CN112397872A - 一种电子设备和中框的加工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，包括：显示屏；电路板，所述电路板上设有金属走线层；中框，所述中框设于所述显示屏与所述电路板之间，该中框具有镂空的窗口；天线，该天线位于所述中框的窗口内，且位于所述显示屏和所述电路板之间，所述天线的辐射信号朝向所述电路板辐射的部分被所述电路板上的金属走线层阻挡，所述天线的辐射信号朝向所述显示屏的部分辐射至所述电子设备的外部，同时由于所述天线集成于所述电子设备的所述中框之上，合理利用所述电子设备内部空间，减少所述电子设备内其他元器件干扰，增强所述天线性能。

Description

一种电子设备和中框的加工方法

技术领域

本申请涉及一种电子设备领域，尤其涉及一种电子设备和中框的加工方法。

背景技术

近场通信(Near Field Communication)，是一种新兴的技术，使用了NFC技术的设备(比如手机)可以在彼此靠近的情况下进行数据交换。目前市面上的电子设备为了达到近场通讯的目的，常常在电子设备内设置NFC天线，但由于电子设备内部空间不足与NFC天线易受干扰等原因，导致电子设备NFC天线的工作性能受到影响。

申请内容

本申请实施例提供一种电子设备和中框的加工方法。

一方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括：

显示屏；

电路板，所述电路板上设有金属走线层；

中框，所述中框设于所述显示屏与所述电路板之间，该中框具有镂空的窗口；

天线，该天线位于所述中框的窗口内，且位于所述显示屏和所述电路板之间，所述天线的辐射信号朝向所述电路板辐射的部分被所述电路板上的金属走线层阻挡，所述天线的辐射信号朝向所述显示屏的部分辐射至所述电子设备的外部。

另一方面，本申请实施例还提供的一种中框的加工方法，包括：

提供中框，所述中框具有预设区域；

使刀具在所述预设区域沿着预设轨迹切割，以使得所述中框在所述预设区域经切削保留的部分形成预设形状的天线，所述天线的两端中的至少一端与所述中框相断开。

本申请实施例提供的一种电子设备，在电子设备的中框上加工形成镂空的窗口，天线位于中框的窗口内，由于天线集成于电子设备的中框之内，减少了电子设备的厚度，另外天线位于显示屏和电路板之间，天线的辐射信号朝向电路板辐射的部分被电路板上的金属走线层阻挡，天线的辐射信号朝向显示屏的部分辐射至电子设备的外部，利用屏下天线实现显示屏端的电子标签数据通信，从而提供了一种厚度较小且辐射性能较佳的电子设备。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，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电子设备的拆分立体结构示意图；

图2是如图1所示的电子设备的电子标签贴设于显示屏上的结构示意图；

图3是图1所示的电子设备的电子标签靠近显示屏的结构示意图；

图4是图1所示的电子设备的显示区域作为识别区域的结构示意图；

图5是如图1所示的电子设备的中框俯视结构示意图；

图6是本申请实施例提供的电子设备的另一种天线具体结构示意图；

图7是本申请实施例提供的包括纳米注塑胶的中框结构示意图图；

图8是本申请实施例提供的包括铁氧体层的电子设备的透视结构示意图；

图9是图1提供的电子设备中的一种天线结构示意图；

图10是如图9所示的天线的电路板与中框拆分结构示意图；

图11是图1提供的电子设备中的另一种天线结构示意图；

图12是如图11所示的天线的电路板与中框拆分结构示意图；

图13是如图1所示的包括腔壁的中框的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种中框的加工方法流程示意图；

图15是本申请实施例提供的一种中框加工示意图；

图16是本申请实施例提供的另一种中框加工示意图。

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。

请参照图1，为本申请实施例提供的一种电子设备100，该电子设备100包括显示屏30、电路板40、中框20和天线10。电路板40上设有金属走线层41；中框20设于显示屏30与电路板40之间，该中框20具有镂空的窗口21；天线10位于中框20的窗口21内，且位于显示屏30和电路板40之间，天线10的辐射信号朝向电路板40辐射的部分被电路板40上的金属走线层41阻挡，天线10的辐射信号朝向显示屏30的部分辐射至电子设备100的外部。可以理解地，电子设备100的类型包括但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑、POS机等电子设备。

请参照图1，天线10位于显示屏30和电路板40之间，天线10朝向显示屏30的辐射信号能够通过显示屏30辐射至电子设备100的外部，而由于电路板40上设有的金属走线层41与金属元器件对天线10产生的辐射信号进行反射，换言之，天线10辐射至电路板40上的辐射信号被电路板40反射至朝向显示屏30一侧，换言之，天线10朝向电路板40的辐射信号在电路板40的反射下亦有至少部分能够通过显示屏30辐射至电子设备100的外部，从而增强了天线10朝向显示屏30的辐射信号的辐射性能。从而使得与天线10的辐射信号通讯连接的其他电子设备如电子标签60能够较佳的在电子设备100的显示屏40的一侧进行数据通信。换言之，电子设备100的显示屏30端作为天线10的较佳的数据识别端。

其中，电子设备100的内部通常设置有许多元器件与天线等，而传统的天线通常通过电子设备的后盖端或边框进行数据的传输或识别，若将天线10的数据识别端设置为后盖端或边框上，则需要考虑天线10的设置空间与其他元器件的信号干扰等问题。由于本实施例的天线10集成在中框20上且位于中框20的镂空的窗口21内，且通过显示屏30进行信号辐射，减少天线10的信号干扰，节约电子设备100内部空间，提升了天线10的工作性能。

一些实施例中，如图1所示，天线10的辐射信号为射频信号，用于与靠近显示屏30一侧的电子标签数据通信。可以理解地，天线10为一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换，即该天线10发射时，把电路板40传输至天线10的高频电流转换为电磁波，向周边辐射；接收时，把电滋波转换为高频电流传输至电路板40，进行数据识别，从而实现天线10的电子标签数据通信。可选的，该天线10的数据通信类型为近场通信，换言之该天线10可以用于靠近显示屏30一侧的近场通信(NFC)。当然，在其他的实施例中，该天线10也可用于其他频率的电子标签通信。

具体的，如图1所示，显示屏30具有显示区域31，天线10于显示屏30上的正投影区域位于显示屏30的显示区域31内。其中，显示屏30的显示区域31对准天线10的区域形成电子标签60的识别区域32。该识别区域32位于显示屏30的显示区域31的上半区域，且靠近显示屏30的受话孔处，如此用户可以通过显示区域31上的受话孔的位置确定识别区域32的大致位置，以便于进行识别。可选地，如图2所示，用户可将电子标签60可以贴设显示屏30的识别区域32上进行数据识别，或如图3所示，用户可将电子标签60靠近显示屏30的识别区域32进行数据识别。换言之，用户的电子标签60在显示屏30的识别区域32的一段距离内，均可利用电子标签60实现数据的传输和识别，且并不严格限制电子标签60在此距离内数据识别的具体位置和方式。当然，在其他实施例中，天线10于显示屏30上的正投影区域也可以位于显示区域31以外的显示屏30部分，以使天线10对准显示屏30的显示区域31外部，同样可实现利用天线10通过显示屏30进行电子标签数据通信。当然，在其它实施例中，如图4所示，显示屏30的整个显示区域31可以作为识别区域32，换言之，用户可以在整个显示区域31的任意位置进行识别。

一实施例中，请参照图5，天线10为多线圈天线，天线10的外部轮廓为矩形，窗口21的边缘沿着天线10的外部轮廓设置。可以理解地，该电子设备100的天线10为多线圈天线，天线10的具体结构为共平面等间距的回形走线，多线圈天线增加了天线10的设置面积，增强天线10的性能。由于天线10的线圈为共平面等间距的回形走线，使得天线10的外部轮廓为矩形且线圈间保持一定的间距，以使中框20的窗口21的边缘沿着天线10的外轮廓围设，中框20的窗口21也为矩形，使得天线10整体容置于中框20的窗口21内，在电子设备100实现电子标签通信功能的同时，合理利用电子设备100的内部空间，将天线10设置于原有的中框20内，节约整机空间。当然，在其他实施例中，如图6所示，天线10的具体结构也可以为其他结构，如环形走线、菱形走线、方形走线等，天线10的外部轮廓也随之变化，中框20的窗口21的形状则可根据实际需求变化，同时天线10的线圈也可设置为非共平面且等间距或共平面但非等间距的天线10，并不严格限定为共平面等间距的回形走线。

在一些实施例中，如图7所示，天线10的线圈间隙和窗口21的边缘之间的间隙中填充有纳米注塑胶22，将中框20的窗口21与天线10结合，将天线10的线圈间隙填充，实现天线10自身及天线10与中框20窗口21的一体化成型，防止电子设备100的在使用的过程中因产生震动或不慎掉落后，使天线10从中框20的窗口21内脱落或松动，从而影响电子设备100的通信稳定程度。同时，如图1所示，在电子设备100的长期使用过程中，显示屏30与中框20间容易进入灰尘等杂物，若中框20上具有窗口21，灰尘通过中框20的窗口21附着在电路板40上，长期以往将影响电子设备100的正常使用，在天线10的线圈间隙和窗口21的边缘之间的间隙中填充有纳米注塑胶22，使天线10与中框20一体化有利于防止显示屏30与中框20的灰尘通过中框20的窗口21进入电子设备100，附着在电路板40上，阻碍电子设备100的正常工作，增加电子设备100使用寿命。

进一步的，如图8所示，电子设备100还包括铁氧体层50，铁氧体层50设于电路板40与中框20之间，且对准天线10，以增强天线10的辐射信号。铁氧体为一种高温烧结的铁氧材料，应用于电子标签通信时,铁氧体层50主要作用是降低电子设备100内金属材料对信号磁场的吸收,同时铁氧体本身是一种高温烧结的铁氧体材料,通过设置铁氧体层50增加天线10的磁场强度,有效增加天线10的感应距离。

一实施例中，如图9所示，天线10的一端为第一馈电端11，天线10的另一端为第二馈电端12。同时使用第一馈电端11和第二馈电端12的天线10，天线10内部电流平衡。

具体的，如图10所示，电路板40具有第一馈电电路42和第二馈电电路43，天线10的第一馈电端11和第二馈电端12分别通过导电材质的紧固件44分别电连接至第一馈电电路42和第二馈电电路43。可以理解地，导电材质的紧固件44可以为螺丝、弹片等紧固件，当然，紧固件44也可以为其他具有导电性质的紧固件44。电路板40上的第一馈电电路42为第一馈电端11提供电流，第二馈电电路43为第二馈电端12提供电流，以使天线10实现平衡馈电方案。同时天线10的两端分别通过紧固件44电连接至电路板40，以使天线10紧固与电路板40上，天线10不与中框20进行接触，而是通过固定在电路板40上，以使天线10设于显示屏30与电路板40之间的中框20的窗口21内，节约电子设备100的内部空间，实现天线10的第一馈电端11和第二馈电端12的平衡馈电。

另一实施例中，如图11所示，天线10的一端为第一馈电端11，天线10的另一端为接地端13。天线10的第一馈电端11为天线10馈电，而天线10的另一端接地，提升天线10抗干扰能力，增强天线10性能。

具体的，如图12所示，电路板40具有第一馈电电路42，中框20还具有接地部24，天线10的第一馈电端11电连接至电路板40的第一馈电电路42，天线10的接地端13连接至中框20的接地部24。天线10的第一馈电端11通过为导电材料的紧固件44，如螺丝、弹片等紧固件44连接至电路板40的第一馈电电路42，天线10的接地端13连接至中框20，天线10的接地端13以外的部分与中框20不相连接，防止天线10短路，从而影响电子设备100的正常通信工作。

具体的，如图13所示，中框20具有腔壁23，腔壁23围接形成的空间形成中框20的窗口21，腔壁23形成接地部24，天线10的一端朝着腔壁23延伸并连接于腔壁23上，以使天线10的一端接地。天线10的本体通过延伸至腔壁23的方式实现与中框20的接地部24的连接，以使天线10与中框20通过二者连接部分一体成型。在加工中框20时，可直接对中框20进行加工形成中框20的窗口21与设置于中框20内的天线10，或在加工形成中框20的窗口21后，将天线10组装与窗口21的腔壁上，在便于加工、组装的同时，以使天线10集成于中框20之上，合理利用电子设备100的内部空间与现有结构，减薄电子设备100厚度，降低中框20加工难度。

可选地，请参照图13，天线10的接地端13与所述腔壁23一体连接，在加工中框20时，可直接对金属中框20进行加工形成中框20的窗口21与设置于中框20内的金属天线10，以使金属中框20与金属天线10一体成型，节约加工成本。当然，在其他的实施例中，也可以在金属中框20上加工出镂空的窗口21后，将天线10单独组装于窗口21的腔壁23上，如通过导电胶等方式进行连接固定，金属中框20与天线10并非一体化，同样实现天线10的接地与正常工作。

本实施例中的接地部24的结构包括但不限于以下实施例：

可选的一实施例中，如图13所示，中框20的材质为金属，以使腔壁23形成接地部24。当中框20的材质为金属时，窗口21的腔壁23为金属，而天线10的接地端13朝着腔壁23延伸并连接于腔壁23上，实现天线10与中框20的一体化接地，最大程度利用电子设备100的内部空间与现有的结构材料，并增加电子设备100的结构强度。

可选的另一实施例中，如图13所示，腔壁23的表面设有一层金属层形成接地部24。可以理解地，天线10的接地端13连接至金属层可实现天线10的接地，在本实施例中，中框20上的窗口21的腔壁23表面设有一层金属层，而天线10的接地端13朝着腔壁23延伸并连接于腔壁23上，实现天线10的接地。可以理解地，因天线10的接地端13仅连接至中框20的腔壁23，而腔壁23的表面设有一层金属层形成接地部24，所以天线10的的中框20的腔壁23以外的部分可以为其他材质，如塑料、橡胶等，均不影响天线10进行电子标签通信。

当本申请实施例的电子设备100进行电子标签通信时，用户可以将电子标签60靠近或贴设于电子设备100的显示屏30的显示区域31上，在电子设备100的中框20上加工形成镂空的窗口21，天线10位于中框20的窗口21内，且设置于显示屏30和电路板40之间，天线10的辐射信号朝向电路板40辐射的部分被电路板40上的金属走线层41阻挡，天线10的辐射信号朝向显示屏30的部分辐射至电子设备100的外部。其中，电子设备100内的天线10发射时，把电路板40传输至天线10的高频电流转换为电磁波，向周边辐射；接收时，把电滋波转换为高频电流传输至电路板40，进行数据识别，从而实现天线10的电子标签数据通信。

请参照图14，为本申请实施例提供的一种中框的加工方法流程图。该中框的加工方法包括：

101：提供中框，中框具有预设区域。

具体的，中框为设置于显示屏与电路板之间的金属板，中框为显示屏提供结构支撑，加强显示屏结构强度，防止显示屏变形而影响使用。

具体的，预设区域为中框加工时需要切削的部分，中框的预设区域经切削后，中框上的预设区域部分掉落，但不影响中框的整体强度。

103：使刀具在预设区域沿着预设轨迹切割，以使得中框在预设区域经切削保留的部分形成预设形状的天线，天线的两端中的至少一端与中框相断开。

具体的，自动数控加工机床在预设区域定位第一位置和第二位置，机床上的加工刀具沿着第一位置行刀至第二位置的行刀轨迹即可使得中框上未去除的部分形成预设形状的天线。其中，第一位置为如图15所示的a点位置，第二位置为如图15所示的b点位置。

在中框的预设区域由自动数控加工机床工艺进行加工，以使刀具在预设区域沿着预设轨迹进行切割，根据预设区域与预设轨迹的不同，如图15所示，可将天线的一端加工为与中框一体化连接。加工获得的中框与电子设备的装配方式具体为：将中框设于电路板上，天线通过与中框一体化连接的部分固定于中框之上，天线的另一端通过紧固件，如螺丝或弹片等固定于电路板上，将显示屏固定于中框之上，以使中框位于电路板与显示屏之间，获得电子设备。当然，在其他的实施例中，电路板、中框、显示屏的装配顺序可以进行各自调换，并严格按照上述装配顺序。

在其他的实施例中，如图16所示，将中框在预设区域经切削保留的部分形成预设形状的天线与中框进行断开。其中，中框与天线的断开点为如图16的c点，在加工出与中框一体化连接的天线后，在c点进行切削，将中框与天线从c点断开。加工获得的中框与电子设备的装配方式具体为：将天线的两端分别通过紧固件，如螺丝或弹片等固定于电路板上，将中框套设于天线之上，以使天线位于中框的加工窗口内，后将显示屏固定于中框之上，获得电子设备。当然，在其他的实施例中，电路板、中框、显示屏的装配顺序可以进行各自调换，并严格按照上述装配顺序。

具体的，天线经过加工后形成多线圈天线，具体结构为共平面等间距的回形走线，天线的外部形状为矩形或异形。当然，在其他的实施例中，天线的具体结构也可以为其他结构，如环形走线、菱形走线、方形走线等，天线的外部轮廓也随之变化，中框经加工后的中空部形状也可根据实际需求变化，同时天线的线圈也可设置为非共平面且等间距或共平面但非等间距的天线，并不严格限定为共平面等间距的回形走线。

本申请实施例提供的中框的加工方法通过直接在中框上加工出天线，节省加工成本。中框应用于电子设备时，由于天线集成于电子设备的中框之内，合理利用电子设备的内部空间，减少了电子设备的厚度。

以上在说明书、权利要求书以及附图中提及的特征，只要在本申请的范围内是有意义的，均可以任意相互组合。

以上是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (13)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

显示屏；

电路板，所述电路板上设有金属走线层；

中框，所述中框设于所述显示屏与所述电路板之间，该中框具有镂空的窗口；

天线，该天线位于所述中框的窗口内，且位于所述显示屏和所述电路板之间，所述天线的辐射信号朝向所述电路板辐射的部分被所述电路板上的金属走线层阻挡，所述天线的辐射信号朝向所述显示屏的部分辐射至所述电子设备的外部。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线的辐射信号为射频信号，用于与靠近所述显示屏一侧的电子标签数据通信。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述天线的一端为第一馈电端，所述天线的另一端为第二馈电端，所述电路板具有第一馈电电路和第二馈电电路，所述天线的第一馈电端和第二馈电端分别通过导电材质的紧固件分别电连接至所述第一馈电电路和第二馈电电路。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述天线的一端为第一馈电端，所述天线的另一端为接地端，所述电路板具有第一馈电电路，所述中框还具有接地部，所述天线的第一馈电端电连接至所述电路板的第一馈电电路，所述天线的接地端连接至所述中框的接地部。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述中框具有腔壁，所述腔壁围接形成的空间形成所述中框的窗口，所述腔壁形成所述接地部，所述天线的接地端朝着所述腔壁延伸并连接于所述腔壁上，以使所述天线的一端接地。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述腔壁的表面设有一层金属层形成所述接地部。

7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述中框的材质为金属，以使所述腔壁形成所述接地部。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述天线的接地端与所述腔壁一体连接。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏具有显示区域，所述天线于所述显示屏上的正投影区域位于所述显示屏的显示区域，以使所述显示屏的显示区域对准所述天线的区域形成所述电子标签的识别区域。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述的电子设备还包括铁氧体层，所述铁氧体层设于所述电路板与所述中框之间，且对准所述天线，以增强所述天线的辐射信号。

11.根据权利要求1至8任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述天线为多线圈天线，所述天线的外部轮廓为矩形，所述窗口的边缘沿着所述天线的外部轮廓设置。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述天线的线圈间隙和所述窗口的边缘之间的间隙中填充有纳米注塑胶。

13.一种中框的加工方法，其特征在于，包括：

提供中框，所述中框具有预设区域；

使刀具在所述预设区域沿着预设轨迹切割，以使得所述中框在所述预设区域经切削保留的部分形成预设形状的天线，所述天线的两端中的至少一端与所述中框相断开。

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