CN2874799Y - 手机天线装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手机天线装置，包括天线，所述天线安装在贴近手机背部的位置，在贴近手机面部位置填补有一地板，地板与手机的PCB板的地相连，天线的短路片或短路销钉与PCB板的地或填补的地板短接。实际使用时，可以根据天线对地板面积的需要部分填补或完全填补，需要用多大的地板就填补多大。本实用新型通过填补天线地板的方式，充分利用了手机的空间，因此提供了能够在手机比较薄的情况下采用PIFA的方案，与现有内置天线装置技术相比，解决了现有的超薄手机中由于高度的限制不能采用PIFA天线的问题，同时，由于PIFA具有SAR值比较低的优点，不会存在内置Monopole天线SAR值过高和陶瓷天线效率较低的问题，兼顾了超薄手机对天线通话质量和对人体的辐射安全性的要求。

Description

手机天线装置

技术领域

本实用新型涉及通讯领域，尤其涉及一种超薄手机中的手机天线装置。

背景技术

手机市场上有直板、折叠和滑盖等多种机型，在此基础上，手机外形越做越薄。虽然超薄机型市场反应良好，但是在手机研发中，碰到的问题会比普通机型更多，其中手机天线就是瓶颈之一，尤其是内置天线，要同时兼顾手机造型美感、通话质量和对人体的辐射安全性等多个方面的要求。

手机天线的性能方面，Cellular Telecommunication and Internet Association(CTIA)提出了Over-the-Air(OTA)性能测试方法及标准，主要目的是验证无线设备和网络的连接能力以及终端使用者对辐射和接收性能的影响，进行辐射功率和接收灵敏度两方面的测试。中国国家通信计量站负责起草了《移动台空中射频辐射功率和接收机性能测试方法》，已形成了送审稿，预计将于今年年底发布，用总辐射功率(TRP)和总全向灵敏度(TIS)来衡量手机工作状态下整机能够有效向外辐射能量能力和接收质量。

同时，手持设备对人体的潜在危害越来越受到人们关注，比吸收率(Specific AbsorptionRatio，简称为SAR)是一个安全指导性指标，日本和欧洲现行的标准是2.0W/Kg，美国的ANSI/IEEE标准则更为严格，为1.6W/Kg。中国《电磁辐射暴露限值和测量方法》的草案已经完成，正在等待审核，今年年底或明年初会正式出台。评估手机对人体健康的潜在影响，集中在测量和确定人头中的SAR值，SAR值越低越好。

目前，内置天线主要采用三种形式：内置倒F天线(PIFA)、内置单极子(monopole antenna)和陶瓷天线(Ceramic antenna)。

(1)PIFA

PIFA广泛应用于无线通信领域中，最基本的构成方式是通过短路销钉或短路片将辐射贴片或辐射条连接到天线的地板上，选择合适的馈电点实现对馈线的阻抗匹配。在此基础上，PIFA还可以通过开槽等方式实现双频、多频天线。PIFA一个突出的优点是，它具有很小的后向辐射，也就是说安装到手机上，手机使用者从天线吸收到的电磁波能量会比较小，也就是比吸收率(SAR)值比较低[3]。但是，PIFA的频带宽度与天线高度有关，因此手机中采用PIFA，对高度会有所要求，一般在7mm以上，相应的手机的厚度就很难做到很薄。

(2)内置Monopole天线

Monopole天线对高度要求低，只要保证天线下面的地是空的。但是，由于Monopole天线安装到手机上后，不像PIFA与手机用户中间有一块金属板相隔，因此会带来SAR值偏高的问题。市面上的手机采用内置Monopole天线，一般的处理是：(a)用在折叠机型中，并尽量使天线远离人头，减小电磁波对人头的影响，如折叠机型中的吊环设计；(b)安装在手机的下部位置，就不存在SAR问题，但是手机通话时天线性能会受到人手的影响。因此虽然内置Monopole具有结构灵活，在保证辐射和接收性能下易于实现超薄结构的优点，但是由于SAR的问题，对于超薄手机结构设计和天线安装位置会有很大的局限性。

(3)陶瓷天线

陶瓷天线的种类可分为块状(Block)陶瓷天线与多层(Multilayer)陶瓷天线，前者是使用高温(摄氏1000度以上)将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部份印在陶瓷块的表面上；后者则采用低温共烧(Low Temperature Cofired)的方式将多层陶瓷叠压对位后再以800~900度的温度烧结，所以天线的金属导体可以依照设计需要印在每一层陶瓷介质层上，如此一来便可有效缩小天线所需尺寸，并能达到隐藏天线设计布局的目的。由于陶瓷本身的介电常数较PCB电路板高，所以使用陶瓷当天线介质能有效缩小天线尺寸，高度可做到很小，如2mm。但是陶瓷天线效率一般比较低，辐射和接收性能比前两种天线都要差，同时价格也比较高。因此，从性价比来说，手机中通常都不推荐采用陶瓷天线，包括超薄机型。

因此，现在需要解决现有超薄手机中天线技术实现中存在的问题，即在超薄手机结构有限的高度中采用低SAR的天线，同时又能满足手机对天线辐射能力和接收质量(TRP & TIS)的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是解决现有的超薄手机中由于高度的限制不能采用PIFA天线，提供一种能够在手机比较薄的情况下采用PIFA方案的手机天线装置。

本实用新型所采用的技术方案是：手机天线装置包括天线，所述天线安装在贴近手机背部的位置，在贴近手机面部位置填补有一地板，地板与手机的PCB板的地相连，天线的短路片或短路销钉与PCB板的地或填补的地板短接。

实际使用时，可以根据天线对地板面积的需要部分填补或完全填补，需要用多大的地板就填补多大。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过填补天线地板的方式，充分利用了手机的空间，因此提供了能够在手机比较薄的情况下采用PIFA的方案，与现有内置天线装置技术相比，解决了现有的超薄手机中由于高度的限制不能采用PIFA天线的问题，同时，由于PIFA具有SAR值比较低的优点，不会存在内置Monopole天线SAR值过高和陶瓷天线效率较低的问题，兼顾了超薄手机对天线通话质量和对人体的辐射安全性的要求。

附图说明

图1是现有技术中手机采用PIFA天线的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施例一采用PIFA天线的结构示意图；

图3是本实用新型具体实施例二采用PIFA天线的结构示意图；

图4是本实用新型具体实施例三采用PIFA天线的结构示意图；

图5是本实用新型具体实施例四采用PIFA天线的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述：

图1为现有技术中手机采用PIFA天线的结构示意图，如图1所示，天线3安装在贴近手机背部1的位置，以手机PCB板2的地作为天线3的地板，天线的高度H1为天线3到PCB板2的地的距离；这时，天线的高度H1加上PCB板2的另一侧最高器件4的高度H2形成手机结构内核的高度H3；最后，手机结构内核的高度H3加上手机外壳的厚度形成整个手机的高度H4。

图2所示为本实用新型具体实施例一采用PIFA天线的结构示意图，天线3仍然安装在贴近手机背部的位置，在贴近手机面部位置填补有一地板6，与PCB板2的地相连，天线的高度H1′为地板6到天线3的距离；此时，手机结构内核的高度H3不变，因此整个手机最终的高度H4也没有变化。

与图1所示的方式相比较，对于同样的手机高度H4，天线的高度H1′增加了，这样，在超薄手机的PCB板2距离天线3金属贴片平面高度太低，不能满足手机采用PIFA天线的要求时，通过这种方式就可以增加天线能够使用的有效高度，从而突破不能使用PIFA天线的限制。这种天线装置在结构实现上，没有任何问题，可以采用人工焊接、螺钉安装或压接等多种方式。

在采用本实用新型设计PIFA天线时，PIFA的短路片5(或短路销钉)可以与PCB板2的地短接，如图2所示，也可以与填补的地板6短接，如图3所示。

本实用新型采用PIFA天线的填补地的结构有很多变型，在实际使用时，可以根据天线对地板面积的需要，要用多大的地板就填补多大的方式，如图4所示，天线旁边剩余的空间还可以安放其他器件，例如耳机等。

图5是以折叠机来说明本实用新型采用PIFA天线的结构示意图，本实用新型采用PIFA天线的填补地的结构不光可以用在直板机中，如图1所示的直板机，还可以用在折叠机和滑盖机中；如图5所示，就是一个折叠手机，整个手机的厚度是上翻盖7的厚度加上手机下翻盖8高度，在手机下翻盖部分8的上部位置采用了本实用新型，这样对于同样的下翻盖高度，比如图1所示的传统安装方式更加有效地利用了内部空间，增加了天线能够使用的有效高度。所以，本实用新型采用的天线装置结构同样适用于折叠机中，类似的，这种天线装置结构也同样适用于滑盖机型中。

本实用新型采用的天线装置有以下优点：

(1)与传统的内置PIFA天线装置相比，能够更加有效利用空间，增加天线与地板的高度，使手机在比较薄的情况下仍然能够采用PIFA天线；

(2)在同样的手机空间采用本方案，与内置Monopole天线相比，由于能够使用PIFA天线，相应的SAR值比内置Monopole的SAR值低，对人头的影响更小；

(3)在同样的手机空间采用本方案，与陶瓷天线相比，天线效率比陶瓷天线的性能更好。

Claims (2)

1、一种手机天线装置，包括天线，其特征在于：所述天线安装在贴近手机背部的位置，在贴近手机面部位置填补有一地板，地板与手机的PCB板的地相连，天线的短路片或短路销钉与PCB板的地或填补的地板短接。

2、如权利要求1所述的手机天线装置，其特征在于：所述填补地板为部分填补或完全填补。

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