专利名称：内置天线及具有内置天线的移动终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种内置天线及具有这种内置天线的移动终端。
背景技术：
天线是将电路传输线的高频电流转变成空间无线电波，或反之过程的一种能量转换装置，其具有一定的工作频带。目前国内主流的移动通讯网络全球移动通讯系统(Globe System for Mobile Communication，GSM)和码分多址(CodeDivision Multiple Addressing，CDMA)移动通信系统的工作频段集中在900MHz附近，相应的内置天线的设计也主要考虑在该频段下取得较优的天线性能。
工作在450MHz的CDMA 450MHz网络是一种新兴的通讯网络，主要覆盖在地广人疏的西部和农村地区，其相应的移动终端市场潜力很大。但是由于CDMA 450MHz网络的工作频带比目前主流的通讯网络的工作频带要低很多，在现有的终端的尺寸下设计高性能的内置天线是一大难题。目前这类终端中的内置天线多采用平面倒F天线(PIFA)和单极子天线两种形式。
图1是现有的一种PIFA天线的结构示意图。如图1所示，PIFA天线主要包括平面辐射部分12、与平面辐射部分12相连的短针14、同轴线16和接地板18。辐射部分12通过同轴线16供电，并且通过使用短针14来使接地板18短路而形成阻抗匹配。PIFA天线必须根据短针14的宽度Wp、辐射部分12的宽度W，辐射部分12的长度L和天线的高度H进行设计。
上述PIFA天线的带宽窄，且由于在输入端的反射损失，其辐射效率下降，需要较大的天线尺寸。尤其在450MHz的频带下，PIFA天线和单极子天线的效率都比较低，一般在10％以下。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种内置天线和具有内置天线的移动终端，以提高内置天线的天线效率。
为了解决上述技术问题，本实用新型提出了一种内置天线，包括 第一辐射部分，具有螺旋结构； 第二辐射部分，所述第二辐射部分是与第一辐射部分连接的导体； 馈电导体，用于将所述第二辐射部分与印制电路板上的天线馈电点相连接。
其中，所述第二辐射部分具有直导体结构，并架空在印制电路板之上，其延伸方向与第一辐射部分的法向具有一定夹角。
相应的，本实用新型还提供了一种具有内置天线的移动终端，所述移动终端中的内置天线包括 第一辐射部分，具有螺旋结构； 第二辐射部分，所述第二辐射部分是与第一辐射部分连接的导体； 馈电导体，用于将所述第二辐射部分与天线馈电点相连接。
其中，所述第二辐射部分具有直导体结构，并架空在印制电路板之上，其延伸方向与第一辐射部分的法向具有一定夹角。
本实用新型提供的内置天线的第一辐射部分采用了螺旋结构，因此可以方便的根据移动终端的外型结构和其他器件的布局对螺旋结构做出适当的变动以获得所需的工作频带和较高的辐射效率。同时，架空于PCB板上的第二辐射部分也有效的增加了天线的效率。总体上可以在450MHz频带下使天线效率达到20％。
图1是现有的一种PIFA天线的结构示意图； 图2是本实用新型的一种内置天线的实施例的结构示意图； 图3是本实用新型的一种内置天线的实施例的结构俯视图； 图4是本实用新型的一种内置天线的实施例的结构示意图； 图5是本实用新型的一种内置天线的实施例的结构示意图； 图6是本实用新型的一种内置天线的实施例的结构示意图； 图7是本实用新型的一种具有内置天线的移动终端的天线空间布局示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本实用新型的优选实施例进行描述。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。
参见图2，为本实用新型的一种内置天线的实施例的结构示意图。根据该图，本实用新型的一种内置天线包括 第一辐射部分301，具有螺旋结构，本图为螺旋线圈结构； 第二辐射部分303，所述第二辐射部分303是与第一辐射部分301连接的导体； 馈电导体305，用于将所述第二辐射部分303与PCB板20上的天线馈电点200相连接。
其中，第一辐射部分301是所述内置天线的主要辐射器件，其除了具有自身的辐射功能外，还与第二辐射部分303和馈电导体305一起构成天线的自谐振回路。通过调整第一辐射部分301的结构参数(线圈匝数、线圈长度、线圈直径等)就可以使天线谐振频率处于所需的工作频带内。
第二辐射部分303和馈电导体305除了具有一定的辐射作用外，还可以消减天线自身的电抗特性和天线与接地的耦合效应。而将第二辐射部分303设计在馈电导体305和第一辐射部分301之间是由于信号电流从馈电点200刚出来时最强，这样处于馈电导体305和第一辐射部分301之间的第二辐射部分303就能发挥最大的作用，增加天线的辐射效率。
在本具体实施例中，第一辐射部分301结构为螺旋线圈结构；通过线圈的长度、直径和圈数三者的配合来使天线谐振在所需的频带内。其中对线圈的绕法没有固定要求，线圈可以是等间距的也可以是不等间距的，如图3所示，其第一辐射部分301具有先疏后密的螺旋线圈结构。
在图2所示的本具体实施例中，第二辐射部分303为一段尽量走直的导体(当然也可以具有一定的弯曲)，架空在PCB板20上，而馈电导体305垂直立于PCB板20之上，上述是本实用新型的优选实施例而已，馈电导体305与PCB板20之间可以有一定倾角。第二辐射部分303与第一辐射部分301的末端相连，其连接点处于第一辐射部分301在与PCB板20垂直的最高点上，且第二辐射部分302的延伸方向与第一辐射部分301的法向垂直。第二辐射部分303与馈电导体305的连接点则是在馈电导体305的顶端。上述结构使得第二辐射部分303与PCB板20的接地部分保持较远的距离，同时使得馈电导体305上的电流流向与PCB板20上的电流流向正交，有利于天线的辐射。同时，馈电导体305处于PCB板20一侧的边缘，也有利于天线的辐射。
需要说明的是上述具体实施例是较优的一种实施方式，但所述第一辐射部分、第二辐射部分和馈电导体的连接方式并不局限于此，比如第一辐射部分301与第二辐射部分303不一定要首尾相连，如图4所示，第二辐射部分303连接在第一辐射部分301的其中一个线圈上，第二辐射部分303的延伸方向与第一辐射部分301的法向成锐角。此时，根据实际需要只需对第一辐射部分301的结构参数做一定的调整，就可以使所述天线工作在所需要的频段内，所述结构参数包括线圈匝数、线圈直径及线圈长度等。
实际上，在本实用新型提供的具体实施例中第二辐射部分303可以连接在第一辐射部分301上不与PCB板20接触的任何位置；第二辐射部分303可以连接在馈电导体305上不与PCB板20接触的任何位置；第二辐射部分303的延伸方向与第一辐射部分301的法向可以具有不同的夹角；馈电导体305与PCB板20所在的平面可以具有除零度以外的不同倾角。其具体实施例此处不再一一列举。
在上述具体实施例中，可替换的，第一辐射部分301为平面螺旋结构。图5和图6为具有所述平面螺旋结构的两种具体实施例。所述平面螺旋结构可以设计为疏密和形状不同的螺旋结构以获得所需的天线性能。
在上述实施例中，所述馈电导体与PCB板的馈电点的连接方式可以是各类弹脚连接方式，但不限于弹脚连接方式。
在上述实施例中，第二辐射部分可以是金属丝也可以是扁金属条或采用软性电路板的形式。
优选的，上述实施例中的天线材料为低电磁损耗金属材料。所述低电磁损耗金属材料包括磷青铜丝镀金、铜包钢材料等。
优选的，上述实施例中的内置天线的工作频段为450MHz。
上面具体阐述了一种内置天线的技术方案，下面具体阐述具有内置天线的移动终端的技术方案。
一种具有内置天线的移动终端，其内置天线包括 第一辐射部分，具有螺旋结构； 第二辐射部分，所述第二辐射部分303是与第一辐射部分301连接的导体； 馈电导体，用于将所述第二辐射部分与PCB板上的天线馈电点相连接，所述馈电导体基本垂直于PCB板上。
其中，所述第一辐射部分具有的螺旋结构可以为螺旋线圈结构或平面螺旋结构；所述第二辐射部分具有直导体结构，并架空在印制电路板之上，其延伸方向与第一辐射部分的法向具有一定夹角。
优选地，所述内置天线的材料为低电磁损耗金属材料，所述移动终端的工作在450MHz频段。
图7是本实用新型的一种内置天线在移动终端中的相对空间位置示意图。天线区域30位于PCB板20上，并具有一定的空间高度。同时，天线要与位于PCB板上的馈电点200相连。优选的，一般将天线区域30布于PCB板20的顶部，馈电点200布于PCB板20一侧靠近PCB板20边缘的地方。
发射功率是天线无线性能的重要指标之一，经实验测试，本实施例的一种内置天线的发射功率能达到如下结果 表1
其中，表1中的信道160、210、260分别对应低、中、高三个频点。在上述的发射功率水平下，本实用新型中所描述的内置天线的效率在整个频带(450MHz至470MHz)为20％左右。
同时，在相同的测试条件下，现有的多款移动终端中的内置天线的发射功率均不高，表2是其中性能较优的一部移动终端的内置天线在同样测试条件下的测试结果，其天线效率均在15％以下。
表2
从上述结果可以看出本实用新型提供的内置天线的发射功率比现有技术的内置天线在相同条件下的发射功率要高。
在同一块实验样机上采用本实用新型提供的方案和现有技术提供的不同方案的平均测试结果如表3所示。
由表3可以看出，PIFA天线和单极子天线的天线效率低于本实用新型中提供的内置天线的天线效率。在调试难度上，PIFA和单极子天线都需要做反复实验来优化天线自身的形状，而本实用新型中提供的内置天线在形体上非常简单，只需根据PCB板上天线馈电点的位置，就可以自然形成天线的总体布局。再通过调整第一辐射部分的结构就能将天线的工作频率控制在所需频带内。
表3 天线效率 综上所述，本实用新型提供的内置天线的第一辐射部分采用了螺旋结构，因此可以较方便的根据移动终端的外型结构和其他器件的布局对螺旋结构做出适当的变动以获得所需的工作频带和较高的辐射效率。同时，架空于PCB板上的第二辐射部分也有效的增加了天线的效率，总体上可以在450MHz频带下使天线效率达到20％。
以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
权利要求1.一种内置天线，其特征在于，所述内置天线包括
第一辐射部分，具有螺旋结构；
第二辐射部分，所述第二辐射部分是与第一辐射部分连接的导体；
馈电导体，用于将所述第二辐射部分与印制电路板上的天线馈电点相连接。
2.如权利要求1所述的内置天线，其特征在于，
所述第一辐射部分具有的螺旋结构可以为螺旋线圈结构或平面螺旋结构。
3.如权利要求2所述的内置天线，其特征在于，
所述第二辐射部分具有直导体结构，并架空在印制电路板之上，其延伸方向与第一辐射部分的法向具有一定夹角。
4.如权利要求3所述的内置天线，其特征在于，
所述馈电导体立于印制电路板上。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的内置天线，其特征在于，
所述内置天线的波段为450MHz频段。
6.一种具有内置天线的移动终端，其特征在于，所述内置天线包括
第一辐射部分，具有螺旋结构；
第二辐射部分，所述第二辐射部分是与第一辐射部分连接的导体；
馈电导体，用于将所述第二辐射部分与天线馈电点相连接。
7.如权利要求6所述的移动终端，其特征在于，
所述第一辐射部分具有的螺旋结构可以为螺旋线圈结构或平面螺旋结构。
8.如权利要求7所述的移动终端，其特征在于，
所述第二辐射部分具有直导体结构，并架空在印制电路板之上，其延伸方向与第一辐射部分的法向具有一定夹角。
9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，
所述馈电导体立于印制电路板上。
10.如权利要求6至9中任意一项所述的移动终端，其特征在于，
所述移动终端工作在450MHz频段。
专利摘要本实用新型公开了一种内置天线，所述内置天线包括第一辐射部分，具有螺旋结构；第二辐射部分，所述第二辐射部分是与第一辐射部分连接的导体；馈电导体，用于将所述第二辐射部分与印制电路板上的天线馈电点相连接。相应地，本实用新型还公开了一种具有内置天线的移动终端。根据本实用新型所提供的内置天线及具有内置天线的移动终端，其具有较高的天线效率。
文档编号H04B7/04GK201042011SQ20072005200
公开日2008年3月26日 申请日期2007年5月29日 优先权日2007年5月29日
发明者陈绍清, 张学飞, 平 雷, 周俭军, 杨丽萍, 猛 侯, 孙树辉 申请人:华为技术有限公司