CN113948863A - 信号馈入组件,天线模块及电子设备 - Google Patents

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许倬纲
贺敏慧
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Shenzhen Futaihong Precision Industry Co Ltd
Chiun Mai Communication Systems Inc
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Abstract

本申请提供一种信号馈入组件,包括基板,信号耦合单元,切换单元,及传输单元,切换单元包括控制端,共用端及至少两个切换输出端。控制端与共用端均电连接至传输单元,用以通过传输单元收发基频信号和射频信号。信号耦合单元用以与辐射元件间隔设置,进而通过辐射元件进行射频信号的收发,以产生多个辐射模态。信号耦合单元包括至少两个耦合片,每一耦合片均电连接至相应的切换输出端。切换单元用以通过切换输出端控制耦合片的切换,以切换多个辐射模态。本申请通过模块化设计的信号馈入组件,并结合一金属的辐射元件,进而构成相应的天线模块,以涵盖多个频段,提升频宽并兼具最佳天线效率。本申请还提供一种天线模块及电子设备。

Description

信号馈入组件,天线模块及电子设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及信号馈入组件,天线模块及电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的进步,移动电话、个人数字助理等电子装置不断朝向功能多样化、轻薄化、以及资料传输更快、更有效率等趋势发展。然而其相对可容纳天线的空间也就越来越小,而且随着无线通信技术的不断发展,天线的频宽需求不断增加。因此,如何在有限的空间内设计出具有较宽频宽及较佳效率的天线,是天线设计面临的一项重要课题。
发明内容
本申请提供一种信号馈入组件,天线模块及电子设备,通过模块化设计的信号馈入组件,并结合一金属的辐射元件,进而构成相应的天线模块,以涵盖多个频段,提升频宽并兼具最佳天线效率。
一种信号馈入组件,包括基板,信号耦合单元,切换单元,及传输单元,所述信号耦合单元,切换单元,及传输单元均设置于所述基板上,所述切换单元包括控制端,共用端及至少两个切换输出端,所述控制端与所述共用端均电连接至所述传输单元,用以通过所述传输单元收发基频信号和射频信号,所述信号耦合单元用以与一辐射元件间隔设置,进而通过所述辐射元件进行所述射频信号的收发,以产生多个辐射模态,所述信号耦合单元包括至少两个耦合片,每一耦合片均电连接至相应的切换输出端,所述切换单元用以通过所述切换输出端控制所述耦合片的切换,以切换所述多个辐射模态。
一种天线模块,包括辐射元件及上述所述的信号馈入组件,所述信号馈入组件与所述辐射元件间隔设置,以透过与所述辐射元件的耦合将信号耦合至所述辐射元件,进而由所述辐射元件进行信号的发射和/或接收。
一种电子设备,包括所述边框及上述所述的信号馈入组件,所述边框由金属材料制成,所述信号馈入组件设置于所述电子设备内,且与所述边框间隔设置,以透过与所述边框的耦合将信号耦合至所述边框,进而由所述边框进行信号的发射和/或接收。
本申请通过将所述信号馈入组件模块化,如此可以轻易整合至电子设备的金属机壳中,再透过耦合方式将辐射能量耦合至金属机壳上,并通过所述切换单元来实现切换不同频率共振模态,达成多频段操作。相较于现有的金属外壳天线设计,本申请中的天线模块不需要再客制化设计金属机壳形状,便可满足3G/4G/5G-Sub 6/WIFI/GPS等频段的操作需求。再者,由于本申请中的天线不需要再特别于金属机壳上客制化特殊断点,结构及电路设计,而是可以沿用既有的金属外壳设计样式,可有效缩短产品开发时程与成本,其设计更为简化,可有效提高产品竞争性。
附图说明
图1为本申请实施例提供的天线模块的示意图;
图2为图1所示天线模块中信号馈入组件的电路图;
图3A至图3D为图2所示信号馈入组件中切换单元切换至不同状态的示意图;
图4为图1所示天线模块的S参数(散射参数)曲线图;
图5为图1所示天线模块的效率曲线图;
图6为本申请实施例提供的信号馈入组件应用至电子设备的分解示意图;
图7为图6所示电子设备于另一角度下的部分示意图;
图8为图6所述电子设备于另一角度下的示意图。
主要元件符号说明
Figure BDA0003118209350000021
Figure BDA0003118209350000031
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中“至少一个”是指一个或者多个,多个是指两个或两个以上。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请中的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请申请。
应理解,本申请中除非另有说明,“/”表示或的意思。例如,A/B可以表示A或B。本申请中的“A和/或B”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在只存在A、只存在B以及存在A和B这三种关系。
需要说明的是,本申请实施例中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请实施例的描述中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
需要说明的是,本申请实施例中,术语“高度”是指在垂直于参考地层的方向上的投影长度。术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
随着移动通信产业的蓬勃发展,智能型移动电话已经成为现代人生活必备的随身电子产品。在众多产品中,轻薄化与适合尺寸的屏幕及独到的外观设计是消费者挑选产品的主要因素之一。此外,产品规格亦不断推陈出新,更强调具有高度整合的高规格硬件通信系统,例如,包含必备的2G/3G/4G/5G-Sub 6/BT/WIFI通信网络,以及未来可能因应移动医疗趋势而内建的传感器装置。在这波强调轻薄化、外观设计与高度系统整合的趋势下,如何提高空间利用率,亦成为当今天线发展的重要课题之一。
以目前的智能型移动电话设计为例,目前常见的设计是使用金属边框与金属外壳。该设计除了可以加强机构强度,亦具有相当不错的外表质感。然而,对传统天线设计而言,金属外壳对传统天线特性有很大的影响,如何解决这个问题便成为天线设计的重要课题之一。以目前的天线设计而言,常见的作法是将金属外壳做具有多断点的设计方式,并让该部分金属外壳成为天线的一部分。该设计可以让天线与外观设计达成良好的整合度,有效提高空间利用率,但是金属外壳仍需配合初期天线设计,每个产品皆需要客制化特殊断点、结构与电路设计,而无法直接沿用至其他产品,增加产品开发时程与成本。
另外一种常见的天线设计为槽孔耦合设计,其设计是透过馈入耦合方式,将能量耦合至槽孔天线。如果套用至移动电话金属外框或金属外壳环境,可以将金属外壳直接设计成槽孔天线,如此可有效利用空间。该种设计仍然需要将金属外壳客制化成槽孔样式,且包含传统1/2λ封闭槽孔长度或1/4λ开槽孔长度,才能符合系统频率与带宽操作需求,或者使用可调整式切换元件以切换共振频率。然而,该种设计的操作带宽仍然不足以涵盖2G/3G/4G/5G-Sub6/BT/WIFI等多频段操作需求。
因此,本申请提供一种信号馈入组件,天线模块及电子设备。通过模块化设计的信号馈入组件,并结合一金属的辐射元件,可构成相应的天线模块,以涵盖多个频段,提升频宽并兼具最佳天线效率。
具体地,请参阅图1,可以理解,本申请实施例提供一种信号馈入组件10。所述信号馈入组件10包括基板11,信号耦合单元12,切换单元13,第一传输线14及第二传输线15。
在本申请实施例中,所述基板11为微波基板。当然,在其他实施例中,所述基板11可以为介质基板,例如,印刷电路板(printed circuit board,PCB),陶瓷(ceramics)基板或其他介质基板,在此不做具体限定。
在本申请实施例中,所述信号耦合单元12可通过印刷或蚀刻等方式形成于所述基板11上。在本申请实施例中,所述信号耦合单元12包括三个耦合片,即第一耦合片121,第二耦合片122及第三耦合片123。
所述第一至第三耦合片121,122,123均呈金属薄片状,且共面设置。所述第一至第三耦合片121,122,123彼此间隔设置。在本申请实施例中,所述信号耦合单元12可通过设置一完整的辐射片,并在所述辐射片上开设相应的开缝,进而形成所述第一至第三耦合片121,122,123。例如,所述信号耦合单元12整体呈矩形片状,其上开设有第一开缝124及第二开缝125。所述第一开缝124大致呈L形,其自所述信号耦合单元12的一短边12a沿平行其长边12b且朝向另一短边12a的方向延伸一段距离后,弯折一直角,以沿平行所述短边12a,且朝向其长边12b的方向延伸,直至隔断所述长边12b。在本申请实施例中,所述短边12a与所述长边12b垂直设置。
所述第二开缝125亦大致呈L形,其两端分别布设于所述信号耦合单元12的长边12b和短边12a。在本申请实施例中,所述第一开缝124与所述第二开缝125的一端间隔布设于所述信号耦合单元12的同一短边12a。所述第一开缝124与所述第二开缝125的另一端间隔布设于所述信号耦合单元12的同一长边12b。如此,所述第一开缝124与所述第二开缝125将所述信号耦合单元12划分为间隔设置的所述第一至第三耦合片121,122,123。其中,所述第一耦合片121呈矩形。所述第二耦合片122与第三耦合片123均呈L形。所述第一至第三耦合片121,122,123的面积逐渐增大。
当然,在本申请实施例中,并不对所述耦合片的数量,形状及结构进行限制。例如,所述耦合片的数量还可以为一个,两个,或多个。所述耦合片的形状还可以为三角形,方形,矩形,圆形,多边形等。
请一并参阅图2,所述切换单元13设置于所述基板11上,且与所述信号耦合单元12,第一传输线14及第二传输线15电连接。在本申请实施例中,以所述信号耦合单元12包括三个耦合片(即所述第一至第三耦合片121,122,123),所述切换单元13包括四个切换输出端为例加以说明。
具体地,所述切换单元13可以为型号为QAT3516的芯片,其包括控制端131,共用端RFC,及四个切换输出端。即,第一至第四切换输出端RF1,RF2,RF3,RF4。
其中,所述控制端131用以通过一连接件131a电连接至所述第一传输线14。所述第一传输线14再通过相应的连接件131b电连接至一基频电路201。如此,所述第一传输线14可连接所述基频电路201及所述控制端131,进而传输来自所述基频电路201的控制信号。
所述共用端RFC的一端通过一连接件131c电连接至所述第二传输线15。所述第二传输线15再通过相应的连接件131d电连接至一射频电路202。如此,所述第二传输线15可连接所述射频电路202及所述共用端RFC,进而传输来自所述射频电路202的射频信号,例如高频信号。
所述第一切换输出端RF1的一端通过第一匹配电路133电连接至所述第一耦合片121。所述第二切换输出端RF2的一端通过第二匹配电路134电连接至所述第二耦合片122。所述第三切换输出端RF3的一端通过第三匹配电路135电连接至所述第三耦合片123。所述第四切换输出端RF4的一端通过第四匹配电路136接地。
在本申请实施例中,所述第一匹配电路133为一电感值为2.9nH的电感,所述第二匹配电路134为一电感值为0.6nH的电感,所述第三匹配电路135为一电容值为2.5pF的电容,所述第四匹配电路136为一电感值为3nH的电感。当然,在本申请其他实施例中,并不对所述第一至第四匹配电路133,134,135,136的电路结构进行限定,例如所述第一至第四匹配电路133,134,135,136还可包括其他的电容,电感和/或电容,电感的组合。
可以理解,在本申请实施例中,所述共用端RFC还可通过一匹配单元137接地。在本申请其中一个实施例中,所述匹配单元137包括第一匹配元件137a和第二匹配元件137b。所述第一匹配元件137a和第二匹配元件137b的一端均电连接至所述共用端RFC及所述连接件131c。所述第一匹配元件137a和第二匹配元件137b的另一端均接地。即所述第一匹配元件137a和第二匹配元件137b并联于所述共用端RFC与地之间。在其中一个实施例中,所述第一匹配元件137a为一电容值为0.9pF的电容,所述第二匹配元件137b为一电感值为4.7nH的电感。同样,在本申请实施例中,并不对所述匹配单元137的具体电路结构进行限定,例如所述匹配单元137可包括其他的电容,电感和/或电容,电感的组合。
显然,本申请实施例中,所述第一匹配电路133,第二匹配电路134,第三匹配电路135,第四匹配电路136及所述匹配单元137均由分散的电子元件构成,即其分别由分散式电路构成。当然,在本申请实施例中,所述第一匹配电路133,第二匹配电路134,第三匹配电路135,第四匹配电路136及所述匹配单元137还可为集总式电路,即其可由独立的芯片和/或模块构成。
可以理解,在本申请实施例中,所述第一传输线14可以为电缆线,绞线,软性电路板,硬性电路板,金属接脚等信号传输件,在此不做具体限定。同样,所述第二传输线15可以为电缆线,绞线,软性电路板,硬性电路板,金属接脚等信号传输件,在此不做具体限定。
可以理解,在本申请实施例中,所述第一传输线14与第二传输线15构成相应的传输单元16。当然,在其他实施例中,所述第一传输线14与所述第二传输线15可整合在一起,即所述信号馈入组件10共用一个传输单元16,即一个传输线,以进行射频信号(例如高频信号)及基频信号(例如控制信号)的收发。
可以理解,在本申请实施例中,所述连接件131a,131b,131c,131d可以为连接器或焊接点等连接元件,在此不做具体限制。即,在本申请实施例中,并不对所述控制端131,所述第一传输线14,及所述基频电路201之间的连接方式进行限定。例如,所述控制端131,所述第一传输线14,及所述基频电路201之间可通过连接器,电焊接等方式进行连接。同样,在本申请实施例中,并不对所述共用端RFC,所述第二传输线15,及所述射频电路202之间的连接方式进行限定。例如,所述共用端RFC,所述第二传输线15,及所述射频电路202之间可通过连接器,电焊接等方式进行连接。
可以理解,在本申请实施例中,在使用所述信号馈入组件10时,可使其与一辐射元件30(参图7及图8)间隔设置。具体地,所述辐射元件30与所述基板11上的信号耦合单元12间隔设置。进而,所述信号馈入组件10与所述辐射元件30共同构成天线模块100。其中,所述天线模块100可透过所述信号耦合单元12与所述辐射元件30的耦合将信号由所述信号耦合单元12耦合至所述辐射元件30,进而由所述辐射元件30进行信号的发射和/或接收,并工作于多个模态。同时,所述天线模块100还利用所述切换单元13的作动,以切换所述多个模态,进而实现多个宽带操作。
例如,请一并参阅图3A至图3D,为所述切换单元13的作动原理示意图。其中,在图3A至图3D所示的实施例中,以所述切换单元13为型号为QAT3516的芯片为例加以说明。图3A至图3D示出所述切换单元13的内部电路结构(未示出所述控制端131)。其中,所述切换单元13内部设置有开关S1-S10及匹配模块Ct。所述开关S1-S4的第一端连接在一起,且均电连接至所述共用端RFC。所述开关S1-S4的第二端分别电连接至相应的切换输出端。例如,所述开关S1的第二端电连接至所述第一切换输出端RF1。所述开关S2的第二端电连接至所述第二切换输出端RF2。所述开关S3的第二端电连接至所述第三切换输出端RF3。所述开关S4的第二端电连接至所述第四切换输出端RF4。所述开关S5的第一端电连接至所述开关S1的第二端及所述第一切换输出端RF1,所述开关S5的第二端接地。所述开关S6的第一端电连接至所述开关S2的第二端及所述第二切换输出端RF2,所述开关S6的第二端接地。所述开关S7的第一端电连接至所述开关S3的第二端及所述第三切换输出端RF3,所述开关S7的第二端接地。所述开关S8的第一端电连接至所述开关S4的第二端及所述第四切换输出端RF4,所述开关S8的第二端接地。
所述匹配模块Ct包括第一匹配电容Ct_0及第二匹配电容Ct_1。所述第一匹配电容Ct_0的第一端及所述第二匹配电容Ct_1的第一端连接在一起,且电连接至所述开关S1-S4的第一端及所述共用端RFC。所述第一匹配电容Ct_0的第二端通过所述开关S9接地。所述第二匹配电容Ct_1的第二端通过所述开关S10接地。在其中一个实施例中,所述第一匹配电容Ct_0的电容值为0.5pF。所述第二匹配电容Ct_1的电容为1pF。
请参阅图3A,当所述切换单元13切换至所述第三切换输出端RF3及所述第四切换输出端RF4(例如通过所述切换单元13内部的开关S3,S4的闭合,开关S1,S2,S5-S10的断开),以导通所述第三切换输出端RF3及第四切换输出端RF4时,所述天线模块100可激发第一工作模态以产生第一辐射频段的辐射信号。
请参阅图3B,当所述切换单元13切换至所述第二切换输出端RF2及所述第四切换输出端RF4(例如通过所述切换单元13内部的开关S2,S4的闭合,开关S1,S3,S5-S10的断开),以导通所述第二切换输出端RF2及第四切换输出端RF4时,所述天线模块100可激发第二工作模态以产生第二辐射频段的辐射信号。
请参阅图3C,当所述切换单元13切换至所述第一切换输出端RF1(例如通过所述切换单元13内部的开关S1的闭合,开关S2-S10的断开),以导通所述第一切换输出端RF1时,所述天线模块100可激发第三工作模态以产生第三辐射频段的辐射信号。
请参阅图3D,当所述切换单元13切换至所述第一切换输出端RF1,第三切换输出端RF3及第二匹配元件137b(例如通过所述切换单元13内部的开关S1,S3,S10的闭合,开关S2,S4,S5-S9的断开),以导通所述第一切换输出端RF1,第三切换输出端RF3,及第二匹配元件137b时,所述天线模块100可激发第四工作模态以产生第四辐射频段的辐射信号。
在本申请实施例中,所述第一工作模态为第一中高频模态。所述第一辐射频段的频率为1805-1880MHz。所述第二工作模态为第二中高频模态。所述第二辐射频段的频率包括1880-2690MHz。所述第三工作模态为第一高频模态。所述第三辐射频段的频率包括3300-4200MHz。所述第四工作模态为第二高频模态。所述第四辐射频段的频率包括4400-5000MHz。显然,透过设置所述切换单元13,以实现不同路径的切换组合,使得所述天线模块100达到多频段操作,以符合2G/3G/4G/5G-Sub 6的系统操作需求。
当然,在本申请实施例中,并不对所述天线模块100的频率进行限制。例如,可通过调整所述天线模块100的外形,长度,宽度等参数,以调整所需的频率。另外,所述耦合片的外形,长度,宽度等参数,亦可根据所需的频率进行调整。
可以理解,如图7及图8所示,在其中一个实施例中,所述辐射元件30为一电子设备的金属边框(参后详述),且与所述基板11间隔设置。当然,在本申请实施例中,并不对所述辐射元件30的材质,构成等进行限制,例如,所述辐射元件30可为任何导体,例如铁件,PCB软板上的铜箔,激光直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)制程中的导体等。
可以理解,在本申请实施例中,所述辐射元件30与所述基板11平行设置,且两者之间的间距大致为0.2mm。
可以理解,在本申请实施例中,并不对所述辐射元件30的具体结构,和/或其与其他元件的连接关系等进行限制。例如,所述辐射元件30的侧端可连接至地,或者不连接至地。又如,所述辐射元件30上可设置断点或未设置任何断点,断槽,缝隙等。
请一并参阅图4,为所述天线模块100的S参数(散射参数)曲线图。其中,曲线41为当所述切换单元13切换至图3A所示状态时,所述天线模块100的S11值。曲线42为当所述切换单元13切换至图3B所示状态时,所述天线模块100的S11值。曲线43为当所述切换单元13切换至图3C所示状态时,所述天线模块100的S11值。曲线44为当所述切换单元13切换至图3D所示状态时,所述天线模块100的S11值。
请一并参阅图5,为所述天线模块100的总效率曲线图。其中,曲线51为当所述切换单元13切换至图3A所示状态时,所述天线模块100的总效率。曲线52为当所述切换单元13切换至图3B所示状态时,所述天线模块100的总效率。曲线53为当所述切换单元13切换至图3C所示状态时,所述天线模块100的总效率。曲线54为当所述切换单元13切换至图3D所示状态时,所述天线模块100的总效率。
显然,由图3A至图3D,图4,及图5所知,透过设置所述切换单元13,可实现不同路径的切换组合,使得所述天线模块100达到多频段操作,以符合2G/3G/4G/5G-Sub 6的系统操作需求。
可以理解,请一并参阅图6,在本申请实施例中,所述信号馈入组件10可应用于一电子设备200,并与所述电子设备200的金属元件构成所述天线模块100,以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。所述电子设备200可以为手持式通信装置(例如移动电话),折叠机,智能穿戴装置(例如手表,耳机等),平板电脑,个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)等,在此不做具体限制。
可以理解,所述电子设备200可以采用以下一种或多种通信技术:蓝牙(bluetooth,BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system,GPS)通信技术、无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)通信技术、全球移动通信系统(global system formobile communications,GSM)通信技术、宽频码分多址(wideband code divisionmultiple access,WCDMA)通信技术、长期演进(long term evolution,LTE)通信技术、5G通信技术、SUB-6G通信技术以及未来其他通信技术等。
在本申请实施例中,以所述电子设备200为手机为例加以说明。
请再次参阅图6,图7及图8,在其中一实施例中,所述电子设备200至少包括所述基频电路201(参图7),射频电路202(参图7),边框203、背板204,系统电路板205,电池206、及显示模块207。
所述边框203由金属或其他导电材料制成。所述背板204可由金属或其他导电材料制成。所述边框203设置于所述背板204的边缘,两者可一体成型。所述边框203相对所述背板204的一侧设置有一开口(图未标),用于容置所述显示模块207。所述显示模块207可结合触摸传感器组合成触控屏。触摸传感器又可称为触控面板或触敏面板。
所述系统电路板205可设置于所述边框203与所述背板204共同围成的容置空间内,且其上设置有间隔设置的所述基频电路201及射频电路202。
所述电池206可设置于所述系统电路板205上,或者所述系统电路板205围绕所述电池206设置。所述电池206用以为所述电子设备200的电子元件,模块,电路等提供电能。
可以理解,在本申请其他实施例中,所述电子设备200还可以包括以下一个或多个组件,例如处理器、电路板、存储器、输入输出电路、音频组件(例如麦克风及扬声器等)、多媒体组件(例如前置摄像头和/后置摄像头)、传感器组件(例如接近传感器、距离传感器、环境光传感器、加速度传感器、陀螺仪、磁传感器、压力传感器及/或温度传感器等)等,在此不再赘述。
可以理解,当所述信号馈入组件10应用至所述电子设备200时,所述信号馈入组件10可设置于所述电子设备200内,且部分所述金属的边框203构成辐射元件30,两者共同构成所述电子设备200的天线模块100。具体地,所述边框203上设置有缝隙208。所述缝隙208隔断所述边框203,以将所述边框203划分为间隔设置的第一部分203a及第二部分203b。所述背板204上还开设有开口209。所述开口209沿所述边框203的长边(即所述电子设备200的金属长边)设置,且大致呈条状。在本申请实施例中,所述开口209还与所述缝隙208连通,并共同构成大致呈T形的结构。与所述开口209对应的所述电子设备200内部用以容置所述信号馈入组件10。即所述信号馈入组件10可设置于所述电子设备200对应所述开口209的内部位置,且与所述第一部分203a间隔平行设置,所述第一部分203a的部分构成所述辐射元件30。所述第二部分203b可接地处理。具体地,在本申请实施例中,所述天线模块100中的信号馈入组件10垂直所述背板204设置,且与所述第一部分203a平行设置。所述信号馈入组件10上的信号耦合单元12设置于所述基板11背离所述第一部分203a的一侧,即所述信号耦合单元12背离所述第一部分203a设置。
可以理解,在其中一个实施例中,所述缝隙208及所述开口209内可填充绝缘材料,例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等,但不以此为限。
当然,在本申请其他实施例中,所述缝隙208和/或所述开口209可省略,即所述天线模块100中的信号馈入组件10直接设置于所述电子设备200内部,仅需确保所述信号馈入组件10与所述电子设备200的边框203间隔设置,并使得所述边框203的部分构成所述辐射元件30,进而使得所述信号馈入组件10与所述部分边框203共同构成相应的天线模块100,便可有效实现多频信号的收发。
又如,在本申请其他实施例中,当所述天线模块100应用至所述电子设备200中,亦可使得所述信号馈入组件10设置于所述电子设备200内部,且所述天线模块100包括独立的辐射元件30,即所述辐射元件30并非由部分金属的边框203构成。
显然,本申请实施例中,通过将所述天线模块100中的信号馈入组件10进行模块化,如此可以轻易整合至电子设备200的金属机壳中,再透过耦合方式(即通过所述信号耦合单元12)将辐射能量耦合至金属机壳上,并通过所述切换单元13来实现切换不同频率共振模态,达成多频段操作。相较于现有的金属外壳天线设计,本申请中的天线模块100不需要再客制化设计金属机壳形状,便可满足3G/4G/5G-Sub 6/WIFI/GPS等频段的操作需求。再者,由于本申请中的天线不需要再特别于金属机壳上客制化特殊断点,结构及电路设计,而是可以沿用既有的金属外壳设计样式,可有效缩短产品开发时程与成本,其设计更为简化,可有效提高产品竞争性。
以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化等用在本申请的设计,只要其不偏离本申请的技术效果均可。这些依据本申请精神所做的变化,都应包含在本申请所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种信号馈入组件,其特征在于,所述信号馈入组件包括基板,信号耦合单元,切换单元,及传输单元,所述信号耦合单元,切换单元,及传输单元均设置于所述基板上,所述切换单元包括控制端,共用端及至少两个切换输出端,所述控制端与所述共用端均电连接至所述传输单元,用以通过所述传输单元收发基频信号和射频信号,所述信号耦合单元用以与一辐射元件间隔设置,进而通过所述辐射元件进行所述射频信号的收发,以产生多个辐射模态,所述信号耦合单元包括至少两个耦合片,每一耦合片均电连接至相应的切换输出端,所述切换单元用以通过所述切换输出端控制所述耦合片的切换,以切换所述多个辐射模态。
2.如权利要求1所述的信号馈入组件,其特征在于:所述切换单元还包括至少两个匹配电路,每一切换输出端通过相应的匹配电路电连接至相应的耦合片或接地,所述匹配电路为集总式电路或分散式电路。
3.如权利要求1所述的信号馈入组件,其特征在于:所述切换单元还包括匹配单元,所述共用端通过所述匹配单元接地,所述匹配单元为集总式电路或分散式电路。
4.如权利要求1所述的信号馈入组件,其特征在于:所述传输单元包括第一传输线及第二传输线,所述控制端通过所述第一传输线电连接至一基频电路,进而收发所述基频信号,所述共用端通过所述第二传输线电连接至一射频电路,进而收发所述射频信号。
5.如权利要求1所述的信号馈入组件,其特征在于:所述传输单元包括传输线,所述控制端及所述共用端均电连接至所述传输线,并通过所述传输线电连接至一基频电路及一射频电路。
6.如权利要求1所述的信号馈入组件,其特征在于:所述信号耦合单元包括三个耦合片,三个所述耦合片间隔设置,所述切换单元包括四路切换输出端,其三路切换输出端分别电连接至相应的耦合片,另一切换输出端接地,通过切换至不同的耦合片,以使得所述辐射元件激发出至少两个模态。
7.如权利要求6所述的信号馈入组件,其特征在于:所述至少两个模态包括第一中高频模态,第二中高频模态,第一高频模态及第二高频模态。
8.一种天线模块,其特征在于:所述天线模块包括辐射元件及如权利1至7中任一项所述的信号馈入组件,所述信号馈入组件与所述辐射元件间隔设置,以透过与所述辐射元件的耦合将信号耦合至所述辐射元件,进而由所述辐射元件进行信号的发射和/或接收。
9.一种电子设备,其特征在于:所述电子设备包括边框及如权利1至7中任一项所述的信号馈入组件,所述边框由金属材料制成,所述信号馈入组件设置于所述电子设备内,且与所述边框间隔设置,以透过与所述边框的耦合将信号耦合至所述边框,进而由所述边框进行信号的发射和/或接收。
10.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于:所述边框上开设有缝隙,所述电子设备内开设有开口,所述开口与所述缝隙连通,所述信号馈入组件设置于所述开口内,且与所述边框平行设置,并邻近所述缝隙。
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