天线模块及电子设备的制造方法
【专利摘要】本公开是关于一种天线模块及电子设备。天线模块包括：馈点、电容、金属片、金属边框、单刀多掷开关、阻容感元器件、第一接地点、第二接地点；其中，馈点与电子设备的射频模块电连接，通过电容电连接至金属片，金属片电连接至金属边框的第一接触点，金属边框与电子设备的金属壳体之间开设有缝隙；阻容感元器件的一端电连接至第一接地点，另一端通过单刀多掷开关电连接至金属边框的第二接触点；第一接地点和第二接地点均设置在金属壳体上，第二接地点电连接至金属边框的第三接触点。本公开技术方案可以提高天线模块的性能和带宽。
【专利说明】
天线模块及电子设备
技术领域
[0001 ]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】
[0002]随着智能手机机身上的金属元素日益增多，全金属壳体逐渐成为主流，而金属面积的增多，会导致天线净空的减小，影响天线向外辐射和接收信号，降低天线的性能。
【发明内容】
[0003]为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种天线模块及电子设备，用以提尚天线的性能。
[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线模块，包括:馈点、电容、金属片、金属边框、单刀多掷开关、阻容感元器件、第一接地点、第二接地点;其中，
[0005]所述馈点与电子设备的射频模块电连接，通过所述电容电连接至所述金属片，所述金属片电连接至所述金属边框的第一接触点，所述金属边框与所述电子设备的金属壳体之间开设有缝隙；
[0006]所述阻容感元器件的一端电连接至所述第一接地点，另一端通过所述单刀多掷开关电连接至所述金属边框的第二接触点；
[0007]所述第一接地点和所述第二接地点均设置在所述金属壳体上，所述第二接地点电连接至所述金属边框的第三接触点。
[0008]可选的，由所述馈点，经由所述电容、所述金属片、所述第一接触点与所述第二接触点之间的金属边框，至所述第一接地点所构成的电连接体构成第一环天线，所述第一接地点在所述金属边框上的位置由所述第一环天线的频段确定。
[0009]可选的，由所述馈点，经由所述电容、所述金属片、所述第一接触点与所述第三接触点之间的金属边框，至所述第二接地点所构成的电连接体构成第二环天线，所述第三接触点在所述金属边框上的位置由所述第二环天线的频段确定。
[0010]可选的，由所述馈点，经由所述电容、所述金属片、所述第一接触点，至所述金属边框上与所述第一接触点直接相邻的端点所构成的电连接体形成第一 IFA天线(英文全称:Inverted-F Antenna，中文全称:倒F天线)，所述第一接触点在所述金属边框上的位置由所述第一 IFA天线的频段确定。
[0011]可选的，由所述馈点，经由所述电容，至所述金属片所构成的电连接体构成第二IFA天线，所述金属片的面积由所述第二 IFA天线的频段确定。
[0012]可选的，所述第一接触点、所述第二接触点与所述第三接触点顺次设置在所述金属边框上，所述第一接触点与所述金属边框上的一个端点直接相邻，所述第三接触点与所述金属边框上的另一个端点直接相邻。
[0013]可选的，所述第一接地点、所述第二接地点顺次设置在所述金属壳体上，所述第一接地点与所述第二接触点对应，所述第二接地点与所述第三接触点对应。
[0014]可选的，所述电容的电容值在0.2pF_3pF之间。
[0015]可选的，所述金属片的面积在6平方毫米-10平方毫米之间。
[0016]根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括:
[0017]处理器；
[0018]用于存储处理器可执行指令的存储器；
[0019]其中，所述移动终端还包括天线模块，所述天线模块包括:
[0020]馈点、电容、金属片、金属边框、单刀多掷开关、阻容感元器件、第一接地点、第二接地点;其中，
[0021]所述馈点与电子设备的射频模块电连接，通过所述电容电连接至所述金属片，所述金属片电连接至所述金属边框的第一接触点，所述金属边框与所述电子设备的金属壳体之间开设有缝隙；
[0022]所述阻容感元器件的一端电连接至所述第一接地点，另一端通过所述单刀多掷开关电连接至所述金属边框的第二接触点；
[0023]所述第一接地点和所述第二接地点均设置在所述金属壳体上，所述第二接地点电连接至所述金属边框的第三接触点。
[0024]本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
[0025]可避免金属壳体屏蔽天线，增加天线模块的净空，还可以提高天线模块的性能和带宽。
[0026]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】
[0027]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0028]图1是根据一示例性实施例示出的一种天线模块的结构示意图。
[0029]图2是图1所示实施例中的单刀多掷开关的结构示意图。
[0030]图3是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
【具体实施方式】
[0031]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发明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、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0032]图1是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是图1所示实施例中的单刀多掷开关的结构示意图；该天线模块可以应用在需要通过天线接收或者发送信号的电子设备(例如:智能手机、平板电脑)上，如图1所示，该天线模块包括:馈点U、电容12、金属片13、金属边框14、单刀多掷开关15和阻容感元器件16、第一接地点171和第二接地点172;其中，第一接地点171和第二接地点172设置在金属壳体17上。
[0033]其中，馈点11与电子设备的射频模块20电连接。通过电容12电连接至金属片13。金属片13电连接至金属边框14的第一接触点141。金属边框14与电子设备的金属壳体17之间开设有缝隙18。缝隙18可以由绝缘材质填充。
[0034]阻容感元器件16的一端电连接至第一接地点171，另一端通过单刀多掷开关15电连接至金属边框14的第二接触点142。
[0035]第一接地点171电连接至金属边框14的第二接触点142。第二接地点172电连接至金属边框14的第三接触点143。
[0036]本实施例中，通过将金属边框14作为天线模块的一部分，避免了金属壳体17屏蔽天线，由于金属边框14与外界空间直接接触，增加了天线模块的净空;通过单刀多掷开关15和阻容感元器件16可以提高天线模块的性能和带宽。
[0037]可选的，由馈点11，经由电容12、金属片13、第一接触点141与第二接触点142之间的金属边框，至第一接地点171所构成的电连接体构成第一环天线。第一接地点171在金属边框14上的位置由第一环天线的频段确定。
[0038]在一实施例中，在第一环天线形式下，以天线模块为分集天线为例进行示例性说明，第一环天线可以工作在低频段的800-960MHZ，当增加第一接触点141与第二接触点142之间的金属边框的长度时，例如，第一接触点141沿着图1所示的左侧移动，天线模块会从低频谐振向更低频偏移。
[0039]在一实施例中，由馈点11，经由电容12、金属片13、第一接触点141与第三接触点143之间的金属边框，至第二接地点172所构成的电连接体构成第二环天线。第三接触点143在金属边框14上的位置由第二环天线的频段确定。
[0040]在第二环天线形式下，以天线模块为分集天线为例进行示例性说明，分集天线低频段为650-800MHZ，当第二接地点172沿着图1所示的左侧移动时，可以将分集天线的低频谐振向更低频偏移。
[0041]在一实施例中，由馈点11，经由电容12、金属片13、第一接触点141，至金属边框14上与第一接触点141直接相邻的端点191所构成的电连接体构成第一 IFA天线。第一接触点141在金属边框14上的位置由第一 IFA天线的频段确定。
[0042]在第一IFA天线形式下，以天线模块为分集天线为例进行示例性说明，天线走线路径为馈点11、电容12、金属片13、第一接触点141与金属边框14的端点191，构成分集天线的中频，当第一接触点141沿着图1所示的左侧移动时，可以将分集天线的中频向更高频偏移。
[0043]在一实施例中，由馈点11，经由电容12，至金属片13所构成的电连接体构成第二IFA天线。金属片13的面积由第二 IFA天线的频段确定。
[0044]可选的，第一接触点141、第二接触点142与第三接触点143顺次设置在金属边框上。第一接触点141与金属边框上14的一个端点191直接相邻，第三接触点143与金属边框14上的另一个端点192直接相邻。
[0045]可选的，第一接地点171、第二接地点172顺次设置在金属壳体17上。第一接地点171与第二接触点142对应，第二接地点172与第三接触点143对应。
[0046]通过第一接触点141、第二接触点142与第三接触点143以及第一接地点171和第二接地点172的多种走线路径，可以使天线模块具有多种天线形式，可以使天线模块的工作频段能够覆盖一个较宽的频带。
[0047]可选的，电容12的电容值在0.2pF_3pF之间，通过电容12可以调谐天线模块在低频时的频率偏移，进而提尚天线t吴块的低频效率和性能。
[0048]在一实施例中，金属片13的面积在6平方毫米-10平方毫米之间。金属片13形状可以为正方形或者长方向，例如，4*2平方毫米的长方形，或者，3*3平方毫米的正方形。
[0049]在第二IFA天线形式下，以天线模块为分集天线为例进行示例性说明，天线走线路径为馈点11、电容12、金属片13，构成分集天线的高频，当增加金属片13的面积时，可以将分集天线的尚频向更尚频偏移。
[0050]由上述描述可知，本公开中的天线模块可以实现第一环天线、第二环天线、第一IFA天线、第二 IFA天线等多种天线形式，每一种天线形式都可以根据天线模块需要的工作频段在金属边框上设计出一个对应的接触点(例如，第一接触点141、第二接触点142、第三接触点143)，因此提高了天线设计的灵活性，并可使天线模块的工作频段能够覆盖一个较宽的频带，提高了天线模块的性能。
[0051]在一实施例中，单刀多掷开关15可以为单刀四掷开关(例如，SP4T开关)，分别连接第一阻容感单元、第二阻容感单元、第三阻容感单元、以及第四阻容感单元，其中，每一个阻容感单元由电阻、电容、电感和/或导线组合形成不同的阻容感值。在图2所示的电路结构中，第一阻容感单元为电阻161，第二阻容感单元为电感162，第三阻容感单元为电容163，第四阻容感单元为导线164。来自射频模块20的控制信号(例如，通用输入/输出信号)可以控制单刀多掷开关15将不同的阻容感元器件接入到天线模块中，从而可以在不同的开关状态下调整天线模块不同的谐振频率，例如，单刀多掷开关15将导线164断开处于悬空状态，天线模块的频宽可以覆盖880-960MHZ，再例如，单刀多掷开关15将电感162接入到天线模块，当电感162为15nH时，天线模块的频段可以覆盖800-880MHZ。本领域技术人员可以理解的是，图2仅以单刀多掷开关15为单刀四掷开关进行示例性说明，单刀四掷开关并不能形成对本公开的限制，可以根据天线模块的实际需要采用例如单刀六掷开关、单刀八掷开关等等。
[0052]本实施例中，通过单刀多掷开关15接入不同的阻容感元器件，可以在单刀多掷开关15的不同开关状态下将天线模块调整到不同的谐振频率，使天线模块的带宽的覆盖范围更宽。
[0053]图3是根据一不例性实施例不出的一种电子设备的框图。例如，电子设备300可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
[0054]其中，移动终端还包括天线模块，天线模块包括:
[0055]馈点、电容、金属片、金属边框、单刀多掷开关、阻容感元器件、第一接地点、第二接地点;其中，
[0056]馈点与电子设备的射频模块电连接，通过电容电连接至金属片，金属片电连接至金属边框的第一接触点，金属边框与电子设备的金属壳体之间开设有缝隙；
[0057]阻容感元器件的一端电连接至第一接地点，另一端通过单刀多掷开关电连接至金属边框的第二接触点；
[0058]第一接地点和第二接地点均设置在金属壳体上，第二接地点电连接至金属边框的第三接触点。
[0059]参照图3，设备300可以包括以下一个或多个组件:处理组件302，存储器304，电源组件306，多媒体组件308，音频组件310，输入/输出(I/O)的接口312，传感器组件314，以及通信组件316。
[0060]处理组件302通常控制设备300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。处理元件302可以包括一个或多个处理器320来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件302可以包括一个或多个模块，便于处理组件302和其他组件之间的交互。例如，处理部件302可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件308和处理组件302之间的交互。
[0061]存储器304被配置为存储各种类型的数据以支持在设备300的操作。这些数据的示例包括用于在设备300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304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。
[0062]电力组件306为设备300的各种组件提供电力。电力组件306可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为设备300生成、管理和分配电力相关联的组件。
[0063]多媒体组件308包括在所述设备300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308包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备300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。
[0064]音频组件310被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件310包括一个麦克风(MIC)，当设备300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304或经由通信组件316发送。在一些实施例中，音频组件310还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
[0065]I/O接口312为处理组件302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。
[0066]传感器组件314包括一个或多个传感器，用于为设备300提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件314可以检测到设备300的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为设备300的显示器和小键盘，传感器组件314还可以检测设备300或设备300—个组件的位置改变，用户与设备300接触的存在或不存在，设备300方位或加速/减速和设备300的温度变化。传感器组件314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314还可以包括光传感器，如CMOS或C⑶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314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。
[0067]通信组件316被配置为便于设备300和其他设备之间有线或无线方式的通信。设备300可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信部件316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，所述通信部件316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。
[0068]在示例性实施例中，设备300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。
[0069]在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器304。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是R0M、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
[0070]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。
[0071]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。
【主权项】
1.一种天线模块，其特征在于，所述天线模块包括:馈点、电容、金属片、金属边框、单刀多掷开关、阻容感元器件、第一接地点、第二接地点;其中， 所述馈点与电子设备的射频模块电连接，通过所述电容电连接至所述金属片，所述金属片电连接至所述金属边框的第一接触点，所述金属边框与所述电子设备的金属壳体之间开设有缝隙； 所述阻容感元器件的一端电连接至所述第一接地点，另一端通过所述单刀多掷开关电连接至所述金属边框的第二接触点； 所述第一接地点和所述第二接地点均设置在所述金属壳体上，所述第二接地点电连接至所述金属边框的第三接触点。2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，由所述馈点，经由所述电容、所述金属片、所述第一接触点与所述第二接触点之间的金属边框，至所述第一接地点所构成的电连接体构成第一环天线，所述第一接地点在所述金属边框上的位置由所述第一环天线的频段确定。3.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，由所述馈点，经由所述电容、所述金属片、所述第一接触点与所述第三接触点之间的金属边框，至所述第二接地点所构成的电连接体构成第二环天线，所述第三接触点在所述金属边框上的位置由所述第二环天线的频段确定。4.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，由所述馈点，经由所述电容、所述金属片、所述第一接触点，至所述金属边框上与所述第一接触点直接相邻的端点所构成的电连接体构成第一 IFA天线，所述第一接触点在所述金属边框上的位置由所述第一 IFA天线的频段确定。5.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，由所述馈点，经由所述电容，至所述金属片所构成的电连接体构成第二 IFA天线，所述金属片的面积由所述第二 IFA天线的频段确定。6.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述第一接触点、所述第二接触点与所述第三接触点顺次设置在所述金属边框上，所述第一接触点与所述金属边框上的一个端点直接相邻，所述第三接触点与所述金属边框上的另一个端点直接相邻。7.根据权利要求6所述的天线模块，其特征在于，所述第一接地点、所述第二接地点顺次设置在所述金属壳体上，所述第一接地点与所述第二接触点对应，所述第二接地点与所述第三接触点对应。8.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述电容的电容值在0.2pF-3pF之间。9.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述金属片的面积在6平方毫米-10平方毫米之间。10.一种电子设备，其特征在于，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，所述移动终端还包括天线模块，所述天线模块包括: 馈点、电容、金属片、金属边框、单刀多掷开关、阻容感元器件、第一接地点、第二接地点;其中， 所述馈点与电子设备的射频模块电连接，通过所述电容电连接至所述金属片，所述金属片电连接至所述金属边框的第一接触点，所述金属边框与所述电子设备的金属壳体之间开设有缝隙； 所述阻容感元器件的一端电连接至所述第一接地点，另一端通过所述单刀多掷开关电连接至所述金属边框的第二接触点； 所述第一接地点和所述第二接地点均设置在所述金属壳体上，所述第二接地点电连接至所述金属边框的第三接触点。
【文档编号】G06F1/16GK106058436SQ201610633099
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】王霖川, 薛宗林, 熊晓峰
【申请人】北京小米移动软件有限公司