CN114597633B - 设备主板和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种设备主板和电子设备。该设备主板包括：天线和用于固定天线的PCB主板；所述天线包括馈地点和馈电点；所述PCB主板上设置信号端和过孔；所述天线的馈电点与所述PCB主板上的信号端连接，所述天线的馈地点经过所述过孔与外部的金属板连接。本实施例中通过将馈地点从PCB主板改接到金属板，可以增加天线到金属板的距离即增加了天线与参考地的高度，降低金属板对天线的影响，提升天线性能。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种设备主板和电子设备。
背景技术
现有手机或者平板等电子设备会采用金属后壳，以提升电子设备的质感。随着电子设备尺寸的持续变小，电子设备内天线与金属后壳的距离越来越近；在天线工作过程中，天线辐射的电磁波信号会被金属后壳吸收，从而降低天线性能。
发明内容
本公开提供一种设备主板和电子设备，以解决相关技术的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种设备主板，包括：天线和用于固定所述天线的PCB主板；
所述PCB主板上设置信号端和过孔；所述天线的馈电点与所述PCB主板上的信号端连接，所述天线的馈地点经过所述过孔与外部的金属板连接。
可选地，所述过孔内设置有导电连接件；所述过孔的两侧分别设置第一弹片和第二弹片，且所述第一个弹片和所述第二个弹片与所述设备主板上的公共地隔离；所述第一弹片固定在所述导电连接件上用于与所述馈地点弹性连接；所述第二弹片固定在所述导电连接件上用于连接至所述金属板。
可选地，所述第一弹片和所述第二弹片通过焊接方式或者螺接方式固定在所述导电连接件之上。
可选地，所述导电连接件采用金属材料制成，所述金属材料包括以下至少一种：金、银、铜、铁和铝。
可选地，所述天线的工作频段为2.4-2.5GHz和/或5.15-5.85GHz。
可选地，所述天线为FIFA天线和/或IFA天线。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括如第一方面任一项所述的设备主板和金属板；所述设备主板上天线的馈地点与所述金属板连接；所述设备主板上的公共地与所述金属板连接。
可选地，所述馈地点通过第二弹片与所述金属板弹性连接。
可选地，所述金属板包括电子设备的金属后壳或者电子设备中超过预设面积阈值的金属片。
可选地，还包括显示屏，所述显示屏设置在所述设备主板上天线远离所述设备主板的一侧。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开实施例提供的方案中设备主板包括天线和PCB主板；所述PCB主板上设置信号端和过孔；所述天线的馈电点与所述PCB主板上的信号端连接，所述天线的馈地点经过所述过孔与外部的金属板连接。这样，本实施例中通过将馈地点从PCB主板改接到金属板，可以增加天线到金属板的距离即增加了天线与参考地的高度，降低金属板对天线的影响，提升天线性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种电子设备的示意图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种回波损耗的示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性所描述的实施例并不代表与本公开相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置例子。需要说明的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。
现有手机或者平板等电子设备会采用金属后壳，以提升电子设备的质感。随着电子设备尺寸的持续变小，电子设备内天线与金属后壳的距离越来越近；在天线工作过程中，天线辐射的电磁波信号会被金属后壳吸收，从而降低天线性能。
在实现本公开的过程中，发明人发现：相关技术中天线的馈地点采用如下连接方式，即：天线的馈电点和天线信号端连接，馈地点和电子设备中的设备主板上的公共地连接。上述连接方式导致金属后壳与天线在Z轴方向的距离较小；当天线和金属后壳过近时，两者可近似一个电容，此时天线和金属后壳可看成该电容的两个极板，天线辐射的一部分电磁波被金属后壳吸收，导致辐射到空间中的电磁波信号减少，从而降低了天线性能。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种设备主板和电子设备，其发明构思在于，通过增加天线与金属后壳两者在Z轴方向上的距离来减缓电容效应，减少金属后壳吸收的电磁波，从而达到提升天线性能的效果。其中，Z轴方向是指垂直于设备主板的方向；或者说，电子设备中垂直于显示屏的方向(即用户看向显示屏的方向)。上述电子设备可以包括但不限于智能手机、平板电脑或者个人数字终端等设备。
考虑到设备主板最终会被组装到电子设备之内，因此后续实施例将以电子设备为描述主体，期间同步描述设备主板的相关内容，图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构图。
参见图1，一种电子设备，包括设备主板10和金属板20。其中设备主板10包括天线11(或者天线图案pattern)和用于固定天线11的PCB主板12。天线11包括馈电点和馈地点。PCB主板上设置有信号端和过孔13。天线11的馈电点与PCB主板上的信号端连接，天线11的馈地点经过过孔13与外部的金属板20连接。基于上述内容可知，设备主板10上天线11的馈地点与金属板20连接，并且设备主板10上的公共地与金属板20连接。这样，天线11的馈电点、天线本体、馈地点、金属板20和PCB主板12构成天线11的电流回路。
本实施例中，上述金属板20可以是电子设备的金属后壳，如图1所示；还可以是电子设备中超过预设面积阈值的金属片，例如为PCB主板提供支撑功能的金属中框或者金属边框等，其中金属中框如图2所示。技术人员可以根据具体场景选择上述金属板的类型，相应方案落入本公开的保护范围。
继续参见图1，过孔13内设置导电连接件。过孔13的两侧分别设置第一弹片14和第二弹片15，且第一个弹片14和第二个弹片15与设备主板10上的公共地隔离；第一弹片14固定在导电连接件上用于与天线11的馈地点弹性连接；第二弹片15固定在导电连接件上用于弹性连接至金属板20。这样，天线11的馈地点可以以最短距离连接至金属板20，避免连接线过长而影响到天线11，保证连接的可靠性。
本实施例中，上述导电连接件采用金属材料制成，该金属材料包括以下至少一种：金、银、铜、铁和铝。当然，上述导电连接件还可以采用其他合金制成，在能够实现导电效果的情况下，相应方案落入本公开的保护范围。
在一示例中，第一弹片14和第二弹片15可以通过焊接方式固定在导电连接件之上，保证第一弹片14和第二弹片15连接的可靠性。
在另一示例中，第一弹片14和第二弹片15可以通过螺接方式固定在导电连接件之。此时，导电连接件上可以设置有螺栓；第一弹片14和第二弹片15设置有栓孔；第一弹片14和第二弹片15通过栓孔可以放置到导电连接件的螺栓之上；之后，可以将螺丝旋转到螺栓之上，达到固定第一弹片14和第二弹片15的效果，可以适应于允许调整天线的位置或者更换天线的场景，能够提高电子设备的使用寿命。
在又一示例中，导电连接件可以与第一弹片14和第二弹片15中的一个一体成形，而另一个弹片可以通过焊接方式或者螺接方式固定到导电连接件之上，减少需要有固定需求的弹片的数量，保证第一弹片14和第二弹片15连接的可靠性。
基于上述示例的方案，电子设备中天线11、PCB主板12和金属板20具有如下位置关系：天线11位于顶部，并且天线11的馈地点与PCB主板12上的第一弹片14弹性连接；金属板20与第二弹片15弹性连接，最终实现天线11的馈地点与金属板20连接的效果。这样，天线11与金属板20的距离变为2个弹片的高度和PCB主板12的厚度之和，与天线11的馈地点连接到PCB主板12(的高度是第一弹片14的高度)相比较，增加了天线11与金属板20在Z轴方向的距离即金属板20远离天线11，降低金属板20和天线11之间的电容效应。考虑到天线在周围有较大面积金属的情况下其辐射效率更易受到影响，本实施例中天线11可以为PIFA和/或IFA，有利于天线11的辐射效率。以馈地点连接到PCB主板12和连接到金属板为例，获取两个天线的回波损耗，得到图3所示的回波损耗示意图，该回波损耗示意图中横坐标表示天线的谐振频率，纵坐标表示分贝值，分贝值的绝对值越大越好。参见图3，曲线2为本公开接地方式的回波损耗，曲线1为现有接地方式的回波损耗，对比分析，曲线2在谐振频率2.4～2.5GHz或者谐振频率5.15～5.85GHz时分贝值大于曲线1对应的分贝值，即天线11的谐振更深，带宽更宽，相应地天线辐射效率也更高。
在一实施例中，在天线的上方可以设置有显示屏，该显示屏设置在天线11远离PCB主板的一侧，以为天线11提供天线净空区域。或者说，天线11辐射的电磁波可以通过显示屏一侧辐射到空间中，可以避免金属板20的影响，保证辐射效率。
至此，本公开实施例提供的方案中设备主板包括天线和PCB主板；所述PCB主板上设置信号端和过孔；所述天线的馈电点与所述PCB主板上的信号端连接，所述天线的馈地点经过所述过孔与外部的金属板连接。这样，本实施例中通过将馈地点从PCB主板改接到金属板，可以增加天线到金属板的距离即增加了天线与参考地的高度，降低金属板对天线的影响，提升天线性能。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖任何变型、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公开的一般性原理并包括本公开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，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开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。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种设备主板，其特征在于，包括：天线和用于固定所述天线的PCB主板；所述天线包括馈地点和馈电点；所述PCB主板上设置信号端和过孔；所述天线的馈电点与所述PCB主板上的信号端连接，所述天线的馈地点经过所述过孔与外部的金属板连接；所述过孔内设置有导电连接件，所述导电连接件用于连接所述馈地点和所述金属板；
所述过孔的两侧分别设置第一弹片和第二弹片，且所述第一个弹片和所述第二个弹片与所述设备主板上的公共地隔离；所述第一弹片固定在所述导电连接件上用于与所述馈地点弹性连接；所述第二弹片固定在所述导电连接件上用于连接至所述金属板。
2.根据权利要求1所述的设备主板，其特征在于，所述第一弹片和所述第二弹片通过焊接方式或者螺接方式固定在所述导电连接件之上。
3.根据权利要求2所述的设备主板，其特征在于，所述导电连接件采用金属材料制成，所述金属材料包括以下至少一种：金、银、铜、铁和铝。
4.根据权利要求1所述的设备主板，其特征在于，所述天线的工作频段为2.4-2.5GHz和/或5.15-5.85GHz。
5.根据权利要求1所述的设备主板，其特征在于，所述天线为PIFA和/或IFA。
6.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述的设备主板和金属板；所述设备主板上天线的馈地点与所述金属板连接；所述设备主板上的公共地与所述金属板连接。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述馈地点通过第二弹片与所述金属板弹性连接。
8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述金属板包括电子设备的金属后壳或者电子设备中超过预设面积阈值的金属片。
9.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，还包括显示屏，所述显示屏设置在所述设备主板上天线远离所述设备主板的一侧。
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