CN114566802A - 电子设备及其控制方法 - Google Patents

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CN114566802A CN202210159058.5A CN202210159058A CN114566802A CN 114566802 A CN114566802 A CN 114566802A CN 202210159058 A CN202210159058 A CN 202210159058A CN 114566802 A CN114566802 A CN 114566802A
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Abstract

本申请公开了一种电子设备及控制方法，电子设备包括导电中框及多个天线单元。导电中框包括依次首尾相连的多个中框边；所述多个天线单元分别设于所述导电中框上的不同的所述中框边，相邻设置的两个所述天线单元在所述导电中框上激励出流向相交的电流分布，相对设置的两个所述天线单元在远场区的主辐射方向相反。本申请提供的电子设备及其控制方法能够有效地提高多个天线单元之间的隔离度，进而提高多天线系统的天线性能。

Description

电子设备及其控制方法
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及其控制方法。
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，多个天线单元之间如何进行结构设计和布局设计，以提高多个天线单元之间的隔离度，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单元之间的隔离度，进而提高多天线系统的天线性能的电子设备及其控制方法。
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，包括依次首尾相连的多个中框边；及
多个天线单元，所述多个天线单元分别设于所述导电中框上的不同的所述中框边，相邻设置的两个所述天线单元在所述导电中框上激励出流向相交的电流分布，相对设置的两个所述天线单元在远场区的主辐射方向相反。
第二方面，本申请实施例提供的一种电子设备的控制方法，应用于所述的电子设备，所述方法包括：
接收基于信号传输速率或信号强度的触发信号；
根据所述触发信号控制射频模块激励多个天线单元工作在第一模式或第二模式，所述第一模式为所述多个天线单元形成4*4MIMO天线系统，所述第二模式为所述多个天线单元形成2*2MIMO天线系统。
本申请提供的电子设备，通过将多个天线单元分别设于导电中框的不同的中框边上，相邻设置的两个所述天线单元在所述导电中框上激励出流向相交的电流分布，故相邻设置的天线单元在远场区的电场极化方向相交，以降低相邻设置的天线单元之间的相关性；相对设置的两个所述天线单元在远场区的主辐射方向相反，相对设置的天线单元之间的主辐射方向不同，故相对设置的天线单元之间在远场区的能量分布的区域不同，重合度小，以降低相对设置的天线单元之间的相关性，以上提高了各个天线单元的空间独立性，提高多个天线单元之间的隔离度，降低多个天线单元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是图3所示的天线组件的具体视图；
图5是图4所示的天线组件中第一天线单元与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所示的第一切换电路的结构示意图；
图8是图6提供的第一天线单元的远场方向图；
图9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10是图9所示的第二天线单元的远场方向图；
图11是图9所示的天线组件中第一天线单元和第二天线单元的反射系数曲线图；
图12是图9所示的天线组件中第一天线单元和第二天线单元的辐射性能曲线图；
图13是图4所示的第三天线单元的结构示意图及电流分布图；
图14是图13所示的第三天线单元的远场方向图；
图15是图4所示的第四天线单元的结构示意图及电流分布图；
图16是图15所示的第四天线单元的远场方向图；
图17是图4所示的天线组件的第一种射频模块设置方式的示意图；
图18是图4所示的天线组件的第二种射频模块设置方式的示意图；
图19是图4所示的天线组件的控制方式的电路框图；
图20是本申请实施例提供的一种电子设备的控制方法的流程图；
图21是图20中步骤200的第一种实施方式的流程图；
图22是图20中步骤200的第二种实施方式的流程图；
图23是图20中步骤200的第三种实施方式的流程图；
图24是图17所示的天线组件中第一天线单元和第二天线单元之间的ECC曲线图；
图25是图18所示的天线组件中第一天线单元和第三天线单元之间的ECC曲线图；
图26是图18所示的天线组件中第二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100a；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；第一天线单元组10a；第二天线单元组20a；第三天线单元组30a；第四天线单元组40a；
第一电流Q1；第二电流Q2；第三电流Q3；第四电流Q4；
第一辐射体11；第一匹配电路M1；第一馈源12；第一自由端111；第二自由端112；第一调谐点B1；第一切换电路T1；切换开关K1；调节电路T11；
第二辐射体21；第二匹配电路M2；第二馈源22；第三自由端211；第二馈点A2；第四自由端212；第二调谐点B2；第二切换电路T2；第三辐射体31；第三匹配电路M3；第三馈源32；第五自由端311；第三馈点A3；第六自由端312；第三调谐点B3；第三切换电路T3；第四辐射体41；第四匹配电路M4；第四馈源42；第七自由端411；第四馈点A4；第八自由端412；第四调谐点B4；第四切换电路T4；第一射频模块510；第二射频模块520。
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系统要求各天线单元之间具有低互耦性能。包络相关系数(Envelope correlation coefficient，ECC)是反映天线单元之间空间相关性的量化指标，可用于评估MIMO系统中天线单元之间在辐射模式和极化方面的独立性。包络相关系数越小，说明天线单元之间的相关性越小，MIMO系统的分集增益越高，MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率越低,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系统要求各天线单元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单元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系统各天线单元之间的相关性差，能够有效地提高多个天线单元之间的隔离度，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。
请参阅图2，可选的，本申请所述的导电中框400可以为电子设备1000的中框。以电子设备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。显示屏200设于导电中框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，且包围于导电中框400的四周，显示屏200、边框310及后盖320使电子设备1000形成相对封闭的整机壳体。当然，在其他实施方式中，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(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。
导电中框400包括依次首尾相连的多个中框边。
请参阅图3，本申请对于导电中框400的具体形状不做限定。本实施例中以导电中框400大致呈矩形为例进行举例说明。
请参阅图3，导电中框400的中框边包括相对设置的第一边401和第二边402，以及连接于所述第一边401与第二边402之间的第三边403、第四边404。其中，第一边401、第三边403为导电中框400的一对短边。第二边402和第四边404为导电中框400的一对长边。可以理解的，导电中框400具有导电性。当然，在其他实施方式中，导电中框400还可以呈梯形、菱形或其他形状等。
请参阅图2及图3，为了便于后续的参考说明，定义导电中框400的第一边401、第三边403所排列的方向为Y轴方向，其中，第三边403指向第一边401的方向为Y轴正向，第一边401指向第三边403的方向为Y轴反向。定义导电中框400的第二边402和第四边404所排列的方向为X轴方向，其中，第四边404指向第二边402的方向为X轴正向，第二边402指向第四边404的方向为X轴反向。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，天线组件100还包括多个天线单元100a。本申请对于天线单元100a的具体数量不做限定。可选的，天线单元100a的数量可以为两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个等。可选的，多个天线单元100a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，电子设备1000的上网速度。
所述多个天线单元100a分别设于所述导电中框400上的不同的所述中框边。每个中框边分别设于不同的天线单元100a上。例如，导电中框400的中框边为四个，天线单元100a的数量为四个，每个导电中框400上设有一个天线单元100a。
本申请中，相邻设置的两个所述天线单元100a在所述导电中框400上激励出流向相交的电流分布，和/或，相对设置的两个所述天线单元100a在远场区的主辐射方向相反。其中，远场区是指电磁场随角度的分布基本上与天线距离无关的天线场区。在本实施方式中，天线单元100a的远场区位于所述导电中框400上。需要说明的是，后续中天线单元100a的主辐射方向即为天线单元100a在远场区的主辐射方向。
请参阅图4，以多个天线单元100a包括第一天线单元10、第二天线单元20、第三天线单元30及第四天线单元40为例。
请参阅图5，第一天线单元10、第二天线单元20分别设于相邻的两个所述中框边。例如，第一天线单元10设于第一边401，第二天线单元20设于第二边402。可以理解的，第一天线单元10设于中框边，包括但不限于第一天线单元10的一部分设于中框边之外，例如，辐射体设于中框边之外(即导电中框400之外)，以增加净空空间，此外，第一天线单元10的另一部分承载于导电中框400上，例如第一天线单元10的匹配电路、馈源设于导电中框400上的电路板上。其中，导电中框400为导电材质。可选的，导电中框400可作为第一天线单元10的参考地系统。第一天线单元10的一部分可电连接于导电中框400，以实现接地；第一天线单元10通过与参考地系统耦合，以激发出更多的辐射能量。第二天线单元20设于中框边可参考第一天线单元10设于中框边的描述，在此不再赘述。
第一天线单元10收发频段时形成谐振模式并在第一天线单元10上及导电中框400上激励出谐振电流。相应地，第二天线单元20收发频段时形成谐振模式并在第二天线单元20上及导电中框400上激励出谐振电流。
第一天线单元10在导电中框400上的谐振电流的流向与第二天线单元20在导电中框400上的谐振电流的流向相交。其中，本申请所述的谐振电流的流向相交包括两个流向正交或两个流向形成0°-90°(不包括0°和90°)、90°-180°(不包括90°和180°)的角度。
本实施方式中，通过设计设于导电中框400上的相邻的两个中框边上的两个天线单元100a在导电中框400上激励出流向相交的电流分布，如此，两个天线单元100a在导电中框400上的电场零点方向相交，即两个天线单元100a在远场区的电场极化方向相交。其中，极化方向为指天线辐射时形成的电场强度的方向。当两个天线单元100a在远场区的电场极化方向相交(不同)时，说明两个天线单元100a在辐射时形成的电场强度方向不同，即两个天线单元100a的能量传播方向不同，进而增加了两个天线单元100a辐射的能量在传输过程中的空间独立性，提高其隔离度，降低其相关性，降低两个天线单元100a之间的相互干扰，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
相类似的，请参阅图4，第二天线单元20与第三天线单元30为相邻的中框边的两个天线单元100a。例如，第二天线单元20设于第二边402，第三天线单元30设于第三边403。第三天线单元30与第四天线单元40为设于相邻的中框边的两个天线单元100a。例如，第三天线单元30设于第三边403，第四天线单元40设于第四边404。第一天线单元10与第四天线单元40为相邻的中框边的两个天线单元100a。以上的天线单元100a之间皆可形成流向相交的电流分布。如此，对于电子设备1000而言，第一天线单元10至第四天线单元40中相邻的两个天线单元100a之间具有较低的相关性及较高的隔离度。
其中，请参阅图4，第一天线单元10和第三天线单元30分别设于相对的两个中框边。第一天线单元10在远场区的主辐射方向和第三天线单元30在远场区的主辐射方向相反。通过设置第一天线单元10的主辐射方向与第二天线单元20的主辐射方向相反，使第一天线单元10的远场能量分布方向与第二天线单元20的远场能量分布方向不同，第一天线单元10的远场能量分布区域与第三天线单元30的远场能量区域的重合度小，进而提高第一天线单元10、第三天线单元30的空间独立性，提高第一天线单元10、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，提高多天线单元100a的天线性能。
相类似的，请参阅图4，第二天线单元20及第四天线单元40分别设于相对的中框边的天线单元100a。第二天线单元20的主辐射方向与第四天线单元40的主辐射方向相反，使第二天线单元20的远场能量分布方向与第四天线单元40的远场能量分布方向不同，第二天线单元20与第四天线单元40的之间的隔离度高。
经过上述的设计，实现了第一天线单元10至第四天线单元40中两两相邻的天线单元100a之间皆具有较低的相关性及较高的隔离度，进而提高了多个天线单元100a所形成的MIMO天线系统的性能。
当然，在其他实施方式中，天线组件100中的天线单元100a的数量可以为两个、三个等。例如，天线组件100可以仅包括第一天线单元10和第二天线单元20，其中，第一天线单元10、第二天线单元20在导电中框400上激励出流向相交的电流分布。天线组件100可以仅包括第一天线单元10和第三天线单元30，其中，第一天线单元10、第三天线单元30的主辐射方向相反，等等，在此不再一一举例。
本申请提供的电子设备1000，通过将多个天线单元100a分别设于导电中框400的不同的中框边上，相邻设置的两个所述天线单元100a在所述导电中框400上激励出流向相交的电流分布，故相邻设置的天线单元100a在远场区的电场极化方向相交，以降低相邻设置的天线单元100a之间的相关性；相对设置的两个所述天线单元100a在远场区的主辐射方向相反，相对设置的天线单元100a之间的主辐射方向不同，故相对设置的天线单元100a在远场区的能量分布的区域不同，重合度小，以降低相对设置的天线单元之间的相关性，以上提高了各个天线单元100a的空间独立性，提高多个天线单元100a之间的隔离度，降低多个天线单元100a之间的包络相关性系数，提高多天线单元100a的天线性能。
本申请对于多个天线单元100a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。
可选的，相邻设置的两个所述天线单元100a在远场区的电场极化方向正交。
具体的，请参阅图5，以设于相邻的两个中框边上的第一天线单元10、第二天线单元20为例。第一天线单元10在导电中框400上的谐振电流的流向与第二天线单元20在导电中框400上的谐振电流的流向正交(即角度为90°)，以实现第一天线单元10与第二天线单元20在远场区的电场极化方向正交，以实现极化隔离。当然，其他设于相邻的两个中框边的两个天线单元100a也可以通过设置在导电中框400上的谐振电流的流向正交，以实现两个天线单元100a在远场区的电场极化方向正交，以实现极化隔离。
可选的，第一天线单元10、第二天线单元20可皆包括偶极子天线，偶极子天线能够在导电中框400上激励出方向更为纯粹的电流，例如，理想情况下，设于相邻的中框边的两个偶极子天线分别激励出横向电流和纵向电流，这样可以实现相邻的两个天线单元100a在导电中框400上的电流方向正交，进而实现相邻的两个天线单元100a在远场区的电场极化方向正交。
本实施方式中，通过设计设于导电中框400上的相邻的两个中框边上的两个天线单元100a在导电中框400上激励出流向正交的电流分布，如此，两个天线单元100a在导电中框400上的电场零点方向正交。其中，极化方向为指天线辐射时形成的电场强度的方向。当两个天线单元100a在远场区的电场极化方向正交时，说明两个天线单元100a在辐射时形成的电场强度方向正交，即两个天线单元100a的能量传播方向正交，实现了两个天线单元100a的极化隔离，进而增加了两个天线单元100a辐射的能量在传输过程中的空间独立性，降低其相关性，降低MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率，提高其隔离度，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
其中，请参阅图5，所述第一天线单元10在谐振时在所述导电中框400上激励第一电流Q1。所述第二天线单元20在谐振时在所述导电中框400上激励第二电流Q2。所述第一电流Q1方向与所述第二电流Q2方向垂直。
例如，第一电流Q1流向为沿X轴方向，不限于其沿X轴正向或X轴反向。第二电流Q2的流向为沿Y轴方向，不限于沿Y轴正向或Y轴反向。其中，第一电流Q1的流向与第二电流Q2的流向垂直。当所述第一天线单元10在所述导电中框400上激励第一电流Q1的流向沿X轴方向时，第一天线单元10在远场区的电场极化方向也沿着X轴方向。当所述第二天线单元20在所述导电中框400上激励第二电流Q2的流向沿Y轴方向时，第二天线单元20在远场区的电场极化方向也沿着Y轴方向。故第一天线单元10与第二天线单元20在远场区的电场极化方向垂直。
本申请对于天线单元100a的结构不做具体的限定。以下结合附图对于天线单元100a的结构进行举例说明。以第一天线单元10为例。
请参阅图6，第一天线单元10包括第一辐射体11、第一匹配电路M1及第一馈源12；所述第一辐射体11沿着所述中框边(例如第一边401)设置，所述第一辐射体11为偶极子辐射体，所述第一辐射体11上的第一馈点A1通过所述第一匹配电路M1电连接所述第一馈源12。
其中，所述第一辐射体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辐射体11的形状不做具体的限定。例如，所述第一辐射体11的形状皆包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。图6所示的所述第一辐射体11仅仅为一种示例，并不能对本申请提供的所述第一辐射体11的形状造成限定。可选的，第一辐射体11可以与导电边框集成为一体，即第一辐射体11为边框天线(或称为中框天线)。再可选的，所述第一辐射体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(Print Direct Structuring，PDS)的印刷直接成型天线、导电片天线等。
可选的，所述第一辐射体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，所述第一辐射体11还包括设于所述第一馈点A1相对两侧的第一自由端111、第二自由端112。所述第一自由端111和所述第二自由端112皆与所述中框边间隔设置，第一辐射体11相对于所述导电中框400为金属悬浮枝节，以形成偶极子辐射体。
请参阅图6，所述第一馈源12电连接于所述第一馈点A1。其中，第一馈源12包括但不限于为电连接于射频收发芯片的端口、或射频收发芯片。所述第一馈源12设于所述电子设备1000的主板上。其中，电子设备1000的主板设于导电中框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的一端电连接第一馈点A1，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电连接于所述第一馈点A1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，第一馈点A1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一馈点A1馈入所述第一辐射体11。射频信号能够激励起所述第一辐射体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也可以经所述第一馈点A1通过所述第一辐射体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。
所述第一天线单元10在谐振时于所述第一辐射体11上激励出的电流从所述第一自由端111流向所述第二自由端112，或从所述第二自由端112流向所述第一自由端111。
其中，第一辐射体11沿第一边401设置。本申请对于第一辐射体11的长度不做具体的限定。第一天线单元10在第一辐射体11上形成的谐振电流在第一自由端111与第二自由端112之间流动。当第一边401沿X轴方向设置时，第一天线单元10在第一辐射体11上形成的谐振电流沿X轴方向流动。
其中，请参阅图6，所述第一天线单元10在所述导电中框400上激励出的电流流向与所述第一天线单元10在所述第一辐射体11上激励出的电流流向相反。
当第一天线单元10在第一辐射体11上形成的谐振电流沿X轴方向流动时，第一天线单元10在导电中框400上形成沿X轴方向的主要的谐振电流，且第一天线单元10在导电中框400上的主要的谐振电流的方向与第一天线单元10在第一辐射体11上形成的谐振电流的方向相反。例如，当第一天线单元10在第一辐射体11上形成的谐振电流沿X轴反向的谐振电流时，第一天线单元10在导电中框400上的主要的谐振电流的方向沿X轴正向。
由于第一天线单元10的第一辐射体11为偶极子辐射体，偶极子辐射体的谐振模式为平衡模式。偶极子辐射体能够在导电中框400上激励出方向更为纯粹的电流流向，例如沿X轴方向的电流分布远远大于沿Y轴方向的电流分布，或者说第一辐射体11在导电中框400上主要激励出沿X轴方向的电流分布。如此，第一天线单元10在导电中框400上的等效电流方向也沿X轴方向，远场电场零点方向也沿X轴方向。
可选的，请参阅图6，所述第一天线单元10在谐振时于所述第一辐射体11上激励出的电流工作在所述第一自由端111至所述第二自由端112之间的1/2波长模式(参见图6中第一辐射体11上的弧线部分)，即第一辐射体11为半波偶极子，以形成第一自由端111至第二自由端112的谐振电流。
本申请对于第一馈点A1在第一辐射体11上的位置不做具体的限定。可以理解的，第一馈点A1可以位于靠近第一自由端111或第二自由端112的位置。
当第一馈点A1靠近于第一自由端111或第二自由端112时，第一馈点A1所在位置为电流弱点。其位置对于阻抗匹配要求相对较高。
可选的，所述第一匹配电路M1包括电容器件。所述电容器件的电容值小于预设电容值。换言之，所述第一匹配电路M1可对第一馈点A1进行小电容馈电。由于谐振电流从第一自由端111流向第二自由端112为从电流弱点流向电流强点再流向电流弱点，第一馈点A1靠近自由端处的电流强度比较小，故需要的阻抗比较大，故第一馈点A1的阻抗匹配要求较高，第一匹配电路M1可设置为小电容以对第一馈点A1的阻抗匹配。其中，对于预设电容值不进行具体的限定，例如，1pF等,以激励出实际要求支持的频段为主。
请参阅图6，所述第一辐射体11还包括第一调谐点B1。所述第一调谐点B1位于所述第一馈点A1与所述第一自由端111之间或者位于所述第一馈点A1与所述第二自由端112之间。所述第一天线单元10还包括第一切换电路T1。所述第一切换电路T1电连接所述第一调谐点B1，所述第一切换电路T1用于切换所述第一天线单元10所支持的频段。
其中，本申请对于第一调谐点B1的具体位置不做限定。可选的，第一馈点A1靠近于第一自由端111设置，第一调谐点B1靠近于第二自由端112设置，以对第一辐射体11上的有效电长度进行调谐，进而调谐所述第一天线单元10所支持的频段。
可选的，请参阅图6，所述第一天线单元10还包括第一切换电路T1。第一切换电路T1可为开关切换电路。
请参阅图7，所述第一切换电路T1包括至少一个切换开关K1及多个调节电路T11。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T11中的一者，多个所述调节电路T11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T11中的一个。可以理解的，不同的调节电路T11的阻抗值不同，例如，多个所述调节电路T11为电容值不同的多个电容器件，或者，多个所述调节电路T11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T11时，第一切换电路T1的到地阻抗值不同，进而调节所述第一切换电路T1的等效电长度，进一步调节所述第一切换电路T1的等效电长度与所述第一辐射体11的电长度之和，进而调谐所述第一辐射体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T11，通过控制多个切换开关K1的导通和断开对多个调节电路T11进行选择。
可选的，一个所述调节电路T11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，第一切换电路T1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切换电路T1进行切换和选择不同的调节电路T11。当然，在其他实施方式中，可设置至少一个调节电路T11为可调电容。
第一馈源12将电磁能量通过第一匹配电路M1(小电容)，将能量耦合到第一辐射体11(金属悬浮枝节)上，第一切换电路T1由射频开关、集总电容电感元件构成，其负责切换第一天线单元10所需要工作的对应频段。本天线方案以NR N28频段(703-788MHz)为例，但不局限于此频段，对于NR N5/8等频段同样适用。
请参阅图6，所述第一天线单元10在产生谐振模式时在所述导电中框400上的谐振电流分布至少包括沿第一方向上第一电流Q1。所述第一方向为所述第一边401的延伸方向，即X轴方向。可以理解的，第一天线单元10的等效电流方向沿X轴方向，第一天线单元10在远场区的电场极化方向沿X轴方向。
请参阅图8，图8是第一天线单元10的远场方向图。第一天线单元10的远场方向图可以看出第一天线单元10的主辐射方向上的辐射区域。从第一天线单元10的远场方向图可以看出，第一天线单元10的主辐射方向的辐射区域(颜色较深的部分)偏向于Y轴正向。
第二天线单元20的结构可以参考第一天线单元10的结构。可选的，第二天线单元20的结构与第一天线单元10的结构相同。
以下结合附图对第二天线单元20的具体结构进行举例说明。
请参阅图9，所述第二天线单元20包括第二辐射体21、第二匹配电路M2及第二馈源22。
其中，第二辐射体21可参考第一辐射体11的具体描述。第二匹配电路M2可参考第一匹配电路M1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，第一辐射体11的形状可以与第二辐射体21的形状相同，即第二辐射体21也为偶极子天线。
请参阅图9，所述第二辐射体21包括依次设置第三自由端211、第二馈点A2及第四自由端212。第二馈点A2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。
所述第二天线单元20在谐振时于所述第二辐射体21上激励出的电流从所述第三自由端211流向所述第四自由端212，或从所述第四自由端212流向所述第三自由端211。
其中，第二辐射体21沿第二边402设置。本申请对于第二辐射体21的长度不做具体的限定。第二天线单元20在第二辐射体21上形成的谐振电流在第三自由端211与第四自由端212之间流动。当第二边402沿Y轴方向设置时，第二天线单元20在第二辐射体21上形成的谐振电流沿Y轴方向流动。
其中，所述第二天线单元20在所述导电中框400上激励出的电流流向与所述第二天线单元20在所述第二辐射体21上激励出的电流流向相反。
当第二天线单元20在第二辐射体21上形成的谐振电流沿Y轴方向流动时，第二天线单元20在导电中框400上形成沿Y轴方向的主要的谐振电流，且第二天线单元20在导电中框400上的主要的谐振电流的方向与第二天线单元20在第二辐射体21上形成的谐振电流的方向相反。例如，当第二天线单元20在第二辐射体21上形成的谐振电流沿Y轴反向的谐振电流时，第二天线单元20在导电中框400上的主要的谐振电流的方向沿Y轴正向。
由于第二天线单元20的第二辐射体21为偶极子辐射体，偶极子辐射体的谐振模式为平衡模式。偶极子辐射体能够在导电中框400上激励出方向更为纯粹的电流流向，例如沿Y轴方向的电流分布远远大于沿X轴方向的电流分布，或者说第二辐射体21在导电中框400上主要激励出沿Y轴方向的电流分布。如此，第二天线单元20在导电中框400上的等效电流方向也沿Y轴方向，远场电场零点方向也沿Y轴方向。第二天线单元20在远场区的电场极化方向沿Y轴方向。
可选的，请参阅图9，所述第二天线单元20在谐振时于所述第二辐射体21上激励出的电流工作在所述第三自由端211至所述第四自由端212之间的1/2波长模式(见图9中第二辐射体21上方的弧线)，即第二辐射体21为半波偶极子，以形成第三自由端211至第四自由端212的谐振电流。
请参阅图9，所述第二辐射体21还包括第二调谐点B2。所述第二调谐点B2位于所述第二馈点A2与所述第三自由端211之间或者位于所述第二馈点A2与所述第四自由端212之间。所述第二天线单元20还包括第二切换电路T2。所述第二切换电路T2电连接所述第二调谐点B2，所述第二切换电路T2用于切换所述第二天线单元20所支持的频段。其中，第二切换电路T2的结构可以参考第一切换电路T1的结构。
本申请通过平衡模式的天线单元100a方案以及合理的布局，从而获取良好的ECC。其中，平衡模式的指电流从辐射体的一个自由端至另一个自由端，且为1/2波长模式。
本申请通过匹配电路在金属悬浮枝节(辐射体)靠近自由端处进行电容耦合馈电，即可以激发出金属悬浮枝节的半波长谐振，以第一天线单元10和第二天线单元20为例，第一天线单元10的电流在金属悬浮枝节(第一辐射体11)和导电中框400上沿X轴方向，且在第一自由端111和第二自由端112之间呈半波长分布。第二天线单元20的电流在悬浮枝节(第二辐射体21)和导电中框400上沿Y轴方向，且在第三自由端211和第四自由端212呈半波长分布。
请参阅图10，图10是第二天线单元20的远场方向图。第二天线单元20的远场方向图可以看出第二天线单元20的主辐射方向上的辐射区域。从第二天线单元20的远场方向图可以看出，第二天线单元20的主辐射方向的辐射区域(颜色较深的部分)偏向于X轴正向。
在第一天线单元10与第二天线单元20皆作为MIMO天线系统时，第一天线单元10在远场区的电场极化方向与第二天线单元20在远场区的电场极化方向正交。第一天线单元10和第二天线单元20在辐射时形成的电场强度方向正交，即第一天线单元10和第二天线单元20的能量传播方向正交，实现了第一天线单元10和第二天线单元20的极化隔离，进而增加了第一天线单元10和第二天线单元20辐射的能量在传输过程中的空间独立性，降低其相关性，降低MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率，提高其隔离度，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
图11是第一天线单元10与第二天线单元20的反射系数曲线。图11中，曲线S1为第一天线单元10(即图11中的顶部天线)的反射系数曲线；曲线S2为第一天线单元10与第二天线单元20之间隔离度曲线；曲线S3为第二天线单元20(即图11中的左侧天线)的反射系数曲线。从图11可以看出第一天线单元10(即图11中的顶部天线)的工作带宽相对较窄，在758-788MHz内反射系数小于-5.1dB；第二天线单元20(即图11中的左侧天线)工作带宽相对较宽，在703-788MHz内反射系数小于-4.5dB。说明第一天线单元10和第二天线单元20皆可支持N28频段。与此同时，第一天线单元10与第二天线单元20之间隔离度小于-20dB,从说明了第一天线单元10与第二天线单元20空间相关性优异。
图12是第一天线单元10与第二天线单元20的辐射性能曲线。图12中，曲线S4为第一天线单元10(即图12中的顶部天线)的辐射效率曲线；曲线S5为第一天线单元10(即图12中的顶部天线)的系统效率曲线；曲线S6为第二天线单元20(即图12中的左侧天线)的辐射效率曲线；曲线S5为第二天线单元20(即图12中的左侧天线)的系统效率曲线。从图12可以看出第一天线单元10的辐射性能在758-788MHz内系统效率均值约为-8.2dB；第二天线单元20的辐射性能在703-788MHz内系统效率均值约为-3dB。说明第一天线单元10和第二天线单元20皆具有较好的辐射效率。
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13，所述第三天线单元30包括第三辐射体31、第三匹配电路M3及第三馈源32。
其中，第三辐射体31可参考第一辐射体11的具体描述。第三匹配电路M3可参考第一匹配电路M1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，第一辐射体11的形状可以与第三辐射体31的形状相同，即第三辐射体31也为偶极子天线。
请参阅图13，所述第三辐射体31包括依次设置第五自由端311、第三馈点A3及第六自由端312。第三馈点A3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在谐振时于所述第三辐射体31上激励出的电流从所述第五自由端311流向所述第六自由端312，或从所述第六自由端312流向所述第五自由端311。
其中，第三辐射体31沿第三边403设置。本申请对于第三辐射体31的长度不做具体的限定。第三天线单元30在第三辐射体31上形成的谐振电流在第五自由端311与第六自由端312之间流动。当第三边403沿X轴方向设置时，第三天线单元30在第三辐射体31上形成的谐振电流沿X轴方向流动。
其中，所述第三天线单元30在所述导电中框400上激励出的电流流向与所述第三天线单元30在所述第三辐射体31上激励出的电流流向相反。
请参阅图13，所述第三天线单元30在谐振时在所述导电中框400上激励第三电流Q3。所述第三电流Q3方向与所述第一电流Q1方向相反。所述第三电流Q3方向与所述第二电流Q2方向垂直。
当第三天线单元30在第三辐射体31上形成的谐振电流沿X轴方向流动时，第三天线单元30在导电中框400上形成沿X轴方向的主要的谐振电流，且第三天线单元30在导电中框400上的主要的谐振电流的方向与第三天线单元30在第三辐射体31上形成的谐振电流的方向相反。例如，当第三天线单元30在第三辐射体31上形成的谐振电流沿X轴正向的谐振电流时，第三天线单元30在导电中框400上的主要的谐振电流的方向沿X轴反向。
由于第三天线单元30的第三辐射体31为偶极子辐射体，偶极子辐射体的谐振模式为平衡模式。偶极子辐射体能够在导电中框400上激励出方向更为纯粹的电流，例如沿X轴方向的电流分布远远大于沿X轴方向的电流分布，或者说第三辐射体31在导电中框400上主要激励出沿X轴方向的电流分布。如此，第三天线单元30在导电中框400上的等效电流方向也沿X轴方向，远场电场零点方向也沿X轴方向。
可选的，所述第三天线单元30在谐振时于所述第三辐射体31上激励出的电流工作在所述第五自由端311至所述第六自由端312之间的1/2波长模式，即第三辐射体31为半波偶极子，以形成第五自由端311至第六自由端312的谐振电流。
请参阅图13，所述第三辐射体31还包括第三调谐点B3。所述第三调谐点B3位于所述第三馈点A3与所述第五自由端311之间或者位于所述第三馈点A3与所述第六自由端312之间。所述第三天线单元30还包括第三切换电路T3。所述第三切换电路T3电连接所述第三调谐点B3，所述第三切换电路T3用于切换所述第三天线单元30所支持的频段。其中，第三切换电路T3的结构可以参考第一切换电路T1的结构。
请参阅图14，图14是第三天线单元30的远场方向图。第三天线单元30的远场方向图可以看出第三天线单元30的主辐射方向上的辐射区域。从第三天线单元30的远场方向图可以看出，第三天线单元30的主辐射方向的辐射区域(颜色较深的部分)偏向于Y轴反向。
在第三天线单元30与第二天线单元20皆作为MIMO天线系统时，第三天线单元30在远场区的电场极化方向与第二天线单元20在远场区的电场极化方向正交。第三天线单元30和第二天线单元20在辐射时形成的电场强度方向正交，即第三天线单元30和第二天线单元20的能量传播方向正交，实现了第三天线单元30和第二天线单元20的极化隔离，进而增加了第三天线单元30和第二天线单元20辐射的能量在传输过程中的空间独立性，降低其相关性，降低MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率，提高其隔离度，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
在第三天线单元30与第一天线单元10皆作为MIMO天线系统时，第三天线单元30的主辐射方向与第一天线单元10的主辐射方向相反，第三天线单元30的辐射区域与第一天线单元10的主辐射方向的辐射区域不同且重合度小，第三天线单元30和第一天线单元10在各自的主辐射方向上的能量分布少，增加了第三天线单元30和第一天线单元10辐射的能量在传输过程中的空间独立性，利于形成包络相关系数较低，降低MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率，提高其隔离度，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
以下结合附图对第四天线单元40的具体结构进行举例说明。
请参阅图15，所述第四天线单元40包括第四辐射体41、第四匹配电路M4及第四馈源42。
其中，第四辐射体41可参考第一辐射体11的具体描述。第四匹配电路M4可参考第一匹配电路M1的具体描述。第四馈源42可参考第一馈源12的具体描述。
可选的，第一辐射体11的形状可以与第四辐射体41的形状相同，即第四辐射体41也为偶极子天线。
请参阅图15，所述第四辐射体41包括依次设置第七自由端411、第四馈点A4及第八自由端412。第四馈点A4通过所述第四匹配电路M4电连接于所述第四馈源42。其中，第四辐射体41、第四匹配电路M4及第四馈源42之间的具体连接方式可以参考第一辐射体11、第一匹配电路M1及第一馈源12之间的具体连接方式。
所述第四天线单元40在谐振时于所述第四辐射体41上激励出的电流从所述第七自由端411流向所述第八自由端412，或从所述第八自由端412流向所述第七自由端411。
其中，第四辐射体41沿第四边404设置。本申请对于第四辐射体41的长度不做具体的限定。第四天线单元40在第四辐射体41上形成的谐振电流在第七自由端411与第八自由端412之间流动。当第四边404沿X轴方向设置时，第四天线单元40在第四辐射体41上形成的谐振电流沿X轴方向流动。
其中，所述第四天线单元40在所述导电中框400上激励出的电流流向与所述第四天线单元40在所述第四辐射体41上激励出的电流流向相反。
请参阅图15，所述第四天线单元40在谐振时在所述导电中框400上激励第四电流Q4。所述第四电流Q4方向与所述第一电流Q1方向相反。所述第四电流Q4方向与所述第二电流Q2方向垂直。
当第四天线单元40在第四辐射体41上形成的谐振电流沿Y轴方向流动时，第四天线单元40在导电中框400上形成沿Y轴方向的主要的谐振电流，且第四天线单元40在导电中框400上的主要的谐振电流的方向与第四天线单元40在第四辐射体41上形成的谐振电流的方向相反。例如，当第四天线单元40在第四辐射体41上形成的谐振电流沿Y轴正向的谐振电流时，第四天线单元40在导电中框400上的主要的谐振电流的方向沿Y轴反向。
由于第四天线单元40的第四辐射体41为偶极子辐射体，偶极子辐射体的谐振模式为平衡模式。偶极子辐射体能够在导电中框400上激励出方向更为纯粹的电流，例如沿Y轴方向的电流分布远远大于沿Y轴方向的电流分布，或者说第四辐射体41在导电中框400上主要激励出沿Y轴方向的电流分布。如此，第四天线单元40在导电中框400上的等效电流方向也沿Y轴方向，远场电场零点方向也沿Y轴方向。
可选的，所述第四天线单元40在谐振时于所述第四辐射体41上激励出的电流工作在所述第七自由端411至所述第八自由端412之间的1/2波长模式，即第四辐射体41为半波偶极子，以形成第七自由端411至第八自由端412的谐振电流。
请参阅图15，所述第四辐射体41还包括第四调谐点B4。所述第四调谐点B4位于所述第四馈点A4与所述第七自由端411之间或者位于所述第四馈点A4与所述第八自由端412之间。所述第四天线单元40还包括第四切换电路T4。所述第四切换电路T4电连接所述第四调谐点B4，所述第四切换电路T4用于切换所述第四天线单元40所支持的频段。其中，第四切换电路T4的结构可以参考第一切换电路T1的结构。
请参阅图16，图16是第四天线单元40的远场方向图。第四天线单元40的远场方向图可以看出第四天线单元40的主辐射方向上的辐射区域。从第四天线单元40的远场方向图可以看出，第四天线单元40的主辐射方向的辐射区域(颜色较深的部分)偏向于X轴反方向。
在第四天线单元40与第一天线单元10(或第三天线单元30)皆作为MIMO天线系统时，第四天线单元40在远场区的电场极化方向与第一天线单元10(或第三天线单元30)在远场区的电场极化方向正交。第四天线单元40和第一天线单元10(或第三天线单元30)在辐射时形成的电场强度方向正交，即第四天线单元40和第一天线单元10(或第三天线单元30)的能量传播方向正交，实现了第四天线单元40和第一天线单元10(或第三天线单元30)的极化隔离，进而增加了第四天线单元40和第一天线单元10(或第三天线单元30)辐射的能量在传输过程中的空间独立性，降低其相关性，降低MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率，提高其隔离度，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
在第四天线单元40与第二天线单元20皆作为MIMO天线系统时，第四天线单元40的主辐射方向与第二天线单元20的主辐射方向相反，第四天线单元40的辐射区域与第二天线单元20的主辐射方向的辐射区域不同且重合度小，第四天线单元40和第二天线单元20在各自的主辐射方向上的能量分布少，增加了第四天线单元40和第二天线单元20辐射的能量在传输过程中的空间独立性，利于形成包络相关系数较低，降低MIMO天线系统接收端解调出来的数据位错误率，提高其隔离度，进而提高其所形成的MIMO天线系统的效率。
请参阅图17，以第一天线单元10至第四天线单元40为例，所述第一天线单元10、所述第二天线单元20、所述第三天线单元30及所述第四天线单元40中的两个相邻的天线单元形成第一天线单元组10a，另两个相邻的天线单元形成第二天线单元组20a。例如，第一天线单元10与第二天线单元20可形成第一天线单元组10a，第三天线单元30与第四天线单元40可形成第二天线单元组20a。当然，在其他的实施方式中，第二天线单元20与第三天线单元30可形成第一天线单元组10a，第四天线单元40与第一天线单元10可形成第二天线单元组20a。
所述电子设备1000还包括至少一个射频模块。所述射频模块电连接所述多个天线单元100a中的至少一者。所述射频模块用于为所述天线单元100a提供激励信号。可选的，射频模块包括但不限于为射频收发芯片。
在第一种射频模块的可选的实施方式中，请参阅图17，所述至少一个射频模块包括第一射频模块510和第二射频模块520。所述第一射频模块510电连接第一天线单元组10a，所述第二射频模块520电连接于第二天线单元组20a。例如，第一射频模块510电连接于第一天线单元10和第二天线单元20。第一射频模块510可控制第一天线单元10和第二天线单元20同时收发相同的频段。第二射频模块520电连接于第三天线单元30和第四天线单元40。第二射频模块520可控制第三天线单元30和第四天线单元40同时收发相同的频段。
在第一种控制方式的实施方式中，所述电子设备1000还包括控制器(未图示)。所述控制器电连接所述第一射频模块510、所述第二射频模块520。所述控制器用于控制所述第一射频模块510和所述第二射频模块520激励所述多个天线单元100a(即第一天线单元10至第四天线单元40)构成4*4MIMO天线系统，即控制器控制第一射频模块510、第二射频模块520同时对第一天线单元10、第二天线单元20、第三天线单元30和第四天线单元40输入相同的射频信号，以使第一天线单元10至第四天线单元40支持相同的频段，构成4*4MIMO天线系统。
在第二种控制方式的实施方式中，本控制方式与第一种控制方式的主要的不同在于：控制器控制所述第一射频模块510或第二射频模块520激励所述第一天线单元组10a或所述第二天线单元组20a所构成2*2MIMO天线系统。例如，控制器控制第一射频模块510同时对第一天线单元10、第二天线单元20输入相同的射频信号，第二射频模块520不工作，以使第一天线单元10、第二天线单元20支持相同的频段，构成2*2MIMO天线系统。再例如，控制器控制第二射频模块520同时对第三天线单元30和第四天线单元40输入相同的射频信号，第一射频模块510不工作，以使第三天线单元30和第四天线单元40支持相同的频段，构成2*2MIMO天线系统。
在第二种射频模块的可选的实施方式中，请参阅图18，所述第一天线单元10与所述第三天线单元30形成第三天线单元组30a，所述第二天线单元20与所述第四天线单元40形成第四天线单元组40a。
请参阅图18，所述至少一个射频模块包括第一射频模块510和第二射频模块520。所述第一射频模块510电连接第三天线单元组30a，所述第二射频模块520电连接第四天线单元组40a。例如，第一射频模块510电连接于第一天线单元10和第三天线单元30。第一射频模块510可控制第一天线单元10和第三天线单元30同时收发相同的频段。第二射频模块520电连接于第二天线单元20和第四天线单元40。第二射频模块520可控制第二天线单元20和第四天线单元40同时收发相同的频段。
本实施方式中对于射频模块的控制方式可以参考第一种射频模块的控制方式，即控制器可控制第一射频模块510、第二射频模块520同时对第一天线单元10、第二天线单元20、第三天线单元30和第四天线单元40输入相同的射频信号，以使第一天线单元10至第四天线单元40支持相同的频段，构成4*4MIMO天线系统；或者，控制第一射频模块510、第二射频模块520中的一者工作，以构成2*2MIMO天线系统，例如控制器控制第一射频模块510同时对第一天线单元10、第三天线单元30输入相同的射频信号，第二射频模块520不工作，以使第一天线单元10、第三天线单元30支持相同的频段，构成2*2MIMO天线系统。
在第三种射频模块的可选的实施方式中，请参阅图19，所述电子设备1000还包括切换开关及控制器。所述切换开关电连接于所述多个天线单元100a与至少一个所述射频模块之间。所述控制器用于控制所述切换开关将所述射频模块电连接于不同组的天线单元组。每组所述天线单元组包括相邻或相对设置的两个所述天线单元100a。
可选的，射频模块的一端电连接切换开关的连接端，切换开关的选择端电连接于多个天线单元100a，例如切换开关的四个选择端分别电连接第一天线单元10至第四天线单元40，控制器电连接于切换开关的控制端，以控制切换开关的连接端与四个选择端中的任意一者、或任意两者、或任意三者、或者四者电连接，以使天线组件100能够在多种工作模式之间切换，例如四个天线单元100a中一个天线单元100a工作、两个相邻的天线单元100a同时收发相同的频段、两个相对的天线单元100a同时收发相同的频段、三个天线单元100a同时收发相同的频段、四个天线单元100a同时收发相同的频段。其中，射频模块的数量可以为一个、两个或两个以上，本申请对此不做限定。
本申请实施例提供了一种电子设备1000的控制方法，应用于上述任意一种实施方式所述的电子设备1000。请参阅图20，所述方法至少包括以下步骤。
步骤100、接收基于信号传输速率或信号强度的触发信号。
其中，在步骤100之前，包括控制器检测天线组件100当前所支持的频段的信号强度。
在步骤100中，控制器接收天线组件100当前所支持的频段的信号强度，并比较该信号强度是否大于或等于预设信号强度，该预设信号强度为满足用户具有良好的上网速率体验的信号强度阈值。
当天线组件100当前所支持的频段的信号强度小于或等于预设信号强度时，形成第一触发信号。当天线组件100当前所支持的频段的信号强度大于预设信号强度时，形成第二触发信号。
或者，在步骤100之前，包括控制器检测天线组件100当前所支持的频段的信号传输速率。
在步骤100中，控制器接收天线组件100当前所支持的频段的信号传输速率，并比较该信号传输速率与预设信号传输速率进行比较。其中，预设信号传输速率为当前电子设备1000运行应用程序所需要的信号传输速率。
当天线组件100当前所支持的频段的传输速率小于或等于信号传输速率时，形成第一触发信号。当天线组件100当前所支持的频段的传输速率大于信号传输速率时，形成第二触发信号。
步骤200、根据所述触发信号控制射频模块激励多个天线单元100a工作在第一模式或第二模式。所述第一模式为所述多个天线单元100a形成4*4MIMO天线系统。所述第二模式为所述多个天线单元100a形成2*2MIMO天线系统。
其中，以多个天线单元100a包括第一天线单元10至第四天线单元40为例。
所述电子设备1000还包括控制器及至少一个射频模块。所述射频模块电连接所述多个天线单元100a中的至少一者。所述射频模块用于为所述天线单元100a提供激励信号。可选的，射频模块包括但不限于为射频收发芯片。
所述控制器根据接收到的第一触发信号，控制所述射频模块为四个天线单元100a同时提供相同的激励信号，以使四个天线单元100a工作在第一模式，形成4*4MIMO天线系统，以确保用户具有更好的上网体验。
所述控制器根据接收到的第二触发信号，控制所述射频模块为两个天线单元100a同时提供相同的激励信号，以使两个天线单元100a工作在第二模式，形成2*2MIMO天线系统，以减少天线单元100a的运行数量，减少不必要的功耗浪费。
以上能够实现天线组件100能够在2*2MIMO天线系统、4*4MIMO天线系统之间智能切换。
请参阅图21，步骤200、根据所述触发信号控制射频模块激励多个天线单元100a工作在第一模式，包括步骤210或步骤220。
步骤210、根据所述触发信号控制第一射频模块510激励第一天线单元组10a工作及控制第二射频模块520激励第二天线单元组20a工作，其中，所述第一天线单元组10a包括相邻设置的两个所述天线单元100a，所述第二天线单元组20a包括相邻设置的另两个所述天线单元100a。
例如，请结合参考图17，第一天线单元10与第二天线单元20可形成第一天线单元组10a，第三天线单元30与第四天线单元40可形成第二天线单元组20a。当然，在其他的实施方式中，第二天线单元20与第三天线单元30可形成第一天线单元组10a，第四天线单元40与第一天线单元10可形成第二天线单元组20a。
所述至少一个射频模块包括第一射频模块510和第二射频模块520。所述第一射频模块510电连接于所述第一天线单元组10a，所述第二射频模块520电连接于所述第二天线单元组20a。第一射频模块510电连接于第一天线单元10和第二天线单元20。第一射频模块510可控制第一天线单元10和第二天线单元20同时收发相同的频段。第二射频模块520电连接于第三天线单元30和第四天线单元40。第二射频模块520可控制第三天线单元30和第四天线单元40同时收发相同的频段。
所述控制器电连接所述第一射频模块510、所述第二射频模块520。所述控制器用于控制所述第一射频模块510和所述第二射频模块520激励所述多个天线单元100a(即第一天线单元10至第四天线单元40)构成4*4MIMO天线系统，即控制器控制第一射频模块510、第二射频模块520同时对第一天线单元10、第二天线单元20、第三天线单元30和第四天线单元40输入相同的射频信号，以使第一天线单元10至第四天线单元40支持相同的频段，构成4*4MIMO天线系统。
请参阅图22，步骤220、根据所述触发信号控制第一射频模块510激励第三天线单元组30a工作及控制第二射频模块520激励第四天线单元组40a工作，其中，所述第三天线单元组30a包括相对设置的两个所述天线单元100a，所述第四天线单元组40a包括相对设置的另两个所述天线单元100a。
其中，请结合参考图18，第一天线单元10与第三天线单元30可形成第三天线单元组30a，第二天线单元20与第四天线单元40可形成第四天线单元组40a。
所述第一射频模块510电连接于第三天线单元组30a，所述第二射频模块520电连接第四天线单元组40。第一射频模块510电连接于第一天线单元10和第三天线单元30。第一射频模块510可控制第一天线单元10和第三天线单元30同时收发相同的频段。第二射频模块520电连接于第二天线单元20和第四天线单元40。第二射频模块520可控制第二天线单元20和第四天线单元40同时收发相同的频段。
控制器可控制第一射频模块510、第二射频模块520同时对第一天线单元10、第二天线单元20、第三天线单元30和第四天线单元40输入相同的射频信号，以使第一天线单元10至第四天线单元40支持相同的频段，构成4*4MIMO天线系统。
请参阅图23，步骤200、根据所述触发信号控制射频模块激励所述多个天线单元100a工作在第二模式，包括步骤230。
步骤230、根据所述触发信号控制射频模块激励相邻或相对设置的两个所述天线单元100a工作。
其中，控制器控制所述第一射频模块510或第二射频模块520激励一组所述第一天线单元组10a构成2*2MIMO天线系统。例如，控制器控制第一射频模块510同时对第一天线单元10、第二天线单元20输入相同的射频信号，第二射频模块520不工作，以使第一天线单元10、第二天线单元20支持相同的频段，构成2*2MIMO天线系统。
图24中给出了第一种射频模块的实施方式中第一天线单元10、第二天线单元20的ECC性能。第一天线单元10、第二天线单元20之间的ECC系数在N28接收频段内小于0.1。由于第一天线单元10、第二天线单元20的主辐射方向不一致，且远场极化正交，故第一天线单元10、第二天线单元20之间的ECC系数相对较低。相类似的，由于第三天线单元30、第四天线单元40之间的位置排布与第一天线单元10、第二天线单元20的位置排布相同，故第三天线单元30、第四天线单元40之间的ECC系数也较低。
图25中给出了第二种射频模块的实施方式中第一天线单元10、第三天线单元30的ECC性能。第一天线单元10、第三天线单元30之间的ECC系数在N28接收频段内小于0.012。由于第一天线单元10、第三天线单元30的距离较远，且第一天线单元10、第三天线单元30的辐射最大方向不一致。
图26中给出了第二种射频模块的实施方式中第二天线单元20、第四天线单元40的ECC性能。第二天线单元20、第四天线单元40之间的ECC系数在N28接收频段内小于0.314，能满足一般运营商需求(例如小于0.5)。即使第二天线单元20、第四天线单元40之间的距离较近，小于工作频段的四分之一波长，但是由于第二天线单元20、第四天线单元40的平衡模半波辐射体的最大辐射方向(主辐射方向)相反，所以二天线单元100a、第四天线单元40之间的ECC系数仍能满足一定的要求。
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天线系统时，环境非常紧凑，且天线单元100a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。本申请对电子设备1000中的天线组件100进行了以下的设计，从基于提升MIMO系统性能出发，改善多天线单元100a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。
本申请提供的电子设备1000中的一种天线组件100的设计如下：本申请提供了一种4*4MIMO天线系统架构，分别由第一天线单元10、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、第二天线单元20、第三天线单元30、第四天线单元40，都由匹配电路、馈源、金属悬浮枝节及将金属悬浮枝节电连接至导电中框400构成。本申请利用平衡模金属悬浮枝节作为低频的辐射天线，分布于手机金属中框的两侧、顶底部，可以实现相邻设置的天线单元100a具有正交极化的远场分布，从而实现距离较近情况下，良好的ECC性能；还可以实现相对设置的天线单元100a具有主辐射方向相反的远场分布，对应于两侧边的两低频天线的ECC约为0.3，也能满足运营商的需求。本申请针对低频黄金频段的重耕背景下，本天线架构从基于提升MIMO系统性能出发，改善多天线单元100a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。所设计的平衡模的悬浮式低频天线架构，彼此之间ECC很低，特别是顶部与左侧，顶部与右侧天线的ECC优于0.1,特别利于MIMO通信系统的应用，会尽可能地增加其系统的数据传输的吞吐速率。
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，包括依次首尾相连的多个中框边；及
多个天线单元，所述多个天线单元分别设于所述导电中框上的不同的所述中框边，相邻设置的两个所述天线单元在所述导电中框上激励出流向相交的电流分布，相对设置的两个所述天线单元在远场区的主辐射方向相反。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，相邻设置的两个所述天线单元在远场区的电场极化方向正交。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述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相邻的两个所述中框边，所述第一天线单元在谐振时在所述导电中框上激励第一电流，所述第二天线单元在谐振时在所述导电中框上激励第二电流，所述第一电流方向与所述第二电流方向垂直。
4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述多个天线单元包括第三天线单元，所述第三天线单元和所述第一天线单元相对设置，所述第三天线单元在谐振时在所述导电中框上激励第三电流，所述第三电流方向与所述第一电流方向相反，所述第三电流方向与所述第二电流方向垂直。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述多个天线单元包括第四天线单元，所述第四天线单元和所述第二天线单元相对设置，所述第四天线单元在谐振时在所述导电中框上激励第四电流，所述第四电流方向与所述第二电流方向相反，所述第四电流方向与所述第一电流方向垂直，所述第四电流方向与所述第三电流方向垂直。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述天线单元包括辐射体、匹配电路及馈源；所述辐射体沿着所述中框边设置，所述辐射体为偶极子辐射体，所述辐射体的馈点通过所述匹配电路电连接所述馈源。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述辐射体还包括设于所述馈点相对两侧的第一自由端、第二自由端，所述第一自由端和所述第二自由端皆与所述中框边间隔设置。
8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述天线单元在谐振时于所述辐射体上激励出的电流从所述第一自由端流向所述第二自由端，或从所述第二自由端流向所述第一自由端。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其特征在于，所述天线单元在所述导电中框上激励出的电流流向与所述天线单元在所述辐射体上激励出的电流流向相反。
10.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述天线单元在谐振时于所述辐射体上激励出的电流工作在所述第一自由端至所述第二自由端之间的1/2波长模式。
11.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述匹配电路包括电容器件，所述电容器件的电容值小于预设电容值。
12.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述辐射体还包括调谐点，所述调谐点位于所述馈点与所述第一自由端之间或者位于所述馈点与所述第二自由端之间，所述天线单元还包括切换电路，所述切换电路电连接所述调谐点，用于切换所述天线单元所支持的频段。
13.根据权利要求1-5任意一项所述的电子设备，其特征在于，多个所述天线单元包括依次相邻设置的第一天线单元、第二天线单元、第三天线单元及第四天线单元，所述第一天线单元与所述第三天线单元相对设置，所述第二天线单元与所述第四天线单元相对设置；
所述电子设备还包括至少一个射频模块，所述射频模块电连接所述多个天线单元中的至少一者，所述射频模块用于为所述天线单元提供激励信号。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线单元、所述第二天线单元、所述第三天线单元及所述第四天线单元中的两个相邻的天线单元形成第一天线单元组，另两个相邻的天线单元形成第二天线单元组；所述至少一个射频模块包括第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块电连接于所述第一天线单元组，所述第二射频模块电连接所述第二天线单元组。
15.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线单元与所述第三天线单元形成第三天线单元组，所述第二天线单元与所述第四天线单元形成第四天线单元组；所述至少一个射频模块包括第一射频模块和第二射频模块，所述第一射频模块电连接所述第三天线单元组，所述第二射频模块电连接所述第四天线单元组。
16.根据权利要求14或15所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括控制器，所述控制器电连接所述第一射频模块、所述第二射频模块，所述控制器用于控制所述第一射频模块和所述第二射频模块同时激励所述多个天线单元构成4*4M I MO天线系统，或控制所述第一射频模块、所述第二射频模块中的一者工作，构成2*2M I MO天线系统。
17.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括切换开关及控制器，所述切换开关电连接于所述多个天线单元与至少一个所述射频模块之间，所述控制器用于控制所述切换开关将所述射频模块电连接于不同组的天线单元组，每组所述天线单元组包括相邻或相对设置的两个所述天线单元。
18.一种电子设备的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-17任意一项所述的电子设备，所述方法包括：
接收基于信号传输速率或信号强度的触发信号；
根据所述触发信号控制射频模块激励多个天线单元工作在第一模式或第二模式，所述第一模式为所述多个天线单元形成4*4M I MO天线系统，所述第二模式为所述多个天线单元形成2*2M I MO天线系统。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据所述触发信号控制射频模块激励多个天线单元工作在第一模式，包括：
根据所述触发信号控制第一射频模块激励第一天线单元组工作及控制第二射频模块激励第二天线单元组工作，其中，所述第一天线单元组包括相邻设置的两个所述天线单元，所述第二天线单元组包括相邻设置的另两个所述天线单元；或者，
根据所述触发信号控制第一射频模块激励第三天线单元组工作及控制第二射频模块激励第四天线单元组工作，其中，所述第三天线单元组包括相对设置的两个所述天线单元，所述第四天线单元组包括相对设置的另两个所述天线单元。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据所述触发信号控制射频模块激励多个天线单元工作在第二模式，包括：
根据所述触发信号控制射频模块激励相邻或相对设置的两个天线单元工作。
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