CN113972496A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开一种电子设备,包括第一部分和第二部分。第一部分和第二部分能够相对折叠至闭合状态,也能够相对展开至打开状态;第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一部分的边框和第二部分的边框部分重叠或者全部重叠。第一部分包括第一馈电天线、第一馈电电路及第一接地电路,第一馈电电路连接第一馈电天线,用于对第一馈电天线进行馈电,第一接地电路连接第一馈电天线,用于使第一馈电天线接地。第二部分包括第一寄生天线,第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一寄生天线不接地且能够与第一馈电天线耦合激励产生第一激励谐振信号。上述电子设备处于闭合状态时具有较佳的天线性能。
Description
技术领域
本申请实施例涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
随着柔性显示屏等部件的技术发展,电子设备(例如手机)的外观(ID)形态有从直板机往折叠机发展的趋势。折叠机在打开状态下具有大面积屏幕,充分满足了消费者的视觉体验,在闭合状态下体积又很小、便于携带。但是,当折叠机处于闭合状态时,传统天线架构中低频段天线的天线性能相较打开状态发生明显下降,天线性能不佳。
发明内容
本申请实施例提供一种电子设备,该电子设备处于闭合状态时具有较佳的天线性能。
本申请实施例提供一种电子设备,包括第一部分和第二部分。第一部分和第二部分能够相对折叠至闭合状态,也能够相对展开至打开状态。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一部分的边框和第二部分的边框部分重叠或者全部重叠。
第一部分包括第一馈电天线、第一馈电电路及第一接地电路。第一馈电电路连接第一馈电天线,用于对第一馈电天线进行馈电。第一接地电路连接第一馈电天线,用于使第一馈电天线接地。
第二部分包括第一寄生天线。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一寄生天线不接地且能够与第一馈电天线耦合激励产生第一激励谐振信号。
在本实施例中,第一部分与第二部分处于闭合状态时,第一寄生天线与第一馈电天线至少部分相对设置,以在两者之间形成耦合电容,从而能够耦合产生第一激励谐振信号。第一馈电天线工作时,第一馈电天线的射频能量通过耦合的方式传递至第一寄生天线,从而在第一寄生天线上激励产生一个额外的谐振模态,进而拓展天线的辐射带宽,减弱了闭合状态下因接地板长度缩短以及边框重叠对天线性能的不良影响,提高电子设备的天线性能,即电子设备在闭合状态时具有较佳的天线性能。第一寄生天线不接地时,电长度为1/2波长,也即第一寄生天线为1/2波长天线。此时,接地板折叠时的长度缩短对第一寄生天线性能的影响较弱,使得第一寄生天线能够在第一部分和第二部分处于闭合状态时,保持良好的辐射性能,进而有效拓展第一馈电天线的辐射带宽。
可选的,第一馈电电路与第一馈电天线之间还可以设置匹配电路,匹配电路用于匹配特征阻抗。匹配电路可以包括至少一个电路组件。例如,匹配电路可以包括作为集总元件的电阻器、电感器和电容器中的至少一个。例如,匹配电路可以包括作为分布元件的微带线和带线中的至少一个。
一种可选实施例中,第二部分还包括第二馈电天线。第二馈电天线与第一寄生天线之间电隔离。第一部分和第二部分处于打开状态时,第一寄生天线能够与第二馈电天线耦合激励产生第二激励谐振信号。
在本实施例中,第一寄生天线能够在第一部分和第二部分处于打开状态时,与第二馈电天线相耦合,第一寄生天线与第二馈电天线之间产生耦合电容,从而能够耦合激励产生第二激励谐振信号。第二馈电天线工作时,第二馈电天线的射频能量通过耦合的方式传递至第一寄生天线,从而在第一寄生天线上激励产生一个额外的谐振模态,进而拓展天线的辐射带宽,提高电子设备的天线性能。由于第一寄生天线能够在第一部分和第二部分处于闭合状态时,与第一馈电天线相耦合,在第一部分和第二部分处于打开状态时,与第二馈电天线相耦合,因此电子设备能够复用第一寄生天线,从而提高天线的利用率。
可选的,第一部分和第二部分处于打开状态时,第一馈电天线、第二馈电天线及第一寄生天线分别位于电子设备的不同顶角区域。此时,第一馈电天线和第二馈电天线可以工作于相近的频段,且都具有较大的空间,互相干扰的程度较小。而第一寄生天线也可以在两种状态中,更好地分别与第一馈电天线和第二馈电天线相耦合。
一种可选实施例中,第二部分还包括第二馈电电路和第二接地电路。第二接地电路连接第二馈电天线的一端,用于使第二馈电天线接地。第二馈电天线的另一端为不接地的开放端。第二馈电电路连接第二馈电天线,且第二馈电电路在第二馈电天线上的接入位置位于第二接地电路在第二馈电天线上的接入位置与开放端之间。此时,第二馈电天线为1/4波长天线。第一部分和第二部分处于打开状态时,第一寄生天线接地。此时,第一寄生天线的电长度为1/4波长,也即第一寄生天线为1/4波长天线。第一寄生天线的电长度可调,以在不同的使用环境中能够具有不同的电长度。
在本实施方式中,第一寄生天线与第二馈电天线的耦合效果很好,能够较大幅度地扩展第二馈电天线的带宽。为提高耦合效果,一种示例中,第二馈电天线远离第一寄生天线的端部为接地端,第二馈电天线靠近第一寄生天线的端部为开放端。
可选的,第二馈电电路与第二馈电天线之间还可以设置匹配电路,匹配电路用于匹配特征阻抗。匹配电路可以包括至少一个电路组件。例如,匹配电路可以包括作为集总元件的电阻器、电感器和电容器中的至少一个。例如,匹配电路可以包括作为分布元件的微带线和带线中的至少一个。
一种可选实施例中,第二部分还包括切换电路。切换电路一端连接第一寄生天线、另一端接地。切换电路用于在第一部分和第二部分处于闭合状态时,断开第一寄生天线与地。此时,第一寄生天线的电长度为1/2波长。切换电路还用于在第一部分和第二部分处于打开状态时,连接第一寄生天线与地。此时,第一寄生天线的电长度为1/4波长。
在本实施例中,切换电路的设置使得第一寄生天线的电长度可调,第一寄生天线能够在电子设备处于不同使用状态时,实现不同的耦合作用,从而达到复用天线的效果。
一种示例中,切换电路可以包括调谐开关。切换电路通过切换调谐开关的连接和断开状态,切换第一寄生天线与地的连接关系,使得第一寄生天线的电长度可调。例如,调谐开关可以大致接入第一寄生天线的中部。本申请中,天线的中部包括正中位置以及稍微偏离正中位置的其他位置,天线的中部位于天线的两端之间。第一寄生天线的中部位于第一寄生天线的两端之间。
另一种示例中,切换电路可以包括调谐开关和第一匹配支路和第二匹配支路。第一匹配支路与第二匹配支路不同。调谐开关的控制端连接第一寄生天线,调谐开关的两个选择端连接第一匹配支路和第二匹配支路。切换电路通过调谐开关的控制端在第一匹配支路与第二匹配支路之间切换连接,切换第一寄生天线与地的连接关系,使得第一寄生天线的电长度可调。
可选的,第一部分还包括第二寄生天线。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第二寄生天线不接地且能够与第二馈电天线耦合激励产生第三激励谐振信号。此时,第二寄生天线为1/2波长天线。其中,第二寄生天线在第一部分和第二部分处于打开状态时,可以位于电子设备的左上角。第二寄生天线与第一馈电天线、第二馈电天线以及第一寄生天线分别位于电子设备的不同顶角区域。其中,第一部分和第二部分处于打开状态时,第二寄生天线能够与第一馈电天线耦合激励产生第四激励谐振信号。此时第二寄生天线可以接地。
可选的,可以通过设计第一寄生天线所在金属段的物理长度和切换电路,使第一寄生天线在接地状态和不接地状态之间切换,也即使第一寄生天线的电长度在1/2波长和1/4波长之间切换。
一种可选实施例中,第二部分还包括一个或多个第一调谐电路。一个或多个第一调谐电路连接第一寄生天线。第一调谐电路用于调整第一寄生天线的电长度。在本实施例中,通过在第一寄生天线上接入一个或多个调谐电路,通过一个或多个调谐电路的配合,使得第一寄生天线的电长度满足调节需求。
其中,一个或多个第一调谐电路可以连接在第一寄生天线的端部,以更好地起到调谐作用。例如,第二部分包括两个第一调谐电路,两个第一调谐电路分别连接第一寄生天线的两端。其中,第一调谐电路可以包括开关、电容、电感或低通高阻滤波器中的一者或多者。
一种可选实施例中,第二部分还包括第二馈电天线、第二馈电电路及第二接地电路。第二馈电天线与第一寄生天线之间电隔离。第二接地电路连接第二馈电天线的中部。第二馈电天线的两端为不接地的开放端。第二馈电电路连接第二馈电天线,且第二馈电电路在第二馈电天线上的接入位置位于第二接地电路在第二馈电天线上的接入位置与第二馈电天线的一端之间。此时,第二馈电天线为1/2波长天线。第一寄生天线为悬浮天线。也即,第一寄生天线不接地。
在本实施例中,第一部分和第二部分处于打开状态时,第二馈电天线具有两个天线模式覆盖,具有较大的带宽,天线性能较佳,因此第二馈电天线可以与第一寄生天线不进行耦合。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一馈电天线与1/2波长的第一寄生天线相耦合,以提升第一馈电天线的天线性能,降低外部环境的不利影响。此时,天线架构无需在第一部分和第二部分处于不同状态时,切换不同的耦合天线形式,也即第一寄生天线可以为单一的1/2波长天线,无需设置切换电路,使得天线架构的结构更为简单。
可选的,电子设备还包括第五馈电天线、第五馈电电路、第五接地电路以及第三寄生天线。第五馈电天线位于第二部分、第三寄生天线位于第一部分(其他实施例中可以第五馈电天线位于第一部分、第三寄生天线位于第二部分)。第五馈电天线与第一寄生天线和第二馈电天线彼此电隔离。第五馈电电路连接第五馈电天线,用于为第五馈电天线馈电。第五接地电路连接第五馈电天线,用于将第五馈电天线接地。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第三寄生天线不接地且能够与第五馈电天线耦合激励产生第五激励谐振信号。此时,第三寄生天线的电长度为1/2波长,也即第三寄生天线为1/2波长天线。本实施方式中,第五馈电天线可以用于辐射中高频信号。
一种可选实施例中,电子设备还包括转动部分。转动部分连接第一部分与第二部分。转动部分能够发生形变,以使第一部分和第二部分相对转动以折叠或展开。转动部分位于电子设备的中心区域。转动部分位于电子设备的中心区域是指转动部分的中心线与电子设备的中心线大体重合(允许些微偏差)。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一部分与第二部分相重叠,第一部分的边框与第二部分的边框全部重叠。此时,第一部分的边框与第二部分的边框全部相对设置。
第一部分和第二部分处于打开状态时,第一馈电天线、第二馈电天线及第一寄生天线分别位于电子设备的不同顶角区域。此时,第一馈电天线和第二馈电天线可以工作于相近的频段,且都具有较大的空间,互相干扰的程度较小。而第一寄生天线也可以在两种状态中,更好地分别与第一馈电天线和第二馈电天线相耦合。
一种可选实施例中,电子设备还包括转动部分。转动部分连接第一部分与第二部分。转动部分能够发生形变,以使第一部分和第二部分相对转动以折叠或展开,转动部分偏离电子设备的中心区域。此时,转动部分的中心线与电子设备的中心线之间的偏差较大。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一部分或第二部分中的一者的端部相对凸出。
第一部分和第二部分处于打开状态时,电子设备包括横跨转动部分的两个侧边,第一馈电天线和第一寄生天线位于同一个侧边,第二馈电天线与第一馈电天线位于不同的侧边。此时,第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一馈电天线与第一寄生天线能够相互耦合。第二馈电天线与第一馈电天线位于不同的侧边。此时,第一馈电天线和第二馈电天线均具有较大的辐射空间。
其中,第一寄生天线可以自电子设备的侧边沿顶角区域的边沿延伸至电子设备的另一边缘。第二寄生天线可以自电子设备的另一侧边沿另一顶角区域延伸至电子设备的另一边缘。
一种可选实施例中,第一部分滑动连接第二部分。第一部分和第二部分相对滑动时,能够相对折叠至闭合状态,也能够相对展开至打开状态。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一部分和第二部分处于上下堆叠方式。第一部分和第二部分处于打开状态时,第一部分10和第二部分少部分区域保留堆叠状态,大部分区域处于彼此错开状态、也即展开状态。一种实施方式中,第一部分和第二部分处于打开状态时,第一部分和第二部分也可以完全错开排布。
第一部分和第二部分处于闭合状态时,第一馈电天线和第二馈电天线分别位于电子设备的对角设置的两个顶角区域。此时,第一馈电天线和第二馈电天线均具有较为足够的辐射空间。
一种可选实施例中,第一馈电天线和第一寄生天线为电子设备的边框的一部分。电子设备的边框包括第一部分的边框和第二部分的边框。例如,第一部分的边框包括至少两段金属段和用于将至少两段金属段电隔离的至少一段绝缘段。第一馈电天线可以形成在其中一段金属段上。第二部分的边框包括至少两段金属段和用于将至少两段金属段电隔离的至少一段绝缘段。第一寄生天线可以形成在其中一段金属段上。
或者,第一馈电天线和第一寄生天线固定于电子设备的边框的内侧。例如,第一馈电天线固定于第一部分的边框的内侧。第一寄生天线固定于第二部分的边框的内侧。此时,第一馈电天线的结构形式可以是柔性电路板、激光直接成型(laser direct structuring,LDS)金属、模内注塑金属或印刷电路板的走线。
可选的,第一部分还包括第二寄生天线。第一部分和第二部分处于闭合状态时,第二寄生天线不接地且能够与第二馈电天线耦合激励产生第三激励谐振信号。此时,第二寄生天线为1/2波长天线。其中,第二寄生天线在第一部分和第二部分处于打开状态时,可以位于电子设备的左上角。第二寄生天线与第一馈电天线、第二馈电天线以及第一寄生天线分别位于电子设备的不同顶角区域。其中,第一部分和第二部分处于打开状态时,第二寄生天线能够与第一馈电天线耦合激励产生第四激励谐振信号。此时第二寄生天线可以接地。
一种可选实施例中,第二部分还包括第三馈电电路和第一滤波电路。第三馈电电路和第一滤波电路连接在第一寄生天线的不同位置,用于在第一寄生天线上形成第三馈电天线。第三馈电天线的辐射频段与第一馈电天线的辐射频段不同。例如,第一馈电天线为低频段天线。第三馈电天线的辐射频段为无线局域网天线、近距离无线通信天线、中高频段天线、Sub 6G天线(频率低于6GHz)或无线充电天线等。此时,第一滤波电路具有低阻高通特性。例如,第一滤波电路包括高通低阻滤波器。
此时,第三馈电天线与第一寄生天线共用同一段辐射体,能够提高天线利用率。并且,由于第三馈电天线的辐射频段与第一馈电天线的辐射频段不同,因此第三馈电天线与第一馈电天线之间不会互相干扰,具有良好的隔离度。
一种可选实施例中,电子设备还包括第四馈电天线、第四馈电电路和第二滤波电路。第四馈电天线与第一寄生天线相邻且彼此电隔离。第四馈电电路连接第四馈电天线。滤波电路连接第一寄生天线。第四馈电天线的辐射频段与第一馈电天线的辐射频段不同。例如,第一馈电天线为低频段天线。第四馈电天线的辐射频段为无线局域网天线、近距离无线通信天线、中高频段天线或无线充电天线等。此时,第二滤波电路具有低阻高通特性。例如,第二滤波电路包括高通低阻滤波器。
此时,第一寄生天线所在辐射体部分作为第四馈电天线的寄生枝节而实现复用,能够提高天线利用率。并且,由于第四馈电天线的辐射频段与第一馈电天线的辐射频段不同,因此第四馈电天线与第一馈电天线之间不会互相干扰,具有良好的隔离度。
其中,第四馈电天线可以位于第一部分或第二部分中。第四馈电天线在第一寄生天线上的接入位置位于切换电路在第一寄生天线上的接入位置与第四馈电天线之间。
一种可选实施例中,电子设备还包括感应装置。感应装置位于第一部分和/或第二部分。感应装置用于感应第一部分和第二部分处于闭合状态或打开状态。感应装置电连接电子设备的处理器。处理器位于第一部分和/或第二部分。电子设备的处理器接收感应装置的检测信号,并依据该信号向电子设备的其他部件发出对应的控制信号,使得电子设备的其他部件能够依据第一部分和第二部分处于闭合状态或打开状态,及时地调整成对应的工作模式,使得电子设备的可靠性更高,用户体验感更佳。感应装置可以包括陀螺仪传感器、霍尔传感器或接近光传感器中的一者或多者。
可选的,电子设备还包括显示屏。显示屏用于显示图像、视频等。本实施例中,显示屏采用柔性显示屏。显示屏能够连续地位于第一部分、转动部分及第二部分的同一侧,使得电子设备在第一部分和第二部分处于打开状态时,具有连续的大面积显示屏,从而实现大屏显示,电子设备在第一部分和第二部分处于闭合状态时,电子设备的正面、背面及侧面均能够实现显示。
可选的,电子设备还包括接地板。接地板接地、且自第一部分延伸至第二部分。一种实施方式中,接地板为电子设备的电路板。例如,接地板可以为柔性电路板。或者,接地板为软硬结合电路板。另一种实施方式中,接地板可以集成在电子设备的其他部件中,例如显示屏。
附图说明
图1是本申请实施例的电子设备在第一实施例中的结构示意图;
图2是图1所示电子设备在另一种使用状态中的结构示意图;
图3是图2所示电子设备在另一角度的结构示意图;
图4是图1所示电子设备的一种示例结构的反射系数曲线图;
图5是图1所示电子设备的一种示例结构的效率曲线图;
图6是图1所示电子设备的天线架构在一种实施方式中的示意图;
图7是图6所示天线架构在电子设备处于另一使用状态时的示意图;
图8是图6所示天线架构的一种示例结构的反射系数曲线图;
图9是图6所示天线架构的一种示例结构的效率曲线图;
图10是图6所示天线架构的一种示例结构的电流和电场的仿真图;
图11是图6所示天线架构的另一种示例结构的反射系数曲线图;
图12是图6所示天线架构的另一种示例结构的效率曲线图;
图13是图1所示电子设备的天线架构在另一种实施方式中的示意图;
图14是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图;
图15是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图;
图16是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图;
图17是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图;
图18是图17所示天线架构在另一种使用状态中的示意图;
图19是图17所示天线架构的一种示例结构的第二馈电天线的反射系数曲线图;
图20是图17所示天线架构的一种示例结构的第二馈电天线的效率曲线图;
图21是图17所示天线架构的一种示例结构的第二馈电天线的电流、电场及辐射方向的仿真;
图22是图17所示天线架构的一种示例结构的反射系数曲线图;
图23是图17所示天线架构的一种示例结构的效率曲线图;
图24是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图;
图25是本申请实施例的电子设备在第二实施例中的结构示意图;
图26是图25所示电子设备的天线架构的示意图;
图27是本申请实施例的电子设备在第三实施例中的结构示意图;
图28是图27所示电子设备的天线架构在一种实施方式中的示意图;
图29是图27所示电子设备的天线架构在一种实施方式中的示意图;
图30是本申请实施例的电子设备在第四实施例中的结构示意图;
图31是图30所示电子设备的天线架构的示意图;
图32是图31所示天线架构在另一使用状态中的示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
本申请实施例提供一种电子设备。该电子设备可以是手机、平板电脑(tabletpersonal computer)、膝上型电脑(laptop computer)、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)或可穿戴式设备(wearable device)等。
其中,电子设备包括多个天线。本申请中,“多个”是指至少两个。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。天线形式可以是偶极子天线、单极子天线、倒F天线(inverted F-shaped antenna,IFA)、贴片天线等。
电子设备可以利用多个天线、通过无线通信技术与网络或其他设备通信。其中,无线通信技术包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(codedivision multiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband code division multipleaccess,WCDMA),时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),无线局域网(wireless local areanetworks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),调频(frequency modulation,FM),和/或红外技术(infrared,IR)等。本申请中,“A和/或B”包括“A”、“B”以及“A和B”三种情况。
请一并参阅图1至图3,图1是本申请实施例的电子设备在第一实施例中的结构示意图,图2是图1所示电子设备在另一种使用状态中的结构示意图,图3是图2所示电子设备在另一角度的结构示意图。其中,图1所示电子设备以手机为例进行说明。
电子设备100包括第一部分10和第二部分20。多个天线可以分布在第一部分10和第二部分20中。第一部分10和第二部分20能够相对折叠至闭合状态,也能够相对展开至打开状态。也即,第一部分10和第二部分20能够在闭合状态和打开状态之间切换。其中,图1对应于电子设备100的打开状态。图2和图3对应于电子设备100的闭合状态。
可选的,电子设备100还包括感应装置30。感应装置30位于第一部分10和/或第二部分20。感应装置30用于感应第一部分10和第二部分20处于闭合状态或打开状态。感应装置30电连接电子设备100的处理器40。处理器40位于第一部分10和/或第二部分20。电子设备100的处理器40接收感应装置30的检测信号,并依据该信号向电子设备100的其他部件发出对应的控制信号,使得电子设备100的其他部件能够依据第一部分10和第二部分20处于闭合状态或打开状态,及时地调整成对应的工作模式,使得电子设备100的可靠性更高,用户体验感更佳。感应装置30可以包括陀螺仪传感器、霍尔传感器或接近光传感器中的一者或多者。
可选的,第一部分10和第二部分20有多种连接关系,例如转动连接、滑动连接、可拆卸式扣合连接等。本实施例中,以第一部分10转动连接第二部分20为例进行说明。例如,电子设备100还包括转动部分50。转动部分50连接第一部分10与第二部分20。转动部分50能够发生形变,以使第一部分10和第二部分20相对转动以折叠或展开。如图1所示,第一部分10和第二部分20相对转动以展开至打开状态时,转动部分50位于第一部分10和第二部分20之间,转动部分50位于电子设备100的中心区域。转动部分50位于电子设备100的中心区域是指转动部分50的中心线与电子设备100的中心线大体重合(允许些微偏差)。转动部分50沿第一方向X延伸,第一部分10和第二部分20绕第一方向X相对转动。此时,如图2和图3所示,第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10与第二部分20相重叠,第一部分10的边框101与第二部分20的边框201全部重叠。此时,第一部分10的边框101与第二部分20的边框201全部相对设置。其中,电子设备100的边框包括第一部分10的边框101和第二部分20的边框201。电子设备100的大部分部件位于其边框内侧。其他实施例中,转动部分50也可以偏移电子设备100的中心区域,该实施例将于后文进行描述。
可选的,电子设备100还包括显示屏60。显示屏60用于显示图像、视频等。本实施例中,显示屏60采用柔性显示屏,例如有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light-emitting diode,AMOLED)显示屏,迷你发光二极管(mini organic light-emitting diode)显示屏,微型发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,微型有机发光二极管(micro organic light-emitting diode)显示屏,量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,QLED)显示屏。此时,显示屏60能够连续地位于第一部分10、转动部分50及第二部分20的同一侧,使得电子设备100在第一部分10和第二部分20处于打开状态时,具有连续的大面积显示屏,从而实现大屏显示,电子设备100在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,电子设备100的正面、背面及侧面均能够实现显示。
其他实施例中,显示屏60也可以用刚性显示屏,例如液晶显示屏(liquid crystaldisplay,LCD)。此时,显示屏60可以包括两个显示部分,两个显示部分分别位于第一部分10和第二部分20。
可选的,电子设备100的第一部分10和第二部分20相对转动时,可以有多种翻转方式。例如,如图1中实线箭头所示,在一种翻转方式中,第一部分10和第二部分20相对折叠时,显示屏60位于第一部分10的部分和位于第二部分20的部分面对面地彼此靠近,第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,显示屏60位于第一部分10和第二部分20的内侧。此种翻转方式也称为显示屏60向内翻折。在另一种翻转方式中,如图1中虚线箭头所示,第一部分10和第二部分20相对折叠时,显示屏60位于第一部分10的部分和位于第二部分20的部分背对背地彼此远离,第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,显示屏60位于第一部分10和第二部分20的外侧。此种翻转方式也称为显示屏60向外翻折。
可选的,第一部分10包括第一馈电天线11。第一馈电天线11可以有多种结构形式。例如,第一馈电天线11为电子设备100的第一部分10的边框101的一部分或者固定于第一部分10的边框101的内侧。本实施例中,以第一馈电天线11为第一部分10的边框101的一部分为例进行说明。其中,第一部分10的边框101包括至少两段金属段和用于将至少两段金属段电隔离的至少一段绝缘段。第一馈电天线11可以形成在其中一段金属段上。其他实施例中,第一馈电天线11固定于第一部分10的边框101的内侧。此时,第一馈电天线11的结构形式可以是柔性电路板、激光直接成型(laser direct structuring,LDS)金属、模内注塑金属或印刷电路板的走线。
请参阅图1,电子设备100还包括接地板70。接地板70接地、且自第一部分10延伸至第二部分20。一种实施方式中,接地板70为电子设备100的电路板。例如,接地板70可以为柔性电路板。或者,接地板70为软硬结合电路板。另一种实施方式中,接地板70可以集成在电子设备100的其他部件中,例如显示屏60。
在本实施例中,第一馈电天线11为接地的1/4波长天线。其中,第一馈电天线11可以为低频段天线(600MHz至960MHz),例如LTE B28(703MHz至803MHz)、LTE B30(791MHz至862MHz)等。在第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11可以通过较长的接地板70进行辐射,从而达到较好的性能。
请一并参阅图1至图3,在本实施例中,第一部分10和第二部分20自打开状态转变成折叠状态后,接地板70在第二方向(垂直于第一方向X)上的长度缩短一半左右,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201重叠,第一馈电天线11的空间受到影响,低频性能相比打开状态时发生较大下降。
示例性的,请一并参阅图4和图5,图4是图1所示电子设备的一种示例结构的反射系数曲线图,图5是图1所示电子设备的一种示例结构的效率曲线图。其中,图4和图5给出了第一馈电天线11在低频LTE B20(791MHz至862MHz)以及LTE B8(880MHz至960MHz)两个频段的对比结果。图4和图5中,实线线条代表第一馈电天线11在第一部分10和第二部分20处于打开状态时的性能,虚线线条代表第一馈电天线11在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的性能。图4的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表反射系数(单位dB)。图5的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表效率(单位dB)。
图4和图5所对应示例结构中,第一馈电天线11为采用倒F天线形式的边框天线。第一馈电天线11位于第一部分10远离第二部分20的右上角(第一部分10和第二部分20处于打开状态时,位于电子设备100的右上角)。电子设备100的边框厚度约为4毫米,宽度约为3毫米。电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域的宽度约为1毫米。电子设备100的边框中相邻两段金属段之间的隔断宽约为1.5毫米。相邻两段金属段之间的绝缘段采用的绝缘材料、以及电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域填充的绝缘材料的介电常数为3.0,损耗角为0.01。第一部分10和第二部分20的转动部分50位于电子设备100的中心区域。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201在电子设备100的厚度方向上的间距约为1毫米。
由图4和图5可知,在低频段中的较高频段部分(900MHz附近),第一馈电天线11在第一部分10和第二部分20处于闭合状态和打开状态下的低频性能接近。但是在低频段中的较低频段部分(700MHz至800MHz),第一馈电天线11在第一部分10和第二部分20处于闭合状态下的低频性能,相较于在第一部分10和第二部分20处于打开状态下的低频性能明显下降。
此外,除低频段外,第一馈电天线11为中高频天线(1700MHz至2700MHz,例如GPS、Wifi以及LTE B3、B1、B7等)时,在第一部分10和第二部分20处于闭合状态下,由于接地板70的长度变化,及第一部分10的边框101和第二部分20的边框201的重叠影响,第一馈电天线11的性能也有不同程度的下降。
请一并参阅图6和图7,图6是图1所示电子设备的天线架构在一种实施方式中的示意图,图7是图6所示天线架构在电子设备处于另一使用状态时的示意图。其中,图6对应于第一部分10和第二部分20处于打开状态时的结构,图7对应于第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的结构。图6中位于点划线上方的天线位于第一部分10,位于点划线下方的天线位于第二部分20。图7中,由于位于第一部分10和第二部分20的天线在闭合状态时会发生重叠,因此将第一部分10的天线与第二部分20的天线错开示意,使第一部分10的天线位于第二部分20的天线的外侧。
第一部分10包括第一馈电天线11、第一馈电电路12及第一接地电路13。第一馈电电路12连接第一馈电天线11,用于对第一馈电天线11进行馈电。第一接地电路13连接第一馈电天线11,用于使第一馈电天线11接地。一种示例中,如图6所示,第一接地电路13连接第一馈电天线11的一端,用于使第一馈电天线11接地。第一馈电天线11连接第一接地电路13的一端则为接地端。第一馈电天线11的另一端为不接地的开放端。第一馈电电路12在第一馈电天线11上的接入位置位于第一接地电路13在第一馈电天线11上的接入位置与第一馈电天线11的开放端之间。此时,第一馈电天线11的电长度为1/4波长,也即第一馈电天线11为1/4波长天线。
第二部分20包括第一寄生天线21。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一寄生天线21不接地且能够与第一馈电天线11耦合激励产生第一激励谐振信号。此时,第一寄生天线21的电长度为1/2波长,也即,第一寄生天线21为1/2波长天线。第一激励谐振信号的数量可以为一个或多个。
在本实施方式中,第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一寄生天线21与第一馈电天线11至少部分相对设置,两者之间形成耦合电容,从而能够耦合激励产生第一激励谐振信号。第一馈电天线11工作时,第一馈电天线11的射频能量通过耦合的方式传递至第一寄生天线21,从而在第一寄生天线21上激励产生一个额外的谐振模态,进而拓展天线的辐射带宽,减弱了闭合状态下因接地板70长度缩短以及边框重叠对天线性能的不良影响,提高电子设备100的天线性能,即电子设备100在闭合状态时具有较佳的天线性能。
其中,第一寄生天线21不接地时,其电长度为1/2波长,接地板70折叠时的长度缩短对第一寄生天线21性能的影响较弱,使得第一寄生天线21能够在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,保持良好的辐射性能,进而有效拓展第一馈电天线11的辐射带宽。
示例性的,请一并参阅图8至图10,图8是图6所示天线架构的一种示例结构的反射系数曲线图,图9是图6所示天线架构的一种示例结构的效率曲线图,图10是图6所示天线架构的一种示例结构的电流和电场的仿真图。其中,图8和图9示意出了第一馈电天线11(1/4波长天线)在低频LTE B20(791MHz至862MHz)以及LTE B8(880MHz至960MHz)两个频段的对比结果。图8和图9中,实线线条代表第一馈电天线11(1/4波长天线)未耦合第一寄生天线21、在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的性能,虚线线条代表第一馈电天线11(1/4波长天线)耦合第一寄生天线21(1/2波长天线)、在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的性能。图8的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表反射系数(单位dB)。图9的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表效率(单位dB)。图10示意出了第一馈电天线11(1/4波长天线)耦合第一寄生天线21(1/2波长天线)、在低频LTE B20(791MHz至862MHz)的电流和电场的仿真图。
图8至图10对应的示例结构中,第一馈电天线11为采用倒F天线形式的边框天线。第一寄生天线21为边框天线。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11位于电子设备100的右上角,第一寄生天线21位于电子设备100的右下角。电子设备100的边框厚度约为4毫米,宽度约为3毫米。电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域的宽度约为1毫米。电子设备100的边框中相邻两段金属段之间的隔断宽约为1.5毫米。相邻两段金属段之间的绝缘段采用的绝缘材料、以及电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域填充的绝缘材料的介电常数为3.0,损耗角为0.01。第一部分10和第二部分20的转动部分50位于电子设备100的中心区域。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201在电子设备100的厚度方向上的间距约为1毫米。
由图8和图9可知,在低频段中,第一馈电天线11与第一寄生天线21相耦合时,第一寄生天线21所产生的第一激励谐振信号拓宽了第一馈电天线11的带宽,减弱了闭合状态下因接地板70长度缩短以及边框重叠对天线性能的不良影响,使得第一馈电天线11的天线性能更佳。
在图10中,第一行的第一张图至第三张图分别代表:在810MHz频段中、第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11的电流示意图、第一寄生天线21的电流示意图以及第一馈电天线11耦合第一寄生天线21时的电场示意图;第二行的第一张图至第三张图分别代表:在840MHz频段中、第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11的电流示意图、第一寄生天线21的电流示意图以及第一馈电天线11耦合第一寄生天线21时的电场示意图。由图10可知,图8中较低频率的谐振由第一馈电天线11产生,较高频率的谐振由第一寄生天线21产生,也即为第一激励谐振信号。
可选的,第一寄生天线21可以有多种结构形式。例如,第一寄生天线21为电子设备100的第二部分20的边框201的一部分或者固定于第二部分20的边框201的内侧。本实施例中,以第一寄生天线21为第二部分20的边框201的一部分为例进行说明。其中,第二部分20的边框201包括至少两段金属段和用于将至少两段金属段电隔离的至少一段绝缘段。第一寄生天线21可以形成在其中一段金属段上。其他实施例中,第一寄生天线21固定于第二部分20的边框201的内侧。此时,第一寄生天线21的结构形式可以是柔性电路板、激光直接成型(laser direct structuring,LDS)金属、模内注塑金属或印刷电路板的走线。
请继续参阅图6,可选的,第一馈电电路12与第一馈电天线11之间还可以设置匹配电路,匹配电路用于匹配特征阻抗。匹配电路可以包括至少一个电路组件。例如,匹配电路可以包括作为集总元件的电阻器、电感器和电容器中的至少一个。例如,匹配电路可以包括作为分布元件的微带线和带线中的至少一个。
请继续参阅图6和图7,可选的,第二部分20还包括第二馈电天线31。第二馈电天线31与第一寄生天线21之间电隔离。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一寄生天线21能够与第二馈电天线31耦合激励产生第二激励谐振信号。第二激励谐振信号的数量可以为一个或多个。
在本实施例中,第一寄生天线21能够在第一部分10和第二部分20处于打开状态时,与第二馈电天线31相耦合,第一寄生天线21与第二馈电天线31之间产生耦合电容,从而能够耦合激励产生第二激励谐振信号。第二馈电天线31工作时,第二馈电天线31的射频能量通过耦合的方式传递至第一寄生天线21,从而在第一寄生天线21上激励产生一个额外的谐振模态,进而拓展天线的辐射带宽,提高电子设备100的天线性能。由于第一寄生天线21能够在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,与第一馈电天线11相耦合,在第一部分10和第二部分20处于打开状态时,与第二馈电天线31相耦合,因此电子设备100能够复用第一寄生天线21,从而提高天线的利用率。
可选的,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11、第二馈电天线31及第一寄生天线21分别位于电子设备100的不同顶角区域。此时,第一馈电天线11和第二馈电天线31可以工作于相近的频段,且都具有较大的空间,互相干扰的程度较小。而第一寄生天线21也可以在两种状态中,更好地分别与第一馈电天线11和第二馈电天线31相耦合。
一种实施方式中,第二部分20还包括第二馈电电路32和第二接地电路33。第二接地电路33连接第二馈电天线31的一端,用于使连接第二馈电天线31接地。第二馈电天线31连接第二接地电路33的一端为接地端。第二馈电天线31的另一端(也即远离接地端的一端)为不接地的开放端。第二馈电电路32连接第二馈电天线31。第二馈电电路32用于对第二馈电天线31进行馈电。第二馈电电路32在第二馈电天线31上的接入位置位于第二接地电路33在第二馈电天线31上的接入位置与第二馈电天线31的开放端之间。此时,第二馈电天线31为接地的1/4波长天线。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一寄生天线21接地。此时,第一寄生天线21的电长度为1/4波长,也即第一寄生天线21为1/4波长天线。第一寄生天线21的电长度可调,以在不同的使用环境中能够具有不同的电长度。
在本实施方式中,第一寄生天线21与第二馈电天线31的耦合效果很好,能够较大幅度地扩展第二馈电天线31的带宽。为提高耦合效果,一种示例中,第二馈电天线31远离第一寄生天线21的端部为接地端,第二馈电天线31靠近第一寄生天线21的端部为开放端。
示例性的,请一并参阅图11和图12,图11是图6所示天线架构的另一种示例结构的反射系数曲线图,图12是图6所示天线架构的另一种示例结构的效率曲线图。其中,图11和图12示意出了第二馈电天线31(1/4波长天线)在低频LTE B20(791MHz至862MHz)以及LTEB8(880MHz至960MHz)两个频段的对比结果。图11和图12中,实线线条代表第二馈电天线31未耦合第一寄生天线21、在第一部分10和第二部分20处于打开状态时的性能,虚线线条代表第二馈电天线31耦合第一寄生天线21(1/2波长天线)、在第一部分10和第二部分20处于打开状态时的性能。图11的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表反射系数(单位dB)。图12的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表效率(单位dB)。
图11和图12对应的示例结构中,第二馈电天线31为采用倒F天线形式的边框天线。第一寄生天线21为边框天线。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第二馈电天线31位于电子设备100的左下角,第一寄生天线21位于电子设备100的右下角。电子设备100的边框厚度约为4毫米,宽度约为3毫米。电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域的宽度约为1毫米。电子设备100的边框中相邻两段金属段之间的隔断宽约为1.5毫米。相邻两段金属段之间的绝缘段采用的绝缘材料、以及电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域填充的绝缘材料的介电常数为3.0,损耗角为0.01。第一部分10和第二部分20的转动部分50位于电子设备100的中心区域。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201在电子设备100的厚度方向上的间距约为1毫米。
由图11和图12可知,在低频段中,第二馈电天线31与第一寄生天线21相耦合时,第一寄生天线21所产生的第二激励谐振信号拓宽了第二馈电天线31的带宽,使得第二馈电天线31的天线性能更佳。
请继续参阅图6,可选的,第二馈电电路32与第二馈电天线31之间还可以设置匹配电路,匹配电路用于匹配特征阻抗。匹配电路可以包括至少一个电路组件。例如,匹配电路可以包括作为集总元件的电阻器、电感器和电容器中的至少一个。例如,匹配电路可以包括作为分布元件的微带线和带线中的至少一个。
可以理解的是,当寄生天线不接地时,寄生天线的电长度为N/2波长,N为正整数。当寄生天线接地时,寄生天线的电长度为M/4波长,M为正奇数。
其他实施方式中,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一寄生天线21也可以接地(也即第一寄生天线21为1/2波长天线),此时,第一寄生天线21与第二馈电天线31的耦合效果相较前述实施方式较差,但是仍能够扩展第二馈电天线31的带宽。
可选的,如图6所示,第二部分20还包括切换电路22。切换电路22的一端连接第一寄生天线21、另一端接地。切换电路22用于连接或断开第一寄生天线21与地,以使第一寄生天线21的电长度可以调。例如,切换电路22用于在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,断开第一寄生天线21与地。此时,第一寄生天线21的电长度为1/2波长。切换电路22还用于在第一部分10和第二部分20处于打开状态时,连接第一寄生天线21与地。此时,第一寄生天线21的电长度为1/4波长。
在本实施例中,切换电路22的设置使得第一寄生天线21的电长度可调,第一寄生天线21能够在电子设备100处于不同使用状态时,实现不同的耦合作用,从而达到复用天线的效果。
一种示例中,切换电路22可以包括调谐开关221。切换电路22通过切换调谐开关221的连接和断开状态,切换第一寄生天线21与地的连接关系,使得第一寄生天线21的电长度可调。例如,调谐开关221可以大致接入第一寄生天线21的中部。本申请中,天线的中部包括正中位置以及稍微偏离正中位置的其他位置,天线的中部位于天线的两端之间。第一寄生天线21的中部位于第一寄生天线21的两端之间。
另一种示例中,切换电路22可以包括调谐开关和第一匹配支路和第二匹配支路。第一匹配支路与第二匹配支路不同。调谐开关的控制端连接第一寄生天线21,调谐开关的两个选择端连接第一匹配支路和第二匹配支路。切换电路22通过调谐开关的控制端在第一匹配支路与第二匹配支路之间切换连接,切换第一寄生天线21与地的连接关系,使得第一寄生天线21的电长度可调。
其中,切换电路22的调谐开关221与处理器40电连接。处理器40依据感应装置30的感测信号,控制调谐开关221的切换状态,使得切换电路22能够依据第一部分10和第二部分20所处状态,准确地调整第一寄生天线21的电长度,从而使电子设备100的天线性能的可靠性更高。
可选的,如图6所示,第一部分10还包括第二寄生天线41。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第二寄生天线41不接地且能够与第二馈电天线31耦合激励产生第三激励谐振信号。此时,第二寄生天线41为1/2波长天线。其中,第二寄生天线41在第一部分10和第二部分20处于打开状态时,可以位于电子设备100的左上角。第二寄生天线41与第一馈电天线11、第二馈电天线31以及第一寄生天线21分别位于电子设备100的不同顶角区域。其中,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第二寄生天线41能够与第一馈电天线11耦合激励产生第四激励谐振信号。此时第二寄生天线41可以接地。其中,第二寄生天线41的结构设计可以参阅第一寄生天线21。例如,第一部分10也可以包括连接在第二寄生天线41与地之间的切换电路(参阅前述切换电路22)。其他实施例中,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第二寄生天线41也可以不接地且与第一馈电天线11耦合。
可选的,在图6所示天线架构中,通过设计第一寄生天线21所在金属段的物理长度和切换电路22,第一寄生天线21在接地状态和不接地状态之间切换,也即使第一寄生天线21的电长度在1/2波长和1/4波长之间切换。当上述设计难以满足第一寄生天线21的电长度的调节需求时,可以通过在第一寄生天线21上接入一个或多个调谐电路,通过一个或多个调谐电路的配合,使得第一寄生天线21的电长度满足调节需求。
例如,请参阅图13,图13是图1所示电子设备的天线架构在另一种实施方式中的示意图。本实施方式所示天线架构与前述实施方式所示天线架构相同的大部分技术内容不再赘述。
第二部分20还包括一个或多个第一调谐电路23。一个或多个第一调谐电路23连接第一寄生天线21。第一调谐电路23用于调整第一寄生天线21的电长度。其中,一个或多个第一调谐电路23可以连接在第一寄生天线21的端部,以更好地起到调谐作用。例如,第二部分20包括两个第一调谐电路23,两个第一调谐电路23分别连接第一寄生天线21的两端。当然,其他实施方式中,一个或多个第一调谐电路23在第一寄生天线21上的接入位置也可以有其他方式,本申请对此不作严格限定。
其中,第一调谐电路23可以包括开关、电容、电感或低通高阻滤波器中的一者或多者。本申请对第一调谐电路23的具体结构不作严格限定。
请参阅图14,图14是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图。本实施方式所示天线架构与前述实施方式所示天线架构相同的大部分技术内容不再赘述。
本实施方式中,第二馈电天线31位于第二部分20的侧边区域、而非顶角区域,在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,位于顶角区域的第二寄生天线41同样能够与第二馈电天线31相耦合。本实施方式中,由于第二馈电天线31与第一寄生天线21距离较远,则不再与第一寄生天线21进行耦合。
同样的,在一些示例中,第一馈电天线11也可以位于第一部分10的侧边区域。在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,位于顶角区域的第一寄生天线21能够与第一馈电天线11耦合。第一馈电天线11不再与第二寄生天线41耦合。该示例中,第一部分10和第二部分20处于张开状态时,第一馈电天线11和第二馈电天线31可以位于电子设备100的两侧,以使第一馈电天线11和第二馈电天线31均具有较为足够的辐射空间。
请参阅图15,图15是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图。本实施方式所示天线架构与前述实施方式所示天线架构相同的大部分技术内容不再赘述。
第二部分20还包括第三馈电电路52和第一滤波电路53。第三馈电电路52和第一滤波电路53连接在第一寄生天线21的不同位置,用于在第一寄生天线21上形成第三馈电天线51。第三馈电天线51的辐射频段与第一馈电天线11的辐射频段不同。例如,第一馈电天线11为低频段天线。第三馈电天线51的辐射频段为无线局域网天线、近距离无线通信天线、中高频段天线、Sub 6G天线(频率低于6GHz)或无线充电天线等。此时,第一滤波电路53具有低阻高通特性。例如,第一滤波电路53包括高通低阻滤波器531。
此时,第三馈电天线51与第一寄生天线21共用同一段辐射体,能够提高天线利用率。并且,由于第三馈电天线51的辐射频段与第一馈电天线11的辐射频段不同,因此第三馈电天线51与第一馈电天线11之间不会互相干扰,具有良好的隔离度。
其中,第三馈电电路52和第一滤波电路53在第一寄生天线21上的接入位置,可以位于切换电路22在第一寄生天线21上的接入位置与第一寄生天线21的其中一个端部之间。一种示例中,第一滤波电路53相对第一寄生天线21的端部更靠近第一寄生天线21的中部。第三馈电电路52在第一寄生天线21上的接入位置位于第一滤波电路53在第一寄生天线21上的接入位置与第一寄生天线21的端部之间。
例如,请参阅图16,图16是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图。本实施方式所示天线架构与前述实施方式所示天线架构相同的大部分技术内容不再赘述。
电子设备100还包括第四馈电天线81、第四馈电电路82和第二滤波电路83。第四馈电天线81与第一寄生天线21相邻且彼此电隔离。第四馈电电路82连接第四馈电天线81。第四馈电电路82用于对第四馈电天线81进行馈电。第二滤波电路83连接第一寄生天线21。第四馈电天线81的辐射频段与第一馈电天线11的辐射频段不同。例如,第一馈电天线11为低频段天线。第四馈电天线81的辐射频段为无线局域网天线、近距离无线通信天线、中高频段天线或无线充电天线等。此时,第二滤波电路83具有低阻高通特性。例如,第二滤波电路83包括高通低阻滤波器831。
此时,第一寄生天线21所在辐射体部分作为第四馈电天线81的寄生枝节而实现复用,能够提高天线利用率。并且,由于第四馈电天线81的辐射频段与第一馈电天线11的辐射频段不同,因此第四馈电天线81与第一馈电天线11之间不会互相干扰,具有良好的隔离度。
其中,第四馈电天线81可以位于第一部分10或第二部分20中。第四馈电天线81在第一寄生天线21上的接入位置位于切换电路22在第一寄生天线21上的接入位置与第四馈电天线81之间。
其他实施例中,天线架构还可以包括更多的馈电天线,这些馈电天线可以与前述第一馈电天线11、第一寄生天线21、第二馈电天线31、第二寄生天线22等利用不同的辐射体,也可以复用相同的辐射体。本申请对此不作严格限定。
请一并参阅图17和图18,图17是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图,图18是图17所示天线架构在另一种使用状态中的示意图。其中,图17对应于第一部分10和第二部分20处于打开状态。图18对应于第一部分10和第二部分20处于闭合状态。图18中,由于位于第一部分10和第二部分20的天线在闭合状态时会发生重叠,因此将第一部分10的天线与第二部分20的天线错开示意,使第一部分10的天线位于第二部分20的天线的外侧。本实施方式所示天线架构与前述本实施方式所示天线架构相同的大部分技术内容不再赘述。
第二部分20还包括第二馈电天线31、第二馈电电路32以及第二接地电路33。第二馈电天线31与第一寄生天线21之间电隔离。第二接地电路33连接第二馈电天线31的中部。第二馈电天线31的两端为不接地的开放端。第二馈电电路32连接第二馈电天线31,用于对第二馈电天线31进行馈电。第二馈电电路32在第二馈电天线31上的接入位置位于第二接地电路33在第二馈电天线31上的接入位置与第二馈电天线31的一端之间。此时,第二馈电天线31为1/2波长天线。第一寄生天线21为悬浮天线(floating antenna)。也即,第一寄生天线21不接地。
在本实施例中,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第二馈电天线31具有两个天线模式覆盖,具有较大的带宽,天线性能较佳,因此第二馈电天线31可以与第一寄生天线21不进行耦合。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11与1/2波长的第一寄生天线21相耦合,以提升第一馈电天线11的天线性能,降低外部环境的不利影响。此时,天线架构无需在第一部分10和第二部分20处于不同状态时,切换不同的耦合天线形式,也即第一寄生天线21可以为单一的1/2波长天线,无需设置切换电路22,使得天线架构的结构更为简单。
示例性的,请一并参阅图19至图21,图19是图17所示天线架构的一种示例结构的第二馈电天线31的反射系数曲线图,图20是图17所示天线架构的一种示例结构的第二馈电天线31的效率曲线图,图21是图17所示天线架构的一种示例结构的第二馈电天线31的电流、电场及辐射方向的仿真图。其中,图19至图21对应于在第一部分10和第二部分20处于打开状态,第二馈电天线31未与第一寄生天线21耦合时的示例结构。图20的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表反射系数(单位dB)。图21的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表效率(单位dB)。图21中对应于第二馈电天线31分别在890MHz和960MHz的仿真图。
图19至图21对应的示例结构中,第二馈电天线31为1/2波长天线。第二馈电天线31为边框天线。电子设备100的边框厚度约为4毫米,宽度约为3毫米。电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域的宽度约为1毫米。电子设备100的边框中相邻两段金属段之间的隔断宽约为1.5毫米。相邻两段金属段之间的绝缘段采用的绝缘材料、以及电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域填充的绝缘材料的介电常数为3.0,损耗角为0.01。
由图19至图21可知,第二馈电天线31为1/2波长天线时,第二馈电天线31具有两个天线模式覆盖,带宽较大,天线性能较佳。
可以理解的是,在一些实施方式中,第二馈电天线31同样也可以耦合第一寄生天线21,如此虽然需要在第一寄生天线21上增设切换电路(参阅前述切换电路22),但也在一定程度上,提高了第二馈电天线31在第一部分10和第二部分20处于打开状态时的天线性能。
可选的,如图17所示,第一馈电天线11可以为1/2波长天线。其中,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11的天线性能可以参阅第二馈电天线31。
此时,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11和第二馈电天线31可以分别位于电子设备100的两个对角设置的顶角区域。电子设备100的第一寄生天线21和第二寄生天线41可以分别位于电子设备100的另外两个对角设置的顶角区域。
示例性的,请一并参阅图22至图23,图22是图17所示天线架构的一种示例结构的反射系数曲线图,图23是图17所示天线架构的一种示例结构的效率曲线图。其中,图22和图23中,实线线条代表第一馈电天线11(1/2波长天线)耦合电长度为1/2波长的第一寄生天线21、在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的性能,虚线线条代理第一馈电天线11(1/2波长天线)耦合电长度为1/4波长的第一寄生天线21、在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的性能,点划线线条代表第一馈电天线11(1/2波长天线)未耦合第一寄生天线21、在第一部分10和第二部分20处于打开状态时的性能。图22的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表反射系数(单位dB)。图23的横坐标代表频率(单位为GHz),纵坐标代表效率(单位dB)。
图22至图23对应的示例结构中,第一馈电天线11为边框天线。第一寄生天线21为边框天线。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11位于电子设备100的右上角,第一寄生天线21位于电子设备100的右下角。电子设备100的边框厚度约为4毫米,宽度约为3毫米。电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域的宽度约为1毫米。电子设备100的边框中相邻两段金属段之间的隔断宽约为1.5毫米。相邻两段金属段之间的绝缘段采用的绝缘材料、以及电子设备100的边框与接地板70之间的净空区域填充的绝缘材料的介电常数为3.0,损耗角为0.01。第一部分10和第二部分20的转动部分50位于电子设备100的中心区域。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201在电子设备100的厚度方向上的间距约为1毫米。
由图22和图23可知,第一馈电天线11和第一寄生天线21耦合时,第一寄生天线21所耦合激励产生的第一激励谐振信号产生在最高谐振。第一馈电天线11在第一部分10和第二部分20处于闭合状态、与电长度为1/2波长的第一寄生天线21耦合时的天线性能,比在第一部分10和第二部分20处于打开状态时的天线性能略低,但是比第一部分10和第二部分20处于闭合状态、与电长度为1/4波长的第一寄生天线21耦合时的天线性能更佳。
可选的,电子设备100还包括一个或多个第二调谐电路(图中未示出)。一个或多个第二调谐电路连接第一寄生天线21,用于调节第一寄生天线21的激励谐振的频段,从而使第一馈电天线11与第一寄生天线21相耦合时,能够获得更理想的天线性能。当然,其他实施例中,也可以同步地或单独地、通过调节第一寄生天线21的物理长度,使第一馈电天线11与第一寄生天线21相耦合时,能够获得更理想的天线性能。
可选的,请继续参阅图17和图18,电子设备100还包括第五馈电天线61、第五馈电电路62、第五接地电路63以及第三寄生天线71。第五馈电天线61位于第二部分20、第三寄生天线71位于第一部分10(其他实施例中可以第五馈电天线61位于第一部分10、第三寄生天线71位于第二部分20)。第五馈电天线61与第一寄生天线21和第二馈电天线31彼此电隔离。第五馈电电路62连接第五馈电天线61,用于为第五馈电天线61馈电。第五接地电路63连接第五馈电天线61,用于将第五馈电天线61接地。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第三寄生天线71不接地且能够与第五馈电天线61耦合激励产生第五激励谐振信号。此时,第三寄生天线71的电长度为1/2波长,也即第三寄生天线71为1/2波长天线。本实施方式中,第五馈电天线61可以用于辐射中高频信号。
请参阅图24,图24是图1所示电子设备的天线架构在再一种实施方式中的示意图。其中,图24对应于第一部分10和第二部分20处于打开状态。本实施方式所示天线架构与前述本实施方式所示天线架构相同的大部分技术内容不再赘述。
在本实施例中,第二馈电天线31位于第一部分10、而非第二部分20。具体的,第一部分10还包括第二馈电天线31,第二馈电天线31与第一馈电天线11之间电隔离。此时,第二寄生天线41位于第二部分20、而非第一部分10,从而能够在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,与第二馈电天线31相耦合。
其中,第一馈电天线11和第二馈电天线31尽量远离彼此设置,以使第一馈电天线11和第二馈电天线31均具有较为足够的辐射空间。
在本申请中,第一馈电天线11、第一寄生天线21、第二馈电天线31及第二寄生天线41可以有多种排布方式,在第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11耦合第一寄生天线21、第二馈电天线31耦合第二寄生天线41即可,本申请对此不作严格限定。
请一并参阅图25和图26,图25是本申请实施例的电子设备在第二实施例中的结构示意图,图26是图25所示电子设备的天线架构的示意图。第二实施例所示电子设备100与第一实施例所示电子设备100相同的大部分技术内容不再赘述。
第二实施例中,转动部分50偏离电子设备100的中心区域、而非位于电子设备100的中心区域。具体的,电子设备100还包括转动部分50,转动部分50连接第一部分10与第二部分20,转动部分50能够发生形变,以使第一部分10和第二部分20相对转动以折叠或展开。转动部分50偏离电子设备100的中心区域。此时,转动部分50的中心线与电子设备100的中心线之间的偏差较大。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10或第二部分20中的一者的端部相对凸出。例如,本实施例中,转动部分50沿第一方向X延伸。在垂直于第一方向X的第二方向上,第二部分20的长度大于第一部分10的长度,第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第二部分20远离第一部分10的端部相对第一部分10凸出。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201部分重叠。也即,第一部分10的边框101和第二部分20的边框201部分相对设置。
第一部分10和第二部分20处于打开状态时,电子设备100包括横跨转动部分50的两个侧边1001。这两个侧边1001沿第一方向X延伸。第一馈电天线11和第一寄生天线21位于同一个侧边1001。此时,第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11与第一寄生天线21能够相互耦合。第二馈电天线31与第一馈电天线11位于不同的侧边1001。此时,第一馈电天线11和第二馈电天线31均具有较大的辐射空间。
其中,第一寄生天线21可以自电子设备100的侧边1001沿顶角区域的边沿延伸至电子设备100的另一边缘1002。第二寄生天线41可以自电子设备100的另一侧边1001沿另一顶角区域延伸至电子设备100的另一边缘1003。
请参阅图27,图27是本申请实施例的电子设备在第三实施例中的结构示意图。第三实施例所示电子设备100与前述所示电子设备100相同的大部分技术内容不再赘述。
本实施例的第一部分10和第二部分20的尺寸与前述实施例的第一部分10及第二部分20的尺寸略有不同。本实施例转动部分50沿第二方向Y延伸。本实施例的第一部分10和第二部分20常规翻转方式为左右翻转,前述实施例的常规翻转方式为上下翻转。其中,电子设备100的第一部分10和第二部分20的常规翻转方式和电子设备100中的部分器件的设置位置是相对应的,例如听筒的位置、前置摄像头的位置等。
请参阅图28,图28是图27所示电子设备的天线架构在一种实施方式中的示意图。
第一部分10包括第一馈电天线11和第二寄生天线41。第二部分20包括第二馈电天线31和第一寄生天线21。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11、第二寄生天线41、第二馈电天线31以及第一寄生天线21分别位于电子设备100的四个顶角区域。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11与电长度为1/2波长的第一寄生天线21相耦合,第二馈电天线31与电长度为1/2波长的第二寄生天线41相耦合。
其中,本实施方式中,第一馈电天线11和第二馈电天线31为1/2波长天线,第一寄生天线21和第二寄生天线41为悬浮的1/2波长天线。
其他实施方式中,第一馈电天线11和第二馈电天线31也可以1/4波长天线,此时,第一寄生天线21和第二寄生天线41上均连接有切换电路(可参阅前述切换电路22),切换电路用于切换天线的电长度。
请参阅图29,图29是图27所示电子设备的天线架构在另一种实施方式中的示意图。
第一部分10包括第一馈电天线11和第二馈电天线31。第二部分20包括第一寄生天线21和第二寄生天线41。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一馈电天线11、第二寄生天线41、第二馈电天线31以及第一寄生天线21分别位于电子设备100的四个顶角区域。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11与电长度为1/2波长的第一寄生天线21相耦合,第二馈电天线31与电长度为1/2波长的第二寄生天线41相耦合。
其中,本实施方式中,第一馈电天线11和第二馈电天线31为1/4波长天线,第一寄生天线21和第二寄生天线41上均连接有切换电路(可参阅前述切换电路22),切换电路用于切换天线的电长度。
其他实施方式中,第一馈电天线11和第二馈电天线31也可以1/2波长天线,此时,第一寄生天线21和第二寄生天线41为悬浮的1/2波长天线。
在前述实施例中,第一部分10和第二部分20通过相对转动的方式在打开状态和闭合状态之间切换。其他实施例中,第一部分10和第二部分20也可以通过相对滑动的方式在打开状态和闭合状态之间切换。例如:
请参阅图30,图30是本申请实施例的电子设备在第四实施例中的结构示意图。第三实施例所示电子设备100与前述所示电子设备100相同的大部分技术内容不再赘述。
电子设备100包括第一部分10和第二部分20。第一部分10滑动连接第二部分20。第一部分10和第二部分20相对滑动时,能够相对折叠至闭合状态,也能够相对展开至打开状态。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一部分10和第二部分20处于上下堆叠方式。第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一部分10和第二部分20少部分区域保留堆叠状态,大部分区域处于彼此错开状态、也即展开状态。一种实施方式中,第一部分10和第二部分20处于打开状态时,第一部分10和第二部分20也可以完全错开排布。
本实施例中,以第一部分10位于第二部分20的上方为例进行说明。其他实施例中,第一部分10也可以位于第二部分20的下方。
请一并参阅图31和图32,图31是图30所示电子设备的天线架构的示意图,图32是图31所示天线架构在另一使用状态中的示意图。其中,图31对应于第一部分10和第二部分20处于打开状态时的结构。图32对应于第一部分10和第二部分20处于闭合状态时的结构。图32中,由于位于第一部分10和第二部分20的天线在闭合状态时会发生重叠,因此将第一部分10的天线与第二部分20的天线错开示意,使第一部分10的天线位于第二部分20的天线的外侧。
第一部分10包括第一馈电天线11,第二部分20包括第一寄生天线21。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一寄生天线21不接地且能够与第一馈电天线11耦合激励产生第一激励谐振信号。此时,第一寄生天线21的电长度为1/2波长,也即第一寄生天线21为1/2波长天线。
第二部分20还包括第二馈电天线31。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第一馈电天线11和第二馈电天线31分别位于电子设备100的对角设置的两个顶角区域。此时,第一馈电天线11和第二馈电天线31均具有较为足够的辐射空间。
第一部分10还可包括第二寄生天线41。第一部分10和第二部分20处于闭合状态时,第二寄生天线41不接地且能够与第二馈电天线31耦合激励产生第三激励谐振信号。此时,第二寄生天线41的电长度为1/2波长,也即第二寄生天线41为1/2波长天线。
其他实施方式中,第二馈电天线31也可以位于第一部分10。第二馈电天线31与第一馈电天线11电隔离,且分别位于第一部分10的两个对角的顶角区域。此时,第二寄生天线41位于第一部分10。
其他实施例中,第一部分10和第二部分20也可以通过其他方式(例如可拆卸式扣合)的方式在打开状态和闭合状态之间切换,具体可根据实际需要决定,本申请实施例对此不作限定。
以上所述,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;在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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 (18)
1.一种可折叠电子设备,其特征在于,包括相对折叠或展开的第一部分和第二部分,所述电子设备包括闭合状态和打开状态;所述电子设备处于闭合状态时,所述第一部分的边框和所述第二部分的边框部分重叠或者全部重叠;
所述第一部分包括第一馈电天线、第一馈电电路及第一接地电路,所述第一馈电电路连接所述第一馈电天线,用于对所述第一馈电天线进行馈电,所述第一接地电路连接所述第一馈电天线,用于使所述第一馈电天线接地;
所述第二部分包括第一寄生天线,所述电子设备处于闭合状态时,所述第一寄生天线不接地且能够与所述第一馈电天线耦合激励产生第一激励谐振信号。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备处于闭合状态,所述第一寄生天线不接地时,所述第一寄生天线的电长度为1/2第一工作波长,所述第一工作波长对应于所述第一激励谐振信号。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第二部分还包括第二馈电天线,所述第二馈电天线与所述第一寄生天线之间电隔离,所述电子设备处于打开状态时,所述第一寄生天线能够与所述第二馈电天线耦合激励产生第二激励谐振信号。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述第二部分还包括第二馈电电路和第二接地电路,所述第二接地电路连接所述第二馈电天线的一端,用于使所述第二馈电天线接地,所述第二馈电天线的另一端为不接地的开放端,所述第二馈电电路连接所述第二馈电天线,且所述第二馈电电路在所述第二馈电天线上的接入位置位于所述第二接地电路在所述第二馈电天线上的接入位置与所述开放端之间;
所述电子设备处于打开状态时,所述第一寄生天线接地。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备处于打开状态,所述第一寄生天线接地时,所述第一寄生天线的电长度为1/4第二工作波长,所述第二工作波长对应于所述第二激励谐振信号。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二部分还包括切换电路,所述切换电路一端连接所述第一寄生天线、另一端接地;
所述切换电路用于在所述电子设备处于闭合状态时,断开所述第一寄生天线与地;所述切换电路还用于在所述电子设备处于打开状态时,连接所述第一寄生天线与地。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第二部分还包括一个或多个第一调谐电路,所述一个或多个第一调谐电路连接所述第一寄生天线,所述第一调谐电路用于调整所述第一寄生天线的电长度。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二部分还包括第二馈电天线、第二馈电电路及第二接地电路,所述第二馈电天线与所述第一寄生天线之间电隔离,所述第二接地电路连接所述第二馈电天线的中部,所述第二馈电天线的两端为不接地的开放端,所述第二馈电电路连接所述第二馈电天线,且所述第二馈电电路在所述第二馈电天线上的接入位置位于所述第二接地电路在所述第二馈电天线上的接入位置与所述第二馈电天线的一端之间,所述第一寄生天线为悬浮天线。
9.根据权利要求3至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括转动部分,所述转动部分连接所述第一部分与所述第二部分,以使所述第一部分和所述第二部分相对转动以折叠或展开,所述转动部分位于所述电子设备的中心区域;所述电子设备处于打开状态时,所述第一馈电天线、所述第二馈电天线及所述第一寄生天线分别位于所述电子设备的不同顶角区域。
10.根据权利要求3至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括转动部分,所述转动部分连接所述第一部分与所述第二部分,以使所述第一部分和所述第二部分相对转动以折叠或展开,所述转动部分偏离所述电子设备的中心区域;所述电子设备处于打开状态时,所述电子设备包括横跨所述转动部分的两个侧边,所述第一馈电天线和所述第一寄生天线位于同一个所述侧边,所述第二馈电天线与所述第一馈电天线位于不同的所述侧边。
11.根据权利要求3至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一部分滑动连接所述第二部分,所述电子设备处于闭合状态时,所述第一馈电天线和所述第二馈电天线分别位于所述电子设备的对角设置的两个顶角区域。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一馈电天线和所述第一寄生天线为所述电子设备的边框的一部分,或者固定于所述电子设备的边框的内侧。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二部分还包括第三馈电电路和第一滤波电路,所述第三馈电电路和所述第一滤波电路连接在所述第一寄生天线的不同位置,用于在所述第一寄生天线上形成第三馈电天线,所述第三馈电天线的辐射频段与所述第一馈电天线的辐射频段不同。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第三馈电天线的辐射频段为无线局域网天线、近距离无线通信天线、中高频段天线、Sub 6G天线或无线充电天线的辐射频段。
15.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括第四馈电天线、第四馈电电路和第二滤波电路,所述第四馈电天线与所述第一寄生天线相邻且彼此电隔离,所述第四馈电电路连接所述第四馈电天线,所述第二滤波电路连接所述第一寄生天线,所述第四馈电天线的辐射频段与所述第一馈电天线的辐射频段不同。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述第四馈电天线的辐射频段为无线局域网天线、近距离无线通信天线、中高频段天线或无线充电天线的辐射频段。
17.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括感应装置,所述感应装置位于所述第一部分和/或所述第二部分,所述感应装置用于感应所述电子设备处于闭合状态或打开状态。
18.根据权利要求1至5中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一馈电天线为低频段天线,所述第一馈电天线的辐射频段在600MHz至960MHz的范围内。
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