CN106465556B - 金属盖体及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种金属盖体及电子设备。所述盖体包括：金属主体和天线辐射体，所述金属主体与所述天线辐射体之间开设有一缝隙，所述金属主体上设置有至少一个接地点，所述天线辐射体电连接至所述至少一个接地点。本公开技术方案可以抵消寄生电容对天线辐射体的影响，减小寄生电容对天线辐射体在特定频段的影响，提高天线辐射体的性能。

Description

金属盖体及电子设备

技术领域

本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种金属盖体及电子设备。

背景技术

因着良好的金属质感、手感、美观以及成本优势，越来越多的智能手机采用了全金属盖体。全金属盖体会屏蔽天线辐射或者接收的信号，而无线通信又要求智能手机支持的信号带宽越来越宽，并且智能手机的天线区域内还需要开设通用串行总线(UniversalSerial Bus，USB)口，以及开设用于放置指纹识别传感器和主键等的开口，因此会在全金属盖体上存在大面积的金属跨缝，由于全金属盖体很薄，因此全金属盖体与跨缝之间的距离很近，全金属盖体与跨缝之间形成强耦合，出现等效的寄生电容，寄生电容会导致智能手机的天线会在一些频段的信号辐射降低。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开实施例提供一种金属盖体及电子设备，用以改善金属跨缝对天线的影响。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种金属盖体，该金属盖体包括：金属主体和天线辐射体，所述金属主体与所述天线辐射体之间开设有一缝隙，所述金属主体上设置有至少一个接地点，所述天线辐射体电连接至所述至少一个接地点。

在一实施例中，在所述金属主体和所述天线辐射体之间电连接第一储能元件，所述第一储能元件的参数由所述金属主体和所述天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。

在一实施例中，所述第一储能元件为电容或者电感。

在一实施例中，所述至少一个接地点中的每一个接地点通过一根导线与所述天线辐射体电连接，所述导线横跨所述缝隙。

在一实施例中，所述至少一个接地点中的每一个接地点与所述天线辐射体之间均电连接第二储能元件。

在一实施例中，所述至少一个接地点在所述金属主体上的位置由金属盖体的体积、所述天线辐射体的工作频带、所述金属主体和所述天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。

在一实施例中，所述第二储能元件为电容或者电感，所述至少一个接地点中每一个接地点与一个电容或者电感电连接。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

金属盖体，所述金属盖体包括：金属主体和天线辐射体，所述金属主体与所述天线辐射体之间开设有一缝隙，所述金属主体上设置有至少一个接地点，所述天线辐射体电连接至所述至少一个接地点。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过在金属主体上设置有至少一个接地点，天线辐射体电连接至至少一个接地点，可以使寄生电容通过金属主体、天线辐射体形成一个回路，抵消寄生电容对天线辐射体的影响，减小寄生电容对天线辐射体在特定频段的影响，提高天线辐射体的性能。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

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是根据一示例性实施例示出的金属盖体的立体结构图。

图2A是根据一示例性实施例示出的金属盖体的结构示意图。

图2B是根据一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图。

图3是根据再一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图。

图4是根据又一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图。

图5是根据另一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图。

图6是根据另一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图。

图7是根据另一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图。

图8是根据一示例性实施例示出的未采用本公开时的天线性能的曲线图。

图9是根据另一示例性实施例示出的采用本公开时的天线性能的曲线图。

图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的金属盖体的立体结构图；该金属盖体可以应用在电子设备(例如：智能手机、平板电脑等设备)上，可作为电子设备的壳体，如图1所示，金属盖体包括金属主体11和天线辐射体12，在金属主体11和天线辐射体12之间，开设有缝隙13。天线辐射体12所在的区域开设用于容置USB口10、指纹识别传感器(图中未示)以及智能手机的图标(图中未示)的开口，以USB口10为例进行示例性说明，USB口10被容置在开口中之后，USB口10会在缝隙13处形成跨缝，在电子设备的厚度方向上距离缝隙13小于设定距离时(该设定距离可以由电子设备的厚度来确定)，跨缝处的金属与缝隙13之间形成强耦合，进而形成寄生电容，寄生电容会导致天线辐射体12在一些频段的信号辐射降低，寄生电容的相关描述参见下述实施例，在此先不详述。

图2A是根据一示例性实施例示出的金属盖体的结构示意图，图2B是根据一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图；如图2A所示，金属主体11和天线辐射体12之间开设有一缝隙13，在金属主体11和天线辐射体12之间电连接第一储能元件14，金属主体11可视为第一储能元件14的接地端，天线辐射体12可视为第一储能元件14的供电端。

当USB口10在跨缝处的金属与缝隙13距离在电子设备的厚度方向上小于设定距离(该设定距离可以由电子设备的厚度来确定)时，跨缝位于USB口10与缝隙13的交接处，USB口10的跨缝处的金属与缝隙13之间存在很强的耦合，形成等效的寄生电容20，该等效的寄生电容20对高频信号而言，相当于在USB口10的跨缝处接地，会导致天线辐射体12在一些频率无法正常辐射信号。

本实施例中，通过第一储能元件14与寄生电容20并联，使第一储能元件14与寄生电容20通过金属主体11、天线辐射体12形成一个回路，该回路可以抵消寄生电容20对天线辐射体12的影响，减小寄生电容20对天线辐射体12的工作频段的影响，提高天线辐射体12的性能。

在一实施例中，第一储能元件为电容或者电感。

在一实施例中，至少一个接地点中的每一个接地点通过一根导线与天线辐射体电连接，导线横跨缝隙。

在一实施例中，至少一个接地点中的每一个接地点与天线辐射体之间均电连接第二储能元件。

在一实施例中，至少一个接地点在金属主体上的位置由金属盖体的体积、天线辐射体的工作频带、金属主体和天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。

在一实施例中，第二储能元件为电容或者电感，至少一个接地点中每一个接地点与一个电容或者电感电连接。

对于金属盖体的进一步结构，请参考后续实施例。

至此，本公开实施例提供的上述金属盖体，可以减小寄生电容对天线辐射体12在特定频段的影响，提高天线辐射体的性能。

下面以具体实施例来说明本公开实施例提供的技术方案。

图3是根据再一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图；本实施例利用本公开实施例提供的上述金属盖体，以第一储能元件14为电容141为例并进行示例性说明，如图3所示，电容141电连接在金属主体11和天线辐射体12。

在一实施例中，由于寄生电容20的大小需要依据金属主体11的大小以及天线辐射体12所在区域的开口等情况来确定，在金属主体11的体积以及天线辐射体12所在区域的开口设计之后，寄生电容20的电容值的范围也会确定，因此电容141的电容值进而可以由寄生电容20的电容量确定。

本实施例中，通过在金属主体11和天线辐射体12之间加载电容141，可以改变寄生电容20的电容值，从而降低寄生电容20对天线辐射体12的工作频段的影响。

图4是根据又一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图；本实施例利用本公开实施例提供的上述金属盖体，以第一储能元件14为电感142为例并进行示例性说明，如图4所示，电感142电连接在金属主体11和天线辐射体12。

与上述图3所示实施例类似，寄生电容20的大小需要依据金属主体11的大小以及天线辐射体12所在区域的开口情况来确定，在金属主体11的体积以及天线辐射体12所在区域的开口设计之后，寄生电容20的电容值的范围也会确定，因此电感142的电感值进而可以由寄生电容20的电容量确定。

本实施例中，通过在金属主体11和天线辐射体12之间加载电感142，可以通过电感142抵消寄生电容20对天线辐射体12的工作频段的影响。

图5是根据另一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图；本实施例利用本公开实施例提供的上述金属盖体，以金属主体11上设置有至少一个接地点为例并进行示例性说明，如图5所示，金属主体11上设置有至少一个接地点，图5中示出了2个接地点以及相应的导线151和导线152，即，导线151和导线152连接在天线辐射体12与金属主体11之间，此时导线151和导线152跨过了缝隙13。

在一实施例中，导线151、导线152在金属主体11上接地点的位置由金属盖体的体积、天线辐射体12的工作频带、金属主体11和天线辐射体12之间的寄生电容的电容量确定；在另一实施例中，可以通过对电子设备进行调试后确定导线151、导线152在金属主体11上接地点的位置。

本实施例所示的金属盖体的结构中，导线151、导线152之间相互并联，通过导线151、导线152与金属主体11和天线辐射体12之间形成的回路，可以改变寄生电容20对天线辐射体12在工作频段的信号的影响。

图6是根据另一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图；本实施例利用本公开实施例提供的上述金属盖体，以第二储能元件为电容161和电容162为例并进行示例性说明，如图6所示，在金属主体11上还设置与电容161和电容162对应的接地点，电容161和电容162分别与各自对应的接地点电连接。

在一实施例中，金属主体11上的接地点可以通过弹片的方式与金属主体11连接。在一实施例中，电容161和电容162还可以在缝隙13直接电连接。

在一实施例中，电容161和电容162对应的接地点在金属主体11上的位置由金属盖体的体积、天线辐射体12的工作频带、金属主体11和天线辐射体12之间的寄生电容的电容量确定，也可通过试验的方式得到。

本实施例所示的金属盖体的结构中，电容141、电容161、电容162之间相互并联，通过电容141、电容161、电容162与金属主体11和天线辐射体12之间形成的回路，可以改变寄生电容20对天线辐射体12在工作频段的信号的影响。

图7是根据另一示例性实施例示出的金属盖体的等效电路示意图；本实施例利用本公开实施例提供的上述金属盖体，以第二储能元件为电感171和电容172为例并进行示例性说明，如图7所示，在金属主体11上还设置与电感171和电容172对应的接地点，电感171和电容172分别与各自对应的接地点电连接。

在一实施例中，金属主体11上的接地点可以通过弹片的方式与金属主体11连接。在一实施例中，电感171和电容172还可以在缝隙13直接电连接。

在一实施例中，电感171和电容172对应的接地点在金属主体11上的位置由金属盖体的体积、天线辐射体12的工作频带、金属主体11和天线辐射体12之间的寄生电容的电容量确定，也可通过试验的方式得到。

本实施例所示的金属盖体的结构中，电容141、电感171、电容172之间相互并联，通过电容141、电感171、电容172与金属主体11和天线辐射体12之间形成的回路，可以改变寄生电容20对天线辐射体12在工作频段的信号的影响。

本领域技术人员可以理解的是，上述图2A-图7中所示的电感或者电容以及接地点的数量仅为示例性说明，图2A-图7中的电感和/或电容以及接地点的数量并不能形成对对本公开的限制，根据电子设备的体积、缝隙以及开口的大小等实际需求，设置相应数量的电容和/或电感以及接地点，以消除寄生电容对天线辐射体的影响。

图8是根据一示例性实施例示出的未采用本公开时的天线性能的曲线图，图9是根据另一示例性实施例示出的采用本公开时的天线性能的曲线图，在图8和图9所示的曲线图上，横轴表示频率，纵轴表示天线回损S11(in dB)。如图8所示，当电子设备上存在USB口10时，USB口10的走线跨越缝隙13时，中频段天线回损S11凸起(曲线82所示)，天线辐射性能下降明显，曲线81所示为电子设备不存在USB口时天线效率的示意图。标号83对应频率为1710M赫兹，标号84对应2170M赫兹，标号85对应2300M赫兹，标号86对应2700M赫兹。

当在金属主体11上增加一个接地点并且将该接地点与天线辐射体12直接通过导线电连接时，天线效率如标号91所示的曲线，标号93所示的曲线表示天线辐射体12不存在USB口时天线效率的示意，标号92所示的曲线表示天线辐射体12存在USB口并且未采用本公开的技术方案时天线效率的示意，通过图9可知，本公开通过在天线主体11上增加一个接地点，并且将接地点与天线辐射体12直接通过导线电连接，可以消除USB口形成的寄生电容对中频段的影响，本领域技术人员可以理解的是，图9所示仅是在金属主体11上增加一个接地点所对应的有益技术效果，当天线主体11与天线辐射体之间增加不同数量的接地点，以及在接地点加载不同的电容和/或电感的不同组合时，可消除寄生电容对不同频段的影响。

上述的实施例是一中频段信号受影响为例，但是在一些情况下，由于寄生电容存在，可能导致高频段或低频段信号受影响，可以通过在金属主体11和天线辐射体12之间不同位置增加不同数量的接地点，并且在接地点上加载不同的电容、电感、直接短路等，可以消除寄生电容对不同频段的影响。

图10是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，设备1000可以是具有摄像头的移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等电子设备。

其中，该电子设备包括：金属盖体，该金属盖体可以为上述图2A-图7中的任一的金属盖体，包括：金属主体11和天线辐射体12，金属主体11与天线辐射体12之间开设有一缝隙13，金属主体11上设置有至少一个接地点，天线辐射体12电连接至至少一个接地点；

在一实施例中，在金属主体11和天线辐射体12之间电连接第一储能元件。

在一实施例中，第一储能元件的参数由金属主体和天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。

参照图10，设备1000可以包括以下一个或多个组件：处理组件1002，存储器1004，电源组件1006，多媒体组件1008，音频组件1010，输入/输出(I/O)的接口1010，传感器组件1014，以及通信组件1016。

处理组件1002通常控制设备1000的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1002可以包括一个或多个处理器1020来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件1002可以包括一个或多个模块，便于处理组件1002和其他组件之间的交互。例如，处理组件1002可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1008和处理组件1002之间的交互。

存储器1004被配置为存储各种类型的数据以支持在设备1000的操作。这些数据的示例包括用于在设备1000上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1004可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件1006为设备1000的各种组件提供电力。电源组件1006可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为设备1000生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件1008包括在所述设备1000和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1008包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当设备1000处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件1010被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1010包括一个麦克风(MIC)，当设备1000处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1004或经由通信组件1016发送。在一些实施例中，音频组件1010还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口1010为处理组件1002和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件1014包括一个或多个传感器，用于为设备1000提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1014可以检测到设备1000的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为设备1000的显示器和小键盘，传感器组件1014还可以检测设备1000或设备1000一个组件的位置改变，用户与设备1000接触的存在或不存在，设备1000方位或加速/减速和设备1000的温度变化。传感器组件1014可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1014还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1014还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件1016被配置为便于设备1000和其他设备之间有线或无线方式的通信。设备1000可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1016经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1016还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，设备1000可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种金属盖体，其特征在于，所述金属盖体包括：金属主体和天线辐射体，所述金属主体与所述天线辐射体之间开设有一缝隙，所述金属主体上设置有至少一个接地点，所述天线辐射体电连接至所述至少一个接地点；

在所述金属主体和所述天线辐射体之间电连接第一储能元件；

所述第一储能元件的参数由所述金属主体和所述天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。

2.根据权利要求1所述的金属盖体，其特征在于，所述第一储能元件为电容或者电感。

3.根据权利要求1所述的金属盖体，其特征在于，所述至少一个接地点中的每一个接地点通过一根导线与所述天线辐射体电连接，所述导线横跨所述缝隙。

4.根据权利要求1所述的金属盖体，其特征在于，所述至少一个接地点中的每一个接地点与所述天线辐射体之间均电连接第二储能元件。

5.根据权利要求3或4所述的金属盖体，其特征在于，所述至少一个接地点在所述金属主体上的位置由金属盖体的体积、所述天线辐射体的工作频带、所述金属主体和所述天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。

6.根据权利要求4所述的金属盖体，其特征在于，所述第二储能元件为电容或者电感，所述至少一个接地点中的每一个接地点与一个电容或者电感电连接。

7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

金属盖体，所述金属盖体包括：金属主体和天线辐射体，所述金属主体与所述天线辐射体之间开设有一缝隙，所述金属主体上设置有至少一个接地点，所述天线辐射体电连接至所述至少一个接地点；

在所述金属主体和所述天线辐射体之间电连接第一储能元件；

所述第一储能元件的参数由所述金属主体和所述天线辐射体之间的寄生电容的电容量确定。