CN105576347A - 一种无线通讯设备及其天线结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线通讯设备的天线结构，所述天线结构包括印刷电路板以及连接于所述印刷电路板上的天线主体，所述印刷电路板还设置有USB接口，所述USB接口包括金属外壳，其中，所述金属外壳被耦接到所述天线主体，以将所述金属外壳整合到所述天线结构中。本发明所提供的天线结构，天线主体的布线不需要规避USB接口周边的空间，增加了天线走线的面积，使得天线的设计更加灵活多样化。进一步地，USB接口的金属外壳被用于作为天线结构的一部分，优化了天线的性能。

Description

一种无线通讯设备及其天线结构
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种无线通讯设备及其天线结构。
背景技术
随着移动通讯技术的发展，手机越来越趋向于薄型化，于是使得预留给天线的布线区域越来越受限，在有限的布线区域上调试出性能好的天线解决方案越来越重要。手机中的天线结构通常包括印刷电路板以及连接到印刷电路板上的天线主体，印刷电路板上设置有馈电单元，天线主体与馈电单元相互连接。印刷电路板上通常还设置有其他的电子元件，例如USB接口，USB接口包括金属外壳，其不仅占用了天线的空间，还会对天线造成一定程度的干扰，因此，在进行天线设计时，天线的布线需要规避此等电子元件3mm以上距离。由此，天线设计存在更多的局限性，在有限的空间下，天线性能得不到保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种无线通讯设备及其天线结构，以解决USB接口对天线设计中的空间局限性和电气性能干扰的问题。
为了实现上述的目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种无线通讯设备的天线结构，所述天线结构包括印刷电路板以及连接于所述印刷电路板上的天线主体，所述印刷电路板还设置有USB接口，所述USB接口包括金属外壳，其中，所述金属外壳被耦接到所述天线主体，以将所述金属外壳整合到所述天线结构中。
在一个优选的技术方案中，所述印刷电路板上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端和接地端，所述金属外壳与所述接地端电性连接；其中，所述天线主体为环形天线，所述环形天线中设置有馈电点和馈地点，所述馈电点电性连接到所述馈电端，所述馈地点电性连接到所述金属外壳。
在一个优选的技术方案中，所述印刷电路板上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端和接地端，所述金属外壳与所述接地端电性连接；其中，所述天线主体为倒F天线，所述倒F天线中设置有馈电点和馈地点，所述馈电点电性连接到所述馈电端，所述馈地点电性连接到所述接地端；所述金属外壳上电性连接有第二天线体，形成所述天线主体的谐振寄生单元。
进一步地，以所述印刷电路板所在的平面为基准，所述第二天线体位于所述天线主体的下方。
在一个优选的技术方案中，所述印刷电路板上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端和接地端，所述金属外壳与所述接地端电性连接；其中，所述无线通讯设备包括用于作为所述天线主体的金属外框，所述金属外框中设置有馈电点和多个馈地点，所述馈电点电性连接到所述馈电端，至少一个所述馈地点电性连接到所述金属外壳，其余的所述馈地点电性连接到所述接地端。
其中，所述接地端为所述印刷电路板的地。
进一步地，所述金属外壳与所述接地端之间连接有一电感。
进一步地，所述电感小于18nH。
进一步地，所述电感还串联有一零欧姆电阻。
本发明还提供了一种无线通讯设备，其包括如上所述的天线结构。
本发明实施例提供的无线通讯设备及其天线结构，其中，设置在印刷电路板上的USB接口被耦接到天线主体，以将USB接口的金属外壳整合到天线结构中，天线主体的布线不需要规避USB接口周边的空间，增加了天线走线的面积，使得天线的设计更加灵活多样化。进一步地，USB接口的金属外壳被用于作为天线结构的一部分，优化了天线的性能。
附图说明
图1是本发明一优选实施例中的天线结构的结构示意图；
图2是本发明另一优选实施例中的天线结构的结构示意图；
图3是本发明又一优选实施例中的天线结构的结构示意图；
图4是本发明实施例中USB接口与接地端连接的示例性图示；
图5是本发明另一优选实施例中USB接口与接地端连接的示例性图示。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的，并且本发明并不限于这些实施方式。
在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了关系不大的其他细节。
本发明实施例提供了一种无线通讯设备(例如手机或平板电脑等)，所述无线通讯设备中设置有天线结构。参阅图1至图4，所述天线结构包括印刷电路板1以及连接于所述印刷电路板1上的天线主体2a、2b、2c，所述印刷电路板1还连接有USB接口3，所述USB接口3包括金属外壳31。其中，所述印刷电路板1上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端101和接地端102，所述金属外壳31与所述接地端102电性连接。所述天线主体2a、2b、2c是通过所述馈电单元连接到所述印刷电路板1上的。其中，所述馈电单元的接地端102为所述印刷电路板1的地。
其中，所述USB接口3的金属外壳31被耦接到所述天线主体2a、2b、2c，以将所述金属外壳31整合到所述天线结构中，形成所述天线结构的一部分。由此，可以使得天线主体2a、2b、2c的布线不需要规避USB接口3周边的空间，增加了天线走线的面积，使得天线的设计更加灵活多样化。
在一个优选实施的技术方案中，如图1所示，所述天线主体2a为环形天线(Loopantenna)，所述天线主体2a(环形天线)中设置有馈电点201和馈地点202，所述馈电点201电性连接到所述馈电端101，所述馈地点202电性连接到所述USB接口3的金属外壳31。在该技术方案中，将金属外壳31连接到天线主体2a的信号引脚，具体是天线主体2a的馈地点202通过金属外壳31连接到馈电单元的接地端102，由此，将所述金属外壳31整合到所述天线结构中，形成所述天线结构的一部分。
在另一个优选实施的技术方案中，如图2所示，所述天线主体2b为倒F天线(PlanarInverted-FAntennaInverted，PIFA)，所述天线主体2b(倒F天线)中设置有馈电点201和馈地点202，所述馈电点201电性连接到所述馈电单元的馈电端101，所述馈地点202电性连接到所述馈电单元的接地端102。进一步地，所述USB接口3的金属外壳31上电性连接有第二天线体4，形成所述天线主体2b的谐振寄生单元。在该技术方案中，将金属外壳31(与接地端102电性连接)连接有第二天线体4，形成谐振寄生单元通过电磁耦合的方式整合到所述天线结构中，形成所述天线结构的一部分。其中，以所述印刷电路板1所在的平面为基准，所述第二天线体4位于所述天线主体2b的下方。
在又一个优选实施的技术方案中，如图3所示，所述无线通讯设备包括用于作为天线主体2c的金属外框，所述金属外框环绕在所述印刷电路板1的四周，所述天线主体2c(金属外框)中设置有馈电点201和多个馈地点202，所述馈电点201电性连接到所述馈电单元的馈电端101，其中，至少一个所述馈地点202电性连接到所述USB接口3的金属外壳31，其余的所述馈地点202电性连接到所述馈电单元的接地端102。在该技术方案中，将金属外壳31连接到天线主体2c的信号引脚，具体是天线主体2c的部分馈地点202通过金属外壳31连接到馈电单元的接地端102，由此，将所述金属外壳31整合到所述天线结构中，形成所述天线结构的一部分。
如前所述，所述USB接口3的金属外壳31是与所述馈电单元的接地端102电性连接的，如图4所示。在更为优选的方案中，如图5所示，所述金属外壳31与所述接地端102之间还可以连接有一电感5，增加电感5可以起到延长天线的作用，增加天线的低频带宽。其中，所述电感5的值应当小于18nH。进一步地，如图5所示，所述电感5还可以串联有一零欧姆电阻6，只要起到保护电路的作用。
综上所述，如上实施例提供的无线通讯设备及其天线结构，其中，将USB接口耦接到天线主体，以将USB接口的金属外壳整合到天线结构中，天线主体的布线不需要规避USB接口周边的空间，增加了天线走线的面积，使得天线的设计更加灵活多样化。进一步地，USB接口的金属外壳被用于作为天线结构的一部分，增加天线有效走线的面积，提升了天线性能，并且降低了USB接口的金属外壳对天线的干扰，优化了天线的性能。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线通讯设备的天线结构，所述天线结构包括印刷电路板以及连接于所述印刷电路板上的天线主体，所述印刷电路板还设置有USB接口，所述USB接口包括金属外壳，其特征在于，所述金属外壳被耦接到所述天线主体，以将所述金属外壳整合到所述天线结构中。
2.根据权利要求1所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述印刷电路板上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端和接地端，所述金属外壳与所述接地端电性连接；其中，所述天线主体为环形天线，所述环形天线中设置有馈电点和馈地点，所述馈电点电性连接到所述馈电端，所述馈地点电性连接到所述金属外壳。
3.根据权利要求1所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述印刷电路板上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端和接地端，所述金属外壳与所述接地端电性连接；其中，所述天线主体为倒F天线，所述倒F天线中设置有馈电点和馈地点，所述馈电点电性连接到所述馈电端，所述馈地点电性连接到所述接地端；所述金属外壳上电性连接有第二天线体，形成所述天线主体的谐振寄生单元。
4.根据权利要求3所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，以所述印刷电路板所在的平面为基准，所述第二天线体位于所述天线主体的下方。
5.根据权利要求1所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述印刷电路板上设置有馈电单元，所述馈电单元包括馈电端和接地端，所述金属外壳与所述接地端电性连接；其中，所述无线通讯设备包括用于作为所述天线主体的金属外框，所述金属外框中设置有馈电点和多个馈地点，所述馈电点电性连接到所述馈电端，至少一个所述馈地点电性连接到所述金属外壳，其余的所述馈地点电性连接到所述接地端。
6.根据权利要求1-5任一所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述接地端为所述印刷电路板的地。
7.根据权利要求6所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述金属外壳与所述接地端之间连接有一电感。
8.根据权利要求7所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述电感小于18nH。
9.根据权利要求7所述的无线通讯设备的天线结构，其特征在于，所述电感还串联有一零欧姆电阻。
10.一种无线通讯设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的天线结构。
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