WO2022116298A1 - 天线模组及移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线模组和移动终端，天线模组包括系统地、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第一去耦电路和第二去耦电路，第一去耦电路与第二辐射体电连接，第二去耦电路耦合在第一辐射体和第二辐射体之间，和/或第二去耦电路耦合在第二辐射体和所述第三辐射体之间。本发明的天线模组可以传输3300MHz至5000MHz频段范围的无线信号。

Description

天线模组及移动终端

本发明要求于2020年12月04日提交中国专利局、申请号为202022900167.7、发明名称为“天线模组及移动终端”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本发明中。

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种天线模组及移动终端。

背景技术

随着通信技术的快速发展，第四代移动通信技术（The 4th Generation Mobile Communication Technology，简称4G）已经逐渐难以满足用户的需求，尤其是用户对更高网络速率、更低网络延迟的需求。随之，第五代移动通信技术（The 5th Generation Mobile Communication Technology，简称5G）逐渐兴起。

第五代移动通信技术为了满足高数据传输速率的需求，对于6GHz以下的频率范围，规划了3300MHz-4200MHz、4400MHz-5000MHz两个频率范围的新频段，并引入了高阶调制如1024QAM调制技术。但是，相关技术的天线模组的耦合带宽无法完全覆盖3300MHz至5000MHz的频段范围。

因此，有必要提供一种可以覆盖3300MHz至5000MHz的频段范围的超带宽的天线模组。

技术问题

本发明的目的在于提供一种可以覆盖3300MHz至5000MHz的频段范围的天线模组及移动终端。

技术解决方案

本发明的技术方案如下：一种天线模组，包括系统地、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第一去耦电路和第二去耦电路，所述第二辐射体位于所述第一辐射体和所述第三辐射体之间，且所述第二辐射体与所述第一辐射体和所述第三辐射体均间隔设置，所述第一辐射体与所述第二辐射体共同产生第一谐振，所述第三辐射体与所述第二辐射体共同产生第二谐振；所述第一去耦电路耦合在所述第二辐射体和所述系统地之间，所述第二去耦电路耦合在所述第一辐射体和所述第二辐射体之间，和/或所述第二去耦电路耦合在所述第二辐射体和所述第三辐射体之间。

优选的，所述第二去耦电路的数量为两个，其中一个所述第二去耦电路耦合在所述第一辐射体和所述第二辐射体之间，其中另一个所述第二去耦电路耦合在所述第二辐射体和所述第三辐射体之间。

优选的，所述第二去耦电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感包括第一端和第二端，所述第一端与所述第一辐射体电连接，所述第二端与所述第二辐射体电连接，所述第一电容并联在所述第一端和第二端之间。

优选的，所述第二去耦电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感包括第三端和第四端，所述第三端与所述第二辐射体电连接，所述第四端与所述第三辐射体电连接，所述第二电容并联在所述第三端和第四端之间。

优选的，所述第一去耦电路包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第二辐射体电连接，所述第三电容的另一端接系统地。

优选的，还包括第一匹配电路和第一馈源，所述第一匹配电路耦合在所述第一馈源和所述第一辐射体之间，所述第一馈源用于提供第一激励信号，所述第一匹配电路用于对所述第一激励信号进行阻抗匹配。

优选的，所述第一匹配电路包括第三电感、第四电感和第四电容，所述第一馈源、第三电感、第四电感和第一辐射体顺次串联，所述第四电容的一端电连接于所述第三电感和所述第四电感之间，所述第四电容的另一端接系统地。

优选的，还包括第二匹配电路和第二馈源，所述第二匹配电路耦合在所述第二馈源和所述第三辐射体之间，所述第二馈源用于提供第二激励信号，所述第二匹配电路用于对所述第二激励信号进行阻抗匹配。

优选的，所述第二匹配电路包括第五电感、第六电感和第五电容，所述第二馈源、第五电感、第六电感和第三辐射体顺次串联，所述第五电容的一端电连接于所述第五电感和所述第六电感之间，所述第五电容的另一端接系统地。

本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括上述天线模组。

有益效果

本发明的有益效果在于：通过在第二辐射体上设置第一去耦电路，第一去耦电路可以降低第二辐射体在传输激励信号时的无效耦合干扰；通过在第一辐射体与第二辐射体之间，和/或第二辐射体和第三辐射体之间设置第二去耦电路，第二去耦电路可以降低第一辐射体向第二辐射体传输激励信号时的无效耦合干扰，和/或第二去耦电路可以降低第二辐射体向第三辐射体传输激励信号时的无效耦合干扰，从而在第一去耦电路和第二去耦电路的共同配合下，第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体在传输激励信号时的无效耦合干扰显著降低，使得天线模组的整体性能显著提升，天线模组传输3300MHz至5000MHz频段范围内的无线信号时的隔离度可以满足通讯要求，从而天线模组传输的无线信号可以覆盖3300MHz至5000MHz的频段范围。

附图说明

图1为本发明提供的天线模组的一种结构示意图；

图2为图1所示的天线模组的第一种电连接示意图；

图3为图2所示的第二去耦电路的等效电感曲线图；

图4为图2所示的天线模组的S参数曲线示意图；

图5为图2所示的天线模组的效率曲线示意图；

图6为图1所示的天线模组的第二种电连接示意图；

图7为本发明提供的移动终端的一种结构示意图。

本发明的实施方式

下面结合附图1至7和实施方式对本发明作进一步说明。

请参考图1，图1为本发明提供的天线模组的第一种结构示意图。天线模组10可以包括第一馈源11、第二馈源12、第一辐射体13、第二辐射体14、第三辐射体15、第一去耦电路16、第二去耦电路17和系统地18。

如图1所示，第二辐射体14可以位于第一辐射体13和第三辐射体15之间。第二辐射体14可以与第一辐射体13间隔设置，第二辐射体14也可以与第三辐射体15间隔设置，第一辐射体13也可以与第三辐射体15间隔设置，从而使得第一辐射体13、第二辐射体14和第三辐射体15两两间隔设置。

其中，第一馈源11可以与第一辐射体13电连接。例如，第一辐射体13上可以设置第一馈电端（图未示），第一馈源11可以通过该第一馈电端与第一辐射体13电连接。第一馈源11可以提供第一激励信号，当第一馈源11向第一辐射体13馈入第一激励信号时，第一辐射体13和第二辐射体14可以通过电磁耦合共同产生第一谐振。

第二馈源12可以与第三辐射体15电连接。例如，第三辐射体15上可以设置第二馈电端（图未示），第二馈源12可以通过该第二馈电端与第三辐射体15电连接。第二馈源12可以提供第二激励信号，当第二馈源12向第三辐射体15馈入第二激励信号时，第三辐射体15和第二辐射体14可以通过电磁耦合共同产生第二谐振。

可以理解的是，第二辐射体14可以与第一辐射体13共同产生第一谐振，第二辐射体14也可以与第三辐射体15共同产生第二谐振，从而本发明的天线模组10复用了第二辐射体14，可以节省天线模组10占据的面积，实现天线模组10的小型化。

可以理解的是，天线模组10在第一谐振和第二谐振的作用下可以传输3300MHz至5000MHz频段范围内的无线信号，以使得本发明实施例的天线模组10可以应用于5G移动终端例如手机终端中。

可以理解的是，本发明的第一辐射体13、第二辐射体14、第三辐射体15可以是长条形状的辐射体结构。当然，第一辐射体13、第二辐射体14、第三辐射体15也可以是其他形状，包括但不限于矩形、三角形等结构。本发明不对第一辐射体13、第二辐射体14、第三辐射体15的形状进行限定。

可以理解的是，如图1所示，第二辐射体14可以包括主体部141和辐射部142，辐射部142可以与主体部141连接，辐射部142可以从与主体部141连接的部位沿远离主体部141的方向弯折形成。主体部141可以位于第一辐射体13和第三辐射体15之间，主体部141可以与第一辐射体13和第三辐射体15共面，而辐射部142可以设置于主体部141、第一辐射体13和第三辐射体15的上方，辐射部142与第一辐射体13和第三辐射体15也间隔设置。

本发明的天线模组10，第二辐射体14的主体部141于第一辐射体13和第三辐射体15之间，第二辐射体14可以通过该主体部141与第一辐射体13、第三辐射体15电磁耦合；第二辐射体14的辐射部142位于主体部141、第一辐射体13和第三辐射体15的上方，辐射部142增加了第二辐射体14的辐射面积，可以提高第二辐射体14与第一辐射体13产生的第一谐振、以及第二辐射体14与第三辐射体15产生的第二谐振的性能。

可以理解的是，当第二辐射体14实现复用时，由于第一辐射体13、第二辐射体14和第三辐射体15的距离较近，当第一辐射体13和第二辐射体14产生第一谐振时，第三辐射体15有可能也通过电磁耦合与第二辐射体14电连接，但是第三辐射体15的这种电磁耦合并不能谐振出本发明所需的谐振，反而会对第一谐振产生干扰，使得第一谐振并不能覆盖预期的频段范围。同理，当第三辐射体15和第二辐射体14产生第二谐振时，第一辐射体13也有可能产生不必要的电磁耦合而使得第二谐振不能覆盖预期的频段范围。

基于此，第一去耦电路16可以耦合在第二辐射体14与系统地18之间，例如，第一去耦电路16的一端可以与第二辐射体14的主体部141电连接，第一去耦电路16的另一端可以与系统地18电连接，第一去耦电路16可以将第二辐射体14受到的无效耦合干扰过滤。例如，当第二辐射体14和第一辐射体13共同产生第一谐振时，此时与第一谐振无关的其他耦合均为无效耦合干扰（例如第二谐振），第一去耦电路16可以将这些无效耦合干扰过滤，以保证第一谐振的辐射性能。再例如，当第二辐射体14和第三辐射体15共同产生第二谐振时，此时与第二谐振无关的其他耦合均为无效耦合干扰（例如第一谐振），第一去耦电路16可以将这些无效耦合干扰过滤，以保证第二谐振的辐射性能。

第二去耦电路17可以耦合在第一辐射体13和第二辐射体14之间，第二去耦电路17也可以耦合在第二辐射体14和第三辐射体15之间，第二去耦电路17也可以同时耦合在第一辐射体13和第二辐射体14之间以及第二辐射体14和第三辐射体15之间。由于第一辐射体13与第三辐射体15的距离也较近，第一辐射体13和第三辐射体15也容易受到对方的耦合干扰。因此，第二去耦电路17可以进一步地将第一辐射体13向第二辐射体14传输无线信号过程中的无效耦合干扰（例如第三辐射体15对第一辐射体13、第二辐射体14的耦合干扰）过滤掉，第二去耦电路17也可以将第三辐射体15向第二辐射体14传输无线信号过程中的无效耦合干扰（例如第一辐射体13对第三辐射体15、第二辐射体14的耦合干扰）过滤掉，以进一步保证天线模组10的辐射性能。

本发明的天线模组10，第一去耦电路16耦合在第二辐射体14与系统地18之间，第一去耦电路16可以降低第二辐射体14在传输激励信号时的无效耦合干扰；第二去耦电路17耦合在第一辐射体13和第二辐射体14之间，和/或第二去耦电路17耦合在第二辐射体14和第三辐射体15之间，第二去耦电路17可以进一步降低第一辐射体13、第三辐射体15传输激励信号时的无效耦合干扰，从而在第一去耦电路16和第二去耦电路17的共同配合下，第一辐射体13、第二辐射体14和第三辐射体15在产生第一谐振和第二谐振时的无效耦合干扰显著降低，天线模组10的整体性能显著提升，天线模组10在第一谐振和第二谐振的作用下传输3300MHz至5000MHz频段范围内的无线信号时的隔离度可以满足通讯要求，从而天线模组10可以覆盖3300MHz至5000MHz的频段范围。

并且，本发明的天线模组10，第一去耦电路16和第二去耦电路17可以降低天线装置的无效耦合干扰，使得第一辐射体13、第二辐射体14和第三辐射体15之间无需设置较大的距离以保证天线模组10的净空距离，天线装置的总长度可以小于20毫米，天线模组10可以实现小型化，本发明的天线模组10特别适用于全面屏的移动终端100。

其中，请参考图2，图2为图1所示的天线模组的第一种电连接示意图。如图2所示，本发明实施例的天线模组10，第二去耦电路17的数量可以为两个，例如天线模组10包括第二去耦电路17a和第二去耦电路17b，其中一个第二去耦电路17a可以耦合在第一辐射体13和第二辐射体14之间，其中另一个第二去耦电路17b可以耦合在第二辐射体14和第三辐射体15之间，以实现第二去耦电路17可以同时耦合在第一辐射体13和第二辐射体14之间以及第二辐射体14和第三辐射体15。

其中，第二去耦电路17a可以包括第一电感L1和第一电容C1，第一电感L1包括第一端a和第二端b，第一电感L1的第一端a与第一辐射体13电连接，第一电感L1的第二端b与第二辐射体14电连接，第一电容C1并联在第一电感L1的第一端a和第二端b之间。从而，第一电感L1和第一电容C1形成第一LC并联谐振电路，该第一LC并联谐振电路可以有效地过滤第一辐射体13向第二辐射体14传输无线信号过程中的无效耦合干扰，以保证第一辐射体13和第二辐射体14可以在预设频段内产生第一谐振，并提升第一谐振的辐射性能。

其中，第二去耦电路17b可以包括第二电感L2和第二电容C2，第二电感L2包括第三端c和第四端d，第二电感L2的第三端c与第二辐射体14电连接，第二电感L2的第四端d与第三辐射体15电连接，第二电容C2并联在第二电感L2的第三端c和第四端d之间。从而，第二电感L2和第二电容C2也形成第二LC并联谐振电路，该第二LC并联谐振电路可以有效地过滤第三辐射体15向第二辐射体14传输无线信号过程中的无效耦合干扰，以保证第三辐射体15和第二辐射体14可以在预设频段内产生第二谐振，并提升第二谐振的辐射性能。

可以理解的是，上述的第一电感L1和第二电感L2可以是相同结构的电感，二者可以仅是设置位置存在区别。同理，第一电容C1和第二电容C2也可以是相同结构的电感，二者也可以仅是设置位置存在区别。也就是说，本发明的第二去耦电路17a和第二去耦电路17b可以仅仅是设置位置上的区别，二者的结构可以相同。

其中，请参考图3，图3为图2所示的第二去耦电路的等效电感曲线图。如图3所示，第二去耦电路17a/第二去耦电路17b形成的第一LC并联谐振电路/第二LC并联谐振电路在3300MHz至5000MHz频段内可以等效为0.6nH-0.6nH电感。从而，第一LC并联谐振电路和第二LC并联谐振电路可以去除无效耦合干扰并可以拓展去耦带宽，使得第一谐振和第二谐振可以覆盖3300MHz至5000MHz整个频段。

可以理解的是，以上仅为本发明实施例的第二去耦电路17的一种示例性举例，本发明的第二去耦电路17的结构并不局限于此，例如，第二去耦电路17可以仅包括上述的第二去耦电路17a，第二去耦电路17也可以仅包括上述的第二去耦电路17b。

可以理解的是，以上也仅为本发明实施例的第二去耦电路17a和第二去耦电路17b的示例性举例，本发明实施例的第二去耦电路17a和第二去耦电路17b的结构并不局限于此，例如，可以在第二去耦电路17a的第一电感L1与第一辐射体13之间串联或并联多个电容、电感，也可以在第二去耦电路17b的第二电感L2与第三辐射体15之间串联或并联多个电容、电感。

其中，请再次参考图2，本发明实施例的天线模组10，第一去耦电路16可以包括第三电容C3，第三电容C3的一端与第二辐射体14电连接，第三电容C3的另一端接系统地18。在第二辐射体14上电连接一去耦电容，可以将第二辐射体14受到的无效耦合干扰过滤，提升第二辐射体14的辐射性能。

其中，请参考图4和图5，图4为图2所示的天线模组的S参数曲线示意图，图5为图2所示的天线模组的效率曲线示意图。由图4和图5可以看出，本发明实施例的天线模组10，在第一去耦电路16和第二去耦电路17的共同作用下，第一辐射体13、第二辐射体14和第三辐射体15形成的第一谐振和第二谐振在3300MHz至5000MHz整个频段内的隔离度小于-10dB，天线模组10的隔离度较佳，天线模组10也具有较优的辐射性能。

其中，请参考图6，图6为图1所示的天线模组的第二种电连接示意图。本发明实施例的天线模组10还可以包括第一匹配电路M1，第一匹配电路M1耦合在第一馈源11和第一辐射体13之间，第一馈源11用于提供第一激励信号，第一匹配电路M1用于对第一激励信号进行阻抗匹配。

可以理解的是，第一匹配电路M1可以是电容、电感的任意组合。示例性的，如图6所示，第一匹配电路M1可以包括第三电感L3、第四电感L4和第四电容C4，第一馈源11、第三电感L3、第四电感L4和第一辐射体13顺次串联，第四电容C4的一端电连接于第三电感L3和第四电感L4之间，第四电容C4的另一端接系统地18。

其中，如图6所示，本发明实施例的天线模组10还可以包括第二匹配电路M2，第二匹配电路M2耦合在第二馈源12和第三辐射体15之间，第二馈源12用于提供第二激励信号，第二匹配电路M2用于对第二激励信号进行阻抗匹配。

可以理解的是，第二匹配电路M2也可以是电容、电感的任意组合。示例性的，如图6所示，第二匹配电路M2可以包括第五电感L5、第六电感L6和第五电容C5，第二馈源12、第五电感L5、第六电感L6和第三辐射体15顺次串联，第五电容C5的一端电连接于第五电感L5和第六电感L6之间，第五电容C5的另一端接系统地18。

本发明实施例的天线模组10，在第一馈源11和第一辐射体13之间耦合第一匹配电路M1，在第二馈源12和第三辐射体15之间耦合第二匹配电路M2，第一匹配电路M1可以调节第一谐振的谐振频率、谐振深度、频偏中的至少一个，第二匹配电路M2可以调节第二谐振的谐振频率、谐振深度、频偏中的至少一个，从而在第一匹配电路M1和第二匹配电路M2的作用下，可以进一步提升天线模组10的辐射性能，使得天线模组10可以覆盖3300MHz至5000MHz频段。

本发明实施例的上述天线模组10可以覆盖5G通信频段的3300MHz至5000MHz频段，使得，本发明实施例的天线模组10可以作为5G天线应用于移动终端中。其中，请参考图7，图7为本发明实施例提供的移动终端的一种结构示意图。该移动终端100可以是智能手机、平板电脑等设备、游戏设备、增强现实（Augmented Reality，简称AR）设备、笔记本电脑、桌面计算设备等。为便于理解，以下实施例以该移动终端100为智能手机为例进行描述。

如图7所示，移动终端100可以包括上述实施例中的天线模组10、中框20、电路板30和后壳40。天线模组10可以设置于中框20、电路板30或后壳40上。

中框20可以为薄板状或薄片状的结构，也可以为中空的框体结构。中框20用于为移动终端100中的电子器件或功能组件提供支撑作用。电路板30可以设置在中框20上以进行固定，并通过后壳40将电路板30密封在移动终端100的内部。电路板30上可以设置有上述实施例中的第一馈源11和第二馈源12。后壳40与中框20连接，后壳40可与中框20共同将移动终端100的电子器件和功能组件密封在移动终端100内部。

可以理解的是，当中框20、电路板30、后壳40包括金属结构时，中框20、电路板30或后壳40均可以作为天线模组10的系统地18。当然，移动终端100也可以单独设置一金属小板作为天线模组10的系统地18。本发明对系统地18的具体结构不进行限定。

可以理解的是，移动终端100还可以包括显示屏（图未示）和电池（图未示），显示屏可以设置在中框20上，并通过中框20连接至后壳40上，显示屏用于显示图像、文本等信息。电池设置在中框20上，并通过后壳40将电池密封在移动终端100的内部，电池可为电子设备供电。

可以理解的是，本发明的移动终端100的结构并不局限于此，例如还可以包括但不限于摄像头模组、传感器模组等结构，在此不再赘述。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1. 一种天线模组，其特征在于，包括系统地、第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体、第一去耦电路和第二去耦电路，所述第二辐射体位于所述第一辐射体和所述第三辐射体之间，且所述第二辐射体与所述第一辐射体和所述第三辐射体均间隔设置，所述第一辐射体与所述第二辐射体共同产生第一谐振，所述第三辐射体与所述第二辐射体共同产生第二谐振；所述第一去耦电路耦合在所述第二辐射体和所述系统地之间，所述第二去耦电路耦合在所述第一辐射体和所述第二辐射体之间，和/或所述第二去耦电路耦合在所述第二辐射体和所述第三辐射体之间。
2. 根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第二去耦电路的数量为两个，其中一个所述第二去耦电路耦合在所述第一辐射体和所述第二辐射体之间，其中另一个所述第二去耦电路耦合在所述第二辐射体和所述第三辐射体之间。
3. 根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第二去耦电路包括第一电感和第一电容，所述第一电感包括第一端和第二端，所述第一端与所述第一辐射体电连接，所述第二端与所述第二辐射体电连接，所述第一电容并联在所述第一端和第二端之间。
4. 根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第二去耦电路包括第二电感和第二电容，所述第二电感包括第三端和第四端，所述第三端与所述第二辐射体电连接，所述第四端与所述第三辐射体电连接，所述第二电容并联在所述第三端和第四端之间。
5. 根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一去耦电路包括第三电容，所述第三电容的一端与所述第二辐射体电连接，所述第三电容的另一端接系统地。
6. 根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，还包括第一匹配电路和第一馈源，所述第一匹配电路耦合在所述第一馈源和所述第一辐射体之间，所述第一馈源用于提供第一激励信号，所述第一匹配电路用于对所述第一激励信号进行阻抗匹配。
7. 根据权利要求6所述的天线模组，其特征在于，所述第一匹配电路包括第三电感、第四电感和第四电容，所述第一馈源、第三电感、第四电感和第一辐射体顺次串联，所述第四电容的一端电连接于所述第三电感和所述第四电感之间，所述第四电容的另一端接系统地。
8. 根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，还包括第二匹配电路和第二馈源，所述第二匹配电路耦合在所述第二馈源和所述第三辐射体之间，所述第二馈源用于提供第二激励信号，所述第二匹配电路用于对所述第二激励信号进行阻抗匹配。
9. 根据权利要求8所述的天线模组，其特征在于，所述第二匹配电路包括第五电感、第六电感和第五电容，所述第二馈源、第五电感、第六电感和第三辐射体顺次串联，所述第五电容的一端电连接于所述第五电感和所述第六电感之间，所述第五电容的另一端接系统地。
10. 一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括权利要求1至9任一项所述的天线模组。