專利名稱：一種無線終端及其天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線終端技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無線終端及其天線。
背景技術(shù)：
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展和普及，無線網(wǎng)卡等無線終端受到越來越多消費(fèi)者的喜愛。為了吸引更多消費(fèi)者的關(guān)注，低成本、超薄時尚的外觀、高性能、低輻射的無線終端已經(jīng)成為無線終端生產(chǎn)廠商的重要研究對象。天線作為無線終端產(chǎn)品的重要組成部分，不僅直接影響無線終端通信的收發(fā)性能，天線的高度也是影響無線終端外觀厚度的重要因素。目前如何能在有限的高度內(nèi)，設(shè)計一款既可以滿足結(jié)構(gòu)要求，也可以滿足天線性能指標(biāo)要求的天線成為多數(shù)無線終端生產(chǎn)廠家面臨的難題?，F(xiàn)有技術(shù)中，無線終端通常使用的天線為PIFA天線、單極子天線等，此時，則需要單獨(dú)制作天線支架等，增加了項目開支，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種無線終端及其天線，滿足了多頻天線的性能要求及無線終端的結(jié)構(gòu)要求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種無線終端天線，所述天線包括匹配電路、與匹配電路相連的天線饋線、接地元件、具有開槽線的金屬輻射單元、位于開槽線縫隙處的匹配點(diǎn)；其中，所述接地元件位于具有開槽線的金屬輻射單元的周圍，且與具有開槽線的金屬輻射單元之間留有縫隙。進(jìn)一步地，所述天線饋線為直線和/或曲線。進(jìn)一步地，所述匹配電路與天線饋點(diǎn)相連。進(jìn)一步地，所述接地元件與金屬輻射單元的縫隙寬度范圍為0. 1-lmm，所述縫隙內(nèi)設(shè)置有天線匹配點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述金屬輻射單元包括具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元，所述天線饋線將能量傳給與自身相連的具有開槽線的第一金屬輻射單元，與具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電；或者，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元不相連接，直接與所述具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電。進(jìn)一步地，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元直接相連，或所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元平行重合，通過過孔相互連接。進(jìn)一步地，所述具有開槽線的第一金屬輻射單元位于所述電路板的正面部分的表層或介質(zhì)板內(nèi)，所述具有開槽線的第二金屬輻射單元位于所述電路板的背面部分的表層或介質(zhì)板內(nèi)。
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進(jìn)一步地，所述具有開槽線的第一金屬輻射單元與具有開槽線的第二金屬輻射單元之間為絕緣介質(zhì)，通過通孔、過孔、或埋孔相互連接。進(jìn)一步地，所述接地元件以分塊獨(dú)立的形式分布在具有開槽線金屬輻射單元的周圍，獨(dú)立的接地元件之間通過串聯(lián)電子器件相連；或者，所述接地元件以整體的形式分布在具有開槽線的金屬輻射單元的周圍。進(jìn)一步地，所述具有開槽線的金屬輻射單元的形狀為矩形、圓形、菱形、梯形、三角形的一種或多種；所述開槽線的形狀為長方形、F型、E型、H型、S型、柵狀型、梳齒型、環(huán)型的一種或多種。一種無線終端，所述無線終端包括位于無線終端的電路板上的天線，所述天線包括天線饋線、接地元件、具有開槽線的金屬輻射單元、位于開槽線縫隙處的匹配點(diǎn)；其中，所述接地元件位于具有開槽線的金屬輻射單元的周圍，且與具有開槽線的金屬輻射單元之間留有縫隙。進(jìn)一步地，所述金屬輻射單元包括具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元，所述天線饋線將能量傳給與自身相連的具有開槽線的第一金屬輻射單元，與具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電；或者，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元不相連接，直接與所述具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電。本發(fā)明基于無線終端的電路板進(jìn)行天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計，將天線直接刻在電路板上， 或通過焊接、線纜等連接，將天線連接到電路板上，相較與其他終端上使用的PIFA天線或單極子天線等省去了單獨(dú)制作天線支架、開模等費(fèi)用，減少了項目開支，降低了成本；而且天線的性能能夠滿足多頻天線的性能要求，天線的高度較小，很好地滿足了無線終端的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要。


圖1為本發(fā)明的無線終端天線的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的無線終端天線的背面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的無線終端天線的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本思想為在無線終端的電路板上進(jìn)行天線的布線，根據(jù)不同的介質(zhì)及天線的工作頻率，確定天線的占用面積，天線的布線可以為電路板的單層板或多層板布線，具體采用開槽和耦合的方式輻射電磁波信號。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下舉實(shí)施例并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖1和圖2分別示出了本發(fā)明的無線終端的天線的正面結(jié)構(gòu)和背面結(jié)構(gòu)的示意， 如圖1和圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例是以雙面挖槽的印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)天線為例進(jìn)行的說明，具體為在無線終端的PCB上的一塊無其他元器件布局的區(qū)域， 進(jìn)行PCB天線的布局，該區(qū)域面積大概可以為360平方毫米左右，面積的大小還可以根據(jù)介質(zhì)、天線的工作頻率、天線匹配電路的影響進(jìn)行靈活調(diào)整，本發(fā)明所提供的PCB天線的最小面積可以達(dá)到200平方毫米左右。PCB天線的正面參照圖1，PCB天線包括接地元件11、第一金屬輻射單元12、位于第一金屬輻射單元12上的F型開槽線13、天線饋點(diǎn)14、天線饋線16、位于天線饋線16前端且與天線饋線16相連的匹配電路15、第一金屬輻射單元12與接地元件之間留有的縫隙 17、位于縫隙17處的天線匹配點(diǎn)18。具體地，圖1所示的接地元件11是以分塊獨(dú)立的形式分布在第一金屬輻射單元12 的周圍，獨(dú)立的接地元件之間可以通過串聯(lián)電子器件19進(jìn)行連接，用來調(diào)節(jié)天線的諧振， 其中電子器件19可以為電容、電感、電阻中的一種或多種；另外，接地元件11也可以以整體的形式分布在第一金屬輻射單元12的周圍，或以圖1所示的接地元件11中獨(dú)立的兩塊、 或三塊等作為一個整體，與剩余的接地元件通過電子器件19連接，分布在第一金屬輻射單元12的周圍，達(dá)到調(diào)整天線諧振頻率和帶寬的目的；在實(shí)際應(yīng)用中，也可以根據(jù)調(diào)試情況減少接地元件的分布，例如接地元件可以分布在第一金屬輻射單元12的兩側(cè)、或三側(cè)等情況。天線饋點(diǎn)14后面連接有匹配電路15，匹配電路15再與天線饋線16相連，天線饋線16的長度和寬度可以根據(jù)天線的仿真結(jié)果進(jìn)行調(diào)整，以優(yōu)化天線諧振。PCB天線的背面參照圖2，包括接地元件21、第二金屬輻射單元22、位于第二金屬輻射單元22上的柵狀型開槽線23、第二金屬輻射單元22與接地元件21之間留有的縫隙對、位于縫隙M處的天線匹配點(diǎn)沈、柵狀型開槽線23的縫隙處設(shè)置有匹配點(diǎn)27，所述匹配點(diǎn)27可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，具體可以為電容、電感、電阻中的一種或多種，用以調(diào)節(jié)天線的回波損耗的深淺，其也可以位于第二金屬輻射單元22的表面；同理，應(yīng)當(dāng)理解，在第一金屬輻射單元12的F型開槽線13的縫隙處也可以根據(jù)天線輻射的情況，設(shè)置有匹配點(diǎn)。同理，圖2所示的接地元件21是以分塊獨(dú)立的形式分布在第二金屬輻射單元22 的周圍，獨(dú)立的接地元件之間可以通過串聯(lián)電子器件25進(jìn)行連接，用來調(diào)節(jié)天線的諧振， 其中電子器件25可以為電容、電感、電阻中的一種或多種；另外，接地元件21也可以以整體的形式分布在第二金屬輻射單元22的周圍，或以圖2所示的接地元件21中的兩塊、或三塊等作為一個整體，與剩余的接地元件通過電子器件25連接，分布在第二金屬輻射單元22的周圍，達(dá)到調(diào)整天線諧振頻率和帶寬的目的；在實(shí)際應(yīng)用中，也可以根據(jù)調(diào)試情況減少接地元件的分布，例如接地元件可以分布在第二金屬輻射單元22的兩側(cè)、或三側(cè)等情況。天線饋線16位于PCB板的表層或中間層，其形狀可以是直線、曲線、或直線和曲線的組合，例如S型曲線和直線等線型的組合，其寬度可以根據(jù)實(shí)際的需要進(jìn)行調(diào)整；天線饋線16可以與第一金屬輻射單元12和/或第二金屬輻射單元22直接相連，也可以與第一金屬輻射單元12和/或第二金屬輻射單元22平行重合布置，通過小的過孔與所述第一金屬輻射單元12和/或第二金屬輻射單元22相連；或天線饋線16與第一金屬輻射單元12和第二金屬輻射單元22均不相連，形成耦合饋電；具體是否連接可以根據(jù)仿真或者實(shí)際調(diào)試情況決定。其中，第一金屬輻射單元12和第二金屬輻射單元22的形狀及尺寸可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，可以是矩形、圓形、菱形、梯形、三角形等等任意規(guī)則或不規(guī)則的形狀，也可以是由具有上述形狀的數(shù)個小的金屬輻射單元組成；而且可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置第一金屬輻射單元12和第二金屬輻射單元22的數(shù)量；而且第一金屬輻射單元12和第二金屬輻射單元22可以位于PCB表層、或PCB正面和背面之間的中間層的介質(zhì)板中。應(yīng)當(dāng)理解，在具體實(shí)現(xiàn)時，所述PCB天線還可以是包括三個金屬輻射單元的三層結(jié)構(gòu)或多個金屬輻射單元的多層結(jié)構(gòu)等，尤其是當(dāng)對天線性能要求不高時，還可以是只包括一個金屬輻射單元的單層結(jié)構(gòu)。另外，縫隙17和縫隙M的寬度可以根據(jù)所需天線的諧振頻率等因素進(jìn)行調(diào)整，一般地，該寬度范圍通常為0. I-Imm之間；天線匹配點(diǎn)18和天線匹配點(diǎn)沈也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，用于調(diào)整天線諧振點(diǎn)的位置，具體可以為一個、兩個或多個的組合等等。圖3示出了本發(fā)明的無線終端天線的橫截面的示意，如圖3所示，所述天線包括位于PCB正面的第一金屬輻射單元12和位于PCB背面的第二金屬輻射單元22、F型開槽線 13、柵狀型開槽線23、以及位于PCB正面和背面之間的絕緣介質(zhì)10，其中，第一金屬輻射單元12和第二金屬輻射單元22之間可以根據(jù)實(shí)際的調(diào)試情況，通過過孔相連，或不相連；第一金屬輻射單元12和第二金屬輻射單元22上的開槽線的形狀可以根據(jù)實(shí)際耦合效果，為長方形、F型、E型、H型、S型、柵狀型、梳齒型、環(huán)型等規(guī)則或不規(guī)則的形狀、或幾種形狀的組合。本發(fā)明還提供了一種具有上述天線的無線終端，該無線終端包括位于無線終端的電路板上的天線，所述天線包括天線饋線、接地元件、具有開槽線的金屬輻射單元、位于開槽線縫隙處的匹配點(diǎn)；其中，所述接地元件位于具有開槽線金屬輻射單元的周圍，且與具有開槽線的金屬輻射單元之間留有縫隙。進(jìn)一步地，所述金屬輻射單元包括具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元，所述天線饋線將能量傳給與自身相連的具有開槽線的第一金屬輻射單元，與具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電；或者，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元不相連接，直接與所述具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電。本發(fā)明提供的基于無線終端的電路板進(jìn)行天線結(jié)構(gòu)的設(shè)計，天線可以采用PCB形式或柔性電路板(FPC)形式，把天線直接刻在電路板上，或通過焊接、線纜等連接，將天線連接到電路板上，相較與其他終端上的PIFA天線和單極子天線等省去了單獨(dú)制作天線支架、開模等費(fèi)用，減少了項目開支，降低了成本；而且本發(fā)明提供的天線高度較小，很好地滿足了超薄無線終端的設(shè)計需要。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種無線終端天線，其特征在于，所述天線包括匹配電路、與匹配電路相連的天線饋線、接地元件、具有開槽線的金屬輻射單元、位于開槽線縫隙處的匹配點(diǎn)；其中，所述接地元件位于具有開槽線的金屬輻射單元的周圍，且與具有開槽線的金屬輻射單元之間留有縫隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述天線饋線為直線和/或曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述匹配電路與天線饋點(diǎn)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述接地元件與金屬輻射單元的縫隙寬度范圍為0. 1-lmm，所述縫隙內(nèi)設(shè)置有天線匹配點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述金屬輻射單元包括具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元，所述天線饋線將能量傳給與自身相連的具有開槽線的第一金屬輻射單元，與具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電；或者，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元不相連接，直接與所述具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線，其特征在于，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元或具有開槽線的第二金屬輻射單元直接相連，或所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元或具有開槽線的第二金屬輻射單元平行重合，通過過孔相互連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線，其特征在于，所述具有開槽線的第一金屬輻射單元位于所述電路板的正面部分的表層或介質(zhì)板內(nèi)，所述具有開槽線的第二金屬輻射單元位于所述電路板的背面部分的表層或介質(zhì)板內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線，其特征在于，所述具有開槽線的第一金屬輻射單元與具有開槽線的第二金屬輻射單元之間為絕緣介質(zhì)，通過通孔、過孔、或埋孔相互連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，所述接地元件以分塊獨(dú)立的形式分布在具有開槽線金屬輻射單元的周圍，獨(dú)立的接地元件之間通過串聯(lián)電子器件相連；或者，所述接地元件以整體的形式分布在具有開槽線的金屬輻射單元的周圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項所述的天線，其特征在于，所述具有開槽線的金屬輻射單元的形狀為矩形、圓形、菱形、梯形、三角形的一種或多種；所述開槽線的形狀為長方形、F型、E型、H型、S型、柵狀型、梳齒型、環(huán)型的一種或多種。
11.一種無線終端，其特征在于，所述無線終端包括位于無線終端的電路板上的天線， 所述天線包括天線饋線、接地元件、具有開槽線的金屬輻射單元、位于開槽線縫隙處的匹配點(diǎn)；其中，所述接地元件位于具有開槽線的金屬輻射單元的周圍，且與具有開槽線的金屬輻射單元之間留有縫隙。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無線終端，其特征在于，所述金屬輻射單元包括具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元，所述天線饋線將能量傳給與自身相連的具有開槽線的第一金屬輻射單元，與具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電；或者，所述天線饋線與具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元不相連接，直接與所述具有開槽線的第一金屬輻射單元和具有開槽線的第二金屬輻射單元進(jìn)行耦合饋電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種無線終端及其天線，所述天線包括天線饋線、接地元件、具有開槽線的金屬輻射單元、位于開槽線縫隙處的匹配點(diǎn)；其中，所述接地元件位于具有開槽線的金屬輻射單元的周圍，且與具有開槽線的金屬輻射單元之間留有縫隙。本發(fā)明將天線直接刻在電路板上，或通過焊接、線纜等連接，將天線連接到電路板上，省去了單獨(dú)制作天線支架、開模等費(fèi)用，減少了項目開支，降低了成本；很好地滿足了無線終端的結(jié)構(gòu)設(shè)計需要。
文檔編號H01Q1/38GK102157779SQ20111003013
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者曲蘭英, 朱鋮 申請人:中興通訊股份有限公司