CN202094296U - 手机 - Google Patents
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Abstract
一种手机包括一PCB板和与PCB板相连的天线，所述天线包括介质基板、附着在介质基板相对两表面的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线，围绕第二金属片设置有第二馈线，所述第一馈线及第二馈线通过耦合方式分别馈入所述第一金属片及第二金属片，所述第一金属片及第二金属片上分别镂空有第一微槽结构及第二微槽结构，所述第一馈线与第二馈线电连接。使手机的天线位置设计不受到限制，且在现有的手机天线尺寸基于半波长的物理长度限制很难满足现代通信系统低功耗、小型化及多功能的设计要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种移动设备，尤其涉及一种手机。
背景技术
现有手机主要采用外置天线和内置天线两种方式设置。手机外置天线，我们接触比较多，大概可以知道制造的程序及材质。对于手机内置天线主要都在手机内部，手机外观上看不到里面的东西。如NOKIA、索爱等知名品牌手机里面的天线主要都是FPC材质制造的FPC手机内置天线。FPC即柔性线路板，手机内置天线设计出来，使用FPC制作，贴在手机壳内侧，用支架和顶针与其他部件相联。如附图1所示，手机8包括设置壳体内的PCB板82，PCB板82一侧设置有喇叭83，靠近喇叭一侧的壳体内侧上设置有贴附天线84，这种天线设置的方式主要作用是天线84与PCB板之间形成有效的间距，这种有效间距能促使天线向外辐射电磁波；其次是防止PCB板对天线84产生电磁干扰。这样一来，必须使贴附天线与手机的PCB板之间形成有效的间距，因此，手机的天线位置设计受到限制。
另外，上述手机天线主要基于电单极子或偶极子的辐射原理进行设计，比如最常用的平面反F天线(PIFA)。上述天线的辐射工作频率直接和天线的尺寸正相关，带宽和天线的面积正相关，使得天线的设计通常需要半波长的物理长度。这使得上述设计天线方法在设计相对应的天线时，其尺寸受限的前提下难以实施。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于，使手机的天线位置设计不受到限制，且在现有的手机天线尺寸基于半波长的物理长度限制很难满足现代通信系统低功耗、小型化及多功能的设计要求，因此本实用新型提供一种低功耗、小型化及多谐振频点的手机。
一种手机包括一PCB板和与PCB板相连的天线，所述天线包括介质基板、附着在介质基板相对两表面的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线，围绕第二金属片设置有第二馈线，所述第一馈线及第二馈线通过耦合方式分别馈入所述第一金属片及第二金属片，所述第一金属片及第二金属片上分别镂空有第一微槽结构及第二微槽结构，所述第一馈线与第二馈线电连接。
进一步地，所述介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。
进一步地，所述第一微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种或者是通过前面几种结构衍生、复合、组合或组阵得到的结构。
进一步地，所述第二微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种或者是通过前面几种结构衍生、复合或组阵得到的微槽结构。
进一步地，所述第一金属片与第二金属片通过金属化通孔或导线连接。
进一步地，所述第一馈线与第二馈线通过金属化通孔或导线连接。
进一步地，所述第一金属片为铜片或银片。
进一步地，所述第二金属片为铜片或银片。
进一步地，第一馈线、第二馈线选用与第一金属片及第二金属片同样的材料制成。
进一步地，所述手机还包括一连接单元，所述天线通过所述连接单元与PCB板相连。
使手机的天线位置设计不受到限制，且在现有的手机天线尺寸基于半波长的物理长度限制很难满足现代通信系统低功耗、小型化及多功能的设计要求，因此使手机小型化、功耗更低且有多谐振频点。同时，上述天线结构设计使得其收信号灵敏度进一步增强，降低天线周围电子元件的耦合辐射干扰等，确保了手机接收到完整且准确的电磁波信息。
附图说明
图1是现有手机侧面剖视的简略图；
图2是本实用新型手机中一实施例的侧简略图；
图3是图2所示天线的立体图；
图4是图3的另一视角图；
图5a为互补式开口谐振环结构的示意图；
图5b所示为互补式螺旋线结构的示意图；
图5c所示为开口螺旋环结构的示意图；
图5d所示为双开口螺旋环结构的示意图；
图5e所示为互补式弯折线结构的示意图；
图6a为图5a所示的互补式开口谐振环结构其几何形状衍生示意图；
图6b为图5a所示的互补式开口谐振环结构其扩展衍生示意图；
图7a为三个图5a所示的互补式开口谐振环结构的复合后的结构示意图；
图7b为两个图5a所示的互补式开口谐振环结构与图3b所示为互补式螺旋线结构的复合示意图；
图8为四个图5a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。
具体实施方式
请参考图2，为本实用新型手机中一实施例的侧面剖视简略图，所述手机10包括一设置于手机壳体97内的PCB板99及一天线100，所述天线100通过一连接单元98与PCB板99相连，其中所述PCB板99上设置由各种各样电子元件。在本实施方式中，所述连接单元98采用螺接方式将天线100固定于PCB板99上。
如图3及图4所示，本实用新型的所述天线100包括介质基板1、附着在介质基板1相对两表面的第一金属片4及第二金属片7，围绕第一金属片4设置有第一馈线2，围绕第二金属片7设置有第二馈线8，所述第一馈线2通过耦合方式馈入所述第一金属片4，所述第二馈线8通过耦合方式馈入所述第二金属片7，所述第一金属片4及第二金属片7上分别镂空有第一微槽结构41及第二微槽结构71，所述第一馈线2与第二馈线8电连接。在同一介质基板的两面都设置金属片，等效于增加了天线物理长度(实际长度尺寸不增加)，这样就可以在极小的空间内设计出工作在极低工作频率下的射频天线。解决传统天线在低频工作时天线受控空间面积的物理局限。
所述第一馈线2与第二馈线8通过在介质基板1上开的金属化通孔10电连接。当然也可以采用导线连接。
第一金属片画剖面线的部分为第一金属走线，第一金属片上的空白部分(镂空的部分)表示第一微槽结构及第二微槽结构。另外，第一馈线也用剖面线表示。同样的，第二金属片画剖面线的部分为第二金属走线，第二金属片上的空白部分(镂空的部分)表示第三微槽结构及第四微槽结构。另外，第二馈线也用剖面线表示。
图3所述天线的立体图，图4为其另一视角图。综合两个图可以看出，介质基板的a表面及b表面上附着的结构相同。即第一馈线、第一金属片在b表面的投影分别与第二馈线、第二金属片重合。当然，这只是一个优选的方案，a表面与b表面的结构根据需要也可以不同。
第一馈线2围绕第一金属片4设置以实现信号耦合。另外第一金属片4与第一馈线2可以接触，也可以不接触。当第一金属片4与第一馈线2接触时，第一馈线2与第一金属片4之间感性耦合；当第一金属片4与第一馈线2不接触时，第一馈线2与金属片4之间容性耦合。
第二馈线8围绕第二金属片7设置以实现信号耦合。另外第二金属片7与第二馈线8可以接触，也可以不接触。当第二金属片7与第二馈线8接触时，第二馈线8与第二金属片7之间感性耦合；当第二金属片7与第二馈线8不接触时，第二馈线8与金属片7之间容性耦合。
所述介质基板两相对表面的第一金属片与第二金属片可以连接，也可以不连接。在第一金属片与第二金属片不连接的情况下，所述第一金属片与第二金属片之间通过容性耦合的方式馈电；此种情况下，通过改变介质基板的厚度可以实现第一金属片与第二金属片的谐振。在第一金属片与第二金属片电连接的情况下(例如通过导线或金属化通孔的形式连接)，所述第一金属片与第二金属片之间通过感性耦合的方式馈电。
本实用新型中的所述第一微槽结构41、第二微槽结构71可以是图5a所示的互补式开口谐振环结构、图5b所示的互补式螺旋线结构、图5c所示的开口螺旋环结构、图5d所示的双开口螺旋环结构、图5e所示的互补式弯折线结构中的一种或者是通过前面几种结构衍生、复合或组阵得到的微槽结构。衍生分为两种，一种是几何形状衍生，另一种是扩展衍生，此处的几何形状衍生是指功能类似、形状不同的结构衍生，例如由方框类结构衍生到曲线类结构、三角形类结构及其它不同的多边形类结构；此处的扩展衍生即在图5a至图5e的基础上开设新的槽以形成新的微槽结构；以图5a所示的互补式开口谐振环结构为例，图6a为其几何形状衍生示意图，图6b为其几何形状衍生示意图。此处的复合是指，图5a至图5e的微槽结构多个叠加形成一个新的微槽结构，如图7a所示，为三个图5a所示的互补式开口谐振环结构复合后的结构示意图；如图7b所示，为两个图5a所示的互补式开口谐振环结构与图5b所示为互补式螺旋线结构共同复合后的结构示意图。此处的组阵是指由多个图5a至图5e所示的微槽结构在同一金属片上阵列形成一个整体的微槽结构，如图8所示，为多个如图5a所示的互补式开口谐振环结构组阵后的结构示意图。以下均以图5c所示的开口螺旋环结构为例阐述本实用新型。
另外，本实用新型中，介质基板可由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。优选地，由高分子材料制成，具体地可以是FR-4、F4B等高分子材料。
本实用新型中，第一金属片及第二金属片为铜片或银片。优选为铜片，价格低廉，导电性能好。
本实用新型中，第一馈线、第二馈线选用与第一金属片及第二金属片同样的材料制成。优选为铜。
本实用新型中，关于天线的加工制造，只要满足本实用新型的设计原理，可以采用各种制造方式。最普通的方法是使用各类印刷电路板(PCB)的制造方法，当然，金属化的通孔，双面覆铜的PCB制造也能满足本实用新型的加工要求。除此加工方式，还可以根据实际的需要引入其它加工手段，比如RFID(RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别技术，俗称电子标签)中所使用的导电银浆油墨加工方式、各类可形变器件的柔性PCB加工、铁片天线的加工方式以及铁片与PCB组合的加工方式。其中，铁片与PCB组合加工方式是指利用PCB的精确加工来完成天线微槽结构的加工，用铁片来完成其它辅助部分。另外，还可以通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法来加工。
上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型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实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
Claims (10)
1.一种手机，包括一PCB板和与PCB板相连的天线，其特征在于，所述天线包括介质基板、附着在介质基板相对两表面的第一金属片及第二金属片，围绕第一金属片设置有第一馈线，围绕第二金属片设置有第二馈线，所述第一馈线及第二馈线通过耦合方式分别馈入所述第一金属片及第二金属片，所述第一金属片及第二金属片上分别镂空有第一微槽结构及第二微槽结构，所述第一馈线与第二馈线电连接。
2.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述介质基板由陶瓷材料、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料制成。
3.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述第一微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种或者是通过前面几种结构衍生、复合、组合或组阵得到的结构。
4.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述第二微槽结构为互补式开口谐振环结构、互补式螺旋线结构、开口螺旋环结构、双开口螺旋环结构以及互补式弯折线结构中的一种或者是通过前面几种结构衍生、复合或组阵得到的微槽结构。
5.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述第一金属片与第二金属片通过金属化通孔或导线连接。
6.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述第一馈线与第二馈线通过金属化通孔或导线连接。
7.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述第一金属片为铜片或银片。
8.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，所述第二金属片为铜片或银片。
9.根据权利要求1所述的手机，其特征在于，第一馈线、第二馈线选用与第一金属片及第二金属片同样的材料制成。
10.根据权利要求1至9任意一项权利要求的手机，其特征在于，所述手机还包括一连接单元，所述天线通过所述连接单元与PCB板相连。
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