CN209517229U

CN209517229U - 电子设备

Info

Publication number: CN209517229U
Application number: CN201920626337.1U
Authority: CN
Inventors: 贾玉虎
Original assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Current assignee: Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2019-10-18
Anticipated expiration: 2029-04-30

Abstract

本申请提供一种电子设备。所述电子设备包括第一天线模组、主板和电池盖，所述主板与所述第一天线模组电连接，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述背板和所述侧板围设形成收容空间，所述第一天线模组和所述主板位于所述收容空间内，所述第一天线模组相对于所述主板邻近所述背板设置，所述第一天线模组收发第一毫米波信号的方向朝向所述背板，所述电池盖的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，所述性能参数包括厚度尺寸和介电常数。本申请通过优化电池盖的厚度尺寸以及介电常数，从而可以减小电池盖对第一天线模组的影响。

Description

电子设备

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

毫米波具有高载频、大带宽的特性，是实现5G超高数据传输速率的主要手段。由于毫米波天线对于环境较敏感，因此对于整机毫米波天线阵列，需要对天线阵列上方的覆盖结构进行优化，以达到更佳的系统辐射性能。在整机中，电池盖对毫米波天线辐射的影响较大。因此，需要对电池盖进行优化，以减小电池盖对天线模组的影响。

实用新型内容

本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：

第一天线模组；

主板，所述主板与所述第一天线模组电连接；

电池盖，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述背板和所述侧板围设形成收容空间，所述第一天线模组和所述主板位于所述收容空间内，所述第一天线模组相对于所述主板邻近所述背板设置，所述第一天线模组收发第一毫米波信号的方向朝向所述背板，所述电池盖的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，所述性能参数包括厚度尺寸和介电常数。

本申请实施例提供的电子设备包括第一天线模组、主板和电池盖，所述主板与所述第一天线模组电连接，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述背板和所述侧板围设形成收容空间，所述第一天线模组和所述主板位于所述收容空间内，所述第一天线模组相对于所述主板邻近所述背板设置，所述第一天线模组收发第一毫米波信号的方向朝向所述背板，所述电池盖的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，所述性能参数包括厚度尺寸和介电常数。由于电池盖的厚度尺寸和介电常数均与第一毫米波信号的频段相匹配，也就是说，电池盖的厚度尺寸和介电常数与第一毫米波信号的频段之间具有对应关系，因此，可以通过优化电池盖的厚度尺寸以及介电常数，就可以使得电池盖的厚度尺寸以及介电常数与第一毫米波信号的频段符合所述对应关系，由此，就可以减小电池盖的厚度尺寸以及介电常数对第一天线模组的影响，有助于提升第一天线模组的辐射性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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是本申请实施例提供的第一种电子设备的轴测图的结构示意图。

图2是图1中提供的第一种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图3是图1中第一天线模组的结构示意图。

图4是图1中提供的第二种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图5是图1中提供的第三种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图6是图1中提供的第四种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图7是图1中提供的第五种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图8是图1中提供的第六种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图9是图1中提供的第七种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图10是图1中提供的第八种电子设备的AA剖视图的结构示意图。

图11是本申请中第一天线模组应用于电子设备时的S11曲线。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

请一并参阅图1和图2，本申请实施例提供的电子设备10包括第一天线模组110、主板200和电池盖300，所述主板200与所述第一天线模组110电连接，所述电池盖300包括背板310和环绕所述背板310的侧板320，所述背板310和所述侧板320围设形成收容空间1000，所述第一天线模组110和所述主板200位于所述收容空间1000内，所述第一天线模组110相对于所述主板200邻近所述背板310设置，所述第一天线模组110收发第一毫米波信号的方向朝向所述背板310，所述电池盖300的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，所述性能参数包括厚度尺寸和介电常数。

其中，所述电子设备10可以是任何具备通信和存储功能的设备。例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有网络功能的智能设备。

请继续参阅图3，第一天线模组110为工作于毫米波频段的天线模组。所述第一天线模组110包括一个或多个天线辐射体111，所述天线辐射体111为贴片天线。当所述天线辐射体111的数量为多个时，多个所述天线辐射体111形成天线阵列。由于毫米波天线阵列对覆盖在其收发毫米波信号的方向上的材料非常敏感，如果直接将毫米波天线阵列放置在电子设备10中，会引起阻抗失配、频率偏移、增益下降等一系列问题。因此，需要对覆盖在毫米波天线阵列收发毫米波信号的方向上的材料性能进行优化，以减小覆盖在毫米波天线阵列收发毫米波信号的方向上的材料对毫米波天线阵列的影响。对于电子设备10而言，覆盖在毫米波天线阵列收发毫米波信号的方向上的材料为电池盖300，因此，需要对电池盖300的性能参数进行优化，以减小电池盖300对毫米波天线阵列的不良影响，其中，电池盖300的性能参数主要包括厚度尺寸和介电常数。

其中，电池盖300可以为3D玻璃后盖或者是陶瓷后盖。例如，电池盖300可以为氧化锆陶瓷后盖，具有较高的介电常数。

在一种实施方式中，当所述电池盖300的性能参数与所述第一毫米波信号的频段满足公式时，认为所述电池盖300的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，f₁为所述第一毫米波信号的频段(GHz)，D_k为电池盖300的介电常数，θ为所述第一天线模组110收发第一毫米波信号的角度，m为正整数。

其中，m取值为1,2,3......。

具体的，假设电池盖300的介电常数的DK，垂直方向上的厚度为d1。对于平放在主板200上的单频段第一天线模组110的工作频率为f1(GHz)，第一天线模组110相对于主方向的扫描角度为θ。电池盖300的特征矩阵如下：

其中，等效导纳为对于垂直极化，对于水平极化，有上述等效导纳，可以得出当δ₁＝m×π时，η_eff＝η₀，电池盖300成为“虚设层”，其中，m为第一天线模组110中天线辐射体111的个数，m为1,2,3…..等正整数，因此推导出满足f1频率下的电池盖300厚度为：

当电池盖300的介电常数D_k为6.8，电池盖300的厚度为2mm，m取值为1时，此时，第一天线模组110与自由空间的S11曲线保持一致，说明，上述理论公式符合要求。

在一具体的实施方式中，当电池盖300的介电常数为36，第一毫米波信号的频段为28GHz时，所述电池盖300保持均匀厚度，且所述电池盖300的厚度为0.89mm。

在另一种实施方式中，所述侧板320位于所述第一天线模组110收发所述第一毫米波信号的方向范围内，所述侧板320的厚度与所述第一毫米波信号的频段相匹配。

具体的，当所述侧板320的厚度与第一天线模组110辐射出来的第一毫米波信号的频段相匹配时，认为侧板320对第一天线模组110的干扰较小，此时，可以保证第一天线模组110具有较好的辐射性能。其中，第一天线模组110既可以用于接收第一毫米波信号，也可以用于发射第一毫米波信号。

本申请实施例提供的电子设备10包括第一天线模组110、主板200和电池盖300，所述主板200与所述第一天线模组110电连接，所述电池盖300包括背板310和环绕所述背板310的侧板320，所述背板310和所述侧板320围设形成收容空间1000，所述第一天线模组110和所述主板200位于所述收容空间1000内，所述第一天线模组110相对于所述主板200邻近所述背板310设置，所述第一天线模组110收发第一毫米波信号的方向朝向所述背板310，所述电池盖300的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，所述性能参数包括厚度尺寸和介电常数。由于电池盖300的厚度尺寸和介电常数均与第一毫米波信号的频段相匹配，也就是说，电池盖300的厚度尺寸和介电常数与第一毫米波信号的频段之间具有对应关系，因此，可以通过优化电池盖300的厚度尺寸以及介电常数，就可以使得电池盖300的厚度尺寸以及介电常数与第一毫米波信号的频段符合所述对应关系，由此，就可以减小电池盖300的厚度尺寸以及介电常数对第一天线模组110的影响，有助于提升第一天线模组110的辐射性能。

请继续参阅图4，所述背板310包括基板311和自所述基板311延伸出来的凸起部312，所述基板311和凸起部312位于所述第一天线模组110收发所述第一毫米波信号的方向范围内，所述凸起部312和所述基板311的总体厚度与所述第一毫米波信号的频段相匹配。

在一种实施方式中，所述凸起部312相对于所述基板311朝向背离所述第一天线模组110的一侧延伸。

其中，所述凸起部312可以为矩形块，也可以为弧形块，还可以为其他的结构形状，只需满足凸起部312和基板311的总体厚度与第一毫米波信号的频段相匹配即可。

具体的，所述基板311具有相对设置的第一表面311a和第二表面311b，所述第一表面311a构成所述电子设备10的部分外观面，所述第二表面311b为所述电子设备10的部分内表面，所述凸起部312从所述第一表面311a凸设出来，以使得所述基板311和所述凸起部312的总体厚度与所述第一天线模组110辐射第一毫米波信号的频段相匹配，此时，可以减小所述背板310对所述第一天线模组110辐射第一毫米波信号的影响。且由于凸起部312相对于基板311朝向电子设备10的外部凸设出来，不会挤占电子设备10的内部空间，可以使得电子设备10更加轻薄。

请继续参阅图5，在另一种实施方式中，所述凸起部312相对于所述基板311朝向靠近所述第一天线模组110的一侧延伸。

具体的，所述基板311具有相对设置的第一表面311a和第二表面311b，所述第一表面311a构成所述电子设备10的部分外观面，所述第二表面311b为所述电子设备10的部分内表面，所述第二表面311b为所述基板311靠近所述第一天线模组110的表面，所述凸起部312从所述第二表面311b凸设出来，即所述凸起部312朝向所述基板311邻近所述第一天线模组110的一侧凸设出来，以使得所述基板311和所述凸起部312的总体厚度与所述第一天线模组110辐射第一毫米波信号的频段相匹配，此时，可以减小所述背板310对所述第一天线模组110辐射第一毫米波信号的影响。且由于凸起部312相对于基板311朝向电子设备10的内部凸设出来，不会对电子设备10的外观面产生影响，有助于改善电子设备10的外观一致性问题。

请继续参阅图6，在又一种实施方式中，所述凸起部312包括第一凸出部312a和第二凸出部312b，所述第一凸出部312a相对于所述基板311朝向背离所述第一天线模组110的一侧延伸，所述第二凸出部312b相对于所述基板311朝向靠近所述第一天线模组110的一侧延伸，所述第一凸出部312a、所述第二凸出部312b和所述基板311的总体厚度与所述第一天线模组110的工作频段相匹配。

具体的，所述基板311具有相对设置的第一表面311a和第二表面311b，所述第一表面311a构成所述电子设备10的部分外观面，所述第二表面311b为所述电子设备10的部分内表面，所述第二表面311b为所述基板311靠近所述第一天线模组110的表面，所述第一凸出部312a从所述第一表面311a凸设出来，所述第二凸出部312b从所述第二表面311b凸设出来，即所述第一凸出部312a朝向所述基板311背离所述第一天线模组110的一侧凸设出来，所述第二凸出部312b朝向所述基板311靠近所述第一天线模组110的一侧凸设出来，以使得所述基板311、所述第一凸出部312a和第二凸出部312b的总体厚度与所述第一天线模组110辐射第一毫米波信号的频段相匹配，此时，可以减小所述背板310对所述第一天线模组110辐射第一毫米波信号的影响。且由于第一凸出部312a和第二凸出部312b分别从基板311的两侧凸设出来，可以灵活的调整第一凸出部312a和第二凸出部312b的厚度尺寸，以使得第一凸出部312a和第二凸出部312b的厚度尺寸与电子设备10的内部空间相适应，有助于优化电子设备10的器件排布。

请继续参阅图7，所述背板310包括匹配部315和环绕所述匹配部315设置的支撑部316，所述支撑部316连接于所述侧板320，所述匹配部315位于所述第一天线模组110收发所述第一毫米波信号的方向范围内，所述匹配部315的介电常数与所述第一毫米波信号频段相匹配。

其中，所述匹配部315和所述支撑部316的厚度保持一致，所述匹配部315和所述支撑部316相互连接。所述匹配部315位于所述第一天线模组110收发第一毫米波信号的方向范围内，通过调节匹配部315的介电常数，以使得匹配部315的介电常数与所述第一毫米波信号频段相匹配。此时，可以减小背板310对第一天线模组110收发第一毫米波信号的影响，有助于改善第一天线模组110收发第一毫米波信号的效果。当所述匹配部315和所述支撑部316的厚度保持一致时，有助于解决电子设备10的外观一致性问题，且可以保证电子设备10的结构强度。

请继续参阅图8，所述电子设备10还包括第二天线模组120，所述第二天线模组120收发第二毫米波信号的方向朝向所述侧板320，所述第二天线模组120位于所述收容空间1000内，且所述第二天线模组120与所述主板200电连接。

其中，所述第一毫米波信号的频段为第一频段，所述第二毫米波信号的频段为第二频段，所述第一频段不同于所述第二频段，可以使得电子设备10覆盖多个频段，多个不同频段可以分别用于实现不同的功能，比如，移动通信，接近检测，手势检测，生物识别，成像检测，定位导航等，拓宽了电子设备10应用范围。举例而言，当第一天线模组110收发第一毫米波信号的频率为28GHz，第二天线模组120收发第二毫米波信号的频率为60GHz时，对应于毫米波通信天线模组和手势识别天线模组。当第一天线模组110收发第一毫米波信号的频率为39GHz，第二天线模组120收发第二毫米波信号的频率为77GHz时，前者对应于毫米波通信天线模组，后者对应于汽车雷达天线模组和手势识别天线模组。

在一种实施方式中，所述第一天线模组110收发第一毫米波信号的方向与所述第二天线模组120收发第二毫米波信号的方向保持垂直，所述第一天线模组110收发第一毫米波信号的方向朝向所述背板310，所述第二天线模组120收发第二毫米波信号的方向朝向所述侧板320，此时，可以使得第一天线模组110收发第一毫米波信号的方向与第二天线模组120收发第二毫米波信号的方向相互独立，二者不产生相互的干扰，有助于提升天线模组的性能。其中，第一天线模组110可以为水平放置的天线模组，第二天线模组120可以为竖直放置的天线模组。

进一步的，所述侧板320与所述第二毫米波信号的频段相匹配，所述背板310与所述第一毫米波信号的频段相匹配。

请继续参阅图9，所述侧板320面对所述第二天线模组120的一侧设置有填充层400，所述填充层400和所述侧板320的总体厚度与所述第二毫米波信号频段相匹配。

具体的，所述填充层400为非毫米波信号屏蔽材料。所述填充层400位于所述侧板320的内侧，即所述填充层400位于所述侧板320与所述第二天线模组120之间，当所述侧板320和所述填充层400的总体厚度与第二毫米波信号的频段相匹配时，可以减小侧板320对第二天线模组120收发第二毫米波信号的干扰，有助于保证第二天线模组120的性能。

请继续参阅图10，所述电子设备10还包括屏幕500，所述屏幕500盖合于所述电池盖300，所述主板200用于抑制所述第一毫米波信号朝向所述屏幕500的方向辐射。

具体的，屏幕500位于主板200背离第一天线模组110的一侧，主板200可以抑制第一天线模组110收发的第一毫米波信号朝向屏幕500的一侧辐射，从而避免来自第一天线模组110收发的第一毫米波信号耦合到屏幕500上，避免对屏幕500的显示造成干扰。

请继续参阅图11，图11是本申请中第一天线模组应用于电子设备时的S11曲线。在覆盖介电常数为6.8的玻璃电池盖，不同的电池盖厚度h_cover对天线模组S11的影响。在图11中，横轴为毫米波信号的频率，单位为GHz；纵轴表示回波损耗S11，单位为dB。在此图中，曲线的最低点为所对应的毫米波信号的频率表示当第一天线模组110工作在此频率时，所述毫米波信号的回波损耗最小，即，所述曲线中的最低点对应的频率为所述毫米波信号的中心频率。在图11中有七条曲线，曲线①是所述电池盖300的厚度为0.6mm时第一天线模组110的仿真波形图，曲线②为所述电池盖300的厚度为0.3mm时第一天线模组110的仿真波形图，曲线③为所述电池盖300的厚度为2mm时第一天线模组110的仿真波形图，曲线④为第一天线模组110自由空间的仿真波形图，曲线⑤为所述所述电池盖300的厚度为1.5mm时的仿真波形图，曲线⑥为所述电池盖300的厚度为1.2mm时的仿真波形图，曲线⑦为所述电池盖300的厚度为0.9mm时的仿真波形图。对于一个曲线而言，所述曲线中小于或等于-10dB以下的频率区间为相应厚度的电池盖300所对应的所述毫米波信号的阻抗带宽。举例而言，请参阅图11中的曲线③，当所述毫米波信号的频段为n261且在所述电池盖300的厚度为2mm时，所述毫米波信号的中心频率为28GHZ，S11≤-10dB的频段区间为1.1GHZ，即，所述毫米波信号的阻抗带宽为1.1GHZ。而第一天线模组110自由空间中的阻抗带宽约为1GHz，换句话说，当h_cover＝2mm，m＝1时，第一天线模组110与自由空间的S11曲线保持一致。说明当电池盖的厚度为2mm时，电池盖300与第一天线模组110相匹配，可以减小电池盖300对第一天线模组110的影响，保证第一天线模组110的收发毫米波信号的性能。

以上对本申请实施例进行了详细介绍，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的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，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

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

第一天线模组；

主板，所述主板与所述第一天线模组电连接；

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电池盖的性能参数与所述第一毫米波信号的频段满足公式：

以使得所述电池盖的性能参数与所述第一毫米波信号的频段相匹配，其中，f₁为所述第一毫米波信号的频段(GHz)，D_k为电池盖的介电常数，θ为所述第一天线模组收发第一毫米波信号的角度，m为正整数。

3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，当所述电池盖的介电常数为36，所述第一毫米波信号的频段为28GHz时，所述电池盖保持均匀厚度，且所述电池盖的厚度为0.89mm。

4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述背板包括基板和自所述基板延伸出来的凸起部，所述基板和凸起部位于所述第一天线模组收发所述第一毫米波信号的方向范围内，所述凸起部和所述基板的总体厚度与所述第一毫米波信号的频段相匹配。

5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述凸起部相对于所述基板朝向背离所述第一天线模组的一侧延伸。

6.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述凸起部相对于所述基板朝向靠近所述第一天线模组的一侧延伸。

7.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述凸起部包括第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部相对于所述基板朝向背离所述第一天线模组的一侧延伸，所述第二凸出部相对于所述基板朝向靠近所述第一天线模组的一侧延伸，所述第一凸出部、所述第二凸出部和所述基板的总体厚度与所述第一天线模组的工作频段相匹配。

8.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述侧板位于所述第一天线模组收发所述第一毫米波信号的方向范围内，所述侧板的厚度与所述第一毫米波信号的频段相匹配。

9.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述背板包括匹配部和环绕所述匹配部设置的支撑部，所述支撑部连接于所述侧板，所述匹配部位于所述第一天线模组收发所述第一毫米波信号的方向范围内，所述匹配部的介电常数与所述第一毫米波信号频段相匹配。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述匹配部和所述支撑部的厚度保持一致。

11.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第二天线模组，所述第二天线模组收发第二毫米波信号的方向朝向所述侧板，所述第二天线模组位于所述收容空间内，且所述第二天线模组与所述主板电连接。

12.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述侧板面对所述第二天线模组的一侧设置有填充层，所述填充层和所述侧板的总体厚度与所述第二毫米波信号频段相匹配。

13.如权利要求11所述的电子设备，其特征在于，所述第一毫米波信号的频段为第一频段，所述第二毫米波信号的频段为第二频段，所述第一频段不同于所述第二频段。

14.如权利要求1-13任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括屏幕，所述屏幕盖合于所述电池盖，所述主板用于抑制所述第一毫米波信号朝向所述屏幕的方向辐射。