CN102014180A - 一种内置fm天线的实现方法及其手机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内置FM天线的实现方法及其手机，该手机包括手机外壳及其内部的手机主板；手机主板上设置FM芯片及其天线匹配电路；其中：在手机外壳上设置环形的第一天线体和第二天线体；第一天线体设置在第二天线体的外围，并经传输线与天线匹配电路相连接。由于采用了电感耦合馈电的结构，第二天线体馈电并激励其外围的第一天线体辐射能量，通过两个环形天线的相互作用，使得电小环的输入阻抗接近馈线的特性阻抗，降低了FM天线和馈线的匹配难度，简化了内置FM天线的结构，增加了天线的阻抗带宽，同样环境条件下提升了FM天线的性能，满足了FM发射功能的需求。
Description
技术领域
本发明涉及带FM收音机功能的手机领域，更具体的说，改进涉及的是一种内置FM天线的实现方法及其手机。
背景技术
随着手机尺寸的减小，使得用来发射/接收无线电波以传递/交换无线电数据的天线装置越来越倍受关注，例如，手机上调频收音机功能的FM(Frequency Modulation，频率调制)天线。FM天线由于其自身的工作频率较低，所以相对应天线的尺寸较大，往往难以集成在手机内部，通常都会借助于耳机部分的地线作为FM的天线。
近年来，FM内置天线的设计也逐渐引起重视，也出现了一些内置的FM天线，例如，陶瓷天线。其利用高介电常数的陶瓷材料，降低FM频段的工作波长，进而达到缩小FM天线尺寸的目的。
然而，高介电常数的陶瓷材料同时也缩小了天线的工作带宽，而且，陶瓷天线通常具有长方体的外形，很难满足外型多变的手机设计需要。
现有技术中还存在一种电调谐天线，通过自动匹配电路调整天线谐振频点，在工作时需要软硬件同时配合，设计较为复杂，制作成本较高。
因此，现有技术尚有待改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种内置FM天线的实现方法及其手机，可低成本地在手机上实现以满足其外型多变设计要求的内置FM天线。
本发明的技术方案如下：一种内置FM天线的手机，包括手机外壳及其内部的手机主板；手机主板上设置FM芯片及其天线匹配电路；其中：在手机外壳上设置环形的第一天线体和第二天线体；第一天线体设置在第二天线体的外围，并经传输线与天线匹配电路相连接。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体设置为单圈或多圈的环形结构。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体围绕手机外壳的边缘设置。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体的长度设置为手机周长的整数倍。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体的总长度设置为FM所在频段波长的十分之一。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体与第二天线体设置在同一平面内。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体和第二天线体设置为粘贴或熔接在手机外壳上的柔性印刷电路板或金属片。
所述的内置FM天线的手机，其中：第一天线体和第二天线体设置为涂覆或电镀在手机外壳上的金属层。
所述的内置FM天线的手机，其中：传输线设置为金属弹片或者金属插针。
一种在手机上实现内置FM天线的方法，其中，包括以下步骤：由设置在手机主板上的FM芯片及其天线匹配电路经由传输线对设置在手机外壳上的第二天线体进行馈电；第二天线体通过电感耦合激励设置在手机外壳上且位于第二天线体外围的第一天线体向外辐射能量。
本发明所提供的一种内置FM天线的实现方法及其手机，由于采用了电感耦合馈电的结构，第二天线体馈电并激励其外围的第一天线体辐射能量，通过两个环形天线的相互作用，使得电小环的输入阻抗接近馈线的特性阻抗，降低了FM天线和馈线的匹配难度，简化了内置FM天线的结构，增加了天线的阻抗带宽，同样环境条件下提升了FM天线的性能，满足了FM发射功能的需求。
附图说明
图1是本发明手机的内置FM天线结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并非用于限定本发明的具体实施方式。
本发明的一种内置FM天线的手机，其具体实施方式之一，如图1所示，包括手机外壳200、手机主板100、FM芯片110、天线匹配电路120、第一天线体220、第二天线体210和传输线230；手机主板100位于手机外壳200内；FM芯片110及其天线匹配电路120设置在手机主板100上；第一天线体220和第二天线体210均为环形天线；第一天线体220设置在第二天线体210的外围，并经传输线230与天线匹配电路120相连接。环形天线的具体形状和圈数不受限制，均可形成具有电感耦合馈电结构的FM天线。
基于上述内置FM天线的手机，本发明还提出了一种在手机上实现内置FM天线的方法，包括以下步骤：由设置在手机主板100上的FM芯片110及其天线匹配电路120经由传输线230对设置在手机外壳200上的第二天线体210进行馈电；第二天线体210通过电感耦合激励设置在手机外壳200上且位于第二天线体210外围的第一天线体220向外辐射能量。
与现有技术中内置FM天线的手机相比，本发明所提供的内置FM天线的实现方法及其手机，由于采用了电感耦合馈电的结构，第二天线体210馈电并激励其外围的第一天线体220辐射能量，通过两个环形天线的相互作用，使得电小环的输入阻抗接近馈线的特性阻抗，降低了FM天线和馈线的匹配难度，简化了内置FM天线的结构，增加了天线的阻抗带宽，同样环境条件下提升了FM天线的性能，满足了FM发射功能的需求。
进一步的，第一天线体220可设置为单圈或多圈的环形结构，即大环可以是单圈结构，也可以是两圈以上的多圈结构。
较好的是，第一天线体220可围绕手机外壳200的边缘设置。
具体的，对于单圈环形结构的第一天线体220而言，第一天线体220的长度大体上可按照手机周长的长度设置；而对于具有多圈环形结构的第一天线体220而言，第一天线体220的长度可按照手机周长的整数倍设置。
在本发明内置FM天线的实现方法及其手机的优选实施方式中，如图1所示，内置的FM天线主体包括大环和小环两个环天线，小环置于大环内，或大环置于小环外，小环由传输线230馈电，通过电感耦合激励小环外的大环，大环向外辐射能量。采用电磁耦合馈电结构，通过一小环激励一大环天线，简化了FM天线和馈线的匹配，匹配带宽得以改善，即在有限的空间内，提升FM天线的性能。天线形式与匹配电路简单，降低了设计复杂度。
优选地，第一天线体220的总长度可设置为FM所在频段波长的十分之一左右。理论上讲，总长度不超过四分之一波长的环形天线称为电小环天线，然而，电小环天线的阻抗往往呈现出较大的感性电抗和较小的电阻，这样高Q值的阻抗，使得匹配设计变得很困难，并且也限制了天线的阻抗带宽。但是，通过第二天线体210的电感耦合馈电，在大环和小环两个环形天线相互作用下，致使大环即电小环的输入阻抗得以提高，并接近馈线的特性阻抗从而，使得对大环的馈电变得更加容易，匹配的带宽得以改善，在同样的环境下，本发明的内置FM天线会获得更好的性能。
优选地，第一天线体220与第二天线体210可设置在同一平面内。
具体的，第一天线体220和第二天线体210可设置为粘贴或熔接在手机外壳200上的柔性印刷电路板或金属片。
具体的，第一天线体220和第二天线体210可设置为涂覆或电镀在手机外壳200上的金属层。
具体的，传输线230可设置为金属弹片或者金属插针。
本发明内置FM天线的实现方法及其手机采用电磁耦合馈电结构，通过一小环激励一大环天线的辐射，简化了FM天线和馈线的匹配，实现了一种结构简单、阻抗匹配方便、可内置于手机的FM天线。FM天线本身易于制造，可为平面结构，通过采用FPC(柔性印刷电路板)或者金属片作为天线辐射体，粘贴在电池后盖上或机壳上，也可用金属涂层电镀在机壳上，易于与手机外观设计相配合。而以金属弹片或者插针的形式与主板相连接，然后通过FM天线匹配网络的馈电端，再连接至FM芯片110的接收或发射端。整个匹配电路的设计简单，既节省了手机的PCB面积，又节省了开发时间，设计灵活度高。在有限的空间内改善了内置FM天线的性能，将高质量的FM天线内置到手机中，在手机上实现了收音机的外放功能，同时满足了FM发射功能的需求，实现了FM天线的收发共用。
应当理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不足以限制本发明的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本发明的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，例如，环形天线的形状可以包括方形、三角形、圆形、椭圆形等，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种内置FM天线的手机，包括手机外壳及其内部的手机主板；手机主板上设置FM芯片及其天线匹配电路；其特征在于：在手机外壳上设置环形的第一天线体和第二天线体；第一天线体设置在第二天线体的外围，并经传输线与天线匹配电路相连接。
2.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体设置为单圈或多圈的环形结构。
3.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体围绕手机外壳的边缘设置。
4.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体的长度设置为手机周长的整数倍。
5.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体的总长度设置为FM所在频段波长的十分之一。
6.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体与第二天线体设置在同一平面内。
7.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体和第二天线体设置为粘贴或熔接在手机外壳上的柔性印刷电路板或金属片。
8.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：第一天线体和第二天线体设置为涂覆或电镀在手机外壳上的金属层。
9.根据权利要求1所述的内置FM天线的手机，其特征在于：传输线设置为金属弹片或者金属插针。
10.一种在手机上实现内置FM天线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
由设置在手机主板上的FM芯片及其天线匹配电路经由传输线对设置在手机外壳上的第二天线体进行馈电；
第二天线体通过电感耦合激励设置在手机外壳上且位于第二天线体外围的第一天线体向外辐射能量。
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