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一种平板电脑终端的天线辐射系统

文献发布时间:2023-06-19 18:25:54


一种平板电脑终端的天线辐射系统

技术领域

本发明涉及移动终端领域,尤其涉及一种平板电脑终端的天线辐射系统。

背景技术

近年来,手机作为主流的移动终端电子产品,屏幕设计的发展趋势为高屏占比和窄边框。同样地,平板电脑的屏幕设计也在向高屏占比与窄边框靠拢,因此,需要设计出适用于高屏占比和窄边框的平板电脑终端的天线辐射系统。

市场上的主流平板电脑普遍采用金属后盖,这种金属后盖因为具有良好触觉和视觉效果更受用户的欢迎,然而后盖的金属材质会限制平板电脑中天线的辐射性能,使其不能满足无线连接的需求。因此,目前平板电脑终端的天线设计采取以下三种方式:(1)采用塑料取代平板电脑金属后盖中的一部分,将天线设置在该塑料区域;(2)在平板电脑的金属后盖上开槽,将天线设置在开槽区域;(3)天线大面积、大比例地设置在平板电脑屏幕的非显示区域中。然而,对于方法(1)与方法(2)会限制金属后盖的覆盖率,对于方法(3)会牺牲屏幕的屏占比和边框宽度。

发明内容

本发明提供一种平板电脑终端的天线辐射系统,用以解决当前平板电脑终端的天线辐射系统无法在满足天线辐射性能的时候兼顾全金属后壳和高屏占比、窄边框的问题。

第一方面,本发明实施例提供一种平板电脑终端的天线辐射系统,包括:多个金属槽,弹片,印制电路板级射频电路;

所述多个金属槽位于平板电脑终端的金属后壳延伸到所述平板电脑终端正面的区域,所述多个金属槽为所述系统的辐射区,所述多个金属槽呈对角对称布设;

所述多个金属槽的下方为所述印制电路板级射频电路,所述多个金属槽与所述印制电路板级射频电路通过所述弹片连通,所述印制电路板级射频电路用于为所述系统提供激励信号。

采用上述设计,将金属槽设置在平板电脑终端的金属后壳延伸到平板电脑终端正面的区域上,且通过印制电路板级射频电路来给天线辐射系统提供激励信号,可以使平板电脑终端在满足天线辐射性能的时候兼顾全金属后壳以及高屏占比、窄边框。

可选地,所述多个金属槽的上方为所述平板电脑终端的屏幕非显示区的屏幕玻璃盖板。

可选地,所述弹片数目与所述金属槽的数目相同。

可选地,所述金属槽长度为60—65mm,宽度为1—1.5mm。

可选地,所述多个金属槽的数目为2个、4个、6个、8个中的任意一种。

可选地,所述系统还包括无线通信网络模块和多个微带线;所述微带线的数目与所述金属槽的数目相同,所述微带线一端与所述无线通信网络模块连接,另一端与所述金属槽连接。

第二方面,本申请提供一种平板电脑,所述平板电脑包括上述天线辐射系统。

另外,第二方面实现方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同实现方式所带来的技术效果,此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种平板电脑终端的天线辐射系统部分剖面布局结构示意图;

图2为本发明实施例提供的金属槽在平板电脑终端正面的区域可以选择的位置示意图;

图3为本发明实施例提供的一种平板电脑终端的天线辐射系统正面布局结构示意图;

图4为本发明实施例提供的一种平板电脑终端的天线辐射系统内部布局结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明实施例描述的应用场景是为了更加清楚的说明本发明实施例的技术方案,并不构成对于本发明实施例提供的技术方案的限定,本领域普通技术人员可知,随着新应用场景的出现,本发明实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。其中,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。

对金属后壳、高屏占比(窄边框)以及天线辐射性能这三者兼顾,一直是平板电脑类终端产品的难点和痛点,当前现有的平板电脑终端天线辐射系统的设计无法兼顾这三者,需要牺牲金属后壳的覆盖率或牺牲平板电脑的窄边框即高屏占比设计来确保天线辐射系统的辐射性能。

基于此,本申请提出一种平板电脑终端的天线辐射系统,应用于平板电脑类终端产品,用以解决当前平板电脑终端的天线辐射系统无法在满足天线辐射性能的时候兼顾全金属后壳和高屏占比、窄边框的问题。

示例性地,本申请提出的一种平板电脑终端的天线辐射系统由多个金属槽、弹片和印制电路(Printed Circuit Board,PCB)板级射频电路共同组成。其中,多个金属槽作为天线辐射系统的辐射区,位于平板电脑终端的金属后壳延伸到平板电脑终端正面的区域,呈对角对称布设。在多个金属槽的下方为PCB板级射频电路,多个金属槽与PCB板级射频电路通过弹片连通,从而PCB板级射频电路可以通过弹片向天线辐射系统提供激励信号。

天线辐射系统的组成部分还包括了无线通信网络(Wireless CommunicationNetwork,WCN)模块和多个微带线,多个金属槽与WCN模块通过多个微带线连通,从而WCN模块可以通过多个微带线实现天线辐射系统信号的发射与接收。

通过上述系统可以实现天线辐射系统与其他通信设备进行信号的发射与接收。

在一种可能的设计中,PCB板级射频电路上的弹片数目与金属槽数目相同。其中,弹片又可称为天线馈点。多个金属槽中的每个金属槽和PCB板级射频电路通过相应的弹片连通。

在一种可能的设计中,微带线的数目与金属槽的数目相同,多个金属槽中的每个金属槽和WCN模块通过相应的微带线连通。

在一种可能的设计中,金属槽的长度可以是60—65mm,宽度可以是1—1.5mm,金属槽的长度与宽度还可以是其他任意尺寸,本申请不做限定。

具体地,图1为本申请提出的一种平板电脑终端的天线辐射系统部分剖面布局结构示意图,图1以一个金属槽为例进行具体说明。由图1中可以看出,金属槽150位于平板电脑终端的金属后壳300延伸到平板电脑终端正面的区域,PCB板级射频电路200位于金属槽150的下方,且在PCB板级射频电路200与金属槽150之间还存在弹片160,通过弹片160将PCB板级射频电路200与金属槽150连通。

具体地,由图1还可以看出,金属槽150位于平板电脑终端的屏幕玻璃盖板120下方,与屏幕非显示区110相对应。显示模块130位于PCB板级射频电路200和电池140的上方,位于屏幕玻璃盖板120下方,与屏幕显示区100相对应。

示例性地,在金属后壳延伸到平板电脑终端正面的区域开设的金属槽即为缝隙天线,缝隙天线属于电小天线,相较于其他电小天线,缝隙天线的体积小且在辐射体长度较长时,其工作效率更高。但缝隙天线具有较强的方向性且带宽较窄,难以满足平板电脑终端天线的全方向性和带宽需求。为了使平板电脑终端的天线工作效率高、全方向性佳且带宽较宽,本申请通过对平板电脑终端设置多条缝隙天线共同工作,即在金属后壳延伸到平板电脑终端正面的区域开设多个金属槽,弥补单个金属槽(缝隙天线)的缺点。

示例性地,图2为金属槽在平板电脑终端正面的区域可以选择的位置的示意图。当金属槽呈对角对称布设时,可以保证多个方向的天线方向性较好,即可以实现满足平板电脑终端天线辐射系统的全方向性。因此,金属槽在平板电脑终端正面的区域至少为2个对角对称布设的金属槽。具体地,如图2所示,可以在位置1与位置4布设两个金属槽,同样地还可以在位置2与位置3、位置5与位置8、位置7与位置6进行布设。金属槽还可以是呈对角对称布设的多组,金属槽的数目为4个、6个、8个中的任意一种。此外,金属槽的数目还是可以3个、5个、7个中的任意一种,本申请不做限定。

在一种可能的实现方式中,考虑到经济成本,多个金属槽的数目可以为2个,呈对角对称布设,例如以在位置1与位置4布设2个金属槽进行具体说明,此时位置1与位置4的金属槽对应2个弹片。示例性地,图3为本申请提出的一种平板电脑终端的天线辐射系统正面布局结构示意图,包括了屏幕显示区100,屏幕非显示区110,金属后壳300,第一金属槽400,第二金属槽600,第一弹片500以及第二弹片700。

具体地,第一金属槽400即为第一缝隙天线400,第二金属槽600即为第二缝隙天线600,第一金属槽400与第二金属槽600位于平板电脑终端的金属后壳300延伸到正面的区域上,在第一金属槽400的一端与第一弹片500接触,第二金属槽600的一端与第二弹片700接触。

具体地,第一金属槽400与第二金属槽600的长度均为60—65mm,宽度均为1—1.5mm,即第一缝隙天线400与第二缝隙天线600对应的辐射体长度均为60—65mm,宽度均为1—1.5mm,从而便于第一缝隙天线400与第二缝隙天线600可以工作于2.4-2.5GHz的频率,二倍频可以满足第五代移动通信技术(5th Generation Mobile CommunicationTechnology,5G)的频段需求。金属槽的长度与宽度还可以是其他任意长度,本申请不做限定。

示例性地,图4为本申请提出的一种平板电脑终端的天线辐射系统内部布局结构示意图,包括了PCB板级射频电路200、第一微带线210、第二微带线220、WCN模块230、第一金属槽(第一缝隙天线)400以及第二金属槽(第二缝隙天线)600。

具体地,WCN模块230位于PCB板级射频电路200之上,第一微带线210一端与WCN模块230连接,另一端与第一金属槽400连接;第二微带线220一端与WCN模块230连接,另一端与第二金属槽600连接。WCN模块230通过第一微带线210与第二微带线220分别实现第一金属槽400与第二金属槽600进行信号的发射与接收。因此,微带线的数目与金属槽的数目相同,当金属槽的数目增多时,微带线的数目也增多。

通过在平板电脑终端的金属后壳延伸到正面的区域上开设多个小型金属槽,将金属槽作为缝隙天线隐藏在屏幕玻璃盖板非显示区域的下方,利用PCB板级射频电路和WCN模块共同推动金属槽(即缝隙天线)组成的天线辐射系统进行信号的发射与接收,实现了平板电脑终端在保证天线辐射性能的时候兼顾全金属后壳和高屏占比、窄边框。

本发明实施例中对单元的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理器中,也可以是单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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技术分类

06120115566271