天线组件及电子设备的制作方法

文档序号:11926858阅读:217来源:国知局
天线组件及电子设备的制作方法与工艺

本公开涉及天线领域,特别涉及一种天线组件及电子设备。



背景技术:

随着电子设备制作工艺的不断发展,越来越多的电子设备使用上了金属背盖,相较于传统的塑料背盖,金属背盖更加美观且触感更佳。

为了减小金属背盖对天线信号的影响,相关技术通过对金属背盖进行开缝处理,形成分段式金属背盖,并将分段后的底部金属背盖作为天线进行信号的辐射。但是相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳。



技术实现要素:

为了解决相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳的问题,本公开提供一种天线组件及电子设备。所述技术方案如下:

根据本公开实施例的第一方面,提供一种天线组件,该天线组件包括:

天线本体、至少一路馈电电路和至少两路接地电路;

至少一路馈电电路通过对应的馈电点与天线本体相连;

至少两路接地电路分别通过各自对应的接地点与天线本体相连。

可选地,至少两路接地电路用于提供至少两种接地模式,每种接地模式下的接地电路与天线本体以及馈电电路形成一种预定形式的天线;

预定形式的天线包括环形天线、倒F型天线或单极天线。

可选地,天线组件中包括一路馈电电路、第一接地电路和第二接地电路,第一接地电路通过第一接地点与天线本体相连,第二接地电路通过第二接地点与天线本体相连;

第一接地电路中包括第一开关电路,第一开关电路用于控制第一接地电路 与第一接地点之间的通断状态;第二接地电路中包括第二开关电路,第二开关电路用于控制第二接地电路与第二接地点之间的通断状态;

当第一开关电路处于断开状态,且第二开关电路处于导通状态时,天线本体、馈电电路与第二接地电路形成环形天线;

当第一开关电路处于导通状态,且第二开关电路处于断开状态时,天线本体、馈电电路与第一接地电路形成倒F型天线。

可选地,环形天线为支持第一频段的天线,第一频段为频率小于阈值的频段;倒F型天线为支持第二频段的天线,第二频段为频率大于阈值的频段。

可选地,第二接地电路中还包括第一电感,第一电感包括至少两种电感值;

第一电感用于在形成环形天线时,通过切换电感值调节第一频段的频率,其中,第一频段的频率与电感值之间呈反比例关系。

可选地,天线组件中还包括第三接地电路,第三接地电路通过第三接地点与天线本体相连;

第三接地电路用于在形成环形天线时,与第二接地电路消除位于天线本体上方的金属对天线本体的干扰;

第三接地电路还用于在形成倒F型天线时,与第一接地电路消除位于天线本体上方的金属对天线本体的干扰。

可选地,天线组件中包括一路馈电电路、第一接地电路和第二接地电路,第一接地电路通过第一接地点与天线本体相连,第二接地电路通过第二接地点与天线本体相连;

第一接地电路中包括第一开关电路,第一开关电路用于控制第一接地电路与第一接地点之间的通断状态;所述第二接地电路中包括第二电感,第二电感用于屏蔽频率大于阈值的频段;

当第一开关电路处于断开状态,且馈电电路输出信号的频率小于阈值时,天线本体、馈电电路与第二接地电路形成环形天线;

当第一开关电路处于导通状态,且馈电电路输出信号的频率大于阈值时,天线本体、馈电电路与第一接地电路形成倒F型天线。

可选地,馈电电路中还包括并联接地的第三电感,第三电感包括至少两种电感值;

第三电感用于在形成环形天线时,通过切换电感值调节第一频段的频率, 其中,第一频段是环形天线支持的频段,第一频段的频率与电感值之间呈反比例关系。

可选地,天线组件中包括第一馈电电路、第二馈电电路、第一接地电路和第二接地电路,第一馈电电路通过第一馈电点与天线本体相连,第二馈电电路通过第二馈电点与天线本体相连,第一接地电路通过第一接地点与天线本体相连,第二接地电路通过第二接地点与天线本体相连;

第一接地电路中包括第一开关电路,第一开关电路用于控制第一接地电路与第一接地点之间的通断状态;第二接地电路中包括第二开关电路,第二开关电路用于控制第二接地电路与第二接地点之间的通断状态;

当第一开关电路处于导通状态,且第二开关电路处于断开状态时,天线本体、第一馈电电路与第一接地电路形成环形天线;

当第一开关电路处于断开状态,且第二开关电路处于导通状态时,天线本体、第二馈电电路与第二接地电路形成倒F型天线。

可选地,第一馈电电路中包括第一抑制电路,第二馈电电路中包括第二抑制电路;

其中,第一抑制电路用于抑制第二馈电电路输出的信号,第二抑制电路用于抑制第一馈电电路输出的信号。

根据本公开实施例的第二方面,提供一种电子设备,该电子设备包括如第一方面所述的天线组件。

可选地,电子设备的背盖为分段式金属背盖,天线本体是分段式金属背盖的底部金属背盖。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

通过在天线本体上设置至少两个接地点,并通过该接地点与至少两路接地电路相连;解决了相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳的问题;达到了对于不同的频段采用不同形式的天线进行信号辐射,从而提高天线辐射性能的效果。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开一个示例性实施例示出的天线组件的结构示意图;

图2A是本公开另一个示例性实施例示出的天线组件的结构示意图;

图2B是图2A示出的天线组件形成的倒F型天线的示意图;

图2C是图2A示出的天线组件形成的环形天线的示意图;

图2D是金属跨缝的示意图;

图2E是图2A示出的天线组件添加额外接地点后的结构示意图;

图3A是本公开再一个示例性实施例示出的天线组件的结构示意图;

图3B是图3A示出的天线组件形成的环形天线的示意图;

图3C是图3A示出的天线组件形成的倒F型天线的示意图;

图4A是本公开又一个示例性实施例示出的天线组件的结构示意图;

图4B是图4A示出的天线组件形成的环形天线的示意图;

图4C是图4A示出的天线组件形成的倒F型天线的示意图;

图5是本公开一个示例性实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的例子。

请参考图1,其示出了本公开一个示例性实施例示出的天线组件100的结构示意图。该天线组件100包括:天线本体110、至少一路馈电电路120和至少两路接地电路130。

至少一路馈电电路120通过对应的馈电点111与天线本体110相连;

至少两路接地电路130分别通过各自对应的接地点112与天线本体110相连。

图1中,至少两路接地电路130包括:第一接地电路131和第二接地电路 132,接地点112包括:接地点112A和接地点112B。

其中第一接地电路131通过接地点112A与天线本体110相连,第二接地电路132通过接地点112B与天线本体110相连。

至少两路接地电路130用于提供至少两种接地模式,每种接地模式下的接地电路130与天线本体110以及馈电电路120形成一种预定形式的天线,该预定形式的天线包括环形天线、倒F型天线或单极天线;该接地模式可以指接地电路短路接地、接地电路通过电容接地、接地电路通过电感接地等等,本公开并不对此进行限定。

其中,至少两种接地模式可以指至少两路接地电路各自的接地状态的组合。比如,如图1所示,当第一接地电路131在开关电路控制下处于导通状态(即第一接地电路131接地),且第二接地电路132在开关电路控制下处于断开状态(即第二接地电路132不接地)时,则至少两路接地电路130处于第一接地模式,接地电路131与天线本体110以及馈电电路120形成倒F型天线;当第一接地电路131在开关电路控制下处于断开状态(即第一接地电路131不接地),且第二接地电路132在开关电路控制下处于导通状态(即第二接地电路132接地)时,则至少两路接地电路130处于第二接地模式,接地电路132与天线本体110以及馈电电路120形成环形天线。在其他可能的实施方式中,当第一接地电路131在开关电路控制下处于断开状态,且第二接地电路132在开关电路控制下处于断开状态时,馈电电路120与天线本体110可以形成单极天线,本实施例对此并不进行限定。

需要说明的是,图1中以天线组件100中包括一路馈电电路和两路接地电路为例进行示例性说明,但本公开实施例对馈电电路的路数不构成限定,馈电电路的路数可以是一路以上;本公开实施例还对接地电路的路数不构成限定,接地电路的路数可以是两路以上,并不对本公开构成限定。

综上所述,本实施例提供的天线组件,通过在天线本体上设置至少两个接地点,并通过该接地点与至少两路接地电路相连;解决了相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳的问题;达到了对于不同的频段采用不同形式的天线进行信号辐射,从而提高天线辐射性能的效果。

请参考图2A,其示出了本公开另一个示例性实施例示出的天线组件200的结构示意图。该天线组件200包括:天线本体210、馈电电路220、第一接地电路231和第二接地电路232。

第一接地电路231通过第一接地点211与天线本体210相连。第一接地电路231中包括第一开关电路231A,第一开关电路231A用于控制第一接地电路231与第一接地点211之间的通断状态。当第一开关电路231A处于断开状态时,第一接地电路231与第一接地点211之间断开,即第一接地点211未接地;当第一开关电路231A处于导通状态时,第一接地电路231与第一接地点211之间导通,即第一接地点211接地。

第二接地电路232通过第二接地点212与天线本体210相连。第二接地电路232中包括第二开关电路232A,第二开关电路232A用于控制第二接地电路232与第二接地点212之间的通断状态。当第二开关电路232A处于断开状态时,第二接地电路232与第二接地点212之间断开,即第二接地点212未接地;当第二开关电路232A处于导通状态时,第二接地电路232与第二接地点212之间导通,即第二接地点212接地。

馈电电路220通过馈电点213与天线本体210相连,该馈电电路220中,还包括用于进行阻抗匹配的匹配电路221。

当第一开关电路231A处于导通状态,且第二开关电路232A处于断开状态时,如图2B所示,天线本体210、馈电电路220与第一接地电路231形成倒F型天线。其中,倒F型天线为支持第二频段的天线,第二频段为频率大于阈值的频段,比如,该第二频段可以为1700MHz至2700MHz。即在高频时,天线本体、馈电电路与第一接地电路以倒F型天线的形式进行高频信号辐射。

当第一开关电路231A处于断开状态,且第二开关电路232A处于导通状态时,如图2C所示,天线本体210、馈电电路220与第二接地电路232形成环形天线。其中,环形天线为支持第一频段的天线,第一频段为频率小于阈值的频段,比如,该第一频段可以为700MHz至900MHz。即在低频时,天线本体、馈电电路与第二接地电路以环形天线的形式进行低频信号辐射。

需要说明的是,当第一开关电路231A处于断开状态,且第二开关电路232A处于断开状态时,天线本体210和馈电电路220还可以形成单极天线,本公开并不对此进行限定。

为了使用较少的状态即可覆盖整个低频段,在一种可能的实施方式中,如图2A或图2C所示,第二接地电路232中还包括第一电感232B。第一电感232B包括至少两种电感值,即第二接地电路232采用加载一可变电感的方式接地。需要说明的是,在其他可能的实现方式中,第一电感232B可以被替换为电容等其他等效元件,本公开并不对进行限定。

如图2C所示,当形成环形天线时,通过切换第一电感232B的电感值即可实现对第一频段的频率的调节,其中,第一频段的频率与电感值之间呈反比例关系,即第一电感232B的电感值越大,低频状态的频率越低。在一种可能的实施方式中,通过切换第一电感232B的两种电感值,来实现两种低频状态,该环形天线即可覆盖700MHz至900MHz的低频段。相较于通过调谐技术调制出不同的低频带宽,通过调节电感的电感值来满足不同的低频带宽,实现复杂度明显降低,且能够降低开发成本。

综上所述,本实施例提供的天线组件,通过在天线本体上设置至少两个接地点,并通过该接地点与至少两路接地电路相连;解决了相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳的问题;达到了对于不同的频段采用不同形式的天线进行信号辐射,从而提高天线辐射性能的效果。

本实施例中,在低频时,通过天线本体、馈电电路与第二接地电路形成环形天线,对信号进行辐射;在高频时,通过天线本体、馈电电路与第一接地电路形成倒F型天线,对信号进行辐射,从而实现使用不同的天线形式覆盖整个频段,相较于使用单一形式的天线,天线性能得到极大提升。

本实施例中,通过在第二接地电路中加载一个电感,并调节该电感的电感值来获得不同的低频状态,实现了使用较少的状态即可覆盖整个低频段,且每种状态对应的带宽较宽,有利于宽带的载波聚合。

如图2D所示,当该天线组件用于具有分段式金属背盖的电子设备时,该天线组件中的天线本体可以为分段式金属背盖的底部金属背盖240。由于分段式金属背盖在开缝处(即底部金属背盖240与相邻金属背盖250之间的开缝)信号辐射强烈,当存在诸如FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)或实体按键一类的金属跨越该开缝时,天线的辐射 性能将受到严重影响(尤其是对于高频信号)。为了减小金属跨越对信号造成的影响,在一种可能的实施方式中,如图2E所示,天线组件200中还包括第三接地电路233,第三接地电路233通过第三接地点214与天线本体210相连。

第三接地电路233还用于在形成倒F型天线时,与第一接地电路231消除位于天线本体210上方的金属对天线本体210的干扰。

如图2E所示,当天线本体220、第一接地电路231和馈电电路220形成倒F型天线,且第三接地点233通过接地点214与天线本体210相连时,当存在金属位于天线本体210上方(即图2D中的跨越开缝)时,在第一接地电路231和第三接地点233的作用下,金属跨缝对天线本体220的辐射性能的影响将得到减小甚至消除。需要说明的是,本公开实施例并不对第三接地电路与天线本体的连接位置进行限定,且该天线组件中可以设置多个第三接地电路,从而更好的解决金属跨缝对天线性能造成的影响。

本实施例中,通过在天线组件中设置额外的接地电路,使得存在金属跨缝情况时,金属跨缝对天线本体的辐射性能的影响将得到减小甚至消除,保证了天线组件工作的稳定性。

如图3A所示,其示出了本公开再一个示例性实施例示出的天线组件300的结构示意图。该天线组件300包括:天线本体310、馈电电路320、第一接地电路331和第二接地电路332。

第一接地电路331通过第一接地点311与天线本体310相连。第一接地电路331中包括第一开关电路331A,第一开关电路331A用于控制第一接地电路331与第一接地点311之间的通断状态。当第一开关电路331A处于断开状态时,第一接地电路331与第一接地点311之间断开,即第一接地点311未接地;当第一开关电路331A处于导通状态时,第一接地电路331与第一接地点311之间导通,即第一接地点311接地。

第二接地电路332通过第二接地点312与天线本体310相连。第二接地电路332中包括第二电感332A,第二电感332A用于屏蔽频率大于阈值的频段。作为一种可能的实施方式,该第二电感332A可以为电感值较大的电感,使得第二电感332A对高频开路,对低频通路。比如,第二电感332A可以为电感值为10nH的电感。需要说明的是,在其他可能的实现方式中,第二电感332A可以 被替换为电容、开关等其他等效元件,本公开并不对进行限定。

馈电电路320通过馈电点313与天线本体310相连。

当第一开关电路331A处于断开状态,且馈电电路320输出信号的频率小于阈值时,由于第二接地电路332中的第二电感332A对低频通路,此时,天线本体310通过第二接地点312接地。如图3B所示,天线本体310、馈电电路320与第二接地电路332形成环形天线,其中,环形天线为低频段的天线。即在低频时,天线本体310、馈电电路320与第二接地电路332以环形天线的形式进行低频信号辐射。

当第一开关电路331A处于导通状态,且馈电电路320输出信号的频率大于阈值时,由于第二接地电路332中的第二电感332A对高频开路,此时,天线本体310通过第一接地点311接地。如图3C所示,天线本体310、馈电电路320与第一接地电路331形成倒F型天线,其中,倒F型天线为支持低频段的天线。即在高频时,天线本体310、馈电电路320与第一接地电路331以倒F型天线的形式进行低频信号辐射。

为了使用较少的状态即可覆盖整个低频段,如图3A所示,该馈电电路320中,还包括一个匹配可调电路321,该匹配可调电路321用于进行天线匹配和不同低频状态的切换。

在一种可能的实施方式中,如图3B所示,该匹配可调电路321中,包括用于天线匹配的匹配电路321A和并联接地的第三电感321B。其中,第三电感321B包括至少两种电感值,且第三电感321B的通断状态可以由开关进行控制,在高频时,开关控制第三电感321B断开接地,在低频时,开关控制第三电感321B接地,并通过调节第三电感321B的电感值,实现不同低频状态的切换。

当天线本体310、馈电电路320和第二接地电路332形成环形天线时,通过切换第三电感321B的电感值即可调节第一频段的频率,其中,第一频段是环形天线支持的低频段,第一频段的频率与电感值之间呈反比例关系,即第三电感321B的电感值越大,低频状态的频率越低。

需要说明的是,本实施例仅以匹配可调电路321中包含并联接地的可调电感为例进行举例说明,在其它可能的实施方式中,匹配可调电路321还可以通过其它元件和连接方式,实现不同低频状态的切换,本公开并不对此进行限定。

综上所述,本实施例提供的天线组件,通过在天线本体上设置至少两个接 地点,并通过该接地点与至少两路接地电路相连;解决了相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳的问题;达到了对于不同的频段采用不同形式的天线进行信号辐射,从而提高天线辐射性能的效果。

本实施例中,通过在馈电电路中加载一个电感,并调节该电感的电感值来获得不同的低频状态,实现了使用较少的状态即可覆盖整个低频段,且每种状态对应的带宽较宽,有利于宽带的载波聚合。

需要说明的是,当存在金属跨越开缝时,与图2E所示实施例相似的,可以通过在天线本体上增加额外的接地点来消除金属跨缝对信号造成的影响,本实施例在此不再赘述。

如图4A所示,其示出了本公开又一个示例性实施例示出的天线组件400的结构示意图。该天线组件400包括:天线本体410、第一馈电电路421、第二馈电电路422、第一接地电路431和第二接地电路432。

第一馈电电路421通过第一馈电点411与天线本体410相连,第二馈电电路422通过第二馈电点412与天线本体410相连。

第一接地电路431通过第一接地点413与天线本体410相连。第一接地电路431中包括第一开关电路431A,第一开关电路431A用于控制第一接地电路431与第一接地点413之间的通断状态。

第二接地电路432通过第二接地点414与天线本体410相连。第二接地电路432中包括第二开关电路432A,第二开关电路432A用于控制第二接地电路432与第二接地点414之间的通断状态。

当第一开关电路431A处于导通状态,且第二开关电路432A处于断开状态时,如图4B所示,天线本体410、第一馈电电路421与第一接地电路431形成环形天线,其中,该环形天线支持低频段信号辐射。

需要说明的是,为了使用较少的状态即可覆盖整个低频段,在一种可能的实施方式中,如图4A或4B所示,第一接地电路431中还包含一个可变电感431B,在形成环形天线时,可以通过调节可变电感431B的电感值,来实现不同的低频状态。另外,可变电感431B可以被等效替换替换为电容等其他元件,本公开并不对进行限定。

当第一开关电路431A处于断开状态,且第二开关电路432A处于导通状态时,如图4C所示,天线本体410、第二馈电电路422与第二接地电路432形成倒F型天线,其中,该倒F型天线支持高频段信号辐射。

需要说明的是,当第一开关电路431A和第二开关电路432A均处于断开状态时,天线本体410与第一馈电电路421,或,天线本体410与第二馈电电路422能够形成单极天线,本公开并不对此进行限定。

另外,由于存在两路馈电电路,为了防止各路馈电电路输出信号之间的相互干扰,在一种可能的实施方式中,如图4A所示,第一馈电电路421中包括第一抑制电路421A,第二馈电电路422中包括第二抑制电路422A。

其中,第一抑制电路421A用于抑制第二馈电电路422输出的信号,第二抑制电路422A用于抑制第一馈电电路421输出的信号。

综上所述,本实施例提供的天线组件,通过在天线本体上设置至少两个接地点,并通过该接地点与至少两路接地电路相连;解决了相关技术中提供的天线仅通过单一形式的天线来覆盖全频段,导致天线性能不佳的问题;达到了对于不同的频段采用不同形式的天线进行信号辐射,从而提高天线辐射性能的效果。

需要说明的是,当存在金属跨越开缝时,与图2E所示实施例相似的,可以通过在天线本体上增加额外的接地点来消除金属跨缝对信号造成的影响,本实施例在此不再赘述。

如图5所示,其示出了本公开一个示例性实施例示出的电子设备的结构示意图。本实施例以该电子设备的金属背盖包括上述任一实施例示出的天线组件为例进行说明。

如图5所示,电子设备的背盖为分段式金属背盖,该分段式金属背盖包括两段,分别为顶部金属背盖510和底部金属背盖520。上述实施例提供的天线组件中包括的天线本体即为底部金属背盖520。底部金属背盖520上设置有馈电点521、第一接地点522和第二接地点523。

馈电点521通过馈线与电子设备内部PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的馈电端相连,第一接地点522和第二接地点523可以与电子设备内部PCB的接地端相连,也可以与顶部金属背盖510相连(相当于接地),本公开并 不对此进行限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

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