CN114122710A - 天线结构及具有该天线结构的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子设备的天线结构，包括金属边框、第一馈入部、第二馈入部及接地部，所述金属边框至少部分由金属材料制成，所述金属边框上至少开设有第一缝隙及第二缝隙，所述第一缝隙与所述第二缝隙之间的所述金属边框形成一第一辐射部，所述第一馈入部电连接至所述第一辐射部，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述第二馈入部与所述第一馈入部间隔设置，所述第二馈入部电连接至所述第一辐射部，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述接地部设置于所述第一馈入部与所述第二馈入部之间，且电连接至所述第一辐射部，以为所述第一辐射部提供接地。所述天线结构具宽频效果。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，包括金属边框、第一馈入部、第二馈入部及接地部，所述金属边框至少部分由金属材料制成，所述金属边框上至少开设有第一缝隙及第二缝隙，所述第一缝隙与所述第二缝隙之间的所述金属边框形成一第一辐射部，所述第一馈入部电连接至所述第一辐射部，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，所述第二馈入部与所述第一馈入部间隔设置，所述第二馈入部电连接至所述第一辐射部，且电连接至一第二馈电点，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述接地部设置于所述第一馈入部与所述第二馈入部之间，且电连接至所述第一辐射部，以为所述第一辐射部提供接地。
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通过设置所述金属边框，且利用所述金属边框上的缝隙自所述壳体划分出天线结构，如此可有效实现宽频设计。
附图说明
图1为本发明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所示电子设备另一角度下的示意图。
图3为沿图1所示电子设备中III-III线的截面示意图。
图4为图1所示天线结构的电路图。
图5A至图5D为图4所示天线结构中切换电路的电路图。
图6为图4所示天线结构工作时的电流走向示意图。
图7为图1所示天线结构工作于GPS模态以及WIFI 2.4GHz模态的S参数(散射参数)曲线图。
图8为图1所示天线结构工作于GPS模态以及WIFI 2.4GHz模态的总辐射效率图。
图9为图1所示天线结构工作于WIFI 5GHz模态的S参数(散射参数)曲线图。
图10为图1所示天线结构工作于WIFI 5GHz模态的总辐射效率图。
图11为图1所示天线结构工作于LTE-A低、中、高频模态的S参数(散射参数)曲线图。
图12为图1所示天线结构工作于LTE-A低、中、高频模态的总辐射效率图。
主要元件符号说明
Figure BDA0002656132460000021
Figure BDA0002656132460000031
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。
请一并参阅图3，所述电子设备200包括壳体11及显示单元201。所述壳体11至少包括金属边框110、背板111、接地面112及中框113。
所述金属边框110大致呈环状结构，其由金属或其他导电材料制成。所述背板111设置于所述金属边框110的边缘。所述背板111可由金属或其他导电材料制成。
可以理解，在本实施例中，所述金属边框110相对所述背板111的一侧设置有一开口(图未标)，用于容置所述显示单元201。所述显示单元201具有一显示平面，该显示平面裸露于该开口。可以理解，所述显示单元201可结合触摸传感器组合成触控屏。触摸传感器又可称为触控面板或触敏面板。
可以理解，在本实施例中，所述显示单元201具有高屏占比。即所述显示单元201的显示平面的面积大于70％的电子设备的正面面积，甚至可以做到正面全屏幕。具体的，在本实施例中，所述全屏幕是指除了所述天线结构100上开设的必要的槽孔以外，所述显示单元201的左侧、右侧、下侧均可无缝隙地连接至所述金属边框110。
所述接地面112可由金属或其他导电材料制成。所述接地面112可设置于所述金属边框110与所述背板111共同围成的容置空间(图未示)。
所述中框113大致呈矩形片状，其由金属或其他导电材料制成。所述中框113的形状及尺寸可略小于所述接地面112。所述中框113叠设于所述接地面112上。在本实施例中，所述中框113为设置于所述显示单元201与所述接地面112之间的金属片。所述中框113用于支撑所述显示单元201、提供电磁屏蔽、及提高所述电子设备200的机构强度。
可以理解，在本实施例中，所述金属边框110、所述背板111、所述接地面112及所述中框113可以构成一体成型的金属框体。所述背板111、所述接地面112及所述中框113为大面积金属，因此可共同构成所述天线结构100的系统接地面(图未标)。所述系统接地面可与所述金属边框110间隔设置，且通过至少一个连接点与所述金属边框110电连接。例如可通过弹片、焊接、探针等方式与所述金属边框110接触连接，用以为所述天线结构100提供接地。可以理解，在本实施例中，所述系统接地面与所述金属边框110之间的距离可依据具体需求进行调整，例如，所述金属边框110在不同位置与所述系统接地面的距离可为等距或不等距。
另外，可以理解，在本实施例中，由于所述系统接地面与所述金属边框110间隔设置，进而于两者之间形成相应的净空区114。例如，在其中一个实施例中，可由所述背板111、所述中框113及所述接地面112其中之一，例如所述中框113与所述金属边框110形成所述净空区114。
可以理解，在其他实施例中，所述电子设备200还可以包括以下一个或多个组件，例如处理器、电路板、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。
请一并参阅图4，所述天线结构100至少包括框体、第一馈入部12、第二馈入部13、接地部14、第三馈入部15、调节部17及切换电路19。
所述框体至少部分由金属材料制成。在本实施例中，所述框体为所述电子设备200的金属边框110。所述金属边框110至少包括第一部分115、第二部分116以及第三部分117。在本实施例中，所述第一部分115为所述电子设备200的顶端，即所述第一部分115为所述电子设备200的顶部金属边框，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116与所述第三部分117相对设置，两者分别设置于所述第一部分115的两端，优选垂直设置。在本实施例中，所述第二部分116或所述第三部分117的长度大于所述第一部分115的长度。即所述第二部分116及第三部分117均为所述电子设备200的侧边金属边框。
所述金属边框110上还开设有开槽118及至少一缝隙。其中，所述开槽118大致呈U形，其整体布设于所述第一部分115，且分别朝所述第二部分116及第三部分117所在方向延伸。在本实施例中，所述金属边框110上开设有三个缝隙，即第一缝隙120、第二缝隙121及第三缝隙122。其中，所述第一缝隙120开设于所述第一部分115上。所述第二缝隙121设置于所述第二部分116上。所述第三缝隙122设置于所述第三部分117上。所述第三缝隙122相对于所述第二缝隙121更远离所述第一缝隙120。
在本实施例中，所述第一缝隙120、所述第二缝隙121、所述第三缝隙122均与所述开槽118彼此贯通且隔断所述金属边框110。所述开槽118及所述至少一缝隙共同自所述金属边框110上划分出至少两个辐射部。在本实施例中，所述开槽118、所述第一缝隙120、所述第二缝隙121及所述第三缝隙122共同自所述金属边框110划分出第一辐射部F1及第二辐射部F2。其中，在本实施例中，所述第一缝隙120与所述第二缝隙121之间的所述金属边框110形成所述第一辐射部F1。所述第一缝隙120与所述第三缝隙122之间的所述金属边框110构成所述第二辐射部F2。
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，即由部分所述第一部分115及部分所述第二部分116构成。所述第一辐射部F1的两端分别连接所述第一缝隙120与所述第二缝隙121。所述第二辐射部F2的两端分别连接所述第一缝隙120与所述第三缝隙122。所述第二辐射部F2的电长度大于所述第一辐射部F1的电长度。
可以理解，请再次参阅图1，由于所述金属边框110上还设置有所述开槽118，所述开槽118由所述金属边框110靠近所述背板111的一侧，朝远离所述背板111且靠近所述显示单元201的方向延伸，进而使得所述第一辐射部F1及所述第二辐射部F2完全由部分所述金属边框110构成。如此，所述开槽118夹设于所述背板111与金属边框辐射体，例如所述第一辐射部F1及所述第二辐射部F2之间，进而使得三者(即所述背板111、所述开槽118及所述金属边框辐射体)构成三明治结构。
可以理解，请再次参阅图4，在本实施例中，所述金属边框110内侧还设置有槽孔123。所述槽孔123大致呈U形，其与所述开槽118、所述第一缝隙120、第二缝隙121、第三缝隙122互相连通，用以将所述第一辐射部F1、所述第二辐射部F2与所述中框113间隔且绝缘设置。也就是说，在本实施例中，所述槽孔123用以分隔金属边框辐射体(即所述第一辐射部F1及第二辐射部F2)及所述背板111。当然，所述槽孔123还可分隔所述金属边框辐射体和所述接地面112，而在所述槽孔123以外的部分，所述金属边框110、所述背板111及所述接地面112是相连的。
可以理解，在本实施例中，所述开槽118、第一缝隙120、所述第二缝隙121、所述第三缝隙122及所述槽孔123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，所述金属边框110的宽度大致为1毫米(mm)-2mm。所述第一缝隙120、第二缝隙121与所述第三缝隙122的宽度均可以设置为1mm-2mm。所述槽孔123的宽度设置于小于两倍所述第一缝隙120、第二缝隙121与所述第三缝隙122的宽度。具体地，所述槽孔123的宽度可设置为0.5mm-2mm。
可以理解，在本实施例中，所述第一馈入部12设置于所述第一辐射部F1的内侧。具体地，所述第一馈入部12设置于所述净空区114内。所述第一馈入部12的一端可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第一馈电点202，另一端通过一匹配电路(图未示)电连接至所述第一辐射部F1，以馈入电流信号至所述第一辐射部F1。
所述第二馈入部13设置于所述第一辐射部F1的内侧。具体地，所述第二馈入部13设置于所述净空区114内。所述第二馈入部13的一端可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第二馈电点203，另一端通过一匹配电路(图未示)电连接至所述第一辐射部F1，以馈入电流信号至所述第一辐射部F1。
也就是说，在本实施例中，所述第一馈入部12与所述第二馈入部13均电连接至所述第一辐射部F1。具体地，所述第一馈入部12与所述第二馈入部13分别电连接至所述第一辐射部F1的两侧，例如，所述第一馈入部12电连接至所述第一辐射部F1位于所述第一部分115的部分，所述第二馈入部13电连接至所述第一辐射部F1位于所述第二部分116的部分。
所述接地部14设置于所述第一辐射部F1的内侧。具体地，所述接地部14设置于所述净空区114内。所述接地部14的一端可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至所述接地面112，即接地，另一端电连接至所述第一辐射部F1，以为所述第一辐射部F1提供接地。
可以理解，在本实施例中，所述接地部14设置于所述第一馈入部12与所述第二馈入部13之间。即所述第一馈入部12电连接至所述第一辐射部F1的其中一端点一侧，所述第二馈入部13电连接至所述第一辐射部F1的另外一端点一侧，而所述接地部14电连接至所述第一辐射部F1的两端点之间。
所述第三馈入部15设置于所述第二辐射部F2的内侧。具体地，所述第三馈入部15设置于所述净空区114内。所述第三馈入部15的一端可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第三馈电点205，另一端通过一匹配电路(图未示)电连接至所述第二辐射部F2，以馈入电流信号至所述第二辐射部F2。在本实施例中，所述第三馈入部15电连接至所述第二辐射部F2的第一部分115，且相比所述第一缝隙120更靠近所述第三缝隙122。
可以理解，在本实施例中，所述第一馈入部12、第二馈入部13及第三馈入部15均可以由铁件、金属铜箔、激光直接成型技术(Laser Direct structuring，LDS)制程中的导体等材质制成。
所述调节部17设置于所述第二辐射部F2的内侧。具体地，所述调节部17设置于所述净空区114内。所述调节部17的一端可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至所述第二辐射部F2，另一端电连接至所述接地面112，即接地。在本实施例中，所述调节部17可以为中高频调节器(Middle/High Band Conditioner，MHC)，其可以为电感、电容或其组合，用以调整所述天线结构100的中、高频频段，并有效提升其频宽及天线效率。
可以理解，在本实施例中，所述调节部17相比所述第三馈入部15更靠近所述第三缝隙122。具体地，在本实施例中，所述调节部17邻近所述第三缝隙122设置。
在本实施例中，所述切换电路19的一端电连接至所述第二辐射部F2，另一端电连接至所述接地面112，即接地。可以理解，在本实施例中，所述切换电路19相对所述第三馈入部15更靠近所述第一缝隙120设置。具体地，所述切换电路19大致电连接至所述第二辐射部F2的中部位置。即所述切换电路19与所述调节部17分别设置于所述第三馈入部15的两侧。所述切换电路19用以通过将所述第二辐射部F2切换至所述接地面112、使得所述第二辐射部F2不接地、或者将所述第二辐射部F2切换至不同的接地位置(相当于切换至不同的阻抗元件)，进而有效调整所述天线结构100的频宽，以达到多频率调整的功能。
可以理解，在本实施例中，所述切换电路19的具体结构可以为多种形式，例如可包括单路开关、多路开关、单路开关搭配匹配元件、多路开关搭配匹配元件等。
请一并参阅图5A，在其中一个实施例中，所述切换电路19包括一单路开关19a。所述单路开关19a包括动触点a1及静触点a2。所述动触点a1电连接至第二辐射部F2。所述单路开关19a的静触点a2电连接至所述接地面112。如此，通过控制所述单路开关19a的开启或关闭，进而使得所述第二辐射部F2与所述接地面112电连接或者断开连接，即控制所述第二辐射部F2接地或者不接地，以达到多频率调整的功能。
可以理解，请一并参阅图5B，在其中一个实施例中，所述切换电路19包括多路开关19b。在本实施例中，所述多路开关19b为一四路开关。所述多路开关19b包括动触点b1、第一静触点b2、第二静触点b3、第三静触点b4以及第四静触点b5。所述动触点b1电连接至所述第二辐射部F2。所述第一静触点b2、所述第二静触点b3、第三静触点b4以及第四静触点b5分别电连接至所述接地面112的不同位置。通过控制所述动触点b1的切换，可将所述动触点b1分别切换至所述第一静触点b2、第二静触点b3、第三静触点b4以及第四静触点b5。如此，所述第二辐射部F2将分别电连接至所述接地面112的不同位置，进而达到多频率调整的功能。
可以理解，请一并参阅图5C，在其中一个实施例中，所述切换电路19包括单路开关19c及匹配元件191。所述单路开关19c包括动触点c1及静触点c2。所述动触点c1电连接至所述第二辐射部F2。所述静触点c2通过所述匹配元件191电连接至所述接地面112。所述匹配元件191具有一预设阻抗。所述匹配元件191可包括电感、电容、或电感与电容的组合。
请一并参阅图5D，在其中一个实施例中，所述切换电路19包括多路开关19d以及至少一匹配元件193。在本实施例中，所述多路开关19d为一四路开关，且所述切换电路19包括三个匹配元件193。所述多路开关19d包括动触点d1、第一静触点d2、第二静触点d3、第三静触点d4以及第四静触点d5。所述动触点d1电连接至所述第二辐射部F2。所述第一静触点d2、所述第二静触点d3以及第三静触点d4分别通过相应的匹配元件193电连接至所述接地面112。所述第四静触点d5悬空设置。每一个匹配元件193具有一预设阻抗，这些匹配元件193的预设阻抗可以相同也可以不同。每一个匹配元件193可包括电感、电容、或电感与电容的组合。每一个匹配元件193电连接至所述接地面112的位置可以相同也可以不同。
可以理解，通过控制所述动触点d1的切换，可将所述动触点d1分别切换至所述第一静触点d2、第二静触点d3、第三静触点d4以及第四静触点d5。如此，所述第二辐射部F2将通过不同的匹配元件193电连接至所述接地面112或者与所述接地面112断开连接，进而达到多频率调整的功能。
可以理解，请一并参阅图6，为所述天线结构100的电流路径图。其中，当电流自所述第一馈入部12馈入时，所述电流将流经所述第一辐射部F1，再流入所述接地部14(参路径P1)，进而激发一第一工作模态以产生第一辐射频段的辐射信号。
当电流自所述第二馈入部13馈入时，所述电流还将流经所述第一辐射部F1，再流入所述接地部14(参路径P2)，进而激发一第二工作模态以产生第二辐射频段的辐射信号。
可以理解，在本实施例中，所述第二辐射部F2为一单极(Monopole)天线。当电流自所述第三馈入部15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2，并分别流向所述第一缝隙120及第三缝隙122(参路径P3)，进而激发一第三工作模态以产生第三辐射频段的辐射信号。
当电流自所述第三馈入部15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2，并流向所述第一缝隙120，接着流入所述中框113及所述背板111，再流向所述第三缝隙122后，经所述第二辐射部F2流向所述第三馈入部15(参路径P4)，进而激发一第四工作模态以产生第四辐射频段的辐射信号。
当电流自所述第三馈入部15馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2，并流向所述第三缝隙122(参路径P5)，进而激发一第五工作模态以产生第五辐射频段的辐射信号。
在本实施例中，所述第一工作模态包括全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)模态及WIFI 2.4GHz模态。所述第一辐射频段的频率包括1575MHz及2400-2484MHz。所述第二工作模态包括WIFI 5GHz模态。所述第二辐射频段的频率包括5150-5850MHz。所述第三工作模态为长期演进技术升级版(Long Term Evolution Advanced，LTE-A)低频模态。所述第三辐射频段的频率包括700-960MHz。所述第四工作模态包括LTE-A中频模态。所述第四辐射频段的频率包括1710-2170MHz。所述第五工作模态包括LTE-A高频模态。所述第五辐射频段的频率包括2300-2690MHz。
显然，在本实施例中，所述第一辐射部F1构成GPS、WIFI2.4G/5G天线。所述第二辐射部F2构成LTE-A低、中、高频天线。
可以理解，在本实施例中，所述第一辐射部F1构成多馈入，例如双馈入共天线结构。其中两个馈入部，例如第一馈入部12与所述第二馈入部13设置于所述第一辐射部F1的两侧，且于所述第一辐射部F1的适当位置设置所述接地部14，可使得GPS天线、WIFI2.4G天线及WIFI 5G天线同时馈入在同一辐射体，即所述第一辐射部F1，进而产生相应的GPS频段、WIFI 2.4G频段及WIFI 5G频段。
另外，通过调节所述接地部14的位置，可有效调节所述第一工作模态及第二工作模态。例如，当所述接地部14靠近所述第二馈入部13时，所述第一工作模态与所述第二工作模态分离较远。反之，当所述接地部14靠近所述第一馈入部12时，则所述第一工作模态与所述第二工作模态越靠近。
图7为所述天线结构100工作于GPS模态以及WIFI 2.4GHz模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，当所述切换电路19分别切换至一电感值为100nH、40nH、22nH及11nH的电感，以使得所述天线结构100的低频分别为LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746-787MHz)、LTE-A Band20频段(791-862MHz)及LTE-A Band8频段(880-960MHz)时，所述天线结构100工作于GPS模态以及WIFI 2.4GHz模态时的S11值大致相同。
图8为所述天线结构100工作于GPS模态以及WIFI 2.4GHz模态时的总辐射效率曲线图。其中，当所述切换电路19分别切换至一电感值为100nH、40nH、22nH及11nH的电感，以使得所述天线结构100的低频分别为LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746-787MHz)、LTE-A Band20频段(791-862MHz)及LTE-A Band8频段(880-960MHz)时，所述天线结构100工作于GPS模态以及WIFI 2.4GHz模态时的总辐射效率大致相同。
图9为所述天线结构100工作于WIFI 5GHz模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，当所述切换电路19分别切换至一电感值为100nH、40nH、22nH及11nH的电感，以使得所述天线结构100的低频分别为LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746-787MHz)、LTE-A Band20频段(791-862MHz)及LTE-A Band8频段(880-960MHz)时，所述天线结构100工作于WIFI 5GHz模态时的S11值大致相同。
图10为所述天线结构100工作于WIFI 5GHz模态时的总辐射效率曲线图。其中，当所述切换电路19分别切换至一电感值为100nH、40nH、22nH及11nH的电感，以使得所述天线结构100的低频分别为LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746-787MHz)、LTE-A Band20频段(791-862MHz)及LTE-A Band8频段(880-960MHz)时，所述天线结构100工作于WIFI 5GHz模态时的总辐射效率大致相同。
图11为所述天线结构100工作于LTE-A低、中、高频模态时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S111为当所述切换电路19切换至一电感值为100nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band17频段(704-746MHz)及LTE-A中、高频模态时的S11值。曲线S112为当所述切换电路19切换至一电感值为40nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band13频段(746-787MHz)及LTE-A中、高频模态时的S11值。曲线S113为当所述切换电路19切换至一电感值为22nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band20频段(791-862MHz)及LTE-A中、高频模态时的S11值。曲线S114为当所述切换电路19切换至一电感值为11nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band8频段(880-960MHz)及LTE-A中、高频模态时的S11值。
图12为所述天线结构100工作于LTE-A低、中、高频模态时的总辐射效率曲线图。其中，曲线S121为当所述切换电路19切换至一电感值为100nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band17频段(704-746MHz)及LTE-A中、高频模态时的总辐射效率。曲线S122为当所述切换电路19切换至一电感值为40nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band13频段(746-787MHz)及LTE-A中、高频模态时的总辐射效率。曲线S123为当所述切换电路19切换至一电感值为22nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band20频段(791-862MHz)及LTE-A中、高频模态时的总辐射效率。曲线S124为当所述切换电路19切换至一电感值为11nH的电感时，所述天线结构100工作于LTE-A Band8频段(880-960MHz)及LTE-A中、高频模态时的总辐射效率。
显然，由图7至及图12可看出，所述天线结构100通过设置所述切换电路19，以切换所述天线结构100的各低频模态，可有效提升低频频宽并兼具最佳天线效率。再者，当所述天线结构100分别工作于LTE-A Band17频段(704-746MHz)、LTE-A Band13频段(746-787MHz)、LTE-A Band20频段(791-862MHz)以及LTE-A Band8频段(880-960MHz)时，所述天线结构100的LTE-A中、高频频段范围皆为1710-2690MHz，且所述天线结构100还可涵盖至相应的GPS频段、WIFI 2.4GHz频段及WIFI 5GHz频段。即当所述切换电路19切换时，所述切换电路19仅用于改变所述天线结构100的低频模态而不影响其中、高频模态，即当所述低频频段切换时皆涵盖GPS、WIFI 2.4GHz及WIFI 5GHz等多个频段，该特性有利于LTE-A的载波聚合应用(Carrier Aggregation，CA)。
也就是说，所述天线结构100通过所述切换电路19的切换，可产生各种不同的工作模态，例如低频模态、中频模态、高频模态、GPS模态、WIFI 2.4GHz模态及WIFI 5GHz模态，涵盖全球常用的通信频段。具体而言，所述天线结构100在低频可涵盖GSM850/900/WCDMABand5/Band8/Band13/Band17/Band20，中频可涵盖GSM 1800/1900/WCDMA 2100(1710-2170MHz)，高频涵盖LTE-A Band7、Band40、Band41(2300-2690MHz)，另可涵盖GPS频段、Wi-Fi 2.4GHz频段及Wi-Fi 5GHz频段。所述天线结构100的设计频段可应用于GSM Qual-band、UMTS Band I/II/V/VIII频段以及全球常用LTE 850/900/1800/1900/2100/2300/2500频段的操作。
当然，可以理解，在其他实施例中，所述切换电路19不局限于电连接至所述第二辐射部F2，其位置可根据具体需求进行调整。例如，可将所述切换电路19电连接至所述第一辐射部F1。
可以理解，所述系统接地面与所述金属边框110之间的连接点的位置可根据所需的低频频率做相应调整，例如，当所述连接点靠近所述第三馈入部15时，可使得其低频频率往高频偏移。反之，则往低频偏移。
另外，该天线结构100中所述开槽118、所述第一缝隙120、第二缝隙121及第三缝隙122均设置于所述金属边框110上，并未设置于所述背板111上，所述背板111为一体成型的单一金属片，使得所述背板111构成全金属结构。即所述背板111与所述金属边框110之间没有空隙，所述背板111上并没有设置任何用于分割所述背板111的绝缘的开槽、断线或断点，使得所述背板111可避免由于开槽、断线或断点的设置而影响背板111的完整性和美观性。
综上，本发明的天线结构100通过在所述金属边框110上设置至少一缝隙(例如第一缝隙120、第二缝隙121及第三缝隙122)，以自所述金属边框110上划分出至少两个辐射部。所述天线结构100还通过设置所述切换电路19，如此可通过不同的切换方式涵盖低频、中频、高频、GPS、Wi-Fi 2.4GHz及Wi-Fi 5GHz等多个频段，并使得所述天线结构100的辐射相较于一般的金属背盖天线更具宽频效果。所述天线结构100可提升低频频宽并兼具较佳天线效率，涵盖全球频段应用以及CA应用的要求。另外，可以理解的是，本发明的天线结构100具有正面全屏幕，且在全金属的背板111、金属边框110以及周围有大量金属的不利环境中，所述天线结构100仍具有良好的表现。
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，所述天线结构包括金属边框、第一馈入部、第二馈入部及接地部，所述金属边框至少部分由金属材料制成，所述金属边框上至少开设有第一缝隙及第二缝隙，所述第一缝隙与所述第二缝隙之间的所述金属边框形成一第一辐射部，所述第一馈入部电连接至所述第一辐射部，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，所述第二馈入部与所述第一馈入部间隔设置，所述第二馈入部电连接至所述第一辐射部，且电连接至一第二馈电点，以为所述第一辐射部馈入电流信号，所述接地部设置于所述第一馈入部与所述第二馈入部之间，且电连接至所述第一辐射部，以为所述第一辐射部提供接地。
2.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第一馈入部馈入时，所述电流流过所述第一辐射部，并通过所述接地部接地，以激发GPS模态及WIFI 2.4GHz模态；当电流自所述第二馈入部馈入时，所述电流流过所述第一辐射部，并通过所述接地部接地，以激发WIFI 5GHz模态。
3.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：通过调节所述接地部的位置，以调节GPS模态及WIFI 2.4GHz模态与所述IFI 5GHz模态。
4.如权利要求1所述的天线结构，其特征在于：所述框体上还开设有第三缝隙，所述第三缝隙比所述第二缝隙更远离所述第一缝隙，所述第一缝隙与所述第三缝隙之间的框体形成一第二辐射部，所述天线结构还包括第三馈入部，所述第三馈入部电连接至所述第二辐射部，且电连接至一第三馈电点，以为所述第二辐射部馈入电流信号。
5.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述金属边框至少包括第一部分、第二部分及第三部分，所述第二部分与所述第三部分分别连接至所述第一部分的两端，所述第二部分与所述第三部分的长度均大于所述第一部分的长度，所述第一缝隙开设于所述第一部分，所述第二缝隙开设于所述第二部分，所述第三缝隙开设于所述第三部分，所述第二缝隙与所述第三缝隙对称设置。
6.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括切换电路，所述切换电路一端电连接至所述第二辐射部，另一端接地，用以调节所述第二辐射部的辐射频率。
7.如权利要求4所述的天线结构，其特征在于：当电流自所述第三馈入部馈入时，所述第二辐射部激发LTE-A低、中、高频模态。
8.如权利要求7所述的天线结构，其特征在于：所述天线结构还包括调节部，所述调节部为中高频调节器，所述调节部的一端电连接至所述第二辐射部，另一端接地，用以调节所述第二辐射部的中、高频频段。
9.一种电子设备，其特征在于：所述电子设备包括如权利要求1至8项中任一项所述的天线结构。
10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于：所述电子设备还包括显示单元及背板，所述显示单元容置于所述金属边框一侧的开口，所述显示单元为一全面屏，所述背板为一体成型的单一金属片，所述背板与所述金属边框直接连接，所述背板与所述金属边框之间没有空隙，所述背板上并无设置任何用于分割所述背板的绝缘的开槽、断线或断点。
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