CN111584999A - 一种天线及电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种天线，包括：用于连接键盘主机和显示屏的两个金属转轴、所述显示屏的金属部件、所述键盘主机的金属部件以及天线走线，其中，所述两个金属转轴、所述显示屏的金属部件、和所述键盘主机的金属部件构成环形结构，所述天线走线位于所述显示屏与所述键盘主机之间的转轴盖子内。本申请实施例还公开了一种电子装置，采用本申请实施例，可以扩展频带带宽，提高天线的性能。

Description

一种天线及电子装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线及电子装置。

背景技术

随着无线通信容量不断提升，在个人计算机(personal computer，PC)领域，无线保真(wireless-fidelity，WIFI)是一种主流无线通信方式。但是，随着长期演进(longterm evolution，LTE)的资费降低、以及第五代移动通信技术(5-Generation，5G)的迅速发展，PC LTE&5G(Sub-6G)需求会更加强烈，适合于PC LTE&5G(Sub-6G)的天线也成为PC天线领域研究重点方向。但是，由于PC产品自身特点，对LTE&5G(Sub-6G)天线的性能存在很大的影响，天线的频带带宽不够。

发明内容

本申请实施例提供了一种天线及电子装置，扩展了频带带宽，提高了天线的性能。

第一方面，本申请实施例提供了一种天线，包括：用于连接键盘主机和显示屏的两个金属转轴、显示屏的金属部件、键盘主机的金属部件以及天线走线，其中，两个金属转轴、显示屏的金属部件、和键盘主机的金属部件构成环形结构，天线走线位于显示屏与键盘主机之间的转轴盖子内。通过利用PC金属转轴区构建天线，在天线走线上馈电时，可以激励出环形结构的loop模态，从而实现天线性能。由于激励出的loop模态可以实现低频双谐振，从而扩展了天线的频带带宽，提高了天线的性能。

在一种可能的设计中，两个金属转轴包括第一金属转轴和第二金属转轴，第一金属转轴的一端与显示屏的金属部件的一端电连接，显示屏的金属部件的另一端与第二金属转轴的一端电连接，第二金属转轴的另一端与键盘主机的金属部件一端电连接，键盘主机的金属部件的另一端与第一金属转轴的另一端电连接。通过利用PC金属转轴区构建一个环形结构作为天线的一部分，实现利用PC金属转轴区构建天线。

在另一种可能的设计中，天线走线包括馈电点和接地点。

在另一种可能的设计中，馈电点和接地点的位置并不限定，可以设置在天线走线上的偏左、偏右或中间等位置。

在另一种可能的设计中，天线走线还包括可调器件，可调器件与馈电点电连接，通过可调器件可以调整天线的谐振频率，从而进一步提高天线的性能。

在另一种可能的设计中，所述可调器件为可调电容或可调开关

在另一种可能的设计中，天线走线还包括电容，电容与可调器件串联。

在另一种可能的设计中，可以根据PC上的显示屏的大小和键盘主机的大小调整环形结构的尺寸，通过调整环形结构的尺寸可以使得天线的性能达到最优。

在另一种可能的设计中，可以根据环形结构的尺寸确定的天线走线的尺寸，并且天线走线与第一金属转轴或第二金属转轴之间的距离可调，通过调整尺寸可以使得天线的性能达到最优。

在另一种可能的设计中，显示屏的金属部件为显示屏的金属壳，键盘主机的金属部件为键盘主机的金属壳。

在另一种可能的设计中，天线走线可以包括左手形式的天线走线、倒F形式的天线走线、单级形式(monopole)的天线走线、T形式的天线走线或耦合馈电形式的天线走线等等。

在另一种可能的设计中，天线还包括隔离单元，隔离单元设置在转轴盖子内，用于将环形结构分离成两个环形分结构，在各个环形分结构内可以分别设置一个天线走线，在对天线走线上馈电时，可以激励出两个loop模态，从而实现天线性能。

在另一种可能的设计中，隔离单元可以设置在转轴盖子的中间位置，从而将环形结构分离成完全相同的两个环形分结构，也可以设置在转轴盖子的其他位置，从而形成两个不同的环形分结构，隔离单元可以是一个，也可以是多个。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子装置，包括如上所述的天线，通过上述天线接收信号或发送信号。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是一种PC基本架构的示意图；

图2是一种LTE天线的示意图；

图3是另一种LTE天线的示意图；

图4是本申请实施例提供的一种环形结构的示意图；

图5是本申请实施例提供的一种天线布局的示意图；

图6是本申请实施例提供的一种天线的电路示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种天线的电路示意图；

图8是本申请实施例提供的一种天线结构的示意图；

图9(A)是本申请实施例提供的一种环形结构的示意图；

图9(B)是本申请实施例提供的又一种环形结构的示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

如图1所示，图1是一种PC基本架构的示意图，PC可以包括显示屏和键盘主机。显示屏包括显示屏背板(A件)和显示屏前端(B件)，键盘主机包括键盘主机上壳(C件)和键盘主机底板(D件)，从上至下依次划分为A件、B件、C件和D件。其中，显示屏和键盘主机通过金属转轴(hinge)连接。

如图2所示，图2是一种LTE天线的示意图。该LTE天线设置在显示屏的顶部位置，并且开窗处理，天线净空(显示屏与PC外侧边缘之间的距离)为13～20mm，没有可调开关。该LTE天线是一种最常见的LTE天线布局方案，应用到2*2多入多出(multiple-inputmultiple-output，MIMO)技术。由于该布局天线远离干扰源存在，除零度外在其他任何角度旋转下，天线稳定性较好。但是，由于LTE天线位于显示屏顶部位置，占用显示屏的空间，不利于全面屏的设计。另外，线缆长度为400mm～600mm左右，电缆损耗较大。同时由于A件厚度通常小于4mm、且边缘收弧处理，无法压缩天线空间实现全频段。

如图3所示，图3是另一种LTE天线的示意图。该LTE天线设置在掌托的左右两侧，在该LTE天线对应的天线区域内，C件的外壳和D件的外壳为非金属或者开窗处理。但是，由于该LTE天线位于掌托附件，容易受人手、胳膊等环境因素影响，导致LTE天线被遮挡，无法保障天线的性能。

综上所述，由于PC产品自身特点，对LTE&5G(Sub-6G)天线的性能存在很大的影响。第一，在显示屏的顶部位置布局LTE&5G(Sub-6G)天线，无法保障全面屏和A件超薄全金属的设计要求，并且无法实现全频段。第二，在C件和D件的掌托位置的左右两侧布局LTE&5G(Sub-6G)天线，受人手和胳膊的影响较大，无法保障天线的性能。

如图4所示，图4是本申请实施例提供的一种环形结构的示意图。利用PC上的用于连接键盘主机和显示屏的两个金属转轴(例如第一金属转轴2和第二金属转轴3)、显示屏的金属部件1和键盘主机的金属部件4构建环形(loop)结构5，该环形结构5作为天线的一部分。在该环形结构5中，第一金属转轴2的一端与显示屏的金属部件1的一端电连接，显示屏的金属部件1的另一端与第二金属转轴3的一端电连接，第二金属转轴3的另一端与键盘主机的金属部件4一端电连接，键盘主机的金属部件4的另一端与第一金属转轴2的另一端电连接。其中，显示屏的金属部件1可以为A件的金属壳，键盘主机的金属部件4可以为C件的金属壳或D件的金属壳。

又如图5所示，图5是本申请实施例提供的一种天线布局的示意图，在键盘主机和显示屏之间的转轴盖子(hinge cover)内设置天线走线(pattern)6，该天线走线6可以位于靠近于左侧的金属转轴的位置，也可以位于靠近于右侧的金属转轴的位置。其中，天线走线6还可以包括馈电点(Feed)和接地点，馈电点和接地点的位置不限定，可以设置在天线走线上的偏左、偏右或中间等位置。该天线走线6可以包括左手形式的天线走线、倒F形式的天线走线、单级形式(monopole)的天线走线、T形式的天线走线或耦合馈电形式的天线走线等等。

如图6所示，图6是本申请实施例提供的一种天线的电路示意图。通过如图4中的环形结构、以及如图5所示的天线走线构建成一个天线，该天线包括显示屏的金属部件A、两个金属转轴B、键盘主机的金属部件C和天线走线D。其中，显示屏的金属部件A、两个金属转轴B以及键盘主机的金属部件C形成一个环形结构，天线走线D位于环形结构内，从而实现利用PC金属转轴区构建一个LTE&5G(Sub-6G)天线。可以在天线走线D上馈电，激励出环形结构的loop模态，从而实现天线性能。由于激励出的loop模态可以实现低频双谐振，达到超宽带全频段，例如690MHz-960MHz、1427MHz-2690MHz、或者3.3GHz-5GHz等等，从而扩展了天线的频带带宽，提高了天线的性能。

可选的，如图7所示，图7是本申请实施例提供的另一种天线的电路示意图。该天线还包括可调器件和电容，所述可调器件与所述馈电点电连接，所述电容与所述可调器件串联。其中，可调器件可以包括可调开关和可调电容。通过可调器件可以调整天线的谐振频率，从而进一步提高天线的性能。

进一步的，可以根据PC上的显示屏的大小和键盘主机的大小调整环形结构的尺寸，然后根据所述环形结构的尺寸确定的天线走线的尺寸，并且天线走线与所述第一金属转轴或所述第二金属转轴之间的距离可调。例如，如图8所示，环形结构的长度为191.7mm，环形结构的宽度为19.8mm。天线走线上包括馈电点Feed和接地点G，天线走线的宽度为6.7mm，，馈电点的左侧长度为17mm，馈电点的右侧长度为52mm，天线走线与左侧的金属转轴的距离为3.9mm，这样可以使得天线的性能达到最优。但是并不限定上述尺寸，具体可以根据实际情况进行调整。

可选的，如图9(A)所示，图9(A)是本申请实施例提供的一种环形结构的示意图。所述天线还包括隔离单元7，隔离单元7设置在所述转轴盖子内，用于将所述环形结构分离成两个环形分结构。其中，隔离单元7可以设置在转轴盖子的中间位置，从而将环形结构分离成完全相同的两个环形分结构，也可以设置在转轴盖子的其他位置，从而形成两个不同的环形分结构，隔离单元可以是一个，也可以是多个。如图9(B)所示，图9(B)是本申请实施例提供的又一种环形结构的示意图。通过在转轴盖子的中间位置设置隔离单元7，构建两个环形分结构8，并分别在各个环形分结构内设置一个天线走线。在天线走线上馈电时，可以激励出两个loop模态，从而实现天线性能。

本申请实施例还提供了一种电子装置，包括如上所述的天线，通过上述天线接收信号或发送信号。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种天线，其特征在于，所述天线包括用于连接键盘主机和显示屏的两个金属转轴、所述显示屏的金属部件、所述键盘主机的金属部件以及天线走线，其中，所述两个金属转轴、所述显示屏的金属部件、和所述键盘主机的金属部件构成环形结构，所述天线走线位于所述显示屏与所述键盘主机之间的转轴盖子内。

2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，所述两个金属转轴包括第一金属转轴和第二金属转轴，所述第一金属转轴的一端与所述显示屏的金属部件的一端电连接，所述显示屏的金属部件的另一端与所述第二金属转轴的一端电连接，所述第二金属转轴的另一端与所述键盘主机的金属部件一端电连接，所述键盘主机的金属部件的另一端与所述第一金属转轴的另一端电连接。

3.如权利要求1或2所述的天线，其特征在于，所述天线走线包括馈电点和接地点。

4.如权利要求3所述的天线，其特征在于，所述天线走线还包括可调器件，所述可调器件与所述馈电点电连接。

5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，所述可调器件为可调电容或可调开关。

6.如权利要求1-5任一项所述的天线，其特征在于，所述环形结构的尺寸可调，所述天线走线的尺寸为根据所述环形结构的尺寸确定的。

7.如权利要求1-6任一项所述的天线，其特征在于，所述天线走线与所述第一金属转轴或所述第二金属转轴之间的距离可调。

8.如权利要求1-7任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括隔离单元，所述隔离单元设置在所述转轴盖子内，用于将所述环形结构分离成两个环形分结构。

9.如权利要求1-8任一项所述的天线，其特征在于，所述天线走线包括左手形式的天线走线、倒F形式的天线走线、单级形式的天线走线、T形式的天线走线或耦合馈电形式的天线走线。

10.如权利要求1-9任一项所述的天线，其特征在于，所述显示屏的金属部件为所述显示屏的金属壳，所述键盘主机的金属部件为所述键盘主机的金属壳。

11.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括如权利要求1-10任一项所述的天线。

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