CN106450657B - 一种lte数据卡 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据卡领域，公开了一种LTE数据卡。本发明中，LTE数据卡包含壳体，所述壳体的内表面涂覆有金属层；电路板，设置于所述壳体内且具有至少一漏铜部，所述漏铜部为所述电路板的接地层的一部分；至少一导电体，夹持于所述电路板的所述漏铜部与所述壳体的所述金属层之间；天线组件，设置于所述电路板且包含至少一馈地件，所述至少一馈地件连接于所述电路板的所述接地层。从而，本发明的LTE数据卡改善了LTE数据卡内电路板的地环境，使得天线更好地利用电路板进行辐射，较大程度地优化了LTE数据卡内置天线的性能。

Description

一种LTE数据卡

技术领域

本发明涉及数据卡领域，特别涉及一种包含多制式多频段的内置天线的LTE数据卡。

背景技术

随着3G移动通信网络的大规模铺设和LTE的逐步发展，LTE数据卡成为3G和4G LTE时代最为广泛应用的移动通信终终端之一。LTE数据卡相当于有线的调制解调器，可以在拥有无线电话信号覆盖的任何地方，通过USB(Universal Serial BUS，通用串行总线)接口与电脑连接，享受无线上网、短信沟通、语音交流、收发电子邮件以及日程管理等应用。

天线是数据卡产品中不可或缺的重要组成部分，可以将电子电路中处理的电信号转化为电磁波，然后通过天线将电磁波辐射到空气中进行数据通信，反之，天线从空气中接收到电磁波，并将电磁波转化为电信号进行处理。而4G时代的来临，让LTE数据卡的天线设计面临比以前更大的技术难题,既要满足LTE标准新推出的工作频段,同时却又要兼容2G(比如GSM)和3G(比如UMTS和CDMA等)原有的工作频段。这种多制式多频段，带宽跨度大的***对于LTE数据卡的天线设计来说极具挑战性，同时受限于数据卡的小尺寸,数据卡天线的调试困难度更大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种LTE数据卡，改善了电路板的地环境，使得天线更好地利用电路板进行辐射，较大程度地优化了LTE数据卡内置天线的性能。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种LTE数据卡，包含：壳体，所述壳体的内表面涂覆有金属层；电路板，设置于所述壳体内且具有至少一漏铜部，所述漏铜部为所述电路板的接地层的一部分；至少一导电体，夹持于所述电路板的所述漏铜部与所述壳体的所述金属层之间；天线组件，设置于所述电路板且包含至少一馈地件，所述至少一馈地件连接于所述电路板的所述接地层。

本发明实施方式相对于现有技术而言，壳体的内表面涂覆有金属层，导电体夹持于电路板的漏铜部与壳体的金属层之间，所述漏铜部为所述电路板的接地层的一部分，天线组件的至少一馈地件连接于电路板的接地层。即，金属层改变了电路板的地环境，延长了天线的接地长度，使天线更好地利用LTE数据卡的电路板进行辐射，使得天线占用的空间更小、性能更优；并且，LTE数据卡的空间利用率更高，也使得LTE数据卡中多制式多频段的小型内置天线的设计更加容易。

另外，所述壳体具有连接端口设置区域，所述金属层覆盖所述连接端口设置区域。从而，能够屏蔽设置于连接端口设置区域的USB端口和USB转轴辐射出来的干扰信号，减小对天线性能的影响。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的LTE数据卡的分解示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的LTE数据卡的另一分解示意图，其中，电路板设置于第一壳体内；

图3是根据本发明第一实施方式的主天线的立体示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的副天线的立体示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种LTE数据卡。如图1至图4所示，LTE数据卡1包含电路板10、壳体11、多个导电体12以及天线组件；天线组件设置于电路板10且包含多个馈地件，该些馈地件连接于电路板10的接地层。电路板10设置于壳体11内。

于本实施方式中，电路板10的一个表面上具有多个漏铜部101，该些漏铜部101为电路板10的接地层的一部分。具体而言，电路板10实质上为多层结构，接地层即为该多层结构中的一层。于电路板10的制作过程中，将接地层的至少一部分露出于该电路板10的该表面，该露出部分即为该电路板10表面的漏铜部101。附图1中所示为三个漏铜部101，然而，本实施方式对漏铜部101的具体数量不作任何限制，本领域技术人员可以根据实际需要设置。

于本实施方式中，壳体11为塑料材质且包含第一壳体111与第二壳体112，第一壳体111具有一个容置槽(如图2中电路板10放置区域)，用于放置电路板10。较佳的，第一壳体111具有多个固定部(图未示)，电路板10通过螺丝锁附于多个固定部以定位于第一壳体111。第二壳体112固定于第一壳体111，以将电路板10完全容置于该壳体11内部。

第一壳体111与第二壳体112的内表面分别涂覆有金属层113，较佳的，该金属层113为银层。然而，本实施方式对此不作任何限制，该金属层113亦可以为铜层等其他种类的金属层。当第一壳体111与第二壳体112相对固定时，第一壳体111的金属层113与第二壳体112的金属层113至少部分相连。具体而言，第一壳体111具有多个第一突出部(图未示)且第二壳体112具有多个第二突出部(图未示)，金属层113覆盖该些第一突出部与该些第二突出部。当第一壳体111与第二壳体112相对固定时，多个第一突出部分别接触多个第二突出部，从而使得第一壳体111的金属层113连接于第二壳体112的金属层113。然而，本实施方式对第一壳体的金属层与第二壳体的金属层的相连方式不作任何限制。

导电体12夹持于电路板10的漏铜部101与第一壳体111的金属层113之间，即，壳体11内的金属层113通过导电体12连接至电路板10接地层。金属层113延长了电路板10的接地长度，能够保证LTE数据卡有良好的接地环境，有利于天线辐射。本领域技术人员可以根据天线的实际辐射需求，设计涂覆于壳体11内表面的金属层113的具体形状和面积。较佳的，电路板10的接地长度通过金属层113延长后刚好达到低频(850MHZ)1/4波长处，即约90mm，从而使得天线辐射达到较佳性能。其中，导电体12的数目对应于漏铜部101的数目，附图1所示为三个导电体12，以分别对应于三个漏铜部101。导电体12例如为导电泡棉或导电布。为防止移位，导电泡棉(或导电布)的一侧可黏贴于第一壳体111的内表面，即直接黏贴于金属层113上，另一侧抵持于电路板10的漏铜部101。然而，本实施方式对导电体的具体形式不作任何限制。

另外，第一壳体111具有一个连接端口设置区域111-1，用于设置USB端口与USB转轴。于本实施方式中，金属层113覆盖该连接端口设置区域111-1。从而，当USB端口和USB转轴设置于该连接端口设置区域111-1时，该金属层113能够屏蔽USB端口和USB转轴辐射出来的干扰信号，减小对天线性能的影响。

本实施方式中的LTE数据卡能够兼容2G、3G以及4G信号，即，LTE数据卡内的天线组件为多制式多频段的内置天线。天线组件包含主天线131和副天线132。主天线131包含主天线本体131-1与主天线支架131-2，其中主天线本体131-1通过主天线支架131-2设置于电路板10；同理，副天线132包含副天线本体132-1与副天线支架132-2，副天线本体132-1通过副天线支架132-2设置于电路板10。其中，电路板上设置有连接于主天线的主天线开关电路以及连接于副天线的副天线开关电路，分别用于选择收发各频段的信号。

于本实施方式中，主天线本体131-1为带寄生单元的单极天线，用于收发2G、3G或4G信号。具体而言，主天线本体131-1包含第一辐射部131-11、第一馈电件(图未示)、第一寄生部131-12以及第一馈地件(图未示)。第一馈电件的一端连接于第一辐射部131-11且另一端连接于电路板10上的第一信号源(图未示)；第一馈地件的一端连接于第一寄生部131-12且另一端连接于电路板10的接地层。

于本实施方式中，副天线本体132-1为带寄生单元的单极天线，用于接收4G信号(即，LTE的所有频段都采用分集接收)。具体而言，副天线本体132-1包含第二辐射部132-11、第二馈电件、第二寄生部132-12、第二馈地件、第三寄生部132-13以及第三馈地件。第二馈电件的一端连接于第二辐射部132-11且另一端连接于电路板10上的第二信号源(图未示)；第二馈地件的一端连接于第二寄生部132-12且另一端连接于电路板10上的接地层；第三馈地件的一端连接于第三寄生部132-13且另一端连接于电路板10上的接地层。其中，第二寄生部132-12较第三寄生部132-13更加靠近第二辐射部132-11；第二寄生部132-12与第二辐射部132-11产生寄生效果，拉大了天线高频信号的频宽；第三寄生部132-13与第二辐射部132-11相互耦合，以产生高频和低频信号。

于本实施方式中，在壳体11内表面涂覆金属层113后，对这种多制式多频段的内置天线的性能提高尤为明显。其中，本实施方式中的LTE数据卡的内置天线的收发频段包含：GSM850(824MHZ-894MHZ)、GSM900(880-960MHZ)、DCS1800(1710-1880MHZ)、PCS1900(1850-1990MHZ)、WCDMA B1(1920-2170MHZ)、WCDMA B5(824-894MHZ)、LTE FDD B1(1920-2170MHZ)、LTE FDD B3(1710-1880MHZ)、LTE FDD B19(830-890MHZ)、LTE FDD B21(1447.9-1510.9MHZ)。

如下所示，表1所示为LTE数据卡的壳体11内表面未喷涂银层时的暗室测试TRP(总辐射功率)和TIS(总全向灵敏度)值；表2所示为LTE数据卡的壳体11内表面涂覆银层时的暗室测试TRP(总辐射功率)和TIS(总全向灵敏度)值。

表1

表2

由表1和表2的数据对比可知，LTE数据卡的壳体内表面涂覆银层后，TRP和TIS的绝对值都变得更大，即表示天线的收发性能得到了优化。

本发明的第二实施方式涉及一种LTE数据卡。第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本发明第二实施方式中，导电体为一体成型于壳体的金属弹片。即，金属弹片的一端一体成型于第一壳体，另一端抵持于电路板的漏铜部。或者，金属弹片的一端也可利用卡合等定位方式固定于第一壳体。本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种LTE数据卡，其特征在于，包含：

壳体，所述壳体的内表面涂覆有金属层；

电路板，设置于所述壳体内且具有至少一漏铜部，所述漏铜部为所述电路板的接地层的一部分；

至少一导电体，夹持于所述电路板的所述漏铜部与所述壳体的所述金属层之间；

天线组件，设置于所述电路板且包含至少一馈地件，所述至少一馈地件连接于所述电路板的所述接地层；

所述壳体具有连接端口设置区域，所述金属层覆盖所述连接端口设置区域；

所述壳体为塑料材质，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体的内表面分别涂覆有所述金属层。

2.根据权利要求1所述的LTE数据卡，其特征在于，所述金属层为银层或铜层。

3.根据权利要求1所述的LTE数据卡，其特征在于，所述导电体为导电泡棉或导电布。

4.根据权利要求1所述的LTE数据卡，其特征在于，所述导电体为一体成型于所述壳体的金属弹片。

5.根据权利要求1所述的LTE数据卡，其特征在于，所述天线组件包含主天线与副天线；所述主天线包含主天线本体与主天线支架，所述主天线本体通过所述主天线支架设置于所述电路板；所述副天线包含副天线本体与副天线支架，所述副天线本体通过所述副天线支架设置于所述电路板。

6.根据权利要求5所述的LTE数据卡，其特征在于，所述主天线本体和所述副天线本体均为带寄生单元的单极天线。

7.根据权利要求6所述的LTE数据卡，其特征在于，所述主天线本体包含第一辐射部、连接于所述第一辐射部的第一馈电件、第一寄生部以及连接于所述第一寄生部的第一馈地件。

8.根据权利要求7所述的LTE数据卡，其特征在于，所述副天线本体包含第二辐射部、连接于所述第二辐射部的第二馈电件、第二寄生部、连接于所述第二寄生部的第二馈地件、第三寄生部以及连接于所述第三寄生部的第三馈地件。

9.根据权利要求1所述的LTE数据卡，其特征在于，当所述第一壳体与所述第二壳体相对固定时，所述第一壳体的金属层与所述第二壳体的金属层至少部分相连。