CN112909499B - 天线结构和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开是关于一种天线结构和电子设备。天线结构包括：金属中框，所述金属中框包括中空区域和将所述中空区域连通至外部的天线缝隙，所述中空区域和所述天线缝隙将所述金属中框隔离形成天线辐射体、第一耦合枝节和参考地；馈点，所述馈点的一端接地、另一端连接至所述天线辐射体；第一天线开关，所述第一天线开关的一端接地、另一端连接至所述天线辐射体；第二天线开关，所述第二天线开关的一端接地、另一端连接至所述第一耦合枝节，所述第二天线开关和所述第一天线开关用于调节所述天线结构的谐振频率。
Description
技术领域
本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种天线结构和电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的日益发展，智能终端已经成为公众生活中不可缺少的一部分。但是，为了实现智能终端的通信，在智能终端内需要要配置天线结构，而且随着3G、4G和5G等数据网络的发展，天线结构的日益复杂，所需覆盖的频段也日益增加。
如此，智能终端的电磁波辐射对人体所产生的辐射作用，也成为了行业内普遍需要关注的问题。行业内，通常以SAR值来表征电磁波的辐射作用对人体所产生的作用这一物理过程，SAR值越低、辐射作用越小。
发明内容
本公开提供一种天线结构和电子设备，以解决相关技术中的不足。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线结构，包括：
金属中框，所述金属中框包括中空区域和将所述中空区域连通至外部的天线缝隙，所述中空区域和所述天线缝隙将所述金属中框隔离形成天线辐射体、第一耦合枝节和参考地；
馈点，所述馈点的一端接地、另一端连接至所述天线辐射体；
第一天线开关，所述第一天线开关的一端接地、另一端连接至所述天线辐射体；
第二天线开关，所述第二天线开关的一端接地、另一端连接至所述第一耦合枝节，所述第二天线开关和所述第一天线开关用于调节所述天线结构的谐振频率。
可选的，所述第二天线开关连接于所述第一耦合枝节上靠近所述天线缝隙的一端。
可选的，所述馈点位于所述第一天线开关和所述第二天线开关之间。
可选的，所述天线结构还包括第二耦合枝节，所述第二耦合枝节为自所述参考地朝靠近所述天线缝隙的方向延伸、并在所述天线缝隙所处位置朝向所述第一耦合枝节进行弯折形成。
可选的，所述中空区域呈方形。
可选的，所述中空区域包括第一部分第二部分，所述第二部分与所述第一部分上靠近所述天线辐射体的一侧连通，且所述第一部分与所述第二部分垂直。
可选的，还包括可变电容，所述可变电容连接于所述馈点和所述天线辐射体之间。
可选的，还包括电感，所述电感的一端接地、另一端连接至所述馈点和所述可变电容之间。
可选的，所述馈点连接至所述天线辐射体上靠近所述天线缝隙设置的端部。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括如上述中任一项所述的天线结构。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
由上述实施例可知，本公开中的天线结构的天线辐射体和中空区域的边缘可以围成一近似环状天线，能够降低该天线结构的电磁波吸收比值，降低配置有该天线结构的电子设备对人体的辐射作用。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的结构示意图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种天线结构辐射900MHz电磁波时的S参数曲线图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种天线结构辐射1800MHz电磁波时的S参数曲线图。
图4是根据一示例性实施例示出的另一种天线结构的结构示意图。
图5是根据一示例性实施例示出的再一种天线结构的结构示意图。
图6是根据一示例性实施例示出的还一种天线结构的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
图1是根据一示例性实施例示出的一种天线结构100的结构示意图。如图1所示，该天线结构100可以包括金属中框1、馈点2、第一天线开关3和第二天线开关4。其中，该金属中框1可以包括一中空区域11和将该中空区域11连通至金属中框1外部的天线缝隙12，该外部是指金属中框1的边缘以外的区域，具体该中空区域11可以靠近金属中框1的边缘位置设置，通过该中空区域11和天线缝隙12，可以将该天线缝隙12所处一侧的金属中框11的边缘侧隔离形成天线辐射体13和第一耦合枝节14，而远离天线缝隙12所处一侧的金属中框11的另一侧边缘形成该天线结构100的参考地，便于天线结构100的信号回地。
进一步地，馈点2的一端接地、另一端可以连接至天线辐射体13，实现天线辐射体13与馈线之间信号传输，第一天线开关3的一端接地、另一端连接至天线辐射体13。相类似的，第二天线开关4的一端可以接地、另一端可以连接至第一耦合枝节14，以此通过第一天线开关3和第二天线开关4的调谐作用，实现天线结构2G、3G和4G信号的频带覆盖。其中，第一天线开关3和第二天线开关4可以包括多刀多掷的开关，例如可以包括单刀多掷开关、双刀双掷开关等，本公开对此并不进行限制。
基于该天线结构100的第一天线开关3和第二天线开关4的切换调谐作用，如图2、图3所示，该天线结构100能够给辐射900MHz和1800MHz的电磁波信号。当然，在仅以进行仿真辐射900MHz和1800MHz的电磁波信号为例进行说明，该天线结构100固然还可以辐射其他频段的电磁波信号，在此不再一一赘述。
更进一步地，本公开中的天线结构100的天线辐射体13和中空区域11的边缘可以围成一近似环状天线，能够降低该天线结构100的电磁波吸收比值，降低配置有该天线结构100的电子设备对人体的辐射作用。具体，发明人仿真对比了本公开中提供的天线结构100和相关技术中配置的IFA天线，当在辐射900MHz的电磁波信号时，在天线结构100和IFA天线一端5mm处垂直放置10g的测试对象，得到本公开中天线结构100的电磁波吸收比值为0.27w/kg,而相关技术中IFA天线的电磁波吸收比值为0.67w/kg；而在辐射1800MHz的天线信号时，本公开中天线结构100的电磁波吸收比值为1.089w/kg,而相关技术中IFA天线的电磁波吸收比值为1.687w/kg，本公开中天线结构100的电磁波吸收比值明显降低，能够减小天线结构100对人体的辐射作用。
在本实施例中，第二天线开关4连接在第一耦合枝节14上靠近天线缝隙的一端。馈点2可以位于第一天线开关3和第二天线开关4之间，从而信号经馈点2传输至天线辐射体13后可以经过第一天线开关3，使得第一天线开关3能够对天线结构100进行调谐，而且在经过第一天线开关3后可以继续沿金属中框1的边缘回地。
基于上述各个实施例，中空区域11的形状可以具有多种，具体以中空区域11上对应于天线辐射体13的边缘能够形状一环状结构为准。举例而言，在一实施例中，如图1所示，该中空区域11可以基本呈方形设置，例如可以是呈图1中所示的长方形形态，或者也可以是正方形形态，本公开对此并不进行限制。
在另一实施例中，如图4所示，该中空区域11可以包括第一部分111和第二部分112，该第二部分112与第一部分111上靠近天线辐射体13的一侧连通，并且该第一部分111和第二部分112垂直。例如图4所示，假定天线辐射体113位于金属中框1的左侧、第一耦合枝节14位于金属中框1的右侧，那么，第二部分1112可以与第一部分111的左侧连通。
通过如图4中所示的天线结构100，相对于图1所示的天线结构能够适当延长天线辐射体13的长度，有利于第一天线开关13和第二天线开关14实现更好的调频效果。在其他实施例中，如图5所示，也可以是天线辐射体位于金属中框1的右侧、第一耦合枝节14位于金属中框1的左侧，本公开对此并不进行限制。
为了提高天线结构100在不同频率下匹配的灵活度，如图6所示，该天线结构100还可以包括第二耦合枝节5，该第二耦合枝节6可以为自参考地15朝靠近天线缝隙12的方向延伸、并在天线缝隙12所处位置处朝向第一耦合枝节14进行弯折形成。
基于本公开的技术方案，仍以图6所示，该天线结构100还可以包括可变电容7，该可变电容7连接于馈点2和天线辐射体13之间。通过该可变电容7的电容值的改变、天线结构100所包含匹配电路的参数以及馈点2的参数可以实现天线结构在2G频率、3G频率和4G频率之间的切换。
进一步地，仍以图4-图6所示，该天线结构100还可以包括电感8，该电感8的一端接地、另一端连接至馈点2和可变电容7之间，通过串联不同的可变电容6和电感8，可以对信号进行调频，以获取到不同的谐振频率，配合第一天线开关3和第二天线开关4的切换作用，实现天线结构100不同频段的覆盖。其中，馈点2可以连接至天线辐射体13上靠近天线缝隙14设置的端部。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵该本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (9)
1.一种天线结构，其特征在于，包括：
金属中框，所述金属中框包括中空区域和将所述中空区域连通至外部的天线缝隙，所述中空区域和所述天线缝隙将所述金属中框隔离形成天线辐射体、第一耦合枝节和参考地，所述天线缝隙所处一侧的所述金属中框的边缘侧隔离形成所述天线辐射体和所述第一耦合枝节，远离所述天线缝隙所处一侧的所述金属中框的另一侧边缘形成所述参考地；所述天线结构还包括第二耦合枝节，所述第二耦合枝节为自所述参考地朝靠近所述天线缝隙的方向延伸、并在所述天线缝隙所处位置朝向所述第一耦合枝节进行弯折形成；
馈点，所述馈点的一端接地、另一端连接至所述天线辐射体；
第一天线开关，所述第一天线开关的一端接地、另一端连接至所述天线辐射体；
第二天线开关，所述第二天线开关的一端接地、另一端连接至所述第一耦合枝节，所述第二天线开关和所述第一天线开关用于调节所述天线结构的谐振频率。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二天线开关连接于所述第一耦合枝节上靠近所述天线缝隙的一端。
3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈点位于所述第一天线开关和所述第二天线开关之间。
4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述中空区域呈方形。
5.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述中空区域包括第一部分第二部分，所述第二部分与所述第一部分上靠近所述天线辐射体的一侧连通，且所述第一部分与所述第二部分垂直。
6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括可变电容，所述可变电容连接于所述馈点和所述天线辐射体之间。
7.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于，还包括电感，所述电感的一端接地、另一端连接至所述馈点和所述可变电容之间。
8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述馈点连接至所述天线辐射体上靠近所述天线缝隙设置的端部。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的天线结构。
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