缝隙天线、触控笔和电子设备制造技术

本申请公开了一种缝隙天线、触控笔和电子设备，缝隙天线包括金属层、液晶层及金属地层，金属层、液晶层和金属地层均呈环形并由外向内顺次套接；金属层设有若干缝隙单元，若干缝隙单元沿金属层的表面呈螺旋状排布形成缝隙单元阵列；若干金属连接件，若干金属连接件分别贯穿金属层、液晶层和金属地层，若干金属连接件分布在若干缝隙单元的两侧或一侧并整体呈螺旋状，若干金属连接件与若干缝隙单元形成波导缝隙结构，波导缝隙结构的第一端连接第一馈电口，波导缝隙结构的第二端连接第二馈电口。本申请采用基片集成波导和液晶材料，无需设置功分器和相位控制等复杂结构即可实现馈电和相位控制，有效缩小天线体积，为应用于小型电子设备提供条件。

【技术实现步骤摘要】
缝隙天线、触控笔和电子设备
本申请属于电子
，具体涉及一种缝隙天线、触控笔和电子设备。
技术介绍
相关技术中，毫米波技术能几十倍地提高通信容量，使系统能够及时处理各种实时状况，而且毫米波天线组成的天线阵列具有快速扫描的功能，使得通信系统能够迅速地定位跟踪移动的物体，从而调整系统的收发功率，保持良好的通信质量。通常，毫米波天线阵列在进行波束扫描时，每个馈电端口需要馈入同等的功率，而且相邻馈电端口的功率的相位差也需要调整。在实现本申请过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：常见的阵列天线需要借助一分多的功分器控制各端口馈入的功率，还需借助复杂的相位控制系统调整相位，从而导致天线体积大难以集成于手机、平板电脑等小型电子设备。
技术实现思路
本申请旨在提供一种缝隙天线、触控笔和电子设备，解决现有阵列天线体积大难以集成于小型电子设备的问题。为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：第一方面，本申请实施例提出了一种缝隙天线，包括：金属层、液晶层及金属地层，所述金属层、所述液晶层和所述金属地层均呈环形并由外向内顺次套接；所述金属层设有若干缝隙单元，所述若干缝隙单元沿所述金属层的表面呈螺旋状排布；若干金属连接件，所述若干金属连接件分别贯穿所述金属层、所述液晶层和所述金属地层，所述若干金属连接件分布在所述若干缝隙单元的两侧或一侧并整体呈螺旋状；其中，所述若干金属连接件与所述若干缝隙单元形成波导缝隙结构，所述波导缝隙结构的第一端连接第一馈电口，所述波导缝隙结构的第二端连接第二馈电口。本申请实施例提供的一种缝隙天线，所述缝隙单元为开设在所述金属层上的十字形缝隙或条形缝隙。本申请实施例提供的一种缝隙天线，沿所述金属层的径向，相邻两个所述缝隙单元的间距大于四分之三的工作波长。本申请实施例提供的一种缝隙天线，所述第一馈电口与所述第二馈电口分别通过微带波导转换结构与所述波导馈电结构相连。本申请实施例提供的一种缝隙天线，所述微带波导转换结构为渐变微带线。本申请实施例提供的一种缝隙天线，相邻两个所述金属连接件之间的间距小于十分之一的工作波长。本申请实施例提供的一种缝隙天线，所述缝隙天线还包括介质层，所述金属层与所述液晶层之间和所述液晶层与所述金属地层之间均设有所述介质层，所述若干金属连接件贯穿所述介质层。本申请实施例提供的一种缝隙天线，所述介质层采用高频介质层。第二方面，本申请实施例提出了一种触控笔，包括：中空的外壳，所述外壳包括根据第一方面所述的缝隙天线；笔尖导体；笔尖壳，所述笔尖导体安装在所述笔尖壳内，所述笔尖壳固定安装于所述外壳的第一端；电路板，所述电路板安装于所述外壳内，所述电路板分别与所述金属地层和所述笔尖导体电连接。第三方面，本申请实施例还提出了一种电子设备，包括：设备主体；触控笔，所述触控笔为根据第二方面所述的触控笔；其中，所述触控笔可拆卸安装于所述设备主体。在本申请的实施例中，若干缝隙单元沿金属层的表面呈螺旋状排布，若干金属连接件呈螺旋状并布设在缝隙单元的两侧或一侧，从而可以借助同一馈电结构对波导缝隙结构馈电，实现单馈电以简化天线结构；在金属层与金属地层之间设置液晶层，加压后通过改变液晶层的介电常数控制缝隙单元的相位。相比于传统的阵列天线，本申请实施例的缝隙天线，采用SIW技术和液晶材料，无需设置功分器和相位控制等复杂结构即可实现馈电和相位控制，有效缩小天线体积，为应用于小型电子设备提供条件。本申请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，或通过本申请的实践了解到。附图说明本申请的上述和/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是根据本申请实施例的缝隙天线的俯视剖面图；图2是根据本申请实施例的缝隙天线的展开示意图；图3是根据本申请实施例的缝隙天线的原理图；图4是根据本申请实施例的触控笔的结构图；图5是根据本申请实施例的电子设备的结构图；图6是根据本申请实施例的电子设备的电路连接图；附图标记：10：金属层；11：缝隙单元；12：金属连接件；13：第一馈电口；14：第二馈电口；15：渐变微带线；20：液晶层；21：取向层；22：液晶材料；30：金属地层；40：介质层；100：触控笔；101：外壳；102：笔尖导体；103：笔尖壳；104：笔帽；105：电路板；200：设备主体；201：电压模块；202：射频模块；203：电感；204：电容；205：合路器；206：开关。具体实施方式下面将详细描述本申请的实施例，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，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。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。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”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申请和简化描述，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申请的限制。下面结合图1-图2描述根据本申请实施例的缝隙天线的结构。如图1和图2所示，本申请实施例提供一种缝隙天线，包括金属层10、液晶层20及金属地层30，金属层10、液晶层20和金属地层30均呈环形并由外向内依次套接。其中，金属层10设有若干缝隙单元11，金属层10、液晶层20及金属地层30设有贯穿的若干金属连接件12。若干缝隙单元11沿金属层10的表面呈螺旋状排布形成螺旋状的缝隙单元阵列，若干金属连接件12呈螺旋状并布设在若干缝隙单元11的两侧或一侧。若干缝隙单元11和若干金属连接件12形成波导缝隙结构，波导缝隙结构的第一端连接第一馈电口13，波导缝隙结构的第二端连接第二馈电口14。需要说明的是，金属层10、液晶层20和金属地层30可以为圆形环、方形环或其他几何形状的环形，对此本申请不做具体限定。可以理解的，在本申请的一些实施例中，缝隙天线还包括基体，该基体为实心结构，金属层10、液晶层20和金属地层30由外向内顺次套设在基体的外表面。根据本申请的又一些实施例，缝隙天线为中空结构，比如，中空结构的内壁由金属地层30形成，由内向外顺次设置液晶层20和金属层10。在本申请的一些实施例中，金属连接件12为通孔结构，该通孔结构的孔壁设有金属层。在本申请的另一些实施例中，金属连接件12为实心的柱体，柱体的外表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝隙天线，其特征在于，包括：/n金属层、液晶层及金属地层，所述金属层、所述液晶层和所述金属地层均呈环形并由外向内顺次套接；/n所述金属层设有若干缝隙单元，所述若干缝隙单元沿所述金属层的表面呈螺旋状排布；/n若干金属连接件，所述若干金属连接件分别贯穿所述金属层、所述液晶层和所述金属地层，所述若干金属连接件分布在所述若干缝隙单元的两侧或一侧并整体呈螺旋状；/n其中，所述若干金属连接件与所述若干缝隙单元形成波导缝隙结构，所述波导缝隙结构的第一端连接第一馈电口，所述波导缝隙结构的第二端连接第二馈电口。/n

【技术特征摘要】
1.一种缝隙天线，其特征在于，包括：
金属层、液晶层及金属地层，所述金属层、所述液晶层和所述金属地层均呈环形并由外向内顺次套接；
所述金属层设有若干缝隙单元，所述若干缝隙单元沿所述金属层的表面呈螺旋状排布；
若干金属连接件，所述若干金属连接件分别贯穿所述金属层、所述液晶层和所述金属地层，所述若干金属连接件分布在所述若干缝隙单元的两侧或一侧并整体呈螺旋状；
其中，所述若干金属连接件与所述若干缝隙单元形成波导缝隙结构，所述波导缝隙结构的第一端连接第一馈电口，所述波导缝隙结构的第二端连接第二馈电口。


2.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，所述缝隙单元为开设在所述金属层上的十字形缝隙或条形缝隙。


3.根据权利要求1所述的缝隙天线，其特征在于，沿所述金属层的径向，相邻两个所述缝隙单元的间距大于四分之三的工作波长。


4.根据权利要求1-3任一项所述的缝隙天线，其特征在于，所述第一馈电口与所述第二馈电口分别通过微带波导转换结构与所述波导缝隙结构相连。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑立成，于西，
申请(专利权)人：维沃移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44