CN114079174B - 一种连接组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种连接组件及电子设备。电子设备包括:连接组件,中框,第一PCB,第二PCB和第一天线结构;其中,所述第一PCB和所述第二PCB设置于所述中框内,所述连接组件的部分沿第一天线结构设置;所述连接组件包括:介质板,多个金属通孔,第一金属线,第一金属层和第二金属层;所述第一金属线一端用于与所述第一PCB电连接,另一端用于与所述第二PCB电连接。本申请提供的电子设备中连接组件的第一金属层和第二金属层与电子设备的中框等效于平板电容器,对于第一天线结构来说,连接组件的金属层等效于地,不会影响第一天线结构的辐射特性。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信领域,尤其涉及一种解决传输线问题的连接组件及电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的快速发展,过去第二代(second generation,2G)移动通信系统主要支持通话功能,电子设备只是人们用来收发简讯以及语音沟通的工具,无线上网功能由于数据传输利用语音信道来传送,速度极为缓慢。现今,电子设备除了用来通话、发送短信、拍照之外,更可用来在线听音乐、观看网络影片、实时视频等,涵盖了人们生活中通话、影视娱乐以及电子商务等各式应用,在这之中,多种功能应用都需要无线网络上传及下载数据,因此,数据的高速传输变得极为重要。
随着人们对于高速数据传输的需求提升,对于天线的要求越来高。多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)系统相比单个天线,具有更大的信道容量,更大的覆盖面积等优点。但是随着电子设备中天线数量的增加,连接主板的电缆(cable)线距离天线辐射体比较近,因为电磁耦合等原因,会在cable线上形成比较强的电流分布,产线谐振,形成杂波,影响天线系统的效率。
发明内容
本申请实施例提供一种解决传输线问题的连接组件及电子设备。其中,在电子设备中,连接组件沿天线结构设置,连接组件中的第一金属层和第二金属层与电子设备的中框等效于平板电容器,对于天线结构来说,连接组件的金属层等效于地,不会影响天线结构的辐射特性。
第一方面,提供了一种连接组件,应用于电子设备中,所述电子设备包括中框,第一印刷电路板PCB,第二PCB和第一天线结构,所述第一PCB和所述第二PCB设置于所述中框内,所述连接组件的部分沿第一天线结构设置,包括:介质板,多个金属通孔,第一金属线,第一金属层和第二金属层;其中,所述第一金属层与所述第二金属层设置于所述介质板相对的两个表面;所述第一金属线设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间,或,所述第一金属线设置于所述第一金属层内;所述多个金属通孔设置于所述第一金属线两侧,所述多个金属通孔中的每个金属通孔的一端与所述第一金属层电连接,另一端与所述第二金属层电连接;所述第一金属线的第一端用于与所述第一PCB电连接,所述第一金属线的第二端用于与所述第二PCB电连接。
根据本申请实施例的技术方案,通过利用平板电容器的原理,采用微带线或带线结构与电子设备中的中框之间可以等效为平板电容器,对于第一天线结构来说等效于地。这种连接组件的结构简单,成本低,且不会影响电子设备内部的第一天线结构的辐射特性。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一金属层上设置有槽;所述第一金属线设置于所述第一金属层内为,所述第一金属线设置于所述槽内,或,所述第一金属线设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间为所述第一金属层内为,所述第一金属线设置于所述槽与所述第二金属层之间。
根据本申请实施例的技术方案,当第一金属层上设置有槽时,连接组件可以为微带线结构,在这种情况下第一金属线传输射频信号时的插入损耗较小。第一金属线可以设置于介质板表面,也可以设置于介质板内部。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述连接组件还包括:第二金属线和金属隔离孔;其中,所述第二金属线设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间,或,所述第二金属线设置于所述第一金属层内;所述金属隔离孔设置于所述第一金属线与所述第二金属线之间;所述金属隔离孔的一端与所述第一金属层或所述第二金属层电连接。
根据本申请实施例的技术方案,连接组件内可以包括多条射频信号的传输线,多条射频信号的传输线可以通过金属隔离孔隔开,以保证每条传输线独立的工作环境不受其他干扰。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述连接组件还包括:第二金属线和第三金属层;其中,所述第三金属层设置于所述第一金属线与所述第二金属层之间;所述第二金属线设置于所述第二金属层与所述第三金属层之间,或,所述第二金属线设置于所述第二金属层内。
根据本申请实施例的技术方案,连接组件内可以包括多条射频信号的传输线,多条射频信号的传输线可以通过金属层隔开,以保证每条传输线独立的工作环境不受其他干扰。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二金属线的一端与所述第一PCB电连接,另一端用于与所述第一天线结构电连接。
根据本申请实施例的技术方案,第二金属线可以用于为第一天线结构馈电,可以更合理的对电子设备内部的空间进行布局。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述连接组件还包括:第一连接线和第二连接线;所述第一连接线的一端用于与所述第一PCB电连接,另一端与所述第一金属线的第一端电连接;所述第二连接线的一端用于与所述第二PCB电连接,另一端与所述第一金属线的第二端电连接。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一连接线为电缆线或柔性电路板FPC,所述第二连接线为电缆线或FPC。
根据本申请实施例的技术方案,连接组件中的传输线可以通过电缆线或者FPC与第一PCB及第二PCB实现电连接。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一连接线的一端与所述第一金属线的第一端电连接为所述第一连接线的一端通过焊接或连接器与所述第一金属线的第一端电连接;所述第二连接线的一端与所述第一金属线的第二端电连接为所述第二连接线的一端通过焊接或连接器与所述第一金属线的第二端电连接。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一金属层与所述第二金属层之间的距离介于0.5mm至1.5mm之间。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一金属层与所述第二金属层之间的距离为1mm。
根据本申请实施例的技术方案,可以根据实际的电子设备的内部空间对连接组件的尺寸进行设计。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一金属层与所述第二金属层表面覆盖有绝缘层。
根据本申请实施例的技术方案,当连接组件设置于电子设备内部时,绝缘层可以避免金属层与电子设备的中框或边框短路。
第二方面,提供了一种电子设备,包括:中框,第一PCB,第二PCB和第一天线结构和上述第一方面中任一项所述的连接组件;其中,所述第一PCB和所述第二PCB设置于所述中框内,所述连接组件的部分沿第一天线结构设置;所述连接组件中的第一金属线的第一端与所述第一PCB电连接,所述第一金属线的第二端与所述第二PCB电连接。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括:电池;其中,所述中框上设置有凸起的固定件,所述电池设置于所述固定件围成的区域内;所述第一天线结构为所述电子设备的金属边框天线;所述连接组件设置于所述第一天线结构与所述固定件之间。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电子设备的示意图。
图2是电子设备的部分结构图。
图3是图2所示电子设备中天线结构61的仿真结果图。
图4是图2所示电子设备中天线结构62的仿真结果图。
图5是本申请实施例提供的一种连接组件的结构示意图。
图6是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图7是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图8是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图9是图5所示的连接组件的测试结果图。
图10是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图11是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图12是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图13是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
图14是本申请实施例提供的一种电子设备内部的结构示意图。
图15是本申请实施例提供的一种电子设备内部的结构示意图。
图16是图14所示电子设备中第一天线结构的仿真结果图。
图17是图14所示电子设备中第二天线结构的仿真结果图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
本申请提供的技术方案适用于采用以下一种或多种通信技术的电子设备:蓝牙(blue tooth,BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system,GPS)通信技术、无线保真(wireless fidelity,WiFi)通信技术、全球移动通讯系统(global system formobile communications,GSM)通信技术、宽频码分多址(wideband code divisionmultiple access,WCDMA)通信技术、长期演进(long term evolution,LTE)通信技术、5G通信技术以及未来其他通信技术等。本申请实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等。电子设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol,SIP)电话、无线本地环路(wirelesslocal loop,WLL)站、个人数字助手(personal digital assistant,PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备,5G网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network,PLMN)中的电子设备等,本申请实施例对此并不限定。
图1示例性示出了本申请提供的天线设计方案所基于的电子设备内部环境,以电子设备为手机进行说明。
如图1所示,电子设备10可以包括:玻璃盖板(cover glass)13、显示屏(display)15、印刷电路板(printed circuit board,PCB)17、中框(housing)19和后盖(rear cover)21。
其中,玻璃盖板13可以紧贴显示屏15设置,可主要用于对显示屏15起到保护防尘作用。
其中,印刷电路板PCB17可以采用耐燃材料(FR-4)介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,也可以采用Rogers和FR-4的混合介质板,等等。这里,FR-4是一种耐燃材料等级的代号,Rogers介质板一种高频板。印刷电路板PCB17靠近中框19的一侧可以设置一金属层,该金属层可以通过在PCB17的表面蚀刻金属形成。该金属层可用于印刷电路板PCB17上承载的电子元件接地,以防止用户触电或设备损坏。该金属层可以称为PCB地板。不限于PCB地板外,电子设备10还可以具有其他用来接地的地板,可例如金属中框。
其中,电子设备10还可以包括电池,在此未示出。电池可以设置于中框19内,电池可以件PCB17分为主板和子板,主板可以设置于中框19和电池的上边沿之间,子板可以设置于中框19和电池的下边沿之间。
其中,中框19主要起整机的支撑作用。中框19可以包括边框11,边框11可以由金属等传导性材料形成。边框11可以绕电子设备10和显示屏15的外围延伸,边框11具体可以包围显示屏15的四个侧边,帮助固定显示屏15。在一种实现中,金属材料制成的边框11可以直接用作电子设备10的金属边框,形成金属边框的外观,适用于金属工业设计(industrialdesign,ID)。在另一种实现中,边框11的外表面还可以为非金属材料,例如塑料边框,形成非金属边框的外观,适用于非金属ID。或者,边框19还可以作为模式装饰天线(modedecoration antenna,MDA)使用,即,边框19由金属层和非金属层组成,金属层可以作为天线结构的辐射体使用。
其中,后盖21可以是金属材料制成的后盖,也可以是非导电材料制成的后盖,如玻璃后盖、塑料后盖等非金属后盖。
图1仅示意性的示出了电子设备10包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小和实际构造不受图1限定。
随着人们对于高速数据传输的需求提升,对于天线的要求越来高。MIMO系统相比单个天线,具有更大的信道容量,更大的覆盖面积等优点。
图2是电子设备10的部分结构图。
如图2所示,电子设备10可以包括电池30,主PCB41,子PCB42,天线结构61和天线结构62。
其中,电池30可以与主PCB41电连接,为电子设备10供电。主PCB41可以通过电缆线50为子板供电。由于电子设备朝着厚度更薄的方向发展,电缆线50通常设置在电池30与电子设备的边框之间的缝隙中。应理解,随着电子设备中天线数量的增加,电子设备的边框上通常会设置有金属边框天线,例如,天线结构61和天线结构62。当电缆线50距离天线辐射体比较近,因为电磁耦合等原因,会在电缆线50上形成比较强的电流分布,产线谐振,形成杂波,影响天线系统的效率。
图3和图4是图2所示的电子设备的结构中天线结构仿真结果图。其中,图3为天线结构61的仿真结果图。图4为天线结构62的仿真结果图。
其中,天线结构61可以工作在中频(middle band,MB),天线结构62可以工作在低频(low band,LB)。
如图3和图4所示,电缆线接近天线结构设置时,电缆线未接地,天线结构工作时,电缆线作为金属,产生耦合电流,会对天线的辐射性能产生影响,引起天线效率的凹坑,降低天线结构的辐射性能。电缆线接地时,天线结构的仿真曲线平滑,但电缆线的接地结构复杂,在日益紧张的电子设备的内部空间中难以实现。
本申请提供了一种连接组件的结构,可以应用于电子设备中。通过利用平板电容器的原理,连接组件中的金属层与电子设备中的金属中框可以等效为平板电容器,对于天线结构来说等效于地。这种连接组件的结构简单,成本低,且不会影响电子设备内部的天线结构的辐射特性。
图5是本申请实施例提供的一种连接组件100的结构示意图。图5所示的连接组件可以应用于图1所示电子设备中,用于连接电子设备中的第一PCB和第二PCB。连接组件100可以靠近或沿电子设备中的天线结构设置。
如图5所示,连接组件100可以包括:介质板110,第一金属线120,第一金属层130,第二金属层140和多个金属通孔160。
应理解,金属通孔160可以理解为由介质板110上的孔结构浇注金属形成,金属可以附着于孔结构的壁上形成空心的金属圆柱体,或者,浇注金属可以完全填充孔结构形成实心的金属圆柱体。
其中,第一金属层130与第二金属层140可以设置于介质板110相对的两个表面。第一金属线120可以设置于第一金属层130与第二金属层140之间。第一金属线120的一端可以与电子设备的第一PCB电连接,另一端可以与电子设备的第二PCB电连接。多个金属通孔160中的每个金属通孔的一端可以与第一金属层130电连接,另一端可以与第二金属层140电连接。其中,金属通孔的一端与金属层电连接,可以理解为孔结构中的金属与金属层电连接。
可选地,介质板110可以包括多个子板,多个子板层叠设置。本申请实施例以三个子板为例进行说明,但并不限制子板的数量。
如图5所示,介质板110可以包括第一子板111,第二子板112和第三子板113。第一金属层130可以设置于第一子板111远离第二子板112的表面。第二金属层140可以设置于第三子板113远离第二子板112的表面。
可选地,连接组件100可以包括第一金属屏蔽层151和第二金属屏蔽层152。其中,第一金属屏蔽层151和第二金属屏蔽层152可以设置在第一金属线120的两侧。第一金属屏蔽层151可以设置于第一子板111靠近第二子板112的表面,或者,可以设置于第二子板112靠近第一子板111的表面。第二金属屏蔽层152可以设置于第二子板112靠近第三子板113的表面,或者,可以设置于第三子板113靠近第二子板112的表面。
可选地,多个金属通孔160可以设置于第一金属线120的两侧,可以沿连接组件100的长度方向设置。金属通孔160可以是第一金属通孔161可以贯穿多层子板中的几层,即,单个金属通孔160可以由多个第一金属通孔161组成。或者,金属通孔160可以是第二金属通孔162,可以贯穿介质板110。应理解,第一金属屏蔽层151和第二金属屏蔽层152可以通过金属通孔160与第一金属层130和第二金属层140电连接。第一金属层130,第二金属层140,第一金属屏蔽层151,第二金属屏蔽层152通过金属通孔160可以实现一个封闭的电磁空间,可以避免外界电磁环境对第一金属线120的干扰。
可选地,第一金属层130和第二金属层140可以覆盖介质板110相对的两个表面,也可以覆盖部分表面,本申请实施例以覆盖全部表面为例进行说明。
可选地,第一金属层130与第二金属层140之间的距离可以介于0.5mm至1.5mm之间。
可选地,第一金属层130与第二金属层140之间的距离可以为1mm。可选地,第一金属层130与第二金属层140的长度L1可以介于70mm至90mm之间。
可选地,第一金属层130与第二金属层140的宽度L2可以介于2mm至3mm之间。
应理解,本申请实施例提供的技术方案中,当连接组件100设置于电子设备内时,连接组件100的第一金属层130和第二金属层140通过金属通孔160电连接,第一金属层130和第二金属层140可以作为一个整体的金属平面与电子设备的中框等效为平板电容器。即第一金属层130和第二金属层140作为平板电容器的一个金属板,而中框作为另一个金属板。因此,对于第一金属线120传输的射频信号来说,第一金属线120设置于平板电容器的一个金属板内,第一金属层,第二金属层与金属通孔可以为第一金属线120提供一个良好的屏蔽环境。同时,对于靠近连接组件100的天线结构来说,由于连接组件的金属层与电子设备的中框等效为平板电容器,因此,对于天线结构来说,连接组件100的金属层等效于地,不会影响天线结构的辐射性能。
可选地,可以通过调节连接组件100的尺寸调节等效的平板电容的电容值。如下表1所示,为第一金属层130和第二金属层140调整设置尺寸时对应的平板电容器的电容值,其中,以金属层与中框之间填充的介质的介电常数是3.5为例进行说明。
表1
长度L1/mm | 宽度L2/mm | 金属层与中框间距L3/mm | 等效电容值/pf |
80 | 3 | 0.05 | 148.8 |
80 | 3 | 0.1 | 74.4 |
80 | 3 | 0.15 | 49.6 |
80 | 3 | 0.2 | 37.2 |
应理解,对于连接组件的金属层与电子设备的中框之间等效的平板电容器来说,对于不同频率的射频信号所需要的等效接地的电容值不同,随着射频信号的频率增加,所需要的电容值减小,即射频信号的频率增高时,小电容值的电容器也可以实现等效接地。
图6是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
如图6所示,第一金属层130上可以设置有槽(slot)210。第一金属线120可以设置于槽210的下方,设置于槽210与第二金属层140之间。
应理解,在图5所示的结构中,第一金属线设置于第一金属层与第二金属层之间,且第一金属层与第二金属层上并不设置有槽为完整的金属层,形成了带状线结构。而在图6所示的结构中,第一金属线设置于第一金属层与第二金属层之间,且第一金属层上设置有槽,形成了微带线结构。当第一金属线传输的射频信号的频率相同时,与图6中的连接组件结构相比,图5所示的连接组件结构中第一金属线的几何尺寸较小,但损耗较大。
如图7所示,以连接组件为带状线结构为例。例如,当第一金属线传输的射频信号的频率为3GHz,介质板的介电常数为3.5,介质板的损耗角正切为0.02,第一金属层130与第二金属层140之间的距离W1为220mm,第一金属线120宽度W2为100mm,第一金属线120的厚度W3为12mm,第一金属层130和第二金属层140的宽度W4为50mm时,连接组件的长度为100mm对应的第一传输线120的插入损耗(insertion loss,IL)约为1.3dB。应理解,本申请并不限制连接组件的具体尺寸,可以根据实际的生产或设计需要进行调整。
图8是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
如图8所示,第一金属线120可以设置于第一金属层130内,即第一金属线120可以与第一金属层130设置在介质板的相同表面,第一金属线120设置于第一金属层130上设置的槽210内。
应理解,在这种连接组件的结构中,第一金属线120可以设置于第一金属层130内,形成了微带线结构,这种结构的损耗较小。
图9是图5所示的连接组件的测试结果图。
如图9所示,当第一金属线传输的射频信号的频率f<1.5GHz时,本申请提供的采用带状线结构的连接组件与传统的电缆线的插入损耗的差异在0.1dB左右。当1.5GHz<f<2GHz时,本申请提供的采用带状线结构的连接组件与传统的电缆线的插入损耗的差异在0.15dB左右。当2GHz<f<2.5GHz时,本申请提供的采用带状线结构的连接组件与传统的电缆线的插入损耗的差异在0.25dB左右。当2.5GHz<f<3GHz时,本申请提供的采用带状线结构的连接组件与传统的电缆线的插入损耗的差异在0.2dB左右。
应理解,本申请实施例提供的带状线结构的连接组件结构简单,插入损耗也在可以接受的范围内。
图10是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
如图10所示,连接组件100还可以包括第二金属线410和金属隔离孔420。
应理解,金属隔离孔420可以理解为由介质板上的孔结构浇注金属形成,金属可以附着于孔结构的壁上形成空心的金属圆柱体,或者,浇注金属可以完全填充孔结构形成实心的金属圆柱体。
应理解,为介绍的简洁,本申请实施例仅以连接组件100内包括两条金属线为例进行说明,但在实际设计或生产中,连接组件100内可以根据需要可以包括更多的金属线,也在本申请的保护范围内。
其中,第二金属线410可以设置于第一金属层130与第二金属层140之间。金属隔离孔420可以设置于第一金属线120与第二金属线410之间,金属隔离孔420与第一金属层130或第二金属层140电连接。或者,第二金属线410可以设置于第一金属层130内,如图11所示。金属隔离孔420的一端与第一金属层130或第二金属层140电连接,可以用于隔离第一金属线120与第二金属线410,使两者之间都可以具有良好的工作环境,不会相互干扰。其中,金属隔离孔420的一端与金属层电连接,可以理解为孔结构中的金属与金属层电连接。
应理解,如图10所示,当第一金属线120传输射频信号时,由于第一金属线120左侧的金属通孔与第一金属层130和第二金属层140电连接,金属隔离孔420与与第一金属层130或第二金属层140电连接,即形成了屏蔽空间,第一金属线120传输的射频信号将不会对第二金属线410产生影响。同样的,当第二金属线410传输射频信号时,也不会对第一金属线120产生影响。
可选地,第一金属线120可以与第二金属线130设置于介质板110中的相同子板的相同表面上,也可以设置于不同子板的表面,如图11所示。
可选地,第一金属层130表面可以完全覆盖介质板110的上表面,即连接组件100为带状线结构,如图10所示。第一金属层130上可以设置有槽,即连接组件100为微带线结构,如图11所示。
可选地,连接组件100可以包括多个金属隔离孔420可以沿连接组件100的长度方向设置,可以为第一金属线120与第二金属线410提供更好的隔离。
可选地,介质板110中的子板上可以设置有金属屏蔽层,可以设置于第一金属线120和第二金属线410两侧,可以通过金属通孔与第一金属层130和第二金属层140电连接,为第一金属线120和第二金属线410提供更好的射频信号传输环境,避免外部电磁信号的干扰。
图12是本申请实施例提供的另一种连接组件的结构示意图。
如图12所示,连接组件100还可以包括第二金属线410和第三金属层430。
其中,第三金属层430可以设置于第一金属线120与第二金属层140之间。第二金属线410可以设置于第二金属层140与第三金属层430之间。或,第二金属线410可以设置于第二金属层140内,如图13所示。
应理解,如图12和13所示的结构中,当第一金属层130或第二金属层140上设置有槽时,连接组件100中可以包括一个微带线结构和一个带状线结构。当第一金属层130和第二金属层140均为完整金属层不设置有槽时,连接组件100中可以包括两个带状线结构。当第一金属层130和第二金属层140均设置有槽时,连接组件100中可以包括两个微带线结构。
可选地,介质板110中的子板上可以设置有金属屏蔽层,可以设置于第一金属线120和第二金属线410两侧,可以通过金属通孔与第一金属层130,第二金属层140和第三金属层1430电连接,为第一金属线120和第二金属线410提供更好的射频信号传输环境,避免产生杂波。
图14和图15是本申请实施例提供的一种电子设备内部的结构示意图。
如图14和图15所示,电子设备10可以包括中框19,第一PCB510,第二PCB520,第一天线结构530,第二天线结构540,电池550和连接组件100。
其中,电池550可以设置于电子设备10的中框19内,中框19上可以设置有凸起的固定件191,电池550可以设置于固定件191围成的区域内。第一PCB510与电池550电连接。连接组件100可以设置于用于固定电池550的中框19的凸起的固定件191与边框之间,用于连接第一PCB510与第二PCB520,为第二PCB520提供电信号。连接组件100的部分可以沿第一天线结构530设置或者也可以沿第二天线结构540设置,可以节约电子设备内部的空间。
应理解,对于图14和图15所示的电子设备的结构来说,连接组件100中的第一金属层130和第二金属层140可以作为等效的平板电容的一个金属板,中框19上设置的固定件191可以作为等效的平板电容的另一个金属板。在这种结构下,对于第一天线结构530和第二天线结构540来说,连接组件100中的金属层等效于地,因此不会影响第一天线结构530和第二天线结构540的辐射特性。
可选地,连接组件100的第一金属层130可以与固定件191的一侧平行设置,两者之间的距离H1介于0.05mm与0.2mm之间。第一金属层130与第二金属层140表面可以覆盖有绝缘层,避免短路。
可选地,连接组件100的第一金属层130与固定件191之间的距离H1为0.1mm。
应理解,本申请实施例以电子设备10包括两个天线结构为例进行说明,两个天线结构均为边框天线,但并不限制电子设备10中天线结构的数量及天线结构设置的位置。
可选地,连接组件100还可以包括:第一连接线101,第二连接线102,第三连接线103和第四连接线104。本申请实施例以连接组件100中包括第一金属线和第二金属线为例进行说明,可以根据设置或实际需求增加或减少金属线的数量,第一金属线和第二金属线可以沿电子设备的厚度方向依次设置。
可选地,第一连接线101的一端可以与第一PCB510电连接,第一连接线101的另一端可以与第一金属线的第一端电连接。第二连接线102的一端可以与第二PCB520电连接,另一端可以与第一金属线的第二端电连接。
可选地,第一连接线101和第二连接线102可以是电缆线或柔性电路板(flexibleprinted circuit,FPC),如图14和图15所示。
可选地,第一连接线101和第二连接线102可以通过连接器560或者焊接的方式与第一金属线电连接。
可选地,连接器560可以是电缆线的连接器或者可以是板级(board to board,BTB)的连接器。
可选地,第三连接线103的一端可以与第一PCB510电连接,第三连接线103的另一端可以与第二金属线的第一端电连接。第四连接线104的一端可以与第一天线结构530电连接,另一端可以与第二金属线的第二端电连接。即第一PCB510可以通过连接组件100中的第二金属线为第一天线结构530馈电,如图14所示。或者,第四连接线104的一端可以与第二PCB520电连接,另一端可以与第二金属线的第二端电连接,如图15所示。
可选地,第三连接线103和第四连接线104可以是电缆线或FPC。
应理解,当第一连接线101,第二连接线102,第三连接线103和第四连接线104均为FPC时,第一连接线101和第三连接线103可以集成在同一个FPC上,如图15所示。
同时,当连接组件100中包括更多的金属线进行射频信号的传输时,其对应的与PCB连接的连接线也可以采用类似的方式进行设置,本申请对此并不做限制。例如,当连接组件100中包括4个金属线时,其对应的连接线可以集成在同一个FPC上与PCB连接。
可选地,第三连接线103和第四连接线104可以通过连接器560或者焊接的方式与第二金属线电连接。
可选地,第一连接线101和第三连接线103可以通过连接器560或者焊接的方式与第一PCB510电连接。
可选地,如图15所示,第二连接线102和第四连接线104可以通过连接器560或者焊接的方式与第二PCB520电连接。
图16和图17是图14所示的电子设备的结构中天线结构仿真结果图。其中,图16为第一天线结构的仿真结果图。图17为第二天线结构的仿真结果图。
连接组件的部分沿天线结构设置时,传统的连接组件为电缆线,在未接地时,会引起天线效率的凹坑,降低天线结构的辐射性能。而本申请实施例提供的连接组件,如图16和图17所示,在对应的工作频段内,天线结构的仿真曲线平滑,并不存在天线效率的凹坑。
本申请提供了一种连接组件的结构,在中间较长的部分通过带状线或微带线形式的金属线作为主要传输线,通过利用平板电容器的原理,可以通过金属层耦合电子设备的中框,等效接地。在这种结构下,为金属线形成了良好的传输环境,同时,由于连接组件的金属层与电子设备的中框等效为电容,因此,对于天线结构来说,连接组件的金属层等效于地,天线结构不会受到连接组件的影响,从而产生杂波。而在金属线的两端可以通过电缆线或FPC等形式与电子设备中的两个PCB连接,实现电信号传输的目的。本申请实施例提供的连接组件的结构简单,成本低,且具有良好的传输特性,不会产生杂波,对临近设置的天线结构造成干扰。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
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,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,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 (13)
1.一种连接组件,应用于电子设备中,所述电子设备包括中框,第一印刷电路板,即第一PCB,第二PCB和第一天线结构,所述第一PCB和所述第二PCB设置于所述中框内,所述连接组件的部分沿第一天线结构设置,其特征在于,所述连接组件包括:
介质板,多个金属通孔,第一金属线,第一金属层和第二金属层;
其中,所述第一金属层与所述第二金属层设置于所述介质板相对的两个表面;
所述第一金属线设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间,或,所述第一金属线设置于所述第一金属层内;
所述多个金属通孔设置于所述第一金属线两侧,所述多个金属通孔中的每个金属通孔的一端与所述第一金属层电连接,另一端与所述第二金属层电连接;
所述第一金属线的第一端用于与所述第一PCB电连接,所述第一金属线的第二端用于与所述第二PCB电连接。
2.根据权利要求1所述的连接组件,其特征在于,
所述第一金属层上设置有槽;
所述第一金属线设置于所述第一金属层内为,所述第一金属线设置于所述槽内,或,
所述第一金属线设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间为所述第一金属层内为,所述第一金属线设置于所述槽与所述第二金属层之间。
3.根据权利要求1或2所述的连接组件,其特征在于,所述连接组件还包括:
第二金属线和金属隔离孔;
其中,所述第二金属线设置于所述第一金属层与所述第二金属层之间,或,所述第二金属线设置于所述第一金属层内;
所述金属隔离孔设置于所述第一金属线与所述第二金属线之间;
所述金属隔离孔的一端与所述第一金属层或所述第二金属层电连接。
4.根据权利要求1或2所述的连接组件,其特征在于,所述连接组件还包括:
第二金属线和第三金属层;
其中,所述第三金属层设置于所述第一金属线与所述第二金属层之间;
所述第二金属线设置于所述第二金属层与所述第三金属层之间,或,所述第二金属线设置于所述第二金属层内。
5.根据权利要求3所述的连接组件,其特征在于,所述第二金属线的一端用于与所述第一PCB电连接,另一端用于与所述第一天线结构电连接。
6.根据权利要求1或2所述的连接组件,其特征在于,所述连接组件还包括:
第一连接线和第二连接线;
所述第一连接线的一端用于与所述第一PCB电连接,另一端与所述第一金属线的第一端电连接;
所述第二连接线的一端用于与所述第二PCB电连接,另一端与所述第一金属线的第二端电连接。
7.根据权利要求6所述的连接组件,其特征在于,所述第一连接线为电缆线或柔性电路板FPC,所述第二连接线为电缆线或FPC。
8.根据权利要求6所述的连接组件,其特征在于,
所述第一连接线的一端与所述第一金属线的第一端电连接为,所述第一连接线的一端通过焊接或连接器与所述第一金属线的第一端电连接;
所述第二连接线的一端与所述第一金属线的第二端电连接为所述第二连接线的一端通过焊接或连接器与所述第一金属线的第二端电连接。
9.根据权利要求1或2所述的连接组件,其特征在于,所述第一金属层与所述第二金属层之间的距离介于0.5mm至1.5mm之间。
10.根据权利要求9所述的连接组件,其特征在于,所述第一金属层与所述第二金属层之间的距离为1mm。
11.根据权利要求1或2所述的连接组件,其特征在于,所述第一金属层与所述第二金属层表面覆盖有绝缘层。
12.一种电子设备,其特征在于,包括:
中框,第一PCB,第二PCB,第一天线结构和如权利要求1至11中任一项所述的连接组件;
其中,所述第一PCB和所述第二PCB设置于所述中框内,所述连接组件的部分沿第一天线结构设置;所述连接组件中的第一金属线的第一端与所述第一PCB电连接,所述第一金属线的第二端与所述第二PCB电连接。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
电池;
其中,所述中框上设置有凸起的固定件,所述电池设置于所述固定件围成的区域内;
所述第一天线结构为所述电子设备的金属边框天线;
所述连接组件设置于所述第一天线结构与所述固定件之间。
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