CN115224467B - 包括天线的可折叠电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种包括天线的可折叠电子设备，该可折叠电子设备可包括：第一主体、第二主体，以及连接第一主体和第二主体的转轴。第一主体、第二主体可绕转轴发生转动，伴随该转动，可折叠电子设备的形态可以在折叠态、打开态之间发生切换。该天线可以是通过镂空第一主体或第二主体的金属壳体来形成的槽天线。该槽天线可包括第一枝节和第二枝节，其中第一枝节和第二枝节可以相互垂直。这样，因第一枝节和第二枝节相互垂直，而可以激励起壳体地板上的水平电流和垂直电流，共同产生辐射，可以有效降低天线方向性系数，改善天线辐射方向图，提升电子设备的信号覆盖能力。

Description

包括天线的可折叠电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别涉及包括天线的可折叠电子设备。

背景技术

全金属工业设计（industry design，ID）的轻薄个人电脑（personal computer，PC）具有屏幕侧壳体和键盘侧壳体两块大地板，且整机厚度很小，留给天线设计的内部空间小，为天线设计带来了新的挑战。

发明内容

本申请的各种实施例提供了一种包括天线的可折叠电子设备，该天线不受有限内部空间的限制，而且天线方向性系数低，信号覆盖能力优。

本申请各种实施例提供的可折叠电子设备可包括：第一主体、第二主体，以及连接第一主体和第二主体的转轴，第一主体、第二主体可绕转轴发生转动。其中，第一主体可包括金属的壳体14，壳体14可以称为第一壳体；第二主体可包括金属的壳体16，壳体16可以称为第二壳体。

该可折叠电子设备还可包括：通过镂空壳体地板形成的槽天线，槽天线可包括第一枝节和第二枝节，第二枝节垂直连接于第一枝节的一端，槽天线的馈电点设置在其中一个枝节上。

这样，因第一枝节和第二枝节相互垂直，而可以激励起壳体地板上的水平电流和垂直电流，共同产生辐射，可以有效降低天线方向性系数，改善天线辐射方向图，提升可折叠电子设备的信号覆盖能力。

其中，槽天线可以分布于壳体地板上邻近折叠位置的区域。可折叠电子设备的折叠位置处不被显示屏等有信号屏蔽特性的输入/输出面板覆盖，可使得壳体地板上邻近折叠位置的区域不与显示屏相对，从而可以避免显示屏屏蔽天线辐射信号。折叠位置可以是转轴轴线贯穿的位置，可以外部表现为折痕、折缝位置。邻近折叠位置的区域可以是指，该区域中距离折叠位置最远的点与折叠位置的间距不超过特定距离值，例如25mm，30mm等。

进一步的，关于天线枝节在壳体地板上的布局可以进行如下考虑：第一枝节和第二枝节不同时沿壳体地板的侧边分布。这样，可避免地板垂直侧边分布的垂直枝节激励起的地板水平电流在该垂直枝节两侧分布不均衡，进而避免天线辐射在水平方向上不均衡，避免槽天线的方向性系数因此而升高。

当第一枝节和第二枝节中的一个枝节沿壳体地板的侧边分布时，另一个枝节与壳体地板的侧边之间的间距不小于特定距离值，例如1/2个工作波长。

进一步的，关于天线枝节的尺寸可以进行如下考虑：沿更长侧边分布的天线枝节更长有益于均衡地板的水平电流、垂直电流。而且，两个天线枝节之间的长度差不宜太大，该长度差可以与壳体地板在水平方向上的长度和其在垂直方向上的长度之差相适应。具体的，一个枝节与另一个枝节的长度比值，和，壳体地板的较长侧边与较短侧边的长度比值，之差不超过第一值。

基于上述可折叠电子设备，在第一种可能的实现方式中，第一壳体、第二壳体可以是两块独立的金属壳体。在转轴外侧，转轴连接壳体14、壳体16而形成一端封闭、另一端开放的开放槽71A、开放槽71B。而且，在可折叠电子设备处于打开态时，槽71A、槽71B依然存在，此时壳体14、壳体16在转轴外侧并不会相互接触。

基于上述可折叠电子设备，在第二种可能的实现方式中，第一壳体、第二壳体可以是两块独立的金属壳体。当可折叠电子设备处于打开态时，槽71A、槽71B消失，壳体14和壳体16能够在转轴外侧相互接触形成短接，此时壳体14和壳体16相当于在转轴外侧联合成一体化的地板。

基于上述可折叠电子设备，在第三种可能的实现方式中，壳体14、壳体16可以是一整块金属壳体的两个部分，这一整块金属壳体可以绕转轴而在折叠位置处发生弯折。此时，在转轴外侧，壳体14、壳体16因是一整体而自然短接。壳体地板即这一整块金属壳体。

基于上述第一种可能的实现方式，进一步的：槽天线可以分布在壳体地板上邻近折叠位置的区域，选择第一枝节沿折叠位置分布。天线枝节沿折叠位置分布可以包括：将该天线枝节沿转轴所连接的壳体侧边分布。转轴所连接的壳体侧边是壳体地板上最邻近折叠位置的地方。当选择第一枝节沿转轴所连接的壳体侧边分布时，第二枝节与壳体侧边的距离不小于1/2个工作波长，以均衡激励起壳体地板的水平电流和垂直电流。

基于上述第二种可能的实现方式，进一步的：槽天线可以分布在壳体地板上邻近折叠位置的区域，具体可以选择第一枝节沿折叠位置分布。天线枝节沿折叠位置分布可以包括：将该天线枝节沿转轴所连接的壳体侧边分布。当选择第一枝节沿转轴所连接的壳体侧边分布时，第二枝节也可以沿壳体侧边分布而不远离壳体侧边。因为，在可折叠电子设备处于打开态时，壳体14和壳体16能够在转轴外侧相互接触形成短接，天线边界条件因而发生改变，相当于第一枝节此时不再沿壳体地板的侧边分布，仅有第二枝节沿壳体地板的侧边分布，天线辐射均衡，天线方向性系数较低。

基于上述第三种可能的实现方式，进一步的：槽天线可以分布在这一整块金属壳体的弯折区域，具体可以选择第一枝节或第二枝节沿折叠位置而分布。当选择两个天线枝节中的一个沿折叠位置而设时，可以将另一个天线枝节沿壳体地板的侧边而设，也可以将另一个天线枝节远离壳体地板的侧边而设。

基于上述多种可能的实现方式，进一步的，转轴可以是金属的。此时，槽天线可进一步分布于转轴外侧，避免激励起两个或以上个转轴之间的长槽产生辐射。

基于上述多种可能的实现方式，进一步的，槽天线还可以包括：通过镂空壳体地板形成的第三枝节，第三枝节可以垂直连接于第一枝节的另一端，馈电点到第三枝节的间距可以小于第二值，例如5mm。

基于上述多种可能的实现方式，进一步的，槽天线还可以包括：在第一枝节的第一位置处开槽形成的槽，槽内加载有电感，第一位置包括槽天线的第一谐振频率的电流强点。在一个谐振频率的电流强点处开槽加载电感能够有效改变该谐振频率的谐振的位置，实现调谐目的。电流强点可以是指电流强度高（例如电流强度超过特定强度值）的一个位置范围。为避免影响槽天线在其他谐振频率的辐射，选择的开槽位置时还需考虑避开其他谐振频率的电流强点。

以上内容描述的折叠电子设备中，槽天线的数量可以为多个，以实现MIMO天线，例如Wi-Fi MIMO天线。一种可能中，槽天线的数量具体为两个，一个槽天线设于转轴的第一外侧，另一个槽天线设于转轴第二外侧。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图进行说明。

图1A示出了本申请实施例提供的包括天线的电子设备；

图1B示出了图1A所示的包括天线的电子设备的两种折叠方向；

图2A和图2B示出了本申请实施例涉及的笔记本电脑；

图2C示出了壳体上的几种区域；

图3A-图3B示出了一种在全金属ID的笔记本电脑的天线设计方案；

图3C是示出了图3A-图3B所示天线设计方案的馈电位置；

图3D是示出了图3A-图3B所示天线设计方案的天线方向图仿真；

图4A和图4B示出了本申请实施例提供的可折叠电子设备包括的一种槽天线；

图4C示出了槽天线激励起的壳体地板的电流；

图5A示出了本申请实施例提供的槽天线的天线布局；

图5B示出了在壳体地板上的几种天线布局；

图5C示出了两个枝节都沿地板侧边分布与两个枝节不同时沿地板侧边分布所激励起地板电流的传输方向；

图6A示出了一种天线枝节尺寸的槽天线；

图6B示出了图6A槽天线在2.4GHz下辐射方向图仿真；

图6C示出了另一种天线枝节尺寸的槽天线；

图6D示出了图6C槽天线在2.4GHz下辐射方向图仿真；

图6E示出了再一种天线枝节尺寸的槽天线；

图6F示出了图6E槽天线在2.4GHz下辐射方向图仿真；

图7示出了本申请实施例提供的一种包括天线的电子设备；

图8示出了本申请实施例提供的另一种包括天线的电子设备；

图9示出了本申请实施例提供的再一种包括天线的电子设备；

图10A和图10B示出了本申请实施例提供的可折叠电子设备包括的另一种槽天线；

图11A示出了图10A和图10B所示槽天线的S参数曲线仿真；

图11B-图11D示出了图10A所示槽天线在2.4GHz、4.5GHz、6.7GHz这几种工作频率下的电流分布仿真；

图11E示出了图10A所示槽天线在2.4GH工作频率下的辐射方向图仿真；

图12A和图12B示出了本申请实施例提供的可折叠电子设备包括的另一种槽天线；

图13示出了图12A和图12B所示槽天线的一个调谐效果；

图14A示出了图12A和图12B所示槽天线的S参数和效率曲线仿真；

图14B至图14F示出了图12A和图12B所示槽天线在1.47GHz、2.4GHz、4.5GHz、5.5GHz、7.16GHz这几种工作频率下的电流分布仿真；

图14G至图14J 示出了图12A和图12B所示槽天线在2.4GHz、4.5GHz、5.5GHz、7.16GHz这几种工作频率下的辐射方向图仿真；

图15示出了本申请提供的可折叠电子设备包括的MIMO天线。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行描述。

本申请各个实施例提供的包括天线的可折叠电子设备可以通过天线提供无线通信服务，可采用以下一种或多种通信技术：全球移动通讯（global system for mobilecommunication，GSM）技术、码分多址（code division multiple access，CDMA）通信技术、宽带码分多址（widebandcode division multiple access，WCDMA）通信技术、通用封包无线服务（general packet radio service，GPRS）、长期演进（long term evolution，LTE）通信技术、Wi-Fi通信技术、5G通信技术、毫米波（mmWave）通信技术、SUB-6G通信技术以及未来其他通信技术等。以下实施例不突出通信网络的需求，仅以频段高低说明天线的工作特性。

本申请各个实施例提供的包括天线的可折叠电子设备可以弯曲或者折叠。

图1A示例性示出了本申请提供的包括天线的可折叠电子设备。如图1A所示，可折叠电子设备可包括：第一主体11、第二主体12，以及连接第一主体11和第二主体12的转轴13。

第一主体11、第二主体12可绕转轴13发生转动，伴随该转动，可折叠电子设备的形态可以在折叠态、打开态之间发生切换。转轴13的数量可以是一个或多个，图1A以两个示例。

第一主体11可以包括壳体14。第二主体12可以包括壳体16。壳体14、壳体16可以分别起到保护第一主体11、第二主体12内部器件的作用。壳体的材料可以是金属材料，例如铝镁合金。

壳体14、壳体16可以是两片独立的壳体，也可以是一整片壳体的两个部分。当壳体14、壳体16为后者时，这一整片壳体可以是能够在转轴13位置处发生弯折的壳体，例如柔性壳体。

第一主体11还可以包括与壳体14相对而设的输入/输出面板15。第二主体12还可以包括与壳体16相对而设的输入/输出面板17。一种实现方式是，当输入/输出面板15、输入/输出面板17中的一个为输入面板（例如键盘面板）时，另一个则为输出面板（例如显示面板）。另一种实现方式是，输入/输出面板15、输入/输出面板17都可以兼具输入面板和输出面板，其中输入面板可例如为触控面板，输出面板可例如为显示面板。例如，输入/输出面板15、输入/输出面板17可以为兼具触控面板和显示面板的触控屏，此时，输入/输出面板15和输入/输出面板17可以为一整片柔性触控屏的两个部分。

为了方便描述可折叠电子设备的折叠态、打开态以及介于二者之间的动态切换，如图1A所示，可以将可折叠电子设备分为四个面：A面、B面、C面和D面。其中，其中，A面为第一主体11的壳体14所在面，B面为第一主体11的输入/输出面板15所在面，C面为第二主体12的输入/输出面板17所在面，D面为第二主体12的壳体16所在面。

可折叠电子设备可以通过向内折第一主体11和第二主体12而处于一种完全或近完全折叠态。此时，A面和D面暴露在外，B面和C面可发生部分或完全接触。这里，向内折可以如图1B所示，第一主体11和第二主体12沿第一方向100A发生折叠。

可折叠电子设备也可以通过向外折第一主体11和第二主体12而处于另一种完全或近完全折叠态。此时，B面和C面暴露在外，A面和D面可发生部分或完全接触。这里，向外折可以如图1B所示，第一主体11和第二主体12沿第二方向100B发生折叠。

可折叠电子设备也可以通过向外折或向内折第一主体11和第二主体12而处于打开态。打开态可以是指可折叠电子设备的B面和C面之间的夹角大于特定角度，该特定角度可例如30°、45°、60°、90°等，此时B面和C面的输入/输出面板能够充分暴露于用户而使得人机交互有条件实施。打开态可以包括多个打开位置，该打开位置可以用B面和C面之间的夹角来定义，例如90°、110°、120°、150°、180°、210°、300°等。当B面和C面之间的夹角等于或接近于180°时，可折叠电子设备处于完全或近完全打开态。

可折叠电子设备的折叠位置a处不被显示屏等有信号屏蔽特性的输入/输出面板覆盖，可使得壳体14上邻近折叠位置的区域bb或壳体16上邻近折叠位置的区域cc不与显示屏相对。这一点和天线布局有着重要关系，后续实施例中会展开。折叠位置可以是转轴轴线贯穿的位置，可以外部表现为折痕、折缝位置。区域bb或cc邻近折叠位置可以是指，区域bb或cc中距离折叠位置最远的点与折叠位置的间距不超过特定距离值，例如25mm，30mm等。

举例说明，如图2A和图2B所示，可折叠电子设备可以为笔记本电脑，笔记本电脑的折叠位置处没有被显示屏覆盖。此时，第一主体11可以是主机主体20，第二主体12可以是屏幕21；壳体14可以是主机主体20的壳体23，壳体16可以是屏幕21的壳体22。除了壳体23，主机主体20还可配置有键盘这类输入面板、计算机主板、处理器、硬盘、内存、通用串行总线（universal serial bus，USB）接口等部件。不限于传统意义上的实体按键，键盘还可以扩展至触控面板等输入部件。除了壳体22，屏幕21还可配置有显示屏、背光板、集成电路（integrated circuit，IC）等部件。屏幕21的壳体22所在面为A面，屏幕21的显示屏所在面为B面，主机主体20上的键盘所在面为C面，主机主体20的壳体23所在面为D面。D面可以设置进风栅格24，还可以粘贴有标识机器身份的序列码（serial number，SN）标签。图2C示例性示出了笔记本电脑的壳体区域。其中，区域d为显示屏在壳体上的相对区域，区域e为邻近折叠位置的区域。区域e与区域d不重叠。随着大屏设计流行，区域d在壳体中占比很大。

不限于上面提及的壳体14、壳体16以及转轴13等，可折叠电子设备还可配置有天线，以实现上述一种或多种通信技术。

传统的做法是，天线可以设计在电子设备内部。但是，可折叠电子设备通常整机厚度小从而导致天线设计的内部空间有限，且对于全金属ID的可折叠电子设备来说，其金属壳体14和金属壳体16会形成两块大地板而对天线信号形成遮挡。全金属ID可以是指，可折叠电子设备的壳体14、壳体16以及转轴13都是金属的。

考虑到这些问题，如图3A和图3B所示，可以在两个金属的转轴13之间的区域18中设置天线，例如柔性电路板（flexible printed circuit，FPC）天线、激光直接成型（laserdirectstructuring，LDS）天线。在区域18，两个金属的转轴13将壳体14和壳体16连接起来形成了两端接地的封闭槽（slot）19，这样天线可以通过槽19向外辐射。图3C还示出了设于区域18中的天线的馈电点，可通过同轴线与主体侧的射频模块连接来实现馈电。但是，设于区域18中的天线的方向性差，如图3D所示，天线工作在2.4G频段时的方向性系数高达到8~8.5dBi，不利于信号的全方位覆盖。方向性差的主要原因有：其一，当可折叠电子设备处于打开态，以笔记本电脑为例，尤其是屏幕和主机主体之间呈约110°的夹角时，如图3D所示，天线的能量主要集中在屏幕前方（B面这一侧），屏幕前方的天线增益高，这导致其他区域的信号弱，如屏幕后方（A面这一侧）信号弱；其二，壳体14、壳体16两块地板的尺寸较大，导致天线激励的地板电流周期多，方向图零点多；其三，天线还会激励起槽19产生辐射，槽19被激励起的高次模的方向性很高。

为了解决上述天线设计问题，本申请各个实施例提供了应用于上述可折叠电子设备的天线设计方案。

如图4A和图4B所示，可以通过镂空金属壳体14或金属壳体16来形成槽天线。该槽天线可包括第一枝节43和第二枝节45，其中第一枝节43和第二枝节45可以相互垂直，天线形态可相当于是将两端接地的条形槽天线进行弯折后形成的样子。该天线的馈电点设置在其中一个枝节上，可通过同轴线与射频模块连接来实现对天线馈电。这样，因第一枝节43和第二枝节45相互垂直，而可以激励起壳体地板上的水平电流和垂直电流，共同产生辐射，可以有效降低天线方向性系数，改善天线辐射方向图，提升电子设备的信号覆盖能力。

该槽天线激励起地板的电流分布可如图4C所示。

其中，水平、垂直是以可折叠电子设备为参考而定义的，而非参考地球坐标系。水平可以是指转轴轴线的延伸方向，同于转轴所连接的壳体侧边的延伸方向，垂直便是指与水平方向相垂直的方向。金属壳体因形成槽天线而被镂空的部分可填充外观类金属的非金属介质以实现外观的统一。

图4A和图4B中示出的尺寸仅仅是一种示例，实际应用中，这些尺寸可以根据结构、外观、电路等设计需求来确定，本申请各个实施例对此不作限制。

进一步的，槽天线的天线布局以及天线枝节尺寸可作如下考虑。

1.天线布局

如图5A所示，该槽天线可分布于壳体（以壳体14示例）上邻近折叠位置的区域14B，因为该区域不与显示屏相对，分布在该区域的槽天线的天线辐射信号不会被显示屏屏蔽。图5A中，区域14A是壳体上与显示屏相对的区域，在该区域设置的天线的信号辐射会受显示屏屏蔽。

对于具有两个或更多金属转轴的可折叠电子设备，为避免转轴连接金属壳体形成的长槽19被激励产生方向性系数高的高次模的问题，镂空壳体地板形成槽天线时，如图5A所示，可以避开槽19而进一步将槽天线设于转轴外侧。

另外，当两个枝节都沿着壳体地板的侧边分布时，激励起地板的电流分布如图5B所示，沿水平侧边分布的第一枝节43激励起地板的垂直电流，沿垂直侧边分布的第二枝节45激励起地板的水平电流。但，因第二枝节45分布在侧边边缘，所以其激励起的水平电流集中分布在该枝节一侧的地板上，从而导致该枝节另一侧因地板空间极小而水平电流很弱。此时，天线辐射在水平方向上不均衡，槽天线的方向性系数会显著升高。考虑到这一点，两个枝节中，只选择一个可以沿壳体地板的侧边分布，另一个需要远离壳体地板的侧边。例如，如图5C所示，第一枝节43沿壳体地板的侧边分布，第二枝节45远离壳体地板的侧边分布。即，槽天线的两个枝节不同时沿壳体地板的侧边分布。此时，槽天线激励起地板的电流分布如图5C所示，因第二枝节45不再分布在侧边边缘，所以其激励起的水平电流会均衡的分布在该枝节两侧的地板上。此时，天线辐射在水平方向上更加均衡，天线方向性系数低。这里，枝节沿壳体地板的侧边分布，可以是指该枝节邻近于该侧边，也可以进一步限定该枝节平行于该侧边。邻近可以是指该枝节到该侧边的距离不超过特定距离值，例如10mm。远离可以是指该枝节到该侧边的距离不小于特定距离值，例如1/2个工作波长。

2.天线枝节尺寸

第一枝节43、第二枝节45的尺寸决定了激励起壳体地板的水平电流、垂直电流的比例，即决定了是否能均衡激励起壳体地板的水平电流和垂直电流，从而会影响天线方向图覆盖的均衡性。

假设壳体地板规格为304mm*227mm。即，壳体地板在水平方向上的长度大于其在垂直方向上的长度。

首先，作为对照，图6A示出了两端封闭的、较长（60mm）的条形槽天线，即未弯折的条形槽天线，图6B示出了2.4GHz工作频率下这种槽天线的方向图仿真。

可以看出，这种槽天线的天线方向性系数约7.2dBi，天线辐射明显集中到Y轴正方向，天线的方向系数很高，不利于信号的全方位覆盖。

其次，图6C至图6E示例性示出了弯折的L型槽天线的两种天线尺寸，图6D至图6F示出了2.4GHz工作频率下这两种天线尺寸下槽天线的方向图仿真。如图6C和图6D所示，当第一枝节43比第二枝节45长15mm时，天线方向性系数约3.5dBi，各个方向上的天线辐射均衡。而如图6E和图6F所示，当第一枝节43比第二枝节45短15mm时，线方向性系数显著升高，约6.2dBi，各个方向上的天线辐射不再均衡而是集中到X轴正向方向。

也即，沿更长侧边分布的天线枝节更长有益于均衡地板的水平电流、垂直电流。进一步的，两个天线枝节之间的长度差不宜太大，该长度差可以与壳体地板在水平方向上的长度和其在垂直方向上的长度之差相适应，这样可以进一步降低天线方向性系数，提升信号全方位覆盖能力。其中，图6A所示的槽天线可以看作是第二枝节45的长度为零的L型槽天线。

其中，“相适应”是指，若壳体地板在水平方向上的长度与其垂直方向上的长度之差越大，则这两个天线枝节之间的长度差也可以相应更大，反之则反。例如，地板的较长侧边与较短侧边的比值为304/227，沿较长侧边分布的天线枝节与另一天线枝节的长度比值与该比值304/227接近。这里，接近可以是指长度比值与该比值304/227的差值不超过一定值，例如20%。此时，槽天线激励起的壳体地板的水平电流、垂直电流更加均衡，更有利于降低天线方向性系数。当然，20%仅是一种示例，实际应用中，该差值的选择可以以天线方向性系数相对较低这一结果为导向。只要实施该“相适应”有利于进一步降低天线方向性系数，这两个天线枝节之间的长度差就都处于本申请各个实施例覆盖范围。

下面结合附图详细说明本申请各个实施例。以下实施例中，天线仿真均基于如下的环境：金属壳体14的长*宽为304mm*227mm，金属壳体16的长*宽为304mm*227mm，整机厚度10mm。

实施例一

如图7所示，可折叠电子设备的壳体14、壳体16可以是两块独立的金属壳体。壳体14和壳体16可通过金属转轴13连接。在金属转轴13外侧，转轴13连接壳体14、壳体16而形成一端封闭、另一端开放的槽71A、槽71B。而且，如图7所示，在可折叠电子设备处于打开态时，槽71A、槽71B依然存在，此时壳体14、壳体16在转轴13外侧并不会相互接触。

可折叠电子设备中，L型槽天线可以通过镂空壳体地板而形成，包括第一枝节43和第二枝节45。该壳体地板可以由壳体14或壳体16而构成，图7以壳体14示例。L型槽天线可以分布在壳体地板上邻近折叠位置的区域AA，具体可以如图7所示，选择第一枝节43沿折叠位置分布。天线枝节沿折叠位置分布可以包括：将该天线枝节沿转轴所连接的壳体侧边分布。转轴所连接的壳体侧边是壳体地板上最邻近折叠位置的地方。当选择第一枝节43沿转轴所连接的壳体侧边分布时，第二枝节45可远离壳体侧边，以均衡激励起壳体地板的水平电流和垂直电流。

参见前述天线枝节尺寸的内容，由于壳体地板在水平方向的长度大于其在垂直方向的长度，因此，为了均衡激励起壳体地板的水平电流和垂直电流，沿水平方向排布的第一枝节43可以长于沿垂直方向排布的第二枝节45。二者的差距可与壳体地板在水平方向的长度与其在垂直方向的长度的差距相适应。当然，本实施例不排除壳体地板呈现另一种规格：垂直方向的长度大于水平方向的长度。此时，沿垂直排布的第二枝节45大于沿水平方向排布的第一枝节43，可以更均衡的激励起地板的水平电流和垂直电流。

实施例一中，邻近折叠位置而分布的槽天线，没有处于显示屏在壳体地板上的相对区域，其天线辐射信号不会被显示屏屏蔽。沿折叠位置而分布的天线枝节激励起的壳体地板的水平电流，与另一天线枝节激励起的壳体地板的垂直电流，共同产生辐射，可以有效降低天线方向性系数。不仅于此，此时槽天线近似分布在可折叠设备的中间，其沿折叠位置而分布的天线枝节可同时激励起折叠位置两侧壳体地板的水平电流，使得屏前屏后方向图覆盖更均衡。

实施例二

如图8所示，可折叠电子设备的壳体14、壳体16可以是一整块金属壳体的两个部分，这一整块金属壳体可以绕转轴13而在折叠位置处发生弯折。此时，在转轴13外侧，壳体14、壳体16因是一整体而自然短接，二者之间没有图7所示的开放槽71A、槽71B。

可折叠电子设备中，L型槽天线可以通过镂空壳体地板而形成，包括第一枝节43和第二枝节45。该壳体地板即这一整块金属壳体。

L型槽天线可以分布在这一整块金属壳体的弯折区域，具体可以选择第一枝节43或第二枝节45沿折叠位置而分布。当选择两个天线枝节中的一个沿折叠位置而设时，可以将另一个天线枝节沿壳体地板的侧边而设，也可以将另一个天线枝节远离壳体地板的侧边而设。

参见前述天线枝节尺寸的内容，由于一整块金属壳体在垂直方向的长度明显大于其在水平方向的长度，因此，为了均衡激励起壳体地板的水平电流和垂直电流，沿垂直方向排布的第一枝节43可以长于沿水平方向排布的第二枝节45。二者的差距可与壳体地板在垂直方向的长度与其在水平方向的长度的差距相适应。当然，本实施例不排除一整块金属壳体呈现另一种规格：垂直方向的长度小于水平方向的长度。此时，沿水平方向排布的第一枝节43大于沿垂直排布的第二枝节45，可以更均衡的激励起地板的水平电流和垂直电流。

实施例二中，分布在该弯折区域中的槽天线自然与可折叠电子设备的折叠位置邻近，没有处于显示屏在壳体地板上的相对区域，其天线辐射信号不会被显示屏屏蔽。沿折叠位置而分布的天线枝节激励起的壳体地板的水平电流，与另一天线枝节激励起的壳体地板的垂直电流，共同产生辐射，可以有效降低天线方向性系数。不仅于此，此时槽天线近似分布在可折叠设备的中间，其沿折叠位置而分布的天线枝节可同时激励起折叠位置两侧壳体地板的水平电流，使得屏前屏后方向图覆盖更均衡。

实施例三

可折叠电子设备的壳体14、壳体16可以是两块独立的金属壳体，壳体14和壳体16通过转轴13连接。如图9所示，当可折叠电子设备处于打开态时，槽71A、槽71B消失，壳体14和壳体16能够在转轴外侧相互接触形成短接，此时壳体14和壳体16相当于在转轴13外侧联合成一体化的地板。

可折叠电子设备中，L型槽天线可以通过镂空壳体14或壳体16而形成，包括第一枝节43和第二枝节45。在可折叠电子设备处于打开态时，该壳体地板可以为壳体14和壳体16在转轴13外侧联合所形成的一体化地板。

L型槽天线可以分布在壳体地板上邻近折叠位置的区域AA，具体可以如图9所示选择第一枝节43沿折叠位置分布。天线枝节沿折叠位置分布可以包括：将该天线枝节沿转轴所连接的壳体侧边分布。与实施例一不同的是，当选择第一枝节43沿转轴所连接的壳体侧边分布时，如图9所示，第二枝节45也可以沿壳体侧边分布而不远离壳体侧边。因为，在可折叠电子设备处于打开态时，壳体14和壳体16能够在转轴外侧相互接触形成短接，天线边界条件因而发生改变，相当于第一枝节43此时不再沿壳体地板的侧边分布，仅有第二枝节45沿壳体地板的侧边分布，天线辐射均衡，天线方向性系数较低。

由于在可折叠电子设备处于打开态时壳体14和壳体16在转轴13外侧联合所形成的一体化地板，这个一体化地板在垂直方向的长度明显大于其在水平方向的长度，因此，为了均衡激励起壳体地板的水平电流和垂直电流，沿垂直方向排布的第一枝节43可以长于沿水平方向排布的第二枝节45。二者的差距可与壳体地板在垂直方向的长度与其在水平方向的长度的差距相适应。当然，本实施例不排除壳体14和壳体16联合形成的一体化地板呈现另一种规格：垂直方向的长度小于水平方向的长度。此时，沿水平方向排布的第一枝节43大于沿垂直排布的第二枝节45，可以更均衡的激励起地板的水平电流和垂直电流。

实施例四

基于以上实施例，如图10A和图10B所示，槽天线还可进一步包括镂空壳体地板形成的第三枝节46，与第二枝节45一样，第三枝节46也可垂直连接第一枝节43。第二枝节45垂直连接于第一枝节43的一端，第三枝节46垂直连接于第一枝节43的另一端。在第一枝节43上，馈电点可邻近第三枝节46而设，例如可设于第三枝节46与第一枝节43的连接处。该槽天线可相当于在馈电点处弯折以上实施例提供的L型槽天线，以在馈电处增加一垂直枝节。邻近还可以是指，沿着第一枝节43，馈电点到第三枝节46的间距小于一定距离值，例如5mm。

在馈电处增加的第三枝节46可以用于阻抗调谐，可以增强谐振，提高辐射效率。第三枝节46可等效为一电感应，其尺寸越大，电感值越大。实际用中，通过选择第三枝节46的尺寸可以对工作在特定频段下的槽天线进行阻抗匹配。此时，天线方向图基本不受影响。

下面结合附图说明图10A所示槽天线的仿真。天线仿真所基于的天线尺寸如下：第一枝节43长40mm，第二枝节 45长21mm，第三枝节46长14mm。

图11A示出了增加第三枝节46前后槽天线的S参数曲线仿真。如图11A所示，槽天线可以产生2.4GHz、4.5GHz、6.7GHz这几种工作频段下的谐振。而且，增加第三枝节46后槽天线的谐振深度更大，天线辐射更强，尤其是4.5GHz频段下辐射明显增强。除了图11A中示出的这几种工作频段，实施例四提供的天线还可以产生其他频段的谐振，具体可通过调整天线枝节的尺寸来设置。

图11B至图11D示出了槽天线在2.4GHz、4.5GHz、6.7GHz这几种工作频率下的电流分布仿真。其中，槽天线在2.4GHz下为半波长槽天线，槽天线在4.5GHz下为全波长槽天线，槽天线在6.7GHz下为3/2波长槽天线。

图11E示出了图10A所示槽天线在2.4GH工作频率下的辐射方向图仿真。天线辐射方向图以可折叠设备打开至180°位置处的仿真情况为例。可以看出，增加第三枝节46基本没有影响槽天线的天线方向图，槽天线的天线方向图仍然覆盖均匀。

实施例五

基于以上实施例，还可以在第一枝节43的特定位置处开槽形成槽51，并在槽51内加载电感。通过电感加载可以实现调谐目的。

例如，如图12A和图12B所示，为改变实施例四提供的槽天线的某个谐振的位置，即调节天线频段，可以根据该谐振的电流分布确定电流强点，并在电流强点处开设槽51并加载电感。这样，如图13所示，可以将原来在6.7GHz处的3/2波长模式谐振调谐到5G带内（450MHz-6000MHz）。450MHz-6000MHz为5G频率范围1（Frequency Range 1，FR1）。

这里，电流强点是通过分析电流强弱分布而确定的强电流的位置。对于多频天线，可以查看不同谐振频率下的电流分布，找到各个频率的电流强点。在一个谐振频率的电流强点处开槽加载电感能够有效改变该谐振频率的谐振的位置，实现调谐目的。电流强点可以是指电流强度高（例如电流强度超过特定强度值）的一个位置范围。进一步的，为避免影响槽天线在其他谐振频率的辐射，选择的开槽位置时还需考虑避开其他谐振频率的电流强点。

不限于调谐6.7GHz的谐振，还可以调谐其他频率的谐振，具体可通过改变槽51的开设位置来改变。

下面结合附图说明图12A所示槽天线的仿真。天线仿真所基于的天线尺寸如下：第一枝节43长40mm，第二枝节 45长21mm，第三枝节46长14mm。

图14A示出了图12A所示槽天线的S参数和效率曲线仿真。如图14A所示，槽天线可以产生1.47GHz、2.4GHz、4.5GHz、5.5GHz、7.16GHz这几种工作频段下的谐振。天线辐射效率高。相比于图10A所示槽天线的S参数曲线仿真，开设槽51并加载电感的槽天线可以覆盖更多工作频段。

图14B至图14F示出了图12A所示槽天线在1.47GHz、2.4GHz、4.5GHz、5.5GHz、7.16GHz这几种工作频率下的电流分布仿真。其中，在1.47GHz下激励起转轴外侧的槽71A或槽71B工作在1/4波长模式，在2.4GHz下槽天线工作在半波长模式，在4.5GHz下槽天线工作在全波长模式，在5.5GHz下槽天线工作在3/2波长模式，在7.16GHz下槽天线工作在半波长模式。

图14G至图14J 示出了图12A所示槽天线在2.4GHz、4.5GHz、5.5GHz、7.16GHz这几种工作频率下的辐射方向图仿真。天线辐射方向图以可折叠设备打开至110°位置处的仿真情况为例。

可折叠电子设备可以包括多个以上实施例提供的槽天线，以实现多输入多输出（multi input multi output，MIMO）天线，例如无线高保真（wireless fidelity，Wi-Fi）MIMO天线。如图15所示，在壳体地板上邻近折叠位置且位于转轴外侧的区域可以布设两个槽天线，一个设于转轴的第一外侧，另一个设于转轴第二外侧。不论可折叠电子设备具有单个转轴还是具有多个转轴，都只具有两个外侧。多个转轴可作为整体考虑。在这两个外侧，转轴均连接壳体形成了一端封闭另一端开放的开放槽。

不限于通过镂空金属壳体而形成槽天线，镂空形成槽天线的也可以是设置于第一主体11或第二主体12中的其他金属地板。例如，当可折叠电子设备是非金属ID的笔记本电脑时，壳体14和壳体16是非金属的，可以通过镂空邻近折叠位置的其他金属地板形成槽天线。

除了降低天线方向性系数，本申请各个实施例提供的包括槽天线的可折叠电子设备还能够在天线效率不变情况下限制天线增益使其满足有效全向辐射功率（effectiveisotropic radiated power，EIRP）和功率谱密度（powerspectrumdensity，PSD）的相关规定，获得良好的有线传导功率，提升电子设备的空中下载（OTA）性能。

这里，天线枝节沿壳体（或壳体地板）的侧边，可以是指该天线枝节邻近于该侧边，也可以进一步限定该天线枝节平行于该侧边。邻近可以是指该天线枝节到该侧边的距离不超过特定距离值，例如10mm。远离可以是指该天线枝节到该侧边的距离超过特定距离值，例如40mm。

以上实施例中提及的天线枝节“邻近”壳体（或壳体地板）的侧边，可以是指该天线枝节上的中心点到该侧边的距离不超过一定距离值，或该天线枝节上的全部点到该侧边的平均距离不超过一定距离值，或该天线枝节上最远点到该侧边的距离不超过一定距离值。

以上实施例中提及的天线枝节“远离”壳体（或壳体地板）的侧边，可以是指该天线枝节上的中心点到该侧边的距离不小于一定距离值，或该天线枝节上的全部点到该侧边的平均距离不小于一定距离值，或该天线枝节上最近点到该侧边的距离不小于一定距离值。

以上实施例中提及的开放、封闭，可以是是相对地而言的，封闭是指接地，开放是指不接地，或者可以是相对于其他导电体而言的，封闭是指电连接其他导电体，开放是指不电连接其他导电体。

另外，本申请以上内容中提及的馈电点、中间或中间位置、平行等这类关于位置、距离的限定，均是针对当前工艺水平而言的，而不是数学意义上绝对严格的定义。举例说明，馈电点可以是指馈线与导体的连接区域（又可称为连接处）中的任一点。一天线枝节平行于壳体侧边可以是指该天线枝节上各点，例如两端端点、中点，到该壳体侧边的垂直距离近乎相等或者以特定距离度量单位（例如毫米）衡量为相同距离数值。

本申请中，天线的某种波长模式（如二分之一波长模式等）中的工作波长可以是指该天线辐射的信号的波长。例如，悬浮金属天线的二分之一波长模式可产生1.575GHz频段的谐振，其中二分之一波长模式中的工作波长是指天线辐射1.575GHz频段的信号的波长。应理解的是，辐射信号在空气中的波长可以如下计算：波长=光速/频率，其中频率为辐射信号的频率。辐射信号在介质中的波长可以如下计算：波长=（光速/）/频率，其中，ε为该介质的相对介电常数，频率为辐射信号的频率。以上实施例中的缝隙、槽中可以填充绝缘介质。

以上实施例中提及的“工作波长”可以是指谐振频率的中心频率对应的波长。例如，假设B1上行频段（谐振频率为1920 MHz至1980 MHz）的中心频率为1955MHz，那工作波长可以为利用1955MHz这个频率计算出来的波长。不限于中心频率，“工作波长”也可以是指谐振频率的非中心频率对应的波长。

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。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 (17)

1.一种包括天线的可折叠电子设备，其特征在于，所述可折叠电子设备包括：第一主体、第二主体，以及连接所述第一主体和所述第二主体的转轴，所述第一主体、所述第二主体可绕转轴发生转动；所述第一主体包括金属的第一壳体，所述第二主体包括金属的第二壳体；

所述可折叠电子设备还包括：通过镂空壳体地板形成的槽天线，所述槽天线包括第一枝节和第二枝节，所述第二枝节垂直连接于所述第一枝节的一端，所述槽天线的馈电点设置在其中一个枝节上；所述槽天线分布于所述壳体地板上邻近折叠位置的区域，所述第一枝节和所述第二枝节不同时沿所述壳体地板的侧边分布，当所述第一枝节和所述第二枝节中的一个枝节沿所述壳体地板的侧边分布时，另一个枝节与所述壳体地板的侧边之间的间距不小于1/2个工作波长。

2.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述第一壳体、所述第二壳体是两块独立的金属壳体。

3.如权利要求2所述的可折叠电子设备，其特征在于，在所述可折叠电子设备处于打开态时，所述第一壳体、所述第二壳体在所述转轴外侧不会相互接触，所述壳体地板为所述第一壳体或所述第二壳体。

4.如权利要求2所述的可折叠电子设备，其特征在于，在所述可折叠电子设备处于打开态时，所述第一壳体、所述第二壳体在所述转轴外侧相互接触形成短接，所述壳体地板为所述第一壳体和所述第二壳体在所述转轴外侧联合成的一体化地板。

5.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述第一枝节和所述第二枝节中的一个枝节沿所述转轴所连接的壳体侧边分布。

6.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述第一壳体、所述第二壳体是一整块金属壳体的两个部分。

7.如权利要求6所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述壳体地板为一整块金属壳体，所述一整块壳体能够在所述转轴处发生弯折。

8.如权利要求6所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述第一枝节和所述第二枝节中的一个枝节沿所述折叠位置分布。

9.如权利要求7所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述第一枝节和所述第二枝节中的一个枝节沿所述折叠位置分布。

10.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述转轴是金属的，所述槽天线也分布于所述转轴外侧。

11.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述第一枝节和所述第二枝节中，沿所述壳体地板的较长侧边分布的一个枝节比另一个枝节更长。

12.如权利要求11所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述一个枝节与所述另一个枝节的长度比值，和，所述壳体地板的较长侧边与较短侧边的长度比值，之差不超过第一值。

13.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述折叠位置处不被有信号屏蔽特性的输入/输出面板覆盖。

14.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述槽天线还包括：通过镂空所述壳体地板形成的第三枝节，所述第三枝节垂直连接于所述第一枝节的另一端，所述馈电点到所述第三枝节的间距小于第二值。

15.如权利要求1所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述槽天线还包括：在所述第一枝节的第一位置处开槽形成的槽，所述槽内加载有电感，所述第一位置包括所述槽天线的第一谐振频率的电流强点。

16.如权利要求1-15中任一项所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述槽天线的数量为多个。

17.如权利要求16所述的可折叠电子设备，其特征在于，所述槽天线的数量具体为两个，一个槽天线设于所述转轴的第一外侧，另一个槽天线设于所述转轴第二外侧。