CN103178326A - 一种集成天线和开关键的fpc板及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动终端技术领域,公开了一种集成天线和开关键的FPC板及移动终端,所述FPC板包括铺铜区、天线能量馈点、开关键能量馈点、接地焊盘以及开关键弹片。本发明利用了开关键的FPC板,在FPC板上设置天线能量馈点、且将天线能量馈点与铺铜区、接地焊盘连接在一起形成天线的主体,相当于将开关键的FPC板变成了天线;还将开关键能量馈点与开关键弹片电性连接,使FPC板保留了开关键功能;实现了天线与电源的开关键共用一FPC板,可省去传统的BT/WIFI天线,减少了天线的成本,易实现,适合大量生产;避免超薄型手机对天线区域的限制而影响天线的正常工作。
Description
技术领域
本发明涉及移动终端技术领域,尤其涉及的是一种集成天线和开关键的FPC板及移动终端。
背景技术
天线是无线通信不可缺少的一部分,其基本功能是辐射和接收无线电波。发射时,天线将高频电流转换为电磁波;接收时,天线把电磁波转换为高频电流。天线增益、辐射大小与天线的尺寸有关。现有的手机将BT(bluetooth, 蓝牙)和WIFI((Wireless Fidelity,基于IEEE 802.11b标准的无线局域网)整合在一起形成BT/WIFI天线,兼容了蓝牙和WIFI的功能,节省了手机空间。
但是,随着无线通信技术的迅速发展,对移动终端在智能化、薄型化、超长待机等方面的性能要求也越来越高。随着移动终端越来越薄,可以作为BT/WIFI天线的区域越来越少,BT/WIFI天线的面积缩小在一定程度上会影响天线的性能。
因此,现有技术还有待于改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本发明的目的在于提供一种集成天线和开关键的FPC板及移动终端,以解决现有技术天线空间不足影响天线性能的问题。
为了达到上述目的,本发明采取了以下技术方案:
一种集成天线和开关键的FPC板,其中,所述FPC板包括铺铜区、天线能量馈点、开关键能量馈点、接地焊盘以及开关键弹片;
所述天线能量馈点、接地焊盘与铺铜区连接;所述开关键能量馈点与开关键弹片电性连接。
所述的集成天线和开关键的FPC板,其中,所述天线能量馈点、开关键能量馈点、接地焊盘依次相邻设置。
所述的集成天线和开关键的FPC板,其中,天线的调制信号从天线能量馈点输入,沿着铺铜区流动后部分调制信号从接地焊盘流出,形成一流动路径。
所述的集成天线和开关键的FPC板,其中,所述流动路径的长度为工作频段对应的波长的1/8至1/4。
一种移动终端,其中,所述移动终端包括所述的集成天线和开关键的FPC板。
本发明所提供的集成天线和开关键的FPC板及移动终端,将天线能量馈点设置在开关键的FPC板上,使天线与开关键共用一PFC板,省去了传统天线的成本,节省了移动终端内部空间,避免了天线区域减少对其性能的影响。
附图说明
图1是本发明集成天线和开关键的FPC板在移动终端PCB主板上的位置示意图。
图2是本发明集成天线和开关键的FPC板的示意图。
图3是本发明集成天线和开关键的FPC板测试得到的回波损耗特性的示意图。
图4是本发明集成天线和开关键的FPC板测试得到的天线空间方向的示意图。
具体实施方式
本发明提供一种集成天线和开关键的FPC板及移动终端,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的一种集成天线和开关键的FPC板及移动终端,所述移动终端以手机为例,如图1所示,集成天线和开关键的FPC(Flexible Printed Circuit,软性线路板)板20设置在手机PCB主板10的一侧,较优地设置在图1所示的手机PCB主板10顶端的缺口附近。请同时参阅图2,所述FPC板20包括铺铜区(图2中的阴影部分)、天线能量馈点PAD1、开关键能量馈点PAD2、接地焊盘PAD3以及开关键弹片201。
在本发明实施例中,所述FPC板采用的是开关键的FPC板。现有技术中开关键的FPC板包括图2所示的三个焊盘,其中最左边(从图2所示的方位看)的焊盘为预留焊盘,其上部与铺铜区原来是连接。本发明将预留焊盘的上部与铺铜区隔离开,并将预留焊盘作为天线调制信号的输入端,即天线能量馈点;再将天线能量馈点PAD1、接地焊盘PAD3与铺铜区连接在一起形成的天线的主体,相当于将原来的开关键的FPC板变成了天线;同时,开关键能量馈点PAD2与开关键弹片201电性连接,则该FPC板20还保留了原有的开关键的功能,这样就形成了一个集成了天线和开关键的FPC板20。本发明实施例选择开关键的FPC板作为天线的主体,是因为开关键的控制方式简单、***电路较少使其受外界影响较小,做成天线后性能较稳定、效果更好。若选择其他按键,如声音大小键或数字按键,其操作较为频繁,且电路布局布线和控制方式较复杂,容易影响天线的工作。
应当理解的是,现有技术中FPC板有多个层,本发明的集成天线和开关键的FPC板20的铺铜区、天线能量馈点PAD1、开关键能量馈点PAD2、接地焊盘PAD3以及开关键弹片201都设置在同一层,天线能量馈点PAD1、接地焊盘PAD3与铺铜区在本层内通过导体(铜)连接在一起。而开关键能量馈点PAD2与开关键弹片201是通过另一层的走线连接在一起的,即为电性连接。
其中,所述天线能量馈点PAD1、开关键能量馈点PAD2、接地焊盘PAD3依次相邻设置。假设如图2所示将铺铜区分为上部和下部,则天线能量馈点PAD1、开关键能量馈点PAD2、接地焊盘PAD3从左到右依次相邻设置在铺铜区的上部,这样可以便于焊接、且***电子器件对其影响较小。为了避免天线的调制信号受到开关键的影响,开关键弹片201设置在远离天线能量馈点的铺铜区的下部;较优地,开关键弹片201设置在铺铜区的下部中间,使电流在铺铜区的下部流动时能均衡分布,避免电流分布不均匀产生大电流烧坏FPC板20。当天线的调制信号从天线能量馈点输入后转换为电流,电流沿着FPC板的导体(即铜)流动,充满整个铺铜区,部分电流会流入接地焊盘PAD3中。可以假设为电流沿着图2所示的虚线流动,从天线能量馈点PAD1流出,最后流入接地焊盘PAD3中,流动方向如箭头所示。天线的调制信号从天线能量馈点输入,沿着铺铜区流动后部分调制信号从接地焊盘流出,就形成图2中虚线所示的流动路径。电流在铺铜区流动时大部分会辐射到手机外部(发射信号)或传输给手机内部其他模块(接收信号),少部分会从接地焊盘PAD3流出,造成一定的损耗。
本发明将开关键的FPC板的铺铜区作为天线的主体,为了使天线能够在工作频段上正常工作,并且要满足天线面积的设计要求,能减少损耗,可通过调整流动路径的长度来实现上述要求。在调整流动路径的长度时,为了避免影响焊盘和调整方便,通过加长或减短图2中的X段的长度即可。当流动路径的长度为工作频段对应的波长的1/8至1/4时较佳。天线的每个工作频率都对应一波长值,可上网检索得出。
需要理解的是,图2中虚线所示的流动路径仅为一种表示方式,实际上电流流动时是铺满整个铺铜区的,其真正的流动路径由相应的软件计算获得,X段的长度也由软件计算获得,本发明对此不作详述。
基于上述实施例的集成天线和开关键的FPC板,本发明实施例还提供一种移动终端,所述移动终端包括上述的集成天线和开关键的FPC板,所述FPC板能实现天线和开关键的功能。对所述移动终端进行性能测试,得到的回波损耗特性如图3所示。图3中的横轴表示频率大小,竖轴表示回波损耗的值。回波损耗的值越小代表越少的能量被反射浪费,越多的能量传输到天线上。当回波损耗的值为-6dB时,说明75%的能量传输到天线上,只有25%的能量被反射浪费。从图3中可以看出,在2.2GHz~2.5GHz(工作频段)范围内,回波损耗的值都小于-6dB,表明本发明提供的移动终端采用集成天线和开关键的FPC板后,能量浪费较少。
图4为本发明集成天线和开关键的FPC板测试得到的天线空间方向的示意图,横轴为空间角度,竖轴为辐射增益值,图4的仿真结果表明,本发明实施例提供的移动终端能与现有技术达到一样的效果。
下表为实际测试得到的天线效率图:
工作频率(MHz) | 2400 | 2410 | 2420 | 2430 | 2440 | 2450 | 2460 | 2470 | 2480 | 2490 | 2500 |
效率(dB) | -7.62 | -7.15 | -6.24 | -5.65 | -6.51 | -7.05 | -6.07 | -5 | -5.53 | -6.19 | -6.42 |
效率数值越大,代表辐射越好,天线性能就越好。此表中的结果说明在2.4GHz的工作频率时天线的效率最高,由集成了天线与开关键的FPC板所等效的天线能正常工作。
以上具体实施为本发明提供的集成天线和开关键的FPC板及移动终端,图2中所显示的FPC板的样式具体到实际中会因为设计要求、手机型号不同等略有差别。
综上所述,本发明所提供的集成天线和开关键的FPC板及移动终端,利用了开关键的FPC板,在FPC板上设置了天线能量馈点、且将天线能量馈点与铺铜区、接地焊盘连接在一起形成天线的主体,相当于将开关键的FPC板变成了天线;同时,本发明将开关键能量馈点与开关键弹片电性连接,使开关键的FPC板还保留了开关键功能;本发明实现了天线与电源的开关键共用一FPC板,可以省去传统的BT/WIFI天线,减少了天线的成本,易实现,适合大量生产;其还能节省移动终端的内部空间,避免超薄型手机对天线区域的限制而影响天线的正常工作。
另外,根据上述的实际测量结果(图3、图4和表格)显示,采用了集成天线和开关键的FPC板的移动终端能正常收发信号,且该FPC板能满足天线工作的要求,其反射浪费的能量较小,辐射较好。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种集成天线和开关键的FPC板,其特征在于,所述FPC板包括铺铜区、天线能量馈点、开关键能量馈点、接地焊盘以及开关键弹片;
所述天线能量馈点、接地焊盘与铺铜区连接;所述开关键能量馈点与开关键弹片电性连接。
2.根据权利要求1所述的集成天线和开关键的FPC板,其特征在于,所述天线能量馈点、开关键能量馈点、接地焊盘依次相邻设置。
3.根据权利要求2所述的集成天线和开关键的FPC板,其特征在于,天线的调制信号从天线能量馈点输入,沿着铺铜区流动后部分调制信号从接地焊盘流出,形成一流动路径。
4.根据权利要求3所述的集成天线和开关键的FPC板,其特征在于,所述流动路径的长度为工作频段对应的波长的1/8至1/4。
5.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括权利要求1-4任意一项所述的集成天线和开关键的FPC板。
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