CN209929481U - 一种天线模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线模组及电子设备，包括第一金属体和第二金属体，第一金属体和第二金属体间隔设置；第一金属体上开设有N个开口形成N个第一金属臂，第一金属臂具有至少一个第一馈电点和至少一个第一馈地点；第二金属体包括M个第二金属臂，第二金属臂与第一金属臂部分或者全部相对设置；第二金属臂具有第二馈电点和第二馈地点，第二金属臂与其间隔设置的第一金属臂形成馈电耦合：N个第一金属臂和M个第二金属臂形成K个天线辐射体，至少两个天线辐射体产生的谐振模态同时覆盖不同频段，K大于或者等于N和M之和，实现在天线模组上布局较多的天线辐射体。

Description

一种天线模组及电子设备

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种天线模组及电子设备。

背景技术

随着电子技术的飞速发展，智能手机以及平板电脑等电子设备已越来越普及，并逐渐成为人们日常生活不可缺少的工具。人们在使用电子设备过程中，对于电子设备的要求也越来高，尤其是天线模组的通信性能，因此多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)技术的被广泛应用于电子设备中，通过电子设备设置多个天线产生多个谐振模态，以提升电子设备在不同频段上的信号收发性能。

在MIMO技术中，为满足不断增加的电子设备的数据的需求量，要求天线产生的谐振模态也越来越多，如何实现在天线模组上布局更多的天线辐射体以产生满足用户所需的谐振模态，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种天线模组及电子设备，以解决如何实现在天线模组上布局更多的天线辐射体以产生满足用户所需的谐振模态的问题。

为解决上述问题，本实用新型实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型实施例提供一种天线模组，所述天线模组包括第一金属体和第二金属体，所述第一金属体和所述第二金属体间隔设置；

所述第一金属体上开设有N个开口并形成N个第一金属臂，所述N为大于1的整数，所述第一金属臂具有至少一个第一馈电点和至少一个第一馈地点；

所述第二金属体包括M个第二金属臂，所述M为正整数，所述第二金属臂与所述第一金属臂部分或者全部相对设置；

所述第二金属臂具有第二馈电点和第二馈地点，且所述第二金属臂与其间隔设置的第一金属臂形成馈电耦合，其中：

N个所述第一金属臂和M个所述第二金属臂形成K个天线辐射体，且至少两个所述天线辐射体产生的谐振模态同时覆盖不同频段，所述K大于或者等于所述N和所述M之和。

第二方面，本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括上述天线模组。

本实用新型实施例中，天线模组包括第一金属体和第二金属体，第一金属体和第二金属体间隔设置；第一金属体上开设有N个开口形成N个第一金属臂，第一金属臂具有至少一个第一馈电点和至少一个第一馈地点；第二金属体包括M个第二金属臂，第二金属臂与第一金属臂部分或者全部相对设置；第二金属臂具有第二馈电点和第二馈地点，第二金属臂与其间隔设置的第一金属臂形成馈电耦合：N个第一金属臂和M个第二金属臂形成K个天线辐射体，至少两个天线辐射体产生的谐振模态同时覆盖不同频段，K大于或者等于N和M之和。这样，可以实现天线模组布局较多的天线辐射体，满足用户需求，并提升天线模组的通信性能。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的天线模组的结构示意图之一；

图2是本实用新型实施例提供的天线模组的结构示意图之二；

图3是本实用新型实施例提供的天线模组的结构示意图之三；

图4是本实用新型实施例提供的天线模组的结构示意图之四；

图5是本实用新型实施例提供的天线模组的结构示意图之五。

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。

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，应用于包括电子设备本体的电子设备，如图1所示，该天线模组包括第一金属体和第二金属体30，所述第一金属体和所述第二金属体间隔设置；

所述第一金属体上开设有N个开口100并形成N个第一金属臂11，所述N为大于1的整数，所述第一金属臂11具有至少一个第一馈电点A和至少一个第一馈地点B；

所述第二金属体包括M个第二金属臂21，所述M为正整数，所述第二金属臂21与所述第一金属臂11部分或者全部相对设置；

所述第二金属臂21具有第二馈电点C和第二馈地点D，且所述第二金属臂21与其间隔设置的第一金属臂11形成馈电耦合，其中：

N个所述第一金属臂11和M个所述第二金属臂21形成K个天线辐射体，且至少两个所述天线辐射体产生的谐振模态同时覆盖不同频段，所述K大于所述N和所述M之和。

这里，天线模组通过在第一金属体上开设N个开口形成N个第一金属臂，以及与第一金属体间隔设置M个第二金属臂，通过N个第一金属臂与馈源电连接，以及M个第二金属臂与馈源连接并与其相对设置的第一金属臂形成馈电耦合，使得天线模组在N个开口可以布局K个天线辐射体，即天线模组可以布局至少三个天线辐射体，且K个天线辐射体中的至少两个天线辐射体可以同时工作，从而满足用户对电子设备布局更多的天线辐射体的需求。

需要说明的是，上述第一馈电点A为第一金属臂11上与一个馈源30电连接的位置，上述第一馈地点B为第一金属臂11上接地的位置；同样地，上述第二馈电点C为第二金属臂21上与一个馈源30电连接的位置，上述第二馈地点D为第二金属臂21上接地的位置，且不同馈电点与不同馈源30电连接。

本实施例中，上述第一金属体通过开设N个开口100形成N个第一金属臂11，即邻接的两个开口100之间形成一个第一金属臂。

其中，每一第一金属臂11具有至少一个第一馈电点A和至少一个第一馈地点B，每一第一馈电点A与一个馈源30电连接，以及每一第一馈地点B接地，使得N个第一金属臂11可以形成至少N个天线辐射体。

另外，上述N个第一金属臂11形成至少N个天线辐射体，可以是第一金属臂11位于两个开口之间仅连接有一个接地端和一个馈源。例如，由第一金属臂11的第一开口端(即靠近上述两个开口中一个开口处的末端)至第二开口端(即靠近上述两个开口中另一个开口处的末端)依次设置有一个第一馈电点A和一个第一馈地点B，那么，第一开口端至第一馈地点B之间可以形成一个天线辐射体。

或者，在一些实施方式中，如图2所示，第五金属臂111位于第三开口102和第四开口103之间，所述第五金属臂111为N个所述第一金属臂11中的一个所述第一金属臂；

所述第五金属臂111具有两个所述第一馈电点A，以及，设置于两个所述第一馈电点A之间的一个所述第一馈地点B，其中：

所述第三开口102与所述第五金属臂111的第一馈地点A之间形成一个所述天线辐射体，以及，所述第四开口103与所述第五金属臂111的第一馈地点B之间形成一个所述天线辐射体。

这里，每一第一金属臂11通过设置两个第一馈电点A和一个第一馈地点B，即第一金属臂11与一个地端连接，以及第一金属臂11两侧的开口端与该地端之间均电连接一个馈源30，从而使每一开口端至地端可以形成一个天线辐射体，即实现一个第一金属臂11可以形成两个天线辐射体，增加天线模组布局的天线辐射体的数量，且结构简单易于实现。

或者，在一些实施方式中，如图1所示，所述天线模组还包括开关电路40，所述开关电路40的第一端与所述第一金属臂11的第一连接点E电连接，所述开关电路40的第二端接地，所述第一连接点E位于所述第一金属臂11的开口端(即设置于开口处的末端)和所述第一馈地点B之间。

这里，通过在第一金属臂的开口端和馈源之间设置上述开关电路40，这样，在开关电路40断开时，第一金属臂11的开口端至第二端可以形成一个上述天线辐射体；在开关电路40导通时，第一金属臂11的开口端至第二馈电点E可以形成另一天线辐射体，进一步增加天线模组布局的天线辐射体的数量，且结构简单易于实现。

需要说明的是，上述每一天线辐射体可以是仅产生一种谐振模态；或者，上述每一天线辐射体也可以实现产生多种谐振模态。例如，上述开关电路40还可以设置有开关和参数匹配电路，且该参数匹配电路用于与开关配合匹配调谐参数，使得开关电路40导通时形成的天线辐射体可以产生至少两种谐振模态，具体地，上述参数匹配电路可以是由电容和电感组成的LC串联或者并联调谐电路，通过匹配不同电容值和/或电感值，实现产生不同谐振模态，从而增加天线辐射体产生的谐振模态的数量，即天线模组可以覆盖更多的频段，进一步提升天线模组的通信能力以及整机一体性。

另外，在一些实施方式中，如图3所示，上述N个所述第一金属臂11可以包括第六金属臂112和第七金属臂113，且所述第六金属臂112和所述第七金属臂113位于第五开口104的两侧，且所述第六金属臂112沿远离所述第五开口104的方向依次设置有一个所述第一馈电点A1和一个所述第一馈地点B1，其中：

所述第六金属臂的第一馈地点B1至所述第七金属臂113上距离所述第五开口104最近的第一馈地点B2之间形成一个所述天线辐射体。

这样，通过分布于同一开口100两侧的第一金属臂11，可以共同形成一个天线辐射体，从而使天线模组中布局天线辐射体的方式更灵活，且能够实现布局更多的天线辐射体。

本实施例中，上述第二金属体与第一金属体间隔设置，且第二金属体包括M个第二金属臂21，所述第二金属臂21与所述第一金属臂11部分或者全部相对设置，且第二金属臂21具有第二馈电点C和第二馈地点D(即第二馈电点C与馈源电连接，第二馈地点D接地)，从而使天线模组工作时，部分或者全部相对设置的第一金属臂11与第二金属臂21之间可以形成耦合馈电，从而形成一个天线辐射体。

需要说明的是，上述第二金属体可以是通过柔性电路板(FlexiblePrintedCircuit Board，FPC)技术或者激光直接成型(Laser-Direct-structuring，LDS)技术等形成的金属，在此并不进行限定。

其中，上述第二金属臂21与所述第一金属臂11部分或者全部相对设置，可以是第二金属臂21在对应的第一金属臂11所在平面上的投影，部分或者全部处于该对应的第一金属臂11上。

另外，第一金属臂11和第二金属臂21之间的耦合距离(即第一金属臂11和第二金属臂21的间距)，以及，第一金属臂11和第二金属臂21之间的耦合长度(即第二金属臂21与第一金属臂11相对设置的金属体沿的第一金属臂11延伸方向的长度)，与上述第一金属臂11和第二金属臂1之间的耦合量存在关联，因而可以根据实际需要设定第一金属臂11和第二金属臂21之间的耦合距离以及耦合长度。

需要说明的是，上述第二金属臂21与上述第一金属臂11之间各位置的间距可以是不同。例如，上述第二金属臂21为球面型的金属体，而第一金属臂11为平面型的金属体，从而使得第二金属臂21与第一金属臂11上各位置的间距可能存在不同；或者，第二金属臂21可以与第一金属臂11平行设置，从而可以增强第二金属臂21与第一金属臂11的耦合性能，进而提升天线模组的通信性能。

在一些实施方式中，如图4所示，第三金属臂114位于第一开口101与第二开口105之间，所述第三金属臂114为N个所述第一金属臂11中的一个所述第一金属臂11；

第四金属臂211与所述第三金属臂114间隔设置，所述第四金属臂211与所述第一开口101的最小间距小于所述第四金属臂211与所述第二开口105的最小间距，所述第四金属臂211为M个所述第二金属臂21中的一个所述第二金属臂21，其中：

所述第四金属臂211的第二馈电点C与所述第一开口101的间距，大于所述第四金属臂211的第二馈地点D与所述第一开口101的间距。

这里，通过将第四金属臂211上的下地点设置距离第一开口103更近，从而在第一开口103与第三金属臂113相对的一侧的第一金属臂11电连接有馈源30时，可以降低将该馈源30的耦合电流进行接地处理，提升该馈源30与第四金属臂211电连接的馈源30的隔离度，进而提升天线模组的通信性能。

本实施方式中，上述第四金属臂211可以设置有第一端F和第二端G，在第四金属臂211与第三金属臂114全部相对设置的情况下，上述第一端F和第二端G均与第三金属臂111相对；在第四金属臂211与第三金属臂114全部相对设置的情况下，可以是上述第一端F与第三金属臂114相对，而第二端G与位于第一开口101另一侧(即与设置第三金属臂114的一侧相对设置)的第一金属臂11相对且间隔设置。

在一些实施方式中，所述第四金属臂211具有第一端F和第二端G，且所述第一端F与所述第三金属臂114相对设置，以及所述第二端G与所述第一开口100相对设置，进一步提升第一开口101另一侧的第一金属臂11电连接的馈源30与第四金属臂211电连接的馈源30的隔离度，进而提升天线模组的通信性能。

需要说明的是，上述M和N的取值可以根据需要布局的天线辐射体的数量进行设定，且通过上述多种实施方式中第一金属臂、第二金属臂、馈源以及接电端之间的设置，可以实现布局不同数量(即K)的天线辐射体。

为便于理解，在此以实际应用中的天线模组进行举例说明，具体如下：

如图5所示，天线模组包括金属臂1至7(即7个第一金属臂)，以及与金属臂5相对设置的金属臂8、与金属臂6相对设置的金属臂9(即2个第二金属臂)，并形成11个天线辐射体(即N等于7，所述M等于2，以及所述K等于11)，其中：

金属臂1位于断口H1的一端至位于断口H2的一端依次设置有馈源S1、接地端G1和接地端G2电连接，且H1与G1之间形成11#天线(即天线辐射体)，另外，金属臂1还可以与开关电路K1电连接，且K1接地，以实现天线切换；

金属臂2位于断口H2的一端至位于断口H3的一端依次设置有馈源S2和接地端G3电连接，且G2至G3之间形成41#天线，另外，金属臂2还可以与开关电路K2电连接，且K2接地，以实现天线切换；

金属臂3位于断口H3的一端至位于断口H4的一端依次设置有馈源S3、接地端G4和馈源S4电连接，且H3至G4之间形成32#天线，另外，金属臂3还可以与开关电路K3电连接，且K3接地，以实现天线切换；

金属臂4位于断口H4的一端至位于断口H5的一端依次设置有接地端G5、接地端G6和馈源S5电连接，且G4至G5之间形成31#天线；

金属臂5位于断口H5的一端至位于断口H6的一端依次设置有接地端G7、接地端G8和馈源S6电连接，且G6至G7之间形成23#天线，以及G8至H6之间形成22#天线；

金属臂6位于断口H6的一端至位于断口H7的一端依次设置有馈源S7和接地端G9电连接，且H6至G9之间形成21#天线；

金属臂7位于断口H7的一端至位于断口H1的一端依次设置有馈源S8、接地端G10和馈源S9电连接，且H7至G10之间形成13#天线，H1至G10之间形成12#天线，另外，金属臂3还可以与开关电路K4电连接，且K4接地，以实现天线切换；

金属臂8与金属臂5相对且间隔设置，金属臂8与馈源S10以及接地点G11电连接，金属臂8与金属臂5馈电耦合形成24#天线；

金属臂9与金属臂6以及金属臂7相对且间隔设置，金属臂9与馈源S11以及接地点G12电连接，金属臂9与金属臂6馈电耦合形成14#天线；

另外，上述11个天线辐射体可以覆盖不同的频段，具体如下：

11#天线支持低频段(Low Band，LB)发射和接收单元(Transmission andReceiverUnit，TRX)、中高频段(Medium and High Band，MHB)分集接收单元(Diversity ReceiverUnit，DRX)多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)、N41PRX MIMO，通过开关电路K1可以覆盖若干个工作模态，NX(如N41)为第五代移动通信系统(The FifthGeneration Mobile CommunicationSystem，5G)的频段；

12#天线支持N78DRX；

13#天线支持MHB TRX，通过开关电路K4可以覆盖若干个工作模态；

14#天线支持N41或N78DRX MIMO；

21#天线支持全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、全球导航卫星系统定位(Global Navigation Satellite System，GNSS)、伽利略或者北斗；

22#天线支持无线保真(Wireless Fidelity，WIFI)2.4G或者5G；

23#天线支持N41或者N78TRX；

24#天线支持WIFI 5G MIMO；

31#天线支持N78PRX MIMO、WIFI 2.4G MIMO；

32#天线支持MHB DRX，通过开关电路K3可以覆盖若干个工作模态；

41#天线支持LB DRX、MHB PRX MIMO、N41DRX，通过开关电路K2可以覆盖若干个工作模态；

因此，该天线模组满足5G电子设备所需的频段，同时兼容2G/3G/4G、WIFI和GPS频段。

本实用新型实施例中，天线模组包括第一金属体和第二金属体，第一金属体环绕电子设备本体设置，第一金属体和第二金属体间隔设置；第一金属体上开设有N个开口并形成N个第一金属臂，N为大于1的整数，第一金属臂具有至少一个第一馈电点和至少一个第一馈地点；第二金属体包括M个第二金属臂，M为正整数，第二金属臂与第一金属臂部分或者全部相对设置；第二金属臂具有第二馈电点和第二馈地点，且第二金属臂与其间隔设置的第一金属臂形成馈电耦合，其中：N个第一金属臂和M个第二金属臂形成K个天线辐射体，且至少两个天线辐射体产生的谐振模态同时覆盖不同频段，K大于或者等于N和M之和。这样，可以实现天线模组布局较多的天线辐射体，满足用户需求，并提升天线模组的通信性能。

基于上述天线模组，本实用新型实施例还提供一种电子设备，包括上述天线模组。

需要说明的是，在上述电子设备还包括金属中框的情况下，上述第一金属体可以是电子设备的金属中框上，且N个开口100环绕电子设备的金属中框上开设；当然，上述第一金属体也可以是贴设于该电子设备的中框上的金属片，且该金属片上开设有上述N个开口100，等等，在此并不进行限定。

由于电子设备本体的结构是现有技术，天线模组在上述实施例中已进行详细说明，因此，本实施例中对于具体的电子设备的结构不再赘述。

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，所述天线模组包括第一金属体和第二金属体，所述第一金属体和所述第二金属体间隔设置；

所述第一金属体上开设有N个开口并形成N个第一金属臂，所述N为大于1的整数，所述第一金属臂具有至少一个第一馈电点和至少一个第一馈地点；

所述第二金属体包括M个第二金属臂，所述M为正整数，所述第二金属臂与所述第一金属臂部分或者全部相对设置；

所述第二金属臂具有第二馈电点和第二馈地点，且所述第二金属臂与其间隔设置的第一金属臂形成馈电耦合，其中：

N个所述第一金属臂和M个所述第二金属臂形成K个天线辐射体，且至少两个所述天线辐射体产生的谐振模态同时覆盖不同频段，所述K大于或者等于所述N和所述M之和。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，第三金属臂位于第一开口与第二开口之间，所述第三金属臂为N个所述第一金属臂中的一个；

第四金属臂与所述第三金属臂间隔设置，所述第四金属臂与所述第一开口的最小间距小于所述第四金属臂与所述第二开口的最小间距，所述第四金属臂为M个所述第二金属臂中的一个，其中：

所述第四金属臂的第二馈电点与所述第一开口的间距，大于所述第四金属臂的第二馈地点与所述第一开口的间距。

3.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述第四金属臂具有第一端和第二端，且所述第一端与所述第三金属臂相对设置，以及所述第二端与所述第一开口相对设置。

4.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括开关电路，所述开关电路的第一端与所述第一金属臂的第一连接点电连接，所述开关电路的第二端接地，所述第一连接点位于所述第一金属臂的开口端和所述第一馈电点之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线模组，其特征在于，第五金属臂位于第三开口和第四开口之间，所述第五金属臂为N个所述第一金属臂中的一个；

所述第五金属臂具有两个所述第一馈电点，以及，设置于两个所述第一馈电点之间的一个所述第一馈地点，其中：

所述第三开口与所述第五金属臂的第一馈地点之间形成一个所述天线辐射体，以及，所述第四开口与所述第五金属臂的第一馈地点之间形成一个所述天线辐射体。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的天线模组，其特征在于，N个所述第一金属臂包括第六金属臂和第七金属臂，且所述第六金属臂和所述第七金属臂位于第五开口的两侧，且所述第六金属臂沿远离所述第五开口的方向依次设置有一个所述第一馈电点和一个所述第一馈地点，其中：

所述第六金属臂的第一馈地点至所述第七金属臂上距离所述第五开口最近的第一馈地点之间形成一个所述天线辐射体。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的天线模组，其特征在于，所述N等于7，所述M等于2，以及所述K等于11。

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。

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