CN105449335A - 一种电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电子设备，包括设备外壳；设置于设备外壳内的单极天线环形天线和同轴电缆。所述同轴电缆与所述单极天线馈电端口直接相连并给予馈电激励单极天线产生辐射，在所述单极天线辐射端形成高频谐振电磁场。所述环形天线位于所述单极天线产生的所述高频谐振电磁场覆盖范围内，所述高频谐振电磁场通过能量耦合，形成对所述环形天线的激励，以使所述单极天线和所述环形天线都处于工作状态。

Description

一种电子设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种电子设备。

技术背景

随着无线通信技术中的WLAN技术的不断发展，有越来越多的电子设备具有无线上网功能，为实现无线上网功能，就需要在电子设备中设置天线。

比如，在现有技术中，笔记本电脑具有金属外壳，此时天线通常设置在笔记本电脑B面面板上方两侧。当笔记本电脑处于打开模式时，天线净空区无遮挡，此时天线具有良好的信号接收性能。

本申请发明人在实现本申请实施例的技术方案的过程中，发现现有技术至少存在如下技术问题：

由于在现有技术，笔记本电脑具有很多使用模式，如：笔记本模式，平板电脑模式，帐篷模式等，但现有技术中笔记本电脑中的天线，只考虑笔记本模式，即能保证当笔记本电脑处于笔记本模式时，天线具有良好的信号接收性能，但如果当笔记本电脑处于帐篷模式时，由于天线会很临近放置平面，而当放置平面有用户的手或其它物品时，就会遮挡天线，进而对天线的接收性能造成负面影响。

可见，在现有技术中，笔记本电脑存在天线设计不合理，进而不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求不同的技术问题。

虽然在现有技术中可以通过注塑成型设计来改良当天线被遮挡时的天线接收性能，但为了达到较好的改良效果，在多使用模式的笔记本电脑中，需要做多个注塑成型设计，这样就提高了笔记本电脑的生产成本。可见，现有技术中的笔记本电脑在通过多个注塑成型设计来改良被遮挡天线的接收性能时，存在生产成本高的技术问题。

虽然现有技术可以通过增加天线与金属遮挡平面之间的距离，使金属外壳对天线净空区遮挡造成的不利影响减弱。但为了保证天线的接收效果需要在笔记本电脑内部预留足够的空间，因此使笔记本电脑的整体厚度增加；并且此时天线性能比完全净空环境下，降低约20％。可见现有技术中的笔记本电脑存在不能在使笔记本电脑满足轻薄化要求的前提下，保证天线接收性能的技术问题。

发明内容

本发明提供一种电子设备，用于解决现有技术中笔记本电脑存在天线设计不合理，进而不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求的技术问题，以实现在笔记本电脑满足轻薄化要求的前提下，保证天线接收性能的技术效果。

根据本发明实施例，提供一种电子设备，所述电子设备包括：

设备外壳；

单极天线，设置于所述设备外壳内，所述单极天线包括第一段，及由所述第一段弯折延伸而形成的第二段，所述第一段和所述第二段大致呈L形；包括位于所述第一段的单极天线第一端和位于所述第二段的单极天线第二端；所述单极天线第二端为馈电端口；

同轴电缆，设置于所述设备外壳内，所述同轴电缆与所述单极天线第二端直接相连，通过所述同轴电缆向所述单极天线第二端给予馈电激励，在所述单极天线第一端处形成第一覆盖范围的高频谐振电磁场；

环形天线，设置于所述设备外壳内；所述环形天线包括包括第一末端和第二末端；所述第一末端和所述第二末端均接地；所述环形天线位于所述第一覆盖范围内；以使所述高频谐振电磁场通过能量耦合，形成对所述环形天线的激励，以使所述单极天线和所述环形天线都处于工作状态。

可选的，所述环形天线处于工作状态时，形成一辐射段，所述辐射段包括第一辐射端与第二辐射端。

可选的，所述环形天线还包括：

第一零辐射段，为所述第一末端与所述第一辐射端之间的环形天线段；

第二零辐射段，为所述第二末端与所述第二辐射端之间的环形天线段；

第一延伸段，由在所述第一零辐射段上的任一点处延伸形成；

第二延伸段，由在所述第二零辐射段上的任一点处延伸形成；

所述第一延伸段和所述第二延伸段皆与所述设备外壳相连。

可选的，所述电子设备还包括一个信号传输线，与所述环形天线和所述单极天线相连，通过所述信号传输线能够接收来自所述环形天线的第一信号和来自所述单极天线的第二信号。

可选的，所述辐射段与所述单极天线的所述第一段相互平行。

可选的，所述单极天线的所述第一端位于所述环形天线所围成的区域内部。

可选的，所述单极天线的所述第一端位于所述环形天线所围成的区域外部。

可选的，所述辐射段与所述单极天线的所述第一段间成一夹角，所述所述夹角为一预设角度范围内一个角；当所述夹角在所述预设角度范围内时，所述环形天线位于所述第一覆盖范围内。

可选的，所述单极天线的所述第一段位于所述环形天线所在的平面内。

可选的，所述单极天线的所述第一段与所述环形天线所在的平面有一交点。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线结合的设计，所以不仅具有环形天线抗金属干扰的能力，可以有效降低金属外壳净空区域的遮挡问题，有效减少金属遮挡平面与天线的距离，无需像现有技术一样依靠增大笔记本电脑的金属外壳设计来保证内部的天线有足够的净空区；还能够实现一款天线具备两种工作模式。有效解决了现有技术中，笔记本电脑存在天线设计不合理，不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求的技术问题。进而实现在笔记本电脑满足轻薄化要求的前提下，保证天线接收性能的技术效果。

2、由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线末端能量耦合形成端口激励，使所述单极天线和所述环形天线同时形成辐射信号，从而实现2.4G和5G双频段天线设计，同时由于所述电子设备具有无源自适应切换设计，有效解决了现有技术中，笔记本电脑存在天线设计不合理，进而不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求不同的技术问题。进而实现不同使用模式下，根据天线环境所述电子设备可以自动切换到预设的最佳辐射状态工作，以达到天线环境零变化的技术效果。

3、由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线结合的设计，具有多使用模式下天线接收性能不变的能力，且不用像现有技术那样，去通过多个注塑成型设计来改良被遮挡天线的接收性能，所以，有效解决了现有技术中的笔记本电脑在通过多个注塑成型设计来改良天线被遮挡的天线接收性能时，存在生产成本高的技术问题。进而实现，降低生产成本的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术方案中的技术方案，下面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发明的一些实施例。

图1为电子设备结构示意图一；

图2A为单极天线第一端实施方式一的示意图；

图2B为单极天线第一端实施方式二的示意图；

图3A为单极天线第一段实施方式一的示意图；

图3B为单极天线第一段实施方式二的示意图；

图4为电子设备结构示意图二。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种电子设备，用于解决现有技术中笔记本电脑存在天线设计不合理，不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求的技术问题，以实现在笔记本电脑满足轻薄化要求的前提下，保证天线接收性能的技术效果。

本申请实施例中的电子设备为解决上述技术问题，总体思路如下：

一种电子设备，包括：

设备外壳；单极天线，设置于所述设备外壳内，所述单极天线包括第一段，及由所述第一段弯折延伸而形成的第二段，所述第一段和所述第二段大致呈L形；包括位于所述第一段的单极天线第一端和位于所述第二段的单极天线第二端；所述单极天线第二端为馈电端口；同轴电缆，设置于所述设备外壳内，所述同轴电缆与所述单极天线第二端直接相连，通过所述同轴电缆给所述单极天线第二端给予馈电激励，在所述单极天线第一端处形成第一覆盖范围的高频谐振电磁场；环形天线，设置于所述设备外壳内；所述环形天线包括包括第一末端和第二末端；所述第一末端和所述第二末端均接地；所述环形天线位于所述第一覆盖范围内；以使所述高频谐振电磁场通过能量耦合，形成对所述环形天线的激励，以使所述单极天线和所述环形天线都处于工作状态。

由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线结合的设计，所以不仅具有环形天线抗金属干扰的能力，可以有效降低金属外壳净空区域的遮挡问题，有效减少金属遮挡平面与天线的距离，无需像现有技术一样依靠增大笔记本电脑的金属外壳设计来保证内部的天线有足够的净空区；还能够实现一款天线具备两种工作模式。有效解决了现有技术中，笔记本电脑存在天线设计不合理，不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求的技术问题。进而实现在笔记本电脑满足轻薄化要求的前提下，保证天线接收性能的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

通常情况下，天线会设计在笔记本电脑屏幕面板的上方左右两侧。当笔记本电脑处于打开模式的时候，天线净空无遮挡，单极天线处于工作频带内，此时，单极天线具有良好的辐射特性。但是当笔记本电脑处于关闭模式或是平板模式的时候，由于笔记本电脑的C面或D面的金属外壳进入天线净空区形成遮挡。此时单极天线谐振向高频移动会受到影响，无法正常工作。而环形天线在这种环境下则具有较好的抗金属干扰能力，可以保证工作频带内正常的天线性能。

如图1所示，为本申请第一较佳实施方式电子设备的结构示意图。在实际应用中，电子设备可以为笔记本电脑、平板电脑、手机等终端，在此，就不一一举例了。在下面的具体描述过程中，以电子设备是笔记本电脑为例，来进行说明。其中，笔记本电脑具有打开模式、关闭模式平板模式和帐篷模式等多种使用模式。

一种电子设备包括：

设备外壳10；

单极天线20，设置于设备外壳10内，单极天线20包括第一段201，及由第一段201弯折延伸而形成的第二段202，第一段201和第二段202大致呈L形；包括位于第一段201的单极天线第一端2011和位于第二段202的单极天线第二端2021；单极天线第二端2021为馈电端口。

同轴电缆30，设置于设备外壳10内。同轴电缆30与单极天线第二端2021直接相连，通过同轴电缆30向单极天线第二端2021给予馈电激励，在单极天线第一端2011处形成第一覆盖范围的高频谐振电磁场。

环形天线40，设置于设备外壳10内。环形天线40包括第一末端4011和第二末端4021；第一末端4011和第二末端4021均接地；环形天线40位于所述第一覆盖范围内；以使所述高频谐振电磁场通过能量耦合，形成对环形天线40的激励，以使单极天线20和环形天线40都处于工作状态。

具体而言，在本申请实施例中，同轴电缆30通过直接连接的方式通过单极天线第二端2021向单极天线20馈电。由于受到激励，单极天线20在第一段201处形成一个高频谐振电磁场，即所述第一覆盖范围的高频谐振电磁场。通过单极天线20第一段201的谐振能量与位于所述第一覆盖范围内的环形天线40达到能量耦合状态，从而形成对环形天线40的激励，进一步激发环形天线40。从而达到一个端口馈电，单极天线和环形天线两种不同形态的天线同时激励并形成辐射的技术效果。

由于环形天线40是通过单极天线20耦合能量而形成激励，其第一末端4011和第二末端4021均接地，即其自身为双短路谐振单元，因此环形天线40中部存在一个辐射段，两端方向零电势处，则分别存在一个零辐射段。

具体来讲，在本申请实施例中，处于工作状态的环形天线40上形成第一零辐射段401、辐射段403和第二零辐射段402。其中，辐射段403包括第一辐射端4012和第二辐射端4022；第一零辐射段401，为第一末端4011与第一辐射端4012之间的环形天线段；第二零辐射段402，为第二末端4021与第二辐射端4022之间的环形天线段。

为了满足无线WLAN电子设备惯用的封闭式金属圆环的天线设计要求，在本申请实施例中，还可以在环形天线40上设置第一延伸段405和第二延伸段406。其中，第一延伸段405，由在第一零辐射段401上的任一点处延伸形成；第二延伸段406，由在第二零辐射段402上的任一点处延伸形成；第一延伸段405和第二延伸段406皆与设备外壳10相连。

具体而言，第一零辐射段401和第二零辐射段402上的任一点都是辐射零点，金属延伸段从所述任一点处沿环形天线反方向延伸，并连接到所述设备外壳上，即可实现封闭式金属圆环的天线设计要求。此时仅仅是在辐射零点处增加金属延长段形成封闭金属圆环，并不影响单极天线20和环形天线40之间能量耦合效应，因此所述仍然可以满足所述电子设备一个馈电能同时激励形成辐射的效果。

为了达到电子设备无源自适应切换的功能，实现不同使用模式下，在本申请实施例中，根据天线环境所述电子设备可以自动切换到预设的最佳辐射状态工作的设计，在本申请实施例中，电子设备还包括一个信号传输线。信号传输线与环形天线40和单极天线20相连，通过信号传输线能够接收来自环形天线40的第一信号和来自单极天线20的第二信号。

具体来讲，来自环形天线40的第一信号和来自单极天线20的第二信号均同时通过信号传输线传输。由于笔记本电脑在打开模式下，天线净空无遮挡，单极天线20处于工作频带内，此时单极天线20具有良好的辐射特性，第二信号的第二强度远远大于第一信号的第一强度，电子设备中的单极天线20则自动处于接收第二信号的状态。相反，当笔记本电脑处于关闭模式或是平板模式下，单极天线20谐振向高频移动会受到影响，但环形天线40工作则不受到此天线环境的影响，此时环形天线40具有良好的辐射特性，第一信号强度远远大于第二信号强度，所述电子设备也相应的处于接收第一信号的状态。由此，实现了在不同使用模式下根据天线环境变化自动切换到设计中的预计最佳辐射状态的技术效果。

为了实现一个端口馈电能同时将两种不同形态的天线同时激励并形成辐射的设计，即实现对单极天线第二端2021进行端口馈电就可同时激励单极天线20和环形天线40的设计，在本申请实施例中，单极天线20的第一端2011的位置可以有两种具体的方式：

方式一，如图2A所示，单极天线20的第一端2011位于环形天线40所围成的区域内部。

方式二，如图2B所示，单极天线20的第一端2011位于环形天线40所围成的区域外部。

为了实现单极天线20和环形天线40同时被激励形成辐射的设计，单极天线20和环形天线40之间的位置关系可以是：辐射段403与单极天线20的第一段201间成一夹角α，夹角α为一预设角度范围内一个角，在本申请实施例中，预设角度范围具体可以为0°至15°；当夹角α在所述预设角度范围内时，环形天线40位于所述第一覆盖范围内。

由于，单极天线20末端，即第一端2011在谐振时，能将能量耦合到环形天线40上，因此单极天线20与环形天线40的相对位置必须满足末端能量耦合的需要，不能超出能够实现耦合所需要的最大距离。在本申请实施例中，具体可以有两种实施方式。

方式一，如图3A所示，单极天线20的第一段201位于环形天线40所在的平面内。此时，单极天线20的第一端2011位于环形天线40所形成的平面内。

方式二，如图3B所示，单极天线20的第一段201与环形天线40所在的平面有一个交点。此时单极天线20的第一端2011在环形天线40所形成的平面之外。

在本申请实施例中，为使能量耦合效果更佳，辐射更强，单极天线20和环形天线40之间的位置关系可以是：辐射段403与单极天线20的第一段201相互平行。

参考图4，此时可以达到很好的能量耦合效果，进一步获得更好的辐射状态。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线结合的设计，所以不仅具有环形天线抗金属干扰的能力，可以有效降低金属外壳净空区域的遮挡问题，有效减少金属遮挡平面与天线的距离，无需像现有技术一样依靠增大笔记本电脑的金属外壳设计来保证内部的天线有足够的净空区；还能够实现一款天线具备两种工作模式。有效解决了现有技术中，笔记本电脑存在天线设计不合理，不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求的技术问题。进而实现在笔记本电脑满足轻薄化要求的前提下，保证天线接收性能的技术效果。

2、由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线末端能量耦合形成端口激励，使所述单极天线和所述环形天线同时形成辐射信号，从而实现2.4G和5G双频段天线设计，同时由于所述电子设备具有无源自适应切换设计，有效解决了现有技术中，笔记本电脑存在天线设计不合理，进而不能满足笔记本电脑多种使用模式对天线接收性能要求不同的技术问题。进而实现不同使用模式下，根据天线环境所述电子设备可以自动切换到预设的最佳辐射状态工作，以达到天线环境零变化的技术效果。

3、由于本申请实施例中的技术方案采用单极天线和环形天线结合的设计，具有多使用模式下天线接收性能不变的能力，且不用像现有技术那样，通过多个注塑成型设计来改良天线被遮挡时的天线接收性能，所以，有效解决了现有技术中的笔记本电脑在通过多个注塑成型设计来改良被遮挡天线的接收性能时，存在生产成本高的技术问题。进而实现，降低生产成本的技术效果。

尽管已描述了本发明的可能实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做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发明范围的所有变更和修改。

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

Claims (10)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：

设备外壳；

单极天线，设置于所述设备外壳内，所述单极天线包括第一段，及由所述第一段弯折延伸而形成的第二段，所述第一段和所述第二段大致呈L形；包括位于所述第一段的单极天线第一端和位于所述第二段的单极天线第二端；所述单极天线第二端为馈电端口；

同轴电缆，设置于所述设备外壳内，所述同轴电缆与所述单极天线第二端直接相连，通过所述同轴电缆向所述单极天线第二端给予馈电激励，在所述单极天线第一端处形成第一覆盖范围的高频谐振电磁场；

环形天线，设置于所述设备外壳内；所述环形天线包括包括第一末端和第二末端；所述第一末端和所述第二末端均接地；所述环形天线位于所述第一覆盖范围内；以使所述高频谐振电磁场通过能量耦合，形成对所述环形天线的激励，以使所述单极天线和所述环形天线都处于工作状态。

2.如权利要求1所述电子设备，其特征在于，所述环形天线处于工作状态时，形成一辐射段，所述辐射段包括第一辐射端与第二辐射端。

3.如权利要求2所述电子设备，其特征在于，所述环形天线还包括：

第一零辐射段，为所述第一末端与所述第一辐射端之间的环形天线段；

第二零辐射段，为所述第二末端与所述第二辐射端之间的环形天线段；

第一延伸段，由在所述第一零辐射段上的任一点处延伸形成；

第二延伸段，由在所述第二零辐射段上的任一点处延伸形成；

所述第一延伸段和所述第二延伸段皆与所述设备外壳相连。

4.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一个信号传输线，与所述环形天线和所述单极天线相连，通过所述信号传输线能够接收来自所述环形天线的第一信号和来自所述单极天线的第二信号。

5.如权利要求2至4中任一权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述辐射段与所述单极天线的所述第一段相互平行。

6.如权利要求2至4中任一权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述单极天线的所述第一端位于所述环形天线所围成的区域内部。

7.如权利要求2至4中任一权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述单极天线的所述第一端位于所述环形天线所围成的区域外部。

8.如权利要求2至4中任一权利要求所述的电子设备，其特征在于，所述辐射段与所述单极天线的所述第一段间成一夹角，所述所述夹角为一预设角度范围内一个角；当所述夹角在所述预设角度范围内时，所述环形天线位于所述第一覆盖范围内。

9.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述单极天线的所述第一段位于所述环形天线所在的平面内。

10.如权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述单极天线的所述第一段与所述环形天线所在的平面有一交点。