一种便于提高辐射性能的天线装置及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及天线辐射技术领域，特别是涉及一种便于提高辐射性能的天线装置及电子设备。


背景技术：

2.随着通信技术的迅速发展，手机等通讯设备已经成为人们生活中必不可少的一种工具，为用户生活的各个方面带来了极大的便捷。手机是以电磁波的方式进行信号传输，常规的天线设计方案中，由于辐射能量有可能被吸收，因此无法满足人头手测试指标要求。


技术实现要素：

3.基于此，本实用新型的目的在于，提供一种便于提高辐射性能的天线装置及电子设备，该天线装置具有较好的天线辐射性能，能够满足人头手测试指标要求。
4.本实用新型实施例提供一种便于提高辐射性能的天线装置，包括天线组件和开关模块；开关模块至少包括第一开关模块和第二开关模块；
5.天线组件具有信号馈入点；
6.第一开关模块具有第一受控端、第一接地端和若干第一天线连接端；
7.第二开关模块具有第二受控端、第二接地端和若干第二天线连接端；
8.第一天线连接端和信号馈入点连接，第一接地端与电子设备的主板参考地连接，第二天线连接端和信号馈入点连接，第二接地端与电子设备的主板参考地连接，第一受控端和第二受控端用于与电子设备的处理器连接；
9.第一开关模块和第二开关模块接收处理器发送的通道控制信号，触发第一开关模块以及第二开关模块内部的对应通道打开，触发信号馈入点、第一开关模块、以及主板参考地形成第一环形天线，并触发信号馈入点、第二开关模块、以及主板参考地形成第二环形天线。
10.在一个可选的实施例中，第一开关模块包括第一开关芯片，第一开关芯片的内部设置有若干第一通道，且第一通道上均设置有第一通道开关，第一通道开关的信号端连接于各条第一通道上，其通道受控端与第一受控端连接；
11.第二开关模块包括第二开关芯片，第二开关芯片的内部设置有若干第二通道，且第二通道上均设置有第二通道开关，第二通道开关的信号端连接于各条第二通道上，其通道受控端与第二受控端连接。
12.在一个可选的实施例中，通道控制信号为二进制编码信号，第一开关芯片和/或第二开关芯片接收到二进制编码信号触发与其对应的通道开关闭合或关断。
13.在一个可选的实施例中，通道控制信号与预设天线频段相匹配。
14.在一个可选的实施例中，开关芯片的各条通道上连接有若干匹配电阻和/或匹配电容。
15.在一个可选的实施例中，还包括调谐电路，调谐电路连接于天线组件的信号馈入
点和开关模块的天线连接端之间。
16.在一个可选的实施例中，第一天线、第二天线与电子设备的边框组成电子设备的壳体。
17.在一个可选的实施例中，天线装置包括若干开关模块，开关模块的天线连接端均与信号馈入点连接，接地端与电子设备的主板参考地连接，受控端与电子设备的处理器连接，开关模块接收处理器发送的通道控制信号，触发开关模块的内部的对应通道打开，触发信号馈入点、开关模块以及主板参考地形成若干环形天线。
18.本实用新型还提供一种电子设备，包括：壳体、主板和如上任意一项实施例的天线装置，天线装置的开关芯片与主板上的处理器相连接，天线装置的馈地点与主板的参考地相连接。
19.应用本实用新型实施例的上述技术方案，通过在天线组件的信号馈入点和主板参考地之间设置若干开关模块，当开关模块内的通道导通时便于形成若干环形天线，环形天线的应用可以降低辐射信号的被吸收量，进而提高天线辐射效率，使得天线组件可以满足人头手测试指标。
20.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，并不能限制本实用新型。
21.为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例电子设备的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例天线组件的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例开关模块的连接示意图；
25.图4为本实用新型实施例开关芯片的内部连接示意图。
具体实施方式
26.下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
27.本实用新型提供了一种天线装置，能够改变天线辐射体长度，便于匹配出不同辐射频段以满足天线性能测试需求。
28.以下结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行说明。
29.请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例电子设备的结构示意图；图2为本实用新型实施例天线组件的结构示意图。
30.本技术实施例提供一种电子设备，电子设备可以为智能手机、平板电脑、智能手环等通信设备。
31.电子设备100包括壳体11、显示屏12、处理器13、主板14、电池等组件。显示屏12安装于壳体11上，以形成电子设备100的显示面，用于显示图像、文本等信息。显示屏12可以为液晶显示屏或者led(light-emitting diode，发光二极管)显示屏。主板14位于壳体11内部，处理器13安装于主板14上。
32.壳体11用于形成电子设备100的外部轮廓，以便于容纳电子设备100的电子器件、功能组件等，同时对电子设备内部的电子器件和功能组件形成密封和保护作用。例如，电子设备100的摄像头、主板、振动马达、电池等功能组件都可以设置在壳体11内部。
33.该壳体11可以包括中框和后盖，中框和后盖相互组合形成该壳体11，该中框和后盖可以形成收纳空间，以收纳主板14、显示屏12、电池等器件。进一步的，可以包括盖板，盖板可固定到壳体11上，该盖板和壳体11形成密闭空间，以容纳主板、显示屏12、电池等器件。
34.在一些实施例中，盖板盖设到中框上，后盖盖设到中框上，盖板和后盖位于中框的相对面，盖板和后盖相对设置。
35.在一些实施例中，壳体11可以为金属壳体，比如镁合金、不锈钢等金属。需要说明的是，本技术实施例壳体11的材料并不限于此，还可以采用其它方式，比如：壳体11可以为塑胶壳体、或者陶瓷壳体，壳体11可以包括塑胶部分和金属部分，壳体11可以为金属和塑胶相互配合的壳体结构。
36.主板设置在壳体11内部。其中，主板可以为电子设备100的主板。主板上还可以集成有处理器、摄像头、耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时，显示屏12可以电连接至主板，以通过主板上的处理器对显示屏12的显示进行控制。
37.电池设置在壳体11内部，电池电连接至主板，以实现电池为电子设备100供电。其中，主板上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。
38.显示屏12可以包括显示区域和非显示区域，其中，该显示区域可以用来显示电子设备100的画面或者供用户进行触摸操控等；非显示区域的顶部区域可以开设供声音或光线传导的开孔，该非显示区域底部上可以设置指纹模组、触控按键等功能组件。
39.需要说明的是，该显示屏12的结构并不限于此。比如，该显示屏12可以为全面屏或异形屏。还需要说明的是，在一些实施例中，显示屏12也可以不包括非显示区域，而设置成全面屏结构，可以将距离传感器、环境光传感器等功能组件设置于显示屏下方或其他位置处。
40.本技术实施例中，电子设备100中还设置有天线装置。天线装置用于实现电子设备100的无线通信功能，如可以实现电子设备的4g或5g无线通信功能。天线装置设置在电子设备100的壳体11内部。其中，可以理解的，天线装置的部分器件可以集成在壳体11内部的主板上，例如天线组件中的信号处理芯片以及信号处理电路可以集成在主板上。此外，天线装置的部分器件还可以直接设置在壳体11内部，即天线组件的各个天线可以直接设置在壳体12内部，或者直接利用电子设备的外壳作为天线组件。
41.本技术实施例中，请参阅图3和图4，图3为本实用新型实施例开关模块的连接示意图；
42.图4为本实用新型实施例开关芯片的内部连接示意图。
43.本实施例中，便于提高辐射性能的天线装置包括天线组件15和开关模块16；开关模块16至少包括第一开关模块161和第二开关模块162；述天线组件15具有信号馈入点151和馈地点152；第一开关模块161具有第一受控端1611、第一接地端1612和若干第一天线连接端1613；第二开关模块162具有第二受控端1621、第二接地端1622和若干第二天线连接端1623；第一天线连接端1613和信号馈入点151连接，第一接地端1612与电子设备的主板参考
地(gnd)连接，第二天线连接端1623和信号馈入点151连接，第二接地端1622与电子设备的主板参考地(gnd)连接，第一受控端1611和第二受控端1621与电子设备的处理器13连接，馈地点152与主板参考地(gnd)连接。第一开关模块161和第二开关模块162接收处理器13发送的通道控制信号，触发第一开关模块161以及第二开关模块162内部的对应通道打开，触发信号馈入点151、第一开关模块161、以及主板参考地(gnd)形成第一环形天线，并触发信号馈入点151、第二开关模块162、以及主板参考地(gnd)形成第二环形天线。
44.应用本实用新型实施例的上述技术方案，通过在天线组件的信号馈入点和主板参考地之间设置开关模块，当开关模块内的通道导通时便于形成环形天线，环形天线的应用可以降低辐射信号的被吸收量，进而提高天线辐射效率，使得天线组件可以满足人头手测试指标。若信号馈入点和主板参考地之间设置有更多的开关模块时，可以形成更多的环形天线，进一步提高天线辐射效率。
45.在一个可选的实施例中，如图4所示，第一开关模块161包括第一开关芯片161，第一开关芯片161的内部集成有若干第一通道和若干第一通道开关(s1～s4)，第一通道开关(s1～s4)的信号端(rf1～rf4)连接于各条第一通道上，第一通道开关(s1～s4)的通道受控端(sdata和sclk)与控制信号接收端连接，用于接收处理器13发送的通道控制信号，以打开对应的通道开关，将芯片内部的元件连接入天线中以改变天线辐射体的长度。
46.第二开关模块162包括第二开关芯片162，第二开关芯片162可以为与第一开关芯片161为同样型号的开关芯片。即第二开关芯片162的内部也集成有若干第二通道和若干第二通道开关(s1～s4)，第二通道开关(s1～s4)的信号端(rf1～rf4)连接于各条第二通道上，第二通道开关(s1～s4)的通道受控端(sdata和sclk)与控制信号接收端连接，用于接收处理器13发送的通道控制信号，以打开对应的通道开关，将芯片内部的元件连接入天线中以改变天线辐射体的长度。
47.可选的，第一开关芯片和第二开关芯片可以为mipi开关芯片或者其他开关芯片，其具体类型或型号在本实施中不做限定，并且开关芯片内部集成的通道数量和开关数量亦不做限制。
48.在一个可选的实施例中，通道控制信号与预设天线频段相匹配，预设天线频段可以由发明人在业务处理过程中进行设定，本实施例中不做天线频段的限定。
49.可选的，通道控制信号可以为二进制编码信号或者其他格式的信号，用于触发对应的通道开关打开或关闭，以便于打开对应的通道从而实现天线辐射体长度的改变，进而匹配出较多频段。即第一开关芯片161和/或第二开关芯片162接收到二进制编码信号触发与其对应的通道开关闭合或关断，进而使得天线辐射体长度发生改变。
50.由于开关芯片的内部集成有若干通道开关(s1～s4)，若开关数量为4个，则通过4位二进制编码最多可以匹配出16个通道，天线辐射体的长度可以有16种不同的长度，每一种长度辐射某一频段的天线信号。也即若二进制编码信号为4位二进制编码信号，则天线辐射体长度的改变可以有16种长度变化，因此实现了天线辐射体长度的灵活变换，以便于进行较多频段的测试，便于提高天线频段的测试效率。在实际应用中，处理器可以结合预设频段生成不同的通道控制信号控制开关芯片的内部开关的导通或关断。
51.在一个可选的实施例中，开关芯片的接地端(gnd)与电子设备的主板上的参考地(gnd)相连接。在开关芯片的内部，各条开关通道上连接有若干匹配电阻和/或匹配电容。
52.在一个可选的实施例中，还包括调谐电路，天线组件15的信号馈入点151通过调谐电路连接至开关芯片161的天线连接端。调谐电路用于对天线信号进行处理，实现调谐的功能，其具体的电路结构本实施例中不做限定。调谐电路可以由电感或电容元件组成，不同参数值匹配出不同的调谐电路对不同频段的天线信号进行调谐处理。
53.在上述实施例的基础上，可选的，天线组件15的辐射体长度与预设天线频段相匹配。若天线组件15的最长长度为l1，若开关芯片具有4路开关通道和对应的4个开关，则与l1相匹配的预设天线频段最长可以为a1～a16，则在上述开关芯片的应用中可以匹配出16种频段范围。若天线组件15的长度为l2，若开关芯片具有4路开关通道和对应的4个开关，则与l2相匹配的预设天线频段可以为b1～b16，则在上述开关芯片的应用中可以匹配出16种频段范围。
54.在天线辐射性能测试完毕后，可以设定固定的天线总长，从而可以匹配出固定频段的天线信号。
55.在上述实施例的基础上，可选的，天线组件15与电子设备的边框组成电子设备的壳体。天线组件15可以由金属导电材料制作而成。
56.在其他实施例中，若天线装置包括若干开关模块，开关模块的天线连接端均与信号馈入点连接，接地端与电子设备的主板参考地连接，受控端与电子设备的处理器连接，开关模块接收处理器发送的通道控制信号，触发开关模块的内部的对应通道打开，触发信号馈入点、开关模块以及主板参考地形成若干环形天线，可以进一步提高天线辐射效率。
57.本实用新型还提供了一种电子设备，请参阅图2，图2为本技术一个实施例示出的电子设备的结构示意图。
58.电子设备包括：壳体11、天线装置15、处理器13和主板14；处理器13安装于主板14上，天线装置和主板14设置于壳体11内，天线装置15的开关芯片与主板14上的处理器13相连接，天线装置15的馈地点可以与主板的参考地相连接。
59.可选的，壳体包括若干段壳体，其中部分壳体为金属壳体，金属壳体可以组成天线组件。
60.电子设备可以为智能手机、智能平板以及智能手环等通信设备，电子设备可以实现4g无线通信，或者5g无线通信，天线组件能够满足4g或者5g的辐射要求，具有较好的通信质量。
61.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
62.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，
可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
63.本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。