CN115548699A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，包括：支架；UWB天线，所述UWB天线包括至少两个天线单元，所述天线单元设置于所述支架的一侧，所述支架的另一侧设有反射层；所述反射层的至少部分与所述至少两个天线单元中的至少一个耦合。在本申请实施例的电子设备中，充分利用支架的空间，在支架的一侧设置天线单元，在支架的另一侧设置反射层，减小空间的占用，通过反射层的至少部分与至少一个天线单元的耦合可以增加天线的辐射频段，反射层优化天线的辐射方向性，提升UWB天线的定位性能。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于电子设备技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

随着5G通信技术的发展，用户对电子设备的功能要求越来越多，对电子设备的便捷性、智能化提出了更高的要求。室内定位、寻物等引入到电子设备中，实现这一功能用到超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术，该技术若需要获得很好的体验效果，对天线的性能提出了较高的要求。为获得较好的特性，不仅需要设计特定的天线，还需要合理的设置布局，现有UWB天线占用的天线空间较大，常常不能设置于终端内，不利于设备的小型化。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种电子设备用以解决现有UWB天线占用的天线空间大的问题。

本申请实施例的电子设备，包括：

支架；

UWB天线，所述UWB天线包括至少两个天线单元，所述天线单元设置于所述支架的一侧，所述支架的另一侧设有反射层；

所述反射层的至少部分与所述至少两个天线单元中的至少一个耦合。

其中，所述电子设备还包括：

屏蔽层，所述屏蔽层设置于所述反射层远离所述支架的一侧，所述反射层包括第一反射部与第二反射部，所述屏蔽层在所述反射层上的正投影位于所述第一反射部，所述第二反射部与所述至少两个天线单元中的至少一个耦合。

其中，所述至少两个天线单元包括：

第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元，所述第二天线单元与所述反射层的至少部分耦合，所述第二天线单元用于收发信号。

其中，所述第二天线单元包括辐射片与枝节，所述枝节围绕所述辐射片的外周设置，所述枝节与所述辐射片耦合。

其中，所述辐射片上设有槽缝。

其中，所述至少两个天线单元还包括：

第四天线单元，所述第四天线单元用于收发信号。

其中，所述电子设备还包括：

框体，所述框体的至少部分作为辐射体，所述辐射体与所述第四天线单元耦合。

其中，所述第二天线单元与所述第四天线单元的工作频段均包括6.25GHz-6.75GHz频段和7.75GHz-8.25GHz频段。

其中，至少一个所述天线单元包括辐射片与枝节，所述枝节围绕所述辐射片的外周设置，所述枝节与所述辐射片耦合。

其中，至少一个所述天线单元包括辐射片，所述辐射片上设有槽缝。

其中，所述电子设备还包括：

主板，所述主板设置于所述支架的另一侧，所述主板上具有馈电点，所述馈电点与所述天线单元电连接。

其中，所述电子设备还包括：

盖体，所述盖体设置于所述支架的一侧，所述天线单元位于所述盖体与所述支架之间。

其中，所述电子设备还包括：

显示屏，所述显示屏设置于所述支架的另一侧，所述反射层位于所述显示屏与所述支架之间。

在本申请实施例的电子设备中，所述UWB天线包括至少两个天线单元，所述天线单元设置于所述支架的一侧，所述支架的另一侧设有反射层，所述反射层的至少部分与所述至少两个天线单元中的至少一个耦合，充分利用支架的空间，在支架的一侧设置天线单元，在支架的另一侧设置反射层，通过反射层的至少部分与至少一个天线单元的耦合可以增加天线的辐射频段，减小空间的占用，反射层优化天线的辐射方向性，提升UWB天线的定位性能。

附图说明

图1为本申请实施例中电子设备的一个结构示意图；

图2为本申请实施例中电子设备的另一个结构示意图；

图3为天线单元的一个设置示意图；

图4为天线单元的另一个设置示意图；

图5为接触点的一个设置示意图；

图6为屏蔽层的一个设置示意图；

图7为接触片的一个设置示意图；

图8为反射层与屏蔽层的设置示意图；

图9为有无屏蔽层时天线的隔离度；

图10为不同天线单元的谐振曲线；

图11为天线单元的又一个设置示意图；

图12为天线单元的又一个设置示意图。

附图标记

支架10；

反射层20；第一反射部21；第二反射部22；

屏蔽层30；

第一天线单元31；辐射片311；枝节312；槽缝313；

第二天线单元32；辐射片321；枝节322；槽缝323；

第三天线单元33；辐射片331；枝节332；槽缝333；

第四天线单元34；

接触点314；接触点324；接触点334；接触点344；

接触片315；接触片325；接触片335；接触片345；

框体40；辐射体41；绝缘材料42；

主板50；

盖体60；

显示屏70。

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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图1至图12所示，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的电子设备进行详细地说明。

如图3至图12所示，本申请实施例的电子设备，包括：支架10与UWB天线，支架10可以用于安装主板。UWB天线包括至少两个天线单元，比如UWB天线可以包括三个天线单元，三个天线单元可以呈L型分布，通过UWB天线可以进行定位(包含测角和测距功能)。天线单元设置于支架10的一侧，支架10的另一侧设有反射层20，通过反射层20可以使得信号反射，提高天线的辐射能力。反射层20的至少部分与至少两个天线单元中的至少一个耦合，比如，反射层20的部分可以与用于收发信号的天线单元耦合，增加天线的辐射频段。反射层20与天线单元可以采用激光直接成型技术(Laser Direct Structuring，LDS)工艺或印刷直接成型(Printing Direct Structure，PDS)工艺制成，成本低廉，性能较好。天线单元的天线类型和极化方向都不会做限制，可以根据实际选择。

在本申请实施例的电子设备中，充分利用支架的空间，在支架10的一侧设置天线单元，在支架10的另一侧设置反射层20，减小空间的占用，通过反射层20的至少部分与至少一个天线单元的耦合可以增加天线的辐射频段，减小空间的占用，反射层优化天线的辐射方向性，提升UWB天线的定位性能。

在一些实施例中，如图6至图8所示，电子设备还包括：屏蔽层30，屏蔽层30设置于反射层20远离支架10的一侧，屏蔽层30可以为金属件，反射层20与屏蔽层30可以间隔设置。反射层20包括第一反射部21与第二反射部22，屏蔽层30在反射层20上的正投影位于第一反射部21，屏蔽层30在反射层20上的正投影与第一反射部21重叠，屏蔽层30在反射层20上的正投影与第二反射部22未重叠，第二反射部22与至少两个天线单元中的至少一个耦合，第二反射部22可以与用于收发信号的天线单元耦合，以增加天线的辐射频段。屏蔽层30可以提升的多个天线单元之间的隔离度，屏蔽层30可以减小其他信号对于天线单元的干扰。反射层20与屏蔽层30的相互作用，可提升UWB天线单元的隔离度，提升天线性能。屏蔽层30在反射层20上的正投影与第一反射部21重叠，屏蔽层30在反射层20上的正投影与第二反射部22未重叠，重叠区因为与屏蔽层30很近易形成高频耦合下地，非重叠区与天线单元耦合形成谐振。

可选地，如图3至图5、图11和图12所示，至少两个天线单元包括：第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33，第二天线单元32与反射层20的至少部分耦合，第二天线单元32用于收发信号，第二天线单元32可以与第二反射部22耦合，以增加天线的辐射频段。通过第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33可以实现定位功能。第一天线单元31、第三天线单元33可以用于接收信号，第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33可以根据实际需要选择接收或发出信号，也可以同时具有收发信号的功能。反射层20与屏蔽层30的间距非常小，反射层20与屏蔽层30的间距可以为0.05mm-1.5mm，比如0.1mm，由于反射层20与屏蔽层30非常小的间距，高频大面积耦合下地，UWB天线中第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33的电场被反射层20束缚。如图9所示，a表示无屏蔽层时，b表示有屏蔽层时，如图9中虚线框可知，屏蔽层30的存在，可提升第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33的隔离度，减少相互间的影响。

位于支架10的一侧的天线单元可以工作在第一谐振频率，支架10的另一侧的天线可以工作在第二谐振频率，第一谐振频率可以高于第二谐振频率，因此其单个天线单元面积小，可以设置多个天线，以具有定位和测距能力。支架10的另一侧的反射层20的面积大，其与屏蔽层30不重叠的区域可以使得第二天线单元32同时工作在第二谐振频率，由此可以使得整个UWB天线占用空间小，兼顾更多的天线频段，适应更多的应用场景与联盟组织的需求。

在本申请的实施例中，如图11和图12所示，第二天线单元32包括辐射片321与枝节322，枝节322围绕辐射片321的外周设置，枝节322可以为L型或U型结构，枝节322与辐射片321耦合，通过枝节322与辐射片321耦合可以调整天线的方向性，增加天线的辐射频段，可以使其工作在第二谐振频率，可以提高天线的辐射能力。第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33可以工作在第一谐振频率。

可选地，辐射片321上设有槽缝323，槽缝323的数量可以为一个或多个。槽缝323可以包括直线条状、曲线状、弧形或弯折线状的槽缝。辐射片321可以为矩形状，槽缝323可以为U型，槽缝323可以为闭合性缝隙结构，使其可以同时工作在第一谐振频率、第二谐振频率，第一谐振频率可以高于第二谐振频率。槽缝323可以沿着辐射片321的边缘区域延伸，槽缝323可以从辐射片321的边沿向槽缝323的内部延伸，具体的形状以及数量可以根据实际情况选择。比如，辐射片321可以为矩形状，槽缝323可以为长条状，辐射片321的一侧边缘区域可以具有多个间隔分布的槽缝323；或者，辐射片321相对的两侧边缘区域可以具有一个或多个间隔分布的槽缝323，通过辐射片321上的槽缝323可以调节天线的谐振。

在一些实施例中，如图3至图4、图11和图12所示，至少两个天线单元还包括：第四天线单元34，第四天线单元34用于收发信号，第四天线单元34可以用来测量距离。

在另一些实施例中，如图1至图3、图6和图7所示，电子设备还包括：框体40，框体40的至少部分作为辐射体41，辐射体41与第四天线单元34耦合。比如，框体40可以为金属材质，框体40可以为四边形状，框体40可以包括间隔设置的多个部分，框体40上可以设置多个槽口，槽口中可以填充绝缘材料42，绝缘材料42可以为塑料或橡胶。通过槽口将框体40分成多个部分，第四天线单元34可以靠近绝缘材料42设置。辐射体41可以邻近框体40的角部设置，框体40的角部部分可以作为辐射体41，框体40的角部部分与第四天线单元34耦合，通过辐射体41与第四天线单元34的耦合可以调整天线的方向性，天线方向图被牵引到框体40方向，可以使得天线的方向性在设备的顶部或角落区域会得到优化。

第四天线单元34可以靠近辐射体41设置，第四天线单元34于辐射体41存在耦合，天线的方向性在设备的顶部或角落区域会得到优化，同时第二天线单元32受到设备主板及地板的反射，方向性会集中从设备的盖体向外辐射，两支天线的方向性可在一定程度上得到互补，以提升UWB天线的多场景使用体验，可以提升联盟中的车钥匙应用体验。

第一天线单元31、第二天线单元32、第三天线单元33与第四天线单元34上可以均设置过孔，如图5所示，支架10的另一侧可以设置接触点314、接触点324、接触点334与接触点344，天线单元可以通过过孔与对应的接触点电连接。接触点与反射层20不接触，反射层20与接触点对应的位置可以做一定间隙空间，以避让接触点。可以在射频架构端增加合路器或射频开关以将信号整合在一起接入到UWB的IC芯片内。

第四天线单元34可以同时工作在第一谐振频率和第二谐振频率，第一谐振频率高于第二谐振频率。如图10所示，c1可以表示第一天线单元31，c2可以表示第二天线单元32，c3可以表示第三天线单元33，由曲线c2可知，反射层20与第二天线单元32可以形成耦合工作在第一谐振频率，第一谐振频率可以高于第二谐振频率，这样可以充分利用设备的结构空间，合理布置天线，减少定位天线的空间占用，同时能获得多个测距天线组合，以提升场景应用的体验。

可选地，第二天线单元32与第四天线单元34的工作频段均包括6.25GHz-6.75GHz频段和7.75GHz-8.25GHz频段，以便于支持多种协议，即可满足联盟组织的需求，也能做到减小天线空间的目的。

在本申请的实施例中，至少一个天线单元包括辐射片与枝节，枝节围绕辐射片的外周设置，枝节与辐射片耦合。如图3至图4、图11和图12所示，比如，第一天线单元31包括辐射片311与枝节312，枝节312围绕辐射片311的外周设置，枝节312与辐射片311耦合。枝节312可以为L型，枝节312可以围绕辐射片311的一个角部延伸。第三天线单元33包括辐射片331与枝节332，枝节332围绕辐射片331的外周设置，枝节332与辐射片331耦合。枝节332可以为L型，枝节332可以围绕辐射片331的一个角部延伸。通过枝节与辐射片的耦合，可以调整天线的方向性，以使得UWB天线获得较好的信号到达相位差(Phase Difference ofArrival，PDOA)特性，可以增加天线的辐射频段，提高天线的辐射能力。

可选地，至少一个天线单元包括辐射片，辐射片上设有槽缝。如图3至图4、图11和图12所示，比如，第一天线单元31包括辐射片311，辐射片311上设有槽缝313，辐射片311可以为矩形状，槽缝313可以为长条状，辐射片311的一侧边缘区域可以具有一个或多个槽缝313，通过槽缝313可以调节天线的谐振。第三天线单元33可以包括辐射片331，辐射片331上可以设有槽缝333，辐射片331可以为矩形状，槽缝333可以为长条状，辐射片331相对的两侧边缘区域可以具有一个或多个槽缝333，通过槽缝333可以调节天线的谐振。

可选地，如图6至图7所示，电子设备还包括：主板50，主板50设置于支架10的另一侧，主板50可以设置于屏蔽层30远离支架10的一侧，主板50上具有馈电点，馈电点与天线单元电连接，通过主板50可以为天线单元馈电。馈电点可以连接有接触片，主板50上可以设置多个接触片，接触片可以为弹片，主板50上可以设置接触片315、接触片325、接触片335与接触片345，接触片315与接触点314可以连接，接触片325与接触点324可以连接，接触片335与接触点334可以连接，接触片345与接触点344可以连接，使得主板50可以为天线单元馈电。

可选地，如图2所示，电子设备还可以包括：盖体60，盖体60设置于支架10的一侧，盖体60可以与支架10连接，盖体60可以为电池盖，天线单元位于盖体60与支架10之间，天线单元可以朝向盖体60的方向辐射。盖体60上可以设置有多个摄像头模组。

可选地，如图1所示，电子设备还包括：显示屏70，显示屏70设置于支架10的另一侧，显示屏70可以与支架10连接，显示屏70可以设置于主板50远离屏蔽层30的一侧，反射层20位于显示屏70与支架10之间。显示屏70可以是结合电容式触摸电极或者可对触摸不灵敏的触摸屏。

电子设备可以设置有无线电路，有时被称为无线通信电路，无线电路可用于支撑多个无线通信频带中的无线通信。由无线通信电路处理的通信频带可包括卫星导航系统通信频带、蜂窝电话通信频带、无线局域网通信频带、近场通信频带、超宽带通信频带或其他无线通信频带。电子设备可以为便携式电子设备或其他合适的电子设备，比如手机、平板、电脑、穿戴设备等。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (13)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

支架；

UWB天线，所述UWB天线包括至少两个天线单元，所述天线单元设置于所述支架的一侧，所述支架的另一侧设有反射层；

所述反射层的至少部分与所述至少两个天线单元中的至少一个耦合。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

屏蔽层，所述屏蔽层设置于所述反射层远离所述支架的一侧，所述反射层包括第一反射部与第二反射部，所述屏蔽层在所述反射层上的正投影位于所述第一反射部，所述第二反射部与所述至少两个天线单元中的至少一个耦合。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述至少两个天线单元包括：

第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元，所述第二天线单元与所述反射层的至少部分耦合，所述第二天线单元用于收发信号。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第二天线单元包括辐射片与枝节，所述枝节围绕所述辐射片的外周设置，所述枝节与所述辐射片耦合。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述辐射片上设有槽缝。

6.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述至少两个天线单元还包括：

第四天线单元，所述第四天线单元用于收发信号。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，还包括：

框体，所述框体的至少部分作为辐射体，所述辐射体与所述第四天线单元耦合。

8.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第二天线单元与所述第四天线单元的工作频段均包括6.25GHz-6.75GHz频段和7.75GHz-8.25GHz频段。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，至少一个所述天线单元包括辐射片与枝节，所述枝节围绕所述辐射片的外周设置，所述枝节与所述辐射片耦合。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，至少一个所述天线单元包括辐射片，所述辐射片上设有槽缝。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

主板，所述主板设置于所述支架的另一侧，所述主板上具有馈电点，所述馈电点与所述天线单元电连接。

12.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

盖体，所述盖体设置于所述支架的一侧，所述天线单元位于所述盖体与所述支架之间。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，还包括：

显示屏，所述显示屏设置于所述支架的另一侧，所述反射层位于所述显示屏与所述支架之间。

Images