一种天线组件及终端的制作方法

1.本公开涉及终端通讯技术领域，特别涉及一种天线组件及终端。


背景技术：

2.随着终端屏幕进入全面屏时代，留给天线的排布空间越来越小，5g时代的到来对通讯技术提出了更高的要求。
3.为了满足在有限的空间内排布天线效率较高的天线，在相关技术中，引入液晶聚合物(liquid crystal polymer，lcp)材料代替传统的聚酰亚胺(polyimide，pi)材料作为电路板基材，由于lcp材料具有良好的电学特性，且具有良好地柔性性能，lcp材料在天线领域被广泛应用。
4.在上述相关技术中，由于lcp薄膜加工制成的工艺难度较高，导致使用lcp作为基材的天线的生产效率较低。


技术实现要素：

5.本公开提供一种天线组件及终端。所述技术方案如下：
6.根据本公开实施例的第一方面，提供了一种天线组件，所述天线组件包括：阻抗线、匹配电路以及天线辐射体；
7.所述阻抗线与所述匹配电路电性相连；
8.所述匹配电路与所述天线辐射体电性相连，所述匹配电路的基材的材质为液晶聚合物lcp材质；
9.所述天线辐射体的基材的材质为聚酰亚胺pi材质。
10.可选的，所述天线辐射体的馈电点与所述匹配电路的馈电点电性相连，所述天线辐射体的接地点与所述匹配电路的接地点电性相连。
11.可选的，所述天线辐射体的馈电点与所述匹配电路的馈电点之间通过金属焊盘焊接；
12.所述天线辐射体的接地点与所述匹配电路的接地点之间通过金属焊盘焊接。
13.可选的，所述天线辐射体的馈电点与所述匹配电路的馈电点之间通过金属弹片相连；
14.所述天线辐射体的接地点与所述匹配电路的接地点之间通过金属弹片相连。
15.可选的，所述天线辐射体的馈电点与所述匹配电路的馈电点之间通过金属焊盘焊接；所述天线辐射体的接地点与所述匹配电路的接地点之间通过金属弹片相连；
16.或者，
17.所述天线辐射体的馈电点与所述匹配电路的馈电点之间通过金属弹片相连；所述天线辐射体的接地点与所述匹配电路的接地点之间通过金属焊盘焊接。
18.可选的，所述阻抗线、所述匹配电路以及所述天线辐射体以三层折叠方式布置，且所述匹配电路处于所述阻抗线和所述天线辐射体之间。
19.可选的，所述阻抗线从内到外包括信号线、介质层以及接地层。
20.可选的，所述介质层的材质为lcp材质。
21.可选的，所述天线辐射体的制作工艺为可挠性印刷电路板(flexible printedcircuit，fpc)工艺或者激光直接成型技术(laser direct structuring，lds)工艺。
22.根据本公开实施例的第二方面，提供了一种终端，所述终端包括：天线组件；
23.所述天线组件是上述第一方面或者第一方面任一可选方案所述的天线组件。
24.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
25.通过利用lcp材质制作阻抗线和匹配电路的基材，并利用低介电常数且工艺相对简单的pi材质制作天线辐射体的基材，可以在保证基于lcp材料制作的天线的性能的前提下，简化基于lcp基材的天线的制作工艺，提高使用lcp作为基材的天线的生产效率。
26.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
28.图1是根据一示例性实施例示出的一种天线组件的结构示意图；
29.图2是图1所示实施例涉及的一种天线组件的电性连接电路图；
30.图3是根据另一示例性实施例示出的一种天线组件的结构示意图；
31.图4是本公开实施例涉及的一种天线组件的天线辐射体与匹配电路焊接的示意图；
32.图5是本公开实施例涉及的另一种天线组件的天线辐射体与匹配电路焊接的示意图；
33.图6是本公开实施例涉及的一种天线组件的天线辐射体与匹配电路弹片连接的示意图；
34.图7是本公开实施例涉及的另一种天线组件的天线辐射体与匹配电路弹片连接的示意图；
35.图8是本公开实施例涉及的一种天线组件的天线辐射体与匹配电路连接的示意图；
36.图9是本公开实施例涉及的另一种天线组件的天线辐射体与匹配电路连接的示意图；
37.图10是本公开实施例涉及的一种天线组件的另一种排布方式示意图；
38.图11是本公开实施例涉及的一种天线组件的阻抗线结构示意图；
39.图12是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
40.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公开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、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
41.应当理解的是，在本文中提及的“若干个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
42.本公开提供一种天线组件，该天线组件应用于终端中，可以有效的解决使用lcp作为基材的天线生产效率较低的问题，接下来将结合附图对本公开实施例涉及的天线组件进行详细介绍。为了便于理解，下面首先对本公开涉及的几个名词进行解释。
43.1)天线(antenna)
44.天线是在无线电收发系统中，向空间辐射或从空间接收电磁波的装置。天线连接射频前端，身兼发射端的最后一级和接收端的第一级；也是电磁波信号和电信号实现能量转换的器件。
45.2)阻抗线
46.阻抗线是一条天线传输线，用于连接射频模块与天线模组(可以包括匹配电路以及天线辐射体)，同时用于实现射频模块与天线模组之间的阻抗匹配，以获得最大的功率传输。
47.其中，阻抗匹配是指信号传输过程中负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系，输入端阻抗匹配时，传输线获得最大功率，输出端阻抗匹配时，传输线上只有向传输对象进行电压波和电流波的传输，携带的能量全部被负载吸收，使传输对象获得最大的传输功率。
48.3)匹配电路
49.匹配电路，即天线调谐器，是连接射频器件与天线辐射体的一种阻抗匹配网络，是终端接收电路的第一级电路，也是发射电路的最后一级电路，用于对天线辐射体进行阻抗等的匹配，是天线辐射体在任何频率上有最大的辐射功率，来保证天线的发送和接收信号的质量。
50.4)天线辐射体
51.天线辐射体由天线图案和连接端组成，其中天线图案用于发送或接收电磁波信号，连接端用于电性连接天线图案与匹配电路。
52.5)液晶聚合物
53.液晶聚合物lcp是一种适用于微波和毫米波设备的新型材料，具有电性能良好、延展性好、密封性好的优点，其电性能良好表现为lcp具有低介电常数，低介电损耗、低吸湿性等，基于上述优点，lcp材料可以用于制造高频器件。
54.6)lcp软板
55.lcp软板是一种将传统的fpc软板中的基材替换为lcp材质的柔性电路板。传统的fpc软板是具有铜箔、绝缘基材、覆盖层等构成的多层结构，使用铜箔作为导体电路的材料，pi膜作为电路绝缘基材，pi膜和环氧树脂粘合剂作为保护和隔离电路的覆盖层，经过一定的制程加工成pi软板，铜箔与绝缘基材结合通过粘合剂连在一起。而lcp软板将传统软板的pi基材替换为lcp材质，由于lcp材质可以通过调节热膨胀系数，最终达到和铜箔相近的性
能，从而可以采用将lcp基材与铜箔热压粘合在一起，使得lcp软板相较于传统的fpc软板更薄。
56.7)天线效率
57.天线效率是指天线辐射出去的功率(即有效地转换电磁波部分的功率)和输入到天线的有功功率之比。天线效率是衡量天线性能的一项重要指标。
58.图1是根据一示例性实施例示出的一种天线组件的结构示意图。请参考图1，该天线组件可以应用于终端中，该天线组件包括：阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体130；
59.该阻抗线110与该匹配电路120电性相连；
60.该匹配电路120与该天线辐射体130电性相连，该匹配电路120的基材的材质为液晶聚合物lcp材质；
61.该天线辐射体130的基材的材质为除液晶聚合物lcp材质外的具有低介电常数的材质。
62.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路120的馈电点电性相连，该天线辐射体130的接地点与该匹配电路的接地点电性相连。
63.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路的馈电点之间通过金属焊盘焊接；
64.该天线辐射体130的接地点与该匹配电路的接地点之间通过金属焊盘焊接。
65.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路的馈电点之间通过金属弹片相连；
66.该天线辐射体130的接地点与该匹配电路的接地点之间通过金属弹片相连。
67.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路120的馈电点之间通过金属焊盘焊接；该天线辐射体130的接地点与该匹配电路120的接地点之间通过金属弹片相连；
68.或者，
69.该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路120的馈电点之间通过金属弹片相连；该天线辐射体130的接地点与该匹配电路120的接地点之间通过金属焊盘焊接。
70.可选的，阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体130以三层折叠方式布置，且匹配电路120处于阻抗线110和天线辐射体130之间。
71.可选的，阻抗线110从内到外包括信号线、介质层以及接地层。
72.可选的，该介质层的材质为lcp材质。
73.可选的，该天线辐射体130的制作工艺为可挠性印刷电路板fpc工艺或者激光直接成型技术lds工艺。
74.其中，匹配电路120为印刷有匹配电路图案的lcp软板。
75.天线辐射体130的天线图案部分可进行弯曲，一般采用电性能良好且延展性好的金属材料注塑成型，例如铜，以满足在有限的终端空间内保证天线的电长度可以保证将无线电信号有效地辐射到空中，天线的电长度是指天线的物理长度与电磁波信号波长的比值，为达到将无线电信号有效地辐射到空中的目的，天线辐射体130天线图案的物理长度需满足至少为无线电信号的四分之一，同时由于天线图案的可弯折性，能在一定程度上减少天线对终端内部空间的占用。
76.可选的，该天线辐射体130的连接端包括馈电点和接地点，用以与匹配电路电性
120相连。
77.可选的，该天线辐射体130的基材的材质为低介电常数的材质，可以是pi材质，也可以是含有玻璃纤维、陶瓷或者其他填充料等具有低介电常数的材质，该基材用以改善电气和机械稳定性。
78.可选的，请参考图2，图2是本实施例示例性示出的一种天线组件的电性连接电路图，如图2所示，天线辐射体130与匹配电路120电性相连，匹配电路120与阻抗线110电性相连。
79.需要说明的是，图1、图2所示的阻抗线110、匹配电路120与天线辐射体130的结构分布以及电路连接仅为示意性的一种，本公开对阻抗线110、匹配电路120与天线辐射体130的结构分布以及电路连接不进行限制。
80.综上所述，本公开实施例提供的天线组件，通过利用lcp材质制作阻抗线和匹配电路的基材，并利用低介电常数且工艺相对简单的pi材质制作天线辐射体的基材，可以在保证基于lcp材料制作的天线的性能的前提下，简化基于lcp基材的天线的制作工艺，提高使用lcp作为基材的天线的生产效率。
81.图3是根据一示例性实施例示出的一种天线组件的结构示意图。如图3所示，该天线组件可以应用于终端中，该天线组件包括：阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体130；
82.该阻抗线110与该匹配电路120电性相连；
83.该匹配电路120与该天线辐射体130电性相连，该匹配电路120的基材的材质为液晶聚合物lcp材质；
84.该天线辐射体130的基材的材质为pi材质；
85.该天线辐射体130的馈电点310与该匹配电路120的馈电点310电性相连，该天线辐射体130的接地点320与该匹配电路120的接地点320电性相连。
86.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路120的馈电点之间通过金属焊盘焊接；
87.该天线辐射体130的接地点与该匹配电路120的接地点之间通过金属焊盘焊接。
88.请参考图4和图5，图4是本公开实施例涉及的一种天线组件的天线辐射体与匹配电路焊接的示意图，图5是本公开实施例涉及的另一种天线组件的天线辐射体与匹配电路焊接的示意图，如图4和图5所示，金属焊盘410用以将匹配电路120与天线辐射体130电性连接在一起。
89.其中，匹配电路120与天线辐射体130上的金属焊盘位置对应，如图5所示，匹配电路120馈电点使用的金属焊盘要与天线辐射体130馈电点使用的金属焊盘位置对应，匹配电路120接地点使用的金属焊盘要与天线辐射体130接地点使用的金属焊盘位置对应。
90.其中，上述图4和图5仅以两组焊接点为例对天线辐射体与匹配电路焊接的连接方式进行介绍，可选的，天线辐射体与匹配电路之间按照实际需要，可以通过更多的焊接点进行连接，本公开实施例对天线辐射体与匹配电路之间的焊接点的数量和位置不做限定。
91.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路的馈电点之间通过金属弹片相连；
92.该天线辐射体130的接地点与该匹配电路的接地点之间通过金属弹片相连。
93.请参考图6和图7，图6是本公开实施例涉及的一种天线组件的天线辐射体与匹配
电路弹片连接的示意图，图7是本公开实施例涉及的另一种天线组件的天线辐射体与匹配电路弹片连接的示意图，如图6和图7所示，金属弹片610、金属弹片620用于将匹配电路120与天线辐射体130电性连接在一起。
94.其中，金属弹片610的一端连接匹配电路的馈电点，另一端连接天线辐射体的馈电点；金属弹片620的一端连接匹配电路的接地点，另一端连接天线辐射体的接地点，从而使得匹配电路与天线辐射体电性相连。
95.其中，金属弹片的材质可以是铜、铝和不锈钢等金属，为了防止腐蚀，还可以选择性的在金属表面再镀金、银、镍等金属。由于金属弹片种类繁多，形状各异，可以根据按照不同金属弹片的特征对匹配电路和天线辐射体进行连接，图6、图7仅提供了两种示意性的金属弹片连接匹配电路和天线辐射体的连接方式，本公开实施例不对金属弹片的类型、数量、位置，以及匹配电路与天线辐射体的排布进行限定。
96.可选的，该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路120的馈电点之间通过金属焊盘焊接；该天线辐射体130的接地点与该匹配电路120的接地点之间通过金属弹片相连；
97.或者，
98.该天线辐射体130的馈电点与该匹配电路120的馈电点之间通过金属弹片相连；该天线辐射体130的接地点与该匹配电路120的接地点之间通过金属焊盘焊接。
99.请参考图8，图8是本公开实施例涉及的一种天线组件的天线辐射体与匹配电路连接的示意图，如图8所示，金属焊盘810用以连接天线辐射体130的馈电点与匹配电路120的馈电点，金属弹片820用以连接天线辐射体130的接地点与匹配电路120的接地点，从而使得匹配电路与天线辐射体电性相连。
100.或者，
101.请参考图9，图9是本公开实施例涉及的另一种天线组件的天线辐射体与匹配电路连接的示意图，如图9所示，金属焊盘910用以连接天线辐射体130的接地点与匹配电路120的接地点，金属弹片920用以连接天线辐射体130的馈电点与匹配电路120的馈电点，从而使得匹配电路与天线辐射体电性相连。
102.需要说明的是，图8和图9仅提供了两种示意性的利用金属弹片和金属焊盘连接匹配电路和天线辐射体的连接方式，本公开实施例并不对金属焊盘以及金属弹片的连接点的数量、位置、以及匹配电路与天线辐射体的排布进行限制。
103.可选的，阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体130以三层折叠方式布置，且匹配电路120处于阻抗线110和天线辐射体130之间。
104.基于电性连接的灵活性以及lcp材料的可弯折性，如图1所示，阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体130三层折叠，垂直排布。
105.在另一种情况下，请参考图10，图10是本公开实施例涉及的一种天线组件的另一种排布方式示意图，如图10所示，在保证阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体按照图2所示电路电性连接的前提下，阻抗线110、匹配电路120以及天线辐射体130可以在任意平面以任意形式排布。比如，在图10所示的情况下，天线辐射体130、匹配电路120以及阻抗线110呈立体排布。
106.可选的，阻抗线110从内到外包括信号线、介质层以及接地层。
107.请参考图11，图11是本公开实施例涉及的一种天线组件的阻抗线结构示意图。如
图11所示，阻抗线110从内到外包括信号线1110，介质层1120以及接地层1130，其中接地层1130导体接地，以达到对外界电磁波进行屏蔽，防止外界电磁波对传输信号造成干扰的目的，该导体的材料一般为铜。信号线主要用于传递信号，其材料一般为铜。
108.可选的，该介质层的材质为lcp材质。
109.其中，lcp是一种液晶体聚合物，具有优异的电学特性，例如，在高达110ghz的全部射频范围几乎都能保持恒定的介电常数，一致性好；正切损耗非常小，仅为0.002，即使在110ghz时也只增加到0.0045，适合毫米波应用；热膨胀特性非常小，可作为理想的高频封装材料。基于上述优点，利用lcp材质制作阻抗线的介质层能够减少信号在传输过程中的损耗，进一步提高天线传输效率。
110.可选的，该天线辐射体130的制作工艺为可挠性印刷电路板fpc工艺或者激光直接成型技术lds工艺。
111.fpc工艺是一种利用柔性基材制成具有图形的印刷电路板的工艺，传统的fpc电路板基材主要是pi材质或者聚脂薄膜，fpc电路板由绝缘基材和导电层构成，绝缘基材与导线层之间可以有粘结剂。
112.lds工艺是一种在成型的塑料支架上，利用激光镭射技术直接在支架上化镀形成金属天线图案，或者将天线图案直接镭射在终端外壳上的工艺。
113.基于上述工艺，该天线辐射体的天线图案可以是印刷在安装于终端内部的fpc软板上的天线图案，也可以是化镀在天线支架上的天线图案，还可以是直接镭射在终端外壳上的天线图案。
114.由于以上两种工艺都较为成熟，制作工艺较为简单，相较于lcp工艺而言易实现且成本较低。
115.综上所述，本公开实施例提供的天线组件，通过利用lcp材质制作阻抗线和匹配电路的基材，并利用低介电常数且工艺相对简单的pi材质制作天线辐射体的基材，可以在保证基于lcp材料制作的天线的性能的前提下，简化基于lcp基材的天线的制作工艺，提高使用lcp作为基材的天线的生产效率。
116.请参考图12，图12是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图，如图12所示，终端120中包含天线组件1210，该天线组件1210可以是上述图1至图11任一对应的实施例中涉及的天线组件。
117.其中，终端120可以是终端智能手机，终端平板电脑，笔记本电脑，带屏幕的终端手持设备，车载设备等。天线组件1210安装在终端内。
118.可选的，该天线组件在该终端中具有净空区，该净空区是指安置天线的干净区域，即该天线组件与终端中的金属元件，印刷电路板(printed circuit board，pcb)、电池、振荡器、屏蔽罩、摄像头等保持一段距离或者进行隔离，由于导电的金属会对电磁波产生反射、吸收和抵消，会对天线信号造成屏蔽或干扰，因此在终端安装天线组件时，需要尽可能满足净空要求，以提高天线效率。
119.需要说明的是，图12所示的天线组件安装区域仅为示例性的一种，本公开对天线安装区域不进行限制。
120.综上所述，本公开实施例提供的终端，通过在终端内设计天线系统，该天线系统通过利用lcp材质制作阻抗线和匹配电路的基材，并利用低介电常数且工艺相对简单的pi材
质制作天线辐射体的基材，可以在保证基于lcp材料制作的天线的性能的前提下，简化基于lcp基材的天线的制作工艺，提高使用lcp作为基材的天线的生产效率。
121.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它方案。本公开旨在涵盖本申请的任何变型、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申请的一般性原理并包括本申请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，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
122.应当理解的是，本公开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。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。