专利名称：一种pcb蓝牙天线及其手机的制作方法
技术领域：
本发明涉及手机装置领域，更具体的说，改进涉及的是一种PCB蓝牙天线及其 手机。
背景技术：
目前，蓝牙技术已经得到了广泛的应用，尤其是在手机上几乎已成为标准配 置。蓝牙天线的实现方式一般为陶瓷蓝牙天线，也有用金属片制成的蓝牙天线。但是，现有技术中的蓝牙天线体积较大，占用手机内部空间较多。因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种PCB蓝牙天线及其手机，可改善天线的阻抗特 性，并减小占用印刷电路板的面积。本发明的技术方案如下一种PCB蓝牙天线，其中蓝牙天线为设置在印刷电 路板上的倒F天线，包括在馈入点并联连接的短路边和开路边；短路边与印刷电路板的 接地边平行；短路边的另一端接地设置；开路边的延伸端部分向内折合，与印刷电路板 的边缘形成容性耦合的间隙。所述的PCB蓝牙天线，其中倒F天线设置在矩形印刷电路板的任一角落上。所述的PCB蓝牙天线，其中开路边的长度等于蓝牙频带谐振点处波长的四分 之一至八分之一中的任一长度。所述的PCB蓝牙天线，其中短路边外边缘距离印刷电路板接地边的高度，等 于使蓝牙天线的输入阻抗在50欧姆20%之间的任一高度。所述的PCB蓝牙天线，其中蓝牙天线的线宽为Imm;短路边高为5mm，平 行的短路边长为2mm。所述的PCB蓝牙天线，其中开路边向内折合之前的长度为9mm。所述的PCB蓝牙天线，其中开路边向内折合处的线宽为0.5mm。所述的PCB蓝牙天线，其中开路边折合部分之间的间距为1.2mm。所述的PCB蓝牙天线，其中开路边向内折合的长度为7mm。一种手机，包括手机外壳以及设置在外壳内部的印刷电路板；其中设置有蓝 牙天线，蓝牙天线为倒F天线，包括在馈入点并联连接的短路边和开路边；短路边与印 刷电路板的接地边平行；短路边的另一端接地设置；开路边的延伸端部分向内折合，与 印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙。本发明所提供的一种PCB蓝牙天线及其手机，由于采用了在PCB板上设置倒 F天线作为蓝牙天线，特别是开路边的延伸段部分向内折合，与印刷电路板的边缘形成 容性耦合的间隙，改善了天线的阻抗特性，同时也减少了占用印刷电路板的面积，使得 其所占手机主板的面积大小，基本等同目前陶瓷蓝牙天线所需手机主板的面积大小，而且PCB蓝牙天线本身要比陶瓷天线本身的空间体积更小，即使相比金属片制成的蓝牙天 线，本发明PCB蓝牙天线仍然节省了手机内部更多的空间；另外也节省了蓝牙天线的采 购材料成本；而且其特定的尺寸结构同样能满足免受主板上其他元器件影响的要求。
图1是本发明PCB蓝牙天线结构及其在PCB板上的位置图。图2是本发明PCB蓝牙天线的尺寸结构图。图3是本发明PCB蓝牙天线阻抗的smith图。图4是本发明PCB蓝牙天线的带宽回损图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的具体实施方式
和实施例加以详细说明，所描述的 具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式
。本发明的一种PCB蓝牙天线，其具体实施方式
之一，如图2所示，该蓝牙天 线为设置在印刷电路板上的倒F天线，包括在馈入点并联连接的短路边和开路边；短路 边与印刷电路板的接地边平行；短路边的另一端接地设置；开路边的延伸端部分向内折 合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙。实际上，本发明的PCB蓝牙天线，是一种IFA(Inverted FAntenna)倒F型天线
的变形天线，通过将单极天线一端接地，使天线的谐振点从1/4波长降低到了 1/8波长附 近，降低了天线的工作长度；而通过将天线的末端辐射部分进行折合处理，进一步缩短 了天线的总体长度。而且，更重要的是，由于天线末端辐射部分向内折合，与PCB板的距离较近， 两者之间所形成的间隙的容性耦合，改善了天线本身的阻抗特性。基于上述PCB蓝牙天线，本发明还提出一种PCB蓝牙天线的手机，其具体实施 方式之一，包括手机的外壳以及设置在外壳内部的印刷电路板；其中印刷电路板上设 置有蓝牙天线，蓝牙天线为设置在印刷电路板上的倒F天线，包括在馈入点并联连接的 短路边和开路边；短路边与印刷电路板的接地边平行；短路边的另一端接地设置；开路 边的延伸端部分向内折合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙。与现有技术中的蓝牙天线及其手机相比，本发明所提供的一种PCB蓝牙天线及 其手机，由于采用了在PCB板上设置倒F天线作为蓝牙天线，特别是开路边的延伸段部 分向内折合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙，改善了天线的阻抗特性，同时 也减少了占用印刷电路板的面积，使得其所占手机主板的面积大小，基本等同目前陶瓷 蓝牙天线所需手机主板的面积大小，而且PCB蓝牙天线本身要比陶瓷天线本身的空间体 积更小，即使相比金属片制成的蓝牙天线，本发明PCB蓝牙天线仍然节省了手机内部更 多的空间；另外也节省了蓝牙天线的采购材料成本；而且其特定的尺寸结构同样能满足 免受主板上其他元器件影响的要求。在本发明的优选实施方式中，倒F天线可设置在矩形印刷电路板的任意一个角 落上；如图1所示，该倒F天线设置在了矩形印刷电路板的左上角。从而可以节省占用 印刷电路板的面积，并充分利用角落处的面积和空间。因为传统的PCB天线占据的PCB板空间较大，在具体应用时很难实现占用较小的印刷电路板面积。具体的，以长Y为100mm，宽X为50mm的手机主板上设置PCB蓝牙天线为 例，详细介绍其尺寸结构；这也是目前大部分手机PCB板的尺寸。如图2所示，假设在 手机主板的左上角设置倒F天线，倒F天线开路边的总长度(包括Li、B和L2)等于蓝 牙频带谐振点处波长的1/4至1/8中的任一长度。以蓝牙频带谐振点处1/4波长为例，因为从理论上讲，当倒F天线开路边的长度 等于蓝牙频带谐振点处1/4波长时，天线的输入阻抗为0，天线处于蓝牙频带谐振状态， 天线的输入阻抗呈现为纯电阻，且仅仅与天线的高度H相关。此时，再调整倒F天线短路边外边缘距离印刷电路板接地边的高度H，设置在蓝 牙天线的输入阻抗接近50欧姆的高度，以简化与蓝牙芯片连接时的匹配电路设计，天线 高度H的具体尺寸可等于使蓝牙天线的输入阻抗在50欧姆士20%之间的任一高度。优选实施例，如图1所示，整个蓝牙天线所占PCB板的面积很小，其中， L=15mm，H=5mm,几乎就等于目前陶瓷蓝牙天线所占PCB板的面积。具体的尺寸结构，如图2所示，深色部分是印刷电路板的铜皮，蓝牙天线的线 宽d=lmm;短路边高H=5mm，平行印刷电路板接地边的短路边长S=2mm ；开路边向内 折合之前的长度Ll=9mm，开路边向内折合处的线宽h=0.5mm ；开路边折合部分之间的 间距B= 1.2mm ；开路边向内折合的长度L2=7mm。测试的结果表明，如图3所示，从天线阻抗的smith图(本领域所熟知， 在此不再赘述)可知，蓝牙频带2.4GHz 2.5GHz之间的三个点(Markl) 2.5GHz、 (Mark2) 2.45GHz和(Mark3) 2.4GHz处于谐振点，因此该PCB蓝牙天线会有很好的辐射性能。同时，如图4所示，按照回损在-IOdB以下的标准来估计，该PCB蓝牙天线带 宽为250MHz，因此带宽完全满足现行蓝牙规范要求，并且在应用时，更不容易受到外界 环境影响而导致天线谐振点产生偏移。应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明 的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述 说明加以增减、替换、变换或改进，例如，上述具体实施例中的具体尺寸，仅代表PCB 蓝牙天线的一种优选实施方式，其基本形状的细微变化，以及各尺寸细微调整等，而所 有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范 围。
权利要求
1.一种PCB蓝牙天线，其特征在于蓝牙天线为设置在印刷电路板上的倒F天线， 包括在馈入点并联连接的短路边和开路边；短路边与印刷电路板的接地边平行；短路边 的另一端接地设置；开路边的延伸端部分向内折合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合 的间隙。
2.根据权利要求1所述的PCB蓝牙天线，其特征在于倒F天线设置在矩形印刷电 路板的任一角落上。
3.根据权利要求1所述的PCB蓝牙天线，其特征在于开路边的长度等于蓝牙频带 谐振点处波长的四分之一至八分之一中的任一长度。
4.根据权利要求1所述的PCB蓝牙天线，其特征在于短路边外边缘距离印刷电路 板接地边的高度，等于使蓝牙天线的输入阻抗在50欧姆士20%之间的任一高度。
5.根据权利要求1所述的PCB蓝牙天线，其特征在于蓝牙天线的线宽为Imm;短 路边高为5mm，平行的短路边长为2mm。
6.根据权利要求5所述的PCB蓝牙天线，其特征在于开路边向内折合之前的长度 为 9mm0
7.根据权利要求5所述的PCB蓝牙天线，其特征在于开路边向内折合处的线宽为 0.5mmo
8.根据权利要求5所述的PCB蓝牙天线，其特征在于开路边折合部分之间的间距 为 1.2mm。
9.根据权利要求5所述的PCB蓝牙天线，其特征在于开路边向内折合的长度为 7mm ο
10.—种手机，包括手机外壳以及设置在外壳内部的印刷电路板；其特征在于设 置有蓝牙天线，蓝牙天线为倒F天线，包括在馈入点并联连接的短路边和开路边；短路 边与印刷电路板的接地边平行；短路边的另一端接地设置；开路边的延伸端部分向内折 合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙。
全文摘要
本发明公开了一种PCB蓝牙天线及其手机，包括手机外壳以及设置在外壳内部的印刷电路板；印刷电路板上设置有蓝牙天线，蓝牙天线为倒F天线，包括在馈入点并联连接的短路边和开路边；短路边与印刷电路板的接地边平行；短路边的另一端接地设置；开路边的延伸端部分向内折合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙。由于采用了在PCB板上设置倒F天线作为蓝牙天线，特别是开路边的延伸段部分向内折合，与印刷电路板的边缘形成容性耦合的间隙，改善了天线的阻抗特性，减少了占用印刷电路板的面积，以及减少了占用手机内部的宝贵空间；也节省了蓝牙天线的采购材料成本；而且其特定的尺寸结构同样能满足免受主板上其他元器件影响的要求。
文档编号H04M1/02GK102013566SQ20101055883
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者杨骏 申请人:惠州Tcl移动通信有限公司