具体实施方式

本发明提供一种天线组件以及电子设备，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在实施方式和申请专利范围中，除非文中对于冠词有特别限定，否则“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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。

应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

经发明人研究发现，相比于4G LTE(The 4th Generation，Long Term Evolution)通信技术，5G具有高速率、低延时传输、小区容量大的优点，除此之外，5G智能手机的定位性能也有所增强。从另一个角度来说，4G智能手机的室外定位主要依靠GPS L1(GlobalPositioning System，Level 1)，其对应的频点是1575MHz，5G智能手机的室外定位则是在GPS L1的基础上，增加了GPS L5(Global Positioning System，Level 5)，其对应的频点是1176MHz。其中，5G智能手机在室外定位的时候，GPS L1与GPS L5两个定位系统同时工作，使得定位精度大大增强。

现有5G智能手机中容纳双GPS的天线设计方案可以概括为两类：第一类方案，一根天线集成GPS L1、Wi-Fi 2.4G第一路、Wi-Fi 5G第一路，另一根天线集成GPS L5、Wi-Fi2.4G第二路、Wi-Fi 5G第二路；第二类方案，一根天线集成GPS L1、Wi-Fi 2.4G第一路、Wi-Fi 5G第一路，另一根天线只做GPS L5。可见，在这两类方案中，一根天线最多只集成了3个频点，天线的集成度还不够高，且对于金属材质制成的移动终端(即金属机)来说，为了做双GPS天线，则需要增加开槽的数量(一般需要开两个槽)，这样，便影响了金属机的外观与结构强度。

针对上述技术问题，本发明提供了一种天线组件以及电子设备，通过在一根天线上只开一个槽就能够集成GPS L1、GPS L5、LTE Band32、Wi-Fi2.4G和Wi-Fi 5G这五个频点，以得到一五合一天线，该天线集成度较高，且将该五合一天线设置在金属机的左上方，例如，靠近摄像头的位置，由于不需要增加开槽的数量，因而能够提高金属机的美观性，结构强度也可以大大增强。

请同时参阅图1至图13，本发明提供了一种天线组件的较佳实施例。

如图1所述，本发明提供的一种天线组件，其应用于电子设备中。在一些实施例中，所述电子设备包括：金属中框、塑料支架、以及所述的天线组件。其中，所述塑料支架设置在所述金属中框上；所述天线组件设置在所述金属中框的左上角。

具体地，所述电子设备可以是手机，例如曲面屏手机等，还可以是平板电脑等具有定位功能的终端设备。在本实施例中，以曲面屏手机为例进行说明。具体实施时，所述天线组件位于曲面屏手机背面的左上角区域，即位于所述金属中框的左上角位置，例如可以设置在曲面屏手机的摄像头区域的位置，其中曲面屏手机的天线净空较小，上方天线净空为1mm，左右两侧的天线净空为0.2mm，天线净空越小，则意味着天线的辐射环境与差。需要说明的是，曲面屏手机上方的天线净空尺寸和曲面屏对应的侧边天线净空尺寸并不限于上述数值，当然还可以是其他尺寸，本发明对此不做限定。

在一个实施例的进一步地实施方式中，所述天线组件包括：金属边框天线100与激光直接成型天线200(LDS天线)。其中，所述金属边框天线100弯曲设置，且所述金属框天线上设置有开槽104，所述金属边框天线100用于调出GPS L1工作频段、GPS L5工作频段以及LTE Band32工作频段；所述激光成型天线位于所述金属边框天线100的内凹侧，且所述激光成型天线的两端与所述金属边框天线100连接，所述激光直接成型天线200用于调出Wi-Fi5G工作频段，还用于与所述金属边框配合调出Wi-Fi 2.4G工作频段。

具体地，所述激光直接成型天线200设置在所述塑料支架上，具体为利用激光技术直接在所述塑料支架上化镀形成金属天线。所述金属边框弯曲设置，以适应曲面屏手机的金属中框的形状，所述金属边框天线100上设置有一开槽104，以使所述金属边框天线100可以调出多种工作频段。其中，所述激光成型天线位于所述金属边框天线100的内凹侧，且所述激光成型天线的两端与所述金属边框天线100连接，以使所述激光直接成型天线200可以调出Wi-Fi 5G工作频段，还可以与所述金属边框配合调出Wi-Fi2.4G工作频段，而GPS L1工作频段、GPS L5工作频段以及LTE Band32工作频段则可以由所述金属边框天下调出。这样，本发明通过在一根天线上只开一个槽就能够集成GPS L1、GPS L5、LTE Band32、Wi-Fi 2.4G和Wi-Fi5G这五个频点，以得到一五合一天线，该天线集成度较高，且不需要增加开槽104的数量，从而在提高了金属机的结构强度的同时，还提高了金属机(曲面屏手机)的美观性。另外，因本发明提供的天线组件位于金属机背部的左上角区域，那么该天线组件受头手的影响也将比较小，因此该天线的各个频点的头手性能也比较好。

在一个实施例的进一步地实施方式中，所述开槽104的宽度为0.8-1.2mm，在一种实现方式中，所述开槽104的宽度可以设置为1.0mm。需要说明的是，所述开槽104的宽度并不限于上述的数值，还可以是其他数值，本发明对此不做限定。

在一个实施例的进一步地实施方式中，所述金属边框天线100包括：第一金属边框天线段101、第二金属边框天线段102与第三金属边框天线段103。其中，所述第二金属边框天线段102为弯曲金属边框天线段，所述第二金属边框天线段102的一端位于所述第一金属边框天线段101的一端的一侧，所述第一金属边框天线段101的另一端接地，形成第一接地点GND1；其中，所述第一金属边框天线段101与所述第二金属边框天线段102用于调出GPSL1工作频段、GPS L5工作频段以及LTE Band32工作频段。所述第三金属边框天线段103的一端位于所述第二金属边框天线段102的另一端的一侧并与所述第二金属边框天线段102间隔设置，以形成所述开槽104，所述第三金属边框天线段103的另一端接地，形成第二接地点GND2；其中，所述第三金属边框天线100与所述激光直接成型天线200耦合，用于调出Wi-Fi2.4G工作频段。

具体地，所述第二金属边框天线段102呈弧形，所述第一金属边框天线段101与所述第三金属边框天线段103垂直设置，以适配曲面屏手机的形状。

所述金属边框天线100的纵向长度a为22-26mm，所述金属边框天线100的横向长度b为24-28mm。其中，所述第三金属边框天线100的长度c为13-15mm，所述第三金属边框天线100的长度会影响Wi-Fi 2.4G的谐振，如果所述第三金属边框天线100的长度太长，则会使Wi-Fi 2.4G的谐振向低频偏，如果所述第三金属边框天线100的长度太短，则会使Wi-Fi2.4G的谐振向高频偏。

所述第一金属边框天线100与所述第二金属边框天线100的总长度d为10-12mm，若果所述第一金属边框天线100与所述第二金属边框天线100的总长度偏长，则GPS L1工作频段、GPS L5工作频段的谐振点会向低发生频偏，如果GPS L1工作频段、GPS L5工作频段的总长度偏短，则GPS L1工作频段、GPS L5工作频段的谐振点会向高发生频偏。

在一种实现方式中，所述第三金属边框天线100的长度可以设置为14mm，所述金属边框天线100的横向长度为26mm，所述开槽104的宽度为1mm，那么所述第二金属边框天线100的长度则为11mm。在另一种实现方式中，所述金属边框天线100的长度可以设置为28mm，所述第三金属边框天线100的长度可以设置为15mm，所述开槽104的宽度为1mm，那么所述第二金属边框天线100的长度则为12mm。

在一个实施例的进一步地实施方式中，所述天线组件还包括：第一侧弹件300与第二侧弹件400，所述第一侧弹件300连接在所述激光直接成型天线200的一端与所述第一金属边框天线段101之间，所述第二侧弹件400连接在所述激光直接成型天线200的另一端与所述第二金属边框天线段102之间。其中，所述第一侧弹件300与所述第二侧弹件400通过信号线700与主板连接。

具体地，所述第一侧弹件300与所述第一接地点GND1之间的间距e为16-20mm，例如，可以是18mm。所述第二侧弹件400与所述第一接地点之间的间距e为9-11mm，例如可以是10mm。所述第三金属边框天线段103与第二接地点GND2之间的间距g为8-10mm，例如可以是9mm。所述第一金属边框天线段101与所述第二金属边框天线段102与第一接地点GND1之间的间距h为4-5mm，例如可以是4.5mm。

在一些实施例中，所述天线组件调试的顺序依次为Wi-Fi 2.4G工作频段、GPS L1工作频段、GPS L5工作频段、LTE Band32工作频段、Wi-Fi 5G工作频段。其中，所述金属边框天线100用于调出GPS L1工作频段、GPS L5工作频段以及LTE Band32工作频段；所述激光直接成型天线200用于调出Wi-Fi 5G工作频段，还用于与所述金属边框配合调出Wi-Fi 2.4G工作频段。

其中，五合一天线对应的5个频段的频率范围如下所示：所述Wi-Fi2.4G工作频段的频率范围为2400-2500MHz；所述GPS L1工作频段的频率为1575MHz；所述GPS L5工作频段的频率为1176MHz；所述Wi-Fi 5G工作频段的频率范围为5150-5850MHz；所述LTE Band32工作频段的频率范围为1452-1496MHz。需要说明的是，所述Wi-Fi 2.4G工作频段和蓝牙(包括传统蓝牙和低功耗蓝牙)的频段范围相同。

请参阅图1至图13，以下对5个频段的谐振原理进行说明。

在一个具体实施例中，所述Wi-Fi 2.4G工作频段的谐振原理为：由图1可知，第一馈电点500与所述第三金属边框天线100并没有直接进行物理连接，因此，所述第三金属边框天线100主要靠LDS天线耦合出来Wi-Fi 2.4GHz的谐振，对应的回波损耗图如图2所示，图中标号为3点到4点之间的谐振即为Wi-Fi 2.4G的谐振。所述第三金属边框天线100的长度会影响Wi-Fi 2.4G的谐振，如果所述第三金属边框天线100的长度太长，则会使Wi-Fi 2.4G的谐振向低频偏，如果所述第三金属边框天线100的长度太短，则会使Wi-Fi 2.4G的谐振向高频偏。需要说明的是，此时的Wi-Fi 2.4G工作频段并没有添加匹配电路600，即在没有添加匹配电路600的情况下，第一馈电点500连接所述第一侧弹件300与所述第二侧弹件400，而所述第一侧弹件300与所述第二侧弹件400分别连接所述第一金属边框天线100与所述第二金属边框天线100，加上所述第三金属边框天线100的耦合作用，即可得到Wi-Fi 2.4G的谐振，其对应的S11如图2所示，对应的史密斯(Smith)圆图如图3所示。

请参阅图2至图11，在一个具体实施方式中，所述GPS L1工作频段、GPS L5工作频段以及LTE Band32工作频段的谐振原理为：第一馈电点500经过匹配电路600，连接至所述第一侧弹件300，所述第一侧弹件300与所述第二侧弹件400通过主板上的信号线700进行物理上的连接，以使所述第一金属边框天线100与所述第二金属边框天线100处于连接状态，其中所述第一侧弹件300与所述第二金属边框天线100相连接，所述第二侧弹件400与所述第一金属边框天线100相连接。

其中，GPS L1天线与GPS L5天线的类型属于倒F型天线(Inverted F Antenna，IFA)。在一种实现方式中，所述第一侧弹件300与所述第一接地点之间的间距为可以是17mm。所述第二侧弹件400与所述第一接地点GND1之间的间距可以是可以是9mm。所述第一金属边框天线段101和所述第二金属边框天线段102的长度至关重要，在本实施例中，所述第一金属边框天线段101和所述第二金属边框天线段102的总横向长度是12mm，纵向长度是24mm。如果所述第一金属边框天线段101和所述第二金属边框天线段102的总长度偏长，则所述GPS L1工作频段、GPS L5工作频段的谐振点会向低发生频偏；如果所述第一金属边框天线段101和所述第二金属边框天线段102的总长度偏短，则GPS L1和L5的谐振点会向高发生频偏。

在一些实施例中，若GPS L1和GPS L5的谐振点发生频偏，则需要匹配电路600来进行修正。其中，所述匹配电路600包括第一电感L1、第一电容C1、第二电感L2以及第二电容C2，所述第一电感L1与天线端并联，所述第一电容C1与所述第一电感L1串联，所述第二电感L2与所述第一电容C1并联，所述第二电容C2与所述第二电感L2串联，并连接射频端口，即所述匹配电路600从天线端出发，先并联一个电感，在串联一个电容，在并联一个带感，其后在串联一个电容。在一种实现方式中，所述第一电感L1为13nH的电感，所述第一电容C1为1pF的电容，所述第二电感L2为6.5nH的电感，所述第二电容C2为1pF的电感，本实施例以上述实现方式对本发明进行说明。所述匹配电路600为高通类型，即并电感、串电容类型，所述匹配电路600的作用是调试出GPS L1和GPS L5两个谐振，但基本不会对已有的所述第三金属边框天线100耦合出的Wi-Fi 2.4G的谐振产生影响。

从图2可以看出，GPS L1右侧有个宽带较窄的谐振，对应的史密斯圆图如图4所示，GPS L5(标号为1)位于第一象限，GPS L1(标号2)位于第三象限，可以看出GPS L1和GPS L5在史密斯圆图上相距较远。

请参阅图3与图5，从天线端出发，并联13nH电感，并联13nH电感后的史密斯圆图如图5所示。并联13nH电感的作用可以描述为，使得L5这个频点向第二象限靠近。

基于图5所示的史密斯圆图(即从天线端出发，先并联13nH电感)，再串联1pF电容，对应的史密斯圆图如图7所示。串联1pF电容的作用可以描述为，使得L5这个频点从第一象限转到第三象限与第四象限之间。

图7对应的S11谐振图，如图8所示。对比图6，串联1pF电容的作用可以描述为，将GPS L1右侧的谐振移到GPS L1和L5之间。

基于图7所示的史密斯圆图(即从天线端出发，先并联13nH电感，再串联1pF电容)，再并联6.5nH电感，对应的史密斯圆图如图9所示。此时，并联6.5nH电感的作用可以描述为，将GPS L1和L5这两个频点转到第一象限。

基于图9所示的史密斯圆图(即从天线端出发，先并联13nH电感，再串联1pF电容，再并联6.5nH电感)，再串联1pF电容，最后到射频端口，对应的史密斯圆图如图11所示。此时，串联1pF电容的作用可以描述为，将GPS L1和L5这两个频点从第一象限向史密斯圆图的中心点靠近。

图11对应的S11谐振图，如图12所示。对比图10，串联1pF电容的作用可以描述为，将GPS L1和L5从一个大谐振中分开形成两个谐振。

需要理解的是，图12显示了GPS L1的频点(标号2，对应的频率为1575MHz)，并没有标出LTE Band32的频点。由于LTE Band32的频点(1452～1496MHz)与GPS L1相近，且图12中GPS L1的带宽够宽乃至于可以覆盖到LTE Band32的频点，因此可以认为GPS L1和LTEBand32的天线性能相近。

在一个具体实施方式中，Wi-Fi 5G工作频段的谐振原理为：在上述Wi-Fi 2.4G、GPS和LTE Band32谐振的基础上(即图12)，从图12可以看出，Wi-Fi 5G的谐振比较浅，为了增加Wi-Fi 5G的谐振深度，增加LDS 201，如图13标号5到标号6之间的谐振所示。

其中，所述激光直接成型天线200的长度为3-5mm，例如，可以是4mm。所述激光直接成型天线200的长度会影响Wi-Fi 5G的谐振，如果所述激光直接成型天线200的长度偏长，则Wi-Fi 5G的谐振会向低频偏；如果所述激光直接成型天线200的长度偏短，则Wi-Fi 5G的谐振会向高频偏。

由Wi-Fi 2.4G工作频段、GPS L1工作频段、GPS L5工作频段、LTE Band32工作频段、Wi-Fi 5G工作频段的谐振图可知，Wi-Fi 2.4G工作频段、GPS L1工作频段、GPS L5工作频段、LTE Band32工作频段、Wi-Fi 5G工作频段形成的五合一天线的自由空间天线效率较高，其中，所述GPS L1工作频段的效率值可达-4.5dB，所述GPS L5工作频段的效率值可达-8.5dB，所述Wi-Fi 2.4G工作频段的效率值可达-6dB，所述Wi-Fi 5G工作频段的效率值可达-7dB，所述LTE Band32工作频段的效率值可达-5dB。另外，因该五合一天线结构位于手机背部的左上角区域，因此，该五合一天线不仅自由空间效率较高，且该五合一天线手头手的影响较小，因此该五合一天线的头手性能也较好。

在一些实施例中，本发明还提供了一种电子设备，其包括：金属中框、塑料支架以及如上述所述的天线组件；其中，所述塑料支架设置在所述金属中框上。所述天线组件如上述天线组件的实施例所述，在此不再赘述。

综上所述，本发明所提供的一种天线组件以及电子设备，所述天线组件包括：金属边框天线，所述金属边框天线弯曲设置，且所述金属框天线上设置有开槽，所述金属边框天线用于调出GPS L1工作频段、GPS L5工作频段以及LTE Band32工作频段；激光直接成型天线，所述激光成型天线位于所述金属边框天线的内凹侧，且所述激光成型天线的两端与所述金属边框天线连接，所述激光直接成型天线用于调出Wi-Fi 5G工作频段，还用于与所述金属边框配合调出Wi-Fi 2.4G工作频段。本发明通过在一根天线上只开一个槽就能够集成GPS L1、GPS L5、LTE Band32、Wi-Fi 2.4G和Wi-Fi5G这五个频点，以得到一五合一天线，该天线集成度较高，且不需要增加开槽的数量，提高了金属机的结构强度以及外观美观性。另外，因该五合一天线结构位于手机背部的左上角区域，因此，该五合一天线不仅自由空间效率较高，且该五合一天线手头手的影响较小，因此该五合一天线的头手性能也较好。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。