CN216057102U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电子设备，属于通信技术领域。其中，该电子设备包括印制电路板PCB、柔性线路板FPC、收发器芯片和天线模组，其中，所述印制电路板PCB包括本体，所述收发器芯片设置在所述本体之上；所述收发器芯片通过传输线与所述柔性线路板FPC的一端相连；所述柔性线路板FPC的另一端与所述天线模组相连；其中，所述传输线的长度加上所述柔性线路板FPC的长度小于布局长度阈值。由此，能够有效地降低走线损耗，以及保证信号的完整性。

Description

电子设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

20世纪70-80年代，是第一代移动通信时代，蜂窝移动通信系统正式开始启用。之后随着人们对移动通信需求的不断增加，通信技术逐步发展完善，从最初的语音通话业务，到现在可以提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。作为移动通信的载体，移动终端的工作频率也从最初的800MHz左右，逐步提高到目前最高可达24-40GHz，也就是5G(5th Generation Mobile Communication Technology，第五代移动通信技术)定义的毫米波频段。

现有的手机终端产品所支持的通信频率一般在6GHz以下，这一频率的电磁波在传输线上的损耗相对较小，传输过程中的信号完整性要求也较低，PCB(Printed CircuitBoard，印制电路板)走线完全可以满足射频走线的损耗要求。

然而，现有的毫米波终端一般采用前述两级变频的方式，中频信号通过PCB上的微带线和带状线传输到连接器，再通过LCP(Liquid Crystal Polymer，液晶高分子聚合物)传输到毫米波天线模组，最后上变频到毫米波频段的射频信号。由于中频走线频率较高(最高可达13GHz)，PCB和LCP走线会带来较大的损耗。

发明内容

本实用新型实施例提供一种电子设备，能够有效地降低走线损耗，以及保证信号的完整性。

本实用新型第一方面实施例提出了一种电子设备，包括印制电路板PCB、柔性线路板FPC(Flexible Printed Circuit，柔性线路板)、收发器芯片和天线模组，其中，所述印制电路板PCB包括本体，所述收发器芯片设置在所述本体之上；所述收发器芯片通过传输线与所述柔性线路板FPC的一端相连；所述柔性线路板FPC的另一端与所述天线模组相连；其中，所述传输线的长度加上所述柔性线路板FPC的长度小于布局长度阈值。

在本实用新型的一个实施例中，所述印制电路板PCB还包括设置在所述本体之上的第一连接器，其中，所述第一连接器临近所述收发器芯片设置；所述收发器芯片通过所述传输线与所述第一连接器的一端相连；所述第一连接器的另一端与所述柔性线路板FPC的一端相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一连接器、所述传输线和所述收发器芯片设置在所述本体的同一线路层之上。

在本实用新型的一个实施例中，所述线路层包括上表层和下表层；在与所述上表层或所述下表层相邻的中间线路层中，设置挖空区域，且所述挖空区域与所述传输线的走线区域相对设置。

在本实用新型的一个实施例中，所述天线模组包括第二连接器，其中，所述柔性线路板FPC的另一端与所述第二连接器相连。

在本实用新型的一个实施例中，所述收发器芯片为毫米波收发器芯片，所述天线模组为毫米波天线模组。

在本实用新型的一个实施例中，构成所述柔性线路板FPC材质包括聚四氟乙烯PTFE(Poly Tetra Fluoroethylene，聚四氟乙烯)。

在本实用新型的一个实施例中，所述柔性线路板FPC包括多个线路层，且所述多个线路层中每个所述线路层中的传输线不换层。

在本实用新型的一个实施例中，所述天线模组为多个，多个所述天线模组分别设置在电子设备的边框上。

本实用新型实施例提供的电子设备，包括印制电路板PCB、柔性线路板FPC、收发器芯片和天线模组，其中，印制电路板PCB包括本体，收发器芯片设置在本体之上；收发器芯片通过传输线与柔性线路板FPC的一端相连；柔性线路板FPC的另一端与天线模组相连；其中，传输线的长度加上柔性线路板FPC的长度小于布局长度阈值。由此，能够有效地降低走线损耗，以及保证信号的完整性。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例所提供的一种电子设备的方框示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的电子设备的部分结构示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的另一种电子设备的方框示意图；以及

图4为本实用新型实施例所提供的不同材料对比的示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型实施例。在本实用新型实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”及“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

下面详细描述本实用新型的实施例，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要素。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参照附图描述本实用新型实施例的电子设备。

本实用新型实施例提供的电子设备，可包括5G手机、5G平板电脑和5G掌上电脑等支持毫米波功能的手持终端设备，以及智能电视、智能音响、5G车载电脑等支持毫米波功能的终端，此处不做任何限定。

如图1所示，该电子设备100，可包括：印制电路板PCB110、柔性线路板FPC120、收发器芯片130和天线模组140。

其中，印制电路板PCB110可包括本体111，收发器芯片130可设置在本体111之上，收发器芯片130可通过传输线(图中未示出)与柔性线路板FPC120的一端相连，柔性线路板FPC120的另一端与天线模组140相连，其中，传输线的长度加上柔性线路板FPC120的长度小于布局长度阈值。其中，收发器芯片130可为毫米波收发器芯片，天线模组140为毫米波天线模组。

需要说明的是，该实施例中所描述的布局长度阈值可根据实际情况进行标定。

在本实用新型的一个实施例中，天线模组140可为多个，多个天线模组140可分别设置在电子设备100的边框上。

需要说明的是，上述实施例中所描述的电子设备100(例如，手持终端设备)若要支持毫米波功能，则需要在内部集成毫米波天线，其中，毫米波天线在电子设备100的内部通常是以模组的形式集成，并在电子设备100中安装一个或多个毫米波天线模组。其中，参见图2，为了避免电子设备100中的毫米波天线模组在实际使用场景下的手部遮挡，并受到电子设备100的空间和外观限制，毫米波天线模组(例如，图2中的天线模组1、天线模组2和天线模组3)通常分散放置在电子设备100外围一圈的各个位置，即设置在电子设备100的边框上。

具体的，参见图1，在对电子设备100(例如，手持终端设备)进行走线的过程中，相关的走线设备(例如，自动化组装设备)可通过内置的扫描装置对电子设备100进行扫描，以获取天线模组140在电子设备100中的安装位置。

作为一种可能的情况，可预先将天线模组140在电子设备100中的安装位置信息存储于相关的走线设备(例如，自动化组装设备)的存储空间中，以便于在对电子设备100(例如，手持终端设备)进行走线时，相关的走线设备(可从自身的存储空间中获取该安装位置信息。

需要说明的是，该实施例中预先存储在自动化组装设备的存储空间中的安装位置信息，可由上述电子设备的相关设计人员写入。

进一步地，相关的走线设备(例如，自动化组装设备)在获取到天线模组140在电子设备100中的安装位置之后，可根据预设的确定策略确定收发器芯片130在印制电路板PCB110的本体111上的设置位置，并可根据该设置位置将收发器芯片130设置在本体111之上。其中，预设的确定策略可根据实际情况进行标定，例如，使用于链接收发器芯片130和柔性线路板FPC120的一端的传输线的长度，加上柔性线路板FPC120的长度小于布局长度阈值。

作为另一种可能的情况，参见图1，在对电子设备100(例如，手持终端设备)进行走线的过程中，相关的工作人员可通过相关软件获取(测量)天线模组140在电子设备100中的安装位置，并可通过该软件计算出收发器芯片130在印制电路板PCB110的本体111上的设置位置，以及通过控制相关设备(例如，电路板加工设备)将收发器芯片130设置在本体111上的设置位置处。

需要说明的是，由于各个天线模组140分布在电子设备100边框上的不同位置(参见图2)，为了确保每个天线模组140都能够满足走线(例如，中频走线)损耗要求，需要合理的选择收发器芯片130的位置，其中，可根据天线模组140的布局(安装位置)得到收发器芯片130到各个天线模组140的中频走线长度，由于走线损耗和长度线性相关，可将收发器芯片130尽可能靠近最远的天线模组140摆放(设置)在上述本体111之上，以确保各个天线模组140的中频走线长度的最大值尽可能小(即，小于布局长度阈值)，使得最差的一路中频走线损耗能够得到有效地控制。

在本实用新型的一个实施例中，如图3所示，印制电路板PCB110还可包括设置在本体111之上的第一连接器10，其中，第一连接器10可临近收发器芯片130设置，天线模组140可包括第二连接器141。其中，收发器芯片130可通过传输线(图中未示出)与第一连接器10的一端相连，第一连接器10的另一端可与柔性线路板FPC120的一端相连，柔性线路板FPC120的另一端可与第二连接器141相连。

需要说明的是，参见图3，相同长度的柔性线路板FPC120的走线损耗小于印制电路板PC110的走线损耗，因此，对于电子设备100的走线布局应减小印制电路板PCB110的走线长度，以减小走线损耗，即将第一连接器10和收发器芯片130临近设置。

在本实用新型的一个实施例中，第一连接器10、传输线和收发器芯片130设置在本体111的同一线路层之上。

需要说明的是，该实施例中所描述的本体111可包括多个线路层，该多个线路层可为上表层、下表层和多个中间线路层，其中，多个中间线路层设置在上表层和下表层之间。该实施例中所描述的同一线路层可为上表层或下表层。

具体的，参见图3，可将第一连接器10尽可能靠近收发器芯片130摆放(设置)在本体111之上，以缩短印制电路板PCB110走线，并将第一连接器10、传输线和收发器芯片130设置在本体111的同一线路层(尽可能设置在印制电路板PCB的表层(即，上表层或下表层)，使得该传输线在印制电路板PCB100上的走线尽可能不做换层，也不穿过通孔进行转接，以减少印制电路板PCB130过孔对损耗和信号完整性的影响。

在本实用新型的一个实施例中，在与上表层或下表层相邻的中间线路层中，设置挖空区域，且挖空区域与传输线的走线区域相对设置。

具体的，可将与上表层或下表层相邻的中间线路层中对应传输线的区域挖除以设置挖空区域，使得该中间线路层的传输线与次相邻线路层之间能够相隔一层线路层(相邻线路层)，即相邻层可为隔离层。若以次相邻线路层为参考平面，则在相同的阻抗控制情况下，能够增加走线宽度，减小走线损耗。

举例而言，若上表层或下表层为第一线路层，则可将相邻的第二线路层中对应传输线的区域挖除，此时，第一线路层和第三线路层(次相邻线路层)的传输线能够相隔一层线路层(第二线路层)，即第二线路层可为隔离层，由此能够减小走线损耗。

在本实用新型的一个实施例中，构成柔性线路板FPC材质可包括聚四氟乙烯PTFE。

具体的，采用聚四氟乙烯PTFE材质制作的柔性线路板FPC，相比于传统的采用液晶高分子聚合物LCP材质制作的柔性线路板FPC，能够降低信号传输损耗。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，柔性线路板FPC可包括多个线路层，且多个线路层中每个线路层中的传输线不换层，以减少PTFE过孔对损耗和信号完整性的影响。

由此，本实用新型实施例提供的电子设备可至少带来以下有益效果：

①、通过对收发器芯片的合理布局，能够减小各路中频线的最大长度，使得最差的一路损耗也能够满足设计要求。

②、对第一连接器和第二连接器的布局进行优化，能够减少印制电路板PCB走线在总的中频线所占的比例，并减少印制电路板PCB过孔数量，从而优化损耗。

其中，印制电路板PCB走线和柔性线路板FPC走线损耗对比(50mm长度，两个过孔)可参见下表(1)：

表(1)

印制电路板PCB走线过孔数影响(50mm长度)可参见下表(2)：

过孔数量	2.5GHz	5GHz	7.5GHz	10GHz	12.5GHz	15GHz
							2过孔	1.33	2.32	3.30	4.29	5.27	6.26
4过孔	1.38	2.42	3.45	4.49	5.52	6.56

表(2)

③、优化印制电路板PCB走线、采用表层走线和隔离层参考可以有效地控制走线损耗。

其中，表层走线和内层走线损耗对比(50mm长度，两个过孔)可参见下表(3)：

走线类型	2.5GHz	5GHz	7.5GHz	10GHz	12.5GHz	15GHz
							内层走线	1.33	2.32	3.30	4.29	5.27	6.26
表层走线	1.05	1.90	2.75	3.61	4.46	5.31

表(3)

相邻层参考和隔层参考的走线损耗对比(50mm长度，内层走线，两个过孔)可参见下表(4)：

表(4)

④、采用由聚四氟乙烯PTFE材质构成的柔性线路板FPC(即，用PTFE材料替代LCP材料)能够有效地降低走线损耗。

其中，柔性线路板FPC采用LCP材料和PTFE材料的走线损耗对比可参见下表(5)和图4：

材料类型	2.5GHz	5GHz	7.5GHz	10GHz	12.5GHz	15GHz
							LCP	0.77	1.16	1.49	1.77	2.15	2.47
PTFE	0.71	1.05	1.34	1.6	1.84	2.14

表(5)

由上表(5)和图4中的数据可以看出，采用PTFE材料，走线损耗明显优化，特别是在高频下优化效果更为显著。

综上，本实用新型的实施例提供的电子设备，包括印制电路板PCB、柔性线路板FPC、收发器芯片和天线模组，其中，印制电路板PCB包括本体，收发器芯片设置在本体之上；收发器芯片通过传输线与柔性线路板FPC的一端相连；柔性线路板FPC的另一端与天线模组相连；其中，传输线的长度加上柔性线路板FPC的长度小于布局长度阈值。由此，能够有效地降低走线损耗，以及保证信号的完整性。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种电子设备，其特征在于，包括印制电路板PCB、柔性线路板FPC、收发器芯片和天线模组，其中，

所述印制电路板PCB包括本体，所述收发器芯片设置在所述本体之上；

所述收发器芯片通过传输线与所述柔性线路板FPC的一端相连；

所述柔性线路板FPC的另一端与所述天线模组相连；其中，

所述传输线的长度加上所述柔性线路板FPC的长度小于布局长度阈值。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述印制电路板PCB还包括设置在所述本体之上的第一连接器，其中，所述第一连接器临近所述收发器芯片设置；

所述收发器芯片通过所述传输线与所述第一连接器的一端相连；

所述第一连接器的另一端与所述柔性线路板FPC的一端相连。

3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，其中，所述第一连接器、所述传输线和所述收发器芯片设置在所述本体的同一线路层之上。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，其中，所述线路层包括上表层和下表层；

在与所述上表层或所述下表层相邻的中间线路层中，设置挖空区域，且所述挖空区域与所述传输线的走线区域相对设置。

5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线模组包括第二连接器，其中，所述柔性线路板FPC的另一端与所述第二连接器相连。

6.如权利要求1-5中任一项所述的电子设备，其特征在于，其中，所述收发器芯片为毫米波收发器芯片，所述天线模组为毫米波天线模组。

7.如权利要求1-5中任一项所述的电子设备，其特征在于，其中，构成所述柔性线路板FPC材质包括聚四氟乙烯PTFE。

8.如权利要求1-5中任一项所述的电子设备，其特征在于，其中，所述柔性线路板FPC包括多个线路层，且所述多个线路层中每个所述线路层中的传输线不换层。

9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，其中，所述天线模组为多个，多个所述天线模组分别设置在电子设备的边框上。

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