印制电路板天线和终端的制作方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种印制电路板天线和终端，一种印制电路板天线包括：印制电路板和设置在所述印制电路板上的馈点，所述印制电路板上设有覆铜；所述印制电路板上的覆铜设置有一开缝，所述开缝与所述印制电路板外界连通，所述印制电路板上的覆铜设置有一垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通，所述开缝两侧的覆铜从所述开缝到所述槽的两端形成第一天线和第二天线；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
【专利说明】印制电路板天线和终端
【技术领域】
[0001]本发明实施例涉及天线技术，尤其涉及一种印制电路板天线和终端。
【背景技术】
[0002]随着移动通信技术的发展，移动终端越来越向小型化的方向发展，并且移动终端集成的业务越来越多，这样就需要移动终端中的天线具有紧凑的尺寸、足够的带宽和多频段工作能力。
[0003]目前有一种结合印制电路板(Printed Circuit Board, PCB)的单频倒F天线(Inverted F Antenna, IFA), IFA 天线是结合了 平面倒 F 天线(Planar Inverted FAntenna7PIFA)和单极子(monopole)天线的特点发展出的一种新型天线。IFA天线同时具有单极子天线体积小、效率高、带宽充分以及PIFA天线抗干扰能力强的优点，因此IFA天线适合用于小型化的移动终端使用。
[0004]但是目前的移动终端可能需要在蓝牙-无线局域网(Blue Tooth-Wireless LocalArea Networks, BT-WLAN)、全球定位系统(Global Positioning System, GPS)、高频长期演进(Long Term Evolution, LTE)等多个频段下工作，因此结合PCB的单频的IFA天线不适于需要在多频段工作的移动终端使用。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供一种印制电路板天线和终端，印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段。
[0006]第一方面提供一种印制电路板天线，包括:
[0007]印制电路板和设置在所述印制电路板上的馈点，所述印制电路板上设有覆铜；
[0008]所述印制电路板上的覆铜设置有一开缝，所述开缝与所述印制电路板外界连通，所述印制电路板上的覆铜设置有一垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通，所述开缝两侧的覆铜从所述开缝到所述槽的两端形成第一天线和第二天线；
[0009]所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
[0010]在第一方面第一种可能的实现方式中，所述馈点与所述第一天线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为:
[0011]所述第一天线通过所述馈点馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述第一天线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
[0012]结合第一方面或第一方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述天线还包括:第一电感和第二电感；[0013]所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
[0014]结合第一方面第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
[0015]结合第一方面第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
[0016]在第一方面第五种可能的实现方式中，所述开缝处设置有馈线，所述馈点与所述馈线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为:
[0017]所述第一天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
[0018]结合第一方面第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述天线还包括:第一电感和第二电感；
[0019]所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
[0020]结合第一方面第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
[0021]结合第一方面第六种或第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
[0022]第二方面提供一种终端，包括天线，所述天线包括:
[0023]印制电路板和设置在所述印制电路板上的馈点，所述印制电路板上设有覆铜；
[0024]所述印制电路板上的覆铜设置有一开缝，所述开缝与所述印制电路板外界连通，所述印制电路板上的覆铜设置有一垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通，所述开缝两侧的覆铜从所述开缝到所述槽的两端形成第一天线和第二天线；
[0025]所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
[0026]在第二方面第一种可能的实现方式中，所述馈点与所述第一天线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为:
[0027]所述第一天线通过所述馈点馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述第一天线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。[0028]结合第二方面或第二方面第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述天线还包括:第一电感和第二电感；
[0029]所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
[0030]结合第二方面第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
[0031]结合第二方面第二种或第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
[0032]在第二方面第五种可能的实现方式中，所述开缝处设置有馈线，所述馈点与所述馈线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为:
[0033]所述第一天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
[0034]结合第二方面第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述天线还包括:第一电感和第二电感；
[0035]所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
[0036]结合第二方面第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
[0037]结合第二方面第六种或第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
[0038]本发明实施例提供的印制电路板天线和终端，通过在印制电路板上的覆铜设置开缝和垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通形成第一天线和第二天线，馈点在所述第一天线和所述第二天线上形成两个不同频率的谐振回路，使印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]图1为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例一的结构示意图；
[0041]图2为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例二的结构示意图；[0042]图3为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例三的结构示意图；
[0043]图4为图1和图3所示印制电路板天线的回波损耗仿真曲线图；
[0044]图5为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例四的结构示意图；
[0045]图6为图5所示印制电路板天线的回波损耗仿真曲线图；
[0046]图7为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例五的结构示意图；
[0047]图8为图7所示印制电路板天线的回波损耗仿真曲线图；
[0048]图9为本发明实施例提供的金属框天线实施例一的结构示意图；
[0049]图10为图9所示金属框天线的回波损耗仿真曲线图；
[0050]图11为本发明实施例提供的金属框天线实施例二的结构示意图；
[0051]图12为图11所示金属框天线的回波损耗仿真曲线图；
[0052]图13为本发明实施例提供的终端实施例一的结构示意图；
[0053]图14为本发明实施例提供的终端实施例二的结构示意图；
[0054]图15为本发明实施例提供的终端实施例三的结构示意图；
[0055]图16为本发明实施例提供的终端实施例四的结构示意图。
【具体实施方式】
[0056]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0057]本发明实施例提供的印制电路板天线和金属框天线可以设置在需要在多个无线频段下工作的移动终端，例如手机、平板电脑等移动终端，多个无线频段例如是BT-WLAN、GPS,TD-LTE 等频段，其中 BT-WLAN 位于 2.4GHz 频段，GPS 位于 1575.42MHz 频段，TD-LTE 位于2.6GHz频段。
[0058]图1为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的印制电路板天线包括:印制电路板11和设置在印制电路板11上的馈点12，印制电路板11上设有覆铜。
[0059]其中，印制电路板11上的覆铜设置有一开缝13，开缝13与印制电路板11外界连通，印制电路板11上的覆铜设置有一垂直于开缝13的槽14，槽14与开缝13连通，开缝13两侧的覆铜从开缝13到槽14形成第一天线15和第二天线16 ;馈点12，用于与第一天线15和第二天线16形成第一谐振回路和第二谐振回路，第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不同。
[0060]具体地，移动终端的印制电路板在线路和器件之外的地方一般都铺设有覆铜，并且铺设的覆铜接地，在印制电路板11的一个侧边上没有线路和器件的位置去除一部分覆铜设置开缝13。其中，开缝13—般为矩形。同样的，在印制电路板11上去除一部分覆铜设置槽14，槽14与开缝13垂直并连通，槽14 一般也为矩形。其中，槽14与开缝13形成一“T”形结构。这样在槽14位于开缝13 —侧的形成了两段分离的覆铜，这两段分别从开缝13到槽14的覆铜即为第一天线15和第二天线16。第一天线15位于槽14 一端的位置17和第二天线16位于槽14另一端的位置18分别与印制电路板11上剩余的覆铜相连，即第一天线15和第二天线16分别在槽14两端的位置17和位置18接地。印制电路板11上还设置有用于接收或产生射频信号的射频电路(未示出)，射频电路连接馈点12并通过馈点
12将射频信号从第一天线15和/或第二天线16发射出去或者通过馈点12接收第一天线15和/或第二天线16接收到的射频信号。
[0061]其中，馈点12向第一天线15和第二天线16馈电的方式可以分为两种形式，第一种具体可以为:馈点12与第一天线15电连接，通过直接馈电的方式向第一天线15进行馈电，并形成第一谐振回路，接受直接馈电的第一天线15作为第二天线16的激励源通过耦合馈电的方式向第二天线16进行馈电，并形成第二谐振回路。第二种具体可以为:开缝13处设置有馈线，馈点12与馈线电连接，第一天线15和第二天线16分别通过馈线的耦合馈电形成第一谐振回路和第二谐振回路。下述实施例分别对两种馈电方式进行说明。
[0062]其中，天线所产生的谐振频率与天线长度的关系为1=λ/4，Af=c，其中I为天线长度，λ为天线所产生的谐振频率的波长，f为天线所产生的谐振频率，c为光速。因此，根据天线所产生的谐振频率和光速就可以确定天线所产生的谐振频率的波长，进而根据波长就可以确认天线的长度，这样，就可以确定第一天线15和第二天线16的长度。
[0063]本实施例中的印制电路板天线，在印制电路板上的覆铜设置开缝13和槽14，就可以在印制电路板上形成第一天线15和第二天线16，并在第一天线15上形成第一谐振回路，在第二天线16上形成第二谐振回路，第一谐振回路可以产生第一谐振频率，第二谐振回路可以产生第二谐振频率，第一天线15和第二天线16的尺寸不同，第一谐振回路产生的第一谐振频率和第二谐振回路产生的第二谐振频率不同。这样，使用本实施例提供的印制电路板天线的终端设备可以在两个不同的频率下工作，例如第一谐振频率位于BT-WLAN频段，第二谐振频率位于GPS频段。
[0064]本实施例的印制电路板天线，通过在印制电路板上的覆铜设置开缝和垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通形成第一天线和第二天线，馈点在所述第一天线和所述第二天线上形成两个不同频率的谐振回路，使印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段。[0065]图1所示的印制电路板天线中，馈点12位于槽14中靠近第一天线15的一端，馈点12与第一天线15电连接，馈点12与第一天线15电连接的位置靠近位置17，第一天线15的长度与第二天线16的长度不同。第一天线15由于与馈点12存在电连接，因此第一天线15通过馈点12直接馈电形成第一谐振回路。第一天线15在位置17处接地，因此第一天线15位于槽14 一端的位置17的电阻最小，而第一天线15上开缝13 —端的电阻最大，射频电路的阻抗一般为50欧姆，为了保证阻抗匹配，馈点12与第一天线15电连接的位置应尽量靠近第一天线15上阻抗为50欧姆的位置，该位置靠近位置17处。根据公式1=λ /4，λ f=c，可知第一天线15形成的第一谐振回路的频率为c/4^，I1为第一天线15的长度。第二天线16与馈点12没有电连接，第一天线15作为第二天线16的激励源(即馈点)，第二天线16通过第一天线15的耦合馈电形成第二谐振回路。当第一天线15上存在电场时，第二天线16上开缝13的一端通过电容耦合效应会产生电场，第二天线16与第一天线15之间的距离越短(即开缝13越窄)，则第一天线16耦合到的电场越强，这样在第二天线16上将会产生第二谐振回路。根据公式1=λ /4，λ f=c，可知第二天线16形成的第二谐振回路的频率为c/412，I2为第二天线16的长度。通过调整槽14向开缝13两侧延伸的尺寸和开缝13的尺寸，可以调整第一天线15和第二天线16的长度，从而可以调整第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率。
[0066]图2为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例二的结构示意图，如图2所示，本实施例的印制电路板天线在图1的基础上，还包括第一电感21和第二电感22。
[0067]第一电感21设置在第一天线15上，与第一天线15电连接；第二电感22设置在第二天线16上,与第二天线16电连接。
[0068]具体地，电感器件具有两个接脚，第一电感21与第一天线15电连接即第一电感21的两个接脚电连接到第一天线15上，同理,第二电感22与第二天线16电连接即第二电感22的两个接脚电连接到第二天线16上。在天线的某点上连接一个电感，这个电感的感抗可以抵消该点至天线自由端的天线在该点所呈现的全部或部分容抗(以第一天线15为例，力口入第一电感21可以抵消第一电感21至开缝13的天线在第一电感21处呈现的容抗)，从而增大了该点至天线接地点的天线电流(以第一天线15为例，加入第一电感21增大了第一电感21至位置17的天线电流)，即提高了天线的有效长度。因此，在第一天线15和第二天线
16上设置第一电感21和第二电感22，相当于增加了第一天线15和第二天线16的长度，这样会降低第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率。在保证第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不变的情况下，在第一天线15和第二天线16上分别设置第一电感21和第二电感22，则需要缩短第一天线15和第二天线16的长度，即缩短槽14向开缝13两侧延伸的长度。进一步的，第一电感21和第二电感22的电感量越大，相应地第一谐振回路和第二谐振回路的带宽也越窄。这样，通过在第一天线15和第二天线16上设置电感量适合的第一电感21和第二电感22，可以在保证第一谐振回路和第二谐振回路的频率和带宽的前提下，缩短第一天线15和第二天线16的长度，从而可以减小印制电路板天线的尺寸，有利于使用该印制电路板天线的移动终端的小型化。
[0069]进一步地，由于在天线的某点上连接一个电感，这个电感的感抗可以抵消该点至天线自由端的天线在该点所呈现的全部或部分容抗，从而增大了该点至天线接地点的天线电流，因此将电感设置在天线上电流最大的位置对天线上容抗的抵消作用最强。因此，可以将第一电感21设置在第一天线15上电流最大的位置，第二电感22设置在第二天线16上电流最大的位置，这样第一电感21和第二电感22对第一天线15和第二天线16的长度影响最大。理论上越靠近天线接地点的位置电流越大，因此第一电感21越靠近位置17对第一天线15的长度影响越大，第二电感22越靠近位置18对第二天线16的长度影响越大。在实际应用中，第一电感21设置在第一天线15的位置以及第二电感22设置在第二天线22的位置可以根据需要而定，本发明实施例对此并不限制。
[0070]本实施例的印制电路板天线，在印制电路板上的覆铜设置开缝和垂直于开缝的槽，槽与开缝连通形成第一天线和第二天线，馈点在两根天线上形成两个不同频率的谐振回路，使印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段，在此基础上，进一步地在两根天线上分别设置一个电感，可以在天线产生的谐振频率不变的情况下缩短天线的长度，从而可以减小印制电路板天线的尺寸。
[0071]图3为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例三的结构示意图，如图3所示，本实施例的印制电路板天线与图1所示的印制电路板天线的区别在于:在开缝13处设置有馈线31，馈点12设置在槽14中靠近开缝13的位置，馈点12与馈线31电连接，第一天线15的长度与第二天线16的长度不同。
[0072]具体地，本实施例中，第一天线15和第二天线16均采用耦合馈电的方式从馈点12进行馈电。馈点12为了向第一天线15和第二天线16进行耦合馈电，需要连接一段馈线31，馈线31与第一天线15和第二天线16均没有电连接，馈线31接受馈点12的直接馈电后，通过电容耦合效应分别向第一天线15和第二天线16进行耦合馈电，在第一天线15和第二天线16上分别形成第一谐振回路和第二谐振回路。另，根据公式1=λ /4，λ f=c，可知第一天线15形成的第一谐振回路的频率为c/4^，I1为第一天线15的长度，第二天线16第形成的第二谐振回路的频率为c/412，I2为第二天线16的长度。通过调整槽14向开缝13两侧延伸的尺寸和开缝13的尺寸，可以调整第一天线15和第二天线16的长度，从而可以调整第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率。
[0073]本实施例的印制电路板天线，通过在印制电路板上的覆铜设置开缝和垂直于开缝的槽，槽与开缝连通形成第一天线和第二天线，馈点在两根天线上形成两个不同频率的谐振回路，使印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段，提供了一种双频的印制电路板天线。
[0074]图4为图1和图3所示印制电路板天线的回波损耗仿真曲线图，将图1所示印制电路板天线中第一天线15与第二天线16接地点之间的尺寸设置为63_，第一天线15与第二天线16的宽度设置为5_，将图3所示印制电路板天线中第一天线15与第二天线16接地点之间的尺寸设置为49_，第一天线15与第二天线16的宽度设置为5_，使图1和图3所示印制电路板天线中第一天线15工作均工作在GPS频段，第二天线16均工作在BT-WLAN频段。其中，BT-WLAN频段的中心频率在2400MHz，GPS频段的中心频率在1575.42MHz。图4中曲线41表示图1所示印制电路板天线的回波损耗曲线，曲线42表示图3所示印制电路板天线的回波损耗曲线。由图4中可看出，曲线41在1575.42MHz频率时的回波损耗小于-10dB，曲线42在1575.42MHz频率时的回波损耗同样小于-10dB，曲线41在2.4GHz频率时回波损耗大约为-12dB，曲线42在2.4GHz频率时回波损耗大约为_9dB。根据BT-WLAN和GPS天线的回波损耗要求可知，`图1和图3所示的印制电路板天线均可以满足在BT-WLAN和GPS双频段的工作需求。
[0075]图5为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例四的结构示意图，如图5所示，本实施例的印制电路板天线在图3的基础上，还包括第一电感51和第二电感52。
[0076]第一电感51设置在第一天线15上,与第一天线15电连接；第二电感52设置在第二天线16上,与第二天线16电连接。
[0077]具体地，电感器件具有两个接脚，将第一电感51与第一天线15电连接即将第一电感51的两个接脚电连接到第一天线15上，同理，将第二电感52与第二天线16电连接即将第二电感52的两个接脚电连接到第二天线16上。在天线的某点上加载一个电感,这个电感的感抗可以抵消该点至天线自由端的天线在该点所呈现的全部或部分容抗，从而增大了该点至天线接地点的天线电流，即提高了天线的有效长度。因此，在第一天线15和第二天线16上设置第一电感51和第二电感52，相当于增加了第一天线15和第二天线16的长度，会降低第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率。在保证第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不变的情况下，在第一天线15和第二天线16上分别设置第一电感51和第二电感52，则需要缩短第一天线15和第二天线16的长度，即缩短槽14向开缝13两侧延伸的长度。但第一电感51和第二电感52的电感量越大，相应地第一谐振回路和第二谐振回路的带宽也越窄。这样，通过在第一天线15和第二天线16上设置电感量适合的第一电感51和第二电感52，可以在保证第一谐振回路和第二谐振回路的频率和带宽的前提下，缩短第一天线15和第二天线16的长度，从而可以减小印制电路板天线的尺寸，有利于使用该印制电路板天线的移动终端的小型化。
[0078]进一步地，由于在天线的某点上加载一个电感，这个电感的感抗可以抵消该点至天线自由端的天线在该点所呈现的全部或部分容抗，从而增大了该点至天线接地点的天线电流，因此将电感设置在天线上电流最大的位置对天线上容抗的抵消作用最强。因此，可以将第一电感51设置在第一天线15上电流最大的位置，第二电感52设置在第二天线16上电流最大的位置，这样第一电感51和第二电感52对第一天线15和第二天线16的长度影响最大。理论上越靠近天线接地点的位置电流越大，因此第一电感51越靠近位置17对第一天线15的长度影响越大，第二电感52越靠近位置18对第二天线16的长度影响越大。
[0079]在图3所示实施例中，第一谐振回路的谐振频率在GPS频段、第二谐振回路的谐振频率在BT-WLAN频段的情况下，第一天线15与第二天线16的接地点之间的尺寸为49mm，第一天线15与第二天线16的宽度设置为5mm。当在上述尺寸的天线上引入如图5所示的第一电感51和第二电感52后,第一电感51设置在第一天线15上电流最大的位置，电感量为3nH，第二电感52设置在第二天线16上电流最大的位置，电感量为3.8nH，此时第一天线15与第二天线16的接地点之间的尺寸为37_，第一天线15与第二天线16的宽度设置为5mm。即可使第一谐振回路的谐振频率在GPS频段、第二谐振回路的谐振频率在BT-WLAN频段。由此可见，本实施例中引入电感可以显著缩短天线的尺寸。
[0080]本实施例的印制电路板天线，通过在印制电路板上的覆铜设置开缝和垂直于开缝的槽，槽与开缝连通形成第一天线和第二天线，馈点在两根天线上形成两个不同频率的谐振回路，使印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段的基础上，进一步地在两根天线上分别设置一个电感，可以缩短天线的长度，从而可以减小印制电路板天线的尺寸。
[0081]图6为图5所示印制电路板天线的回波损耗仿真曲线图，图6中曲线61为图5所示印制电路板天线中第一天线15与第二天线16的接地点之间的尺寸为37_，第一天线15与第二天线16的宽度设置为5mm，第一天线15与第二天线16分别工作在GPS和BT-WLAN频段时的回波损耗仿真曲线。将曲线61与图4中的曲线42进行比较可以得出，图5所示实施例的印制电路板天线仍能够同时工作在BT-WLAN和GPS频段，虽然回波损耗较图3所示实施例中有所上升，但仍能够满足使用需求。
[0082]另外，在图1和图3所示实施例中，若通过调节开缝和槽的位置，使形成的第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率相隔较近，则相当于将第一谐振回路和第二谐振回路的频段进行合并，形成一个带宽较宽的新的频段。这样可以将图1和图3所示实施例中的印制电路板天线扩展为宽带天线，可以满足高频分集的需求，例如可适用于LTE高频段分集天线的应用。同样，也可以在此基础上加入如图2和图5所示的电感，以减小天线的尺寸。
[0083]需要说明的是，上述各实施例中，第一天线15和第二天线16的长度不同，以使第一天线15和第二天线16产生的谐振频率不同。但本发明的印制电路板天线不限于此。如图2和图5所示的印制电路板天线，分别在第一天线15和第二天线16上加入了第一电感21
(51)和第二电感22 (52)，则第一天线15和第二天线16所产生的谐振频率会降低。因此，在本发明另一实施例中，若通过设置槽和开缝，形成第一天线和第二天线，并且使第一天线和第二天线的长度相同，此时分别在第一天线和第二天线上加入第一电感和第二电感，通过调整第一电感和第二电感的电感量的大小和调整第一电感和第二电感位于第一天线和第二天线上的位置，则仍可以使第一天线和第二天线形成的第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不同。
[0084]图7为本发明实施例提供的印制电路板天线实施例五的结构示意图，如图7所示，本实施例的印制电路板天线包括:印制电路板71和设置在印制电路板71上的馈点72和电感73，印制电路板71上设有覆铜。
[0085]其中，印制电路板71上的覆铜设置有一开缝74，开缝74与印制电路板71外界连通，印制电路板71上的覆铜设置有一垂直于开缝74的槽75，槽75与开缝74连通，开缝74一侧的覆铜从开缝74到槽75形成天线76 ;槽75中设置有馈线78，馈点72与馈线78电连接，天线76通过馈线78的耦合馈电形成一谐振回路，电感73设置在天线76上，与天线76电连接。
[0086]具体地，移动终端的印制电路板在线路和器件之外的地方一般都铺设有覆铜，并且铺设的覆铜接地，通过在印制电路板71的一个侧边上没有线路和器件的位置去除一部分覆铜设置开缝74，开缝74 一般为矩形。同样的，通过在印制电路板71上去除一部分覆铜设置槽75，槽75与开缝74垂直并连通，槽75 —般也为矩形，槽75与开缝74形成一“L”形结构。这样在槽75位于开缝74 一侧的形成了一段只有一端与印制电路板连接的覆铜，这段从开缝74到槽75 —端77的覆铜即为天线76。天线76位于槽75 —端的位置77与印制电路板71上剩余的覆铜相连，即天线76在槽75 —端的位置77接地。印制电路板71上还设置有用于接收或产生射频信号的射频电路(未示出)，射频电路连接馈点72并通过馈点72将射频信号从天线76发射出去或者通过馈点72接收天线76接收到的射频信号。馈线78位于开缝74中，馈线78与天线76没有电连接，馈线78接受馈点72的直接馈电后，通过电容耦合效应向天线76进行耦合馈电，在天线76上形成一谐振回路。电感73具有两个接脚，将电感73与天线76电连接即将电感73的两个接脚电连接到天线76上。
[0087]图7中示出为馈点72连接一段馈线78，通过耦合馈点的方式向天线76进行馈电。馈点72还可以通过直接馈电的方式向天线76进行馈电，直接馈电的方式与图1中馈点12向第一天线15馈电的方式类似，此处不再赘述。
[0088]本实施例中，在天线76上设置电感73，相当于增加了天线76的长度，这样会降低天线76形成的谐振回路的谐振频率。在保证天线76形成的谐振回路的谐振频率不变的情况下，在天线76上设置电感73，则需要缩短天线76的长度，即缩短槽14向开缝13 —侧延伸的长度。但电感73的电感量越大，相应地天线76形成的谐振回路的带宽也越窄。通过在天线76上设置电感量适合的电感73，可以在保证天线76形成的谐振回路的频率和带宽的前提下，缩短天线76的长度，从而可以减小印制电路板天线的尺寸，有利于使用该印制电路板天线的移动终端的小型化。
[0089]进一步地，由于在天线的某点上加载一个电感，这个电感的感抗可以抵消该点至天线自由端的天线在该点所呈现的全部或部分容抗，从而增大了该点至天线接地点的天线电流，因此将电感设置在天线上电流最大的位置对天线上容抗的抵消作用最强。因此，可以将电感73设置在天线76上电流最大的位置，这样电感73对天线76的长度影响最大。理论上越靠近天线接地点的位置电流越大，因此电感73越靠近位置77对天线76的长度影响越大。
[0090]当图7所示印制电路板天线工作在BT-WLAN频段时，若不加入电感73，则天线76的尺寸为4mmX23mm，当在天线76电流最大的位置加入电感量为4.1nH的电感73后，仍使天线工作在BT-WLAN频段,贝U天线76的尺寸可以缩短为4mmX 16mm。由此可见,本实施例中引入电感可以显著缩短天线的尺寸。
[0091 ] 图8为图7所示印制电路板天线的回波损耗仿真曲线图，如图8所示，曲线81为未加入电感73的印制电路板天线的回波损耗曲线，曲线82为加入图7所示的加入电感73的印制电路板天线的回波损耗曲线，两天线均工作在BT-WLAN频段,未加入电感73的天线76的尺寸为4mmX 23mm,加入电感量为4.1nH的电感73后天线76的尺寸为4mmX 16mm。将曲线81与曲线82进行比较可以得出，加入电感73的印制电路板天线仍能够工作在BT-WLAN频段，虽然回波损耗比未加入电感的印制电路板天线有所上升，但仍能够满足使用需求。
[0092]本实施例的印制电路板天线，通过在IFA天线上加入一颗电感，可以缩短馈线的长度，从而可以减小印制电路板天线的尺寸。
[0093]图9为本发明实施例提供的金属框天线实施例一的结构示意图，如图9所示，本实施例的金属框天线包括:馈点91和金属框92。
[0094]金属框92 —般为使用金属框天线的移动终端的外边框。馈点91设置在移动终端中的印制电路板上，并与用于接收或产生射频信号的射频电路相连接，金属框92上设置有一开缝93，金属框92在开缝93两侧的接地点94和接地点95分别接地，馈点91与接地点94之间的金属框可以形成第一谐振回路，馈点91与接地点95之间的金属框可以形成第二谐振回路。通过调整接地点94和接地点95相对于开缝93的位置，可以调整第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率，从而可以使本实施例中的金属框天线产生两个不同的谐振频率。
[0095]本实施例中，馈点91与开缝93两侧的金属框存在电连接，开缝93两侧的金属框通过馈点91的直接馈电形成第一谐振回路和第二谐振回路。
[0096]图10为图9所示金属框天线的回波损耗仿真曲线图，如图9所示，曲线101为图9所示金属框天线的回拨损耗仿真曲线，可以看出，图9所示金属框天线可以产生两个不同的谐振频率，并且回波损耗均满足使用需求。
[0097]本实施例的金属框天线，通过在金属框上设置开缝，在开缝两侧分别接地，馈点在开缝处与金属框电连接，使金属框上形成两个频率不同的谐振回路，提供了一种双频的金属框天线。
[0098]图11为本发明实施例提供的金属框天线实施例二的结构示意图，如图11所示，本实施例的金属框天线与图9所示金属框天线的区别在于:馈点91与开缝93两侧的金属框92没有电连接，开缝93两侧的金属框92通过馈点91的耦合馈电形成第一谐振回路和第二谐振回路。
[0099]图12为图11所示金属框天线的回波损耗仿真曲线图，如图12所示，曲线121为图11所示金属框天线的回拨损耗仿真曲线，可以看出，图12所示金属框天线可以产生两个不同的谐振频率，并且回波损耗均满足使用需求。
[0100]图13为本发明实施例提供的终端实施例一的结构示意图，如图13所示，本实施例的终端130包括:天线，天线包括印制电路板131和设置在印制电路板131上的馈点132，印制电路板131上设有覆铜；印制电路板131上的覆铜设置有一开缝133，开缝133与印制电路板131外界连通，印制电路板131上的覆铜设置有一垂直于开缝133的槽134，槽134与开缝133连通，开缝133两侧的覆铜从开缝133到槽134的两端形成第一天线135和第二天线136 ;馈点132，用于与第一天线135和第二天线136形成第一谐振回路和第二谐振回路，第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不同。
[0101]图13所不终纟而130中，印制电路板131可以作为终纟而130的王板，终纟而130中用于完成各种业务功能的处理器、存储器、输入\输出装置等器件分别设置在印制电路板131上或者通过印制电路板131与其他器件连接。终端130还包括外壳137，上述各器件均设置在外壳137内。
[0102]本实施例所示的终端130可以为手机、平板电脑等需要进行无线通信的移动终端设备，其中天线与图1所示印制电路板天线的实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。另夕卜，由于终端130中的天线是通过去除部分印制电路板形成的，因此天线的结构简单，占用空间小，适合用于小型化的移动终端设备。
[0103]本实施例提供的终端，包括印制电路板天线，通过在印制电路板上的覆铜设置开缝和垂直于开缝的槽，槽与开缝连通形成第一天线和第二天线，馈点在两根天线上形成两个不同频率的谐振回路，使印制电路板天线可以同时工作在两个不同的频段，从而使终端可以同时在双频段工作。
[0104]本发明实施例提供的终端中，天线可以有两种形式，第一种如图13所示，第二种如图15所示。
[0105]图13所示实施例中，具体地，馈点132与第一天线135电连接，第一天线135的长度与第二天线136的长度不同；第一天线135通过馈点132的直接馈电形成第一谐振回路，第二天线136通过第一天线135的耦合馈电形成第二谐振回路，第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不同。
[0106]图14为本发明实施例提供的终端实施例二的结构示意图，如图14所示，本实施例的终端在图13的基础上，天线还包括第一电感141和第二电感142。
[0107]第一电感141设置在第一天线135上，与第一天线135电连接，第二电感142设置在第二天线136上，与第二天线136电连接。
[0108]本实施例所示终端中的天线与图2所示印制电路板天线的实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0109]进一步地，图14所示终端中，第一电感141设置在第一天线135上电流最大的位置，第二电感142设置在第二天线136上电流最大的位置。
[0110]进一步地，图14所示终端中，第一谐振回路的谐振频率随着第一电感141的电感量的增大而降低，第二谐振回路的谐振频率随着第二电感142的电感量的增大而降低。
[0111]图15为本发明实施例提供的终端实施例三的结构示意图，如图15所示，本实施例的终端与图13所示终端的区别在于，在开缝133处设置有馈线151，馈点132设置在槽134中靠近开缝133的位置，馈点132与馈线151电连接，第一天线135的长度与第二天线136的长度不同。
[0112]本实施例所示终端中的天线与图3所示印制电路板天线的实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0113]图16为本发明实施例提供的终端实施例四的结构示意图，如图16所示，本实施例的终端在图15的基础上，天线还包括第一电感161和第二电感162。
[0114]第一电感161设置在第一天线135上，与第一天线135电连接，第二电感162设置在第二天线136上，与第二天线136电连接。
[0115]本实施例所示终端中的天线与图5所示印制电路板天线的实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
[0116]进一步地，图16所示终端中，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
[0117]进一步地，图16所示终端中，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
[0118]需要说明的是，图13至图16所示各终端实施例中，第一天线135和第二天线136的长度不同，以使第一天线135和第二天线136产生的谐振频率不同，则终端可以同时工作在两个频段。但本发明的终端不限于此。如图14和图16所示的终端，分别在第一天线135和第二天线136上加入了第一电感141 (161)和第二电感142 (162)，则第一天线135和第二天线136所产生的谐振频率会降低。因此，在本发明另一实施例中，若通过设置槽和开缝，形成第一天线和第二天线，并且使第一天线和第二天线的长度相同，此时分别在第一天线和第二天线上加入第一电感和第二电感,通过调整第一电感和第二电感的电感量的大小和位于第一天线和第二天线上的位置，则仍可以使第一天线和第二天线形成的第一谐振回路和第二谐振回路的谐振频率不同。
[0119]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种印刷电路板天线，其特征在于，包括: 印制电路板和设置在所述印制电路板上的馈点，所述印制电路板上设有覆铜； 所述印制电路板上的覆铜设置有一开缝，所述开缝与所述印制电路板外界连通，所述印制电路板上的覆铜设置有一垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通，所述开缝两侧的覆铜从所述开缝到所述槽的两端形成第一天线和第二天线； 所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述馈点与所述第一天线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为: 所述第一天线通过所述馈点馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述第一天线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
3.根据权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述天线还包括:第一电感和第二电感； 所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
5.根据权利要求3或4所述的天线，其特征在于，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述开缝处设置有馈线，所述馈点与所述馈线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为: 所述第一天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述天线还包括:第一电感和第二电感； 所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
8.根据权利要求7所述的天线，其特征在于，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
9.根据权利要求 7或8所述的天线，其特征在于，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
10.一种终端，包括天线，其特征在于，所述天线包括:印制电路板和设置在所述印制电路板上的馈点，所述印制电路板上设有覆铜； 所述印制电路板上的覆铜设置有一开缝，所述开缝与所述印制电路板外界连通，所述印制电路板上的覆铜设置有一垂直于所述开缝的槽，所述槽与所述开缝连通，所述开缝两侧的覆铜从所述开缝到所述槽的两端形成第一天线和第二天线； 所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
11.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述馈点与所述第一天线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为: 所述第一天线通过所述馈点馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述第一天线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
12.根据权利要求10或11所述的终端，其特征在于，所述天线还包括:第一电感和第二电感； 所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
13.根据权利要求12所述的终端，其特征在于，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
14.根据权利要求12或13所述的终端，其特征在于，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
15.根据权利要求10所述的终端，其特征在于，所述开缝处设置有馈线，所述馈点与所述馈线电连接，所述第一天线的长度与所述第二天线的长度不同；所述馈点，用于与所述第一天线和所述第二天线形成第一谐振回路和第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同，具体为: 所述第一天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第一谐振回路，所述第二天线通过所述馈线的耦合馈电形成所述第二谐振回路，所述第一谐振回路和所述第二谐振回路的谐振频率不同。
16.根据权利要求15所述的终端，其特征在于，所述天线还包括:第一电感和第二电感； 所述第一电感设置在所述第一天线上，与所述第一天线电连接，所述第二电感设置在所述第二天线上，与所述第二天线电连接。
17.根据权利要求16所述的终端，其特征在于，所述第一电感设置在所述第一天线上电流最大的位置，所述第二电感设置在所述第二天线上电流最大的位置。
18.根据权利要求16或17所述的终端，其特征在于，所述第一谐振回路的谐振频率随着所述第一电感的电感量的增大而降低，所述第二谐振回路的谐振频率随着所述第二电感的电感量的增大而降低。
【文档编号】H01Q5/10GK103843194SQ201380002715
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】王汉阳 申请人:华为终端有限公司