天线装置及电子设备的制作方法

本实用新型涉及天线
技术领域：
，更具体地，涉及一种天线装置和电子设备。
背景技术：
：天线是无线通信设备的一个组件。但是，由于天线所处理的对象是电磁波，因此，天线的设计受到许多因素的影响和制约。随着诸如智能终端设备的电子设备的普及，用户对电子设备的通信功能的需求越来越高。天线是诸如智能终端设备的电子设备所不可或缺的组件，它受到越来越多的关注。小型化是智能终端设备的发展趋势。通常，诸如智能终端设备的电子设备包括屏幕、马达、电池、触摸板等金属成分较高的器件，这些器件会进一步挤压天线空间。在诸如智能终端设备的电子设备中，天线的设计及其空间的选择受到了诸多限制。技术实现要素：本实用新型的一个目的是提供一种用于天线装置的新技术方案。根据本实用新型的第一方面，提供了一种天线装置，包括：天线元件；非天线元件；以及柔性电路板，其中，所述天线元件和非天线元件被共同放置在所述柔性电路板上，所述天线元件和非天线元件形成耦合电容，所述柔性电路板用于被放置在电子设备的印刷电路板上方并与该印刷电路板分开，以使得所述天线元件和所述非天线元件分别与所述印刷电路板形成耦合电容。根据本实用新型的第二方面，提供了一种电子设备，包括：壳体；如上所述的天线装置；以及印刷电路板，其中，所述天线装置和印刷电路板被放置在所述壳体内；其中，所述电子设备的至少一部分电子元件被放置在所述印刷电路板上；其中，所述天线装置的柔性电路板被放置在所述印刷电路板上方并与该印刷电路板分开，以使得所述天线装置的天线元件和非天线元件分别与所述印刷电路板形成耦合电容。本实用新型的一个技术效果在于，有效利用天线与其他元件之间的耦合电容调整天线的匹配阻抗，提高天线的辐射效率。通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。图1示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的立体示意图。图2示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的示意性顶视图。图3示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的示意性等效电路图。图4示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的示意性回波损耗波形图。图5示意性地示出了根据本实用新型的另一个实施例的天线装置的示意性顶视图。图6示意性地示出了根据本实用新型的又一个实施例的天线装置的示意性侧视图。图7示意性地示出了根据本实用新型的又一个实施例的天线装置的示意性顶视图。图8示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的电子设备。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。图1示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的立体示意图。图2示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的示意性顶视图。如图1所示，天线装置200包括：天线元件201和非天线元件。如图2所示，天线装置200还包括柔性电路板204。在这里，为了清晰起见，在图1中没有示出柔性电路板204。如图2所示，天线元件201和非天线元件202被共同放置在柔性电路板204上。天线元件201和非天线元件202形成耦合电容。如图1所示，柔性电路板204用于被放置在电子设备的印刷电路板101上方并与印刷电路板分开，以使得天线元件201和非天线元件202分别与所述印刷电路板形成耦合电容。本领域技术人员应当理解，这里的“形成耦合电容”是针对天线而言的，它指的是能够对所期望的天线特性产生影响的耦合电容。如
背景技术：
所述，诸如智能终端设备的电子设备包括屏幕、马达、电池、触摸板等金属成分较高的器件。这些器件都是能够与天线元件形成耦合电容的器件，它们可以作为这里所述的非天线元件。对于智能终端设备的电子设备，通常触摸板(或触摸屏)占用电子设备的较大空间，较容易与天线产生耦合电容。因此，在一个例子中，所述非天线元件是触摸板。所述触摸板可以包括具有触摸功能的触摸屏。可以将其他电子元件贴附在作为主板的印刷电路板上。天线元件分别与非天线元件和主板形成耦合电容。在现有技术中，为了避免对天线特性造成影响，通常会尽量减小天线元件与其他元件或印刷电路板之间的耦合电容。然而，在这里，利用天线元件与其他部件之间的耦合来设计天线的辐射特征。在这里，将天线元件与诸如触摸板的非天线元件共同放置在同一柔性电路板上，这可以有效地利用天线与非天线元件之间的耦合效果来提高天线的效率。如图1、2所示，天线元件201和非天线元件202通过弹片或者压焊方式(例如铜箔)203与印刷电路板101连接。在这里，可以利用弹片或者压焊方式和柔性电路板的组合，增加设计的灵活性。图3示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的示意性等效电路图。天线元件201可以等效成电感L。天线元件201和印刷电路板101之间的耦合电容是C1。由于缝隙的存在，天线元件201和非天线元件202之间的耦合电容是C2。非天线元件202和印刷电路板101之间的耦合电容是C3。这些元件构成一个谐振电路。该谐振电路的谐振频率：在这里采用的是单极子天线。但是，根据需要，也可以设计成其他形式的天线。可以通过调整天线元件的长度、宽度、各个元件之间的距离等，而调整所述电感L和/或耦合电容C1、C2、C3，从而调整天线装置的谐振频率。例如，通过适当调整单极子天线元件201与触摸板202之间缝隙的宽度和/或长度，可以调整耦合电容C2的大小。在一种蓝牙智能手环应用中，通过这种方式，可以将蓝牙智能手环的天线装置的谐振频率设置在2.4GHz–2.5GHz范围内。与现有技术尽量减小天线元件与其他部件之间的耦合电容的设计方式不同，在这里，由于耦合电容的存在，增大了分布电容，减小了分布电感。这样可以将部分感抗转换成容抗，从而形成谐振。以这种方式，可以降低了Q值并拓宽天线带宽。图4示出了根据本实用新型的一个实施例的天线装置的示意性回波损耗波形图。图4是蓝牙智能手环的天线装置的示意性回波损耗波形图。实用新型设计人根据这里的实施例制作了一个示例性天线装置。在这里，天线装置200的工作频段是蓝牙频段，即，在2.4GHz–2.5GHz范围内。所述印刷电路板的尺寸是30mm*12mm。作为非天线元件的触摸板的尺寸是10mm*6mm。所述触摸板和天线元件的间隙是amm，其中0.5mm≤a≤1.5mm。a可以在0.5mm～1.5mm范围内变化来调整天线元件与触摸板之间的耦合电容C2大小。天线元件到印刷电路板表面的高度是2.5mm。如图4所示，在采用单极子天线元件的情况下，可以将天线装置的谐振频率设置在2.4GHz–2.5GHz范围内，并且天线装置具有较好的Q值和较宽的天线带宽。表1列出了该示例性天线装置的手模效率。表1频率(MHz)效率(dB)效率(％)2400-9.212.02410-9.212.12420-9.112.42430-9.112.42440-9.012.62450-8.912.82460-8.913.02470-8.813.22480-8.813.22490-8.813.12500-8.813.1在这里，天线装置具有较理想的天线效率。图5示意性地示出了根据本实用新型的另一个实施例的天线装置的示意性顶视图。在这里，省略了对与图1、2中的元件相同的元件的描述。在这个实施例中，天线装置200还可以包括：第一驱动器。该驱动器驱动天线元件201、非天线元件202和所述柔性电路板204中的至少一个，以调整天线元件201、非天线元件202和所述印刷电路板101之间的相对位置，从而调整天线元件201、非天线元件202和印刷电路板101之间的耦合电容。本领域技术人员应当理解，这里的相对位置的调整指的是天线元件201、非天线元件202和所述印刷电路板101中任何两个元件之间的相对位置的调整，而不需要调整所有的相对位置。如图5所示，所述驱动器包括转动电机205。该转动电机205连接到转动轴206以带动转动轴转动。转动轴206附着到柔性电路板204与所述天线元件201对应的天线部分，并且使得所述天线部分转动以改变所述耦合电容。在这里可以利用柔性电路板的柔性调整各元件之间的耦合电容，从而增加设计自由度。图7示意性地示出了根据本实用新型的又一个实施例的天线装置的示意性顶视图。图6示意性地示出了根据本实用新型的另一个实施例的天线装置的示意性侧视图。在这里，省略了对与图1、2、5中的元件相同的元件的描述。如图6、7所示，天线装置200还包括：介质板207。该介质板207被放置在天线元件201和/或非天线元件202与印刷电路板101之间。该介质板207可以用于支撑柔性电路板204。通过利用介质板，可以调整天线元件201和/或非天线元件202与印刷电路板101之间的电距离，从而以较小的空间实现较大的耦合电容。如图7所示，天线装置200还可以包括：第二驱动器208。第二驱动器208驱动所述介质板207以改变在介质板207与天线元件201和/或非天线元件202在印刷电路板101的投影方向上介质板207与天线元件201和/或非天线元件202的重叠部分的面积。通过这种方式，可以调整天线元件201和/或非天线元件202与印刷电路板101之间的耦合电容。如图7所示，介质板207可以包括齿带210。第二驱动器208通过齿轮209与介质板207上的齿带210啮合以驱动介质板207。对于较小型化的电子设备，例如智能手表，天线元件的设置有时可能出现偏差。此外，这种电子设备所连接的其他电子设备的天线频率也可能出现偏差。在这种情况下，如能够对电子设备的天线装置进行细微调整，可以提高电子设备的性能。例如，通过这种调整，可以提高通信效率，节省天线装置的耗电量。通过图5-7的实施例，可以实现这种调整，从而提高电子设备的性能。此外，对于应用，可以设置较大的调整范围，从而可以根据需要使得一个天线装置在不同频段之间进行切换。这样可以实现叫智能的天线装置。此外，本领域技术人员应当理解，图5的实施例可以和图6、7的实施例结合，从而实现更好的天线调整效果。在这种情况下，第一驱动器205和第二驱动器208可以合并成一个驱动器，从而减少电子设备中的元件数量。但是，设置两个驱动器，可以实现增加调整的方式。图8示意性地示出了根据本实用新型的一个实施例的电子设备。该电子设备300包括：壳体(图中示出了上壳)301；根据这里的实施例的天线装置200；以及印刷电路板101。天线装置200和印刷电路板100被放置在壳体301内，因此，在图8中没有示出它们。电子设备300的至少一部分电子元件被放置在印刷电路板101上。天线装置200的柔性电路板204被放置在印刷电路板101上方并与该印刷电路板101分开，以使得天线装置200的天线元件201和非天线元件分别与印刷电路板101形成耦合电容。在图8中，天线元件与触摸板202被共同设置在柔性电路板上。在图8中还示出了屏幕302。在图8中，电子设备300被示例性地示出为智能手环。非天线元件是触摸板202。在这里，尽管以智能手环为例说明了电子设备，但是，本领域技术人员应当理解，所述电子设备不限于智能手环，还可以是其他电子设备，例如，电视机、台式计算机、膝上型计算机、平板电脑、手机等。虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。当前第1页1 2 3