CN108417996B - 天线组件及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线组件，应用于移动终端，移动终端包括3D玻璃壳体和收容于3D玻璃壳体内的PCB板，天线组件包括一端结合固定于PCB板，另一端弯折延伸以与3D玻璃壳体内侧表面紧密贴合的柔性电路板，柔性电路板包括与屏幕的内侧表面紧密贴合的第一部分、与第一部分相对设置的并与后盖的内侧表面紧密贴合的第二部分、连接第一部分与第二部分并与侧壁的内侧表面紧密贴合的第三部分，天线组件还包括设置于第一部分上的第一天线阵列、设置于第二部分上的第二天线阵列以及设置于第三部分上的第三天线阵列。与相关技术相比，本发明提供的一种天线组件，其辐射的电磁波空间损耗小、机械稳定性良好且不容易损坏天线而导致失效或者性能变差。

Description

天线组件及移动终端

【技术领域】

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线组件及移动终端。

【背景技术】

在无线通信设备中，总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置，这个装置就是天线。天线的作用是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道，或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。

5G作为全球业界的研发焦点，发展5G技术制定5G标准已经成为业界共识。国际电信联盟ITU在2015年6月召开的ITU-RWP5D第22次会议上明确了5G的主要应用场景，ITU定义了三个主要应用场景：增强型移动宽带、大规模机器通信、高可靠低延时通信。上述3个应用场景分别对应着不同的关键指标，其中增强型移动带宽场景下用户峰值速度为20Gbps，最低用户体验速率为100Mbps。为了达到这些苛刻的指标，若干关键技术将被采用，其中就包含毫米波技术。

毫米波频段丰富的带宽资源为高速传输速率提供了保障，但是由于该频段电磁波剧烈的空间损耗，利用毫米波频段的无线通信系统需要采用相控阵的架构。通过移相器使得各个阵元的相位按一定规律分布，从而形成高增益波束，并且通过相移的改变使得波束在一定空间范围内扫描。

采用3D玻璃的移动终端架构是未来的主流方向，这是因为3D玻璃具有轻薄、抗指纹、耐候性及出色的触控手感等特点，同时未来无线充电和5G毫米波天线等技术会放弃掉具有屏蔽效果的金属外壳，而具有优越物理性能的3D玻璃将成为首选。

因此，有必要提供一种新型的天线组件以解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种天线组件，其辐射的电磁波空间损耗小、天线与3D玻璃壳结合紧密、机械稳定性良好且不容易损坏天线而导致失效或者性能变差。

本发明的技术方案如下：一种天线组件，应用于移动终端，所述移动终端包括3D玻璃壳体和收容于所述3D玻璃壳体内的PCB板，所述3D玻璃壳体包括屏幕、与所述屏幕相对间隔设置的后盖以及连接所述屏幕和所述后盖的侧壁，其特征在于，所述天线组件包括一端结合固定于所述PCB板，另一端弯折延伸以与所述3D玻璃壳体内侧表面紧密贴合的柔性电路板，所述柔性电路板包括与所述屏幕的内侧表面紧密贴合的第一部分、与第一部分相对设置的并与所述后盖的内侧表面紧密贴合的第二部分、连接所述第一部分与所述第二部分并与所述侧壁的内侧表面紧密贴合的第三部分，所述天线组件还包括设置于所述第一部分上的第一天线阵列、设置于所述第二部分上的第二天线阵列以及设置于所述第三部分上的第三天线阵列。

优选的，所述第一天线阵列、所述第二天线阵列和所述第三天线阵列分别印刷于所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分。

优选的，所述侧壁包括相对设置的两长边侧壁和连接两所述长边侧壁并相对设置的两短边侧壁，所述天线组件对应所述长边侧壁设置。

优选的，所述第一天线阵列、所述第二天线阵列和所述第三天线阵列均为一维直线阵。

优选的，所述第一天线阵列包括多个第一辐射天线，所述第二天线阵列包括多个第二辐射天线，所述第三天线阵列包括多个第三辐射天线，所述第一辐射天线和所述第二辐射天线均为偶极天线，所述第三辐射天线为贴片天线。

优选的，所述长边侧壁分为手持部分和非手持部分，所述天线组件对应所述非手持部分设置。

本发明还提供了一种移动终端，包括所述的天线组件。

与相关技术相比，本发明提供的一种天线组件具有如下有益效果：

1)将天线控制电路设置在PCB板上，实现与主板的一体化；

2)将第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列贴附在柔性电路板上，便于弯折，实现天线与3D玻璃壳体紧密贴合；

3)将第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列放置于3D玻璃壳体的内侧表面，减少移动终端内的金属体对天线的辐射性能的影响，减少电磁波空间损耗；

4)将第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列放置于柔性电路板，将天线控制电路设置在PCB板上，实现充分利用移动终端内部空间的同时大大缩减了辐射天线的整体尺寸；

5)采用柔性电路板，实现第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列与3D玻璃壳体紧密贴合，不但不会影响辐射天线的辐射性能，而且还避免了因为3D玻璃壳体和第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列间存在空气而产生的方向图畸变；

6)通过柔性电路板将第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列紧密贴附于3D玻璃壳体内侧表面，使得天线组件具有更好的机械稳定性，不会因摔落、震荡等原因导致辐射天线的损坏、失效或者辐射性能变差；

7)天线阵列都是线阵，占用柔性电路板的面积小，完全可以与3D玻璃壳体的侧壁贴合；

8)通过设计第一天线阵列、第二天线阵列以及第三天线阵列的位置，实现向多个不同方向辐射波束，整体扫描空间大，所占尺寸小。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明移动终端的结构示意图；

图2为本发明天线组件的结构示意图；

图3为本发明天线组件在移动终端上的布局示意图；

图4(a)-(c)为本发明天线组件中各天线阵列的方向图；

图5为应用本发明天线组件的覆盖效率图。

【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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供了一种移动终端100，例如手机，包括3D玻璃壳体1以及收容于所述3D玻璃壳体1内的PCB板2以及天线组件3。

请一并参阅图1和图2，所述天线组件3包括收容于所述3D玻璃壳体1内并与所述PCB板2结合固定的柔性电路板30，所述柔性电路板30的一端与所述PCB板2结合固定，另一端弯折以与所述3D玻璃壳体1的内侧表面紧密贴合。

所述柔性电路板30包括第一部分30a、与第一部分30a相对设置的第二部分30b、连接所述第一部分30a与所述第二部分30b的第三部分30c。

所述天线组件3包括设置于所述第一部分30a上的第一天线阵列31、设置于所述第二部分30b上的第二天线阵列32以及设置于所述第三部分30c上的第三天线阵列33。所述第一天线阵列31、所述第二天线阵列32和所述第三天线阵列33可以分别随所述第一部分30a、所述第二部分30b以及所述第三部分30c弯折，从而实现所述第一天线阵列31、所述第二天线阵列32和所述第三天线阵列33分别通过所述第一部分30a、所述第二部分30b以及所述第三部分30c紧密贴附于所述3D玻璃壳体1内侧表面。具体的，所述第一天线阵列31、所述第二天线阵列32和所述第三天线阵列33分别印刷于所述第一部分30a、所述第二部分30b和所述第三部分30c，在保障了所述第一天线阵列31、所述第二天线阵列32和所述第三天线阵列33的结构稳定性的前提下，极大降低了所述天线组件3的厚度，且易于随同所述柔性电路板30弯折。

所述第一天线阵列31包括多个第一辐射天线31a，所述第二天线阵列32包括多个第二辐射天线32a，所述第三天线阵列33包括多个第三辐射天线33a，在本实施方式中，各天线阵列的辐射天线均为四个，且均排布成一维直线阵。请具体参阅图2，所述第一辐射天线31a和所述第二辐射天线32a均为单极子天线，所述第三辐射天线33a为贴片天线。

在本实施方式中，所述3D玻璃壳体1可以为曲面玻璃屏幕，包括屏幕11、与所述屏幕11相对间隔设置的后盖12以及连接所述屏幕11和所述后盖12的侧壁13。由于所述3D玻璃壳体1由玻璃制成，可以尽可能减少对所述天线组件3辐射的电磁波的影响，从而降低电磁波空间损耗。

如图3所示，所述侧壁13包括相对设置的两长边侧壁131和连接两所述长边侧壁131并相对设置的两短边侧壁132，所述天线组件3对应任一所述长边侧壁131设置。所述长边侧壁131分为用于用户手掌握持的手持部分和不用于用户手掌握持的非手持部分，所述天线组件3对应设置于所述非手持部分，减少移动终端100内的金属体对所述天线组件3的辐射性能的影响。

具体的，所述第一部分30a与所述屏幕11的内侧表面紧密贴合，所述第二部分30b与所述后盖12的内侧表面紧密贴合，所述第三部分30c与所述侧壁13的内侧表面紧密贴合，则所述第一天线阵列31与所述屏幕11相对设置以用于向所述屏幕方向辐射电磁波，所述第二天线阵列32与所述后盖12相对设置以用于向所述后盖方向辐射电磁波，所述第三天线阵列33相对于所述侧壁13设置以用于向所述侧壁方向辐射电磁波。如图4(b)所示，所述第三天线阵列33的波束指向Theta＝0°的方向，即Z轴正轴方向，如图4(a)和图4(c)所示，所述第一天线阵列31和所述第二天线阵列32分别向Theta＝90°和Theta＝-90°方向，即X轴正轴和负轴方向。再如图5所示，可见，本发明提供的所述天线组件3具有极高的覆盖效率。其中，图5的横坐标单位为dB。

所述第一天线阵列31、所述第二天线阵列32以及所述第三天线阵列33都是线阵，占用所述柔性电路板30的面积小，使得所述第二天线阵列32完全可以与所述3D玻璃壳体1的所述侧壁13紧密贴合。

所述天线组件3还包括设置于所述PCB板2上的天线控制电路(图未示)，所述天线控制电路与所述第一天线阵列31、所述第二天线阵列32以及所述第三天线阵列33连接，实现与所述移动终端100内的主板的一体化。

与相关技术相比，本发明提供的所述天线组件3具有如下有益效果：

1)将天线控制电路设置在PCB板2上，实现与主板的一体化；

2)将第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33贴附在柔性电路板30上，便于弯折，实现天线与3D玻璃壳体紧密贴合；

3)将第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33放置于3D玻璃壳体1的内侧表面，减少移动终端100内的金属体对天线的辐射性能的影响，减少电磁波空间损耗；

4)将第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33放置于柔性电路板30，将天线控制电路设置在PCB板2上，实现充分利用移动终端100内部空间的同时大大缩减了辐射天线的整体尺寸；

5)采用柔性电路板30，实现第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33与3D玻璃壳体1紧密贴合，不但不会影响辐射天线的辐射性能，而且还避免了因为3D玻璃壳体1和第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33间存在空气而产生的方向图畸变；

6)通过柔性电路板30将第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33紧密贴附于3D玻璃壳体1内侧表面，使得天线组件具有更好的机械稳定性，不会因摔落、震荡等原因导致辐射天线的损坏、失效或者辐射性能变差；

7)天线阵列都是线阵，占用柔性电路板的面积小，完全可以与3D玻璃壳体1的侧壁13贴合；

8)通过设计第一天线阵列31、第二天线阵列32以及第三天线阵列33的位置，实现向多个不同方向辐射波束，整体扫描空间大，所占尺寸小。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种天线组件，应用于移动终端，所述移动终端包括3D玻璃壳体和收容于所述3D玻璃壳体内的PCB板，所述3D玻璃壳体包括屏幕、与所述屏幕相对间隔设置的后盖以及连接所述屏幕和所述后盖的侧壁，其特征在于，所述天线组件包括一端结合固定于所述PCB板，另一端弯折延伸以与所述3D玻璃壳体内侧表面紧密贴合的柔性电路板，所述柔性电路板包括与所述屏幕的内侧表面紧密贴合的第一部分、与第一部分相对设置的并与所述后盖的内侧表面紧密贴合的第二部分、连接所述第一部分与所述第二部分并与所述侧壁的内侧表面紧密贴合的第三部分，所述天线组件还包括设置于所述第一部分上的第一天线阵列、设置于所述第二部分上的第二天线阵列以及设置于所述第三部分上的第三天线阵列，所述第一天线阵列、所述第二天线阵列和所述第三天线阵列可以分别随所述第一部分、所述第二部分以及所述第三部分弯折。

2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一天线阵列、所述第二天线阵列和所述第三天线阵列分别印刷于所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分。

3.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，所述侧壁包括相对设置的两长边侧壁和连接两所述长边侧壁并相对设置的两短边侧壁，所述天线组件对应所述长边侧壁设置。

4.根据权利要求3所述的天线组件，其特征在于，所述第一天线阵列、所述第二天线阵列和所述第三天线阵列均为一维直线阵。

5.根据权利要求4所述的天线组件，其特征在于，所述第一天线阵列包括多个第一辐射天线，所述第二天线阵列包括多个第二辐射天线，所述第三天线阵列包括多个第三辐射天线，所述第一辐射天线和所述第二辐射天线均为偶极天线，所述第三辐射天线为贴片天线。

6.根据权利要求5所述的天线组件，其特征在于，所述长边侧壁分为手持部分和非手持部分，所述天线组件对应所述非手持部分设置。

7.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的天线组件。

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