CN113594694A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，所述电子设备中，壳体具有至少两个金属段，所述至少两个金属段包括第一金属段和第二金属段，其中，所述第一金属段作为第一天线，所述第二金属段作为第二天线，所述第一金属段的长度小于所述第二金属段的长度，设置所述第一金属段连接有第一走线，所述第一走线用于平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度，从而能够使得所述第一天线与所述第二天线的辐射性能满足相同条件。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，更具体的说，涉及一种具有无线通信功能的电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断进步，越来越多的具有无线通信功能的电子设备被广泛的应用于人们的日常生活以及工作当中，为人们的日常生活以及工作带来了巨大的便利，成为当今人们不可或缺的重要工具。

电子设备实现无线通信功能的主要部件是天线装置，天线装置需要通过辐射体收发信号。现有的电子设备中，对于需要保证两个天线辐射性能相同的天线装置，由于电子设备内不电子元件布局需求，较难使得两个天线的辐射性能相同。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种电子设备，方案如下：

一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体具有至少两个金属段，所述至少两个金属段包括：第一金属段、以及第二金属段；所述第一金属段作为第一天线，所述第二金属段作为第二天线；

第一走线，连接至所述第一金属段，所述第一金属段的长度小于所述第二金属段的长度，所述第一走线用于平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度。

优选的，在上述电子设备中，还包括：

第二走线，连接至所述第二金属段，所述第二走线的长度小于所述第一走线的长度。

优选的，在上述电子设备中，具有设置在所述壳体内的电路板，所述电路板包括层叠的多层导电层，相邻所述导电层之间具有绝缘层；

所述导电层包括所述第一走线和所述第二走线中的至少一者。

优选的，在上述电子设备中，至少两层所述导电层包括所述第一走线，不同层的所述第一走线通过第一过孔连接，形成第一线圈结构；

和/或，至少两层所述导电层包括所述第二走线，不同层的所述第二走线通过第二过孔连接，形成第二线圈结构。

优选的，在上述电子设备中，在垂直于所述电路板的方向上，不同的所述第一走线之间的间距为0.1mm-1mm；在平行于所述电路板的方向上，同层的所述第一走线之间的间距为0.2mm-0.5mm；所述第一走线的线宽不小于0.2mm；

在垂直于所述电路板的方向上，不同的所述第二走线之间的间距为0.1mm-1mm；在平行于所述电路板的方向上，同层的所述第二走线之间的间距为0.2mm-0.5mm；所述第二走线的线宽不小于0.2mm。

优选的，在上述电子设备中，所述第一金属段具有第一端和第二端，所述第一端与第一馈电端连接，所述第二端通过所述第一走线与天线地连接；

所述第二金属段具有第三端和第四端，所述第三端与第二馈电端连接，所述第四端与所述天线地连接；

其中，所述壳体具有金属侧壁，所述金属侧壁包括所述第一金属段与所述第二金属段，所述第一端与所述第三端位于同一金属侧壁的开口两侧。

优选的，在上述电子设备中，所述电子设备具有设置在所述壳体内的电路板；所述电路板具有多层导电层，所述多层导电层包括所述天线地、所述第一走线以及所述第二走线。

优选的，在上述电子设备中，连接在天线地与第一馈电端之间的所述第一金属段和所述第一走线为第一回路；

连接在所述天线地与第二馈电端之间的所述第二金属段和所述第二走线为第二回路；

其中，所述第一回路以及所述第二回路满足等电感条件。

优选的，在上述电子设备中，具有设置在所述壳体内的电路板；

所述第一走线盘绕为第一线圈结构，所述第二走线盘绕为第二线圈结构；其中，所述第一线圈结构以及所述第二线圈结构均位于所述电路板内。

优选的，在上述电子设备中，具有设置在所述壳体内的电路板；所述电路板具有第一顶角和第二顶角；

所述第一走线和所述第二走线均位于所述电路板上，且所述第一走线位于所述第一顶角，所述第二走线位于所述第二顶角。

通过上述描述可知，本申请技术方案提供的电子设备中，壳体具有至少两个金属段，所述至少两个金属段包括第一金属段和第二金属段，其中，所述第一金属段作为第一天线，所述第二金属段作为第二天线，所述第一金属段的长度小于所述第二金属段的长度，设置所述第一金属段连接有第一走线，所述第一走线用于平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度，从而能够使得所述第一天线与所述第二天线的辐射性能满足相同条件。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为一种常规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3为本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电路板的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种天线磁场分布示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请中的实施例进行清楚、完整地描述，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。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

如图1所示，图1为一种常规电子设备的结构示意图，所示电子设备为具有壳体的无线通信电子设备，具有壳体，壳体具有金属侧壁10，金属侧壁10包括第一金属段101和第二金属段102，壳体内具有天线电路，天线电路包括第一馈电端P1和第二馈电端P2。第一馈电端P1通过第一金属段101连接天线地GND，第二馈电端P2通过第二金属段102连接天线地GND。该方式中，以第一金属段101和第二金属段102分别作为NFC(Near FieldCommunication，近距离无线通讯技术)天线的两个天线辐射体。采用壳体的一金属侧壁10作为NFC天线的两个辐射体，可以扩展NFC天线的感应范围，在电子设备的正面和反面均可以感应，方便使用。

需要说明的是，本申请实施例中以NFC天线为例进行说明，显然本申请实施例中，天线的类型不局限为NFC天线，可以为任一种具有两个馈电端的天线。所述电子设备包括但不局限于为手机，还可以为平板电脑或是智能穿戴设备等具有无线通信功能的电子设备。

在图1所示方式中，两个馈电端对应的天线由于辐射体长度平衡的限制，会影响天线的通信性能，影响用户的NFC通信功能时的用户体验。为了平衡两个馈电端对应天线的磁场强度，需要在馈电端P1和第一金属段101之间连接较大的镇流电感M1，在馈电端P2和第二金属段102之间连接较大的镇流电感M2，以满足通信需求。但是，较大的镇流电感会消耗电流，降低辐射强度，影响天线的性能。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种电子设备，所述电子设备通过走线均衡两个金属段天线由于长度不同导致的磁场强度差异。

如图2所示，图2为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，所示电子设备包括：

壳体21，所述壳体21具有至少两个金属段20，所述至少两个金属段20包括：第一金属段201以及第二金属段202；所述第一金属段201作为第一天线，所述第二金属段作为第二天线；壳体21可以为金属壳体；

第一走线22，连接至所述第一金属段201，所述第一金属段201的长度小于所述第二金属段202的长度，所述第一走线22用于平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度。

本申请实施例所述电子设备中，所述第一金属段201作为第一天线，所述第二金属段202作为第二天线，所述第一金属段201的长度小于所述第二金属段202的长度，设置所述第一金属段201连接有第一走线22，所述第一走线22用于平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度，从而能够使得所述第一天线与所述第二天线的辐射性能满足相同条件。而且所述第一走线22还可以增加第一天线的辐射体长度，无需采用电感元件，相对于电感元件，大大降低了对电流的损耗，增加了信号辐射强度。

如图3所示，图3为本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图，在上述实施例基础上，所述电子设备还包括：第二走线23，所述第二走线23连接至所述第二金属段202，所述第二走线23的长度小于所述第一走线22的长度。所述第二走线23能够增加第二天线的辐射体长度，无需天采用电感元件，相对于电感元件，大大降低了对电流的损耗，增加了信号辐射强度。

在图3所示方式中，通过调节所述第一走线22的长度和所述第二走线23的长度，能够在第一金属段201和第二金属段202长度不同时，均衡两个天线的磁场强度。

所述壳体21内具有天线电路，所述天线电路具有第一馈电端P21和第二馈电端P22。所述天线电路可以为NFC芯片。一般的，NFC芯片两个馈电端中传输差分信号，以满足NFC通信需求。

第一馈电端P21和天线地GND之间的第一回路和第二馈电端P22和天线地GND之间的第二回路具有相同的等效电感，以使得两个回路具有平衡的磁场强度，即二者磁场强度满足相同条件。本申请实施例中，两对象满足相同条件包括两对象相同或是近似相同。其中，第一走线22和第二走线23不能够平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度，还能够增加所述第一天线的辐射体长度与所述第二天线的辐射体长度，增加第一天线和第二天线的辐射强度。

其中，第一回路包括所述第一金属段201和所述第一走线22，所述第二回路包括所述第二金属段202和所述第二走线23。设置所述第一金属段201的长度为M1，所述第二金属段202的长度为M2，M1＜M2。设置第一走线22的长度为B1，第二走线23的长度为B2，B1＞B2。如是，能够保证M1+B1和M2+B2满足相同条件。

如图4所示，图4为本申请实施例提供的一种电路板的结构示意图，本申请实施例所示电子设备具有设置在所述壳体20内的电路板31，所述电路板31包括层叠的多层导电层32，相邻所述导电层32之间具有绝缘层33；所述导电层32包括所述第一走线22和所述第二走线23中的至少一者。可以利用导电层32制作所述第一走线22和/或所述第二走线23。该方式，通过所述电路板31中图形化的导电层32形成所述第一走线22和/或所述第二走线23，制作工艺简单，方便线路布局。

当具有多层所述导电层32时，设定包括布线的导电层32为第一导电层，其他导电层为第二导电层。其中，所述布线为所述第一走线22或所述第二走线23。在垂直于所述电路板31的方向上，设定第二导电层具有与所述第二辐射体32相对的开口区34，所述布线在所述第二导电层上的垂直投影位于所述开口区34内，以使得作为辐射体的所述布线满足净空需求。

当所述电路板31中导电层32包括所述第一走线22时，可以设置至少两层所述导电层32包括所述第一走线22，不同层的所述第一走线22通过第一过孔连接，形成第一线圈结构。通过多层导电层32布局所述第一走线22，形成第一线圈结构，能够所述电路板31中布局长度较长的第一走线22。

当所述电路板31中导电层32包括所述第二走线23时，可以设置至少两层所述导电层32包括所述第二走线23，不同层的所述第二走线23通过第二过孔连接，形成第二线圈结构，能够所述电路板31中布局长度较长的第二走线23。

当所述电路板31中导电层32包括所述第一走线22时，在垂直于所述电路板31的方向上，不同的所述第一走线22之间的间距为0.1mm-1mm，如可以为0.2mm；在平行于所述电路板31的方向上，同层的所述第一走线22之间的间距为0.2mm-0.5mm，如可以为0.3mm；所述第一走线22的线宽不小于0.2mm，如可以为0.5mm。

当所述电路板31中导电层32包括所述第二走线23时，在垂直于所述电路板31的方向上，不同的所述第二走线23之间的间距为0.1mm-1mm，如可以为0.2mm；在平行于所述电路板31的方向上，同层的所述第二走线23之间的间距为0.2mm-0.5mm，如可以为0.3mm；所述第二走线23的线宽不小于0.2mm，如可以为0.5mm。

本申请实施例中，电路板为PCB，能够基于PCB中导电层32制作所述第一走线22和/或所述第二走线23，基于上述间距以及线宽设置所述第一走线22和所述第二走线23，尺寸较小，且能够满足NFC通信需求。

所述电子设备中，所述第一金属段201具有第一端D1和第二端D2，所述第一端D1与所述第一馈电端P21连接，所述第二端D2通过所述第一走线22与天线地GND连接；所述第二金属段202具有第三端D3和第四端D4，所述第三端D3与所述第二馈电端P22连接，所述第四端D4与所述天线地GND连接，当设置有第二走线23时，所述第四端D4通过所述第二走线23与所述天线地GND连接，当未设置有第二走线23时，所述第四端D4可以直接连接至所述天线地GND。

其中，所述壳体21具有金属侧壁，所述金属侧壁包括所述第一金属段201与所述第二金属段202，所述第一端D1与所述第三端D3位于同一金属侧壁的开口两侧。

设置所述第一金属段201与所述第二金属段202位于同一金属侧壁，便于天线电路和两金属段的连接。设置第一端D1和第三端D3位于同一金属侧壁，二者相对设置，以使得第一馈电端P21通过较短的第一连接线和第一端D1连接，第二馈电端P22通过较短的第二连接线和第三端D3连接。为例便于第一连接线和第二连接线的布局，可以设置所述电路板中导电层包括所述第一连接线和所述第二连接线。

如上述，可以设置所述电路板31具有多层导电层32，所述多层导电层32包括所述天线地GND、所述第一走线22以及所述第二走线23，将天线地GND、所述第一走线22以及所述第二走线23集成在电路板31内不，能够节省电子设备壳体内空间，同时便于电路布线。

本申请实施例所述电子设备中，采用具有两个馈电端的天线电路，包括但不局限于为NFC芯片。

连接在所述天线地GND与第一馈电端P21之间的所述第一金属段201和所述第一走线22为第一回路；连接在所述天线地GND与第二馈电端P22之间的所述第二金属段202和所述第二走线23为第二回路；其中，所述第一回路以及所述第二回路满足等电感条件，使得两回路的磁场强度均衡，以使得两个回路中信号满足差分通信需求，保证天线的辐射性能。

如上述，所述电子设备具有设置在所述壳体21内的电路板31。所述第一走线22盘绕为第一线圈结构，以增加所在回路的电感量。所述第二走线23盘绕为第二线圈结构，以增加所在回路的电感量。其中，所述第一线圈结构以及所述第二线圈结构均位于所述电路板内，将两线圈结构集成在电路板31内，复用电路板31内导电层32制作线圈结构，能够节省电子设备内部空间，同时便于线路布局。

所述电路板31具有第一顶角和第二顶角。所述第一走线22和所述第二走线23均位于所述电路板31上，且所述第一走线22位于所述第一顶角，所述第二走线位于所述第二顶角。一般的，所述电子设备为矩形形或是近似矩形。对应的所述电路板31为四边形或是近似矩形。将所述第一走线22设置在第一顶角，在所述第二走线23设置在第二顶角，如是能够复用壳体内部两个拐角区域布局线圈结构的走线。

如图5所示，图5为本申请实施例提供的一种天线磁场分布示意图，横轴为位置，纵轴为磁场强度。图5中，上图为常规NFC天线中两个天线的磁场强度随位置的分布示意图，下图为本申请中第一天线和第二天线磁场强度随位置的分布示意图，由两图对比可知，相对于常规NFC天线，本申请技术方案中，第一天线和第二天线的磁场强度的差异性大大减小，提高了两天线磁场强度的均衡性。

本申请实施例所述电子设备中，天线电路无需采用镇流电感，通过电路板中的走线来增加天线的电感，达到两个天线的磁场强度的均衡，与采用电感元件的常规设计相比，本申请技术方案能够方便的在电路板布局中调整走线图形以及线圈匝数，以降低的成本实现更好的天线辐射性能。

本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

需要说明的是，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，包括：

壳体，所述壳体具有至少两个金属段，所述至少两个金属段包括：第一金属段、以及第二金属段；所述第一金属段作为第一天线，所述第二金属段作为第二天线；

第一走线，连接至所述第一金属段，所述第一金属段的长度小于所述第二金属段的长度，所述第一走线用于平衡所述第一天线与所述第二天线的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

第二走线，连接至所述第二金属段，所述第二走线的长度小于所述第一走线的长度。

3.根据权利要求2所述的电子设备，具有设置在所述壳体内的电路板，所述电路板包括层叠的多层导电层，相邻所述导电层之间具有绝缘层；

所述导电层包括所述第一走线和所述第二走线中的至少一者。

4.根据权利要求3所述的电子设备，至少两层所述导电层包括所述第一走线，不同层的所述第一走线通过第一过孔连接，形成第一线圈结构；

和/或，至少两层所述导电层包括所述第二走线，不同层的所述第二走线通过第二过孔连接，形成第二线圈结构。

5.根据权利要求4所述的电子设备，在垂直于所述电路板的方向上，不同的所述第一走线之间的间距为0.1mm-1mm；在平行于所述电路板的方向上，同层的所述第一走线之间的间距为0.2mm-0.5mm；所述第一走线的线宽不小于0.2mm；

在垂直于所述电路板的方向上，不同的所述第二走线之间的间距为0.1mm-1mm；在平行于所述电路板的方向上，同层的所述第二走线之间的间距为0.2mm-0.5mm；所述第二走线的线宽不小于0.2mm。

6.根据权利要求5所述的电子设备，所述第一金属段具有第一端和第二端，所述第一端与第一馈电端连接，所述第二端通过所述第一走线与天线地连接；

所述第二金属段具有第三端和第四端，所述第三端与第二馈电端连接，所述第四端与所述天线地连接；

其中，所述壳体具有金属侧壁，所述金属侧壁包括所述第一金属段与所述第二金属段，所述第一端与所述第三端位于同一金属侧壁的开口两侧。

7.根据权利要求6所述的电子设备，所述电子设备具有设置在所述壳体内的电路板；所述电路板具有多层导电层，所述多层导电层包括所述天线地、所述第一走线以及所述第二走线。

8.根据权利要求2所述的电子设备，连接在天线地与第一馈电端之间的所述第一金属段和所述第一走线为第一回路；

连接在所述天线地与第二馈电端之间的所述第二金属段和所述第二走线为第二回路；

其中，所述第一回路以及所述第二回路满足等电感条件。

9.根据权利要求2所述的电子设备，具有设置在所述壳体内的电路板；

所述第一走线盘绕为第一线圈结构，所述第二走线盘绕为第二线圈结构；其中，所述第一线圈结构以及所述第二线圈结构均位于所述电路板内。

10.根据权利要求2所述电子设备，具有设置在所述壳体内的电路板；所述电路板具有第一顶角和第二顶角；

所述第一走线和所述第二走线均位于所述电路板上，且所述第一走线位于所述第一顶角，所述第二走线位于所述第二顶角。

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