一种电子设备的制作方法

文档序号:34048984发布日期:2023-05-05 15:22阅读:34来源:国知局
一种电子设备的制作方法

本技术涉及无线通信领域,尤其涉及一种电子设备。


背景技术:

1、在卫星导航或通信系统中,相比于线极化天线,圆极化天线具有一些独特的优势,例如,由于线极化波经过电离层时会发生极化旋转现象(polarization rotation)(一般称作“法拉第旋转(faraday rotation)”),而圆极化波由于具有旋转对称性可以抵抗法拉第旋转,因此在卫星导航或通信上一般均采用圆极化天线作为发射或接收天线。同时,在卫星导航或通信系统中,如果采用传统的线极化天线接收卫星发过来的圆极化波,由于极化失配会损失一半能量。

2、然而,考虑工业设计(industrial design,id)以及电子设备整体的结构等因素,目前现有的终端电子设备设计天线均采用线极化天线,并未对天线的圆极化特性进行研究。而现有的专用卫星终端一般采用外置天线来实现圆极化,天线形式大多数为体积庞大的四壁螺旋天线,无法实现天线的内置集成。因此,设计内置或与外观共形的圆极化天线对于在终端电子设备中实现卫星通信或导航等功能具有重大的意义。


技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电子设备,包括一种天线。该天线利用边框相邻的两条边上的部分边框作为辐射体,通过单个馈电点,使天线在第一频段和第二频段分别呈左旋圆极化和右旋圆极化。并且,由于左旋圆极化和右旋圆极化是基于同一个馈电点且辐射体上开设的同一个缝隙产生,使第一频段产生的方向图的最大辐射方向与第二频段产生的方向图的最大辐射方向差异较小,第一频段产生的方向图和第二频段产生的方向图的重叠部分增加,满足天线在第一频段和第二频段的角度对齐的需求。

2、第一方面,提供了一种电子设备,包括:第一导电边框,所述第一导电边框包括呈角相交得第一边和第二边,所述第一边包括第一位置和第二位置,所述第二边包括第三位置,所述第二位置位于所述第一位置和所述第三位置之间,所述第二位置开设第一缝隙,所述第一位置和所述第二位置之间的边框为第一边框,所述第二位置和所述第三位置之间的边框为第二边框;天线,所述天线包括辐射体,所述辐射体包括所述第一边框和所述第二边框,所述第一边框在所述第一位置接地,所述第二边框在所述第三位置接地,所述第一边框包括第一馈电点,所述天线的工作频段包括第一频段和第二频段,所述第一频段的频率低于所述第二频段的频率;第一馈电单元,所述第一馈电单元包括第一射频通道和第二射频通道,所述第一射频通道与所述第一边框在所述第一馈电点处耦合,所述第二射频通道与所述第一边框在所述第一馈电点处耦合,所述第一射频通道的工作频段包括所述第一频段,所述第二射频通道的工作频段包括所述第二频段。

3、根据本技术实施例的技术方案,当第一馈电点馈入射频信号时,辐射体可以在第一频段和第二频段同时激励起上述实施例中的纵向模式和横向模式,以使第一天线的极化方式呈圆极化。

4、并且,由于第一边框的开放端(未接地一端)位于第一缝隙的第一侧(例如,左侧),第二边框的开放端位于第一缝隙的第二侧(例如,右侧)。因此,由第一边框主要激励的第一频段的圆极化旋向与由第二边框主要激励的第二频段的圆极化旋向相反,使第一天线可以应用于卫星通信系统(在卫星通信系统中,发射频段和接收频段的圆极化旋向相反)。

5、同时,由于第一频段产生的谐振和第二频段产生的谐振均是由同一个馈电点馈入射频信号,且第一频段产生的谐振和第二频段产生的谐振共用第二位置开设的第一缝隙,第一频段产生的方向图的最大辐射方向与第二频段产生的方向图的最大辐射方向差异较小,使第一频段产生的方向图和第二频段产生的方向图的重叠部分增加,满足第一天线在第一频段和第二频段的角度对齐的需求,在第一频段产生的方向图与第二频段产生的方向图重合部分,可以使电子设备具有良好的卫星通信性能。

6、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第一开关,所述第一开关的公共端口与所述第一边框在所述第一馈电点处耦合,所述第一开关的第一端口与所述第一射频通道电连接,所述第一开关的第二端口与所述第二射频通道电连接。

7、根据本技术实施例的技术方案,第一开关可以用于切换第一射频通道和第二射频通道与第一馈电点之间的电连接状态,使第一射频通道和第二射频通道在不同时隙在第一馈电点处馈入射频信号,实现馈电电路的时分双工(time division dual,tdd)。

8、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一边可以包括第四位置,所述第一位置位于所述第二位置和所述第四位置之间,所述第四位置开设第二缝隙,所述第一位置和第四位置之间的边框为第三边框;所述边框还包括与所述第一边呈角相交的第三边,所述第三边或所述第一边包括第五位置,所述第四位置和所述第五位置之间的边框为第四边框;所述辐射体包括所述第三边框和所述第四边框。

9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一缝隙和所述第二缝隙沿所述第一边的虚拟轴线对称。

10、根据本技术实施例的技术方案,随着第一天线的结构的对称性增加,第一天线的辐射性能也会增加。

11、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第四边框包括连接点,所述第四边框在所述第五位置和所述连接点接地。

12、根据本技术实施例的技术方案,连接点可以用调整第一天线工作在第一频段时地板上的电流分布,以使第一频段产生的方向图的最大辐射方向向第二频段产生的方向图的最大辐射方向靠近,减小第一频段产生的方向图的最大辐射方向与第二频段产生的方向图的最大辐射方向之间的差异,使第一频段产生的方向图和第二频段产生的方向图的重叠度增加,提升第一天线传输北斗通信短报文时的准确率。

13、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述连接点与所述第四位置之间的距离小于所述连接点与所述第五位置之间的距离。

14、根据本技术实施例的技术方案,连接点与第四位置之间的距离小于连接点与第五位置之间的距离,以使第一频段产生的方向图的最大辐射方向更靠近第二频段产生的方向图的最大辐射方向。

15、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一馈电单元还包括第三射频通道,所述第一射频通道与所述第一开关的第三端口电连接;所述电子设备还包括第二馈电单元,第三馈电单元和第四馈电单元;所述第二边框包括第二馈电点,所述第二馈电单元与所述第二边框在所述第二馈电点处耦合;所述第三边框包括第三馈电点,所述第三馈电单元与所述第三边框在所述第三馈电点处耦合;所述第四馈电单元与所述第四边框在所述连接点处耦合。

16、根据本技术实施例的技术方案,第一边框与第一馈电单元中的第三射频通道可以形成第二天线(当第一天线不工作时,第一开关的公共端口与第三端口导通,由第三射频通道馈入射频信号)。在一个实施例中,第二天线的工作频段可以包括至少部分蜂窝网络的低频频段。

17、第二边框与第二馈电单元可以形成第三天线。在一个实施例中,第三天线的工作频段可以包括至少部分蜂窝网络的中高频频段。

18、第三边框与第三馈电单元可以形成第四天线。在一个实施例中,第四天线的工作频段可以包括至少部分wifi的5g频段以及sub 6g频段(例如,n77、n78或n79频段)。

19、第四边框与第四馈电单元可以形成第五天线。在一个实施例中,第五天线的工作频段可以包括至少gps的l5频段以及wifi的2.4g频段。

20、由于电子设备内的空间布局较为紧凑,因此,第一天线210可以与其他频段的天线复用辐射体,以使在同样的空间中,实现更多的通信频段的天线布局。

21、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第二开关,所述第二开关的公共端口与所述第二边框在所述第二馈电点处耦合,所述第二开关的第一端口接地,所述第二开关的第二端口与所述第二馈电单元电连接。

22、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第三开关,所述第三开关的公共端口与所述第四边框在所述连接点处耦合,所述第三开关的第一端口接地。

23、根据本技术实施例的技术方案,由于第一天线与第二天线、第三天线、第四天线和第五天线复用辐射体,因此,当第一天线工作时,第二天线、第三天线、第四天线和第五天线均不工作。

24、对应的,第一开关的公共端口在不同时隙与第一端口(第一射频通道)和第二端口(第二射频通道)导通,使第一馈电点馈入第一频段和第二频段的射频信号。

25、第二开关的公共端口与第一端口导通,使第二边框在第二馈电点处接地。由于在卫星通信频段,第一馈电点馈入的射频信号的功率较大,第二开关可以用于防止耦合至第二边框上的射频信号流入第二馈电单元处损伤,第二馈电点至第二馈电单元之间的电子元件。

26、第三开关的公共端口与第一端口导通,使第四边框在连接点处接地。第四边框在连接点处接地可以用于使第一频段产生的方向图的最大辐射方向向第二频段产生的方向图的最大辐射方向靠近。

27、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第一匹配网络,所述第一匹配网络包括第四开关和多个第一电子元件,所述第一电子元件电连接于所述第一馈电点和所述第四开关之间,所述第四开关的公共端口接地。

28、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第二匹配网络,所述第二匹配网络包括第五开关和多个第二电子元件,所述第二电子元件电连接于所述第二开关的第一端口和所述第五开关之间,所述第五开关的公共端口接地。

29、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第三匹配网络,所述第三匹配网络包括第六开关和多个第三电子元件,所述第三电子元件电连接于所述第二开关的第二端口和所述第六开关之间,所述第六开关的公共端口接地。

30、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备包括转轴、第一壳体和第二壳体;其中,所述转轴位于所述第一壳体和所述第二壳体之间,且所述转轴分别与所述第一壳体和所述第二壳体转动连接,所述第一壳体包括所述第一导电边框,所述第二壳体包括第二导电边框。

31、根据本技术实施例的技术方案,电子设备为可折叠电子设备,在折叠状态时,第二导电边框上设置的寄生枝节可以用于提升第一导电边框上设置的天线的效率。同时,利用寄生枝节,可以对第一频段产生的方向图的最大辐射方向或第二频段产生的方向图的最大辐射方向进行牵引,使第一频段产生的方向图与第二频段产生的方向图重合部分,可以提升电子设备的卫星通信性能。

32、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一馈电点与所述第二位置之间的距离小于所述第一位置和所述第二位置之间的距离的三分之一。

33、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述天线在所述第一频段的圆极化轴比小于或等于10db,和/或,所述天线在所述第二频段的圆极化轴比小于或等于10db。

34、根据本技术实施例的技术方案,当天线的圆极化轴比小于或等于10db,可以认为天线具有较好的圆极化特性。

35、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一位置和所述第三位置之间的距离l3与所述第一边的长度l4满足:7×l4/16≤l3≤9×l4/16。

36、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一频段包括1610mhz至1626.5mhz,和/或,所述第二频段包括2483.5mhz至2500mhz。

37、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述天线在所述第一频段的极化方式为左旋圆极化,和/或,所述天线在所述第二频段的极化方式为右旋圆极化。

38、根据本技术实施例的技术方案,第一频段可以包括北斗卫星系统通信技术的发射频段(1610mhz至1626.5mhz)。在一个实施例中,第二频段可以包括北斗卫星系统通信技术的接收频段(2483.5mhz至2500mhz)。

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