CN105449347A

CN105449347A - 一种天线以及通讯电子设备

Info

Publication number: CN105449347A
Application number: CN201410240015.5A
Authority: CN
Inventors: 刘占玉
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2014-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2016-03-30

Abstract

本发明公开了一种天线以及通讯电子设备，所述天线包括：用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜；其中，所述透明导电薄膜可通过可见光波长区域的光线，所述透明导电薄膜的方阻小于1.5Ω/□。所述透明导电薄膜可通过可见光波长区域的光线，透明性较好，天线可设置在所述通讯电子设备的外表面，不影响设备外观；同时，由于具有透明性较好，所述天线适用于透明通讯电子设备或是局部透明的通讯电子设备；而且，采用方阻小于1.5Ω/□的透明导电薄膜，对相同尺寸的天线，降低了天线的电阻，从而降低能耗，提高了天线的辐射效率。因此，具有所述天线的通讯电子设备的信号辐射效率高。且采用薄膜透明天线，具有较薄的厚度，适合做超薄轻型的便携式通讯电子设备。

Description

一种天线以及通讯电子设备

技术领域

本发明涉及通讯技术领域，更具体地说，涉及一种天线以及通讯电子设备。

背景技术

无线电发发射机输出的射频信号功率，通过馈线输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来，并通过馈线输送到无线电接收机。可见，天线是通讯设备用于发射和接收电磁波的一个重要无线电设备，没有天线就没有无线电通信。

透明天线是当今通讯电子设备常用的一种天线，一般采用In₂O₃(ITO)或是SnO₂(FTO)制备而成。但是，传统的透明天线的辐射效率较低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种天线以及通讯电子设备，提高了透明天线的辐射效率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天线，用于通讯电子设备，所述天线包括：

用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜；

其中，所述透明导电薄膜可通过可见光波长区域的光线，所述透明导电薄膜的方阻小于1.5Ω/□。

优选的，在上述天线中，所述透明导电薄膜的材料为铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃。

优选的，在上述天线中，所述透明导电薄膜为PIFA天线结构，所述透明导电薄膜设置有辐射间隙，所述辐射间隙将所述透明导电薄膜分为第一辐射部分以及第二辐射部分，所述透明导电薄膜与所述通讯电子设备的电路主板的背面相对设置，且二者之间具有设定大小的间距。

优选的，在上述天线中，所述透明导电薄膜为MONOPOLE天线结构，所述透明导电薄膜包括第一辐射部分以及第二辐射部分；

所述天线包括绝缘支架，所述绝缘支架设置在所述通讯电子设备的电路主板的一端，所述第一辐射部分与所述第二辐射部分相对的设置在所述绝缘支架上。

优选的，在上述天线中，所述透明导电薄膜为阵列天线结构，所述透明导电薄膜设置在天线基板表面，且所述透明导电薄膜经过刻蚀形成多个并联的方框结构；

其中，所述方框结构指镂空的正方形。

优选的，在上述天线中，所述天线基板为所述通讯电子的电路主板，或为所述通讯电子的电池外壳，或为所述通讯电子设备的外壳。

优选的，在上述天线中，所述天线的透光率大于或等于80％。

优选的，在上述天线中，所述透明导电薄膜设置在不透明的基板表面；

或，所述透明导电薄膜形成在透明的基板表面。

本发明还提供了一种通讯电子设备，该通讯电子设备包括如权利要求1-7所述的天线。

从上述技术方案可以看出，本发明所提供的天线包括：用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜；其中，所述透明导电薄膜可通过可见光波长区域的光线，所述透明导电薄膜的方阻小于1.5Ω/□。本发明所述天线采用透明导电薄膜制备，可通过可见光波长区域的光线，透明性较好，可以将天线设置在所述通讯电子设备的外表面，不影响所述通讯电子设备的外观；同时，由于所述透明导电薄膜的透明性较好，所述天线适用于透明通讯电子设备或是局部透明的通讯电子设备；而且，采用方阻小于1.5Ω/□的透明导电薄膜，对于相同尺寸的天线，降低了天线的电阻，从而降低能耗，提高了天线的辐射效率。因此，具有所述天线的通讯电子设备的信号辐射效率高。且采用薄膜透明天线，具有较薄的厚度，适合做超薄轻型的便携式通讯电子设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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为本申请实施例提供的一种PIFA天线的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种MONOPOLE天线的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种阵列天线的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术所述，现有的天线一般采用In₂O₃(ITO)或是SnO₂(FTO)制备而成。但是，ITO与FTO材料的电阻较大，方阻约为1.5Ω/□，从而导致天线的辐射效率较低。而且现有的采用ITO或是FTO制备的天线厚度厚度较大，导致其透光效率在40％-80％之间，透光效率较低。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种天线，用于通讯电子设备，该天线包括：

用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜；

本发明所述天线采用透明导电薄膜制备，可通过可见光波长区域的光线，透明性较好，具有较高的透光效率，可以将天线设置在所述通讯电子设备的外表面，不影响所述通讯电子设备的外观；同时，由于所述透明导电薄膜的透明性较好，所述天线适用于透明通讯电子设备或是局部透明的通讯电子设备；而且，采用方阻小于1.5Ω/□的透明导电薄膜，对于相同尺寸的天线，降低了天线的电阻，从而降低能耗，提高了天线的辐射效率。因此，具有所述天线的通讯电子设备的信号辐射效率高。且采用薄膜透明天线，具有较薄的厚度，适合做超薄轻型的便携式通讯电子设备。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本申请结合示意图进行详细描述，在详述本申请实施例时，为便于说明，表示装置结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本申请保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。

基于上述思想，本申请一个实施例提供了一种天线，用于通讯电子设备，所述天线包括：用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜，且所述透明导电薄膜的透光效率大于或等于80％。其中，所述透明导电薄膜可通过可见光波长区域的光线，所述透明导电薄膜的方阻小于1.5Ω/□。

由于所述透明导电薄膜具有较高的透光率，所以所述天线可以用于制备全透明的通讯电子设备或是局部透明的通讯电子设备，如用于制作透明手机、透明智能手表以及智能眼镜等通讯电子设备。

而且由于所述天线具有较好的透光效率，可以将所述天线设置在对应通讯电子设备(可以为透明或是不透明的通讯电子设备)外表面，用于制备“隐形天线”，透明的天线不影响设备本身的外观颜色。

优选的，本实施例中，所述天线用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜采用氧化锌透明导电玻璃(AZO)制备。

AZO材料制备可以制备厚度为50nm-1000nm的透明导电薄膜，包括端点值，在本实施例中，所述透明导电薄膜的厚度优选的设置为500nm，此时，既可以使得其光透过率大于80％，又可使得其厚度适中，具有较好的机械强度。由于厚度可以做的较薄，其透光效果较好，可以使得所述透明导电薄膜的透光率为95％，高透光性可以使得所述天线更加适用于全透明或是半透明的通讯电子设备，或是用于制作与设备外表面的“隐形天线”。所述AZO材料的方阻可以做到0.9Ω/□，从而大大提高天线的辐射效率。

采用AZO材料制备所述透明导电薄膜，可以制备较薄的薄膜结构，工艺简单，材料价格便宜，降低了天线的制作成本。

所述天线可以设置在透明的基板表面，也可以设置在不透明的基板表面。所述基板可以是对应通讯电子设备的已有部件，如可以是电路板、电池外壳或是外壳等，也可以是额外增加仅仅用于制备天线的基板。

所述天线可以为PIFA天线，即将所述透明导电薄膜制作为PIFA天线结构。

当所述透明导电薄膜为PIFA天线结构时，所述天线的结构可以如图1所示，图1为本申请实施例提供的一种PIFA天线的结构示意图，所述PIFA天线包括：透明导电薄膜11，所述透明导电薄膜11与对应的通讯电子设备的线路主板12的背面相对设置，且二者之间具有设定大小的间距。所述天线通过短脚13以及馈脚14与所述线路主板12连接。

需要说明的是，所述背面为所述通讯电子设备正常使用时背离操作者的一侧，如当所述通讯电子设备为手机或是平板电脑时，所述线路主板的背面即为背离所述手机或是平板电脑显示表面的一侧。

如图1所示，所述透明导电薄膜11设置有辐射间隙15，所述辐射间隙15将所述透明导电薄膜11分为第一辐射部分以及第二辐射部分，使得所述透明导电薄膜具有第一自由端111以及第二自由端112，所述第一辐射部分以及所述第二辐射部分以所述馈脚14为分界点，所述馈脚14与所述第一自由端111之间的透明导电薄膜为所述第一辐射部分，所述馈脚14与所述第二自由端112之间的透明导电薄膜为所述第二辐射部分。

所述第一辐射部分对应第一辐射中心频率，所述第二辐射部分对应第二辐射中心频率。由于天线的辐射频率取决于天线的长度，所以可以调节所述辐射间隙15的形状结构以及所述馈脚14的位置，设置所述第一辐射部分的长度以及所述第二辐射部分的长度，从而设置所述第一辐射中心频率的大小以及设置所述第二辐射中心频率的大小。通过设置所述第一辐射中心频率以及第二辐射中心频率的大小，可以使得所述天线工作在两个不同的信号频段，实现双频辐射，从而可以设定第一辐射部分与第二辐射部分的其中一个为高频辐射部分，用于收发高频无线信号，另一个为低频辐射部分，用于收发低频辐射信号。

所述PIFA天线可以用于手机，此时，所述透明导电薄膜11为矩形，所述矩形设置有设定形状的辐射间隙15，所述矩形的长度L取值范围为35mm-40mm，包括端点值，宽度W取值范围为15mm-25mm，包括端点值，所述透明导电薄膜11与所述线路主板12之间的间距H的取值范围为6mm-8mm，包括端点值。

所述天线可以为MONOPOLE天线(单极天线)，即将所述透明导电薄膜制作为MONOPOLE天线结构。

当所述透明导电薄膜为MONOPOLE天线结构时，所述天线的结构可以如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种MONOPOLE天线的结构示意图，所述MONOPOLE天线包括：透明导电薄膜21以及绝缘支架23。其中，所述透明导电薄膜21包括：第一辐射部分211以及第二辐射部分212。所述绝缘支架23设置在所述通讯电子设备的电路主板22的一端，所述第一辐射部分211与所述第二辐射部分212相对的设置在所述绝缘支架23上。所述第一辐射部分211以及第二辐射部分212均通过馈脚24与所述电路主板22连接。

所述绝缘支架23为长方体结构，所述第一辐射部分211以及第二辐射部分212设置在所述长方体结构四个长边所在的侧面。所述绝缘支架23可以为塑胶支架，所述塑胶支架具有较好的机械强度以及绝缘性。所述第一辐射部分211以及第二辐射部分212均为带状薄膜，所述第一辐射部分211弯曲贴合固定在两个相邻的所述侧面，所述第二辐射部分212弯曲贴合固定在两外两个相邻的所述侧面。将所述第一辐射部分211以及第二辐射部分212设置在四个长边所在的侧面，可以有较大的空间设置设定长度的第一辐射部分211以及第二辐射部分212，以便于调整所述第一辐射部分211对应接收的无线信号的频段以及所述第二辐射部分212对应接收的无线信号的频段。

可以通过设置所述第一辐射部分211以及第二辐射部分212的各自长度设置二者对应的接收到无线信号的频率。可以设置所述第一辐射部分211以及第二辐射部分212中的一者为高频部分，用于收发高频无线信号，另一者为低频部分，用于收发低频辐射信号，使得所述MONOPOLE天线具有双频特性。

所述天线还可以为阵列天线，即将所述透明导电薄膜制作为阵列天线结构。

当所述透明导电薄膜为阵列天线结构时，所述天线的结构可以如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种阵列天线的结构示意图，所述阵列天线包括：天线基板1以及设置在所述天线基板1表面的预设结构的透明导电薄膜2。

所述透明导电薄膜2包括多个经过刻蚀形成的并联的方框结构。所述方框结构为镂空的正方形，所述方框结构的边具一定的宽度，所述方框结构的周长为天线的有效长度，决定所述天线的中心辐射频率。

所述天线基板1可以为天线对应的通讯电子的电路主板，或为所述通讯电子设备的电池外壳，或为所述通讯电子设备的外壳。所述多个方框结构成直线等间隔排布，所述天线的馈脚为所述多个方框结构的中心线上(图3中所示虚线)，每一个方框结构均通过单独的引线与所述馈脚连接。

本实施例所述技术方案，可以使得天线的辐射效率在30％以上，实验值可以高达85％。

基于上述天线实施例，本申请另一实施例提供了一种通讯电子设备，所述电子设备的天线包括于收发信号的预设结构的透明导电薄膜；其中，所述透明导电薄膜可通过可见光波长区域的光线，所述透明导电薄膜的方阻小于1.5Ω/□。

所述天线可以为上述实施例中任一种实施方式所述的天线。

所述电子设备为：手机，或平板电脑，或具有通讯功能的穿戴式电子设备。其中，所述穿戴式电子设备可以为智能眼镜、智能手表、智能腰带等具有无线通讯功能的穿戴式电子设备。

本实施例所述通讯电子设备采用上述实施例所述的天线，因此，所述电子设备具有较高的辐射效率。所述天线相对于传统的天线成本低，因此，所述通讯电子设备也具有较低的制作成本。

且可以将所述天线设置在所述通讯电子设备的外壳的外表面，一方面，所述天线的高透光性以及超薄性能够使得所述天线做在所述外壳的外表面时不影响所述通讯电子设备的外观，另一方面，所述可以节省所述通讯电子设备的内部空间，便于其集成更多的功能模块或是便于其轻型便携化。

需要说明的是，在本文中提及的动词“包括”、“包含”及其词形变化的使用不排除除了申请文件中记载的那些元素或步骤之外的元素或步骤的存在。元素前的冠词“一”或“一个”不排除多个这种元素的存在。

虽然已经参考若干具体实施方式描述了本申请的精神和原理，但是应该理解，本申请并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本申请旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而包含所有这样的修改及等同结构和功能。

Claims

1.一种天线，用于通讯电子设备，其特征在于，包括：

用于收发信号的预设结构的透明导电薄膜；

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述透明导电薄膜的材料为铝掺杂的氧化锌透明导电玻璃。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述透明导电薄膜为PIFA天线结构，所述透明导电薄膜设置有辐射间隙，所述辐射间隙将所述透明导电薄膜分为第一辐射部分以及第二辐射部分，所述透明导电薄膜与所述通讯电子设备的电路主板的背面相对设置，且二者之间具有设定大小的间距。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述透明导电薄膜为MONOPOLE天线结构，所述透明导电薄膜包括第一辐射部分以及第二辐射部分；

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述透明导电薄膜为阵列天线结构，所述透明导电薄膜设置在天线基板表面，且所述透明导电薄膜经过刻蚀形成多个并联的方框结构；

其中，所述方框结构指镂空的正方形。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述天线基板为所述通讯电子的电路主板，或为所述通讯电子的电池外壳，或为所述通讯电子设备的外壳。

7.根据权利要求1-6任一项所述的天线，其特征在于，所述天线的透光率大于或等于80％。

8.根据权利要求1-6任一项所述的天线，其特征在于，所述透明导电薄膜设置在不透明的基板表面；

或，所述透明导电薄膜形成在透明的基板表面。

9.一种通讯电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8所述的天线。