CN114599155A - 一种多层结构强度高的模块化天线电路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层结构强度高的模块化天线电路板，包括印制电路板，位于印制电路板上的板载天线，位于印制电路板上的弹簧式探针，封装外壳；弹簧式探针用于和外界环境中的金属壳体、散热件连接，弹簧式探针位于板载天线的天线净空区域内；印制电路板在弹簧式探针与外界环境的匹配连接处安装有调节件。本发明灵活度高，可以适应不同的应用环境，以弹簧式探针以及印制电路板为桥梁，周边环境的金属体与PCB参考地连接成整体，大大增加了板载天线状态的稳定性，究其原因在于，天线本身是一个很敏感的部件，如果周边金属环境有些许差异，都有可能影响天线性能，连接成整体后，周边金属体也成为了参考地的一部分，增加了稳定性。
Description
技术领域
本发明属于天线电路板技术领域，具体涉及一种多层结构强度高的模块化天线电路板。
背景技术
天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。同一天线作为发射或接收的基本特性参数是相同的。这就是天线的互易定理。
PCB板载天线由直接绘制到PCB板上的走线组成，天线是直接画在PCB板上的，这就是PCB板载天线。由于天线的类型和产品的空间要求，PCB天线的类型也有所不同。PCB天线的类型包括：平面倒F型天线，英文缩写即PIFA，倒L形PCB板载天线，直线PCB天线，曲折PCB天线，弯曲或圆形PCB天线。PCB天线的目的是提供一种无线通信方法。在PCB的制造阶段，PCB天线的走线会层压在PCB板的表面上，在某些情况下，这些PCB天线的走线会占据多层PCB的几层。PCB天线的长度将决定谐振频率，频率越高，走线越短。PCB板上的每个天线都需要一个保留区域，并且保留区域是PCB走线天线周围的特定区域。
目前市场上的采用板载天线方案设计的模组很多很多。便捷，简单是这类模组的标签。此类天线涉及的行业领域很广，客户使用时模组周边的工作环境千奇百怪，有的环境有利于板载天线辐射，也有的环境限制了板载天线的辐射。
因此，现有的板载天线设计思路存在很明显的问题点是：灵活度不够。模块化后，不管应用场景环境如何，天线均是一样的。这一个点与天线工作原理矛盾。空旷环境下与周边都是金属的环境下天线性能肯定不能归一化。如何增加天线灵活性是一个值得思考的难题。因此提供一种能够适应复杂外界环境的多层结构强度高的模块化天线电路板。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种多层结构强度高的模块化天线电路板。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种多层结构强度高的模块化天线电路板，包括印制电路板，位于印制电路板上的板载天线，位于印制电路板上的弹簧式探针，封装外壳；
所述弹簧式探针用于和外界环境中的金属壳体、散热件连接，所述弹簧式探针位于板载天线的天线净空区域内；
所述印制电路板在弹簧式探针与外界环境的匹配连接处安装有调节件；
所述封装外壳将弹簧式探针以及调节件包裹在内部。
进一步限定，所述板载天线的类型包括平面倒F型天线、环形天线、贴片陶瓷天线，这样的结构设计，可以根据自由环境的不同以及出于经济角度的考虑，选择最合适的板载天线的类型，并达到较优的工作效果。
进一步限定，所述调节件包括电容性调节结构以及电感性调节结构，这样的结构设计，通过调节件中的电容性调节结构以及电感性调节结构，分别调节弹簧式探针与外界环境的匹配连接处的容性以及感性，从而修正外界环境中，金属壳体、散热件与参考地结为整体后，对板载天线性能的影响。
进一步限定，所述封装外壳以可拆卸的方式与印制电路板连接，这样的结构设计，使得当天线电路板的周边环境较为良好时，可以拆卸掉封装外壳，采用空贴的方式安装弹簧式探针以及调节件，减轻安装负担。
进一步限定，所述弹簧式探针位于天线净空区域内靠边位置或者居中位置，这样的结构设计，避免弹簧式探针的安装位置对其它结构造成干涉。
进一步限定，所述弹簧式探针包括针轴、弹簧、针管，这样的结构设计，通过针管对针轴导向，通过弹簧的压缩，保证针轴顶紧以及与接触点良好的接触性。
进一步限定，所述弹簧式探针的类型包括反钻孔式、斜尾式、球式，这样的结构设计，可以根据实际环境以及实际需要不同，选择功能侧重不同、类型不同的弹簧式探针，达到更好的连接效果。
进一步限定，所述弹簧式探针的表面镀层为镀金层，这样的结构设计，通过镀金层提高防腐蚀功能、机械性能、电气性能。
本发明的有益效果：
1.灵活度高，可以适应不同的应用环境，以弹簧式探针以及印制电路板为桥梁，周边环境的金属体与PCB参考地连接成整体，大大增加了板载天线状态的稳定性，究其原因在于，天线本身是一个很敏感的部件，如果周边金属环境有些许差异，都有可能影响天线性能，连接成整体后，周边金属体也成为了参考地的一部分，增加了稳定性；
2.通过弹簧式探针与外界环境的匹配连接处安装的调节件，可以调节此处的容性和感性，从而消除周边环境的金属体与PCB参考地连接成整体时，板载天线性能受到的影响。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种多层结构强度高的模块化天线电路板实施例的结构示意图；
主要元件符号说明如下：
印制电路板1、板载天线2、弹簧式探针3、调节件4、封装外壳5。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，包括印制电路板1，位于印制电路板1上的板载天线2，位于印制电路板1上的弹簧式探针3，封装外壳5；
弹簧式探针3用于和外界环境中的金属壳体、散热件连接，弹簧式探针3位于板载天线2的天线净空区域内；
印制电路板1在弹簧式探针3与外界环境的匹配连接处安装有调节件4；
封装外壳5将弹簧式探针3以及调节件4包裹在内部。
优选，板载天线2的类型包括平面倒F型天线、环形天线、贴片陶瓷天线，这样的结构设计，可以根据自由环境的不同以及出于经济角度的考虑，选择最合适的板载天线2的类型，并达到较优的工作效果。实际上，也可以根据具体情况具体考虑板载天线2其它的类型。
优选，调节件4包括电容性调节结构以及电感性调节结构，这样的结构设计，通过调节件4中的电容性调节结构以及电感性调节结构，分别调节弹簧式探针3与外界环境的匹配连接处的容性以及感性，从而修正外界环境中，金属壳体、散热件与参考地结为整体后，对板载天线2性能的影响。实际上，也可以根据具体情况具体考虑调节匹配连接处的容性以及感性的其它的结构形状。
优选，封装外壳5以可拆卸的方式与印制电路板1连接，这样的结构设计，使得当天线电路板的周边环境较为良好时，可以拆卸掉封装外壳5，采用空贴的方式安装弹簧式探针3以及调节件4，减轻安装负担。实际上，也可以根据具体情况具体考虑其它的结构形状。
优选，弹簧式探针3位于天线净空区域内靠边位置或者居中位置，这样的结构设计，避免弹簧式探针3的安装位置对其它结构造成干涉。实际上，也可以根据具体情况具体考虑弹簧式探针3其它的安装位置。
优选，弹簧式探针3包括针轴、弹簧、针管，这样的结构设计，通过针管对针轴导向，通过弹簧的压缩，保证针轴顶紧以及与接触点良好的接触性。实际上，也可以根据具体情况具体考虑弹簧式探针3其它的结构形状。
优选，弹簧式探针3的类型包括反钻孔式、斜尾式、球式，这样的结构设计，可以根据实际环境以及实际需要不同，选择功能侧重不同、类型不同的弹簧式探针3，达到更好的连接效果。实际上，也可以根据具体情况具体考虑弹簧式探针3其它的类型。
优选，弹簧式探针3的表面镀层为镀金层，这样的结构设计，通过镀金层提高防腐蚀功能、机械性能、电气性能。实际上，也可以根据具体情况具体考虑提高弹簧式探针3性能的其它的结构形状。
本案实施中，如图1所示，选择板载天线2的类型为平面倒F型天线，图中，A为PCB参考地，B为RF反馈点，C为接地反馈点，印制电路板1与弹簧式探针3连接，弹簧式探针3位于靠边位置，用于连接外界环境中的金属壳体、散热件，弹簧式探针3处于天线净空区域内，在弹簧式探针3与外界环境的匹配连接处安装有调节件4，以弹簧式探针3以及印制电路板1为桥梁，周边环境的金属体与PCB参考地连接成整体，大大增加了板载天线2状态的稳定性，究其原因在于，天线本身是一个很敏感的部件，如果周边金属环境有些许差异，都有可能影响天线性能，连接成整体后，周边金属体也成为了参考地的一部分，增加了稳定性；
当周边环境的金属体与PCB参考地连接成整体时，板载天线2的性能或多或少会受到些许影响，通过弹簧式探针3与外界环境的匹配连接处安装的调节件4，可以调节此处的容性和感性，从而消除这种影响；
封装外壳5用于封装保护，避免弹簧式探针3、调节件4暴露在空气中，受到各种损坏，以及降低连接稳定性。
上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：包括印制电路板(1)，位于印制电路板(1)上的板载天线(2)，位于印制电路板(1)上的弹簧式探针(3)，封装外壳(5)；
所述弹簧式探针(3)用于和外界环境中的金属壳体、散热件连接，所述弹簧式探针(3)位于板载天线(2)的天线净空区域内；
所述印制电路板(1)在弹簧式探针(3)与外界环境的匹配连接处安装有调节件(4)；
所述封装外壳(5)将弹簧式探针(3)以及调节件(4)包裹在内部。
2.根据权利要求1所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述板载天线(2)的类型包括平面倒F型天线、环形天线、贴片陶瓷天线。
3.根据权利要求2所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述调节件(4)包括电容性调节结构以及电感性调节结构。
4.根据权利要求3所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述封装外壳(5)以可拆卸的方式与印制电路板(1)连接。
5.根据权利要求4所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述弹簧式探针(3)位于天线净空区域内靠边位置或者居中位置。
6.根据权利要求5所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述弹簧式探针(3)包括针轴、弹簧、针管。
7.根据权利要求6所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述弹簧式探针(3)的类型包括反钻孔式、斜尾式、球式。
8.根据权利要求7所述的一种多层结构强度高的模块化天线电路板，其特征在于：所述弹簧式探针(3)的表面镀层为镀金层。
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