CN114566801A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子设备,第一天线单元包括第一环形辐射体,第一环形辐射体设于导电中框的第一边,第一环形辐射体在谐振模式下在导电中框的一对连接边上皆激励出流向相反的第一电流分布和第二电流分布,第一电流分布从连接边的第一电流弱点流向第一边,第二电流分布从第一电流弱点流向第二边;第二天线单元包括第二环形辐射体,第二环形辐射体设于导电中框的第二边,第二环形辐射体在谐振模式下在一对连接边上皆激励出流向相反的第三电流分布和第四电流分布,第三电流分布从连接边的第二电流弱点流向第二边,第四电流分布从第二电流弱点流向第一边。本申请提供的电子设备能够有效地提高多个天线之间的隔离度。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,具体涉及一种电子设备。
背景技术
随着电子设备的小型化和对上网数据高速传输的追求,电子设备上的天线数量增加,多个天线之间如何进行结构设计和布局设计,以提高多个天线之间的隔离度,进而提高多天线系统的天线性能成为需要研究的重点。
发明内容
本申请实施例提供了一种能够有效地提高多个天线之间的隔离度,进而提高多天线系统的天线性能的电子设备。
第一方面,本申请实施例提供的一种电子设备,包括:
导电中框,包括相对设置的第一边和第二边,以及连接于所述第一边与所述第二边之间的一对连接边;
第一天线单元,所述第一天线单元包括第一环形辐射体,所述第一环形辐射体设于所述第一边并电连接所述导电中框,所述第一环形辐射体在谐振模式下在一对所述连接边上皆激励出流向相反的第一电流分布和第二电流分布,所述第一电流分布从所述连接边上的第一电流弱点流向所述第一边,所述第二电流分布从所述第一电流弱点流向所述第二边;及
第二天线单元,所述第二天线单元包括第二环形辐射体,所述第二环形辐射体设于所述第二边并电连接所述导电中框,所述第二环形辐射体在谐振模式下在一对所述连接边上皆激励出流向相反的第三电流分布和第四电流分布,所述第三电流分布从所述连接边的第二电流弱点流向所述第二边,所述第四电流分布从所述第二电流弱点流向所述第一边。
第二方面,本申请实施例提供的一种电子设备,包括:
导电中框,包括相对设置的第一边和第二边;及
多个天线单元,包括第一天线单元及第二天线单元,所述第一天线单元和所述第二天线单元分别设于所述第一边和所述第二边,所述第一天线单元在远场区的主辐射方向与所述第二天线单元在远场区的主辐射方向相反;其中,所述第一天线单元在远场区的主辐射方向为由所述第一天线单元在所述导电中框靠近所述第二边的区域激励所形成的辐射场的主辐射波束指向的方向,所述第二天线单元在远场区的主辐射方向为在所述导电中框靠近所述第一边的区域激励所形成的辐射场的主辐射波束指向的方向。
本申请提供的电子设备,通过在导电中框的相对边上分别设置第一天线单元、第二天线单元,并使第一天线单元在谐振时在导电中框的相对边之间激励出电流流向相反的第一电流分布、第二电流分布,使第二天线单元在谐振时在导电中框的相对边之间激励出电流流向相反的第三电流分布、第四电流分布,第一天线单元的远场主辐射方向偏向于第二电流分布滞后的方向,第二天线单元的远场主辐射方向偏向于第四电流分布滞后的方向,由于所述第二电流分布的电流流向与所述第四电流分布的电流流向不同,故第一天线单元的远场主辐射方向与第二天线单元的远场主辐射方向不同,说明第一天线单元、第二天线单元的能量分布的区域不同,重合度小,进而提高第一天线单元、第二天线单元的空间独立性,提高第一天线单元、第二天线单元的隔离度,降低两者之间的包络相关性系数,提高多天线单元的天线性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2是图1提供的电子设备的分解结构示意图;
图3是本申请提供的一种天线组件的俯视图;
图4是本申请提供的第一种天线组件中第一天线单元的电流分布图;
图5是本申请提供的天线组件中第二天线单元的电流分布图;
图6是图4所示的第一天线单元的结构示意图及电流分布图;
图7是图6所示的第一匹配电路的结构示意图;
图8是图6所示第一天线单元的结构放大图及电流分布图;
图9是图6提供的第一天线单元的远场方向图;
图10是图6提供的第一天线单元的远场平面图;
图11是图4所示的第二天线单元的结构示意图及电流分布图;
图12是图11所示的天线组件中第一天线单元的远场方向图;
图13是图11所示的天线组件中第二天线单元的远场方向图;
图14是图11所示的天线组件中第一天线单元和第二天线单元的远场平面图;
图15是图11所示的天线组件中第一天线单元和第二天线单元的天线组件的ECC结果图;
图16是本申请提供的第二种天线组件的俯视图;
图17是图16所示的天线组件中第三天线单元的电流分布图;
图18是图16所示的天线组件中第三天线单元的远场方向图;
图19是图16所示的天线组件中第三天线单元的平面方向图;
图20是图16所示的天线组件中第三天线单元与第一天线单元之间的ECC结果图;
图21是本申请提供的第三种天线组件的俯视图;
图22是图21所示的天线组件中第四天线单元的电流分布图;
图23是图21所示的天线组件中第四天线单元的远场方向图;
图24是图21所示的天线组件中第四天线单元的平面方向图;
图25是图21所示的天线组件中第一天线单元和第四天线单元之间的ECC曲线图;
图26是图21所示的天线组件中第三天线单元和第四天线单元之间的ECC曲线图。
附图标号说明:
电子设备1000;
天线组件100;显示屏200;壳体300;边框310;后盖320;导电中框400;第一边401;第二边402;第三边403;第四边404;
天线单元10a;第一天线单元10;第二天线单元20;第三天线单元30;第四天线单元40;
第一电流分布Q1;第二电流分布Q;第三电流分布Q3;第四电流分布Q4;第五电流分布Q5;第六电流分布Q6;第七电流分布Q7;第一区域D1;第二区域D2;第三区域D3;第四区域D4;
第一电流强点A1;第二电流强点A2;第三电流强点A3;第四电流强点A4;第五电流强点A5;第六电流强点A6;第七电流强点A7;第八电流强点A8;第九电流强点A9;
第一电流弱点B1;第二电流弱点B2;第三电流弱点B3;第四电流弱点B4;第五电流弱点B5;第六电流弱点B6;
第一环形辐射体11;第一匹配电路M1;第一馈源12;第一连接端111;第二连接端112;切换开关K1;多个调节电路T1;第一延伸段113;第二延伸段114;及第三延伸段115;第一连接段116;第二连接段117;第二环形辐射体21;第二匹配电路M2;第二馈源22;第三连接端211;第四连接端212;第三环形辐射体31;第三匹配电路M3;第三馈源32;第五连接端311;第六连接端312;倒F辐射体41;第四匹配电路M4;第四馈源42。
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,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。此外,在本申请中提及“实施例”或“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
随着对于电子设备的上网速度要求增加,对于数据传输的吞吐量要求增加。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统在提升数据速率方面具有极大的优势,该系统在无线通信系统的发射端和接收端分别使用多个发射天线和多个接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,创造出多个并行空间信道,多信息流经或多个信道在同一频带同时传输,从而增加系统容量。MIMO系统能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,通过使用多天线来增加空间维度,实现多维信号处理,获得空间分集增益或空间复用增益,可以成倍的提高系统信道容量。
由于MIMO系统是通过发送并行的空间独立数据流来提高信号容量,故MIMO系统要求各天线之间具有低互耦性能。包络相关系数(Envelope correlation coefficient,ECC)是反映天线之间空间相关性的量化指标,可用于评估MIMO系统中天线之间在辐射模式和极化方面的独立性。包络相关系数越小,说明天线之间的相关性越小,MIMO系统的分集增益越高,MIMO系统的通信性能越好。
为了得到较好的MIMO系统的通信性能,MIMO系统要求各天线之间的间距在半波长之上。当MIMO系统应用于低频天线时,MIMO系统对于各低频天线之间的间距具有一定的要求。但是随着电子设备的小型化发展,电子设备上的空间极其有限,如何改善电子设备上MIMO系统各天线之间的相关性差,能够有效地提高多个天线之间的隔离度,进而提高多天线系统的天线性能,亟需解决。
请参照图1,图1为本申请实施例提供的一种电子设备1000的结构示意图。本申请实施例中的电子设备1000可以是手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、电子阅读器、手持计算机、电子展示屏、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personalcomputer,UMPC)、上网本,以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、增强现实(augmented reality,AR)\虚拟现实(virtual reality,VR)设备、媒体播放器、智能可穿戴设备等电子产品。
请参阅图2,所述电子设备1000包括导电中框400及天线组件100。
本申请对于导电中框400的具体形状不做限定。导电中框400包括相对设置的第一边401和第二边402。可选的,所述导电中框400可大致呈矩形。当然,在其他实施方式中,所述导电中框400还可以呈梯形、菱形或其他形状等。
可选的,请参阅图2,以所述电子设备1000为手机为例对本申请的发明构思进行举例说明。所述电子设备1000还包括显示屏200及壳体300。本申请所述的所述导电中框400可以为所述电子设备1000的中框。显示屏200设于所述导电中框400的前侧(前侧是指用户正常使用显示屏200时朝向用户的方向),所述壳体300包括边框310及后盖320。显示屏200和后盖320分别位于所述导电中框400的前后侧,其中,边框310连接在显示屏200和后盖320之间,且包围于所述导电中框400的四周,显示屏200、边框310及后盖320使所述电子设备1000形成相对封闭的整机壳体。当然,在其他实施方式中,所述电子设备1000的后侧也可以设有显示屏200。
其中,边框310及后盖320可以为一体结构或分体结构。当边框310及后盖320为分体结构时,所述边框310可以与中框(所述导电中框400)形成一体结构。中框上形成多个用于安装各种电子器件的安装槽。所述显示屏200、所述中框及所述后盖320盖合后在所述中框的两侧皆形成收容空间。所述电子设备1000还包括设于收容空间内的电路板(包括主板、副板、柔性电路板等)、电池、摄像头模组、麦克风、受话器、扬声器、人脸识别模组、指纹识别模组等等能够实现手机的基本功能的器件,在本实施例中不再赘述。可以理解地,上述对所述电子设备1000的介绍仅是所述天线组件100所应用的一种环境的说明,所述电子设备1000的具体结构不应当理解为对本申请提供的所述天线组件100的限定。
请参阅图3,本实施例中以所述导电中框400大致呈矩形为例进行举例说明,所述导电中框400包括相对设置的所述第一边401和所述第二边402,以及连接于所述第一边401与所述第二边402之间的一对连接边,其中,连接边包括相对设置的第三边403、第四边404。其中,所述第一边401、所述第二边402为所述导电中框400的两个短边。第三边403和第四边404为所述导电中框400的两个长边。可以理解的,所述导电中框400具有导电性。
为了便于后续的参考说明,定义所述导电中框400的所述第一边401、所述第二边402所排列的方向为Y轴方向,其中,所述第二边402指向所述第一边401的方向为Y轴正向,所述第一边401指向所述第二边402的方向为Y轴反向。定义所述导电中框400的第三边403和第四边404所排列的方向为X轴方向,其中,所述第四边404指向所述第三边403的方向为X轴正向,所述第三边403指向所述第四边404的方向为X轴反向。所述导电中框400的厚度方向为Z轴方向,后盖320指向显示屏200的方向为Z轴正向,显示屏200指向后盖320的方向为Z轴反向。
请参阅图3,所述天线组件100还包括多个天线单元10a。本申请对于所述天线单元10a的具体数量不做限定。可选的,多个所述天线单元10a可形成MIMO系统,以提高空间分集增益或空间复用增益,可以成倍的提高系统信道容量,进而提高数据传输的吞吐量,所述电子设备1000的上网速度。
可选的,请参阅图4,多个所述天线单元10a包括第一天线单元10及第二天线单元20。所述第一天线单元10和所述第二天线单元20分别设于所述第一边401和所述第二边402。可以理解的,第一天线单元10设于所述第一边401包括但不限于第一天线单元10的部分(例如辐射体)设于所述第一边401之外并连接所述第一边401,第一天线单元10的另一部分(例如馈源和匹配电路)可承载于所述导电中框400靠近所述第一边401的部分。第二天线单元20设于所述第二边402可参考第一天线单元10设于所述第一边401,在此不再赘述。
第一天线单元10电连接所述导电中框400。所述导电中框400可作为第一天线单元10的参考地系统。
请参阅图4,所述第一天线单元10包括第一环形辐射体11。所述第一环形辐射体11设于所述第一边401并电连接所述导电中框400。所述第一环形辐射体11在谐振模式下在所述导电中框400的一对连接边)上皆至少激励出流向相反的第一电流分布Q1和第二电流分布Q2。所述第一环形辐射体11在谐振模式下在所述导电中框400的所述第三边403和所述第四边404皆至少激励出流向相反的第一电流分布Q1和第二电流分布Q2。每个所述第一电流分布Q1从其所在的所述连接边上的第一电流弱点B1流向所述第一边401,每个所述第二电流分布Q2从其所在的所述连接边上的所述第一电流弱点B1流向所述第二边402。
例如,所述第一电流分布Q1在所述导电中框400靠近于所述第一边401的所述第一区域D1。第二电流分布Q2在所述第一区域D1背离所述第一边401的第二区域D2,其中,所述第一区域D1、所述第二区域D2沿Y轴反向设置。所述第二电流分布Q2的电流流向与所述第一电流分布Q1的电流流向相反。例如,所述第一电流分布Q1的电流流向为沿Y轴正向,所述第二电流分布Q2的电流流向沿Y轴反向。可以理解的,所述第二电流分布Q2为第一天线单元10的远场电流分布。
从所述天线单元10a的远场方向图可以表征所述天线单元10a的主辐射方向所在的区域。所述天线单元10a的远场方向图主要由所述导电中框400上远场的有效电流产生,具体为,所述天线单元10a的主辐射方向所在的区域偏向于所述第二电流分布Q2的电流相位滞后方向。其中,所述第二电流分布Q2的电流流向为沿Y轴反向,所述第二电流分布Q2的电流相位滞后方向为Y轴反向,故第一天线单元10的主辐射方向偏向于Y轴反向。或者说,第一天线单元10的主辐射方向所在的区域偏向于Y轴反向。
所述第二天线单元20电连接所述导电中框400。所述导电中框400可作为所述第二天线单元20的参考地系统。
请参阅图5,所述第二天线单元20包括第二环形辐射体21,所述第二环形辐射体21设于所述第二边402并电连接所述导电中框400,所述第二环形辐射体21在谐振模式下在一对所述连接边上皆激励出流向相反的所述第三电流分布Q3和第四电流分布Q4。所述第二环形辐射体21在谐振模式下在所述导电中框400的所述第三边403和所述第四边404皆激励出流向相反的所述第三电流分布Q3和第四电流分布Q4。每个所述第三电流分布Q3从其所在的所述连接边上的第二电流弱点B2流向所述第二边402,每个所述第四电流分布Q4从其所在的所述连接边上的所述第二电流弱点B2流向所述第一边401。
例如,所述第三电流分布Q3在所述导电中框400靠近于所述第二边402的第三区域D3。所述第四电流分布Q4在所述第三区域D3背离所述第二边402的第四区域D4,其中,所述第三区域D3、所述第四区域D4依次沿Y轴正向排列。
具体的,本申请定义所述导电中框400上所述第三电流分布Q3所在的区域为所述第三区域D3,所述导电中框400上所述第四电流分布Q4所在的区域为所述第四区域D4。
本申请对于所述第一区域D1、所述第四区域D4的重合度不做具体的限定,所述第二区域D2、所述第三区域D3的综合度不做具体的限定。
可选的,所述第一区域D1与所述第四区域D4重合,所述第二区域D2与所述第三区域D3重合,即所述第一区域D1与所述第二区域D2之间的分界线与所述第三区域D3与所述第四区域D4之间的分界线相同。再可选的,所述第一区域D1的一部分为所述第四区域D4,所述第一区域D1的另一部分为所述第三区域D3,所述第二区域D2的全部为所述第三区域D3,即所述第一区域D1与所述第二区域D2的分界线位于所述第三区域D3内,所述第三区域D3与所述第四区域D4的分界线位于所述第一区域D1。再可选的,所述第一区域D1的一部分为所述第四区域D4,所述第二区域D2的一部分为所述第四区域D4,所述第二区域D2的另一部分为所述第三区域D3,即所述第一区域D1与所述第二区域D2的分界线位于所述第四区域D4内,所述第三区域D3与所述第四区域D4的分界线位于所述第二区域D2。再可选的,所述第二区域D2与所述第四区域D4可以部分重合和完全重合。
所述第三电流分布Q3的电流流向与所述第四电流分布Q4的电流流向相反。例如,所述第三电流分布Q3的电流流向为沿Y轴反向,所述第四电流分布Q4的电流流向沿Y轴正向。可以理解的,所述第四电流分布Q4为所述第二天线单元20的远场电流分布。
例如,所述第四电流分布Q4的电流流向为沿Y轴正向,所述第四电流分布Q4的电流相位滞后方向为Y轴正向,故所述第二天线单元20的主辐射方向偏向于Y轴正向;或者说,所述第二天线单元20的主辐射方向所在的区域偏向于Y轴正向。
本申请中,所述第四电流分布Q4的流向与所述第二电流分布Q2的流向不同,其中,所述第四电流分布Q4的流向与所述第二电流分布Q2的流向相反或相交。换言之,所述第二电流分布Q2的电流相位滞后方向与所述第四电流分布Q4的电流相位滞后方向不同,故第一天线单元10的主辐射方向所在区域与所述第二天线单元20的主辐射方向所在区域不同,即第一天线单元10的能量分布方向与所述第二天线单元20的能量分布方向不同,第一天线单元10所占用的空间资源与所述第二天线单元20所占用的空间资源不同,即第一天线单元10与所述第二天线单元20之间的独立性好,包络相关系数小,第一天线单元10和所述第二天线单元20所形成的MIMO系统能充分利用空间资源,提高MIMO系统的天线性能。
本申请对于多个所述天线单元10a所支持的频段不做具体的限定,该频段的所属信号类型可以为蜂窝移动通信4G信号或蜂窝移动通信5G信号,具体频段可以为LB频段(低频)、MHB频段(中高频)、UHB频段(超高频)等。其中,LB频段是指低于1000MHz的频段(不包括1000MHz)。MHB频段是指1000MHz-3000MHz(包括1000MHz,不包括3000MHz)的频段。UHB频段是指3000MHz-10000MHz的频段(包括3000MHz)。该频段的所属信号类型还可以为Wi-Fi信号、GNSS信号、蓝牙信号等。Wi-Fi频段包括但不限于为Wi-Fi 2.4G、Wi-Fi 5G、Wi-Fi 6E等中的至少一者。GNSS全称为Global Navigation Satellite System,中文名称为全球导航卫星系统,GNSS包括全球性的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)、北斗、全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System,GLONASS)、伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system,Galileo)以及区域性导航系统等。
本申请提供的所述电子设备1000,通过在所述导电中框400的相对边上分别设置第一天线单元10、所述第二天线单元20,并使第一天线单元10在谐振时在所述导电中框400的相对边之间激励出电流流向相反的所述第一电流分布Q1、所述第二电流分布Q2,使所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在谐振时在所述导电中框400的相对边之间激励出电流流向相反的所述第三电流分布Q3、所述第四电流分布Q4,第一天线单元10的远场主辐射方向偏向于所述第二电流分布Q2滞后的方向,所述第二天线单元20的远场主辐射方向偏向于所述第四电流分布Q4滞后的方向,由于所述第二电流分布Q2的电流流向与所述第四电流分布Q4的电流流向不同,故第一天线单元10的远场主辐射方向所在区域与所述第二天线单元20的远场主辐射方向所在区域不同,说明第一天线单元10、所述第二天线单元20的能量分布的区域不同、重合度小,进而提高第一天线单元10、所述第二天线单元20的空间独立性,提高第一天线单元10、所述第二天线单元20的隔离度,降低两者之间的包络相关性系数,提高多所述天线单元10a的天线性能。
可选的,所述第二电流分布Q2的电流流向与所述第四电流分布Q4的电流流向相反。例如,所述第一电流分布Q1的电流流向为沿Y轴正向,所述第二电流分布Q2的电流流向沿Y轴反向。所述第三电流分布Q3的电流流向为沿Y轴反向,所述第四电流分布Q4的电流流向沿Y轴正向。如此,本申请实施例提供的第一天线单元10和所述第二天线单元20的电流方向相反,此时,第一天线单元10的主辐射方向所在区域偏向的方向与所述第二天线单元20的主辐射方向所在区域偏向的方向相反。如此,实现第一天线单元10的能量辐射方向与所述第二天线单元20的能量辐射方向相异,且第一天线单元10、所述第二天线单元20在各自的能量辐射方向上的能量分布小,即第一天线单元10和所述第二天线单元20的能量分布区域重合度低,进一步改善第一天线单元10、所述第二天线单元20的相关性系数,提高天线性能。
可选的,请参阅图4,所述第一天线单元10的第一环形辐射体11在产生谐振模式时在所述导电中框400上的电流分布至少如下:沿第一方向(Y轴反向)依次形成第一电流强点A1、第一电流弱点B1及第七电流强点A7(第二电流强点A2至第四电流强点A4在后续进行说明)。所述第一电流分布Q1为从所述第一电流弱点B1流向所述第一电流强点A1,所述第二电流分布Q2为从所述第一电流弱点B1流向所述第七电流强点A7。
需要说明的是,本申请所述的电流强点的电流强度大于电流弱点的电流强度。本申请所述的电流弱点包括但不限于为电流零点。且本申请对于各个电流弱点的强度不做限定,即各个电流弱点的强度可以相同或不同。本申请对于各个电流强点的强度不做限定,即各个电流强点的强度可以相同或不同。
本申请并不限于第一电流强点A1、第一电流弱点B1及第七电流强点A7沿着第一方向共线排列。可选的,第一电流强点A1、第一电流弱点B1及第七电流强点A7可沿所述导电中框400的边沿(连接边)设置。可选的,第一天线单元10的第一环形辐射体11电连接于所述导电中框400的位置形成第一电流强点A1。例如,第一天线单元10的第一环形辐射体11电连接于所述导电中框400的所述第一边401,第一电流强点A1设于所述第一边401。本申请对于第一天线单元10连接所述第一边401的具体位置不做限定,例如,第一天线单元10电连接于所述第一边401的中点位置或中点位置附近,第一电流强点A1位于所述第一边401的中点位置或中点位置附近。
可选的,所述第一天线单元10在所述第二电流弱点B2与所述第一电流强点A1之间的工作模式为1/4波长模式。换言之,所述第一天线单元10的第一环形辐射体11在谐振模式下在所述导电中框400上激励出的电流分布为,在第一天线单元10的第一环形辐射体11与所述导电中框400的连接处形成第一电流强点A1,沿所述导电中框400的边沿经过1/4波长(该波长为第一天线单元10所支持的频段对应的介质波长)后形成第一电流弱点B1。其中,电流方向为从第一电流弱点B1流向第一电流强点A1。在第一电流弱点B1背离第一电流强点A1的一侧,电流的流向反向,且在第一电流弱点B1背离第一电流强点A1的一侧形成第七电流强点A7,上述的反向电流为第一电流弱点B1流向第七电流强点A7。
本申请不对第一电流强点A1的强度和第七电流强点A7的强度进行限定。可选的,第七电流强点A7的强度可以小于第一电流强点A1的强度,也可以等于第一电流强点A1的强度。例如,当第七电流强点A7与第一电流弱点B1之间的距离约为1/4波长时,第七电流强点A7的强度可接近第一电流强点A1的强度或等于第七电流强点A7的强度。当当第七电流强点A7与第一电流弱点B1之间的距离小于1/4波长时,第七电流强点A7的强度小于第一电流强点A1的强度。可以理解的,第一电流强点A1、第七电流强点A7的强度皆大于第一电流弱点B1的强度。
当然,在其他实施方式中,所述第一天线单元10在所述第二电流弱点B2与所述第一电流强点A1之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式。
可选的,请参阅图4,所述第一电流强点A1位于所述第一边401。电流可从顺时针方向或逆时针方向流向第一电流强点A1。故本实施方式中,所述第一电流弱点B1、所述第七电流强点A7的数量皆为两个。两个第一电流弱点B1分别位于第一电流强点A1的两侧。两个第七电流强点A7分别位于第一电流强点A1的两侧,进而实现电流从顺时针方向或逆时针方向沿所述导电中框400的边沿流向第一电流强点A1,形成良好的电流分布。
请参阅图4,由于所述第一边401的长度较短,所述第一边401的长度小于1/4波长,故一个所述第一电流弱点B1和一个所述第七电流强点A7位于所述第三边403,另一个所述第一电流弱点B1和另一个所述第七电流强点A7位于所述第四边404。
当第一电流强点A1位于所述第一边401的中心位置时,两个第一电流弱点B1关于Y轴方向对称设置,两个第七电流强点A7关于Y轴方向对称设置,以在所述导电中框400上形成良好的电流分布,形成较好的辐射方向图。
可选的,请参阅图6,所述第一天线单元10包括第一环形辐射体11、第一匹配电路M1及第一馈源12。
其中,所述第一环形辐射体11为第一天线单元10收发射频信号的端口,其中,射频信号在空气介质中以电磁波信号形式传输。本申请对于所述第一环形辐射体11的形状不做具体的限定,例如方形、圆形等。所述第一环形辐射体11的形态包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。图3所示的所述第一环形辐射体11仅仅为一种示例,并不能对本申请提供的所述第一环形辐射体11的具体形状造成限定。可选的,第一环形辐射体11可以与导电边框集成为一体,即第一环形辐射体11为边框天线(或称为中框天线)。再可选的,所述第一环形辐射体11所形成的天线为支架天线。其中,支架天线包括但不限于为成型于柔性电路板(Flexible Printed Circuit board,FPC)上的柔性电路板天线、通过激光直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)的激光直接成型天线、通过印刷直接成型(PrintDirect Structuring,PDS)的印刷直接成型天线、导电片天线等。
可选的,所述第一环形辐射体11的材质为导电材质,具体材质包括但不限于为铜、金、银等金属,或铜、金、银相互形成的合金,或铜、金、银与其他材料形成的合金;石墨烯、或由石墨烯与其他材料结合形成的导电材料;氧化锡铟等氧化物导电材料;碳纳米管及聚合物形成混合材料等等。
请参阅图6,所述第一环形辐射体11包括相互靠近的第一连接端111和第二连接端112。第一连接端111和第二连接端112为第一环形辐射体11的两个末端。本申请对于第一连接端111和第二连接端112之间的距离不做限定。可选的,第一连接端111与第二连接端112之间具有相对较小的间距。本实施例中,第一环形辐射体11大致呈环形,换言之,第一环形辐射体11为环形天线。
请参阅图6,所述第一连接端111电连接所述第一边401。所述导电中框400为参考地系统,故第一连接端111也可以称为接地端。
请参阅图6,所述第二连接端112通过所述第一匹配电路M1电连接于所述第一馈源12。所述第二连接端112也可以称为第一馈电点。
请参阅图6,所述第一馈源12电连接于所述第二连接端112。其中,第一馈源12包括但不限于射频收发芯片和射频前端电路。所述第一馈源12设于所述电子设备1000的主板上。其中,所述电子设备1000的主板设于所述导电中框400上。
所述第一匹配电路M1设于所述电子设备1000的主板上,第一匹配电路M1的一端电连接第二连接端112,第一匹配电路M1的另一端电连接所述第一馈源12。所述第一匹配电路M1用于调谐所述第一环形辐射体11所支持的频段。所述第一匹配电路M1包括但不限于为电容、电感、电容-电感组合、开关调谐器件等等。
第一匹配电路M1电连接于所述第二连接端112的电连接方式包括但不限于通过直接焊接、或通过同轴线、微带线、导电弹片、导电胶等方式间接电连接。本实施例中,第二连接端112通过导电件(例如导电弹片)电连接至第一匹配电路M1。
所述第一馈源12发射的射频信号经所述第二连接端112馈入所述第一环形辐射体11。射频信号能够激励起所述第一环形辐射体11产生谐振电流,形成谐振,以支持该谐振电流对应的频段。当然,第一馈源12也可以经所述第二连接端112通过所述第一环形辐射体11接收射频信号。所述第一馈源12用于激励所述第一环形辐射体11至少收发LB频段、MHB频段、UHB频段、Wi-Fi频段、GNSS频段中的至少一者。
请参阅图6,所述第一天线单元10的第一环形辐射体11在产生谐振模式时在所述第一连接端111与所述第二连接端112之间形成第三电流弱点B3,在所述第一连接端111形成所述第一电流强点A1,及在所述第二连接端112形成第二电流强点A2。
具体的,第一天线单元10的第一环形辐射体11在产生谐振模式时,第一环形辐射体11上的谐振电流分布为:在第一连接端111和第二连接端112皆形成电流强点,其中,在第一连接端111处形成的电流强点命名为第一电流强点A1,在第二连接端112处形成的电流强点命名为第二电流强点A2。在第一连接端111与第二连接端112之间形成电流弱点,命名为第三电流弱点B3。所述第一天线单元10的第一环形辐射体11在谐振时的一部分谐振电流从所述第三电流弱点B3(例如沿顺时针方向)流向所述第一连接端111的第一电流强点A1,所述第一天线单元10在谐振时的另一部分电流(例如沿逆时针方向)从所述第二连接端112的第二电流强点A2流向所述第三电流弱点B3。
可选的,所述第一天线单元10在所述第三电流弱点B3与所述第一电流强点A1之间的工作模式为1/4波长模式。所述第一天线单元10在所述第三电流弱点B3与所述第二电流强点A2之间的工作模式为1/4波长模式。可选的,第三电流弱点B3位于第一环形辐射体11上第一连接端111、第二连接端112之间的中间位置。其中,第三电流弱点B3至第一电流强点A1之间的第一环形辐射体11长度约为1/4波长(该波长为第一天线单元10所支持的频段对应的介质波长),第三电流弱点B3至所述第二电流强点A2之间的第一环形辐射体11长度约为1/4波长(该波长为第一天线单元10所支持的频段对应的介质波长)。
当然,在其他实施方式中,所述第一天线单元10在所述第三电流弱点B3与所述第一电流强点A1之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式,相应地,所述第一天线单元10在所述第三电流弱点B3与所述第二电流强点A2之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式。
可选的,所述第一匹配电路M1包括电感器件。所述电感器件的电感值小于预设电感值。换言之,所述第一匹配电路M1可对第二连接端112进行小电感馈电。由于第二连接端112为电流强点,故第二连接端112的阻抗匹配要求较低,第一匹配电路M1可设置为小电感对第二连接端112的阻抗匹配。其中,对于预设电感值不进行具体的限定,以激励出实际要求支持的频段为主。
再可选的,第一匹配电路M1包括0欧姆电阻。第一匹配电路M1通过设置0欧姆电阻电连接于第二连接端112。由于第二连接端112为电流强点,故第二连接端112的阻抗匹配要求较低,第一匹配电路M1可设置为0欧姆电阻对第二连接端112的阻抗匹配。
可选的,请参阅图7,第一匹配电路M1可为开关切换电路。其中,所述第一匹配电路M1包括至少一个切换开关K1及多个调节电路T1。所述切换开关K1的控制端电连接所述控制器,至少一个所述切换开关K1的选择端可选择地电连接多个所述调节电路T1中的一者,多个所述调节电路T1的另一端皆接地。切换开关K1电连接所述控制器,所述控制器控制切换开关K1的选择端选择电连接至多个调节电路T1中的一个。可以理解的,不同的调节电路T1的阻抗值不同,例如,多个所述调节电路T1为电容值不同的多个电容器件,或者,多个所述调节电路T1为电感值不同的多个电感器件。当切换开关K1在控制器的作用下切换至电连接不同的调节电路T1时,第一匹配电路M1的到地阻抗值不同,进而调节所述第一匹配电路M1的等效电长度,进一步调节所述第一匹配电路M1的等效电长度与所述第一环形辐射体11的电长度之和,进而调谐所述第一环形辐射体11所支持的频段大小。
可选的,切换开关K1可以为单刀多掷开关。再可选的,切换开关K1的数量为多个,每个切换开关K1的一端皆电连接于第一环形辐射体11,多个切换开关K1的另一端分别电连接于多个调节电路T1,通过控制多个切换开关K1的导通和断开对多个调节电路T1进行选择。
可选的,一个所述调节电路T1可以为一个电容,也可以为一个电感,可以是一个电容与一个电感的串联器件,也可以是一个电容与一个电感的并联器件,还可以是上述的串联器件与一个电容并联,还可以是上述的串联器件与一个电感并联,还可以是两个上述的串联器件相并联,还可以是两个上述的并联器件相串联,等等。当然,在其他实施方式中,第一匹配电路M1可以包括可调电容。其中,由于可调电容的电容值可调,故无需额外设置第一匹配电路M1进行切换和选择不同的调节电路T1。当然,在其他实施方式中,可设置至少一个调节电路T1为可调电容。
本申请中并不限于第一环形辐射体11为矩形环、圆形环、椭圆形环、菱形环等。本实施方式以第一环形辐射体11呈矩形环为例进行举例说明。
可选的,请参阅图8,所述第一环形辐射体11还包括依次连接的第一延伸段113、第二延伸段114及第三延伸段115。所述第二延伸段114与所述第一边401相对设置。即第二延伸段114沿X轴方向延伸。进一步地,第二延伸段114可以设于所述第一边401之外且与所述第一边401平行设置。所述第一延伸段113和所述第三延伸段115皆位于所述第二延伸段114与所述第一边401之间,且所述第一延伸段113与所述第三延伸段115沿所述第一边401所延伸的方向依次排列。第一延伸段113、第三延伸段115也与所述第一边401平行设置。第一延伸段113和第三延伸段115沿X轴方向共线设置。进一步地,第一环形辐射体11还包括连接于第一延伸段113与第三延伸段115之间的第一连接段116,其中,第一连接段116沿Y轴方向延伸。第一环形辐射体11还包括连接于第二延伸段114与第三延伸段115之间的第二连接段117,其中,第二连接段117沿Y轴方向延伸。
所述第一连接端111为所述第一延伸段113连接于所述导电中框400的一端,所述第二连接端112为所述第三延伸段115连接于所述第一匹配电路M1的一端,所述第三电流弱点B3位于所述第二延伸段114。可选的,第一环形辐射体11可以为关于Y轴对称的结构,即第一延伸段113与第三延伸段115的长度相同,第三电流弱点B3位于第二延伸段114的中点位置。
请一并参阅图6及图8,图8为第一环形辐射体11为环形天线时,在第一环形辐射体11、所述导电中框400上激励出的电流强点、电流弱点和电流分布。第一天线单元10在第一环形辐射体11的第二延伸段114的中心位置形成了电流弱点(即第三电流弱点B3),在所述导电中框400的所述第一边401的中心位置形成的电流强点(即第一电流强点A1),在所述导电中框400的所述第三边403上沿Y轴反向依次形成了一个电流弱点(即第一电流弱点B1)及一个电流强点(即第七电流强点A7),在所述导电中框400的所述第四边404上沿Y轴反向依次形成了一个电流弱点(即第一电流弱点B1)及一个电流强点(即第七电流强点A7),在所述导电中框400的所述第二边402的中心位置形成了一个电流弱点。其中,电流的流向皆为从电流弱点流向电流强点的位置。以上形成了所述第一电流分布Q1和所述第二电流分布Q2。
请参阅图9及图10,图9及图10分别为图6提供的第一天线单元10的远场方向图及远场平面图。从远场方向图可以看出,第一天线单元10的远场主辐射能量区域偏向于所述第二电流分布Q2所在的区域。从远场平面图可以看出,第一天线单元10的远场主辐射方向所偏向的区域偏向于Y轴负方向。例如,参考远场平面图中辐射边界线超出0等位线的部分位于X轴以下,偏向于Y轴负方向。
以上为第一天线单元10的具体结构、第一天线单元10在所述导电中框400上所形成的电流分布的举例说明。以下对所述第二天线单元20的具体结构、所述第二天线单元20在所述导电中框400上所形成的电流分布的举例说明。
请参阅图11,所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在谐振时在所述导电中框400的连接边上沿所述第一方向的反向依次形成第三电流强点A3、第二电流弱点B2及第八电流强点A8。所述第三电流分布Q3为从所述第二电流弱点B2流向所述第三电流强点A3,所述第四电流分布Q4为从所述第二电流弱点B2流向所述第八电流强点A8。
其中,所述第二天线单元20设于所述第二边402,所述第二天线单元20与第一天线单元10关于X轴对称,所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在所述导电中框400形成的电流强点、电流弱点及电流分布也可与第一天线单元10在所述导电中框400形成的电流强点、电流弱点及电流分布关于X轴对称。
其中,第三电流强点A3的形成可参考第一电流强点A1,第二电流弱点B2的形成可参考第一电流弱点B1。第八电流强点A8的形成可参考第七电流强点A7。
具体的,请参阅图11,第三电流强点A3为所述第二天线单元20的第二环形辐射体21电连接于所述导电中框400的所述第二边402的连接处。进一步地,第三电流强点A3位于所述第二边402的中点位置。第二电流弱点B2的数量为两个,两个第二电流弱点B2分别位于所述第三边403和所述第四边404。第八电流强点A8的数量为两个,两个第八电流强点A8分别位于所述第三边403和所述第四边404。
所述第三电流分布Q3为从第二电流弱点B2流向第三电流强点A3。所述第四电流分布Q4为从第二电流弱点B2流向第八电流强点A8。
可选的,第三电流强点A3与第二电流弱点B2之间为1/4波长模式。
本申请对于第二电流弱点B2、第一电流弱点B1的相对位置不做具体的限定。可选的,所述第二电流弱点B2位于所述第一电流强点A1与所述第一电流弱点B1之间;或者,所述第二电流弱点B2与所述第一电流弱点B1的位置重合;或者,所述第二电流弱点B2位于所述第一电流弱点B1与所述第七电流强点A7之间;或者,所述第二电流弱点B2位于所述第七电流强点A7与所述第二边402之间。
本申请对于所述第三边403的长度不做具体的限定。理论上,所述第三边403的长度越长越好,但是所述第三边403为所述电子设备1000的所述导电中框400的长边,需要兼容到所述电子设备1000的整机长度设计及所支持的频段,本申请对于所述第三边403的长度进行了设计。为了能够确保第一天线单元10在所述导电中框400上激励出较多的所述第二电流分布Q2,第七电流强点A7至所述第一边401之间的距离至少约1/2波长(其中,第一电流强点A1至第一电流弱点B1约为1/4波长,第一电流弱点B1至第七电流强点A7约为1/4波长);为了能够确保所述第二天线单元20在所述导电中框400上激励出较多的所述第四电流分布Q4,第八电流强点A8至所述第二边402之间的距离至少约1/2波长(其中,第三电流强点A3至第二电流弱点B2约为1/4波长,第二电流弱点B2至第八电流强点A8约为1/4波长)。换言之,所述第一边401至所述第二边402之间的距离至少约为1/2波长。
可选的,所述第三边403的长度(即所述第一边401至所述第二边402之间的距离)大于或等于0.45λ。其中,所述λ为所述第一天线单元10所支持的频段对应的介质波长,以上的距离使所述第三边403的长度相对适合,所述电子设备1000的长度不会过长,以及第一天线单元10与所述第二天线单元20之间的具有相对较低的包络相关系数。
以下结合附图对所述第二天线单元20的具体结构进行举例说明。
请参阅图11,所述第二天线单元20包括第二环形辐射体21、第二匹配电路M2及第二馈源22。
其中,第二环形辐射体21可参考第一环形辐射体11的具体描述。第二匹配电路M2可参考第二环形辐射体21的具体描述。第二馈源22可参考第一馈源12的具体描述。
可选的,第一环形辐射体11的形状可以与第二环形辐射体21的形状相同,即第二环形辐射体21也为环形天线,进一步地,第二环形辐射体21为矩形环天线。
其中,请参阅图11,所述第二环形辐射体21包括相互靠近的第三连接端211和第四连接端212。所述第三连接端211电连接所述第二边402。所述第四连接端212通过所述第二匹配电路M2电连接于所述第二馈源22。其中,第二环形辐射体21、第二匹配电路M2及第二馈源22之间的具体连接方式可以参考第一环形辐射体11、第一匹配电路M1及第一馈源12之间的具体连接方式。
请参阅图11,所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在谐振时在所述第三连接端211与所述第四连接端212之间形成第四电流弱点B4,在所述第三连接端211形成所述第三电流强点A3,及在所述第二连接端112形成第四电流强点A4。本实施例中,第四电流弱点B4的形成可参考第三电流弱点B3的形成。
请参阅图11,所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在谐振时的一部分电流从所述第三连接端211的第三电流强点A3流向所述第四电流弱点B4。所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在谐振时的另一部分电流从所述第四连接端212的第四电流强点A4流向所述第四电流弱点B4。
可选的,所述第二天线单元20可与第一天线单元10同时工作及支持相同的频段,以形成MIMO天线系统。
可选的,所述第二天线单元20在所述第四电流弱点B4与所述第三电流强点A3之间的工作模式为1/4波长模式。所述第二天线单元20在所述第四电流弱点B4与所述第四电流强点A4之间的工作模式为1/4波长模式。
当然,在其他实施方式中,所述第二天线单元20在所述第四电流弱点B4与所述第三电流强点A3之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式,相应地,所述第二天线单元20在所述第四电流弱点B4与所述第四电流强点A4之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式。
可选的,请参阅图11,第三电流强点A3位于所述第二边402的中点位置或中点附近,如此,第二电流弱点B2的数量为两个,两个第二电流弱点B2分别对称设于所述第三边403和所述第四边404,第八电流强点A8的数量为两个,两个第八电流强点A8分别对称设于所述第三边403和所述第四边404。
可选的,第二匹配电路M2可通过小电感、或0欧姆电阻对第四连接端212进行馈电。第二匹配电路M2还可以为开关切换电路,具体可以参考第一匹配电路M1中的具体描述。
包络相关性系数体现主、副天线接收复方向图在三维空间上的交叉相关性。在接收分集和MIMO接收中,一般希望主副天线的辐射性能能够相互补充,并且两个天线的辐射方向图具有相对较大的差别。主、副天线方向图没有相似性,此时接收能够达到理想最好效果。本申请基于所述天线单元10a的远场方向图极化正交原理和主辐射方向各异两方面因素,获取彼此之间良好的ECC特性。
基于前述在所述导电中框400上设置环形天线的第一天线单元10、所述第二天线单元20,在所述导电中框400上激励出所述第一电流分布Q1、所述第二电流分布Q2、所述第三电流分布Q3、所述第四电流分布Q4所形成的远场方向图分别如下。
请参阅图12及图13,图12是图11所示的所述天线组件100中第一天线单元10的远场方向图,图13是图11所示的所述天线组件100中所述第二天线单元20的远场方向图。从图12可以看出,第一天线单元10的远场方向图的主辐射方向区域(颜色较深的部分)偏向于Y轴反向。从图13可以看出,所述第二天线单元20的远场方向图的主辐射方向区域(颜色较深的部分)偏向于Y轴正向。
图14是第一天线单元10和所述第二天线单元20的远场平面图。图14中虚线部分为第一天线单元10的远场平面图,从图14中箭头所示的虚线部分为第一天线单元10的主辐射方向所在区域。图14中实线部分为所述第二天线单元20的远场平面图,图14中箭头所示的实线部分为所述第二天线单元20的主辐射方向所在区域。从图14中可以看出箭头所指示的虚线部分偏向于Y轴反向,箭头所指示的实线部分偏向于Y轴正向,即第一天线单元10的主辐射方向所在的区域与所述第二天线单元20的主辐射方向所在的区域相异(例如相反),且第一天线单元10在所述第二天线单元20的主辐射方向上的能量分布少,及所述第二天线单元20在第一天线单元10的主辐射方向上的能量分布少,即第一天线单元10和所述第二天线单元20在各自的主辐射方向上的能量分布少,第一天线单元10和所述第二天线单元20的方向图的互补,具有较好的空间独立性。
图15是图11所示的所述天线组件100中第一天线单元10和所述第二天线单元20的所述天线组件的ECC结果图。以0.72GHz-0.78GHz(例如工作在N28频段)为例,从图15中可以看出,第一天线单元10和所述第二天线单元20之间的ECC小于0.41,满足一般运营商的需求(例如小于0.5)。
可选的,请参阅图16及图17,所述多个所述天线单元10a还包括第三天线单元30。所述第三天线单元30包括第三环形辐射体31,所述第三环形辐射体31设于所述第三边403并电连接所述导电中框400,所述第三环形辐射体31在谐振时在所述第三边403至少激励出流向相反的第五电流分布Q5、第六电流分布Q6,所述第六电流分布Q6的流向与所述第五电流分布Q5的流向相反。
请参阅图17,所述第三天线单元30在产生谐振模式时在所述第三边403至少形成以下的电流分布:在所述第三边403上形成第五电流强点A5、第五电流弱点B5及第九电流强点A9。所述第五电流分布Q5为从所述第五电流弱点B5流向所述第五电流强点A5,所述第六电流分布Q6为从所述第五电流弱点B5流向所述第九电流强点A9。
可选的,第三天线单元30的结构可与第一天线单元10的结构相同。第五电流强点A5的形成可以参考第一电流强点A1。第五电流弱点B5的形成可以参考第一电流弱点B1的形成。第九电流强点A9的形成可以参考第五电流强点A5的形成。
其中,第三天线单元30的电流分布相当于将第一天线单元10的电流分布逆时针旋转90°。当然,由于所述第三边403的长度大于1/4波长,故第五电流弱点B5、第九电流强点A9皆位于所述第三边403。
可选的,请参阅图17,电流可以沿顺时针方向或逆时针方向流向第五电流强点A5,故第五电流弱点B5的数量为两个,两个第五电流弱点B5分别设于第五电流强点A5的上下侧,第九电流强点A9的数量为两个,两个第九电流强点A9分别设于第五电流强点A5的上下侧。
可选的,第五电流强点A5可以位于所述第三边403的中点位置或中点附近。
可选的,第五电流强点A5与第五电流弱点B5之间为1/4波长模式。
以下结合附图对第三天线单元30的具体结构进行举例说明。
请参阅图17,所述第三天线单元30包括第三环形辐射体31、第三匹配电路M3及第三馈源32。
其中,第三环形辐射体31可参考第一环形辐射体11的具体描述。第三匹配电路M3可参考第二环形辐射体21的具体描述。第三馈源32可参考第一馈源12的具体描述。
可选的,第一环形辐射体11的形状可以与第三环形辐射体31的形状相同,即第三环形辐射体31也为环形天线,进一步地,第三环形辐射体31为矩形环天线。
请参阅图17,所述第三环形辐射体31包括相互靠近的第五连接端311和第六连接端312。所述第五连接端311电连接所述第三边403。所述第六连接端312通过所述第三匹配电路M3电连接于所述第三馈源32。其中,第三环形辐射体31、第三匹配电路M3及第三馈源32之间的具体连接方式可以参考第一环形辐射体11、第一匹配电路M1及第一馈源12之间的具体连接方式。
所述第三天线单元30在谐振时在所述第五连接端311与所述第六连接端312之间形成第六电流弱点B6,在所述第五连接端311形成所述第五电流强点A5,及在所述第六连接端312形成第六电流强点A6。本实施例中,第六电流弱点B6的形成可参考第三电流弱点B3的形成。
请参阅图17,所述第三天线单元30在谐振时的一部分电流从所述第五连接端311的第五电流强点A5流向所述第六电流弱点B6。所述第三天线单元30在谐振时的另一部分电流从所述第六连接端312的第六电流强点A6流向所述第六电流弱点B6流向。
可选的,第三天线单元30可与第一天线单元10、所述第二天线单元20同时工作及支持相同的频段,以形成MIMO天线系统。
可选的,所述第三天线单元30在所述第六电流弱点B6与所述第五电流强点A5之间的工作模式为1/4波长模式。所述第三天线单元30在所述第六电流弱点B6与所述第六电流强点A6之间的工作模式为1/4波长模式。
当然,在其他实施方式中,所述第三天线单元30在所述第六电流弱点B6与所述第五电流强点A5之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式,相应地,所述第三天线单元30在所述第六电流弱点B6与所述第六电流强点A6之间的工作模式还可以为1/2波长模式、3/4波长模式、1倍波长模式。
图18及图19分别是第三天线单元30的远场方向图及平面方向图。从图18可以看出,第三天线单元30的电场零点方向为沿X轴方向,即在远场区的电场极化方向沿X轴方向。
而从图9可以看出第一天线单元10的电场零点方向为Y轴方向,即在远场区的电场极化方向沿Y轴方向。从图13可以看出所述第二天线单元20的电场零点方向沿Y轴方向,即在远场区的电场极化方向沿Y轴方向。显然地,第三天线单元30的在远场区的电场极化方向与所述第二天线单元20的在远场区的电场极化方向正交,且第三天线单元30的在远场区的电场极化方向与第一天线单元10的在远场区的电场极化方向正交,以实现相邻的两个所述天线单元10a的包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。
此外,从图14可以看出第一天线单元10的主辐射方向区域偏向于Y轴反向,所述第二天线单元20的主辐射方向区域偏向于Y轴正向。
从图19可以看出第三天线单元30的主辐射方向区域沿Y轴正向和Y轴反向,如图19中箭头所指向的位置,其中,第三天线单元30的主辐射方向区域与第一天线单元10的主辐射方向区域、所述第二天线单元20的主辐射方向区域不同,第一天线单元10、所述第二天线单元20及第三天线单元30在各自的主辐射方向上的能量分布少,第一天线单元10、所述第二天线单元20及第三天线单元30具有较好的空间独立性,也利于形成包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。
图20是第三天线单元30与第一天线单元10之间的ECC结果图。以0.72GHz-0.78GHz(例如工作在N28频段)为例,从图中可以看出,第三天线单元30与第一天线单元10之间的ECC小于0.33,满足一般运营商的需求(例如小于0.5)。
请参阅图21,所述多个所述天线单元10a还包括第四天线单元40。所述第四天线单元40设于所述第四边404。
请参阅图22,所述第四天线单元40包括倒F辐射体41,所述倒F辐射体41设于所述第四边404并电连接所述导电中框400,所述倒F辐射体41在谐振时在所述第四边404至少形成第七电流分布Q7。所述第七电流分布Q7的流向与所述第二电流分布Q2的流向、所述第四电流分布Q4的流向、所述第五电流分布Q5的流向皆相交。例如,第七电流分布Q7的流向为左斜上方或左斜下方。
可选的,第一天线单元10至第四天线单元40同时支持相同的频段形成了4*4MIMO系统。
请参阅图21,所述第四天线单元40包括倒F辐射体41、第四匹配电路M4及第四馈源42。本申请不限于倒F辐射体41的形状。
请参阅图22,所述倒F辐射体41包括依次设置的第七连接端411、馈电点412及自由端413。所述第七连接端411电连接所述第四边404。其中,第七连接端411也可以成为接地端。
所述馈电点412经所述第四匹配电路M4电连接所述第四馈源42。所述自由端413与所述第四边404间隔设置。
第四天线单元40在产生谐振模式时,在第一环形辐射体11上形成的谐振电流从自由端413流向第七连接端411。由于电流具有周期性,故第一环形辐射体11上形成的谐振电流也可以从第七连接端411流向自由端413。其中,第四天线单元40在所述导电中框400上激励起的电流包括:从接地端沿Y轴正向流向所述第一边401及沿所述第一边401流向所述第三边403,从接地端沿Y轴反向流向所述第二边402及沿所述第二边402流向所述第三边403。如此,第四天线单元40的等效电流方向包括左斜上方、左斜下方。
第四天线单元40的远场极化方向与所述第二天线单元20的远场极化方向相交(弱正交)或正交,且第四天线单元40的远场极化方向与第一天线单元10的远场极化方向相交(弱正交)或正交。所述第四天线单元40在远场区的主辐射方向与所述第三天线单元30在远场区的主辐射方向相交。
图23及图24分别是第四天线单元40的远场方向图及平面方向图。从图23中可以看出第四天线单元40的电场零点方向为沿左斜上方、左斜下方,即远场电场极化方向为左斜上方、左斜下方。而从图12可以看出第一天线单元10的电场零点方向为沿Y轴方向,即远场极化方向沿Y轴方向。从图13可以看出所述第二天线单元20的电场零点方向为沿Y轴方向,即远场极化方向沿Y轴方向。显然地,第四天线单元40的远场极化方向与所述第二天线单元20的远场极化方向相交(弱正交),且第四天线单元40的远场极化方向与第一天线单元10的远场极化方向相交(弱正交),以实现相邻的第四天线单元40和第一天线单元10之间、第四天线单元40和所述第二天线单元20之间的包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。
从图24中可以看出第四天线单元40的主辐射方向区域偏向于X轴反向。其中,第三天线单元30的主辐射方向区域偏向于Y轴正向或Y轴反向。故第三天线单元30的主辐射方向区域与第四天线单元40的主辐射方向区域不同。所述第四天线单元40的主辐射方向与所述第三天线单元30的主辐射方向相交。即第三天线单元30及第四天线单元40的主辐射方向区域不同,在各自的主辐射方向上的能量分布少,第三天线单元30及第四天线单元40具有较好的空间独立性,也利于形成包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。
图25是第一天线单元10与第四天线单元40之间的ECC结果图。以0.72GHz-0.78GHz(例如工作在N28频段)为例,从图25中可以看出,第一天线单元10与第四天线单元40之间的ECC小于0.38,满足一般运营商的需求(例如小于0.5)。
图26是第三天线单元30与第四天线单元40之间的ECC结果图。以0.72GHz-0.78GHz(例如工作在N28频段)为例,从图26中可以看出,第三天线单元30与第四天线单元40之间的ECC小于0.022,满足一般运营商的需求(例如小于0.5)。
从另一角度,本申请实施例提供的一种所述电子设备1000,包括所述导电中框400及多个所述天线单元10a。
所述导电中框400包括相对设置的所述第一边401和所述第二边402。
多个所述天线单元10a包括第一天线单元10及所述第二天线单元20。所述第一天线单元10和所述第二天线单元20分别设于所述第一边401和所述第二边402。所述第一天线单元10在远场区的主辐射方向与所述第二天线单元20在远场区的主辐射方向相反;其中,所述第一天线单元10在远场区的主辐射方向为由所述第一天线单元10在所述导电中框400靠近所述第二边402的区域激励所形成的辐射场的主辐射波束指向的方向。所述第一天线单元10的远场区为在所述导电中框400靠近所述第二边402的区域,例如图4中的第二区域D2。
所述第二天线单元20在远场区的主辐射方向为在所述导电中框400靠近所述第一边401的区域激励所形成的辐射场的主辐射波束指向的方向。所述第一天线单元10的远场区为在所述导电中框400靠近所述第一边401的区域,例如图5中的第四区域D4。
第一天线单元10、所述第二天线单元20的能量分布的区域不同,重合度小,进而提高第一天线单元10、所述第二天线单元20的空间独立性,提高第一天线单元10、所述第二天线单元20的隔离度,降低两者之间的包络相关性系数,提高多所述天线单元10a的天线性能。
可以理解的,本实施例中的所述导电中框400、第一天线单元10、所述第二天线单元20与上一实施例中的所述导电中框400、第一天线单元10、所述第二天线单元20实质相同,在此不再一一赘述。
其中,所述第一天线单元10包括第一环形辐射体11。所述第一环形辐射体11包括相互靠近的第一连接端111和第二连接端112。所述第一连接端111电连接所述第一边401。所述第二连接端112用于连接第一匹配电路M1。所述第一环形辐射体11在谐振模式下在所述第一连接端111与所述第二连接端112之间形成第一电流弱点。其中,本实施例中的第一电流弱点实质上是上一实施例中的第三电流弱点B3。在所述第一连接端111形成第一电流强点A1。及在所述第二连接端112形成第二电流强点A2。所述第一环形辐射体11在谐振模式下的一部分电流从所述第一连接端111的第一电流强点A1流向所述第一电流弱点。所述第一环形辐射体11在谐振模式下的另一部分电流从所述第二连接端112的第二电流强点A2流向所述第一电流弱点。
所述导电中框400还包括连接于所述第一边401和所述第二边402的一对连接边。
所述第一环形辐射体11在谐振模式下在所述导电中框400上激励出从所述连接边的第二电流弱点流向所述第一电流强点A1的所述第一电流分布Q1。及激励出从所述第二电流弱点流向所述第二边402的所述第二电流分布Q2。本实施例中的第二电流弱点实质上是上一实施例中的第一电流弱点B1。
其中,所述第二天线单元20包括第二环形辐射体21。所述第二环形辐射体21包括相互靠近的第三连接端211和第四连接端212。所述第三连接端211电连接所述第二边402。所述第四连接端212用于连接第二匹配电路M2。所述第二环形辐射体21在谐振模式下在所述第三连接端211与所述第四连接端212之间形成第三电流弱点。本实施例中的第三电流弱点实质上是上一实施例中的第四电流弱点B4。
在所述第三连接端211形成第三电流强点A3。及在所述第四连接端212形成第四电流强点A4。所述第二环形辐射体21在谐振模式下的一部分电流从所述第三连接端211的第三电流强点A3流向所述第三电流弱点。所述第二环形辐射体21在谐振模式下的另一部分电流从所述第四连接端212的第四电流强点A4流向所述第三电流弱点。
所述第二环形辐射体21在谐振模式下在所述导电中框400上激励出从所述连接边的第四电流弱点流向所述第三电流强点A3的所述第三电流分布Q3。及激励出从所述第四电流弱点流向所述第一边401的所述第四电流分布Q4。本实施例中的第四电流弱点实质上是上一实施例中的第二电流弱点B2。
本申请提供的所述电子设备1000,通过在所述导电中框400的相对边上分别设置第一天线单元10、所述第二天线单元20,并使第一天线单元10在谐振时在所述导电中框400的相对边之间激励出电流流向相反的所述第一电流分布Q1、所述第二电流分布Q2,使所述第二天线单元20的第二环形辐射体21在谐振时在所述导电中框400的相对边之间激励出电流流向相反的所述第三电流分布Q3、所述第四电流分布Q4,第一天线单元10的远场主辐射方向偏向于所述第二电流分布Q2滞后的方向,所述第二天线单元20的远场主辐射方向偏向于所述第四电流分布Q4滞后的方向,由于所述第二电流分布Q2的电流流向与所述第四电流分布Q4的电流流向不同,故第一天线单元10的远场主辐射方向所在区域与所述第二天线单元20的远场主辐射方向所在区域不同,说明第一天线单元10、所述第二天线单元20的能量分布的区域不同、重合度小,进而提高第一天线单元10、所述第二天线单元20的空间独立性,提高第一天线单元10、所述第二天线单元20的隔离度,降低两者之间的包络相关性系数,提高多所述天线单元10a的天线性能。
可选的,所述第二电流分布Q2的电流流向与所述第四电流分布Q4的电流流向相反。例如,所述第一电流分布Q1的电流流向为沿Y轴正向,所述第二电流分布Q2的电流流向沿Y轴反向。所述第三电流分布Q3的电流流向为沿Y轴反向,所述第四电流分布Q4的电流流向沿Y轴正向。如此,本申请实施例提供的第一天线单元10和所述第二天线单元20的电流方向相反,此时,第一天线单元10的主辐射方向所在区域偏向的方向与所述第二天线单元20的主辐射方向所在区域偏向的方向相反。如此,实现第一天线单元10的能量辐射方向与所述第二天线单元20的能量辐射方向相异,且第一天线单元10、所述第二天线单元20在各自的能量辐射方向上的能量分布小,即第一天线单元10和所述第二天线单元20的能量分布区域重合度低,进一步改善第一天线单元10、所述第二天线单元20的相关性系数,提高天线性能。
其中,所述第一天线单元10在所述第一电流强点A1至所述第二电流弱点之间的工作模式为1/4波长模式。所述第二天线单元20在所述第三电流强点A3至所述第四电流弱点之间的工作模式为1/4波长模式。所述第四电流弱点位于所述第一电流强点A1与所述第二电流弱点之间。或者。所述第四电流弱点与所述第二电流弱点重合。或者。所述第四电流弱点位于所述第二电流弱点与所述第二边402之间。
其中,所述连接边包括相对设置的所述第三边403和所述第四边404。所述第三边403的长度大于所述第一边401的长度。
所述多个所述天线单元10a还包括第三天线单元30。所述第三天线单元30包括第三环形辐射体31。所述第三环形辐射体31设于所述第三边403并电连接所述导电中框400。所述第三天线单元30在远场区的电场极化方向与所述第一天线单元10在远场区的电场极化方向相交或正交。所述第三天线单元30在远场区的电场极化方向与所述第二天线单元20在远场区的电场极化方向相交或正交。可以理解的,本实施例中的第三天线单元30与上一实施例中的第三天线单元30实质相同,在此不再一一赘述。
通过以上的设计,第三天线单元30的远场极化方向与所述第二天线单元20的远场极化方向相交或正交,且第三天线单元30的远场极化方向与第一天线单元10的远场极化方向相交或正交,以实现相邻的两个所述天线单元10a的包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。同时,第三天线单元30的主辐射方向区域与第一天线单元10的主辐射方向区域、所述第二天线单元20的主辐射方向区域不同,第一天线单元10、所述第二天线单元20及第三天线单元30在各自的主辐射方向上的能量分布少,第一天线单元10、所述第二天线单元20及第三天线单元30具有较好的空间独立性,也利于形成包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。
其中,所述多个所述天线单元10a还包括第四天线单元40。所述第四天线单元40包括倒F辐射体41。所述倒F辐射体41设于所述第四边404并电连接所述导电中框400。所述第四天线单元40在远场区的电场极化方向与所述第一天线单元10在远场区的电场极化方向相交或正交。所述第四天线单元40在远场区的电场极化方向与所述第二天线单元20在远场区的电场极化方向相交或正交。所述第四天线单元40在远场区的主辐射方向与所述第二天线单元20在远场区的主辐射方向相交。可以理解的,本实施例中的第四天线单元40与上一实施例中的第四天线单元40实质相同,在此不再一一赘述。
通过以上设计,第四天线单元40的远场极化方向与所述第二天线单元20的远场极化方向相交或正交,且第四天线单元40的远场极化方向与第一天线单元10的远场极化方向相交或正交,以实现相邻的第四天线单元40和第一天线单元10之间、第四天线单元40和所述第二天线单元20之间的包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。第三天线单元30的主辐射方向区域与第四天线单元40的主辐射方向区域不同。所述第四天线单元40的主辐射方向与所述第三天线单元30的主辐射方向相交。即第三天线单元30及第四天线单元40的主辐射方向区域不同,在各自的主辐射方向上的能量分布少,第三天线单元30及第四天线单元40具有较好的空间独立性,也利于形成包络相关系数较低,进而提高MIMO系统的通信性能。
低频段例如N28(703-733MHz上行,758-788MHz下行)频段,低频段通信具有覆盖距离远,稳定性好等优点,对于5G通信系统来说,重耕低频段通信是非常重要的。由于该频段属于较低的频段,对于手机尺寸来说,该天线占据的空间非常大,尤其在设计支持N28频段的4*4MIMO天线时,环境非常紧凑,且所述天线单元10a间的包络相关系数较差,约在0.7左右,会影响其MIMO系统的通信性能。本申请对所述电子设备1000中的所述天线组件进行了以下的设计,从基于提升MIMO系统性能出发,改善多天线之间的空间相关性,从而提高MIMO信道矩阵的秩,从而优化通信系统的吞吐率。
本申请对所述电子设备1000中的所述天线组件的设计如下:本申请提供了一种4*4MIMO天线架构,分别由第一天线单元10、所述第二天线单元20、第三天线单元30和第四天线单元40构成。第一天线单元10、所述第二天线单元20、第三天线单元30,都由匹配电路、馈源、金属辐射环及将金属辐射环电连接至所述导电中框400构成;第四天线单元40是IFA天线(倒F天线),由金属辐射边框、匹配电路、馈源及将金属辐射边框电连接至所述导电中框400构成。
由于低频段(0.7-0.96GHz)属于目前无线通信的黄金频段,对于5G通信系统来说,重耕低频段通信是极其必要的。天线间的包络相关系数(envelope correlationcoefficient,ECC)是衡量天线空间相关性最为重要的指标。本申请通过环天线与IFA天线基本原理,进行天线间组合,而获得合理的布局,从而达到多个所述天线单元10a之间良好的ECC,提高MIMO天线架构的通信性能。
以第一天线单元10的环天线为例。本申请通过匹配电路在环天线(及辐射体)末端进行小电感馈电,另一端接地(即与所述导电中框400相连),如图6所示。按照电流分布按照结构中心对称分布,呈四分之一波长分布,环天线的顶部中心处于电流弱点,环天线的底部中心(与所述导电中框400接触位置)处于电流强点。ECC与两所述天线单元10a之间的极化以及远场方向图息息相关。对于环天线的远场方向图来说,其方向图见图9及图10,由于所述导电中框400长度约为140mm,大于自由空间电磁波波长的四分之一,会呈现反向的电流分布(即图6中的所述第二电流分布Q2),而且电流相位沿着Y轴反向滞后。由于阵列天线的理论可知,远场辐射主方向会沿着电流元相位滞后的方向。因此从图9及图10中的远场平面图辐射强点都在Y轴反向,即第一天线单元10的主辐射方向区域偏向于Y轴反向。
根据上述理论,将所述导电中框400适度地增长,并将环形天线分别置于所述导电中框400顶部和底部,并利用远场方向图辐射主方向相反的性质,实现各个所述天线单元10a之间较好地ECC性能。如图11将所述导电中框400长度增加至180mm(约0.48λ),将第一天线单元10和所述第二天线单元20置于顶部和底部。从图12及图13的远场方向图可以看出第一天线单元10辐射主方向偏向Y轴反向,所述第二天线单元20辐射主方向偏向Y轴正向。图15也给出了第一天线单元10与所述第二天线单元20之间的ECC特性,可以看到在N28频段内,ECC小于0.41,满足一般运营商的需求。
相应地增加第三支天线(即第三天线单元30),使其与第一天线单元10、所述第二天线单元20保证良好的ECC特性。图16中,将环第三天线单元30置于所述导电中框400的所述第三边403。从图17中的电流可知,第三天线单元30激发的电流与第一天线单元10、所述第二天线单元20电流是垂直的,由于所述导电中框400横向尺寸较小,所以会产生最大辐射方向垂直于X轴的方向图,与第一天线单元10、所述第二天线单元20的方向图正交。见图20中给出了第三天线单元30与第一天线单元10之间的ECC,ECC都小于0.33。
图21中,相应地在所述导电中框400的所述第四边404增加第四支天线(即第四天线单元40),该第四天线单元40为IFA天线,第四天线单元40及其远场的方向图见图23,第四天线单元40的主辐射方向沿X轴负方向。
针对低频黄金频段的重耕背景下,本天线架构利用环形天线的远场方向图随地板(即所述导电中框400)的尺寸变化的基本原理,分别在所述导电中框400顶部和底部设置第一天线单元10和所述第二天线单元20,实现第一天线单元10和所述第二天线单元20的主辐射方向相反,从而实现较好的ECC特性;利用位于所述第三边403的环形天线,其远场方向图与顶、底部远场方向图正交(远场极化方向正交),可以实现各个所述天线单元10a之间较小的包络相关性;对应地将IFA天线与上述三支环形天线匹配,实现彼此之间较优的ECC特性。从基于提升MIMO系统性能出发,改善多天线之间的空间相关性,从而提高MIMO信道矩阵的秩,从而优化通信系统的吞吐率。本方案利用环天线及IFA天线的布置,使天线间的ECC都小于0.5,能满足实际运营商需求,为设计低频4*4MIMO提供一种实际的解决方案。
以上所述是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (20)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:
导电中框,包括相对设置的第一边和第二边,以及连接于所述第一边与所述第二边之间的一对连接边;
第一天线单元,所述第一天线单元包括第一环形辐射体,所述第一环形辐射体设于所述第一边并电连接所述导电中框,所述第一环形辐射体在谐振模式下在一对所述连接边上皆激励出流向相反的第一电流分布和第二电流分布,所述第一电流分布从所述连接边上的第一电流弱点流向所述第一边,所述第二电流分布从所述第一电流弱点流向所述第二边;及
第二天线单元,所述第二天线单元包括第二环形辐射体,所述第二环形辐射体设于所述第二边并电连接所述导电中框,所述第二环形辐射体在谐振模式下在一对所述连接边上皆激励出流向相反的第三电流分布和第四电流分布,所述第三电流分布从所述连接边的第二电流弱点流向所述第二边,所述第四电流分布从所述第二电流弱点流向所述第一边。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线单元还包括第一匹配电路及第一馈源;
所述第一环形辐射体包括相互靠近的第一连接端和第二连接端,所述第一连接端电连接所述第一边,所述第二连接端通过所述第一匹配电路电连接于所述第一馈源,所述第一环形辐射体在谐振模式下在所述第一连接端与所述第二连接端之间形成第三电流弱点,在所述第一连接端形成第一电流强点,及在所述第二连接端形成第二电流强点;所述第一环形辐射体在谐振模式下的一部分电流从所述第一连接端的第一电流强点流向所述第三电流弱点,所述第一环形辐射体在谐振模式下的另一部分电流从所述第二连接端的第二电流强点流向所述第三电流弱点。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一环形辐射体还包括依次连接的第一延伸段、第二延伸段及第三延伸段,所述第二延伸段与所述第一边相对设置,所述第一延伸段和所述第三延伸段皆位于所述第二延伸段与所述第一边之间,且所述第一延伸段与所述第三延伸段沿所述第一边所延伸的方向依次排列,所述第一连接端为所述第一延伸段连接于所述导电中框的一端,所述第二连接端为所述第三延伸段连接于所述第一匹配电路的一端,所述第三电流弱点位于所述第二延伸段。
4.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线单元在所述第三电流弱点与所述第一电流强点之间的工作模式为1/4波长模式,所述第一天线单元在所述第三电流弱点与所述第二电流强点之间的工作模式为1/4波长模式。
5.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一匹配电路包括电感器件,所述电感器件的电感值小于预设电感值;或者,所述第一匹配电路包括0欧姆电阻。
6.根据权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线单元在所述第二电流弱点与所述第一电流强点之间的工作模式为1/4波长模式。
7.根据权利要求2-6任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二天线单元包括第二匹配电路及第二馈源,所述第二环形辐射体包括相互靠近的第三连接端和第四连接端,所述第三连接端电连接所述第二边,所述第四连接端通过所述第二匹配电路电连接于所述第二馈源,所述第二环形辐射体在谐振模式下在所述第三连接端与所述第四连接端之间形成第四电流弱点,在所述第三连接端形成第三电流强点,及在所述第二连接端形成第四电流强点;所述第二环形辐射体在谐振模式下的一部分电流从所述第三连接端的第三电流强点流向所述第四电流弱点,所述第二环形辐射体在谐振模式下的另一部分电流从所述第四连接端的第四电流强点流向所述第四电流弱点。
8.根据权利要求2-6任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二电流弱点位于所述第一电流强点与所述第一电流弱点之间;或者,所述第二电流弱点与所述第一电流弱点的位置重合;或者,所述第二电流弱点位于所述第一电流弱点与所述第二边之间。
9.根据权利要求1-6任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一边与所述第二边之间的长度大于或等于0.45λ,其中,所述λ为所述第一天线单元所支持的频段对应的介质波长。
10.根据权利要求1-6任意一项所述的电子设备,其特征在于,一对所述连接边包括相对设置的第三边和第四边;
所述电子设备还包括第三天线单元,所述第三天线单元包括第三环形辐射体,所述第三环形辐射体设于所述第三边并电连接所述导电中框,所述第三环形辐射体在谐振时在所述第三边激励出流向相反的第五电流分布和第六电流分布,所述第五电流分布从所述第三边的第五电流弱点流向所述第三环形辐射体,所述第六电流分布从所述第五电流弱点流向所述第二边或所述第一边。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述第三天线单元还包括第三匹配电路及第三馈源,所述第三环形辐射体包括相互靠近的第五连接端和第六连接端,所述第五连接端电连接所述第三边,所述第六连接端通过所述第三匹配电路电连接于所述第三馈源,所述第三环形辐射体在谐振时在所述第五连接端与所述第六连接端之间形成第六电流弱点,在所述第五连接端形成所述第五电流强点,及在所述第六连接端形成第六电流强点;所述第三环形辐射体在谐振时的一部分电流从所述第五连接端的第五电流强点流向所述第六电流弱点,所述第三环形辐射体在谐振时的另一部分电流从所述第六连接端的第六电流强点流向所述第六电流弱点。
12.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括第四天线单元,所述第四天线单元包括倒F辐射体,所述倒F辐射体设于所述第四边并电连接所述导电中框,所述倒F辐射体在谐振时在所述第四边至少形成第七电流分布,所述第七电流分布的流向与所述第二电流分布的流向、所述第四电流分布的流向、所述第五电流分布的流向皆相交。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述第四天线单元还包括第四匹配电路及第四馈源,所述倒F辐射体包括依次设置的第七连接端、馈电点及自由端,所述第七连接端电连接所述第四边,所述馈电点经所述第四匹配电路电连接所述第四馈源,所述自由端与所述第四边间隔设置。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第四天线单元在远场区的电场极化方向与所述第一天线单元在远场区的电场极化方向相交或正交,所述第四天线单元在远场区的电场极化方向与所述第二天线单元在远场区的电场极化方向相交或正交,所述第四天线单元在远场区的主辐射方向与所述第三天线单元在远场区的主辐射方向相交。
15.一种电子设备,其特征在于,包括:
导电中框,包括相对设置的第一边和第二边;及
多个天线单元,包括第一天线单元及第二天线单元,所述第一天线单元和所述第二天线单元分别设于所述第一边和所述第二边,所述第一天线单元在远场区的主辐射方向与所述第二天线单元在远场区的主辐射方向相反;
其中,所述第一天线单元在远场区的主辐射方向为由所述第一天线单元在所述导电中框靠近所述第二边的区域激励所形成的辐射场的主辐射波束指向的方向,所述第二天线单元在远场区的主辐射方向为在所述导电中框靠近所述第一边的区域激励所形成的辐射场的主辐射波束指向的方向。
16.如权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线单元包括第一环形辐射体,所述第一环形辐射体包括相互靠近的第一连接端和第二连接端,所述第一连接端电连接所述第一边,所述第二连接端用于连接第一匹配电路,所述第一环形辐射体在谐振模式下在所述第一连接端与所述第二连接端之间形成第一电流弱点,在所述第一连接端形成第一电流强点,及在所述第二连接端形成第二电流强点;所述第一环形辐射体在谐振模式下的一部分电流从所述第一连接端的第一电流强点流向所述第一电流弱点,所述第一环形辐射体在谐振模式下的另一部分电流从所述第二连接端的第二电流强点流向所述第一电流弱点;
所述导电中框还包括连接于所述第一边和所述第二边的一对连接边;
所述第一环形辐射体在谐振模式下在所述导电中框上激励出从所述连接边的第二电流弱点流向所述第一电流强点的第一电流分布,及激励出从所述第二电流弱点流向所述第二边的第二电流分布。
17.如权利要求16所述的电子设备,其特征在于,所述第二天线单元包括第二环形辐射体,所述第二环形辐射体包括相互靠近的第三连接端和第四连接端,所述第三连接端电连接所述第二边,所述第四连接端用于连接第二匹配电路,所述第二环形辐射体在谐振模式下在所述第三连接端与所述第四连接端之间形成第三电流弱点,在所述第三连接端形成第三电流强点,及在所述第四连接端形成第四电流强点;所述第二环形辐射体在谐振模式下的一部分电流从所述第三连接端的第三电流强点流向所述第三电流弱点,所述第二环形辐射体在谐振模式下的另一部分电流从所述第四连接端的第四电流强点流向所述第三电流弱点;
所述第二环形辐射体在谐振模式下在所述导电中框上激励出从所述连接边的第四电流弱点流向所述第三电流强点的第三电流分布,及激励出从所述第四电流弱点流向所述第一边的第四电流分布。
18.如权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线单元在所述第一电流强点至所述第二电流弱点之间的工作模式为1/4波长模式,所述第二天线单元在所述第三电流强点至所述第四电流弱点之间的工作模式为1/4波长模式,所述第四电流弱点位于所述第一电流强点与所述第二电流弱点之间,或者,所述第四电流弱点与所述第二电流弱点重合,或者,所述第四电流弱点位于所述第二电流弱点与所述第二边之间。
19.如权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述连接边包括相对设置的第三边和第四边,所述第三边的长度大于所述第一边的长度;
所述多个天线单元还包括第三天线单元,所述第三天线单元包括第三环形辐射体,所述第三环形辐射体设于所述第三边并电连接所述导电中框,所述第三天线单元在远场区的电场极化方向与所述第一天线单元在远场区的电场极化方向相交或正交,所述第三天线单元在远场区的电场极化方向与所述第二天线单元在远场区的电场极化方向相交或正交。
20.如权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述多个天线单元还包括第四天线单元,所述第四天线单元包括倒F辐射体,所述倒F辐射体设于所述第四边并电连接所述导电中框,所述第四天线单元在远场区的电场极化方向与所述第一天线单元在远场区的电场极化方向相交或正交;所述第四天线单元在远场区的电场极化方向与所述第二天线单元在远场区的电场极化方向相交或正交;所述第四天线单元在远场区的主辐射方向与所述第二天线单元在远场区的主辐射方向相交。
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