天线组件

文档序号:364638 发布日期:2021-12-07 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 天线组件 (Antenna assembly ) 是由 张纮嘉 于 2020-06-05 设计创作,主要内容包括:一种天线组件,应用于一电子设备,所述天线组件包括至少一辐射单元及射频模块,所述辐射单元用于接收或发送信号,所述辐射单元与所述电子设备通信连接,所述射频模块与所述辐射单元电连接,所述射频模块用于对接收或发送的信号进行解调或调制处理,所述电子设备通过所述辐射单元将处理后的信号与一外部设备进行传递或交换。所述天线组件独立设置于所述电子设备之外,可有效增加辐射单元的数量,不仅可节省电子设备的空间,还可进一步提高数据传输速率的效果。(An antenna assembly is applied to an electronic device and comprises at least one radiating unit and a radio frequency module, wherein the radiating unit is used for receiving or sending signals, the radiating unit is in communication connection with the electronic device, the radio frequency module is electrically connected with the radiating unit, the radio frequency module is used for demodulating or modulating the received or sent signals, and the electronic device transmits or exchanges the processed signals with an external device through the radiating unit. The antenna assembly is independently arranged outside the electronic equipment, so that the number of the radiation units can be effectively increased, the space of the electronic equipment can be saved, and the data transmission rate can be further improved.)

天线组件

技术领域

本发明涉及一种天线组件。

背景技术

目前,随着网络的不断发展,多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术逐渐成为热门、高效的通信技术。例如大多数电子设备,例如移动电话都会设置相应的MIMO天线,以满足高传输效率、高容量、高质量的数据传输。然而,移动设备的空间是有限的。因此,如何在有限的空间内设置更多的MIMO天线成为亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此,有必要提供一种提高数据传输速率的天线组件。

一种天线组件,应用于一电子设备,所述天线组件包括至少一辐射单元及射频模块,所述辐射单元用于接收或发送信号,所述辐射单元与所述电子设备通信连接,所述射频模块与所述辐射单元电连接,所述射频模块用于对接收或发送的信号进行解调或调制处理,所述电子设备通过所述辐射单元将处理后的信号与一外部设备进行传递或交换。

优选地,所述天线组件还包括壳体,所述壳体用于收容所述至少一辐射单元及所述射频模块。

优选地,每一辐射单元均为5G NR天线。

优选地,每一所述辐射单元均为MIMO天线。

优选地,至少一所述辐射单元以N*M的形式设置于所述壳体内,且构成天线阵列。

优选地,所述壳体可拆卸地组装于所述电子设备上。

优选地,所述辐射单元设置于所述壳体内,且靠近所述电子设备的一侧设置。

优选地,所述电子设备还用于给所述天线组件提供电源。

优选地,所述辐射单元通过毫米波天线与所述电子设备通信连接。

优选地,至少一辐射单元为十六个所述辐射单元。

所述天线组件独立设置于所述电子设备之外,可有效增加辐射单元的数量,不仅可节省电子设备的空间,还可进一步提高数据传输速率的效果。

附图说明

图1是本实施例中天线组件与电子设备的连接关系图。

图2是图1所示天线组件中辐射单元的示意图。

图3是图1所示天线组件的返回损耗仿真图。

图4为图1所述天线组件设置不同数量辐射单元时的插入损耗仿真图。

主要元件符号说明

天线组件 100

壳体 10

辐射单元 20

射频模块 30

电子设备 200

如下

具体实施方式

将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

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,所描述的实施例仅仅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。

需要说明的是,当一个元件被称为“电连接”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件,它可以是接触连接,例如,可以是导线连接的方式,也可以是非接触式连接,例如,可以是非接触式耦合的方式。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。

下面结合附图,对本发明的一些实施方式作详细说明。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。

请一并参阅图1及图2,本发明提供一种天线组件100,应用于一电子设备200。所述天线组件100可与所述电子设备200通信连接。所述天线组件100充当所述电子设备200的天线模块,使得所述电子设备200通过所述天线组件100发射、接收无线电波,进而与一外部设备进行传递或交换无线信号。

在本实施例中,所述电子设备200可以为智能手机、平板电脑、笔记本电脑或桌上型电脑等终端或移动设备。在本实施例中,所述外部设备可以为基站。

在本实施例中,所述天线组件100包括壳体10、至少一辐射单元20及射频模块30。所述壳体10用于收容所述至少一辐射单元20及所述射频模块30。

在本实施例中,所述壳体10可以是一种外壳或保护盖,例如手机壳或手机套。所述天线组件100独立设置,并与所述电子设备200通信连接。

可以理解,在其他实施例中,所述壳体10可用于可拆卸地组装于所述电子设备200上,并保护所述电子设备200。也就是说,所述壳体10的大小、尺寸、形状均与所述电子设备200相匹配。即所述天线组件100可以是可拆卸地设置于所述电子设备200的背盖,并包覆于所述电子设备200,进而保护所述电子设备200。当然,所述壳体10亦可与所述电子设备200独立设置。

可以理解,在本实施例中,当所述壳体10作为所述电子设备200的保护盖时,还可以为所述辐射单元20的载体。通过将电子设备200内的辐射单元20设置在所述壳体10内,不仅可以增加辐射单元20的数量,进而增加数据传输的速率,还可以将原来电子设备200中放置辐射单元20的位置空出来,用于安装其他需要的电子元件。

在本实施例中,所述辐射单元20设置于所述壳体10内。所述辐射单元20用于接收所述基站传输的信号。所述辐射单元20还用于发送信号给所述基站。如此,实现基站与电子设备200之间信号的收发。

在其他实施例中,所述辐射单元20设置于所述壳体10内,且靠近所述电子设备200的一侧设置。

在本实施例中,所述辐射单元20可以N*M的形式排列,以形成相应的天线阵列。其中,N,M均为正整数,N、M可以相等,也可以不相等。

在本实施例中,所述N及M均为4。即所述辐射单元20构成4*4的天线阵列,所述辐射单元20的数量为十六个。在其中一个实施例中,所述辐射单元20构成的4*4的天线阵列的尺寸为11厘米*7厘米。

当然,在其他实施例中,所述至少一辐射单元20的数量不局限于十六个,其还可以依据所述壳体10的形状、大小具体设置辐射单元20的排列方式及数量,例如设置为其他数量,例如八个、十个或十二个。

可以理解,在本实施例中,每一个所述辐射单元20的类型是多样化的,本案在此不做限制。

可以理解,在本实施例中,所述天线阵列中的每一个所述辐射单元20都是一个MIMO天线。所述天线阵列可利用多个所述MIMO天线共同收发信号。同样,在本实施例中,通过修改所述辐射单元20的结构,亦可使得每一辐射单元20构成其他天线,例如构成相应的5G NR天线,即可工作于相应的5G NR频段。其中,5G NR频段主要使用两段频率:FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz-6GHz,又叫sub 6GHz频段;FR2频段的频率范围是24.25GHz—52.6GHz,人们通常叫它毫米波(mmWave)。

在本实施例中,所述射频模块30设置于壳体10内。所述射频模块30用于将所述辐射单元20接收或发送的信号进行处理。具体地,在本实施例中,所述射频模块30可以包括,但不局限于,滤波器、开关、功率放大器、低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)、调制解调处理器等。

在本实施例中,在信号的收发过程中,所述电子设备200可以为所述天线组件100提供电源。如此,可以使得所述天线组件100在进行数据传输的过程中,不再添加额外的电源。

如上所述,当所述电子设备200利用所述天线组件100进行信号收发时,首先将若干个所述辐射单元20、射频模块30设置于所述壳体10内,并使得所述天线组件100与所述电子设备200可以通信连接,以使得所述电子设备200对所述天线组件100提供电源。如此,当所述电子设备200通过所述天线组件100接收信号时,所述辐射单元20接收基站发送的信号,所述射频模块30对接收的信号进行滤波、放大、信号解调、控制波束成形等处理后,传输给所述电子设备200。

同样,当所述电子设备200通过所述天线组件100发送信号时,所述射频模块30先对信号进行滤波、调制、控制波束成形等处理后,再经由所述辐射单元20发送给所述基站。

在本实施例中,所述天线组件100可以以毫米波(毫米波所对应的频率范围是30-300GHz)的形式与所述电子设备200进行通信。可以理解,在本实施例中,由于16个所述辐射单元20同时与所述电子设备200进行数据通信,理想状态下,需要16的16次方倍传输通道(相对于单个辐射单元20)来传输数据,因此,通过波束窄、带宽宽的毫米波与所述电子设备200实现数据通信。

具体地,在本实施例中,所述射频模块30上可以设置一毫米波天线(图未示),所述天线组件100通过所述毫米波天线以毫米波的形式与所述电子设备200进行通信。

可以理解,在本实施例中,所述电子设备200通过所述天线组件100与所述基站之间进行收发信号,其数据传输效率更高。

可以理解,在本实施例中,若干个所述辐射单元20形成天线阵列,每个辐射单元20的间距满足实际应用的相关需求。可以理解,当两个所述辐射单元20之间距离太远,则所述壳体10设置的数量较少,数据传输效率不高。当两个所述辐射单元20之间距离太近,则天线与天线之间会形成干扰,进而影响数据的传输。因此,在不产生干扰的情况下,可根据具体需求,尽可能多的设置所述辐射单元20。如此,以达到较佳的数据传输效率。

请一并参考3,图3表明了本实施例中天线组件100中每个辐射单元20的在不同频段下的S参数。显然,在其中一个频段,例如4.14-6.05GHz频段,其S参数低于-10dB,符合天线的设计要求,且在4.41GHz的频率点时,其S参数最低。因此,可以理解,所述辐射单元20支持在4G或5G频段中的数据传输。因此,可以得出,所述天线组件100工作于5G NR频段的FR1频段中。

请一并参阅图4,图4为不同辐射单元间的插入损耗曲线图。其中,曲线S(1,2)表示第一根辐射单元20与第二根辐射单元20之间的插入损耗。S曲线(1,3)表示为第一根辐射单元20与第三根辐射单元20之间的插入损耗。S(1,5)表示为第一根辐射单元20与第五根辐射单元20之间的插入损耗。S(1,6)表示为第一根辐射单元20与第六根辐射单元20之间的插入损耗。可以理解,为满足天线的设计要求,其插入损耗应处于-25dB至-10dB之间。显然,从图4可以看出,不同辐射单元间的插入损耗均符合要求。

另外,所述天线组件100中,当插入的所述辐射单元20数量越多,其插入损耗越小,对应的传输效率越高。电子设备200通过所述天线组件100与所述基站收发信号,进而相互传输数据,其传输速率和所述壳体10里设置的所述辐射单元20的天线数量有关。所述辐射单元20的数量越多,其传输速率越高。当然,还需要考虑所述辐射单元20之间的距离,即隔离度,隔离度越好,辐射单元20之间的干扰越小,数据传输的效果越好。

可以理解,在本实施例中,通过将所述天线组件100独立设置于所述电子设备200之外,可有效增加辐射单元20的数量,不仅可节省电子设备200的空间,还可进一步提高数据传输速率的效果。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计,只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化,都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

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