CN111162371B - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电子设备，包括天线模组、基板及第一透波结构。天线模组收发预设频段的电磁波信号，电磁波信号的波束方向为第一波束方向，天线模组包括沿第一方向排布的多个天线单元。第一透波结构承载于基板，第一透波结构包括至少一个透波组；透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，透波组的多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量沿第二方向依次变化，经由第一透波结构透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向。当第一方向与第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，第一波束方向与第二波束方向不同。本申请的电子设备中预设频段的电磁波信号的波束方向可调，具有较高的通信质量。

Description

电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着移动通信技术的发展，传统的第四代(4th-Generation，4G)移动通信已经不能够满足人们的要求。第五代(5th-Generation，5G)移动通信由于具有较高的通信速度，可而备受用户青睐。比如，利用5G移动通信传输数据时的传输速度比4G移动通信传输数据的速度快数百倍。毫米波信号是实现5G移动通信的主要手段，然而，当毫米波天线应用于电子设备时，毫米波天线通常设置于电子设备内部的收容空间中，毫米波信号天线透过电子设备而辐射出去的透过率较低，达不到天线复审性能的要求。或者，外部的毫米波信号穿透电子设备的屏幕的透过率较低。由此可见，现有技术中，5G毫米波信号的通信性能较差。
发明内容
本申请提供一种电子设备，以解决传统的毫米波信号的通信性能差的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组用于收发预设频段的电磁波信号，所述电磁波信号的波束方向为第一波束方向，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构位于所述天线模组收发所述电磁波信号的范围内且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组；所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，所述透波组的所述多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量沿第二方向依次变化，所述第一透波结构用于透过所述电磁波信号，且经由所述透波结构透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向；
当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第一波束方向与所述第二波束方向不同，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°。
第二方面，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构与所述天线模组层叠设置且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组，所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，每个透波组中的所述多个透波单元在第二方向上的尺寸依次线性变化；
所述第一方向与所述第二方向之间的夹角位于90°±第一预设角度，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°；或者，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角位于0°±第二预角度，其中，所述第二预设角度大于等于0°且小于45°。
本申请提供的电子设备中，第一透波结构中的透波组中的多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变沿第二方向依次变化，从而使得预设频段的电磁波信号入射到第一透波结构上时，发生相位突变，透射角不再遵循基本的透射定律，而是遵循广义的透射定律，使得所述预设频段的电磁波信号能够透过所述第一透波结构。此外，本申请通过设计第一透波结构中的多个透波单元的排布方向以及天线模组中的多个天线单元的排布方向之间的角度关系，从而可以实现了对所述天线模组发出的预设频段的所述电磁波信号的波束方向的调控，因此，本申请的电子设备具有较高的通信质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请一些实施方式，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是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种电子设备沿X轴方向的截面示意图。
图3是本申请实施例提供的一种天线组件的结构示意图。
图4是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的另一种天线模组的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的一种透波结构的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的透波结构对预设频段的毫米波信号的调控示意图。
图8是本申请实施例提供的一种壳体组件的结构示意图。
图9是本申请实施例提供的一种壳体组件及天线模组的局部结构示意图。
图10是本申请实施例提供的一种透波结构的示意图。
图11是本申请实施例提供的一种透波单元的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的另一种透波单元的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的又一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请所列举的实施例之间可以适当的相互结合。
请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备200可以为电话、电视、平板电脑、手机、照相机、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、可穿戴设备、基站等能够收发电磁波信号的设备。以电子设备200为手机为例，为了便于描述，以电子设备200处于第一视角为参照进行定义，电子设备200的宽度方向定义为X向，电子设备200的长度方向定义为Y向，电子设备200的厚度方向定义为Z向。箭头所指示的方向为正向。
请一并参阅图2及图3，电子设备200包括天线组件100。天线组件100用于收发电磁波信号，以实现电子设备200的通信功能。天线组件100包括透波壳体组件10及天线模组20。
天线模组20用于收发预设频段的电磁波信号。需要说明的是，所述电磁波信号可以为但不仅限于为毫米波频段的电磁波信号或者太赫兹频段的电磁波信号。目前，在第五代移动通信技术(5th generation wireless systems，5G)中，根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G新空口(new radio，NR)主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中，FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，又叫sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，属于毫米波(mm Wave)频段。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段包括：n257(26.5～29.5GHz),n258(24.25～27.5GHz),n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。本实施例以所述天线模组20收发的预设频段的电磁波信号为毫米波信号为例进行说明，后续不再赘述。相应地，天线模组20为毫米波天线模组，后续不再赘述。
请参阅图4，天线模组20至少包括用于收发毫米波信号的射频芯片201、多个天线单元202、及电连接射频芯片201及所述多个天线单元202的连接件203。射频芯片201可设于电子设备200的主板211上。所述连接件203与所述多个天线单元202直接电连接或者通过电容耦合连接。所述射频芯片201为产生射频信号以及对所述射频信号进行一系列处理的芯片。所述多个天线单元202是所述天线模组20辐射和接收电磁波信号的导电体，所述天线单元202可以为但不仅限于为金属贴片。连接件203与多个天线单元202直接电连接或电容耦合，以实现所述多个天线单元202以及所述射频芯片201之间的电连接。在本实施方式的示意图中，以所述连接件203直接电连接所述射频芯片201及所述多个天线单元202为例进行示意。
下面对所述天线模组20发射预设频段的电磁波信号时的工作原理进行说明。当所述天线模组20发射预设频段的电磁波信号时，所述射频芯片201产生射频信号，所述射频信号通过所述连接件203传输至所述多个天线单元202，所述多个天线单元202根据所述射频信号产生预设频段的电磁波信号，并将所述电磁波信号辐射出去。
下面对所述天线模组20接收电磁波信号时的工作原理进行说明。当所述天线模组20接收预设频段的电磁波信号时，所述多个天线单元202接收预设频段的电磁波信号，并根据预设频段的电磁波信号转换为射频信号，所述射频信号经由所述导电件203传输至所述射频芯片201，所述射频信号201对射频信号进行处理分析。
透波壳体组件10包括基板1及承载于基板1上的透波结构2。所述基板1包括相对设置的第一表面11及第二表面12(请参见图3及图8)，所述第一表面11相较于所述第二表面12邻近所述天线模组20设置。本申请对所述透波结构2承载于所述基板1的位置不做限定，所述透波结构2承载于所述基板1包括但不仅限于如下几种情况：所述透波结构2设置于所述第一表面11；或者，所述透波结构2设置于所述第二表面12；或者，所述透波结构2完全内嵌于所述基板1内；或者，所述透波结构2部分内嵌于基板1内且部分显露于所述第一表面11；或者，所述透波结构2部分内嵌于所述基板1内且部分显露于所述第二表面12。在本实施方式的示意图中，以所述透波结构2设在于所述基板1的第一表面11为例进行示意。所述透波结构2的设于所述基板1的方式包括但不限于粘贴、卡合、涂布、印刷等。
结合参考图2，当所述透波壳体组件10应用于电子设备200中时，基板1包括但不限于电子设备200的电池盖212、中框213或屏幕214中的至少一者。本实施例中，基板1的材质为非导电材质，其包括但不限于玻璃、陶瓷、塑料等。
通常情况下，当毫米波信号的传播过程中直接遇到玻璃、陶瓷、塑料等材质的基板时，其收发效率降低，甚至会完全无法穿透所述基板1。透波结构2能够直接透过天线模组20收发的预设频段的电磁波信号，或者所述透波结构2通过与天线模组20收发的电磁波信号形成电谐振，以透过天线模组20收发的预设频段的电磁波信号，从而使设于电子设备200内的天线模组20不会因基板1的阻挡而导致预设频段的电磁波信号的收发效率降低。
所述透波结构2的材质为导电材质的，举例而言，所述透波结构2的材质可以为金属材质，也可以为非金属材质。当所述透波结构2的材质为非金属材质时，所述透波结构2可以为但不仅限于为氧化铟锡等透明材质。
可以理解的，多个天线单元202发射或接收电磁波信号的表面形成天线模组20的辐射面。所述透波结构2位于所述天线模组20收发预设频段的所述电磁波信号的范围内。在一实施方式中，请参阅图3，天线模组20的辐射面与透波壳体组件10上的透波结构2相对设置，以使天线模组20收发的预设频段的电磁波信号能够更加高效的传播。
请参阅图4，本实施例以多个天线单元202中1行*4列的天线单元202沿第一方向(在示意图中为X轴方向)排列为例进行示意。
下面对所述天线模组20中的所述多个天线单元202的排布方向进行说明。请参阅图5，当所述天线模组20中包括M行*N列个呈阵列分布的天线单元，其中，M小于N，所述M*N个阵列分布的天线单元排布的方向(第一方向D1)为所述N个天线单元的排布方向。以M＝2，N＝4为例进行说明，则，以4个天线单元202排布的方向为所述天线单元202的排布方向。
请参阅图6，所述透波结构2包括第一透波结构21，所述第一透波结构21位于所述天线模组20收发所述电磁波信号的范围内且承载于所述基板1。所述第一透波结构21承载于所述基板1的方式请参阅前面描述的所述透波结构2承载于所述基板1的方式，在此不再赘述。所述第一透波结构21包括至少一个透波组24，所述透波组24包括沿第二方向(图中以X轴的正方向为例进行示意)排列的多个透波单元25。所述透波组中24中的所述多个透波单元25对预设频段的所述电磁波信号的相位改变量沿第二方向呈依次变化。可选地，所述多个透波单元25对预设频段的所述电磁波信号的相位改变量沿第二方向呈线性变化。所述第一透波结构21用于透过预设频段的所述电磁波信号。所述天线模组20辐射的预设频段的所述电磁波信号具有第一扫描角度，且预设频段的所述电磁波信号的波束方向为第一波束方向。经由所述第一透波结构21透射出去的电磁波信号具有第二扫描角度，且经由所述第一透波结构21透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向。
所述多个透波单元25在第二方向上的长度尺寸依次减小(或依次增大)，以使得透波组24内的透波单元25在第二方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量依次变化，比如，依次增加或依次减小。可选地，所述透波组20中的所述多个透波单元25的尺寸沿着第二方向依次线性增大或者依次线性减小。所述透波组24内的所述多个透波单元25在第二方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量依次变化，进而使得第一透波结构21上形成相位梯度界面。在一种可能的实施方式中，当所述多个透波单元25在第二方向上的长度尺寸依次减小时，使得所述透波组24内的透波单元25在第二方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变依次增大；当所述多个透波单元25在第二方向上的长度尺寸依次增大时，使得所述透波组24内的透波单元25在第二方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变依次减小。当第一透波结构21上形成相位梯度界面时，根据广义的透射定律，预设频段的所述电磁波信号入射到所述第一透波结构21上时会发生相位突变，进而使得预设频段的电磁波信号透射出去。广义的透射定律详细介绍如下。
根据天线模组20的多个天线单元202与透波结构2之间的间距、透波结构2的大小确定天线模组20的波束入射至第一透波结构21的入射角，将该入射角记为θi。本申请中的透波结构2的三维尺寸皆为亚波长尺寸，本申请中的透波结构2也可称为透射射频信号的超表面。所谓亚波长尺寸，是指尺寸小于预设频段的电所述电磁波信号的波长的四分之一。广义的透射定律，也即菲涅耳定律(1)，当预设频段的所述电磁波信号入透波结构2时，透波结构2会给预设频段的所述电磁波信号提供线性梯度的相位突变。广义的菲涅耳定律如下公式(1)：
Figure BDA0002352871160000041
其中，φ是由透波结构2引起的特定两点间的相位变化量，x为透波结构2上特定两点间的距离，dφ/dx是指单位距离内的相位变化量；nt和ni分别是出射和入射的折射率，θt和θi分别是出射和入射的角度，λ0为预设频段的所述电磁波信号在自由空间中的波长。
基于广义菲涅耳定律，根据入射角θi、经透波壳体组件10射出的出射角θt、入射介质的折射率ni、出射介质的折射率nt可以确定基板1上的待形成的单位距离内的相位变化量dφ/dx。
由此可见，当所述多个透波单元25在第二方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变依次变化时，可使得入射至所述透波结构2上的预设频段的电磁波信号透射出去。
进一步地，请参阅图6，多个透波单元25的第一方向D1的尺寸随着多个透波单元25的第二方向D2的变化而变化。第一方向D1为在透波单元25所设置的平面上与第二方向D2垂直的方向。具体地，在本实施方式中，所述第二方向D2为X轴正方向，所述第一方向为Y轴正向。
具体的，请参阅图6，一个透波组24内的多个透波单元25的第二方向D2的尺寸和第一方向D1的尺寸皆依次减小或依次增大。
可选的，请参阅图6，透波单元25的形状可以是轴对称的图形，其中，对称轴可以为Y轴或者X轴。透波单元25的形状例如方形、圆形、圆环形、方形环、多边形等等。相邻的透波单元25的形状可以相同，也可以不同，只要满足所述透波组中24中的所述多个透波单元25对预设频段的所述电磁波信号的相位改变量沿第二方向D2呈现线性变化即可。
可选地，同一个透波组20中的各个透波单元25为相似形。若两个图形为相似形，那么，这两个图形中对应的角的角度相等，且对应的边的比例相等。
可选的，当透波组24的数量为多个时，每个透波组24的结构可以相同。当透波组24的数量为多个时，每个透波组24中相邻的两个透波单元25之间的相位改变量之差皆相等。每个透波组24形成的相位梯度值相等，以使第一透波结构21形成连续的相位梯度界面。
进一步地，第二方向和第一方向分别对应于预设频段的所述电磁波信号的两个极化方向，本实施例提供的透波壳体组件10能够有效地与双极化天线的两个极化方向的信号进行作用。
通过设计透波单元25在第二方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量依次变化，以及在第一方向上对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量依次变化，以使透波单元25在预设频段的所述电磁波信号的两个极化方向上都对预设频段的所述电磁波信号的相位具有梯度改变的效果，进而对双极化天线所辐射的预设频段的所述电磁波信号的相位产生梯度变化的效果，以实现对双极化天线产生的预设频段的电磁波信号的调节。
进一步地，请参阅图6，透波组24的数量为多个，多个透波组24沿第二方向排列。本实施方式中以第二方向为X轴正向为例进行说明。
进一步地，请参阅图6，透波组24的透波单元25对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量呈梯度变化。每个透波组24对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量为2π。
在一实施方式中，请参阅图6，一个透波组24的透波单元25沿第二方向的尺寸依次减小，相应地，透波组24的透波单元25对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量依次增大。可以理解的，在另外的实施方式中，一个透波组24中的透波单元25沿第二方向的尺寸依次增大，相应地，所述透波组24中的所述透波单元25对于预设频段的所述电磁波信号的相位改变量依次减小。
可选的，一个透波组24中的透波单元25的数量为大于或等于3个，本实施例对于透波组24中的透波单元25的具体数量不做限定。
可选的，一个透波组24中相邻的两个透波单元25之间的相位改变量之差相等。进一步地，一个透波组24中相邻的两个透波单元25的中心位置之间的间距相等。
请参阅图6，本实施方式中以于透波组24中的透波单元25的数量为4个进行举例说明。一个透波组24中相邻的两个透波单元25之间的相位改变量皆为90°。换言之，一个透波组24中四个透波单元25对于相位改变量分别为0°、90°、180°及270°(沿X轴正向)。一个透波组24中四个透波单元25的中心位置之间的间距也相等，例如皆为90um。如此，此透波组24形成的相位梯度为1°/um。
在其他实施方式中，一个透波组24中相邻的两个透波单元25之间的相位改变量之差可以不相等，相应地，一个透波组24中相邻的两个透波单元25的中心位置之间的间距也不相等。举例而言，一个透波组24中四个透波单元25对于相位改变量分别为0°、90°、150°及270°。一个透波组24中四个透波单元25的中心位置之间的间距分别为90um、60um、120um及90um。如此，此透波组24形成的相位梯度仍为1°/um。
当所述第一透波结构21包括多个透波组24时，每个透波组24的结构可以相同也可以不同。在一实施方式中，当所述第一透波结构21包括多个透波组24时，每个透波组24中的透波单元25的数量、大小、排布及结构皆相同。多个透波组24的透波单元25的长度尺寸和宽度尺寸皆呈周期性变化。换言之，对于相邻的两个透波组24而言，前一个透波组24的透波单元25沿第二方向由大至小排列，后一个透波组24的透波单元25也沿第二方向由大至小排列，如此重复，形成周期性排列的透波单元25。
在其他实施方式中，不同的透波组24中的透波单元25的数量、大小或结构可以不同。举例而言，对于相邻的两个透波组24而言，前一个透波组24的透波单元25的数量可以为3个，其中，3个透波单元25对于天线模组20射出的射频信号的相位改变量为2π，可选的，3个透波单元25对于天线模组20射出的射频信号的相位改变量分别为0°、120°、240°(沿X轴正向)；后一个透波组24的透波单元25的数量为4个，可选的，4个透波单元25对于天线模组20射出的射频信号的相位改变量分别为0°、90°、180°、270°。举例而言，对于相邻的两个透波组24而言，前一个透波组24的透波单元25的形状皆为圆形，后一个透波组24的透波单元25的形状皆为方形。
进一步地，请参阅图6，至少两个透波组24沿X轴方向排成一行透波行26。第一透波结构21包括多行沿第一方向(Y轴方向)排列的透波行26，如此，第一透波结构21包括多行和多列的透波单元25。其中，每列的透波单元25的长度尺寸和宽度尺寸相同，不同列的透波单元25的长度尺寸和宽度尺寸不同。
透波单元25的长度尺寸、宽度尺寸及在厚度方向上的尺寸皆小于所述预设频段的电磁波信号的波长的四分之一，以使透波结构2形成亚波长结构。透波结构2具有亚波长厚度，使透波结构2的体积和重量极小，有助于器件的小型化；还使得透波结构2具有一定的可弯曲性，利于成型于曲面上，当透波结构2成型于3D电池盖212曲面时，透波结构2能够有效地利用3D电池盖212上的曲面空间，为电子设备200节省空间。
可选的，每个透波组24中的透波单元25的数量、大小、排布及结构皆相同。多个透波组24的透波单元25的长度尺寸和宽度尺寸皆呈周期性变化。换言之，对于相邻的两个透波组24而言，前一个透波组24的透波单元25沿第二方向由大至小排列，后一个透波组24的透波单元25也沿第二方向由大至小排列，如此重复，形成周期性排列的透波单元25。
在其他实施方式中，不同的透波组24中的透波单元25的数量、大小或结构可以不同。举例而言，对于相邻的两个透波组24而言，前一个透波组24的透波单元25的数量可以为3个，其中，3个透波单元25对于天线模组20射出的射频信号的相位改变量为2π，可选的，3个透波单元25对于天线模组20射出的射频信号的相位改变量分别为0°、120°、240°(沿X轴正向)；后一个透波组24的透波单元25的数量为4个，可选的，4个透波单元25对于天线模组20射出的射频信号的相位改变量分别为0°、90°、180°、270°。举例而言，对于相邻的两个透波组24而言，前一个透波组24的透波单元25的形状皆为圆形，后一个透波组24的透波单元25的形状皆为方形。
请参阅图9和图10，在一实施方中，透波结构2除了包括第一透波结构21还包括第二透波结构22。可以理解的，第一透波结构21和第二透波结构22形成的透波区域全部覆盖所述多个天线单元202所在区域，以使所述多个天线单元202所辐射的预设频段的所述电磁波信号能够经第一透波结构21和第二透波结构22形成的透波区域高效地透射出去。
在本实施方式中，第一透波结构21和第二透波结构22关于之间的分界线L(沿Y轴)镜像对称设置。其中，第一透波结构21和第二透波结构22之间的分界线L可以对应于多个天线单元202的中线位置。
进一步地，第二透波结构22能够与第一透波结构21形成对称的相位梯度界面，其中，第二透波结构22形成的相位梯度界面与第一透波结构21形成的相位梯度界面的相位梯度值相同且渐变方向相反，以使天线模组20所辐射的射频信号经第一透波结构21形成的相位梯度界面和第二透波结构22形成的相位梯度界面射出。
可选的，第一透波结构21和第二透波结构22关于之间的分界线L(沿Y轴)镜像对称设置。其中，第一透波结构21和第二透波结构22之间的分界线L可以对应于多个天线单元202的中线位置。
以上实施方式中，第一透波结构21和第二透波结构22的结构相同但排列方向不同。在其他实施方式中，第一透波结构21和第二透波结构22的结构可以不同，只要第一透波结构21和第二透波结构22能够形成形成相位梯度界面。本实施例以第二透波结构22与第一透波结构21镜像对称为例进行举例说明，后续不再赘述。
本申请以下实施方式主要对于第一透波结构21的具体结构进行举例说明，根据第二透波结构22与第一透波结构21镜像对称的关系，本领域技术人员可知第二透波结构22的具体结构。
下面对所述透波结构2对所述天线模组收发的预设频段的所述电磁波信号的调整的原理进行详细说明。
请一并参阅图5、图6、及图7当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第二扫描角度等于所述第一扫描角度，且所述第一波束方向与所述第二波束方向不同，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°。在本实施方式中，以所述第一预设角度为0°为例进行示意，即以所述第一方向垂直于所述第二方向进行示意。换而言之，当所述天线模组中包括的多个天线单元的排布方向与所述透波组中包括的多个透波单元的排布方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第二扫描角度等于所述第一扫描角度，且所述第一波束方向与所述第二波束方向不同。由此可见，通过设置第一透波结构21可使得透射出去的预设频段的电磁波信号的波束方向相较于透射之前的预设频段的电磁波信号的波束方向发生变化，即实现了对电磁波信号的波束方向的调整。
在一种实施方式中，所述第一预设角度为15°，此时，所述第二波束方向与所述第一波束方向之间的差值较大，从而更好地实现了对预设频段的所述电磁波信号的波束方向的调整。
在一种实施方式中，所述第一预设角度为0°，换而言之，所述第一方向垂直于所述第二方向，此时，所述第二波束方向与所述第一波束方向之间的差值最大，从而更好地实现了对预设频段的所述电磁波信号的波束方向的调整。
请一并图5、图6、及图9，在本实施方式中，所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于0°±第二预角度时，所述第一波束方向与所述第二波束方向相同，所述第二扫描角度大于所述第一扫描角度，其中，所述第二预设角度大于等于0°且小于45°。在本实施方式的示意中，以所述第一方向与所述第二方向之间的角度为30°为例进行示意。换而言之，当所述天线模组中包括的多个天线单元的排布方向与所述透波组中包括的多个透波单元的排布方向之间的角度位于0°±第二预角度时，所述第一波束方向与所述第二波束方向相同，所述第二扫描角度大于所述第一扫描角度，从而实现了对预设频段的所述电磁波信号的扫描角度的调整。
在一种实施方式中，所述第二预设角度为15°，此时，所述第二扫描角度与所述第一扫描角度之间的差值较大，从而更好地实现了对预设频段的所述电磁波信号的扫描角度的调整。
在一种实施方式中，所述第二预设角度为0°，换而言之，所述第一方向平行于所述第二方向，此时，所述第二扫描角度与所述第一扫描角度之间的差值最大，从而更好地实现了对预设频段的所述电磁波信号的扫描角度的调整。
结合图9，当所述天线模组20中包括的多个天线单元202的排布方向与所述透波组24中包括的多个透波单元25的排布方向之间的角度位于0°±第二预角度时，第一透波结构21将透过射频信号并将预设频段的所述电磁波信号以大于入射角θi1的出射角θt1出射出去，第二透波结构22也用于通过预设频段的所述电磁波信号并将预设频段的所述电磁波信号以出射角θt2出射出去。换而言之，当所述天线模组20中包括的多个天线单元202的排布方向与所述透波组24中包括的多个透波单元25的排布方向之间的角度位于0°±第二预角度时，进而实现在所述天线模组20辐射预设频段的所述电磁波信号时，透波结构2能够对于预设频段的所述电磁波信号的辐射角进行扩大，例如，第一透波结构21能够使入射角为45°的射频信号以60°的出射角辐射出去，同样地，第二透波结构22能够使入射角为45°的射频信号以60°的出射角辐射出去，故而，透波结构2能够在X-Z平面内将透波结构2前的扫描角度为90°的射频信号以120°的扫描角度辐射出去，从而增大了所述天线模组20辐射的预设频段的所述电磁波信号的扫描角度，进而能够提高预设频段的所述电磁波信号辐射波束的空间覆盖范围，提高电子设备200的通信质量。
在本申请提供的电子设备200中，第一透波结构21中的透波组24中的多个透波单元25对预设频段的电磁波信号的相位改变沿第二方向依次变化，从而使得预设频段的电磁波信号入射到第一透波结构21上时，发生相位突变，透射角不再遵循基本的透射定律，而是遵循广义的透射定律，使得所述预设频段的电磁波信号能够透过所述第一透波结构21。此外，本申请通过设计第一透波结构21中的多个透波单元25的排布方向以及天线模组20中的多个天线单元202的排布方向之间的角度关系，从而可以实现了对所述天线模组20发出的预设频段的所述电磁波信号的波束方向或者扫描范围的调控。具体地，当所述天线模组20中包括的多个天线单元202的排布方向与所述透波组24中包括的多个透波单元25的排布方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，实现了对预设频段的电磁波信号的波束方向的调整；当所述天线模组20中包括的多个天线单元202的排布方向与所述透波组24中包括的多个透波单元25的排布方向之间的角度位于0°±第二预角度时，所述第一波束方向与所述第二波束方向相同，所述第二扫描角度大于所述第一扫描角度，从而实现了对预设频段的所述电磁波信号的扫描角度的调整。
在一种实施方式中，请参阅图11，透波结构2包括多个相间隔设置的导电贴片单元27。多个导电贴片单元27可以呈多行多列的方式排列。一个导电贴片单元27形成一个透波单元25。导电贴片单元27包括层叠设置的至少两层导电贴片271及设于相邻两层的导电贴片271之间的绝缘介质贴片272。可以理解的，导电贴片271的层叠方向为Z轴方向。本申请对于导电贴片271的层数并不做具体的限定。
可选的，导电贴片单元27中的导电贴片271的层数不做具体的限定。导电贴片单元27的材质为导电材质，例如，金属材质、导电氧化物材质、导电碳纳米材质等等。透波结构2可以为透明的或非透明的。导电贴片271可以通过粘贴、涂覆、印刷、喷涂等方式成型于基板1。绝缘介质贴片272的材质包括但不限于塑料、无机材料、有机材料等，用于在相邻层的导电贴片271之间绝缘。
多个导电贴片单元27中的导电贴片271等效为谐振电感，相邻的导电贴片271等效为谐振电容，多个导电贴片单元27形成谐振电路。通过设计导电贴片271的大小及相邻的导电贴片271之间的间距，以调整谐振电路的谐振频率与射频信号的中心频率相匹配，进而对于射频信号形成电谐振，使预设频段的所述电磁波信号能够透过透波壳体组件10及改变预设频段的所述电磁波信号的相位。
结合上述的实施例，第一透波结构21的多个导电贴片单元27的长度尺寸可以周期性的减小，第一透波结构21的多个导电贴片单元27的宽度尺寸可以相同。第二透波结构22的多个导电贴片单元27的长度尺寸可以周期性的增大。第二透波结构22的多个导电贴片单元27的宽度尺寸可以相同。天线模组20的中心位置对应于第一透波结构21和第二透波结构22的分界线位置。第一透波结构21和第二透波结构22所占据的区域完全覆盖天线模组20所占据的区域。天线模组20辐射的射频信号以一定的扫描角度入射至第一透波结构21和第二透波结构22，在经过第一透波结构21和第二透波结构22的作用之后以大于入射扫描角度的出射扫描角射出，进而提高电子设备200辐射的波束扫描范围。
在另一种实施方式中，请参阅图12，透波结构2包括一层或多层相绝缘设置的导电层281及贯穿导电层281上的多个通孔282。贯穿一层或多层导电层281的通孔282形成一个透波单元25。可以理解的，导电层281的层叠方向为Z轴方向。本申请对于导电层281的层数并不做具体的限定。与上一实施方式中的透波结构2可以为互补结构。
具体的，本实施方式中的透波结构2。具体的，本实施方式中的通孔282对应于上一实施方式中的透波结构2的透波单元25，本实施方式中的导电层281对于上一实施方式中的透波结构2的透波单元25之间的间隙。
换言之，本实施方式中的透波结构2也可等效为谐振结构，其中，通孔282可以等效为谐振电容，相邻的通孔282之间的导电部分可以等效为谐振电感。通孔282的形状可参考前述对于透波单元25的具体描述，在此不再赘述。
本申请还提供了一种电子设备200，请参阅图13，在本实施方式中，所述电子设备200包括背板511及与所述背板511弯折相连的边框512。在本实施方式的示意图中以所述背板511与所述边框512为一体结构进行示意，可以理解地，在其他实施方中，所述背板511与所述边框512也可以为分体结构。所述基板包括所述边框512，所述第一透波结构21至少部分承载于所述边框512，所述天线模组20的收发面朝向所述第一透波结构21。所述透波结构2对应所述边框512设置，且所述透波结构2位于所述天线模组20中的天线单元202收发预设频段的所述电磁波信号的范围内。所述透波结构2用于使得所述天线模组20产生的预设频段的所述电磁波信号穿过所述电子设备200而辐射出去。进一步地，所述透波结构2还用于使得预设频段的所述电磁波信号被接收到所述收容空间。
进一步地，所述电子设备200还包括屏幕520。所述屏幕520包括屏幕本体521及盖板522，所述盖板522位于所述屏幕本体521的外侧以对所述屏幕本体521进行保护。所谓屏幕本体521，是电子设备200显示图片、视频、文字等的部件。
本申请还提供了一种电子设备200，请参阅图14，在本实施方式中，所述电子设备200包括屏幕5202。所述屏幕520包括屏幕本体521及盖板522，所述盖板522位于所述屏幕本体521的外侧以对所述屏幕本体521进行保护。所述透波结构2对应所述屏幕520设置，且所述透波结构2位于所述天线模组20中的天线单元202辐射所述预设频段的所述电磁波信号的范围内以及位于所述天线单元202接收预设频段的所述电磁波信号的范围内。所述透波结构2用于使得所述天线模组20产生的预设频段的所述磁波信号穿过所述电子设备200而辐射出去。进一步地，所述透波结构2还用于使得预设频段的所述电磁波信号被接收到所述收容空间。
可选的，所述透波结构2设置于所述屏幕本体521与所述盖板522之间。所述透波结构2设置于所述屏幕本体521与所述盖板522之间相较于所述透波结构2设置于所述屏幕本体521内部而言设置更方便。可选地，所述透波结构2设置于所述盖板522面对所述屏幕本体521的表面，以提升所述透波结构2与所述设备本体50的集成度。
在本实施方式中，所述电子设备200包括还背板511及与所述背板511弯折相连的边框512。所述边框512背离所述背板511的一端形成开口，用于收容所述屏幕520。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组用于收发预设频段的电磁波信号，所述电磁波信号的波束方向为第一波束方向，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布，所述天线单元在各个方向上的尺寸小于预设频段的电磁波信号的波长的四分之一；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构位于所述天线模组收发所述电磁波信号的范围内且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组；所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，所述透波组的所述多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量沿第二方向依次变化，所述第一透波结构用于透过所述电磁波信号，且经由所述透波结构透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向；
当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第一波束方向与所述第二波束方向不同，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述透波组中的相邻的两个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量之差相等，且一个透波组对预设频段的电磁波信号的相位改变量的总量为2π。
3.如权利要求1-2任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述透波组的所述多个透波单元的尺寸沿着第二方向依次线性增大或者线性减小，同一个透波组中的各个透波单元为相似形，所述透波单元为轴对称的图形。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一方向垂直于所述第二方向，所述透波组的数量为多个，多个所述透波组沿着阵列排布。
5.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括承载于所述基板的第二透波结构，所述第二透波结构在第二方向上镜像对称。
6.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括电池盖，所述电池盖包括背板及与所述背板弯折相连的边框，所述基板包括所述边框，所述第一透波结构至少部分承载于所述边框，所述天线模组的收发面朝向所述第一透波结构。
7.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组用于收发预设频段的电磁波信号，所述电磁波信号的波束方向为第一波束方向，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布，所述天线单元在各个方向上的尺寸小于预设频段的电磁波信号的波长的四分之一；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构位于所述天线模组收发所述电磁波信号的范围内且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组；所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，所述透波组的所述多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量沿第二方向依次变化，所述第一透波结构用于透过所述电磁波信号，且经由所述透波结构透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向；
当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第一波束方向与所述第二波束方向不同，其中，所述第一预设角度为15°。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组用于收发预设频段的电磁波信号，所述电磁波信号的波束方向为第一波束方向，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构位于所述天线模组收发所述电磁波信号的范围内且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组；所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，所述透波组的所述多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量沿第二方向依次变化，所述第一透波结构用于透过所述电磁波信号，且经由所述透波结构透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向；以及
屏幕，所述屏幕包括屏幕本体及盖板，所述盖板位于所述屏幕本体的外侧以对所述屏幕本体进行保护，所述第一透波结构设于所述屏幕本体与所述盖板之间；
当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第一波束方向与所述第二波束方向不同，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组用于收发预设频段的电磁波信号，所述电磁波信号的波束方向为第一波束方向，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构位于所述天线模组收发所述电磁波信号的范围内且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组；所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，所述透波组的所述多个透波单元对预设频段的电磁波信号的相位改变量沿第二方向依次变化，所述第一透波结构用于透过所述电磁波信号，且经由所述透波结构透射出去的电磁波信号的波束方向为第二波束方向；
当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于90°±第一预设角度的范围内时，所述第一波束方向与所述第二波束方向不同，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°；
所述电磁波信号具有第一扫描角度，经由所述第一透波结构透射出去的电磁波信号具有第二扫描角度，当所述第一方向与所述第二方向之间的角度位于0°±第二预角度时，所述第一波束方向与所述第二波束方向相同，所述第二扫描角度大于所述第一扫描角度，其中，所述第二预设角度大于等于0°且小于45°。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
天线模组，所述天线模组包括多个天线单元，所述多个天线单元沿着第一方向排布，所述天线单元在各个方向上的尺寸小于预设频段的电磁波信号的波长的四分之一；
基板；
第一透波结构，所述第一透波结构与所述天线模组层叠设置且承载于所述基板，所述第一透波结构包括至少一个透波组，所述透波组包括沿第二方向排布的多个透波单元，每个透波组中的所述多个透波单元在第二方向上的尺寸依次线性变化；
所述第一方向与所述第二方向之间的夹角位于90°±第一预设角度，其中，所述第一预设角度大于等于0°且小于45°；或者，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角位于0°±第二预角度，其中，所述第二预设角度大于等于0°且小于45°。
11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，同一个透波组的各个透波单元为相似形，所述透波单元为轴对称的图形。
12.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述第一透波结构包括多个透波组，所述多个透波组阵列排布。
13.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括承载于所述基板的第二透波结构，所述第二透波结构在所述第二方向上镜像对称。
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