CN112020795B - 具有边缘天线的印刷电路板和包括具有边缘天线的印刷电路板的电池 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有边缘天线的PCB以及包括所述具有边缘天线的PCB的电池，其中，在PCB的边缘区域中设计天线图案，并且从所述天线图案产生的波束图案不是在垂直于天线平面的方向上、而是在PCB的横向方向上产生，因此能够在彼此相邻的大面积电池组之间经由其侧表面进行面对面的通信。

Description

具有边缘天线的印刷电路板和包括具有边缘天线的印刷电路板的电池
技术领域
本申请要求2018年11月20日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2018-0143358的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。
本发明涉及一种采用边缘天线的印刷电路板(PCB)以及包括采用该边缘天线的PCB的电池，更具体地，本发明涉及如下一种采用边缘天线的PCB和包括采用该边缘天线的PCB的电池：其在PCB的边缘区域中设计天线图案，从而不是在垂直于天线平面的方向上、而是在PCB的横向上从天线图案产生波束图案，从而能够在横向上彼此相邻的大面积电池组间进行面对面的通信。
背景技术
通常，如图1所示，在设计PCB的天线图案时，由天线图案层所产生的波束图案朝向与天线图案相垂直的方向。
就通信而言，这对于天线图案的面对面(面vs.面)通信是有利的，但是对于多个电池组在横向上彼此相邻定位的电池而言，由于电池组不是被布置在垂直方向上、而是被布置在水平方向上，因此使用所述天线图案进行面对面通信时存在很多限制。
发明内容
[技术问题]
本发明致力于解决上述问题，并且本发明致力于提供如下一种采用边缘天线的PCB和包括所述采用边缘天线的PCB的电池：其在PCB的边缘区域中设计天线图案，从而不是在垂直于天线平面的方向上、而是在PCB的横向上从天线图案产生波束图案，从而能够在横向上彼此相邻的大面积电池组间进行面对面的通信。
[技术解决方案]
根据本发明的实施例，采用边缘天线的PCB包括：天线图案，所述天线图案沿着构成所述PCB的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘的部分区域而设置；与所述天线图案层间隔设置的馈电层，在所述天线图案层和馈电层之间置入有绝缘层；一个或多个通孔，其在垂直方向上穿透所述绝缘层，并垂直连接所述天线图案和所述馈电层；位于所述馈电层的外侧的接地层，其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘时，通过所述天线图案所产生的波束图案的产生方向被引导为朝向所述天线图案层的边缘的外侧。
在实施例中，天线图案和馈电层可以通过一个或多个通孔彼此电连接。
在实施例中，可以将天线图案设置为具有与天线图案层的特定边缘的长度相对应的长度。
根据本发明的另一实施例，采用边缘天线的PCB包括：天线图案，所述天线图案沿着构成所述PCB的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘的外周而设置；以及被置于天线图案层和绝缘层之间的馈电层；一个或多个通孔，其在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直连接所述天线图案和所述馈电层；位于所述馈电层外侧的接地层，其中，当所述天线图案被定位成沿着所述天线图案层的边缘外周倾斜时，通过所述天线图案所产生的波束图案的产生方向被引导为朝向所述天线图案层的边缘的外周的外侧。
在实施例中，天线图案和馈电层可以通过一个或多个通孔彼此电连接。
在实施例中，天线图案可以具有沿着天线图案层的边缘的外周一体形成的矩形环形状。
根据本发明的又一实施例，采用边缘天线的PCB包括：天线图案，所述天线图案被设置为沿着构成所述PCB的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘中的两个相邻边缘而彼此连接；被置于天线图案层和绝缘层之间的馈电层；一个或多个通孔，其在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直连接所述天线图案和所述馈电层；位于所述馈电层外侧的接地层，其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘中的两个相邻边缘时，通过所述天线图案所产生的波束图案的产生方向被引导为朝向所述天线图案层的边缘的两个相邻边缘的外侧。
在实施例中，天线图案和馈电层可以通过一个或多个通孔彼此电连接。
在实施例中，天线图案可以具有沿着天线图案层的边缘中的两个相邻边缘一体形成的V形带形状。
根据本发明的又一实施例，一种包括采用边缘天线的PCB的电池包括：一个或多个电池组，所述电池组包括采用边缘天线的PCB，其包括：天线图案，所述天线图案沿着构成所述印刷电路板(PCB)的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘的部分区域而设置；被置于天线图案层和绝缘层之间的馈电层；一个或多个通孔，其在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直连接所述天线图案和所述馈电层；以及位于馈电层外侧的接地层，其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘时，通过所述天线图案所产生的波束图案的产生方向被引导为朝向所述天线图案层的边缘的外侧，其中，一个或多个电池组中的每一个通过采用每个边缘天线的PCB的每个天线图案与相邻的电池组进行面对面通信。
[有益效果]
根据本发明的实施例，使得从天线图案产生的波束图案不是在垂直于天线平面的方向上而是在PCB的横向方向上产生的，从而使得能够在横向上彼此相邻的大面积电池组之间进行面对面的通信。
此外，根据本发明的实施例，由于减小了在PCB上实现天线图案的面积，所以减少了PCB设计成本和PCB设计时间。
特别地，天线图案被设计为与边缘平面相邻，并且波束图案被定向边缘以有利于边到边的通信。
附图说明
图1是示出在垂直于天线图案平面的方向上产生普通天线图案的波束图案的状态的视图。
图2所示视图示出了如下状态：当采用图1所示的天线图案的PCB被应用于横向布置的多个电池组时，在面对面通信中出现约束。
图3是示出根据本发明实施例的采用边缘天线的PCB 100的一个示例的视图。
图4所示视图示出了如下状态：通过采用图3所示的边缘天线的PCB 100产生波束图案，并且朝向形成有天线图案的横向侧辐射。
图5所示视图示出了如下状态：采用根据本发明实施例的边缘天线的PCB 100的天线图案110不是沿着天线图案层10的边缘的一部分设置，而是沿着天线图案层10的边缘的整个外周设置。
图6所示视图示出了如下状态：采用根据本发明实施例的边缘天线的PCB 100的天线图案110被设置为沿着天线图案层10的四个边缘中的两个相邻边缘连接。
具体实施方式
在下文中，给出优选实施例以帮助理解本发明。然而，以下实施例仅是被提供为更容易地理解本发明，本发明的内容不限于该实施例。
图2所示视图示出了如下状态：当采用图1所示的天线图案的PCB被应用于横向布置的多个电池组时，在面对面通信中出现约束。
参照图2，在多个电池组被水平布置的环境中构造电池组之间的无线通信时，当水平布置PCB以对应于所述电池组时，由于在垂直于PCB的方向上产生和辐射天线图案的波束图案，从而在面对面通信中出现约束。
因此，即使在电池组的无线通信环境中PCB被水平地布置，也需要使用边到边通信来实现面对面通信的技术。
图3是示出采用根据本发明实施例的边缘天线的PCB 100的一个示例的视图，图4所示视图示出了如下状态：产生波束图案并且朝向横向侧辐射，在所述横向侧上，天线图案通过采用图3所示的边缘天线的PCB 100来形成。
参照图3和图4，根据本发明实施例的采用所述边缘天线的PCB100可以被构造成大致包括天线图案110、馈电层120、一个或多个通孔130以及接地层140。
天线图案110沿着构成PCB的多个层中的位于下侧处的天线图案层10的边缘的局部区域来设置，并且以特定半径产生并且辐射波束图案。
天线图案110与馈电层120相间隔地设置，绝缘层20被置于天线图案110与馈电层120之间，在这种情况下，天线图案110和馈电层120可以通过垂直地穿透绝缘层20的一个或多个通孔130而电连接。这里，通孔130可以表示如下类型的通道：允许天线图案110和馈电层120彼此电连接。
在这种情况下，天线图案110可以形成为与天线图案层10的四个边缘中的特定边缘相邻，并且形成为与对应边缘的长度相对应的带状。因此，可以使得PCB中的天线图案110所占据的面积最小。
此外，当天线图案110被形成为倾斜于天线图案层10的边缘时，从天线图案110产生并且辐射的波束图案可以广泛地形成在朝向边缘的外侧的水平方向上，而不是形成在垂直方向上，这将通过图4进行描述。
参照图4，通过在天线图案层10的特定边缘处形成为带状的天线图案110，从而朝着横向侧、而不是垂直方向广泛地产生波束图案。
因此，当将采用边缘天线的PCB 100应用在沿着水平方向布置的多个电池组之间的无线通信时，可以有利于在水平方向上布置的多个PCB之间的边到边通信。
同时，天线图案110可以以各种形式设置在天线图案层10中，这将通过图5和图6进行描述。
图5所示视图示出了如下状态：采用根据本发明实施例的边缘天线的PCB 100的天线图案110不是沿着天线图案层10的边缘的一部分设置，而是沿着天线图案层10的边缘的整个外周设置。
参照图5，如果说图3中涉及的是天线图案110被设置成相对于天线图案层10的总共四个边缘中的任一边缘倾斜的形式，则在图5中可以看出，天线图案110具有沿着天线图案层10的所有边缘的矩形带形状。
在这种情况下，因为在天线图案层10的每个边缘的横向方向上产生并且辐射波束图案，所以能够使得沿着水平方向布置的多个PCB之间的所有横向侧进行边到边通信。
图6所示视图示出了如下状态：采用根据本发明实施例的边缘天线的PCB 100的天线图案110被设置为沿着天线图案层10的四个边缘中的两个相邻边缘连接。
参照图6，如果说图3中涉及的是天线图案110被设置成相对于天线图案层10的总共四个边缘中的任一边缘倾斜的形式，则在图6中可以看出，天线图案110具有沿着天线图案层10的四个边缘中的两个相邻边缘形成的V形带形状。
在这种情况下，由于对于天线图案层10的两个相邻边缘沿着横向方向产生并且强烈地辐射波束图案，因此能够使得在水平方向上彼此相邻定位的特定PCB进行边到边通信。
同时，在实施例中，采用图3所示的边缘天线的PCB 100可以被应用于多个电池组中的每个电池组的无线通信环境，并且可以实现包括采用边缘天线的PCB的电池。
在这种情况下，可以在水平方向上布置电池组，并且也可以在水平方向上布置采用边缘天线的PCB 100，并且使得能够在采用相应边缘天线的PCB 100之间进行边到边通信。
已经参考本发明的优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和改变。

Claims (8)

1.一种采用边缘天线的印刷电路板(PCB)，包括：
天线图案，所述天线图案沿着构成所述印刷电路板(PCB)的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘的部分区域而设置，并且所述天线图案被设置为具有与所述天线图案层的特定边缘的长度相对应的带状；
馈电层，所述馈电层被定位为与所述天线图案层间隔开，并且绝缘层被置于所述天线图案层和所述馈电层之间；
一个或多个通孔，所述通孔在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直连接所述天线图案和所述馈电层；和
位于所述馈电层的外侧的接地层，
其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘时，从所述天线图案产生并且辐射的波束图案朝向所述天线图案层的边缘的外侧。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板(PCB)，其中，所述天线图案和所述馈电层通过所述一个或多个通孔彼此电连接。
3.一种采用边缘天线的印刷电路板(PCB)，包括：
天线图案，所述天线图案沿着构成所述印刷电路板(PCB)的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘外周而设置，并且所述天线图案具有沿着所述天线图案层的边缘外周一体形成的矩形环带形状；
馈电层，所述馈电层被定位为与所述天线图案层间隔开，并且绝缘层被置于所述天线图案层和所述馈电层之间；
一个或多个通孔，所述通孔在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直地连接所述天线图案和所述馈电层；和
位于所述馈电层的外侧的接地层，
其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘外周时，从所述天线图案产生并且辐射的波束图案朝向所述天线图案层的边缘的外周的外侧。
4.根据权利要求3所述的印刷电路板(PCB)，其中，所述天线图案和所述馈电层通过所述一个或多个通孔彼此电连接。
5.一种采用边缘天线的印刷电路板(PCB)，包括：
天线图案，所述天线图案被设置为沿着构成所述印刷电路板(PCB)的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘中的两个相邻边缘而彼此连接，所述天线图案具有沿着所述天线图案层的边缘中的两个相邻边缘一体形成的V形带形状，并且与所述两个相邻边缘的长度相对应；
馈电层，所述馈电层被定位为与所述天线图案层间隔开，并且绝缘层被置于所述天线图案层和所述馈电层之间；
一个或多个通孔，所述通孔在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直连接所述天线图案和所述馈电层；和
位于所述馈电层外侧的接地层，
其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘中的两个相邻边缘时，从所述天线图案产生并且辐射的波束图案朝向所述天线图案层的边缘的两个相邻边缘的外侧。
6.根据权利要求5所述的印刷电路板(PCB)，其中，所述天线图案和所述馈电层通过所述一个或多个通孔彼此电连接。
7.一种包括采用边缘天线的印刷电路板(PCB)的电池，包括：
一个或多个电池组，所述电池组包括采用边缘天线的印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板包括：
天线图案，所述天线图案沿着构成所述印刷电路板(PCB)的多个层中的位于下侧的天线图案层的边缘的部分区域而设置；
馈电层，所述馈电层被定位为与所述天线图案层间隔开，并且绝缘层被置于所述天线图案层和所述馈电层之间；
一个或多个通孔，所述通孔在垂直方向上穿透所述绝缘层，并且垂直连接所述天线图案和所述馈电层；以及
位于所述馈电层的外侧的接地层，
其中，当所述天线图案被定位成倾斜于所述天线图案层的边缘时，从所述天线图案产生并且辐射的波束图案朝向所述天线图案层的边缘的外侧；
其中，所述一个或多个电池组中的每个电池组通过采用相应的边缘天线的所述印刷电路板(PCB)的每个天线图案与相邻的电池组进行面对面通信，
其中，所述天线图案被设置成具有与所述天线图案层的特定边缘的长度相对应的带状；或者
所述天线图案具有沿着所述天线图案层的边缘外周一体形成的矩形环带形状；或者
所述天线图案具有沿着所述天线图案层的边缘中的两个相邻边缘一体形成的V形带形状，并且与所述两个相邻边缘的长度相对应。
8.根据权利要求7所述的电池，其中，所述天线图案和所述馈电层通过所述一个或多个通孔彼此电连接。
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