CN109346852B - 天线模组、电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种天线模组和电子设备，属于通讯技术领域。该天线模组包括：辐射体，接地点，馈电端，以及谐振电路；辐射体包括开放端，接地点设置在辐射体上；馈电端电连接至辐射体上第一连接点；谐振电路的第一端电连接至第一连接点，谐振电路的第二端接地，谐振电路包括可调单元；第一连接点到开放端的距离小于第一连接点到接地点的距离。通过具有谐振电路可实现低频谐振、中频谐振、以及高频谐振。并且通过调节谐振电路中可调单元的参数以及谐振电路的参数，组能够在不增加其他元件的基础上使得该天线模组实现全频段覆盖，满足当前电子设备紧凑的结构需求和覆盖多频段的通信需求。

Description

天线模组、电子设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线模组和一种电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，通信频段的数量越来越多，因此对于天线所能覆盖频段的要求也越来越高。同时，手机等电子设备的结构愈发紧凑，因此也增多了对于其中的天线模组的结构限制。基于此，如何同时满足紧凑的结构要求和可覆盖多频段的通信要求，成为了天线模组设计中急需解决的问题。

发明内容

本公开提供一种天线模组和一种电子设备，以解决相关技术中的不足。

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种天线模组，该天线模组包括：辐射体，接地点，馈电端，以及谐振电路；

所述辐射体包括开放端，所述接地点设置在所述辐射体上；

所述馈电端电连接至所述辐射体上第一连接点；

所述谐振电路的第一端电连接至所述第一连接点，所述谐振电路的第二端接地，所述谐振电路包括可调单元；

所述第一连接点到所述开放端的距离小于所述第一连接点到所述接地点的距离。

可选地，所述可调单元包括：可调电容。

可选地，所述可调单元包括：多个并联的第一电容，以及连接切换单元；

其中，所述第一电容的电连接所述谐振电路的第二端，所述连接切换单元用于切换电连接至所述谐振电路的第一端的第一电容。

可选地，所述天线模组还包括第一连接段和第二连接段；

所述馈电端通过所述第一连接段电连接至所述第一连接点；

所述谐振电路的第一端通过所述第二连接段连接至所述第一连接点。

可选地，所述天线模组包括第一连接段和第二连接段；

所述馈电端通过所述第一连接段电连接至所述第一连接点；

所述第一连接段上设置有第二连接点，所述谐振电路的第一端通过所述第二连接段电连接至所述第二连接点。

可选地，天线模组还包括：第二电容，所述馈电端电连接至所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端电连接至所述第一连接点。

可选地，所述辐射体为所述电子设备的金属边框。

可选地，所述辐射体为所述电子设备的金属壳体中通过绝缘物质隔离出的金属结构。

根据本公开实施例的第二部分，提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述电子设备还包括天线模组，所述天线模组包括：辐射体，馈电端，接地点，以及谐振电路；

所述辐射体包括开放端，所述接地点设置在所述辐射体上；

所述馈电端电连接至所述辐射体上第一连接点；

所述谐振电路的第一端电连接至所述第一连接点，所述谐振电路的第二端接地，所述谐振电路包括可调单元；

所述第一连接点到所述开放端的距离小于所述第一连接点到所述接地点的距离。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过在馈电端旁并列含有可调单元的谐振电路，且谐振电路与馈电端连接至辐射体的共一连接点处，使得该天线模组在低频谐振和高频谐振的基础上，还可实现中频谐振。并且通过调节谐振电路中可调单元的参数以及谐振电路的参数，能够在不增加其他元件的基础上使得该天线模组实现全频段覆盖，满足当前电子设备紧凑的结构需求和覆盖多频段的通信需求。

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

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，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线模组的结构示意图。

图2是本公开实施例提供的天线模组和相关技术中的未设置谐振电路的天线模组的天线性能的曲线图。

图3是根据一示例性实施例示出的天线模组中谐振电路的结构示意图。

图4根据另一示例性实施例示出的一种天线模组的结构示意图。

图5根据另一示例性实施例示出的一种天线模组的结构示意图。

图6根据一示例性实施例示出的电子设备的框图。

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。

图1是根据一示例性实施例示出的天线模组的结构示意图。该天线模组设置在电子设备中，电子设备可以为智能手机、平板设备、个人数字助理、或者可穿戴设备(如电子手表)等。

图2是本公开实施例提供的天线模组和相关技术中的天线模组的天线性能的曲线图。其中，曲线Ⅰ是相关技术中所提供的未设置谐振电路的天线模组的天线性能曲线。曲线Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是本公开所提供的天线模组的天线性能曲线。

如图1所示，本公开实施例所提供的天线模组包括：辐射体1，接地点2，馈电端3，以及谐振电路4。其中，辐射体1包括开放端11，接地点2设置在辐射体1上。馈电端3电连接至辐射体1上第一连接点5。谐振电路4的第一端41电连接至第一连接点5，谐振电路的第二端42接地，谐振电路4包括可调单元。第一连接点5到开放端11的距离小于第一连接点5到接地点2的距离。

在一个实施例中，谐振电路4可以包括并联的电容C和电感L，其中，所述电容C可以是可调电容。

在一个实施例中，馈电端3经由第一连接点5到辐射体1的开放端11可以形成第一路径，馈电端3经由第一连接点5到辐射体1的接地点2可以形成第二路径，馈点3经由第一连接点5到接地点2可以形成第三路径。

由于馈电端3与辐射体1电连接的第一连接点5到开放端11的距离小于到接地点2的距离，也即第一路径的长度小于第二路径的长度，因此第一路径作为天线(以下简称第一天线)对应的工作频率，相对于第二路径作为天线(以下简称第二天线)对应的工作频率较高。例如第一天线对应的工作频率为2.5GHz，第二天线对应的工作频率为0.8GHz。

在一个实施例中，馈电端3可以输出射频信号。例如，当馈电端3输出高频电信号时，谐振电路4相当于断路。在这种情况下，第一天线可以用于辐射高频信号，并且第一天线对应的工作频率，与相关技术中未设置谐振电路4时，第一路径对应的工作频率接近。

例如，当馈电端3输出低频电信号时，谐振电路4等效于一个电感。在这种情况下，第二天线可以用于辐射低频信号，通过调整可调单元的参数可以使得该等效电感的电感值降低，由于等效的电感的电感值与天线对应的工作频率负相关，因此通过调整等效的电感的电感值，可以调整天线模组的低频谐振频率，例如通过降低等效的电感的电感值，可以提高天线模组的低频谐振频率。

例如，当馈电端3输出中频电信号时，谐振电路4等效于一个电容。在这种情况下，第一连接点5通过谐振电路4接地，且馈电端3通过第一连接点5连接于辐射体1，因此馈电端3经由第一连接点5到开放端11，以及第一连接点5经由谐振电路4接地，可以形成倒F天线(IFA)，该倒F天线可以用于辐射中频(例如1.7GHz)信号。由于等效的电容的电容值与天线对应的工作频率反相关，因此通过调整等效的电容的电容值，可以调整天线模组的中频谐振频率，例如通过降低等效的电容的电容值，可以提高天线模组的中频谐振频率。

如图2所示，曲线Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为本公开实施例提供的天线模组的天线性能曲线，当馈电端3输出高频信号时，天线模组可以通过第一天线工作在2.5GHz，当馈电端3输出中频信号时，天线模组可以通过倒F天线工作在1.5GHz至2GHz，当馈电端3输出低频信号时，天线模组可以通过第二天线工作在0.75GH到1GHz。

其中，根据图2可知，相关技术中未采用该谐振电路4的天线模组同样具有低频谐振和高频谐振。而根据本公开实施例所提供的天线模组，通过设置谐振电路4，使得天线模组在低频谐振和高频谐振的基础上增加了中频谐振。

并且，由于本公开实施例所提供的天线模组中谐振电路4还包括可调单元，通过调整该可调单元的参数，可改变天线模组的低频谐振频率和中频谐振频率。例如图2所示，在谐振电路4中电感L为15nH，电容为3pF时，对应曲线Ⅱ，在谐振电路4中电感L为15nH，电容为2pF时，对应曲线Ⅲ，在谐振电路4中电感L为15nH，电容为1.5pF时，对应曲线Ⅳ。可见，通过调整该可调单元的参数(例如谐振电路中电容的电容值)使得天线模组的低频谐振频率在0.75GHz到1GHz之间变化，以及使得天线模组的中频谐振频率在1.5GHz至2GHz之间变化，从而能够实现天线模组覆盖低频频段和中频频段。

此外，还需要说明的是，第一连接点5的位置与天线模组的低频谐振频率和高频谐振频率相关，因此第一连接点5在辐射体1上的具体位置可以根据所需谐振频率进行选择。另外，图2所示的曲线Ⅰ在3GHz以上区间回波损耗降低到-4dB是在模拟时的干扰造成的，可以不作考虑。

综上所述，本公开实施例所提供的天线模组通过设置谐振电路4可实现在低频频段、中频频段、以及高频频段工作。并且由于在谐振电路4中设置有可调单元，通过调节可调单元的参数，使得该天线模组在低频和中频的工作频率可以调，以便满足当前电子设备紧凑的结构需求和覆盖多频段的通信需求。

在一种可选的实施方式中，谐振电路4包括数值固定的电感L和可调元件，该可调元件为电容C。

关于可调元件的实现形式，作为一种可选方式，如图1所示，可调单元包括：可调电容。该可调电容的电容值能够连续变化，通过调节可调电容的电容值以调控谐振电路4的参数，进而实现天线模组低频谐振频率和中频谐振频率的调控。

在一个实施例中，如图3所示，可调单元包括：多个并联的第一电容43，以及连接切换单元44。其中，多个第一电容43的一端电连接谐振电路的第二端42，连接切换单元44用于切换电连接至谐振电路的第一端41的第一电容43。

在该实施例中，多个并联的第一电容43可具有不同的电容值。通过连接切换单元44在多个第一电容43之间切换时可改变接入谐振电路的电容的电容值，进而实现谐振电路4参数的调控。示例地，连接切换单元44为单刀多掷开关。

图1所示的实施例，相对于图3所示的实施例，具有元器件数量少的优点，整体天线模组结构简单，占用空间小。并且无需切换操作，可以降低插入损耗和寄生电容的加载影响，从而优化天线性能。

关于馈电端3和谐振电路4与第一连接点5的连接方式，如图4所示，作为一种可选方式，天线模组还包括第一连接段61和第二连接段62。其中，馈电端3通过第一连接段61电连接至第一连接点5，谐振电路的第一端41通过第二连接段62点连接至第一连接点5。

在一个实施例中，如图5所示，天线模组包括第一连接段61和第二连接段62。其中，馈电端3通过第一连接段61电连接至第一连接点5；而谐振电路的第一端41可以通过第二连接段62电连接至第一连接段61上的第二连接点611。

图4和图5所示实施例中的结构，谐振电路4到第一连接点5的距离不同，馈电端3到第一连接点5的距离不同，从而形成的天线的工作频率有所差别，具体可以根据所需的工作频率选择图5或图6所示的结构。

在一个实施例中，如图1所示，该天线模组还包括：第二电容7。其中，馈电端3电连接至第二电容7的一端，第二电容7的另一端电连接至第一连接点5。可选地，例如图4和图5所示，第二电容7可以通过第一连接段61电连接至第一连接点5。

在一个实施例中，辐射体1为电子设备的金属边框。例如电子设备为手机，那么金属边框可以是手机的边框。

示例地，辐射体1为电子设备的顶部边框。并且，辐射体1的接地点2位于该顶部边框的中部，第一连接点5位于顶部边框的端部和接地点2之间。此时，该顶部边框从接地点2到开放端11这一段为本公开实施例提供的天线模组的辐射体1，另一段可作为电子设备的GPS/WIFI天线。

在一个实施例中，辐射体1为电子设备金属外壳的任意部分。示例地，辐射体1为电子设备的金属背板等。

在一个实施例中，辐射体1为电子设备的金属壳体中通过绝缘物质隔离出的金属结构。此时，辐射体1的开放端11为金属壳体与绝缘物质的连接处。

本公开实施例提供的天线模组通过设置谐振电路4，在原本低频谐振和高频谐振的基础上增加了中频谐振。并通过调节该谐振电路4中的可调单元的参数，实现了全频段覆盖。整体天线模组结构简单、紧凑，满足当前电子设备的结构需求和通讯需求。

图6是根据一示例性实施例示出的电子设备的框图。该电子设备可以是移动电话，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。

如图6所示，装置600可以包括以下一个或多个组件：处理组件602，存储器604，电源组件606，多媒体组件608，音频组件66，输入/输出(I/O)的接口612，传感器组件614，以及通信组件616。装置还包括天线模组(例如可以连接于通信组件616)，该天线模组包括：辐射体1，接地点2，馈电端3，以及谐振电路4。其中，辐射体1包括开放端11，接地点2设置在辐射体1上。馈电端3电连接至辐射体1上第一连接点5。谐振电路的第一端41电连接至第一连接点5，谐振电路的第二端42接地，谐振电路4包括可调单元。第一连接点5到开放端11的距离小于第一连接点5到接地点2的距离。

处理组件602通常控制装置600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。处理组件602可以包括一个或多个处理器620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602可以包括一个或多个模块，便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如，处理组件602可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。

存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在装置600的操作。这些数据的示例包括用于在装置600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604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。

电源组件606为装置600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置600生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件608包括在所述装置600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608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置600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。

音频组件66被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件66包括一个麦克风(MIC)，当装置600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604或经由通信组件616发送。在一些实施例中，音频组件66还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口612为处理组件602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。

传感器组件614包括一个或多个传感器，用于为装置600提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件614可以检测到装置600的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置600的显示器和小键盘，传感器组件614还可以检测装置600或装置600一个组件的位置改变，用户与装置600接触的存在或不存在，装置600方位或加速/减速和装置600的温度变化。传感器组件614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614还可以包括光传感器，如CMOS或CCD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614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。

通信组件616被配置为便于装置600和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置600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，通信组件616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，所述通信组件616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。

在示例性实施例中，装置600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，用于执行上述方法。

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604，上述指令可由装置600的处理器620执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

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。

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 (9)

1.一种天线模组，设置在电子设备中，其特征在于，所述天线模组包括：辐射体，接地点，馈电端，以及谐振电路；

所述辐射体包括开放端，所述接地点设置在所述辐射体上；

所述馈电端电连接至所述辐射体上第一连接点；

所述谐振电路的第一端电连接至所述第一连接点，所述谐振电路的第二端接地，所述谐振电路包括并联的电容组件和电感，所述电容组件为可调单元；

所述第一连接点到所述开放端的距离小于所述第一连接点到所述接地点的距离。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述可调单元包括：可调电容。

3.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述可调单元包括：多个并联的第一电容，以及连接切换单元；

其中，所述第一电容的电连接所述谐振电路的第二端，所述连接切换单元用于切换电连接至所述谐振电路的第一端的第一电容。

4.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括第一连接段和第二连接段；

所述馈电端通过所述第一连接段电连接至所述第一连接点；

所述谐振电路的第一端通过所述第二连接段电连接至所述第一连接点。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组包括第一连接段和第二连接段；

所述馈电端通过所述第一连接段电连接至所述第一连接点；

所述第一连接段上设置有第二连接点，所述谐振电路的第一端通过所述第二连接段电连接至所述第二连接点。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括：第二电容；

所述馈电端电连接至所述第二电容的一端，所述第二电容的另一端电连接至所述第一连接点。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的天线模组，其特征在于，所述辐射体为所述电子设备的金属边框。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的天线模组，其特征在于，所述辐射体为所述电子设备的金属壳体中通过绝缘物质隔离出的金属结构。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

其中，所述电子设备还包括天线模组，所述天线模组包括：辐射体，接地点，馈电端，以及谐振电路；

所述辐射体包括开放端，所述接地点设置在所述辐射体上；

所述馈电端电连接至所述辐射体上第一连接点；

所述谐振电路的第一端电连接至所述第一连接点，所述谐振电路包括并联的电容组件和电感，所述电容组件为可调单元；

所述第一连接点到所述开放端的距离小于所述第一连接点到所述接地点的距离。

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