天线组件及电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，特别涉及一种天线组件及电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，诸如智能手机或这能手表等电子设备能够实现的功能越来越多，电子设备的通信模式也更加多样化。例如，通常的电子设备可以支持蜂窝网络通信、无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)通信、全球定位系统(GlobalPositioning System，GPS)通信、蓝牙(Bluetooth，BT)通信等多种通信模式。

而伴随着电子技术的发展，电子设备越来越小型化、轻薄化，电子设备的内部空间也越来越小。现有技术中，若要实现更多天线或覆盖更多频段，需要在通信设备上设置更加复杂的电路结构才能实现更多的天线覆盖，还会导致整机天线布局更为复杂及紧凑，天线间互耦影响更大。

发明内容

本申请实施例提供一种天线组件及电子设备，可以提高天线的辐射性能。

本申请实施例提供一种天线组件，包括：

接地平面；

第一天线，连接接地平面以接地，所述第一天线用于收发至少两种射频信号，所述至少两种射频信号包括中频射频信号和高频射频信号；

第二天线，连接接地平面以接地，所述第二天线用于收发至少三种射频信号，所述至少三种射频信号包括低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括壳体和天线组件，所述天线组件位于所述壳体内部，所述天线组件包括：

接地平面；

第一天线，连接接地平面以接地，所述第一天线用于收发至少两种射频信号，所述至少两种射频信号包括中频射频信号和高频射频信号；

第二天线，连接接地平面以接地，所述第二天线用于收发至少三种射频信号，所述至少三种射频信号包括低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号。

本申请实施例提供的天线组件及电子设备，天线组件包括接地平面、第一天线和第二天线，第一天线连接接地平面以接地，第一天线用于收发至少两种射频信号，至少两种射频信号包括中频射频信号和高频射频信号，第二天线连接接地平面以接地，第二天线用于收发至少三种射频信号，至少三种射频信号包括低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号。本申请实施例提供的天线组件可以在WIFI MIMO天线上增加低频分支，从而实现低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号的收发，无需增加天线即可提升设备的天线辐射性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。

图2为本申请实施例提供的天线组件的第一种结构示意图。

图3为本申请实施例提供的天线组件的第二种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的第二天线接收信号的处理过程示意图。

图5为本申请实施例提供的天线组件的第三种结构示意图。

图6为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请实施例提供一种显示屏组件及电子设备。以下将分别进行详细说明。该显示屏组件可以设置在该电子设备中，该电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备。

参考图1，图1为本申请实施例提供的电子设备100的第一种结构示意图。

电子设备100包括显示屏11、壳体12、电路板13以及电池14。

其中，显示屏11设置在壳体12上，以形成电子设备100的显示面，用于显示图像、文本等信息。所述显示屏11可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)或有机发光二极管显示屏(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等类型的显示屏。

显示屏11上还可以安装盖板，以覆盖显示屏11。盖板可以为透明玻璃盖板，以便显示屏透光盖板进行显示。在一些实施例中，盖板可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。

该显示屏11可以包括显示区域和非显示区域。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。该非显示区域的顶部区域开设供声音、及光线传导的开孔，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11的结构并不限于此。比如，该显示屏11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11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。其中，盖板适合显示屏的大小设置。

壳体12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、电路板、振动马达都功能组件都可以设置在壳体12内部。

该壳体12可以包括中框和后盖，中框和后盖相互组合形成该壳体12，该中框和后盖可以形成收纳空间，以收纳电路板13、显示屏11、电池14等器件。进一步的，盖板可以固定到壳体12上，该盖板和壳体12形成密闭空间，以容纳电路板13、显示屏11、电池14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12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12的材料并不限于此，还可以采用其它方式，比如：壳体12可以为塑胶壳体。还比如：壳体12为陶瓷壳体。再比如：壳体12可以包括塑胶部分和金属部分，壳体12可以为金属和塑胶相互配合的壳体结构，具体的，可以先成型金属部分，比如采用注塑的方式形成镁合金基板，在镁合金基板上再注塑塑胶，形成塑胶基板，则构成完整的壳体结构。

电路板13设置在所述壳体12内部。其中，电路板13可以为电子设备100的主板。所述电路板13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11可以电连接至电路板13，以通过电路板13上的处理器对显示屏11的显示进行控制。

在一些实施例中，该电路板13可以固定在壳体12内。具体的，该电路板13可以通过螺钉螺接到中框上，也可以采用卡扣的方式卡配到中框上。需要说明的是，本申请实施例电路板13具体固定到中框上的方式并不限于此，还可以其它方式，比如通过卡扣和螺钉共同固定的方式。

电池14设置在壳体12内部。同时，电池14电连接至所述电路板13，以实现电池14为电子设备100供电。其中，电路板13上可以设置有电源管理电路。所述电源管理电路用于将电池14提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。

其中，所述电子设备100中还设置有天线组件200。所述天线组件200用于实现电子设备100的无线通信功能，例如所述天线组件200可以用于实现近场通信(Near FieldCommunication，NFC)功能或射频通信功能等。所述天线组件200设置在电子设备100的壳体20内部。其中，可以理解的，所述天线组件200的部分器件可以集成在所述壳体12内部的电路板13上，例如所述天线组件200中的信号处理芯片以及信号处理电路可以集成在所述电路板13上。此外，所述天线组件200的部分器件还可以直接设置在所述壳体12内部。例如所述天线组件200的天线可以直接设置在所述壳体12内部。

在现有技术当中，随着无线通信技术的快速发展，第五代(5G)无线通信系统将在2020年全面商业化使用。5G无线通信系统将使用下面两个不同的主要频段：6GHz以下和6GHz以上的毫米波频段。由于6GHz以下具有可操作性强和技术成熟的优点，所以6GHz以下的5G天线系统将被优先使用。在第四代移动通信(4G)系统中，2×2/，4×4的多输入多输出(MIMO)天线已经被广泛研究并使用在手持移动设备中。根据目前各国的研究结果，5G技术相比目前的4G技术来说，其峰值速率将增长数十倍，所以，为了达到5G传输速率的要求，4天线系统或更多天线将被使用，以实现更大的信道容量和更好的通信质量。此外，具有多天线的MIMO天线结构可以很好地解决多径衰落问题并提升数据吞吐量。欧洲明确要求5G手机需满足B20+N28的LB+LB的EDNC组合需要满足1T2R，这使得移动终端需要设计三到四支低频天线，使得移动终端的天线设计难度加大。

本专利提出的天线方案设计，在有限的复杂的环境空间里，利用WIFI MIMO天线实现B20或N28的低频信号的收发。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的天线组件的一种结构示意图。该天线组件200可以包括接地平面21、第一天线22以及第二天线23。其中，第一天线22的辐射体与第一电路221电性连接以馈电，第二天线23的辐射体与第二电路231电性连接以馈电，第一天线22的辐射体与第二天线23的辐射体均连接接地平面21以接地。其中，第一天线22用于收发至少两种射频信号，所述至少两种射频信号包括中频射频信号和高频射频信号。第二天线23用于收发至少三种射频信号，所述至少三种射频信号包括低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号。

其中，第一天线22的辐射体与第二天线23的辐射体可以通过连接件连接至接地平面21，上述连接件的数量可以为一个或两个，比如第一天线22的辐射体包括一个接地点和一个馈电点，接地点用于连接接地平面21，馈电点用于连接第一电路221。第二天线232的辐射体可以包括两个接地点和一个馈电点，两个接地点用于连接接地平面21，馈电点用于连接第二电路231，其中两个接地点可以分别设置在馈电点的两侧，如图2中第一辐射体22的两个接地点分别连接两个连接件用于接地。

具体的，上述用于连接接地平面21的连接件可以为连接线，连接线的一端与第一天线22的辐射体或第二天线23的辐射体的接地点电连接，另一端与接地平面21电连接。在其他实施例中，上述连接件还可以为薄片状金属。例如为镁合金薄片、铝合金薄片等。

在一实施例中，第一天线22的辐射体与第一电路221连接，可以组成二合一天线，所述二合一天线用于收发WIFI 2.4GHz频段、和WIFI 5GHz频段的射频信号。该二合一天线为电子设备提供了WIFI通信所需天线，电子设备可以通过二合一天线在WIFI 2.4GHz频段或WIFI 5GHz频段进行通信。其中，为了同时支持两个不同的WIFI频段，第一电路221中可以包括天线开关或双工器，以及相应的匹配电路，使得该二合一天线可以工作在不同的WIFI频段。

在一实施例中，上述第一天线22的辐射体与第一电路221电性连接，以组成三合一天线，所述三合一天线可以用于收发GPS频段、WIFI 2.4GHz频段、和WIFI 5GHz频段的射频信号，该三合一天线为电子设备提供了GPS和WIFI通信所需天线，电子设备可以通过三合一天线在GPS频段、WIFI 2.4GHz频段或WIFI 5GHz频段进行通信。其中，上述WIFI 2.4GHz频段可以包括2400MHz-2483 MHz，WIFI 5GHz频段可以包括5150MHz-5825 MHz，GPS频段可以包括1200MHz-1600MHz。

需要说明的是，由于WIFI通信已经引入了MIMO技术，在电子设备中需要配置额外的WIFI MIMO天线，在本实施例中第二天线23的两个接地点设置在馈电点的两侧并连接接地平面，馈电点与第二电路电性连接，以组成WIFI MIMO天线。

进一步的，在一实施例中，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的天线组件的第二种结构示意图，其中，第一电路221可以包括天线开关222、GPS分路223、WIFI 2.4GHz分路224、和WIFI 5GHz分路225，所述第一天线22通过所述天线开关221接通所述GPS分路223或WIFI 2.4GHz分路224或和WIFI 5GHz分路225，以收发GPS频段或WIFI 2.4GHz频段或WIFI5GHz频段的射频信号。需要说明的是，图3为WIFI 2.4GHz、WIFI 5GHz和GPS三合一天线的一种实现方式，采用其他方式实现的WIFI 2.4GHz、WIFI 5GHz和GPS三合一天线也可以实现本申请实施例所示的天线组件。

在一实施例中，上述第二天线可用做WIFI MIMO天线，且该WIFI MIMO天线可用于收发低频LTE频段、WIFI 2.4GHz频段、和WIFI 5GHz频段的射频信号。其中低频LTE频段可以包括B20(791MHz-821MHz)频段或N28(758MHz-803MHz)频段。进一步的，上述WIFI 2.4GHz频段可以包括2400MHz-2483 MHz，WIFI 5GHz频段可以包括5150MHz-5825 MHz。

进一步的，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的第二天线接收信号的处理过程示意图。在该实施例中，所述第二电路包括三路抽取器、第一滤波器、第二滤波器、第三滤波器、WIFI射频模组以及LTE射频模组；

其中，所述三路抽取器用于对所述MIMO天线接收到的信号进行抽取，以分别得到低频LTE信号、WIFI 2.4GHz信号、和WIFI 5GHz信号。所述第一滤波器用于对所述低频LTE信号进行滤波，所述第二滤波器用于对所述WIFI 2.4GHz信号进行滤波，所述第三滤波器用于对所述WIFI 5GHz信号进行滤波。所述WIFI射频模组用于接收所述第二滤波器和第三滤波器滤波后的输出信号，所述LTE射频模组用于接收所述第一滤波器滤波后的输出信号。最终WIFI射频模组和LTE射频模组的输出端接入电子设备的处理器。

在一实施例中，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的天线组件的第三种结构示意图。其中天线组件还可以包括第三天线24，第三天线24上可以设置接地点和馈电点，接地点用于连接接地平面21，馈电点用于连接信号源，该第三天线可以用于收发NFC信号。

在一实施例中，天线组件还可以包括第四天线25和第五天线26，其中该第四天线25和第五天线26上均可以设置接地点和馈电点，所述接地点用于连接所述接地平面21，所述馈电点用于连接信号源，上述第四天线25可以用于接收和发送4G(the 4th generationmobile communication technology，第四代移动通信技术)射频信号，上述第五天线26可以用于发射和接收5G(5th generation mobile networks或5th generation wirelesssystems，第五代移动通信技术)射频信号。需要说明的是，上述4G射频信号对应的频段可以包括B1/B2/B3/B4/B5/B6/B7/B8/B9/B12/B17/B18/B19/B20/B26/B28等，5G射频信号对应的频段则可以包括N1/N3/N5/N8/N28/N77/N78/N79等，本实施例对此不做进一步限定。

需要说明的是，在本申请实施例中由于第二天线可以收发低频LTE频段的射频信号，因此上述第四天线25可以用于收发中频和高频的LTE的射频信号。

在一实施例中，上述天线组件还可以包括受话器27和电路板28。其中受话器27可以设置在电路板28上。上述电路板28可以为柔性电路板FPC。

上述多个天线的天线类型可以为环形(LOOP)天线、倒F天线(InvertF Antenna，IFA)、缝隙(SLOT)天线等形式中的任一种，本申请对此不作进一步限定。在一实施例中，上述第一天线22、第二天线23、第三天线24、第四天线25和第五天线26还可以为电子设备的金属边框的一部分，也即通过电子设备的金属边框作为天线辐射体。

本发明实施例还提供一种电子设备，请继续参阅图6，图6为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。该电子设备300包括壳体和天线组件，所述天线组件位于所述壳体内部，所述天线组件包括：

接地平面31；

第一天线32，连接接地平面31以接地，所述第一天线32用于收发至少两种射频信号，所述至少两种射频信号包括中频射频信号和高频射频信号；

第二天线33，连接接地平面31以接地，所述第二天线33用于收发至少三种射频信号，所述至少三种射频信号包括低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号。

其中，上述第一天线32可以为三合一天线，该三合一天线可以用于收发GPS频段、WIFI 2.4GHz频段、和WIFI 5GHz频段的射频信号。上述第二天线33可以为WIFI MIMO天线，且该WIFI MIMO天线可以用于收发低频LTE频段、WIFI 2.4GHz频段、和WIFI 5GHz频段的射频信号。

进一步的，上述天线组件还可以包括第三天线34、第四天线35以及第五天线36，其中，第三天线34可以用于收发NFC信号，第四天线35可以用于收发中频和高频的LTE的射频信号，第五天线366可以用于收发5G射频信号。

在本申请实施例中，电子设备还包括承载板和电路板39，所述壳体包括金属边框和底壳，所述承载板与所述金属边框连接并作为接地平面31，所述金属边框与所述电路板39电性连接，以作为第一天线32、第二天线33、第三天线34、第四天线35以及第五天线36的辐射体辐射信号。

在一实施例中，还可以在上述第一天线32、第二天线33、第三天线34、第四天线35以及第五天线36的辐射体之间设置缝隙。本实施例中，上述缝隙中可以为空气，或者也可以填充非导电材质，常见的有塑料等介质。两个辐射体之间的缝隙等效于一个耦合电容，耦合电容的大小主要跟两侧辐射体的端面面积、缝隙的宽度以及缝隙中填充的介质相关。其中，在缝隙中填充非导电材质，可以提高天线结构的结构强度，亦可以使天线结构更加美观。

需要说明的是，上述接地平面21可看作为整机参考地。上述第一天线32、第二天线33、第三天线34、第四天线35以及第五天线36的辐射体上设置的接地点可以采用焊接的方式固定连接到整机参考地上，上述多个接地点还可以采用螺钉螺接锁定的方式固定连接到整机参考地上。在其他实施例中，上述多个接地点还可以通过连接线连接到整机参考地上，本申请对此不做进一步限定。

在一实施例中，还可以通过设置接地支路的方式进行接地，比如在第二天线33的辐射体上包含两个接地点分别为第一接地点和第二接地点，上述第一接地点和第二接地点处可以分别设置一个接地支路，该接地支路上还可以设置控制开关，用来控制接地状态。需要说明的是，上述两个接地点均可以通过连接件或接地支路的方式来进行接地，比如，可以第一接地点处通过连接件连接接地平面21进行接地，在第二接地点处通过接地支路进行接地。

在一实施例中，比如电子设备包括矩形的边框，该金属边框进一步包括顶边和两个侧边，分别为左侧侧边和右侧侧边，优选的，可以将第一天线32的辐射体设置在左侧侧边与顶边的连接处，第二天线33的辐射体设置在左侧侧边，第三天线34的辐射体设置在顶边，第四天线35的辐射体设置在右侧侧边与顶边的连接处，第五天线36的辐射体设置在右侧侧边。

在一实施例中，所述电子设备还包括受话器37和电池38，所述电池38和所述电路板39均设置在所述承载板上，信号源设置在所述电路板39上，所述受话器37设置在所述电路板39上且位于电子设备的顶部，如图6所示。此外，可以理解的，上述边框的材质包括金属，例如包括镁合金、铝合金等金属时，所述金属边框可以用于形成系统地，所述系统地即为所述电子设备的整机地。

本实施例中，上述电子设备可以是手机、平板电脑(Tablet Personal Computer)、膝上型电脑(Laptop Computer)、个人数字助理(personal digital assistant，简称PDA)、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)或可穿戴式设备(Wearable Device)等等。

以上为本申请实施例提供的天线组件及电子设备，天线组件包括接地平面、第一天线和第二天线，第一天线连接接地平面以接地，第一天线用于收发至少两种射频信号，至少两种射频信号包括中频射频信号和高频射频信号，第二天线连接接地平面以接地，第二天线用于收发至少三种射频信号，至少三种射频信号包括低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号。本申请实施例提供的天线组件可以在WIFI MIMO天线上增加低频分支，从而实现低频射频信号、中频射频信号以及高频射频信号的收发，无需增加天线即可提升设备的天线辐射性能.

以上对本申请实施例提供的天线组件及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。