CN111430892A - 5g wifi天线以及电子终端设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了5G WIFI天线以及电子终端设备，包括第一辐射部，第一辐射部包括金属边框，金属边框布设于电子终端的周向，第二辐射部布置于电子终端的主板，且与金属边框相对，第二辐射部包括立面天线以及馈电原件，立面天线与金属边框耦合，且立面天线通过馈电元件与主板电性连接，其中，金属边框上设有隔离槽，隔离槽布置在金属边框与立面天线之间，隔离槽远离立面天线的侧壁为第一侧壁，电子终端的显示屏靠近隔离槽的侧边为第一屏边，第一侧壁与第一屏边之间的距离大小在0.3mm到1.2mm之间。通过上述设置，提高了5G WIFI天线辐射性能，有效的提升了用户对电子终端5G WIFI的体验效果。

Description

5G WIFI天线以及电子终端设备

技术领域

本申请涉及移动终端天线的技术领域，尤其涉及5G WIFI天线以及电子终端设备。

背景技术

目前，金属边框的电子设备如手机、平板电脑等的5G WIFI包括金属边框、馈电点、接地点以及与馈电点电连接的金属弹片，金属边框与接地点电性连接，金属弹片馈电金属边框形成5G WIFI天线。现有电子终端设备还通常使用常规的单极天线、PIFA天线、直馈边框的LOOP天线或者直馈边框匹配出的天线谐振形成5G WIFI天线。

随着电子终端显示屏显示面积越来越大，电子终端内布置天线的安装环境越来越苛刻，从而使得天线的辐射性能较差，影响5G WIFI的信号，且5G WIFI信号过低会影响到用户体验。

发明内容

本申请提供5G WIFI天线以及电子终端设备，具有提高5G WIFI天线辐射性能的作用，有效的提升了用户对电子终端5G WIFI的体验效果。

根据本申请的第一个方面，提供了一种立面与边框耦合5G WIFI天线，包括：

第一辐射部，包括金属边框，金属边框布设于电子终端的周向；

第二辐射部，布置于电子终端的主板，且与金属边框相对，第二辐射部包括立面天线以及馈电原件，立面天线与金属边框耦合，且立面天线通过馈电元件与主板电性连接；

其中，金属边框上设有隔离槽，隔离槽布置在金属边框与立面天线之间，隔离槽远离立面天线的侧壁为第一侧壁，电子终端的显示屏靠近隔离槽的侧边为第一屏边，第一侧壁与第一屏边之间的距离大小在0.3mm到1.2mm之间。

通过上述设置，在电子终端的主板上设置与金属边框耦合的立面天线，通过金属边框与立面天线耦合产生5G WIFI天线，与现有技术中，通过平面与金属边框耦合的方法以及通过金属片直接馈电金属边框的方法相比，采用立面天线与金属边框耦合会增大金属边框与立面天线之间的耦合面积，从而增大了立面天线与金属边框之间的信号耦合强度，通过在金属边框上设置隔离槽来控制金属边框立面天线之间的相对距离，且使得隔离槽的第一侧壁与显示屏的第一屏边之间的相对距离大小在与0.3mm到1.2mm之间，从而使5G WIFI天线的天线谐振频段为4.8～5.8GHz，在天线布置环境苛刻的条件下，能使得天线效率达到50％以上，有效的提高了5G WIFI天线的辐射性能，进一步提升了用户对电子终端的WIFI体验效果。

进一步设置为，隔离槽平行于显示屏的截面呈矩形。

通过上述设置，通过使隔离槽平行于显示屏的截面呈矩形，便于控制隔离槽的第一侧壁与显示屏的第一屏边之间的相对距离，且减小了在金属边框上开槽的难度。

进一步设置为，截面包括长边，长边向平行于金属边框延伸的方向延伸，且长边的长度大小在5mm到12mm之间。

通过上述设置，使隔离槽截面的长边向平行于金属边框延伸的方向延伸，且使槽截面的长边的长度大小在5mm到12mm之间，有利于在整个电子终端上确定5G WIFI天线的位置，且方便工作人员在电子终端上安装5G WIFI天线。

进一步设置为，截面还包括短边，短边向第一方向延伸，第一方向为金属边框指向立面天线的方向，短边的尺寸大小在2.2mm到4mm之间。

通过上述设置，通过使隔离槽截面的短边的长度大小在2.2mm到4mm之间，从而达到控制隔离槽开口面积的效果，进一步达到控制整个5G WIFI天线在电子终端中组装位置的效果。

进一步设置为，立面天线包括立壁、顶壁以及底壁，立壁、顶壁以及底壁均分别沿平行于金属边框的方向延伸，底壁平行于主板，主板通过馈电元件与底壁固定且电性连接，顶壁布置在底壁背离主板的一端，顶壁与底壁间隔设置，立壁垂直于主板且布置于底壁与顶壁之间，立壁靠近主板的一端与底壁连接，立壁背离主板的一端与顶壁连接，立壁位于底壁与顶壁均分别靠近隔离槽的一端，金属边框与立壁相对，立壁、顶壁以及顶壁形成有填充空腔，填充空腔设有加固板。

通过上述设置，使得立壁与金属边框相对，增大金属边框与立面天线之间的耦合面积，进一步增大了立面天线与金属边框之间的信号耦合强度，通过设置底壁，使底壁通过馈电元件固定于主板，有效的提高了立面天线与馈电元件之间的连接面积，提高了整个立面天线与主板之间连接的稳定性，且通过设置顶壁使得立壁、底壁与顶壁围成填充空腔，通过在填充空腔内设置加工板来提高整个立面天线的抗压强度，进一步减少了立面天线受到压力而产生变形的现象。

进一步设置为，底壁与主板之间的相对距离尺寸大小为0.5mm到1.5mm之间。

通过上述设置，通过使底壁与主板之间的相对距离尺寸大小为0.5mm到1.5mm之间，为馈电元件提供安装空间，在保证立面天线安装稳定的同时，使得馈电元件连接立面天线与主板。

进一步设置为，立壁与金属边框靠近隔离槽的侧壁之间的距离大小在0.5mm到2mm之间。

通过上述设置，通过控制立壁与金属边框之间的相对距离来控制立面天线与金属边框之间的耦合度，且方便工作人员确定立面天线的安装位置，有效的控制5G WIFI天线占据整个电子终端内部空间的体积。

进一步设置为，金属边框上还设置有断点槽，断点槽连通隔离槽。

通过上述设置，在金属边框上设置断点，避免了电子终端信号被屏蔽的现象，且方便在电子终端上安装金属边框，有效的减小了组装5G WIFI天线的难度。

进一步设置为，断点槽的沿平行于金属边框延伸方向的长度尺寸大小在0.8mm到1.8mm之间。

通过上述设置，通过限制断点槽沿平行于金属边框延伸方向的长度尺寸来确定断点槽占据金属边框的面积，方便工作人员在金属边框布置断点槽，是位于金属边框的断点槽标准化。

本申请的第二个方面，提供一种电子终端设备，包括上述的5GWIFI天线。

通过上述设置，通过在电子终端设备中安装上述的5G WIFI天线，能有效的提高整个电子终端的5G WIFI信号，进一步提升了用户对电子终端的WIFI体验效果。

本申请提供了一种立面与边框耦合5GWIFI天线，其有益效果为：

在电子终端的主板上设置与金属边框耦合的立面天线，通过金属边框与立面天线耦合产生5G WIFI天线，与现有技术中，通过平面与金属边框耦合的方法以及通过金属片直接馈电金属边框的方法相比，采用立面天线与金属边框耦合会增大金属边框与立面天线之间的耦合面积，从而增大了立面天线与金属边框之间的信号耦合强度，通过在金属边框上设置隔离槽来控制金属边框立面天线之间的相对距离，且使得隔离槽的第一侧壁与显示屏的第一屏边之间的相对距离大小在与0.3mm到1.2mm之间，能进一步使5G WIFI天线的天线谐振频段为4.8～5.8GHz，在天线布置环境苛刻的条件下，能使得天线效率达到50％以上，有效的提高了5G WIFI天线的辐射性能，进一步提升了用户对电子终端的WIFI体验效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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为本申请一种实施例中的5G WIFI天线的立体示意图；

图2为本申请一种实施例中的5G WIFI天线的立体示意图；其中，显示出主板、馈电元件以及立面天线的连接关系；

图3为本申请一种实施例中的5G WIFI天线的立体示意图；其中，去除了与馈电元件以及立面天线连接的部分主板；

图4为本申请一种实施例中的立面天线的立体示意图；

图5为本申请一种实施例中的5G WIFI天线的立体示意图；其中去除了整个主板；

图6为图3中所示的5G WIFI天线的主视示意图；

图7为图6中A-A处的全剖示意图；

图8为图7中B处的局部放大示意图。

附图标记：100、5G WIFI天线；110、金属边框；111、第一侧边框；112、断点槽；113、隔离槽；1131、第一侧壁；114、截面；1141、长边；1142、短边；120、立面天线；121、底壁；122、顶壁；123、立壁；124、卡槽；125、填充空腔；130、馈电元件；140、加固板；150、显示屏；151、第一屏边；160、主板。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

现有技术中，电子终端的5G WIFI包括金属边框以及金属弹片，金属边框与电子终端的地线电性连接，金属弹片与电子终端内的馈电点电性连接，金属弹片直接馈电金属边框产生5G WIFI，目前电子终端的显示屏的显示面积逐渐增大，且各类信号天线一般组装在电子终端周边的区域，因此使得电子终端内布置天线的安装环境越来越苛刻，从而使得天线的辐射性能较差，影响5G WIFI的信号，且5G WIFI信号过低会影响到用户体验。

为了解决上述技术问题，本申请提出一种立面与边框耦合5G WIFI天线100，包括第一辐射部以及第二辐射部，第一辐射部与第二辐射部耦合。

请参阅图1至图3，第一辐射部包括金属边框110，金属边框110布设于电子终端机身的周向，金属边框110包括第一侧边框111(现有技术中金属边框110一般具有多个侧边框，第一侧边框111可以为其中金属边框110的任意一个侧边框)。第一侧边框111设置有隔离槽113，隔离槽113用于将第一辐射部与第二辐射部隔开，通过控制隔离槽113的尺寸大小来控制第一辐射部与第二辐射部之间的耦合距离。隔离槽113内填充有绝缘非金属材料，且金属边框110设置隔离槽113的位置为5G WIFI天线100的安装位置。

现有的高屏占比终端，终端显示屏150的显示面积越来越大，因此使得5G WIFI天线100的安装环境也越来越苛刻，隔离槽113与显示屏150之间的相对位置不仅会影响5GWIFI天线100的天线谐振，还会影响电子终端显示屏150的安装。

参阅图1至图6，为方便确定隔离槽113与显示屏150之间的相对位置，规定隔离槽113背离显示屏150的侧壁为第一侧壁1131，电子终端的显示屏150靠近隔离槽113的侧边为第一屏边151，第一侧壁1131与第一屏边151之间的相对距离大小取值为M最为适宜，M的取值范围为0.3mm至1.2mm之间，例如，M的取值可以是0.3mm、0.6mm、0.8mm、1.0mm或1.2mm。

第二辐射部布置于电子终端的主板160，第二辐射部包括立面天线120以及馈电元件130。立面天线120与第一侧边框111相对，且立面天线120正对隔离槽113设置，第一侧边框111通过隔离槽113与立面天线120间隔设置。立面天线120由能导电的金属材料制成，馈电元件130在电子终端内形成馈电点，并对立面天线120馈电。立面天线120通过馈电元件130与电子终端的主板160电性连接，馈电元件130馈电立面天线120，使得立面天线120与第一侧边框111耦合，从而使得第一辐射部与第二辐射部耦合。

参阅图4至图8，立面天线120与金属边框110的耦合强度与立面天线120与金属边框110的耦合面积有关，立面天线120与金属边框110之间的耦合面积过小会影响5G WIFI天线100的天线谐振，立面天线120与金属边框110之间的耦合面积过大则会影响显示屏150的显示面积。因此将立面天线120设置为立体状体的几何体，立面天线120包括立壁123、顶壁122以及底壁121。

立壁123、底壁121以及顶壁122理论上可以为任意的形状，但考虑到便于加工和方便与电子终端中其他的零部件组装，立壁123、顶壁122以及底壁121均设置为长方形，立壁123、顶壁122以及底壁121均分别向平行于第一侧边框111的方向延伸。底壁121平行于主板160，且底壁121上设置有卡槽124，馈电元件130固定且卡接于卡槽124，主板160通过馈电元件130与底壁121固定且电性连接。

顶壁122布置在底壁121背离主板160的一端，且顶壁122与底壁121间隔设置，立壁123布置于底壁121与顶壁122之间，立壁123垂直于主板160设置，且立壁123靠近主板160的一端与底壁121连接，立壁123背离主板160的一端与顶壁122连接，立壁123位于底壁121与顶壁122均分别靠近隔离槽113的一端，第一侧边框111与立壁123相对，且第一侧边框111与立壁123耦合。

在馈电元件130的作用下使得底壁121固定于主板160，同时馈电元件130向底壁121、立壁123以及顶壁122馈电，使得第一侧边框111与立壁123耦合形成天线谐振。立壁123与第一侧边框111相对，与现有技术中，通过平面与金属边框110耦合的方法相比，增大了金属边框110与立面天线120之间的耦合面积，进一步增大了立面天线120与金属边框110之间的信号耦合强度，通过设置底壁121，使底壁121通过馈电元件130固定于主板160，有效的提高了立面天线120与馈电元件130之间的连接面积，提高了整个立面天线120与主板160之间连接的稳定性。

立壁123、顶壁122以及顶壁122形成有填充空腔125，从而使得整个立面天线120内部中空，在受到外界压力时，立面天线120会存在挤压变形的现象。在填充空腔125设置加固板140，加固板140由绝缘的塑料制成，且加固板140对立面天线120的底壁121、顶壁122以及立壁123起支撑作用，能减少底壁121、顶壁122以及立壁123变形的现象。

在电子终端的主板160上设置与金属边框110的第一侧边框111耦合的立面天线120，通过第一侧边框111与立面天线120耦合产生5G WIFI天线100，与现有技术中，通过平面与金属边框110耦合的方法以及通过金属片直接馈电金属边框110的方法相比，采用立面天线120与金属边框110的第一侧边框111耦合会增大金属边框110与立面天线120之间的耦合面积，从而增大了立面天线120与金属边框110之间的信号耦合强度。通过在金属边框110的第一侧边框111设置隔离槽113来控制金属边框110立面天线120之间的相对距离，且使得隔离槽113的第一侧壁1131与显示屏150的第一屏边151之间的相对距离大小在与0.3mm到1.2mm之间，从而使5G WIFI天线100的天线谐振频段为4.8～5.8GHz。在天线布置环境苛刻的条件下，能使得天线效率达到50％以上，有效的提高了5G WIFI天线100的辐射性能，进一步提升了用户对电子终端的WIFI体验效果。

隔离槽113的形状可以为任意的形状，但考虑到方便工作人员加工制作金属边框110和在金属边框110上开槽的工艺难度，本事实例中使隔离槽113平行于显示屏150的截面114呈矩形。使隔离槽113平行于显示屏150的截面114呈矩形，便于控制隔离槽113的第一侧壁1131与显示屏150的第一屏边151之间的相对距离，且减小了在金属边框110上开槽的难度，提高了工作人员制作金属边框110的工作效率。

隔离槽113的尺寸与金属边框110的尺寸以及5G WIFI天线100的辐射性能均有关，隔离槽113的尺寸过小时，会使得5G WIFI天线100的辐射性能降低，进一步使5G WIFI天线100的天线谐振降低。隔离槽113的尺寸过大时，则占据金属边框110的面积就越大，从而使得金属边框110的强度降低，金属边框110就越容易损坏，且隔离槽113的尺寸越大，5G WIFI天线100占据电子终端内部环境的空间越大，从而影响电子终端的屏占比。

参阅图6至图8，隔离槽113的截面114尺寸标准化后再进行批量加工金属边框110，有利于提高金属边框110的生产效率。因此需确定隔离槽113的尺寸，从而隔离槽113的截面114包括两个长边1141与两个短边1142，长边1141向平行于金属边框110延伸的方向延伸，且长边1141的长度大小为N最为适宜，N的取值范围为5mm至12mm之间，例如，N的取值可以是5mm、6mm、8mm、10mm或12mm。短边1142向第一方向延伸，第一方向为金属边框110指向立面天线120的方向，短边1142的尺寸大小为O最为适宜，O的取值范围为2.2mm至4mm之间，例如，O的取值可以是2.2mm、2.5mm、3mm、3.5mm或4mm。

通过使隔离槽113截面114的长边1141向平行于金属边框110延伸的方向延伸，且使隔离槽113截面114的长边1141的长度大小在5mm到12mm之间，有利于在整个电子终端上确定5G WIFI天线100的位置，且方便工作人员在电子终端上安装5G WIFI天线100。通过使隔离槽113截面114的短边1142的长度大小在2.2mm到4mm之间，从而达到控制隔离槽113开口面积的效果，进一步达到控制整个5GWIFI天线100在电子终端中组装位置的效果。

底壁121与主板160之间通过馈电元件130连接，从而需要在底壁121与主板160之间设置供馈电元件130安装的布置空间，因此底壁121与主板160之间的相对距离尺寸大小为P最为适宜，P的取值范围为0.5mm至1.5mm之间，例如，P的取值可以是0.5mm、1mm或1.5mm。在底壁121与主板160之间设置供馈电元件130安装的空间，在保证立面天线120安装稳定的同时，使得馈电元件130电性连接立面天线120与主板160。

立壁123与第一侧边框111之间的距离也会影响立面天线120与金属边框110之间的耦合强度，立壁123与第一侧边框111之间相对距离过小时，会影响立壁123与第一侧边框111之间的耦合共振。立壁123与第一侧边框111之间相对距离过大时，不仅会影响立壁123与第一侧边框111之间的耦合共振，还会影响整个5G WIFI天线100的组装。立壁123与第一侧边框111靠近隔离槽113的侧壁之间的距离大小为Q最为适宜，Q的取值范围为0.5mm到2mm之间,例如，Q的取值可以是0.5mm、1mm、1.5mm或2mm。

通过控制立壁123与金属边框110之间的相对距离来控制立面天线120与金属边框110之间的耦合度，且方便工作人员确定立面天线120的安装位置，有效的控制5G WIFI天线100占据整个电子终端内部空间的体积。

金属边框110的第一侧边框111上设置有断点槽112，断点槽112连通隔离槽113。金属边框110上设置断点，避免了电子终端信号被屏蔽的现象，且方便在电子终端上安装金属边框110，有效的减小了组装5G WIFI天线100的难度。

断点槽112的尺寸大小直接影响金属边框110的强度和电子终端信号的强弱，因此断点槽112的沿平行于金属边框110延伸方向的长度尺寸大小为R，R的取值范围为0.8mm到1.8mm之间，例如，R的取值可以是0.8mm、1.2mm、1.6mm或1.8mm。

通过限制断点槽112沿平行于金属边框110延伸方向的长度尺寸来确定断点槽112占据金属边框110的面积，方便工作人员在金属边框110布置断点槽112，使位于金属边框110的断点槽112标准化。

本事实例时提供了一种电子终端设备，包括上述实施例中的5G WIFI天线，具体地，电子终端可以为手机、平板、电脑等能够利用5G WIFI天线接受信号的设备。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本申请的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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申请和简化描述，而不是指示或暗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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立面与边框耦合5G WIFI天线，其特征在于，包括：

第一辐射部，包括金属边框，所述金属边框布设于电子终端的周向；

第二辐射部，布置于所述电子终端的主板，且与所述金属边框相对，所述第二辐射部包括立面天线以及馈电原件，所述立面天线与所述金属边框耦合，且所述立面天线通过馈电元件与所述主板电性连接；

其中，所述金属边框上设有隔离槽，所述隔离槽布置在所述金属边框与所述立面天线之间，所述隔离槽远离所述立面天线的侧壁为第一侧壁，所述电子终端的显示屏靠近所述隔离槽的侧边为第一屏边，所述第一侧壁与所述第一屏边之间的距离大小在0.3mm到1.2mm之间。

2.如权利要求1所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述隔离槽平行于所述显示屏的截面呈矩形。

3.如权利要求2所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述截面包括长边，所述长边向平行于所述金属边框延伸的方向延伸，且所述长边的长度大小在5mm到12mm之间。

4.如权利要求3所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述截面还包括短边，所述短边向第一方向延伸，所述第一方向为所述金属边框指向所述立面天线的方向，所述短边的尺寸大小在2.2mm到4mm之间。

5.如权利要求1所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述立面天线包括立壁、顶壁以及底壁，所述立壁、所述顶壁以及所述底壁均分别沿平行于所述金属边框的方向延伸，所述底壁平行于所述主板，所述主板通过馈电元件与所述底壁固定且电性连接，所述顶壁布置在所述底壁背离所述主板的一端，所述顶壁与所述底壁间隔设置，所述立壁垂直于所述主板且布置于所述底壁与所述顶壁之间，所述立壁靠近所述主板的一端与所述底壁连接，所述立壁背离所述主板的一端与所述顶壁连接，所述立壁位于所述底壁与所述顶壁均分别靠近所述隔离槽的一端，且与所述金属边框相对，所述立壁、顶壁以及顶壁形成有填充空腔，所述填充空腔设有加固板。

6.如权利要求5所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述底壁与所述主板之间的相对距离尺寸大小为0.5mm到1.5mm之间。

7.如权利要求5所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述立壁与所述金属边框靠近所述隔离槽的侧壁之间的距离大小在0.5mm到2mm之间。

8.如权利要求1所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述金属边框上还设置有断点槽，所述断点槽连通所述隔离槽。

9.如权利要求8所述的5G WIFI天线，其特征在于，

所述断点槽沿平行于所述金属边框延伸方向的长度尺寸大小在0.8mm到1.8mm之间。

10.一种电子终端设备，其特征在于，

包括权利要求1-9任意一项所述的5G WIFI天线。

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