CN116345145A - 可折叠电子设备及其天线系统 - Google Patents

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CN116345145A CN202111582234.8A CN202111582234A CN116345145A CN 116345145 A CN116345145 A CN 116345145A CN 202111582234 A CN202111582234 A CN 202111582234A CN 116345145 A CN116345145 A CN 116345145A
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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。天线系统包括设于第一主体的两个同频天线、串联于两个天线之间的去耦结构、设于第二主体的寄生结构。两个天线通过缝隙间隔开。折叠态时，寄生结构分别与两个天线至少部分重叠。寄生结构为1/2波长的天线结构，所述波长为两个同频天线的工作波长。在折叠态且任意一个天线工作时，寄生结构与该任意一个天线耦合形成半波长模式的谐振，在寄生结构的中部两侧与参考地之间形成反向的感应电场，以抵消从任意一个天线耦合到另一个天线上的电场，从而抑制任意一个天线上的辐射能量通过第二主体上的参考地耦合到另一个天线上。如此，可有效解决展开态和折叠态下的两个同频天线的隔离度较差的问题。

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时，天线在中低频段的天线性能和隔离度相对展开状态会明显变差。因此，如何解决折叠状态下天线性能和隔离度恶化的问题，成为天线设计领域要研究的重要课题。
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形成半波长模式谐振的寄生结构，能够有效解决所述天线系统包含的两个同频天线在所述电子设备处于展开状态以及折叠状态下具有较差隔离度的问题。
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。所述天线系统包括两个同频天线、去耦结构以及寄生结构。所述两个同频天线设置于所述第一主体上，所述两个同频天线之间通过第一缝隙间隔开。所述去耦结构串联于所述两个同频天线之间。所述寄生结构设置于所述第二主体上，所述寄生结构在所述电子设备处于折叠状态时分别与所述两个同频天线至少部分重叠。所述寄生结构为1/2波长的天线结构，其中，所述波长为所述两个同频天线的工作波长。
本申请提供的所述天线系统通过将两个同频天线设置在可折叠的电子设备的同一侧，并在两个同频天线之间串联去耦结构，从而利用所述去耦结构来隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙的耦合路径，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备处于展开状态时具有较差隔离度的问题。所述天线系统还通过在所述电子设备的另一侧增加1/2波长的天线结构，即寄生结构，在所述电子设备处于折叠状态时，通过所述寄生结构与所述两个同频天线耦合形成半波长模式的谐振，其中，在所述寄生结构的中部两侧与所述寄生结构附近的参考地之间形成的感应电场的方向相反，通过所述感应电场可以抵消从所述两个同频天线中的任意一个天线耦合到另一个天线上的电场，从而抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量通过所述第二主体上的第二参考地耦合到所述另一个天线上，进而提高所述第一天线和所述第二天线之间的隔离度，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备处于折叠状态时具有较差隔离度的问题。如此，所述天线系统的两个同频天线在所述电子设备处于展开态或折叠态时均具有较高的隔离度以及较理想的天线性能，从而使包含所述天线系统的电子设备具有较佳的无线通信功能。
在一种实施方式中，所述两个同频天线包括第一天线和第二天线，其中，所述第一天线包括第一辐射枝节，所述第二天线包括第二辐射枝节，所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节之间通过所述第一缝隙间隔开。所述寄生结构包括寄生枝节，其中，在所述电子设备处于完全折叠的状态时，所述寄生枝节与所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节重叠。
在一种实施方式中，在所述电子设备处于完全折叠的状态时，所述寄生枝节的中部与所述第一缝隙相对，并且所述第一缝隙的中心在所述寄生枝节上的投影到所述寄生枝节的中部的距离小于或等于所述两个同频天线的工作波长的八分之一。
在一种实施方式中，所述寄生枝节包括位于所述寄生枝节的中部两侧的第一辐射体和第二辐射体，其中，在所述电子设备处于折叠状态时，所述第一辐射体与所述第一辐射枝节重叠设置，所述第二辐射体与所述第二辐射枝节重叠设置。
在一种实施方式中，所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节分别与所述第一主体上的第一参考地通过第一槽缝间隔开，所述寄生枝节与所述第二主体上的第二参考地通过第二槽缝间隔开。其中，在所述电子设备处于折叠状态时，所述第一槽缝与第二槽缝相对。
在一种实施方式中，所述电子设备处于折叠状态且所述两个同频天线中的任意一个天线工作时，所述寄生结构与工作的天线耦合而形成半波长模式的谐振，其中，在所述第一辐射体和所述第二辐射体上产生的感应电流的方向相同；在所述第一辐射体与所述第二参考地之间的第二槽缝内产生的感应电场，与在所述第二辐射体与所述第二参考地之间的第二槽缝内产生的感应电场方向相反。
在一种实施方式中，在所述电子设备处于折叠状态且所述两个同频天线中的任意一个天线工作时，工作的天线在所述第一槽缝内激励的电场与所述两个同频天线中的另一个天线在所述第一槽缝内感应的电场为同向电场。
在一种实施方式中，所述寄生结构为线天线，所述第一辐射体和所述第二辐射体为一体结构。所述寄生枝节的长度为所述两个同频天线的工作波长的二分之一。
在一种实施方式中，所述线天线还包括分别与所述寄生枝节两端耦接的两个匹配电路，其中，所述两个匹配电路用于调整所述寄生结构的谐振频率，使所述寄生结构与所述两个同频天线相耦合而产生的感应电场与所述两个同频天线产生的感应电场具有更理想的抵消效果，从而达到抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量耦合到所述另一个天线上的目的。
在一种实施方式中，所述寄生结构为槽天线，所述第一辐射体与所述第二辐射体通过缝隙间隔开，所述第一辐射体远离所述第二辐射体的一端接地，所述第二辐射体远离所述第一辐射体的一端接地。所述第一辐射体和所述第二辐射体的长度为所述两个同频天线的工作波长的四分之一。
在一种实施方式中，所述第一辐射枝节包括与所述第一缝隙相邻的第一耦合端，所述第二辐射枝节包括与所述第一缝隙相邻的第二耦合端。所述去耦结构串联于所述第一辐射枝节的第一耦合端和所述第二辐射枝节的第二耦合端之间，所述去耦结构用于隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙的耦合路径。
在一种实施方式中，所述去耦结构为带阻滤波器，所述带阻滤波器包含电感元件，或电感与电容的组合。
在一种实施方式中，所述第一天线还包括与所述第一辐射枝节耦接的第一馈电点和第一接地点，其中，所述第一馈电点到所述第一缝隙的中心的最小距离小于所述第一接地点到所述第一缝隙的中心的最小距离。所述第二天线还包括与所述第二辐射枝节耦接的第二馈电点和第二接地点，其中，所述第二馈电点到所述第一缝隙的中心的最小距离大于所述第二接地点到所述第一缝隙的中心的最小距离。
在一种实施方式中，所述第一天线还包括与所述第一馈电点耦接的第一匹配电路，所述第一匹配电路用于实现所述第一天线的阻抗匹配，以减少信号能量损耗以及提高所述第一天线的辐射效率，使所述第一天线能够获得更理想的天线性能。所述第二天线还包括与所述第二馈电点耦接的第二匹配电路，所述第二匹配电路用于实现所述第二天线的阻抗匹配，以减少信号能量损耗以及提高所述第二天线的辐射效率，使所述第二天线能够获得更理想的天线性能。
在一种实施方式中，所述第二天线还包括与所述第二接地点耦接的第三匹配电路，所述第三匹配电路用于实现所述第二天线的阻抗匹配，以提高所述第二天线的天线性能。
在一种实施方式中，所述第一主体还包括第一中框，所述第一中框部分或全部由金属材料制成，所述第一辐射枝节与所述第二辐射枝节均构成所述第一中框的一部分结构；
所述第二主体还包括第二中框，其中，所述第一中框在所述电子设备处于完全折叠的状态时与所述第二中框重叠设置。所述第二中框部分或全部由金属材料制成，所述寄生枝节构成所述第二中框的一部分结构。
第二方面，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两个同频天线设置于所述第一主体上，所述天线系统包含的寄生结构设置于所述第二主体上。
在所述可折叠的电子设备中，所述天线系统通过将两个同频天线设置在可折叠的电子设备的同一侧，并在两个同频天线之间串联去耦结构，从而利用所述去耦结构来隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙的耦合路径，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备处于展开状态时具有较差隔离度的问题。所述天线系统还通过在所述电子设备的另一侧增加1/2波长的天线结构，即寄生结构，在所述电子设备处于折叠状态时，通过所述寄生结构与所述两个同频天线耦合形成半波长模式的谐振，其中，在所述寄生结构的中部两侧与所述寄生结构附近的参考地之间形成的感应电场的方向相反，通过所述感应电场可以抵消从所述两个同频天线中的任意一个天线耦合到另一个天线上的电场，从而抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量通过所述第二主体上的第二参考地耦合到所述另一个天线上，进而提高所述第一天线和所述第二天线之间的隔离度，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备处于折叠状态时具有较差隔离度的问题。如此，所述天线系统的两个同频天线在所述电子设备处于展开态或折叠态时均具有较高的隔离度以及较理想的天线性能，从而使包含所述天线系统的电子设备具有较佳的无线通信功能。
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为本申请的实施方式提供的可折叠的电子设备的一种结构示意图，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的一种结构示意图，其中，所述电子设备包括天线系统，所述天线系统至少包括两个同频天线：第一天线和第二天线。
图4为图1所示的电子设备的一种结构分解示意图。
图5为本申请第一实施方式提供的天线系统包含的两个同频天线在折叠态的电子设备的外壳上的设置位置示意图。
图6为图5所示的天线系统包含的两个同频天线在第一主体上的设置位置的俯视示意图。
图7为图5所示的天线系统的一种等效结构示意图。
图8为图7所示的天线系统包含的两个同频天线在所述电子设备处于折叠状态时的S参数曲线示意图。
图9为本申请第二实施方式提供的天线系统的一种等效结构示意图，其中，所述天线系统包含去耦结构。
图10(a)为在所述电子设备处于展开状态且第一天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线上的电流分布仿真图。
图10(b)为在所述电子设备处于展开状态且第一天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线上的电场分布仿真图。
图10(c)为在所述电子设备处于展开状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线上的电流分布仿真图。
图10(d)为在所述电子设备处于展开状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线上的电场分布仿真图。
图11为图9所示的天线系统包含的两个同频天线在所述电子设备处于展开状态时的S参数曲线示意图。
图12(a)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线上的电流分布仿真图。
图12(b)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线上的电场分布仿真图。
图13为图9所示的天线系统包含的两个同频天线在所述电子设备处于折叠状态时的S参数曲线示意图。
图14(a)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线与第二主体上的第二参考地之间的电场分布原理示意图。
图14(b)为图14(a)所示的结构沿I-I方向的剖视图，并示意性地示出了第二天线激励产生的电场分布方向。
图14(c)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线与第一主体上的第一参考地之间的电场分布原理示意图。
图14(d)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图9所示的天线系统包含的两个同频天线与第一主体上的第一参考地之间的第一槽缝内形成的电场分布仿真图。
图15为本申请第三实施方式提供的天线系统在折叠态的电子设备上的设置位置示意图。
图16为本申请第三实施方式提供的天线系统在展开态的电子设备的外壳上的设置位置示意图，其中，所述天线系统包含寄生结构。
图17为图16所示的天线系统在折叠态的电子设备的外壳上的设置位置示意图。
图18为图16所示的天线系统包含的寄生结构在第二主体上的设置位置的俯视示意图。
图19为第三实施方式提供的天线系统的一种等效结构示意图。
图20为图19所示的寄生结构被激励时的电流和电场分布原理示意图。
图21(a)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图19所示的天线系统包含的两个同频天线与所述寄生结构之间的电场分布原理示意图。
图21(b)为图21(a)所示的结构沿II-II方向的部分剖视图，并示意性地示出了所述第二天线激励产生的电场分布方向，以及所述寄生结构感应出的电场分布方向。
图21(c)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图19所示的天线系统包含的两个同频天线与第一主体上的第一参考地之间的电场分布原理示意图。
图21(d)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图19所示的天线系统包含的寄生结构与第二主体上的第二参考地之间的电场分布原理示意图。
图21(e)为图21(a)所示的结构沿III-III方向的部分剖视图，并示意性地示出了所述第一天线和所述寄生结构分别感应出的电场分布方向。
图22(a)为在所述电子设备处于折叠状态且第二天线激励时，图19所示的天线系统包含的两个同频天线与第一主体上的第一参考地之间的第一槽缝内形成的电场分布仿真图。
图22(b)为图19所示的天线系统包含的两个同频天线在所述电子设备处于折叠状态时的S参数曲线示意图。
图23为第三实施方式提供的天线系统的另一种等效结构示意图。
图24为图23所示的天线系统包含的寄生结构在第二主体上的设置位置的俯视示意图。
图25为图23所示的寄生结构被激励时的电流和电场分布原理示意图。
主要元件符号说明
电子设备 100
第一主体 11
第一参考地 111
第二主体 12
第二参考地 121
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、201、202、203
天线 20
第一天线 21
第一辐射枝节 211
第一馈电点 212
第一接地点 213
第一馈电枝节 214
第一接地枝节 215
第一匹配电路 216
第一耦合端 217
第二天线 22
第二辐射枝节 221
第二馈电点 222
第二接地点 223
第二馈电枝节 224
第二接地枝节 225
第二匹配电路 226
第三匹配电路 227
第二耦合端 228
去耦结构 23
寄生结构 24、24’
线天线 24
槽天线 24’
寄生枝节 241、241’
第一辐射体 L1、L1’
第二辐射体 L2、L2’
第四匹配电路 242
第五匹配电路 243
射频模块 25
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
第一子段 T1
第二子段 T2
第三子段 T3
第二中框 412
第四子段 T4
第五子段 T5
第六子段 T6
后盖 42
第一后盖 421
第二后盖 422
内部结构 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
中间缝隙 G0
第一缝隙 G1
第二缝隙 G2
第三缝隙 G3
第四缝隙 G4
第五缝隙 G5
第一槽缝 S1
第二槽缝 S2
第一耦合路径 P1
第二耦合路径 P2
第一边缘区域 A
第二边缘区域 B
第一电场 E1
第二电场 E2
第三电场 E3
第四电场 E4
第五电场 E5
第六电场 E6
第七电场 E7
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。所述天线系统包括设于所述第一主体上的两个同频天线、串联于所述两个同频天线之间的去耦结构、以及设于所述第二主体上的寄生结构。其中，所述两个同频天线通过第一缝隙间隔开。所述寄生结构在所述电子设备处于折叠状态时分别与所述两个同频天线至少部分重叠。所述去耦结构串联于所述两个同频天线之间，所述天线系统利用所述去耦结构来隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙的耦合路径，从而可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备处于展开状态时具有较差隔离度的问题。所述寄生结构为1/2波长的天线结构，其中，所述波长为所述两个同频天线的工作波长。其中，在所述电子设备处于折叠状态且所述两个同频天线中的任意一个天线工作时，所述天线系统利用所述寄生结构与工作的天线耦合而形成半波长模式的谐振，其中，在所述寄生结构的中部两侧与所述寄生结构附近的参考地之间形成的感应电场的方向相反，所述感应电场用于抵消从工作的天线耦合到所述两个同频天线中的另一个天线上的电场，从而抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量通过所述第二主体上的第二参考地耦合到所述另一个天线上，进而提高所述第一天线和所述第二天线之间的隔离度，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备处于折叠状态时具有较差隔离度的问题。如此，所述天线系统的两个同频天线在所述电子设备处于展开态或折叠态时均具有较高的隔离度以及较理想的天线性能，从而使包含所述天线系统的电子设备具有较佳的无线通信功能。
图1-图2示出了本申请的实施方式提供的可折叠的电子设备100的一种结构示意图。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之间形成中间缝隙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2中以所述显示屏14在所述电子设备100处于折叠状态时暴露在所述电子设备100的外侧为例进行示意。
图3示出了所述电子设备100的功能模块的一种结构示意图。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25，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25，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)、左手天线等形式。
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，例如所述射频模块25、处理器31、存储器32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示出了所述电子设备100的一种结构分解示意图。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结构50。
具体地，所述外壳40包括中框41和后盖42，所述中框41至少与所述后盖42的边缘区域连接。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。所述第一中框411和所述第一后盖421构成的整体，与所述第二中框412和所述第二后盖422构成的整体可通过所述连接部13进行连接。
请一并参阅图4-图5，所述电子设备100处于完全折叠的状态时，所述第一主体11和所述第二主体12重叠设置，使得所述第一中框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。
请再次参阅图4，在本实施方式中，所述内部结构50包括但不限于对应于所述第一主体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。
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示例，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。
请再次参阅图3，在本实施方式中，所述天线系统200至少包括第一天线21和第二天线22，其中，所述第一天线21和所述第二天线22为两个同频天线，所述第一天线21和所述第二天线22设置于所述电子设备100的边缘区域，例如设置于所述中框41上或设置于所述后盖42靠近所述中框41的部位。本申请中以所述第一天线21和所述第二天线22均设置于所述第一主体11的第一边缘区域A(如图1所示)中为例，对所述天线系统200的结构进行介绍。
图4-图5示出了第一实施方式的天线系统201包含的两个同频天线在所述电子设备100的外壳40上的设置位置示意图。如图4-图5所示，所述第一天线21和所述第二天线22均设置于所述第一主体11对应的第一中框411上，且所述第一天线21和所述第二天线22之间通过第一缝隙G1间隔开。
具体地，所述第一天线21包括第一辐射枝节211，所述第二天线22包括第二辐射枝节221，所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221之间通过所述第一缝隙G1间隔开。
在所述第一实施方式中，所述第一中框411可部分或全部由金属材料制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均构成所述第一中框411的一部分结构。
可选地，在其他实施方式中，所述第一中框411可部分或全部由非导电材料(例如玻璃或塑料等)制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均贴设于所述第一中框411的内侧。
可选地，在其他实施方式中，所述第一后盖421可由金属材料制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均构成所述第一后盖421的一部分结构。例如，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221可为在所述第一后盖421上开缝而获得的被隔断的金属附件。
可选地，在其他实施方式中，所述第一后盖421可由非导电材料(例如玻璃或塑料等)制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均贴设于所述第一后盖421的内侧。
请一并参阅图4和图6，在所述第一实施方式中，所述第一天线21还包括与所述第一辐射枝节211耦接的第一馈电点212和第一接地点213，所述第二天线22还包括与所述第二辐射枝节221耦接的第二馈电点222和第二接地点223。
所述第一中框411上开设有所述第一缝隙G1和第二缝隙G2，所述第一缝隙G1与所述第二缝隙G2将所述第一中框411分割成依次相邻的第一子段T1、第二子段T2、和第三子段T3。
所述第一子段T1分别与所述第一馈电点212以及所述第一接地点213耦接，其中，所述第一馈电点212到所述第一缝隙G1的中心的最小距离小于所述第一接地点213到所述第一缝隙G1的中心的最小距离，所述第一子段T1与所述第一接地点213的耦接之处至所述第一缝隙G1之间的金属段为所述第一辐射枝节211。
所述第二子段T2分别与所述第二馈电点222以及所述第二接地点223耦接，其中，所述第二馈电点222到所述第一缝隙G1的中心的最小距离大于所述第二接地点223到所述第一缝隙G1的中心的最小距离，所述第二子段T2为所述第二辐射枝节221。
所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221还分别与所述第一主体11上的第一参考地111通过第一槽缝S1间隔开。其中，所述第一参考地111为由所述第一主体11上的若干个金属部件，例如所述第一中框411包含的除所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221之外的其他金属结构、所述第一电路板组件511的接地层、所述第一后盖421包含的金属结构、所述第一电池单元512包含的金属结构等构成的组合。为了方便在图中示意以及便于理解，本申请中以完整的、且具有一定厚度的块状等效结构来表示所述第一参考地111。
在所述第一实施方式中，所述第一馈电点212可通过连接件(图未示)与所述射频模块25包含的第一射频模块(图未示)耦接，例如，所述连接件可包括位于所述第一电路板组件511上的弹性部件以及微带线，所述弹性部件通过微带线与所述第一射频模块耦接。所述第一辐射枝节211通过所述第一接地点213接地，以及通过所述第一馈电点212与所述第一射频模块耦接。所述第一辐射枝节211通过所述第一馈电点212接收所述第一射频模块输入的内部电磁波信号，并将所述内部电磁波信号辐射到外部。所述第一辐射枝节211还用于接收外部电磁波信号，并通过所述第一馈电点212将所述外部电磁波信号传输给所述第一射频模块，再由所述处理器31对所述外部电磁波信号进行相应的信号处理，从而能够通过所述第一天线21实现所述电子设备100与外部设备之间的无线通信。
同样地，所述第二馈电点222可通过连接件(图未示)与所述射频模块25包含的第二射频模块(图未示)耦接。所述第二辐射枝节221通过所述第二接地点223接地，以及通过所述第二馈电点222与所述第二射频模块耦接。所述第二天线22的工作原理与所述第一天线21的工作原理相同，在此不重复赘述。
在折叠状态下，如图7所示，所述第二主体12上的第二参考地121靠近所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221。其中，所述第二参考地121为由所述第二主体12上的若干个金属部件，例如所述第二中框412包含的金属结构、所述第二电路板组件521的接地层、所述第二后盖422包含的金属结构、所述第二电池单元522包含的金属结构等构成的组合。为了方便在图中示意以及便于理解，本申请文中以完整的、且具有一定厚度的块状等效结构来表示所述第二参考地121。
在所述第一实施方式中，所述第一辐射枝节211上还可延伸出与所述第一馈电点212耦接的第一馈电枝节214以及与所述第一接地点213耦接的第一接地枝节215。同样地，所述第二辐射枝节221上也可延伸出与所述第二馈电点222耦接的第二馈电枝节224以及与所述第二接地点223耦接的第二接地枝节225。
可选地，在另一种实施方式中，所述第一馈电点212与所述第一接地点213可直接设置于所述第一辐射枝节211上，所述第二馈电点222与所述第二接地点223可直接设置于所述第二辐射枝节221上。
所述第一天线21还包括与所述第一馈电点212耦接的第一匹配电路216，所述第一匹配电路216用于实现所述第一天线21的阻抗匹配，以减少信号能量损耗以及提高所述第一天线21的辐射效率，使所述第一天线21能够获得更理想的天线性能。所述第二天线22还包括与所述第二馈电点222耦接的第二匹配电路226，所述第二匹配电路226用于实现所述第二天线22的阻抗匹配，以减少信号能量损耗以及提高所述第二天线22的辐射效率，使所述第二天线22能够获得更理想的天线性能。
可选地，所述第二天线22还可包括与所述第二接地点223耦接的第三匹配电路227，所述第三匹配电路227用于更加灵活地实现所述第二天线22的阻抗匹配，以提高所述第二天线22的天线性能。
其中，所述第一匹配电路216、所述第二匹配电路226、所述第三匹配电路227均可设置于所述第一电路板组件511上。各个匹配电路可包含电容、电感或开关元件等中的一个或多个，其具体的电路架构可根据实际需求设定，本申请对此不进行具体限定。
在所述第一实施方式中，所述第一天线21和所述第二天线22均用于提供谐振。具体地，当所述第一馈电点212给所述第一辐射枝节211馈电时，第一辐射枝节211能够激励射频电磁场，向空间辐射电磁波，形成相应的谐振。同样的，当所述第二馈电点222给所述第二辐射枝节221馈电时，第二辐射枝节221能够激励射频电磁场，向空间辐射电磁波，形成相应的谐振。
在所述第一实施方式中，所述第一天线21和所述第二天线22可为低频段天线(600MHz至960MHz)，例如LTE B28(703MHz至803MHz)、LTE B5(824MHz至894MHz)、LTE B8(880MHz至960MHz)等。
如图7所示，由于所述第一天线21与所述第二天线22之间存在所述第一缝隙G1，当任意一个天线工作时，两个天线相对的端部形成一个“电容器”，在所述第一天线21与所述第二天线22之间会形成经过所述第一辐射枝节211、所述第一缝隙G1和所述第二辐射枝节221的第一耦合路径P1，使得所述第一天线21与所述第二天线22之间会通过所述第一耦合路径P1发生电场耦合。当所述第一天线21与所述第二天线22工作在同一频段时，会导致所述第一天线21与所述第二天线22之间的隔离度在所述电子设备100处于展开态或折叠态时均较低，从而影响两个同频天线的工作性能和辐射效率。
图8示出了第一实施方式的所述天线系统201包含的两个同频天线在所述电子设备100处于折叠状态时的S参数曲线示意图。从图8中的曲线S21可看出，所述天线系统201的两个同频天线在工作频段0.8GHZ-0.95GHz的隔离度为-5dB左右，隔离度较差。
为了提高所述第一天线21与所述第二天线22这两个同频天线之间的隔离度，如图9所示，本申请还提供了第二实施方式的天线系统202。其中，所述第二实施方式提供的所述天线系统202的结构与图7所示的天线系统201的结构相似，不同之处在于：所述第二实施方式提供的所述天线系统202还包括串联于所述两个同频天线之间的去耦结构23，所述去耦结构23用于隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙G1的所述第一耦合路径P1，使所述第一天线21与所述第二天线22无法通过所述第一耦合路径P1进行耦合。
具体地，所述第一辐射枝节211还包括与所述第一缝隙G1相邻的第一耦合端217，所述第二辐射枝节221还包括与所述第一缝隙G1相邻的第二耦合端228。所述去耦结构23串联于所述第一辐射枝节211的第一耦合端217和所述第二辐射枝节221的第二耦合端228之间，如此，所述去耦结构23能够用于隔断所述第一天线21与所述第二天线22之间的所述第一耦合路径P1。
在所述第二实施方式中，所述去耦结构23为带阻滤波器，其中，所述带阻滤波器可包含电感元件，或电感与电容的组合。
在一种实施方式中，所述去耦结构23可设置于所述第一电路板组件511上。在其他实施方式中，所述去耦结构23可设于所述第一缝隙G1内。
以所述带阻滤波器包含电感元件为例，当所述电子设备100处于展开状态时，通过调整所述电感元件的电感值，可以隔断所述第一天线21与所述第二天线22之间的所述第一耦合路径P1，从而使所述第一天线21与所述第二天线22之间具有较高的隔离度。其中，所述电感元件的电感值范围在3nH-300nH之间。
图10(a)示出了在所述电子设备100处于展开状态且所述第一天线21激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线上的电流分布仿真图。图10(b)示出了在所述电子设备100处于展开状态且所述第一天线21激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线上的电场分布仿真图。从图10(a)-图10(b)中可看出，在所述天线系统202采用了所述去耦结构23之后，当所述电子设备100处于展开状态且所述第一天线21激励时，在所述第一天线21上激励的电流和电场基本上不会耦合到所述第二天线22上。
同样的，图10(c)示出了在所述电子设备100处于展开状态且所述第二天线22激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线上的电流分布仿真图。图10(d)示出了在所述电子设备100处于展开状态且所述第二天线22激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线上的电场分布仿真图。从图10(c)-图10(d)中可看出，在所述天线系统202采用了所述去耦结构23之后，当所述电子设备100处于展开状态且所述第二天线22激励时，在所述第二天线22上激励的电流和电场基本上不会耦合到所述第一天线21上。
图11为图9所示的天线系统202包含的两个同频天线在所述电子设备100处于展开状态时的S参数曲线示意图。从图11中的曲线S21可看出，当所述电子设备100处于展开状态时，所述天线系统202的两个同频天线在工作频段0.8GHZ-1GHz的隔离度为-20dB左右，隔离度较高。
图12(a)示出了在所述电子设备100处于折叠状态且所述第二天线22激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线上的电流分布仿真图。从图12(a)中可看出，当所述电子设备100处于折叠状态且所述第二天线22激励时，尽管所述天线系统202包含了所述去耦结构23，在所述第二天线22上激励的电流仍然会耦合到所述第一天线21上。同样的，在所述第一天线21激励时，在所述第一天线21上激励的电流也会耦合到所述第二天线22上。
图12(b)示出了在所述电子设备100处于折叠状态且所述第二天线22激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线上的电场分布仿真图。从图12(b)中可看出，当所述电子设备100处于折叠状态且所述第二天线22激励时，尽管所述天线系统202包含了所述去耦结构23，在所述第二天线22上激励的电场仍然会耦合到所述第一天线21上。同样的，在所述第一天线21激励时，在所述第一天线21上激励的电场也会耦合到所述第二天线22上。
图13为图9所示的天线系统202包含的两个同频天线在所述电子设备100处于折叠状态时的S参数曲线示意图。从图13中的曲线S21可看出，当所述电子设备100处于折叠状态时，所述天线系统202的两个同频天线在工作频率为0.96GHz附近时的隔离度为-12dB左右，隔离度依然较差。
可见，在所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221之间串联所述去耦结构23，即包含电感元件的带阻滤波器，只能隔断展开状态下的所述第一天线21与所述第二天线22之间的电流和电场耦合，但并不能隔断折叠状态下的所述第一天线21与所述第二天线22之间的电流和电场耦合。当所述电子设备100处于折叠状态时，所述第一天线21与所述第二天线22之间依然会发生电流和电场耦合，导致两者之间的隔离度依然较低，影响两个同频天线的工作性能和辐射效率。
基于图12(a)-图12(b)所示的仿真结果，下面对图9所示的天线系统202包含的两个同频天线的耦合原理进行分析。
请一并参阅图14(a)和图14(b)，以激励所述第二天线22为例，在所述电子设备100处于折叠状态下，当所述第二馈电点222给所述第二辐射枝节221馈电时，在所述第二辐射枝节221上会激励出电流，在所述第二辐射枝节221的周围会激励出电场。
由于所述第二主体12上的金属体，即所述第二参考地121靠近所述第一主体11上的第二辐射枝节221，因此，所述第二辐射枝节221上的激励电流在所述第二辐射枝节221附近第二参考地121上会感应出电动势。如此，如图14(a)和图14(b)所示，在所述第二辐射枝节221与所述第二参考地121之间的中间缝隙G0内会形成第一电场E1。这里也可以理解为，在所述电子设备100处于折叠状态时，由于所述第二参考地121靠近所述第二辐射枝节221，且在两者之间形成所述中间缝隙G0，因此，所述第二辐射枝节221与所述第二参考地121形成“电容器”，在两者之间能够形成所述第一电场E1。
与此同时，由于所述第一主体11上的金属体，即所述第一参考地111靠近所述第二辐射枝节221，且在两者之间存在第一槽缝S1，因此，所述第二辐射枝节221上的激励电流在所述第二辐射枝节221附近的第一参考地111上也会感应出电动势。如此，如图14(b)和图14(c)所示，在所述第二辐射枝节221与所述第一参考地111之间的第一槽缝S1内会形成第二电场E2。
另外，如图14(a)所示，所述第一电场E1还通过所述中间缝隙G0以及所述第二参考地121耦合到所述第一天线21的第一辐射枝节211上，因此，在所述第一辐射枝节211上会感应出电流。由于所述第一参考地111靠近所述第一辐射枝节211，且在两者之间存在所述第一槽缝S1，因此，所述第一辐射枝节211上的感应电流在所述第一辐射枝节211附近的第一参考地111上会感应出电动势。如此，如图14(c)所示，在所述第一辐射枝节211与所述第一参考地111之间的第一槽缝S1内会形成第三电场E3。
请一并参阅图14(a)-图14(c)，在第一时刻t1，若所述第二辐射枝节221表面带负电荷，则带负电荷的所述第二辐射枝节221会在其附近的所述第二参考地121和所述第一参考地111上均感应出正电荷。此时，在所述中间缝隙G0内形成的所述第一电场E1的方向为从所述第二参考地121指向所述第二辐射枝节221(如图14(a)和图14(b)所示的方向)，在所述第一槽缝S1内形成的所述第二电场E2的方向为从所述第一参考地111指向所述第二辐射枝节221(如图14(b)和图14(c)所示的方向)。同时，带正电荷的所述第二参考地121会在所述第一辐射枝节211上感应出负电荷，如此，在所述第一槽缝S1内形成的所述第三电场E3的方向为从所述第一参考地111指向所述第一辐射枝节211(如图14(c)所示的方向)。
可以理解的是，在第二时刻t2，若所述第二辐射枝节221表面带正电荷，则所述第一电场E1、第二电场E2、第三电场E3的方向均会反向，即，在所述中间缝隙G0内形成的所述第一电场E1的方向为从所述第二辐射枝节221指向所述第二参考地121、在所述第一槽缝S1内形成的所述第二电场E2的方向为从所述第二辐射枝节221指向所述第一参考地111、在所述第一槽缝S1内的所述第三电场E3的方向为从所述第一辐射枝节211指向所述第一参考地111。
本领域的技术人员可以理解的是，激励所述第一天线21所形成的电场的原理与激励所述第二天线22所形成的电场的原理相同，具体技术细节请参阅上文对激励所述第二天线22的相关具体介绍，在此不进行重复赘述。
根据以上分析以及图14(a)-图14(c)所示的原理图可知，当所述电子设备100处于折叠状态时，尽管所述天线系统202包含了所述去耦结构23，但激励其中一个天线所产生的电场会通过所述第二主体12上的第二参考地121耦合到另一个天线上，因此，所述第一天线21与所述第二天线22之间会通过所述第二参考地121发生电场耦合。也就是说，所述第二主体12上的第二参考地121为所述第一主体11和所述第二主体12提供了一条第二耦合路径P2(如图14(a)所示)，所述第二耦合路径P2经过所述第一辐射枝节211、所述中间缝隙G0、所述第二参考地121、以及所述第二辐射枝节221。如此，所述第一天线21与所述第二天线22之间能够通过所述第二耦合路径P2发生电场耦合，从而导致所述第一天线21与所述第二天线22在所述电子设备100处于折叠状态时具有较低的隔离度，影响两个同频天线的工作性能和辐射效率。
图14(d)示出了在所述电子设备100处于折叠状态且第二天线22激励时，图9所示的天线系统202包含的两个同频天线与第一主体11上的第一参考地111之间的第一槽缝S1内形成的电场分布仿真图。从图14(d)中可看出，所述第二天线22产生的电场的很大一部分能量被耦合到所述第一天线21上。另外，如图14(c)和图14(d)所示，在同一时刻，所述第二电场E2与所述第三电场E3的方向相同，即，在第一槽缝S1中，所述第二天线22激励的第二电场E2与所述第一天线21感应的第三电场E3为同向电场。
为了解决可折叠的所述电子设备100在折叠状态下所述第一天线21与所述第二天线22这两个同频天线之间的隔离度较低的问题，本申请还提供了第三实施方式的天线系统203。
图15示出了所述天线系统203在折叠态的电子设备100上的设置位置示意图。图16-图17示出了第三实施方式的天线系统203在所述电子设备100的外壳40上的设置位置示意图。如图16-图17所示，所述第三实施方式的天线系统203的结构与第二实施方式的天线系统202的结构相似，不同之处在于：所述第三实施方式的天线系统203还包括设置于所述电子设备100的另一个主体上的寄生结构24，且所述寄生结构24在所述电子设备100处于折叠状态时，分别与所述两个同频天线至少部分重叠。
在所述第三实施方式中，所述寄生结构24为在被激励时能够在所述寄生枝节241的中部两侧与所述第二参考地之间形成反向电场的天线结构。
具体地，所述寄生结构24为1/2波长的天线结构，工作在半波长模式，其中，所述波长为所述两个同频天线的工作波长。在所述电子设备100处于折叠状态且所述两个同频天线中的任意一个天线工作/激励时，所述寄生结构24用于与工作的天线耦合而形成半波长模式的谐振，其中，在所述寄生结构24的中部两侧与所述寄生结构24附近的第二参考地121之间形成的感应电场的方向相反，所述感应电场用于抵消从所述工作的天线耦合到所述两个同频天线中的另一个天线上的电场，以抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量通过所述第二主体上的第二参考地121耦合到所述另一个天线上，从而提高所述第一天线21和所述第二天线22之间的隔离度。
具体地，在所述第三实施方式中，如图15所示，所述第一天线21和所述第二天线22设置于所述电子设备100的其中一个主体，例如第一主体11的第一边缘区域A中，所述寄生结构24设置于所述电子设备100的另一个主体，例如第二主体12的第二边缘区域B中，其中，所述第一边缘区域A和第二边缘区域B可为所述中框41上的部位或为所述后盖42靠近所述中框41的部位。所述第一边缘区域A和所述第二边缘区域B在所述电子设备100处于折叠状态时重叠设置。
在一种实施方式中，所述第一天线21和所述第二天线22可设置于所述第一中框411上，相应地，所述寄生结构24可设置于所述第二中框412上。在另一种实施方式中，所述第一天线21和所述第二天线22可设置于所述第一后盖421靠近所述第一中框411的部位，相应地，所述寄生结构24可设置于所述第二后盖422靠近所述第二中框412的部位。如图16-图17所示，本申请中以所述两个同频天线均设置于所述第一主体11的第一中框411上、所述寄生结构24设置于所述第二主体12的第二中框412上为例，对所述天线系统203的结构进行介绍。
所述寄生结构24包括寄生枝节241，其中，在所述电子设备100处于完全折叠的状态时，所述寄生枝节241与所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221至少部分重叠。
在所述第三实施方式中，所述第一中框411和第二中框412可部分或全部由金属材料制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均构成所述第一中框411的一部分结构，相应地，所述寄生枝节241构成所述第二中框412的一部分结构，所述寄生枝节241在所述电子设备100处于完全折叠的状态与所述第一辐射枝节211和所述第二辐射枝节221至少部分重叠。
可选地，在其他实施方式中，所述第一中框411和第二中框412可部分或全部由非导电材料(例如玻璃或塑料等)制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均贴设于所述第一中框411的内侧，相应地，所述寄生枝节241贴设于所述第二中框412的内侧。
可选地，在其他实施方式中，所述第一后盖421和第二后盖422可由金属材料制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均构成所述第一后盖421的一部分结构，相应地，所述寄生枝节241构成所述第二后盖422的一部分结构。例如，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221可为在所述第一后盖421上开缝而获得的被隔断的金属附件，所述寄生枝节241可为在所述第二后盖422上开缝而获得的被隔断的金属附件。
可选地，在其他实施方式中，所述第一后盖421和第二后盖422可由非导电材料(例如玻璃或塑料等)制成，所述第一辐射枝节211与所述第二辐射枝节221均贴设于所述第一后盖421的内侧，相应地，所述寄生枝节241贴设于所述第二后盖422的内侧。
在所述第三实施方式中，如图17所示，在所述电子设备100处于完全折叠的状态时，所述寄生枝节241的中部与所述第一缝隙G1相对，并且所述第一缝隙G1的中心在所述寄生枝节241上的投影到所述寄生枝节241的中部的距离小于或等于所述寄生结构24的谐振频率对应的波长的八分之一，即所述两个同频天线的工作波长的八分之一。
当所述第一天线21和所述第二天线22中的任意一个天线工作时，所述寄生结构24的寄生枝节241用于与工作的天线的辐射枝节耦合形成半波长模式(也可称为二分之一波长模式，或1/2λ模式)的谐振，如此，在所述寄生枝节241的中部两侧能够产生方向相反的两个电场。也就是说，所述天线系统203利用半波长模式的谐振在所述寄生枝节241两端产生的电场方向相反的原理，来抵消所述两个同频天线中从其中一个天线耦合到另一个天线上的感应电场。
在所述第三实施方式的一种实现形式中，如图16-图19所示，所述寄生结构24为线天线，所述线天线工作在半波长模式。
具体地，如图16所示，所述第二中框412上开设有第三缝隙G3和第四缝隙G4，所述第三缝隙G3与所述第四缝隙G4将所述第二中框412分割成依次相邻的第四子段T4、第五子段T5、和第六子段T6。其中，所述第五子段T5为所述线天线24的寄生枝节241。
请一并参阅图16和图18，所述寄生枝节241与所述第二主体12上的第二参考地121通过第二槽缝S2间隔开，其中，在所述电子设备100处于折叠状态时，所述第一槽缝S1与第二槽缝S2相对。
请参阅图19，所述寄生枝节241为条形导体，包括位于所述寄生枝节241的中部两侧的第一辐射体L1和第二辐射体L2，所述第一辐射体L1和所述第二辐射体L2为一体结构。在所述电子设备100处于折叠状态时，所述第一辐射体L1与所述第一辐射枝节211重叠设置，所述第二辐射体L2与所述第二辐射枝节221重叠设置。
请一并参阅图18和图19，所述线天线24还包括分别与所述寄生枝节241两端耦接的第四匹配电路242和第五匹配电路243，其中，所述第四匹配电路242和所述第五匹配电路243用于调整所述寄生结构24的谐振频率，使所述寄生结构24与所述两个同频天线相耦合而产生的感应电场与所述两个同频天线产生的同向感应电场具有更理想的抵消效果，从而达到抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量耦合到所述另一个天线上的目的。
所述第四匹配电路242和所述第五匹配电路243均可设置于所述第二电路板组件521上，且可包含电容、电感或开关元件等中的一个或多个，其具体的电路架构可根据实际需求设定，本申请对此不进行具体限定。
在所述第三实施方式中，所述寄生枝节241的长度为所述寄生结构24的谐振频率对应的波长的二分之一，即所述两个同频天线的工作波长的二分之一。在实际应用中，可通过调节所述第三缝隙G3和所述第四缝隙G4的位置来调节所述寄生枝节241的长度。反过来，也可以通过调节所述寄生枝节241的长度来调节所述半波长模式的谐振的频率范围。
其中，当所述线天线24作为有源天线来使用时，其工作模式与中国专利申请CN112751159A中所介绍的线天线的差模(differential mode,DM)线天线模式相同或相似，具体工作原理可参阅中国专利申请CN112751159A中对线天线的DM线天线模式的具体介绍，在此不进行赘述。在本申请中，所述线天线24作为无源的寄生结构来使用，其与所述两个同频天线中被激励的天线进行磁场耦合馈电，工作原理与所述线天线24作为有源天线来使用时的工作原理相似。请参阅图20，当所述线天线24与所述两个同频天线中的任意一个天线耦合馈电形成半波长模式的谐振时，在所述寄生枝节241的第一辐射体L1和第二辐射体L2上产生的感应电流的方向相同；所述寄生枝节241在其与第二参考地121之间的第二槽缝S2内产生的感应电场在所述寄生枝节241的中部两侧呈现反向分布，即在所述第一辐射体L1与所述第二参考地121之间的第二槽缝S2内产生的感应电场，与在所述第二辐射体L2与所述第二参考地121之间的第二槽缝S2内产生的感应电场方向相反。
下面对所述天线系统203的工作原理进行介绍。
以激励所述第二天线22为例，在所述电子设备100处于折叠状态下，当所述第二天线22的第二馈电点222给所述第二辐射枝节221馈电时，根据上文的介绍可知，在所述第二辐射枝节221上会激励出电流，在所述第二辐射枝节221的周围会激励出电场。如图21(a)-图21(c)所示，在第一时刻t1，若所述第二辐射枝节221表面带负电荷，则带负电荷的所述第二辐射枝节221会在其附近的所述第一参考地111上感应出正电荷。此时，所述第二辐射枝节221在所述第一槽缝S1内激励出的第二电场E2的方向为从所述第一参考地111指向所述第二辐射枝节221(如图21(b)和图21(c)所示的方向)。
由于所述寄生枝节241的第二辐射体L2靠近所述第二辐射枝节221，在所述第二辐射枝节221周围激励出的磁场的磁感线同时环绕所述第二辐射枝节221和所述第二辐射体L2。由于所述第二辐射枝节221和所述第二辐射体L2共用相同的磁场，根据楞次定律，在所述第二辐射体L2上产生的感应电流的方向与在所述第二辐射枝节221上产生的激励电流的方向相同。也就是说，所述第二辐射枝节221与所述第二辐射体L2通过磁场耦合，在所述第二辐射体L2上感应出同方向的电流。
由于所述第二参考地121靠近所述第二辐射体L2，且在两者之间存在所述第二槽缝S2，因此，所述第二辐射体L2上的感应电流在所述第二辐射体L2附近的第二参考地121上会感应出电动势。如此，在所述第二辐射体L2与所述第二参考地121之间的第二槽缝S2内会形成第四电场E4。
其中，在同一时刻，例如上述的第一时刻t1，若所述第二辐射枝节221的表面带负电荷，相应地，所述第二辐射体L2的表面也带负电荷，带负电荷的所述第二辐射体L2会在其附近的所述第二参考地121上感应出正电荷。此时，在所述第二槽缝S2内形成的所述第四电场E4的方向为从所述第二参考地121指向所述第二辐射体L2(如图21(b)和图21(d)所示的方向)。
由于所述线天线24被所述第二天线22通过磁场耦合激励，根据图20所示的线天线24被激励时所产生的电流和电场分布原理，在所述第一辐射体L1和所述第二辐射体L3上产生的感应电流方向相同，在所述第一辐射体L1和所述第二参考地121之间形成的感应电场的方向，与在所述第二辐射体L2和所述第二参考地121之间形成的感应电场的方向相反，因此，在上述第一时刻t1时，如图21(d)和图21(e)所示，所述第一辐射体L1在其与所述第二参考地121之间的第二槽缝S2内感应出的第五电场E5的方向为从所述第一辐射体L1指向所述第二参考地121。
另外，如图21(a)和图21(b)所示，在同一时刻，例如上述的第一时刻t1，由于所述第二辐射枝节221表面带负电荷，所述第二辐射枝节221在所述中间缝隙G0内激励出的第一电场E1的方向为从所述寄生枝节241的第二辐射体L2指向所述第二辐射枝节221；由于所述第二辐射体L2表面带负电荷，所述第二辐射体L2在所述中间缝隙G0内感应出的第六电场E6的方向为从所述第二辐射枝节221指向所述第二辐射体L2。
如此，在所述中间缝隙G0内，由所述第二辐射枝节221激励产生的所述第一电场E1与由所述第二辐射体L2感应产生的第六电场E6的方向相反，所述第一电场E1部分或全部被所述第六电场E6抵消，所述第二辐射枝节221通过所述中间缝隙G0以及所述寄生枝节241耦合到所述第一天线21的第一辐射枝节211上的电场被削减或被消除。
如图21(e)所示，所述第一辐射体L1在所述中间缝隙G0内感应出的电场与所述第一电场E1的方向相同，且所述第一辐射体L1靠近所述第一辐射枝节211，因此，所述第一电场E1未被抵消的剩余部分以及由所述第一辐射体L1在所述中间缝隙G0内感应出的电场共同耦合到所述第一辐射枝节211上，其中，耦合到所述第一辐射枝节211上的第七电场E7如图21(a)所示。如此，在所述第一辐射枝节211上会感应出电流，在所述第一辐射枝节211与所述第一参考地111之间的第一槽缝S1内会形成第三电场E3。
根据上述分析可知，在所述第一时刻t1，如图21(c)和图21(e)所示，所述第一辐射枝节211在其与所述第一参考地111之间的第一槽缝S1内感应出的第三电场E3的方向为从所述第一参考地111指向所述第一辐射枝节211。
根据上述分析还可知，在同一时刻，例如所述第一时刻t1，如图21(c)-图21(e)所示，所述第二辐射体L2在所述第二槽缝S2内感应出的第四电场E4的方向，与所述第二辐射枝节221在所述第一槽缝S1内感应出的第二电场E2的方向以及所述第一辐射枝节211在所述第一槽缝S1内感应出的第三电场E3的方向均相同；所述第一辐射体L1在所述第二槽缝S2内感应出的第五电场E5的方向与所述第二辐射枝节221在所述第一槽缝S1内感应出的第二电场E2的方向以及所述第一辐射枝节211在所述第一槽缝S1内感应出的第三电场E3的方向均相反。在折叠状态下，由于所述第一辐射枝节211与所述第一辐射体L1重叠，所述第一槽缝S1与所述第二槽缝S2相对，因此，所述第三电场E3部分或全部会被所述第五电场E5抵消，从而能够削减或消除从所述第二辐射枝节221耦合到所述第一辐射枝节211上的能量。
本领域的技术人员可以理解的是，所述第一天线21激励时的电场抵消原理与所述第二天线22激励时的电场抵消原理相同，具体技术细节请参阅上文对激励所述第二天线22的相关介绍，在此不进行重复赘述。
综上所述可知，本申请第三实施方式提供的所述天线系统203能够达到抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量通过所述第二主体上的第二参考地121耦合到所述另一个天线上的目的，从而能够有效地提高所述第一天线21与所述第二天线22之间在所述电子设备100处于折叠状态时的隔离度。
图22(a)示出了在所述电子设备100处于折叠状态且所述第二天线22激励时，图19所示的天线系统203包含的两个同频天线与第一主体11上的第一参考地111之间的第一槽缝S1内形成的电场分布仿真图。对比图14(d)和图22(a)可知，所述第二天线22上产生的电场被所述寄生结构24产生的感应电场抵消掉较大部分的能量之后，再耦合到所述第一天线21上的能量基本很少了。
图22(b)示出了所述天线系统203包含的两个同频天线在所述电子设备100处于折叠状态时的S参数曲线示意图。从图22(b)中可看出，所述天线系统203的两个同频天线在工作频段0.8GHZ-0.9GHz的隔离度为-20dB以下，隔离度较高。
在所述第三实施方式的另一种实现形式中，如图23-图24所示，寄生结构24’为槽天线，所述槽天线工作在半波长模式。
具体地，所述槽天线的寄生枝节241’包括位于所述寄生枝节241’的中部两侧的第一辐射体L1’和第二辐射体L2’，所述第一辐射体L1’与所述第二辐射体L2’通过第五缝隙G5间隔开，所述第一辐射体L1’远离所述第五缝隙G5或所述第二辐射体L2’的一端接地，所述第二辐射体L2’远离所述第五缝隙G5或所述第一辐射体L1’的一端接地。
所述第一辐射体L1'和所述第二辐射体L2'的长度可以为所述寄生结构24的谐振频率对应的波长的四分之一，即所述两个同频天线的工作波长的四分之一。在实际应用中，可通过调节所述第一辐射体L1’的接地点和所述第五缝隙G5的位置来调节所述第一辐射体L1'的长度；可通过调节所述第五缝隙G5和所述第二辐射体L2'的接地点的位置来调节所述第二辐射体L2'的长度。反过来，也可以通过调节所述第一辐射体L1'和所述第二辐射体L2'的长度来调节所述半波长模式的谐振的频率范围。
其中，当所述槽天线24’作为有源天线来使用时，其工作模式与中国专利申请CN112751159A中所介绍的槽天线的共模(common mode,CM)槽天线模式相同，具体工作原理可参阅中国专利申请CN112751159A中对槽天线的CM槽天线模式的具体介绍，在此不进行赘述。在本申请中，所述槽天线24’作为无源的寄生结构来使用，其与所述两个同频天线中被激励的天线进行磁场耦合馈电，工作原理与所述槽天线24’作为有源天线来使用时的工作原理相似。请参阅图25，当所述槽天线24’与所述两个同频天线中的任意一个天线耦合馈电形成半波长模式的谐振时，在所述第一辐射体L1'和所述第二辐射体L2'上产生的感应电流的方向相同；在所述第一辐射体L1'与所述第二参考地121之间的第二槽缝S2内产生的感应电场，与在所述第二辐射体L2'与所述第二参考地121之间的第二槽缝S2内产生的感应电场方向相反。
在本申请中，所述天线系统203采用所述槽天线24’作为所述寄生结构的工作原理，与所采用所述线天线24作为所述寄生结构的工作原理相同，两者对所述两个同频天线中产生的感应电场均能达到相似的抵消效果，具体技术细节请参阅上文的介绍，再此不进行重复赘述。
在本申请中，所述第一槽缝S1、第二槽缝S2、第一缝隙G1、第二缝隙G2、第三缝隙G3、第四缝隙G4、第五缝隙G5中的任意一个或多个可采用非导体介质填充，例如，可采用聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)填充。在实际应用中，所述第一槽缝114、第二槽缝S2、第一缝隙G1、第二缝隙G2、第三缝隙G3、第四缝隙G4、和第五缝隙G5的宽度可以根据实际情况设定，本申请的实施方式对此不做限制。
综上所述，本申请提供的所述天线系统203通过将两个同频天线设置在可折叠的电子设备100的同一侧，并在两个同频天线之间串联去耦结构23，从而利用所述去耦结构23来隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙的耦合路径，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备100处于展开状态时具有较差隔离度的问题。所述天线系统203还通过在所述电子设备100的另一侧增加1/2波长的天线结构，即寄生结构24，在所述电子设备100处于折叠状态时，通过所述寄生结构24与所述两个同频天线耦合形成半波长模式的谐振，其中，在所述寄生结构24的寄生枝节241的中部两侧与所述寄生结构24附近的第二参考地121之间形成的感应电场的方向相反，通过所述感应电场可以抵消从所述两个同频天线中的任意一个天线耦合到另一个天线上的电场，从而抑制所述两个同频天线中的任意一个天线上的辐射能量通过所述第二主体上的第二参考地121耦合到所述另一个天线上，进而提高所述第一天线21和所述第二天线22之间的隔离度，可以有效地解决所述两个同频天线在所述电子设备100处于折叠状态时具有较差隔离度的问题。如此，所述天线系统203的两个同频天线在所述电子设备100处于展开态或折叠态时均具有较高的隔离度以及较理想的天线性能，从而使包含所述天线系统203的电子设备100具有较佳的无线通信功能。
应说明的是，在本申请中，天线的某种波长模式(如二分之一波长模式、四分之一波长模式等)中的波长可以是指该天线辐射的信号的波长。例如，天线的二分之一波长模式可产生2.4GHz频段的谐振，其中，二分之一波长模式中的波长是指天线辐射2.4GHz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/√ε)/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，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 (17)

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：
两个同频天线，设置于所述第一主体上，所述两个同频天线之间通过第一缝隙间隔开；
去耦结构，串联于所述两个同频天线之间；以及
寄生结构，设置于所述第二主体上，所述寄生结构在所述电子设备处于折叠状态时分别与所述两个同频天线至少部分重叠；所述寄生结构为1/2波长的天线结构，所述波长为所述两个同频天线的工作波长。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述两个同频天线包括第一天线和第二天线，其中，所述第一天线包括第一辐射枝节，所述第二天线包括第二辐射枝节，所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节之间通过所述第一缝隙间隔开；
所述寄生结构包括寄生枝节，其中，在所述电子设备处于完全折叠的状态时，所述寄生枝节与所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节重叠。
3.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，在所述电子设备处于完全折叠的状态时，所述寄生枝节的中部与所述第一缝隙相对，并且所述第一缝隙的中心在所述寄生枝节上的投影到所述寄生枝节的中部的距离小于或等于所述两个同频天线的工作波长的八分之一。
4.根据权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述寄生枝节包括位于所述寄生枝节的中部两侧的第一辐射体和第二辐射体，其中，在所述电子设备处于折叠状态时，所述第一辐射体与所述第一辐射枝节重叠设置，所述第二辐射体与所述第二辐射枝节重叠设置。
5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节分别与所述第一主体上的第一参考地通过第一槽缝间隔开；
所述寄生枝节与所述第二主体上的第二参考地通过第二槽缝间隔开；
其中，在所述电子设备处于折叠状态时，所述第一槽缝与第二槽缝相对。
6.根据权利要求5所述的天线系统，其特征在于，所述电子设备处于折叠状态且所述两个同频天线中的任意一个天线工作时，所述寄生结构与工作的天线耦合而形成半波长模式的谐振，其中，在所述第一辐射体和所述第二辐射体上产生的感应电流的方向相同；在所述第一辐射体与所述第二参考地之间的第二槽缝内产生的感应电场，与在所述第二辐射体与所述第二参考地之间的第二槽缝内产生的感应电场方向相反。
7.根据权利要求6所述的天线系统，其特征在于，在所述电子设备处于折叠状态且所述两个同频天线中的任意一个天线工作时，工作的天线在所述第一槽缝内激励的电场与所述两个同频天线中的另一个天线在所述第一槽缝内感应的电场为同向电场。
8.根据权利要求4-6任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述寄生结构为线天线，所述第一辐射体和所述第二辐射体为一体结构；
所述寄生枝节的长度为所述两个同频天线的工作波长的二分之一。
9.根据权利要求8所述的天线系统，其特征在于，所述线天线还包括分别与所述寄生枝节两端耦接的两个匹配电路，其中，所述两个匹配电路用于调整所述寄生结构的谐振频率。
10.根据权利要求4-6任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述寄生结构为槽天线，所述第一辐射体与所述第二辐射体通过缝隙间隔开，所述第一辐射体远离所述第二辐射体的一端接地，所述第二辐射体远离所述第一辐射体的一端接地；
所述第一辐射体和所述第二辐射体的长度为所述两个同频天线的工作波长的四分之一。
11.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一辐射枝节包括与所述第一缝隙相邻的第一耦合端，所述第二辐射枝节包括与所述第一缝隙相邻的第二耦合端；
所述去耦结构串联于所述第一辐射枝节的第一耦合端和所述第二辐射枝节的第二耦合端之间；
所述去耦结构用于隔断所述两个同频天线之间经过所述第一缝隙的耦合路径。
12.根据权利要求1或11所述的天线系统，其特征在于，所述去耦结构为带阻滤波器，所述带阻滤波器包含电感元件，或电感与电容的组合。
13.根据权利要求2-7任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线还包括与所述第一辐射枝节耦接的第一馈电点和第一接地点，其中，所述第一馈电点到所述第一缝隙的中心的最小距离小于所述第一接地点到所述第一缝隙的中心的最小距离；
所述第二天线还包括与所述第二辐射枝节耦接的第二馈电点和第二接地点，其中，所述第二馈电点到所述第一缝隙的中心的最小距离大于所述第二接地点到所述第一缝隙的中心的最小距离。
14.根据权利要求13所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线还包括与所述第一馈电点耦接的第一匹配电路，所述第一匹配电路用于实现所述第一天线的阻抗匹配；
所述第二天线还包括与所述第二馈电点耦接的第二匹配电路，所述第二匹配电路用于实现所述第二天线的阻抗匹配。
15.根据权利要求14所述的天线系统，其特征在于，所述第二天线还包括与所述第二接地点耦接的第三匹配电路，所述第三匹配电路用于实现所述第二天线的阻抗匹配。
16.根据权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一主体还包括第一中框，所述第一中框部分或全部由金属材料制成，所述第一辐射枝节与所述第二辐射枝节均构成所述第一中框的一部分结构；
所述第二主体还包括第二中框，其中，所述第一中框在所述电子设备处于完全折叠的状态时与所述第二中框重叠设置；所述第二中框部分或全部由金属材料制成，所述寄生枝节构成所述第二中框的一部分结构。
17.一种可折叠电子设备，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1-16任意一项所述的天线系统，所述天线系统包含的两个同频天线设置于所述第一主体上，所述天线系统包含的寄生结构设置于所述第二主体上。
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