专利名称：一种内置天线布设结构及移动终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线通信系统技术领域，具体地说，是涉及一种内置天线的布设结构以及采用所述内置天线布设结构设计的移动终端产品。
背景技术：
随着手机产品智能化水平的不断提高，需要实现的功能越来越多，因而需要在手机内部的电路板上布设的功能电路随之增加，由此导致电路板上的布设空间非常紧张，很难为天线预留出足够的布设空间。除此之外，目前的手机产品为了能够满足不同运营商的要求，往往需要支持多个频段。例如在面对3G和多模手机的要求时，一个手机的天线(或者天线组)必须同时满足900 (800)MHz、1700MHz 2200MHz如此宽的电磁波谱要求，因而需要在手机内部的电路板上预留出足够大的天线空间，才能满足天线的正常工作要求。但是，受制于手机内部空间的限制，导致很多天线并不具备理想的空间环境，从而导致手机产品的无线性能大受影响。而且，国家在手机入网鉴定中，也在增加对手机天线的要求，除了需要满足常规的OTA测试外(0ΤΑ是Over The Air的英文缩写，即空中性能测试，与传导测试相对应，需要进行空间三维测试，以考察手机的辐射功率和接收灵敏度)，还要求在模拟的人头旁边进行测试，甚至在模拟的人头+人手旁边进行测试。因而，如何在极度紧张的手机空间环境内满足手机天线的布设要求，并提高手机产品的无线性能，是目前无线通信终端制造领域需要解决的一项主要问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种内置天线的布设结构，不仅能够很好地适应极度紧张的手机内部空间环境，而且可以改善天线的方向性，提高产品的辐射效率。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现一种内置天线布设结构，所述天线包括位于电路板平面上的第一部分和位于电路板侧面的第二部分，所述第一部分和第二部分为一体式结构；所述天线的两端分别与设置在电路板上的两个天线馈点--对应连接。所述天线的分布区域可以涉及电路板的两个面，也可以同时涉及电路板的三个面或者四个面，以使得天线的辐射方向更广。对于涉及电路板两个面的天线布设方式，可以采用以下分布方式其一是，将所述天线的第一部分位于电路板底面的上方，第二部分位于电路板的顶部侧面；或者将所述天线的第一部分位于电路板底面的下方，第二部分位于电路板的底部侧面。其二是，将所述天线的第一部分位于电路板底面的上方，第二部分位于电路板的左侧面或者右侧面。 其三是，将所述天线的第一部分位于电路板底面的下方，第二部分位于电路板的
3左侧面或者右侧面。对于涉及电路板三个面或者四个面的天线布设方式，可以采用以下分布方式其一是，将所述天线的第一部分位于电路板底面的上方，第二部分分别位于电路板的顶部侧面和电路板的左侧面和/或右侧面。其二是，将所述天线的第一部分位于电路板底面的下方，第二部分分别位于电路板的底部侧面和电路板的左侧面和/或右侧面。进一步的，所述天线优选安装在移动终端的机壳内侧，天线的两端各自通过一个天线顶针与所述电路板上的两个天线馈点对应接触，以实现天线与电路板之间电路上的连通。再进一步的，所述天线馈点设置在电路板的底面。优选的，所述天线优选采用PIFA天线，天线的两端分别为信号端子和接地端子，所述的两个天线馈点分别为信号馈点和地馈点；其中，所述信号馈点连接布设在电路板上的射频收发电路，传输高频信号；地馈点连接电路板上的地线。基于上述内置天线的布设结构，本实用新型还提供了一种采用所述内置天线布设结构设计的移动终端，包括机壳以及内置于机壳中的天线和电路板，所述天线包括位于电路板平面上的第一部分和位于电路板侧面的第二部分，所述第一部分和第二部分为一体式结构；所述天线的两端分别与设置在电路板上的两个天线馈点一一对应连接。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是采用本实用新型的内置天线布设结构，可以在不增加手机长度和厚度的情况下，将手机内部不常用的区域增加为天线面积，由此不仅可以改善天线的方向性，优化手机天线的辐射参数，使得天线的辐射方向更广，手机的辐射性能更加优越；而且通过将天线布设在避开手持手机时手掌的位置，还可以进一步减小人体与天线之间的相互作用影响，使得天线更加容易通过OTA测试项目，同时有利于对SAR值(SAR即指辐射被头部的软组织吸收的比率)的测量。结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
图I是传统内置天线布设位置的分布示意图；图2是本实用新型所提出的内置天线布设结构的一种实施例的分布位置示意图；图3是本实用新型所提出的内置天线布设结构的另外一种实施例的分布位置示意图；图4是本实用新型所提出的内置天线布设结构的第三种实施例的分布位置示意图；图5是本实用新型所提出的内置天线布设结构的第四种实施例的分布位置示意图；图6是本实用新型所提出的内置天线布设结构的一种实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细地描述。[0028]在目前的移动终端产品中，例如手机、平板电脑、笔记本电脑等，为了实现移动终端的无线通信功能，都需要在产品中设置天线来满足射频信号的接收和发射要求。出于产品外形美观性的考虑，绝大部分移动终端都采用内置天线的结构设计方式，这样一来就需要在产品的内部预留出足够的天线空间，以满足天线的工作要求。对于平板电脑、笔记本电脑等体积较大的移动终端产品来说，由于其内部空间比较富裕，因而很容易找到合适的位置来满足天线的布设要求。但是，对于体积小巧的手机产品来说，特别是追求轻薄化外观造型且要求支持多种功能的智能手机来说，由于其内部的空间环境非常紧张，因此很难找到一块非常理想的空间来布设天线，这就对手机天线的辐射性能造成了一定程度的影响。基于此，如何来合理利用移动终端的内部空间，特别是手机产品内部的有限空间，以优化天线的辐射参数，改善移动终端的无线性能，是本实施例所要解决的主要问题。本实施例以内部空间非常受限的手机产品为例，对内置天线的布设结构进行具体说明。在设计一个手机内置天线时，不仅要求减小人体与天线之间的相互作用影响，而且还需要具有一定的辐射效率，因此，PIFA天线便成为内置天线应用的最佳选择。PIFA天线，即Planar Inverted F Antenna的英文缩写，中译为“平面倒F天线”。PIFA天线源于短路微带天线，有带宽窄的先天缺陷，并且增益偏低，只有在足够面积和足够高度的空间环境下，PIFA天线才能发挥其最大效率。以直板机为例进行说明，目前所采用的PIFA天线布设方式，大多都是将PIFA天线布设在手机内部的电路板平面的上方位置或者下方位置，如图I所示的A区域或者B区域。其中，所述电路板平面通常为电路板的底面1，即PCB板与手机机壳的后盖邻近相对的一个平面。这种传统的天线布设方式，在用户手持手机使用的过程中，天线容易受到人手和人头的影响，如果受手机结构的局限，使得天线的环境空间并没有到达足够的高度或者足够的面积的话，将会严重影响到天线的性能。鉴于此，本实施例将手机内部一般不常用的地方，例如电路板的侧面，增加为天线面积，以提高天线的辐射性能。在传统的手机设计中，手机内部电路板的侧面所对应的区域通常为电池仓的两侧、或者有螺钉固定位置、机壳卡口位等。由于面积有限，一般不用来设计天线。但是，这些区域往往可以实现天线要求的空间环境，当作为天线区域使用时，不仅可以增加天线的使用面积，更重要的是可以使得天线的辐射方向更广，如果利用区域得当，比如手持手机时，避开手掌的一侧，则还可以降低人体对天线的影响。基于以上设计思路，本实施例将内置天线的布设位置扩展到电路板的平面以及侧面区域，即，将手机的内置天线弯折形成两部分一部分分布在电路板的平面上，比如电路板的顶面或者底面1，称为天线的第一部分；另一部分分布在电路板的侧面，比如电路板的顶部侧面、底部侧面3、左侧面或者右侧面2，称为天线的第二部分；两部分天线呈一体式结构。对于电路板的平面来说，考虑到手机的电路板，其顶面一般用来布设显示屏和按键，而且在手持通话时，距离人头很近，容易与人体产生相互影响，因而不适合内置天线的布设。基于此，本实施例优选在电路板的底面I布设手机内置天线的第一部分。将天线的两端分别与设置在电路板上的两个天线馈点一一对应连接，由此便可以满足天线与布设在电路板上的射频收发电路之间的高频信号传输要求。[0036]对于所述天线在电路板上的具体分布区域，可以涉及电路板的两个面，也可以同时涉及电路板的三个面或者四个面，以使得天线的辐射方向更广。对于涉及电路板的两个面的天线布设方式，可以采用以下多种布设形式(I)将天线的第一部分分布在电路板底面的下方，将天线的第二部分分布在电路板的底部侧面，如图2中的Cl斜线部分标注的区域；(2)将天线的第一部分位于电路板底面的上方，将天线的第二部分分布在电路板的顶部侧面，如图2中的C2斜线部分标注的区域；(3)将天线的第一部分分布在电路板底面的下方，将天线的第二部分分布在电路板的左侧面或者右侧面，如图3中的C3、C4斜线部分标注的区域；(4)将天线的第一部分位于电路板底面的上方，将天线的第二部分分布在电路板 的左侧面或者右侧面，如图3中的C5、C6斜线部分标注的区域。当然，也可以将天线的第一部分分布在电路板底面的左侧或者右侧，第二部分分布在电路板的左侧面或者右侧面，但是考虑到手机在实际使用过程中，用户经常需要握持手机的左右两侧进行手持操作，若将天线布设在这些区域，人体会对天线产生严重的影响。鉴于此，本实施例优选在电路板底面的上方和下方布设所述天线，以降低人手对天线的影响，提高天线的性能。为了使得天线的辐射方向更广，优选将天线区域分布在电路板的边角位置，从而使得天线的第二部分可以扩展涉及到电路板的更多侧面，进而扩大天线的辐射面积，提高天线的辐射性能。具体来说，可以将天线区域分布到电路板的三个侧面或者四个侧面，对于三个侧面的情况，可以采用以下布设方式(I)将天线的第一部分分布在电路板底面的左下边角位置，将天线的第二部分分布在电路板的左侧面和底部侧面，如图4中的C7斜线部分标注的区域；(2)将天线的第一部分分布在电路板底面的右下边角位置，将天线的第二部分分布在电路板的右侧面和底部侧面，如图4中的C8斜线部分标注的区域；(3)将天线的第一部分分布在电路板底面的左上边角位置，将天线的第二部分分布在电路板的左侧面和顶部侧面，如图4中的C9斜线部分标注的区域；(4)将天线的第一部分分布在电路板底面的右上边角位置，将天线的第二部分分布在电路板的右侧面和顶部侧面，如图4中的ClO斜线部分标注的区域。对于涉及电路板四个侧面的天线分布情况，可以采用以下布设方式(I)将天线的第一部分分布在电路板底面的下方，将天线的第二部分分布在电路板的左侧面、右侧面和底部侧面，如图5中的Cll斜线部分标注的区域；(2)将天线的第一部分分布在电路板底面的上方，将天线的第二部分分布在电路板的左侧面、右侧面和顶部侧面，如图5中的C12斜线部分标注的区域。当然，本实施例对于天线在电路板的平面以及侧面的布设位置并不仅限于以上举例，只要可以有效避开人体影响的区域都是理想的天线布设区域。下面对天线在电路板上的具体安装方式进行详细说明。为了便于天线在手机内部的安装固定，本实施例优选将天线固定安装在手机机壳的内侧。对于PIFA天线来说，天线的两端分别为信号端子和接地端子。为了满足PIFA天线的工作要求，设置在电路板上的两个天线馈点应分别定义为信号馈点和地馈点。其中，将信号馈点通过电路板上的PCB走线与设置在电路板上的射频收发电路相连接，一方面将通过天线接收到的无线射频信号转换成高频信号，传输至射频接收电路进行解调处理；另一方面将射频发射电路调制输出的高频信号发送到天线，以转换成无线射频信号后，对外发射输出。将地馈点通过电路板上的PCB走线与电路板上的地线连通，以满足天线的接地要求。为了实现天线的可靠接地，本实施例优选在所述的电路板上开设一块露铜区，在露铜区上安装一块导电泡棉，在手机机壳装配到位后，保证导电泡棉能够与手机机壳充分接触，由此便可以实现PIFA天线的接地端子与机壳地的可靠连通。为了方便PIFA天线 4与设置在电路板底面I上的天线馈点对应连通，本实施例优选采用两个天线顶针5、6作为中间桥梁，实现PIFA天线4与天线馈点之间的接触连通,参见图6所示。作为本实施例的一种优选设计方案，首先将天线顶针5焊接在PIFA天线4的信号端子上，将天线顶针6焊接在PIFA天线4的接地端子上；然后，对手机的机芯和机壳进行装配，使得手机机壳在装配到位后，两个天线顶针5、6能够刚好与设置在电路板底面I上的信号馈点和地馈点对应接触，以实现PIFA天线4与射频收发电路的信号连通。当然，对于PIFA天线4在电路板的平面及侧面上的装配结构，本实施例并不仅限于以上举例，只要能够满足PIFA天线4与射频收发电路之间高频信号的可靠传输要求即可。本实施例针对目前手机产品的特殊结构和有限的内部空间，提出了一种特殊的内置天线布设结构，不仅改善了天线的方向性，降低了人体与手机天线之间的相互影响，而且可以显著提高OTA的测试效果、有利于SAR值的测试。当然，本实施例所提出的内置天线布设方式也同样适用于除PIFA天线以外的其他类型无线以及除手机以外的其他需要进行无线通信的移动终端产品中，本实施例对此不进行具体限制。应当指出的是，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种内置天线布设结构，其特征在于所述天线包括位于电路板平面上的第一部分和位于电路板侧面的第二部分，所述第一部分和第二部分为一体式结构；所述天线的两端分别与设置在电路板上的两个天线馈点一一对应连接。
2.根据权利要求I所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线的第一部分位于电路板底面的上方，第二部分位于电路板的顶部侧面；或者所述天线的第一部分位于电路板底面的下方，第二部分位于电路板的底部侧面。
3.根据权利要求I所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线的第一部分位于电路板底面的上方，第二部分位于电路板的左侧面或者右侧面。
4.根据权利要求I所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线的第一部分位于电路板底面的下方，第二部分位于电路板的左侧面或者右侧面。
5.根据权利要求I所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线的第一部分位于电路板底面的上方，第二部分分别位于电路板的顶部侧面和电路板的左侧面和/或右侧面。
6.根据权利要求I所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线的第一部分位于电路板底面的下方，第二部分分别位于电路板的底部侧面和电路板的左侧面和/或右侧面。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线安装在移动终端的机壳内侧，天线的两端各自通过一个天线顶针与所述电路板上的两个天线馈点对应接触。
8.根据权利要求7所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线馈点设置在电路板的底面上。
9.根据权利要求7所述的内置天线布设结构，其特征在于所述天线为PIFA天线，天线的两端分别为信号端子和接地端子，所述的两个天线馈点分别为信号馈点和地馈点；其中，所述信号馈点连接布设在电路板上的射频收发电路，传输高频信号；地馈点连接电路板上的地线。
10.一种移动终端，包括机壳以及内置于机壳中的天线和电路板，其特征在于所述天线采用如权利要求I至9中任一项权利要求所述的内置天线布设结构。
专利摘要本实用新型公开了一种内置天线布设结构及移动终端，所述天线包括位于电路板平面上的第一部分和位于电路板侧面的第二部分，所述第一部分和第二部分为一体式结构；所述天线的两端分别与设置在电路板上的两个天线馈点一一对应连接。采用本实用新型的内置天线布设结构，可以在不增加手机长度和厚度的情况下，将手机内部不常用的区域增加为天线面积，由此不仅可以改善天线的方向性，优化手机天线的辐射参数，使得天线的辐射方向更广，手机的辐射性能更加优越；而且通过将天线布设在避开手持手机时手掌的位置，还可以进一步减小人体与天线之间的相互作用影响，使得天线更加容易通过OTA测试项目，同时有利于对SAR值的测量。
文档编号H01Q1/22GK202749500SQ201220291350
公开日2013年2月20日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者王鹏 申请人:青岛海信移动通信技术股份有限公司