CN113809511A - 天线结构及具有该天线结构的电子设备 - Google Patents

天线结构及具有该天线结构的电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电子设备的天线结构，包括壳体、第一馈入点、第一接地点及第二馈入点，所述壳体至少部分由金属材料制成，所述壳体上开设有第一断点及第二断点，所述第一断点与所述第二断点之间的所述壳体形成一第一辐射部，所述第一馈入点设置于所述第一辐射部上，且电连接至一第一馈电点，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述第一接地点设置于所述第一辐射部，所述第一接地点与所述第一馈入点间隔设置，且通过一第一电感元件接地，所述天线结构还包括第二辐射部，所述第二馈入点电连接至一第二馈电点，以为所述第二辐射部馈入电流信号。所述天线结构可涵盖低频、中频、超中频、高频、超高频、5G Sub6 N77/N78/N79等多个频段，具宽频效果。本发明还提供一种具有该天线结构的电子设备。

Description

天线结构及具有该天线结构的电子设备
技术领域
本发明涉及一种天线结构及具有该天线结构的电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的进步，移动电话、个人数字助理等电子装置不断朝向功能多样化、轻薄化、以及资料传输更快、更有效率等趋势发展。然而其相对可容纳天线的空间也就越来越小，而且随着无线通信技术的不断发展，天线的频宽需求不断增加。因此，如何在有限的空间内设计出具有较宽频宽的天线，是天线设计面临的一项重要课题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种天线结构及具有该天线结构的电子设备，以解决上述问题。
一种电子设备的天线结构，包括壳体、第一馈入点、第一接地点及第二馈入点，所述壳体至少部分由金属材料制成，所述壳体上开设有第一断点及第二断点，所述第一断点与所述第二断点之间的所述壳体形成一第一辐射部，所述第一馈入点设置于所述第一辐射部上，且电连接至一第一馈电点，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述第一接地点设置于所述第一辐射部，所述第一接地点与所述第一馈入点间隔设置，且通过一第一电感元件接地，所述天线结构还包括与所述第一辐射部相邻设置的第二辐射部，所述第二馈入点设置于所述第二辐射部上，且电连接至一第二馈电点，以为所述第二辐射部馈入电流信号。
一种电子设备，包括上述所述的天线结构。
上述天线结构及具有该天线结构的电子设备可至少涵盖低频、中频、超中频、高频、超高频、5G Sub6 N77/N78/N79等多个频段，具宽频效果。
附图说明
图1为本发明第一较佳实施例的天线结构应用至电子设备的示意图。
图2为图1所示天线结构的电路图。
图3为图2所示天线结构中切换电路的电路图。
图4为图2所示天线结构中第一辐射部工作时的电流走向示意图。
图5为图2所示天线结构中第二辐射部工作时的电流走向示意图。
图6为图2所示天线结构中第一辐射部的S参数(散射参数)曲线图。
图7为图2所示天线结构中第一辐射部的辐射效率曲线图。
图8为图2所示天线结构中第二辐射部的S参数(散射参数)曲线图。
图9为图2所示天线结构中第二辐射部的辐射效率曲线图。
图10为本发明第二较佳实施例的天线结构的示意图。
图11为图10所示天线结构中第二辐射部工作时的电流走向示意图。
图12为图10所示天线结构中第一辐射部的S参数(散射参数)曲线图。
图13为图10所示天线结构中第一辐射部的辐射效率曲线图。
图14为图10所示天线结构中第二辐射部的S参数(散射参数)曲线图。
图15为图10所示天线结构中第二辐射部的辐射效率曲线图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002543022000000021
Figure BDA0002543022000000031
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件被称为“电连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1及图2，本发明第一较佳实施方式提供一种天线结构100，其可应用于移动电话、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等电子设备200中，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。
可以理解，所述电子设备200可以采用以下一种或多种通信技术：蓝牙(bluetooth，BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system，GPS)通信技术、无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)通信技术、全球移动通信系统(global system formobile communications，GSM)通信技术、宽频码分多址(wideband code divisionmultiple access，WCDMA)通信技术、长期演进(long term evolution，LTE)通信技术、5G通信技术、SUB-6G通信技术以及未来其他通信技术等。
可以理解，在本实施例中，所述电子设备200可以包括以下一个或多个组件，例如处理器、电路板、显示屏、存储器、电源组件、输入输出电路、音频组件(例如麦克风及扬声器等)、多媒体组件(例如前置摄像头和/后置摄像头)、传感器组件(例如接近传感器、距离传感器、环境光传感器、加速度传感器、陀螺仪、磁传感器、压力传感器及/或温度传感器等)等，在此不再赘述。
所述天线结构100至少包括壳体11、系统接地面12、第一馈入点13、第一接地点14、第二馈入点15及切换点17。
所述壳体11可以为所述电子设备200的外壳。所述壳体11可由金属或其他导电材料制成。所述系统接地面12可由金属或其他导电材料制成。所述系统接地面12设置于所述壳体11内，用以为所述天线结构100提供接地。
在本实施例中，所述壳体11至少包括第一部分111、第二部分113以及第三部分115。在本实施例中，所述第一部分111为所述电子设备200的顶端，即所述第一部分111可以为所述电子设备200的顶部金属框，所述天线结构100构成所述电子设备200的上天线。所述第二部分113与所述第三部分115相对设置，两者分别设置于所述第一部分111的两端，优选垂直设置。在本实施例中，所述第二部分113或所述第三部分115的长度大于所述第一部分111的长度。即所述第二部分113及第三部分115均为所述电子设备200的侧边金属框。
所述壳体11上还开设有至少一缝隙。在本实施例中，所述壳体11上开设有两个缝隙，即第一断点117及第二断点118。其中，所述第一断点117开设于所述第一部分111上，且靠近所述第三部分115设置。所述第二断点118设置于所述第二部分113上。在本实施例中，所述第一断点117及所述第二断点118均贯通且隔断所述壳体11。
可以理解，在本实施例中，所述第一断点117及第二断点118共同自所述壳体11上划分出至少两个辐射部。在本实施例中，所述第一断点117及所述第二断点118共同自所述壳体11划分出两个辐射部，即第一辐射部F1及第二辐射部F2。其中，在本实施例中，所述第一断点117与所述第二断点118之间的所述壳体11形成所述第一辐射部F1。也就是说，所述第一辐射部F1设置在所述电子设备200的角落位置，例如左上角位置，即由部分所述第一部分111及部分所述第二部分113构成。所述第二断点118与所述第二部分113远离所述第二断点118及所述第一辐射部F1之间对应的所述壳体11，例如部分所述第二部分113，形成所述第二辐射部F2。显然，在本实施例中，所述第一辐射部F1与所述第二辐射部F2相邻设置，且位于所述第二断点118的两侧。所述第一辐射部F1的电长度大于所述第二辐射部F2的电长度。
可以理解，在本实施例中，所述壳体11至少包括边框(图未标)。所述边框可以为电子设备200的金属边框。所述第一辐射部F1与所述第二辐射部F2设置于所述边框上。
可以理解，在本实施例中，当所述第一断点117与所述第二断点118的宽度小于2毫米(mm)时，会对所述天线结构100的效率有影响。因此，所述第一断点117与所述第二断点118的宽度通常不小于2mm。而所述第一断点117与所述第二断点118的宽度越大，对所述天线结构100的效率越好。因此，在本实施例中，同时考虑到所述电子设备200的整体外观美感及所述天线结构100的辐射效率，所述第一断点117与所述第二断点118的宽度均可以设置为2mm。
可以理解，在本实施例中，所述第一断点117与所述第二断点118均填充有绝缘材料，例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此为限。
可以理解，在本实施例中，所述系统接地面12邻近所述第一部分111及所述第二断点118的一端沿平行所述第二部分113且靠近所述第一部分111的方向开设有狭缝119。所述狭缝119呈直条状，且与所述第二断点118连通。所述狭缝119对应所述第二辐射部F2设置。例如，所述狭缝119的两端分别对应所述第二辐射部F2的两端，所述狭缝119的长度与所述第二辐射部F2的电长度相当。
可以理解，在本实施例中，所述第一馈入点13设置在所述第一辐射部F1上，且位于所述第一部分111。所述第一馈入点13可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第一馈电点131，以馈入电流信号至所述第一辐射部F1。在本实施例中，所述第一馈入点13至所述第一断点117的长度大于所述第一馈入点13至所述第二断点118的长度。
可以理解，在本实施例中，所述第一接地点14设置于所述第一辐射部F1上，且位于所述第二部分113。所述第一接地点14邻近所述第二断点118设置，并通过一第一电感元件141接地。
所述第二馈入点15设置于所述第二辐射部F2上。所述第二馈入点15可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第二馈电点151，以馈入电流信号至所述第二辐射部F2。
所述切换点17设置在所述第一辐射部F1上，且位于所述第一部分111，并靠近所述第一断点117设置。在本实施例中，所述切换点17还通过相应的切换电路170接地。
请一并参阅图3，在本实施例中，所述切换电路170包括切换单元171及至少一切换元件173。所述切换单元171可以为单刀单掷开关、单刀双掷开关、单刀三掷开关、单刀四掷开关、单刀六掷开关、单刀八掷开关等。所述切换单元171电连接至所述切换点17，以电连接至所述第一辐射部F1。所述切换元件173可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述切换元件173之间相互并联，且其一端电连接至所述切换单元171，另一端接地。如此，通过控制所述切换单元171的切换，可使得所述第一辐射部F1切换至不同的切换元件173，以调整所述第一辐射部F1的辐射频段的频率(参下详述)。
可以理解，请一并参阅图4，为所述天线结构100中所述第一辐射部F1的电流路径图。其中，当电流自所述第一馈入点13馈入时，所述电流将流经所述第一辐射部F1中所述第一馈入点13与所述第一断点117之间的部分(以下称第一辐射段)，并流向所述第一断点117，同时通过所述切换点17及切换电路170接地(参路径P1)。当电流自所述第一馈入点13馈入时，所述电流还将流经所述第一辐射部F1中所述第一馈入点13与所述第二断点118之间的部分(以下称第二辐射段)，并通过所述第一电感元件141接地(参路径P2)。
在本实施例中，所述第一辐射部F1中所述第一辐射段为低频/超中频(ultra-middle frequency，UMB)/中频辐射体，用以激发长期演进技术升级版(Long TermEvolution Advanced，LTE-A)低频、超中频及中频模态。所述第一辐射部F1中所述第二辐射段通过串联所述第一电感元件141接地，以构成高频及5G NR N79辐射体，用以激发LTE-A高频及5G NR N79模态。
另外，所述第一接地点14处的第一电感元件141还可与所述第二馈入点15产生耦合共振，即当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将通过所述第二断点118耦合至所述第一电感元件141，并接地(参路径P3)。从而，所述第一辐射部F1将耦合共振出超高频(ultra-high frequency，UHB)及5G NR N77、N78模态，使得所述第一辐射部F1的工作频率范围涵盖至1710-5000MHz。
显然，在本实施例中，通过于所述第一辐射部F1的适当位置设置所述第一馈入点13、第一接地点14及第一电感元件141。如此，可利用此天线架构共振出LTE-A低、中、高频模态、超中频模态、超高频模态以及5G NR模态(包括N77/N78/N79模态)。再者，通过在所述第一辐射部F1中的第一辐射段上设置所述切换电路170，可利用相应的电感、电容或其组合来调整或控制所述第一辐射部F1的低频及超中频频段的频偏，使得所述第一辐射部F1涵盖至超中频频段(1448-1511MHz)，且低频频段涵盖至600-960MHz，即703-804MHz、791-862MHz、824-894MHz、880-960MHz(即B28/B20/B5/B8频段)。
可以理解，请一并参阅图5，为所述天线结构100中所述第二辐射部F2的电流路径图。其中，当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2中所述第二馈入点15与所述第二辐射部F2远离所述第二断点118的端部所对应的第二部分113(以下称第三辐射段，参电流路径P4)。同时，当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2中所述第二馈入点15与所述第二断点118之间的部分(以下称第四辐射段)，并通过所述第二断点118耦合至所述第一辐射部F1的第一电感元件141(参电流路径P5)。
当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第四辐射段，并通过所述第二断点118耦合至所述第一辐射部F1的第二辐射段，再流过所述第一馈入点13及所述第一馈电点131(参路径P6)。当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2中所述第四辐射段，并通过所述第二断点118耦合至所述第一辐射部F1的第二辐射段及第一辐射段，再流过所述切换点17及切换电路170(参电流路径P7)。
在本实施例中，所述第二辐射部F2中所述第三辐射段为5G NR N79辐射体，用以激发5G NR N79模态。所述第二辐射部F2中所述第四辐射段与所述第一电感元件141耦合，以共振出超高频、5G NR N77、N78模态。其中，所述第一电感元件141用以调节或控制所述超高频、5G NR N77、N78模态的频偏。另外，所述第二辐射部F2中所述第四辐射段还与所述第一辐射部F1中的第二辐射段耦合，以共振出高频模态。所述第二辐射部F2中所述第四辐射段还与所述第一辐射部F1的第一辐射段及第二辐射段耦合，进而共振出中频模态。
可以理解，请一并参阅图6，图6为所述天线结构100中第一辐射部F1的S参数(散射参数)曲线图。其中曲线S61为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S62为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S63为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6NRN77/N78/N79频段时的S11值。
图7为所述天线结构100中第一辐射部F1的辐射效率曲线图。其中曲线S71为所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S72为所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S73为所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。
显然，由图6、图7可知晓，所述第一辐射部F1的中频(1710-2170MHz)是由所述第一辐射部F1中第一辐射段的低频倍频激发出的模态，其高频(2300-2690MHz)是通过所述第一辐射部F1中第二辐射段激发出的模态。所述超高频、5G Sub6 NR N77/N78(3300-4200MHz)是通过所述第一辐射部F1中第一辐射段的低频倍频以及所述第二辐射部F2中第二馈入点15的耦合能量而共同激发出的多模态。所述第一辐射部F1的5G Sub6 NR N79(4400-5000MHz)是通过所述第一辐射部F1中第二辐射段的高频的倍频激发出的模态。
可以理解，通过所述切换电路170使用不同的电感值或电容值，可有效控制所述天线结构100中第一辐射部F1涵盖低频模态及超中频模态，并使得所述低频模态涵盖至B28/B20/B5/B8频段。所述天线结构100通过所述第二辐射部F2的耦合能量共振出额外的模态，以增加超高频、5G Sub6 NR N77/N78的频宽。在本实施例中，所述天线结构100中所述切换电路170可包括三个切换元件，用以切换三种频段，即LB700频段(即B28，703-803MHz)、LB900频段(即B8，880-960MHz)和超中频频段(1448-1511MHz)，而其中频、高频、超高频及5GSub6 NR N77/N78/N79等频段均持续维持良好的天线效率，使其涵盖全球通用4G通信频段与5G Sub 6的通信频段，即涵盖至1710-5000MHz频段。
图8为所述天线结构100中第二辐射部F2的S参数(散射参数)曲线图。其中曲线S81为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S82为当所述第一辐射部F1工作于LB 900频段时，所述第二辐射部F2工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NRN77/N78/N79频段时的S11值。曲线S83为当所述第一辐射部F1工作于超中频频段时，所述第二辐射部F2工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6NR N77/N78/N79频段时的S11值。
图9为所述天线结构100中第二辐射部F2的辐射效率曲线图。其中曲线S91为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S92为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S93为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。
由图8及图9可知，所述第二辐射部F2通过与所述第一辐射部F1的耦合能量共振出额外模态，以增加中频和高频的频宽。当所述第一辐射部F1的切换电路170切换至LB700频段、LB900频段和超中频频段时，所述第二辐射部F2的中频、高频、超高频及5G Sub6 NRN77/N78/N79等频段均持续维持良好的天线效率，使其涵盖全球通用4G通信频段与5G Sub6的通信频段，即涵盖至1805-5000MHz频段。
显然，在本实施例中，所述天线结构100通过设置所述第一辐射部F1及第二辐射部F2。两个辐射部，即所述第一辐射部F1与所述第二辐射部F2可通过耦合方式产生可调性的宽频模态，可有效增加中频、高频和超高频的频宽并具有较佳天线效率，可涵盖全球常用频段应用，并可支援5G Sub 6N77/N78/N79的频段。即使得所述天线结构100的工作频率范围涵盖低频(703-960MHz)、超中频(1448-1511MHz)、中频(1710-2170MHz)、高频(2300-2690MHz)、超高频(3400-3800MHz)以及5G Sub6 NR N77/N78/N79(3300-5000MHz)。再者，所述天线结构100无需在天线馈入端，例如第一馈入点13及第二馈入点15的位置设置天线调谐器(tuner)，可有效减少产品的生产成本。
请一并参阅图10，为本发明第二较佳实施例所提供的天线结构100a，其可应用于移动电话、个人数字助理等电子设备200a中，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。
所述天线结构100a至少包括壳体11、系统接地面12、第一馈入点13、第一接地点14、第二馈入点15及切换点17。其中，所述壳体11上开设有所述第一断点117及第二断点118。所述系统接地面12上开设有狭缝119。所述第一接地点14通过第一电感元件141接地。所述切换点17通过切换电路170接地。所述第一断点117及所述第二断点118共同自所述壳体11划分出相应的第一辐射部F1及第二辐射部F2a。
可以理解，在本实施例中，所述天线结构100a与天线结构100的区别在于所述天线结构100a还设置有第二接地点18。在本实施例中，所述第二接地点18设置于所述第二辐射部F2a上。所述第二接地点18与所述第二馈入点15间隔设置，且相对所述第二馈入点15而言，更远离所述第二断点118设置。所述第二接地点18的一端可通过一第二电感元件181接地。所述第一电感元件141及所述第二电感元件181可设置于所述第二馈入点15的两侧。
可以理解，在本实施例中，所述第一辐射部F1的工作原理及具体工作频段与所述天线结构100中的第一辐射部F1的工作原理及具体工作频段相同，在此不再赘述。而所述天线结构100a中所述第二辐射部F2a的工作原理及具体工作频段与所述天线结构100中的第二辐射部F2的工作原理及具体工作频段不同。
具体地，请一并参阅图11，在本实施例中，当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2a中所述第二馈入点15与所述第二接地点18之间的部分(以下称第五辐射段)，并通过所述第二电感元件181接地(参电流路径P8)。当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2a的第五辐射段及所述第二接地点18与所述第二辐射部F2a远离所述第二断点118的端部之间的部分(以下称第六辐射段，参电流路径P9)。同时，当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2a中所述第二馈入点15与所述第二断点118之间的部分(即所述第四辐射段)，并通过所述第二断点118耦合至所述第一辐射部F1的第一电感元件141(参电流路径P10)。
当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第四辐射段，并通过所述第二断点118耦合至所述第一辐射部F1的第二辐射段，再流过所述第一馈入点13及所述第一馈电点131(参路径P 11)。当电流自所述第二馈入点15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2a中的所述第四辐射段，并通过所述第二断点118耦合至所述第一辐射部F1的第二辐射段及第一辐射段，再流过所述切换点17及切换电路170(参电流路径P12)。
在本实施例中，所述第二辐射部F2a中所述第五辐射段为5G NR N79辐射体，用以激发5G NR N79模态。所述第二辐射部F2a中所述第六辐射段为第一中频辐射体，用以激发第一中频模态。所述第二辐射部F2a中所述第四辐射段与所述第一电感元件141耦合，以共振出超高频、5G NR N77、N78模态。其中，所述第一电感元件141用以调节或控制所述超高频、5G NR N77、N78模态的频偏。另外，所述第二辐射部F2a中所述第四辐射段还与所述第一辐射部F1中的第二辐射段耦合，以共振出高频模态。所述第二辐射部F2a中所述第四辐射段与所述第一辐射部F1的第一辐射段及第二辐射段耦合，进而共振出第二中频模态。
可以理解，请一并参阅图12，图12为所述天线结构100a中第一辐射部F1的S参数(散射参数)曲线图。其中曲线S121为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S122为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S123为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5GSub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。
图13为所述天线结构100a中第一辐射部F1的辐射效率曲线图。其中曲线S131为所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S132为所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S133为所述第一辐射部F1工作于LB 700频段、中频频段、高频频段、超高频、5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。
图14为所述天线结构100a中第二辐射部F2a的S参数(散射参数)曲线图。其中曲线S141为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2a工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S142为当所述第一辐射部F1工作于LB 900频段时，所述第二辐射部F2a工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6NR N77/N78/N79频段时的S11值。曲线S143为当所述第一辐射部F1工作于超中频频段时，所述第二辐射部F2a工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6NR N77/N78/N79频段时的S11值。
图15为所述天线结构100a中第二辐射部F2a的辐射效率曲线图。其中曲线S151为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2a工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S 152为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2a工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。曲线S153为当所述第一辐射部F1工作于LB 700频段时，所述第二辐射部F2a工作于中频频段、高频频段、超高频及5G Sub6 NR N77/N78/N79频段时的辐射效率。
显然，由图12至图15可知，在本实施例中，所述天线结构100a通过设置所述第一辐射部F1及第二辐射部F2a。两个辐射部，即所述第一辐射部F1与所述第二辐射部F2a可通过耦合方式，并搭配两个电感元件，例如第一电感元件141及第二电感元件181，以产生可调性的宽频模态，可有效增加中频、高频和超高频的频宽并具有较佳天线效率，可涵盖全球常用频段应用，并可支援5G Sub 6 N77/N78/N79的频段。即使得所述天线结构100a的工作频率范围涵盖低频(703-960MHz)、超中频(1448-1511MHz)、中频(1710-2170MHz)、高频(2300-2690MHz)、超高频(3400-3800MHz)以及5G Sub6 NR N77/N78/N79(3300-5000MHz)。再者，所述天线结构100a无需在天线馈入端，例如第一馈入点13及第二馈入点15的位置设置天线调谐器(tuner)，可有效减少产品的生产成本。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种电子设备的天线结构，其特征在于，所述天线结构包括壳体、第一馈入点、第一接地点及第二馈入点，所述壳体至少部分由金属材料制成，所述壳体上开设有第一断点及第二断点，所述第一断点与所述第二断点之间的所述壳体形成一第一辐射部，所述第一馈入点设置于所述第一辐射部上，且电连接至一第一馈电点，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述第一接地点设置于所述第一辐射部，所述第一接地点与所述第一馈入点间隔设置，且通过一第一电感元件接地，所述天线结构还包括与所述第一辐射部相邻设置的第二辐射部，所述第二馈入点设置于所述第二辐射部上，且电连接至一第二馈电点，以为所述第二辐射部馈入电流信号。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第二馈入点馈入时，所述电流通过所述第二断点耦合至所述第一电感元件，并接地，以激发出超高频及5G NR N77、N78模态。
3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第二馈入点馈入时，所述电流流经所述第二辐射部中所述第二馈入点与远离所述第二断点的端部所对应的部分，以激发5G NR N79模态。
4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括第二接地点，所述第二接地点设置于所述第二辐射部上，且比所述第二馈入点更远离所述第二断点，所述第二接地点通过第二电感元件接地。
5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第二馈入点馈入时，所述电流流经所述第二辐射部靠近所述第二断点的一侧，并通过所述第二断点耦合至所述第一电感元件，以激发超高频、5G NR N77、N78模态。
6.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第二馈入点馈入时，所述电流流经所述第二辐射部中所述第二馈入点与所述第二接地点之间的部分，且通过所述第二电感元件接地，以激发5G NR N79模态。
7.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述壳体包括边框，所述第一辐射部及所述第二辐射部设置于所述边框上。
8.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第一馈入点馈入时，所述电流流经所述第一辐射部中所述第一馈入点与所述第二断点之间的部分，并通过所述第一电感元件接地，以激发LTE-A高频及5G NR N79模态。
9.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括切换点，所述切换点设置于所述第一辐射部上，且比所述第一馈入点更靠近所述第一断点，所述切换点与所述第一接地点间隔设置于所述第一馈入点的两侧，所述切换点通过一切换电路接地。
10.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括如权利要求1-9中任一项所述的天线结构。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2018423290B2 (en) * 2018-05-15 2021-12-16 Huawei Technologies Co., Ltd. Antenna system and terminal device
CN114122710A (zh) * 2020-08-28 2022-03-01 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的电子设备
TWI794004B (zh) * 2022-01-28 2023-02-21 富智康國際股份有限公司 模組化卡槽連接結構及電子裝置
CN114944548A (zh) * 2022-05-27 2022-08-26 Oppo广东移动通信有限公司 一种天线组件及电子设备
US12062858B2 (en) * 2022-06-24 2024-08-13 Apple Inc. Electronic device with switchable antenna loop path

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104795643A (zh) * 2015-04-29 2015-07-22 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 全频段手机天线系统
CN104934694A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置
CN108123729A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 宏达国际电子股份有限公司 无线通信装置
CN108511881A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN108736144A (zh) * 2015-12-09 2018-11-02 广东欧珀移动通信有限公司 移动终端
US20190067796A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 Quanta Computer Inc. Mobile device
TWI663781B (zh) * 2017-12-26 2019-06-21 國家中山科學研究院 多頻天線封裝結構
CN109921175A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN110661082A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN208522084U (zh) 2018-07-24 2019-02-19 Oppo广东移动通信有限公司 天线组件以及电子设备
US11114748B2 (en) * 2019-09-06 2021-09-07 Apple Inc. Flexible printed circuit structures for electronic device antennas

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104934694A (zh) * 2014-03-17 2015-09-23 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及应用该天线结构的无线通信装置
CN104795643A (zh) * 2015-04-29 2015-07-22 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 全频段手机天线系统
CN108736144A (zh) * 2015-12-09 2018-11-02 广东欧珀移动通信有限公司 移动终端
CN108123729A (zh) * 2016-11-30 2018-06-05 宏达国际电子股份有限公司 无线通信装置
CN108511881A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
US20190067796A1 (en) * 2017-08-22 2019-02-28 Quanta Computer Inc. Mobile device
CN109921175A (zh) * 2017-12-12 2019-06-21 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
TWI663781B (zh) * 2017-12-26 2019-06-21 國家中山科學研究院 多頻天線封裝結構
CN110661082A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置
CN110661084A (zh) * 2018-06-28 2020-01-07 深圳富泰宏精密工业有限公司 天线结构及具有该天线结构的无线通信装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUMIYA OSAKI等: ""Miniaturization and broadbanding of an open terminated folded inverted-L antenna with slits"", 《 2017 INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ANTENNAS AND PROPAGATION (ISAP)》, 21 December 2017 (2017-12-21) *
陈楚晖: ""应用于金属边框移动终端的4G/5G多频段MIMO天线"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, 15 February 2020 (2020-02-15) *

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