CN114976596A - 天线模组和通信设备以及天线模组的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种天线模组，包括基板、第一天线单元和寄生单元；所述基板包括依次连接的第一平坦部、折弯部和第二平坦部，所述第一平坦部和第二平坦部的法线方向不同；所述第一天线单元包括第一辐射件，所述第一辐射件设置于所述第一平坦部上；所述寄生单元设置于所述第一平坦部上且覆盖所述第一辐射件；所述第一平坦部和寄生单元的总厚度小于所述第二平坦部的厚度；利用寄生单元增强天线沿第一平坦部方向的辐射性能，并且由于第一平坦部和寄生单元的总厚度小于第二平坦部的厚度，从而减小了第一天线单元在第一平坦部的方向上受到的尺寸约束，与第二平坦部相比可有效降低整体天线的高度，能够实现第一平坦部天线水平面的轻薄化。

Description

天线模组和通信设备以及天线模组的制造方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种天线模组和通信设备以及天线模组的制造方法。
背景技术
随着第五代移动通信的快速发展及应用，基站及终端设备采用了更高频率的电磁波传输信号。由于部分终端设备(如手机)采用了贴片天线(PatchAntenna)类的定向天线接收及发射信号，因此，为了接收来自多个方向的射频信号或实现多方向辐射，这些终端设备需要设置多个不同方向的天线。
在公开号为CN113540776A的专利公开文件中，公开了一种可放置于设备中框边缘的小型化天线模块，该天线模块可以提供两个垂直方向信号辐射。但部分设备由于水平面方向空间受限，使得设备内难以安装包含两个厚度一致的平坦部的天线模组。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种天线模组和通信设备以及天线模组的制造方法，可有效降低设备水平面方向的空间限制。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种天线模组，包括基板、第一天线单元和寄生单元；
所述基板包括依次连接的第一平坦部、折弯部和第二平坦部，所述第一平坦部和第二平坦部的法线方向不同；
所述第一天线单元包括第一辐射件，所述第一辐射件设置于所述第一平坦部上；所述寄生单元设置于所述第一平坦部上且覆盖所述第一辐射件；
所述第一平坦部和寄生单元的总厚度小于所述第二平坦部的厚度。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种通信设备，包括上述的天线模组；
还包括壳体，所述壳体包括中框；
所述第一辐射件朝向所述中框设置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种天线模组的制造方法，包括步骤：
(1)获取基板，并在所述基板上划分出折弯区域及第一平坦区域；所述第一平坦区域上设置有第一辐射件；
(2)将寄生单元设置于所述第一平坦区域上且覆盖所述第一辐射件；
(3)在所述折弯区域处使所述基板弯曲，在所述基板形成第一平坦部、第二平坦部以及将所述第一平坦部和第二平坦部连接的折弯部。
本发明的有益效果在于：通过由第一平坦部、第二平坦部以及折弯部构成基板，在第一辐射件上设置寄生单元，利用寄生单元增强天线沿第一平坦部方向的辐射性能，并且由于第一平坦部和寄生单元的总厚度小于第二平坦部的厚度，从而减小了第一天线单元在第一平坦部的方向上受到的尺寸约束，与第二平坦部相比可有效降低整体天线的高度，能够实现第一平坦部天线水平面的轻薄化。
附图说明
图1为本发明实施例的一种天线模组的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种天线模组的结构示意图侧视图；
图3为本发明实施例的一种通信设备的结构示意图侧视图；
图4为本发明实施例的一种天线模组的制造方法步骤流程图；
标号说明：
1、基板；11、第一平坦部；12、第二平坦部；13、折弯部；2、第一天线单元；21、第一辐射件；第一馈线22；3、第二天线单元；31、第二辐射件；4、射频芯片；5、寄生单元；6、壳体；61、中框；62、后盖；7、设备主板；8、天线模组；9、离型膜；14、通槽；15、开槽；16、折弯区域；17、第一平坦区域；18、第二平坦区域。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种天线模组，包括基板、第一天线单元和寄生单元；
所述基板包括依次连接的第一平坦部、折弯部和第二平坦部，所述第一平坦部和第二平坦部的法线方向不同；
所述第一天线单元包括第一辐射件，所述第一辐射件设置于所述第一平坦部上；所述寄生单元设置于所述第一平坦部上且覆盖所述第一辐射件；
所述第一平坦部和寄生单元的总厚度小于所述第二平坦部的厚度。
由上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过由第一平坦部、第二平坦部以及折弯部构成基板，在第一辐射件上设置寄生单元，利用寄生单元增强天线沿第一平坦部方向的辐射性能，并且由于第一平坦部和寄生单元的总厚度小于第二平坦部的厚度，从而减小了第一天线单元在第一平坦部的方向上受到的尺寸约束，与第二平坦部相比可有效降低整体天线的高度，能够实现第一平坦部天线水平面的轻薄化。
进一步地，所述寄生单元为介质片，所述介质片的介电常数大于所述第一平坦部的介电常数。
由上述描述可知，采用介质片作为寄生单元，且介质片的介电常数大于第一平坦部的介电常数，使得寄生单元能够有效的进行寄生辐射。
进一步地，所述介质片的介电常数为4-140，所述第一平坦部的介电常数为3。
由上述描述可知，介质片的介电常数为4-140，而通常LCP基材的介电常数为3，因此用介电常数为4-140的介质片做寄生较LCP基材可有效降低天线的厚度。
进一步地，所述第一平坦部的厚度为0.2-0.3mm；
所述第二平坦部的厚度为0.5-2mm；
所述寄生单元的厚度为0.2-0.5mm。
由上述描述可知，通过使第一平坦部和寄生单元总厚度小于第二平坦部的厚度，使得第一平坦部与第二平坦部相比具有更低的厚度，能够实现第一平坦部天线水平面的轻薄化。
进一步地，所述折弯部的厚度与所述第一平坦部的厚度相同。
由上述描述可知，将折弯部的厚度设置为与第一平坦部的厚度相同，使得第一平坦部与折弯部的连接部分可以平稳过度。
进一步地，所述第二平坦部包括相对的第一面和第二面，所述第二面比所述第一面靠近所述第一平坦部；
还包括射频芯片，所述射频芯片设置于所述第二平坦部的第二面上；
所述第一天线单元还包括第一馈线，所述第一馈线的一端与所述第一辐射件连接，所述第一馈线的另一端与所述射频芯片连接。
由上述描述可知，通过将射频芯片设置于所述第二平坦部的第二面上，使得天线模组与设备主板连接时，第二平坦部能够设置在设备主板的顶部，即设备主板设置在由第一平坦部和第二平坦部构成的夹角内侧，从而不需额外增加壳体的厚度使设备保持原有的轻薄态。
进一步地，还包括第二天线单元，所述第二天线单元包括第二辐射件和馈电结构；
所述第二辐射件设置于所述第二平坦部的第一面上，所述第二辐射件通过所述馈电结构与所述射频芯片连接。
由上述描述可知，通过增设第二天线单元，并将第二辐射件设置于第二平坦部的第一面上，使得天线模组在两个不同的方向上均设置有天线，从而提高了天线模组对不同方向上射频信号接收和发送的效果。
进一步地，所述折弯部上设有至少一个的通槽。
由上述描述可知，通过在折弯部上设有至少一个的通槽，从而减少了折弯时产生的应力，更容易形成折弯部的同时，仍保持了第一平坦部和第二平坦部之间的有效连接。
一种通信设备，包括上述的天线模组；
还包括壳体，所述壳体包括中框；
所述第一辐射件朝向所述中框设置。
由上述描述可知，一些设备壳体的在长度方向上受到的尺寸限制较大，通过使第一平坦部和寄生单元的总厚度小于第二平坦部的厚度，减小了天线模组沿第一辐射件方向的尺寸，从而将第一辐射件朝向中框设置，能够减小第一天线单元在第一平坦部的方向上受到的尺寸约束。
一种天线模组的制造方法，包括步骤：
(1)获取基板，并在所述基板上划分出折弯区域及第一平坦区域；所述第一平坦区域上设置有第一辐射件；
(2)将寄生单元设置于所述第一平坦区域上且覆盖所述第一辐射件；
(3)在所述折弯区域处使所述基板弯曲，在所述基板形成第一平坦部、第二平坦部以及将所述第一平坦部和第二平坦部连接的折弯部。
由上述描述可知，通过将基板弯曲使得基板形成具有不同法线方向的第一平坦部和第二平坦部以及将第一平坦部和第二平坦部连接的折弯部；并且将寄生单元设置于第一平坦区域上且覆盖第一辐射件，从而提高了天线模组对射频信号接收和发送的效果。
进一步地，所述步骤(3)之前，进一步包括：
在所述折弯区域中沿所述基板的厚度方向形成至少一个的贯穿所述基板的通槽。
由上述描述可知，通过将折弯区域中沿基板的厚度方向形成至少一个的贯穿基板的通槽，弱化了第一平坦部和第二平坦部之间的连接关系，并形成尺寸较小的待折弯部，从而减少了折弯时产生的应力，更容易形成折弯部的同时，仍保持了第一平坦部和第二平坦部之间的有效连接。
进一步地，所述步骤(2)之前，进一步包括：
在所述折弯区域和第一平坦区域沿所述基板的厚度方向形成开槽。
由上述描述可知，通过在折弯区域和第一平坦区域沿基板的厚度方向形成开槽，使得第一平坦部具有更薄的厚度，不仅能够减小第一天线单元的尺寸限制，而且减少了折弯时产生的应力，更容易形成折弯部。
进一步地，所述基板内设置有离型膜；
所述在所述折弯区域和第一平坦区域沿所述基板的厚度方向形成开槽具体为：
在所述折弯区域和第一平坦区域通过激光将基板定深切割至所述离型膜的位置，并剥离切割处的基板部分及离型膜。
由上述描述可知，通过在基板内设置有离型膜，且激光将基板定深切割至离型膜的位置，从而使得切割后的基板更容易剥离。
进一步地，所述离型膜的位置与所述折弯区域和第一平坦区域对应。
由上述描述可知，通过将离型膜的置与第一平坦部的位置对应，从而使得切割后待剥离的基板基材与第一平坦部的位置对应，能够方便将待剥离的基板基材与基板本体分离。
进一步地，所述基板中形成有第一馈线；
所述第一馈线与所述第一辐射件连接。
由上述描述可知，通过在基板中形成有第一馈线，从而能够通过第一馈线为第一辐射件馈电。
本发明上述一种天线模组和通信设备以及天线模组的制造方法,能够适用于具有多方向上射频信号接收和发送需求的扁平化通信设备，如手机和平板电脑等，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种天线模组，包括基板1、第一天线单元2、第一天线单元3、寄生单元5和射频芯片4；
所述基板1包括依次连接的第一平坦部11、折弯部13和第二平坦部12，所述第一平坦部11和第二平坦部12的法线方向不同；即所述折弯部13使所述第一平坦部11与所述第二平坦部12之间具有夹角，在一种可选的实施方式中，其夹角为90°；所述折弯部13的厚度与所述第一平坦部11的厚度相同；所述折弯部13上设有至少一个的通槽14；所述第二平坦部12包括相对的第一面和第二面，所述第二面比所述第一面靠近所述第一平坦部11；所述射频芯片4设置于所述第二平坦部12的第二面上；所述寄生单元5为介质片，所述介质片的介电常数大于所述第一平坦部11的介电常数；其中，所述介质片的介电常数为4-140，所述第一平坦部11的介电常数为3；所述基板1的材质包括LCP类且介电性能优越的柔性材料；在一个可选的实施方式中，所述介质片的材料为陶瓷体，且陶瓷体的介电常数为4-140，而通常LCP基材的介电常数为3，因此用陶瓷介质片做寄生较LCP基材可有效降低天线的厚度；
请参照图2，所述第一天线单元2包括第一辐射件21，所述第一辐射件21设置于所述第一平坦部11上；所述第一天线单元2还包括第一馈线22，所述第一馈线22的一端与所述第一辐射件21连接，所述第一馈线22的另一端与所述射频芯片4连接；所述寄生单元5设置于所述第一平坦部11上且覆盖所述第一辐射件21；所述第一平坦部11和寄生单元5的总厚度小于所述第二平坦部12的厚度；其中，所述第一平坦部11的厚度为0.2-0.3mm；所述第二平坦部12的厚度为0.5-2mm；在一个可选的实例方式中所述第二平坦部12的厚度为0.8-1.2mm，其厚度主要取决于层数及设计，并更大厚度范围的也有应用场景；所述寄生单元5的厚度为0.2-0.5mm；在一种可选的实施方式中，以所述第一平坦部11与所述折弯部13的厚度为0.2mm、0.25mm以及0.3mm，以及所述第二平坦部12的厚度为0.8mm、1.0mm和1.2mm制成天线模组8；
所述第二线单元3包括第二辐射件31和馈电结构；所述第二辐射件31设置于所述第二平坦部12的第一面上，所述第二辐射件31通过所述馈电结构与所述射频芯片4连接；所述馈电结构为第二馈线，或第二平坦部12中的过孔；所述第一辐射件21、第一馈线22、第二辐射件31以及馈电结构材质为铜或金属合金组成的优良导体材料；
通过使第一平坦部和寄生单元的总厚度小于第二平坦部的厚度，并采用陶瓷体作为寄生单元，使得天线模组沿第一平坦部11方向上的厚度小于天线模组沿第二平坦部12方向上的厚度，实现第一平坦部天线水平面的轻薄化。
实施例二
请参照图3，一种通信设备，包括实施例一中所述的天线模组8；
还包括壳体6，所述壳体6包括中框61和后盖62；所述第一辐射件21朝向所述中框61设置，具体地：
在一个可选的实施方式中，所述天线模组8的第二平坦部12设置在所述设备主板7沿厚度方向上的一侧，所述天线模组8的第一平坦部11设置在所述设备主板7沿长度方向上的一侧，使所述天线模组8沿第一平坦部11方向上的尺寸以及沿第二平坦部12方向上的尺寸与所述壳体6的尺寸适配，实现设备整体的轻薄化。
实施例三
一种天线模组的制造方法，包括步骤：
(1)获取基板1，并在所述基板1上划分出折弯区域16及第一平坦区域17；所述第一平坦区域17上设置有第一辐射件21；
(2)将寄生单元设置于所述第一平坦区域17上且覆盖所述第一辐射件21；
(3)在所述折弯区域16处使所述基板1弯曲，在所述基板1形成第一平坦部11、第二平坦部12以及将所述第一平坦部11和第二平坦部12连接的折弯部13；
请参照图4，在一个可选的实施方式中，按照以下顺序进行制作：
S1、获取基板1，并在所述基板1上划分出折弯区域16、第一平坦区域17和第二平坦区域18；其中，所述基板1内设置有离型膜9，且所述离型膜9的位置与所述折弯区域16和第一平坦区域17对应；所述基板1中形成有第一馈线22；并在所述第二平坦区域18上设置第二天线单元3，即第二辐射件31；其中，所述第一辐射件21设置所述基板1内；
S2、在所述折弯区域16中沿所述基板1的厚度方向形成至少一个的贯穿所述基板1的通槽14；可通过激光等切割设备对所述基板1进行切割形成所述通槽14；
S3、在所述折弯区域16和第一平坦区域17沿所述基板1的厚度方向形成开槽15；具体地，在所述折弯区域16和第一平坦区域17通过激光将基板1定深切割至所述离型膜9的位置，并剥离切割处的基板1部分及离型膜9；完成剥离切割后，所述第一辐射件21在所述第一平坦区域17上露出；
S4、将寄生单元设置于所述第一平坦区域17上且覆盖所述第一辐射件21；在一种可选的实施方式中，通过胶水将所述寄生单元粘接在所述第一辐射件21上；
S5、在所述折弯区域16处使所述基板1弯曲，在所述基板1形成第一平坦部11、第二平坦部12以及将所述第一平坦部11和第二平坦部12连接的折弯部。
综上所述，本发明提供的一种天线模组和通信设备以及天线模组的制造方法，通过由第一平坦部、第二平坦部以及折弯部构成基板，并且第一平坦部和第二平坦部的法线方向不同，使得第一平坦部上的天线和第二平坦部上的天线能够朝向不同的方向辐射，而且由于第一平坦部和寄生单元的总厚度小于第二平坦部的厚度，从而减小了第一天线单元在第一平坦部的方向上受到的尺寸约束，与第二平坦部相比可有效降低整体天线的高度，能够实现第一平坦部天线水平面的轻薄化；并在将天线模组设置在通讯设备中时，将天线模组的第一平坦部设置在所述设备主板沿中框方向的一侧，将天线模组的第二平坦部设置在所述设备主板沿后盖方向的一侧，使得第二平坦部与主板占据壳体相同的厚度层，并减小天线受到水平方向尺寸的限制，从而不需额外增加壳体的厚度使设备保持原有的轻薄态。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种天线模组，其特征在于，包括基板、第一天线单元和寄生单元；
所述基板包括依次连接的第一平坦部、折弯部和第二平坦部，所述第一平坦部和第二平坦部的法线方向不同；
所述第一天线单元包括第一辐射件，所述第一辐射件设置于所述第一平坦部上；所述寄生单元设置于所述第一平坦部上且覆盖所述第一辐射件；
所述第一平坦部和寄生单元的总厚度小于所述第二平坦部的厚度。
2.根据权利要求1所述的一种天线模组，其特征在于，所述寄生单元为介质片，所述介质片的介电常数大于所述第一平坦部的介电常数。
3.根据权利要求2所述的一种天线模组，其特征在于，所述介质片的介电常数为4-140，所述第一平坦部的介电常数为3。
4.根据权利要求1所述的一种天线模组，其特征在于，所述第一平坦部的厚度为0.2-0.3mm；
所述第二平坦部的厚度为0.5-2mm；
所述寄生单元的厚度为0.2-0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种天线模组，其特征在于，所述折弯部的厚度与所述第一平坦部的厚度相同。
6.根据权利要求1所述的一种天线模组，其特征在于，所述第二平坦部包括相对的第一面和第二面，所述第二面比所述第一面靠近所述第一平坦部；
还包括射频芯片，所述射频芯片设置于所述第二平坦部的第二面上；
所述第一天线单元还包括第一馈线，所述第一馈线的一端与所述第一辐射件连接，所述第一馈线的另一端与所述射频芯片连接。
7.根据权利要求6所述的一种天线模组，其特征在于，还包括第二天线单元，所述第二天线单元包括第二辐射件和馈电结构；
所述第二辐射件设置于所述第二平坦部的第一面上，所述第二辐射件通过所述馈电结构与所述射频芯片连接。
8.根据权利要求1所述的一种天线模组，其特征在于，所述折弯部上设有至少一个的通槽。
9.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1-8任一权利要求所述的天线模组；
还包括壳体，所述壳体包括中框；
所述第一辐射件朝向所述中框设置。
10.一种天线模组的制造方法，其特征在于，包括步骤：
(1)获取基板，并在所述基板上划分出折弯区域及第一平坦区域；所述第一平坦区域上设置有第一辐射件；
(2)将寄生单元设置于所述第一平坦区域上且覆盖所述第一辐射件；
(3)在所述折弯区域处使所述基板弯曲，在所述基板形成第一平坦部、第二平坦部以及将所述第一平坦部和第二平坦部连接的折弯部。
11.根据权利要求10所述的一种天线模组的制造方法，其特征在于，所述步骤(3)之前，进一步包括：
在所述折弯区域中沿所述基板的厚度方向形成至少一个的贯穿所述基板的通槽。
12.根据权利要求10所述的一种天线模组的制造方法，其特征在于，所述步骤(2)之前，进一步包括：
在所述折弯区域和第一平坦区域沿所述基板的厚度方向形成开槽。
13.根据权利要求12所述的一种天线模组的制造方法，其特征在于，所述基板内设置有离型膜；
所述在所述折弯区域和第一平坦区域沿所述基板的厚度方向形成开槽具体为：
在所述折弯区域和第一平坦区域通过激光将基板定深切割至所述离型膜的位置，并剥离切割处的基板部分及离型膜。
14.根据权利要求13所述的一种天线模组的制造方法，其特征在于，所述离型膜的位置与所述折弯区域和第一平坦区域对应。
15.根据权利要求10所述的一种天线模组的制造方法，其特征在于，所述基板中形成有第一馈线；
所述第一馈线与所述第一辐射件连接。
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