CN115313030A - 天线组件和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种天线组件及电子设备。天线组件包括第一辐射体、第一匹配电路、第一馈源、第二辐射体及第二匹配电路;第一辐射体具有接地的第一接地端、第一自由端及位于第一接地端和第一自由端之间的第一馈电点;第一匹配电路电连接至第一馈电点;第一馈源电连接第一匹配电路,提供第一、第二频段激励信号;第二辐射体具有接地的第二接地端及第二自由端,第二自由端与第一自由端间隔设置且形成耦合缝隙,第二辐射体通过耦合缝隙与第一辐射体耦合;第二匹配电路一端电连接至第二辐射体,另一端接地,第二匹配电路对于第一频段的激励信号呈低阻抗特性,且对于第二频段的激励信号呈高阻抗特性。本申请的天线组件具有较好的通信效果。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,尤其涉及一种天线组件和电子设备。
背景技术
随着技术的发展,手机等具有通信功能电子设备的普及度越来越高,且功能越来越强大。电子设备中通常包括天线组件以实现电子设备的通信功能。然而,相关技术中的电子设备中的天线组件的通信性能不够好,还有待提升的空间。
发明内容
第一方面,本申请提供一种天线组件,所述天线组件包括:
第一辐射体,所述第一辐射体具有第一接地端、第一自由端及位于所述第一接地端和第一自由端之间的第一馈电点,所述第一接地端接地;
第一匹配电路,所述第一匹配电路电连接至所述第一馈电点;
第一馈源,所述第一馈源电连接所述第一匹配电路,所述第一馈源用于提供第一频段和第二频段的激励信号;
第二辐射体,所述第二辐射体具有第二接地端及第二自由端,所述第二接地端接地,所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置且形成耦合缝隙,所述第二辐射体通过所述耦合缝隙与所述第一辐射体耦合;所述第一馈源用于支持第一频段;及
第二匹配电路,所述第二匹配电路一端电连接至所述第二辐射体,另一端接地,所述第二匹配电路对于所述第一频段的激励信号呈低阻抗特性,且对于第二频段的激励信号呈高阻抗特性。
第二方面,本申请还提供了一种电子设备,所述电子设备包括如第一方面所述的天线组件。
综上所述,本申请实施方式提供的天线组件中,所述第二辐射体与所述第一辐射体耦合,以形成共口径天线,所述天线组件在工作时不但可利用所述第一辐射体也可以利用第二辐射体,因此,在所述天线组件所支持的电磁波信号的频段一定的情况下,所述第一辐射体及所述第二辐射体的长度均较短,所述天线组件的体积较小,占用空间较小。当所述天线组件应用于电子设备中时,便于与所述电子设备中的其他器排布。此外,所述第一馈源电连接所述第一匹配电路至所述第一辐射体的第一馈电点,以使得所述第一辐射体支持第一频段;此外,所述第二匹配电路电连接至所述第二辐射体,以使得天线组件还支持第一频段,因此,相较于仅有一个第一频段而言,本申请实施方式提供的天线组件所支持的第一频段的带宽较宽,从而使得所述天线组件利用所述第一频段通信时的通信质量较好。此外,所述第二匹配电路对所述第一频段的激励信号呈低阻抗特性,且对所述第二频段的激励信号呈高阻抗特性,因此,可减小所述天线组件工作在第一频段时,所述第二频段的激励信号对所述第一频段的激励信号的干扰等影响,使得所述天线组件工作在所述第一频段时具有较好性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请一些实施方式,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为本申请一实施方式提供的天线组件的示意;
图2为图1中第一辐射体与第二辐射体之间的耦合缝隙的示意图;
图3为图1提供的天线组件中一实施方式中提供的第二匹配电路的示意图;
图4为图1提供的天线组件中另一实施方式中提供的第二匹配电路的示意图;
图5为图1中所示的组件的第一谐振模式对应的主要电流示意图;
图6为图1中所示的天线组件的第二谐振模式对应的主要电流示意图;
图7为本申请一实施方式提供的天线组件的S参数示意图;
图8为图1所示的天线组件中第三谐振模式对应的主要电流示意图;
图9为图1所示的天线组件中第四谐振模式对应的主要电流示意图;
图10为图1所示的天线组件中第一辐射体中的部分部位的尺寸示意图;
图11为图1所示的天线组件中第二辐射体部分部位的尺寸示意图;
图12为本申请另一实施方式提供的天线组件的示意图;
图13为一实施方式提供的第一匹配电路的示意图;
图14为另一实施方式提供的第一匹配电路的示意图;
图15为一实施方式提供的第三匹配电路的示意图;
图16为另一实施方式提供的第三匹配电路的示意图;
图17为又一实施方式提供的第三匹配电路的示意图;
图18为一实施方式提供的天线组件中各个匹配电路的具体电路结构示意图;
图19为本申请再一实施方式提供的天线组件的示意图;
图20为另一实施方式提供的天线组件的示意图;
图21为图20中的天线组件的S参数示意图;
图22(a)、(b)、(c)分别为图20所示的天线组件的第一模式、第二模式、第三模式对应的主要电流示意图;
图23为本申请一实施方式提供的电子设备的立体结构图;
图24为一实施方式提供的图23中I-I线的剖视图;
图25为本申请一实施方式中导电框体的俯视图。
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。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“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,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请提供了一种天线组件10。所述天线组件10可应用于电子设备1(参见图23)中,所述电子设备1包括但不仅限于为手机、互联网设备(mobile internet device,MID)、电子书、便携式播放站(Play Station Portable,PSP)或个人数字助理(Personal DigitalAssistant,PDA)等具有通信功能的设备。
请参阅图1,图1为本申请一实施方式提供的天线组件的示意图。所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110具有第一接地端111、第一自由端112及位于所述第一接地端111和第一自由端112之间的第一馈电点B,所述第一接地端111接地。所述第一匹配电路M1电连接至所述第一馈电点B。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1,所述第一馈源S1用于提供第一频段和第二频段的激励信号。所述第二辐射体120具有第二接地端121及第二自由端122。所述第二接地端121接地,所述第二自由端122与所述第一自由端112间隔设置且形成耦合缝隙110a,所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙110a与所述第一辐射体110耦合。所述第二匹配电路M2一端电连接至所述第二辐射体120,另一端接地。所述第二匹配电路M2用于对所述第一频段的激励信号呈低阻抗特性,且对于第二频段的激励信号呈高阻抗特性。
此外,需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
所述第一辐射体110可以为但不仅限于为激光直接成型(Laser DirectStructuring,LDS)辐射体,或者,柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)辐射体,或者印刷直接成型(Print Direct Structuring,PDS)辐射体、或者为金属枝节辐射体。当所述天线组件10应用于电子设备1时,所述第一辐射体110可为利用所述电子设备1自身嵌件金属设计的结构件天线(Mechanical Design Antenna,MDA)辐射体。比如,所述第一辐射体110可利用所述电子设备1的塑胶及金属形成的中框30设计出来的天线辐射体。此外,所述第一辐射体110还可以为金属中框30设计出来的金属枝节天线辐射体。
可以理解的,本申请对于第一辐射体110的形状、构造及材质不做具体的限定,第一辐射体110的形状皆包括但不限于弯折装、条状、片状、杆状、涂层、薄膜等。当第一辐射体110呈条状时,本申请对于第一辐射体110的延伸轨迹不做限定,故第一辐射体110皆可呈直线、曲线、多段弯折等轨迹延伸。上述的第一辐射体110在延伸轨迹上可为宽度均匀的线条,也可以为宽度渐变、设有加宽区域等宽度不等的条形。
请参阅图1,所述第一辐射体110呈直线条状,第一接地端111和第一自由端112沿直线方向相对,且第一接地端111和第一自由端112为第一辐射体110的两个末端。在其他实施方式中,所述第一辐射体110的第一接地端111与第一自由端112为呈弯折状的第一辐射体110的相对两端。所述第一接地端111电连接至地的方式包括但不限于直接电连接(比如焊接);或通过同轴线、微带线、射频线、导电弹片、导电胶、嵌件金属、或电子设备1的中框30连料等方式间接电连接。
举例而言,参见图24,所述电子设备1的中框30包括本体部310及边框部340。所述边框部340设置于所述本体部310的周缘,且所述边框部340与所述本体部310弯折相连。在一个实施方式中,所述第一辐射体110可形成于所述边框部340上。所述本体部310构成地极。所述第一接地端111通过边框部340与本体部310之间的连料连接至所述本体部310,以接地。
本申请对于第一馈电点B在第一辐射体110上的具体位置不做限定,只要所述第一馈电点B位于所述第一接地端111及所述第一自由端112之间即可。
所述第一馈源S1电连接至所述第一馈电点B的方式可以为但不仅限于为直接电连接(比如焊接);或通过同轴线、微带线、射频线、导电弹片、导电胶、等方式间接电连接。在本实施方式中,以所述第一馈源S1通过导电弹片的方式电连接至所述第一馈电点B。
在一实施方式中,天线组件10自身具有参考地,也称为地极或地。该参考地的具体形式包括但不限于金属导电板件、成型于柔性电路板内部、硬质电路板中的金属导电层等。当天线组件10设于电子设备1内时,天线组件10的参考地电连接至电子设备1的参考地。再可选的,天线组件10本身不具有参考地,天线组件10的第一接地端111通过直接电连接或通过导电件间接电连接至电子设备1的参考地或电子设备1内的电子器件的参考地。
所述第一匹配电路M1用于调节所述第一辐射体110的等效电长度,以使得所述第一辐射体110支持的电磁波信号的频段不同;和/或者,使得所述第一辐射体110支持的电磁波信号的谐振频点不同。在本实施方式中,所述第一匹配电路M1用于调整所述第一辐射体110的等效电长度,以使得所述第一辐射体110支持所述第一频段。所述第一匹配电路M1中匹配器件不同,可使得所述第一辐射体110所支持的第一频段的谐振频点不同。
此外,所述第一匹配电路M1还用于调节所述第一馈源S1的输出阻抗与所述第一辐射体110的输入阻抗的匹配度。所述第一匹配电路M1的具体结构稍后详细描述。
所述第二辐射体120可以为但不仅限于为激光直接成型(Laser DirectStructuring,LDS)辐射体,或者,柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)辐射体,或者印刷直接成型(Print Direct Structuring,PDS)辐射体、或者为金属枝节辐射体。当所述天线组件10应用于电子设备1时,所述第二辐射体120可为利用所述电子设备1自身嵌件金属设计的结构件天线(Mechanical Design Antenna,MDA)辐射体。比如,所述第二辐射体120可利用所述电子设备1的塑胶及金属形成的中框30设计出来的天线辐射体。此外,所述第二辐射体120还可以为金属中框30设计出来的金属枝节天线辐射体。
可以理解的,本申请对于第二辐射体120的形状、构造及材质不做具体的限定,第二辐射体120的形状皆包括但不限于弯折装、条状、片状、杆状、涂层、薄膜等。当第二辐射体120呈条状时,本申请对于第二辐射体120的延伸轨迹不做限定,故第二辐射体120皆可呈直线、曲线、多段弯折等轨迹延伸。上述的第二辐射体120在延伸轨迹上可为宽度均匀的线条,也可以为宽度渐变、设有加宽区域等宽度不等的条形。
在一实施方式中,所述第一辐射体110的类型与所述第二辐射体120的类型相同;在其他实施方式中,所述第一辐射体110的类型可以与所述第二辐射体120的类型不相同,本申请对此不做限定。请参阅图1,所述第二辐射体120呈直线条状,第二接地端121和第二自由端122沿直线方向相对,且第二接地端121和第二自由端122为第二辐射体120的两个末端。在其他实施方式中,所述第二辐射体120的第二接地端121与第二自由端122为呈弯折状的第二辐射体120的相对两端。所述第二接地端121电连接至地的方式包括但不限于直接电连接(比如焊接);或通过同轴线、微带线、射频线、导电弹片、导电胶、嵌件金属、或电子设备1的中框30连料等方式间接电连接。
举例而言,参见图24,所述电子设备1的中框30包括本体部310及边框部340。所述边框部340设置于所述本体部310的周缘,且所述边框部340与所述本体部310弯折相连。在一个实施方式中,所述第二辐射体120可形成于所述边框部340上。所述本体部310构成地极。所述第二接地端121通过边框部340与本体部310之间的连料连接至所述本体部310,以接地。
本申请实施方式提供的天线组件10,所述第二自由端122与所述第一自由端112间隔设置且形成耦合缝隙110a,以使得所述天线组件10工作时不但可利用所述第一辐射体110,还可利用所述第二辐射体120,因此,所述天线组件10具有较好的通信效果。换而言之,所述第一辐射体110及所述第二辐射体120为共口径天线。在所述天线组件10收发的第一频段的频段一定的情况下,相较于所述天线组件10工作时只能单独利用第一辐射体110而无法利用第二辐射体120的情况而言,本申请实施方式提供的天线组件10中的第一辐射体110的长度较短。此外,在所述天线组件10收发的第一频段的频段一定的情况下,相较于所述天线组件10工作时只能单独利用第二辐射体120而无法利用第一辐射体110的情况而言,本申请实施方式提供的天线组件10中的第二辐射体120的长度较短。由此可见,在所述天线组件10支持的电磁波信号的频段一定的情况下,本申请实施方式提供的天线组件10中的第一辐射体110及所述第二辐射体120的长度均较短,所述天线组件10的体积较小,占用的空间较小。当所述天线组件10应用于电子设备1中时,便于与所述电子设备1中的其他器排布。
需要说明的是,前面所述的耦合即“容性耦合”。所谓“容性耦合”是指,两个辐射体之间产生电场,一辐射体的信号能够通过电场传递至另一辐射体,相应的,所述另一辐射体的信号能够通过电场传递至所述一辐射体,以使得两个辐射体即使在不直接接触或不直接连接的情况下也能够实现电信号的导通。举例而言,所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙110a与所述第一辐射体110耦合,是指:所述第二辐射体120与所述第一辐射体110产生电场,所述第二辐射体120的信号能够通过电场传递到所述第一辐射体110,以使得所述第二辐射体120与所述第一辐射体110即使在不直接接触或不直接连接的情况下也能够实现电信号的导通;相应的,所述第一辐射体110与所述第二辐射体120产生电场,所述第一辐射体110的信号能够通过电场传递到所述第二辐射体120,以是的所述第一辐射体110与所述第二辐射体120即使在不直接接触或不直接连接的情况下也能够实现电信号的导通。
请参阅图2,图2为图1中第一辐射体与第二辐射体之间的耦合缝隙的示意图。在一实施方式中,所述第一辐射体110与所述第二辐射体120之间的耦合缝隙110a的尺寸d为:0.5mm≤d≤2.0mm。所述耦合缝隙110a的尺寸是指所述耦合缝隙110a在所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的排布方向上的尺寸。具体请参阅图2,在图2中示意出了所述尺寸d。所述第一辐射体110与所述第二辐射体120之间的间隙尺寸d选取为上述范围,从而可保证第一辐射体110和第二辐射体120之间有良好的耦合效果。进一步可选地,0.5mm≤d≤1.5mm,以使得所述第一辐射体110和所述第二辐射体120之间的耦合较高更好。可以理解地,所述第一辐射体110与所述第二辐射体120之间的耦合缝隙110a也可以不为上述取值,只要满足所述第一辐射体110与所述第二辐射体120之间能够通过所述耦合缝隙110a耦合即可。
所述第二匹配电路M2用于调节所述第二辐射体120的等效电长度,以使得所述第二辐射体120支持的电磁波信号的频段不同;和/或者,使得所述第二辐射体120支持的电磁波信号的谐振频点不同。在本实施方式中,所述第二匹配电路M2用于调整所述第二辐射体120的等效电长度,以使得所述第二辐射体120支持所述第一频段。
所述第二匹配电路M2对所述第一频段的激励信号呈低阻抗特性,可提升所述第一频段的性能。换而言之,所述第二匹配电路M2所述第一频段的带通电路,所述第二匹配电路M2可通过所述第一频段的激励信号。所述第二匹配电路M2对所述第二频段的激励信号呈高阻抗特征,可减小甚至避免所述第二频段的激励信号对所述第一频段的激励信号的干扰。所述第二匹配电路M2的具体结构稍后详细描述。
需要说明的是,在本实施方式中,某一电路对预设频段信号呈低阻抗特性或高阻抗特性,不但适用于所述天线组件10发射所述预设频段的信号,也适用于所述天线组件10接收所述预设频段的信号。换而言之,所述天线组件10在发射所述预设频段的信号时,以及接收所述预设频段的信号时,所述某一电路均对所述预设频段的信号呈低阻抗特性或高阻抗特性。
具体地,在本实施方式中,所述第二匹配电路M2对于第一频段的激励信号呈低阻抗特性,是指所述天线组件10在发射电磁波信号时,所述第二匹配电路M2对所述第一频段的信号呈低阻抗特性。可以理解的,当所述天线组件10用于接收第一频段的信号时,所述第二匹配电路M2仍然对所述天线组件10接收的第一频段的信号呈低阻抗特性。
所述第二匹配电路M2对于所述第二频段的激励信号呈高阻抗特性,是指所述天线组件10在发射电磁波信号时,所述第二匹配电路M2对所述第二频段的信号呈高阻抗特性。可以理解的,当所述天线组件10用于接收第二频段的信号时,所述第二匹配电路M2仍然对所述天线组件10接收的第二频段的信号呈高阻抗特性。
综上所述,本申请实施方式提供的天线组件10中,所述第二辐射体120与所述第一辐射体110耦合,以形成共口径天线,所述天线组件10在工作时不但可利用所述第一辐射体110也可以利用第二辐射体120,因此,在所述天线组件10所支持的电磁波信号的频段一定的情况下,所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的长度均较短,所述天线组件10的体积较小,占用空间较小。当所述天线组件10应用于电子设备1中时,便于与所述电子设备1中的其他器排布。此外,所述天线组件10中,所述第一辐射体110支持第一频段,所述第二辐射体120还支持第一频段,因此,本申请实施方式提供的天线组件10所支持的第一频段的带宽较宽,从而使得所述天线组件10利用所述第一频段通信时的通信质量较好。此外,所述第二匹配电路M2对所述第一频段的激励信号呈低阻抗特性,且对所述第二频段的激励信号呈高阻抗特性,因此,可减小所述天线组件10工作在第一频段时,所述第二频段的激励信号对所述第一频段的激励信号的干扰等影响,使得所述天线组件10工作在所述第一频段时具有较好性能。其中,所述天线组件10工作在所述第一频段时具有较好性能包括但不仅限于,所述天线组件10工作在所述第一频段时具有较好的效率、较小甚至没有频偏。
请一并参阅图3及图4,图3为图1提供的天线组件中一实施方式中提供的第二匹配电路的示意图;
图4为图1提供的天线组件中另一实施方式中提供的第二匹配电路的示意图。所述第二匹配电路M2包括第一匹配单元161,所述第一匹配单元161的一端电连接至所述第二辐射体120,所述第一匹配单元161的另一端电连接至地极。所述第一匹配单元161包括串联的第一电容C1及第一电感L1。所述第一匹配单元161的另一端电连接至地极,包括但不仅限于为所述第一匹配单元161的所述另一端直接电连接至地极;或者,所述第一匹配单元161的所述另一端通过开关162电连接至地极。
在图3中,所述第一匹配单元161包括串联的第一电容C1及第一电感L1。所述第一电容C1的一端电连接至所述第二辐射体120,所述第一电容C1的另一端电连接至所述第一电感L1的一端,所述第一电感L1的另一端通过开关162电连接至地极。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一电感L1的另一端通过开关162还可直接电连接至地极。为了方便示意,所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120上的连接点标记为连接点C。在图3中,所述第一电容C1电连接至连接点C。
在图4中,所述第一匹配单元161包括串联的第一电容C1及第一电感L1。所述第一电感L1的一端电连接至所述第二辐射体120,所述第一电感L1的另一端电连接至所述第一电容C1的一端,所述第一电容C1的另一端通过开关162电连接至地极。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一电容C1的另一端通过开关162还可直接电连接至地极。
第二匹配电路M2的第一匹配单元161为所述第一频段的带通电路,用于通过所述第一频段的信号。
进一步地,在一实施方式中,所述第一馈源S1还用于支持第二频段。换而言之,所述第一馈源S2用于提供第二频段的激励信号。所述第二匹配电路M2还包括开关162。所述开关162一端电连接至所述第一匹配单元161,另一端电连接至地极。当所述第一馈源S1支持所述第一频段时,所述开关162导通。当所述第一馈源S1支持所述第二频段时,所述开关162断开。
在图3中,所述电感的另一端电连接至所述开关162的一端,所述开关162的另一端接地。在图4中,所述电容的另一端电连接至所述开关162的一端,所述开关162的另一端接地。
所述第一馈源S1还支持第二频段,所述第二匹配电路M2中的第一匹配单元161为第一频段的带通电路,对第一频段的激励信号呈低阻抗,且对所述第二频段的激励信号呈高阻抗特性。所述第二匹配电路M2对第二频段的信号呈电容,电容的加载会导致第二频段的信号的性能下降。具体地,所述电容的加载会导致所述第二频段的频偏,频偏后的第二频段相比于未频偏的第二频段的频段内的效率下降。因此,为了维持所述第二频段的信号的性能,增加了所述开关162。当所述第一馈源S1支持所述第一频段时,所述开关162导通;当所述第一馈源S1支持所述第二频段时,所述开关162断开。由此可见,当所述第一馈源S1支持所述第二频段时,所述开关162断开,可防止所述第二频段内的频偏及效率下降,即,可使得所述第一馈源S1支持的第二频段的具有较好的性能。
可以理解地,在其他实施方式中,所述第二匹配电路M2也可不包括所述开关162。当所述第二匹配电路M2不包括开关162时,所述第一匹配单元161直接电连接至地。虽然所述第一馈源S1支持所述第二频段时的性能稍微下降,但是只要满足所述第一馈源S1仍可支持所述第二频段即可。
请参阅图5及图6,图5为图1中所示的组件的第一谐振模式对应的主要电流示意图;图6为图1中所示的天线组件的第二谐振模式对应的主要电流示意图。需要说明的是,为了方便说明各个模式的主要特征表象,将各个谐振模式对应的电流进行单独示意,然,各个模式工作时,并不是完全独立的。然,不影响这里对各个谐振模式主要特征表象的阐述。此外,各个电流的流向仅为示意,不代表实际的电流强弱,且不代表两个流向相对的电流共同作用的电流零点的位置。
所述天线组件10具有第一谐振模式(参见图7,标记为a)及第二谐振模式(参见图7,标记为b)。所述第一谐振模式及所述第二谐振模式共同用于支持所述第一频段。所述第一谐振模式及所述第二谐振模式共同用于支持所述第一频段,因此,本申请实施方式提供的天线组件10所支持的第一频段的带宽较宽,从而使得所述天线组件10利用所述第一频段通信时的通信质量较好。
所述第一谐振模式为所述第一匹配电路M1至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,及所述耦合缝隙110a到所述第二匹配电路M2的1/8~1/4波长模式。
所述谐振模式,也称为谐振模态。在本实施方式中,所述第一谐振模式包括第一匹配电路M1至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,1/4波长模式为效率相对较高的谐振模式,故能够增强所述第一谐振模式支持的第一频段的电磁波信号的收发效率。
此外,所述第一谐振模式还利用到了耦合缝隙110a到所述第二匹配电路M2的1/8波长模式,以及1/8波长模式至1/4波长模式之间的波长模式,因此,所述第一谐振模式产生的第一频段的电磁波信号的带宽较宽,且辐射效率较高。
所述第一谐振模式对应的主要电流命名为第一电流I1。所述第一电流I1的流向为自所述第一匹配电路M1至所述第二匹配电路M2。具体地,所述第一电流I1包括第一子电流I11及第二子电流I12。所述第一子电流I11自所述第一匹配电路M1流向所述耦合缝隙110a,所述第二子电流I12自所述耦合缝隙110a至所述第二匹配电路M2。需要说明的是,所述第一模式对应的第一电流分布并不是任意时刻均自所述第一匹配电路M1流至所述第二匹配电路M2。所述第一电流的流向按照所述第一电流对应的第一谐振模式所支持的频率(此处为第一频段的第一谐振频点处的频率)周期性变化,在一个周期的第一时间段,所述第一模式对应的第一电流自所述第一匹配电路M1流至所述第二匹配电路M2;在一个周期的第二时间段,所述第一电流的方向和图示的第一电流的方向是反向的。其中,所述周期包括第一时间段和第二时间段。具体地,在所述第二时间段,所述第一电流I1的流向为自所述第二匹配电路M2至所述第一匹配电路M1;且具体为所述第二子电流I12自所述第二匹配电路M2至所述耦合缝隙110a,所述第一子电流I11自所述耦合缝隙110a至所述第一匹配电路M1。综上所述,在一个周期的第一时间段内,所述第一电流自所述第一匹配电路M1至所述第二匹配电路M2;在一个周期的第二时间段内,所述第一电流自所述第二匹配电路M2至所述第一匹配电路M1。换而言之,所述第一谐振模式对应的第一电流为周期性变化的。
后续各个谐振模式对应的主要电流也是按照各个谐振模式所支持的频段的谐振频点处的频率周期性变化的,后续对各个模式对应的主要电流分布进行说明时,仅说明且图示一个周期的第一时间段的主要电流的流向,可以理解的,在一个周期的第二时间段内的主要电流流向和第一时间段内的主要电流流向相反。
所述第二谐振模式用于支持所述第一频段,所述第二谐振模式为第一匹配电路M1至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,及所述第二匹配电路M2至所述耦合缝隙110a的1/8~1/4波长模式。
在本实施方式中,所述第二谐振模式包括第一匹配电路M1至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,1/4波长模式为效率相对较高的谐振模式,故能够增强所述第二谐振模式支持的第一频段的电磁波信号的收发效率。
此外,所述第二谐振模式还利用到了所述第二匹配电路M2至所述耦合缝隙110a的1/8波长模式,以及1/8波长模式至1/4波长模式之间的波长模式,因此,所述第二谐振模式产生的第一频段的电磁波信号的带宽较宽,且辐射效率较高。
所述第二谐振模式对应的主要电流命名为第二电流I2。所述第二电流I2包括第三子电流I21及第四子电流I22。所述第三子电流I21自所述第一匹配电路M1流向所述耦合缝隙110a。所述第四子电流I22自所述第二匹配电路M2流向所述耦合缝隙110a。
在本实施方式中,所述第一谐振模式所支持的第一频段的谐振频点命名为第一谐振频点,所述第二谐振模式所支持的第一频段的谐振频点命名为第二谐振频点,所述第一谐振频点的频率小于所述第二谐振频点的谐振频率。
请参阅图7,图7为本申请一实施方式提供的天线组件的S参数示意图。在本示意图中,横坐标为频率,单位为GHz,纵坐标为S参数,单位为dB。在本实施方式中,所述第一馈源S1、所述第一匹配电路M1、第二匹配电路M2、所述第一辐射体110及所述第二辐射体120组成第一天线;所述第二馈源S2、所述第三匹配电路M3、所述第一辐射体110、所述第二辐射体120及第二匹配电路M2组成第二天线。在本实施方式的示意图中,曲线①为S1,1参数曲线,即,第一天线对应的S参数曲线。曲线②为S2,2参数曲线,即,所述第二天线对应的S参数曲线。曲线③为S1,2参数曲线,即,第一天线和第二天线的隔离度曲线。所述天线组件10还具有第三谐振模式(参见图7,标记为c)及第四谐振模式(参见图7,标记为d)。所述第三谐振模式及所述第四谐振模式共同支持第二频段。
所述第二频段与所述第一频段不同,在本实施方式中,所述第二频段的频率小于所述第一频段的频率。
所述天线组件10具有第三谐振模式及所述第四谐振模式这两个谐振模式共同支持所述第二频段,具体地,所述第三谐振模式用于支持所述第二频段中的部分频段,所述第四谐振模式用于支持所述第二频段中的部分频段。比如,当所述第二频段为MHB频段时,所述第三谐振模式用于支持所述MHB频段中的部分频段,所述第四谐振模式用于支持MHB频段中的另外部分频段。
所述天线组件10的第三谐振模式及所述第四谐振模式均支持所述第二频段,因此,可有利于拓展所述天线组件10所支持的第二频段的带宽,并有利于载波聚合(CarrierAggregation,CA)、双卡及单波段等场景。
举例而言,在CA场景下,其中所述第三谐振模式用于支持HB频段,第四谐振模式用于支持MB频段。
请参阅图8,图8为图1所示的天线组件中第三谐振模式对应的主要电流示意图。所述第三谐振模式为所述第二接地端121至所述第一匹配电路M1的1/4波长模式。
所述第三谐振模式为所述第二接地端121至所述第一匹配电路M1的1/4波长模式,1/4波长模式为效率相对较高的谐振模式,故能够增强所述第三谐振模式支持的第二频段的电磁波信号的收发效率。
所述第三谐振模式对应的主要电流命名为第三电流I3。所述第三电流I3的流向为所述第二接地端121至所述第一匹配电路M1。
所述第三电流I3包括第五子电流I31及第六子电流I32。所述第五子电流I31由所述第二接地端121流向所述耦合缝隙110a,所述第六子电流I32由所述耦合缝隙110a流向所述第一匹配电路M1。
请参阅图9,图9为图1所示的天线组件中第四谐振模式对应的主要电流示意图。所述第四谐振模式为所述第二接地端121至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,及所述耦合缝隙110a至所述第一接地端111的1/4波长模式。
换而言之,所述第四谐振模式为所述第二接地端121至所述第一接地端111的1/4波长模式。
所述第四谐振模式为所述第二接地端121至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,及所述耦合缝隙110a至所述第一接地端111的1/4波长模式,1/4波长模式为效率相对较高的谐振模式,故能够增强所述第四谐振模式支持的第二频段的电磁波信号的收发效率。
所述第四谐振模式对应的主要电流命名为第四电流I4。所述第四电流I4包括第七子电流I41及第八子电流I42。所述第七子电流I41自所述第二接地端121流向所述耦合缝隙110a;所述第八子电流I42自所述耦合缝隙110a流向所述第一接地端111。
请参阅图10,图10为图1所示的天线组件中第一辐射体中的部分部位的尺寸示意图。所述第一谐振模式所支持的第一频段的谐振频点为第一谐振频点,第一馈电点B到所述耦合缝隙110a的长度L1为所述第一谐振频点对应的波长的1/4。
所述第一馈电点B到所述耦合缝隙110a的长度为所述第一谐振频点对应的波长的1/4,因此,所述第一辐射体110中第一馈电点B至所述耦合缝隙110a之间的辐射部分为支持所述第一谐振模式所支持的第一频段的主要枝节,而所述第二辐射体120中自所述耦合缝隙110a处至所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120的连接点之间的辐射部分为辅助枝节。所述第一馈电点B到所述耦合缝隙110a的长度为所述第一谐振频点对应的波长的1/4,可使得所述第一辐射体110支持所述第一谐振模式对应的所述第一频段时具有较好的收发效率。
请参阅图11,图11为图1所示的天线组件中第二辐射体部分部位的尺寸示意图。所述第二谐振模式所支持的第一频段的谐振频点为第二谐振频点,所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120的连接点C至所述耦合缝隙110a的长度L2为所述第二谐振频点对应的波长的1/4。
所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120的连接点至所述耦合缝隙110a的长度为所述第二谐振频点对应的波长的1/4,因此,所述第二辐射体120中,所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120的连接点至所述耦合缝隙110a的部分为所述第二谐振模式所支持的第一频段的主要枝节,而所述第一辐射体110中自所述耦合缝隙110a处至所述第一馈电点B之间的辐射部分为辅助枝节。所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120的连接点至所述耦合缝隙110a的长度为所述第二谐振频点对应的波长的1/4,可使得所述第二辐射体120支持所述第二谐振模式对应的第一频段时具有较好的收发效果。
请参阅图12,图12为本申请另一实施方式提供的天线组件的示意图。所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110具有第一接地端111、第一自由端112及位于所述第一接地端111和第一自由端112之间的第一馈电点B,所述第一接地端111接地。所述第一匹配电路M1电连接至所述第一馈电点B。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1。所述第二辐射体120具有第二接地端121及第二自由端122。所述第二接地端121接地,所述第二自由端122与所述第一自由端112间隔设置且形成耦合缝隙110a,所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙110a与所述第一辐射体110耦合;所述第一馈源S1用于支持第一频段。所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120,以使得所述天线组件10支持第一频段,且所述第二匹配电路M2为所述第一频段的带通电路。
此外,所述第一馈源S1还用于支持第二频段。所述第一辐射体110还具有第二馈电点A,所述第二馈电点A与所述第一馈电点B间隔设置。所述天线组件10还包括第三匹配电路M3及第二馈源S2。所述第三匹配电路M3电连接至所述第二馈电点A。所述第二馈源S2电连接至所述第三匹配电路M3,以支持第三频段。
本实施方式中,所述第二馈电点A相较于所述第一馈电点B背离所述第一自由端112。
本实施方式中,所述第二馈源S2电连接至所述第三匹配电路M3,所述第三匹配电路M3电连接至所述第一辐射体110的第一馈电点B,使得所述天线组件10支持所述第三频段,因此,所述天线组件10可支持较多的频段,所述天线组件10具有较好的通信效果。
所述第一匹配电路M1为所述第三频段的带阻电路。所述第一匹配电路M1为所述第三频段的带阻电路,具体地,所述第一匹配电路M1对所述第三频段呈现高阻抗,从而对所述第三频段进行隔离。所述第一匹配电路M1为所述第三频段的带阻电路,可防止所述第三频段对所述第一馈源S1所支持的第一频段的干扰,进而使得所述天线组件10具有较好的性能。
请参阅图13,图13为一实施方式提供的第一匹配电路的示意图。所述第一匹配电路M1包括第二电容C2及第二电感L2。所述第二电容C2的一端电连接所述第一馈源S1,另一端电连接所述第一馈电点B。所述第二电感L2与所述第二电容C2并联。
所述第一匹配电路M1中包括第二电容C2及第二电感L2,对所述第三频段进行隔离,所述第一匹配电路M1的结构简单易行。
请参阅图14,图14为另一实施方式提供的第一匹配电路的示意图。所述第一匹配电路M1包括第二电容C2及第二电感L2。所述第二电容C2的一端电连接所述第一馈源S1,另一端电连接所述第一馈电点B。所述第二电感L2与所述第二电容C2并联。此外,所述第一匹配电路M1还包括第一调谐支路151及第二调谐支路152。所述第一调谐支路151的一端电连接所述第一馈源S1,所述第一调谐支路151的另一端电连接所述第一电容C1的所述一端,所述第一调谐支路151用于调节所述第一频段的谐振频点。所述第二调谐支路152的一端电连接所述第一电容C1的所述一端,所述第二调谐支路152的另一端接地,所述第二调谐支路152用于调节第一频段的谐振频点。
在本实施方式中,所述第一匹配电路M1还包括第一调谐支路151及第二调谐支路152,所述第一调谐支路151用于调整所述第一频段的谐振频点,所述第二调谐支路152用于调谐所述第一频段的谐振频点,因此,可达较为精确调整所述第一频段的谐振频点的技术效果。
选取不同的所述第一调谐支路151,和/或选取不同所述第二调谐支路152,可使得所述第一频段的谐振频点不同。对于已经选定的第一调谐支路151而言,所述第一调谐支路151用于根据设定的调谐参数(第一参数)使得所述天线组件10工作在第一频段预设的谐振频点。对于已经选定的第二调谐支路152而言,所述第二调谐支路152用于根据设定的调谐参数(第二参数)使得所述天线组件10工作在所述第一频段预设的谐振频点。
所述第一调谐支路151包括电感,所述第二调谐支路152包括电容。
由于所述第一调谐支路151的一端电连接所述第一馈源S1,所述第一调谐支路151的另一端电连接所述第一电容C1的所述一端,因此,所述第一调谐支路151串联于所述第一馈源S1与所述第一辐射体110之间。所述第二调谐支路152的一端电连接所述第一电容C1的所述一端,所述第二调谐支路152的另一端接地,因此,所述第二调谐支路152相当于与所述第二匹配单元171及第一辐射体110并联。对所述第一频段进行调谐时,并联的电容对所述第一频段的调谐较为灵敏,串联的电感对所述第一频段的调谐较为灵敏。因此,所述第一调谐支路151包括电感,所述第二调谐支路152包括电容,可使得对所述第一频段的调谐较为灵敏。
所述第三匹配电路M3为所述第三频段的带通电路,且为所述第一频段的带阻电路。
所述第三匹配电路M3为所述第三频段的带通电路,且为所述第一频段的带阻电路,所述第三匹配电路M3可通过所述第三频段的信号,且所述第三匹配电路M3对其他频段(此处为第一频段)的信号进行隔离。所述第三匹配电路M3为所述第三频段的带通电路,且为所述第一频段的带阻电路,可防止其他频段(此处为第一频段)对所述天线组件10所支持的第三频段的干扰,进而使得所述天线组件10具有较好的性能。
请参阅图15,图15为一实施方式提供的第三匹配电路的示意图。所述第三匹配电路M3包括第二匹配单元171。所述第二匹配单元171一端电连接至所述第二馈电点A,另一端电连接至所述第二馈源S2,所述第二匹配单元171包括串联的第三电容C3及第三电感L3。
在本实施方式的示意图中,所述第三电容C3的一端电连接至所述第二馈电点A,所述第三电容C3的另一端电连接所述第三电感L3的一端,所述第三电感L3的另一端电连接至所述第二馈源S2。换而言之,所述第三电容C3的所述一端作为所述第二匹配单元171的所述一端,所述第三电感L3的所述另一端作为所述第二匹配单元171的所述另一端。
可以理解地,在其他实施方式中,所述第三电感L3的一端电连接至所述第二馈电点A,所述第三电感L3的另一端电连接至所述第三电容C3的一端,所述第三电容C3的另一端电连接至所述第二馈源S2S2。换而言之,所述第三电感L3的所述一端作为所述第二匹配单元171的所述一端,所述第三电容C3的所述另一端作为所述第二匹配单元171的所述另一端。
所述第三匹配电路M3包括第二匹配单元171,所述第二匹配单元171一端电连接至所述第一馈电点B,另一端电连接至所述第二馈源S2,所述第二匹配单元171包括串联的第三电容C3及第三电感L3,以通过所述第三频段的信号,且隔离所述第一频段的信号,所述第三匹配电路M3的结构简单易行。
请参阅图16,图16为另一实施方式提供的第三匹配电路的示意图。所述第三匹配电路M3还包括第三调谐支路172。所述第一调谐支路151的一端电连接至所述第二带通电路的所述另一端,所述第一调谐支路151的另一端接地,所述第一调谐支路151用于调整所述第三频段的谐振频点。
选取不同的所述第三调谐支路172,可使得所述第三频段的谐振频点不同。对于已经选定的第三调谐支路172而言,所述第三调谐支路172用于根据设定的调谐参数(第三参数)使得所述天线组件10工作在第三频段的预设的谐振频点。通常而言,所述第一调谐支路151包括电容。
请参阅图17,图17为又一实施方式提供的第三匹配电路的示意图。所述第三匹配电路M3还包括第四调谐支路173和/或第五调谐支路174。所述第三匹配电路M3还包括第四调谐支路173和/或及第五调谐支路174,包括如下几种情况:所述第三匹配电路M3包括第四调谐支路173,但不包括第五调谐支路174;或者,所述第三匹配电路M3包括第五调谐支路174,但不包括第四调谐支路173;或者,所述第三匹配电路M3包括第四调谐支路173,且所述第三匹配电路M3还包括第五调谐支路174。在本实施方式的示意图中,以所述第三匹配电路M3包括第四调谐支路173,且所述第三匹配电路M3还包括第五调谐支路174为例进行示意,可以理解地,不应当理解为对本申请实施方式提供的第三匹配电路M3的限定。
所述第四调谐支路173的一端电连接至所述第三调谐支路172的所述一端,所述第四调谐支路173的另一端电连接至所述第二馈源S2,所述第四调谐支路173用于调整所述第三频段的谐振频点。所述第五调谐支路174的一端电连接至所述第一馈源S1,所述第五调谐支路174的另一端接地,所述第五调谐支路174用于调整所述第三频段的谐振频点。
需要说明的是,选取不同的所述第四调谐支路173,可使得所述第三频段的谐振频点不同。对于已经选定的第四调谐支路173而言,所述第四调谐支路173用于根据设定的调谐参数(第四参数)使得所述天线组件10工作在第三频段的预设的谐振频点。
选取不同的所述第五调谐支路174,可使得所述第三频段的谐振频点不同。对于已经选定的第五调谐支路174而言,所述第五调谐支路174用于根据设定的调谐参数(第五参数)使得所述天线组件10工作在第三频段的预设的谐振频点。
所述第三匹配电路M3还包括第四调谐支路173和/或第五调谐支路174,可达较为精确调整所述第三频段的谐振频点的技术效果。
在一实施方式中,所述第三调谐支路172包括电容,所述第四调谐支路173包括电容或电感,所述第五调谐支路174包括电容或电感。
所述第三调谐支路172包括电容,所述第四调谐支路173包括电容或电感,所述第五调谐支路174包括电容或电感,可使得所述第三调谐支路172、第四调谐支路173及所述第五调谐支路174简单易行。
请参阅图18,图18为一实施方式提供的天线组件中各个匹配电路的具体电路结构示意图。图18中提供的天线组件10中各个匹配电路的介绍请参阅前面描述,在此不再赘述。
请参阅图19,图19为本申请再一实施方式提供的天线组件的示意图所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110具有第一接地端111、第一自由端112及位于所述第一接地端111和第一自由端112之间的第一馈电点B,所述第一接地端111接地。所述第一匹配电路M1电连接至所述第一馈电点B。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1。所述第二辐射体120具有第二接地端121及第二自由端122。所述第二接地端121接地,所述第二自由端122与所述第一自由端112间隔设置且形成耦合缝隙110a,所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙110a与所述第一辐射体110耦合;所述第一馈源S1用于支持第一频段。所述第二匹配电路M2电连接至所述第二辐射体120,以使得所述天线组件10支持第一频段,且所述第二匹配电路M2为所述第一频段的带通电路。
此外,所述天线组件10还包括第三辐射体130。所述第三辐射体130电连接至所述第一匹配电路M1,以支持第四频段。
本实施方式中,所述天线组件10还包括第三辐射体130,所述第三辐射体130电连接至所述第一匹配电路M1,以支持第四频段,因此,可使得所述天线组件10可工作在较多的频段,所述天线组件10具有较好的通信效果。
结合前面各个实施方式提供的天线组件10,在一实施方式中,所述第一频段为超高频(Ultra High Band,UHB)频段,所述第二频段为中高频(Middle High Band,MHB)频段,所述第三频段为GPS L5频段。在另一实施方式中,所述第一频段为UHB频段,所述第二频段为MHB频段,所述第三频段为低频(Lower Band,LB)频段。在另一实施方式中,所述第一频段为高频(High Band,HB)频段,所述第二频段为中频(Middle Band,MB)频段,所述第三频段为GPS L5频段,或者所述第三频段为LB频段。
所述LB频段的范围为:f<1000MHz的频段。所述MHB频段的范围为:1000MHz≤f<3000MHz,所述MB频段为:1000MHz≤f<2200MHz,例如B3频段或B1频段。所述HB频段的范围为2200MHz≤f<3000MHz,例如B40频段,或B41。所述UHB频段的范围在3000MHz≤f<10000MHz。需要说明的是,这里提到的GPS表示定位,包括但不仅限于全球定位系统(GlobalPositioning System,GPS)定位、北斗定位、GLONASS定位、GALILEO定位等。GPS-L5频段的谐振频点为1176MHz。
在一实施方式中,所述第四频段与所述第一频段相同。举例而言,所述第一频段为UHB频段,所述第四频段为UHB频段。所述第四频段可以为但不仅限于为UHB频段中的N79频段。
下面对本实施方式提供的天线组件10的S参数示意图进行说明。请参阅图7,在图7中,横坐标为频率,单位为GHz,纵坐标为S参数,单位为dB。在本实施方式中,所述第一馈源S1、所述第一匹配电路M1、所述第一辐射体110及所述第二辐射体120组成第一天线;所述第二馈源S2、所述第二匹配电路M2、所述第一辐射体110及所述第二辐射体120组成第二天线。在本实施方式的示意图中,曲线①为S1,1参数曲线,即,第一天线对应的S参数曲线。曲线②为S2,2参数曲线,即,所述第二天线对应的S参数曲线。曲线③为S1,2参数曲线,即,第一天线和第二天线的隔离度曲线。由曲线③可见,所述第二天线支持的第三频段与第一天线支持的第一频段及第二频段之间具有较好的隔离度。
当所述第二匹配电路M2中的开关162断开时,相当于所述天线组件10中的第二辐射体120上未电连接所述第二匹配电路M2。具体地,请参阅图20及图21,图20为另一实施方式提供的天线组件的示意图。图21为图20中的天线组件的S参数示意图。将图12结合图4,且图4中的开关162断开即可得到图20。在图21中,横坐标为频率,单位为GHz,纵坐标为S参数,单位为dB。在本实施方式中,所述第一馈源S1、所述第一匹配电路M1、所述第一辐射体110及所述第二辐射体120组成第一天线;所述第二馈源S2、所述第三匹配电路M3、所述第一辐射体110及所述第二辐射体120组成第二天线。在本实施方式的示意图中,曲线①为S1,1参数曲线,即,第一天线对应的S参数曲线。曲线②为S2,2参数曲线,即,所述第二天线对应的S参数曲线。曲线③为S1,2参数曲线,即,第一天线和第二天线的隔离度曲线。本实施方式提供的天线组件10相较于本申请图12及其对应的实施方式提供的天线组件10少了第二匹配电路M2。在本实施方式中,所述第一馈源S1用于支持MHB频段及UHB频段。所述第二馈源S2用于支持GPS L5频段。由此可见,相关技术中的天线组件10中只有第一辐射体110电连接了馈源(第一馈源S1和第二馈源S2)和匹配电路(第一匹配电路M1及第三匹配电路M3)。通常而言,所述第一馈源S1、所述第二馈源S2、所述第一匹配电路M1及所述第三匹配电路M3设置于电路板上。所述第一馈源S1、所述第二馈源S2、所述第一匹配电路M1及所述第三匹配电路M3通常对应所述第一辐射体110设置,而所述第二辐射体120对应的电路板的部位没有被合理利用到。
所述第一馈源S1用于支持第一模式(参见图21,标记为a’)、第二模式(参见图21,标记为b’)及第三模式(参见图21,标记为c’)。请参阅图22,图22(a)、(b)、(c)分别为图20所示的天线组件的第一模式、第二模式、第三模式对应的主要电流示意图。具体地,图22(a)为图20所示的天线组件的第一模式对应的主要电流示意图;图22(b)为图20所示的天线组件的第二模式对应的主要电流示意图;图22(c)为图20所示的天线组件的第三模式对应的主要电流示意图。需要说明的是,所述第一模式、所述第二模式及所述第三模式为三个谐振模式,或者称为三个谐振模态,为了和前面的各个谐振模式区分,因此,命名为了第一模式、第二模式及第三模式。
在本实施方式中,所述第一模式支持MB频段(比如,B3频段)。所述第一模式为所述第二接地端121至所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,及所述耦合缝隙110a至所述第一接地端111的1/4波长模式。
换而言之,所述第一模式为所述第二接地端121至所述第一接地端111的1/4波长模式。
所述第一模式所支持的频段和前面实施方式提供的天线组件10中的第四谐振模式所支持的频段相同,且主要电流路径相同。
在本实施方式中,所述第一接地端111到所述耦合缝隙110a的长度为所述第一模式支持的频段的谐振频点对应波长的1/4。
在本实施方式中,第二模式支持HB频段(比如,B41频段)。所述第二模式为或约为所述第二接地端121至所述第一匹配电路M1的1/4波长模式。
所述第二模式所支持的频段和前面实施方式提供的天线组件10的第三谐振模式所支持的频段相同,且主要电流路径相同。
在本实施方式中,所述第二接地端121到所述耦合缝隙110a的长度为或约为所述第二模式支持的频段的谐振频段对应波长的1/4。
所述第三模式支持UHB频段(比如N78频段)。所述第三模式为第一接地端111到所述耦合缝隙110a的1/4波长模式,以及所述第二接地端121到所述耦合缝隙110a的1/4波长模式。
所述第三模式所支持的频段和前面实施方式提供的天线组件10所支持的第一谐振模式所支持的频段相同,均为第一频段。然,本实施方式提供的第三模式的主要电流路径(参见图22(c))和前面实施方式提供的第一谐振模式的主要电流路径(参见图5)不同。说明,相较于未加入所述第二匹配电路M2而言,加入所述第二匹配电路M2会对所述天线组件10所支持的第一频段产生一定的频偏,然,由图21和图7的S参数仿真图来看,加入第二匹配电路M2对所述第一馈源S1所支持的第一频段产生的频偏不大。因此,所述天线组件10中加入了所述第二匹配电路M2可支持所述第一频段,换而言之,所述第一谐振模式及所述第二谐振模式这两个模式均支持所述第一频段,使得所述天线组件10在所述第一频段具有双谐振,具有较宽的带宽。此外,所述第二匹配电路M2的加入对所述第一馈源S1支持的第一频段的频偏影响不大。
本申请还提供了一种电子设备1,所述电子设备1包括但不仅限于为手机、互联网设备(mobile internet device,MID)、电子书、便携式播放站(Play Station Portable,PSP)或个人数字助理(Personal Digital Assistant,PDA)等具有通信功能的设备。请一并参阅图23及图24,图23为本申请一实施方式提供的电子设备的立体结构图;图24为一实施方式提供的图23中I-I线的剖视图。所述电子设备1包括前面任意实施方式所述的天线组件10。
请参阅一并图23、图24及图25,图25为本申请一实施方式中导电框体的俯视图所述电子设备1还包括导电框体20。所述导电框体20包括框体本体210、第一导电段220、及第二导电段230。所述第一导电段220与所述第二导电段230之间间隔设置,所述第一导电段220与所述第二导电段230分别与所述框体本体210之间具有缝隙,所述第一导电段220背离所述第二导电段230的一端与所述框体本体210相连,所述第二导电段230背离所述第一导电段220的一端与所述框体本体210相连,其中,所述第一辐射体110包括所述第一导电段220,所述第二辐射体120包括所述第二导电段230。在图25中,以所述第一导电段220及所述第二导电段230对应所述框体本体210的边为例进行示意;在其他实施方式中,所述第一导电段220及所述第二导电段230也可对应所述框体本体210的两个侧边形成的拐角部设置为例进行示意。
在本实施方式中,所述导电框体20为金属框体,比如,所述导电框体20的材质可以包括铝镁合金、或铝、或铜等。由于较大块的金属可构成地极,因此,所述框体本体210可构成所述地极,所述第一导电段220背离所述第二导电段230的一端与所述框体本体210相连,以使得所述第一导电段220接地;所述第二导电段230背离所述第二导电段230的一端与所述框体本体210相连,以使得所述第二导电段230接地。
请再次参阅图24,所述导电框体20包括边框240,所述边框240弯折连接于所述框体本体210的周缘,所述第一导电段220及所述第二导电段230形成于所述边框240上。
在本实施方式中,所述导电框体20为所述电子设备1的中框30。
所述中框30的材质为金属,比如为铝镁合金。所述中框30通常构成电子设备1的地,所述电子设备1中的电子器件需要接地时,可连接所述中框30以接地。此外,所述电子设备1中的地系统除了包括所述中框30之外,还包括电路板50中的地以及屏幕40中的地。
在本实施方式中,所述电子设备1还包括屏幕40、电路板50及电池盖60。所述屏幕40可以为具有显示作用的显示屏,也可以为集成有显示及触控作用的屏幕。所述屏幕40用于显示文字、图像、视频等信息。所述屏幕40承载于所述中框30,且位于所述中框30的一侧。所述电路板50通常也承载于所述中框30,且所述电路板50和所述屏幕40承载于所述中框30相背的两侧。前面介绍的天线组件10中的第一信号源S1、第二馈源S2S2、第一匹配电路M1、第二匹配电路M2及第三匹配电路M3中的至少一个或多个可设置在所述电路板50上。所述电池盖60设置于所述电路板50背离中框30的一侧,所述电池盖60、所述中框30、所述电路板50、及所述屏幕40相互配合以组装成一个完整的电子设备1。可以理解地,所述电子设备1的结构描述仅仅为对电子设备1的结构的一种形态的描述,不应当理解为对电子设备1的限定,也不应当理解为对天线组件10的限定。
在其他实施方式中,所述导电框体20也可不为所述中框30,而是一个设置在电子设备1内部且导电框体20。
在其他实施方式中,所述第一辐射体110为FPC天线辐射体或者为LDS天线辐射体、或者为PDS天线辐射体、或者为金属枝节;所述第二辐射体120为FPC天线辐射体或者为LDS天线辐射体、或者为PDS天线辐射体、或者为金属枝节。所述第一辐射体110可设置于所述中框30的边缘,且电连接所述中框30。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一辐射体110和所述第二辐射体120也可以设置在其他位置,且电连接所述电子设备1中的地系统,以接地。所述电子设备1中的地系统包括中框30、屏幕40、电路板50,所述第一辐射体110及所述第二辐射体120电连接所述电子设备1的地系统,包括所述第一辐射体110及所述第二辐射体120电连接所述中框30的地、屏幕40的地、电路板50的地中的任何一个或多个。
在一实施方式中,所述第一辐射体110与所述第二辐射体120为同种类型的天线辐射体,且设置于同一基板上。所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的类型相同,且设置在同一基板上,从而方便所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的制备及所述第一辐射体110及所述第二辐射体120与电子设备1中的其他部件组装。在本实施方式中所述电子设备1还包括地系统(也称为参考地,或地,或地极),所述地系统包括中框30、电路板50的地、及显示屏的地中的一种或多种,所述第一辐射体110的第一接地端111电连接所述地系统以接地,所述第二辐射体120的第二接地端121电连接所述地系统以接地。本实施方式中,所述第一辐射体110为FPC天线辐射体、或者为LDS天线辐射体、或者为PDS天线辐射体、或者为金属枝节;所述第二辐射体120为FPC天线辐射体、或者为LDS天线辐射体、或者为PDS天线辐射体、或者为金属枝节,当所述第一辐射体110及所述第二辐射体120不是在中框30上直接形成时,需要电连接到电子设备1中的地系统。
所述第一辐射体110电连接至中框30的地时,所述第一辐射体110可通过连接筋连接中框30的地,或者,所述第一辐射体110通过导电弹片电连接中框30的地。同样地,所述第二辐射体120电连接至中框30的地时,所述第二辐射体120可通过连接筋连接中框30的地,或者,所述第二辐射体120通过导电弹片电连接中框30的地。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (21)
1.一种天线组件,其特征在于,所述天线组件包括:
第一辐射体,所述第一辐射体具有第一接地端、第一自由端及位于所述第一接地端和第一自由端之间的第一馈电点,所述第一接地端接地;
第一匹配电路,所述第一匹配电路电连接至所述第一馈电点;
第一馈源,所述第一馈源电连接所述第一匹配电路,所述第一馈源用于提供第一频段和第二频段的激励信号;
第二辐射体,所述第二辐射体具有第二接地端及第二自由端,所述第二接地端接地,所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置且形成耦合缝隙,所述第二辐射体通过所述耦合缝隙与所述第一辐射体耦合;及
第二匹配电路,所述第二匹配电路一端电连接至所述第二辐射体,另一端接地,所述第二匹配电路对于所述第一频段的激励信号呈低阻抗特性,且对于所述第二频段的激励信号呈高阻抗特性。
2.如权利要求1所述的天线组件,其特征在于,所述第二匹配电路包括第一匹配单元,所述第一匹配单元的一端电连接至所述第二辐射体,所述第一匹配单元的另一端电连接至地极,所述第一匹配单元包括串联的第一电容及第一电感。
3.如权利要求2所述的天线组件,其特征在于,所述第二匹配电路还包括:
开关,所述开关一端电连接至所述第一匹配单元的所述另一端,所述开关的另一端电连接至地极;
当所述第一馈源支持所述第一频段时,所述开关导通;
当所述第一馈源支持所述第二频段时,所述开关断开。
4.如权利要求1所述的天线组件,其特征在于,所述天线组件具有:
第一谐振模式及第二谐振模式,所述第一谐振模式及所述第二谐振模式共同支持第一频段。
5.如权利要求4所述的天线组件,其特征在于,所述天线组件具有:
所述第一谐振模式为所述第一匹配电路至所述耦合缝隙的1/4波长模式,及所述耦合缝隙到所述第二匹配电路的1/8~1/4波长模式,其中,所述第一谐振模式所支持的第一频段的谐振频点为第一谐振频点,第一馈电点到所述耦合缝隙的长度为所述第一谐振频点对应的波长的1/4。
6.如权利要求5所述的天线组件,其特征在于,所述第二谐振模式为第一匹配电路至所述耦合缝隙的1/4波长模式,及所述第二匹配电路至所述耦合缝隙的1/8~1/4波长模式,其中,所述第二谐振模式所支持的第一频段的谐振频点为第二谐振频点,所述第二匹配电路电连接至所述第二辐射体的连接点至所述耦合缝隙的长度为所述第二谐振频点对应的波长的1/4。
7.如权利要求4所述的天线组件,其特征在于,所述天线组件还具有:
第三谐振模式及第四谐振模式,所述第三谐振模式及所述第四谐振模式共同支持第二频段。
8.如权利要求6所述的天线组件,其特征在于,
所述第三谐振模式为所述第二接地端至所述第一匹配电路的1/4波长模式;
所述第四谐振模式为所述第二接地端至所述耦合缝隙的1/4波长模式,及所述耦合缝隙至所述第一接地端的1/4波长模式。
9.如权利要求1所述的天线组件,其特征在于,所述第一馈源还用于支持第二频段,所述第一辐射体还具有第二馈电点,所述第二馈电点与所述第一馈电点间隔设置,所述天线组件还包括:
第三匹配电路,所述第三匹配电路电连接至所述第二馈电点;
第二馈源,所述第二馈源电连接至所述第三匹配电路,以支持第三频段。
10.如权利要求9所述的天线组件,其特征在于,所述第一匹配电路为所述第三频段的带阻电路。
11.如权利要求10所述的天线组件,其特征在于,所述第一匹配电路包括:
第二电容,所述第二电容的一端电连接所述第一馈源,另一端电连接所述第一馈电点;及
第二电感,所述第二电感与所述第二电容并联。
12.如权利要求11所述的天线组件,其特征在于,所述第一匹配电路还包括:
第一调谐支路,所述第一调谐支路的一端电连接所述第一馈源,所述第一调谐支路的另一端电连接所述第一电容的所述一端,所述第一调谐支路用于调节所述第一频段的谐振频点;
第二调谐支路,所述第二调谐支路的一端电连接所述第一电容的所述一端,所述第二调谐支路的另一端接地,所述第二调谐支路用于调节第一频段的谐振频点。
13.如权利要求12所述的天线组件,其特征在于,所述第一调谐支路包括电感,所述第二调谐支路包括电容。
14.如权利要求10所述的天线组件,其特征在于,所述第三匹配电路为所述第三频段的带通电路,且为所述第一频段的带阻电路。
15.如权利要求14所述的天线组件,其特征在于,所述第三匹配电路包括第二匹配单元,所述第二匹配单元一端电连接至所述第二馈电点,另一端电连接至所述第二馈源,所述第二匹配单元包括串联的第三电容及第三电感。
16.如权利要求15所述的天线组件,其特征在于,所述第三匹配电路还包括:
第三调谐支路,所述第一调谐支路的一端电连接至所述第二带通电路的所述另一端,所述第一调谐支路的另一端接地,所述第一调谐支路用于调整所述第三频段的谐振频点。
17.如权利要求16所述的天线组件,其特征在于,所述第三匹配电路还包括:
第四调谐支路,所述第四调谐支路的一端电连接至所述第三调谐支路的所述一端,所述第四调谐支路的另一端电连接至所述第二馈源,所述第四调谐支路用于调整所述第三频段的谐振频点;
和/或,第五调谐支路,所述第五调谐支路的一端电连接至所述第一馈源,所述第五调谐支路的另一端接地,所述第五调谐支路用于调整所述第三频段的谐振频点。
18.如权利要求17所述的天线组件,其特征在于,所述第三调谐支路包括电容,所述第四调谐支路包括电容或电感,所述第五调谐支路包括电容或电感。
19.如权利要求1所述的天线组件,其特征在于,所述天线组件还包括:
第三辐射体,所述第三辐射体电连接至所述第一匹配电路,以支持第四频段。
20.如权利要求9所述的天线组件,其特征在于,所述第一频段为UHB频段,所述第二频段为MHB频段,所述第三频段为GPS L5频段。
21.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括如权利要求1-20任意一项所述的天线组件。
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