CN101800361A - 一种无线设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线设备，包括外壳和信号电路板，所述外壳上设置有一个或多个回路闭合的缝隙天线，所述缝隙天线设有馈点与接地点，所述馈点和接地点分别连接天线缝隙的两边，所述馈点与信号电路板极性连接。本发明提供的无线设备通过在外壳上设置一个或多个回路闭合的缝隙天线，利用外壳上的导体缝隙直接达到收发效果，这样可以省去外壳里面的天线，从而节省了PCB上的空间，使得无线设备小型化。

Description

一种无线设备
【技术领域】
本发明属于无线设备技术领域，具体涉及一种带有缝隙天线的无线设备。
【背景技术】
在无线通信技术日益发达和普及的今天，无线通信设备对与普通的消费者来说，关注的已经不仅仅是通讯及上网工具的性能，时尚的外观也是消费者选择产品的重要因素。
天线在无线设备的作用是将电路板产生的射频信号发射出去和将接收到的射频信号传给电路板，以来实现语音信号，视频信号和数据等的无限双向传输。天线一般由导电物质形成特定的形状或在导电物质上开出特定形状的沟槽(slot/slit)形成，通过恰当的馈电方式和电路板进行信号传输，从而有效地发射和接收射频信号。
目前大部分无线设备都采用置于设备内部的内置天线，因为天线的尺寸是和视频相关的，所以它必须要有一定的尺寸和高度才能有足够的辐射频率保证有效地发射和接收电磁波，使得无线设备需要足够大的空间将天线容纳其中，无线设备的其他组件因天线的存在而受到限制。由于目前PCB布局及结构设计越来越难，给天线预留的空间也越来越小，如何合理选择放置天线的位置，使其满足PCB布局、结构要求、天线性能指标要求成为一个难题。
【发明内容】
本发明的主要目的是提供一种带有缝隙天线的无线设备，满足PCB布局、结构要求，体积小。
本发明所采用的技术方案是：一种无线设备，包括外壳和内置在外壳内的信号电路板，所述外壳上设置有一个或多个回路闭合的缝隙天线，所述缝隙天线设有馈点与接地点，所述馈点和接地点分别连接在缝隙天线的两边，所述馈点与信号电路板极性连接。
优选的，所述外壳为金属外壳，缝隙天线镂空在外壳的外表面，缝隙天线的缝隙之间添加绝缘材料。
优选的，所述外壳为绝缘外壳，缝隙天线嵌入在外壳的内表面或外表面。
优选的，所述缝隙天线还设置有分支缝隙，所述分支缝隙设置在缝隙天线的内侧或外侧。
优选的，所述缝隙天线和信号电路板的功率输出端之间还串联和/或并联有电容或电感器件。
优选的，所述缝隙天线设置在外壳的一个或者多个面上。
优选的，所述缝隙天线的馈点通过弹片或者同轴线与信号电路板极性连接。
优选的，所述外壳上除了缝隙天线以外的区域还镂空有任意图形的图案。
优选的，所述缝隙天线在外壳上的轨迹为S型、直线型中的一种或者S型和直线型的组合。
优选的，所述分支缝隙在外壳上的轨迹为直线型、S型、环型、锯齿型中的一种或者几种组合。
与现有技术相比，本发明提供的无线设备，通过在外壳上设置一个或多个回路闭合的缝隙天线，利用外壳上的导体缝隙直接达到收发效果，这样既可以省去外壳里面的天线，从而节省了PCB上的空间，使得无线设备小型化。
【附图说明】
图1为本发明实施例提供的一种带有缝隙天线的无线设备结构示意图；
图2为本发明实施例提供的缝隙天线在无线网卡上调试出的回波损耗曲线图。
【具体实施方式】
下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
请参阅图1所示，图1为本发明实施例提供的一种带有缝隙天线的无线设备结构示意图。本实施例中，所述无线设备包括外壳10、信号电路板11以及设置在外壳10上的一个或多个回路闭合的缝隙天线12，所述缝隙天线12包括馈点13和地点14，所述馈点和地点分别连接天线缝隙12的两边。其中，馈点13和地点14的位置可以互换，在信号电路板11上的位置也可以根据需要调整。所述馈点13可以通过弹片或者同轴线等连接方式与信号电路板11极性连接。在信号电路板11的功率输出端与缝隙天线12之间串联和/或并联有电容、电感等元器件，既可以调整天线的谐振频率优化带宽，也可以有效的防止静电对主板造成损坏。
根据所需天线频段的不同，缝隙天线12的回路周长可以适当调整，可以通过调整缝隙的宽度和长度调整缝隙天线12回波损耗的带宽和深度，一般情况下，1-2mm是最常用的宽度。
其中，无线设备的外壳4可以是单独的全金属外壳，缝隙天线镂空在外壳的外表面，缝隙间添加绝缘材料。无线设备的外壳4也可以是绝缘材料，缝隙天线嵌入在塑料或者其他绝缘材料外壳内部或者外部。
进一步的，所述缝隙天线12还设置有若干个分支缝隙15，所述分支缝隙15设置在缝隙天线12的内侧或外侧。分支缝隙15主要用于增加高低频带宽。
本实施例中，所述缝隙天线12在外壳10上的轨迹可以设置为S型、直线型中的一种或者S型和直线型的组合，该种设置使得在调试缝隙天线时可以在无线设备上选择最佳的位置，从来达到更好的天线性能。同时，也可以通过调整缝隙天线12的缝隙的走向和宽度，改变缝隙天线12的方向性，从而达到降低吸收辐射率(SAR，Specific Absorption Rate)的目的，满足市场的需求。如果天线的频段较多，可以通过增加分支缝隙调整带宽，所述分支缝隙15在外壳10上的轨迹为S型、直线型、环型、锯齿型中的一种或者几种组合，可以分布在缝隙天线12的内侧，也可以在缝隙天线12的外侧。具体的分布，以及缝隙的长度、宽度和数量可以根据缝隙天线调试的需求而定。
进一步的，缝隙天线12可以设置在无线设备的一个面上，也可以在无线设备的多个面上。如图1所示，缝隙天线分布在无线设备的5个面上，具体的分布要根据实际调试、天线的频段来决定的。外壳10上缝隙天线12的上下两个表面的导体可以直接相连，也可以通过导电泡棉，或者弹片等可以使缝隙天线12导通的方式相连，具体的连接方式要根据实际产品的结构来决定。
为了使无线设备的外观更加具有立体感和美观，如图1所示，无线设备上在缝隙天线12所在区域之外，还设置有任意镂空的图案16，该镂空的图案16并不影响天线的性能，满足了用户的个性体验。
目前在手机、网卡上主要频段是824MHz-960MHz和1710MHz-2170MHz，图2为本实施例提供的缝隙天线在无线网卡上调试出的回波损耗曲线图，可以看出带宽完全满足5频天线的需求。当然，天线形式的工作范围包括但不限于824MHz-2170MHz。根据天线应用的不同场合，天线的频段也会不同，可以通过调整缝隙天线12的长度和宽度来实现。
本发明将缝隙天线技术应用到无线设备的外壳上，通过金属弹片或者同轴线等把信号电路板与含有导电材质的外壳连接到一起，利用外壳上的导体缝隙直接达到收发效果，这样既可以省去外壳里面的天线，也可以给节省PCB上的空间，可以使无线设备小型化。本发明实施是以无线网卡为基础，在传统的天线技术上结合实际调试总结出的一种新的环形缝隙天线形式，克服了传统缝隙天线在低频上带宽窄、面积大、多用于高频等诸多缺点。该缝隙天线主要利用一个或多个闭合的环形缝隙形成低频和高频的辐射回路，通过分支缝隙来优化高频来实现的。进一步，在信号电路板的功率输出端口的附近可以串联和/或并联电容、电感等器件既可以调整天线的带宽及谐振频率，也可以有效的防止静电对信号电路板造成损坏。
需要说明的是，所述无线设备包括但不限于手机、网卡，也可以应用在无线路由等所有可以应用该天线技术的场所。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线设备，包括外壳和内置在外壳内的信号电路板，其特征在于，所述外壳上设置有一个或多个回路闭合的缝隙天线，所述缝隙天线设有馈点与接地点，所述馈点和接地点分别连接在缝隙天线的两边，所述馈点与信号电路板极性连接。
2.根据权利要求1所述的无线设备，其特征在于，所述外壳为金属外壳，缝隙天线镂空在外壳的外表面，缝隙天线的缝隙之间添加绝缘材料。
3.根据权利要求1所述的无线设备，其特征在于，所述外壳为绝缘外壳，缝隙天线嵌入在外壳的内表面或外表面。
4.根据权利要求1所述的无线设备，其特征在于，所述缝隙天线还设置有分支缝隙，所述分支缝隙设置在缝隙天线的内侧或外侧。
5.根据权利要求1所述的无线设备，其特征在于，所述缝隙天线和信号电路板的功率输出端之间还串联和/或并联有电容或电感器件。
6.根据权利要求2或3任一项所述的无线设备，其特征在于，所述缝隙天线设置在外壳的一个或者多个面上。
7.根据权利要求1所述的无线设备，其特征在于，所述缝隙天线的馈点通过弹片、同轴线、天线针中的任意一种方式与信号电路板极性连接。
8.根据权利要求2或3任一项所述的无线设备，其特征在于，所述外壳上除了缝隙天线以外的区域还镂空有任意图形的图案。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的无线设备，其特征在于，所述缝隙天线在外壳上的轨迹为S型、直线型中的一种或者S型和直线型的组合。
10.根据权利要求4所述的无线设备，其特征在于，所述分支缝隙在外壳上的轨迹为直线型、S型、环型、锯齿型中的一种或者几种组合。
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