CN114447582A - 一种天线组件及终端设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开一种天线组件,主要用在手机、智能手表等形式的终端设备中,用于实现终端设备的信号收发。该天线组件包括天线模组和变向部件,天线模组具体可以为毫米波模组,其通常呈现为板状,其法向为主辐射方向,能量密度相对较高。为便于描述,可以天线模组的法向为第一方向,以与第一方向相垂直的方向为第二方向。变向部件位于天线模组的辐射路径上,天线模组能够发出沿第一方向的设定波束,该设定波束能够穿过变向部件,且设定波束通过变向部件的电长度在第二方向上呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变,以实现设定波束的转弯,进而改善天线组件的覆盖性能。本申请实施例还公开一种终端设备,包括上述的天线组件。
Description
技术领域
本申请涉及电子通信技术领域,具体涉及一种天线组件及终端设备。
背景技术
手机等形式的终端设备中设置有天线模组,用于实现终端设备与基站等的信号交互。
一般而言,终端设备设置有金属材质的边框,终端设备的外缘端部设置有天线模组,且该天线模组的法向朝向边框。这样,边框会对天线模组产生屏蔽,影响天线的覆盖性能。为此,现有技术中存在的方案是在边框设置开孔,用于解除天线模组法向上的屏蔽遮挡;但是,这又会影响终端设备的外观以及边框强度。
因此,如何提供一种方案,以较好地改善天线的覆盖性能,仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种天线组件及终端设备,其中,该天线组件可以通过变向部件实现天线模组所发出设定波束的转弯,进而改善天线组件的覆盖性能。
第一方面,本申请实施例提供一种天线组件,主要用在手机、智能手表等形式的终端设备中,用于实现终端设备的信号收发。该天线组件包括天线模组和变向部件,天线模组具体可以为毫米波模组,其通常呈现为板状,其法向为主辐射方向,能量密度相对较高。为便于描述,可以天线模组的法向为第一方向,以与第一方向相垂直的方向为第二方向;可以理解,与第一方向相垂直的为一个面,第二方向可以是该面上的任意一个方向,这具体与天线组件的安装方向有关。变向部件位于天线模组的辐射路径上,天线模组能够发出沿第一方向的设定波束,该设定波束能够穿过变向部件,且设定波束通过变向部件的电长度在第二方向上呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。
这里的阶梯式渐变是指电长度在第二方向上的至少一个位置存在跳变,连续式渐变则是指电长度在第二方向上的任何位置均不存在跳变;渐变则是变化趋势统一,即在第二方向上呈现为变大或变小。
采用上述设计,由于设定波束通过变向部件的电长度在第二方向上呈现为渐变,使得设定波束在第二方向上不同位置处通过时的电延时可以不同,能够改变设定波束的等相位面,使得设定波束可以发生转弯,以绕过设定波束前方的障碍物,如金属材质的边框等,这样,可以减少障碍物对于侧部天线单元收发信号的屏蔽。
更为重要的是,由于设定波束发生了转弯,使得设定波束在终端设备周围的覆盖范围可以扩大,覆盖性能可以更佳。
基于第一方面,本申请实施例还提供了第一方面的第一种实施方式:变向部件可以采用单一材质制备,即变向部件可以具有唯一的相对介电常数,如此,变向部件在第一方向上的物理尺寸可以表征其电长度;为便于表述,变向部件在第一方向的尺寸可以称之为第一尺寸,变向部件具有用于设定波束通过的部分,该部分的第一尺寸在第二方向上可以呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。
如此,由于变向部件采用单一材质制备,变向部件在第一方向上的第一尺寸能够表征其电长度,相应地,电长度的变化趋势可以体现在第一尺寸上,使得变向部件的加工可以更为容易。
基于第一方面的第一种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第二种实施方式:变向部件的相对介电常数对于设定波束的转弯产生影响,经研究,相对介电常数越大,电延时的效果越明显,转弯效果愈佳;基于此,为保证实际应用中天线组件的覆盖性能,可以将相对介电常数设置为大于或者等于4。
当然,在具体实践中,根据所应用环境的差异,本领域技术人员也可以选择其他数值的相对介电常数,只要能够满足使用的要求即可。
基于第一方面,本申请实施例还提供了第一方面的第三种实施方式:变向部件采用多种材质制备,各材质可以具有不同的相对介电常数,在具体实践中,可以根据需要调整各材质的用量以及形状,进而改变整个变向部件的形状,以更好地满足实际应用需求。
基于第一方面的第三种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第四种实施方式:变向部件可以包括相对接的第一介质部和第二介质部,其中,第二介质部的相对介电常数大于第一介质部;第二介质部在第一方向的尺寸为第二尺寸,第二介质部中具有用于设定波束通过的部分,该部分的第二尺寸在第二方向上可以呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。
两个介质部中,第二介质部的相对介电常数较大,其在实现设定波束转弯中的作用更大,如此,可以将第二介质部中用于设定波束通过部分的第二尺寸设置为渐变。而第一介质部的相对介电常数较小,其主要作用为补形,用于调整最终所形成变向部件的结构形状,以更好地满足安装需求。
在实际应用中,第一介质部也可以采用不同的介质制备,也就是说,第一介质部也可以具有多种的相对介电常数,只要保证第一介质部的相对介电常数小于第二介质部即可。
基于第一方面的第四种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第五种实施方式:第二介质部的相对介电常数大于或者等于4,以保证实际应用中天线组件的覆盖性能,。
基于第一方面的第三种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第六种实施方式:变向部件中具有用于设定波束通过的部分,该部分的相对介电常数可以在第二方向上呈现为连续式渐变或者阶梯式渐变,这样,也可以使得设定波束通过该部分的电长度在第二方向上呈现为渐变。
而且,在这种实施方式下,变向部件中用于设定波束通过的部分,其在第一方向上的物理尺寸沿第二方向可以基本一致,结构更为规则,更方便加工。
基于第一方面的第三种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第七种实施方式:变向部件可以包括本体部,本体部中具有用于设定波束通过的部分,该部分可以设置有若干沿第二方向延伸的槽体,各槽体沿第一方向间隔设置,且各槽体在第二方向的尺寸可以沿第一方向逐个增大或者逐个减小。如此设置,也可以实现本体部中用于设定波束通过的部分的电长度在第二方向上的渐变。
基于第一方面的第七种实施方式,本申请实施例还提供了第一方面的第八种实施方式:槽体内设置有填充物,该填充物可以提高变向部件的强度,填充物的相对介电常数小于本体部。
槽体内也可以不设置填充物,此时,槽体内相当于仅存在空气,空气的相对介电常数接近真空,对于设定波束的传播几乎未影响。
基于第一方面,或者基于第一方面的第一种实施方式至第八种实施方式中的任一,本申请实施例还提供了第一方面的第九种实施方式:天线模组的数量为多个;各天线模组均可以一一对应地配置有一个变向部件;或者,各天线模组中,至少部分天线模组可以共用一个变向部件。
在各天线模组均单独配置变向部件时,各变向部件的结构形式可以存在差异,更方便对于各天线模组的覆盖范围进行单独控制。在几个天线模组共用同一变向部件时,变向部件的数量可以较少,能够方便地进行装配。
第二方面,本申请实施例还提供一种终端设备,该终端设备具体可以为手机、智能手表等,其内部或者外部设置有天线装置,天线装置包括如上述第一方面、以及上述第一方面的各实施方式中的任一所涉及的天线组件。
由于上述的天线组件可以实现覆盖范围的增加,相应地,将其应用于终端设备中时,该终端设备的覆盖范围也可以增加。
基于第二方面,本申请实施例还提供了第二方面的第一种实施方式:终端设备还包括壳体,壳体可以具有金属材质的边框,天线装置包括侧部天线,侧部天线包括至少一个侧部天线单元,至少一个侧部天线单元为上述第一方面、以及上述第一方面的各实施方式中的任一所涉及的天线组件;边框具有与侧部天线相对的框板部,侧部天线单元的第一方向与框板部相垂直,或者,侧部天线单元的第一方向与框板部呈非九十度的夹角。
前述的天线组件可以实现设定波束的转向,将其应用于侧部天线单元时,也可以实现侧部天线单元的转向,从而可以绕开金属材质的边框,以减少边框对于侧部天线单元的屏蔽,有利于保证终端设备信号收发的稳定性。
基于第二方面的第一种实施方式,本申请实施例还提供了第二方面的第二种实施方式:终端设备还可以包括相对设置的显示屏和后盖,显示屏和后盖均安装于壳体,侧部天线单元的第一方向与框板部呈非九十度的夹角,这样更有利于设定波束绕过框板部;侧部天线单元的第一方向朝向后盖,侧部天线单元的第二方向朝向显示屏,侧部天线单元的设定波束通过侧部天线单元的变向部件的电长度在侧部天线单元的第二方向上呈现为阶梯式变大或者连续式变大。
如此设置,可以实现侧部天线单元的设定波束朝向显示屏所在的屏幕侧进行转弯,以弥补终端设备屏幕侧信号较弱的缺陷。
基于第二方面的第二种实施方式,本申请实施例还提供了第二方面的第三种实施方式:侧部天线单元的变向部件安装于后盖,即侧部天线单元的变向部件与后盖可以为分体式结构;或者,侧部天线单元的变向部件与后盖也可以为一体成型的一体式结构,以减少零部件的数量,进而简化装配过程。
基于第二方面,本申请实施例还提供了第二方面的第四种实施方式:终端设备还可以包括壳体,壳体具有边框,天线装置包括侧部天线,侧部天线包括至少一个侧部天线单元,至少一个侧部天线单元为上述第一方面、以及上述第一方面的各实施方式中的任一所涉及的天线组件;边框具有与天线模组相对的框板部,框板部形成有侧部天线单元的变向部件,侧部天线单元的第一方向与框板部相垂直。
采用这种方案,侧部天线单元的变向部件集成于框板部,也可以减少零部件的数量,并简化装配。
基于第二方面的第四种实施方式,本申请实施例还提供了第二方面的第五种实施方式:终端设备还包括相对设置的显示屏和后盖,第二方向为后盖指向显示屏的方向,侧部天线单元的设定波束通过侧部天线单元的变向部件的电长度在第二方向上呈现为连续式变大或者阶梯式变大,以控制设定波束朝向显示屏所在的屏幕侧进行转弯,进而对终端设备屏幕侧的信号强度进行补强。
基于第二方面,或者基于第二方面的第一种实施方式至第五种实施方式中的任一,本申请实施例还提供了第二方面的第六种实施方式:天线装置还可以包括背部天线,背部天线包括至少一个背部天线单元,至少一个背部天线单元为上述第一方面、以及上述第一方面的各实施方式中的任一所涉及的天线组件;终端设备包括相对设置的显示屏和后盖,背部天线单元的第一方向为显示屏指向后盖的方向。
前述的天线组件可以实现设定波束的转向,将其应用于背部天线单元时,也可以实现背部天线单元的转向,从而可以改变背部天线单元的设定波束的指向。
基于第二方面的第六种实施方式,本申请实施例还提供了第二方面的第七种实施方式:终端设备包括相对的第一侧部和第二侧部,第一侧部设置有侧部天线,背部天线单元的第二方向为第一侧部指向第二侧部的方向,背部天线单元的设定波束通过背部天线单元的变向部件的电长度在背部天线单元的第二方向上呈现为阶梯式变大或者连续式变大。
背部天线单元的设定波束可以朝向第一侧部转弯,也可以朝向第二侧部转弯;基于此,在配置侧部天线时,可以仅在背部天线单元的非转弯侧的侧部配置侧部天线。以上述的方案为例,在第一侧部设置有侧部天线时,可以控制背部天线单元朝向第二侧部进行转弯,以弥补第二侧部所在侧的信号强度。这样,可以减少侧部天线的设置数量,进而可以降低终端设备的制造成本,并可简化装配。
附图说明
图1为本申请实施例所提供终端设备的一种具体实施方式的立体结构图;
图2为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第一种实施方式下的截面图;
图3为侧部天线模组的设定波束穿过侧部变向部件的电长度在第二方向上的变化图;
图4为图2中侧部变向部件在一种相对介电常数时侧部天线的辐射方向图;
图5为图2中侧部变向部件在另一种相对介电常数时侧部天线的辐射方向图;
图6为图2中侧部变向部件在又一种相对介电常数时侧部天线的辐射方向图;
图7为图2中实施方式的变形方案的结构示意图;
图8为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第二种实施方式下的截面图;
图9为图8中框板部的一个变形方案的结构示意图;
图10为图8中框板部的另一个变形方案的结构示意图;
图11为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第三种实施方式下的截面图;
图12为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第四种实施方式下的截面图;
图13为侧部天线的一种实施方式的结构示意图;
图14为侧部天线的另一种实施方式的结构示意图;
图15为本申请实施例所提供终端设备的壳体与侧部天线、背部天线的相对位置图;
图16为图15中侧部天线和背部天线的辐射方向图。
图1-图16中的附图标记说明如下:
1-终端设备、1a-第一侧部、1b-第二侧部、11-壳体、111-边框、111a-框板部、111a1-第一介质部、111a2-第二介质部、12-显示屏、13-后盖、14-仓墙、15-电池、16-PCB、17-侧部天线、171-侧部天线单元、171a-侧部天线模组、171b-侧部变向部件、18-背部天线、181-背部天线单元、181a-背部天线模组、181b-背部变向部件;
A-设定波束、B-槽体。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步的详细说明。
本申请实施例中所涉及的终端设备可以包括手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。还可以包括蜂窝电话、智能手机、个人数字助理电脑、平板型电脑、手提电脑、膝上型电脑、摄像机、录像机、照相机、智能手表、智能手环、车载电脑以及其他具有收发信号功能的终端设备。本申请实施例对上述终端设备的具体形式不做特殊限制,为了方便理解,以下是以终端设备为手机作为示例进行的说明。
请参考图1,图1为本申请实施例所提供终端设备的一种具体实施方式的立体结构图。
如图1所示,终端设备1可以包括壳体11、显示屏12和后盖13,显示屏12和后盖13相对设置,并均安装于壳体11。壳体11和后盖13均为终端设备1的外部框架,可以起到保护终端设备1的作用。
显示屏12可以为柔性显示屏或硬质显示屏。其中,柔性显示屏给予了可折叠的功能,能够配合壳体11的结构设计等实现终端设备1的折叠操作,以赋予终端设备1更多的使用形态。显示屏12可以是普通的规则屏幕,也可以为异形屏幕等,例如,显示屏12的外缘部可以设置为弧形,以形成曲面屏。
显示屏12通常位于终端设备1的正面,该正面可以理解为用户使用该终端设备1时面向用户的一侧。如此,后盖13则可以位于终端设备1的背面,终端设备1的背面可以理解为用户使用终端设备1时背向用户的一侧。
显示屏12可以覆盖终端设备1正面的所有区域,即可以形成全面屏的终端设备1,此时,显示屏12不仅具有显示功能,其通常还具备触控功能,即通过点击显示屏12即可以对终端设备1进行操作。或者,显示屏12也可以仅覆盖终端设备1正面的局部区域,这在具体实践中也是可以采用的选择,此时,显示屏12可以具备触控功能,也可以仅具备显示功能;且在仅具备显示功能时,壳体11未设置显示屏12的区域可以配置相应的按键等人机操作元件,以便对终端设备1进行操作,这些人机操作元件可以设置在终端设备1的正面、背面或者侧面的任意位置,在此不做限定。
在组装完成后,壳体11、显示屏12和后盖13可以围合形成有容纳腔,终端设备1的各种零部件可以布置在容纳腔内。具体的零部件种类以及数量可以根据终端设备1的类型等进行确定,例如,可以包括天线装置、摄像模组、电池15以及芯片等。其中,天线装置用于实现终端设备1与基站等的信号连接,进而可以实现通信,为终端设备1的核心部件之一。
天线装置的种类在此不做限定,其具体可以结合终端设备1的具体种类进行确定。例如,该天线装置可以为毫米波天线。
请进一步地结合图1,在一些实施方式中,该终端设备1大致可以为长方体结构,其具有长度方向、宽度方向和厚度方向,该厚度方向指的是显示屏12的法向。在宽度方向上,终端设备1可以包括相对设置的第一侧部1a和第二侧部1b,这两个侧部均可以设置有侧部天线17,用于实现终端设备1在第一侧部1a位置处或者第二侧部1b位置处的信号收发。在另一些实施方式中,第一侧部1a和第二侧部1b也可以是在终端设备1的长度方向上相对设置。本文中的所述“第一”、“第二”等词,仅是为了便于描述结构和/或功能相同或者相类似的两个以上的结构或者部件,并不表示对于顺序和/或重要性的某种特殊限定。
或者,对于长度和宽度基本一致的终端设备1,即在垂直于厚度方向的平面内大致呈现为方形的终端设备1,其可以包括四个侧部,四个侧部中两两相对,第一侧部1a和第二侧部1b可以是这四个侧部中任意两个相对的侧部。或者,对于垂直于厚度方向的平面内大致呈圆形的终端设备1,第一侧部1a和第二侧部1b则可以是该终端设备1的任意两个相对的边缘部。
总之,图1中通过虚线框圈出的区域仅是依据图1中终端设备1的形状而示意性地示出的第一侧部1a和第二侧部1b,其并不能够作为对于本申请实施例所提供终端设备1以及天线组件的实施范围的限定,在实际应用中,本领域技术人员可以结合终端设备1的具体形状选择侧部天线17的安装位置,只要能够实现侧部天线17的相应功能即可。
壳体11包括边框111,该边框111用于形成终端设备1的周向框架。边框111的材质在此不做限定,具体实践中,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择;例如,可以是金属材质、塑料材质、陶瓷材质、玻璃材质等中的任意一种或者几种的组合。在常规的方案中,边框111普遍是采用金属材质,以更好地满足终端设备1的造型需求和强度需求。但是,如背景技术部分所述,这也造成了边框111与侧部天线17相对的框板部111a对于侧部天线17的信号屏蔽问题,进而影响侧部天线17的覆盖性能。
侧部天线17包括至少一个侧部天线单元171。为了较好地解决侧部天线17覆盖性能差的问题,本申请实施例选择提供一种新的天线组件,侧部天线单元171中的至少一个可以采用这种新的天线组件。
请参考图2-图3,图2为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第一种实施方式下的截面图,图3为侧部天线模组的设定波束穿过侧部变向部件的电长度与第二方向位置的变化图。
如图2所示,该天线组件可以包括侧部天线模组171a和侧部变向部件171b,侧部天线模组171a通常可以是安装于电池15的仓墙14,当然,也可以安装于其他位置,只要能够保证侧部天线模组171a的可靠固定即可。侧部天线模组171a为板状,其在空间范围内均可以产生辐射,一般而言,侧部天线模组171a的法向为主辐射方向,能量密度相对较高。为便于描述,可以将侧部天线模组171a的法向称之为侧部天线单元171的第一方向,并以与该第一方向相垂直的方向为侧部天线单元171的第二方向。具体到本申请实施例所提供终端设备1中,可以与终端设备1长度方向相垂直的面作为基准面,该侧部天线单元171的第二方向是指基准面内与第一方向相垂直的方向,并且,该第二方向朝向显示屏12所在侧。
进一步地,侧部变向部件171b位于侧部天线模组171a的辐射路径上,侧部天线模组171a能够发出沿其第一方向的设定波束A,设定波束A通过侧部变向部件171b的电长度在第二方向上呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。这里的阶梯式渐变和连续式渐变的含义可以参照图3,其中,连续式渐变是指电长度在第二方向上呈现连续变化,即不存在跳变,如图3中所示出的实线,图3中的实线为直线,在其他的一些实施方式中,也可以为曲线;阶梯式渐变则是指电长度在第二方向上呈现不连续变化,即存在跳变,如图3中所示出的虚线,图3中的非跳变部分(加粗的虚线)为直线,在其他的一些实施方式中,非跳变部分也可以为曲线。
采用这种方案,设定波束A在侧部变向部件171b内传播时,在第二方向上不同位置处通过时的电延时可以不同,能够改变设定波束A的等相位面,使得设定波束A可以发生转弯,以绕过设定波束A前方的障碍物,如金属材质的框板部111a等,这样,可以减少障碍物对于侧部天线单元171收发信号的屏蔽。而且,无需在框板部111a挖孔,不会影响框板部111a的外观和结构强度。
更为重要的是,由于设定波束A发生了转弯,使得设定波束A在终端设备1周围的覆盖范围可以增加,覆盖性能可以更佳,有利于提高终端设备1的信号收发范围,并可提高用户的使用体验,进而增加产品的竞争性。
这里,本发明实施例并不限定设定波束A的转弯方向,具体实施时,本领域技术人员可以根据终端设备1的后盖13所在的后盖侧和显示屏12所在的屏幕侧的信号强度进行确定。对于终端设备1为手机的实施例,一般而言,屏幕侧的信号强度较低,如此,可以控制设定波束A朝向屏幕侧进行转弯,以提高侧部天线单元171对于屏幕侧的覆盖性能,进而可以对屏幕侧的信号强度进行补强。
进一步的细化说明,可以控制设定波束A通过侧部变向部件171b的电长度在第二方向上呈现阶梯式变大或者连续式变大。这样,即能够控制设定波束A朝向屏幕侧进行转弯。需要说明的是,本发明实施例并不限定电长度在第二方向上的变化速度,这具体与设定波束A所需要的转角、终端设备1内的安装空间等多种因素存在关联。
在第一种实施方式中,上述的侧部变向部件171b可以采用单一材质制备,此时,侧部变向部件171b可以具有唯一的相对介电常数。
为便于描述,可以将该侧部变向部件171b在第一方向的尺寸称之为第一尺寸;侧部变向部件171b中用于侧部天线模组171a的设定波束A通过的部分可以称之为第一通过部分。结合图2,该第一通过部分大致可以是图2中填充有网格线的部分,其余部分可以称之为第一非通过部分,该第一非通过部分可以用于连接边框111和仓墙14等,用于保证结构强度;当然,在一些实施方式中,该侧部变向部件171b也可以仅包括第一通过部分。为实现设定波束A朝向屏幕侧转弯的技术目的,可以控制第一通过部分的第一尺寸在第二方向上呈现为阶梯式变大或者连续式变大。
上述侧部变向部件171b的相对介电常数的具体值在此不做限定,实际应用中,本领域技术人员可以根据实际需要进行配置。一般而言,相对介电常数越大,电延时的效果越明显,越有利于控制设定波束A进行转弯。
请参考图4-图6,图4为图2中侧部变向部件在一种相对介电常数时侧部天线的覆盖范围图,图5为图2中侧部变向部件在另一种相对介电常数时侧部天线的覆盖范围图,图6为图2中侧部变向部件在又一种相对介电常数时侧部天线的覆盖范围图。
自图4到图6,侧部变向部件171b的相对介电常数逐渐增大,可以看出,随着相对介电常数的增大,终端设备1屏幕侧的覆盖性能愈佳。如此,考虑到实际应用的效果,在本申请实施例的一种优选方案中,可以将侧部变向部件171b的相对介电常数设置为大于或者等于4。
请参考图7,图7为图2中实施方式的变形方案的结构示意图。
在前述以图2为参照的实施方式中,侧部变向部件171b与后盖13为分体式结构,侧部变向部件171b与后盖13可以相接触,也可以不相接触。在相接触时,侧部变向部件171b可以通过粘结剂等与后盖13相连,也可以不与后盖13相连。
与之不同的是,在图7的实施方式中,侧部变向部件171b与后盖13可以为一体成型的一体式结构,侧部变向部件171b与后盖13可以具有相同的材质,例如,二者均可以采用玻璃材质,以具有相对较高的相对介电常数。如此设置,也能够实现提高侧部天线单元171覆盖性能的技术目的;并且,由于零部件的数量减少,还可以简化安装过程,有利于提高装配效率。
对于采用金属材质的边框111,侧部天线模组171a的第一方向可以与边框111的框板部111a相垂直,也可以与框板部111a呈非九十度的夹角。具体到图2和图7的实施方式中,可以控制侧部天线模组171a的第一方向与框板部111a呈非九十度的夹角,这样,更有利于设定波束A绕过框板部111a。该夹角的具体值在此不做限定,实际应用中,本领域技术人员可以根据需要进行设置。
实际上,边框111也可以采用非金属材质,此时,还可以将侧部变向部件171b与边框111集成设置,也就是说,可以将侧部变向部件171b作为与侧部天线模组171a相对的框板部111a,以进一步地简化终端设备1的结构。在这种实施方式下,侧部变向部件171b可以采用前述的单种材质制备,也可以采用多种材质制备,以便更好地调整侧部变向部件171b的形状,进而满足边框111的尺寸和强度需求。
请参照图8-图10,图8为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第二种实施方式下的截面图,图9为图8中框板部的一个变形方案的结构示意图,图10为图8中框板部的另一个变形方案的结构示意图。
在第二种实施方式中,如图8所示,侧部变向部件包括相对接的第一介质部111a1和第二介质部111a2,其中,第二介质部111a2的相对介电常数可以大于第一介质部111a1。为便于描述,可以将第二介质部111a2在第一方向的尺寸称之为第二尺寸,第二介质部111a2中用于设定波束通过的部分可以称之为第二通过部分(图8中填充有网格线的部分),第二通过部分的第二尺寸在第二方向上可以呈现为阶梯式变大或者连续式变大,以满足设定波束A通过侧部变向部件171b的电长度在第二方向上呈现为阶梯式变大或者连续式变大的要求,进而实现设定波束A朝向屏幕侧的转弯。第二介质部111a2可以仅包括上述的第二通过部分;或者,第二介质部111a2还可以包括设定波束A不通过的第二非通过部分,第二非通过部分主要用于满足框板部111a的尺寸设计;这两种实施方式在具体实施时均可以采用。
第一介质部111a1主要是用于对第二介质部111a2进行补形,以使得最终所形成的侧部变向部件171b能够满足框板部111a的尺寸和强度需求。
在这种实施方式下,侧部天线模组171a的第一方向可以与框板部111a相垂直,也可以与框板部111a呈非九十度的夹角。以相垂直作为示例,第一介质部111a1的补形要能够使得框板部111a在第一方向上基本呈现为等尺寸设计。在图8的实施方式中,第二介质部111a2可以位于第一介质部111a1的左下侧;除此之外,第二介质部111a2和第一介质部111a1也可以呈现为其他的相对位置,这具体与第二介质部111a2的结构形式有关,例如,可以参见图9和图10所示出的两种变形方案。
这里,本发明实施例并不限定第一介质部111a1和第二介质部111a2的相对介电常数的具体值,在实际应用中,本领域技术人员可以根据实际需要进行设置,只要能够满足使用的要求即可。为较好地发挥对于设定波束A转弯的控制,可以将第二介质部111a2的相对介电常数设置为大于或者等于4,并将第一介质部111a1的相对介电常数设置的较小,如小于2,以削弱第一介质部111a1的影响。
请参考图11,图11为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第三种实施方式下的截面图。
在第三种实施方式中,如图11所示,侧部变向部件171b中用于设定波束A通过的部分可以称之为第三通过部分,第三通过部分的相对介电常数在第二方向上呈现为连续式变大或者阶梯式变大。这样,也能够实现设定波束A在通过侧部变向部件171b后的转弯,进而改善终端设备1屏幕侧的覆盖性能。在图11的实施方式中,以剖面线的密度表示相对介电常数的大小,剖面线越密集,则相对介电常数越大。
侧部变向部件171b可以仅包括上述的第三通过部分;或者,侧部变向部件171b还可以包括设定波束A不通过的第三非通过部分,第三非通过部分主要用于满足框板部111a的尺寸设计;这两种实施方式在具体实施时均可以采用。
为了较好地实现对于设定波束A转弯的控制,可以将第三通过部分中相对介电常数最大的部分的相对介电常数设置为大于或者等于4。
请参考图12,图12为本申请实施例所提供终端设备的第一侧部在第四种实施方式下的截面图。
在第四种实施方式中,如图12所示,侧部变向部件171b可以本体部(图中未标注),本体部中用于设定波束A通过的部分可以称之为第四通过部分。第四通过部分可以设置有若干沿第二方向延伸的槽体B,本文中所述“若干”是指数量不确定的多个,通常为两个以上,且当采用“若干”表示某几个部件的数量时,并不表示这些部件在数量上的相互关系;各槽体B均自侧部变向部件171b的顶端向下延伸,各槽体B可以沿第一方向间隔设置,且各槽体B在第二方向的尺寸可以沿第一方向逐个减小。如此设置,第四通过部分在第一方向上的尺寸沿第二方向也可以呈现为阶梯式增大,也能够满足设定波束A朝向屏幕侧转弯的技术目的。
槽体B内可以不填充,此时,槽体B内为空气,空气的相对介电常数接近真空,对于设定波束A的传播几乎没有影响。或者,槽体B内可以设置有填充物,该填充物的相对介电常数可以小于本体部。
进一步地,可以将本体部的相对介电常数设置为大于或者等于4,以较好地实现设定波束A的转弯。
请参考图13-图14,图13为侧部天线的一种实施方式的结构示意图,图14为侧部天线的另一种实施方式的结构示意图。
如前所述,侧部天线可以包括多个侧部天线单元171。在具体实践中,可以是各侧部天线单元171均采用本申请实施例所提供的包括侧部天线模组171a和侧部变向部件171b的天线组件,以对各侧部天线模组171a的设定波束A均进行变向处理,这种实施方式可以参见图13;或者,也可以是部分的侧部天线单元171采用本申请实施例所提供的天线组件,而另一部分的侧部天线单元171则可以仅设置侧部天线模组171a,这种实施方式可以参见图14。
对于搭配有侧部变向部件171b的侧部天线模组171a。侧部天线模组171a和侧部变向部件171b之间可以是一对一的对应关系,即每一个侧部天线模组171a均可以一一对应地配置有一个侧部变向部件171b;这样,每一个侧部天线模组171a所配置的侧部变向部件171b的结构形式可以不同,以方便地对各侧部天线模组171a的覆盖范围进行单独控制。或者,侧部天线模组171a和侧部变向部件171b之间也可以是多对一的对应关系;这样,可以存在几个侧部天线模组171a共用同一个侧部变向部件171b的情形,侧部变向部件171b的数量可以较少,安装更为便捷。
请参考图15和图16,图15为本申请实施例所提供终端设备的壳体与侧部天线、背部天线的相对位置图,图16为图15中侧部天线和背部天线的辐射方向图。
除了侧部天线外,天线装置还可以包括背部天线18。如图15所示,背部天线18可以安装于终端设备1的PCB16(Printed Circuit Board,即印刷电路板),当然,也可以安装于其他位置,只要能够保证安装的可靠性即可。背部天线18的第一方向为显示屏12指向后盖13的方向。
背部天线18包括有至少一个背部天线单元181。其中,至少一个的背部天线单元181可以采用本申请实施例所提供的天线组件,即可以包括背部天线模组181a和背部变向部件181b,背部变向部件181b用于对背部天线模组181a发出的设定波束A进行变向,以改善背部天线模组181a的覆盖性能,进而可以增加本申请实施例所提供终端设备1的天线装置的覆盖范围。
前述的有关侧部变向部件171b的结构说明同样适用于背部变向部件181b,在此不做重复性的说明。
配置有背部变向部件181b的背部天线单元181,其设定波束A的转弯方向可以是朝向第一侧部1a,也可以是朝向第二侧部1b,这两种转弯方向在具体实施时均是可以采用的选择。
而基于背部变向部件181b可以朝向第一侧部1a和第二侧部1b中一者进行转弯的设计,可以选择仅在第一侧部1a和第二侧部1b中的一者设置侧部天线17。这样,还可以减少侧部天线17的设置数量,同时,如图16所示,又不会影响整个天线装置的覆盖范围,能够在兼顾覆盖性能的前提下大幅简化结构。
以第一侧部1a设置有侧部天线17作为示例,背部天线单元181的第二方向可以为第一侧部1a指向第二侧部1b的方向,且背部天线单元181的设定波束A通过背部变向部件181b的电长度在背部变向部件181b的第二方向上可以呈现为阶梯式变大或者连续式变大。这样,即可以控制背部天线单元181的设定波束A朝向第二侧部1b进行转弯,以满足对于第二侧部1b所在侧的覆盖以及屏幕侧的覆盖。
以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (18)
1.一种天线组件,其特征在于,包括天线模组和变向部件,以所述天线模组的法向为第一方向,以与所述第一方向相垂直的方向为第二方向,所述变向部件位于所述天线模组的辐射路径上,所述天线模组能够发出沿所述第一方向的设定波束,所述设定波束通过所述变向部件的电长度在所述第二方向上呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。
2.根据权利要求1所述天线组件,其特征在于,所述变向部件采用单一材质制备,所述变向部件在所述第一方向的尺寸为第一尺寸,所述变向部件中用于所述设定波束通过的部分的所述第一尺寸在所述第二方向上呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。
3.根据权利要求2所述天线组件,其特征在于,所述变向部件的相对介电常数大于或者等于4。
4.根据权利要求1所述天线组件,其特征在于,所述变向部件采用多种材质制备。
5.根据权利要求4所述天线组件,其特征在于,所述变向部件包括相对接的第一介质部和第二介质部,所述第二介质部的相对介电常数大于所述第一介质部;
所述第二介质部在所述第一方向的尺寸为第二尺寸,所述第二介质部中用于所述设定波束通过的部分的所述第二尺寸在所述第二方向上呈现为阶梯式渐变或者连续式渐变。
6.根据权利要求5所述天线组件,其特征在于,所述第二介质部的相对介电常数大于或者等于4。
7.根据权利要求4所述天线组件,其特征在于,所述变向部件中用于所述设定波束通过的部分的相对介电常数在所述第二方向上呈现为连续式渐变或者阶梯式渐变。
8.根据权利要求4所述天线组件,其特征在于,所述变向部件包括本体部,所述本体部中用于所述设定波束通过的部分设置有若干沿所述第二方向延伸的槽体,各所述槽体沿所述第一方向间隔设置,各所述槽体在所述第二方向的尺寸沿所述第一方向逐个增大或者逐个减小。
9.根据权利要求8所述天线组件,其特征在于,所述槽体内设置有填充物,所述填充物的相对介电常数小于所述本体部。
10.根据权利要求1-9中任一项所述天线组件,其特征在于,所述天线模组的数量为多个;
各所述天线模组均一一对应地配置有一个所述变向部件;或者,各所述天线模组中,至少部分所述天线模组共用一个所述变向部件。
11.一种终端设备,包括天线装置,其特征在于,所述天线装置包括如权利要求1-10中任一项所述天线组件。
12.根据权利要求11所述终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括壳体,所述壳体具有金属材质的边框,所述天线装置包括侧部天线,所述侧部天线包括至少一个侧部天线单元,至少一个所述侧部天线单元为权利要求1-10中任一项所述天线组件;
所述边框具有与所述侧部天线相对的框板部,所述侧部天线单元的所述第一方向与所述框板部相垂直,或者,所述侧部天线单元的所述第一方向与所述框板部呈非九十度的夹角。
13.根据权利要求12所述终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括相对设置的显示屏和后盖,所述显示屏和所述后盖均安装于所述壳体,所述侧部天线单元的所述第一方向与所述框板部呈非九十度的夹角,且所述侧部天线单元的所述第一方向朝向所述后盖,所述侧部天线单元的所述第二方向朝向所述显示屏,所述侧部天线单元的所述设定波束通过所述侧部天线单元的所述变向部件的电长度在所述侧部天线单元的所述第二方向上呈现为阶梯式变大或者连续式变大。
14.根据权利要求13所述终端设备,其特征在于,所述侧部天线单元的所述变向部件安装于所述后盖;
或者,所述侧部天线单元的所述变向部件与所述后盖一体成型。
15.根据权利要求11所述终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括壳体,所述壳体具有边框,所述天线装置包括侧部天线,所述侧部天线包括至少一个侧部天线单元,至少一个所述侧部天线单元为权利要求1-12中任一项所述天线组件;
所述边框具有与所述天线模组相对的框板部,所述框板部形成有所述侧部天线单元的所述变向部件,所述侧部天线单元的所述第一方向与所述框板部相垂直。
16.根据权利要求15所述终端设备,其特征在于,所述终端设备还包括相对设置的显示屏和后盖,所述第二方向为所述后盖指向所述显示屏的方向,所述侧部天线单元的所述设定波束通过所述侧部天线单元的所述变向部件的电长度在所述第二方向上呈现为连续式变大或者阶梯式变大。
17.根据权利要求11-16中任一项所述终端设备,其特征在于,所述天线装置还包括背部天线,所述背部天线包括至少一个背部天线单元,至少一个所述背部天线单元为权利要求1-10中任一项所述天线组件;
所述终端设备包括相对设置的显示屏和后盖,所述背部天线单元的所述第一方向为所述显示屏指向所述后盖的方向。
18.根据权利要求17所述终端设备,其特征在于,所述终端设备包括相对的第一侧部和第二侧部,所述第一侧部设置有侧部天线,所述背部天线单元的所述第二方向为所述第一侧部指向所述第二侧部的方向,所述背部天线单元的所述设定波束通过所述背部天线单元的所述变向部件的电长度在所述背部天线单元的所述第二方向上呈现为阶梯式变大或者连续式变大。
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