电路板及具有该电路板的电子装置

摘要

一种电路板(100)及具有该电路板(100)的电子装置。所述电路板(100)包括：基板(11)、天线(12)、传感器(13)，所述传感器(13)和所述天线(12)均设置于所述基板(11)上，所述基板(11)上还设置有防干扰元件，用于降低所述天线(12)与所述传感器(13)之间的干扰。

权利要求

1.一种电路板，其特征在于，该电路板包括：基板、天线及传感器，所述传感器和所述天线均设置于所述基板上，所述基板上还设置有防干扰元件，用于降低所述天线与所述传感器之间的干扰；

其中，所述基板包括第一层基板、第二层基板，所述天线包括第一部分和第二部分，所述第一部分及第二部分分别设置在所述第一层基板的正反侧面上，所述传感器在所述基板上的位置限定在对所述天线的干扰小于预设值的预定区域内；

所述电路板包括天线接口、传感器接口及连接导线，所述传感器接口、所述天线接口、所述天线的第一部分以及所述传感器均设置在所述第一层基板的同一侧面上，所述传感器设置在远离所述天线的所述第一层基板的端部；所述连接导线设置在所述第二层基板的底侧。

2.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线的第二部分由金属片构成，该第二部分与所述天线的第一部分连接，所述天线的第二部分用以降低所述第一部分与所述连接导线之间的互耦。

3.如权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述天线的第二部分通过金属过孔与所述天线的第一部分连接。

4.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述传感器通过所述连接导线、和所述第一层基板及所述第二层基板上的金属过孔与所述传感器接口电性连接。

5.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线接口通过焊接的方式连接于所述天线的第一部分。

6.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述防干扰元件为退耦电容、磁珠及共模电感中的至少一种。

7.如权利要求5所述的电路板，其特征在于，所述防干扰元件设置于所述传感器的周围。

8.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线为偶极子天线，以及所述传感器为指南针元器件。

9.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述天线远离所述传感器设置于所述基板上。

10.如权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述电路板应用于机器人、无人飞行器、无人船、或无人车。

11.一种电子装置，其特征在于，该电子装置包括一电路板，该电路板包括：基板、天线及传感器，所述传感器和所述天线均设置于所述基板上，所述基板上还设置有防干扰元件，用于降低所述天线与所述传感器之间的干扰，其中，所述基板包括第一层基板、第二层基板，所述天线包括第一部分和第二部分，所述第一部分及第二部分分别设置在所述第一层基板的正反侧面上，所述传感器在所述基板上的位置限定在对所述天线的干扰小于预设值的预定区域内；

所述电路板包括天线接口、传感器接口及连接导线，所述传感器接口、所述天线接口、所述天线的第一部分以及所述传感器均设置在所述第一层基板的同一侧面上，所述传感器设置在远离所述天线的所述第一层基板的端部；所述连接导线设置在所述第二层基板的底侧。

12.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述天线的第二部分由金属片构成，该第二部分与所述天线的第一部分连接，所述天线的第二部分用以降低所述第一部分与所述连接导线之间的互耦。

13.如权利要求12所述的电子装置，其特征在于，所述天线的第二部分通过金属过孔与所述天线的第一部分连接。

14.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述传感器通过所述连接导线、和所述第一层基板及所述第二层基板上的金属过孔与所述传感器接口电性连接。

15.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述天线接口通过焊接的方式连接于所述天线的第一部分。

16.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述防干扰元件为退耦电容、磁珠及共模电感中的至少一种。

17.如权利要求15所述的电子装置，其特征在于，所述防干扰元件设置于所述传感器周围。

18.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述天线为偶极子天线，以及所述传感器为指南针元器件。

19.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述天线远离所述传感器设置于所述基板上。

20.如权利要求11所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置为机器人、无人飞行器、无人车或无人船。

说明书

电路板及具有该电路板的电子装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电路板及具有该电路板的电子装置。

背景技术

[0002] 随着智能设备、机器人的普及和推广，定位、导航、视觉、天气等各类传感器在这些设备上都得到了广泛的应用，并且成为这些设备不可缺少的组件。但是由于很多传感器对环境有特殊的要求，如果需要达到一定的测量精度，其工作环境一般要求比较苛刻，所以这些传感器一般会被放置在元件较为稀疏较少或者干扰较低的结构和位置处。例如，指南针传感器对磁场环境有严格要求，并且需要避开金属物件。天线也是智能设备、无线通讯中必不可少的元件，在很多智能设备以及机器人设计中，为了达到足够高的辐射效率和性能，天线所处的位置也需要远离金属以及放置在元件较为稀疏的位置处。

[0003] 在传统的设计中，为了减少天线与传感器之间的干扰，保证各自的性能，通常都是将天线与传感器分开设计，并放置在不同的位置，这样就会占据大量的设备空间，降低了设备的集成度。此外，有限的空间限制了天线和传感器的数量。

发明内容

[0004] 鉴于以上内容，有必要提供一种同时集成天线和传感器且保持天线和传感器良好性能的电路板。

[0005] 还有必要提供一种具有该电路板的电子装置。

[0006] 一种电路板，包括：基板、天线及传感器，所述传感器和所述天线均设置于所述基板上，所述基板上还设置有防干扰元件，用于降低所述天线与所述传感器之间的干扰。

[0007] 在一些实施例中，所述传感器设置于与所述天线所在侧面不同的另一侧面上，所述传感器在所述基板上的位置限定在对所述天线的干扰小于预设值的预定区域内。

[0008] 在一些实施例中，所述电路板还包括与天线连接的天线接口，以及与所述传感器电性连接的传感器接口，所述天线接口通过同轴线或微带线与所述天线电性连接，以及所述传感器通过设置在所述基板上的电路与所述传感器接口电性连接。

[0009] 在一些实施例中，所述基板为多层结构，所述天线、天线接口以及所述传感器接口中至少二者设置于所述基板的同一层上或者不同层上。

[0010] 在一些实施例中，所述传感器与所述天线分别设置于所述基板的不同层上。

[0011] 在一些实施例中，所述电路板包括天线接口、传感器接口及连接导线，以及所述基板包括第一层基板、第二层基板，所述天线包括第一部分和第二部分，所述第一部分及第二部分分别设置在所述第一层基板的正反侧面上，所述传感器接口、所述天线接口、所述天线的第一部分以及所述传感器均设置在所述第一层基板的同一侧面上，所述传感器在所述基板上的位置限定在对所述天线的干扰小于预设值的预定区域内；所述连接导线设置在所述第二层基板的底侧。

[0012] 在一些实施例中，所述天线的第二部分由金属片构成，该第二部分与所述天线的第一部分连接，所述天线的第二部分用以降低所述第一部分与所述连接导线之间的互耦。

[0013] 在一些实施例中，所述天线的第二部分通过金属过孔与所述天线的第一部分连接。

[0014] 在一些实施例中，所述传感器通过所述连接导线、和所述第一层基板及所述第二层基板上的金属过孔与所述传感器接口电性连接。

[0015] 在一些实施例中，所述天线接口通过焊接的方式连接于所述天线的第一部分。

[0016] 在一些实施例中，所述防干扰元件为退耦电容、磁珠及共模电感中的至少一种。

[0017] 在一些实施例中，所述防干扰元件设置于所述传感器的周围。

[0018] 在一些实施例中，所述天线为偶极子天线，以及所述传感器为指南针元器件。

[0019] 在一些实施例中，所述天线远离所述传感器设置于所述基板上。

[0020] 在一些实施例中，所述电路板应用于机器人、无人飞行器、无人船、或无人车。

[0021] 一种电子装置，包括一电路板，该电路板包括：基板、天线及传感器，所述传感器和所述天线均设置于所述基板上，所述基板上还设置有防干扰元件，用于降低所述天线与所述传感器之间的干扰。

[0022] 在一些实施例中，所述传感器设置于与所述天线所在侧面不同的另一侧面上，所述传感器在所述基板上的位置限定在对所述天线的干扰小于预设值的预定区域内。

[0023] 在一些实施例中，所述电路板还包括与天线连接的天线接口，以及与所述传感器电性连接的传感器接口，所述天线接口通过同轴线或微带线与所述天线电性连接，以及所述传感器通过设置在所述基板上的电路与所述传感器接口电性连接。

[0024] 在一些实施例中，所述基板为多层结构，所述天线、天线接口以及所述传感器接口中至少二者设置于所述基板的同一层上或者不同的层上。

[0025] 在一些实施例中，所述传感器与所述天线分别设置于所述基板的不同层上。

[0026] 在一些实施例中，所述电路板包括天线接口、传感器接口及连接导线，以及所述基板包括第一层基板、第二层基板，所述天线包括第一部分和第二部分，所述第一部分及第二部分分别设置在所述第一层基板的正反侧面上，所述传感器接口、所述天线接口、所述天线的第一部分以及所述传感器均设置在所述第一层基板的同一侧面上，所述传感器在所述基板上的位置限定在对所述天线的干扰小于预设值的预定区域内；所述连接导线设置在所述第二层基板的底侧。

[0027] 在一些实施例中，所述天线的第二部分由金属片构成，该第二部分与所述天线的第一部分连接，所述天线的第二部分用以降低所述第一部分与所述连接导线之间的互耦。

[0028] 在一些实施例中，所述天线的第二部分通过金属过孔与所述天线的第一部分连接。

[0029] 在一些实施例中，所述传感器通过所述连接导线、和所述第一层基板及所述第二层基板上的金属过孔与所述传感器接口电性连接。

[0030] 在一些实施例中，所述天线接口通过焊接的方式连接于所述天线的第一部分。

[0031] 在一些实施例中，所述防干扰元件为退耦电容、磁珠及共模电感中的至少一种。

[0032] 在一些实施例中，所述防干扰元件设置于所述传感器周围。

[0033] 在一些实施例中，所述天线为偶极子天线，以及所述传感器为指南针元器件。

[0034] 在一些实施例中，所述天线远离所述传感器设置于所述基板上。

[0035] 在一些实施例中，所述电子装置为机器人、无人飞行器、无人车或无人船。

[0036] 与现有技术相比较，本发明所述的电路板上将天线与传感器高度集成地一体化设计，大大提高了空间的使用率，有利于结构的紧凑和外观设计；此外，通过采用协同设计，使得所述传感器和天线能够不相互干扰且分别都能保持良好的性能。

附图说明

[0037] 图1为本发明第一较佳实施例的电路板的结构示意图。

[0038] 图2为本发明第一较佳实施例的电路板的分解图。

[0039] 图3为本发明第一较佳实施例的电路板的俯视图。

[0040] 图4为本发明第一较佳实施例的电路板的仰视图。

[0041] 图5为本发明第二较佳实施例的电路板的分解图。

[0042] 主要元件符号说明

[0043] 电路板 100，200

[0044] 基板 11

[0045] 天线 12，22

[0046] 传感器 13，23

[0047] 天线接口 14，24

[0048] 传感器接口 15，25

[0049] 第一层基板 26

[0050] 第二层基板 27

[0051] 连接导线 28

[0052] 金属过孔 29

[0053] 防干扰元件 30

[0054] 第一部分 221

[0055] 第二部分 222

[0056] 如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

[0057] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0058] 下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0059] 请参阅图1，是本发明第一较佳实施例的电路板100的结构示意图，图2是本发明第一较佳实施例电路板100的分解图，图3与图4是本发明第一较佳实施例电路板100的俯视图和仰视图。在本实施方式中，所述电路板100为天线发射装置，包括，但不限于，基板11、天线12、传感器13、天线接口14、及传感器接口15。在第一较佳实施例中，所述基板11为天线12、传感器13、天线接口14、传感器接口15的载体，所述基板11可为单层基板或多层基板。在本较佳实施例中，所述电路板100作为集成上述器件所设置集成的电路板，例如，所述电路板
100可以是柔性电路板。在其他较佳实施例中，所述电路板也可以是非柔性电路板，如PCB板。

[0060] 在一实施例中，所述天线12可以是各种类型和结构的天线装置。在本较佳实施例中，所述天线12为偶极子天线(对称振子)。所述偶极子天线用来发射和接收固定频率的信号，由两根导体组成，每根的长度为天线工作频率的四分之一波长，因此，偶极子天线的总长度约为天线工作频率的半波长。因此偶极子天线通常被称为半波振子。偶极子天线的工作频率位于2.4GHz频段的射频，偶极子天线的具体结构为本技术领域人员所熟知常见结构，在此不做具体描述。可以理解的是，所述天线12的工作频率也可位于其他的频段。

[0061] 所述传感器13是能够感受到被测量的信息，并将所感受的信息按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出的元器件。在本实施例中，所述传感器13以指南针元器件为例进行说明。在其他较佳实施例中，所述传感器13也可以是定位、导航、视觉、天气等各类任意适用的传感器。指南针元器件的结构也是本技术领域人员所熟知的常见电路结构，在此不做具体描述。

[0062] 所述天线接口14通过同轴线或微带线等多种任意适用的电性连接方式与所述天线12电性连接。在一实施方式中，所述天线接口14可以是IPEX端子。在其他较佳实施例中，所述天线接口14也可以是其他种类的端子。

[0063] 所述传感器13通过设置在所述基板11上的电路(图中未示出)与所述传感器接口15电性连接，以构成一个完整的传感器。

[0064] 在第一较佳实施例中，参见图1所示，所述天线12、天线接口14以及所述传感器接口15设置于所述基板11同一侧面上。在其他较佳实施例中，所述天线12、天线接口14以及所述传感器接口15中可以是至少两者设置在所述基板的同一侧面上，也可以是至少二者分别设置于所述基板11的不同侧面上。参见图3所示，所述天线12、天线接口14以及所述传感器接口15设置于所述基板11的顶层。所述传感器13设置于所述基板11的另一侧面上，例如，参见图4所示，所述传感器13设置于所述基板11的底层。在另一实施例中，当所述基板11为多层结构时，所述传感器13也可以设置于与所述天线12所在层不同的其它层上，并通过导线等连接方式连接到所述传感器接口15处。

[0065] 其中，所述传感器13在所述基板11上的位置被限制在预定区域内，以降低对天线12的干扰。该预定区域可以根据所述传感器13对天线12的干扰小于一预设值来进行确定。
即，在该预定区域内，所述传感器13对天线12的干扰较小。在其他较佳实施例中，该预定区域根据所述天线12的结构及所述传感器13结构的不同而进行不同设置。

[0066] 在本较佳实施例中，如果所述天线12的周围存在其他金属物体及/或不同特性和尺寸的器件时，会对天线12的设计带来比较大的不确定性，同时影响天线12的辐射效率。因此天线12所占用的区域尽量避免设计其他电路，从而降低其他电路对天线12性能的影响。

[0067] 应说明的是，所述传感器13和所述天线12之间的相对位置并不局限于如图2所示上下关系，也可以是左右关系，重叠关系等。

[0068] 参见图5所示，为本发明第二较佳实施例的电路板200的分解图。与第一较佳实施例相比，所述第二较佳实施中的所述电路板200同样包括所述天线22、所述传感器23、所述天线接口24及所述传感器接口25。本实施例中与上述第一实施例中相同或相似的元件的类型和功能在此就不赘述了。所述电路板200包括第一层基板26、第二层基板27、以及连接导线28。

[0069] 在所述第二较佳实施例中，所述天线22同样以偶极子天线为例进行说明。在本较佳实施例中，所述天线22分为第一部分221和第二部分222，所述第一部分221与所述第二部分222分别设置在所述第一层基板26的正反侧面上。在一实施方式中，所述第二部分222可以是T型金属片，其可以通过金属过孔29机械连接和电连接所述第一部分221。在其他较佳实施例中，所述第一部分221也可以采用其他方式与其第二部分222实现电链接。

[0070] 所述天线接口24通过焊接的方式直接连接于所述天线22的一部分上，例如连接于所述第一部分221上。所述传感器接口25、所述天线接口24、所述第一部分221，以及所述传感器23均设置在所述第一层基板26的同一侧面上，参见图5所示，均设置于所述第一层基板26的上侧面上。所述第二部分222设置于所述第一层基板26的下侧面上。为了降低所述传感器23对所述天线22的影响，所述传感器23可以设置在远离所述天线22的所述第一层基板26的端部。所述连接导线28设置在所述第二层基板27的底层。通过将所述连接导线28设置在所述第二层基板27的底层，可以进一步地降低所述连接导线28在通电后对所述天线22造成的干扰。

[0071] 在本较佳实施例中，所述第一部分221主要用于作为辐射体，而所述第二部分222用于与所述天线接口24的阻抗匹配使用。所述第一部分221的电流大于所述第二部分222的电流，所述第二部分222的金属能够有效的将所述第一部分221和设置于底层的所述连接导线28分隔开来，这样能够降低所述第一部分221在所述连接导线28上感应出的电流，降低互耦，从而进一步降低了所述连接导线28对所述天线22整体性能的影响。

[0072] 所述传感器23通过所述连接导线28、所述第一层基板26及所述第二层基板27上的金属过孔29与所述传感器接口25电性连接。应说明的是，用于连接第一层基板26和第二层基板27的金属过孔29与用于连接第一部分221和第二部分222的金属过孔29可以是同一个过孔，也可以是不同的过孔，这可以根据实际需求进行相应的设置。

[0073] 应说明的是，在上述第一实施例与第二实施例中，为了降低天线辐射处的射信号对传感器的干扰，所述电路板在设计时评估了天线与所述传感器各自的响应频率，以根据相互之间的响应来进行传感器外围电路的设计。在一实施方式中，所述电路板上设置有防干扰元件30，用于降低所述天线与所述传感器之间的干扰。在一实施例中，所述传感器的周围可以设置有防干扰元件30，所述防干扰元件30可以是退耦电容、磁珠及共模电感中的至少一种，以此来降低所述天线对传感器的干扰。在其他较佳实施例中，所述防干扰元件30也可以设置于所述传感器中(例如传感器的电源(未示出)处。当然，在其他较佳实施例中，所述传感器的电路布局和走线也可以适当的布局来降低辐射耦合。

[0074] 在一实施方式中，上述电路板可以应用于机器人、无人飞行器、无人车、无人船(图示未示出)等可移动电子装置，所述电路板也可以应用于智能设备(图示未示出)等任意适用的电子装置。

[0075] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

[0076] 本专利文件披露的内容包含受版权保护的材料。该版权为版权所有人所有。版权所有人不反对任何人复制专利与商标局的官方记录和档案中所存在的该专利文件或者该专利披露。