CN110708406B - 壳体及其制备方法和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种壳体及其制备方法和电子设备。壳体包括基材和透波模组，透波模组设置在基材上，透波模组具有频率选择表面，频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，且频率选择表面的方阻小于1Ω/□。上述壳体够增强毫米波天线的辐射性能。

Description

壳体及其制备方法和电子设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种壳体及其制备方法和电子设备。

背景技术

根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G NR主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，又称为sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，通常被称为毫米波(mm Wave)。毫米波具有高载频、大带宽等特性，为高速传输提供了保障。目前高通已经发布了两款毫米波天线模组QTM052和QTM525模组，其中QTM052模组覆盖3GPP n261和n260 band，QTM525模组覆盖3GPP n258和n261 band。

但是，现有的毫米波天线模组一般仅适用于自由空间环境，如果直接放置于电子设备整机中，由于设备壳体的覆盖效应，致使毫米波信号难以透过，影响毫米波天线的辐射性能，引起天线效率下降等问题，无法满足实际需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够增强毫米波天线的辐射性能的壳体及其制备方法。

一种壳体，包括：

基材；及

透波模组，设置在所述基材上，所述透波模组具有频率选择表面，所述频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，且所述频率选择表面的方阻小于1Ω/□。

上述壳体通过在基材上设置透波模组，透波模组的频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，以能够对电磁波产生特殊的频率选择性，并且频率选择表面的方阻小于1Ω/□，使壳体对上述毫米波频段呈现高效的透波特性，以显著降低壳体的覆盖效应对毫米波天线模组辐射性能的影响，增强毫米波天线模组的辐射性能。

还提供一种壳体的制备方法，包括如下步骤：

在基材上设置透波模组，得到壳体，其中，所述透波模组具有频率选择表面，所述频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，且所述频率选择表面的方阻小于1Ω/□。

上述壳体的制备方法，操作简单，并通过在基材上设置具有特定结构的透波模组，能够制备得到增强毫米波天线模组的辐射性能的壳体。

还提供一种电子设备，包括：

上述壳体；

显示模组，与所述壳体连接，并与所述壳体共同围设成容置腔；

毫米波天线模组，设置在所述容置腔内并被所述壳体覆盖；及

控制模组，设置在所述容置腔内。

上述电子设备采用了具有透波模组的壳体，使其对毫米波天线模组的覆盖效应最小化，有利于5G信号的无损传输，保证通信效果。

附图说明

图1为第一实施方式的电子设备的结构示意图；

图2为图1所示的电子设备的壳体的剖视图；

图3为图1所示的电子设备的壳体的剖视图；

图4至图12为频率选择表面中结构单元的结构示意图；

图13至图15为频率选择表面中结构单元的阵列方式示意图；

图16为第二实施方式的壳体的剖视图；

图17为图16所示的壳体的剖视图；

图18为第三实施方式的壳体的剖视图；

图19为第三实施方式的壳体的局部结构示意图；

图20为第四实施方式的壳体的透波膜层的剖视图；

图21为第五实施方式的壳体的透波膜层的剖视图；

图22为第六实施方式的壳体的基材和透波模组的剖视图；

图23为第七实施方式的壳体的剖视图；

图24为第八实施方式的壳体的剖视图；

图25为第九实施方式的壳体的剖视图；

图26为实施例3的壳体在20GHz～34GHz内的反射系数曲线图；

图27为实施例3的壳体在20GHz～34GHz内的透射系数曲线图；

图28为对比例的壳体在在20GHz～34GHz内的反射系数和透射系数比对图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“粘接”另一个元件，它可以是直接粘接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1所示，第一实施方式的电子设备为各种能够从外部获取数据并对该数据进行处理的设备，或者，各种内置有电池并能够从外部获取电流对该电池进行充电的设备。电子设备例如可以为手机、平板电脑、计算设备或信息显示设备等。

电子设备包括壳体100、显示模组100a和控制模组。壳体100能够增强毫米波天线模组的辐射性能，有利于5G信号的无损传输，保证通信效果。显示模组100a与壳体100连接。电子设备正常运行时，显示模组100a能够显示图案。显示模组100a与壳体100共同围设成容置腔(图未示)。控制模组能够控制电路而控制电子设备正常运行。控制模组设置在容置腔内，且与显示模组100a电连接。进一步地，电子设备还包括毫米波天线模组。毫米波天线模组设置在容置腔内并被壳体100覆盖。

在图示实施例中，电子设备为手机。壳体100为手机后盖或者手机电池盖。控制模组为主板。电子设备的厚度为0.5mm～1.2mm。

请参阅图2～3所示，壳体100包括基材110和透波模组120。透波模组120设置在基材110上。透波模组120具有频率选择表面122a。频率选择表面122a能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波。且频率选择表面122a的方阻小于1Ω/□。

上述壳体100通过在基材110上设置透波模组120，透波模组120的频率选择表面122a能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，以能够对电磁波产生特殊的频率选择性，并且频率选择表面122a的方阻小于1Ω/□，使壳体100对上述毫米波频段呈现高效的透波特性，以显著降低壳体100的覆盖效应对毫米波天线模组辐射性能的影响，增强毫米波天线模组的辐射性能，有利于5G信号的无损传输，保证通信效果。

在其中一个实施例中，基材110为玻璃基材。由于玻璃材料的Dk(介电常数)为6～7.6，使得能够得到在20GHz～35GHz的毫米波频段呈现高效的透波特性的壳体100。进一步地，基材110为3D(3Dimensional)透明玻璃板。需要说明的是，基材110不限于为基底122b，也可以为其他基材，例如可以为金属基材或者陶瓷基材。

在其中一个实施例中，基材110为透明基材。需要说明的是，基材110不限于为透明基材，也可以为非透明基材，可以根据需要进行设置。

在其中一个实施例中，基材110的厚度为0.5mm～0.7mm。此种设置有利于降低壳体100的厚度，并且能够适用于5G设备。

基材110具有相对的第一表面和第二表面。进一步地，基材110为曲面基底122b。基材110的第一表面为凸面。基材110的第二表面为凹面。更进一步地，透波模组120设置在基材110的第二表面上。需要说明的是，透波模组120不限于设置在基材110的第二表面上，也可以设置在基材110的第一表面上。需要说明的是，透波模组120设置在基材110的第一表面时，透波模组120为透明透波模组。需要说明的是，基材110不限于为曲面基材110，也可以为平面基材110，可以根据需要进行设置。基材110为平面基底122b时，基材110的第一表面和第二表面均为平面。

频率选择表面122a(Frequency Selective Surface，FSS)是由大量的无源谐振结构单元按照一定规律排布形成的周期性的阵列结构，其对特定频率的入射波具有选择透过或反射的作用。频率选择表面122a作为一种特殊的“空间滤波器”，能够对入射的不同频率、不同入射角和极化状态的电磁波产生不同的电磁散射，具有高效的滤波透波特性。一般地，频率选择表面包括贴片型FSS和孔径型FSS。金属贴片单元按周期排布形成的平面结构为贴片型FSS(又称为电容型FSS)，其在谐振频率对入射波呈全反射特性，而在其他频点处呈现不同程度的透射特性。金属屏上孔径单元按照周期排布形成的平面结构则为孔径型FSS(又称为电感型FSS)，其在谐振频时对入射电磁波呈现全透射特性，而在其他频点对入射波则呈现不同程度的反射特性。由于贴片型FSS和孔径型FSS在结构上互补对称，所以它们相对应的频响特性也是截然相反的。

在其中一个实施例中，频率选择表面122a的表面粗糙度在5μm以下。其中，表面粗糙度为Ra。此种设置有利于降低频率选择表面122a的方阻，提升壳体100对毫米波频段的透波特性。研究发现，频率选择表面122a的表面粗糙度越低，越有利于降低频率选择表面122a的方阻，越有利于提升壳体100对毫米波频段的透波特性。

在其中一个实施例中，频率选择表面122a的厚度为0.1μm～50μm。此种设置有利于降低频率选择表面122a的方阻，提升壳体100对毫米波频段的透波特性。研究发现，频率选择表面122a的厚度越厚，越有利于降低频率选择表面122a的方阻，越有利于提升壳体100对毫米波频段的透波特性。进一步地，频率选择表面122a的厚度为10μm～35μm。此种设置有利于提升壳体100对毫米波频段的透波特性。在一个具体示例中，频率选择表面122a的厚度为12μm。

在其中一个实施例中，频率选择表面122a的电导率在1×10⁵S/m以上。此种设置有利于降低频率选择表面122a的方阻，提升壳体100对毫米波频段的透波特性。研究发现，频率选择表面122a的导电能力越好，越有利于降低频率选择表面122a的方阻，越有利于提升壳体100对毫米波频段的透波特性。

在其中一个实施例中，频率选择表面122a的材料包括铜、银、铝及钼中的至少一种。此种设置有利于降低频率选择表面122a的方阻，提升壳体100对毫米波频段的透波特性。进一步地，频率选择表面122a为铜层、银层或者由层叠设置钼层、铝层及钼层构成。此种设置有利于降低频率选择表面122a的方阻，提升壳体100对毫米波频段的透波特性。

在其中一个实施例中，频率选择表面122a呈网格状。如图4所示，在图示实施例中，频率选择表面122a由四个格子构成。在其中一个实施例中，H1为1.6mm～2mm。W1为0.05mm～0.075mm。需要说明的是，频率选择表面122a呈网格状时，不限于为四个格子，可以为六个格子，还可以为十个格子等。

在其中一个实施例中，频率选择表面122a包括多个结构单元。多个结构单元呈阵列分布。进一步地，频率选择表面122a的结构单元为环形单元或者实心型单元。

其中，环型单元可以呈轴对称或中心对称。环的形状可以根据频率选择的需要进行设计，例如圆环、多边形环或其他特殊形状等。进一步地，环型单元为十字环形单元(如图5)、Y环形单元(如图6)、圆环形单元(如图7)或多边环形单元(如图8、图9)。环型单元的大小和环宽对于频率选择性具有一定影响。例如，环型单元的环宽(即W2)可以为0.05mm～0.5mm。进一步地，环型单元的环宽可以为0.1mm～0.5mm。此种设置使得壳体100在20GHz～35GHz的毫米波频段呈现高效的透波特性。又例如：环型单元的最大宽度(即H2)可以为1mm～4mm，其中最大宽度是指环形单元上两点的最大直线距离。具体地，环型单元的最大宽度为2mm。

其中，实心型单元是指该单元为非空心形状。进一步地，实心型单元为多边形单元(如图10、图11)或圆形单元(如图12)。实心型单元的大小对于频率选择性具有一定影响。为了达到较好的频率选择效果，实心型单元的最大宽度可以为0.2mm～0.84mm。其中最大宽度是指实心型单元上两点的最大直线距离。在其中一个实施例中，实心型单元的形状为正方形。实心型单元的边长(即L1)为0.5mm～0.8mm。此种设置使得壳体100在20GHz～35GHz的毫米波频段呈现高效的透波特性。

需要说明的是，频率选择表面122a的结构单元不限于为上述指出的结构，也可以为其他结构单元，可以根据需要进行设置，此处不再赘述。

需要说明的是，频率选择表面122a中，多个结构单元的排列方式对频率选择性具有一定影响。在其中一个实施例中，多个结构单元可以形成为矩形阵列或三角形阵列，以最大化的利用空间并实现更好的谐振特性。其中，矩形阵列如图13、图14所示，多个结构单元的中心的连线形成为矩形。进一步地，当结构单元为中心对称结构(如圆形单元)时优选采用矩形阵列，这样可以最大化的利用有效面积，减少单元之间的空隙。三角形阵列如图15所示，多个结构单元的中心的连线形成为三角形。当结构单元为多边形结构且采用三角形阵列时，能够达到减小谐振单元结构、增强相互耦合的目的，有利于增加带宽。

定义相邻结构单元的中心之间的距离为p。在其中一个实施例中，p为1.5mm～3mm。此种设置使得壳体100在20GHz～35GHz的毫米波频段呈现高效的透波特性。

在其中一个实施例中，透波模组120包括层叠设置的透波膜层122和粘接层124。透波膜层122具有频率选择表面122a。透波膜层122通过粘接层124与基材110粘接。通过设置透波膜层122和粘接层124，使得透波模组120可以被制作为可拆卸的独立层状部件，并根据毫米波天线模组在电子设备内的放置区域，通过粘接层粘结在基材110的需要位置上，不仅使用方便，随用随贴，且有利于全面覆盖毫米波天线模组，达到最优的频率选择效果。其中，粘接层124可以为背胶。需要说明的是，粘接层124为本领域中常用的背胶，例如可以为3M胶，此处不再赘述。需要说明的是，粘接层124的材料不限于为背胶，也可以为其他粘接材料，例如OCA光学胶。

进一步地，透波膜层122还包括基底122b。基底122b和频率选择表面122a层叠设置在粘接层124的远离基材110的一侧。通过设置基底122b能够提高透波膜层122结构的机械性能，以提高壳体100的机械性能。并且，研究发现，透波模组120的厚度越厚，越有利于增强频率选择表面122a的性能，越有利于提升壳体100对毫米波频段的透波特性。因此，通过设置基底122b能够增加壳体100的厚度，以增强壳体100对毫米波频段的透波特性。

更进一步地，频率选择表面122a的远离基底122b的一侧与粘接层124粘接。此种设置有利于增强壳体100对毫米波频段的透波特性。需要说明的是，不限于频率选择表面122a的远离基底122b的一侧与粘接层124粘接，也可以基底122b的远离频率选择表面122a的一侧与粘接层124粘接。

研究发现，基底122b的介电常数越小越有利于提高壳体对毫米波频段的透波特性能。进一步地，基底122b的介电常数在4以下。其中，基底122b为PI(Polyimide，聚酰亚胺)膜、MPI(Modified Polyimide，改性聚酰亚胺)膜、LCP(工业化液晶聚合物)膜或氟树脂膜等。PI膜具有耐高温和结构强度佳的特性。需要说明的是，基底122b的厚度不限，可以根据需求进行选择合适的规格型号。对于玻璃等基底122b也可以根据其介电性能设计相应的频率选择表面122a的图形结构。

透波膜层122还包括胶粘层122c。胶粘层122c设置在基底122b上。频率选择表面122a通过胶粘层122c与基底122b粘接。通过设置胶粘层122c能够增加透波模组120的厚度，以增强壳体100对毫米波频段的透波特性。其中，胶粘层122c的材料为纯胶胶料。需要说明的是，胶粘层122c的材料为本领域中常用的纯胶胶料，例如可以为丙烯酸系热固胶膜，此处不再赘述。胶粘层122c的材料不限于为上述指出的材料，也可以为OCA光学胶。

对于基底122b和胶粘层122c的选择可以根据所需要设计的透波模组120的厚度进行选材，选材需求是介电常数及介电损耗要尽可能小。进一步地，基底122b和胶粘层122c的介电常数均在4以下。基材110厚度根据需求进行选择合适的规格型号。对于玻璃等基底122b也可以根据其介电性能设计相应的电路图形。上述壳体100中，能够根据透波模组120的厚度及各层材质的介电性能设计相应的频率选择表面122a的图形结构，其方案灵活性佳。

上述壳体100通过在基材110上设置透波模组120，透波模组120的频率选择表面122a能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，以能够对电磁波产生特殊的频率选择性，并且频率选择表面122a的方阻小于1Ω/□，使壳体100对上述毫米波频段呈现高效的透波特性，以显著降低壳体100的覆盖效应对毫米波天线模组辐射性能的影响，增强毫米波天线模组的辐射性能，有利于5G信号的无损传输，保证通信效果。

上述壳体100组件中，将频率选择表面122a制备成可贴合膜片或者类似PFC结构，可以根据需要贴合至毫米波天线模组的位置。并且，能够通过透波模组120的层叠结构，并通过仿真设计以设计相应频率选择表面图形，使得对毫米波频段透波特性到达最佳效果的同时也可以较为自由合理的设计频率选择表面122a的结构和厚度，灵活性较高。

上述壳体100组件中，透波模组120可以制作为可拆卸的层状部件与壳体100进行贴合使用，或者可以直接集成在壳体100组件装饰层上，也可以将上述两种方式结合使用，从而得到可透过5G频段毫米波的壳体100组件。频率选择表面122a的加工难度小，设计灵活度高，对壳体100组件的视觉效果无影响，且具有较优的频率选择性和较大的带宽，信号损耗小，有利于形成稳定的频率响应，使得壳体100组件对毫米波频段呈现高透波特性，显著降低对毫米波天线模组辐射性能的影响，避免引起方向图失真、阻抗失配、频率偏移、增益下降、天线效率下降等一系列问题，具有较高的实际应用价值。

可以理解，粘接层124和透波膜层122均不限有一层，请参阅图16，第二实施方式的壳体与第一实施方式的壳体100大致相同，不同之处在于，粘接层224和透波膜层222均有多层。多层粘接层224和多层透波膜层222交替层叠设置以形成层叠结构。在层叠结构的层叠方向上层叠结构的两端分别为粘接层224和透波膜层222。层叠结构通过粘接层224而与基材210粘接。通过设置多层透波膜层222能够提高壳体对毫米波频段的透波特性。

进一步地，层叠结构的最靠近基材210的透波膜层222中，频率选择表面222a与粘接层224粘接。层叠结构的最远离基材210的透波膜层222中，基底222b与粘接层224粘接。此种设置使得最远离基材210的频率选择表面222a和最靠近基材210的频率选择表面222a之间具有较宽的距离，有利于提高壳体对毫米波频段的透波特性。最靠近基材210的粘接层224为背胶。最靠近基材210的粘接层224的厚度为45μm～55μm。其余粘接层224的材料为纯胶胶料。需要说明的是，胶粘层222c的材料为本领域中常用的纯胶胶料，例如可以为丙烯酸系热固胶膜，此处不再赘述。需要说明的是，不限于上述设置，也可以每个层叠结构的透波膜层222中基底222b与频率选择表面222a粘接，还可以每个层叠结构的透波膜层222中基底222b与粘接层224粘接，可以根据需要进行设置，此处不再赘述。

在图示实施例中，粘接层224和透波膜层222均有两层。最靠近基材210的粘接层224的材料为背胶。最靠近基材210的粘接层224的厚度为45μm～55μm。最远离基材210的粘接层224为丙烯酸系热固胶膜。最远离基材210的粘接层224的厚度为12μm～17μm。最靠近基材210的透波膜层222中，频率选择表面222a与粘接层224粘接。最远离基材210的透波膜层222中，基底222b与粘接层224粘接。两个透波膜层222中，频率选择表面222a的结构单元均为正方形的实心型单元，频率选择表面222a的材料均为铜，频率选择表面222a的厚度均为11μm～13μm，基底222b均为PI膜，胶粘层222c均为丙烯酸系热固胶膜，基底222b和胶粘层222c的总厚度为45μm～55μm。此种设置中，两个频率选择表面222a之间的距离较宽，并且设计合理，有利于提升壳体对毫米波频段的透波特性。

具体地，最靠近基材210的粘接层224的厚度为50μm。最远离基材210的粘接层224的厚度为15μm。两个频率选择表面222a的厚度均为12μm，两个透波膜层222的基底222b和胶粘层222c的总厚度为45μm～55μm。

请参阅图17，更进一步地，还包括保护层240。保护层240设置在透波模组220的远离基材210的一侧。此种设置有利于保护透波模组220，尤其是保护频率选择表面222a以避免其氧化、刮伤等。需要说明的是，保护层可以通过常规方式制备，例如通过镀膜或者贴膜的方式形成在透波模组220远离基材210的一侧。

可以理解，胶粘层122c和基底122b的数量不限为一个，请参阅图18～19，第三实施方式的壳体300与第二实施方式的壳体大致相同，不同之处在于，胶粘层322c和基底322b均有多层。多层胶粘层322c和多层基底322b交替层叠设置以形成层叠体322bc。在层叠体322bc的层叠方向上层叠体322bc的两端分别为胶粘层322c和基底322b。层叠体322bc通过胶粘层322c而与频率选择表面322a粘接。通过设置多层胶粘层322c和多层基底322b，能够增加透波模组的厚度，以增加壳体300的厚度，而增强壳体300对毫米波频段的透波特性。

在图示实施例中，粘接层324和透波膜层322均有两层。最靠近基材310的粘接层324的材料为背胶。最靠近基材310的粘接层324的厚度为45μm～55μm。最远离基材310的粘接层324为丙烯酸系热固胶膜。最远离基材310的粘接层324的厚度为12μm～17μm。最靠近基材310的透波膜层322中，频率选择表面322a与粘接层324粘接，频率选择表面322a呈网格状，由多个格子构成。最靠近基材310的透波膜层322中，基底322b和胶粘层322c均为两层，靠近频率选择表面322a的基底322b和胶粘层322c的总厚度为45μm～55μm，远离频率选择表面322a的基底322b的厚度为175μm，远离频率选择表面322a的胶粘层322c的厚度为15μm。最远离基材310的透波膜层322中，基底322b与粘接层324粘接，频率选择表面322a的结构单元为正方形的实心型单元，每个实心型单元与网格状的频率选择表面322a的格子相对应。最远离基材310的透波膜层322中，基底322b和胶粘层322c均为一层，基底322b和胶粘层322c的总厚度为45μm～55μm。两个透波膜层322中，频率选择表面322a的厚度均为11μm～13μm，频率选择表面322a的材料均为铜，基底322b均为PI膜，胶粘层322c均为丙烯酸系热固胶膜。此种设置中，两个频率选择表面322a之间的距离较宽，并且透波模组的厚度较厚，有利于提高壳体300对毫米波频段的透波特性。

可以理解，胶粘层122c可以省略。请参阅图20，第四实施方式的壳体与第一至第三实施方式中任一个的壳体大致相同，不同之处在于，频率选择表面422a直接形成在基底422b上。

在一个具体施例中，壳体包括依次层叠设置的基材、粘接层、频率选择表面422a和基底422b。粘接层的材料为3M胶。粘接层的厚度为50μm。频率选择表面422a的结构单元为网格单元。频率选择表面422a为铜层或者Mo/Al/Mo。频率选择表面422a的厚度为0.3μm。基底422b为PI膜。粘接层、频率选择表面422a和基底422b的总厚度为0.15mm。此种设置使得壳体对毫米波频段呈现高效的透波特性，还能够降低壳体的厚度，以满足电子产品轻薄化的要求。

在一个具体施例中，壳体包括依次层叠设置的基材、粘接层、频率选择表面422a和基底422b。粘接层的材料背胶，例如为3M胶或者双面胶(例如：上海肯田电子有限公司的双面胶)。粘接层的厚度为15μm。频率选择表面422a呈网格状。频率选择表面422a为铜层。频率选择表面622a的厚度为12μm。基底422b为PI膜。基底422b的厚度为20μm。壳体的宽度(即L1)为2mm。此种设置使得壳体对毫米波频段呈现高效的透波特性，还能够降低壳体的厚度，以满足电子产品轻薄化的要求。

可以理解，基底122b和胶粘层122c均可以省略。请参阅图21，第五实施方式的壳体与第一至第三实施方式中任一个的壳体大致相同，不同之处在于，透波膜层由频率选择表面522a构成。透波膜层通过粘接层524而与基材粘接。

请参阅图22，第六实施方式的壳体与第一实施方式的壳体100大致相同，不同之处在于，透波模组由频率选择表面622a构成。在图示实施例中，频率选择表面622a直接设置在基材610上。此种设置使得壳体对毫米波频段呈现高效的透波特性，还能够降低壳体的厚度，以满足电子产品轻薄化的要求。

请参阅图23，第七实施方式的壳体与第六实施方式的壳体大致相同，不同之处在于，壳体还包括装饰单元730。装饰单元730设置在基材710上。透波模组设置在装饰单元730的远离基材710的一侧。通过设置装饰单元730使得壳体呈现颜色或纹理层外观效果，以在保证壳体的外观效果的情况下还对毫米波频段呈现高效的透波特性。需要说明的是，装饰单元730为常规的装饰单元，例如CMF膜，可以根据需要进行设置，此处不再赘述。在图示实施例中，频率选择表面722a直接设置在装饰单元730的远离基材710的一侧。

请参阅图24，第八实施方式的壳体800与第一至第五实施方式中任一个的壳体大致相同，不同之处在于，壳体800还包括装饰单元830。装饰单元830设置在透波模组820的远离基材810的一侧。透波模组820为透明透波模组。通过设置装饰单元830使得壳体800呈现颜色或纹理层外观效果，以在保证壳体800的外观效果的情况下还对毫米波频段呈现高效的透波特性。需要说明的是，装饰单元830为常规的装饰单元，例如可以为CMF膜，可以根据需要进行设置，此处不再赘述。

请参阅图25，第九实施方式的壳体900与第一至第六实施方式中任一个的壳体大致相同，不同之处在于，壳体900还包括装饰单元930。装饰单元930设置在基材910上。透波模组920设置在装饰单元930的远离基材910的一侧。通过设置装饰单元930使得壳体900呈现颜色或纹理层外观效果，以在保证壳体900的外观效果的情况下还对毫米波频段呈现高效的透波特性。需要说明的是，装饰单元930为常规的装饰单元，例如可以为CMF膜，可以根据需要进行设置，此处不再赘述。

一实施方式的壳体的制备方法包括如下步骤：在基材上设置透波模组，得到壳体，其中，透波模组具有频率选择表面，频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，且频率选择表面的方阻小于1Ω/□。

上述壳体的制备方法，操作简单，能够制备得到增强毫米波天线模组的辐射性能的壳体。需要说明的是，该壳体的制备方法能够制备得到上述各实施方式的壳体。

需要说明的是，频率选择表面与第一实施方式的壳体中的频率选择表面的结构相同，此处不再赘述。需要说明的是，频率选择表面的结构通过仿真设计获得。需要说明的是，频率选择表面采用常规的方式形成，例如：采用溅镀导电层(例如：层叠设置的钼层、铝层和钼层，即Mo/Al/Mo)、铜箔蚀刻出图形(先整面粘合后蚀刻出导电电路)、丝网印刷导电银浆、丝网印刷纳米银线或者丝网印刷金属网格等方式形成频率选择表面。

需要说明的是，基材与第一实施方式的壳体中的基材的结构相同，此处不再赘述。在一个具体示例中，基材为电池盖。

在其中一个实施例中，在基材上设置透波模组的步骤包括：在基材上形成频率选择表面，得到透波模组。此种设置将基材和频率选择表面集成，使得壳体的厚度较薄，满足电子产品轻薄化的要求，并且能够增加频率选择表面的结构设计的自由度。进一步地，在基材上形成频率选择表面的步骤包括：采用丝网印刷纳米导电银浆、形成ITO(氧化铟锡)层、丝网印刷金属网格、丝网印刷纳米银线或镀铜蚀刻等工艺在基材上形成频率选择表面。

需要说明的是，壳体还可以包括装饰单元。壳体的制备步骤包括：在基材上形成频率选择表面，得到透波模组；在透波模组的远离基材的一侧形成装饰单元，得到壳体。此时，透波模组需要在视觉上呈透明。其中，装饰单元为常规的装饰单元，例如可以为CMF膜，可以根据需要进行设置，此处不再赘述。需要说明的是，壳体还可以包括装饰单元，不限于通过上述步骤制备，在其他实施例中，壳体的制备步骤：在基材上形成装饰单元，在装饰单元的远离基材的一侧设置频率选择表面，形成透波模组，得到壳体。此时，透波模组无需在视觉上呈透明。

在其中一个实施例中，在基材上设置透波模组的步骤包括：将基材和透波模组粘接。即透波模组还包括粘接层，透波模组通过粘接层与基材粘接。其中，粘接层的材料为背胶。需要说明的是，粘接层的材料不限为背胶，也可以为其他粘接材料，例如可以OCA光学胶或双面胶。需要说明的是，透波模组的整体厚度(包括粘接层的厚度)的增加有益于提高频率选择表面的性能，但是由于结构空间的设计要求，可以根据不同透波模组的整体厚度设计最佳的频率选择表面的电路图形。

在其中一个实施例中，在基材上设置透波模组的步骤之前，还包括制备透波模组的步骤：在基底上设置频率选择表面，得到透波模组。通过设置基底能够提高透波模组的机械性能，并且能够增加透波模组的厚度，以提高壳体对毫米波频率的透过特性。进一步地，在基底上设置频率选择表面的步骤包括：在基底上直接形成频率选择表面。此种设置操作简单，得到的透波模组的厚度，具有柔性的性能，能够更好地贴好于3D结构件的表面。并且通过仿真设计对频率选择表面的形状和尺寸进行设计，能够实现对毫米波频段的高透特性，还能够得到的壳体厚度较薄，以满足电子产品轻薄化的要求。具体地，在基底上直接形成频率选择表面的步骤包括：采用FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)工艺，利用PI、MPI、LCP或者氟树酯等材料作为基底，将导电图形制备在基材上，以在基底上形成频率选择表面。将导电图形制备在基材上的方式可以采用ITO、镀铜蚀刻、丝网印刷纳米银浆等等工艺制备。只要得到的频率选择表面能够满足电阻需求即可。

需要说明的是，不限于在基底上直接形成频率选择表面，也可以将基底和频率选择表面粘接，即在基底上设置胶粘层，在胶粘层远离基底的一侧形成频率选择表面。需要说明的是，将基底和频率选择表面粘接时，基底可以为多个，将多个基底层叠设置，并将相邻基底粘接后，再与频率选择表面粘接。其中胶粘层的材料为纯胶材料，例如：丙烯酸系热固化胶膜。

其中，对于基底和胶粘层的选择可以根据所需要设计的透波模组的厚度进行选材，选材需求是介电常数及介电损耗要尽可能小。进一步地，基底和胶粘层的介电常数均在4以下。基材厚度根据需求进行选择合适的规格型号。对于玻璃等基底也可以根据其介电性能设计相应的电路图形。上述壳体中，能够根据透波模组的厚度及各层材质的介电性能设计相应的频率选择表面的图形结构，其方案灵活性佳。

进一步地，将基材和透波模组粘接的步骤包括：将频率选择表面与基材粘接。需要说明的是，上述步骤不限于将频率选择表面与基材粘接，也可以为将基底与基材粘接。

在其中一个实施例中，在基材上设置透波模组的步骤之前，还包括制备透波模组的步骤：在基底上设置频率选择表面，得到透波膜层；将多个透波膜层层叠设置，且将相邻透波膜层粘接，得到透波模组。

其中，在基底上设置频率选择表面，得到透波膜层的步骤包括：在基底上直接形成频率选择表面，得到透波膜层。需要说明的是，不限于在基底上直接形成频率选择表面，也可以将基底和频率选择表面粘接，即在基底上设置胶粘层，在胶粘层远离基底的一侧形成频率选择表面。需要说明的是，将基底和频率选择表面粘接时，基底可以为多个，将多个基底层叠设置，并将相邻基底粘接后，再与频率选择表面粘接。

其中，将多个透波膜层层叠设置，且将相邻透波膜层粘接，得到透波模组的步骤包括：将多个透波膜层层叠设置，且将相邻透波膜层粘接，形成层叠体；在层叠体的层叠方向的一端设置粘接层，得到透波模组。进一步地，在层叠体的层叠方向上，层叠体的两端均为频率选择表面。此时，将基材和透波模组粘接的步骤包括：将透波模组通过粘接层与基材粘接。需要说明的是，在层叠体的层叠方向上，层叠体的两端不限于均为频率选择表面，也可以均为基底，还可以一端为基底而另一端为频率选择表面。

在一个具体示例中，将多个透波膜层层叠设置，且将相邻透波模组粘接，得到透波模组的步骤包括：将两个透波膜层层叠设置，且使两个透波膜层的基底粘接，形成层叠体；在层叠体的层叠方向的一端设置粘接层，得到透波模组。此种设置的工艺简单，成本相对较低。

需要说明的是，透波膜层为多个时，可以根据仿真计算，以得到对毫米波频段具有透波性的透波模组。其中，透波模组中频率选择表面的图形结构及透波模组的层叠设计可以根据具体的材料和材料对应的介电性能来设置，以满足对毫米波频段具有高透性能的要求。需要说明的是，透波膜层不限于为两个，也可以为一个，还可以为多个，可以根据需要进行设置，只要能够满足对毫米波频段具有高透性能的要求即可。

需要说明的是，可以根据透波模组的层叠结构，以设计相应频率选择表面的图形结构，并且根据需要透过的波的频段设计频率选择表面的厚度，以实现对应波频段的高透性，设计相对自由合理。

上述壳体的制备方法，操作简单，能够制备得到增强毫米波天线模组的辐射性能的壳体。

以下通过具体实施例进一步说明本发明，但不用于限制本发明。

实施例中，壳体在20～34GHz内的反射系数和透射系数的测试方法为：矢量网络分析仪采用安捷伦N5227A，频率范围覆盖为10MHz～67GHz；测量天线采用一对HD-320线极化标准增益喇叭天线，频率范围覆盖为26.5GHz～40GHz；同轴线缆为精密柔性线缆，长度1m，在18GHz～40GHz范围内衰减3dB，驻波比优于1.3，接头为2.92公型接头；将壳体放置仪器周围进行反射系数和透射系数的测量。

实施例1

本实施例的壳体的结构如图3所示。其中，基材的厚度为0.7mm，基材的材质为玻璃。粘接层为背胶，粘接层的厚度为15μm。基底为PI膜。胶粘层的材料为丙烯酸系热固化胶系。胶粘层和基底的总厚度为50μm。频率选择表面呈网格状，由多个格子构成，H1为2mm，W1为0.05mm，频率选择表面通过丝网印刷导电银胶制备得到，频率选择表面的厚度为12μm。

测试该壳体在20～34GHz内的反射系数和透射系数，测试结果为：毫米波经过该壳体后在22.4GHz～29.5GHz的散射系数仅损失了0.9dB能量，在21.8GHz～30.8GHz对毫米波的反射系数小于-8dB，可覆盖3GPP n257，n258和n261 band。

实施例2

本实施例的壳体的结构为：依次层叠设置的基材、粘接层、频率选择表面和基底。其中，基材的厚度为0.7mm，基材的材质为玻璃。粘接层为背胶，粘接层的厚度为15μm。基底为PI膜，基底的厚度为25μm。通过溅射工艺在基底上溅射铜层以形成由多个格子构成的网格状的频率选择表面，其中，H1为2mm，W1为0.05mm，得到透波模组，频率选择表面的厚度为12μm。将透波模组通过粘接层粘贴在基材上，得到壳体。

测试该壳体在20～34GHz内的反射系数和透射系数，测试结果为：毫米波经过该壳体后在22.4GHz～29.5GHz的散射系数仅损失了0.9dB能量，在21.8GHz～30.8GHz对毫米波的反射系数小于-8dB，可覆盖3GPP n257，n258和n261band。

实施例3

本实施例的壳体的结构如图16所示。其中，基材的厚度为0.7mm，基材的材质为玻璃。粘接层和透波膜层均有两层。最靠近基材的粘接层的材料为背胶，其厚度为50μm。最远离基材的粘接层为丙烯酸系热固胶膜，其厚度为15μm。两个透波膜层中，频率选择表面的结构单元均为正方形的实心型单元，其边长为1.2mm；频率选择表面的材料均为铜，频率选择表面的厚度均为12μm，基底均为PI膜，胶粘层均为丙烯酸系热固胶膜，基底和胶粘层的总厚度为50μm。

测试该壳体在20～34GHz内的反射系数和透射系数，测试结果图26～27所示，即为：毫米波经过该壳体后在22.4GHz～29.5GHz的散射系数仅损失了1.2dB能量，在21.8GHz～30.8GHz对毫米波的反射系数小于-10dB，可覆盖3GPP n257，n258和n261 band。

实施例4

本实施例的壳体的结构如图18和图19所示。其中，基材的厚度为0.7mm，基材的材质为玻璃。粘接层和透波膜层均有两层。最靠近基材的粘接层的材料为3M胶，且其厚度为25μm。最远离基材的粘接层为丙烯酸系热固胶膜，且其厚度为15μm。最靠近基材的透波膜层中，频率选择表面呈网格状，由多个格子构成，H1为1.6mm，W1为0.075mm。最靠近基材的透波膜层中，基底和胶粘层均为两层，靠近频率选择表面的基底和胶粘层的总厚度为50μm，远离频率选择表面的基底的厚度为175μm，远离频率选择表面的胶粘层的厚度为15μm。最远离基材的透波膜层中，频率选择表面的结构单元为正方形的实心型单元，其边长为1.2mm，相邻实心型单元的之间的距离为0.2mm，每个实心型单元与网格状的频率选择表面的格子相对应。最远离基材的透波膜层中，基底和胶粘层均为一层，基底和胶粘层的总厚度为50μm。两个透波膜层中，频率选择表面的厚度均为12μm，频率选择表面的材料均为铜，基底均为PI膜，胶粘层均为丙烯酸系热固胶膜。

测试该壳体在20～34GHz内的反射系数和透射系数，测试结果为：毫米波经过该壳体后在22.4GHz～29.5GHz的散射系数仅损失了0.8dB能量，在21.8GHz～30.8GHz对毫米波的反射系数小于-10dB，可覆盖3GPP n257，n258和n261 bands。

对比例1

本对比例的壳体为厚度为0.7mm的玻璃壳体，即不存在透波模组。

测试该壳体在20～34GHz内的反射系数和透射系数，测试结果图28即为：毫米波天线经过该壳体后在22.4GHz～29.5GHz的散射系数损失了2.5～3.2dB能量，在21.8GHz～30.8GHz对平面波的反射系数大于-7dB，毫米波频段天线经玻璃后壳传输损耗＞50％，天线效率较差。

由实施例1～实施例4和对比例1的对比可见，本研究的壳体能够对毫米波频段呈现出高效的透波特性，从而显著降低对毫米波天线模组辐射性能的影响。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种壳体，其特征在于，包括：

基材；及

透波模组，设置在所述基材上，所述透波模组具有频率选择表面，所述频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，且所述频率选择表面的方阻小于1Ω/□，所述频率选择表面的表面粗糙度在5μm以下；

所述频率选择表面呈网格状，由多个格子构成，所述格子的宽度H1为1.6mm～2mm，所述格子的线宽W1为0.05mm～0.075mm；或者

所述频率选择表面包括多个结构单元，多个所述结构单元呈阵列分布，所述结构单元为环型单元或者实心型单元；所述环型单元为十字环形单元、Y环形单元、圆环形单元或多边环形单元，所述环型单元的环宽为0.05mm～0.5mm，所述环型单元的最大宽度为1mm～4mm；所述实心型单元为多边形单元或圆形单元，所述实心型单元的最大宽度为0.2mm～0.84mm。

2.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述基材透明。

3.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述频率选择表面的厚度为0.1μm～50μm。

4.根据权利要求1所述的壳体，其特征在于，所述频率选择表面的电导率在1×10⁵S/m以上。

5.根据权利要求4所述的壳体，其特征在于，所述频率选择表面的材料包括铜、银、铝及钼中的至少一种。

6.根据权利要求1～5任一项所述的壳体，其特征在于，所述透波模组包括层叠设置的透波膜层和粘接层，所述透波膜层具有所述频率选择表面，所述透波膜层通过所述粘接层与所述基材粘接。

7.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述透波膜层还具有基底，所述基底和所述频率选择表面层叠设置在所述粘接层的远离所述基材的一侧。

8.根据权利要求7所述的壳体，其特征在于，所述透波膜层还包括胶粘层，所述胶粘层设置在所述基底上，所述频率选择表面通过所述胶粘层与所述基底粘接。

9.根据权利要求8所述的壳体，其特征在于，所述胶粘层和所述基底均有多层，多层所述胶粘层和多层所述基底交替层叠设置形成层叠体，在所述层叠体的层叠方向上所述层叠体的两端分别为所述胶粘层和所述基底，所述层叠体通过所述胶粘层与所述频率选择表面粘接。

10.根据权利要求6所述的壳体，其特征在于，所述粘接层和所述透波膜层均为多层，多层所述粘接层和多层所述透波膜层交替层叠设置以形成层叠结构，在所述层叠结构的层叠方向上所述层叠结构的两端分别为所述粘接层和所述透波膜层，所述层叠结构通过所述粘接层而与所述基材粘接。

11.根据权利要求1～5、7～10任一项所述的壳体，其特征在于，还包括装饰单元，所述装饰单元设置在所述基材上，所述透波模组设置在所述装饰单元的远离所述基材的一侧；

或者，还包括装饰单元，所述装饰单元设置在所述透波模组的远离所述基材的一侧，所述透波模组为透明透波模组。

12.根据权利要求1～5、7～10任一项所述的壳体，其特征在于，所述基材的材质为玻璃、金属或陶瓷。

13.根据权利要求1～5、7～10任一项所述的壳体，其特征在于，还包括保护层，所述保护层设置在所述透波模组的远离所述基材的一侧。

14.一种壳体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

在基材上设置透波模组，得到壳体，其中，所述透波模组具有频率选择表面，所述频率选择表面能够透过频率为24.25GHz～52.6GHz的毫米波，且所述频率选择表面的方阻小于1Ω/□，所述频率选择表面的表面粗糙度在5μm以下；

所述频率选择表面呈网格状，由多个格子构成，所述格子的宽度H1为1.6mm～2mm，所述格子的线宽W1为0.05mm～0.075mm；或者

所述频率选择表面包括多个结构单元，多个所述结构单元呈阵列分布，所述结构单元为环型单元或者实心型单元；所述环型单元为十字环形单元、Y环形单元、圆环形单元或多边环形单元，所述环型单元的环宽为0.05mm～0.5mm，所述环型单元的最大宽度为1mm～4mm；所述实心型单元为多边形单元或圆形单元，所述实心型单元的最大宽度为0.2mm～0.84mm。

15.根据权利要求14所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述在基材上设置透波模组的步骤之前，还包括制备所述透波模组的步骤：

在基底上设置所述频率选择表面，得到透波膜层；及

将多个所述透波膜层层叠设置，且将相邻所述透波膜层粘接，得到所述透波模组。

16.根据权利要求15所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述透波膜层有两个，所述将多个所述透波膜层层叠设置，且将相邻所述透波模组粘接的步骤包括：将两个所述透波膜层层叠设置，且使两个所述透波膜层的所述基底粘接。

17.根据权利要求14～16任一项所述的壳体的制备方法，其特征在于，所述在基材上设置透波模组的步骤包括：将所述基材和所述透波模组粘接。

18.一种壳体，其特征在于，由权利要求14～17任一项所述壳体的制备方法制备得到。

19.一种电子设备，其特征在于，包括：

权利要求1～13及权利要求18任一项所述的壳体；

显示模组，与所述壳体连接，并与所述壳体共同围设成容置腔；

毫米波天线模组，设置在所述容置腔内并被所述壳体覆盖；及

控制模组，设置在所述容置腔内。

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