CN108008783A - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种电子设备，包括：电路板；天线，用于辐射能量，所述天线电连接至所述电路板；指纹模组，固定于所述电路板上；USB座，固定于所述电路板上，并与所述指纹模组相邻设置，所述USB座面对所述指纹模组的表面设有第一绝缘镀层，所述第一绝缘镀层用于阻挡所述USB座耦合的所述天线辐射的能量向所述指纹模组传递。避免了指纹单元产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线辐射可用信号的效果，提高了电子设备的通信效果。

Description

电子设备
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种电子设备。
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。
现有技术中，移动终端等依靠天线辐射能量的电子设备，随着便携性及智能化的发展，移动终端内集成多种功能的电子器件，收到空间排布的限制，这些电子器件与天线一般距离较近，例如通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)座、指纹模组等，天线的辐射能量经过USB等金属器件耦合后传递至指纹模组，而指纹模组作为一个非线性器件，指纹模组将这些耦合而来的能量通过非线性作用产生谐波，这些谐波再通过天线辐射出去，造成了辐射杂散。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种电子设备，用以解决现有技术中非线性器件将金属器件耦合的天线辐射能量通过非线性作用产生谐波，造成辐射杂散的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种电子设备，包括：
电路板；
天线，用于辐射能量，所述天线电连接至所述电路板；
指纹模组，固定于所述电路板上；
USB座，固定于所述电路板上，并与所述指纹模组相邻设置，所述USB座面对所述指纹模组的表面设有第一绝缘镀层，所述第一绝缘镀层用于阻挡所述USB座耦合的所述天线辐射的能量向所述指纹模组传递。
一种实施方式中，所述USB座包括第一侧面、第二侧面及连接所述第一侧面与所述第二侧面的第三侧面，所述第一侧面为所述USB座面对所述指纹模组的表面，所述第二侧面为所述USB座背离所述指纹模组的表面，所述第一绝缘镀层至少覆盖所述第一侧面和所述第三侧面。
一种实施方式中，所述第一绝缘镀层还覆盖所述第二侧面。
一种实施方式中，所述指纹模组包括金属支架和指纹单元，所述金属支架固定于所述电路板上，所述金属之间位于所述USB座与所述指纹单元之间，所述指纹单元通过所述金属支架固定于所述电路板上，所述金属支架包括面对所述指纹单元的第四侧面，所述金属支架的表面设有第二绝缘镀层，所述第二绝缘镀层覆盖所述第四侧面。
一种实施方式中，所述金属支架还包括背离所述指纹单元的第五侧面，所述第二绝缘层覆盖所述第五侧面。
一种实施方式中，所述金属支架还包括第六侧面，所述第六侧面连接所述第四侧面与所述第五侧面，所述第二绝缘层覆盖所述第六侧面。
一种实施方式中，所述第二绝缘镀层的厚度大于所述第一绝缘镀层的厚度。
一种实施方式中，所述电子设备还包括金属片，所述金属片位于所述USB座与所述天线之间，所述金属片用于吸收所述天线向所述USB座方向辐射的能量。
一种实施方式中，所述金属片与所述USB座的距离小于所述金属片与所述天线的距离。
一种实施方式中，所述USB座包括正对所述天线的第七侧面，所述金属片覆盖所述第七侧面。
本发明的有益效果如下：USB座为线性器件，会耦合天线辐射的能量，指纹模组的指纹单元为非线性器件，若接收USB座耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层隔绝USB座与指纹模组，USB座耦合的辐射能量无法传递至指纹单元，故指纹单元不会产生谐波并返回至天线，避免了指纹单元产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线辐射可用信号的效果，提高了电子设备的通信效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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明显变形方式。
图1为本发明实施例一提供的电子设备的结构示意图。
图2为本发明实施例一提供的电子设备的放大结构示意图。
图3为本发明实施例一提供的电子设备的另一视角的结构示意图。
图4为本发明实施例一提供的电子设备的部分结构示意图。
图5为本发明实施例二提供的电子设备的结构示意图。
图6为本发明实施例三提供的电子设备的结构示意图。
图7为本发明实施例四提供的电子设备的结构示意图。
图8为本发明实施例五提供的电子设备的结构示意图。
图9为本发明实施例六提供的电子设备的结构示意图。
图10为本发明实施例六提供的电子设备的辐射示意图。
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做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。
本发明实施例提供的电子设备为具有辐射射频信号功能的电子设备，尤其是便携式的移动终端，具体的，移动终端包括手机、平板电脑、笔记本电脑等电子设备。应用本发明实施例提供的电子设备还具有指纹识别与USB数据连接的功能，换言之，该电子设备具有指纹模组和USB座。
请一并参阅图1至图4，本发明实施例一提供的电子设备100包括电路板20、天线10、指纹模组30及USB座36，具体到图2，电路板20为印刷电路板20(Printed CircuitBoard，PCB)，电路板20上设有各种线路及端口，本实施例中，电路板20为电子设备100的主板，主板上设有各种芯片用于计算、处理数据。进一步的，电路板20上设有用于控制天线10辐射能量的馈电电路。一种实施方式中，电路板20固定于电子设备100的中框上，并位于电子设备100的壳体80内。本实施例中，天线10为用于辐射能量的辐射体，天线10电连接至电路板20，具体的，天线10与电路板20上的馈电电路电连接，馈电电路输送信号以通过天线10辐射出去。本实施例中，天线10可以固定于电路板20上，也可以固定于壳体80上。天线10为金属材料制成，一种实施方式中，壳体80为金属材料制成，天线10可以为壳体80的一部分，利用壳体80作为天线10辐射体，可以节约空间。
本实施例中，指纹模组30为用于识别用户指纹信息的装置。具体的，指纹模组30包括金属支架34与指纹单元32，金属支架34固定于电路板20上，指纹单元32通过金属支架34固定于电路板20上。指纹单元32为直接接触用户手指的设备，指纹单元32包括用于处理指纹信息的指纹芯片、用于接触手指的触摸板及用于接地的装饰环等部件，进一步的，指纹单元32为非线性器件。
具体到图2，本实施例中，USB座36固定于电路板20上，并且USB座36和指纹单元32分别位于金属支架34的两侧。具体的，USB座36具有金属的外壳，USB座36也为线性器件，USB座36可以将天线10辐射的能量耦合，具体的，天线10在向四周辐射能量的过程中，不可避免的将部分能量辐射至USB座36，USB座36可以将该辐射能量耦合，并传递至周围的其他器件，若USB座36将辐射能量传递至金属支架34，金属支架34再将辐射能量传递至指纹单元32等非线性器件时，非线性器件通过非线性作用产生谐波，该谐波通过金属支架34沿原路径返回至天线10，天线10作为辐射体会将该谐波辐射出去，该谐波会影响天线10原本辐射的能量，即出现辐射杂散。具体的，天线10辐射的可用信号为GSM900，GSM900经过金属支架34的耦合后，非线性器件(指纹单元32)产生二次/三次谐波，二次/三次谐波沿原路径返回至天线10，天线10将二次/三次谐波辐射出去，二次/三次谐波形成了对可用信号的辐射杂散。
结合图2和图4，图4为本发明实施例一提供的电子设备100的部分结构示意图，具体的，为了显示天线10与指纹模组30的位置关系，图4未示出电路板20。本实施例中，USB座36面对指纹模组30的表面设有第一绝缘镀层42，第一绝缘镀层42用于阻挡USB座36耦合的天线10辐射的能量向指纹模组30传递。具体的，第一绝缘镀层42通过电镀、真空镀、物理气相沉积或化学气相沉积等方式镀制与USB座36表面，镀制方式简单易实现，且镀制效果好。一种实施方式中，USB座36包括第一侧面362、第二侧面364及连接第一侧面362与第二侧面364的第三侧面366，第一侧面362为USB座36面对指纹模组30的表面，第二侧面364为USB座36背离指纹模组30的表面，第一绝缘镀层42至少覆盖第一侧面362和第三侧面366。具体的，如图4所示，第一绝缘镀层42覆盖于第一侧面362和第三侧面366上，第一绝缘镀层42将USB座36正对指纹模组30及侧对指纹模组30的表面均覆盖，从而进一步的加强了USB座36与指纹模组30及指纹单元32的隔离。USB座36耦合的天线10的辐射能量在传递的过程中被阻隔，从而使传递至指纹单元32的辐射能量降低，指纹单元32产生的谐波少，则辐射杂散降低。进一步的，指纹单元32产生的谐波在沿原路径返回的过程中，第一绝缘镀层42隔绝了USB座36与指纹模组30，使USB座36接收的指纹单元32传递而来的谐波降低，则最终传递到天线10而形成的辐射杂散被进一步降低。
USB座36为线性器件，会耦合天线10辐射的能量，指纹模组30的指纹单元32为非线性器件，若接收USB座36耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层42隔绝USB座36与指纹模组30，USB座36耦合的辐射能量无法传递至指纹单元32，故指纹单元32不会产生谐波并返回至天线10，避免了指纹单元32产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线10辐射可用信号的效果，提高了电子设备100的通信效果。
请参阅图5，本发明实施例二提供的电子设备100与实施例一的区别在于，第一绝缘镀层42还覆盖第二侧面364。具体的，第二侧面364为USB座36背离指纹模组30的一侧表面，第一绝缘镀层42将USB座36的周面覆盖，从各角度将USB座36覆盖，进一步的隔绝了USB座36与指纹模组30。USB座36耦合的天线10的辐射能量被削弱，从而使传递至指纹单元32的辐射能量降低，指纹单元32产生的谐波少，则辐射杂散降低。进一步的，指纹单元32产生的谐波在沿原路径返回的过程中，第一绝缘镀层42隔绝了USB座36与指纹模组30，使USB座36接收的指纹单元32传递而来的谐波降低，则最终传递到天线10而形成的辐射杂散被进一步降低。
USB座36为线性器件，会耦合天线10辐射的能量，指纹模组30的指纹单元32为非线性器件，若接收USB座36耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层42隔绝USB座36与指纹模组30，USB座36耦合的辐射能量无法传递至指纹单元32，故指纹单元32不会产生谐波并返回至天线10，避免了指纹单元32产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线10辐射可用信号的效果，提高了电子设备100的通信效果。
请参阅图6，本发明实施例三提供的电子设备100与实施例二的区别在于，指纹模组30包括金属支架34与指纹单元32，金属支架34固定于电路板20上，指纹单元32通过金属支架34固定于电路板20上。指纹单元32为直接接触用户手指的设备，指纹单元32包括用于处理指纹信息的指纹芯片、用于接触手指的触摸板及用于接地的装饰环等部件，进一步的，指纹单元32为非线性器件。金属支架34为安装指纹单元32的支架，金属支架34为线性器件，进一步的，为了减小电子设备100的体积，指纹模组30与天线10的距离小，一种实施方式中，指纹模组30与天线10分别设于电路板20的两侧，电路板20厚度较小，且电路板20自身并没有隔离天线10与指纹模组30的功能。天线10在向四周辐射能量的过程中，不可避免的将部分能量辐射至金属支架34，金属支架34可以将该辐射能量耦合，并传递至周围的其他器件，若传递至指纹单元32等非线性器件时，非线性器件通过非线性作用产生谐波，该谐波通过金属支架34沿原路径返回至天线10，天线10作为辐射体会将该谐波辐射出去，该谐波会影响天线10原本辐射的能量，即出现辐射杂散。具体的，天线10辐射的可用信号为GSM900，GSM900经过金属支架34的耦合后，非线性器件(指纹单元32)产生二次/三次谐波，二次/三次谐波沿原路径返回至天线10，天线10将二次/三次谐波辐射出去，二次/三次谐波形成了对可用信号的辐射杂散。本实施例中，金属支架34耦合的辐射能量一方面来自于金属支架34自身直接耦合的天线10的辐射能量，另一方面来自于USB座36耦合的天线10的辐射能量传递至金属支架34上的能量。
请继续参阅图6，金属支架34包括面对指纹单元32的第四侧面342，金属支架34的表面设有第二绝缘镀层44，第二绝缘镀层44覆盖第四侧面342。具体的，第二绝缘镀层44覆盖于第四侧面342上，第二绝缘镀层44将金属支架34正对指纹单元32的表面覆盖，从而加强了金属支架34与指纹单元32的隔离。金属支架34耦合的天线10的辐射能量在传递的过程中被阻隔，从而使传递至指纹单元32的辐射能量降低，指纹单元32产生的谐波少，则辐射杂散降低。进一步的，指纹单元32产生的谐波在沿原路径返回的过程中，第二绝缘镀层44隔绝了金属支架34与指纹单元32，使金属支架34接收的指纹单元32传递而来的谐波降低，则最终传递到天线10而形成的辐射杂散被进一步降低。
USB座36为线性器件，会耦合天线10辐射的能量，指纹模组30的指纹单元32为非线性器件，若接收USB座36耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层42隔绝USB座36与指纹模组30，USB座36耦合的辐射能量无法传递至指纹单元32，故指纹单元32不会产生谐波并返回至天线10，避免了指纹单元32产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线10辐射可用信号的效果，提高了电子设备100的通信效果。
请参阅图7，本发明实施例四提供的电子设备100与实施例三的区别在于，金属支架34还包括背离指纹单元32的第五侧面344，第二绝缘镀层44覆盖第五侧面344。进一步的，金属支架34还包括第六侧面346，第六侧面346连接第四侧面342与第五侧面344，第二绝缘镀层44覆盖第六侧面346。第二绝缘镀层44将金属支架34的周面覆盖，从各角度将金属支架34覆盖，进一步的隔绝了USB座36与金属支架34、金属支架34与指纹单元32。金属支架34耦合的天线10的辐射能量被削弱，从而使传递至指纹单元32的辐射能量降低，指纹单元32产生的谐波少，则辐射杂散降低。进一步的，指纹单元32产生的谐波在沿原路径返回的过程中，第二绝缘镀层44隔绝了金属支架34与指纹单元32，使金属支架34接收的指纹单元32传递而来的谐波降低，则最终传递到天线10而形成的辐射杂散被进一步降低。
USB座36为线性器件，会耦合天线10辐射的能量，指纹模组30的指纹单元32为非线性器件，若接收USB座36耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层42隔绝USB座36与指纹模组30，USB座36耦合的辐射能量无法传递至指纹单元32，故指纹单元32不会产生谐波并返回至天线10，避免了指纹单元32产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线10辐射可用信号的效果，提高了电子设备100的通信效果。
一种实施方式中，第二绝缘镀层44的厚度大于第一绝缘镀层42的厚度。金属支架34位于USB座36与指纹单元32之间，第二绝缘镀层44覆盖于金属支架34上，第二绝缘镀层44阻断了USB座36至指纹单元32的路径，加厚第二绝缘镀层44可以更提高对耦合的天线10的辐射能量的阻隔效果。
请参阅图8，本发明实施例五提供的电子设备100与实施例四的区别在于，仅有第二绝缘镀层44覆盖在金属支架34的表面，金属支架34位于USB座36与指纹单元32之间，将金属支架34分别与USB座36及指纹单元32隔离，USB座36耦合的天线10的辐射能量无法传递至金属支架34，则该辐射能量不能传递至指纹单元32，金属支架34自身耦合的辐射能量也无法传递至指纹单元32，指纹单元32产生的谐波少，则辐射杂散降低。进一步的，指纹单元32产生的谐波在沿原路径返回的过程中，第二绝缘镀层44隔绝了金属支架34与指纹单元32，使金属支架34接收的指纹单元32传递而来的谐波降低，则最终传递到天线10而形成的辐射杂散被进一步降低。
USB座36为线性器件，会耦合天线10辐射的能量，指纹模组30的指纹单元32为非线性器件，若接收USB座36耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层42隔绝USB座36与指纹模组30，USB座36耦合的辐射能量无法传递至指纹单元32，故指纹单元32不会产生谐波并返回至天线10，避免了指纹单元32产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线10辐射可用信号的效果，提高了电子设备100的通信效果。
请一并参阅图9至图10，本发明实施例六提供的电子设备100还包括金属片50，金属片50位于USB座36与天线10之间，金属片50用于吸收天线10向USB座36方向辐射的能量。具体到图9，电子设备100发射信号时，天线10会通过电磁场向各个方辐射能量，所以电磁场信号一定会辐射到USB座36位置。USB座36与天线10之间如果没有金属片50，那么天线10向该方向辐射的能量就会无衰减的到达USB座36，USB座36接收辐射能量并将耦合辐射能量，被耦合的辐射能量传递至指纹单元32，指纹单元32产生通过非线性作用就会产生谐波，出现辐射杂散。具体的，天线10辐射的可用信号为GSM900，GSM900经过USB座36的耦合后，非线性器件(指纹单元32)产生二次/三次谐波，二次/三次谐波沿原路径返回至天线10，天线10将二次/三次谐波辐射出去，二次/三次谐波形成了对可用信号的辐射杂散。
本发明实施例中，通过金属片50减弱天线10辐射到USB座36的能量，当辐射到USB座36的能量少了，传递至指纹单元32并在指纹单元32上产生的谐波和杂散也会减少。一种实施方式中，金属片50是一个完整的金属片50，是一个线性器件，所以不会产生谐波。
一种实施方式中，天线10向USB座36方向辐射的能量是3mW(毫瓦)，能量的辐射方向如图10中箭头所示，中间加金属片50之后，就会有2mW能量被金属片50吸收，到达USB座36的能量就只有1mW，若是没有金属片50，3mW能量就会全部辐射到USB座36上。1mW能量经过指纹单元32产生的谐波自然比3mW能量产生的谐波要少。
本实施例中，金属片50与USB座36的距离小于金属片50与天线10的距离。具体的，金属片50对天线10辐射的能量具有屏蔽的效果，提高天线10与金属片50的距离，可以避免金属片50对天线10正常辐射能量的影响，不影响天线10正常工作。金属片50与USB座36的距离小于金属片50与天线10的距离，阻隔或削弱天线10辐射的能量向USB座36传播的同时，也不影响天线10向其他方向辐射能量，在保证天线10正常工作，保证正常通信功能的前提下，减小了射频辐射杂散，提高了电子设备100的通信效果。
参阅图9，本实施例中，USB座36包括正对天线10的第七侧面348，金属片50覆盖第七侧面348，以提高金属片50对天线10辐射能量的削弱效果。一种实施方式中，金属片50也可以为曲面的片状，例如截面为弧形，且弧形的曲率中心位于USB座36一侧，以提高金属片50对USB座36的覆盖面积，对天线10辐射能量的削弱效果。
USB座36为线性器件，会耦合天线10辐射的能量，指纹模组30的指纹单元32为非线性器件，若接收USB座36耦合的辐射能量会产生谐波，第一绝缘镀层42隔绝USB座36与指纹模组30，USB座36耦合的辐射能量无法传递至指纹单元32，故指纹单元32不会产生谐波并返回至天线10，避免了指纹单元32产生谐波出现辐射杂散的现象，提高了天线10辐射可用信号的效果，提高了电子设备100的通信效果。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
电路板；
天线，用于辐射能量，所述天线电连接至所述电路板；
指纹模组，固定于所述电路板上；
USB座，固定于所述电路板上，并与所述指纹模组相邻设置，所述USB座面对所述指纹模组的表面设有第一绝缘镀层，所述第一绝缘镀层用于阻挡所述USB座耦合的所述天线辐射的能量向所述指纹模组传递。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述USB座包括第一侧面、第二侧面及连接所述第一侧面与所述第二侧面的第三侧面，所述第一侧面为所述USB座面对所述指纹模组的表面，所述第二侧面为所述USB座背离所述指纹模组的表面，所述第一绝缘镀层至少覆盖所述第一侧面和所述第三侧面。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一绝缘镀层还覆盖所述第二侧面。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述指纹模组包括金属支架和指纹单元，所述金属支架固定于所述电路板上，所述金属之间位于所述USB座与所述指纹单元之间，所述指纹单元通过所述金属支架固定于所述电路板上，所述金属支架包括面对所述指纹单元的第四侧面，所述金属支架的表面设有第二绝缘镀层，所述第二绝缘镀层覆盖所述第四侧面。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述金属支架还包括背离所述指纹单元的第五侧面，所述第二绝缘层覆盖所述第五侧面。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述金属支架还包括第六侧面，所述第六侧面连接所述第四侧面与所述第五侧面，所述第二绝缘层覆盖所述第六侧面。
7.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第二绝缘镀层的厚度大于所述第一绝缘镀层的厚度。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括金属片，所述金属片位于所述USB座与所述天线之间，所述金属片用于吸收所述天线向所述USB座方向辐射的能量。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述金属片与所述USB座的距离小于所述金属片与所述天线的距离。
10.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述USB座包括正对所述天线的第七侧面，所述金属片覆盖所述第七侧面。
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