CN112448139A - 天线组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种天线组件及电子设备，所述天线组件包括：第一辐射体、第二辐射体和调节装置，所述第二辐射体和所述第一辐射体耦合，并且所述第一辐射体和所述第二辐射体之间具有间隙；所述调节装置分别连接所述第一辐射体和所述第二辐射体，用于驱动所述第二辐射体相对于所述第一辐射体运动，以调节所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合距离。第一辐射体和第二辐射体通过调节装置连接，并且通过调节装置能够调节第一辐射体和第二辐射体之间的耦合距离，使得天线的辐射性能能够调节，以适应不同的使用环境。

Description

天线组件及电子设备

技术领域

本公开涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种天线组件及电子设备。

背景技术

电子设备(比如，手机、平板电脑等)，通常通过天线进行通信，随着技术的发展，天线的通信电磁波的频率越来越高，相应的，通信电磁波的波长也越来来越短，在使用过程中天线的应用环境会对天线的辐射性能造成影响。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种天线组件及电子设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术中天线通信电磁波波长越来越小导致的在使用过程中天线周边的环境会对天线的辐射性能造成影响的问题。

根据本公开的一个方面，提供一种天线组件，包括：

第一辐射体；

第二辐射体，所述第二辐射体和所述第一辐射体耦合，并且所述第一辐射体和所述第二辐射体之间具有间隙；

调节装置，所述调节装置分别连接所述第一辐射体和所述第二辐射体，用于驱动所述第二辐射体相对于所述第一辐射体运动，以调节所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合距离。

根据本公开的另一个方面，提供一种电子设备，包括上述的天线组件。

本公开提供的天线组件包括第一辐射体和第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体通过调节装置连接，并且通过调节装置能够调节第一辐射体和第二辐射体之间的耦合距离，使得天线的辐射性能能够调节，以适应不同的使用环境。

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，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开示例性实施例提供的第一种天线组件的结构示意图。

图2为本公开示例性实施例提供的图1的俯视图。

图3为本公开示例性实施例提供的第二种天线组件的结构示意图。

图4为本公开示例性实施例提供的一种控制单元的示意框图。

图5为本公开示例性实施例提供的一种电子设备的示意图。

图中：10、显示屏；20、边框；21、缝隙；30、主板；31、馈电电路；32、接地部；40、电池；50、后盖；

110、第一辐射体；120、第一支架；130、第二辐射体；140、第二支架；150、调节装置；151、驱动器；153、运动部；160、射频电路；170、馈电网络；180、介质层；190、接地部；210、信号接口；220、控制单元；221、耦合器；222、控制器。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

本示例实施方式中首先提供了一种天线组件，如图1和图2所示，该天线组件可以包括：第一辐射体110、第二辐射体130和调节装置150，第二辐射体130和第一辐射体110相对设置，并且第一辐射体110和第二辐射体130之间具有间隙；调节装置150分别连接第一辐射体110和第二辐射体130，用于驱动第二辐射体130相对于第一辐射体110运动，以调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。

本公开提供的天线组件包括第一辐射体110和第二辐射体130，第一辐射体110和第二辐射体130通过调节装置150连接，并且通过调节装置150能够调节第一辐射体110和第二辐射体130之间的耦合距离，调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合系数，使得天线的辐射性能能够调节，改善天线组件频偏，以适应不同的使用环境。

进一步的，如图3所示，本公开实施例提供的天线组件还可以包括控制单元220、第一支架120和第二支架140，控制单元220连接调节装置150，用于检测天线的阻抗，并根据天线的阻抗控制调节装置150调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。第一支架120连接于调节装置150，用于安装第一辐射体110，第二支架140连接于调节装置150，用于安装第二辐射体130。

下面将对本公开实施例提供的天线组件的各个部分进行详细说明：

第一辐射体110和第二辐射体130耦合，第一辐射体110和第二辐射体130相对设置。第一辐射体110和第二辐射体130之间的间隙中具有空气层，通过调节装置调节第一辐射体110和第二辐射体130之间空气层的厚度，从而调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合系数。

调节装置150可以包括驱动器151和运动部153，驱动器151连接于第一辐射体110；运动部153分别连接驱动器151和第二辐射体130，运动部153带动第二辐射体130运动。

其中，驱动器151可以是直线电机或者转动电机，当驱动器151为直线电机时，直线电机可以和第一支架120连接。天线组件安装于电子设备，直线电机和第一支架120可以固定连接于电子设备，也即是第一支架120和直线电机可以不是直接连接，但是第一支架120和直线电机的相对位置固定。在此基础上，运动部153可以是滑块，滑块设于直线电机，能够在直线电机的驱动下做直线运动。第二支架140连接于该滑块，第二支架140在滑块的带动下沿直线电极的导轨运动。直线电机的导轨垂直于第一支架120，第二支架140平行于第一支架120，也即是直线电机能够调节第一辐射体110和第二辐射体130之间的垂直耦合距离，以使天线组件适应不同的使用环境。

当驱动器151为转动电机时，转动电机可以和第一支架120连接。天线组件安装于电子设备，转动电机和第一支架120可以固定连接于电子设备，也即是第一支架120和转动电机可以不是直接连接，但是第一支架120和转动电机的相对位置固定。在此基础上，运动部153可以包括传动机构，该传动机构可以是丝杠滑块机构或者齿轮齿条机构等。

传动机构为丝杠滑块机构时，丝杠可以和转动电机输出轴连接，比如通过联轴器连接。滑块和第二支架140连接，带动第二支架140沿丝杠延伸方向运动。第一支架120和丝杠垂直设置，第二支架140和第一支架120平行，通过滑块带动第二支撑杆调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。

传动机构为齿轮齿条机构时，齿轮可以和电机输出轴连接，齿条和齿轮啮合，并且连接第二支架140。在电子设备上可以设置导槽，齿条设置于该导槽。导槽沿第一支架120到第二支架140的方向延伸，也即是导槽垂直于平行设置的第一支架120和第二支架140。通过电机带动齿轮转动，进而驱动齿条沿导槽运动，调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。

驱动器151可以是伺服电机或者步进电机等，当驱动器151为伺服电机时，伺服电机和控制单元220之间还可以设置有伺服驱动器151，控制单元220向伺服驱动器151发送驱动信号，伺服驱动器151根据驱动信号驱动伺服电机工作。当驱动器151为步进电机时，步进电机和控制单元220之间还可以设置有步进驱动器151，控制单元220向步进驱动器151发送驱动信号，步进驱动器151根据驱动信号驱动步进电机工作。

控制单元220和调节装置150连接，用于检测天线的阻抗，并根据天线的阻抗控制调节装置150调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。

其中，控制单元220可以包括耦合器221和控制器222，耦合器221分别连接第一辐射体110和第二辐射体130，用于检测天线组件的驻波比以获取天线的阻抗；控制器222分别和耦合器221以及调节装置150连接，用于根据天线的阻抗控制调节装置150调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。

天线组件工作时阻抗处于预设范围内时，天线组件辐射正常，当检测到天线组件的阻抗不在预设范围内时，控制器222比较天线组件当前的阻抗和预设阻抗，并根据天线组件当前阻抗和预设阻抗的差值计算第一辐射体110和第二辐射体130耦合距离的调节方式和调节量。比如，天线组件当前阻抗和预设阻抗的差值大于零，增加第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离或者减小第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。

示例的，当具有天线组件的电子设备处于不同的使用环境时(比如，手机安装了手机壳或者用户手握手机等)，耦合器221检测当前天线组件的驻波比。控制器222根据驻波比确定天线组件的阻抗，并根据天线组件的阻抗调节第一辐射体110和第二辐射体130的耦合距离。控制器222根据需要调节的耦合距离以及驱动器151的参数，向驱动器151发送驱动信号。

第一支架120和第二支架140可以是绝缘材料支架，避免第一支架120和第二支架140导电，对天线辐射体辐射性能造成影响。第一辐射体110设置于第一支架120，第一支架120和调节装置150固定连接于电子设备上相应的安装部位。

第一辐射体110包括至少一个第一子辐射体，第一子辐射体设于第一支架120。天线辐射体需要发射多个频率段的电磁波，因此可以通过不同的第一子辐射体发射不同频率的电磁波。比如，第一子辐射体的数量可以是两个、三个、四个、六个或七个等，当然在实际应用中第一子辐射体的数量也可以是其他，本公开实施例并不以此为限。

多个第一子辐射体在第一支架120上呈线性分布，多个第一子辐射体可以是相同的子辐射体也可以是不同的子辐射体。示例的，第一支架120为支撑杆，第一子辐射体为矩形片状金属，多个第一子辐射体依次连接于支撑杆，第一子辐射体可以粘接在支撑杆。

示例的，当第一辐射体110包括四个第一子辐射体时，第一子辐射体的频率段可以分别为(24.25GHz～27.5GHz)、(27.5GHz～28.35GHz)、(28.35GHz～37GHz)、(37GHz～40GHz)。当然在实际应用中，第一辐射体110还可以包括发射其他频率段的子辐射体，本公开实施例对此不做具体限定。

第二辐射体130包括至少一个第二子辐射体，第二子辐射体设于第二支架140。天线辐射体需要发射多个频率段的电磁波，因此可以通过不同的第二子辐射体发射不同频率的电磁波。比如，第二子辐射体的数量可以是两个、三个、四个、六个或七个等，当然在实际应用中第二子辐射体的数量也可以是其他，本公开实施例并不以此为限。

示例的，当第二辐射体130包括四个第二子辐射体时，第二子辐射体的频率段可以分别为(34.25GHz～37.5GHz)、(37.5GHz～38.35GHz)、(38.35GHz～47GHz)、(47GHz～50GHz)。当然在实际应用中，第二辐射体130还可以包括发射其他频率段的子辐射体，本公开实施例对此不做具体限定。

多个第二子辐射体在第二支架140呈直线分布，多个第二子辐射体可以是相同的子辐射体也可以是不同的子辐射体。示例的，第二支架140为支撑杆，第二子辐射体为矩形片状金属，多个第二子辐射体依次连接于支撑杆，第二子辐射体可以粘接在支撑杆。

其中，第二子辐射体的数量和第一子辐射体的数量相同，并且第二子辐射体和第一子辐射体一一对应。当然在实际应用中，第一子辐射体和第二子辐射体的数量也可以不相同，本公开实施例对此不做具体限定。

当第一子辐射体和第二子辐射体数量相同第二子辐射体和第一子辐射体一一对应时，第一子辐射体和第二子辐射体相互平行。第二第二子辐射体的面积小于对应的第一子辐射体的面积，第二子辐射体在第一子辐射体上的投影位于第一子辐射体的内部。

本公开实施例提供的天线组件的频段为毫米波频段，通过调节第一辐射体110和第二辐射体130之间的耦合距离，能够解决在毫米波通信时由于毫米波波长短，容易受到干扰的问题，提升了天线组件的辐射质量。

如图4所示，天线组件可以包括射频电路160、馈电网络170、接地部190、介质层180、信号接口210第一辐射体110和第二辐射体130。接地部190用于使第一辐射体110和第二辐射体130接地，射频电路160用于产生激励信号，射频电路160可以通过馈电网络170和第一辐射体110连接，将激励信号传输至第一辐射体110，第二辐射体130和第一辐射体110耦合，第一辐射体110和第二辐射体130响应激励信号发射电磁波。

射频电路160可以设于电子设备的主板。介质层180形成天线骨架，接地部190嵌于介质层180，通过选择不同的接地位置选择不同天线工作模式。信号接口210设于介质层180并且和射频电路160连接。在此基础上，第一支架120可以设于介质层180，驱动器151也可以设于介质层180，第二支架140通过运动部153和第一支架120平行设置。

其中，接地部190可以是电子设备的公共接地部190，也可以是天线独自的接地部190。比如，接地部190可以设置于电子设备的边框、主板或者后盖等部位。

本公开提供的天线组件包括第一辐射体110和第二辐射体130，第一辐射体110和第二辐射体130通过调节装置150连接，并且通过调节装置150能够调节第一辐射体110和第二辐射体130之间的耦合距离，使得天线的辐射性能能够调节，以适应不同的使用环境。比如，手机安装了手机壳或者用户手握手机等应用环境，增加了电子设备通过毫米波通信时的适应性和信号辐射能力。

本公开示例实施方式还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的天线组件。天线组件包括第一辐射体110和第二辐射体130，第一辐射体110和第二辐射体130通过调节装置150连接，并且通过调节装置150能够调节第一辐射体110和第二辐射体130之间的耦合距离，使得天线的辐射性能能够调节，以适应不同的使用环境。比如，手机安装了手机壳或者用户手握手机等应用环境，增加了电子设备通过毫米波通信时的适应性和信号辐射能力。

进一步的，如图5所示，本公开实施例提供的电子设备还可以包括显示屏10、边框20、主板30、电池40以及后盖50。其中，显示屏10安装在边框20上，以形成电子设备100的显示面，显示屏10作为电子设备100的前壳。后盖50通过双面胶粘贴在边框上，显示屏10、边框20与后盖50形成一收容空间，用于容纳电子设备100的其他电子元件或功能模块。同时，显示屏10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10可以为液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)或有机发光二极管显示屏(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)等类型的显示屏。

显示屏10上可以设置有玻璃盖板。其中，玻璃盖板可以覆盖显示屏10，以对显示屏10进行保护，防止显示屏10被刮伤或者被水损坏。

显示屏10可以包括显示区域11以及非显示区域12。其中，显示区域11执行显示屏10的显示功能，用于显示图像、文本等信息。非显示区域12不显示信息。非显示区域12可以用于设置摄像头、受话器、接近传感器等功能模块。在一些实施例中，非显示区域12可以包括位于显示区域11上部和下部的至少一个区域。

显示屏10可以为全面屏。此时，显示屏10可以全屏显示信息，从而电子设备100具有较大的屏占比。显示屏10只包括显示区域11，而不包括非显示区域。此时，电子设备100中的摄像头、接近传感器等功能模块可以隐藏在显示屏10下方，而电子设备100的指纹识别模组可以设置在电子设备100的背面。

边框20可以为中空的框体结构。其中，边框20的材质可以包括金属或塑胶。第一支架120和驱动器151可以设置于边框20，比如第一支架120可以通过胶水粘接在边框20上，驱动器151为电机，电机通过电机安装座安装于边框20。此时，第二支架140在驱动器的驱动下能够相对于边框20运动。天线组件的接地部可以设于边框20。

主板30安装在上述收容空间内部。例如，主板30可以安装在边框20上，并随边框20一同收容在上述收容空间中。主板30上设置有接地点，以实现主板30的接地。主板30上可以集成有马达、麦克风、扬声器、受话器、耳机接口、通用串行总线接口(USB接口)、摄像头、接近传感器、环境光传感器、陀螺仪以及处理器等功能模块中的一个或多个。同时，显示屏10可以电连接至主板30。

第一支架120和驱动器151可以设置于主板30，比如第一支架120可以通过胶水粘接在主板30上，驱动器151为电机，电机通过电机安装座安装于主板30。此时，第二支架140在驱动器的驱动下能够相对于主板30运动。控制单元220也可以设置于主板30，天线组件的控制单元可以和电子设备的主控制器共用。

电池40安装在上述收容空间内部。例如，电池40可以安装在边框20上，并随边框20一同收容在上述收容空间中。电池40可以电连接至主板30，以实现电池40为电子设备100供电。其中，主板30上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池40提供的电压分配到电子设备100中的各个电子元件。天线组件和电源管理电路连接，通过电池为天线组件供电。

后盖50用于形成电子设备100的外部轮廓。后盖50可以一体成型。在后盖50的成型过程中，可以在后盖50上形成后置摄像头孔、指纹识别模组安装孔等结构。

第一支架120和驱动器151可以设置于后盖50，比如第一支架120可以通过胶水粘接在后盖50上，驱动器151为电机，电机通过电机安装座安装于后盖50。此时，第二支架140在驱动器的驱动下能够相对于后盖50运动。

本公开实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、电视或者电子阅读器等具有无线收发功能的电子设备。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种天线组件，其特征在于，包括：

第一辐射体；

第二辐射体，所述第二辐射体和所述第一辐射体耦合，并且所述第一辐射体和所述第二辐射体之间具有间隙；

调节装置，所述调节装置分别连接所述第一辐射体和所述第二辐射体，用于驱动所述第二辐射体相对于所述第一辐射体运动，以调节所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合距离。

2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述调节装置包括：

驱动器，所述驱动器连接于所述第一辐射体；

运动部，所述运动部分别连接所述驱动器和所述第二辐射体，所述运动部带动所述第二辐射体运动。

3.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括：

控制单元，所述控制单元和所述调节装置连接，用于检测天线的阻抗，并根据所述天线的阻抗控制所述调节装置调节所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合距离。

4.如权利要求3所述的天线组件，其特征在于，所述控制单元包括：

耦合器，所述耦合器分别连接所述第一辐射体和所述第二辐射体，用于检测所述天线组件的驻波比以确定所述天线组件的阻抗；

控制器，分别和所述耦合器以及调节装置连接，用于根据所述天线的阻抗控制所述调节装置调节所述第一辐射体和所述第二辐射体的耦合距离。

5.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，天线组件还包括：

第一支架，所述第一辐射体和所述调节装置设于所述第一支架，所述第一支架为绝缘支架。

6.如权利要求5所述的天线组件，其特征在于，所述第一辐射体包括：

至少一个第一子辐射体，所述第一子辐射体设于所述第一支架。

7.如权利要求6所述的天线组件，其特征在于，所述第二辐射体包括至少一个第二子辐射体；

所述天线组件还包括：

第二支架，所述第二子辐射体设于所述第二支架，所述第二支架和所述调节装置连接，并且所述第二支架能够在所述调节装置驱动下相对于所述第一辐射体运动。

8.如权利要求7所述的天线组件，其特征在于，所述第二子辐射体的数量和所述第一子辐射体的数量相同，并且所述第二子辐射体和所述第一子辐射体一一对应。

9.如权利要求8所述的天线组件，其特征在于，所述第二子辐射体的面积小于对应的第一子辐射体的面积。

10.如权利要求1-9任一所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件的频段为毫米波频段。

11.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-10任一所述的天线组件。

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