CN106252875A - 一种天线结构及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种天线结构，包括：设置于电子设备中的主板和多输入多输出天线；多输入多输出天线设置于主板上；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；所述天线结构还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；所述金属件，用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端连接或者近场耦合，本发明实施例同时还公开了一种电子设备。

Description

一种天线结构及电子设备
技术领域
本发明涉及电子技术，尤其涉及一种天线结构及电子设备。
背景技术
现有电子设备，如手机天线，能够覆盖800-900MHz的低频段，如驻留全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile Communication)能够覆盖800-900MHz，而且，还能够覆盖2300-2500MHz的高频段，如驻留数字蜂窝系统(DCS，Digital Cellular System)DCS/美国数字移动通信系统服务(PCS，Personal Communications Service)PCS/通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)/长期演进(LTE，LongTerm Evolution)网络能够覆盖2300-2500MHz；这里，由于手机的结构设计，如窄边框、无边框、全金属外观等，使得难以扩展手机的工作频段，而基于市场需要，如手机应用于拉美地区时，需要700MHz工作频段，因此，如何增加手机的工作频段成为现有亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例为解决现有技术中存在的至少一个问题而提供一种天线结构及电子设备。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例第一方面提供了一种天线结构，包括：设置于电子设备中的主板和多输入多输出天线；所述多输入多输出天线设置于所述主板上；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线用于对应设置于所述电子设备的两侧，或者对应设置于所述电子设备的顶部和底端；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；其中，所述天线结构还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；
所述金属件，用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地，所述金属件设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端
连接或者近场耦合，以增加所述多输入多输出天线中第一天线或第二天线的有效长度。
上述方案中，所述第一天线和所述第二天线还分别设置有馈电端匹配电路和接地端口的匹配电路；对应地，所述通过开关的通断控调整所述多输入多输出天线的工作频段，包括：通过开关的通断以及调节所述第一天线和所述第二天线中的馈电端匹配电路及接地端口的匹配电路来调整所述多输入多输出天线的工作频段。
上述方案中，所述主板上还设置有与所述第一天线和所述第二天线分别对应的第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙中设置有所述第一天线的天线接地片；所述第二缝隙中设置有所述第二天线的天线接地片，以便于所述第一天线的通信信号通过所述第一缝隙发出，所述第二天线的通信信号通过所述第二缝隙发出。
上述方案中，所述天线结构还包括：定位天线；所述定位天线与所述多输入多输出天线中的第一天线或第二天线共用同一第一辐射结构。
上述方案中，所述天线结构还包括：无线保真Wi-Fi天线；其中，所述Wi-Fi天线用于利用第二辐射结构设置于所述主板上，并与所述电子设备的顶部或底部或所述电子设备的一侧对应；所述第二辐射结构不同于所述第一辐射结构。
上述方案中，所述金属件具体设置于所述包覆件中对应所述电子设备的一侧边缘区域且靠近所述第一天线或第二天线的目标位置上，并从与所述第一天线或第二天线连接或耦合连接处，向相对于所述电子设备的一侧延伸，以增加所述第一天线或所述第二天线的有效长度。
上述方案中，所述包覆件具体包覆所述电子设备中的边缘区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除显示区域以外的边缘区域和背部区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除显示区域的中间区域以外的边缘区域和背部区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除接口之外的全部区域。
本发明实施例第二方面提供了一种包含有包覆件的电子设备，所述电子设备包括：主板和设置于所述主板上的多输入多输出天线；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线用于对应设置于所述电子设备的两侧，或者对应设置于所述电子设备的顶部和底端；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；其中，所述电子设备还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；
所述金属件，用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地，所述金属件设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端连接或者近场耦合，以增加所述多输入多输出天线中第一天线或第二天线的有效长度。
上述方案中，所述电子设备还包括：定位天线；所述定位天线与所述多输入多输出天线中的第一天线或第二天线共用同一第一辐射结构。
上述方案中，所述电子设备还包括：无线保真Wi-Fi天线；其中，所述Wi-Fi天线用于利用第二辐射结构设置于所述主板上，并与所述电子设备的顶部或底部或所述电子设备的一侧对应；所述第二辐射结构不同于所述第一辐射结构。
本发明实施例所述的天线结构及电子设备，通过将电子设备中设置的多输入多输出天线与用于至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中的金属件连接或耦合，实现通过电子设备以外的其他金属件来增加多输入多输出天线的有效长度的目的，进而通过增加多输入多输出天线的有效长度来扩展所述电子设备的工作频段；同时，本发明实施例所述的多输入多输出天线的第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，所以，本发明实施例能够利用开关切换实现电子设备的高低频段的覆盖，简化了电子设备天线设计的难度。
附图说明
图1为实现本发明各个实施例的一个可选的移动终端100的硬件结构示意图；
图2为如图1所示的移动终端100的无线通信系统示意图；
图3为本发明实施例一天线结构中第一天线和金属件之间的位置关系的结构示意图；
图4为本发明实施例包含有全频段MIMO天线，GPS天线和双频Wi-Fi天线移动终端的结构示意图；
图5为本发明实施例一设置有金属件的包覆件示意图；
图6为本发明实施例包覆件包覆所述电子设备后的结构示意图；
图7为对本发明实施例所述的天线结构进行分析所得到的天线驻波回损图。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明的技术方案，并不用于限定本发明的保护范围。
现在将参考附图描述实现本发明各个实施例的移动终端。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
移动终端可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、便携式多媒体播放器(PMP)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。下面，假设终端是移动终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。
图1为实现本发明各个实施例的移动终端100的硬件结构示意，如图1所示，移动终端100可以包括无线通信单元110、音频/视频(A/V)输入单元120、用户输入单元130、感测单元140、输出单元150、存储器160、接口单元170、控制器180和电源单元190等等。图1示出了具有各种组件的移动终端100，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件。可以替代地实施更多或更少的组件。将在下面详细描述移动终端100的元件。
无线通信单元110通常包括一个或多个组件，其允许移动终端100与无线通信系统或网络之间的无线电通信。例如，无线通信单元110可以包括广播接收模块111、移动通信模块112、无线互联网模块113、短程通信模块114和位置信息模块115中的至少一个。
广播接收模块111经由广播信道从外部广播管理服务器接收广播信号和/或广播相关信息。广播信道可以包括卫星信道和/或地面信道。广播管理服务器可以是生成并发送广播信号和/或广播相关信息的服务器或者接收之前生成的广播信号和/或广播相关信息并且将其发送给终端的服务器。广播信号可以包括TV广播信号、无线电广播信号、数据广播信号等等。而且，广播信号可以进一步包括与TV或无线电广播信号组合的广播信号。广播相关信息也可以经由移动通信网络提供，并且在该情况下，广播相关信息可以由移动通信模块112来接收。广播信号可以以各种形式存在，例如，其可以以数字多媒体广播(DMB)的电子节目指南(EPG)、数字视频广播手持(DVB-H)的电子服务指南(ESG)等等的形式而存在。广播接收模块111可以通过使用各种类型的广播系统接收信号广播。特别地，广播接收模块111可以通过使用诸如多媒体广播-地面(DMB-T)、数字多媒体广播-卫星(DMB-S)、数字视频广播-手持(DVB-H)，前向链路媒体(MediaFLO@)的数据广播系统、地面数字广播综合服务(ISDB-T)等等的数字广播系统接收数字广播。广播接收模块111可以被构造为适合提供广播信号的各种广播系统以及上述数字广播系统。经由广播接收模块111接收的广播信号和/或广播相关信息可以存储在存储器160(或者其它类型的存储介质)中。
移动通信模块112将无线电信号发送到基站(例如，接入点、节点B等等)、外部终端以及服务器中的至少一个和/或从其接收无线电信号。这样的无线电信号可以包括语音通话信号、视频通话信号、或者根据文本和/或多媒体消息发送和/或接收的各种类型的数据。
无线互联网模块113支持移动终端100的无线互联网接入。无线互联网模块113可以内部或外部地耦接到终端。无线互联网模块113所涉及的无线互联网接入技术可以包括无线局域网(WLAN)、无线相容性认证(Wi-Fi)、无线宽带(Wibro)、全球微波互联接入(Wimax)、高速下行链路分组接入(HSDPA)等等。
短程通信模块114是用于支持短程通信的模块。短程通信技术的一些示例包括蓝牙TM、射频识别(RFID)、红外数据协会(IrDA)、超宽带(UWB)、紫蜂TM等等。
位置信息模块115是用于检查或获取移动终端100的位置信息的模块。位置信息模块115的典型示例是全球定位系统(GPS)模块115。根据当前的技术，GPS模块115计算来自三个或更多卫星的距离信息和准确的时间信息并且对于计算的信息应用三角测量法，从而根据经度、纬度和高度准确地计算三维当前位置信息。当前，用于计算位置和时间信息的方法使用三颗卫星并且通过使用另外的一颗卫星校正计算出的位置和时间信息的误差。此外，GPS模块115能够通过实时地连续计算当前位置信息来计算速度信息。
A/V输入单元120用于接收音频或视频信号。A/V输入单元120可以包括相机121和麦克风122，相机121对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元151上。经相机121处理后的图像帧可以存储在存储器160(或其它存储介质)中或者经由无线通信单元110进行发送，可以根据移动终端100的构造提供两个或更多相机121。麦克风122可以在电话通话模式、记录模式、语音识别模式等等运行模式中经由麦克风接收声音(音频数据)，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频(语音)数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由移动通信模块112发送到移动通信基站的格式输出。麦克风122可以实施各种类型的噪声消除(或抑制)算法以消除(或抑制)在接收和发送音频信号的过程中产生的噪声或者干扰。
用户输入单元130可以根据用户输入的命令生成键输入数据以控制移动终端100的各种操作。用户输入单元130允许用户输入各种类型的信息，并且可以包括键盘、锅仔片、触摸板(例如，检测由于被接触而导致的电阻、压力、电容等等的变化的触敏组件)、滚轮、摇杆等等。特别地，当触摸板以层的形式叠加在显示单元151上时，可以形成触摸屏。
感测单元140检测移动终端100的当前状态，(例如，移动终端100的打开或关闭状态)、移动终端100的位置、用户对于移动终端100的接触(即，触摸输入)的有无、移动终端100的取向、移动终端100的加速或减速移动和方向等等，并且生成用于控制移动终端100的操作的命令或信号。例如，当移动终端100实施为滑动型移动电话时，感测单元140可以感测该滑动型电话是打开还是关闭。另外，感测单元140能够检测电源单元190是否提供电力或者接口单元170是否与外部装置耦接。实际应用中，所述感测单元140可以具体通过接近传感器141实现。
接口单元170用作至少一个外部装置与移动终端100连接可以通过的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口(典型示例是通用串行总线USB端口)、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。识别模块可以是存储用于验证用户使用移动终端100的各种信息并且可以包括用户识别模块(UIM)、客户识别模块(SIM)、通用客户识别模块(USIM)等等。另外，具有识别模块的装置(下面称为“识别装置”)可以采取智能卡的形式，因此，识别装置可以经由端口或其它连接装置与移动终端100连接。
接口单元170可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到移动终端100内的一个或多个元件或者可以用于在移动终端100和外部装置之间传输数据。
另外，当移动终端100与外部底座连接时，接口单元170可以用作允许通过其将电力从底座提供到移动终端100的路径或者可以用作允许从底座输入的各种命令信号通过其传输到移动终端100的路径。从底座输入的各种命令信号或电力可以用作用于识别移动终端100是否准确地安装在底座上的信号。
输出单元150被构造为以视觉、音频和/或触觉方式提供输出信号(例如，音频信号、视频信号、警报信号、振动信号等等)。输出单元150可以包括显示单元151、音频输出模块152、警报单元153等等。
显示单元151可以显示在移动终端100中处理的信息。例如，当移动终端100处于电话通话模式时，显示单元151可以显示与通话或其它通信(例如，文本消息收发、多媒体文件下载等等)相关的用户界面(UI)或图形用户界面(GUI)。当移动终端100处于视频通话模式或者图像捕获模式时，显示单元151可以显示捕获的图像和/或接收的图像、示出视频或图像以及相关功能的UI或GUI等等。
同时，当显示单元151和触摸板以层的形式彼此叠加以形成触摸屏时，显示单元151可以用作输入装置和输出装置。显示单元151可以包括液晶显示器(LCD)、薄膜晶体管LCD(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器、三维(3D)显示器等等中的至少一种。这些显示器中的一些可以被构造为透明状以允许用户从外部观看，这可以称为透明显示器，典型的透明显示器可以例如为TOLED(透明有机发光二极管)显示器等等。根据特定想要的实施方式，移动终端100可以包括两个或更多显示单元(或其它显示装置)，例如，移动终端100可以包括外部显示单元(未示出)和内部显示单元(未示出)。触摸屏可用于检测触摸输入压力以及触摸输入位置和触摸输入面积。
音频输出模块152可以在移动终端100处于呼叫信号接收模式、通话模式、记录模式、语音识别模式、广播接收模式等等模式下时，将无线通信单元110接收的或者在存储器160中存储的音频数据转换音频信号并且输出为声音。而且，音频输出模块152可以提供与移动终端100执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出模块152可以包括扬声器、蜂鸣器等等。
警报单元153可以提供输出以将事件的发生通知给移动终端100。典型的事件可以包括呼叫接收、消息接收、键信号输入、触摸输入等等。除了音频或视频输出之外，警报单元153可以以不同的方式提供输出以通知事件的发生。例如，警报单元153可以以振动的形式提供输出，当接收到呼叫、消息或一些其它进入通信(incoming communication)时，警报单元153可以提供触觉输出(即，振动)以将其通知给用户。通过提供这样的触觉输出，即使在用户的移动电话处于用户的口袋中时，用户也能够识别出各种事件的发生。警报单元153也可以经由显示单元151或音频输出模块152提供通知事件的发生的输出。
存储器160可以存储由控制器180执行的处理和控制操作的软件程序等等，或者可以暂时地存储已经输出或将要输出的数据(例如，电话簿、消息、静态图像、视频等等)。而且，存储器160可以存储关于当触摸施加到触摸屏时输出的各种方式的振动和音频信号的数据。
存储器160可以包括至少一种类型的存储介质，所述存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且，移动终端100可以与通过网络连接执行存储器160的存储功能的网络存储装置协作。
控制器180通常控制移动终端100的总体操作。例如，控制器180执行与语音通话、数据通信、视频通话等等相关的控制和处理。另外，控制器180可以包括用于再现或回放多媒体数据的多媒体模块181，多媒体模块181可以构造在控制器180内，或者可以构造为与控制器180分离。控制器180可以执行模式识别处理，以将在触摸屏上执行的手写输入或者图片绘制输入识别为字符或图像。
电源单元190在控制器180的控制下接收外部电力或内部电力并且提供操作各元件和组件所需的适当的电力。
这里描述的各种实施方式可以以使用例如计算机软件、硬件或其任何组合的计算机可读介质来实施。对于硬件实施，这里描述的实施方式可以通过使用特定用途集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理装置(DSPD)、可编程逻辑装置(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、被设计为执行这里描述的功能的电子单元中的至少一种来实施，在一些情况下，这样的实施方式可以在控制器180中实施。对于软件实施，诸如过程或功能的实施方式可以与允许执行至少一种功能或操作的单独的软件模块来实施。软件代码可以由以任何适当的编程语言编写的软件应用程序(或程序)来实施，软件代码可以存储在存储器160中并且由控制器180执行。
至此，已经按照其功能描述了移动终端100。下面，为了简要起见，将描述诸如折叠型、直板型、摆动型、滑动型移动终端100等等的各种类型的移动终端100中的滑动型移动终端100作为示例。因此，本发明能够应用于任何类型的移动终端100，并且不限于滑动型移动终端100。
如图1中所示的移动终端100可以被构造为利用经由帧或分组发送数据的诸如有线和无线通信系统以及基于卫星的通信系统来操作。
现在将参考图2描述其中根据本发明的移动终端100能够操作的通信系统。
这样的通信系统可以使用不同的空中接口和/或物理层。例如，由通信系统使用的空中接口包括例如频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)和通用移动通信系统(UMTS)(特别地，长期演进(LTE))、全球移动通信系统(GSM)等等。作为非限制性示例，下面的描述涉及CDMA通信系统，但是这样的教导同样适用于其它类型的系统。
参考图2，CDMA无线通信系统可以包括多个移动终端100、多个基站(BS)270、基站控制器(BSC)275和移动交换中心(MSC)280。MSC 280被构造为与公共电话交换网络(PSTN)290形成接口。MSC 280还被构造为与可以经由回程线路耦接到基站270的BSC 275形成接口。回程线路可以根据若干己知的接口中的任一种来构造，所述接口包括例如E1/T1、ATM、IP、PPP、帧中继、HDSL、ADSL或xDSL。将理解的是，如图2中所示的系统可以包括多个BSC2750。
每个BS 270可以服务一个或多个分区(或区域)，由多向天线或指向特定方向的天线覆盖的每个分区放射状地远离BS 270。或者，每个分区可以由用于分集接收的两个或更多天线覆盖。每个BS 270可以被构造为支持多个频率分配，并且每个频率分配具有特定频谱(例如，1.25MHz，5MHz等等)。
分区与频率分配的交叉可以被称为CDMA信道。BS 270也可以被称为基站收发器子系统(BTS)或者其它等效术语。在这样的情况下，术语“基站”可以用于笼统地表示单个BSC275和至少一个BS 270。基站也可以被称为“蜂窝站”。或者，特定BS 270的各分区可以被称为多个蜂窝站。
如图2中所示，广播发射器(BT)295将广播信号发送给在系统内操作的移动终端100。如图1中所示的广播接收模块111被设置在移动终端100处以接收由BT295发送的广播信号。在图2中，示出了几个卫星300，例如可以采用全球定位系统(GPS)卫星300。卫星300帮助定位多个移动终端100中的至少一个。
在图2中，描绘了多个卫星300，但是理解的是，可以利用任何数目的卫星获得有用的定位信息。如图1中所示的GPS模块115通常被构造为与卫星300配合以获得想要的定位信息。替代GPS跟踪技术或者在GPS跟踪技术之外，可以使用可以跟踪移动终端100的位置的其它技术。另外，至少一个GPS卫星300可以选择性地或者额外地处理卫星DMB传输。
作为无线通信系统的一个典型操作，BS 270接收来自各种移动终端100的反向链路信号。移动终端100通常参与通话、消息收发和其它类型的通信。特定基站270接收的每个反向链路信号被在特定BS 270内进行处理。获得的数据被转发给相关的BSC 275。BSC提供通话资源分配和包括BS 270之间的软切换过程的协调的移动管理功能。BSC275还将接收到的数据路由到MSC 280，其提供用于与PSTN 290形成接口的额外的路由服务。类似地，PSTN290与MSC280形成接口，MSC与BSC 275形成接口，并且BSC 275相应地控制BS 270以将正向链路信号发送到移动终端100。
移动终端中无线通信单元110的移动通信模块112基于移动终端内置的接入移动通信网络(如2G/3G/4G等移动通信网络)的必要数据(包括用户识别信息和鉴权信息)接入移动通信网络为移动终端用户的网页浏览、网络多媒体播放等业务传输移动通信数据(包括上行的移动通信数据和下行的移动通信数据)。
无线通信单元110的无线互联网模块113通过运行无线热点的相关协议功能而实现无线热点的功能，无线热点支持多个移动终端(移动终端之外的任意移动终端)接入，通过复用移动通信模块112与移动通信网络之间的移动通信连接为移动终端用户的网页浏览、网络多媒体播放等业务传输移动通信数据(包括上行的移动通信数据和下行的移动通信数据)，由于移动终端实质上是复用移动终端与通信网络之间的移动通信连接传输移动通信数据的，因此移动终端消耗的移动通信数据的流量由通信网络侧的计费实体计入移动终端的通信资费，从而消耗移动终端签约使用的通信资费中包括的移动通信数据的数据流量。
基于上述移动终端100硬件结构以及通信系统，提出本发明方法各个实施例。
实施例一
本实施例提供了一种天线结构，具体地，所述天线结构包括：设置于电子设备中的主板和多输入多输出(MIMO，Multiple-Input Multiple-Output)天线；所述多输入多输出天线设置于所述主板上；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线用于对应设置于所述电子设备的两侧，或者对应设置于所述电子设备的顶部和底端，例如，对称设置于所述电子设备的两侧，或者对称设置于所述电子设备的顶部和底端；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；
进一步地，所述天线结构还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；图3为本发明实施例一天线结构中第一天线和金属件之间的位置关系的结构示意图；如图3所示，所述金属件用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地，所述金属件设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端连接或者近场耦合，如此，来增加所述多输入多输出天线中第一天线或第二天线的有效长度，为增加电子设备的工作频段奠定了基础。这里，图3仅给出了第一天线与金属件之间的位置关系，未给出第二天线与金属件的位置关系，实际应用中第二天线和金属件之间的位置关系与第一天线和金属件之间的位置关系类似，这里不再赘述，只要连接或耦合的金属件能够增加第一天线或第二天线的有效长度即可。进一步地，在实际应用中，所述金属件可以具体与第一天线连接或耦合，以增加第一天线的有效长度；或者所述金属件具体与第二天线连接或耦合，以增加第二天线的有效长度；或者，若想同时增加所述第一天线和第二天线的有效长度，可以选用两个金属件，第一个金属件与第一天线连接或耦合来增加第一天线的有效长度，第二个金属件与第二天线连接或耦合来增加第二天线的有效长度，实际应用中可以根据实际需求而任意选择，只要能够增加第一天线和/或第二天线的有效长度即可实现扩展MIMO天线的频段，进而实现扩展电子设备的工作频段的目的。
这里，所述连接可以具体为通过短接针连接，如所述金属件通过侧壁短接针与所述至少一个可调节部分连接。
在一具体实施例中，所述第一天线和所述第二天线还分别设置有馈电端匹配电路和接地端口的匹配电路；对应地，所述通过开关的通断控调整所述多输入多输出天线的工作频段，包括：通过开关的通断以及调节所述第一天线和所述第二天线中的馈电端匹配电路及接地端口的匹配电路来调整所述多输入多输出天线的工作频段。
在实际应用中，当电子设备的壳体为金属壳体时，为便于MIMO天线的信号发射，可以在主板上设置缝隙，且与主板缝隙对应的壳体上也设置缝隙，进一步地，所述壳体中的缝隙采用非金属材料。具体地，本实施例中所述主板上还设置有与所述第一天线和所述第二天线分别对应的第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙中设置有所述第一天线的天线接地片；所述第二缝隙中设置有所述第二天线的天线接地片，以便于所述第一天线的通信信号通过所述第一缝隙发出，所述第二天线的通信信号通过所述第二缝隙发出。
在一具体应用中，为增加电子设备的功能，所述电子设备中还可以设置有定位天线，如全球定位系统(GPS，Global Positioning System)天线，和/或无线保真Wi-Fi天线；具体地，所述定位天线与所述多输入多输出天线中的第一天线或第二天线共用同一第一辐射结构；而所述Wi-Fi天线用于利用第二辐射结构设置于所述主板上，并与所述电子设备的顶部或底部或所述电子设备的一侧对应；所述第二辐射结构不同于所述第一辐射结构。
以下结合图4给出一具体天线结构对本发明实施例电子设备中的天线做进一步详细说明；例如，以电子设备具体为超薄移动终端(以下简称为移动终端)为例；图4为本发明实施例包含有全频段MIMO天线，GPS天线和双频Wi-Fi天线移动终端的结构示意图；其中，图4(a)为包含有全频段MIMO天线，GPS天线和双频Wi-Fi天线移动终端的侧视图；图4(b)为包含有全频段MIMO天线，GPS天线和双频Wi-Fi天线移动终端的俯视图；如图4所示，所述MIMO天线中的第一天线位于主板1的底部，也即位于虚线框所述的第一天线所处区域；所述MIMO天线中的第二天线位于主板1的顶部，也即位于虚线框所述的第二天线所处区域。这里，所述MIMO天线为全频段MIMO天线。
所述移动终端的长度范围限定在100mm至160mm，宽度范围限定在50mm至85mm，高度范围限定在10mm以内；进一步地，当移动终端的尺寸为150mm×70mm×5mm时，所述主板1的尺寸为140mm×70mm×1mm，当然在实际应用中所述主板的尺寸可以按照实际需要来调整大小。例如，所述主板距移动终端底部距离限定在15mm以内，距顶部距离限定在10mm以内；金属壳体的后壳2厚度范围限定在2mm以内，金属壳体的中框3高度范围限定在10mm以内，金属壳体的厚度范围限定在2mm以内，移动终端上下开的缝隙4(这里，所述缝隙4与本实施例所述主板中的第一缝隙和第二缝隙对应)宽度范围限定在3mm以内，上下缝隙4分别距移动终端顶部底部距离范围限定在20mm以内，缝隙4可以是对称的也可以是不对称的，随具体需求来定。所述移动终端的USB口5设置于底部，且与移动终端底部的距离范围限定在2mm以内；当然，所述USB口可以居中放置也可以放在某一侧。所述全频段MIMO天线包括：第一天线的馈电端口6和第二天线的馈电端口9，其中，所述第一天线的馈电端口6处还设置有馈电端匹配电路6-1，所述第二天线的馈电端口9处还设置有馈电端匹配电路9-1，第一天线的馈电端口6和第二天线的馈电端口9距移动终端左侧的距离范围限定在40mm以内；所述全频段MIMO天线还包括：第一天线的接地端口7和第二天线的接地端口10，所述第一天线的接地端口7和第二天线的接地端口10处均设置有开关，以构成可切换的端口；这里，所述开关可以选用单刀四掷、单刀三掷、单刀双掷、单刀单掷的开关，或者所述开关也可以选用二极管来实现通断和切换的功能。进一步地，所述第一天线还包括所述第一天线的接地端口7的匹配电路7-1，同理，所述第二天线还包括所述第二天线的接地端口10的匹配电路10-1；其中，所述匹配电路7-1和匹配电路10-1可以设置在开关与天线之间，还可以放在开关与接地端口之间。所述接地端口7和接地端口10距移动终端左侧的距离范围限定在35mm以内。所述第一天线和第二天线中还设置有天线接地片8，如在金属后壳上天线接地片，天线接地片8宽度范围和缝隙4保持一致，长度范围限定在2mm以上，距离金属中框左侧范围限定在60mm以内。
进一步地，所述移动终端中的天线还包括：GPS天线；其中，GPS天线置于所述移动终端的顶部右侧与MIMO天线中的第二天线共用同一个辐射结构(如上端部分金属后壳)；所述GPS天线的馈电端口12距移动终端右侧距离范围限定在40mm以内，所述GPS天线还包括：馈电端匹配电路12-1、GPS天线的接地端口13以及接地端口的匹配电路13-1；其中，GPS天线的接地端口13距移动终端右侧距离范围限定在35mm以内；这里，在实际应用中，GPS天线中可以不必设置接地端口和匹配电路。
进一步地，所述移动终端中的天线还包括：双频Wi-Fi天线；所述双频Wi-Fi天线置于移动终端的顶部右侧，但单独设计结构来谐振出所需要的频段，不与MIMO天线、GPS天线共辐射结构；其中，所述双频Wi-Fi天线的馈电端口14距移动终端右侧距离范围限定在40mm以内，所述双频Wi-Fi天线中还设置有馈电端匹配电路14-1，以及接地端的匹配电路15-1；所述双频Wi-Fi天线的接地端口15距移动终端右侧距离范围限定在38mm以内。这里，在实际应用中，所述双频Wi-Fi天线的接地端口和匹配电路不必设置接地端口和匹配电路。
当然，在实际应用中，全频段MIMO天线、GPS天线、双频Wi-Fi天线均可以左右对称地放置在终端的另一侧，也可以上下的对称地放置在终端的另一端。
这样，本实施例能够提供的全频段MIMO天线能够支持长期演进(LTE，Long TermEvolution)/无线广域网(WWAN，Wireless Wide Area Network)全频带的通信带宽；而且，能够利用开关切换实现高低频的覆盖，例如在极其恶劣的辐射环境下,能够提供LTE/WWAN八个频段的全频带MIMO天线通信带宽。具体实现方法如下：
当接地端口7和接地端口10断开，馈电端口6和馈电端口9馈电时，调节馈电端匹配电路6-1，馈电端匹配电路9-1，能够实现MIMO天线低频段696-960MH的覆盖；当接地端口7和接地端口10导通，馈电端口6和馈电端口9馈电时，调节接地端口7的匹配电路7-1和接地端口10的匹配电路10-1、以及馈电端匹配电路6-1和馈电端匹配电路9-1可以实现MIMO天线高频段1690—2690MHz的覆盖；当馈电端口12馈电，接地端口13接地时，调节馈电端匹配电路12-1和接地端口的匹配电路13-1，可以实现GPS天线1570-1620MHz的频段覆盖；当馈电端口14馈电，接地端口15接地时，调节馈电端匹配电路14-1和接地端的匹配电路15-1，可以实现WIFI天线2.4GHz和5GHz的频段覆盖。
而且，本实施例所述的移动终端为全金属，超薄终端，结构强度大，导热性能优越，金属触感好；终端屏幕所占比例高，视觉体验非常好；且所述移动终端中的天线结构简单，加工方便，便于加工和生产。
进一步地，为扩展以上所述的移动终端的天线工作频段，可以通过在包覆所述移动终端的包覆件中设置金属件，利用金属件与所述移动终端中的天线连接或耦合的方式来增加移动终端中天线的有效长度，进而实现扩展移动终端的天线工作频段的目的。具体地，结合图5和图6对本发明实施例做进一步详细说明；如图5和图6所示，所述包覆件为环形包覆件，仅用于包覆所述电子设备的四周，进一步地，所述金属件设置于所述包覆件的一侧，这里，所述包覆件上设置金属件的位置称为目标位置；所述目标位置与所述电子设备中所述第一天线或所述第二天线对应，以便于直接连接或者耦合连接所述第一天线或第二天线，例如，所述金属件具体设置于所述包覆件中对应所述电子设备的一侧边缘区域且靠近所述第一天线或第二天线的目标位置上，并从与所述第一天线或第二天线连接或耦合连接处，向相对于所述电子设备的一侧延伸，以增加所述第一天线或所述第二天线的有效长度；以金属件与所述第一天线连接或耦合连接为例，如图6所示，所述金属件设置于所述电子设备的一侧边缘区域且靠近底部，进而便于所述第一天线连接或者耦合连接，以增加所述第一天线的有效长度。这里，在实际应用中，为最大化增加天线的有效长度，所述金属件与所述第一天线或第二天线的端部连接，或耦合，也即与所述第一天线或第二天线支持的最低频段对应的工作天线的末端连接或耦合。
以下结合具体实验数据对本发明实施例做进一步说明，例如，如图3所示，所述金属件设置于包覆件中与所述电子设备的侧壁对应的区域，而且，所述金属件通过近场耦合或者是顶针短接的方式与电子设备中设置的第一天线连接，这样，增加低频天线分支电流路径的有效长度；以金属件(例如天线辐射片)距电子设备宽W为1.35mm，所述金属件长度L为29mm为例，对天线结构进行分析，得到如图7所示的天线驻波回损图：从图中可以看到，第一天线的低频分支与金属件能够耦合，并通过耦合作用使所述电子设备的低频工作在700MHz左右，实现了扩展电子设备的工作频率的目的。
这样，本发明实施例所述的天线结构，通过将电子设备中设置的多输入多输出天线与用于至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中的金属件连接或耦合，实现通过电子设备以外的其他金属件来增加多输入多输出天线的有效长度的目的，进而通过增加多输入多输出天线的有效长度来扩展所述电子设备的工作频段；同时，本发明实施例所述的多输入多输出天线的第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，所以，本发明实施例能够利用开关切换实现电子设备的高低频段的覆盖，简化了电子设备天线设计的难度。
实施例二
基于实施例一所述的天线结构，本实施例给出了所述包覆件的几种具体结构；具体地，所述包覆件具体包覆所述电子设备中的边缘区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除显示区域以外的边缘区域和背部区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除显示区域的中间区域以外的边缘区域和背部区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除接口之外的全部区域。
这样，本发明实施例通过包覆件中的金属件来增加设置于电子设备中的天线本体的有效长度，如此，在不改变现有电子设备的天线布线结构的情况下，增加了电子设备中天线本体的有效长度，扩展了天线本体所支持的频段范围。
实施例三
本实施例提供了一种包含有包覆件的电子设备，所述电子设备包括：主板和设置于所述主板上的多输入多输出天线；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线用于对应设置于所述电子设备的两侧，或者对应设置于所述电子设备的顶部和底端；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；其中，所述电子设备还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；
所述金属件，用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地，所述金属件设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端连接或者近场耦合，以增加所述多输入多输出天线中第一天线或第二天线的有效长度。
在一具体实施例中，所述电子设备还包括：定位天线；所述定位天线与所述多输入多输出天线中的第一天线或第二天线共用同一第一辐射结构。
在另一具体实施例中，所述电子设备还包括：无线保真Wi-Fi天线；其中，所述Wi-Fi天线用于利用第二辐射结构设置于所述主板上，并与所述电子设备的顶部或底部或所述电子设备的一侧对应；所述第二辐射结构不同于所述第一辐射结构。
这里需要指出的是：以上电子设备实施例的描述，与上述天线结构实施例的描述是类似的，具有同天线结构实施例相似的有益效果，因此不做赘述。对于本发明电子设备实施例中未披露的技术细节，请参照本发明天线结构实施例的描述而理解，为节约篇幅，因此不再赘述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
以上所述，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包括：设置于电子设备中的主板和多输入多输出天线；所述多输入多输出天线设置于所述主板上；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线用于对应设置于所述电子设备的两侧，或者对应设置于所述电子设备的顶部和底端；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；其中，所述天线结构还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；
所述金属件，用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地，所述金属件设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端连接或者近场耦合，以增加所述多输入多输出天线中第一天线或第二天线的有效长度。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线和所述第二天线还分别设置有馈电端匹配电路和接地端口的匹配电路；对应地，所述通过开关的通断控调整所述多输入多输出天线的工作频段，包括：通过开关的通断以及调节所述第一天线和所述第二天线中的馈电端匹配电路及接地端口的匹配电路来调整所述多输入多输出天线的工作频段。
3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述主板上还设置有与所述第一天线和所述第二天线分别对应的第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙中设置有所述第一天线的天线接地片；所述第二缝隙中设置有所述第二天线的天线接地片，以便于所述第一天线的通信信号通过所述第一缝隙发出，所述第二天线的通信信号通过所述第二缝隙发出。
4.根据权利要求1至3任一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括：定位天线；所述定位天线与所述多输入多输出天线中的第一天线或第二天线共用同一第一辐射结构。
5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述天线结构还包括：无线保真Wi-Fi天线；其中，所述Wi-Fi天线用于利用第二辐射结构设置于所述主板上，并与所述电子设备的顶部或底部或所述电子设备的一侧对应；所述第二辐射结构不同于所述第一辐射结构。
6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述金属件具体设置于所述包覆件中对应所述电子设备的一侧边缘区域且靠近所述第一天线或第二天线的目标位置上，并从与所述第一天线或第二天线连接或耦合连接处，向相对于所述电子设备的一侧延伸，以增加所述第一天线或所述第二天线的有效长度。
7.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述包覆件具体包覆所述电子设备中的边缘区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除显示区域以外的边缘区域和背部区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除显示区域的中间区域以外的边缘区域和背部区域；或者，所述包覆件具体包覆所述电子设备中除接口之外的全部区域。
8.一种包含有包覆件的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：主板和设置于所述主板上的多输入多输出天线；所述多输入多输出天线至少包括：第一天线和第二天线；所述第一天线和所述第二天线用于对应设置于所述电子设备的两侧，或者对应设置于所述电子设备的顶部和底端；所述第一天线和所述第二天线的接地端口处分别设置有开关，形成可切换的接地端口，以通过开关的通断调整所述多输入多输出天线的工作频段；其中，所述电子设备还包括：与所述多输入多输出天线连接或不连接的金属件；
所述金属件，用于设置在至少包覆所述电子设备的边缘区域的包覆件中；进一步地，所述金属件设置于所述包覆件中与所述电子设备的一侧边缘区域中的至少部分区域对应的目标位置上，并用于与所述第一天线或第二天线的末端连接或者近场耦合，以增加所述多输入多输出天线中第一天线或第二天线的有效长度。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：定位天线；所述定位天线与所述多输入多输出天线中的第一天线或第二天线共用同一第一辐射结构。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：无线保真Wi-Fi天线；其中，所述Wi-Fi天线用于利用第二辐射结构设置于所述主板上，并与所述电子设备的顶部或底部或所述电子设备的一侧对应；所述第二辐射结构不同于所述第一辐射结构。
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