CN112153833A - 壳体组件、天线装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种壳体组件、天线装置及电子设备。所述壳体组件包括介质基板、承载膜层和耦合结构，所述介质基板对预设频段的射频信号具有第一透过率；所述承载膜层与所述介质基板层叠设置；所述耦合结构设置于所述承载膜层，所述耦合结构在所述介质基板上的正投影至少覆盖所述介质基板的部分区域，所述耦合结构包括一层或多层耦合元件阵列层，所述耦合元件阵列层具有在所述预设频段下的谐振特征；所述壳体组件在所述耦合结构对应的区域内，对所述预设频段的射频信号具有第二透过率，所述第二透过率大于所述第一透过率。本申请实施例提供的壳体组件不同区域对射频信号的透过率不同，当壳体组件应用于天线时，可以改善天线的辐射性能。

Description

壳体组件、天线装置及电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种壳体组件、天线装置及电子设备。
背景技术
毫米波具有高载频、大带宽的特性，是实现第五代(5th-Generation，5G)超高数据传输速率的主要手段。目前，国际上许多著名移动终端设备厂商已经计划将实现5G功能作为其新一代移动终端产品的标准配置。相关技术中，天线装置所处环境的介质基板对天线装置的辐射性能影响较大。
发明内容
本申请提供一种壳体组件、天线装置及电子设备，以降低壳体组件对电子设备天线装置辐射性能的影响。
本申请提供一种壳体组件，包括：
介质基板，所述介质基板对预设频段的射频信号具有第一透过率；
承载膜层，所述承载膜层与所述介质基板层叠设置；
耦合结构，所述耦合结构设置于所述承载膜层，所述耦合结构在所述介质基板上的正投影至少覆盖所述介质基板的部分区域，所述耦合结构包括一层或多层耦合元件阵列层，所述耦合元件阵列层具有在所述预设频段下的谐振特征；
所述壳体组件在所述耦合结构对应的区域内，对所述预设频段的射频信号具有第二透过率，所述第二透过率大于所述第一透过率。
本申请实施例提供的壳体组件通过在介质基板的预设位置设置耦合结构，耦合结构具有一层或多层耦合元件阵列层，且所述耦合元件阵列层具有在所述预设频段下的谐振特征，所述谐振特征用于调节所述预设频段的射频信号的透过率，从而使得壳体组件的不同区域具有不同的透过率，当壳体组件应用于天线时，可以改变天线的辐射性能。
本申请实施例还提供一种天线装置，所述天线装置包括天线模组和如上任意实施例提供的壳体组件，所述天线模组与所述耦合结构间隔设置，所述天线模组包括至少一个天线辐射体，所述耦合结构至少部分位于所述天线辐射体收发射频信号的预设方向范围内，以对所述天线辐射体收发的射频信号的频率进行匹配。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括主板、天线模组和如上任意实施例提供的壳体组件，所述主板装配于所述壳体组件，并在所述壳体组件面对所述耦合结构的一侧形成一收容空间，所述天线模组设置于所述收容空间内，并与所述主板电性连接，所述天线模组包括至少一个天线辐射体，所述天线辐射体用于在所述主板的控制下透过所述壳体组件收发射频信号。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，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是本申请实施例提供的一种壳体组件的结构示意图。
图2是本申请实施例提供的一种壳体组件的局部结构示意图。
图3是图2中壳体组件的A-A剖视图的结构示意图。
图4是另一种壳体组件的A-A剖视图的结构示意图。
图5是本申请实施例提供的另一种壳体组件的局部结构示意图。
图6是图5中壳体组件的第一阵列层的结构示意图。
图7是图5中壳体组件的第二阵列层的结构示意图。
图8是又一种壳体组件的A-A剖视图的结构示意图。
图9是本申请实施例提供的天线装置的结构示意图。
图10是本申请实施例提供的一种天线模组的结构示意图。
图11是本申请实施例提供的天线模组的俯视图的结构示意图。
图12是又一种壳体组件的A-A剖视图的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的另一种天线模组的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的另一种天线模组的结构示意图。
图15是本申请实施例提供的另一种天线模组的俯视图的结构示意图。
图16是本申请实施例提供的另一种天线模组的结构示意图。
图17是本申请实施例提供的另一种天线模组的结构示意图。
图18是图17中馈地层的俯视图的结构示意图。
图19是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
图20是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。
图21是本申请实施例提供的又一种电子设备的结构示意图。
图22是本申请实施例提供的又一种电子设备的结构示意图。
图23是本申请实施例提供的又一种电子设备的结构示意图。
图24是本申请实施例提供的又一种电子设备的结构示意图。
图25是自由空间下2×2天线模组的S曲线示意图。
图26是2×2天线模组在常规玻璃电池盖下的S曲线示意图。
图27是2×2天线模组在壳体组件下的S曲线示意图。
图28是2×2天线模组在壳体组件下的增益曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
请一并参阅图1、图2和图3，本申请实施例提供的壳体组件10包括介质基板100、承载膜层200和耦合结构300，所述介质基板100对预设频段的射频信号具有第一透过率，所述承载膜层200与所述介质基板100层叠设置，所述耦合结构300设置于所述承载膜层200，所述耦合结构300在所述介质基板100上的正投影至少覆盖所述介质基板100的部分区域，所述耦合结构300包括一层或多层耦合元件阵列层310，所述耦合元件阵列层310具有在所述预设频段下的谐振特征。所述壳体组件10在所述耦合结构300对应的区域内，对所述预设频段的射频信号具有第二透过率，所述第二透过率大于所述第一透过率。
其中，射频信号可以穿透所述介质基板100和所述承载膜层200，射频信号可以为毫米波信号。所述介质基板100用于对射频信号进行空间阻抗匹配，且所述介质基材对预设频段的射频信号具有第一透过率。所述承载膜层200位于介质基板100的一侧，用于承载耦合结构300。所述耦合结构300包括耦合元件阵列层310，所述耦合元件阵列层310在预设频段下具有谐振特征，用于使得射频信号产生谐振，使得射频信号具有更高的透过率，即壳体组件10在耦合结构300的对应区域内，对预设频段的射频信号具有第二透过率，且满足第二透过率大于第一透过率。也就是说，经过耦合元件阵列层310产生的谐振特性使得射频信号在耦合结构300的对应区域具有更高的透过率。当所述耦合结构300位于天线的辐射方向范围内时，可以提高天线的辐射增益。
在一种实施方式中，所述耦合结构300包括一层耦合元件阵列层310，所述耦合元件阵列层310设置于所述承载膜层200，以增大所述预设频段的射频信号的透过率。
具体的，所述耦合元件阵列层310为单层结构，所述耦合元件阵列层310可以通过连接件连接于所述承载膜层200，所述连接件可以为胶体。所述耦合元件阵列层310具有对预设频段的射频信号的谐振特征，可以使得预设频段的射频信号产生谐振，进而使得预设频段的射频信号具有更高的透过率。
进一步的，在一种实施方式中，所述耦合结构300在所述介质基板100上的正投影完全覆盖所述介质基板100。即承载膜层200覆盖整个介质基板100，且耦合结构300承载于所述承载膜层200，并对应介质基板100的完全区域设置。即壳体组件10的全部区域对预设频段的射频信号均具有较高的透过率，同时，由于所述耦合结构300在所述介质基板100上的正投影完全覆盖所述介质基板100，有助于降低壳体组件10制备工艺的复杂程度。
在另一种实施方式中，所述耦合结构300在所述介质基板100上的正投影覆盖介质基板100的部分区域，此时，耦合结构300覆盖的面积小于介质基板100的面积，耦合结构300对应介质基板100的局部区域设置。从而可以使得壳体组件10的不同区域针对预设频段的射频信号呈现出不同的透过率，可以对壳体组件10针对预设频段的射频信号的透过率进行灵活的配置。
本申请实施例提供的壳体组件10包括介质基板100、承载膜层200和耦合结构300，所述介质基板100对预设频段的射频信号具有第一透过率；所述承载膜层200与所述介质基板100层叠设置；所述耦合结构300设置于所述承载膜层200，所述耦合结构300在所述介质基板100上的正投影至少覆盖所述介质基板100的部分区域，所述耦合结构300包括一层或多层耦合元件阵列层310，所述耦合元件阵列层310具有在所述预设频段下的谐振特征；所述壳体组件10在所述耦合结构300对应的区域内，对所述预设频段的射频信号具有第二透过率，所述第二透过率大于所述第一透过率。本申请实施例提供的壳体组件10通过在介质基板100的预设位置设置耦合结构300，耦合结构300具有一层或多层耦合元件阵列层310，且所述耦合元件阵列层310具有在所述预设频段下的谐振特征，所述谐振特征用于调节所述预设频段的射频信号的透过率，从而使得壳体组件10的不同区域具有不同的透过率，当壳体组件10应用于天线时，可以改变天线的辐射性能。
请继续参阅图4，所述耦合结构300包括间隔设置的第一阵列层301和第二阵列层302，所述第一阵列层301和所述第二阵列层302均设置于所述承载膜层200，所述第一阵列层301和所述第二阵列层302分别位于所述承载膜层200相对的两侧，且所述第一阵列层301相对于所述第二阵列层302邻近所述介质基板100设置。
具体的，所述第一阵列层301位于所述介质基板100和所述承载膜层200之间，所述第二阵列层302位于所述承载膜层200背离所述第一阵列层301的一侧。所述第一阵列层301和所述第二阵列层302中的至少一个具有对预设频段的射频信号的谐振特征。在一种实施方式中，第一阵列层301对预设频段的射频信号具有谐振特征，可以使得预设频段的射频信号产生谐振，进而提高预设频段的射频信号的透过率。在另一种实施方式中，第二阵列层302对预设频段的射频信号具有谐振特征，可以使得预设频段的射频信号产生谐振，进而提高预设频段的射频信号的透过率。在又一种实施方式中，第一阵列层301和第二阵列层302对预设频段的射频信号均具有谐振特征，可以使得预设频段的射频信号产生谐振，进而提高预设频段的射频信号的透过率。
在一种实施方式中，所述第一阵列层301在所述承载膜层200上的投影和所述第二阵列层302在所述承载膜层200上的投影至少部分不重叠。即第一阵列层301和第二阵列层302在厚度方向上完全错位排布，或者，第一阵列层301和第二阵列层302在厚度方向上部分结构错位排布，可以减小第一阵列层301和第二阵列层302的谐振特性产生相互的干扰，有助于射频信号更加稳定的透过壳体组件10。
请继续参阅图5、图6和图7，所述第一阵列层301具有通孔301a，所述第二阵列层302在所述第一阵列层301上的投影位于所述通孔301a内。
其中，所述通孔301a为圆形、椭圆形、正方形、三角形、长方形、六边形、环形、十字形或者耶路撒冷十字形。所述第一阵列层301为正方形贴片，所述第二阵列层302为圆形贴片，所述第一阵列层301的边长P为2.2mm，所述通孔301a为圆孔，且所述通孔301a的半径尺寸R2为1mm，所述第二阵列层302的半径尺寸R1为0.8mm，所述承载膜层200的厚度尺寸t2为0.2mm，所述介质基板100的厚度尺寸t1为0.55mm。
在本实施方式中，所述第一阵列层301具有通孔301a，且通孔301a的尺寸大于第二阵列层302的轮廓尺寸，且第二阵列层302在第一阵列层301上的投影完全落入到所述通孔301a内。此时，预设频段的射频信号经过第二阵列层302的谐振作用后可以穿过第一阵列层301上的通孔301a传输，从而减少第一阵列层301对经过第二阵列层302的谐振作用后的射频信号的干扰，有助于维持射频信号的稳定传输。且第一阵列层301和第二阵列层302相互配合可以对预设频段的射频信号进行空间阻抗匹配，可以实现对射频信号的频率进行调节。
请继续参阅图8，所述介质基板100和所述承载膜层200之间设置有粘接件400，所述粘接件400用于将所述介质基板100和所述承载膜层200固定连接。
具体的，所述粘接件400可以为胶体，比如，可以为光学胶或者双面胶等。
在一种实施方式中，所述粘接件400为一整层的双面胶，即双面胶为一整块，用于将所述介质基板100和所述承载膜层200固定相连，使得所述介质基板100和所述承载膜层200紧密贴合，可以避免在所述介质基板100和所述承载膜层200之间产生空气介质，即可以减小对预设频段的射频信号的透过率产生干扰。
在另一种实施方式中，所述粘接件400包括若干个间隔排布的胶体单元。可选的，若干个间隔排布的胶体单元呈现阵列排布。通过若干个间隔排布的胶体单元将承载膜层200粘接于介质基板100上，由于相邻的胶体单元之间没有直接接触，因此，可以很好的消除相邻胶体单元之间产生的内应力，进而消除承载膜层200与介质基板100之间的内应力，有助于解决承载膜层200与介质基板100之间产生应力集中的问题，进而可以延长壳体组件10的使用寿命。
更进一步的，对应介质基板100边缘部位设置的相邻胶体单元之间的间隙为第一间隙，对应介质基板100的中间部位设置的相邻胶体单元之间的间隙为第二间隙，第一间隙大于第二间隙。由于介质基板100的边缘部位与承载膜层200进行贴合时，更容易出现应力集中的问题，因此，当对应介质基板100边缘部位设置的相邻胶体单元之间的第一间隙大于对应介质基板100中间部位设置的相邻胶体单元之间的第二间隙时，可以更好的避免介质基板100边缘部位设置的胶体单元之间出现应力集中的问题，进而改善介质基板100边缘部位与承载膜层200进行贴合时的应力集中问题。
请继续参阅图9和图10，所述天线装置1包括天线模组20和如上任意实施例提供的壳体组件10，所述天线模组20与所述耦合结构300间隔设置，所述天线模组20包括至少一个天线辐射体201，所述耦合结构300至少部分位于所述天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内，以对所述天线辐射体201收发的射频信号的频率进行匹配。
其中，所述耦合结构300与所述天线模组20之间的间距为0.5mm-2mm。所述天线辐射体201可以为毫米波天线，所述射频信号可以为毫米波信号。
在本实施方式中，所述天线模组20与耦合结构300间隔设置，且天线模组20位于耦合结构300背离介质基板100的一侧。所述天线辐射体201可以包括一个天线辐射体201，也可以是多个天线辐射体201形成的天线阵列。所述天线模组20可以为2×2的天线阵列，可以为2×4的天线阵列，也可以为4×4的天线阵列。当天线模组20包括多个天线辐射体201时，多个天线辐射体201可以工作于同一频段。多个天线辐射体201也可以工作于不同的频段，有助于扩大天线模组20的频段范围。
进一步的，所述耦合结构300至少部分位于所述天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内，以对所述天线辐射体201收发的射频信号的频率进行匹配。当耦合结构300位于天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内时，耦合结构300所具有的谐振特征可以使得射频信号产生谐振特性，进而提高天线辐射体201收发的射频信号的透过率，即耦合结构300的存在使得天线辐射体201的对应频段的辐射效率得以提高。
更进一步的，所述天线辐射体201位于所述耦合结构300背离所述介质基板100的一侧，经由所述耦合结构300匹配后的射频信号穿透所述介质基板100朝向背离所述天线辐射体201的方向辐射。
具体的，天线辐射体201产生的射频信号到达耦合结构300的表面时，由于耦合结构300具有谐振特征，可以使得射频信号产生二次谐振，进而提高了射频信号的透过率。由此，便可以使得介质基板100对射频信号具有更强的穿透性，即采用这种排布方式可以提高天线辐射体201的辐射增益，使得天线辐射体201性能增强。
请继续参阅图11，所述天线辐射体201具有第一馈电点201a和第二馈电点201b，所述第一馈电点201a用于向所述天线辐射体201馈入第一电流信号，所述第一电流信号用于激发所述天线辐射体201在第一频段谐振，以收发第一频段的射频信号，所述第二馈电点201b用于向所述天线辐射体201馈入第二电流信号，所述第二电流信号用于激发所述天线辐射体201在第二频段谐振，其中，所述第一频段与所述第二频段不同。
其中，第一频段可以为高频信号，第二频段可以为低频信号。同样，第一频段可以为低频信号，第二频段可以为高频信号。
根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450 MHz～6 GHz，又叫sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，通常叫它毫米波(mm Wave)。3GPP15版本规范了目前5G毫米波频段如下：n257(26.5～29.5GHz)，n258(24.25～27.5 GHz)，n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。第一频段可以为n257覆盖的频段，此时，第二频段可以为n258、n260和n261覆盖的频段。
所述天线辐射体201可以为长方形的贴片天线，具有长边201A和短边201B，所述天线辐射体201的长边201A上设置第一馈电点201a，用于收发第一频段的射频信号，且第一频段的射频信号为低频信号，所述天线辐射体201的短边201B上设置第二馈电点201b，用于收发第二频段的射频信号，且第二频段的射频信号为高频信号。利用天线辐射体201的长边201A和短边201B改变天线辐射体201接入的电长度，从而改变天线辐射体201辐射射频信号的频率。
请继续参阅图12，所述耦合元件阵列层310包括第一子阵列层311和第二子阵列层312，所述第一子阵列层311具有第一通孔311a，所述第二子阵列层312具有第二通孔312a，当所述第一子阵列层311和所述第二子阵列层312均位于所述天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内，且所述第一通孔311a的尺寸与所述第二通孔312a的尺寸不同时，所述天线辐射体201发出的射频信号穿过所述第一通孔311a后的带宽与所述天线辐射体201发出的射频信号穿过所述第二通孔312a后的带宽不同。
在一种实施方式中，当所述第一通孔311a的径向尺寸大于所述第二通孔312a的径向尺寸时，所述天线辐射体201发出的射频信号穿过所述第一通孔311a后的带宽大于所述天线辐射体201发出的射频信号穿过所述第二通孔312a后的带宽。也就是说，射频信号穿过第一通孔311a和第二通孔312a后的带宽与第一通孔311a以及第二通孔312a的径向尺寸呈正相关。当第一通孔311a的经常尺寸大于第二通孔312a的径向尺寸时，射频信号穿过第一通孔311a后的带宽大于射频信号穿过第二通孔312a后的带宽，由此，通过控制第一子阵列层311上的第一通孔311a的径向尺寸以及第二子阵列层312上的第二通孔312a的径向尺寸的大小，就可以对射频信号的带宽进行调节，可以使得射频信号覆盖5G全频段。
请继续参阅图13，所述天线装置1包括支撑板30和射频芯片40，所述天线辐射体201位于所述支撑板30邻近所述耦合结构300的表面，所述射频芯片40位于所述支撑板30背离所述耦合结构300的表面，所述天线装置1还包括射频线50，所述射频线50用于将所述射频芯片40和所述天线辐射体201电连接。
其中，所述支撑板30可以为多层PCB板采用高密度互联(High Density Inverter，HDI)工艺制备而成。所述射频芯片40位于所述支撑板30背离所述天线辐射体201的一侧。所述天线辐射体201具有至少一个馈电点，所述馈电点用于接收来自射频芯片40的射频信号，从而可以产生不同频段的射频信号，
进一步的，将所述天线辐射体201位于所述支撑板30邻近所述耦合结构300的表面，可以便于天线辐射体201产生的射频信号朝向所述耦合结构300的方向传输，由于耦合结构300具有谐振特征，经过耦合结构300的谐振之后，射频信号具有更强的穿透性，可以增强天线辐射体201的辐射增益。且所述射频芯片40位于所述支撑板30背离所述耦合结构300的表面，可以减小射频芯片40对耦合结构300产生不必要的干扰，有助于确保耦合结构300的谐振特征较为稳定，进而保证天线辐射体201的辐射特征较为稳定。
请继续参阅图14，所述支撑板30具有限位孔305，所述射频线50位于所述限位孔305内。
所述支撑板30上具有限位孔305，所述射频线50收容于所述限位孔305内，所述射频线50的一端电连接于所述天线辐射体201，另一端电连接于所述射频芯片40，所述射频芯片40产生的射频信号通过所述射频线50传输至所述天线辐射体201。
具体的，为了将射频芯片40与天线辐射体201进行电连接，需要在支撑板30上开设限位孔305，通过在限位孔305内设置射频线50，以将天线辐射体201和射频芯片40进行电连接，从而将射频芯片40上的射频信号传输至天线辐射体201，然后再由天线辐射体201根据射频信号产生射频信号。
请继续参阅图15，所述支撑板30上具有多个金属化过孔306，所述过孔306环绕所述天线辐射体201设置，以对相邻两个所述天线辐射体201进行隔离。
其中，支撑板30上具有若干个均匀排布的金属化的过孔306，金属化的过孔306环绕在天线辐射体201的周围。其中，金属化的过孔306的作用是在天线模组20中实现隔离去耦。即由于金属化的过孔306的存在，可以阻止相邻两个天线辐射体201之间因相互耦合而产生辐射干扰，确保天线辐射体201处于稳定的工作状态。
请继续参阅图16，所述天线装置1还包括馈地层60，所述天线辐射体201位于所述支撑板30邻近所述耦合结构300的表面，所述射频芯片40位于所述支撑板30背离所述耦合结构300的表面，所述馈地层60位于所述支撑板30和所述射频芯片40之间，所述馈地层60构成所述天线辐射体201的地极，所述馈地层60具有缝隙60a，所述射频芯片40和所述馈地层60之间设置有馈电走线601，所述馈电走线601与所述射频芯片40电连接，所述馈电走线601在所述馈地层60上的投影至少部分位于所述缝隙60a内，所述馈电走线601通过所述缝隙60a对所述天线辐射体201进行耦合馈电。
射频芯片40具有输出端40a，所述输出端40a用于产生射频信号，射频芯片40产生的射频信号传输至馈电走线601，由于馈电走线601对应馈地层60上的缝隙60a设置，因此，馈电走线601可将接收到的射频信号通过缝隙60a以耦合的方式传输至天线辐射体201上的馈电点，天线辐射体201耦合到来自馈电走线601的射频信号可产生预设频段的射频信号。
进一步的，馈地层60构成天线辐射体201的地极，天线辐射体201与馈地层60不用直接电连接，而是通过耦合的方式将天线辐射体201接地。馈电走线601在所述馈地层60上的投影至少部分位于缝隙60a内，以便于馈电走线601通过缝隙60a对天线辐射体201进行耦合馈电。
请继续参阅图17和图18，在其他实施方式中，射频芯片40具有第一输出端401a和第二输出端402a，所述第一输出端401a用于产生第一射频信号，所述第二输出端402a用于产生第二射频信号，射频芯片40产生的第一射频信号传输至第一子馈电走线602，由于第一子馈电走线602对应馈地层60上的第一缝隙601a设置，因此，第一子馈电走线602可将接收到的第一射频信号通过第一缝隙601a以耦合的方式传输至天线辐射体201上的第一子馈电点201c，天线辐射体201耦合到来自第一子馈电走线602的第一射频信号可产生第一频段的射频信号。且由于第二子馈电走线603对应馈地层60上的第二缝隙602a设置，因此，第二子馈电走线603可将接收到的第二射频信号通过第二缝隙602a以耦合的方式传输至天线辐射体201上的第二子馈电点201d，天线辐射体201耦合到来自第二子馈电走线603的第二射频信号可产生第二频段的射频信号。当第一射频信号不同于第二射频信号时，第一频段的射频信号也不同于第二频段的射频信号，从而使得天线模组20可以工作于多个频段，拓宽了天线模组20的频段范围，且采用多个频段工作，可以对天线模组20的使用范围进行灵活调整。
进一步的，馈地层60构成天线辐射体201的地极，天线辐射体201与馈地层60不用直接电连接，而是通过耦合的方式将天线辐射体201接地。第一子馈电走线602在所述馈地层60上的投影至少部分位于第一缝隙601a内，第二子馈电走线603在所述馈地层60上的投影至少部分位于第二缝隙602a内，以便于第一子馈电走线602通过第一缝隙601a对天线辐射体201且便于第二子馈电走线603通过第二缝隙602a对天线辐射体201进行耦合馈电。
更进一步的，在一种实施方式中，所述第一缝隙601a沿第一方向延伸，所述第二缝隙602a沿第二方向延伸，所述第一方向和所述第二方向垂直。
其中，第一缝隙601a和第二缝隙602a均为条状缝隙。第一缝隙601a可以为垂直极化缝隙，也可以为水平极化缝隙，第二缝隙602a可以为垂直极化缝隙，也可以为水平极化缝隙。当第一缝隙601a为垂直极化缝隙时，第二缝隙602a为水平极化缝隙。当第一缝隙601a为水平极化缝隙时，第二缝隙602a为垂直极化缝隙。本申请以第一缝隙601a的延伸方向为Y方向，第二缝隙602a的延伸方向为X方向为例进行说明。当第一缝隙601a的延伸方向与第二缝隙602a的延伸方向垂直时，所述馈地层60为双极化缝隙耦合馈地层60，此时，天线模组20构成双极化天线模组20，可以调节天线模组20的辐射方向，且由于可以调整辐射方向，可以有针对性的辐射，因此，可以提高天线模组20辐射的增益。天线的极化是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时，此电磁波就称为垂直极化波；当电场强度方向平行于地面时，此电磁波就称为水平极化波。由于射频信号的特性，决定了水平极化传播的信号在贴近地面时会在大地表面产生极化电流，极化电流因受大地阻抗影响产生热能而使电场信号迅速衰减，而垂直极化方式则不易产生极化电流，从而避免了能量的大幅衰减，保证了信号的有效传播。因此，在移动通信系统中，一般均采用垂直极化的传播方式。双极化天线一般分为垂直与水平极化和±45°极化两种方式，性能上一般后者优于前者，因此大部分采用的是±45°极化方式。双极化天线组合了+45°和-45°两副极化方向相互正交的天线，并同时工作在收发双工模式下，大大节省了每个小区的天线数量；同时由于±45°为正交极化，有效保证了分集接收的良好效果(其极化分集增益约为5d，比单极化天线提高约2d)。
进一步的，所述第一缝隙601a的延伸方向与所述第一子馈电走线602的延伸方向垂直，所述第二缝隙602a的延伸方向与所述第二子馈电走线603的延伸方向垂直。
其中，第一缝隙601a和第二缝隙602a均为条状缝隙60a。第一子馈电走线602和馈地层60间隔设置，第二子馈电走线603和馈地层60间隔设置，第一子馈电走线602在馈地层60上的投影至少部分位于第一缝隙601a内，第二子馈电走线603在馈地层60上的投影至少部分位于第二缝隙602a内。当第一子馈电走线602的延伸方向与第一缝隙601a的延伸方向垂直，且第二子馈电走线603的延伸方向与第二缝隙602a的延伸方向垂直，有助于提升双极化天线模组20的耦合馈电效果，从而提高天线模组20的辐射效率，提升辐射增益。
请继续参阅图19，本申请实施例提供一种电子设备2，所述电子设备2包括主板70、天线模组20和如上任意实施例提供的壳体组件10，所述主板70装配于所述壳体组件10，并在所述壳体组件10面对所述耦合结构300的一侧形成一收容空间A，所述天线模组20设置于所述收容空间A内，并与所述主板70电性连接，所述天线模组20包括至少一个天线辐射体201，所述天线辐射体201用于在所述主板70的控制下透过所述壳体组件10收发射频信号。
其中，所述电子设备2可以是任何具备通信和存储功能的设备。例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。
其中，所述主板70可以为电子设备2的PCB板。所述主板70和所述壳体组件10之间形成收容空间A，所述天线模组20位于所述收容空间A内，且所述天线模组20电连接于所述主板70。所述天线模组20可以包括一个天线辐射体201，也可以包括多个天线辐射体201，所述天线模组20可以为多个天线辐射体201阵列形成。在所述主板70的控制下，所述天线辐射体201可以透过所述壳体组件10收发射频信号。且由于耦合结构300具有谐振特征，可以使得射频信号产生谐振特性，以增强射频信号的穿透性，射频信号在穿过壳体组件10时具有更高的透过率。
请继续参阅图20，所述电子设备2还包括电池盖75，所述电池盖75构成所述介质基板100，所述电池盖75的材质为塑料、玻璃、蓝宝石和陶瓷中的任意一种或者多种。
具体的，在电子设备2的结构排布中，电池盖75至少部分结构位于天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内，因此，电池盖75也会对天线辐射体201的辐射特性产生影响。为此，本实施方式中，将电池盖75作为介质基板100，可以使得天线辐射体201在电子设备2的结构排布中具有稳定的辐射性能。同时，电池盖75采用透波材质制成，电池盖75的材质可以为塑料、玻璃、蓝宝石和陶瓷等，还可以为上述材质的相互组合。
请继续参阅图21，所述电池盖75包括背板751和环绕所述背板751的侧板752，所述侧板752位于所述天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内，所述耦合结构300位于所述侧板752面对所述天线辐射体201的一侧，所述侧板752构成所述介质基板100。
具体的，当所述天线辐射体201朝向所述电池盖75的侧板752时，可以采用侧板752对天线辐射体201收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，将侧板752作为介质基板100。侧板752面对天线辐射体201的一侧设置有耦合结构300，耦合结构300具有对预设频段的射频信号的谐振特征，可以使得射频信号产生谐振特性。如此，天线辐射体201收发的射频信号可以透过侧板752进行传输。将侧板752作为介质基板100对天线辐射体201进行空间阻抗匹配，充分考虑了天线辐射体201在电子设备2的整机环境中的结构排布，如此便可以保证天线辐射体201在整机环境中的辐射效果。
请继续参阅图22，所述电池盖75包括背板751和环绕所述背板751的侧板752，所述背板751位于所述天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内，所述耦合结构300位于所述背板751面对所述天线辐射体201的一侧，所述背板751构成所述介质基板100。
具体的，当所述天线辐射体201朝向所述电池盖75的背板751时，可以采用背板751对天线辐射体201收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，将背板751作为介质基板100。背板751面对天线辐射体201的一侧设置有耦合结构300，耦合结构300具有对预设频段的射频信号的谐振特征，可以使得射频信号产生谐振特性。如此，天线辐射体201收发的射频信号可以透过背板751进行传输。将背板751作为介质基板100对天线辐射体201进行空间阻抗匹配，充分考虑了天线辐射体201在电子设备2的整机环境中的结构排布，如此便可以保证天线辐射体201在整机环境中的辐射效果。
请继续参阅图23，所述电子设备2还包括屏幕80，所述屏幕80构成所述介质基板100。
具体的，当所述天线辐射体201朝向所述屏幕80时，可以采用屏幕80对天线辐射体201收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，将屏幕80作为介质基板100。屏幕80面对天线辐射体201的一侧设置有耦合结构300，耦合结构300具有对预设频段的射频信号的谐振特征，可以使得射频信号产生谐振特性。如此，天线辐射体201收发的射频信号可以透过屏幕80进行传输。将屏幕80作为介质基板100对天线辐射体201进行空间阻抗匹配，充分考虑了天线辐射体201在电子设备2的整机环境中的结构排布，如此便可以保证天线辐射体201在整机环境中的辐射效果。
请继续参阅图24，当所述电子设备2的保护套85位于所述天线辐射体201收发射频信号的预设方向范围内时，所述电子设备2的保护套85构成所述介质基板100。
具体的，当所述天线辐射体201朝向所述保护套85时，可以采用保护套85对天线辐射体201收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，将保护套85作为介质基板100。保护套85面对天线辐射体201的一侧设置有耦合结构300，耦合结构300具有对预设频段的射频信号的谐振特征，可以使得射频信号产生谐振特性。如此，天线辐射体201收发的射频信号可以透过保护套85进行传输。将保护套85作为介质基板100对天线辐射体201进行空间阻抗匹配，充分考虑了天线辐射体201在电子设备2的使用环境中的结构排布，如此便可以保证天线辐射体201在整机使用环境中的辐射效果。
请继续参阅图25、图26、图27和图28，图25是自由空间下2×2天线模组的S曲线示意图。图26是2×2天线模组在常规玻璃电池盖下的S曲线示意图。图27是2×2天线模组在壳体组件下的S曲线示意图。图28是2×2天线模组在壳体组件下的增益曲线示意图。
很明显的，加载壳体组件后无论是阻抗还是增益都远优于常规电池盖，天线模组到壳体组件的距离大于0，考虑到整机堆叠，在本实施例中，距离可以选在0.5～2mm之间。
进一步的，参见图25，S1,1、S2,2、S3,3、S4,4分别代表2×2天线模组各天线辐射体的回波损耗曲线，由于天线模组的对称化设计，四条曲线在图中大致重合。另外，图中用三角形的1、2标注出了两个关注的频段及其回波损耗值，一个是26.719GHz，对应回波损耗为-9.9143dB，另一个是29.974GHz，对应回波损耗为-10.024dB，即在这两个频段及其之间的频段，均具有良好的辐射性能。
进一步的，参见图26，S1,1、S2,2、S3,3、S4,4分别代表2×2天线模组各天线辐射体的回波损耗曲线，由于天线模组的对称化设计，四条曲线在图中大致重合。
进一步的，参见图27，S1,1、S2,2、S3,3、S4,4分别代表2×2天线模组各天线辐射体的回波损耗曲线，由于天线模组的对称化设计，四条曲线在图中大致重合。另外，图中用三角形的1、2标注出了两个关注的频段及其回波损耗值，一个是27.149GHz，对应回波损耗为-9.9993dB，另一个是29.822GHz，对应回波损耗为-9.9855dB，即在这两个频段及其之间的频段，均具有良好的辐射性能。
进一步的，参见图28，横坐标表示频率，单位GHz，纵坐标表示增益值。曲线①和曲线②分别表示自由空间下天线模组的增益曲线以及壳体组件下天线模组的增益曲线。针对曲线②，在点1位置的频率为26.5GHz，对应的增益值为8.3959；在点2位置的频率为27GHz，对应的增益值为9.1524；在点3位置的频率为28GHz，对应的增益值为9.5545；在点4位置的频率为29GHz，对应的增益值为9.8153；在点5位置的频率为29.5GHz，对应的增益值为9.7463；针对曲线①，在点6位置的频率为26.5GHz，对应的增益值为9.263；在点7位置的频率为27GHz，对应的增益值为9.7268；在点8位置的频率为28GHz，对应的增益值为10.103；在点9位置的频率为29GHz，对应的增益值为10.276；在点10位置的频率为29.5GHz，对应的增益值为10.406。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (24)

1.一种壳体组件，其特征在于，包括：
介质基板，所述介质基板对预设频段的射频信号具有第一透过率；
承载膜层，所述承载膜层与所述介质基板层叠设置；
耦合结构，所述耦合结构设置于所述承载膜层，所述耦合结构在所述介质基板上的正投影至少覆盖所述介质基板的部分区域，所述耦合结构包括一层或多层耦合元件阵列层，所述耦合元件阵列层具有在所述预设频段下的谐振特征；
所述壳体组件在所述耦合结构对应的区域内，对所述预设频段的射频信号具有第二透过率，所述第二透过率大于所述第一透过率。
2.如权利要求1所述的壳体组件，其特征在于，所述耦合结构包括一层耦合元件阵列层，所述耦合元件阵列层设置于所述承载膜层，以增大所述预设频段的射频信号的透过率。
3.如权利要求1所述的壳体组件，其特征在于，所述耦合结构包括间隔设置的第一阵列层和第二阵列层，所述第一阵列层和所述第二阵列层均设置于所述承载膜层，所述第一阵列层和所述第二阵列层分别位于所述承载膜层相对的两侧，且所述第一阵列层相对于所述第二阵列层邻近所述介质基板设置。
4.如权利要求3所述的壳体组件，其特征在于，所述第一阵列层在所述承载膜层上的投影和所述第二阵列层在所述承载膜层上的投影至少部分不重叠。
5.如权利要求4所述的壳体组件，其特征在于，所述第一阵列层具有通孔，所述第二阵列层在所述第一阵列层上的投影位于所述通孔内。
6.如权利要求5所述的壳体组件，其特征在于，所述通孔为圆形、椭圆形、正方形、三角形、长方形、六边形、环形、十字形或者耶路撒冷十字形。
7.如权利要求5所述的壳体组件，其特征在于，所述第一阵列层为正方形贴片，所述第二阵列层为圆形贴片，所述第一阵列层的边长为2.2mm，所述通孔为圆孔，且所述通孔的半径尺寸为1mm，所述第二阵列层的半径尺寸为0.8mm，所述承载膜层的厚度尺寸为0.2mm，所述介质基板的厚度尺寸为0.55mm。
8.如权利要求1所述的壳体组件，其特征在于，所述介质基板和所述承载膜层之间设置有粘接件，所述粘接件用于将所述介质基板和所述承载膜层固定连接。
9.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括天线模组和如权利要求1-8任意一项所述的壳体组件，所述天线模组与所述耦合结构间隔设置，所述天线模组包括至少一个天线辐射体，所述耦合结构至少部分位于所述天线辐射体收发射频信号的预设方向范围内，以对所述天线辐射体收发的射频信号的频率进行匹配。
10.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线辐射体位于所述耦合结构背离所述介质基板的一侧，经由所述耦合结构匹配后的射频信号穿透所述介质基板朝向背离所述天线辐射体的方向辐射。
11.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线辐射体具有第一馈电点和第二馈电点，所述第一馈电点用于向所述天线辐射体馈入第一电流信号，所述第一电流信号用于激发所述天线辐射体在第一频段谐振，以收发第一频段的射频信号，所述第二馈电点用于向所述天线辐射体馈入第二电流信号，所述第二电流信号用于激发所述天线辐射体在第二频段谐振，其中，所述第一频段与所述第二频段不同。
12.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述耦合元件阵列层包括第一子阵列层和第二子阵列层，所述第一子阵列层具有第一通孔，所述第二子阵列层具有第二通孔，当所述第一子阵列层和所述第二子阵列层均位于所述天线辐射体收发射频信号的预设方向范围内，且所述第一通孔的尺寸与所述第二通孔的尺寸不同时，所述天线辐射体发出的射频信号穿过所述第一通孔后的带宽与所述天线辐射体发出的射频信号穿过所述第二通孔后的带宽不同。
13.如权利要求12所述的天线装置，其特征在于，当所述第一通孔的径向尺寸大于所述第二通孔的径向尺寸时，所述天线辐射体发出的射频信号穿过所述第一通孔后的带宽大于所述天线辐射体发出的射频信号穿过所述第二通孔后的带宽。
14.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置包括支撑板和射频芯片，所述天线辐射体位于所述支撑板邻近所述耦合结构的表面，所述射频芯片位于所述支撑板背离所述耦合结构的表面，所述天线装置还包括射频线，所述射频线用于将所述射频芯片和所述天线辐射体电连接。
15.如权利要求14所述的天线装置，其特征在于，所述支撑板具有限位孔，所述射频线位于所述限位孔内。
16.如权利要求14所述的天线装置，其特征在于，所述支撑板上具有多个金属化过孔，所述过孔环绕所述天线辐射体设置，以对相邻两个所述天线辐射体进行隔离。
17.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置包括支撑板、射频芯片和馈地层，所述天线辐射体位于所述支撑板邻近所述耦合结构的表面，所述射频芯片位于所述支撑板背离所述耦合结构的表面，所述馈地层位于所述支撑板和所述射频芯片之间，所述馈地层构成所述天线辐射体的地极，所述馈地层具有缝隙，所述射频芯片和所述馈地层之间设置有馈电走线，所述馈电走线与所述射频芯片电连接，所述馈电走线在所述馈地层上的投影至少部分位于所述缝隙内，所述馈电走线通过所述缝隙对所述天线辐射体进行耦合馈电。
18.如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述耦合结构与所述天线模组之间的间距为0.5mm-2mm。
19.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括主板、天线模组和如权利要求1-8任意一项所述的壳体组件，所述主板装配于所述壳体组件，并在所述壳体组件面对所述耦合结构的一侧形成一收容空间，所述天线模组设置于所述收容空间内，并与所述主板电性连接，所述天线模组包括至少一个天线辐射体，所述天线辐射体用于在所述主板的控制下透过所述壳体组件收发射频信号。
20.如权利要求19所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池盖，所述电池盖构成所述介质基板，所述电池盖的材质为塑料、玻璃、蓝宝石和陶瓷中的任意一种或者多种。
21.如权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述侧板位于所述天线辐射体收发射频信号的预设方向范围内，所述耦合结构位于所述侧板面对所述天线辐射体的一侧，所述侧板构成所述介质基板。
22.如权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述背板位于所述天线辐射体收发射频信号的预设方向范围内，所述耦合结构位于所述背板面对所述天线辐射体的一侧，所述背板构成所述介质基板。
23.如权利要求20所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括屏幕，所述屏幕构成所述介质基板。
24.如权利要求20所述的电子设备，其特征在于，当所述电子设备的保护套位于所述天线辐射体收发射频信号的预设方向范围内时，所述电子设备的保护套构成所述介质基板。
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