CN111129742A - 一种天线模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线模组及电子设备，天线模组包括：金属凹槽体、天线介质体和馈电探针，所述天线介质体至少部分设置于所述金属凹槽体内；所述馈电探针插入所述天线介质体内且与所述金属凹槽体绝缘设置。本发明实施例中，由于天线介质体设置于金属凹槽体内，从而减少了天线介质体向金属凹槽体的侧壁和槽底等方向上的辐射，增强了朝向金属凹槽体的开口方向的辐射，进而增强了天线模组的辐射性能。同时，由于馈电探针插入至天线介质体中，从而可以使得天线介质体的辐射能量大部分或者全部集中在朝向金属凹槽体的开口方向，从而可以进一步增强天线模组的辐射性能。

Description

一种天线模组及电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及到一种天线模组及电子设备。

背景技术

随着电子技术的发展，天线模组的作用越来越重要。例如：当天线模组应用于电子设备中时，电子设备的通信功能、隔空手势识别与操作功能和面部识别功能等多种功能均需要依赖于天线模组来实现。在实际的运用中，天线模组的体积越来越小，导致当前天线模组的辐射性能较差。

发明内容

本发明实施例提供一种天线模组及电子设备，以解决当前天线模组的辐射性能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种天线模组，包括：

金属凹槽体；

天线介质体，所述天线介质体至少部分设置于所述金属凹槽体内；

馈电探针，所述馈电探针插入所述天线介质体内且与所述金属凹槽体绝缘设置。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括上述的天线模组。

在本发明实施例中，天线模组包括：金属凹槽体、天线介质体和馈电探针，所述天线介质体至少部分设置于所述金属凹槽体内；所述馈电探针插入所述天线介质体内且与所述金属凹槽体绝缘设置。这样，由于天线介质体设置于金属凹槽体内，从而减少了天线介质体向金属凹槽体的侧壁和槽底等方向上的辐射，增强了朝向金属凹槽体的开口方向的辐射，进而增强了天线模组的辐射性能。同时，由于馈电探针插入至天线介质体中，从而可以使得天线介质体的辐射能量大部分或者全部集中在朝向金属凹槽体的开口方向，从而可以进一步增强天线模组的辐射性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种天线模组的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种天线模组中第一介质体和容置腔体的横截面的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种天线模组的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1和图3，本发明实施例提供的一种天线模组的结构示意图，如图1所示，天线模组100包括：

金属凹槽体20；

天线介质体10，所述天线介质体10至少部分设置于所述金属凹槽体20内；所述天线介质体10为能够参与辐射的天线介质体，其材料不作具体限定。

馈电探针30，所述馈电探针30插入所述天线介质体10内且与所述金属凹槽体20绝缘设置；

馈线40，所述馈线40分别与所述馈电探针30和所述金属凹槽体20的槽底电连接。

其中，本发明实施例的工作原理可以参见如下表述：

由于天线介质体10位于金属凹槽体20内，这样，天线模组100在辐射时，由于金属凹槽体20的槽底和侧壁的阻挡作用，导致天线模组100只能沿着朝向金属凹槽体20的开口方向辐射，避免了向金属凹槽体20的槽底和侧壁的方向辐射，即上述天线模组100的结构可以导致天线介质体10的辐射能量大部分或者全部集中在朝向金属凹槽体20的开口方向，从而使得天线模组100的辐射距离更远，辐射性能更好。

同时，由于天线模组100还包括馈电探针30，而天线模组100还可以包括馈线40，且馈线40可以分别与馈电探针30和金属凹槽体20的槽底电连接，从而实现对天线模组100的馈电。这样，通过馈电探针30实现馈电，可以提高整个天线模组100馈电的可靠性，同时由于馈电探针30插入至天线介质体10中，从而可以使得天线介质体10的辐射能量大部分或者全部集中在朝向金属凹槽体20的开口方向，从而可以进一步增强天线模组100的辐射性能。

其中，金属凹槽体20的加工步骤可以为：获取一个金属块，并在该金属块上加工使得该金属块上凹陷形成有一凹槽，从而得到金属凹槽体20。该金属凹槽体20的横截面形状可以为圆环或者矩形环等。

其中，本发明实施例中的天线模组100也可以被称作为介质谐振天线模组。另外，金属凹槽体20的槽底上可以开设有一通孔，馈电探针30可以通过该通孔插入至天线介质体10中，且馈电探针30不与金属凹槽体20接触，这样，可以使得馈电探针30与金属凹槽体20绝缘。

其中，天线介质体10的具体形状在此不做具体限定，例如：天线介质体10的形状可以为圆柱体或者矩形柱。则相应的，金属凹槽体20的形状也可以为与天线介质体10的形状相适配，当天线介质体10的形状为圆柱体时，则金属凹槽体20的形状也可以为圆柱体；当天线介质体10的形状为矩形柱时，则金属凹槽体20的形状也可以为矩形柱。

另外，天线介质体10的横截面的形状也可以为不规则形状，相应的，金属凹槽体20的横截面的形状也可以为不规则形状，参见图2，天线介质体10的横截面和金属凹槽体20的横截面均为不规则形状。

另外，天线介质体10在金属凹槽体20中的位置也在此不做限定，例如：天线介质体10可以位于金属凹槽体20的中间位置，或者中间位置偏左或偏右的位置。

其中，天线模组100还可以包括馈线40，而馈线40的正负极可以分别与馈电探针30和金属凹槽体20的槽底电连接，金属凹槽体20的槽底可以接地，这样，可以实现对整个天线模组100的馈电。

其中，天线介质体10与金属凹槽体20的槽底的表面可以抵接，也可以与金属凹槽体20的槽底的表面通过粘接剂(例如：胶水)固定连接。需要说明的是，天线介质体10与槽底接触的端面的形状与槽底的表面的形状适配。

需要说明的是，天线介质体10上朝向金属凹槽体20的槽底的端面可以部分位置或者全部位置与槽底抵接。例如，天线介质体10的端面也可以一部分与槽底抵接，另一部分与槽底之间具有间隙，而该间隙内可以填充有绝缘介质体。

另外，天线介质体10的端面与槽底之间还可以通过另一绝缘介质体实现抵接，该绝缘介质体可以与天线介质体10的材料和宽度均相同。

当然，绝缘介质体的种类在此不做限定。例如：可以为塑胶材料或者陶瓷材料。

例如：当金属凹槽体20的槽底的表面的形状为曲面时，则天线介质体10与金属凹槽体20的槽底固定连接的端面的形状也为曲面；当金属凹槽体20的槽底的表面的形状为平面时，则天线介质体10与金属凹槽体20的槽底固定连接的端面的形状也为平面。这样，可以减小天线介质体10与金属凹槽体20的槽底之间的间隙，而金属凹槽体20的槽底可以接地，从而可以保证天线介质体10的接地性能。另外，馈电探针30插入在天线介质体10内，且与金属凹槽体20绝缘设置，这样，可以保证天线模组100的天线功能正常实现。

另外，天线介质体10的朝向金属凹槽体20的开口的端面的具体形状在此不做限定，可选的，该端面的形状为平面。

其中，馈线40的正负极可以分别与馈电探针30和金属凹槽体20的槽底电连接，从而实现天线模组100的馈电。

本发明实施例中，天线模组100包括：金属凹槽体20、天线介质体10和馈电探针30，所述天线介质体10设置于所述金属凹槽体20内；所述馈电探针30插入所述天线介质体10内且与所述金属凹槽体20绝缘设置。这样，由于天线介质体10设置于金属凹槽体20内，从而减少了天线介质体10向金属凹槽体20的侧壁和槽底等方向上的辐射，增强了朝向金属凹槽体20的开口方向的辐射，进而增强了天线模组100的辐射性能。

需要说明的是，本发明实施例中的天线模组100的工作带宽和辐射方向特性可以满足实际需求，同时，本发明实施例中的天线模组100的结构简单，且加工难度较低。

可选的，所述天线介质体10与所述金属凹槽体20的槽底抵接。

其中，作为另一种可选的实时方式，金属凹槽体20可以由金属底板21和多块金属挡板22围合形成，而金属凹槽体20的槽底即为金属底板21，金属凹槽体20的侧壁即为多块金属挡板22。当然，金属底板21和多块金属挡板22的具体形状在此不做限定，例如：金属底板21可以为矩形，则金属挡板22也为矩形；金属底板21可以为圆形，则金属挡板22可以为弧形。

需要说明的是，上述金属底板21和多块金属挡板22可以为一体成型结构，当然，也可以通过焊接等工艺进行固定连接的。具体方式在此不做限定。

本发明实施例中，天线介质体10与金属凹槽体20的槽底抵接，且金属凹槽体20的槽底可以与天线模组100的馈线40的负极电连接，而馈电探针30可以与馈线40的正极电连接，这样，可以保证天线模组的天线性能，且可以增强天线介质体10的辐射性能。

可选的，所述馈电探针30沿所述天线介质体10的端面的第一位置插入所述天线介质体10内；或者，所述馈电探针30沿所述天线介质体10的端面的中间位置插入所述天线介质体10内；

其中，所述端面为所述天线介质体10上朝向所述金属凹槽体20的槽底的表面，所述第一位置为所述端面的中间位置与所述端面的边缘位置之间的位置。

其中，上述天线介质体10的端面即天线介质体10上朝向金属凹槽体20的槽底的端面。而第一位置的具体位置也在此不做限定，例如：相对于端面的边缘位置，第一位置可以更加靠近端面的中间位置；当然，同理，第一位置也可以更加靠近端面的边缘位置。

本发明实施例中，馈电探针30沿第一位置插入天线介质体10内，这样，可以使该天线模组100具有偏馈天线的性能，从而增大天线模组100的增益。

作为另一种可选的实施方式，馈电探针30可以沿着端面的中间位置插入天线介质体10中。这样，增强了馈电探针30在天线介质体10中插入位置的灵活性，可以提高装配效率。

可选的，所述馈电探针30沿第一方向插入所述天线介质体10内的深度小于或等于所述天线介质体10沿第一方向的长度。

其中，天线介质体10的沿第一方向的长度可以指的是沿着金属凹槽体20的槽底至金属凹槽体20的开口方向上的长度，相应的，馈电探针30沿第一方向插入天线介质体10内的深度指的是沿着天线介质体10长度方向(即沿第一方向)上的长度。

本发明实施例中，馈电探针30沿第一方向插入天线介质体10内的深度小于或等于天线介质体10沿第一方向的长度，即馈电探针30插入天线介质体10的部分始终在天线介质体10的内部，避免了馈电探针30插入天线介质体10的部分伸出至天线介质体10外，从而保证了天线介质体10的辐射性能较好。

可选的，参见图1，所述天线介质体10与所述金属凹槽体20之间还设置有填充介质体50。

其中，可选的，填充介质体50设置于天线介质体10与金属凹槽体20的侧壁之间。

需要说明的是，天线介质体10的端面可以部分与金属凹槽体20的槽底之间至少部分抵接，当天线介质体10的端面的一部分与金属凹槽体20的槽底之间抵接时，则天线介质体10的端面的另一部分与金属凹槽体20的槽底之间可以设置有第一介质体，该第一介质体可以为上述填充介质体50的一部分，即第一介质体与填充介质体50为一体成型结构。

其中，填充介质体50的具体类型在此不做限定，例如：填充介质体50可以为空气或者其他绝缘介质。

本发明实施例中，由于天线介质体10与金属凹槽体20之间还可以设置有填充介质体50，从而使得可以对天线介质体10起到固定效果，减少天线介质体10向填充介质体50所在方向倾斜的现象的发生。

可选的，所述填充介质体50分别与所述天线介质体10和所述侧壁固定连接。

其中，填充介质体50可以采用塑胶材料制成，这样，可以增强填充介质体50与天线介质体10和金属凹槽体20的侧壁之间的连接强度。

本发明实施例中，填充介质体50分别与天线介质体10和侧壁固定连接，这样，填充介质体50可以起到连接天线介质体10和侧壁的作用，从而进一步增强对天线介质体10的固定效果。

可选的，所述天线介质体10的介电常数大于或等于所述填充介质体50的介电常数。

其中，作为一种可选的实施方式，天线介质体10的介电常数与填充介质体50的介电常数之间的差值可以大于预设值。需要说明的是，当填充介质体50采用介电常数较高的材料时，则天线介质体10同样可以选用介电常数更高的材料，这样，可以保证天线介质体10和填充介质体50的介电常数的差值始终大于预设值，预设值为正数。

当然，作为另一种可选的实施方式，天线介质体10的介电常数与填充介质体50的介电常数之间的差值也可以为0，即天线介质体10的介电常数与填充介质体50的介电常数始终相等。

本发明实施例中，天线介质体10的介电常数大于或等于填充介质体50的介电常数，从而可以保证天线模组100的辐射功能正常实现，同时也可以保证天线模组100的辐射性能较好。

可选的，所述天线介质体10为绝缘介质体。这样，可以更好保证天线模组100的辐射功能的正常实现。

其中，天线介质体10采用的具体材料的类型在此不做限定，例如：天线介质体10可以采用陶瓷或者塑胶材料等材料制成。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述的天线模组100。由于本发明实施例中的电子设备包括上述的天线模组100，因此，本发明实施例具有与上述实施例中相同的有益技术效果，而天线模组100的具体结构的表述可以参见上述实施例中天线模组100的相应表述，在此不再赘述。

可选的，所述电子设备包括壳体、显示模组200和透光盖板300，所述显示模组200设置于所述壳体内，且所述显示模组200与所述透光盖板300相对设置；

作为一种可选的实施方式，参见图4，所述天线模组100设置于所述显示模组200和所述壳体的框体之间，且朝向所述透光盖板300。这样，可以降低加工难度，降低使用成本。

作为另一种可选的实时方式，参见图5和图6，所述透光盖板300上开设有容置孔，所述天线模组100嵌设于所述容置孔内。这样，由于天线模组100直接嵌设于透光盖板300上的容置孔内，则可以减少电子设备上的部件对天线模组100的辐射性能的影响，例如：可以减少透光盖板300以及显示模组200中的金属层对天线模组100的辐射性能的影响，从而可以增强天线模组100的辐射性能。

其中，上述容置孔的具体类型在此不做限定，例如：该容置孔可以为通孔或者盲孔。

其中，图6的X轴、Y轴和Z轴可以用于表示电子设备上不同的方向，例如：X轴方向可以表示电子设备的宽度方向，Y轴方向可以表示电子设备的长度方向，Z轴方向可以用于表述电子设备的厚度方向。

其中，透光盖板300的具体材料在此不做限定，例如：透光盖板300可以采用玻璃制成，此时，透光盖板300也可以被称作为玻璃盖板或者屏幕玻璃。当然，透光盖板300还可以采用其他材料制成。

其中，容置孔的尺寸可以与天线模组100的尺寸相适配，例如：当天线模组100为立方体时，则容置孔的横截面也可以为矩形。

其中，当天线模组100嵌设于容置孔内时，则天线模组100可以采用透光材料制成(例如：也可以采用与透光盖板300相同的材料制成)，这样，可以减少天线模组100对电子设备中显示模组200的显示效果的影响。

另外，当天线模组100嵌设于容置孔内时，天线模组100还可以与显示模组200错开设置，即天线模组100可以对应于电子设备上不用于显示的部分(例如：电子设备上的黑边区域)设置。

需要说明的是，当天线模组100嵌设于容置孔内时，天线模组100的厚度可以等于透光盖板300的厚度或者小于透光盖板300的厚度。

另外，本发明实施例的天线模组100的横截面的长度和宽度可以为电磁波在真空中波长的1/N，例如：N可以为4。可见，本发明实施例中的天线模组100的体积较小。

可选的，参见图4和图5，所述天线模组100的馈线40通过柔性电路板60或者印制电路板70与所述馈电探针30电连接。

需要说明的是，馈线40同样可以通过柔性电路板60或者印制电路板70与金属凹槽体20的槽底(即金属底板21)电连接。

本发明实施例中，天线模组100的馈线40通过柔性电路板60或者印制电路板70与馈电探针30电连接，这样，可以增加馈线40与馈电探针30之间连接方式的多样性和灵活性，同时，由于柔性电路板60和印制电路板70的耐磨损能力较好，从而保证了馈线40与馈电探针30之间具有稳定的电连接效果。

可选的，所述显示模组200上开设有通孔，柔性电路板60穿设于所述通孔内，所述天线模组100的馈线40通过所述柔性电路板60分别与所述天线模组100的馈电探针30和所述天线模组100的金属凹槽体20的槽底电连接。

其中，通孔内还可以嵌设有套管，而柔性电路板60可以穿设于套管中，这样，可以减少柔性电路板60与通孔的内壁的摩擦，延长柔性电路板60的使用寿命。

本发明实施例中，由于显示模组200上开设有通孔，而柔性电路板60穿设于通孔内，这样，可以减少柔性电路板60的长度，也相应的减少了柔性电路板60的布置空间，进而减小了整个电子设备的体积。

可选的，参见图5，柔性电路板60设置于所述显示模组200与所述框体之间，所述天线模组100的馈线40通过所述柔性电路板60分别与所述天线模组100的馈电探针30和所述天线模组100的金属凹槽体20的槽底电连接。

其中，馈线40可以沿显示模组200的外壁设置，并经过显示模组200与框体之间的间隙，最后与馈电探针30电连接。

本发明实施例中，柔性电路板60设置于显示模组200与框体之间，与显示模组200上开设有通孔的方式相比，本实施例无需在显示模组200上开设通孔，从而降低了加工难度以及加工成本，还加强了显示模组200的连接强度。

可选的，当所述天线模组100中包括填充介质体50时，所述填充介质体50为透光填充介质体。即填充介质体50与透光盖板300可以均选择透光材质制成，可选的，填充介质体50与透光盖板300采用的相同的材料制成。

例如，当透光盖板300采用玻璃材料制成时，则填充介质体50也同样采用玻璃材料制成。

其中，当天线模组100设置于显示模组200和壳体的中框之间，且朝向透光盖板300设置时，由于填充介质体50为透光填充介质体，且填充介质体50与透光盖板300可以采用相同材料(例如玻璃材料)制成，则可以认为填充介质体50和透光盖板300覆盖或者包裹天线介质体10。

本发明实施例中，填充介质体50为透光填充介质体，这样，与填充介质体50不是透光填充介质体相比，本发明实施例可以使得填充介质体50和透光盖板300对天线模组100的辐射性能的影响更加统一，从而降低对天线模组100的辐射性能的影响。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (12)

1.一种天线模组，其特征在于，包括：

金属凹槽体；

天线介质体，所述天线介质体至少部分设置于所述金属凹槽体内；

馈电探针，所述馈电探针插入所述天线介质体内且与所述金属凹槽体绝缘设置。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线介质体与所述金属凹槽体的槽底抵接。

3.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述馈电探针沿所述天线介质体的端面的第一位置插入所述天线介质体内；或者，所述馈电探针沿所述天线介质体的端面的中间位置插入所述天线介质体内；

其中，所述端面为所述天线介质体上朝向所述金属凹槽体的槽底的表面，所述第一位置为所述端面的中间位置与所述端面的边缘位置之间的位置。

4.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述馈电探针沿第一方向插入所述天线介质体内的深度小于或等于所述天线介质体沿所述第一方向的长度。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线介质体与所述金属凹槽体之间还设置有填充介质体。

6.根据权利要求5所述的天线模组，其特征在于，所述天线介质体的介电常数大于或等于所述填充介质体的介电常数。

7.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线介质体为绝缘介质体。

8.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的天线模组。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体、显示模组和透光盖板，所述显示模组设置于所述壳体内，且所述显示模组与所述透光盖板相对设置；

所述天线模组设置于所述显示模组和所述壳体的框体之间，且朝向所述透光盖板；或者，

所述透光盖板上开设有容置孔，所述天线模组嵌设于所述容置孔内。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述显示模组上开设有通孔，柔性电路板穿设于所述通孔内，所述天线模组的馈线通过所述柔性电路板分别与所述天线模组的馈电探针和所述天线模组的金属凹槽体的槽底电连接。

11.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，柔性电路板设置于所述显示模组与所述框体之间，所述天线模组的馈线通过所述柔性电路板分别与所述天线模组的馈电探针和所述天线模组的金属凹槽体的槽底电连接。

12.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，当所述天线模组中包括填充介质体时，所述填充介质体为透光填充介质体。

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