CN111949070A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子设备，该电子设备包括第一部分以及与所述第一部分通过金属转轴转动连接的第二部分，其中，所述第一部分包括显示屏及金属壳体；还包括至少一个第一天线；所述第一天线包括用于辐射信号的辐射单元；其中，所述辐射单元包括设置在所述金属壳体的缝隙以及与所述缝隙耦合的部分所述金属转轴的部分。在上述技术方案中，通过采用在金属壳体靠近所述金属转轴的一侧处设置缝隙，可以改善第一天线与其他的天线的位置，进而提高天线之间的净空，并且通过设置的金属转轴与缝隙共同作为天线的辐射单元，提高天线的性能，同时第一天线采用缝隙天线，可以便于显示屏的全面屏效果。

Description

一种电子设备

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着笔记本电脑的快速发展，原有的WIFI通信技术已经难以满足笔记本电脑的通信需求，所以笔记本电脑使用LTE等多频段的天线来增强其无线上网的能力，是大势所趋，也是该产品的一大挑战。

但是笔记本电脑因产品自身特点对LTE多频天线制约：现有的笔记本电脑长采用全金属化的A壳、C壳和D壳制造机身，限制了天线的设计。因此在现有技术中设置天线时，如图1a所示，图1a示出了一种具体的LTE天线的设置方式，LTE天线2布局在显示屏1顶部开窗，LTE天线1的净空为13～20mm。在采用图1a中所示的方式设置LTE天线1，LTE天线1虽然远离干扰源存在。但是由于LTE天线1位于显示屏1顶部，必然会占用显示屏的一定面积，与全面屏要求存在矛盾。现有技术还有采用如图1b中所示的LTE天线2形式，在图1b中采用在笔记本电脑的C壳3开窗设置LTE天线2，但是采用在该方式时，会造成设置的LTE天线2与WIFI天线隔离度低，影响LTE天线2的性能。因此现在迫切需要一个合理的设置LTE天线方案来改善LTE天线的性能。

发明内容

本申请提供一种电子设备，用以改善天线的净空，提高天线的性能。

第一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括第一部分以及与所述第一部分通过金属转轴转动连接的第二部分。其中该电子设备可以为笔记本电脑。在具体设置时，第一部分包括显示屏及金属壳体，且显示屏设置在该金属壳体内。此外，该电子设备还包括至少一个第一天线。在具体设置第一天线时，其包括用于辐射信号的辐射单元。其中，辐射单元包括设置在上述金属壳体的缝隙以及与该缝隙耦合的部分所述金属转轴，且该缝隙位于金属壳体靠近所述金属转轴的一侧。在上述技术方案中，通过采用在金属壳体靠近所述金属转轴的一侧处设置缝隙，可以改善第一天线与其他的天线的位置，进而提高天线之间的净空，并且通过设置的金属转轴与缝隙共同作为天线的辐射单元，提高天线的性能，同时第一天线采用缝隙天线，可以便于显示屏的全面屏效果。

在具体设置辐射单元时，缝隙到金属转轴的最小距离位于设定阈值内，该设定阈值应该保证缝隙与金属转轴能够耦合电连接，即采用的缝隙到金属转轴的最小距离应该保证缝隙能够在金属转轴上激励出电流。

在具体设置上述设定阈值时，该设定阈值可以为2～10mm。如2mm、4mm、6mm、8mm或者10mm等不同的距离。

在具体设置缝隙时，该缝隙位于金属壳体上靠近所述金属转轴的一侧，更具体的为金属壳体靠近金属转轴的一侧的拐角处，上述的拐角指的是金属壳体的两个相邻的侧壁的连接处。

在具体设置缝隙时，该缝隙为L形缝隙，且所述L形缝隙的水平部及竖直部分别沿所述金属壳体的两个相邻的侧壁设置。采用沿金属壳体的形成拐角的两个侧壁设置，最大限度的利用了金属壳体的拐角空间。

在具体设置竖直部及水平部时可以根据需要选择不同的尺寸，如竖直部的长度为20～70mm；所述水平部的长度介于5～40mm。在具体设置时可以采用不同的方案，如竖直部的长度选择为20mm、40mm、60mm或70mm。而设置的水平部为5mm、10mm、20mm、30mm或40mm等不同的尺寸。此外，对于水平部及竖直部的宽度可以选择为1～4mm之间。如两者的宽度为1mm、2mm、3mm、4mm等不同的宽度。

当然除了上述的L形缝隙外，该缝隙还可以采用其他形状的缝隙，如一字型的缝隙或者其他类型的缝隙。

在具体设置第一天线时，可以设置一个也可以设置两个，如所述第一天线的个数为两个，且所述两个第一天线的缝隙在所述金属壳体上对称设置。从而提高电子设备的通信效果。

在具体设置两个第一天线时，所述两个第一天线的缝隙对称设置在所述金属转轴的两侧。从而充分利用金属壳体上的空间来制备缝隙。

此外，在设置缝隙时，该缝隙可以位于金属壳体的侧壁，也可以位于金属壳体背离显示屏的一面。从而可以通过不同的位置设置缝隙。

在设置缝隙时，该缝隙内还填充有绝缘层，保证金属壳体的外观的完整性。

在具体设置第一天线时，还包括馈电单元，该馈电单元包括馈电点以及馈电线，该馈电线上设置有调谐开关电路。形成低频可调、中高频超宽带无需调谐的天线。

在具体设置上述的调谐开关电路时，所述调谐开关电路包括多个并联的支路，以及用于将其中一个支路与所述馈电线连通的选择开关；其中，至少一个支路上设置有电容或电感。通过设置的选择开关与不同支路的配合，实现不同频段的调整。

在具体设置第一天线时，该第一天线还包括接地线，所述接地线与所述缝隙连接，且所述接地线上设置有电感或者电容。通过电容或者电感接地形成射频频段的短接。

对于上述的第一天线可以为不同的天线，如所述第一天线为LTE天线、GPS天线或WiFi天线。

所述电子设备除了上述的第一天线外，还包括第二天线或第三天线。具有良好的通信效果。

附图说明

图1a为现有技术中的笔记本电脑的结构示意图；

图1b为现有技术中的另一笔记本电脑的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的第一天线的具体结构示意图；

图5为本申请实施例提供的天线的回波损耗图；

图6为本申请实施例提供的天线的史密斯阻抗圆图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。方法实施例中的具体操作方法也可以应用于装置实施例或系统实施例中。其中，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

首先说明一下本申请实施例提供的电子设备，该电子设备为笔记本电脑或者其他的可折叠的电子设备。以笔记本电脑为例，该电子设备包括A壳体以及D壳体及C壳体，其中，A壳体为用于固定显示屏的壳体，而D壳体及C壳体围成了容纳电子设备的硬盘以及处理器等器件的空间。在设置天线时，该天线设置在了A壳体上，但是由于电子设备朝向全面屏发展，因此需要提供新的电子设备。下面结合附图以及实施例对本申请实施例提供的电子设备进行说明。

为了方便理解本申请实施例提供的电子设备，以笔记本电脑为例进行说明，但是应当理解的是本申请实施例提供的电子设备不仅限于笔记本电脑，还可以其他的可折叠的电子设备。

如图2及图3中所示，本申请实施例提供的电子设备10包括第一部分以及与第一部分转动连接的第二部分11。其中，第一部分包括一个显示屏14以及金属壳体17(A壳体)，且显示屏14固定在金属壳体17上。而第二部分11包括D壳体以及C壳体，并且D壳体与C壳体围成容纳电子设备的主板、硬盘等电子器件的空间，其中，D壳体与C壳体的具体连接方式可以参考现有技术中的笔记本电脑的D壳体和C壳体。在第一部分与第二部分11转动连接时，可以通过上述的A壳体与D壳体或者C壳体转动连接来实现。继续参考图3，在第一部分与第二部分11转动连接时，通过转轴实现转动连接，具体可以为A壳体通过转轴与D壳体或者C壳体转动连接。

在具体设置转轴时，第一部分与第二部分11可以通过一个转轴实现转动连接，也可以采用两个转轴转动连接。在具体设置转轴时可以采用可导电的材质制备而成，如该转轴为金属转轴12。该金属转轴12除了作为第一部分与第二部分11转动连接的结构，还可以作为电子设备的通信结构。此时，该电子设备10还包括至少一个第一天线，第一天线可以为不同的天线，如LTE天线、GPS天线、WiFi天线或者其他类型的天线。但是无论采用哪种类型的天线，在具体设置时第一天线均包括：一个馈电单元16以及与该馈电单元16连接的辐射单元，该辐射单元用于辐射信号。一并参考图3及图4，辐射单元包括两部分：设置在金属壳体17上的缝隙13，以及与缝隙13耦合的部分的金属转轴12。在具体设置缝隙13时，缝隙13位于金属壳体17靠近金属转轴12的一侧。并且设置的缝隙13到金属转轴12的最小距离c位于设定阈值内，该设定阈值应该保证缝隙13与金属转轴12能够耦合电连接，在第一天线工作时，缝隙13能够在金属转轴12上激励出电流，以使得金属转轴12能够作为第一天线的辐射单元的一部分。在缝隙13激励金属转轴12产生电流时，金属转轴12离缝隙13最近的端部被激励出电流参与到天线的辐射当中。其中，上述的最小距离指的是缝隙13到金属转轴12的端部的距离中最小的一个。

在具体限定上述设定阈值时，可以选择不同的范围值，如在一个具体的可实施方案中，设定阈值可以为2～10mm。在金属壳体17上设置缝隙13时，如图3中所示的最小距离c可以为2mm、4mm、6mm、8mm或者10mm等任意介于2～10mm的长度。

继续参考图3及图4，设置的缝隙13的形状可以根据需要进行设置，在一个具体的实施方案中，该缝隙13采用L形缝隙，且L形缝隙包括两部分：分别为水平部132以及竖直部131。其中，缝隙13的水平部132及竖直部131分别沿金属壳体17的两个相邻的侧壁设置，并且L形缝隙的折弯方向沿金属壳体17的拐角的折弯方向相同。其中该拐角指的是金属壳体17的两个侧壁的连接处。继续参考图4中所示，金属壳体17的第一侧壁通过金属转轴12与第二部分11转轴连接，缝隙13的水平部132分沿第一侧壁的长度方向(平行于转轴的长度方向)设置；此外，金属壳体17还具有一个与第一侧壁连接的第二侧壁，而缝隙13的竖直部131分沿第二侧壁的长度方向(垂直于转轴的长度方向)设置，因此上述中的拐角可以指第一侧壁与第二侧壁的连接处。通过上述描述可以看出，设置的L形缝隙的两部分分别沿着金属壳体17的形成拐角的两个侧壁设置，从而可以最大限度的利用了金属壳体17的拐角空间。

继续参考图4，该缝隙13位于金属转轴12的端部的外侧。上述的外侧指的是：在第一部分与第二部分11采用一个转轴转动连接时，沿该转轴的长度方向且位于金属转轴12外的区域；在第一部分与第二部分11采用两个金属转轴12转动连接时，上述的外侧指的是远离两个金属转轴12相背的端部的方向的一侧。具体的可以参考图3中所示的缝隙13的设置位置。

在具体设置该缝隙13时，缝隙13可以设置在金属壳体17的不同位置，如在金属壳体17具有一定厚度时，该金属壳体17包括底壳以及与底壳连接的侧壁，其中金属壳体17的底壳背离显示屏14的显示面，而金属壳体17的侧壁包裹显示屏14的侧壁。在设置缝隙13时，可以将缝隙13设置在金属壳体17的侧壁上。当然也可以设置在金属壳体17的底壳上。但是无论是设置在侧壁或者底壳上，在设置缝隙13时，该缝隙13内填充有绝缘层，如硅胶或者塑料等绝缘层，以保证整个金属壳体17在外观上的完整性。

继续参考图3及图4，缝隙13的水平部132以及竖直部131可以根据实际的情况进行设置，在金属壳体17的竖直的侧壁具有较大的空间时，可以将竖直部131设置的尺寸比较大。但是在水平部132设置时，由于金属壳体17需要留出空间与金属转轴12连接，因此设置的尺寸比较小。当然在具体设置竖直部131以及水平部132时，可以根据该第一天线的工作频段选择设置的竖直部131及水平部132的具体尺寸。如在图4中所示的缝隙13中，竖直部131的长度L为20～70mm，在具体设置时，竖直部131的长度L可以为20mm、40mm、60mm或70mm等任意介于20～70mm之间的长度。在设置水平部132时，水平部132的长度W介于5～40mm。在具体设置时，水平部132的长度W可以为5mm、10mm、20mm、30mm或40mm等任意介于5～40mm的长度。此外，对于水平部132及竖直部131的宽度d可以选择为1～4mm之间。如水平部132和竖直部131的宽度d为1mm、2mm、3mm、4mm等任意介于1～4mm的宽度。因此在具体设置缝隙13时，该缝隙13可以按照上述列举的L、W、d的数值形成的缝隙。

应当理解的是上述L形缝隙13仅仅为一个示例，在本申请实施例提供的第一天线的缝隙13还可以为一字形缝隙，且缝隙13的长度方向沿第一侧壁的长度方向。当然除了列举的上述的方式外，还可以采用其他的形状的缝隙13，但是无论采用那种形式的缝隙13，均应该能够保证缝隙13到金属转轴12的最小间距在上述设定阈值内，以保证缝隙13与金属转轴12之间的电连接。

此外，对于辐射单元除了上述的缝隙13以及部分的金属转轴12外，还可以采用寄生枝节，该寄生枝节与辐射单元耦合连接。通过设置的寄生枝节可以提高辐射单元的辐射效果。

继续参考图3及图4，第一天线除了上述列举的辐射单元外，还包括一个馈电单元16，其中，该馈电单元16用于给辐射单元进行馈电，在具体设置该馈电单元16时，其包括一个馈电点以及与该馈电点连接的馈电线。在使用时，馈电点通过馈电线将信号耦合到辐射单元上。其中，该馈电点设置在电子设备10的电路板上并与电路板上的射频电路连接，上述连接为现有技术中常见的连接，因此在此不再赘述。

此外，在馈电单元16与辐射单元连接时，馈电线与辐射单元的连接位置位于辐射单元靠近金属转轴12的一侧。如图3及图4中所示，在辐射单元采用L形缝隙时，馈电单元16的馈电线与缝隙13的水平部132连接。并且在设置的馈电线上还可以设置调谐开关电路，以形成低频可调、中高频超宽带无需调谐的天线。

在具体设置该调谐开关电路时，该调谐开关电路包括多个并联的支路，以及用于将其中一个支路与馈电线连通的选择开关；其中，至少一个支路上设置有电容或电感。通过设置的选择开关与不同支路的配合，实现不同频段的调整。在具体实现时，该并联的电路上其中的一个支路上设置有电容、另外的一个支路上设置有电感，或者设置有电感与电容串联组成电路。当然也可以采用多个支路上分别设置电容值不同的电容，或者设置多个支路上分别设置电感值不同的电感。在使用时，通过选择开关选择不同的支路与辐射单元进行连接。

在具体设置该第一天线时，该第一天线还包括接地线15，该接地线15与辐射单元的另一侧连接。如图3及图4中，在辐射单元采用L形缝隙时，该接地线15与辐射单元的竖直部131连接。并且在设置的接地线15上还设置有电感或者电容，通过在接地线15上设置电容或者电感接地形成射频频段的短接。

在本申请实施例提供的电子设备对第一天线的个数不做限定，第一天线的个数可以为一个或者两个，如图3中，在图3中示出了两个第一天线，且两个第一天线在金属壳体17上对称设置，更具体的两个第一天线设置在金属壳体17的相对的两个拐角，如图3中的每个第一天线的辐射单元采用L形缝隙13，两个第一天线的缝隙13对称设置在金属转轴12的两侧，具体设置方式可以参考上述中对缝隙13的描述，从而可以充分利用金属壳体17上的空间来制备缝隙13。

由上述描述可以看出，在本申请实施例提供的电子设备10中通过采用在金属壳体17的拐角处设置第一天线，并且采用缝隙13以及部分的金属转轴12作为辐射单元，充分利用了金属壳体17的空间，并且设置的缝隙13不会影响到显示屏14的全面屏发展，以及电子设备10的薄型化发展。使得天线的性能以及电子设备10的全面屏以及薄型化得到了良好的结合。

为了方便理解本申请实施例提供的第一天线的性能，对图3中所示的第一天线进行了仿真，其结果如图5及图6中。首先参考图5，由图5可以看出，本申请实施例提供的第一天线的回波损耗小于-5db，第一天线性能比较好。由图6可以看出，本申请实施例提供的第一天线的阻抗比较接近圆心，而越接近圆心阻抗约接近50欧姆，天线的性能比较良好。

一并参考图1a、图1b以及图2，由图1a所示的笔记本电脑结构中可以看出，在图1a中将天线设置在了显示屏14的显示面一侧，势必会影响到显示屏14的显示面积，而在图2中所示的本申请提供的笔记本电脑中，通过采用金属壳体17设置的缝隙13以及部分的金属转轴12作为辐射单元，不会对显示屏14的显示面造成影响，因此更利于全面屏的发展。而在图1b中，天线设置在了笔记本的C壳体上，但是对于笔记本电脑来说，C壳体内设置了很多电子器件以及天线，在C壳体上设置天线势必会造成天线之间的隔离度受到影响。而在本申请图2中所示的笔记本电脑中，将第一天线设置在了金属壳体17上，远离了设置在C壳体内的天线，提高了天线之间的隔离度。

当然，应当理解的是，在本申请实施例提供的电子设备10中，除了上述的第一天线外，还可以包括第二天线或第三天线。该第二天线或第三天线可以为WIFi天线或者其他的天线，在设置时，上述的第二天线及第三天线的设置位置可以参考已知的笔记本电脑上的天线设置位置。在设置第一天线时，由于第一天线设置在了金属壳体17上，因此与其他天线之间具有良好的净空。

以上，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权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种电子设备，其特征在于，包括第一部分以及与所述第一部分通过金属转轴转动连接的第二部分，其中，所述第一部分包括显示屏及金属壳体；

所述电子设备还包括至少一个第一天线；每个第一天线包括用于辐射信号的辐射单元；其中，所述辐射单元包括设置在所述金属壳体的缝隙，以及与所述缝隙耦合的部分所述金属转轴。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述缝隙到所述金属转轴的最小距离位于设定阈值内。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述缝隙位于所述金属壳体靠近所述金属转轴的一侧。

4.根据权利要求1～3任一项所述的电子设备，其特征在于，所述缝隙为L形缝隙，且所述L形缝隙的水平部及竖直部分别沿所述金属壳体的两个相邻的侧壁设置。

5.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述竖直部的长度为20～70mm；所述水平部的长度介于5～40mm。

6.根据权利要求1～5任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线的个数为两个，且所述两个第一天线的缝隙在所述金属壳体上对称设置。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述两个第一天线的缝隙对称设置所述金属转轴的两侧。

8.根据权利要求1～7任一项所述的电子设备，其特征在于，每个第一天线还包括馈电单元，所述馈电单元包括馈电点以及连接所述馈电点及所述辐射单元的馈电线，且所述馈电线上设置有调谐开关电路。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述调谐开关电路包括多个并联的支路，以及用于将其中一个支路与所述馈电线连通的选择开关；其中，至少一个支路上设置有电容或电感。

10.根据权利要求1～9任一项所述的电子设备，其特征在于，每个第一天线还包括接地线，所述接地线与所述缝隙连接，且所述接地线上设置有电感或者电容。

11.根据权利要求1～10任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线为LTE天线、GPS天线或WiFi天线。

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