CN116247420A - 天线装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种天线装置及电子设备。天线装置包括第一辐射体以及第二辐射体。第一辐射体包括自由端、第一连接端和设置于自由端与第一连接端之间的馈电点和第一接地点,馈电点用于连接馈源。第二辐射体包括第二连接端和第二接地点,第二连接端与第一连接端电连接。第一辐射体用于支持第一频段和第二频段,第一频段和第二频段不相同;第二辐射体用于支持第三频段,第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内。因此,通过采用第一辐射体和第二共同辐射至少部分频段的信号,使电流被第一辐射体与第二辐射体分流,能够在一定程度上均衡天线装置的电流集中状况,从而使得天线装置的SAR值相对较低。
Description
技术领域
本申请涉及移动通信技术领域,更具体地,涉及一种天线装置及电子设备。
背景技术
随着科技的发展进步,通信技术得到了飞速发展和长足的进步,而随着通信技术的提高,智能电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度,越来越多的智能终端或电子设备成为人们生活中不可或缺的一部分,如智能手机、智能手环、智能手表、智能电视和电脑等。目前电子设备中通常设置通信天线,以满足用户的通信需求。随着人们对通信效率和种类的需求越来越高,目前电子设备中的天线的功率也越来越大,导致天线对人体的辐射作用也更大,这将对人体产生不利影响。
发明内容
本申请实施例提供一种天线装置及电子设备。
根据本申请的第一方面,本申请实施例提供一种天线装置,其包括第一辐射体以及第二辐射体。第一辐射体包括自由端、第一连接端和设置于自由端与第一连接端之间的馈电点和第一接地点,馈电点用于连接馈源。第二辐射体包括第二连接端和第二接地点,第二连接端与第一连接端电连接。第一辐射体用于支持第一频段和第二频段,第一频段和第二频段不相同;第二辐射体用于支持第三频段,第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内。
根据本申请的第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,其包括壳体以及上述的天线装置,第一辐射体及第二辐射体集成于壳体。
本申请实施例提供的天线装置及电子设备中,该天线装置通过将第一辐射体设置为能够支持第一频段、第二辐射体支持第三频段,且第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,使第二辐射体在辐射第三频段的信号时,第一辐射体同时产生关于第一频段的谐振,该谐振基本靠近第三频段,因此二者能够共同辐射至少部分频段的信号(也即第三频段的信号),从而第二辐射体上对应于第三频段的电流被第一辐射体分流,可以改善第二辐射体的电流分布,从而能够在一定程度上均衡天线装置整体的电流集中状况,进而有效降低天线装置总体的SAR值。所以,本申请实施例提供的天线装置具有较低的SAR值。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,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,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式,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是本申请一个实施例提供的天线装置的一种结构的示意图。
图2是图1实施例的天线装置的另一种结构的示意图。
图3是图1实施例的天线装置的又一种结构的示意图。
图4是本申请另一个实施例提供的天线装置的一种结构的示意图。
图5是图4实施例的天线装置的另一种结构的示意图。
图6及图7是图4实施例的天线装置的又一种结构的示意图。
图8是图4实施例的天线装置的又一种结构的示意图。
图9是图8所示天线装置的第一辐射体、馈电电路以及频段选择电路的结构示意图。
图10是图9所示的频段选择电路的另一种结构示意图。
图11是本申请实施例提供的天线装置的应用实例的一种结构示意图。
图12-13是图11所示天线装置的S参数图。
图14-15是图11所示天线装置的电场分布仿真图。
图16-17是图11所示天线装置的辐射效率示意图。
图18是本申请又一个实施例提供的天线装置的结构的示意图。
图19是本申请实施例提供的电子设备的示意图。
图20是图19所示电子设备的内部结构示意图。
图21是本申请实施例提供的天线装置应用于电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,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,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件,本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”;“大致”是指本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题,基本达到技术效果。
作为在本申请实施例中使用的“电子设备”包括,但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA;以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
电磁波能量吸收比(SAR,Specific Absorption Rate)通常称为吸收比值或吸收比率,是指电子设备电磁波能量吸收比值。具体含义为:在外电磁场的作用下,人体内将产生感应电磁场,由于人体各器官均为有耗介质,因此体内的电磁场将产生感应电流,导致人体能吸收和耗散电磁能量,生物剂量学中常用SAR来表征这一物理过程。SAR的意义为单位质量的人体组织所吸收或消耗的电磁功率,单位为W/kg,或者mw/g。表达公式为:SAR=σ|Ei|2/2ρ,
其中:
Ei为细胞组织中的电场强度有效值,以V/m表示;
σ为人体组织的电导率,以S/m表示;
ρ为人体组织密度,以kg/m3表示。
人体组织中的SAR与该组织中的电场强度的平方成正比,并且由入射的电磁场的参数(如频率,强度,方向和电磁场的源)、目标物的相对位置、暴露的人体的典型组织的遗传特性、地面影响以及暴露的环境影响来确定。目前很多国家和地区都已经建立了人体暴露于电磁波环境下的安全标准,如国际通用的标准中,欧洲标准是每10克小于2.0w/kg,美国标准是每克小于1.6mw/g。
目前常用的降低SAR值的方法主要有以下几种:(1)直接降低天线的发射功率以降低人体对电磁波的吸收,但是降低天线的发射功率很难保证总辐射功率(total radiatedpower,TRP)的要求,TRP过低,通信质量也较低,通常无法满足市场上日益提高的通信要求;(2)分场景降低天线的发射功率,利用人体组织检测器件(SAR SENSOR),只在人体接近电子设备时降低发射功率,同样很难保证总辐射功率的要求;(3)利用功分器将天线的发射功率通过多个天线发射,但是目前电子设备的发展趋势是厚度越来越薄,导致天线空间却越来越小,很难给额外的天线提供空间;(4)在天线地板下方增加接地分枝使天线上的电流分布更加均匀,但是此方案只针对FPC类天线,不适用于金属边框的电子设备,具有很大的局限性。可见,截止目前,仍没有一种较好的方案可以能有效降低天线的SAR。
因此,针对上述问题,本申请发明人经过大量、反复的研究后发现,目前的电子设备的天线的SAR热点基本集中在辐射体上的电流分布较强的区域,也即,辐射体上电流密度越大的区域,对应产生的SAR值越大。对此,发明人提出本申请的天线装置以及具有该天线装置的电子设备。该天线装置的辐射体包括第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体包括自由端、第一连接端和设置于自由端与第一连接端之间的馈电点和第一接地点,馈电点用于连接馈源;第二辐射体包括第二连接端和第二接地点,第二连接端与第一连接端电连接。第一辐射体用于支持第一频段和第二频段,第一频段和第二频段不相同;第二辐射体用于支持第三频段,第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内。因此,通过将第一辐射体设置为能够支持第一频段,且第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,使第二辐射体在辐射第三频段的信号时,第一辐射体能够产生关于第三频段的谐振,二者能够共同辐射至少部分频段的信号(也即第三频段的信号),从而第二辐射体上对应于第三频段的电流被第一辐射体分流,可以改善第二辐射体的电流分布,从而能够在一定程度上均衡天线装置的电流集中状况,进而有效降低天线装置总体的SAR值。所以,本申请实施例提供的天线装置具有较低的SAR值。
下面将结合具体实施方式以及示意性的附图来对本申请提出的天线装置及电子设备进行进一步阐述。
请参阅图1,本申请实施方式提供一种天线装置100,其包括辐射体10以及连接于辐射体10的馈电电路30。辐射体10用于接收以及发射射频信号,馈电电路30用于向辐射体10馈入激励电流,使辐射体10能够发生谐振以辐射射频信号。馈电电路30适于连接至电子设备的主板并可以受控于电子设备的主板。
辐射体10包括第一辐射体12以及第二辐射体14,第一辐射体12与第二辐射体14彼此电连接。在本申请实施例中,第一辐射体12与第二辐射体14之间的电连接关系可以通过物理结构直接连接来实现,也可以通过电耦合或磁耦合的结构来实现。例如图1所示的实施例,其中第一辐射体12与第二辐射体14之间直接通过物理结构进行连接,从而实现二者之间的电连接关系。应当理解的是,尽管图1中采用不同的图形示出了第一辐射体12以及第二辐射体14的结构,但其是为便于阐述方案而作出、其不应视为对本申请所提供的辐射体10的结构的限定,例如,在本实施例中,包括第一辐射体12和第二辐射体14的辐射体10可以为一体成型的天线辐射体,第一辐射体12和第二辐射体14的材质可以相同,或者二者之间可以不具备明显的分界线,甚至在另一些实施例中,第一辐射体12和第二辐射体14的结构之间也可以具备较为明显的分界线。进一步地,在本申请实施例中,第一辐射体12可以为柔性电路板辐射体、激光直接成型辐射体、印刷直接成型辐射体或者金属辐射枝节中的任一种。第二辐射体14也可以为柔性电路板辐射体、激光直接成型辐射体、印刷直接成型辐射体或者金属枝节中的任一种,且第一辐射体12和第二辐射体14的材质或成型方式可以相同也可以不相同,本申请对此不作限制。
在本申请实施例中,第一辐射体12包括自由端122、第一连接端123、馈电点127和第一接地点128。自由端122、第一连接端123的位置为别处于第一辐射体12的相对两端,馈电点127和第一接地点128设置于自由端122与第一连接端123之间。
馈电点127用于连接馈电电路30中的馈源。馈电点127设置于第一辐射体12上相对靠近第二辐射体14的位置处,使馈电点127与自由端122的距离大于馈电点127与第一连接端123的距离。
进一步地,第一接地点128通过电感L0接地。第一接地点128在第一辐射体12上的位置与馈电点127邻近,使第一辐射体12大致形成IFA(Inverted-F Antenna,IFA)天线结构,能够使第一辐射体12的阻抗匹配更佳,且其体积小、结构简单、制备成本更低。第一接地点128同样设置于第一辐射体12上相对靠近第二辐射体14的位置处,使第一接地点128与自由端122的距离大于第一接地点128与第一连接端123的距离。
在一些实施例中,如图1所示的实施例,第一接地点128可以与馈电点127间隔设置于第一辐射体12上,但二者之间的距离被限定在指定的距离内,例如,第一接地点128可以与馈电点127之间的距离应小于或等于5mm,从而保证第一辐射体12由第一接地点128引入的电感量较小,使第一辐射体12的阻抗匹配性能更好。进一步地,第一接地点128可以位于馈电点127与自由端122之间,或者,第一接地点128可以位于馈电点127与第一连接端123之间。
在另一些实施例中,第一接地点128的电位可以与馈电点127的电位相同,如图2所示,第一接地点128可以与馈电点127为同一点,从而由第一接地点128引入的电感量较小,使第一辐射体12的阻抗匹配性能更好。在此实施例中,电感L0可以与馈电电路30并联。第一接地点128的具体接地形式可以通过接地弹片等结构实现,馈电点127的具体结构形式也可以通过馈电弹片等结构实现,本申请对此不作限制。
第二辐射体14包括第二连接端141和第二接地点147,第二连接端141的位置位于第二辐射体14靠近第一辐射体12的部分,且第二连接端141与第一连接端123电连接。在本申请实施例中,第二连接端141与第一连接端123之间的电连接关系可以通过物理结构直接连接来实现,也可以通过电耦合或磁耦合的结构来实现,如图2所示的实施例中,第二连接端141与第一连接端123直接连接,以使第二连接端141经由第一连接端123、馈电点127与馈电电路30的馈源电性连接。应当理解的是,本申请实施例所称某个元件包括“端”部,该“端”部可以理解为占据一定实体空间的部位,且该“端”部位于所属元件的末端区域,例如,该“端”部可以为该元件的伸展末端的一部分实体,如该“端”部具有一定的延展尺寸,其延展尺寸可以不大于该元件整体的延展尺寸的二分之一;又例如,该“端”部也可以为该元件的伸展末端的端面或端线等结构。
在本申请实施例中,第一辐射体12可用于发送或/及接收至少一种工作频段的信号,该信号可以例如是长期演进(Long Term Evolution,LTE)信号。第一辐射体12辐射的信号的工作频段可以包括LTE的至少一种频段,例如B1频段(1.92GHz-2.17GHz)、B3频段(1.71GHz-1.88GHz)、B2频段(1.85GHz-1.99GHz)、B5频段(0.824GHz-0.894GHz)、B8频段(0.88GHz-0.96GHz)、B28频段(0.703GHz-0.803GHz)、B40频段(2.30GHz-2.40GHz)、B41频段(2.496GHz-2.690GHz)等等。第一辐射体12辐射的信号还可以是新空口(New Radio,NR)信号等,其工作频段还可以包括NR的至少一种频段,例如N1频段(1.92GHz-2.17GHz)、N2频段(1.85GHz-1.99GHz)等等。在本申请的实施例中,第一辐射体12支持的频段可以覆盖至少一种上述的工作频段。例如,第一辐射体12支持的频段范围可以覆盖多个工作频段的频段范围,如围覆盖B1、B3/N3频段和B5/N5频段的频段范围,则第一辐射体12可以发送或/及接收B1、B3/N3频段或者B5/N5频段的信号。
第二辐射体14可用于发送或/及接收至少一种工作频段的信号,其工作频段可以包括LTE的至少一种频段,例如上述的B1频段、B2频段、B3频段等。
进一步地,本申请实施例中,第一辐射体12用于支持第一频段和第二频段,第一频段和第二频段不相同。第二辐射体14用于支持第三频段,第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,使第二辐射体14在辐射第三频段的信号时,第一辐射体12能够产生关于第三频段的谐振,二者能够共同辐射至少部分频段的信号(也即第三频段的信号),从而第二辐射体14上对应于第三频段的电流被第一辐射体12分流,可以改善第二辐射体14的电流分布,从而能够在一定程度上均衡天线装置100的电流集中状况,进而有效降低天线装置100总体的SAR值。应理解的是,在本申请实施例中,两个频段“不相同”指的是两个频段的频频率范围不完全相同,例如,两个频段的频率范围可以是完全不同(如二者没有交集),又如,两个频段的频率范围也可以部分重叠(例如,二者之间存在交集、其中一个频段的至少部分频率在另一个频段的范围内)。
进一步地,在本申请实施例中,第二频段低于第一频段、且低于第三频段。应理解的是,“第二频段低于第一频段、且低于第三频段”指的是第二频段的频率范围低于第一频段的频率范围、且低于第三频段的频率范围,其可以存在以下的具体情况:例如第二频段的最高频率低于第一频段的最低频率、且低于第三频段的最低频率;又如,第二频段的最高频率低于第一频段的最低频率,或者低于第三频段的最低频率。在一些实施例中,第二频段可以为低频频段,例如,第二频段可以包括上述的B5、B8、B28频段中的至少一种。第三频段与第一频段可以大致相同,即第一辐射体12和第二辐射体14可用于发送或/及接收的信号的工作频段大致相同,此时来自馈电电路30的激励电流被第一辐射体12和第二辐射体14分流,从而能够降低第二辐射体14上的电流峰值、优化其电场分布,从而利于降低天线装置100的SAR值。应理解的是,此时,第一辐射体12和第二辐射体14可支持的信号的工作频段的数量可以是一个或多个。例如第三频段与第一频段相同,二者可以均为1.7GHz~2.2GHz,该频段范围覆盖了B1、B3频段的频段范围,则第一辐射体12和第二辐射体14均可支持工作频段为B1、B3频段的信号。
进一步地,第一频段、第三频段可以为中频频段,但是二者的范围可以不完全相同。例如,第一频段、第三频段可以包括上述的B1、B2、B3频段中的至少一种,或者第一频段的中心频点、第三频段的中心频点均在1.7-2.2GHz的频带范围内。因此,第一辐射体12用于支持中频频段和低频频段,第二辐射体14用于支持中频频段。当第一辐射体12支持第一频段时,第一频段的中心频点可以在第三频段的频段范围内,例如,第一频段的中心频点可以在中频频段的范围内。
应理解的是,本申请所说的第三频段并不应被严格限制为中频频段,例如,第三频段可以覆盖中频频段,或者第三频段的中心频点在中频频段内,或者第三频段与中频频段具有重叠的频段范围,这就意味着,第三频段的频段范围的上限值可以相对于中频频段的上限值略有偏移(如第三频段的频段范围的上限值可以稍大于或稍小于中频频段的上限值)、第三频段的频段范围的下限值可以相对于中频频段的下限值略有偏移(如第三频段的频段范围的下限值可以稍大于或稍小于中频频段的下限值),则第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,可以存在以下的多种情况:第一频段的中心频点在中频频段内;或者第一频段的中心频点在第三频段内但不在中频频段内。在这些情况下,第二辐射体14在辐射第三频段的信号时,第一辐射体12能够产生关于第一频段的谐振,二者能够共同辐射至少部分频段的信号(也即第三频段的信号),第一辐射体12同样能够对第二辐射体14的电流进行分流。
在一些实施方式中,第三频段可以是第一频段的子频段,即第一频段覆盖第三频段。此时,第一辐射体12可支持的信号的工作频段的数量多于第二辐射体14可支持的信号的工作频段。第二辐射体14可支持的信号的工作频段的数量以是一个或多个,且第一辐射体12可支持的信号的工作频段包含了第二辐射体14可支持的信号的工作频段。例如,第三频段为1.8GHz~1.85GHz,该频段范围覆盖了B1频段的频率范围。第一频段为1.7GHz~2GHz,该频段范围覆盖了B1、B3频段的频率范围,且覆盖了第三频段的频段范围。
进一步地,为了支持上述的第一频段和第二频段,第一辐射体12被配置为工作于对应的谐振模式,如第一辐射体12能够工作于第一谐振模式和区别于第一谐振模式的第二谐振模式,其中,第一谐振模式表征第一辐射体12产生第一频段的谐振,第二谐振模式表征第一辐射体12产生第二频段的谐振。具体而言,第一辐射体12上自馈电点127到自由端122形成指定电流路径,指定电流路径的高次模用于形成第一谐振模式以辐射第一频段的信号,从而分散第二辐射体上对应于第三频段时的电流分布。指定电流路径的基次模用于形成第二谐振模式,以辐射第二频段的信号。例如,第一辐射体12具有适宜的等效电长度,使指定电流路径能够形成第一频段的1/2波长模式的谐振,或形成第一频段的3/4波长模式的谐振,或者形成第一频段的5/8波长模式的谐振、或者形成第一频段的5/4波长模式的谐振(也即第一谐振模式),此处的第一频段可以为中频频段或高频频段;同时,第一辐射体12的等效电长度还使指定电流路径能够形成第二频段的1/4波长模式的谐振(也即第二谐振模式),其中,第二频段可以为低频频段。
在一些实施例中,第一辐射体12还可以用于支持高频频段,如上述的B40、B41频段,如第一辐射体12具有适宜的等效电长度,使指定电流路径能够形成该高频频段的3/4波长模式的谐振。进一步地,第二辐射体14的等效电长度小于第一辐射体12的等效电长度,第二辐射体14能够产生第三频段的1/4波长模式的谐振,其中,第三频段可以为中频频段,则当第一辐射体12产生第一频段的高次模的谐振、第二辐射体14产生第三频段的基次模的谐振时,二者可以同辐射至少部分频段的信号(如第三频段的信号),从而第二辐射体14上对应于第三频段的电流被第一辐射体12分流,可以改善第二辐射体14的电流分布。
本申请实施例中,可以将第一辐射体12配置在适宜的等效电长度使第一辐射体12能够工作于上述的第一谐振模式,而不需要额外的阻抗元件。
例如,可以将第一辐射体12的实体物理长度设计在适宜的范围内来配置第一辐射体12的等效电长度。具体而言,第一辐射体12的物理长度可以等于第一频段的波长的二分之一、四分之三或者五分之四等,从而第一谐振模式为对应的1/2波长模式、3/4波长模式或者3/4波长模式。
又如,可以在第一辐射体12的回路中引入适宜的阻抗元件内来配置第一辐射体12的等效电长度。在图2所示的实施例中,天线装置100还可以包括阻抗元件70,第一辐射体12还可以包括设置于自由端122与馈电点127之间的第三接地点129,第三接地点129通过阻抗元件70接地。第一辐射体12通过阻抗元件70接地后的等效电长度使第一辐射体12能够工作于第一谐振模式。进一步地,阻抗元件70可以包括电容或电感。当第一辐射体12的实体物理长度较短不足以形成第一谐振模式时,可以使第三接地点129通过电容接地,以调节第一辐射体12的等效电长度至支持第一谐振模式。当第一辐射体12的实体物理长度较长不能够形成第一谐振模式时,可以使第三接地点129通过电感接地,以调节第一辐射体12的等效电长度至支持第一谐振模式。在其他的实施例中,阻抗元件70可以同时包括电容及电感,电容和电感可以通过切换开关(图中未标出)连接至第三接地点129,当第一辐射体12需要工作于第一谐振模式时,可以通过切换开关选择电容或电感接入回路中。应当理解的是,电容的电容值、电感的电感量可以根据第一辐射体12的具体工作频段进行设置,本申请实施例对此不作限制。
进一步地,本实施例中,为了保证第一辐射体12能够支持第一频段、第二频段,天线装置100还可以包括频段选择电路50,频段选择电路50的一端接地,另一端连接辐射体10,频段选择电路50被配置为利用不同的阻抗元件接入天线装置100的回路中,以使辐射体10可切换地辐射不同频段的射频信号。
频段选择电路50可以连接于第一辐射体12上自馈电点127至自由端122的部分,其用于调节第一辐射体12的等效电长度,以使第一辐射体12支持第一频段或第二频段。在本申请实施例中,频段选择电路50可以包括多个并联的调节电感L1,频段选择电路50被配置为将多个调节电感L1中的至少一个接入第一辐射体12的回路中,以调节第一辐射体12的等效电长度,使第一辐射体12支持第二频段的多个子频段,当第二频段为低频频段时,其频段范围可以为0.703GHz~0.894GHz,其子频段可以包括B5(上行频段0.824~0.849GHz,下行频段0.869~0.894GHz)、B8(上行频段0.880~0.915GHz,下行频段0.925~0.960GHz)、B28(上行频段0.703~0.748GHz,下行频段0.758~0.803GHz)。在本实施例中,频段选择电路50可以连接于第三接地点129,第三接地点129还可以通过频段选择电路50接地。例如,频段选择电路50可以直接接地或者与阻抗元件70并联后接地。
本申请的上述实施例提供了一种可能的辐射体10的结构,在该结构中,第一辐射体12与第二辐射体14之间的电连接关系通过物理结构直接连接来实现。本申请还将提供另一些实施例,在另一些实施例中,第一辐射体12与第二辐射体14之间可以不必直接存在物理连接关系,如二者可以彼此间隔设置,二者之间的电连接关系可以通过电耦合或磁耦合的结构来实现。
请参阅图4,图4示出了这些实施例的辐射体10的一种可能的结构,辐射体10的第一辐射体12和第二辐射体14间隔设置,二者之间形成间隙16。应当理解的是,间隙16可以是开设于辐射体10上的空隙部分,例如,在制备辐射体10时,通过切割、冲压等工艺在辐射体10的基材上成型间隙16,以将辐射体10分割为第一辐射体12和第二辐射体14;在另一些实施例中,间隙16可以是辐射体10的组装空隙部分,例如,辐射体10由第一辐射体12和第二辐射体14组装而成,第一辐射体12和第二辐射体14在组装时,二者之间间隔预定的距离,因此第一辐射体12和第二辐射体14之间的空间即形成间隙16。
在本实施例中,第一辐射体12通过馈电点127直接连接于馈电电路30,第二辐射体14不直接连接于馈电电路30,而是由第一辐射体12为第二辐射体14耦合馈电,从而使得第二辐射体14能够辐射射频信号。第一辐射体12接收馈电电路30发送的第一激励电流以辐射第一频段的信号,辐射能量耦合至第二辐射体14,使第二辐射体14辐射第三频段的信号,由于第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,使第一辐射体12与第二辐射体14能够共同辐射至少部分频段的信号(例如对应于高SAR值的信号(B1、B3频段等)),此时激励电流被第一辐射体12与第二辐射体14分流,能够在一定程度上均衡天线装置100的电流集中状况,从而有效降低天线装置100总体的SAR值。
应当理解的是,本实施例对第一辐射体12和第二辐射体14之间具体的耦合馈电形式不作限定。例如,作为一种示例,第一辐射体12可以通过缝隙耦合的形式对第二辐射体14进行耦合馈电,此时,第一辐射体12和第二辐射体14之间的间隙16可以作为耦合缝隙;作为另一种示例,第一辐射体12可以通过配置专用的第一连接端123作为耦合部分对第二辐射体14进行耦合馈电,则第一辐射体12和第二辐射体14之间的间隙16为该专用的耦合部分与第二辐射体14之间的间隙。进一步地,应当理解的是,间隙16的具体限定形态不受限制,其应理解为由相互间隔的第一辐射体12和第二辐射体14中相对部分的边界结构所界定的空间,例如,第一辐射体12和第二辐射体14的端部相对时,间隙16的具体形态可以为第一辐射体12和第二辐射体14的端部之间的空隙;又如,第一辐射体12和第二辐射体14的侧边相对(如二者大致平行)时,间隙16的具体形态可以为第一辐射体12和第二辐射体14的侧边缘之间的空隙。
下文将结合附图4对本实施例提供的天线装置100进行进一步地阐述,以介绍辐射体10的耦合馈电形式、耦合馈电结构以及辐射体10的工作原理。为了简洁起见,本说明书中附图中的辐射体10(包括第二辐射体14和第一辐射体12等)被表示为简单的几何形状(如条状),然而,可以理解的是,辐射体10的各个部分实际上可具有一定的宽度;类似地,辐射体10的各个部分在图中呈现为较平直的结构,然而,在实际中,为了避开比如电子设备的麦克风孔、耳机插孔、受话器孔等部位,辐射体10的各个部分可以有一定的弯折或孔、缺口等特征,实际的辐射体10的具体形态不应受到本申请实施例所提供的附图的限制。
在本实施例中,第一辐射体12的第一连接端123与第二辐射体14的第二连接端141间隔设置,第一连接端123与第二连接端141耦合,以使第二连接端141经由第一连接端123、馈电点127与馈电电路30的馈源电性连接。
本实施例中,第一辐射体12还包括主体部121,主体部121大致呈平直的条状,第一连接端123和自由端122分别位于主体部121的相对两端。第一连接端123可以具备一定的延伸长度,其可以与主体部121相接续,第一连接端123和主体部121共同形成的整体大致呈直条状,该整体大致沿第一方向X延伸。第一连接端123与第二辐射体14在第二方向Y上相对间隔以将辐射能量耦合至第二辐射体14。其中,第二方向Y与第一方向X相交,二者的夹角可以大于或者等于45度,在本实施例中第二方向Y与第一方向X可以彼此垂直。
具体而言,在本实施例中,第一连接端123连接于主体部121靠近第二辐射体14的一端,第一连接端123与第二辐射体14的至少部分结构交叠设置以实现对第二辐射体14的耦合馈电。应当理解的是,在本申请实施例中,两个部件“交叠设置”,是指两者在同一个方向的投影具有重叠的部分。例如,第一连接端123与第二辐射体14的至少一部分结构交叠设置,即第一连接端123与第二辐射体14的至少一部分在一个方向的投影具有重叠的部分,如,第一连接端123、第二辐射体14沿着第二方向Y的投影具有重叠的部分。具体在本实施例中,第一连接端123大致呈条状,其大致沿第一方向X延伸设置,第一连接端123与第二辐射体14的至少一部分结构在第二方向Y上并列间隔设置(如二者可以大致平行),第一连接端123与第二辐射体14之间形成上述的间隙16。
馈电电路30向第一辐射体12馈电时,激励电流经过主体部121到达第一连接端123,此时,第一辐射体12辐射第一频段的信号,辐射能够经过间隙16,激励起第二辐射体16上的电流、从而发生谐振,此时,第一辐射体12辐射第三频段的信号。第一频段的中心频点、第三频段的中心频点可以均在1.7-2.2GHz的频带范围内,例如第三频段与第一频段可以均为1.7GHz~2.2GHz,该频段范围覆盖了B1/B3频段的频段范围,则第一辐射体12和第二辐射体14均可支持工作频段为B1/B3频段的信号;又如,第三频段可以为1.8GHz~1.85GHz,该频段范围覆盖了B1频段的频率范围,此时第一频段可以为1.7GHz~2GHz,该频段范围覆盖了B1、B3频段的频率范围,且覆盖了第三频段的频段范围。
第一连接端123的长度为第一辐射体12与第二辐射体14的耦合区域长度,经过实践验证,该长度不小于3mm时,可以保证第一辐射体12与第二辐射体14之间的正常的电流激励效果。进一步地,第一连接端123和寄生单元14之间的距离为太大可能导致电流不能正常传递,如果距离太小,可能不会产生电流激励效果,因此,该距离可以是1~3mm,可以保证第一辐射体12与第二辐射体14之间的正常的电流激励效果,即第二辐射体14可以对第一辐射体12的加载及对馈电的分流作用,以降低天线装置100的SAR值。
在本实施例中,接地点127与第三馈电点129彼此间隔地设置于主体部121,且馈电点127相较于第三接地点129更靠近第一连接端123,使第一辐射体12大致形成IFA(Inverted-F Antenna,IFA)天线结构,其体积小、结构简单、易于匹配、且制备成本低。
请参阅图5,在一些实施例中,第一辐射体12还可以包括第一延伸部125,第一延伸部125连接于主体部121远离第一连接端123的一端,其用于保证第一辐射体12具有足够的物理长度,使第一辐射体12能够工作在第二频段(如低频频段)。在本实施例中,第一延伸部125可视为第一辐射体12的自由端122。第一延伸部125相对主体部121弯折。进一步地,第一延伸部125大致呈条形,其大致沿第二方向Y延伸设置。本实施例中,第一延伸部125相对于主体部121弯折,从而可以减少辐射体10的覆盖面积,并使第一辐射体12能够适应于所应用的电子设备的结构(如电子设备的边框结构等,第一辐射体12可以作为电子设备的边框天线)。
进一步地,在本实施例中,第二辐射体14大致为“L”形,其还包括连接于第二连接端141的第二延伸部143。
本实施例中,第二连接端141大致呈平直的条状,其大致沿第一方向X延伸设置。第二连接端141至少部分地与第一连接端123在第二方向Y上相对间隔设置。应当理解的是,在本说明书中两个部件“至少部分地相对间隔设置”,可以理解为该两个部分的全部/一端/或者一半/或者1/3的长度是相对间隔或交叠设置的。例如,第二连接端141至少部分地与第一连接端123相对间隔设置,即第二连接端141的全部/或者一半或者1/3的长度与第一连接端123是相对间隔或交叠设置的。通过第二连接端121的至少部分结构与第一连接端123相对间隔,能够使第二连接端121接收经由第一连接端123输送的能量从而激励起第二辐射体14上的电流,使第二辐射体14产生谐振。
第二延伸部143连接于第二连接端141远离第一辐射体12的一端,且相对第二连接端141弯折。第二延伸部143用于保证第二辐射体14具有足够的物理长度,使第二辐射体14能够工作在第三的频段(如中频频段)。在本实施例中,第二延伸部143大致呈条形,其大致沿第二方向Y延伸设置,并与第一延伸部125相对间隔。本实施例中,第二延伸部143相对于第二连接端141弯折,从而可以在保证足够物理长度的基础上减少辐射体10的覆盖面积,并使第二辐射体14能够适应于所应用的电子设备的结构(如电子设备的边框结构等)。
在本实施例中,第二辐射体14的第二接地点147设置于第二连接端141上,而不是设置在第二延伸部143上,从而形成IFA天线结构,其体积小、结构简单、易于匹配、且制备成本低。当然,在其他的实施例中,第二接地点147也可以设置在第二延伸部143上。
在图5所示的实施例中,第一辐射体12和第二辐射体14大致呈平行间隔设置以实现对第二辐射体14的耦合馈电,应当理解的是,在其他实施例中,第一辐射体12和第二辐射体14之间可以利用彼此的设置空间形成基本嵌套或相嵌的关系而实现对第二辐射体14的耦合馈电,从而能够进一步减少天线装置100的覆盖面积。例如,请参阅图6,在图6所示的实施例中,第一辐射体12利用自身的形状形成一个缺口110,而第二辐射体14的至少部分结构容置在该缺口110内,使辐射体10的结构更为紧凑。
具体而言,缺口110形成于第一辐射体12靠近第二辐射体14的一端,其由第一连接端123的侧边以及主体部121的端部共同限定。请同时参阅图7,第一连接端123具有沿第二方向Y的第一宽度W1,主体部121具有沿第二方向Y的第二宽度W2,第一宽度W1小于第二宽度W2,且第一连接端123连接于主体部121的端部时,第一连接端123的一侧与主体部121的对应的一侧平齐接续,此时,第一连接端123与主体部121的另一侧则形成台阶结构,使第一连接端123与主体部121共同限定上述的缺口110,第二辐射体14的第二连接端141的至少部分结构容纳于缺口110中,且第二连接端141与主体部121的端部相对间隔,从而可以减少天线装置100的辐射体所覆盖的面积。
进一步地,请参阅图8,在一些实施例中,第二辐射体14还可以包括凸出部145,凸出部145连接于第二延伸部143与第二连接端141的连接处。在本实施例中,凸出部145和第二延伸部143形成的整体沿着第二方向Y延伸,使凸出部145相对于第二连接端141的一侧凸出,此时,凸出部145与第二连接端141也共同限定一个缺口(图未标出),第一连接端123位于该缺口中,且凸出部145与第一连接端123的末端相间隔。本实施例中,利用凸出部145保证第二辐射体14的辐射体长度及较高辐射效率的同时,使第一辐射体12和第二辐射体14之间可以利用彼此的设置空间形成基本嵌套或相嵌的关系,进一步减小辐射体10的覆盖面积。
在本实施例中,馈电电路30可以包括馈源32以及匹配电路34,匹配电路34连接于馈源32与主体部121的馈电点127之间,匹配电路34经馈电点127向第一辐射体12馈入激励电流,以使第一辐射体12的主体部121辐射第一频段或第二频段的信号。
在本实施例中,频段选择电路50包括开关模组52以及至少两个频段选择支路54,至少两个频段选择支路54并联,开关模组52连接于至少两个频段选择支路54。频段选择电路50被配置为通过开关模组52选择性地将至少两个频段选择支路54中的至少一个接入第一辐射体12的回路中,以使第一辐射体12能够基于第一激励电流可切换地辐射第一频段或第二频段,或这些频段的子频段的信号。
进一步地,当适当的频段选择支路54(如包括电感的支路)被接入第一辐射体12的回路中时,第一辐射体12被配置为经由馈电点127接收第二激励电流以辐射第二频段的信号,第二频段低于第一频段且低于第三频段,应理解的是,“第二频段低于第一频段、且低于第三频段”指的是第二频段的频率范围低于第一频段的频率范围、且低于第三频段的频率范围,其可以存在以下的具体情况:例如第二频段的最高频率低于第一频段的最低频率、且低于第三频段的最低频率;又如,第二频段的最高频率低于第一频段的最低频率,或者低于第三频段的最低频率。在一些实施例中,第二频段可以为低频频段、第三频段及第一频段可以为中频频段。当第一辐射体12辐射第二频段的信号时,第二辐射体14不产生关于第二频段的谐振,因此,第一辐射体12能够响应于第二激励电流而独立谐振指定频段的信号,并能够响应于第一激励电流而与第二辐射体14分别谐振另一指定频段的信号,拓宽了天线装置100的谐振频段范围。
上述的天线装置100通过为第一辐射体12配备频段选择电路50,并经由开关模组52将至少两个频段选择支路54中的至少一个接入第一辐射体12的回路中,能够借助不同的频段选择支路54调整第一辐射体12的阻抗匹配,使第一辐射体12能够工作在不同的频段,如第二频段的多个子频段,从而拓宽了第一辐射体12的工作频段,并避免为了增加不同频段而新增导电枝节,在一定程度上使天线装置100的成本较低且占用的空间较小。进一步地,上述的天线装置100将频段选择电路50的一端接地、另一端直接接入第一辐射体12,不同的频段选择支路54可选择地并联接入回路中,能够利用不同的频段选择支路54的不同接入状态,实现更多的工作频段,且调频的稳定性较高。
请参阅图9,在一些实施例中,至少两个频段选择支路54包括第一支路541和第二支路543,第一支路541的一端接地、另一端连接主体部121,第二支路543与第一支路541并联。第一支路541和第二支路543设有阻抗值不相同的阻抗元件,以在接入第一辐射体12的回路时改变该回路的阻抗,从而将第一辐射体12调节到适宜的阻抗匹配,以辐射所需频段的信号。在一些实施例中,第一支路541包括第一电容C1,第二支路543包括第一电感L1。第一电容C1与第一电感L1并联,二者均受控于开关模组52。开关模组52选择性地将第一电容C1或/及第一电感L1接入第一辐射体12的回路。第一电容C1的电容值、第一电感L1的电感量可以根据第一辐射体12的具体工作频段进行设置,本申请实施例对此不作限制。
请参阅图10,在一些实施例中,至少两个频段选择支路54还包括第三支路545和第四支路547,第三支路545的一端接地,另一端连接主体部121,第四支路547与第三支路545并联。进一步地,第四支路547、第三支路545、第二支路543与第一支路541并联,并均连接于开关模组52。第四支路547、第三支路545设有阻抗值不相同的阻抗元件,以在接入第一辐射体12的回路时改变该回路的阻抗,从而将第一辐射体12调节到适宜的阻抗匹配,以辐射所需频段的信号。在一些实施例中,第三支路545包括第二电感L2,第四支路547包括第三电感L3。第三电感L3、第二电感L2、第一电容C1、第一电感L1并联,并均受控于开关模组52。在本实施例中,第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3的电感量不同。开关模组52选择性地将第一电容C1、第一电感L1、第三电感L3、第二电感L2中的至少一个接入第一辐射体12的回路,以获取所需频段的信号。第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3的电感量可以根据第一辐射体12的具体工作频段进行设置,本申请实施例对此不作限制。
在本实施例中,开关模组52连接于频段选择支路54,并用于控制每个频段选择支路54的通断。开关模组52可以连接于频段选择支路54与主体部121之间,也可以连接于频段选择支路54与参考地端之间。在本实施例中,开关模组52包括至少两个开关,至少两个开关与至少两个频段选择支路54一一对应设置,每个开关连接于一个对应的述频段选择支路54,以控制对应的频段选择支路54的通断。在本实施例中,每个开关可以为单刀单掷开关或电子开关管等。其中,电子开关管可以为MOS管、晶体管等。在本申请实施例中,对开关模组52的具体组成器件不做进一步的限定,其满足符合对多个频段选择支路54的通断控制条件即可。
通过本实施例提供的频段切换模块50,可以借助不同的频段选择支路54,获取低频频段的信号,而在LB频段下的各频段,如B5,B8,B28等,又被细分为PRX频段以及DRX频段进行调谐,因此借助不同的频段选择支路54并联接入回路中,能够提升天线装置100的边带性能,避免低频带宽过窄。
请参阅图11,在一些具体的示例中,本申请实施例所提供的辐射体10的形态可以为图11所示的边框天线的形态,可以看出,辐射体10为设有缺口的,不规则的、具有弯曲结构的形态,有利于避开比如电子设备的麦克风孔、耳机插孔、受话器孔等部位。尽管本实施例示出的辐射体10的具体形态和前文实施例的图中的辐射体10的形态有所不同,但是应理解的是,本实施例的辐射体10的部件、延伸、走向均涵盖了前文实施例的图中辐射体10的特征,且图11所示的辐射体10的具体结构不应理解为对本方案的限制。
请参阅图12及图13,图12及图13示出了传统的天线和图11所示实施例的天线装置100的结构的S参数示意图,从图中可以看出,本申请所提供的天线装置100相对于传统的天线装置多产生了中频频段的3/4次模的谐振(谐振点1),该谐振模式对应于第一辐射体在第一频段上的谐振,图中的谐振点2表示天线装置100在第三频段的谐振,另一个谐振点表示天线装置100在第二频段上的谐振。
请参阅图14及图15,图14及图15示出了传统的天线和图11所示实施例的天线装置100的结构所模拟的电场分布的灰度仿真图和彩色仿真图,表示的是当天线装置100的谐振频率在B3频段偏低的频段(1.65GHz)时辐射的电场强度。如图14中的(A)图显示,传统的辐射体的B3频段只能由第二辐射体产生,使第二辐射体上的电流过大,对应产生的SAR值相对较高。如图14中的(B)图显示,本申请改进后的辐射体10中,第一辐射体12上能够与第二辐射体14共同辐射B3频段的信号,第一辐射体12上的电流密度增大的同时第二辐射体14上的电流密度明显降低,整个辐射体10的最大电流强度由421.5A/m减小到408A/m。可见,本申请实施例提供的天线装置100的辐射体10上的电流较均匀,第二辐射体14上电流峰值得到降低,进而天线装置100可实现明显的降SAR效果。
请参阅图16及图17,图16及图17示出了传统的天线和图11所示实施例提供的天线装置100的辐射效率示意图,从图中可看到,相较于具备传统辐射体的天线,本申请实施例提供的天线装置100的天线效率并没有发生大的变化,依然能保持较佳的辐射效率。所以天线装置100通过设置第一辐射体12和第二辐射体14,能够在需要降SAR值的频段时,第一辐射体12和第二辐射体14对激励电流进行分流,改善天线装置100的电场分布状况,使需要降SAR值的频段的电场最大辐射强度相对较低的同时,整体辐射的平均值并没有降低,天线装置100仍具备较高的辐射效率。
请参阅下表1,表1示出了传统的天线以及上述图11所示实施例提供的天线装置100的总辐射功率(total radiated power,TRP)对应产生的每10克body SAR值。
表1
从表1的测试数据可以得知,B3频段的SAR值由1.89W/Kg下降到1.29W/kg,下降了约1.8dB,B1频段的SAR值由1.98W/Kg下降到1.59W/kg,下降了约1dB。可见,本申请实施例的天线装置100通过设置第一辐射体12和第二辐射体14共同辐射原本配置在第二辐射体14上的射频信号,也即二者共同辐射至少一个频段的信号(如B3、B1频段),能够在需要降SAR值的频段时,第一辐射体12和第二辐射体14对激励电流进行分流,使原本第二辐射体16上的部分电流被分散至第一辐射体12上,从而降低了第二辐射体16上的电流峰值,也使天线装置100的SAR值符合规定要求。
因此,本申请实施例提供的天线装置100中,包括第一辐射体12以及第二辐射体14,第二辐射体14与第一辐射体12间隔设置,第一辐射体12被配置为经由馈电点127接收第一激励电流以辐射第一频段的信号,第一辐射体12工作于第一频段时,第一辐射体12能够对第二辐射体14耦合馈电,使第二辐射体14工作于第三频段,由于第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,二者能够共同辐射至少部分的第三频段的信号,此时经由馈电点127输入的激励电流被第一辐射体12与第二辐射体14分流,能够在一定程度上均衡天线装置100的电流集中状况,从而降低第二辐射体14的电流峰值,使天线装置100的SAR值符合规定要求。
本说明书上述实施例提供的第一辐射体12通过配置专用的第一连接端123对第二辐射体14进行耦合馈电,应理解的是,在其他的实施例中,第一辐射体12可以通过缝隙耦合的形式对第二辐射体14进行耦合馈电,此时,第一辐射体12和第二辐射体14之间的间隙16可以作为耦合缝隙,如图18所示。
请参阅图18,在图18所示的实施例中,第一辐射体12的一端与第二辐射体14的一端相对间隔设置,也即,第一连接端123的一端与第二连接端141的一端相对间隔设置,使第二辐射体14与第一辐射体12之间形成耦合间隙16,第一辐射体12辐射第一频段的信号时,辐射能量经由耦合间隙16耦合至第二辐射体14,从而第一辐射体12与第二辐射体14通过耦合间隙16耦合馈电以使激励电流分流。此时,间隙16的宽度可以大于等于0.8mm且小于等于1.5mm,例如,间隙16的宽度可以为0.8mm,0.9mm,1.0mm,1.1mm,1.2mm,1.3mm,1.4mm,1.5mm等等。
请参阅图19,本申请实施例还提供一种电子设备200,电子设备200可以为但不限于手机、平板电脑、智能手表等电子装置。本实施方式的电子设备200以手机为例进行说明。
在本申请的实施例中,电子设备200还可以包括壳体1001以及设置于壳体1001上的显示屏1003和天线装置1004。显示屏1003连接于壳体1001,天线装置1004集成于壳体1001。
在一些实施方式中,显示屏1003通常包括显示面板,也可以包括用于响应对显示面板进行触控操作的电路等。显示面板可以为一个液晶显示面板(Liquid CrystalDisplay,LCD),在一些实施例中,显示面板可以同时为触摸显示屏。
具体在本申请实施方式中,壳体1001包括后壳1010以及中框1011,后壳1010与显示屏1003分别设置于中框1011的相对两侧。
请参阅图20,中框1011可以为一体成型结构,其从结构上可以划分为承载部1012以及环绕于承载部1012的边框1013。应当理解的是,“承载部1012”与“边框1013”仅仅为便于表述而进行的命名划分,图中的结构填充斜线条仅为区分而标识,并不代表二者的实际结构,二者之间可以不具备明显的分界线,也可以为分别为两个或更多的部件组装于一起,“承载部1012”与“边框1013”的命名不应对中框1011的结构造成限制。承载部1012用于承载显示屏1003的一部分结构,也可以用于承载或安装电子设备200的电子部件如主板1005、电池1006、传感器模块1007等,边框1013连接于承载部1012的周缘。进一步地,边框1013环绕于承载部1012的外周设置,并相对于承载部1012的表面凸伸,使二者共同形成用于容纳电子部件的空间。在本实施例中,显示屏1003盖设于边框1013,边框1013、后壳1010以及显示屏1003共同形成电子设备200的外观表面。
在本实施例中,天线装置1004可以为以上实施例提供的任一种天线装置100,或者可以具备以上天线装置100的任意一个或多个特征的结合,相关的特征可以参考前述实施例,本实施例不再赘述。
在一些实施方式中,天线装置1004集成于壳体1001中,例如,天线装置100可以设置于中框1011,也可以设置于后壳1010,本说明书对此不作限制。与前述的天线装置100大致相同,本实施例的天线装置100可以包括第一辐射体12和第二辐射体14,第一辐射体12和第二辐射体14均可以设置于中框1011或者后壳1010。
进一步地,在图20所示的实施例中,边框1013至少部分由金属制成,天线装置1004集成于边框1013。在本实施例中,边框1013包括至少部分金属结构,金属结构形成辐射体10。如此,利用金属制的边框1013作为天线装置1004的辐射体10的一部分,有利于节省电子设备200内的空间,也为天线装置1004提供更大的净空区,有利于保证较高的辐射效率。进一步地,辐射体10可以为柔性电路板天线辐射体、激光直接成型天线辐射体、印刷直接成型天线辐射体中的一种,当然,辐射体10也可为金属枝节,其可以直接附着于1013的表面。
进一步地,在本申请实施例中,边框1013可以包括顶部边框1017和底部边框1019,顶部边框1017和底部边框1019分别设置于承载部1012的相对两端,因此顶部边框1017和底部边框1019大致相互背离。上述的辐射体10可以集成于顶部边框1017和底部边框1019中的至少一者。在应用中,顶部边框1017和底部边框1019分别位于电子设备200的顶部和底部,因此,辐射体10可以集成于顶部边框1017和底部边框1019中的至少一者时,天线装置1004作为电子设备200的顶部天线或/及底部天线,其产生的SAR值较低,更有利于人体健康。应当理解的是,上述的“顶部”和“底部”是以电子设备200通常的使用状态作为参考,如,电子设备200的长度方向竖直放置且显示屏1003朝向用户时,电子设备离地面较远的一端视为“底部”,另一端则视为“顶部”。
请参阅图21,图21示出了本申请一个实施例中的天线装置100(如图8-11所示的实施例的天线装置100)集成在壳体1011的结构示意图。在该实施例中,天线装置100为柔性电路板天线,贴附于边框1013的底部边框1019。辐射体10的至少部分结构沿着底部边框1019的结构延伸,且具有顺着底部边框1019的转角弯折的部位(如第一延伸部125和第二延伸部143)。
本申请实施例提供的天线装置及电子设备中,该天线装置包括第一辐射体和第二辐射体,第一辐射体包括自由端、第一连接端和设置于自由端与第一连接端之间的馈电点和第一接地点,馈电点用于连接馈源;第二辐射体包括第二连接端和第二接地点,第二连接端与第一连接端电连接。第一辐射体用于支持第一频段和第二频段,第一频段和第二频段不相同;第二辐射体用于支持第三频段,第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内。因此,通过将第一辐射体设置为能够支持第一频段,且第一频段的中心频点在第三频段的频段范围内,使第二辐射体在辐射第三频段的信号时,第一辐射体能够产生关于第三频段的谐振,二者能够共同辐射至少部分频段的信号(也即第三频段的信号),从而第二辐射体上对应于第三频段的电流被第一辐射体分流,可以改善第二辐射体的电流分布,从而能够在一定程度上均衡天线装置的电流集中状况,进而有效降低天线装置总体的SAR值。
所以,本申请实施例提供的天线装置具有较低的SAR值。需要说明的是,在本申请说明书中,当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上,或者可能同时存在居中组件(也即二者间接连接)。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“其他的实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特定包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特定可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (20)
1.一种天线装置,其特征在于,包括:
第一辐射体,所述第一辐射体包括自由端、第一连接端和设置于所述自由端与所述第一连接端之间的馈电点和第一接地点,所述馈电点用于连接馈源;
第二辐射体,所述第二辐射体包括第二连接端和第二接地点,所述第二连接端与所述第一连接端电连接;
所述第一辐射体用于支持第一频段和第二频段,所述第一频段和所述第二频段不相同;所述第二辐射体用于支持第三频段,所述第一频段的中心频点在所述第三频段的频段范围内。
2.如权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第一连接端与所述第二连接端直接连接,以使所述第二连接端经由所述第一连接端、所述馈电点与所述馈源电性连接。
3.如权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第一连接端与所述第二连接端间隔设置,所述第一连接端与所述第二连接端耦合,以使所述第二连接端经由所述第一连接端、所述馈电点与所述馈源电性连接。
4.如权利要求3所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体还包括设置于所述第一连接端与所述自由端之间的主体部,所述第一连接端与所述主体部沿第一方向延伸设置,所述第二连接端与所述第一连接端在第二方向上相对间隔设置,所述第二方向垂直于所述第一方向。
5.如权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述第一连接端具有沿所述第二方向的第一宽度,所述主体部具有沿所述第二方向的第二宽度,所述第一宽度小于所述第二宽度,使所述第一连接端与所述主体部共同限定一缺口,所述第二连接端容纳于所述缺口。
6.如权利要求5所述的天线装置,其特征在于,所述第二辐射体还包括凸出部,所述凸出部设置于所述第二连接端的一端,且所述凸出部与所述第一连接端的端部相对间隔设置。
7.如权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体上自所述馈电点到所述自由端形成指定电流路径,所述指定电流路径的高次模用于形成第一谐振模式,所述第一谐振模式表征所述第一辐射体产生所述第一频段的谐振,以分散所述第二辐射体上对应于所述第三频段的电流分布;
所述指定电流路径的基次模用于形成区别于第一谐振模式的第二谐振模式;所述第二谐振模式表征所述第一辐射体产生所述第二频段的谐振。
8.如权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体的等效电长度使所述第一辐射体能够工作于所述第一谐振模式。
9.如权利要求7所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体还包括设置于所述自由端与所述馈电点之间的第三接地点,所述第三接地点通过阻抗元件接地;所述第一辐射体通过所述阻抗元件接地后的等效电长度使所述第一辐射体能够工作于所述第一谐振模式以及所述第二谐振模式。
10.如权利要求9所述的天线装置,其特征在于,所述阻抗元件包括电容或/及电感。
11.如权利要求9所述的天线装置,其特征在于,所述天线装置还包括连接于所述第一辐射体的频段选择电路,所述频段选择电路被配置为调节所述第一辐射体的等效电长度,以使所述第一辐射体支持所述第一频段或所述第二频段。
12.如权利要求11所述的天线装置,其特征在于,所述频段选择电路包括多个并联的调节电感,所述频段选择电路被配置为将多个所述调节电感中的至少一个接入所述第一辐射体的回路中,以调节所述第一辐射体的等效电长度,使所述第一辐射体支持所述第二频段的多个子频段。
13.如权利要求11所述的天线装置,其特征在于,所述第三接地点还通过所述频段选择电路接地;或者,
所述频段选择电路与所述阻抗元件并联。
14.如权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述馈电点与所述自由端的距离大于所述馈电点与所述第一连接端的距离;所述第一接地点与所述自由端的距离大于所述第一接地点与所述第一连接端的距离,所述第一接地点通过电感接地。
15.如权利要求14所述的天线装置,其特征在于,所述馈电点与所述第一接地点的电位相同,或者,
所述馈电点与所述第一接地点为同一点。
16.如权利要求1~15中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述第二频段低于所述第一频段、且低于所述第三频段。
17.如权利要求16所述的天线装置,其特征在于,所述第一频段、所述第三频段为中频频段,所述第二频段为低频频段;或者,
所述第三频段的中心频点在中频频段的频段范围内;或者
所述第一频段的中心频点、所述第三频段的中心频点均在1.7-2.2GHz的频带范围内。
18.如权利要求1~15中任一项所述的天线装置,其特征在于,所述第一辐射体为柔性电路板辐射体、激光直接成型辐射体、印刷直接成型辐射体或者金属辐射枝节中的任一种;所述第二辐射体为柔性电路板辐射体、激光直接成型辐射体、印刷直接成型辐射体或者金属枝节中的任一种。
19.一种电子设备,其特征在于,包括壳体以及权利要求1至18中任一项所述的天线装置,所述第一辐射体及所述第二辐射体集成于所述壳体。
20.如权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述壳体包括承载部以及连接于所述承载部的顶部边框和底部边框,所述顶部边框和所述底部边框分别位于所述承载部的相对两端,所述第一辐射体及所述第二辐射体集成于所述底部边框。
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