CN113540752B - 终端设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种终端设备。终端设备包括：机壳、显示层、金属部及天线模组。机壳包括背面以及设于背面周缘的侧面，背面与侧面形成容纳腔。显示层组装于容纳腔，显示层的显示面背向机壳的背面。金属部设于显示层的侧面和/或背面。天线模组包括沿显示面指向机壳的背面的方向延伸的天线辐射体，天线辐射体设于机壳的侧面，且位于金属部与机壳的背面之间，天线辐射体与金属部之间具有距离。该终端设备不仅具有较高的屏占比以及可实现全面屏化，还具有良好的天线性能。
Description
技术领域
本公开涉及终端设备技术领域，尤其涉及一种终端设备。
背景技术
目前，如何提高屏占比及实现全面屏化成为终端设备发展的主要趋势。但是，天线模组通常设于终端设备的边缘，而设于显示层的侧面或背面的柔性线路板等金属部会影响天线模组的天线性能，因此需要使天线模组与金属部之间形成净空区域，以保证天线模组的天线性能。但是，设置净空区域增加了显示层与终端设备的机壳边缘之间的距离，这减小了屏占比，不利于使终端设备实现全面屏化。基于此，提供一种能够增加屏占比且保证天线性能的终端设备尤为重要。
发明内容
本公开提供了一种改进的终端设备。
本公开的一个方面提供一种终端设备，所述终端设备包括：
机壳，包括背面以及设于所述背面周缘的侧面，所述背面与所述侧面形成容纳腔；
显示层，组装于所述容纳腔，所述显示层的显示面背向所述机壳的背面；
金属部，设于所述显示层的侧面和/或背面；及
天线模组，包括沿所述显示面指向所述机壳的背面的方向延伸的天线辐射体，所述天线辐射体设于所述机壳的侧面，且位于所述金属部与所述机壳的背面之间，所述天线辐射体与所述金属部之间具有距离。
可选地，沿所述显示面的延伸方向，所述天线辐射体比所述金属部靠近所述机壳的外部。
可选地，沿所述显示面的延伸方向，所述天线辐射体靠近所述机壳的外部的一面与所述金属部靠近所述机壳的外部的一面齐平。
可选地，所述天线模组还包括馈电线和有源器件；
所述天线辐射体包括：第一金属段、及与所述第一金属段之间形成间隙的第二金属段，所述第一金属段设有馈电点，所述馈电点与所述馈电线连接，所述第二金属段设有有源连接点，所述有源连接点与所述有源器件连接，所述第二金属段还与接地端连接。
可选地，所述天线辐射体还包括与接地端连接的第三金属段，所述第三金属段与所述第一金属段之间形成间隙。
可选地，所述第一金属段靠近所述第三金属段的端部包括弯折结构。
可选地，所述机壳的侧面包括顺次连接的第一侧面、与所述第一侧面的一端连接的第二侧面、以及与所述第一侧面的另一端连接的第三侧面，且所述第二侧面与所述第三侧面相对；
所述第一金属段设于所述第一侧面；
所述第二金属段包括第一部分和第二部分，所述第一部分设于所述第一侧面，所述第二部分设于所述第三侧面；
所述第三金属段设于所述第二侧面。
可选地，所述天线辐射体设于所述机壳的侧面面向所述容纳腔的一侧；或所述天线辐射体设于所述机壳的侧面背向所述容纳腔的一侧。
可选地，所述天线辐射体的厚度范围为0.05～1mm；和/或
所述天线辐射体的宽度范围为6～8mm；和/或
所述天线辐射体与所述金属部之间的距离范围为1～2mm。
可选地，所述机壳包括金属侧面，所述金属侧面的至少部分形成所述天线辐射体；和/或
所述天线辐射体的至少部分通过激光直接成型技术形成于所述机壳的侧面；和/或
所述天线辐射体的至少部分通过印刷成型技术形成于所述机壳的侧面；和/或
所述天线辐射体的至少部分形成于柔性线路板；和/或
所述天线辐射体的至少部分形成于金属片。
本公开提供的技术方案至少具有以下有益效果：
基于天线辐射体沿显示面指向机壳的背面方向延伸设置，这使天线辐射体为显示层提供了让位空间，利于做大显示层的面积。通过使天线辐射体位于金属部与机壳的背面之间，这减少了天线辐射体与金属部之间沿显示面方向形成的净空区域，利于使终端设备提高屏占比及实现全面屏化。通过使天线辐射体与金属部之间具有距离，利于保证终端设备的天线性能。
附图说明
图1所示为一示例性实施例示出的终端设备的局部结构示意图；
图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的终端设备的局部结构示意图；
图3所示为图2中终端设备的局部结构剖视图；
图4所示为图2中天线辐射体与金属部之间的相对位置关系图；
图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组、金属部及机壳在xy面上的局部投影图；
图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组、金属部及机壳在xy面上的局部投影图；
图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的终端设备的局部结构剖视图；
图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组及金属部在xy面上的投影图；
图9所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线辐射体及金属部在xz面上的投影图；
图10所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组的频率与辐射效率之间的关系曲线图。
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例并不代表与本公开相一致的所有实施例。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。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。除非另作定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
在本公开说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
图1所示为一示例性实施例示出的终端设备的局部结构示意图。一些实施例中，参考图1，终端设备包括机壳110、显示层120、金属部130及天线模组140。其中，机壳110包括背面111、以及设于背面111周缘的侧面112，背面111与侧面112形成有容纳腔113。显示层120和金属部130设于容纳腔113，显示层120的显示面121背向机壳110的背面111，金属部130设于显示层120的侧面。天线模组140包括天线辐射体141，天线辐射体141沿显示面121的方向延伸，也即，天线辐射体141沿y轴方向延伸设置。为了保证天线模组140的天线性能，需要使天线辐射体141与金属部130之间具有净空区域150，以保证天线模组140的天线性能。但是，这会增加显示层120与机壳110的侧面112之间的距离，增加终端设备的边框尺寸，不利于终端设备增加屏占比及实现全面屏化。
为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括但不限于手机、个人电脑、可穿戴设备、或者医疗设备等。以下结合附图进行详细阐述：
图2所示为本公开根据一示例性实施例示出的终端设备的局部结构示意图，在图2中，y轴方向为终端设备沿显示面的延伸方向，或者称为是终端设备的长度方向。x轴方向为终端设备的宽度方向。z轴方向为显示面指向机壳的背面的方向，或者称为是终端设备的厚度方向。图3所示为图2中终端设备的局部结构剖视图，图4所示为图2中天线辐射体与金属部之间的相对位置关系图。结合参考图2至图4，终端设备包括：机壳210、显示层220、金属部230及天线模组240。
机壳210包括背面211以及设于背面211周缘的侧面212，背面211与侧面212形成容纳腔213，用于容纳各类元器件。其中，机壳210的材料包括金属材料。机壳210的材料还可包括塑料、陶瓷等绝缘材料。
显示层220组装于容纳腔213。显示层220包括显示面221、与显示面221相对的背面、以及连接显示面221和背面的侧面。显示层220的显示面221背向机壳210的背面211。显示层220组装于容纳腔213之后，在显示层220的显示面221覆盖玻璃盖板，以作为终端设备的正面。其中，显示层220可以为LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)层或OLED(OrganicLight-Emitting Diode，有机电激光显示)层。
金属部230设于显示层220的侧面和/或背面。需要说明的是，本公开所涉及的金属部230指的是：影响天线模组240的天线性能以及影响提高显示层220的屏占比的金属器件。示例性地，金属部230包括FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，FPC与显示层220及终端设备的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)连接。示例性地，FPC与显示层220的侧面连接。示例性地，FPC与显示层220的背面连接，且FPC占用显示层220的边缘区域，这使FPC影响天线模组240的天线性能。
天线模组240包括沿显示面221指向机壳210的背面211的方向延伸的天线辐射体241，天线辐射体241设于机壳210的侧面212，且位于金属部230与机壳210的背面211之间，天线辐射体241与金属部230之间具有距离d。需要说明的是，天线辐射体241沿显示面221指向机壳210的背面211方向延伸设置，以形成立面结构，结合参考图2和图4。天线辐射体241延伸设置包括：天线辐射体241垂直于显示面221延伸设置，也即天线辐射体241沿z轴方向延伸设置。或者，天线辐射体241沿显示面221垂直指向于机壳210的背面211方向倾斜设置，也即天线辐射体241的延伸方向与z轴之间具有夹角。由于天线辐射体241设于金属部230与机壳210的背面211之间，天线辐射体241沿z轴方向在金属部230的正投影的至少部分位于金属部230。参考图3，天线辐射体241与金属部230在y轴方向形成净空区域201。此外，天线辐射体241与金属部230在y轴方向还可为零净空。
基于上述，由于天线辐射体241沿显示面221指向机壳210的背面211方向延伸设置，这减少了天线辐射体241在y轴方向的占用空间，在y轴方向为显示层220提供了让位空间，利于做大显示层220的面积。通过使天线辐射体241位于金属部230与机壳210的背面211之间，使天线辐射体241和金属部230由在y轴方向布设转换为在z轴方向布设，这利于在y轴方向减小了天线辐射体241与金属部230形成的净空区域201，甚至形成零净空。此外，由于天线辐射体241与金属部230之间具有距离d，这使金属部230不会影响天线辐射体241的天线性能。综上，基于天线辐射体241的结构，以及天线辐射体241、金属部230、机壳210及显示层220之间的相对位置关系，不仅利于终端设备提高屏占比及实现全面屏化，还可保证终端设备的天线性能。
图5所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组240、金属部230及机壳210在xy面上的局部投影图。在一些实施例中，参考图5，沿显示面221的延伸方向，天线辐射体241比金属部230靠近机壳210的外部。也即，沿图5中y轴的反方向，天线辐射体241比金属部230靠近机壳210的外部。一些实施例中，这使天线辐射体241与金属部230在y轴方向形成较小的净空区域201，利于提高终端设备的屏占比。
图6所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组240、金属部230及机壳210在xy面上的局部投影图。在一些实施例中，参考图6，沿显示面221的延伸方向(或者沿y轴的反方向)，天线辐射体241靠近机壳210的外部的一面与金属部230靠近机壳210的外部的一面齐平，换言之，天线辐射体241与金属部230之间为零净空。一些实施例中，如此，使得天线辐射体241与金属部230在y轴方向形成零净空，利于实现终端设备的全面屏化。
图7所示为本公开根据一示例性实施例示出的终端设备的局部结构剖视图。在一些实施例中，参考图3，天线辐射体241设于机壳210的侧面212面向容纳腔213的一侧，也即，天线辐射体241设于容纳腔213内。或参考图7，天线辐射体241设于机壳210的侧面212背向容纳腔213的一侧，也即，天线辐射体241设于容纳腔213外。相应地，天线辐射体241沿z轴方向在金属部230的正投影的至少部分位于金属部230，且天线辐射体241与金属部230之间具有距离d。
本公开关于如何将天线辐射体241设于机壳210的侧面212，给出以下几个示例：
示例性地，机壳210包括金属侧面212，金属侧面212的至少部分形成天线辐射体241。比如，可以通过对机壳210的金属侧面212减薄，以形成天线辐射体241。
示例性地，天线辐射体241的至少部分通过激光直接成型技术(LaserDirectStructring，LDS)形成于机壳210的侧面212。
示例性地，天线辐射体241的至少部分通过印刷成型技术(Printing DirectStructuring，PDS)形成于机壳210的侧面212。
示例性地，天线辐射体241的至少部分形成于柔性线路板。
示例性地，天线辐射体241的至少部分形成于金属片。
上述几种天线辐射体241的制造工艺简单，利于天线辐射体241的生产制造。
图8所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组240及金属部230在xy面上的投影图。图9所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线辐射体241及金属部230在xz面上的投影图。在一些实施例中，结合参考图8和图9，天线模组240还包括馈电线242和有源器件243；天线辐射体241包括：第一金属段244、及与第一金属段244之间形成间隙的第二金属段245，第一金属段244设有馈电点246，馈电点246与馈电线242连接，第二金属段245设有有源连接点247，有源连接点247与有源器件243连接，第二金属段245还与接地端GND连接。示例性地，馈电线242及有源器件243与终端设备的线路板(Printed CircuitBoard，PCB)连接。PCB通过馈电线242为天线模组240馈电，PCB通过有源器件243调节天线模组240所支持的频段。示例性地，有源器件243包括单刀四掷开关，当单刀四掷开关连接至不同的线路时，使天线模组240支持不同的频段。一些实施例中，馈电线242与有源器件243之间的第一金属段244和第二金属段245支持高频信号，该高频信号可通过有源器件243来调节，其他部分的天线辐射体241可以支持低频信号，这使得该天线模组240能够支持高频信号和低频信号多种频段的信号，提升用户的通信体验，扩大该终端设备的应用范围。
示例性地，天线模组240支持的频段包括：0.824GHZ～0.96GHz、1.71GHz～2.17GHz、2.3GHz～2.7GHz、3.3GHz～3.8GHz及4.4GHz～5GHz。
进一步地，在一些实施例中，请继续参考图8，天线辐射体241还包括与接地端GND连接的第三金属段248，第三金属段248与第一金属段244之间形成间隙。一些实施例中，第三金属段248与第一金属段244相互耦合，以提升天线模组240的天线性能，第三金属段248可支持低频信号。
需要说明的是，在本公开实施例中，第一金属段244、第二金属段245及第三金属段248均沿显示面221指向机壳210的背面211方向(也即z轴方向)延伸设置，第一金属段244、第二金属段245及第三金属段248均为立面结构。
在一些实施例中，请继续参考图9，第一金属段244靠近第三金属段248的端部包括弯折结构251。如此，利于增加第一金属段244的长度，以增强第一金属段244的辐射效果，且第三金属段248可与弯折结构251耦合，这相较于第三金属段248与非弯折的第一金属段244的端部耦合而言，耦合位置更接近馈电点246，这使第三金属段248与第一金属段244的耦合效果更好。示例性地，弯折结构251背向第三金属段248弯折。示例性地，弯折结构251面向第三金属段248弯折。
进一步地，在一些实施例中，请继续参考图8，机壳210的侧面212包括顺次连接的第一侧面214、与第一侧面214的一端连接的第二侧面215、以及与第一侧面214的另一端连接的第三侧面216，且第二侧面215与第三侧面216相对。第一金属段244设于第一侧面214；第二金属段245包括连接的第一部分249和第二部分250，第一部分249设于第一侧面214，第二部分250设于第三侧面216；第三金属段248设于第二侧面215。一些实施例中，如此，不仅增加了天线辐射体241的有效辐射长度，增加天线辐射体241的射频方向，提升天线模组240的天线性能，还利于使终端设备提高屏占比及实现全面屏化。示例性地，第一侧面214的长度小于第二侧面215长度及第三侧面216的长度，第一侧面214为终端设备的顶部侧面，这利于减少终端设备顶部的边框宽度。示例性地，第一侧面214的长度小于第二侧面215长度及第三侧面216的长度，第一侧面214为终端设备的底部侧面，这利于减少终端设备底部的边框宽度，也即减少终端设备的“下巴”。
在一些实施例中，天线辐射体241的厚度范围为0.05～1mm，比如可以为0.05mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm等。在一些实施例中，请继续参考图9，天线辐射体241的宽度w范围为6～8mm，比如可以为6mm、7mm、8mm等。天线辐射体241在机壳210的第一侧面214的长度L范围为70～80mm，比如可以为70mm、71mm、72mm、73mm、74mm、75mm、76mm、77mm、78mm、79mm、80mm等。如此设置天线辐射体241的尺寸，使天线辐射体241在占用较小空间的前提下，保证天线辐射体241的天线性能。
图10所示为本公开根据一示例性实施例示出的天线模组240的频率与辐射效率之间的关系曲线图。其中，1号曲线表示：天线辐射体241与金属部230之间的距离d1为0.5mm时，天线辐射体241的频率与辐射效率之间的关系曲线。2号曲线表示：天线辐射体241与金属部230之间的距离d2为2mm时，天线辐射体241的频率与辐射效率之间的关系曲线。基于图10可知，在频率为2.5871GHz时，2号曲线对应的辐射效率高于1号曲线对应的辐射效率，也即，天线辐射体241与金属部230之间的距离为2mm时相较于天线辐射体241与金属部230之间的距离为0.5mm时，天线模组240的辐射效率更优。
基于上述，在一些实施例中，天线辐射体241与金属部230之间的距离范围为1～2mm，比如可以为1mm、1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2mm等。如此，使金属部230对天线辐射体241的影响较小，保证天线模组240具有较好的辐射效率等天线性能。
综上，本公开实施例提供的终端设备，基于天线辐射体241沿显示面221指向机壳210的背面211方向延伸设置，这使天线辐射体241为显示层220提供了让位空间，利于做大显示层220的面积。通过使天线辐射体241位于金属部230与机壳210的背面211之间，这减少了天线辐射体241与金属部230之间沿显示面221延伸方向形成的净空区域，利于使终端设备提高屏占比及实现全面屏化。通过使天线辐射体241与金属部230之间具有距离，这利于保证终端设备的天线性能。通过馈电线242为天线辐射体241馈电，以保证天线辐射体241工作。通过有源器件243与天线辐射体241连接，以利于调节天线辐射体241的射频频段，使天线模组240支持0.824GHZ～0.96GHz、1.71GHz～2.17GHz、2.3GHz～2.7GHz、3.3GHz～3.8GHz及4.4GHz～5GHz等频段。通过使机壳210的金属侧面212的至少部分、LDS、PDS、柔性线路板、金属片中的至少一种方式形成天线辐射体241的工艺简单，方便加工制造。
本公开上述各个实施例，在不产生冲突的情况下，可以互为补充。
以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：
机壳，包括背面以及设于所述背面周缘的侧面，所述背面与所述侧面形成容纳腔；
显示层，组装于所述容纳腔，所述显示层的显示面背向所述机壳的背面；
金属部，设于所述显示层的侧面和/或背面；及
天线模组，包括沿所述显示面指向所述机壳的背面的方向延伸的天线辐射体，所述天线辐射体设于所述机壳的侧面，且位于所述金属部与所述机壳的背面之间，所述天线辐射体与所述金属部之间具有距离；沿所述显示面的延伸方向，所述天线辐射体靠近所述机壳的外部的一面与所述金属部靠近所述机壳的外部的一面齐平。
2.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述天线模组还包括馈电线和有源器件；
所述天线辐射体包括：第一金属段、及与所述第一金属段之间形成间隙的第二金属段，所述第一金属段设有馈电点，所述馈电点与所述馈电线连接，所述第二金属段设有有源连接点，所述有源连接点与所述有源器件连接，所述第二金属段还与接地端连接。
3.根据权利要求2所述的终端设备，其特征在于，所述天线辐射体还包括与接地端连接的第三金属段，所述第三金属段与所述第一金属段之间形成间隙。
4.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述第一金属段靠近所述第三金属段的端部包括弯折结构。
5.根据权利要求3所述的终端设备，其特征在于，所述机壳的侧面包括顺次连接的第一侧面、与所述第一侧面的一端连接的第二侧面、以及与所述第一侧面的另一端连接的第三侧面，且所述第二侧面与所述第三侧面相对；
所述第一金属段设于所述第一侧面；
所述第二金属段包括连接的第一部分和第二部分，所述第一部分设于所述第一侧面，所述第二部分设于所述第三侧面；
所述第三金属段设于所述第二侧面。
6.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述天线辐射体设于所述机壳的侧面面向所述容纳腔的一侧；或所述天线辐射体设于所述机壳的侧面背向所述容纳腔的一侧。
7.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述天线辐射体的厚度范围为0.05～1mm；和/或
所述天线辐射体的宽度范围为6～8mm；和/或
所述天线辐射体与所述金属部之间的距离范围为1～2mm。
8.根据权利要求1所述的终端设备，其特征在于，所述机壳包括金属侧面，所述金属侧面的至少部分形成所述天线辐射体；和/或
所述天线辐射体的至少部分通过激光直接成型技术形成于所述机壳的侧面；
所述天线辐射体的至少部分通过印刷成型技术形成于所述机壳的侧面；和/或
所述天线辐射体的至少部分形成于柔性线路板；和/或
所述天线辐射体的至少部分形成于金属片。
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