CN113555690A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电子设备，涉及天线技术领域，用于改善电子设备的天线难以融入环境而显得突兀的现象。该电子设备包括电路板和天线装置。电路板具有射频电路。天线装置包括透明侧壁和至少一个天线组件。其中，天线组件包括馈电片以及导电的透明天线本体。上述馈电片与透明侧壁相连接，且与射频电路电连接。透明天线本体覆盖透明侧壁的至少一部分。此外，上述透明天线本体包括第一辐射片。该第一辐射片的长度L1为λ/4≤L1≤λ/2。第一辐射片的至少一部分与馈电片形成耦合电容。电路板的射频电路可以通过上述耦合电容向第一辐射片进行馈电。

Description

一种电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

天线是无线电设备，例如无线保真(wireless-fidelity，Wi-Fi)路由器中用来发射或接收电磁波的必不可少的部件。目前路由器中主要采用铜片作为天线，并将天线设置于路由器主体外壳外部，从而可以在不增加主体外壳高度的情况下，有效提升天线的高度，以达到提高天线增益的目的。然而，随着天线高度的增加，用于包裹天线的外壳尺寸也会增大，使得路由器整体尺寸较大，放在桌面上会显得突兀，从而降低了用户体验。

发明内容

本申请实施例提供一种电子设备，用于改善电子设备的天线难以融入环境而显得突兀的现象。

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

本申请实施例提供一种电子设备。该电子设备包括电路板和天线装置。电路板具有射频电路。天线装置包括透明侧壁和至少一个天线组件。其中，天线组件包括馈电片以及导电的透明天线本体。上述馈电片与透明侧壁相连接，且与射频电路电连接。透明天线本体覆盖透明侧壁的至少一部分。此外，上述透明天线本体包括第一辐射片。该第一辐射片的长度L1为λ/4≤L1≤λ/2。第一辐射片的至少一部分与馈电片形成耦合电容。电路板的射频电路可以通过上述耦合电容向第一辐射片进行馈电，使得的第一辐射片上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。上述预设波长λ为透明天线本体工作频率对应的波长。在此情况下，天线装置中的透明侧壁、透明天线本体均透明结构，从而使得用户可以透过天线装置看到该天线装置背后的物品。这样一来，由于电子设备中天线装置的一部分透明，所以可以减小具有该天线装置的电子设备对周围环境的遮挡面积，使得具有该天线装置的电子设备能够更容易融入周围环境而不会显得很突兀。

可选的，透明天线本体还包括第二辐射片和电流反相器。其中，第二辐射片的长度L2为λ/4≤L2≤λ/2。电流反相器位于第一辐射片和第二辐射片之间，且与第一辐射片和第二辐射片电连接。第一辐射片和第二辐射片关于电流反相器对称设置。电流反相器用于将第一辐射片上的电流反相处理后，馈电到第二辐射片上。电流反相器包括S形的透明导电走线或者螺旋形的透明导电走线；透明导电走线的长度为λ/2。电流反相器内部的电流会因为透明导电走线的排布方式为S形或者螺旋形，从而使得透明导电走线上走线方向相反的部分其电流方向也相反，从而使得电信号相互抵消，从而能够在实现电流信号反向的同时不会产生辐射信号。这样一来，由于电流反相器不产生辐射，从而可以降低对第一辐射片、第二辐射片辐射的信号的影响。在该电流反相器的反向作用下，可以使得第一辐射片上电流的方向与第二辐射片上电流的方向相同。在此情况下，当电路板上的射频电路通过上述耦合电容向透明天线本体进行馈电时，可以激励透明第一辐射片与第二辐射片工作于差模模式。这样一来，沿透明天线本体的长度方向，工作于差模模式下的第一辐射片上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。工作于差模模式下的第二辐射片上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。并且，第一辐射片与第二辐射片上的电流相对于电流反相器对称分布。

可选的，电子设备包括至少两个天线装置。电子设备还包括壳体，电路板设置于壳体内。至少两个天线装置设置于壳体的同一侧，且每个天线装置的透明侧壁通过铰接轴与壳体铰接，以使得天线装置绕铰接轴翻转。这样一来，天线装置可以相对于壳体进行翻转，即使当天线装置与水平面垂直时，由于该天线装置的大部分透明，所以不会对该天线装置背面的物品进行遮挡。

可选的，透明天线本体还包括第一引向片和第二引向片。第一引向片沿第一辐射片的宽度方向，排列于第一辐射片的一侧。第一引向片用于将第一辐射片辐射的能量引导至第一引向片所在的一侧。第一辐射片的两端分别延伸出第一引向片。第一引向片与第一辐射片之间的间距为λ/4。第二引向片沿第二辐射片的宽度方向，排列于第二辐射片的一侧。第二引向片与第一引向片位于同一侧。第二引向片用于将第二辐射片辐射的能量引导至第二引向片所在的一侧。第二辐射片的两端分别延伸出第二引向片。第二引向片与第二辐射片之间的间距为λ/4。这样一来，通过设置第一引向片，可以对第一辐射片的辐射能量的方向进行定向，使其辐射的能量引导至第一引向片所在的一侧。通过设置第二引向片，可以对第二辐射片的辐射能量的方向进行定向，使其辐射的能量引导至第二引向片所在的一侧。

可选的，透明天线本体还包括反射片。反射片排列于第一辐射片远离第一引向片的一侧。反射片用于对第一辐射片和第二辐射片辐射的能量进行反射。反射片的第一端延伸出第一辐射片，反射片的第二端延伸出第二辐射片；反射片与第一辐射片之间的距离为λ/4。反射片与第二辐射片之间的距离为λ/4。这样一来，在反射片的反射作用下，可以进一步对第一辐射片辐射能量的方向进行定向，使其辐射能量的大部分或者全部均朝向第一引向片所在的一侧进行辐射。此外，在反射片的反射作用下，可以进一步对第二辐射片辐射能量的方向进行定向，使其辐射能量的大部分或者全部均朝向第二引向片所在的一侧进行辐射。从而可以对透明天线本体辐射能量的方向进行控制。

可选的，天线装置包括多个透明侧壁，多个透明侧壁依次首尾相接形成容纳腔。电路板设置于容纳腔内。天线装置包括多个天线组件。每个天线组件中的透明天线本体覆盖一个透明侧壁的至少一部分。这样一来，上述电子设备中首尾相接的每个透明侧壁上均设置有上述透明天线本体，且透明天线本体的辐射方向均可以定向。从而可以增加电子设备的天线装置在空间的水平面内各个方向的覆盖能力。

可选的，透明天线本体为金属网格结构。金属网格包括交叉设置的多条第一金属线。第一金属线的线宽B1的范围为1μm≤B1≤10μm之间。相邻两条第一金属线的间距F1的范围为1μm≤F1≤300μm之间。在此情况下，由于第一金属线的线宽很细，因此可以使得由多条第一金属线交叉构成的上述透明天线本体的透过率达到85％，实现透明的目的。此外，第一金属线具有方阻R；0＜R≤5欧姆/□，从而可以使得第一金属线具有良好的导电性能，有利于提高透明天线本体的辐射效率。

可选的，天线组件还包括虚设图案。虚设图案覆盖透明侧壁中未被透明天线本体覆盖的部分。虚设图案包括多个阵列排布，且间隔设置的十字图案。十字图案包括横纵交叉的第二金属线；第二金属线的线宽B2与第一金属线的线宽B1相同。同一方向上，相邻的两个条第二金属线之间具有间距F2，F2＝F1。这样一来，可以使得虚设图案与透明天线本体的透过率相同或近似相同，从而使得透明侧壁中被透明天线本体覆盖的部分，与未被透明天线本体覆盖的部分的透过率一致，从而可以保证天线装置的外观一致性，使得用户不容易辨认出设置于透明侧壁上的透明天线本体，进一步达到透明的效果。

可选的，构成透明天线本体的材料包括透明金属材料，使得透明天线本体的透过率达到85％，实现透明的目的。

可选的，天线装置还包括透明保护层。透明天线本体位于透明保护层靠近透明侧壁的一侧表面。透明保护层覆盖透明侧壁，且与透明侧壁相连接。在制作过程中，可以透明保护层为衬底，在该透明保护层上制作上述透明天线本体。然后，透明保护层上形成有透明天线本体的一侧贴合于透明侧壁上，使得透明保护层能够覆盖透明侧壁的至少一部分，并与透明侧壁之间可以通过胶体进行连接。这样一来，可以将上述透明天线本体设置于透明侧壁与透明保护层之间，从而能够对该透明天线本体进行保护。

可选的，透明天线本体设置于透明侧壁第一表面。馈电片设置于透明侧壁的第二表面。第一表面和第二表面相对设置，且第一表面和第二表面之间的间距D的范围为0.1mm≤D≤30mm。这样一来，当间距D＜0.1mm，或者，当间距D＞30mm时，馈电片与透明天线本体之间不再呈容性，从而使得电路板上的射频电路很难采用电容耦合的方式向透明天线本体进行馈电。

可选的，透明天线本体和馈电片均设置于透明侧壁同一侧表面上。同一天线组件中，馈电片与透明天线本体之间的间距E的范围为0.1mm≤E≤30mm。这样一来，当间距E＜0.1mm，或者，当间距E＞30mm时，馈电片与透明天线本体之间不再呈容性，从而使得电路板上的射频电路很难采用电容耦合的方式向透明天线本体进行馈电。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图3a为图1中透明天线本体的一种结构示意图；

图3b为图3a所示的透明天线本体的第一馈电片耦合馈电的一种结构示意图；

图3c为图3b中馈电片的结构示意图；

图4为图3a中透明天线本体的第一馈电片电流分布示意图；

图5a为本申请实施例提供的一种透明天线本体的辐射效率与频率曲线图；

图5b为本申请实施例提供的一种透明天线本体的辐射能量方向图；

图6a为本申请实施例提供的一种透明天线本体的结构示意图；

图6b为图6a中的第一金属走线的结构示意图；

图7a为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图7b为本申请实施例提供的一种透明天线本体和虚设图案的结构示意图；

图8a为本申请实施例提供的透明天线本体的一种结构示意图；

图8b为本申请实施例提供的透明天线本体的另一种结构示意图；

图8c为图8a所示的透明天线本体耦合馈电的一种结构示意图；

图9为图8a中透明天线本体电流分布示意图；

图10a为本申请实施例提供的一种透明天线本体的辐射效率与频率曲线图；

图10b为本申请实施例提供的一种透明天线本体的辐射能量方向图；

图11a为本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图11b为图11a中天线装置相对于壳体翻转的示意图；

图12为本申请实施例提供的透明天线本体的另一种结构示意图；

图13为图12中透明天线本体电流分布示意图；

图14a为本申请实施例提供的一种透明天线本体的辐射效率与频率曲线图；

图14b为本申请实施例提供的一种透明天线本体的辐射能量方向图；

图15a为本申请实施例提供的天线装置中多个透明侧壁首尾相接的示意图；

图15b为本申请实施例提供的承载有多个透明天线本体的透明保护层的结构示意图；

图15c为图15b所示的透明保护层贴附于图15a所示的透明侧壁上盖的结构示意图。

附图标记：

01-电子设备；10-天线装置；11-透明侧壁；12-天线组件；120-馈电片；121-透明天线本体；13-透明保护层；20-电路板；31-第一辐射片；122a-第一金属线；124-虚设图案；122b-第二金属线；300-十字图案；32-第二辐射片；30-电流反相器；301-透明导电走线；02-壳体；03-铰接轴；41-第一引向片；42-第二引向片；43-反射片；100-容纳腔。

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。

以下，术语“第一”、“第二”等仅用于描述方便，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本申请实施例中，“上”、“下”等方位术语可以包括但不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语可以是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，“电连接”可以是直接相接触的电性连接；也可以是通过中间媒介间接电性连接。

本申请实施例提供一种的电子设备。该电子设备可以包括路由器、手机(mobilephone)、平板电脑(pad)、电视、智能穿戴产品(例如，智能手表、智能手环)、虚拟现实(virtual reality，VR)终端设备、增强现实(augmented reality AR)终端设备等能够进行无线信号传输的电子产品。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制。如图1所示。上述电子设备01，可以包括天线装置10和电路板20。该电路板20上设置有射频(radiofrequency，RF)电路(图中未示出)。

在本申请实施例中，如图1所示，上述天线装置10可以包括透明侧壁11和至少一个天线组件12。其中，天线组件12可以包括透明天线本体121以及与上述电路板20上的RF电路电连接的馈电片120。此外。该馈电片(patch)120与透明侧壁11相连接。透明天线本体121具有导电性，该透明天线本体121覆盖透明侧壁11的至少一部分，且不与接地端电连接。此时，透明天线本体121在透明侧壁11上处于悬浮的状态。

在此情况下，馈电片120与透明天线本体121之间可以形成耦合电容。电路板20上的RF电路可以通过上述耦合电容向透明天线本体121进行耦合馈电，从而激励透明天线本体121上的模式，使进行射频信号的接收和发送。

示例的，上述透明天线本体121可以作为蓝牙天线，其工作频率为2.4GHz、Wi-Fi天线，其工作频率为2.4GHz或5GHz、全球定位系统(global positioning system，GPS)天线，其工作频率可以为1228MHZ，或者通信天线，例如第四代通信技术(4G)信号。在此情况下，透明天线本体121可以覆盖低频(例如700MHz～960MHz左右)、中高频(例如1710MHz～2690MHz)等频段。此外，透明天线本体121还可以作为第五代通信技术(5G)的通信天线，其工作频率可以为450MHz～6GHz，或者，24GHz～52GHz。本申请对透明天线本体121的工作频率不做限定。以下为了方便说明，以上述电子设备为Wi-Fi路由器，透明天线本体121为Wi-Fi天线为例进行说明。

在此情况下，为了使得的馈电片120与透明天线本体121之间可以构成耦合电容，在本申请的一些实施例中，如图1所示，透明天线本体121可以设置于透明侧壁11的第一表面A1，馈电片120可以设置于透明侧壁11的第二表面A2。该第一表面A1和第二表面A2相对设置。此外，该透明侧壁11的第一表面A1和第二表面A2之间的间距D(即该透明侧壁11的厚度)范围可以为0.1mm≤D≤30mm。

这样一来，当间距D＜0.1mm，或者，当间距D＞30mm时，馈电片120与透明天线本体121之间不再呈容性，从而使得电路板20上的RF电路很难采用电容耦合的方式向透明天线本体121进行馈电。示例的，上述间距D可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、1.5mm、2.0mm、5mm、15mm或30mm。

或者，在本申请的另一些实施例中，如图2所示，透明天线本体121和馈电片120可以均设置于透明侧壁11同一侧表面上，例如均设置在该透明侧壁11的第一表面A1上。基于此，同上所述，为了使得馈电片120与透明天线本体121之间能够形成上述耦合电容，在同一天线组件12中，馈电片120与透明天线本体之间的间距E(在XY平面内，沿X方向)的范围为0.1mm≤E≤30mm。该间距E范围设置的技术效果与间距D的技术效果相同，此处不再赘述。

由上述可知，透明天线本体121能够进行射频信号的接收和发送。在此情况下，为了对上述透明天线本体121进行保护，如图1所示，上述天线装置10还可以包括透明保护层13。该透明天线本体121可以位于透明保护层13靠近透明侧壁11的一侧表面，该透明保护层13可以覆盖透明侧壁11，且与透明侧壁11相连接。

在此情况下，在制作过程中，能够以透明保护层13为衬底，在该透明保护层13上制作上述透明天线本体121。然后，透明保护层13上形成有透明天线本体121的一侧贴合于透明侧壁11上，使得透明保护层13能够覆盖透明侧壁11的至少一部分，并与透明侧壁11之间可以通过胶体进行连接。这样一来，可以将上述透明天线本体121设置于透明侧壁11与透明保护层13之间，从而能够对该透明天线本体121进行保护。

基于此，为了使得天线装置10具有一定的刚度，在本申请的一些实施例中，构成上述透明侧壁11的材料可以为硬质的树脂材料，例如，透明的聚碳酸酯(polycarbonate，PC)材料、透明亚克力、玻璃、水晶材料等等。此外，为了能够使得透明保护层13能够很好的与透明侧壁11相贴合，构成透明保护层13的材料可以为采用柔性的高分子聚合物材料构成的薄膜层，例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)薄膜，或者聚酰亚胺(polyimide，PI)薄膜。

在此情况下，天线装置10中的透明侧壁11、透明天线本体121以及透明保护层13均透明结构。其中，本申请实施例中的“透明”是指光线可以穿过透明的结构，从而使得用户可以透过天线装置10看到该天线装置10背后的物品。示例的，本申请中的透明结构的透过率可以达到80％或80％以上。这样一来，由于电子设备01中天线装置10的一部分透明，所以可以减小具有该天线装置10的电子设备01对周围环境的遮挡面积，使得具有该天线装置10的电子设备01能够更容易融入周围环境而不会显得很突兀。

以下对上述透明天线本体121的结构进行详细的举例说明。

示例一

本示例中，透明天线本体121可以包括如图3a所示的第一辐射片31。第一辐射片31沿Z方向(垂直于电路板20的方向，本申请中，电路板20与环境中的地面平行设置)的长度L1可以为λ/4≤L1≤λ/2。

本申请实施例中，上述预设波长λ可以为透明天线本体121工作频率对应的波长。例如，当透明天线本体121为上述Wi-Fi天线时，该透明天线本体121的工作频率可以为2.4GHz或5GHz。由于波长λ、光速c(3×10⁸m/s)以及频率f之间满足公式λ＝c/f，因此，可以得出2.4GHz对应的波长可以为125mm，5GHz对应的波长可以为600mm。或者，又例如，当透明天线本体121的工作频率为一个频段时，上述预设波长λ可以为透明天线本体121工作频段中任意一个工作频点对应的波长。

示例的，在透明天线本体121的工作频率为2.4GHz时，如图3a所示的第一辐射片31沿Z方向的长度L1可以为32mm左右，宽度S1可以为10mm左右。由于为了使得电路板20上的RF电路通过耦合电容向第一辐射片31进行耦合馈电，如图3b所示，第一辐射片31与馈电片120之间具有上述透明侧壁11，该透明侧壁11作为介质加载于第一辐射片31与馈电片120之间，会使得第一辐射片31沿Z方向的长度L1有所减小。

如图3b所示，该透明侧壁11的厚度D可以为3mm左右，从而使得第一辐射片31的至少一部分与馈电片120形成耦合电容。此外，如图3c所示，上述馈电片120可以为矩形，相邻的两个边的长度可以分别为8mm左右和9mm左右。

需要说明的是，上述仅仅是对天线装置10中部分部件尺寸的举例说明，本申请对上述部件的尺寸不做限定，本领域技术人员可以根据用户的实际需求进行设定。

在此情况下，当电路板20上的RF电路通过上述耦合电容向第一辐射片31进行馈电时，可以激励第一辐射片31工作于差模模式。差模模式下第一辐射片31的电流分布如图4所示，可以看出沿第一辐射片31的长度方向(即Z方向)，第一辐射片31两端开路电流分布最小，而该第一辐射片31中间电流分布最强。所以沿第一辐射片31的长度方向(即Z方向)，工作于差模模式下的第一辐射片31上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。

此外，由图5a可以中的S11曲线①可以看出，本示例的透明天线本体121在频率2.4GHz～2.5GHz的范围内负向数值较大，可以作为透明天线本体121的谐振频率，因此当透明天线本体121作为Wi-Fi天线时回波损耗较小。并且，由天线总效率(考虑回波损耗)曲线②和天线辐射效率(不考虑回波损耗)曲线③可以看出，在频率2.4GHz时辐射效率可以均为0。因此，在当透明天线本体121作为Wi-Fi天线时，天线的能量基本都可以辐射出去。

基于此，上述工作于差模模式下的透明天线本体121的辐射方向图，如图5b所示，可以看出该透明天线本体121能够实现水平面(与电路板20所在的平面，即地面平行)覆盖，且辐射方向图的中间部分对地面的覆盖面积最大。该透明天线本体121的增益可以达到3dBi。这样一来，当透明天线本体121作为Wi-Fi天线应用于路由器时，路由器中透明天线本体121辐射的信号可以很好的对室内水平面进行覆盖，从而有利于提高室内各个房间的信号强度。

在此基础上，为了使得上述透明天线本体121的光线透过率能够达到80％，以实现透明，在本申请的一些实施例中，上述透明天线本体121可以为如图6a所示的金属网格(metal mesh)结构。

这样一来，可以采用metal mesh工艺可以制备线宽很细的第一金属线122a，例如，如图6b所示，第一金属线122a的线宽B1的范围为1μm≤B1≤10μm之间。相邻两条金属线122的间距F1可以为1μm≤F1≤300μm之间。此外，第一金属线122a具有方阻R，0＜R≤10欧姆/□。

在此情况下，由于第一金属线122a的线宽很细，因此可以使得由多条第一金属线122a交叉构成的上述透明天线本体121的透过率达到85％，实现透明的目的。此外，metalmesh工艺(包括光刻工艺)可以控制第一金属线122a的方阻在10欧姆/□以内，从而可以使得第一金属线122a具有良好的导电性能，有利于提高透明天线本体121的辐射效率。

此外，上述天线组件12还包括如图7a所示的虚设图案124。该虚设(dummy)图案124可以覆盖透明侧壁11中未被透明天线本体121覆盖的部分。其中，如图7b所示，虚设图案124可以包括多个阵列排布，且间隔设置的十字图案300。该十字图案300可以包括横纵交叉的第二金属线122b。这样一来，虚设图案124中相邻两个十字图案300之间不会电性连接，从而不会对透明天线本体121辐射的信号产生影响。

在此基础上，第二金属线122b的线宽B2与第一金属线122a的线宽B1相同，即B1＝B2。此外，位于同一方向，相邻的两个条第二金属线122b之间具有间距F2，F2＝F1。这样一来，可以使得虚设图案124与透明天线本体121的透过率相同或近似相同，从而使得透明侧壁11中被透明天线本体121覆盖的部分，与未被透明天线本体121覆盖的部分的透过率一致，从而可以保证天线装置10的外观一致性，使得用户不容易辨认出设置于透明侧壁11上的透明天线本体121，进一步达到透明的效果。

上述是以透明天线本体121为金属网格结构为例进行的说明，为了使得上述透明天线本体121的光线透过率能够达到80％，在本申请的另一些实施例中，构成上述透明天线本体121的材料还可以包括透明金属材料，例如，氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)或者氧化铟锌(indium zinc oxide，IZO)。

示例二

本示例中，如图8a所示，透明天线本体121可以包括上述第一辐射片31。同上所述，该第一辐射片31沿Z方向(垂直于电路板20的方向)的长度L1为λ/4≤L1≤λ/2。

在此基础上，本示例中的透明天线本体121还包括如图8a所示的第二辐射片32和电流反相器30。其中，该第二辐射片32沿Z方向的长度L2可以为λ/4≤L1≤λ/2。此外，上述电流反相器30位于第一辐射片31和第二辐射片32之间，且与第一辐射片31和第二辐射片32电连接。上述第一辐射片31和第二辐射片32关于电流反相器30对称设置。在此情况下，上述电流反相器30可以用于将第一辐射片31上的电流反相处理(相位相差λ/2)后，馈电到第二辐射片32上。

在本申请的一些实施例中，上述电流反相器30可以包括如图8a所示的S形的透明导电走线301。或者，在本申请的另一些实施例中，上述电流反相器30可以包括如图8b所示的螺旋形的透明导电走线301。对于图8a或者图8b所示的任意一种透明导电走线301而言，透明导电走线301中的走线长度可以为λ/2。

示例的，在透明天线本体121的工作频率为2.4GHz时，透明天线本体121沿Z方向的长度可以为123mm左右。电流反相器30中透明导电走线301的线宽可以为3.5mm。由于为了使得电路板20上的RF电路通过耦合电容向透明天线本体121进行耦合馈电，如图8c所示，透明天线本体121与馈电片120之间具有上述透明侧壁11，该透明侧壁11作为介质加载于透明天线本体121与馈电片120之间。示例的，该透明侧壁11的厚度D可以为3mm左右，从而使得第一辐射片31的至少一部分与馈电片120形成耦合电容。

需要说明的是，上述仅仅是对天线装置10中部分部件尺寸的举例说明，本申请对上述部件的尺寸不做限定，本领域技术人员可以根据用户的实际需求进行设定。

在此情况下，电流反相器30内部的电流会因为透明导电走线301的排布方式为S形或者螺旋形，从而使得透明导电走线301上走线方向相反的部分其电流方向也相反，从而使得电信号相互抵消，从而能够在实现电流信号反向的同时不会产生辐射信号。这样一来，由于电流反相器30不产生辐射，从而可以降低对第一辐射片31、第二辐射片32辐射的信号的影响。

由上述可知，第一辐射片31、第二辐射片32沿Z方向的长度均在λ/4≤L1≤λ/2的范围内，而第一辐射片31、第二辐射片32上的电信号为正弦信号，因此当第一辐射片31与第二辐射片32直接电连接时，第一辐射片31上的电信号为半个周期的电信号，第二辐射片32上电信号为另外半个周期的电信号，所以第一辐射片31与第二辐射片32上的电信号方向相反。因此，当第一辐射片31与第二辐射片32之间电连接由上述电流反相器30后，在该电流反相器30的反向作用下，可以使得第一辐射片31上电流的方向与第二辐射片32上电流的方向相同。

在此情况下，当电路板20上的RF电路通过上述耦合电容向透明天线本体121进行馈电时，可以激励透明第一辐射片31与第二辐射片32工作于差模模式。差模模式下第一辐射片31与第二辐射片32的电流分布如图9所示，可以看出沿透明天线本体121的长度方向(即Z方向)，第一辐射片31两端开路电流分布最小，而该第一辐射片31中间电流分布最强，工作于差模模式下的第一辐射片31上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。第二辐射片32两端开路电流分布最小，而该第二辐射片32中间电流分布最强，工作于差模模式下的第二辐射片32上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。并且，第一辐射片31与第二辐射片32上的电流相对于电流反相器30对称分布。

此外，由图10a可以中的S11曲线①可以看出，本示例的透明天线本体121在频率2.45GHz～2.5GHz的范围内负向数值较大，可以作为透明天线本体121的谐振频率，因此当透明天线本体121作为Wi-Fi天线时回波损耗较小。并且，由天线总效率(考虑回波损耗)曲线②和天线辐射效率(不考虑回波损耗)曲线③可以看出，在频率2.45GHz时辐射效率可以均为0。因此，在当透明天线本体121作为Wi-Fi天线时，天线的能量基本都可以辐射出去。

基于此，上述工作于差模模式下的透明天线本体121的辐射方向能够实现水平面(如图10b所示与电路板20所在的平面，即地面平行)覆盖，且辐射方向图的中间部分对地面的覆盖面积最大。该透明天线本体121的增益可以达到5dBi。这样一来，当透明天线本体121作为Wi-Fi天线应用于路由器时，路由器中透明天线本体121辐射的信号可以很好的对室内水平面进行覆盖，从而有利于提高室内各个房间的信号强度。

在此基础上，为了使得上述透明天线本体121的光线透过率能够达到80％，以实现透明，在本申请的一些实施例中，上述透明天线本体121中的第一辐射片31、第二辐射片32以及用于构成电流反相器30的透明导电走线301可以为上述金属网格结构。该金属网格结构的设置方式同上所述，此处不再赘述。或者，在本申请的另一些实施例中，透明天线本体121中的第一辐射片31、第二辐射片32以及用于构成电流反相器30的透明导电走线301的材料可以为上述透明导电材料。

本申请实施例中，具有示例一、示例二中任意一种天线装置10的电子设备01(例如，路由器)的结构可以如图11a所示，该电子设备01可以至少包括上述两个天线装置10。其中，图11a是以路由器设置有四个天线装置10为例进行的说明。该路由器包括壳体02，上述具有RF电路的电路板20可以设置于壳体02内。壳体02水平放置，与室内地面相平行。

此外，上述天线装置10设置于壳体02的同一侧，且如图11b所示，每个天线装置10的透明侧壁11可以与壳体02通过铰接轴03铰接，以使得天线装置10可以绕上述铰接轴03相对于壳体02进行翻转。这样一来，用于可以通过需要对天线装置10进行翻转，从而调节该天线装置10与地面之间的夹角α。由上述可知，上述示例一和示例二中的天线装置10在水平面具有较好覆盖效果，因此可以调节该天线装置10与地面之间的夹角α为90°，即使得天线装置10平行于图11a所示中的Z方向设置，从而使得天线装置10可以覆盖用户室内的大部分区域。

由上述可知，如图11b所示，上述天线装置10可以包括设置于透明侧壁11上的天线本体121，以及覆盖该天线本体121的透明保护层13。由于透明侧壁11、天线本体121以及透明保护层13的透过率均可以达到80％以上，因此上述天线装置10能够实现透明。用户可以透过天线装置10看到天线背面的物体。这样一来，上述电子设备01，例如路由器中，虽然壳体02所在位置不透明，但是由于天线装置10能够实现透明，所以可以减小整个电子设备01对周围环境的遮挡面积。从而更有利于将电子设备01融入环境中。

需要说明的是，图11b是以天线本体121以及透明保护层13设置于透明侧壁11远离壳体02的一侧(左侧)表面为例进行的说明。在本申请的另一些实施例中，上述天线本体121以及透明保护层13还可以设置于透明侧壁11靠近壳体02的一侧(右侧)表面。

示例三

本示例中，如图12所示，透明天线本体121可以包括上述第一辐射片31、第二辐射片32，以及电连接于第一辐射片31、第二辐射片32之间的电流反相器30。第一辐射片31、第二辐射片32以及电流反相器30的作用、设置方式以及技术效果同上所述，此处不再赘述。

在此基础上，本示例中的透明天线本体121还可以包括如图12所示的第一引向片41和第二引向片42。

其中，第一引向片41沿第一辐射片31的宽度(即与水平面平行的X方向)方向，排列于第一辐射片31的一侧。第一引向片41可以用于将第一辐射片31辐射的能量引导至第一引向片41所在的一侧。

此外，为了能够使得第一引向片41将第一辐射片31辐射的能量引导至第一引向片41所在的一侧，上述第一辐射片31的两端分别延伸出第一引向片41。在此情况下，沿Z方向第一辐射片31的长度大于第一引向片41的长度。此外，第一引向片41与第一辐射片31之间的间距H1可以为λ/4。

此外，第二引向片42沿第二辐射片32的宽度方向(即与水平面平行的X方向)，排列于第二辐射片32的一侧。该第二引向片42与第一引向片41位于同一侧。第二引向片42用于将第二辐射片32辐射的能量引导至第二引向片42所在的一侧。

此外，为了能够使得第二引向片42将第二辐射片32辐射的能量引导至第二引向片42所在的一侧，第二辐射片32的两端分别延伸出第二引向片42。在此情况下，沿Z方向第二辐射片32的长度大于第二引向片42的长度。此外，第二引向片42与第二辐射片32之间的间距H2可以为λ/4。

在此基础上，为了能够进一步将第一辐射片31辐射的能量引导至第一引向片41所在的一侧，并将第二辐射片32辐射的能量引导至第二引向片42所在的一侧，如图12所示，上述透明天线本体121还可以包括反射片43。

该反射片43沿第一辐射片31或第二辐射片32的宽度方向(即与水平面平行的X方向)，排列于第一辐射片31远离第一引向片41的一侧，以及第二辐射片32远离第二引向片42的一侧。反射片43可以用于对第一辐射片31和第二辐射片32辐射的能量进行反射。

基于此，为了提高反射片43反射能量的效率，沿Z方向，反射片43的第一端延伸出第一辐射片31，反射片43的第二端延伸出第二辐射片32，该反射片43与第一辐射片31之间的距离H3可以为λ/4，该反射片43与第二辐射片32之间的距离可以为λ/4。

综上所述，在第一引向片41和反射片43的作用下，可以对第一辐射片31辐射能量的方向进行定向，使其朝向第一引向片41所在的一侧进行辐射。此外，在第二引向片42和反射片43的作用下，可以对第二辐射片32辐射能量的方向进行定向，使其朝向第二引向片42所在的一侧进行辐射。从而可以对透明天线本体121辐射能量的方向进行控制。

在此情况下，当电路板20上的RF电路通过上述耦合电容向透明天线本体121进行馈电时，可以激励透明第一辐射片31、第二辐射片32工作于差模模式。差模模式下第一辐射片31与第二辐射片32的电流分布如图13所示，可以看出沿透明天线本体121的长度方向(即Z方向)，工作于差模模式下的第一辐射片31上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。工作于差模模式下的第二辐射片32上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。并且，第一辐射片31与第二辐射片32上的电流相对于电流反相器30对称分布。此外，第一引向片41、第二引向片42上的电流相对于电流反相器30对称分布。反射片43上的电流分布，呈两端关于中心对称的分布。

此外，由图14a可以中的S11曲线①可以看出，本示例的透明天线本体121在频率2.4GHz～2.5GHz的范围内负向数值较大，可以作为透明天线本体121的谐振频率，因此当透明天线本体121作为Wi-Fi天线时回波损耗较小。并且，由天线总效率(考虑回波损耗)曲线②和天线辐射效率(不考虑回波损耗)曲线③可以看出，在频率2.4GHz时辐射效率可以均为0。因此，在当透明天线本体121作为Wi-Fi天线时，天线的能量基本都可以辐射出去。

基于此，上述工作于差模模式下的透明天线本体121的辐射方向能够实现水平面(如图14b所示与电路板20所在的平面，即地面平行)覆盖，辐射方向图的中间部分对地面的覆盖面积最大，并且辐射方向集中于图14b中的左侧。该透明天线本体121的增益可以达到7dBi。这样一来，当透明天线本体121作为Wi-Fi天线应用于路由器时，路由器中透明天线本体121辐射的信号可以很好的对室内水平面进行覆盖，并且信号的辐射方向可以定向，从而能够根据用户需求将辐射方向朝向需要的方向。例如，位于客厅的路由器，可以将辐射方向朝向书房，使得书房的信号更强。

在此基础上，为了使得上述透明天线本体121的光线透过率能够达到80％，以实现透明，在本申请的一些实施例中，上述透明天线本体121中的第一辐射片31、第二辐射片32、用于构成电流反相器30的透明导电走线301、第一引向片41、第二引向片42以及反射片43可以为上述金属网格结构。该金属网格结构的设置方式同上所述，此处不再赘述。或者，在本申请的另一些实施例中，透明天线本体121中的第一辐射片31、第二辐射片32、用于构成电流反相器30的透明导电走线301、第一引向片41、第二引向片42以及反射片43的材料可以为上述透明导电材料。

在此情况下，本示例提供的透明天线本体121的结构可以应用于图11a所示的电子设备01。该透明天线本体121在透明侧壁11上的设置方式同上所述，此处不再赘述。

此外，在本申请的另一些实施例中，电子设备01中的天线装置10可以包括如图15a所示的多个透明侧壁11。上述多个透明侧壁11依次首尾相接形成容纳腔100。在此情况下，上述电路板20可以设置于容纳腔100内。

基于此，上述天线装置10可以包括多个天线组件12。该天线组件12中的如图15b所示的透明天线本体121具有第一辐射片31、第二辐射片32、电流反相器30、第一引向片41、第二引向片42以及反射片43。在此情况下，天线组件12中，每个如图15c所示的透明天线本体121可以覆盖一个透明侧壁11的至少一部分。在制作过程中，可以将上述多个透明天线本体121间隔设置于同一张透明保护层13上，然后，将该透明保护层13按照每个透明天线本体121与透明侧壁11对应的位置，贴附于各个透明侧壁11上。

需要说明的是，透明天线本体121可以贴附于透明侧壁11远离容纳腔100的外表面，或者贴附于透明侧壁11靠近容纳腔100的内表面。

这样一来，上述电子设备01中首尾相接的每个透明侧壁11上均设置有上述透明天线本体121，且透明天线本体121的辐射方向均可以定向。从而可以增加电子设备01的天线装置10在空间的水平面内各个方向的覆盖能力。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

电路板，具有射频电路；

天线装置，包括透明侧壁和至少一个天线组件；

其中，所述天线组件包括：

馈电片，与所述透明侧壁相连接，且与射频电路电连接；

导电的透明天线本体，覆盖所述透明侧壁的至少一部分；所述透明天线本体包括第一辐射片；所述第一辐射片的长度L1为λ/4≤L1≤λ/2；所述第一辐射片的至少一部分与所述馈电片形成耦合电容；所述射频电路用于通过所述耦合电容对所述第一辐射片进行馈电；预设波长λ为所述透明天线本体工作频率对应的波长。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述透明天线本体还包括：

第二辐射片；所述第二辐射片的长度L2为λ/4≤L2≤λ/2；

电流反相器，位于所述第一辐射片和所述第二辐射片之间，且与所述第一辐射片和所述第二辐射片电连接；所述第一辐射片和所述第二辐射片关于所述电流反相器对称设置；所述电流反相器用于将第一辐射片上的电流反相后，馈电到所述第二辐射片上；所述电流反相器包括S形的透明导电走线或者螺旋形的透明导电走线；所述透明导电走线的长度为λ/2。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少两个所述天线装置；所述电子设备还包括壳体，所述电路板设置于所述壳体内；

至少两个所述天线装置设置于所述壳体的同一侧，且每个所述天线装置的透明侧壁通过铰接轴与所述壳体铰接，以使得所述天线装置绕所述铰接轴翻转。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述透明天线本体还包括：

第一引向片，沿所述第一辐射片的宽度方向，排列于所述第一辐射片的一侧；所述第一引向片用于将所述第一辐射片辐射的能量引导至所述第一引向片所在的一侧；所述第一辐射片的两端分别延伸出所述第一引向片；所述第一引向片与所述第一辐射片之间的间距为λ/4；

第二引向片，沿所述第二辐射片的宽度方向，排列于所述第二辐射片的一侧；所述第二引向片与所述第一引向片位于同一侧；所述第二引向片用于将所述第二辐射片辐射的能量引导至所述第二引向片所在的一侧；所述第二辐射片的两端分别延伸出所述第二引向片；所述第二引向片与所述第二辐射片之间的间距为λ/4。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述透明天线本体还包括：

反射片；排列于所述第一辐射片远离所述第一引向片的一侧；所述反射片用于对所述第一辐射片和所述第二辐射片辐射的能量进行反射；

所述反射片的第一端延伸出所述第一辐射片，所述反射片的第二端延伸出所述第二辐射片；所述反射片与所述第一辐射片之间的距离为λ/4；所述反射片与所述第二辐射片之间的距离为λ/4。

6.根据权利要求4或5所述的电子设备，其特征在于，所述天线装置包括多个所述透明侧壁，多个所述透明侧壁依次首尾相接形成容纳腔；所述电路板设置于所述容纳腔内；

所述天线装置包括多个所述天线组件；每个所述天线组件中的透明天线本体覆盖一个所述透明侧壁的至少一部分。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电子设备，其特征在于，所述透明天线本体为金属网格结构；所述金属网格包括交叉设置的多条第一金属线；

所述第一金属线的线宽B1的范围为1μm≤B1≤10μm之间；相邻两条所述第一金属线的间距F1的范围为1μm≤F1≤300μm之间；所述第一金属线具有方阻R；0＜R≤5欧姆/□。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述天线组件还包括虚设图案；

所述虚设图案覆盖所述透明侧壁中未被所述透明天线本体覆盖的部分；

所述虚设图案包括多个阵列排布，且间隔设置的十字图案；所述十字图案包括横纵交叉的第二金属线；所述第二金属线的线宽B2与所述第一金属线的线宽B1相同；同一方向上，相邻的两个条所述第二金属线之间具有间距F2，F2＝F1。

9.根据权利要求1-6任一项所述的电子设备，其特征在于，构成所述透明天线本体的材料包括透明金属材料。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线装置还包括：

透明保护层，所述透明天线本体位于所述透明保护层靠近所述透明侧壁的一侧表面；所述透明保护层覆盖所述透明侧壁，且与所述透明侧壁相连接。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述透明天线本体设置于所述透明侧壁第一表面；所述馈电片设置于所述透明侧壁的第二表面；所述第一表面和所述第二表面相对设置，且所述第一表面和所述第二表面之间的间距D的范围为0.1mm≤D≤30mm。

12.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述透明天线本体和所述馈电片均设置于所述透明侧壁同一侧表面上；

同一所述天线组件中，所述馈电片与所述透明天线本体之间的间距E的范围为0.1mm≤E≤30mm。

Images