CN107464997A - 金属壳体及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开揭示了一种金属壳体及电子设备，属于天线领域。所述金属壳体包括：金属背板包括上部背板和下部背板，上部背板与下部背板之间包括至少两条开缝，至少两条开缝之间通过至少一个连接点相连；金属边框的上边框与上部背板之间包括至少三条开缝，至少三条开缝之间通过至少两个连接点相连；上部背板与上边框构成至少三个天线辐射部，天线辐射部用于辐射天线信号。本公开实施例解决了仅仅利用天线进行信号辐射，辐射性能较差的问题；达到了在保证电子设备金属背盖一体性的前提下，利用金属背盖的上边框和上部背板进行天线信号的辐射，增强了天线的辐射性能。

Description

金属壳体及电子设备

技术领域

本公开涉及天线领域，特别涉及一种金属壳体及电子设备。

背景技术

随着电子设备制作工艺的不断提升，越来越多的电子设备使用上了金属背盖，相较于传统的塑料背盖，金属背盖更加美观且触感更佳。

为了减小金属背盖对天线辐射的影响，相关技术通过将天线集中设置在电子设备的顶部，并对金属背盖进行顶部金属开窗处理，使得天线上方无金属背盖遮挡，从而保证了天线的正常辐射。但是仅仅利用天线进行信号辐射，辐射性能较差。

发明内容

为了解决相关技术中仅仅利用天线进行信号辐射，辐射性能较差的问题，本公开实施例提供了一种金属壳体及电子设备。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供一种金属壳体，该金属壳体包括：

金属背板以及围合在金属背板周侧的金属边框：

金属背板包括上部背板和下部背板，上部背板与下部背板之间包括至少两条开缝，至少两条开缝之间通过至少一个连接点相连；

金属边框的上边框与上部背板之间包括至少三条开缝，至少三条开缝之间通过至少两个连接点相连；

上部背板与上边框构成至少三个天线辐射部，天线辐射部用于辐射天线信号。

可选地，上部背板与下部背板之间包括第一开缝和第二开缝，第一开缝和第二开缝通过第一连接点相连；

第一开缝位于第一连接点的左侧，且第一开缝与左上部背板对应，左上部背板指第一连接点左侧的上部背板；

第二开缝位于第一连接点的右侧，且第二开缝与右上部背板对应，右上部背板指第一连接点右侧的上部背板。

可选地，上边框与上部背板之间包括第三开缝、第四开缝和第五开缝，第三开缝、第四开缝以及第五开缝之间通过第二连接点和第三连接点相连；；

介于第二连接点和第三连接点的划分，上边框包括第一子上边框、第二子上边框和第三子上边框；

第一子上边框与第三开缝对应；

第二子上边框与第四开缝对应；

第三子上边框与第五开缝对应；

其中，第一子上边框和第三开缝位于第二连接点左侧，第二子上边框和第四开缝位于第二连接点与第三连接点之间，第三子上边框和第五开缝位于第三连接点右侧。

可选地，上部背板与上边框构成第一天线辐射部、第二天线辐射部和第三天线辐射部；

第一天线辐射部包括第一子上边框和左上部背板；

第二天线辐射部包括第二子上边框；

第三天线辐射部包括第三子上边框和右上部背板。

可选地，上部背板内侧设置有第一连接件，第一天线的馈电点通过第一连接件与左上部背板电性相连；

上部背板内侧设置有第二连接件，第二天线的馈电点通过第二连接件与第二子上边框一端电性相连；

上部背板内侧设置有第三连接件，第二子上边框的另一端通过第三连接件接地；

上部背板内侧设置有第四连接件，第三天线的馈电点通过第三连接件与右上部背板电性相连。

可选地，左上部背板与第一调谐电路电性相连，第一调谐电路用于对第一天线辐射部辐射的天线信号进行调谐；

右上部背板与第二调谐电路电性相连，第二调谐电路用于对第三天线辐射部辐射的天线信号进行调谐；

其中，第一调谐电路和第二调谐电路通过电容接地或电感接地进行调谐。

可选地，第一天线辐射部用于辐射GPS(Global Positioning System，全球定位系统)和Wi-Fi(WIreless-Fidelity，无线保真)2.4G天线信号；

第二天线辐射部用于辐射Wi-Fi 5G天线信号；

第三天线辐射部用于辐射LTE MIMO(Long Term Evolution Multiple-InputMultiple-Output，长期演进多进多出)天线信号。

可选地，第一开缝的长度小于第三开缝的长度；

第一天线辐射部用于在馈电电流作用下，在第一开缝处产生第一谐振，并在第三开缝处产生第二谐振；

其中，第一谐振用于增强Wi-Fi 2.4G天线信号，第二谐振用于增强GPS天线信号，且第一谐振的频率大于第二谐振的频率。

可选地，第二开缝的长度大于第五开缝的长度；

第三天线辐射部用于在馈电电流作用下，在第二开缝处产生第三谐振，并在第五开缝处产生第四谐振；

其中，第三谐振用于增强低频天线信号，第四谐振用于增强高频天线信号，且第三谐振的频率小于第四谐振的频率。

可选地，上部背板与下部背板之间的开缝以及上边框与上部背板之间的开缝通过绝缘材料填充。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的金属壳体。

可选地，金属壳体为电子设备的全金属背壳。

可选地，电子设备中包括PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)，金属壳体的开缝在PCB上的投影区域镂空。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过在电子设备金属背壳的上边框与上部背板之间设置开缝，并在上部背板与下部背板之间设置开缝，从而利用上边框和上部背板构成的多个天线辐射部对天线信号进行辐射；解决了仅仅利用天线进行信号辐射，辐射性能较差的问题；达到了在保证电子设备金属背盖一体性的前提下，利用金属背盖的上边框和上部背板进行天线信号的辐射，从而增强天线的辐射性能。

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，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是本公开一个实施例提供的金属壳体的结构示意图；

图2A是本公开另一个实施例提供的金属壳体的结构示意图；

图2B是图2A所示金属壳体中馈电电流流向的路径示意图；

图2C是图2A所示金属壳体的开缝在PCB上投影区域的示意图；

图2D是与图2A所示金属壳体相连的调谐电路的示意图。

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公开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、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本公开各个实施例示出的金属壳体用于电子设备中，该电子设备可以为智能手机或平板电脑等等，该金属壳体即为电子设备的全金属背壳。为了方便描述，下述各个实施例仅以该金属壳体为智能手机的全金属背壳为例进行示意性说明，并不对本公开构成限定。

请参考图1，其示出了本公开一个实施例提供的金属壳体100的结构示意图。本实施例以金属壳体100为智能手机的全金属背壳为例进行说明，该金属壳体100包括金属背板以及围合在金属背板周侧的金属边框。

金属背板包括上部背板110和下部背板120，上部背板110与下部背板120之间包括至少两条开缝140，且至少两条开缝140之间通过至少一个连接点130相连。

金属背板的上部背板110作为天线辐射部的一部分进行天线信号辐射，即天线馈电点流出的馈电电流流经上部背板110；而金属背板的下部背板120则作为广义上的地，由于上部背板110与下部背板120之间包括开缝140，仅通过连接点130相连，因此流经上部背板110的馈电电流即通过连接点130流入下部背板120，从而实现馈电电流接地。

可选地，上部背板110与下部背板120之间的开缝位于同一水平线，且相邻两条开缝之间通过连接点相连，当开缝为n条时，连接点的个数为n-1，n≥2。。

金属边框的上边框150与上部背板110之间包括至少三条开缝170，且至少三条开缝170之间通过至少两个连接点160相连。

可选地，上边框150与上部背板110之间的开缝位于同一C型曲线，且相邻两条开缝之间通过连接点相连，当开缝m条时，连接点的个数为m-1，m≥3。

图1中，介于两个连接点160的划分，上边框150包括三部分。由于上部背板110与上边框150之间仅通过两个连接点160相连，因此流经上部背板110的馈电电流通过连接点160流入上边框150，从而使上边框150的各个部分均参与到天线信号的辐射。

上部背板110与上边框150构成至少三个天线辐射部，天线辐射部用于辐射天线信号。

上边框150的各部分与上部背板110构成天线辐射部，对不同天线的天线信号进行辐射，提高了天线信号的辐射效率。图1中，上边框150包括三部分，左侧部分的上边框150与上部背板110构成第一天线辐射部，中间部分的上边框150单独构成第二天线辐射部，右侧部分的上边框150与上部背板110构成第三天线辐射部。

需要说明的是，上部背板110与上边框150构成的天线辐射部的数量与开缝170的数量(上边框150被划分成的份数)相同，本实施例仅以上部背板110与上边框150构成3个天线辐射部为例进行示意性说明。

综上所述，本实施例提供的金属壳体，通过在电子设备金属背壳的上边框与上部背板之间设置开缝，并在上部背板与下部背板之间设置开缝，从而利用上边框和上部背板构成的多个天线辐射部对天线信号进行辐射；解决了仅仅利用天线进行信号辐射，辐射性能较差的问题；达到了在保证电子设备金属背盖一体性的前提下，利用金属背盖的上边框和上部背板进行天线信号的辐射，从而增强天线的辐射性能。

在图1所示金属壳体的基础上，请参考图2A，其示出了本公开另一个实施例提供的金属壳体200的结构示意图。本实施例以金属壳体200为智能手机的全金属背壳为例进行说明，该金属壳体200包括金属背板以及围合在金属背板周侧的金属边框。

图2A中，金属背板包括上部背板210和下部背板220，上部背板210与下部背板220之间包括两条开缝，且两条开缝通过第一连接点211相连。

上部背板210与下部背板220之间的两条开缝中，位于第一连接点211左侧的开缝为第一开缝212，位于第一连接点211右侧的开缝为第二开缝213。

介于第一连接点211的划分，形成位于第一连接点211左侧的左上部背板，以及位于第一连接点211右侧的右上部背板，其中，第一开缝212与左上部背板对应，第二开缝213与右上部背板对应。

需要说明的是，在制作金属背板时，可以在金属背板的中上部开设两条不连通的开缝(即第一开缝212和第二开缝213)，两条开缝的连接处即为第一连接点211。

如图2A所示，金属边框的上边框230与上部背板210之间包括三条开缝，且三条开缝之间通过第二连接点231和第三连接点232相连。

介于第二连接点231和第三连接点232的划分，上边框230包括第一子上边框、第二子上边框和第三子上边框，其中，第一子上边框位于第二连接点231的左侧，第二子上边框位于第二连接点231和第三连接点232之间，第三子上边框位于第三连接点232的右侧。

需要说明的是，本质上第一子上边框、第二子上边框和第三子上边框之间连通，并未隔断，而本发明实施例中所指的划分是就各个子上边框所属的天线辐射部而言(即根据各个子上边框所属的天线辐射部对上边框进行划分，第一子上边框属于第一天线辐射部，第二子上边框属于第二天线辐射部，第三子上边框属于第三天线辐射部)。

上边框230与上部背板210之间的三条开缝中，第三开缝233与第一子上边框对应，第四开缝234与第二子上边框对应，第五开缝235与第三子上边框对应。

采用图2A所示的金属壳体200对天线信号进行辐射时，左上部背板与第一子上边框233构成第一天线辐射部，用于辐射第一天线的天线信号；第二子上边框234构成第二天线辐射部，用于辐射第二天线的天线信号；第三子上边框235和右上部背板构成第三天线辐射部，用于辐射第三天线的天线信号，其中第一天线、第二天线和第三天线辐射的天线信号的频率不同。

如图2A所示，上部背板210内侧设置有第一连接件214，第一天线的馈电点即通过第一连接件214与左上部背板电性相连，从而利用第一天线辐射部进行天线信号的辐射。其中，第一天线可以为GPS天线和Wi-Fi 2.4G天线，第一天线辐射部即用于辐射GPS天线信号和Wi-Fi 2.4G天线信号。

上部背板210内侧设置有第二连接件215，第二天线的馈电点即通过第二连接件215与第二子上边框234的一端电性相连，同时，上部背板210上还设置有第三连接件216，第二子上边框的234的另一端即通过第三连接件216接地，使得第二天线利用第二天线辐射部(loop结构)进行天线信号的辐射。其中，第二天线可以为Wi-Fi 5G天线，第二天线辐射部即用于辐射Wi-Fi 5G天线信号。

上部背板210内侧设置有第四连接件217，第三天线的馈电点通过第四连接件217与右上部背板电性相连，从而利用第三天线辐射部进行天线信号的辐射。其中，第三天线可以为LTE MIMO天线，第三天线辐射部即用于辐射LTE MIMO天线信号。

需要说明的是，上述第一连接件214、第二连接件215、第三连接件216和第四连接件217可以采用弹片结构或触点结构，本实施例并不对此进行限定。

由于上边框230与上部背板210之间存在开缝，且上部背板210与下部背板220之间存在开缝，当馈电电流流经上边框230和上部背板210时，开缝处会产生缝隙辐射，从而进一步辐射部的辐射性能。

结合图2A和图2B，馈电电流从第一连接件214流入左上部背板后，沿路径240流入下部背板220(相当于流入地)，在第一开缝212处产生第一谐振；同时，馈电电流沿路径250流入第一子上边框，并在第三开缝233处产生第二谐振。由于开缝处产生的谐振的频率与开缝的长度有关，在一种可能的实施方式中，当第一开缝212的长度小于第三开缝233的长度时，第一谐振用于增强第一天线辐射部对Wi-Fi 2.4G天线信号的辐射，而第二谐振则用于增强第一天线辐射部对GPS天线信号的辐射，其中，第一谐振的频率(约为1.5GHz)大于第二谐振的频率(约为2.4GHz)。

相似的，结合图2A和图2B，馈电电流从第三连接件217流入右上部背板后，沿路径260流入下部背板(相当于流入地)，在第二开缝213处产生第三谐振；同时，馈电电流沿路径270流入第三子上边框，并在第五开缝235处产生第四谐振。在一种可能的实施方式中，当第二开缝213的长度大于第五开缝235的长度时，第三谐振用于增强第三天线辐射部对低频天线信号(700MHz至960MHz)的辐射，而第四谐振则用于增强第三天线辐射部对高频天线信号(2.3GHz至2.7GHz)的辐射，其中，第三谐振的频率小于第四谐振的频率。

此外，馈电电流通过第二连接件215沿路径280流入第二子上边框，并最终流入第三连接件216，从而构成一个loop环路，实现对Wi-Fi 5G天线信号的辐射。

需要说明的一点是，为了保证开缝处天线信号的正常辐射，如图2C所示，金属壳体的开缝在PCB290上的投影区域镂空，使得开缝正上方不存在金属干扰(开缝正上方为避空区)，保证了开缝处天线信号的正常辐射。

需要说明的另一点是，为了保证金属壳体的整体强度，上部背板210与下部背板220之间的开缝(第一开缝212和第二开缝213)，以及上边框230与上部背板210之间的开缝(第三开缝233、第四开缝234和第五开缝235)可以通过绝缘材料进行填充。

图2A和图2B中，第一天线辐射部和第三天线辐射部都需要覆盖较宽频段的天线信号，为了进一步提高其辐射性能，在一种可能的实施方式中，结合图2A和图2D，左上部背板与第一调谐电路218电性相连，第一调谐电路218用于对第一天线辐射部辐射的天线信号进行调谐。

右上部背板与第二调谐电路219电性相连，第二调谐电路用于对第三天线辐射部辐射的天线信号进行调谐。

其中，第一调谐电路218和第二调谐电路219通过电容接地或电感接地进行调谐，即第一调谐电路218和第二调谐电路219通过调节自身电容(或电感)的电容值(或电感值)实现天线信号调谐。

综上所述，本实施例提供的金属壳体，通过在电子设备金属背壳的上边框与上部背板之间设置开缝，并在上部背板与下部背板之间设置开缝，从而利用上边框和上部背板构成的多个天线辐射部对天线信号进行辐射；解决了仅仅利用天线进行信号辐射，辐射性能较差的问题；达到了在保证电子设备金属背盖一体性的前提下，利用金属背盖的上边框和上部背板进行天线信号的辐射，从而增强天线的辐射性能。

本实施例中，利用上部背板和上边框构成不同的天线辐射部，并利用该天线辐射部不同频率的天线信号进行辐射，在保证电子设备金属背盖一体性的前提下，实现了多天线共存，拓宽了电子设备覆盖频率的范围。

本实施例中，利用金属壳体上设置的开缝产生缝隙谐振，从而对天线辐射部辐射的天线信号进行增强，进一步提高了电子设备的天线辐射性能。

本实施例中，通过为第一天线辐射部和第三天线辐射部配置相应的调谐电路，从而利用该调谐电路对天线信号进行调谐，使得第一天线辐射部和第三天线辐射部能够覆盖较宽频段的天线信号。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，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 (13)

1.一种金属壳体，其特征在于，所述金属壳体包括：金属背板以及围合在所述金属背板周侧的金属边框：

所述金属背板包括上部背板和下部背板，所述上部背板与所述下部背板之间包括至少两条开缝，所述至少两条开缝之间通过至少一个连接点相连；

所述金属边框的上边框与所述上部背板之间包括至少三条开缝，所述至少三条开缝之间通过至少两个连接点相连；

所述上部背板与所述上边框构成至少三个天线辐射部，所述天线辐射部用于辐射天线信号。

2.根据权利要求1所述的金属壳体，其特征在于，所述上部背板与所述下部背板之间包括第一开缝和第二开缝，所述第一开缝和所述第二开缝通过第一连接点相连；

所述第一开缝位于所述第一连接点的左侧，且所述第一开缝与左上部背板对应，所述左上部背板指所述第一连接点左侧的所述上部背板；

所述第二开缝位于所述第一连接点的右侧，且所述第二开缝与右上部背板对应，所述右上部背板指所述第一连接点右侧的所述上部背板。

3.根据权利要求2所述的金属壳体，其特征在于，所述上边框与所述上部背板之间包括第三开缝、第四开缝和第五开缝，所述第三开缝、所述第四开缝以及所述第五开缝之间通过第二连接点和第三连接点相连；

介于所述第二连接点和所述第三连接点的划分，所述上边框包括第一子上边框、第二子上边框和第三子上边框；

所述第一子上边框与所述第三开缝对应；

所述第二子上边框与所述第四开缝对应；

所述第三子上边框与所述第五开缝对应；

其中，所述第一子上边框和所述第三开缝位于所述第二连接点左侧，所述第二子上边框和所述第四开缝位于所述第二连接点与所述第三连接点之间，所述第三子上边框和所述第五开缝位于所述第三连接点右侧。

4.根据权利要求3所述的金属壳体，其特征在于，所述上部背板与所述上边框构成第一天线辐射部、第二天线辐射部和第三天线辐射部；

所述第一天线辐射部包括所述第一子上边框和所述左上部背板；

所述第二天线辐射部包括所述第二子上边框；

所述第三天线辐射部包括所述第三子上边框和所述右上部背板。

5.根据权利要求3或4所述的金属壳体，其特征在于，

所述上部背板内侧设置有第一连接件，第一天线的馈电点通过所述第一连接件与所述左上部背板电性相连；

所述上部背板内侧设置有第二连接件，第二天线的馈电点通过所述第二连接件与所述第二子上边框一端电性相连；

所述上部背板内侧设置有第三连接件，所述第二子上边框的另一端通过所述第三连接件接地；

所述上部背板内侧设置有第四连接件，第三天线的馈电点通过所述第三连接件与所述右上部背板电性相连。

6.根据权利要求5所述的金属壳体，其特征在于，

所述左上部背板与第一调谐电路电性相连，所述第一调谐电路用于对所述第一天线辐射部辐射的天线信号进行调谐；

所述右上部背板与第二调谐电路电性相连，所述第二调谐电路用于对所述第三天线辐射部辐射的天线信号进行调谐；

其中，所述第一调谐电路和所述第二调谐电路通过电容接地或电感接地进行调谐。

7.根据权利要求4至6任一所述的金属壳体，其特征在于，

所述第一天线辐射部用于辐射全球定位系统GPS和无线保真2.4GHz Wi-Fi2.4G天线信号；

所述第二天线辐射部用于辐射无线保真5G Wi-Fi 5GHz天线信号；

所述第三天线辐射部用于辐射长期演进多入多出LTE MIMO天线信号。

8.根据权利要求7所述的金属壳体，其特征在于，所述第一开缝的长度小于所述第三开缝的长度；

所述第一天线辐射部用于在馈电电流作用下，在所述第一开缝处产生第一谐振，并在所述第三开缝处产生第二谐振；

其中，所述第一谐振用于增强所述Wi-Fi 2.4G天线信号，所述第二谐振用于增强所述GPS天线信号，且所述第一谐振的频率大于所述第二谐振的频率。

9.根据权利要求7所述的金属壳体，其特征在于，所述第二开缝的长度大于所述第五开缝的长度；

所述第三天线辐射部用于在馈电电流作用下，在所述第二开缝处产生第三谐振，并在所述第五开缝处产生第四谐振；

其中，所述第三谐振用于增强低频天线信号，所述第四谐振用于增强高频天线信号，且所述第三谐振的频率小于所述第四谐振的频率。

10.根据权利要求1至9任一所述的金属壳体，其特征在于，

所述上部背板与所述下部背板之间的开缝以及所述上边框与所述上部背板之间的开缝通过绝缘材料填充。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1至10任一所述的金属壳体。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述金属壳体为所述电子设备的全金属背壳。

13.根据权利要求11或12所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备中包括印刷电路板PCB，所述金属壳体的开缝在所述PCB上的投影区域镂空。