CN215497067U - 天线模组及通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线模组及通信设备。天线模组包括：衬底基材；至少两层辐射体，第一层辐射体设置于衬底基材上，至少一辐射体通过烧结形成；多个绝缘层，每一绝缘层设置于一层辐射体上。本申请通过烧结形成辐射体，辐射体的厚度可以较小、结构紧密性较好，天线模组包括多层辐射体，各层辐射体可以为一种类型的天线，使得天线模组的集成化程度较高，有利于天线模组的小型化设计。

Description

天线模组及通信设备

技术领域

本申请涉及天线领域，具体涉及一种天线模组及通信设备。

背景技术

天线作为手机、广播、电视、雷达、导航仪等各类通信终端的一个重要组成部分，通过辐射和接收无线电波，实现信息的发送和接收。随着5G技术和物联网(The Internet ofThings,IOT)技术的飞速发展，越来越多的小型化通信终端应用于物联网领域，这意味着相同或者更小的空间内需要兼容更宽的频谱，通信终端预留给天线的空间将受到影响，在满足通信质量的前提下，各类天线的小型化设计趋势越加显著。因此，如何提高天线模组的小型化是本领域的重要研发方向之一。

实用新型内容

鉴于此，本申请提供一种天线模组及通信设备，以改善天线模组的集成化程度，有利于天线模组的小型化设计。

本申请提供的一种天线模组，包括：

衬底基材；

至少两层辐射体，第一层辐射体设置于所述衬底基材上，至少一辐射体通过烧结形成；

多个绝缘层，每一所述绝缘层设置于一层所述辐射体上。

可选地，衬底基材包括导电层，所述导电层设置有馈入点，所述馈入点用于连接电路板。

可选地，各层所述辐射体的厚度不相同。

可选地，沿垂直于所述衬底基材的方向，所述至少两层辐射体的正投影未重叠或部分重叠。

可选地，衬底基材为曲面结构，至少一辐射体为曲面结构。

可选地，每一辐射体包括：

天线主体；

主馈点，设于所述天线主体上；

多个地馈点，设于所述天线主体上，所述地馈点与所述主馈点间隔设置，且各个所述地馈点与所述主馈点的间距不同；

开关，设于所述地馈点和谐振组件之间，用于选择性连通其中一所述地馈点和一谐振组件，且剩余所述地馈点和谐振组件断开。

可选地，地馈点与主馈点的间距与天线主体的宽度呈反比。

本申请提供的一种通信设备，包括电路板及上述任一项的天线，天线设有若干馈入点，每一层辐射体通过对应的馈入点连接电路板。

如上所述，在本申请的天线模组及通信设备中，通过烧结形成辐射体，辐射体的厚度可以较小、结构紧密性较好，并且天线模组包括多层辐射体，各层辐射体可以为一种类型的天线，使得天线模组的集成化程度较高，有利于天线模组的小型化设计。

附图说明

图1为本申请一实施例的天线模组的结构示意图；

图2为图1所示的天线模组中一天线的结构示意图；

图3为本申请一实施例的天线模组的制造方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图，对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述实施例仅是一部分实施例，而非全部。基于本申请中的实施例，在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

应理解，在本申请实施例的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请相应实施例的技术方案和简化描述，而非指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

请参阅图1，为本申请一实施例的天线模组的结构示意图。该天线模组20包括：衬底基材21、至少两层辐射体22、多个绝缘层23。

在至少两层辐射体22中，第一层辐射体22设置于衬底基材21上。每一绝缘层23设置于一层辐射体22上。

天线模组20包括多层辐射体22，各层辐射体22可以为一种类型的天线，使得天线的集成化程度较高，有利于天线的小型化设计。

辐射体22的数量，根据天线模组20所包括的天线的类型的数量而定。例如，天线模组20包括GPS天线、Wi－Fi天线、蓝牙天线的场景中，辐射体至少为3层，此时，天线模组20包括：衬底基材21、以及设置于该衬底基材21上的第一辐射体、第一绝缘层、第二辐射体、第二绝缘层、第三辐射体、第三绝缘层，其中，第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体可以分别为GPS天线、Wi－Fi天线、蓝牙天线。

衬底基材21可以包括导电层，导电层设置有馈入点，馈入点用于连接电路板。也就是说，导电层也可以作为一辐射体，并作为一种类型的天线。此时，导电层和第一层辐射体22之间设置有绝缘层。在实际场景中，导电层可以设置于衬底基材21的表面，例如衬底基材21朝向导电浆料的一面，或者，衬底基材21本身即为导电结构件，该衬底基材21朝向导电浆料的一面设置有绝缘层，导电浆料设置于该绝缘层上。

在一实施例中，各层辐射体22的厚度不相同，即，形成的各类型的天线主体的厚度不相同，以适应不同类型天线所需要的性能。

可选地，沿垂直于衬底基材21的方向，至少两层辐射体22的正投影未重叠或部分重叠，使得各层辐射体22减少重叠，降低接收信号时各类型天线所接收到的电磁信号之间的干扰。

衬底基材21可以为曲面结构，至少一辐射体22为曲面结构。衬底基材21和辐射体22各自的材料，可以通过喷印工艺、转移印工艺、涂覆工艺或沉积工艺形成，本文不予以限制。根据这些成膜工艺，包括辐射体22在内的各层结构的厚度较小，并且对所形成的衬底的表面的平整度的要求较低，最终可以实现为曲面的天线主体。

在本申请的实施例中，天线模组20可以包括多类型的天线，以单个天线为例进行描述。单个辐射体22包括天线主体221、主馈点222、多个地馈点223，单个天线还包括多个谐振组件224和开关225。

天线主体221是用来发射或接收电磁波信号的结构件，包括但不限于为金属件。该天线主体221的形状，本申请不予以限制。例如，可以为如图2所示的一长条形，即天线主体221为直线型。又例如，天线主体221可以为L型，并且由多个分支组合而成。

主馈点222为收发器件与天线主体221连接的耦合点，例如为焊点。地馈点223为接地通路与天线主体221连接的耦合点。主馈点222和多个地馈点223均设于天线主体221上，地馈点223与主馈点222间隔设置，且各个地馈点223与主馈点222的间距不同。

主馈点222和各个地馈点223的间距，以及相邻地馈点223之间的距离是否相等，可以根据实际需求而定。

开关225设于地馈点223和谐振组件224之间，用于选择性连通其中一地馈点223(为便于描述本文称为接入的地馈点223)和一谐振组件224，且剩余地馈点223和谐振组件224均断开。

各个谐振组件224均接地。于此，接入的地馈点223通过开关225连通的谐振组件224接地，接入的地馈点223连接的地线或大地至主馈点222之间形成一个回路(loop)，借助该回路产生高频效应、低频效应或中频效应，使得天线可以在预定频段收发信号。

通过谐振组件224调谐驻波频率，多个谐振组件224使得天线能够兼容较多的频段(即较宽的频谱)，通过开关225切换接入不同的地馈点223，改变主馈点222和接入的地馈点223的间距，得到兼容各个频段的输入阻抗，可见，天线具有较高输入阻抗的调节范围，以兼容较多的频段，天线的性能有利于满足小型化设计需求。

根据天线的谐振原理可知，谐振频率与主馈点222和接入的地馈点223的间距成反比。而且，所述间距越短，越有利于谐振得到高频段驻波，所述间距越长，越有利于谐振得到低频段驻波。

单个谐振组件224可以由电感、电容和反馈电阻中的一者或者多者组成。在一实现中，单个谐振组件224可以包括电感、电容和反馈电阻中的一者。在另一实现中，单个谐振组件224可以包括电感、电容和反馈电阻中的至少两者，且其中任意两者串联或并联。

多个谐振组件224的类型，可根据实际场景所需而定，能够达到兼容对应频段即可，例如部分谐振组件224的类型可以相同。

天线所连接的电路板上可以设置有收发机211等各类型的电子器件。收发机211可以为电路板(例如PCB)上的一个或多个集成和/或分立的电子元件。

下面介绍天线模组20的制造方法的过程及原理。应理解，在本文中，采用了诸如S1、S2等步骤代号，其目的是为了更清楚简要地表述相应内容，并不构成顺序上的实质性限制，在具体实施时，可能会先执行S4后执行S3等，这些均属于本申请的保护范围之内。

图3为本申请一实施例的天线模组的制造方法的流程示意图。请参阅图3所示，本实施例的方法至少包括如下S1至S6步骤。

S1、提供衬底基材。

S2、在衬底基材上设置导电浆料。

S3、对导电浆料进行烧结，在衬底基材上形成一辐射体。

S4、在辐射体上形成绝缘层。

S5、在绝缘层上设置导电浆料。

重复步骤S3至S4，S6、直至形成包括多个辐射体的天线模组。

衬底基材可以为具有一定厚度的基板，相当于辐射体的底板。衬底基材的形状(例如俯视下的形状或正投影形状)，本申请实施例不予限制，例如可以为圆形、矩形或多边形，只需适应天线模组的结构设计即可。另外，根据天线模组的设计要求，衬底基材的其他结构性能也可适应性设计，例如，对于天线模组需要具有较高结构强度时，衬底基材可以为金属基板，例如不锈钢板，当然其也可以为其他结构强度较好的材料板。

衬底基材可以为一体冲压成型结构件，为了适应S3步骤中烧结所需的温度，衬底基材可以为耐高温基材，在烧结过程中，衬底基材的结构及形状不会发生较大改变。

在一些实施例中，衬底基材可以包括导电层，导电层设置有馈入点，馈入点用于连接电路板。也就是说，导电层也可以作为一辐射体，并作为一种类型的天线。此时，导电层和第一层辐射体之间设置有绝缘层。在实际场景中，导电层可以设置于衬底基材的表面，例如衬底基材朝向导电浆料的一面，或者，衬底基材本身即为导电结构件，该衬底基材朝向导电浆料的一面设置有绝缘层，导电浆料设置于该绝缘层上。

导电浆料为形成天线辐射体的材料，包括但不限于各类金属浆料，金属包括但不限于：铜、铝、铁等、或者各种金属的合金。

辐射体的数量，根据天线模组所包括的天线的类型的数量而定。例如，天线模组包括GPS天线、Wi－Fi天线、蓝牙天线的场景中，辐射体至少为3层，此时，天线模组包括：衬底基材、以及设置于该衬底基材上的第一辐射体、第一绝缘层、第二辐射体、第二绝缘层、第三辐射体、第三绝缘层，其中，第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体可以分别为GPS天线、Wi－Fi天线、蓝牙天线。

本申请通过烧结形成辐射体，辐射体的厚度可以较小、结构紧密性较好，并且天线包括多层辐射体，各层辐射体可以为一种类型的天线，使得天线模组的集成化程度较高，有利于天线模组的小型化设计。

应理解，在实际场景中，单个辐射体可以包括两个部分，例如手机的连接蜂窝网络的天线包括主天线和分集天线，这两个部分的辐射体的一者可以设置于衬底基材和绝缘层之间，或者设置于相邻两个绝缘层之间，另一者设置于其他位置、而未设置于衬底基材或绝缘层上。

在步骤S2中，设置导电浆料的方式包括但不限于：在衬底基材上设置掩模板，掩模板设有预设图案的镂空，然后在掩膜板背向衬底基材的一侧朝向衬底基材溅射导电浆料，从而将导电浆料通过掩模板的镂空设置于衬底基材上。在其他实施例中，可以采用印刷等方式直接在衬底基材上形成具有预定图案的导电浆料，本申请实施例不予以限制。形成其他辐射体的导电浆料的设置方式，请参阅步骤S2，本文不再赘述。

另外，形成的各层辐射体的厚度不相同，即，形成的各类型的天线主体的厚度不相同，以适应不同类型天线所需要的性能。而对于每一层辐射体的厚度，可以根据实际需求而定，例如某一辐射体的厚度可以为0.3毫米。绝缘层实现相邻两个辐射体之间的电气绝缘，其所采用的绝缘材料包括但不限于为环氧材料等，可以不吸收电磁波。

本申请实施例还提供一种通信设备，包括电路板及任一项的天线，天线设有若干馈入点，每一层辐射体通过对应的馈入点连接电路板。

通信设备可以以各种形式来实施，本申请不予以限制。例如，通信设备可以包括诸如手机、车载设备、导航装置、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(PersonalDigita lAssistant，PDA)、便捷式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、可穿戴设备、智能手环、计步器等终端。

尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本申请，但本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本申请包括所有此修改和变型，并且由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。

即，以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本说明书及附图内容所作的等效结构变换，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素，此外，不同实施例中具有同样命名的部件、特征、要素可能具有相同含义，也可能具有不同含义，其具体含义需以其在该具体实施例中的解释或者进一步结合该具体实施例中上下文进行确定。

另外，尽管本文采用术语“第一、第二、第三”等描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

Claims (8)

1.一种天线模组，其特征在于，所述天线模组包括：

衬底基材；

至少两层辐射体，第一层辐射体设置于所述衬底基材上，至少一辐射体通过烧结形成；

多个绝缘层，每一所述绝缘层设置于一层所述辐射体上。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述衬底基材包括导电层，所述导电层设置有馈入点，所述馈入点用于连接电路板。

3.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，各层所述辐射体的厚度不相同。

4.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，沿垂直于所述衬底基材的方向，所述至少两层辐射体的正投影未重叠或部分重叠。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述衬底基材为曲面结构，至少一所述辐射体为曲面结构。

6.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，每一辐射体包括：

天线主体；

主馈点，设于所述天线主体上；

多个地馈点，设于所述天线主体上，所述地馈点与所述主馈点间隔设置，且各个所述地馈点与所述主馈点的间距不同；

开关，设于所述地馈点和谐振组件之间，用于选择性连通其中一所述地馈点和一谐振组件，且剩余所述地馈点和谐振组件断开。

7.根据权利要求6所述的天线模组，其特征在于，所述地馈点与所述主馈点的间距与所述天线主体的宽度呈反比。

8.一种通信设备，其特征在于，所述通信设备包括电路板以及权利要求1至7任一项所述的天线模组，所述天线模组设置有若干馈入点，每一层所述辐射体通过对应的馈入点连接所述电路板。

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