CN113497345A - 天线结构和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种天线结构和电子设备。天线结构包括：第一天线单元包括第一辐射体、金属导电层、第一馈电和第一调谐器，第一馈电连接至金属导电层的一端、金属导电层的另一端连接至第一调谐器和第一辐射体，第一辐射体上远离第一调谐器的一端接地；第二天线单元包括第二辐射体、第二馈电和第二调谐器，第二辐射体与第一辐射体之间相互靠近的端部之间形成天线缝隙，且第二辐射体远离第一辐射体的一端接地，第二调谐器连接至第二辐射体上靠近第一辐射体的一端；其中，第一调谐器用于调节第一天线单元的辐射频率、第二调谐器用于调节第二天线单元的辐射频率，以使得天线结构的辐射频率覆盖2G信号、3G信号、4G信号和5G信号所处的频段。

Description

天线结构和电子设备

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

做为新一代的通信协议标准，5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)技术已逐步开始进入大众视野。而为了使得电子设备在5G协议标准下支持三大运营商网络，提升电子设备的市场占有率，如何设置电子设备的天线结构，使之实现5G通信技术的全频带覆盖，已经成为设计人员的聚焦点和突破点。

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：

第一天线单元，所述第一天线单元包括第一辐射体、金属导电层、第一馈电和第一调谐器，所述第一馈电连接至所述金属导电层的一端、所述金属导电层的另一端连接至所述第一调谐器和所述第一辐射体，所述第一辐射体上远离所述第一调谐器的一端接地；

第二天线单元，所述第二天线单元包括第二辐射体、第二馈电和第二调谐器，所述第二辐射体与所述第一辐射体之间相互靠近的端部之间形成天线缝隙，且所述第二辐射体远离所述第一辐射体的一端接地，所述第二调谐器连接至所述第二辐射体上靠近所述第一辐射体的一端；

其中，所述第一调谐器用于调节所述第一天线单元的辐射频率、所述第二调谐器用于调节所述第二天线单元的辐射频率，以使得所述天线结构的辐射频率覆盖2G信号、3G信号、4G信号和5G信号所处的频段。

可选的，所述第一调谐器包括多个工作通道，每一工作通道包括电容和与所述电容串联的开关组件，每一工作通道的电容接地、开关组件连接至所述金属导电层；

其中，所述第一调谐器通过切换所述多个工作通道中开关组件的开关状态，调节所述第一天线单元的辐射频率。

可选的，所述第一调谐器包括：

第一工作通道，所述第一工作通道包括第一电容和与所述第一电容串联的第一开关组件，所述第一电容接地、所述第一开关组件连接至所述金属导电层；

第二工作通道，所述第二工作通道包括第二电容和与所述第二电容串联的第二开关组件，所述第二电容接地、所述第二开关组件连接至所述金属导电层；

第三工作通道，所述第三工作通道包括第三电容和与所述第三电容串联的第三开关组件，所述第三电容接地、所述第三开关组件连接至所述金属导电层；

其中，所述第一调谐器通过切换所述第一开关组件、所述第二开关组件和所述第三开关组件的开关状态，调节所述第一天线单元的辐射频率。

可选的，所述第一开关组件处于闭合状态、所述第二开关组件和所述第三开关组件处于断开状态时，所述第一天线单元覆盖890MHz-960MHz频段和3400MHz-3600MHz频段；

所述第二开关组件处于闭合状态、所述第一开关组件和所述第三开关组件处于断开状态时，所述第一天线单元覆盖790MHz-894MHz频段和3400MHz-3600MHz频段；

所述第三开关组件处于闭合状态、所述第一开关组件和所述第二开关组件处于断开状态时，所述第一天线单元覆盖700MHz-800MHz频段和3400MHz-3600MHz频段。

可选的，所述第一电容的电容值为0.5pF、所述第二电容的电容值为1.3pF、所述第三电容的电容值为2.5pF。

可选的，所述第一天线单元还包括匹配电路，所述匹配电路与所述第一馈电和射频前端均连接，所述匹配电路用于匹配所述第一天线单元的阻抗。

可选的，所述匹配电路包括第一电感，所述第一电感的一端接地、另一端连接于所述第一馈电和所述射频前端之间。

可选的，所述第二调谐器包括：

可调电容，所述可调电容的一端连接至所述第二馈电、另一端连接至射频前端；

多个电感，所述多个电感均接地；

多个开关组件，每一电感与至少一个开关组件均串联，所述至少一个开关组件连接至所述第二馈电和所述射频前端之间；

其中，所述第二调谐器通过调节所述多个开关组件的开关状态和所述可调电容的电容值，切换所述第二调谐器的工作状态，且所述第二调谐器处于不同工作状态时，所述第二天线单元的辐射频率不同。

可选的，所述第二调谐器包括第二电感、第三电感、第四电感、与所述第二电感串联的第四开关组件、与所述第三电感串联的第五开关组件和与所述第四电感串联的第六开关组件，所述第二电感、第三电感和第四电感均接地，所述第四开关组件、第五开关组件和第六开关组件分别连接至所述第二馈电和所述射频前端之间；

其中，所述第二调谐器通过调节所述第四开关组件、第五开关组件和第六开关组件的开关状态、以及所述可调电容的电容值切换工作状态，以调节第二天线单元的辐射频率。

可选的，所述第四开关组件处于闭合状态、所述第五开关组件和所述第六开关组件处于断开状态时，所述第二调谐器处于第一工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖1710MHz-1920MHz频段和4800MHz-4900MHz频段；

所述第六开关组件处于闭合状态、所述第四开关组件和所述第五开关组件处于断开状态时，所述第二调谐器处于第二工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖1920MHz-2170MHz频段和4800MHz-4900MHz频段；

所述第四开关组件、所述第五开关组件和所述第六开关组件均处于断开状态时，所述第二调谐器处于第三工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖2300MHz-2400MHz频段；

所述第五开关组件处于闭合状态、所述第四开关组件和所述第六开关组件均处于断开状态时，所述第二调谐器处于第四工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖2500MHz-2690MHz频段。

可选的，所述第二电感的电感值为3.3nH、所述第三电感的电感值为15nH、所述第四电感的电感值为3.3nH；

所述第二调谐器处于所述第一工作状态时，所述可调电容的电容值为10pF；

所述第二调谐器处于所述第二工作状态时，所述可调电容的电容值为2.6pF；

所述第二调谐器处于所述第三工作状态时，所述可调电容的电容值为1.3pF；

所述第二调谐器处于所述第四工作状态时，所述可调电容的电容值为0.8pF。

可选的，所述金属导电层的一部分与所述第一辐射体的一部分平行设置。

可选的，所述金属导电层和所述第一辐射体的长度和大于或者等于80mm。

可选的，位于所述第一辐射体和所述第二辐射体之间的天线缝隙的宽度大于或者等于0.5mm。

可选的，所述第二天线单元为IFA形式。

可选的，所述第二天线单元的长度大于或者等于20mm。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括：

金属中框；

如上述中任一项实施例所述的天线结构，其中，所述天线结构中的第一辐射体和第二辐射体为所述金属中框的一部分。

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可以通过第一调谐器和第二调谐器的共同作用，使得天线结构兼容2-5G天线信号的各个频段，而且天线结构所包括的元件可以采用平铺的方式设置，可以避免元件堆叠，影响配置该天线结构的电子设备的内部空间，该天线结构只包括一个天线缝隙，降低了对配置该天线结构的外观面的影响，有利于结构强度。

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在电子设备内的布置示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的简化示意图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种第一调谐器的电路结构图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种第一天线单元的回波损耗曲线图。

图5是根据一示例性实施例示出的一种第一天线单元的天线效率曲线图。

图6是根据一示例性实施例示出的一种第一调谐器和匹配电路的电路结构图。

图7是根据一示例性实施例示出的一种第二调谐器的电路结构图。

图8是根据一示例性实施例示出的一种第二天线单元的回波损耗曲线图。

图9是根据一示例性实施例示出的一种第二天线单元的天线效率曲线图。

图10是根据一示例性实施例示出的天线结构在一种工作状态下的隔离度曲线图。

图11是根据一示例性实施例示出的另一种天线结构的简化示意图。

图12是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的结构示意图。

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在电子设备内的布置示意图、图2是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的简化示意图。如图1、图2所示，该天线结构100可以包括第一天线单元101和第二天线单元102，该第一天线单元101和第二天线单元102分别可以辐射不同频段内的辐射信号，使得该天线结构100的辐射信号可以覆盖2G信号、3G信号、4G信号和5G信号所处的频段，配置有该天线结构100的电子设备能够兼容2G、3G、4G和5G的通信模式。

其中，仍以图1、图2所示，该第一天线单元101可以包括第一辐射体1、金属导电层2、第一馈电3和第一调谐器4。该第一馈电3连接至金属导电层2的一端，该金属导电层2的另一端连接至第一调谐器4和第一辐射体1，该第一辐射体1上远离第一调谐器4的一端接地。其中，该第一调谐器4可以用于调节该第一天线单元101的辐射频率。第二天线单元102可以包括第二辐射体5、第二馈电6和第二调谐器7，该第二辐射体5与第一辐射体1之间相互靠近的端部之间可以形成天线缝隙103，该天线缝隙103内可以注塑塑胶等非金属材质。该第二辐射体5上远离第一辐射体1的一端可以接地，第二调谐器7连接至第二辐射体5上靠近第一辐射体1设置的一端。例如图1中所示，该第二调谐器7与第二辐射体5上靠近第一辐射体1的端部之间间隔距离位于预设间隔距离内，或者该第二调谐器7可以连接于第二辐射体5上靠近第一辐射体1的端部，具体可以按需设计，本公开并不进行限制，通过第二调谐器7可以调节第二天线单元102的辐射频率，以此可以通过调节第一调谐器4和第二调谐器7分别调节第一天线单元101和第二天线单元102的辐射频率，使得天线结构100能够辐射2-5G的天线信号。

在本实施例中，当该天线结构100被配置于电子设备内时，该第一辐射体1和第二辐射体5均可以为电子设备的金属中框的边缘部分，此时金属中框可以作为天线结构100的系统地，为了实现天线结构100的正常工作，金属导电层2需要悬浮于系统地的上方，高度可以大于或者等于0.5mm，例如，金属导电层2于系统地之间的间隔距离可以为0.8mm、1mm、1.5mm或者2mm等，具体可以按需设计。进一步地，在一实施例中，该金属化导电层2的长度尺寸可以为40mm、宽度尺寸可以2mm，厚度尺寸可以为0.1mm，当然，该金属导电层2的具体尺寸也可以根据具体情况进行调试确定，本公开对此并不进行限制。第一辐射体1和第二辐射体5的可以与作为系统地的金属中框连接，而为了实现足够的辐射性能，该第一辐射体1和第二辐射体5均需要已定的净空，该净空的尺寸可以大于或者等于0.5mm，例如可以为0.8mm、1mm、1.5mm或者2mm等，具体可以按需设计。

由上述实施例可知，本公开中的天线结构100可以通过第一调谐器3和第二调谐器7的共同作用，使得天线结构100兼容2-5G天线信号的各个频段，而且天线结构100所包括的元件可以采用平铺的方式设置，可以避免元件堆叠，影响配置该天线结构100的电子设备的内部空间，该天线结构100只包括一个天线缝隙，降低了对配置该天线结构100的外观面的影响，有利于结构强度。

为了对本公开中天线结构100如何调节辐射频率的方案进行说明，下述将对第一调谐器4和第二调谐器7的具体结构进行详细说明。

如图3所示，该第一调谐器4可以包括多个工作通道，每一工作通道可以包括电容和与电容串联的开关组件，每一工作通道所包括的电容接地、开关组件连接至金属导电层，以此，第一调谐器4可以通过切换该多个工作通道中的开关组件的开关状态，调节第一天线单元101的辐射频率。

举例而言，仍以图3所示，该第一调谐器4可以包括第一工作通道41、第二工作通道42和第三工作通道43。其中，第一工作通道41可以包括第一电容411和与第一电容411串联的第一开关组件412、第二工作通道42可以包括第二电容421和与第二电容421串联的第二开关组件422，第三工作通道43可以包括第三电容431和与第三电容431串联的第三开关组件432。其中，第一电容411、第二电容421和第三电容431分别接地、第一开关组件412、第二开关组件422和第三开关组件432分别连接至金属导电层2。该第一调谐器4可以通过切换第一开关组件412、第二开关组件422和第三开关组件432的开关状态，实现对第一天线单元101的辐射频率的调节。

其中，在第一开关组件412处于闭合状态、第二开关组件422和第三开关组件432处于断开状态时，该第一天线单元101可以覆盖890MH-960MHz频段和3400MHz-3600MHz频段；当第二开关组件422处于闭合状态、第一开关组件412和第三开关组件432处于断开状态时，第一天线单元101可以覆盖790MHz-894MHz频段和3400MHz-3600MHz频段；当第三开关组件432处于闭合状态、第一开关组件412和第二开关组件422处于断开状态时，第一天线单元101覆盖700MHz-800MHz频段和3400MHz-3600MHz频段。以此，通过第一调谐器3的调频作用，可以使得第一天线单元101覆盖700MHz-960 MHz、以及Sub-6的N78(3400MHz-3600MHz)频段。

需要说明的是：上述以第一调谐器4包括第一工作通道41、第二工作通道42和第三工作通道43为例进行说明，在其他实施例中，该第一调谐器4也可以包括四个或者四个以上的工作通道，本公开对此并不进行限制。而且，每一工作通道电容的电容值可以根据调频需要进行配置，例如，在一实施例中，第一电容411的电容值为0.5pF、第二电容421的电容值为1.3pF、第三电容431的电容值为2.5pF。当然，在其他实施例中，第一电容411也可以是1pF或者其他值，相类似的第二电容421和第三电容431也可以是其他电容值，具体可以按需设计，本公开对此并不进行限制。

以第一调谐器4包括第一工作通道41、第二工作通道42和第三工作通道43、第一电容411的电容值为0.5pF、第二电容421的电容值为1.3pF、第三电容431的电容值为2.5pF为例，可以得到如图4中第一天线单元101的回拨损耗曲线、和如图5所示第一天线单元101的天线效率曲线。

如图4所示，曲线S1、曲线S2和曲线S3分别示出了第一天线单元101在辐射890MH-960MHz频段和3400MHz-3600MHz频段、790MHz-894MHz频段和3400MHz-3600MHz频段、700MHz-800MHz频段和3400MHz-3600MHz频段时的回波损耗曲线，亦即曲线S1为第一调谐器4的第一工作通道41处于工作状态时的回拨损耗曲线、曲线S2为第一调谐器4的第二工作通道42处于工作状态时的回拨损耗曲线、曲线S3为第一调谐器4的第三工作通道43处于工作状态时的回拨损耗曲线。如曲线S1、曲线S2和曲线S3所示，该第一天线单元101的回波损耗均在-10dB以上，第一天线单元101匹配度较高，天线性能较佳。

如图5所示，第一调谐器4中第一工作通道41处于工作状态时，第一天线单元101覆盖890MHz-960 MHz的频段，此时第一天线单元101的天线效率如图5中曲线S4所示；第一调谐器4中的第二工作通道42处于工作状态时，第一天线单元101覆盖790MHz-894 MHz的频段，此时第一天线单元101的天线效率如图5中曲线S5所示；第一调谐器4中的第三工作通道43处于工作状态时，第一天线单元101覆盖700MHz-800 MHz的频段，此时第一天线单元101的天线效率如图5中曲线S6所示。如曲线S4、曲线S5和曲线S6所示，在700MHz-960 MHz的低频段，第一天线单元101的天线效率在-8dB以上，而在N78频段(3400MHz-3600 MHz)时，第一天线单元101的天线效率在-6dB以上，可以满足一般通信终端对天线的性能要求。

在上述各个实施例中，为了对第一天线单元101进行阻抗匹配，如图6所示，该第一天线单元101还可以包括匹配电路8，该匹配电路8可以与天线结构100对应的射频前端104以及第一馈电3均连接，该匹配电路8用于匹配第一天线单元101的阻抗，例如可以将第一馈电3的馈点端的阻抗匹配到50欧姆以上，以提升第一天线单元101的辐射效果。例如，如图6所示，该匹配电路8可以包括第一电感81，该第一电感81的一端接地、另一端连接于第一馈电3和射频前端104之间，该第一电感81的电感值可以为8nH。当然，在本实施例中仅以匹配电路8包括第一电感81为例进行说明，在其他实施例中，可以根据调试需要，设计匹配电路8的电路结构，例如可以设置两个或者两个以上的电感，本公开对此并不进行限制。而且，在其他实施例中，也可以根据调试需求，设计第一电感81的电感值，例如可以是10nH，或者12nH等，本公开对此并不进行限制。

如图7所示，该第二调谐器7可以包括可调电容71、多个电感72和多个开关组件73，该多个电感72中的每一电感与一个或者多个开关组件均串联，该多个电感72所包括的每一电感均接地、至少一个开关组件连接至第二馈电6与第二天线单元102对应的射频前端105之间。以此，第二调谐器7可以通过调节该多个开关组件73的开关状态和可调电容71的电容值，切换第二调谐器7的工作状态，当该第二调谐器7处于不同的工作状态时，第二天线单元102的辐射频率也有所不同，以此可以通过配置第二调谐器7，使得第二天线单元102覆盖1710-2690MHz频段和Sub-6的N41(2515MHz-2675MHz)、N79(4800MHz-4900MHz)频段。

举例而言，仍以图7所示，该多个电感72可以包括第二电感721、第三电感722和第四电感723，该多个开关组件73可以包括第四开关组件731、第五开关组件732和第六开关组件733。其中，第二电感721与第四开关组件731串联、第三电感722与第五开关组件732串联、第四电感723与第六开关组件733串联，该第二电感721、第三电感722和第四电感723分别接地，第四开关组件731、第五开关组件732和第六开关组件733分别连接至第二馈电6和射频前端105之间。其中，第二调谐器7可以通过调节第四开关组件731、第五开关组件732和第六开关组件733的开关状态以及可调电容71的电容值，切换第二调谐器7的工作状态，调整第二馈电6和射频前端105之间接入的电子元件，达到调节第二天线单元102的辐射频率的目的。

例如，当第四开关组件731处于闭合状态、第五开关组件732和第六开关组件733处于断开状态时，该第二调谐器7处于第一工作状态，此时第二天线单元102的辐射频率覆盖1710MHz-1920MHz频段和4800MHz-4900MHz频段；当第六开关组件733处于闭合状态、第四开关组件731和所述第五开关组件732处于断开状态时，第二调谐器7处于第二工作状态，第二天线单元102的辐射频率覆盖1920MHz-2170MHz频段和4800MHz-4900MHz频段；第四开关组件731、第五开关组件732和所述第六开关组件733均处于断开状态时，第二调谐器7处于第三工作状态，第二天线单元102的辐射频率覆盖2300MHz-2400MHz频段；第五开关组件732处于闭合状态、第四开关组件731和第六开关组件733均处于断开状态时，第二调谐器7处于第四工作状态，第二天线单元105的辐射频率覆盖2500MHz-2690MHz频段，使得第二天线单元102的辐射频率覆盖。

在本实施例中，第二电感721、第三电感722和第四电感723的电感值以及第二调谐器7处于不同工作状态时可调电容的电容值均可以根据实际调试情况进行确定。比如，在一实施例中，该第二电感721的电感值为3.3nH、第三电感722的电感值为15nH、第四电感723的电感值为3.3nH；第二调谐器7处于所述第一工作状态时，可调电容71的电容值为10pF；第二调谐器7处于第二工作状态时，可调电容71的电容值为2.6pF；第二调谐器7处于第三工作状态时，可调电容71的电容值为1.3pF；第二调谐器7处于第四工作状态时，可调电容71的电容值为0.8pF。当然，此处仅作示例性说明，实际上第二电感721、第三电感722和第四电感723的电感值、以及第二调谐器7处于不同工作状态时可调电容的电容值也可以根据实际情况确定为其他值。当然，在其他实施例中，该第二调谐器7也可以包括两个或者两个以上的可调电容，具体可以按需进行设计；相类似的，该第二调谐器7也可以包括四个或者四个以上的开关组，该第二调谐器7还可以包括四个或者四个以上的电感，具体可以按需进行设计，本公开对此并不进行限制。

以第二调谐器7包括第二电感721、第三电感722、第四电感723，、第四开关组件731、第五开关组件732和第六开关组件733，第二电感721的电感值为3.3nH、第三电感722的电感值为15nH、第四电感723的电感值为3.3nH，第一工作状态时可调电容71的电容值为10pF；第二工作状态时可调电容71的电容值为2.6pF；第三工作状态时可调电容71的电容值为1.3pF；第四工作状态时可调电容71的电容值为0.8pF为例，可以得到如图8所示的第二天线单元102的回波损耗曲线、和如图9所示的第二天线单元102的天线效率曲线。

如图8所示，第二调谐器7处于第一工作状态时的回波损耗曲线如曲线L1所示、第二调谐器7处于第二工作状态时的回波损耗曲线如曲线L2所示、第二调谐器7处于第三工作状态时的回波损耗曲线如曲线L3所示、第二调谐器7处于第四工作状态时的回波损耗曲线如曲线L4所示。如曲线L1、曲线L2、曲线L3和曲线L4所示，第二天线单元102的回拨损耗均在-10dB以上，可第二天线单元102的在第一工作状态、第二工作状态、第三工作状态以及第四工作状态下，均具有良好的匹配度，较好的覆盖1710MHz-2690MHz和48000MHz-4900MHz的频段范围。

如图9所示，第二调谐器7处于第一工作状态时的天线效率曲线如曲线L5所示、第二调谐器7处于第二工作状态时的天线效率曲线如曲线L6所示、第二调谐器7处于第三工作状态时的天线效率曲线如曲线L7所示、第二调谐器7处于第四工作状态时的天线效率曲线如曲线L8所示。如曲线L5、曲线L6、曲线L7和曲线L8所示，第二调谐器7处于第一工作状态、第二工作状态、第三工工作状态和第四工作状态时，第二天线单元102的天线效率在-5dB以上，可以满足一般电子设备通信的天线性能要求。

在上述各个实施例中，第一天线单元101和第二天线单元102之间仅相隔天线缝隙103，而该天线缝隙103的宽度较小，在未设置本公开中提供的第一调谐器的情况下，必然会大致第一天线单元101的高次模式的谐振落入第二天线单元102所支持的频率范围内，造成第一天线单元101和第二天线单元102之间的信号干扰问题。

而如本公开中的实施例，在第一天线单元101的第一辐射体1上靠近第二辐射体5的一端设置第一调谐器4，该第一调谐器4包括的第一工作通道41、第二工作通道42和第三工作通道43中任一工作通道处于工作状态时，均可以在第一天线单元101上加载电容，一方面通过第一工作通道41、第二工作通道42和第三工作通道43上的而不同电容切换第一天线单元101的覆盖频段，另一方面，对于高频信号而言，并联电容等效于短路，所以，对于第二天线单元102而言，并联加载在第一天线单元101上的电容对第一天线单元101的高次模式谐振具有短路到地的等效作用，所以可以降低第一天线单元101的高次模式谐振对第二天线单元102的影响。相类似的，对于第一天线单元101而言，该并联加载电容对第二天线单元102的高次模式谐振起到短路到地的等效作用，所以可以降低第二天线单元102的高次模式谐振对第一天线单元101的影响。换言之，通过第一工作通道41、第二工作通道42和第三工作通道43中的并联加载电容的作用，相当于在第一天线单元101和第二天线单元102之间增加了一个大地进行隔离，并且并联加载电容的电容值越大，隔离效果更加明显。

以第一工作通道41的第一电容411的电容值为0.5pF、第二工作通道42的第二电容421的电容值为1.3pF、第三工作通道43的第三电容431的电容值为2.5pF为例，得到第一天线单元101中第一调谐器4的第三工作通道43处于工作状态时，第二天线单元102在第一工作状态和第二第四工作状态时的隔离度曲线。如图10所示，曲线S7为第一天线单元101中第一调谐器4的第三工作通道43处于工作状态、第二天线单元102处于第一工作状态时的隔离度曲线、曲线S8为第一天线单元101中第一调谐器4的第三工作通道43处于工作状态、第二天线单元102处于第四工作状态时的隔离度曲线、曲线S9为第一天线单元101中第一调谐器4的第三工作通道43处于工作状态、第二天线单元102处于第二工作状态时的隔离度曲线、。由曲线S7、曲线S8和曲线S8可知，第一天线单元101和第二天线单元102的隔离度均在-10dB以下，具有良好的隔离效果。

基于本公开的技术方案，如图11所示，金属导电层2的一部分与第一辐射体1的一部分平行设置，而由于金属导电层2的一端与第一辐射体1的一端连接，所以该金属导电层2的另一端可以朝向第一辐射体1的另一端进行延伸，从而使得该金属导电层2与第一辐射体1共同构成一个环形LOOP路径，通过调整LOOP路径的长度，可以调节第一天线单元101的覆盖频段。在本实施例中，金属导电层2与第一辐射体1的总长度可以大于或者等于80mm。例如，例如在一实施例中，金属导电层2与第一辐射体1的总长度可以等于92。当然，在其他实施例中，该金属导电层2与第一辐射体1的总长度可以等于92mm，98mm，100mm或者108mm等，具体可以根据实际调试进行确定，本公开对此并不进行限制。在确定金属导电层2与第一辐射体1的总长度后，金属导电层2与第一辐射体1的长度可以分别通过调试进行确定。例如，当金属导电层2与第一辐射体1的总长度等于92mm时，金属导电层2的长度可以为40mm，宽度为2mm，而第一辐射体1的长度可以为52mm，当然在其他实施例中，该金属导电层2也可以等于45mm、第一辐射体1的长度等于47mm，具体可以按需设计，本公开并不进行限制。

在一实施例中，第二天线单元102可以采用IFA的天线形式，且第二天线单元102的总长度大于或者等于20mm，例如在一实施例中，该第二天线单元102的总长度等于26mm，或者在其他实施例中，该第二天线单元102的总长度可以等于28mm或者33mm等，具体可以根据实际调试进行确定，本公开对此并不进行限制。该第二天线单元102上第二辐射体5与第一天线单元101上第一辐射体1之间的天线缝隙103的宽度不能过大也不能过小，一般该天线缝隙103的宽度可以大于或者等于0.5mm，例如，该天线缝隙103的宽度可以等于0.8mm、1.3mm、1.5mm等，具体可以根据实际调试进行确定，本公开对此并不进行限制。

基于本公开的技术方案，如图12所示，还提供一种电子设备200，该电子设备200可以包括金属中框201和上述任一项实施例中所述的天线结构100，该天线结构100所包括第一辐射体1和第二辐射体5均为金属中框201的一部分，以通过该金属中框201进行辐射，实现电子设备200的通信。其中，通过该金属中框201形成的天线缝隙103内可以填充塑胶等非金属材料。该电子设备200可以包括手机终端、平板终端和电子阅读器等设备，具体本公开并不限制。

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。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、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 (17)

1.一种天线结构，其特征在于，包括：

第一天线单元，所述第一天线单元包括第一辐射体、金属导电层、第一馈电和第一调谐器，所述第一馈电连接至所述金属导电层的一端、所述金属导电层的另一端连接至所述第一调谐器和所述第一辐射体，所述第一辐射体上远离所述第一调谐器的一端接地；

第二天线单元，所述第二天线单元包括第二辐射体、第二馈电和第二调谐器，所述第二辐射体与所述第一辐射体之间相互靠近的端部之间形成天线缝隙，且所述第二辐射体远离所述第一辐射体的一端接地，所述第二调谐器连接至所述第二辐射体上靠近所述第一辐射体的一端；

其中，所述第一调谐器用于调节所述第一天线单元的辐射频率、所述第二调谐器用于调节所述第二天线单元的辐射频率，以使得所述天线结构的辐射频率覆盖2G信号、3G信号、4G信号和5G信号所处的频段。

2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一调谐器包括多个工作通道，每一工作通道包括电容和与所述电容串联的开关组件，每一工作通道的电容接地、开关组件连接至所述金属导电层；

其中，所述第一调谐器通过切换所述多个工作通道中开关组件的开关状态，调节所述第一天线单元的辐射频率。

3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述第一调谐器包括：

第一工作通道，所述第一工作通道包括第一电容和与所述第一电容串联的第一开关组件，所述第一电容接地、所述第一开关组件连接至所述金属导电层；

第二工作通道，所述第二工作通道包括第二电容和与所述第二电容串联的第二开关组件，所述第二电容接地、所述第二开关组件连接至所述金属导电层；

第三工作通道，所述第三工作通道包括第三电容和与所述第三电容串联的第三开关组件，所述第三电容接地、所述第三开关组件连接至所述金属导电层；

其中，所述第一调谐器通过切换所述第一开关组件、所述第二开关组件和所述第三开关组件的开关状态，调节所述第一天线单元的辐射频率。

4.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，

所述第一开关组件处于闭合状态、所述第二开关组件和所述第三开关组件处于断开状态时，所述第一天线单元覆盖890MHz-960MHz频段和3400MHz-3600MHz频段；

所述第二开关组件处于闭合状态、所述第一开关组件和所述第三开关组件处于断开状态时，所述第一天线单元覆盖790MHz-894MHz频段和3400MHz-3600MHz频段；

所述第三开关组件处于闭合状态、所述第一开关组件和所述第二开关组件处于断开状态时，所述第一天线单元覆盖700MHz-800MHz频段和3400MHz-3600MHz频段。

5.根据权利要求3所述的天线结构，其特征在于，所述第一电容的电容值为0.5pF、所述第二电容的电容值为1.3pF、所述第三电容的电容值为2.5pF。

6.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第一天线单元还包括匹配电路，所述匹配电路与所述第一馈电和射频前端均连接，所述匹配电路用于匹配所述第一天线单元的阻抗。

7.根据权利要求6所述的天线结构，其特征在于，所述匹配电路包括第一电感，所述第一电感的一端接地、另一端连接于所述第一馈电和所述射频前端之间。

8.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二调谐器包括：

可调电容，所述可调电容的一端连接至所述第二馈电、另一端连接至射频前端；

多个电感，所述多个电感均接地；

多个开关组件，每一电感与至少一个开关组件均串联，所述至少一个开关组件连接至所述第二馈电和所述射频前端之间；

其中，所述第二调谐器通过调节所述多个开关组件的开关状态和所述可调电容的电容值，切换所述第二调谐器的工作状态，且所述第二调谐器处于不同工作状态时，所述第二天线单元的辐射频率不同。

9.根据权利要求8所述的天线结构，其特征在于，所述第二调谐器包括第二电感、第三电感、第四电感、与所述第二电感串联的第四开关组件、与所述第三电感串联的第五开关组件和与所述第四电感串联的第六开关组件，所述第二电感、第三电感和第四电感均接地，所述第四开关组件、第五开关组件和第六开关组件分别连接至所述第二馈电和所述射频前端之间；

其中，所述第二调谐器通过调节所述第四开关组件、第五开关组件和第六开关组件的开关状态、以及所述可调电容的电容值切换工作状态，以调节第二天线单元的辐射频率。

10.根据权利要求9所述的天线结构，其特征在于，

所述第四开关组件处于闭合状态、所述第五开关组件和所述第六开关组件处于断开状态时，所述第二调谐器处于第一工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖1710MHz-1920MHz频段和4800MHz-4900MHz频段；

所述第六开关组件处于闭合状态、所述第四开关组件和所述第五开关组件处于断开状态时，所述第二调谐器处于第二工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖1920MHz-2170MHz频段和4800MHz-4900MHz频段；

所述第四开关组件、所述第五开关组件和所述第六开关组件均处于断开状态时，所述第二调谐器处于第三工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖2300MHz-2400MHz频段；

所述第五开关组件处于闭合状态、所述第四开关组件和所述第六开关组件均处于断开状态时，所述第二调谐器处于第四工作状态，所述第二天线单元的辐射频率覆盖2500MHz-2690MHz频段。

11.根据权利要求10所述的天线结构，其特征在于，所述第二电感的电感值为3.3nH、所述第三电感的电感值为15nH、所述第四电感的电感值为3.3nH；

所述第二调谐器处于所述第一工作状态时，所述可调电容的电容值为10pF；

所述第二调谐器处于所述第二工作状态时，所述可调电容的电容值为2.6pF；

所述第二调谐器处于所述第三工作状态时，所述可调电容的电容值为1.3pF；

所述第二调谐器处于所述第四工作状态时，所述可调电容的电容值为0.8pF。

12.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述金属导电层的一部分与所述第一辐射体的一部分平行设置。

13.根据权利要求12所述的天线结构，其特征在于，所述金属导电层和所述第一辐射体的长度和大于或者等于80mm。

14.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，位于所述第一辐射体和所述第二辐射体之间的天线缝隙的宽度大于或者等于0.5mm。

15.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二天线单元为IFA形式。

16.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述第二天线单元的长度大于或者等于20mm。

17.一种电子设备，其特征在于，包括：

金属中框；

如权利要求1-16中任一项所述的天线结构，其中，所述天线结构中的第一辐射体和第二辐射体为所述金属中框的一部分。

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