CN111740218A - 电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子设备。该电子设备包括：壳体，所述壳体包括非金属电池盖；非导电支架，所述非导电支架位于所述壳体内；天线辐射单元，包括激励天线单元和耦合天线单元；其中，所述激励天线单元设于所述非导电支架上，所述耦合天线单元设于所述非金属电池盖；所述耦合天线单元与所述激励天线单元之间耦合连接，所述激励天线单元在所述耦合天线单元所在平面的正投影的其中一部分，与所述耦合天线单元重合。本发明实施例具有上述结构的天线通过耦合方式进行辐射，不需要借助金属边框断口进行辐射，从而能够避免影响电子设备上其他天线的性能及自身天线的辐射效率，进而提升天线性能。

Description

电子设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种电子设备。
背景技术
目前电子设备的天线设计已经囊括Sub-6G频段，天线越来越多，环境越来越差。很多的Sub-6G天线设计采用了激光直接成型(Laser-Direct-Structuring，LDS)或者柔性线路版(Flexible Printed Circuit，FPC)等形式，做在塑胶支架上，但是想要提高天线效率，LDS或者FPC天线需要靠近终端的外边缘或者利用金属中框(金属边框进行)的断口进行辐射。
如图1所示，现有的sub-6G天线1一般靠近金属边框断口，缺点主要有两方面：一是Sub-6G天线利用断口辐射，会影响端口处其他天线，如天线2，的效率，如果不利用断口辐射，在同样的高度下，Sub-6G天线的效率会降低50％左右，一般只有利用断口进行辐射设计的一半效率；二是Sub-6G天线的谐振会受到金属边框断口处的天线谐振状态切换的影响，即金属边框天线的谐振状态利用开关进行切换时，会影响到旁边的Sub-6G天线的谐振和性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种电子设备，从而可以解决现有电子设备中Sub-6G天线设计导致自身或其他天线性能低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：
第一方面，本发明的实施例提供一种电子设备，包括：
壳体，所述壳体包括非金属电池盖；
非导电支架，所述非导电支架位于所述壳体内；
天线辐射单元，包括激励天线单元和耦合天线单元；
其中，所述激励天线单元设于所述非导电支架上，所述耦合天线单元设于所述非金属电池盖；
所述耦合天线单元与所述激励天线单元之间具有间隔空间，所述激励天线单元在所述耦合天线单元所在平面的正投影的其中一部分，与所述耦合天线单元重合。
在本发明实施例的上述方案中，激励天线单元设于位于壳体内的非导电支架上，耦合天线单元设于电子设备的非金属电池盖，其中，耦合天线单元与激励天线单元之间具有间隔空间，激励天线单元在耦合天线单元所在平面的正投影的其中一部分，与耦合天线单元重合，如此，具有上述结构的天线通过耦合方式进行辐射，不需要借助金属边框断口进行辐射，从而能够避免影响电子设备上其他天线的性能及自身天线的辐射效率，进而提升天线性能。
附图说明
图1为现有技术中电子设备的结构示意图；
图2为本发明实施例的电子设备的结构示意图之一；
图3为本发明实施例的电子设备的结构示意图之二；
图4为本发明实施例的电子设备的结构示意图之三。
图5为本发明实施例的电子设备的结构示意图之四；
图6为本发明实施例的电子设备的结构示意图之五；
图7为本发明实施例的电子设备的结构示意图之六。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
如图2～图7所示，为本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备包括：壳体，壳体包括非金属电池盖1；非导电支架2，非导电支架2位于壳体内；天线辐射单元，包括激励天线单元3和耦合天线单元4；其中，激励天线单元3设于非导电支架1上，耦合天线单元4设于非金属电池盖；耦合天线单元4与激励天线单元3之间具有间隔空间，激励天线单元3在耦合天线单元4所在平面的正投影的其中一部分，与耦合天线单元4重合。
可选地，非导电支架2为塑胶支架。
这里，激励天线单元3贴装在非导电支架1上，耦合天线单元4贴装在非金属电池盖上。
需要说明的是，耦合天线单元4与激励天线单元3相对，且激励天线单元3与耦合天线单元4之间具有间隔空间，如图3所示，也就是说，激励天线单元3与耦合天线单元4之间在预设方向上具有高度差h，通过激励天线单元3与耦合天线单元4之间的耦合实现信号辐射。
这里，激励天线单元3在耦合天线单元4所在平面的正投影的其中一部分，与耦合天线单元4重合，如图6所示，激励天线单元3在耦合天线单元4所在平面的正投影与耦合天线单元4重合部分的面积为耦合面积S，耦合面积的大小决定激励天线单元3与耦合天线单元4之间的耦合强度。
本发明实施例的电子设备，激励天线单元设于位于壳体内的非导电支架上，耦合天线单元设于电子设备的非金属电池盖，其中，耦合天线单元与激励天线单元之间具有间隔空间，激励天线单元在耦合天线单元所在平面的正投影的其中一部分，与耦合天线单元重合，如此，具有上述结构的天线通过耦合方式进行辐射，不需要借助金属边框断口进行辐射，从而能够避免影响电子设备上其他天线的性能及自身天线的辐射效率，进而提升天线性能。
需要说明的是，耦合天线单元4设于非金属电池盖1的情况下，激励天线单3元与耦合天线单元4之间具有间隔空间为垂直于非金属电池盖1所在平面的方向上的间隔空间。
较优地，耦合天线单元4设于非金属电池盖1上，如图5所示，如此，能够提高天线相对地板(主板或屏蔽罩等金属件)的高度，从而提升天线的辐射效率。
可选地，如图6所示，耦合天线单元4包括主体部41(图中虚线部分)和相互分离的N个枝节部；N个枝节部均与主体部41连接N≥2，且N为正整数；激励天线单元3在耦合天线单元4所在平面的正投影，与耦合天线单元4重合的部分位于主体部41上，如图6所示。
可选地，N个枝节部沿相同方向延伸。
需要说明的是，相同方向中的方向为第一方向。可选地，第一方向为电子设备的机身长度方向。
基于此，耦合天线单元4与激励天线单元3耦合，产生N+1个谐振频率。
具体的，耦合天线单元4与激励天线单元3之间的耦合强度与其二者之间重合的部分的面积正相关。
也就是说，激励天线单元3在耦合天线单元4所在平面的正投影与耦合天线单元4重合部分的面积越大，耦合天线单元4与激励天线单元3之间的耦合强度越大。进而产生N+1个谐振频率所需要的N个枝节部的长度也越短，反之亦然。在实际调试过程中可根据具体的天线环境，调整耦合面积。
作为一可选地实现方式，如图2、图5和图6所示，N个枝节部包括第一枝节部5和第二枝节部6；其中，第一枝节部5的长度大于第二枝节部6的长度；激励天线单元3与第一枝节部5耦合，产生第一谐振频率；第一枝节部5产生第二谐振频率，第二谐振频率大于第一谐振频率；第二枝节部6产生第三谐振频率，第三谐振频率大于第二谐振频率。
需要说明的是，第一枝节部5的长度具体指的是，第一枝节部5沿第一方向上的长度；第二枝节部6的长度具体指的是，第二枝节部6沿第一方向上的长度。
可选地，第一方向为电子设备的机身长度方向。需要说明的是，第一枝节部5沿第一方向延伸至与第二枝节部6沿第一方向的长度相等后，向与所述第一方向垂直且远离第一枝节部6的方向弯折并延伸至预设长度。
也就是说，第一枝节部5包括第一部分和与第一部分一体成型的第二部分，其中，第一部分位于主体部41与第二部分之间，第一部分远离主体部41的一端与所述第二枝节部6远离主体部41的一端平齐，第一部分沿与第一方向垂直的方向的长度大于第二部分沿与第一方向垂直的方向。
从图6中看出，第二部分的宽度较第一部分的宽度窄，其目的是为了避让电子设备上的其他器件。
需要说明的是，第一谐振频率f1是由激励天线单元3与第一枝节部5共同产生的。
具体的，可通过调整第一枝节部5的长度，如图2中的L3，使得天线形成所需要的第一谐振频率f1和第二谐振频率f2。
可选地，第一枝节部5的长度为第二谐振频率对应的波长的二分之一。
可选地，第二枝节部6的长度为第三谐振频率对应的波长的二分之一。
需要说明的是，第一枝节部5的长度具体指的是，第一枝节部5沿第一方向上的长度；第二枝节部6的长度具体指的是，第二枝节部6沿第一方向上的长度。可选地，第一方向为电子设备的机身长度方向。
需要说明的是，耦合天线单元4的长度为天线所对应的谐振频率的二分之一波长，天线上的电场分布更加均匀，介质损耗小。
可选地，在耦合天线单元4处于非工作状态的情况下，激励天线单元3产生一初始谐振频率f0，初始谐振频率f0大于第一谐振频率f1且小于所述第二谐振频率f2。
需要说明的是，激励天线单元3在没有加耦合天线单元4，即耦合天线单元4未加载，处于非工作状态的情况下，激励天线单元3会产生一初始谐振频率f0，通过调整激励天线单元3的尺寸，如图4中的L1和L2，使得f2＞f0＞f1。如此，在后续加载上耦合天线单元4的之后，方便调试到f1、f2、第三谐振频率f3，即方便形成三频谐振。
比如，三频的Sub-6G天线工作于N41/N78/N79，f0的谐振频率要高于N41的谐振频率，最好落在3.5GHz左右，方便形成三频谐振。
可选地，第一枝节部5沿第二方向的长度与第一谐振频率f1对应的带宽以及第二谐振频率f2对应的带宽正相关；第二枝节部6沿第一方向的长度与第三谐振频率f3对应的带宽正相关，所述第二方向与所述第一方向垂直。
需要说明的是，调整第一枝节部5沿第二方向的长度，如图2中的L4，可以改善f1和f2的带宽，L4增加，带宽变宽。
调整第二枝节部6沿第一方向的长度，如图2中的L5，可以改善f3的带宽，L5增加，带宽变宽。
需要说明的是，激励天线单元3与耦合天线单元4之间在垂直于非金属电池盖1所在平面的方向上具有高度差h，在激励天线单元3和耦合天线单元4的尺寸确定的情况下，h变小，f1、f2、f3往低偏移，h变大，f1、f2、f3往高偏移。
可选地，N个枝节部沿预设方向间隔排列，且各枝节部的长度依次减小，对应枝节部产生的谐振频率依次增大。
可选地，如图5所示，预设方向为所述非金属电池盖1的宽度所在方向，且由所述非金属电池盖1的第一长边指向第二长边。
如图7所示，N个枝节部包括三个枝节部，可以实现四频的耦合天线，即f1/f2/f3/f4，比如频率组合形式GPS/WiFi-2.4G/N78/WiFi-5G。
本发明实施例的电子设备，激励天线单元设于位于壳体内的非导电支架上，耦合天线单元设于电子设备的非金属电池盖，其中，耦合天线单元与激励天线单元之间具有间隔空间，激励天线单元在耦合天线单元所在平面的正投影的其中一部分，与耦合天线单元重合，如此，具有上述结构的天线通过耦合方式进行辐射，不需要借助金属边框断口进行辐射，从而能够避免影响电子设备上其他天线的性能及自身天线的辐射效率，进而提升天线性能。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体包括非金属电池盖；
非导电支架，所述非导电支架位于所述壳体内；
天线辐射单元，包括激励天线单元和耦合天线单元；
其中，所述激励天线单元设于所述非导电支架上，所述耦合天线单元设于所述非金属电池盖；
所述耦合天线单元与所述激励天线单元之间耦合连接，所述激励天线单元在所述耦合天线单元所在平面的正投影的其中一部分，与所述耦合天线单元重合。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述耦合天线单元包括主体部和相互分离的N个枝节部；N个所述枝节部均与所述主体部连接，N≥2，且N为正整数；
所述激励天线单元在所述耦合天线单元所在平面的正投影，与所述耦合天线单元重合的部分位于所述主体部上。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，N个所述枝节部沿相同方向延伸。
4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述耦合天线单元与所述激励天线单元耦合产生N+1个谐振频率。
5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述N个枝节部包括第一枝节部和第二枝节部；
其中，所述第一枝节部的长度大于所述第二枝节部的长度；
所述激励天线单元与所述第一枝节部耦合，产生第一谐振频率；
所述第一枝节部产生第二谐振频率，所述第二谐振频率大于所述第一谐振频率；
所述第二枝节部产生第三谐振频率，所述第三谐振频率大于所述第二谐振频率。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一枝节部的长度为所述第二谐振频率对应的波长的二分之一。
7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第二枝节部的长度为所述第三谐振频率对应的波长的二分之一。
8.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，在所述耦合天线单元处于非工作状态的情况下，所述激励天线单元产生一初始谐振频率，所述初始谐振频率大于所述第一谐振频率且小于所述第二谐振频率。
9.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述N个枝节部沿预设方向间隔排列，且各枝节部的长度依次减小，对应各枝节部产生的谐振频率依次增大。
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