CN100382436C - 获得移动通信终端的内置天线的辐射特性的***和方法 - Google Patents

获得移动通信终端的内置天线的辐射特性的***和方法 Download PDF

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Abstract

一个具有电磁干扰(EMI)屏蔽区域的移动终端，所述的电磁干扰屏蔽区域设置在安装了内置天线的机身部分的上端。可以将内置天线安装在主印刷电路板(PCB)上，以便获得一个期望的辐射增益。这种屏蔽区域减少了整个终端的很多部件使用金属屏蔽材料或电磁干扰喷涂的需要。此外，为了最大化内置天线的无线特性，将印刷电路板地线从折叠部分中拆除，并且将FPCB连接器移动到沿着终端显示屏的一侧的位置。利用这个结构，由于可以防止在内置天线周围安装金属部件，所以避免了天线的辐射特性的降低，并且从而获得一个稳定的终端天线的辐射增益。

Description

获得移动通信终端的内置天线的辐射特性的***和方法
技术领域
本发明通常涉及移动通信***，并且尤其涉及一个在移动通信终端中用于获得内置天线的辐射增益特性的***和方法。
背景技术
一个移动通信终端(以下称为“终端”)通常被认为是任意便携式装置，该装置与其它终端或装置一起发送和接收语音、字符与/或图像信息。
最近，移动终端开始具备具有加强的多媒体功能的无线数据数据服务。此外，最近有要求移动终端变得更小、更轻的趋势，这样可以方便携带。为满足这个需求，现在终端都使用内置天线而不使用外置天线。内置天线可用于支持蓝牙、无线局域网、GSM、CDMA及其它通信协议和格式。
图1是移动终端10的剖视图，所述的移动终端10具有一个根据相关技术的内置天线，而图2是一个这个内置天线的透视图。如图1所示，该终端包括机身3，在外壳1中容纳了主PCB(印刷电路板)，用于发送与接收语音和图像信息。所述的终端还包括一个折叠部分5和内置天线6，折叠部分5可折叠地铰接在机身的一端，天线6的一端连接到主PCB，用于从主PCB接收电信号和向主PCB发送电信号。附图标记4表示一个折叠外壳。
如图2所示，内置天线包括一个安装在外壳1的内侧的载体11，其离主PCB一段距离，一个附着在载体一侧的辐射体12，用于发射电磁波，和一个馈送终端14，其电连接到辐射体，并且通过连接线13连接到主PCB的天线接线端2a。
在操作中，如果用户在呼叫待机状态使用麦克风输入语音信息，则将语音信号转换为电信号，通过主PCB的天线接线端2a、馈送终端14和连接线13传输，最后通过辐射体12发射。通过辐射体12接收的无线电信号通过连接线13、馈送终端14和天线接线端2a被传输到主PCB2。
射频和电磁干扰(EMI)是设计移动终端及其它通信产品的关键因素。尤其是电磁干扰信号具有很强的电势，会影响包括其电子器件封装的终端的内部组件的操作。因此，经常限定从电子产品内部向外发射的电磁干扰信号的频率和电平。
为了解决上述问题，电子产品包括一个屏蔽装置，用于遮断从每个元件或封装在地线外壳中的内部元件发射出来的电磁干扰。
在图1中，部分A表示一个具有特定厚度的形成在机壳部分21的内表面上的电磁波屏蔽膜22，而图3是部分A的放大截面图。屏蔽膜22由连续电镀的铜和镍所组成，对从附着在主PCB上的组件(例如天线接线端2a)产生的向外发射的电磁波起屏蔽的作用。
为了保持防止电磁干扰的内置天线的无线特性，辐射体或曲折的导线和微带线都以特定距离，或增加天线的长度，从而与主PCB绝缘。然而，因为内置天线6和主PCB2是通过特定距离彼此绝缘的安装，所以必须保证外壳内的内置天线的安装空间。这不可避免地增加了机身外壳的尺寸，减少了制造出尺寸很小的终端的可能性。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题与/或缺点，并且至少提供将在下部进行说明的优点。
本发明的另一个目的是提供一个移动终端，该移动终端在主PCB上具有内置天线且尺寸很小。
本发明的另一个目的是提供一个移动终端，该移动终端的内置天线实现了令人满意地无线特性，且不局限于折叠型移动终端。
本发明的另一个目的是设置一个地线区域和折叠式FPCB连接器的位置和机身，使内置天线的无线性能特性最大化。
为了完全或部分实现上述目的和优点，根据本发明的一个***和方法的实施例，提供了在移动通信终端中提高天线的辐射增益的***和方法。通过在移动终端的铰链部分的主PCB上形成一个天线达到这个目的。此外，终端的机身部分的上部设置一个电磁干扰(EMI)屏蔽区域，以便获得所期望的天线的辐射增益。通过这个设计，可以有利地避免在一个机身部分区域使用金属材料和电磁干扰喷涂，所述的机身部分区域是包括在电磁干扰屏蔽区域内的。
最好，由内置天线的尺寸决定电磁干扰屏蔽区域的范围。同时，电磁干扰屏蔽区域的范围可以从内置天线的下侧的一端扩展到机身部分的上部区域，不过也可以是其它结构。
此外，如果移动终端是一个折叠型终端，当折叠部分闭合的时候，最好避免在折叠部分区域使用金属材料和电磁干扰喷涂，所述的折叠部分是包括在电磁干扰屏蔽区域内的。为了这个目的，从折叠部分拆除PCB地线，并且将FPCB连接器从折叠部分移动到与内置天线相对的位置。
根据另一个实施例，本发明提供了一个其机身部分具有在主PCB的一端上形成天线的移动通信终端，其中在机身部分的顶端设置了一个电磁干扰(EMI)屏蔽区域，以便获得一个期望的天线的辐射增益。此外，在这个实施例中，最好避免在电磁干扰屏蔽区域使用金属材料和电磁干扰喷涂。
由内置天线的尺寸决定电磁干扰屏蔽区域的范围。此外，电磁干扰屏蔽区域的范围最好从内置天线的下端扩展到机身部分的上部区域，不过也可以是其它结构。如果移动终端是一个折叠型移动终端，可以拆除折叠部分的PCB地线，并且可以将折叠部分的揉性PCB(FPCB)连接器移到所述的端所在的位置。
根据本发明的另一个实施例，提供了一个移动终端，其包括：容纳了主印刷电路板(PCB)的机身部分，铰接在机身部分的折叠部分；装配在主PCB的一侧的内置天线，以及位于机身部分的顶端的电磁干扰屏蔽区域，且这里最好安装了内置天线。该内置天线可以位于铰接部分，而电磁干扰屏蔽区域可以是避免使用电磁干扰喷涂和金属材料的区域。
电磁干扰屏蔽区域最好包括机身部分的前壳部分、后壳部分和主PCB部分。电磁干扰屏蔽区域的范围可以由内置天线的尺寸决定，并且可以例如从内置天线的下侧的底端扩展到机身部分的上部区域。
当折叠部分闭合的时候，为了避免内置天线受到影响，可以将PCB地线从折叠部分拆除，而柔性PCB(FPCB)连接器可以移到与内置天线相反的位置。
根据本发明一个方面，提供一种用于优化移动终端的辐射增益的方法，所述移动终端包括具有第一区域和第二区域的终端机身以及一个内置天线，所述方法包括：将所述内置天线安装在所述终端机身的机壳中，其中所述机壳形成所述终端的外形；以及形成一个EMI(电磁干扰)屏蔽区域，其中EMI被隔绝在所述第一区域和第二区域中的其上布置了所述内置天线的一个之外，其中所述EMI屏蔽区域包括在与所述内置天线相同的位置处在所述终端的机壳上形成的EMI隔绝部分。
根据本发明另一方面，提供一种移动通信终端，包括：具有第一区域和第二区域的终端机身；安装在该终端机身的机壳中的内置天线，其中该机壳形成该终端的外形；和EMI(电磁干扰)屏蔽区域，其中EMI被隔绝在所述第一区域和第二区域中的其上布置了所述内置天线的一个之外，其中所述EMI屏蔽区域包括在与所述内置天线相同的位置处在所述终端的机壳上形成的EMI隔绝部分。
根据本发明又一方面，提供一种移动通信终端，包括：具有第一区域和第二区域的第一机身；通过铰接连接到该第一机身的第二机身，该第二机身具有第一部分和第二部分，其中当该第二机身闭合时，该第一部分和第二部分分别与该第一机身的第一区域和第二区域对应；一个安装在该第一机身的机壳中的内置天线，其中该内置天线布置在第一区域；和在该第一区域中的EMI屏蔽区域，其中该EMI屏蔽区域包括该第二机身的对应部分，其中该屏蔽区域包括：第一EMI隔绝部分，其位于该第一机身上与该内置天线相同的位置上；以及第二EMI隔绝部分，其位于该第二机身上与该内置天线相同的位置上。
附图说明
图1示出了一个具有根据相关技术的内置天线的移动通信终端的截面部分。
图2是相关技术的内置天线的透视图。
图3是图1的部分A的放大截面图。
图4是一个移动通信终端的分解图，其中所述的移动通信终端采用了根据本发明的一个实施例的天线的辐射增益获取方案。
图5是一种类型的机身的前壳的内部正视图，所述的机身可以用于图4的终端。
图6是一种类型的机身的后壳的内部正视图，所述的机身可以用于图4的终端。
图7是一个正视图，示出了在图4的终端中的折叠部分形成的FPCB连接器的状态。
图8示出了在一个状态中，获得的实验性的天线的辐射增益特性，所述的状态是指根据本发明采用的方案中的折叠型终端中折叠部分闭合时的状态。
图9示出了在一个状态中，获得的实验性的天线的辐射增益特性，所述的状态是指根据本发明采用的方案中的折叠型终端中折叠部分打开时的状态。
具体实施方式
本发明可以采用的设计包括但不仅限于折叠型移动终端的内置天线。此外，根据至少一个本发明的实施例可以提高与/或达到一个期望的终端的性能水平，所述的终端具有安装在主PCB的顶端部分的一侧的内置天线。
依据性能，本发明可以实现适用于折叠型移动终端的内置天线产品的无线特性，具体来讲，就是关于内置天线的辐射性能、电磁干扰和接地之间的关系。为了这个目的，可以对作为电磁干扰(EMI)屏蔽区域的一个机身部分(包括铰接部分)的预先确定的范围进行设置，所述的预先确定的范围是安装内置天线的位置，以便获得期望的天线的辐射增益。此外，为了最大化天线的辐射增益，提供了一个创新的折叠部分的PCB接地区域和FPCB连接器的位置。
图4是一个移动通信终端的分解图，其中根据本发明的一个实施例提供了具有电磁干扰屏蔽区域的内置天线。该移动终端包括：机身103，在机身外壳101内部容纳了主PCB102，折叠部分105折叠地铰接到机身的一端，天线106，其安装在主PCB的顶端部分的一侧，电磁干扰屏蔽区域200形成在机身的一端，且这里安装了内置天线。
机身外壳包括一个前壳107和一个后壳108，前壳107具有多个按钮孔107a，后壳108连接在前壳的后表面。前壳和后壳的每个内侧表面最好都覆盖有电磁波屏蔽膜109，以便屏蔽从主PCB的组件产生的电波。在这个实施例中，天线106最好定位于铰接部分；然而，也可以是其它位置。
因为天线位于铰接部分，电磁干扰屏蔽区域200包括机身103和折叠部分105的局部。在电磁干扰屏蔽区域，可以方便地排除使用金属材料或电磁干扰喷涂。如果进行了电磁干扰喷涂或有金属材料的元件位于电磁干扰屏蔽区域中，则电磁干扰喷涂或金属材料可以作为地线，可能降级天线的辐射增益特性。因此，在本发明的这个实施例中，在折叠型移动终端中实现的内置天线产品获得期望的天线的辐射增益特性不考虑折叠是打开的或是闭合的位置。
电磁干扰屏蔽区域的界线(范围)可由天线106的尺寸来决定。通常，天线载体的规定长度中的区域，且最好位于从折叠部分的上部到天线的一端的每个部分，对应于电磁干扰屏蔽区域200。
此外，在这个实施例中，第一电磁干扰隔绝部分107b形成在如图5所示的机身外壳101的前壳107内部的顶端部分(非阴影部分)，第二电磁干扰隔绝部分108a形成在如图6所示的后壳108内部的顶端部分(非阴影部分)。因此，第一和第二电磁干扰隔绝部分包括在电磁干扰屏蔽区域200中。
根据本发明，当折叠部分闭合的时候，可以影响天线106的辐射增益特性的因素最好被去除，或将它们的位置移到远离折叠部分105的、包括在电磁干扰屏蔽区域200中的其它位置。例如，可以将地线从折叠部分的PCB中拆除，从而当用户打开或关闭折叠的时候，折叠部分的PCB可以和主PCB上的天线106保持一个预定的距离。
另一个例子如图7所示。在此，在主PCB上的影响天线106的折叠部分105的柔性印刷电路板(FPCB)连接器112被从LCD111的下部移动到LCD的侧面部分。也就是说，如果FPCB连接器形成在LCD的下部，该FPCB连接器可以包括在电磁干扰屏蔽区域200中。因此，作为一个不包括FPCB连接器的电磁干扰屏蔽区域的方法，本发明可以将FPCB连接器移动到LCD的侧面部分区域。这个位置是有利的，因为如果FPCB连接器位于LCD的下部，该FPCB连接器可以起地线的作用，可以相反地影响天线特性。结果，当折叠部分105被折叠的时候，不会妨碍内置天线106的辐射特性，或另外相反地受到FPCB连接器112的金属部件的影响。
图8和图9示出了采用本发明的方案的折叠终端的天线获得的试验性的辐射增益特性。在该实验中，终端和测量对象天线之间的距离是5m，且实验是在无反射室中进行的，以便获得准确的测量。
如图8所示，折叠闭合时，对于880-960MHz的辐射增益平均值是-2dBi，而1710-1880MHz的辐射增益平均值是-2dB。如图9所示，折叠打开时，对于880-960的辐射增益平均值是-5dBi，而1710-1880MHz的辐射增益平均值是-6dBi。从这些试验结果看来，可以确认将本发明的方案应用到折叠-型终端可以保证获得很好的内置天线辐射增益值。
如上所述，根据本发明的用于提高移动终端的内置天线的辐射增益特性的方案至少具有以下优点。首先，安装了内置天线的机身部分(包括铰接部分)的特定区域作为没有形成金属部件或金属屏蔽薄膜的区域使用。由于金属部件安装在内置天线周围，这样有利地防止天线的辐射特性的降低。结果，可以获得该终端天线的稳定的辐射增益。
其次，通过将PCB地线从折叠部分移除并且移动FPCB连接器的位置，该内置天线的无线特性可以被最大化。
第三，根据本发明，通过在铰接部分安装内置天线，可以很容易地在折叠型终端中实现内置天线，并且特别是在某种意义上可以缩小天线的尺寸。因此，可以缩小整个产品的尺寸。
上述实施例和优点仅仅是举例说明，不能将其看作是对本发明的限定。当前的教导可以容易地应用于其它类型的设备。本发明的说明书是说明性的，并不限定权利要求的范围。对本领域的普通技术人员来讲，各种替换、修改和变化都是显而易见的。

Claims (23)

1.一种用于优化移动终端的辐射增益的方法，所述移动终端包括具有第一区域和第二区域的终端机身以及一个内置天线，所述方法包括：
将所述内置天线安装在所述终端机身的机壳中，其中所述机壳形成所述终端的外形；以及
形成一个电磁干扰EMI屏蔽区域，其中EMI被隔绝在所述第一区域和第二区域中的其上布置了所述内置天线的一个之外，其中所述EMI屏蔽区域包括在与所述内置天线相同的位置处在所述终端的机壳上形成的EMI隔绝部分。
2.如权利要求1的方法，其中该屏蔽区域允许内置天线以实现一个期望的辐射增益，实现所述增益而不使用位于屏蔽区域内的终端机身的区域上的金属材料和EMI屏蔽材料。
3.如权利要求1的方法，其中该屏蔽区域的范围基于该内置天线的尺寸。
4.如权利要求1的方法，其中该移动终端包括主机身以及通过铰接连接到主机身的折叠部分。
5.如权利要求4的方法，其中该屏蔽区域包括：
第一EMI隔绝部分，其位于主机身上与该内置天线相同的位置上。
6.如权利要求5的方法，其中该屏蔽区域包括：
第二EMI隔绝部分，其位于该折叠部分上与该内置天线相同的位置上。
7.如权利要求6的方法，其中在屏蔽区域中的终端的折叠部分的一部分不具有金属材料和EMI屏蔽材料。
8.如权利要求7的方法，其中，当该终端在闭合和打开状态的时候，该部分的在屏蔽区域中的终端折叠部分排除了金属材料和EMI屏蔽材料。
9.如权利要求1的方法，其中该内置天线附着在该终端的电路板上。
10.如权利要求9的方法，进一步包括：
从其上布置了该内置天线该第一区域中移除PCB地线。
11.如权利要求7的方法，进一步包括：
将柔性印刷电路板FPCB连接器放置在该终端的显示屏的侧面部分，以便当移动终端在打开和闭合位置的时候，该连接器不在该屏蔽区域中。
12.一种移动通信终端，包括：
具有第一区域和第二区域的终端机身；
安装在该终端机身的机壳中的内置天线，其中该机壳形成该终端的外形；和
电磁干扰EMI屏蔽区域，其中EMI被隔绝在所述第一区域和第二区域中的其上布置了所述内置天线的一个之外，其中所述EMI屏蔽区域包括在与所述内置天线相同的位置处在所述终端的机壳上形成的EMI隔绝部分。
13.如权利要求12的终端，其中该屏蔽区域允许内置天线以实现一个期望的辐射增益，实现所述的增益而不包括在位于该屏蔽区域内的终端机身的区域上的金属材料和EMI屏蔽材料。
14.如权利要求12的终端，其中该屏蔽区域的范围基于该内置天线的尺寸。
15.如权利要求12的终端，其中该内置天线附着在该终端的电路板上。
16.如权利要求12的终端，其中从该第一区域和第二区域中的其中布置了该内置天线的一个中移除PCB地线。
17.一种移动通信终端，包括：
具有第一区域和第二区域的第一机身；
通过铰接连接到该第一机身的第二机身，该第二机身具有第一部分和第二部分，其中当该第二机身闭合时，该第一部分和第二部分分别与该第一机身的第一区域和第二区域对应；
一个安装在该第一机身的机壳中的内置天线，其中该内置天线布置在第一区域；和
在该第一区域中的电磁干扰EMI屏蔽区域，其中该EMI屏蔽区域包括该第二机身的对应部分，其中该屏蔽区域包括：
第一EMI隔绝部分，其位于该第一机身上与该内置天线相同的位置上；以及
第二EMI隔绝部分，其位于该第二机身上与该内置天线相同的位置上。
18.如权利要求17的终端，其中该内置天线位于该第一机身铰接到该第二机身的位置处。
19.如权利要求18的终端，其中该屏蔽区域不包括金属材料和EMI屏蔽材料。
20.如权利要求17的终端，其中该屏蔽区域包括该第一机身的前壳、后壳部分、和部分印刷电路板。
21.如权利要求20的终端，其中从该第一区域和第二区域中的其中布置了该内置天线的一个中移除PCB地线。
22.如权利要求17的终端，其中该屏蔽区域的范围基于该内置天线的尺寸。
23.如权利要求17的终端，进一步包括：
显示屏；和
柔性印刷电路板FPCB连接器，其放置在该显示屏的侧面部分，使得当移动终端在打开和闭合位置的时候，该连接器不在该屏蔽区域中。
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