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一种天线增强器及相关信号发射系统

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


一种天线增强器及相关信号发射系统

技术领域

本申请涉及终端技术领域,尤其涉及一种天线增强器及相关信号发射系统。

背景技术

在日常生活中,人们经常使用电子设备来进行通信,但在一些严峻通信环境中电子设备会存在通信阻隔问题,即通信信号较差或阻隔的区域,电子设备(比如智能手机)常常面临通信困扰;紧急情况下通信不畅问题,即在灾害或紧急救援情境中,智能手机通信的不畅可能威胁生命;户外活动中通信不稳定问题,即在户外探险活动中,通信的不稳定性可能导致困扰;科学探测任务中通信难题,即在科学实验或探测任务中,通信的可靠性对于任务的成功至关重要;交通工具中通信不畅问题,即在交通工具中,如飞机、船只或远洋过程中会出现无法通信的问题。移动通信或蜂窝通信在上述情况下会受到局限,在这些情况下用卫星通信可以解决问题,但是电子设备与卫星通信的能力很弱。因此,如何提升电子设备与卫星的通信能力,确保电子设备在严峻通信环境下也能保持高效、高质量通信是亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种天线增强器及相关信号发射系统,天线增强器能够提升电子设备与卫星的通信能力,确保电子设备在严峻通信环境下也能保持高效、高质量通信。

第一方面,本申请实施例提供一种天线增强器,天线增强器应用于电子设备,电子设备包括第一金属边框和第一天线,第一金属边框用作第一天线的辐射体;天线增强器包括第一金属片、第二金属片以及非金属支撑件;其中,第一金属片包括第一面和第二面,第二金属片包括第三面和第四面;非金属支撑件设置在第一面上,用于在第一面上支撑第二金属片;第一面与第三面相对;第一金属片上设有槽状的第一通孔;当天线增强器安装在电子设备上时,电子设备穿过第一通孔,电子设备的一部分位于第一面的一侧,电子设备的另一部分位于第二面的一侧;第一金属边框与第三面相对,且第一金属边框与第三面靠近但不接触。

在本申请实施例中,第一金属片和第二金属片通过非金属支撑件连接,且第一金属片上设置有槽状的通孔,电子设备可以穿过该通孔与无源的天线增强器配合工作,提升电子设备与卫星的通信性能。当天线增强器安装在电子设备上后,在电子设备向卫星发射信号时,第二金属片能够耦合到电子设备辐射出的能量,并且第二金属片可以将耦合到的能量重新辐射出去,提升电子设备与卫星的通信性能。在此过程中,第一金属片可以作为接地件,与第二金属片配合工作,实现第二金属片将耦合到的能量重新辐射出去。第一金属片的第一面能够将电磁波束进行遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备指向卫星的方向辐射,提升电子设备与卫星通信的能力。

在一些实施例中,上述靠近具体包括:第一金属边框在第三面所在平面上的正投影部分或全部处于第三面内,且正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离。

在本申请实施例中,当天线增强器安装在电子设备上后,第一金属边框在第三面所在平面上的正投影部分或全部处于第三面内,即第二金属片可以部分或完全覆盖电子设备的第一金属边框,从而第二金属片能够更好的耦合到电子设备辐射出的能量。第一金属边框在第三面所在平面上的正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离,即第一金属边框到第三面之间的距离h要小于或等于预设距离,以实现第一金属边框与第三面靠近但不接触,从而第二金属片能够在不与第一金属边框接触的条件下耦合到电子设备辐射出的能量。进而,可通过第二金属片重新辐射出电磁波束与卫星进行通信,从而增强电子设备与卫星通信的信号质量。

在一些实施例中,第一金属边框所在平面与第三面平行。

在本申请实施例中,当天线增强器安装在电子设备上后,第一金属边框所在平面与第三面平行,从而第二金属片能够更好的耦合到电子设备辐射出的能量。进而,可通过第二金属片重新辐射出电磁波束与卫星进行通信,从而增强电子设备与卫星通信的信号质量。

在一些实施例中,在第一面的一侧,第一金属片在边缘处设有金属侧立面。

在本申请实施例中,假设第一金属片为矩形金属片,第一面上包括四个边缘,在每个边缘上都可设置有金属侧立面,使得第一金属片弯起增加垂直部分。电子设备独立工作时,电子设备通过天线辐射出的电磁波束一般情况下是不定向的,与卫星进行通信时信号较弱。当天线增强器与电子设备安装在一起后,天线增强器能够耦合电子设备辐射出的能量,并通过第二金属片重新辐射出电磁波束与卫星进行通信,从而增强电子设备与卫星通信的信号质量。在天线增强器工作时,第一金属片的第一面能够将电磁波束进行遮挡,同时由于第一金属片弯起增加垂直部分,垂直部分也能够将电磁波束更好的遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备上方(即电子设备指向卫星的方向)辐射,提升电子设备与卫星通信的能力。

在一些实施例中,第一金属片为沿第一方向凹陷的曲面金属片;第一方向为第三面指向第一面的方向。

在本申请实施例中,第一金属片包括的第一面和第二面分别为曲面,且第一面和第二面同时沿第三面指向第一面的方向凹陷。当电子设备独立工作时,电子设备通过天线辐射出的电磁波束一般情况下是不定向的,在一些特殊场景下,与卫星进行通信时信号较弱,通信质量差。当天线增强器与电子设备安装在一起后,天线增强器能够耦合电子设备辐射出的能量,并通过第二金属片重新辐射出电磁波束与卫星进行通信,从而增强电子设备与卫星通信的信号质量。在天线增强器工作时,第一金属片的第一面能够将电磁波束进行遮挡,同时由于第一金属片设计为曲面,第一金属片沿第一方向(第三面指向第一面的方向)弯起,弯起部分也能够将电磁波束更好的遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备指向卫星的方向辐射,提升电子设备与卫星通信的能力。

在一些实施例中,第一金属边框包括多个金属边框,多个金属边框分别用作不同工作频率的天线辐射体。

在本申请实施例中,第一金属边框中又可以包括多个金属边框,且每个金属边框之间也可通过缝隙隔开,多个金属边框可分别用作不同工作频率的天线辐射体,以实现电子设备能够在不同场景使用不同工作频率的天线进行通信,提升用户体验。

在一些实施例中,第一金属片上形成第一电流;第二金属片上形成第二电流,且第二电流与第一电流方向相反。

在本申请实施例中,天线增强器安装在电子设备上,且在电子设备向卫星发射信号时,若在第二金属片上形成沿第一金属边框方向的电流,在第一金属片上形成与第二金属片方向相反的电流,可以说明第二金属片被激励起来,在指定向得到高方向性天线,从而第二金属片可以将耦合到的能量重新辐射出去,提升电子设备与卫星的通信性能。

在一些实施例中,第二金属片为线极化模式的金属片。

在本申请实施例中,当第二金属为矩形贴片时,第二金属片可以作为线极化模式的贴片天线进行工作。当天线增强器安装在电子设备上时,第二金属片可以直接耦合电子设备辐射出的能量,当第二金属片为矩形贴片且耦合到能量时,第一金属片可以作为接地件,矩形贴片作为天线工作在二分之一波长模式,将耦合到的能量重新辐射出去。第一金属片作为第二金属片的接地件时,第一金属片可以将沿第三面指向第一面方向辐射的电磁波束进行遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备指向卫星的方向辐射,提升电子设备与卫星通信的能力。

在一些实施例中,第二金属片为圆极化模式的金属片。

在本申请实施例中,当第二金属片为非对称金属片时,比如将矩形金属片进行切对角处理后即可得到非对称金属片,第二金属片可以作为圆极化模式的贴片天线进行工作。当天线增强器安装在电子设备上时,第二金属片可以直接耦合电子设备辐射出的能量,当第二金属片为圆极化模式的贴片天线且耦合到能量时,第一金属片可以作为接地件,圆极化模式的贴片天线可将耦合到的能量从预设方向(即电子设备指向卫星的方向)重新辐射出去,实现波束聚拢的效果,提升电子设备与卫星通信的信号质量。第一金属片作为第二金属片的接地件时,第一金属片可以将沿第三面指向第一面方向辐射的部分电磁波束进行遮挡,聚束效果更好,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备指向卫星的方向辐射,进一步地提升电子设备与卫星通信的能力。

在一些实施例中,非金属支撑件为可折叠式非金属支撑件,可折叠式非金属支撑件用于处于折叠态时缩短第一面和第三面之间的距离。

在本申请实施例中,非金属支撑件可以为可折叠式非金属支撑件,可折叠式非金属支撑件能够进行折叠,从而当可折叠式非金属支撑件处于折叠态时,可灵活改变第一面和第三面之间的距离,即第一金属片和第二金属片之间的距离,用户可根据需要进行适当调节,提升用户体验。

第二方面,本申请实施例提供一种信号发射系统,信号发射系统包括天线增强器和电子设备,电子设备包括第一金属边框和第一天线,第一金属边框用作第一天线的辐射体;天线增强器包括第一金属片、第二金属片以及非金属支撑件;其中,第一金属片包括第一面和第二面,第二金属片包括第三面和第四面;非金属支撑件设置在第一面上,用于在第一面上支撑第二金属片;第一面与第三面相对;第一金属片上设有槽状的第一通孔;当天线增强器按照在电子设备上时,电子设备穿过第一通孔,电子设备的一部分位于第一面的一侧,电子设备的另一部分位于第二面的一侧;第一金属边框与第三面相对,且第一金属边框与第三面靠近但不接触。

在一些实施例中,靠近具体包括:第一金属边框在第三面所在平面上的正投影部分或全部处于第三面内,且正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离。

在一些实施例中,第一金属边框所在平面与第三面平行。

在一些实施例中,在第一面的一侧,第一金属片在边缘处设有金属侧立面。

在一些实施例中,第一金属片为沿第一方向凹陷的曲面金属片;第一方向为第三面指向第一面的方向。

在一些实施例中,第一金属边框包括多个金属边框,多个金属边框分别用作不同工作频率的天线辐射体。

在一些实施例中,第一金属片上形成第一电流;第二金属片上形成第二电流,且第二电流与第一电流方向相反。

在一些实施例中,第二金属片为线极化模式的金属片。

在一些实施例中,第二金属片为圆极化模式的金属片。

在一些实施例中,非金属支撑件为可折叠式非金属支撑件,可折叠式非金属支撑件用于处于折叠态时缩短第一面和第三面之间的距离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的电子设备组件的结构示意图。

图2为本申请实施例提供的一种电子设备组件的应用示意图。

图3为图1中所示电子设备组件的电子设备的结构示意图。

图4是图3中所示电子设备的分体结构示意图。

图5是图3中所示电子设备的壳体的局部结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种天线增强器的结构示意图。

图7A为本申请实施例提供的另一种天线增强器的结构示意图。

图7B为图7A中的天线增强器仿真示意图。

图8为本申请实施例提供的一种第一金属片的结构示意图。

图9为本申请实施例提供的一种第二金属片的结构示意图。

图10A为本申请实施例提供的另一种第二金属片的结构示意图。

图10B为图10A中的天线增强器仿真示意图。

图11为本申请实施例提供的一种天线增强器安装在电子设备上的示意图。

图12为本申请实施提供的一种电子设备组件的投影面示意图。

图13为本申请实施例提供的另一种电子设备组件的投影面示意图。

图14为本申请实施例提供的一种第二金属片与第一金属边框之间距离的示意图。

图15为本申请实施例提供的另一种第二金属片与第一金属边框之间距离的示意图。

图16为本申请实施例提供的一种天线增强器上的电流特征示意图。

图17为本申请实施例提供的一种非金属支撑件的投影示意图。

图18为本申请实施例提供的一种电子设备组件的仿真示意图。

图19为本申请实施例提供的另一种电子设备组件的仿真示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。其中,“固定连接”是指彼此连接且连接后的相对位置关系不变。应理解,当部件A通过部件B与部件C固定连接时,允许由于部件A、部件B及部件C本身的形变而产生的相对位置关系变化。

参考图1,本申请实施例提供一种电子设备组件1000,电子设备组件1000包括天线增强器100(Antenna Booster;AB)和电子设备200,天线增强器100可以与电子设备200可拆卸的连接。在一些实施例中,电子设备组件1000可以称为信号发射系统。如图2所示,天线增强器100可用于增强电子设备200与卫星通信性能,应用在多种场景,比如在通信信号较差或难以覆盖的区域,例如边远地区、山区或沙漠,天线增强器100可以提供可靠的通信连接;在灾害发生或紧急救援情况下,天线增强器100可确保电子设备200能够与卫星保持高效通信,提供及时的救援信息;适用于户外探险爱好者,天线增强器100可确保在野外活动中仍能保持可靠的通信,无论在山地、森林或其他野外环境;天线增强器100还可应用于科学实验或探测任务,确保在难以到达的地方也能保持与地面站的通信;天线增强器100也适用于交通工具,如飞机、船只或远洋船舶,以提供更稳定和高效的通信服务。天线增强器100可以为无源外设。电子设备200包括但不限于直板手机(cellphone)、折叠手机、笔记本电脑(notebook computer)、平板电脑(tablet personal computer)、膝上型电脑(laptopcomputer)、个人数字助理(personal digital assistant)或可穿戴式设备(wearabledevice)等。以下以电子设备200为手机进行说明。

其中,为了便于描述,定义电子设备200的宽度方向为X轴方向,电子设备200的长度方向为Y轴方向,电子设备200的厚度方向为Z轴方向,X轴方向、Y轴方向和Z轴方向两两相互垂直。

参考图3和图4,一些实施例中,电子设备200包括显示屏210、壳体220、一个或多个天线(图4中仅示出一个天线230为例进行说明)和电路板240,显示屏210安装于壳体220。电路板240可以为电子设备200的主电路板240,电路板240上集成有射频芯片(图未示),电路板240也可以称为印刷电路板PCB。

一些实施例中,显示屏210具有触控功能,显示屏210包括显示面和安装面,显示面和安装面相背设置,显示屏210的安装面朝向壳体220,显示面用于显示文字、图像和视频等。显示屏210的显示面背离壳体220。显示屏210具体可以为如下任一种显示屏:有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(mini organic light-emitting diode)显示屏,微型发光二极管(microorganic light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏。

一些实施例中,壳体220包括中框221和后盖222,其中,中框221包括中板223和边框224,图4中中板223仅为示例性的。实际上中板223也可以为其他形状。边框224环绕中板223并与中板223连接,中板223和边框224围合成容纳腔室225,容纳腔室225用于容纳电路板240和天线230的部分器件。后盖222固定于中框221的一侧,后盖222可以将容纳腔室225封闭。显示屏210安装于中框221背离后盖222的一侧。中框221可以为导电金属制成;后盖222可以为塑料等非导电金属制成,后盖222也可以为金属制成,在本申请中不做限定。

边框224可以划分为顶部金属边框,侧边框以及底部金属边框三类,不同类型的边框之间可以通过缝隙隔开。第一金属边框可以为这三类边框中的一种,为边框224中的一部分。为了便于后续说明,以第一金属边框为顶部金属边框进行说明。

一些实施例中,第一金属边框中又可以包括多个金属边框,且每个金属边框之间也可通过缝隙隔开,多个金属边框可分别用作不同工作频率的天线辐射体,以实现电子设备200能够在不同场景使用不同工作频率的天线进行通信。

一些实施例中,不同工作频率的天线也可以使用同一个金属边框作为天线的辐射体。一个天线可以有一个辐射体,也可以有多个辐射体,在本申请中不做具体的限定。

中板223的一部分可以构成电子设备200的接地件237,具体的,中板223用于形成接地件237的部分可以为金属制成。

示例性的,参考图5,天线230可以包括馈电点231、馈电凸起232和辐射体233,馈电点231和馈电凸起232均设置于容纳腔室225内。在一些实施例中,天线230可以为顶部金属边框天线(Top Metal Frame Antenna,TMFA)。第一天线可以为天线230。辐射体233的一部分位于容纳腔室225的内部,辐射体233的另一部分位于容纳腔室225的外部。辐射体233可以为第一金属边框的一部分构成,辐射体233包括第一辐射面234、第二辐射面235和第三辐射面236,第一辐射面234和第三辐射面236沿Y轴方向相背,第二辐射面235连接于第一辐射面234和第三辐射面236之间,第一辐射面234和第二辐射面235均可以作为电子设备200的外表面的一部分,第二辐射面235位于壳体220的内部,用于构成容纳腔室225的腔壁面的一部分。第一辐射面234和第二辐射面235均平行于X轴和Z轴构成的平面,第三辐射面236平行于X轴和Y轴构成的平面。

辐射体233具体可以包括一个或多个辐射部,且每个辐射部可以为第一金属边框的一部分构成,不同辐射部之间可通过缝隙隔开。

例如,辐射体233可以包括第一辐射部250和第二辐射部260,第一辐射部250可以为第一金属边框的一部分构成,第二辐射部260可以为第一金属边框的另一部分构成,第一辐射部250和第二辐射部260之间具有缝隙。第一辐射面234、第二辐射面235和第三辐射面236的一部分均位于第一辐射部250上,第一辐射面234、第二辐射面235和第三辐射面236的另一部分均位于第二辐射部260上。第一辐射部250可以为F型天线(inverted-f antenna,IFA),第二辐射部260可以为寄生分支。

又例如,辐射体233仅包括一个辐射部,比如仅包括第二辐射部260,第二辐射部260可以为第一金属边框的一部分构成。

一些实施例中,馈电凸起232设置于容纳腔室225的内部,馈电凸起232可以与辐射体233一体成型,馈电凸起232也可以通过焊接等方式固定于辐射体233。馈电凸起232可以凸设于第三辐射面236。馈电凸起232可以为长方体块状,也可以为正方体块状、三角形块状等等,本申请实施例不做局限。

一些实施例中,馈电点231可以为馈电弹片,也可以为馈电弹簧。馈电点231的一端连接于射频芯片,馈电点231的另一端连接于馈电凸起232,馈电凸起232再与辐射体233的第一辐射部250连接,进而使得射频芯片发射的信号可以依次经过馈电点231和馈电凸起232传输至辐射体233,辐射体233再将信号辐射出去,辐射体233接收到的信号也可以依次经过馈电凸起232和馈电点231传输至射频芯片,以实现电子设备200的通讯功能。

一些实施例中,天线230可以为第一天线。

参考图6,天线增强器100可以包括第一金属片101、第二金属片102以及非金属支撑件103。第一金属片101包括第一面1011和第二面1012,第二金属片102包括第三面1021和第四面1022。第一金属片101上设有槽状的第一通孔1013。

在一些实施例中,第一金属片101可以为多边形金属片,比如矩形金属片。例如,第一金属片101可以为120mm*120mm*1的金属片。

在一些实施例中,在第一面1011的一侧,第一金属片101在边缘处设有金属侧立面。

具体的,如图7A所示,图7A中以第一金属片101为矩形金属片为例,第一面1011上包括四个边缘,在每个边缘上都可设置有金属侧立面,使得第一金属片101沿第一面1011的一侧弯起增加垂直部分。当电子设备200独立工作时,电子设备200通过天线230辐射出的电磁波束一般情况下是不定向的,在一些特殊场景下,与卫星进行通信时信号较弱,通信质量差。当天线增强器100与电子设备200安装在一起后,天线增强器100能够耦合电子设备200辐射出的能量,并通过第二金属片102重新辐射出电磁波束与卫星进行通信,从而增强电子设备200与卫星通信的信号质量。又如图7B所示,在天线增强器100工作时,第一金属片101的第一面1011能够将电磁波束进行遮挡,同时由于第一金属片101沿第一面1011的一侧弯起增加垂直部分,垂直部分也能够将电磁波束更好的遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备200的Y轴方向(即电子设备200指向卫星的方向)辐射,提升电子设备200与卫星通信的能力。例如,在所关注的2.15GHz处,通过使用天线增强器100后得到的左旋圆极化方向性为6.317dBi,相较现有技术可以大幅提升5dB以上。

一些实施例中,金属侧立面的高度可以为11mm。

在一些实施例中,第一金属片101为沿第一方向凹陷的曲面金属片;第一方向为第三面1021指向第一面1011的方向。

具体的,如图8所示,图8中仅示出天线增强器100中的第一金属片101为曲面金属片的结构,第一金属片101包括的第一面1011和第二面1012分别为曲面,且第一面1011和第二面1012同时沿第三面1021指向第一面1011的方向凹陷。在第一金属片101上还设有槽状的第一通孔1013,便于天线增强器100安装在电子设备200上。当电子设备200独立工作时,电子设备200通过天线230辐射出的电磁波束一般情况下是不定向的,在一些特殊场景下,与卫星进行通信时信号较弱,通信质量差。当天线增强器100与电子设备200安装在一起后,天线增强器100能够耦合电子设备200辐射出的能量,并通过第二金属片102重新辐射出电磁波束与卫星进行通信,从而增强电子设备200与卫星通信的信号质量。在天线增强器100工作时,第一金属片101的第一面1011能够将电磁波束进行遮挡,同时由于第一金属片101设计为曲面,第一金属片101沿第一方向(第三面1021指向第一面1011的方向)弯起,弯起部分也能够将电磁波束更好的遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备200的Y轴方向(即电子设备200指向卫星的方向)辐射,提升电子设备200与卫星通信的能力。

在一些实施例中,第二金属片102为线极化模式的金属片。

具体的,如图9所示,第二金属片102为贴片天线,当第二金属片102为矩形贴片时,第二金属片102可以作为线极化模式的贴片天线进行工作。矩形贴片的大小会影响电子设备200的工作频段。第二金属片102的面积越大电子设备200的工作频段越低;第二金属片102的面积越小电子设备200的工作频段越高。可选的,可根据与卫星通信的目标频段来确定第二金属片102的面积。当天线增强器100安装在电子设备200上时,第二金属片102可以直接耦合电子设备200辐射出的能量,当第二金属片102为矩形贴片且耦合到能量时,第一金属片101可以作为接地件,矩形贴片作为天线工作在二分之一波长模式,将耦合到的能量重新辐射出去。第一金属片101作为第二金属片102的接地件时,第一金属片101还可以将沿第三面1021指向第一面1011方向辐射的电磁波束进行遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备200的Y轴方向(即电子设备200指向卫星的方向)辐射,提升电子设备200与卫星通信的能力。

例如,第二金属片为26mm*26mm*1的金属片。

在一些实施例中,第二金属片102为圆极化模式的金属片。

具体的,如图10A所示,第二金属片102为贴片天线,当第二金属片102为非对称金属片时,比如将矩形金属片进行切对角处理后即可得到非对称金属片,第二金属片102可以作为圆极化模式的贴片天线进行工作。圆极化模式的贴片天线的面积会影响电子设备200的工作频段。第二金属片102的面积越大电子设备200的工作频段越低;第二金属片102的面积越小电子设备200的工作频段越高。可选的,可根据与卫星通信的目标频段来确定第二金属片102的面积。当天线增强器100安装在电子设备200上时,第二金属片102可以直接耦合电子设备200辐射出的能量,如图10B所示,当第二金属片102为圆极化模式的贴片天线且耦合到能量时,第一金属片101可以作为接地件,圆极化模式的贴片天线可将耦合到的能量从预设方向(即电子设备200指向卫星的方向)重新辐射出去,提升电子设备200与卫星通信的信号质量,相较于线极化贴片天线,圆极化贴片天线的圆极化方向性由原来的6.3dBic提升到7dBic,优化了0.7dB。第一金属片101作为第二金属片102的接地件时,第一金属片101还可以将沿第三面1021指向第一面1011方向辐射的部分电磁波束进行遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备200的Y轴方向(即电子设备200指向卫星的方向)辐射,进一步地提升电子设备200与卫星通信的能力。

非金属支撑件103设置在第一面1011上,用于在第一面1011上支撑第二金属片102;第一面1011与第三面1021相对。

具体的,非金属支撑件103用于将第一金属片101和第二金属片102进行连接得到一个完整的天线增强器100。非金属支撑件103的一端设置在第一面1011上,非金属支撑件103的另一端设置在第三面1021上,从而非金属支撑件103能够在第一面1011上支撑第二金属片102,且第一面1011与第三面1021相对,以使得天线增强器100安装在电子设备200上后,第二金属片102能够靠近但不接触电子设备200的第一金属边框。

在一些实施例中,非金属支撑件103为可折叠式非金属支撑件,可折叠式非金属支撑件用于处于折叠态时缩短第一面1011和第三面1021之间的距离。

具体的,非金属支撑件103可以为可折叠式非金属支撑件,可折叠式非金属支撑件能够进行折叠,从而当可折叠式非金属支撑件处于折叠态时,可灵活改变第一面1011和第三面1021之间的距离,即第一金属片101和第二金属片102之间的距离,用户可根据需要进行适当调节,提升用户体验。

请参见图11,当天线增强器100安装在电子设备200上时,电子设备200穿过第一通孔1013,电子设备200的一部分位于第一面1011的一侧,电子设备200的另一部分位于第二面1012的一侧;第一金属边框与第三面1021相对,且第一金属边框与第三面1021靠近但不接触。

具体的,第一金属片101上设置有槽状的第一通孔1013,便于天线增强器100安装在电子设备200上。电子设备200穿过第一通孔1013,电子设备200的一部分位于第一面1011的一侧,电子设备200的另一部分位于第二面1012的一侧,使得天线增强器100能够安装在电子设备200上。电子设备200穿过第一通孔1013时,需确保电子设备200的第一金属边框不与第二金属片102接触,但第一金属边框需要与第二金属片102靠近。由于第二金属片102靠近但不接触电子设备200的第一金属边框,在电子设备200向卫星发射信号时,第二金属片102能够耦合到电子设备200辐射出的能量,第二金属片102将耦合到的能量重新辐射出去,提升电子设备200与卫星的通信性能。在此过程中,第一金属片101可以作为接地件,与第二金属片102配合工作,实现第二金属片102将耦合到的能量重新辐射出去。此外,当电子设备200独立工作时,电子设备200通过天线230辐射出的电磁波束一般情况下是不定向的,在一些特殊场景下,与卫星进行通信时信号较弱,通信质量差。当天线增强器100与电子设备200安装在一起后,第一金属片101的第一面1011能够将电磁波束进行遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备200的Y轴方向(即电子设备200指向卫星的方向)辐射,提升电子设备200与卫星通信的能力。

需要说明的是,如图12所示,当电子设备200(图12中以手机为例)穿过第一通孔1013后,电子设备200的外壳(也可以称为电子设备200的地板)可以与第一金属片101之间可以存在一定的距离,比如1mm的距离;电子设备200的外壳也可以与第一金属片101之间贴合,在本申请中不做具体限定。

在一些实施例中,靠近具体包括:第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影处于第三面1021内,且正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离。

具体的,如图13所示,当天线增强器100安装在电子设备200上后,第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影处于第三面1021内,即第二金属片102可以完全覆盖住电子设备200的第一金属边框,从而第二金属片102能够更好的耦合到电子设备200辐射出的能量。又如图14所示,第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离,即第一金属边框到第三面1021之间的距离h要小于或等于预设距离,以实现第一金属边框与第三面1021靠近但不接触,从而第二金属片102能够在不与第一金属边框接触的条件下耦合到电子设备200辐射出的能量。

再如图15所示,当第一金属片101存在侧边框时,同样的第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影到第一金属边框的距离需要小于或等于预设距离,即第一金属边框到第三面1021之间的距离h需要小于或等于预设距离,以实现第一金属边框与第三面1021靠近但不接触,从而第二金属片102能够在不与第一金属边框接触的条件下耦合到电子设备200辐射出的能量。

在一些实施例中,第一金属边框与第一面1011之间的距离可以设置为8mm。

在一些实施例中,靠近具体包括:第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影部分或全部处于第三面1021内,且正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离。

具体的,当天线增强器100安装在电子设备200上后,第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影部分或者全部处于第三面1021内,即第二金属片102可以部分或者完全覆盖住电子设备200的第一金属边框,从而第二金属片102能够更好的耦合到电子设备200辐射出的能量。第一金属边框在第三面1021所在平面上的正投影到第一金属边框的距离小于或等于预设距离,即第一金属边框到第三面1021之间的距离h要小于或等于预设距离,以实现第一金属边框与第三面1021靠近但不接触,从而第二金属片102能够在不与第一金属边框接触的条件下耦合到电子设备200辐射出的能量。

在一些实施例中,第一金属边框所在平面与第三面1021平行。

具体的,当天线增强器100安装在电子设备200上后,第一金属边框所在平面与第三面1021平行,从而第二金属片102能够更好的耦合到电子设备200辐射出的能量。

在一些实施例中,第一金属片101上形成第一电流;第二金属片102上形成第二电流,且第二电流与第一电流方向相反。

具体的,如图16所示,天线增强器100安装在电子设备200上,且在电子设备200向卫星发射信号时,若在第二金属片102上形成沿第一金属边框方向的电流,在第一金属片101上形成与第二金属片102方向相反的电流,可以说明第二金属片102被激励起来,在指定向得到高方向性天线,从而第二金属片102可以将耦合到的能量重新辐射出去,提升电子设备200与卫星的通信性能。

在一些实施例中,如图17所示,非金属支撑件103设置在第一面1011上,比如第一通孔1013附近,用于在第一面1011上支撑第二金属片102;第一面1011与第三面1021相对。

需要说明的是,如图18所示,可以拓展到不同的频点工作,在不同频点2GHz处,所关注方向上,左旋方向性也得到大幅提升。又如图19所示,在不同频点1.6GHz处,所关注方向上,左旋方向性也得到大幅提升。

在一些实施例中,第一金属片101和第二金属片102可以为可折叠式金属片。当第一金属片101和第二金属片102为可折叠式金属片,处于工作状态时,第一金属片101和第二金属片102处于展开状态;处于非工作状态时,第一金属片101和第二金属片102可以处于展开状态,也可以处于折叠状态,便于携带天线增强器100。

综上所述,第一金属片101和第二金属片102通过非金属支撑件103连接,且第一金属片101上设置有槽状的通孔,电子设备200可以穿过该通孔与无源的天线增强器100配合工作,提升电子设备200与卫星的通信性能。当天线增强器100安装在电子设备200上后,在电子设备200向卫星发射信号时,第二金属片102能够耦合到电子设备200辐射出的能量,并且第二金属片102可以将耦合到的能量重新辐射出去,提升电子设备200与卫星的通信性能。在此过程中,第一金属片101可以作为接地件,与第二金属片102配合工作,实现第二金属片102将耦合到的能量重新辐射出去。此外,第一金属片101的第一面1011能够将电磁波束进行遮挡,从而形成聚束效果,使得聚拢后的电磁波束能够尽量沿电子设备200指向卫星的方向辐射,提升电子设备200与卫星通信的能力。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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