耦合天线装置及电子设备制造方法及图纸

一种天线装置包括在电子设备内部的馈电天线以及在电子设备的后盖上设置的一个或多个天线元件，如悬浮金属天线。该悬浮金属天线可以和电子设备内部的馈电天线形成耦合天线结构。馈电天线可以是固定于天线支架上的天线(可以称为支架天线)，馈电天线也可以是在电子设备的金属中框上开缝形成的槽天线等。该天线装置可以在有限的设计空间内实现，有效节省了电子设备内部的天线设计空间。该天线装置可产生多个谐振模式的激励，可改善天线带宽及辐射特性。

【技术实现步骤摘要】
耦合天线装置及电子设备
本专利技术涉及天线
，特别涉及应用在电子设备中的耦合天线装置。
技术介绍
随着通信技术的发展，多输入多输出(multiinputmultioutput，MIMO)天线技术在电子设备上的应用愈加广泛，天线数量成倍增加，覆盖频段越来越多。电子设备产品尤其是金属工业设计(industrydesign，ID)的电子设备依然要求很高的结构紧凑性。而最近的电子设备设计趋势是更高的屏占比、更多的多媒体器件以及更大的电池容量，这些设计使得天线空间被急剧压缩。被急剧压缩的天线空间导致很多传统天线设计，如天线支架上的柔性印刷电路板(flexibleprintedcircuits，FPC)天线或激光直接成型(laserdirectstructuring，LDS)天线，不能满足天线性能要求。目前，在金属边框、玻璃后盖ID的电子设备上，MIMO天线，如无线保真(wirelessfidelity，Wi-Fi)频段的MIMO天线(也可称为Wi-FiMIMO天线)，的传统设计方案，一般在避开内部金属器件以及金属边框，同时高度超出金属边框的天线支架上进行天线设计。例如，图1中的虚线框区域为目前常用的Wi-FiMIMO天线支架的设计区域，随着周围器件(如摄像头)的体积增加，天线空间被进一步压缩，高度受限。在这种情况下，在此天线支架上设计倒F天线(inverted-Fantenna，IFA)已不能满足Wi-Fi2.4GHz频段以及Wi-Fi5GHz频段的带宽需求。如何在有限空间内设计天线又能满足天线性能要求，为业界的研究方向。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种耦合天线装置及电子设备，该耦合天线装置可以在有限的设计空间内实现，并可以产生多个谐振模式的激励，可改善天线带宽及辐射特性。第一方面，本申请提供了一种应用于电子设备的耦合天线装置，该电子设备可包括印刷电路板PCB，金属中框和后盖，PCB可位于后盖和金属中框之间。该耦合天线装置可包括：馈电单元和耦合单元，该馈电单元可具有馈电点，该馈电单元可耦合该耦合单元产生多个频段的谐振。该耦合单元可包括一个或多个设置于后盖上的天线元件。后盖可以由玻璃、陶瓷或塑料等材料构成。本申请中，该馈电单元(又可称为馈电天线)可以是固定于天线支架上的天线(可以称为支架天线)，支架天线可以是不同类型的天线形式，如IFA天线、单极天线或者环天线等。馈电单元也可以是在金属中框上开缝形成的槽天线。本申请中，该耦合单元(又可称为耦合天线)可以包括设置于后盖上的悬浮金属天线。即该设置于后盖上的天线元件可以是设置于后盖上的悬浮金属天线。该悬浮金属天线可以设置于后盖的内表面，也可以设置于后盖的外表面，还可以嵌入于后盖中。例如，悬浮金属天线可以是粘贴于后盖内表面的金属条。不限于悬浮金属天线，该设置于后盖上的天线元件还可以是其他设置于后盖上的能够被耦合而辐射信号的天线元件。可以看出，第一方面提供的耦合天线装置可包括设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)，该天线元件(如悬浮金属天线)在后盖上的设计空间充裕，其尺寸可以设计的较大。这样，该天线元件(如悬浮金属天线)和馈电天线形成的耦合天线结构可以激励出较低频段的谐振模式，产生更多谐振，实现更多频段覆盖。而且，该耦合天线装置包括的馈电天线的尺寸可以设计的很小，受周围器件影响降低，在较小的设计空间内便可以实现。结合第一方面，在一些实施例中，该耦合天线装置具体可以通过以下几种方式实现：第1种方式，该耦合天线装置的馈电单元可以为馈电的支架天线。该耦合天线装置的耦合单元可以包括设置于后盖的天线元件(如悬浮金属天线)，还可以包括开缝金属中框所形成的槽天线。槽天线可两端闭合接地。设置于后盖的天线元件(如悬浮金属天线)可以两端开放。支架天线可以一端馈电，一端开放。馈电的支架天线可以耦合一个或多个设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)以及该槽天线产生多个频段的谐振。该多个频段的谐振可以包括多个Wi-Fi频段的谐振。可选的，Wi-Fi频段可包括以下一项或多项：2.4GHz频段、5GHz频段。在一种可选的实施方式中，后盖上可以仅设置有一个天线元件(如悬浮金属天线)。此时，该耦合天线装置可以产生2.4GHz频段的一个谐振(可以称为谐振①)，5GHz频段的三个谐振(可以为谐振②、③、④)。其中，2.4GHz频段的一个谐振(谐振①)可由设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)的二分之一波长模式产生；5GHz频段的三个谐振中的最低谐振(谐振②)可由设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)的一倍波长模式产生；5GHz频段的三个谐振中的中间谐振(谐振③)可由馈电的支架天线(如四分之一波长模式)产生；5GHz频段的三个谐振中的最高谐振(谐振④)可由槽天线的二分之一波长模式产生。也即是说，馈电的支架天线可以产生谐振③，并可耦合悬浮金属天线，激励悬浮金属天线产生谐振①和谐振②，还可以耦合槽天线，激励槽天线产生谐振④。不限制设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)产生谐振①的波长模式，谐振①也可由设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)的一倍波长模式、二分之三波长模式等产生。不限制设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)产生谐振②的波长模式，谐振②也可由设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)的二分之三波长模式、二分之五波长模式等产生。不限制支架天线产生谐振③的波长模式，谐振③也可由支架天线的四分之三波长模式、四分之五波长模式等产生。不限制槽天线产生谐振④的波长模式，谐振④可由槽天线的二分之三波长模式、二分之五波长模式等产生。在一些可选的实现方式中，槽天线可以一端闭合接地，另一端开放。此时，槽天线可以通过四分之一波长模式、四分之三波长模式、四分之五波长模式等产生谐振④。可以理解的是，当后盖上设置有多个天线元件(如悬浮金属天线)时，第1种方式实现的该耦合天线装置可以产生更多谐振。例如，该耦合天线装置可以在5GHz频段产生四个谐振。不限于2.4GHz频段、5GHz频段等Wi-Fi频段，第1种方式实现的该耦合天线装置还可以产生其他频段的谐振，具体可通过调整该天线结构中各个天线辐射体(如悬浮金属天线、支架天线、槽天线)的尺寸或形状来设置。第1种方式实现的该耦合天线装置中，馈电的支架天线与设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)可以平行相对设置。馈电的支架天线与槽天线可以平行相对设置。第2种方式，该耦合天线装置的馈电单元可以为馈电的支架天线。该耦合天线装置的耦合单元可以为一个或多个设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)。设置于后盖的天线元件(如悬浮金属天线)可以两端开放。支架天线可以一端馈电，一端开放。馈电的支架天线可以耦合一个或多个设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)产生多个频段的谐振。该多个频段的谐振可以包括多个Wi-Fi频段的谐振。可选的，Wi-Fi频段可包括以下一项或多项：2.4GHz频段、5GHz频段。在一种可选的实施方式中，后盖上可以仅设置有一个天线元件(如悬浮金属天线)。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子设备，其特征在于，包括：/n显示屏；/n金属中框；/n印刷电路板，设置有支架；/n后盖，由玻璃或陶瓷制成，所述显示屏、所述金属中框、所述印刷电路板和所述后盖层叠设置；/n耦合天线装置，包括：/n馈电单元，所述馈电单元固定于所述支架上，且具有馈电点；/n与所述馈电单元耦合的耦合单元，所述耦合单元置于所述后盖，两端开放，所述馈电单元和所述耦合单元之间在第一方向上存在耦合间距，所述耦合单元被所述馈电单元隔空耦合，其中所述第一方向垂直于所述显示屏、所述金属中框、所述印刷电路板或者所述后盖所在的平面。/n

【技术特征摘要】
20181106 CN 20181131228421.一种电子设备，其特征在于，包括：
显示屏；
金属中框；
印刷电路板，设置有支架；
后盖，由玻璃或陶瓷制成，所述显示屏、所述金属中框、所述印刷电路板和所述后盖层叠设置；
耦合天线装置，包括：
馈电单元，所述馈电单元固定于所述支架上，且具有馈电点；
与所述馈电单元耦合的耦合单元，所述耦合单元置于所述后盖，两端开放，所述馈电单元和所述耦合单元之间在第一方向上存在耦合间距，所述耦合单元被所述馈电单元隔空耦合，其中所述第一方向垂直于所述显示屏、所述金属中框、所述印刷电路板或者所述后盖所在的平面。


2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述支架采用绝缘材料。


3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述绝缘材料为聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物和混合物PC/ABS材料。


4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述馈电单元与所述耦合单元平行相对设置。


5.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述天线元件包括悬浮金属天线。


6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述悬浮金属天线印制或者粘贴于所述后盖的内表面，或者所述悬浮金属天线嵌入在所述后盖中，或者所述悬浮金属天线设置于所述后盖的外表面。


7.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述馈电单元的一端馈电，另一端开放。


8.根据权利要求1-7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述耦合单元在所述方向的投影覆盖部分所述馈电单元。


9.根据权利要求1-7任一项所述的电子设备，其特征在于，所述耦合单元在所述方向的投影覆盖全部所述馈电单元。


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边框，所述金属边框上没有开槽。


11.一种电子设备，其特征在于，包括：
显示屏；
金属中框；
印刷电路板，设置有支架；
后盖，由玻璃或陶瓷制成，所述显示屏、所述金属中框、所述印刷电路板和所述后盖层叠设置；
耦合天线装置，包括：
馈电单元，所述馈电单元固定于所述支架上，且具有馈电点；
与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴鹏飞，李建铭，余冬，蔡智宇，张志华，阿荣索帕蒂，
申请(专利权)人：华为终端有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44