一种具有天线功能的振动器及移动终端的制作方法

本实用新型涉及无线通信领域，具体说的是一种具有天线功能的振动器及移动终端。

背景技术：

移动终端中，振动器是必不可少的部件，振动器分为传统振动器和新型振动器。传统的振动器是通过偏心轮的摆动形成振动，它的作用是在用户希望静音的场合通过振动的方式通知使用者来电、闹钟等信息。

目前市场上流行的新型振动器，其外形以立方体为主，长度、宽度以及厚度可以根据终端的外形设计和内部部件摆放灵活变化，同时最主要的优势是其振动幅度可以任意变化，因此它除了具有传统振动器功能之外还可以为用户带来更丰富的体验，比如模仿用户设定的振感，通过不同的反馈告诉用户更多的信息。这类振动器有逐步普及的趋势。

上述新型振动器由内部部件和外壳组成，考虑到其结构的稳定性和牢固性，外壳基本采用金属材料；内部由两大部件组成：永磁铁和电磁铁。永磁铁一般是形状较规则的金属磁铁，电磁铁由金属线圈组成。金属线圈有两个引脚和外部电路相连。

移动终端中，天线作为收发无线信号的部件其作用也是不可或缺的。目前的设计方案主要是在移动终端上设定一块区域放置天线辐射体。由于工作频率和波长的关系，天线工作需要一定的空间尺寸，根据天线辐射原理，距离天线很近的金属部件通常会对天线性能有负面影响。由于振动器的外壳和内部零件以金属成分居多，因此振动器和天线需要间隔一定距离放置，这样的设计无法满足移动终端小型化的发展方向。

随着LTE(4G)、802.11a/b/g/n等新一代无线通信技术的进一步成熟、普及和应用，移动终端的所集成的无线通信功能越来越多，因此天线的数量进一步增多：从3G时代的不超过3个天线(2G&3G天线，GPS天线，WiFi&BT天线) 增加到4G时代的5个以上天线(2G&3G&4G天线，2G&3G&4G分集天线,GPS天线，WiFi天线1，WiFi天线2，双卡GSM天线)。这些天线需要布局在为了追求大屏幕，大电池容量而设计的本就十分拥挤的移动终端上，这是现在面临的天线设计的挑战，明显现有的器件集成度已经需要优化。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种具有天线功能的振动器及移动终端，最大程度节省空间，提高器件集成度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种具有天线功能的振动器，包括磁铁、线圈、第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述线圈临近所述磁铁设置，第一引脚、第二引脚和第三引脚分别与线圈连接；

还包括第一高通滤波电路、第二高通滤波电路、第一低通滤波电路以及第二低通滤波电路；

所述第一高通滤波电路和第一低通滤波电路的一端并联连接后与第一引脚连接，所述第一高通滤波电路的另一端与天线射频电路连接，所述第一低通滤波电路的另一端与振动器驱动电路连接；

所述第二高通滤波电路的一端与第二引脚连接，另一端与天线射频电路连接；所述第二低通滤波电路的一端与第三引脚连接，另一端与振动器驱动电路连接。

其中，所述第一低通滤波电路和第二低通滤波电路均包括电感，所述第一低通滤波电路和第二低通滤波电路均包括电容。

其中，所述磁铁为矩形条状结构，所述线圈位于所述磁铁的一侧边位置。

其中，所述磁铁位于线圈内。

其中，还包括外壳，所述磁铁、线圈、第一引脚、第二引脚和第三引脚位于所述外壳内。

其中，所述第一引脚与第三引脚分别位于线圈的两端。

本实用新型提供的另一个技术方案为：

一种移动终端，包括上述的振动器。

其中，所述振动器位于移动终端的角落。

其中，所述振动器还包括长方形壳体，所述长方形壳体的尺寸为15-25mm*3-5mm*3-5mm。

其中，所述磁铁的尺寸为12-20mm*2-4mm*2-3mm。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型将天线装置集成到振动器内部，与振动器共用磁铁和线圈，使用线圈振动器线圈的一部分作为射频辐射体；并通过高通滤波电路隔低通高的特性，独立输出高频的射频信号；通过低筒滤波电路隔高通低的特性，独立输出低频的振动器驱动信号，从而确保天线装置以及振动器的正常工作；集成天线辐射天线功能和丰富振动器功能的本实用新型，省去天线装置的空间占用，最大程度上的节省了所占用的空间，优化了天线装置的结构设计以及移动终端的整体设计，为具体设计带来更大灵活性和便利。

附图说明

图1为本实用新型具有天线功能的振动器中第一种线圈和磁铁的结构示意图；

图2为本实用新型具有天线功能的振动器中第二种线圈和磁铁的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的振动器结构示意图；

图4为本实用新型实施例一的振动器结构的滤波合路/分路电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一的振动器结构的滤波合路/分路电路的具体结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的移动终端结构示意图；

图7为实施例一的振动器结构中天线的回波损耗仿真结果；

图8为实施例一的振动器结构中天线的辐射效率真结果。

标号说明：

1、磁铁；2、线圈；3、第一引脚；4、第二引脚；5、第三引脚；

6、滤波合路/分路电路；7、振动器驱动电路；8、天线射频电路；

9、第一高通滤波电路；10、第二高通滤波电路；11、第一低通滤波电路；

12、第二低通滤波电路；13、外壳。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：将振动器的线圈一部分作为天线辐射体，共用线圈的输入引脚，实现天线装置与振动器的集成，提高器件的集成度。

请参照图1至图5，本实用新型提供一种具有天线功能的振动器，包括磁铁、线圈、第一引脚、第二引脚和第三引脚，所述线圈临近所述磁铁设置，第一引脚、第二引脚和第三引脚分别与线圈连接；

还包括第一高通滤波电路、第二高通滤波电路、第一低通滤波电路以及第二低通滤波电路；

所述第一高通滤波电路和第一低通滤波电路的一端并联连接后与第一引脚连接，所述第一高通滤波电路的另一端与天线射频电路连接，所述第一低通滤波电路的另一端与振动器驱动电路连接；

所述第二高通滤波电路的一端与第二引脚连接，另一端与天线射频电路连接；所述第二低通滤波电路的一端与第三引脚连接，另一端与振动器驱动电路连接。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供一种带有天线功能的振动器，将天线装置集成到振动器中，在振动器的线圈上增加新的引入点，使得振动驱动信号和射频信号共用一个输入到线圈的引脚，然后通过不同的引脚输出，或者分别通过各自的引脚输入，然后通过一个引脚输出；能够在所设计的射频信号由于频率决定的波长不需要完整线圈电长度实现时，能够灵活的选择线圈的一部分长度作为天线的辐射体，即射频信号只使用线圈的一部分作为射频信号，从而增强天线设计的灵活度。

进一步的，如图5所示，所述第一低通滤波电路和第二低通滤波电路均包 括电感，所述第一低通滤波电路和第二低通滤波电路均包括电容。

由上述描述可知，低通滤波电路和高通滤波电路还可以是电容、电感、电阻及其中的一种或一种以上的组合。由于天线射频信号的频率一般在700MHz以上，相对射频信号而言，振动器驱动信号属于低频信号。通过利用电感能够隔离高频信号，而让低频信号无损通过；利用电容能够隔离低频信号，让高频信号无损通过，从而可以实现振动器驱动信号和天线射频信号的无损分离，且不会互相影响。

进一步的，所述磁铁为矩形条状结构，所述线圈位于所述磁铁的一侧边位置。

进一步的，所述磁铁位于线圈内。

由上述描述可知，提供两种结构形式，一种为线圈在磁铁的外侧，如图1所示，一种为磁铁从线圈内部穿过，如图2所示。

进一步的，还包括外壳，所述磁铁、线圈、第一引脚、第二引脚和第三引脚位于所述外壳内。

由上述描述可知，将器件全部封装在外壳内，实现了器件的高度集成。

进一步的，所述第一引脚与第三引脚分别位于线圈的两端。

由上述可知，信号通过第一引脚和第三引脚，利用了完整的线圈电长度。

请参与图6，本实用新型提供的另一个技术方案为：

一种移动终端，包括上述的振动器。

由上述描述可知，提供一种移动终端，无需配置天线设备的占用空间，而是利用振动器内的线圈和磁铁，将振动器的线圈通电后产生的交变磁场同时作为天线装置的辐射体。振动器的磁铁与通电后的线圈一起提供振动器的驱动信号的同时，还能有效增强天线的性能；最大程度的提高移动终端内器件的集成度，使整体结构缩小，满足移动终端的小型化发展趋势。

进一步的，所述振动器位于移动终端的角落。

进一步的，所述振动器还包括长方形壳体，所述长方形壳体的尺寸为15-25mm*3-5mm*3-5mm。

进一步的，所述磁铁的尺寸为12-20mm*2-4mm*2-3mm。

请参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：

提供一种具有天线性能的振动器，包括磁铁1、线圈2、第一引脚3、第二引脚4和第三引脚5，所述线圈2临近所述磁铁1设置，但二者之间间隔一定距离，第一引脚3、第二引脚4和第三引脚5分别与线圈2连接；

优选的，所述第一引脚3和第三引脚5位于线圈2的一侧，分别连接线圈的两端，第二引脚4位于线圈2的另一侧，连接线圈2的中部；本实施例在线圈原有的第一引脚和第三引脚结构上增加第二引脚4，对应天线装置，可以作为天线装置的输入引脚或者输出引脚。由于第一引脚3和第二引脚4对应的是天线装置，而天线装置中天线所设计的射频信号由于频率所决定的波长对应天线线圈电长度的长短，而第一引脚3位于线圈的一端，是固定不变的。因此，可以灵活调整第二引脚4的位置，从而实现天线射频电路所使用的线圈的电长度，实现与天线射频信号的频率的调整，灵活的选择振动器线圈的一部分长度作为天线的辐射体，从而增强了设计的灵活度。

优选的，所述磁铁为形状规则的永磁铁，优选为矩形条状结构；所述线圈为金属线圈组成的电磁铁；

可选的，所述线圈与磁铁的相对位置可以有两种结构形式，一种为金属线圈为具有一开口的圆环型，设置在永磁铁的一侧边位置，结构示意如图1所示；另一种永磁铁从圆环型的金属线圈内部穿过，具体结构参见图2；

优选的，所述振动器还包括一外壳13，所述磁铁1、线圈2、第一引脚3、第二引脚4、第三引脚5和第四引脚6集成设置在所述外壳13内，实现结构的小型化。

请参阅图3，上述振动器还包括第一高通滤波电路9、第二高通滤波电路10、第一低通滤波电路11以及第二低通滤波电路12；

所述第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11的一端并联连接后与第一引脚3连接，所述第一高通滤波电路9的另一端与天线射频电路8连接，所述第一低通滤波电路11的另一端与振动器驱动电路7连接；

所述第二高通滤波电路10的一端与第二引脚4连接，另一端与天线射频电路8连接；所述第二低通滤波电路12的一端与第三引脚5连接，另一端与振动 器驱动电路7连接。

基于上述结构，振动器驱动信号和射频信号可以分别由第三引脚5和第二引脚4引入，然后共用一个磁铁和一个线圈后通过第一引脚输出回到各自的电路；也可以通过第一引脚3一起引入，然后再分别通过第二引脚4和第三引脚5分别输出回到各自的电路；即，所述第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11既可以作为滤波分路电路，也可以作为滤波合路电路，即所述第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11构成了滤波合路/分路电路6。

振动器和天线装置同时工作时的工作原理为：

振动器驱动信号的频率一般在kHz量级，而天线装置的射频信号一般在700MHz以上，相对于射频信号而言，振动器驱动信号属于低频信号；相反地，相对于振动器驱动信号而言，射频信号是高频信号。

具体的，当第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11作为滤波合路电路时，即振动器驱动信号和射频信号使用同一引脚引入，然后通过不同引脚输出时的工作原理如下：

振动器驱动电路7输出低频的振动器驱动信号，经a点输入到与之连接的第一低通滤波电路11，低通滤波电路对其呈低阻状态，可以确保其无损耗的通过；而高通滤波电路对振动器驱动信号呈高阻状态，振动器驱动信号并不会通过高通滤波电路，因此振动器驱动信号会无损的经a点输出到d。

天线射频电路8输出高频的射频信号，其原理是相同的：射频信号经b点进入滤波合路电路，通过与之连接的高通滤波电路对其呈低阻状态，可以无损耗的通过，而低通滤波电路对射频信号呈高阻状态，射频信号并不会通过低通滤波电路，因此射频信号会无损的经b输出达到d，这就实现了基于滤波合路电路的振动器驱动信号、射频信号的合成无耗输入。

振动器驱动信号、射频信号的混合信号经d点输入到线圈2中，其中低频的振动器驱动信号在到达f点时，即到达第二高通滤波电路10时，由于高通滤波电路隔离低频而通高频的特性，对其呈现高阻状态，振动器驱动信号不能经过其输出至g点，即不会输出至天线射频电路8，对其造成信号干扰，而是输出至e点，然后通过第二低通滤波电路12回到振动器驱动电路7的输出端，即从 第二引脚4输出，形成完整、无损耗的振动器驱动信号通路，因此，振动器驱动信号的信号链路为a->d->f->e->c；

而高频的射频信号在达到f点时，即第三引脚5时，却能够无阻碍的通过第二高通滤波电路10输出至g点，回到天线射频电路；而由于第二低通滤波电路12隔离高频通低频的特性，对其呈现高阻状态，射频信号无法经e点输出到c点，即不会输出至振动器驱动电路7，对其造成信号干扰，因此，射频信号的信号链路为b->d->f->g；

当振动器驱动信号和射频信号同时工作时各自的路径虽有部分重叠但各自通路完整、通畅、不受其他信号干扰。

当第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11作为滤波分路电路时，即振动器驱动信号和射频信号分别通过不同引脚引入，然后通过同一引脚输出时的工作原理如下：

振动器驱动电路输出振动器驱动信号，经c点输入到与之连接的第二低通滤波电路12，低通滤波电路对其呈低阻状态，可以确保其无损耗的通过；然后经过e点，流经f点时，由于第二高通滤波电路10对其呈高阻状态，因此无法通过其输出至g点，即无法输出至天线射频电路8，对其造成信号干扰；振动驱动信号经过f点输出至d点，输入由第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11组成的滤波分路电路，低通的振动器驱动信号只能通过第一低通滤波电路11到达a点，然后回到振动器驱动电路7，而无法通过第一高通滤波电路9对天线射频电路造成干扰；因此，振动器驱动信号的信号链路为c->e->f->d->a；

天线射频电路输出高频的射频信号，经过g点输入到与之连接的第二高通滤波电路10，高通滤波电路对其呈低阻状态，可以确保其无损耗的通过；高频的射频信号在经过e点时，由于第二低通滤波电路12对其呈高阻状态，因此无法通过其输出至c点，即无法输出至振动器驱动电路7，对其造成信号干扰；因此，射频信号只能经过d点，输入到由第一高通滤波电路9和第一低通滤波电路11组成的滤波分路电路，高通的射频信号只能通过第一高频滤波电路9到达b点，然后回到天线射频电路，而无法通过第一低通滤波电路11对振动器驱动电路造成干扰；因此，射频信号的信号链路为g->f->d->b；

同样的，当振动器驱动信号和射频信号同时工作时各自的路径虽有部分重叠但各自通路完整、通畅、不受其他信号干扰。

具体的，请参阅图7和图8所示，为本实用新型的天线装置中天线的回波损耗仿真结果和辐射效率；由图可知，所涉及的天线在设计的频段内可以有较好的回波损耗，以及具有良好的辐射效率。

请参照图6，本实用新型的实施例二为：

本实施例为利用采用实施例一提供的一种天线性能的振动器的移动终端，所述移动终端包括实施例一的振动器以及主板；

所述主板上包括天线射频电路，所述天线射频电路与集成在振动器内的线圈的第一引脚和第二引脚相连，即振动器与天线共用一线圈；天线射频电路发出的射频信号通过第二引脚输入到线圈，然后经过第一引脚输出回到天线射频电路；振动器驱动电路发出的振动器驱动信号通过第三引脚输入到线圈，然后经过第一引脚返回到振动器驱动电路；又或者，天线射频电路发出的射频信号以及振动器驱动电路发出的振动器驱动信号可以通过第一引脚同时输入到线圈，然后分别通过第二引脚和第三引脚各自输出，回到振动器驱动电路和射频电路。

射频信号和振动器驱动信号各自的通信链路原理说明参见实施例一。

优选的，所述振动器设置在主板的一角，优选为移动终端右上角位置；所述振动器为一长方体形状，外壳尺寸为15-25mm*3-5mm*3-5mm，优选20mm*4mm*4mm，内部永磁铁尺寸为12-20mm*2-4mm*2-3mm，优选16mm*3mm*2.5mm；金属线圈和引脚在物理上是连接的。

本实施例提供的移动终端采用具有天线功能的振动器，实现了天线装置的小型化、集成化，有效减少了天线装置所占用的空间，而且不需要额外物料，大大节省了成本；通过将天线装置和振动器整合为一体，实现了移动终端内部器件的高度集成，为移动终端的整体和天线设计带来了更多的灵活性和便利。

综上所述，本实用新型提供的一种具有天线功能的振动器和移动终端，将天线装置和振动器集成在一起，能够依据天线所设计的频率要求灵活调整对应引脚的距离，灵活选择线圈的一部分作为天线辐射体；省去了天线装置占用的空间和物料成本；同时依然能够确保天线装置以及振动器的正常工作；最大程 度上的节省了所占用的空间；优化了天线装置的结构设计以及移动终端的整体设计，为具体设计带来更大灵活性和便利。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。