CN217768778U - 一种便于匹配不同频段的天线装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种天线装置及电子设备，其中，天线装置包括第一天线、第二天线和开关模块；开关模块具有控制信号接收端、接地端、若干天线连接端、连接于天线连接端和接地端之间的若干通道；若干天线连接端与第一天线的信号馈入点连接，接地端与第二天线的馈地点连接，控制信号接收端用于与电子设备的处理器连接；开关模块接收处理器发送的通道控制信号，触发对应通道打开，第一天线的信号馈入点通过已打开通道与第二天线的馈地点连接辐射出对应频段的天线信号。该天线装置能够改变天线辐射体长度，便于匹配出不同辐射频段以满足天线性能测试需求。

Description

一种便于匹配不同频段的天线装置及电子设备

技术领域

本实用新型涉及天线辐射技术领域，特别是涉及一种便于匹配不同频段的天线装置及电子设备。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，手机等通讯设备已经成为人们生活中必不可少的一种工具，为用户生活的各个方面带来了极大的便捷。手机是以电磁波的方式进行信号传输，随着天线辐射性能要求的不断提高，手机上的天线数量也随之增多，频段范围也越来越广。现阶段，由于手机等通讯设备的结构较为紧凑，主板上无法预留较大面积的天线净空区域，因此不便于安装较多的天线，不便于对不同频段的天线性能进行测试。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种便于匹配不同频段的天线装置及电子设备，天线装置能够改变天线辐射体长度，便于匹配出不同辐射频段以满足天线性能测试需求。

本实用新型提供一种便于匹配不同频段的天线装置，包括：第一天线、第二天线和开关模块；开关模块具有控制信号接收端、接地端、若干天线连接端、连接于天线连接端和接地端之间的若干通道；若干天线连接端与第一天线的信号馈入点连接，接地端与第二天线的馈地点连接，控制信号接收端用于与电子设备的处理器连接；开关模块接收处理器发送的通道控制信号，触发对应通道打开，第一天线的信号馈入点通过已打开通道与第二天线的馈地点连接辐射出对应频段的天线信号。

在一个可选的实施例中，开关模块可以为开关芯片，开关芯片的内部集成有若干通道开关，通道开关的信号端连接于各条通道上，通道开关的受控端与控制信号接收端连接。

在一个可选的实施例中，通道控制信号为二进制编码信号，用于触发对应的通道开关打开或关闭。

在一个可选的实施例中，通道控制信号与预设天线频段相匹配。

在一个可选的实施例中，开关芯片的接地端与电子设备的主板上的参考地相连接。

在一个可选的实施例中，开关芯片的各条通道上连接有若干匹配电阻和/或匹配电容。

在一个可选的实施例中，还包括调谐电路，第一天线的信号馈入点通过调谐电路连接至开关芯片的天线连接端。

在一个可选的实施例中，第一天线以及第二天线的辐射体长度与预设天线频段相匹配。

在一个可选的实施例中，第一天线、第二天线与电子设备的边框组成电子设备的壳体。

本实用新型还提供一种电子设备，包括：壳体、主板和如上任意一项实施例的天线装置，天线装置的开关芯片与主板上的处理器相连接，天线装置的馈地点与主板的参考地相连接。

应用本实用新型实施例的上述技术方案，通过在第一天线和第二天线之间设置开关芯片，打开开关芯片的对应通道能够改变天线辐射体的长度，使得天线装置可以辐射出不同频段的天线信号以满足天线性能测试需求。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型实施例电子设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例天线组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例天线组件与开关芯片的连接示意图；

图4为本实用新型实施例开关芯片的开关连接示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供了一种天线装置，能够改变天线辐射体长度，便于匹配出不同辐射频段以满足天线性能测试需求。

以下结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型实施例电子设备的结构示意图；图2为本实用新型实施例天线组件的结构示意图。

本申请实施例提供一种电子设备，电子设备可以为智能手机、平板电脑、智能手环等通信设备。

电子设备100包括壳体11、显示屏12、主板14、电池等组件。显示屏12安装于壳体11上，以形成电子设备100的显示面，用于显示图像、文本等信息。显示屏12可以为液晶显示屏或者LED(light-emitting diode，发光二极管)显示屏。

壳体11用于形成电子设备100的外部轮廓，以便于容纳电子设备100的电子器件、功能组件等，同时对电子设备内部的电子器件和功能组件形成密封和保护作用。例如，电子设备100的摄像头、主板、振动马达、电池等功能组件都可以设置在壳体11内部。

该壳体11可以包括中框和后盖，中框和后盖相互组合形成该壳体11，该中框和后盖可以形成收纳空间，以收纳主板14、显示屏12、电池等器件。进一步的，可以包括盖板，盖板可固定到壳体11上，该盖板和壳体11形成密闭空间，以容纳主板、显示屏12、电池等器件。

在一些实施例中，盖板盖设到中框上，后盖盖设到中框上，盖板和后盖位于中框的相对面，盖板和后盖相对设置。

在一些实施例中，壳体11可以为金属壳体，比如镁合金、不锈钢等金属。需要说明的是，本申请实施例壳体11的材料并不限于此，还可以采用其它方式，比如：壳体11可以为塑胶壳体、或者陶瓷壳体，壳体11可以包括塑胶部分和金属部分，壳体11可以为金属和塑胶相互配合的壳体结构。

主板设置在壳体11内部。其中，主板可以为电子设备100的主板。主板上还可以集成有处理器、摄像头、耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时，显示屏12可以电连接至主板，以通过主板上的处理器对显示屏12的显示进行控制。

电池设置在壳体11内部，电池电连接至主板，以实现电池为电子设备100供电。其中，主板上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。

显示屏12可以包括显示区域和非显示区域，其中，该显示区域可以用来显示电子设备100的画面或者供用户进行触摸操控等；非显示区域的顶部区域可以开设供声音或光线传导的开孔，该非显示区域底部上可以设置指纹模组、触控按键等功能组件。

需要说明的是，该显示屏12的结构并不限于此。比如，该显示屏12可以为全面屏或异形屏。还需要说明的是，在一些实施例中，显示屏12也可以不包括非显示区域，而设置成全面屏结构，可以将距离传感器、环境光传感器等功能组件设置于显示屏下方或其他位置处。

本申请实施例中，电子设备100中还设置有天线装置。天线装置用于实现电子设备100的无线通信功能，如可以实现电子设备的4G或5G无线通信功能。天线装置设置在电子设备100的壳体11内部。其中，可以理解的，天线装置的部分器件可以集成在壳体11内部的主板上，例如天线组件中的信号处理芯片以及信号处理电路可以集成在主板上。此外，天线装置的部分器件还可以直接设置在壳体11内部，即天线组件的各个天线可以直接设置在壳体12内部，或者直接利用电子设备的外壳作为天线组件。

本申请实施例中，请参阅图3和图4，图3为本实用新型实施例天线组件与开关芯片的连接示意图；图4为本实用新型实施例开关芯片的开关连接示意图。

天线装置包括：第一天线151、第二天线152和开关模块16；第一天线151上设置有信号馈入点1511，第二天线152上设置有馈地点1521，信号馈入点1511和馈地点1521形成信号通路，使第一天线151辐射第一无线信号，使第二天线152辐射第二无线信号，第一无线信号和第二无线信号为特定频段信号。

开关模块16具有控制信号接收端(SDATA和SCLK)、接地端(GND)、若干天线连接端((RF1、RF2、RF3和RF4))、连接于天线连接端(RF1、RF2、RF3和RF4)和接地端(GND)之间的若干通道；若干天线连接端(RF1、RF2、RF3和RF4)与第一天线151的信号馈入点1511连接，接地端(GND)与第二天线152的馈地点1521连接，控制信号接收端(SDATA和SCLK)用于与电子设备的处理器18连接。

开关模块16接收处理器18发送的通道控制信号，触发对应通道打开，第一天线151的信号馈入点1511通过已打开通道与第二天线152的馈地点1521连接辐射出对应频段的天线信号。

应用本实用新型实施例的上述技术方案，通过在第一天线和第二天线之间设置开关模块，打开开关模块的对应通道能够改变天线辐射体的长度，使得天线装置可以辐射出不同频段的天线信号以满足天线性能测试需求。

在一个可选的实施例中，开关模块16包括开关芯片161，开关芯片161的内部集成有若干通道开关(S1～S4)，通道开关(S1～S4)的信号端连接于各条通道上，通道开关(S1～S4)的受控端与控制信号接收端(SDATA和SCLK)连接，用于接收处理器18发送的通道控制信号，以打开对应的通道开关，将芯片内部的元件连接入天线中以改变天线辐射体的长度。

可选的，开关模块可以为开关芯片161，开关芯片161可以为MIPI开关芯片或者其他的开关芯片，其具体类型或型号在本实施中不做限定，并且开关芯片161内部集成的通道数量和开关数量亦不做限制。

在一个可选的实施例中，通道控制信号与预设天线频段相匹配。

通道控制信号可以为二进制编码信号或者其他格式的信号，用于触发对应的通道开关打开或关闭，以便于打开对应的通道从而实现天线辐射体长度的改变，进而匹配出较多频段。

由于开关芯片161的内部集成有若干通道开关(S1～S4)，若开关数量为4个，则通过二进制编码最多可以匹配出16个通道，天线辐射体的长度可以有16种不同的长度，每一种长度辐射某一频段的天线信号。在实际应用中，处理器可以结合频段生成不同的通道控制信号控制开关芯片的内部开关的打开或闭合。

在一个可选的实施例中，开关芯片161的接地端(GND)与电子设备的主板上的参考地相连接。在开关芯片161的内部，各条通道上连接有若干匹配电阻和/或匹配电容。

在一个可选的实施例中，还包括调谐电路17，第一天线151的信号馈入点1511通过调谐电路17连接至开关芯片161的天线连接端。调谐电路17用于对天线信号进行处理，实现调谐的功能，其具体的电路结构本实施例中不做限定。调谐电路可以由电感或电容元件组成，不同参数值匹配出不同的调谐电路对不同频段的天线信号进行调谐处理。

在上述实施例的基础上，可选的，第一天线151以及第二天线152的辐射体长度与预设天线频段相匹配。若第一天线151和第二天线152的最长长度为L1，则与L1相匹配的预设天线频段最长可以为A1～A16，则在上述开关芯片161的应用中可以匹配出16种频段范围。若第一天线151和第二天线152的长度为L2，则与L2相匹配的预设天线频段可以为B1～B16，则在上述开关芯片161的应用中可以匹配出16种频段范围。

在天线辐射性能测试完毕后，可以设定固定的天线总长，从而可以匹配出固定频段的天线信号。

在上述实施例的基础上，可选的，第一天线151、第二天线152与电子设备的边框组成电子设备的壳体。第一天线151和第二天线152由金属导电材料制作而成。

通过在第一天线和第二天线之间设置开关模块，打开开关模块的对应通道能够改变天线辐射体的长度，使得天线装置可以辐射出不同频段的天线信号以满足天线性能测试需求，并且在开关切换时，由于辐射体的长度增加了，因此天线效率不会降低。

本实用新型还提供了一种电子设备，请参阅图2，图2为本申请一个实施例示出的电子设备的结构示意图。

电子设备包括：壳体11、天线装置和主板14；天线装置和主板14设置于壳体11内，天线装置的开关芯片与主板14上的处理器18相连接，天线装置的馈地点与主板的参考地相连接。

可选的，壳体包括第一壳体151、第二壳体152和第三壳体153，第一壳体151为天线装置的第一天线，第二壳体152为天线装置的第二天线。第一壳体151、第二壳体152和第三壳体153之间设置有空隙，空隙的长度影响到各个辐射体的隔离程度。可选的，壳体的各个部分之间的空隙可以为1毫米至2毫米之间，使的各个辐射体之间存在较为合适的隔离度。

电子设备可以为智能手机、智能平板以及智能手环等通信设备，电子设备可以实现4G无线通信，或者5G无线通信，天线组件能够满足4G或者5G的辐射要求，具有较好的通信质量。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，包括：第一天线、第二天线和开关模块；

所述开关模块具有控制信号接收端、接地端、若干天线连接端、连接于所述天线连接端和接地端之间的若干通道；若干所述天线连接端与所述第一天线的信号馈入点连接，所述接地端与所述第二天线的馈地点连接，所述控制信号接收端用于与电子设备的处理器连接；

所述开关模块接收所述处理器发送的通道控制信号，触发对应通道打开，所述第一天线的信号馈入点通过已打开通道与所述第二天线的馈地点连接辐射出对应频段的天线信号。

2.根据权利要求1所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述开关模块包括开关芯片，所述开关芯片的内部集成有若干通道开关，所述通道开关的信号端连接于各条所述通道上，所述通道开关的受控端与所述控制信号接收端连接。

3.根据权利要求2所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述通道控制信号为二进制编码信号，用于触发对应的所述通道开关打开或关闭。

4.根据权利要求2所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述通道控制信号与预设天线频段相匹配。

5.根据权利要求2所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述开关芯片的接地端与电子设备的主板上的参考地相连接。

6.根据权利要求2所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述开关芯片的各条所述通道上连接有若干匹配电阻和/或匹配电容。

7.根据权利要求2所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，还包括调谐电路，所述第一天线的信号馈入点通过所述调谐电路连接至所述开关芯片的天线连接端。

8.根据权利要求1所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述第一天线以及所述第二天线的辐射体长度与预设天线频段相匹配。

9.根据权利要求1所述便于匹配不同频段的天线装置，其特征在于，所述第一天线、第二天线与电子设备的边框组成电子设备的壳体。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：壳体、主板和如权利要求1至9任意一项所述的天线装置，所述天线装置的开关模块与所述主板上的处理器相连接，所述天线装置的馈地点与所述主板的参考地相连接。

Images