CN114095098A - 一种电子设备及腔体噪声抑制方法 - Google Patents
一种电子设备及腔体噪声抑制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本申请提供一种电子设备及腔体噪声抑制方法,所述电子设备可以通过抑制器件与金属中框或金属背板上的开口缝隙形成可抑制噪声在腔体中传输的结构。开口缝隙与抑制器件所形成的抑制结构,能够改变电子设备内部腔体的谐振频率,抑制电子设备内部器件辐射的噪声。所述电子设备可以通过抑制结构改变整个腔体的谐振频率,电子设备内部可以无需添加导电泡棉、吸波材料和共模电感等物料,能够减少对电子设备内部空间的占用,并且节省制造成本。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种电子设备及腔体噪声抑制方法。
背景技术
具有通信功能的电子设备内部会传输和处理信号,负责传输或处理这些信号的电子元器件会在工作过程中辐射噪声。例如,电子设备内部的电路板、多媒体器件、柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)以及连接器等电子元件会在传输高速数字接口信号的过程中,辐射出高速数字信号噪声。辐射的噪声会通过电子设备内部腔体传输至天线附近,影响天线的收发性能,降低通信质量。
为了提高通信质量,可以在电子设备内部可以增设抑制干扰器件。例如,可以在电子设备内部使用导电泡棉、吸波材料和共模电感等物料形成抑制干扰结构,吸收噪声或改变噪声的传输方式,达到抑制噪声传播的效果。
但是,抑制干扰器件会占用电子设备的内部空间,不利于电子设备的轻薄化设计。并且,由于电子设备内部能够辐射噪声的电子元器件较多,不同的电子元器件对抑制干扰器件的设置数量和设置方式会提出不同的要求,因此电子设备内部通常需要针对多个电子元器件增设大量抑制干扰器件,不仅会进一步占用电子设备的内部空间,而且不利于腔体内电子元器件散热。
发明内容
本申请提供一种电子设备及腔体噪声抑制方法,通过在中框或金属背板上开设开口缝隙并串接抑制器件,改变腔体内的特征模传输特性,调节腔体内的谐振频率,通过较小的安装空间需求,实现对特定频率的噪声电磁波具有抑制效果,以解决传统抑制干扰器件占用电子设备内部空间的问题。
第一方面,本申请提供一种电子设备,包括:电路板、金属中框、金属背板以及抑制器件。其中,电路板用于承载多个电子元件,实现对信号进行传输、处理。电路板上的电子元器件在运行过程中会产生噪声,并且噪声可以在电子设备内部辐射。金属中框设置在电子设备的中部,位于在金属背板与电路板之间,用于承载电路板、金属背板等内部构件。金属背板可作为电子设备屏幕等功能元件的背板,用于承载相应的功能元件。
金属中框和/或金属背板上设有开口缝隙,开口缝隙的两侧边缘连接抑制器件,使抑制器件与金属中框或金属背板上的开口缝隙形成能够抑制噪声的抑制结构。抑制器件的器件值与电子元器件辐射的噪声频率具有关联关系,当抑制器件具有不同的器件值时,可以对电子设备内部不同频率的噪声具有抑制效果。开口缝隙与抑制器件所形成的抑制结构,能够改变电子设备内部腔体的谐振频率,抑制电子元器件辐射的噪声。
可见,上述电子设备可以通过在金属中框和/或金属背板上设置开口缝隙,并将开口缝隙的两侧边缘连接抑制器件,形成抑制结构。抑制结构可以抑制电子设备内部的噪声,且能够根据特定需求调节抑制器件的器件值,从而对不同频率的噪声产生抑制效果,实现更加灵活、快速的消除噪声干扰。通过上述抑制结构,电子设备内部可以无需添加导电泡棉、吸波材料和共模电感,能够减少对电子设备内部空间的占用,并且节省制造成本。
可选的,电子设备还包括金属弹片。金属弹片包括第一连接端和第二连接端;第一连接端连接抑制器件,第二连接端连接开口缝隙的一侧边缘。金属弹片可以在电子设备内部机构装配后,通过弹性形变分别接触两端的开口缝隙和抑制器件,实现开口缝隙两侧边缘与抑制器件之间的连接关系。金属弹片还能够简化装配工艺,使金属中框和金属背板上的开口缝隙能够在装配后,直接通过金属弹片接触抑制器件,无需额外设置连接线路。
可选的,抑制器件设置在电路板上,金属弹片设置在电路板与金属中框之间,以使金属中框上开口缝隙的两侧边缘通过金属弹片连接抑制器件。当开口缝隙设置在金属中框上时,可以通过将金属弹片设置在电路板与金属中框之间,实现金属中框上的开口缝隙和抑制器件的连接关系,减少对电子设备内部空间的占用。
可选的,金属中框上设有通孔,金属弹片设置在电路板与金属背板之间,并且金属弹片贯穿通孔使金属背板上开口缝隙的两侧边缘通过金属弹片连接抑制器件。当开口缝隙设置在金属背板时,可以使金属弹片穿过金属中框,将电路板上的抑制器件与金属背板上的开口缝隙两侧边缘相连接,减少对电子设备内部空间的占用。
可选的,抑制器件位于开口缝隙向电路板方向正投影区域的中部位置。将抑制器件设置在中部位置可以使抑制器件两侧的缝隙长度趋于一致,以获得更好的抑制效果。并且,将抑制器件设置在中部位置还可以在抑制器件两侧预留均衡的安装空间,以便于布置电子设备的内部器件,提高空间利用率。
可选的,电路板包括靠近金属中框的底面和远离金属中框的顶面。抑制器件设置在电路板的顶面,金属弹片设置在电路板的底面。抑制器件包括连接引脚。连接引脚穿过电路板与金属弹片的第一连接端连接。将金属弹片和抑制器件分别设置在电路板的两侧,可以使抑制器件在电路板上的设置方向与其他电子元件的设置方向一致,便于安装抑制器件。并且,将金属弹片和抑制器件分别设置在电路板的两侧还能够充分利用电子设备的厚度,缩短电路板和金属中框之间的距离,便于实现电子设备的轻薄化。
可选的,抑制器件为电容,使电容的两极分别连接开口缝隙的两侧边缘。抑制器件的电容值与电子元器件辐射的噪声频率具有关联关系,以通过特定的电容值实现对特定频率的噪声的抑制。
可选的,电容器件为可变电容,可变电容能够在电子设备中产生不同频率的噪声时,调节可变电容的电容值,从而抑制不同频率的噪声。使得抑制器件可以针对不同的噪声频率设置不同的电容值,达到对多种噪声进行的抑制效果。
可选的,开口缝隙为U形通槽结构、十字型通槽结构、C型通槽结构、条形通槽结构以及圆孔阵列结构中的一种或多种的组合。不同形状和数量的开口缝隙,可以对电子设备内部腔体的特征模传输特性产生不同的影响,从而在腔体内形成不同的谐振频率,以抑制不同频率的噪声。此外,通过设置特定的开口缝隙形状,还能够在保持金属中框与金属背板具有足够强度的同时,提高对腔体内噪声的抑制效果。
第二方面,本申请还提供一种腔体噪声抑制方法,应用于上述第一方面提供的电子设备。即所述电子设备包括:电路板、金属中框、金属背板以及抑制器件。其中,金属中框和/或金属背板上设有开口缝隙,开口缝隙的两侧边缘连接抑制器件,形成抑制结构。
所述电子设备还包括天线和控制器。天线用于收发特定频率的通信信号,控制器可以被配置为执行所述腔体噪声抑制方法,即在通信频段受到干扰时,获取所述天线的当前通信频率,并根据所述当前通信频率查找目标器件值。所述目标器件值为电子设备中抑制器件在能够抑制该频率噪声时的器件值。查找到目标器件值后,控制器可以按照目标器件值调节抑制器件的实际器件值,从而将抑制器件的器件值调整为目标器件值。
可见,根据上述腔体噪声抑制方法,电子设备可以通过执行上述程序步骤,动态调节抑制器件的器件值,从而实现对特定频率噪声进行抑制,节省手动更换抑制器件所消耗的时间,使电子设备的调试过程更加灵活,提高工作效率。
可选的,所述电子设备还包括存储器,用于存储器件值对照表。所述器件值对照表中可以包括不同频率噪声与所需要的器件值之间的映射关系,控制器可以基于该器件值对照表查询目标器件值。因此,根据当前通信频率查找目标器件值的步骤还包括:从存储器中提取器件值对照表;再使用当前通信频率在器件值对照表匹配目标器件值。
使用器件值对照表可以根据当前通信频率快速查找出目标器件值,使控制器可以依据目标器件值对抑制器件进行调节,实现对当前通信频率相同或相近的噪声进行抑制,提高天线的通信质量。
可选的,所述腔体噪声抑制方法还可以通过仿真模拟生成器件值对照表。即可以先获取电子设备支持的多个通信频率;并以多个通信频率和器件值为输入,电子设备腔体的传输系数为输出,对电子设备执行仿真。经过仿真可以获得每个通信频率下噪声衰减最大时的器件值,并将仿真得到的器件值和对应的通信频率组合成表,以生成器件值对照表。最后,将生成的器件值对照表存储在存储器中,用于后续调用。
附图说明
图1为本申请实施例中电子设备结构示意图;
图2为本申请实施例中金属中框结构示意图;
图3为本申请实施例中电子设备内部腔体结构示意图;
图4为本申请实施例中柔性连接线结构示意图;
图5为本申请实施例中金属中框上抑制结构示意图;
图6为本申请实施例中带有开口缝隙的金属中框示意图;
图7为本申请实施例中带有多个开口缝隙的金属中框示意图;
图8为本申请实施例中十字形开口缝隙的金属中框示意图;
图9为本申请实施例中抑制接口剖面图;
图10为本申请实施例中金属弹片结构示意图;
图11为本申请实施例中金属背板上抑制结构示意图;
图12为本申请实施例中金属背板上开口缝隙示意图;
图13为本申请实施例中带有开口缝隙的金属背板结构示意图;
图14为本申请实施例中腔体噪声抑制效果图。
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地描述。显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本申请的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的其他实施例,都属于本申请的保护范围。
本申请实施例中,所述电子设备是指具有通信功能和数据处理功能的设备,电子设备包括但不限于智能手机、智能电视、平板电脑、一体机、智能可穿戴设备以及其他网络设备。电子设备可以基于特定的通信方式接收和发送特定频率的电磁波信号,实现与其他终端设备的无线通信。以智能手机为例,智能手机中可以内置天线和信号收发电路,天线和信号收发电路可以基于第五代移动通信技术(5th generation mobile communicationtechnology,5G)收发3300-3600MHz频段的电磁波信号,实现与其他电子设备的通信功能。
同一个电子设备可以支持多种通信方式,且每种通信方式需要通过特定频率的电磁波进行信号传递。例如,电子设备可以支持无线局域网(wireless fidelity,WiFi)通信方式和蓝牙(bluetooth)通信方式。其中,无线局域网对应的电磁波频率为2.412-2.472GHz或5.725-5.825GHz,而蓝牙对应的电磁波频率为2.400-2.483GHz。电子设备在通信过程中,可以将待发送的数据进行处理,编码成为电信号,再根据所使用的通信方式,按照对应的电磁波频率对电信号进行调制处理。调制处理后的信号传输至天线,以通过天线辐射特定频率的电磁波信号,将待发送的数据以电磁波的形式进行发送。
随着现代通信技术的发展,数据传输速率加快,电子设备中的高速数字接口信号增多,当电子设备工作时,其上的电路板、多媒体器件、FPC以及连接器等会辐射出高速数字信号噪声,通过电子设备内部形成的腔体传输至天线附近,导致天线的接收性能下降。空中下载技术(over the air,OTA)测试中总全向灵敏度(total istropic sensitivity,TIS)无法达标,影响到Wifi、全球定位系统(global positioning system,GPS)和主射频的通信性能。屏幕FPC中的移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI)信号线会辐射出共模噪声,噪声会沿着电池与金属中框或者金属中框与屏幕背板形成的腔体传输至天线附近,从而干扰到天线的接收性能,导致接收灵敏度下降。
为了提高通信质量,减少噪声对通信过程的干扰,在一种示意性实施方式中,可以在电子设备内部设置抑制噪声器件,阻止噪声电磁波辐射至天线位置。由于噪声电磁波可经过电子设备内部腔体结构辐射至天线位置,因此可以在电子设备内部腔体中设置抑制噪声结构。例如,可以在能够辐射噪声的电子元件与天线之间设置金属屏蔽罩,金属屏蔽罩可以阻止噪声传播至天线处,达到抑制效果。
而在电子设备中,能够辐射噪声的电子元器件有多种,并且电子设备内部也包括多处腔体结构,因此需要在多处设置抑制噪声结构。如图1所示,电子设备内部可以包括分层设置的电路板1、金属中框2以及金属背板3。其中,电路板1用于承载多个电子元器件,可以对信号进行传输、处理。电路板1上的电子元器件在工作过程中会产生噪声,并且噪声可以在电子设备内部辐射。
金属中框2设置在电子设备的中部,位于在金属背板3与电路板1之间,用于承载电路板1、金属背板3等内部构件。在一种示意性实施方式中,如图2所示,金属中框2可以包括边框21和中板22。中板22上可用于承载电子设备的内部器件,边框21用于封装电子设备内部的器件,例如,边框21可以和电子设备的前壳(或显示屏)和后壳连接组合形成腔体结构。
边框21和中板22可以根据电子设备的实际结构形状,设置为不同形式的框架或板材结构。例如,对于智能手机等电子设备,由于智能手机整体为矩形平板状结构,因此智能手机中金属中框2的中板22为矩形板。边框21为环绕中板22设置的框架形结构,与中板22的形状相适应。即中板22为矩形板时,边框21为矩形框架结构。
边框21和中板22可以在装配后形成一个连接整体,或者,边框21和中板22可以为一体成型结构,并具有一定的结构强度,以能够承载其他部件。中板22上还可以设有用于安装其他部件的诸如凸台、孔、槽、镂空区域等适应性结构。例如,在电路板1与金属背板3上的显示屏之间通过柔性信号线7传输信号时,可以在中板22上开设矩形通槽,用于使柔性信号线7可以穿过该矩形通槽,实现电路板1与显示屏之间的通信连接。
金属背板3可作为电子设备屏幕等功能元器件的背板,用于承载相应的功能元器件。金属背板3的形状与其承载的功能元器件以及电子设备的内部空间相适应,即金属背板3可以在与其承载的功能元器件贴合固定,并适应电子设备的内部空间,以实现功能元件的安装固定。例如,金属背板3作为矩形显示屏的背板时,其形状为矩形板结构,并且金属背板3应大于或等于显示屏,以便能够安装显示屏。金属背板3上也可以设置一些辅助功能元件的电子元件。例如,金属背板3的一侧可以固定安装显示屏,金属背板3的另一侧设置有显示屏的驱动电路。驱动电路用于连接柔性信号线7,以传递显示数据。
如图3所示,基于上述电路板1、金属中框2以及金属背板3的结构和设置方式,电子设备可以在电路板1与金属中框2之间会形成一个腔体结构,在金属中框2与金属背板3之间也可以形成一个腔体结构。
电路板1上设有多个电子元器件,这些电子元器件辐射的噪声可以经过电路板1与金属中框2之间会形成的腔体结构传输至天线附近,对天线接收的电磁波信号造成干扰。同时,电路板1上的部分电子元器件还可以在电子设备内部进行延伸设置,使得该电子元器件辐射噪声的范围可以超出电路板1与金属中框2之间形成的腔体结构。例如,如图4所示,当金属背板3上安装有显示屏,即作为显示屏的背板时,电路板1上用于传输显示画面数据的柔性信号线7可以从电路板延伸到显示屏背板上的驱动电路。此时,柔性信号线7辐射的噪声电磁波除会通过电路板1与金属中框2之间形成的腔体结构辐射至天线处以外,还会通过金属中框2以及金属背板3之间形成的腔体结构辐射至天线处。
对于上述包括多个腔体结构的电子设备,需要在多处位置设置抑制噪声结构,才能够获得较好的噪声抑制效果。例如,通过金属屏蔽罩将电路板上能够辐射噪声的电子元件封闭在空间内,屏蔽电路板1上电子元件辐射的噪声。同时通过增加导电泡棉、吸波材料等抑制噪声的材料,以降低柔性信号线7辐射的噪声。增加的金属屏蔽罩以及填充材料将占据电子设备的内部空间,不利于电子设备的轻薄化设计,并且,金属屏蔽罩和抑制噪声的材料也不利于电子设备内部电子元件的散热,容易因散热不及时而导致性能下降或损坏,降低电子设备的通信性能。
为了实现对噪声的抑制效果,同时减少对电子设备内部空间的占用,在本申请的部分实施例中提供一种电子设备。所述电子设备可以通过在金属中框2和/或金属背板3上设置的开口缝隙结构,以及抑制器件4实现对噪声的抑制效果。
即如图5所示,所述电子设备包括电路板1、金属中框2、金属背板3以及抑制器件4。其中,金属中框2和/或金属背板3上设有开口缝隙5,开口缝隙5可以改变腔体内的特征模传输特性,进而改变腔体内的谐振频率,当谐振频率与噪声频率相等或相近时,则可以降低腔体内该频率噪声的辐射强度,实现抑制效果。
由于不同形状、数量的开口缝隙5,可以对电子设备腔体内的特征模传输特性产生不同的影响,因此可以通过设置不同形状和数量的开口缝隙5,调节腔体内的谐振频率,实现对不同频率噪声的抑制效果。如图6、图7、图8所示,在一种示意性实施方式中,金属中框2和/或金属背板3上设置的开口缝隙5可以为U型通槽结构、十字型通槽结构、C型通槽结构、条形通槽结构以及圆孔阵列结构中的一种或多种的组合。
例如,针对长度为160mm、宽度为75mm的金属中框2,开口缝隙5可以为U型通槽结构,包括两个侧缝隙51和一个底缝隙52。两个侧缝隙51的开口长度为35.5mm,底缝隙52的开口长度为72mm,开口缝隙5的缝隙宽度为1mm,则通过上述U型通槽结构的开口缝隙5,可以实现对特定频率的噪声具有较好的抑制效果。
为了提高抑制结构对噪声的抑制效果,在金属中框2或者金属背板3上可以设有多个开口缝隙,开口缝隙的形状、数量以及开口位置均可以通过对电子设备的仿真结果获得。例如,如图7所示,在长度为160mm、宽度为75mm的金属中框2上,可以设置两个U型通槽结构的开口缝隙5,开口缝隙5的侧缝隙51的开口长度为35.5mm,底缝隙52的开口长度为72mm,开口缝隙5的缝隙宽度为1mm。两个开口缝隙5的U型结构开口方向相反,并以金属中框2的中线为轴呈对称分布。在金属中框2和/或金属背板3上设置的多个开口缝隙可以为相同的形状,也可以为不同的形状。
由于开口缝隙5是金属中框2和金属背板3上的一种成型结构,即在金属中框2和金属背板3加工完成后,其形状、数量、设置位置即已固定,难以再改变。因此,开口缝隙5对电子设备内部特征模传输特性的影响也是固定的,即单纯的在金属中框2和金属背板3设置开口缝隙5,仅能够针对特定频率的噪声产生抑制效果,无法对其他频率的噪声产生抑制作用。而对于部分电子设备,其可以支持多种不同的通信方式,而不同的通信方式对应的通信电磁波频率不同,相应能够影响电子设备通信质量的噪声频率也不同。
为了使抑制结构可以对多种频率的噪声具有抑制效果,如图9所示,本申请的部分实施例中,在开口缝隙5的两侧边缘还连接有抑制器件4,抑制器件4可以在开口缝隙5的基础上,对电子设备内部的特征模传输特性产生进一步影响。抑制器件4可以与开口缝隙5共同影响电子设备内部腔体的谐振频率,且当抑制器件4具有不同的器件值时,对腔体谐振频率的影响程度不同。使得抑制器件4的器件值可以与电子元件辐射的噪声频率具有关联关系,当抑制器件4具有不同的器件值时,可以对电子设备内部不同频率的噪声具有抑制效果。
抑制器件4可以为能够影响电子设备内部腔体谐振频率的电子元件,如电容、可变电容、电感等电子元件中的一种或多种的组合。以电容为例,如图14所示,当开口缝隙5的两端分别连接电容的两极时,可以使电容与开口缝隙5共同对电子设备腔体内的特征模传输特性产生影响,从而改变腔体内的谐振频率。例如,当电容值为5.5pF时,电子设备腔体内传输特性可以在0.88GHz和2.899GHz频率产生谐振,从而对频率为0.88GHz和2.899GHz的噪声产生抑制作用。通过对电子设备内主模传输过程的仿真结果,上述电容值可以对频率为0.88GHz的噪声产生39dB的抑制作用,对频率为2.899GHz的噪声产生31dB的抑制作用,因此,在电子设备中设置5.5pF的电容作为抑制器件4时,可以对0.88GHz和2.899GHz这两个频率附近的噪声进行抑制。
同理,可以通过调节抑制器件4的电容值,改变对腔体内噪声的有效抑制频率,即在相同形状、数量、设置位置的开口缝隙5条件下,当电容值调整为10pF时,电子设备内部腔体传输特性会在0.68GHz和2.79GHz频率产生谐振,从而可对0.68GHz和2.79GHz这两个频率附近的噪声进行抑制。
由以上技术方案可知,上述实施例提供的电子设备,可以通过抑制器件4与金属中框2或金属背板3上的开口缝隙形成抑制结构。开口缝隙5与抑制器件4所形成的抑制结构,能够改变电子设备内部腔体的谐振频率,抑制电子元器件辐射的噪声。并且,由于上述抑制结构可以改变整个腔体的谐振频率,因此可以无需或减少电子设备内部设置的屏蔽器件数量,使电子设备内部可以无需添加导电泡棉、吸波材料和共模电感,能够减少对电子设备内部空间的占用,并且节省制造成本。另外,上述抑制结构还能够根据特定需求调节抑制器件的器件值,从而对不同频率的噪声产生抑制效果,能够更加灵活、快速的减少噪声干扰。
为了使不同位置的开口缝隙5,能够与抑制器件4实现连接,在一种示意性实施方式中,电子设备还包括金属弹片6。金属弹片6用于通过弹性形变接触开口缝隙5和抑制器件4,使开口缝隙5的开口边缘与抑制器件4连接导通。例如,当抑制器件4为电容时,抑制器件4具有两个电极,则需要两个金属弹片6实现与开口缝隙5两侧边缘的连接。即电容的正极可以通过一个金属弹片6连接开口缝隙5一侧边缘,电容的负极则通过另一个金属弹片6连接开口缝隙5的另一侧边缘。
如图10所示,金属弹片6可以包括第一连接端61和第二连接端62。其中,第一连接端61用于连接抑制器件4,第二连接端62用于连接开口缝隙5的一侧边缘。第一连接端61和第二连接端62之间可以通过金属材料形成能导电的片状结构。例如,第一连接端61和第二连接端62之间为有利于发生弹性形变的倾斜片或弯曲片结构。在装配过程中,金属弹片6的第一连接端61可以和抑制器件4一同固定在电路板1上,再将电路板1装配至金属中框2上,随着装配过程的进行,电路板1和金属中框2可以压缩金属弹片6,使金属弹片6的第二连接端62能够接触开口缝隙5的开口边缘。在装配完成后,金属弹片6可以维持在被持续压缩的状态,从而通过弹性形变产生的弹力作用,使第二连接端62可以持续接触开口缝隙5的开口边缘,并维持一定的稳定性,提高抑制器件4与开口缝隙5之间的连接可靠性。
金属弹片6还可以对第一连接端61和第二连接端62进行额外设计,使其具有便于实现连接的特定形状。例如,用于连接抑制器件4的第一连接端61可以为便于连接抑制器件4的端子形状,便于将第一连接端61和抑制器件4的电极进行焊接。当抑制器件4设置在电路板1上时,第一连接端61还可以具有插销结构,以通过插销结构直接插入电路板1上的插孔,实现抑制器件4和第一连接端61的连接。而第二连接端62可以为倾斜的悬臂梁结构,并且在第二连接端62处可以适当增大弹片宽度,以增加第二连接端62与开口缝隙5开口边缘的接触面积,提高连接可靠性。
由于电路板1上可以集成多种电子元件,便于布置抑制器件4,因此在一种示意性实施方式中,抑制器件4可以设置在电路板1上,作为电路板1上众多电子元件中的一个。抑制器件4可以根据金属中框2或金属背板3上开口缝隙5的位置和数量设置在电路板1上。例如,当开口缝隙5设置在金属中框2中线位置,即整个电子设备的中心位置时,可以将抑制器件4设置在电路板1对应电子设备整机中心位置上。而当金属中框2上设有多个开口缝隙5时,则可以根据实际抑制需要,也在电路板1上设置多个抑制器件4。每个抑制器件4则设置在所连接开口缝隙5向电路板1正投影区域内。
当抑制器件4设置在电路板1上时,为了使抑制器件4可以通过金属弹片6连接开口缝隙5的两侧边缘,需要根据电路板1和金属中框2或者电路板1与金属背板3之间的位置关系,设置金属弹片6的结构和位置关系。即在一种实现方式中,开口缝隙5设置在金属中框2上,则金属弹片6需要设置在电路板1与金属中框2之间,使得金属中框2上开口缝隙5的两侧边缘通过金属弹片6连接抑制器件4。
并且,金属弹片6的整体厚度应大于或等于电路板1与金属中框2之间的距离,以使金属弹片6被金属中框2和电路板1两侧挤压而发生弹性形变,且在发生弹性形变后实现电路板1上抑制器件4与金属中框2之间的连接,减少对电子设备内部空间的占用。
同理,在另一种实现方式中,如图11、图12、图13所示,开口缝隙5设置在金属背板3上,由于电路板1与金属背板3之间还设有金属中框2,因此金属弹片6需要穿过金属中框2才能够实现抑制器件4和开口缝隙5之间的连接关系。即金属中框2上设有通孔,通孔孔径应能够满足金属弹片6通过,即通孔孔径大于金属弹片6的宽度和厚度。通孔的设置位置需要与抑制器件4的设置位置或者开口缝隙5的开设位置相适应,即位于开口缝隙5向金属中框2正投影区域内。
金属弹片6设置在电路板1与金属背板3之间,并且金属弹片6可贯穿金属中框2上的通孔,使金属背板3上开口缝隙的两侧边缘通过金属弹片6连接抑制器件4。由于金属背板3相对于金属中框2距离电路板1的距离更远,因此当开口缝隙5设置在金属背板3上时,需要长度更长的金属弹片6,使金属弹片6能够穿过金属中框2,将电路板1上的抑制器件4与金属背板3上的开口缝隙5两侧边缘相连接,实现对腔体内谐振频率的调节。
由于开口缝隙5可以是条形通孔、U型通孔、十字型通孔等形状,可以在金属中框2上延伸一定的距离,而电容、电感等抑制器件4通常为圆柱形、立方体形的形状,不会在电路板1上占据较大的范围,因此,为了便于实现连接关系,在一种示意性实施方式中,抑制器件4可以设置在开口缝隙5中心区域所对应的位置。即抑制器件4位于电路板1上,开口缝隙5向电路板1方向正投影区域的中部位置。
需要说明的是,上述正投影区域的中部位置为开口缝隙5中有效开口区域对应的中部位置,并不是开口缝隙5所占据的整个区域的中部位置。例如,对于U型通槽结构的开口缝隙5,其正投影区域的中部位置为底缝隙52向电路板1方向正投影所形成区域的中部位置。当开口缝隙5的底缝隙52的长度为72mm时,则底缝隙52的中点位置距离两个侧缝隙51为35.5mm,距离金属中框2两个长边为37.5mm。正投影区域的中部位置则为该中点向电路板1方向正投影所在的位置。
将抑制器件4设置在上述正投影区域中部位置,可以使抑制器件4两侧的缝隙长度趋于一致,能够获得更好的噪声抑制效果。并且,将抑制器件4设置在中部位置还便于布置电子设备的内部器件,提高空间利用率。
由于抑制器件4本身具有一定厚度,会占用一定的空间,因此当抑制器件4设置在电路板1上时,需要电路板1和金属中框2之间保持较远的距离,才能够同时容纳抑制器件4和金属弹片6,从而增加电路板1与金属中框2之间形成腔体的体积,不利于电子设备的轻薄化设计。
即电路板1包括靠近金属中框2的底面和远离金属中框2的顶面。抑制器件4设置在电路板1的顶面,而金属弹片6设置在电路板1的底面,实现在电路板1的两侧分别安装抑制器件1和金属弹片6。而为了实现抑制器件4和金属弹片6之间的连接关系,抑制器件4包括连接引脚,连接引脚可穿过电路板1与金属弹片6的第一连接端61连接。
将金属弹片6和抑制器件4分别设置在电路板1的两侧,可以充分利用电子设备的厚度,在电路板1与金属中框2之间区域仅安装金属弹片6,无需同时安装抑制器件4和金属弹片6,减少对电路板1与金属中框2之间区域的空间需求,有利于实现整机轻薄化。
由以上实施方式可知,金属弹片6可以在电子设备内部机构装配后,通过弹性形变使两端分别接触开口缝隙5和抑制器件4,实现开口缝隙5两侧边缘与抑制器件4之间的连接关系。并且,金属弹片6实现的连接关系是一种可拆卸、可分离连接关系,因此金属弹片6还能够简化装配工艺,使金属中框2和金属背板3上的开口缝隙能够在装配后,直接接触金属弹片6进而连接抑制器件4,无需额外设置连接线路。
由于抑制器件4的器件值能够影响抑制结构对噪声的抑制情况,不同的器件值可以使腔体内拥有不同的谐振频率,适应不同的通信方式。因此可以通过动态调整抑制器件4的器件值,改变腔体内的谐振频率,从而在电子设备使用不同的通信方式时,可以通过调整抑制器件4的器件值,适应相应的信号传输频率。即在一种示意性实施方式中,抑制器件4为器件值可调的器件。
以抑制器件4是电容时为例,作为抑制器件4的电容为可变电容,可变电容能够通过调节实际电容值,在电子设备中产生不同频率的噪声时,调节可变电容的实际电容值,改变腔体内的谐振频率,从而对不同频率的噪声产生抑制效果。
通过可变器件值的抑制器件4,可以在不同的工作状态下,通过调节器件值抑制不同频率的噪声,因此可以省去手动更换电容物料的时间,使电子设备在调试过程中更加灵活、高效,简化调试工艺。同时,通过将抑制器件4设置预设在特定器件值。可以使不同用途的电子设备按照具体用途调节相应的实际器件值,从而能够对使用频率较高场景下出现的噪声具有抑制效果,提高通信质量。
抑制器件4的实际器件值调节过程可以手动完成也可以由电子设备自动完成。即在一种示意性实施方式中,电子设备还可以包括控制器和执行机构。其中,控制器用于控制抑制器件4的器件值调节过程;执行机构可作用于抑制器件4,用于直接调节抑制器件4的实际器件值。
以可变电容为例,控制器可以实时监控电子设备的当前通信方式,当监测到当前通信方式为GPS时,可以向执行机构下发调节指令,以使执行机构将可变电容的实际电容值调整到C1,实现对电子设备腔体内频率为1575.42MHz电磁波的抑制效果,降低频率为1575.42MHz的电磁波辐射至天线处,提高GPS通信质量。而当检测到当前通信方式为GSM850CH128通信时,控制器可以再向执行机构下发调节指令,以使执行机构将可变电容的实际电容值调整到C2,实现对电子设备腔体内频率为869.2MHz电磁波的抑制效果,提高GSM850CH128通信的通信质量。
此外,电子设备中的控制器可以有多个处理器组成,不同的处理器可以用于处理不同数据,以实现上述对可变电容容值的调节过程。例如,电子设备中可以包括调制解调器(modem)和CPU。其中,modem用于上报当前通信频率信息给CPU,CPU则根据modem上报的当前通信频率确定电容容值,从而根据电容容值生成调节指令发送给执行机构。
在获取当前通信频率后,控制器可以根据当前通信频率查找目标器件值。其中,所述目标器件值为电子设备中抑制器件4在能够抑制噪声时的器件值。为了查找目标器件值,可以通过全因素试验的方式,获取噪声辐射衰减程度与器件值、通信频率之间的函数关系,从而在获取当前通信频率后,按照该函数关系计算出噪声衰减最大时对应的器件值,以获得目标器件值。
但是,由于抑制器件4的器件值、开口缝隙的形状、位置、数量等参数均能够影响电子设备内部腔体的谐振频率,因此受多因素影响,实际应用中器件值与噪声衰减程度之间可能并不具有明确的函数关系。对此,在一种示意性的实施方式中,可以通过预先仿真计算,确定常用通信频率下噪声衰减最大的器件值,以生成器件值对照表。即可以先获取电子设备支持的多个通信频率,并以多个通信频率和器件值为输入,电子设备腔体内传输特性为输出,对电子设备执行仿真。
经过仿真可以获得每个通信频率下噪声衰减最大时的器件值的仿真结果,并将仿真得到的器件值和对应的通信频率组合成表,以生成器件值对照表。即器件值对照表中可以包括不同频率噪声与所需要的器件值之间的映射关系。生成的器件值对照表可以存储在电子设备的存储器中,用于后续调用。
而在控制器查找目标器件值时,可以先获取器件值对照表,并基于该器件值对照表查询目标器件值。使用器件值对照表可以根据当前通信频率快速查找出目标器件值,使控制器可以依据目标器件值对抑制器件进行调节,实现对当前通信频率相同或相近的噪声进行抑制,提高天线的通信质量。
查找到目标器件值后,控制器可以按照目标器件值调节抑制器件的实际器件值,从而将抑制器件的器件值调整为目标器件值。例如,当电子设备在进行通信时,modem模块将电子设备当前的工作频段信息上报给CPU。CPU中可预先缓存有抑制电容值对照表,因此CPU可以根据当前通信的工作频段在电容值对照表中进行查询,获得目标电容值,再控制调节可变电容的容值至目标电容值。即当前通信设备工作在GPS频段,modem将当前的工作频率信息上报给CPU,CPU通过查询电容值对照表,将可变电容的容值调节到抑制GPS的频段1575.42MHz的电容容值C1,从而实现对干扰GPS频段的噪声的抑制作用。可见,电子设备可以通过执行上述程序步骤,动态调节抑制器件的器件值,从而实现对特定通信频率下的噪声进行抑制,节省手动更换抑制器件所消耗的时间,使电子设备的调试过程更加灵活,提高工作效率。
由以上技术方案可知,上述实施例提供的腔体噪声抑制方法可以在通信频段受到干扰时,获取当前通信频率,并根据当前通信频率查找在能够抑制噪声的目标器件值,再将抑制器件的器件值调整为目标器件值,实现对当前腔体谐振频率的调整。所述腔体噪声抑制方法可以基于电子设备内的抑制结构,通过调节抑制结构中抑制器件4的器件值,实现对不同频率的噪声产生抑制效果,缓解与当前通信频率相同或相近的噪声干扰正常通信过程,提高通信质量。
需要说明的是,上述电子设备可以根据具体的应用场景为不同的设备。例如,所述电子设备可以是智能终端设备、工业生产设备、显示设备、通信设备、信号采集设备、智能可穿戴设备、网络中继设备等。关于本申请实施例提供的技术方案在其他设计中的应用,此处不再具体赘述,本领域技术人员在本申请实施例的技术构思的启示下,还能够想到将本申请实施例的技术方案应用到其他设计中,这些设计均没有超出本申请实施例的保护范围。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,因此,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (12)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:电路板、金属中框、金属背板、信号线以及抑制器件;
所述金属中框设置在所述金属背板与所述电路板之间;所述金属中框和所述金属背板之间有能够辐射噪声的所述信号线;
其中,所述金属中框和/或所述金属背板上设有开口缝隙,所述开口缝隙的两侧边缘连接所述抑制器件;所述抑制器件的器件值与所述信号线辐射的噪声频率具有关联关系,能够改变所述电子设备内部腔体的谐振频率,抑制所述信号线辐射的噪声。
2.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金属弹片;所述金属弹片包括第一连接端和第二连接端;所述第一连接端连接所述抑制器件,所述第二连接端连接所述开口缝隙的一侧边缘。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,
所述抑制器件设置在所述电路板上,所述金属弹片设置在所述电路板与所述金属中框之间,以使所述金属中框上开口缝隙的两侧边缘通过所述金属弹片连接所述抑制器件。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,
所述金属中框上设有通孔;所述金属弹片贯穿所述通孔,设置在所述电路板与所述金属背板之间,以使所述金属背板上开口缝隙的两侧边缘通过所述金属弹片连接所述抑制器件。
5.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,
所述抑制器件位于所述开口缝隙向所述电路板方向正投影区域的中部位置。
6.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,
所述电路板包括靠近所述金属中框的底面,和远离所述金属中框的顶面;所述抑制器件设置在所述电路板的顶面,所述金属弹片设置在所述电路板的底面;
所述抑制器件包括连接引脚;所述连接引脚穿过所述电路板与所述金属弹片的第一连接端连接。
7.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述抑制器件为电容,所述抑制器件的电容值与所述信号线辐射的噪声频率具有关联关系。
8.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,
所述抑制器件为可变电容,用于通过调节所述抑制器件的电容值,抑制不同频率的噪声。
9.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述开口缝隙为U形通槽结构、十字型通槽结构、C型通槽结构、条形通槽结构以及圆孔阵列结构中的一种或多种的组合。
10.一种腔体噪声抑制方法,其特征在于,应用于权利要求1-9任一项所述的电子设备;所述电子设备还包括天线和控制器;所述腔体噪声抑制方法包括:
在通信频段受到干扰时,获取所述天线的当前通信频率;
根据所述当前通信频率查找目标器件值,所述目标器件值为所述电子设备中抑制器件在能够抑制噪声时的器件值;
将所述抑制器件的器件值调整为所述目标器件值。
11.根据权利要求10所述的腔体噪声抑制方法,其特征在于,所述电子设备还包括存储器,所述存储器中存储有器件值对照表;根据所述当前通信频率查找目标器件值包括:
从所述存储器中提取所述器件值对照表;
使用所述当前通信频率在所述器件值对照表匹配所述目标器件值。
12.根据权利要求11所述的腔体噪声抑制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取所述电子设备支持的多个通信频率;
以所述多个通信频率和器件值为输入,所述电子设备腔体的传输系数为输出,对所述电子设备的腔体执行仿真;
获取每个通信频率下,所述噪声衰减最大时的器件值;
根据所述噪声衰减最大时的器件值生成所述器件值对照表;
存储所述器件值对照表。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4267528A (en) * | 1979-05-11 | 1981-05-12 | Rca Corporation | Radio frequency interference suppression apparatus |
JPH1146115A (ja) * | 1997-05-30 | 1999-02-16 | Hitachi Ltd | 同調型スロットアンテナ |
JPH11340630A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | プリント配線基板 |
JP2008177931A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ構造の不要波放射抑制方法およびアンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置 |
CN101267726A (zh) * | 2007-03-15 | 2008-09-17 | 夏普株式会社 | 便携式终端装置 |
CN106937521A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-07-07 | 浙江大学 | 一种基于缝隙波导理论的电磁辐射抑制结构及其应用 |
US20200267875A1 (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-20 | Realtek Semiconductor Corporation | Electronic apparatus having noise suppression mechanism |
CN113410643A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-17 | 荣耀终端有限公司 | 具有噪声抑制结构的终端设备 |
-
2022
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4267528A (en) * | 1979-05-11 | 1981-05-12 | Rca Corporation | Radio frequency interference suppression apparatus |
JPH1146115A (ja) * | 1997-05-30 | 1999-02-16 | Hitachi Ltd | 同調型スロットアンテナ |
JPH11340630A (ja) * | 1998-05-28 | 1999-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | プリント配線基板 |
JP2008177931A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-07-31 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ構造の不要波放射抑制方法およびアンテナ構造およびそれを備えた無線通信装置 |
CN101267726A (zh) * | 2007-03-15 | 2008-09-17 | 夏普株式会社 | 便携式终端装置 |
CN106937521A (zh) * | 2017-02-15 | 2017-07-07 | 浙江大学 | 一种基于缝隙波导理论的电磁辐射抑制结构及其应用 |
US20200267875A1 (en) * | 2019-02-15 | 2020-08-20 | Realtek Semiconductor Corporation | Electronic apparatus having noise suppression mechanism |
CN113410643A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-09-17 | 荣耀终端有限公司 | 具有噪声抑制结构的终端设备 |
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