CN212908079U - 一种天线模块和电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种天线模块和电子设备，天线模块包括天线电路板、IO接口、通信模块以及天线，IO接口、通信模块以及天线均设置在天线电路板上，通信模块和IO接口的数量为一个以上，每个IO接口通过一个通信模块连接至天线。本实用新型实施例的天线模块中，由于通信模块与天线集成在天线电路板上，天线模块通常设置在电子设备的边缘处，通信模块与天线之间的传输不易受电子设备内部电子器件的电磁干扰，进一步地，通信模块与天线之间的传输路径缩短，信号损耗小，更进一步地，多个通信模块集成在天线电路板上，天线设计师可以选择相应通信模块的IO接口接入电子设备的主板，无需重新设计天线，省时省力。

Description

一种天线模块和电子设备

技术领域

本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线模块和电子设备。

背景技术

随着信息网络技术的发展，现今的电子设备都带有上网及通讯功能，这些功能的实现需要电子设备配备有相应的无线模块、通信模块和进行电磁波发射的天线。

图1为具有WiFi功能和3/4/5G通信上网功能的电子设备的结构框图。在图1中，电子设备的移动通信及WiFi上网功能需要由电子设备的主板控制通信模块(移动通信模块和WiFi模块)，再由通信模块到天线，从而形成相应的通信链路。

然而，在电子设备的整机结构中，由于环境的不同及天线的净空区需求，天线需要设置在整机边缘处，而通信模块集成在电子设备的主板一侧，以至于图1中通信模块与天线的距离较远，尤其是在大尺寸的交互平板中有可能出现天线模块在整机左上方，天线在右下方的情况，并且通信模块与天线之间的通信线通常为普通线缆，通信模块和天线之间传输的是模拟信号，这就造成：

1)天线线路容易受电子设备内部其他电子器件的电磁干扰；

1)信号传输路径过长，损耗大；

3)天线工程师及电磁干扰工程师需要对不同机型进行不同的天线设计，费时费力。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于：提供一种天线模块和电子设备，以解决现有技术中通信模块设置在电子设备的主板上所造成的问题。

为达此目的，本实用新型实施例采用以下技术方案：

第一方面，提供一种天线模块，包括：天线电路板、IO接口、通信模块以及天线，所述IO接口、通信模块以及天线均设置在所述天线电路板上，所述通信模块和所述IO接口的数量为一个以上，每个所述IO接口通过一个所述通信模块连接至所述天线。

可选地，所述天线的数量与所述通信模块的数量相等，每个所述通信模块与一个所述天线连接。

可选地，所述天线的数量为一个，所述天线模块还包括设置于所述天线电路板上的切换模块，所述通信模块通过所述切换模块与所述天线连接。

可选地，所述天线的数量小于所述通信模块的数量，所述天线模块还包括设置于所述天线电路板上的切换模块，至少两个所述通信模块通过所述切换模块与一个所述天线连接。

可选地，还包括金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩盖设在所述天线电路板上，所述通信模块和所述天线位于所述金属屏蔽罩内，所述IO接口暴露在所述金属屏蔽罩外。

可选地，所述通信模块为WiFi模块、3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙模块、Lora模块、Zigbee模块中的至少一种。

可选地，所述天线为贴片天线，所述贴片天线设置在所述天线电路板的表面。

第二方面，提供一种电子设备，所述电子设备包括主板和本实用新型任一实施例所述的天线模块，所述天线模块通过IO接口与所述主板连接。

可选地，所述天线模块的数量为一个或者一个以上。

可选地，所述电子设备为手机、平板电脑、交互平板、个人电子助理中的一项。

本实用新型实施例的天线模块将一个以上的通信模块和天线集成在一个天线电路板上，并且设置IO接口，每个IO接口通过一个通信模块连接到天线形成一个无线通信链路，使得该天线模块可以通过IO接口与电子设备的主板连接，避免了通信模块集成在电子设备的主板上，导致通信模块与天线之间的传输线过长的问题，由于通信模块与天线集成在天线电路板上，天线模块通常设置在电子设备的边缘处，通信模块与天线之间的传输不易受电子设备内部电子器件的电磁干扰，进一步地，通信模块与天线之间的传输路径缩短，信号损耗小，更进一步地，多个通信模块集成在天线电路板上，天线设计师可以选择相应通信模块的IO接口接入电子设备主板即可，无需重新设计天线，省时省力。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为现有技术中电子设备的通信链路示意图；

图2为本实用新型实施例中天线模块的结构框图之一；

图3为本实用新型实施例中天线模块的结构框图之二；

图4为本实用新型实施例中天线模块的结构框图之三；

图5为本实用新型实施例中天线模块的结构框图之四；

图6为本实用新型实施例中电子设备的结构框图；

图中：

10、天线电路板；20、IO接口；30、通信模块；40、天线；50、切换模块；100、天线模块；200、主板；1000、电子设备。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图2所示，本实用新型实施例的一种天线模块包括天线电路板10、IO接口20、通信模块30以及天线40。

其中，通信模块30可以是能够实现无线通信的射频芯片，该射频芯片可以是WiFi芯片、3G芯片、4G芯片、5G芯片、蓝牙芯片、Lora芯片、Zigbee芯片中的至少一种，从而使得通信模块30可以实现WiFi、3G、4G、5G、蓝牙、Lora、Zigbee等无线通信功能。天线40可以是能够辐射电磁信号的部件，天线40可以是贴片天线，如可以是微带贴片天线，使得天线40可以设置在天线电路板10的表面上，当然，天线40还可以是平面倒F型天线等，本实用新型实施例对天线40的形式不加以限制。

在本实用新型实施例中，IO接口20、通信模块30以及天线40均设置在天线电路板10上，其中，通信模块30和IO接口20的数量为一个以上，每个IO接口20通过一个通信模块30连接至天线，具体地，如图2所示，天线电路板10上设置有一个以上的IO接口20和通信模块30，一个IO接口20通过一个通信模块30连接到天线40，从而形成从IO接口20到天线40的多个通信链路。其中，IO接口20可以连接到电子设备的主板上，使得天线模块上的通信模块30可以从电子设备的主板接收数字信号形式的数据，通过通信模块30对数字信号形式的数据转换为特定的模拟信号后输出到天线40，天线40以电磁波的方式将模拟信号辐射出去。

通过本实用新型实施例的天线模块，可以避免通信模块集成在电子设备的主板上，导致通信模块与天线之间的传输线过长的问题，由于通信模块与天线集成在天线电路板上，天线模块通常设置在电子设备的边缘处，通信模块与天线之间的传输不易受电子设备内部电子器件的电磁干扰，进一步地，通信模块与天线之间的传输路径缩短，信号损耗小，更进一步地，多个通信模块集成在天线电路板上，天线设计师可以选择相应通信模块的IO接口接入电子设备主板即可，无需重新设计天线，省时省力。

如图3所示，本实用新型实施例的通信模块30可以是WiFi模块、3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙模块、Lora模块、Zigbee模块中的至少一种，即通信模块30的数量在一个以上时，通信模块30可以是WiFi模块、3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙模块、Lora模块、Zigbee模块中不同的模块，如图3所示的示例中，通信模块30的数量为3个，分别是WiFi模块、3G/4G模块以及5G模块，在实际应用中，本领域技术人员可以根据电子设备的无线通信需求设置不同的通信模块，本实用新型实施例对此不加以限制。

如图2和图3所示，在本实用新型的可选实施例中，天线40的数量与通信模块30的数量相等，每个通信模块30与一个天线40连接，即在天线模块中，一个无线通信链路由一个IO接口20、一个通信模块30、一个天线40依次连接而成，每个通信链路都有单独的天线40，从而使得每个通信模块30可以自由地选择频段。

如图4所示，在本实用新型的可选实施例中，天线模块中天线40的数量为一个，天线模块还包括设置于天线电路板10上的切换模块50，通信模块30通过切换模块50与天线40连接，具体地，切换模块50可以是将天线40连接到多个通信模块30中的一个通信模块的装置，示例性地，切换模块50可以是电子逻辑开关、单刀单掷开关等电子开关，在图4中，多个通信模块30均与切换模块50连接，切换模块50与一个天线40连接，该天线40可以是全频段天线，当使用天线模块中的某个通信模块30时，可以控制切换模块50执行切换操作，使得某一通信模块30与天线40连接，从而实现多个通信模块30共用一个天线40，减少了天线模块中天线40的数量，使得天线模块的布线更为简洁，节省空间，天线模块能够小型化。

如图5所示，在本实用新型的另一可选实施例中，天线40的数量小于通信模块30的数量，天线模块还包括设置于天线电路板10上的切换模块50，其中，至少两个通信模块30通过切换模块50与一个天线40连接，具体地，如图5所示，通信模块30的数量可以为3个，天线40的数量可以为2个，其中的2个通信模块30通过一个切换模块50与一个天线40连接，如3G模块和4G模块可以通过一个切换模块50与一个天线40连接。当然，在实际应用中，通信模块30的数量可以为3个以上，切换模块50的数量也可以为一个以上，两个或两个以上的通信模块30通过一个切换模块50与天线40连接，本实用新型示例对切换模块50的数量、与切换模块50连接的通信模块30的数据均不加以限制。

本实用新型实施例中，任意两个或两个以上的通信模块30可以通过一个切换模块50连接到一个天线40上，从而实现了两个或两个以上的通信模块30共用一个天线40，同时保留了一个通信模块30直接连接到一个天线40的通信链接，既实现了具有相同频段的通信模块共用一个天线，又可以实现不同频段的通信模块使用单独的天线。

在本实用新型的优选实施例中，天线模块还包括金属屏蔽罩，该金属屏蔽罩盖设在天线电路板10上覆盖该天线电路板10，使得通信模块30和天线40位于金属屏蔽罩内，而IO接口20暴露在金属屏蔽罩外方便连接，当然，金属屏蔽罩并不会对天线40辐射电磁波造成影响，通过设置金属屏蔽罩，天线模块安装在电子设备中后，可以防止电子设备的主板上的电子器件对天线模块造成电磁干扰，电子设备的射频工程师无需重新设计天线屏蔽方案，省时省力。

如图6所示，本实用新型实施例提供一种电子设备，该电子设备1000包括主板200和本实用新型任一实施例所提供的天线模块100，天线模块100通过IO接口与主板200连接。其中，电子设备1000可以是手机、平板电脑、交互平板、个人电子助理中的一项，当然还可以是其他具有无线通信功能的电子设备。

如图6所示，本实用新型实施例的电子设备1000中，天线模块100的数量为一个或者一个以上。当电子设备1000中各种无线通信方式的天线可以安装在电子设备的同一个位置时，电子设备1000安装一个集成了各种无线通信方式的天线模块100，当电子设备1000中不同无线通信方式的天线需要安装在电子设备1000的不同位置时，如图6所示，3G/4G/5G通信功能的天线需要安装在右上角，WiFi通信功能的天线需要安装在右下角，则可以将集成了3G/4G/5G通信功能的天线模块100安装在电子设备1000的右上角，集成了WiFi通信功能的天线模块100需要安装在右下角，并且天线模块100和主板200之间可以通过通信线缆连接。由于天线模块100和主板200之间传输的是数字信号，受电磁干扰和损耗小，在天线模块100中集成了通信模块和天线后，可以避免通信模块集成在电子设备的主板上，导致通信模块与天线之间的传输线过长的问题，由于通信模块与天线集成在天线电路板上，天线模块通常设置在电子设备的边缘处，通信模块与天线之间的传输不易受电子设备内部电子器件的电磁干扰，进一步地，通信模块与天线之间的传输路径缩短，信号损耗小，更进一步地，多个通信模块集成在天线电路板上，天线设计师可以选择相应通信模块的IO接口接入电子设备主板即可，无需重新设计天线，省时省力。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚器件，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种天线模块，其特征在于，包括：天线电路板、IO接口、通信模块以及天线，所述IO接口、通信模块以及天线均设置在所述天线电路板上，所述通信模块和所述IO接口的数量为一个以上，每个所述IO接口通过一个所述通信模块连接至所述天线。

2.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述天线的数量与所述通信模块的数量相等，每个所述通信模块与一个所述天线连接。

3.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述天线的数量为一个，所述天线模块还包括设置于所述天线电路板上的切换模块，所述通信模块通过所述切换模块与所述天线连接。

4.根据权利要求1所述的天线模块，其特征在于，所述天线的数量小于所述通信模块的数量，所述天线模块还包括设置于所述天线电路板上的切换模块，至少两个所述通信模块通过所述切换模块与一个所述天线连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的天线模块，其特征在于，还包括金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩盖设在所述天线电路板上，所述通信模块和所述天线位于所述金属屏蔽罩内，所述IO接口暴露在所述金属屏蔽罩外。

6.根据权利要求1-4任一项所述的天线模块，其特征在于，所述通信模块为WiFi模块、3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙模块、Lora模块、Zigbee模块中的至少一种。

7.根据权利要求1-4任一项所述的天线模块，其特征在于，所述天线为贴片天线，所述贴片天线设置在所述天线电路板的表面。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括主板和如权利要求1-7任一项所述的天线模块，所述天线模块通过IO接口与所述主板连接。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述天线模块的数量为一个或者一个以上。

10.根据权利要求8或9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑、交互平板、个人电子助理中的一项。

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