CN112467387A - 天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种天线装置及电子设备,天线装置包括辐射体、接地平面、馈源和调谐电路,馈源用于提供第一激励信号和第二激励信号,在调谐电路的作用下,第一激励信号用于激励天线装置产生超宽带频段的第一谐振,第二激励信号用于激励天线装置产生超宽带频段的第二谐振。基于此,本申请实施例的天线装置,辐射体在接地平面、馈源和调谐电路的作用下可以激励出UWB的双谐振,一方面,辐射体的结构简单,可以降低谐振匹配的调试难度;另一方面,利用一个辐射体就可以谐振出UWB双频段,辐射体可实现复用,可以节省辐射体占据的面积,实现天线装置的小型化。
Description
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天线装置成为难题。
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:
辐射体,所述辐射体包括间隔设置的接地端和馈电端;
接地平面,所述接地平面通过所述接地端与所述辐射体电连接,以实现所述辐射体的接地;
馈源,所述馈源通过所述馈电端与所述辐射体电连接,所述馈源用于提供第一激励信号和第二激励信号;及
调谐电路,所述调谐电路的第一端与所述馈电端连接,所述调谐电路的第二端与所述馈源电连接;其中
在所述调谐电路的作用下,所述第一激励信号用于激励所述天线装置产生超宽带频段的第一谐振,所述第二激励信号用于激励所述天线装置产生超宽带频段的第二谐振。
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,天线装置包括辐射体、接地平面、馈源和调谐电路,馈源用于提供第一激励信号和第二激励信号,在调谐电路的作用下,第一激励信号用于激励天线装置产生超宽带频段的第一谐振,第二激励信号用于激励天线装置产生超宽带频段的第二谐振。基于此,本申请实施例的天线装置,辐射体在接地平面、馈源和调谐电路的作用下可以激励出UWB的双谐振,一方面,辐射体的结构简单,可以降低谐振匹配的调试难度;另一方面,利用一个辐射体就可以谐振出UWB双频段,辐射体可实现复用,可以节省辐射体占据的面积,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一种结构示意图。
图3为图2所示的天线装置的第一种电流示意图。
图4为图2所示的天线装置的第二种电流示意图。
图5为图2所示的天线装置的第三种电流示意图。
图6为图2所示的天线装置的第四种电流示意图。
图7为图2所示的天线装置的第五种电流示意图。
图8为图2所示的调谐电路的一种连接示意图。
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为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。
图12为本申请实施例提供的电子设备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12,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110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至图4,图2为本申请实施例提供的天线装置的一种结构示意图,图3为图2所示的天线装置的第一种电流示意图,图4为图2所示的天线装置的第二种电流示意图。天线装置200可以包括馈源210、辐射体220,调谐电路230和接地平面240。
其中,馈源210可以设置在电子设备100的电路板130上,馈源210也可以设置在电子设备100的其他小板上。馈源210可以将无线信号馈入至辐射体220中,进而辐射体220可以向自由空间传输无线信号。
其中,辐射体220可以是由导电材料例如金属、导电材料例如银浆材料等制作而成的天线辐射体。辐射体220可以是长条形状,也可以是板状,也可以是螺旋状等,本申请实施例不对辐射体220的具体形状进行限定。
辐射体220可以包括自由端221、接地端222和馈电端223,自由端221可以与接地端222相对设置于辐射体220的两个端部,馈电端223可以设置于自由端221与接地端222之间,进而,自由端221、接地端222和馈电端223两两间隔设置。接地端222可以直接或间接与接地平面240电连接,以实现辐射体220的接地。馈电端223可以直接或间接与馈源210电连接,以使馈源210可以向辐射体220传输无线信号。
可以理解的是,辐射体220上除了自由端221、接地端222和馈电端223外,还可以设置其他的馈电端,以实现第一辐射体220与其他电子器件的电连接。
其中,调谐电路230可以设置在电子设备100的电路板130上,调谐电路230也可以设置于电子设备100的其他小板上。调谐电路230可以与辐射体220耦合,调谐电路230也可以与馈源210耦合。也即,调谐电路230可以串联在馈源210和辐射体220之间,调谐电路230的第一端可以通过馈电端223与辐射体220电连接,调谐电路230的第二端可以与馈源210电连接,从而实现馈源210与辐射体220的电连接。
接地平面240用于形成公共地。其中,接地平面240可以通过电子设备100中的导体、印刷线路或者金属印刷层等形成。例如,接地平面240可以设置在电子设备100的电路板130上。接地平面240还可以形成在电子设备100的壳体上,例如可以通过壳体的中框120来形成接地平面240,或者也可以通过壳体的电池140盖来形成接地平面240。
可以理解的是,辐射体220可以通过接地端222与接地平面240实现接地。当然,辐射体220也可以通过接地端222与其他的接地系统电连接以实现接地。
其中,请结合图2并请参考图3和图4,图3为图2所示的天线装置的第一种电流示意图,图4为图2所示的天线装置的第二种电流示意图。本申请实施例的天线,馈源210可以提供第一激励信号和第二激励信号,在调谐电路230的作用下,第一激励信号可以激励天线装置200产生超宽带频段的第一谐振,第二激励信号可以激励天线装置200产生超宽带频段的第二谐振。
示例性的,如图3所示,当馈源210向辐射体220馈入第一激励信号时,电流I1经过调谐电路230从馈电端223流入辐射体220上并在辐射体220上流动,辐射体220在携带第一激励信号信息的电流I1的作用下产生四分之三波长模态,在辐射体220的自由端221和接地端222之间具有一个电流零点,电流分别从接地端222和自由端221向电流零点流动。
可以理解的是,该电流零点可以在馈电端223的附近,通过调整辐射体220的自由端221至接地端222之间的长度、馈电端223与自由端221/接地端222之间的长度可以调整第一谐振的谐振频率。
示例性的,如图4所示,馈源210与辐射体220可以间隔设置,也即,馈源210与辐射体220之间存在一定距离。此时,当馈源210向辐射体220馈入第二激励信号时,电流I2经过调谐电路230的调谐后从馈电端223流入辐射体220,此时,携带第二激励信号的电流I2在馈源210至馈电端223之间的电流路径可以产生四分之一波长模态,此时,电流I2的方向可以是由馈源210至馈电端223的方向。
可以理解的是,通过调整馈源210至馈电端223之间的距离,可以调整第二谐振的谐振频率。一般馈源210至馈电端223之间的距离较短,使得第二谐振的谐振频率较高,例如可以为UWB频段的8GHz至9GHz。
可以理解的是,当本申请实施例的天线装置200产生如图3和图4中的第一谐振和第二谐振时,第一谐振可以UWB频段的6GHz至7GHz的频段,第二谐振可以UWB频段的8GHz至9GHz,从而本申请实施例的天线装置200可以产生UWB的双频段。
可以理解的是,图3和图4仅为本申请实施例的第一谐振和第二谐振的电流流向的示例性举例,实际调试中天线装置200还可以以其他的形态(例如将馈电端223靠近自由端221,通过馈电端223与自由端221之间的辐射体220部分)谐振出上述UWB双谐振。
本申请实施例的天线装置200,辐射体220在接地平面240、馈源210和调谐电路230的作用下可以激励出UWB的双谐振,一方面,辐射体220的结构简单,可以降低谐振匹配的调试难度;另一方面,利用一个辐射体220就可以谐振出UWB双频段,辐射体220可实现复用,可以节省辐射体220占据的面积,实现天线装置200的小型化。
其中,请参考图5至图7,图5为图2所示的天线装置的第三种电流示意图,图6为图2所示的天线装置的第四种电流示意图,图7为图2所示的天线装置的第五种电流示意图。
如图2和图5所示,馈源210还可以提供第三激励信号,在调谐电路230的作用下,第三激励信号可以激励天线装置200产生蜂窝通信频段或短距离通信频段的第三谐振。示例性的,如图5所示,当馈源210向辐射体220馈入第三激励信号时,电流I3经过调谐电路230从馈电端223流入辐射体220上并在辐射体220上流动,此时,携带第三激励信号的电流I3经过调谐电路230的调谐后在辐射体220上可以产生四分之一波长模态,此时,电流I3的方向可以是由馈源210至辐射体220的方向,并在辐射体220上从自由端221至接地端222的方向。可以理解的是,调谐电路230可以改变第三谐振的有效电长度,使得调谐电路230和辐射体220共同产生第三谐振。
可以理解的是,通过调整调谐电路230的电容电感值以及辐射体220的自由端221至接地端222之间的长度来改变辐射体220的有效电长度,从而调整第三谐振的谐振频率。
如图2和图6所示,馈源210还可以提供第四激励信号,在调谐电路230的作用下,第四激励信号可以激励天线装置200产生蜂窝通信频段或短距离通信频段的第四谐振。示例性的,如图6所示,当馈源210向辐射体220馈入第四激励信号时,电流I4经过从馈电端223流入辐射体220上并在辐射体220上流动,此时,携带第三激励信号的电流I4直接在辐射体220上可以产生四分之一波长模态,此时,电流I3的方向可以是从辐射体220的自由端221至接地端222的方向。
可以理解的是,通过辐射体220的自由端221至接地端222之间的长度,可以改变辐射体220的有效电长度,从而可以调整第四谐振的谐振频率。
如图2和图7所示,馈源210还可以提供第五激励信号,在调谐电路230的作用下,第五激励信号可以激励天线装置200产生蜂窝通信频段或短距离通信频段的第五谐振。示例性的,如图7所示,当馈源210向辐射体220馈入第五激励信号时,电流I5经过从馈电端223流入辐射体220上并在辐射体220上流动,此时,携带第三激励信号的电流I4在辐射体220的自由端221至馈电端223的部分可以产生四分之一波长模态,此时,电流I3的方向可以是从馈电端223至自由端221的方向。
可以理解的是,通过辐射体220的自由端221至馈电端223之间的长度,可以调整第五谐振的谐振频率。例如,可以使馈电端223至自由端221之间的距离大于馈电端223至接地端222之间的距离,以使得第五谐振的谐振频率可以较高。
可以理解的是,图5中的从馈源210经调谐电路230至馈电端223的电流I3,在图5中表示的是第五谐振可以由调谐电路230和辐射体220共同产生。在实际的电流流向中,本申请实施例的电流I1、电流I2、电流I3、电流I4和电流I5均会从馈源210经调谐电路230至馈电端223。
可以理解的是,上述第三谐振、第四谐振和第五谐振可以是蜂窝通信频段或短距离通信频段中的某一频段。例如,可以但不限于是GPS-L5频段(1.15GHz至1.2GHz)、GPS-L1频段(1.55GHz至1.6GHz)、2.4GWi-Fi/蓝牙频段(2.4GHz至2.48GHz)、5GWi-Fi频段(5GHz);再例如,可以是5G的N78频段(3.4GHz至3.6GHz)、N79频段(4.8GHz至4.9GHz)、N41频段(2.5GHz至2.69GHz);又例如可以为4G、3G等频段。
可以理解的是,第三谐振的谐振频率可以小于第四谐振的谐振频率,第四谐振的谐振频率可以小于第五谐振的谐振频率,第五谐振可以小于第一谐振的谐振频率,第一谐振的谐振频率可以小于第二谐振的谐振频率。也就是说,第三谐振、第四谐振、第五谐振、第一谐振和第二谐振的谐振频率从高到低排列,使得本申请实施例的天线装置200可以从低频覆盖至高频,天线装置200覆盖的频段范围宽,覆盖的频段数量多。
本申请实施例的天线装置200,在调谐电路230的调谐下,天线装置200可以产生五种谐振,天线装置200覆盖的频段范围宽,覆盖的频段数量多,天线装置200不需要开关的控制就可以同时谐振出上述五种模态,大大降低了天线装置200的成本。
其中,本申请实施例的调谐电路230可以由电容和电感组成,在调谐电路230的调谐下,可以精确调谐上述各个谐振的工作频段。示例性的,请参考图8,图8为图2所示的调谐电路230的一种结构示意图。
调谐电路230可以包括第一调谐子电路231和第二调谐子电路232,第一调谐子电路231可以调节第三谐振和第四谐振的谐振频率、谐振深度、频偏中的至少一个。第二调谐子电路232可以调节第一谐振、第二谐振和第五谐振的谐振频率、谐振深度、频偏中的至少一个。
如图8所示,第一调谐子电路231包括第一电容C1、第一电感L1、第二电容C2、第二电感L2和第三电感L3。第一电感L1的第一端a连接于馈电端223,第一电感L1的第二端b与第二电容C2的第一端c电连接;第一电容C1的第一端e和第二端f并联于第一电感L1的第一端a和第二端b之间;第二电感L2的第一端g与第一电感L1的第二端b电连接,第二电感L2的第二端h接地;第三电感L3的第一端i与第二电容C2的第二端d电连接,第三电感L3的第二端j接地。
第二调谐子电路232包括第三电容C3和第四电感L4,第三电容C3的第一端k与第二电容C2的第二端d电连接,第三电容C3的第二端l接地;第四电感L4的第一端m与第二电容C2的第二端d电连接,第四电感L4的第二端n与馈源210电连接。
第一电感L1和第一电容C1可以形成第一组匹配,第一电感L1和第一电容C1并联形成L-C振荡电路,第一电感L1和第一电容C1的谐振带阻可以设计在第四谐振和第五谐振之间。第一电感L1和第一电容C1在第四谐振的谐振频率处可以等效为大电感,可以用于调节第四谐振的等效电长度,实现调谐对第四谐振的谐振频率和频偏进行调整。第一电感L1和第一电容C1在第三谐振的谐振频率处等效为小电感,可以微调第三谐振的等效电长度,实现对第三谐振的谐振频率和频偏(主要调第三谐振的谐振频偏)进行调整。第一电感L1和第一电容C1在第五谐振及谐振频率大于第五谐振的频段上(例如第五谐振、第一谐振和第二谐振)等效为大电容,对这些频段的影响较小,基本不对这些频段的谐振频率、频偏和谐振深度进行调整。
第二电感L2在第三谐振处等效为大电感,可以进一步调节第三谐振的有效电长度,实现对第三谐振的谐振频率进行调整。
第二电容C2在第三谐振处等效为小电容,第二电容C2串联在第一电感L1和第一电容C1并联形成L-C振荡电路与馈源210之间,第二电容C2可以将馈源210传输的第三激励信号直接耦合馈入辐射体220,使得辐射体220可以谐振出第三谐振。
第三电感L3在第三谐振和第四谐振时等效为小电感,第三电感L3可以调节第三谐振和第四谐振的谐振深度,以使得天线装置200在第三谐振和第四谐振处具有较好的S11反射系数。
第三电容C3在第五谐振、第一谐振和第二谐振处等效为小电容,第四电感L4在第五谐振、第一谐振和第二谐振处也等效为小电容,第三电容C3和第四电感L4可以调节第五谐振和第一谐振的谐振点,也即,调整第五谐振和第一谐振的谐振频率和谐振频偏。第三电容C3和第四电感L4也可以调节第二谐振的驻波深度,也即,调整第二谐振的谐振深度,以使得天线装置200在第二谐振具有较好的S11反射系数。
可以理解的是,以上仅为本申请实施例的第一调谐子电路231、第二调谐子电路232的一种示例性举例。例如,本申请实施例的调谐电路230,还可以在第二电容C2处并联一电感,以与第二电容C2共同进行调节;再例如,还可以在第二电感L2、第三电感L3、第三电容C3中的至少一个处并联对应的电感、电容;又例如,串联一电容、电感在第四电感L4和第二电容C2之间,等等。本申请实施例的调谐电路230包括但不限于上述举例,其他可使本申请实施例的天线装置200能产生上述第一至第五谐振的调谐电路230的结构均在本申请实施例的保护范围内。
可以理解的是,本申请实施例的天线装置200,在极小的尺寸下可以实现上述五个谐振的产生。示例性的,请再次参考图2,辐射体220与接地平面240的高度可以仅为1.48毫米,辐射体220的自由端221至接地端222之间的长度可以仅为18毫米,馈源210与辐射体220的馈电端223之间的长度可以仅为3毫米,辐射体220的自由端221至馈电端223之间距离可以仅为4.3毫米。整个天线装置200占据的空间极小。
可以理解的是,在实际调试中,本申请实施例的天线装置200,第一谐振的频段可以是UWB的6GHz至7GHz,第二谐振的频段可以是UWB的8GHz至9GHz,第三谐振的频段可以是GPS-L1频段(1.575GHz),第四谐振的频段可以是2.4GWi-Fi频段(2.4GHz至2.48GHz),第五谐振的频段可以是5GHz至6GHz。
示例性的,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,当馈源210向辐射体220馈入信号时,天线装置200在1.575GHz时的隔离度为-11dB,天线装置200在2.4GHz-2.5GHz时的隔离度为-14dB,天线装置200在5GHz至6GHz时的隔离度为-11dB,天线装置200在6GHz-7GHz时的隔离度为-9dB,天线装置200在8GHz-9GHz时的隔离度为-8dB,因此,天线装置200在上述工作频率内均具有良好的隔离度,天线装置200200可以工作GPS-L5频段、2.4GWi-Fi频段、5GHz至6GHz频段、UWB的6GHz至7GHz、UWB的8GHz至9GHz。辐射体220工作的频段可以从1.575GHz至9GHz,辐射体220产生五种谐振,拓展了辐射体220的带宽。
并且,由图10可知,天线装置200在1.575GHz的系统效率可以为-3dB,天线装置200在2.4GHz-2.5GHz的系统效率可以为-2.5dB,天线装置200在5GHz至6GHz的系统效率可以为-3dB,天线装置200在6GHz至7GHz的系统效率可以为-3.2dB,天线装置200在8GHz-9GHz的系统效率可以为-8dB,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。
本申请实施例的天线装置200,辐射体220在调谐电路230的作用下,可以实现GPS-L1频段、2.4GWi-Fi/BT蓝牙频段、5GWi-Fi频段、UWB(6GHz至7GHz)频段、UWB(8GHz至9GHz)频段,匹配简单,容易调谐,拓展到其他频段组合方便容易。通过匹配和天线长度设计,得到五个频段,使得较小的尺寸可以较好地实现多个频段性能,覆盖多个通信制式(GPS、2.4GWi-Fi、5GWi-Fi、UWB),在极小的尺寸下可以实现多频段、多制式的天线形式,大幅度提高了天线装置200的性能。
其中,当本申请实施例的天线装置200产生上述谐振时,本申请实施例的天线装置200还可以用于测距。示例性的,请参考图11,图11为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。电子设备100可以包括至少三个上述的天线装置200a、220b、220c,至少三个天线装置200a、220b、220c的结构相同、位置固定,至少三个天线装置200a、220b、220c可以用于实现三维测角及测距,实现定位。
例如,在图11中,天线装置200a可以位于原点位置,天线装置200b可以位于水平的位置,天线装置200c可以位于竖直的位置,以使得三个天线装置200可以形成XOY平面,并可以形成一X-O-Y坐标系,天线装置200a和天线装置200b构成X轴,天线装置200a和天线装置200c可以构成Y轴。当待测角度的物体发射一信号时,根据三个天线装置200接收信号的时间差可以计算出该待测角度物体距离天线装置200a、220b、220c的横纵坐标,从而实现对待测物体的定位。
其中,为了进一步提升天线装置200的辐射性能,请再次参考图2,辐射体220和接地平面240可以错开设置,也即,辐射体220与接地平面240处于非正对设置,以使得辐射体220在接地平面240上的投影位于接地平面240外。
当辐射体220的投影位于接地平面240外时,辐射体220所处的上部空间、下部空间内均没有影响其性能的金属、导体,使得辐射体220具有一定的净空,辐射体220向外辐射的无线信号不易被其他的金属导体屏蔽,辐射体220的天线效率更好。
其中,辐射体220可以设置于电子设备100内部,例如,辐射体220可以设置在电子设备100的电路板130上,此时需要额外为辐射体220设置净空。再例如,辐射体220也可以设置在电子设备100的中框120上。示例性的,请参考图12,图12为本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图。当辐射体220的投影位于接地平面240外时,可以将辐射体220设置于电子设备100的框体上,以保证辐射体220具有一定净空。
当中框120的材质包括金属时,辐射体220可以包括中框120上的一个金属枝节。如图12所示,中框120上可以设置两个缝隙,该两个缝隙和可以使中框120形成一金属枝节,辐射体220可以包括该金属枝节。
可以理解的是,以上仅为辐射体220形成在中框120上的一种形式。例如,中框120上可以设置一U形缝隙,以使中框120形成具有自由端221的金属枝节。本申请实施例对辐射体220在中框120上的形成方式不作限定。
可以理解的是金属枝节可以形成在中框120的顶端、底端、侧边、拐角等部位,进而辐射体220可以形成在中框120的任意部分。本申请实施例对辐射体220的具体位置不作限定。
本申请实施例的天线装置200,辐射体220形成在中框120上,由于中框120的上下空间内存在金属、导体的可能性小,使得辐射体220可以具有较佳的净空环境,一方面,辐射体220不用额外占据电子设备100的空间,另一方面,电子设备100也不需额外为辐射体220设置净空区域,可以进一步实现电子设备100的小型化。
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 (15)
1.一种天线装置,其特征在于,包括:
辐射体,所述辐射体包括间隔设置的接地端和馈电端;
接地平面,所述接地平面通过所述接地端与所述辐射体电连接,以实现所述辐射体的接地;
馈源,所述馈源通过所述馈电端与所述辐射体电连接,所述馈源用于提供第一激励信号和第二激励信号;及
调谐电路,所述调谐电路的第一端与所述馈电端连接,所述调谐电路的第二端与所述馈源电连接;其中
在所述调谐电路的作用下,所述第一激励信号用于激励所述天线装置产生超宽带频段的第一谐振,所述第二激励信号用于激励所述天线装置产生超宽带频段的第二谐振。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第一谐振由所述辐射体以四分之三波长模态激励产生。
3.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述馈源与所述辐射体间隔设置,所述第二谐振由所述馈源至所述馈电端之间的部分以四分之一波长模态激励产生。
4.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述馈源还用于提供第三激励信号,在所述调谐电路的作用下,所述第三激励信号用于激励所述天线装置产生蜂窝通信频段或短距离通信频段的第三谐振。
5.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述第三谐振由所述辐射体和所述调谐电路共同以四分之一波长模态激励产生。
6.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述馈源还用于提供第四激励信号,在所述调谐电路的作用下,所述第四激励信号用于激励所述天线装置产生蜂窝通信频段或短距离通信频段的第四谐振。
7.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述第四谐振由所述辐射体以四分之一波长模态激励产生。
8.根据权利要求6所述的天线装置,其特征在于,所述馈源还用于提供第五激励信号,在所述调谐电路的作用下,所述第五激励信号用于激励所述天线装置产生蜂窝通信频段或短距离通信频段的第五谐振。
9.根据权利要求8所述的天线装置,其特征在于,所述辐射体包括与所述接地端相对设置的自由端,所述馈电端位于所述接地端与所述自由端之间;
所述第五谐振由所述自由端至所述馈电端的部分以四分之一波长模态激励产生。
10.根据权利要求8所述的天线装置,其特征在于,所述调谐电路包括:
第一调谐子电路,所述第一调谐子电路用于调节所述第三谐振和第四谐振的谐振频率、谐振深度、频偏中的至少一个;及
第二调谐子电路,所述第二调谐子电路用于调节所述第一谐振、第二谐振和第五谐振的谐振频率、谐振深度、频偏中的至少一个。
11.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,所述第一调谐子电路包括第一电容、第一电感、第二电容、第二电感和第三电感;
所述第一电感的第一端连接于所述馈电端,所述第一电感的第二端与所述第二电容的第一端电连接;
所述第一电容并联于所述第一电感的第一端和第二端之间;
所述第二电感的第一端与所述第一电感的第二端电连接,所述第二电感的第二端接地;
所述第三电感的第一端与所述第二电容的第二端电连接,所述第三电感的第二端接地。
12.根据权利要求11所述的天线装置,其特征在于,所述第二调谐子电路包括第三电容和第四电感;
所述第三电容的第一端与所述第二电容的第二端电连接,所述第三电容的第二端接地;
所述第四电感的第一端与所述第二电容的第二端电连接,所述第四电感的第二端与所述馈源电连接。
13.根据权利要求1至12任一项所述的天线装置,其特征在于,所述辐射体在所述接地平面上的投影位于所述接地平面外,以使得所述辐射体与所述接地平面错开设置。
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。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其特征在于,还包括:
中框,所述中框上设有缝隙并形成有金属枝节,所述辐射体包括所述金属枝节。
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