电路板及电子设备的制作方法

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种电路板及电子设备。

背景技术：

随着5g通信技术的发展，万物互联的时代即将到来，用户对电子设备的功能要求越来越多，例如对电子设备的便捷性、智能化等提出了更高的要求。电子设备其中较为重要的应用是室内定位和测距，实现这些功能技术是超宽带通信(ultrawideband，uwb)技术，该技术对天线的性能有较高的要求，包括天线的宽带、相位特性、空间角度上的群延迟等。

因此，为获得较好的特性，一般使用柔性电路板上设置多个贴片天线，由于uwb天线工作频点对应的自由空间波长接近38mm，而uwb的定位常常需要多个天线组合设置，天线需要较大的空置空间，因此，需要占据电子设备较大的空间。

同时，电子设备对整机厚度较为敏感，柔性电路板的厚度较薄，带来的天线带宽较窄，而uwb的单个波段(channel)需覆盖500mhz，使得谐振的峰值效率较高，频带边缘效率较低，即整个带内的各频率的增益差距较大，增益越大，相对的传导功率会降低，影响整个uwb系统的通信距离和效果。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种电路板及电子设备，能够解决现有电子设备定位时天线需要占据电子设备较大空间，以及较大的增益使得传导功率降低，影响整个uwb系统的通信距离和效果的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，提供了一种电路板，包括：第一基板层、第二基板层和第三基板层；

所述第一基板层上设置有金属地和至少两个天线单元，任意两个天线单元之间均设置有金属地，每个所述天线单元上均设置有第一馈电接触点，且每个所述天线单元与所述金属地之间均通过第一槽隔绝，每个所述天线单元上均开设有第二槽，其中，所述第一馈电接触点设置于所述天线单元的非中心；

所述第二基板层上设置有金属地、将所述第二基板层上的所述金属地与所述第一基板层上的每个所述天线单元隔绝的绝缘部、与所述第一馈电接触点相对应的至少两个第二馈电接触点、至少两个传输线，每个所述传输线的第一端均与与其对应的第二馈电接触点连接，其中，每个所述第二馈电接触点均与所述第一基板层上相应的第一馈电接触点连接；

所述第三基板层上设置有金属地和至少两个接触点，每个所述接触点均与所述第二基板层上相应的所述传输线的第二端连接，至少两个所述接触点用于连接射频单元；

其中，所述第一基板层的金属地、所述第二基板层的金属地和所述第三基板层的金属地共地。

第二方面，提供了一种电子设备，包括：中壳组件、主电路板、支架和第一方面所述的电路板；

所述主电路板设置于所述中壳组件；

所述支架设置于所述主电路板背离所述中壳组件的一侧，所述支架用于将所述主电路板固定于所述中壳组件；

所述电路板设置于所述支架背离所述主电路板的一侧；

其中，所述中壳组件、所述主电路板和所述支架共地。

在本申请实施例公开了一种电路板，其包括第一基板层、第二基板层和第三基板层；第一基板层上设置有金属地和至少两个天线单元，任意两个天线单元之间均设置有金属地，每个天线单元上均设置有第一馈电接触点，且每个天线单元与金属地之间均通过第一槽隔绝，每个天线单元上均开设有第二槽，其中，第一馈电接触点设置于天线单元的非中心；第二基板层上设置有金属地、将第二基板层上的金属地与第一基板层上的每个天线单元隔绝的绝缘部、与第一馈电接触点相对应的至少两个第二馈电接触点、至少两个传输线，每个传输线的第一端均与与其对应的第二馈电接触点连接，其中，每个第二馈电接触点均与第一基板层上相应的第一馈电接触点连接；第三基板层上设置有金属地和至少两个接触点，每个接触点均与第二基板层上相应的传输线的第二端连接，至少两个接触点用于连接射频单元；其中，第一基板层的金属地、第二基板层的金属地和第三基板层的金属地共地。本申请实施例通过设置第一槽隔绝天线单元与金属地，通过第二槽增加天线单元的工作频段的电流的路径长度，来减小每个天线单元的面积，减小天线占用的空间，同时对天线的方向特性不会有较大影响，可以保证uwb的测量精度。

当第二槽不与第一槽连通时，通过合理设置第二槽的位置，可将其作为天线的阻抗调节器，使得覆盖多uwb频段的天线单元的带内驻波得到较好的优化，提升驻波的平滑度，且可以提升天线在带内的效率和增益的平坦度，以降低最大增益对传导的影响，提升uwb天线的测距距离。

通过在天线本体上设置阻抗调节器，可做到更方便快捷的调整天线的性能，避免了集中参数器件在高频率时的频率相应特性较差的问题，即是感值或容值随着频率的增高而实际值与标称值差距大等，作为他匹配时增加天线的设计调试难度，以及批量生产时一致性差的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请的一个实施例提供的电路板的第一基板层的示意图；

图2是本申请的一个实施例提供的电路板的第二基板层的示意图；

图3是本申请的一个实施例提供的电路板的第三基板层的示意图；

图4是本申请的一个实施例提供的电路板的一种天线单元的示意图；

图5是本申请的一个实施例提供的电路板的另一种天线单元的示意图；

图6是本申请的一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

其中，10-电子设备、11-中壳组件、12-主电路板、13-支架、14-电路板、141-第一基板层、1411-第一天线单元、14111-第一槽、14112-第二槽、14113-第一馈电接触点、14114-第三槽、1412-第二天线单元、1413-第三天线单元、1414-金属地、142-第二基板层、1421-第二馈电接触点、1422-传输线、1423-金属地、143-第三基板层、1431-接触点、1432-金属地。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的一种电路板14及电子设备10进行详细地说明。

如图1-5所示，为本申请实施例提供的电路板14的结构示意图。该电路板14可以包括：第一基板层141、第二基板层142和第三基板层143。第一基板层141、第二基板层142和第三基板层143依次堆叠形成电路板。

具体地，第一基板层141上设置有金属地1414和至少两个天线单元，任意两个天线单元之间均设置有金属地1414，每个天线单元上均设置有第一馈电接触点14113，且每个天线单元与金属地1414之间均通过第一槽14111隔绝，每个天线单元上均开设有第二槽14112，其中，第一馈电接触点14113设置于天线单元的非中心；第二基板层142上设置有金属地1423、将所述第二基板层上的金属地1423与第一基板层141上的每个天线单元隔绝的绝缘部、与第一馈电接触点14113相对应的至少两个第二馈电接触点1421、至少两个传输线1422，每个传输线1422的第一端均与与其对应的第二馈电接触点1421连接，其中，每个第二馈电接触点1421均与第一基板层141上相应的第一馈电接触点14113连接；第三基板层143上设置有金属地1432和至少两个接触点1431，每个接触点1431均与第二基板层142上相应的传输线1422的第二端连接，至少两个接触点1431用于连接射频单元，便于天线单元与主电路板间的uwb收发器建立信号连接；其中，第一基板层141的金属地1414、第二基板层142的金属地1423和第三基板层143的金属地1432共地。

也就是，可以通过第一槽隔绝天线单元与金属地，通过第二槽增加天线单元的工作频段的电流的路径长度，进而可以减小天线的面积，其中，如图1、4、5所示，第二槽可以与第一槽连通，或者，第二槽也可以不与第一槽连通(图中未示出)，且第二槽的个数不限，可以根据实际情况确定。通过在天线的表面设置第二槽，增加至少一个波段的电流在天线上电流路径长度，来降低每个天线单元的面积，降低天线的制作成本和空间占用，同时保证天线单元的方向性特性没有较大的改变，可保证uwb天线的测角精准度；

当第二槽不与第一槽连通时，通过合理设置第二槽的位置，可作为天线的阻抗调节器，可使得覆盖多uwb频段天线单元的带内驻波得到较好的优化，提升驻波的平滑度，且可以提升天线在带内的效率和增益的平坦度，以降低最大增益对传导的影响，提升uwb天线的测距距离。

通过在天线本体上设置阻抗调节器，可做到更方便快捷的调整天线的性能，避免了集中参数器件在高频率时的频率相应特性较差的问题，即是感值或容值随着频率的增高而实际值与标称值差距大等，作为他匹配时增加天线的设计调试难度，以及批量生产时一致性差的问题。

其中，非中心可以在天线单元的非中心的任意地方，例如左上角、右上角等任意位置设置第一馈电接触点14113，这样可以使得天线单元工作在多种频段。在任意两个天线单元之间均设置金属地1414，可以进一步增加任意两天线单元之间的间隔，避免其相互影响。

其中，本申请提供的电路板14可以是柔性电路板。第一槽、第二槽、绝缘部均可以填充工业化液晶聚合物(liquidcrystalpolymer，lcp)、被改进的聚酰亚胺(modifiedpi，mpi)、聚酰亚胺(polyimide，pi)等任一种材料，以达到绝缘作用。或是，在各层基板上经过镀铜等工艺形成天线线路或金属地，其他部位均不镀铜，以作为绝缘区。

一种方式，每个传输线的第二端均互不相连。相互独立的第二端连接不同的馈电信号。

另一种方式，每个传输线的第二端均互相连接，传输线上增加移相器，对同一馈电信号通过移相器进行相位调整等差异化调整，，从而到达传输线第一端的馈电信号不同。

在本申请实施例中，该电路板14可以包括第一基板层141、第二基板层142和第三基板层143；第一基板层141上设置有金属地1414和至少两个天线单元，任意两个天线单元之间均设置有金属地1414，每个天线单元上均设置有第一馈电接触点14113，且每个天线单元与金属地1414之间均通过第一槽14111隔绝，每个天线单元上均开设有第二槽14112，其中，第一馈电接触点14113设置于天线单元的非中心；第二基板层142上设置有金属地1423、将第二基板层142上的金属地1423与第一基板层141上的每个天线单元隔绝的绝缘部、与第一馈电接触点14113相对应的至少两个第二馈电接触点1421、至少两个传输线1422，每个传输线1422的第一端均与与其对应的第二馈电接触点1421连接，其中，每个第二馈电接触点1421均与第一基板层141上相应的第一馈电接触点14113连接；第三基板层143上设置有金属地1432和至少两个接触点1431，每个接触点1431均与第二基板层142上相应的传输线1422的第二端连接，至少两个接触点1431用于连接射频单元；其中，第一基板层141的金属地1414、第二基板层142的金属地1423和第三基板层143的金属地1432共地。本申请实施例通过设置第一槽14111隔绝天线单元与金属地1414，通过第二槽14112增加天线单元的工作频段的电流的路径长度，来减小每个天线单元的面积，进而减小天线占用的空间，同时对天线的方向特性不会有较大影响，可以保证uwb的测量精度。

一种实施方式，第一槽14111可以是围绕天线单元形成的封闭的环形，也可以是半围绕天线单元形成的非封闭的环形。例如天线单元的一个边相邻区域不设有金属地时，不需要设置第一槽，第一槽形成非封闭的半环形。

在本申请的一个可能的实施方式中，第二槽14112与第一槽14111连通。

也就是，将第二槽14112与第一槽14111一体设置，其中，第一槽14111设置于天线单元的周围，第二槽14112从第一槽延伸至天线单元内部，在天线单元的至少一边上形成一个豁口，以增加某个频段的电流的路径长度。

其中，第二槽的位置和方向均不做限定，可以根据实际情况设定。

在第二槽14112与第一槽14111连通的情况下，进一步地，在本申请的一个可能的实施方式中，如图1、4、5所示，电路板还可以包括第三槽14114。该第三槽14114为开设于天线单元上的开孔，第二槽沿第一方向延伸，第三槽沿第二方向延伸，第一方向与第二方向之间具有夹角。

也就是，第三槽为与第一槽和第二槽均不连通的槽，设定第二槽14112的延伸方向为第一方向，第一方向可以是任意方向，第二方向是与第一方向存在一定夹角的方向，例如夹角为锐角或直角，也即，第一方向与第二方向不同向，这样可以使得天线单元的多种工作状态下，均可以增加电流的路径长度，减小在不同方向上的尺寸，进而减小天线单元整体的面积。

可选地，第一方向为与天线单元的第一工作频段的电流方向平行的方向。

其中，第二槽用于增加天线单元的第二工作频段的电流的路径长度，第三槽用于增加第一工作频段的电流的路径长度和/或第二工作频段的电流的路径长度，其中，第二工作频段的电流流向与第一工作频段的电流流向垂直。

也就是，将第一方向设置为天线单元在某一种工作频段时的电流方向，此时第二槽可以用于增加天线单元的第二工作频段的电流的路径长度，第三槽用于增加第一工作频段的电流的路径长度和/或第二工作频段的电流的路径长度，也即，第三槽的延伸方向与第二槽的延伸方向夹角为锐角时，第三槽可以增加第一工作频段的电流的路径长度和第二工作频段的电流的路径长度，若第三槽的延伸方向与第二槽的延伸方向的夹角为直角时，第三槽可以增加第一工作频段的电流的路径长度。可以减小天线单元整体的尺寸。

进一步地，第三槽的延伸方向与第二槽的延伸方向夹角为锐角时，第三槽还可以作为阻抗调节器，使得工作频段的驻波变得平滑，以提升天线单元在该工作频段的增益平坦度，降低增益对传导的影响，提升天线单元的通信距离。

具体地，天线单元可以为矩形贴片天线，其可以工作在多种频段，如信号(channel)5(6.25ghz--6.75ghz)和channel9(7.75ghz-8.25ghz)，该天线单元的channel5的电流主要沿着第一方向流动，channel9的电流方向主要沿着第二方向流动，第一方向与第二方向垂直设置，此时，第二槽14112可以增加channel9的电流路径长度，以减小天线单元在第二方向的尺寸，第三槽的延伸方向与第二槽的延伸方向的夹角为锐角，第三槽14114可以增加channel5和channel9的电流路径长度，减小天线单元在第一方向和第二方向的尺寸。同时，第二槽14112还可以作为channel9的阻抗调节器，可以使得channel9的驻波更加平滑，以提升天线在channel9的增益平坦度。

如图1和图4所示，在本申请的一个实施例中，第三槽14114为过天线单元中心的槽，第二方向与第一方向的夹角为45°。

其中，第三槽可以作为第一工作频段或所述第二工作频段的阻抗调节器。

也就是，可以将第三槽14114设置为过天线单元中心的槽，且第三槽14114的延伸方向与天线单元在另一种工作频段时的电流方向有一定夹角，优选的夹角为45°。这样设置，可以减小天线单元的面积，降低天线空间占用和制作成本，且基本不改变天线单元的方向性特性，不影响天线的测量精度，还可以作为阻抗调节器，使得工作频段的驻波变得平滑，以提升天线单元在该工作频段的增益平坦度，降低增益对传导的影响，提升uwb天线系统的通信距离。

如图5所述，在本申请的又一个实施例中，第三槽14114包括两个子槽，两个子槽相交设置。

也就是，第三槽14114可以包括两个子槽，两个子槽相交设置，可以增加不同方向的电流的路径长度，进而可以减小天线单元的尺寸。

可选地，第二槽14112沿第一方向延伸，两个子槽的延伸方向均与第一方向之间具有夹角。

在本申请实施例中，设定第二槽14112的延伸方向为第一方向，第一方向可以是任意方向，两个子槽均与第一方向之间具有夹角，且两个子槽为相交设置，也就是，其中一个子槽为一个方向，另一个子槽为另一个方向，也就可以使得天线单元工作在不同的频段时，都可以增加电流的路径长度，进而可以减小天线单元整体的尺寸。进一步地，由于两个子槽均是与第一方向之间具有夹角，因此，两个子槽可以作为两个不同工作频段的阻抗调节器，使得可以调节至少两个驻波，使其频带内的驻波更为平滑，以提升天线单元在相应工作频段的增益平坦度，降低增益对传导的影响，提升uwb天线系统的通信距离。

可选地，第一方向为与天线单元的第一工作频段的电流方向平行的方向，两个子槽的交点与天线单元的中心重合，两个子槽相互垂直设置，且均与第一方向的夹角为45°。

也就是，将第一方向设置为天线单元在某一种工作频段时的电流方向，此时可以增加该频段在第一方向的电流的路径长度，即可以减小天线单元在该方向上的尺寸，而两个子槽均与第一方向的夹角为45°，且两个子槽垂直设置，这样既可以增加该频段在第一方向的电流的路径长度，又可以增加天线单元在另一种工作频段时的电流的路径长度，也即，可以增加天线单元在多种工作频段时的电流的路径长度，可以进一步减小天线单元整体的尺寸。而且可以最大程度的降低增益对传导的影响，提升uwb天线系统的通信距离。

可选地，两个子槽的长度不同。

也就是，可以通过设置两个子槽的长度来作为不同频段的阻抗调节器，以使得两个子槽可以更好的调节相应工作频段的驻波的平滑度。

在本申请的一个可能的实施方式中，第二基板层142朝向第一基板层141上天线单元的部分设有净空区。

也就是，可以在第二基板层142上设置净空区，以提升天线的高度。

具体地，天线单元的投影位于净空区之内，且净空区的至少部分位于天线单元的投影之外。

也就是，净空区的面积可以大于天线单元的投影面积，以进一步提升天线的高度。

在本申请的一个可能的实施方式中，至少两个天线单元包括第一天线单元1411、第二天线单元1412和第三天线单元1413，第一天线单元与第二天线单元沿第一方向分布，第二天线单元与第三天线单元沿第二方向分布，且第一方向与第二方向垂直。

其中，在第一天线与第二天线同时工作的情况下，可测量第一平面内的角度或距离；在第二天线与第三天线同时工作的情况下，可测量第二平面内的角度或距离；第一平面与第二平面相互垂直设置。

也就是，第一天线单元与第二天线单元沿第一方向分布，第二天线单元与第三天线单元沿第二方向分布，且第一方向与第二方向垂直，三个天线单元在第一基板层141上的分布类似一个l型的结构。

在本申请实施例中，天线单元可以为三个，这三个天线单元可以呈l型设置，这样，在第一天线与第二天线同时工作的情况下，可测量第一平面内的角度或距离；在第二天线与第三天线同时工作的情况下，可测量第二平面内的角度或距离，也就是，可以通过其中任意两个均可以测量一个平面内的数据，通过三个天线单元即可在三维空间内定位或测距。在本申请的其他实施例中，天线的个数也可以是其他数量。

在本申请实施例中，每个第二馈电接触点1421均与第一基板层141上相应的第一馈电接触点14113通过过孔连接；每个接触点1431均与第二基板层142上相应的传输线1422的第二端通过过孔连接；第一基板层141的金属地1414、第二基板层142的金属地1423和第三基板层143的金属地1432通过通孔导通共地。

也就是，不同层之间的连接是通过过孔连接的。过孔中可以填充电连接件，也可以在过孔中设置金属壁作为电连接件。

如图6所示，本申请实施例还提供了一种电子设备10，该电子设备10可以包括：中壳组件11、主电路板12、支架13和上述任一实施例提供的电路板14。当然，电子设备还可以包括电池、显示屏、前壳、后壳等结构，考虑到文本简洁，本申请不再一一说明。

具体地，主电路板12设置于中壳组件11；支架13设置于主电路板12背离中壳组件11的一侧，支架13用于将主电路板12固定于中壳组件11；电路板14设置于支架13背离主电路板12的一侧；其中，中壳组件11、主电路板12和支架13共地。

其中，中壳组件用于连接设备的前壳和后壳，且可以作为主电路板的安装基础，主电路板可以安装于中壳组件，中壳组件可以为主电路板提供保护作用。

在本申请实施例中，通过采用上述实施例提供的电路板14，通过设置在天线周围的第一槽隔绝天线单元与金属地，通过第二槽增加天线单元的工作频段的电流的路径长度，来减小每个天线单元的面积，减小天线占用的空间，对天线的方向特性不会有较大影响，可以保证uwb的测量精度。

可选地，电路板14的投影位于支架13之内，且支架13的至少部分位于电路板14的投影之外。

也就是，可以将支架13的面积设置为大于电路板14的面积，以作为uwb天线的地的扩展。

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。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

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，本申请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rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。