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电子设备

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28


电子设备

技术领域

本申请属于电子技术领域,具体涉及一种电子设备。

背景技术

随着电子技术的不断发展,电子设备在人们的生活中占据了越来越重要的位置。而电子设备的种类也越来越多,当前出现了可以随着屏幕移动,框体位置也随着改变的电子设备,在实际的使用过程中,由于框体位置可以改变,导致电子设备的天线布局较为困难,因而导致电子设备的天线容易出现性能不稳定的问题。

发明内容

本申请旨在提供一种电子设备,以解决电子设备的天线容易出现性能不稳定的问题。

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:第一框体、第二框体、柔性屏和天线簇,所述柔性屏的一端与所述第一框体连接,所述柔性屏的另一端与所述第二框体连接,所述第二框体与所述第一框体之间可在第一状态和第二状态之间切换,所述天线簇包括第一天线和第二天线,所述第一天线设置于所述第一框体上,所述第二天线设置于所述第二框体上,且所述第一天线和所述第二天线均连接有馈电点;

其中,当所述第二框体与所述第一框体之间处于所述第一状态时,所述柔性屏至少部分容置于所述第一框体内,所述第一天线和所述第二天线至少部分相对设置,且所述第一天线和所述第二天线间隔设置;

当所述第二框体与所述第一框体之间处于所述第二状态时,所述柔性屏位于所述第一框体外,所述第一天线和所述第二天线错位设置,且所述第一天线和所述第二天线间隔设置,所述第一天线和所述第二天线均处于工作状态,且所述第一天线和所述第二天线的工作频率至少部分重合。

在本申请的实施例中,当第二框体与第一框体之间处于第二状态时,第一天线和第二天线均处于工作状态,且第一天线和第二天线的工作频率至少部分重合,通过第一天线和第二天线之间的耦合效应,即第一天线和第二天线协同工作,组成同频天线簇,从而可以解决电子设备的天线的性能不稳定的问题。

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是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第二状态时,电子设备的结构示意图之一;

图2是本申请实施例提供的图1中天线簇的位置示意图;

图3是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第一状态时,电子设备的结构示意图之一;

图4是本申请实施例提供的图3中天线簇的位置示意图;

图5是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第二状态时,天线簇的位置示意图之一;

图6是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第一状态时,天线簇的位置示意图之一;

图7是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第二状态时,电路结构示意图之一;

图8是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第一状态时,电路结构示意图之一;

图9是本申请实施例提供的电子设备的天线的辐射效率和总效率图;

图10是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第二状态时,电子设备的结构示意图之二;

图11是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第一状态时,电子设备的结构示意图之二;

图12是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第二状态时,电子设备的结构示意图之三;

图13是本申请实施例提供的电子设备的第二框体与第一框体之间处于第一状态时,电子设备的结构示意图之三。

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。

参见图1至图8,电子设备包括:第一框体10、第二框体20、柔性屏30和天线簇40,所述柔性屏30的一端与所述第一框体10连接,所述柔性屏30的另一端与所述第二框体20连接,所述第一框体10和所述第二框体20之间可在第一状态和第二状态之间切换,所述天线簇40包括第一天线41和第二天线42,所述第一天线41设置于所述第一框体10上,所述第二天线42设置于所述第二框体20上,且所述第一天线41和所述第二天线42均连接有馈电点;

其中,参见图3和图4,当所述第一框体10和所述第二框体20之间处于所述第一状态时,所述柔性屏30至少部分容置于所述第一框体10内,所述第一天线41和所述第二天线42至少部分相对设置,且所述第一天线41和所述第二天线42间隔设置;

参见图1和图2,当所述第一框体10和所述第二框体20之间处于所述第二状态时,所述柔性屏30位于所述第一框体10外,所述第一天线41和所述第二天线42错位设置,且所述第一天线41和所述第二天线42间隔设置,所述第一天线41和所述第二天线42均处于工作状态,且所述第一天线41和所述第二天线42的工作频率至少部分重合。

其中,第一天线41和第二天线42错位设置,可以理解为:第二天线42在第一天线41所在的平面上的垂直投影,与第一天线41错位,即上述垂直投影与第一天线41不存在重合部分。

其中,第一天线41和第二天线42间隔设置,可以理解为:第一天线41和第二天线42不抵接。

其中,本申请实施例的工作原理可以参见以下表述:

当第二框体20与第一框体10之间处于第二状态时,第一天线41和第二天线42均处于工作状态,且第一天线41和第二天线42的工作频率至少部分重合,通过第一天线41和第二天线42之间的耦合效应,即第一天线41和第二天线42协同工作,组成同频天线簇,从而可以解决电子设备的天线的性能不稳定的问题。

需要说明的是,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,第一天线41和第二天线42中的至少一者可以处于工作状态,这样,使得第二框体20与第一框体10之间无论是处于第一状态还是处于第二状态,电子设备的天线的辐射性能均较为稳定。

当第一框体10和第二框体20之间处于第二状态时,天线簇40包括的第一天线41和第二天线42均处于工作状态,且第一天线41和第二天线42的工作频率至少部分重合,这样,使得第一天线41和第二天线42之间存在耦合效应,从而产生耦合波,而上述耦合波可以与馈电点的回波进行抵消干涉,从而改善了电子设备的阻抗匹配,以提高电子设备的天线的带宽和效率,进而可以增强电子设备的天线的辐射性能。

需要说明的是,当第一框体10和第二框体20之间处于第二状态时,第一天线41和第二天线42均处于工作状态,且第一天线41和第二天线42的工作频率至少部分重合,当第一天线41和第二天线42的工作频率重合时,此时,天线簇40可以被称作为同频天线簇,此时第一天线41和第二天线42可以等效为一个单端口的天线器件,因此可以使得电子设备的天线始终工作在单输入单输出(Single Input Single Output,SISO)模式,并且可以直接连接到电子设备中的射频输出端口,减小了对电子设备的射频架构的影响。

第一天线41设置于第一框体10上,第二天线42设置于第二框体20上,这样,可以利用电子设备的第一框体10和第二框体20的内部结构,提高了电子设备的内部空间的利用率和集成度,从而可以解决第二框体20与第一框体10之间的状态在第一状态和第二状态之间切换时,电子设备的天线的性能不稳定的问题。

另外,当第二框体20与第一框体10之间处于第二状态时,第一天线41和第二天线42错位设置,且第一天线41和第二天线42间隔设置,且第一天线41和第二天线42均处于工作状态,这样,与第一天线41和第二天线42至少部分相对设置的方式相比,可以减少第一天线41和第二天线42相互之间对辐射信号的阻挡,从而增强电子设备的天线的辐射性能。

其中,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,柔性屏30至少部分容置于第一框体10内,此时可以理解为电子设备处于闭合状态,柔性屏30处于折叠状态或者卷曲状态;当第二框体20与第一框体10之间处于第二状态时,电子设备也可以处于展开状态或者打开状态,柔性屏30位于第一框体10外,柔性屏30可以处于展开状态。由于柔性屏30可在折叠状态和展开状态之间切换,因此,电子设备可以被称作为卷轴屏电子设备。

另外,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,柔性屏30至少部分容置于第一框体10内,第一天线41和第二天线42至少部分相对设置,这样,可以减小整个电子设备的体积,且使得电子设备可以更方便的处于折叠状态或者卷曲状态,同时,第一天线41和第二天线42间隔设置,可以减少第一天线41和第二天线42相互之间的影响。

其中,参见图1、3、10、11、12和13,第一框体10上还可以设置有功能器件,作为一种可选的实施方式,功能器件可以包括摄像头组件60。这样,可以增加电子设备的功能,同时,又无需单独为上述功能器件预留设置位置,从而提高了电子设备的集成度。

需要说明的是,作为一种可选的实施方式,第二框体20可以相对于第一框体10移动,而第一框体10的位置可以固定,也就是说:第一框体10可以被称作为固定框体,第二框体20可以被称作为可移动框体。

作为一种可选的实施方式,当所述第二框体20与第一框体10之间处于所述第一状态时,所述第一天线41和所述第二天线42中一者处于工作状态,另一者处于非工作状态。

这样,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,电子设备对天线的辐射性能的需求降低,可以控制第一天线41和第二天线42中的一者处于工作状态,另一者处于非工作状态,即可以控制电子设备处于单天线模式,且可以减少第一天线41和第二天线42之间的干扰。

需要说明的是,作为一种可选的实施方式,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,第一天线41处于工作状态,第二天线42处于非工作状态。

参见图9,图9表示电子设备的第二框体20与第一框体10之间分别处于第一状态和第二状态时,电子设备的天线的辐射效率和总效率示意图,如图9所示,图9中的横坐标为频率(单位为GHz),纵坐标为效率(单位为dB),C1表示第二框体20与第一框体10之间处于第二状态(即第一天线41和第二天线42同时处于工作状态)时电子设备的天线的辐射效率图,C2表示第二框体20与第一框体10之间处于第一状态(即第一天线41和第二天线42一者处于工作状态)时电子设备的天线的辐射效率图,D1表示第二框体20与第一框体10之间处于第二状态时电子设备的天线的总效率图,D2表示第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时电子设备的天线的辐射效率图。可见,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态(即第一天线41和第二天线42一者处于工作状态)时,第一天线41和第二天线42中处于非工作状态的天线,对第一天线41和第二天线42中处于工作状态的天线的辐射效率和总效率并无影响,而当第二框体20与第一框体10之间处于第二状态(即第一天线41和第二天线42均处于工作状态)时,此时第一天线41和第二天线42协同操作,辐射效率和总效率都有明显的提升。

作为另一种可选的实施方式,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,第一天线41和第二天线42可以均处于工作状态,这样,可以增强电子设备的辐射性能。

作为一种可选的实施方式,当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第一状态时,所述第二天线42在所述第一天线41所在的平面上的垂直投影,与所述第一天线41重合。

其中,第一天线41和第二天线42的尺寸可以相同。

本公开实施方式中,当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,第二天线42在第一天线41所在的平面上的垂直投影,与第一天线41重合,这样,可以减少第一天线41和第二天线42之间的相互影响(即减少第一天线41和第二天线42之间相互遮挡的现象的出现),保证第一天线41和第二天线42的辐射性能较好。

作为一种可选的实施方式,参见图2,所述第一天线41的第一端与所述第一框体10之间具有第一间隙411,所述第一天线41的第二端和所述第二框体20之间具有第二间隙412,所述第二天线42的第一端与所述第二框体20之间具有第三间隙421;

当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第一状态时,所述第三间隙421在所述第一天线41所在的平面上的垂直投影,位于所述第二间隙412内。

其中,第二间隙412的面积,可以大于第三间隙421在第一天线41所在的平面上的垂直投影的面积。

本公开实施方式,由于第二框体20与所述第一框体10之间处于第一状态时,第三间隙421在第一天线41所在的平面上的垂直投影,位于第二间隙412内,这样可以进一步减小第一天线41和第二天线42之间的相互影响,进而保证第一天线41和第二天线42的辐射性能较好。

其中,作为一种可选的实施方式,第一间隙411、第二间隙412和第三间隙421内可以均采用填充有绝缘件,而绝缘件的制作材料在此不做限定,作为一种可选的实施方式,绝缘件可以为橡胶件,这样,使得第一间隙411、第二间隙412和第三间隙421具有绝缘的作用的同时,还可以具有缓冲作用,从而增强对第一天线41和第二天线42的保护作用。

作为一种可选的实施方式,参见图1,当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第二状态时,所述第二天线42在所述第一天线41所在的平面上的垂直投影和所述第一天线41关于所述第二间隙412对称分布。

本公开实施方式中,由于第二天线42在第一天线41所在的平面上的垂直投影和第一天线41关于第二间隙412对称分布,从而可以使得第一天线41和第二天线42对应的辐射范围内辐射信号分布较为均匀,即使得电子设备的周围的辐射信号分布较为均匀,增强电子设备的辐射性能。

另外,由于第二天线42在第一天线41所在的平面上的垂直投影和第一天线41关于第二间隙412对称分布,还可以增强电子设备的美观程度,增强用户体验。

作为一种可选的实施方式,参见图5和图6,所述第一天线41上连接有第一馈电点413,所述第二天线42上连接有第二馈电点423。

其中,第一馈电点413可以理解为第一天线41连接的馈电点,第二馈电点423可以理解为第二天线42上连接的馈电点。

其中,参见图5和图6,第一天线41上还连接有第一接地点414,第二天线42上还连接有第二接地点424,而第一接地点414可以与第一天线41的第一端连接,第二接地点424可以与第二天线42的第一端连接。

本公开实施方式中,第一天线41上连接有第一馈电点413,第二天线42上连接有第二馈电点423,即可以分别对第一天线41和第二天线42进行馈电,这样,可以增强对第一天线41和第二天线42的馈电的灵活性和稳定性。

需要说明的是,第一天线41可以包括天线馈电点,第二天线42也可以包括天线馈电点,第一馈电点413与第一天线41包括的天线馈电点之间的馈电方式,以及,第二馈电点423与第二天线42包括的天线馈电点之间的馈电方式在此不做限定。

可选地,第一馈电点413可以与第一天线41包括的天线馈电点电连接,从而对第一天线41进行馈电;第二馈电点423也可以与第二天线42包括的天线馈电点电连接,从而对第二天线42进行馈电。

另外,可选地,第一馈电点413可以与第一天线41包括的天线馈电点进行耦合馈电,从而对第一天线41进行馈电;第二馈电点423也可以与第二天线42包括的天线馈电点进行耦合馈电,从而对第二天线42进行馈电。

作为一种可选的实施方式,参见图7和图8,所述电子设备还包括射频馈电点50、第一开关80、第一阻抗匹配电路81、第二开关82、第二阻抗匹配电路83、功率分配器84、移相器85和第三开关86,所述射频馈电点50与所述第一开关80包括的第一端801电连接,所述第一开关80包括的第二端802通过所述第一阻抗匹配电路81与所述第二开关82包括的第三端821电连接,所述第二开关82包括的第四端822与所述第一天线41的天线馈电点电连接,所述第一开关80包括的第五端803通过所述第二阻抗匹配电路83与所述功率分配器84电连接,所述功率分配器84通过所述移相器85与所述第二开关82包括的第六端823电连接,所述功率分配器84还与所述第三开关86包括的第七端861电连接,所述第三开关86包括的第八端862与所述第二天线42的天线馈电点电连接;

其中,参见图8,当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第一状态时,所述第一开关80包括的第一端801与所述第一开关80包括的第二端802电连接,且所述第一开关80包括的第一端801与所述第一开关80包括的第五端803断开,所述第二开关82包括的第四端822与所述第二开关82包括的第三端821电连接,且所述第二开关82包括的第四端822与所述第二开关82包括的第六端823断开,所述第三开关86包括的第七端861和所述第三开关86包括的第八端862断开;

参见图7,当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第二状态时,所述第一开关80包括的第一端801与所述第一开关80包括的第五端803电连接,且所述第一开关80包括的第一端801与所述第一开关80包括的第二端802断开,所述第二开关82包括的第四端822与所述第二开关82包括的第六端823电连接,且所述第二开关82包括的第四端822与所述第二开关82包括的第三端821断开,所述第三开关86包括的第七端861和所述第三开关86包括的第八端862闭合。

其中,当第二框体20与第一框体10之间处于第二状态时,第一天线41和第二天线42均处于工作状态,且由于第一天线41和第二天线42之间至少部分频率重合,导致第一天线41和第二天线42之间有着较强的耦合效应,此时第一天线41和第二天线42之间协同工作,组成同频天线簇,提升电子设备的天线的性能。

当第二框体20与第一框体10之间处于第一状态时,第一天线41处于工作状态,第二天线42处于非工作状态,即此时处于单天线工作模式,此时,由于第二天线42与第一天线41的尺寸相同,且对应的间隙可以相互重合,同时,第二天线42与第一天线41之间间隔设置,导致此时第二天线42不会对第一天线41造成影响。

本公开实施方式中,通过上述控制电路可以实现在单天线工作模式和天线簇工作模式之间的切换,且切换效果可靠。

另外,本公开实施方式提供的控制电路包括功率分配器84、移相器85、以及连接各个器件所需要的射频传输线。相比于常见的天线簇控制电路,该天线方案不仅可以根据电子设备的使用场景,即闭合或展开状态,在传统的单天线模式与同频天线簇模式之间进行切换,而且可以在天线的工作频段内,直接使用幅度相等的功率分配方式,参见图7和图8,即第一天线41和第二天线42所对应的射频信号的幅度A1和A2相等,同为A0

也就是说:本实施方式中,组成同频天线簇时的权重系数采用功率等分且固定相位差的方式,不需要根据第一天线41和第二天线42间的耦合信息进行计算,也不需要按照工作频率进行动态的调控,简化了控制电路和逻辑,降低了天线簇技术在电子设备中的实现难度。

作为一种可选的实施方式,所述第二天线42通过第四开关87接地;

其中,当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第一状态时,所述第四开关87断开;当所述第二框体20与所述第一框体10之间处于所述第二状态时,所述第四开关87闭合。

本公开实施方式中,由于设置第四开关87,并可以通过第四开关87的断开与闭合,从而可以更加方便的控制第二天线42的状态。

作为一种可选的实施方式,参见图5和图6,所述电子设备还包括柔性电路板,所述第一天线41和所述第二天线42中至少一者的馈线位于所述柔性电路板上。也可以理解为所述第一天线41和所述第二天线42中至少一者通过上述柔性电路板与馈电点(可以理解为天线对应的馈源)电连接。

其中,参见图5和图6,第一天线41可以通过第一印制电路板415与馈电点(即可以理解为第一天线41的馈源)电连接,第二天线42可以通过第二印制电路板422与馈电点(即可以理解为第二天线42的馈源)电连接。

需要说明的是,上述第二印制电路板422和第一印制电路板415中至少一者可以为柔性印制电路板,从而使得布线较为方便。也就是说:上述第二印制电路板422和第一印制电路板415为柔性印制电路板时,上述第二印制电路板422和第一印制电路板415可以理解为上述柔性电路板。

其中,柔性电路板可以被称作为(Flexible Printed Circuit,FPC)。

本申请实施方式中,第一天线41和第二天线42中至少一者的馈线位于柔性电路板上,这样,可以灵活设置馈线的形状,从而可以灵活设置第一天线41和第二天线42的位置,增加了第一天线41和第二天线42的设置位置的灵活性,即可以减小第一天线41和第二天线42的设置位置的局限性,使得对第一天线41和第二天线42的馈电更加方便,同时,由于第二框体20可以相对第一框体10移动,由于柔性电路板的柔性较好,因而方便对柔性电路板进行布局,且可以减小了对第一天线41和第二天线42的馈电的影响。

作为一种可选的实施方式,所述第一天线41通过弹片或者金属连接片与馈电点(即可以理解为第一天线41的馈源)电连接,所述第二天线42通过柔性电路板70与馈电点(即可以理解为第二天线42的馈源)电连接。

这样,增加了第一天线41和第二天线42与馈电点电连接的方式的多样性。同时,由于第一框体10和第二框体20之间的空间非常狭小,且由于第二天线42相对第一天线41更加靠近外界环境,导致第二天线42的馈电较为困难,因此,可以通过柔性电路板70向第二天线42进行馈电,并通过柔性电路板7的可弯折的特点将第二天线42的天线馈电点与接地点引至电子设备内部,并通过柔性连接线与天线的控制电路相连接。

作为一种可选的实施方式,参见图10和图11,所述第一框体10包括相邻设置的第一边框11和第一背盖12,所述第二框体20包括相邻设置的第二边框21和第二背盖22;

所述第一天线41设置于所述第一边框11处,所述第二天线42设置于所述第二边框21处;和/或,

所述第一天线41设置于所述第一背盖12处,所述第二天线42设置于所述第二背盖22处。

其中,第一背盖12和第二背盖22可以采用非金属背盖。

本申请实施方式中,可以增强第一天线41和第二天线42的设置位置的多样性和灵活性。

作为一种可选的实施方式,所述天线簇40的数量为至少两个,且所述至少两个天线簇40设置位置不同。

本申请实施方式中,天线簇40的数量为至少两个,这样,可以进一步增强电子设备的天线的辐射性能。

作为一种可选的实施方式,参见图12和图13,所述第一框体10包括相邻设置的第一边框11和第一背盖12,所述第二框体20包括相邻设置的第二边框21和第二背盖22,所述至少两个天线簇40包括第一天线簇401和第二天线簇402,所述第一天线簇401包括的第一天线41设置于所述第一边框11处,所述第一天线簇401包括的第二天线42设置于所述第二边框21处,所述第二天线簇402包括的第一天线41设置于所述第一背盖12处,所述第二天线簇402包括的第二天线42设置于所述第二背盖22处。

其中,第一背盖12和第二背盖22均可以采用非金属材料制成,这样,可以减少天线的辐射性能的损失。

本申请实施方式中,第一边框11、第一背盖12、第二边框21和第二背盖22处均设置有天线,从而进一步增强了电子设备的天线的辐射性能。

需要说明的是,第一天线簇401包括的第一天线41和第二天线42可以组成一个同频天线簇,第二天线簇402包括的第一天线41和第二天线42可以组成另一个同频天线簇,而上述第一天线簇401和第二天线簇402可以共同协作,使得电子设备可以处于2X2多输入多输出(Multi Input Multi Output,MIMO)工作模式。

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申请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申请的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本申请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,本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

技术分类

06120115636995