CN111030723A - 具有复合天线的通信终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种具有复合天线的通信终端。该通信终端包括：天线主体；与天线主体连接的天线走线；传感器；与传感器连接的子电路板，该子电路板设有导电层；主电路板，所述天线走线和子电路板分别与该主电路板连接，该主电路板上设有相连通的第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片分设于主电路板的两侧，所述第一弹片与天线走线连接，所述第二弹片与子电路板的导电层接触。本申请复用传感器的电路板作为通信终端天线的一部分，天线辐射热点区域更加远离人手，天线辐射因人手遮挡的损耗减小，有利于提升天线性能；另外，通信终端的正面和背面都具有天线，能够增加天线辐射的全向性。

Description

具有复合天线的通信终端

技术领域

本申请涉及通讯领域，具体涉及电子设备的天线技术领域，特别的涉及一种具有复合天线的通信终端。

背景技术

当前，电子设备的一个热门发展方向是高屏占比，例如时下最为热门的全面屏手机，需要设计显示区域占比尽量大，相对应地就需要边框区域尽可能小，为此手机天线的大部分通常设置于手机底部，用户使用手机时一般握持手机的底部，天线辐射热点区域非常靠近人的手掌，天线的信号辐射会因为人手遮挡而发生损耗，会影响天线性能。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种具有复合天线的通信终端，以解决现有技术中天线信号辐射因人手遮挡而发生损耗并导致天线性能下降的问题。

本申请提供的一种具有复合天线的通信终端，包括：

天线主体；

天线走线，与所述天线主体连接；

传感器；

子电路板，与所述传感器连接，所述子电路板设有导电层；

主电路板，所述天线走线和所述子电路板分别与所述主电路板连接，所述主电路板上设有相连通的第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片分设于所述主电路板的两侧，所述第一弹片与所述天线走线连接，所述第二弹片与所述子电路板的导电层接触。

其中，所述子电路板还包括依次层设的第一绝缘层、走线层、第二绝缘层、电线接地端及第三绝缘层，所述传感器贴装于第三绝缘层背向电线接地端的侧面，所述导电层设于第一绝缘层背向走线层的侧面。

其中，所述子电路板包括相互垂直的第一部分和第二部分，所述第二弹片与所述子电路板的第一部分接触，所述传感器贴装于所述子电路板的第二部分。

其中，所述子电路板的第二部分设置于天线主体的净空区内。

其中，所述子电路板的第二部分的长度介于20～25毫米之间。

其中，所述第二弹片与子电路板的接触点至所述第二部分末端的长度介于20～25毫米之间。

其中，所述天线走线为与天线主体连接的低频走线。

其中，所述子电路板的导电层的主要材料为铜。

其中，沿所述通信终端的厚度方向，所述子电路板位于所述主电路板和所述通信终端的显示屏之间，且所述子电路板和所述显示屏之间的距离小于所述子电路板和所述主电路板之间的距离。

其中，所述子电路板的第二部分位于通信终端的宽度方向的中间。

本申请上述具有复合天线的通信终端，通过第一弹片和第二弹片电性连通天线主体和子电路板的导电层，天线主体可视为现有的天线，子电路板为传感器的电路板，天线信号可经由子电路板的导电层传输，由此复用传感器的电路板作为通信终端天线的一部分，相比较于现有天线，传感器的电路板更加远离人手，因此通过子电路板的信号辐射被人手遮挡减少，天线辐射的损耗减小，有利于提升天线性能。另外，被复用作为天线的导电层远离通信终端的后盖，导电层这一复用天线的辐射方向朝向通信终端的显示屏，相当于通信终端的正面和背面都具有天线，从而能够增加通信终端的天线辐射的全向性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请一实施例的未装配有主电路板的通信终端的局部结构示意图；

图2是本申请一实施例的装配有主电路板的通信终端的局部结构示意图；

图3是本申请一实施例的子电路板的局部截面剖视图；

图4是本申请一实施例的主电路板的第一视角的结构示意图；

图5是图4所示的主电路板的第二视角的结构示意图；

图6是本申请一实施例的子电路板的结构示意图；

图7是图6所示的子电路板的结构侧视图；

图8是图6所示的子电路板的结构俯视图。

具体实施方式

现有的通信终端，例如智能手机，其天线的大部分通常设置于手机底部，具体地位于智能手机的后盖的底部，例如直接设置于后盖上。在使用智能手机时，用户的手掌一般握持智能手机的底部，此时天线的辐射热点区域非常靠近人手，甚至相当一部分被人手遮挡，天线的信号辐射会因为人手遮挡而发生损耗，影响天线性能。

为了解决此问题，本申请实施例复用通信终端的其他导电元件作为天线的一部分，相比较于现有天线，被复用为天线的导电元件更加远离人手，由此通过该导电元件的信号辐射被人手遮挡得以减少，天线辐射的损耗得以减小，从整体上有利于提升天线性能。基于此构思，本申请实施例根植于通信终端的结构设计，然后从中确定能够被复用作为天线的导电元件。下面介绍通信终端的结构设计。

以通信终端为代表的电子设备的一个热门发展方向是高屏占比，例如时下最为热门的全面屏智能手机，需要设计智能手机的显示区域占比尽可能大，相对应地就需要智能手机的边框区域尽可能小。由此，传统设置于智能手机顶部的各种传感器，例如光传感器(Light sensor)就没有足够的放置空间。而智能手机底部通常需要为扬声器和声音采集设备(例如麦克风)等元器件留置相当尺寸的空间，其底部边框不可能被无限压缩，因此可以将光传感器等传感器放置于智能手机的底部，其中，每一类型的传感器通过对应的一个柔性电路板(Flexible Printed Circuit Board,FPC)与智能手机的主电路板连接，例如印刷电路板(Printed Circuit Board,PCB)，为了便于区分，本申请实施例可以将印刷电路板称为主电路板，而柔性电路板称为子电路板。

为了提高各个元器件之间的紧凑度以及尽可能不额外增加智能手机底部边框的尺寸，子电路板的形状根据智能手机底部的各元器件的排布进行适应性设计，例如其可以为弯曲的条状板体结构，条状设计有利于适应复杂的走线排布方向，板体设计使得子电路板的厚度较小，有利于夹设于两个元器件之间，所占据的空间较小。

应理解，本申请实施例全文所述的通信终端并不限定为智能手机，还包括但不限于PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理或平板电脑)等具有传感器的移动终端，以及佩戴于肢体或者嵌入于衣物、首饰、配件中的具有传感器的可穿戴设备。

相比较于天线邻近设置于易被人手持握的后盖，传感器的子电路板放置于通信终端的内部，在通信终端的厚度方向上，传感器的子电路板更加远离人手，因此，本申请实施例可以采用通信终端底部的传感器的电路板作为能够被复用作为天线的导电元件。进一步地，当前通常将光传感器设置于智能手机底部，由此本申请下述实施例以光传感器为例进行描述，需要说明的是，对于其他类型的通信终端，所述传感器并不限于光传感器，例如还可以为红外传感器等，被复用为天线的子电路板可以为与传感器连接且该传感器专用的电路板。

下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作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。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

请一并参阅图1和图2所示，所述通信终端10包括光传感器11、子电路板12、主电路板13、天线主体以及天线走线。

天线主体(图中未予以示出)可视为通信终端10原有的天线，其用于发送及接收信号，以实现通信终端10的通信功能。

在一实施例中，所述天线主体可采用支架方式固定于通信终端10的后盖上，即天线主体包括塑胶支架和金属片(辐射体)，金属片与塑胶支架采用热熔方式固定，塑胶可以采用ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料或PC(polycarbonate,聚碳酸酯)塑料，金属片可采用铍铜、磷铜、或不锈钢片。

在另一实施例中，所述天线主体也可以采用贴附方式固定于通信终端10的后盖上，即天线主体设置有作为辐射体的金属片，而并未设置有塑胶支架，所述金属片直接贴附于通信终端10的后盖上，金属片与后盖可采用热熔方式或者背胶粘贴方式固定。

天线走线作为电性连通天线主体和主电路板13的走线，其用于在天线主体和主电路板13之间以电信号形式传输相关信息。根据所要传输的信号的频率，天线走线一般可以划分为低频信号走线、中频信号走线和高频信号走线，并且不同类型信号走线的粗细及长度不同。天线走线的材质可以为导电性能良好的金属，例如铜。

光传感器11作为一种外部数据采集或者说外界环境因素检测装置，其用于采集相关类型的参数，以便于通信终端10的其他元器件将采集到的类型参数按照一定规律变换成为电信号或其他所需形式的数据信号，并最终输出给通信终端10的主电路板13，从而满足相关信息的传输、处理、存储、显示、记录以及控制等要求。

子电路板12可视为光传感器11专用的电路板，其不仅与光传感器11连接，还与通信终端10的主电路板13连接，可用于将光传感器11采集到的类型参数按照一定规律变换成为电信号或其他所需形式的数据信号，然后通过自身内部的走线传输给主电路板13。

传统的电路板(包括主电路板13在内)一般采用三层导电结构设计，一层是所贴附的元器件所在层，另一层是走线层，还有一层是电线接地端(Ground,GND)，其中任意相邻两层之间设置有绝缘层。而本申请实施例的子电路板12采用四层导电结构设计。

图3是本申请一实施例的子电路板的局部截面剖视图，请参阅图3所示，所述子电路板12包括导电层121、第一绝缘层122、走线层123、第二绝缘层124、电线接地端125以及第三绝缘层126。其中，导电层121可视为第一层导电结构，第一绝缘层122覆盖于导电层121上，走线层123设置于第一绝缘层122上并可视为第二层导电结构，该走线层123包括子电路板12的多条内部走线，第二绝缘层124设置于第一绝缘层122上且覆盖走线层123，电线接地端125设置于第二绝缘层124上并可视为第三层导电结构，该电线接地端125包括子电路板12的多个接地引脚，第三绝缘层126设置于第二绝缘层124上且覆盖电线接地端125，光传感器11可以采用SMT(Surface Mounted Technology,表面贴装技术)贴装于第三绝缘层126上并可视为第四层导电结构。可见，相比较于传统的电路板，本申请实施例的子电路板12增设了一层导电层121，该导电层121可以为与子电路板12的投影面积相等的一整面结构，即其覆盖于整个子电路板12所在平面区域。

图4和图5是本申请一实施例的主电路板在不同视角下的结构示意图，请一并参阅图4和图5所示，主电路板13上设置有相对应的第一弹片131和第二弹片132。第一弹片131和第二弹片132分别位于主电路板13的上下两侧，第一弹片131和第二弹片132相互连接，以此可实现电性导通。第一弹片131和第二弹片132并未与主电路板13上的其他导电元件接触，在通电时不会与主电路板13上的其他导电元件电性导通，以避免造成主电路板13上的信号传输紊乱。

请继续参阅图2、图4和图5所示，所述第一弹片131和第二弹片132可以为沿主电路板13所在平面相对称的两个元件，所述主电路板13可以开设有通孔，所述第一弹片131和第二弹片132这两者的一部分通过通孔实现连接。第一弹片131和第二弹片132的结构可以完全相同。以其中一个弹片(第一弹片131)为例，具体地，所述第一弹片131设置有弹片133，第一弹片131可以绕轴转动以此调整弹片133的位置。当主电路板13承载于子电路板12上时，第二弹片132的弹片133朝向子电路板12，子电路板12的第一部分127(例如图6所示的第一分支127a)夹设于第二弹片132的弹片133和主电路板13之间，即第二弹片132的弹片133将子电路板12的第一部分127夹持固定。同理，第一弹片131的弹片133将天线走线夹持固定。

在本实施例中，第一弹片131与通信终端10的天线走线连接，第二弹片132与子电路板12的导电层121接触。基于此，天线主体通过天线走线、第一弹片131和第二弹片132可实现与子电路板12的导电层121电性导通，即天线主体和子电路板12的导电层121之间可实现电性导通通路，电信号可以在天线主体和子电路板12的导电层121之间传输，导电层121可以作为辐射体，由此本申请实施例复用子电路板12的导电层121作为天线的一部分，相比较于现有天线仅设置于通信终端10的后盖，被复用的导电层121位于通信终端10的内部，更加远离人手，由此通过该导电层121的信号辐射被人手遮挡得以减少，天线辐射的损耗减小，从整体上有利于提升天线性能。

另外，所述通信终端10的后盖具有天线主体这一天线，被复用作为天线的导电层121远离后盖，导电层121这一复用天线的辐射方向朝向通信终端10的显示屏，相当于通信终端10的正面和背面都具有天线，从而能够增加通信终端10的天线辐射的全向性。

上述导电层121的设置仅相当于在子电路板12上增加了一层金属片，通过控制其厚度，该导电层121并不会占据通信终端10较多的空间，不会影响通信终端10内部其他元器件的原有排布。

请继续参阅图1和图2所示，沿所述通信终端10的厚度方向，所述子电路板12可以位于主电路板13和通信终端10的显示屏(未图示)之间，且子电路板12和显示屏之间的距离小于子电路板12和主电路板13之间的距离。也就是说，子电路板12(以及导电层121)更加靠近显示屏，尽量的远离通信终端10的后盖，在用户手掌持握通信终端10时，被复用的导电层121更加远离人手，由此进一步减少天线辐射因人手遮挡的损耗，更加有利于从整体上提升天线性能。

进一步地，沿所述通信终端10的宽度方向，所述子电路板12可以位于通信终端10的中间，子电路板12与通信终端10左右两侧的距离尽量相等，由此，被复用的导电层121向左右两侧的辐射均衡，在用户手掌持握通信终端10时，朝向左右两侧的辐射损耗也尽量相等，从而有利于确保天线朝向左右两侧的辐射的均衡性。

在一具体实施例中，用于连通导电层121的天线走线可以为低频走线。由于低频走线的长度大于高频走线的长度，在调试通信终端10的天线的过程中，可以调整天线走线的长度达到所需的天线长度，从而使天线响应所需的谐振频率。当然，本申请实施例也可以调整子电路板12的长度，例如第二弹片132与所述子电路板12的接触点至子电路板12的末端的长度，从而使天线响应所需的谐振频率。

为了确保天线的信号传输性能，前述导电层121可以采用具有较好导电性及耐腐蚀性能的材料制得。在一具体实施例中，所述导电层121的主要材料可以为金属材料，包括但不限于为铜、钼、镍、钯、钴、钨、铑、钛、铬、金、银、铂等。当然，为了进一步提高其导电性，导电层121可采用多层金属叠加结构，例如钼、铝、钼的三层金属结构，或者镍、铜、镍的三层金属结构，钼、铜、钼的三层金属结构，或者镍、铝、镍的三层金属结构。通过设置三层的金属导电结构，不仅能够提高导电层121的导电性能，而且也能提高其耐腐蚀性。

本申请实施例可以采用成膜工艺，例如化学气相沉积(Chemical VaporDeposition,CVD)工艺或者PVD(Physical Vapor Deposition,物理气相沉积)工艺，来制备所述导电层121。当然，所述导电层121的制备工艺应当根据所采用的材料来确定。

覆盖于导电层121上的绝缘层，即第一绝缘层122，其材质可以为硅氧化物(SiO_x)，或者第一绝缘层122包括依次覆盖第一导电层的硅氧化合物层和硅氮化合物层，例如SiO₂(二氧化硅)层和Si₃N₄(三氮化硅)层，进一步提高第一绝缘层122的耐磨损能力和绝缘性能。应理解，第一绝缘层122和其他各个绝缘层的材质及制备工艺可以相同，其制备工艺可以参阅现有技术，此处不予以赘述。

为了提高通信终端10中各个元器件配合的紧凑度以及尽可能不增加底部边框的尺寸，子电路板12的形状需要根据各元器件的排布进行适应性设计，下面以图6～图8所示的形状设计为例进行描述。

图6、图7和图8是本申请一实施例的子电路板在不同视角下的结构示意图。请一并参阅图1、图6～图8所示，所述子电路板12可以包括相连接的第一部分127和第二部分128。

第二部分128为横向延伸设置的条状板体结构，前述光传感器11贴装于第二部分128的一端，例如图8所示的右端，第二部分128的另一端悬空设置并实现为复用天线的热点辐射区域。

第一部分127整体上为纵向延伸设置的条状板体结构，其包括相连接的第一分支127a、第二分支127b和第三分支127c。如图8所示，所述第一分支127a纵向设置而与第二部分128垂直，其一端与第二部分128连接，第二部分128的两端分别位于第一分支127a的两侧，第一分支127a的另一端与第二分支127b的一端连接。所述第二分支127b横向设置，第二分支127b的另一端与第三分支127c连接。所述第三分支127c为U型结构元件，该U型结构元件的下部与第二分支127b的另一端连接，所述U型结构元件的上部与下部相对间隔设置。

请一并参阅图2和图6～图8所示，在通信终端10内部，主电路板13整体承载于子电路板12上，此时对于第三分支127c这一U型结构元件，该U型结构元件的上部位于主电路板13上方，主电路板13夹设于所述U型结构元件的上部和下部之间。如图7所示，该U型结构元件的上部的内侧设置有外露的走线引脚128，该走线引脚128用于与主电路板13的引脚接触，于此，光传感器11通过所述第一部分127和第二部分128实现与主电路板13的电性导通。

所述第二弹片132与子电路板12的第一部分127的导电层121接触。为了确保天线的辐射性能，需要确保天线具有一定的尺寸，所述第二弹片132与第一部分127的接触点至所述第二部分128末端的长度可以介于20～25毫米之间。当然，考虑到本申请的其他实施例中，所述第二弹片132也可以与子电路板12的第二部分128接触，于此所述第二部分128的长度可介于20～25毫米之间。

另外，子电路板12的第二部分128不仅应远离通信终端10内部的金属元件，而且还应隔离电池、振荡器、屏蔽罩、摄像头等不相干的元器件，从而为热点辐射区域留出一段干净的空间，由此保证天线的全向通信效果，基于此，在一具体实施例中，为了确保天线的辐射性能，子电路板12的第二部分128可以设置于天线主体的净空区内。

沿所述通信终端10的厚度方向，所述第二部分128位于主电路板13和通信终端10的显示屏之间，且第二部分128和显示屏之间的距离小于第二部分127b和主电路板13之间的距离。也就是说，第二部分128(以及设置于其上的导电层121)更加靠近显示屏，尽量的远离通信终端10的后盖，在用户手掌持握通信终端10时，被复用的第二部分128的导电层121更加远离人手，由此进一步减少天线辐射因人手遮挡的损耗，更加有利于从整体上提升天线性能。

进一步地，沿通信终端10的宽度方向，所述第二部分128可以位于通信终端10的中间，第二部分128与通信终端10左右两侧的距离尽量相等，由此，被复用的第二部分128的导电层121向左右两侧的辐射均衡，在用户手掌持握通信终端10时，朝向左右两侧的辐射损耗也尽量相等，有利于确保天线朝向左右两侧的辐射的均衡性。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本申请可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本申请中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本申请，本申请给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本申请。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本申请的描述变得晦涩。因此，本申请并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本申请所公开的原理和特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种具有复合天线的通信终端，其特征在于，包括：

天线主体；

天线走线，与所述天线主体连接；

传感器；

子电路板，与所述传感器连接，所述子电路板设有导电层；

主电路板，所述天线走线和所述子电路板分别与所述主电路板连接，所述主电路板上设有相连通的第一弹片和第二弹片，所述第一弹片和第二弹片分设于所述主电路板的两侧，所述第一弹片与所述天线走线连接，所述第二弹片与所述子电路板的导电层接触。

2.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述子电路板还包括依次层设的第一绝缘层、走线层、第二绝缘层、电线接地端及第三绝缘层，所述传感器贴装于所述第三绝缘层背向电线接地端的侧面，所述导电层设于所述第一绝缘层背向走线层的侧面。

3.根据权利要求2所述的通信终端，其特征在于，所述子电路板包括相垂直的第一部分和第二部分，所述第二弹片与所述子电路板的第一部分接触，所述传感器贴装于所述子电路板的第二部分。

4.根据权利要求3所述的通信终端，其特征在于，所述子电路板的第二部分设置于所述天线主体的净空区内。

5.根据权利要求3所述的通信终端，其特征在于，所述子电路板的第二部分的长度介于20～25毫米之间。

6.根据权利要求3所述的通信终端，其特征在于，所述第二弹片与子电路板的接触点至所述第二部分末端的长度介于20～25毫米之间。

7.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述天线走线为与所述天线主体连接的低频走线。

8.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述子电路板的导电层的主要材料为铜。

9.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，沿所述通信终端的厚度方向，所述子电路板位于所述主电路板和所述通信终端的显示屏之间，且所述子电路板和所述显示屏之间的距离小于所述子电路板和所述主电路板之间的距离。

10.根据权利要求1或9所述的通信终端，其特征在于，所述子电路板的第二部分位于所述通信终端的宽度方向的中间。

Images