CN111525238B - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电子设备，包括金属框体和设置在所述金属框体上的显示模组，所述显示模组上设置有对应于摄像头的光路开孔，设置于所述光路开孔内的第一毫米波天线；设置于所述金属框体上的第二毫米波天线，所述第一毫米波天线和所述第二毫米波天线的数量之和至少为四个，且对应于至少三个接收天线和至少一个发射天线；所述第一毫米波天线耦合连接至第一馈电FPC，所述第二毫米波天线连接至第二馈电FPC，所述第一馈电FPC和所述第二馈电FPC连接至主板集成电路芯片。本发明的电子设备，通过合理方式布局天线，使得天线能够满足高精度，立体识别的功能，且可以在保证外观完整性的同时，使得天线融入全面屏和金属框体的外观结构中。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着全金属、高屏占比、超薄机身的需求，多天线通信已经成为电子设备的主流趋势。随着5G的发展，毫米波天线的设计渐渐被引入，故而在保持系统整体有竞争力的尺寸下，各天线所分得的有效辐射空间减小，使得天线性能下降，造成用户体验变差。或是为容纳多个分立的天线，而增加系统整体的体积尺寸，使得产品的竞争力下降。

现有技术中，毫米波天线是独立的天线模块，对于全面屏或金属外观的电子设备而言，难以在保证外形完整性的前提下，使得天线具备较好的辐射性能。特别是随着手势识别、人脸识别在电子设备上的应用，对天线提出了新的要求。

手势识别、人脸识别的应用要求毫米波天线至少需求1T3R，即一发三收，但现有的毫米波天线单元通常设计成如图1所示的一字型结构，此时无法满足足够的识别精度以及3D识别效果。且现有的集成电路芯片(Integrated Circuit Chip，IC)和天线往往被设计成一单独的方形块状，无法在天线的波束指向电子设备正面的同时融入到全面屏或金属框体的外观结构中。

发明内容

本发明实施例提供一种电子设备，以解决现有技术中毫米波天线单元的设计无法满足识别精度要求以及天线无法融入全面屏或金属框体的外观结构中的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种电子设备，包括金属框体和设置在所述金属框体上的显示模组，所述显示模组上设置有对应于摄像头的光路开孔，所述电子设备还包括：

设置于所述光路开孔内的第一毫米波天线；

设置于所述金属框体上的第二毫米波天线，所述第一毫米波天线和所述第二毫米波天线的数量之和至少为四个，且对应于至少三个接收天线和至少一个发射天线；

所述第一毫米波天线耦合连接至第一馈电FPC板，所述第二毫米波天线连接至第二馈电FPC板，所述第一馈电FPC板和所述第二馈电FPC板连接至主板集成电路芯片。

本发明技术方案，通过将毫米波天线分别设置在对应于摄像头的光路开孔内和金属框体上，可以在任意方向上通过两个识别天线捕获到路程差或相位差以此判断物体的移动、位置或形状，使得天线能够满足高精度和立体识别的功能，将毫米波天线通过馈电FPC板连接至主板IC芯片，可以在保证外观完整性的同时，使得天线融入全面屏和金属框体的外观结构中。

附图说明

图1表示现有技术毫米波天线单元对应的一字型结构示意图；

图2表示本发明实施例金属框体与显示模组配合示意图；

图3表示本发明实施例显示模组上设置光路开孔示意图；

图4表示本发明实施例光路开孔内设置毫米波天线示意图一；

图5表示本发明实施例金属框体上设置毫米波天线示意图一；

图6表示本发明实施例第一馈电FPC板与摄像头连接示意图；

图7表示本发明实施例第二馈电FPC板与馈电针连接示意图；

图8表示本发明实施例后壳与金属框体配合示意图；

图9表示本发明实施例显示模组上设置两个摄像头的示意图；

图10表示本发明实施例光路开孔内设置毫米波天线示意图二；

图11表示本发明实施例金属框体上设置毫米波天线示意图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种电子设备，如图2至图11所示，包括金属框体1和设置在所述金属框体1上的显示模组2，所述显示模组2上设置有对应于摄像头21的光路开孔22，所述电子设备还包括：

设置于所述光路开孔22内的第一毫米波天线31；

设置于所述金属框体1上的第二毫米波天线32，所述第一毫米波天线31和所述第二毫米波天线32的数量之和至少为四个，且对应于至少三个接收天线和至少一个发射天线；

所述第一毫米波天线31耦合连接至第一馈电FPC板41，所述第二毫米波天线32连接至第二馈电FPC板42，所述第一馈电FPC板41和所述第二馈电FPC板42连接至主板集成电路芯片。

本发明实施例的电子设备包括金属框体1、设置在金属框体1上的显示模组2，其中显示模组2上设置有光路开孔22，摄像头21正对光路开孔22，该光路开孔22可以让光线通过，不影响摄像头21的功能，其中摄像头21为前置摄像头。

显示模组2还包括基板，基板上设置的走线形成走线层61，走线层61用于对电子设备进行信号的输入，其中走线层61在光路开孔22处净空处理，在光路开孔22内设置有第一毫米波天线31。且走线层61可复用触控走线层，连接至触控IC芯片62，触控IC芯片62设置于FPC板63上，且触控IC芯片62通过插座64连接至主板上。其中，柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit，FPC)为具有高度可靠性和可挠性的印刷电路板。

金属框体1形成于显示模组2的周缘，且金属框体1上设置有第二毫米波天线32。第二毫米波天线32和第一毫米波天线31的数量之和大于或者等于四个，在至少四个毫米波天线中对应于至少三个接收天线和至少一个发射天线。针对第二毫米波天线32和第一毫米波天线31的数量之和等于四个的情况，此时四个毫米波天线中对应于三个接收天线和一个发射天线；针对第二毫米波天线32和第一毫米波天线31的数量之和等于五个的情况，此时五个毫米波天线中，对应于三个接收天线和两个发射天线或者对应于四个接收天线和一个发射天线；针对第二毫米波天线32和第一毫米波天线31的数量之和等于六个的情况，此时六个毫米波天线中，对应于三个接收天线和三个发射天线，或者对应于四个接收天线和两个发射天线，或者对应于五个接收天线和一个发射天线。依次类推，至少四个毫米波天线中接收天线的数量至少为三个。第一毫米波天线31和第二毫米波天线32可选为Patch天线，也可以是其他形式的天线。

第一毫米波天线31通过耦合方式连接至第一馈电FPC板41，第一馈电FPC板41连接至位于主板上的主板IC芯片，实现第一毫米波天线31与主板IC芯片的连接；第二毫米波天线32连接至第二馈电FPC板42，第二馈电FPC板42连接至主板IC芯片，实现第二毫米波天线32与主板IC芯片的连接。

上述结构，通过将毫米波天线分别设置在对应于摄像头的光路开孔内和金属框体上，可以使得天线满足高精度和立体识别的功能，通过将毫米波天线利用馈电FPC板连接至主板IC芯片，可以在保证外观完整性的同时，使得天线融入全面屏和金属框体的外观结构中。

其中，如图2、图3、图4、图5和图8所示，电子设备还包括玻璃盖板51和后壳52等组件；主板与显示模组2分布在金属框体1的两侧，且主板设置在金属框体1上；玻璃盖板51设置在显示模组2的外表面，用于对显示模组2、摄像头21、第一毫米波天线31和第二毫米波天线32进行保护。

可选的，在本发明一实施例中，如图3、图4和图5所示，所述光路开孔22的数量为一个，且在所述光路开孔22内设置一个所述第一毫米波天线31。

在显示模组2上所设置的光路开孔22为一个，光路开孔22对应于一个摄像头21，且光路开孔22内设置有一个第一毫米波天线31，此时的第一毫米波天线31可以为发射天线或者接收天线。在第一毫米波天线31为发射天线，第二毫米波天线32和第一毫米波天线31的数量之和等于四个的情况下，设置于金属框体1上的第二毫米波天线32均为接收天线；在第一毫米波天线31为发射天线，第二毫米波天线32和第一毫米波天线31的数量之和等于五个的情况下，设置于金属框体1上的四个第二毫米波天线32可以均为接收天线，或者三个第二毫米波天线32为接收天线，另一个第二毫米波天线32为发射天线。对于毫米波天线数量为其他值的情况以及第一毫米波天线31为接收天线的情况这里不再一一列举阐述。

可选的，在本发明一实施例中，如图9至图11所示，所述光路开孔22的数量为两个，且两个所述光路开孔22沿所述电子设备的第一方向依次排列，所述第一方向垂直或者平行于所述电子设备由顶部至底部的延伸方向；

两个所述光路开孔22内分别设置一个所述第一毫米波天线31。

在显示模组2上所设置的光路开孔22为两个时，摄像头21的数量也为两个，分别设置在两个光路开孔22内，且每一个光路开孔22内对应设置一个第一毫米波天线31。

其中，两个光路开孔22可以沿第一方向依次排列，其中第一方向可以平行于电子设备由顶部至底部的延伸方向，此时两个光路开孔22沿电子设备由顶部至顶部的长度方向设置；第一方向也可垂直于电子设备由顶部至底部的延伸方向，此时两个光路开孔22沿电子设备的宽度方向设置。光路开孔22内所设置的第一毫米波天线31可以为发射天线或者接收天线。

可选的，在本发明一实施例中，如图3、图4和图6所示，所述第一馈电FPC板41包括垂直连接的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体分别设置于所述光路开孔22内的所述摄像头21的一外侧壁的相邻两侧边上；所述第一毫米波天线31设置于所述摄像头21和所述显示模组2之间，所述第一馈电FPC板41与所述第一毫米波天线31耦合连接。

第一馈电FPC板41呈L型，且设置在摄像头21的一外侧壁的相邻两侧边。即第一馈电FPC板41包括第一板体和与第一板体垂直的第二板体，且第二板体的一端与第一板体的一端连接，第一板体与第二板体分别和摄像头21的一外侧壁的相邻两侧边连接。其中第一板体的长度沿电子设备由顶部至顶部的方向(电子设备的长度方向)延伸，第二板体的长度沿电子设备的宽度方向延伸。显示模组2所在的平面形成XY平面(X方向为显示模组2宽度方向，Y方向为显示模组2的长度方向)，电子设备的厚度方向为Z方向，第一板体的宽度在YZ平面内延伸，厚度方向在X方向延伸，第二板体的宽度方向在XZ平面内延伸，厚度方向在Y方向延伸。

第一毫米波天线31设置于摄像头21和显示模组2之间，与设置在摄像头21的外侧壁的相邻两侧边上的第一馈电FPC板41通过耦合的方式连接，具体为：第一馈电FPC板41在Z向做阻抗控制(信号线包裹在地线中间)，Y方向上伸出地线之外，与第一毫米波天线31耦合。第一馈电FPC板41可连接至主板IC芯片，实现第一毫米波天线31与主板IC芯片的连接。

上述结构，通过耦合连接的方式，可以在保证外观完整性的同时，使得天线融入全面屏的外观结构中。

可选的，在本发明一实施例中，如图5、图7和图11所示，所述金属框体1上沿所述电子设备的厚度方向形成腔体，所述腔体的开口朝向垂直所述显示模组2；所述金属框体1的内侧面设置有连通所述腔体的连通孔，馈电针7穿设所述连通孔插入所述腔体内。所述第二馈电FPC板42设置于所述腔体的外侧壁上，且与所述馈电针7连接。

在金属框体1上、沿电子设备的厚度方向将部分金属挖除，通过开槽或挖孔的方式形成腔体，且腔体的开口朝向垂直于显示模组2。在金属框体1的内侧面与腔体对应的位置设置有连通孔，且连通孔沿Y方向延伸，与腔体连通，馈电针7可穿设连通孔插入腔体内，进而与腔体配合形成第二毫米波天线32，由于腔体的开口朝向垂直于显示模组2，可以使得毫米波天线的波束指向显示模组2的正面。

设置于腔体的外侧壁上的第二馈电FPC板42与馈电针7连接，可以实现第二馈电FPC板42与第二毫米波天线32的天线，由于第二馈电FPC板42与主板IC芯片，可实现第二毫米波天线32与主板IC芯片的连接。

其中，金属框体1上所形成的腔体为喇叭式腔体、背腔或者槽缝式腔体，进而可以形成喇叭式天线、背腔天线或者槽缝天线。

上述结构，通过馈电针的连接方式，可以在保证外观完整性的同时，使得天线融入金属框体的外观结构中。

可选的，在本发明一实施例中，所述第一毫米波天线为一个或两个，所述第二毫米波天线至少为两个；如图3、图4和图5所示，至少两个所述第二毫米波天线32设置于所述金属框体1的第一侧边，且相邻两个所述第二毫米波天线32之间的距离小于第一预设距离；所述第一侧边垂直或者平行于所述电子设备由顶部至底部的延伸方向，且所述第一侧边为与所述光路开孔22的距离最小的侧边。

在第一毫米波天线31的数量为一个时，第二毫米波天线32的数量至少为三个，在第一毫米波天线31的数量为两个时，第二毫米波天线32至少为两个。设置于金属框体1上的第二毫米波天线32可以位于金属框体1的第一侧边，其中第一侧边靠近于光路开孔22，为与光路开孔22的距离最小的侧边。

在第一侧边平行于电子设备由顶部至底部的延伸方向时，第二毫米波天线32沿电子设备的长度方向设置，在第一侧边垂直于电子设备由顶部至底部的延伸方向时，第二毫米波天线32沿电子设备的宽度方向设置。其中，相邻两个第二毫米波天线32之间的距离小于第一预设距离，可以保证毫米波天线之间的距离不至于过大，使得至少四个毫米波天线在一设定的区域内。图5中所示的是三个第二毫米波天线32在电子设备的宽度方向延伸的情形。

可选的，在本发明一实施例中，所述第一毫米波天线为一个或两个，所述第二毫米波天线至少为两个；如图4、图10和图11所示，至少一个所述第二毫米波天线32设置于所述金属框体1的第二侧边，至少两个所述第二毫米波天线32中的其他所述第二毫米波天线32设置于所述金属框体1的第三侧边，所述第三侧边与所述第二侧边垂直；

其中，在所述第二侧边和所述第三侧边上，相邻两个所述第二毫米波天线32之间的距离小于第二预设距离，所述光路开孔22与所述第二侧边的距离小于所述光路开孔22与第四侧边的距离，所述光路开孔22与所述第三侧边的距离小于所述光路开孔22与第五侧边的距离，所述第四侧边与所述第二侧边相对，所述第五侧边与所述第三侧边相对。

在第一毫米波天线31的数量为一个时，第二毫米波天线32的数量至少为三个，在第一毫米波天线31的数量为两个时，第二毫米波天线32至少为两个。设置于金属框体1上的第二毫米波天线32可以位于金属框体1的第二侧边和第三侧边上，第二侧边与第三侧边垂直，且第二侧边与第三侧边均靠近光路开孔22。由于第四侧边与第二侧边相对，第五侧边与第三侧边相对，因此光路开孔22与第二侧边之间的距离小于光路开孔22与第四侧边的距离，光路开孔22与第三侧边之间的距离小于光路开孔22与第五侧边的距离。

针对至少两个第二毫米波天线32而言，至少一个位于金属框体1的第二侧边，其他的第二毫米波天线32位于金属框体1的第三侧边，由于第二侧边与第三侧边垂直，使得至少两个第二毫米波天线32沿L型设置。且在L型路线上相邻两个第二毫米波天线32之间的距离小于第二预设距离，可以保证毫米波天线之间的距离不至于过大，使得至少四个毫米波天线在一设定的区域内。

图10和图11结合所对应的情形为：两个第二毫米波天线32在电子设备的宽度方向延伸、一个第二毫米波天线32在电子设备的长方向延伸、两个第一毫米波天线31在两个光路开孔22内，且两个光路开孔22沿电子设备的宽度方向延伸、三个第二毫米波天线32靠近两个第一毫米波天线31。

以上为本发明实施例的电子设备的实例，通过将毫米波天线分别设置在对应于摄像头的光路开孔内和金属框体上，可以在任意方向上通过两个识别天线捕获到路程差或相位差以此判断物体的移动、位置或形状，使得天线能够满足高精度和立体识别的功能，将毫米波天线通过馈电FPC板连接至主板IC芯片，可以在保证外观完整性的同时，使得天线融入全面屏和金属框体的外观结构中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的可选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括可选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上所述的是本发明的可选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括金属框体和设置在所述金属框体上的显示模组，其特征在于，所述显示模组上设置有对应于摄像头的光路开孔，所述电子设备还包括：

设置于所述光路开孔内的第一毫米波天线；

设置于所述金属框体上的第二毫米波天线，所述第一毫米波天线和所述第二毫米波天线的数量之和至少为四个，且对应于至少三个接收天线和至少一个发射天线；

所述第一毫米波天线耦合连接至第一馈电FPC板，所述第二毫米波天线连接至第二馈电FPC板，所述第一馈电FPC板和所述第二馈电FPC板连接至主板集成电路芯片。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光路开孔的数量为一个，且在所述光路开孔内设置一个所述第一毫米波天线。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述光路开孔的数量为两个，且两个所述光路开孔沿所述电子设备的第一方向依次排列，所述第一方向垂直或者平行于所述电子设备由顶部至底部的延伸方向；

两个所述光路开孔内分别设置一个所述第一毫米波天线。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一馈电FPC板包括垂直连接的第一板体和第二板体，所述第一板体和所述第二板体分别设置于所述光路开孔内的所述摄像头的一外侧壁的相邻两侧边上。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一馈电FPC板与所述第一毫米波天线耦合连接。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述金属框体上沿所述电子设备的厚度方向形成腔体，所述腔体的开口朝向垂直所述显示模组；

所述金属框体的内侧面设置有连通所述腔体的连通孔，馈电针穿设所述连通孔插入所述腔体内。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，

所述第二馈电FPC板设置于所述腔体的外侧壁上，且与所述馈电针连接。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述腔体为喇叭式腔体、背腔或者槽缝式腔体。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一毫米波天线为一个或两个，所述第二毫米波天线至少为两个；

至少两个所述第二毫米波天线设置于所述金属框体的第一侧边，且相邻两个所述第二毫米波天线之间的距离小于第一预设距离；

所述第一侧边垂直或者平行于所述电子设备由顶部至底部的延伸方向，且所述第一侧边为与所述光路开孔的距离最小的侧边。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一毫米波天线为一个或两个，所述第二毫米波天线至少为两个；

至少一个所述第二毫米波天线设置于所述金属框体的第二侧边，至少两个所述第二毫米波天线中的其他所述第二毫米波天线设置于所述金属框体的第三侧边，所述第三侧边与所述第二侧边垂直；

其中，在所述第二侧边和所述第三侧边上，相邻两个所述第二毫米波天线之间的距离小于第二预设距离，所述光路开孔与所述第二侧边的距离小于所述光路开孔与第四侧边的距离，所述光路开孔与所述第三侧边的距离小于所述光路开孔与第五侧边的距离，所述第四侧边与所述第二侧边相对，所述第五侧边与所述第三侧边相对。

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