CN212968033U - 一种智能硬件天线与主板的连接结构 - Google Patents

Abstract

一种智能硬件天线与主板的连接结构，涉智能终端技术领域，解决现有智能设备因受限于空间设计而无法设计天线弹片的技术不足，采用的技术手段包括：机壳、天线及主板，天线包括FPC电路板，FPC电路板包括PI半对半基层，其背面涂布背胶，正面铺设压延铜辐射体，压延铜辐射体上设有馈电点、馈地点和天线地端子，馈电点和馈地点上连接有一具有SMA接头的同轴线，主板上设有SMA连接座和主板他端子。本实用新型主板与天线通过同轴线经SMA接头及SMA连接座实现电性连接，同时，天线通过导电布将天线地端子与主板地端子连通实现天线的接地，取代现有天线与主板间通过天线弹片与金手指实现连接的结构，连接可靠性更高，且天线与主板间的连接不受机壳结构空间限制。

Description

一种智能硬件天线与主板的连接结构

技术领域

本实用新型涉及智能终端技术领域，更具体的涉及一种智能硬件天线与主板的连接结构。

背景技术

目前，移动通讯智能终端类主板（如手机，对讲机等）的天线设计，往往是通过智能硬件主板上的天线弹片与天线上的金手指区严密压合在一起，再利用弹片反弹力使得两者接触紧密而实现无线信号传输。现有技术存在的问题是：在生产及装配过程中,天线弹片受到外力容易变形，进而导致装配完成后,天线与主板天线弹片间接触不充分,或者无法接触，导致无线信号传输出现异常。另外，随着移动通讯终端设备的小型化发展趋势，机壳及主板因结构空间限制而无法做天线弹片的设计，从而导致开发项目无法完成预期效果。如果改变ID设计，加厚，加大整机设计并预留出天线弹片位置，虽然能够实现智能硬件主板与天线间的连接，但是这种方案会导致项目产品过于笨重，不便携带，且会造成其设计、生产成本的严重上升。

因此，天线弹片容易变形和无法满足智能设备空间设计而无法设计天线弹片成为行业内急需解决的技术问题。

实用新型内容

综上所述，本实用新型的目的在于解决现有智能设备因受限于空间设计而无法设计天线弹片的技术不足，而提供一种智能硬件天线与主板的连接结构。

为实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案：

一种智能硬件天线与主板的连接结构，包括有机壳和固设于机壳容腔内的天线及主板，天线包括有FPC柔性电路板。所述的FPC柔性电路板包括有PI半对半基层，其背面涂布有背胶，其正面铺设有基于收、发不同频率无线电信号而设定走线路径的、采用蚀刻工艺处理成型的压延铜辐射体，所述的压延铜辐射体上设有一馈电点、一馈地点和一天线地端子，PI半对半基层正面的非馈电点、非馈地点和非天线地端子上覆盖有一层用于保护压延铜辐射体的绝缘油墨，所述的馈电点与馈地点上焊接有一带有SMA接头的同轴线。天线通过所述的背胶粘贴固定在所述机壳一端的侧壁上，所述的主板螺纹固定连接在机壳同一端的容腔内。主板上设有射频模块、主板地端子，以及与所述射频模块电性连接的SMA连接器。所述同轴线的SMA接头匹配插接在所述的SMA连接器上，所述的天线地端子通过导电布与主板地端子电性连接。

所述PI半对半基层的厚度为0.0125mm，所述背胶的厚度为0.05mm，所述压延铜辐射体的厚度为0.018mm，所述绝缘油墨的厚度为0.015mm。

所述背胶的型号为3M966或Tesa68532。

所述的FPC柔性电路板上设有一外延部，所述的天线地端子位于所述的外延部上，外延部与FPC柔性电路板主体连接的横向位置上排列设有多个防止天线地端子起翘的应力孔，所述应力孔的孔径为0.8mm。

所述FPC柔性电路板与所述外延部左右两边相连接的拐角位置处分别设有一利于外延部弯折的开裂槽，所述开裂槽的宽度为1.5mm。

所述的机壳上设有用于容置所述FPC柔性电路板的容置槽，所述容置槽的表面设有利于所述背胶粘贴的火花纹。

所述的容置槽上设有多个用于定位所述FPC柔性电路板的定位柱，FPC柔性电路板上对应设有个数及位置与所述定位柱相同的定位孔。

本实用新型的有益效果为：以焊接在天线馈电点及馈地点上的、具有SMA接头的同轴线替代现有天线上设置的金手指，以SMA连接器替代现有主板上设置的天线弹片，SMA接头匹配插接在SMA连接器以将天线与主板通过可适度弯折及延伸的同轴线进行连接，对机壳的结构空间设计要求较低，使主板及天线的位置设定更加灵活。

同时，相较于现有天线与主板间以天线弹片及金手指结构进行连接的结构，本实用新型的天线与主板间通过同轴线进行连接，在生产及装配过程中同轴线上的SMA接头不会因外力而轻易与SMA连接器断开，使主板与天线间的连接更加紧密、牢固，提高了智能设备的信号稳定性。

而且，本实用新型在天线的FPC柔性电路板上设置有天线地端子，在主板上设有主板地端子，并将二者通过导电布进行接地连接，天线通过天线地端子、导电布及主板地端子与主板进行有效接地，能够有效调节天线阻抗，提高了本实用新型天线信号传输的效率。同时，通过导电布连接的天线地端子与主板主板地端子间的连接可靠、牢固，即使使用过程中智能设备掉落，天线地端子也不易与主板地端子分离，提高了天线连接的可靠性。

另外，本实用新型FPC柔性电路板的基层采用PI半对半材质制作，辐射体采用压延铜材质制作，使本实用新型的FPC柔性电路板具有更好的柔韧性及信号传输能力，在对天线位置进行设置时可使FPC柔性电路板进行更大程度的弯折，使天线的位置设置更加灵活。而且，本实用新型FPC柔性电路板的结构设计可保证弯折后压延铜辐射体不会轻易起翘而暴露，有效避免了因压延铜辐射体翘起而影响无线信号收发的弊端。

附图说明

图1为本实用新型连接结构局部放大示意图；

图2为本实用新型天线的FPC柔性电路板横截面结构示意图；

图3为本实用新型天线的FPC柔性电路板结构示意图；

图4为本实用新型天线与主板的电路原理方框图。

图中：1.机壳，11.容置槽，111.火花纹，112.定位柱，2.天线，21.FPC柔性电路板，211.PI半对半基层，212.背胶，213.压延铜辐射体，2131.馈电点，2132.馈地点，2133.天线地端子，214.绝缘油墨，215.外延部，216.应力孔，217.开裂槽，218.定位孔，22.同轴线，221.，SMA接头，3.主板，301.射频模块，31.主板地端子，32.SMA连接器。

具体实施方式

以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明。本实施例仅只是本实用新型的一种优选的实施方式，不能理解为是对本实用新型的限制。

参照图1至图4所示，本实用新型：一种智能硬件天线与主板的连接结构，包括有机壳1和固设于机壳1容腔内的天线2及主板3，天线2主体为FPC柔性电路板21。FPC柔性电路板21整体呈长方形，其基本结构包括有PI半对半基层211，在PI半对半基层211的背面涂布有背胶212，在PI半对半基层211的正面铺设有基于收、发不同频率无线电信号而设定走线路径的、采用蚀刻工艺处理成型的压延铜辐射体213，所述的压延铜辐射体213上基于天线2结构设计及天线2实际调试效果而设有一馈电点2131、一馈地点2132和一天线地端子2133，在PI半对半基层211正面的非馈电点、非馈地点和非天线地端子上覆盖有一层用于保护压延铜辐射体213的绝缘油墨214。绝缘油墨214将压延铜辐射体213除了馈电点2131、馈地点2132和天线地端子2133以外的所有部分都保护在内，防止使用过程中压延铜辐射体213受到环境因素影响腐蚀而造成信号传输故障。在馈电点2131与馈地点2132上焊接有一根一端带有SMA接头221的同轴线22，该同轴线22与SMA接头221相对的另一端焊接在馈电点2131与馈地点2132上。

优选的，为了提高本实用新型天线2的信号收发效率及质量，在馈电点2131、馈地点2132和天线地端子2133的表面可镀一层黄金。

具体的，同轴线22包括有芯线和屏蔽套，其中，芯线的一端焊接在压延铜辐射体213的馈电点2131上，芯线的另一端与SMA接头221连接。屏蔽套的一端焊接在压延铜辐射体213的馈地点2132上，屏蔽套的另一端与SMA接头221连接。

具体的，参照图1及图3所示，FPC柔性电路板21左侧下部位置上设有一向FPC柔性电路板21主体下部延伸的外延部215，天线地端子2133位于该外延部215上。外延部215整体呈矩形，其与FPC柔性电路板21主体连接的横向位置上排列设有五个防止天线地端子2133起翘的应力孔216，每个应力孔216的孔径优选的设置为0.8mm。

具体的，参照图3所示， FPC柔性电路板21与外延部215左右两侧边相连接的拐角位置处分别设有一向FPC柔性电路板21内延伸的、利于外延部215弯折的开裂槽217，每个开裂槽217的宽度优选的为1.5mm，开裂槽217的延伸深度优选的为0.8cm。

具体的，参照图1所示，机壳1右端的侧壁上纵向设有一用于容置天线2FPC柔性电路板21的容置槽11，在该容置槽11的表面上设有利于FPC柔性电路板21背面的背胶212粘贴的火花纹111。

参照图1及图3所示，为了防止天线2装配过程中因FPC柔性电路板21粘贴不到位、错位而导致天线2故障的问题，本实用新型的容置槽11内壁面的左右两侧还分别设有一列用于定位FPC柔性电路板21的定位柱112，每列定位柱112三个。相配合的，在天线2的FPC柔性电路板21主体的左右两侧分别对应设有一列与定位柱112配合使用的定位孔218。优选的每个定位柱112的截面直径为0.8mm，每个定位柱112的高度为0.25mm，每个定位孔218的孔径为0.8mm。

天线2装配时，FPC柔性电路板21通过定位孔218及定位柱112准确放置到容置槽11内，使FPC柔性电路板21上的定位孔218匹配套接到容置槽11内的定位柱112上，然后按压FPC柔性电路板21使其背面的背胶212粘贴在容置槽11表面的火花纹111上，以将天线2的FPC柔性电路板21固定在机壳1的右端侧壁上。

具体的，参照图1及图4所示，主板3通过螺钉螺纹固定连接在机壳1的右端，在主板3上设有用于无线信号处理的射频模块301和用于主板3接地的主板地端子31，以及与射频模块301电性连接的SMA连接器32。主板地端子31与SMA连接器32位于主板3靠近天线2的一侧。

天线2与主板3进行连接时，天线2同轴线22一端的SMA接头221匹配插接到SMA连接器32上以将压延铜辐射体213与主板3上的射频模块301通过同轴线22电性连接在一起。同时，将FPC柔性电路板21上的外沿部向主板3上的主板地端子31方向弯折，并通过一导电布（图中未画出）将天线地端子2133与主板地端子31连接以将天线2接地。

优选的，为了提高本实用新型天线2的FPC柔性电路板21整体柔韧度及压延铜辐射体213的整体强度，提高天线2的使用寿命，避免生产及装配过程中天线2受外力而损伤，同时控制FPC柔性电路板21整体的厚度不超过0.15mm，保证机壳1与主板3之间有足够的空间容纳天线2，本实用新型FPC柔性电路板21的PI半对半基层211的厚度为0.0125mm，背胶212的厚度为0.05mm，压延铜辐射体213的厚度为0.018mm，绝缘油墨214的厚度为0.015mm。

进一步的，为了保证FPC柔性电路板21整的耐弯折程度及粘贴强度，防止天线2装配时后设备使用过程中FPC柔性电路板21开胶掉落，本实施例中的背胶212优选的为Tesa68532。Tesa68532具有良好的抗反弹性能，粘贴强度好，可适用于一些较大的折弯角，有利于天线2的FPC柔性电路板21位置及角度的灵活设定，方便了天线2的装配，保证了天线2贴装后的粘贴强度，提高了本实用新型的可靠性。

通过以上技术手段，保证了本实用新型天线2的FPC柔性电路板21整体厚度小于0.15mm，不占机壳1内的更多空间，便于天线2位置的调整，有利于天线2位置的优化调整，保证了智能硬件的无线信号传输稳定性及可靠性。同时，0.018mm的压延铜辐射体213其强度好，耐弯折，不易起翘及断裂，使天线2的FPC柔性电路板21具有更多的弯折选择，保证天线2位置设置更能符合无线电信号收发的要求，进一步提高天线2的工作效率。

而且，本实用新型FPC柔性电路板21上设置的应力孔216保证在外延部215向主板地端子31一侧弯折时降低压延铜辐射体213的内应力，防止外延部215弯折后天线地端子2133起翘而影响天线2正常工作，提高了本实用新型的可靠性。同时，本实用新型FPC柔性电路板21上设置的、分处于外延部215两侧边拐角处的开裂槽217保证外延部215能够进行较大角度的弯折而不易起翘，能够使外延部215与FPC柔性电路板21主体间形成90度角，使外延部215上的天线地端子2133能够与主板3上的主板地端子31平行，有利于导电布粘贴以将天线地端子2133与主板地端子31电性连接，使天线2与主板3间的连接更加可靠。

另外，现有以天线2弹片及金手指结构进行连接的设计对天线2及主板3的位置设计要求较严格，二者的位置设置必须保证主板3上的天线2弹片能够与天线2上的金手指严密接触，极大地限制了机壳1内部的空间结构设计，不利于天线2具体位置的调节。而本实用新型的天线2与主板3间通过可适当弯折及延伸的同轴线22进行连接，对天线2及主板3的具体位置要求较宽松，且保证了天线2与主板3间连接的稳定性，生产及装配过程中即使收到较大外力也不会造成同轴线22与主板3间的分离，可靠性更高。

上述实施例仅仅为了表述清楚本实用新型的具体一种实施方式，并不是对本实用新型的实施方式的限定。依据本实用新型原理可以推导总结出其他一些对FPC柔性电路板21、压延铜辐射体213、主板3等的调整或改动，在此就不进行一一列举。凡是依据本实用新型的精神和原则之内做出的任何修改、替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能硬件天线与主板的连接结构，包括有机壳（1）和固设于机壳（1）容腔内的天线（2）及主板（3），天线（2）包括有FPC柔性电路板（21），其特征在于：所述的FPC柔性电路板（21）包括有PI半对半基层（211），其背面涂布有背胶（212），其正面铺设有基于收、发不同频率无线电信号而设定走线路径的、采用蚀刻工艺处理成型的压延铜辐射体（213），所述的压延铜辐射体（213）上设有一馈电点（2131）、一馈地点（2132）和一天线地端子（2133），PI半对半基层（211）正面的非馈电点、非馈地点和非天线地端子上覆盖有一层用于保护压延铜辐射体（213）的绝缘油墨（214），所述的馈电点（2131）与馈地点（2132）上焊接有一带有SMA接头（221）的同轴线（22）；天线（2）通过所述的背胶（212）粘贴固定在所述机壳（1）一端的侧壁上，所述的主板（3）螺纹固定连接在机壳（1）同一端的容腔内；主板（3）上设有射频模块（301）、主板地端子（31），以及与所述射频模块（301）电性连接的SMA连接器（32）；所述同轴线（22）的SMA接头（221）匹配插接在所述的SMA连接器（32）上，所述的天线地端子（2133）通过导电布与主板地端子（31）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能硬件天线与主板的连接结构，其特征在于：所述PI半对半基层（211）的厚度为0.0125mm，所述背胶（212）的厚度为0.05mm，所述压延铜辐射体（213）的厚度为0.018mm，所述绝缘油墨（214）的厚度为0.015mm。

3.根据权利要求1所述的一种智能硬件天线与主板的连接结构，其特征在于：所述背胶（212）的型号为3M966或Tesa68532。

4.根据权利要求1所述的一种智能硬件天线与主板的连接结构，其特征在于：所述的FPC柔性电路板（21）上设有一外延部（215），所述的天线地端子（2133）位于所述的外延部（215）上，外延部（215）与FPC柔性电路板（21）主体连接的横向位置上排列设有多个防止天线地端子（2133）起翘的应力孔（216），所述应力孔（216）的孔径为0.8mm。

5.根据权利要求4所述的一种智能硬件天线与主板的连接结构，其特征在于：所述FPC柔性电路板（21）与所述外延部（215）左右两边相连接的拐角位置处分别设有一利于外延部（215）弯折的开裂槽（217），所述开裂槽（217）的宽度为1.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种智能硬件天线与主板的连接结构，其特征在于：所述的机壳（1）上设有用于容置所述FPC柔性电路板（21）的容置槽（11），所述容置槽（11）的表面设有利于所述背胶（212）粘贴的火花纹（111）。

7.根据权利要求6所述的一种智能硬件天线与主板的连接结构，其特征在于：所述的容置槽（11）上设有多个用于定位所述FPC柔性电路板（21）的定位柱（112），FPC柔性电路板（21）上对应设有个数及位置与所述定位柱（112）相同的定位孔（218）。

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