CN110797657B - 通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种通信设备。所述通信设备，包括：电路板，其中，所述电路板包含地板；所述地板上设置有天线；所述地板作为所述天线的辐射体，用于辐射射频信号。

Description

通信设备

技术领域

本申请涉及无线通信领域但不限于无线通信领域，尤其涉及一种通信设备。

背景技术

天线是通信设备的必要组成部分，天线用于无线信号的收发。为了满足通信设备的不同通信需要，在一个通信设备中可能设置有各种类型的天线，例如，全球定位系统(Global Position System，GPS)天线、WiFi天线，与基站通信的移动天线等。在现有技术中，为了实现电子设备的微型化及美观化，不再设置专门凸起的天线，而是设置在通信设备的外壳上，例如，设置在手机等外壳的背面或侧面的天线。但是这种天线设计会导致通信设备的外壳设计难度增大，可能会与设计在外壳外表面的音量键或电源键的设计凹槽等相冲突。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种通信设备。

本申请的技术方案是这样实现的：

一种通信设备，包括：

电路板，其中，所述电路板包含地板；

所述地板上设置有天线；

所述地板作为所述天线的辐射体，用于辐射射频信号。

本申请实施例提供的通信设备，将天线设置在电路板的地板上，如此，不用在通信设备的外表面的外壳上预留天线的设置位置，从而减少通信设备的外壳上其他按键之间的冲突，简化了通信设备的外壳；且利用地板作为天线的辐射体进行信号辐射，实现了地板的复用，从而减少了天线的专门的辐射体的设置，通信设备的结构更加精巧，减少了通信设备包含的电子器件数目，由于实现通信设备的轻薄化。

附图说明

图1为本申请实施例提供的第一种通信设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的第二种通信设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的第三种通信设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第四种通信设备的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的第五种通信设备的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的第六种通信设备的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的第七种通信设备的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的第八种通信设备的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的第九种通信设备的结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例对本申请的技术方案做进一步的详细阐述。值得注意的是，在本申请实施例中使用到“第一”、“第二”等序数标号，仅是为了区分不同的器件，但并不对器件本身进行结构或功能限定。

如图1所示，本实施例提供一种通信设备，包括：

电路板300，其中，所述电路板300包含地板100；

所述地板100上设置有天线200；

所述地板100作为所述天线200的辐射体，用于辐射射频信号。

该通信设备包含电路板300和天线200，所述天线200设置在电路板300 上。

所述通信设备可为各种类型的通信设备，可包括：固定通信设备及移动通信设备。所述移动通信设备可包括：人载通信设备、车载通信设备及智能机器人；所述人载通信设备可包括：手机、平板电脑、智能手环或智能手表等穿戴式设备。所述车载通信设备可包括：各种交通工具搭载的通信设备。所述智能机器人可包括：包括移动底盘的底面移动机器人，以及空中飞行的飞行器，例如，低空飞行的无人机。

所述电路板300可为位于所述通信设备的壳体内的各种类型的电路板300，例如，各种尺寸的印刷电路板(Printed circuit board，PCB)。在一些实施例中，用于设置所述天线200的电路板300可为：主板。所述主板又可以称为系统板。在所述主板上可以设置所述通信设备的各种芯片组，所述芯片组包括但不限于以下至少之一：

基本输入输出(Basic Input/Output System，BIOS)芯片、

输入输出(Input/output)接口芯片、各种总线(例如，集成电路总线，外设组件互联标准总线)芯片；

处理芯片、例如，中央处理器芯片、数字信号处理器芯片、可编程器件芯片等。

所述电路板300可包括：

接地层，包括所述地板100，用于接地；

线路层，包括电路；设置有线路，可以用于安装电子元件。

所述地板100可以由整块的金属构成。

所述线路层上的电路可为线路时刻形成的。

所述线路层与所述接地层之间设置有绝缘隔离，且在接地点建立有电连接。

通常所述地板100是保留出来专用于接地使用的；在本实施例中具体将天线200设置在所述地板100上；从而一方面提升了地板100的有效使用率，另一方面如此天线200就不用再占用通信设备的金属外壳了；再一方面，还会利用地板100作为天线200的辐射体参与射频信号的辐射。此处辐射的信号可以预定频段的无线信号，例如，第五代移动通信(5G)的无线信号。本实施例中射频信号的频率可为：子(Sub)6G频段。在本实施例中，所述地板100作为所述天线200的辐射体进行射频信号的辐射，相当于丰富了地板100的功能，不仅可以用于接地，还可以用于作为无线信号的辐射体。

如此，可以利用电路板300来承载天线200，如此，相对于将天线200设置在电子设备的外壳体上，如此不用在外壳的背面或侧面保留出用于设置天线 200的空间，如此减少了天线200设置对通信设备外表面的各种按键的设置干扰，例如，减少了对音量键、电源键等实体按键的干扰，节省了天线200对通信设备的外壳体的面积占用，从而降低通信设备的外壳设计难度及制作难度。

在一些实施例中，如图2所示，所述天线200为耦合馈电天线，所述耦合馈电天线还包括：

第一馈入源201，位于所述地板100上，用于馈入天线信号；

第一激励单元，位于所述地板100上，与所述第一馈入源201电连接，用于基于天线信号激励射频信号的辐射，并作为所述耦合馈电天线的辐射体；

所述辐射体和所述辐射体，用于在所述激励单元的激励下，辐射所述射频信号。

所述耦合馈电天线为采用耦合馈电方式进行馈电的天线200。所述耦合馈电是不接触但有一定距离的两个电路元件之间通过耦合的方式进行电能量传导的方式。

本申请实施例中，电连接不仅要求第一感容匹配组件与第一馈入员和馈线 202之间建立有物理连接，同时该物理连接需要能够导电，实现电信号的传导。

在本实施例中，所述第一馈入源201可为电能力馈入的源头，在本实施例中，所述第一馈入源201包括设置在所述地板100上的馈电点。所述第一馈入源201与射频电路连接，接收射频电路馈入的电信号。

所述第一激励单元，设置在地板100上与第一馈入源201建立有电连接，例如，通过导线建立有电连接，接收所述第一馈入源201馈入的电信号，激发所述天线200的辐射体进行射频信号的辐射。

在本实施例中，所述第一激励单元还作为所述天线200的辐射体，与为地板100的辐射体共同为所述天线200进行射频信号的辐射。

在一些实施例中，所述第一激励单元，通过馈线202与所述第一馈入源201 电连接。

在本实施例中，所述地板100上还设置有馈线202，该馈线202与所述第一馈入源201之间建立有电连接，可以用于将射频电路馈入的电能量以电信号的方式传导到所述第一激励单元，用于所述第一激励单元进行射频信号辐射的激励。

在一些实施例中，所述第一激励单元包括：

第一导线203，与所述馈线202电连接；

第二导线204，与所述地板100电连接，并与所述第一导线203耦合。

在本实施例中，所述第一激励单元包括第一导线203和第二导线204；所述第一导线203与所述馈线202建立有电连接，可以供电信号的传导。所述第二导线204可与所述第一导线203并列设置，例如，第一导线203和第二导线 204平行设置，实现第二导线204和第一导线203的耦合；如此，第一导线203 可以将从馈线202接收到电能量通过耦合的方式传导到第二导线204；方便第一导线203和第二导线204共同用于天线200的辐射体的信号辐射的激励。

在一些实施例中，如图3所示，所述天线耦合馈电天线还包括：

第一感容匹配组件X1，电连接在所述第一馈入源201于所述馈线202之间，用于天线200容感匹配。

在本实施例中，所述第一感容匹配组件X1包括一个或多个感容匹配组件，如此，通过第一感容匹配组件X1中的容性元件和/或感性元件等，实现天线200 的阻抗匹配，以提升天线200的能量转换效率。

在一些实施例中，如图4所示，所述激励单元还包括：

第一电容性组件C1，电连接在所述馈线和所述第一导线之间。

所述第一电容性组件C1可为阻抗成容性的电子元器件或电子元器件的组合，可包括一个或多个电容；所述第一电容性组件C1可以作为所述天线200 的容性负载。所述第一电容性组件C1可为：集总参数电路元件，也可以是分布参数电路元件。所述集总参数电路为：实际电路的尺寸远远小于该电路工作频率所对应波长的电路。所述集总参数电路元件可为构成所述集总参数电路的电子元器件。

所述分布参数电路可为相对于所述集总参数电路而言的。所述分布参数电路元件可为构成分布参数电路的电子元器件；通常分布参数电路的传输线的尺寸与该电路的工作频率的波长相比拟，例如，传输线的尺寸与所述电路的工作频率的波长是处于同一个度量单位的量级的，再例如，分布参数电路的传输线的尺寸与该电路的工作频率的波长的相近似。

总之，在本实施例中，所述第一电容性元件可为集总参数电路元件，也可是分布参数电路元件。

第一电容性组件C1，电连接在馈线和所述第一导线之间，使得天线200的容抗增大了；所述天线200的尺寸与天线200的容抗负相关，如此，通过第一电容性组件C1的引入，通过增加天线200的容抗来降低天线200的尺寸，如此，天线200尺寸缩小了，在电子设备内为天线信号辐射提供的净空的尺寸也可以适应的缩小，从而有利于通信设内部的结构更加紧凑，通信设备的体积的缩小。

在一些实施例中，所述馈电耦合天线还包括：

第二电容性组件C2，电连接在所述第二导线上，用于调整所述馈电耦合天线的辐射频率和带宽。

在本实施例中，天线200中还设置有第二电容性组件C2，该第二电容性组件C2同样可为阻抗呈容性的电子元器件或者电子元器件的组合；可以用于利用自身容值，调整天线200的谐振频率的位置，从而调整辐射频率和带宽，例如，第二电容性组件C2可用于使得天线200的在预设辐射频率谐振，从而实现辐射频率的调整。例如，第二电容性组件C2可用于使得谐振点频率附近的反射损耗增大缓慢，从而增大带宽。

本实施例还提供另一种天线200。这种天线200为环形辐射天线。环形辐射天线一般呈现环状。如图5所示，所述环形辐射天线还包括：

第二馈入源301，位于所述地板100上，用于馈入天线信号；

第二感容匹配组件X2，输入端与所述馈入源电连接；

第三导线302，与所述第二感容匹配组件X2的输出端电连接；

第四导线303，分别与所述第三导线302及所述地板100电连接；

第五导线304，分别与所述第三导线302及所述地板100电连接，用于调整所述天线200的辐射频率和带宽；

所述地板100、所述第二感容匹配组件X2、所述第三导线302及所述第四导线303，共同作为天线200的辐射体，用于辐射射频信号。

在本实施例中的第二馈入源301与前述第一馈入源类似，都是与射频电路连接，用于馈入电能量。此处为了区分馈电耦合天线200中的馈入源，本实施例中的馈入源称之为第二馈入源301。

在本实施例中，第二馈入源301的输出端与一个感容匹配组件(即所述第二感容匹配组件X2)连接，以实现环形辐射天线内的阻抗匹配，以提高太闲的辐射效率。

在本实施例中，所述第三导线302连接在所述第二感容匹配组件X2的输出端，第四导线303一端与第三导线302电连接，另一端电连接地板100。此时，第四导线303可作为所述环形辐射天线的激励单元，激励天线200的辐射体进行射频信号的辐射。

在一些实施例中，如图6所示，所述环形辐射天线还包括：

第三电容性组件C3，电连接在所述四导线上，用于与所述地板100、所述第二感容匹配组件X2、第三导线302及所述第四导线303，共同作为天线200 的辐射体，用于辐射射频信号。

第三电容性组件C3连接在第四导线303上，如此，第四导线303也可以作为环形辐射天线的激励单元的部分，用于激发辐射体的射频信号辐射。

在一些实施例中，如图7所示，所述天线200为环形辐射天线；所述环形辐射天线还包括：

第三馈入源401，位于所述地板100上，用于馈入天线信号；

第三感容匹配组件X3，输入端与所述第三馈入源401电连接；

第六导线402，与所述第三感容匹配组件X3的输出端电连接；

第七导线403，分别与所述第六导线402电连接；

第八导线404，与所述地板100电连接；

第九导线405，与所述第八导线404电连接，并与所述第七导线403耦合；

所述地板100、所述第三感容匹配组件X3、所述第六导线402、所述第七导线403、所述第八导线404及所述第九导线405，共同作为天线200的辐射体，用于辐射射频信号。

此处的第三馈入源401与前述第一馈入源和第二馈入源类似，可以用于电能量的馈入。第三感容匹配组件X3同样可用于环形辐射天线内的阻抗匹配，用于提升辐射效率。

本实施例提供的环形辐射天线是不同于前一实施例提供的环形辐射天线的。在本实施例中，所述环形辐射天线包括四根导线，其中，第九导线405和第二七导线并列设置，通过耦合进行射频信号激励的能量耦合的。

在一些实施例中，所述天线200为环形辐射天线；

如图8所示，所述环形辐射天线还包括：

第四馈入源501，位于所述地板100上，用于馈入天线信号；

第四感容匹配组件X4，输入端与所述第四馈入源501电连接；

第十导线502，与所述第四感容匹配组件X4的输出端电连接；

第十一导线503，分别与所述第十导线502电连接；

第十二导线504，与所述第十一导线503电连接，并与所述地板100组成容性负载。

此处的第四馈入源501与前述第一馈入源、第二馈入源及第三馈入源类似，可以用于馈入天线信号。本实施例提供的环形辐射天线也包括3根导线，其中，第十二导线504一方面与第十一导线503电连接，同时与地板100组成容性负载，以缩小天线200的尺寸和净空尺寸。

在本申请实施例中，所述第一电容性元件到第三电容性元件，均可为集总参数电路元件或分布参数电路元件，具体实现可以根据需要进行选择。

以下结合上述任意实施例提供几个具体示例：

示例1：

本示例提供一种通信设备，包括：

主板的地板、馈电结构、激励单元、匹配网络、容性负载；且主板的地板、馈电结构及激励单元及匹配网络谐振。

此处的匹配网络可对应于前述的第一感容匹配组件、第二感容匹配组件、第三感容匹配组件或第四感容匹配组件等。

所述馈电结构至少包括：馈入源。

例如，主板的地板、馈电结构及激励单元电连接后，与匹配网络谐振作用产生所需6G频段的谐振，主要由主板的地板进行信号辐射，主板在馈电结构，激励单元所在区域需要净空,容性负载加载方式有助于缩小此处净空尺寸。

如此，在主板上直接产生所需频率的辐射，代替有形天线，相对于利用通信设备的金属外壳上开设狭缝天线，从而避免了开设的狭缝与机身两侧的侧键，卡槽等器部件的冲突。另外，在此设计上可进行容性负载加载，进一步缩小天线净空面积。

示例2：

本示例提供两种基于示例1所提供的通信设备的天线，提供两种天线，分别是：

耦合馈电天线；

环形(loop)辐射天线。

以下对这两种实现天线分别进行说明：

耦合馈电天线，可如图1至4所示，包括：

激励单元，激发主板的地板进行射频信号的辐射。

环形符合天线，可如图5至图9所示。在图9中的箭头示意路径形成了一个环形，此，环形可激发主板的地板进行射频信号的辐射。

示例3：、

图3中显示有作为主板的地板，该地板作为地板辐射体；

第一馈入源，作为天线信号的输出输入口，与射频电路相连；

第一感容匹配组件，亦可作为天线的容性负载；

第一导线，与第一感容匹配组件相连；

第二导线及第三导线。第一导线、第一感容匹配组件、第二导线及第三导线组合成天线馈电结构与主板的地板共同组成天线的辐射体。

示例4：

图4所示，为另一种馈电耦合天线，包含：一主板的地板，第一馈入源、馈线、第一导线及第二导线构成。

主板的地板，位于通信设备内部，可提供一参考电压，一般而言，指移动终端的PCB，移动终端的各电路装置在印刷电路板中相互组合。根据本申请，除提供参考电压外，主板的地板亦是天线的主要辐射体。

根据本申请的该实施例，馈入源、馈线作为一馈电结构与第一导线形成此天线的激励单元以激发天线辐射，此激励单元本身也作为天线辐射体而辐射射频信号。另外，第二导线共同参与频率和带宽调整，第二导线既可作为激励单元的一部分也可作为辐射体而辐射射频信号，主板的地板作为主要辐射体共同参与作为一天线辐射体辐射射频信号。

在图4中还展示有第一电容性组件C1及第二电容性组件C2；第一电容性组件C1及第二电容性组件C2，均可由一个或多个容性元件组成，可为集总参数电路元件也可以分布参数电路元件实现，目的是实现容性负载加载，通过容性负载加载技术，以缩小净空尺寸。

示例5：

本示例提供过一种环形辐射天线，可如图5所示，包含：第二馈入源、第二匹配感容元件X2，主板的地板、第三导线、第四导线、第五导线构成。

第二馈入源、第二匹配感容元件X2、第三导线、第四导线、第五导线组成一馈电结构，主板的地板作为辐射体，由馈电结构激发，从而辐射射频信号。第二匹配感容元件X2、第三导线、第四导线组成的馈电结构决定了此天线的频率和带宽。

在根据本申请该实施例的天线中，第三导线、第二匹配感容元件X2及第四导线组成的馈电结构亦可作为辐射体的一部分，但大部分辐射是由地板辐射体实现。另外，第五导线亦作为馈电结构的一部分，用来补充调整此天线的频率和带宽。

示例6：

本示例提供过一种环形辐射天线，可如图6所示，包含：第二馈入源、第二匹配感容元件X2，主板的地板、第三导线、第四导线、第五导线及第三电容性元件构成。

第二馈入源、第二匹配感容元件X2、第三电容性元件、第三导线、第四导线、第五导线组成一馈电结构，主板的地板作为辐射体，由馈电结构激发，从而辐射射频信号。第二匹配感容元件X2、第三电容性元件、第三导线、第四导线组成的馈电结构决定了此天线的频率和带宽。

在根据本申请该实施例的天线中，第三导线、第二匹配感容元件X2、第四导线及第三电容性元件组成的馈电结构亦可作为辐射体的一部分，但大部分辐射是由地板辐射体实现。另外，第五导线亦作为馈电结构的一部分，用来补充调整此天线的频率和带宽。

示例7：

参考图7，本示例提供一种环形辐射天线，包含：第三馈入源、第三感容匹配组件、主板的地板、第六导线、第七导线、第八导线及第九导线。第九导线与第七导线耦合。

示例8：

参照图8，本示例提供一种环形辐射天线，包含：第四馈入源、第四感容匹配组件、主板的地板、第十导线、第十一导线、第十二导线，第十二导线和主板的地板形成了分布参数容性负载，实现了容性负载加载。第十二导线与主板的地板实质是形成了平行板电容器，电容的容值，可利用第十二导线与主板的地板正对长度及两者之间的间距进行调节。

所述第四感容匹配组件为一集总参数容性负载。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信电连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信电连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种通信设备，包括：

电路板，其中，所述电路板包含地板；

所述地板上设置有天线；

所述地板作为所述天线的辐射体，用于辐射射频信号;

其中，

所述天线为耦合馈电天线，所述耦合馈电天线还包括：

第一馈入源，位于所述地板上，用于馈入天线信号；

第一激励单元，位于所述地板上，通过馈线与所述第一馈入源电连接，用于基于天线信号激励射频信号的辐射，并作为所述耦合馈电天线的辐射体；

第一感容匹配组件，电连接在所述第一馈入源于所述馈线之间，用于天线容感匹配;

所述天线的辐射体，用于在所述第一激励单元的激励下，辐射所述射频信号；

所述第一激励单元包括：

第一导线，与所述馈线电连接；

第二导线，与所述地板电连接，并与所述第一导线耦合；

第一电容性组件，电连接在所述馈线和所述第一导线之间。

2.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述耦合馈电天线还包括：

第二电容性组件，电连接在所述第二导线上，用于调整所述耦合馈电天线的辐射频率和带宽。

3.根据权利要求1所述的通信设备，其中，所述电路板为所述通信设备的主板。

4.一种通信设备，包括：

电路板，其中，所述电路板包含地板；

所述地板上设置有天线；

所述地板作为所述天线的辐射体，用于辐射射频信号;

其中，

所述天线为环形辐射天线；

所述环形辐射天线还包括：

第二馈入源，位于所述地板上，用于馈入天线信号；

第二感容匹配组件，输入端与所述第二馈入源电连接；

第三导线，与所述第二感容匹配组件的输出端电连接；

第四导线，分别与所述第三导线及所述地板电连接；

第五导线，分别与所述第三导线及所述地板电连接，用于调整所述天线的辐射频率和带宽；

所述地板、所述第二感容匹配组件、所述第三导线及所述第四导线，共同作为天线的辐射体，用于辐射射频信号；

所述环形辐射天线还包括：

第三电容性组件，电连接在所述四导线上，用于与所述地板、所述第二感容匹配组件、第三导线及所述第四导线，共同作为所述环形辐射天线的辐射体，用于辐射射频信号。

5.一种通信设备，包括：

电路板，其中，所述电路板包含地板；

所述地板上设置有天线；

所述地板作为所述天线的辐射体，用于辐射射频信号;

其中，

所述天线为环形辐射天线；

所述环形辐射天线还包括：

第三馈入源，位于所述地板上，用于馈入天线信号；

第三感容匹配组件，输入端与所述第三馈入源电连接；

第六导线，与所述第三感容匹配组件的输出端电连接；

第七导线，分别与所述第六导线电连接；

第八导线，与所述地板电连接；

第九导线，与所述第八导线电连接，并与所述第七导线耦合；

所述地板、所述第三感容匹配组件、所述第六导线、所述第七导线、所述第八导线及所述第九导线，共同作为所述环形辐射天线的辐射体，用于辐射射频信号。

6.一种通信设备，包括：

电路板，其中，所述电路板包含地板；

所述地板上设置有天线；

所述地板作为所述天线的辐射体，用于辐射射频信号;

其中，

所述天线为环形辐射天线；

所述环形辐射天线还包括：

第四馈入源，位于所述地板上，用于馈入天线信号；

第四感容匹配组件，输入端与所述第四馈入源电连接；

第十导线，与所述第四感容匹配组件的输出端电连接；

第十一导线，分别与所述第十导线电连接；

第十二导线，与所述第十一导线电连接，并与所述地板组成容性负载；

所述地板、所述第四感容匹配组件、所述第十导线、所述第十一导线及所述第十二导线，共同作为所述环形辐射天线的辐射体，用于辐射射频信号。

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