CN113922092A - 谐振腔天线及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种谐振腔天线及电子设备，涉及通信领域，该谐振腔天线的极化方向为垂直极化方向，使得可以与电子设备中的水平极化方向的天线形成正交极化方向，提高电子设备接收或发送信号的能力。该谐振腔天线包括包括：天线腔体、第一缝隙以及馈电部；天线腔体为至少包含五个导电壁的六面体，天线腔体内填充有绝缘介质，其中，谐振腔天线的长轴平行于电子设备中取值最大的轴；第一缝隙开设在包含长轴的任意表面，第一缝隙沿长轴延伸方向延伸；馈电部位于天线腔体的内部，馈电部与电子设备的射频链路连接，且馈电部与第一缝隙之间的距离大于零。

Description

谐振腔天线及电子设备
技术领域
本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种谐振腔天线及电子设备。
背景技术
随着手持终端的普及，天线技术越来越多地应用到手持终端中，由于移动终端的小型化和轻薄化的发展趋势，造成天线区域有效空间越来越小。
目前移动终端中的天线通常采用环绕地板的金属边框天线(Metal-Frame DesignAntenna)或柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)天线。然而，环绕地板的MDA或FPC天线的电场方向与地板处于同一平面，即移动终端的天线的极化方向为平行地板的水平极化方向，导致移动终端中天线的极化方向单一。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供一种谐振腔天线及电子设备，该谐振腔天线的极化方向为垂直极化方向，使得可以与电子设备中的水平极化方向的天线形成正交极化方向，提高电子设备接收或发送信号的能力。
第一方面，本申请提供一种谐振腔天线，包括：天线腔体、第一缝隙以及馈电部；天线腔体为至少包含五个导电壁的六面体，天线腔体内填充有绝缘介质，其中，谐振腔天线的长轴平行于电子设备中取值最大的轴；第一缝隙开设在包含长轴的任意表面，第一缝隙沿长轴延伸方向延伸；馈电部位于天线腔体的内部，馈电部与电子设备的射频链路连接，且馈电部与第一缝隙之间的距离大于零。
示例性地，该天线腔体可以是全部封闭的金属六面体，也可以是一端开口的金属六面体。该天线腔体内填充绝缘介质，使得馈电部与射频链路导通时，实现对各个表面的激励。第一缝隙开设在包含长轴的任意表面，且该第一缝隙沿着长轴延伸的方向延伸，使得馈电部产生激励时，可以产生环绕该长轴的电场，由于长轴平行于电子设备中取值最大的轴(例如，若手机为电子设备，取值最大的轴为手机显示屏中的长，平板电脑中的取值最大的轴为平板电脑中显示屏的长)，该谐振腔天线可以形成环绕电子设备取值最大的轴的电场，该电场可以覆盖电子设备的显示屏所在面，以及覆盖与显示屏背离的表面，即该谐振腔天线的极化方向为垂直极化方向(即垂直电子设备的显示屏的方向)。由于谐振腔天线的极化方向为垂直极化方向，与电子设备中水平极化方向的天线组合，形成正交极化方向，提高了电子设备接收或发射信号的能力。
根据第一方面，谐振腔天线部署于由电子设备的金属后壳、金属中框以及显示屏形成的腔体内，谐振腔天线的高小于或等于电子设备的厚度，高轴分别垂直长轴以及谐振腔天线的宽轴；长轴与宽轴形成正面，且正面靠近电子设备的显示屏；长轴与高轴形成侧面；宽轴与高轴形成截面。
这样，由于谐振腔天线部署于电子设备金属后壳、金属中框以及显示屏形成的腔体内，不会影响电子设备的外形。由于高轴垂直于宽轴以及长轴，可以进一步确保天线腔体内产生的电场的方向，确保天线的极化方向稳定。
根据第一方面，谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式，则天线腔体的长轴的取值范围为：[0.5λ－0.5λ*20％，0.5λ+0.5λ*20％]，宽轴的范围为：[0.25λ－0.25λ*10％，0.25λ+0.25λ*10％]，高轴小于0.25λ，其中，λ用于指示该谐振腔天线工作的波长。
这样，谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式，λ用于指示该谐振腔天线工作的波长，使得该谐振腔天线产生的1/2个半波长的电磁波，形成半模波导谐振腔天线。
根据第一方面，谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，则天线腔体的长轴的取值范围为：[0.25λ－0.25λ*20％，0.25λ+0.25λ*20％]，宽轴的范围为：[0.25λ－0.25λ*10％，0.25λ+0.25λ*10％]，高轴小于0.25λ，其中，λ用于指示谐振腔天线工作的波长。
这样，谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，λ用于指示谐振腔天线工作的波长，使得该谐振腔天线产生的1/2个半波长的电磁波，且工作在TE0.5,0,0.5模式的谐振腔天线的体积小于工作在TE0.5,0,0.5模式下的谐振腔体体积。谐振腔天线体积的减小，使得部署该谐振腔天线更加灵活。
根据第一方面，第一缝隙位于正面上，且第一缝隙与所述侧面相邻。
这样，第一缝隙位于正面上，且与侧面相邻。即该第一缝隙可以位于显示屏与金属中框之间，提高电子设备正面接收或发射信号的能量，同时，第一缝隙的位置隐蔽，可以减少对电子设备外观的破坏。
根据第一方面，同时在正面以及与正面相邻的侧面上开设缝隙，形成位于正面与侧面之间的第一缝隙。
这样，第一缝隙开设在天线腔体的棱边，天线正面场强减弱，背面场强增加，提高了部署该谐振腔天线的灵活性。
根据第一方面，第一缝隙所处侧面的高度范围为：大于高轴的1/2，且小于该高轴。
这样，侧面的高度可以逐渐降低，逐渐增加背面场强，进一步提高了部署该谐振腔天线的灵活性。
根据第一方面，第一缝隙位于侧面的中间位置。
这样，等效为沿着轴方向的磁流，具有垂直于高轴向方向的全向方向图，同时具有低剖面垂直极化的特性，且正面场强与背面场强对称。
根据第一方面，天线腔体自下而上依次包括：电子设备中的金属板、3个用于导电的泡棉以及覆盖在3个所述泡棉上的液晶显示器LCD金属层，LCD金属层上覆盖显示屏；第一泡棉与第二泡棉位于金属板上；电子设备的电池筋挡墙位于金属板上，第三泡棉位于电池筋挡墙上，且第三泡棉靠近馈电部的位置，其中，第一泡棉与第二泡棉之间的连线与电池筋挡墙平行。
这样，金属板与电池筋挡墙平行，该第一泡棉和第二泡棉位于金属板上，可以形成天线腔体中的长轴，第三泡棉位于电池筋挡墙上，且第三泡棉靠近馈电部的位置。第三泡棉可以用于消除馈电部产生的杂波，减少杂波的干扰。LCD金属层、金属板、第三泡棉与第一泡棉或第二泡棉可以形成天线腔体中两个封闭的导电壁。第一泡棉、第二泡棉、第三泡棉以及LCD金属层，可以形成靠近显示屏的正面(即导电壁)。利用泡棉构建天线腔体，无需额外的材料，减小对电子设备内腔体的腔体中空间的占用，减少构建该谐振腔天线的成本。
根据第一方面，天线腔体还包括第四泡棉，第四泡棉位于电池墙筋挡墙上，与第二泡棉对齐或与第一泡棉对齐。
这样，第一泡棉与第四泡棉对齐，使得LCD金属层、金属板、第一泡棉以及第四泡棉可以形成天线腔体中封闭的截面。或者，若第二泡棉与第四泡棉对齐，使得LCD金属层、金属板、第二泡棉以及第四泡棉可以形成天线腔体中封闭的截面，且该截面与LCD金属层以及金属板垂直，使得该截面(即导电壁)为严格的边界条件，减少杂波的产生。
根据第一方面，天线腔体还包括第五泡棉；第五泡棉位于电池筋挡墙上；若第四泡棉与第二泡棉对齐，则第五泡棉与第一泡棉对齐；若第四泡棉与第一泡棉对齐，则第五泡棉与第二泡棉对齐。
这样，若第四泡棉与第二泡棉对齐，第五泡棉与第一泡棉对齐，或者，第四泡棉与第一泡棉对齐，第五泡棉与第二泡棉对齐；形成的两个截面均为严格的边界条件，使得可以构建出长方体结构的金属腔体，杂波幅值最小，该谐振腔天线的性能最优。
根据第一方面，若谐振腔的谐振频率为2.45GHz,模式工作为TE0.5,0,1，则谐振腔天线的两个截面为封闭的导电壁，谐振腔天线的长轴取值为80mm，宽轴取值为15.5mm，高轴取值为6.5mm。
这样，谐振腔的谐振频率为2.45GHz，且工作模式为TE0.5,0,1，则谐振腔天线的两个截面设置为封闭的导电壁，电磁波在该结构内部具有驻波特性，在外部具有辐射特性，该谐振腔天线的辐射性能最优。
根据第一方面，天线腔体自下而上依次包括：电子设备中的金属板、至少2个用于导电的泡棉以及覆盖在2个泡棉上的液晶显示器LCD金属层，LCD金属层上覆盖显示屏；第一泡棉位于金属板上；电子设备的电池筋挡墙位于金属板上，第二泡棉位于电池筋挡墙上，且第二泡棉靠近馈电部的位置；第一泡棉与第二泡棉之间的连线与电池筋挡墙之间的夹角大于0度且小于等于45度。
这样，金属板与电池筋挡墙平行，该第一泡棉位于金属板上，该第一泡棉可以形成天线腔体中的长轴。第二泡棉位于电池筋挡墙上，且靠近馈电部的位置。第二泡棉可以用于消除馈电部产生的杂波，减少杂波的干扰。需要说明的是，电子设备的金属板为金属后壳中的金属板。LCD金属层、金属板、第二泡棉可以形成天线腔体中封闭的导电壁。而由于只能形成一个封闭的导电壁，使得构建的天线腔体一端截面开口，减小了天线腔体的体积，进一步减少了构建谐振腔天线的材料，减小对电子设备内腔体的腔体中空间的占用，减少构建该谐振腔天线的成本。
根据第一方面，天线腔体还包括第三泡棉，第三泡棉位于电池筋挡墙上，第三泡棉靠近第一泡棉对齐。
这样，第三泡棉、LCD金属层、第二泡棉以及金属板可以形成封闭的导电壁。若第三泡棉与第一泡棉未对齐，那么该第三泡棉与第一泡棉形成的非严格的导电壁，杂波减小。若第三泡棉与第一泡棉对齐，将形成严格的边界条件，可以进一步减小杂波的产生。
根据第一方面，天线腔体还包括第四泡棉，第四泡棉位于电池筋挡墙上；若第三泡棉与第一泡棉对齐，则第四泡棉位于第二泡棉与第三泡棉之间；若第三泡棉位于第一泡棉与第二泡棉之间的位置，则第四泡棉与第一泡棉对齐。
这样，第二泡棉、第三泡棉、第四泡棉、LCD金属层以及金属板，可以形成天线腔体的侧面，第一泡棉与第三泡棉对齐，或者，第一泡棉与第四泡棉对齐，形成严格的边界条件，有效减小产生的杂波，同时增加一个泡棉，可以进一步减小杂波的幅值，提高该谐振腔天线的性能。
根据第一方面，若谐振腔的谐振频率为2.45GHz,模式工作为TE0.5,0,0.5，则谐振腔天线包括一个开口的截面，谐振腔天线的长轴取值为45mm，宽轴取值为15.5mm，高轴取值为6.5mm。
这样，谐振腔的谐振频率为2.45GHz，且工作模式为TE0.5,0,1，则谐振腔天线设置包括一个开口的截面，该长轴为45mm，使得在谐振频率为2.45GHz，且工作模式为TE0.5,0,1的辐射效率最优。
根据第一方面，将显示屏与金属中框之间用于填充黑胶的缝隙作为第一缝隙。
这样，利用电子设备中显示屏与金属中框之间用于填充黑胶的缝隙作为第一缝隙，无需在金属中框或LCD金属层开设缝隙，避免改变电子设备中其他结构的问题。
根据第一方面，若第一缝隙开设在侧面，则在金属中框开设的缝隙作为第一缝隙。
这样，利用金属中框中的金属板作为天线腔体中的一个侧面，在金属中框中开设第一缝隙，便于天线辐射信号。
根据第一方面，若谐振腔天线的模式为TE0.5,0,1，馈电部位于长轴延伸方向的电场大点，且在宽轴延伸方向上靠近第一缝隙的位置。
这样，将馈电部在长轴延伸方向设置在电场大点位置，使得馈电部被容性馈源激励的更充分，且在宽轴延伸方向靠近第一缝隙的位置，可以提高谐振腔天线的辐射效率。
根据第一方面，若谐振腔天线的模式为TE0.5,0,0.5，馈电部在长轴延伸方向处于电场大点且靠近开口的截面的位置，馈电部在宽轴延伸方向的值处于靠近第一缝隙的位置。
这样，馈源靠近开口的截面，即靠近开路边界，电场大点被容性馈源激励的更充分，使得谐振腔天线的带宽和辐射效率改善。
第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括：包括：至少一个边框天线和如权利要求1至20中任一项的谐振腔天线；边框天线位于电子设备的第一边角或第二边角，第一边角与第二边角相邻；谐振腔天线位于第三边角与第四边角中间位置，第三边角与第四边角之间的连线平行于第一边角与第二边角之间的连线。
这样，电子设备上还包括边框天线，该边框天线设置在第一边角或第二边角，将谐振腔天线设置在第三边角与第四边角之间，使得边框天线与本申请中的谐振腔天线远离，隔离度高，边框天线与该谐振腔天线互不干扰。同时，边框天线为环绕地板的天线，产生水平极化方向，与该谐振腔天线配合使用，可以增强该电子设备接收或发射信号的能量。例如，边框天线为Wi-Fi天线，工作在2.45GHz，本申请中谐振腔天线工作在2.45GHz，两个天线配合配合使用，使得电子设备的Wi-Fi信号强。
根据第二方面，若谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，谐振腔天线位于第三边角或第四边角的位置。
这样，由于谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，有一个开口的截面，将谐振腔天线设置的第三边角或第四边角，远离边框天线，有利于谐振腔天线辐射信号。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示例性示出的一种平板电脑的应用场景示意图；
图2是示例性示出的平板电脑中金属中框展开的平面示意图；
图3是本申请实施例提供的一种谐振腔天线的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种谐振腔天线的立体示意图；
图5是示例性示出的一种谐振腔天线的远场方向图；
图6是示例性示出的谐振腔天线中不同馈电部的位置的示意图；
图7是示例性示出的馈电部303在标号①～⑥位置的辐射效率图；
图8是示例性示出的该谐振腔天线采用分布式馈电结构情况下的S参数和天线辐射效率的示意图；
图9是示例性示出的天线腔体301中长轴的长度对TE模式的影响示意图；
图10是示例性示出的第一缝隙的宽度减小1mm的情况下，该谐振腔天线的辐射效率示意图；
图11是示例性示出的天线腔体中高轴的高度减小1mm的情况下，该谐振腔天线的辐射效率示意图；
图12是示例性示出的天线腔体中宽轴的长度减小5.5mm的情况下，该谐振腔天线的辐射效率示意图；
图13是示例性示出的天线腔体中不同介质对该谐振腔天线的天线性能的影响的示意图；
图14是本申请实施例提供的一种平板电脑以及谐振腔天线的俯视图；
图15是本申请实施例提供的一种馈电部的结构示意图；
图16为图14中平板电脑以及谐振腔天线的侧视图；
图17为示例性示出的谐振腔天线包括5个泡棉情况下的S参数和效率示意图；
图18为示例性示出的谐振腔天线包括4个泡棉情况下的S参数和效率示意图；
图19为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3042情况下的S参数和效率示意图；
图20为示例性示出的谐振腔天线包括5个泡棉的另一情况下的S参数和效率示意图；
图21(1)为示例性示出的标准谐振腔内电场分布示意图；
图21(2)为示例性示出的谐振腔天线内电场分布示意图；
图22为示例性示出的谐振腔天线的二维方向图；
图23(1)为示例性示出的靠近第一缝隙的侧面的高降低d1时天线腔体中截面的示意图；
图23(2)为示例性示出的靠近第一缝隙的侧面的高降低d2时天线腔体中截面的示意图；
图23(3)为示例性示出的靠近第一缝隙的侧面的高降低d3时天线腔体中截面的示意图；
图23(4)为示例性示出的第一缝隙开设在B1面中间的示意图；
图24(1)为示例性示出的b1降低0.5mm时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图；
图24(2)为示例性示出的b1降低1mm时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图；
图24(3)为示例性示出的b1降低2mm时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图；
图24(4)为示例性示出的第一缝隙开设在B1面中间时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图；
图25为示例性示出的一种谐振腔天线的结构示意图；
图26为示例性示出的当第一缝隙开设在B1面中间时，该谐振腔天线的二维方向图；
图27为示例性示出的一种谐振腔天线的立体示意图；
图28为示例性示出的谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式时，不同馈电部位置的示意图；
图29(1)为示例性示出的馈电部在标号①位置时，该谐振腔天线的三维方向图；
图29(2)为示例性示出的馈电部在标号②位置时，该谐振腔天线的三维方向图；
图29(3)为示例性示出的馈电部在标号③位置时，该谐振腔天线的三维方向图；
图30为示例性示出的馈电部在不同位置时，该谐振腔天线的辐射效率的示意图；
图31为示例性示出的一种平板电脑以及谐振腔天线的俯视图；
图32a为示例性示出的谐振腔天线包括4个泡棉情况下的S参数和效率示意图；
图32b为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3046情况下的S参数和辐射效率示意图；
图32c为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3047情况下的S参数和效率示意图；
图32d为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3048情况下的S参数和效率示意图；
图32e为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3046和泡棉3048情况下的S参数和效率示意图；
图32f为示例性示出的另一种谐振腔天线包括4个泡棉情况下的S参数和效率示意图；
图33为本示例示出的谐振腔天线的二维方向图；
图34为示例性示出的一种谐振腔天线部署位置的示意图；
图35为示例性示出的谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式时，与其它天线之间的隔离度的示意图；
图36为示例性示出的另一种谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式时，与其它天线之间的隔离度的示意图；
图37为示例性示出的一种谐振腔天线部署位置的示意图；
图38为示例性示出的一种谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式时，与其它天线之间的隔离度的示意图。
附图标记：
10-平板电脑；101-金属中框；102-FPC走线；103-天线缝隙；201-信号强度标识；202-天线；201’-信号强度标识；20-平板电脑中的金属板；40-平板电脑中的电池；50-平板电脑中的电池筋挡墙；60-LCD金属层；80-自由空间；90-平板电脑中的主板；30-谐振腔天线；301-天线腔体；302-第一缝隙；303-馈电部；3041～3049-泡棉；3031-馈电结构；3032-PCB板；3033-馈电点。
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，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。
本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。
在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。
本申请实施例提供了一种电子设备。该电子设备包括主板、显示屏、电池、移动通信模块、无线通信模块、天线等。其中，主板上可以集成有处理器、内部存储器、充电电路等。当然，电子设备还可以包括其他组成器件，主板上还可以集成其他电路结构，本申请实施例对此不作限定。
处理器可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。从而使手机通过GPU、显示屏、以及应用处理器等实现显示功能。
电子设备的充电电路包括电源管理电路和充电管理电路。电源管理电路连接电池、充电管理电路、以及处理器。充电管理电路可以从充电器接收充电输入，为电池充电。充电管理电路为电池充电的同时，还可以通过电源管理电路为手机供电。电源管理电路接收电池和/或充电管理模块的输入，为处理器、内部存储器、显示屏、摄像头、天线、移动通信模块以及无线通信模块等供电。
电子设备的无线通信功能可以通过天线，移动通信模块，无线通信模块，调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线用于发射和接收电磁波信号。电子设备中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将某一天线复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块可以提供应用在电子设备上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块可以由天线接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块的至少部分功能模块可以被设置于处理器中。在一些实施例中，移动通信模块的至少部分功能模块可以与处理器的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(如扬声器、受话器等)输出声音信号，或通过显示屏显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器，与移动通信模块或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块可以提供应用在电子设备上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequencymodulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器。无线通信模块还可以从处理器接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中，电子设备的某一天线和移动通信模块耦合，另一天线和无线通信模块耦合，使得电子设备可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。
本申请实施例中电子设备以平板电脑为例。图1为示例性示出的一种平板电脑的应用场景示意图。如图1所示，水平面可以为图1中XOY平面，用户将该平板电脑1垂直放置在桌面上，该桌面与水平面平行。该平板电脑1的短轴e与图1坐标系中的Z轴平行，长轴f与图1坐标系中的X轴平行。平板电脑1中显示屏所处平面为该平板电脑1的长轴f和短轴e所形成的平面。当平板电脑1垂直于桌面时，该平板电脑1的显示屏也垂直于水平面。可以理解的是，平板电脑1中显示屏与水平面之间的夹角不限于90度，该夹角的范围还可以是30～150度之间，本示例中不限定该夹角的度数。平板电脑1中的天线通常采用环绕平板电脑1中地板的MDA或FPC天线。可选地，该平板电脑中的地板可以包括平板电脑1中的主板；在其它示例中，平板电脑中的地板还可以包括部署该主板的铝合金板，本示例中不再一一列举。由于平板电脑1的地板平行于显示屏，该平板电脑1中的FPC天线将产生垂直于水平面(如图1中XOY平面)的电场，即该平板电脑1的FPC天线的极化方向垂直于XOY平面。
用户将路由器1放置在平行于水平面的地面上，该路由器1中的天线202垂直于水平地面(即如图1所示，路由器1的天线202与图1中的Z轴平行)。该路由器1的天线202产生垂直于水平面(如图1中XOY平面)的电场，即路由器1的天线202的极化方向垂直于XOY平面。可见，该平板电脑1垂直水平面放置时，该平板电脑1中天线的极化方向与路由器1中天线202的极化方向相同，即该平板电脑1中天线与路由器1中天线202的极化方向匹配，该平板电脑1的接收信号的能力强。本示例中，平板电脑1的界面上显示有信号强度标识201。该信号强度标识201用于指示该平板电脑1接收信号的强度，例如，信号强度标识201的信号格数为满格(即3格)，即指示该平板电脑1的接收信号强度强，该平板电脑使用网络的延时小，如游戏的延时小于50ms。
如图1中箭头所示，用户将平板电脑1水平放置在桌面上(即平面电脑1的显示屏与水平面平行)。该平板电脑1中的天线产生的电场方向与该XOY平面平行，即平板电脑1中天线的极化方向与该XOY平面平行。用户并未改变路由器1中天线的方向，该路由器1中天线的极化方向依然垂直于XOY平面。该平板电脑1中天线的极化方向与路由器1中天线的极化方向不一致，即平板电脑1中天线的极化方向与路由器1中天线的极化方向不匹配，导致平板电脑1接收信号能力变弱，如图1中该平板电脑1的界面中信号强度标识201’为2格，如游戏的延时为100ms。平板电脑1中垂直于桌面时接收信号的能力强于平板电脑1平行于桌面时接收信号的能力。可见，平板电脑1随着位姿的改变，将导致该平板电脑1接收信号能力发生变化，如平板电脑接收信号能力变弱。
该平板电脑1的结构包括显示屏，与显示屏平行且背离的金属后壳，以及设置在金属后壳与显示屏之间的金属中框。电子设备的天线通常采用MDA或FPC天线，该MDA或FPC天线部署于金属中框。本示例中以环绕地板的FPC天线为例进行介绍。图2为示例性示出的平板电脑1中金属中框展开的平面示意图。
如图2所示，金属中框101上部署有FPC天线102，该金属中框101上设置有开口，以形成该FPC天线的天线缝隙103。该FPC天线102包括：与金属边框101耦合的辐射单元、连接辐射单元与平板电脑1中射频输出端的馈电脚。该金属边框101与平板电脑1的参考地电连接。无线通信模块或移动通信通信模块将信号传输至该FPC天线102，该FPC天线102通过天线缝隙103辐射电磁波信号。
本示例中，平板电脑1中的FPC天线环绕地板，该FPC天线102的极化方向平行于该显示屏，极化方向单一。当平板电脑1的位姿发生变化时，导致平板电脑1的天线接收信号能力发生变化，如图1中平板电脑1变化为平行于追平面放置，导致与路由器1中天线202的极化方向不匹配，该平板电脑接收信号的能力变弱，影响用户接入网络的体验。可选地，网络可以是Wi-Fi网络、蓝牙、4G/5G网络等。此外，目前电子设备(如手机、平板电脑等)采用全金属背盖的工业设计(industrial design，ID)，环绕地板的天线也无法通过背盖向外面辐射信号。
基于此，本申请提供了一种谐振腔天线。图3为示例性示出的一种谐振腔天线的结构示意图。该谐振腔天线的结构如图3所示，包括谐振腔的天线腔体301，第一缝隙302以及位于天线腔体301内的馈电部303。
电磁波在该谐振腔天线内部具有驻波特性，在外部具有辐射特性，具有天线特性。本示例中该天线腔体301可以采用矩形波导。矩形波导通常为金属制成的规则金属波导，矩形波导具有矩形截面，该矩形波导内部填充绝缘介质。
该谐振腔天线包括6个金属表面，形成如图3所示的天线腔体301，天线腔体301中的截面为平行于图3坐标系中XOY的平面。如图3所示，第一缝隙302可以设置于C1面上。C1面平行于图3坐标系中XOZ平面。该第一缝隙302还可以设置于B1面，B1面平行于图3坐标系中YOZ平面。该第一缝隙302还可以位于B1面和C1面交界区域，如减小C1面中与B1面靠近的短轴c11，该短轴c11沿图3坐标系中X方向延伸；同时减小B1面中与C1面靠近的短轴b11，该b11沿图3坐标系中Y方向延伸。该第一缝隙的宽度可以根据实际应用进行设置。
该馈电部303位于该天线腔体301内，该馈电部303不与第一缝隙302接触，该馈电部通过外拉射频同轴传输线(即cable线)连接到主板的射频链路。
主板的射频链路中的射频信号通过cable线馈入馈电部303，馈电部303激励起该谐振腔天线的半模波导谐振模式，通过辐射口径(即第一缝隙302)处发射电磁波。或者，可以通过辐射口径接收电磁波。
在一个可能的实施例中，本申请以第一缝隙设置于C1面为例具体说明该谐振腔天线。
图4为示例性示出的一种谐振腔天线30的立体示意图。如图4所示，该谐振腔天线中沿Z方向延伸的轴作为长轴，记为L。该谐振腔天线中沿图4中X方向延伸的轴作为宽轴，记为a。该谐振腔天线中沿图4中Y方向延伸的轴作为高轴，记为b。该第一缝隙设置于C1面，该第一缝隙302的宽度记为w。该图4中填充的斜线指示该谐振腔天线中的绝缘介质。其中，该谐振腔天线30的a和b形成的两个截面均为金属表面。
在天线腔体301(也称谐振腔)内存在TE模式和TM模式，天线腔体301内不存在惟一的纵方向(即传播方向)，因此TE模式和TM模式的名称不惟一。示例性的，以Z轴作为参考的“传播方向”。由于在z＝0和z＝L处存在导体壁，电磁波将其间来反射形成驻波，故在该天线腔体301内没有波的传播。对于TEm,n,p模式，m或n均可为零(m和n不能同时为零)，且p不能为零。基于电子设备的尺寸，高轴b为制约天线腔体的最小维度。受限于截面尺寸，在sub6G下，高度上不存在半波长，截面内有电力线，故TEm,0,p,模式中m、p取整数。
本示例中，由于本示例中谐振腔天线中开设有第一缝隙，该谐振腔的波长变为1/4波长，TE模式可以为TE0.5,0,1模式。
对于TMm，n，p模式和TEm，n，p模式，该谐振腔的谐振频率的表达式为：
Figure BDA0003306191630000111
其中，m指示在X方向上分布的半驻波的个数，n指示在Y方向上分布的半驻波的个数，p指示在Z方向分布的半驻波的个数。μ和ε为常数。wmnp用于指示光速。kmnp用于指示常数。a指示该谐振腔的宽轴的值，b指示该谐振腔的高轴的值，l指示该谐振腔的长轴的值。根据公式(1)可知，谐振腔中a、b、l之间相互关联。示例性地，该谐振腔天线内介质相同，且谐振腔天线工作在TE0.5,0,1的情况下，该谐振腔天线中a的取值范围可以为[0.25λ－0.25λ*10％，0.25λ+0.25λ*10％]，b的取值小于0.25λ，l的取值范围可以为[0.5λ－0.5λ*20％，0.5λ+0.5λ*20％]，λ用于指示该谐振腔天线工作的波长。在另一个示例中，该谐振腔天线内介质相同，且谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5的情况下，该谐振腔天线中a的取值范围可以为[0.25λ－0.25λ*10％，0.25λ+0.25λ*10％]，b的取值小于0.25λ，l的取值范围可以为[0.25λ－0.25λ*20％，0.25λ+0.25λ*20％]，λ用于指示该谐振腔天线工作的波长。
需要说明的是，根据谐振腔天线的谐振频率，设置该谐振腔天线的尺寸。例如，在谐振频率为2.45GHz，工作模式为TE0.5,0,1；谐振腔天线的两个截面为封闭的导电壁，谐振腔天线的长轴取值为80mm，宽轴取值为15.5mm，高轴取值为6.5mm。若谐振腔天线的谐振频率为2.45GHz,模式工作为TE0.5,0,0.5，则谐振腔天线的长轴取值为45mm，宽轴取值为15.5mm，高轴取值为6.5mm。
本示例中以谐振腔天线采用TE0.5,0,1模式运行为例进行说明。
本示例中的谐振腔天线远场方向图如图5所示。图5中的矩形为该平板电脑侧面示意图(即平板电脑中f轴与平板电脑的高所形成的表面)。由于第一缝隙开设在C1面，图5中该谐振腔天线的外部电场在C1面的场强的强度占比大于与C1面背离的表面，由于存在边缘效应，依然有电力线绕过平板电脑的B1面和C1面交界的轴，通过感应电势差激发平板电脑的金属后壳的电场，实现平板电脑背面的场覆盖。
下面结合图6～图8说明馈电部位置对谐振腔天线的天线性能的影响。
图6为示例性示出的该谐振腔天线中不同馈电部的位置。图6中示出了该平板电脑的俯视图和谐振腔天线的俯视图。图6中A1和A2为该谐振腔天线两个截面(即宽轴与高轴形成的平面)的俯视图，该截面在实际中可以具有一定厚度，如图6中该A1和A2呈矩形。第一缝隙302的宽度为w。馈电部303分别设置在标号①～⑥的位置。如图6所示，标号①～③均设置在该谐振腔天线长轴L的中部，标号4～6均设置在靠近该谐振腔天线的一个截面的位置。
下面结合图4和图6分别说明6个标号的位置。本示例中，参考图4中的坐标系。标号①在Z方向的值为1/2L，在Y方向上的值为0，在X方向上的值处于大于0且小于w的范围。标号②在Z方向的值为1/2L，在Y方向的值为0，在X方向上的值大于w且在X方向上靠近该第一缝隙。标号③在Z方向的值为1/2L，在Y方向的值为0，在X方向远离第一缝隙。标号④在Z方向的值为大于1/2L，且小于等于L，在Y方向的值为0，在X方向的值处于大于0且小于w的范围。标号⑤在Z方向的值为大于1/2L，且小于等于L，在Y方向的值为0，在X方向的值靠近第一缝隙且大于w。标号⑥在Z方向的值为大于1/2L，且小于等于L，在Y方向的值为0，在X方向的值远离第一缝隙。
图7为示例性示出了馈电部303在标号①～⑥位置的辐射效率图。图7中的谐振腔天线尺寸以a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝3mm为例。如图7所示，该辐射效率图的横坐标为谐振频率(单位为GHz)，纵坐标为天线辐射效率(单位为dB)。当馈电部303位于标号①的位置时，该天线的辐射效率曲线如图7中标号①所示。馈电部303位于标号①位置时，该辐射效率的峰值为三角形1的位置(即2.4782GHz)。馈电部303位于标号位置②时，该辐射效率的峰值在三角形1的位置(即2.4782GHz)。馈电部303位于标号位置③时，该辐射效率的峰值在三角形1的位置(即2.4782GHz)。馈电部303位于标号②位置的带宽大于馈电部303位于标号①位置的带宽和标号②位置的带宽。馈电部位于标号位置④时，该辐射效率的峰值在三角形4的位置(即2.4244GHz)。馈电部303位于标号位置⑤时，该辐射效率的峰值在三角形2的位置(即2.4517GHz)。馈电部位于标号位置⑥时，该辐射效率的峰值在三角形3的位置(即2.44GHz)。馈电部位于标号④位置、标号⑤位置以及标号⑥位置的辐射效率低于馈电部303位于标号①位置、标号②位置以及标号③位置的辐射效率。而由于馈电部303位于标号①位置的带宽和位于标号③位置的带宽小，即在6个位置中，标号②位置的辐射效率高，带宽宽，同时作为电场大点，可将馈电部303部署在该位置。在电场大点部署馈电部，有利于天线发射和接收信号。可选地，本示例中，在谐振腔天线工作在TE0.5，0，1模式时，该馈电部303可以设置于标号②的位置。
可选地，本示例中馈电部可以采用分布式馈电结构。分布式馈电结构是通过调整馈电结构的形状实现对天线电容和电感的调整。
该图8为示例性示出的该谐振腔天线采用分布式馈电结构情况下的S参数和天线辐射效率的示意图。示例性地，图8中S1,1用于指示该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线，从该S1,1曲线可以获知该谐振腔天线的谐振频率为2.445GHz。图8中标号Rad用于指示天线的辐射效率曲线，图8中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率曲线。该谐振腔天线的系统效率和辐射效率的峰值均位于2.4597GHz。通过图8中S参数曲线和天线的辐射效率图可知，采用分布式馈电结构的辐射效率与传统调整器件(如调整电容和电感)的方式的效率效果一致。
在一个实施例中，谐振腔天线的天线性能与该谐振腔天线的尺寸信息以及形状相关。谐振腔天线的尺寸信息包括：该谐振腔天线中的长轴(即L)的信息、宽轴(即a)的信息以及高轴(即b)的信息。
图9为示例性示出的天线腔体301中长轴(即L)的长度对TE模式的影响示意图。
图9中的平板电脑1平行放置在水平面上(即平板电脑1的显示屏与水平面平行)，该图9示出了该平板电脑1的俯视图。该平板电脑1的尺寸为276(即f轴)mm*187(e轴)mm。本示例中，谐振腔天线以a＝15.5mm、b＝6.5mm以及w＝3mm为例，说明L对该谐振腔天线的天线性能的影响。
本示例结合图9示出的L在4种不同取值情况下，该谐振腔天线的三维方向图，说明L对天线性能的影响。
图9(1)为天线腔体301中L＝40mm时，该谐振腔天线的三维方向图。如图9(1)所示，该谐振腔天线的方向性系数为6.30dBi，图9(1)中该谐振腔天线采用低于TE0.5,0,1的模式覆盖2.45GHz。
图9(2)为天线腔体301中L＝80mm时，该谐振腔天线的三维方向图。如图9(2)所示，该谐振腔天线的方向性系数为6.62dBi，图9(2)中该谐振腔天线采用TE0.5,0,1的模式覆盖2.45GHz。图9(2)中谐振腔天线的方向性弱于图9(1)中谐振腔天线的方向性。
图9(3)为天线腔体301中L＝160mm时，该谐振腔天线的三维方向图。如图9(3)所示，该谐振腔天线的方向性系数为8.01dBi，图9(3)中该谐振腔天线采用TE0.5,0,2模式覆盖2.45GHz。图9(3)中谐振腔天线的方向性弱于图9(2)中谐振腔天线的方向性。
图9(4)为天线腔体301中L＝240mm时，该谐振腔天线的三维方向图。如图9(4)所示，该谐振腔天线的方向性系数为8.60dBi，图9(4)中该谐振腔天线采用TE0.5,0,3模式覆盖2.45GHz。图9(4)中谐振腔天线的方向性弱于图9(3)中谐振腔天线的方向性。
从图9中(1)～(4)可获知，当L＝40mm时，该谐振腔天线的方向性最优。L的不同取值时，谐振腔天线需要采用不同TE模式覆盖2.45GHz。且随着L长度的增加，该谐振腔天线的工作模式逐渐从低于TE0.5,0,1模式向TE0.5,0,3模式转变，即从基膜向二次模、三次模转变，谐振腔天线的方向性逐渐恶化。该谐振腔天线覆盖2.45GHz时，若采用基模工作时，L最大，方向性最优；该谐振腔天线工作在高次模后，方向性会有不同程度的恶化。
本示例结合图7和图10说明谐振腔天线中第一缝隙的宽度减小时对天线性能的影响。图7中谐振腔天线以a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝3mm为例。图10为示例性示出的第一缝隙的宽度减小1mm(即w＝2mm)的情况下，该谐振腔天线的辐射效率示意图。即图10中谐振腔天线中a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝2mm。
如图10所示，谐振腔天线的尺寸为a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝2mm时，标号Rad用于指示该谐振腔天线的辐射效率的曲线，该Rad曲线的峰值为三角形标号6处，该图10中的三角形标号6(即2.44GHz)与图7中三角形标记1(即2.47GHz)相比，该谐振腔天线的辐射效率的峰值偏小30MHz。图10中标号Tot用于指示该谐振腔天线的系统效率。标号S1,1用于指示是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线。标号S2,2用于指示是该平板电脑1中蓝牙天线的谐振曲线。标号S1,2用于指示是该平板电脑1中蓝牙天线与本示例中谐振腔天线的隔离度曲线。
本示例结合图7和图11说明谐振腔天线中高轴(即b)的高度减小时对天线性能的影响。图7中谐振腔天线中a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝3mm为例。图11为示例性示出的b的高度减小1mm(即b＝5.5mm)的情况下，该谐振腔天线的辐射效率示意图。即图11中谐振腔天线中a＝15.5mm、b＝5.5mm、L＝80mm以及w＝3mm。
如图11所示，标号Rad用于指示该谐振腔天线的辐射效率的曲线，该Rad曲线的峰值为三角形标号6处，该图11中的三角形标号6(即2.4746GHz)与图7中三角形标记1(即2.47GHz)相比，该谐振腔天线的辐射效率的峰值偏高约50MHz。图11中标号Tot用于指示该谐振腔天线的系统效率。标号S1,1用于指示是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线。标号S2,2用于指示是该平板电脑1中蓝牙天线的谐振曲线。标号S1,2用于指示是该平板电脑1中蓝牙天线与本示例中谐振腔天线的隔离度曲线。
本示例结合图7和图12说明谐振腔天线中宽a轴(即)的长度减小时对天线性能的影响。图7中谐振腔天线中a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝3mm。图12为示例性示出的a的长度减小5.5mm(即a＝10mm)的情况下，该谐振腔天线的辐射效率示意图。即图12中谐振腔天线a＝10mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝3mm。
如图12所示，标号Rad用于指示该谐振腔天线的辐射效率的曲线，该Rad曲线的峰值在3.5GHz，图7中三角形标记1(即2.47GHz)相比，该谐振腔天线的辐射效率峰值变为3.5GHz。图12中标号Tot用于指示该谐振腔天线的系统效率。标号S1,1STD用于指示是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线。标号S2,2STD用于指示是该平板电脑1中蓝牙天线的谐振曲线。标号S1,2STD用于指示是该平板电脑1中蓝牙天线与本示例中谐振腔天线的隔离度曲线。
本示例中，通过第一缝隙的宽度以及谐振腔天线中L、a以及b对天线性能的分析，结合谐振腔模式计算方法，可以获知谐振腔天线中L、b和a决定了该天线不同模式的工作频率，在sub6G(即3GHz～4GHz频段)和目前终端限制高轴(即b)的情况下，w宽度变化对谐振的影响较小。谐振腔天线的谐振频率(即基模辐射效率的峰值)主要由L和a决定，对天线性能影响较大。
本示例中，当谐振腔天线采用基模(即TE0.5，0，1)覆盖2.45GHz时，可选地，谐振腔天线的L可以为80mm,宽轴(即a)可以为15.5mm，高轴(即b)为6.5mm，第一缝隙的宽度(即w)可以为3mm。采用该尺寸，使得谐振腔天线的天线性能最优。
本示例结合图13说明天线腔体中不同介质对该谐振腔天线的天线性能的影响。图13中谐振腔天线以a＝15.5mm、b＝6.5mm、L＝80mm以及w＝3mm为例进行说明。图13中三角形标号3所在曲线是有损介质为FR-4(即损耗角正切El.tand.＝0.05)情况下的辐射效率曲线。三角形标号2所在曲线是有损介质为PLA塑胶(即El.tand.＝0.0092)情况下的辐射效率曲线。三角形标号1所在曲线是损耗角正切为0.005(即El.tand.＝0.005)情况下的辐射效率曲线。有损介质从FR-4变为PLA塑胶时，该谐振腔天线的辐射效率提升了2.5dB。损耗角正切进一步降低为0.005时，该谐振腔天线的辐射效率进一步提升0.5dB。
本示例中，介电常数会影响单位长度上的波长的数量。在损耗角正切范围处于0.005至0.05之间的情况下，该谐振腔天线的辐射效率和带宽可以满足当前终端(如平板电脑)的频段需求。也就是说，本示例中该谐振腔天线中的介质可以为FR-4、PLA塑胶以及损耗角正切范围处于0.005至0.05的其它介质。
本示例中，谐振腔天线的尺寸可以为w＝3mm，a＝15.5mm，b＝6.5mm，L＝80mm。构造完成的谐振腔天线被部署于平板电脑的金属后壳、金属中框和显示屏形成的腔体内。可选地，为节省该谐振腔天线部署的空间以及节省谐振腔天线的材料。本申请实施例采用如图14所示的谐振腔天线结构。
图14为示例性示出的平板电脑以及谐振腔天线的俯视图。平板电脑平行放置在水平桌面上。图14中，标号10用于指示该平板电脑，标号40用于指示平板电脑中的电池。标号50用于指示平板电脑中的电池筋挡墙。标号20用于指示平板电脑中的金属板。标号30用于指示该谐振腔天线。标号80用于指示自由空间。该谐振腔天线包括：馈电部303、泡棉(如图14中泡棉3041～泡棉3045)以及第一缝隙302(图14中未示出缝隙和显示屏)。其中，泡棉、金属板以及覆盖在泡棉上的LCD金属层组成该谐振腔天线的天线腔体301(图14中未示出LCD金属层)。泡棉3041～泡棉3045为导电泡棉，用于构造该谐振腔天线的边界条件。泡棉3041至泡棉3043的长度作为该谐振腔天线的长轴L，同理，泡棉3044(如为第一泡棉)至泡棉3045(如为第二泡棉)的长度作为该谐振腔天线中另一长轴L。可以理解的是，该图14是俯视图，泡棉3044与泡棉3045之间的连线平行于金属中框的一侧壁，如金属板20与自由空间80之间的侧壁即为金属中框的侧壁，该金属中框的侧壁可以作为天线腔体中一侧面(即L轴与高轴形成的侧面)。泡棉3041与泡棉3044、泡棉3043和泡棉3045组合形成了该谐振腔天线中两端的短路边界(即宽轴a和高轴b组合形成的边界)。本示例中，泡棉3043和泡棉3045构成的宽轴a与泡棉3041和泡棉3043构成的长轴L垂直，形成严格的边界条件。可以理解的是，泡棉3041和泡棉3044构成的宽轴a与泡棉3041和泡棉3043构成的长轴L垂直，形成严格的边界条件。
泡棉3044和泡棉3045是构建基模辐射口径的关键泡棉，不可缺失。泡棉3042(如第三泡棉)的位置与馈电部的位置平行相对。馈电部被部署于电场大点位置，与该馈电部303平行相对的泡棉3042可以用于消除馈电部303产生的杂波。可选地，泡棉3041(如第四泡棉)、泡棉3042(如第三泡棉)以及泡棉3043(如第五泡棉)三个泡棉不可全部缺失。
馈电部303的具体结构如图15所示。示例性的，该馈电部303包括：馈电结构3031、PCB板3032以及馈电点3033。该馈电结构3031采用赋形支架的分布式馈电，通过cable与主板连接。示例性的，赋形支架可以采用塑料结构，用于固定金属片，金属片贴合在该赋形支架上，形成如图15中馈电结构3031。工程师可以根据预先计算天线的电感和电容的值，调节该金属片的形状，以使得该谐振腔天线的谐振频率满足预设的频率值(如谐振频率为2.45GHz)。采用赋形分布式馈电结构，可以节省该谐振腔天线中的元器件的数目。可以理解的是，该馈电结构还可以是其它结构，本示例中不限制馈电结构3031的结构。
在一个实施例中，馈电部303的PCB板3032上还可以设置电感和电容，通过调整电感和电容，以使得该谐振腔天线的谐振频率满意预设频率值。本示例中，馈电部303通过金属结构3031的形状，形成分布式馈电结构，以完成对天线的谐振频率的调整，节省天线中元器件和走线。且本示例中该谐振腔天线与金属中框配合使用，受环境、平板电脑中的地板位置影响小。
图16为示例性示出的平板电脑以及谐振腔天线的侧视图。标号20用于指示平板电脑的金属后壳中金属板。标号40用于指示平板电脑中的电池。标号50用于指示平板电脑中的电池筋挡墙，标号60用于指示LCD金属层。标号3031用于指示馈电结构，标号3032为用于指示PCB板、标号3033用于指示馈电点。泡棉3045放置于金属板20形成的立柱上，泡棉3043放置于电池筋挡墙上。该LCD层覆盖泡棉3045和泡棉3043，由于泡棉3045和泡棉3043与LCD金属层导通，从而导通该LCD金属层，形成边界条件。
本示例将结合图17至20说明不同个数泡棉时该谐振腔天线的S参数和效率。
图17为示例性示出的谐振腔天线包括5个泡棉情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线(即S参数曲线)。图17中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图17中标号Tot用于指示天线的系统效率。该图17中三条曲线光滑，突刺少。
图18为示例性示出的谐振腔天线包括4个泡棉情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线(即S参数曲线)。图18中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图18中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。该图18中谐振腔天线中删除了泡棉3041或泡棉3043。该图18中包括了5个突刺，即产生了5条杂波，降低了谐振腔天线的天线性能。
图19为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3042情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线(即S参数曲线)。图19中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图19中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。该图19中谐振腔天线中删除了泡棉3042。该图19中包括了7个突刺，即产生了7条杂波，降低了谐振腔天线的天线性能。通常电场大点位置容易产生杂波，在电场大点相对平行的位置设置泡棉3042，可以大大减少杂波的产生。
图20为示例性示出的谐振腔天线包括5个泡棉的另一情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线位于如图6中标号②位置时的谐振曲线(即S参数曲线)。图20中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图20中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。该图20中泡棉3043和3045之间的连线与3041和3043之间的连线不垂直，使得泡棉3043和泡棉3045形成了非严格边界条件。示例性地，还可以是泡棉3041和3044之间连线与3041和3043之间的连线不垂直，使得泡棉3041和泡棉3044形成了非严格边界条件。该图20中该谐振腔天线产生了4条杂波，降低了谐振腔天线的天线性能。
本示例中，泡棉3044和泡棉3045是构建基模辐射口径的关键泡棉，不可缺失，泡棉长度越长、接地越充分，杂波影响越小。在电场大点的泡棉3042决定了平行板杂波的激励幅度，故电场大点的泡棉不可缺失。若谐振腔天线缺省泡棉3041或泡棉3043，依然存在杂波。本示例中采用如图14的五颗泡棉的结构，该谐振腔天线产生的曲线相对平滑，杂波幅值小。
图21(1)示出了标准谐振腔内电场分布示意图。该图21(1)示出了谐振腔天线中a与b组成的截面，该图21(1)中标准谐振腔内产生了半个波长的信号。该图21(2)示出了本示例中谐振腔天线中a与b组成的截面，该图21(2)中该谐振腔内产生了1/4个波长的信号。且在该图21(2)中谐振腔天线的第一缝隙开设在a与L形成的正面上(即靠近显示屏的一面)，该图21(2)中谐振腔天线等效产出沿着b轴方向的磁流，因此具有垂直于b轴向方向的全向方向图，同时具有低剖面垂直极化的特性。
本示例中谐振腔天线采用如图21(2)所示正面开缝的方式，在应用中可以利用平板电脑金属中框与显示屏之间填缝黑边作为第一缝隙，从而无需单独对金属中框开缝，不会破坏平板电脑的工业设计。
图22为本示例示出的谐振腔天线的二维方向图。图22中谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式，2D方向图指示垂直极化分量Theta与Tot极化曲线几乎重叠，即主极化为垂直极化，水平极化分量很弱。本申请实施例中谐振腔天线和其它边框天线可以形成了极化正交，实现平板电脑中天线的双极化均衡，提高平板电脑接收信号的能力。
本示例中谐振腔天线的采用TE0.5,0,1模式，该谐振腔天线相对独立，产生的驻波、辐射效率受位置、环境的影响小。该谐振腔天线可以设置在远离用户握持平板电脑的位置或着键盘吸磁区。该谐振腔天线的极化方向为垂直极化方向，而该平板电脑中其它天线(如Wi-Fi天线、蓝牙天线等)的极化方向为水平极化方向，从而使得该谐振腔天线与平板电脑中其它的天线形成多进多出(multiple-in multipleout，MIMO)正交极化天线，弥补平板电脑中天线极化方向单一的问题，提高平板电脑接收和发生电磁信号的能力。本申请中该谐振腔天线也可以单独作为蓝牙天线或Wi-Fi天线使用。
在一个实施例中，该谐振腔的尺寸信息可以为w＝3mm，a＝15.5mm，b＝6.5mm，L＝80mm。该谐振腔天线采用TE0.5,0,1模式工作。该第一缝隙的位置可以进行调整，如可以采用图23中(1)～(4)的位置。
图23(1)为示例性示出靠近第一缝隙的侧面的高轴(即b)降低d1时天线腔体301中截面的示意图。如图23(1)所示，d1用于指示靠近第一缝隙的高轴(即b)减少的高度值。本示例中，d1可以为0.5mm。图24(1)示例性示出了b1降低0.5mm时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图。如图24(1)所示，该谐振腔天线的电场方向覆盖该平板电脑。图24(1)中的矩形为平板电脑。图23(2)为示例性示出靠近第一缝隙的侧面的高轴(即b)降低d2时，该谐振腔天线中截面的示意图。如图23(2)所示，d2用于指示靠近第一缝隙的侧面的高轴(即b)减少的高度值。本示例中，d2可以为1mm。图24(2)示例性示出了b降低1mm时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图。如图24(2)所示，该谐振腔天线的电场方向覆盖该平板电脑。图24(2)中的矩形为平板电脑。
图23(3)为示例性示出靠近第一缝隙的侧面的高轴(即b)降低d3时该谐振腔天线中端面的示意图。如图23(3)所示，d3用于指示靠近第一缝隙的侧面的高轴(即b)减少的高度值。本示例中，d3可以为2mm。图24(3)示例性示出了b降低2mm时，该谐振腔天线的三维方向图中覆盖范围的示意图。如图24(3)所示，该谐振腔天线的电场方向覆盖该平板电脑。图24(3)中的矩形为平板电脑。
图23(4)为示例性示出了第一缝隙开设在B1面中间的示意图。如图23(4)所示，当缝隙在B1面中间，等效为沿着高轴的方向的磁流，具有垂直于高轴向方向的全向方向图，同时具有低剖面垂直极化的特性。如图24(4)所示，该谐振腔天线的电场方向覆盖平板电脑最优。图24(1)中的矩形为平板电脑。
图25为示例性示出的一种谐振腔天线的结构示意图。图25的坐标系与图3中的坐标系一致，此处将不再进行赘述。该第一缝隙302设置于B1面中间，该第一缝隙301的方向沿Z轴延伸。采用如图25所示的谐振腔天线，该谐振腔天线与整机的结构如图14所示。该第一缝隙可以设置在金属中框上。
图26为示例性示出的当第一缝隙开设在B1面中间时，该谐振腔天线的二维(即2D)方向图。该谐振腔天线工作在TE0.5,0,1，2D方向图指示垂直极化分量Theta与Tot极化曲线几乎重叠(图26中看不到Theta曲线)，即主极化为垂直极化，水平极化分量很弱，因此该谐振腔天线和边框天线形成了极化正交，可实现双极化均衡。
本示例中，结合图23和图24，当第一缝隙位于侧立面中间时，该谐振腔天线的方向性最优，随着缝隙不断往屏幕正面方向移动，该谐振腔天线的外部电场分布不再对称，正面场强度占比逐渐增大，但由于边缘效应，依然有相当强度的电力线绕过棱边，通过感应电势差激发平板电脑的金属背面电场，实现对平板电脑的金属背面的场覆盖。同时，相对于正面开缝的谐振腔天线来说，随着侧立面高度的降低，可以改善该谐振腔天线的方向性，当谐振腔天线的侧立面的高度降低2mm时，方向性可以降到5dBi。第一缝隙在侧边顶部或正面位置之间的方向性范围为4.4～6.4dBi，当保持第一缝隙宽度不变时，稍微降低靠近第一缝隙的侧立面的高度，可以实现方向性的降低。
在一个实施例中，谐振腔天线还可以采用TE0.5,0,0.5模式工作。如图9所示长度对该谐振腔天线的天线性能的影响示意图1可知，谐振腔天线的L长度为40mm时，谐振腔在小于TE0.5,0,1模式下覆盖2.45GHz。图27为示例性示出的一种谐振腔天线的立体示意图。如图27所示，该谐振腔天线的沿Z方向延伸的轴作为长轴，记为L’。该谐振腔天线中沿图27中X方向延伸的轴作为宽轴，记为a。该谐振腔天线中沿图4中Y方向延伸的轴作为高轴，记为b。该第一缝隙设置于C1面上，该第一缝隙302的宽度记为w，该第一缝隙302的方向沿Z轴延伸。该图像填充的斜线指示该谐振腔天线中的介质。可选地，本示例中该谐振腔天线的尺寸以w＝3mm，a＝15.5mm，b＝6.5mm，L’＝45mm为例进行说明。如图27所示，该谐振腔天线的一个截面为开放的端面(即图27中的A1面)。
本示例中，谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式时，长轴L’缩短。采用TE0.5,0,0.5模式的谐振腔天线的体积大大小于采用TE0.5,0,1模式的谐振腔天线的体积，降低部署该谐振腔天线的难度，提高部署该谐振腔天线的灵活性。该谐振腔天线包括一开放的端面，节省谐振腔天线的材料。
图28为示例性示出的谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式时，不同馈电部位置的示意图。该图28为平板电脑的俯视图。图28中标号30用于指示该谐振腔天线，标号303用于指示馈电部，标号101为金属中框。标号①处于靠近A1面的位置，在Y方向上为0，在X方向上的值处于靠近第一缝隙且大于w的范围。标号②在Z方向的值上为1/2L’，在Y方向上的值为0，在X方向上的值处于靠近第一缝隙且大于w的范围。标号③在Z方向的值处于大于1/2L’，且小于等于L’的范围，在Y方向的值为0，在X方向的值处于靠近第一缝隙且大于w的范围。
本示例结合图29中示出的馈电部303在3种不同位置的三维方向图。
图29(1)为馈电部303在标号①位置时，该谐振腔天线的三维方向图。从图29(1)所示，该谐振腔天线的方向性系数为6.61dBi。该图29(1)中该谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式覆盖2.45GHz。
图29(2)为馈电部303在标号②位置时，该谐振腔天线的三维方向图。从图29(2)所示，该谐振腔天线的方向性系数为6.40dBi。该图29(2)中该谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式覆盖2.45GHz。
图29(3)为馈电部303在标号③位置时，该谐振腔天线的三维方向图。从图29(3)所示，该谐振腔天线的方向性系数为6.30dBi。该图29(2)中该谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式覆盖2.45GHz。
本示例通过图29(1)～图29(3)可知，馈电部靠近开路边界(即A1面)，基模的方向性趋势变高，但是增量仅有0.3dBi。由此可知，馈电部位置对本示例中的谐振腔天线外部辐射场分布影响小。
该图30为示例性示出的馈电部303在不同位置时，该谐振腔天线的辐射效率的示意图。图30中标号①是该谐振腔天线位于如图29中标号①位置时的辐射效率曲线。图30中标号②是该谐振腔天线位于如图29中标号②位置时的辐射效率曲线。图30中标号③是该谐振腔天线位于如图29中标号③位置时的辐射效率曲线。标号①位置时的辐射效率曲线的峰值为三角形标号2的值。标号②位置时的辐射效率曲线的峰值为三角形标号3。标号③位置时的辐射效率曲线的峰值为三角形标号1。通过该辐射效率图可知，馈电部303靠近开路边界，带宽和辐射效率都会提高。
本示例中，由于基模电场大点被容性馈源激励的更充分，使得馈电部303靠近开路边界，带宽和辐射效率都会提高。
本示例中，谐振腔天线的尺寸可以为w＝3mm，a＝15.5mm，b＝6.5mm，L’＝45mm。构造完成的谐振腔天线被部署于平板电脑的金属后壳、金属中框和显示屏形成的腔体内。可选地，为节省该谐振腔天线部署的空间以及节省谐振腔天线的材料。本申请实施例采用如图31所示的谐振腔天线结构。
图31为示例性示出的一种平板电脑以及谐振腔天线的俯视图。平板电脑平行放置在水平桌面上，该平板电脑的尺寸为276(即f轴)mm*187(e轴)mm。图31中，标号90用于指示平板电脑中的主板。标号50用于指示平板电脑中的电池筋挡墙。标号20用于指示平板电脑中的金属板。标号30用于指示该谐振腔天线。该谐振腔天线包括：馈电部303、泡棉(如图31中泡棉3046～泡棉3049)以及第一缝隙(图31中未示出缝隙和显示屏)。其中，泡棉、金属板以及覆盖在泡棉上的LCD金属层组成该谐振腔天线的天线腔体301(图31中未示出LCD金属层)。
泡棉3046～泡棉3049为导电泡棉，用于构造该谐振腔天线的边界条件。泡棉3046至泡棉3048的长度作为该谐振腔天线的长轴L’。泡棉3048(如第三泡棉)与泡棉3049(如第一泡棉)的组合形成了该谐振腔天线中封闭截面的短路边界(即宽轴a和高轴b组合形成的封闭截面)。本示例中，泡棉3048和泡棉3049构成的宽轴a与泡棉3046(如第二泡棉)和泡棉3048构成的长轴L’垂直，形成严格的边界条件。泡棉3047(如第四泡棉)的位置与馈电部303的位置平行相对。泡棉3049是构建基模辐射口径的关键泡棉，不可缺失。由于馈电部303被部署于电场大点位置，用于消除馈电部产生的杂波的泡棉3046不可缺失。可选地，泡棉3046、泡棉3047以及泡棉3048三个泡棉不可全部均缺失。馈电部303的具体结构可以如图15所示，此处不再进行赘述。
本示例将结合图32a至图32f说明设置不同个数的泡棉，该谐振腔天线的S参数和效率。
图32a为示例性示出的谐振腔天线包括4个泡棉情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线的谐振曲线(即S参数曲线)。图32a中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图32a中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。该图32a中三条曲线光滑，突刺少，带内无杂波。
图32b为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3046情况下的S参数和辐射效率示意图。S1,1是该谐振腔天线的谐振曲线(即S参数曲线)。图32b中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图32b中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。该图32b中谐振腔天线中删除了泡棉3046。该图32b的辐射效率曲线和系统效率曲线，可知，该谐振腔天线的谐振频率出现偏移，且杂波多。由于泡棉3046是用于消除电场大点产生成的杂波，当删除泡棉3046后，产生较多杂波，可见，泡棉3046不可缺省。
图32c为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3047情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线的谐振曲线(即S参数曲线)。图32c中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图32c中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。该图32c中谐振腔天线中删除了泡棉3047。该图32c中产生了5条杂波，降低了谐振腔天线的天线性能。
图32d为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3048情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线的谐振曲线(即S参数曲线)。图32d中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图32d中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。示例性地，该图32c中产生了1条杂波，降低了谐振腔天线的天线性能。
图32e为示例性示出的谐振腔天线缺省泡棉3046和泡棉3048情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线的谐振曲线(即S参数曲线)。图32e中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图32e中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。根据图32e该谐振腔天线的谐振频率出现偏移，且杂波多。
图32f为示例性示出的另一种谐振腔天线包括4个泡棉情况下的S参数和效率示意图。S1,1是该谐振腔天线的谐振曲线(即S参数曲线)。图32f中标号Rad用于指示天线的辐射效率，图32f中标号Tot用于指示天线的天线的系统效率。泡棉3048和3049之间连线与3046和3048之间的连线不垂直，使得泡棉3048和泡棉3049形成了非严格边界条件。该图32f中该谐振腔天线产生了3条杂波，降低了谐振腔天线的天线性能。
本示例中，泡棉长度越长、接地越充分，该谐振腔天线受杂波影响越小。在电场大点的泡棉3046决定了平行板杂波的激励幅度，该电场大点对应的泡棉3046不可缺失。谐振腔天线采用TE0.5,0,0.5模式，该谐振腔天线的体积减小了接近一半，便于灵活部署该谐振腔天线。由于谐振腔天线需要满足边界条件才可以在指定频点激励出基模，当谐振腔天线包括3个泡棉依然存在杂波。当采用如图31所示的4颗泡棉的结构，该谐振腔天线产生的曲线相对平滑，杂波幅值很小。
图33为本示例示出的谐振腔天线的二维方向图。图33中谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，2D方向图指示垂直极化分量Theta与Tot极化曲线几乎重叠，即主极化为垂直极化，水平极化分量很弱。本申请实施例中谐振腔天线和边框天线可以形成了极化正交，可实现平板电脑中天线的双极化均衡。
本示例中谐振腔天线的采用TE0.5,0,0.5模式时，电力线分布和TE0.5,0,1模式保持一致。L’方向的边界条件改变，基模由1/2波长变为1/4波长，主极化依然为垂直极化，且体积比采用TE0.5,0,1模式时缩减了50％。
图34为示例性示出的一种谐振腔天线部署位置的示意图。图34中标号①用于指示本申请中谐振腔天线的部署位置。图34中101用于指示平板电脑中的金属中框，该平板电脑的尺寸为276(即f轴)mm*187(e轴)mm。图34中标号②和标号③用于指示该平板电脑中的其它天线的部署位置，如蓝牙天线、Wi-Fi天线等。
图35为示例性示出的谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式时，与其它天线之间的隔离度的示意图。本示例中谐振腔天线中的第一缝隙开设在正面上(如图4所示的第一缝隙)。图35中S3,1用于指示该谐振腔天线与标号③位置的天线之间的隔离度曲线，图35中S2,1用于指示该谐振腔天线与标号②位置的天线之间的隔离度曲线。通过S3,1曲线和S2,1曲线中三角形标号1的取值可知，该谐振腔天线与标号②位置的天线的隔离度为37dB，该谐振腔天线与标号③位置的天线的隔离度为37dB。
图36为示例性示出的另一种谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式时，与其它天线之间的隔离度的示意图。本示例中谐振腔天线中的第一缝隙开设在侧立面上(如图26所示的第一缝隙)。图35中S3,1用于指示该谐振腔天线与标号③位置的天线之间的隔离度曲线，图35中S2,1用于指示该谐振腔天线与标号②位置的天线之间的隔离度曲线。通过S3,1曲线和S2,1曲线中三角形标号1的取值可知，该谐振腔天线与标号②位置的天线的隔离度为65dB(精确到个位)，该谐振腔天线与标号③位置的天线的隔离度为65dB(精确到个位)。
图37为示例性示出的一种谐振腔天线部署位置的示意图。图37中标号①用于指示本申请中谐振腔天线的部署位置。图37中101用于指示平板电脑中的金属中框，该平板电脑的尺寸为276(即f轴)mm*187(e轴)mm。图37中标号②和标号③用于指示该平板电脑中的其它天线的部署位置，如蓝牙天线、Wi-Fi天线等。
图38为示例性示出的谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式时，与其它天线之间的隔离度的示意图。本示例中谐振腔天线中的第一缝隙开设在正面上(如图4所示的第一缝隙)。图38中S3,1用于指示该谐振腔天线与图37中标号③位置的天线之间的隔离度曲线，图38中S2,1用于指示该谐振腔天线与图37中标号②位置的天线之间的隔离度曲线。通过S3,1曲线和S2,1曲线中三角形标号1的取值可知，该谐振腔天线与标号②位置的天线的隔离度为50dB，该谐振腔天线与标号③位置的天线的隔离度为19dB。
本示例中的谐振腔天线放置在远离其它天线的位置，与其它天线的隔离度高，减小不同天线之间的相互干扰。
本申请各个实施例的任意内容，以及同一实施例的任意内容，均可以自由组合。对上述内容的任意组合均在本申请的范围之内。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (22)

1.一种谐振腔天线，其特征在于，包括：天线腔体、第一缝隙以及馈电部；
所述天线腔体为至少包含五个导电壁的六面体，所述天线腔体内填充有绝缘介质，其中，所述谐振腔天线的长轴平行于电子设备中取值最大的轴；
所述第一缝隙开设在包含所述长轴的任意表面，所述第一缝隙沿所述长轴延伸方向延伸；
所述馈电部位于所述天线腔体的内部，所述馈电部与所述电子设备的射频链路连接，且所述馈电部与所述第一缝隙之间的距离大于零。
2.根据权利要求1所述的谐振腔天线，其特征在于，所述谐振腔天线部署于由所述电子设备的金属后壳、金属中框以及显示屏形成的腔体内，所述谐振腔天线的高轴小于或等于所述电子设备的厚度，所述高轴分别垂直所述长轴以及所述谐振腔天线的宽轴；
所述长轴与所述宽轴形成正面，且所述正面靠近所述电子设备的显示屏；
所述长轴与所述高轴形成侧面；
所述宽轴与所述高轴形成截面。
3.根据权利要求2所述的谐振腔天线，其特征在于，所述谐振腔天线工作在TE0.5,0,1模式，则所述天线腔体的长轴的取值范围为：[0.5λ－0.5λ*20％，0.5λ+0.5λ*20％]，所述宽轴的范围为：[0.25λ－0.25λ*10％，0.25λ+0.25λ*10％]，所述高轴小于0.25λ，其中，λ用于指示所述谐振腔天线工作的波长。
4.根据权利要求2所述的谐振腔天线，其特征在于，所述谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，则所述天线腔体的长轴的取值范围为：[0.25λ－0.25λ*20％，0.25λ+0.25λ*20％]，所述宽轴的范围为：[0.25λ－0.25λ*10％，0.25λ+0.25λ*10％]，所述高轴小于0.25λ，其中，λ用于指示所述谐振腔天线工作的波长。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，所述第一缝隙位于所述正面上，且所述第一缝隙与所述侧面相邻。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，同时在所述正面以及与所述正面相邻的所述侧面上开设缝隙，形成位于所述正面与所述侧面之间的所述第一缝隙。
7.根据权利要求6所述的谐振腔天线，其特征在于，所述第一缝隙所处侧面的高度范围为：大于所述高轴的1/2，且小于所述高轴。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，所述第一缝隙位于所述侧面的中间位置。
9.根据权利要求3、5至6中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，所述天线腔体自下而上依次包括：所述电子设备的金属板、3个用于导电的泡棉以及覆盖在3个所述泡棉上的液晶显示器LCD金属层，所述LCD金属层上覆盖所述显示屏；
第一泡棉与第二泡棉位于所述金属板上；
所述电子设备的电池筋挡墙位于所述金属板上，第三泡棉位于电池筋挡墙上，且所述第三泡棉靠近馈电部的位置，其中，所述第一泡棉与第二泡棉之间的连线与所述电池筋挡墙平行。
10.根据权利要求9所述的谐振腔天线，其特征在于，所述天线腔体还包括第四泡棉，所述第四泡棉位于所述电池墙筋挡墙上，与所述第二泡棉对齐或与所述第一泡棉对齐。
11.根据权利要求10所述的谐振腔天线，其特征在于，所述天线腔体还包括第五泡棉；
所述第五泡棉位于所述电池筋挡墙上；
若所述第四泡棉与所述第二泡棉对齐，则所述第五泡棉与所述第一泡棉对齐；
若所述第四泡棉与所述第一泡棉对齐，则所述第五泡棉与所述第二泡棉对齐。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，若所述谐振腔的谐振频率为2.45GHz,模式工作为TE0.5,0,1，则所述谐振腔天线的两个截面为封闭的导电壁，所述谐振腔天线的所述长轴取值为80mm，所述宽轴取值为15.5mm，所述高轴取值为6.5mm。
13.根据权利要求4至8中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，所述天线腔体自下而上依次包括：所述电子设备的金属板、至少2个用于导电的泡棉以及覆盖在2个所述泡棉上的液晶显示器LCD金属层，所述LCD金属层上覆盖所述显示屏；
第一泡棉位于所述金属板上；
所述电子设备的电池筋挡墙位于所述金属板上，第二泡棉位于所述电池筋挡墙上，且所述第二泡棉靠近馈电部的位置；所述第一泡棉与所述第二泡棉之间的连线与所述电池筋挡墙之间的夹角大于0度且小于等于45度。
14.根据权利要求13所述的谐振腔天线，其特征在于，所述天线腔体还包括第三泡棉，所述第三泡棉位于所述电池筋挡墙上，所述第三泡棉靠近所述第一泡棉对齐。
15.根据权利要求14所述的谐振腔天线，其特征在于，所述天线腔体还包括第四泡棉，所述第四泡棉位于所述电池筋挡墙上；
若所述第三泡棉与所述第一泡棉对齐，则所述第四泡棉位于所述第二泡棉与所述第三泡棉之间；
若所述第三泡棉位于所述第一泡棉与所述第二泡棉之间的位置，则所述第四泡棉与所述第一泡棉对齐。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，若所述谐振腔的谐振频率为2.45GHz,模式工作为TE0.5,0,0.5，则所述谐振腔天线包括一个开口的截面，所述谐振腔天线的所述长轴取值为45mm，所述宽轴取值为15.5mm，所述高轴取值为6.5mm。
17.根据权利要求5所述的谐振腔天线，其特征在于，将所述显示屏与金属中框之间用于填充黑胶的缝隙作为所述第一缝隙。
18.根据权利要求6至16中任一项所述的谐振腔天线，其特征在于，若所述第一缝隙开设在侧面，则在所述金属中框开设的缝隙作为所述第一缝隙。
19.根据权利要求2所述的谐振腔天线，其特征在于，若所述谐振腔天线的模式为TE0.5,0,1，所述馈电部位于所述长轴延伸方向的电场大点，且在宽轴延伸方向上靠近所述第一缝隙的位置。
20.根据权利要求2所述的谐振腔天线，其特征在于，若所述谐振腔天线的模式为TE0.5,0,0.5，所述馈电部在所述长轴延伸方向处于电场大点且靠近开口的截面的位置，所述馈电部在所述宽轴延伸方向的值处于靠近所述第一缝隙的位置。
21.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个边框天线和如权利要求1至20中任一项所述的谐振腔天线；
所述边框天线位于所述电子设备的第一边角或第二边角，所述第一边角与所述第二边角相邻；
所述谐振腔天线位于第三边角与第四边角中间位置，所述第三边角与第四边角之间的连线平行于所述第一边角与所述第二边角之间的连线。
22.根据权利要求21所述的电子设备，其特征在于，若所述谐振腔天线工作在TE0.5,0,0.5模式，所述谐振腔天线位于所述第三边角或所述第四边角的位置。
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