天线净空区结构设置方法、天线净空区结构及电子产品

技术领域

本发明涉及电子产品天线技术领域，尤其涉及一种天线净空区结构设置方法、天线净空区结构及电子产品。

背景技术

目前，电子产品向超薄化、高占屏比方向发展。以笔记本电脑为例，现有笔记本电脑的设计方向为轻薄短小，屏幕窄边框或无边框的外观设计。随着无线技术的演进，天线会越来越多，尺寸也会越来越大，但是，可提供给天线的有效区域却越来越小。

然而，天线净空区的空间被压缩，有极大机率影响天线效能，进而影响天线或所安装产品的正常使用。

发明内容

为解决现有技术中存在的至少以上技术问题，本发明提供了一种天线净空区结构设置方法、天线净空区结构及电子产品。

本发明一方面提供一种天线净空区结构设置方法，天线设于所述天线净空区内，所述方法包括：调节所述天线净空区部分结构材质的介电常数，以调节所述天线净空区内所述天线的波长。

在一些实施例中，所述调节所述天线净空区部分结构材质的介电常数的方法包括：在所述天线净空区内位于电子产品系统端和所述天线之间的缝隙内填充具有设定介电常数的材料。

在一些实施例中，所述调节所述天线净空区部分结构材质的介电常数的方法包括：在所述天线净空区的天线开窗区填充具有设定介电常数的材料。

在一些实施例中，所述填充具有设定介电常数的材料的方法包括：将所述具有设定介电常数的材料填入所述天线净空区内位于电子产品系统端和所述天线之间的缝隙内，并包覆于所述缝隙内的结构上；或者，将所述具有设定介电常数的材料填入所述天线净空区的天线开窗区，并包覆所述天线开窗区内的结构上。

在一些实施例中，所述具有设定介电常数的材料为陶瓷、高介质复合材、氮氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化钽或氧化铌。

在一些实施例中，所述具有设定介电常数的材料的介电常数大于10。

本发明另一方面还提供一种天线净空区结构，所述天线净空区内设置天线；所述天线净空区内包括具有设定介电常数的填充部，所述填充部用于调节所述天线净空区内所述天线的波长。

在一些实施例中，所述具有设定介电常数的填充部位于电子产品系统端和所述天线之间的缝隙内。

在一些实施例中，所述具有设定介电常数的填充部位于所述天线净空区的天线开窗区。

本发明又一方面还提供一种电子产品，包括上述天线净空区结构。

本发明提供的一种天线净空区结构设置方法、天线净空区结构及电子产品，通过调节天线净空区部分结构材质的介电常数，以调节天线净空区内天线的波长，如调节方式包括：在电子产品系统端和天线之间的缝隙内或在天线净空区的天线开窗区填充具有设定介电常数的材料。本发明技术方案，可有效降低系统端金属导体对天线造成的影响，可改善系统端空间不足对天线造成的限制，以及可搭配相异不同的介电系数材料，可有效缩小天线幅射所需空间。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

在附图中，相同或对应的标号表示相同或对应的部分。

图1为本发明实施例提供的天线净空区结构设置方法的流程框图；

图2为本发明实施例提供的天线净空区结构中天线分布结构示意图；

图3为本发明实施例提供的天线净空区结构中填充部位于缝隙时的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的天线净空区结构中填充部位于天线开窗区的结构示意图；

图5为金属环状天线与系统金属导体结构天线增益分布图；

图6为金属环状天线与系统金属导体结构间加入高介电材料天线后的增益分布图。

图中：

1：天线净空区；2：天线；3：系统端；4：填充部。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供一种天线净空区结构设置方法，天线设于天线净空区内，方法包括：

调节天线净空区部分结构材质的介电常数，以调节天线净空区内天线的波长。

本发明实施例中，在天线净空区内埋入一高介电常数的材质，例如，高介电常数的材质为陶瓷、高介质复合材(如陶瓷树脂复合材料)、氮氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化钽或氧化铌，例如，具有设定介电常数的材料的介电常数大于10。以改变天线净空区材质的介电常数，因此，在天线净空区尺寸不变的情况下，可缩小天线的波长，以避免/降低因结构改变对天线性能的影响。

其原理基于天线波长公式，如下：

其中，式中f为频率，c为光速＝3×10

由以上天线公式可知，天线净空区材料的介电常数改变，天线波长会随之改变，因此，改变环境下不同材料的介质参数，可使天线波长随之改变。

本发明实施例中，调节天线净空区部分结构材质的介电常数的方法包括：

在天线净空区内位于电子产品系统端和天线之间的缝隙内填充具有设定介电常数的材料。或者在天线净空区的天线开窗区填充具有设定介电常数的材料。或者，在缝隙内及在天线开窗区内均填充具有设定介电常数的材料。

例如，填充具有设定介电常数的材料的方法包括：将具有设定介电常数的材料填入天线净空区内位于电子产品系统端和天线之间的缝隙内，并包覆于缝隙内的结构上；或者，将具有设定介电常数的材料填入天线净空区的天线开窗区，并包覆天线开窗区内的结构上。

在天线净空区内，需要填入具有设定介电常数的材料的位置已有结构，因此，可在该部分结构的基础上设置具有设定介电常数的材料。也即，可采用包覆的成型方式，在已有结构上包覆具有设定介电常数的材料。

例如，一般情况下天线净空区的材质(电子产品壳体的材质)一般为塑料材质，将高介电常数的材料包覆在塑料结构的外侧，天线在该天线净空区内，可有效减少天线所需要波长，以改善系统端对天线所产生的影响。

如图2至图4所示，本发明实施例还提供一种天线净空区结构，天线净空区1内设置天线2；天线净空区1内包括具有设定介电常数的填充部4，填充部4用于调节天线净空区1内天线2的波长。

例如，填充部4的材质为陶瓷、高介质复合材(如陶瓷树脂复合材料)、氮氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化钽或氧化铌，或者，例如，填充部4材质的介电常数大于10。填充部4可由上述材质制成，并直接填充在天线净空区1所需的区域内，或者，填充部4采用包覆工艺的形式，包覆在天线净空区1已有的结构上，本发明实施例对包覆工艺不进行限定。

本公开实施例中，填充部4设置在天线净空区1内，通过设置填充部可有效增加天线带宽。如图3所示，具有设定介电常数的填充部4位于电子产品系统端3和天线2之间的缝隙内；或者，如图4所示，具有设定介电常数的填充部4位于天线净空区1的天线开窗区。

例如，在电子产品系统端3和天线2之间的缝隙内无结构的情况的下，可直接填充填充部4的材料，若在缝隙内已有结构，则填充部4以包覆的形式与缝隙内的结构相结合；同样的，例如，在天线净空区1的天线开窗区内无结构的情况的下，可直接填充填充部4的材料，若在天线开窗区1内已有结构，则填充部4以包覆的形式与天线开窗区内的结构相结合。

以真空下2.4GHz为例，可得到波长为：

当所用材料为塑料时，塑料介电常数为4.4，所得到的实际波长

以下为通过仿真软件进行实验，对仿真结果进行对比。

天线为5G WWAN天线，在低频、中频及高频均有天线共振模态，如图5所示的增益分布图可知，天线与系统导体间的缝隙，对天线频段存在极大的影响，低频频宽因缝隙过窄造成低带宽不足，进而使天线效率不佳。如在缝隙内埋入高介电陶瓷材料，即采用如图3所示的结构形式，其通过增益分布图如图6所示，可有效增加天线带宽，以改善天线与系统金属导体间缝隙不足、以及及天线尺寸因系统空间不足造成频偏及带宽不足问题。

本发明实施例还提供一种电子产品，包括上述天线净空区结构。在电子产品中，天线净空区结构内埋入高介电系数材料后，可有效降低系统金属导体对天线造成的影响；可改善系统空间不足对天线造成的限制；可搭配相异不同的介电系数材料，可有效缩小天线幅射所需空间。例如，电子产品中的天线为PIFA天线、单极(monopole)天线或环天线等。

本发明提供的一种天线净空区结构设置方法、天线净空区结构及电子产品，通过调节天线净空区部分结构材质的介电常数，以调节天线净空区内天线的波长，如调节方式包括：在电子产品系统端和天线之间的缝隙内或在天线净空区的天线开窗区填充具有设定介电常数的材料。本发明技术方案，可有效降低系统端金属导体对天线造成的影响，可改善系统端空间不足对天线造成的限制，以及可搭配相异不同的介电系数材料，可有效缩小天线幅射所需空间。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。