CN111276792A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子设备。所述电子设备包括：天线模组、中框、及透波结构。所述天线模组用于在预设方向范围内收发预设频段的电磁波信号。所述中框用于承载所述天线模组，所述中框的至少部分位于所述预设方向范围内，且所述中框的所述至少部分对所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率。透波结构，所述透波结构承载于所述中框，所述透波结构与所述天线模组间隔设置，且所述电子设备在所述透波结构所对应的区域内对预设频段的电磁波信号具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率。本申请的电子设备中加入了透波结构，可使得中框对天线模组的辐射性能的影响，从而提升了所述电子设备的通信性能。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种电子设备。

背景技术

随着移动通信技术的发展，传统的***(4th－G eneration，4G)移动通信已经不能够满足人们的要求。第五代(5th－G eneration，5G)移动通信由于具有较高的通信速度，可而备受用户青睐。比如，利用5G移动通信传输数据时的传输速度比4G移动通信传输数据的速度快数百倍。毫米波信号是实现5G移动通信的主要手段，然而，当毫米波天线应用于电子设备时，毫米波天线通常设置于电子设备内部的收容空间中，毫米波信号天线透过电子设备而辐射出去的透过率较低，达不到天线辐射性能的要求。或者，外部的毫米波信号穿透电子设备的透过率较低。由此可见，现有技术中，5G毫米波信号的通信性能较差。

发明内容

本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：

天线模组，所述天线模组用于在预设方向范围内收发预设频段的电磁波信号；

中框，所述中框用于承载所述天线模组，所述中框的至少部分位于所述预设方向范围内，且所述中框的所述至少部分对所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率；

透波结构，所述透波结构承载于所述中框，所述透波结构与所述天线模组间隔设置，且所述电子设备在所述透波结构所对应的区域内对预设频段的电磁波信号具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率。

本申请提供的电子设备将透波结构承载于中框上，通过透波结构的作用使得天线模组经由中框等透射至电子设备的外部的透过率提升，从而可降低中框对天线模组收发预设频段的电磁波信号的影响，从而升所述电子设备的通信性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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为本申请电子设备的立体结构示意图。

图2为一实施方式中图1中沿I－I线的剖面示意。

图3为天线模组收发预设频段的电磁波信号的示意图。

图4为本申请另一实施方式中图1沿I－I线的剖面示意图。

图5为本申请又一实施方式中图1沿I－I线的剖面示意图。

图6为本申请又一实施方式中图1沿I－I线的剖面示意图。

图7为本申请一实施方式中电子设备1的电路框图。

图8为本申请一实施方式提供的电子设备中的透波结构的示意图。

图9为本申请另一实施方式提供的电子设备中的透波结构的示意图。

图10为本申请另一实施方式提供的电子设备中的透波结构的示意图。

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例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请提供了一种电子设备，所述电子设备可以为但不仅限于为任何具备通信功能的设备。例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Persona lComputer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有通信功能的智能设备。请一并参阅图1、图2、及图3，图1为本申请电子设备的立体结构示意图；图2为一实施方式中图1中沿I－I线的剖面示意；图3为天线模组收发预设频段的电磁波信号的示意图。所述电子设备1包括：天线模组10、中框20、及透波结构30。所述天线模组10用于在预设方向范围内收发预设频段的电磁波信号。所述中框20用于承载所述天线模组10，所述中框20的至少部分位于所述预设方向范围内，且所述中框20的所述至少部分对所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率。所述透波结构30承载于所述中框20，所述透波结构30与所述天线模组10间隔设置，且所述电子设备1在所述透波结构30所对应的区域内对预设频段的电磁波信号具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

所述预设方向范围是指所述天线模组10收发电磁波信号的范围。当所述天线模组10收发电磁波信号时，在预设方向电磁波信号的强度最好，相较于预设方向在立体空间内偏移预设度数时，所述天线模组10收电磁波信号的信号强度也较高，因此，所述预设方向范围为包括所述预设方向以及相较于预设方向偏移预设度数的范围。预设方向可以为垂直于所述天线模组10收发电磁波信号的收发面的方向。在图3中，以虚线a为预设方向，虚线b和虚线c分别和虚线a呈现一定夹角，在本实施方式中，虚线b和虚线c分别与虚线a之间的度数为β。所述预设范围为虚线b和虚线c之间的范围。

所述电磁波信号可以为但不仅限于为毫米波频段的电磁波信号或者太赫兹频段的电磁波信号。目前，在第五代移动通信技术(5th generation wireless systems，5G)中，根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G新空口(new radio，NR)主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中，FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，又叫sub－6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，属于毫米波(mm Wave)频段。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段包括：n257(26.5～29.5GHz)，n258(24.25～27.5GHz)，n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。

所述透波结构30可以具有单频单极化、单频双极化、双频双极化、双频单极化、宽频单极化、宽频双极化等特性中的任意一种特性。所述透波结构30具有双频谐振响应，或者单频谐振响应，或者宽频谐振响应，或者多频谐振响应中的任意一种。所述透波结构30的材质可以为金属材质，也可以为非金属导电材质。

中框20通常为电子设备1起到支撑作用的框体，所述中框20通常用于支撑电子设备1中的屏幕50、电路板60等。所述中框20构成电子设备1的地极，所述电子设备1中的需要接地的部件通常电连接于所述中框20。

所述透波结构30应用于所述电子设备1使得电磁波信号穿透力提升的原因在于：一、所述透波结构30被所述预设频段的电磁波信号激励，所述透波结构30根据所述预设频段的电磁波信号产生与所述预设频段相同的电磁波信号，且穿透所述电子设备1的中框20等其他部件并辐射至自由空间中。由于所述透波结构30被激励而产生所述预设频段同频段的电磁波信号，因此，透过所述中框20并辐射至自由空间中预设频段的电磁波信号的量较多，从宏观上体现出设置了所述透波结构30以后，所述电子设备1透过所述预设频段的电磁波信号的量增多。需要说明的是，这里所提到的其他部件是指，预设频段的电磁波信号穿透所述电子设备1至外界时，除了穿透中框20之外还穿透的部件；或者，预设频段的电磁波信号由外界被传输至天线模组10时，除了穿透中框20之外还穿透的部件。

所述透波结构30应用于电子设备1使得电磁波信号穿透力提升的原因在于：二、所述电子设备1中增加了透波结构30，电子设备1中对应所述透波结构30、所述中框20等其他部件的介电常数可以等效于预设材料的介电常数，而预设材料的介电常数对预设频段的电磁波信号的穿透率较高，且所述预设材料的等效波阻抗等于或者近似等于自由空间的等效波阻抗。这里所提到的其他部件和前面所描述的其他部件的定义一样，请参阅前面描述，在此不再赘述。

本申请提供的电子设备1将透波结构30承载于中框20上，通过透波结构30的作用使得天线模组10经由中框20等透射至电子设备1的外部的透过率提升，从而可降低中框20对天线模组10收发预设频段的电磁波信号的影响，从而升所述电子设备1的通信性能。

在一实施方式中，请参阅图4，图4为本申请另一实施方式中图1沿I－I线的剖面示意图。所述中框20包括：导电板210、及绝缘部220。所述导电板210用于承载所述透波结构30。所述绝缘部220至少连接于所述导电板210的周缘，且所述绝缘部220的至少部分位于所述预设方向范围内。

所述导电板210的形状为长方体或者大致为长方体，所述导电板210的材质可以为但不仅限于为铝镁合金等。所述导电板210承载所述透波结构30的形式可以为但不仅限于所述透波结构30固定连接于所述导电板210的表面。所述绝缘部220的材质通常为塑胶，所述绝缘部220连接于所述导电板210的周缘的方式可以为但不仅限于通过注塑等形式连接于所述导电板210。

在一实施方式中，请参阅图5，图5为本申请又一实施方式中图1沿I－I线的剖面示意图。所述电子设备1还包括：电池盖40。所述电池盖40包括背板410以及连接于所述背板410周缘的边框420，所述电池盖40形成收容空间40a，所述收容空间40a用于***述天线模组10、所述中框20及所述透波结构30。所述透波结构30内嵌于所述绝缘部220，或者，所述透波结构30设置于所述绝缘部220邻近所述边框420的表面，或者，所述透波结构30设置于所述绝缘部220邻近所述天线模组10的表面。

在本实施方式的示意图中，以所述透波结构30内嵌于所述绝缘部220为例进行示意。所述透波结构30内嵌于所述绝缘层，或者，所述透波结构30设置于所述结缘部邻近所述边框420的表面，或者所述透波结构30设置于所述绝缘部220邻近所述天线模组10的表面，使得所述绝缘部220对所述透波结构30起到支撑和保护作用。

在一种实施方式中，所述绝缘部220承载所述透波结构30的部分还凸出于所述透波结构30背离所述导电板210的表面。当所述绝缘部220承载所述透波结构30的部分凸出于所述透波结构30背离所述导电板210的表面，从而使得所述绝缘部220对所述透波结构30起到良好的支撑和保护作用。

在一种实施方式中，所述透波结构30自所述导电板210的一侧延伸而形成，且所述透波结构30与所述导电板210为一体结构。

在本实施方式中，所述透波结构30自所述导电板210的一侧延伸而成，换而言之，所述透波结构30与所述导电板210连接为密不可分的整体，以增强所述透波结构30与所述导电板210结合时的结合力以及降低所述透波结构30与所述导电板210结合时的难度。

在一实施方式中，所述电子设备1还包括屏幕50，所述屏幕50设置于所述中框20背离所述背板410的一侧，所述透波结构30及所述天线模组10均设置于所述导电板210邻近所述背板410的一侧。

在本实施方式中，所述透波结构30及所述天线模组10均设置于所述导电板210的同一侧，且所述透波结构30与所述屏幕50设置于所述中框20相对的两侧，从而使得所述天线模组10远离所述屏幕50，减小甚至避免了所述天线模组10收发预设频段的电磁波信号时对屏幕50造成的影响；此外，也减小甚至避免了屏幕50对天线模组10收发预设频段的电磁波信号的干扰。

所谓屏幕50，是指电子设备1中用于显示文字、图像、视频等内容的部件。所述屏幕50可以为仅仅具有显示功能的部件，也可以为集成有显示及触控功能的部件。在本实施方式中，所述屏幕50还包括屏幕本体510以及设置在所述屏幕本体510背离所述背板410的一侧的盖板520，以对所述屏幕本体510进行保护。

请一并参阅图6，图6为本申请又一实施方式中图1沿I－I线的剖面示意图。在一实施方式中，所述电子设备1还包括电路板60。所述电路板60电连接于所述天线模组10。在本实施方式中，所述电路板60设置于所述导电板210邻近所述背板410的一侧。所述电路板60可直接或间接设置于所述导电板210邻近所述背板410的表面。在本实施方式中，以所述电路板60直接设置于所述导电板210邻近所述背板410的表面为例进行示意。所述天线模组10可设置于所述电路板60上，也可以设置于所述导电板210上。在本实施方式的示意图中，以所述天线模组10设置于所述导电板210上为例进行示意。

请一并参阅图7，图7为本申请一实施方式中电子设备1的电路框图。所述电路板60上可设置射频收发器610、及射频前端模块620。所述射频收发器610电连接所述射频前端模块620，所述射频前端模块620电连接至所述天线模组10。当所述天线模组10用于发射预设频段的电磁波信号时，所述射频收发器610用于接收基带信号，并将基带信号转换为射频信号。所述射频前端模块620电连接所述射频收发器610，用于接收所述射频信号，并将所述射频信号进行滤波、幅值放大等处理。所述天线模组10电连接所述射频前端模块620，用于将经由所述射频前端模块620处理并输出的射频信号转换为预设频段的电磁波信号。相应地，当所述天线模组10用于接收预设频段的电磁波信号时，所述天线模组10接收预设频段的电磁波信号，并将所述电磁波信号转换为射频信号。所述射频前端模块620与所述天线模组10电连接，并接收所述天线模组10输出的射频信号，将所述射频信号进行滤波、幅值缩小等处理。所述射频收发器610与所述射频前端模块620电连接，并接收经由所述射频前端模块620处理过的射频信号，并将所述射频信号转换为基带信号。

下面结合前面任意实施方式介绍的电子设备1，对电子设备1中的透波结构30的具体结构进行详细介绍。

请参阅图8，图8为本申请一实施方式提供的电子设备中的透波结构的示意图。所述透波结构30包括：包括间隔排布的多条第一导电线310、以及间隔排布的多条第二导电线320。所述多条第一导电线310与所述多条第二导电线320交叉设置，且所述多条第一导电线310与所述多条第二导电线320在交叉处电连接，以形成阵列排布的多个透波单元30a。

本实施方式的透波单元30a包括相邻的两个第一导电线310与相邻的两个第二导电线320交叉的部分，以及交叉部分之间形成的镂空30b。相较于形状为导电贴片而不包括镂空结构的透波单元30a而言，对于预设频段的电磁波信号，本申请的透波单元30a的尺寸较小，从而有利于所述透波结构30的集成化和小型化。

本实施方式提供的透波结构30可应用于双极化及单极化的天线模组10。所述第一导电线310可以为直线段，也可以为曲线段；相邻的两条第一导电线310之间的距离可以相等也可以不相等。相应地，所述第二导电线320可以为直线段，也可以为曲线段；相邻的两条第二导电线320之间的距离可以相等也可以不相等。所述多个第一导电线310与所述多个第二导电线320之间可以垂直也可以不垂直。在本实施方式中，以所述第一导电线310及所述第二导电线320均为直线段，相邻的两条第一导电线310之间的距离d1相等，相邻的两条第二导电线320之间的距离d2相等，d2＝d1，且所述多个第二导线320垂直于所述多个第一导线310为例进行示意。

请参阅图9，图9为本申请另一实施方式提供的电子设备中的透波结构的示意图。所述透波结构30包括阵列排布的多个透波单元30a，所述透波单元30a由至少一条导电线330围设而成，相邻的两个所述透波单元30a至少部分复用所述导电线330。

本实施方式提供的透波结构30可应用于双极化及单极化的天线模组10。所述透波单元30a的形状可以为但不仅限于为圆形、矩形、三角形、多边形、椭圆形中的任意一种且包括镂空结构。当所述透波单元30a的形状为多边形时，所述透波单元30a的边的个数为大于3的正整数。在本实施方式中，以所述透波单元30a的形状为具有镂空30b的正六边形为例进行示意。

当所述透波结构30包括阵列排布的多个透波单元30a时，相较于到导电贴片而不包括镂空结构的透波单元30a而言，本申请的透波单元30a的尺寸较小，从而有利于所述透波结构30的集成化和小型化。

请参阅图10，图10为本申请另一实施方式提供的电子设备中的透波结构的示意图。所述天线模组10为单极化天线模组10，所述透波结构30包括多条导电线330，所述导电线330朝向第一方向D1延伸，且所述多条导电线330沿着第二方向D2间隔排布，其中，所述第一方向D1垂直于所述中框20中承载所述透波结构30的导电板210的承载面。

结合上述各个实施方式提供的透波结构30，下面对透波结构30对预设频段的电磁波信号的影响进行详细说明。所述导电线330、第一导电线310、第二导电线320的宽度越小，所述预设频段越往低频偏移，且带宽增大；所述透波单元30a的周期越大，所述预设频段越往高频偏移，且带宽增大；所述透波结构30的厚度越大，所述预设频段越往低频偏移，且带宽越小。

结合上述任一实施方式介绍的电子设备，所述绝缘部220的介电常数越大，所述预设频段越往低频偏移，且带宽减小。

结合上述任一实施方式介绍的电子设备，当所述预设频段为20～35GHz范围的情况下，透波单元30a的尺寸范围通常选择为0.5～0.8mm之间，所述透波单元30a中网格中实体部分的宽度通常选择为0.1～0.5mm之间，一个周期通常为1.5～3.0mm，当所述透波结构30与天线模组10之间的距离通常选择大于等于零即可，通常选择为0.5～1.2mm。

可以理解地，虽然本案背景技术以及本申请各个实施例的天线模组以5G毫米波为例进行，但是并不应当理解为对本申请的限定，本申请中天线模组也可支持其他协议通信的天线，在此不做限定。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

天线模组，所述天线模组用于在预设方向范围内收发预设频段的电磁波信号；

中框，所述中框用于承载所述天线模组，所述中框的至少部分位于所述预设方向范围内，且所述中框的所述至少部分对所述预设频段的电磁波信号具有第一透过率；

透波结构，所述透波结构承载于所述中框，所述透波结构与所述天线模组间隔设置，且所述电子设备在所述透波结构所对应的区域内对预设频段的电磁波信号具有第二透过率，其中，所述第二透过率大于所述第一透过率。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述中框包括：

导电板，所述导电板用于承载所述透波结构；

绝缘部，所述绝缘部至少连接于所述导电板的周缘，且所述绝缘部的至少部分位于所述预设方向范围内。

3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

电池盖，所述电池盖包括背板以及连接于所述背板周缘的边框，所述电池盖形成收容空间，所述收容空间用于***述天线模组、所述中框及所述透波结构；

所述透波结构内嵌于所述绝缘部，或者，所述透波结构设置于所述绝缘部邻近所述边框的表面，或者，所述透波结构设置于所述绝缘部邻近所述天线模组的表面。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述透波结构自所述导电板的一侧延伸而形成，且所述透波结构与所述导电板为一体结构。

5.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括屏幕，所述屏幕设置于所述中框背离所述背板的一侧，所述透波结构及所述天线模组均设置于所述导电板邻近所述背板的一侧。

6.如权利要求1－5任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述透波结构包括：

包括间隔排布的多条第一导电线、以及间隔排布的多条第二导电线，所述多条第一导电线与所述多条第二导电线交叉设置，且所述多条第一导电线与所述多条第二导电线在交叉处电连接，以形成阵列排布的多个透波单元。

7.如权利要求1－5任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述透波结构包括阵列排布的多个透波单元，所述透波单元由至少一条导电线围设而成，相邻的两个所述透波单元至少部分复用所述导电线。

8.如权利要求1－5任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述天线模组为单极化天线模组，所述透波结构包括多条导电线，所述导电线朝向第一方向延伸，且所述多条导电线沿着第二方向间隔排布，其中，所述第一方向垂直于所述中框中承载所述透波结构的导电板的承载面。

9.如权利要求6－8任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述导电线的宽度越小，所述预设频段越往低频偏移，且带宽增大；所述透波单元的周期越大，所述预设频段越往高频偏移，且带宽增大；所述透波结构的厚度越大，所述预设频段越往低频偏移，且带宽越小。

10.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述绝缘部的介电常数越大，所述预设频段越往低频偏移，且带宽减小。

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