CN107026324A - 天线组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开揭示了一种天线组件及电子设备，属于天线领域。所述天线组件包括：第一天线、第二天线和金属中框，该金属中框包括金属板、围合在金属板周侧的第一侧边框、第二侧边框、顶部边框和底部边框；第一天线通过第一连接点与底部边框的第一辐射部相连，第一辐射部与第一侧边框相连，且第一侧边框与金属中框之间通过开缝隔离；第二天线通过第二连接点与底部边框的第二辐射部相连，第二辐射部与第一辐射部之间断开，且第二辐射部与第二侧边框之间断开。本公开达到了利用位于侧边框与金属中框金属板之间的开缝产生额外谐振，将原本集中的辐射信号分散，从而减小握持状态下手握处辐射信号的损失，提高天线组件的辐射效率。

Description

天线组件及电子设备

技术领域

本公开涉及天线领域，特别涉及一种天线组件及电子设备。

背景技术

CA(Carrier Aggregation，载波聚合)技术是一种将多个载波聚合成一个较宽频谱的技术，有利于提高移动终端的上下行传输速率。

为了将CA技术运用到移动终端上，移动终端中需要设置两根天线，分别用于在中低频段和高频段工作。相关技术中，用于在中低频段工作的天线与移动终端底部边框相连，并通过底部边框辐射天线信号；用于在高频段工作的天线与移动终端的底部侧边框相连，并通过底部侧边框辐射天线信号。但是在握持状态下，由于手掌部分会接触移动终端的底部侧边框，且手掌的介电常数较高，导致流经底部侧边框的电流损耗较大，严重影响天线的辐射效率。

发明内容

本公开实施例提供一种天线组件及电子设备。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线组件，该天线组件包括：第一天线、第二天线和金属中框，该金属中框包括金属板、围合在金属板周侧的第一侧边框、第二侧边框、顶部边框和底部边框；

第一天线通过第一连接点与底部边框的第一辐射部相连，第一辐射部与第一侧边框相连，且第一侧边框与金属板之间通过开缝隔离；

第二天线通过第二连接点与底部边框的第二辐射部相连，第二辐射部与第一辐射部之间断开，且第二辐射部与第二侧边框之间断开。

可选地，流经第一天线的第一馈电电流通过第一连接点流入第一辐射部，并通过第一辐射部流入第一侧边框和金属板；第一辐射部用于在第一馈电电流的作用下辐射天线信号，第一侧边框和金属板用于在第一馈电电流的作用下，在开缝处产生谐振；

流经第二天线的第二馈电电流通过第二连接点流入第二辐射部；第二辐射部用于在第二馈电电流的作用下辐射天线信号。

可选地，开缝的长度与产生谐振的谐振频率之间呈反比例关系。

可选地，开缝的宽度与产生谐振的谐振带宽之间呈正比例关系。

可选地，第一辐射部的长度小于第二辐射部的长度；

第一辐射部用于辐射高频段的天线信号，第二辐射部用于辐射中低频段的天线信号；

其中，高频段对应的频率范围为2300MHz至2700MHz，中低频段对应的频率范围为700MHZ至2100MHz。

可选地，底边框与金属板之间包括净空区，该净空区用于辐射天线信号。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的天线组件。

可选地，第一天线和第二天线通过各自对应馈电点与电子设备的PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)相连，且PCB固设在金属中框内。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过在金属中框中金属板与侧边框之间增加一条开缝，使得侧边框和金属板在流入的馈电电流的作用下在开缝处产生额外的谐振，从而提高天线组件的辐射性能；解决了在握持状态下，由于手掌部分接触移动终端的底部侧边框，导致流经底部侧边框的电流损耗较大，影响天线辐射性能的问题；达到了利用位于侧边框与金属中框金属板之间的开缝产生额外谐振，将原本集中的辐射信号分散，从而减小握持状态下手握处辐射信号的损失，提高天线组件的辐射效率。

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，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1A是传统的天线组件的结构示意图；

图1B是图1A示出的天线组件中电流路径的示意图；

图2A是本公开一个示例性实施例提供的天线组件的立体结构图；

图2B是图2A所示天线组件的平面示意图；

图3是本公开各个实施例提供的天线组件的辐射效率与传统天线组件的辐射效率的对比图。

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。

本发明各个实施例提供的天线组件，可以用于智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)或MP4(Moving Picture Experts Group Audio LayerIV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器等移动终端。为了方便描述，下述各个实施例仅以天线组件用于智能手机为例进行说明，并不对本公开构成限定。

以移动终端为智能手机为例，为了将CA技术运用到智能手机中，从而提高智能手机的上下行传输速率，智能手机中设置有两根天线，这两根天线在智能手机中的位置如图1A所示。

天线110通过第一馈电点131与PCB130电性相连，天线120通过第二馈电点132与PCB130电性相连。

为了提高天线110和天线120的辐射能力，天线110通过第一连接点141与金属边框140相连，天线120通过第二连接点142与金属边框140相连。从馈电点131流出的馈电电流流经天线110后，通过第一连接点141流经金属边框140，电流路径如虚线151所示；从馈电点132流出的馈电电流流经天线120后，通过第二连接点142流经金属边框140，电流路径如虚线152所示。由于金属边框140作为天线的一部分参与辐射，在非握持状态下，智能手机的辐射性能有较大提升。

但是在握持状态下，如图1B所示，金属边框140的底部侧边框会与用户的手掌接触，当馈电电流流经天线110并流入金属边框140的底部侧边框时，将会产生大量的电流损耗，严重影响天线110的辐射性能，导致智能手机在握持状态下，天线辐射效率较低。

为了解决握持状态下，智能手机天线辐射效率较低的问题，本公开实施例提供了一种天线组件，通过该天线组件，能够显著提高握持状态下智能手机天线的辐射效率。

请参考图2A，其示出了本公开一个示例性实施例提供的天线组件200的立体结构图。

该天线组件200中包括第一天线210、第二天线220和金属中框230，该金属中框230又包括金属板231、围合在金属板231周侧的第一侧边框232、第二侧边框233、顶部边框234和底部边框235。

第一天线210通过第一连接点211与底部边框235的第一辐射部235a相连，第一辐射部235a与第一侧边框232相连，且第一侧边框232与金属板231之间通过开缝231a隔离。

第二天线220通过第二连接点212与底部边框235的第二辐射部235b相连，第二辐射部235b与第一辐射部235a之间断开，且第二辐射部235b与第二侧边框233之间断开。

需要说明的是，为了使第一辐射部235a和第二辐射部235b的天线信号得到充分辐射，底部边框235与金属板231之间存在净空区231b，使得第一辐射部235a和第二辐射部235b发出的天线信号能够在净空区231b处得到充分辐射，避免金属板231对天线信号造成的干扰。

为了方便描述，如图2B所示，其示出了图2A所示天线组件200的平面示意图。

对应于图2A所示的天线组件200，图2B所示的天线组件200中包括第一天线210、第二天线220和金属中框230。

具体的，该金属中框230又包括金属板231、围合在金属板231周侧的第一侧边框232、第二侧边框233、顶部边框234和底部边框235。

第一天线210的一端通过第一连接点211与底部边框235的第一辐射部235a相连，且第一辐射部235a与第一侧边框232相连。与图1A所示天线组件100不同的是，该金属中框230中增加了开槽231a(图中阴影部分)，该开槽231a位于第一侧边框232与金属板231之间。

第二天线220的一端通过第二连接点212与底部边框235的第二辐射部235b相连，且第二辐射部235b与第一辐射部235a之间通过开口断开，第二辐射部235b与第二侧边框233之间通过开口断开，即第二辐射部235b在金属中框230中独立设置。

当该天线组件200设置在电子设备内部时，金属板231上还固设有PCB240，第一天线210的另一端即通过第一馈电点241与PCB240电性相连，用于接收PCB240通过第一馈电点241输出的第一馈电电流；相似的，第二天线220的另一端通过第二馈电点242与PCB240电性相连，用于接收PCB240通过第二馈电点242输出的第二馈电电流。

当天线组件200工作时，经过第一天线210的第一馈电电流经过第一连接点211流入第一辐射部235a，并进一步通过第一辐射部235a流入第一侧边框232和金属板231，使得第一辐射部235a在第一馈电电流的作用下辐射天线信号；相似的，经过第二天线220的第二馈电电流经过第二连接点212流入第二辐射部235b，使得第二辐射部235b在第二馈电电流的作用下辐射天线信号。

由于第一侧边框232和金属板231之间存在开缝231a，且第一侧边框232和金属板231中均有第二馈电电流流入，因此在第二馈电电流的作用下，第一侧边框232和金属板231在开缝231a处产生了缝隙辐射(即谐振)。

相较于图1A中天线信号集中分布在底部边框以及相邻的部分侧边框，图2A所示的天线组件200在工作时，天线信号分散分布在第一辐射部235a以及开缝231a对应的第二侧边框232处，使得单位长度内天线信号的辐射量降低，在握持状态下，手掌握持处造成的辐射衰减总量减少，从而减小手握对天线组件辐射效率的影响；同时，利用开缝231a处产生的谐振参与天线信号的辐射，进一步提高了整个天线组件200的辐射效率。

与图2A对应的，如图2B所示，底部边框235与金属板231之间存在净空区231b，使得第一辐射部235a和第二辐射部235b对应的天线信号够在净空区231b处得到充分辐射，避免金属板231遮挡对天线信号造成的辐射干扰。

在一种可能的实施方式中，第一辐射部235a的长度小于第二辐射部235b的长度，第一辐射部235a即用于辐射高频段的天线信号，第二辐射部235b则用于辐射中低频段的天线信号，其中，高频段对应的频率范围可以为2300MHz至2700MHz，中低频段对应的频率范围可以为700MHZ至2100MHz。

相应的，由于第一辐射部235a用于辐射高频段的天线信号，开缝231a处产生的谐振也为高频谐振，并协助第一辐射部235a提高高频天线信号的辐射效率。

需要说明的是，开缝231a处产生谐振的谐振频率与开缝231a的长度呈反比例关系，即开缝231a的长度越长，产生谐振的谐振频率越低；开缝231a的长度越短，产生谐振的谐振频率越高。并且，开缝231a处产生谐振的谐振带宽与开缝231a的宽度呈正比例关系，即开缝231a的宽度越宽，产生谐振的谐振带宽越宽；开缝231a的宽度越窄，产生谐振的谐振带宽越窄。在制造天线组件200时，可以根据实际需要调整开缝231a的长度以及宽度，使得天线组件200在在高频段达到更高的辐射效率，并有利于天线信号的载波聚合。

综上所述，本实施例提供的天线组件，通过在金属中框中金属板与侧边框之间增加一条开缝，使得侧边框和金属板在流入的馈电电流的作用下在开缝处产生额外的谐振，从而提高天线组件的辐射性能；解决了在握持状态下，由于手掌部分接触移动终端的底部侧边框，导致流经底部侧边框的电流损耗较大，影响天线辐射性能的问题；达到了利用位于侧边框与金属中框金属板之间的开缝产生额外谐振，将原本集中的辐射信号分散，从而减小握持状态下手握处辐射信号的损失，提高天线组件的辐射效率。

如图3所示，其示出了图1A和图2A所示天线组件分别在非握持状态和握持状态下的辐射效率，其中，X轴表示辐射效率(单位：dB)，Y轴表示天线的工作频率(单位：GHz)。显而易见的，图1A和图2A所示天线组件在非握持状态下的辐射效率相近，而在握持状态下，相较于图1A所示的天线组件中辐射信号集中分布，由于图2A所示天线组件中辐射信号分散分布，使得手掌握持所造成的辐射信号衰减量减小，从而提高了天线组件整体的辐射效率，同时图2A所示的天线组件能够利用开缝处产生额外的谐振，进一步提高天线组件的辐射效率(相较于图1A所示的天线组件，其辐射效率平均增加了大约4dB)。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，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。

Claims (8)

1.一种天线组件，其特征在于，所述天线组件包括：第一天线、第二天线和金属中框，所述金属中框包括金属板、围合在所述金属板周侧的第一侧边框、第二侧边框、顶部边框和底部边框；

所述第一天线通过第一连接点与所述底部边框的第一辐射部相连，所述第一辐射部与所述第一侧边框相连，且所述第一侧边框与所述金属板之间通过开缝隔离；

所述第二天线通过第二连接点与所述底部边框的第二辐射部相连，所述第二辐射部与所述第一辐射部之间断开，且所述第二辐射部与所述第二侧边框之间断开。

2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，

流经所述第一天线的第一馈电电流通过所述第一连接点流入所述第一辐射部，并通过所述第一辐射部流入所述第一侧边框和所述金属板；所述第一辐射部用于在所述第一馈电电流的作用下辐射天线信号，所述第一侧边框和所述金属板用于在所述第一馈电电流的作用下，在所述开缝处产生谐振；

流经所述第二天线的第二馈电电流通过所述第二连接点流入所述第二辐射部；所述第二辐射部用于在所述第二馈电电流的作用下辐射天线信号。

3.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，

所述开缝的长度与产生谐振的谐振频率之间呈反比例关系。

4.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，

所述开缝的宽度与产生谐振的谐振带宽之间呈正比例关系。

5.根据权利要求1至4任一所述的天线组件，其特征在于，所述第一辐射部的长度小于所述第二辐射部的长度；

所述第一辐射部用于辐射高频段的天线信号，所述第二辐射部用于辐射中低频段的天线信号；

其中，所述高频段对应的频率范围为2300MHz至2700MHz，所述中低频段对应的频率范围为700MHZ至2100MHz。

6.根据权利要求1至4任一所述的天线组件，其特征在于，所述底边框与所述金属板之间包括净空区，所述净空区用于辐射天线信号。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至6任一所述的天线组件。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线通过各自对应馈电点与所述电子设备的印刷电路板PCB相连，且所述PCB固设在所述金属中框内。