CN209709172U - 一种天线模组和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线模组和电子设备，其中天线模组包括：天线和金属中框，所述金属中框包括：第一侧边框，与所述天线电连接；第二侧边框，所述第二侧边框上设置有槽缝，所述槽缝由所述第二侧边框向所述金属中框内部延伸形成，且所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，所述λ为所述天线的工作频段对应的波长，所述第二侧边框与所述第一侧边框相连。本实用新型中所涉及的天线模组可以提升天线的性能。

Description

一种天线模组和电子设备

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线模组和电子设备。

背景技术

电子设备中设置有天线(例如：GPS(Global Positioning System，全球定位系统)天线或WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)天线)，用于实现电子设备的定位、导航或者传输信号等功能，其中，调节天线的方向图可以提升该天线的性能。

随着电子设备功能和外观的多样化，电子设备上安装的天线数量越来越多，致使天线的电磁环境越来越恶劣，且电子设备的结构也变得多样化(例如：全金属盖手机、金属中框手机和玻璃后盖手机等的出现)，使得天线的方向图受到电子设备外观结构的限制，从而造成现有技术中的天线的性能差，不能够满足电子设备的需求。

由上可知，现有的电子设备中安装的天线存在性能差的缺陷。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种天线模组和电子设备，以解决现有的电子设备中安装的天线存在的性能差的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种天线模组，所述天线模组包括天线和金属中框，所述金属中框包括：

第一侧边框，与所述天线电连接；

第二侧边框，所述第二侧边框上设置有槽缝，所述槽缝由所述第二侧边框向所述金属中框内部延伸形成，且所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4(4分之1倍λ)，且小于或者等于λ/3，所述λ为所述天线的工作频段对应的波长，所述第二侧边框与所述第一侧边框相连。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括本实用新型实施例提供的所述天线模组。

本实用新型实施例中提供的天线模组包括天线和金属中框，所述金属中框包括：第一侧边框，与所述天线电连接；第二侧边框，所述第二侧边框上设置有槽缝，所述槽缝由所述第二侧边框向所述金属中框内部延伸形成，且所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，所述λ为所述天线的工作频段对应的波长，所述第二侧边框与所述第一侧边框相连。这样，可以通过所述槽缝改变所述天线的辐射方向图，并将所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，以使所述槽缝具有提升所述天线的性能的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种天线模组的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种天线模组的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

电子设备上安装的天线的主要作用有辐射和接收电磁波，其可以实现电子设备的定位和信号传输等功能，为了确保电子设备的定位和信号传输功能的性能良好，需要天线满足一定的方向性，例如：天线的辐射场朝向与电子设备通信连接的信号源方向等。本实用新型实施例中，通过在金属中框上设置与天线保持一定距离的槽缝，以改变电子设备的电流分布，达到改变该电子设备作为辐射源时的方向图的效果，提升了电子设备的定位性能和通信性能。

参见图1，图1是本实用新型实施例提供的天线模组的结构示意图，如图1所示，天线模组100包括天线1和金属中框2，金属中框2包括：第一侧边框21和第二侧边框22，其中，第一侧边框21与天线1电连接，第二侧边框22上设置有槽缝221，槽缝221由第二侧边框22向金属中框2内部延伸形成，且槽缝221与天线1之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，所述λ为天线1的工作频段对应的波长，第二侧边框22与第一侧边框21相连。

在具体实施中，如图1所示，金属中框2还可以包括第三侧边框23和第四侧边框24。本实施方式中，第一侧边框21为金属中框2的顶边框，第二侧边框22为金属中框2的左侧边框，第三侧边框23为金属中框2的右侧边框，第四侧边框24为金属中框2的底边框。本实施方式中，在天线1为GPS天线的情况下，GPS天线的上半球占比越大则GPS天线的定位性能越好，在实际应用中，由于GPD卫星均位于天顶方向，将GPS天线设置于金属中框2的顶边框可以提升GPS天线的上半球占比，从而达到提升所述GPS天线的定位性能的效果。

需要说明的是，在具体实施中，天线1还可以是WIFI天线等，根据电子设备的结构和天线1的用途等的不同，还可以使与天线1连接的第一侧边框21为金属中框2的任一侧边框或者底边框，且在与第一侧边框21相连的另一边框上设置槽缝221，在此对天线1和槽缝221在金属中框2上的具体位置不作具体限定。

例如：如图2所示，第一侧边框21为金属中框2的左侧边框，则第二侧边框22可以是金属中框2的顶边框21，本实施方式中，设置于顶边框21上的槽缝221可以增强WIFI天线朝向左侧边框方向的半球占比，进而提升WIFI天线朝向左侧边框方向的穿墙性能。本实施例中，在天线1为WIFI天线的情况下，可以通过槽缝221在金属中框2上的位置和结构改变WIFI天线的方向图，在具体实施中，可以使所述WIFI天线的方向图与该WIFI天线所处环境匹配，以提升所述WIFI天线的穿墙性能等。

在具体实施中，槽缝221与天线1之间的距离可以是λ/4、2λ/7、λ/3等任意值，在实际应用中，根据天线的功能、类型等的不同，该天线的频段(所述“频段”也可以称之为“频率”)也不相同，例如：GPS天线的频段可以是1575MHz(兆赫兹)，无线电台天线的频段可以是435MHz。且天线的频段与波长之间具有对应的换算关系，例如：波长(单位：米)＝300÷频率(单位：MHz)。需要说明的是，在实际应用中，还可以根据天线1的需求改变槽缝221与天线1之间的距离，在此不作具体限定。

作为一种可选的实施方式，如图1所示，天线1电连接于第一侧边框21的位置位于所述第一侧边框21的中心点与所述第二侧边框22之间。

上述天线1电连接于第一侧边框21的位置位于所述第一侧边框21的中心点与所述第二侧边框22之间可以理解为，上述第一侧边框21的中心点与所述第二侧边框22之间的某一位置上电连接天线1，例如：图1所示。

本实施方式中，将天线靠近第二侧边框设置，可以使天线至少部分位于槽缝的正投影区域内，这样可以提升槽缝对天线的方向图的影响程度。

需要说明的是，在具体实施中，天线还可以电连接于第一侧边框的远离第二侧边框的一侧，仅需适当的增大槽缝的宽度，同样可以达到改善天线的方向图的效果。

作为一种可选的实施方式，如图1所示，槽缝221呈开口的矩形结构，所述矩形结构包括相对两侧壁和连接所述相对两侧壁的槽底，所述相对两侧壁与第一侧边框21平行设置，例如：如图1中所示的具有开口的矩形结构具有第一侧壁2211、第二侧壁2212和槽底2213，其中，第一侧壁2211和第二侧壁2212与第一侧边框21平行设置。

在具体实施中，如图1所示，所述具有开口的矩形结构的槽底2213可以与第一侧边框21垂直设置。

本实施方式中，将槽缝设置为具有开口的矩形结构，可以使所述槽缝的结构更加简洁，将天线模组应用于电子设备中时，可以方便安装其他零部件。

需要说明的是，在具体实施中，还可以将所述槽缝设置为具有开口的其他形状，例如：椭圆、弯曲的长条状等，在此不作具体限定。

进一步的，槽缝221的长度大于λ/10，且小于所述天线的电长度。

本实施方式中，槽缝221的长度可以是指槽缝221沿平行于第一侧边框21的方向的侧壁的长度。

本实施方式中，在槽缝221呈具有开口的矩形结构的情况下，使槽缝221的长度大于λ/10，且小于天线1的电长度，可以在槽缝221具有足够的长度以对天线1的方向图进行改善的同时，避免槽缝221过长而影响天线1的频段，进而避免了槽缝221过长造成的天线1的准确率降低的问题。

需要说明的是，在槽缝呈除了上述具有开口的矩形结构以外的其他结构的情况下，所述槽缝的长度也可以发生相应的改变，具体实施中，可以根据不同形状结构的槽缝对天线的方向图的影响程度，以及天线对方向图的需求等改变所述槽缝的长度。

进一步的，在天线1包括：GPS天线，且金属中框2的结构强度大于或者等于预设强度的情况下，槽缝221的所述相对两侧壁之间的宽度与所述GPS天线的上半球占比呈正相关。

其中，宽度理解为图1所示的第一侧壁2211和第二侧壁2212之间的垂直距离。

在具体实施中，金属中框2上往往还需要安装其他按键或者模组等，从而需要确保该金属中框2具有一定的结构强度，这就限制的槽缝221的宽度不能过宽。在具体实施中，为尽可能的提升GPS天线的上半球占比，可以在金属中框2的结构强度满足要求的情况下，尽可能的增大槽缝221的宽度，以尽可能的提升GPS天线的上半球占比，进而最大化的提升GPS天线的定位性能。

在具体实施中，槽缝221的宽度受金属中框2的材质以及结构影响，例如：若金属中框的材质为高强度金属，则可以将槽缝的最大宽度设置为第一宽度；若金属中框的材质为低强度金属，则可以将槽缝的最大宽度设置为第二宽度，且第二宽度小于第一宽度。

需要说明的是，在实际应用中，槽缝221的实际宽度还可以根据电子设备的需求确定，例如：电子设备中GPS天线的上半球占比小于-3dB(dB为比值，用于表示两个量的相对大小关系，没有具体单位)，而电子设备对GPS天线的上半球占比的需求为大于或者等于1dB，则可以根据该GPS天线的实际上半球占比(本实施例中为-3dB)与需求上半球占比(本实施例中为1dB)之间的差值确定所述槽缝221的实际宽度为λ/20。需要说明的是本实施例中的λ/20仅为示例，在此并不限定槽缝221的宽度的具体数值。

作为一种可选的实施方式，天线1包括：GPS天线和WIFI天线中的至少一项。

在具体应用中，所述GPS天线可以是金属盖、金属中框、柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit Board，FPC)、激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)等任一形式的GPS天线，且该GPS天线的类型可以是平面倒F型(Planar Inverted-F Antenna，PIFA)天线、倒F型(Inverted-F Antenna，IFA)天线、单极振子(Monopole)天线、环形(Loop)天线等中的任一种，在此不作具体限定。当日，在具体实施中，GPS天线还可以与其他天线频段组合如GPS/WIFI天线。

作为一种可选的实施方式，金属中框2为镁铝合金中框。

本实施方式中，使用镁铝合金中框，可以提升金属中框的强度、刚性和尺寸稳定性，进而提升天线模组的结构可靠性，另外，在提升金属中框的强度之后，可以适当的增加槽缝的最大宽度，从而可以进一步提升天线的方向性。

本实用新型实施例中提供的天线模组包括天线和金属中框，所述金属中框包括：第一侧边框，与所述天线电连接；第二侧边框，所述第二侧边框上设置有槽缝，所述槽缝由所述第二侧边框向所述金属中框内部弯折形成，且所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，所述λ为所述天线的频段对应的波长，所述第二侧边框与所述第一侧边框相连。这样，可以通过所述槽缝改变所述天线的辐射方向图，并将所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，以使所述槽缝具有提升所述天线的性能的效果。

请参阅图3，本实用新型实施例还提供一种电子设备300，包括本实用新型实施例提供的所述天线模组100。

在具体实施中，电子设备300可以是手机、平板电脑(Tablet PersonalComputer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digitalassistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴式设备(Wearable Device)、计算机或笔记本电脑等移动终端。需要说明的是，在具体应用中，电子设备300还可以是路由器车载终端等其他电子设备，在此不做具体限定。

在具体实施中，在电子设备的金属中框上设置槽缝，可以破坏了电子设备远离天线一侧的电流分布，达到改变电子设备作为辐射源时的方向图的效果，在具体应用中，适当的改变电子设备的方向图可以提升电子设备的通信质量，例如：WIFI信号穿墙性能、GPS定位性能等。

本实用新型实施例中提供的电子设备包括上一实施例中提供的天线模组，通过天线模组中的槽缝可以改善天线的方向图，从而可以提升电子设备的通信质量。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型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，所述天线模组包括天线和金属中框，所述金属中框包括：

第一侧边框，与所述天线电连接；

第二侧边框，所述第二侧边框上设置有槽缝，所述槽缝由所述第二侧边框向所述金属中框内部延伸形成，且所述槽缝与所述天线之间的距离大于或者等于λ/4，且小于或者等于λ/3，所述λ为所述天线的工作频段对应的波长，所述第二侧边框与所述第一侧边框相连。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线电连接于所述第一侧边框的位置位于所述第一侧边框的中心点与所述第二侧边框之间。

3.根据权利要求1或2所述的天线模组，其特征在于，所述槽缝呈开口的矩形结构，所述矩形结构包括相对两侧壁和连接所述相对两侧壁的槽底，所述相对两侧壁与所述第一侧边框平行设置。

4.根据权利要求3所述的天线模组，其特征在于，所述槽缝的长度大于λ/10，且小于所述天线的电长度。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线包括：全球定位系统GPS天线和无限保真WIFI天线中的至少一项。

6.根据权利要求3所述的天线模组，其特征在于，在所述天线包括：GPS天线，且所述金属中框的结构强度大于或者等于预设强度的情况下，所述槽缝的所述相对两侧壁之间的宽度与所述GPS天线的上半球占比呈正相关。

7.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述金属中框为镁铝合金中框。

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。