CN116014436A

CN116014436A - 天线弹片和电子设备

Info

Publication number: CN116014436A
Application number: CN202211537760.7A
Authority: CN
Inventors: 魏景峰; 孙红远
Original assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Current assignee: Vivo Mobile Communication Co Ltd
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-04-25

Abstract

本申请公开了一种天线弹片和电子设备，属于通信技术领域。所述天线弹片，包括：弹性接触部和安装部；所述安装部设置于所述弹性接触部一侧，且所述安装部上设置有耦合空间；其中，在所述天线弹片通过所述安装部安装于电路板的情况下，所述耦合空间与所述电路板上的空置区域以及位于所述空置区域内的耦合传输线形成耦合器。

Description

天线弹片和电子设备

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种天线弹片和电子设备。

背景技术

在相关技术中，对于手机等通信设备而言，可在信号发射端利用耦合器耦合出一部分发射功率并反馈给控制端，以实时监测手机等通信设备的发射功率的大小，进而根据通信距离动态调整发射功率，避免由于信号传输时可能存在的空间损耗而影响通信质量。

但是，随着5G时代的到来，以手机为例，由于手机上的信号发射频段变多，导致需要多个耦合器来监测不同频段的发射功率，但耦合器的增多会导致电路板走线难度加大、手机制造成本增加等问题出现。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种天线弹片和电子设备，能够在增加耦合器以监测不同频段的发射功率的同时，不会加大电路板走线难度和手机等电子设备的制造成本。

第一方面，本申请实施例提供了一种天线弹片，，包括：弹性接触部和安装部；所述安装部设置于所述弹性接触部一侧，且所述安装部上设置有耦合空间；其中，在所述天线弹片通过所述安装部安装于电路板的情况下，所述耦合空间与所述电路板上的空置区域以及位于所述空置区域内的耦合传输线形成耦合器。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备包括电路板、耦合传输线以及第一方面所述的天线弹片，所述电路板上设置有空置区域；所述耦合传输线布设于所述空置区域，所述天线弹片安装于所述电路板，所述耦合空间与所述电路板上的空置区域以及位于所述空置区域内的耦合传输线形成耦合器；其中，在通过所述天线弹片进行发射信号传输的情况下，所述耦合器用于采集所述发射信号的发射功率。

在本申请实施例中，通过对电子设备中的天线弹片的巧妙设计，一方面，能够利用天线弹片和电路板上的微带线的耦合效应，使天线弹片既满足天线馈点功能的同时，还增加了耦合器的功能；另一方面，由于不需要再单独设计耦合器，因此可有效节约手机等电子设备的主板空间，减少电路板走线的复杂度，节约手机等电子设备的制造成本。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例提供的天线弹片的结构示意图之一。

图2是本申请一示例性实施例提供的电路板的结构示意图。

图3是本申请一示例性实施例提供的天线弹片的结构示意图之二。

图4是本申请一示例性实施例提供的天线弹片的结构示意图之二。

图5是本申请一示例性实施例提供的天线弹片中的安装部的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“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该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的技术方案进行详细地说明。

如图1所示，为本申请一示例性实施例提供的一种天线弹片10的结构示意图，该天线弹片10可以包括弹性接触部12和安装部11。

其中可以理解的是，以手机为例，手机的天线一般设置于手机的框体或壳体(如后壳)上，当将电子设备的框体或壳体扣在手机上时，框体或壳体上的天线便可以与所述天线弹片10相接触，也即手机框体或壳体上的天线可以与天线弹片10上的弹性接触部12相接触以实现射频信号的收发。

同时，对于所述安装部11，所述天线弹片10是通过所述天线弹片10上的安装部11安装于手机上的电路板(如印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB))上。也就是说，所述安装部11可设置于所述弹性接触部12一侧，以至少用于实现将所述天线弹片10安装于所述手机的目的。

但在本实施例中，所述安装部11除了前述的实现对所述天线弹片10的安装之外，所述安装部11上还可设置有图1所示的耦合空间111，以及如图2所示，用于所述天线弹片10安装的电路板20上设置有与所述耦合空间111对应的空置区域21，所述空置区域21中设置有耦合传输线22。由此，在所述天线弹片10通过所述安装部11安装于电路板20的情况下，所述耦合空间111与所述电路板上的空置区域21以及位于所述空置区域21内的耦合传输线形成耦合器。

也就是说，相对于相关技术中的天线弹片，本实施例中提供的天线弹片10在保留了弹片天线馈点的基本功能外，还在天线弹片10的底部(即安装部11)设置耦合空间111，在对应的电路板20上的空置区域21设置耦合传输线(也可称作微带线或子微带线)，从而利用所述天线弹片10及周围焊盘本身的辐射，耦合部分射频信号反馈给电子设备(如手机)中的控制器，以实现耦合器的功能。

例如，发射信号通过电路板20、焊盘、天线弹片10传输给天线时，通过天线弹片10上的耦合空间111、耦合传输线22的耦合会有部分射频信号输出给控制端，以完成发射信号的采样。

其中，作为一种实现方式，前述的耦合空间111与空置区域21对应可以理解为：所述耦合空间111在所述电路板20的投影与所述电路板20上的空置区域21至少部分重叠。如，所述耦合空间111在所述电路板的投影与所述电路板上的空置区域21完全重叠；又如，所述耦合空间111在所述电路板的投影位于所述电路板上的空置区域21内，由此，能够提高耦合器采集所述发射信号的发射功率的采集性能，进而使得耦合器的性能更优。

当然，考虑到所述耦合空间111是用于耦合部分射频信号，以实现射频信号的采样。因此，在本实施例中，所述耦合空间111的设置方式可以有多种，从而提高所述耦合器(或天线弹片)的适用性和灵活性。

请再次参阅图1，在一种实现方式中，所述安装部11可以为基板，所述耦合空间111是由开设于所述基板、且远离所述弹性接触部12一侧的凹槽形成。其中，所述凹槽的大小、形状可根据实际需求或者耦合器的耦合特性确定。

如，沿着所述基板的第一方向，所述凹槽可以如图1所示贯穿所述基板的一端。或者，所述沿着所述基板的第一方向，所述凹槽可以如图3所示贯穿所述基板的第一端A和第二端B，所述第一端A和所述第二端B相对。其中，所述第一方向可以为但不限于图1中所示的长度方向，如所述第一方向还可以是所述基板的宽度方向等，在此不做限制。

对于前述的凹槽，沿着所述凹槽的第二方向，所述凹槽的横截面可以为弧面或矩形等，在此不做限制。其中，所述第二方向可以为但不限于图1中所示的厚度方向。

在另一种实现方式中，如图4所示，所述安装部11上远离所述弹性接触面的一侧可以为弧形凹面，所述耦合空间111由所述弧形凹面形成。

或者，所述耦合空间111还可以如图5所示，也即所述安装部11可以包括多个子安装部112，所述耦合空间111是由所述多个所述子安装部11围设形成。其中，多个所述子安装部112可以围设成图5所示的椭圆形，也可以是圆形、矩形等。相应的，所述子安装部11的形状和数量在此不做限制，如所述子安装部11的形状可以为圆柱体、长方体等，在此不不做限制。

当然需要注意的是，在通过多个所述子安装部11围设形成所述耦合空间时，所述子安装部11之间可以等间隔分布，从而确保所述耦合器的信号采集质量。此外，所述子安装部11的数量越多，所述耦合器的信号采集效果更优。

对于前述各实现方式中提供的天线弹片10，设置于所述安装部11上的耦合空间111的大小(如长、宽、高等)，以及所述耦合器信号线的长度和宽度都可能影响到所述耦合器信号线的特性阻抗和电长度，进而影响到耦合器的耦合系数。换言之，所述耦合空间111的大小可以根据所述耦合器的耦合系数确定。

例如，以所述耦合空间111是由开设于所述基板、且远离所述弹性接触部一侧的凹槽形成为例。那么，所述耦合传输线距离所述凹槽的槽壁越近，所述耦合器的耦合性能越好，反之，所述耦合器的耦合性能越差。

又例如，假设对于设计定型后的天线弹片10和电路板20，所述耦合传输线会有固定的偶模特性阻抗Z_0e和奇模特性阻抗Z₀₀，以及固定的偶模电长度θ和奇模电长度θ₀，那么，本实施例提供的所述耦合器的输出电压U₂可以如式(1)所示。其中，式(1)中的Z0为端口阻抗，其取值可以为定值，如50欧姆等。

此外，所述耦合器的耦合度(或称作耦合系数)C可以如下式(2)所示。

C＝20lgU₂(dB) (2)

需要注意的是，基于前述提供的公式(1)和(2)，在进行所述耦合器的设计时，可以在根据需求的耦合器的耦合度来进行耦合传输线的选取，进而确定所述耦合空间的大小。

本实施例给出的前述天线弹片10，通过对电子设备中的天线弹片10的巧妙设计，一方面，能够利用天线弹片10和电路板20上的微带线的耦合效应，使天线弹片10既满足天线馈点功能的同时，还增加了耦合器的功能；另一方面，由于不需要再单独设计耦合器，因此可有效节约手机等电子设备的主板空间，减少电路板走线的复杂度，节约手机等电子设备的制造成本，也避免了走线太多引入的干扰。

基于前述天线弹片10的描述，本申请实施例还提供一种电子设备，该电子设备所述电子设备包括电路板、耦合传输线以及前述的天线弹片10，所述电路板上设置有空置区域21；所述耦合传输线布设于所述空置区域21，所述天线弹片10安装于所述电路板，所述耦合空间111与所述电路板上的空置区域21以及位于所述空置区域21内的耦合传输线形成耦合器；其中，在通过所述天线弹片10进行发射信号传输的情况下，所述耦合器用于采集所述发射信号的发射功率。

可选的，所述耦合空间在所述电路板的投影与所述电路板上的空置区域至少部分重叠。

可选的，所述电子设备还包括控制器，所述耦合器通过所述耦合传输线与所述控制器连接。

可以理解，由于电子设备中的天线弹片具有与前述实施例提供的天线弹片10相同或相应的技术特征，因此，关于所述电子设备中的天线弹片10可参照对前述天线弹片10的相关描述，并达到相同或相应的技术效果，为避免重复，在此不再赘述。

需要注意的是，在本实施例，所述电子设备的类型可以有多种。例如，所述电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(MobileInternet Device，MID)、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims

1.一种天线弹片，其特征在于，包括：弹性接触部和安装部；

所述安装部设置于所述弹性接触部一侧，且所述安装部上设置有耦合空间；

其中，在所述天线弹片通过所述安装部安装于电路板的情况下，所述耦合空间与所述电路板上的空置区域以及位于所述空置区域内的耦合传输线形成耦合器。

2.如权利要求1所述的天线弹片，其特征在于，所述安装部为基板，所述耦合空间是由开设于所述基板、且远离所述弹性接触部一侧的凹槽形成。

3.如权利要求2所述的天线弹片，其特征在于，沿着所述基板的第一方向，所述凹槽贯穿所述基板的一端。

4.如权利要求3所述的天线弹片，其特征在于，沿着所述基板的第一方向，所述凹槽贯穿所述基板的第一端和第二端，所述第一端和所述第二端相对。

5.如权利要求2-4中任一项所述的天线弹片，其特征在于，沿着所述凹槽的第二方向，所述凹槽的横截面为弧面。

6.如权利要求1所述的天线弹片，其特征在于，所述安装部包括多个子安装部，所述耦合空间是由所述多个所述子安装部围设形成。

7.如权利要求1所述的天线弹片，其特征在于，所述安装部上远离所述弹性接触面的一侧为弧形凹面，所述耦合空间由所述弧形凹面形成。

8.如权利要求1所述的天线弹片，其特征在于，所述耦合空间在所述电路板的投影与所述电路板上的空置区域至少部分重叠。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括电路板、耦合传输线以及权利要求1-8中任一项所述的天线弹片，所述电路板上设置有空置区域；

所述耦合传输线布设于所述空置区域，所述天线弹片安装于所述电路板，所述耦合空间与所述电路板上的空置区域以及位于所述空置区域内的耦合传输线形成耦合器；

其中，在通过所述天线弹片进行发射信号传输的情况下，所述耦合器用于采集所述发射信号的发射功率。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述耦合空间在所述电路板的投影与所述电路板上的空置区域至少部分重叠。

11.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括控制器，所述耦合器通过所述耦合传输线与所述控制器连接。