天线模组及移动终端的制作方法

1.本技术涉及天线设计技术领域，尤其涉及一种天线模组及移动终端。


背景技术：

2.目前，移动终端通常需要安装频段天线如毫米波天线、超宽带(ultra wide band，简称uwb)天线等，然而，现有的移动终端安装频段天线的方式是：先在柔性电路板 (flexible printed circuit，简称fpc)上设置射频连接器和多个天线单元，多个天线单元分别通过微带线连接至射频连接器，再通过射频连接器与移动终端的主板上的射频模块连接。例如，当需要在移动终端上安装uwb天线时，三个天线单元需要分别通过微带线与射频连接器连接，再连接到移动终端的主板上，以实现uwb通信定位功能。由于现有技术需要增加射频连接器和fpc，使得移动终端硬件成本增加。因此，亟需设计一种天线模组来减小移动终端硬件成本。


技术实现要素：

3.本技术提供了一种天线模组及移动终端，以解决现有技术中使用射频连接器和 fpc的方式，导致移动终端硬件成本增加的问题。
4.第一方面，本技术提供了一种天线模组，所述天线模组应用于移动终端，所述移动终端包括主板，所述天线模组包括：第一印制电路板、支撑组件、射频单元、馈电单元和多个天线单元；
5.其中，所述第一印制电路板与所述主板相对设置；
6.所述支撑组件设置于所述主板和所述第一印制电路板之间；
7.所述多个天线单元设置于所述第一印制电路板的第一端面，所述射频单元和所述馈电单元设置于所述第一印制电路板的第二端面，所述第一印制电路板的与所述支撑组件接触的一面为所述第二端面，所述第一印制电路板的与所述支撑组件非接触的一面为所述第一端面；
8.所述第一印制电路板上设置有多个射频过孔，所述多个射频过孔与所述多个天线单元一一对应；
9.所述馈电单元贯穿于所述多个射频过孔，所述多个天线单元与所述射频单元通过所述馈电单元连接。
10.可选地，所述支撑组件包括至少一个第二印制电路板，所述至少一个第二印制电路板、所述主板和所述第一印制电路板围合形成一个立体空间，所述射频单元容纳于所述立体空间内。
11.可选地，所述馈电单元包括多个微带线；
12.其中，所述多个微带线与所述多个射频过孔一一对应；
13.所述微带线的一端与所述天线单元连接，所述微带线的另一端与所述射频单元连接。
14.可选地，所述多个微带线中的各微带线的长度相等。
15.可选地，所述射频单元在所述第一印制电路板上的投影与所述多个天线单元在所述第一印制电路板上的投影重叠。
16.可选地，所述多个天线单元包括至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元，所述至少一个发射天线单元和所述至少一个接收天线单元分别与所述射频单元连接。
17.可选地，所述多个天线单元包括第一天线单元、第二天线单元和第三天线单元，所述射频单元包括超宽带模块；
18.其中，所述超宽带模块包括第一射频发射端口、第一射频接收端口和第二射频接收端口；
19.所述第一天线单元用于收发信号，所述第一天线单元分别与所述第一射频发射端口和所述第一射频接收端口连接；
20.所述第二天线单元和所述第三天线单元用于接收信号，所述第二天线单元和所述第三天线单元均与所述第二射频接收端口连接。
21.可选地，所述多个天线单元为多个天线阵列，所述射频单元包括毫米波模块；
22.其中，所述毫米波模块包括第二射频发射端口和第三射频接收端口；
23.所述多个天线阵列中的每个天线阵列均与所述第二射频发射端口连接；
24.所述多个天线阵列中的每个天线阵列均与所述第三射频接收端口连接。
25.第二方面，本技术提供了一种移动终端，所述移动终端包括主板和如第一方面任一项所述的天线模组。
26.在本技术实施例中，所述天线模组包括：第一印制电路板、支撑组件、射频单元、馈电单元和多个天线单元；其中，所述第一印制电路板与所述主板相对设置；所述支撑组件设置于所述主板和所述第一印制电路板之间；所述多个天线单元设置于所述第一印制电路板的第一端面，所述射频单元和所述馈电单元设置于所述第一印制电路板的第二端面，所述第一印制电路板的与所述支撑组件接触的一面为所述第二端面，所述第一印制电路板的与所述支撑组件非接触的一面为所述第一端面；所述第一印制电路板上设置有多个射频过孔，所述多个射频过孔与所述多个天线单元一一对应；所述馈电单元贯穿于所述多个射频过孔，所述多个天线单元与所述射频单元通过所述馈电单元连接。采用这种方式，可以在移动终端中增设独立于主板的第一印制电路板，并在第一印制电路板的第一端面上设置移动终端所需的天线单元，在第一印制电路板的第二端面上设置与天线单元连接的射频单元，通过射频过孔实现天线单元和射频单元的连接。这样，不仅可以有足够的pcb布局空间，还可以避免增加射频连接器等元件，达到降低移动终端硬件成本的目的。
附图说明
27.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
28.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本技术实施例提供的天线模组的结构示意图；
30.图2为本技术实施例提供的超宽带天线模组的天线单元在第一印制电路板上的布局示意图；
31.图3为本技术实施例提供的超宽带天线模组中多个天线单元与超宽带模块的连接关系示意图。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.参见图1，图1为本技术实施例提供的天线模组的结构示意图。如图1所示，该天线模组应用于移动终端，移动终端包括主板100，天线模组包括：第一印制电路板200、支撑组件300、射频单元400、馈电单元(图中未示出)和多个天线单元600；
34.其中，第一印制电路板200与主板100相对设置；
35.支撑组件300设置于主板100和第一印制电路板200之间；
36.多个天线单元600设置于第一印制电路板200的第一端面，射频单元400和馈电单元设置于第一印制电路板200的第二端面，第一印制电路板200的与支撑组件300接触的一面为第二端面，第一印制电路板200的与支撑组件300非接触的一面为第一端面；
37.第一印制电路板200上设置有多个射频过孔500，多个射频过孔500与多个天线单元600一一对应；
38.馈电单元贯穿于多个射频过孔500，多个天线单元600与射频单元400通过馈电单元连接。
39.具体地，上述多个天线单元600的数量和类型可以根据天线模组的类型进行设置。例如，假设该天线模组为超宽带天线模组，那么上述多个天线单元600可以为一个主天线单元(具有信号收发功能)和两个辅天线(具有信号接收功能)；假设该天线模组为毫米波天线模组，那么上述多个天线单元600可以为多个天线阵列等。上述射频单元400同样根据天线模组的类型的不同而不同，假设该天线模组为超宽带天线模组，那么上述射频单元400为超宽带模块；假设该天线模组为毫米波天线模组，那么上述射频单元400为毫米波模块等。上述第一印制电路板200的形状和尺寸可以根据实际需要进行设置，本技术不做具体限制。上述支撑组件300可以为印制电路板、支撑杆或者其他具有支撑功能的部件。
40.在本实施例中，移动终端主板100的top层和bot层按照常规实现方式，放置移动终端所需的元器件，如主板top层元器件700和主板bot层元器件800，并增加了一个第一印制电路板200作为子板，子板通过支撑组件300与主板100连接，天线模组的天线单元放置于子板top层(即上述第一端面)，天线模组的射频单元400放置于子板bot 层(即上述第二端面)，天线模组的天线单元和射频单元400通过子板过孔(即上述射频过孔500)连接，这样，将天线模组放置在子板上实现，避免采用射频连接器及 fpc等导致增加成本的器件，不仅可以有足够的pcb布局空间，还可以降低移动终端硬件成本，同时实现较好的射频性能。
41.进一步地，支撑组件300包括至少一个第二印制电路板，至少一个第二印制电路板、主板100和第一印制电路板200围合形成一个立体空间，射频单元400容纳于立体空间
内。
42.在一实施例中，可以采用多个第二印制电路板作为支撑组件300，对第一印制电路板200进行支撑。具体地，第二印制电路板的数量可以是1个、2个或者更多，本实施例不做具体限定。例如，当采用4个第二印制电路板作为支撑组件300时，该4个第二印制电路板可以与第一印制电路板200和主板100垂直设置，并与第一印制电路板 200的靠近侧边的边缘位置相接触。这样，多个第二印制电路板、主板100和第一印制电路板200可以共同围合形成一个立体空间，射频单元400可以位于该立体空间内。当然，主板100的top层部分元器件也可以位于该立体空间内。这样，不仅可以起到较好的支撑作用，还可以充分利用主板100和第一印制电路板200之间的剩余空间，达到更好的集成效果。
43.进一步地，馈电单元包括多个微带线；
44.其中，多个微带线与多个射频过孔500一一对应；
45.微带线的一端与天线单元连接，微带线的另一端与射频单元400连接。
46.在一实施例中，可以采用多个微带线作为馈电单元，每个微带线贯穿每个天线单元对应的射频过孔500，将位于第一端面的天线单元直接与位于第二端面的射频单元 400进行连接，从而无需使用射频连接器及fpc等导致增加成本及pcb布局空间的器件。
47.进一步地，多个微带线中的各微带线的长度相等。
48.在一实施例中，可以根据多个天线单元600和射频过孔500在第一印制电路板200 上的位置，适当调整射频单元400在第一印制电路板200上的位置，使得连接各天线单元和射频单元400的微带线的长度相等。这样，可以避免多个天线单元600连接到射频单元400长度不同而导致的相位偏差，从而提高天线的射频性能。
49.进一步地，射频单元400在第一印制电路板200上的投影与多个天线单元600在第一印制电路板200上的投影重叠。
50.在一实施例中，可以将射频单元400在第一印制电路板200上的投影与多个天线单元600在第一印制电路板200上的投影重叠设置，例如，将射频单元400在第一印制电路板200上的投影设置在多个天线单元600在第一印制电路板200上的投影的正中间位置等。这样可以使得多个天线单元600尽可能地靠近射频单元400，从而可以避免采用复杂的微带线进行匹配调整。
51.进一步地，多个天线单元600包括至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元，至少一个发射天线单元和至少一个接收天线单元分别与射频单元400连接。
52.具体地，发射天线单元和接收天线单元的数量可以根据实际情况具体设置。这样，可以根据实际所选的天线模组的类型，进行对天线单元进行相应设置，以增加设置的灵活性。
53.进一步地，多个天线单元600包括第一天线单元601、第二天线单元602和第三天线单元603，射频单元400包括超宽带模块；
54.其中，超宽带模块包括第一射频发射端口、第一射频接收端口和第二射频接收端口；
55.第一天线单元601用于收发信号，第一天线单元601分别与第一射频发射端口和第一射频接收端口连接；
56.第二天线单元602和第三天线单元603用于接收信号，第二天线单元602和第三天
线单元603均与第二射频接收端口连接。
57.在一实施例中，该天线模组可以为超宽带天线模组，该超宽带天线模组的天线单元在第一印制电路上的布局示意图如图2所示。该超宽带天线模组的天线单元包括第一天线单元601、第二天线单元602和第三天线单元603，该第一天线单元601、第二天线单元602和第三天线单元603的方向可以根据实际需要进行设置，并不局限于图2所示的方向。每个天线单元对应有一个射频过孔500，用于微带线走线需要。由于第一天线单元601、第二天线单元602和第三天线单元603单独设置在第一印制电路板200的第一端面，这样可以避免像现有技术中的天线单元与射频连接器的走线对天线单元的布局限制。
58.参见图3，图3为本技术实施例提供的超宽带天线模组中多个天线单元与超宽带模块的连接关系示意图。如图3所示，在该超宽带天线模组中，第一天线单元601(即对应图3中的ant0)用于收发信号，第一天线单元601分别与第一射频发射端口(即对应图3中的tx端口)和第一射频接收端口(即对应图3中的rx0端口)连接；第二天线单元602(即对应图3中的ant1)和第三天线单元603(即对应图3中的ant2)用于接收信号，第二天线单元602和第三天线单元603均与第二射频接收端口(即对应图3中的rx1 端口)连接。具体地，可以通过在多个天线单元600与超宽带模块之间设置两个单刀双掷开关，来实现不同时序的通道连接。
59.这样，可以测量第一天线单元601和第二天线单元602的相位差，得到移动终端所处的方位角，再测量第一天线单元601和第三天线单元603的相位差，得到移动终端所处的仰角，这样就可以得到移动终端所处的三维相对位置，实现对移动终端的摆放方式的检测。
60.进一步地，多个天线单元600为多个天线阵列，射频单元400包括毫米波模块；
61.其中，毫米波模块包括第二射频发射端口和第三射频接收端口；
62.多个天线阵列中的每个天线阵列均与第二射频发射端口连接；
63.多个天线阵列中的每个天线阵列均与第三射频接收端口连接。
64.在一实施例中，该天线模组可以为毫米波天线模组，该毫米波天线模组的天线单元包括多个天线阵列，多个天线阵列的摆放位置可以根据实际需要进行设置。每个天线阵列对应有一个射频过孔500，用于微带线走线需要。
65.在该毫米波天线模组中，每个天线阵列均具有信号发射和信号接收的功能，可以与毫米波模块的第二射频发射端口和第三射频接收端口进行连接。这样，可以通过毫米波模块对不同时序的各天线阵列的信号发射和信号接收进行控制，从而实现精确的波束成形控制。
66.除此之外，本技术实施例还提供了一种移动终端，该移动终端包括主板100和上述各实施例中的天线模组。
67.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
68.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申
请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。