CN113964503B - 天线模块及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种天线模块，包括基体，辐射部及主动电路，所述辐射部及所述主动电路均设置于所述基体上，所述辐射部由导电材料制成，所述辐射部为完整的片体，所述辐射部的一侧设置有至少一信号馈电点，进而分别为所述辐射部馈入电信号；所述辐射部上设置有至少一切槽，所述切槽用以将所述辐射部分为间隔设置的辐射分支，所述辐射分支分别电连接至相应的信号馈电点，进而分别为所述辐射分支馈入电信号；所述主动电路电连接至所述辐射部，用以切换所述辐射部的辐射模态。所述天线模块可激发出多个辐射模态，进而涵盖多个频段，以提升频宽并兼具最佳天线效率。本申请还提供一种具有该天线模块的电子设备。

Description

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
本申请提供一种天线模块及电子设备，所述天线模块可设置于电子设备内，且与金属辐射体配合，进而涵盖多个频段，以提升频宽并兼具最佳天线效率。
一种天线模块，包括基体，辐射部及主动电路，所述辐射部及所述主动电路均设置于所述基体上，所述辐射部由导电材料制成，所述辐射部为完整的片体，所述辐射部的一侧设置有至少一信号馈电点，进而分别为所述辐射部馈入电信号；所述辐射部上设置有至少一切槽，所述切槽用以将所述辐射部分为间隔设置的辐射分支，所述辐射分支分别电连接至相应的信号馈电点，进而分别为所述辐射分支馈入电信号；所述主动电路电连接至所述辐射部，用以切换所述辐射部的辐射模态。
一种电子设备，包括上述所述的天线模块。
上述天线模块及电子设备可激发出多个辐射模态，进而涵盖多个频段，以提升频宽并兼具最佳天线效率。
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所示天线模块于另一角度下的示意图；
图3A至图3J为本申请实施例提供的天线模块中辐射部的示意图；
图4为本申请实施例提供的天线模块设置于一辐射体一侧的示意图；
图5为图4所示天线模块与辐射体于另一角度下的示意图；
图6为本申请实施例提供的天线模块应用至电子设备的示意图；
图7为图6所示天线模块中主动电路的电路连接示意图；
图8为图6所示天线模块的电流路径示意图；
图9A至图9J为本申请实施例提供的天线模块中辐射部设置两个或三个辐射分支时的S参数(散射参数)曲线图；
图10A至图10J为本申请实施例提供的天线模块中辐射部设置两个或三个辐射分支时的效率曲线图。
主要元件符号说明
天线模块 100
基体 11
第一表面 111
第二表面 112
辐射部 Patch
第一辐射分支 Patch1
第二辐射分支 Patch2
第三辐射分支 Patch3
信号馈电点 121，port1，port2，port3
切槽 122
主动电路 13
切换开关 131
可调元件 132，133，134
连接器 14
辐射体 200
电子设备 300
电池 303
边框 304
背板 305
接地面 306
中框 307
容置空间 308
狭缝 309
缝隙 310
第一部分 311
第二部分 312
接地点 313
匹配单元 151，152，153
馈入源 161，162，163
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。
请一并参阅图1及图2，可以理解，本申请实施例提供一种天线模块100。所述天线模块100包括基体11，辐射部Patch，主动电路13(参图2)及连接器14(参图2)。
所述基体11可以为介质基板，例如，印刷电路板(printed circuit board，PCB)，陶瓷(ceramics)基体或其他介质基板，在此不做具体限定。所述基体11包括第一表面111及第二表面112，所述第二表面112与所述第一表面111相对设置。
在本申请实施例中，所述辐射部Patch整体呈金属薄片状。所述辐射部Patch设置于所述基体11的第一表面111。所述辐射部Patch可通过穿孔(过孔)连接至所述基体11的第二表面112。
请一并参阅图3A，在其中一个实施例中，所述辐射部Patch整体呈矩形，其表面并未设置任何缝隙，切槽，断点等。所述辐射部Patch的一侧设置有两个或多个(例如图中所示为两个)信号馈电点121。所述信号馈电点121用以通过匹配电路(图未示，参后详述)电连接至相应的馈入源(图未示，参后详述)，进而将电信号馈入至所述辐射部Patch。另外，通过将所述辐射部Patch切换至不同的信号馈电点121，进而使得所述天线模块100涵盖不同频段。
可以理解，在本申请实施例中，并不对所述辐射部Patch的具体形状及结构进行限定。例如，请一并参阅图3B，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch整体呈矩形。所述辐射部Patch上开设有切槽122，所述切槽122用以将所述辐射部Patch划分为多个辐射分支。例如，在图3B所示实施例中，所述切槽122大致呈L形。所述切槽122自所述辐射部Patch的一长边沿相对的另一长边延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行所述长边且靠近所述连接器14的短边方向延伸，直至延伸且隔断所述短边。如此，所述切槽122隔断所述辐射部Patch的其中一长边及短边，进而整体呈L形，且将所述辐射部Patch划分为间隔设置的第一辐射分支Patch1及第二辐射分支Patch2。在本申请实施例中，其中一个辐射分支(例如第一辐射分支Patch1)呈L形，另外一个辐射分支(例如第二辐射分支Patch2)呈矩形。两个所述辐射分支分别设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。
请一并参阅图3C，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch整体呈矩形。所述辐射部Patch上开设有切槽122，所述切槽122用以将所述辐射部Patch划分为多个辐射分支。例如，在图3C所示实施例中，所述切槽122大致呈L形。所述切槽122自所述辐射部Patch的一长边沿相对的另一长边延伸一段距离后，弯折一直角，以沿平行所述长边且靠近所述连接器14的短边方向延伸，直至延伸至隔断所述短边。如此，所述切槽122隔断所述辐射部Patch的其中一长边及短边，进而整体呈L形，且将所述辐射部Patch划分为间隔设置的第一辐射分支Patch1及第二辐射分支Patch2。在本申请实施例中，其中一个辐射分支(例如第一辐射分支Patch1)呈L形，另外一个辐射分支(例如第二辐射分支Patch2)呈矩形。两个所述辐射分支分别设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。显然，在图3C所示的实施例中，其与图3B所示实施例的区别在于，所述切槽122的布设方式不同，进而导致第一辐射分支Patch1和第二辐射分支Patch2与图3B中第一辐射分支Patch1和第二辐射分支Patch2的形状略有不同。
请一并参阅图3D，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch整体呈矩形。所述辐射部Patch上开设有切槽122，所述切槽122用以将所述辐射部Patch划分为多个辐射分支。在图3D所示的实施例中，所述切槽122的布设方式与图3C所示的切槽122的布设方式大致相同，其不同之处在于，所述第一辐射分支Patch1和第二辐射分支Patch2的大小及比例略有不同。例如，图3D所示的第一辐射分支Patch1的面积大于图3C所示的第一辐射分支Patch1。对应地，图3D所示的第二辐射分支Patch2的面积小于图3C所示的第二辐射分支Patch2。另外，图3D所示的实施例中，所述第一辐射分支Patch1与第二辐射分支Patch2的比例与图3C所示的所述第一辐射分支Patch1与第二辐射分支Patch2的比例不同，且略大于图3C所示的所述第一辐射分支Patch1与第二辐射分支Patch2的比例。
同样，请一并参阅图3E，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch整体呈矩形。所述辐射部Patch上开设有切槽122，所述切槽122用以将所述辐射部Patch划分为多个辐射分支。在图3E所示的实施例中，所述切槽122的布设方式与图3C所示的切槽122的布设方式大致相同，其不同之处在于，所述第一辐射分支Patch1和第二辐射分支Patch2的大小及比例略有不同。例如，图3E所示的第一辐射分支Patch1的面积大于图3C所示的第一辐射分支Patch1。对应地，图3E所示的第二辐射分支Patch2的面积小于图3C所示的第二辐射分支Patch2。另外，图3E所示的实施例中，所述第一辐射分支Patch1与第二辐射分支Patch2的比例与图3C所示的所述第一辐射分支Patch1与第二辐射分支Patch2的比例不同。
请一并参阅图3F，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch整体呈矩形。所述辐射部Patch上开设有切槽122，所述切槽122用以将所述辐射部Patch划分为多个辐射分支。在图3F所示的实施例中，所述切槽122整体呈条状(即呈一字型)，其自所述辐射部Patch的其中一短边沿平行其长边的方向延伸，直至延伸至所述辐射部Patch的另一相对的短边，进而将所述辐射部Patch划分为间隔设置的第一辐射分支Patch1及第二辐射分支Patch2。所述第一辐射分支Patch1与所述第二辐射分支Patch2均呈矩形，两者均与所述辐射部Patch的长边平行设置。在本申请实施例中，每一辐射分支分别设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。
显然，如图3B至图3F，通过设置一个切槽122，以将辐射部Patch划分为两个辐射分支。两个辐射分支的面积分配可依据频宽需求做比例调整，如此通过大面积提供较宽频耦合效果。例如，当使得辐射部Patch的辐射分支靠近辐射体(例如金属边框)时，两者非接触，如此可透过耦合将信号传递至辐射体，并由辐射体来发射/接收。显然，当辐射分支的面积分配越大，则透过耦合将信号由辐射体发射/接收时，所得频宽越宽，进而实现大面积提供较宽频耦合效果。
当然，在其他实施例中，并不对切槽122的数量进行限制，即辐射部Patch上不局限于开设一个切槽122。例如，请一并参阅图3G，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch大致呈矩形，所述辐射部Patch上开设有多个(例如两个)切槽122。所述切槽122的形状均大致呈L形，其开设方式与图3B所示实施例中切槽122的开设方式类似，进而将所述辐射部Patch划分为多个(例如三个)辐射分支(例如第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2，第三辐射分支Patch3)。所述第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2，第三辐射分支Patch3彼此间隔设置。所述第一辐射分支Patch1与所述第二辐射分支Patch2均呈L形，所述第三辐射分支Patch3呈矩形。所述第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2及第三辐射分支Patch3依次布设于所述辐射部Patch的左下角，中间，及右上角，且大小依次减少。在本申请实施例中，每一辐射分支分别设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。
请一并参阅图3H，在本申请另一实施例中，所述辐射部Patch大致呈矩形，所述辐射部Patch上开设有切槽122。所述切槽122为不规则形状，其自所述辐射部Patch的一长边(例如底边的长边)开始延伸弯折多次后，最终延伸至隔断所述辐射部Patch的一短边(例如靠近所述连接器14的短边)，进而将所述辐射部Patch划分为多个(例如两个)辐射分支(例如第一辐射分支Patch1及第二辐射分支Patch2)。其中，所述第一辐射分支Patch1与第二辐射分支Patch2彼此间隔设置。所述第一辐射分支Patch1大致呈S形。所述第二辐射分支Patch2大致呈非封闭的口形，且设置于所述第一辐射分支Patch1的外围。在本申请实施例中，每一辐射分支分别设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。
请一并参阅图3I，在另外的实施例中，所述辐射部Patch大致呈矩形，所述辐射部Patch上开设有多个，例如两个切槽122。其中一个切槽122呈L形，另外一个切槽122为曲折状。两个所述切槽122的一端均设置于所述辐射部Patch的一长边(例如底边的长边)上，且彼此间隔设置，接着开始分别延伸，进而均延伸至所述辐射部Patch的一短边(例如靠近所述连接器14的短边)，且于所述短边的部分亦间隔设置，进而将所述辐射部Patch划分为多个(例如三个)辐射分支(例如第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2及第三辐射分支Patch3)。其中，所述第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2与所述第三辐射分支Patch3彼此间隔设置。所述第一辐射分支Patch1大致呈C形，其设置于所述辐射部Patch的一侧。所述第二辐射分支Patch2大致呈倒T形，其设置于所述第一辐射分支Patch1与所述第三辐射分支Patch3之间。所述第三辐射分支Patch3呈矩形。在图3I所示的实施例中，所述第三辐射分支Patch3的面积最小，且每一辐射分支均设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。
请一并参阅图3J，在另外的实施例中，所述辐射部Patch大致呈矩形，所述辐射部Patch上开设有多个，例如两个切槽122。其中一个切槽122呈L形，另外一个切槽122为曲折状。两个所述切槽122的一端分别设置于所述辐射部Patch的两长边上，且彼此间隔设置，接着开始分别延伸，进而均延伸至隔断所述辐射部Patch的一短边(例如靠近所述连接器14的短边)，且于所述短边的部分亦间隔设置，进而将所述辐射部Patch划分为多个，例如三个辐射分支(例如第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2及第三辐射分支Patch3)。其中，所述第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2与所述第三辐射分支Patch3彼此间隔设置。所述第一辐射分支Patch1大致呈L形，其设置于所述辐射部Patch的底部位置。所述第二辐射分支Patch2大致呈π形，其设置于所述第一辐射分支Patch1与所述第三辐射分支Patch3之间。所述第三辐射分支Patch3呈矩形。在图3J所示的实施例中，所述第三辐射分支Patch3的面积最小，且每一辐射分支均设置有相应的信号馈电点121，进而分别为相应的辐射分支馈入电信号。
显然，如图3A至图3J所示，单一的所述辐射部Patch，所述辐射部Patch分割的辐射分支可为矩形，L形，非封闭口形，S形，C形，T形，π形其中之一或其组合，用以共同配合以激发相应的频段。
当然，在本申请其他实施例中，所述辐射部Patch的形状及结构并不局限于上述所述，其还可以为其他形状及结构，在此不做具体限定。
可以理解，在本申请实施例中，如图3B至图3F所示，所述切槽122的两端可布设于辐射部Patch的相邻的两边(例如上述所述的长边及短边)或布设于相对的两边，且通过改变所述切槽122的形状及布设位置，进而可切出不同形状的辐射分支。
可以理解，请再次参阅图2，在本申请实施例中，所述主动电路13设置于所述基体11的第二表面112上。所述基体11的第二表面112上布设有连接线路(图未示)。所述连接线路连接至所述主动电路13。所述主动电路13可包括切换开关，和/或其他可变换阻抗的可调元件(图未示，参后详述)。所述主动电路13可通过所述连接线路电连接至所述辐射部Patch及所述连接器14。例如，在其中一个实施例中，所述基体11上还设置有过孔(图未示)，所述辐射部Patch可透过所述过孔连接至所述基体11的第二表面112，并通过所述第二表面112上的连接线路连接至所述主动电路13。
所述连接器14设置于所述基体11的第二表面112上，即设置于所述主动电路13所在表面。在其中一些实施例中，所述连接器14可与所述主动电路13间隔设置，且彼此电连接。当然，在本申请实施例中，并不对所述连接器14与所述主动电路13的具体位置关系及连接关系等进行限制。例如，在其中一个实施例中，所述主动电路13可设置于所述连接器14内，即所述连接器14可用以收容所述主动电路13。所述连接器14电连接至所述主动电路13，且连接至相应的传输线，进而通过所述传输线实现所述天线模块100的信号传输，例如实现信号的送出或送入。
可以理解，所述传输线可以为，但不局限于，同轴电缆(coaxial cable)，柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)或其他传输线等。
可以理解，请一并参阅图4及图5，当使用所述天线模块100时，可将所述天线模块100设置于一辐射体200的一侧。其中，所述天线模块100设置有辐射部Patch的一侧朝向所述辐射体200设置。如此，可透过所述辐射部Patch与所述辐射体200的耦合将信号由所述辐射体200进行发射和/或接收。另外，所述天线模块100还可利用所述主动电路13的切换开关，以切换多模态，进而实现多个宽带操作。
例如，在其中一个实施例中，当所述天线模块100中所述辐射部Patch包括三个辐射分支，且设置有所述主动电路13时，三个所述辐射分支间隔设置，且通过与所述辐射体200间隔设置，进而可用以接收4G/5G中频信号(频率范围为1.7GHz-2.2GHz)、高频信号(频率范围为2.3GHz-2.7GHz)、超高频(ultra high band，UHB)信号(频率范围为3.3GHz-5GHz)、GPS信号(频率范围为1.5GHz-1.6GHz)、Wi-Fi信号(频率范围为2.4GHz，5GHz)等。
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，所述辐射部Patch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，在本申请实施例中，所述辐射体200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，在此不做具体限定。例如，在其中一个实施例中，所述辐射体200为一电子设备的金属边框，所述辐射体200设置于一背板305上，且与一电子元件，例如电池303间隔设置，所述天线模块100设置于所述辐射体200与所述电池303之间。所述电池303设置于一中框307上。所述中框307设置于所述背板305上(参后详述)。
可以理解，在本申请实施例中，所述辐射部Patch与所述辐射体200间隔设置。例如，所述辐射部Patch与所述辐射体200平行设置。又如，所述辐射部Patch与所述辐射体200间隔设置，但彼此不平行设置。当然，在其他实施例中，所述辐射部Patch也可直接连接或不连接所述辐射体200。例如，在其中一个实施例中，所述辐射部Patch与所述辐射体200间隔设置，且通过连接线连接至所述辐射体200。又如，在另外的实施例中，所述辐射部Patch与所述辐射体200间隔设置，且两者之间无电性连接。
可以理解，在本申请实施例中，并不对所述辐射体200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，所述辐射体200的侧端可连接至地(即所述辐射体200接地处理)，或者不连接至地。又如，所述辐射体200上可设置断点或未设置任何断点，断槽，缝隙等。
可以理解，请一并参阅图6，在本申请实施例中，所述天线模块100可应用于一电子设备300，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。所述电子设备300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 digital assistant，PDA)等，在此不做具体限制。
可以理解，所述电子设备300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300为手机为例加以说明。
请再次参阅图6，在其中一实施例中，所述电子设备300至少包括电池303、边框304、背板305、接地面306及中框307(参图5)。
所述边框304由金属或其他导电材料制成。所述背板305可由金属或其他导电材料制成。所述边框304设置于所述背板305的边缘，并与所述背板305共同形成一容置空间308。所述边框304相对所述背板305的一侧设置有一开口(图未标)，用于容置一显示单元(图未示)。所述显示单元具有一显示平面，该显示平面裸露于该开口。可以理解，所述显示单元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。
可以理解，在本申请实施例中，所述显示单元具有高屏占比。即所述显示单元的显示平面的面积大于70％的电子设备的正面面积，甚至可以做到正面全屏幕。具体的，在本申请实施例中，所述全屏幕是指除了所述电子设备300上开设的必要的槽孔以外，所述显示单元的左侧、右侧、下侧均可无缝隙地连接至所述边框304。
所述接地面306可由金属或其他导电材料制成。所述接地面306可设置于所述边框304与所述背板305共同围成的所述容置空间308内，且连接至所述背板305。
所述中框307由金属或其他导电材料制成。所述中框307的形状及尺寸可小于所述接地面306。所述中框307叠设于所述接地面306上。在本实施例中，所述中框307为设置于所述显示单元与所述接地面306之间的金属片。所述中框307用于支撑所述显示单元、提供电磁屏蔽、及提高所述电子设备300的机构强度。
可以理解，在本实施例中，所述边框304、所述背板305、所述接地面306及所述中框307可以构成一体成型的金属框体。所述背板305、所述接地面306及所述中框307为大面积金属，因此可共同构成所述电子设备300的系统接地面(图未标)。
所述电池303设置于所述中框307上，用以为所述电子设备300的电子元件，模块，电路等提供电能。所述电池303与所述边框304间隔设置，进而于两者之间形成狭缝309。
可以理解，在其他实施例中，所述电子设备300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，当所述天线模块100应用至所述电子设备300时，所述天线模块100可设置于所述狭缝309内，且大致垂直所述接地面306所在平面设置。所述边框304的一部分构成所述辐射体200。具体地，所述边框304上设置有缝隙310。所述缝隙310隔断所述边框304，以将所述边框304划分为间隔设置的第一部分311及第二部分312。其中所述第一部分311构成所述辐射体200。所述第二部分312可电连接至所述系统接地面，例如所述接地面306，即接地。
可以理解，在其中一个实施例中，所述缝隙310可与所述狭缝309连通，并填充有绝缘材料，例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此为限。
可以理解，在其中一个实施例中，所述第一部分311(即所述辐射体200)远离所述缝隙310的一侧设置有接地点313。所述接地点313的一端电连接至所述第一部分311，另一端电连接至所述中框307，即接地。而所述天线模块100设置于所述缝隙310与所述接地点313之间的所述狭缝309内，且大致垂直所述接地面306所在平面设置。
可以理解，当所述天线模块100设置于所述狭缝309内时，所述天线模块100上的辐射部Patch朝向所述第一部分311，且与所述第一部分311间隔设置。所述连接器14设置于所述基体11的另一表面，即背向所述第一部分311设置。所述连接器14的一端电连接至所述中框307，另一端与所述基体11电连接。
在接下来的实施例中，以所述天线模块100中辐射部Patch通过切槽122划分为三个辐射分支，例如第一辐射分支Patch1，第二辐射分支Patch2及第三辐射分支Patch3为例加以说明。其中，请一并参阅图6及图7，每一辐射分支均包括相应的信号馈电点(例如信号馈电点port1，port2，port3，即前面所述的信号馈电点121)。每一信号馈电点分别通过相应的匹配单元电连接至相应的馈入源。例如，所述第一辐射分支Patch1的信号馈电点port1通过匹配单元151电连接至馈入源161。所述第二辐射分支Patch2的信号馈电点port2通过匹配单元152电连接至馈入源162。所述第三辐射分支Patch3的信号馈电点port3通过匹配单元153电连接至馈入源163。
另外，所述天线模块100中的主动电路13设置于所述连接器14内。如图7所示，所述主动电路13包括切换开关131及可调元件132，133，134。其中，所述切换开关131的一端电连接至所述连接器14，另一端通过相应的可调元件132，133，134电连接至对应的馈入源。例如，所述切换开关131通过可调元件132电连接至所述馈入源161，通过可调元件133电连接至所述馈入源162，通过可调元件134电连接至所述馈入源163。即，所述匹配电路至少包括匹配单元151，匹配单元152及匹配单元153。
如此，通过设置所述辐射部Patch，并使得所述辐射部Patch划分为多个辐射分支，所述多个辐射分支均与所述第一部分311耦合共振出具有可调性的模态。另外，还可控制相邻两个辐射分支之间的耦合状态，透过耦合分别产生可调性且天线效率佳的独立模态。再者，通过所述主动电路13中的切换开关131的切换，可切换多模态，并使用多个可调元件(例如可调元件132，133，134)实现多个频段包覆。
请一并参阅图8，为所述电子设备300的电流路径示意图。其中，设置有信号馈电点port1的第一辐射分支Patch1可激发Wi-Fi 2.4G(参路径P1)、Wi-Fi 5G(参路径P2)与授权频谱辅助接入(License Assisted Access，LAA)模态，利用狭缝309可以耦合共振出Wi-Fi2.4G、Wi-Fi 5G与LAA频段，兼具最佳天线效率，使得所述第一辐射分支Patch1的工作频率范围可以涵盖Wi-Fi 2.4G频段(2400MHz-2484MHz)、Wi-Fi 5G频段(5150MHz-5850MHz)与LAA频段(5150MHz-5925MHz)。
设置有信号馈电点port2的第二辐射分支Patch2可激发超高频(UHB)模态及5GSub6 NR模态(参路径P3)，利用狭缝309可以耦合共振出UHB频段及5G Sub6 NR频段，兼具最佳天线效率。使所述第二辐射分支Patch2的工作频率范围可以涵盖超高频频段(3400MHz-3800MHz)及5G Sub6 NR频段(例如，5G Sub6 N77频段(3300MHz-4200MHz)、5G Sub6 N78频段(3300MHz-3800MHz)与5G Sub6 N79频段(4400MHz-5000MHz)频段)。
另外，设置有信号馈电点port3的第三辐射分支Patch3可激发中高频模态(参路径P4)，利用狭缝309可以耦合共振出中高频频段，兼具最佳天线效率。使所述第三辐射分支Patch3的工作频率范围可以涵盖中频GSM1800/1900/WCDMA2100频段(1710MHz-2170MHz)，高频LTE B7、B40、B41频段(2300MHz-2690MHz)。
显然，所述切换开关131为中高频/UHB及NR/Wi-Fi 2.4G、Wi-Fi 5G与LAA切换开关，用以切换中高频/UHB及NR/Wi-Fi 2.4G、Wi-Fi 5G与LAA频段。
也就是说，本申请中的天线模块100可应用至电子设备300中，以提升天线效率带宽并具有最佳天线效率，且利用所述切换开关131的切换，可有效提升天线频率覆盖范围。具体地，在其中一个实施例中，所述天线模块100适用的工作频率范围涵盖中频1710MHz至2170MHz、高频2300MHz-2690MHz、超高频3400MHz至3800MHz、Wi-Fi 2.4G、Wi-Fi 5G与LAA，并可以支持5G Sub6 N77/N78/N79频段。
即，所述天线模块100通过将所述辐射部Patch设置为独立的片体，或利用切槽122将其划分为多个辐射分支，并于所述辐射部Patch或多个辐射分支的适当位置设置相应的信号馈电点，并通过所述辐射体200(也可为电子设备300的金属边框，例如第一部分311)作为金属辐射体，在狭缝309中由所述辐射体200与所述天线模块100耦合能量共振出模态，涵盖中、高频、超高频、5G Sub6 N77、5G Sub6 N78、5G Sub6 N79、Wi-Fi 2.4G、Wi-Fi5G频段，藉以大幅提升其频宽与天线效率，亦可涵盖全球常用5G的通信频段的应用，以及支援LTE-A(LTE-Advanced的简称，是LTE技术的后续演进)的载波聚合应用(Carrier Aggregation，CA)要求。
请一并参阅图9A至图9J，为所述天线模块100利用所述切槽122将所述辐射部Patch分为两个或三个辐射分支时的S参数(散射参数)曲线图。其中，如图9A，图9C，图9D，图9E及图9F所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖超高频3400-3800MHz，并可以支援5G SubN77/N78/N79频段。所述第二辐射分支Patch2涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。如图9B所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。所述第二辐射分支Patch2涵盖超高频3400-3800MHz，并可以支援5G Sub N77/N78/N79频段。如图9G所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。所述第二辐射分支Patch2涵盖GPS，Wi-Fi 2.4G，Wi-Fi 5G与LAA频段。如图9H，图9I及图9J所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。所述第二辐射分支Patch2涵盖超高频3400-3800MHz，并可以支援5G Sub N77/N78/N79频段。所述第三辐射分支Patch3涵盖Wi-Fi 2.4G，Wi-Fi 5G与LAA频段。
可以理解，通过所述切换开关131切换至不同的信号馈电点，可控制其频率模态，以涵盖中频1710-2170MHz，高频2300-2690MHz，超高频3400-3800MHz，GPS，Wi-Fi 2.4G，Wi-Fi 5G与LAA频段，并可以支援5G Sub N77/N78/N79频段。
请一并参阅图10A至图10J，为所述天线模块100利用所述切槽122将所述辐射部Patch分为两个或三个辐射分支时的效率曲线图。其中，图10A为所述天线模块100中所述辐射部Patch分成图3B所示两个辐射分支(即第一辐射分支Patch1及第二辐射分支Patch2)时，各辐射分支的辐射效率(图中所示为Rad.)值及总效率(图中所示为Tot.)值。其中，如图10A，图10C，图10D，图10E及图10F所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖超高频3400-3800MHz，并可以支援5G Sub N77/N78/N79频段。所述第二辐射分支Patch2涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。如图10B所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。所述第二辐射分支Patch2涵盖超高频3400-3800MHz，并可以支援5G Sub N77/N78/N79频段。如图10G所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。所述第二辐射分支Patch2涵盖GPS，Wi-Fi 2.4G，Wi-Fi 5G与LAA频段。如图10H，图10I及图10J所示，所述第一辐射分支Patch1涵盖中频1710-2170MHz及高频2300-2690MHz。所述第二辐射分支Patch2涵盖超高频3400-3800MHz，并可以支援5GSub N77/N78/N79频段。所述第三辐射分支Patch3涵盖Wi-Fi 2.4G，Wi-Fi 5G与LAA频段。
显然，通过设置所述切换开关131，并使得所述切换开关131切换至不同的信号馈电点，以控制频率模态，进而涵盖至中频(1710MHz-2170MHz)，高频(2300MHz-2690MHz)，超高频(3400MHz-3800MHz)，Wi-Fi 2.4G，Wi-Fi 5G及LAA，并可以支援5G Sub6 N77/N78/N79频段。
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)

1.一种天线模块，其特征在于，所述天线模块包括基体，辐射部及主动电路，所述辐射部及所述主动电路均设置于所述基体上，所述辐射部由导电材料制成，所述辐射部为完整的片体，所述辐射部的一侧设置有至少一信号馈电点，进而分别为所述辐射部馈入电信号；
所述辐射部上设置有至少一切槽，所述切槽用以将所述辐射部分为间隔设置的辐射分支，所述辐射分支分别电连接至相应的信号馈电点，进而分别为所述辐射分支馈入电信号；
所述主动电路电连接至所述辐射部，用以切换所述辐射部的辐射模态。
2.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于：所述辐射分支的面积分配依据频宽需求做比例调整，以通过大面积提供宽频耦合效果。
3.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于：所述基体包括第一表面及第二表面，所述第一表面朝向辐射体设置，所述第二表面与所述第一表面相对设置，所述辐射部设置于所述第一表面上，所述主动电路设置于所述第二表面上。
4.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于：所述切槽的两端布设于所述辐射部的相邻两边，或相对的两边，且通过改变所述切槽的形状及布设位置，进而切出不同形状的辐射分支。
5.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于：所述主动电路包括切换开关及多个可调元件，通过将切换开关切换至相应的可调元件及馈入源，进而控制所述天线模块的频率模态，以涵盖中频频段，高频频段，超高频(UHB)，GPS模态，Wi-Fi 2.4G频段，Wi-Fi 5G频段，授权频谱辅助接入(LAA)频段，及5G Sub6 NR频段。
6.如权利要求1所述的天线模块，其特征在于：所述天线模块还包括辐射体，所述辐射体与所述辐射部间隔设置，两者相互耦合，以产生多个辐射模态，并将信号通过所述辐射体进行发射和/或接收。
7.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括如权利要求1至5中任一项所述的天线模块。
8.如权利要求7所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备还包括金属边框，部分所述金属边框构成一辐射体，所述辐射体与所述辐射部间隔设置，两者相互耦合，以产生多个辐射模态，并将信号通过所述辐射体进行发射和/或接收。
9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于：所述金属边框上开设有缝隙，所述缝隙隔断所述金属边框，进而将所述金属边框划分为间隔设置的第一部分及第二部分，所述第一部分构成所述辐射体，所述第二部分接地。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述第一部分远离所述第二部分的一侧设置有接地点，所述接地点的一端电连接至所述第一部分，另一端接地，所述电子设备还包括电池，所述电池与所述金属边框间隔设置，进而于两者之间形成狭缝，所述天线模块设置于所述缝隙与所述接地点之间的所述狭缝内，且所述辐射部与所述第一部分间隔设置。
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