一种天线结构及电子设备的制作方法

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线结构及电子设备。

背景技术：

随着移动用户数据量的爆炸式增长，人们对移动通信的速率和时延有着更高的需求。第五代(5th-generation，5g)移动通信系统通过更多的天线、更多的频段以及更宽的带宽可以满足人们的应用需求。

目前，5g通信主要使用的两段频率包括：fr1频段和fr2频段。其中，fr1频段的频率范围为450mhz～6ghz，又称作sub6g频段；fr2频段的频率范围为24.25ghz～52.6ghz，又被称作毫米波(mmwave)。为使电子设备的天线结构能够覆盖fr1频段，需要在电子设备上设置支持fr1频段的天线模组。然而，由于支持fr1频段的天线模组与长期演进(longtermevolution，lte)天线模组无法共用，因此需要单独新增支持fr1频段的天线模组。而额外增加的支持fr1频段的天线模组会大大增加天线结构的堆叠难度和结构强度风险。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种天线结构及电子设备，以解决现有的支持fr1频段的天线模组会增加天线结构的堆叠难度的问题。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种天线结构，包括：

第一模组，所述第一模组包括耦合连接的第一金属臂和第二金属臂，所述第一金属臂和所述第二金属臂之间设有断口，所述第一金属臂包括远离所述断口的一端的第一接地点，所述第二金属臂包括远离所述断口的一端的第二接地点，且所述第一接地点和所述第二接地点均接地设置；

第二模组，所述第二模组包括耦合连接的天线贴片和馈电枝节；

馈源；

第一匹配电路，所述第一匹配电路的第一端与所述馈源电连接，所述第一匹配电路的第二端分别电连接所述馈电枝节和所述第一金属臂的第一馈电点，所述第一馈电点位于所述断口和所述第一接地点之间；

第一调谐开关，所述第一调谐开关的一端接地，另一端与所述第一金属臂的第二馈电点电连接，所述第二馈电点位于所述第一馈电点和所述断口之间；

其中，所述第一模组用于使所述天线结构工作在第一频段，所述第二模组用于使所述天线结构工作在第二频段，且所述第一频段和所述第二频段不同。

第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述天线结构。

在本发明实施例中，通过在用于支持天线结构工作在第一频段的第一模组的基础上，增加第二模组，并使第一模组和第二模组共用馈源，以使天线结构既可以工作在第一频段，也可以工作在第二频段；相对于需要支持天线结构工作在第二频段的单独天线模组，可以节省一个馈源，有效的降低了天线结构的堆叠设计难度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的天线结构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的第二模组的模态特征图之一；

图3是本发明实施例提供的第二模组的模态特征图之二；

图4是本发明实施例提供的第二模组的模态特征图之三；

图5是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种天线结构，包括：

第一模组，第一模组包括耦合连接的第一金属臂10和第二金属臂20，第一金属臂10和第二金属臂20之间设置有断口30，第一金属臂10包括远离断口30的一端的第一接地点11，第二金属臂20包括远离断口30的一端的第二接地点21，且第一接地点11和第二接地点21均接地设置；

第二模组，第二模组包括耦合连接的天线贴片40和馈电枝节50；

馈源60；

第一匹配电路70，第一匹配电路70的第一端与馈源60电连接，第一匹配电路70的第二端分别电连接馈电枝节50和第一金属臂10的第一馈电点12，第一馈电点12位于断口30和第一接地点11之间；

第一调谐开关80，第一调谐开关80的一端接地，另一端与第一金属臂10的第二馈电点13电连接，第二馈电点13位于第一馈电点12和断口30之间；

其中，第一模组用于支持天线结构工作在第一频段，第二模组用于支持天线结构工作在第二频段，且第一频段和第二频段不同。

本实施方式中，通过在用于支持天线结构工作在第一频段的第一模组的基础上，增加第二模组，并使第一模组和第二模组共用馈源60，以使天线结构既可以工作在第一频段，也可以工作在第二频段；相对于需要支持天线结构工作在第二频段的单独天线模组(包括馈源和辐射枝)，可以节省一个馈源，有效的降低了天线结构的堆叠设计难度。

其中，在第一模组可以用于支持天线结构工作在lte频段，其频率范围包括1.7ghz～2.7ghz，第二模组可以用于支持天线结构工作在sub6g频段，其频率范围包括3.3ghz～4.2ghz和4.4ghz～5ghz。

本实施方式中，可以在原有的第一模组的基础上，即在lte天线模组的基础上，通过增加第二模组的天线贴片40和馈电枝节50，可以实现对n77/78/79(频率范围包括3.3ghz～4.2ghz和4.4ghz～5ghz)的带宽扩展，从而使得天线结构既能通过第一模组工作在第一频段，也可以通过第二模组工作在第二频段，以实现在不增加天线结构的堆叠难度的基础上，提高天线结构的频率覆盖范围，提升了天线结构的辐射性能。

需要说明的是，在第一模组的基础上增加第二模组后，天线结构在第一频段的覆盖范围几乎保持不变。

需要进一步说明的是，本实施方式中的lte天线模组仅为第一模组的一种表现形式，第一模组还可以是覆盖其他频段的天线模组；对应的，第二模组也可以覆盖其他频段的天线模组。

其中，第一匹配电路70为普通的阻抗优化电路，包括电容、电感或者电容电感的组合；且第一匹配电路70的第二端可以分别电连接馈电枝节50和第一金属臂10的第一馈电点12。

其中，馈电枝节50也会和第一金属臂10进行耦合连接，但是在天线设计过程中，会对馈电枝节50和第一金属臂10的耦合连接所产生的影响进行规避设计，从而降低馈电枝节50和第一金属臂10的耦合连接对天线结构工作第一频段或者第二频段的影响。

可选的，第一匹配电路70的第二端可以通过第一弹片(未图示)与第一馈电点12电连接，还可以通过第二弹片(未图示)与馈电枝节50电连接。通过弹片的连接方式，可以有效提升第一匹配电路70与第一馈电点12及馈电枝节50的连接的灵活性，方便对天线结构进行后期维护管理。

其中，第一模组可以通过第一调谐开关80来调整谐振频率，从而使天线结构能够覆盖1.7ghz～2.7ghz的工作带宽。

可选的，天线结构包括基板(未图示)，天线贴片40和馈电枝节50均设置于基板上。其中，可以通过喷涂工艺在基板上形成天线贴片40和馈电枝节50的金属镀层，以形成用于支持天线结构工作在第二频段的第二模组。

其中，天线贴片40的类型包括但不限于环形贴片、方形贴片或者椭圆形贴片；馈电枝节50可以条状镀层。

可选的，呈条状的馈电枝节50可以平行于第一金属臂10设置，且馈电枝节50位于天线贴片40和第一金属臂10之间，以便馈电枝节50和第一馈电点12和第一匹配电路60的第二端电连接，优化了天线结构的堆叠设计。

其中，为使得天线贴片40的作用距离大于10毫米，可以将天线贴片40的面积设计在70平方毫米以上，比如76平方毫米。

可选的，可以在天线贴片40上设置开孔41，通过设置开孔41可以抑制第一频段的信号谐振，还可以提高天线结构工作在第二频段时的模态纯度，有效的抑制了高次模的产生，提升了天线结构的辐射性能。

下面以天线贴片40为方形结构的情况进行具体说明，并可以将天线贴片40的长度方向的边框设置为宽边，将天线贴片40的宽度方向的边框设置为窄边。其中，第二模组可以工作在三种特征模式下，以分别覆盖n77/78/79的天线谐振。

如图2所示，当第二模组工作在宽边辐射模式下时，即利用天线贴片40的长度方向的边框进行辐射的时候，可以覆盖n77的天线谐振，且在宽边辐射模式下，天线信号集中在天线贴片40的长度方向的边框，图2中的箭头表示天线信号的流向。

如图3所示，当第二模组工作在窄边辐射模式下时，即利用天线贴片40的宽度方向的边框进行辐射的时候，可以覆盖n78的天线谐振，且在窄边辐射模式下，天线信号集中在天线贴片40的宽度方向的边框，图3中的箭头表示天线信号的流向。

如图4所示，当第二模组工作在馈电枝节50的自身辐射模式下时，即利用馈电枝节50进行辐射的时候，可以覆盖n79的天线谐振，且在该辐射模式下，天线信号集中在馈电枝节50上，图4中的箭头表示天线信号的流向。

而且，还可以在天线贴片40上开孔，以提升这三种特征模式的模态纯度，降低对第一模组产生的lte频段谐振的影响。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述天线结构。

需要说明的是，上述天线结构实施例的实现方式同样适应于该电子设备的实施例中，并能达到相同的技术效果，在此不再赘述。

如图5所示，电子设备还包括第一芯片91，以及与第一芯片91电连接的第三弹片92，第三弹片92和天线贴片40贴合连接；

第一芯片91可以基于第三弹片92采集电子设备与目标对象之间的距离。

而且，电子设备还包括与第一芯片91电连接的处理器(未图示)，处理器还与天线结构的馈源60电连接；处理器用于基于第一芯片91采集到的电子设备与目标对象之间的距离，调整馈源60的输出功率。

本实施方式中，第三弹片92和目标对象可以构成感应电容，且第三弹片92相当于感应电容的第一极板，目标对象相当于感应电容的第二极板；当电子设备与目标对象之间的距离发生变化的情况下，感应电容的电容值也会发生变化。因此可以通过检测感应电容的电容变化情况，来检测电子设备与目标对象之间的距离；尤其是当目标对象为人或者动物的情况下，且当电子设备与目标对象之间的距离较近时，可以通过降低馈电60的输出功率，来降低天线结构的sar值，避免高辐射对人体或者动物产生影响。

而且，通过将第三弹片92和天线贴片40贴合连接，可以增加第一极板的覆盖面积，从而增强了感应电容的灵敏度。

需要说明的是，本实施方式中的天线贴片40无需接地，因此当天线贴片40充当感应电容的第一极板的时候，不会对天线结构的辐射性能产生影响。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。