天线组件以及终端设备的制作方法

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线组件以及终端设备。

背景技术：

在当前移动电话、电子书/平板电脑、笔记本电脑和/或其他无线通信讯设备上，一般通过天线进行收发特定频段的电磁信号传输。

其中，内置天线因其尺寸小、重量轻、较好的全向性、以及电气特性稳定等优点被广泛应用于无线通讯产品。现有的无线通信设备内往往必须配备多个天线(例如，wifi天线、gps天线等)，以分别支持各种通信功能。

虽然现在也有一些内置可以实现多频，但是这些天线要么结构复杂或者是频带不容易调整，或者是频带不够宽，最重要的是天线的布局结构僵化，相对尺寸较大，不能够实现天线的小型化。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种天线组件以及终端设备，用以解决多频天线结构复杂、体积大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明实施例的一个方面提供一种天线组件,包括：第一天线以及与所述第一天线耦合的第二天线，所述第一天线和所述第二天线具有不同的工作频段，所述第一天线分别连接于信号源和地，所述第一天线上开设有凹槽，至少部分所述第二天线穿设于所述凹槽内并和地连接，且所述第二天线与所述凹槽的内壁之间设有一定间距。

在其中一种可能的实现方式中，所述凹槽开设于所述第一天线靠近所述信号源的位置处。

在其中一种可能的实现方式中，所述第二天线包括平行段以及插入段，所述平行段平行于所述第一天线，所述插入段相对所述平行段呈弯折设置，所述插入段穿设于所述凹槽中。

在其中一种可能的实现方式中，所述平行段包括第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二部分分别连接于所述插入段的两端，所述第一部分和第二部分分别相对所述插入段的两端呈弯折设置。

在其中一种可能的实现方式中，所述第一部分和所述第二部分平行或呈夹角设置。

在其中一种可能的实现方式中，所述凹槽的截面呈封闭设置。

一种终端设备,包括壳体，所述壳体内设有支撑件，所述支撑件上连接有如上任一项所述的天线组件。

在其中一种可能的实现方式中，所述支撑件上开有限位孔，所述第一天线开设有所述凹槽的部分连接于所述支撑件，所述限位孔的投影位于所述凹槽内，至少部分所述第二天线穿设于所述限位孔和所述凹槽。

在其中一种可能的实现方式中，所述支撑件包括平面段，至少部分所述第一天线和至少部分所述第二天线连接于所述平面段的一侧，所述第一天线开设有所述凹槽的部分连接于所述平面段的另一侧。

在其中一种可能的实现方式中，至少部分所述第二天线连接在所述壳体的内壁上，连接在所述支撑件上的所述第一天线和连接在所述壳体内壁上的部分所述第二天线之间设有间距。

本发明提供的天线组件以及终端设备,通过在第一天线上设置凹槽，至少部分第二天线穿过凹槽，以使得位于凹槽内的第二天线和凹槽处的第一天线耦合，利用第一天线在纵向方向的高度来，来缩小第二天线的宽度和长度，从而来缩小天线组件所占空间的大小，单位体积的第二天线所获得的耦合能量更高，应用于该天线组件的终端设备更薄，信号接收和发送更好。

除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本发明实施例所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

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，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为现有技术的一种天线组件的剖视图；

图2为根据一示例性实施例提供的一种天线组件的剖视图；

图3为天线辐射效率和频率之间的关系图，其中，实线表示天线组件，虚线表示第一天线，天线辐射效率的单位为db；

图4为回波损耗和频率之间的关系图，其中，实线表示天线组件，虚线表示第一天线；

图5为阻抗圆图，其中，实线表示天线组件，虚线表示第一天线，其中1点和2点表示天线组件，3点和4点表示第一天线；

图6为根据一示例性实施例提供的另一种天线组件的剖视图；

图7为根据一示例性实施例提供的再一种天线组件的剖视图；

图8为根据一示例性实施例提供的一种第一天线和支撑件连接的立体图；

图9为根据一示例性实施例提供的一种天线组件和支撑件连接的剖视图；

图10为根据一示例性实施例提供的另一种天线组件和支撑件连接的剖视图。

附图标记说明：

1-第一天线；11-凹槽；12-水平段；121-上段；122-下段；13-竖直段；2-第二天线；21-平行段；211-第一部分；212-第二部分；22-插入段；3-壳体；4-支撑件；41-限位孔；42-平面段；43-安装孔；101-激励单元；102-第一寄生单元；103-第二寄生单元。

通过上述附图，已示出本发明明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1表示现有技术中的一种天线组件的剖视图，如图1所示，现有的天线组件包括不同工作频段的激励单元101、第一寄生单元102以及第二寄生单元103，第一寄生单元102和第二寄生单元103分别平行于激励单元101的平面放置，激励单元101分别于信号源和地连接，第一寄生单元102和第二寄生单元103与地连接。激励单元101和第一寄生单元102或第二寄生单元103耦合，使得第一寄生单元102和第二寄生单元103产生感应电流，如此实现多频。

从图1中可以看出增加第一寄生单元102和第二寄生单元103后，天线组件的高度、长度以及宽度发生变化，天线组件的体积变大，导致终端设备的体积增大，难以实现终端设备的小型化要求。综上，在不改变第一寄生单元102或者第二寄生单元103长度的情况下，缩小天线组件整体的体积为本申请要解决的问题。

实施例一

图2为根据一示例性实施例提供的一种天线组件的剖视图，如图2所示，本实施例提供一种天线组件,包括第一天线1以及与第一天线1耦合的第二天线2，第一天线1和第二天线2具有不同的工作频段，第一天线1分别连接于信号源和地，第一天线1上开设有凹槽11，至少部分第二天线2穿设于凹槽11内并和地连接，且第二天线2与凹槽11的内壁之间设有一定间距。

具体地，天线按其结构形式分为两大类：一类是半径远小于波长的金属导线构成的线状天线，另一类是用尺寸大于波长的金属或介质面构成的面状天线。对于终端设备来讲经常用到面状天线。故第一天线1可呈平面状设置，且第一天线1可具有一定厚度。

具体地，天线的工作频率为天线接收和发射电磁波的频率，第一天线1和第二天线2能够接收或者发射不同的频段的电磁波。可选地，第一天线1和信号源之间可通过馈线连接，馈线上可连接有匹配装置，以便起到调节阻抗和谐振的作用。匹配装置包括但不限于衰减器、隔离器以及匹配器。

其中，第一天线1相当于馈线终端的等效负载，为使功率传输最大化，匹配器能够使得用来使输入阻抗(即等效负载阻抗)与馈线的特性阻抗匹配，从而减少反射功率，传输功率达到最大。匹配器是把来自信号源的能量耦合到一个负载上去，比如一个加工室。这个负载是一个可变的阻抗，其阻抗是随着加工室中加工的运作而变化的。匹配器可以自动检测这个负载的情况，通过调整它内部的调谐元件的位置使被耦合到加工室里的功率最大。这样反射回信号源的功率也就最小。

可选地，第一天线1可直接与地连接，第一天线1与地之间可连接有电子元件，以便调整阻抗和谐振。

具体地，凹槽11的轴线方向和第一天线1的轴线方向平行或者重合，凹槽11的截面形状可以是矩形、圆形或者其它相状，本申请对凹槽11的截面形状不做具体限定。可选地，第二天线2与地之间可连接有电子元件，以便调节阻抗和谐振。

具体地，第二天线2可呈面状设置，第二天线2的截面积小于第一天线1的截面积。第二天线2的一端用于接收或者发射信号，第二天线2的另一端插入凹槽11中且与地连接。第二天线2不与第一天线1接触，第二天线2插入第一天线1的凹槽11后，位于凹槽11内的第二天线2的表面和凹槽11的槽壁面之间可呈平行设置，第一天线1在凹槽11内的能量耦合到第二天线2上去，使第二天线2上有感应电流流过，从而天线组件实现多频的效果。

第二天线2和凹槽11内壁耦合，单位长度的第二天线2与凹槽11内壁耦合的面积，大于现有技术中单位长度的第一寄生单元102和激励单元101耦合的面积。示例性地，凹槽11呈长方形设置，天线伸入凹槽11中，则凹槽11的四个面都与天线发生耦合。现有技术中，第一寄生单元102和激励单元101只有一个面进行耦合，故采用开凹槽11，插入第二天线2的设置方式，所获得的耦合能量更高，耦合效果更好，更利于第二天线2上感应出感应电流。

更具体地，图3为天线辐射效率和频率之间的关系图，其中，实线表示天线组件，虚线表示第一天线1,天线辐射效率的单位为db。应当理解地，天线效率是指天线辐射出去的功率(即有效地转换电磁波部分的功率)和输入到天线的有功功率之比。从图3中可得，天线辐射效率(db)为负值，且实线在虚线的上方，所以天线组件的辐射效率高于第一天线1的辐射效率。

另外，第二天线2插入第一天线1的凹槽11内，且伸出第一天线1与地连接，如此，第二天线2相当于具有一个正极和负极，负极一端和地连接，对第一天线1来讲可等效为并联电容的效果，因电容能够调节阻抗和谐振，所以第二天线2具有调节第一天线1的阻抗和谐振频率的效果，从而减少匹配器中调谐元件的使用和损耗。

更具体地，图4为回波损耗和频率之间的关系图，其中，实线表示天线组件，虚线表示第一天线1。应当理解地，当天线的输入阻抗(即天线的馈电端输入电压和输入电流的比值)和馈线特性阻抗不相等(失配)时，信号源通过馈线输到天线的能量的一部分被反射回来，在馈线中形成了行驻波。回波损耗表示反射波与入射波之间的关系，以分贝值表示。其绝对值越大表示匹配越好。0db表示全反射，负无穷大表示完全匹配。从图4中可得，在2.5ghz附近，实线比虚线多了一个谐振，即本实施例提供的天线组件相比于单根第一天线1，具有多频的效果。从图4中也可得，实线大部分位于虚线的下方，即本实施例提供的天线组件相比于单根第一天线1，阻抗的匹配更好。

进一步地，图5为阻抗圆图，其中，实线表示天线组件，虚线表示第一天线1。图中1点和2点表示天线组件，3点和4点表示第一天线1，1点和3点标记相同频点0.95ghz，2点和4点标记相同频点1.78ghz。从阻抗对比可看出，第二天线2可等效为对第一天线1并联电容的效果，阻抗匹配更好，进而减小匹配器中电子元器件的损耗。

另外，第二天线2插入第一天线1的凹槽11内，通过利用第一天线1在纵向方向的高度来，来缩小第二天线2所占空间的宽度和长度，从而来缩小天线组件所占空间的大小。

在其中一种可能的实现方式中，凹槽11开设于第一天线1靠近信号源的位置处。

具体地，如果凹槽11开设于第一天线1远离信号源的位置，则影响天线的辐射效率，另外，靠近信号源点为馈点位置，在此位置处耦合第二天线2，耦合强度更好。

其中，凹槽11包括但不限于如下一种或几种可能的实现方式：

一种可能的实现方式中，如图2所示，凹槽11的截面可呈封闭设置，凹槽11的内壁上的能量都与插入进凹槽11的第二天线2耦合，以便单位长度的第二天线2所耦合的能量更强。

另一种可能的实现方式中，凹槽11的截面可呈开口设置，即凹槽11至少有一边与第一天线1的边缘平齐。

在上述实施例的基础上，图6为根据一示例性实施例提供的另一种天线组件的剖视图，如图6所示，第二天线2包括平行段21以及插入段22，平行段21平行于第一天线1，插入段22相对平行段21呈弯折设置，插入段22穿设于凹槽11中。

具体地，第一天线1呈面状设置，平行段21平行于第一天线1的指的是，平行段21的轴线方向平行或重合于第一天线1的轴线方向，以便增加第一天线1和第二天线2之间的耦合面积，进而增加耦合强度。插入段22和平行段21之间的夹角不做具体限定，只要保证插入段22能够伸入第一天线1的凹槽11中即可。

可选地，插入段22可呈平板状设置(参考图6)；插入段22也可具有多段弯折部分(附图中未示出)，即蛇形，以便能够更多地和第一天线1的凹槽11处的能量进行耦合；插入段22也可以有其它形状，对插入段22的形状不做具体限定，此处只是举例说明，只要插入段22和凹槽11的内壁不接触即可。

其中，平行段21包括但不限于如下可能的实现方式：

一种可能的实现方式中，如图6所示，平行段21包括第一部分211，第一部分211平行于第一天线1，第一部分211相对插入段22呈弯折设置。

在上述实现方式的基础上，图7为根据一示例性实施例提供的再一种天线组件的剖视图，如图7所示，平行段21还包括第二部分212，第一部分211与第二部分212分别连接于插入段22的两端，第一部分211和第二部分212分别相对插入段22的两端呈弯折设置，不仅扩大了第二天线2和第一天线1之间的耦合面积，且因为天线的长度影响天线的收发频率，故相同长度的第二天线2，此种方法减小了第二天线2所占用的空间。

可选地，第一部分211和第二部分212呈平行设置(附图中未示出)。第二部分212可正对第一部分211设置，即第二天线2整体可呈u形设置，第二部分212与第一部分211可呈错位设置，即第二天线2整体可呈z形设置。

可选地，如图7所示，第一部分211和第二部分212呈夹角设置，即插入段22和第一部分211所在的平面、以及插入段22和第二部分212所在的平面相交，进一步缩小了第二天线2所占空间。

实施例二

参考图8-10所示，本实施例提供一种终端设备，包括壳体3，壳体3内设有支撑件4，支撑件4上连接有如上实施例提供的天线组件。

具体地，图8为根据一示例性实施例提供的一种第一天线1和支撑件4连接的立体图，如图8所示，天线组件包括第一天线1和第二天线2，第一天线1可包括水平段12和竖直段13，竖直段13可相对水平段12呈弯折设置，即竖直段13和水平段12可在相交的两个平面上。第一天线1的水平段12上开有凹槽11。

具体地，支撑件4可设置成任意形状，对支撑件4的结构和形状不做具体限定，只要保证支撑件4能够支撑第一天线1即可。下文为了便于表述，以支撑件4为呈空心设置的立方体为例，来说明第一天线1和第二天线2在壳体3内的安装情况。支撑件4可包括底壁和周壁，周壁连接于底壁的外边缘，且沿远离底壁方向沿伸。第一天线1的竖直段13可连接于底壁上，第一天线1的竖直段13可连接于周壁上。

在其中一种可能的实现方式中，图9为根据一示例性实施例提供的一种天线组件和支撑件4连接的剖视图，如图9所示，支撑件4上开有限位孔41，第一天线1开设有凹槽11的部分连接于支撑件4，限位孔41的投影位于凹槽11内，至少部分第二天线2穿设于限位孔41和凹槽11。

具体地，由于凹槽11包括了限位孔41，即限位孔41的边缘位于凹槽11内或者重合于凹槽11的内壁，所以插入限位孔41的天线不与凹槽11内壁接触，进而保证了第一天线1和第二天线2的耦合。

其中，在实现第一天线1和第二天线2之间设有间距的方式中，包括但不限于如下可能：

一种可能的实现方式中，如图9所示，支撑件4可包括平面段42，至少部分第一天线1和至少部分第二天线2连接于平面段42的一侧，第一天线1开设有所述凹槽11的部分连接于所述平面段42的另一侧。

具体地，此处平面段42指的是支撑件4的底壁，平面段42上开设有安装孔43，平面段42包括正面和背面，其中平面段42的正面朝向离之最近的壳体3内壁设置。为了便于描述，未开设有凹槽11部分的第一天线1的水平段12称为上段121，开设有凹槽11部分的第一天线1的水平段12成为下段122。上段121位于安装孔43的一侧且连接于支撑件4的平面段42的正面，下段122穿过安装孔43且连接于支撑件4的平面段42的背面。

为了便于描述，下文以第二天线2包括第一部分211、第二部分212以及插入段22为例。应当理解地，支撑件4也可适用于第二天线2为其它结构的情况，其可进行简单推导得到，在此不再一一赘述。

具体地，平面段42上开设有限位孔41，凹槽11位于限位孔41的下方。第一部分211连接于支撑件4的正面，第二部分212位于支撑件4的反面一侧，插入段22依次伸进限位孔41和凹槽11。由于第一部分211连接于支撑件4的平面段42的正面，下段122连接于支撑件4的平面段42的背面，第一部分211和下段122之间设有间距；插入段22伸进限位槽伸进限位孔41后从凹槽11穿出并于地连接，以便插入段22和凹槽11的内壁不接触；插入段22的长度长与凹槽11的厚度，以便第二部分212和下段122之间设有间距。如此，实现第一天线1和第二天线2耦合，且尽量缩短它们之间的距离，以便提高耦合强度。

另一种可能的实现方式中，图10为根据一示例性实施例提供的另一种天线组件和支撑件4连接的剖视图，如图10所示，至少部分第二天线2连接在壳体3的内壁上，连接在支撑件4上的第一天线1和连接在壳体3内壁上的部分第二天线2之间设有间距。

具体地，第一部分211连接于壳体3内壁，水平段12连接于平面段42的正面，壳体3内壁和平面段42的正面之间设有间距，如此，实现第二天线2的第一部分211和第一天线1的水平段12之间设有间距。示例性地，凹槽11可位于限位孔41的上方(如图10所示)；另一示例性地，支撑件4在限位孔41处设置凸起，凸起朝向第一部分211沿伸，限位孔41贯穿于凸起，即可实现凹槽11也可位于限位孔41的下方，第一部分211可连接于凸起上方(附图中未示出)。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。需要说明的是：在本发明中，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。

此外，在本发明中，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发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。