CN220628222U - 无线模组结构及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种无线模组结构及电子设备，属于通信设备技术领域，包括从后向前顺次布设的辐射片、介质层和接地板，还包括射频模块和天线，介质层为绝缘层，辐射片和接地板均为导电构件；射频模块和天线分别设于接地板，且射频模块和天线电连接，接地板上设有与天线前后对应的镂空区；在接地板的板面上，天线的正投影的轮廓线不凸出于镂空区正投影的轮廓线。本实用新型可以对定型的无线模组结构中的天线进行调谐，使天线性能与产品达到最佳匹配，避免因不匹配产品内部空间导致天线性能恶化的问题。

Description

无线模组结构及电子设备

技术领域

本实用新型属于通信设备技术领域，具体涉及一种无线模组结构及电子设备。

背景技术

无线模组集成了射频模块和天线，是实现无线信号传输的重要构件。当下，无论是工业生产领域，还是家居生活领域，各类电子设备均朝向小型化、智能化的方向发展，在这种发展趋势之下，无线模组的应用越来越广泛。

在现有的智能化产品中，无线模组一般集成在产品内部，作为与外界通讯的工具，而且同一个模组可能会应用在许多不同的产品中。但是，天线的辐射性能受产品内部各个构件的空间布局及周围环境的影响(例如受产品外壳、驱动PCB或者周围元器件等的影响)，造成模组的天线频偏，导致天线性能下降，可见，不同的产品有着不一样的空间布局，现有的无线模组中，天线不能较好的匹配产品内的空间布局，难以实现较优的无线性能。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种无线模组结构及电子设备，旨在解决现有的无线模组中，天线不能较好的匹配产品内的空间布局的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

第一方面，提供一种无线模组结构，包括：

从后向前顺次布设的辐射片、介质层和接地板，还包括射频模块和天线，所述介质层为绝缘层，所述辐射片和所述接地板均为导电构件；

所述射频模块和所述天线分别设于所述接地板，且所述射频模块和所述天线电连接，所述接地板上设有与所述天线前后对应的镂空区；

在所述接地板的板面上，所述天线的正投影的轮廓线不凸出于所述镂空区正投影的轮廓线。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述辐射片在所述接地板上正投影的外缘轮廓线位于所述接地板的边缘线之内。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述辐射片之内形成有辐射缝隙。

一些实施例中，所述辐射缝隙环状缝隙。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述介质层为空气层和绝缘板件中一种或两种的组合。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述介质层的厚度小于电磁波长。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述射频模块具有适配面，所述天线设于所述适配面，所述适配面于所述接地板的前侧覆盖所述镂空区。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述射频模块与所述镂空区在所述接地板上错位设置，所述天线连接于所述接地板，所述射频模块具有与所述天线电连接的传输线。

一些实施例中，所述天线设于所述镂空区中。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过在接地板上开设镂空区，天线通过镂空区与辐射片形成口径耦合馈电，进而在辐射片和接地板之间激励起电磁场，电磁场能通过辐射片的边缘向外辐射，形成可重构的微带天线，进而可以对定型的无线模组结构中的天线进行调谐，使天线性能与产品达到最佳匹配，避免因不匹配产品内部空间导致天线性能恶化的问题。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种电子设备，包括上述的无线模组结构。

本申请实施例所示的方案，与现有技术相比，通过采用上述的无线模组结构，可以对定型的无线模组结构中的天线进行调谐，使天线性能与产品达到最佳匹配，避免因不匹配产品内部空间导致天线性能恶化的问题，最终保证电子设备整体与外部设备进行信息交互的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的无线模组结构的主视图；

图2为本实用新型实施例一提供的无线模组结构的立体图；

图3为本实用新型实施例一提供的无线模组结构的爆炸分解图；

图4为本实用新型实施例一提供的无线模组结构的后视图；

图5为本实用新型实施例二提供的无线模组结构的后视图；

图6为本实用新型实施例三提供的无线模组结构的后视图；

图7为本实用新型实施例三采用的接地板和天线的装配主视图；

图8为本实用新型实施例四提供的无线模组结构的主视图；

图9为本实用新型实施例四提供的无线模组结构的爆炸分解图。

附图标记说明：

1、辐射片；110、辐射缝隙；

2、介质层；

3、接地板；310、镂空区；

4、射频模块；410、适配面；420、传输线；

5、天线。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”、“高”、“低”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙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或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本实用新型的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

请一并参阅图1至图9，现对本实用新型提供的无线模组结构进行说明。所述无线模组结构，包括从后向前顺次布设的辐射片1、介质层2和接地板3，还包括射频模块4和天线5，介质层2为绝缘层，辐射片1和接地板3均为导电构件；射频模块4和天线5分别设于接地板3，且射频模块4和天线5电连接，接地板3上设有与天线5前后对应的镂空区310；在接地板3的板面上，天线5的正投影的轮廓线不凸出于镂空区310正投影的轮廓线。其中，通过调节辐射片1的形状、尺寸参数，可实现对天线5谐振状态的调节。

本实施例中，天线5的实施方式包括但不限于PCB天线、SMD贴片天线、陶瓷天线等，在此不做唯一限定。射频模块4可以是独立的模块，也可以是集成在驱动PCB板上的射频电路。

本实施例中，为了实现与天线5的耦合馈电，辐射片1的材质为金属(例如铜、铝、钼等)。另外，接地板3的材质可以是铜、铝等材质，例如，可以通过在介质层2上通铺铜来形成接地板3，制造成本较低，应用场景广泛，不仅能保证天线性能，还有利于提升无线模组结构的兼容性。

本实施例中，镂空区310的形状可以依照天线5本身的轮廓线设置，例如，若天线5为曲折分布的构型，则镂空区310也对应设置成曲折分布的镂空构型；或者，镂空区310的形状依据天线5最外侧的轮廓线设置，以图7为例，天线5最外侧轮廓线大致呈矩形，镂空区310也对应设置成矩形；又或者，镂空区310的形状与天线5的轮廓线并不对应，例如，天线5最外侧轮廓线大致呈矩形，而镂空区310为椭圆形。需要理解的是，镂空区310的具体形状根据实际的性能需求进行设置，在此不做唯一限定，能满足天线5的正投影的轮廓线不凸出于镂空区310正投影的轮廓线的设置需求即可。

更具体的，为了保证口径耦合馈电的功能需求，天线5的正投影的轮廓线以位于镂空区310正投影的轮廓线之内为宜。

本实施例中，射频模块4设置在接地板3的前板面，接地板3上选择性的设置有第一布线层，以使射频模块4通过第一布线层与周边的功能模块电连接，以实现无线模组结构与电子设备内的相关功能模块的信息交互。

本实施例提供的无线模组结构，与现有技术相比，通过在接地板3上开设镂空区310，天线5通过镂空区310与辐射片1形成口径耦合馈电，进而在辐射片1和接地板3之间激励起电磁场，电磁场能通过辐射片1的边缘向外辐射，形成可重构的微带天线，进而可以对定型的无线模组结构中的天线5进行耦合调谐，使天线性能与产品达到最佳匹配，避免因不匹配产品内部空间导致天线性能恶化的问题。

另外，以往的天线设计中，天线周围必须净空，避免金属对天线的影响，本实施例应用微带天线原理通过口径耦合馈电重构天线设计，突破传统天线设计中净空区的限制，在产品结构堆叠允许的空间内，避开产品内电子元器件布局以及走线的影响，通过口径耦合馈电的方式实现信号的辐射，有效降低产品整体的设计及制造难度，实现性能的提升。

需要说明的是，上述“可重构的微带天线”可以重构天线的参数、具有可切换的不同的工作模式，其本质就是通过改变天线的结构，进而改变天线的电流分布来实现的。具体来说，是以定型的天线模组(天线5)作为馈源，通过口径耦合馈电到辐射片1，通过改变辐射片1的形状和尺寸，进而改变辐射片1上的电流分布，最终实现天线调谐。

参阅图5及图6，在一些辐射片1的实施例中，辐射片1在接地板3上的正投影的轮廓线位于接地板的边缘线之内，电磁场从辐射片1与接地板3之间的缝隙辐射至辐射片1的边缘，随后从辐射片1的边缘向外辐射。

本实施例中，辐射片1的形状根据性能要求可进行不同的设计，例如矩形、圆形、任意不规则的形状等，在此不做唯一限定。通过调整辐射片1的形状和尺寸，即可调节天线5的谐振状态。

需要说明的是，在接地板3的板面上，镂空区310正投影的轮廓线位于辐射片1实体区域的轮廓线之内。

参阅图3、图4及图9，在另一些辐射片1的实施例中，辐射片1的中部形成有辐射缝隙110。电磁场从辐射片1与接地板3之间的缝隙辐射至辐射缝隙110，随后从辐射缝隙110的边缘向外辐射。需要说明的是，在接地板3的板面上，镂空区310的轮廓线位于辐射片1实体区域的轮廓线之内。本实施例中，辐射缝隙110的形状根据性能要求可进行不同的设计，例如矩形、圆形、任意不规则的形状等，在此不做唯一限定。通过调整辐射缝隙110的形状和尺寸，即可调节天线5的谐振状态。

在上述实施例的基础上，为了提升信号辐射的均匀性，辐射缝隙110环状缝隙，例如是圆环(如图3及图4所示)、矩形环(如图9所示)等。需要说明的是，对于非闭环状的辐射缝隙110来讲，辐射缝隙110的开口端可以延伸至辐射片1的外边缘，也可以与辐射片1的外边缘具有一定的间距，在此不做唯一限定。

需要说明的是，本实施例中，辐射片1的最外侧轮廓线可以与接地板3的轮廓线完全重合或部分重合，辐射片1的最外侧轮廓线也可以位于接地板3的轮廓线之内。本实施例示例性的示出了在最外侧轮廓线完全与接地板3的轮廓线重合的辐射片1上开设辐射缝隙110实施例，如图3、图4及图9所示；当然，也可以在如图5或图6所示的辐射片1上开设辐射缝隙110；其余示例在此不再一一列举。

在一些实施例中，介质层2为空气层和绝缘板件中一种或两种的组合。其中，绝缘板件的实现方式包括但不限于PCB基板，PCB基板可为单层基板或多层基板。若介质层2为绝缘板件，介质层2能对接地板3和辐射片1进行支撑，接地板3贴合连接于介质层2的前侧面，辐射片1贴合连接于介质层2的后侧面，其中，“贴合连接”的实现方式包括但不限于贴合焊接、贴合粘接等。若介质层2为空气层。则接地板3与辐射片1前后间隔设置，两者可安装在绝缘的支架结构上，以实现位置的相对固定。若介质层2为空气层和绝缘板件的组合，则其实现方式举例如下：1)绝缘板件的中部形成留空区域，留空区域内为空气层；2)绝缘板件的边缘形成缺口，缺口内为空气层；其余方式在此不再一一例举。

在一些实施例中，为了避免介质层2过厚导致无法满足耦合馈电的需求，介质层2的厚度小于电磁波长。具体实施时，介质层2的厚度远小于辐射片1向外辐射的电磁波的波长。更具体的，定义辐射片1向外辐射的电磁波的波长为λ，介质层2的厚度为H，H与λ的关系为H<λ/16。

在一些射频模块4与天线5的适配方式中，射频模块4具有适配面410，天线5设于适配面410，如图1至图3所示，适配面410于接地板3的前侧覆盖镂空区310。本实施例适用于形成独立模块的射频模块4，将天线5与射频模块4进行集成化设置，可先将天线5与射频模块4进行组装形成整体模块，再将该整体模块安装到接地板3上，实现模块化的装配方式，有利于降低装配难度，提升装配精度。具体实施时，适配面410可形成第二布线层，以实现天线5与射频模块4中相应电器元件的电连接。

参见图8及图9，在另一些射频模块4与天线5的适配方式中，射频模块4与镂空区310在接地板3上错位设置，天线5连接于接地板3，射频模块4具有与天线5与电连接的传输线6。其中，传输线6的实施方式包括但不限于微带线、同轴线等。本实施例适用于形成独立模块的射频模块4，也适用于射频模块4为在驱动PCB板上的射频电路。天线5与射频模块4相互独立设置，天线5与射频模块4分别制造、分别组装，结构上互不干涉、互不影响，有利于降低天线5本身和射频模块4本身的设计制造难度；同时，也能在前后方向上缩小射频模块4的尺寸，符合小型化的设计需求。

在上述实施例的基础上，天线5设于镂空区310中，如图9所示。本实施例充分利用镂空区310的内部空间，在保证天线5与辐射片1之间的耦合馈电需求的前提下，进一步在前后方向上提升天线5与接地板3装配的结构紧凑性。

在另一些天线5与镂空区310分布方式的实施例中，天线5也可设于镂空区310的前侧。

基于同一发明构思，本申请还提供一种电子设备，包括上述的无线模组结构。

本实施例提供的电子设备，与现有技术相比，通过采用上述的无线模组结构，可以对定型的无线模组结构中的天线进行调谐，使天线性能与产品达到最佳匹配，避免因不匹配产品内部空间导致天线性能恶化的问题，最终保证电子设备整体与外部设备进行信息交互的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线模组结构，其特征在于，包括从后向前顺次布设的辐射片、介质层和接地板，还包括射频模块和天线，所述介质层为绝缘层，所述辐射片和所述接地板均为导电构件；

所述射频模块和所述天线分别设于所述接地板，且所述射频模块和所述天线电连接，所述接地板上设有与所述天线前后对应的镂空区；

在所述接地板的板面上，所述天线的正投影的轮廓线不凸出于所述镂空区正投影的轮廓线。

2.如权利要求1所述的无线模组结构，其特征在于，所述辐射片在所述接地板上正投影的外缘轮廓线位于所述接地板的边缘线之内。

3.如权利要求1或2所述的无线模组结构，其特征在于，所述辐射片之内形成有辐射缝隙。

4.如权利要求3所述的无线模组结构，其特征在于，所述辐射缝隙环状缝隙。

5.如权利要求1所述的无线模组结构，其特征在于，所述介质层为空气层和绝缘板件中一种或两种的组合。

6.如权利要求1或5所述的无线模组结构，其特征在于，所述介质层的厚度小于电磁波长。

7.如权利要求1所述的无线模组结构，其特征在于，所述射频模块具有适配面，所述天线设于所述适配面，所述适配面于所述接地板的前侧覆盖所述镂空区。

8.如权利要求1所述的无线模组结构，其特征在于，所述射频模块与所述镂空区在所述接地板上错位设置，所述天线连接于所述接地板，所述射频模块具有与所述天线电连接的传输线。

9.如权利要求8所述的无线模组结构，其特征在于，所述天线设于所述镂空区中。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的无线模组结构。