CN113659305B - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种电子设备，包括壳体、电路板、天线辐射体以及接地件，电路板设置于壳体内，电路板设有天线馈源，天线支架设置于壳体内，并与电路板沿预设方向相对设置，天线支架具有背离于电路板的安装面。天线辐射体设置于天线支架，并与天线馈源电性连接。接地件位于天线支架背离于安装面的一侧，接地件与天线辐射体在预设方向上具有间距。本申请提供的电子设备，通过将天线支架与电路板沿预设方向相对设置，天线辐射体与接地件至少可以通过天线支架保持相互间隔，有效地增加天线辐射体与接地件之间的净空间距，提升天线的效率和增益。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信设备技术领域，尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着科技的发展进步，通信技术得到了飞速发展和长足的进步，而随着通信技术的提高，智能电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度，越来越多的电子设备成为人们生活中不可或缺的一部分，如智能手机、智能手表以及智能平板等。电子设备通过内置单独的天线装置来实现通信。
通常情况下，普通天线装置是集成在轻薄的FPC基板上，其直接利用FPC本身的金属层来接地的时候，天线装置的净空区极小，然而在将整个天线装置装配在电子设备的壳体内时，会占据壳体内的较大空间，而且整个天线装置的净空小，不利于天线效率和增益的提升。
发明内容
本申请实施例提供一种电子设备。
本申请实施例提供一种电子设备，包括壳体、电路板、天线辐射体以及接地件，电路板设置于壳体内，电路板设有天线馈源，天线支架设置于壳体内，并与电路板沿预设方向相对设置，天线支架具有背离于电路板的安装面；天线辐射体设置于天线支架，并与天线馈源电性连接，接地件位于天线支架背离于安装面的一侧，接地件与天线辐射体在预设方向上具有间距。
本申请实施例提供的电子设备，通过将天线支架与电路板沿预设方向相对设置，并利用天线支架来设置天线辐射体，接地件并不受限于天线支架的结构，天线支架与接地件在预设方向上具有间距，其间距的增加至少可以利用电子设备中本身带有的天线支架，或者可以利用天线支架以及电路板的厚度，或者利用天线支架的厚度、电路板的厚度以及天线支架与电路板之间的间距，有效地增加天线辐射体与接地件之间的净空间距，避免天线辐射体与接地件之间的净空间距因两者直接整装在一起时而受到天线装置本身尺寸的影响，有效地增加天线辐射体与接地件之间的净空间距，从而有效地提升天线的带宽，以及天线的效率和增益。
进一步地，由于直接将天线辐射体设置于天线支架，接地件位于天线支架背离于安装面的一侧，这样可以取消了天线模组本身带有介质板厚度的影响，有效地避免因天线装置直接叠置在电子设备的天线支架的上方时而增加整个电子设备在叠置方向上的整机尺寸。
附图说明
为了更清楚地说明申请的技术方案，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一种电子设备的结构示意图。
图2是图1所示电子设备的移除显示屏以及部分电子器件后的结构示意图。
图3是图2所示电子设备的爆炸结构示意图。
图4是图2所示电子设备的第一辐射体的结构示意图。
图5是本申请实施例提供的电子设备在感测信号源的方位角的示意图。
图6是本申请实施例提供的另一种电子设备的壳体、天线支架、接地件以及天线辐射体在组装状态下的剖面示意图。
图7是如图5所示的电子设备的第二辐射体的结构示意图。
图8是本申请实施例提供的又一种电子设备的壳体、天线支架、接地件以及天线辐射体在组装状态下的剖面示意图。
图9是本申请实施例提供的再一种电子设备的爆炸结构示意图。
图10是如图9所示的电子设备在组装状态下的剖面示意图。
图11是如图9所述的电子设备中的馈电件以及天线馈源在拆分状态下的结构示意图。
图12是如图10中A处所示的局部放大图。
图13是本申请实施例提供的再又一种电子设备的壳体、天线支架、接地件以及天线辐射体在组装状态下的剖面示意图。
图14是本申请实施例提供的电子设备的天线效率曲线图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、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作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。
作为在本实施例中使用的“电子设备”包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
随着通信技术的发展，智能电子设备的通信功能越来越强大，电子设备通过内置单独的天线装置来实现通信，天线装置作为单独模组化的产品，通过将天线装置的辐射体以及FPC基板相互叠置并整装在一起以形成单独的模组化产品，由于FPC基板本身的厚度极小，再加上电子设备轻薄化的需求，使得天线装置的厚度需要做得更小，因此，会使得FPC基板本身的厚度更小，而现有的天线装置是直接利用FPC基板的金属层接地，但是这样会使得辐射体与地板之间的净空间距受限于FPC基板本身的厚度，使得辐射体与地板之间的净空间距极小，影响到整个天线的效率和增益，而且天线装置是直接叠置在电子设备的天线支架的上方，这样会增加整个电子设备在叠置方向上的整机尺寸。
有鉴于此，因此，发明人进一步投入研究，其研究至少包括了：电子设备中的接地件与天线辐射体设置的位置以及天线的形成方式对天线的效率和增益的影响。经过大量的研究和分析后，发明人提出了本申请实施例所提供的电子设备。
在本实施例中，电子设备包括壳体、电路板、天线辐射体以及接地件，电路板设置于壳体内，电路板设有天线馈源，天线支架设置于壳体内，并与电路板沿预设方向相对设置，天线支架具有背离于电路板的安装面；天线辐射体设置于天线支架，并与天线馈源电性连接，接地件位于天线支架背离于安装面的一侧，接地件与天线辐射体在预设方向上具有间距。
本申请实施例提供的电子设备，通过将天线支架与电路板沿预设方向相对设置，并利用天线支架来设置天线辐射体，接地件并不受限于天线支架的结构，天线支架与接地件在预设方向上具有间距，其间距的增加至少可以利用电子设备中本身带有的天线支架，或者可以利用天线支架以及电路板的厚度，或者利用天线支架的厚度、电路板的厚度以及天线支架与电路板之间的间距，有效地增加天线辐射体与接地件之间的净空间距，避免天线辐射体与接地件之间的净空间距因两者直接整装在一起时而受到天线装置本身尺寸的影响，有效地增加天线辐射体与接地件之间的净空间距，从而有效地提升天线的带宽，以及天线的效率和增益。
进一步地，由于直接将天线辐射体设置于天线支架，接地件位于天线支架背离于安装面的一侧，这样可以取消了天线模组本身带有介质板厚度的影响，有效地避免因天线装置直接叠置在电子设备的天线支架的上方时而增加整个电子设备在叠置方向上的整机尺寸。
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清楚、完整地描述。
请参阅图1和图2，本申请实施方式提供一种电子设备300，其包括壳体310、电路板330、天线辐射体320以及接地件350，电路板330设有天线馈源331，天线馈源331用于将激励电流馈入天线辐射体320，以使天线辐射体320能够收发预定频段的射频信号。
电子设备300可以为但不限于为手机、平板电脑、智能手表等电子装置。本实施方式的电子设备300以手机为例进行说明。
电子设备300还包括设置于壳体310上的显示屏301。本实施例中，显示屏301通常包括显示面板，也可包括用于响应对显示面板进行触控操作的电路等。显示面板可以为一个液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)，在一些实施例中，显示面板可以同时为触摸显示屏。
在本实施例中，壳体310大致为矩形状壳，壳体310包括边框312以及中框板311，边框312围设置于中框板311并与中框板311共同限定形成收容空间313，边框312与中框板311可以为一体成型结构，收容空间313至少用于收容电路板330、天线支架340等器件。在本实施例中，边框312具有一厚度方向。
在本实施例中，电路板330设置于壳体310内，电路板330可以是印刷电路板，印刷电路板可以为多层板(图中未示出其他的层结构)。在本实施例中，电路板330位于收容空间313，电路板330可以设置于中框板311上，其可以叠置在中框板311上，或者相对于中框板311间隔。天线馈源331集成于电路板330上。电路板330可以是电子设备300的控制主板，或者可以是电子设备300内的子电路板(例如，可以是传感器模组的控制板)。
请参阅图2和图3，在本实施例中，天线支架340设置于壳体310内，并与电路板330在预设方向X相对设置，天线支架340设置于电路板330远离中框板311的一侧。其中，在本申请实施例中“相对设置”应理解为天线支架340与电路板330沿预设方向X的投影可至少部分相重叠，天线支架340与电路板330可以是直接接触(例如，层叠设置)，或者也可以在预设方向X上相对间隔设置。具体地，天线支架340可以设置于电路板330远离中框板311的一侧，天线支架340可以叠置在电路板330的上方，或者在预设方向上与电路板330间隔设置。预设方向X可以与壳体310的厚度方向一致。
在本实施例中，天线支架340大致呈板状结构，天线支架340具有相互背离的安装面341和安装背面342，安装面341背离于电路板330，安装背面342朝向电路板330，安装面341以及安装背面342可以用于安装天线辐射体320。在本实施例中，预设方向X可以与边框312的厚度方向基本一致，也即天线支架340与电路板330大致沿厚度方向相对设置。此外，在一些实施方式中，天线支架340与电路板330也可以大致沿壳体310的宽度方向或长度方向设置。
在一些实施方式中，天线支架340的介电常数大于或等于2.8且小于或等于5。作为一种示例，天线辐射体320可以采用PC(polypropylene，聚丙烯)、PPO(PolyphenyleneOxide，聚苯醚)、PPA(Polyphthalamide，聚邻苯二甲酰胺)或者PPS(Phenylenesulfide，聚苯硫醚)材料制成。示例性地，天线支架340采用PC材料制成时，天线支架340的介电常数通常大于或等于2.8且小于或等于3.7，天线支架340采用PPO、PPA或者PPS材料制成时，天线支架340的介电常数通常大于或等于4且小于或等于5。根据等效电容电感电路的公式可以得出，天线辐射体320的体积与天线支架340的介电常数通常成反比关系，因此，将天线支架340的介电常数大于或等于2.8且小于或等于5，可适当地使天线支架340的介电常数处于一个较大的范围内，从而适当地降低天线辐射体320的尺寸。
在一些实施方式中，天线支架340的厚度可以大于或等于0.5mm，当天线辐射体320与接地件350分别设置在天线支架340的厚度方向的相对两侧时，通过将天线支架340的厚度增大，可以增加天线辐射体320与接地件350之间的净空间距，提升天线的效率和增益。
在本实施例中，天线辐射体320设置于天线支架340，并与天线馈源331电性连接。天线辐射体320可以通过贴片的形式或者刻蚀的形式等制成，本申请实施例对此不作限制。天线辐射体320可以包括至少一个辐射单元，辐射单元可以设置在天线支架340的安装面341或/及安装背面342。
在一些实施方式中，天线辐射体320可以通过LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型)或者LAP(laserActivating Plating，激光化学活化金属镀)工艺形成于天线支架340的表面(如安装面341或/及安装背面342)。LDS工艺的原理是将天线辐射体320直接镭射在天线支架340上，生产的天线性能稳定高，一致性好，精度高，能够充分利用天线支架340本身的结构来形成天线，而且可以缩小天线辐射体320的体积，例如，天线辐射体320的厚度较薄，这样天线辐射体320不会占据过多电子设备300的厚度方向的空间，符合电子设备300薄型发展趋势。LAP工艺的原理是对天线支架340的表面进行特殊镭雕处理，再通过物理化学的方法沉积金属层，以形成天线辐射体320，可以满足所需电气性能和可靠性要求。与传统的LCP软板和MPI软板相比，通过将天线辐射体320采用LDS或者LAP工艺形成于天线支架340的表面，显著地提升了天线辐射体320的带宽以及效率。
在图2和图3所示的实施例中，天线辐射体320包括第一辐射体321，第一辐射体321可以设置于安装面341，第一辐射体321与天线馈源331电性连接，并在天线馈源331的激励下辐射信号，第一辐射体321可以用于收发至少两个频段的信号。例如，在一些实施例中，如图4所示，第一辐射体321可以包括彼此间隔的第一辐射单元3201和第二辐射单元3202，第一辐射单元3201与第二辐射单元3202分别用于辐射预定频段的信号，第一辐射单元3201与第二辐射单元3202均与天线馈源331电性连接，其中，天线馈源331将激励电流馈入第一辐射单元3201，以使第一辐射单元3201辐射第一频段的信号，天线馈源331还将激励电流馈入第二辐射单元3202，以使第二辐射单元3202辐射第二频段的信号，其中，第二频段与第一频段可以不相同或相同，例如第二频段与第一频段可以相同，以实现第一辐射体321信号的多收和多发；再例如，第二频段与第一频段可以不相同，以实现第一辐射体321不同频段信号的收发。此外，在一些实施方式中，第一辐射体321可以为单频天线，收其用于收发单频段的信号。
在本申请实施例中，第一辐射体321为超宽带宽(UltraWide Band，UWB)天线，第一频段及第二频段的信号均为超宽带宽信号。UWB天线是一种短距离的无线通信方式，其传输距离通常在10米以内，且通常使用1GHz以上带宽。UWB天线不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线通信，其通信效率也较高。美国联邦通信委员会(Federal CommunicationsCommission，FCC)规定，UWB天线的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。目前主流的UWB天线频段中心频率为6.5GHz和8GHz，带宽要求500MHz以上，其中CH5频段范围为：6.25～6.75GHz；CH9频段范围为:7.75～8.25GHz，本实施例所提供的第一辐射体321被配置为用于辐射CH5频段和CH9频段的信号。
在一些实施方式中，第一辐射单元3201和第二辐射单元3202均可以为双频辐射单元，具体地，第一频段和第二频段中的每个均包括第一子频段和第二子频段。第一子频段可以为高频频段，其可以对应CH9频段(7.75～8.25GHz)，第二子频段可以为低频频段，其可以对应CH5频段(6.25～6.75GHz)。示例性地，第一辐射单元3201和第二辐射单元3202均可以为辐射贴片结构，辐射贴片可以为较为规则的几何形状贴片，如可以为矩形贴片、菱形贴片等等，本说明书以矩形贴片为例进行说明。辐射贴片可以为边射天线，边射天线可以采用PIFA天线或者Patch天线等形式。第一辐射单元3201和第二辐射单元3202可以并排设置，例如，第一辐射单元3201与第二辐射单元3202大致沿着第一方向Y1，基本彼此平行地设置在同一安装面341上，第一方向Y1可以是安装面341的长度方向、宽度方向或对称线方向，具体可以根据实际需要设置，例如，第一方向Y1可以是安装面341的宽度方向，其与预设方向X大致垂直。
示例性地，如图4所示，第一辐射单元3201设有第一馈电点3212，第一馈电点3212偏离第一辐射单元3201的几何中心3211设置。第一辐射单元3201包括第一长侧边3214和第一短侧边3213，第一长侧边3214的长度大于第一短侧边3213的长度，第一长侧边3214和第一短侧边3213中的每个可以包括多个一段、两段或者多段线段，线段可以是直段或者曲线段。天线馈源331用于向第一馈电点3212馈入激励电流，激励电流沿第一长侧边3214流传输时激励第一辐射单元3201辐射第一频段的信号(如图4所示的第一方向电流I1)，激励电流沿第一短侧边3213流传输时激励第一辐射单元3201辐射第二频段的信号(如图4所示的第一方向电流I2)，第一频段的上限值小于与第二频段的下限值，例如，第一频段可以是低频频段，第二频段可以是高频频段。具体地，天线馈源331在向第一馈电点3212馈入激励电流后，激励电流可以同时在第一长侧边3214和第一短侧边3213激励形成电流。由于第一长侧边3214的长度大于第一短侧边3213的长度，以使第一方向电流I1流经的路径大于第二方向电流I2流径的路径，这样使得沿第一长侧边3214流动的第一方向电流I1产生低频谐振，沿第一短侧边3213流动的第二方向电流I2产生高频谐振，实现在同一辐射单元上产生高频和低频谐振。示例性地，第一长侧边3214与第一短侧边3213大致垂直，以使得第一辐射单元3201能够分别辐射具备不同的线性极化特性的信号(如二者的信号为正交极化)。
在一些实施方式中，第二辐射单元3202与第一辐射单元3201的结构可以大致相同，具体地，第二辐射单元3202设有第二馈电点3222，第二馈电点3222偏离第二辐射单元3202的几何中心3221设置。第二辐射单元3202包括第二长侧边3224和第二短侧边3223，第二长侧边3224的长度大于第二短侧边3223的长度，第二长侧边3224和第二短侧边3223中的每个可以包括多个一段、两段或者多段线段，线段可以是直段或者曲线段。天线馈源331用于向第二馈电点3222馈入激励电流，激励电流沿第二长侧边3224传输时激励第二辐射单元3202辐射第三频段的信号(如图4所示的第三方向电流I3)，激励电流沿第二长侧边3224传输时激励第二辐射单元3202辐射第四频段的信号(如图4所示的第四方向电流I4)，第三频段的上限值小于与第四频段的下限值，例如，第三频段可以是低频频段，其频段范围可以与第一频段的频段范围相同，第四频段可以是高频频段，其频段范围可以与第二频段的频段范围相同。具体地，天线馈源331在向第二馈电点3222馈入激励电流后，激励电流可以同时在第二长侧边3224和第二短侧边3223激励形成电流。由于第二长侧边3224的长度大于第二短侧边3223的长度，使得沿第二长侧边3224流动的第三方向电流I3产生低频谐振，沿第二短侧边3223流动的第四方向电流I4产生高频谐振，可以实现在同一辐射单元上产生高频和低频谐振。示例性地，第二长侧边3224与第二短侧边3223大致垂直，以使得第二辐射单元3202能够分别辐射具备不同的线性极化特性的信号(如二者的信号为正交极化)。
在一些实施方式中，第二长侧边3224所在的直线可以与第一长侧边3214所在的直线大致垂直，以使第二辐射单元3202与第一辐射单元3201能够分别辐射具备不同的线性极化特性的信号(如二者的信号为正交极化)。
需要说明的是，上述的“几何中心”是指具有一定对称性的物体最中心的位置，几何中心可以是物体的对称中心，例如，中心对称形状(例如，圆形、平行四边形、正多边形等)的几何中心就是它的对称中心，如平行四边形两对角线的交点等。此外，若物体为非对称性结构时，如，辐射单元不具备明显的对称结构，其的几何中心不明显，则馈电点可以设置在辐射单元的两个相对的边(如相对的第一边和第二边)之间，且馈电点与第一边之间的距离不等于其与第二边之间的距离，这就保证了经由馈电点馈入该辐射单元的电流可以分别经由两条路径传输，而这两条路径的传输长度不同，从而使该辐射单元能够实现双频段辐射。
通过将第一馈电点3212偏离第一辐射单元3201的几何中心3211设置，以及将第二馈电点3222偏离第二辐射单元3202的几何中心3221设置，使得经由第一馈电点3212馈入的电流可以沿不同长度的路径流动，从而形成不同谐振的电流，使得经由第二馈电点3222馈入的电流可以沿不同长度的路径流动，以形成不同谐振的电流。
在一些应用环境中，可以采用两个并排设置的第一辐射单元3201和第二辐射单元3202同时接收外部信号源的信号，使第一辐射体321可以根据第一辐射单元3201和第二辐射单元3202所接收的信号的相位差和时间差，估算外部信号源的大致方位(如外部信号源相对于第一辐射体321的角度)。这样能够实现该电子设备300与其他电子设备之间的直接互联，并能够定位该其他电子设备。例如，可以确定该信号源相对于第一辐射体321在竖直方向上的角度(如俯仰角)或者在水平方向上的角度(如转向角)，使电子装置对外部信号源的定位更为精确。
示例性地，请参阅图5，移动终端的信号源A发送电磁波或脉冲，从信号源A到第一辐射体单元3201的信号路径长于到第二辐射体单元3202的路径，因此，从信号源A所发射的携带目标信息的信号到第一辐射单元3201、第二辐射单元3202之间存在相位差(phasedifferent ofarrival，PDOA)。该相位差可以由为第一辐射单元3201与第二辐射单元3202处的信号的到达时间差(time different ofarrival，TDOA)表征。根据携带目标信息的信号到达第一辐射单元3201的到达角θ1、到达第二辐射单元3202的到达角θ2，以及到达角与相位差之间的函数关系，可以计算信号源A相对于电子设备300在竖直方向上的方位角α(angle ofarrival，AOA)，具体的换算过程列出如下：
设：
目标信息所对应的信号频率f的范围为6.25～8.25GHz；
波长λ的范围为36.4～48mm；
第一辐射体单元3201、第二辐射体单元3202之间的间距d＝18mm；
电子设备300与信号源A之间的距离D远大于波长λ。电子设备300与信号源A之间的距离D足够远时，携带目标信息的信号到达第一辐射体单元3201的到达角θ1、到达第二辐射体单元3202的到达角θ2以及到达电子设备300的到达角θ大致可以相等；其中，电子设备300整体的参考位置，以第一辐射体单元3201、第二辐射体单元3202的连线的中点为基准。
则：
电子设备300与第一辐射体单元3201、第二辐射体单元3202的距离之差d1为：
d1＝d*cosθ＝d*sinα，其中，α为θ的余角；
携带目标信息的信号到达第一辐射体单元3201、第二辐射体单元3202的到达时间差(TDOA)t1为：
t1＝d*sinα/c，其中，c为电磁波速度；
因此可得携带目标信息的信号到达第一辐射体单元3201、第二辐射体单元3202的相位差(PDOA)为：
所以，携带目标信息的信号到达电子设备300的到达角，也即电子设备300相对于移动终端在竖直方向上的方位角α(AOA)为：
因此，本实施例中，电子设备300通过两个辐射体单元中所接收的目标信息来计算电子设备300相对于移动终端的相位角，可以使该电子设备300对移动终端的定位更为精确。
同理，也可以利用第一辐射单元3201、第二辐射单元3202接收的电磁来波的相位差和时间差计算信号源A相对于电子设备300水平方向上的方位角(如转向角)时，采用类似的计算方法，本说明书不再赘述。
在一些实施方式中，如图4所示，第一辐射单元3201中的至少一侧边开设有缝隙3214，或/及第二辐射单元3202中的至少一侧边均开设有缝隙3214。示例性地，第一辐射单元3201中的第一长侧边3214以及第一短侧边3213均可以开设缝隙3214，缝隙3214可以是矩形缝隙、半圆形缝隙、T型缝隙或者其它形状的缝隙，缝隙3214使得第一方向电流I1和第二方向电流I2的流向被弯曲，在使第一辐射单元3201保持较小体积的基础上，增加第一辐射单元3201的电流路径的长度，即开设缝隙等效于增加电流路径，有利于改善第一辐射单元3201的驻波比，提高辐射效率。相应地，第二辐射单元3202中的第二长侧边3224和第二短侧边3223均可以开设缝隙3214，缝隙3214使得第三方向电流I3和第四方向电流I4的流向被弯曲，在使第二辐射单元3202保持较小体积的基础上，增加第二辐射单元3202的电流路径的长度，同样有利于改善第二辐射单元3202的驻波比，提高辐射效率。
在一些实施方式中，第一辐射单元3201和第二辐射单元3202均可以为单频天线，第一辐射单元3201和第二辐射单元3202分别用于收发不同频段的信号，例如，第一辐射单元3201可以为高频辐射贴片，第一频段的中心频点大致为8GHz，且带宽大于或等于500MHz；第二辐射单元3202可以为低频辐射贴片，第二频段的中心频点大致为6.5GHz，且带宽大于或等于500MHz。
在又一些实施例中，第一辐射体321可以为多频天线，其可以通过一个辐射体配置合路器以及多个馈源，实现多个频段信号的收发。
请参阅图6和图7，在本申请实施例中，天线辐射体320还包括第二辐射体322，第二辐射体322设置于天线支架340朝向电路板330的一侧，并与接地件350间隔，第二辐射体322与第一辐射体321寄生耦合。示例性地，如图5所示，当第二辐射体322与接地件350均设置于天线支架340朝向电路板330的一侧，接地件350与第二辐射体322间隔设置。
通过将第二辐射体322与第一辐射体321中的一者与天线馈源331电性连接，并将第二辐射体322与第一辐射体321寄生耦合，当第一辐射体321与第二辐射体322中的一者馈入激励电流后并产生谐振，另一者通过耦合作用下能够产生相应的谐振，以形成多个谐振频带，从而实现电子设备300的多频段信号的收发。示例性地，第二辐射体322与第一辐射体321的结构可以大致相同，例如，第二辐射体322的结构、尺寸参数可以与第一辐射体321大致相同，第二辐射体322收发的频段信号可以与第一辐射体321收发的频段信号基本相同，例如，两者均可以用于收发超宽带宽信号。第二辐射体322可以设置于安装背面342，也即第二辐射体322设置于天线支架340朝向电路板330的一侧，从而将第二辐射体322与第一辐射体321相互远离，以提高两者之间的隔离度，减少或避免两者之间相互干扰。
示例性地，第二辐射体322可以包括第三辐射单元3225和第四辐射单元3226，第三辐射单元3225和第四辐射单元3226均可以为辐射贴片结构，辐射贴片可以为较为规则的几何形状贴片结构，如可以为矩形贴片、菱形贴片等等，本说明书以矩形贴片为例进行说明。第三辐射单元3225和第四辐射单元3226均可以为矩形贴片结构，第三辐射单元3225和第四辐射单元3226可以并排设置，例如，第三辐射单元3225与第四辐射单元3226可以沿着第二方向Y2基本彼此平行地设置在同一安装背面342上，其中，第二方向Y2可以与第一方向Y1(如图4所示)平行或者相交，例如，第二方向Y2可以与第一方向Y1垂直。第三辐射单元3225和第四辐射单元3226中的一者可以与第一辐射单元3201寄生耦合，两者可以产生大致相同的谐振，第三辐射单元3225和第四辐射单元3226中的另一者可以与第二辐射单元3202寄生耦合，两者可以产生大致相同的谐振。
在一些实施方式中，第二辐射体322与第一辐射体321也可以采用非寄生耦合方式，第二辐射体322和第一辐射体321均可以分别通过馈线与天线馈源331进行电性连接，天线馈源331分别通过相应的馈线向第二辐射体322与第一辐射体321馈入激励电流。例如，第三辐射单元3225和第四辐射单元3226可以分别通过馈线与天线馈源331进行电性连接，第三辐射单元3225和第四辐射单元3226可以用于辐射单频段、双频段或者多频段信号。
在一些实施方式中，第三辐射单元3225的至少一侧边开设有缝隙3214，或/及第四辐射单元3226的至少一侧边均开设有缝隙3214。示例性地，第三辐射单元3225的长侧边和短侧边均可以开设缝隙3214，缝隙3214可以是矩形缝隙、半圆形缝隙、T型缝隙或者其它形状的缝隙。通过在第三辐射单元3225的至少一侧边开设缝隙3214，使得馈入第三辐射单元3225的电流沿第三辐射单元3225的侧边流动时，电流的流向被弯曲，增加第三辐射单元3225的电流路径的长度，即开设缝隙等效于增加电流路径，有利于改善第三辐射单元3225的驻波比，提高辐射效率。相应地，通过在第四辐射单元3226的至少一侧边开设缝隙3214，使得馈入第四辐射单元3226的电流沿第四辐射单元3226的侧边流动时，电流的流向被弯曲，增加第四辐射单元3226的电流路径的长度，也即开设缝隙等效于增加电流路径，有利于改善第四辐射单元3226的驻波比，提高辐射效率。
在一些应用环境中，电子设备300可以通过第一辐射体321以及第二辐射体322中的两组辐射单元所接收的电磁来波，可以使该电子设备300对外部信号源A的定位更为精确。应当理解的是，在本申请实施中，电子设备300还可以包括处理器(图中未示出)，处理器以用于执行上述的计算过程。例如，在一些应用环境中，电子设备300可以利用第三辐射单元3225、第四辐射单元3226接收的电磁来波的相位差和时间差计算信号源A相对于电子设备300水平方向上的方位角(如转向角)，利用第一辐射体321可以根据第一辐射单元3201和第二辐射单元3202所接收的信号的相位差和时间差，可以确定该信号源相对于电子设备300在竖直方向上的角度(如俯仰角)，从而实现转向角和俯仰角的分别测量。
在一些实施方式中，如图8所示，天线辐射体320还可以包括第三辐射体323，第三辐射体323可以设置在安装面341或安装背面342，例如，第三辐射体323可以设置在安装背面342，并与第二辐射体322间隔设置。第三辐射体323可以与第二辐射体322或第一辐射体321寄生耦合，或者直接通过馈线直接与天线馈源331电性连接。第三辐射体323可以包括一个、两个或多个辐射单元。第三辐射体323收发信号的频段可以与第一辐射体321收发信号的频段相同或者不同，例如，两者均可以用于收发超宽带宽信号。示例性地，第三辐射体323与第二辐射体322的结构、尺寸可以大致相同，例如，第三辐射体323可以包括上述的第三辐射单元3225和第四辐射单元3226。通过在电子设备100内设置多个辐射体，若多个辐射体用于收发相同频段的信号时，可以实现电子设备100的天线信号的多发多收。
需要说明的是，第一辐射体321、第二辐射体322、第三辐射体323中的每个可以用于收发不同频段或不同类型的信号，例如，第一辐射体321用于收发超宽带宽信号，第二辐射体322、第三辐射体323可以分别用于收发5G信号、Wi-Fi信号。
以上仅为几种示例，并不对第一辐射体321、第二辐射体322、第三辐射体323收发信号的频段和类型造成任何限定，具体可以根据实际需求设置，第一辐射体321、第二辐射体322、第三辐射体323的尺寸、形状、数量以及设置的位置也均可以根据实际需求调整。
请参阅图9和图10，在本实施例中，电子设备300还包括馈电件360，馈电件360穿设置于天线支架340，馈电件360的两端分别与第一辐射体321、天线馈源331电性连接。具体地，馈电件360可以位于接地件350与第一辐射体321之间，天线支架340设有过线孔3411，过线孔3411贯穿天线支架340，其可以大致沿天线支架340的厚度方向贯穿天线支架340，馈电件360的一端连接于天线馈源331，另一端可以直接穿设置于过线孔3411以与第一辐射体321电性连接，使得馈电件360不需要绕过天线支架340才能与第一辐射体321进行电性连接，有效地降低了天线的接线的难度和馈电件360的接线长度。馈电件360可以是由导电材料制成，或者其内部设有导电结构。此外，馈电件360可以位于接地件350与第二辐射体322之间。在一些实施方式中，天线支架340可以直接设有导电过孔(图未示)，导电过孔为导电结构，并通过导线或导体直接连接在导电过孔与天线馈源331之间。此时，导电过孔、导线或导体可以作为馈电件360。
在一些实施方式中，如图11和图12所示，馈电件360包括支撑部361和连接部362，支撑部361连接于连接部362，两者可以为一体成型结构。支撑部361部分地位于天线支架340与电路板330之间，并连接于天线辐射体320，支撑部361通过连接部362与天线馈源331电性连接。作为一种示例，连接部362大致呈板状结构，连接部362可以叠设在电路板330上，连接部362一端与支撑部361电性连接，另一端朝向天线馈源331延伸，以与天线馈源331电性连接。支撑部361的一端穿设置于过线孔3411以与第一辐射体321电性连接，支撑部361通过连接部362与天线馈源331电性连接。
在一些实施方式中，连接部362设有导电部363，以将支撑部361与天线馈源331电性连接。导电部363可以预埋在连接部362内，例如，导电部363为金属结构，连接部362为塑胶结构，连接部362嵌设在连接部362内，两者可以通过一体注塑成型的方式连接，以提高两者的连接强度，而且可以减少连接部362外露，以避免其与其它电子器件接触而发生短路。此外，也可以直接连接部362的表面印刷线路形成导电部363，导电部363用于电性连接天线馈源331和支撑部361。相应地，支撑部361的内部可以设有导电结构，以将连接部362与天线辐射体320电性连接。
示例性地，支撑部361可以包括支撑主体3612以及凸柱3611，支撑主体3612支撑于天线支架340与连接部362之间，凸柱3611凸设置于支撑部361朝向设置天线支架340的表面，凸柱3611的外径小于支撑主体3612的外径，以在支撑主体3612与凸柱3611的连接处形成台阶面3613，台阶面3613作为支撑部361的支撑面，以用于将天线支架340支撑在支撑主体3612的上方，凸柱3611穿设置于过线孔3411以与第一辐射体321电性连接。凸柱3611的外径尺寸可以小于或等于过线孔3411的内径。此外，凸柱3611可以与过线孔3411过盈配合，这样凸柱3611不仅起到电性连接于第一辐射体321的作用，而且还能够起到对天线支架340进行定位的作用，以限制天线支架340沿平行于电路板330的方向移动。
当将接地件350设置在电路板330时，通过将天线支架340与电路板330相间隔，可以进一步地增加天线辐射体320与接地件350之间的净空间距，有效地提升天线辐射体320的带宽以及效率，通过支撑部361支撑于天线支架340与连接部362之间，可以将天线支架340固定在电路板330的上方，有效地保持天线支架340与电路板330之间的间隔关系，而且天线支架340与电路板330之间的间隙可以作为散热间隙，以电路板330上的器件的散热，避免电路板330上器件的热量局部集中。
在一些实施方式中，支撑主体3612为可伸缩式结构，使得支撑主体3612的支撑面相对于电路板330的间距可以调节。当将接地件350设置在电路板330时，通过调节支撑主体3612的支撑面相对于电路板330的间距，可以改变天线支架340与电路板330之间的间距，从而可以改变设置于天线支架340的天线辐射体320与接地件350之间的净空间距。当电子设备的300的壳体310在预设方向X上具有装配间隙时，可以将支撑主体3612的支撑面相对于电路板330的间距增大，以充分利用壳体310在预设方向X上的装配间隙，以尽可能地增大天线辐射体320与接地件350之间的净空间距。
在一些实施方式中，馈电件360可以为弹片结构，弹片结构具有弹性形变功能，弹片结构可以连接在天线支架340与天线馈源331之间。弹片结构的弹性形变量(如伸缩量)可以发生改变，以随着天线支架340与电路板330之间的间距的改变，例如，当天线支架340与电路板330之间的间距减小时，弹片结构被压缩，其弹性形变量增大。具体而言，馈电件360可以为由铜、金、铝等金属或者其他合金制成的弹片，其可以呈现为弯折的结构以利于发生弹性形变，此时，馈电件360的一端与天线辐射体320电性连接，另一端与电路板330的触电电性接触，以实现天线辐射体320与天线馈源之间的电性连接。
在一些实施方式中，天线支架340可以通过边框312固定在电路板330的上方，例如通过在壳体310的边框312设置固定结构来将天线支架340固定在电路板330之上，并可以通过固定结构使得天线支架340相对于电路板330保持间隔，其中固定结构可以是台阶部或者插槽，例如，固定结构是插槽结构时，天线支架340的一端可以插接在插槽结构内。进一步地，插槽结构的数量可以为多个，多个插槽结构沿着边框312的厚度方向间隔设置，天线支架340插接于不同的插槽结构时，天线支架340与电路板330的间距不同，从而实现天线辐射体320净空间距的调整，当电子设备的300的壳体310在预设方向X上具有装配间隙时，可以将天线支架340插接在多个插槽结构中远离电路板330的一个插槽结构内，以充分利用壳体310在预设方向X上的装配间隙，以尽可能地增大天线辐射体320与接地件350之间的净空间距。此外，在一些实施方式中，天线支架340也可以直接叠置在电路板330上。
在一些实施方式中，如图13所示，馈电件360的两端分别与第二辐射体322、天线馈源331电性连接。示例性地，馈电件360可以位于天线支架340与电路板330之间。具体地，支撑部361位于天线支架340与电路板331之间，并连接于第二辐射体322，进一步地，整个支撑部361可以位于天线支架340与电路板331之间，支撑部361通过连接部362与天线馈源331电性连接。例如，支撑部361可以仅包括如图12所示的支撑主体3612，支撑主体3612支撑在第二辐射体322与连接部362之间，并与第二辐射体322电性连接。通过将馈电件360设置在天线支架340与电路板330之间，并直接电性连接于第二辐射体322，这样馈电件360可以不需要穿过天线支架340，可以避免在天线支架340上开孔，由于第二辐射体322与第一辐射体321之间寄生耦合，这样不需要再单独对第一辐射体321进行接线，有效地降低了馈电件360的接线长度和接线难度。
此外，在一些实施方式中，馈电件360也可以采用馈线的结构，天线馈源331与天线辐射体320之间通过馈线进行电性连接。
请参阅图13，在本实施例中，接地件350可以设置于天线支架340背离于安装面341的一侧，接地件350与天线辐射体320在预设方向X上具有间距H，间距H可以大于或等于天线支架340的厚度，接地件350可以位于天线支架340的安装背面342或者电路板330。
在一些实施方式中，接地件350可以设置于电路板330，并可以通过电路板330进行接地，接地件350可以通过电路板330的接地结构进行接地。通过将接地件350设置在电路板330上，这样可以增加接地件350与天线辐射体320之间的净空间距，有效地提高天线的效率和增益。接地件350可以设置于电路板330的上表面、上表面或者上表面与下表面之间的侧表面。
作为一种示例，如图13所示，电路板330与壳体310相对间隔设置时，接地件350可以设置于电路板330与壳体310之间，并与壳体310电性连接，接地件350可以贴合在电路板330的下表面与壳体310之间，接地件350可以直接通过壳体310进行接地，这样接地件350的接地与电路板330的接地能够共用，简化两者的接地结构。进一步地，如图13所示，天线支架340与电路板330相间隔以形成天线辐射体320的净空区3421，也即天线支架340与电路板330之间的间隔作为净空区3421。接地件350与第一辐射体321之间的净空间距大致等于天线支架340的厚度、电路板330的厚度以及天线支架340与电路板330之间的间距之和，这样可以尽可能地增大接地件350与天线辐射体320之间的净空间距，有效地提升天线的带宽，以及天线的效率和增益。
此外，在一些实施方式中，电路板330的下表面可以设有凹槽，凹槽的深度可以等于接地件350的厚度，这样当接地件350嵌设置于电路板330的凹槽时，接地件350的下表面可以与电路板330的下表面保持齐平，并能够与壳体310电性接触。通过将接地件350的下表面与电路板330的下表面齐平，避免接地件350的下表面凸出于电路板300，降低两者组装后的整体厚度，从而减少两者占据壳体310的厚度方向的空间。
在一些实施方式中，接地件350可以设置在天线支架340的安装背面342，并通过天线支架340与设于安装面341上的第一辐射体321彼此间隔，接地件350可以为金属层结构，其接地件350的厚度可以小于或等于天线支架340的1/3，例如，接地件350的厚度可以为0.1mm、0.08mm、0.06mm、0.04mm等，在此仅为一种示例，具体可以根据实际需求设置。接地件350可以嵌设置于天线支架340并外露于安装背面342，或者可以直接贴合在安装背面342，具体可以根据实际需要设置。接地件350与第一辐射体321之间的净空间距大致等于天线支架340的厚度。
在一些实施方式中，接地件350可以设置于电路板330与边框312之间，接地件350的一端可以与壳体310的边框312接触，以进行接地连接。此外，接地件350可以设置为弹片式结构，弹片式结构可以抵紧在边框312与天线支架340之间，保证接地件350与边框312连接的可靠性。
如图14所示，本申请实施例提供的电子设备300，通过将天线支架340与电路板330沿预设方向相对间隔设置，并通过采用LDS或者LAP工艺将天线辐射体320直接形成于天线支架340的表面时，与传统方案(将LCP软板和MPI软板直接设置在天线支架上)相比，可以得出，天线辐射体320在频段范围(6.25～8.25GHz)之间的辐射效率显著地高于传统方案，天线辐射体320的带宽以及效率显著地提升。
综上，本申请实施例提供的电子设备300，通过将天线支架340与电路板330沿预设方向相对设置，并利用电子设备300中本身带有的天线支架340来设置天线辐射体320，接地件350并不受限于天线支架340的结构，天线支架340与接地件350在预设方向上具有较大的间隔，其间距的增加至少可以利用天线支架340的厚度或者天线支架340的厚度与电路板330的厚度，进一步地，其间距的增加还可以利用天线支架340的厚度、电路板330的厚度以及天线支架340与电路板330之间的间隔，有效地增加天线辐射体320与接地件350之间的净空间距，避免天线辐射体320与接地件350之间的净空间距因两者直接整装在一起时而受到天线装置本身尺寸的影响，有效地增加天线辐射体320与接地件350之间的净空间距，有效地提升天线的带宽，以及天线的效率和增益。
进一步地，由于直接将天线辐射体320设置于天线支架340，接地件350位于天线支架340背离于安装面341的一侧，这样可以取消了天线模组本身带有介质板厚度的影响，有效地避免因天线装置直接叠置在电子设备300的天线支架340的上方时而增加整个电子设备300在叠置方向上的整机尺寸。
需要说明的是，在本申请说明书中，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上，或者可能同时存在居中组件(也即二者间接连接)；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组件，也即，两个组件之间可以是间接连接。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示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而简化描述，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。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“其他的实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
在本说明书中，描述的具体特征或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种电子设备，其特征在于，包括：
壳体；
电路板，设置于所述壳体内；所述电路板设有天线馈源；
天线支架，所述天线支架设置于所述壳体内，并与所述电路板沿预设方向相对设置，所述天线支架具有背离于所述电路板的安装面；
天线辐射体以及接地件，所述天线辐射体设置于所述天线支架，并与所述天线馈源电性连接；所述天线辐射体包括第一辐射体和第二辐射体，所述第一辐射体设置于所述安装面，所述接地件位于所述天线支架背离于所述安装面的一侧，所述接地件设置于所述天线支架或所述电路板，所述接地件与所述天线辐射体在所述预设方向上具有间距，所述第二辐射体设置于所述天线支架朝向所述电路板的一侧，并与所述接地件间隔，所述第二辐射体与所述第一辐射体寄生耦合。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线支架包括与所述安装面相背的安装背面，所述接地件设置于所述安装背面；或者，
所述电路板与所述壳体相对间隔设置，所述接地件设置于所述电路板与所述壳体之间，并与所述壳体电性连接。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括馈电件，所述馈电件穿设于所述天线支架，所述馈电件的两端分别与所述第一辐射体、所述天线馈源电性连接；或者，
所述电子设备还包括馈电件，所述馈电件的两端分别与所述第二辐射体、所述天线馈源电性连接。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述天线支架与所述电路板相间隔以形成所述天线辐射体的净空区，所述馈电件包括支撑部以及连接部，所述支撑部位于所述天线支架与所述电路板之间，并连接于所述天线辐射体，所述支撑部通过所述连接部与所述天线馈源电性连接。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线辐射体包括彼此间隔的第一辐射单元和第二辐射单元，所述第一辐射单元与所述第二辐射单元分别与所述天线馈源电性连接，并被配置为在所述天线馈源的激励下辐射不同或相同频段的信号。
6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一辐射单元设有第一馈电点，所述第一馈电点偏离所述第一辐射单元的几何中心设置，所述第一辐射单元包括第一长侧边和第一短侧边；所述天线馈源被配置为向所述第一馈电点馈入激励电流，所述激励电流沿所述第一长侧边传输时激励所述第一辐射单元辐射第一频段的信号，所述激励电流沿所述第一短侧边传输时激励所述第一辐射单元辐射第二频段的信号，所述第一频段的上限值小于所述第二频段的下限值；或/及
所述第二辐射单元设有第二馈电点，所述第二馈电点偏离所述第二辐射单元的几何中心设置，所述第二辐射单元包括第二长侧边和第二短侧边，所述天线馈源被配置为向所述第二馈电点馈入激励电流，所述激励电流沿所述第二长侧边传输时激励所述第二辐射单元辐射第三频段的信号，所述激励电流沿所述第二短侧边传输时激励所述第二辐射单元辐射第四频段的信号，所述第三频段的上限值小于所述第四频段的下限值。
7.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第一辐射单元的至少一侧边开设有缝隙；或/及，
所述第二辐射单元的至少一侧边开设有缝隙。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括边框以及中框板，所述边框围设于所述中框板的边缘并与所述中框板共同限定形成收容空间，所述电路板以及所述天线支架均位于所述收容空间；所述电路板叠置于所述中框板，并位于所述天线支架与所述中框板之间，所述天线支架在所述预设方向上与所述电路板间隔设置。
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