CN114843745A - 天线组件及其制备方法、壳体组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种天线组件和其制备方法，包括中框、压板支架以及辐射体，中框包括非金属边框和中板，非金属边框围设于中板的边缘，非金属边框设置有安装槽。辐射体包括辐射部和连接部，连接部连接辐射部，并与压板支架一体注塑成型，辐射部至少部分嵌入安装槽内。通过预先在中框的非金属边框上形成安装槽，而后将形成的辐射体与压板支架一体注塑成型，使得辐射体与压板支架相对固定，将辐射体嵌入安装槽内，压板支架固定于中框后即可使辐射体稳定的设置于非金属边框内。由于安装槽等结构可以在形成中框时一体形成，因此后续无需对中框进行CNC加工，也无需开缝等操作，节省了工序，降低了成本。此外，本申请实施例还提供了壳体组件和电子设备。

Description

天线组件及其制备方法、壳体组件及电子设备

技术领域

本申请涉及射频技术领域，具体涉及一种天线组件及其制备方法、壳体组件及电子设备。

背景技术

相关技术中，手机等电子设备均配置有天线，这些天线用于与外部设备或网络实现射频通信。目前，这些天线通常被设置于电子设备的外壳中框上，为了提高中框的结构强度，外壳中框通常采用一体式结构，这使得在外壳中框上设置天线需要经过多道工序才能完成，导致设置天线的成本居高不下。尤其是电子设备中集成的天线数量越来越多的情况下，这成为相关技术中不得不重视的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种天线组件及其制备方法、壳体组件及电子设备，以至少部分地解决上述技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种天线组件，包括中框、压板支架以及辐射体，中框包括非金属边框和中板，非金属边框围设于中板的边缘，非金属边框设置有安装槽。压板支架固定于中框，辐射体包括辐射部和连接部，连接部连接辐射部，并与压板支架一体注塑成型，辐射部至少部分嵌入安装槽内。

第二方面，本申请实施例还提供了一种壳体组件，包括上述的天线组件、前壳以及后壳，前壳装配于非金属边框，后壳装配于非金属边框，且前壳和后壳位于中板的相背的两侧。

第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括上述的壳体组件、金属片以及显示屏，金属片设置于中板，显示屏装配于前壳并与金属片对应设置。

第四方面，本申请实施例还提供了一种天线组件的制备方法，包括：形成中框，中框包括非金属边框和中板，非金属边框围设于中板的边缘，非金属边框设置有安装槽；形成辐射体，辐射体包括辐射部和连接部，在连接部上一体注塑形成压板支架；以及将辐射部嵌入安装槽，压板支架与中框固定。

本申请实施例提供的天线组件及其制备方法，采用一体式的中框结构，并预先在中框的非金属边框上形成安装槽，而后将形成的辐射体与压板支架一体注塑成型，使得辐射体与压板支架相对固定，将辐射体嵌入安装槽内，压板支架固定于中框后即可使辐射体稳定的设置于非金属边框内，这样辐射体可以透过非金属边框进行射频通信。由于安装槽等结构可以在形成中框时一体形成，因此后续无需对中框进行CNC加工，也无需开缝等操作，节省了工序，降低了成本。

使用上述的天线组件的壳体组件及电子设备，可以在保证天线射频性能的情况下，降低成本。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提出的一种电子设备的结构示意图。

图2是图1中示出的电子设备在去除后壳后的部分结构示意图。

图3是图1中沿A-A线的剖面图。

图4是本申请实施例提供的一种天线组件的的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的一种中框的局部剖面结构示意图。

图6是本申请实施例提供的一种辐射体的剖面结构示意图。

图7是本申请实施例提供的另一种中框的局部剖面结构示意图。

图8是本申请实施例提供的一种天线组件的制备方法的流程图。

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。

相关技术中，电子设备的天线通常形成于非金属边框，主要有以下几种方式：

一种方式是采用金属非金属边框，通过在非金属边框上开缝注塑，将非金属边框分隔成多段辐射体，作为天线，这种实施方式需要先形成金属非金属边框，再根据天线的设置位置在非金属边框上开缝，开缝后再向缝隙内注入塑胶，并通过塑胶与中框的其他结构连成一体，工序较为繁琐，成本较高，且缝隙内的塑胶与金属非金属边框会存在色差，导致电子设备的外观的一致性较差。

另外一种方式是采用非金属塑胶，将天线注塑包胶于非金属边框内，采用这种结构的具体工序为，先通过压铸方式将天线辐射体以及中板结构压铸成型，而后通过注塑包胶方式将天线包裹，形成非金属边框，最后需要通过CNC工序将天线辐射体之间的连料铣掉，工艺较为浮躁，制造成本较高。

还有一种方式是采用FPC天线，FPC天线通过粘接等方式贴合在下盖边缘，这种方式工艺较为简单，成本较低，但是由于FPC天线与电子设备的显示屏之间的净空距离较小，为了保证净空间隙，显示屏需要溃缩，进而在屏幕边缘形成较大面积的黑边，影响电子设备的外观效果。

基于此，本申请的发明人经过长期的研究，提出了一种天线组件及其制备方法、壳体组件及电子设备，其既能保证天线组件的射频性能，同时不需要进行CNC工序，降低了工艺成本。

以下结合附图以及具体的实施例对本申请内容进行详细介绍。

如图1所示，本实施例提供一种电子设备10，本申请中的电子设备10可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhone TM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStation Portable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备，其他手持设备以及诸如手表、耳机、吊坠、耳机等，电子设备10还可以为其他的可穿戴设备(例如，诸如电子眼镜、电子衣服、电子手镯、电子项链、电子纹身、电子设备10或智能手表的头戴式设备(HMD))。

请一并参阅图1和图2，本实施例提供的电子设备10，以手机为例进行说明。电子设备10包括壳体组件20、显示屏30、主板50、电池40等，主板50、电池40均设置于壳体组件20内。电子设备10还可以设置前置摄像头，前置摄像头设置于电子设备10的设置显示屏30的一侧。

请一并参阅图1、图2以及图3，壳体组件20包括天线组件24、前壳25以及后壳26，如图4所示，天线组件24包括中框21、压板支架200以及辐射体100，其中压板支架200与辐射体100一体结合，辐射体100安装于非金属边框23并用于与外部设备或网络进行射频通信，压板支架200可以固定于中框21。

具体地，中框21包括中板22和非金属边框23，非金属边框23围设于中板22的边缘，非金属边框采用塑料等非金属材质制成。非金属边框23突出于中板22，并且非金属边框23在中板22的相背的两侧均突出于中板22。前壳25和后壳26分别装配于中板22的相背的两侧，且前壳25和后壳26均与非金属边框23装配固定；后壳26与中框21以及前壳25共同形成腔体，主板50设置于腔体内并固定于中板22上，且腔体还可以供设置后置摄像头、天线、处理器等其他各类元器件。

其中，中框21可以是一体式中框结构，其中，非金属边框23与中板22可以一体结合形成，以使得中框21具有足够的结构强度。其中中板22可以部分或全部采用金属材质制成，在此不做限定。例如，在一种更为具体的实施方式中，中板22可以采用镁合金材质的金属板做为基板，非金属边框23采用塑胶材质，注塑于基板上形成一体式中框21。

参阅图5，中板22具有相背的第一侧221和第二侧222，第一侧221和第二侧222位于电子设备10的厚度方向，其中，前壳25装配于中板22的第一侧221，后壳26装配于中板22的第二侧222。非金属边框23连接于中板22的边缘，且同时朝向中板22的第一侧221以及第二侧222方向延伸，非金属边框23具有内表面231，内表面231可以围成环状，中板22连接于非金属边框23的内表面231，即内表面231环绕中板22设置。

非金属边框23设置有安装槽232，安装槽232用于安装辐射体100，安装槽232可以在非金属边框23形成的过程中一体形成，这样可以节省安装槽232的开设工序，降低成本。需要说明的是，根据辐射体100的结构，安装槽232可以是一个连续的槽，当辐射体100为多个时，安装槽232也可以包括多个独立的槽，在此不做限定。作为一种更为具体的实施方式，安装槽232具有开口，开口供辐射部110嵌入安装槽232内，安装槽232的开口朝向第二侧222方向设置，即安装槽232的开口方向朝向后壳26方向，非金属边框23包括围成安装槽232的内壁，内壁包括相对的第一内壁233和第二内壁234，第一内壁233靠近非金属边框23的外表面，第二内壁234靠近非金属边框23的内表面231。并且，为了便于设置辐射体100，第二内壁234的深度相较于第一内壁233的深度更浅，即第二内壁234形成台阶，以便于辐射体100至少部分嵌入安装槽232。

主板50上可以设置各类电子元件，电子元件包括但不限于是处理器、存储器、天线模块、扬声器、受话器等，在此不做具体限定。主板50上可以设置有焊盘(未示出)，电子元件通过焊接于焊盘与主板50上的电路连通。本实施例中，主板50上设置有天线电路，天线电路用于与辐射体100电连接，以向辐射体100馈电或者从辐射体100接收信号。

辐射体100用于进行通信，具体用于向外部发射无线信号，或者接收其他电子设备10发送的无线信号。辐射体100包括但不限于是射频天线、蓝牙天线、无线保真天线(WiFi)、GPS天线等。

参阅图6，辐射体100包括辐射部110和连接部120，其中辐射部110用于辐射信号或接收信号，连接部120用于与压板支架200连接。设计需求，辐射部110可以被配置成不同形状。压板支架200可以大致为板状结构，并且可以与中板22大致平行布置，压板支架200位于中板22的第二侧222，即中板22的朝向后壳26的一侧，压板支架200位于中板22与后壳26之间。压板支架200可以是非金属绝缘材质制成，这样压板支架200在与连接部120连接的过程中，不会对辐射体100的天线电路形成干扰。本实施例中，连接部120与压板支架200一体注塑成型，使得两者连接为一体。

作为一种更为具体的实施方式，辐射部110和连接部120是一体压铸成型的，这种成型方式，可以一次性形成辐射部110和连接部120，且辐射部110和连接部120连接稳定，且采用相同的材质，电磁辐射性能更佳。当然，可以理解的是，在其他的一些实施方式中，辐射部110和连接部120也可以通过焊接等方式连接成一体，在此不做具体限定。

压板支架200可以固定于中框21，可以理解的是，在一种实施方式中，压板支架200可以直接固定于中板22。例如，压板支架200上可以形成一个或多个通孔210，通过一个或多个螺钉300穿过通孔210锁紧于中板22，在其他的一些实施方式中，压板支架200也可以固定连接于非金属边框23，在此不做具体限定，只需使得压板支架200与中框21之间保持相对稳定即可。

需要说明的是，当辐射体100的数量为多个时，多个辐射体100的连接部120可以同时连接于一个压板支架200。也可以分别设置多个压板支架200，一一对应的一个辐射体100的连接部120一体注塑成型，在此不做限定。本实施例，如图4所示，辐射体为3个，压板支架200的数量为两个，其中一个压板支架200连接电子设备10上端的两个辐射体100的连接部120，另一个压板支架200位于电子设备10的下端，并连接剩余的一个辐射体100的连接部120。其中电子设备10的上端和下端是指电子设备10在接打电话时的上端和下端。

本实施例中，请再次参阅图3，辐射体100嵌入安装槽232，连接部120连接辐射部110，并相对辐射部110弯折，形成大致的“L”型结构，在装配辐射体100时，辐射部110嵌入安装槽232，连接部120从第二内壁234形成的台阶处伸出并与压板支架200结合。并且辐射部110在嵌入安装槽232的过程中，辐射部110可以设置成与安装槽232过盈配合的形式，以更好的定位固定辐射部110。在一些实施方式中，也可以预先在安装槽232内设置部分粘胶，在辐射部110嵌入安装槽232之后，可以与非金属边框23粘接固定，形成更稳定的连接。当然，在其他的一些实施方式中，也可以在辐射体100嵌入安装槽232后，将辐射部110与非金属边框23通过螺钉等锁固件锁固在一起，在此不做限定。通过将辐射部110与非金属边框23相对固定，可以使得辐射部110能够保持在预定的位置，利于作为天线的辐射体100充分发挥其通信性能，避免因辐射体100在安装槽232内不稳定导致位置偏移造成的通信性能降低。

进一步地，为了便于装配辐射体100，安装槽232的宽度可以被配置成从安装槽232的开口向安装槽232的底壁方向逐渐变小的方式，安装槽232的宽度是指第一内壁233和第二内壁234的间距。也即是第一内壁233和第二内壁234之间的间距(安装槽232的宽度)从第二侧222向第一侧221方向逐渐变窄。相应的，辐射部110被配置成与安装槽232的结构相互匹配的形式，辐射部110的远离连接部120的一端的宽度小于辐射部110的靠近连接部120的一端的宽度。这种设置方式的好处在于：一方面，当辐射部110从安装槽232的开口嵌入安装槽232内时，辐射部110遇到的阻力较小，便于装配。另一方面，辐射部110的靠近第一侧221的一端更薄，因此辐射部110的靠近显示屏30的一端更薄，在天线组件24工作，辐射体100进行射频辐射的过程中，对显示屏30的干扰效应更小，这样显示屏30不需要设计很大面积的避空区，进而可以减小显示屏30周围的黑边。

当后壳26装配于非金属边框23时，后壳26可以压抵辐射体100以及压板支架200，这样辐射体100可以被压紧于安装槽232内，并限制辐射体100的沿电子设备10的厚度方向的自由度，进一步的固定辐射体100的位置。可以理解的是，辐射体100的其他方向的自由度可以由围成安装槽232的第一内壁233和第二内壁234限定。

在一些实施方式中，辐射体100可以通过生成枝节与中板22连接以及与设置于中框21上的主板50进行连接，以实现辐射部110的馈电和接地。其中枝节可以直接连接辐射部110也可以连接连接部120，在此不做具体限定。本实施例中，天线组件24还包括天线支架500，天线支架500设置于中板22，并与辐射体100电性连接，天线支架500可以连接于设置中板22的主板50，实现辐射体100的馈电。其中，在一个更为具体的实施方式中，天线支架500可以是金属材质制成，并贴设于非金属边框23的内表面231，并向中板22方向伸出枝节与主板50连接。

显示屏30装配于前壳25，显示屏30可以采用LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示)屏用于显示信息，LCD屏可以为TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)屏幕或IPS(In-Plane Switching，平面转换)屏幕或SLCD(Splice Liquid Crystal Display，拼接专用液晶显示)屏幕。在另一些实施例中，显示屏30可以采用OLED(Organic Light-EmittingDiode，有机电激光显示)屏用于显示信息，OLED屏可以为AMOLED(Active Matrix OrganicLight Emitting Diode，有源矩阵有机发光二极体)屏幕或Super AMOLED(Super ActiveMatrix Organic Light Emitting Diode，超级主动驱动式有机发光二极体)屏幕或SuperAMOLED Plus(Super Active Matrix Organic Light Emitting Diode Plus，魔丽屏)屏幕，此处不再赘述。

相关技术中，显示屏30在设置时，需要与天线组件24之间保持一定的净空距离，通常需要显示屏30的外边缘与天线组件24的辐射部110的外边缘之间保持至少1.5mm或以上，即显示屏30向中心溃缩1.5mm以上。此时在上壳和显示屏30之间会形成1.5mm以上的装配间隙，为了美观，该装配间隙内会填充黑色油墨形成“黑边”，使得用户从观感上看该区域是与显示屏30一体的，但该黑边区域在显示屏30点亮时，不会进行显示，这就限制了显示屏30的屏占比，不利于用户的观看。

本实施例中，电子设备10还包括一金属片80，金属片80例如可以是Al、Cu、Fe等材质。金属片80设置于中板22并位于第一侧221，显示屏30可以支撑于金属片80上或者与金属片80间隔设置，金属片80的作用主要是磁性隔离天线组件24的辐射体100以及显示屏30，避免两者发生磁性干扰，影响显示屏30的显示效果。为了实现更好的隔离效果，在一些实施方式中，金属片80可以与显示屏30对应设置，且金属片80的面积可以大于等于显示屏30的面积，这样显示屏30在金属片80所在平面的投影可以完全落入金属片80内。

通过设置金属片80，可以很好的起到隔离辐射体100和显示屏30之间的作用，因此显示屏30的外边缘与辐射体100的辐射部110的外边缘之间的间距A可以控制在1mm以内，即显示屏30的外边缘与辐射部110的外边缘之间的间距小于1mm，这样显示屏30外侧形成的黑边会更窄，对于用户的观看体验而言更佳，实现“全面屏”的观看效果。

上述实施方式的电子设备10，辐射体100与压板支架200一体注塑成型，在装配时可以直接装配入非金属边框23上的安装槽232中，不需要对辐射体100进行铣料处理，因此可以减少工序，降低成本，同时，中框21可以采用一体式结构，增强了中框21强度，也保证了电子设备10的天线辐射性能。

在一种更为具体的实施方式中，如图7所示，安装槽232也可以设置于内表面231，即安装槽232的开口方向朝向非金属边框23的内侧。且安装槽232位于中板22的第二侧222，即位于中板22的靠近后壳26的一侧。这种设置方式，在装配辐射体100和压板支架200时，可以直接从中板22朝向非金属边框23将辐射体100塞入安装槽232内即可，由于非金属边框23在电子设备10的厚度方向上对辐射部110进行限位，因此无需再使用后壳26压抵辐射部110，且由于安装槽232开设于内表面231，因此辐射部110可以很方便的与中板22上的主板50进行连接，便于馈点和接地点的位置调整，实现更好的天线辐射性能。

参阅图8，本实施例还提供一种上述的天线组件24的制备方法，包括以下步骤：

步骤S110：形成中框21，中框21包括非金属边框23和中板22，非金属边框23围设于中板22的边缘，非金属边框23设置有安装槽232。

其中，中框21可以通过一体式形成方式形成，例如先形成中框21的金属部分，以镁铝合金为例，通过压铸方式形成中板22的金属部分，然后在金属部分的基础上，通过注塑方式形成非金属边框23以及中板22的其余部分，形成一体式的中框21结构，在注塑过程中，形成安装槽232。

步骤S120：形成辐射体100，辐射体100包括辐射部110和连接部120，在连接部120上一体注塑形成压板支架200。

其中形成辐射体100可以通过金属一体压铸成型的方式进行，这种成型方式，可以缩短工艺时间以及简化工艺步骤，并且成本降低，有利于整体降低天线组件24的制造成本。

需要说明的是，本实施例不限定步骤S110和步骤S120的执行顺序，可以先执行步骤S110，然后执行步骤S120，也可以先执行步骤S120，然后执行步骤S110，还可以同时执行步骤S110和步骤S120。

步骤S130：将辐射部110嵌入安装槽232，压板支架200与中框21固定。

整个天线组件24的制备方法，步骤简便，且无需进行CNC等工序，大幅缩短了制备时间，减少了工艺步骤，降低了成本。且将上述的天线组件24应用于电子设备10时，电子设备10的显示屏30与天线组件24的净空间隙可以更小，因此“黑边”可以更小，可以提高显示屏30的屏占比。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种天线组件，其特征在于，包括：

中框，所述中框包括非金属边框和中板，所述非金属边框围设于所述中板的边缘，所述非金属边框设置有安装槽；

压板支架，所述压板支架固定于所述中框；以及

辐射体，所述辐射体包括辐射部和连接部，所述连接部连接所述辐射部，并与所述压板支架一体注塑成型，所述辐射部至少部分嵌入所述安装槽内。

2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述中板具有用于安装显示屏的第一侧以及与所述第一侧相背的第二侧，所述安装槽具有开口，所述安装槽的开口朝向所述第二侧。

3.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，所述非金属边框包括围成所述安装槽的内壁，所述内壁包括相对的第一内壁和第二内壁，所述第一内壁和所述第二内壁之间的间距从所述第二侧朝所述第一侧方向逐渐减小。

4.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，所述辐射体至少部分嵌入所述安装槽，所述连接部连接所述辐射部，并相对所述辐射部弯折。

5.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述非金属边框具有内表面，所述中板连接于所述内表面，所述安装槽开设于所述内表面。

6.根据权利要求1-5任一项所述的天线组件，其特征在于，所述辐射部以及所述连接部一体结合。

7.根据权利要求6所述的天线组件，其特征在于，所述辐射部以及所述连接部通过压铸方式一体成型。

8.根据权利要求1-5任一项所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括天线支架，所述天线支架设置于所述中板，并与所述辐射体电性连接。

9.一种壳体组件，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述的天线组件；

前壳，所述前壳装配于所述非金属边框；以及

后壳，所述后壳装配于所述非金属边框，且所述前壳和所述后壳位于所述中板的相背的两侧。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的壳体组件；

金属片，所述金属片设置于所述中板，以及

显示屏，所述显示屏装配于所述前壳并与所述金属片对应设置。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述显示屏的外边缘与所述辐射部的外边缘之间的间距小于1mm。

12.一种天线组件的制备方法，其特征在于，包括：

形成中框，所述中框包括非金属边框和中板，所述非金属边框围设于所述中板的边缘，所述非金属边框设置有安装槽；

形成辐射体，所述辐射体包括辐射部和连接部，在所述连接部上一体注塑形成压板支架；以及

将所述辐射部嵌入所述安装槽，所述压板支架与所述中框固定。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述辐射体通过一体压铸成型的方式形成。

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