CN111446550B - 吸波结构、天线组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种吸波结构、天线组件、及电子设备。所述吸波结构包括:承载板、第一吸波层、导电地层、及第二吸波层。所述承载板包括端面、第一承载面、及第二承载面,所述端面分别连接于所述第一承载面及所述第二承载面,所述第一承载面与所述第二承载面相对设置。所述第一吸波层承载于所述第一承载面;所述导电地层内嵌于所述承载板,且与所述第一吸波层间隔设置;所述第二吸波层承载于所述第二承载面,且与所述导电地层间隔设置。本申请的吸波结构应用于天线组件时,可提高天线组件中第一天线及第二天线的隔离度,提升天线组件的通信效果。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域,尤其涉及一种吸波结构、天线组件及电子设备。
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,毫米波天线容易受到周围其他器件包括其他天线的干扰,从而导致信号质量较差。由此可见,现有技术中,由于天线受到干扰的影响,导致包括天线的电子设备的通信性能较差。
发明内容
本申请提供一种吸波结构,所述吸波结构包括:
承载板,所述承载板包括端面、第一承载面、及第二承载面,所述端面分别连接于所述第一承载面及所述第二承载面,所述第一承载面与所述第二承载面相对设置;
第一吸波层,所述第一吸波层承载于所述第一承载面;
导电地层,所述导电地层内嵌于所述承载板,且与所述第一吸波层间隔设置;
第二吸波层,所述第二吸波层承载于所述第二承载面,且与所述导电地层间隔设置。
本申请还提供一种天线组件,所述天线组件包括:
第一天线,用于收发第一电磁波信号;
第二天线,所述第二天线与所述第一天线间隔设置,用于收发第二电磁波信号;以及
前面所述的吸波结构,所述吸波结构设在于所述第一天线及所述第二天线之间。
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,用于收发电磁波信号;以及
前面所述的吸波结构,所述吸波结构围设在所述天线模组的部分周缘,且避开所述天线模组收发电磁波信号的收发面设置。
当所述吸波结构应用于间隔设置的第一天线及第二天线时,所述吸波结构可吸收入射至所述吸波结构的第一电磁波信号,以防止所述第一电磁波信号穿透所述吸波结构被传输至第二天线而对第二天线造成干扰;相应地,所述吸波结构可吸收入射至所述吸波结构的第二电磁波信号,以防止所述第二电磁波信号穿透所述吸波结构被传输至所述第一天线而对所述第一天线造成干扰。由此可见,所述吸波结构可隔离所述第一天线及所述第二天线,以避免所述第一天线及所述第二天线之间的干扰。换而言之,所述吸波结构起到了隔离所述第一天线及所述第二天线之间的空间场耦合,极大地提高了第一天线及第二天线之间的隔离度,降低了第一天线及第二天线的包络相关系数(ECC)。提升了所述第一天线及所述第二天线所应用的天线组件及电子装置的通信效果。
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为本申请一实施方式中提供的吸波结构的立体结构示意图。
图2为本申请一实施方式提供的吸波结构的俯视图。
图3为一实施方式的图2中沿I-I线的剖面示意图。
图4为本申请另一实施方式中提供的吸波结构的立体结构示意图。
图5为本申请另一实施方式提供的吸波结构的俯视图。
图6为一实施方式的图5中沿II-II线的剖面示意图。
图7为本申请一实施方式中提供的天线组件的立体结构示意图。
图8为本申请一实施方式提供的天线组件的俯视图。
图9为本申请另一实施方式中提供的天线组件的立体结构示意图。
图10为本申请另一实施方式提供的天线组件的俯视图。
图11为本申请一实施方式提供的天线组件的电路图。
图12为本申请一实施方式提供的天线组件的电路图。
图13为本申请天线模组中的吸波结构吸收的电磁波信号的频率的仿真图。
图14为本申请天线模组及天线模组中去掉吸波结构的S11及S21仿真图。
图15为本申请一实施方式提供的电子设备的立体结构示意图。
图16为本申请一实施方式提供的电子设备中天线组件与中框的结构示意图。
图17为图16中沿III-III线的剖视图。
图18为图16的俯视图。
图19为电子设备中的中框、天线模组、及吸波结构的组装示意图。
图20为图19的俯视图。
图21为图19中沿着IV-IV线的剖视图。
图22为本申请另一实施方式中电子设备的部分结构示意图。
图23为一实施方式的图22沿V-V线的剖视图。
图24为本申请一实施方式的电子设备剖面示意图。
图25为本申请另一实施方式的电子设备剖面示意图。
图26为本申请一实施方式提供的电子设备中的天线组件的俯视图。
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。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请一并参阅图1、图2及图3,图1为本申请一实施方式中提供的吸波结构的立体结构示意图;图2 为本申请一实施方式提供的吸波结构的俯视图;图3为一实施方式的图2中沿I-I线的剖面示意图。所述吸波结构100包括:承载板110、第一吸波层120、导电地层130、及第二吸波层140。所述承载板110包括端面111、第一承载面112、及第二承载面113。所述端面111分别连接于所述第一承载面112及所述第二承载面113,所述第一承载面112与所述第二承载面113相对设置。所述第一吸波层120承载于所述第一承载面112。所述导电地层130内嵌于所述承载板110,且与所述第一吸波层120间隔设置。述第二吸波层140承载于所述第二承载面113,且与所述导电地层130间隔设置。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
所述承载板110为绝缘基板,所述第一吸波层120、所述导电地层130、及所述第二吸波层140的材质为导电的。所述第一吸波层120的材质可以为但不仅限于为金属或者非金属导电材料。相应地,所述导电地层130的材质可以为但不仅限于为金属或者非金属导电材料,所述第二吸波层140的材质可以为但不仅限于为金属或者非金属导电材料。
当所述吸波结构100应用于吸收天线收发的电磁波信号的场景时,举例而言,所述第一吸波层120邻近所述天线设置,且所述第一吸波层120位于所述天线收发电磁波信号的收发面之外。所述第一吸波层120 被所述天线收发的电磁波信号所激励而产生第一电流,且所述导电地层130感应出与所述第一电流反方向的第一感应电流,所述第一电流与所述第一感应电流实现电磁共振。实现电磁共振的所述吸波结构100的波阻抗与所述电磁波信号的波阻抗匹配,使得所述吸波结构100对于所述电磁波信号的反射为0,透射为 0。换而言之,入射至所述吸波结构100的所述电磁波信号的能量被所述吸波结构100所吸收,从而达到了避免所述天线收发的电磁波信号穿过所述吸波结构100对其余的器件的影响的效果。相应地,当所述第二吸波层140邻近所述天线设置,且所述第二吸波层140位于所述天线收发电磁波信号的收发面之外。所述第二吸波层140被所述天线收发的电磁波信号所激励产生第二电流,且所述导电地层130感应出与所述第二电流反方向的第二感应电流,所述第二电流与所述第二感应电流实现电磁共振。实现电磁共振的所述吸波结构100的阻抗与所述电磁波信号的阻抗匹配,使得所述吸波结构100对于所述电磁波信号的反射为 0,透射为0。换而言之,入射至所述吸波结构100的所述电磁波信号的能量被所述吸波结构100所吸收,从而达到了避免所述天线收发的电磁波信号穿过所述吸波结构100对其余的器件的影响的效果。
当所述吸波结构100应用于间隔设置的第一天线200(见图7及图8)及第二天线300(见图7及图8) 时,所述吸波结构100可吸收入射至所述吸波结构100的第一电磁波信号,以防止所述第一电磁波信号穿透所述吸波结构100被传输至第二天线300而对第二天线300造成干扰;相应地,所述吸波结构100可吸收入射至所述吸波结构100的第二电磁波信号,以防止所述第二电磁波信号穿透所述吸波结构100被传输至所述第一天线200而对所述第一天线200造成干扰。由此可见,所述吸波结构100可隔离所述第一天线 200及所述第二天线300,以避免所述第一天线200及所述第二天线300之间的干扰。换而言之,所述吸波结构100起到了隔离所述第一天线200及所述第二天线300之间的空间场耦合,极大地提高了第一天线 200及第二天线300之间的隔离度,降低了第一天线200及第二天线300的包络相关系数(ECC)。提升了所述第一天线200及所述第二天线300所应用的天线组件10的通信效果。
进一步地,所述吸波结构100不会对所述第一天线200辐射至其余地方或者自其余地方接收的第一电磁波信号的驻波频率产生影响,不会导致第一电磁波信号的驻波频率的偏移;相应地,所述吸波结构100 不会对所述第二天线300辐射至其余地方或者自其余地方接收的第二电磁波信号的驻波频率产生影响,不会导致第一电磁波信号的驻波频率的偏移。
在一种实施方式中,所述第一吸波层120包括:周期性排布的第一吸波单元121。所述第二吸波层140 包括:周期性排布的第二吸波单元141。所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影与所述第一吸波单元121所在的区域至少部分重叠。
在本实施方式中,所述第一吸波单元121可以为导电贴片,所述第二吸波单元141可以为导电贴片。所述第一吸波单元121的形状与所述第二吸波单元141的形状可以相同,也可以不同。所述第一吸波单元 121的形状包括正方形、矩形、圆形中的任意一种;所述第二吸波单元141为导电贴片,所述第二吸波单元141的形状包括正方形、矩形、圆形中的任意一种。
所述第二吸波单元141与在所述第一承载面112上的正投影与所述第一吸波单元121所在的区域至少部分重叠包括:所述第二吸波单元141与在所述第一承载面112上的正投影完全与落在所述第一吸波单元121所在的范围内;或者,所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影与所述第一吸波结构 100所在区域完全重叠;或者,所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影与所述第一吸波结构100所在的区域部分重叠。
请一并参阅图4、图5及图6,图4为本申请另一实施方式中提供的吸波结构的立体结构示意图;图5 为本申请另一实施方式提供的吸波结构的俯视图;图6为一实施方式的图5中沿II-II线的剖面示意图。在本实施方式中,所述第一吸波层120包括:周期性排布的第一吸波单元121。所述第二吸波层140包括:周期性排布的第二吸波单元141。所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影落在第一承载面112上相邻的两个或多个第一吸波单元121之间的间隙内。
在本实施方式中,所述第一吸波单元121可以为导电贴片,所述第二吸波单元141可以为导电贴片。所述第一吸波单元121的形状与所述第二吸波单元141的形状可以相同,也可以不同。所述第一吸波单元 121的形状包括正方形、矩形、圆形中的任意一种;所述第二吸波单元141为导电贴片,所述第二吸波单元141的形状包括正方形、矩形、圆形中的任意一种。
所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影落在所述第一承载面112上相邻的两个或多个第一吸波单元121之间的间隙内包括:所述间隙的面积大于所述第二吸波单元141的面积,所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影落入间隙内且所述正投影的边与所述间隙的边部分重叠;或者,所述间隙的面积等于所述第二吸波单元141的面积,所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影落入间隙内且所述正投影的边与所述间隙的边完全重叠;或者,所述间隙的面积大于所述第二吸波单元141的面积,所述第二吸波单元141在所述第一承载面112上的正投影落入间隙内且所述正投影的边与所述间隙的边之间存在距离。
在一种实施方式中,所述第一吸波单元121的尺寸为第一尺寸范围,其中,所述第一尺寸范围包括第一预设尺寸,所述第一预设尺寸等于所述第一吸波单元121所吸收的第一电磁波信号的波长的一半;所述第二吸波单元141的尺寸为第二尺寸范围,其中,所述第二尺寸范围包括第二预设尺寸,所述第二预设尺寸等于所述第二吸波单元141所吸收的第二电磁波信号的波长的一半。
对于正方形的第一吸波单元121而言,所述第一吸波单元121的尺寸是指正方形的边长;对于长方形的第一吸波单元121而言,所述第一吸波单元121的尺寸是指长方形的长边的边长;对于圆形的第一吸波单元121而言,所述第一吸波单元121的尺寸是指圆形的直径。相应地,对于正方形的第二吸波单元141 而言,所述第二吸波单元141的尺寸是指正方形的边长;对于长方形的第二吸波单元141而言,所述第二吸波单元141的尺寸是指长方形的长边的边长;对于圆形的第二吸波单元141而言,所述第二吸波单元141 的尺寸是指圆形的直径。
在一种实施方式中,所述第一吸波单元121的周期至少为2*1;所述第二吸波单元141的周期至少为 2*1。
本申请还提供了一种天线组件10,下面结合前面介绍的吸波结构100对本申请的天线组件10进行介绍。请一并参阅图7及图8,图7为本申请一实施方式中提供的天线组件的立体结构示意图;图8为本申请一实施方式提供的天线组件的俯视图。
所述天线组件10包括:第一天线200、第二天线300、以及前面任意实施方式提供的吸波结构100。所述第一天线200,用于收发第一电磁波信号。所述第二天线300与所述第一天线200间隔设置,用于收发第二电磁波信号。所述吸波结构100设在于所述第一天线200及所述第二天线300之间。在本实施方式中,仅以前面一种实施方式介绍的吸波结构100为例进行示意图。
所述第一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)。相应地,所述第二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。
在一种实施方式中,所述吸波结构100中的第一吸波层120相较于所述第二吸波层140邻近所述第一天线200,所述第二吸波层140相较于所述第二吸波层140邻近所述第二天线300。
当所述吸波结构100应用于吸收第一天线200收发的第一电磁波信号的场景时,所述第一吸波层120 邻近所述第一天线200设置,且所述第一吸波层120位于所述第一天线200收发第一电磁波信号的收发面之外。所谓收发面,是指所述天线接收和发射(也称为辐射)电磁波信号的面。当所述天线用于辐射电磁波信号时,所述收发面为天线的辐射孔径面。所述第一吸波层120被所述第一天线200收发的第一电磁波信号所激励产生第一电流,且所述吸波结构100中的导电地层130感应出与所述第一电流反方向的第一感应电流,所述第一电流与所述第一感应电流实现电磁共振。实现电磁共振的所述吸波结构100的波阻抗与所述第一电磁波信号的波阻抗匹配,使得所述吸波结构100对于所述第一电磁波信号的反射为0,透射为 0。换而言之,入射至所述吸波结构100的所述第一电磁波信号的能量被所述吸波结构100所吸收,从而达到了避免所述第一天线200收发的第一电磁波信号穿过所述吸波结构100对其余的器件的影响的效果。相应地,当所述第二吸波层140邻近所述第二天线300设置,且所述第二吸波层140位于所述第二天线300 收发第二电磁波信号的收发面之外。所述第二吸波层140被所述第二天线300收发的电磁波信号所激励产生第二电流信号,且所述导电地层130感应出与所述第二电流反方向的第二感应电流,所述第二电流与所述第二感应电流实现电磁共振。实现电磁共振的所述吸波结构100的阻抗与所述第二电磁波信号的阻抗匹配,使得所述吸波结构100对于所述第二电磁波信号的反射为0,透射为0。换而言之,入射至所述吸波结构100的所述第二电磁波信号的能量被所述吸波结构100所吸收,从而达到了避免所述第二天线300收发的第二电磁波信号穿过所述吸波结构100对其余的器件的影响的效果。
当所述吸波结构100应用于间隔设置的第一天线200及第二天线300时,所述吸波结构100可吸收入射至所述吸波结构100的第一电磁波信号,以防止所述第一电磁波信号穿透所述吸波结构100被传输至第二天线300而对第二天线300造成干扰;相应地,所述吸波结构100可吸收入射至所述吸波结构100的第二电磁波信号,以防止所述第二电磁波信号穿透所述吸波结构100被传输至所述第一天线200而对所述第一天线200造成干扰。由此可见,所述吸波结构100可隔离所述第一天线200及所述第二天线300,以避免所述第一天线200及所述第二天线300之间的干扰。换而言之,所述吸波结构100起到了隔离所述第一天线200及所述第二天线300之间的空间场耦合,极大地提高了第一天线200及第二天线300之间的隔离度,降低了第一天线200及第二天线300的包络相关系数(ECC),提升了所述天线组件10的通信效果。
进一步地,所述吸波结构100不会对所述第一天线200辐射至其余地方或者自其余地方接收的第一电磁波信号的驻波频率产生影响,不会导致第一电磁波信号的驻波频率的偏移;相应地,所述吸波结构100 不会对所述第二天线300辐射至其余地方或者自其余地方接收的第二电磁波信号的驻波频率产生影响,不会导致第一电磁波信号的驻波频率的偏移。
在一种实施方式中,所述吸波结构100距离所述第一天线200的距离等于所述吸波结构100距离所述第二天线300的距离;在另一种实施方式中,所述吸波结构100距离所述第一天线200的距离大于所述吸波结构100距离所述第二天线300的距离;在又一实施方式中,所述吸波结构100距离所述第一天线200 的距离小于所述吸波结构100距离所述第二天线300的距离。
下面结合前面介绍的吸波结构100对本申请的天线组件10进行介绍。请一并参阅图9及图10,图9 为本申请另一实施方式中提供的天线组件的立体结构示意图;图10为本申请另一实施方式提供的天线组件的俯视图。本实施方式提供的天线组件10与上一实施方式提供的天线组件10的结构基本相同,不同之处在于,在本实施方式中所述天线组件10还包括:基板400,所述基板400用于承载所述第一天线200及所述第二天线300。所述基板400包括第一表面410、第二表面420、及第三表面430,所述第一表面410 与所述第二表面420相对设置,所述第三表面430连接所述第一表面410与所述第二表面420,且所述第三表面430用于承载所述吸波结构100、所述第一天线200及所述第二天线300。所述吸波结构100凸出于所述第一表面410及所述第二表面420中的至少一个。
所述基板400的材质为绝缘材质。所述吸波结构100凸出于所述第一表面410及所述第二表面420中的至少一个包括:所述吸波结构100凸出所述第一表面410,且未凸出所述第二表面420;所述吸波结构 100凸出所述第二表面420,且未凸出所述第一表面410;所述吸波结构100凸出所述第一表面410且凸出所述第二表面420。在本实施方式的示意中,以所述吸波结构100凸出所述第一表面410且凸出所述第二表面420为例进行示意。
本实施方式中所述吸波结构100凸出于所述第一表面410及所述第二表面420中的至少一个可提升所述吸波结构100对所述第一天线200及所述第二天线300之间的隔离效果,提升所述第一天线200及所述第二天线300之间的隔离度,降低所述第一天线200及所述第二天线300的ECC,提升所述天线组件10 的通信效果。
可以理解地,在一实施方式中,所述第一表面410凸出于所述吸波结构100;或者,所述第二表面420 凸出于所述吸波结构100;或者,所述第一表面410及所述第二表面420均凸出于所述吸波结构100。此时,相较于未设置吸波结构100的天线组件10而言,这些实施方式中的天线组件10也可以起到提升第一天线200及第二天线300之间的隔离度,提升天线组件10的通信效果。
在一种实施方式中,所述吸波结构100垂直于所述基板400。当所述吸波结构100垂直于所述基板400 时,所述吸波结构100可进一步减小所述第一天线200及所述第二天线300件的空间场和近场的耦合,提升所述第一天线200及所述第二天线300件的隔离度,稍后将结合仿真结果进行说明。
在一种实施方式中,请参阅图11,图11为本申请一实施方式提供的天线组件的电路图。所述第一天线200及所述第二天线300属于不同的天线模组。
具体地,所述第一天线200及所述第二天线300属于不同的天线模组时,换而言之,所述第一天线200 属于天线模组60a,所述第二天线300属于天线模组60b时:所述第一天线200及所述第二天线300分别连接不同的射频前端模块,且所述第一天线200与所述第二天线300分别通过不同的射频前端模块连接不同的射频收发器。举例而言,所述第一天线200电连接所述第一射频前端模块30a至所述第一射频收发器20a;所述第二天线300电连接所述第二射频前端模块30b至所述第二射频收发器20b。以所述第一天线200及所述第二天线300均为发射天线为例,所述第一射频收发器20a用于将第一基带信号转换为第一射频信号,所述第一射频前端模块30a用于将第一射频信号进行滤波、变频等处理之后输出至第一天线200,所述第一天线200用于将接收处理之后的第一射频信号转换为第一电磁波信号。相应地,所述第二射频收发器20b用于将第二基带信号转换为第二射频信号,所述第二射频前端模块30b用于将第二射频信号进行滤波、变频等处理之后输出至第二天线300,所述第二天线300用于将接收处理之后的第二射频信号转换为第二电磁波信号。
在一种实施方式中,请参阅图12,图12为本申请一实施方式提供的天线组件的电路图。所述第一天线200及所述第二天线300属于同一天线组中的不同的单元。
具体地,所述第一天线200及所述第二天线300电连接同一射频收发器20。所述第一天线200及所述第二天使属于同一天线组中不同的单元时,所述第一天线200及所述第二天线300可电连接同一个射频前端模块30,也可电连接不同的射频前端模块30,但是,所述第一天线200电连接的射频前端模块30及所述第二天线300电连接的射频前端模块30均连接同一射频收发器20。关于所述射频前端模块30及射频收发器20的功能请参阅前面描述,在此不再赘述。
当所述天线组件10中的吸波结构100应用于属于同一天线模组中不同的第一天线200及所述第二天线300时,所述吸波结构100可增加所述第一天线200及所述第二天线300间的端口的隔离度。
下面结合仿真图,对本申请提供的天线组件10进行说明。请一并参阅图13及图14,图13为本申请天线模组中的吸波结构吸收的电磁波信号的频率的仿真图;图14为本申请天线模组及天线模组中去掉吸波结构的S11及S21仿真图。在图13中,横坐标为频率,单位是GHz,纵坐标为反射系数,单位是dB。由图13可见,所述吸波结构所能吸收的电磁波信号的中心频率为28GHz。在图14中,横坐标为频率,单位是GHz,纵坐标为反射系数或耦合系数,单位是dB。在图14中,曲线①为天线模组中去掉吸波结构的 S11曲线示意图,曲线②为天线模组的S11示意图,曲线③为天线模组中去掉吸波结构的S21曲线示意图,曲线④为天线模组的S21示意图。其中,S11表示反射系数,S21表示耦合系数,由图14可见,曲线③中点1处的值为(28,-14.319)换而言之,曲线③中点1处的电磁波信号的频率为28GHz,增益为-14.319dB;曲线④中点2处的值为(28,-19.745),换而言之,曲线④处的电磁波信号的频率为28GHz,增益为-19.745dB,即,点2处的增益小于点1处的增益。由此可见,包括吸波结构100的天线模组10的耦合系数S21降低,即,包括吸波结构100的天线模组10可降低所述第一天线200及所述第二天线300之间的隔离度。
本申请还提供了一种电子设备1。所述电子设备1可以为但不仅限于为任何具备通信功能的设备。例如:平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(PersonalComputer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有通信功能的智能设备。下面结合前面描述的吸波结构100及天线组件10 对本申请的电子设备1进行介绍。请一并参阅图15、图16、图17及图18,图15为本申请一实施方式提供的电子设备的立体结构示意图;图16为本申请一实施方式提供的电子设备中天线组件与中框的结构示意图;图17为图16中沿III-III线的剖视图;图18为图16的俯视图。所述电子设备1包括中框50、以及前面任意一实施方式所述的天线组件10,所述天线组件10中的吸波结构100设置于所述中框50中。
在一实施方式中,所述中框50包括导电板510及绝缘部520,所述导电板510与所述绝缘部520相连,所述吸波结构100设置于所述绝缘部520中。
具体地,所述吸波结构100可通过注塑等方式注固定于所述绝缘部520中。
具体地,在一实施方式中,所述导电板510开设有贯穿所述导电板510相对两个表面的缝隙5121,所述绝缘部520的至少部分形成(比如,通过注塑工艺)在所述缝隙5121内,所述吸波结构100设置在所述绝缘部520内。
在本实施方式中,所述导电板510包括导电板本体511以及连接在所述导电板本体511周缘且与所述导电板本体511弯折相连的导电边框512。所述缝隙5121开设于所述导电边框512及所述导电板本体511 上。所述绝缘部520至少部分设置于所述缝隙5121中,且所述吸波结构100设置于所述绝缘部520中。在本实施方式的示意图中以所述绝缘部520的部分设置与所述缝隙5121中为例进行示意。
下面结合图15,并请一并参阅图19、图20及图21,图19为电子设备中的中框、天线模组、及吸波结构的组装示意图;图20为图19的俯视图;图21为图19中沿着IV-IV线的剖视图。所述电子设备1包括:天线模组60、及如前面任意实施方式介绍的吸波结构100。所述天线模组60,用于收发电磁波信号。所述吸波结构100围设在所述天线模组60的部分周缘,且避开所述天线模组60收发电磁波信号的收发面设置。
在一种实施方式中,所述电子设备1还包括:中框50,所述中框50用于支撑所述天线组件10及所述吸波结构100。所述天线模组60收发电磁波信号的收发面背离所述中框50。所述吸波结构100围设成中空的框体,所述框体具有开口100a,所述框体用于收容所述天线模组60,且所述天线模组60的收发面朝向所述开口100a。
在一种实施方式中,所述第一吸波层120或者所述第二吸波层140朝向所述天线模组60。
在一种实施方式中,所述中框50包括导电板510及绝缘部520,所述导电板510与所述绝缘部520相连,所述吸波结构100固定于所述绝缘部520。
所述吸波结构100固定于所述绝缘部520时,可以通过注塑工艺形成在所述绝缘部520中。
具体地,在一实施方式中,所述导电板510开设有贯穿所述导电板510相对两个表面的缝隙5121,所述绝缘部520通过注塑工艺形成在所述缝隙5121内,所述吸波结构100设置在所述绝缘部520内。
在本实施方式中,所述导电板510包括导电板本体511以及连接在所述导电板本体511周缘且与所述导电板本体511弯折相连的导电边框512。所述缝隙5121开设于所述导电边框512及所述导电板本体511 上。所述绝缘部520至少部分设置于所述缝隙5121中,且所述吸波结构100设置于所述绝缘部520中。
请一并参阅图22及图23,图22为本申请另一实施方式中电子设备的部分结构示意图;图23为一实施方式的图22沿V-V线的剖视图。在本种实施方式中,所述电子设备1还包括:覆盖板80,所述覆盖板 80覆盖所述开口100a,且与所述框体相连,所述覆盖板80用于透过所述电磁波信号。
在一实施方式中,所述覆盖板80的材质可以为所述吸波结构100中承载板110的材质相同,所述覆盖板80可以为由所述吸波结构100中的承载板110一体延伸而形成。可以理解地,在其他实施方式中,所述覆盖板80的材质也可以和所述吸波结构100中承载板110的材质不同。由于所述天线模组60的收发面朝向所述开口100a,而所述覆盖板80覆盖所述开口100a,因此,所述覆盖板80覆盖所述开口100a时,所述覆盖板80覆盖所述天线模组60的收发面,所述覆盖板80可透过所述电磁波信号,不会对所述天线模组60的通信性能造成影响。
此外,由于所述覆盖板80覆盖所述开口100a,可避免外界灰尘或者水分通过所述开口100a进入到所述天线模组60中。
在一种实施方式中,所述的电子设备1中,所述收发面背离所述中框50,所述框体背离所述中框50 的一端形成所述开口100a,所述覆盖板80背离所述中框50。换而言之,在本实施方式中,所述天线模组 60的收发面平行或者近似平行于所述中框50。由于所述天线模组60通常为长方体或者近似长方体的结构,而所述天线模组60的收发面通常位于长度和宽度所在的面。本实施方式中,所述天线模组60的收发面背离所述中框50,使得所述中框50与所述天线模组60在层叠方向上具有较小的尺寸,从而有利于降低所述天线模组60的厚度。
在一种实施方式中,所述第一吸波层120或者所述第二吸波层140朝向所述天线模组60。
在一种实施方式中,请一并参阅图24,图24为本申请一实施方式的电子设备剖面示意图。所述电子设备1还包括电池盖90,所述电池盖90包括背板910及与所述背板910弯折相连的边框920,以形成容置空间90a,所述容置空间90a用于容置所述中框50,所述收发面朝向所述背板910。当所述收发面朝向所述背板910时,所述天线模组60通过所述背板910收发电磁波信号。
所述电子设备1还包括屏幕210,所述屏幕210为所述电子设备1显示图像、文字、视频等内容的部件。所述屏幕210可仅仅具有显示功能,也可集成有显示及触控功能。所述屏幕210设置于所述中框50 背离所述背板910的一侧。
请一并参阅图25,25为本申请另一实施方式的电子设备剖面示意图。在一种实施方式中,所述电子设备1包括电池盖90,所述电池盖90包括背板910及与所述背板910弯折相连的边框920,以形成容置空间90a,所述容置空间90a用于容置所述中框50,所述收发面朝向所述边框920。在本实施方式中,所述收发面朝向所述边框920,可使得所述天线模组60通过所述边框920收发电磁波信号。
所述电子设备1还包括屏幕210,所述屏幕210为所述电子设备1显示图像、文字、视频等内容的部件。所述屏幕210可仅仅具有显示功能,也可集成有显示及触控功能。所述屏幕210设置于所述中框50 背离所述背板910的一侧。
下面结合前面介绍的天线模组对申请电子设备中的天线模组进行介绍,请一并参阅图11及其相关描述以及图26,图26为本申请一实施方式提供的电子设备中的天线组件的俯视图。在本实施方式中,所述第一天线200包括沿着预设方向阵列排布的多个第一辐射单元201。所述第二天线300包括沿着预设方向 D阵列排布的多个第二辐射单元301,其中,所述第二辐射单元301与所述第一辐射单元201分别通过不同的射频前端模块电连接不同的射频收发器。所述吸波结构100沿着预设方向设置于所述第一天线200及所述第二天线300之间,且垂直于所述第一辐射单元201及所述第二辐射单元301所在的平面。
由于所述第一辐射单元201及所述第二辐射单元301分别通过不同的射频前端模块电连接不同的射频收发器,因此,所述第一天线200及所述第二天线300属于不同的天线模组。本实施方式提供的电子设备 1中在第一天线200的第一辐射单元201与所述第二天线300的第二辐射单元301之间设置了吸波结构100,可以提升所述第一天线200及所述第二天线300的隔离度。
下面结合图12及其相关描述以及图26,所述第一天线200及所述第二天线300属于同一天线组中不同的天线单元。
所述第一天线200包括沿着预设方向阵列排布的多个第一辐射单元201。
所述第二天线300包括沿着预设方向阵列排布的多个第二辐射单元301,其中,所述第二辐射单元301 与所述第一辐射单元201电连接至同一射频收发器。
所述吸波结100构沿着预设方向设置于所述第一天线200及所述第二天线300之间,且垂直于所述第一辐射单元201及所述第二辐射单元301所在的平面。
可以理解地,虽然本案背景技术以及本申请各个实施例中的第一天线200及第二天线300以及天线模组60可以为支持5G通信的天线,但是并不应当理解为对本申请的限定,本申请中第一天线200及第二天线300以及天线模组60可以为支持其他协议通信的天线,在此不做限定。
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 (17)
1.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括中框及天线组件,所述天线组件包括吸波结构,所述中框包括导电板及绝缘部,所述导电板具有贯穿所述导电板相对的两个表面的缝隙,所述绝缘部的至少部分形成在所述缝隙内,所述吸波结构设置于所述绝缘部中,所述吸波结构包括:
承载板,所述承载板包括端面、第一承载面、及第二承载面,所述端面分别连接于所述第一承载面及所述第二承载面,所述第一承载面与所述第二承载面相对设置;
第一吸波层,所述第一吸波层承载于所述第一承载面;
导电地层,所述导电地层内嵌于所述承载板,且与所述第一吸波层间隔设置;
第二吸波层,所述第二吸波层承载于所述第二承载面,且与所述导电地层间隔设置。
2.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述第一吸波层包括:
周期性排布的第一吸波单元;
所述第二吸波层包括:
周期性排布的第二吸波单元,所述第二吸波单元在所述第一承载面上的正投影与所述第一吸波单元所在的区域至少部分重叠。
3.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述第一吸波层包括:
周期性排布的第一吸波单元;
所述第二吸波层包括:
周期性排布的第二吸波单元,所述第二吸波单元在所述第一承载面上的正投影落在第一承载面上相邻的两个或多个第一吸波单元之间的间隙内。
4.如权利要求2或3所述的电子设备,其特征在于,所述第一吸波单元为导电贴片,所述第一吸波单元的形状包括正方形、矩形、圆形中的任意一种;所述第二吸波单元为导电贴片,所述第二吸波单元的形状包括正方形、矩形、圆形中的任意一种。
5.如权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述第一吸波单元的尺寸为第一尺寸范围,其中,所述第一尺寸范围包括第一预设尺寸,所述第一预设尺寸等于所述第一吸波单元所吸收的第一电磁波信号的波长的一半;所述第二吸波单元的尺寸为第二尺寸范围,其中,所述第二尺寸范围包括第二预设尺寸,所述第二预设尺寸等于所述第二吸波单元所吸收的第二电磁波信号的波长的一半。
6.如权利要求2或3所述的电子设备,其特征在于,所述第一吸波单元的周期至少为2*1;所述第二吸波单元的周期至少为2*1。
7.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述天线组件还包括:
第一天线,用于收发第一电磁波信号;
第二天线,所述第二天线与所述第一天线间隔设置,用于收发第二电磁波信号;
所述吸波结构设在于所述第一天线及所述第二天线之间。
8.如权利要求7所述的电子设备,其特征在于,所述天线组件还包括:
基板,所述基板用于承载所述第一天线及所述第二天线,所述基板包括第一表面、第二表面、及第三表面,所述第一表面与所述第二表面相对设置,所述第三表面连接所述第一表面与所述第二表面,且所述第三表面用于承载所述吸波结构、所述第一天线及所述第二天线;
所述吸波结构,凸出于所述第一表面及所述第二表面中的至少一个。
9.如权利要求8所述的电子设备,其特征在于,所述吸波结构垂直于所述基板。
10.如权利要求7所述的电子设备,其特征在于,
所述第一天线包括沿预设方向阵列排布的多个第一辐射单元;
第二天线包括沿着预设方向阵列排布的多个第二辐射单元,其中,所述第二辐射单元与所述第一辐射单元分别通过不同的射频前端模块电连接不同的射频收发器;
所述吸波结构沿着预设方向设置于所述第一天线及所述第二天线之间,且垂直于所述第一辐射单元及所述第二辐射单元所在的平面。
11.如权利要求7所述的电子设备,其特征在于,
所述第一天线包括沿着预设方向阵列排布的多个第一辐射单元;
所述第二天线包括沿着预设方向阵列排布的多个第二辐射单元,其中,所述第二辐射单元与所述第一辐射单元电连接至同一射频收发器;
所述吸波结构沿着预设方向设置于所述第一天线及所述第二天线之间,且垂直于所述第一辐射单元及所述第二辐射单元所在的平面。
12.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述导电板包括导电板本体以及连接在所述导电板本体周缘且与所述导电板本体弯折相连的导电边框,所述缝隙开设在所述导电边框及所述导电板本体上,所述绝缘部至少部分设置于所述缝隙中,且所述吸波结构设置于所述绝缘部中。
13.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
天线模组,用于收发电磁波信号;以及
吸波结构,所述吸波结构围设在所述天线模组的部分周缘,且避开所述天线模组收发电磁波信号的收发面设置;
中框,所述中框包括导电板及绝缘部,所述导电板具有贯穿所述导电板相对的两个表面的缝隙,所述绝缘部的至少部分形成在所述缝隙内,所述吸波结构固定于所述绝缘部;
所述吸波结构包括:
承载板,所述承载板包括端面、第一承载面、及第二承载面,所述端面分别连接于所述第一承载面及所述第二承载面,所述第一承载面与所述第二承载面相对设置;
第一吸波层,所述第一吸波层承载于所述第一承载面;
导电地层,所述导电地层内嵌于所述承载板,且与所述第一吸波层间隔设置;及
第二吸波层,所述第二吸波层承载于所述第二承载面,且与所述导电地层间隔设置。
14.如权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
中框,所述中框用于支撑所述天线模组及所述吸波结构;
所述天线模组收发电磁波信号的收发面背离所述中框;
所述吸波结构围设成中空的框体,所述框体具有开口,所述框体用于收容所述天线模组,且所述天线模组的收发面朝向所述开口。
15.如权利要求14所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
覆盖板,所述覆盖板覆盖所述开口,且与所述框体相连,所述覆盖板用于透过所述电磁波信号。
16.如权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述收发面背离所述中框,所述框体背离所述中框的一端形成所述开口,所述覆盖板背离所述中框。
17.如权利要求13~15任意一项所述的电子设备,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,以形成容置空间,所述容置空间用于容置中框,所述收发面朝向所述边框。
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