CN104934693A - 一种电子设备和电子设备的天线设置方法 - Google Patents

一种电子设备和电子设备的天线设置方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电子设备和电子设备的天线设置方法，该电子设备包括：金属制成的外观面；金属外观面由多个相互分离的金属件构成；相邻的两个金属件之间设置有绝缘件；每一个金属件上设置有一支或多支天线，每支天线与电子设备的主控芯片上的通信模块相连接。本发明提供的技术方案针对具有金属外观面的电子设备提出了一种多频天线的解决方案，将电子设备的金属外观面分为多个金属件，直接使用这些金属件实现多支天线，有效利用金属件的物理尺寸，解决了传统天线设计上天线本体与金属部件之间的矛盾，减少了对金属部件的设计限制，且使电子设备的金属外观面保持一体式的视觉效果，在不影响电子设备的外观整体性的基础上实现了多频天线设计。

Description

一种电子设备和电子设备的天线设置方法
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种电子设备和电子设备的天线设置方法。
背景技术
传统电子设备的天线本体设计由很多种，例如，将柔性印刷电路板(FPC,Flexible Printed Circuit)贴合在其他部件上形成天线本体，或者，将一段薄片金属通过热熔柱固定在塑胶壳上形成天线本体；这些天线的本体都需要和金属部件有一定的距离来保证辐射效率。而当电子设备采用金属外壳(或者大部分采用金属外壳)时，会为传统天线设计带来两个问题：
第一，由于在设计天线时需要尽量避开金属部件，尽量通过非金属表面实现天线的辐射空间，这往往会限制天线的设计空间，难以达到很好的天线效率。第二，由于金属部件和非金属部件的染色工艺不一样，很难保持一致的颜色和光泽。因此局限了电子设备的外观设计，特别是金属部件的设计，在产品外观上因为金属部件和非金属部件的色差而影响美观。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供了一种电子设备和电子设备的天线设置方法，以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。
依据本发明的一个方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：金属制成的外观面；
所述金属外观面由多个相互分离的金属件构成；
相邻的两个金属件之间设置有绝缘件；
每一个金属件上设置有一支或多支天线，每支天线与电子设备的主控芯片上的通信模块相连接。
可选地，所述电子设备进一步包括：用于安装并固定金属外观面的塑胶底座；
所述塑胶底座上设置有隔断塑胶件；
当金属外观面安装在塑胶底座上时，所述隔断塑胶件作为绝缘件嵌入相邻的两个金属件之间。
可选地，所述隔断塑胶件的宽度小于宽度阈值且隔断塑胶件与所述塑胶底座采用同种注塑塑胶。
可选地，对所述多个金属件，不同的金属件上设置的天线分别支持不同的通信频段和/或通信类型；
所述通信模块包括多个射频收发模块，每个射频收发模块支持一种通信频段和/或通信类型；
所述多个射频收发模块分别与所述多个金属件上设置的天线相适配。
可选地，所述电子设备为智能手表；
所述金属外观面为金属制成的上表壳；
所述上表壳分为对称的两个金属件。
可选地，所述电子设备进一步包括：表带；
所述上表壳沿与表轴平行的方向分为对称的两个金属件；
所述两个金属件与所述表带的两端分别通过表轴装配。
可选地，对每一个金属件，通过连接器件与智能手表中主控芯片上的通信模块相弹接，以使相应天线与通信模块相连接；
其中，通信模块设置在主控芯片的印刷电路板PCB上，PCB上设置有天线接触位；
所述连接器件包括：双向弹针、单向弹针和金属弹片；
当所述连接器件为双向弹针时，双向弹针的一端与金属件相接触，双向弹针的另一端置于天线接触位中；当所述连接器件为单向弹针或金属弹片时，单向弹针或金属弹片的一端与金属件相接触，单向弹针或金属弹片的另一端焊接于天线接触位中。
可选地，所述多个金属件上用于实现与通信模块的连接的各金属接触部位的表面均镀金；所述金属件由不同的合成金属成分制成。
可选地，所述多个金属件采用不同的金属外观面处理方式。
依据本发明的另一个方面，提出了一种电子设备的天线设置方法，该方法包括：
将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件；
在相邻的两个金属件之间设置绝缘件；
在每一个金属件上设置有一支或多支天线，并将每支天线与电子设备的主控芯片上的通信模块相连接。
可选地，所述电子设备为智能手表；
将智能手表的金属制成的上表壳作为所述电子设备的金属外观面；
所述将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件包括：将所述上表壳分为对称的两个金属件。
由上述可知，本发明提供的技术方案针对具有金属外观面的电子设备提出了一种多频天线的解决方案，该方案将电子设备的视觉上完整的金属外观面分为多个金属件，直接使用这些金属件实现多支天线，有效利用金属件的物理尺寸，解决了传统天线设计上天线本体与金属部件之间的矛盾，从而减少了对金属部件的设计限制，提高天线的效率，并使电子设备更有质感，更有强度；且由于金属件之间以绝缘件隔离，使电子设备的金属外观面保持一体式的视觉效果，在不影响电子设备的外观的整体性的基础上形成了多支天线辐射体，方便、有效地实现了电子设备的多频天线设计。
附图说明
图1示出了根据本发明一个实施例的一种电子设备的示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的一种电子设备的分解图；
图3示出了根据本发明另一个实施例的一种电子设备的示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的金属件的连接示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的天线信号收发通路的示意图；
图6示出了根据本发明另一个实施例的天线信号收发通路的示意图；
图7示出了根据本发明又一个实施例的天线信号收发通路的示意图；
图8示出了根据本发明一个实施例的一种电子设备的天线设置方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1示出了根据本发明一个实施例的一种电子设备的示意图，图2示出了根据本发明一个实施例的一种电子设备的分解图，图1和图2所示的电子设备利用其金属外观面实现多频天线设计。如图1-图2所示，在本实施例中，电子设备为智能手表，该智能手表包括：金属制成的上表壳10和用于安装并固定上表壳10的塑胶底座20。
金属制成的上表壳10分为两个对称的金属件：金属件11和金属件12，每个金属件是独立的金属单体；塑胶底座20上设置有两个隔断塑胶件21；当上表壳10安装在塑胶底座20上时，两个隔断塑胶件21作为绝缘件分别嵌入金属件11和金属件12的两个相邻面之间，如图1所示，金属件11和金属件12被隔断塑胶件21隔离开。
在本发明的一个实施例中，金属制成的上表壳10与塑胶底座20通过嵌件成型(Insert-Molding)工艺结合成一体；隔断塑胶件21的宽度为0.6mm-1mm，且隔断塑胶件21与塑胶底座20采用同种注塑塑胶制得，这样使得上表壳10与塑胶底座20紧密结合，不仅满足结构强度和防水需求，还使得智能手表的上表壳10保持一体式的整体视觉效果，不影响智能手表的外观。
在本发明的一个实施例中，智能手表进一步包括：表带。图3示出了根据本发明另一个实施例的一种电子设备的示意图，如图3所示，上表壳10沿与表轴平行的方向分为对称的两个金属件：金属件11和金属件12，金属件11与表带30的一端通过表轴装配，金属件12与表带30的另一端也通过表轴装配。对于将上表壳10分为两个对称的金属件11和金属件12的实施场景来说，从表轴的固定方式和稳定性考虑，图3所示的上表壳10的划分方式与隔断塑胶件21的设置方式是最为合理的，这种方式使得表轴的固定位处在一个完整的金属部件(如金属件11或金属件12)上而不是在不同的金属部件上，使得安装表轴的固定位更容易达到理想的精度。
进一步地，为了实现智能手表的多频天线设计，智能手表还包括设置在主控芯片上的通信模块，上表壳10中每一个金属件上设置有一支或多支天线，每支天线与智能手表的主控芯片上的通信模块相连接。不同的金属件上设置的天线分别支持不同的通信频段和/或通信类型，即多支天线支持多种通信信号，这多种通信信号的通信频段全不相同而通信类型有相同的，或者，这多种通信信号的通信类型全不相同而通信频段有相同的，或者，这多种通信信号的通信频段和通信类型均不相同，具体视需求而定；通信模块包括多个射频收发模块，每个射频收发模块支持一种通信频段和/或通信类型；多个射频收发模块分别与多个金属件上设置的天线相适配。
在本实施例中，每一个金属件上设置有一支天线，具体地，金属件11和金属件12分别作为两支支持不同的通信频段和/或通信类型的天线，通信模块包括两个射频收发模块，每个射频收发模块支持一种通信频段和/或通信类型；两个射频收发模块分别与金属件11和金属件12相适配。图4示出了根据本发明一个实施例的金属件的连接示意图。如图4所示，金属件11通过双向弹针(POGO PIN)41与智能手表中主控芯片上的通信模块相弹接，通信模块设置在主控芯片的印刷电路板(PCB)50上，印刷电路板50上设置有天线接触位51，双向弹针41的一端与金属件11相接触，双向弹针41的另一端置于天线接触位51中，即金属件11通过双向弹针41与对应的天线接触位51弹接，形成一条射频通路，使得金属件11与通信模块中与之适配的射频收发模块连接起来。金属件12的连接方式与金属件11对应相同，金属件12通过另一个双向弹针与对应的天线接触位弹接，形成另一条射频通路，使得金属件12与通信模块中与之适配的射频收发模块连接起来。其中，采用双向弹针进行弹接的原因是：当金属部件与PCB板的弹接距离超过2mm时，传统金属弹片(Clip)在接触高度上难以实现；并且在本实施例中，各金属接触部位最好采用表面镀金工艺来提高接触效果。
由上述可知，金属件与通信模块之间的相互连接，在智能手表内部形成了两条天线信号收发通路，通过该两条天线信号收发通路，智能手表可以对不同通信频段和/或通信类型的信号进行收发。图5示出了根据本发明一个实施例的天线信号收发通路的示意图，图6示出了根据本发明另一个实施例的天线信号收发通路的示意图。如图5所示，金属件11、双向弹针41、天线接触位51和蓝牙射频收发芯片构成一条蓝牙信号的收发通路；金属件12、双向弹针42、天线接触位52和GPS射频收发芯片构成一条GPS信号的接收通路；即在图5所示的实施例中，智能手表同时实现了蓝牙天线和GPS天线的设置。如图6所示，金属件11、双向弹针41、天线接触位51和无线通信(Connectivity)收发芯片(组)构成蓝牙信号和GPS信号的收发通路；金属件12、双向弹针42、天线接触位52和蜂窝移动通信(Cellular)收发芯片(组)构成2G/3G/4G信号的收发通路；即在图6所示的实施例中，智能手表同时实现了蓝牙天线、GPS天线以及2G/3G/4G天线的设置，进一步满足用户的使用需求。
可见，上述实施例说明了本发明提供的技术方案在不改变智能手表整体外观的前提下实现了双频天线的设置，同理，将智能手表的上表壳10分为三个或三个以上的金属件，将各个金属件分别与相适配的射频收发模块通过上述方案连接，形成多条支持不同通信频段和/或通信类型的天线信号收发通路，即可实现智能手表的多频天线设计。
图7示出了根据本发明又一个实施例的天线信号收发通路的示意图，如图7所示，本实施例实现了三条支持不同通信频段的天线信号收发通路。金属件11、双向弹针41、天线接触位51和射频收发芯片(组)1构成一条支持通信频段1的信号的收发通路；金属件12、双向弹针42、天线接触位52和射频收发芯片(组)2构成一条支持通信频段2的信号的收发通路；金属件13、双向弹针43、天线接触位53和射频收发芯片(组)3构成一条支持通信频段3的信号的收发通路。其中，金属件11、金属件12和金属件13是金属制成的上表壳10分成的三个金属件。
在本发明的一个实施例中，对每一个金属件，还可以通过其他连接部件与智能手表中主控芯片上的通信模块相连接；所述其他连接器件包括：焊接在印刷电路板PCB上的弹接金属片或者焊接在印刷电路板PCB上的单向弹针。
为满足电子设备的外观需求，在本发明的一个实施例中，本发明所设计的多个金属件，可以采用不同的金属外观面处理方式，如喷漆处理、抛光处理等，还可以采用不同的合成金属成分，如不锈钢、掺一定比例的金、铜等成分的金属。
本发明所公开的电子设备包含但不局限于上述各实施例中的智能手表。
图8示出了根据本发明一个实施例的一种电子设备的天线设置方法的流程图。如图8所示，该方法包括：
步骤S810，将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件。
步骤S820，在相邻的两个金属件之间设置绝缘件。
步骤S830，在每一个金属件上设置有一支或多支天线，并将每支天线与电子设备的主控芯片上的通信模块相连接。
本步骤中，对多个金属件，不同的金属件上设置的天线分别支持不同的通信频段和/或通信类型；电子设备的主控芯片上的通信模块包括多个射频收发模块，每个射频收发模块支持一种通信频段和/或通信类型；多个射频收发模块分别与所述多个金属件上设置的天线相适配。
在本发明的一个实施例中，图8所示的方法进一步包括：步骤S840，将电子设备的金属外观面安装固定在塑胶底座上。当金属外观面安装在塑胶底座上时，该塑胶底座上设置的隔断塑胶件作为绝缘件嵌入相邻的两个金属件之间。具体地，该隔断塑胶件的宽度小于宽度阈值且隔断塑胶件与所述塑胶底座采用同种注塑塑胶。
在本发明的一个实施例中，电子设备为智能手表，将智能手表的金属制成的上表壳作为电子设备的金属外观面。对应地，图8所示方法的步骤S810将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件包括：将智能手表的上表壳分为对称的两个金属件。进一步地，智能手表还包括：表带，从表带与表体的固定方式和稳定性考虑，上述将智能手表的上表壳分为对称的两个金属件具体可以是：将智能手表的上表壳沿与表轴平行的方向分为对称的两个金属件；则在本实施例中，图8所示的方法进一步包括：通过表轴将两个金属件与表带的两端装配起来。这种方式使得表轴的固定位处在一个完整的金属部件上而不是在不同的金属部件上，使得安装表轴的固定位更容易达到理想的精度。
在一个具体的实施例中，将智能手表的上表壳的两个金属件分别作为两支支持不同的通信频段和/或通信类型的天线，通信模块包括两个射频收发模块，每个射频收发模块支持一种通信频段和/或通信类型；两个射频收发模块分别与两个金属件相适配。各金属件与智能手表中主控芯片上的通信模块相连接，进而与适配的射频收发模块连接起来。金属件与通信模块之间的相互连接，在智能手表内部形成了两条天线信号收发通路，通过该两条天线信号收发通路，智能手表可以对不同通信频段和/或通信类型的信号进行收发。
其中，金属件与通信模块的连接方式如下：对每一个金属件，通过连接器件与智能手表中主控芯片上的通信模块相弹接，以使相应天线与通信模块相连接；通信模块设置在主控芯片的印刷电路板PCB上，PCB上设置有天线接触位；连接器件包括：双向弹针、单向弹针和金属弹片；当连接器件为双向弹针时，双向弹针的一端与金属件相接触，双向弹针的另一端置于天线接触位中；当连接器件为单向弹针或金属弹片时，单向弹针或金属弹片的一端与金属件相接触，单向弹针或金属弹片的另一端焊接于天线接触位中。
在本发明的一个实施例中，智能手表的多个金属件上用于实现与通信模块的连接的各金属接触部位的表面均镀金；金属件由不同的合成金属成分制成。
进一步地，为了在智能手表上支持更多种信号的通信，则在本发明的另一个实施例中，图8所示方法的步骤S810将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件包括：将智能手表的上表壳分为三个或三个以上的金属件。将各个金属件分别与相适配的射频收发模块连接，形成多条支持不同通信频段和/或通信类型的天线信号收发通路，即可实现智能手表的多频天线设计。
图8所示的电子设备的天线设置方法的具体实施例在前文中已详细说明，在此不再赘述。
综上所述，本发明提供的技术方案针对具有金属外观面的电子设备提出了一种多频天线的解决方案，该方案将电子设备的视觉上完整的金属外观面分为多个金属件，直接使用这些金属件实现多支天线，有效利用金属件的物理尺寸，解决了传统天线设计上天线本体与金属部件之间的矛盾，从而减少了对金属部件的设计限制，提高天线的效率，并使电子设备更有质感，更有强度；且由于金属件之间的绝缘件厚度非常小，使电子设备的金属外观面保持一体式的视觉效果，在不影响电子设备的外观的整体性的基础上形成了多支天线辐射体，方便、有效地实现了电子设备的多频天线设计。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：金属制成的外观面；
所述金属外观面由多个相互分离的金属件构成；
相邻的两个金属件之间设置有绝缘件；
每一个金属件上设置有一支或多支天线，每支天线与电子设备的主控芯片上的通信模块相连接。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备进一步包括：用于安装并固定金属外观面的塑胶底座；
所述塑胶底座上设置有隔断塑胶件；
当金属外观面安装在塑胶底座上时，所述隔断塑胶件作为绝缘件嵌入相邻的两个金属件之间。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述隔断塑胶件的宽度小于宽度阈值且隔断塑胶件与所述塑胶底座采用同种注塑塑胶。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
对所述多个金属件，不同的金属件上设置的天线分别支持不同的通信频段和/或通信类型；
所述通信模块包括多个射频收发模块，每个射频收发模块支持一种通信频段和/或通信类型；
所述多个射频收发模块分别与所述多个金属件上设置的天线相适配。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为智能手表；
所述金属外观面为金属制成的上表壳；
所述上表壳分为对称的两个金属件。
6.如权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备进一步包括：表带；
所述上表壳沿与表轴平行的方向分为对称的两个金属件；
所述两个金属件与所述表带的两端分别通过表轴装配。
7.如权利要求6所述的电子设备，其特征在于，对每一个金属件，通过连接器件与智能手表中主控芯片上的通信模块相弹接，以使相应天线与通信模块相连接；
其中，通信模块设置在主控芯片的印刷电路板PCB上，PCB上设置有天线接触位；
所述连接器件包括：双向弹针、单向弹针和金属弹片；
当所述连接器件为双向弹针时，双向弹针的一端与金属件相接触，双向弹针的另一端置于天线接触位中；当所述连接器件为单向弹针或金属弹片时，单向弹针或金属弹片的一端与金属件相接触，单向弹针或金属弹片的另一端焊接于天线接触位中。
8.如权利要求1-7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述多个金属件上用于实现与通信模块的连接的各金属接触部位的表面均镀金；
所述金属件由不同的合成金属成分制成。
9.一种电子设备的天线设置方法，其特征在于，该方法包括：
将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件；
在相邻的两个金属件之间设置绝缘件；
在每一个金属件上设置有一支或多支天线，并将每支天线与电子设备的主控芯片上的通信模块相连接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述电子设备为智能手表；
将智能手表的金属制成的上表壳作为所述电子设备的金属外观面；
所述将电子设备的金属外观面分为多个相互分离的金属件包括：将所述上表壳分为对称的两个金属件。
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