CN113922060B - 一种天线和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种天线和电子设备，该天线包括天线本体和调整模块；其中，天线本体，用于产生辐射场；调整模块，包括若干个调整电路，用于接收开关控制信号，并根据开关控制信号控制若干个调整电路的工作状态，以将辐射场的形状调整为预设形状。这样，通过改变调整电路的工作状态能够改变辐射场的形状，避免信号传输的方向处于辐射场的盲区，能够改善信号收发质量，提高天线的性能。

Description

一种天线和电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线和电子设备。

背景技术

随着第五代移动通信时代的到来，数据传输速率越来越高，对移动终端天线性能的要求也越来越高。根据天线的原理可知，在收发信号时，天线产生辐射场以覆盖最大的接收范围，但是天线辐射场型上仍然具有一定的盲区，导致了天线性能的下降。

发明内容

本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种天线，该天线包括天线本体和调整模块；其中，

天线本体，用于产生辐射场；

调整模块，包括若干个调整电路，用于接收开关控制信号，并根据开关控制信号控制若干个调整电路的工作状态，以将辐射场的形状调整为预设形状。

在一些实施例中，调整模块还包括调整辐射臂；调整模块，具体用于根据若干个调整电路的工作状态，通过调整辐射臂产生表面分布电流，并利用表面分布电流将辐射场的形状调整为预设形状；其中，若干个调整电路各自的一端与调整辐射臂连接，若干个调整电路各自的另一端与预设接地面连接。

在一些实施例中，调整电路包括至少一个控制件；调整模块，还用于根据开关控制信号，确定调整电路对应的偏置电压；以及通过调整电路对应的偏置电压驱动调整电路中的至少一个控制件，以使得调整电路处于不同的工作状态。

在一些实施例中，控制件包括开关件，开关件的第一端与调整辐射臂连接，开关件的第二端与预设接地面连接；其中，开关件，用于接收调整电路对应的偏置电压；以及在偏置电压大于预设导通电压时，控制调整电路处于导通状态；或者在偏置电压小于或等于预设导通电压时，控制调整电路处于关断状态。

在一些实施例中，调整电路还包括隔直流电容，开关件的第一端通过隔直流电容与调整辐射臂连接；其中，隔直流电容，用于在调整电路处于导通状态时进行隔直流处理，避免偏置电压影响调整辐射臂。

在一些实施例中，控制件还包括可调电容，开关件的第二端通过可调电容与预设接地面连接；可调电容，用于在调整电路处于导通状态时，根据偏置电压进行调谐处理，以调整调整电路的电路参数。

在一些实施例中，开关件为射频开关二极管。

在一些实施例中，调整电路的数量为一个或多个；在调整电路的数量为三个以上的情况下，若干个调整电路至少包括第一调整电路、第二调整电路和第三调整电路，第一调整电路设置在远离天线本体的一侧，第二调整电路设置在靠近天线本体的一侧，第三调整电路设置在第一调整电路和第二调整电路之间；其中，调整模块，还用于在若干个调整电路均处于关断状态的情况下，通过调整辐射臂产生第一表面分布电流，且第一表面分布电流与本体辐射电流方向相同；或者在第一调整电路处于导通状态，且若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制调整辐射臂产生第二表面分布电流，第二表面分布电流与本体辐射电流的方向相同，且通过第一调整电路传输到预设接地面；或者在第二调整电路处于导通状态，且若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制调整辐射臂产生第三表面分布电流，第三表面分布电流与本体辐射电流的方向相反，且通过第二调整电路传输到预设接地面；或者在第三调整电路处于导通状态，且若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制调整辐射臂产生第四表面分布电流，第四表面分布电流的方向与辐射电流的方向相同或者相反，并通过第三调整电路传输到预设接地面。

在一些实施例中，调整模块的数量为一个或者多个。

第一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，电子设备至少包括如第一方面的天线。

本申请实施例提供了一种天线和电子设备，该天线包括天线本体和调整模块；其中，天线本体，用于产生辐射场；调整模块，包括若干个调整电路，用于接收开关控制信号，并根据开关控制信号控制若干个调整电路的工作状态，以将辐射场的形状调整为预设形状。这样，通过改变调整电路的工作状态能够改变辐射场的形状，避免信号传输的方向处于辐射场的盲区，能够改善信号收发质量，提高天线的性能。

附图说明

图1A为本申请实施例提供的一种倒F天线的结构示意图；

图1B为本申请实施例提供的一种半波振子天线的原理示意图；

图1C为本申请实施例提供的一种倒F天线的应用场景示意图；

图2A为相关技术提供的一种理想状况下的半波振子天线的辐射场的仿真示意图；

图2B为相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场的三维结构示意图；

图2C为相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场的垂直剖面示意图；

图2D为相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场的水平剖面示意图；

图3A为相关技术提供的一种半波振子天线的结构示意图；

图3B为相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场型示意图；

图3C为相关技术提供的一种倒F天线的结构示意图；

图3D为相关技术提供的一种倒F天线的辐射场型示意图；

图3E为相关技术提供的另一种倒F天线的结构示意图；

图3F为相关技术提供的另一种倒F天线的辐射场型示意图；

图4为相关技术中提供的一种倒F天线的辐射场的形状示意图；

图5为本申请实施例提供的一种天线的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种天线的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的又一种天线的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的再一种天线的结构示意图；

图9A为本申请实施例提供的一种天线的工作原理示意图；

图9B为本申请实施例提供的另一种天线的工作原理示意图；

图9C为本申请实施例提供的又一种天线的工作原理示意图；

图9D为本申请实施例提供的再一种天线的工作原理示意图；

图10为本申请实施例提供的再一种天线的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种PIFA天线的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种天线辐射场型的水平切面示意图；

图13为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

应理解，为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的各实施例进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本申请各实施例中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施例的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线：多输入输出天线。

WLAN(Wireless Local Area Network)：无线局域网。

IFA(Inverted-F Antenna)天线：又称为倒F天线。

PIFA(Planar Inverted Antenna)：平面IFA天线，又称为平面倒F天线。

3D(3Dimensional)：三维。

dB(deciBel)：分贝。

随着第五代移动通信时代的到来，数据传输速率越来越高，对移动终端天线性能的要求也越来越高。移动终端中的天线数量从一支、两支(2×2MIMO)、四支(4×4MIMO)甚至更多，天线技术的发展也从无源天线到有源开关天线，例如在天线设计中加入电子开关(Switch)或调谐器(Tuner)来改变匹配状态，使一根天线具有多个状态，这样每个状态只需要覆盖一定的频率带宽，所有状态组合来完成整个频率带宽的覆盖，变相的减少了带宽的需求，以达到减小天线尺寸并保证性能的目的。

以简化的普通倒F型天线设计模型配合简单接地面示意来说明天线原理，参见图1A，其示出了本申请实施例提供的一种倒F天线的结构示意图。参见图1B，其示出了本申请实施例提供的一种半波振子天线的原理示意图。参见图1C，其示出了本申请实施例提供的一种倒F天线的应用场景示意图。如图1A和图1C所示，普通倒F型天线设计是目前笔记本电脑、手机等便携设备上最常用的天线类型，它是基于半波振子天线(如图1B)为减小尺寸而进行变形设计后得到的，以接地面代替半波振子一个臂，并把振子另一臂弯折靠近接地面进一步减小天线净空。因为弯折后的振子臂更靠近接地面导致对地耦合电容增加，需要增加接地感性匹配抵消部分容抗，因此形成像字母F倒下来一样的结构而得名。

在无源天线设计中，天线的所有特性在完成设计后都是固定不变的，而且辐射场型上具有一定的盲区存在。参见图2A，其示出了相关技术提供的一种理想状况下的半波振子天线的辐射场的仿真示意图。参见图2B，其示出了相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场的三维结构示意图。参见图2C，其示出了相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场的垂直剖面示意图。参见图2D，其示出了相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场的水平剖面示意图。特别地，图2C中角a和图2D中角b所在的位置用于指示图2A中的空白区域，即辐射场的盲区。如图2A～2D所示，即使是应用最广泛的经典半波振子天线在辐射场型上也有盲区(NULL)存在。在此基础上，由半波振子的小型化变型应用后得到的倒F型天线，在实际应用过程中存在形态弯折、尺寸压缩的问题，同时受到复杂的应用环境中其他因素的干扰(例如实际设备上存在很多金属遮挡)，天线辐射场型会变的极不规则。

另外，天线形态与天线的辐射场型具有紧密关系，参见图3A，其示出了相关技术提供的一种半波振子天线的结构示意图。参见图3B，其示出了相关技术提供的一种半波振子天线的辐射场型示意图。参见图3C，其示出了相关技术提供的一种倒F天线的结构示意图。参见图3D，其示出了相关技术提供的一种倒F天线的辐射场型示意图。参见图3E，其示出了相关技术提供的另一种倒F天线的结构示意图。参见图3F，其示出了相关技术提供的另一种倒F天线的辐射场型示意图。相比较于3C，图3E中的接地面增大。如图3A、图3C和图3E所示，当接地面变大时，天线的辐射场型上的凹陷会明显变多，结合电子设备所处的实际环境，天线辐射场其实存在多个盲区。

以某笔记本电脑中的WLAN天线的测试结果为例，参见图4，其示出了相关技术中一种倒F天线的辐射场的形状示意图。如图4所示，该辐射场型上有很多的盲区或者增益比较低的区域存在。换句话说，如果终端所处的环境比较复杂或者信号传输距离较远，通信信号的方向在这些盲点区域所在的方向上，就会导致连接问题。

针对辐射场型上的这种缺陷，优化天线的工作环境为理想环境可以得到改善，但是在实际的设备上并没有可行性。除此之外，智能天线概念逐渐被提出，不同于带宽组合拓展频宽的有源天线技术，智能天线系统需要借助于专业的芯片和开关器件在每支天线上设计多个不同辐射场型的工作状态，并根据在不同的环境下无线信号路径的变化自动进行辐射场的调整适配，使天线系统在任意环境下始终工作在最佳的发射或接收状态，提供最优的无线连接特性。

然而，一方面，目前智能天线仍没有具体实施方案，而且可调整的模式较少，对天线性能提升有限；另一方面，同时需要借助于专业的芯片和开关器件来实现状态的切换，成本较高。

本申请实施例提供了一种天线，该天线包括天线本体和调整模块；其中，天线本体，用于产生辐射场；调整模块，包括若干个调整电路，用于接收开关控制信号，并根据开关控制信号控制若干个调整电路的工作状态，以将辐射场的形状调整为预设形状。这样，通过改变调整电路的工作状态能够改变辐射场的形状，避免信号传输的方向处于辐射场的盲区，能够改善信号收发质量，提高天线的性能。

下面将结合附图对本申请各实施例进行详细说明。

在本申请的一实施例中，参见图5，其示出了本申请实施例提供的一种天线10的结构示意图。如图5所示，该天线10可以包括：

天线本体101，用于产生辐射场；

调整模块102，包括若干个调整电路1021，用于接收开关控制信号，并根据开关控制信号控制若干个调整电路1021的工作状态，以将辐射场的形状调整为预设形状。

需要说明的是，天线10可以包括多种类型、多种用途的天线，例如通信天线、广播天线、电视天线和雷达天线等等，同时，天线10可以设置于诸如计算机、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、导航装置、服务器等等的电子设备上。

在相关技术中，天线结构一旦被确定下来就无法改变，其辐射场存在盲区或者辐射较弱的地方，那么在特定方向进行信号传输时可能存在信号质量不佳的问题，导致天线性能有所下降。

在本申请实施例中，天线10包括天线本体101和调整模块102，调整模块102中包括多个能够改变工作状态的调整电路1021，通过改变调整电路1021的工作状态能够改变天线本体101的辐射场形状。也就是说，在不同的信号传输场景中，可以向调整模块102发送相应的开关控制信号，开关控制信号能够控制调整模块102中的调整电路1021的工作状态，进而改变辐射场的形状，以提高该信号传输场景下的信号传输质量。

在这里，天线可以包括多种天线类型，例如单极天线、IFA天线、PIFA天线等等。调整电路的数量可以为一个或者多个，需要根据实际应用场景确定，本申请实施例中在此不做限制。

另外，开关控制信号用于调整辐射场的形状的信号。在本申请实施例中，辐射场可以具有多个形状，每个形状的盲区位置不同，可以通过实际测试确定各个辐射场的形状以及各个辐射场所适合传输的信号方向，并形成具体的控制程序。这样，在电子设备需要发送某一信号时，电子设备的控制程序会选定所需要的辐射场形状，并发送相应的开关控制信号，从而通过调整模块102将辐射场调整为特定形状，从而提高的信号传输的质量。

在一些实施例中，参见图6，其示出了本申请实施例提供的另一种天线的结构示意图。如图6所示，调整模块102还可以包括调整辐射臂1022；调整模块102，具体用于根据若干个调整电路1021的工作状态，通过调整辐射臂1022产生表面分布电流，并利用表面分布电流将辐射场的形状调整为预设形状。

在这里，若干个调整电路1021各自的一端与所述调整辐射臂1022连接，若干个调整电路1021各自的另一端与预设接地面连接。

需要说明的是，以倒L型天线为例，如图6所示，天线本体101的本质是一条辐射臂，在进行信号收发时，天线本体101通过产生电流而产生辐射场。调整模块102中还存在调整辐射臂1022，调整辐射臂1022可以设置在倒L型天线与预设接地面之间的空间内。

在天线本体101产生电流时，调整辐射臂1022中会产生表面分布电流(又称为寄生电流、耦合电流)，表面分布电流的大小和形状受到调整模块102的调整。换句话说，通过控制若干个调整电路1021处于不同的状态，表面分布电流会产生大幅改变，整个天线的电流分布就会发生变化，辐射场的形状也会随之改变。

在一些实施例中，调整电路1021可以包括至少一个控制件；调整模块102，还用于根据开关控制信号，确定调整电路1021对应的偏置电压；以及通过调整电路1021对应的偏置电压驱动调整电路1021中的至少一个控制件，以使得调整电路1021处于不同的工作状态。

需要说明的是，每个调整电路1021都存在至少一个控制件。在具体一个调整电路1021中，至少一个控制件可以通过同一个偏置电压进行控制，从而调整电路1021处于不同的工作状态，即每一个调整电路1021通过一个偏置电压进行控制。这样，由于这些控制件的控制作用，每一个调整电路1021都可能存在两个或者更多的工作状态，从而更加高效的调整辐射场的形状；另外，在一个调整电路1021中，一个或多个控制件均由同一个偏置电压进行控制，能够减少控制线路的压力，减小电路布局，提高调整效率。

在一种具体的实施例中，对调整电路1021的第一种组成结构进行详细说明。

如图6所示，控制件可以包括开关件201，开关件201的第一端与调整辐射臂1022连接，开关件201的第二端与预设接地面连接；其中，

开关件201，用于接收调整电路1021对应的偏置电压；以及

在偏置电压大于预设导通电压时，控制调整电路1021处于导通状态；或者在偏置电压小于或等于预设导通电压时，控制调整电路1021处于关断状态。

需要说明的是，调整电路1021可以包括开关件201，开关件201设置在调整辐射臂1022和预设接地面之间，开关件201由偏置电压进行控制。换句话说，若某一调整电路1021中的开关件201接通，则调整辐射臂1022通过该调整电路1021接地；若开关件201断开，则该调整电路1021相当于断路。

在这里，开关件201可以包括多种类型的开关器件，示例性地，开关件201可以采用射频二极管(例如型号为Skyworks SMP1320的射频二极管)。

如图6所示，在一调整电路102中的开关件201接通的情况下，该调整电路1021会相当于一根导线，此时偏置电压会影响调整辐射臂1022的电流状态，降低天线的辐射性能。在对天线性能要求不太高，且偏置电压较小的情况下，可以忽略偏置电压对调整辐射臂1022的影响。

对于天线性能要求较高或者偏置电压较大的情况，由于偏置电压101是直流电，而天线中用于产生辐射场的电流或者用于调整辐射场形状的电流均为交流电，所以可以通过设置隔直流电容202来避免偏置电压对于调整辐射臂1022的影响。

在另一种具体的实施例中，对调整电路1021的第二种组成结构进行详细说明。

参见图7，其示出了本申请实施例提供的又一种天线的结构示意图。如图7所示，调整电路1021还可以包括隔直流电容202，开关件201的第一端通过隔直流电容202与调整辐射臂1022连接；其中，

隔直流电容202，用于在调整电路1021处于导通状态时进行隔直流处理，避免偏置电压影响调整辐射臂1022。

需要说明的是，调整电路1021可以包括隔直流电容202，隔直流电容202设置在开关件201和调整辐射臂1022的之间。这样，若调整电路1021处于导通状态，隔直流电容202会隔离调整辐射臂1022和(施加在开关件201上的)偏置电压，从而避免偏置电压影响调整辐射臂1022。

在又一种具体的实施例中，对调整电路1021的第三种组成结构进行详细说明。

参见图8，其示出了本申请实施例提供的再一种天线的结构示意图。如图8所示，控制件还包括可调电容203，开关件201的第二端通过可调电容203与预设接地面连接；

可调电容203，用于在调整电路1021处于导通状态时，根据偏置电压进行调谐处理，以改变调整电路1021的电路参数。

需要说明的是，控制件还可以包括可调电容203，可调电容的电容参数会随着电压进行改变，可调电容203设置在开关件201与预设接地面之间，用于对调整电路的具体参数进行调谐处理。如图8所示，在调整电路处于导通状态时，开关件201相当于导线，此时偏置电压的大小能够调整可调电容203的性能参数，以调整该调整电路的电路参数。

也就是说，开关件主要用于控制调整电路的通断，当偏置电压高于门限值时，开关件接通，当偏置电压低于门限值时，开关件关断；在开关件处于接通的情况下，可调电容的性能随着偏置电压的大小变化，从而偏置电压的具体数值还能够进一步影响调整电路的性能。这样，通过输入一个偏置电压，既可以控制一个调整电路的通断，还能够控制该调整电路的性能参数，简化设计结构，而且提高了控制效率。

另外，调整电路还可以包括开关件和可调电容，而不包括隔直流电容。

应理解，图6～图8所示出的天线10中仅存在一个调整电路1021，但这并不构成对本申请实施例的限制，即天线10中可以存在多个调整电路1021。另外，不同的调整电路1021可以具有相同的电路结构，也可以具有不同的电路结构，例如，天线中可以同时包括三类调整电路，一类调整电路为仅包括开关件201，另一类调整电路包括隔直流电容202和开关件201，又一类调整电路包括隔直流电容202、开关件201和可调电容203。

综上所述，在设计天线结构时，加入可切换辐射场型的天线设计(即调整模块)。在天线的工作过程中，根据当前的信号方向，通过调整模块有针对性的调整辐射场型的偏转，从而避开信号盲区。具体地，本申请实施例通过在天线设计中引入开关件实现多种天线形态的切换，并增加压控可调电容对调整电路的电路特性进一步微调，使原本天线的单一辐射场型可以增加一种或多种变化。并且通过同步偏置电压控制开关件的通断和可调电容的调谐，使整体设计的结构更为简单，控制更高效。

本申请实施例提供了一种天线，该天线包括天线本体和调整模块；其中，天线本体，用于产生辐射场；调整模块，包括若干个调整电路，用于接收开关控制信号，并根据开关控制信号控制若干个调整电路的工作状态，以将辐射场的形状调整为预设形状。这样，通过改变调整电路的工作状态能够改变辐射场的形状，避免信号传输的方向处于辐射场的盲区，能够改善信号收发质量，提高天线的性能。

在本申请的另一实施例中，请参见图9A，其示出了本申请实施例提供的一种天线的工作原理示意图。如图9A所示，以IFA天线为例，在天线单元(相当于天线本体)附近增加的寄生单元(Parastic Element，相当于调整模块)可以耦合电磁信号进行辐射，控制寄生单元的连接状态可以改变寄生电流的方向以及接地面的电流分布，所以最终形成的辐射场型也会变化。在这里，寄生电流和接地面的电流统称为表面分布电流。

寄生单元(即调整模块)中可以包括一个或多个调整电路，本申请实施例以寄生单元包括三个以上的调整电路为例进行解释说明，但这并不构成对本申请的限制，即寄生单元也可以包括一个或两个调整电路。

如图9A所示，为了实现寄生单元的多种连接状态，在天线设计上增加寄生单元，且寄生单元包括三个以上的调整电路。其中，每个调整电路均包括依次连接的隔直流电容、开关和可变电容(即可调电容，也称为压控可调电容)，通过对不同元件的控制实现不同的连接状态。具体地，采用多个低阻抗射频开关二极管取代芯片射频开关，降低成本的同时控制更方便；另外，在采用低阻抗射频开关二极管后，开关连接的具体位置可以灵活选择，从而实现在不同的物理位置上接地，最大程度的实现寄生单元的不同连接形态，最大化对表面分布电流的控制，进而控制天线辐射场型的差异度增大。通过调整直流偏置电压(DC BiasTee)来控制开关二极管的导通和截止状态，因此针对每个分支需要增加隔直流电容保护偏置电压，并隔离对其它分支和电路的影响。在开关二极管导通状态下后一级增加压控可调电容，通过偏置电压的高低变化调整电容值，进而对寄生单元的阻抗进一步进行微调，实现每一个状态下天线性能和辐射场型的最佳调试。

在一种具体地实施例中，请参见图9A～9D，针对寄生单元，将远离天线本体设置的调整电路称为第一调整电路，将靠近天线本体设置的调整电路称为第二调整电路，将设置在第一调整电路和第二调整电路之间的调整电路称为第三调整电路。在图9A～9D中，“×”表示对应的调整电路接通，“√”表示对应的调整电路关断。

在一种情况中，如图9A所示，调整模块，还用于在若干个调整电路均处于关断状态的情况下，通过调整辐射臂产生第一表面分布电流，且第一表面分布电流与本体辐射电流方向相同。

也就是说，若寄生单元中所有的分支(即所有的调整电路)均处于断路状态，天线的基本形态是IFA天线模式加上悬浮(Floating)未接地的寄生单元耦合同向电流(箭头为电流方向)增强。

在另一种情况中，参见图9B，其示出了本申请实施例提供的另一种天线的工作原理示意图。如图9B所示，调整模块，还用于在第一调整电路处于导通状态，且若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制调整辐射臂产生第二表面分布电流，第二表面分布电流与本体辐射电流的方向相反，且通过第一调整电路传输到预设接地面。

也就是说，当寄生单元中外侧的接地分支(即第一调整电路)加偏置电压导通时，第一调整电路会增加到接地面的同向电流，改变天线和接地面的电流分布，使辐射场型发生偏转，同时调整偏置电压的幅度可以改变可变电容，从而改变第一调整电路的阻抗特性，从而调节电流幅度以及进一步调谐天线阻抗匹配，最终提升天线的性能。

在又一种情况中，参见图9C，其示出了本申请实施例提供的又一种天线的工作原理示意图。如图9C所示，调整模块，还用于在第二调整电路处于导通状态，且若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制调整辐射臂产生第三表面分布电流，第三表面分布电流与本体辐射电流的方向相反，且通过第二调整电路传输到预设接地面。

也就是说，当寄生单元中内侧的接地分支(即第二调整电路)加偏置电压导通时，寄生单元会增加到接地面的反向电流，并且流入接地面的位置也发生相对变化，整个天线区域和接地面的电流分布发生相对明显的变化，最终反应在整体辐射场型上的变化。

在再一种情况中，参见图9D，其示出了本申请实施例提供的再一种天线的工作原理示意图。如图9D所示，调整模块，还用于在第三调整电路处于导通状态，且若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制调整辐射臂产生第四表面分布电流，第四表面分布电流的方向与辐射电流的方向相同或者相反，并通过第三调整电路传输到预设接地面。

也就是说，除左右两端的接地位置，还可以根据需要增加多个不同位置的分支，控制不同接地位置上的接地分支导通和阻抗特性，就可以实现不同程度的表面分布电流的控制，实现灵活多样的辐射场型的调整。

这样，通过以上方法可以对寄生单元的接地分支和阻抗特性进行灵活的控制，实现不同表面分布电流的调整来改变天线辐射场型。

另外，可以选择不同位置来放置寄生单元和控制电路，以实现最佳的辐射场型调整效果，以及可以使用多组寄生单元和控制电路配合的形式来完成更复杂更灵活的场型控制功能。换句话说，调整模块的数量为一个或者多个。

例如，在一些实施例中，参见图10，其示出了本申请实施例提供的再一种天线的结构示意图。如图10所示，天线中可以包括第一寄生单元(或称为第一调整模块)和第二寄生单元(或称为第二调整模块)，每个调寄生单元中各有一条调整辐射臂和若干个调整电路。具体地，可以在第一调节模块中控制一个调整电路处于接通状态，且在第二调节模块中控制一个调整电路处于接通状态，从而能够实现更好的调整效果。

应理解，本实施例通过控制寄生单元的形态和特性阻抗来实现辐射场型的调整，由于寄生单元通过电磁耦合的方式耦合原有天线的能量进行辐射，不会改变原有天线的设计形态。因此可以适用于所有常见的天线设计类型，不仅限于在IFA天线上的应用，还可以应用于PIFA天线中。

请参见图11，其示出了本申请实施例提供的一种PIFA天线的结构示意图。如图11所示，PIFA天线包括第一寄生单元和第二寄生单元。换句话说，对于PIFA天线来说，也可以通过控制寄生单元的形状、位置和阻抗调节来控制辐射场型变化；另外，还可以把多个寄生单元进行组合实现更多辐射场型变化模式的设计方式。通过这种辐射场型的可控的变化，使通信系统在不同的环境下可以自动控制天线切换辐射方向避开信号方向上的盲区，使天线始终工作在信号质量最优的辐射模式上。

请参见图12，其示出了本申请实施例提供的一种天线辐射场型的水平切面示意图，也就是水平面(H-plane)2D辐射方向图。如图12所示，通过仿真和实际测试结果对比，采用本申请实施例后的天线相比较单一模式的天线在某些盲区上的辐射性能提升超过10dB(10倍信号强度)。

综上所述，本申请实施例至少包括以下内容：通过射频开关二极管(如SkyworksSMP1320等)取代射频开关芯片(RF Switch)，进而实现天线的开关控制。具体的，射频开关二极管可以控制寄生单元的连接状态，进而改变辐射状态，实现天线辐射场型调整。另外，通过射频开关二极管控制寄生单元的状态，与采用普通射频开关芯片的设计相比，可以实现选择多种不同物理接地位置的灵活设计，对辐射场型的调整更有效，并且可提供更多种辐射场型的选择；在寄生单元的可调分支中增加可变电容微调分支的阻抗特性，优化天线辐射性能，并且可变电容同步采用开关二极管的偏置电压进行控制调整，简化设计结构，提高效率；在寄生单元上实现不同接地位置和阻抗调整，控制表面分布电流的大幅改变，实现对辐射场型的灵活调整，并且可以组合应用多个寄生单元或多个分支状态进行配合，实现非常灵活多变的控制效果。

特别地，通过对寄生单元的控制来实现辐射场型调整，不受天线设计方式的限制，可适用于所有天线设计类型。

本申请实施例提供了一种天线，通过本实施例对前述实施例的具体实施方法进行了详细阐述，从中可以看出，通过改变调整电路的工作状态能够改变辐射场的形状，避免信号传输的方向处于辐射场的盲区，能够改善信号收发质量，提高天线的性能。

在本申请的一实施例中，参见图13，其示出了本申请实施例提供的一种电子设备30的结构示意图。如图13所示，该电子设备30至少包括前述的天线10。

由于该电子设备包括天线10，通过改变调整电路的工作状态能够改变辐射场的形状，避免信号传输的方向处于辐射场的盲区，能够改善信号收发质量，提高天线性能。

以上，仅为本申请的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。

需要说明的是，在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线，所述天线包括天线本体和调整模块；其中，

所述天线本体，用于产生辐射场；

所述调整模块，包括调整辐射臂，用于产生表面分布电流；

所述调整模块，还包括若干个调整电路，用于接收开关控制信号，并根据所述开关控制信号控制所述若干个调整电路的工作状态，以将所述辐射场的形状调整为预设形状；其中，所述调整电路包括开关件和可调电容；

其中，所述开关件，用于接收所述调整电路对应的偏置电压；以及，在所述偏置电压大于预设导通电压时，控制所述调整电路处于导通状态，改变所述分布电流的方向，以改变所述辐射场的形状；

所述可调电容，用于在所述调整电路处于导通状态时，根据所述偏置电压进行调谐处理，以调整所述调整电路的电路参数。

2.根据权利要求1所述的天线，

所述调整模块，具体用于根据所述若干个调整电路的工作状态，通过所述调整辐射臂产生表面分布电流，并利用所述表面分布电流将所述辐射场的形状调整为预设形状；

其中，所述若干个调整电路各自的一端与所述调整辐射臂连接，所述若干个调整电路各自的另一端与预设接地面连接。

3.根据权利要求2所述的天线，所述调整电路包括至少一个控制件；

所述调整模块，还用于根据所述开关控制信号，确定所述调整电路对应的偏置电压；以及

通过所述调整电路对应的偏置电压驱动所述调整电路中的至少一个控制件，以使得所述调整电路处于不同的工作状态。

4.根据权利要求1所述的天线，所述开关件的第一端与所述调整辐射臂连接，所述开关件的第二端与预设接地面连接；其中，在所述偏置电压小于或等于预设导通电压时，控制所述调整电路处于关断状态。

5.根据权利要求4所述的天线，其中，所述调整电路还包括隔直流电容，所述开关件的第一端通过所述隔直流电容与所述调整辐射臂连接；其中，

所述隔直流电容，用于在所述调整电路处于导通状态时进行隔直流处理，避免所述偏置电压影响所述调整辐射臂。

6.根据权利要求1所述的天线，所述开关件的第二端通过所述可调电容与预设接地面连接。

7.根据权利要求4所述的天线，其中，所述开关件为射频开关二极管。

8.根据权利要求2所述的天线，所述调整电路的数量为一个或多个；

在所述调整电路的数量为三个以上的情况下，所述若干个调整电路至少包括第一调整电路、第二调整电路和第三调整电路，且所述第一调整电路设置在远离所述天线本体的一侧，所述第二调整电路设置在靠近所述天线本体的一侧，所述第三调整电路设置在所述第一调整电路和所述第二调整电路之间；其中，

所述调整模块，还用于在若干个调整电路均处于关断状态的情况下，通过所述调整辐射臂产生第一表面分布电流，且所述第一表面分布电流与所述本体辐射电流方向相同；或者

在所述第一调整电路处于导通状态，且所述若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制所述调整辐射臂产生第二表面分布电流，所述第二表面分布电流与所述本体辐射电流的方向相同，且通过所述第一调整电路传输到所述预设接地面；或者

在所述第二调整电路处于导通状态，且所述若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制所述调整辐射臂产生第三表面分布电流，所述第三表面分布电流与所述本体辐射电流的方向相反，且通过所述第二调整电路传输到所述预设接地面；或者

在第三调整电路处于导通状态，且所述若干个调整电路中的其他调整电路均处于关断状态的情况下，控制所述调整辐射臂产生第四表面分布电流，所述第四表面分布电流的方向与所述辐射电流的方向相同或者相反，并通过所述第三调整电路传输到所述预设接地面。

9.根据权利要求1所述的天线，所述调整模块的数量为一个或者多个。

10.一种电子设备，所述电子设备至少包括如权利要求1至9任一项所述的天线。

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