CN103633436B

CN103633436B - 一种天线装置及具有该天线装置的电子设备

Info

Publication number: CN103633436B
Application number: CN201210298087.6A
Authority: CN
Inventors: 林辉
Original assignee: Lenovo Beijing Ltd
Current assignee: Lenovo Beijing Ltd
Priority date: 2012-08-20
Filing date: 2012-08-20
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2032-08-20
Also published as: CN103633436A

Abstract

本发明公开一种天线装置，应用于具有壳体的电子设备，所述壳体内包括电路板和与其连接的天线本体，所述壳体内还设置有金属构件；所述天线装置还包括与所述天线本体连接的接地部件，所述接地部件设置在所述金属构件和所述天线本体的接地点的上方，且与所述金属构件和所述天线本体的接地点电连接；所述天线本体与所述金属构件和所述电路板构成所述天线装置的辐射体。本发明提供的天线装置在满足天线使用功能的基础上，可有效减少天线的高度和外周间距等空间要求，符合电子设备超轻超薄化设计的发展趋势。在此基础上，本发明还提供一种具有该天线装置的电子设备。

Description

一种天线装置及具有该天线装置的电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种天线装置及具有该天线装置的电子设备。

背景技术

伴随着科技的发展及应用需求的逐步提高，小型化、集成化电子设备不断推陈出新，超轻超薄设计逐渐成为发展趋势，由此要求构成零部件体积越小越好。显然，对于收、发信号的天线装置同样需要满足轻薄的设计要求。

众所周知，受自身工作原理的限制，天线的布置需要一定的高度或净空区域，通常情况下无法任意缩小。以手机产品为例，现有手机设计通常将主天线放置于手机的底部，以减薄手机的厚度；同时，为了获得较好的天线性能，天线下面需要净空区域（即没有金属材料）。然而现有手机均有一定的金属器件，基于上述要求，手机中较大金属器件（比如通用串行总线USB接口）放置于手机侧面，以远离主天线区域，但该方案存在限制外观功能接口设计的缺陷。

如果为避免限制外观功能接口设计，则需要增加手机厚度。这样，即便金属器件位于天线下面，也能够确保天线具有足够的净空区域。显然，该设计无法适应手机轻薄化设计的发展趋势。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有电子设备的天线装置进行优化设计，在满足天线使用性能的基础上，为整机超轻超薄设计提供可靠保障。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于，提供一种应用于具有壳体的电子设备的天线装置，该天线装置在满足天线使用功能的基础上，可有效减少天线的高度和外周间距等空间要求，符合电子设备超轻超薄化设计的发展趋势。在此基础上，本发明还提供一种具有该天线装置的电子设备。

本发明提供的一种天线装置，应用于具有壳体的电子设备，所述壳体内包括电路板和与其连接的天线本体，所述壳体内还设置有金属构件；所述天线装置还包括与所述天线本体连接的接地部件，所述接地部件设置在所述金属构件和所述天线本体的接地点的上方，且与所述金属构件和所述天线本体的接地点电连接；所述天线本体与所述金属构件和所述电路板构成所述天线装置的辐射体。

优选地，所述金属构件为通用串行总线接口，所述天线本体的接地点位于与所述通用串行总线接口连接的数据线的终点处。

优选地，所述接地部件延伸至所述通用串行总线接口旁侧的其他所述金属构件的上方，且与其电连接。

优选地，所述接地部件的延伸端通过弹脚与所述天线本体电连接。

优选地，所述金属构件为耳麦接口。

本发明提供的一种电子设备，包括壳体，所述壳体内具有收、发信号的天线装置及金属构件；所述天线装置包括电路板和与其连接的天线本体；所述天线装置还包括与所述天线本体连接的接地部件，设置在所述金属构件和所述天线本体的接地点的上方，且与所述金属构件和所述天线本体的接地点电连接；所述天线本体与所述金属构件和所述电路板构成所述天线装置的辐射体。

优选地，所述电子设备为手机、平板电脑或笔记本电脑。

优选地，所述金属构件为耳麦接口。

基于现有技术，本发明将电子设备内部影响天线性能的金属构件的布置及其电连接关系进行了改进设计，具体将接地部件下方的金属构件与天线本体的接地点连接，由此使得上述金属构件与电路板及传统天线本体集成为天线装置的辐射体。与现有技术相比，本方案将电子设备内部原有金属构件纳入天线辐射体，一方面可获得较好的天线增益性能，另一方面可有效减少上述金属构件对天线性能产生的干扰。如此设置，即便是将USB接口等较大金属器件设置于天线下方，也无需通过增加电子设备的厚度确保天线的净空区域要求，在满足限制外观功能接口的基础上，能够有效控制整机外形尺寸。

在本发明的优选方案选择通用串行总线接口USB作为金属构件，并将天线本体的接地点设置在与通用串行总线接口连接的数据线的终点处，以最大限度的提升天线增益性能。

附图说明

图1为具体实施方式所述手机的示意图；

图2示出了第一实施例所述天线装置的装配关系俯视图；

图3为图2的C－C局部剖视图；

图4为具体实施方式中所述弹脚的整体结构示意图；

图5示出了第二实施例所述天线装置的装配关系俯视图。

图中：

通用串行总线接口（USB）1、耳麦接口2、电路板3、天线本体4、接地部件5、USB数据线6、弹脚7；

接地点A、馈电点B。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种应用于具有壳体的电子设备的天线装置，在满足天线使用功能的基础上，可有效减少天线的高度和外周间距等空间要求，符合电子设备超轻超薄化设计的发展趋势。下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

不失一般性，本实施方式以手机作为主体进行说明。应当理解，基于该手机具体说明的有关天线装置的结构设计同样应用于其他通信电子设备，例如，PAD平板电脑，笔记本电脑，或者可无线传输图片的相机等。

请参见图1，该图示出本实施方式所述手机的示意图。

该手机的壳体上插装设置有外设接口：用于实现与外部设备的连接和通讯的通用串行总线接口（USB）1，用于实现音频信号传输的耳麦接口2，应当理解，前述接口基于自身功能均为金属构件，且可以选配行业内通用的标准接口。此外，该手机的其他功能构件，例如按键（或者触摸屏输入方式），以及电源与功率控制模块、无线通信处理器、射频电路、移动电话公司的SIM卡(分离的或不分离的)、为存放若干电话号码等信息的可改写可编程存储器、语言处理模块和用于写电话号码的接口等，同样也可以应用现有技术，故本文不再赘述。

同样，该手机具有辐射和接收无线电波的天线装置，以实现通讯基本功能。为详细说明该天线装置的具体结构及连接关系，请一并参见图2和图3。其中，图2示出了第一实施例所述天线装置装配关系的俯视图，该图为除去手机上部壳体、电路板及其他功能构件后形成的图示；图3为图2的C－C局部剖视图，以清楚示出天线装置各构件的具体连接关系。

与现有技术相同，壳体内包括电路板3和与其连接的天线本体4，当然，壳体内还设置有除通用串行总线接口1和耳麦接口2外的其他金属构件，在通用串行总线接口1和耳麦接口2等金属构件和天线本体4的接地点A的上方设置有接地部件5，该接地部件5与天线本体4连接，且与通用串行总线接口1、耳麦接口2及天线本体4的接地点A电连接，天线本体4的馈电点B可以如图所示不作调整。由此使得，天线本体4与通用串行总线接口1和耳麦接口2等金属构件和电路板3构成该天线装置的辐射体，以发射或接收电磁波。

显然，该接地部件5由金属材料制成，优选为金属片材，以适应轻薄化的设计需求。

本方案有效利用了内部金属构件的导电性，将手机内部原有金属构件纳入天线辐射体，当然，基于本发明的设计原理也可以有效利用除通用串行总线接口1和耳麦接口2外的其他内部金属构件。经试验数据表明，应用该天线装置的手机可获得较好的天线增益性能，与此同时，可有效减少上述金属构件对天线性能产生的干扰。因此，即便是将USB接口等较大金属器件设置于天线下方，也无需通过增加电子设备的厚度确保天线的净空区域要求，在满足限制外观功能接口的基础上，能够有效控制整机外形尺寸。此外，应用该天线装置的电子设备无需对其他功能构件作调整，且便于进行性能调试。

具体如图所示，本方案中天线本体4的接地点A位于与通用串行总线接口（USB）的数据线6的终点处，从而能够最大限度的提升天线增益性能。当然，具体布线方式可根据实际情况进行设定，并不局限于图中所示的直角折弯状。

另外，该接地部件5延伸至通用串行总线接口1旁侧的耳麦接口2的上方，且与其电连接。可以理解的是，为了兼顾轻薄化设计的要求，应当选用通用串行总线接口1旁侧的金属构件，避免增加手机厚度尺寸。如前所述，由于接地部件5为片材，因此，还可以基于能够应用的其他金属构件的具体方位将接地部件5进行相应的延伸，通过设计中的调节，从而获得较好的天线性能。应当理解，只要满足使用需要均在本申请请求保护的范围内。

为进一步提高接地部件5延伸端与天线本体4之间电连接的可靠性，接地部件5的延伸端通过弹脚7与天线本体4电连接，本方案中的弹脚7具体如图4所示，折弯成形具有两弹性金属翼片，组装后弹脚7产生一定预压变形，以使得天线本体4与接地部件5紧密接合。实际上，弹脚也可以选用能够建立可靠电连接的配套件。

对于可作为天线辐射体的各金属构件来说，外形尺寸不同，因此，在手机厚度方向尺寸略小的金属构件处，也可以在接地部件5与天线本体4之间设置弹脚（图中未示出），从而使得天线本体4与接地部件5之间更进一步的可靠接合。

当然，也可以是这样的设计，仅将一个内部金属构件用于天线辐射体，例如，通用串行总线接口；也就是说，只要能够有效兼顾天线性能和整机外形尺寸两方面的要求均属于较优实施方式。

请参见图5，该图示出了第二实施例所述天线装置的装配关系俯视图，该图所示的与第一实施例作用相同的构件采用相同标记进行标示。

本实施例与第一实施例的区别在于仅将通用串行总线接口纳入天线辐射体，接地部件5覆盖至通用串行总线接口处即可，其他组成及连接关系与第一实施例相同。

除本实施方式所述手机之外，本方案提供的天线装置还可以应用于任何利用天线辐射和接收电磁波的具有壳体的电子设备，例如，平板电脑等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种天线装置，应用于具有壳体的电子设备，所述壳体内包括电路板和与其连接的天线本体，所述壳体内还设置有金属构件；其特征在于，所述天线装置还包括：

与所述天线本体连接的接地部件，所述接地部件设置在所述金属构件和所述天线本体的接地点的上方，且与所述金属构件和所述天线本体的接地点电连接；

所述天线本体与所述金属构件和所述电路板构成所述天线装置的辐射体；

所述金属构件为标准接口。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述金属构件为通用串行总线接口，所述天线本体的接地点位于与所述通用串行总线接口连接的数据线的终点处。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述壳体内还设置有其他金属构件，所述接地部件延伸至所述通用串行总线接口旁侧的其他所述金属构件的上方，且与其电连接。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述接地部件的延伸端通过弹脚与所述天线本体电连接。

5.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述金属构件为耳麦接口。

6.一种电子设备，包括壳体，所述壳体内具有收、发信号的天线装置及金属构件；所述天线装置包括电路板和与其连接的天线本体；其特征在于，所述天线装置还包括：

与所述天线本体连接的接地部件，设置在所述金属构件和所述天线本体的接地点的上方，且与所述金属构件和所述天线本体的接地点电连接；

所述金属构件为标准接口。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为手机、平板电脑或笔记本电脑。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述金属构件为通用串行总线接口，所述天线本体的接地点位于与所述通用串行总线接口连接的数据线的终点处。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述壳体内还设置有其他金属构件，所述接地部件延伸至所述通用串行总线接口旁侧的其他所述金属构件的上方，且与其电连接。

10.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述金属构件为耳麦接口。