CN121663166A - 一种电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子设备,包括:设备本体,包括由金属壳体围合形成的容纳空间;设置于所述容纳空间的第一部件结构,所述第一部件结构与所述金属壳体配合在所述容纳空间内形成有谐振腔体;设置于所述谐振腔体的天线模组,所述天线模组包括有天线辐射体,所述天线辐射体能够与形成所述谐振腔体的金属壳体实现信号耦合;其中,形成所述谐振腔体的金属壳体上开设有一个缝隙,所述天线辐射体产生的辐射信号的一部分直接通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,另一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着移动通信技术的快速发展,具备高性能无线连接功能的电子设备已成为现代社会不可或缺的一部分。这类设备,尤其是笔记本电脑、平板电脑等高端便携式产品,为追求坚固质感、优异散热与电磁屏蔽效果,其外壳常采用全金属一体化设计。然而,金属外壳作为一种良导体,会严重阻碍电磁波的传输,对内置天线的信号辐射形成“法拉第笼”效应。因此,如何在保证设备结构强度、散热效能和工业设计美观的同时,提高电子设备的天线性能,成为电子设备设计的核心挑战之一。
发明内容
一种电子设备,包括:
设备本体,包括由金属壳体围合形成的容纳空间;
设置于所述容纳空间的第一部件结构,所述第一部件结构与所述金属壳体配合在所述容纳空间内形成有谐振腔体;
设置于所述谐振腔体的天线模组,所述天线模组包括有天线辐射体,所述天线辐射体能够与形成所述谐振腔体的金属壳体实现信号耦合;
其中,形成所述谐振腔体的金属壳体上开设有一个缝隙,所述天线辐射体产生的辐射信号的一部分直接通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,另一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射。
可选的,所述设备本体包括第一壳体和第二壳体以及分别与所述第一壳体和所述第二壳体的边缘相接的第三壳体,所述第一壳体和所述第二壳体的至少部分与所述第三壳体的至少部分相垂直;
所述第一部件结构设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间,并与所述第一壳体和所述第二壳体连接,或,第一部件结构通过导体结构与所述第一壳体和/或所述第二壳体连接,以与所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体围合形成一封闭的谐振腔体;
且/或,
所述缝隙为设置在所述第一壳体的第一缝隙,所述第一缝隙沿第一方向延伸,所述第一方向为所述第一壳体的长边方向或短边方向,形成所述谐振腔体的金属壳体能够将所述天线辐射体产生的辐射信号以馈电电流或反射波的方式传递到所述第一缝隙,以利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。
可选的,所述第一部件结构为用于承载所述天线辐射体的支架结构,所述天线辐射体设置在所述支架结构朝向所述第三壳体的第一端,所述支架结构远离所述第一端的第二端通过导体结构与所述第一壳体和/或所述第二壳体导电连接;
且/或,
所述缝隙为设置在所述第三壳体的第二缝隙,所述第二缝隙沿所述第三壳体的长边方向延伸,形成所述谐振腔体的金属壳体能够将所述天线辐射体产生的辐射信号以馈电电流或反射波的方式传递到所述第二缝隙,以利用所述第二缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。
可选的,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内的扬声器模组,所述第一缝隙还用于输出所述扬声器模组产生的声音信号;
所述第一部件结构为设置在所述扬声器模组远离所述第三壳体的第三端的辅助支撑结构,所述天线辐射体设置在所述扬声器模组靠近所述第三壳体的第四端,所述辅助支撑结构直接与所述第一壳体和所述第二壳体连接、或通过导体结构与所述第一壳体或所述第二壳体导电连接;
或,
所述第一部件结构为所述扬声器模组,所述天线辐射体设置在所述扬声器模组靠近所述第三壳体的第四端、所述扬声器模组远离所述第三壳体的第三端包覆有导体结构,并通过所述导体结构与所述第一壳体和所述第二壳体连接。
可选的,所述第一部件结构为设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间、并与所述第一壳体和所述第二壳体连接的金属挡墙;
所述天线模组还包括天线支架以及用于向所述天线辐射体激励电流的馈电电路,所述天线辐射体设置在所述天线支架靠近所述第三壳体的第一端、所述天线支架远离所述第三壳体的第二端固定于所述金属挡墙;
所述天线辐射体的第一辐射枝节通过导电件接入作为所述天线模组的天线地的第二壳体,所述第一辐射枝节是靠近所述第二壳体的辐射体部分;
且/或,
所述馈电电路通过馈线的内导体与所述天线辐射体上的馈电端口导电连接,所述馈线的编织层与作为所述天线模组的天线地的第二壳体导电连接。
可选的,所述天线辐射体包括依次相接的第一辐射枝节、第二辐射枝节和第三辐射枝节;所述第二辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第三壳体的第一面,所述第一辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体的第二面,所述第三辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第一壳体的第三面;
所述第三辐射枝节正对位于所述第一壳体上的缝隙、且与所述缝隙之间的最小间距小于或等于1mm;
且/或,
所述天线辐射体还包括位于所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节之间的第四辐射枝节,所述第四辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体的第二面,所述第四辐射枝节与所述第二壳体之间的间距小于或等于2mm。
可选的,所述谐振腔体的结构参数使得所述电子设备的天线模组在2400-2500MHZ频段、5150-5850 MHZ频段和5925-7125MHZ频段的实际辐射效率高于30%;
且/或,
所述缝隙的长度不大于4mm。
可选的,所述第一壳体朝向所述第二壳体的一侧还设置有第五辐射枝节,所述第五辐射枝节与所述第一壳体导电连接、且所述第五辐射枝节的至少部分设置在所述缝隙所在位置;
在所述天线模组处于工作状态下,所述第五辐射枝节和所述缝隙共同作为所述天线模组的辐射枝节来收发无线信号;
且/或,
所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内、用于调整所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数的调整结构,所述调整结构能够通过调整所述结构参数来改变所述天线模组的工作频率。
可选的,所述设备本体包括转动连接的第一本体和第二本体,所述天线模组和所述第一部件结构设置在所述第二本体形成的容纳空间内;
所述第一本体包括由第四壳体和显示屏构成的显示部分,和/或,所述第二本体包括由第一壳体、第二壳体、第三壳体和输入装置构成的主机部分;
其中,所述输入装置包括键盘和/或触摸板,所述电子设备包括有两组天线模组和第一部件结构,所述两组天线模组和第一部件结构分别设置在所述键盘或所述触摸板在第二方向上的相对两侧,所述第二方向是所述第二本体的长边方向;
或,
所述两组天线模组和第一部件结构间隔设置在所述第二本体的第一边缘,所述第一边缘是所述第二本体远离与所述第一本体之间的连接处的边缘。
可选的,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内的扬声器模组,所述扬声器模组还包括对应所述第一壳体上的第一缝隙设置的金属防尘网,所述金属防尘网能够与所述缝隙共同作为所述天线模组的辐射枝节来收发无线信号;
且/或,
所述电子设备内设置的调整结构能够随所述电子设备的设备形态变化调整所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式,本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。贯穿附图中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的,原件和元素不一定按照比例绘制。
图1为本申请提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为本申请提供的另一种电子设备的结构示意图;
图3为本申请提供的又一种电子设备的结构示意图;
图4为本申请提供的一种电子设备中金属壳体及其缝隙的局部的结构示意图;
图5为本申请提供的一种电子设备的结构示意图;
图6为本申请提供的一种电子设备中缝隙长度的示意图;
图7为本申请提供的再一种电子设备的结构示意图;
图8为本申请提供的一种电子设备中缝隙位置的示意图;
图9为本申请提供的另一种电子设备中缝隙位置的示意图;
图10为本申请一个实施例所提供的电子设备中主天线的S11曲线示意图;
图11为本申请一个实施例所提供的电子设备中副天线的S11曲线示意图;
图12为本申请一个实施例所提供的电子设备在各频段的天线辐射效率的示意图;
图13为通过在设备的底座端的脚垫处开槽来构建天线的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请中的实施例进行清楚、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做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。
在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在本申请中能进行各种修改和变化,这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而,本申请意在覆盖落入所对应权利要求(要求保护的技术方案)及其等同物范围内的本申请的修改和变化。需要说明的是,本申请实施例所提供的实施方式,在不矛盾的情况下可以相互组合。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
正如背景技术部分所述,如何在保证设备结构强度、散热效能和工业设计美观的同时,提高电子设备的天线性能,成为电子设备设计的核心挑战之一。
这一挑战具体体现为:在全金属外壳的严格限制下,电子设备中天线的布局自由度极低,其辐射性能与设备的散热结构、外观工艺以及制造成本之间存在着难以调和的矛盾。设计者必须在极为有限的空间内,既要确保天线拥有良好的“净空”辐射环境以维持稳定的方向图和效率,又要避免对散热风道、产品外观及组装成本造成过度的负面影响。当前业界常见的解决方案各有侧重,但均未能完美平衡这些相互制约的需求。
目前,行业中针对全金属外壳的天线设计方案主要分为两大类。第一类方案是将天线单元直接布局在设备散热系统的进出风口区域,利用该区域固有的开孔结构实现电磁波辐射。第二类方案则多见于笔记本等翻盖式设备,通过在设备的底座端和屏幕端进行协同开槽来构建天线。具体而言,常在底座后盖侧面开设T型槽,并同时在底座上盖或屏幕后盖上对应开窗,从而形成一个跨越多个结构件的H型缝隙天线,通过多个面的“破壳”实现信号溢出。
然而,上述现有设计方案均存在显著缺陷。对于第一类利用散热风口的设计,风口处的金属格栅、支撑筋、滤网或倾斜的导流板等复杂结构,会反射、散射电磁波,严重破坏天线赖以工作的“净空”环境,导致天线辐射方向图畸变,产生信号“盲区”或“旁瓣异常”,使得无线连接在特定方向上极不稳定。同时,由于天线设计占据了散热风口的部分空间,致使该区域的开孔率无法达到100%,这直接限制了风道的有效通风面积和气流效率,对设备的散热性能造成不利影响。对于第二类多面开槽的H型缝隙天线方案,其需要在多个金属壳体部件上进行精密开槽并用塑胶件填补,这不仅极大地破坏了产品的一体化金属外观,对工业设计构成严苛限制,而且显著增加了模具复杂度、组装难度和物料成本,降低了产品的市场竞争力。
综上所述,现有的全金属外壳天线设计方案在电气性能、散热效率、外观美学与制造成本之间难以取得理想平衡,亟需一种创新的设计思路或结构方案来有效解决这一多目标优化难题。
有鉴于此,本申请实施例提供了一种电子设备,如图1所示,该电子设备包括:
设备本体,所述设备本体包括由金属壳体10围合形成的容纳空间;
设置于所述容纳空间内的第一部件结构20,所述第一部件结构20与所述金属壳体10配合在所述容纳空间内形成有谐振腔体;
设置于所述谐振腔体的天线模组,所述天线模组包括有天线辐射体30,所述天线辐射体30能够与形成所述谐振腔体的金属壳体10实现信号耦合。
需要说明的是,在本实施例中,形成所述谐振腔体的金属壳体10上开设有一个缝隙40,所述天线辐射体30产生的辐射信号的一部分直接通过所述缝隙40向所述容纳空间往外辐射,另一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙40向所述容纳空间外辐射。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述设备本体可以为笔记本电脑的主机部分,也可以为金属机箱,还可以为无人机设备、手机、平板等,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。下面以所述设备本体为笔记本电脑的主机部分为例,对本申请实施例所提供的电子设备进行描述。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述天线辐射体可以为IFA天线辐射体、loop天线辐射体或其他类型天线辐射体,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述谐振腔体可以为矩形谐振腔体,但本申请对此并不做限定,在本申请的其他实施例中,所述谐振腔体还可以为其他形状的谐振腔体,具体视情况而定。
本申请实施例所提供的电子设备中,所述天线辐射体产生的信号一部分直接通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,另一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,其中,所述天线辐射体产生的信号中在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射的部分具有较强的方向性,从而降低产生信号“盲区”或“旁瓣异常”现象的概率,提高所述电子设备的天线性能。该方案也可以用于后续的毫米波通信设备中。
而且,本申请实施例所提供的电子设备中,形成所述谐振腔体的金属壳体上只开设有一个缝隙,所述天线辐射体产生的信号无论是直通过缝隙向所述容纳空间外辐射,还是在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,都是通过同一缝隙向所述容纳空间外辐射,使得所述电子设备的金属壳体上开设的缝隙数量较少,不会破坏产品的一体化金属外观,有利于电子设备的ID设计,还可以降低电子设备的壳体制作过程中的模具复杂度、组装难度和物料成本,提高产品的市场竞争力。
此外,由于金属壳体具有良好的导热性,本申请实施例所提供的电子设备中,所述设备本体的壳体由金属壳体围合形成,可以提高所述电子设备的散热性能。
而且,本申请实施例所提供的电子设备中,所述天线模组设置在所述第一部件结构与所述金属壳体配合在所述容纳空间内形成的谐振腔体内,而非设置在电子设备的散热风口附近,从而可以避免天线模组的设置和散热组件的相互影响,进一步提高所述电子设备的天线性能和散热性能。
具体的,在本申请的一个实施例中,继续如图1所示,所述设备本体包括第一壳体11和第二壳体12以及分别与所述第一壳体11和所述第二壳体12的边缘相接的第三壳体13,所述第一壳体11和所述第二壳体12的至少部分与所述第三壳体13的至少部分相垂直。以所述设备本为笔记本电脑的主机部分为例,所述第一壳体11和所述第二壳体12中一者为D壳,另一者为C壳,所述第三壳体13可以为所述设备本体中连接C壳和D壳的壳体部分。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一部件结构20设置在所述第一壳体11和所述第二壳体12之间,并与所述第一壳体11和所述第二壳体12连接,以通过所述第一部件结构20和所述金属壳体10直接电连接,使得所述第一部件结构20和所述第一壳体11、所述第二壳体12和所述第三壳体13围合形成一封闭的谐振腔体;在本申请的另一个实施例中,所述第一部件结构20通过导体结构与所述第一壳体11和/或所述第二壳体12连接,以与所述第一壳体11、所述第二壳体2和所述第三壳体13围合形成一封闭的谐振腔体,具体的,所述第一部件结构20可以通过第一导体结构和所述第一壳体11连接,通过第二导体结构与所述第二壳体12连接,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,在本申请实施例中,所述导体结构可以为导电泡棉,也可以为其他导电件,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图1所示,所述缝隙40为设置在所述第一壳体11的第一缝隙,所述第一缝隙沿第一方向延伸,所述第一方向为所述第一壳体11的长边方向或短边方向,形成所述谐振腔体的金属壳体10能够将所述天线辐射体30产生的辐射信号以馈电电流或反射波的方式传递到所述第一缝隙,以利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。
具体的,在本申请的一个实施例中,所述天线辐射体30产生的辐射信号耦合到所述第一壳体11、所述第二壳体12或所述第三壳体13上以馈电电流的方式传递到所述第一壳体11上缝隙40开口处,通过所述第一壳体11上的第一缝隙向所述容纳空间外辐射。
在本申请的另一个实施例中,所述天线辐射体30产生的辐射信号耦合到所述第一壳体11、所述第二壳体12、所述第三壳体13或所述第一部件结构20上,被反射,在所述第一部件结构20与所述金属壳体10配合在所述容纳空间内形成的谐振腔体内进行二次或多次辐射,最后传递到所述第一壳体11上缝隙40开口处,通过所述第一壳体11上的第一缝隙向所述容纳空间外辐射。
在本申请的又一个实施例中,所述缝隙为设置在所述第三壳体上的第二缝隙,所述第二缝隙沿所述第三壳体的长边方向延伸,形成所述谐振腔体的金属壳体能够将所述天线辐射体产生的辐射信号以馈电电流或反射波的方式传递到所述第二缝隙,以利用所述第二缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。
具体的,在本申请的一个实施例中,所述天线辐射体产生的辐射信号耦合到所述第一壳体、所述第二壳体或所述第三壳体上以馈电电流的方式传递到所述第三壳体上缝隙开口处,通过所述第三壳体上的第二缝隙向所述容纳空间外辐射。
在本申请的另一个实施例中,所述天线辐射体产生的辐射信号耦合到所述第一壳体、所述第二壳体、所述第三壳体或所述第一部件结构上,被反射,在所述第一部件结构与所述金属壳体配合在所述容纳空间内形成的谐振腔体内进行二次或多次辐射,最后传递到所述第三壳体上缝隙开口处,通过所述第三壳体上的第二缝隙向所述容纳空间外辐射。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一部件结构为导电结构,以使得所述电子设备可以利用所述第一部件结构与所述金属壳体配合在所述容纳空间内形成的谐振腔体屏蔽位于所述容纳空间内部且位于所述谐振腔体外的组成元件产生的射频信号,从而屏蔽该射频信号对天线模组的天线性能的影响,提高所述电子设备的天线性能。但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
可选的,在本申请的一个实施例中,如图2所示,所述第一部件结构20为用于承载所述天线辐射体30的支架结构,在本实施例中,所述天线辐射体30设置在所述支架结构朝向所述第三壳体13的第一端,所述支架结构远离所述第一端的第二端通过导体结构60与所述第一壳体11和/或所述第二壳体12导电连接。在本实施例中,所述导体结构60可以为导电泡棉,也可以为铺设在所述支架结构第一侧的铜层,还可以为通过LDS工艺形成在所述支架结构上的导体结构,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。需要说明的是,LDS,全称为Laser Direct Structuring,即 激光直接成型技术,它是一种先进的电子器件制造工艺,允许在复杂的三维塑料部件上,通过激光雕刻和化学镀,直接形成精密的导电层。
具体的,在本申请的一个实施例中,继续如图2所示,所述天线辐射体30包括第一辐射枝节31,所述第一辐射枝节31是所述天线辐射体30靠近所述第二壳体12的辐射体部分,在本实施例中,所述天线辐射体30的第一辐射枝节31通过导电件50接入作为所述天线模组的天线地的第二壳体12,以实现所述天线辐射体30的接地点的电连接。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述天线模组还包括馈电电路,所述馈点电路路通过馈线的内导体与所述天线辐射体上的馈电端口导电连接,以实现所述天线辐射体的馈电端口的电连接,所述馈线的编织层与作为所述天线模组的天线地的第二壳体导电连接。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述支架结构可以通过螺丝固定在第二壳体上,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图1所示,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内的扬声器模组70,所述第一缝隙还用于输出所述扬声器模组70产生的声音信号。在本实施例中,所述第一部件结构20为设置在所述扬声器模组70远离所述第三壳体13的第三端的辅助支撑结构,所述天线辐射体30设置在所述扬声器模组70靠近所述第三壳体13的第四端,可选的,所述辅助支撑结构为用于固定所述扬声器模组70的声学腔体的金属结构。
具体的,在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述天线辐射体30包括第一辐射枝节31,所述第一辐射枝节31是所述天线辐射体30靠近所述第二壳体12的辐射体部分,在本实施例中,所述天线辐射体30的第一辐射枝节31通过导电件50接入作为所述天线模组的天线地的第二壳体13,以实现所述天线辐射体30的接地点的电连接。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述天线模组还包括馈电电路,所述馈点电路路通过馈线的内导体与所述天线辐射体上的馈电端口导电连接,以实现所述天线辐射体的馈电端口的电连接,所述馈线的编织层与作为所述天线模组的天线地的第二壳体导电连接。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述辅助支撑结构直接与所述第一壳体和所述第二壳体连接,在本实施例中,所述辅助支撑结构直接作为挡墙与所述金属壳体形成谐振腔体;在本申请的另一个实施例中,所述辅助支撑结构枝节通过导体结构与所述第一壳体或/和所述第二壳体连接,在本实施例中,所述导体结构作为挡墙与所述金属壳体形成谐振腔体,或所述辅助支撑结构、所述导体结构配合作为挡墙与所述金属壳体形成谐振腔体,具体视所述导体结构和所述辅助支撑结构的相对位置而定。比如,如果所述导体结构靠近所述第一壳体的一端与所述第一壳体连接,靠近所述第二壳体的一端与所述第二壳体连接,在所述第一壳体至所述第二壳体方向上,完全填充所述第一壳体和第二壳体之间的缝隙,则所述导体结构作为挡墙与所述金属壳体形成谐振腔体;如果所述导体结构一端与所述第一壳体或第二壳体连接,另一端与所述第一壳体和所述第二壳体均不连接,在所述第一壳体至所述第二壳体方向上,不完全填充所述第一壳体和第二壳体之间的缝隙,则在本实施例中,所述辅助支撑结构、所述导体结构配合作为挡墙与所述金属壳体形成谐振腔体。
具体的,在本申请的一个实施例中,所述导体结构可以为导电泡棉或其他导电件,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在本申请的另一个实施例中,继续如图2所示,所述第一部件结构20为所述扬声器模组,在本实施例中,所述天线辐射体30设置在所述扬声器模组靠近所述第三壳体13的第四端,所述扬声器模组远离所述第三壳体13的第三端包覆有导体结构60,并通过所述导体结构60与所述第一壳体11和所述第二壳体12连接。可选的,在本申请的一个实施例中,所述导体结构60为导电泡棉或其他导电件,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
具体的,在本申请的一个实施例中,继续如图2所示,所述导体结构60为U型结构,所述扬声器模组远离所述第三壳体13的一端位于该U型结构的U形口内,从而使得所述导体结构60完全包裹包谷所述扬声器模组远离所述第三壳体13的第三端,与所述第一壳体11和所述第二壳体12形成谐振腔体。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述天线辐射体包括第一辐射枝节31,所述第一辐射枝节31是所述天线辐射体30靠近所述第二壳体12的辐射体部分,在本实施例中,所述天线辐射体30的第一辐射枝节31通过导电件50接入作为所述天线模组的天线地的第二壳体12,以实现所述天线辐射体30的接地点的电连接。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述天线模组还包括馈电电路,所述馈点电路路通过馈线的内导体与所述天线辐射体上的馈电端口导电连接,以实现所述天线辐射体的馈电端口的电连接,所述馈线的编织层与作为所述天线模组的天线地的第二壳体导电连接。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一部件结构为设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间,与所述第一壳体和所述第二壳体连接的金属挡墙;在本实施例中,所述天线模组还包括天线支架以及用于向所述天线辐射体激励电流的馈电电路,所述天线辐射体设置在所述天线支架靠近所述第三壳体的第一端、所述天线支架远离所述第三壳体的第二端固定于所述金属挡墙。可选的,在本实施例中,所述天线支架为绝缘结构,所述金属挡墙和所述第一壳体、所述第二壳体连接,从而和所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体配合组成谐振腔体。
具体的,在本申请的一个实施例中,所述金属结构直接和所述第一壳体、所述第二壳体连接,在本申请的另一个实施例中,所述金属结构通过导体结构与所述第一壳体、所述第二壳体连接,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。其中,所述导体结构可以为导电泡棉,也可以为其他导体结构,本申请对此也不做限定。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述天线辐射体包括第一辐射枝节,所述第一辐射枝节是所述天线辐射体中靠近所述第二壳体的辐射体部分,在本实施例中,所述天线辐射体的第一辐射枝节通过导电件接入作为所述天线模组的天线地的第二壳体,以实现所述天线辐射体的接地点的电连接。其中,所述导电件也可以为导电泡棉,也可以为铺设在所述天线支架上的铜层,或通过LDS工艺形成在所述天线支架上的导体结构。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述馈点电路路通过馈线的内导体与所述天线辐射体上的馈电端口导电连接,以实现所述天线辐射体的馈电端口的电连接,所述馈线的编织层与作为所述天线模组的天线地的第二壳体导电连接。具体的,所述馈线可以为同轴线缆。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图1和图2所示,所述天线辐射体30包括依次相接的第一辐射枝节31、第二辐射枝节32和第三辐射枝节33;具体的,在本申请的一个实施例中,所述第二辐射枝节32设置在所述天线模组的天线支架朝向所述第三壳体13的第一面,所述第一辐射枝节31设置在所述天线模组的天线支架朝向所述第二壳体12的第二面,所述第三辐射枝节33设置在所述天线模组的天线支架朝向所述第一壳体11的第三面。在本申请的另一个实施例中,所述第二辐射枝节32设置在位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第三壳体13的第一表面;所述第一辐射枝节31设置在位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体12的第二面,所述第三辐射枝节33设置在位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第一壳体11的第三面。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,继续如图1所示,所述第三辐射枝节22正对于所述第一壳体上的缝隙40,且所述第三辐射枝节22与所述缝隙40之间的最小间距d小于或等于1mm,以使得所述第三辐射枝节33产生的辐射信号可以耦合到所述第一壳体11上,通过所述第一壳体11传输到所述缝隙40处,经所述缝隙40向所述容纳空间外传输,增强所述天线模组的辐射效率,拓展所述天线模组的带宽。
可选的,在本申请的一个实施例中,如图3所示,所述天线辐射体30还包括位于所述第一辐射枝节31和所述第二辐射枝节32之间的第四辐射枝节34,所述第四辐射枝节34设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体12的第二面,即所述第四辐射枝节34和所述第一辐射枝节31设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体的同一面。在本实施例中,所述第四辐射枝节与所述导电件50不交叠,且与所述第二壳体12之间的间距小于或等于2mm,以使得所述第四辐射枝节34上产生的辐射信号可以耦合到所述第二壳体12上,以馈电电流的方式经所述金属壳体20传输到所述第一壳体上11的第一缝隙处,从而利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第二辐射枝节32上产生的辐射信号,以反射波的方式传递到所述第三壳体13上,再以馈电电流的方式传递到所述第一壳体11上的第一缝隙处,以利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。在本实施例中,所述电子设备对所述第二辐射枝节32和所述第三壳体13之间的间隙不做限定。
在本申请的另一个实施例中,所述第二辐射枝节32上产生的辐射信号,部分以反射波的方式传递到所述第三壳体13上,再以馈电电流的方式传递到所述第一壳体11上的第一缝隙处,以利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号,部分直接耦合到所述第三壳体13上,以馈电电流的方式传递到所述第一壳体11上的第一缝隙处,以利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。在本实施例中,所述第二辐射枝节32和所述第三壳体13之间的间隙小于或等于2mm,以使得所述第二辐射枝节32上产生的辐射信号可以耦合到所述第三壳体13上。
综上,本申请实施例所提供的电子设备中,所述天线辐射体产生的辐射信号可以部分直接通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,部分耦合到所述第二壳体上再传输到所述缝隙处通过所述缝隙向外传输,部分耦合到所述第三壳体上传输到所述缝隙处通过所述缝隙向外传输,形成多个谐振频率,拓展所述天线模组的带宽。
可选的,如果所述扬声器模组中包括有金属件,所述天线辐射体还可以与所述扬声器模组中的金属件之间实现信号耦合,使得所述天线辐射体产生的辐射信号部分耦合到所述扬声器模组中的金属件上,再通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,进一步拓展所述天线模组的带宽。本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述支架结构的内表面还可以设置至少一个第六辐射枝节,位于所述支架结构内表面的第六辐射枝节可以通过贯穿所述支架结构的内表面至外表面的通孔,与所述天线辐射体位于所述支架结构外表面的部分电连接,从而为所述天线辐射体的设计提供更多的自由度,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图4所示,所述缝隙40的长度S不大于4mm,以保证所述缝隙的天线辐射性能,但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述谐振腔体的结构参数使得所述电子设备的天线模组在2400-2500MHZ频段、5150-5850 MHZ频段和5925-7125MHZ频段的实际辐射效率高于30%。
需要说明的是,所述谐振腔体的结构参数可以影响所述电子设备的天线模组的频段和天线性能。
具体的,所述天线辐射体产生的辐射信号在所述谐振腔体内激发的电磁波,在所述谐振腔体的腔壁间反射形成驻波,该驻波仅在特定谐振频率下可稳定存在(即谐振频率),其谐振频率可通过公式(1)计算得出。其中,c表征光速,和分别表征介质的电常数和磁导率,如图5所示,L(垂直于纸面方向,图中为示出)、W、H分别表征谐振腔体的长度、宽度和高度,m、n、p是整数,表示沿三个方向的模态数。
由于所述谐振腔体内的介质一般为空气,故,公式(1)可简化为:
(2)。
需要说明的是,在本实施例中,m、n和p作为模式参数,直接决定了此谐振腔体内的电磁场分布形态,其数值与所述谐振腔体产生的谐振频率成正相关。以所述谐振腔体为矩形谐振腔体为例,m、n和p别代表电磁场在此矩形谐振腔体的长度(L)方向、宽度(W)方向和高度(H)方向三个维度上的驻波分布规律,即沿各方向的半波长数,具体的,m表征沿谐振腔体长度L方向的半波数,n表征沿谐振腔体宽度W方向的半波数,p表征沿谐振腔体高度H方向的半波数。
对于横电模式(TE模式),电场无纵向分量,通常其中一个参数为0,其余参数≥1。例如,TEmnp中,若 p=0,则表示沿谐振腔体的高度方向无电场分量。
对于横磁模式(TM模式),磁场无纵向分量,三个参数一般均≥1。例如,TE100模式,即沿谐振腔体的长度方向有一个半波长分布,沿谐振腔体的宽度方向和高度方向无变化;TM111模式,沿谐振腔体的长度方向、宽度方向和高度三个方向均有一个半波长的场分布。
由此可见,具体应用时,可以通过调整谐振腔体尺寸、缝隙位置及天线辐射体走线,优化特定模式的激发,从而改善天线方向图的方向性。
相对于单一缝隙天线,所述天线辐射体产生的辐射信号的一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,能够更有效地优化和控制天线模组的辐射方向特性。而且,通过精细调整谐振腔体内天线辐射体的走线布局、谐振腔体的物理尺寸及金属壳体上缝隙的位置等关键参数,可主动调控谐振腔体内电磁场的分布模式,进而改变缝隙处的等效辐射源的激励特性与空间排布,最终实现对天线模组的天线辐射方向图的定向优化与性能提升。
例如,在实现中心频率为5GHz的Wi-Fi天线时,由于在自由空间内,天线模组的谐振频率对应的波长满足,如果采用高阶模式(如TE201,m=2,n=0, p=1),增加 L方向的模式贡献,则基于公式(2)可得:(3)。在本实施例中,假设取H=10mm,解得 L≈35mm,此时谐振腔体的尺寸为 35mm×5mm×10mm,就可满足此谐振频率要求。
由此可见,本申请实施例所提供的电子设备,可以通过设置所述谐振腔体的结构参数调节所述天线模组的谐振频率,因此,本申请实施例所提供的电子设备,可以通过设置谐振腔体的结构参数使得所述电子设备的天线模组覆盖包括2400-2500MHZ频段、5150-5850 MHZ频段和5925-7125MHZ频段的全频段。需要说明的是,在实际调试中,可借助HFSS等仿真工具并结合实物测试,通过优化缝隙尺寸与天线辐射体布局,最终实现天线在全目标频段的性能覆盖。
为了获得更好的天线性能和更优的天线方向图,在调试电线设备的天线性能时,
还可以基于目标频段设置缝隙的长度。以所述天线模组覆盖WIFI天线的全频段为例,将
WIFI天线覆盖的全频段中的2.4G,5G,6G,7G分别表示为。由于半波偶
极缝隙天线的谐振频率大致可满足于:(4),其中,f为谐振频率,c为光速,S
为不同谐振的路径长度,为相对介电常数。因此,当谐振频率f已知时,可以根据此公式(4)
得到S的初始值。
需要说明的是,在本实施例中,对于WIFI的低频(f1),其谐振频率一方面受金属壳
体上缝隙的尺寸的影响,另一方面通过谐振腔体内形成的电磁波的低阶模式同步作用拓展
带宽,加强辐射,即采用“缝隙天线+谐振腔天线”的复合结构;具体的,在本实施例中,金属
壳体上缝隙的长度S近似满足;
对于WIFI的中高频(f2,f3,f4),其谐振由以下三部分共同贡献:一是由所述天线辐
射体中的至少部分自身产生,二是通过谐振腔体内形成的电磁波的高阶模式拓展天线带
宽,三是所述天线辐射体中用于产生WIFI的中高频的部分也会与金属壳体上的缝隙耦合会
产生谐振进一步增强带宽,增强天线性能。具体的,在本实施例中,如图6所示,金属壳体上
缝隙的长度S近似满足,,
。其中,S1对应部分和S2对应部分的连接点为接地点。
由此可见,本申请实施例所提供的电子设备,可以基于实际环境调试,通过设置金属壳体上缝隙的尺寸以及谐振腔体的结构参数,实现目标频段的全面覆盖与性能优化。
因此,在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内、用于调整所述谐振腔体和/或所述缝隙结构参数的调整结构,所述调整结构能够通过调整所述结构参数来改变所述天线模组的工作频率,从而使得所述电子设备可以根据实际使用需求,通过所述调整结构调整所述结构参数来改变所述天线模组的工作频率,提高所述天线模组的天线性能。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述第一壳体朝向所述第二壳体的一侧还设置有第五辐射枝节,所述第五辐射枝节与所述第一壳体导电连接、且所述第五辐射枝节的至少部分设置在所述缝隙所在的位置;在本实施例中,所述天线模组处于工作状态下,所述第五辐射枝节和所述缝隙共同作为所述天线模组的辐射枝节来收发无线信号,从而增加所述天线模组的谐振频率数量,拓宽所述天线模组的带宽。
需要说明的是,在本实施例中,所述第一壳体朝向所述第二壳体一侧可以设置有一个第五辐射枝节,也可以设置有两个第五辐射枝节,还可以设置有更多个第五辐射枝节,所述第一壳体朝向所述第二壳体一侧每增加一个第五辐射枝节,所述天线模组的谐振频率就增加一个,所述天线模组的带宽就越宽。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,如图7所示,所述设备本体包括转动连接的第一本体100和第二本体200,所述天线模组和所述第一部件结构设置在所述第二本体200形成的容纳空间内。具体的,在本实施例中,所述第一本体100包括由第四壳体和显示屏构成的显示部分,所述第二本体200包括第一壳体、第二壳体、第三壳体和输入装置构成的主机部分,如所述电子设备为笔记本电脑。可选的,在本实施例中,所述输入装置包括键盘和/或触摸板,以利用键盘和/或触摸板实现对所述电子设备的输入。
在上述实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述电子设备包括有两组天线模组和第一部件结构,所述两组天线模组和所述第一部件结构分别设置在所述键盘或所述触摸板在第二方向上的两侧,以提高所述电子设备的天线性能。其中,所述第二方向是所述第二本体的长边方向。在本实施例中,如图8所示,所述金属壳体上的缝隙40设置在所述第一壳体11在沿所述第二方向上相对的两个边缘的部分区域。
在本申请的另一个实施例中,所述两组天线模组和第一部件结构间隔设置在所述第二本体的第一边缘,所述第一边缘是所述第二本体远离与所述第一本体之间的连接处的边缘。在本实施例中,如图9所示,所述缝隙40设置在所述第二本体200中第一壳体11的第一边缘上。
需要说明的是,在本实施例中,所述第二本体的第二壳体和第三壳体上不再开设有缝隙,以使得所述电子设备的金属壳体上开设的缝隙数量较少,不会破坏产品的一体化金属外观,有利于电子设备的ID设计,还可以降低电子设备的壳体制作过程中的模具复杂度、组装难度和物料成本,提高产品的市场竞争力。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内的扬声器模组,所述扬声器模组还包括对应所述第一壳体上的第一缝隙设置的金属防尘网,以利用所述金属防尘网阻隔所述容纳空间外的灰尘经所述第一缝隙进入所述谐振腔体的内部,影响所述扬声器模组的性能。需要说明的是,在本实施例中,所述金属防尘网还能够与所述缝隙共同作为所述天线模组的辐射枝节来收发无线信号,即将金属防尘网作为与缝隙导联的辐射枝节或可调枝节,来与所述缝隙协同作为辐射枝节来收发无线信号,进一步提高所述电子设备的天线性能。但本申请对此并不做限定,具体视情况而定。
在上述任一实施例的基础上,在本申请的一个实施例中,所述电子设备内置的调整结构还能够随所述电子设备的设备形态变化调整所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数,比如所述电子设备处于打开状态下天线模组的性能和所述电子设备处于合盖状态下,所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数不同,以使得所述电子设备不论出于何种设备形态下,天线模组的天线性能都维持最佳状态。
进一步的,如果所述电子设备处于打开状态下,所述第一本体和所述第二本体之间所成的角度不同时,所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数也不同,以进一步提高天线模组的天线性能。
可选的,在本申请的一个实施例中,所述设备形态包括笔记本形态、book形态、平板形态、帐篷形态等,本申请对此并不做限定,具体视情况而定。其中,
所述设备本体处于笔记本电脑形态时,所述第一本体的B面和和所述第二本体C面之间通常呈大于90度(如100度-120度)打开,形成一个类似“L”或“V”字的形状,可以适用于需要大量打字、编程、文档处理、以及需要键盘和触控板精准交互的场景;
所述设备本体处于book形态时,所述第一本体和所述第二本体之间呈180度,所述第一本体和所述第二本体位于同一平面内,以将显示屏的显示内容完全平铺展示给对面的人观看,可以适用于狭小空间内使用或配合触控笔作为一块略有角度的绘图板;
所述设备本体处于平板形态时,所述第一本体和所述第二本体可以通过360度转轴将所述第二本体翻折至所述第一本体的A面并紧贴。此时,所述电子设备看起来和操作起来就像一个大尺寸平板电脑,可以适用于内容消费与触控优先的场景,如阅读电子书、浏览网页、观看视频、玩触控游戏、进行手写笔记或绘图等;
所述设备本体处于帐篷形态时,所述电子设备像帐篷一样支起来,通常通过将所述第二壳体翻转超过180度(约245度),使所述第二壳体的D壳和所述第一本体的A壳形成一个倒“V”字形,可以适用于在厨房、床头、飞机上等空间有限的地方观看视频。
下面结合具体实施例,对本申请实施例所提供的电子设备进行描述。
在本申请的一个具体实施例中,所述电子设备中设置有两组天线模组,所述谐振腔体的尺寸为63mm×20mm×6.5mm,即谐振腔体的长度为63mm,宽度为20mm,高度为6.5mm;所述金属壳体上的缝隙的尺寸为65mm×3.5mm,即缝隙的长度为65mm,宽度为3.5mm时,对所述天线模组的性能进行测试可得图10-图12,其中,图10为两组天线模组中主天线的S11曲线示意图,图11为两组天线模组中副天线的S11曲线示意图,图12为在所述电子设备处于开盖(如第一本体的B面和第二本体的C面之间的角度为110°)状态下,所述电子设备的天线辐射效率示意图,其中,曲线a为-5 dB的基准线,曲线b为电子设备的天线辐射效率曲线。
从图10中可以看出,两组天线模组中主天线在2.4G,5G,6G,7G的回波损耗均大于5dB(即S11<-5dB),即所述主天线在整个WIFI频段内拥有较好的电路传输特性,天线性能较好;
从图11可以看出,两组天线模组中副天线在2.4G,5G,6G,7G的回波损耗也均大于5dB(即S11<-5dB),即所述副天线在整个WIFI频段内拥有较好的电路传输特性,天线性能较好;
从图12可以看出,在所述电子设备处于开盖(如第一本体的B面和第二本体的C面之间的角度为110°)状态下,所述电子设备的WIFI天线辐射效率在2400-2500MHZ≥-5 dB,5150-5850 MHZ≥-5 dB,5925-7125MHZ≥-5 dB,天线空间辐射性能良好,在整个频段内效率均≥30%。
如图13所示,图13示出了通过在设备的底座端的脚垫处开槽来构建天线的结构示意图,其中,天线所在位置K3为非金属区域,壳体K1和壳体K2为金属壳体,天线开口K开设在壳体K1上。需要说明的是,图13所示的结构和本申请实施例所提供的电子设备的结构不同、信号辐射方式不同、接地方式不同、信号馈入方式不同、能量分布也不同,具体的,
在结构方面,图13所示的结构中,天线辐射体表面无额外金属挡墙,天线环境相对较好,结构相对 “开放”,无明显矩形腔体结构;而本申请实施例所提供的电子设备,通过第一部件结构、第一壳体(D壳)、第二壳体(C壳)和第三壳体(侧墙)形成矩形腔体,且矩形腔体上具有缝隙,结构更复杂,更 “封闭” ,且具有特定腔体;
在信号辐射方面,图13所示的结构中,天线辐射体可能依托于金属壳体K1部分区域(天线位置区域非金属周边的金属部分),或者是与非金属区域相关的结构作为辐射体,整体辐射体形态受 “开放” 结构影响,相对分散;而本申请实施例所提供的电子设备中,所述天线模组利用缝隙与谐振腔体结合的谐振模式辐射能量;
在接地方式方面,图13所示的结构中,天线模组接地依托金属壳体K2的整体结构,以 “金属壳体K2(C壳)+周围金属边界” 作为接地参考,非金属区域的辐射结构通过周边金属接地;而本申请实施例所提供的电子设备中,天线模组接地可通过第二壳体(C壳)和第三壳体(侧墙)实现,矩形谐振腔体的一侧(第二壳体)直接作为接地端,第一部件结构也与接地结构(第二壳体)连接,形成腔体的接地边界;
在馈入方式方面,图13所示的结构中,馈电多为”“同轴线/PCB走线”直接激励“非金属区域+金属边缘” 的辐射结构,属于近场直接馈入;而本申请实施例所提供的电子设备中,馈电通过“激励第一壳体(D Cover)的长条缝隙”以及“向矩形谐振腔体注入能量”,利用腔体的谐振模式(如 TE/TM 模式)间接馈入,更多依赖腔体的谐振特性辐射;
在能量分布方面,图13所示的结构中, 能量分布在 “开放” 的结构空间中,相对分散,受非金属区域和开窗影响,能量易向周围空间扩散;而本申请实施例所提供的电子设备中,能量分布在“第一壳体的长条缝隙”和“矩形谐振腔体内部”,通过腔体谐振将能量约束在腔体内,再经缝隙定向辐射,能量更“集中”于腔体与缝隙的谐振区域;
在天线设计原理方面,图13所示的结构基于“开放”的金属-非金属结合结构,利用金属部分的辐射特性,原理更偏向传统的金属辐射体天线设计,依赖辐射体自身的形态和开放空间的辐射机制,通过控制非金属区域天线走线和金属部分的布局来调整天线性能;而本申请实施例所提供的电子设备,一方面基于矩形谐振腔体结构,利用腔体谐振原理,矩形腔体可形成谐振腔通过调整腔体的尺寸(长L、宽W、高H)来控制谐振频率等参数,同时结合腔体的金属围合结构作为辐射相关部分,实现对天线性能(如谐振、辐射方向等)的调控,原理更偏向腔体谐振天线设计,另一方面天线模组的一部分辐射体设计在天线支架的上表面以及侧面,此一部分辐射体可以根据与第一壳体的缝隙相距小于等于1mm也会同步产生耦合,增强辐射效率和拓展天线带宽。
此次,图13所示的结构中,其天线辐射体的图形和本申请实施例所提供的电子设备中天线辐射体的图形也不同。
综上,本申请实施例所提供的电子设备中,所述天线辐射体产生的信号一部分直接通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,另一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,其中,所述天线辐射体产生的信号中在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射的部分具有较强的方向性,从而降低产生信号“盲区”或“旁瓣异常”现象的概率,提高所述电子设备的天线性能。
而且,本申请实施例所提供的电子设备中,形成所述谐振腔体的金属壳体上只开设有一个缝隙,所述天线辐射体产生的信号无论是直通过缝隙向所述容纳空间外辐射,还是在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,都是通过同一缝隙向所述容纳空间外辐射,使得所述电子设备的金属壳体上开设的缝隙数量较少,不会破坏产品的一体化金属外观,有利于电子设备的ID设计,还可以降低电子设备的壳体制作过程中的模具复杂度、组装难度和物料成本,提高产品的市场竞争力。
此外,本申请实施例所提供的电子设备中,所述天线模组还可以与扬声器模组使用同一缝隙,使得声学与电磁功能共用同一物理通道,天线模组设计更为小型化,从而为所述电子设备中的系统堆叠提供更多的空间,有利于提高所述电子设备中系统设计的灵活性。
本说明书中各个实施例采用递进、或并列、或递进和并列结合的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
需要说明的是,在本申请的描述中,需要理解的是,附图和实施例的描述是说明性的而不是限制性的。贯穿说明书实施例的同样的附图标记标识同样的结构。还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电子设备,包括:
设备本体,包括由金属壳体围合形成的容纳空间;
设置于所述容纳空间的第一部件结构,所述第一部件结构与所述金属壳体配合在所述容纳空间内形成有谐振腔体;
设置于所述谐振腔体的天线模组,所述天线模组包括有天线辐射体,所述天线辐射体能够与形成所述谐振腔体的金属壳体实现信号耦合;
其中,形成所述谐振腔体的金属壳体上开设有一个缝隙,所述天线辐射体产生的辐射信号的一部分直接通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射,另一部分在所述谐振腔体内激发电磁谐振后通过所述缝隙向所述容纳空间外辐射。
2.根据权利要求1所述的电子设备,所述设备本体包括第一壳体和第二壳体以及分别与所述第一壳体和所述第二壳体的边缘相接的第三壳体,所述第一壳体和所述第二壳体的至少部分与所述第三壳体的至少部分相垂直;
所述第一部件结构设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间,并与所述第一壳体和所述第二壳体连接,或,第一部件结构通过导体结构与所述第一壳体和/或所述第二壳体连接,以与所述第一壳体、所述第二壳体和所述第三壳体围合形成一封闭的谐振腔体;
且/或,
所述缝隙为设置在所述第一壳体的第一缝隙,所述第一缝隙沿第一方向延伸,所述第一方向为所述第一壳体的长边方向或短边方向,形成所述谐振腔体的金属壳体能够将所述天线辐射体产生的辐射信号以馈电电流或反射波的方式传递到所述第一缝隙,以利用所述第一缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。
3.根据权利要求2所述的电子设备,所述第一部件结构为用于承载所述天线辐射体的支架结构,所述天线辐射体设置在所述支架结构朝向所述第三壳体的第一端,所述支架结构远离所述第一端的第二端通过导体结构与所述第一壳体和/或所述第二壳体导电连接;
且/或,
所述缝隙为设置在所述第三壳体的第二缝隙,所述第二缝隙沿所述第三壳体的长边方向延伸,形成所述谐振腔体的金属壳体能够将所述天线辐射体产生的辐射信号以馈电电流或反射波的方式传递到所述第二缝隙,以利用所述第二缝隙向所述容纳空间外辐射无线信号。
4.根据权利要求2所述的电子设备,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内的扬声器模组,所述第一缝隙还用于输出所述扬声器模组产生的声音信号;
所述第一部件结构为设置在所述扬声器模组远离所述第三壳体的第三端的辅助支撑结构,所述天线辐射体设置在所述扬声器模组靠近所述第三壳体的第四端,所述辅助支撑结构直接与所述第一壳体和所述第二壳体连接、或通过导体结构与所述第一壳体或所述第二壳体导电连接;
或,
所述第一部件结构为所述扬声器模组,所述天线辐射体设置在所述扬声器模组靠近所述第三壳体的第四端、所述扬声器模组远离所述第三壳体的第三端包覆有导体结构,并通过所述导体结构与所述第一壳体和所述第二壳体连接。
5.根据权利要求2所述的电子设备,所述第一部件结构为设置在所述第一壳体和所述第二壳体之间、并与所述第一壳体和所述第二壳体连接的金属挡墙;
所述天线模组还包括天线支架以及用于向所述天线辐射体激励电流的馈电电路,所述天线辐射体设置在所述天线支架靠近所述第三壳体的第一端、所述天线支架远离所述第三壳体的第二端固定于所述金属挡墙;
所述天线辐射体的第一辐射枝节通过导电件接入作为所述天线模组的天线地的第二壳体,所述第一辐射枝节是靠近所述第二壳体的辐射体部分;
且/或,
所述馈电电路通过馈线的内导体与所述天线辐射体上的馈电端口导电连接,所述馈线的编织层与作为所述天线模组的天线地的第二壳体导电连接。
6.根据权利要求2所述的电子设备,所述天线辐射体包括依次相接的第一辐射枝节、第二辐射枝节和第三辐射枝节;
所述第二辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第三壳体的第一面,所述第一辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体的第二面,所述第三辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第一壳体的第三面;
所述第三辐射枝节正对位于所述第一壳体上的缝隙、且与所述缝隙之间的最小间距小于或等于1mm;
且/或,
所述天线辐射体还包括位于所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节之间的第四辐射枝节,所述第四辐射枝节设置在所述天线模组的天线支架或位于所述谐振腔体内的扬声器模组朝向所述第二壳体的第二面,所述第四辐射枝节与所述第二壳体之间的间距小于或等于2mm。
7.根据权利要求1所述的电子设备,所述谐振腔体的结构参数使得所述电子设备的天线模组在2400-2500MHZ频段、5150-5850 MHZ频段和5925-7125MHZ频段的实际辐射效率高于30%;
且/或,
所述缝隙的长度不大于4mm。
8.根据权利要求2所述的电子设备,所述第一壳体朝向所述第二壳体的一侧还设置有第五辐射枝节,所述第五辐射枝节与所述第一壳体导电连接、且所述第五辐射枝节的至少部分设置在所述缝隙所在位置;
在所述天线模组处于工作状态下,所述第五辐射枝节和所述缝隙共同作为所述天线模组的辐射枝节来收发无线信号;
且/或,
所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内、用于调整所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数的调整结构,所述调整结构能够通过调整所述结构参数来改变所述天线模组的工作频率。
9.根据权利要求1所述的电子设备,所述设备本体包括转动连接的第一本体和第二本体,所述天线模组和所述第一部件结构设置在所述第二本体形成的容纳空间内;
所述第一本体包括由第四壳体和显示屏构成的显示部分,和/或,所述第二本体包括由第一壳体、第二壳体、第三壳体和输入装置构成的主机部分;
其中,所述输入装置包括键盘和/或触摸板,所述电子设备包括有两组天线模组和第一部件结构,所述两组天线模组和第一部件结构分别设置在所述键盘或所述触摸板在第二方向上的相对两侧,所述第二方向是所述第二本体的长边方向;
或,
所述两组天线模组和第一部件结构间隔设置在所述第二本体的第一边缘,所述第一边缘是所述第二本体远离与所述第一本体之间的连接处的边缘。
10.根据权利要求9所述的电子设备,所述电子设备还包括设置在所述容纳空间内的扬声器模组,所述扬声器模组还包括对应所述第一壳体上的第一缝隙设置的金属防尘网,所述金属防尘网能够与所述缝隙共同作为所述天线模组的辐射枝节来收发无线信号;
且/或,
所述电子设备内设置的调整结构能够随所述电子设备的设备形态变化调整所述谐振腔体和/或所述缝隙的结构参数。
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