天线模组及电子设备的制作方法

1.本实用新型涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线模组及电子设备。


背景技术：

2.在现有的智能手表、手机等电子设备中，天线是实现与外部信号交互的必要组成部分，天线性能的好坏直接决定了电子设备的通信性能，也直接影响电子设备的使用体验甚至相应功能的实现与否。
3.对于智能手表、手机等电子设备而言，小型化、轻薄化、更大屏占比是持续的发展方向，这些都对电子设备内部的结构设计提出了挑战，带来了更大的难度。而具体对于这些电子设备中的天线模块而言，为实现上述小型化、轻薄化、更大屏占比所做出的牺牲导致一些现有的电子设备的信号较差。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种天线模组及电子设备，以解决上述现有技术中电子设备所采用的天线模组的天线性能和信号强度较差的技术问题。
5.本实用新型提供的天线模组，其包括主板和天线；所述主板上设置有净空区，所述净空区将所述主板分隔为主体部和分体部，所述分体部上设置有第一导电部；所述天线包括馈电部，所述馈电部与所述第一导电部电连接，所述天线以所述第一导电部作为辐射体。
6.该天线模组在主板上形成净空区，并以净空区分隔出的分体部中所设置的第一导电部作为辐射体进行信号的收发；相较于现有电子设备中设置天线模组时在有限的空间内布置专门的辐射体的方案，本实用新型可以实现更好的天线性能，并且无需在分体部处留置较大的净空区域，在分体部处可以不受限制地布置包含金属材质的相关器件，从而也便于电子设备内部的结构设计和器件布置，也有利于实现电子设备的小型化、轻薄化和大屏占比等。
7.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述主体部上设置有第二导电部，且具有接地端；所述天线与所述主体部上的接地端连接。
8.在该优选方案中，通过将天线接地，可以降低信号传输过程中的噪声，提高信号质量。
9.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述天线模组还包括第一器件单元，所述第一器件单元包括与所述第一导电部连接的第三导电部。
10.在该优选方案中，通过将天线模组的第一器件单元中能够导电的第三导电部与第一导电部连接，使第三导电部与第一导电部同样作为天线的辐射体，扩展了天线的辐射体的覆盖，这样可以进一步提高信号收发的质量，增强信号强度。
11.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述第一器件单元为摄像头。
12.在该优选方案中，以电子设备中常见的摄像头作为第一器件单元，使对于常见的
电子设备而言，能够普遍应用上述增强信号收发质量和信号强度的方案，也即是应用范围广泛。
13.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述净空区呈缝隙状。
14.在该优选方案中，缝隙状为简单的几何形状，将净空区设置为缝隙状，便于制备和加工；而且，缝隙形状所占用的面积较小，因此就还可以减小主板上净空区的占比，从而使主体部或分体部能够具有更大的尺寸面积。
15.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述净空区设置在所述主板的长度方向或宽度方向上，且邻近所述主板的任意一侧边缘设置。
16.在该优选方案中，净空区邻近主板的一侧边缘设置，便于将主板分给为一大一小的两个部分，基于该两个部分，以较大的部分为主体部，用于实现主板的主要功能，而将较小的部分作为分体部，在其中设置第一导电部并用作为天线的辐射体。如此设置可以保证主体部具有足够的面积，用于实现相应的主要功能；同时，就电子设备通常的需要而言，其向外辐射信号的辐射体不需要特别大的尺寸面积，因此这样设置也能够保证辐射体向外辐射信号的功能实现。
17.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述第一导电部辐射导航定位信号、wifi信号、4g信号、5g信号中的至少一个。
18.在该优选方案中，天线模组能够通过第一导电部获得导航定位、wifi连接或移动数据连接等通信功能，能够满足天线模组与外界进行通信的需要。
19.基于本实用新型提供的上述天线模组，进一步优选地，所述主板为pcb板。
20.在该优选方案中，pcb板为电子设备普遍采用的基础器件，因此，本实用新型的天线模组的方案能够适用于所有的具有pcb板和具有与外界进行通信的需求的电子设备中。
21.本实用新型提供的电子设备，其包括上述的天线模组。
22.基于本实用新型提供的上述电子设备，进一步优选地，所述电子设备包括智能手表、手机、笔记本电脑、平板电脑和电子书阅读器中的任意一者。
23.在该优选方案中，智能手表、手机、笔记本电脑、平板电脑和电子书阅读器的尺寸较小，其具有小型化、轻薄化和大屏占比的需求，因此其内部天线的结构布置受到较大的限制，本实用新型中以主板的一部分作为天线的辐射体，不需要布置额外的辐射体，因此，尤其适用于上述智能手表、手机、笔记本电脑、平板电脑和电子书阅读器中，特别是智能手表和手机。
24.本实用新型提供的上述天线模组及电子设备与现有技术相比具有如下技术效果：
25.本实用新型提供的天线模组，在主板上形成净空区，并以净空区分隔出的分体部中所设置的第一导电部作为辐射体进行信号的收发；相较于现有电子设备布置天线模组时在有限的空间内布置专门的辐射体的方案，本实用新型可以实现更好的天线性能，并且无需在分体部处留置较大的净空区域，在分体部处可以不受限制地布置包含金属材质的相关器件，从而也便于电子设备内部的结构设计和器件布置，也有利于实现电子设备的小型化、轻薄化和大屏占比等。
26.本实用新型提供的电子设备，其包括上述的天线模组，当然地具有与上述天线模组一致的有益效果，不再赘述。
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，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
28.为了更清楚地说明本实用新型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为本实用新型一实施例中的天线模组应用在电子设备的结构示意图；
30.图2为本实用新型一实施例中的天线模组应用在电子设备(不含壳体)的结构示意图；
31.图3为本实用新型一实施例中主板(未示出净空区)及摄像头等结构的示意图；
32.图4为本实用新型一实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向的示意图；
33.图5为本实用新型一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图；
34.图6为本实用新型另一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图；
35.图7为本实用新型另一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图；
36.图8为本实用新型另一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图
37.图9为本实用新型另一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图
38.图10为本实用新型另一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图
39.图11为本实用新型另一替代实施例中主板及摄像头等结构在俯视方向上的示意图。
40.图中：
41.10-主板；11-净空区；12-主体部；13-分体部；
42.20-天线；21-馈电部；
43.30-第一器件单元；
44.301-第三导电部；
45.40-壳体；50-底托；60-显示屏；70-电池；80-扬声器；90-按键；100-表带。
具体实施方式
46.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
47.下面结合附图对本实用新型提供的天线模组及电子设备的实施例进行说明。
48.在本实施例中，天线模组一般应用于电子设备中，天线模组采用通信技术来使电子设备实现通信功能，天线模组所采用的通信技术例如：蓝牙(bluetooth，bt)通信技术、全球定位系统(global positioning system，gps)通信技术、无线保真(wireless fidelity，
wifi)通信技术、全球移动通讯系统(global system for mobile communications，gsm)通信技术、宽频码分多址(wideband code division multiple access，wcdma)通信技术、长期演进(long term evolution，lte)通信技术、5g通信技术、sub 6g通信技术以及未来其他通信技术等。示例性的，天线模组可以采用一种通信技术，也可以采用多种通信技术，本实用新型对此不作限定。
49.在本实用新型的天线模组的一个实施例中，参看图1～图4，天线模组包括主板10和天线20。其中，主板10上设置有净空区11，净空区11将主板10分隔为主体部12和分体部13，分体部13上设置有第一导电部。天线20包括馈电部21，馈电部21与第一导电部电连接，天线20以第一导电部作为辐射体。
50.在该实施例中，主板10具体可以为pcb(printed circuit board，印刷电路板)。pcb一般包括绝缘底板，以及在绝缘底板上形成的导电层和电子元件，在电子设备中，pcb一般起到实现电连接和安装电子元件的作用。
51.在该实施例中，净空区11具体可以表现为在pcb上的开槽，该开槽将pcb分为两个部分，即主体部12和分体部13。其中，主体部12上设置有相关用于实现电连接的导电层，并安装电子元件；也即是，主体部12为pcb的主体，在pcb中，主要依靠主体部12实现pcb自身的各功能；而分体部13则主要用于设置第一导电部，将第一导电部作为天线20的辐射体。
52.在分体部13上所设置的第一导电部其可以为导电金属材料，也可以导电橡胶、导电塑料等。
53.在该实施例中，就天线收发信号的原理和过程，与常规的天线基本一致。其具体可以是，以电子设备的中央处理器(cpu)等作为馈源，由馈源将电信号经馈电部21传输给辐射体，也即是第一导电部，第一导电部将该信号向外辐射。具体地，第一导电部辐射和接收的信号可以为导航定位信号(如gps信号、北斗导航信号等)、wifi信号、4g信号、5g信号中的一个或多个，以分别实现电子设备的位置定位、wifi连接、移动数据连接等功能。
54.与现有电子设备中天线的布置方式相比，在本实施例中，在主板10上形成净空区11，并以净空区11分隔出的分体部13中所设置的第一导电部作为辐射体，可以实现更好的天线性能；具体来说，以gps导航定位信号为例，其信号强度可以提升4db，以wifi2g信号为例，其信号强度可以提升2db。而且，在采用本实施例中的天线模组的电子设备中，无需在分体部13处留置较大的净空区域，在分体部13处可以不受限制地布置包含金属材质的相关器件，从而便于电子设备内部的结构设计和器件布置，也有利于实现电子设备的小型化、轻薄化和大屏占比等。
55.在天线模组的一个实施例中，主体部12上设置有第二导电部，且具有接地端gnd；天线20与第二导电部连接，且经第二导电部与接地端gnd连接。
56.具体地，第二导电部具体可以表现为一层或多层导电层，在导电层为多层时相邻层之间以绝缘层隔开。在该实施例中，通过该一层或多层导电层将相关电子器件安装连接在主板10上，以及实现电子设备中有关器件的电连接。
57.在主板上10的主体部12上设置接地端gnd。在本实施例中，将天线20与第二导电部连接，并通过第二导电部与接地端gnd连接，这样设置可以减少辐射或接收信号中的噪音，提高信号质量。
58.在天线模组的一个实施例中，如图1～图3所示，天线模组还包括第一器件单元30，
第一器件单元30包括有与第一导电部连接的第三导电部301。具体地，第一器件单元30可以为摄像头，摄像头中通常具有金属材质的结构件，将这些金属材质的结构件作为第三导电部301而与第一导电部连接(摄像头或第一器件单元30中非金属材质但导电的结构件也可以作为第三导电部301，为便于描述，以下以金属材质的结构件为例进行描述和说明)，此时，在该结构下，摄像头中这些金属材质的结构件可以辐射信号，相当于作为天线20的辐射体的一部分，从而能够进一步增强天线20的性能。并且，以摄像头为例，其通常是露出在电子设备的外观表面上，没有被电子设备的外壳结构完全密封(特别是在电子设备的外壳结构为金属时)，这样可以进一步增强辐射体进行信号收发的效率和性能，从而有助于进一步提高天线的信号强度。
59.在该实施例中，主板10的第一导电部和第一器件单元30中的金属材质的结构件作为辐射体，可以形成loop天线(环形天线)，用于实现gps l1信号、wifi 2g信号、5g信号等的收发，在不增加额外的走线的情况下即可实现优秀的天线性能。
60.在采用本实施例中的天线模组的电子设备为智能手表时，作为第一器件单元30的摄像头可以为智能手表的前侧面板上所安装的前置摄像头；在采用本实施例中的天线模组的电子设备为手机、平板电脑等设备时，该摄像头可以为手机、平板电脑等设备的后置摄像头，或者为其前置摄像头，或者其前置摄像头和后置摄像头均为第一器件单元30，同时与第一导电部连接。在其他实施例中，第一器件单元还可以为摄像头之外的其他结构模块。
61.在天线模组的一个实施例中，如图4所示，净空区11呈缝隙状。一般地，设置为缝隙状，可以减小净空区11的面积，从而使主体部12或分体部13可以具有更大的尺寸，以实现更方便的电连接走线或更好的天线性能等效果。具体地，净空区11的缝隙在长度方向上尺寸具体可以设置为四分之一波长的整数倍。
62.具体地，净空区11可以设置在主板10的长度方向或宽度方向上，且邻近主板10的任意一侧边缘设置。例如，在图4所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的上侧边缘邻近的位置，且沿主板10的宽度方向靠右侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13沿上下并列，且分体部13在上，主体部12在下；在图5所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的上侧边缘邻近的位置，且沿主板10的宽度方向靠左侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13同样沿上下并列，且分体部13在上，主体部12在下；在图6所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的左侧边缘邻近的位置，且沿主板10的长度方向靠上侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13沿左右并列，且分体部13在左，主体部12在右；在图7所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的左侧边缘邻近的位置，且沿主板10的长度方向靠下侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13同样沿左右并列，且分体部13在左，主体部12在右；在图8所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的下侧边缘邻近的位置，且沿主板10的宽度方向靠左侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13沿上下并列，且主体部12在上，分体部13在下；在图9所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的下侧边缘邻近的位置，且沿主板10的宽度方向靠右侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13沿上下并列，且主体部12在上，分体部13在下；在图10所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的右侧边缘邻近的位置，且沿主板10的宽度方向靠上侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13沿左右并列，且主体部12在左，分体部13在右；在图11所示的实施例中，净空区11设置在与主板10的右侧边缘邻近
的位置，且沿主板10的宽度方向靠下侧设置，该净空区11所分隔形成的主体部12和分体部13沿左右并列，且主体部12在左，分体部13在右。
63.在被净空区11分隔的两个部分中，以净空区11和相邻近的一侧边缘之间的部分为分体部13，以另外的一部分为主体部12，这样设置使被净空区11分隔的分体部13在尺寸面积上小于主体部12。对于电子设备而言，实现其相关器件的电连接需要一定的面积的pcb进行走线的布置，并且，该面积越大，进行走线的布置的难度就越低，也越容易实现；而对于作为辐射体的第一导电部，其一般不需要特别大的尺寸(就电子设备通常的需要而言)；因此，在该实施例中，对主体部12配置更大的尺寸，而将分体部13配置一较小的尺寸，从而平衡和兼顾主体部12和分体部13，使二者各自能够良好地实现其功能目标。
64.综上所述，本实用新型上述实施例提供的天线模组，其在主板10上形成净空区11，并以净空区11分隔出的分体部13中所设置的第一导电部作为辐射体进行信号的收发；相较于现有的电子设备产品布置天线模组时在有限的空间内布置专门的辐射体的方案，本实用新型上述实施例中的天线模组可以实现更好的天线性能，并且无需在分体部13处留置较大的净空区域，在分体部13处可以不受限制地布置包含金属材质的相关器件，从而也便于电子设备内部的结构设计和器件布置，也有利于实现电子设备的小型化、轻薄化和大屏占比等。
65.在本实用新型的电子设备的一个实施例中，该主板应用于上述实施例中所描述的天线模组。
66.在电子设备的一个实施例中，电子设备具体可以为智能手表、手机、笔记本电脑、平板电脑或电子书阅读器。以智能手表为例，除天线模组的各结构外，结合图1～图3，电子设备还包括壳体40、底托50，以及显示屏60、电池70、扬声器80、按键90和表带100等结构。其中，电池70、扬声器80等安装在壳体40内，分别用于实现供电和发出声音等功能；主板10也设置在壳体40内，用于布置电子元件以及进行相关器件的电连接走线；显示屏60安装在壳体40的前侧表面，其用于实现画面的显示；按键90设置在壳体40的表面，一般可以设置在壳体40的侧部面上，按键90用于被触发以生成相应的指令，例如开机、关机、调节音量以及显示屏60等器件的翻转开合等。表带100连接固定在底托50上，其二者之间的连接具体可以为可拆卸连接，这样设置便于用户更换不同的表带100。
67.在本实用新型的电子设备中，其包括上述的天线模组，当然地具有与上述的天线模组一致的有益效果，不再赘述。
68.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。
69.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。
因此，本实用新型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。