CN117673731A - 摄像头金属装饰件、天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种摄像头金属装饰件、天线装置及电子设备,包括:金属装饰件本体;馈入点,用于馈入第一频率范围的激励信号;第一接地点,用于通过第一阻抗网络接地,以使第一接地点对于第一频率范围形成短路,使金属装饰件本体产生第一频率范围的谐振;第二接地点,用于通过第二阻抗网络接地,以使第二接地点对于第一频率范围形成开路并对第二频率范围形成短路;第二频率范围与第一频率范围不同。摄像头金属装饰件能够复用为天线,实现无线通信功能,并且能够减少对电子设备的其他天线造成的干扰。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,特别涉及一种摄像头金属装饰件、天线装置及电子设备。
背景技术
随着电子技术的发展,诸如智能手机等电子设备中逐渐设置更多的摄像头,例如双摄像头、三摄像头甚至四摄像头等,以满足拍照功能需求。为了追求好看的外观以及品牌鉴别度,各个厂家的设计师通常都会设计摄像头金属装饰件来包覆摄像头。
然而,摄像头金属装饰件会导致电子设备的通信系统中产生杂波,干扰电子设备的通信频段,并且摄像头金属装饰件会挤压电子设备的天线设计空间,导致天线设计困难。
发明内容
本申请实施例提供一种摄像头金属装饰件、天线装置及电子设备,可以简化电子设备的天线设计,同时减少摄像头金属装饰件对电子设备通信的干扰。
本申请实施例提供一种摄像头金属装饰件,包括:
金属装饰件本体;
馈入点,设置于所述金属装饰件本体,所述馈入点用于馈入第一频率范围的激励信号;
第一接地点,设置于所述金属装饰件本体,所述第一接地点用于通过第一阻抗网络接地,以使所述第一接地点对于所述第一频率范围形成短路,使所述金属装饰件本体产生所述第一频率范围的谐振;
第二接地点,设置于所述金属装饰件本体,所述第二接地点用于通过第二阻抗网络接地,以使所述第二接地点对于所述第一频率范围形成开路并对第二频率范围形成短路;
其中,所述第二频率范围与所述第一频率范围不同。
本申请实施例还提供一种天线装置,包括:
如上述的摄像头金属装饰件;
第一馈源,与所述摄像头金属装饰件的馈入点电连接,所述第一馈源用于向所述馈入点馈入第一频率范围的激励信号;
第一阻抗网络,与所述摄像头金属装饰件的第一接地点电连接,所述第一阻抗网络接地;
第二阻抗网络,与所述摄像头金属装饰件的第二接地点电连接,所述第二阻抗网络接地。
本申请实施例还提供一种电子设备,包括:
摄像头;
摄像头金属装饰件,安装于所述摄像头,所述摄像头金属装饰件为上述的摄像头金属装饰件。
本申请实施例提供的摄像头金属装饰件,通过设置馈入点和第一接地点以及第二接地点,能够使金属装饰件本体产生第一频率范围的谐振,从而使摄像头金属装饰件能够复用为天线,实现无线通信功能;此外,第二接地点对于第二频率范围形成短路,因此能够减少对第二频率范围无线信号的干扰,从而减少摄像头金属装饰件对电子设备的其他天线造成的干扰。进一步地,在一些实施例中,摄像头金属装饰件还包括第三接地点,第三接地点也对于第二频率范围形成短路,因此能够进一步减少摄像头金属装饰件对电子设备的其他天线造成的干扰。
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为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的摄像头金属装饰件的第一种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的摄像头金属装饰件的第二种结构示意图。
图4为图3所示摄像头金属装饰件的馈入点与各个接地点之间的电长度示意图。
图5为本申请实施例提供的摄像头金属装饰件的第三种结构示意图。
图6为本申请实施例提供的天线装置的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的天线装置的第一阻抗网络的结构示意图。
图8为本申请实施例提供的天线装置与电路板的连接关系示意图。
图9为本申请实施例提供的天线装置的第一种Z参数示意图。
图10为本申请实施例提供的天线装置的第二种Z参数示意图。
图11为本申请实施例提供的天线装置的第三种Z参数示意图。
图12为本申请实施例提供的天线装置的第四种Z参数示意图。
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。
本申请实施例提供一种电子设备。该电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备,还可以是游戏设备、AR(Augmented Reality,增强现实)设备、笔记本电脑、桌面计算设备等。
参考图1,图1为本申请实施例提供的电子设备100的结构示意图。电子设备100包括主体部10、摄像头20以及摄像头金属装饰件30。
其中,主体部10形成电子设备100的主体结构。在一种可能的情况中,主体部10包括壳体及设置于壳体内部的诸如电路板、电池等结构,以及包括设置于壳体上的显示屏等结构。
摄像头20设置于主体部10。例如,摄像头20可以设置在壳体上进行固定,并与电路板上的电路电连接。摄像头20可以为一个或多个,例如如图1所示的三个摄像头20。当摄像头20为多个时,各个摄像头20的功能、参数可以是不同的。例如,多个摄像头20中,可以包括主摄像头、长焦摄像头、微距摄像头、景深摄像头等不同类型的摄像头。
摄像头金属装饰件30安装于摄像头20,例如可以套设于摄像头20。摄像头金属装饰件30可以用于遮挡摄像头20所在位置的内部结构,例如遮挡摄像头20与壳体的连接结构、遮挡摄像头20的外周结构等,以美化电子设备100的外观,提升电子设备100的整体视觉美感。
其中,摄像头金属装饰件30整体上可以呈薄片状金属结构。在一种可能的情况中,摄像头金属装饰件30的材质可以包括铜、铝或者铝合金等导电性能良好的材质。
同时参考图2,图2为本申请实施例提供的摄像头金属装饰件30的第一种结构示意图。
摄像头金属装饰件30包括金属装饰件本体31、馈入点33、第一接地点34以及第二接地点35。
其中,金属装饰件本体31形成摄像头金属装饰件30的主体结构。金属装饰件本体31整体上可以呈薄片状金属结构。在一种可能的情况中,金属装饰件本体31的材质可以包括铜、铝或者铝合金等导电性能良好的材质。
金属装饰件本体31上设置有一个或多个通孔32。其中,通孔32与上述摄像头20的数量相同。例如,摄像头20为三个时,通孔32的数量也为三个。通孔32用于穿设摄像头20。可以理解的,摄像头金属装饰件30安装于摄像头20时,可以通过通孔32使金属装饰件本体31套设于摄像头20,从而使得摄像头20穿设于通孔32。因此,既能够使摄像头金属装饰件30遮挡电子设备100的内部结构,又不会对摄像头20造成遮挡。
馈入点33设置于金属装饰件本体31。其中,馈入点33例如可以为金属触点或者焊盘等。馈入点33用于馈入第一频率范围的激励信号。其中,第一频率范围可以根据实际应用需求来设置。在一种可能的实施方式中,第一频率范围为0.6GHz~1GHz。在无线通信中,低于1GHz的频率通常理解为低频,因此在该实施方式中,第一频率范围的激励信号可以理解为低频激励信号。
第一接地点34设置于金属装饰件本体31。其中,第一接地点34也可以为金属触点或者焊盘等。第一接地点34用于通过第一阻抗网络接地。第一阻抗网络可以设置于电子设备100的电路板上。通过合理设计第一阻抗网络的阻抗,可以使第一接地点34通过第一阻抗网络接地时,第一接地点34对于该第一频率范围形成短路。
因此,当通过馈入点33馈入第一频率范围的激励信号时,金属装饰件本体31的馈入点33与第一接地点34之间能够形成电流路径,在馈入点33与第一接地点34之间能够形成谐振电流,从而使金属装饰件本体31产生第一频率范围的谐振,向外辐射第一频率范围的无线信号。因此,摄像头金属装饰件30不仅能够产生装饰件的作用,还能够复用为第一频率范围的天线,向外辐射第一频率范围的无线信号,从而实现无线通信功能。
第二接地点35设置于金属装饰件本体31。同样的,第二接地点35也可以为金属触点或者焊盘等。第二接地点35用于通过第二阻抗网络接地。第二阻抗网络可以设置于电子设备100的电路板上。其中,通过合理设计第二阻抗网络的阻抗,可以使第二接地点35对于该第一频率范围形成开路并对第二频率范围形成短路
其中,第二频率范围与第一频率范围不同。第二频率范围也可以根据实际应用需求来设置。在一种可能的实施方式中,第二频率范围大于1GHz。在无线通信中,高于1GHz的频率通常包括中频、高频、超高频等,因此在该实施方式中,第二频率范围可以理解为包括中频、高频、超高频。在实际应用中,第一频率范围、第二频率范围都可以为诸如4G、5G、WIFI、蓝牙、GPS等无线通信信号的频率范围。相应的,第一频率范围的激励信号可以为4G、5G、WIFI、蓝牙、GPS等无线通信的激励信号。
可以理解的,由于第二接地点35对于第一频率范围形成开路,因此当通过馈入点33向金属装饰件本体31馈入第一频率范围的激励信号时,电流路径依然是形成在馈入点33与第一接地点34之间,第二接地点35不会对第一频率范围的激励信号造成影响。因此,不会对金属装饰件本体31产生第一频率范围的谐振造成影响,从而能够保证摄像头金属装饰件30作为天线时的天线性能。
在一些实施例中,同时参考图3,图3为本申请实施例提供的摄像头金属装饰件30的第二种结构示意图。其中,摄像头金属装饰件30还包括第三接地点36。第三接地点36设置于金属装饰件本体31。同样的,第三接地点36也可以为金属触点或者焊盘等。第三接地点36用于通过第三阻抗网络接地。第三阻抗网络可以设置于电子设备100的电路板上。其中,通过合理设计第三阻抗网络的阻抗,可以使第三接地点36对于该第一频率范围形成开路并对该第二频率范围形成短路。
这种情况下,第二接地点35、第三接地点36对于第一频率范围均形成开路,因此当通过馈入点33向金属装饰件本体31馈入第一频率范围的激励信号时,电流路径依然是形成在馈入点33与第一接地点34之间,第二接地点35、第三接地点36不会对第一频率范围的激励信号造成影响。因此,不会对金属装饰件本体31产生第一频率范围的谐振造成影响,从而能够保证摄像头金属装饰件30作为天线时的天线性能。
在一种可能的情况中,金属装饰件本体31的最大尺寸可以约为第一频率范围对应的波长的四分之一,或者稍微小于第一频率范围对应的波长的四分之一。也即,金属装饰件本体31的最大尺寸小于或等于第一频率范围对应的波长的四分之一。可以理解的,第一频率范围对应的波长也可以包括一个波长范围,因此在实际应用中,根据第一频率范围的不同,金属装饰件本体31的最大尺寸也可以有多种不同的情况。其中,金属装饰件本体31的最大尺寸可以为几何尺寸上最长对角线的尺寸,也可以为几何尺寸上由最长对角线的一端沿金属装饰件本体31外围延伸至另一端所形成的路径的尺寸。
实际应用中,电子设备100还会包括多个工作于各个频段的天线,例如包括中频天线、高频天线、超高频天线等。这些天线在工作时,需要保证周围的金属结构、金属元件等不会对天线造成影响。在一种可能的情况中,电子设备100可以包括工作于上述第二频率范围的天线,例如工作于1GHz以上频率的天线。实际应用中,可以先确定电子设备100中的其他天线的工作频段,将该工作频段所处的频率范围作为第二频率范围,然后通过对第二阻抗网络、第三阻抗网络的阻抗进行合理设计,使第二接地点35、第三接地点36对于第二频率范围形成短路。因此,对工作于第二频率范围的天线而言,金属装饰件本体31具有一个或多个短路点,能够减少金属装饰件本体31对于该天线的干扰,从而能够减少摄像头金属装饰件30对电子设备100的其他天线造成的干扰。
在一些实施例中,第二接地点35、第三接地点36中的一个还用于馈入第三频率范围的激励信号,第二接地点35、第三接地点36中的另一个对于第三频率范围形成短路。以下以通过第三接地点36用于馈入第三频率范围的激励信号、第二接地点35对于第三频率范围形成短路为例进行说明。
其中,第三频率范围与第一频率范围、第二频率范围均不同,第三频率范围可以根据实际应用需求来设置。在实际应用中,第三频率范围的激励信号可以为4G、5G、WIFI、蓝牙、GPS等无线通信的激励信号。例如,在一种可能的情况中,第三频率范围的激励信号可以包括2.4GHz的WIFI激励信号和4G通信的B40(2.3GHz~2.4GHz)频段的激励信号,此时第三频率范围可以包括2.3GHz~2.4GHz。需要说明的是,虽然第三接地点36通过第三阻抗网络接地,但是可以理解的,通过对第三阻抗网络的合理设计,可以使第三接地点36与参考地之间对于第三频率范围形成开路,因此通过第三接地点36馈入的第三频率范围的激励信号不会直接回地,而是可以在金属装饰件本体31上面传导。
其中,第二接地点35对于第三频率范围形成短路。例如,可以通过合理设计第二阻抗网络的阻抗,使第二接地点35对于第一频率范围形成开路,并对第二频率范围、第三频率范围均形成短路。因此,当通过第三接地点36馈入第三频率范围的激励信号后,金属装饰件本体31的第三接地点36与第二接地点35之间可以形成电流路径,在第三接地点36与第二接地点35之间可以形成谐振电流,从而使金属装饰件本体31产生第三频率范围的谐振,向外辐射第三频率范围的无线信号。
可以理解的,在这种情况下,第一频率范围的激励信号在馈入点33与第一接地点34之间形成电流路径,第三频率范围的激励信号在第三接地点36与第二接地点35之间形成电流路径,因此两个电流路径能够彼此隔离,金属装饰件本体31产生的两个谐振也能够彼此隔离。因此,金属装饰件本体31能够同时向外辐射第一频率范围的无线信号和第三频率范围的无线信号,从而使摄像头金属装饰件30不仅能够复用为第一频率范围的天线,还能够复用为第三频率范围的天线,实现两种不同频段的无线通信功能,因此能够扩展通信的带宽,提高通信性能。
在一些实施例中,馈入点33还用于馈入上述第二频率范围的激励信号。由于第二接地点35对第二频率范围形成短路,因此在馈入点33与第二接地点35之间能够形成第二频率范围激励信号的电流路径;或者第二接地点35、第三接地点36均对第二频率范围形成短路,则可以在馈入点33与第二接地点35之间、馈入点33与第三接地点36之间都能够形成第二频率范围激励信号的电流路径。因此,使得金属装饰件本体31能够产生第二频率范围的谐振,向外辐射第二频率范围的无线信号。在这种情况下,摄像头金属装饰件30不仅能够复用为第一频率范围的天线,还能够复用为第二频率范围的天线,因此也能够扩展通信的带宽,提高通信性能。
在一些实施例中,馈入点33还用于馈入第四频率范围的激励信号。第四频率范围与上述第一频率范围、第二频率范围均不同。在实际应用中,第四频率范围的激励信号可以为4G、5G、WIFI、蓝牙、GPS等无线通信的激励信号。在一种可能的情况中,第四频率范围的激励信号例如可以为5G通信的低频信号。
其中,第一接地点34对于第四频率范围形成短路。例如,可以通过合理设计第一阻抗网络的阻抗,使第一接地点34对于第一频率范围、第四频率范围均形成短路。因此,通过馈入点33馈入第四频率范围的激励信号时,可以在馈入点33与第一接地点34之间形成第四频率范围激励信号的电流路径。因此,使得金属装饰件本体31能够产生第四频率范围的谐振,向外辐射第四频率范围的无线信号。在这种情况下,摄像头金属装饰件30不仅能够复用为第一频率范围的天线,还能够复用为第四频率范围的天线,因此也能够扩展通信的带宽,提高通信性能。
在实际应用中,摄像头金属装饰件30复用为天线时,需要保证馈入激励信号的馈入点(例如馈入点33和第三接地点36)远离电子设备中已有的同频或者临频的天线,以减少天线间的相互干扰。例如,摄像头金属装饰件30复用为天线覆盖2.4GHz的WIFI和4G通信的B40(2.3GHz~2.4GHz)/B41(2.496GHz~2.69GHz)频段时,则馈入点需要远离电子设备中已有的WIFI天线和B40/B41频段的天线。此外,还可以通过对接地点(第一接地点34和第二接地点35)的位置设计,使谐振的电流路径远离电子设备中已有的其他天线,以进一步减少对电子设备中已有的其他天线的干扰。
在一些实施例中,参考图4,图4为图3所示摄像头金属装饰件30的馈入点与各个接地点之间的电长度示意图。
其中,第一接地点34与馈入点33之间具有第一电长度L1。由于电长度受到导体的形状、阻抗元件等因素影响,因此电长度与导体的物理长度可能是不同的。也即,第一电长度L1可能同第一接地点34与馈入点33之间的物理长度不同,第一电长度L1由实际情况确定。在一种可能的情况中,第一电长度满足以下条件:
L1<0.25*k1*λ
其中,L1为第一电长度,k1为第一距离参数,30%>k1>0,λ为第一频率范围中的最低频率对应的波长。在实际应用中,k1可以根据输入阻抗在0至30%的范围内设置合适的数值。
举例而言,第一频率范围可以为0.6GHz~1GHz,那么第一频率范围中的最低频率即为600MHz,λ即为600MHz对应的波长,k1例如可以为22%,那么L1满足的条件即为:L1<0.055λ。此时,能使得摄像头金属装饰件30复用的天线具有较好的辐射性能。
第二接地点35与馈入点33之间具有第二电长度L2。同样的,第二电长度L2可能同第二接地点35与馈入点33之间的物理长度不同,第二电长度L2由实际情况确定。在一种可能的情况中,第二电长度满足以下条件:
L2>0.25*k2*λ
其中,L2为第二电长度,k2为第二距离参数,k2>25%,λ为第一频率范围中的最低频率对应的波长。在实际应用中,k2可以根据输入阻抗在大于25%的范围内设置合适的数值。
举例而言,第一频率范围可以为0.6GHz~1GHz,那么第一频率范围中的最低频率即为600MHz,λ即为600MHz对应的波长,k2例如可以为25%,那么L2满足的条件即为:L2>0.0625λ。此时,能减少摄像头金属装饰件30对电子设备中已有的其他天线的干扰,例如减少对工作于第二频率范围的其他天线的干扰。
第三接地点36与馈入点33之间具有第三电长度L3。同样的,第三电长度L3可能同第三接地点36与馈入点33之间的物理长度不同,第三电长度L3由实际情况确定。在一种可能的情况中,第三电长度满足以下条件:
L3>0.25*k3*λ
其中,L3为第三电长度,k3为第三距离参数,k3>25%,λ为第一频率范围中的最低频率对应的波长。在实际应用中,k3可以根据输入阻抗在大于25%的范围内设置合适的数值。
举例而言,第一频率范围可以为0.6GHz~1GHz,那么第一频率范围中的最低频率即为600MHz,λ即为600MHz对应的波长,k3例如可以为25%,那么L3满足的条件即为:L3>0.0625λ。此时,能减少摄像头金属装饰件30对电子设备中已有的其他天线的干扰,例如减少对工作于第二频率范围的其他天线的干扰。
在一些实施例中,参考图5,图5为本申请实施例提供的摄像头金属装饰件30的第三种结构示意图。
其中,金属装饰件本体31设置有一个或多个开槽37,如图5所示的两个开槽37。当开槽37为多个时,多个开槽37的形状、尺寸、开槽深度可以是互不相同的,也可以是部分相同或者全部相同的,具体的可以根据实际情况进行设置。
可以理解的,开槽37可以减轻金属装饰件本体31的重量,使摄像头金属装饰件30整体上更加轻量化。开槽37还可以为其他结构或者器件的设置提供避让空间,例如开槽37可以避让传感器或者NFC天线等。
另一方面,开槽37可以对摄像头金属装饰件30复用形成的天线形成影响,该影响会有如下两种效果。其一,若开槽37位于电流路径上,会使电流路径延长,从而使等效电长度增加。其二,开槽37还可以使金属装饰件本体31与参考地的耦合减少,改善天线净空从而改善天线效率。
本申请实施例提供的摄像头金属装饰件30,通过设置馈入点33和第一接地点34以及第二接地点35,能够使金属装饰件本体31产生第一频率范围的谐振,从而使摄像头金属装饰件30能够复用为天线,实现无线通信功能;此外,第二接地点35对于第二频率范围形成短路,因此能够减少对第二频率范围无线信号的干扰,从而减少摄像头金属装饰件30对电子设备的其他天线(工作于第二频率范围的天线)造成的干扰。进一步地,在一些实施例中,摄像头金属装饰件30还包括第三接地点36,第三接地点36也对于第二频率范围形成短路,因此能够进一步减少摄像头金属装饰件30对电子设备的其他天线造成的干扰。
本申请实施例还提供一种天线装置,该天线装置可以设置于电子设备100,从而实现电子设备100的无线通信功能。参考图6,图6为本申请实施例提供的天线装置200的结构示意图。
天线装置200包括摄像头金属装饰件30、第一馈源41、第一阻抗网络42以及第二阻抗网络43。可以理解的,在一些实施例中,摄像头金属装饰件30进一步包括第三接地点36时,天线装置200还可以包括第三阻抗网络44。其中,摄像头金属装饰件30可以参考上文各个实施例的描述,在此不再赘述。
第一馈源41与摄像头金属装饰件30的馈入点33电连接。第一馈源41用于提供第一频率范围的激励信号,并向馈入点33馈入第一频率范围的激励信号。
第一阻抗网络42与摄像头金属装饰件30的第一接地点34电连接,并且第一阻抗网络42接地。例如,第一阻抗网络42可以连接到电子设备100的参考地,以实现接地。其中,电子设备100的参考地可以设置于电路板,或者形成于金属中框等作为参考电位的金属区,或者形成于电子设备100中的金属屏蔽罩等金属部件,本申请对此不作具体限定。
第二阻抗网络43与摄像头金属装饰件30的第二接地点35电连接,并且第二阻抗网络43接地。例如,第二阻抗网络43可以连接到电子设备100的参考地,以实现接地。
第三阻抗网络44与摄像头金属装饰件30的第三接地点36电连接,并且第三阻抗网络44接地。例如,第三阻抗网络44可以连接到电子设备100的参考地,以实现接地。
在一些实施例中,第一阻抗网络42、第二阻抗网络43、第三阻抗网络44均包括多个并联的阻抗匹配通路,每一阻抗匹配通路包括电容、电感、电阻、开关中的至少一个。以下仅以第一阻抗网络42为例进行说明。
参考图7,图7为本申请实施例提供的天线装置的第一阻抗网络42的结构示意图。
其中,第一阻抗网络42包括多个并联的阻抗匹配通路421。每一阻抗匹配通路421的一端均与第一接地点34电连接,另一端均接地。每一阻抗匹配通路421包括电容、电感、电阻、开关中的至少一个。例如,阻抗匹配通路421可以为开关,也可以为电容,还可以为电感,也可以为电容、电感、电阻组成的网络。需要说明的是,不同的阻抗匹配通路421,包括的元件可以是不同的,即不同阻抗匹配通路421的结构可以是不同的,因此阻抗也可以是不同的。
第二阻抗网络43、第三阻抗网络44的结构与第一阻抗网络42的结构可以是相同或相似的,在此不予赘述。
在一些实施例中,参考图8,图8为本申请实施例提供的天线装置200与电路板的连接关系示意图。天线装置200还包括馈电弹片51、第一接地弹片52以及第二接地弹片53。可以理解的,在一些实施例中,天线装置200包括第三阻抗网络44时,还可以进一步包括第三接地弹片54。其中,馈电弹片51、第一接地弹片52、第二接地弹片53、第三接地弹片54都可以为金属材质的弹片,具有良好的导电性能,例如可以为铜、铝、或者表面镀银等材质的弹片。
电子设备100包括电路板60,电路板60上可以设置各种电路和电路模块。例如,上述第一馈源41、第一阻抗网络42、第二阻抗网络43、第三阻抗网络44都可以设置于电路板60。在一些实施例中,电路板60上还可以设置第二馈源,第二馈源用于提供上述第三频率范围的激励信号,其中第二馈源与第三接地点36电连接,以使第二馈源通过第三接地点36馈入第三频率范围的激励信号。
其中,馈电弹片51与馈入点33抵接,并与电路板60上的第一馈源41电连接,以使第一馈源41与馈入点33电连接。第一接地弹片52与第一接地点34抵接,并与电路板60上的第一阻抗网络42电连接,以使第一阻抗网络42与第一接地点34电连接。第二接地弹片53与第二接地点35抵接,并与电路板60上的第二阻抗网络43电连接,以使第二阻抗网络43与第二接地点35电连接。第三接地弹片54与第三接地点36抵接,并与电路板60上的第三阻抗网络44电连接,以使第三阻抗网络44与第三接地点36电连接。
以下通过第一接地点34、第二接地点35、第三接地点36的不同接地情况对本申请实施例的天线装置200的天线效率进行说明。
在实际应用中,电子设备100的尺寸、摄像头金属装饰件30的尺寸都可以有多种情况,本申请实施例结合具体尺寸进行举例说明。在一种可能的情况中,电子设备100的长边尺寸为165mm,短边尺寸为75mm,金属装饰件本体31的长、宽均为45mm,此时金属装饰件本体31整体呈方形,其中馈入点33与第一接地点34之间的距离为24mm,馈入点33与第二接地点35之间的距离为32mm。第三接地点36的位置可以根据实际所要减少干扰的频率范围(例如上述第二频率范围的具体频率)来进行设置,对于所要减少干扰的不同频率范围,其位置可以是不同的,因此在此不予限定。此时,第一接地点34、第二接地点35、第三接地点36存在如下表1中的四种接地情况:
表1
接地点 | 情况A | 情况B | 情况C | 情况D |
第一接地点34 | N/A | GND | N/A | GND |
第二接地点35 | N/A | GND | GND | N/A |
第三接地点36 | N/A | GND | N/A | N/A |
其中,GND表示等效为短路,即接地,N/A表示等效为开路。
上述四种接地情况下的天线效率如下表2所示:
表2
天线效率(dB) | 情况A | 情况B | 情况C | 情况D |
0.61GHz~0.7GHz | -13.4 | -21.9 | -20.3 | -8.4 |
35MHz | -10.4 | -20.9 | -19.5 | -8.0 |
在情况A中,馈入点33馈入第一频率范围的激励信号,第一频率范围例如为0.6GHz~1GHz,那么0.6GHz~1GHz可以理解为目标操作频率。第一接地点34、第二接地点35、第三接地点36均等效为开路。此时的输入阻抗如图9所示,图9为本申请实施例提供的天线装置200的第一种Z参数示意图,其中曲线S1表示实部阻抗,曲线S2表示虚部阻抗。通过图9可知,目标操作频率范围(0.6GHz~1GHz)内或邻近200MHz无明显模态,唯有在距离目标操作频率0.6GHz约500MHz之外的0GHz附近(即图9中靠近纵轴的位置)有一个阻抗相对大的模态。通过馈入端的匹配电路设计,可以将该模态设计共振在低频频带内。然则,该模态距离目标操作频率0.6GHz大于500MHz,由于偏离目标操作频率太远且输入阻抗相对剧烈,都使得模态内的天线效率之峰值与均值都相对差一些,其天线效率参见表2。
需要额外说明的是,输入阻抗需要实部阻抗与虚部阻抗搭配设计,才能使得天线具有良好共振,例如当虚部为零,而想要有好的共振(例如75%的发射与25%的反射),则需要实部介于17~150欧姆左右。当然,即使实部阻抗与虚部阻抗相对高(超过正负500欧姆),也可以通过串接电容器件或其他经典匹配电路来使其平缓(小于正负500欧姆内),再进一步搭配低通/高通/带通/带阻/带拒等经典匹配电路将其匹配得更好以及使共振模态往高频或偏低频至所需要的频率位置。然则,更多的匹配器件的加入都将使得损耗越高,若能在所需的操作频带附近能有一个相对平缓的模态,则通常其最后设计好的天线效率的峰值与均值都能有较好的表现(因为搭配的器件可以减少)。
在情况B中,馈入点33馈入第一频率范围的激励信号,第一频率范围例如为0.6GHz~1GHz,那么0.6GHz~1GHz可以理解为目标操作频率。第一接地点34、第二接地点35、第三接地点36均等效为短路,即均等效为接地。此时的输入阻抗如图10所示,图10为本申请实施例提供的天线装置200的第二种Z参数示意图,其中曲线S3表示实部阻抗,曲线S4表示虚部阻抗。由于金属装饰件本体31的最大尺寸被多个接地点破坏而相对变短,致使低频所需的操作频带(0.6GHz~1GHz)内甚至是邻近频带1000MHz内都没有合适的模态。此时即使通过匹配电路设计天线来满足返回损失,然则其辐射效率已经天然的差(由于没有合适的输入阻抗),其天线效率的峰值与均值相对于情况A会更差。
在情况C中,馈入点33馈入第一频率范围的激励信号,第一频率范围例如为0.6GHz~1GHz,那么0.6GHz~1GHz可以理解为目标操作频率。第二接地点35等效为短路,即等效为接地。第一接地点34、第三接地点36均等效为开路。此时的输入阻抗如图11所示,图11为本申请实施例提供的天线装置200的第三种Z参数示意图。通过图11可知,虽然在所需的操作频带(0.6GHz~1GHz)内具有一个共振模态,然则其实部阻抗介于0~76欧姆且虚部阻抗介于-12~50欧姆,其整体相对平缓而难以达到良好的阻抗匹配,所以其天线效率的峰值与均值相对于情况A会更差。
在情况D中,馈入点33馈入第一频率范围的激励信号,第一频率范围例如为0.6GHz~1GHz,那么0.6GHz~1GHz可以理解为目标操作频率。第一接地点34等效为短路,即等效为接地。第二接地点35、第三接地点36均等效为开路。此时的输入阻抗如图12所示,图12为本申请实施例提供的天线装置200的第四种Z参数示意图。通过图12可知,虽然其共振模态未完全落在所需操作频带(0.6GHz~1GHz)内,但也相对邻近。很多时候受限于接地点的设计位置,即使可以得到一个相对好的输入阻抗,也不一定能完全落在操作频带内。然则,其输入阻抗无论是实部阻抗还是虚部阻抗都能在正负300欧姆内,这将使得阻抗匹配电路相对简单而插损小,其天线效率的峰值与均值相对于情况A会更好。
综上所述的情况A至情况D,在实际应用中,例如可以将第一频率范围的谐振模态设计在4G LTE的B71(上行663MHz~697.9MHz,下行617MHz~651.9MHz)频段,所得到的天线效率峰值与均值可以参考表2。由此可以看出,本申请实施例中,将第一接地点34设计为对于第一频率范围形成短路,而第二接地点35、第三接地点36均对于第一频率范围形成开路,也即如上述情况D的设计,可使得摄像头金属装饰件30具有良好的共振模态在所需的低频频带(如0.6GHz~1GHz)内,并且第二接地点35、第三接地点36均对于第二频率范围(例如大于1GHz的频率范围)形成短路,因此使得电子设备中的其他天线(例如工作于第二频率范围的天线)在摄像头金属装饰件30上产生的感应电流的等效电长度相对减小,而使得干扰模态落在相对高频处(如落在第二频率范围内)而不在所需的操作频带(如0.6GHz~1GHz)内。
在一种可能的情况中,金属装饰件本体31设置一个或多个开槽37时,例如图5所示设置两个开槽37时,天线效率与情况A的天线效率对比如下表3所示:
表3
天线效率(dB) | 情况A | 情况E |
0.61GHz~0.7GHz | -13.4 | -10.7 |
35MHz | -10.4 | -9.5 |
在情况E中,馈入点33、第一接地点34、第二接地点35、第三接地点36的设置情况与情况A相同,即馈入点33馈入第一频率范围的激励信号,第一接地点34、第二接地点35、第三接地点36均等效为开路,区别点在于情况E中在金属装饰件本体31设置两个开槽37。由表3可知,情况E的天线效率相较于情况A有所改善。因此,在设置开槽37后,天线效率能够得到提升。
在本申请的描述中,需要理解的是,诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
以上对本申请实施例提供的摄像头金属装饰件、天线装置及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (16)
1.一种摄像头金属装饰件,其特征在于,包括:
金属装饰件本体;
馈入点,设置于所述金属装饰件本体,所述馈入点用于馈入第一频率范围的激励信号;
第一接地点,设置于所述金属装饰件本体,所述第一接地点用于通过第一阻抗网络接地,以使所述第一接地点对于所述第一频率范围形成短路,使所述金属装饰件本体产生所述第一频率范围的谐振;
第二接地点,设置于所述金属装饰件本体,所述第二接地点用于通过第二阻抗网络接地,以使所述第二接地点对于所述第一频率范围形成开路并对第二频率范围形成短路;
其中,所述第二频率范围与所述第一频率范围不同。
2.根据权利要求1所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述第一接地点与所述馈入点之间具有第一电长度,所述第一电长度满足以下条件:
L1<0.25*k1*λ
其中,L1为所述第一电长度,k1为第一距离参数,30%>k1>0,λ为所述第一频率范围中的最低频率对应的波长。
3.根据权利要求1所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述第二接地点与所述馈入点之间具有第二电长度,所述第二电长度满足以下条件:
L2>0.25*k2*λ
其中,L2为所述第二电长度,k2为第二距离参数,k2>25%,λ为所述第一频率范围中的最低频率对应的波长。
4.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,还包括第三接地点,所述第三接地点设置于所述金属装饰件本体,所述第三接地点用于通过第三阻抗网络接地,以使所述第三接地点对于所述第一频率范围形成开路并对所述第二频率范围形成短路。
5.根据权利要求4所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述第三接地点与所述馈入点之间具有第三电长度,所述第三电长度满足以下条件:
L3>0.25*k3*λ
其中,L3为所述第三电长度,k3为第三距离参数,k3>25%,λ为所述第一频率范围中的最低频率对应的波长。
6.根据权利要求4所述的摄像头金属装饰件,其特征在于:
所述第二接地点、所述第三接地点中的一个还用于馈入第三频率范围的激励信号,所述第三频率范围与所述第一频率范围、所述第二频率范围均不同;
所述第二接地点、所述第三接地点中的另一个对于所述第三频率范围形成短路,以使所述金属装饰件本体产生所述第三频率范围的谐振。
7.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于:
所述馈入点还用于馈入所述第二频率范围的激励信号,以使所述金属装饰件本体产生所述第二频率范围的谐振。
8.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于:
所述馈入点还用于馈入第四频率范围的激励信号,所述第四频率范围与所述第一频率范围、所述第二频率范围均不同;
所述第一接地点对于所述第四频率范围形成短路,以使所述金属装饰件本体产生所述第四频率范围的谐振。
9.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述第一频率范围为0.6GHz~1GHz,所述第二频率范围大于1GHz。
10.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述金属装饰件本体设置有一个或多个开槽。
11.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述金属装饰件本体的最大尺寸小于或等于所述第一频率范围对应的波长的四分之一。
12.根据权利要求1至3任一项所述的摄像头金属装饰件,其特征在于,所述金属装饰件本体设置有通孔,所述通孔用于穿设摄像头。
13.一种天线装置,其特征在于,包括:
如权利要求1至12任一项所述的摄像头金属装饰件;
第一馈源,与所述摄像头金属装饰件的馈入点电连接,所述第一馈源用于向所述馈入点馈入第一频率范围的激励信号;
第一阻抗网络,与所述摄像头金属装饰件的第一接地点电连接,所述第一阻抗网络接地;
第二阻抗网络,与所述摄像头金属装饰件的第二接地点电连接,所述第二阻抗网络接地。
14.根据权利要求13所述的天线装置,其特征在于,还包括:
馈电弹片,与所述馈入点抵接,并与所述第一馈源电连接;
第一接地弹片,与所述第一接地点抵接,并与所述第一阻抗网络电连接;
第二接地弹片,与所述第二接地点抵接,并与所述第二阻抗网络电连接。
15.根据权利要求13所述的天线装置,其特征在于,所述第一阻抗网络、所述第二阻抗网络均包括多个并联的阻抗匹配通路,每一所述阻抗匹配通路包括电容、电感、电阻、开关中的至少一个。
16.一种电子设备,其特征在于,包括:
摄像头;
摄像头金属装饰件,安装于所述摄像头,所述摄像头金属装饰件为权利要求1至12任一项所述的摄像头金属装饰件。
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