CN111525228A - 天线模块和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种天线模块和电子设备。天线模块包括电路板、天线和第一散热元件。第一散热元件与电路板连接,第一散热元件的介电常数小于或者等于3。天线与电路板电连接,天线的发射面朝向第一散热元件,第一散热元件在发射面上的投影至少部分地覆盖发射面。如此,第一散热元件可对电路板进行散热,并且,天线的发射面朝向第一散热元件,第一散热元件的介电常数小于或者等于3可以有效避免第一散热元件对天线信号造成影响。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域,具体涉及一种天线模块和电子设备。
背景技术
在相关技术中,电子设备的天线部件在工作时通常会产生较大的热量,需要设置散热器等散热装置对天线部件散热,然而,散热器的设置可能会降低天线信号的辐射率,特别是在使用5G无线通信时,由于5G通信所使用的频谱主要包括sub-6GHz和毫米波,但是,毫米波频率高波长短,衍射能力弱,穿透能力弱,在天线部件的一定距离范围内不能存在有会导致天线发射信急剧衰减的结构件。因此,如何在不影响天线信号的情况下提高天线的散热能力成为了技术人员研究的问题。
发明内容
本申请实施方式提供了一种天线模块和电子设备。
本申请实施方式的天线模块包括:
电路板;
连接所述电路板的第一散热元件,所述第一散热元件的介电常数小于或等于3;和
与所述电路板电连接的天线,所述天线的发射面朝向所述第一散热元件。
本申请实施方式的电子设备包括壳体和上述的天线模块,所述天线模块至少部分设置在所述壳体内,所述第一散热元件在所述发射面上的投影至少部分地覆盖所述发射面。
本申请实施方式的天线模块和电子设备中,第一散热元件可对电路板进行散热,并且,天线的发射面朝向第一散热元件,第一散热元件的介电常数小于或者等于3可以有效避免第一散热元件对天线信号造成影响。如此,第一散热元件的介电常数较小,对信号的衰减程度较弱甚至可忽略不计,这样可以在不影响天线信号的情况下提高天线的散热能力。
申请的实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实施方式的实践了解到。
附图说明
本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本申请实施方式的电子设备的立体示意图;
图2是本申请实施方式的电子设备的另一个立体示意图;
图3是本申请实施方式的电子设备的内部结构示意图;
图4是本申请实施方式的电子设备的又一个立体示意图;
图5是本申请实施方式的电子设备的分解示意图;
图6是本申请实施方式的天线模块的立体示意图;
图7是本申请实施方式的天线模块的平面示意图;
图8是本申请实施方式的天线模块的分解示意图;
图9是本申请实施方式的天线模块的另一分解示意图;
图10是天线信号的波瓣宽度在水平方向上对比示意图;
图11是天线信号的波瓣宽度在垂直方向上对比示意图;
图12是天线信号的辐射效率在水平方向上对比示意图;
图13是天线信号的辐射效率在垂直方向上对比示意图。
主要元件符号说明:
电子设备1000、基站1100、天线模块100、电路板10、天线20、发射面21、安装面22、容置空间23、第一散热元件30、第一基板31、第一散热片32、第二散热元件40、第二基板41、第二散热片42、第三散热元件50、壳体200、散热通道210、底座220、进气通道221、围壁230、顶盖240、连接器300、框体400、散热风扇500、转动机构600。
具体实施方式
以下结合附图对本申请的实施方式作进一步说明。附图中相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
另外,下面结合附图描述的本申请的实施方式是示例性的,仅用于解释本申请的实施方式,而不能理解为对本申请的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
请参阅图1,图1示出了本申请实施方式的电子设备1000的立体示意图。本申请实施方式的电子设备1000包括但不限于客户终端设备(Customer Premise Equipment,CPE)和无线路由器等无线设备,例如电子设备1000可为5G客户终端设备。以电子设备1000为客户终端设备为例,客户终端设备是一种无线宽带接入设备,电子设备1000可以将基站1100(Base Station)传送的信号,例如将5G毫米波信号转换成平板电脑、智能手机、笔记本等移动终端通用的WiFi(Wireless Fidelity)信号的设备,可同时支持多个移动终端上网。电子设备1000也可以将数据发送至基站1100,以通过基站1100将数据传送到服务器中心。
电子设备1000可以安装在室内,也可以安装在室外。具体地,在电子设备1000安装在室内时,电子设备1000可以安装在墙上,也可以放置在桌面上等位置。在电子设备1000安装在室外时,电子设备1000可以固定在墙上,例如,电子设备1000可以通过安装架固定在墙上。位于室外的电子设备1000可以通过导线连接至室内的市电电源,以使得市电可以为电子设备1000持续供电。
电子设备1000可以呈圆柱状、方柱形等规则形状,当然,电子设备1000也可以呈其他异形的形状。如图1所示的电子设备1000中,电子设备1000的横截面大致呈椭圆形。
请参阅图2-5,本申请的一个实施方式中,电子设备1000包括壳体200、框体400、散热风扇500和天线模块100。框体400设置在壳体200内,框体400用于承载电子设备1000的内部零部件,例如,框体400用于承载天线模块100及散热风扇500。散热风扇500设置在壳体200内,散热风扇500用于产生气流以将壳体200内的热量散发至壳体200外。
天线模块100至少部分设置在壳体200内。天线模块100可用于收发信号。
具体地,壳体200为电子设备1000的外部零件。壳体200可以构成电子设备1000的外部形状,或者说,电子设备1000的具体形状大致由壳体200决定。例如,在壳体200呈圆柱状时,电子设备1000的整体形状呈圆柱状。
可以理解,壳体200可以为中空结构,壳体200可以收容终端电子设备1000的内部零部件以保护电子设备1000的内部零部件。例如,壳体200可以减少电子设备1000的内部零部件的受到的冲击,防止该内部零部件产生移位等不良后果而影响电子设备1000的正常使用。又如,壳体200可以减少灰尘、水汽等异物与该内部零部件接触,避免该内部零部件产生短路等损坏。
壳体200可以采用金属或者塑料等材料制成。为了提高电子设备1000收发信号的能力,壳体200可以采用塑料等非屏蔽材料制成。如此,信号可以穿透壳体200而被壳体200内的天线模块100接收。另外,壳体200内的天线模块100可以透过壳体200发射信号。
当然,壳体200可以根据壳体200的具体功能采用多种材料制成。例如,壳体200作为承载的部分可以采用金属等强度较大的材料制成。
请参阅图2和图4,在一些实施方式中,壳体200可以具有散热通道210,散热通道210用于使壳体200内的热量散发至壳体200外。如此,壳体200内热量可以通过散热通道210散发至壳体200外,从而降低壳体200内的温度,保证电子设备1000正常工作。
具体地,散热通道210可以为圆形孔、方形孔或者异形等具体形状的孔。另外,散热通道210的数量可以为多个,多个散热通道210可以沿壳体200的周向的间隔排布,多个散热通道210可以增加壳体200内的热量的散热面积,从而提高电子设备1000的降温速率。
进一步地,在一些实施方式中,散热通道210可以位于壳体200的顶部。可以理解,温度较高的空气一般向上流动,因此,将散热通道210设置在壳体200的顶部有利于壳体200内的热量通过散热通道210散发出去。
需要指出的是,本申请实施方式所指的“顶部”为,在电子设备1000正常使用的情况下,位于电子设备1000上方的部分。例如,在高度方向上,电子设备1000的顶部的高度为电子设备1000的总高度的1/4。因此,壳体200的顶部为在电子设备1000正常使用的情况下,壳体200的上方部分。
散热通道210可以形成在壳体200的顶端面,也可以形成在壳体200的侧面,或者在壳体200的顶端面和侧面均形成有散热通道210。
当然,在电子设备1000的散热量足够小的时候,散热通道210可以省略。电子设备1000的散热量可以通过壳体200直接传递到壳体200外。
请参阅图4-5,在本申请一些实施方式中,壳体200包括底座220、围壁230和顶盖240。围壁230连接底座220和围壁230。具体地,底座220和围壁230可以为分体结构,或者说,围壁230可以拆卸地安装在底座220上。当然,底座220和围壁230也可以为一体结构。围壁230和顶盖240可以为分体结构,也可以为一体结构。
底座220可以为电子设备1000放置在桌面等支撑面上时提供支撑。底座220可以为块状,也可以为板状等形状。本申请实施方式中,底座220开设有进气通道221,进气通道221用于供电子设备1000的外部气体进入壳体200内,以使气体吸收电子设备1000产生的热量后从散热通道210散发至壳体200外。
围壁230可以形成收容电子设备1000的内部零部件的收容空间。围壁230可以为连续结构,或者说,围壁230没有形成结合缝。本申请实施方式中,电子设备1000的连接器300从围壁230露出,如3和图4所示。电子设备1000可以通过连接器300与其他设备通信或者连接电源。所说的连接器300例如为USB(Universal Serial Bus)连接器300、电源插接座等连接器300。本申请实施方式不限制连接器300的具体类型。
顶盖240可以遮盖围壁230的顶部。顶盖240可以从围壁230的顶部遮蔽电子设备1000的内部零部件。顶盖240可以呈片状或块状等结构。另外,顶盖240的外端面可以为圆形、椭圆形等形状,在此不限制顶盖240的结构和形状。
本申请实施方式中,散热通道210设置在顶盖240和围壁230的连接处。或者说,散热通道210位于围壁230的顶端和顶盖240之间。在散热通道210为环状时,散热通道210可以由顶盖240和围壁230的间隔设置形成的缝隙所形成。
在一些实施方式中,框体400作为电子设备1000的承载元件。电子设备1000的内部零件可以安装在框体400上。例如,散热风扇500和天线模块100中的至少一个可以安装在框体400上。再如电子设备1000的内部零件可以通过螺钉、卡扣等方式安装在框体400上,在此不限制该内部零件的具体安装方式。由于框体400的结构适应于电子设备1000的内部零件的安装位置,因此,框体400的形状一般呈非规则状。为了使得框体400容易制造成型,框体400可以采用注塑的工艺成型。
当然,在其他实施方式中,在壳体200可以支撑客户移动终端的情况下,框体400可以省略。
请参阅图3,本申请实施方式中,散热风扇500与天线模块100间隔设置,散热风扇500用于产生气流以将壳体200内天线模块100等零部件产生的热量通过散热通道210将壳体200内的热量散发至壳体200外。或者说,在散热风扇500工作时,带有热量的气流从壳体200内经过散热通道210后流出至壳体200外。如此,散热风扇500可以加快气体的流动,从而可以降低电子设备1000的内部温升,保证电子设备1000设备正常使用。
例如,散热风扇500在工作的过程中,可以从进气通道221吸入温度较低的空气,使得温度较低的空气吸收壳体200内天线模块100等零部件产生的热量后从散热通道210排出。
本申请实施方式中,散热风扇500位于天线模块100的上方。此处所指的“上方”为,电子设备1000处于正常使用的情况下,电子设备1000远离地面的方向为“上”。因此,本实施方式中,散热风扇500的位置高于天线模块100的位置。散热风扇500可将天线模块100工作时产生的热量通过散热通道210散发至壳体200外。
散热风扇500可以是离心风扇,也可以为轴流风扇,在此不限制散热风扇500的具体类型,只要散热风扇500可以将壳体200内的热量通过散热通道210散发至壳体200外即可。
当然,在其他实施方式中,在电子设备1000的散热量足够小的时候,散热风扇500可以省略。电子设备1000的散热量可以通过壳体200传递到壳体200外,或者通过散热通道210散发至壳体200外。
请参阅图6-8,本申请的一些实施方式中,天线模块100包括电路板10、天线20和第一散热元件30。第一散热元件30与电路板10连接,第一散热元件30的介电常数小于3。天线20与电路板10电连接,天线20的发射面21朝向第一散热元件30。
可以理解,在相关技术中,电子设备的天线部件在工作时通常会产生较大的热量,需要设置散热器等散热装置对天线部件散热,然而,散热器的设置可能会降低天线信号的辐射率,特别是在使用5G无线通信时,由于具5G通信所使用的频谱主要包括sub-6GHz和毫米波,但是,毫米波频率高波长短,衍射能力弱,穿透能力弱,在天线部件的一定距离范围内不能存在有会导致天线发射信急剧衰减的结构件。因此,如何在不影响天线信号的情况下提高天线的散热能力成为了技术人员研究的问题。
在本申请的天线模块100和电子设备1000中,第一散热元件30可对电路板10进行散热,并且,天线20的发射面21朝向第一散热元件30,第一散热元件30的介电常数小于或者等于3可以有效避免第一散热元件30对天线信号造成影响。如此,第一散热元件30的介电常数较小,对信号的衰减程度较弱甚至可忽略不计,这样可以在不影响天线信号的情况下提高天线20的散热能力。
需要说明的是,在本申请的实施方式中,“发射面21朝向第一散热元件30”可以理解为发射面21与第一散热元件30平行或者是呈一定倾斜角度,第一散热元件30在发射面21上的投影与发射面21至少部分地重叠。在下文中,若出现相同或者类似的描述,也可参照此处理解。在图6-8所示的实施方式中,发射面21朝向第一散热元件30且与第一散热元件30。
请参阅图7-8,在一个实施方式中,天线20为毫米波天线,毫米波天线用于收发毫米波(millimeter wave)。毫米波是波长为频段在24GHz-52GHz内的电磁波。由于毫米波频率高波长短,衍射能力弱,穿透能力弱,在天线20部件的一定距离范围内不能存在有会导致天线20发射信急剧衰减的结构件。在本申请的天线模块100中,第一散热元件30的介电常数小于3,其对毫米波信号的衰减程度较弱,从而使得第一散热元件30可以在不影响天线信号的情况下对天线20模组进行散热。
具体地,电路板10可以为刚性电路板10,也可以为柔性电路板10。本实施方式中,为了提高电路板10与毫米波天线安装的稳定性,电路板10例如为印刷电路板(PrintedCircuit Board,PCB)等刚性电路板。
请参阅图8,毫米波天线呈片状。毫米波天线可以通过焊接的方式固定在电路板10上。毫米波天线可以与电路板10实现信号传递的目的。
具体地,请参阅图8,在一些实施方式中,天线20还包括与发射面21相背的安装面22,天线20通过发射面21收发信号。天线20通过安装面22固定安装在电路板10上,第一散热元件30设置在发射面21上,第一散热元件30用于对天线20进行散热。
如此,第一散热元件30可以将天线20产生上的热量快速地散发,以降天线模块100的温度,保证天线20正常运行。
请参阅图6-8,在某些实施方式中,第一散热元件30包括第一基板31和设置在第一基板31上的多个第一散热片32,第一基板31设置在天线20的发射面21且至少部分地覆盖发射面21,多个第一散热片32间隔设置在第一基板31上。
如此,多个第一散热片32可以增加第一散热元件30的散热面积,提高散热元件的散热性能。
具体地,第一基板31和第一散热片32可将天线20的发射面21产生的热量导出,散热风扇500可在多个第一散热片32之间形成气流,从而将热量导出以对天线20的发射面21进行散热。在图6-8中,多个第一散热片32基本平行设置且基本垂直第一基板31,第一基板31与天线20的发射面21贴合。
在一些实施方式中,第一散热元件30的介电常数小于或者等于2.8,第一散热元件30的损耗角正切值小于或等于0.001。如此,第一散热元件30对天线信号的影响较小。
优选地,在一个例子中,第一散热元件30的介电常数范围为2.3-2.4,第一散热元件30的损耗角正切值的范围为0.000018~0.00002。
在一些实施方式中,第一散热元件30包括超高分子量聚乙烯纤维。也即是说,第一散热元件30可由超高分子量聚乙烯纤维制成。超高分子量聚乙烯纤维具有电气性能良好,其介电常数和损耗正切角均较小,从而使得第一散热元件30的介电常数可以达到小于3的水平,从而防止第一散热元件30影响天线信号。
在一些实施方式中,超高分子量聚乙烯纤维可由所述超高分子量聚乙烯纤维由超高分子量聚乙烯拉丝堆叠形成。
如此,通过取向拉丝堆叠形成的超高温分子量聚乙烯纤维在纤维长度方向的导热性能。这样,第一散热元件30可以在不影响天线信号的前提下具备更加优良的导热性能,提高了散热能力。
可以理解,材料的导热性能微观方面体现在声子振荡过程中的动能传递,其中最理想的状态是平面方向无损耗的声子相互碰撞,即完全弹性碰撞(又称声子的弹道运输“ballistic tranport”)。影响材料导热性能的因素主要有三个方面:晶格缺陷、材料内部的杂质和边界效应。通过普通烧结、注塑成型的树脂材料成型的超高分子量聚乙烯,由于内部在压制、注塑成型过程中存在晶格缺陷和杂质,导致成型的片材导热系数较低,导热性能较差,一般<8W/mK。然而,在本申请的实施方式中,通过定向挤出、拉丝堆叠形成的超高分子量聚乙烯纤维材料,可减少声子平均自由程,从而降低单束纤维内声子的非弹性碰撞概率,继而增大在纤维长度方向的导热性能。例如,在一个实测过程中,经拉丝成型的聚乙烯纤维,在纤维长度方向的导热系数可以达到40W/mK。
具体地,在制备超高分子量聚乙烯纤维过程中,首先,将超高分子量聚乙烯纤维聚合物颗粒在特定溶剂中溶解或者高温加热至145℃制备出超高分子量聚乙烯纤维悬浮液或者熔体,用计量泵将溶液或熔体定量、连续、均匀地从喷丝头的细孔压出,这种细流在水、凝固液或空气中固化,生成初生纤维。
然后,经过喷丝头压出的初生纤维其几何形态和物理形态的变化,丝条在挤出、固化过程中的胶凝、结晶、二次转变和拉伸流动中的大分子取向化排列可改变所得纤维的物理机械性能及导热性能。制备得到的初生纤维经过二次拉升,内部晶格在外力作用下再次发生取向排列,得到内部高分子纤维沿着拉丝方向均匀排列的纤维束,通过上述定向挤出、拉丝形成的超高分子量聚乙烯纤维,可减少声子平均自由程,从而降低单束纤维内声子的非弹性碰撞概率,继而增大在纤维长度方向的导热性能。
在本申请的实施方式中,第一散热元件30沿垂直于发射面21的方向延伸形成,超高分子聚乙烯纤维的拉丝方向垂直发射面21,第一散热元件30沿拉丝方向的导热系数大于或者等于40W/mK。
具体地,超高分子量聚乙烯的拉丝方向即为纤维的长度方向,也即第一散热元件30的延伸方向。例如,第一基板31的延伸方向,第一散热片32的延伸方向,在图6和体7所示的例子中,超高分子量聚乙烯纤维的长度方向即为基本垂直于发射面21的方向,在此方向上,第一散热元件30的散热系数较大,散热性能较好。
此外,在本申请的方式中,由超高分子量聚乙烯纤维制成的第一散热元件30的密度较小,其密度为0.930g/cm3,这样可以使得电子设备1000实现轻量化。
可以理解的是,在其它实施方式中,第一散热元件30也可采用其它低介电常数的材料制成,例如PP(polypropylene,聚丙烯)、PE(polyethylene,聚乙烯)、PTFE(Poly tetrafluoroethylene,聚四氟乙烯)和SPS(Syndiotactic Polystyrene,间规聚苯乙烯)等。其制作工艺也可采用上述的定向挤出和拉丝堆叠的方式成型,具体在此不作阐述。
进一步地,以热源功耗Q=1W,在环境温度Ta=35℃下,对比了相同尺寸大小的采用超高分子量聚乙烯拉丝堆叠形成的第一散热元件30和普通ABS塑胶散热器以及Al-6061(表面喷黑、不喷黑处理)散热器的散热效果,具体对比结果如表1所示:
表1
有上表可知,本申请的第一散热元件30整体上性能与喷黑处理Al-6061散热器散热效果相当,比表面抛光Al-6061散热器的散热性能略好。而相比普通塑胶ABS散热器(K=0.26W/mK)和不加散热器,能大幅降低热源温度(>10℃收益)。
同时,第一散热元件30的表面辐射率E=0.95,相比抛光铝表面散热器辐射率E=0.2能显著提高表面热辐射率,进一步提升散热能力相比喷黑处理的铝制散热器也有一定的提升。
此外,相对喷黑的铝散热器表面发射率0.90,第一散热元件30散热性能略差(<0.5℃),但有超高分子量纤维制作而成的第一散热元件30的密度要远小于铝型材的密度,且无需表面处理工艺,可以作为使得产品更加轻量化并且降低产品的成本。
请参阅图6-9,在一些实施方式中,天线模块100还包括第二散热元件40,第二散热元件40设置在电路板10上且位于发射面21所朝向的范围之外。
需要说明的是,“第二散热元件40位于发射面21所朝向的范围之外”可以理解为沿发射面21的朝向方向,第二散热元件40与所述发射面21不存在重叠部分。
如此,一方面,第二散热元件40可与第一散热元件30共同对天线模块100进行散热,提高了散热能力并且能够使得散热更加均匀,另一方面,第二散热元件40位于发射面21所朝向的范围之外不会对天线信号造成影响。第二散热元件40可采用金属材质或者塑料材质制成,例如轻质铝材,具体在此不作限制。
请参阅图6-8,在某些实施方式中,第二散热元件40和天线20位于电路板10的相背两侧,第二散热元件40与发射面21相背,第二散热元件40用于对电路板10进行散热。
如此,第一散热元件30可对发射面21进行散热,第二散热元件40可对电路板10的与发射面21相背的一侧散热。这样,电路板10两侧可同时散热,使得散热更加均衡。例如,以天线20为毫米波天线为例,第一散热元件30将发射面21产生的热量导出,第二散热元件40将安装面22传递给电路板10以及电路板10自身的热量导出。
请参阅图6-8,在一些实施方式中,第二散热元件40包括第二基板41和设置在第二基板41上的多个第二散热片42,第二基板41设置在电路板10上,多个第二散热片42间隔设置在第二基板41上。
下面,请参阅下表2,下表为以毫米波天线的功耗为16.95W,在电路板10上设置有第二散热元件40(例如Al-6061散热器)的基础上,分别对比了在发射面21上加第一散热元件30与不加本申请的第一散热元件30对天线20结温影响大小。
表2
由表2中的数据经过对比后可知:在发射面21加第一散热元件30,可有效将天线20模组的温度降低12.5℃,其散热效率较好。
此外,请参阅下图10-13,图10-13分别对比了在发射面21上加第一散热元件30与不加本申请的第一散热元件30对毫米波天线波瓣宽度以及对毫米波效率的影响。
其中,图10为毫米波天线波瓣宽度在水平方向的对比示意图,在图10中,线I为发射面21上不加第一散热元件30时,水平方向的波瓣宽度曲线。线I为在发射面21上加第一散热元件30时,水平方向的波瓣宽度曲线。图11为毫米波天线波瓣宽度在垂直方向的对比示意图,在图11中,线III为发射面21上不加第一散热元件30时,垂直方向的波瓣宽度曲线,线IV为在发射面21上加第一散热元件30时,垂直方向的波瓣宽度曲线。
图12为毫米波天线在水平方向上的辐射效率的对比示意图,在图中,线I为发射面21上不加第一散热元件30时,不同频段信号在水平方向上的辐射效率曲线,线VI为在发射面21上加第一散热元件30时,不同频段信号在水平方向上的辐射效率曲线。图13为毫米波天线在垂直方向上的辐射效率的对比示意图,在图中,线VII为发射面21上不加第一散热元件30时,不同频段信号在垂直方向上的辐射效率曲线,线VIII为在发射面21上加第一散热元件30时,不同频段信号在垂直方向上的辐射效率曲线。
由图10-图13可知,在发射面21上添加本申请中的第一散热器对天线20的辐射场形影响较小,水平与垂直波瓣宽度基本无变化(见图10和图11)。对天线20的辐射效率略微有影响,其表现为部分频点有所提升,部分频点有所下降,波动范围较小(见图12和图13),但从整体来说加载第一散热元件30对毫米波天线影响极小。
综上可知,在本申请的天线模块100中,设置第一散热元件30可以在影响天线信号(波瓣宽度以及辐射效率)的情况下,提高散热能力。
请参阅图9,在某些实施方式中,第一散热元件30与第二散热元件40一体成型。
如此,可将第一散热元件30和第二散热元件40制作成复合散热器,第一散热元件30可由上述的超高分子量聚乙烯纤维等介电常数较低的材料制成,第二散热元件40可由金属或者其它材料制成。
请参阅图9,在一些实施方式中,第一散热元件30设置在电路板10上,天线20的数量为多个,多个天线20围成有容置空间23,第一散热元件30至少部分地位于容置空间23内。
如此,第一散热元件30可伸入至天线20围成的容置空间23而不会影响天线信号,从而减少第一散热元件30占用的空间,使得电子设备1000能够更加小型化。
具体地,在这样的实施方式中,天线20分别与电路板10电连接,多个天线20第一散热元件30间隔设置,第一散热元件30在多个天线20的发射面21上的投影与发射面21至少部分地重叠。天线20可为WIFI天线20或者是其它射频天线20。在这样的实施方式中,第一散热元件30和第二散热元件40可一体成型设置在电路板10的一个面上,第一散热元件30至少部分地伸入容置空间23内,第二散热元件40位于容置空间23外。
此外,请参阅图9,在这样的实施方式中,天线模块100还可包括第三散热元件50,第三散热元件50设置在电路板10的与第一散热元件30和第二散热元件40相背的一侧。这样,可对电路板10的两侧同时进行散热,提高散热性能以及使得散热更加均匀。
请参阅图4,在某些实施方式中,电子设备100还包括转动机构600。天线模块100连接转动机构600,转动机构600用于天线模块100相对壳体200转动。
如此,本申请实施方式的电子设备1000中,天线模块100随着可被转动机构600驱动以实现任意位置的朝向,避免了在多个方向上分别设置多个天线模块100,这样可以降低具电子设备1000的成本。另外,天线模块100可以被转动机构600驱动而发生转动,使得天线模块100可以转动至信号较强的预定位置以收发信号,提高电子设备1000的信号收发能力。
具体地,在这样的实施方式中,可以是天线模块100的电路板10直接与转动机构600连接,驱动机构600驱动电路板10转动,从而带动天线模块100的其它部件部件转动。在其它的实施方式中,天线模块100也可以是通过其他零部件与转动机构600连接,例如天线模块100可以设置在一个支架上,之间连接转动机构600,转动机构600驱动支架转动,从而带动天线模块100转动。
另外,请参阅图6,在本申请的实施方式中,第一散热元件30的中间部分的第一散热片32的长度要长于两侧的第一散热片32的长度,第二散热元件40的中间部分的第二散热片42的长度也要长于两侧的第二散热片32的长度。这样,可以减少在天线模块模块100转动时所占有的空间,从而防止在转动时第一散热片32和第二散热片42与壳体200发生干涉。
综上,本申请的一些实施方式中,天线模块100包括电路板10、天线20和第一散热元件30。第一散热元件30与电路板10连接,第一散热元件30的介电常数小于3。天线20与电路板10电连接,天线20的发射面21朝向第一散热元件30,第一散热元件30在发射面21上的投影至少部分地覆盖发射面21。
本申请实施方式的天线模块100和电子设备1000中,第一散热元件30可对电路板10进行散热,并且,天线20的发射面21朝向第一散热元件30,第一散热元件30的介电常数小于或者等于3可以有效避免第一散热元件30对天线信号造成影响。如此,第一散热元件30的介电常数较小,对信号的衰减程度较弱甚至可忽略不计,这样可以在不影响天线信号的情况下提高天线20的散热能力。
在本说明书的描述中,参考术语“某些实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
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,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (16)
1.一种天线模块,其特征在于,包括:
电路板;
连接所述电路板的第一散热元件,所述第一散热元件的介电常数小于或等于3;和
与所述电路板电连接的天线,所述天线的发射面朝向所述第一散热元件,所述第一散热元件在所述发射面上的投影至少部分地覆盖所述发射面。
2.根据权利要求1所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件包括超高分子量聚乙烯纤维。
3.根据权利要求2所述的天线模块,其特征在于,所述超高分子量聚乙烯纤维由超高分子量聚乙烯拉丝堆叠形成。
4.根据权利要求3所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件沿所述垂直于所述发射面的方向延伸形成,所述超高分子聚乙烯纤维的拉丝方向垂直所述发射面,所述第一散热元件沿所述拉丝方向的导热系数大于或者等于40W/mK。
5.根据权利要求1所述的天线模块,其特征在于,所述天线包括毫米波天线。
6.根据权利要求5所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件的介电常数小于或者等于2.8,所述第一散热元件的损耗角正切值小于或等于0.001。
7.根据权利要求6所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件的介电常数范围为2.3~2.4,所述第一散热元件的损耗角正切值的范围为0.000018~0.00002。
8.根据权利要求5所述的天线模块,其特征在于,所述天线还包括与所述发射面相背的安装面,所述天线通过所述安装面固定安装在所述电路板上,所述第一散热元件设置在所述发射面上,所述第一散热元件用于对所述天线进行散热。
9.根据权利要求8所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件包括第一基板和设置在所述第一基板上多个第一散热片,所述第一基板设置在所述发射面上且至少部分地覆盖所述发射面,所述多个第一散热片间隔设置在所述第一基板上。
10.根据权利要求1所述的天线模块,其特征在于,所述天线模块还包括第二散热元件,所述第二散热元件设置在所述电路板上且位于所述发射面所朝向的范围之外。
11.根据权利要求10所述的天线模块,其特征在于,所述第二散热元件和所述第一散热元件位于所述电路板的相背两侧,所述第二散热元件与所述发射面相背,所述第二散热元件用于对所述电路板进行散热。
12.根据权利要求10所述的天线模块,其特征在于,所述第二散热元件包括第二基板和设置在所述第二基板上的多个第二散热片,所述第二基板设置在所述电路板上,所述多个第二散热片间隔设置在所述第二基板上。
13.根据权利要求10所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件与所述第二散热元件一体成型。
14.根据权利要求1所述的天线模块,其特征在于,所述第一散热元件设置在所述电路板上,所述天线的数量为多个,多个所述天线围成有容置空间,所述第一散热元件至少部分地位于所述容置空间内。
15.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;和
权利要求1-11任一项所述的天线模块,所述天线模块至少部分地设置在所述壳体内。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括转动机构,天线模块连接所述转动机构,所述转动机构用于驱动所述天线模块转动。
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