CN113540808B - 一种电子设备及天线装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电子设备及天线装置，天线装置包括金属主体、信号发射源、至少一个天线辐射体以及至少一个馈电线；金属主体内形成有腔体，每个天线辐射体悬空设置在腔体内，信号发射源位于金属主体的外部；天线辐射体包括第一表面以及与第一表面相背的第二表面，信号发射源通过馈电线向天线辐射体的第二表面馈电，金属主体与第一表面相对的一面上开设多条缝隙，以使金属主体内部的电磁波均通过缝隙向金属主体的外部发出。相比于现有技术，本申请实施例的金属主体的腔体产生电磁波能量能够更大程度的辐射出去，从而增大了该天线装置的辐射带宽，因而在保证一定辐射带宽的同时，缩小该天线装置的高度尺寸。

Description

一种电子设备及天线装置

技术领域

本申请涉及终端技术领域，特别涉及一种电子设备及天线装置。

背景技术

手机等电子设备需通过运营商提供的移动通信网络实现通信，其还能够通过无线保真(Wireless Fidelity，WIFI)、蓝牙、红外等多种方式实现智能设备之间的通信连接。对于手机而言，通信信号是通过天线实现收发的。因5G频谱中的毫米波频段具有丰富的频谱资源，且数据传输速率高，在5G发展的第二阶段，手机等电子设备中将主要采用毫米波天线装置进行通信信号的收发，以提高信号传输速率。

相关技术中，毫米波天线装置包括参考地板相对设置的第一天线辐射体和第二天线辐射体以及第一馈电线和第二馈电线。其中，第一天线辐射体与第二天线辐射体之间具有间隔，第二天线辐射体位于参考地板与第一天线辐射体之间，第一馈电线和第二馈电线的一端与第二天线辐射体信号连接，另一端穿过参考地板与信号发射源信号连接，其中，第一馈电线和第二馈电线分别实现对信号电流的水平极化和垂直极化。工作时，信号发射源通过第一馈电线和第二馈电线将信号以电流的方式传输至第二天线辐射体上，第二天线辐射体通过耦合馈电的方式将电流传输至第一天线辐射体上，从而使得第一天线辐射体和第二天线辐射体分别发出不同频段的电磁波，从而实现信号的发送。

然而，上述天线装置的第一天线辐射体与参考地板之间的垂直距离大于1mm时，该毫米波天线装置才能够覆盖N257、N258双频段，这就使得该天线装置在实现一定带宽的同时，必须增大该天线装置的第一天线辐射体与参考地板之间的垂直距离，即增大了该天线装置的高度，这就增大了该天线装置在电子设备中的占用空间。

发明内容

本申请提供了一种电子设备及天线装置，以在能够达到一定带宽的同时，减小了天线装置在高度方向上的尺寸，从而节约该天线装置在电子设备中的占用空间。

本申请实施例提供一种天线装置，包括金属主体、信号发射源、至少一个天线辐射体以及至少一个馈电线；

所述金属主体内形成有腔体，每个所述天线辐射体悬空设置在所述腔体内，所述信号发射源位于所述金属主体的外部；

所述天线辐射体包括第一表面以及与所述第一表面相背的第二表面，所述信号发射源通过所述馈电线向所述天线辐射体的所述第二表面馈电，所述金属主体与所述第一表面相对的一面上开设多条缝隙，以使所述金属主体内部的电磁波均通过所述缝隙向所述金属主体的外部发出。

本申请实施例通过将天线装置设置为包括具有腔体的金属主体，并在该金属主体的腔体设置至少一个天线辐射体，该天线辐射体通过馈电线与金属主体外部的信号发射源信号连接，以向天线辐射体进行馈电，同时，该天线辐射体上的电流会耦合激励起金属腔体内表面的电流，形成腔体的TM₁₀₂模式，天线辐射体上的电流以及腔体的TM₁₀₂模式共同产生的具有两个谐振点的电磁波，并透过金属主体上的缝隙辐射至金属主体的外部，实现信号的发送。相比于现有技术，本申请实施例的金属主体因其为为具有腔体的封闭结构，且在腔体的顶壁上开有微缝结构，此结构形成的天线具有较小的品质因素，因此，该金属主体的腔体产生电磁波能量能够更大程度的辐射出去，从而增大了该天线装置的辐射带宽，换句话说，相比于现有技术，本申请实施例能够在保证一定辐射带宽的基础上，缩小金属主体具有缝隙的一侧与背离缝隙的一侧之间的距离即该天线装置的高度尺寸，节约了该天线装置在电子设备中的占用空间。

在一种可能的实现方式中，所述金属主体包括相对且平行设置的顶壁和底壁以及位于所述顶壁与所述底壁之间的侧壁；

所述顶壁、底壁以及侧壁围成所述金属主体的腔体，所述缝隙开设在所述顶壁上。

通过将金属主体的顶壁与底壁平行设置，以在保证金属主体具有缝隙的顶壁与底壁之间的距离即天线装置的厚度的同时，增大了顶壁、底壁以及侧壁围成的腔体的体积，从而降低腔体TM₁₀₂模式产生的谐振点频率，使得在所需的工作频段上，减小了天线装置的水平方向上的尺寸。另外，金属主体由相对且平行设置的顶壁和底壁以及位于顶壁与底壁之间的侧壁围成，也降低了该金属主体的制作难度，提高了天线装置的制作效率。

在一种可能的实现方式中，所述馈电线的第一端与所述信号发射源电连接，所述馈电线的第二端从所述金属主体的侧壁或者底壁穿过并与所述天线辐射体的第二表面电连接，或者，所述馈电线的第二端从所述金属主体的侧壁或者底壁穿过并与所述天线辐射体的第二表面耦合。

通过将馈电线的第一端与信号发射源电连接，将馈电线的第二端与天线辐射体的第二表面电连接或者耦合连接，从而将信号发射源产生的具有信号的电流有效地传输至天线辐射体的馈电点上，从而保证天线辐射体上产生稳定的电流。

在一种可能的实现方式中，所述天线辐射体的数量为多个，多个所述天线辐射体在所述腔体内呈阵列分布，且相邻两个所述天线辐射体间隔设置。

通过在金属主体的腔体内设置多个间隔排列的天线辐射体，以增大该天线装置的增益。另外，本申请实施例因取消了相邻两个天线辐射体之间的金属壁，从而拉近了相邻天线辐射体之间的间隔距离，在确保每个单元天线的性能的同时，缩小了整个天线装置的尺寸，同时也解决了相邻两个天线辐射体的间隔过大而导致的栅瓣问题。

在一种可能的实现方式中，每个所述天线辐射体的横截面形状包括长方形、正方形和圆形中的任意一种，以增大该天线辐射体的表面面积，从而降低该天线辐射体产生的谐振点频率，使得该天线装置在低频下产生谐振点。

在一种可能的实现方式中，每个所述天线辐射体对应连接有第一馈电线和第二馈电线，所述第一馈电线与所述第二馈电线中的其中一个的第二端连接在所述天线辐射体的水平轴线，所述第一馈电线与所述第二馈电线中的另一个的第二端连接所述天线辐射体的垂直轴线上。

本申请实施例将每个天线辐射体与信号发射源之间通过第一馈电线与第二馈电线连接，并将第一馈电线与第二馈电线的第二端分别连接在天线辐射体的水平轴线与垂直轴线上，以通过该第一馈电线与第二馈电线实现对信号发射源传输至天线辐射体上的电流的水平极化和垂直极化，使得金属主体的缝隙能够辐射出水平极化波和垂直极化波，从而保证不同类型的信号接收源均能够接收到该天线装置发出的电磁波信号。

在一种可能的实现方式中，所述第一馈电线和所述第二馈电线的第一端从所述金属主体的底壁穿过并与所述信号发射源电连接。

在一种可能的实现方式中，所述第一馈电线和所述第二馈电线的第二端均靠近相邻两个所述天线辐射体的对称线设置，以使相邻两个天线辐射体能够同时激励起腔体内位于相邻两个天线辐射体的对称线的位置产生零电场，确保每个天线辐射体均能够有效的激励起腔体的TM₁₀₂模式，从而激发该TM₁₀₂模式对应的电磁波，同时保证该TM₁₀₂模式产生稳定的谐振点。

在一种可能的实现方式中，所述第一馈电线和所述第二馈电线的的第一端从所述金属主体的侧壁穿过并与所述信号发射源连接，以在确保该第一馈电线与第二馈电线将电流传输至天线辐射体上，使得天线辐射体以及腔体的TM₁₀₂模式共同产生具有大宽带的电磁波的同时，缩小了馈电线在垂直于天线辐射体的方向上占用尺寸，从而有效地缩小了该天线装置的厚度。

在一种可能的实现方式中，所述第一馈电线与所述第二馈电线的第二端均连接在所述天线辐射体邻近所述金属主体的侧壁的边缘，以减小第一馈电线和第二馈电线在金属主体内的延伸长度，从而避免第一馈电线和第二馈电线扰乱金属腔体内的电场，保证金属主体的腔体TM₁₀₂模式以及天线辐射体产生的电磁波的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述天线装置还包括至少一个金属柱；

所述金属柱竖直设置在所述金属主体的顶壁与所述底壁之间；且所述金属柱位于相邻两个所述天线辐射体的对称线上。

通过在相邻两个天线辐射体的对称线上设置金属柱，以使相邻两个天线辐射体能够同时激励起腔体内位于相邻两个天线辐射体的对称线的位置产生零电场，确保每个天线辐射体均能够有效的激励起腔体的TM₁₀₂模式，从而激发该TM₁₀₂模式对应的电磁波，同时保证该TM₁₀₂模式产生稳定的谐振点。

在一种可能的实现方式中，所述天线辐射体的数量至少为4个，至少4个所述天线辐射体以矩阵方式设置在所述金属主体的腔体内，以使该天线装置形成平面阵列天线，从而在天线辐射体所在的平面实现二维扫描，提高该天线装置的覆盖面积。

在一种可能的实现方式中，所述金属柱的数量为一个，所述金属柱设置在4个所述天线辐射体的中心位置。

本申请实施例通过将一个金属柱设置在4个天线辐射体的中心位置，以使4个天线辐射体激励起的腔体在水平对称线和垂直对称线上均处于零电场，从而保证四个天线辐射体能够分别激励起自身对应的金属主体的腔体TM₁₀₂模式，确保至少四个单元天线各自辐射的电磁波的带宽以及对应的两个谐振点的稳定性。因此，通过上述设置，在实现整个天线装置的辐射带宽以及信号传输性能的同时，减少了金属柱的设置数量，从而提高了天线装置的装配效率。

在一种可能的实现方式中，所述金属柱的数量为多个，多个所述金属柱间隔设置在相邻两个所述天线辐射体的对称线上，以更好的维持每个天线辐射体激励起的腔体的TM₁₀₂模式，从而保证每个单元天线所辐射的电磁波均具有两个传输性能佳的谐振点。

在一种可能的实现方式中，所述金属柱的两端分别连接在所述顶壁和所述底壁的内表面，以提高金属柱在金属主体内部的稳固性，同时提高对腔体的TM₁₀₂模式的维持效果。

在一种可能的实现方式中，所述金属主体的顶壁沿第一方向和第二方向均间隔设置有多条所述缝隙，且每条缝隙的两端分别延伸至所述顶壁的相对两侧的边缘；

其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

本申请实施例通过在金属主体的顶壁上沿两个垂直的方向间隔设置多个缝隙，不仅保证了金属主体的腔体内的电磁波能够更大程度地辐射至外部环境，减小能量的损耗，确保该天线装置的电磁波辐射带宽，而且上述缝隙的设置方式使得该金属主体的加工更加方便，从而提高了天线装置的制作效率。

在一种可能的实现方式中，所述缝隙的宽度小于或者等于15μm，以达到肉眼不可见的程度，既能够保证天线装置的信号传输的性能，也能够保持金属主体的完整性，提高该天线装置的外观一体化效果。

在一种可能的实现方式中，所述天线装置还包括氧化层；

所述氧化层包裹在所述金属主体的外表面，以防止金属主体表面发生氧化而降低其自身的导电性能，从而确保该金属主体的腔体TM₁₀₂模式的稳定性。

在一种可能的实现方式中，所述天线装置还包括绝缘介质，所述绝缘介质填充在所述金属主体的内腔中，以实现对每个天线辐射体与金属主体的内表面的有效隔离，确保每个单元天线的天线辐射体以及对应的腔体TM₁₀₂模式共同辐射出具有两个独立谐振点的电磁波，同时保证每个单元天线辐射电磁波的覆盖带宽和辐射性能。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括显示屏、后盖和如上所述的天线装置。

本申请实施例通过在电子设备中设置上述天线装置，在确保辐射带宽的同时，缩小了天线装置的厚度尺寸，从而节约了该天线装置在电子设备中的占用空间，以为其他元器件的安装提供有效的空间。

在一种可能的实现方式中，所述后盖为金属后盖，所述金属后盖被配置成所述天线装置的金属主体，且所述金属主体上开设缝隙的一面背离所述显示屏。

通过将金属后盖配置为天线装置的金属主体，以在保证天线装置实现电磁辐射的功能的同时，合理利用了电子设备自身的结构，从而有效地节约了天线装置在电子设备内的占用空间，提高了电子设备的集成度。另外，通过将金属主体上开设有缝隙的一面背离显示屏，以避免电磁波从缝隙中辐射出对显示屏的视频显示造成干扰，同时也保证更多的电磁波能量发送至信号接收端，实现声音、视频等信号的有效传输。

附图说明

图1是传统的天线装置的结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的天线装置的第一种结构示意图；

图3是图2的爆炸图；

图4是图3的内部结构示意图；

图5是图3的仿真实验的天线S参数曲线图；

图6是图5中谐振点a的电流分布；

图7是图5中谐振点b的电流分布；

图8是本申请实施例一提供的天线装置的第二种结构的爆炸图；

图9是本申请实施例一提供的天线装置的第二种结构的内部结构示意图；

图10是图8的仿真实验中阵列S参数曲线图；

图11是图8的仿真实验中阵列增益曲线图；

图12是本申请实施例二提供的天线装置的第一种结构示意图；

图13是本申请实施例二提供的天线装置的第二种结构示意图；

图14是图13的仿真实验中阵列S参数曲线图；

图15是图13的仿真实验中阵列增益曲线图；

图16是本申请实施例三提供的手机的第一种结构示意图；

图17是本申请实施例三提供的手机的第二种结构示意图。

附图标记说明：

100-天线装置；200-手机；

1-第一天线辐射体；2-第二天线辐射体；3-参考地板；

10-金属主体；20-天线辐射体；40-金属柱；

11-腔体；12-顶壁；13-底壁；14-侧壁；21-第一表面；22-第二表面；4、31-第一馈电线；5、32-第二馈电线；210-后盖；

121-缝隙。

具体实施方式

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

5G是下一代移动通信技术，具有高速率、低延迟等优良特性，5G频谱分为Sub 6G和毫米波频段，在5G发展的第一阶段主要以Sub 6G为主，而第二阶段将以毫米波频段为主，大量的研究表明，毫米波频段由于其具有丰富的频谱资源，将会成为未来提高数据传输速率的关键技术。在5G发展的第二阶段，在手机、平板电脑、路由器等电子设备中将主要采用毫米波天线装置进行通信信号的收发，以提高信号传输速率。

下文主要以天线装置的发送过程为例进行结构的说明，天线装置的接收过程为发送过程的逆过程。图1是传统的天线装置的结构示意图。参照图1所示，传统的毫米波频段的天线装置100包括参考地板3、相对设置的第一天线辐射体1和第二天线辐射体2以及第一馈电线4和第二馈电线5。其中，第一天线辐射体1与第二天线辐射体2之间具有间隔，第二天线辐射体2位于参考地板3与第一天线辐射体1之间，第一馈电线4和第二馈电线5的一端与第二天线辐射体2信号连接，另一端穿出参考地板3并与信号发射源信号连接，其中，第一馈电线4和第二馈电线5分别对信号发射源发出的信号进行水平极化和垂直极化。工作时，信号发射源通过第一馈电线5和第二馈电线6将信号以电流的方式传输至第二天线辐射体2上，第二天线辐射体2通过耦合馈电的方式将电流传输至第一天线辐射体1上，从而使得第一天线辐射体1和第二天线辐射体2分别发出不同频段的电磁波，从而实现信号的发送。

然而，上述天线装置100的第一天线辐射体1与参考地板3之间会形成较大的电容，使得天线装置100具有较大的品质因素，从而导致第一天线辐射体1产生的电磁波更大程度的存储在第一天线辐射体1与参考地板3之间，无法将有效地的电磁波辐射至信号接收源，因此，需通过增大第一天线辐射体1与参考地板3之间的垂直距离即该毫米波天线装置的高度H，来提高该天线装置100的覆盖频段即带宽。

为了保证该天线装置100同时覆盖N257、N258双频段，第一天线辐射体1与参考地板3之间的垂直距离大于1mm，例如，该天线装置100在实现一定带宽的同时，需增大该天线装置100的第一天线辐射体1与参考地板3之间的垂直距离，即增大该天线装置100的高度H，这就增大了该天线装置100在电子设备中的占用空间。

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种电子设备及天线装置，通过天线装置包括具有腔体的金属主体，并在该金属主体的腔体设置至少一个天线辐射体，该天线辐射体通过馈电线与金属主体外部的信号发射源信号连接，以向天线辐射体进行馈电，同时该天线辐射体会耦合起腔体内表面的电流，从而激励起腔体的TM₁₀₂模式，使得天线辐射体上的电流以及腔体的TM₁₀₂模式共同产生的具有两个谐振点的电磁波，并透过金属主体上的缝隙辐射至金属主体的外部，实现信号的发送。相比于现有技术中，本申请实施例的金属主体具有腔体结构，同时在腔体的上表面开有缝隙，此结构可以有效的降低天线的品质因数，因此，该金属主体的腔体产生电磁波能量能够更大程度的辐射出去，从而增大了该天线装置的辐射带宽，换句话说，相比于现有技术，本申请实施例能够在保证一定辐射带宽的基础上，缩小金属主体具有缝隙的一侧与背离缝隙的一侧之间的距离，即该天线装置的高度尺寸，节约了该天线装置在电子设备中的占用空间。以下具体以几个实施例对本申请实施例的天线装置的结构进行详细说明。

实施例一

图2是本申请实施例一提供的天线装置的第一种结构示意图，图3是图3的爆炸图，图4是图3的内部结构示意图。

参照图2至图4所示，本申请实施例提供一种天线装置100，包括金属主体10、信号发射源(图中未示出)、至少一个天线辐射体20以及至少一个馈电线30。其中，金属主体10内形成有中空的腔体11，每个天线辐射体20悬空设置在腔体11内，信号发射源位于金属主体10的外部。

具体地，参照图4所示，天线辐射体20包括第一表面21以及与第一表面21相背的第二表面22，信号发射源通过馈电线30向天线辐射体20的第二表面22馈电，以使信号发射源中具有声音、视频等信号的电流通过馈电线30传输至天线辐射体20上，在天线辐射体20上产生稳定的电流，与此同时，位于天线辐射体20上的电流会在金属腔体11的内表面产生感应电流，将电流馈至金属主体10的内壁上，使得金属主体10整个腔体11也产生一定带宽的电磁波，并且天线辐射体20上的电流能够激励起腔体11的TM₁₀₂模式，从而产生一个谐振点，进而使得天线辐射体20以及腔体11的TM₁₀₂模式共同辐射出具有两个谐振点的电磁波。需要说明的是，天线辐射体20的第一表面21和第二表面22指的是该天线辐射体20沿z方向上相背的两个表面。

本申请实施例，金属主体10与第一表面21相对的一面上开设多条缝隙121，以使金属主体10内部的电磁波均通过缝隙121向金属主体10的外部发出，从而实现通信信号的发送。

可以理解的是，从金属主体10的缝隙121中辐射出的电磁波由金属主体10内部的天线辐射体20上的电流以及金属主体10的内壁上的电流共同形成的，因此保证了该天线主体辐射出的电磁波的带宽。

参照图3所示，本申请实施例的多条缝隙121在具体设置时，可以沿金属主体10的顶壁12的第一方向间隔设置，且每个缝隙121沿顶壁12的第二方向延伸。可以理解的是，该第一方向和第二方向为金属主体10的顶壁12上的任意互不平行的方向。例如，当金属主体10的顶壁12为长方形结构时，该第一方向可以是平行于长方形的长边的方向即x方向，第二方向可以是平行于长方形短边的短边的方向即y方向，当然，在一些示例中，第一方向可以与长方形的长边具有一定夹角，同样地，第二方向可以与长方形的短边具有一定夹角。

在一些示例中，可以在金属主体10的顶壁12沿第一方向和第二方向均间隔设置多条缝隙121。例如，可沿x方向间隔设置多条缝隙121，且该方向上的每条缝隙121均沿y方向延伸，同时，沿y方向也间隔设置多条缝隙121，且该方向上的每条缝隙121沿均x方向延伸，以使多条缝隙121交叉且垂直设置在金属主体10的顶壁12上。可以理解的是，在该示例中，第一方向和第二方向分别为x方向和y方向，即第一方向和与第二方向相互垂直。

本申请实施例通过在金属主体10的顶壁12的第一方向和第二方向均间隔设置有多条缝隙121，同时第一方向与第二方向互相垂直，不仅保证了金属主体10的腔体11内的电磁波能够更大程度地辐射至外部环境，减小能量的损耗，确保该天线装置100的电磁波辐射带宽，而且上述缝隙121的设置方式使得该金属主体10的加工更加方便，从而提高了天线装置100的制作效率。

应当理解的是，在其他示例中，第一方向和第二方向之间的夹角可以为30°、60°、120°等非90°的合适的角度值。

参照图3所示，在一些示例中，相邻两条缝隙121之间的间隔d可以设置为0.1mm-2mm之间。以保证从多个缝隙121辐射出的电磁波的两个谐振点的间距处于合适的范围内，进而保证两个谐振点之间的频段的S11＜10dB。在一些示例中，相邻两条缝隙121之间的间隔d可以设置为0.1mm、1mm、1.5mm及2mm等合适的数值。

另外，参照图4所示，每个缝隙121的宽度f可设置为小于或者等于15μm，例如，每个缝隙121的宽度f可以为13μm，或者每个缝隙121的宽度f可以为10μm，该些缝隙121肉眼不可见，一方面保证天线装置100的信号传输的性能，另一方面，能够保持金属主体10的完整性，提高该天线装置100的外观一体化效果。

参照图2所示，本申请实施例具体是以参考地板与金属主体10具有缝隙121的一侧之间的距离作为该天线装置100在z方向上的高度H。

相比于现有技术，本申请实施例的金属主体10具有腔体结构，同时在腔体11的上表面开有缝隙121，此结构可以有效的降低天线装置100的品质因数，因此，该金属主体10的腔体11产生电磁波能量能够更大程度的辐射出去，降低了辐射出的电磁波的回波损耗，从而使得辐射出的电磁波能够覆盖更多的频率，从而增大了该天线装置100的辐射带宽，换句话说，相比于现有技术，本申请实施例能够在保证一定辐射带宽的基础上，缩小金属主体10具有缝隙121的一侧与背离缝隙121的一侧之间的距离即该天线装置100的高度H，节约了该天线装置100在电子设备中的占用空间。

图5是图3的仿真实验的天线S参数曲线图。参照图5中实线的表征可知，图3所示的天线装置的仿真实验中，该天线装置100的高度H为0.4mm或者0.3mm时，该天线装置100辐射的电磁波的辐射频段大约在24GHz～30GHz，能够同时覆盖N257频段和N258频段。而现有技术中的天线装置100，只要当天线装置100的高度H大约在2mm时，才能够覆盖N257频段和N258频段。由此可见，本申请实施例在保证能够覆盖N257频段和N258频段的同时，减小了天线装置100的高度尺寸，从而节约了在电子设备中的占用空间。

其中，从图5的实线可看出，该天线装置100的辐射频段中具有两个谐振点，谐振点a和谐振点b，其中，谐振点a为天线辐射体20上的电流在特定分布下产生的谐振点，谐振点b为金属主体10的腔体11的电流在TM₁₀₂模式下产生的谐振点。

图6是图5中谐振点a的电流分布。参照图6所示，当金属主体10的参考地板上的电流同向且未出现电流零点，同时在天线辐射体20的底边即A区域产生局部电流零点，在该电流分布下产生天线辐射体20对应的谐振点a，该谐振点a的频率为25GHz，回波损耗S11＜-25dB。本申请实施例可通过改变天线辐射体20的水平尺寸即天线辐射体20的第一表面和第二表面的面积，来调整谐振点a的频率。具体地，天线辐射体20的第一表面和第二表面的面积越大，谐振点a的频率越低，天线辐射体20的第一表面和第二表面的面积越小，谐振点a的频率越大。因此，可根据实际需要，对天线辐射体20的第一表面和第二表面的尺寸进行调整。其中，图6中c所指的箭头为电流的流向。

图7是图5中谐振点b的电流分布。参照图7所示，参考地板上的电流在顶部(即B区域)和底部(即C区域)出现两个明显的电流零点，同时在天线辐射体20的左右两侧即D区域和E区域也出现两个电流零点，该电流的分布模式为TM₁₀₂模式，该TM₁₀₂模式产生金属主体10的腔体11所对应的谐振点b。其中图7中c所指的箭头为电流的流向。继续参照图5中的实线所示，该谐振点b的频率约29.5GHz，回波损耗S11＜-15dB。本申请实施例可通过改变金属主体10的腔体11大小，来调整谐振点b的频率。具体地，金属主体10的腔体11越大，谐振点b的频率越低，金属主体10的腔体11越小，谐振点b的频率越大。为了保证两个谐振点之间的电磁波的回波损耗S11＜-10dB，可将金属主体10的腔体11控制在合适的范围内，以防止该金属主体10的腔体11过小，使得谐振点b的频率过高，而导致两个谐振点之间的电磁波的回波损耗过高而无法有效地实现信号传输。

本申请实施例的金属主体10在具体设置时，可以是内部具有腔体11的球形结构。供腔体11内的电磁波辐射至外部的缝隙121开设在球形结构与天线辐射体20的第一表面相对的一面上，参考地板为球形结构与天线辐射体20的第二表面相对的一面上。

参照图2和图3所示，在一些示例中，金属主体10还可以包括相对且平行设置的顶壁12和底壁13以及位于顶壁12与底壁13之间的侧壁14，顶壁12、底壁13以及侧壁14围成金属主体10的腔体11，缝隙121开设在顶壁12上，底壁13作为天线装置100的参考地板。

其中，顶壁12和底壁13可以为两个平行设置的平面结构，也可以为平行设置的曲面结构，例如，顶壁12和底壁13均为弧形壁，两个弧形壁之间的间隔处处相等。位于顶壁12与底壁13之间的侧壁14围成的腔体11的内轮廓尺寸在自顶壁12至底壁13的高度方向上处处相等或者不等。

本申请实施例具体是以顶壁12和底壁13具为平面结构，同时，金属主体10的腔体11在高度方向上的内轮廓尺寸处处相等为例进行说明。具体设置时，该金属主体10的顶壁12和底壁13可以是正方形、长方形、圆形或者三角形中的任意一种形状。当然，在其他示例中，该金属主体10的顶壁12和底壁13还可以是其他形状，本申请实施例对此不做限制。

本申请实施例通过将金属主体10的顶壁12与底壁13平行设置，以在保证金属主体10具有缝隙121的顶壁12与底壁13之间的距离即天线装置100的厚度的同时，增大了顶壁12、底壁13以及侧壁14围成的腔体11的体积，从而降低腔体11的TM₁₀₂模式产生的谐振点频率，使得该天线装置100辐射的电磁波在整个频段上的回波损耗得以降低。

另外，金属主体10由相对且平行设置的顶壁12和底壁13以及位于顶壁12与底壁13之间的侧壁14围成，也降低了该金属主体10的制作难度，提高了天线装置100的制作效率。

本申请实施例的天线辐射体20的横截面形状可以包括长方形、正方形和圆形中的任意一种，以增大该天线辐射体20的表面面积，从而降低该天线辐射体20产生的谐振点频率，使得该天线装置100在低频下产生谐振点。以下具体以长方形为例进行说明。

本申请实施例中，信号发射源(图中未示出)可以是射频模块。实际应用中，该射频模块具体是集成在手机等电子设备的芯片内。该天线装置100在具体装配时，只需将馈电线30的一端从金属主体10的外壁穿出并连接至电子设备的芯片对应的引脚上，便可将芯片上的具有信号的电流稳定地传输至天线辐射体20上。

参照图3所示，具体地，馈电线30的第一端与信号发射源电连接，馈电线30的第二端从金属主体10的底壁13穿过并与天线辐射体20的第二表面电连接，即该馈电线30的第二端与天线辐射体20的第二表面直接接触，以使信号发射源上的电流通过馈电线30直接传输至天线辐射体20的馈电点上，从而保证该天线辐射体20上产生稳定的电流。或者，馈电线30的第二端从金属主体10的底壁13穿过并与天线辐射体20的第二表面者耦合连接(图中未示出)，即该馈电线30的第二端与天线辐射体20的第二表面之间具有一定间隔，以使信号发射源传输至馈电线30上的电流通过击穿空气以将电流馈至天线辐射体20的馈电点上，从而使得天线辐射体20上产生稳定的电流。

其中，馈电点是指将馈电线30上的电流馈入天线辐射体20中的引入点。

实际应用中存在不同类型的信号接收源，有的信号接收源仅能够接收水平极化波，有的信号接收源仅能够接收垂直极化波，当然，还有的信号接收源对于水平极化波和垂直极化波均能够接收到。

基于此，为了满足不同类型的信号接收源，本申请实施例的天线辐射体20可以对应连接有两个馈电线30，如图4所示，为了方便描述，两个馈电线30分别为第一馈电线31和第二馈电线32，即该天线辐射体20对应连接有第一馈电线31和第二馈电线32，第一馈电线31与第二馈电线32中的其中一个的第二端连接在天线辐射体20的水平轴线l₁，第一馈电线31与第二馈电线32中的另一个的第二端连接天线辐射体20的垂直轴线l₂上，这样，信号发射源发出的电流可分别通过该第一馈电线31与第二馈电线32进行水平极化和垂直极化，从而使得天线辐射体20以及激励起的金属主体10的腔体11共同辐射出水平极化波和垂直极化波，进而保证不同类型的信号接收源均能够接收到该天线装置100发出的电磁波信号，确保信号的正常传输。

其中，连接在天线辐射体20的水平轴线l₁上的馈电线30实现电流的水平极化，相应地，连接在天线辐射体20的垂直轴线l₂上的馈电线30实现电流的垂直极化。例如，参照图3所示，第一馈电线31的第二端连接在天线辐射体20的水平轴线l₁上，以使第一馈电线31对该第一馈电线31馈入的电流进行水平极化，第一馈电线32的第二端连接在天线辐射体20的垂直轴线l₂上，以使第二馈电线32对该第二馈电线32馈入的电流进行垂直极化。

可以理解的是，当天线辐射体20对应连接有两个馈电线30时，天线辐射体20上对应有两个馈电点，参照图3所示，其中，第一馈电线31的第二端连接在天线辐射体20上的点为第一馈电点a1，第二馈电线32的第二端连接在天线辐射体20上的点为第二馈电点a2，第一馈电线31与第二馈电线32上的电流分别通过第一馈电点a1与第二馈电电a2将电流馈入天线辐射体20上。

参照图5所示，图5的虚线为第一馈电点a1和第二馈电a2在电磁波辐射频段内的隔离度，该隔离度<-10dB，能够保证辐射至金属主体10的外部的电磁波的覆盖频段，满足天线装置100的电磁波辐射要求。

为了防止金属主体10的外表面继续与空气发生反应，本申请实施例可以在金属主体10的外表面包裹氧化层(图中未示出)，以防止金属主体10表面与空气中的氧气持续反应而降低其自身的导电性能，从而确保该金属主体10的腔体11TM₁₀₂模式的稳定性。其中，该氧化层可以是氧化铝、氧化铁等氧化物薄膜。同时，该氧化层有效地防止金属主体10的外表面与空气发生氧化而出现生锈的情况，从而保持了金属主体10的外观美感，避免降低金属主体10外表面的光泽度。

可以理解的是，因氧化层通常为薄膜结构，因此其可以覆盖在顶壁12上设有缝隙121的区域。这样，天线装置100在具体工作时，金属主体10内部的电磁波依次穿过缝隙121以及该氧化层辐射至天线装置100的外部，实现信号的发送。

另外，本申请实施例的天线装置100还可以包括绝缘介质(图中未示出)，该绝缘介质填充在金属主体10的内腔中，以实现对天线辐射体20与金属主体10的内表面的有效隔离，确保单元天线的天线辐射体20以及对应的腔体11TM₁₀₂模式共同辐射出具有两个独立谐振点的电磁波，同时保证该天线装置100的覆盖带宽和辐射性能。其中，该绝缘介质可以包括但不限于聚氯乙烯、丁苯橡胶、聚酰胺等材料。

因金属主体10的内壁与天线辐射体20之间通过结缘介质进行隔离，因此可在确保金属主体10的内壁与天线辐射体20之间不发生接触的同时，缩小金属主体10的整体尺寸，从而节约该天线装置100在手机200等电子设备中的占用空间。

图8是本申请实施例一提供的天线装置的第二种结构的爆炸图，图9是本申请实施例一提供的天线装置的第二种结构的内部结构示意图。参照图8和图9所示，本申请实施例可以在金属主体10的腔体11内间隔设置多个天线辐射体20，且多个天线辐射体20在腔体11内呈阵列分布。

例如，可以在金属主体10的腔体11内设置两个天线辐射体20，两个天线辐射体20呈1*2阵列分布或者2*1阵列分布。其中，参照图8所示，1*2阵列分布具体是指沿金属主体10的x方向设置一个天线辐射体20，沿金属主体10的y方向设置两个天线辐射体20。相应地，2*1阵列分布具体是指沿金属主体10的x方向间隔设置两个天线辐射体20，沿金属主体10的y方向设置一个天线辐射体20。

再例如，可以在金属主体10的腔体11内设置四个天线辐射体20，四个天线辐射体20可以呈2*2阵列分布或者1*4阵列分布，又或者呈4*1阵列分布。图8中所示的是四个天线辐射体20呈2*2阵列分布，这样，该天线装置100形成平面阵列天线，从而在天线辐射体20所在的X-Y平面实现二维扫描，扫描角度大于45°，提高该天线装置100的覆盖面积。

通过在金属主体10的腔体11内间隔设置多个天线辐射体20，以使该天线装置100调整为阵列天线。该阵列天线的单元天线由其中一个天线辐射体20以及该天线辐射体20所激励起的腔体11TM₁₀₂模式形成。因每个单元天线均能够辐射一定带宽的频段，通过多个单元天线的叠加，增大了该天线装置100的天线增益。

另外，因相邻两个天线辐射体20之间无金属壁的存在，因此可拉紧相邻天线辐射体20之间的间隔距离，在确保每个单元天线的性能的同时，缩小了整个天线装置100的尺寸，同时也解决了相邻两个天线辐射体20的间隔过大而导致的栅瓣问题。

具体设置时，相邻两个天线辐射体20之间的间隔e约为天线装置100的工作频段的1/2波长。根据上文所述，相邻两个天线辐射体20的间隔过大，会出现栅瓣问题。并且，相邻两个天线辐射体20之间的间隔过小，会使得其中一个天线辐射体20上的电流产生的电磁波从另一个天线辐射体20上的馈电点再次传输至信号发射源中，从而对电磁波的辐射效率造成影响。

基于此，本申请实施例通过将相邻两个天线辐射体20之间的间隔设置在上述范围内，这样在保证不会出现栅瓣问题的同时，提高了相邻两个天线辐射体20上的馈电点之间的隔离度，保证每个天线辐射体20上电流产生的电磁波均能够有效的透过金属主体10的缝隙121辐射至外部环境，而不会使其中一个天线辐射体20上产生的电磁波经相邻天线辐射体20的馈电点回输至信号发射源内，从而降低了该天线装置100的回波损耗，提高了该天线装置100的覆盖带宽。

本申请实施例中，每个天线辐射体20上的第一馈电线31和第二馈电线32的第二端即第一馈电点a1和第二馈电点a2均靠近相邻两个天线辐射体20的对称线设置，以使相邻两个天线辐射体20能够同时激励起腔体11内位于相邻两个天线辐射体20的对称线的位置产生零电场，确保每个天线辐射体20均能够有效的激励起腔体11的TM₁₀₂模式，从而激发该TM₁₀₂模式对应的电磁波，同时保证该TM₁₀₂模式产生稳定的谐振点。

例如，参照图8所示，当金属主体10的腔体11内设置4个天线辐射体20时，且4个天线辐射体20呈2*2阵列分布，则4个天线辐射体20中沿x方向上的相邻两个天线辐射体20之间的对称线记为g1，4个天线辐射体20中沿y方向的相邻两个天线辐射体20之间的对称线记为g2。

可以理解的是，位于对称线g1的两侧分别有两个天线辐射体20，同时，位于对称线g2的两侧分别有两个天线辐射体20。位于对称线g1两侧的两对天线辐射体20上的馈电点均靠近对称线g1设置，以使对称线g1两侧的两对天线辐射体20同时激励起g1所在位置产生零点场。

同时，位于对称线g2两侧的两对天线辐射体20上的两个馈电点也均靠近对称线g2设置，以使对称线g2两侧的两对天线辐射体20同时激励起g2所在位置产生零点场，从而确保每个天线辐射体20均能够有效的激励起腔体11的TM₁₀₂模式，从而激发该TM₁₀₂模式产生稳定的谐振点。

可以理解的是，因位于对称线g1两侧的两对天线辐射体20上的馈电点均靠近对称线g1设置，同时，位于对称线g2两侧的两对天线辐射体20上的两个馈电点也均靠近对称线g2设置，那么，四个天线辐射体20上的馈电点均靠近对称线g1与对称线g2的交点上。

图10是图8的仿真实验中陈列S参数曲线图，图11是图8的仿真实验中阵列增益曲线图。参照图10的实线表征可以看出，该天线装置100的S11＜-10dB的电磁波的频段大约在24GHz～30GHz，能够同时覆盖N257频段和N258频段。

图10中的多条虚线为相邻两个天线辐射体20上的各个馈电点在电磁波辐射频段内的隔离度，其中包括相邻两个天线辐射体20上的第一馈电点a1之间的隔离度、相邻两个天线辐射体20中的其中一个上的第一馈电点a1与另一个上的第二馈电点a2之间的隔离度、相邻两个天线辐射体20中的其中一个上的第二馈电点a2与另一个上的第一馈电点a1之间的隔离度以及相邻两个天线辐射体20上的第二馈电点a2之间的隔离度。

从图10的虚线可看出，所有相邻两个天线辐射体20上的各个馈电点在24GHz～30GHz频段之间的隔离度均小于-10dB，能够满足天线装置100的电磁波辐射要求。

从图11可以看出，该结构的天线装置100在24GHz～30GHz频段内的天线增益>11dB，保证了电磁波的辐射效果。

实施例二

图12是本申请实施例二提供的天线装置的第一种结构示意图。

参照图12所示，与实施例一不同的是，本实施例的天线辐射体20上连接的馈电线30的第一端是从金属主体10的侧壁14穿过并与信号发射源连接的，例如，与天线辐射体20连接的第一馈电线31和第二馈电线32的第一端均从金属主体10的侧壁14穿过并与信号发射源连接，这样，在确保馈电线30将电流传输至天线辐射体20上，使得天线辐射体20以及腔体11的TM₁₀₂模式共同产生具有大宽带的电磁波的同时，缩小了馈电线30在垂直于天线辐射体20的方向上占用尺寸，从而有效地缩小了该天线装置100的厚度。

参照图12所示，具体设置时，第一馈电线31和第二馈电线32的第二端均从金属主体10的侧壁14延伸至天线辐射体20邻近该侧壁14的边缘，以减小第一馈电线31和第二馈电线32在金属主体10内的延伸长度，从而避免第一馈电线31和第二馈电线32扰乱金属腔体11内的电场，保证金属主体10的腔体11TM₁₀₂模式以及天线辐射体20产生的电磁波的稳定性。

以金属主体10的腔体11以及天线辐射体20的横截面均为长方形结构为例，第一馈电线31的第一端连接在金属主体10外部的信号发射源上，第一馈电线31的第二端穿过金属主体10平行于y方向上的侧壁14并延伸至与该侧壁14邻近的天线辐射体20的其中一个边缘，第二馈电线32的第一端连接在金属主体10外部的信号发射源上，第二馈电线32的第二端穿过金属主体10平行于x方向上的侧壁14并延伸至与该侧壁14邻近的天线辐射体20的另一个边缘。

需要说明的是，第一馈电线31与第二馈电线32的第二端分别连接在天线辐射体20的水平轴线l₁和垂直轴线l₂上，以使第一馈电线31与第二馈电线32实现对进入天线辐射体20上的电流的水平极化和垂直极化。

图13是本申请实施例二提供的天线装置的第二种结构示意图。与本申请实施例一相同的是，本申请实施例二的天线辐射体20可以是1个，如图12所示。当然，该天线辐射体20也可以设置有多个，如图13所示。当金属主体10的腔体11内设置多个呈阵列分布的天线辐射体20时，每个天线辐射体20上的第一馈电线31和第二馈电线32的第二端均从金属主体10的侧壁14延伸至天线辐射体20邻近该侧壁14的边缘处。

继续参照图13，还是以在金属主体10的腔体11内设置有4个呈2*2阵列分布的天线辐射体20的结构为例，与实施例一样，4个天线辐射体20中沿x方向上的相邻两个天线辐射体20之间的对称线记为g1，4个天线辐射体20中沿y方向的相邻两个天线辐射体20之间的对称线记为g2。位于对称线g1左侧的两个天线辐射体20的一个边缘邻近金属主体10的左侧壁14，则这两个天线辐射体20上的其中一个馈电线30的第二端连接在天线辐射体20靠近左侧壁14的边缘上，这两个天线辐射体20上的其中一个馈电线30的第一端穿过该金属主体10的左侧壁14连接至信号发射源上。同时，这两个天线辐射体20中，位于对称线g2左侧的天线辐射体20的另一边缘与金属主体10的前侧壁14邻近，则该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第二端连接在天线辐射体20靠近前侧壁14的边缘上，该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第一端穿过金属主体10的前侧壁14与外部的信号发射源连接，相应地，位于对称线g2右侧的天线辐射体20的另一边缘与金属主体10的后侧壁14邻近，则该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第二端连接在天线辐射体20靠近后侧壁14的边缘上，该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第一端穿过金属主体10的后侧壁14与外部的信号发射源连接。

同理，位于对称线g1右侧的两个天线辐射体20的一个边缘邻近金属主体10的右侧壁14，则这两个天线辐射体20上的其中一个馈电线30的第二端连接在天线辐射体20靠近右侧壁14的边缘上，这两个天线辐射体20上的其中一个馈电线30的第一端穿过该金属主体10的右侧壁14连接至信号发射源上。

同时，这两个天线辐射体20中，位于对称线g2左侧的天线辐射体20的另一边缘与金属主体10的前侧壁14邻近，则该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第二端连接在天线辐射体20靠近前侧壁14的边缘上，该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第一端穿过金属主体10的前侧壁14与外部的信号发射源连接，相应地，位于对称线g2右侧的天线辐射体20的另一边缘与金属主体10的后侧壁14邻近，则该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第二端连接在天线辐射体20靠近后侧壁14的边缘上，该天线辐射体20上的另一个馈电线30的第一端穿过金属主体10的后侧壁14与外部的信号发射源连接。

为了保证每个天线辐射体20能够激励起对应的TM₁₀₂模式，本申请实施例的天线装置100还包括至少一个金属柱40，该金属柱40竖直设置在金属主体10的顶壁12与底壁13之间，并且该金属柱40位于相邻两个天线辐射体20的对称线上，以使相邻两个天线辐射体20能够同时激励起腔体11内位于相邻两个天线辐射体20的对称线的位置产生零电场，确保每个天线辐射体20均能够有效的激励起腔体11的TM₁₀₂模式，从而激发该TM₁₀₂模式对应的谐振点。

例如，可以在对称线g1上设置1个，或者多个间隔设置的金属柱40，以使对称线g1两侧的两对天线辐射体20同时激励起g1所在位置产生零点场。同时，在对称线g2上也设置1个或者多个间隔分布的金属柱40，以使对称线g2两侧的两对天线辐射体20同时激励起g2所在位置产生零点场，从而确保每个天线辐射体20均能够有效的激励起腔体11的TM₁₀₂模式，从而激发该TM₁₀₂模式产生稳定的谐振点。

其中，在相邻两个天线辐射体20的对称线上例如在g1和g2上均间隔设置多个金属柱40，以更好的维持每个天线辐射体20激励起的腔体11的TM₁₀₂模式，从而保证每个单元天线所辐射的电磁波均具有两个传输性能佳的谐振点。

参照图13所示，在一种可选的实现方式中，在上述4个呈2*2阵列分布的天线辐射体20的结构中，金属柱40的数量可以为一个，该金属柱40设置在4个天线辐射体20的中心位置即g1和g2的交点处，这样，在保证四个天线辐射体20能够分别激励起自身对应的TM₁₀₂模式，保证整个天线装置100的辐射带宽以及信号传输性能的同时，减少了金属柱40的设置数量，从而提高了天线装置100的装配效率。

本申请实施例的金属柱40在具体设置时，其两端可分别连接在顶壁12和底壁13的内表面，以提高金属柱40在金属主体10内部的稳固性，同时提高对腔体11的TM₁₀₂模式的维持效果。具体连接时，该金属柱40的两端可以分别焊接在金属主体10的顶壁12和底壁13上，也可以粘接在金属主体10的顶壁12和底壁13上。本申请实施例具体不对金属柱40与金属主体10的顶壁12和底壁13之间的连接方式进行限制。

图14是图13的仿真实验中阵列S参数曲线图；图15是图13的仿真实验中阵列增益曲线图。从图14中的实线的表征可以看出，图13所示的该天线装置100的S11＜-8dB的电磁波的频段大约在24GHz～30GHz，能够同时覆盖N257频段和N258频段。

图14中的多条虚线为相邻两个天线辐射体20上的各个馈电点在电磁波辐射频段内的隔离度，其中包括相邻两个天线辐射体20上的第一馈电点a1之间的隔离度、相邻两个天线辐射体20中的其中一个上的第一馈电点a1与另一个上的第二馈电点a2之间的隔离度、相邻两个天线辐射体20中的其中一个上的第二馈电点a2与另一个上的第一馈电点a1之间的隔离度以及相邻两个天线辐射体20上的第二馈电点a2之间的隔离度。

从图14的虚线可看出，所有相邻两个天线辐射体20上的各个馈电点在24GHz～30GHz频段之间的隔离度均小于-10dB，能够满足天线装置100的电磁波辐射要求。

从图15可以看出，图13所示的天线装置100在24GHz～30GHz频段内的天线增益>11dB，保证了电磁波的辐射效果。

实施三

图16是本申请实施例三提供的手机200的结构示意图。参照图16所示，以手机200为例，本申请实施例提供的电子设备包括显示屏(图中未示出)、后盖210和上述任一实施例所述的天线装置100。其中，该天线装置100可以设置在后盖210的内部，也可以设置在后盖210与显示屏之间的安装腔内。

需要说明的是，图16中的虚线为天线装置100在后盖210上的投影区域。可以在手机等电子设备上设置一个或者多个天线装置100，以满足不同信号传输需求。

本申请实施例通过在电子设备中设置上述天线装置100，在确保辐射带宽的同时，缩小了天线装置100的厚度尺寸，从而节约了该天线装置100在电子设备中的占用空间，以为其他元器件的安装提供有效的空间。

图17是本申请实施例三提供的手机的第二种结构示意图。参照图17所示，在一些示例中，该手机200等电子设备的后盖210为金属后盖，该金属后盖可以被配置成天线装置100的金属主体10，则天线辐射体20设置在金属后盖开设的腔体11内，这样，在保证天线装置100实现电磁辐射的功能的同时，合理利用了电子设备自身的结构，从而有效地节约了天线装置100在电子设备内的占用空间，提高了电子设备的集成度。

其中，可以将该金属主体10开设有缝隙121的一面背离显示屏，以避免电磁波从缝隙121中辐射出对显示屏的视频显示造成干扰，同时也保证更多的电磁波能量发送至信号接收端，实现声音、视频等信号的有效传输。

需要说明的是，本申请实施例提供的电子设备可以包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，简称：UMPC)、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理(personal digital assistant，简称：PDA)、可穿戴设备、虚拟现实设备、路由器等具有天线结构的移动或固定终端。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

Claims (20)

1.一种天线装置，其特征在于，包括金属主体、信号发射源、至少一个天线辐射体以及至少一个馈电线；

所述金属主体内形成有腔体，每个所述天线辐射体悬空设置在所述腔体内，所述信号发射源位于所述金属主体的外部；

所述天线辐射体包括第一表面以及与所述第一表面相背的第二表面，所述信号发射源通过所述馈电线向所述天线辐射体的所述第二表面馈电，所述金属主体与所述第一表面相对的一面上开设多条缝隙，以使所述金属主体内部的电磁波均通过所述缝隙向所述金属主体的外部发出；

还包括至少一个金属柱；所述金属柱竖直设置在所述金属主体的顶壁与底壁之间；且所述金属柱位于相邻两个所述天线辐射体的对称线上。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述金属主体包括相对且平行设置的顶壁和底壁以及位于所述顶壁与所述底壁之间的侧壁；

所述顶壁、底壁以及侧壁围成所述金属主体的腔体，所述缝隙开设在所述顶壁上。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述馈电线的第一端与所述信号发射源电连接，所述馈电线的第二端从所述金属主体的侧壁或者底壁穿过并与所述天线辐射体的第二表面电连接，或者，所述馈电线的第二端从所述金属主体的侧壁或者底壁穿过并与所述天线辐射体的第二表面耦合。

4.根据权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述天线辐射体的数量为多个，多个所述天线辐射体在所述腔体内呈阵列分布，且相邻两个所述天线辐射体间隔设置。

5.根据权利要求1-4任一所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线辐射体的横截面形状包括长方形、正方形和圆形中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线辐射体对应连接有第一馈电线和第二馈电线，所述第一馈电线与所述第二馈电线中的其中一个的第二端连接在所述天线辐射体的水平轴线，所述第一馈电线与所述第二馈电线中的另一个的第二端连接所述天线辐射体的垂直轴线上。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述第一馈电线和所述第二馈电线的第一端从所述金属主体的底壁穿过并与所述信号发射源电连接。

8.根据权利要求7所述的天线装置，其特征在于，所述第一馈电线和所述第二馈电线的第二端均靠近相邻两个所述天线辐射体的对称线设置。

9.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述第一馈电线和所述第二馈电线的第一端从所述金属主体的侧壁穿过并与所述信号发射源连接。

10.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述第一馈电线与所述第二馈电线的第二端均连接在所述天线辐射体邻近所述金属主体的侧壁。

11.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线辐射体的数量为4个，个所述天线辐射体以矩阵方式设置在所述金属主体的腔体内。

12.根据权利要求11所述的天线装置，其特征在于，所述金属柱的数量为一个，所述金属柱设置在4个所述天线辐射体的中心位置。

13.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述金属柱的数量为多个，多个所述金属柱间隔设置在相邻两个所述天线辐射体的对称线上。

14.根据权利要求1-4任一项所述的天线装置，其特征在于，所述金属柱的两端分别连接在所述顶壁和所述底壁的内表面。

15.根据权利要求2-4任一项所述的天线装置，其特征在于，所述金属主体的顶壁沿第一方向和第二方向均间隔设置有多条所述缝隙，且每条缝隙的两端分别延伸至所述顶壁的相对两侧的边缘；

其中，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

16.根据权利要求1-4任一项所述的天线装置，其特征在于，所述缝隙的宽度小于或者等于15μm。

17.根据权利要求1-4任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括氧化层；

所述氧化层包裹在所述金属主体的外表面。

18.根据权利要求1-4任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括绝缘介质，所述绝缘介质填充在所述金属主体的内腔中。

19.一种电子设备，其特征在于，包括显示屏、后盖和上述权利要求1-18任一项所述的天线装置。

20.根据权利要求19所述的电子设备，其特征在于，所述后盖为金属后盖，所述金属后盖被配置成所述天线装置的金属主体，且所述金属主体上开设缝隙的一面背离所述显示屏。

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