天线组件及电子设备的制作方法

文档序号:15922887发布日期:2018-11-14 00:49阅读:128来源:国知局

本申请涉及电子设备技术领域,特别涉及一种天线组件及电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展,诸如智能手机等电子设备越来越普及。在电子设备的使用过程中,例如通话、玩游戏等。其中,用户在利用电子设备通话、玩游戏过程中通过电子设备的天线实现信号的传输。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种天线组件及电子设备,可以提高天线的性能。

本申请实施例提供一种天线组件,包括:

基板和金属边框,所述金属边框设置在所述基板外周缘,所述金属边框具有第一端部以及与所述第一端部相反的第二端部,所述基板与所述金属边框第一端部之间设有间隙,所述缝隙具有从所述基板至所述金属边框方向贯穿所述金属边框的第一开口和第二开口;

第一天线结构,形成在所述第一开口和所述第二开口之间,所述第一天线结构的一端通过第一匹配电路与第一馈源耦合;

第二天线结构,形成在所述第一开口远离所述第一天线结构的一侧,所述第二天线结构通过第二匹配电路与第二馈源耦合;

第三天线结构,形成在所述第二开口远离所述第一天线结构的一侧,所述第三天线结构通过第三匹配电路与第三馈源耦合;

所述第一天线结构、第二天线结构及第三天线结构均位于所述第一端部,所述第一天线结构包括电容连接点,所述第一天线结构通过所述电容连接点连接一电容器,所述电容器另一端接地。

本申请实施例还提供一种电子设备,包括天线组件,所述天线组件为上述天线组件。

本申请实施例提供的天线组件及电子设备,将形成第一天线结构、第二天线结构及第三天线结构的第一开口和第二开口设置在金属基板的同一端部,即使电子设备侧部位置的净空区域被占用,也可以增加电子设备端部位置的天线净空区域,可以提高电子设备端部的辐射强度,同时,可以显著改善第一天线结构与第二天线结构之间的隔离度,提升电子设备的天线性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。

图2为本申请实施例提供的电子设备的另一结构示意图。

图3为本申请实施例提供的天线组件的第一种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的天线组件的另一种结构示意图。

图5为本申请实施例提供的天线组件的另一种结构示意图。

图6为本申请实施例提供的天线组件的另一种结构示意图。

图7为本申请实施例提供的天线组件的另一种结构示意图。

图8为本申请实施例提供的电子设备的另一种结构示意图。

图9为本申请实施例提供的电子设备的另一种结构示意图。

图10为本申请实施例提供的电子设备的另一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

在本申请中,电子设备包括,但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(pstn)、数字用户线路(dsl)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信设备可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”或“移动终端”。移动终端的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(pcs)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(gps)接收器的pda;以及常规膝上型和/或掌上型接收器或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

本申请实施例提供一种天线组件及电子设备。以下将分别进行详细说明。该天线组件可以设置在该电子设备中。

请参阅图1,图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。在该实施例中,电子设备100包括显示屏10、中框20、电路板30、电池40以及后盖50。

其中,显示屏10安装在后盖50上,以形成电子设备100的显示面。显示屏10作为电子设备100的前壳,与后盖50形成一收容空间,用于容纳电子设备100的其他电子元件或功能模块。同时,显示屏10形成电子设备100的显示面,用于显示图像、文本等信息。显示屏10可以为液晶显示屏(liquidcrystaldisplay,lcd)或有机发光二极管显示屏(organiclight-emittingdiode,oled)等类型的显示屏。

在一些实施例中,显示屏10上可以设置有玻璃盖板。其中,玻璃盖板可以覆盖显示屏10,以对显示屏10进行保护,防止显示屏10被刮伤或者被水损坏。

在一些实施例中,显示屏10可以包括显示区域11以及非显示区域12。其中,显示区域11执行显示屏10的显示功能,用于显示图像、文本等信息。非显示区域12不显示信息。非显示区域12可以用于设置摄像头、受话器、接近传感器等功能模块。在一些实施例中,非显示区域12可以包括位于显示区域11上部和下部的至少一个区域。

请参阅图2,图2为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。在该实施例中,显示屏10可以为全面屏。此时,显示屏10可以全屏显示信息,从而电子设备100具有较大的屏占比。显示屏10只包括显示区域11,而不包括非显示区域。此时,电子设备100中的摄像头、接近传感器等功能模块可以隐藏在显示屏10下方,而电子设备100的指纹识别模组可以设置在电子设备100的背面。

中框20可以为薄板状或薄片状的结构,也可以为中空的框体结构。其中,中框20可以收容在上述显示屏10与后盖50形成的收容空间中。中框20用于为电子设备100中的电子元件或功能模块提供支撑作用,以将电子设备中的电子元件、功能模块安装到一起。例如,电子设备中的摄像头、受话器、电路板、电池等功能模块都可以安装到中框20上以进行固定。在一些实施例中,中框20的材质可以包括金属或塑胶。

电路板30安装在上述收容空间内部。例如,电路板30可以安装在中框20上,并随中框20一同收容在上述收容空间中。电路板30可以为电子设备100的主板。电路板30上设置有接地点,以实现电路板30的接地。电路板30上可以集成有马达、麦克风、扬声器、受话器、耳机接口、通用串行总线接口(usb接口)、摄像头、接近传感器、环境光传感器、陀螺仪以及处理器等功能模块中的一个或多个。同时,显示屏10可以电连接至电路板30。

在一些实施例中,电路板30上设置有显示控制电路。显示控制电路向显示屏10输出电信号,以控制显示屏10显示信息。

电池40安装在上述收容空间内部。例如,电池40可以安装在中框20上,并随中框20一同收容在上述收容空间中。电池40可以电连接至电路板30,以实现电池40为电子设备100供电。其中,电路板30上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池40提供的电压分配到电子设备100中的各个电子元件。

后盖50用于形成电子设备100的外部轮廓。后盖50可以一体成型。在后盖50的成型过程中,可以在后盖50上形成后置摄像头孔、指纹识别模组安装孔等结构。

电子设备的显示屏的屏占比不断提高的过程中,例如,从图1所示的显示屏变化到如图2所示的显示屏,屏幕与中框的距离越来越小,留给中框天线的净空区域也越来越小,天线性能也受到影响,因此,本申请实施例提供一种天线组件和电子设备,能够在窄净空条件下提高天线性能。下面将详细说明本申请实施例的天线组件和电子设备。

请参阅图3,其中,该天线组件500可以安装到电子设备中,该电子设备可以参阅以上任一电子设备,在此不再赘述。该天线组件500包括金属基板503,该金属基板503上具有多个天线结构。

其中,该天线组件500可以包括金属基板503、金属边框504,所述金属边框504形成在所述金属基板503周缘,所述金属边框504和所述金属基板503之间设有缝隙560,

其中,金属基板503可以为镁合金基板,具体可以参阅以上中框,在此不再赘述。

其中,金属边框504可以为镁合金边框,该金属边框504可以和金属基板503一体成型,比如采用金属注塑的方式在模具中注塑成型,再比如采用机械加工的方式一体成型,还比如通过焊接的方式固定连接。在一些实施例中,该金属边框504位于金属基板503的周缘。

在一些实施例中,该金属边框504具有第一端部501和第二端部502,该第一端部501和第二端部502分别位于金属基板503的两个相对的端部,比如第一端部501位于电子设备的顶部,第二端部502位于电子设备的底部。

在一些实施例中,在缝隙560可以开设一个开口、两个开口,或者三个开口,本申请实施例中,对于缝隙560上具体开设的开口数量不做具体限定。

其中,所述缝隙560具有从所述基板至所述金属边框504方向贯穿所述金属边框504的第一开口540和第二开口550,所述第一开口540和第二开口550相对于所述金属基板503轴对称设置。当然第一开口540和第二开口550也可以不用相对于所述金属基板503轴对称设置。

其中,本申请实施例中包括第一天线结构510、第二天线结构520以及第三天线结构530,所述第一天线结构510形成在所述第一开口540和所述第二开口550之间,所述第一天线结构510的一端通过第一匹配电路511与第一馈源512耦合;所述第二天线结构520形成在所述第一开口540远离所述第一天线结构510的一侧,所述第二天线结构520通过第二匹配电路521与第二馈源522耦合;所述第三天线结构530形成在所述第二开口550远离所述第一天线结构510的一侧,所述第三天线结构530通过第三匹配电路531与第三馈源532耦合。采用这种结构,即使电子设备侧部位置的净空区域被占用,也可以增加电子设备端部位置的天线净空区域,可以提高电子设备端部的辐射强度,提升电子设备的天线性能。

其中,第一天线结构510可以收发低频段(700-960mhz)。需要说明的是,该第二天线结构520并不限于收发低频段以及高频段的信号,还可以收发其他信号。

其中,第二天线结构520可以收发gps(globalpositioningsystem,全球定位系统)、wifi(无线局域网)2.4g/5g信号。需要说明的是,该第一天线结构510并不限于收发gps、wifi2.4g/5g信号,还可以收发其他信号。

其中,第三天线结构530可以收发中频段((1710-2170mhz))以及高频段(2300-2690mhz)的信号。该第三天线结构530664并不限于收发低频段以及高频段的信号,还可以收发其他信号。

其中,所述第一天线结构510、第二天线结构520及第三天线结构530均位于所述第一端部501,所述第一天线结构510包括电容连接点515,所述第一天线结构510通过所述电容连接点515连接一电容器570,所述电容器570另一端接地。

当然第一天线结构510跟第二天线机构天线的低频开口对着时,第一天线机构收发gps信号时,第一天线结构510与第二天线结构520的隔离度比较差,导致第二天线结构520收发gps性能不是很好,在第一开口540附近增加一个电容器570,可以显著改善第一天线结构510与第二天线结构520之间的隔离度,同时这个布局把第二天结构与第三天线结构530分开,可以更容易优化第二天线结构520第三天线结构530的天线性能。

其中,第一开口540可以为矩形孔,该第一开口540的宽度范围可以为1.5mm-2mm。其中,第二开口550可以为矩形孔,该第二开口550的宽度范围可以为1.5mm-2mm。该第一开口540和第二开口550形成可以相同,该第一开口540和第二开口550的尺寸可以相同。需要说明的是,该第一开口540和第二开口550的形状和尺寸并不限于此。

如图4所述,其中,所述天线组件500还包括第四天线结构580,所述第四天线结构580设置在所述金属边框504的第二端部502,所述第四天线结构580通过第四匹配电路581与第四馈源582耦合。

请参阅图5,其中第一天线结构510可以包括频率切换点517、第一馈电端514和第一接地点513,第一天线结构510通过第一馈电端514与第一馈源512耦合,第一天线结构510通过第一接地点513接地,第一天线结构510通过频率切换点517连接可调储能元件516一端,可调储能元件516另一端接地,可调储能元件516用于调节第一天线结构510传输的天线信号的频段。

可调储能元件516包括一切换开关5161和多个电感器5162,多个电感器5162的电感量互不相等,切换开关5161用于从多个电感器5162中确定一个电感器5162连接于频率切换点517和地之间。

切换开关5161的公共端连接频率切换点517,切换开关5161的多个支路端分别通过多个电感器5162中的一个接地,切换开关5161用于将公共端与多个支路端中的一个连通。也可以切换开关5161的公共端接地,切换开关5161的多个支路端分别通过多个电感器5162中的一个连接频率切换点517,切换开关5161用于将公共端与多个支路端中的一个连通。多个电感器5162至少为两个,根据第一天线结构510需要发射或接收的天线信号的频率从多个电感器中选择一个。通过电感器切换频率,可以在第一天线结构510传输的天线信号的频段范围内都获取较好的性能。例如,第一天线结构510传输的天线信号的频段为700m-960m,在这个频段范围内都能获取较好的天线性能。

在一些实施例中,可调储能元件516可以为可调电感器。通过调节可调电感器的电感量来实现频率切换。

在一些实施例中,所述第一天线结构510上设有第一接地点513,所述第一天线结构510通过第一接地点513接地,所述第二天线结构520上设有第二接地点524,所述第二天线结构520通过第二接地点接地524,所述第三天线结构530上设有第三接地点534,所述第三天线结构530通过第三接地点接地534。

请参阅图6,在一些实施例中,可调储能元件516可以为可调电容器570。即,频率切换点517通过一可调电容接地,没有其他元件,也没有切换开关。当然,也可以通过切换开关和多个电容器570,多个电容器570的电容值互不相等,切换开关用于从多个电容器570中确定一个电容器570连接于频率切换点517和地之间。其中,切换开关会有较大的损耗,因此用可调电容器570效果更佳。可调电容的调节第一天线结构510传输的天线信号频率范围一般都是从最高值开始,例如,第一天线结构510需要传输的天线信号的频段为700m-960m,通过可调电容可以在824m-960m这个频段范围内获取较好的天线性能,天线性能优于利用电感器调节的方案,但是在700m-824m范围内,天线性能下降较多。因此,若需要调节的频段范围较小,则优先选择可调电容进行调节,若需要调节的频段范围较宽,则优先选择利用电感器调节。需要说明的是,本实施例中的范围仅为示例,本实施例中的范围也可以为其他范围值。

在一些实施例中,第一天线结构510传输的天线信号为低频天线信号。即,第一天线结构510发射和/或接收的天线信号为低频天线信号。天线信号的频率越低,对应的天线结构的长度越长,第一天线结构510设置在第一端部501的中间,在第一开口540和第二开口550之间,第一天线结构510的长度受限,第一天线结构510可以包括第一天线辐射体,第一天线辐射体的长度可以为35mm-40mm。该第一天线辐射体的长度也可以为30mm。需要利用可调储能元件516对频段进行调节,以传输频段更宽的天线信号。

请参阅图7,其中,第三天线结构530通过第三匹配电路531与第三馈源532连接。

具体的,第三天线结构530包括第三接地点534,天线组件500还包括第二切换开关5311,第二切换开关5311包括输出端、第一输入端和第二输入端;第三馈电端533连接第二切换开关5311的输出端,第二切换开关5311的第一输入端通过第一电容5312器连接第三馈源532,第二切换开关5311的第二输入端通过第一电阻5313连接第三馈源532。

第三天线结构530用来传输中高频天线信号,第三天线结构530通过第二切换开关5311、第一电容5312器和第一电子进行中频天线信号和高频天线信号的切换。当第二切换开关5311选择第一电容5312器连入第三馈电端533和第一馈源512之间时,第三天线结构530传输中频天线信号,当第二切换开关5311选择第一电阻5313连入第三馈电端533和第一馈源512之间时,第三天线结构530传输高频天线信号。其中,第一电容5312器的电容值可以在0.5pf-1pf之间,第一电阻5313可以为0欧的电阻。

其中,第三天线结构530包括第三馈电端533和第三接地点534,第三馈电端533通过第二可调电容器535连接第三馈源532。

在一些实施例中,第三天线结构530与第一天线结构510无线耦合传输天线信号。

第三天线结构530通过切换第二可调电容器535的电容值来切换中频天线信号与高频天线信号。当第二可调电容器535为小电容时,第三天线结构530采用耦合馈电方式,产生中频;当第二可调电容器535为大电容时,第三天线结构530采用ifa馈电方式,产生高频,再根据需要调整第三天线结构530的匹配电路。其中,第三天线结构530的第三匹配电路531设置在第三馈源532和第二可调电容器535之间。中高频天线信号可以由第二开口550一侧的第三天线结构530以及耦合到第一天线结构510的第一接地点513到第二开口550之间的这部分产生,即中高频天线信号可以由第一端部501的第三天线结构530的第一辐射体、以及第一天线结构510中第一接地点513到第二开口550之间的这部分辐射体产生。具体的,第三馈源532通过第三匹配电路531激励第三天线结构530,并在第三天线结构530上激发出能量,同时第三天线结构530和第一天线结构510通过空间耦合的电磁能进行耦合。

第一接地点513和频率切换点517分别设置在第一天线结构510的两端,第一馈电端514设在第一接地点513和频率切换点517之间,可以最大利用第一天线结构510的长度。天线信号从相邻第一开口540的自由端辐射出去。

在一些实施例中,第一接地点513相邻第二开口550设置,频率切换点517相邻第一开口540设置,第一馈电端514设置于第一接地点513和频率切换点517之间。天线信号从相邻第一间隙的自由端辐射出去。

其中,第三天线结构530发射和/接收的是高频天线信号,第三天线结构530的长度较短,频率越高需要的天线结构越短,因此,第三天线结构530占用的长度较小。

在一些实施例中,第二天线结构520包括第二馈电端523,第二馈电端533通过第二匹配电路531与第二馈源532连接。

请参阅图8,电子设备还包括摄像头590,摄像头590相邻金属基板503的第一端部501中间设置,第一天线结构510的第三馈电端533和频率切换点517设置在摄像头590两侧。

电子设备如智能手机上会设置摄像头590,摄像头590可以为后置摄像头590,也可以为前置摄像头590。摄像头590相邻金属基板503的第一端部501中间设置,即,摄像头590相邻第一天线结构510设置,因为摄像头590的位置,可调储能元件516的设置空间受限,因此将第一馈电端514和频率切换点517设置在摄像头590两侧。频率切换点517与第一接地点513的距离越近天线信号越好,但是频率可调的频率范围越小;频率切换点517与第一接地点513的距离越远天线信号越弱,但是频率可调的频率范围越大,因此根据需要调节的频率范围和天线信号找到一个合适的位置。例如,第三接地点534相邻第开口设置,频率切换点517设置在第一开口540和第一馈电端中间。

请参阅图9,其中,该电子设备中的金属基板503设有缝隙缝隙560,第一天线结构510通过第一连接部561与金属基板503固定连接,第一天线结构510的第一接地点513通过第一连接部561与金属基板503电连接。第一连接部561可以将第一天线结构510与金属基板503固定连接,同时接地。

需要说明的是,金属基板503可以为电子设备如智能手机的金属中框,第一端部501为金属中框的顶边,第三天线结构530为顶边的左边角,第一天线结构510为顶边的中间部,第二天线结构520为顶边的右边角,左边角和右边角分别设置在顶边的两端,基板503顶边中间设有缝隙560、以及左边角和中间部之间的第二开口550、右边角和中间部之间的第一开口540填充非金属材料如塑胶,用于将各个部件固定连接在一起,可以使各个部件之间不导电。

请参阅图10,其中,该电子设备60可以包括控制电路,该控制电路可以包括存储和处理电路61。该存储和处理电路61可以存储器,例如硬盘驱动存储器,非易失性存储器(例如闪存或用于形成固态驱动器的其它电子可编程只读存储器等),易失性存储器(例如静态或动态随机存取存储器等)等,本申请实施例不作限制。存储和处理电路61中的处理电路可以用于控制电子设备60的运转。该处理电路可以基于一个或多个微处理器,微控制器,数字信号处理器,基带处理器,功率管理单元,音频编解码器芯片,专用集成电路,显示驱动器集成电路等来实现。

存储和处理电路61可用于运行电子设备60中的软件,例如互联网浏览应用程序,互联网协议语音(voiceoverinternetprotocol,voip)电话呼叫应用程序,电子邮件应用程序,媒体播放应用程序,操作系统功能等。这些软件可以用于执行一些控制操作,例如,基于照相机的图像采集,基于环境光传感器的环境光测量,基于接近传感器的接近传感器测量,基于诸如发光二极管的状态指示灯等状态指示器实现的信息显示功能,基于触摸传感器的触摸事件检测,与在多个(例如分层的)显示器上显示信息相关联的功能,与执行无线通信功能相关联的操作,与收集和产生音频信号相关联的操作,与收集和处理按钮按压事件数据相关联的控制操作,以及电子设备60中的其它功能等,本申请实施例不作限制。

电子设备60还可以包括输入-输出电路62。输入-输出电路62可用于使电子设备60实现数据的输入和输出,即允许电子设备60从外部设备接收数据和也允许电子设备60将数据从电子设备60输出至外部设备。输入-输出电路62可以进一步包括传感器63。传感器63可以包括环境光传感器,基于光和电容的接近传感器,触摸传感器(例如,基于光触摸传感器和/或电容式触摸传感器,其中,触摸传感器可以是触控显示屏的一部分,也可以作为一个触摸传感器结构独立使用),加速度传感器,和其它传感器等。

输入-输出电路62还可以包括一个或多个显示器,例如显示器64。显示器64可以包括液晶显示器,有机发光二极管显示器,电子墨水显示器,等离子显示器,使用其它显示技术的显示器中一种或者几种的组合。显示器64可以包括触摸传感器阵列(即,显示器64可以是触控显示屏)。触摸传感器可以是由透明的触摸传感器电极(例如氧化铟锡(ito)电极)阵列形成的电容式触摸传感器,或者可以是使用其它触摸技术形成的触摸传感器,例如音波触控,压敏触摸,电阻触摸,光学触摸等,本申请实施例不作限制。

电子设备60还可以包括音频组件65。音频组件65可以用于为电子设备60提供音频输入和输出功能。电子设备60中的音频组件65可以包括扬声器,麦克风,蜂鸣器,音调发生器以及其它用于产生和检测声音的组件。

通信电路66可以用于为电子设备60提供与外部设备通信的能力。通信电路66可以包括模拟和数字输入-输出接口电路,和基于射频信号和/或光信号的无线通信电路。通信电路66中的无线通信电路可以包括射频收发器电路、功率放大器电路、低噪声放大器、开关、滤波器和天线。举例来说,通信电路66中的无线通信电路可以包括用于通过发射和接收近场耦合电磁信号来支持近场通信(nearfieldcommunication,nfc)的电路。例如,通信电路66可以包括近场通信天线和近场通信收发器。通信电路66还可以包括蜂窝电话收发器和天线,无线局域网收发器电路和天线等。

电子设备60还可以进一步包括电池,电力管理电路和其它输入-输出单元67。输入-输出单元67可以包括按钮,操纵杆,点击轮,滚动轮,触摸板,小键盘,键盘,照相机,发光二极管和其它状态指示器等。

用户可以通过输入-输出电路62输入命令来控制电子设备60的操作,并且可以使用输入-输出电路62的输出数据以实现接收来自电子设备60的状态信息和其它输出。

在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例提供的天线组件、壳体组件及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

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