频率可重构天线和电子产品的制作方法

1.本技术涉及通讯技术领域，例如涉及一种频率可重构天线和电子产品。


背景技术：

2.目前，无线通信系统广泛应用于各个领域中，使得设备可以突破距离的限制，使用者可以利用无线通信设备和无线通信系统进行信息交互和信息传输。天线作为无线通信领域的关键元件和重要组成部分，随着用户对通信需求的提高，对天线的性能也随之提出了更高的要求。
3.在智能终端以及电子设备终端天线的设计和研发过程中，为了实现天线性能的最优调试，测试人员需要对终端天线的中心频点频率进行测试，以检测是否达到了设计要求。现有技术中，天线设计完成后，中心频点频率往往固定，且无法通过局部调整天线构造获得频率可重构的天线。
4.在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：
5.采用现有技术的设计方案，天线设计完成后，天线的频率固定，若研发人员需要改变天线的频率，则需要对天线进行整体改动，对此，往往需要重新设计和制作，这不仅增加了天线的调试难度，而且大大增加了天线的调试周期。


技术实现要素：

6.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键／重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。
7.本公开实施例提供一种频率可重构的天线和电子产品，以解决天线频率调整难度大，调试时间长的问题。
8.在一些实施例中，一种频率可重构的天线，所述频率可重构的天线包括槽线、辐射单元、馈电点、外置焊盘、调谐天线、聚酰亚胺基材、铜片和双面胶层，所述辐射单元的一端连接于所述馈电点；所述调谐天线设置于所述外置焊盘上，所述外置焊盘与所述辐射单元相连；所述双面胶层覆盖于所述聚酰亚胺基材下表面；所述铜片覆盖于所述聚酰亚胺基材的上表面；所述辐射单元和所述槽线设置于所述铜片上；
9.所述天线频率需要重构时，微调所述调谐天线，以使天线频率重构为目标频率；所述调谐天线满足如下公式：
[0010][0011]
其中，为所述调谐天线介质基材的有效介电常数，为所述调谐天线的底边总长度，所述调谐天线的底边与所述辐射单元的一边重合，w为所述调谐天线的外置焊盘的周
长，h是所述调谐天线外置焊盘的厚度，c为真空中的光速，l为所述频率可重构天线的主体天线的长度，所述天线的主体天线为fpc天线，为所述频率可重构天线的主体天线的中心频率，为所述频率可重构天线的主体天线的有效介电常数，满足如下公式：
[0012][0013]
其中，为所述调谐天线介质基板的相对介电常数，w为所述调谐天线外置焊盘的周长，h是所述调谐天线外置焊盘的厚度。
[0014]
在一些实施例中，所述电子产品包括：
[0015]
壳体；
[0016]
pcb板；
[0017]
供电装置；
[0018]
频率可重构天线。
[0019]
本公开实施例提供的频率可重构天线和电子产品，可以实现以下技术效果：
[0020]
在天线主体fpc天线外部添加外置焊盘，外置焊盘上设置有调谐天线，所述调谐天线通过调节所述调谐天线底边的长度，实现所述调谐天线的结构变化。通过所述调谐天线的结构变化，进而实现所述频率可重构天线的频率调节，而不是通过对天线的整体重新设计来调整天线的频率，实现对天线频率的重构,这样大大缩短了天线的频率调整的难度，缩短了天线频率的调整时间。
[0021]
以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本技术。
附图说明
[0022]
一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：
[0023]
图1是本公开实施例提供的一个频率可重构的天线的整体示意图；
[0024]
图2是本公开实施例提供的一个频率可重构的天线的剖面示意图；
[0025]
图3是本公开实施例提供的一个频率可重构的天线的调谐天线结构示意图；
[0026]
图4是本公开实施例提供的一个频率可重构的天线的辐射单元整体示意图；
[0027]
图5是本公开实施例提供的一个频率可重构的天线的回波损耗图；
[0028]
图6是本公开实施例提供的一个频率可重构的天线的增益图。
[0029]
附图标记：
[0030]
10：槽线；20：辐射单元；30：馈电点；40：外置焊盘；50：调谐天线；60：聚酰亚胺基材；70：铜片；80：双面胶层；90：第一辐射片；100：第二辐射片；101：第一直线辐射片；102：第二直线辐射片；103：第三直线辐射片；104：第四直线辐射片；105：第五直线辐射片；106：第六直线辐射片；107：第七直线辐射片；108：第八直线辐射片；109：第九直线辐射片；110：第十直线辐射片；111：第十一直线辐射片；112：第十二直线辐射片；113：第十三直线辐射片；
114：第十四直线辐射片；115：第十五直线辐射片；116：第十六直线辐射片；117：第十七直线辐射片；118：第十八直线辐射片；119：第十九直线辐射片；120：第二十直线辐射片；121：第二十一直线辐射片；122：第二十二直线辐射片；123：第二十三直线辐射片；124：第二十四直线辐射片；125：第二十五直线辐射片；126：第二十六直线辐射片；127：第二十七直线辐射片；128：第二十八直线辐射片；129：第二十九直线辐射片；130：第三十直线辐射片；131：第三十一直线辐射片；132：第三十二直线辐射片；133：第三十三直线辐射片；134：第三十四直线辐射片；135：第三十五直线辐射片。
具体实施方式
[0031]
为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
[0032]
本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必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，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0033]
本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
[0034]
另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
[0035]
除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上。
[0036]
本公开实施例中，字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如，a/b表示：a或b。
[0037]
术语“和/或”是一种描述对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，表示：a或b，或，a和b这三种关系。
[0038]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]
目前，本频率可重构的天线应用产品包括传感器产品、网关产品以及其他电子产品。
[0040]
结合图1和图2所示，本公开实施例提供一种频率可重构天线，包括槽线10、辐射单元20、馈电点30、外置焊盘40、调谐天线50、聚酰亚胺基材60、铜片70和双面胶层80，辐射单
元20的一端连接于馈电点30；调谐天线50设置于外置焊盘40上，外置焊盘40与辐射单元20相连；双面胶层80覆盖于聚酰亚胺基材60下表面；铜片70覆盖于聚酰亚胺基材60的上表面；辐射单元20和槽线10设置于铜片70上；
[0041]
天线频率需要重构时，微调调谐天线50，以使天线频率重构为目标频率；调谐天线满足如下公式：
[0042][0043]
其中，为调谐天线50介质基材的有效介电常数，为调谐天线50的底边总长度，调谐天线50的底边与辐射单元20的一边重合，w为调谐天线50的外置焊盘40的周长，h是调谐天线50外置焊盘40的厚度，c为真空中的光速，l为频率可重构天线的主体天线的长度，天线的主体天线为fpc天线，为频率可重构天线的主体天线的中心频率，为频率可重构天线的主体天线的有效介电常数，满足如下公式：
[0044][0045]
其中，为调谐天线50介质基板的相对介电常数，w为调谐天线50外置焊盘40的周长，h是调谐天线50外置焊盘40的厚度。
[0046]
采用本公开实施例提供的一种频率可重构天线，在天线的主体fpc天线外部添加外置焊盘40，外置焊盘40上设置有调谐天线50，通过调节调谐天线50底边的长度，实现调谐天线50的结构变化。通过调谐天线50的结构变化，进而实现频率可重构天线的频率调节，而不是通过对频率可重构天线的整体重新设计来调整天线的频率，实现对天线频率的重构,这样大大缩短了天线的频率重构的设计时间，降低了设计难度。
[0047]
可选的，结合图3所示，该一种频率可重构天线的调谐天线50包括第一辐射片90，第一辐射片90设置于外置焊盘40的上表面，第一辐射片90形状为等腰三角形，外置焊盘40上第一辐射片90一边与辐射单元20重合的边为第一辐射片90的底边，第一辐射片90垂直于底边的高的顶点与外置焊盘40一边重合，第一辐射片90底边所在外置焊盘40的边与第一辐射片90垂直于底边的高的顶点所在外置焊盘40边互相平行，第一辐射片90的底边的高为外置焊盘40的高度；
[0048]
第二辐射片100，第二辐射片100设置于外置焊盘40的上表面，第二辐射片100形状为等腰三角形，外置焊盘40第二辐射片100一边与辐射单元20重合的边为第二辐射片100的底边，第二辐射片100垂直于底边的高的顶点与外置焊盘40一边重合，第二辐射片100底边所在外置焊盘40的边与第二辐射片100垂直于底边的高的顶点所在外置焊盘40边互相平行，第二辐射片100的底边的高为外置焊盘40的高度。
[0049]
在外置焊盘40上设置调谐天线50，调谐天线50设置有第一辐射片90和第二辐射片100，通过天线中心频率修改后的频率，获取相应参数值，通过计算公式，结合对应参数值，
计算获得调谐天线50的底边的长度，通过调节调谐天线50的底边的长度实现对频率可重构天线的频率的频率的调节。这样，能更好的根据调谐天线50直接调解天线的频率，加快天线频率的调节速度，减少了天线的频率调节时间，缩短天线的调试周期。
[0050]
可选地，该频率可重构天线的调谐天线50的第一辐射片90和第二辐射片100的底边长度为比例关系，第一辐射片90和第二辐射片100的底边长度比例为2:1。
[0051]
结合图4所示，可选的，该频率可重构天线的辐射单元20包括：依次连接的第一直线辐射片101、第二直线辐射片102、第三直线辐射片103、第四直线辐射片104、第五直线辐射片105、第六直线辐射片106、第七直线辐射片107、第八直线辐射片108、第九直线辐射片109、第十直线辐射片110、第十一直线辐射片111、第十二直线辐射片112、第十三直线辐射片113、第十四直线辐射片114、第十五直线辐射片115、第十六直线辐射片116、第十七直线辐射片117、第十八直线辐射片118、第十九直线辐射片119、第二十直线辐射片120、第二十一直线辐射片121、第二十二直线辐射片122、第二十三直线辐射片123、第二十四直线辐射片124、第二十五直线辐射片125、第二十六直线辐射片126、第二十七直线辐射片127、第二十八直线辐射片128、第二十九直线辐射片129、第三十直线辐射片130、第三十一直线辐射片131、第三十二直线辐射片132、第三十三直线辐射片133、第三十四直线辐射片134和第三十五直线辐射片135，其中，第一直线辐射片101与馈电点30相连接。
[0052]
结合图4所示，可选的，该频率可重构天线相邻的两个直线辐射片互相垂直，其中，第一直线辐射片101与馈电点30的一条边垂直。
[0053]
可选的，该频率可重构天线的聚酰亚胺基材60的厚度为0.03
㎜
，双面胶层80的厚度为0.01
㎜
，铜片70的厚度为0.01
㎜
。
[0054]
可选的，该频率可重构天线的长度为35.6
㎜
，宽度为10.8
㎜
，厚度为0.04
㎜
；外置焊盘40的尺寸为4.2
㎜×
4.2
㎜
。
[0055]
可选的，该频率可重构天线的可重构频率范围为410mhz-460mhz。
[0056]
本公开实施例提供一种电子产品，包括：壳体；pcb板；供电装置；上述公开实施例的频率可重构天线。
[0057]
以下结合上述任意实施例提供一个具体示例：
[0058]
本示例公开的该频率可重构的天线可以很好的满足410mhz-460mhz范围内调频的需要，其基本结构如图1所示。主要特征包括fpc天线主体和设置于外置焊盘40上的调谐天线50。fpc天线主体采用介电常数为4.4的fr4介质基板，尺寸为长度为35.6
㎜
，宽度为10.8
㎜
，厚度为0.04
㎜
。调谐天线的第一辐射片90和第二辐射片100参见图2。
[0059]
通过调节调谐天线的底边长度改变频率可重构天线的结构，实现调节出符合要求频率的天线。
[0060]
具体的，调节调谐天线底边的长度调整出符合要求的410mhz-460mhz频段范围的谐振频率。
[0061]
图5为频率可重构天线的回波损耗图。从图5来看，调节频率范围取值在430mhz-438mhz时，回波损耗小于-10db，天线增益水平满足使用要求，可以实现本调节范围内通过调节调谐天线实现天线频率的变化。
[0062]
图6为频率可重构天线的增益图，参考图4所示，最大增益约为2dbi，其天线的增益水平满足使用要求。
[0063]
本示例提供的频率可重构天线的具体实施方式，其构成调谐天线50的回折线段长度、间距、位置等参数，都经过了繁复的仿真计算与实际工程调试，保证了天线性能的强度。
[0064]
以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。