印刷电路板靠近所述USB连接器的一端设有一个半封闭的缺口，该缺口内设有馈电点以及包裹所述缺口、且与所述馈电点电连接的金属辐射体。本发明能降低天线占用空间，提高天线带宽，降低SAR值。

Description

数据卡天线及其构建方法
技术领域
本发明涉及移动无线通信系统技术领域，更具体地，涉及一种数据卡天线及其构建方法。
背景技术
随着全球电信市场的迅速发展，3G/4G网络得到广泛的推广。但由于各个区域的电信市场发展不均衡，不同的市场需要不同的网络覆盖，需要不同的模式组合或频段组合。对于终端设备制造商来说，希望把所有的模式和频段组合都能一起实现，以满足各个运营商的不同需求。因此，终端设备除了要求芯片、电路能支持不同模式和频段组合外，天线也要覆盖全部频段。另外，运营商对移动终端电磁波对人体辐射伤害的要求也越来越高，也就是说，SAR（Specific Absorption Rate，电磁波能量吸收比）值要低。
根据市场的需求，移动终端小型化是趋势，而运营商对上述移动终端的两个要求正是移动终端的主要技术难题：工作带宽要宽，SAR值要低。但现有的数据卡广泛采用单级子、IFA(Invert F Antenna，倒F天线)、PIFA（PlaneInvert F Antenna，平面倒F天线）形式的内置天线，这些形式的天线一般位于数据卡的末端，和PCB（print circuit board，印刷电路板）共同组成辐射器。现有形式现有技术下，天线占用空间大，天线带宽较窄，SAR值较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种数据卡天线，旨在解决现有技术中天线占用空间大，天线带宽较窄，SAR值较高的技术问题。
为了实现发明目的，本发明提供一种数据卡天线，包括USB连接器以及印刷电路板，所述印刷电路板靠近所述USB连接器的一端设有一个半封闭的缺口，该缺口内设有馈电点以及包裹所述缺口、且与所述馈电点电连接的金属辐射体。
优选地，所述缺口呈半封闭的U形、三角形或棱形设置。
本发明还提供一种数据卡，其包括数据卡天线。该数据卡天线包括USB连接器以及印刷电路板，所述印刷电路板靠近所述USB连接器的一端设有一个半封闭的缺口，该缺口内设有馈电点以及包裹所述缺口、且与所述馈电点电连接的金属辐射体。
本发明还提供一种数据卡天线的构建方法，包括如下步骤：
在数据卡的印刷电路板靠近USB连接器的一端设置一个半封闭缺口；
在所述半封闭缺口内设置馈电点；
设置包裹所述半封闭缺口的金属辐射体；
连接所述馈电点与所述金属辐射体。
优选地，所述在数据卡的印刷电路板靠近USB连接器的一端设置一个半封闭缺口的步骤包括：
将所述半封闭缺口设置为半封闭的U形、三角形或棱形。
由上可知，本发明在印刷电路板靠近USB连接器的一端设置半封闭缺口；通过金属辐射体包裹缺口；在缺口设置馈电点连接金属辐射体。本发明实施例的数据卡天线设计可以有效的利用印刷电路板和辐射体的相互作用从而提高天线带宽，并且天线占用的空间相对较小。此外，由于天线靠近所述USB连接器端，可把一部分辐射能量电磁波传递到所述USB连接器连接的电脑上，从而达到降SAR值的目的。
附图说明
图1为本发明数据卡天线一实施例的结构示意图；
图2为本发明数据卡天线一实施例中工作时作为频率的函数的反射系数S11的曲线的结构示意图；
图3为本发明数据卡天线一实施例中SAR的测试数据；
图4为本发明数据卡天线的构建一实施例的流程图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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。
本发明实施例提供一种数据卡天线，参照图1，该数据卡天线包括USB连接器1以及印刷电路板2。所述印刷电路板2靠近所述USB连接器1的一端设有一个半封闭的缺口21，该缺口内设有馈电点4以及包裹所述缺口21、且与所述馈电点4电连接的金属辐射体3。
本发明实施例中，通过金属辐射体3包裹缺口21；在缺口21设置馈电点4连接金属辐射体3，使得金属辐射体3、馈电点4和印刷电路板2构成天线单元，印刷电路板2和金属辐射体可以相互耦合，相互作用从而提高天线带宽；并且，由于是在印刷电路板2上直接开设缺口，馈电点4和金属辐射体3设置在缺口21内，因此天线单元占用的空间相对较小。此外，由于天线靠近所述USB连接器1端，可把一部分辐射能量电磁波传递到所述USB连接器1连接的电脑上，从而达到降SAR值的目的。
本发明实施例中，缺口21为半封闭状，除图1所示的U型外，也可以设计成三角型、菱形等其他形状，其大小满足走线需求即可。馈电点4除了图1所示的位置外，也可以设计在缺口21内的其他位置。金属辐射体3包覆缺口21，其形状与前述缺口21适配，与所述馈电点4之间为接触式电连接。
如图2所示，该图示出了本发明实施例中数据卡天线工作时作为频率的函数的反射系数S11的曲线，其中，横坐标代表频率F(MHz)，纵坐标代表发射系数S11（dB）。从图中可以看出，根据本发明设计的天线工作带宽从698MHz到2700MHz，与现有技术相比，工作频率范围很宽，满足2G/3G/LTE全频段工作带宽需求。
图3示出了根据本发明实施例图1的数据卡天线SAR测试数据。如图3所示，本发明实施例图1的天线在1900MHz的SAR值为1.6W/kg，与现有技术相比，SAR值降低25%。
本发明还提供一种数据卡，其包括数据卡天线。该数据卡天线为前述实施例所述的数据卡天线，其中包括USB连接器1以及印刷电路板2。印刷电路板2靠近USB连接器1的一端设有一个半封闭的缺口21，该缺口21内设有馈电点4以及包裹缺口21、且与所述馈电点4电连接的金属辐射体3。由于具有前述数据卡天线，本发明实施例的数据卡其工作带宽更宽，体积更小且SAR值更低。
本发明还提供一种上述数据卡天线的构建方法，参照图4，该方法包括如下步骤：
步骤S10，在数据卡的印刷电路板靠近USB连接器的一端设置一个半封闭缺口；例如，在印刷电路板2靠近USB连接器1的一端设置一个半封闭缺口21。本发明实施例中，缺口21为半封闭状，除图1所示的U型外，也可以设计成三角型、菱形等其他形状。
步骤S20，在所述半封闭缺口内设置馈电点；馈电点4除了图1所示的位置外，也可以设计在缺口21内的其他位置。金属辐射体3包覆缺口21，其与所述馈电点4之间为接触式电连接。
步骤S30，设置包裹所述半封闭缺口的金属辐射体；本发明实施例中，金属辐射体3的形状与缺口21的形状匹配，其大小满足走线需求即可。
步骤S40，连接所述馈电点与所述金属辐射体。金属辐射体3包覆缺口21，其与所述馈电点4之间为接触式电连接。
在一优选实施例中，上述步骤S10可包括：
将所述半封闭缺口设置为半封闭的U形、三角形或棱形，当然，也可设置为其他形状。
由上可知，本发明在印刷电路板靠近USB连接器的一端设置半封闭缺口；通过金属辐射体包裹缺口；在缺口设置馈电点连接金属辐射体。相对现有技术而言，本发明实施例的数据卡天线设计可以有效的利用印刷电路板和辐射体的相互作用从而提高天线带宽，并且天线占用的空间相对较小，此外，由于天线靠近所述USB连接器端，可把一部分辐射能量电磁波传递到所述USB连接器连接的电脑上，从而达到降SAR值的目的。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种数据卡天线，其特征在于，包括USB连接器以及印刷电路板，所述印刷电路板靠近所述USB连接器的一端设有一个半封闭的缺口，该缺口内设有馈电点以及包裹所述缺口、且与所述馈电点电连接的金属辐射体。
2.如权利要求1所述的数据卡天线，其特征在于：所述缺口呈半封闭的U形、三角形或棱形设置。
3.一种数据卡，包括数据卡天线，其特征在于，该数据卡天线包括USB连接器以及印刷电路板，所述印刷电路板靠近所述USB连接器的一端设有一个半封闭的缺口，该缺口内设有馈电点以及包裹所述缺口、且与所述馈电点电连接的金属辐射体。
4.如权利要求1所述的数据卡，其特征在于：所述缺口呈半封闭的U形、三角形或棱形设置。
5.一种数据卡天线的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：
在数据卡的印刷电路板靠近USB连接器的一端设置一半封闭缺口；
在所述半封闭缺口内设置馈电点；
设置包裹所述半封闭缺口的金属辐射体；
连接所述馈电点与所述金属辐射体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述在数据卡的印刷电路板靠近USB连接器的一端设置一半封闭缺口的步骤包括：
将所述半封闭缺口设置为半封闭的U形、三角形或棱形。
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