CN113594685B - 一种移动终端的多层电路板及终端设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于移动终端的多层电路板及终端设备，多层电路板具有多个地层，且所述多层电路板具有至少两个天线馈电端口，所述多个地层中的一个或多个地层上具有开槽，所述开槽位于两天线馈电端口之间。使用本公开中的多层电路板及终端设备能够有效滤除两天线馈电端口之间的干扰信号，进而有效减弱两天线馈电端口之间的表面波电流，提升天线馈电端口之间的收发隔离度，提高了终端设备的信号收发准确性。

Description

一种移动终端的多层电路板及终端设备

技术领域

本公开涉及电子产品技术领域，尤其涉及一种移动终端的多层电路板及终端设备。

背景技术

随着通讯技术的发展，相关终端设备的通信网络逐渐采用5G网络(第五代移动通信网络，简称5G)，相适应地，终端设备的工作频段也有着明显的扩展。此外，对于满足5G网络的频段应满足MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术的要求，即通过多个天线实现多发多收。终端设备对工作频段扩展的需求以及MIMO技术的需求，使得终端设备内部的天线数量显著增多，在终端设备尺寸及外形无明显变化的情况下，天线的馈电端口数量增多，相邻馈电端口之间距离变近，各馈电端口之间的隔离度不好。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供了一种移动终端的多层电路板及终端设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种移动终端的多层电路板，所述多层电路板具有多个地层，且所述多层电路板具有至少两个天线馈电端口，所述多个地层中的一个或多个地层上具有开槽，所述开槽位于两天线馈电端口之间。

可选地，所述多层电路板的多个地层中，至少一个地层不具有开槽，为完整地层。

可选地，所述开槽用于滤除两天线馈电端口之间的第一频率的信号，所述开槽的形状和大小与所述第一频率相关，所述第一频率为两天线馈电端口之间隔离度差的频率。

可选地，当所述开槽形状为矩形，所述第一频率为两天线馈电端口之间隔离度最差的单一频率。

可选地，当所述开槽形状为L型，所述第一频率为两天线馈电端口之间隔离度最差的单一频率。

可选地，当所述开槽形状为T型，所述第一频率包括两天线馈电端口之间隔离度差的两个不同的频率。

可选地，当所述开槽形状为多枝节型，所述第一频率包括两天线馈电端口之间隔离度差的多个不同的频率。

可选地，两天线馈电端口之间隔离度差的频率通过测试仪器测量两端口间传输系数获得。

可选地，所述开槽长度越长，所述第一频率越低。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种终端设备，包括中框以及上述任一项所述的多层电路板，所述多层电路板与所述中框固定连接。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开中在多层电路板的一个或多个地层上设置开槽，位于两天线馈电端口之间的开槽能够有效滤除两天线馈电端口之间的干扰信号，进而有效减弱两天线馈电端口之间的表面波电流，提升天线馈电端口之间的收发隔离度，提高了终端设备的信号收发准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是相关的一种终端设备的电路板示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的电路板的地层平面示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的地层与电路层层叠关系示意图。

图4是根据另一示例性实施例示出的地层平面示意图。

图5是根据另一示例性实施例示出的地层与电路层层叠关系示意图。

图6是根据另一示例性实施例示出的地层平面示意图。

图7是根据另一示例性实施例示出的地层与电路层层叠关系示意图。

图8是根据另一示例性实施例示出的地层平面示意图。

图9是根据另一示例性实施例示出的地层与电路层层叠关系示意图。

图10是根据另一示例性实施例示出的地层与电路层层叠关系示意图。

图11是根据另一示例性实施例示出的地层与电路层层叠关系示意图。

图12是根据一示例性实施例示出的电路示意图。

图13是根据另一示例性实施例示出的电路示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

终端设备的相邻的天线一般会共用金属中框的同一开槽位置，导致相邻的天线之间的距离过近，收发隔离度不好。相关终端设备中，相邻的天线间一般设置金属筋位来优化收发隔离度，但相关技术中金属筋位存在太短或接地不强的缺点，优化收发隔离度的效果并不好。随着通讯技术的发展，相关的终端设备对天线的需求日益增多，在终端设备尺寸与外形没有明显改变的情况下，如图1所示，电路板上天线的馈电端口10’数量会更多，天线进行信号传递的过程中，在每个天线馈电端口10’附近也会形成频段相同的信号区域，因此相关技术中当两个天线馈电端口10’距离较近时，相关技术中参照图1所示，两个天线馈电端口10’之间，表面波电流可以无阻碍的沿直线由左侧的天线馈电端口10’直接流向右侧的天线馈电端口10’，两天线馈电端口10’之间在各自信号传输过程中会相互影响，因此两个天线馈电端口10’之间收发隔离度差，相关技术中的技术内容无法解决馈电端口之间收发隔离度差的问题。

本公开提供了一种移动终端的多层电路板，多层电路板具有多个地层，且多层电路板具有至少两个天线馈电端口，多个地层中的一个或多个地层上具有开槽，开槽位于两天线馈电端口之间。本公开中在多层电路板的一个或多个地层上设置开槽，位于两天线馈电端口之间的开槽能够有效滤除两天线馈电端口之间的干扰信号，进而有效减弱两天线馈电端口之间的表面波电流，提升天线馈电端口之间的收发隔离度，提高了终端设备的信号收发准确性。

本公开一示例性实施例提供的移动终端的多层电路板(PCB，印制电路板)应用于终端设备中，其中，终端设备比如可以是笔记本电脑、手机、平板电脑等便携式电子设备。本实施例中，如图2所示，基于PCB的叠层特性，多层电路板具有多个地层，由于5G技术对不同频段天线的需求增多，在电路板上往往具有至少两个天线馈电端口10。天线馈电端口10数量增多，相邻的馈电端口10之间距离较近，

如图2至图11所示，为了避免相邻的馈电端口10之间因强互耦或表面波电流现象影响相邻馈电端口10之间的收发隔离度，本实施例中在多个地层中的一个或多个地层上设置开槽20，开槽20位于两天线馈电端口10之间。其中，开槽20位于两天线馈电端口10之间指：当开槽20与馈电端口10分别位于多层电路板的不同层上，开槽20在馈电端口10所在平面上的正投影区域位于两个馈电端口10之间。两天线馈电端口10之间的开槽20能够实现陷波器的功能，有效滤除两天线馈电端口10之间一定频率的信号，进而有效减弱两天线馈电端口10之间的表面波电流，提升天线馈电端口10之间的收发隔离度，同时也能够减少分别与相邻馈电端口10连接的天线在信号收发过程中的互相干扰，提高了终端设备信号的收发准确性。

在一个示例中，电路板具有多个地层，在其中的一个地层上设置开槽。比如，电路板包括电路层及两个地层(分别为第一地层及第二地层)，天线的馈电端口设置于电路层上，第一地层和第二地层分别位于电路层的两侧，在第一地层上或第二地层上开槽。再比如，参照图3所示，第一地层32和第二地层33位于电路层31的下侧，以图示方位为参考，由上至下依次是：电路层31、第一地层32及第二地层33，电路板的其他层(比如电源层或其他电路层)以及各层之间的压合PP胶或芯板结构可以参照相关技术设置。其中，可以仅在第二地层33上开槽20，开槽20位于两个天线馈电端口10之间，但第一地层32上则不设置开槽、是一个完整地层，以确保第二地层33上的开槽20不会影响电路层31的正常工作。再比如，参照图10所示，电路板包括电路层40、第一地层41、第二地层42、第三地层43及第四地层44，天线的馈电端口10设置于电路层40上，在第一地层41或第四地层44上开槽20(图10中在第四地层44上开槽20)，此时第二地层42及第三地层43设置为完整地层。开槽20可以等效为陷波器或带阻滤波器等谐振结构，有效衰减两天线馈电端口10之间的表面波电流，图12示出了开槽20等效陷波器的谐振电路原理图。

在另一个示例中，电路板具有多个地层，在其中的多个地层上设置开槽20。如图11所示，电路板包括电路层40、第一地层41、第二地层42、第三地层43及第四地层44，以图11所示方位为参考，由上至下依次为：第一地层41、第二地层42、电路层40、第三地层43及第四地层44，电路板的其他层(比如电源层或其他电路层)以及各层之间的压合PP胶或芯板结构可以参照相关技术设置。天线的馈电端口10设置于电路层40上，可在任意两个、任意三个或四个地层上设置开槽20。

本示例中，在第一地层41及第四地层44上开槽20，此时第二地层42及第三地层43设置为完整地层。第一地层41及第四地层44上的开槽20形状及大小可以相同或不同。开槽20可以等效为陷波器，有效衰减两天线馈电端口10之间的表面波电流，提升相邻馈电端口10之间的收发隔离度，提高了天线信号收发准确性。

本实施例中提供的多层电路板旨在描述地层与电路层的设置，多层电路板的布层设计与实际电路密切相关，不同电路抗干扰和设计侧重点各不相同，可根据产品的需求确定先后优先级别。本公开上述示例中的电路板布层设计只是示例，可以理解的是，基于相同原理，本领域技术人员可以得出其他电路板层叠设计。

在另一个示例性实施例中，如图3、图10及图11，在多个地层中的一个或多个地层上设置开槽20的过程中，至少一个地层上不设置开槽20，是一个完整地层(比如图3示的第一地层32、或者图10示的第二地层42及第三地层43)，通常不设置开槽的地层是与电路层相邻的地层，以确保地层上的开槽不会影响电路层的正常工作。值得说明的是，开槽20的数量可以根据馈电端口10的数量进行确定，比如，当馈电端口10的数量为两个时，设置一个开槽20。当馈电端口10的数量为多个时，可以在任意两个相邻的馈电端口10之间均设置开槽20。对于只有一个地层的多层电路板(比如常规的四层板)，可以只在该地层上开槽20，也可实现陷波器的功能。

在另一个示例性实施例中，如图2至图11所示，开槽20用于滤除两天线馈电端口10之间的第一频率的信号，开槽20的位置是一个绝缘区域。开槽20的形状和大小与第一频率相关，在本实施例中，对开槽20的具体结构、大小或形状没有限定，只要是能够实现对第一频率的信号进行滤除的效果即可，可以通过调整开槽20的形状和大小可以调整第一频率的大小。第一频率为两天线馈电端口10之间隔离度差的频率，两天线馈电端口10之间隔离度差的频率通过测试仪器测量两端口间传输系数获得。当分别与相邻的两个天线馈电端口10电连接的两个天线的收发频段相同，则两天线馈电端口之间隔离度差的频率就是收发频段的信号，第一频率可以设置为与该收发频段的信号相同。

本实施例中，当相邻的两个天线馈电端口10分别接入两个天线进行信号传输时，开槽20能够将第一频率的信号滤除或衰减到极低水平，对该频段信号的滤除可以有效抑制相邻的天线馈电端口10之间产生表面波电流，提升相邻天线馈电端口10之间的收发隔离度，同时也能够减少分别与相邻两个馈电端口10连接的天线在信号收发过程中的互相干扰，提高了天线信号收发准确性。

本实施例中，参照图2所示，地层包括金属表层，开槽20包括形成于金属表层的绝缘区域。其中，地层可以是铜制表层，开槽20可以是在铜制表层上形成的金属缺口。开槽20处能够有效抑制第一频率的信号，进而有效减弱相邻天线接地点10之间的表面波电流，提升相邻天线馈电端口10之间的收发隔离度，同时也能够减少分别与相邻两个接地点连接的天线在信号收发过程中的互相干扰，提高了天线信号收发准确性。与相关技术相比，本实施例中，参照图2所示，由于设置了开槽20，开槽20可以对第一频率的信号进行滤除，阻止表面波电流沿直线由左侧的天线馈电端口10直接流向右侧的天线馈电端口10，两天线馈电端口10间的表面波电流也会衰减，因此，本示例中两个天线馈电端口10之间收发隔离度更好，有效提高了天线信号收发准确性。

值得说明的是，本实施例中，开槽的设置并没有损坏电路板的实体结构，只是对电路板的地层进行处理，在形成地层的金属表层上加工出一个绝缘区域，比如可以通过在地层上开槽的形式形成绝缘的金属缺口，或者在电路板基板上镀地层时预留非镀层的绝缘区域(镀层完成后，非镀层的绝缘区域会在地层上形成一个缺口或者槽结构)，上述开槽20的设置方式由于不损坏电路板的实体结构或者不损坏多层电路板的其他层结构，因此可以保证不会影响电路板上其他结构比如电路层上工作电路的正常工作。

在另一个示例性实施例，如图2至图3所示，当开槽20设置为矩形的金属缺口，矩形的开槽20用于滤除两天线馈电端口10之间的第一频率的信号，此时第一频率为两天线馈电端口10之间隔离度最差的单一频率。其中，当分别与相邻的两个天线馈电端口10电连接的两个天线的收发频段相同，则两天线馈电端口10之间隔离度差的频率就是收发频段的信号，第一频率可以直接设置为与该收发频段的信号相同。当分别与相邻的两个天线馈电端口10电连接的两个天线的收发频段不同，可以通过测试仪器测量两端口间传输系数计算两天线馈电端口之间隔离度差的频率。比如，将两天线馈电端口10分别与矢量网络分析仪的测试端口接通，得到两个天线的馈电端口10间隔离度的对应频谱图，根据频谱图可以获得两天线馈电端口10之间隔离度最差的频点，其中，边沿平整的频谱图对应的天线频段收发隔离度好，边沿不平整的频谱图对应的天线频段隔离度差，在边沿不平整的天线频谱图上可以确定隔离度最差的频点。本实施例中开槽20等效的陷波器电路原理图可参照图12所示。

在另一个示例性实施例，如图4至图5所示，当开槽20设置为形状L型的金属缺口，开槽20可以滤除两天线馈电端口10之间的第一频率的信号，第一频率为两天线馈电端口10之间隔离度最差的单一频率。其中第一频率的确定可以采取如下方式，比如当分别与相邻的两个天线馈电端口10电连接的两个天线的收发频段相同，第一频率可以设置为该收发频段。当分别与相邻的两个天线馈电端口10电连接的两个天线的收发频段不同，通过测试仪器测量两馈电端口10间隔离度最差的频率，第一频率设置为该两馈电端口10间隔离度最差的频率。本实施例中开槽20等效的陷波器电路原理图可参照图12所示。

在另一个示例性实施例，如图6至7所示，当开槽20设置为形状为T型的金属缺口，开槽20可以滤除两天线馈电端口10之间的第一频率的信号，第一频率包括两天线馈电端口10之间隔离度差的两个不同的频率。本实施例中T型(可设置为图示中不对称的T型)的开槽20可以对两天线馈电端口之间的两个不同频率的信号进行滤除，可在测试仪器测量结果中选取两馈电端口10之间隔离度差的两个频率作为第一频率。本实施例中开槽20等效的陷波器电路原理图可参照图13所示。

在另一个示例性实施例，如图8至9所示，当开槽20设置为形状为多枝节型的金属缺口，开槽20可以滤除两天线馈电端口10之间的第一频率的信号，第一频率包括两天线馈电端口10之间隔离度差的多个不同的频率。本实施例中多枝节型的开槽20可以对两天线馈电端口10之间的多个不同频率的信号进行滤除，可在测试仪器测量结果中选取两馈电端口10之间隔离度差的多个频率作为第一频率。本实施例中，当两天线间隔离度差的频段为多个值，可以通过设置多枝节型的开槽20滤除两天线馈电端口10之间的多个不同频率的信号，提升两天线馈电端口10之间的隔离度，提高了终端设备信号的收发准确性。

在另一个示例性实施例，参照图3，以开槽20在第一方向上延伸的距离为长度。开槽长度越长，第一频率越低。因此可以通过调整开槽20在第一方向上的长度，调整第一频率的大小，从而调整开槽20所等效的陷波器的工作频率，调整所能滤除的两馈电端口10之间的频率，使得第一频率始终满足为两天线馈电端口10之间隔离度差的频率。

本公开还提供了一种终端设备，包括中框以及上述实施例的多层电路板，多层电路板与中框固定连接。

在一个示例性实施例中，当金属中框作为地层时，为实现相邻天线接地点之间的收发隔离度优化，也可以在金属中框上的第一预设位置设置开槽，设置开槽的第一预设位置应位于电路板上两天线馈电端口之间，并且开槽也要满足能够滤除两天线馈电端口之间的第一频率的信号的需求。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种移动终端的多层电路板，其特征在于，所述多层电路板具有多个地层，且所述多层电路板具有至少两个天线馈电端口，所述多个地层中的一个或多个地层上具有开槽，所述开槽位于两天线馈电端口之间；

所述多层电路板的多个地层中，至少一个地层不具有开槽，为完整地层；

所述多层电路板包括电路层，所述完整地层位于具有开槽的所述地层与所述电路层之间。

2.根据权利要求1所述的多层电路板，其特征在于，所述开槽用于滤除两天线馈电端口之间的第一频率的信号，所述开槽的形状和大小与所述第一频率相关，所述第一频率为两天线馈电端口之间隔离度差的频率。

3.根据权利要求2所述的多层电路板，其特征在于，当所述开槽形状为矩形，所述第一频率为两天线馈电端口之间隔离度最差的单一频率。

4.根据权利要求2所述的多层电路板，其特征在于，当所述开槽形状为L型，所述第一频率为两天线馈电端口之间隔离度最差的单一频率。

5.根据权利要求2所述的多层电路板，其特征在于，当所述开槽形状为T型，所述第一频率包括两天线馈电端口之间隔离度差的两个不同的频率。

6.根据权利要求2所述的多层电路板，其特征在于，当所述开槽形状为多枝节型，所述第一频率包括两天线馈电端口之间隔离度差的多个不同的频率。

7.根据权利要求2至6任一项所述的多层电路板，其特征在于，两天线馈电端口之间隔离度差的频率通过测试仪器测量两端口间传输系数获得。

8.根据权利要求2至6任一项所述的多层电路板，其特征在于，所述开槽长度越长，所述第一频率越低。

9.一种终端设备，其特征在于，包括中框以及权利要求1至8任一项所述的多层电路板，所述多层电路板与所述中框固定连接。