CN111987415B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括天线模组及透波衍射结构。所述天线模组用于在第一方向范围内收发预设频段的电磁波信号。所述透波衍射结构与所述天线模组间隔设置，用于透过第一方向范围内的所述预设频段的电磁波信号，且还用于对入射至所述透波衍射结构的所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组还在第二方向范围内收发所述预设频段的电磁波信号，其中，所述第一方向范围与所述第二方向范围不同。本申请的电子设备中预设频段的电磁波信号的空间覆盖较大，通信性能较好。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着技术的发展，手机等具有通信功能电子设备的普及度越来越高，且功能越来越强大。电子设备中通常包括天线模组以实现电子设备的通信功能。然而，相关技术中的电子设备的通信性能不够好，还有待提升的空间。

发明内容

第一方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：

天线模组，所述天线模组用于在第一方向范围内收发预设频段的电磁波信号；以及

透波衍射结构，所述透波衍射结构与所述天线模组间隔设置，用于透过第一方向范围内的所述预设频段的电磁波信号，且还用于对入射至所述透波衍射结构的所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组还在第二方向范围内收发所述预设频段的电磁波信号，其中，所述第一方向范围与所述第二方向范围不同。

第二方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：

中框；

后盖，所述后盖固定于所述中框；

天线模组，所述天线模组固定于所述中框，且用于朝向所述后盖收发预设频段的电磁波信号；

显示屏，所述显示屏固定于所述中框，且设置于所述中框背离所述后盖的一侧；以及

透波衍射结构，所述透波衍射结构与所述天线模组间隔设置用于使得所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖，所述透波衍射结构还用于对所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组收发朝向所述显示屏的所述预设频段的电磁波信号。

相较于相关技术，本申请的电子设备中的透波衍射结构同时具有透波功能及衍射功能，因此，由于所述透波衍射结构的透波作用，能够使得所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖；由于所述透波衍射结构的衍射作用，能够使得所述预设皮频段的电磁波信号的收发方向还覆盖所述显示屏所在的方向，进一步地，由于所述透波衍射结构对朝向所述显示屏收发的预设频段的电磁波信号还具有透波作用，因此，使得朝向所述显示屏收发的所述预设频段的电磁波信号还能透过所述显示屏。本申请的电子设备在利用预设频段的电磁波信号进行通信时，预设频段的电磁波信号的空间覆盖率较高，且峰值增益较高，因此，本申请的电子设备的通信性能较好。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图。

图2为本申请一实施方式中图1中沿着I-I线的部分剖面图。

图3为图1中第一方向范围及第二方向范围的示意图。

图4为本申请一实施方式的电子设备中天线模组和透波衍射结构一角度的示意图。

图5为图4中提供的电子设备中天线模组和透波衍射结构在另一角度的示意图。

图6为图4提供的透波衍射结构的立体结构示意图。

图7-图14分别为本申请一实施方式提供的子透波衍射部的结构示意图。

图15-图22分别为本申请另一实施方式提供的子透波衍射部的结构示意图。

图23为本申请另一实施方式中的图1中沿着I-I线的剖视图。

图24为本申请一实施方式提供的电子设备的部分结构示意图。

图25为本申请一实施方式提供的电子设备的立体示意图。

图26为图25中沿着II-II线的剖视图。

图27为相关技术中未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的空间波束扫描覆盖仿真图。

图28为图27中的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图。

图29为本申请设置了透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的空间波束扫描覆盖仿真图。

图30为图29中的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图。

图31为相关技术中未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组在39GHz的空间波束扫描覆盖仿真图。

图32为图31中的电子设备中的天线模组在39GHz的CDF曲线仿真图。

图33为本申请设置了透波衍射结构的电子设备中的天线模组在39GHz的空间波束扫描覆盖仿真图。

图34为图33中的电子设备中的天线模组在39GHz的CDF曲线仿真图。

图35为相关技术中未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组增益最大波束在28GHz的2D方向图。

图36为本申请中设置的透波衍射结构的电子设备中的天线模组增益最大的波束在28GHz的2D方向图。

图37为未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图与设置了透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图的对比图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请提供一种所述电子设备，所述电子设备包括但不仅限于智能手机、互联网设备(mobile internet device，MID)、电子书、便携式播放站(Play Station Portable,PSP)或个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等具有通信功能的电子设备。下面对本申请所提供的电子设进行详细描述。

请参阅图1、图2及图3，图1为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图；图2为本申请一实施方式中图1中沿着I-I线的部分剖面图；图3为图1中第一方向范围及第二方向范围的示意图。所述电子设备1包括天线模组110及透波衍射结构120。所述天线模组110用于在第一方向范围A1内收发预设频段的电磁波信号。所述透波衍射结构120与所述天线模组110间隔设置，用于透过第一方向范围A1内的所述预设频段的电磁波信号，且还用于对入射至所述透波衍射结构120的所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组110还在第二方向范围A2内收发所述预设频段的电磁波信号，其中，所述第一方向范围与所述第二方向范围不同。

可以理解地，所述第一方向范围A1及所述第二方向范围A2仅仅为示意，不应当理解为对本申请的电子设备的第一方向范围及第二方向范围的限定。

此外，需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

所述天线模组110可以为但不仅限于为毫米波模组或者产生太赫兹频段的电磁波信号的模组，相应地，所述电磁波信号可以为但不仅限于为毫米波频段的射频信号或者太赫兹频段的电磁波信号。目前，在第五代移动通信技术(5th generation wirelesssystems，5G)中，根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G新空口(new radio，NR)主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中，FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，又叫sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，属于毫米波(mm Wave)频段。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段包括：n257(26.5～29.5GHz),n258(24.25～27.5GHz),n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。

所述天线模组110可以包括但不仅限包括M*K个间隔设置的天线单元111。在本实施方式中，以所述天线模组110包括4*1个间隔设置的天线单元111为例进行示意。在一实施方式中，所述天线模组110可为多输入多输出(Multi Input Multi Output,MIMO)天线模组，以提升所述电子设备1的通信效果。

所述天线单元111具有收发预设频段的电磁波信号的辐射面1111，所述透波衍射结构120至少部分位于所述辐射面1111的前方。换而言之，所述透波衍射结构120在所述辐射面1111所在的平面的正投影至少部分落在所述辐射面1111所在的区域内。

在一实施方式中，所述透波衍射结构120完全位于所述第一方向范围A1内。换而言之，所述透波衍射结构120在所述天线模组110所在的平面的正投影完全覆盖所述天线模组110所在的区域。

请继续参阅图3，所述第一方向范围A1是指包括所述第一方向D1在内的范围，所述第一方向范围A1可以为以所述第一方向D1为中心的一个范围。相应的，所述第二方向范围A2是指所述第二方向D2在内的范围，所述第一方向范围A1可以为以所述第二方向D2为中心的一个范围。所述透波衍射结构120对预设频段的电磁波信号具有透波作用，且还对第一方向范围A1内的所述预设频段的电磁波信号具有衍射作用，以使得所述预设频段的电磁波信号的收发方向产生偏移，覆盖所述天线模组110原先未能够覆盖的区域。即，由于所述衍射透波结构的衍射作用，使得部分电磁波信号的收发范围由所述第一方向范围A1偏移至所述第二方向范围A2。换而言之，由于所述衍射透波结构的衍射作用，使得所述预设频段的电磁波信号可覆盖所述第一方向范围A1及所述第二方向范围A2。即，增大了预设频段的所述电磁波信号的空间覆盖。因此，本申请的电子设备1的通信性能较好。

在一实施方式中，所述第一方向D1与所述第二方向D2之间的夹角大于20°。由此可见，由于所述透波衍射结构120的作用使得所述电磁波信号具有较大的空间覆盖。

一方面，所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号具有衍射作用，使得所述电磁波信号的收发范围由第一方向范围A1变换至第一方向范围A1及第二方向范围A2；另一方面，所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号具有透波作用，即，使得所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号所述第一方向范围A1内及所述第二方向范围A2内具有透波作用，以透过所述第一方向范围A1内的所述预设频段的电磁波信号，且使得所述天线模组110在第二方向范围A2内收发所述预设频段的电磁波信号。所述透波衍射结构120对预设频段的电磁波信号的衍射作用以及透波作用详细说明如下。

所谓衍射(diffraction)，是指是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。在本实施方式中，所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号进行衍射是指，所述第一方向范围A1内的预设频段的电磁波信号入射至所述透波衍射结构120上，部分电磁波信号偏离原来的第一方向范围A1，而传播至第二方向范围A2，从而使得所述天线模组110在第一方向范围A1内及第二方向范围A2内均可收发所述预设频段的电磁波信号。

具体地，所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号进行衍射是指，所述第一方向范围A1内收发的预设频段的电磁波信号入射至所述透波衍射结构120上时，激励起所述透波衍射结构120上的电流分布，使得所述透波衍射结构120辐射预设频段的电磁波信号至远场(第二方向范围A2内)，从而调整所述预设频段的电磁波信号在空间的覆盖范围。

所述透波衍射结构120对预设频段的电磁波信号具有透波作用，以使得所述天线模组110在所述第一方向范围A1内收发预设频段的电磁波信号，以及使得所述天线模组110在所述第二方向范围A2内收发预设频段的电磁波信号。具体地，所述透波衍射结构120对预设频段的电磁波信号具有透波作用的解释如下。

请继续参阅图2，所述电子设备1包括第一基板10，所述透波衍射结构120承载于第一基板10。所述第一基板10至少部分位于所述第一方向范围A1内，所述第一基板10位于所述第一方向范围A1内的部分对于所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率，所述电子设备1在所述透波衍射结构120对应第一基板10位于所述第一方向范围A1内的区域具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率。

所述透波衍射结构120承载于所述第一基板10上包括所述透波衍射结构120直接承载于所述第一基板10的内表面、或者内嵌于所述第一基板10、或者直接承载于所述第一基板10的外表面的任意一种情况。所述透波衍射结构120承载于所述第一基板10上还包括所述透波衍射结构120通过承载膜170贴附于所述第一基板10上。所述承载膜170可以为但不仅限于为塑料(Polyethylene terephthalate，PET)薄膜、柔性电路板、印刷电路板等。所述PET薄膜可以为但不仅限于为彩色膜、防爆膜等。在本实施方式的示意图中以所述透波衍射结构120通过承载膜170贴附于所述第一基板10上为例进行示意。

所述电子设备1还包括第二基板20，所述第二基板20至少部分位于所述第二方向范围A2内。所述第二基板20位于所述第二方向范围A2内的部分对于所述预设频段的电磁波信号具有第三透过率，所述电子设备1在所述透波衍射结构120对应所述第二基板20位于所述第二方向范围A2内的区域具有第四透过率，其中，所述第四透过率大于所述第三透过率。

在一种实施方式中，所述第一基板10为所述电子设备1的后盖140，所述第二基板20为所述电子设备1的显示屏150。可以理解地，在另外一种实施方式中，所述第一基板10为所述电子设备1的显示屏，所述第二基板20为所述电子设备1的后盖。可以理解地，所述第一基板10及所述第二基板20也可以为电子设备1中的其他结构，比如，中框和显示屏，在本实施方式中不做限定。

所述透波衍射结构120应用于所述第一基板10上，使得所述电子设备1在所述第一基板10位于所述第一方向范围A1内的部分的透过率增大(第二透过率大于第一透过率)的原理解释如下：所述透波衍射结构120被所述预设频段的电磁波信号激励，所述透波衍射结构120根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段的电磁波信号同频段的电磁波信号，且穿透所述第一基板10并辐射至所述电子设备1的外部(所述天线模组110发射所述预设频段的电磁波信号时)，或者穿透所述第一基板10而被所述天线模组110接收(所述天线模组110接收所述预设频段的电磁波信号时)。因此，穿透所述第一基板10并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述第一基板10而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多。综上所述，由于穿透所述第一基板10并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述第一基板10而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多，因此，可提升所述预设频段的电磁波信号的峰值增益。另外一方面，所述透波衍射结构120应用于所述第一基板10上，使得所述电子设备1在所述第一基板10位于所述第一方向范围A1内的部分的透过率增大(第二透过率大于第一透过率)的原理解释如下：包括了所述透波衍射结构120的第一基板10的介电常数可以等效为第一预设材料的介电常数，而第一预设材料的介电常数对所述预设频段的电磁波信号的透过率较高。

同样地，所述透波衍射结构120应用于所述第二基板20上，使得所述电子设备1在所述第二基板20位于所述第二方向范围A2内的部分的透过率增大(第四透过率大于第三透过率)的原理解释如下：所述透波衍射结构120被所述预设频段的电磁波信号激励，所述透波衍射结构120根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段的电磁波信号同频段的电磁波信号，且穿透所述第二基板20并辐射至所述电子设备1的外部(所述天线模组110发射所述预设频段的电磁波信号时)，或者穿透所述第二基板20而被所述天线模组110接收(所述天线模组110接收所述预设频段的电磁波信号时)。因此，穿透所述第二基板20并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述第二基板20而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多。综上所述，由于穿透所述第二基板20并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述第二基板20而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多，因此，可提升所述预设频段的电磁波信号的峰值增益。

另外一方面，所述透波衍射结构120应用于所述第二基板20上，使得所述电子设备1在所述第二基板20位于所述第二方向范围A2内的部分的透过率增大(第四透过率大于第三透过率)的原理解释如下：包括了所述透波衍射结构120的第二基板20的介电常数可以等效为第二预设材料的介电常数，而第二预设材料的介电常数对所述预设频段的电磁波信号的透过率较高。需要说明的是，所述第一预设材料和所述第二预设材料的介电常数可以相同也可以不相同。

所述透波衍射结构120的材质可以为但不仅限于为为金属材质，或者非金属导电材质。所述第一基板10的材质可以为但不仅限于为塑料、玻璃、蓝宝石、陶瓷的至少一种或者多种组合；所述第二基板20的材质可以为但不仅限于为塑料、玻璃、蓝宝石、陶瓷的至少一种或者多种组合。

请一并参阅图4、图5及图6，图4为本申请一实施方式的电子设备中天线模组和透波衍射结构一角度的示意图；图5为图4中提供的电子设备中天线模组和透波衍射结构在另一角度的示意图；图6为图4提供的透波衍射结构的立体结构示意图。为了方便体现所述透波衍射结构120的结构，在图4中省略了第一基板10、第二基板20及承载膜170。所述多个天线单元111沿着预设方向D排布，所述透波衍射结构120包括多个透波衍射部121，每个透波衍射部121均沿着所述预设方向D延伸，且所述多个透波衍射部121弯折相连。换而言之，每个透波衍射部121的延伸方向与所述天线单元111的排布方向相同。由于所述多个透波衍射部121弯折相连，因此，相邻的两个透波衍射部121与所述天线单元111的辐射面1111形成的夹角不同。比如，相邻的两个透波衍射部121中的一个透波衍射部121与所述辐射面1111之间形成的夹角为夹角1，相邻的两个透波衍射部121中的另外一个透波衍射部121与所述辐射面1111之间形成的夹角为夹角2，其中，夹角1不等于夹角2。

所述多个透波衍射部120弯折相连，以适应所述电子设备1中的第一基板10的形状。在本实施方式中，以所述透波衍射结构120包括两个透波衍射部121为例进行示意，可以理解地，在其他实施方式中，所述透波衍射结构120可以包括但不仅限于包括一个透波衍射部121、两个及两个以上的透波衍射部121。当所述透波衍射结构120包括多个透波衍射部121时，所述多个透波衍射部121依次弯折相连。相邻的两个透波衍射部121与所述辐射面1111之间形成的夹角不同。比如，相邻的两个透波衍射部121中的一个透波衍射部121与所述辐射面1111之间形成的夹角为夹角1，相邻的两个透波衍射部121中的另外一个透波衍射部121与所述辐射面1111之间形成的夹角为夹角2，其中，夹角1不等于夹角2。

每个透波衍射部121均包括多个子透波衍射部1211，所述多个子透波衍射部1211沿所述预设方向D排布。

在一实施方式中，所述多个子透波衍射部1211的排布周期为所述预设频段的电磁波信号的波长的1/4。

对于每个透波衍射部121而言，所述多个子透波衍射部1211中相邻的两个子透波衍射部1211之间的间隙为所述预设频段的电磁波的波长的四分之一，可以使得所述透波衍射部121对所述预设频段的电磁波信号具有较好的透波效果及衍射效果。

可以理解地，对于所述透波衍射结构120中不同的透波衍射部121而言：第N个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状与第N+1个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状相同；或者，第N个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状与第N+1个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状不相同；其中，N≥1，且N为正整数，只要满足每个子透波衍射部1211中的子透波衍射部1211的排布周期为所述预设频段的电磁波信号的波长的1/4即可。对于所述透波衍射结构120中的同一透波衍射部121而言：第N个透波衍射部121中的所有的子透波衍射部1211的形状均相同；或者，第N个透波衍射部121中的所有的子透波衍射部1211的形状不相同。

在本实施方式中，以所述透波衍射结构120中第N个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状与第N+1个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状相同；且对于每个透波衍射部121而言，每个透波衍射部121中的子透波衍射部1211的形状相同为例进行示意。本实施方式中的透波衍射结构120易于制备。

请参阅图7至图14，图7-图14分别为本申请一实施方式提供的子透波衍射部的结构示意图。所述子透波衍射部1211的视角为俯视视角或仰视视角，为了将所述子透波衍射部1211与第一基板10区分开，将子透波衍射部1211以线条填充。在图7-图14的示意图中，所述子透波衍射部1211均为导电贴片。在图7中，所述子透波衍射部1211为十字形的导电贴片；在图8中，所述子透波衍射部1211为正方形的导电贴片；在图9中，所述子透波衍射部1211为正方环形导电贴片，换而言之，图9所示的子透波衍射部1211可以视为在图8的基础上增加了正方形的镂空部1212；在图10中，所述子透波衍射部1211为十字环形导电贴片，换而言之，图10所示的子透波衍射部1211可以视为在图7的基础上增加了十字形的镂空部1212；在图11中，所述子透波衍射部1211为三角形导电贴片；在图12中，所述子透波衍射部1211为圆形导电贴片；在图13中，所述子透波衍射部1211为正六边形导电贴片；在图14中，所述子透波衍射部1211为圆环形导电贴片，换而言之，图14所示的子透波衍射部1211可视为在图12的基础上增加了圆形的镂空部1212。综上所述，所述子透波衍射部1211为导电贴片时，所述导电贴片可包括镂空部1212也可不包括镂空部1212。

请参阅图15-图22，图15-图22分别为本申请另一实施方式提供的子透波衍射部的结构示意图。所述子透波衍射部1211的视角为俯视视角或仰视视角，为了将子透波衍射部1211中的实体部与镂空部区分开，将子透波衍射部1211以线条填充。在图15-图22的示意图中，所述子透波结构均为导电栅格。图15-图22中子透波结构中的镂空结构的形状分别和图7-图14中子透波结构中导电贴片中实体的形状相同。举例而言，图15中子透波结构中镂空部1212的形状和图7中的子透波结构中的实体的形状相同。在图15中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有十字形的镂空部1212；在图16中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有正方形的镂空部1212；在图17中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有正方环形的镂空部1212；在图18中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有十字环形镂空部1212；在图19中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有三角形镂空部1212；在图20中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有圆形镂空部1212；在图21中，所述子透波衍射部1211的形状为正方形，且所述子透波衍射部1211具有圆环形镂空部1212。综上所述，当所述子透波结构为导电栅格时，所述子透波衍射部1211包括导电贴片，且具有镂空部1212，所述镂空部1212内可设置有辅助透波衍射结构1213(见图17及图18)，也可不设置辅助透波衍射结构(见图15、图16、图19-图22)。

请一并参阅图1、图23，图23为本申请另一实施方式中的图1中沿着I-I线的剖视图。所述电子设备1包括中框130、后盖140、天线模组110、显示屏150、及透波衍射结构120。所述后盖140固定于所述中框130。所述天线模组110固定于所述中框130，且用于朝向所述后盖140收发预设频段的电磁波信号。所述显示屏150固定于所述中框130，且设置于所述中框130背离所述后盖140的一侧。所述透波衍射结构120与所述天线模组110间隔设置用于使得所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖140，所述透波衍射结构120还用于对所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组110收发朝向所述显示屏150的所述预设频段的电磁波信号。

所谓中框130，是指所述电子设备1中起到支撑及固定作用的框体，比如，所述中框130用于支撑及固定所述电子设备1中的显示屏150、电路板、电池等。所述中框130的材质通常为金属，比如，镁铝合金，所述中框130还构成所述电子设备1中的地极，所述电子设备1中的电子器件及电路板直接或间接电连接到中框130，以接地。

所述后盖140也可称为电池盖，所述后盖140的材质可以为但不仅限于为塑料、玻璃、蓝宝石、陶瓷的至少一种或者多种组合。

所谓显示屏150，是指具有显示功能的屏幕，所述显示屏150可以为但不仅限于为液晶显示屏、有机发光二极管显示屏等。当所述电子设备1具有触控功能时，所述显示屏150上还可集成有触控层，可以理解地，所述显示屏150也可以为仅仅具有显示作用的屏幕而不具有触控功能。

所述天线模组110固定于所述中框130，在一实施方式中，所述天线模组110收发电磁波信号的表面可垂直于所述中框130的框体本体131所在的面。换而言之，所述天线模组110相较于所述中框130立放。

所述透波衍射结构120可承载于所述后盖140上，也可承载于后盖140与所述天线模组110之间的承载件上。在本实施方式中，以所述承载件为贴附于所述后盖140内表面的承载膜170为例进行示意，所述透波衍射结构120通过承载膜170承载于所述后盖140的内表面。所述承载膜170可以为但不仅限于为塑料薄膜、柔性电路板、印刷电路板等。所述塑料薄膜可以为但不仅限于为彩色膜、防爆膜等。可以理解地，在其他实施方式中，所述透波衍射结构120还可承载于承载件上，所述承载件固定于所述中框130而非所述后盖140上。

所述后盖140包括本体部141及延伸部142。所述本体部141与所述中框130相对设置。所述延伸部142弯折连接于所述本体部141的周缘。所述透波衍射结构120设置于所述后盖140的内表面的一侧，且对应所述延伸部142设置。

在另一实施方式中，所述透波衍射结构120直接设置贴附于所述后盖140的内表面，且对应所述延伸部142设置；在另一实施方式中，所述透波衍射结构120通过承载件贴附与所述后盖140的内表面，且对应所述延伸部142设置。

所述透波衍射结构120用于使得预设频段的电磁波信号具有透波作用，即，所述透波衍射结构120可使得所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖140。所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号具有衍射作用，即，使得所述天线模组110不但可以朝向所述后盖140收发所述预设频段的电磁波信号，也可使得所述天线模组110朝向所述显示屏150收发所述预设频段的电磁波信号。此外，由于所述透波衍射结构120对所述天线模组110朝向所述显示屏150收发的预设频段的电磁波信号也具有透波作用，使得所述天线模组110收发的预设频段的电磁波信号的范围覆盖所述显示屏150。

相关技术中，朝向所述后盖140收发的预设频段的电磁波信号即便朝向所述显示屏150辐射，但是由于所述显示屏150的阻挡作用，所述预设频段的电磁波信号也很难穿过所述显示屏150而辐射至电子设备1外，且也很能穿过所述所述显示屏150而被所述天线模组110接收。本申请的电子设备1中的透波衍射结构120同时具有透波功能及衍射功能，因此，由于所述透波衍射结构120的透波作用，能够使得所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖140；由于所述透波衍射结构120的衍射作用，能够使得所述预设皮频段的电磁波信号的收发方向还覆盖所述显示屏150所在的方向，进一步地，由于所述透波衍射结构120对朝向所述显示屏150收发的预设频段的电磁波信号还具有透波作用，因此，使得朝向所述显示屏150收发的所述预设频段的电磁波信号还能透过所述显示屏150。本申请的电子设备1在利用预设频段的电磁波信号进行通信时，的预设频段的电磁波信号的空间覆盖率较高，且峰值增益较高，因此，本申请的电子设备1的通信性能较好。所述透波衍射结构120所带来的具体效果稍后将结合仿真图进行说明。

所述透波衍射结构120具有透波作用详细介绍如下。所述后盖140对于所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率，所述电子设备1在所述透波衍射结构120对应所述后盖140的区域具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率；所述显示屏150对所述预设频段的电磁波信号具有第三透过率，所述电子设备1在所述透波衍射结构120对应所述显示屏150的区域具有第四透过率，其中，所述第四透过率大于所述第三透过率。

所述透波衍射结构120应用于所述后盖140上，使得所述电子设备1在所述透波衍射结构120对应所述后盖140的区域的透过率增大(第二透过率大于第一透过率)的原理解释如下：所述透波衍射结构120被所述预设频段的电磁波信号激励，所述透波衍射结构120根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段的电磁波信号同频段的电磁波信号，且穿透所述后盖140并辐射至所述电子设备1的外部(所述天线模组110发射所述预设频段的电磁波信号时)，或者穿透所述后盖140而被所述天线模组110接收(所述天线模组110接收所述预设频段的电磁波信号时)。因此，穿透所述后盖140并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述后盖140而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多。综上所述，由于穿透所述后盖140并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述后盖140而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多，因此，可提升所述预设频段的电磁波信号的峰值增益。

另外一方面，所述透波衍射结构120应用于所述后盖140上，使得所述电子设备1在所述后盖140位于所述第一方向范围A1内的部分的透过率增大(第二透过率大于第一透过率)的原理解释如下：所述透波衍射结构120和后盖140作为一个整体，所述整体的介电常数可以等效为第一预设材料的介电常数，而第一预设材料的介电常数对所述预设频段的电磁波信号的透过率较高。

同样地，所述透波衍射结构120应用于所述显示屏150，使得所述电子设备1在所述显示屏150所在的区域的透过率增大(第四透过率大于第三透过率)的原理解释如下：所述透波衍射结构120被所述预设频段的电磁波信号激励，所述透波衍射结构120根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段的电磁波信号同频段的电磁波信号，且穿透所述显示屏150并辐射至所述电子设备1的外部(所述天线模组110发射所述预设频段的电磁波信号时)，或者穿透所述显示屏150而被所述天线模组110接收(所述天线模组110接收所述预设频段的电磁波信号时)。因此，穿透所述显示屏150并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述显示屏150而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多。综上所述，由于穿透所述显示屏150并辐射至所述电子设备1的外部，或者穿透所述显示屏150而被所述天线模组110接收的预设频段的电磁波信号的量较多，因此，可提升所述预设频段的电磁波信号的峰值增益。

另外一方面，所述透波衍射结构120应用于所述显示屏150，使得所述电子设备1在所述显示屏150所在的区域的透过率增大(第四透过率大于第三透过率)的原理解释如下：所述透波衍射结构120和所述显示屏150作为一个整体，所述整体的介电常数可以等效为第二预设材料的介电常数，而第二预设材料的介电常数对所述预设频段的电磁波信号的透过率较高。需要说明的是，所述第一预设材料和所述第二预设材料的介电常数可以相同也可以不相同。

此外，所述透波衍射结构120对所述预设频段的电磁波信号进行衍射是指，朝向所述后盖140收发的预设频段的电磁波信号入射至所述透波衍射结构120上时，激励起所述透波衍射结构120上的电流分布，使得所述透波衍射结构120辐射预设频段的电磁波信号朝向所述显示屏150，从而调整所述预设频段的电磁波信号在空间的覆盖范围。

请参阅图24，图24为本申请一实施方式提供的电子设备的部分结构示意图。为了方便示意，在本实施方式中，去掉了后盖140及显示屏150，且仅示意出部分框体本体131。所述中框130包括框体本体131、及边框132，所述边框132弯折连接于所述框体本体131的周缘，所述边框132上具有缺口1321，所述天线模组110设置于所述缺口1321内，且固定于所述边框132。

所述框体本体131呈长方形或者大致为长方形。所述后盖140和所述显示屏150分别设置于所述框体本体131相对的两侧。所述边框132弯折连接于所述框体本体131的周缘。在一实施方式中，所述中框130为一体结构，换而言之，所述边框132自所述框体本体131的周缘延伸出来且与所述框体本体131弯折相连，所述中框130为一体结构时，所述中框130的结构强度较高。在另一实施方式中，所述框体本体131与所述边框132为分体结构，所述框体本体131与所述边框132通过固定件或者焊接等方式固定在一起。所述框体本体131与所述边框132为分体结构，可使得所述中框130易于加工。

在本实施方式中，所述缺口1321贯穿所述边框132相对的两个表面，以及连接于所述两个表面之间的侧面。相较于边框132不具有缺口1321且天线模组110直接设置于边框132上而言，所述边框132上具有缺口1321，所述天线模组110设置于所述缺口1321内可有利于提升所述电子设备1的集成度。

在本实施方式中，所述电子设备1还包括支架160。所述支架160固定于所述边框132，所述天线模组110固定于所述支架160。

所述支架160固定于所述边框132，所述天线模组110固定于所述支架160上，当所述天线模组110需要更换时，方便所述天线模组110更换。所述支架160固定于所述边框132的方式可以为但不仅限于为可拆卸连接，比如，通过螺丝固定于所述边框132上。可以理解地，在其他实施方式中，所述天线模组110还可以直接焊接在所述边框132上，或者，所述天线模组110还可以通过胶水固定于所述边框132上。

请一并参阅图25及图26，图25为本申请一实施方式提供的电子设备的立体示意图；图26为图25中沿着II-II线的剖视图。在本实施方式中，所述后盖140包括本体部141及延伸部142。所述本体部141与所述中框130相对设置。所述延伸部142弯折连接于所述本体部141的周缘，且所述延伸部142具有开口1421，所述透波衍射结构120设置于所述开口1421中，且所述透波衍射结构120构成所述电子设备1的部分外观面。

所述本体部141为所述后盖140的主体部分，所述本体部141的形状为长方形或者类似长方形。所述延伸部142弯折连接于所述本体部141的周缘，在一实施方式中，所述延伸部142自所述本体部141的周缘延伸出来，且与所述本体部141弯折连接；在另一实施方式中，所述延伸部142弯折连接于所述本体部141的周缘，但是所述延伸部142与所述本体部141为分体结构。

在本实施方式中，由于所述延伸部142上开设有开口1421，所述开口1421贯穿所述延伸部142的内表面及外表面，其中，所述延伸部142的外表面构成所述电子设备1的部分外观面。所述开口1421的开设可减小或者避免所述后盖140对所述预设频段的电磁波信号的影响，有利于所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖140。将所述透波衍射结构120设置于所述延伸部142的开口1421处，可提升预设频段的电磁波信号在所述透波衍射结构120处的透过率。

所述透波衍射结构120包括阵列排布的多个子透波衍射部1211，所述多个子透波衍射部1211的中相邻的两个子衍射部1211之间的间隙为所述预设频段的电磁波信号的波长的1/4。本实施方式中的透波衍射结构120请参阅前面描述，在此不再赘述。

所述子透波衍射部1211为导电贴片，或者为导电栅格。所述子透波衍射部1211的具体结构请参阅前面描述，在此不再描述。

在一实施方式中，所述透波衍射结构120包括一层阵列排布的子透波衍射部1211。当所述透波衍射结构120包括一层子透波衍射部1211时，所述透波衍射结构120的透波效果及衍射效果较好。

下面结合仿真图对未设置透波衍射结构120的电子设备1以及本申请的电子设备1中设置透波衍射结构120进行仿真。在如下各个仿真图中，以所述天线模组110为毫米波天线模组110为例进行仿真。

请一并参阅图27及图28，图27为相关技术中未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的空间波束扫描覆盖仿真图；图28为图27中的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图。在图27中，横坐标为球坐标系中的方位角(Phi)，纵坐标为球坐标系中的仰角(Theta)。在图28中，横坐标为天线模组110增益(Gain)，纵坐标为概率(Probability)。所谓CDF曲线是指，累积分布函数(Cumulative Distribution Function)曲线，CDF又叫分布函数，是概率密度函数的积分，能完整描述一个实随机变量X的概率分布，一般以大写CDF标记。请一并参阅图29及图30，图29为本申请设置了透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的空间波束扫描覆盖仿真图；图30为图29中的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图。在图29中，横坐标为Phi，纵坐标为Theta角。在图30中，横坐标为天线模组110增益，纵坐标为概率。

由上述图27至图30两组仿真图比较可知，相较于未设置透波衍射结构120的电子设备1而言，设置了透波衍射结构120的电子设备1在28GHz频段的空间波束扫描覆盖范围更广，且增益更大。

同样地，请参阅图31及图32，图31为相关技术中未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组在39GHz的空间波束扫描覆盖仿真图；图32为图31中的电子设备中的天线模组在39GHz的CDF曲线仿真图。在图31中，横坐标为Phi，纵坐标为Theta角。在图32中，横坐标为天线模组110增益，纵坐标为概率。

请一并参阅图33及图34，图33为本申请设置了透波衍射结构的电子设备中的天线模组在39GHz的空间波束扫描覆盖仿真图；图34为图33中的电子设备中的天线模组在39GHz的CDF曲线仿真图。在图33中，横坐标为球坐标系中的方位角(Phi)，纵坐标为球坐标系中的仰角(Theta)。在图34中，横坐标为天线模组110增益，纵坐标为概率。

由上述图31至图34两组仿真图比较可知，相较于未设置透波衍射结构120的电子设备1而言，设置了透波衍射结构120的电子设备1在39GHz频段的空间波束扫描覆盖范围更广，且增益更大。

请一并参阅图35及图36，图35为相关技术中未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组增益最大波束在28GHz的2D方向图；图36为本申请中设置的透波衍射结构的电子设备中的天线模组增益最大的波束在28GHz的2D方向图。在图35中，主瓣大小(Main lobemagnitude)为7.34dBi；主瓣方向(Main lobe direction)为114.0deg；角宽度(Angularwidth(3dB))为87.6deg.；旁瓣电平(Side lobe level)为-3.7dB。

在图36中，主瓣大小(Main lobe magnitude)为8.62dBi；主瓣方向(Main lobedirection)为109.0deg；角宽度(Angular width(3dB))为97.4deg.；旁瓣电平(Side lobelevel)为-11.2dB。由图35与图36比较得知，相较于未设置透波衍射结构120的电子设备1而言，设置了透波衍射结构120的电子设备1在28GHz频段主瓣的大小增大，且角宽度增大。换而言之，相较于未设置透波衍射结构120的电子设备1而言，设置了透波衍射结构120的电子设备1在28GHz频段的峰值增益较大，且空间覆盖范围较广。

请参阅图37，图37为未设置透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图与设置了透波衍射结构的电子设备中的天线模组在28GHz的CDF曲线仿真图的对比图。在图37中，横坐标为天线模组110增益，纵坐标为概率。曲线①为设置透波衍射结构120的电子设备1中的天线模组110在28GHz的CDF曲线仿真图，曲线②为设置了透波衍射结构120的电子设备1中的天线模组110在28GHz的CDF曲线仿真图。由此可见，曲线②整体相较于曲线①往右偏移，而曲线越往右则表明电子设备1的通信性能越好。

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，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (18)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

天线模组，所述天线模组用于在第一方向范围内收发预设频段的电磁波信号；以及

透波衍射结构，所述透波衍射结构与所述天线模组间隔设置，用于透过第一方向范围内的所述预设频段的电磁波信号，且还用于对入射至所述透波衍射结构的所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组还在第二方向范围内收发所述预设频段的电磁波信号，其中，所述第一方向范围与所述第二方向范围不同。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线模组包括间隔设置的多个天线单元，所述天线单元具有收发预设频段的电磁波信号的辐射面，所述透波衍射结构至少部分位于所述辐射面的前方。

3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述多个天线单元沿着预设方向排布，所述透波衍射结构包括弯折相连的多个透波衍射部，每个透波衍射部均沿着所述预设方向延伸，且相邻的两个透波衍射部与所述辐射面之间形成的夹角不同。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，每个透波衍射部均包括多个子透波衍射部，所述多个子透波衍射部沿所述预设方向排布。

5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述多个子透波衍射部中相邻的两个子透波衍射部之间的间隙为所述预设频段的电磁波信号的波长的1/4。

6.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述子透波衍射部为导电贴片，或者，所述子透波衍射部为导电栅格。

7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一方向范围为以第一方向为中心的范围，所述第二方向范围为以第二方向为中心的范围，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角大于20°。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

中框；

后盖，所述后盖固定于所述中框；

天线模组，所述天线模组固定于所述中框，且用于朝向所述后盖收发预设频段的电磁波信号；

显示屏，所述显示屏固定于所述中框，且设置于所述中框背离所述后盖的一侧；以及

透波衍射结构，所述透波衍射结构与所述天线模组间隔设置用于使得所述预设频段的电磁波信号透过所述后盖，所述透波衍射结构还用于对所述预设频段的电磁波信号进行衍射，以使所述天线模组收发朝向所述显示屏的所述预设频段的电磁波信号。

9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述后盖对于所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率，所述电子设备在所述透波衍射结构对应所述后盖的区域具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率；所述显示屏对所述预设频段的电磁波信号具有第三透过率，所述电子设备在所述透波衍射结构对应所述显示屏的区域具有第四透过率，其中，所述第四透过率大于所述第三透过率。

10.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述中框包括框体本体、及边框，所述边框弯折连接于所述框体本体的周缘，所述边框上具有缺口，所述天线模组设置于所述缺口内，且固定于所述边框。

11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

支架，所述支架固定于所述边框，所述天线模组固定于所述支架。

12.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述后盖包括：

本体部，所述本体部与所述中框相对设置；以及

延伸部，所述延伸部弯折连接于所述本体部的周缘，且所述延伸部具有开口，所述透波衍射结构设置于所述开口中，且所述透波衍射结构构成所述电子设备的部分外观面。

13.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述后盖包括：

本体部，所述本体部与所述中框相对设置；以及

延伸部，所述延伸部弯折连接于所述本体部的周缘，所述透波衍射结构设置于所述后盖的内表面的一侧，且对应所述延伸部设置。

14.如权利要求8-13任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述透波衍射结构包括阵列排布的多个子透波衍射部，所述多个子透波衍射部中相邻的两个子透波衍射部之间的间隙为所述预设频段的电磁波信号的波长的1/4。

15.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述子透波衍射部为导电贴片，或者为导电栅格。

16.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述透波衍射结构包括一层阵列排布的子透波衍射部。

17.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述天线模组包括间隔设置的多个天线单元，所述天线单元具有收发预设频段的电磁波信号的辐射面，所述透波衍射结构至少部分位于所述辐射面的前方。

18.如权利要求17所述的电子设备，其特征在于，所述多个天线单元沿着预设方向排布，所述透波衍射结构包括弯折相连的多个透波衍射部，每个透波衍射部均沿着所述预设方向延伸，且相邻的两个透波衍射部与所述辐射面之间形成的夹角不同。

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