CN112467370B - 天线组件及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种天线组件及电子设备，天线组件包括电路板和天线单元，电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点，天线单元设置在电路板上，天线单元包括第一枝节和第二枝节，第一枝节与第一馈电点电连接，第二枝节分别与第二馈电点和接地点电连接，其中，第一枝节先朝向电路板正面方向延伸再朝向电路板侧面方向延伸，第二枝节朝向电路板侧面方向延伸。本申请实施例提供的天线组件通过两个天线枝节形成两支天线，且使得两支天线具备较好的隔离度，从而提高天线的辐射性能。

Description

天线组件及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种天线组件及电子设备。
背景技术
随着通信技术的迅速发展，通信设备已经成为人们生活中必不可少的一种工具，并且为用户生活的各个方面带来了极大的便捷。通信设备上一般都存在多个天线，特别是未来5G设备天线频段及个数会越来越多。但是，现有技术中，若要实现更多天线或覆盖更多频段，需要在通信设备上设置更加复杂的电路结构才能实现更多的天线覆盖，还会导致整机天线布局更为复杂及紧凑，影响天线间的辐射效率。
发明内容
本申请实施例提供一种天线组件及电子设备，可以提高天线的辐射性能。
本申请实施例提供一种天线组件，包括：电路板，所述电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点；
天线单元，所述天线单元设置在所述电路板上，所述天线单元包括第一枝节和第二枝节，所述第一枝节与所述第一馈电点电连接，所述第二枝节分别与所述第二馈电点和接地点电连接，其中，所述第一枝节先朝向所述电路板正面方向延伸再朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第二枝节朝向所述电路板侧面方向延伸。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括壳体和天线组件，所述天线组件设置于所述壳体内部，所述天线组件包括：
电路板，所述电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点；
天线单元，所述天线单元设置在所述电路板上，所述天线单元包括第一枝节和第二枝节，所述第一枝节与所述第一馈电点电连接，所述第二枝节分别与所述第二馈电点和接地点电连接，其中，所述第一枝节先朝向所述电路板正面方向延伸再朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第二枝节朝向所述电路板侧面方向延伸。
本申请实施例提供的天线组件及电子设备，天线组件包括电路板和天线单元，电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点，天线单元设置在电路板上，天线单元包括第一枝节和第二枝节，第一枝节与第一馈电点电连接，第二枝节分别与第二馈电点和接地点电连接，其中，第一枝节先朝向电路板正面方向延伸再朝向电路板侧面方向延伸，第二枝节朝向电路板侧面方向延伸。本申请实施例提供的天线组件通过两个天线枝节形成两支天线，且使得两支天线具备较好的隔离度，从而提高天线的辐射性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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他的附图。
图1为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的天线组件的第一种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的天线组件的第二种结构示意图。
图4为本申请实施例提供的天线组件中天线隔离度的仿真示意图。
图5为本申请实施例提供的天线组件的第三种结构示意图。
图6为本申请实施例提供的天线组件的第四种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种电子设备。所述电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备，还可以是游戏设备、AR(Augmented Reality，增强现实)设备、汽车装置、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本电脑、桌面计算设备等。
参考图1，图1为本申请实施例提供的电子设备100的第一种结构示意图。
电子设备100包括显示屏10、壳体20、电路板30以及电池40。
其中，显示屏10设置在壳体20上，以形成电子设备100的显示面，用于显示图像、文本等信息。所述显示屏10可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)或有机发光二极管显示屏(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等类型的显示屏。
显示屏10上还可以安装盖板，以覆盖显示屏10。盖板可以为透明玻璃盖板，以便显示屏透光盖板进行显示。在一些实施例中，盖板可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。
该显示屏10可以包括显示区域和非显示区域。该显示区域可以用来显示电子设备100的画面或者供用户进行触摸操控等。该非显示区域的顶部区域开设供声音、及光线传导的开孔，该非显示区域底部上可以设置指纹模组、触控按键等功能组件。
需要说明的是，该显示屏10的结构并不限于此。比如，该显示屏10可以为全面屏或异形屏。还需要说明的是，在一些实施例中，显示屏12也可以不包括非显示区域，而设置成全面屏结构，可以将距离传感器、环境光传感器等功能组件设置于显示屏下方或其他位置处。其中，盖板适合显示屏的大小设置。
壳体20用于形成电子设备100的外部轮廓，以便于容纳电子设备100的电子器件、功能组件等，同时对电子设备内部的电子器件和功能组件形成密封和保护作用。例如，电子设备100的摄像头、电路板、振动马达都功能组件都可以设置在壳体20内部。
该壳体20可以包括中框和后盖，中框和后盖相互组合形成该壳体20，该中框和后盖可以形成收纳空间，以收纳电路板30、显示屏10、电池40等器件。进一步的，盖板可以固定到壳体20上，该盖板和壳体20形成密闭空间，以容纳电路板30、显示屏10、电池40等器件。在一些实施例中，盖板盖设到中框上，后盖盖设到中框上，盖板和后盖位于中框的相对面，盖板和后盖相对设置。
在一些实施例中，壳体20可以为金属壳体，比如镁合金、不锈钢等金属。需要说明的是，本申请实施例壳体20的材料并不限于此，还可以采用其它方式，比如：壳体20可以为塑胶壳体。还比如：壳体20为陶瓷壳体。再比如：壳体20可以包括塑胶部分和金属部分，壳体20可以为金属和塑胶相互配合的壳体结构，具体的，可以先成型金属部分，比如采用注塑的方式形成镁合金基板，在镁合金基板上再注塑塑胶，形成塑胶基板，则构成完整的壳体结构。
电路板30设置在所述壳体20内部。其中，电路板30可以为电子设备100的主板。所述电路板30上还可以集成有处理器、摄像头、耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时，显示屏10可以电连接至电路板30，以通过电路板30上的处理器对显示屏10的显示进行控制。
在一些实施例中，该电路板30可以固定在壳体20内。具体的，该电路板30可以通过螺钉螺接到中框上，也可以采用卡扣的方式卡配到中框上。需要说明的是，本申请实施例电路板30具体固定到中框上的方式并不限于此，还可以其它方式，比如通过卡扣和螺钉共同固定的方式。
电池40设置在壳体20内部。同时，电池40电连接至所述电路板30，以实现电池40为电子设备100供电。其中，电路板30上可以设置有电源管理电路。所述电源管理电路用于将电池40提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。
其中，所述电子设备100中还设置有天线组件200。所述天线组件200用于实现电子设备100的无线通信功能，例如所述天线组件200可以用于实现近场通信(Near FieldCommunication，NFC)功能。所述天线组件200设置在电子设备100的壳体20内部。其中，可以理解的，所述天线组件200的部分器件可以集成在所述壳体20内部的电路板30上，例如所述天线组件200中的信号处理芯片以及信号处理电路可以集成在所述电路板30上。此外，所述天线组件200的部分器件还可以直接设置在所述壳体20内部。例如所述天线组件200的天线可以直接设置在所述壳体20内部。
请参阅图2，图2为本申请实施例提供的天线组件的第一种结构示意图。该天线组件200可以包括电路板20和天线单元，其中，电路板20的正面边缘处设置第一馈电点21和第二馈电点23以及接地点22。天线单元设置在电路板20上，且该天线单元包括第一枝节31和第二枝节32，所述第一枝节31与所述第一馈电点21电连接，所述第二枝节32分别与所述第二馈电点23和接地点22电连接，其中，所述第一枝节31先朝向所述电路板20的正面方向延伸再朝向所述电路板20侧面方向延伸，所述第二枝节32朝向所述电路板侧面方向延伸。
在本申请的描述中，需要理解的是，诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本申请实施例中，第一馈电点21连接第一枝节31构成第一天线，第二馈电点23与接地点22连接第二枝节32构成第二天线，其中，上述第一天线可以为单极子天线，第二天线为偶极子天线。
具体的，偶极子天线由一对对称放置的导体构成，导体相互靠近的两端分别与馈电线相连。用作发射天线时，电信号从天线中心馈入导体。用作接收天线时，也在天线中心从导体中获取接收信号。上述偶极子天线由两根共轴的直导线构成，这种天线在远处产生的辐射场是轴对称的，并且在理论上能够严格求解。偶极子天线是共振天线，细长偶极子天线内的电流分布具有驻波的形式，驻波的波长正好是天线产生或接收的电磁波的波长。因而制作偶极子天线时，会通过工作波长来确定天线的长度。最常见的偶极子天线是半波天线，它的总长度近似为工作波长的一半。单极子天线是竖直的具有四分之一波长的天线。该天线安装在一个接地平面上，它可以是实际地面，也可以是诸如搭载工具车体等人造接地面上，在本申请实施例中可以为电路板。单极子天线的馈电是在下端点使用同轴电缆进行的，馈线的接地导体与平台相连接。在自由空间中，四分之一波长单极子天线在垂直平面上的辐射方向图与半波偶极天线在垂直平面中的方向图形状相似，但没有地下辐射。在水平面上，垂直单极子天线是全向性的。
在一实施例中，上述第一枝节31和第二枝节32均可以采用FPC(Flexible PrintedCircuit，柔性电路板)天线的走线方式，其中，上述FPC天线指的是形成于FPC上的金属天线图案，所述FPC天线可通过粘接、嵌设、焊接等方式固定于电路板上。
在其他实施例中，上述第一枝节31和第二枝节32还可以采用LDS(Laser-Direct-structuring，激光直接成型)天线的走线方式，其中，LDS天线指的是通过激光镭射技术，直接在绝缘材料制成的电路板上镀上的金属天线图案。
在一实施例中，上述第一天线和第二天线可以具有相同的谐振频率，此时两支天线工作在相同的频段。上述第一天线和第二天线还可以具有不相同的谐振频率，此时两支天线工作在不同的频段。
需要说明的是，上述电路板20可看作为整机参考地。接地点22可以采用焊接的方式固定连接到整机参考地上，接地点22还可以采用螺钉螺接锁定的方式固定连接到整机参考地上。在其他实施例中，上述接地点22还可以通过连接线连接到整机参考地上，本申请对此不做进一步限定。
进一步参阅图3，在该实施例中，所述第一枝节31包括相互连接的第一连接段311、第二连接段312以及第三连接段313，其中所述第一连接段311与所述第一馈电点21电连接且与所述电路板20的正面垂直，所述第二连接段312与所述第一连接段311垂直且朝向所述电路板20的侧面方向延伸，所述第三连接段313与所述第二连接段312垂直且与所述电路板20的侧面平行。
所述第二枝节32包括相互连接的第四连接段321、第五连接段322以及第六连接段323，其中所述第四连接段321的一端与所述第二馈电点23电连接且与所述电路板20的侧面垂直，所述第六连接段323的一端与所述接地点22电连接且与所述电路板20的侧面垂直，所述第五连接段322分别与所述第四连接段321和第六连接段323的另一端连接且与所述电路板20的侧面平行。
在本申请实施例中，由于上述第一天线和第二天线在电路板上激励起的电流模式不匹配，因此两天线具有良好的隔离度。其中上述第一馈电点21和第二馈电点23之间的间距可以为7.7mm，按照上述设计建立仿真模型，第一天线和第二天线之间的天线隔离度如图4所示，当两支天线工作在相同的频段时,在频段内隔离度为-13.5dB左右，表明此时两天线间的相互影响较小、对天线辐射效率衰减较小，从而提高天线的辐射性能。
在一实施例中，请参阅图5，其中电路板20包括相对设置的第一侧边和第三侧边以及相对设置的第二侧边和第四侧边，所述电路板上设置四个所述天线单元分别为天线单元30、天线单元40、天线单元50以及天线单元60。
其中，上述四个天线单元中每个天线单元都包括两个天线枝节，用于形成两个天线，比如分别为单极子天线和偶极子天线。因此在该实施例中，四个天线单元一共包括8个天线枝节，用于形成8个天线。
需要说明的是，上述实施例提供的天线组件支持当前所有的LTE频段以及现有的LTE重耕频段NSA/SA,例如N1/3/7/20/28,LB+LB ENDC，本申请对此不作进一步限定。
在现有的电子设备上一般都只有4天线的设计，用于组成4×4MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)天线，本实施例在该设计的基础上，将原来一支天线的位置摆放两支天线，两天线工作在相同的频段，隔离度良好，为后续5G通信技术中的8流数据通路提供了便捷。且有利于进一步优化MIMO天线的结构，例如，天线单元30中包括两个天线，在利用天线单元40实现4G和WIFI天线的基础上，可利用天线单元30其中一个天线实现另一个4G天线，利用另一个天线实现WIFI天线，这样有利于同时提高4G天线和WiFi天线的辐射性能，当然，可以理解的是，天线单元30的两个天线还可以同时实现另外两个WiFi天线。由此，可以理解的是，当电路板上设置4个天线单元且每个天线单元均包括两个天线时，8个天线可以同时实现一种天线功能，当然，上述8个天线还可以分别实现不同的天线的功能。比如，上述8个天线可用于实现频段为2.4G或者5G的MIMO天线。
继续参阅图5，在该实施例中，可以在所述第一侧边和第三侧边上分别设置两个所述天线单元，上述第一侧边和第三侧边可以为图中电路板20的左侧和右侧，当然在其他实施例中，上述第一侧边和第三侧边还可以为电路板20的上侧和下侧。
在一实施例中，为了使上述天线单元30、天线单元40、天线单元50以及天线单元60具有更好的隔离度，还可以如图6所示，在所述第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边上分别设置一个所述天线单元。比如在电路板20的左侧设置天线单元30，在电路板20的下侧设置天线单元40，在电路板20的右侧设置天线单元50，在电路板20的上侧设置天线单元60。
在该实施例中，由于在电路板20的每一侧都设置了天线单元，因此在电子设备某个方向的信号被遮挡时，还能灵活切换天线。比如在电路板20上设置天线开关以及射频收发器，该天线开关分别于四个天线单元连接，射频收发器与天线开关连接用于控制每个天线单元收发射频信号。然后在使用该装置的过程中，实时监控每个天线单元中天线的辐射信号强度，从而可以将信号强度较差的天线单元切换到信号强度较好的天线单元。
进一步的，上述天线组件还可以包括通信芯片，该通信芯片可以为近场通信芯片或非近场通信芯片。近场通信芯片比如为NFC(Near Field Communication，近距离无线通讯技术)芯片可以提供差分激励电流，非近场通信芯片比如为蜂窝通信芯片、Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线保真)芯片或GPS(Global Positioning System，全球定位系统)芯片等，用于提供非近场通信激励电流，第一非近场通信激励电流可以包括蜂窝网络信号、Wi-Fi信号、GPS信号中的一种。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括壳体和天线组件，所述天线组件设置于所述壳体内部，所述天线组件包括：
电路板，所述电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点；
天线单元，所述天线单元设置在所述电路板上，所述天线单元包括第一枝节和第二枝节，所述第一枝节与所述第一馈电点电连接，所述第二枝节分别与所述第二馈电点和接地点电连接，其中，所述第一枝节先朝向所述电路板正面方向延伸再朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第二枝节朝向所述电路板侧面方向延伸。
在一实施例中，所述壳体包括金属边框和底壳，所述金属边框围绕所述底壳形成一收容空间，所述天线组件设置于所述收容空间内。
具体的，可以将设置有天线单元的电路板固定设置在上述收容空间内，需要说明的是，电路板与收容空间四周的金属边框之间具有缝隙，用于容纳位于电路板边缘处的多个天线单元。
本实施例中，上述电子设备可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等等。
以上为本申请实施例提供的天线组件及电子设备，天线组件包括电路板和天线单元，电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点，天线单元设置在电路板上，天线单元包括第一枝节和第二枝节，第一枝节与第一馈电点电连接，第二枝节分别与第二馈电点和接地点电连接，其中，第一枝节先朝向电路板正面方向延伸再朝向电路板侧面方向延伸，第二枝节朝向电路板侧面方向延伸。本申请实施例提供的天线组件通过两个天线枝节形成两支天线，且使得两支天线具备较好的隔离度，从而提高天线的辐射性能。
以上对本申请实施例提供的天线组件及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种天线组件，其特征在于，包括：
电路板，所述电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点；
天线单元，所述天线单元设置在所述电路板上，所述天线单元包括第一枝节和第二枝节，所述第一枝节与所述第一馈电点电连接，所述第二枝节分别与所述第二馈电点和接地点电连接，其中，所述第一枝节先朝向所述电路板正面方向延伸再朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第二枝节朝向所述电路板侧面方向延伸；其中，所述第一枝节包括相互连接的第一连接段、第二连接段以及第三连接段，其中所述第一连接段与所述第一馈电点电连接且与所述电路板正面垂直，所述第二连接段与所述第一连接段垂直且朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第三连接段与所述第二连接段垂直且与所述电路板侧面平行；所述第二枝节包括相互连接的第四连接段、第五连接段以及第六连接段，其中所述第四连接段的一端与所述第二馈电点电连接且与所述电路板侧面垂直，所述第六连接段的一端与所述接地点电连接且与所述电路板侧面垂直，所述第五连接段分别与所述第四连接段和第六连接段的另一端连接且与所述电路板侧面平行。
2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述电路板包括相对设置的第一侧边和第三侧边以及相对设置的第二侧边和第四侧边，所述电路板上设置四个所述天线单元。
3.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，在所述第一侧边和第三侧边上分别设置两个所述天线单元。
4.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，在所述第一侧边、第二侧边、第三侧边以及第四侧边上分别设置一个所述天线单元。
5.根据权利要求1-4任一项所述的天线组件，其特征在于，所述第一馈电点和第二馈电点之间的间距为7.7mm。
6.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体和天线组件，所述天线组件设置于所述壳体内部，所述天线组件包括：
电路板，所述电路板正面边缘处设置第一馈电点和第二馈电点以及接地点；
天线单元，所述天线单元设置在所述电路板上，所述天线单元包括第一枝节和第二枝节，所述第一枝节与所述第一馈电点电连接，所述第二枝节分别与所述第二馈电点和接地点电连接，其中，所述第一枝节先朝向所述电路板正面方向延伸再朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第二枝节朝向所述电路板侧面方向延伸；其中，所述第一枝节包括相互连接的第一连接段、第二连接段以及第三连接段，其中所述第一连接段与所述第一馈电点电连接且与所述电路板正面垂直，所述第二连接段与所述第一连接段垂直且朝向所述电路板侧面方向延伸，所述第三连接段与所述第二连接段垂直且与所述电路板侧面平行；所述第二枝节包括相互连接的第四连接段、第五连接段以及第六连接段，其中所述第四连接段的一端与所述第二馈电点电连接且与所述电路板侧面垂直，所述第六连接段的一端与所述接地点电连接且与所述电路板侧面垂直，所述第五连接段分别与所述第四连接段和第六连接段的另一端连接且与所述电路板侧面平行。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括金属边框和底壳，所述金属边框围绕所述底壳形成一收容空间，所述天线组件设置于所述收容空间内。
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