一种环形PCB天线及电子设备的制作方法

本发明涉及无线通信，尤其涉及一种环形pcb天线及电子设备。

背景技术：

1、随着物联网通讯技术的快速发展，多功能、多应用场景、多设备互联成为物联网设备的新特点，由于大多数物联网设备具备多频段、体积小的特性，而环形pcb天线设计可以很好地解决天线设计空间少、多频段覆盖问题，因此，将环形pcb天线应用于体积小、天线设计空间不足的物联网设备具有重要的意义。

2、传统的单极子(monopole)天线和馈电耦合天线虽然具有天线体积较小的优点，但是其需要较大的净空区域，净空区域内禁止布线，这会影响到电路排布，而且单极子天线的抗干扰性较弱，同时天线pifa(planar inverted f-shaped antenna，平面倒f形天线)虽然可以减小净空区域，满足电路排布，但是其需要较大的天线高度来满足6mm以上的性能设计需求，以及500mm2以上的面积设计需求，为了提升天线性能，目前通常采用增大天线尺寸和增大开发调试板evb(edge virtualbridging，边缘虚拟桥)的净空距离来拓展天线的工作频段和带宽，一般将净空距离设计在15mm～20mm范围内，这在小体积设备中占用主板空间仍旧较大，影响主板的电路排布，因此，亟需设计一种抗干扰性强且低净空环pcb天线，以满足其在低净空环境中应用且抗干扰性强。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种环形pcb天线及电子设备，以满足其在低净空环境中的应用且抗干扰性强。

2、为解决以上技术问题，本发明提供了一种环形pcb天线及电子设备。

3、第一方面，本发明提供了一种环形pcb天线，包括介质基板以及设置于所述介质基板上的天线结构，所述介质基板的上表面设置有净空区域，所述天线结构设置于所述介质基板的净空区域中，其中，所述净空区域上安装有开关馈接入位置、信号馈接入位置、基板开关焊盘、基板信号馈焊盘、第一基板固定焊盘、第二基板固定焊盘和开关电路；其中，所述基板开关焊盘和所述基板信号馈焊盘以预设距离间隔插置在彼此间隔开的所述第一基板固定焊盘与所述第二基板固定焊盘之间，所述开关电路设置在所述基板开关焊盘附近；

4、所述天线结构包括第一天线固定焊盘、第二天线固定焊盘、信号馈入焊盘、开关馈焊盘以及若干天线支路；其中，所述信号馈入焊盘和所述开关馈焊盘以预设距离间隔插置在彼此间隔开的所述第一天线固定焊盘与所述第二天线固定焊盘之间，所述开关馈接入位置和所述信号馈接入位置设置在所述天线支路上，所述第一天线固定焊盘、第二天线固定焊盘、信号馈入焊盘和开关馈焊盘用于将所述天线结构固定于所述介质基板的净空区域内。

5、在进一步的实施方案中，所述天线支路包括第一正面支路、第二正面支路、第三正面支路、第四正面支路、第五正面支路、第六正面支路、第一背面支路和第二背面支路，其中，所述第二背面支路设置在所述第二天线固定焊盘和所述开关馈焊盘的上方，所述第一背面支路设置在所述第一天线固定焊盘和信号馈入焊盘的上方；

6、所述第一正面支路、第二正面支路、第三正面支路、第四正面支路、第五正面支路、第六正面支路用于通过调整所述天线结构对地加载的电容值或电感值，并根据所述天线结构对地加载的电容值或电感值调节所述天线结构的输入阻抗值和天线电长度。

7、在进一步的实施方案中，所述第一正面支路、所述第二正面支路、所述第三正面支路、所述第四正面支路、所述第五正面支路和所述第六正面支路构成横8字形；

8、所述第一正面支路为从所述信号馈接入位置向上延伸回折形成的回字形的容性耦合环结构，所述第一正面支路的一端与第六正面支路连接，所述第一正面支路的另一端与所述第二正面支路连接；

9、所述第二正面支路从所述信号馈接入位置向左上方延伸并位于所述第一正面支路和所述第六正面支路之间，所述第二正面支路与所述第一正面支路之间形成第一预设辐射间隙，所述第二正面支路与所述第六正面支路之间形成第二预设辐射间隙；

10、所述第三正面支路的一端通过所述第六正面支路连接至所述第一正面支路，所述第三正面支路的另一端与所述第五正面支路连接；

11、所述第四正面支路从所述开关馈接入位置向斜上方延伸并位于所述第三正面支路和所述第五正面支路之间，所述第四正面支路与所述第三正面支路之间形成第三预设辐射间隙，所述第四正面支路与所述第五正面支路之间形成第四预设辐射间隙；

12、所述第五正面支路为沿所述介质基板的侧边竖直向下延伸回折形成的回字形的容性耦合环结构，所述第五正面支路连接至所述开关馈接入位置。

13、在进一步的实施方案中，所述天线结构通过将所述第一天线固定焊盘固定连接在所述第二基板固定焊盘上，将所述第二天线固定焊盘固定连接在所述第一基板固定焊盘上，将所述信号馈入焊盘固定连接在所述基板信号馈焊盘，将所述开关馈焊盘固定连接在所述基板开关焊盘上，使所述天线结构固定在所述介质基板上。

14、在进一步的实施方案中，所述净空区域内开设有支路通孔，所述支路通孔至少包括贯穿的第一支路通孔和第二支路通孔；

15、其中，所述第一背面支路通过所述第一支路通孔与所述第三正面支路电连接；所述第二背面支路通过所述第二支路通孔与所述第一正面支路电连接。

16、在进一步的实施方案中，所述净空区域内开设有馈电通孔，所述馈电通孔至少包括第一馈电通孔和第二馈电通孔；

17、其中，所述开关馈焊盘通过所述第一馈电通孔与所述开关馈接入位置电连接；所述信号馈入焊盘通过所述第二馈电通孔与所述信号馈接入位置电连接。

18、在进一步的实施方案中，所述信号馈接入位置通过第一正面支路、第二正面支路、第三正面支路、第四正面支路、第五正面支路、第六正面支路电连接至所述开关馈接入位置，所述开关馈接入位置用于控制切换信号的流向和传输路径。

19、在进一步的实施方案中，所述开关电路用于根据输出的不同电压值控制不同开关通路的导通，并根据不同开关通路的导通调整所述天线结构的低频谐振频率和工作模式；

20、所述开关电路包括开关芯片，所述开关芯片包括若干个引脚，所述引脚包括接地引脚、电源引脚、天线接口引脚、若干个开关通路引脚和若干个电压引脚，其中，所述天线接口引脚与基板开关焊盘连接，所述开关通路引脚用于连接不同的开关通路。

21、在进一步的实施方案中，所述净空区域的净空距离为10mm；

22、所述天线结构的覆盖频率范围为698mhz～960mhz、1710mhz～2690mhz。

23、第二方面，本发明提供了一种电子设备，包括上述的环形pcb天线。

24、本发明提供了一种环形pcb天线及电子设备，环形pcb天线包括介质基板以及设置于所述介质基板的净空区域中的天线结构，净空区域上安装有开关馈接入位置、信号馈接入位置、基板开关焊盘、基板信号馈焊盘、第一基板固定焊盘、第二基板固定焊盘和开关电路；天线结构通过第一天线固定焊盘、第二天线固定焊盘、信号馈入焊盘和开关馈焊盘固定于介质基板的净空区域内。与现有技术相比，该天线采用环形天线形式，通过开关电路控制接入不同的电感值，调整天线的感抗值和有效电长度，实现了频率的重构和全频段覆盖，能够满足其在低净空环境中的应用且抗干扰性强。