CN107732415A - 可改善天线辐射性能的金属支架组件及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种终端设备，所述终端设备包括金属支架组件、天线以及功能器件；所述金属支架组件包括金属支架及接地元件，所述金属支架用于承载所述功能器件，所述金属支架并通过所述接地元件接地。本发明还提供一种金属支架组件。本发明通过将用于承载功能器件的金属支架接地，从而可以将金属支架产生的辐射信号导入地，而避免发射给天线，降低了天线的辐射杂散。

Description

可改善天线辐射性能的金属支架组件及终端设备

技术领域

本发明涉及电子设备的内部支架结构，特别涉及一种可以改善天线辐射性能的金属支架组件以及具有所述金属支架组件的终端设备。

背景技术

辐射杂散作为目前电子设备的强制认证指标，是所有认证当中最复杂，最为难解的一个难题。特别是对于GSM频段，因为它本身的功率特别高，很容易在瞬间激发强有的能量从而导致辐射杂散的谐波超标。在实际的使用中，我们也主要会碰到GSM900的三次谐波容易超标，GSM1800的二次或者三次谐波超标。

对于射频信号而言，发射的信号不仅仅会包含可用信号(GSM900)，往往在这其中还会包含有二次(1800GHz)/三次谐波的成分(2700GHz)，实际的使用中大部分是三次谐波会出现超标。同样对于谐振的天线而言，也会包含有基波，二次/三次的谐振。而当射频信号的三次谐波能量到达天线的三次谐振处，就会将这些无用的谐波能量辐射出去，从而导致杂散超标。

现在的手机、平板电脑等电子设备，由于通常为多层结构设计，往往需要通过金属支架来承载一些元器件，然而，金属支架能够耦合来自天线的辐射能量，并产生谐波通过天线辐射出去，产生我们不需要的谐波辐射，导致了天线的辐射杂散超标的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可改善天线辐射性能的金属支架组件及终端设备，可降低或消除金属支架对天线的辐射影响。

为了解决上述技术问题，一方面，提供一种终端设备，所述终端设备包括金属支架组件、天线以及功能器件；所述金属支架组件包括金属支架及接地元件，所述金属支架用于承载所述功能器件，所述金属支架并通过所述接地元件接地。

另一方面，提供一种金属支架组件，所述金属支架组件应用于一终端设备中，所述金属支架组件包括金属支架及接地元件，所述金属支架用于承载一功能器件，所述金属支架并通过所述接地元件接地。

本发明提供的金属支架组件及终端设备，通过将用于承载功能器件的金属支架接地，从而可以将金属支架产生的辐射信号导入地，而避免发射给天线，降低了天线的辐射杂散，进一步的，所述金属支架还可以作为接地金属面而对承载于其上的功能器件进行信号屏蔽，进一步避免功能器件对天线辐射信号，进一步降低天线的辐射杂散。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中的终端设备的示意出部分内部结构的俯视示意图。

图2是本发明一实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图，示意出了所述终端设备的部分结构。

图3是本发明另一实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图，示意出了所述终端设备的部分结构。

图4是本发明再一实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图，示意出了所述终端设备的部分结构。

图5是本发明一实施例中沿着图1中II-II的剖面示意图，示意出了所述终端设备的部分结构。

图6是本发明一实施例中的后盖的背面示意图。

图7是本发明其他实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图。

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付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。

本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“厚度”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是暗示或指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请一并参阅图1-图3，图1为终端设备100的示意出了部分内部结构的俯视图，示意出了多个层级结构。图2是本发明一实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图，示意出了所述终端设备的部分结构。

如图1和图2所示，所述终端设备100包括金属支架组件200、天线20以及功能器件40。所述金属支架组件200包括金属支架10及接地元件30。所述金属支架10用于承载所述功能器件40，所述金属支架10并通过所述接地元件30接地。

从而，所述金属支架10产生的谐波等辐射信号都将通过接地元件30导入地，而不会发射给天线20，从而降低天线20的辐射杂散。

如图2所示，所述终端设备100还包括接地部50，所述接地部50用于提供地电势；所述接地元件30设置于所述金属支架10和所述接地部50之间且分别与所述金属支架和所述接地部50电连接，而将所述金属支架10接地。

如图2所示，所述终端设备100还包括中框，所述接地部50为中框51上的接地区域形成的接地部。所述中框51延伸到所述金属支架10的附近，所述金属支架10朝着所述中框51所在平面上的投影，至少部分落在所述中框51的接地区域形成的接地部50上。

在一些实施例中，所述接地元件30为嵌设所述金属支架10和接地部50之间，且分别与所述金属支架10和所述接地部50紧密电接触。

如图2所示，所述终端设备100还包括后盖60，所述天线20为设置于所述后盖60上。以图2所示的终端设备100正面朝上，后盖60在下的视角来看，所述中框51部分延伸到所述金属支架10下方，使得所述接地部50位于所述金属支架10的下方，接地部50与所述金属之间10之间形成收容空间，从而在金属之间10与所述接地部50之间可稳固地嵌设所述接地元件30而将金属支架10进行接地。

在一些实施例中，如图1所示，所述接地元件30为导电泡棉31，且所述导电泡棉31的厚度大于所述金属支架10与所述接地部50之间的距离，其中，所述金属支架10与所述接地部50之间的距离指的是所述金属支架10所在的平面与所述接地部50的平面之间的垂直距离。

在一些实施例中，所述导电泡棉31的厚度为所述金属支架10与所述接地部50之间的距离的两倍或三倍等，显著地大于所述金属支架10与所述接地部50之间的距离。其中，本申请中的所述导电泡棉31的厚度指的是所述导电泡棉31处于未被压缩时的正常厚度。从而，当所述导电泡棉31嵌设于所述金属支架10与所述接地部50之间时，所述导电泡棉31的压缩量较大，而紧密嵌设于所述金属支架10与所述接地部50之间，同时与所述金属支架10以及所述接地部50紧密充分接触，而避免了电接触不良，提高了金属支架10接地的稳定性。

请参阅图3，为本发明另一实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图，在另一实施例中，所述接地元件30包括多个导电泡棉31，如图3中，所述导电泡棉31的数量为多个，从而，所述金属支架10与所述接地部50之间进行多点接触，相比单点接触，更大概率地避免了某一个点接触不良导致金属支架10无法接地的问题，提高了接地的稳定性。

显然，所述导电泡棉31的厚度也大于所述金属支架10与所述接地部50之间的厚度，当然，当导电泡棉31的个数为多个时，所述导电泡棉31的厚度可以略小于前述的只有一个导电泡棉31时的导电泡棉31的厚度。例如，导电泡棉的厚度可以为所述金属支架10与所述接地部50之间的厚度的1.5倍等。

请参阅图4，为本发明再一实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图。在其他实施例中，所述接地元件30包括至少一个金属弹片32，所述至少一个金属弹片32以一定的压缩状态固定于所述金属支架10与所述接地部50之间，而与所述金属支架10以及所述接地部50紧密充分接触，而避免了电接触不良，提高了金属支架10接地的稳定性。

在一些实施例中，如图4所示，所述金属弹片32的数量为至少两个，从而使得所述金属支架10与所述接地部50之间进行多点接触，更大概率避免出现某些点接触不良导致金属支架10无法接地的问题。

如图4所示，所述两个金属弹片32的形状可为“Z”字形，每个金属弹片32包括相互平行的顶面和底面，以及设置于顶面和底面之间将所述顶面和底面固定在一起的连接面，每个金属弹片32的顶面和底面分别与所述金属支架10与所述接地部50紧密贴合，而提高接地的稳定性。

请一并参阅图5，为在一些实施例中沿着图1中II-II的剖面示意图。在一些实施例中，前述的金属支架10为指纹支架，所述功能器件40为指纹识别芯片。其中，如图5所示，所述金属支架10可为拱门形，所述金属支架10包括上表面B1和两个侧面B2，所述金属支架10的上表面承载所述功能器件40，所述金属支架10的上表面B1和两个侧面B2形成功能接口K1。

在一些实施例中，所述功能接口K1为USB(universal serial bus，通用串行功能接口)接口。

从而，所述金属支架10同时作为支撑所述功能器件40的支撑架，又作为所述功能接口K1的功能接口腔壁，而与功能接口K1的底面D1配合形成所述功能接口K1。

如图1所示，所述终端设备100包括显示区域101和非显示区域102。在一些实施例中，所述功能器件40具体为前置的指纹识别芯片，且设置于所述终端设备100的底端110的非显示区域102。

所述功能接口K1可为形成于所述终端设备100的底端110的USB接口。

当然，在其他实施例中，所述功能器件40还可以为传感器、摄像头、闪光灯等功能器件。即，所述金属支架10还可为承载所述传感器、摄像头、闪光灯等功能器件的传感器支架、摄像头支架或闪光灯支架。其中，所述功能接口K1还可为耳机接口等功能接口。

在其他实施例中，所述接地元件30还可为柔性电路板、传导线等元件，可通过焊接等方式固定于所述金属支架10和所述接地部50之间。

本申请中，通过将所述金属支架10接地，可以将金属支架10的辐射信号接地导走，避免对天线20产生辐射杂散，同时，由于所述金属支架10接地后，相当于整个是接地的金属层，从而可以屏蔽设置于金属支架10上的功能器件40的辐射信号，进一步避免功能器件40产生的谐波发送至天线20导致的辐射杂散，因此，可以进一步避免功能器件40对天线20的影响。

其中，所述天线20设置于所述后盖60的内表面，且靠近所述终端设备100的底端110，所述天线20沿着所述终端设备100的底端110的边沿方向延伸。

请参阅图6，为终端设备100的背面示意图。所述后盖60上对应天线20的位置开设有多条缝隙61，形成后盖60上的净空区域，以供天线20的信号的收发。其中，所述多条缝隙为平行缝隙，所述多条缝隙61中还填充有树脂材料或胶水等非金属材料，以增强后盖60的强度。

在一些实施例中，所述多条缝隙61为微缝，缝宽为0.05mm、0.3mm或0.05mm～0.3mm中的任意数值，且缝隙61的数目为5条、10条或5条～10条中的任意数目。利用所述微缝61的缝宽保证最大在0.05mm，使得所述微缝61无法被用户直接分辨出，并且保证所述后盖60最低的射频效率，相反地，所述微缝61的缝宽保证最大在0.3mm，使得肉眼上仍然无法被用户识别出来，且使得所述后盖60的射频效率提高。同样，所述微缝61的数目最小控制在5条，以保证所述后盖60的辐射性能，在所述微缝61的条数最大控制在10条，以保证所述后盖40的外观要求。

其中，所述后盖60为金属后盖。

如图6所示，所述多条缝隙61的延伸形状与所述后盖60的底边601的延伸形状相近似，如图6所示，每条缝隙61都至少包括一个直线段和连接于所述直线段两端的两个圆弧段。

其中，在一些实施例中，所述终端设备100的顶端120的附近也设置有天线20。如图6所示，在所述后盖40的顶边602附近也形成有多条前述的缝隙61，用于形成供设置于所述终端设备100的顶端120的附近的天线20进行信号辐射的净空区域。

如图6所示，所述后盖60上还开设有摄像头孔610。其中，所述多条缝隙61为设置于摄像头孔610与所述后盖60的顶边602边沿之间。所述设置于所述后盖40的顶边602附近的多条缝隙61的延伸形状与所述后盖60的顶边602的延伸形状大致相同。同样的，每条缝隙61都至少包括一个直线段和连接于所述直线段两端的两个圆弧段。其中，所述摄像头孔601为双摄像头孔，用于容置两个摄像头形成的双摄像头结构，或者所述摄像头孔601为仿双摄像头孔，用于容置一个摄像头和一个闪光灯形成的仿双摄结构。

在一些实施例中，所述天线20、金属支架10等为设置于靠近终端设备100的底端110的位置。在另一些实施例中，所述终端设备100的顶端120和底端110的对应非显示区域102的位置都可设置有天线20和金属支架10等，且金属支架10接地。

即，所述终端设备100中的靠近天线20位置处的金属支架10都通过上述的方式接地处理，从而避免了金属支架10对天线20的影响。

请参阅图7，为本发明其他实施例中沿着图1中I-I的剖面示意图。如图7所示，在其他实施例中，所述天线20还可以设置于中框51上，且所述天线20位于非显示区域102内并且靠近所述金属支架10。同样的，将所述金属支架10通过接地元件30接地，不会将辐射信号发送给天线20，避免天线20的辐射杂散超标的问题。

其中，所述中框51设置所述天线20的区域为净空区域，同时，所述后盖60上的缝隙61对应开设在所述天线20的位置。

其中，所述终端设备100还可包括显示屏以及玻璃盖板等结构，由于与本发明改进无关，故未进行描述和示意。例如，图2-5所述的横截面图为去除了显示屏以及玻璃盖板等结构的示意图，仅仅示意出了本发明所涉及的元件结构。

其中，所述终端设备100可为手机、平板电脑。所述天线20具体可包括射频收发电路、匹配电路以及天线辐射体等。

本发明提供的终端设备100及金属支架10，通过将金属支架10的接地，从而可阻止金属支架10的信号发射到天线20，避免天性20的辐射杂散超标，有效地提升了天线的辐射性能，同时，金属支架10相当于整个接地金属面，对设置于金属支架10上的功能器件40的信号产生屏蔽作用，进一步防止了功能器件40对天线20的影响，进一步提升了天线的辐射性能。

以上是本发明实施例的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (25)

1.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括金属支架组件、天线以及功能器件；所述金属支架组件包括金属支架及接地元件，所述金属支架用于承载所述功能器件，所述金属支架并通过所述接地元件接地。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括接地部，所述接地部用于提供地电势；所述接地元件设置于所述金属支架和所述接地部之间且分别与所述金属支架和所述接地部电连接，而将所述金属支架接地。

3.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括中框，所述接地部为所述中框上的接地区域；所述中框延伸到所述金属支架的附近，且所述金属支架朝着所述中框所在平面上的投影至少部分落在所述中框的接地区域形成的接地部上。

4.根据权利要求2或3所述的终端设备，其特征在于，所述接地元件嵌设于所述金属支架和接地部之间，且分别与所述金属支架和所述接地部紧密电接触。

5.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述接地元件为导电泡棉，且所述导电泡棉的厚度大于所述金属支架与所述接地部之间的距离。

6.根据权利要求5所述的终端设备，其特征在于，所述导电泡棉的数量为多个，所述金属支架与所述接地部之间进行多点接触。

7.根据权利要求4所述的终端设备，其特征在于，所述接地元件包括至少一个金属弹片，所述至少一个金属弹片以压缩状态固定于所述金属支架与所述接地部之间。

8.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述至少一个金属弹片的数量为至少两个。

9.根据权利要求7所述的终端设备，其特征在于，所述金属弹片的形状为“Z”字形，每个金属弹片包括相互平行的顶面和底面，以及设置于顶面和底面之间将所述顶面和底面固定在一起的连接面，每个金属弹片的顶面和底面分别与所述金属支架与所述接地部紧密贴合。

10.根据权利要求1-9任一项所述的终端设备，其特征在于，所述金属支架为指纹支架、摄像头支架或闪关灯支架，所述功能器件为指纹识别芯片、摄像头或闪光灯。

11.根据权利要求10所述的终端设备，其特征在于，所述金属支架包括上表面和两个侧面，所述金属支架的上表面承载所述功能器件，所述金属支架的上表面和两个侧面形成一功能接口的腔壁。

12.根据权利要求11所述的终端设备，其特征在于，所述功能接口为USB接口或耳机接口。

13.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备还包括后盖，所述天线设置于所述后盖的内表面，且靠近所述终端设备的底端，所述天线沿着所述终端设备的底端的边沿方向延伸。

14.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述天线设置于所述中框上，且所述天线位于所述终端设备的非显示区域内并且靠近所述金属支架。

15.一种金属支架组件，应用于一终端设备中，其特征在于，所述金属支架组件包括金属支架及接地元件，所述金属支架用于承载一功能器件，所述金属支架并通过所述接地元件接地。

16.根据权利要求15所述的金属支架组件，其特征在于，所述接地元件用于设置于所述金属支架和所述终端设备的提供地电势的接地部之间，且分别与所述金属支架和所述接地部电连接，而将所述金属支架接地。

17.根据权利要求16所述的金属支架组件，其特征在于，所述接地元件用于嵌设于所述金属支架和接地部之间，且分别与所述金属支架和所述接地部紧密电接触。

18.根据权利要求17所述的金属支架组件，其特征在于，所述接地元件为导电泡棉，且所述导电泡棉的厚度大于所述金属支架与所述接地部之间的距离。

19.根据权利要求18所述的终端设备，其特征在于，所述导电泡棉的数量为多个，所述金属支架与所述接地部之间进行多点接触。

20.根据权利要求17所述的金属支架组件，其特征在于，所述接地元件包括至少一个金属弹片，所述至少一个金属弹片用于以压缩状态固定于所述金属支架与所述接地部之间。

21.根据权利要求20所述的金属支架组件，其特征在于，所述至少一个金属弹片的数量为至少两个。

22.根据权利要求21所述的金属支架组件，其特征在于，所述金属弹片的形状为“Z”字形，每个金属弹片包括相互平行的顶面和底面，以及设置于顶面和底面之间将所述顶面和底面固定在一起的连接面，每个金属弹片的顶面和底面用于分别与所述金属支架与所述接地部紧密贴合。

23.根据权利要求15-22任一项所述的金属支架组件，其特征在于，所述金属支架为指纹支架、传感器支架、摄像头支架或闪关灯支架，用于承载指纹识别芯片、传感器、摄像头或闪光灯。

24.根据权利要求15所述的金属支架组件，其特征在于，所述金属支架包括上表面和两个侧面，所述金属支架的上表面承载所述功能器件，所述金属支架的上表面和两个侧面形成一功能接口的腔壁。

25.根据权利要求24所述的金属支架组件，其特征在于，所述功能接口为USB接口或耳机接口。