CN206558672U - 一种副天线装置及通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种副天线装置及通信设备，其中副天线装置应用于带有金属边框的通信设备上，包括副天线模组、第一、第二和第三连接装置；在副天线模组上布设天线；金属边框沿其周向开设有两条缝隙，两条缝隙之间的金属边框的区段部分对应副天线模组；第一连接装置的一端与天线一端连接且另一端与区段部分连接，第二连接装置的一端与通信设备的射频输出点连接且另一端与区段部分连接，第三连接装置的一端与通信设备的主芯片的接地点连接且另一端与区段部分连接。用于解决传统天线应用在具有金属边框的通信设备中时天线辐射效率低、性能差的问题，提高天线辐射效率及射频性能。

Description

一种副天线装置及通信设备

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种副天线装置及采用该副天线装置进行通信的通信设备。

背景技术

天线是通信设备必需的重要组成部分，它是通信设备和基站通信时发送和接收电磁波的一个重要的无线设备。在通过通信设备发射时，天线负责将电信号转换为电磁波辐射出去，同时又能及时地将接收到的电磁波转换为电信号，发送至通信设备内的电路板。

随着智能穿戴类产品的兴起，越来越多的运动手环、智能手表等上市，其中一些智能穿戴类产品主要针对身体健康状况进行监测，例如运动情况、心率、睡眠情况等，但是涉及具有金属外壳的通信设备，例如通话手表很少，原因在于：具有金属外壳的通话手表中的天线设计空间小，PCB尺寸较小，导致天线低频性能较差；通话手表的金属外壳影响天线的辐射，不仅降低天线的效率，而且还可能出现信号耦合等问题，给天线的辐射性能带来不利影响。因此，传统天线应用在具有金属外壳的通话手表中受到很大限制。

实用新型内容

本实用新型提供一种副天线装置及通信设备，用于解决现有技术中传统天线应用在具有金属外壳的通信设备中时天线辐射效率低、性能差的问题，提高天线辐射效率及射频性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提出如下技术方案予以解决：

一种副天线装置，应用于带有金属边框的通信设备上，其特征在于，包括副天线模组、第一连接装置、第二连接装置和第三连接装置；在所述副天线模组上布设天线；所述金属边框沿其周向开设有两条缝隙，两条缝隙之间的所述金属边框的区段部分对应所述副天线模组；所述第一连接装置的一端与所述天线一端连接且另一端与所述区段部分连接，所述第二连接装置的一端与所述通信设备的射频输出点连接且另一端与所述区段部分连接，所述第三连接装置的一端与所述通信设备的主芯片的接地点连接且另一端与所述区段部分连接。

为了实现双环路天线频率，所述副天线装置还包括第四连接装置，其一端与所述通信设备的主芯片的接地点连接且另一端与所述区段部分连接，其中所述第四连接装置的位置不同于所述第三连接装置的位置。

进一步地，为了增大第一连接装置与天线的接触面积，所述天线设置在所述副天线的一端模组下部的靠近所述区段部分的外侧；还包括焊盘，所述焊盘设置在所述副天线模组上部的靠近所述区段部分的外侧，所述天线的一端连接至所述焊盘，且所述第一连接装置的一端与所述焊盘接触连接。

作为天线布置的替代性方案，所述天线设置在所述副天线模组下部的远离所述区段部分的内侧；还包括焊盘，所述焊盘设置在所述副天线模组上部的靠近所述区段部分的外侧，所述天线的一端穿过所述副天线模组上开设的通孔连接至设置所述焊盘，且所述第一连接装置的一端与所述焊盘接触连接。

进一步地，所述第一连接装置、第二连接装置、第三连接装置和第四连接装置中每个为pogo pin或弹片。

为了实现在减小天线长度的同时提升其射频性能，所述副天线模组的基材为具有高介电常数的陶瓷。

所述金属边框为圆形金属边框。

进一步地，所述圆形金属边框的两条缝隙之间的弧形部分的长度为15-20mm，优选为20mm。

基于如上所述的副天线装置，本实用新型还提出一种采用该副天线装置的通信设备，所述通信设备带有金属边框，并且包括副天线模组；在所述副天线模组上布设天线；所述金属边框沿其宽度方向开设有两条缝隙，两条缝隙之间的所述金属边框的区段部分对应所述副天线模组；所述副天线模组设置有第一连接装置、第二连接装置和第三连接装置，所述第一连接装置的一端与所述天线一端连接且另一端与所述区段部分连接，所述第二连接装置的一端与所述通信设备的射频输出点连接且另一端与所述区段部分连接，所述第三连接装置的一端与所述通信设备的主芯片的接地点连接且另一端与所述区段部分连接。

进一步地，所述通信设备为通话手表，所述两条缝隙位于所述通信手表的金属边框的远离人手的一侧。

与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果是：通过在金属边框周向上开设有两条缝隙，克服金属边框对天线性能的影响，且通过第一、第二和第三连接装置使两条缝隙之间的金属边框的区段部分成为天线的一部分，延长了天线长度，优化天线净空区域，提升天线辐射效率及射频性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简要介绍，显而易见地，下面描述的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本实用新型的副天线装置设置在通话手表中的结构示意图；

图2为本实用新型的副天线装置中副天线模组的立体结构示意图一；

图3为本实用新型的副天线装置中副天线模组的立体结构示意图二；

图4为本实用新型的副天线装置设置在通话手表中的电路原理示意图；

图5为本实用新型的副天线装置中副天线模组上的天线的布置图一；

图6为本实用新型的副天线装置中副天线模组上的天线的布置图二。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

天线设计的常规思路一般都是在基于对大面积金属有效规避的基础上进行的，并且需要保证足够的走线面积和高度。为了提升美观性，现有电子设备例如通话手表或手机等具有金属边框，该金属边框影响天线的辐射，降低天线射频效率。

本实施例涉及一种副天线装置，应用于带有金属边框，具体地为圆形金属边框10的通信设备上，包括副天线模组20、第一连接装置31、第二连接装置32和第三连接装置33；在副天线模组20上布设天线21；圆形金属边框10沿其周向开设有两条缝隙11和12，两条缝隙11和12之间的圆形金属边框10的区段部分13对应副天线模组20；第一连接装置31的一端311与天线21一端连接且另一端312与区段部分13连接，第二连接装置32的一端321与通信设备的射频输出点连接且另一端322与区段部分13连接，第三连接装置33的一端331与通信设备的主芯片（例如PCBA）的接地点连接且另一端332与区段部分13连接。

具体地，在本实施例中，如图1所示，本实施例的通信设备指通话手表，该通话手表具有圆形金属边框10，在圆形金属边框10上开设有两条缝隙11和12，并且在圆形金属边框10的缝隙处采用纳米注塑方式连接，在本实施例中，由于存在缝隙11和12，使得缝隙11和缝隙12之间的一部分圆形金属边框13形成独立弧段部分，有利于克服通话手表内其他器件（例如马达、屏幕、PCBA或扬声器等）对天线21的干扰，该弧段部分的弧形长度为15-20mm，一般采用20mm，其作为主天线；副天线模组20上的天线21采用LDS镭雕工艺，天线21作为副天线，长度约为12mm，宽度为1.5-2mm。如图2和图3所示，为了实现该天线的双环路天线频率，还设置有第四连接装置34，其一端341与通话手表的主芯片（例如PCBA）的接地点连接且另一端342与区段部分13连接。在本实施例中，如图2至图4所示，通过第一连接装置31连接天线21和区段部分13，第二连接装置32连接PCBA 40的射频输出点和区段部分13，第三连接装置33连接PCBA 40的接地点和区段部分13，第四连接装置34连接PCBA 40的接地点和和区段部分13，由于第三连接装置33和第四连接装置34处于不同位置，从而形成双环路天线。如图4所示，依次从射频输出点、第二连接装置32、区段部分13连接到第三连接装置33形成第一环路天线，依次从射频输出点、第二连接装置32、区段部分13连接到第四连接装置34形成第二环路天线，可实现不同的工作主频，例如1820-1900MHz；依次从射频输出点、第二连接装置32、区段部分13连接到第一连接装置31形成单极天线，可实现低频，例如900-960MHz。在实际中，可以通过使第二连接装置32的一端321与PCBA 40的接地点相连，而第三连接装置33的一端331与射频输出点相连或第四连接装置34的一端341与射频输出点相连，改变天线的工作频率，扩展天线频率的使用范围。

如图5所示，天线21镭雕在副天线模组20下部靠近区段部分13的外侧上，线宽为2mm且线长为12mm，为了增大第一连接装置31与天线21的接触面积，在副天线模组20上部靠近区段部分13的外侧上设置有焊盘50，天线21的一端连接至焊盘50，使得第一连接装置31的一端311与该焊盘50接触，实现第一连接装置31一端311与天线21一端的可靠接触。此外，如图6所示，也可以将天线21镭雕在副天线模组20下部远离区段部分13的内侧上，并且保留在副天线模组20上部靠近区段部分13的外侧上设置的焊盘50，该天线21一端穿过在副天线模组20下部开设的通孔22连接至焊盘50，同样实现第一连接装置31一端311与该焊盘50的可靠接触。在实际中，根据实际产品的外观，选择性采用图5或图6所示的天线走线方式，如果副天线模组20与区段部分13的间距大于2mm，建议采用如图5所示的天线布置方式，如果间距小于2mm，建议采用如图6所示的天线布置方式，以便尽可能地提高天线辐射效率。

第一、第二、第三和第四连接装置31-34可以是弹片、pogo pin（探针连接器）或其他导体互连装置，在本实施例中，由于副天线模组20和区段部分13之间存在间隙，因此为了便于天线21或PCBA 40与区段部分13的连接，第一、第二、第三和第四连接装置31-34采用弹片。

在本实施例中，副天线模组20的基材为高介电常数的陶瓷，通过LDS镭雕工艺将天线21镭雕在高介电常数的陶瓷上，能够减小长度的同时提升射频性能。

本实施例还涉及一种通信设备，本实施例通信设备为带有金属边框，具体地为带有圆形金属边框10的通话手表，如图1所示，其包括如上所述的副天线装置，具体结构参照图2至图6的描述，在此不再赘述。在人手佩戴该通话手表时，该区段部分13选择圆形金属边框10的远离人手的一侧，如图1所示，降低人手对天线21的射频影响，提高天线21的射频效率。

本实施例提供的副天线装置及通信设备，通过在圆形金属边框10周向上开设有两条缝隙11和12，将缝隙11和12之间的弧形部分和天线21结合，使弧形部分13成为天线21的一部分，既克服圆形金属边框10对天线21性能的影响，又延长了天线21的长度，优化天线净空区域，提升天线辐射效率及射频性能；通过弹片31连接天线21与弧形部分或通过弹片32-34连接PCBA 40的接地点/射频输出点与弧形部分，扩展天线21的频率范围，实现天线21多频带应用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种副天线装置，应用于带有金属边框的通信设备上，其特征在于，包括副天线模组、第一连接装置、第二连接装置和第三连接装置；在所述副天线模组上布设天线；所述金属边框沿其周向开设有两条缝隙，两条缝隙之间的所述金属边框的区段部分对应所述副天线模组；所述第一连接装置的一端与所述天线一端连接且另一端与所述区段部分连接，所述第二连接装置的一端与所述通信设备的射频输出点连接且另一端与所述区段部分连接，所述第三连接装置的一端与所述通信设备的主芯片的接地点连接且另一端与所述区段部分连接。

2.根据权利要求1所述的副天线装置，其特征在于，还包括第四连接装置，其一端与所述通信设备的主芯片的接地点连接且另一端与所述区段部分连接，其中所述第四连接装置的位置不同于所述第三连接装置的位置。

3.根据权利要求1或2所述的副天线装置，其特征在于，所述天线设置在所述副天线模组下部的靠近所述区段部分的外侧；还包括焊盘，所述焊盘设置在所述副天线模组上部的靠近所述区段部分的外侧，所述天线的一端连接至所述焊盘，且所述第一连接装置的一端与所述焊盘接触连接。

4.根据权利要求1或2所述的副天线装置，其特征在于，所述天线设置在所述副天线模组下部的远离所述区段部分的内侧；还包括焊盘，所述焊盘设置在所述副天线模组上部的靠近所述区段部分的外侧，所述天线的一端穿过所述副天线模组上开设的通孔连接至所述焊盘，且所述第一连接装置的一端与所述焊盘接触连接。

5. 根据权利要求2所述的副天线装置，其特征在于，所述第一连接装置、第二连接装置、第三连接装置和第四连接装置中每个为pogo pin或弹片。

6.根据权利要求1、2或5所述的副天线装置，其特征在于，所述副天线模组的基材为具有高介电常数的陶瓷。

7.根据权利要求1、2或5所述的副天线装置，其特征在于，所述金属边框为圆形金属边框。

8.根据权利要求7所述的副天线装置，其特征在于，所述圆形金属边框的两条缝隙之间的弧形部分的长度为15mm-20mm。

9.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备带有金属边框，并且设置有如权利要求1-8中任一项所述的副天线装置。

10.根据权利要求9所述的通信设备，其特征在于，所述通信设备为通话手表，所述两条缝隙位于所述通话手表的金属边框的远离人手的一侧。