天线模块及电子设备的制作方法

本公开涉及通信
技术领域：
，尤其涉及一种天线模块及电子设备。
背景技术：
：随着通信技术的发展，电子设备比如智能手机，对多天线多频段的需求越来越高，同时还要求结构更加紧凑。由于结构和工业设计方面的限制，电子设备很难完全根据天线需要做灵活设计，因此如何利用电子设备自身的结构实现天线收发多频段信号的功能，成为亟待解决的问题。技术实现要素：有鉴于此，本公开提供一种天线模块及电子设备，以使电子设备具备同时收发三个频段信号的功能，提高天线性能。根据本公开实施例的第一方面，提供了一种天线模块，设置于电子设备中，所述天线模块包括：辐射体、馈电端、容性电路、谐振电路、接地端；其中，所述馈电端经由所述容性电路电连接至所述辐射体上的预设连接点；所述谐振电路的第一端电连接至所述辐射体上，所述谐振电路的第二端电连接至所述接地端。可选的，所述容性电路包括一个可变电容。可选的，所述容性电路包括：第一选择开关和分布式连接的至少两个子电容；所述第一选择开关用于将所述至少两个子电容中的至少一个串联于所述馈电端和所述辐射体之间。可选的，所述谐振电路中电容和电感的第二端，连接后与所述接地端电连接；或者分别电连接至所述接地端。可选的，所述谐振电路包括：第二选择开关和分布式连接的至少两个子谐振电路；所述第二选择开关用于将所述至少两个子谐振电路中的至少一个电连接于所述接地端和所述辐射体之间。可选的，所述谐振电路中的电容和电感分别为:可变电容、可调电感。可选的，所述辐射体为所述电子设备的金属边框。可选的，所述辐射体为在所述电子设备的金属壳体中通过绝缘物质隔离出的带状金属结构。可选的，所述第一电容与所述辐射体的预设连接点位置，依据所述电子设备所需工作频段进行调节。根据本公开实施例的第二方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述电子设备还包括天线模块，所述天线模块包括：辐射体、馈电端、容性电路、谐振电路、接地端；其中，所述馈电端经由所述容性电路电连接至所述辐射体上的预设连接点；所述谐振电路的第一端电连接至所述辐射体上，所述谐振电路的第二端电连接至所述接地端。本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本公开提供的天线模块通过简单的结构可以同时实现三个频段的无线电信号的发射和接收，电子设备应用本公开提供的天线模块在三个频段工作，通过简单的结构设计，有效扩大了频段覆盖范围，增强了电子设备的天线性能；并且该天线模块是基于电子设备的原有金属构件实现的，具有结构简单、占用空间少等特点。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和解释性的，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，并与说明书一起用于解释本公开的原理。图1是本公开根据一示例性实施例示出的一种天线模块的结构示意图；图2-1是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图2-2是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图3是本公开根据一示例性实施例示出的天线模块的仿真模型及对应的仿真效果示意图；图4-1是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图4-2是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图4-3是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图5-1是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图5-2是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图5-3是本公开根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图；图6是本公开根据一示例性实施例示出的一种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装置和方法的例子。在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。天线模块是电子设备实现无线通信功能的必备部件，本公开提供了一种天线模块，可以应用于具有无线通信功能的电子设备中，例如，智能手机、平板设备、个人数字助理、可穿戴设备比如智能手表等设备中。本公开提供了一种天线模块，所述天线模块包括：辐射体、馈电端、容性电路、谐振电路、接地端；其中，所述馈电端经由所述容性电路电连接至所述辐射体上的预设连接点；所述谐振电路的第一端电连接至所述辐射体上，所述谐振电路的第二端电连接至所述接地端。参照图1根据一示例性实施例示出的一种天线模块的结构示意图，该天线模块可以包括：辐射体1、馈电端2、第一电容3、并联谐振电路4和接地端5。本公开实施例中，容性电路具体为：第一电容c1；谐振电路具体为并联谐振电路4。其中，所述馈电端2与电子设备的射频模组(图中未示出)连接。天线模块通过馈电端2与射频模组之间进行射频信号传输。馈电端2与第一电容3串联后，在预设连接点o位置与辐射体1电连接。本公开中，第一电容3在辐射体1上的连接点o的位置可以根据电子设备的工作频段而确定。连接点o的位置邻近辐射体1的第一端a。辐射体1的第二端b连接并联谐振电路4的第一端，该并联谐振电路4的第二端电连接至接地端5。本公开一实施例中，上述辐射体可以是电子设备的金属边框，参见图2-1根据一示例性实施例示出的一种天线模块的结构示意图，手机的金属边框1可以作为天线模块的辐射体。在本公开另一实施例中，上述辐射体也可以是电子设备金属壳体中通过绝缘物质隔离出的带状金属结构。参见图2-2根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图，在电子设备的壳体10上开设有闭合槽体11，该槽体11内分布有绝缘物质12。通过上述绝缘物质12可以在金属壳体10上隔离出一种带状金属结构1，用作上述天线模块的辐射体。基于上述天线模块的结构，可以通过一个馈电端同时激励出三个天线谐振点，也就是说，本公开提供的天线模块使辐射体可以同时实现三种不同的天线等效长度，每一种天线等效长度对应一个频段的天线谐振点，从而实现覆盖三个频段的目的，这三个频段可以分别为不同移动通信制式的低频、中频、高频，也可以是其他工作频段。参见图3根据一示例性实施例示出的天线模块的仿真模型及对应的仿真效果示意图，其中，图形上部为本公开提供的天线模块的仿真模型，图形下部为对应的天线谐振频点的测试效果图。下部分图的纵坐标s11参数代表天线的回波损耗参数，也就是有多少能量被反射回源端。纵坐标s11的数值反映天线的发射效率，数值大小与天线效率成反比，也就是说s11的数值越大，表示天线的效率越差。下部分图中横坐标为谐振频率坐标。从图3可知，本公开提供的天线模块，在馈电端连接有容性电路、接地端连接有谐振电路的情况下，可以激励出三个频段的谐振点，分别为：低频段谐振点1、中频段谐振点2、高频段谐振点3。其中，谐振点1对应的谐振频率为：800mhz；谐振点2对应的谐振频率为：3.1ghz；谐振点3对应的谐振频率为：4ghz。而相关技术在馈电端和接地端未增设上述电路，可以激励出图3所示的中频段谐振点2和高频段谐振点3，无法激励出低频段的谐振点1。可见，本公开可以在一个简单天线模块的基础上，在馈电端与辐射体之间连接有容性电路，辐射体与接地端连接一个谐振电路后，即可实现三个频段的信号覆盖，利用电子设备的原有构件作为天线模块的辐射体，在不增加天线结构复杂程度的情况下，扩大了天线模块的频段覆盖范围，有效提高天线性能。也就是说，本公开提供的天线模块，在不改变天线结构的情况下，仅通过增加一个连接于馈电端与辐射体之间的容性电路，以及在接地端与辐射体之间增设一个谐振电路，即可实现天线模块的三频段特性。三频段特性指的是天线满足小于-6db回波损耗特性的频段有三个，分别为：800mhz、3.1ghz、4ghz，进而可以实现三种通信制式的应用。以电子设备是手机为例，天线的三频段特性使得它能够同时覆盖目前手机通信所使用的主要通信频段，从而实现第四代移动通信系统与之前的移动通信系统比如2g、3g通信系统兼容的效果。具体来说，是一种支持gsm、lte等通信系统的三频段手机天线。本公开另一实施例中，上述容性电路、谐振电路中的电气元件可以是可调元件。参照图4-1根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图，在本公开一实施例中，连接于馈电端2与连接点o之间的容性电路3可以是一个电容量值可调节的可变电容c10，用于微调低频谐振点的频率。假设电子设备如手机cdma1x需要的工作频段为800mhz频段；而当前测得的天线模组的低频谐振点的频率稍低于800mhz，比如当前值为795mhz，则可以稍微调高图4-1中可变电容c10的容值，使图3所示的谐振点1的谐振频率增大至800mhz。反之，若当前测得的天线模组的低频谐振点的频率稍高于800mhz，比如当前值为810mhz，则可以稍微调低图4-1中可变电容c10的容值，使谐振点1的谐振频率降低至800mhz。参照图4-2根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图，本公开另一实施例中，上述容性电路可以包括：第一选择开关和分布式连接的至少两个子电容；其中，上述第一选择开关用于将上述至少两个子电容中的至少一个串联于馈电端与辐射体之间。该第一选择开关可以具体为单刀多掷开关301。单刀多掷开关301可以控制分布式电容组件串联于辐射体上连接点o和馈电端2之间，该电容组件中可以包括分布式连接的至少两个子电容。如图4-2所示，以两个子电容c11、c12为例，假设c11的电容值为1pf，c12的电容值为1.5pf，在串接于天线模块后，可以激励出的谐振点频率如表一所示：电容标识电容值谐振频率c111pf850mhzc121.5pf900mhz表一从表一可知，在使用电子设备进行通信时，可以根据电子设备的通信制式对应的工作频段控制与馈电端串联的子电容。以手机为例，当手机的通信制式包括gsm(globalsystemformobilecommunications，全球移动通信系统)制式时，对应的工作频段为900mhz频段，则可以控制单刀多掷开关301将子电容c12串联于馈电端2和辐射体1的连接点o之间，使天线模块的一个谐振点频率为900mhz，用于收发gsm信号。同理，当手机通信制式对应的工作频段为850mhz频段时，可以控制单刀多掷开关301将子电容c11串联于馈电端2和辐射体1的连接点o之间，使天线模块的一个谐振点频率为850mhz。在本公开另一实施例中，单刀多掷开关301也可以设置于分布式连接的子电容组件的第二端与馈电端2之间，控制至少一个子电容电串联于馈电端2和辐射体1的连接点o之间，如图4-3所示。在本公开一实施例中，谐振电路4除了如图1所示的结构外，上述谐振电路中并联的电容c2和电感l在电连接至接地端5时，可以采用分离式连接方式，即分别电连接至接地端5，参见图5-1根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图。在本公开另一实施例中，上述并联谐振电路中的电容可以是一个可变电容c20；电感可以是一个可调电感l0，参见图5-2根据一示例性实施例示出的另一种天线模块的结构示意图。本公开中，可以通过调节可调电容c20和可调电感l0的电性值，对图3中谐振点2和谐振点3对应的频率进行微调。另外，本公开中，谐振电路4也可以采用分布式方式实现，即通过第二选择开关控制分布式连接的至少两个谐振电路中的至少一个子谐振电路，电连接于辐射体1的第二端b和接地端5之间。参见图5-3根据一示例性实施例示出的另一种并联谐振电路的结构示意图，示出了分布式谐振电路中包括3个子谐振电路的情况，分别为：由第一并联电容c21和第一并联电感l1构成的第一子并联谐振电路；由第一并联电容c22和第一并联电感l2构成的第二子并联谐振电路；由第一并联电容c23和第一并联电感l3构成的第三子并联谐振电路。每个子并联谐振电路接入天线模块后，产生的天线谐振点频率不同。图5-3示出了第二选择开关401设置于谐振电路的第一端和辐射体1的第二端b之间的情况，可以预见的是，在本公开另一实施例中，第二选择开关401也可以设置于谐振电路的第二端与接地端5之间，用于控制子谐振电路电连接于辐射体1的第二端b和接地端5之间。本公开提供的天线模块中，馈电端激励出的三个谐振点频率，是谐振电路中各元件的数值、串联电容的容值、馈电端接入辐射体的连接点位置共同作用的结果，由于本公开提供的天线模块中的电学元件是可调和/或可切换的，使得接入天线模块的电学元件的值也是可调的，而接入天线的电学元件的值影响天线的工作频段，在实际应用中，可以通过调整一个或多个电学元件的参数值，和/或，调整馈电端与辐射体的连接点位置，来调节天线的谐振频率，以满足电子设备通信需要的工作频段。此外，本公开还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述电子设备还包括天线模块，所述天线模块包括：辐射体、馈电端、容性电路、谐振电路、接地端；其中，所述馈电端经由所述容性电路电连接至所述辐射体上的预设连接点；所述谐振电路的第一端电连接至所述辐射体上，所述谐振电路的第二端电连接至所述接地端。上述电子设备可以是具有金属边框的手机，或者边框和后盖都是金属材质的手机。参照图6，电子设备600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件610，输入/输出(i/o)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。处理组件602通常控制装置600的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令。此外，处理组件602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。电源组件606为装置600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。多媒体组件608包括在所述装置600和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件610包括一个麦克风(mic)，当装置600处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件610还包括一个扬声器，用于输出音频信号。i/o接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到装置600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测装置600或装置600一个组件的位置改变，用户与装置600接触的存在或不存在，装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器，如cmos或ccd图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件614还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。通信组件616被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600可以接入基于通信标准的无线网络，如wifi，2g、3g、4g或5g，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件616还包括近场通信(nfc)模块，以促进短程通信。例如，在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术，红外数据协会(irda)技术，超宽带(uwb)技术，蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。在示例性实施例中，装置600可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，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。当前第1页12