CN112467353A - 天线装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种天线装置及电子设备，天线装置包括相互电连接的信号源和辐射体，辐射体沿第一方向的长度大于沿第二方向的长度，辐射体在信号源的激励下形成沿第一方向的第一电流路径和沿第二方向的第二电流路径；辐射体上还形成有开槽，开槽与第一方向形成第一夹角，以使第一电流路径绕开槽的周缘传输；和/或，开槽与第二方向形成第二夹角，以使第二电流路径绕开槽的周缘传输。基于此，开槽可以使第一电流路径和第二电流路径的等效路径变长，天线装置的谐振频率更低。因而，在同一谐振频率下，开槽后的辐射体的尺寸可以更小，从而可以减少天线装置占据的面积，实现天线装置的小型化。

Description

天线装置及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种天线装置及电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，诸如智能手机等电子设备能够实现的功能越来越多，电子设备的通信模式也更加多样化，近来电子设备逐渐可以实现超宽带(Ultra WideBand简称UWB)通信。可以理解的，电子设备的每一种通信模式都需要相应的天线来支持。

但是，伴随着电子技术的发展，电子设备越来越小型化、轻薄化，电子设备的内部空间也越来越小，从而如何合理地设置电子设备的UWB天线成为难题。

发明内容

本申请实施例提供一种天线装置及电子设备，天线装置可以实现小型化。

第一方面，本申请实施例提供了一种天线装置，包括：

信号源；及

辐射体，所述辐射体与所述信号源电连接，所述辐射体沿第一方向的长度大于沿第二方向的长度，所述辐射体在所述信号源的激励下形成沿所述第一方向的第一电流路径和沿所述第二方向的第二电流路径；其中

所述辐射体上还形成有开槽，所述开槽与所述第一方向形成第一夹角，以使所述第一电流路径绕所述开槽的周缘传输；和/或，所述开槽与所述第二方向形成第二夹角，以使所述第二电流路径绕所述开槽的周缘传输。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括如上所述的天线装置。

本申请实施例提供的天线装置及电子设备，辐射体在信号源的激励下形成沿第一方向的第一电流路径和沿第二方向的第二电流路径，辐射体可以传输该两个电流路径对应的无线信号，从而可以展宽天线装置的带宽。当在辐射体形成开槽时，开槽可以使第一电流路径、第二电流路径绕开槽的周缘传输，从而使得电流的等效路径变长，基于谐振频率与等效路径成反比的规律，当电流等效路径变长时，天线装置的谐振频率变低。而基于辐射体长度与谐振频率成反比的规律，在同一谐振频率下，本申请实施例中开槽后的辐射体的尺寸可以更小，从而可以减少天线装置占据的面积，实现天线装置的小型化。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。

图2为本申请实施例提供的天线装置的第一种结构示意图。

图3为本申请实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。

图4为图2所示的辐射体在第一电流路径下的电流分布仿真图。

图5为图3所示的辐射体在第二电流路径下的电流分布仿真图。

图6为图2所示的辐射体与介质基板的第一种结构示意图。

图7为图2所示的辐射体与介质基板的第二种结构示意图。

图8为图2所示的辐射体与介质基板的第三种结构示意图。

图9为图2所示的天线装置的反射系数曲线示意图。

图10为图2所示的天线装置的系统效率曲线示意图。

图11为图2所示的天线装置的第一种辐射方向图。

图12为图2所示的天线装置的第二种辐射方向图。

图13为图2所示的天线装置的另一角度的结构示意图。

图14为本申请实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。

图15为本申请实施例提供的天线装置的第三种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图1至15，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

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。

本申请实施例提供一种电子设备。电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备，还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality，简称AR)设备、汽车装置、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本电脑、桌面计算设备等。请参考图1，图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。电子设备100包括显示屏110、中框120、电路板130、电池140和后壳150。

其中，显示屏110设置在中框120上，以形成电子设备100的显示面，用于显示图像、文本等信息。其中，显示屏110可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏等类型的显示屏。

可以理解的，显示屏110可以为全面屏，此时，显示屏110的整个区域都是显示区域而不包括非显示区域，或者显示屏110上的非显示区域对用户而言仅占据较小的区域，从而显示屏110具有较大的屏占比。或者，显示屏110也可以为非全面屏，此时显示屏110包括显示区域以及与显示区域邻接的非显示区域。其中，显示区域用于显示信息，非显示区域不显示信息。

可以理解的，显示屏110上还可以设置盖板，以对显示屏110进行保护，防止显示屏110被刮伤或者被水损坏。其中，盖板可以为透明玻璃盖板，从而用户可以透过盖板观察到显示屏110显示的内容。可以理解的，盖板可以为蓝宝石材质的玻璃盖板。

中框120可以为薄板状或薄片状的结构，也可以为中空的框体结构。中框120用于为电子设备100中的电子器件或功能组件提供支撑作用，以将电子设备100的电子器件、功能组件安装到一起。例如，中框120上可以设置凹槽、凸起、通孔等结构，以便于安装电子设备100的电子器件或功能组件。可以理解的，中框120的材质可以包括金属或塑胶等。

电路板130设置在中框120上以进行固定，并通过后壳150将电路板130密封在电子设备100的内部。其中，电路板130可以为电子设备100的主板。电路板130上可以集成有处理器，此外还可以集成耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时，显示屏110可以电连接至电路板130，以通过电路板130上的处理器对显示屏110的显示进行控制。

电池140设置在中框120上，并通过后壳150将电池140密封在电子设备100的内部。同时，电池140电连接至电路板130，以实现电池140为电子设备100供电。其中，电路板130上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池140提供的电压分配到电子设备100中的各个电子器件。

后壳150与中框120连接。例如，后壳150可以通过诸如双面胶等粘接剂贴合到中框120上以实现与中框120的连接。其中，后壳150用于与中框120、显示屏110共同将电子设备100的电子器件和功能组件密封在电子设备100内部，以对电子设备100的电子器件和功能组件形成保护作用。

其中，电子设备100中还可以设置有天线装置。天线装置用于实现电子设备100的无线通信功能，例如天线装置可以传输无线保真(Wireless Fidelity简称Wi-Fi)信号、全球定位系统(Global Positioning System简称GPS)信号、第三代移动通信技术(3th-Generation简称3G)、第四代移动通信技术(4th-Generation简称4G)、第五代移动通信技术(5th-Generation简称5G)、近场通信(Near field communication简称NFC)信号等；再例如，天线装置也可以实现UWB通信功能。天线装置可以设置在电子设备100的壳体内部。可以理解的，天线装置的部分器件可以集成在电路板130上，例如天线装置中的信号处理芯片以及信号处理电路可以集成在电路板130上，实现天线装置与电路板130的电连接。此外，天线装置的部分器件还可以直接设置在电子设备100内部。例如天线装置用于辐射信号的辐射体或者导体结构可以直接设置在电子设备100内部。

请参考图2和图3，图2为本申请实施例提供的天线装置的第一种结构示意图，图3为图2所示的天线装置的一种电流路径示意图。天线装置200可以包括信号源210和至少一个辐射体220，至少一个辐射体220可以与信号源210电连接。以下以一个辐射体220为例进行说明。

其中，辐射体220包括沿第一方向M1的第一长度和沿第二方向M2的第二长度，第一长度可以大于第二长度，以使得辐射体220在信号源210的激励下，可以形成沿第一方向M1的第一电流路径L1和沿第二方向M2的第二电流路径L2，第一电流路径L1可以形成第一谐振，辐射体可以形成第一频段的激励信号；第一电流路径L2可以形成第二谐振，辐射体可以形成第二频段的激励信号。

由于辐射体220谐振的频率与辐射体220的长度大小有关，当辐射体220谐振的频率越高时，所需的辐射体220的长度越小，当辐射体220谐振的频率越低时，所需的辐射体220的长度越大，而电子设备100内部的空间有限，因此，需要在保证辐射体220辐射频率的前提下减少辐射体220占据的面积。

基于此，请再次参考图2和图3，本申请实施例的辐射体220上还可以形成有至少一个开槽222，至少一个开槽222与第一方向M1形成第一夹角，以使至少一个开槽222可以阻挡第一电流路径L1的传输并使第一电流路径绕开槽222的周缘传输；和/或，至少一个开槽222与第二方向M2形成第二夹角，以使至少一个开槽222可以阻挡第二电流路径L2的传输并使第二电流路径绕开槽222的周缘传输。

可以理解的是，辐射体220上可以形成至少一个阻挡第一电流路径L1的开槽222，辐射体220上也可以形成至少一个阻挡第二电流路径L2的开槽222，辐射体220上还可以形成至少两个开槽222。例如，如图2和图3所示，辐射体220上形成第一开槽222a和第二开槽222b，第一开槽222a阻挡第一电流路径L1，第二开槽222b阻挡第二电流路径L2。

请结合图2和图3并请参考图4和图5，图4为图2所示的辐射体在第一电流路径下的电流分布仿真图，图5为图3所示的辐射体在第二电流路径下的电流分布仿真图。

如图2和图4所示，辐射体220可以产生第一谐振并产生第一电流路径L1，该第一电流路径L1的方向可以为左上角至右下角，例如图2和图4中直线M1所在的方向。一段时间内电流可以从左上角朝着右下角流动，另一段时间内电流可以从右下角朝着左上角流动，从而形成图4所示的第一电流路径L1下的电流分布仿真图。

如图3和图5所示，辐射体220可以产生第二谐振并产生第二电流路径L2，该第二电流路径L2的方向可以为辐射体两个短边所在的方向，例如图3和图5中直线M2所在的方向。一段时间内电流可以沿着直线M2从左下朝着右上的方向流动，另一段时间内电流可以沿着直线M2从右上朝着左下的方向流动，从而形成图5所示的第二电流路径L2下的电流分布仿真图。

可以理解的是，图2和图4所示的第一电流路径L1并不限于由左上角至右下角连线的直线M1所在的路径，图3和图5所示的第二电流路径L2也并不局限于由左下朝着右上的方向连线的直线M2所在的路径。该第一电流路径L1、第二电流路径L2可以为一个区域。例如，电流从左上角朝着右下角、从右下角朝着左上角流动所覆盖的区域均为本申请所示的第一电流路径L1；电流从左下朝着右上的方向、从右上朝着左下的方向流动所覆盖的区域均为本申请所示的第二电流路径L2。第一开槽222a可以设置于阻挡第一电流路径L1所在的区域的任一位置。第二开槽222b可以也设置于阻挡第二电流路径L2所在的区域的任一位置。

如图2和图4所示，当在辐射体220上开设第一开槽222a时，第一开槽222a可以阻挡第一电流路径L1，电流在从左上角朝着右下角、从右下角朝着左上角流动时，会绕过该第一开槽222a，使得电流的等效路径变长。如图3和图5所示，当在第二电流路径L2上开设第二开槽222b时，第二开槽222b可以阻挡第二电流路径L2，电流在从左下朝着右上的方向、从右上朝着左下的方向流动时，也会绕过该第二开槽222b，使得电流的等效路径变长。基于天线装置200的谐振频率与等效路径成反比的规律，当电流等效路径变长时，天线装置200的谐振频率变低。因此，在同一谐振频率下，开槽222后的辐射体220的尺寸可以更小，从而可以减少天线装置200占据的面积，实现天线装置200的小型化。

可以理解的是，开槽222阻挡第一电流路径L1、第二电流路径L2，可以是指该开槽222与第一电流路径L1、第二电流路径L2不平行，也即，第一开槽222a与第一电流路径L1的夹角可以大于0度小于180度，第二开槽222b与第二电流路径L2的夹角也大于0度小于180度。

可以理解的是，由于第一电流路径L1、第二电流路径L2为辐射体220的某一区域，因为，为了更好地阻挡第一电流路径L1、第二电流路径L2，如图3、图5和图6所示，第一开槽222a与第一方向M1的第一夹角可为九十度，第二开槽222b与第二方向M2的第二夹角也为九十度。此时，第一开槽222a可以垂直并阻挡第一电流路径L1，第二开槽222b也可以垂直并阻挡第二电流路径L2。

可以理解的是，第一开槽222a垂直第一电流路径L1可以是指第一开槽222a垂直第一电流路径L1所在区域中最短的一条电流路径，例如在图5中，直线L1即为第一电流路径L1所在区域中最短的一条电流路径，第一开槽222a可以垂直于直线L1。同理，第二开槽222b垂直第二电流路径L2可以是指第二开槽222b垂直第二电流路径L2所在区域中最短的一条电流路径，例如在图6中，直线L2即为第二电流路径L2所在区域中最短的一条电流路径，第二开槽222b可以垂直于直线L2。

本申请实施例的第一开槽222a垂直于第一电流路径L1、第二开槽222b垂直于第二电流路径L2，第一开槽222a和第二开槽222b可以阻挡第一电流路径L1、第二电流路径L2所在区域中的更多电流路径，从而第一开槽222a和第二开槽222b可以使电流等效路径变得更长，辐射体220的尺寸可以更小。

其中，辐射体220沿第一方向M1的第一长度大于沿第二方向M2的第二长度的形成，可以是辐射体沿着其边缘切角形成的，切角221后的辐射体220可以至少形成两个谐振，以使得辐射体220在信号源210的激励下形成第一电流路径L1和第二电流路径L2。

示例性的，请参考图6，图6为图2所示的辐射体与介质基板的第一种结构示意图。当辐射体220具有顶角时，辐射体220可以在其边缘的顶角区域进行切角221而形成边长数量多于未切角时的边长数量的多边形结构。例如，如图6所示，切角前的辐射体220为四条边的正方形，可以在辐射体220的一个或多个顶角上进行一个或多个切角221，例如在左下角和右上角上进行切角221a和221b，切角后的辐射体220由顶点A→B→D→E→F→H→A围合形成一六边形结构，切角后的辐射体220的边长数量大于切角前的辐射体220的边长数量。

此时，辐射体220可以包括第一边201、第二边202、第三边203、第四边204、第一切边205和第二切边206。顶点A→B所在的线段可以形成第一边201，顶点B→D所在的线段可以形成第一切边205，顶点D→E所在的线段可以形成第二边202，顶点E→F所在的线段可以形成第三边203，顶点F→H所在的线段可以形成第二切边206，顶点H→A所在的线段可以形成第四边204。

其中，第一边201可以与第三边203相对设置，第二边202可以与第四边204相对设置，第一边201可以分别与第二边202和第四边204连接，第三边203也可以分别与第二边202和第四边204连接，以使得辐射体220在未切角操作时可为一矩形结构。并且，第一边201与第二边202的连接处可以通过形成第一切角221a的操作形成平行于第一方向M1的第一切边205，以使得第一边201可以通过该第一切边205与第二边202间接连接。第三边203与第四边204的连接处可以通过形成第二切角221b的操作形成平行于第一方向M1的第二切边206，以使得第三边203可以通过该第二切边206与第四边204连接。此时，第一边201、第一切边205、第二边202、第三边203、第二切边206和第四边204可以顺次连接。

可以理解的是，第一边201与第四边204的连接点A可以为辐射体220的第一顶点207，第二边202与第三边203的连接点E可以是辐射体的第二顶点208，第一方向M1可以是第一顶点207向第二顶点208延伸的方向，也即第一方向M1可以是辐射体的一对角线所在的方向。

可以理解的是，第一顶点207、第二顶点208以及辐射体220的中心点O1可以三点共线，使得第一方向M1可以是经过中心点O1的方向。

当第一方向M1为对角线所在的方向时，第一电流路径L1的长度可较长，使得辐射体220可以在较小尺寸在具有较低的频率，可以进一步实现天线装置200的小型化。

可以理解的是，第一切边205的中点向第二切边206的中点延伸的方向可以是第二方向M2，第二电流路径L2可以从第一切边205的中点向第二切边206的中点延伸的方向形成。

可以理解的是，第一切边205的中点、第二切边206的中点、以及辐射体220的中心点O1可以三点共线，使得第二方向M2可以是经过中心点O1的方向。

当第二方向M2为两切边终点所在的方向时，该第二方向M2的长度可以较短，沿第二方向M2的第二电流路径L2的长度可以较短，辐射体220可以谐振出较高频段的无线信号。

其中，当辐射体220没有顶角时也可以直接沿着辐射体220边缘进行切角221。示例性的，请参考图7，图7为图2所示的辐射体与介质基板的第二种结构示意图。切角前的辐射体220可以为圆形，可以在辐射体220的圆周边缘上进行一个或多个切角221，例如在左下和右上的边缘上进行切角221a和221b，切角后的辐射体220包括I→J之间的直线段、J→K之间的弧线段、K→L之间的直线段以及L→I之间的弧线段。

可以理解的是，切角221的形状可以如图6所示为三角形、如图7所示为扇形，也可以为其他的形状，例如椭圆形、圆形、不规则形状等结构。可以理解的是，切角后形成的边长(例如图6中的边长B-D、边长F-H，图7中的边长I-J、边长K-L)的长度可以根据辐射体220谐振的频率而调整。

可以理解的是，辐射体220可以形成一个切角221，也可以对称地形成两个切角221。如图6和图7所示，辐射体220可以在左下角和右上角形成两个切角221-第一切角221a和第二切角221b，该第一切角221a和第二切角221b可以关于辐射体220的中心点O1对称，以使得进行切角操作后形成的切边也可以关于辐射体220的中心点O1对称。例如，如图6所示，第一切边205和第二切边206可以关于辐射体220的中心点O1对称。再例如，如图7所示，切边I-J和切边K-L也可以关于辐射体220的中心点O1。

本申请实施例的辐射体220形成两个关于中心点O1对称的切角221，可以使得由第一切角221a和第二切角221b形成的第一电流路径L1和第二电流路径L2也关于该中心点O1对称，从而该第一电流路径L1和第二电流路径L2形成的两个谐振的极化方向也可以关于中心点O1对称，天线装置200的定向性更佳。

本申请实施例的天线装置200，当沿着辐射体220边缘进行至少一个切角221而形成辐射体220时，切角221后的辐射体220可以至少形成两个谐振，辐射体220可以传输该两个谐振对应的无线信号，从而可以展宽天线辐射体220的带宽。

可以理解的是，本申请实施例的天线装置200也可以不通过切角而直接形成具有第一方向和第二方向的电流路径，例如，直接根据图3和图4的辐射体的形状进行喷涂并形成辐射体，此时在工艺上并没有切角的流程。本申请实施例对辐射体的形成过程不进行具体的限定。

其中，开槽222的形状可以多种多样，包括但不限于矩形、椭圆形、双椭圆形、哑铃形、花瓣形等。可以理解的是，第一开槽222a和第二开槽222b可以是相同的形状，第一开槽222a和第二开槽222b也可以是不同的形状。示例性的，如图6、图7所示第一开槽222a和第二开槽222b为矩形，矩形的第一开槽222a和第二开槽222b在阻挡电流时，电流遇到矩形的开槽222，电流需要完全绕过矩形的开槽222，电流改向的路径更长，进而矩形的开槽222可以较大限度的增加电流的等效路径，从而更利于实现天线装置200的小型化。

再示例性的，请参考图8，图8为图2所示的辐射体与介质基板的第三种结构示意图。辐射体220可以包括双椭圆形的第一开槽222a和双椭圆形的第二开槽222b，第一开槽222a和第二开槽222b在两个双椭圆形的中心相互连通，使得第一开槽222a和第二开槽222b可以形成一花瓣形状。本申请实施例将第一开槽222a和第二开槽222b设置为边长圆滑的双椭圆形开槽222，第一开槽222a和第二开槽222b在阻挡第一电流路径L1和第二电流路径L2时，电流可以圆滑地绕过该第一开槽222a和第二开槽222b，可以减少电流改向产生的干扰。

本申请实施例的天线装置200及电子设备100，当沿着辐射体220边缘进行至少一个切角221而形成多边形结构的辐射体220时，切角221后的辐射体220可以至少形成两个谐振，辐射体220可以传输该两个谐振对应的无线信号，从而可以展宽天线辐射体220的带宽。当在辐射体220形成可以阻挡第一电流路径L1和/或第二电流路径L2的开槽222时，会使得电流的等效路径变长，天线装置200谐振的频率更低，在同一谐振频率下，开槽222后的辐射体220的尺寸可以更小，从而可以减少天线装置200占据的面积，实现天线装置200的小型化。

其中，本申请实施例的天线装置200，在第一电流路径L1和第二电流路径L2的作用下，辐射体220可以同时产生第一频段的谐振和第二频段的谐振，例如同时在超宽带频段内产生第一频段的谐振和第二频段的谐振。

可以理解的是，超宽带UWB通信技术不同于传统的通信技术，它通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短，因此可以实现频谱上的超宽带：使用的带宽在500MHz以上。

示例性的，本申请实施例的辐射体220可以产生6.5GHz频段和8GHz频段的超宽带双谐振。请参考图9和图10，图9为图2所示的天线装置的反射系数曲线示意图，图10为图2所示的天线装置的系统效率曲线示意图。

如图9所示，曲线S1为天线装置200的反射系数曲线；如图10所示，曲线S2为天线装置200的系统效率曲线。由图9可知，当信号源210向辐射体220馈入信号时，天线装置200在6.5GHz时的隔离度为-15dB，天线装置200在8GHz时的隔离度为-12dB，均小于-10dB，因此，天线装置200在6.5GHz和8GHz的工作频率内具有良好的隔离度，天线装置200可以工作6.5GHz频段和8GHz频段，也就是说，辐射体220可以同时在超宽带频段内产生6.5GHz的第一频段谐振和8GHz的第二频段的谐振。

并且，由图10可知，天线装置200在6.5GHz的第一频段谐振的系统效率可以为-1.8dB，在8GHz的第二频段谐振的系统效率可以为-1dB，天线装置200的系统效率较佳，天线装置200的辐射性能极其优良。因此，本申请实施例的天线装置200，可以工作于UWB通信的双工作频率。

可以理解的是，以上仅为本申请实施例的天线装置200工作于UWB通信频段的示例性举例。本申请实施例的天线装置200还可以工作于UWB通信频率的其他频率，例如工作于3.1GHz至10.6GHz频段的其他工作频段下。

可以理解的是，本申请实施例的天线装置200也可以工作于非UWB通信频段，例如，本申请实施例的天线装置200还可以工作于2.4GWi-Fi频段(2.4GHz-2.48GHz)、GPS的L1频段(1.55GHz-1.6GHz)、GPS的L5频段(1.15GHz至1.2GHz)、N78频段(3.4GHz至3.6GHz)、N79频段(4.8GHz至4.9GHz)等中的任意两个频段。当然，天线装置200工作的频段并不局限于上述举例，天线装置200也可以工作于其他的工作频段。

其中，为了加强开槽222阻挡电流路径并增加电流等效路径的效果，第一开槽222a和第二开槽222b可以设置于电流的密集点处。示例性的，请结合图6，辐射体可以具有一中心点O1，第一电流路径L1和第二电流路径L2可以相较于中心点O1，第一开槽222a和第二开槽222b可以在该中心点O1相互连通，第一开槽222a可以关于中心点O1对称，第二开槽222b也可以关于中心点O1对称，从而第一开槽222a和第二开槽222b可以形成十字形开槽222。

可以理解的是，中心点O1可以第一电流路径L1和第二电流路径L2未绕开槽传输时的交点，该中心点O1处的电流密度较强，此时，第一开槽222a可以阻挡第一电流路径L1所在区域中电流最密集的电流路径，第二开槽222b也可以阻挡第二电流路径L2所在区域中电流最密集的电流路径。此时，第一开槽222a和第二开槽222b可以阻挡更多的电流，更多的电流需要绕过第一开槽222a和第二开槽222b，电流的等效路径变的更长，同一谐振频率下，天线装置200的尺寸可以更小。

例如，在图6所示的天线装置200中，未切角之前的辐射体220为边长为L的正方形，辐射体220在左下角和右上角分别开设第一切角221a和第二切角221b，在中心点O1处可以开设十字形开槽222。当天线装置200在6.5GHz和8GHz产生双谐振时，辐射体220的边长L可以为11.5毫米，十字形开槽222的矩形缝隙长度可以为5毫米，宽度可以为0.5毫米，第一切角221a和第二切角221b可以为腰长4毫米的等腰三角形，整个天线装置200占据的面积较小。

可以理解的是，第一开槽222a和第二开槽222b均关于中心点O1对称，第一开槽222a可以对称地垂直阻挡第一电流路径L1，第二开槽222b也可以对称地垂直阻挡第二断流路径，开槽222后的第一电流路径L1、第二电流流路径依然可以关于中心点O1对称，天线装置200形成的谐振的极化方向也可以关于中心点O1对称，天线装置200的定向性更佳。并且，另一方面，第一电流路径L1、第二电流路径L2产生的第一谐振和第二谐振的极化方向之间的角度可以较大，第一谐振和第二谐振同时工作时的相互干扰较小。

示例性的，请参考图11和图12，图11为图2所示的天线装置的第一种辐射方向图，图12为图2所示的天线装置的第二种辐射方向图。由图11可以看出，天线装置200的第一电流路径L1形成的第一谐振可以在6.5GHz形成极化辐射，该第一谐振的极化辐射角度为-45度。由图12可以看出，天线装置200的第二电流路径L2形成的第二谐振可以在8GHz形成极化辐射，该第二谐振的极化辐射角度为+45度。此时，第一谐振和第二谐振之间的极化方向夹角为90度，二者同时工作时的相互干扰较小。

可以理解的是，可以通过合理设置切角221的位置、长度，使得第一电流路径L1和第二电流路径L2相交的中心点也为辐射体220的中心点O1，也即，辐射体220的中心点与第一电流路径L1和第二电流路径L2相交重合。此时，辐射体220的结构较规则，便于调谐第一谐振和第二谐振。

其中，请再次参考图2和图13，图13为图2所示的天线装置的另一角度的结构示意图，本申请实施例的天线装置200还可以包括介质基板230和接地平面240。

如图2和图13所示，介质基板230可以包括相对设置的第一面231和第二面232，辐射体220可以设置于介质基板230的第一面231，接地平面240可以设置于介质基板230的第二面232，接地平面240在第一面231上的投影可以覆盖全部或部分辐射体220，辐射体220可以通过电磁耦合与接地平面240电连接，从而辐射体220、介质基板230和接地平面240可以形成贴片天线。

可以理解的是，接地平面240在第一面231上的投影可以覆盖辐射体220，可以是指接地平面240与辐射体220正对设置，辐射体220在第二面232上的投影的绝大部分被接地平面240覆盖，辐射体220在第二面232上的投影的很小部分不会被接地平面240覆盖(由于接地平面240上可能会开设用于供导线连接信号源210与接地平面240的过孔233，接地平面240不设置于过孔233，使得辐射体220在第二面232上的投影位于过孔233内的部分没有被接地平面240覆盖)。

可以理解的是，辐射体220可以与信号源210电连接。例如，介质基板230上可以开设贯穿第一面231和第二面232的过孔233，信号源210可以设置于介质基板230的第二面232一侧，信号源210可以通过该过孔233与位于介质基板230第一面231的辐射体220电连接。例如，天线装置200还可以包括一电连接件(图未示)，该电连接件穿过该过孔233并且电连接件的两端分别与信号源210和辐射体220电连接，以实现信号源210与辐射体220的直接馈电。本申请实施例中，信号源210和辐射体220分别设置于介质基板230的两对两侧，可以降低信号源210工作时的杂波对辐射体220的干扰。

可以理解的是，该过孔233可以设置在辐射体220的中心点O1的附近，例如该过孔233与中心点O1的距离可以为0.8毫米，辐射体220上与信号源210连接的馈电点223与中心点O1的距离也可以为0.8毫米。本申请实施例将过孔233设置辐射体220的中心点O1的附近，当电连接件从该过孔233穿过并与辐射体220电连接时，辐射体220上的馈电点223也可以位于辐射体220的中心点O1的附近，从而在信号源210馈入信号的作用下，辐射体220的电流密集点可以集中在辐射体220的中心点O1的附近，便于进一步地设计开槽222的形状和位置。

可以理解的是，该过孔233可以垂直于介质基板230的第一面231和第二面232设置，以便于加工。可以理解的是，该过孔233也可以在介质基板230的内部经过一次或多次弯折形成，以便于辐射体220和信号源210能灵活设置。

可以理解的是，辐射体220上也可以不开设过孔233，电连接件可以绕过介质基板230而与辐射体220电连接。或者，将信号源210和辐射体220设置于介质基板230的同一侧而直接将二者电连接。

可以理解的是，辐射体220可以直接或间接连接于介质基板230的第一面231，接地平面240也可以直接或间接连接于介质基板230的第二面232，例如，通过粘合剂将辐射体220、接地平面240连接于第一面231、第二面232。当然，辐射体220也可以直接形成在介质基板230的第一面231。例如，介质基板230的第一面231上铺设金属涂层，辐射体220通过蚀刻形成在该金属涂层上。同理。接地平面240也可以直接形成在介质基板230的第二面232，例如，直接在介质基板230的第二面232的铺设金属涂层形成接地平面240。将辐射体220和接地平面240直接形成在介质基板230的两相对表面，辐射体220和接地平面240不用额外占据空间，可以减少整个天线装置200的厚度。

可以理解的是，介质基板230可以采用聚四氟乙烯(FR4)材料制作，当然，介质基板230也可以采用其他符合贴片天线的基材的材料制作。

可以理解的是，介质基板230的厚度可以根据天线装置200的谐振频率进行调整。例如，在本申请实施例中天线装置200谐振6.5GHz和8GHz的频率时，介质基板230的厚度可以为0.4毫米，辐射体220与接地平面240之间的距离较小，天线装置200的剖面更低。

本申请实施例的天线装置200，辐射体220和接地平面240分别设置于介质基板230的第一面231和第二面232，天线装置200可以形成贴片天线的形式，天线装置200既可以辐射超宽带频率范围的无线信号，同时，辐射体220与接地面之间的距离可以更低，天线装置200的剖面更低，天线装置200可以形成低剖面的双频UWB天线装置200，天线装置200的体积更小，占据的空间更小。

其中，请参考图14，图14为本申请实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。介质基板230可以多层，例如如图14所示包括基板层234和柔性层235。基板层234和柔性层235可以层叠设置，基板层234上可以设置信号源210，柔性层235上可以设置辐射体220。

可以理解的是，当介质基板230包括基板层234和柔性层235时，介质基板230的第一面231可以是柔性层235远离基板层234的那一面，介质基板230的第二面232可以是基板层234远离柔性层235的那一面。

可以理解的是，基板层234可以采用具有一定硬度的材料制作，以保证介质基板230的结构强度。柔性层235可以采用柔性材料制作，当辐射体220形成在柔性材料上时，承载并形成有辐射体220的柔性层235可以与其他结构相适应，例如与电子设备100的壳体内表面相贴合，以便于安装介质基板230和辐射体220。

可以理解的是，基板层234上除了设置信号源210外，还可以设置其他的射频电路、射频芯片，此时基板层234上的信号源210也可以通过软板传输线并通过板对板连接器(Board to board connector简称BTB)连接于电子设备100的电路板130。可以理解的是，基板层234上也可以设置其他的电子器件、电子芯片等，以使得基板层234可以形成电子设备100的电路板130，此时，信号源210可以直接通过导线连接于电路板130。

本申请实施例的天线装置200，介质基板230包括基板层234和柔性层235，柔性层235可以与电子设备100内部的支架结构、壳体结构相适应，以便于介质基板230的安装，可以进一步减少天线装置200占据的安装空间，提高电子设备100空间利用率。

其中，本申请实施例的天线装置200可以包括多个辐射体220。示例性的，请参考图15，图15为本申请实施例提供的天线装置的第三种结构示意图。天线装置200可以包括至少三个辐射体220a、220b和220c，至少三个辐射体220a、220b和220c的结构相同、位置固定，至少三个辐射体220a、220b和220c可以用于检测目标对象的位置，以实现三维测角。

例如，在图15中，辐射体220a可以位于原点位置，辐射体220b可以位于水平的位置，辐射体220c可以位于竖直的位置，以使得三个辐射体220a、220b和220c可以形成XOY平面，并可以形成一X-O-Y坐标系，辐射体220a和辐射体220b构成X轴，辐射体220a和辐射体220c可以构成Y轴。当待测角度的物体发射一信号时，根据三个辐射体220接收信号的时间差可以计算出该待测角度物体距离辐射体220a、220b和220c的横纵坐标，从而实现对待测物体的定位。

需要理解的是，在本申请的描述中，诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上对本申请实施例所提供的天线装置及电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (14)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：

信号源；及

辐射体，所述辐射体与所述信号源电连接，所述辐射体沿第一方向的长度大于沿第二方向的长度，所述辐射体在所述信号源的激励下形成沿所述第一方向的第一电流路径和沿所述第二方向的第二电流路径；其中

所述辐射体上还形成有开槽，所述开槽与所述第一方向形成第一夹角，以使所述第一电流路径绕所述开槽的周缘传输；和/或，所述开槽与所述第二方向形成第二夹角，以使所述第二电流路径绕所述开槽的周缘传输。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述开槽包括第一开槽和第二开槽，所述第一开槽与所述第一方向的第一夹角为九十度，所述第二开槽与所述第二方向的第二夹角也为九十度。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第一开槽和所述第二开槽在所述辐射体的中心点相互连通，所述第一开槽关于所述中心点对称，所述第二开槽关于所述中心点对称。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述辐射体包括第一边、第二边、第三边和第四边，所述第一边与所述第三边相对设置，所述第一边分别与所述第二边和所述第四边连接，所述第一边与所述第二边的连接处通过切角形成平行于所述第一方向的第一切边；所述第三边分别与所述第二边和所述第四边连接，所述第三边与所述第四边的连接处通过切角形成平行于所述第一方向的第二切边。

5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述辐射体包括第一顶点和第二顶点，所述第一顶点为所述第一边与所述第四边的连接点，所述第二顶点为所述第二边与所述第三边的连接点，所述第一方向为所述第一顶点向所述第二顶点延伸的方向。

6.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述第二方向为所述第一切边的中点向所述第二切边的中点延伸的方向。

7.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述第一切边和所述第二切边关于所述辐射体的中心点对称。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，还包括：

介质基板，所述介质基板包括相对设置的第一面和第二面，所述辐射体设置于所述第一面；及

接地平面，所述接地平面设置于所述第二面，所述接地平面在所述第一面的投影覆盖至少部分所述辐射体，所述辐射体通过电磁耦合与所述接地平面电连接。

9.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述介质基板包括：

基板层，所述基板层上设置有所述信号源；及

柔性层，所述柔性层与所述基板层层叠设置，所述辐射体设置于所述柔性层。

10.根据权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述介质基板还包括：

过孔，所述过孔贯穿所述第一面和第二面；

所述天线装置还包括：

电连接件，所述电连接件穿过所述过孔，以使得所述信号源通过所述电连接件与所述辐射体电连接。

11.根据权利要求1至10任一项所述的天线装置，其特征在于，所述辐射体在所述信号源的激励下同时形成第一频段的激励信号和第二频段的激励信号，所述第一频段的激励信号沿所述第一电流路径传输，所述第二频段的激励信号沿所述第二电流路径传输。

12.根据权利要求11所述的天线装置，其特征在于，所述第一频段的频率范围包括6.5GHz，所述第二频段的频率范围包括8GHz。

13.根据权利要求1至10任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置包括至少三个所述辐射体，以使得至少三个所述辐射体用于检测目标对象的位置。

14.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至13任一项所述的天线装置。

Images