CN215451748U - WiFi6E缝隙天线组件及金属外壳设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种WiFi 6E缝隙天线组件及金属外壳设备，应用于具有金属外壳的便携式电脑，包括天线本体及槽部，所述槽部开设于所述电脑金属外壳上靠近所述电脑转轴的一端，槽部四周均为金属环绕，所述天线本体覆盖所述槽部，通过在便携式电脑金属外壳上开设槽部，将天线本体安装于槽部上方并覆盖槽部，从而避免了金属外壳对天线信号的屏蔽，提高了天线的效率，提升了天线的使用性能。

Description

WiFi6E缝隙天线组件及金属外壳设备

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，尤其涉及Loop天线在缝隙上面实现WiFi6E。

背景技术

随着社会的进步科学技术的发展，人们对电子设备的外观质感，信号接收以及发送的需求越来越多，传输速率以及稳定性的要求也越来越高，而且随着技术的发展，设备为了适应全球使用，天线的频段要求也会越来越全面。这样就会要求天线的频段越来越宽。当前WiFi天线扩充到了WiFi6E频段，在这样的趋势下，一台金属设备配置WiFi6E天线，也是一种趋势，一般WiFi天线的频段是2400～2500MHz&5100～5850MHz，但是随着通讯的技术前进，天线的频段增加到了2400～2500MHz&5100～5850MHz&5925～7125MHz，所以就会出现宽带宽WiFi6E天线，这样既可以满足信号的高速传输以及增加天线的传输稳定性。

同时人们对电子设备的外观质感追求也变的越来越高，由原来的塑胶外壳变成金属外壳，其中以PC+ABS和铝镁合金最常见，也是应用最广泛的便携式电脑外壳的材料，金属外壳最大的缺陷便是会屏蔽电磁波，为避免金属外壳对信号的屏蔽，天线的设置很重要。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种WiFi6E缝隙天线组件。所述技术方案如下：

本实用新型提供了一种WiFi6E缝隙天线组件，应用于具有金属外壳的便携式电脑，其特征在于，所述缝隙天线组件包括至少一个天线本体及至少一个槽部，天线本体和槽部一一对应，所述槽部开设于所述电脑金属外壳上靠近所述电脑转轴的一端，所述天线本体放置于所述电脑转轴端槽部上并覆盖所述槽部，所述天线本体采用WiFi6E天线。

在一些实施例中，所述WiFi6E天线采用Loop天线。

在一些实施例中，所述缝隙天线组件包括两个天线本体和两个槽部，所述两个天线本体分别为主天线与副天线。

在一些实施例中，所述主天线与副天线之间的隔离度小于-15dB，主天线用于发射接收信号，副天线用于承担辅助接收功能。

在一些实施例中，所述WiFi6E天线覆盖 2400～2500MHz&5100～5850MHz&5925～7125MHz。

在一些实施例中，所述槽部为条状缝隙，所述缝隙尺寸为40mm*2.5mm。

在一些实施例中，所述WiFi6E天线尺寸为40mm*6mm。

在一些实施例中，所述WiFi6E天线包括天线走线及天线信号馈点。

在一些实施例中，所述WiFi6E天线还包括接地部和PCB板，接地部与机台金属连接部接地。

本实用新型还提供了一种金属外壳设备，所述设备安装以上任一项所述 WiFi6E缝隙天线组件。

本实用新型实施例公开的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的WiFi6E缝隙天线组件，通过在便携式电脑金属外壳上开设槽部，以及通过特殊的Loop天线，将天线本体安装于槽部上方并覆盖槽部，从而避免了金属外壳对天线信号的屏蔽，提高了天线的效率，提升了天线的使用性能。

附图说明

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本实用新型的上述特征和优点。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出了本实用新型所述的WiFi6E缝隙天线组件中天线本体的结构图；

图2示出了本实用新型所述的WiFi6E缝隙天线组件的结构图；

图3示出了本实用新型所述的具有金属外壳的便携式电脑的示意图；

图4示出了本实用新型所述的主天线的驻波图；

图5示出了本实用新型所述的副天线的驻波图；

图6示出了本实用新型所述的主天线与副天线之间的隔离度；

附图标注：

天线本体-1；主天线-2；连接部-3；副天线-4；槽部-5；便携式电脑-6；天线走线-11；天线信号馈点-12；天线接地-13；PCB板-14；

电脑金属外壳-61；电脑显示屏-62；电脑转轴-63。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型关于“左”、“右”、“下方”等方向上的描述均是基于附图所示的方位或位置的关系定义的，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所述的装置必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。在本实用新型的描述中，“多个”或“若干”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“设置”等此类机械术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是电连接，也可以是通信连接；可以是直接相连，可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供的缝隙天线组件，通过在便携式电脑金属外壳远离电脑转轴的一端开设槽部，将天线组件安装于电脑金属外壳与显示屏之间并覆盖槽部，从而避免了金属外壳对天线信号的屏蔽，极大提高了天线的效率，提升了天线的使用性能。

下面结合具体实施例及附图，对本实用新型实施例提供的缝隙天线组件进行详细说明。

图1示出了本实用新型提供的缝隙天线组件中天线本体的结构图，结合图1 所示，下面是对本实施例的详细描述；

本实施例提供了一种WiFi6E缝隙天线组件，应用于具有金属外壳的便携式电脑(金属外壳设备)6，其特征在于，所述缝隙天线组件包括至少一个天线本体1及至少一个槽部5，天线本体1和槽部5一一对应，所述槽部5开设于所述电脑金属外壳61上靠近所述电脑转轴63的一端，所述天线本体1放置于所述电脑转轴63端槽部5上并覆盖所述槽部5，所述天线本体1采用WiFi6E天线。

具体地，对于便携式电脑6而言，其外壳分为A、B、C和D四大部件：A 壳为屏后盖(显示屏背后的那一面，也即上述金属外壳61)、B壳为屏前框(显示屏62边缘一圈)、C壳为主机上盖(围绕键盘一圈，包括手托)、D壳为主机下盖(便携式电脑底部放置部)，即当便携式电脑6闭合时，从上至下依次为A 壳、B壳、C壳和D壳，其中，A壳及B壳形成的整体结构通过可旋转的转轴 63与C壳及D壳形成的整体结构活动连接。便携式电脑外壳61是主板、处理器等功能运行部件的载体和保护壳，集成了工艺设计、材料、体积控制、重量控制、散热控制、坚固安全性、环保性等一系列重要性，常用材料有ABS工程塑料、镁铝合金、钛合金、碳纤维合金、PC-GF(聚碳酸脂PC)等，其中，以 PC+ABS和铝镁合金最常见，也是应用最广泛的便携式电脑外壳61的材料。

如上所述，金属外壳61最大的缺陷便是会屏蔽电磁波，为避免金属外壳61 对天线信号的屏蔽，本实施例提供的技术方案所提供的缝隙天线组件包括天线本体1及槽部5，其中，槽部5开设于电脑金属外壳61(即上述A壳)上，更具体地，其开设于金属外壳61上述转轴63的一端，即电脑显示屏62下部，天线本体1放置于所述电脑转轴63端缝隙上面并完全覆盖槽部5。基于此，缝隙天线组件的形成较为完美的辐射场型，且辐射范围更广，辐射距离更远，从而使得电脑取得良好的通讯效果。

优选地，WiFi6E天线尺寸为40mm*6mm，所用PCB板14是FR4材质。

具体地，天线本体1作为辐射单元，其厚度、材料等性质对天线效率有较大影响，更具体地，本实施例中的天线厚度为0.2mm-0.6mm，优选的天线厚度为0.4mm，PCB板14材质为FR4。作为优选地，天线为单面板，表面绿油阻焊处理，可在达到目标频段的前提下使得天线结构的效率最佳。

优选地，槽部5为条状缝隙，所述缝隙尺寸为40mm*2.5mm。

具体地，本实施例对槽部5的形状不予限制，作为优选地，槽部5开设成长条状缝隙，其边缘可为波浪等形状，边缘波浪是结构考虑缝隙后续注入塑胶后更容易过落摔可靠性实验设计，该缝隙的长度不小于40mm，宽度为2mm-3mm，进一步地，该缝隙的长度为40mm，宽度为2.5mm。

具体地，根据实验数据显示槽部5开槽尺寸为40mm*3.5mm以及 50mm*2.5mm，尺寸40mm*2.5mm天线性能参数更好，数据参照下表可以体现：

经调试，2400-2500MHz时槽部5开槽尺寸为40mm*2.5mm的主天线的效率可以达到52％左右，副天线的效率可以达到44％左右，槽部5开槽尺寸为 40mm*3.5mm的主天线的效率可以达到47％左右，副天线的效率可以达到44％左右，槽部5开槽尺寸为50mm*3.5mm的主天线的效率可以达到47％左右，副天线的效率可以达到44％左右，5100-5800MHz时槽部5开槽尺寸为40mm*2.5mm的主天线的效率可以达到45％左右，副天线的效率可以达到38％左右，槽部5开槽尺寸为40mm*3.5mm的主天线的效率可以达到27％左右，副天线的效率可以达到13％左右，槽部5开槽尺寸为50mm*3.5mm的主天线的效率可以达到43％左右，副天线的效率可以达到35％左右，5925-7125MHz时槽部 5开槽尺寸为40mm*2.5mm的主天线的效率可以达到46％左右，副天线的效率可以达到33％左右，槽部5开槽尺寸为40mm*3.5mm的主天线的效率可以达到 32％左右，副天线的效率可以达到15％左右，槽部5开槽尺寸为50mm*3.5mm的主天线的效率可以达到45％左右，副天线的效率可以达到33％左右，可见，根据实验数据显示槽部5开槽尺寸为40mm*3.5mm以及50mm*2.5mm，尺寸 40mm*2.5mm天线性能参数更好，极大提高了天线的效率、提升了天线的使用性能。

优选地，WiFi6E天线采用Loop天线。常规使用的天线是monopole天线，根据实验数据显示Loop天线性能参数更好；

monopole天线测试参数数据参照下表：

Loop天线测试参数数据参照下表：

经调试，2400-2500MHz时Loop主天线的效率可以达到48％左右，副天线的效率可以达到43％左右，monopole主天线的效率可以达到35％左右，副天线的效率可以达到37％左右，5100-5800MHz时Loop主天线的效率可以达到53％左右，副天线的效率可以达到44％左右，monopole主天线的效率可以达到31％左右，副天线的效率可以达到28％左右，5925-7125MHz时Loop主天线的效率可以达到40％左右，副天线的效率可以达到31％左右，monopole主天线的效率可以达到30％左右，副天线的效率可以达到23％左右，可见，根据实验数据显示Loop天线性能参数更好，极大提高了天线的效率、提升了天线的使用性能。

优选地，WiFi6E天线包括天线走线11及天线信号馈点12。

此处的信号馈点12焊接防止氧化会做PAD镀金处理，信号馈点12可辐射和接收无线电波，进入天线的无线电波，到达信号馈点12时，有波峰，有波谷，也会有波峰与波谷之间的任一位置。在这些不同的位置上，信号馈点12所表现出来的阻抗是不同的。信号馈点12与电缆阻抗相匹配比较重要。可以达到从接收无线电信号的始端到接收机(发射机)的最好效果，从而实现便携式电脑6 的辐射功能。

优选地，WiFi6E天线还包括接地部13和PCB板14，接地部13与机台金属连接部3接地。

具体地，为了进一步避免便携式电脑的金属外壳61影响天线对电磁波的辐射和接收，上述天线接地13可通过连接部3接地，作为优选地，此处的连接部 3为金属材质，可以是可以弯折的铜箔，跟金属机台连接接地，金属机台一般为铝合金材质，从而在固定天线接地13的同时也减少了便携式电脑金属外壳61 的干扰，进一步提高了缝隙天线组件的效率。

进一步地，WiFi6E天线覆盖 2400～2500MHz&5100～5850MHz&5925～7125MHz。

具体地，宽频段可以满足高速率信号传输，而且还可以覆盖所有的WiFi天线频段，满足WiFi6E需求。一般金属设备上面天线信号会很差，效果不好，实现天线效率低。但是此天线在金属设备上面可以实现高效率的WiFi6E频段，两支天线均满足高效率，WiFi6E天线均带接收功能。主天线2和副天线4可以相互辅助，更能满足信息传输需求。天线放置在40mm*2.5mm的槽部5上面，其余区域均为金属，通过槽部5辐射天线的高性能。天线放置在此区域，可以达到更好的辐射效率。

具体地，天线本体1通过PCBA材质调试带宽。不需求其他特殊工具处理。

调试重点关注各个基本功能模块的功能实现，使各个功能模块能正常工作，配合软件调试相关功能，时序是否符合设计要求。天线的高度直接影响低频的带宽，高度越高，带宽越好。金属面框，如面框是金属的，对天线的影响也特别大。天线的旁边元器件会使天线本体1产生谐振的都会使天线带宽变窄，所以通过PCBA材质调试带宽天线很有必要，如果是由于环境影响的带宽窄，就要做环境处理，如是高度引起的带宽窄，那就试着用单极天线去调试，再加上匹配电路等。

优选地，WiFi6E缝隙天线组件包括两个天线本体和两个槽部，所述两个天线本体包括主天线2与副天线4。

图4示出了本实用新型所述的主天线的驻波图；

图5示出了本实用新型所述的副天线的驻波图；

具体地，由驻波图可以看出主天线2与副天线4均满足高效率的WiFi6E 频段。

优选地，主天线2与副天线4之间的隔离度小于-15dB,主天线2作为主要天线，发射接收信号，副天线4作为辅助天线，承担接收辅助功能。

图6示出了本实用新型所述的主天线与副天线之间的隔离度；

具体地，天线空间隔离是使干扰系统的发射天线与被干扰系统的接收天线保持一定的物理空间距离(角度)，从而使得发射天线的电波经空间衰减后到达接收天线端的电平强度小于系统间隔离的要求。可以天线之间保持一定的距离，实现空间上的隔离，也可以不同系统天线之间增加隔离物，增加天线之间的隔离；从图示可以看出主天线2发射的信号与副天线4所接收的信号功率的比值隔离度小于-15dB，可以满足高效率WiFi频段。

本实用新型还提供了一种具有金属外壳的便携式电脑6，电脑安装以上任一项所述WiFi6E缝隙天线组件。

优选地，当上述便携式电脑6安装有两个以上前述缝隙天线组件时，各前述缝隙天线组件的间距不小于35mm。

具体地，当上述便携式电脑6安装有两个以上前述缝隙天线组件时本实施例对各个缝隙天线组件的相对位置不予限制，各个缝隙天线组件可相互平行或相互垂直，但彼此之间的间距不小于35mm。工作时，性能较好的缝隙天线组件发挥主要作用，其他缝隙天线组件配合其发挥作用。

图2示出了本实用新型提供的缝隙天线组件的结构图，结合图2所示，下面是对本实施例的详细描述；

图示包括主天线2与副天线4，天线放置位置均在金属设备上面,主天线2 与副天线4均满足WiFi6E频段,均带接收功能，主天线2作为主要天线，发射接收信号，副天线4作为辅助天线，承担辅助接收功能。

图3示出了本实用新型提供的具有金属外壳的便携式电脑6的示意图，此外，为方便论述，该便携式电脑6上安装有两个前述缝隙天线本体1(主天线2 与副天线4)，结合图3所示，具体地：

该便携式电脑的金属外壳61上电脑转轴63的一端开设有第一槽部、第二槽部，这两个槽部5均是大小为40mm*2.5mm的条状缝隙，两者相互平行且间距为35mm，电脑转轴63端槽部5上面放置有第一天线本体、第二天线本体，其中，第一天线本体完全覆盖第一槽部、第二天线本体完全覆盖第二槽部。第一及第二天线本体天线尺寸均为40mm*6mm，所用PCB板均是FR4材质。第一天线本体、第二天线本体均包括天线走线11及天线信号馈点12，还包括接地部13，接地部13与机台金属连接部3接地，第一及第二天线本体放置位置均在金属设备上面,两支天线均满足WiFi6E频段，均带接收功能。

第一天线本体作为主要天线，发射接收信号。第二天线本体作为辅助天线，承担接收辅助功能。

据此，经试验，该便携式电脑6上WiFi6E缝隙天线组件的效率参见下表：

如上表所示：

通过在便携式电脑金属外壳61电脑转轴63的一端开设槽部5并安装前述天线本体1，经调试，2400-2500MHz主天线的效率可以达到48％左右，副天线的效率可以达到43％左右，5100-5800MHz主天线的效率可以达到53％左右，副天线的效率可以达到44％左右，5925-7125MHz主天线的效率可以达到40％左右，副天线的效率可以达到31％左右，完全满足天线的使用功能。可见，本实施例提供的WiFi6E缝隙天线组件，通过在便携式电脑金属外壳61电脑转轴63的一端开设槽部5并安装前述天线本体1，极大提高了天线的效率、提升了天线的使用性能。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型提供的WiFi6E缝隙天线组件，通过在便携式电脑金属外壳61 上开设槽部5，以及通过特殊的Loop天线，将天线本体1安装于槽部5上方并覆盖槽部5，从而避免了金属外壳对天线信号的屏蔽，提高了天线的效率，提升了天线的使用性能。

槽部5上放置两支WiFi6E天线，可以满足高速率信号传输，覆盖所有的 WiFi天线频段，满足WiFi6E需求。一般金属设备上面天线信号会很差，效果不好，实现天线效率低。但是此天线可以在金属设备上面开槽，使用Loop天线实现WiFi全频段。两支天线可以相互辅助，更能满足信息传输需求。天线放置在40mm*2.5mm的槽部上面，其余区域均为金属，通过槽部辐射天线的高性能。天线放置在此区域，可以达到更好的辐射效率。

上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本实用新型的可选实施例，在此不再一一赘述。

尽管已描述了本申请实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例中范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种WiFi6E缝隙天线组件，应用于具有金属外壳的便携式电脑，其特征在于，所述缝隙天线组件包括至少一个天线本体及至少一个槽部，天线本体和槽部一一对应，所述槽部开设于所述电脑金属外壳上靠近所述电脑转轴的一端，所述天线本体放置于所述电脑转轴端槽部上并覆盖所述槽部，所述天线本体采用WiFi 6E天线。

2.根据权利要求1所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述WiFi 6E天线采用Loop天线。

3.根据权利要求1或2所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述缝隙天线组件包括两个天线本体和两个槽部，所述两个天线本体分别为主天线与副天线。

4.根据权利要求3所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述主天线与副天线之间的隔离度小于-15dB，主天线用于发射接收信号，副天线用于承担辅助接收功能。

5.根据权利要求1或2所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述WiFi6E天线覆盖2400～2500MHz&5100～5850MHz&5925～7125MHz。

6.根据权利要求1所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述槽部为条状缝隙，所述缝隙尺寸为40mm*2.5mm。

7.根据权利要求6所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述WiFi 6E天线尺寸为40mm*6mm。

8.根据权利要求1或2所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述WiFi6E天线包括天线走线及天线信号馈点。

9.根据权利要求8所述WiFi 6E缝隙天线组件，其特征在于，所述WiFi 6E天线还包括接地部和PCB板，接地部与机台金属连接部接地。

10.一种金属外壳设备，其特征在于，所述设备安装有如权利要求1-9任一项所述WiFi6E缝隙天线组件。

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