一種調頻天線的實現裝置和移動終端的製作方法

2023-07-28 22:25:01 1

專利名稱：一種調頻天線的實現裝置和移動終端的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通訊領域，尤其涉及一種調頻天線的實現裝置和移動終端。
背景技術：
調頻(FM)功能在目前的移動終端中通常都是具有的，目前主要都是利用移動終端的耳機充當接收FM信號的天線。然而，目前也有一些手機是通過內置FM天線進行的FM 信號的接收，這樣就可以在不插耳機的情況下實現FM外放功能。然而，由於留給設計FM天線的尺寸是十分有限的，並且難以達到良好的淨空，因此，一般而言，此類FM天線的功能都難以達到耳機天線的效果。雖然此類方法克服了耳機接收FM天線一定要插入耳機這個弊端，但通過內置天線接收FM信號而造成的性能的下降， 也是很難接受的，會造成用戶體驗的下降。因此，怎樣既能夠省去耳機天線，又能夠提升FM 信號接收的性能，就成為設計產品時研究的一個重點。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種調頻天線的實現裝置和移動終端，可以增強調頻接收性能。為解決上述技術問題，本發明提供了一種調頻(FM)天線的實現裝置，包括包含金屬走線的第一印刷電路板(PCB)，復用為FM天線的裝置，匹配電路，所述包含金屬走線的第一 PCB和所述復用為FM天線的裝置分別與所述匹配電路連接，其中所述包含金屬走線的第一 PCB上的金屬走線作為第一 FM天線，用於接收調頻信號；所述復用為FM天線的裝置作為第二 FM天線，用於接收調頻信號；所述匹配電路，用於對所述第一 FM天線和所述第二 FM天線接收到的調頻信號進行濾波，輸出濾波後的調頻信號。進一步地，所述復用為FM天線的裝置為以下裝置之一全球定位系統(GPS)天線、 藍牙天線、包含金屬走線的第二 PCB、包含金屬走線的柔性印刷電路板(FPC)。進一步地，所述匹配電路包括第一匹配電路和第二匹配電路，所述第一匹配電路與所述包含金屬走線的第一 PCB板連接，用於對所述第一天線接收到的調頻信號進行匹配，所述第二匹配電路與所述復用為FM天線的裝置連接，用於對所述第二天線接收到的調頻信號進行匹配。進一步地，第一匹配電路包括第一電感，所述第一電感的取值範圍為[ΙΟΟηΗ， IOOOnH]。進一步地，第一電感取值為330納亨(nH)。進一步地，第二匹配電路包括串聯的第一電容和第二電感，所述第一電容和第二電容的取值滿足以下公式
= F，其中，L表示第二電感值，C表示第一電容值，F表示調頻的頻率，F = [60MHz,200MHz]。進一步地，第一電容的取值範圍為[5.6pF，680pF]；第二電感的取值範圍為 [18nH,470nH]。進一步地，所述第一電容值為56pF，第二電感值為ΙΟΟηΗ。進一步地，採用以下方式設置所述PCB的金屬走線所述PCB上設置兩個以上的孔，所述金屬走線依次穿過所設置的孔。為解決上述技術問題，本發明還提供了一種包括上述調頻天線實現裝置的移動終端。為了避免現有技術中為不使用耳機而使用內置天線進行FM信號的接收所造成的 FM天線的性能的下降，本發明通過兩套FM天線可以顯著提升FM信號的接收性能，使FM的接收具有更強的接收靈敏度。同時本發明所提供的兩套FM天線充分利用了終端內的空間， 不會佔用過多主板面積。在實現FM天線小型化的同時提高了 FM的接收性能，從而提升FM 廣播功能的用戶體驗。


圖1是本發明實施例IFM移動終端的實現框圖；圖2是本發明實施例2增強FM性能的PCB走線和GPS天線進行聯合設計的實現框圖；圖3是圖2中匹配電路1的結構圖；圖4是圖2中匹配電路2的結構圖；圖5是圖2中匹配電路3的結構圖；圖6是本發明實施例3最大程度節約走線所佔用面積的PCB走線示意圖；圖7是本發明實施例4PCB主板與子板之間的PCB上的FM天線的連接方式圖；圖8是本發明實施例5直板機的主板和子板之間的FM天線的一種連接方式圖；圖9是本發明實施例6滑蓋機的主板和子板之間的FM天線的一種連接方式圖；圖10是本發明實施例7翻蓋機的主板和子板之間的FM天線的一種連接方式圖。
具體實施例方式下文中將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，如果不衝突， 本發明實施例以及實施例中的各個特徵的相互結合，均在本發明的保護範圍之內。實施例1本實施例的包含FM天線裝置的終端如圖1所示，該FM天線裝置包括包含金屬走線的第一印刷電路板(PCB)，復用為FM天線的裝置，匹配電路，該包含金屬走線的第一 PCB 和該復用為FM天線的裝置分別與匹配電路連接，其中該包含金屬走線的第一 PCB上的金屬走線作為第一 FM天線，用於接收調頻信號；該復用為FM天線的裝置作為第二 FM天線，用於接收調頻信號；該匹配電路，用於對第一 FM天線和第二 FM天線接收到的調頻信號進行濾波，輸出濾波後的調頻信號。工作過程如下第一天線和第二天線接收的FM信號進入匹配電路，匹配電路進行匹配濾波後送入調頻晶片，調頻晶片將該FM信號轉化為音頻信號，輸入到基帶晶片進行濾波、放大等處理，再由基帶晶片輸出到音頻輸出單元(如揚聲器或者耳機)進行音頻信號的播放。上述裝置還可包括低噪聲放大器(LNA)，其可連接在匹配電路與FM晶片之間，其用於接收匹配電路輸出的調頻信號，濾除噪聲後輸出至調頻晶片。上述復用為FM天線的裝置可以是以下裝置之一(全球定位系統， GlobalPositioning System，簡稱GPS)天線、藍牙天線、包含金屬走線的第二 PCB、包含金屬走線的柔性印刷電路板(FPC)。當復用為FM天線的裝置為包含金屬走線的第二 PCB或包含金屬走線的FPC時，電路板上的金屬走線作為第二 FM天線。通過將終端本身的裝置復用為FM天線，再結合PCB作為FM天線，可以得到較優的 FM接收性能。相比僅用PCB作為FM天線的方案，或者相比僅復用FPC作為FM天線的方案， 或者相比僅復用GPS天線作為FM天線的方案，或者相比僅復用藍牙天線作為FM天線的方案，均可顯著提高FM接收性能。且在本實施例中，當PCB上金屬走線設計的較少時，仍能達到較好的接收效果，實現了 FM天線裝置的小型化，具有很大的商用價值。在PCB上布線作為FM天線時，可以利用主板上不布線、且對主板性能影響不大的位置，進行PCB走線，在不佔用過多主板面積的情況下，達到增強FM接收性能的效果，提升FM外放的用戶體驗。實施例2圖2所示的是利用GPS天線中的一段FPC與增強FM性能的PCB走線聯合設計FM 外放的實現框圖。如圖所示有3個信號通路通路1 主板上的PCB走線接收的FM信號通過匹配電路1，通過低噪聲放大器 (LNA)進行放大後，輸入FM晶片。此路用於FM信號的接收。匹配電路1用於隔離GPS信號，匹配FM信號。通路2 =FPC天線(本案例將GPS天線中的一段FPC復用為FM天線)接收的FM信號通過匹配電路2，通過LNA進行放大後，輸入FM晶片。此路用於FM信號的接收。匹配電路2仍用於隔離GPS信號，匹配FM信號。通路3 :FPC天線接收的FM信號通過匹配電路3，輸入GPS接收電路。此路用於GPS 信號的接收。匹配電路3用於匹配GPS信號，隔離FM信號。通路1和通路2具有互相輔助，增強FM信號的接收的作用。經過實驗，本案例中，僅僅使用通路1或者僅僅使用通路2都無法達到FM信號的良好接收，必須在通路1和通路2同時使用的情況下，才能夠有良好的FM外放性能。匹配電路1、匹配電路2、匹配電路3的結構分別參見圖3、圖4、圖5。圖3所示的是匹配電路1的結構圖，其中的Ll = 330納亨(nH)為優選匹配的數值，使用串聯330nH作為PCB增強走線的匹配形式，可以起到良好的匹配作用，對1. 5GHz具有良好的隔離作用。此外，該電感還可以是200nH。採用大電感實現可對800MHz以上的信號有很好的濾波效果，可以增強調頻的接收性能，其取值範圍為[ΙΟΟηΗ，IOOOnH]。圖4所示的是匹配電路2的結構圖，其中包括串聯的電容Cl和電感L2，電容Cl優選為56pF，可選範圍在[5. 6pF，680pF]，電感L2優選為IOOnH,可選範圍在[18nH，470nH]，該電容和電感的關係符合以下公式= F，其中L表示電感值，C表示電容值，F表示調頻的頻率，通常在IOOMHz左右([60MHz，200MHz])。此匹配電路2有三個用途(1)濾除FM頻段外的噪聲；(2)匹配FM信號；(3)阻擋 GPS信號通過通路2進行分流，保證GPS性能不受影響。圖5所示的 是匹配電路3的結構圖，其中L3 = InH為優選匹配的數值，使用串聯的InH作為PCB增強走線的匹配形式，可以起到良好的匹配作用。本實施例中，復用為FM天線的裝置為包含金屬走線的FPC，且該段FPC位於GPS接收系統中。在其他實施例中，該復用為FM天線的裝置如上所述，還可以是另一塊包含金屬走線的PCB，或者是藍牙天線，或者是其他可以復用為FM天線的裝置，此時，匹配電路3作為該復用為FM天線的裝置所在電路的一部分，本領域技術人員可根據該裝置所在電路的要求進行設計，此處不再贅述。實施例3圖6所示是一種PCB走線的實現，即，可採用以下方式設置PCB的金屬走線(一根或者一股)所述PCB上設置兩個以上的孔，該金屬走線依次穿過所設置的孔。包括兩種走線方式，第一種方式類似於蛇形走線，走線方向時上時下(參見圖6)，第二種方式金屬走線從PCB板邊緣繞過，俗稱包邊的走線方式。下面以應用範圍更廣的第一種方式為例進行說明此方式可以充分利用PCB的厚度進行走線，如圖所示，從TOP面走一段線之後，穿過第一個孔到BOTTOM面進行走線，再穿過第二個孔回TOP面，如此重複，直到整個可以進行 FM天線設計的區域都進行了該種走線方式。此種走線方式設計的FM天線一般佔據長方形區域。並且一般佔用移動終端主板的邊緣，因此對移動終端的空間的節約是十分明顯的，而且孔也是可以輻射的部分，這樣就通過打孔，充分利用了板厚。最大限度地增加FM天線的電長度，提高FM天線的性能。另外一個優勢是可以最大限度地獲得天線淨空。實施例4本實施例描述主板和子板上FM天線的連接方式，如圖7a、7b、7c所示。由於移動終端中很可能不止有一塊PCB板，因此也可以利用此特點，在不同主板上都進行FM天線的設計，然後連接在一起。在直板機，滑蓋機和翻蓋機等所有機型中，此方案都是可行的。在直板機中，連接可以是通過導線(701)焊接的形式，通過卡扣(702)壓接的形式，或者通過 FPC加卡扣(703)連接的形式進行兩板上FM天線的連接；在翻蓋機和滑蓋機中，考慮到滑蓋和翻蓋的動作，一般採用FPC加卡扣的連接形式進行兩板上FM天線的連接。實施例5本實施例描述的是直板機實現主板和子板上聯合設計FM天線的一種方案，如圖8 所示，主板和子板之間的FM天線的連接方式可以採用以下任一種焊接的形式、卡扣的形式、FPC連接的形式。在移動終端的主板上和子板上設計FM天線，並且進行相應的連接。另外，將FM天線完全設計在子板上也是可以的。實施例6本實施例的移動終端內置有用於接收FM信號的FPC天線。如圖9所示，本實施例的移動終端為翻蓋手機。在該翻蓋手機的主板和子板上均具有貼裝FPC材質的FM天線的條件，且在兩翻蓋的任一一翻蓋上或者同時在兩翻蓋上可設計作為FM天線的PCB走線。為了考慮到連接的可靠性和可彎折性，在翻蓋手機的主板和子板上，由FPC卡扣進行連接。圖中，901為第一翻蓋上的第一 FPC，902為第二翻蓋上第二 FPC，903為連接第一 FPC和第二 FPC的第三FPC，904為FPC連接用卡扣，用於連接第一翻蓋和第二翻蓋以及用於連接第一 FPC和第二 FPC，上述第一 FPC、第二 FPC以及第三FPC均可用作FM天線，此外還可具有其他電氣功能，如用於連接LED燈，或用於連接GPS天線等。翻蓋機的此類FM天線在翻蓋機翻開時一般情況下性能更好。實施例7本實施例的移動終端內置有用於接收FM信號的FPC天線。如圖10所示，本實施例的移動終端為滑蓋手機。在該滑蓋手機的主板和子板上均具有貼裝FPC材質的FM天線的條件，且在兩滑蓋的任一一滑蓋上或者同時在兩滑蓋上可設計作為FM天線的PCB走線。為了考慮到連接的可靠性和可彎折性，在滑蓋手機的主板和子板上，均FPC卡扣進行連接的。 圖中，1001為上滑蓋上的第一 FPC，1002為下滑蓋上的第二 FPC，1003為連接第一 FPC和第二 FPC的第三FPC，1004為FPC連接用卡扣，上述第一 FPC、第二 FPC以及第三FPC均可復用為FM天線。此類FM天線在滑蓋機滑開時一般情況下性能更好。本領域普通技術人員可以理解上述方法中的全部或部分步驟可通過程序來指令相關硬體完成，所述程序可以存儲於計算機可讀存儲介質中，如只讀存儲器、磁碟或光碟等。可選地，上述實施例的全部或部分步驟也可以使用一個或多個集成電路來實現。相應地，上述實施例中的各模塊/單元可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能模塊的形式實現。本發明不限制於任何特定形式的硬體和軟體的結合。當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種調頻(FM)天線的實現裝置，包括包含金屬走線的第一印刷電路板(PCB)，復用為FM天線的裝置，匹配電路，所述包含金屬走線的第一 PCB和所述復用為FM天線的裝置分別與所述匹配電路連接，其中所述包含金屬走線的第一 PCB上的金屬走線作為第一 FM天線，用於接收調頻信號； 所述復用為FM天線的裝置作為第二 FM天線，用於接收調頻信號； 所述匹配電路，用於對所述第一 FM天線和所述第二 FM天線接收到的調頻信號進行濾波，輸出濾波後的調頻信號。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述復用為FM天線的裝置為以下裝置之一全球定位系統(GPS)天線、藍牙天線、包含金屬走線的第二 PCB、包含金屬走線的柔性印刷電路板(FPC)。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於所述匹配電路包括第一匹配電路和第二匹配電路，所述第一匹配電路與所述包含金屬走線的第一 PCB板連接，用於對所述第一天線接收到的調頻信號進行匹配，所述第二匹配電路與所述復用為FM天線的裝置連接，用於對所述第二天線接收到的調頻信號進行匹配。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於第一匹配電路包括第一電感，所述第一電感的取值範圍為[ΙΟΟηΗ，IOOOnH]。
5.如權利要求4所述的裝置，其特徵在於 第一電感取值為330納亨(nH)。
6.如權利要求3或4或5所述的裝置，其特徵在於第二匹配電路包括串聯的第一電容和第二電感，所述第一電容和第二電容的取值滿足以下公式^lLxC ~F其中，L表示第二電感值，C表示第一電容值，F表示調頻的頻率，F = [60MHz, 200MHz]。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於第一電容的取值範圍為[5.6pF，680pF]；第二電感的取值範圍為[18nH，470nH]。
8.如權利要求6或7所述的裝置，其特徵在於 所述第一電容值為56pF，第二電感值為ΙΟΟηΗ。
9.如權利要求1或2或3或4所述的裝置，其特徵在於 採用以下方式設置所述PCB的金屬走線所述PCB上設置兩個以上的孔，所述金屬走線依次穿過所設置的孔。
10.一種移動終端，其特徵在於，包括如權利要求1-9中任一權利要求所述的調頻天線實現裝置。
全文摘要
本發明公開了一種調頻天線的實現裝置和移動終端，可以增強調頻接收性能。所述裝置包括包含金屬走線的第一印刷電路板(PCB)，復用為FM天線的裝置，匹配電路，所述包含金屬走線的第一PCB和所述復用為FM天線的裝置分別與所述匹配電路連接，其中所述包含金屬走線的第一PCB上的金屬走線作為第一FM天線，用於接收調頻信號；所述復用為FM天線的裝置作為第二FM天線，用於接收調頻信號；所述匹配電路，用於對所述第一FM天線和所述第二FM天線接收到的調頻信號進行濾波，輸出濾波後的調頻信號。本發明通過兩套FM天線可以顯著提升FM信號的接收性能，使FM的接收具有更強的接收靈敏度。
文檔編號H01Q21/00GK102185177SQ201110046960
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者何文卿 申請人:中興通訊股份有限公司