CN116345122A - 可折叠电子设备及其天线系统 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种可折叠电子设备及其天线系统。天线系统包括主天线单元和寄生天线单元。主天线单元为具有电流环天线辐射特征的天线结构，包括馈电点和设于电子设备的第一主体的第一辐射枝节。寄生天线单元包括设于电子设备的第二主体的第二辐射枝节。在折叠态时，第一辐射枝节与第二辐射枝节至少部分重叠设置，第一辐射枝节用于与第二辐射枝节进行磁场耦合，以在第一、第二辐射枝节上均形成电流环辐射，且第一、第二辐射枝节上分别形成的电流环中的电流方向相同。如此，在电子设备的折叠地板上能同时激励出同方向的纵向电流，达到减少或消除折叠状态所消耗的能量、提升天线效率的目的，有效地解决电子设备在折叠态下的低频天线效率变差的问题。

Description

可折叠电子设备及其天线系统
技术领域
本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种可折叠电子设备及其天线系统。
背景技术
手机等电子设备进入智能时代后，为了获得更好的用户体验，电子设备的外观形态经历了从大屏幕到全面屏再到折叠屏的变化，这种可折叠的电子设备为天线设计带来了新的挑战，其中，当电子设备处于折叠状态而在折叠的两个主体之间形成缝隙时，由于缝隙内存在电阻率较高、电导率较差的高损耗材质，例如折叠的两个屏幕包含的氧化铟锡(Indium-Tin Oxide，简称为ITO)层等，这些高损耗材质在天线工作时会吸收/消耗在缝隙内产生的能量，导致天线在中低频段的效率相对展开状态会发生明显下降，下降幅度可达到2-4dB，从而导致天线性能不佳。因此，如何提高折叠状态下的天线性能，成为天线设计领域研究的重要课题。
发明内容
本申请提供一种可折叠电子设备及其天线系统，所述天线系统包含有能够进行电流环辐射的主天线单元和寄生天线单元，用于提升折叠态下的电子设备的天线性能。
第一方面，本申请提供一种天线系统，应用于可折叠电子设备中。所述可折叠电子设备包括相互连接且能够相对折叠或展开的第一主体和第二主体。所述天线系统包括主天线单元和寄生天线单元。所述主天线单元包括馈电点以及设置于所述第一主体上的第一辐射枝节，其中，所述主天线单元为具有电流环天线辐射特征的天线结构，所述馈电点用于给所述第一辐射枝节馈电。所述寄生天线单元包括设置于所述第二主体上的第二辐射枝节。其中，所述电子设备处于折叠的状态时，所述第一辐射枝节与所述第二辐射枝节至少部分重叠设置，所述第一辐射枝节用于与所述第二辐射枝节进行磁场耦合，以在所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节上均形成电流环辐射，且所述第一辐射枝节上形成的电流环中的电流方向和所述第二辐射枝节上形成的电流环中的电流方向相同。
所述天线系统在电子设备的两个可折叠主体上分别设置相对的主天线单元和寄生天线单元，且主天线单元和寄生天线单元均采用具有电流环辐射特征的天线结构，在折叠状态下利用主天线单元和寄生天线单元之间的磁场耦合，在所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节上均形成电流环辐射，以及在两个天线单元的辐射枝节上激励出同向电流，根据电流环辐射的特征，在所述电子设备的折叠地板的两个重叠地板上能够同时激励出同方向的纵向电流。如此，一方面可以通过两个重叠地板上的同向纵向电流来抑制折叠状态的缝隙模式在折叠地板上产生的反向横向电流，从而达到抑制所述缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量的目的，进而提升折叠态的天线效率；另一方面通过两个重叠地板上的同向纵向电流的叠加效果来增强折叠地板的纵向模式的激励效果，从而达到进一步提升折叠状态的天线效率的目的，使所述电子设备获得了更好的折叠态天线性能，有效地解决了可折叠的电子设备在折叠态下的低频天线效率变差的问题。
在一种实施方式中，所述电子设备还包括对应于所述第一主体的第一参考地和对应于所述第二主体的第二参考地。所述电子设备处于折叠状态时，所述主天线单元用于在所述第一辐射枝节和所述第一参考地上激励出闭合的电流环，并用于与所述寄生天线单元进行磁场耦合，从而在所述第二辐射枝节和所述第二参考地上激励出闭合的电流环，其中，所述第一辐射枝节上的电流方向和所述第二辐射枝节上的电流方向相同，所述第一辐射枝节上的电流方向与所述第一参考地上的电流方向相反，所述第二辐射枝节上的电流方向与所述第二参考地上的电流方向相反，所述第一参考地上的电流方向和所述第二参考地上的电流方向相同。由于在所述电子设备的折叠地板的上下两个参考地上激励出同向的纵向电流，因此可增强对所述折叠地板的纵向模式的激励效果，达到提升天线效率的目的，同时还能抑制所述折叠地板的缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量，从而进一步达到提升折叠状态下的天线性能的目的。
在一种实施方式中，所述主天线单元和所述寄生天线单元分别为电流环缝隙天线、电流环左手天线、电流环单极子天线、电流环偶极子天线、左手天线中的任意一种。如此，所述主天线单元和所述寄生天线单元的两两组合实现形式至少有二十五种，在具体应用时，可根据可折叠的电子设备中的实际天线设计需求，灵活地采用各种不同的天线组合形式来提高折叠状态下的电子设备的天线效率，使电子设备获得良好的折叠态天线性能。
在一种实施方式中，所述电子设备还包括设于所述第一主体与所述第二主体之间的连接部，所述第一主体与所述第二主体通过所述连接部连接。所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘。
在一种实施方式中，所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘的中部，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘的中部，如此，利用中部位置的对称性，能够进一步提升折叠状态的天线效率，使所述电子设备获得更好的折叠态天线性能。
在一种实施方式中，所述第一辐射枝节与所述馈电点耦接，所述第一辐射枝节用于在所述馈电点的激励下产生电流，并进行具有电流环天线辐射特征的辐射。或者，所述主天线单元还包括馈电枝节，所述馈电点设置于在所述馈电枝节上，所述馈电枝节与所述第一辐射枝节间隔设置，所述馈电枝节通过电场/磁场耦合将能量耦合到所述第一辐射枝节上，以激励所述第一辐射枝节进行电流环辐射。在具体应用时，可根据可折叠的电子设备中的实际天线设计需求，灵活地采用不同的馈电形式来实现对所述主天线单元的馈电。
在一种实施方式中，所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环缝隙天线，所述电流环缝隙天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体的另一端分别与相应的参考地耦接，所述两个辐射体与所述参考地之间形成缝隙；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环单极子天线，所述电流环单极子天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第二电容与相应的参考地或所述馈电点耦接，另一端通过第三电容与所述相应的参考地耦接；所述电流环单极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环单极子天线的工作波长的四分之一；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环偶极子天线，所述电流环偶极子天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第二电容与相应的参考地耦接，另一个辐射体的另一端通过第三电容与所述相应的参考地耦接；所述电流环偶极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环偶极子天线的工作波长的二分之一；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环左手天线，所述电流环左手天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第四电容与相应的参考地或所述馈电点耦接，另一个辐射体的另一端与所述相应的参考地耦接；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为左手天线，所述左手天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第四电容与相应的参考地或所述馈电点耦接，另一端与所述相应的参考地耦接。
在一种实施方式中，在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[2pF，25pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.8pF，12pF]之内；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.2pF，8pF]之内。
在一种实施方式中，在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[0.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第一电容和所述第二电容的电容值的取值范围为[1.2pF，12pF]。
第二方面，本申请提供一种天线系统，应用于可折叠电子设备中。所述可折叠电子设备包括相互连接且能够相对折叠或展开的第一主体和第二主体。所述天线系统包括主天线单元和寄生天线单元。所述主天线单元包括馈电点以及设置于所述第一主体上的第一辐射枝节，其中，所述馈电点用于给所述第一辐射枝节馈电。所述寄生天线单元包括设置于所述第二主体上的第二辐射枝节。其中，所述电子设备处于折叠的状态时，所述第一辐射枝节与所述第二辐射枝节至少部分重叠设置，所述第一辐射枝节用于与所述第二辐射枝节进行磁场耦合。所述主天线单元为电流环缝隙天线、电流环左手天线、电流环单极子天线、电流环偶极子天线、左手天线中的任意一种。所述寄生天线单元为电流环缝隙天线、电流环左手天线、电流环单极子天线、电流环偶极子天线、左手天线中的任意一种。
对于所述电流环缝隙天线，所述电流环缝隙天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体的另一端分别与参考地耦接，所述两个辐射体与所述参考地之间形成缝隙；
对于所述电流环单极子天线，所述电流环单极子天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第二电容与参考地或所述馈电点耦接，另一端通过第三电容与所述参考地耦接；所述电流环单极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环单极子天线的工作波长的四分之一；
对于所述电流环偶极子天线，所述电流环偶极子天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第二电容与参考地耦接，另一个辐射体的另一端通过第三电容与所述参考地耦接；所述电流环偶极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环偶极子天线的工作波长的二分之一；
对于所述电流环左手天线，所述电流环左手天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第四电容与参考地或所述馈电点耦接，另一个辐射体的另一端与所述参考地耦接；
对于所述左手天线，所述左手天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第四电容与参考地或所述馈电点耦接，另一端与所述参考地耦接。
所述天线系统在电子设备的两个可折叠主体上分别设置相对的主天线单元和寄生天线单元，并在折叠状态下利用主天线单元和寄生天线单元之间的磁场耦合，以解决可折叠的电子设备在折叠态下的低频天线效率变差的问题。在所述天线系统中，所述主天线单元和所述寄生天线单元的两两组合实现形式至少有二十五种，在具体应用时，可根据可折叠的电子设备中的实际天线设计需求，灵活地采用各种不同的天线组合形式来提高折叠状态下的电子设备的天线效率，使电子设备获得良好的折叠态天线性能。
在一种实施方式中，所述电流环缝隙天线用作主天线单元时，
所述两个辐射体相对的末端还分别与所述馈电点耦接；或者
所述电流环缝隙天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环缝隙天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环缝隙天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环缝隙天线的辐射枝节进行耦合馈电。
在一种实施方式中，所述电流环左手天线用作主天线单元时，
所述其中一个辐射体的另一端通过第四电容与所述馈电点耦接；或者
所述电流环左手天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环左手天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环左手天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环左手天线的辐射枝节进行耦合馈电。
在一种实施方式中，所述电流环单极子天线用作主天线单元时，
所述辐射体的一端通过所述第二电容与所述馈电点耦接；或者
所述电流环单极子天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环单极子天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环单极子天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环单极子天线的辐射枝节进行耦合馈电。
在一种实施方式中，所述电流环偶极子天线用作主天线单元时，
所述两个辐射体相对的末端还分别与所述馈电点耦接；或者
所述电流环偶极子天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环偶极子天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环偶极子天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环偶极子天线的辐射枝节进行耦合馈电。
在一种实施方式中，所述左手天线用作主天线单元时，所述辐射体的一端通过所述第四电容与所述馈电点耦接。
在一种实施方式中，在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[2pF，25pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.8pF，12pF]之内；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.2pF，8pF]之内。
在一种实施方式中，在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[0.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.2pF，12pF]。
在一种实施方式中，所述电子设备还包括设于所述第一主体与所述第二主体之间的连接部，所述第一主体与所述第二主体通过所述连接部连接；
所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘。
在一种实施方式中，所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘的中部，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘的中部。
第三方面，本申请提供一种可折叠电子设备，包括第一主体、第二主体以及上述第一方面或第二方面所述的天线系统。所述第一主体和所述第二主体相互连接且两者能够相对折叠或展开。所述天线系统包含的主天线单元设置于所述第一主体上，所述天线系统包含的寄生天线单元设置于所述第二主体上。
在所述可折叠的电子设备中，通过在其两个可折叠的主体上分别设置相对的主天线单元和寄生天线单元，且主天线单元和寄生天线单元均采用具有电流环辐射特征的天线结构，在折叠状态下利用主天线单元和寄生天线单元之间的磁场耦合，在所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节上均形成电流环辐射，以及在两个天线单元的辐射枝节上激励出同向电流，根据电流环辐射的特征，在所述电子设备的折叠地板的两个重叠地板上能够同时激励出同方向的纵向电流。如此，一方面可以通过两个重叠地板上的同向纵向电流来抑制折叠状态的缝隙模式在折叠地板上产生的反向横向电流，从而达到抑制所述缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量的目的，进而提升折叠态的天线效率；另一方面通过两个重叠地板上的同向纵向电流的叠加效果来增强折叠地板的纵向模式的激励效果，从而达到进一步提升折叠状态的天线效率的目的，使所述电子设备获得了更好的折叠态天线性能，有效地解决了可折叠的电子设备在折叠态下的低频天线效率变差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请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为本申请实施方式提供的一种可折叠的电子设备的结构示意图，其中，所述电子设备处于展开状态。
图2为图1所示的电子设备处于折叠状态时的结构示意图。
图3为图1所示的电子设备的功能模块示意图，其中，所述电子设备包括天线系统。
图4为图1所示的电子设备的结构分解示意图。
图5为图2所示的电子设备的折叠地板的等效结构示意图。
图6(a)为图5所示的折叠地板的纵向模式被激励时的电流分布仿真示意图。
图6(b)为图5所示的折叠地板的缝隙模式被激励时的电流分布仿真示意图。
图7为常规天线方案中的普通天线在所述电子设备中的设置位置示意图。
图8为利用常规天线方案激励图5所示的折叠地板的本征模式所产生的电流分布的原理示意图。
图9为利用常规天线方案激励图5所示的折叠地板的本征模式所产生的电流分布的原理示意图，其中，所述电子设备的显示屏被折叠在所述折叠地板之间的缝隙内。
图10为利用常规天线方案激励图5所示的折叠地板的本征模式在所述折叠地板的边缘位置所产生的电流分布原理示意图。
图11(a)为常规天线方案的普通天线在工作过程中激励出的所述电子设备的折叠地板的本征模式对应的电流分布仿真示意图。
图11(b)为常规天线方案的普通天线在工作过程中激励出的所述电子设备的折叠地板的本征模式对应的磁场分布仿真示意图。
图12为图3所示的天线系统的功能模块示意图，其中，所述天线系统包括主天线单元和寄生天线单元。
图13为图12所示的主天线单元和寄生天线单元在所述电子设备中的设置位置示意图。
图14为本申请实施方式提供的天线方案的一种等效结构示意图。
图15为图14所示的主天线单元和寄生天线单元的种类示意图。
图16(a)为图14所示的主天线单元上形成的电流环的示意图。
图16(b)为图14所示的寄生天线单元上形成的电流环的示意图。
图17为利用图14所示的天线方案激励图5所示的折叠地板的本征模式所产生的电流分布的原理示意图。
图18(a)为图14所示的主天线单元和寄生天线单元谐振时的电流分布仿真示意图。
图18(b)为图14所示的主天线单元和寄生天线单元谐振时的磁场分布仿真示意图。
图18(c)为图14所示的主天线单元和寄生天线单元激励出的所述电子设备的折叠地板的本征模式对应的电流分布仿真示意图。
图19为本申请实施方式提供的天线方案的一种组合实现形式的等效结构示意图，其中，所述主天线单元为电流环缝隙天线，所述寄生天线单元为电流环左手天线。
图20(a)为图19所示的电流环缝隙天线的一种平面结构示意图。
图20(b)为图19所示的电流环缝隙天线的另一种平面结构示意图。
图20(c)为图19所示的电流环左手天线的一种平面结构示意图。
图21为本申请实施方式提供的天线结构的另一种组合实现形式的等效结构示意图，其中，所述主天线单元为电流环左手天线，所述寄生天线单元为电流环单极子天线。
图22(a)为图21所示的电流环左手天线的一种平面结构示意图。
图22(b)为图21所示的电流环左手天线的另一种平面结构示意图。
图22(c)为图21所示的电流环单极子天线的一种平面结构示意图。
图23为本申请实施方式提供的天线结构的另一种组合实现形式的等效结构示意图，其中，所述主天线单元为电流环单极子天线，所述寄生天线单元为左手天线。
图24(a)为图23所示的电流环单极子天线的一种平面结构示意图。
图24(b)为图23所示的电流环单极子天线的另一种平面结构示意图。
图24(c)为图23所示的左手天线的一种平面结构示意图。
图25为本申请实施方式提供的天线结构的另一种组合实现形式的等效结构示意图，其中，所述主天线单元为电流环偶极子天线，所述寄生天线单元为电流环缝隙天线。
图26(a)为图25所示的电流环偶极子天线的一种平面结构示意图。
图26(b)为图25所示的电流环偶极子天线的另一种平面结构示意图。
图26(c)为图25所示的电流环缝隙天线的一种平面结构示意图。
图27为本申请实施方式提供的天线结构的另一种组合实现形式的等效结构示意图，其中，所述主天线单元为左手天线，所述寄生天线单元为电流环偶极子天线。
图28(a)为图27所示的左手天线的一种平面结构示意图。
图28(b)为图27所示的电流环偶极子天线的一种平面结构示意图。
图29为本申请实施方式提供的天线结构的另一种组合实现形式的等效结构示意图，其中，所述主天线单元和所述寄生天线单元均为左手天线。
图30为图7-图10所示的常规天线方案的仿真效率曲线示意图和图14所示实施方式提供的一种天线方案的仿真效率曲线示意图。
图31为图7-图10所示的常规天线方案的仿真效率曲线示意图和图29所示实施方式提供的另一种天线方案的仿真效率曲线示意图。
主要元件符号说明
电子设备 100
第一主体 11
第二主体 12
连接部 13
显示屏 14
第一显示屏 141
第二显示屏 142
天线系统 200
天线 20
主天线单元 21
第一辐射枝节 211
馈电枝节 212
第一馈电部 L01
第二馈电部 L02
寄生天线单元 22
第二辐射枝节 221
辐射体 L1、L2、L3、L4、L11、L12、L21、L22、L31、L41、L51、L52
馈电点 P0
第一电容 C1
第二电容 C2
第三电容 C3
第四电容 C0
缝隙 G0
其他天线单元 23
射频模块 24
处理器 31
存储器 32
电源模块 33
其他输入输出设备 34
外壳 40
中框 41
第一中框 411
第二中框 412
后盖 42
第一后盖 421
第二后盖 422
内部部件 50
第一电路板组件 511
第一电池单元 512
第二电路板组件 521
第二电池单元 522
折叠地板 60
第一参考地 61
第二参考地 62
边缘区域 A
普通天线 a
第一边缘区域 B1
第二边缘区域 B2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，不能理解为对本申请的限制。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通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方式，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本申请所使用的所有的技术和科学术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本申请在说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施方式的目的，不是旨在限制本申请。
本申请提供一种可折叠的电子设备，所述电子设备包括可相对折叠或展开的第一主体和第二主体、以及天线系统。所述天线系统包括分别相对设置于所述电子设备的两个可折叠主体边缘区域的主天线单元和寄生天线单元。针对所述电子设备的折叠地板的本征模式包含的纵向模式和缝隙模式两种形态，所述主天线单元和所述寄生天线单元均采用具有电流环天线辐射特征的天线结构，在折叠状态下，利用主天线单元和寄生天线单元之间的磁场耦合，在两个天线单元的辐射枝节上均形成电流环辐射，以及在两个天线单元的辐射枝节上激励出同向电流，根据电流环辐射的特征，在所述电子设备的折叠地板的两个重叠地板上能够同时激励出同方向的纵向电流。如此，一方面可以通过两个重叠地板上的同向纵向电流来抑制折叠状态的缝隙模式在折叠地板上产生的反向横向电流，从而达到抑制所述缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量的目的，进而提升折叠状态的天线效率；另一方面通过两个重叠地板上的同向纵向电流的叠加效果来增强折叠地板的纵向模式的激励效果，从而达到进一步提升折叠状态的天线效率的目的，使所述电子设备获得了更好的折叠态天线性能，有效地解决了可折叠的电子设备100在折叠态下的低频天线效率变差的问题。
图1-图2示例性地示出了本申请实施方式提供的一种可折叠的电子设备100的结构示意图。其中，所述电子设备100包括但不限于手机、平板电脑、可穿戴式设备等电子装置。
如图1-图2所示，所述电子设备100包括相互连接的第一主体11和第二主体12。在本实施方式中，所述电子设备100还包括设于所述第一主体11与所述第二主体12之间的连接部13，所述第一主体11与所述第二主体12通过所述连接部13进行连接，并且两者能够通过所述连接部13相对折叠或展开，使所述电子设备100能够具有两种使用模式，其中，图1示出了所述电子设备100处于展开状态的使用模式时的结构示意图，图2示出了所述电子设备100处于折叠状态的使用模式时的结构示意图。如图2所示，当所述电子设备100处于折叠状态时，在所述第一主体11与所述第二主体12之间形成缝隙G0。
所述电子设备100在所述第一主体11和所述第二主体12之间的连接部13上还可设有连接结构(图未示)，例如转轴或铰链结构等，所述第一主体11与所述第二主体12通过所述连接结构连接，并且两者可通过所述连接结构发生转动，从而使两者能够在相对折叠的状态和相对展开的状态之间进行切换。
在本实施方式中，所述电子设备100还包括设置于所述第一主体11和所述第二主体12上的显示屏14，所述显示屏14用于将可视输出显示给用户，所述可视输出可以包括图形、文本、图标、视频等。所述显示屏14可包括第一显示屏141和第二显示屏142，其中，所述第一显示屏141可设置于所述第一主体11上，所述第二显示屏142可设置于所述第二主体12上。可选地，所述第一显示屏141和所述第二显示屏142中的其中一个显示屏可设置为主屏，另一个显示屏可设置为副屏。
在一种实施方式中，所述第一显示屏141和所述第二显示屏142可相互耦接，使所述显示屏14能够连续地设置于所述第一主体11和所述第二主体12的同一侧，如此，所述第一显示屏141与所述第二显示屏142在所述电子设备100处于完全展开的状态时能够形成一个完整的平面，从而使得所述电子设备100在展开状态时具有连续的大面积显示屏，以实现大屏幕显示的功能，能够满足用户的大屏幕显示的使用需求。所述电子设备100在处于折叠状态时具有小面积显示屏，能够满足用户的便于携带的使用需求。
其中，所述显示屏14可为柔性屏。所述显示屏14在所述电子设备100处于折叠状态时可隐藏在所述电子设备100的内侧，也可暴露在所述电子设备100的外侧，本申请对所述显示屏14的类型以及所述显示屏14在所述电子设备100处于折叠状态时的呈现方式不作限定。
图3示例性地示出了所述电子设备100的功能模块示意图。如图3所示，除了所述显示屏14之外，所述电子设备100还可包括处理器31、存储器32、电源模块33以及其他输入输出设备34。
其中，所述处理器31作为所述电子设备100的逻辑运算和控制中心，主要负责数据采集、数据转换、数据处理、逻辑运算、通信及执行驱动输出等功能。所述处理器31可包括多个输入输出端口，所述处理器31可通过所述多个输入输出端口与其他功能模块或外部设备进行通信以及信息交互，从而可实现所述电子设备100的驱动和控制等功能。
所述存储器32可以被所述处理器31或外设接口(图未示)等访问，以实现数据的存储或调用等。所述存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
所述电源模块33用于为所述电子设备100的其他功能模块供电以及进行电源管理，使所述电子设备100的其他功能模块能够正常工作。
所述其他输入输出设备34可包括用于实现所述电子设备100所支持的功能的设备，例如扬声器、触摸板、摄像头、功能按键、I/O口等，从而可实现所述电子设备100与用户的交互。
在本实施方式中，所述电子设备100还具有无线通信功能，相应地，所述电子设备100还包括天线系统200，所述天线系统200至少包括天线20和射频模块24，其中，所述天线20可通过传输元件(图未示)，例如同轴线缆或微带线耦接到所述射频模块24，以实现无线信号的传输，从而建立所述电子设备100与其他网络设备的通信。在所述电子设备100中，为了满足用户对各种无线通信技术的使用需求，所述天线20通常包括多个天线单元，各个天线单元可用于覆盖单个或多个通信频带，不同的天线单元还可复用，以提高天线的利用率。所述多个天线单元可分布在所述第一主体11和/或所述第二主体12上，且天线形式可以是多样的，例如可为单极子(monopole)天线、偶极子(dipole)天线、倒F天线(inverted F-shaped antenna,IFA)等形式。
可以理解的是，所述电子设备100还可包括设置于所述第一主体11和/或所述第二主体12内部的电路板组件(图未示)，所述电路板组件用于设置所述电子设备100包含的电子元器件，例如所述处理器31、所述存储器32、所述射频模块24等。其中，所述电路板组件可为柔性电路板组件或软硬结合电路板组件。
图4示例性地示出了所述电子设备100的结构分解示意图。如图4所示，所述电子设备100至少包括显示屏14、外壳40、以及收容在由所述显示屏14和所述外壳40围设成的收容腔内的内部部件50。
具体地，所述外壳40包括中框41和后盖42，其中，所述中框41至少与所述后盖42的边缘区域连接。所述中框41可部分或全部由导电结构(例如金属)形成，或者，所述中框41可部分或全部由电介质结构(例如塑料)形成。其中，所述中框41包括对应于第一主体11的第一中框411和对应于所述第二主体12的第二中框412，所述第一中框411和所述第二中框412相互连接。
所述后盖42可由导电结构(例如金属)或电介质结构(例如玻璃)形成。其中，所述后盖42包括对应于第一主体11的第一后盖421和对应于所述第二主体12的第二后盖422。所述第一后盖421和所述第二后盖422可通过所述连接部13进行连接。
在本实施方式中，所述电子设备100处于折叠状态时，所述第一中框411和所述第二中框412重叠设置，所述第一后盖421和所述第二后盖422重叠设置。所述天线20可设于所述中框41和/或所述后盖上。
收容在所述收容腔的所述内部部件50包括但不限于对应于第一主体11的第一电路板组件511和第一电池单元512，以及对应于所述第二主体12的第二电路板组件521和第二电池单元522。其中，所述第一电路板组件511用于设置所述第一主体11包含的电子元器件，所述第二电路板组件521用于设置所述第二主体12包含的电子元器件，所述第一电池单元512和所述第二电池单元522用于为设置于所述第一主体11和/或所述第二主体12上的电子元器件供电。在另一种实施方式中，所述电子设备100也可以包含一个电池单元或两个以上的电池单元。
在本实施方式中，设置于所述第一主体11的若干个金属部件，例如所述第一中框411上的部分或全部金属结构、所述第一后盖421上的部分或全部金属结构、以及所述第一电路板组件511和所述第一电池单元512等中包含的若干个具有金属导电特性的部件可进行耦接，并构成对应于所述第一主体11的第一参考地61。类似地，设置于所述第二主体12的若干个金属部件，例如所述第二中框412上的部分或全部金属结构、所述第二后盖422上的部分或全部金属结构、以及所述第二电路板组件521和所述第二电池单元522等中包含的若干个具有金属导电特性的部件可进行耦接，并构成对应于所述第二主体12的第二参考地62。
应说明的是，本申请所涉及的所述第一参考地61和所述第二参考地62并不是一块完整的金属地板，而是由若干个耦接的金属部件构成的组合，为了方便在图中示意以及便于理解，下文中以完整的、且具有一定厚度的块状等效结构来表示所述第一参考地61和所述第二参考地62，其中，所述第一参考地61和所述第二参考地62之间可以相互耦接。
可以理解的是，图3和图4所示的电子设备100仅仅是所述电子设备的一个范例，并且所述电子设备100可以具有比图3和图4中所示出的更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。
图5示出了所述第一参考地61和所述第二参考地62的等效结构示意图。可以理解的是，当所述电子设备100处于展开状态时，所述电子设备100具有由连续分布的所述第一参考地61与所述第二参考地62构成的一个大面积的单地板(图未示)。当所述电子设备100处于折叠状态时，所述电子设备100具有由重叠设置的所述第一参考地61和所述第二参考地62构成的小面积的折叠地板60。
在所述电子设备100的使用过程中，发明人发现，在展开和折叠这两种基本状态下，所述电子设备100的天线效率差异很大：相较于展开状态下的天线效率，所述电子设备100处于折叠状态时的天线效率明显变差。这种差异在低频段表现得更明显，折叠状态的低频天线效率要比展开状态的低频天线效率低2-4dB左右。为了分析折叠状态的天线效率下降的原因，以及提高折叠状态对应的天线效率，发明人进行了大量的研究分析。
其中，通过仿真实验来分析所述电子设备100的地板的本征模式得知，当所述电子设备100处于展开状态时，所述电子设备100的大面积单地板在低频段的本征模式表现为纵向模式。而当所述电子设备100处于折叠状态时，所述电子设备100的小面积折叠地板60在低频段的本征模式表现为纵向模式和缝隙模式。应说明的是，所述本征模式是指金属体在没有任何激励的情况下，其本身固有的谐振模式，与天线没有关系，并且，金属体的本征模式能否被激励出来、本征模式的激发效果如何，取决于金属体上的天线设计。
图6(a)-图6(b)示出了所述电子设备100的折叠地板60在低频段的两个本征模式被激励时的电流分布仿真示意图。其中，图6(a)示出了所述折叠地板60的纵向模式被激励时的电流分布仿真示意图，所述折叠地板60上的电流在两个金属体地板，即所述第一参考地61和所述第二参考地62的外表面沿所述折叠地板60的纵向分布，形成“纵向电流”。图6(b)示出了所述折叠地板60的缝隙模式被激励时的电流分布仿真示意图，所述折叠地板60上的电流在两个地板的内表面沿所述折叠地板60的横向分布，形成“横向电流”，且两个地板上的横向电流方向相反。
基于图6(a)-图6(b)所示的仿真结果，下面利用常规的天线方案来对所述电子设备100的折叠地板60的本征模式进行激励，并对所述折叠地板60上的产生的电场和电流的原理进行分析。
一种常规的天线方案是在所述电子设备100的主体边缘处设置普通天线a，例如图7-图8所示，所述电子设备100在所述第一主体11与所述连接部13相对的边缘区域A中设置普通IFA天线，如此，所述普通天线a与所述第一参考地61的边缘相邻，或者，所述普通天线a位于所述第一参考地61的边缘，且所述普通天线a的辐射枝节沿所述第一参考地61的纵向设置。
如图8所示，当所述电子设备100处于折叠状态时，所述折叠地板60的上下两个金属体地板，即所述第一参考地61和所述第二参考地62重叠设置，相当于形成一个平板电容器。当所述普通天线a激励时，会在上下两个地板之间的缝隙G0内耦合出电场，所述电场的方向为从其中一个地板指向另一个地板，其中，靠近所述普通天线a的位置的电场强度高于靠近所述连接部13的电场强度，并且在上下两个地板靠近缝隙G0的内表面上会感应出方向相反的横向电流。
这里也可以理解为，普通天线a激励时，会在上地板感应出电流，使上地板带正电荷或负电荷，当所述折叠地板60的上下两个地板靠近时，在某一时刻，若上地板带正电荷，则在下地板上会感应出负电荷，两个重叠的地板之间形成电压差，因此在两者之间的缝隙G0内会产生所述电场。上下两个地板通过连接部13耦接，在上下两个地板靠近缝隙G0的内表面上感应出电流，且上下两个地板上的电流分布方向相反。
由于所述折叠地板60的上下两个地板具有一定厚度，且该厚度一般都会远大于缝隙G0的距离，因此，在缝隙G0内感应出来的电流主要趋附于上下两个地板靠近缝隙G0的内表面。这里也可以理解为，由于平板电容器的存在，在缝隙G0内感应出来的电流主要趋附于上下两个地板靠近缝隙G0的内表面，即形成所述缝隙模式的“横向电流”或“缝隙电流”。
另外，在上下两个地板上激励出的所述纵向模式的电流主要趋附于上下两个地板的外表面，并沿两个地板的纵向分布，即，形成所述纵向模式的“纵向电流”。其中，所述折叠地板60的纵向模式的电流和电场分布，与展开态的所述单地板的纵向模式的电流和电场分布相似。
基于以上对可折叠的电子设备100的地板的本征模式的电流分布仿真结果和电流产生原理的分析可知，相较于展开态的单地板，折叠地板60的本征模式多了一个缝隙模式。如此，对于所述可折叠的电子设备100来说，折叠态的天线效率明显低于展开态的天线效率的原因应该与所述折叠地板60的缝隙模式的激励有关。
经过研究发现，在折叠状态下，当所述缝隙模式被激发出来时，在所述缝隙G0内产生的能量会被位于所述缝隙G0内的高损耗材质消耗/吸收，从而造成该缝隙模式下的天线效率明显下降，影响天线辐射效果。
具体地，在折叠状态下，在所述缝隙G0内存在电阻率较高、电导率较差的高损耗材质，例如，在折叠状态下，若所述显示屏14被隐藏在所述电子设备100的内侧，则所述显示屏14包含的ITO层等等会在所述缝隙G0提供所述高损耗材质。若所述显示屏14被暴露在所述电子设备100的外侧，而所述电子设备100的玻璃后盖被隐藏在所述电子设备100的内侧，则所述玻璃后盖包含的玻璃层也会在所述缝隙G0内提供所述高损耗材质。如图9所示，本申请中以所述显示屏14被隐藏在所述电子设备100的内侧为例，对折叠态电子设备100的天线效率变差的原因进行分析。
如上所述，所述普通天线a激励时，会在上下两个地板之间的缝隙G0内耦合出电场，并且在上下地板靠近缝隙G0的内表面上会感应出方向相反的横向电流。由于所述显示屏14存在于所述缝隙G0内，且贴设于上下两个地板的内表面，如此，上下两个地板的内表面上的感应电流遇到所述显示屏14中包含的高损耗材质，即带有电阻率的介质之后，会被所述高损耗材质吸收或消耗掉。这里也可以理解为，所述高损耗材质被添加到所述缝隙G0内，在所述缝隙G0的封闭空间内，电场会穿过所述高损耗材质而使电场能量被所述高损耗材质吸收或消耗掉。
根据上述分析可知，在激励所述折叠地板60的本征模式时，若被激发出来的缝隙模式的电流越多，所述缝隙模式所消耗的能量就会越多，从而会导致折叠状态的天线效率明显低于展开状态的天线效率。
另外，如上所述，所述普通天线a激励时，在上下两个地板上激励出的所述纵向模式的纵向电流主要趋附于上下两个地板的外表面，因此，该纵向电流不会被所述缝隙G0内的高损耗材质吸收。可见，所述纵向模式的激励不是导致折叠态的天线效率变差的原因，所述纵向模式是可以被利用来进行天线辐射的。
由于所述纵向模式会在所述折叠地板60的第一参考地61和第二参考地62上均产生纵向电流，而所述缝隙模式会在所述折叠地板60的第一参考地61和第二参考地62上分别产生反向的横向电流，如图9所示，所述纵向模式在所述折叠地板60上产生的纵向电流与所述缝隙模式在所述折叠地板60上产生的横向电流的方向是正交的。可见，所述纵向模式和所述缝隙模式这两个模式是不相容的。如此，在激励所述折叠地板60的本征模式时，在同一时刻若被激发出来的缝隙模式越多，所述纵向模式就会越少，从而会导致折叠态的天线效率变差。
由此可知，为了提高折叠状态下的天线效率，其中一个关键点是要抑制所述折叠地板60的缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量。
请参阅图10，对于上述的常规的天线方案，由于所述普通天线a仅设置在所述电子设备100的其中一个主体(例如第一主体11)的边缘处，当所述普通天线a激励产生电流I1时，如上所述，在上下两个地板之间的缝隙G0内会耦合出电场，所述电场的方向为从其中一个地板指向另一个地板。而在上下两个地板与所述连接部13相对的边缘位置上，如图10所示，在所述普通天线a上激励产生的电流I1沿所述第一参考地61的纵向分布，所述普通天线a与所述第一参考地61通过电场耦合，在所述普通天线a附近的第一参考地61上会感应出沿所述第一参考地61的纵向分布的反向电流I2。由于另一个主体(例如第二主体12)上未设置谐振单元，所述普通天线a与所述第二参考地62通过电场耦合，在所述第二参考地62对应所述普通天线a的位置附近感应出反向分布的纵向电流I3。
从图10可看出，所述折叠地板60的第一参考地61和第二参考地62的纵向模式均能产生同向的纵向电流。然而，若如所述常规天线方案一样，仅在其中一个主体，例如第一主体11上设置所述普通天线a来激励所述第一参考地61的纵向电流，在折叠状态下，对于所述第二参考地62来说，由于所述第二参考地62上并没有设置谐振单元，所述第二参考地62完全是被动地参与耦合，如此，所述第二参考地62的纵向模式是被从所述普通天线a耦合到所述第二参考地62上的电流激励出来的，所述第二参考地62的纵向模式的激励效果并不显著，因此，在所述第二参考地62上激发出来的纵向电流较弱。
由此可知，为了提高折叠状态下的天线效率，另一个关键点是要增强对所述折叠地板60的上下两个参考地的同向纵向电流的激励。
基于以上分析，发明人还对采用了上述常规天线方案的电子设备100的折叠地板60的本征模式对应的电流分布和磁场分布进行仿真验证。其中，图11(a)示出了所述普通天线a在工作过程中激励出的所述折叠地板60的本征模式对应的电流分布仿真示意图。如图11(a)所示，在所述普通天线a工作时，在所述折叠地板60上，除了纵向模式之外，缝隙模式也被激励出来了，并且，所述普通天线a仅能在所述普通天线a所在位置附近以及所述连接部13上激励出纵向电流，但在所述连接部13附近的重叠地板上激励出的电流仍然为横向电流。
图11(b)示出了所述普通天线a在工作过程中激励出的所述折叠地板60的本征模式对应的磁场分布仿真示意图。如图11(b)所示，在所述普通天线a工作时，在所述普通天线a的位置外侧附近的空间中(即，图11(b)中所示的所述第一参考地61的右侧边缘处)以及所述连接部13的外侧附近的空间中分布的磁场均平行于所述第一参考地61的端面(即图11(b)所示的第一参考地61的右端)。结合安培定则(右手螺旋定则)可知，所述普通天线a所在的位置以及所述连接部13上的电流均沿所述折叠地板60的纵向分布。而在所述缝隙G0内，在靠近所述折叠地板60左侧的连接部13附近的磁场分布为法向于屏幕(即，磁场方向为垂直向外、指向读者的方向)，表明该处的电流沿所述折叠地板60的横向分布，即，该处的电流分布仍为缝隙模式。
结合图11(a)所示的电流分布仿真结果和图11(b)所示的磁场分布仿真结果可知，所述普通天线a激励所述折叠地板60的纵向模式的效果较差，且很难抑制所述折叠地板60的缝隙模式的激励。所述电子设备100正是因为采用了这种常规天线方案，导致激励起较多的缝隙模式，从而导致折叠状态的天线效率明显下降。
经过发明人的努力研究分析以及进行大量的实验数据仿真结果发现，在所述电子设备100的两个主体的边缘处分别设置相对的主天线单元和寄生天线单元，且所述主天线单元和所述寄生天线单元均采用具有电流环天线辐射特征的天线结构时，利用所述主天线单元与所述寄生天线单元进行磁场耦合，在两个天线单元的辐射枝节上分别形成电流环辐射，且在两个天线单元的辐射枝节上分别激励出同向电流，如此，可在所述折叠地板60的上下两个参考地上激励出同向的纵向电流，从而可增强对所述纵向模式的激励效果，同时还能抑制所述缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量，达到提升折叠状态下的天线性能的目的。其中，所述电流环天线辐射特征为天线单元在工作时，所述天线单元的辐射枝节附近具有均匀磁场。
具体地，在本实施方式中，如图12所示，所述天线系统200的天线20包括主天线单元21、寄生天线单元22、和其他天线单元23。如图13所示，所述主天线单元21设置于所述第一主体11的第一边缘区域B1上，所述寄生天线单元22设置于所述第二主体12的第二边缘区域B2上。其中，所述第一边缘区域B1包括所述第一中框411上的部位或所述第一后盖421靠近所述第一中框411的部位，所述第二边缘区域B2包括所述第二中框412上的部位或所述第二后盖422靠近所述第二中框412的部位。
图14示例性地示出了所述主天线单元21、所述寄生天线单元22与所述第一主体11的第一参考地61和所述第二主体12的第二参考地62的一种等效结构示意图。请一并参阅图13和图14，所述主天线单元21包括设置于所述第一边缘区域B1上的第一辐射枝节211，所述寄生天线单元22包括设置于所述第二边缘区域B2上的第二辐射枝节221。在所述电子设备100处于完全折叠的状态时，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221至少部分重叠设置。
在本实施方式中，所述第一边缘区域B1设于所述第一主体11与所述连接部13相对设置的边缘，所述第二边缘区域B2设于所述第二主体12与所述连接部13相对设置的边缘。所述其他天线单元23可设于所述中框41和/或所述后盖上，本申请不对所述其他天线单元23的形式、数量、位置等做具体限定。
在本实施方式中，所述主天线单元21和所述寄生天线单元22均为具有电流环天线辐射特征的天线结构，所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221是能够进行电流环辐射的辐射体。其中，所述第一辐射枝节211可包括一个或多个辐射体，例如图14所示，所述第一辐射枝节211包括两个辐射体L1和L2。类似地，所述第二辐射枝节221也可包括一个或多个辐射体，例如图14所示，所述第二辐射枝节221包括两个辐射体L3和L4。所述第一辐射枝节211的辐射体的数量由所述主天线单元21的天线形式决定，同理，所述第二辐射枝节221的辐射体的数量由所述寄生天线单元22的天线形式决定，本申请的实施方式不对两个辐射枝节的辐射体数量做具体限定。
在本实施方式中，所述主天线单元21和所述寄生天线单元22可以包含多种不同的具体实现形式。例如，如图15所示，所述主天线单元21和所述寄生天线单元22可分别为电流环缝隙(Slot)天线、电流环左手天线、电流环单极子(Monopole)天线(如电流环ILA天线)、电流环偶极子天线、以及左手天线中的任意一种。其中，所述左手天线的结构可以参考CN201380008276.8和CN201410109571.9的介绍，在此不再赘述。所述电流环缝隙天线为基于缝隙天线的天线结构，所述电流环左手天线为基于左手天线的天线结构，所述电流环单极子天线为基于单极子天线的天线结构，所述电流环偶极子天线为基于偶极子天线的天线结构。本申请的实施方式将所述电流环单极子天线、电流环偶极子天线、电流环缝隙天线、以及电流环左手天线统称为电流环天线，所述电流环天线作为一种新的天线形式，采用与典型天线类似的结构，能够在其辐射枝节周围激励产生均匀分布的磁场，由此产生谐振覆盖工作频段。所述电流环天线的各种结构及其工作原理可以参考CN202110961752.4的介绍，在此不再赘述。
在本实施方式中，所述第一辐射枝节211用于与所述第二辐射枝节221进行磁场耦合，以在所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221上均形成电流环辐射，且所述第一辐射枝节211上形成的电流环中的电流方向和所述第二辐射枝节221上形成的电流环中的电流方向相同。
具体地，在本实施方式中，所述主天线单元21还包括馈电点P0，所述馈电点P0用于给所述第一辐射枝节211馈电，从而在所述第一辐射枝节211的两个辐射体L1和L2上产生电流，形成具有电流环天线辐射特征的辐射。
所述寄生天线单元22为无源的、包含有谐振结构的天线结构，所述第一辐射枝节211还用于与所述第二辐射枝节221进行磁场耦合，从而通过磁场耦合的形式，实现对所述第二辐射枝节221上的电流的激励，使所述第二辐射枝节221进行具有电流环天线辐射特征的辐射。具体地，所述第二辐射枝节221通过与所述第一辐射枝节211进行磁场耦合馈电，从两个辐射体L11和L12上获得磁激励，从而在所述两个辐射体L3和L4上产生电流，形成具有电流环天线辐射特征的辐射。
当所述电子设备100处于折叠状态且所述主天线单元21工作时，所述第一辐射枝节211上产生电流，进行电流环辐射。图16(a)示出了在所述主天线单元21上形成的电流环的示意图。如图16(a)所示，在所述第一辐射枝节211上激励产生的电流与在所述第一参考地61靠近所述第一辐射枝节211的部位上激励产生的电流方向相反，因此，所述第一辐射枝节211上的电流与所述第一参考地61靠近所述第一辐射枝节211的部位上产生的电流形成闭合的第一辐射电流回路，从而形成所述“电流环”。
与此同时，所述主天线单元21还激励所述寄生天线单元22的辐射，具体地，在所述第一辐射枝节211上的电流的激励下，所述第一辐射枝节211通过磁场耦合，将能量耦合到所述第二辐射枝节221上，实现对所述第二辐射枝节221的耦合馈电，从而激励所述第二辐射枝节221进行具有电流环天线辐射特征的辐射，例如，激励所述第二辐射枝节221产生均匀的磁场进行辐射。图16(b)示出了在所述寄生天线单元22上形成的电流环的示意图。如图16(b)所示，在所述寄生天线单元22的第二辐射枝节221上激励产生的电流与所述第二参考地62靠近所述第二辐射枝节221的部位上激励产生的电流方向相反，因此，所述第二辐射枝节221上的电流与所述第二参考地62靠近所述第二辐射枝节221的部位上的电流形成闭合的第二辐射电流回路，从而也形成“电流环”。
下面结合图17所示的原理图来对本申请实施方式提供的天线方案激励所述折叠地板60的本征模式所产生的电场和电流的原理进行分析。如图17所示，当所述电子设备100处于折叠状态且所述主天线单元21工作时，在所述第一辐射枝节211上会激励出纵向电流，在所述第一辐射枝节211周围感应出来的磁场同时环绕所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221。由于所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221共用相同的磁场，根据楞次定律，在所述第二辐射枝节221上也能感应出同向的纵向电流。也就是说，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221通过磁场耦合，所述第一辐射枝节211能够在所述第二辐射枝节221上耦合出同方向的电流，即，所述第一辐射枝节211上的电流方向和所述第二辐射枝节221上的电流方向相同。
由于所述主天线单元21和所述寄生天线单元22均为具有电流环天线辐射特征的天线结构，并且，如上所述，在所述第一辐射枝节211上激励产生的电流与在所述第一参考地61靠近所述第一辐射枝节211的部位上激励产生的电流方向相反，在所述寄生天线单元22的第二辐射枝节221上激励产生的电流与所述第二参考地62靠近所述第二辐射枝节221的部位上激励产生的电流方向相反，因此，所述第一参考地61上的纵向电流方向和所述第二参考地62上的纵向电流方向相同，从而可以达到增强纵向模式的激励的目的。
另外，由于所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221上产生同向电流，在所述第一辐射枝节211附近的所述第一参考地61以及所述第二辐射枝节221附近的所述第二参考地62上也均感应出同向电流，上下两个地板均带正电。如此，在所述缝隙G0内，由所述第一辐射枝节211感应产生的电场与由所述第二辐射枝节221感应产生的电场会相互抵消，使得在所述缝隙G0内不会产生电场，或者，会削弱所述主天线单元21在所述缝隙G0内产生的电场。
可以理解的是，在所述主天线单元21和所述寄生天线单元22重叠设置，且两者的谐振结构相似、谐振点相近时，在所述缝隙G0内的电场就能达到完全抵消的效果。在所述缝隙G0内的电场被完全抵消或被削弱时，在上下两个地板的内表面就不会产生横向电流，或者横向电流会被减弱，如此，缝隙模式的横向电流分布就会被破坏掉，从而达到抑制折叠地板60的缝隙模式的激励的目的。
图18(a)示出了所述主天线单元21和寄生天线单元22谐振时的电流分布仿真示意图。如图18(a)所示，在所述主天线单元21和所述寄生天线单元22均采用能够进行电流环辐射的天线结构的情况下，当所述电子设备100处于折叠状态且所述主天线单元21工作时，所述主天线单元21在所述第一辐射枝节211和所述第一参考地61上激励出闭合的顺时针电流环，在所述第二辐射枝节221和所述第二参考地62上也激励出闭合的顺时针电流环。其中，所述第一辐射枝节211上的电流方向和所述第二辐射枝节221上的电流方向相同，所述第一辐射枝节211上的电流方向与所述第一参考地61上的电流方向相反，所述第二辐射枝节221上的电流方向与所述第二参考地62上的电流方向相反，所述第一参考地61上的电流方向和所述第二参考地62上的电流方向相同。
图18(b)示出了所述主天线单元21和所述寄生天线单元22谐振时的磁场分布仿真示意图。如图18(b)所示，在所述主天线单元21和所述寄生天线单元22均采用能够进行电流环辐射的天线结构的情况下，在所述缝隙G0内的磁场基本上都沿所述折叠地板60的横向分布，表明该缝隙G0内的电流沿所述折叠地板60的纵向分布，如此，缝隙模式的横向电流分布基本上都被破坏掉了。也就是说，所述折叠地板60的缝隙模式被抑制了，因此缝隙模式很难被激励起来。
基于如图18(a)所示的电流分布以及图18(b)所示的磁场分布，图18(c)示出了采用所述主天线单元21和所述寄生天线单元22激励出的所述折叠地板60的本征模式对应的电流分布仿真示意图。在所述主天线单元21和所述寄生天线单元22均采用能够进行电流环辐射的天线结构的情况下，由于在所述折叠地板60的上下两个参考地，即所述第一参考地61和所述第二参考地62上同时激发出同向的纵向电流，在所述缝隙G0内就基本上不会产生垂直向外的磁场，因此，横向电流的激发就会被削减。如图18(c)所示，所述折叠地板60的纵向模式被增强了，而所述缝隙模式被显著地削弱了。如此，在所述缝隙模式被削弱、横向电流显著减少的情况下，所述缝隙G0内的高损耗材质所能吸收或消耗的能量就减少了，因此，所述电子设备100在折叠状态下的天线效率就能够被提高，从而增强辐射能力。
对比图11(a)和图18(c)可知，本实施方式提供的天线结构通过增加寄生天线单元，且主天线单元和寄生天线单元均采用能够进行电流环辐射的天线结构，对折叠地板60的纵向模式的激励效果要远远超过普通IFA天线对折叠地板60的纵向模式的激励效果。
另外，从图18(c)可看出，在所述连接部13的角落位置还有少量横向电流，这是因为所述主天线单元21和所述寄生天线单元22的辐射枝节的设置位置偏离了所在的主体的边缘的中部。经过仿真结果发现，当所述第一辐射枝节211设于所述第一主体11与所述连接部13相对设置的边缘的中部，所述第二辐射枝节221设于所述第二主体12与所述连接部13相对设置的边缘的中部，即，所述第一边缘区域B1位于所述第一主体11与所述连接部13相对设置的边缘的中部，所述第二边缘区域B2位于所述第二主体12与所述连接部13相对设置的边缘的中部时，在所述连接部13的角落位置的横向电流基本上会消失。如此，能够进一步提升折叠状态的天线效率，使所述电子设备获得更好的折叠态天线性能。
根据图15所列举的所述主天线单元21和所述寄生天线单元22的各种实现形式可知，所述主天线单元21和所述寄生天线单元22的两两组合实现形式至少有二十五种，如此，在具体应用时，可根据可折叠的电子设备中的实际天线设计需求，灵活地采用各种不同的天线组合形式来提高折叠状态下的电子设备的天线效率，使电子设备获得良好的折叠态天线性能。
下面将结合天线结构的几种组合实现形式，对所述主天线单元21和所述寄生天线单元22的结构进行举例介绍，以便更加清楚地对本申请的实施方式所提供的磁场耦合天线方案进行说明。
在一种实施方式中，如图19所示，所述主天线单元21为电流环缝隙天线，所述寄生天线单元22为电流环左手天线。
请一并参阅图19和图20(a)，所述电流环缝隙天线21的辐射枝节211包括末端相对设置的两个辐射体L11和L12，所述两个辐射体L11和L12之间通过缝隙间隔开，且所述两个辐射体L11、L12与所述第一参考地61之间形成缝隙。所述两个辐射体L11和L12相对的末端通过第一电容C1耦接，所述两个辐射体L11和L12的另一端分别与所述第一参考地61直接耦接。
在不同实现中，所述第一电容C1的电容值可以根据电流环缝隙天线21的工作频段确定。可以理解的是，由于所述第一电容C1的设置，基于电容的对电能的储能特性，使得所述辐射体L11和L12上的不同位置在同一时刻的电流分布差异不会过大，即所述辐射体L11和L12上产生均匀电流。基于所述辐射体L11和L12上的均匀电流，在所述第一参考地61上也可以产生均匀的电流，且所述第一参考地61上的电流方向与所述辐射体L11和L12上的电流方向相反，从而在所述辐射体L11和L12及其附近的第一参考地61之间形成闭合的均匀电流环，这样就可以在所述辐射体L11和L12附近的空间中获得均匀分布的磁场，如此即实现了电流环辐射的效果。
在图19所示的实施方式中，所述电流环缝隙天线21作为主天线单元来使用，所述电流环缝隙天线21还包括馈电点P0，所述馈电点P0用于给所述电流环缝隙天线21的辐射枝节馈电。
在一种实施方式中，所述电流环缝隙天线21的辐射枝节的馈电形式为直接馈电形式，即，所述电流环缝隙天线21的辐射枝节与所述馈电点P0耦接，并用于在所述馈电点P0的激励下产生电流，进行具有电流环天线辐射特征的辐射。具体地，如图19和图20(a)所示，所述电流环缝隙天线21的辐射枝节211的两个辐射体L11和L12相对的末端分别与所述馈电点P0耦接。
在另一种实施方式中，所述电流环缝隙天线21的辐射枝节211的馈电形式为耦合馈电形式。具体地，如图20(b)所示，所述电流环缝隙天线21还包括馈电枝节212，所述馈电枝节212与所述辐射枝节211间隔设置，且所述馈电枝节212设置在所述辐射枝节211与所述第一参考地61之间，所述馈电点P0设置于所述馈电枝节212上，所述馈电枝节212用于对所述辐射枝节211进行耦合馈电，即，所述馈电枝节212通过电场/磁场耦合将能量耦合到所述辐射枝节211上，以激励所述辐射枝节211进行电流环辐射。更具体地，所述馈电枝节212包括包括末端相对设置的第一馈电部L01和第二馈电部L02，所述第一馈电部L01的一端与所述馈电点P0的一端耦接，所述第二馈电部L02的一端与所述馈电点P0的另一端耦接，所述第一馈电部L01和所述第二馈电部L02的另一端分别与所述第一参考地61耦接。
请一并参阅图19和图20(c)，所述电流环左手天线22的辐射枝节221包括末端相对设置的两个辐射体L21和L22，所述两个辐射体L21和L22之间通过缝隙间隔开，且所述两个辐射体L21、L22与所述第二参考地62之间形成缝隙。所述两个辐射体L21和L22相对的末端通过第一电容C1耦接，所述辐射体L21远离所述辐射体L22的一端通过第四电容C0(例如左手电容)与所述第二参考地62耦接，所述辐射体L22远离所述辐射体L21的一端直接与所述第二参考地62耦接。
在不同实现中，所述第四电容C0和所述第一电容C1的电容值可以根据电流环左手天线22的工作频段确定。其中，所述第四电容C0的设置可以用于激励所述两个辐射体L21和L22产生对应的左手模式的谐振来进行辐射。
所述电流环缝隙天线21和所述电流环左手天线22之间进行的磁场耦合以及进行的具有电流环天线辐射特征的辐射的原理，请参阅上文对图14所示的主天线单元21和寄生天线单元22的详细介绍，在此不进行重复赘述。
在另一种实施方式中，如图21所示，所述主天线单元21为电流环左手天线，所述寄生天线单元22为电流环单极子天线。
图21所示的电流环左手天线21的结构与图19所示的电流环左手天线22的结构相似，不同之处在于：图21所示的电流环左手天线21作为主天线单元来使用，所述电流环左手天线21还包括馈电点P0，所述馈电点P0用于给所述电流环左手天线21的辐射枝节馈电。
在一种实施方式中，所述电流环左手天线21的辐射枝节的馈电形式为直接馈电形式，即，所述电流环左手天线21的辐射枝节与所述馈电点P0耦接，并用于在所述馈电点P0的激励下产生电流，进行具有电流环天线辐射特征的辐射。具体地，如图21和图22(a)所示，所述电流环左手天线21的辐射枝节211的辐射体L21远离所述辐射体L22的一端通过所述第四电容C0与所述馈电点P0耦接。
在另一种实施方式中，所述电流环左手天线21的辐射枝节的馈电形式为耦合馈电形式。具体地，如图22(b)所示，所述电流环左手天线21还包括馈电枝节212，所述馈电枝节212与所述辐射枝节211间隔设置，且所述馈电枝节212设置在所述辐射枝节211与所述第一参考地61之间，所述馈电点P0设置于所述馈电枝节212上。其中，图22(b)所示的馈电枝节212的结构和耦合馈电原理与图20(b)中所示的馈电枝节212的结构和耦合馈电原理相同，具体技术细节请参阅上文对图20(b)中所示的馈电枝节212的具体介绍，在此不重复赘述。
请一并参阅图21和图22(c)，所述电流环单极子天线22的辐射枝节221包括至少一个辐射体L31，所述辐射体L31与所述第二参考地62通过缝隙间隔开。在本实施方式中，为了能够激励获取均匀的磁场，所述辐射体L31的一端通过第二电容C2耦接所述第二参考地62，另一端通过第三电容C3耦接所述第二参考地62。其中，所述第二电容C2和所述第三电容C3的电容值可以相同，也可以不同。所述电流环单极子天线22的辐射枝节221的长度，即所述辐射体L31的长度可以是与所述电流环单极子天线22的工作频段相关的。例如，所述辐射体L31的长度可小于或等于所述电流环单极子天线22的工作频段对应的工作波长的1/4。其中，工作频段对应的工作波长可以为所述工作频段的中心频点对应的波长。
所述电流环左手天线21和所述电流环单极子天线22之间进行的磁场耦合以及进行的具有电流环天线辐射特征的辐射的原理，请参阅上文对图14所示的主天线单元21和寄生天线单元22的详细介绍，在此不进行重复赘述。
在另一种实施方式中，如图23所示，所述主天线单元21为电流环单极子天线，所述寄生天线单元22为左手天线。
图23所示的电流环单极子天线21的结构与图21所示的电流环单极子天线22的结构相似，不同之处在于：图23所示的电流环单极子天线21作为主天线单元来使用，所述电流环单极子天线21还包括馈电点P0，所述馈电点P0用于给所述电流环单极子天线21的辐射枝节馈电。
在一种实施方式中，所述电流环单极子天线21的辐射枝节的馈电形式为直接馈电形式，即，所述电流环单极子天线21的辐射枝节与所述馈电点P0耦接，并用于在所述馈电点P0的激励下产生电流，进行具有电流环天线辐射特征的辐射。具体地，如图23和图24(a)所示，所述电流环单极子天线21的辐射枝节211的辐射体L31的一端通过所述第二电容C2与所述馈电点P0耦接。
在另一种实施方式中，所述电流环单极子天线21的辐射枝节的馈电形式为耦合馈电形式。具体地，如图24(b)所示，所述电流环单极子天线21还包括馈电枝节212，所述馈电枝节212与所述辐射枝节211间隔设置，且所述馈电枝节212设置在所述辐射枝节211与所述第一参考地61之间，所述馈电点P0设置于所述馈电枝节212上。其中，图24(b)所示的馈电枝节212的结构和耦合馈电原理与图20(b)中所示的馈电枝节212的结构和耦合馈电原理相同，具体技术细节请参阅上文对图20(b)中所示的馈电枝节212的具体介绍，在此不重复赘述。
请一并参阅图23和图24(c)，所述左手天线22的辐射枝节221包括一个辐射体L41，所述辐射体L41与所述第二参考地62通过缝隙间隔开。所述辐射体L41的一端通过第四电容C0(例如左手电容)与所述第二参考地62耦接，另一端直接与所述第二参考地62耦接。
在不同实现中，所述第四电容C0的电容值可以根据所述左手天线22的工作频段确定。其中，所述第四电容C0的设置可以用于激励所述辐射体L41产生对应的左手模式的谐振来进行辐射。
所述电流环单极子天线21和所述左手天线22之间进行的磁场耦合以及进行的具有电流环天线辐射特征的辐射的原理，请参阅上文对图14所示的主天线单元21和寄生天线单元22的详细介绍，在此不进行重复赘述。
在另一种实施方式中，如图25所示，所述主天线单元21为电流环偶极子天线，所述寄生天线单元22为电流环缝隙天线。
请一并参阅图25和图26(a)，所述电流环偶极子天线21的辐射枝节211包括末端相对设置的两个辐射体L51和L52，所述两个辐射体L51和L52之间通过缝隙间隔开，且所述两个辐射体L51、L52与所述第一参考地61之间形成缝隙。所述两个辐射体L51和L52相对的末端通过第一电容C1耦接，所述辐射体L51远离所述辐射体L52的一端通过第二电容C2与所述第一参考地61耦接，所述辐射体L52远离所述辐射体L51的一端通过第三电容C3与所述第一参考地61耦接。
在不同实现中，所述第一电容C1、所述第二电容C2、以及所述第三电容C3的电容值可以根据所述电流环偶极子天线21的工作频段确定。可以理解的是，由于所述第一电容C1的设置，基于电容的对电能的储能特性，使得所述辐射体L51和L52上的不同位置在同一时刻的电流分布差异不会过大，即所述辐射体L51和L52上产生均匀电流。基于所述辐射体L51和L52上的均匀电流，在所述第一参考地61上也可以产生均匀的电流，且所述第一参考地61上的电流方向与所述辐射体L51和L52上的电流方向相反，从而在所述辐射体L51和L52及其附近的第一参考地61之间形成闭合的均匀电流环，这样就可以在所述辐射体L51和L52附近的空间中获得均匀分布的磁场，如此即实现了电流环辐射的效果。
在一些实施例中，所述电流环偶极子天线21的辐射枝节的长度，即所述辐射体L51和L52的总长度可以是与所述电流环偶极子天线的工作频段相关的。例如，所述总长度可以小于所述电流环偶极子天线21的工作频段的对应的工作波长的1/2并且大于所述工作波长的1/4。
需要说明的是，在不同实施例中，所述辐射体L51和L52的长度关系可以是灵活的，例如，所述辐射体L51和L52可以具有相同尺寸，或者，所述辐射体L51的长度可以小于或大于所述辐射体L52的长度，如此，所述辐射体L51和L52之间设置的电容C1的位置也可以是灵活的。
在图25所示的实施方式中，所述电流环偶极子天线21作为主天线单元来使用，所述电流环偶极子天线21还包括馈电点P0，所述馈电点P0用于给所述电流环偶极子天线21的辐射枝节馈电。
在一种实施方式中，所述电流环偶极子天线21的辐射枝节的馈电形式为直接馈电形式，即，所述电流环偶极子天线21的辐射枝节与所述馈电点P0耦接，并用于在所述馈电点P0的激励下产生电流，进行具有电流环天线辐射特征的辐射。具体地，如图25和图26(a)所示，所述电流环偶极子天线21的辐射枝节211的两个辐射体L51和L52相对的末端还分别与所述馈电点P0耦接。
在另一种实施方式中，所述电流环偶极子天线21的辐射枝节211的馈电形式为耦合馈电形式。具体地，如图26(b)所示，所述电流环偶极子天线21还包括馈电枝节212，所述馈电枝节212与所述辐射枝节211间隔设置，且所述馈电枝节212设置在所述辐射枝节211与所述第一参考地61之间，所述馈电点P0设置于所述馈电枝节212上。其中，图26(b)所示的馈电枝节212的结构和耦合馈电原理与图20(b)中所示的馈电枝节212的结构和耦合馈电原理相同，具体技术细节请参阅上文对图20(b)中所示的馈电枝节212的具体介绍，在此不重复赘述。
图25所示的电流环缝隙天线22的结构与图19所示的电流环缝隙天线21的结构相似，不同之处在于：图25所示的电流环缝隙天线22作为寄生天线单元来使用。如图26(c)所示，所述电流环缝隙天线22的两个辐射体L11和L12相对的末端之间只设有第一电容C1，未设有馈电点P0。
所述电流环偶极子天线21和所述电流环缝隙天线22之间进行的磁场耦合以及进行的具有电流环天线辐射特征的辐射的原理，请参阅上文对图14所示的主天线单元21和寄生天线单元22的详细介绍，在此不进行重复赘述。
在另一种实施方式中，如图27所示，所述主天线单元21为左手天线，所述寄生天线单元22为电流环偶极子天线。
图27所示的左手天线21的结构与图23所示的左手天线22的结构相似，不同之处在于：图27所示的电流环左手天线21作为主天线单元来使用，所述电流环左手天线21还包括馈电点P0，所述馈电点P0用于给所述左手天线21的辐射枝节馈电。
在一种实施方式中，所述左手天线21的辐射枝节与所述馈电点P0耦接，并用于在所述馈电点P0的激励下产生电流，进行具有电流环天线辐射特征的辐射。具体地，如图27和图28(a)所示，所述左手天线21的辐射枝节211的辐射体L41一端通过所述第四电容C0与所述馈电点P0耦接，另一端直接与所述第一参考地61耦接。
图27所示的电流环偶极子天线22的结构与图25所示的电流环偶极子天线21的结构相似，不同之处在于：图27所示的电流环偶极子天线22作为寄生天线单元来使用。如图28(b)所示，所述电流环偶极子天线22的两个辐射体L51和L52相对的末端之间只设有第一电容C1，未设有馈电点P0。
所述左手天线21和所述电流环偶极子天线22之间进行的磁场耦合以及进行的具有电流环天线辐射特征的辐射的原理，请参阅上文对图14所示的主天线单元21和寄生天线单元22的详细介绍，在此不进行重复赘述。
在另一种实施方式中，如图29所示，所述主天线单元21和所述寄生天线单元22均为左手天线。其中，图29所示的左手天线21的结构与图27所示的左手天线22的结构相同，图29所示的左手天线22的结构与图23所示的左手天线22的结构相同，具体技术细节请参阅上文对图14所示的主天线单元21和寄生天线单元22的详细介绍，在此不进行重复赘述。
如上文所述，根据图15所列举的所述主天线单元21和所述寄生天线单元22的各种实现形式，所述主天线单元21和所述寄生天线单元22的两两组合实现形式至少有二十五种。图14和图19-图29中只给出了7种组合的结构示意图，其中，各种电流环天线以及左手天线分别用作主天线单元和用作寄生天线单元的结构示意图均有举例示意，在此基础上，本领域的技术人员可以容易理解并获得本申请中未以图示来示出的其他组合实现形式的结构示意图，因此，本文不对其他组合的结构示意图做一一列举介绍。
在本申请实施方式提供的上述电流环天线中，例如图19所示，在辐射体上可以串联一个或多个所述第一电容C1，使得所述电流环天线激励获得的磁场分布更加均匀，以达到提升天线辐射效率的效果。其中，串联在辐射体上的第一电容C1的电容值可以根据对应的电流环天线的工作频段确定。例如，在电流环天线的工作频段为低频(Low Band，LB)时，设置在辐射体上的串联第一电容C1的电容值的取值范围为[2pF，25pF]。在电流环天线的工作频段为中频(Mid Band，MB)时，设置在辐射体上的串联第一电容C1的电容值的取值范围为[0.8pF，12pF]之内。在电流环天线的工作频段为高频(High Band，HB)时，设置在辐射体上的串联第一电容C1的电容值的取值范围为[0.2pF，8pF]。
其中，所述的低、中、高频段，包括但不限于蓝牙(Bluetooth，BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system，GPS)通信技术、无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)通信技术、全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)通信技术、宽频码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)通信技术、长期演进(long term evolution，LTE)通信技术、5G通信技术、SUB-6G通信技术以及未来其他通信技术等，LB频段可以是覆盖450MHz-1GHz的频段，MB频段可以是覆盖1GHz-3GHz的频段，HB频段可以是覆盖3GHz-10GHz的频段，其中包括5G NR，WiFi 6E，UWB等常见频段。
在本申请实施方式提供的电流环天线中，在具体的设计中，例如图21所示，可以在辐射体末端设置至少一个第二电容C2和/或第三电容C3。其中，末端设置的第二电容C2和第三电容C3的电容值可以根据对应的电流环天线的工作频段确定。例如，在电流环天线的工作频段为低频(Low Band，LB)时，设置在辐射体的末端的第二电容C2以及第三电容C3的电容值的取值范围为[1.5pF，15pF]。在电流环天线的工作频段为中频(Mid Band，MB)时，设置在辐射体的末端的第二电容C2以及第三电容C3的电容值的取值范围为[0.5pF，15pF]之内。在电流环天线的工作频段为高频(High Band，HB)时，设置在辐射体的末端的第二电容C2以及第三电容C3的电容值的取值范围为[1.2pF，12pF]。
需要说明的是，上述的电容的取值范围示例仅为一种举例，在不同的环境下，电容的电容值还可以是灵活设置的。
图30示出了一种常规天线方案的仿真效率曲线示意图和本申请实施方式提供的一种天线方案的仿真效率曲线示意图。其中，图30中所示的曲线S1代表的是图7-图10所示的普通左手天线不加寄生结构的常规天线方案对应的辐射效率，曲线S2代表的是图7-图10所示的普通左手天线不加寄生结构的常规天线方案对应的系统效率。曲线S3代表的是图14所示的主天线单元和寄生天线单元均采用电流环缝隙天线的方案对应的辐射效率，曲线S4代表的是图14所示的主天线单元和寄生天线单元均采用电流环缝隙天线的方案对应的系统效率。
对比所述曲线S1和S3可知，主天线单元和寄生天线单元均采用能够进行电流环辐射的电流环缝隙天线的天线方案，与普通左手天线没有加寄生结构的常规天线方案相比，折叠状态的电子设备的天线辐射效率在低频段均有提升，例如，在LTE B5(0.824GHz-0.894GHz)频段的天线辐射效率的均值提高了4dB左右。
对比所述曲线S2和S4可知，主天线单元和寄生天线单元均采用能够进行电流环辐射的电流环缝隙天线的天线方案，与普通左手天线没有加寄生结构的常规天线方案相比，折叠状态的电子设备的系统效率在低频段均有提升，例如，在LTE B5(0.824GHz-0.894GHz)频段的系统效率的均值提高了4-5dB左右。
图31示出了一种常规天线方案的仿真效率曲线示意图和本申请实施方式提供的另一种天线方案的仿真效率曲线示意图。其中，图31中所示的曲线S1代表的是图7-图10所示的普通左手天线不加寄生结构的常规天线方案对应的辐射效率，曲线S2代表的是图7-图10所示的普通左手天线不加寄生结构的常规天线方案对应的系统效率。曲线S3代表的是图29所示的主天线单元和寄生天线单元均采用左手天线的方案对应的辐射效率，曲线S4代表的是图29所示的主天线单元和寄生天线单元均采用左手天线的方案对应的系统效率。
对比所述曲线S1和S3可知，主天线单元和寄生天线单元均采用能够进行电流环辐射的左手天线的天线方案，与普通左手天线没有加寄生结构的常规天线方案相比，折叠状态的电子设备的天线辐射效率在低频段均有提升，例如，在LTE B20(0.791GHz-0.862GHz)频段的天线辐射效率的均值提高了2.5dB左右。
对比所述曲线S2和S4可知，主天线单元和寄生天线单元均采用能够进行电流环辐射的左手天线的天线方案，与普通左手天线没有加寄生结构的常规天线方案相比，折叠状态的电子设备的系统效率在低频段均有提升，例如，在LTE B20(0.791GHz-0.862GHz)频段的系统效率的均值提高了1-2dB左右。
基于图30和图31可知，在主天线单元和寄生天线单元均采用具有电流环天线辐射特征的天线结构，例如电流环天线或左手天线时，所述电子设备100在折叠状态下的天线效率都能够明显提高。
综上所述，在本申请提供的可折叠的电子设备中，通过在其两个可折叠的主体的边缘区域分别设置相对的主天线单元和寄生天线单元，且主天线单元和寄生天线单元均采用具有电流环天线辐射特征的天线结构，在折叠状态下利用主天线单元和寄生天线单元之间的磁场耦合，在所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节上均形成电流环辐射，以及在两个天线单元的辐射枝节上激励出同向电流，根据电流环辐射的特征，在所述电子设备的折叠地板的两个重叠地板上能够同时激励出同方向的纵向电流。如此，一方面可以通过两个重叠地板上的同向纵向电流来抑制折叠状态的缝隙模式在折叠地板上产生的反向横向电流，从而达到抑制所述缝隙模式的激励、减少或消除折叠状态所消耗的能量的目的，进而提升折叠状态的天线效率；另一方面通过两个重叠地板上的同向纵向电流的叠加效果来增强折叠地板的纵向模式的激励效果，从而达到进一步提升折叠状态的天线效率的目的，使所述电子设备100获得了更好的折叠态天线性能，有效地解决了可折叠的电子设备100在折叠态下的低频天线效率变差的问题。
以上，仅为本申请的部分实施方式，本申请的保护范围不局限于此，任何熟知本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权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种天线系统，应用于可折叠电子设备中，所述可折叠电子设备包括相互连接且能够相对折叠或展开的第一主体和第二主体；其特征在于，所述天线系统包括：
主天线单元，包括馈电点以及设置于所述第一主体上的第一辐射枝节，其中，所述主天线单元为具有电流环天线辐射特征的天线结构，所述馈电点用于给所述第一辐射枝节馈电；以及
寄生天线单元，包括设置于所述第二主体上的第二辐射枝节；
其中，所述电子设备处于折叠的状态时，所述第一辐射枝节与所述第二辐射枝节至少部分重叠设置，所述第一辐射枝节用于与所述第二辐射枝节进行磁场耦合，以在所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节上均形成电流环辐射，且所述第一辐射枝节上形成的电流环中的电流方向和所述第二辐射枝节上形成的电流环中的电流方向相同。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述电子设备还包括对应于所述第一主体的第一参考地和对应于所述第二主体的第二参考地；
所述电子设备处于折叠状态时，所述主天线单元用于在所述第一辐射枝节和所述第一参考地上激励出闭合的电流环，并用于与所述寄生天线单元进行磁场耦合，从而在所述第二辐射枝节和所述第二参考地上激励出闭合的电流环，其中，所述第一辐射枝节上的电流方向和所述第二辐射枝节上的电流方向相同，所述第一辐射枝节上的电流方向与所述第一参考地上的电流方向相反，所述第二辐射枝节上的电流方向与所述第二参考地上的电流方向相反，所述第一参考地上的电流方向和所述第二参考地上的电流方向相同。
3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述主天线单元和所述寄生天线单元分别为电流环缝隙天线、电流环单极子天线、电流环偶极子天线、电流环左手天线、左手天线中的任意一种。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述电子设备还包括设于所述第一主体与所述第二主体之间的连接部，所述第一主体与所述第二主体通过所述连接部连接；
所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘。
5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘的中部，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘的中部。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一辐射枝节与所述馈电点耦接，所述第一辐射枝节用于在所述馈电点的激励下产生电流，并进行具有电流环天线辐射特征的辐射；或者，
所述主天线单元还包括馈电枝节，所述馈电点设置于在所述馈电枝节上，所述馈电枝节与所述第一辐射枝节间隔设置，所述馈电枝节通过电场/磁场耦合将能量耦合到所述第一辐射枝节上，以激励所述第一辐射枝节进行电流环辐射。
7.根据权利要求1-5任意一项所述的天线系统，其特征在于，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环缝隙天线，所述电流环缝隙天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体的另一端分别与相应的参考地耦接，所述两个辐射体与所述参考地之间形成缝隙；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环单极子天线，所述电流环单极子天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第二电容与相应的参考地或所述馈电点耦接，另一端通过第三电容与所述相应的参考地耦接；所述电流环单极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环单极子天线的工作波长的四分之一；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环偶极子天线，所述电流环偶极子天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第二电容与相应的参考地耦接，另一个辐射体的另一端通过第三电容与所述相应的参考地耦接；所述电流环偶极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环偶极子天线的工作波长的二分之一；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为电流环左手天线，所述电流环左手天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第四电容与相应的参考地或所述馈电点耦接，另一个辐射体的另一端与所述相应的参考地耦接；或者，
所述主天线单元和/或所述寄生天线单元为左手天线，所述左手天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第四电容与相应的参考地或所述馈电点耦接，另一端与所述相应的参考地耦接。
8.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[2pF，25pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.8pF，12pF]之内；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.2pF，8pF]之内。
9.根据权利要求7所述的天线系统，其特征在于，
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[0.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.2pF，12pF]。
10.一种天线系统，应用于可折叠电子设备中，所述可折叠电子设备包括相互连接且能够相对折叠或展开的第一主体和第二主体；其特征在于，所述天线系统包括：
主天线单元，包括馈电点以及设置于所述第一主体上的第一辐射枝节，其中，所述馈电点用于给所述第一辐射枝节馈电；以及
寄生天线单元，包括设置于所述第二主体上的第二辐射枝节；
其中，所述电子设备处于折叠的状态时，所述第一辐射枝节与所述第二辐射枝节至少部分重叠设置，所述第一辐射枝节用于与所述第二辐射枝节进行磁场耦合；
所述主天线单元为电流环缝隙天线、电流环单极子天线、电流环偶极子天线、电流环左手天线、左手天线中的任意一种；
所述寄生天线单元为电流环缝隙天线、电流环单极子天线、电流环偶极子天线、电流环左手天线、左手天线中的任意一种；
对于所述电流环缝隙天线，所述电流环缝隙天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体的另一端分别与参考地耦接，所述两个辐射体与所述参考地之间形成缝隙；
对于所述电流环单极子天线，所述电流环单极子天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第二电容与参考地或所述馈电点耦接，另一端通过第三电容与所述参考地耦接；所述电流环单极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环单极子天线的工作波长的四分之一；
对于所述电流环偶极子天线，所述电流环偶极子天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第二电容与参考地耦接，另一个辐射体的另一端通过第三电容与所述参考地耦接；所述电流环偶极子天线的辐射枝节的长度小于所述电流环偶极子天线的工作波长的二分之一；
对于所述电流环左手天线，所述电流环左手天线的辐射枝节包括末端相对设置的两个辐射体，所述两个辐射体相对的末端通过第一电容耦接，所述两个辐射体中的其中一个辐射体的另一端通过第四电容与参考地或所述馈电点耦接，另一个辐射体的另一端与所述参考地耦接；
对于所述左手天线，所述左手天线的辐射枝节包括一个辐射体，所述辐射体的一端通过第四电容与参考地或所述馈电点耦接，另一端与所述参考地耦接。
11.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，所述电流环缝隙天线用作主天线单元时，
所述两个辐射体相对的末端还分别与所述馈电点耦接；或者
所述电流环缝隙天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环缝隙天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环缝隙天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环缝隙天线的辐射枝节进行耦合馈电。
12.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，所述电流环左手天线用作主天线单元时，
所述其中一个辐射体的另一端通过第四电容与所述馈电点耦接；或者
所述电流环左手天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环左手天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环左手天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环左手天线的辐射枝节进行耦合馈电。
13.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，所述电流环单极子天线用作主天线单元时，
所述辐射体的一端通过所述第二电容与所述馈电点耦接；或者
所述电流环单极子天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环单极子天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环单极子天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环单极子天线的辐射枝节进行耦合馈电。
14.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，所述电流环偶极子天线用作主天线单元时，
所述两个辐射体相对的末端还分别与所述馈电点耦接；或者
所述电流环偶极子天线还包括馈电枝节，所述馈电枝节与所述电流环偶极子天线的辐射枝节间隔设置，且所述馈电枝节设置在所述电流环偶极子天线的辐射枝节与所述参考地之间，所述馈电点设置于所述馈电枝节上，所述馈电枝节用于对所述电流环偶极子天线的辐射枝节进行耦合馈电。
15.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，所述左手天线用作主天线单元时，所述辐射体的一端通过所述第四电容与所述馈电点耦接。
16.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[2pF，25pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.8pF，12pF]之内；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第一电容的电容值的取值范围为[0.2pF，8pF]之内。
17.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为450MHz-1GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为1GHz-3GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[0.5pF，15pF]；
在所述主天线单元或所述寄生天线单元的工作频段为3GHz-10GHz时，所述第二电容和所述第三电容的电容值的取值范围为[1.2pF，12pF]。
18.根据权利要求10所述的天线系统，其特征在于，所述电子设备还包括设于所述第一主体与所述第二主体之间的连接部，所述第一主体与所述第二主体通过所述连接部连接；
所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘。
19.根据权利要求18所述的天线系统，其特征在于，所述第一辐射枝节设于所述第一主体与所述连接部相对设置的边缘的中部，所述第二辐射枝节设于所述第二主体与所述连接部相对设置的边缘的中部。
20.一种可折叠电子设备，包括：
第一主体和第二主体，相互连接且两者能够相对折叠或展开；以及
如权利要求1-19任意一项所述的天线系统，所述天线系统包含的主天线单元设置于所述第一主体上，所述天线系统包含的寄生天线单元设置于所述第二主体上。
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