CN113258259B - 一种电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开是关于电子设备，包括边框和显示面板，边框包括第一弯折段、第二弯折段和直段，第二弯折段与显示面板之间存宽度大于1毫米的间隙；馈点电连接于第一匹配电路，第一匹配路电连接于第一连接点，第二匹配电路电连接于第二连接点，第一电感第一电容的第一端接地，第一电感第一电容的第二端电连接于第二弯折段上的第三连接点；从馈点经由第一连接点到第二弯折段的第二端的长度，等于预设频段波长的1/4。根据本公开的实施例，只需在第二弯折段附近提供净空，无需在第一弯折段附近提供净空，从而可以减少为了给天线提供净空对电子设备空间的占用，并且不占用电子设备内部空间，并且不会受到电子设备后盖等金属结构的影响。

Description

一种电子设备
技术领域
本公开涉及天线技术领域，尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着5G技术的发展，手机等电子设备中天线的数目越来越多，在保证性能的基础上，需要为5G天线和电子设备中其他结构留出较大空间，这就需要压缩2G、3G和4G天线的空间。
在相关技术中，为了压缩2G、3G和4G天线的空间，主要采用两种方式。
其中第一种方式如图1所示，通过电子设备边框的两个弯折段作为天线来辐射2G、3G和4G频段中的高频信号，在两个弯折段处都需要形成净空，从而对两个弯折段附近的区域都造成了占用，仍然占用了较大的空间。
另一种方式如图2所示，可以在电子设备中设置镭雕区域，然后通过激光直接成型(LDS)在该区域形成天线来辐射2G、3G和4G频段中的高频信号。这种方式需要占用电子设备内部空间，并且电子设备后盖容易对形成的天线的净空造成影响。
发明内容
本公开提供了电子设备，以解决相关技术中的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种电子设备，包括边框和显示面板，所述边框包括第一弯折段、第二弯折段和直段，所述直段的第一端与所述第一弯折段的第二端之间存在狭缝，所述直段的第二端与所述第二弯折段的第一端之间存在狭缝，所述第二弯折段的第二端接地，所述第二弯折段与所述显示面板之间存在间隙，所述间隙的宽度大于1毫米；
所述电子设备还包括馈点、第一匹配电路和第二匹配电路以及第一电容，其中，所述馈点电连接于所述第一匹配电路，所述第一匹配电路电连接于所述直段上的第一连接点，所述第二匹配电路电连接于所述直段上的第二连接点，所述第一连接点相对于所述第二连接点靠近所述第二弯折段，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端电连接于所述第二弯折段上的第三连接点，所述第三连接点位于所述第二弯折段中平行于所述直段的平行段；
从所述馈点经由所述第一连接点到所述第二弯折段的第二端的长度，等于预设频段波长的1/4，所述预设频段为2300MHz至2700MHz。
可选地，所述第一匹配电路包括第一电感和第二电容；
其中，所述第一电感的第一端电连接于所述馈点，所述第一电感的第二端接地，所述第二电容的第一端电连接于所述第一连接点，所述第二电容的第二端电连接于所述馈点。
可选地，所述第一电感的值为4.7nH，所述第二电容的值为15pF。
可选地，所述第二匹配电路包括可调元件，第三电容和第二电感；
其中，所述可调元件的第一端接地，所述第三电容的第一端电连接于所述第二连接点，所述第三电容的第二端电连接于所述可调元件，所述第二电感的第一端电连接于所述第三电容的第二端，所述第二电感的第二端接地，所述可调元件至少用于形成五种可选择的匹配阻抗。
可选地，所述第三电容的值为100pF，所述第二电感的值为12nH。
可选地，所述可调元件包括开关切换单元、第三电感、第四电感、第四电容和导线；
其中，所述开关切换单元的第二端可选择地电连接于所述第三电感的第一端，或电连接于所述第四电感的第一端，或电连接于所述第四电容的第一端，或电连接于所述导线的第一端；
所述第三电感的第二端、所述第四电感的第二端、所述第四电容的第二端和所述导线的第二端接地。
可选地，所述第三电感的值为1.3nH，所述第四电感的值为5.2nH，所述第四电容的值为2pF，所述导线的电阻为0。
可选地，所述第一电容的值为2.4pF。
可选地，所述第二弯折段的厚度小于或等于1毫米。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
根据本公开的实施例，相对于相关技术中占用两个弯折段来辐射高频信号的方向，只需通过一个弯折段，即可作为天线有效地辐射2G、3G、4G频段中的高频信号，无需占用另一个弯折段，例如在图3所示的实施例中，只需在第二弯折段附近提供净空，无需在第一弯折段附近提供净空，从而可以减少为了给天线提供净空对电子设备空间的占用。
相对于相关技术中在电子设备中通过激光直接成型形成天线，由于采用弯折段作为天线有效地辐射2G、3G、4G频段中的高频信号，而弯折段属于边框，不占用电子设备内部空间，并且不会受到电子设备后盖等金属结构的影响。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是相关技术中一种天线结构的示意结构图。
图2是相关技术中另一种天线结构的示意结构图。
图3是根据本公开的实施例示出的一种电子设备的示意结构图。
图4是基于图3所示的电子设备得到的一种史密斯(Smith)圆图。
图5是基于图3所示的电子设备得到的一种电流方向示意图。
图6是基于图3所示的电子设备得到的一种效率的示意图。
图7是基于图3所示的电子设备得到的一种回波损耗(S11)的示意图。
图8是根据本公开的实施例示出的一种第一匹配电路的示意结构图。
图9是根据本公开的实施例示出的一种第二匹配电路的示意结构图。
图10是根据本公开的实施例示出的一种可调元件的示意结构图。
图11是根据本公开的实施例示出的一种电子设备的框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图3是根据本公开的实施例示出的一种电子设备的示意结构图。本实施例所示的电子设备可以适用于电子设备，所述电子设备包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴设备、个人计算机等电子设备。以下主要在电子设备为手机的情况下，对本公开的技术方案进行实例性说明。
如图3所示，所述电子设备包括边框和显示面板(图中未示出)，所述边框包括第一弯折段IJK、第二弯折段FGH和直段DE，所述直段(可以是窄边框、也可是长边框)的第一端D与所述第一弯折段的第二端I之间存在狭缝，所述直段的第二端E与所述第二弯折段的第一端F之间存在狭缝，所述第二弯折段的第二端H接地，所述第二弯折段FGH与所述显示面板之间存在间隙(gap)，所述间隙的宽度大于1毫米；
所述电子设备还包括馈点Feed、第一匹配电路和第二匹配电路以及第一电容C1，其中，所述馈点Feed电连接于所述第一匹配电路，所述第一匹配电路电连接于所述直段上的第一连接点A，所述第二匹配电路电连接于所述直段上的第二连接点B，所述第一连接点A相对于所述第二连接点B靠近所述第二弯折段FGH，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端电连接于所述第二弯折段上的第三连接点C，所述第三连接点C位于所述第二弯折段中平行于所述直段的平行段FG；
从所述馈点Feed经由所述第一连接点A到所述第二弯折段的第二端H的长度，等于预设频段波长的1/4，所述预设频段为2300MHz至2700MHz。直段和第二弯折段可以作为天线结构辐射信号。
基于本公开的实施例，通过设置第二弯折段与显示面板之间存在间隙，并保证所述间隙的宽度大于1毫米，可以在第二弯折段作为天线辐射高频信号时，为第二弯折段提供足够大的净空；
通过设置馈点经由第一连接点到第二弯折段的第二端的长度，等于预设频段波长的1/4，可以确保馈点经由第一连接点到第二弯折段的第二端可以有效地辐射预设频段的信号，在预设频段为2G、3G、4G频段中高频的情况下，例如2300MHz至2700MHz的情况下，就可以确保有效地辐射2300MHz至2700MHz频段的信号；
通过设置第一电容电连接于第二弯折段，可以使得直段靠近第二弯折段附近的电流，与第二弯折段上的电流，方向是相同的，从而能够形成叠加效果，确保馈点经由第一连接点到第二弯折段的第二端可以有效地辐射2G、3G、4G频段中的高频信号。
图4是基于图3所示电子设备得到一种史密斯(Smith)圆图。图5是基于图3所示的电子设备得到的一种电流方向示意图。图6是基于图3所示的电子设备得到的一种效率的示意图。图7是基于图3所示的电子设备得到的一种回波损耗(S11)的示意图。
如图4所述，基于图3所示的天线机构，可以在2300MHz至2700MHz之间激励出高频圆圈，表示天线结构在2300MHz至2700MHz之间具有可用的圆形(Loop)模态，也就是说，基于图3所示的电子设备，能够辐射2G、3G、4G频段中的2300MHz至2700MHz频段的高频信号。具体可以通过设置天线结构中的匹配阻抗，使得图3所示的电子设备辐射2300MHz至2700MHz频段的信号。
如图5所示，通过设置第一电容电连接于第二弯折段，可以使得直段靠近第二弯折段附近的电流，与第二弯折段上的电流，方向(图5所示的箭头即表示方向)是相同的，例如都是顺时针，从而能够形成叠加效果，确保馈点经由第一连接点到第二弯折段的第二端可以有效地辐射2G、3G、4G频段中的高频信号。
如图6所示，高频频段的效率达到-5dB左右，可以满足运营商的需要。
如图7所示，可以通过调整第一匹配电路、第二匹配电路中接入天线结构的匹配阻抗，使得天线结构能够在B5、B8、B12(B28)、B1、B7、B40、B3等频段具有良好地回波损耗，确保天线结构能够在这些频段良好的辐射信号，从而实现对2G、3G和4G频段中低频、中频和高频的覆盖。
根据本公开的实施例，相对于相关技术中占用两个弯折段来辐射高频信号的方向，只需通过一个弯折段，即可作为天线有效地辐射2G、3G、4G频段中的高频信号，无需占用另一个弯折段，例如在图3所示的实施例中，只需在第二弯折段附近提供净空，无需在第一弯折段附近提供净空，从而可以减少为了给天线提供净空对电子设备空间的占用。
相对于相关技术中在电子设备中通过激光直接成型形成天线，由于采用弯折段作为天线有效地辐射2G、3G、4G频段中的高频信号，而弯折段属于边框，不占用电子设备内部空间，并且不会受到电子设备后盖等金属结构的影响。
图8是根据本公开的实施例示出的一种第一匹配电路的示意结构图。如图8所示，所述第一匹配电路包括第一电感和第二电容；
其中，所述第一电感L1的第一端电连接于所述馈点Feed，所述第一电感L1的第二端接地，所述第二电容C2的第一端电连接于所述第一连接点，所述第二电容C2的第二端电连接于所述馈点Feed。
可选地，所述第一电感的值为4.7nH，所述第二电容的值为15pF。
图9是根据本公开的实施例示出的一种第二匹配电路的示意结构图。如图9所示，所述第二匹配电路包括可调元件，第三电容C2和第二电感L2；
其中，所述可调元件的第一端接地，所述第三电容的第一端电连接于所述第二连接点，所述第三电容的第二端电连接于所述可调元件，所述第二电感的第一端电连接于所述第三电容的第二端，所述第二电感的第二端接地，所述可调元件至少用于形成五种可选择的匹配阻抗。
在一个实施例中，由于2G、3G和4G频段中除了高频频段，还存在低频频段和中频频段，本实施例所述的天线结构不仅具有高频模态，还具有低频和中频模态，但是低频频段和中频频段具体包括多个频段，一般情况下，一段天线在一个状态下只能辐射一个频段的信号，为了使得本实施例所示的电子设备可以覆盖2G、3G和4G频段中的全部频段，可以设置可调元件，从而通过可调元件来调整接入天线结构的匹配阻抗，从而改变天线结构辐射信号的频段。
例如可以元件可以至少形成五种可选择的匹配阻抗接入天线结构，例如接入第一种匹配阻抗，天线结构可以辐射B5频段的信号，接入第二种匹配阻抗，天线结构可以辐射B8频段的信号，接入第三种匹配阻抗，天线结构可以辐射B12(B28)频段的信号，接入第四种匹配阻抗，天线结构可以辐射B1频段的信号，接入第五种匹配阻抗，天线结构可以辐射B40和B3频段的信号，在此过程中，直段主要用于辐射低频和中频频段的信号，第二弯折段主要用于辐射高频频段的信号。
可选地，所述第三电容的值为100pF，所述第二电感的值为12nH。
图10是根据本公开的实施例示出的一种可调元件的示意结构图。如图10所示，所述可调元件包括开关切换单元SW、第三电感L3、第四电感L4、第四电容C4和导线；
其中，所述开关切换单元SW的第二端可选择地电连接于所述第三电感L3的第一端，或电连接于所述第四电感L4的第一端，或电连接于所述第四电容C4的第一端，或电连接于所述导线的第一端；
所述第三电感L3的第二端、所述第四电感L4的第二端、所述第四电容C4的第二端和所述导线的第二端接地。
在一个实施例中，开关切换单元电连接于第三电感时，接入第一种匹配阻抗，天线结构可以辐射B5频段的信号，开关切换单元电连接于第四电感时，接入第二种匹配阻抗，天线结构可以辐射B8频段的信号，开关切换单元电连接于第四电容时，接入第三种匹配阻抗，天线结构可以辐射B12(B28)频段的信号，开关切换单元电连接于导线时，接入第四种匹配阻抗，天线结构可以辐射B1频段的信号，开关切换单元断开时，由于开关单元本身存在寄生电容(小于1pf)，相当于接入第五种匹配阻抗，天线结构可以辐射B40和B3频段的信号。而在出了接入第五种阻抗的情况，天线结构可以不辐射B40频段的信号，而是辐射B7频段的信号。
可选地，所述第三电感的值为1.3nH，所述第四电感的值为5.2nH，所述第四电容的值为2pF，所述导线的电阻为0。
可选地，所述第一电容的值为2.4pF。
可选地，所述第二弯折段的厚度小于或等于1毫米。
在一个实施例中，为了增加第二弯折段与显示面板之间间隙的宽度，可以降低第二弯折段的厚度，从而在不改变电子设备整体尺寸的情况下，也不用缩小显示面板，即可确保第二弯折段与显示面板之间间隙的宽度足够大。
其中，所述显示面板可以是液晶显示面板，也可以是有机发光二极管显示面板。
图11是根据本公开的实施例示出的一种电子设备1100的框图。例如，装置1100可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。
参照图11，装置1100可以包括以下一个或多个组件：处理组件1102，存储器1104，电源组件1106，多媒体组件1108，音频组件1110，输入/输出(I/O)的接口1112，传感器组件1114，以及通信组件1116。所述装置还包括上述任一实施例所述的天线结构。
处理组件1102通常控制装置1100的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件1102可以包括一个或多个处理器1120来执行指令。此外，处理组件1102可以包括一个或多个模块，便于处理组件1102和其他组件之间的交互。例如，处理组件1102可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件1108和处理组件1102之间的交互。
存储器1104被配置为存储各种类型的数据以支持在装置1100的操作。这些数据的示例包括用于在装置1100上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器1104可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
电源组件1106为装置1100的各种组件提供电力。电源组件1106可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置1100生成、管理和分配电力相关联的组件。
多媒体组件1108包括在所述装置1100和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件1108包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置1100处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
音频组件1110被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件1110包括一个麦克风(MIC)，当装置1100处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器1104或经由通信组件1116发送。在一些实施例中，音频组件1110还包括一个扬声器，用于输出音频信号。
I/O接口1112为处理组件1102和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
传感器组件1114包括一个或多个传感器，用于为装置1100提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件1114可以检测到装置1100的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置1100的显示器和小键盘，传感器组件1114还可以检测装置1100或装置1100一个组件的位置改变，用户与装置1100接触的存在或不存在，装置1100方位或加速/减速和装置1100的温度变化。传感器组件1114可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件1114还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件1114还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。
通信组件1116被配置为便于装置1100和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置1100可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件1116经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件1116还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。
在示例性实施例中，装置1100可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。
在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器1104，上述指令可由装置1100的处理器1120执行。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种电子设备，其特征在于，包括边框和显示面板，所述边框包括第一弯折段、第二弯折段和直段，所述直段的第一端与所述第一弯折段的第二端之间存在狭缝，所述直段的第二端与所述第二弯折段的第一端之间存在狭缝，所述第二弯折段的第二端接地，所述第二弯折段与所述显示面板之间存在间隙，所述间隙的宽度大于1毫米；
所述电子设备还包括馈点、第一匹配电路和第二匹配电路以及第一电容，其中，所述馈点电连接于所述第一匹配电路，所述第一匹配电路电连接于所述直段上的第一连接点，所述第二匹配电路电连接于所述直段上的第二连接点，所述第一连接点相对于所述第二连接点靠近所述第二弯折段，所述第一电容的第一端接地，所述第一电容的第二端电连接于所述第二弯折段上的第三连接点，所述第三连接点位于所述第二弯折段中平行于所述直段的平行段；其中，所述馈点经由所述第一连接点到第二弯折段的第二端用于辐射预设频段的高频信号；
从所述馈点经由所述第一连接点到所述第二弯折段的第二端的长度，等于所述预设频段波长的1/4，所述预设频段为2300MHz至2700MHz。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一匹配电路包括第一电感和第二电容；
其中，所述第一电感的第一端电连接于所述馈点，所述第一电感的第二端接地，所述第二电容的第一端电连接于所述第一连接点，所述第二电容的第二端电连接于所述馈点。
3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一电感的值为4.7nH，所述第二电容的值为15pF。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第二匹配电路包括可调元件，第三电容和第二电感；
其中，所述可调元件的第一端接地，所述第三电容的第一端电连接于所述第二连接点，所述第三电容的第二端电连接于所述可调元件，所述第二电感的第一端电连接于所述第三电容的第二端，所述第二电感的第二端接地，所述可调元件至少用于形成五种可选择的匹配阻抗。
5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第三电容的值为100pF，所述第二电感的值为12nH。
6.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述可调元件包括开关切换单元、第三电感、第四电感、第四电容和导线；
其中，所述开关切换单元的第二端可选择地电连接于所述第三电感的第一端，或电连接于所述第四电感的第一端，或电连接于所述第四电容的第一端，或电连接于所述导线的第一端；
所述第三电感的第二端、所述第四电感的第二端、所述第四电容的第二端和所述导线的第二端接地。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第三电感的值为1.3nH，所述第四电感的值为5.2nH，所述第四电容的值为2pF，所述导线的电阻为0。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一电容的值为2.4pF。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第二弯折段的厚度小于或等于1毫米。
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