CN201263150Y - 一种防静电放电的手机天线电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种手机天线电路，特别是一种防静电放电的手机天线电路。包括收/发信号电路、匹配电路和天线，收/发信号电路电连接至匹配电路，匹配电路电连接至天线，所述匹配电路还包括保护电路，一端电连接至天线，另一端接地。采用上述方案后，一方面对天线电路进行了ESD保护，防止静电通过天线影响内部器件和芯片的性能和工作，另一方面又使ESD保护器件成为天线匹配电路的一部分，使天线匹配良好，从而得到良好的通话效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于移动通信设备中的手机天线电路，特别是一种防止静电放电的危害的手机天线电路。
背景技术
静电是日常生活中的一种常见现象，静电的许多功能已经应用到军工或民用产品中，如静电除尘、静电喷涂、静电复印等。然而，静电放电(ElectroStaticDischarge简称ESD)却又成为电子产品和设备的一种危害，造成电子产品和设备的功能紊乱甚至部件损坏。
静电是两种介电系数不同的物质磨擦时，正负极性的电荷分别积累在两个物体上而形成：当两个物体接触时，其中一个趋于从另一个吸引电子，因而二者会形成不同的充电电位。摩擦起电是一个机械过程，依靠相对表面移动传送电量。传送的电量取决于接触的次数、表面粗糙度、湿度、接触压力、摩擦物质的摩擦特性以及相对运动速度。两个带上电荷的物体也就成了静电源。就人体而言，衣服与皮肤之间的磨擦发生的静电是人体带电的主要原因之一。
以移动通讯领域最常见的电子设备手机为例，在寒冷、干燥的天气里，静电可以通过不同的摩擦使人体充电，手机在用户的口袋中可以通过不断的摩擦产生很多静电，静电很容易通过天线和天线上的金属环直接进入匹配电路(如图2)，造成接收发射信号开关、滤波器等的损坏，对手机接收发射信号都有影响。滤波器又是比较不耐压的器件，通过静电不断的放电，滤波器的性能急剧下降，使手机发生信号差，通话断续等现象。
大多数半导体器件都很容易受静电放电而损坏，特别是大规模集成电路器件更为脆弱。静电对手机内的器件造成的损坏有显性的和隐性的两种。隐性损坏在当时看不出来，但器件变得更脆弱，在过压、高温等条件下极易损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决以上天线和相关电路的保护问题，提供一种防静电干扰的手机天线电路。
为实现上述目的，本实用新型提出一种手机天线电路，包括收/发信号电路、匹配电路和天线，收/发信号电路电连接至匹配电路，匹配电路电连接至天线，其特征是：所述匹配电路还包括保护电路，一端电连接至天线，另一端接地。
采用上述方案后，采用保护电路对天线电路进行保护，而且保护电路呈容性，在调整天线匹配时，一方面对天线电路进行了ESD保护，防止静电通过天线影响内部器件和芯片的性能和工作，另一方面又使ESD保护器件成为天线匹配电路的一部分，使天线匹配良好，从而得到良好的通话效果。
附图说明
图1是静电放电(ESD)波形。
图2是未加入保护电路的天线电路中的静电放电路径。
图3是配有保护电路的天线电路的静电放电路径。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
当一个充电的导体接近另一个导体时，就有可能发生ESD。首先，两个导体之间会建立一个很强的电场，产生由电场引起的击穿。两个导体之间的电压超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压时，就会产生电弧。如图1所示，在0.7ns到10ns的时间里，电弧电流会达到几十安培甚至更大。而且会产生瞬变电压，大小在几十伏特到超过10KV的范围之内，会对移动电话造成巨大损害。
如果防静电放电(ESD)设计不好，则可能导致手机因ESD问题发生锁死、复位、数据丢失等现象。ESD破坏大多数明显的影响是器件失效，但是处于静电释放危险中的电子器件可能完全不受影响，或产生了损伤但并不能立即被察觉，但是由于中间阶层品质降低，其预期寿命可能降低。ESD事件导致器件品质降低，在持续使用时引起失效。ESD的破坏也是可累积性的，导致受损器件功能时好时坏，而且这类故障具有一定的隐蔽性。在更严重情况下，设备可能产生严重的故障，如电话断线或完全被切断，需要手动重新开启。瞬间高压会通过手机上一些导体进入电路，更可能是通过电磁耦合进行辐射传输进入的。因此，手机的天线和天线插口被认为是ESD影响最大的地方。
使用容性的ESD器件(压敏电阻)保护天线，如图3所示，在天线后端，匹配电路的前端加一个ESD保护器件，使从天线或者金属环进入的静电直接通过ESD器件导入地，在静电还没有对重要器件造成危害的时候，就把静电导入地，减少甚至消除ESD对天线匹配电路的影响。
另一方面，天线匹配电路对天线进行匹配，使发射信号的能量能够很好的传递到天线上，然后辐射出去。当天线匹配电路调整好后，天线接收发送信号性能达到最好。加入ESD器件后，由于ESD器件也有一定的容性，会对天线匹配电路的匹配能力造成影响，发射信号的能量不能很好的匹配到天线上，则接收发射信号的能力会大幅度的降低，所以一般不能随便在天线电路上加ESD器件。
压敏电阻是一种电压敏感元件，随电压的增加而阻抗降低。压敏电阻其功能相当于很多与串联和并联在一起的双向抑制二极管。工作原理如同与电压相关的电阻。电压超过规定电压，压敏电阻可以导电；电压低于规定电压，压敏电阻则不导电。这样压敏电阻可起到很好电压嵌位作用。压敏电阻工作响应速度极为迅速，响应时间在毫微秒范围下段。
对ESD保护器件选用呈低容值(小于0.8pf)的压敏电阻，可以作为匹配电路的一部分，而且低容值的器件不会对手机信号的发射和接收造成影响。在调整天线的匹配电路时，把ESD保护器件当作一个电容，一同匹配到电路中(如图3所示)，使天线的匹配能力不受ESD器件的影响。
这种设计方法使天线匹配电路受到保护，不受静电的影响，另一方面天线的发射功率也不会因为ESD器件而降低。
实施例如图3所示，手机天线电路，包括收/发信号电路1、匹配电路2、保护电路4和天线3，收/发信号电路1为滤波器件和射频芯片，保护电路4为低容值压敏电阻，低容值压敏电阻的容值小于0.8pf，滤波器件一端电连接射频芯片，另一端电连接匹配电路2，匹配电路2另一端电连接天线，低容值压敏电阻一端电连接天线，低容值压敏电阻另一端接地。
从天线或者金属环进入的静电直接通过低容值压敏电阻导入地，在静电还没有对重要器件造成危害的时候，就把静电导入地，减少甚至消除既静电对天线匹配电路的影响，同时选用小于0.8pf的低容值压敏电阻，可以作为匹配电路的一部分，而且低容值的器件不会对手机信号的发射和接收造成影响。在调整天线的匹配电路时，把低容值压敏电阻当作一个电容，一同匹配到天线电路中，使天线的匹配能力不受低容值压敏电阻的影响。
Claims (5)
1、一种手机天线电路，包括收/发信号电路(1)、匹配电路(2)和天线(3)，其中收/发信号电路(1)电连接匹配电路(2)，匹配电路(2)电连接天线(3)，其特征是：所述匹配电路(2)还包括保护电路(4)，一端电连接天线(3)，另一端接地。
2、如权利要求1所述的手机天线电路，其特征是：所述保护电路(4)为ESD保护电路。
3、如权利要求2所述的手机天线电路，其特征是：所述ESD保护电路为容性ESD保护器件。
4、如权利要求3所述的手机天线电路，其特征是：所述容性ESD保护器件为低容值压敏电阻。
5、如权利要求5所述的手机天线电路，其特征是：所述低容值压敏电阻容值小于0.8pf。
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| CN106058433A (zh) * | 2016-06-03 | 2016-10-26 | 北京小米移动软件有限公司 | 分级天线及移动终端 |
| CN113853053A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-12-28 | 荣耀终端有限公司 | 一种静电防护结构和电子设备 |
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Addressee: Zhou Yajie Document name: Notification of Termination of Patent Right |
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