一种天线结构及移动终端的制作方法

一种天线结构及移动终端的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种天线结构及移动终端，包含PCB板和电池，电池设有金属壳体；电池通过FPC连接PCB板接地，还包含信号馈线，信号馈线的一端连接电池的金属外壳、另一端连接PCB板，PCB板通过信号馈线向电池馈入射频信号。本发明利用电池作为天线或者天线的一部分，有效减少了天线的设计空间，从而为终端设计提供了更多的可利用空间。
【专利说明】
一种天线结构及移动终端
技术领域
[0001] 本发明涉及移动终端技术领域，尤其涉及一种天线结构及移动终端。
【背景技术】
[0002] 手机天线，即手机上用于接收信号的设备，旧式手机有外凸式天线，新式手机多数 已隐藏在机身内，无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆)输送到手机天线，由 手机天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来(仅仅接收很小很 小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重 要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。
[0003] 在手机，手环等移动设备流行的今天，终端的内部空间越来越紧凑，电池是移动终 端不可或缺的一部分，天线也是移动终端不可缺少的一部分，将电池和天线合二为一设计， 能很好的解决移动终端内部空间不足的问题，既能提高天线效率，也能提高电池容量，可谓 一举两得。

【发明内容】

[0004] 本发明的主要目的在于提出一种天线结构及移动终端，旨在解决现有技术中移动 终端内部空间紧凑，天线设计空间不足的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供的一种天线结构，包含PCB板和电池，所述电池设有 金属壳体;所述电池通过FPC连接PCB板接地，还包含信号馈线，所述信号馈线的一端连接电 池的金属外壳、另一端连接PCB板，所述PCB板通过信号馈线向电池馈入射频信号。
[0006] 进一步的，当所述电池为正极时，所述FPC串联电容后连接电池金属外壳和PCB板。
[0007] 进一步的，所述信号馈线串联电容后连接电池的金属外壳与PCB板。
[0008] 进一步的，所述信号馈线是FPC上的一个分支。
[0009] 进一步的，所述电池与PCB板之间的距离可调。
[0010] 进一步的，所述FPC还连接一FPC延伸段，所述FPC延伸段设置于电池与PCB板之间。 [0011]进一步的，所述FPC与FPC延伸段通过导线连接。
[0012]进一步的，所述FPC与FPC延伸段直接焊接。
[0013] 进一步的，所述电池边缘焊接金属片。
[0014] 此外，为实现上述目的，本发明还提出一种移动终端，所述移动终端设置有上述天 线结构。
[0015] 本发明提出的一种天线结构及移动终端，通过巧妙利用电池的金属外壳作为天线 或者天线的一部分，从而使电池一物两用，一个空间解决两个元件的功能，从而有效减少了 天线对移动终端空间的需求。
【附图说明】
[0016] 图1为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的硬件结构示意图；
[0017] 图2为如图1所示的移动终端的无线通信系统示意图；
[0018] 图3为本发明第一实施例提供的天线结构示意图；
[0019] 图4为本发明第二实施例提供的天线结构示意图；
[0020] 图5为本发明第二实施例提供的另一天线结构示意图；
[0021 ]图6为本发明第三实施例提供的天线结构示意图；
[0022] 图7为本发明第四实施例提供的天线结构示意图；
[0023] 图中：
[0024]
'[0025]本发明目^的实现、功能特点及优k将结合实施例，^照附图做进一步说明。 '
【具体实施方式】
[0026] 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027] 现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用 用于表示元件的诸如"模块"、"部件"或"单元"的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身 并没有特定的意义。因此，"模块"与"部件"可以混合地使用。
[0028] 移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动 电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理）、PAD(平板电脑）、PMP (便携式多媒体播放器）、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固 定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动 目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
[0029] 图1为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端的硬件结构示意。
[0030] 移动终端100可以包括无线通信单元110、Α/ν(音频/视频)输入单元120、用户输入 单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190 等等。图1示出了具有各种组件的移动终端，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组 件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端的元件。
[0031] 无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统 或网络之间的无线电通信。
[0032] A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。
[0033] 用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端的各 种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸 板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件）、滚轮、摇杆等 等。
[0034] 感测单元140检测移动终端100的当前状态，（例如，移动终端100的打开或关闭状 态）、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触（即，触摸输入）的有无、移动终端 100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的 操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测 该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或 者接口单元170是否与外部装置耦接。
[0035] 接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如， 外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无 线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出（I/O)端 口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各 种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USM) 等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为"识别装置")可以采取智能卡的形式，因此，识 别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。接口单元170可以用于接收来自 外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的 一个或多个元件或者可以用于在移动终端和外部装置之间传输数据。
[0036] 另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电 力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其 传输到移动终端的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端是 否准确地安装在底座上的信号。
[0037] 输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号（例如，音频信 号、视频信号、警报信号、振动信号等等）。
[0038]存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可 以暂时地存储己经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等）。而 且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的 数据。
[0039] 存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多 媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等）、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储 器（SRAM)、只读存储器(R0M)、电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)、可编程只读存储器 (PR0M)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器 160的存储功能的网络存储装置协作。
[0040] 控制器180通常控制移动终端的总体操作。
[00411电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元 件和组件所需的适当的电力。
[0042]这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算 机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路 (ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可 编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的 电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。 对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的 软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来 实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
[0043] 至此，己经按照其功能描述了移动终端。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、 直板型、摆动型、滑动型移动终端等等的各种类型的移动终端中的滑动型移动终端作为示 例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端，并且不限于滑动型移动终端。
[0044] 如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有 线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。
[0045] 现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端能够操作的通信系统。
[0046] 这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的 空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系 统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下 面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。
[0047] 参考图2,⑶MA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站 控制器(BSC)275和移动交换中心(MSCUSOJSCSSO被构造为与公共电话交换网络(PSTN) 290形成接口。MSC280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC275形成接口。 回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM，IP、 PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC2750。
[0048] 每个BS270可以服务一个或多个分区（或区域），由多向天线或指向特定方向的天 线覆盖的每个分区放射状地远离BS270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多 天线覆盖。每个BS270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱 (例如，1·25ΜΗζ，5ΜΗζ 等等）。
[0049] 分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS270也可以被称为基站收发器子 系统（BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语"基站"可以用于笼统地表示单个 BSC275和至少一个BS270。基站也可以被称为〃蜂窝站〃。或者，特定BS270的各分区可以被称 为多个蜂窝站。
[0050] 如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端 100。在图2中，示出了几个全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100 中的至少一个。
[0051]在图2中，描绘了多个卫星300,但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用 的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端的位 置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。 [0052]作为无线通信系统的一个典型操作，BS270接收来自各种移动终端100的反向链路 信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反 向链路信号被在特定BS270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC275ASC提供通话 资源分配和包括BS270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数 据路由到MSC280,其提供用于与PSTN290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与 MSC280形成接口，MSC与BSC275形成接口，并且BSC275相应地控制BS270以将正向链路信号 发送到移动终端100。
[0053]基于上述移动终端硬件结构以及通信系统，提出本发明方法各个实施例。
[0054] 实施例一
[0055]本发明第一实施例提供一种天线结构，如图3所不，包含PCB板1和电池2，PCB板为 电池提供驱动以及信号馈入，电池为PCB板提供电源，所述电池设有金属壳体。所述电池2与 PCB板1通过FPC3连接，所述FPC作为地线与PCB板连接;FPC，即柔性电路板，是以聚酰亚胺或 聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、 重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。
[0056]电池2的金属壳体与PCB板1之间设置信号馈线4,所述信号馈线可以是独立的导 线，也可以是图3所示的FPC上的一个分支，天线的信号馈线是接收天线到接收器之间的连 线。所述PCB板1通过信号馈线4向电池馈入射频信号，或者通过信号馈线4接收天线接收的 无线电信号，从而使电池作为天线接收和发射无线信号。
[0057]在本实施例中，电池为负极，其与PCB板通过FPC连接后，处于接地状态，满足电池 的金属外壳作为天线的接地需求。当所述电池为正极时，所述FPC串联电容后连接电池金属 外壳和PCB板。如图3所述，信号馈线设置为FPC上的一个分支，一端连接PCB板，另一端并入 FPC后与电池的金属外壳连接。
[0058] 为了增强天线的带宽能力，所述电池2与PCB板1之间的距离可调，通过调节电池2 与PCB板1之间的距离，可以调节天线接收无线信号的频段范围。天线的带宽是指天线有效 工作的频率范围，通常以其谐振频率为中心。
[0059]以上实现的天线结构，将电池作为天线的辐射部分，通过FPC连接PCB板与电池，以 FPC作为天线的信号馈线和地线，使电池与天线的功能合二为一，从而节省了天线的设计空 间，为终端设计提供了更多的可利用空间。
[0060] 实施例二
[0061] 本发明第二实施例提供一种天线结构，如图4所示，包含PCB板1和电池2,所述电池 2设有金属壳体。PCB板1为电池2提供驱动以及作为天线的信号馈入，电池为PCB板提供电源 以为作为天线的辐射体。
[0062]本实施例中，电池为正极，如图4所示，所述电池连接电容5,电容5与FPC 3串联后 连接PCB板1，所述FPC 3作为地线以及分支作为信号馈线与PCB板连接;作为可选的另一种 连接方式，所述电池与PCB板的信号馈线独立于FPC，如图5所示，信号馈线并联一电容后连 接PCB板1和电池2。电容的存在，可以实现正极电池通过FPC连接PCB板的接地的目的以及接 收PCB馈入信号的目的。
[0063] 为了增强天线的带宽能力，所述电池2与PCB板1之间的距离可调，通过调节电池2 与PCB板1之间的距离，可以调节天线接收无线信号的频段范围。天线的带宽是指天线有效 工作的频率范围，通常以其谐振频率为中心。
[0064]以上实现的天线结构，将正极电池通过电容串联FPC后连接PCB板，从而使电池通 过FPC接地以及馈入信号，使正极电池成为天线的辐射部分，从而节省了天线的设计空间， 为终端设计提供了更多的可利用空间。
[0065] 实施例三
[0066]本发明第三实施例提供一种天线结构，如图6所示，包含PCB板1和电池2,所述电池 2设有金属壳体。PCB板1为电池2提供驱动以及作为天线的信号馈入，电池为PCB板提供电源 以为作为天线的辐射体。
[0067]与实施例一相比，为了进一步增强电池作为天线的带宽，所述FPC还连接一FPC延 伸段6，所述FPC与FPC延伸段6通过导线连接或者FPC与FPC延伸段直接焊接;所述FPC延伸段 6设置于电池与PCB板之间，可以有效扩展天线的范围以及提升谐振能力。
[0068] 以上实现的天线结构，通过增加 FPC延伸段于电池与PCB板之间，有效提升了电池 的带宽能力。
[0069] 实施例四
[0070] 本发明第四实施例提供一种天线结构，如图7所示:包含PCB板1和电池2,所述电池 2设有金属壳体。PCB板1为电池2提供驱动以及作为天线的信号馈入，电池为PCB板提供电源 以为作为天线的辐射体。
[0071] 与实施例一或实施例三相比，为了进一步增强电池作为天线的带宽，所述电池边 缘焊接金属片7,所述金属片7可以有效扩展天线的范围以及提升谐振能力。
[0072]本实施例中的金属片与实施例三中的FPC延伸段可以同时适用，以满足更高的天 线要求。
[0073]以上实现的天线结构，通过在电池边缘焊接金属片，有效提升了电池的带宽能力。 [0074] 实施例五
[0075]本发明第五实施例提供一种移动终端，包含PCB板和电池，PCB板为电池提供驱动 以及信号馈入，电池为PCB板提供电源，所述电池设有金属壳体。所述电池与PCB板通过FPC 连接，所述FPC作为地线与PCB板连接。FPC，即柔性电路板，是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材 制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、 弯折性好的特点。
[0076]电池的金属壳体与PCB板之间设置信号馈线，信号馈线是接收天线到接收器之间 的连线。所述PCB板通过信号馈线向电池馈入射频信号，或者通过信号馈线接收天线接收的 无线电信号，从而使电池作为天线接收和发射无线信号。当电池为负极，电池与PCB板通过 FPC连接后，处于接地状态，满足电池的金属外壳作为天线的接地需求。当所述电池为正极 时，所述FPC串联电容后连接电池金属外壳和PCB板，也可以满足电池的金属外壳作为天线 的接地需求。
[0077]所述信号馈线可以是独立的导线，也可以是FPC上的一个分支，当电池作为正极 时，FPC和信号馈线串联电容后连接电池与PCB板。
[0078] 为了增强天线的带宽能力，所述电池与PCB板之间的距离可调，通过调节电池与 PCB板之间的距离，可以调节天线接收无线信号的频段范围。天线的带宽是指天线有效工作 的频率范围，通常以其谐振频率为中心。
[0079]还可以在FPC上设置FPC延伸段以及在电池上焊接金属片，作为提升天线性能的进 一步的可选方式。
[0080] 以上实现的移动终端，将电池作为天线的辐射部分，通过FPC连接PCB板与电池，以 FPC作为天线的信号馈线和接地端，使电池与天线的功能合二为一，从而节省了天线的设计 空间，为终端设计提供了更多的可利用空间。
[0081] 需要说明的是，在本文中，术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排 他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而 且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有 的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个……"限定的要素，并不排除在包括该 要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0082] 上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0083] 通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方 法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下 前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做 出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质 (如R0M/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，月艮 务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0084] 以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技 术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1. 一种天线结构，其特征在于:包含PCB板和电池，所述电池设有金属壳体;所述电池通 过FPC连接PCB板接地，还包含信号馈线，所述信号馈线的一端连接电池的金属外壳、另一端 连接PCB板，所述PCB板通过信号馈线向电池馈入射频信号。2. 根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于：当所述电池为正极时，所述FPC串联电 容后连接电池金属外壳和PCB板。3. 根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于:所述信号馈线串联电容后连接电池的 金属外壳与PCB板。4. 根据权利要求1或2所述的天线结构，其特征在于:所述信号馈线是FPC上的一个分 支。5. 根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于:所述电池与PCB板之间的距离可调。6. 根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于:所述FPC还连接一FPC延伸段，所述FPC 延伸段设置于电池与PCB板之间。7. 根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于:所述FPC与FPC延伸段通过导线连接。8. 根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于:所述FPC与FPC延伸段直接焊接。9. 根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于:所述电池边缘焊接金属片。10. -种移动终端，其特征在于:所述移动终端设置有所述权利要求1-9任一天线结构。
【文档编号】H01Q1/24GK105933481SQ201610506046
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】程仕意
【申请人】努比亚技术有限公司