CN111342207B - 一种天线模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线模组及电子设备，天线模组包括天线罩和天线，天线罩与天线间隔且相对设置，天线的工作频点包括至少两个频点；天线罩设置有第一表面和第二表面，第一表面靠近天线设置，第二表面远离天线设置，且第一表面与第二表面之间具有不同的间距，第一表面与第二表面之间的最大间距大于或者等于第一间距，且第一表面与第二表面之间的最小间距小于或者等于第二间距；其中，天线罩的厚度为第一间距的情况下，天线在至少两个频点的最低频点上发射的电磁波无失配穿透天线罩；天线罩的厚度为第二间距的情况下，天线在至少两个频点的最高低频点上发射的电磁波无失配穿透天线罩，从而可以提升天线模组的通信性能。

Description

一种天线模组及电子设备
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种天线模组及电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的飞速发展，手机和平板电脑等电子设备越来越普及，并成为人们日常生活不可缺少的一部分。天线作为电子设备的重要组件，主要用于实现电子设备与其他设备(如基站等)的无线通信。目前，毫米波天线通常被安装于电子设备的绝缘体材料(如玻璃或者陶瓷等)背壳的下方，由于绝缘体材料的介电常数大于空气的介电常数，会导致天线发出的超高频电磁波出现反射波和折射波，从而削弱毫米波天线模组的辐射性能，进而导致天线模组的通信性能降低。
发明内容
本发明实施例提供一种天线模组及电子设备，以解决目前天线模组的通信性能差的问题。
为解决上述问题，本发明实施例是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种天线模组，包括天线罩和天线，所述天线罩与所述天线间隔且相对设置，所述天线的工作频点包括至少两个频点；所述天线罩设置有第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述天线设置，所述第二表面远离所述天线设置，且所述第一表面与所述第二表面之间具有不同的间距，所述第一表面与所述第二表面之间的最大间距大于或者等于第一间距，且所述第一表面与所述第二表面之间的最小间距小于或者等于第二间距；
其中，所述天线罩的厚度为所述第一间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩；
所述天线罩的厚度为所述第二间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最高低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩。
第二方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述天线模组。
本发明实施例中，天线模组包括天线罩和天线，所述天线罩与所述天线间隔且相对设置，所述天线的工作频点包括至少两个频点；所述天线罩设置有第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述天线设置，所述第二表面远离所述天线设置，且所述第一表面与所述第二表面之间具有不同的间距，所述第一表面与所述第二表面之间的最大间距大于或者等于第一间距，且所述第一表面与所述第二表面之间的最小间距小于或者等于第二间距；其中，所述天线罩的厚度为所述第一间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩；所述天线罩的厚度为所述第二间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最高低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩。这样，可以降低天线罩对具有至少两个工作频点的天线的辐射性能的削弱，提升天线模组的通信性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的天线模组的结构示意图之一；
图2是本发明实施例提供的天线模组的结构示意图之二；
图3是本发明实施例提供的天线模组的结构示意图之三。
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，图1是本发明实施例提供的天线模组的结构示意图，天线20模组包括天线罩10和天线20，所述天线罩10与所述天线20间隔且相对设置，所述天线20的工作频点包括至少两个频点；所述天线罩10设置有第一表面11和第二表面12，所述第一表面11靠近所述天线20设置，所述第二表面12远离所述天线20设置，且所述第一表面11与所述第二表面12之间具有不同的间距，所述第一表面11与所述第二表面12之间的最大间距大于或者等于第一间距，且所述第一表面11与所述第二表面12之间的最小间距小于或者等于第二间距；
其中，所述天线20罩10的厚度为所述第一间距的情况下，所述天线20在所述至少两个频点的最低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线20罩10；
所述天线20罩10的厚度为所述第二间距的情况下，所述天线20在所述至少两个频点的最高低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线20罩10。
这样，通过设置天线罩10的最大厚度(即第一表面11和第二表面12之间的最大间距)大于或者等于上述第一间距以及和最小厚度(即第一表面11和第二表面12之间的最小间距)小于或者等于第二间距，且天线罩10的第一表面11和第二表面12之间的间距不同，即天线罩10各处具有不同的厚度，从而可以降低天线罩10对天线20在至少两个频点中不同工作频点下的辐射性能的削弱，提升天线20模组的通信性能。
需要说明的是，上述天线20可以是任意能够在至少两个频点上工作的天线20，具体地，上述天线20可以是包括至少两个毫米波天线21的毫米波天线阵列等；另外，上述天线罩10为绝缘天线罩，其可以是由玻璃或陶瓷等绝缘体背壳板材制作形成，在此并不进行限定。
本实施例中，上述电磁波无失配穿透天线罩，即电磁波在穿透天线罩10时，空气与天线罩10的板材之间的波阻抗可以无失配地变换，可以进一步理解为：电磁波在穿透天线罩时，天线罩10对电磁波的削减幅度处于预设范围，使得天线罩对电磁波的削减最小，例如，可以是电磁波穿透天线罩10时功率削减量低于预设功率值(如2dbm等)，或者低于预设比例(如5％等)，等等。
本实施例中，上述第一表面11与第二表面12之间具有不同的间距，可以是第一表面11和第二表面12之间仅具有两个不同的间距，即天线罩10具有两个不同厚度的部分。例如，可以是第一表面11和第二表面12之间的间距具有第一间距和第二间距，即上述最大间距等于第一间距且最小间距等于第二间距，从而可以降低天线罩10对天线20在最低频点和最高频点发射的电磁波的削弱。
或者，在一些实施方式中，所述第一表面11与所述第二表面12之间具有不同的N个间距，且所述N个间距包括对应于所述两个频点中每一频点的间距(这里，N个间距中一间距与至少两个频点中一频点对应，可以理解为：在天线罩10的厚度为一频点对应的间距的情况下，天线20在该频点上发射的电磁波可以无失配穿透天线罩10)，所述N为大于2的整数，即天线20工作在其每一工作频点的电磁波均可以无失配穿透天线罩10对应的间距的部分，从而可以降低天线罩10对天线20工作在每一频点时电磁波的削弱，进一步提升天线20模组的通信性能。
其中，上述每一频点对应的间距可以是根据一定的计算或者实验方法确定。例如，在实际应用中，检测天线在一频点发射上的电磁波通过不同厚度的天线罩的功率值损耗，并将损耗处于预设范围的一厚度对应的间距，确定为该对应于该频点的间距，等等。
需要说明的是，上述第一表面11与所述第二表面12之间的间距可以是线性变化的，例如，可以是第一表面11和第二表面12均为平面，第一表面11所在的平面和第二表面12所在的平面呈一定夹角设置，该夹角大于0°且小于90°，且第一表面11和第二表面12的最大间距对应于上述最小频点，以及第二表面12和第二表面12的最小间距对应于上述最大频点。
在一些实施方式中，所述第一表面11为平面，且所述第二表面12为曲面，即如图1所示；或者，如图2所示，所述第一表面11为曲面，所述第二表面12为平面。
这里，第一表面11和第二表面12中一个表面为平面，另一个表面为曲面，使得天线罩10的厚度可以呈曲线变化，从而不仅可以使天线罩10具有与天线20的每一工作频点对应的间距，而且可以增加天线罩10上与任一频点对应的间距的分布位置的数量(例如，天线罩10上存在至少两个不同位置具有对应于最小频点的间距T1(即第二间距)，或者，天线罩10上存在至少两个不同位置具有对应于最大频点的间距T2(即第一间距)，等等)，使天线20在各频点上发射的电磁波可以在天线罩的不同位置无失配穿透，进一步降低天线罩10对天线20工作在各频点时的电磁波的削弱，进而提升天线20模组的通信性能。
或者，在另一些实施方式中，如图3所示，所述第一表面11和所述第二表面12均为曲面，从而可以进一步增加天线罩10上与任一频点对应的间距的分布位置的数量，进一步提升天线20模组的通信性能。
其中，在上述第一表面11和第二表面12中至少一个表面为曲面(即第一表面11为曲面且第二表面12为平面，或者第一表面11为平面且第二表面12为曲面，或者第一表面11和第二表面12均为曲面)的情况下，上述曲面可以是任意曲面，如球面等。
或者，在一些实施方式中，所述曲面为波形曲面，且所述波形曲面的波纹排列方向包括第一方向，所述第一方向与所述天线20所处的平面平行。
这里，上述曲面可以是波纹在第一方向上排列的波形曲面，使得天线罩10上更多不同位置具有相同的间距，进而可以增加天线罩10在与任一频点对应的间距的分布位置的数量，进一步提升天线20模组的通信性能。
需要说明的是，上述波形曲面的波纹排列方向为第一方向，可以理解为当对上述天线罩10沿第一方向切割时(即切口的方向沿第一方向延伸)，上述曲面的切线的波纹在第一方向上延伸排列。例如，如图1所示，第二表面12为波形曲面，且该波形曲面的波纹排列方向为X方向，即第二表面12的切线在X方向延伸排列。
另外，上述波形曲面的波纹可以是仅在一个方向上排列；或者，在一些实施方式中，所述波形曲面的波纹排列方向还包括第二方向，且所述第二方向和所述第一方向处于平行于所述天线20所处的平面，其中，所述第二方向与所述第一方向不同，使得在上述第一表面11和第二表面12中至少一个表面为波形曲面时，其波形曲面的波纹可以在两个方向上排列，进一步增加天线罩10上与任一频点对应的间距的分布位置的数量，进一步提升天线20模组的通信性能。
这里，上述波形曲面的波纹排列方向包括第一方向和第二方向，可以理解为在沿第一方向和第二方向分别切割上述天线罩10时，该波形曲面的切线在第一方向和第二方向上均呈波形线延伸，即波形切线的波形分别在第一方向和第二方向上排列。
本实施方式中，上述第一方向和第二方向为不同方向，具体地，所述第一方向与所述第二方向垂直，即第一方向和第二方向为两个相互正交的维度上的方向，提升天线罩10上具有同一间距的不同位置的分布均匀性，进而提升天线20模组的通信性能。当然，第一方向和第二方向也可以是具有一定其他夹角，如30°、45°或者60°，等等，在此并不进行限定。
本实施方式中，上述波形曲面可以是具有不同波峰或者波谷，或者波峰和波谷均不同；或者，在一些实施方式中，在所述曲面为波形曲面的情况下，所述波形曲面中不同波形的波谷相同，以及不同波形的波峰相同，使得天线罩10在每一间距的位置分布均衡，进一步提升天线20模组的通信性能。
另外，在上述曲面为波形曲面的情况下，所述第一表面与所述第二表面之间的间距呈周期性变化，即每一波形的宽度也相同，进一步提升天线罩10具有同一间距的不同位置的分布均匀性，进而提升天线20模组的通信性能。当然，上述波形曲面的波形也可以不具有周期性，在此并不进行限定。
需要说明的是，在上述第一表面11和所述第二表面12均为曲面的情况下，上述第一表面11的曲面和第二表面12的曲面可以是相同或者不同的曲面，例如，如图3所示，第一表面11的波形曲面和第二表面12的波形曲面为对称设置的波形曲面，等等，在此并不进行限定。
另外，为保证天线罩10的性能，上述天线罩10与所述天线20相对设置，可以理解为天线罩10在天线20所处平面的投影覆盖天线20，尤其是在天线罩10的第一表面11和第二表面21中的至少一个表面为曲面的情况下，该曲面在天线20所处平面的投影覆盖天线20。
本发明实施例中，天线模组包括天线罩和天线，所述天线罩与所述天线间隔且相对设置，所述天线的工作频点包括至少两个频点；所述天线罩设置有第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述天线设置，所述第二表面远离所述天线设置，且所述第一表面与所述第二表面之间具有不同的间距，所述第一表面与所述第二表面之间的最大间距大于或者等于第一间距，且所述第一表面与所述第二表面之间的最小间距小于或者等于第二间距；其中，所述天线罩的厚度为所述第一间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩；所述天线罩的厚度为所述第二间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最高低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩。这样，可以降低天线罩对具有至少两个工作频点的天线的辐射性能的削弱，提升天线模组的通信性能。
基于上述天线模组，本发明实施例还提供一种电子设备，包括上述天线模组。
由于电子设备本体的结构是现有技术，天线模组在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的电子设备的结构不再赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种天线模组，其特征在于，包括天线罩和天线，所述天线罩与所述天线间隔且相对设置，所述天线的工作频点包括至少两个频点；所述天线罩设置有第一表面和第二表面，所述第一表面靠近所述天线设置，所述第二表面远离所述天线设置，且所述第一表面与所述第二表面之间具有不同的间距，所述第一表面与所述第二表面之间的最大间距大于或者等于第一间距，且所述第一表面与所述第二表面之间的最小间距小于或者等于第二间距；
其中，所述天线罩的厚度为所述第一间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩；
所述天线罩的厚度为所述第二间距的情况下，所述天线在所述至少两个频点的最高低频点上发射的电磁波无失配穿透所述天线罩；
所述第一表面为平面，所述第二表面为曲面；或者，所述第一表面为曲面，所述第二表面为平面；或者，所述第一表面和所述第二表面均为曲面；
所述曲面为波形曲面。
2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述波形曲面的波纹排列方向包括第一方向，所述第一方向与所述天线所处的平面平行。
3.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述波形曲面的波纹排列方向还包括第二方向，且所述第二方向和所述第一方向处于平行于所述天线所处的平面，其中，所述第二方向与所述第一方向不同。
4.根据权利要求3所述的天线模组，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。
5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述波形曲面中不同波形的波谷相同，以及不同波形的波峰相同。
6.根据权利要求5所述的天线模组，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面之间的间距呈周期性变化。
7.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面之间具有不同的N个间距，且所述N个间距包括对应于所述两个频点中每一频点的间距，所述N为大于2的整数。
8.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的天线模组。
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