CN115693111A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子设备，包括石墨烯薄膜，该石墨烯薄膜包括不同电阻值的区域，其整体可以作为电子设备的散热件使用，其低电阻值区域可以作为天线结构的辐射体使用，可以兼顾天线的辐射特性和散热件的散热性能，有效解决两者的矛盾。

Description

一种电子设备

技术领域

本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，过去第二代(second generation，2G)移动通信系统主要支持通话功能，电子设备只是人们用于收发简讯以及语音沟通的工具，无线上网功能由于数据传输利用语音信道来传送，速度极为缓慢。现今，电子设备除了用于通话、发送短信、拍照之外，更可用于在线听音乐、观看网络影片、实时视频等，涵盖了人们生活中通话、影视娱乐以及电子商务等各式应用，在这之中，多种功能应用都需要无线网络上传及下载数据，因此，数据的高速传输变得极为重要。

随着人们对于高速数据传输的需求提升，电子设备的工业设计(industrialdesign，ID)的发展趋势是大屏占比，多摄像头。这造成了天线净空的大幅减小，布局空间越来越受限。同时出现了很多新的通信规格，需要在手机中布局更多的天线。第五代(5thgeneration，5G)无线通信系统对天线数量的需求也越来越多。

发明内容

本申请提供了一种电子设备，包括石墨烯薄膜，该石墨烯薄膜包括不同电阻值的区域，其整体可以作为电子设备的散热件使用，其低电阻值区域可以作为天线结构的辐射体使用，可以兼顾天线的辐射特性和散热件的散热性能，有效解决两者的矛盾。

第一方面，提供了一种电子设备，包括：石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜包括第一区域和第二区域，所述第一区域的石墨烯薄膜的电导率大于所述第二区域的石墨烯薄膜的电导率，和/或，所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值小于所述第二区域的石墨烯薄膜的电阻值；以及天线结构，所述天线结构的第一辐射体包括所述第一区域的石墨烯薄膜。

根据本申请实施例，通过将石墨烯薄膜复用，解决了电子设备中散热部件和天线结构的辐射体相互影响的问题。低电阻值(高电导率)的第一区域的石墨烯薄膜可以作为天线结构的辐射体，向外产生辐射，以收/发射频信号。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括发热器件，其中，所述石墨烯薄膜面向所述发热器件设置。

根据本申请实施例，由于石墨烯薄膜为完整的薄膜，第一区域与第二区域之间并不存在间隔，第一区域的石墨烯薄膜和第二区域的石墨烯薄膜可以作为一个石墨烯薄膜整体，使热源处传导的热量可以均匀分布在整个石墨烯薄膜上，以实现对过热的电子元件降温的目的。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一区域的石墨烯薄膜的电导率大于或等于10⁴S/m，所述第二区域的石墨烯薄膜的电导率小于或等于10S/m。

根据本申请实施例，在这种情况下，在第一区域的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体时，第二区域的石墨烯薄膜可以认为是绝缘材料，避免对第一区域的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体产生影响。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值小于或等于20Ω。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二区域的石墨烯薄膜的电阻值大于或等于所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值的20倍。

根据本申请实施例，在这种情况下，在第一区域的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体时，第二区域的石墨烯薄膜可以认为是绝缘材料，避免对第一区域的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体产生影响。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述石墨烯薄膜还包括第三区域，所述第三区域的电导率介于所述第一区域的石墨烯薄膜的电导率和所述第二区域的石墨烯薄膜的电导率之间，和/或，所述第三区域的电阻值介于所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值和所述第二区域的石墨烯薄膜的电阻值之间。

根据本申请实施例，对于本申请实施例提供的是石墨烯薄膜来说，可以包括多个不同电阻值或不同电导率的区域，应用于不同的天线结构或设计方案，本申请对此并不做限制，可以根据实际的生产或设计需求进行调整。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括馈电单元和馈电件；其中，所述馈电件的一端与所述馈电单元电连接，所述馈电件的另一端为所述第一辐射体直接馈电或耦合馈电。

根据本申请实施例，馈电单元可以通过馈电件(金属弹片或泡棉)与第一区域的石墨烯薄膜电连接，通过直接馈电的方式为第一区域的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体馈电。馈电单元也可以通过馈电件与第一区域的石墨烯薄膜耦合连接，通过耦合馈电的方式为第一区域的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体馈电。因此，可以通过调整馈电件的尺寸，或者，也可以通过调整馈电件与第一区域的石墨烯薄膜之间的距离(例如，将馈电件设置在支架表面)调整天线结构的辐射体特性，可以根据实际的设计进行调整，本申请对此并不做限制。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述天线结构为以下至少一种：单极子天线，偶极子天线，八木天线，近场通信NFC天线，环天线，对数周期天线，T型天线，倒置的L型天线，倒置的F型天线或平面倒置的F型天线。

根据本申请实施例，可以利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布，可以设计出其他种类的天线结构，可以根据实际的设计需求进行调整。并且，在同一个是石墨烯薄膜上可以设置多个不同种类的天线结构，本申请对此并不做限制，可以根据实际的设计需求进行调整。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括印刷电路板PCB、显示屏和后盖；所述PCB设置在所述显示屏和所述后盖围成的空间内；所述石墨烯薄膜的至少一部分设置在所述PCB与所述后盖之间。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括边框，所述天线结构的第二辐射体包括所述边框的第一位置和第二位置之间的导电部分；所述第一辐射体和所述第二辐射体相向设置，所述第一辐射体与所述第二辐射体在第一方向上的投影至少部分重合，所述第一方向与所述第二辐射体的长度方向垂直。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括馈电单元；所述馈电单元的一端与所述第二辐射体电连接，为所述天线结构馈电。

根据本申请实施例，馈电单元可以与金属部分电连接，为金属部分形成的天线结构馈电。在该天线结构中，金属部分作为主辐射体，由于石墨烯薄膜的第一区域与金属部分相向设置，因此，馈电单元馈电时，石墨烯薄膜的第一区域可以通过空间耦合到电信号，进而产生辐射，可以作为该天线结构的寄生枝节，用于拓展天线结构的工作带宽，以满足通信频段的需要。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括电池；所述电池设置在所述中框和所述显示屏围成的空间内；所述石墨烯薄膜的至少一部分设置在所述电池与所述后盖之间。

根据本申请实施例，石墨烯薄膜的部分可以设置于电池和后盖之间，用于作为低热区。石墨烯薄膜的部分也可以不设置在电池和后盖之间，可以根据电子设备内的实际布局改变散热件的放置位置，本申请对此并不做限定。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述石墨烯薄膜包括多个第一区域，所述多个第一区域呈有序排布。

根据本申请实施例，多个第一区域呈有序排布，多个第一区域可以作为元贴片天线的辐射体

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第一区域的石墨烯薄膜的厚度和所述第二区域的石墨烯薄膜的厚度不同。

根据本申请实施例，石墨烯薄膜的厚度越厚，对应的石墨烯薄膜的电阻值越低，石墨烯薄膜的电导率越高。石墨烯薄膜的厚度越薄，对应的石墨烯薄膜的电阻值越高，石墨烯薄膜的电导率越低。可以通过在完整的石墨烯薄膜上通过雕刻或剥离的方式(例如，镭雕)调整第一区域的石墨烯薄膜的厚度和第二区域的石墨烯薄膜的厚度。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述发热器件为芯片。

根据本申请实施例，发热器件可以是电子设备内的处理芯片，或者，其他类型的芯片。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备的示意图。

图2是本申请提供的电子设备中散热件和贴片天线相对位置示意图。

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的横截面的示意图。

图4是图3所示的电子设备的结构示意图。

图5是本申请实施例提供的天线结构的示意图。

图6是采用直馈的天线结构的示意图。

图7是采用直馈的天线结构的示意图。

图8是采用耦合馈电的天线结构的示意图。

图9是本申请实施例提供的一种天线结构。

图10是图9所示的天线结构中第一天线单元的S参数仿真图。

图11是图9所示的天线结构中第二天线单元的S参数仿真图。

图12是图9所示的天线结构中第三天线单元的S参数仿真图。

图13是图9所示的天线结构中第四天线单元的S参数仿真图。

图14是本申请实施例提供的近场通信天线的示意图。

图15是本申请实施例提供的八木天线的示意图。

图16是本申请实施例提供的一种天线结构布局的示意图。

图17是本申请实施例提供的另一种天线结构布局的示意图。

图18是本申请实施例提供的又一种天线结构布局的示意图。

图19是本申请实施例提供的一种电子设备300的结构示意图。

图20是本申请实施例提供的另一种电子设备的结构示意图。

图21是本申请实施例提供的一种天线结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

应理解，在本申请中“电连接”可理解为元器件物理接触并电导通；也可理解为线路构造中不同元器件之间通过印制电路板(printed circuit board，PCB)铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式。“耦合”可理解为通过间接耦合的方式隔空电导通，其中，本领域人员可以理解的是，耦合现象即指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在电信号的紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输电信号的现象。“连接”、“相连”均可以指一种机械连接关系或物理连接关系，例如A与B连接或A与B相连可以指，A与B之间存在紧固的构件(如螺钉、螺栓、铆钉等)，或者A与B相互接触且A与B难以被分离。

本申请提供的技术方案适用于采用以下一种或多种通信技术的电子设备：蓝牙(blue-tooth，BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system，GPS)通信技术、无线保真(wireless fidelity，WiFi)通信技术、全球移动通讯系统(global system formobile communications，GSM)通信技术、宽频码分多址(wideband code divisionmultiple access，WCDMA)通信技术、长期演进(long term evolution，LTE)通信技术、5G通信技术以及未来其他通信技术等。本申请实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能家居、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等。电子设备还可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字助手(personal digital assistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备，5G网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobilenetwork，PLMN)中的电子设备等，本申请实施例对此并不限定。图1示例性示出了本申请提供的电子设备，以电子设备为手机进行说明。

如图1所示，电子设备10可以包括：盖板(cover)13、显示屏/模组(display)15、印刷电路板(printed circuit board，PCB)17、中框(middle frame)19和后盖(rear cover)21。应理解，在一些实施例中，盖板13可以是玻璃盖板(cover glass)，也可以被替换为其他材料的盖板，例如超薄玻璃材料盖板，PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二酯)材料盖板等。

其中，盖板13可以紧贴显示模组15设置，可主要用于对显示模组15起到保护、防尘作用。

在一个实施例中，显示模组15可以包括液晶显示面板(liquid crystal display，LCD)，发光二极管(light emitting diode，LED)显示面板或者有机发光半导体(organiclight-emitting diode，OLED)显示面板等，本申请对此并不做限制。

中框19主要起整机的支撑作用。图1中示出PCB17设于中框19与后盖21之间，应可理解，在其他实施例中，PCB17也可设于中框19与显示模组15之间，本申请对此并不做限制。其中，印刷电路板PCB17可以采用耐燃材料(FR-4)介质板，也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板，也可以采用Rogers和FR-4的混合介质板，等等。这里，FR-4是一种耐燃材料等级的代号，Rogers介质板是一种高频板。PCB17上承载电子元件，例如，射频芯片等。印刷电路板PCB17靠近中框19的一侧可以设置一金属层，该金属层可以通过在PCB17的表面蚀刻金属形成。该金属层可用于印刷电路板PCB17上承载的电子元件接地，以防止用户触电或设备损坏。该金属层可以称为PCB地板。电子设备10还可以具有其他用来接地的地板，例如，金属中框19等，通常“接地板”泛指上述任一地板或其结合。

其中，电子设备10还可以包括电池(图中未示出)。电池可以设置于设于中框19与后盖21之间，或者可设于中框19与显示模组15之间，本申请对此并不做限制。在一些实施例中，PCB17分为主板和子板，电池可以设于所述主板和所述子板之间，其中，主板可以设置于中框19和电池的上边沿之间，子板可以设置于中框19和电池的下边沿之间。

电子设备10还可以包括边框11，边框11可以由金属等导电材料形成。边框11可以设于显示模组15和后盖21之间并绕电子设备10的外围周向延伸。边框11可以具有包围显示模组15的四个侧边，帮助固定显示模组15。在一种实现方式中，金属材料制成的边框11可以直接用作电子设备10的金属边框，形成金属边框的外观，适用于金属工业设计(industrialdesign，ID)。在另一种实现方式中，边框11的外表面还可以为非金属材料，例如塑料边框，形成非金属边框的外观，适用于非金属ID。

中框19可以包括边框11，或者边框11可以包括向内延伸的突出件，以与中框19相连。边框11的突出件还可以用来接收馈电信号，使得边框11的至少一部分作为天线的辐射体收/发射频信号。

其中，后盖21可以是金属材料制成的后盖，也可以是非导电材料制成的后盖，如玻璃后盖、塑料后盖等非金属后盖。

盖板13、后盖21、边框11和/或中框19，可以统称为电子设备10的外壳或壳体(housing)，应可理解，“外壳”可以用于指代盖板13、后盖21、边框11或中框19中任一个的部分或全部，或者指代盖板13、后盖21、边框11或中框19中任意组合的部分或全部。

图1仅示意性的示出了电子设备10包括的一些部件，这些部件的实际形状、实际大小和实际构造不受图1限定。

应理解，在本申请中，可以认为电子设备的显示屏所在的面为正面，后盖所在的面为背面，边框所在的面为侧面。

应理解，在本申请中，认为用户握持(通常是竖向并面对屏幕握持)电子设备时，电子设备所在的方位具有顶部、底部、左侧部和右侧部。

随着5G无线通信系统的发展，对天线的数量需求大大增加，需要在电子设备的背面设置天线，如图2所示。设置在电子设备的背面的天线一般为贴片(patch)天线，为了不影响天线的辐射性能，电子设备的后盖开始向非金属方向演进。但是，5G无线通信系统对应的芯片的功耗将是4G的2.5倍左右，工作时的功耗和发热量急剧上升，而由于电子设备的后盖为非金属，散热效果不佳，需要额外的散热设计，如图2所示，通过石墨烯薄膜作为散热件将高热区(PCB上的芯片所在区域)所产生的热量传输至低热区(电池所在区域)，使热量均匀分布。

应理解，对于贴片天线来说，要实现较高的空中下载技术测试(over the air，OTA)性能和较低的电磁波吸收比值(specific absorption rate，SAR)，通常需要较大的面积。但是，由于作为散热件的石墨烯薄膜的面积很大，且石墨烯薄膜需要保持完整才有散热特性，基本占据大部分电子设备背面的空间。因此，电子设备中的天线的数量需求与散热需求产生了强烈的冲突。

本申请实施例提供了一种电子设备，包括石墨烯薄膜，该石墨烯薄膜包括不同电阻值的区域，其整体可以作为电子设备的散热件使用，其低电阻值区域可以作为天线结构的辐射体使用，可以兼顾天线的辐射特性和散热件的散热性能，有效解决两者的矛盾。

图2和图3是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。其中，图3是本申请实施例提供的一种电子设备的横截面示意图。图3是图2所示的电子设备的结构示意图。

如图3所示，石墨烯薄膜110可以包括第一区域111和第二区域112，第一区域111的石墨烯薄膜的电导率大于第二区域112的石墨烯薄膜的电导率，或，第一区域111的石墨烯薄膜的电阻值小于第二区域112的石墨烯薄膜的电阻值。电子设备中的天线结构的辐射体可以包括第一区域的石墨烯薄膜110。其中，电导率，也可以称为导电率，可以用来描述物质中电荷流动难易程度。电导率与电阻值存在相关性，一般来说，高电导率对应于低电阻值，低电导率对应于高电阻值。

如图3所示，电子设备包括发热器件101，石墨烯薄膜110可以设置于发热器件101上方，用于传输发热器件101工作时产生的热量，避免发热器件101过热，影响其工作效率。在一个实施例中，发热器件101可以是电子设备内的处理芯片，或者，其他类型的芯片。

应理解，通过将石墨烯薄膜110复用，解决了电子设备中散热部件和天线结构的辐射体相互影响的问题。本申请实施例提供的石墨烯薄膜110可以作为散热部件吸收部分热源(发热器件，例如，处理器等)所产生的热量，并将吸收的热量均匀的分布在石墨烯薄膜110上。在本申请实施例中，石墨烯薄膜110为完整的薄膜，第一区域111与第二区域112之间并不存在间隔，第一区域111的石墨烯薄膜和第二区域112的石墨烯薄膜作为一个石墨烯薄膜整体，使热源处传导的热量可以均匀分布在整个石墨烯薄膜上，以实现对过热的电子元件降温的目的。同时，低电阻值(高电导率)的第一区域的石墨烯薄膜110可以作为天线结构的辐射体，向外产生辐射，以收/发射频信号。

图4所示，电子设备可以包括PCB17，显示屏15和后盖21。

其中，石墨烯薄膜110，PCB17和电池20可以设置在显示屏15和后盖21围成的空间内，本申请实施例中以石墨烯薄膜110，PCB17和电池20设置在中框19和后盖21之间为例进行说明，石墨烯薄膜110，PCB17也可以设置在显示屏15和后盖21之间。石墨烯薄膜110的至少一部分可以设置于PCB17和后盖21之间。

在一个实施例中，发热器件101可以设置在PCB17上。应理解，发热器件101也可以设置在柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)或低引脚数(low pin count，LPC)总线上，本申请对此并不做限制。

在一个实施例中，电子设备还可以包括电池20，石墨烯薄膜110的部分可以设置于电池20和后盖21之间。石墨烯薄膜110的部分也可以设置在壳体内的其他区域，可以根据电子设备内的实际布局改变散热件的放置位置，本申请对此并不做限定。

在一个实施例中，设置于电池20和后盖21之间的石墨烯薄膜110部分用于作为低热区，因此，石墨烯薄膜110可以作为散热部件将热源(发热器件，例如，处理器等)所产生的至少部分热量传输至低热区(例如，电池所在区域)。

在一个实施例中，在石墨烯薄膜110上，可以设置多个第一区域111，本申请实施例以4个第一区域111为例，可以形成4个天线单元以满足着5G无线通信系统对天线数量的需求，应用于多输入多输出(multi-input multi-output，MIMO)天线系统中，也可以应用于其他通信系统中。同时，4个第一区域111之间的第二区域112的石墨烯薄膜由于电阻值较高(电导率较低)，因此，可以作为绝缘材料，防止4个第一区域111的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体时相互影响。

在一个实施例中，在石墨烯薄膜110上还可以设置第三区域，第三区域的石墨烯薄膜的电阻值可以介于第一区域111的石墨烯薄膜的电阻值和第二区域112的石墨烯薄膜的电阻值之间，第三区域的石墨烯薄膜的电导率可以介于第一区域111的石墨烯薄膜的电导率和第二区域112的石墨烯薄膜的电导率之间。应理解，对于本申请实施例提供的是石墨烯薄膜110来说，可以包括多个不同电阻值或不同电导率的区域，本申请对此并不做限制，可以根据实际的生产或设计需求进行调整。

在一个实施例中，第一区域111的石墨烯薄膜的电阻值可以小于或等于20Ω，第一区域111的石墨烯薄膜是可以作为天线结构的辐射体。第二区域112的石墨烯薄膜的电阻值可以大于或等于第一区域111的石墨烯薄膜的电阻值的20倍，例如，400Ω。在这种情况下，在第一区域111的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体时，第二区域112的石墨烯薄膜可以认为是绝缘材料，避免对第一区域111的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体产生影响。

一个实施例中，第一区域111的石墨烯薄膜的电导率可以大于或等于10⁴S/m，第一区域111的石墨烯薄膜是可以作为天线结构的辐射体。第二区域112的石墨烯薄膜的电导率可以小于或等于10S/m。在这种情况下，在第一区域111的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体时，第二区域112的石墨烯薄膜可以认为是绝缘材料，避免对第一区域111的石墨烯薄膜作为天线结构的辐射体产生影响。

在一个实施例中，石墨烯薄膜110靠近电子设备中框19的表面可以设置有绝缘层，避免电池20或PCB17上的屏蔽罩171与第一区域的石墨烯薄膜短路。

在一个实施例中，绝缘层可以为粘合剂，用于使石墨烯薄膜110与PCB上的热源紧密接触，进行良好的导热，例如，导热凝胶。

在一个实施例中，可以通过多种方式实现第一区域111的石墨烯薄膜的电阻值小于第二区域112的石墨烯薄膜的电阻值，或者，第一区域111的石墨烯薄膜的电导率大于第二区域112的石墨烯薄膜的电导率。例如，可以通过以下的任意一种方式制备上述的石墨烯薄膜：

1、在制备石墨烯薄膜的过程中，控制石墨烯薄膜的电阻值主要是在退火和滚压两个流程。退火温度越高，滚压压力越大，石墨烯薄膜的电阻值越低，电导率越高。退火温度越低，滚压压力越小，石墨烯薄膜的电阻值越高，电导率越低。可以调整第一区域111的石墨烯薄膜和第二区域112的石墨烯薄膜制备时退火温度和滚压压力，实现第一区域111的石墨烯薄膜的电阻值小于第二区域112的石墨烯薄膜的电阻值，或者，第一区域111的石墨烯薄膜的电导率大于第二区域112的石墨烯薄膜的电导率。

2、对于相同退火温度和滚压压力制备的石墨烯薄膜，石墨烯薄膜的厚度越厚，对应的石墨烯薄膜的电阻值越低，石墨烯薄膜的电导率越高。石墨烯薄膜的厚度越薄，对应的石墨烯薄膜的电阻值越高，石墨烯薄膜的电导率越低。可以通过在完整的石墨烯薄膜上通过雕刻或剥离的方式(例如，镭雕)调整第一区域111的石墨烯薄膜的厚度和第二区域112的石墨烯薄膜的厚度。例如，如图5所示，可以在低电阻值(例如，电阻值可以小于或等于20Ω)的石墨烯薄膜上通过镭雕降低第二区域的石墨烯薄膜的厚度，第二区域112的石墨烯薄膜可以围合第一区域111的石墨烯薄膜，从而使作为天线结构的辐射体的第一区域的石墨烯薄膜与其他低电阻值的区域分隔开。

3、分别制备两种电阻值(电导率)的石墨烯薄膜，可以将两种的石墨烯薄膜裁剪为需要的尺寸，并通过导热凝胶粘合形成上述实施例中的石墨烯薄膜110。

应理解，通过上述制备方式，或者，其他制备方式获得本申请实施例中的石墨烯薄膜，石墨烯薄膜的第一区域和第二区域形成完整的石墨烯薄膜。在电子设备中，由于第一区域的石墨烯薄膜和第二区域的石墨烯薄膜是一体的完整的薄膜，使热源处传导的热量在第一区域和第二区域的连接处仍可以传输，均匀分布在整个石墨烯薄膜上，以实现对过热的电子元件降温的目的。

图6至图8是本申请实施例提供的一种天线结构200的示意图。其中，图6和图7是采用直馈的天线结构的示意图。图8是采用耦合馈电的天线结构的示意图。

如图6所示，电子设备还可以包括馈电单元220，馈电单元230为第一区域111的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体馈电。

在一个实施例中，馈电单元230可以是电子设备内部的射频芯片中的一条射频通道。

如图6所示，馈电单元220可以设置在PCB17上，通过金属弹片251与第一区域111的石墨烯薄膜电连接，通过直接馈电的方式为第一区域111的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体馈电。因此，石墨烯薄膜210与PCB17之间的距离可以约为金属弹片251的高度，例如，石墨烯薄膜与PCB220之间的距离可以约为5mm，可以根据实际的设计进行调整，本申请对此并不做限制。

或者，如图7所示，馈电单元220也可以通过泡棉252与第一区域111的石墨烯薄膜电连接，通过直接馈电的方式为第一区域111的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体馈电。因此，石墨烯薄膜210与PCB17之间的距离可以约为泡棉252的厚度，可以根据实际的设计进行调整，本申请对此并不做限制。

或者，如图8所示，馈电单元220也可以通过耦合件253与第一区域111的石墨烯薄膜进行间接的电连接，通过耦合馈电的方式为第一区域111的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体馈电。因此，可以通过调整耦合件253的尺寸，或者，也可以通过调整耦合件253与第一区域111的石墨烯薄膜之间的距离(例如，将耦合件253设置在支架表面)调整天线结构200的辐射体特性，可以根据实际的设计进行调整，本申请对此并不做限制。

应理解，上述的连接件(金属弹片251和泡棉252)或耦合件253仅作为天线结构的一种馈电件的形式，在实际的应用中馈电单元也可以通过其他的馈电件为天线结构馈电。

图9至图13是本申请实施例提供的天线结构及其对应的S参数仿真图。其中，图9是本申请实施例提供的一种天线结构。图10是图9所示的天线结构中第一天线单元的S参数仿真图。图11是图9所示的天线结构中第二天线单元的S参数仿真图。图12是图9所示的天线结构中第三天线单元的S参数仿真图。图13是图9所示的天线结构中第四天线单元的S参数仿真图。

如图9所示，可以通过镭雕削减低电阻值的石墨烯薄膜的厚度，产生高电阻值的区域，从而将作为天线结构的辐射体的区域与其他低电阻值的区域分隔开，确保作为天线结构的辐射体的区域的石墨烯薄膜在工作时不受其他低电阻值的石墨烯薄膜的影响，以保证天线结构的辐射性能。

如图9所示，使作为天线结构的辐射体的第一区域的石墨烯薄膜与其他低电阻值的区域分隔开。

如图10至图13所示，第一天线单元，第二天线单元，第三天线单元和第四天线单元产生的谐振包括3.39-3.61GHz和4.04-4.21GHz，可以应用于5G频段中的N77(3.3GHz–4.2GHz)频段。

在3.39-3.61GHz和4.04-4.21GHz内，第一天线单元，第二天线单元，第三天线单元和第四天线单元对应的S参数小于-6dB，可以满足通信需求。同时，第一天线单元，第二天线单元，第三天线单元和第四天线单元之间的隔离度小于-10dB，第一天线单元，第二天线单元，第三天线单元和第四天线单元作为MIMO天线系统中的天线子单元，应用于MIMO天线系统中。

图14是本申请实施例提供的近场通信天线的示意图。

在通常的近场通信(near field communication，NFC)天线设计中，NFC天线的辐射体采用FPC形式，由细金属线绕制，辐射体一般为铜。布局在PCB或电池上方。对于这种设计方案，只有天线结构的辐射功能，无法实现散热，并与散热件的布局相冲突。

为了更好的利用现有空间，我们用混合阻抗石墨烯制作NFC天线的辐射体，既能实现辐射功能，也能实现散热功能。

如图14所示，可以基于本申请实施例提供的包括不同电导率或电阻值的石墨烯薄膜，利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布设计NFC天线示意图，从散热件角度来看，其组成了一整块的石墨烯薄膜，具有良好的散热特性，从天线结构角度来看，低电阻的石墨烯薄膜可以作为天线结构的辐射体作用，具有良好的辐射特性。这样的设计可以作为现有的所有电子设备中的NFC天线的设计方法和应用场景。

图15是本申请实施例提供的八木天线的示意图。

如图15所示，可以利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布设计八木天线，将八木天线中的引向单元(用于增强引向单元所在方向辐射的电信号)，辐射单元(用于产生辐射的电信号)和反射单元(用于减弱反射单元所在方向辐射的电信号)设计在石墨烯薄膜的低阻抗区域，以实现八木天线的天线结构。

应理解，对于本申请实施例说，利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布，可以设计出多种不同形式的天线结构。例如，可以利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布，可以设计出单极子天线或偶极子天线，如图16所示。或者，可以利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布，可以设计出左手天线(composite right and left hand，CRLH)或环(loop)天线，如图17所示。或者，可以利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布，可以设计出倒置的F型天线(invertedF antenna，IFA)，如图18所示。也可以利用低电阻的石墨烯薄膜和高电阻的石墨烯薄膜混合排布，可以设计出其他种类的天线结构，比如，T型天线，对数周期天线，倒置的L型天线(invertedL antenna，ILA)或平面倒置的F型天线(planner InvertedF antenna，PIFA)，本申请并不限制天线的类型，可以根据实际的设计需求进行调整。

并且，在同一个是石墨烯薄膜上可以设置多个不同种类的天线结构，本申请对此并不做限制，可以根据实际的设计需求进行调整。

同时，本申请实施例对于利用混合排布的石墨烯薄膜形成的天线结构的辐射体的位置也不进行限制，可以设置在石墨烯薄膜的底边或者顶边(如图16所示)，也可以设置在石墨烯薄膜的侧边(如图17所示)，或者，也可以设置在石墨烯薄膜的中间区域(如图18所示)，本申请对此并不做限制，可以根据实际的设计需求进行调整。

图19是本申请实施例提供的一种电子设备300的结构示意图。

如图19所示，电子设备300的金属边框301的第一位置302和第二位置303之间的金属部分310作为天线结构的第一辐射体。石墨烯薄膜320的第一区域321为低电阻值区域，可以作为天线结构的第二辐射体，第一辐射体和第二辐射体相向设置(第一辐射体和第二辐射体面对面设置)，第一辐射体与第二辐射体在第一方向上的投影至少部分重合，第一方向与第二辐射体的长度方向垂直。

应理解，电子设备300中的馈电单元340可以与金属部分310电连接，为金属部分310形成的天线结构馈电。在该天线结构中，金属部分310作为主辐射体，由于石墨烯薄膜320的第一区域321与金属部分320相向设置，因此，馈电单元340馈电时，石墨烯薄膜320的第一区域321可以通过空间耦合到电信号，进而产生辐射，可以作为该天线结构的寄生枝节，用于拓展天线结构的工作带宽，以满足通信频段的需要。

在一个实施例中，可以通过控制金属部分310和石墨烯薄膜320的第一区域321之间的距离D1，调整天线结构中寄生枝节耦合到的电信号，进而调整寄生枝节产生的辐射特性，可以根据实际的设计进行调整。金属部分310和石墨烯薄膜320的第一区域321之间的距离可以理解为金属部分310上的点和石墨烯薄膜320的第一区域321内的点之间直线距离的最小值。

在一个实施例中，金属部分也可以设置在金属边框的其他位置，例如，金属边框中两条边的交界处，如图20所示。

应理解，石墨烯薄膜320中的低阻抗区域可以作为天线结构的寄生枝节，不仅仅可以应用于电子设备的边框天线，也可以应用去其他种类的天线结构，例如，浮动金属(floating metal，FLM)天线，柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)天线或激光直接成型(laser-direct-structuring，LDS)天线等，本申请对此并不做限制，可以根据实际的设计需求进行调整。

图21是本申请实施例提供的一种天线结构的示意图。

如图21所示，石墨烯薄膜包括多个第一区域411，多个第一区域411呈有序排布，多个第一区域411可以作为元贴片(meta patch)天线的辐射体(meta结构是一种超材料结构，可以是用多个距离很近的耦合单元代替原来的单个辐射体)。

应理解，多个第一区域411呈有序排布可以理解为多个第一区域411呈阵列排布，或者，其排布方式呈某一规律，例如，呈F型排布，呈L型排布等，本申请对此并不做限制。多个低电阻值的第一区域411呈有序排布，相邻的两个第一区域411之间可以通过耦合连接，使多个第一区域411可以作为天线结构的完整辐射体产生辐射。

本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

石墨烯薄膜，所述石墨烯薄膜包括第一区域和第二区域，所述第一区域的石墨烯薄膜的电导率大于所述第二区域的石墨烯薄膜的电导率，和/或，所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值小于所述第二区域的石墨烯薄膜的电阻值；以及

天线结构，所述天线结构的第一辐射体包括所述第一区域的石墨烯薄膜。

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发热器件，其中，所述石墨烯薄膜面向所述发热器件设置。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，所述第一区域的石墨烯薄膜的电导率大于或等于10⁴S/m，所述第二区域的石墨烯薄膜的电导率小于或等于10S/m。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值小于或等于20Ω。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第二区域的石墨烯薄膜的电阻值大于或等于所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值的20倍。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备，其特征在于，

所述石墨烯薄膜还包括第三区域，所述第三区域的电导率介于所述第一区域的石墨烯薄膜的电导率和所述第二区域的石墨烯薄膜的电导率之间，和/或，

所述第三区域的电阻值介于所述第一区域的石墨烯薄膜的电阻值和所述第二区域的石墨烯薄膜的电阻值之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括馈电单元和馈电件；

其中，所述馈电件的一端与所述馈电单元电连接，所述馈电件的另一端为所述第一辐射体直接馈电或耦合馈电。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述天线结构为以下至少一种：

单极子天线，偶极子天线，八木天线，近场通信NFC天线，环天线，对数周期天线，T型天线，倒置的L型天线，倒置的F型天线或平面倒置的F型天线。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括边框，所述天线结构的第二辐射体包括所述边框的第一位置和第二位置之间的导电部分；

所述第一辐射体和所述第二辐射体相向设置，所述第一辐射体与所述第二辐射体在第一方向上的投影至少部分重合，所述第一方向与所述第二辐射体的长度方向垂直。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括馈电单元；

所述馈电单元的一端与所述第二辐射体电连接，为所述天线结构馈电。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括印刷电路板PCB、显示屏和后盖；

所述PCB设置在所述显示屏和所述后盖围成的空间内；

所述石墨烯薄膜的至少一部分设置在所述PCB与所述后盖之间。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池；

所述电池设置在所述显示屏和所述后盖围成的空间内；

所述石墨烯薄膜至少一部分设置在所述电池与所述后盖之间。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的电子设备，其特征在于，所述石墨烯薄膜包括多个第一区域，所述多个第一区域呈有序排布。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的电子设备，其特征在于，

所述第一区域的石墨烯薄膜的厚度和所述第二区域的石墨烯薄膜的厚度不同。

15.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述发热器件为芯片。

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