天线组件和电子设备的制作方法

1.本技术涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线组件和电子设备。


背景技术：

2.随着天线技术领域的发展，如何简便的改变天线的辐射方向图也越来越重要。
3.在相关技术中，当天线组件设置的天线以及射频器件固定时，该天线的辐射方向图也就固定。若需要改变天线的辐射方向图，则需要更换新的天线以及更换新的射频器件。然而，通过更换新的天线以及射频器件，极大地影响了改变天线的辐射方向图的便利性。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种天线组件和电子设备，可以提高改变天线的辐射方向图的便利性。
5.第一方面，本技术提供了一种天线组件，包括：
6.天线，用于辐射射频信号；
7.可导电的支撑前壳，所述支撑前壳用于设置在电子设备的印刷电路板与所述电子设备的显示组件之间，以支撑所述印刷电路板以及所述显示组件，所述支撑前壳包括馈电点和前壳主体，所述馈电点与所述天线连接，所述前壳主体设置有缝隙，所述缝隙用于在所述天线辐射所述射频信号的情况下改变所述前壳主体的电流分布情况。
8.第二方面，本技术提供了一种电子设备，包括印刷电路板、显示组件和如上述的天线组件，所述支撑前壳设置在电子设备的印刷电路板与所述电子设备的显示组件之间。
9.在其中一个实施例中，还包括：
10.射频收发器，所述射频收发器与所述天线组件的各导通单元连接，所述射频收发器用于控制所述导通单元导通或断开所述导通单元横跨的所述缝隙的不同边缘之间的边缘通路。
11.上述的天线组件和电子设备，包括天线和可导电的支撑前壳，天线用于辐射射频信号；支撑前壳用于设置在电子设备的印刷电路板与所述电子设备的显示组件之间，以支撑所述印刷电路板以及所述显示组件，所述支撑前壳包括馈电点和前壳主体，所述馈电点与所述天线连接，所述前壳主体设置有缝隙，所述缝隙用于在所述天线辐射所述射频信号的情况下改变所述前壳主体的电流分布情况。由于通过在支撑前壳的前壳主体上设置缝隙就能改变天线辐射射频信号时，前壳主体的电流分布情况，进而改变了天线辐射射频信号的辐射方向图，不需要更换新的天线以及射频器件，实现了提高改变天线的辐射方向图的便利性。并且，由于不需要更换新的天线以及射频器件就可以改变天线的发射方向图，还减少了因更换新器件所带来的成本问题。
附图说明
12.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，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
13.图1为一个实施例中电子设备的结构示意图；
14.图2为一个实施例中天线组件的结构示意图；
15.图3为一个实施例提供的另一种天线组件的结构示意图；
16.图4为一个实施例中的所有导通开关分别断开时前壳主体的电流分布情况；
17.图5为一个实施例中的所有导通开关分别导通时前壳主体的电流分布情况；
18.图6为一个实施例中的所有导通开关分别断开时的辐射方向图与所有导通开关分别导通时的辐射方向图的对比结果图；
19.图7为一个实施例中的另一种天线组件的结构示意图。
具体实施方式
20.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
21.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
22.此外，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至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。
24.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
25.本技术实施例涉及的天线组件可以应用到具有无线通信功能的电子设备，其电子设备可以为手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处
理设备，以及各种形式的用户设备(user equipment，ue)(例如，手机)，移动台(mobile station，ms)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为电子设备。
26.参考图1，图1为一个实施例中电子设备的结构示意图。如图1所示，电子设备包括可导电的支撑前壳100、印刷电路板200和显示组件300。支撑前壳100设置在印刷电路板200和电子设备的显示组件300之间，用于支撑印刷电路板200以及显示组件300。显示组件300可以采用oled(organic light-emitting diode，有机发光二极管)屏幕，也可以采用lcd(liquid crystal display，液晶显示)屏幕，显示组件300可用于显示信息以及为用户提供交互界面。显示组件300的形状可以为矩形或弧角矩形，弧角矩形有时也可以称为圆角矩形，即矩形的四个角采用了圆弧过渡，矩形的四条边大致呈直线段。
27.支撑前壳100是可导电的，则支撑前壳100可以采用可导电材料制成，导电材料包括但不限于金属材料，例如铝合金或者镁合金或者不锈钢等。若支撑前壳100通过金属材料支撑，则支撑前壳100也可以看做是金属前壳。
28.印刷电路板200可以集成电子设备的处理器、存储单元、电源管理模块、基带芯片、摄像头、传感器、受话器在内的功能器件等电子元器件。印刷电路板200设置于背向显示组件300的可显示区的一侧。在该印刷电路板200上可集成用于处理射频信号的部分射频电路，还可以集成能够控制电子设备的运行的控制器等。射频电路包括但不限于天线组件、放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(low noise amplifier，lna)、双工器等。此外，射频电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(global system of mobile communication，gsm)、通用分组无线服务(general packet radio service，gprs)、码分多址(code division multiple access，cdma)、宽带码分多址(wideband code division multiple access，wcdma)、长期演进(long term evolution，lte)、全球定位(global positioning system，gps)、电子邮件、短消息服务(short messaging service，sms)等。
29.同时参考图1和图2，图2为一个实施例中天线组件的结构示意图。在一个实施例中，天线组件包括天线400和可导电的支撑前壳100。其中：
30.天线400用于辐射射频信号；支撑前壳100用于设置在电子设备的印刷电路板200与所述电子设备的显示组件300之间，以支撑所述印刷电路板200以及所述显示组件300，所述支撑前壳100包括馈电点和前壳主体110，所述馈电点与所述天线400连接，所述前壳主体110设置有缝隙120，所述缝隙120用于在所述天线400辐射所述射频信号的情况下改变所述前壳主体110的电流分布情况。
31.其中，由于支撑前壳100是可导电的，则在天线400在辐射射频信号的过程中，在支撑前壳100上会形成电流，则支撑前壳100上的电流分布情况会形成辐射方向图。辐射方向图是指在离天线400一定距离处，辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形，是对天线400辐射特性的图形描述方法。天线400辐射方向图又名天线方向图和远场方向图。
32.在本实施例中，通过在与天线400连接的支撑前壳100设置缝隙120从而改变前壳主体110的电流分布情况，进而改变天线400辐射射频信号的辐射方向图。具体的，由于在支撑前壳100中设置缝隙120，则电流无法穿越缝隙120，因此电流会沿缝隙120的边沿流过，则支撑前壳100上的电流分布情况会发生改变，由于辐射方向图与电流分布情况有关，因此电流分布情况发生了改变，相应的辐射方向图也发生了改变。可选的，可以通过刻蚀的方式在
支撑前壳100中设置缝隙120。
33.本实施例的技术方案，由于通过在支撑前壳100的前壳主体110上设置缝隙120就能改变前壳主体110的电流分布情况，进而改变天线400辐射射频信号的辐射方向图，不需要更换新的天线400以及射频器件，实现了提高改变天线400的辐射方向图的便利性。并且，由于不需要更换新的天线400以及射频器件就可以改变天线400的发射方向图，还减少了因更换新器件所带来的成本问题。
34.需要说明的是，天线400包括蓝牙天线，该蓝牙天线用于辐射蓝牙信号。可选的，该蓝牙天线可以是ifa(倒f型)天线。
35.可以理解的是，该天线400还可以是其他具体的天线，不局限于蓝牙天线，本实施例不作限定。
36.在一个实施例中，所述缝隙120设置在所述前壳主体110的第一区域，所述第一区域的分布电流值大于所述前壳主体110的分布电流平均值；和/或，所述缝隙120设置在所述前壳主体110的第二区域，所述第二区域的分布电流值小于所述前壳主体110的分布电流平均值。
37.在本实施例中，可以是缝隙120设置在所述前壳主体110的第一区域；或者是缝隙120设置在前壳主体110的第二区域；或者是缝隙120设置在所述前壳主体110的第一区域且设置在前壳主体110的第二区域。
38.其中，第一区域的分布电流值是指第一区域中的分布电流的平均值。第二区域的分布电流值是指第二区域中的分布电流的平均值。具体的，第一区域在设置缝隙120前的支撑前壳100中的分布电流值大于前壳主体110的分布电流平均值。第二区域在设置缝隙120前的支撑前壳100中的分布电流值小于前壳主体110的分布电流平均值。
39.具体的，在设置缝隙120之前，可以通过仿真确定设置缝隙120前的支撑前壳100的电流分布情况，从而根据设置缝隙120前的支撑前壳100的电流分布情况确定出设置缝隙120前的支撑前壳100的各个区域的分布电流值，进而将缝隙120设置在分布电流值大于分布电流平均值的区域，和/或将缝隙120设置在分布电流值小于分布电流平均值的区域。
40.需要说明的是，缝隙120设置的区域的分布电流值越大，其辐射方向图改变的结果越明显。可选的，缝隙120设置在分布电流值为最大的区域中，或者是缝隙120设置在分布电流值为最小的区域中。
41.本实施例的技术方案，通过将缝隙120设置在分布电流值较大的第一区域，和/或将缝隙120设置在分布电流值较小的第一区域，由于缝隙120设置的区域的分布电流值越大，其辐射方向图改变的结果越明显，则缝隙120的面积不需要设置的比较大，也可以较为明显地改变天线400的辐射方向图，则对于支撑前壳100的支撑性能也能得到较大的提升。
42.参考图3，图3为一个实施例提供的另一种天线组件的结构示意图。在一个实施例中，如图3所示，天线组件还包括导通单元500，其中：
43.所述导通单元500横跨所述缝隙120的不同边缘，所述导通单元500用于导通或断开所述导通单元500横跨的不同边缘之间的边缘通路；其中，边缘通路的通断状态的不同，所述前壳主体110的电流分布情况不同。
44.在本实施例中，根据导通单元500横跨的不同边缘之间的边缘通路的通断状态的不同，前壳主体110的电流分布情况不同，进而使得天线400辐射射频信号的辐射方向图不
同。
45.示例性的，假设边缘通路在导通的情况下，天线400的辐射方向图为第一辐射方向图；边缘通路在断开的情况下，天线400辐射射频信号的辐射方向图为第二辐射方向图，则第一辐射方向图与第二辐射方向图不同。具体的，当需要使得天线400的辐射方向图为第一辐射方向图时，则通过导通单元500控制边缘通路导通；当需要使得天线400的辐射方向图为第二辐射方向图时，则通过导通单元500控制边缘通路断开。
46.本实施例的技术方案，通过在天线组件中设置导通单元500，导通单元500横跨缝隙120的不同边缘，则可以根据需要，通过导通单元500控制不同边缘之间的边缘通路的导通或断开，从而得到不同的电流分布情况，进而得到不同的辐射方向图。也就是说，通过设置缝隙120，以及在缝隙120上设置导通开关，可以得到不同的辐射方向图，而不同辐射方向图的信号覆盖能力是不同的，则本实施例通过设置导通单元500可以得到不同的辐射方向图，相当于得到了不同的信号覆盖能力，实现了提升天线组件的信号覆盖能力的技术效果。此外，不需要增加天线400的数量，也能提升天线组件的信号覆盖能力，在提升天线组件的信号覆盖能力的同时，还减少了天线组件的器件数量，以及降低了天线组件的体积。
47.需要说明的是，缝隙120的数量可以是一个或多个。若缝隙120的数量为多个，则可以是至少一个缝隙120设置有导通单元500，例如其中一个缝隙120设置有导通单元500，又例如每个缝隙120都设置有导通单元500。可选的，同一缝隙120上设置的导通单元500可以是一个或多个。
48.继续参考图3，在一个实施例中，缝隙120为多个，多个缝隙120互不重叠，各所述缝隙120分别设置有导通单元500。
49.在本实施例中，具体的，缝隙120为多个，多个缝隙120互不重叠，且每个缝隙120均设置有导通单元500，而不同缝隙120上的导通开关的通断状态，都会带来不同的电流分布情况，进而得到不同的辐射方向图，因此，可以根据需要选择控制不同缝隙120上的导通开关的通断状态，来得到不同的辐射方向图。
50.可以理解的是，由于不同缝隙120上的导通开关的通断状态不同，得到的辐射方向图也不同，则理论上的，该天线组件所能得到的辐射方向图的数量至少为2n个，其中n为缝隙120的数量。可选的，若每个缝隙120上的导通开关的数量为一个，则该天线组件所能得到的辐射方向图的数量为2n个；若至少一个缝隙120上的导通开关的数量为多个，则该天线组件所能得到的辐射方向图的数量超过2n个。
51.参考图4和图5。图4为一个实施例中的所有导通开关分别断开时前壳主体110的电流分布情况。图5为一个实施例中的所有导通开关分别导通时前壳主体110的电流分布情况。
52.通过图4和图5的对比可知，所有导通开关分别断开时的前壳主体110的电流分布情况，与所有导通开关分别导通时前壳主体110的电流分布情况是不同的，进而可以得到不同辐射方向图。
53.参考图6，图6为一个实施例中的所有导通开关分别断开时的辐射方向图与所有导通开关分别导通时的辐射方向图的对比结果图。如图6所述，实线所围成的辐射方向图代表其中一种辐射方向图，点划线所围成的辐射方向图代表其中另一种辐射方向图。通过图6可以确定，所有导通开关分别断开时的辐射方向图与所有导通开关分别导通时的辐射方向图
是不同的。
54.继续参考图3，在一个实施例中，如图3所示，支撑前壳100还包括围绕前壳主体110设置的前壳边框130，缝隙120设置的导通单元500为一个，该导通单元500设置在缝隙120中靠近前壳边框130的一侧。
55.在本实施例中，导通单元500设置在缝隙120靠近前壳边框130的一侧，可以理解为导通单元500与前壳边框130的距离，小于导通单元500与缝隙120上的相对边缘的距离，相对边缘是指与缝隙120上与前壳边框130相对的边缘。
56.具体的，导通开关越靠近前壳边框130，则导通开关在导通或关断的情况下，辐射方向图的改变越大。本实施例通过将导通单元500设置在缝隙120靠近前壳边框130的一侧，可以使得天线组件可得到的辐射方向图之间的差别尽量地大。
57.在一个实施例中，所述缝隙120的第一边缘延伸至所述前壳边框130，所述导通单元500横跨所述缝隙120的第二边缘和所述缝隙120的第三边缘且与所述第一边缘重合，所述第二边缘和所述第三边缘分别与所述第一边缘相接。
58.在本实施例中，缝隙120的第一边缘延伸至所述前壳边框130，导通单元500横跨所述缝隙120的第二边缘和所述缝隙120的第三边缘且与所述第一边缘重合，相当于导通单元500设置在前壳边框130处，可以使得天线组件可得到的辐射方向图之间的差别最大化。
59.需要说明的是，缝隙120的边缘的划分，可以是以下方式：同一边缘的任意两点的切线互不垂直。可选的，缝隙120的形状可以是不规则形状，也可以是规则形状，例如矩形等。
60.在一个实施例中，所述导通单元500包括spst器件(单刀单掷开关)，所述spst器件的一端与所述缝隙120的其中一边缘连接，所述spst器件的另一端与所述缝隙120的其中另一边缘连接，所述spst器件用于导通或断开所述spst器件连接的不同边缘之间的边缘通路。
61.其中，单刀单掷开关(spst)属于同轴开关的一种。
62.在本实施例中，通过spst器件来导通边缘通路，由于spst器件的阻值较小，因而降低了天线400辐射射频信号的损耗。
63.参考图7，图7为一个实施例中的另一种天线组件的结构示意图。在一个实施例中，如图7所示，支撑前壳100还包括围绕所述前壳主体110设置的前壳边框130，所述缝隙120设置的所述导通单元500为多个，多个所述导通单元500与所述前壳边框130在所述缝隙120的延伸方向上的距离均不同。
64.具体的，导通开关越靠近前壳边框130，则导通开关在导通或关断的情况下，辐射方向图的改变越大。本实施例中，通过在同一缝隙120中设置多个导通单元500，多个导通单元500与前壳边框130在缝隙120的延伸方向上的距离均不同，则同一缝隙120上的多个导通单元500分别对应的通断状态不同，得到的辐射方向图均不同。
65.本实施例的技术方案，通过在同一缝隙120设置多个导通单元500，多个导通单元500与前壳边框130在缝隙120的延伸方向上的距离不同，则同一缝隙120上的多个导通单元500分别对应的通断状态不同，得到的辐射方向图均不同，进一步提升了天线组件的信号覆盖能力。
66.在一个实施例中，还提供了一种电子设备，包括印刷电路板、显示组件和天线组
件。其中，天线组件包括支撑前壳和天线，天线组件可以参考上述任一实施例的描述。
67.在本实施例中，支撑前壳设置在电子设备的印刷电路板与所述电子设备的显示组件之间，用于支撑印刷电路板以及显示组件。
68.在一个实施例中，电子设备还包括射频收发器。射频收发器用于控制所述导通单元导通或断开所述导通单元横跨的所述缝隙的不同边缘之间的边缘通路。
69.本实施例的技术方案，通过射频收发器控制导通单元导通或断开边缘通路，可以使得天线组件当前的辐射方向图对于天线组件来说是最佳的使用状态。
70.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。