四臂螺旋天线及手持机终端的制作方法

本实用新型涉及通讯设备技术领域，尤其是涉及一种四臂螺旋天线及手持机终端。

背景技术：

目前，现有的手持机终端内的四臂螺旋天线一般由三部分组成，即四臂螺旋天线本体、圆极化网络部件和天线外壳。四臂螺旋天线本体包括第一至第四螺旋臂贴片和介质圆筒。其中，螺旋贴片采用柔性电路板或者金属导线组装在介质圆筒外表面，介质圆筒固定在圆极化网络部件上，天线外壳将介质圆筒和圆极化网络部件包围封装，以延长四臂螺旋天线的使用寿命并美化外观。

但是，市场对手持终端持续的小型化需求带来的挑战传导到终端的各个部件，这当中也包括天线这个部件。通过对现有的四臂螺旋天线实现方案的分析，我们可以得出天线外壳在实际使用中仅仅起到保护作用，对天线辐射起不到任何辅助作用。并且天线外壳往往占据整个天线很大一部分空间，是整个天线在趋于小型化道路上的一块大绊脚石，天线外壳的体积导致天线整体的尺寸较大。就目前的四臂螺旋天线实现方案来说，如果要减小天线尺寸，就只能从减小四臂螺旋天线本体的直径和长度的角度出发。伴随着该种减小天线尺寸的方法，带来的问题就是天线性能的牺牲。

根据现有的四臂螺旋天线实现方案，目前的四臂螺旋天线并不能在不牺牲自身性能的基础上，完美地实现天线体积的减小，从而满足手持终端持续的小型化需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种四臂螺旋天线及手持机终端，以解决现有的四臂螺旋天线并不能在不牺牲自身性能的基础上，完美地实现天线体积的减小，从而满足手持终端持续的小型化需求的技术问题。

一方面，本实用新型提供的一种四臂螺旋天线，包括：四臂螺旋天线本体和圆极化网络部件，

所述四臂螺旋天线本体包括一端开口的介质圆筒，所述介质圆筒的筒壁上设置有四个沿所述介质圆筒的周向排列的锥形通孔，每个所述锥形通孔的底面位于所述介质圆筒的外表面，且每个所述锥形通孔的顶端位于所述介质圆筒的内表面；所述介质圆筒的内表面形成有与所述锥形通孔一一对应、且朝向所述介质圆筒开口端方向的连接面，每一对相互对应的连接面与锥形通孔之间，所述连接面与所述锥形通孔的内壁连接；

所述四臂螺旋天线本体还包括镀于所述介质圆筒上的四个螺旋臂，每个所述螺旋臂自所述连接面经与其一一对应的所述锥形通孔沿所述介质圆筒的外表面延伸；

所述四臂螺旋天线本体还包括设置于所述介质圆筒与四个所述螺旋臂形成的组合体外侧的保护层；

所述圆极化网络部件设置于所述介质圆筒内，且所述圆极化网络部件与每个所述螺旋臂之间设置有与其一一对应的电路连接件，每个所述电路连接件的一端与所述圆极化网络部件背离所述介质圆筒开口一侧上的连接点连接，另一端与所述连接面上的所述螺旋臂电连接。

进一步地，所述保护层为涂料层。

进一步地，所述电路连接件为弹簧式顶针。

进一步地，所述弹簧式顶针与所述圆极化网络部件的连接方式为焊接。

进一步地，所述电路连接件为弹簧片。

进一步地，所述介质圆筒内还设置有辐射体。

进一步地，所述介质圆筒内还设置有用于紧固所述圆极化网络部件的紧固件。

另一方面，本实用新型还提供一种手持机终端，包括手持机终端本体和如以上技术方案中任一项所述的四臂螺旋天线，所述四臂螺旋天线本体安装于所述手持机终端本体上。

进一步地，所述手持机终端本体上还设置有用于连接所述手持机终端本体的射频电路与所述圆极化网络部件的射频连接器。

进一步地，所述射频连接器为SMA连接器。

本实用新型提供的四臂螺旋天线及手持机终端能产生如下有益效果：

本实用新型提供的一种四臂螺旋天线，包括：四臂螺旋天线本体和圆极化网络部件，四臂螺旋天线本体包括一端开口的介质圆筒，介质圆筒的筒壁上设置有四个沿介质圆筒的周向排列的锥形通孔，每个锥形通孔的底面位于介质圆筒的外表面，且每个锥形通孔的顶端位于介质圆筒的内表面；介质圆筒的内表面形成有与锥形通孔一一对应、且朝向介质圆筒开口端方向的连接面，每一对相互对应的连接面与锥形通孔之间，连接面与锥形通孔的内壁连接；四臂螺旋天线本体还包括镀于介质圆筒上的四个螺旋臂，每个螺旋臂自连接面经与其一一对应的锥形通孔沿介质圆筒的外表面延伸；四臂螺旋天线本体还包括设置于介质圆筒与四个螺旋臂形成的组合体外侧的保护层；圆极化网络部件设置于介质圆筒内，且圆极化网络部件与每个螺旋臂之间设置有与其一一对应的电路连接件，每个电路连接件的一端与圆极化网络部件背离介质圆筒开口一侧上的连接点连接，另一端与连接面上的螺旋臂电连接。

在使用时，四个螺旋臂镀于介质圆筒上，每个螺旋臂自连接面经与其一一对应的锥形通孔沿介质圆筒的外表面延伸，设置于介质圆筒内的圆极化网络部件通过电路连接件与连接面上的螺旋臂电气连接，设置于介质圆筒与四个螺旋臂外侧的保护层对介质圆筒上的四个螺旋臂形成保护。本实用新型提供的四臂螺旋天线不仅将螺旋臂镀在介质圆筒上增强了螺旋臂与介质圆筒形成的组合体的稳定型，而且采用保护层取代天线外壳的方式，在不牺牲天线性能的基础上，大大地减小了天线的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1为本实用新型实施例提供的四臂螺旋天线的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的四臂螺旋天线去除保护层后结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的四臂螺旋天线的剖视图；

图4为本实用新型实施例提供的弹簧式顶针结构示意图。

图标：100－介质圆筒；101－锥形通孔；200－螺旋臂；300－圆极化网络部件；400－弹簧式顶针。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

市场对手持终端持续的小型化需求带来的挑战传导到终端的各个部件，这当中也包括天线这个部件。通过对现有的四臂螺旋天线实现方案的分析，我们可以得出天线外壳在实际使用中仅仅起到保护作用，对天线辐射起不到任何辅助作用。并且天线外壳往往占据整个天线很大一部分空间，是整个天线在趋于小型化道路上的一块大绊脚石，天线外壳的体积导致天线整体的尺寸较大。就目前的四臂螺旋天线实现方案来说，如果要减小天线尺寸，就只能从减小四臂螺旋天线本体的直径和长度的角度出发。伴随着该种减小天线尺寸的方法，带来的问题就是天线性能的牺牲。

基于此，本实用新型提供一种手持机终端，包括手持机终端本体和如以下任一项技术方案中的四臂螺旋天线，四臂螺旋天线本体安装于手持机终端本体上。

另外，手持机终端本体上还设置有用于连接手持机终端本体的射频电路与圆极化网络部件300的射频连接器。

需要说明的是，四臂螺旋天线本体安装于手持机终端本体上，为了连通整个电路，手持机终端本体上还安装有射频连接器。射频连接器连接手持机终端本体的射频电路与圆极化网络部件300。

另外，射频连接器为SMA连接器。

需要说明的是，优选射频连接器为SMA连接器。SMA连接器是一种应用广泛的小型螺纹连接的同轴连接器，它具有频带宽、性能优、可靠性高、寿命长的特点。具体连接器的型号可根据使用需求及结构的设计进行改变。

如图1－3所示，本实用新型提供的四臂螺旋天线，包括：四臂螺旋天线本体和圆极化网络部件300，

四臂螺旋天线本体包括一端开口的介质圆筒100，介质圆筒100的筒壁上设置有四个沿介质圆筒100的周向排列的锥形通孔101，每个锥形通孔101的底面位于介质圆筒100的外表面，且每个锥形通孔101的顶端位于介质圆筒100的内表面；介质圆筒100的内表面形成有与锥形通孔101一一对应、且朝向介质圆筒100开口端方向的连接面，每一对相互对应的连接面与锥形通孔101之间，连接面与锥形通孔101的内壁连接；

四臂螺旋天线本体还包括镀于介质圆筒100上的四个螺旋臂200，每个螺旋臂200自连接面经与其一一对应的锥形通孔101沿介质圆筒100的外表面延伸；

四臂螺旋天线本体还包括设置于介质圆筒100与四个螺旋臂200形成的组合体外侧的保护层；

圆极化网络部件300设置于介质圆筒100内，且圆极化网络部件300与每个螺旋臂200之间设置有与其一一对应的电路连接件，每个电路连接件的一端与圆极化网络部件300背离介质圆筒100开口一侧上的连接点连接，另一端与连接面上的螺旋臂200电连接。

具体地，四个螺旋臂200镀于介质圆筒100上，每个螺旋臂200自连接面经与其一一对应的锥形通孔101沿介质圆筒100的外表面延伸，设置于介质圆筒100内的圆极化网络部件300通过电路连接件与连接面上的螺旋臂200电气连接，设置于介质圆筒100与四个螺旋臂200外侧的保护层对介质圆筒100上的四个螺旋臂200形成保护。本实用新型提供的四臂螺旋天线不仅将螺旋臂200镀在介质圆筒100上增强了螺旋臂200与介质圆筒100形成的组合体的稳定型，而且采用保护层取代天线外壳的方式，在不牺牲天线性能的基础上，大大地减小了天线的体积。需要说明的是，本实用新型提供的四臂螺旋天线在不降低天线性能的前提下，实现了四臂螺旋天线整体空间的缩小，直径从原先的15mm缩小至13mm。

需要说明的是，本实用新型提供的四臂螺旋天线用LDS(Laser Direct Structuring)激光直接成型技术和电镀工艺将四个螺旋臂200附着在介质圆筒100上。

具体地，LDS激光直接成型技术是指利用数控激光直接把电路图案转移到模塑塑料原件表面上，利用立体工件的三维表面形成电路互通结构。LDS天线技术的优势在于：第一，生产的天线性能稳定，一致性好，精度高；第二，增加空间利用率，在不牺牲天线性能的前提下，减少天线占用空间。

需要说明是，LDS技术的替代技术有LRP技术。LRP(Laser Restructuring Print)技术指通过三维印刷工艺，将导电图案高速精准的涂敷到工件表面，形成天线形状，然后通过三维控制激光修整，以形成高精度的电路互联结构。

此外，介质圆筒100上的四个锥形通孔101以及连接面的形成是通过介质圆筒100的注塑模具设计，在介质圆筒100成型过程中形成。此举一方面实现LDS的连续性设计，将本实用新型提供的四臂螺旋天线的四个螺旋臂200的底部分别延伸到介质圆筒100内的四个连接面上，另一方面通过在圆极化网络部件300的连接点上设置电路连接件，可以实现圆极化网络部件300和螺旋臂200的良好稳定的电气连接。

需要说明的是，圆极化网络部件300上的连接点作为圆极化网络部件300向螺旋臂200的输出位置，其设置的数量为4个，每个连接点通过与之对应的电路连接件与一个螺旋臂200连接。

为了将圆极化网络部件300放置到介质圆筒100内部，需要在原来的基础上想办法减小圆极化网络部件300的整体尺寸。

具体地，有以下几种方案可以实现：一种方案是采用满足S频段要求的巴伦和功分器组合，另一种方案是采用LTCC(Low Temperature Co－fired Ceramic LTCC)工艺的一体化器件，还有一种方案则是采用半导体工艺的一体化芯片来实现。

具体地，保护层为涂料层。

如图1－2所示，本实用新型提供的四臂螺旋天线取消了天线外壳这个部件，通过喷涂工艺覆盖天线的四个螺旋臂200以起到保护作用。

需要说明的是，取代现有的天线外壳，本实用新型提供的四臂螺旋天线采用保护层对螺旋臂200与介质圆筒100形成的组合体进行保护。本实用新型提供的四臂螺旋天线优选保护层为涂料层。

现代喷涂技术已经相当完备，通过喷涂技术形成的表层具有一定的抵御外界环境因素的强度。采用喷涂技术形成的保护层一方面提高了本实用新型提供的四臂螺旋天线的美观性，另一方面延长了介质圆筒100表面的螺旋臂200的使用寿命。

需要说明的是，电路连接件的结构有多种，具体如下：

结构一：如图4所示，电路连接件为弹簧式顶针400。

需要说明的是，选取电路连接件为弹簧式顶针400，在圆极化网络部件300的每个连接点上设置一个弹簧式顶针400，弹簧式顶针400的一端与连接点连接，另一端与与之对应的位于连接面上的螺旋臂200电气连接。

另外，弹簧式顶针400与圆极化网络部件300的连接方式为焊接。

具体地，弹簧式顶针400焊接在圆极化网络部件300的连接点上，圆极化网络部件300安装于介质圆筒100以后，通过调节位置，顶针式弹簧与连接面上与之对应的螺旋臂200电气连接，连通螺旋臂200与圆极化网络部件300。

结构二：电路连接件为弹簧片。

需要说明的是，选取电路连接件为弹簧片，在圆极化网络部件300的每个连接点上设置一个弹簧片，弹簧片的一端与连接点连接，另一端与与之对应的位于接触面上的螺旋臂200电气连接。

另外，介质圆筒100内还设置有辐射体。

并且，介质圆筒100内还设置有用于紧固圆极化网络部件300的紧固件。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。