CN112599960A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电子设备，涉及通信技术领域，所述电子设备包括：塑胶中框、多个射频天线以及多个毫米波天线；其中，所述塑胶中框包括中框基体以及边框，所述边框固定连接在所述中框基体的外侧；所述多个射频天线、所述多个毫米波天线皆环绕设置于所述塑胶中框；所述射频天线包括第一辐射体以及与第一辐射体电连接的第一馈电体和接地体，所述第一辐射体设置于所述边框；所述毫米波天线包括多个阵列分布的第二辐射体以及与所述第二辐射体电连接的第二馈电体，所述第二辐射体设置于所述边框。本申请实施例中，所述射频天线和所述毫米波天线净空区域加大，辐射性能较好，且有利于所述电子设备的轻薄化设计。而且，所述塑胶中框的强度较高。

Description

电子设备

技术领域

本申请属于通信技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

随着手机、平板电脑等电子设备的功能的日益丰富，电子设备的通讯频段也越来越多，相应的，电子设备中天线的数量和性能也在不断的提升。例如，为了实现天线的宽频辐射，在电子设备中，通常会同时设置射频天线和毫米波天线，而且，射频天线和毫米波天线的数量通常为多个。

现有的技术中，电子设备的天线通常会集成在中框上。具体地，天线通常被压铸在塑胶中框的内部，且相邻的两个射频天线之间，相邻的毫米波天线之间，以及射频天线和毫米波天线之间需要用断口断开连接，以避免天线短路。

在实现本申请过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于需要将天线压铸在塑胶中框的内部上，天线本身的厚度通常较厚，天线的净空区域较小，影响了天线的辐射性能。而且，由于中框上的天线数量较多，为了满足每个天线的净空区域要求，各天线之间以及天线与电子设备内部的电子器件之间通常需要保持合适的距离，这样，很容易中框的体积变大，不利于电子设备的轻薄化设计。此外，由于需要在中框上设置多个断口，不仅会提高中框的加工成本，而且，会使得中框的结构强度较低。

发明内容

本申请旨在提供一种电子设备，至少解决现有电子设备中，天线的净空区域较小，中框的强度较低的问题之一。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提出了一种电子设备，包括：塑胶中框、多个射频天线以及多个毫米波天线；其中，

所述塑胶中框包括中框基体以及边框，所述边框固定连接在所述中框基体的外侧；

所述多个射频天线、所述多个毫米波天线皆环绕设置于所述塑胶中框；

所述射频天线包括第一辐射体以及与第一辐射体电连接的第一馈电体和接地体，所述第一辐射体设置于所述边框；

所述毫米波天线包括多个阵列分布的多个第二辐射体以及与所述第二辐射体电连接的第二馈电体，所述第二辐射体设置于所述边框。

本申请实施例中，通过在电子设备中设置塑胶中框，并在塑胶中框的边框上设置多个射频天线和多个毫米波天线，可以使得多个射频天线所述多个毫米波天线的厚度较薄。再加上所述第一辐射体和所述第二辐射体设置在边框上，所述第一辐射体与所述第二辐射体与电子设备内部的电子器件的距离较远，因此，所述射频天线和所述毫米波天线可以在较小的空间内实现较大的净空区域，辐射性能较好，且有利于所述电子设备的轻薄化设计。而且，相邻的两个所述射频天线、相邻的两个所述毫米波天线之间、以及所述射频天线与所述毫米波天线之间保持一定距离即可实现隔断，这样，就可以避免在塑胶中框上设置断口来隔开相邻的天线，降低塑胶中框的加工成本，提高塑胶中框的结构强度。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施例的一种电子设备的结构示意图；

图2是沿图1中A-A线的剖视图；

图3是图2所示的结构另一角度的结构示意图；

图4是图2所示的结构某一角度的剖视图；

图5是图4所示的结构另一角度的结构示意图；

图6是本申请的一种射频天线与毫米波天线的结构示意图；

图7是图6所示的结构的局部放大图；

附图标记：10-塑胶中框，101-中框基体，102-边框，1021-第一表面，1022-槽缝，1023-第一槽壁，1024-第二槽壁，11-射频天线，111-第一辐射体，112-第一馈电体，113-接地体，12-毫米波天线，121-第二辐射体，122-第二馈电体，123-第三辐射体，13-金属框架。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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发明中的具体含义。

下面结合图1-图7，描述根据本发明实施例的电子设备。参照图1，示出了本申请实施例的一种电子设备的结构示意图，参照图2，示出了沿图1中A-A线的剖视图，参照图3，示出了图2所示的结构另一角度的结构示意图，参照图4，示出了图2所示的结构某一角度的剖视图，参照图5，示出了图4所示的结构另一角度的结构示意图。

本申请实施例中，所述电子设备具体可以包括：塑胶中框10、多个射频天线11以及多个毫米波天线12；其中，塑胶中框10可以包括中框基体101以及边框102，边框102固定连接在中框基体101的外侧；多个射频天线11、多个毫米波天线12皆环绕设置于塑胶中框10；射频天线11可以包括第一辐射体111以及与第一辐射体111电连接的第一馈电体112和接地体113，第一辐射体111设置于边框101；毫米波天线12可以包括多个阵列分布的第二辐射体121以及与第二辐射体121电连接的第二馈电体122，第二辐射体121设置于边框102。

在实际应用中，可以先采用注塑成型等工艺加工得到塑胶中框10，为了提高生产效率，塑胶中框10的中框基体101和边框102可以为一体结构。具体地，可以采用注塑成型的工艺一体成型中框基体101和边框102，以实现二者的固定连接。然后，再在塑胶中框10上形成多个射频天线11以及多个毫米波天线12。由于避免了将射频天线11、毫米波天线12与塑胶中框10一起注塑成型的工艺，射频天线11、毫米波天线12无需承受注塑压力，因此，射频天线11、毫米波天线12的厚度可以较薄，而且，射频天线11、毫米波天线12不易发生断裂。

具体地，射频天线11的第一辐射体111、以及毫米波天线12的第二辐射体121可以设置成薄片状结构，第一辐射体111和第二辐射体121的厚度可以为0.02mm左右。再加上将第一辐射体111和第二辐射体121设置在中框基体101外侧的边框101，第一辐射体111、第二辐射体121与电子设备内部的电子器件的距离较远，因此，射频天线11和毫米波天线12可以在较小的空间内实现较大的净空区域，辐射性能较好，且有利于所述电子设备的轻薄化设计。

而且，相邻的两个射频天线11、相邻的两个毫米波天线12之间、以及射频天线11与毫米波天线12之间保持一定距离即可实现隔断，这样，就可以避免在塑胶中框10上设置断口来隔开相邻的天线，降低塑胶中框10的加工成本，提高塑胶中框10的结构强度。

本申请实施例中，中框基体101的外侧具体可以为参照所述电子设备内部空间来说的外侧。具体地，在塑胶中框10包覆在所述电子设备的四周的情况下，靠近所述电子设备内部的一侧为中框基体101的内侧，靠近所述电子设备外部的一侧为中框基体101的外侧。由于边框102设置在中框基体101的外侧，而第一辐射体111和第二辐射体121又设置在边框101上，因此，第一辐射体111与第二辐射体121与电子设备内部的电子器件的距离较远，射频天线11和毫米波天线12可以在较小的空间内实现较大的净空区域，实现较好的天线性能。

在实际应用中，射频天线11可以用于实现射频天线信号的辐射和接收，射频天线11通常工作在6GHz以下的频段。毫米波天线12可以用于实现毫米波天线信号的辐射和接收，毫米波天线12通常工作在毫米波的频段。本申请实施例中，由于所述电子设备中同时设置有射频天线11和毫米波天线12，可以实现天线信号的宽频辐射，提升所述电子设备的通信质量。

具体地，第一辐射体111可以用于辐射或者接收射频信号。第一馈电体112可以用于将所述电子设备内部的射频模块的电信号馈入第一辐射体111，以及，将第一辐射体111接收到的射频信号馈入所述电子设备内部的射频模块。接地体113可以是触点、管脚、电连接片等电连接结构，接地体113可以用于实现第一辐射体111与参考地之间的连接。

同理，第二辐射体121可以用于辐射或者接收毫米波信号。第二馈电体122可以用于将所述电子设备内部的毫米波信号馈入第二辐射体121，以及，将第二辐射体121接收到的毫米波信号馈入所述电子设备内部。

需要说明的是，图2中，仅示出了毫米波天线12包括4个第二辐射体121的情况，而在实际应用中，毫米波天线12中的第二辐射体121的数量还可以为其他的值，例如，6个、8个或者12个等，本申请对于毫米波天线12中的第二辐射体121的个数不做具体限定。

在本申请的一种可选地实施例中，多个第二辐射体121的阵列方向可以与第一辐射体111的长度方向保持一致，以进一步减小多个第二辐射体121的布局空间，有利于塑胶中框10的轻薄化设计。

在本申请的一些可选实施例中，塑胶中框10可以采用LDS(Laser DirectStructuring，激光直接成型技术)制成，射频天线11、毫米波天线12可以皆为LDS天线。

具体地，塑胶中框11可以由LDS塑料制成。LDS塑料是一种专业激光加工、射出与电镀制程的生产技术，通过在塑料中添加某些含有特殊成分的原料，可以将普通的塑料元件赋予电气互连功能，利用激光镭射技术可以直接在LDS塑料上直接三维打印电路板，不再需要传统的电路板，线路设计也更灵活，最重要的是可以使产品的体积显著缩小。

本申请实施例中，可以通过LDS的技术在塑胶中框10直接制成多个射频天线11和多个毫米波天线12，将多个射频天线11和毫米波天线12皆设置成LDS天线。这样，不仅可以将射频天线11和毫米波天线12的厚度设计得较薄，增大射频天线11和毫米波天线12的净空区域。而且，可以将射频天线11和毫米波天线12灵活的布局在塑胶中框10的任意位置，有利于射频天线11和毫米波天线12的灵活布局。并且，可以避免在塑胶中框10上设置断口来隔开相邻的两个射频天线11、相邻的两个毫米波天线12、以及射频天线11与毫米波天线12，降低塑胶中框10的加工成本，提高塑胶中框10的结构强度。

在本申请的另一些可选地实施例中，塑胶中框10的表面设置有凹槽，射频天线11、毫米波天线12皆嵌设于所述凹槽内。

具体地，可以通过模具成型或者去除加工等加工方式在塑胶中框10上需要设置天线的区域形成凹槽，然后，再将薄片状的射频天线11和毫米波天线12嵌入所述凹槽内即可。在实际应用中，为了增加射频天线11、毫米波天线12与塑胶中框10之间的连接强度，可以将射频天线11、毫米波天线12与塑胶中框10过盈配合，或者，在射频天线11、毫米波天线12与所述凹槽之间设置粘接层。本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，在射频天线11和毫米波天线12采用嵌设的形式嵌设于塑胶中框10的凹槽内时，为了增大射频天线11和毫米波天线12的净空区域，射频天线11和毫米波天线12可以为薄片状天线，为了降低所述电子设备的加工成本，塑胶中框10的材料可以选用聚碳酸酯塑料、玻璃纤维聚碳酸酯塑料、玻璃纤维聚酰胺塑料中的至少一种。

本申请实施例中，边框102靠近中框基体101的表面为第一表面1021，第一辐射体111可以设置于第一表面1021；第二辐射体121可以设置于边框102内，且与第一辐射体111平行。

参照图6，示出了本申请的一种射频天线与毫米波天线的结构示意图，参照图7，示出了图6所示的结构的局部放大图。如图6、图7所示，由于第一辐射体111设置于第一表面1021，第一辐射体111可以通过接地体113接地，第二辐射体121设置在边框101内且与第一辐射体111平行，因此，第一辐射体111可以用于充当第二辐射体121的反射地。这样，就可以避免将第二辐射体121额外接地的操作，简化毫米波天线12的结构，更加有利于塑胶中框10的轻薄化设计。

在本申请的一些可选实施例中，边框102上设置有阵列分布的槽缝1022，第二辐射体121设置于槽缝1022的槽壁上；边框102上还设置有贯穿第一表面1021和槽缝1022的通孔，第二馈电体122可以穿过所述通孔并与第二辐射体121连接。

在实际应用中，可以通过模具成型或者去除加工等加工方式在塑胶中框10上需要设置第二辐射体121的区域形成槽缝1022，并使得槽缝1022至少有两个槽壁与第一表面1021平行，而且，槽缝1022与第一表面1021之间设置有通孔。然后，再采用LDS的工艺在槽缝1022的槽壁上形成第二辐射体121。最后，再将第二馈电体122穿入所述通孔内并与第二辐射体121连接即可

具体地，由于第二馈电体122嵌设于贯穿槽缝1022与第一表面1021的通孔内，因此，第二馈电体122的一端靠近所述电子设备的内部，另一端与第二辐射体121电连接，这样，可以便于将所述电子设备内部的毫米波信号馈入第二辐射体121，以及，将第二辐射体121接收到的毫米波信号馈入所述电子设备内部。

可选地，第二馈电体122可以为导电金属柱，所述导电金属柱与第一辐射体111绝缘，以实现第一辐射体111与第二辐射体121之间的隔断，以使得射频天线11与毫米波天线12可以各自独立工作，避免射频天线11与毫米波天线12之间的相互干扰。

在实际应用中，可以隔断所述导电金属柱与所述第一辐射体111之间的连接，以实现所述导电金属柱与第一辐射体111的绝缘。示例地，可以在所述导电金属柱的与第一辐射体111接触的表面上设置绝缘层，或者，在所述导电金属柱与第一辐射体111之间夹设绝缘泡棉、绝缘胶垫等方式来实现所述导电金属柱与第一辐射体111的绝缘。本申请实施例对此不做限定。

在本申请的另一些可选地实施例中，第二馈电体122的数量为多个，且每个第二馈电体122与第二辐射体121的非中心区域连接，以实现毫米天线的多极化辐射。

在实际应用中，在第二馈电体122连接在第二辐射体121的非中心区域的情况下，可以实现某一方向的极化辐射，而且，连接在第二辐射体121的非中心区域的不同位置，极化方向也不同。

本申请实施例中，通过将多个第二馈电体122连接在第二辐射体121的非中心区域的不同位置，可以实现多个方向的极化辐射，提高毫米波天线12的辐射性能。

如图7所示，在第二辐射体121的形状为矩形的情况下，第二馈电体122的数量可以为2，其中，一个第二馈电体122连接在靠近第二辐射体121长边边缘的位置，另一个第二馈电体122连接在靠近第二辐射体121短边边缘的位置，以实现两个不同方向的极化，实现毫米波天线12的双极化辐射。

需要说明的是，图2-图7中仅示出了第二辐射体121的形状为矩形，第二馈电体122的数量为2个的情况，而在实际应用中，第二辐射体121的形状还可以为圆形、三角形或者其他异型的形状，第二馈电体122的数量也可以为3个、4个或者6个等，本申请实施例对于第二辐射体121的形状以及第二馈电体122的数量不做具体限定。

在本申请的另一些可选地实施例中，槽缝1022可以包括相对的第一槽壁1023和第二槽壁1024，第一槽壁1023、所述第二槽壁1024皆与第一表面1021平行，第一槽壁1023靠近第一表面1021；第二辐射体121设置于第二槽壁1024，以使得第二辐射体121可以尽可能的远离第一表面1021设置，从而，可以增大第二辐射体121与所述电子设备内部的电子器件之间的距离，增大毫米波天线12的净空区域，进而，可以提高毫米波天线12的辐射性能。

在本发明的再一些可选实施例中，毫米波天线12还可以包括多个第三辐射体123，一个第三辐射体123对应一个第二辐射体121；第三辐射体123设置于第一槽壁1023，且与第二辐射体121耦合连接。

在实际应用中，第三辐射体123与第二辐射体121可以相对间隔设置，以保持合理的耦合间隙。这样，在第二辐射体121辐射毫米波信号的情况下，所述毫米波信号可以耦合至第三辐射体123上，拓展第二辐射体121的带宽，辅助第二辐射体121进行毫米波信号的辐射，从而，可以拓展毫米波天线12的带宽，提高毫米波天线12的辐射性能。

可选地，第三辐射体123的尺寸可以大于第二辐射体121的尺寸，以使得第二辐射体121辐射的毫米波信号可以较好的耦合至第三辐射体123上。在实际应用中，第三辐射体123与第二辐射体122可以工作在不同的频段，第三辐射体123工作的频段可以为第二辐射体121工作的频段的左右或者正负的改变。通过将第三辐射体123和第二辐射体122工作在不同的频段，可以拓展毫米波天线12的带宽。

需要说明的是，在第二馈电体122依次穿设第一表面1021、第一槽壁1023、第二槽壁1024的过程中，第二馈电体122仅与第二辐射体121电连接，与第一表面1021上的第一馈电体111、第一槽壁1023上的第三辐射体123皆不连接。

在实际应用中，通过设计第二辐射体121、第三辐射体123的外形尺寸，以及第二辐射体121与第三辐射体123之间的耦合间距，可以设计毫米波天线12的工作频段。在此基础上，通过设置第二馈电体122的数量，以及第二馈电体122连接在第二辐射体121上的位置，可以设计毫米波天线12的极化方向。

本申请实施例中，所述电子设备还可以包括：金属框架13，金属框架13包裹在中框基体101的内侧，且与中框基体101的内侧固定连接，所述金属框架13的材质包括：镁合金、铝合金、锌合金以及钛合金中的至少一种。

在实际应用中，金属框架13可以设置在塑胶中框10的内部，与塑胶中框10一起组成所述电子设备的中框。具体地，金属框架13与塑胶中框10可以采用注塑成型的方式实现固定连接。

综上，本申请实施例所述的电子设备至少可以包括以下优点：

本申请实施例中，通过在电子设备中设置塑胶中框，并在塑胶中框的边框上设置多个射频天线和多个毫米波天线，可以使得多个射频天线所述多个毫米波天线的厚度较薄，再加上所述第一辐射体和所述第二辐射体设置在边框上，所述第一辐射体与所述第二辐射体与电子设备内部的电子器件的距离较远，因此，所述射频天线和所述毫米波天线在较小的空间内实现较大的净空区域，辐射性能较好，且有利于所述电子设备的轻薄化设计。而且，相邻的两个所述射频天线、相邻的两个所述毫米波天线之间、以及所述射频天线与所述毫米波天线之间保持一定距离即可实现隔断，这样，就可以避免在塑胶中框上设置断口来隔开相邻的天线，降低塑胶中框的加工成本，提高塑胶中框的结构强度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：塑胶中框(10)、多个射频天线(11)以及多个毫米波天线(12)；其中，

所述塑胶中框(10)包括中框基体(101)以及边框(102)，所述边框(102)固定连接在所述中框基体(101)的外侧；

所述多个射频天线(11)、所述多个毫米波天线(12)皆环绕设置于所述塑胶中框(10)；

所述射频天线(11)包括第一辐射体(111)以及与第一辐射体(111)电连接的第一馈电体(112)和接地体(113)，所述第一辐射体(111)设置于所述边框(101)；

所述毫米波天线(12)包括多个阵列分布的第二辐射体(121)以及与所述第二辐射体(121)电连接的第二馈电体(122)，所述第二辐射体(121)设置于所述边框(102)。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述塑胶中框(10)采用LDS制成，所述射频天线、所述毫米波天线皆为LDS天线。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述塑胶中框(10)的表面设置有凹槽，所述射频天线(11)、所述毫米波天线(12)皆嵌设于所述凹槽内。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述边框(102)靠近所述中框基体(101)的表面为第一表面(1021)，所述第一辐射体(111)设置于所述第一表面(1021)；

所述第二辐射体(121)设置于所述边框(102)内，且与所述第一辐射体(111)平行。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述边框(102)上设置阵列分布的槽缝(1022)，所述第二辐射体(121)设置于所述槽缝(1022)的槽壁上；

所述边框(102)上还设置有贯穿所述第一表面(1021)和所述槽缝(1022)的通孔，所述第二馈电体(122)穿过所述通孔并与所述第二辐射体(121)连接。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第二馈电体(122)为导电金属柱，所述导电金属柱与所述第一辐射体(111)绝缘。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第二馈电体(122)的数量为多个，且每个所述第二馈电体(122)与所述第二辐射体(121)的非中心区域连接。

8.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述槽缝(1022)包括相对的第一槽壁(1023)和第二槽壁(1024)，所述第一槽壁(1023)、所述第二槽壁(1024)皆与所述第一表面(1021)平行，所述第一槽壁(1023)靠近所述第一表面(1021)；

所述第二辐射体(121)设置于所述第二槽壁(1024)。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述毫米波天线(12)还包括多个第三辐射体(123)，一个所述第三辐射体(123)对应一个所述第二辐射体(121)；

所述第三辐射体(123)设置于所述第一槽壁(1023)，且与所述第二辐射体(121)耦合连接。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：金属框架(13)，所述金属框架(13)包裹在所述中框基体(101)的内侧，且与所述中框基体(101)的内侧固定连接，所述金属框架(13)的材质包括：镁合金、铝合金、锌合金以及钛合金中的至少一种。

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