[發明專利]超寬帶天線結構及電子設備

在審

• 申請號: 202010940250.9
• 申請日: 2020-09-09
• 公開（公告）號: CN112103658A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 陳少波;劉宏偉
• 申請（專利權）人: 深圳市信維通信股份有限公司
• 主分類號: H01Q13/10
• 分類號: H01Q13/10;H01Q15/14;H01Q1/22;H05K9/00
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 鄭昱

本發明公開了一種超寬帶天線結構及電子設備，超寬帶天線結構包括PCB板和屏蔽罩，所述屏蔽罩設置于所述PCB板上，所述屏蔽罩的表面上形成有縫隙天線。通過在屏蔽罩上設計實現超寬帶天線，無需額外配置天線，可有效減小超寬帶系統、模組的尺寸，從而減小最終產品的尺寸；天線的形式為縫隙天線，利用了超寬帶模組PCB板的金屬地反射特性，讓天線形成定向的輻射特性，可有效減小輻射能量朝向人體的部分，同時，定向的輻射特性也讓天線能量更集中，在工作覆蓋區域可獲得更遠的工作距離。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種超寬帶天線結構及電子設備。

背景技術

在日常生活中，獲取自己、對方或目標物體的位置信息是一種基本需求，基于獲得的位置信息，可催生出多種多樣的應用和服務，例如定位工廠貴重儀器或個人貴重物件、地下隧道或室內建筑內定位、獲取附近知名景點、餐館、地標建筑等。為了得到位置信息，使用的典型技術包括全球導航衛星系統GNSS、移動通信、藍牙、超寬帶等。其中，超寬帶(UWB)技術具有定位精度高，可用于室內定位等優點，在工業領域中，已經有廣泛應用。近年來，通過與智能手機等終端類設備結合，可實現超寬帶技術在消費者領域大規模普及，前景廣闊，特別是智能耳機/眼鏡和AR/VR的應用需要這類天線盡量節省終端的空間并提供定向輻射。

對于消費者領域的產品，尺寸越小越好，其中天線是超寬帶系統、模組中不可或缺的部分，當前超寬帶天線大部分通過外部掛接一個天線實現，典型的如PCB天線和陶瓷天線，這在超寬帶終端中不僅會占用額外的區域，不利于產品小型化；同時，也無法滿足定向輻射減小對人體的影響。

如圖1所示，圖1為典型的超寬帶電路模組的示意圖，顯示了電路模組必須的三個組成部分：屏蔽罩200、PCB板100和天線300，其中天線通過印制在PCB表面的金屬圖形實現，是當前電路模組中常見的天線實現方式，這需要占用額外的PCB區域，使得整體模組的尺寸較大。

另外，圖1所采用的天線大都具有全向輻射特性，優點是可以覆蓋更廣闊的區域，但潛在的不足之處是對人體的影響。圖2表示人手持有超寬帶模組時的場景，其中的黑色虛線箭頭表示超寬帶模組的全向輻射。由此可見，很大一部分輻射能量朝向人手，這勢必對人體健康有潛在的不利影響。對于智能耳機/眼鏡、AR/VR等應用，輻射能量將朝向人腦，潛在的影響更不容忽視。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種超寬帶天線結構及電子設備，可減小超寬帶系統、模組的尺寸。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：一種超寬帶天線結構，包括PCB板和屏蔽罩，所述屏蔽罩設置于所述PCB板上，所述屏蔽罩的表面上形成有縫隙天線。

本發明還涉及一種電子設備，包括如上所述的超寬帶天線結構。

本發明的有益效果在于：通過在屏蔽罩上設計實現超寬帶天線，無需額外配置天線，可有效減小超寬帶系統、模組的尺寸，從而減小最終產品的尺寸；天線的形式為縫隙天線，利用了超寬帶模組PCB板的金屬地反射特性，讓天線形成定向的輻射特性，可有效減小輻射能量朝向人體的部分，同時，定向的輻射特性也讓天線能量更集中，在工作覆蓋區域可獲得更遠的工作距離。

附圖說明

圖1為現有技術中的超寬帶電路模組的示意圖；

圖2為人手持有超寬帶模組時的示意圖；

圖3為本發明實施例一的超寬帶天線結構的結構示意圖；

圖4為本發明實施例一的天線仿真的駐波和輻射效率曲線的示意圖；

圖5為本發明實施例一的天線在XoZ面仿真的增益方向圖；

圖6為本發明實施例二的結構示意圖。

標號說明：