CN213278390U - 天线模组及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线模组及电子设备，属于通信技术领域。天线模组包括：第一金属板、第一绝缘介质体、第二绝缘介质体、金属介质体和馈电针，所述第一金属板上开设有馈电通孔，所述第一绝缘介质体设置在所述第一金属板和所述第二绝缘介质体的第一表面之间，所述金属介质体设置在所述第二绝缘介质体的第二表面上，且所述金属介质体在所述第二表面上的正投影的面积小于或等于所述第二表面的面积，所述第二绝缘介质体的介电常数大于所述第一绝缘介质体的介电常数，所述馈电针通过所述馈电通孔穿入所述第一绝缘介质体内，在所述馈电针输入的激励信号的作用下，所述第一绝缘介质体发生电磁辐射。本申请实施例增大了天线模组的波段的覆盖范围。

Description

天线模组及电子设备

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种天线模组及电子设备。

背景技术

随着电子技术的发展，当天线模组应用于电子设备中时，电子设备许多的功能均需要依赖于天线模组来进行实现。例如：电子设备通过天线模组可以实现通信功能等。但是在实际的使用过程中，当前天线模组通常采用贴片天线类型，但是贴片天线无法覆盖多个波段，可见，当前天线模组的波段的覆盖范围较窄。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种天线模组及电子设备，能够解决当前天线模组的波段的覆盖范围较窄的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种天线模组，包括：第一金属板、第一绝缘介质体、第二绝缘介质体、金属介质体和馈电针，所述第一金属板上开设有馈电通孔，所述第一绝缘介质体设置在所述第一金属板和所述第二绝缘介质体的第一表面之间，所述金属介质体设置在所述第二绝缘介质体的第二表面上，且所述金属介质体在所述第二表面上的正投影的面积小于或等于所述第二表面的面积，所述第二绝缘介质体的介电常数大于所述第一绝缘介质体的介电常数，所述馈电针通过所述馈电通孔穿入所述第一绝缘介质体内，在所述馈电针输入的激励信号的作用下，所述第一绝缘介质体发生电磁辐射。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括上述的天线模组。

在本申请实施例中，天线模组包括：第一金属板、第一绝缘介质体、第二绝缘介质体、金属介质体和馈电针，所述第一金属板上开设有馈电通孔，所述第一绝缘介质体设置在所述第一金属板和所述第二绝缘介质体的第一表面之间，所述金属介质体设置在所述第二绝缘介质体的第二表面上，且所述金属介质体在所述第二表面上的正投影的面积小于或等于所述第二表面的面积，所述第二绝缘介质体的介电常数大于所述第一绝缘介质体的介电常数，所述馈电针通过所述馈电通孔穿入所述第一绝缘介质体内，在所述馈电针输入的激励信号的作用下，所述第一绝缘介质体发生电磁辐射。这样，由于天线模组中包括了金属介质体，且金属介质体也可以发生电磁辐射，从而提升了整个天线模组的带宽，即增大了天线模组的波段的覆盖范围。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图之一；

图2是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图之二；

图3是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图之三；

图4是本申请实施例提供的一种天线模组中的第二绝缘介质体的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种天线模组中的馈电针与第一金属板的结构示意图之一；

图6是本申请实施例提供的一种天线模组中的馈电针与第一金属板的结构示意图之二；

图7是本申请实施例提供的一种天线模组的工作带宽的示意图。

具体实施方式

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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的天线模组及电子设备进行详细地说明。

参见图1，图1为本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图，如图1所示，天线模组包括：第一金属板10、第一绝缘介质体20、第二绝缘介质体30、金属介质体40和馈电针50，所述第一金属板10上开设有馈电通孔11，所述第一绝缘介质体20设置在所述第一金属板10和所述第二绝缘介质体30的第一表面之间，所述金属介质体40设置在所述第二绝缘介质体30的第二表面上，且所述金属介质体40在所述第二表面上的正投影的面积小于或等于所述第二表面的面积，所述第二绝缘介质体30的介电常数大于所述第一绝缘介质体20的介电常数，所述馈电针50通过所述馈电通孔11穿入所述第一绝缘介质体20内，在所述馈电针50输入的激励信号的作用下，所述第一绝缘介质体20发生电磁辐射。

其中，本申请实施例的工作原理可以参见以下表述：

由于馈电针50中可以输入激励信号，从而激励起第一绝缘介质体20可以发生电磁辐射，而第一绝缘介质体20上辐射的信号又可以激励第二绝缘介质体30以及金属介质体40发生电磁辐射，这样，从而增加了整个天线模组的带宽，即增大了天线模组的波段的覆盖范围。

需要说明的是，作为一种可选的实施方式，第一绝缘介质体20上辐射的信号可以分别激励第二绝缘介质体30以及金属介质体40发生电磁辐射，当然，作为另一种可选的实施方式，第一绝缘介质体20上辐射的信号也可以先激励第二绝缘介质体30发生电磁辐射，然后在第二绝缘介质体30上辐射的信号的作用下，金属介质体40发生电磁辐射，具体方式在此不做限定。

另外，作为另一种可选的实施方式，馈电针50输入的激励信号也可以直接作为金属介质体40的馈源(即馈电针50可以与金属介质体40耦合连接)，使得金属介质体40发生电磁辐射，从而进一步增加对金属介质体40的激励方式的多样性，进而进一步增强金属介质体40的电磁辐射效果。

例如：当馈电针50上输入的激励信号为毫米波信号时，则金属介质体40可以在毫米波的高频段进行电磁辐射，从而提升了天线模组的带宽。

需要说明的是，上述三种实施方式可以存在至少一种，即上述三种方式可以同时存在，也可以只存在其中的一种或两种。

另外，由于金属介质体40在第二表面上的正投影的面积小于或等于第二表面的面积，这样，可以减小对第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30的辐射信号的遮挡效果，从而可以保证第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30的电磁辐射效果较好。

另外，当第一绝缘介质体20位于第二绝缘介质体30的第一表面和第一金属板10之间，且第二绝缘介质体30的介电常数大于第一绝缘介质体20的介电常数，与第一金属板10上直接设置第二绝缘介质体30，且馈电针50直接穿设于第二绝缘介质体30内部的方式相比，本实施例可以降低整个天线模组的等效介电常数，同时，由于天线模组的等效介电常数越小，则天线模组的带宽越大，这样，从而进一步增大了天线模组的带宽，从而扩大了天线模组的波段的覆盖范围。为了便于理解，等效介电常数可以简单理解为第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30的介电常数之和的平均值或者加权平均值。

例如：当上述天线模组为毫米波天线模组时，则天线模组可以覆盖第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)已经定义的n257，n258，n260，n261频段，以及暂定的n259频段(即40.5GHz-43.5GHZ)，即可以覆盖全球主流第五代移动通信技术(5th generation mobile networks，5G)毫米波频段，从而提升了用户的移动漫游体验。

作为一种可选的实施方式，参见图1，所述金属介质体40为第二金属板。这样，可以增强金属介质体40的辐射面积，从而增强金属介质体40的辐射性能。

作为一种可选的实施方式，参见图2，所述第二金属板为环形金属板。这样，可以在保证金属介质体40的辐射性能的前提下，减少了整个天线模组的体积，同时，由于第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30的辐射信号可以从环形金属板的内环位置向外界辐射，从而降低了对第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30的辐射信号的阻挡作用。

当然，金属介质体40在第二绝缘介质体30的第二表面的设置方式在此不做具体限定，例如：作为一种可选的实施方式，所述金属介质体40贴合所述第二表面设置。这样，可以保证金属介质体40与第二表面之间的接触较好，从而可以增强第二绝缘介质体30对金属介质体40的激励效果，进而增强金属介质体40的电磁辐射性能。

作为另一种可选的实施方式，所述第二绝缘介质体30的第二表面上开设有第一容置槽(图中未示出)，所述金属介质体40嵌设于所述第一容置槽内。这样，可以增强对金属介质体40的固定效果，同时，还可以进一步降低天线模组的体积。

需要说明的是，作为一种可选的实施方式，第二绝缘介质体30的介电常数与第一绝缘介质体20的介电常数的差值可以大于预设阈值，而预设阈值的取值在此不做限定。

例如：作为一种可选的实施方式，第二绝缘介质体30的介电常数可以大于20，第一绝缘介质体20的介电常数可以小于4，则预设阈值的取值可以为16。这样，由于第二绝缘介质体30的介电常数与第一绝缘介质体20的介电常数的差值较大，从而较好的增大了天线模组的带宽，从而扩大了天线模组的波段的覆盖范围。

需要说明的是，参见图6，电子设备中还可以设置有信号源60，该信号源60可以与馈电针50电连接，则信号源60可以向馈电针50输入激励信号，这样，在馈电针50输入的激励信号的作用下，第一绝缘介质体20可以发生电磁辐射。当上述信号源为毫米波信号源时，本实施例提供的天线模组即为毫米波天线模组，同时，本实施例提供的天线模组也可以理解为介质谐振天线模组。

另外，由于第一金属板10的存在，可以导致天线模组的辐射信号主要集中在朝向背离第一金属板10方向上，即增强了天线模组在该方向上的增益，且可以获得较好的波束赋形效果。

其中，参见图6，馈电针50与馈电通孔11的内壁可以绝缘设置。

其中，作为一种可选的实施方式，第一绝缘介质体20可以分别与第一金属板10和第二绝缘介质体30抵接，即第一金属板10、第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30可以层叠设置。

作为一种可选的实施方式，参见图3和图4，所述第一绝缘介质体20的第三表面上形成凸起部21，所述第三表面朝向所述第一表面，所述第一表面上开设有第二容置槽31，所述凸起部21容置于所述第二容置槽31内，即可以理解为第二绝缘介质体30罩设于第一绝缘介质体20上。

这样，凸起部21内部可以包括中空区域，而馈电针50可以通过馈电通孔11穿设于上述中空区域内，这样，通过设置凸起部21，且将馈电针50穿设于凸起部21内部的中空区域内，从而可以给馈电针50提供充足的设置空间。

同时，凸起部21容置于第二容置槽31内，与第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30层叠设置的方式相比，可以减小整个天线模组的体积。另外，凸起部21容置于第二容置槽31内，这样，可以增强第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30之间的连接强度，可以增强第二绝缘介质体30与第一绝缘介质体20连接效果，减少了第二绝缘介质体30从第一绝缘介质体20上脱落的现象的发生。

当然，作为一种可选的实施方式，所述凸起部21与所述第二容置槽31的内壁贴合设置。这样，与凸起部21与第二容置槽31的内壁之间存在间隙的方式相比，凸起部21与第二容置槽31的内壁贴合设置，这样，可以进一步减小整个天线模组的体积。

可选地，参见图4，所述馈电通孔11的数量为N个，且所述馈电针50的数量与所述馈电通孔11的数量一一对应，所述N为大于1的整数。

上述方式也可以理解为：馈电针50的数量与馈电通孔11的数量相等，且每一个所述馈电通孔11内均穿设有所述馈电针50，所述N为大于1的整数。

其中，当N为2时，则天线模组包括2根馈电针50，这样，使得天线模组具备双极化性能，可形成多进多出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)功能，从而提升数据的传输速率。同时，天线模组包括2根馈电针50时，还可以使得天线模组具备高度的对称性。

另外，当N为2时，由于天线模组包括第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30两种不同介电常数的介质体，且第一绝缘介质体20的介电常数较低时，可以增加天线模组两个极化之间的隔离度，即可降低天线模组两个极化间的干扰，同时增加了天线模组的第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30的设计的灵活性和自由度。

需要说明的是，N个馈电通孔11内设置的馈电针50可以分别连接一个信号源，这样，当某一个信号源开始作用时，则该馈电针50可以形成天线模组的一个极化辐射。

例如：参见图6，图6中包括两个馈电针50，且上述两个馈电针50分别连接有一个信号源60，则上述两个馈电针50与对应的信号源60之间的走线可以分别为第一走线61和第二走线62。当然，需要说明的是，第一走线61和第二走线62的具体排布方式在此不做限定，例如：第一走线61和第二走线62的部分走线可以互相垂直。当然，第一走线61和第二走线62两条走线也可以互相平行。

参见图6，当图6中一个信号源60(位于上方的第一信号源601)工作时，此时形成天线模组的一个极化辐射，此时天线模组的工作带宽可以参见图7中所示的S1,1曲线；当图6中另一个信号源60(位于下方的第二信号源602)工作时，此时形成天线模组的另一个极化辐射，此时天线模组的工作带宽可以参见图7中所示的S2,2曲线；而该天线模组的两个极化带宽可覆盖3GPP已经定义的n257，n258，n260，n261频段以及与暂定的n259(40.5GHz-43.5GHz)频段。需要说明的是，图7中的S2,2曲线与S1,1曲线基本重合。

本申请实施例中，馈电通孔11的数量为至少两个，且每一个馈电通孔11内均穿设有馈电针50，这样，可以提升天线模组对数据的传输速率，增加天线模组的无线连接能力，减少通信断线的概率，提升通信效果和用户体验。

可选地，所述馈电针50构成极化馈电针。即当馈电针50为N个时，则N个馈电针50可以构成极化馈电针，当然，也可以为N个馈电针50中部分馈电针50构成极化馈电针。

其中，作为一种可选的实施方式，一根馈电针50可以单独构成极化，则此时两根馈电针50可以构成两个极化，上述两个极化也可以被称作为双极化。这样，可以增加天线的无线连接能力，减少通信断线的机率，增加通信效果和用户体验。

作为另一种可选的实施方式，所述馈电针50(可以理解为N个馈电针50)中至少一对馈电针50构成极化馈电针，即两根馈电针50可以作为一对馈电针50，且该对馈电针50可以构成极化馈电针，这样，当有多根馈电针50时，多根馈电针50中每两根馈电针50可以构成一对极化馈电针。从而增加天线的无线连接能力，减少通信断线的机率，增加通信效果和用户体验。

可选地，第一金属板10为矩形金属板，而每一对馈电针50包括的两个馈电针50分别设置于第一方向和第二方向上，所述第一方向为所述矩形金属板一组对边的中点连线所在的方向，所述第二方向为所述矩形金属板另一组对边的中点连线所在的方向。

其中，每一对馈电针50包括的两个馈电针50不能同时设置于第一方向和第二方向的相交位置。可选的，上述两个馈电针50均不设置在第一方向和第二方向的相交位置，而上述第一方向和第二方向的相交位置也可以理解为矩形金属板的中心位置。

其中，参见图5，第一方向和第二方向中一者可以为图5中A方向，而第一方向和第二方向中另一者则可以为图5中的B方向。

本申请实施例中，当每一对馈电针50包括的两个馈电针50分别设置于第一方向和第二方向上，即上述两个馈电针50对应的馈电通孔11也分别设置于第一方向和第二方向上，使得每一对馈电针50包括的一个馈电针50可以激励第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30产生第一辐射信号，而该对馈电针50包括的另一个馈电针50可以激励第一绝缘介质体20和第二绝缘介质体30产生第二辐射信号，这样，从而使得第一辐射信号和第二辐射信号呈现正交形式，即可以增加天线模组的辐射信号的辐射范围。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述的天线模组。由于本申请实施例提供的电子设备包括上述的天线模组，因而具有与上述天线模组相同的有益技术效果，而天线模组的具体结构可以参见上述实施例中的相应表述，具体在此不再赘述。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种天线模组，其特征在于，包括：第一金属板、第一绝缘介质体、第二绝缘介质体、金属介质体和馈电针，所述第一金属板上开设有馈电通孔，所述第一绝缘介质体设置在所述第一金属板和所述第二绝缘介质体的第一表面之间，所述金属介质体设置在所述第二绝缘介质体的第二表面上，且所述金属介质体在所述第二表面上的正投影的面积小于或等于所述第二表面的面积，所述第二绝缘介质体的介电常数大于所述第一绝缘介质体的介电常数，所述馈电针通过所述馈电通孔穿入所述第一绝缘介质体内，在所述馈电针输入的激励信号的作用下，所述第一绝缘介质体发生电磁辐射。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述金属介质体为第二金属板。

3.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述第二金属板为环形金属板。

4.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述金属介质体贴合所述第二表面设置。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第二绝缘介质体的第二表面上开设有第一容置槽，所述金属介质体嵌设于所述第一容置槽内。

6.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一绝缘介质体的第三表面上形成凸起部，所述第三表面朝向所述第一表面，所述第一表面上开设有第二容置槽，所述凸起部容置于所述第二容置槽内。

7.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述馈电通孔的数量为N个，且所述馈电针的数量与所述馈电通孔的数量一一对应，所述N为大于1的整数。

8.根据权利要求7所述的天线模组，其特征在于，所述馈电针构成极化馈电针。

9.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一绝缘介质体的介电常数小于4，所述第二绝缘介质体的介电常数大于20。

10.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的天线模组。

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