CN111509397B - 壳体组件、天线组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种壳体组件、天线组件及电子设备。壳体组件包括基板及透波结构。基板对预设频段的电磁波信号具有第一透过率。基板包括第一部分及第二部分。第一部分包括弯曲度为第一弯曲度的第一表面。第二部分包括弯曲度为第二弯曲度的第二表面,第二弯曲度不等于第一弯曲度。透波结构承载于基板,壳体组件在透波结构对应的区域内对预设频段的电磁波信号具有第二透过率,第二透过率大于第一透过率。透波结构包括第一子透波结构及第二子透波结构。第一子透波结构贴附于第一表面。第二子透波结构贴附于第二表面,第二子透波结构的尺寸、形状和厚度中的至少一个不同于第一子透波结构。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域,尤其涉及一种壳体组件、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,毫米波天线通常设置于电子设备内部的收容空间中,毫米波信号天线产生的电磁波信号辐射到电子设备的外部的透过率较低;或者,外部的毫米波信号进入到电子设备内部的毫米波天线的透过率较低。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
本申请提供一种壳体组件、天线模组和电子设备,以解决传统的电磁波信号的通信性能差的技术问题。
本申请第一方面提供了一种壳体组件,所述壳体组件包括:
基板,所述基板对预设频段的电磁波信号具有第一透过率,所述基板包括:
第一部分,包括第一表面,所述第一表面的弯曲度为第一弯曲度;及
第二部分,包括第二表面,所述第二表面的弯曲度为第二弯曲度,所述第二弯曲度不等于所述第一弯曲度;
透波结构,承载于所述基板,所述壳体组件在所述透波结构对应的区域内,对所述预设频段的电磁波信号具有第二透过率,所述第二透过率大于所述第一透过率,所述透波结构包括:
第一子透波结构,贴附于所述第一表面;及
第二子透波结构,贴附于所述第二表面,所述第二子透波结构的尺寸、形状和厚度中的至少一个不同于所述第一子透波结构,以使得所述第二子透波结构贴附于所述第二表面时的平整度和所述第一子透波结构贴附于所述第一表面时的平整度保持一致。
第二方面,本申请还提供了一种天线组件,所述天线组件包括第一天线模组、第二天线模组及第一方面所述的壳体组件,所述第一天线模组收发电磁波信号的收发面朝向所述第一部分,所述第二天线模组收发电磁波信号的收发面朝向所述第二部分。
第三方面,本申请还提供了一种电子设备,所述电子设备包括第二方面所述的天线组件,其中,所述基板包括所述电子设备的电池盖。
本申请提供的壳体组件通过将所述透波结构承载于所述基板上,通过所述透波结构的作用使得壳体组件对预设频段的电磁波信号的透过率提升,当所述壳体组件应用于电子设备中时,可降低所述壳体组件对设置于所述壳体组件内部的天线模组的辐射性能的影响,从而提升所述电子设备的通信性能。当所述第一平整度与所述第二平整度保持一致时,可提升所述透波结构与所述基板的贴附效果,进而提升了所述透波结构的各个部分对所述电磁波信号的透波效果的一致性。当所述壳体组件应用于包括天线模组的电子设备时,可进一步提升所述电子设备的通信效果。
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为毫米波天线的结构模型示意图。
图2为毫米波天线的电路模型示意图。
图3为相关技术中天线模组应用于手机的示意图。
图4本申请一实施方式提供的壳体组件的结构示意图。
图5为本申请一实施方式中第一子透波结构的示意图。
图6为本申请一实施方式中第二子透波结构的示意图。
图7为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图。
图8为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。
图9为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图。
图10为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。
图11为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图。
图12为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。
图13为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图。
图14为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。
图15为本申请又一实施方式中壳体组件的示意图。
图16为本申请又一实施方式中壳体组件的示意图。
图17为本申请一实施方式提供的天线组件的示意图。
图18为本申请一实施方式提供的电子设备的示意图。
图19为传统基板对预设频段的电磁波信号的透射系数仿真示意图。
图20为本申请的壳体组件对预设频段的电磁波信号的透射系数的仿真示意图。
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。
在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式描述的特定特征、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。
请参阅图1及图2,图1为毫米波天线的结构模型示意图;图2为毫米波天线的电路模型示意图。通常情况下,天线被理解为“单端口网络”,在天线的输入端口进行阻抗匹配实现与后端发射机或者接收机的匹配。但是,当天线组件10用于收发毫米波频段的电磁波信号时,要将天线组件10等效为“二端口网络”甚至多端口网络,以“二端口网络”为例,天线组件10中的辐射端可以理解为连接在收发器与天线响应波瓣图内的空间区域的“视在”传输线。换而言之,当天线组件10用于收发毫米波频段的电磁波信号时,所述天线组件10包括射频收发模块10a(也称为发射机或者接收机)、天线收发部10b、阻抗匹配网络Rr、“视在”电阻R0。其中,所述“视在”电阻R0为所述“视在”传输线10c的电阻。可以看到,当天线收发部10b收发的电磁波信号的频段不是自由空间时,会引入额外的反射,从而改变收发器的输入端口的阻抗特性。在图2中,a1为所述收发器的1端口P1的输入电压,b1为所述收发器的1端口P1的反射电压,a2为所述收发器的2端口的输入电压,b2为所述收发器的2端口P2的反射电压;[S]为散射矩阵,S11表示输入反射系数,也就是回波损耗;S12表示反向传输系数,也就是隔离;S21表示正向传输系数,也就是增益;S22表示输出反射系数,也就是输出回波损耗,Γin及Γi均为反射系数,所述天线组件10的等效模型为:
得出:
由此可见,当天线组件10用于收发毫米波频段的电磁波信号时,会引入额外的反射而使得天线组件10辐射的电磁波信号不能够完全透过基板110辐射的自由空间中,或者使得所述天线组件10接收的电磁波信号不能够完全透过基板110而被天线组件10接收。
当所述天线模组应用在手机中时,请参阅图3,图3为相关技术中天线模组应用于手机的示意图。当自由空间中适用的毫米波频段的天线模组10d,比如QTM052、QTM525,在自由空间中具有较好的端口匹配和增益特性。当所述天线模组10d应用于手机中时,由于天线模组10d辐射方向的电池盖10e具有较高的介电常数,会产生如下变化:一、改变了天线模组10d的端口的空间特性阻抗,因此,会产生较大的反射系数,如图3中的反射波①;二、激励起电池盖中的表面波②,因此,降低了天线模组10d的辐射效率和增益;三、毫米波频段的电磁波信号在电池盖10e中具有较高的损耗,进而降低了电磁波信号的增益。
由此可见,传统的电池盖10e对电磁波信号的穿透率较低,即便部分电磁波信号穿过所述电池盖10e,电磁波信号的增益也较低。
请参阅图4,图4本申请一实施方式提供的壳体组件的结构示意图。所述壳体组件100包括基板110及透波结构120。所述基板110对预设频段的电磁波信号具有第一透过率。所述基板110包括第一部分111及第二部分112。第一部分111,包括第一表面1111,所述第一表面1111的弯曲度为第一弯曲度。所述第二部分112包括第二表面1121,所述第二表面1121的弯曲度为第二弯曲度,所述第二弯曲度不等于所述第一弯曲度。所述透波结构120承载于所述基板110,所述壳体组件100在所述透波结构120对应的区域内,对所述预设频段的电磁波信号具有第二透过率,所述第二透过率大于所述第一透过率。所述透波结构120包括第一子透波结构121及第二子透波结构122。所述第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111。所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121,所述第二子透波结构122的尺寸、形状和厚度中的至少一个不同于所述第一子透波结构121,以使得所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121时的平整度和所述第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111时的平整度保持一致。
需要说明的是,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。
所述基板110的材质可以为但不仅限于陶瓷、蓝宝石、玻璃等。当所述基板110的材质为陶瓷时,所述基板110的材质可以为但不仅限于为氧化锆、氧化锌。所述基板110的介电常数通常较高,比如所述基板110的介电常数Dk≥10。通常而言,所述基板110本身对5G毫米波信号等穿透率较低的电磁波信号的穿透率较低。
所述透波结构120的材质可以为但不仅限于为金属,或者,非金属导电材质。当所述透波结构120的材质为金属时,所述透波结构120的材质可以为但不仅限于为铜箔。
可选地,所述透波结构120的方阻R满足:R≤0.5Ω/sq。当所述透波结构120的阻R满足:R≤0.5Ω/sq时,可减小对预设频段的电磁波信号的损耗,进一步提升所述壳体组件100对预设频段的电磁波信号的透过率。
在本实施方式的示意图中以所述透波结构120覆盖于所述基板110的全部区域为例进行示意。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)。
所述透波结构120可以具有单频单极化、单频双极化、双频双极化、双频单极化、宽频单极化、宽频双极化等特性中的任意一种特性。所述透波结构120具有双频谐振响应,或者单频谐振响应,或者宽频谐振响应,或者多频谐振响应中的任意一种。所述透波结构120的材质可以为金属材质,也可以为非金属导电材质。
所述透波结构120应用于所述基板110上的原理解释一为:所述基板110上的透波结构120被所述预设频段的电磁波信号的激励,所述透波结构120根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段同频段的电磁波信号,且穿透所述基板110并辐射至自由空间中。由于所述透波结构120被激励且产生与所述预设频段同频段的电磁波信号,因此,透过所述基板110并辐射至自由空间中的预设频段的电磁波信号的量较多。
所述透波结构120应用于所述基板110上的原理解释二为:所述壳体组件100包括了透波结构120及基板110,因此,所述壳体组件100的介电常数可以等效为预设材料的介电常数,而所述预设材料的介电常数对所述预设频段的电磁波信号的透过率较高,且所述预设材料的等效波阻抗等于或者近似等于自由空间的等效波阻抗。
在本实施方式的示意图中,以所述第一表面1111及所述第二表面1121构成所述基板110的内表面为例进行介绍。所谓弯曲度,是指条状的部件在长度方向上的弯曲程度。每米长度上弯曲的弦高为每米弯曲度;总长度弯曲的总弦高与总长度的比为总弯曲度。
本申请的壳体组件100中的基板110的第二部分112的第二弯曲度不等于基板110的第一部分111的第一弯曲度时,所述透波结构120中贴附于第一表面1111的第一子透波结构121及贴附于第二表面1121的第二子透波结构122做出相应改进,以使得所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121时的平整度和所述第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111时的平整度保持一致。
为了方便描述,所述第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111时的平整度命名为第一平整度,所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121时的平整度命名为第二平整度。第一平整度与所述第二平整度保持一致是指,所述第一平整度与第二平整度的差值的绝对值大于或等于零,且小于或等于预设值,所述预设值可以为但不仅限于为0.04mm。
本申请提供的壳体组件100通过将所述透波结构120承载于所述基板110上,通过所述透波结构120的作用使得壳体组件100对预设频段的电磁波信号的透过率提升,当所述壳体组件100应用于电子设备1中时,可降低所述壳体组件100对设置于所述壳体组件100内部的天线模组的辐射性能的影响,从而提升所述电子设备1的通信性能。当所述第一平整度与所述第二平整度保持一致时,可提升所述透波结构120与所述基板110的贴附效果,进而提升了所述透波结构120的各个部分对所述电磁波信号的透波效果的一致性。当所述壳体组件100应用于包括天线模组的电子设备1时,可进一步提升所述电子设备1的通信效果。
请一并参阅图5及图6,图5为本申请一实施方式中第一子透波结构的示意图;图6为本申请一实施方式中第二子透波结构的示意图。在本实施方式中,所述第二弯曲度大于所述第一弯曲度,为了方便示意,在本实施方式的示意图中,以所述第一部分111的第一表面1111为平面,所述第二部分112的第二表面1121为曲面。所述第一子透波结构121包括第一透波层1211,所述第一透波层1211包括周期性排布的多个第一透波单元1212。所述第二子透波结构122包括第二透波层1221,所述第二透波层1221包括周期性排布的多个第二透波单元1222,所述第二透波单元1222的形状与所述第一透波单元1212的形状相同,所述第二透波单元1222的面积小于所述第一透波单元1212的面积。
通常而言,对于基板110上同样弯曲度的部位且对于同样形状的透波单元而言,透波单元的面积越小,则越容易贴附得平整;相反地,若透波单元的面积越大,则不容易贴附平整。在本申请中,第二弯曲度大于所述第一弯曲度,所述第二透波单元1222的形状与所述第一透波单元1212的形状相同,且所述第二透波单元1222的面积小于所述第一透波单元1212的面积,从而可使得所第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111时的平整度与所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121时的平整度保持一致。
所述第一子透波结构121可包括一层第一透波层1211,或者间隔且层叠设置的多层第一透波层1211,在本实施方式中,以所述第一子透波结构121包括一层第一透波层1211为例进行示意。当所述第一子透波结构121包括间隔且层叠设置的多层第一透波层1211时,所述多层第一透波层1211依次层叠设置于所述第一表面1111。换而言之,所述第一透波层1211直接或间接贴附于第一表面1111,且所述多层第一透波层1211的堆叠方向垂直于所述第一表面1111。相应地,所述第二子透波结构122可包括一层第二透波层1221,或者间隔且层叠设置的多层第二透波层1221,在本实施方式中,以所述第二子透波结构122包括一层第二透波层1221为例进行示意。当所述第二子透波结构122包括间隔且层叠设置的多层第二透波层1221时,所述多层第二透波层1221依次层叠设置于所述第二表面1121。换而言之,所述第二透波层1221直接或间接贴附于第二表面1121,且所述多层第二透波层1221的堆叠方向垂直于所述第二表面1121。
所述第一透波单元1212的形状可以为但不仅限于为圆形、椭圆形、三角形、方形、长方形、K边形,其中,K为大于或等于5的正整数。在本实施方式中以所述第一透波单元1212及所述第二透波单元1222均为正方形贴片为例进行示意。
请一并参阅图7及图8,图7为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图;图8为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。所述第二弯曲度大于所述第一弯曲度,所述第一子透波结构121包括第一透波层1211,所述第一透波层1211包括周期性排布的多个第一透波单元1212。所述第二子透波结构122包括第二透波层1221,所述第二透波层1221包括周期性排布的多个第二透波单元1222,其中,所述第二透波单元1222的厚度小于所述第一透波单元1212的厚度。
通常而言,对于基板110上同样弯曲度的部位且对于同样形状的透波单元而言,透波单元的厚度越小,则越容易贴附得平整;相反地,若透波单元的厚度越大,则不容易贴附平整。在本申请中,第二弯曲度大于所述第一弯曲度,所述第二透波单元1222的形状与所述第一透波单元1212的形状相同,且所述第二透波单元1222的厚度小于所述第一透波单元1212的厚度,从而可使得所第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111时的平整度与所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121时的平整度保持一致。
所述第一透波单元1212的厚度越大,所述第一子透波结构121通过的预设频段的电磁波信号的所述预设频段越往低频偏移,且带宽减小;所述第一透波单元1212的厚度越小,所述第一子透波结构121通过的预设频段的电磁波信号的所述预设频段约往高频偏移,且带宽增大。相应地,所述第二透波单元1222的厚度越大,所述第二子透波结构122通过的预设频段的电磁波信号的所述预设频段越往低频偏移,且带宽减小;所述第二透波单元1222的厚度越小,所述第二子透波结构122通过的预设频段的电磁波信号的所述预设频段约往高频偏移,且带宽增大。
相应地,所述第一子透波结构121可包括一层第一透波层1211,或者间隔且层叠设置的多层第一透波层1211,在本实施方式中,以所述第一子透波结构121包括一层第一透波层1211为例进行示意。相应地,所述第二子透波结构122可包括一层第二透波层1221,或者间隔且层叠设置的多层第二透波层1221,在本实施方式中,以所述第二子透波结构122包括一层第二透波层1221为例进行示意。具体请参见上一实施方式的描述,在此不再赘述。
请一并参阅图9及图10,图9为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图;图10为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。所述第二弯曲度大于所述第一弯曲度。所述第一子透波结构121包括第一透波层1211,所述第一透波层1211包括周期性排布的多个第一透波单元1212,所述第一透波单元1212为贴片。所述第二子透波结构122包括第二透波层1221,所述第二透波层1221包括周期性排布的多个第二透波单元1222,所述第二透波单元1222为贴片,所述第二透波单元1222的外轮廓的圆滑程度大于所述第一透波单元1212的外轮廓的圆滑程度。
通常而言,对于基板110上同样弯曲度的部位且对于同样形状的透波单元而言,透波单元的外轮廓越圆滑,则越容易贴附得平整;相反地,若透波单元的外轮廓越不圆滑,则不容易贴附平整。在本申请中,所述第二透波单元1222的外轮廓的圆滑程度大于所述第一透波单元1212的外轮廓的圆滑程度。可使得所第一子透波结构121贴附于所述第一表面1111时的平整度与所述第二子透波结构122贴附于所述第二表面1121时的平整度保持一致。
举例而言,所述第一透波单元1212的形状可以为方形、长方形;所述第二透波单元1222的形状可以为圆形或者椭圆形。
相应地,所述第一子透波结构121可包括一层第一透波层1211,或者间隔且层叠设置的多层第一透波层1211,在本实施方式中,以所述第一子透波结构121包括一层第一透波层1211为例进行示意。相应地,所述第二子透波结构122可包括一层第二透波层1221,或者间隔且层叠设置的多层第二透波层1221,在本实施方式中,以所述第二子透波结构122包括一层第二透波层1221为例进行示意。具体请参见上一实施方式的描述,在此不再赘述。
请一并参阅图11及图12,图11为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图;图12为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。所述第一子透波结构121包括第一透波层1211,所述第一透波层1211包括周期性排布的多个第一透波单元1212。所述第二子透波结构122包括第二透波层1221,所述第二透波层1221包括周期性排布的多个第二透波单元1222。所述多个第一透波单元1212的周期为第一周期P1,所述多个第二透波单元1222的周期为第二周期P2,P1及P2满足以下条件:
其中,λ1为所述第一子透波结构121透过的电磁波信号的波长,λ2为所述第二子透波结构122透过的电磁波信号的波长。所述第一透波单元1212的尺寸越大,所述第一子透波结构121透过的电磁波信号的频段越往低频偏移;相反地,所述第一透波单元1212的尺寸越小,所述第一子透波结构121透过的电磁波信号的频段越往高频偏移。所述第二透波单元1222的尺寸越大,所述第二子透波结构122透过的电磁波信号的频段越往低频偏移;相反地,所述第二透波单元1222的尺寸越小,所述第二子透波结构122透过的电磁波信号的频段越往高频偏移。
所述第一透波单元1212的周期越大,所述第一子透波结构121通过的预设频段的电磁波信号的所述预设频段越往高频偏移,且带宽增大;所述第一透波单元1212的周期越小,所述第一子透波结构121通过的所述预设频段的电磁波信号的所述预设频段越往低频偏移,且带宽减小。所述第二透波单元1222的周期越大,所述第二子透波结构122通过的预设频段的电磁波信号的所述预设频段越往高频偏移,且带宽增大;所述第二透波单元1222的周期越小,所述第二子透波结构122通过的所述预设频段的电磁波信号的所述预设频段越往低频偏移,且带宽减小。
由于所述第一子透波结构121中的第一透波单元1212的尺寸、周期、及厚度均会影响到所述第一子透波结构121透过的所述预设频段的电磁波信号的所述预设频段的频偏,以及带宽大小,因此,可综合所述第一子透波结构121所要通过的预设频的电磁波信号的所述预设频段以及带宽的大小,综合设计所述第一透波单元1212的尺寸、周期、及厚度。相应地,由于所述第二子透波结构122中的第二透波单元1222的尺寸、周期、及厚度均会影响到所述第二子透波结构122透过的所述预设频段的电磁波信号的所述预设频段的频偏,以及带宽大小,因此,可综合所述第二子透波结构122所要通过的预设频的电磁波信号的所述预设频段以及带宽的大小,综合设计所述第二透波单元1222的尺寸、周期、及厚度。
结合上述各个实施方式提供的壳体组件100,本申请还提供了一种壳体组件100,请一并参阅图13及图14,图13为本申请又一实施方式中第一子透波结构的示意图;图14为本申请又一实施方式中第二子透波结构的示意图。所述第一子透波结构121包括层叠设置的N个第一透波层1211;所述第二子透波结构122包括层叠设置的M个第二透波层1221,其中,M和N为正整数且M<N,以使得所述第二子透波结构122的整体厚度小于所述第一子透波结构121的整体厚度。可以理解地,相邻的两层第一透波层1211之间设置有介质层1214,相邻的两层第二透波层1221之间也设置有介质层1215。在本实施方的示意图中,以M=2,N=3为例进行示意.
在本实施方式中,所述第一子透波结构121中包括的第一透波层1211的层数大于所述第二子透波结构122中包括的第二透波层1221的层数,使得所述第二子透波结构122的整体厚度小于所述第一子透波结构121的整体厚度。由于所述第二子透波结构122的整体厚度较小,因此,即便所述第二子透波结构122贴附于弯曲度较大的第二表面1121,依然可以使得所述第二子透波结构122贴附于第二表面1121的平整度较高。
前面各个实施方所述的壳体组件100中,所述透波结构120直接设置于所述基板110的表面,所述透波结构120设置于所述基板110的表面的方式可以为但不仅限于为通过蒸镀,溅射等工艺。在本实施方式中,所述透波结构120直接设置于所述基板110的表面仅以所述透波结构120的一种结构为例进行示意,并不构成对所述壳体组件100的限定,所述透波结构120直接设置于所述基板110的表面上时,所述透波结构120也可以为前面任意实施方式所述的透波结构120。
请参阅图15,图15为本申请又一实施方式中壳体组件的示意图。在本实施方式中,本实施方式提供的壳体组件100,所述基板110包括相对设置的外观面和内表面,所述第一表面1111及所述第二表面1121构成所述内表面的至少部分,所述壳体组件100还包括承载膜130。所述第一子透波结构121通过所述承载膜130贴附于所述第一表面1111;且所述第二子透波结构122通过所述承载膜130贴附于所述第二表面1121,所述承载膜130包括彩色膜或防爆膜的至少一种。
为了保证所述壳体组件100的轻薄化,以及所述透波结构120贴附于所述基板110上时贴附的平整度,所述承载膜130的厚度d≥50um。可选地,承载膜130的厚度0.05mm≤d≥0.3mm,以进一步提升所述透波结构120贴附于所述基板110上时的平整度,及所述壳体组件100的轻薄化。
此外,所述承载膜130的介电常数的范围为:2≤Dk≤6,以使得当所述壳体组件100应用于电子设备1中时,可降低所述壳体组件100对设置于所述壳体组件100内部的天线模组的产生的预设频段的电磁波信号的透过率的影响,从而提升所述电子设备1的通信性能。
请参阅图16,图16为本申请又一实施方式中壳体组件的示意图。所述基板110包括背板11a、边框11b及弯折部11c。所述边框11b设置于所述背板11a的周缘且通过弯折部11c与所述背板11a弯折相连,所述第一部分111包括所述背板11a及所述边框11b中的至少一个,所述第二部分112包括所述弯折部11c。在本实施方式中,以所述第一部分111包括所述背板11a,以所述第二部分112包括所述弯折部11c为例进行示意。
请参阅图17,图17为本申请一实施方式提供的天线组件的示意图。所述天线组件10包括第一天线模组200、第二天线模组300及前面任意一实施方式所述的壳体组件100,所述第一天线模组200收发电磁波信号的收发面朝向所述第一部分111,所述第二天线模组300收发电磁波信号的收发面朝向所述第二部分112。
所述第一天线模组200可以为贴片天线、叠层天线、偶极子天线、磁电偶极子天线、准八木天线等的一种。所述第二天线模组300也可以为贴片天线、叠层天线、偶极子天线、磁电偶极子天线、准八木天线等的一种。所述第一天线模组200可以与所述第二天线模组300的类型相同,所述第一天线模组200也可以与所述第二天线模组300的类型不同。
所述第一天线模组200收发电磁波信号的收发面朝向所述第一部分111,换而言之,所述第一部分111位于所述第一天线模组200收发电磁波信号的范围内。所述第二天线模组300收发电磁波信号的收发面朝向第二部分112,换而言之,所述第二部分112位于所述第二天线模组300收发电磁波信号的范围内。
本申请还提供了一种电子设备1,请参阅图18,图18为本申请一实施方式提供的电子设备的示意图。所述电子设备1包括但不仅限于智能手机、互联网设备(mobile internetdevice,MID)、电子书、便携式播放站(Play Station Portable,PSP)或个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等具有通信功能的电子设备1。下面对本申请所提供的电子设备1进行详细描述。所述电子设备1包括前面所述的天线组件10,其中,所述基板110包括所述电子设备1的电池盖。
所述电子设备1还包括屏幕30,所述屏幕30与所述背板11a相对设置。所述屏幕30为所述电子设备1中显示文字、图像、视频等内容的部件。
下面对传统基板110及本申请的壳体组件100的性能进行仿真分析。请参阅图19,图19为传统基板对预设频段的电磁波信号的透射系数仿真示意图。在本实施方式中,以所述基板110为氧化锆陶瓷,介电常数为Dk=36,介电损耗,Df=0.0004所述基板110的厚度为0.55mm,以预设频段为24~32GHz的电磁波信号为条件进行仿真。本仿真图中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为透射系数,单位为dB。由本仿真图可见,所述基板110对预设频段为24~32GHz的电磁波信号的透射系数S21较小,大概只有10%左右的能量能透射出去。即,所述基板110对预设频段的电磁波信号的透过率较小。
请参阅图20,图20为本申请的壳体组件对预设频段的电磁波信号的透射系数的仿真示意图。在本实施方式中的壳体组件100中,所述基板110为传统的基板110,相关参数参见前面对传统基板110性能仿真时对传统基板110的相关参数的描述,在此不再赘述。所述壳体组件100中的承载膜130的厚度为0.1mm;所述透波结构120中的第一子透波结构121中的第一透波单元1212及第二子透波结构122中的第二透波单元1222均为长度为2mm的正方形;所述第一透波单元1212的周期为2.3mm(换而言之,两个相邻的第一透波单元1212之间的间隙为0.3mm),厚度为0.02mm,材质为铜箔;所述第二透波单元1222的周期为2.3mm(换而言之,两个相邻的第二透波单元1222之间的间隙为0.3mm),厚度略小于0.02mm。由本仿真示意图可见,对于点1处,频率为26.5GHz,透射系数S21=-2.5197dB;对于点2处,频率为29.5GHz,透射系数S21=-2.453dB,由此可见,本申请的壳体组件100对预设频段的电磁波信号的透射系数较大,换而言之,本申请的壳体组件100对预设频段的电磁波信号具有较大的透过率。本申请的壳体组件100中增加了所述透波结构120,相较于传统的基板110而言提升了预设频段的电磁波信号的透过率。
可以理解地,虽然本申请的背景技术及说明书具体实施方式中以5G毫米波为例进行说明,但是,5G毫米波不应当理解为对本申请提及的电磁波信号的限定,所述电磁波信号也可以为其他类型的电磁波信号。
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 (10)
1.一种壳体组件,其特征在于,所述壳体组件包括:
基板,所述基板对预设频段的电磁波信号具有第一透过率,所述基板包括:
第一部分,包括第一表面,所述第一表面的弯曲度为第一弯曲度;及
第二部分,包括第二表面,所述第二表面的弯曲度为第二弯曲度,所述第二弯曲度不等于所述第一弯曲度;
透波结构,承载于所述基板,所述壳体组件在所述透波结构对应的区域内,对所述预设频段的电磁波信号具有第二透过率,所述第二透过率大于所述第一透过率,所述透波结构被所述预设频段的电磁波信号激励,根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段同频段的电磁波信号,所述透波结构包括:
第一子透波结构,贴附于所述第一表面;及
第二子透波结构,贴附于所述第二表面,所述第二子透波结构的尺寸、形状和厚度中的至少一个不同于所述第一子透波结构,以使得所述第二子透波结构贴附于所述第二表面时的平整度和所述第一子透波结构贴附于所述第一表面时的平整度保持一致。
2.如权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述第二弯曲度大于所述第一弯曲度,
所述第一子透波结构包括第一透波层,所述第一透波层包括周期性排布的多个第一透波单元;
所述第二子透波结构包括第二透波层,所述第二透波层包括周期性排布的多个第二透波单元,所述第二透波单元的形状与所述第一透波单元的形状相同,且所述第二透波单元的面积小于所述第一透波单元的面积。
3.如权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述第二弯曲度大于所述第一弯曲度,
所述第一子透波结构包括第一透波层,所述第一透波层包括周期性排布的多个第一透波单元;
所述第二子透波结构包括第二透波层,所述第二透波层包括周期性排布的多个第二透波单元,其中,所述第二透波单元的厚度小于所述第一透波单元的厚度。
4.如权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述第二弯曲度大于所述第一弯曲度,
所述第一子透波结构包括第一透波层,所述第一透波层包括周期性排布的多个第一透波单元,所述第一透波单元为贴片;
所述第二子透波结构包括第二透波层,所述第二透波层包括周期性排布的多个第二透波单元,所述第二透波单元为贴片,所述第二透波单元的外轮廓的圆滑程度大于所述第一透波单元的外轮廓的圆滑程度。
6.如权利要求1-4任意一项所述的壳体组件,其特征在于,
所述第一子透波结构包括层叠设置的N个第一透波层;
所述第二子透波结构包括层叠设置的M个第二透波层,其中,M和N为正整数且M<N,以使得所述第二子透波结构的整体厚度小于所述第一子透波结构的整体厚度。
7.如权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述基板包括相对设置的外观面和内表面,所述第一表面及所述第二表面构成所述内表面的至少部分,所述壳体组件还包括:
承载膜,所述第一子透波结构通过所述承载膜贴附于所述第一表面;及
所述第二子透波结构通过所述承载膜贴附于所述第二表面,所述承载膜包括彩色膜或防爆膜的至少一种。
8.如权利要求1所述的壳体组件,其特征在于,所述基板包括背板、边框及弯折部,所述边框设置于所述背板的周缘且通过弯折部与所述背板弯折相连,所述第一部分包括所述背板及所述边框中的至少一个,所述第二部分包括所述弯折部。
9.一种天线组件,其特征在于,所述天线组件包括第一天线模组、第二天线模组及如权利要求1-8任意一项所述的壳体组件,所述第一天线模组收发电磁波信号的收发面朝向所述第一部分,所述第二天线模组收发电磁波信号的收发面朝向所述第二部分。
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求9所述的天线组件,其中,所述基板包括所述电子设备的电池盖。
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