CN117199800A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电子设备,包括第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体,第二辐射体的第二自由端与第一辐射体的第一自由端间隔设置,第三辐射体的第三自由端与第一辐射体的第一接地端间隔设置;第一馈源激励第一辐射体分别与第二辐射体和第三辐射体电磁耦合连接,以使得第一辐射体至少形成第一谐振模式、第二辐射体至少形成第二谐振模式、第三辐射体至少形成第三谐振模式;第一谐振模式、第二谐振模式和第三谐振模式共同支持第一无线信号的收发,第三谐振模式支持的第三中心频率、第一谐振模式支持的第一中心频率和第二谐振模式支持的第二中心频率依次增大。基于此,本申请的电子设备支持第一无线信号时的SAR值较低。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,特别涉及一种电子设备。
背景技术
随着通信技术的发展,诸如智能手机等电子设备能够实现的功能越来越多,电子设备的通信模式也更加多样化。每一种通信模式都需要相应的天线来支持。一般,在天线设计的过程中,通过电磁波吸收比率(Specific absorption rate,简称“SAR”)指标来评价电子设备产生的电磁辐射对人体的影响。SAR值越大,表示对人体的影响越大。
相关技术的电子设备往往设计了回退机制,当检测到天线的SAR值过大时会降低天线的发射功率以降低天线SAR值,但是回退操作会严重影响天线的辐射性能。因此,亟需提供一种具有较低SAR值、且具有较优辐射性能的天线设计方案。
发明内容
本申请提供一种电子设备,电子设备在支持无线信号时具有较低的SAR值和较优的辐射性能。
本申请提供了一种电子设备,包括:
第一辐射体,包括依次排列的第一自由端、第一馈电点和第一接地端,所述第一接地端接地;
第二辐射体,包括第二自由端和第二接地端,所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置,所述第二接地端沿远离所述第一辐射体的方向延伸并接地;
第三辐射体,包括第三自由端和第三接地端,所述第三自由端与所述第一接地端间隔设置,所述第三接地端沿远离所述第一辐射体的方向延伸并接地;及
第一馈源,电性连接于所述第一馈电点,所述第一馈源用于激励所述第一辐射体分别与所述第二辐射体和所述第三辐射体电磁耦合连接,以使得所述第一辐射体至少形成第一谐振模式、所述第二辐射体至少形成第二谐振模式、所述第三辐射体至少形成第三谐振模式;其中,
所述第一谐振模式、所述第二谐振模式和所述第三谐振模式共同支持第一无线信号的收发,所述第三谐振模式支持的第三中心频率、所述第一谐振模式支持的第一中心频率和所述第二谐振模式支持的第二中心频率依次增大。
本申请的电子设备,第一辐射体、第二辐射体、第三辐射体和第一馈源共同形成第一天线,第二辐射体和第三辐射体分别与第一辐射体电磁耦合,第一辐射体形成的第一谐振模式为第一天线支持第一无线信号的主谐振模式,第二谐振模式和第三谐振模式为第一谐振模式的辅谐振模式,一方面,第二辐射体和第三辐射体可分散第一辐射体上的谐振电流,使得谐振电流不易集中于第一辐射体上,从而可以降低第一天线收发第一无线信号时的SAR值;另一方面,第二谐振模式对应的第二中心频率大于第一谐振模式的第一中心频率使得第二谐振模式可以在高于第一中心频率的频率范围内对第一谐振模式实现增强作用,第三谐振模式对应的第三中心频率小于第一谐振模式的第一中心频率使得第三谐振模式可以在低于第一中心频率的频率范围内对第一谐振模式实现增强作用,从而本申请的第一天线可以实现三个模态,可以展宽第一天线支持的第一无线信号的天线带宽并提高第一天线的辐射效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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例,对于本领域技术人员来讲,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为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的电子设备的第一谐振模式的一种电流分布示意图。
图3为本申请实施例提供的电子设备的第二谐振模式的一种电流分布示意图。
图4为本申请实施例提供的电子设备的第三谐振模式的一种电流分布示意图。
图5为本申请实施例提供的电子设备的一种S参数曲线图。
图6为本申请实施例提供的电子设备的天线效率曲线图。
图7为本申请实施例提供的电子设备的SAR值热点分布图。
图8为本申请实施例提供的电子设备不包括第三辐射体的一种结构示意图。
图9为图8所示的电子设备的S参数区域图。
图10为图8所示的电子设备的天线效率曲线图。
图11为图8所示的电子设备的SAR值热点分布图。
图12为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。
图13为本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图。
图14为图13所示的电子设备的第一种电流分布示意图。
图15为图13所示的电子设备的第二种电流分布示意图。
图16为本申请实施例提供的电子设备的第四种结构示意图。
图17为本申请实施例提供的电子设备的第五种结构示意图。
图18为本申请实施例提供的电子设备的第六种结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图1至附图18,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作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。
本申请实施例提供一种电子设备10,电子设备10可以是智能手机、平板电脑等设备,还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality,简称AR)设备、汽车装置、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本电脑、桌面计算设备等。请参考图1,图1为本申请实施例提供的电子设备10的第一种结构示意图,电子设备10包括第一辐射体110、第二辐射体120、第三辐射体130和第一馈源140。
第一辐射体110包括依次排列的第一自由端111、第一馈电点112和第一接地端113,第一接地端113与接地平面150电性连接而实现接地。其中,接地平面150为电势为零的平面或结构,接地平面150可形成电子设备10的公共地。第二辐射体120设置于第一辐射体110的第一自由端111背离第一接地端113的一侧,第二辐射体120包括第二自由端121和第二接地端122,第二自由端121与第一自由端111间隔设置,第二接地端122沿远离第二自由端121及第一辐射体110的方向延伸设置,第二辐射体120和第一辐射体110的自由端相对设置使得第二辐射体120与第一辐射体110可形成共口径辐射结构。第三辐射体130设置于第一辐射体110的第一接地端113背离第一自由端111的一侧,使得第三辐射体130、第一辐射体110和第二辐射体120顺次排列,第一辐射体110可位于第二辐射体120和第三辐射体130之间。第三辐射体130包括第三自由端131和第三接地端132,第三自由端131与第一接地端113间隔设置,第三接地端132沿远离第三自由端131及第一辐射体110的方向延伸设置,第三辐射体130与第一辐射体110的自由端没有相对设置,使得第三辐射体130和第一辐射体110可形成非共口径辐射结构。
第一馈源140电性连接于第一馈电点112,第一馈源140用于提供第一激励信号,第一激励信号用于激励第一辐射体110和第二辐射体120电磁耦合连接、并用于激励第一辐射体110和第三辐射体130电磁耦合连接,以使得第一辐射体110至少形成第一谐振模式、第二辐射体120至少形成第二谐振模式、第三辐射体130至少形成第三谐振模式,该第一谐振模式、第二谐振模式和第三谐振模式可共同支持第一无线信号的收发,第一辐射体110、第二辐射体120、第三辐射体130和第一馈源140可共同形成第一天线并支持第一无线信号的收发。其中,第三谐振模式支持的第三中心频率、第一谐振模式支持的第一中心频率和第二谐振模式支持的第二中心频率依次增大。
可以理解的是,第一中心频率与第三中心频率的差值小于或等于第一中心频率的五分之一,此时,第三谐振模式可以提升第一谐振模式的天线效率。可以理解的是,第二中心频率与第三中心频率的差值小于或等于第一中心频率的三分之一,此时,第二谐振模式也可以提升第一谐振模式的天线效率。
可以理解的是,第一辐射体110至第三辐射体130中的至少一个辐射体可以但不限于为激光直接成型(Laser Direct Structuring,LDS)辐射体,柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit,FPC)辐射体,印刷直接成型(Print Direct Structuring,PDS)辐射体、金属枝节辐射体。第一辐射体110至第三辐射体130中的至少一个辐射体可以但不限于为直条型、弯折型或者其他的形状。
可以理解的是,第一无线信号可以但不限于为无线保真(Wireless Fidelity,简称Wi-Fi)信号、全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)信号、第三代移动通信技术(3rd-Generation,简称3G)、第四代移动通信技术(4th-Generation,简称4G)、第五代移动通信技术(5th-Generation,简称5G)、近场通信(Near field communication,简称NFC)信号、蓝牙(Blue tooth,简称BT)信号、超宽带通信(Ultra WideBand,简称UWB)信号等信号。
本申请实施例的电子设备10,第一辐射体110、第二辐射体120、第三辐射体130和第一馈源140共同形成第一天线,第二辐射体120和第三辐射体130分别与第一辐射体110电磁耦合,第一辐射体110形成的第一谐振模式为第一天线支持第一无线信号的主谐振模式,第二谐振模式和第三谐振模式为第一谐振模式的辅谐振模式,一方面,第二辐射体120和第三辐射体130可分散第一辐射体110上的谐振电流,使得谐振电流不易集中于第一辐射体110上,可以降低第一天线收发第一无线信号时的SAR值;另一方面,由于第二辐射体120与第一辐射体110形成共口径辐射结构,第三辐射体130和第一辐射体110形成非共口径辐射结构,这使得第二谐振模式对应的第二中心频率大于第一谐振模式的第一中心频率使得第二谐振模式可以在高于第一中心频率的频率范围内对第一谐振模式实现增强作用,第三谐振模式对应的第三中心频率小于第一谐振模式的第一中心频率使得第三谐振模式可以在低于第一中心频率的频率范围内对第一谐振模式实现增强作用,从而本申请的第一天线可以实现三个模态,可以展宽第一天线支持的第一无线信号的天线带宽并提高第一天线的辐射效率。
其中,第一馈源140可以激励第一辐射体110和第二辐射体120共同形成第一谐振模式和第二谐振模式、并可以激励第一辐射体110和第三辐射体130共同形成第三谐振模式。
示例性的,请参考图2,图2为本申请实施例提供的电子设备10的第一谐振模式的一种电流分布示意图。图2中(a)图为电子设备10的一种仿真电流示意图,(b)图为(a)图的等效电流示意图,由图2可知,第一谐振模式在第一辐射体110上形成由第一接地端113向第一自由端111流动、在第二辐射体120上形成由第二自由端121向第二接地端122流动的第一谐振电流I1。该第一谐振电流I1在第一辐射体110上的分布密度大于其在第二辐射体120上的分布密度,使得第一辐射体110为第一谐振模式的主辐射结构、第二辐射体120为第一谐振模式的次辐射结构。
再示例性的,请参考图3,图3为本申请实施例提供的电子设备10的第二谐振模式的一种电流分布示意图。图3中(c)图为电子设备10的另一种仿真电流示意图,(d)图为(c)图的等效电流示意图,由图3可知,第二谐振模式在第二辐射体120上形成由第二自由端121向第二接地端122流动的第二谐振电流I2。可以理解的是,第二谐振电流I2也可以分布于第一辐射体110上,由于分布于第一辐射体110上的第二谐振电流I2的密度较小,此处可忽略第一辐射体110对第二谐振模式的贡献。
又示例性的,请参考图4,图4为本申请实施例提供的电子设备10的第三谐振模式的一种电流分布示意图。图4中(e)图为电子设备10的再一种仿真电流示意图,(f)图为(e)图的等效电流示意图,第三谐振模式在第三辐射体130上形成由第三接地端132向第三自由端131流动的第三谐振电流I3。可以理解的是,第三谐振电流I3也可以分布于第一辐射体110上,由于分布于第一辐射体110上的第三谐振电流I3的密度较小,此处可忽略第一辐射体110对第三谐振模式的贡献。
需要说明的是,本申请实施例的电子设备10的第一谐振模式至第三谐振模式也可以为其他谐振模式,例如但不限于第一谐振模式主要形成在第一辐射体110上,第二谐振模式、第三谐振模式还可以形成在第一辐射体110;或者第一谐振模式至第三谐振模式的谐振电流流向不同。本申请实施例对此不进行限定。
可以理解的是,由图2至图4可知,第一谐振模式为第一天线的主模式,可对应第一无线信号的主要工作频段,例如,第一无线信号的主要工作频段可为B3频段(1710MHz-1880MHz,中心频率约为1800MHz)。第三谐振模式为第三辐射体130寄生枝节模式,第三谐振电流I3主要集中在第三辐射体130上,第三谐振模式可在第一无线信号的主要工作频段的左侧频谱上对主要工作频段进行增强,例如,第三谐振模式对应的中心频率约为1700MHz。第二谐振模式为第二辐射体120寄生枝节模式,第二谐振电流I2主要集中在第二辐射体120上,第二谐振模式可在第一无线信号的主要工作频段的右侧频谱上对主要工作频段进行增强,例如,第二谐振模式对应的中心频率约为2400MHz。从而,一方面,第二谐振模式和第三谐振模式可以提升第一谐振模式的天线效率和带宽;另一方面,第二谐振模式和第三谐振模式也可以将主辐射体(即第一辐射体110)上的电流分散,从而达到降低SAR值的目的。
可以理解的是,请参考图5和图6,图5为本申请实施例提供的电子设备10的一种S参数曲线图,图6为本申请实施例提供的电子设备10的天线效率曲线图。图5中曲线L1为电子设备10在第一谐振模式至第三谐振模式下的S参数区域,其中,曲线L1中的A区域对应第一谐振模式,B区域对应第二谐振模式,C区域对应第三谐振模式。图6中曲线L2为电子设备10在第一谐振模式至第三谐振模式下的辐射效率曲线,曲线L3为电子设备10在第一谐振模式至第二谐振模式下的系统效率曲线。由曲线L1至L3可知,本申请的电子设备10在第一谐振模式至第三谐振模式的作用下具有较优的天线性能。
可以理解的是,请参考图7,图7为本申请实施例提供的电子设备10的SAR值热点分布图,由图7可知,图1所示的电子设备10的SAR值的主要热点分布在第二辐射体120,但由于第一辐射体110两侧的第二辐射体120和第三辐射体130上的谐振电流分布均匀、分散,进而整个第一天线的SAR值较低,可低至1.563W/kg。
其中,当电子设备10不包括第三辐射体130时,请参考图8,图8为本申请实施例提供的电子设备10不包括第三辐射体130的一种结构示意图,此时,第一辐射体110仅有第二辐射体120作为其寄生枝节,第一辐射体110和第二辐射体120在第一馈源140的激励下能产生第一谐振模式和第二谐振模式而不能产生第三谐振模式。如图9至图11所示,图9为图8所示的电子设备10的S参数区域图,图10为图8所示的电子设备10的天线效率曲线图,图11为图8所示的电子设备10的SAR值热点分布图。图9中曲线L4为图8所示的电子设备10的S参数曲线,图10中曲线L5和L6分别为图8所示的电子设备10的辐射效率曲线和系统效率曲线。对比图5至图7以及图9至图11可以看出,图8所示的不包括第三辐射体130的电子设备10的-3dB效率带宽约为400M、峰值效率约为-1.2dB、SAR值约为2.19W/kg,而图1所示的包括三个辐射体的电子设备10的-3dB效率带宽约为490M,峰值效率约为-0.8dB、SAR值约为1.53W/kg,显然,本申请设置三个辐射体且形成三个谐振模式的电子设备10相较于图8的电子设备10的峰值效率提升了0.4dB,-3dB效率带宽提升了22.5%,SAR值降幅约为30%,从而本申请设置三个辐射体且形成三个谐振模式的电子设备10具有较优的天线效率、较优的带宽性能及较低的SAR值。
其中,请参考图12,图12为本申请实施例提供的电子设备10的第二种结构示意图。电子设备10还可以包括第一切换电路161、第二切换电路162、第三切换电路163中的一个、两个或三个。
第一切换电路161电性连接于第一馈源140和第一馈电点112之间,第一切换电路161包括多个第一切换支路,至少两个第一切换支路的阻抗不同,以使得第一切换电路161通过不同阻抗的第一切换支路回地时第一辐射体110具有不同的电长度。所谓电长度是指辐射体辐射信号时的等效长度,或者说是指辐射结构中电磁波传输所需的等效长度,辐射体的电长度可以大于、小于或等于其枝节长度。第一切换电路161用于在不同的第一切换支路之间切换,以使第一谐振模式支持不同的第一中心频率,第一切换电路161可以调谐第一谐振模式支持的频率范围。
第二切换电路162的一端电性连接于第二接地端122、第二切换电路162的另一端与接地平面150电性连接而实现接地,第二切换电路162包括多个第二切换支路,至少两个第二切换支路的阻抗不同,以使得第二切换电路162通过不同阻抗的第二切换支路回地时第二辐射体120具有不同的电长度,第二切换电路162用于在不同的第二切换支路之间切换,以使第二谐振模式支持不同的第二中心频率,第二切换电路162可以调谐第二谐振模式支持的频率范围。可以理解的是,第二切换电路162还可以根据当前的第一谐振模式的第一中心频率在不同的第二切换支路之间切换,以使当前的第二谐振模式的第二中心频率大于当前的第一中心频率。第二切换电路162可以根据第一切换电路161进行适应性切换。
第三切换电路163的一端电性连接于第三辐射体130、第三切换电路163的另一端与接地平面150电性连接而实现接地,第三切换电路163包括多个第三切换支路,至少两个第三切换支路的阻抗不同,以使得第三切换电路163通过不同阻抗的第三切换支路回地时第三辐射体130具有不同的电长度,第三切换电路163用于在不同的第三切换支路之间切换,以使第三谐振模式支持不同的第三中心频率,第三切换电路163可以调谐第三谐振模式支持的频率范围。可以理解的是,第三切换电路163还可以根据当前的第一谐振模式的第一中心频率在不同的第三切换支路之间切换,以使当前的第三谐振模式的第三中心频率小于当前的第一中心频率。第三切换电路163可以根据第一切换电路161进行适应性切换。
可以理解的是,第一切换电路161、第二切换电路162、第三切换电路163中的至少一个切换电路可以包括不定数量的电感、电容、开关等结构,本申请实施例对至少一个切换电路的具体结构不进行限定。
其中,请参考图13,图13为本申请实施例提供的电子设备10的第三种结构示意图。电子设备10还可以包括第四辐射体170和第二馈源180。
第四辐射体170可以设置于第二辐射体120的第二接地端122背离第二自由端121的一侧。第四辐射体170包括第一端171、第二端172及第二馈电点173,该第一端171可与第二辐射体120的第二接地端122间隔设置并与接地平面150电性连接而实现接地,第二端172可沿远离第二辐射体120的方向延伸,第二馈电点173可以位于第四辐射体170的中部区域,例如第二馈电点173与第一端171之间的距离与第二馈电点173与第二端172之间的距离的比值可以在三分之二至二分之三之间。第二馈源180可与第二馈电点173电性连接,第二馈源180可激励第四辐射体170支持第二无线信号的收发。
可以理解的是,第二无线信号可以但不限于为低频信号、中高频信号、高频信号等,本申请实施例对第二无线信号不进行具体的限定。
可以理解的是,请结合图13并请参考图14,图14为图13所示的电子设备10的第一种电流分布示意图。当第二馈源180电性连接于第四辐射体170的中部时,第二馈源180可激励第四辐射体170产生第四谐振模式,该第四谐振模式可在第四辐射体170上产生第四谐振电流I4,第四谐振电流I4可从第二馈电点173向第一端171流动、并从第二馈电点173向第二端172流动。此时,第二馈电点173附近区域、第一端171附近及第二端172附近均可以具有较强的电流分布,第四谐振电流I4的强点区域在整个第四辐射体170上的分布更均匀,第四辐射体170支持第二无线信号收发时既可以具有较优的辐射性能,也可具有较低的SAR值。
可以理解的是,请结合图13并请参考图15,图15为图13所示的电子设备10的第二种电流分布示意图。第二馈源180还可以激励第四辐射体170产生第五谐振模式,该第五谐振模式可在第四辐射体170上形成由第一端171朝向第二端172流动的第五谐振电流I5。该第五谐振模式可以作为第四谐振模式的辅助谐振模式,以使得第二馈源180可以激励第四辐射体170产生作为主辐射模式的第四谐振模式和作为辅助辐射模式的第五谐振模式并使得第四谐振模式和第五谐振模式共同支持第二无线信号的收发。
可以理解的是,在第四谐振模式和第五谐振模式下,第四辐射体170可以但不限于支持低频频段的第二无线信号。当然,第四辐射体170也可以支持其他频段的无线信号,本申请实施例对此不进行限定。当然,第四辐射体170也可以产生其他的谐振模式以支持第二无线信号。
本申请实施例的电子设备10的第四辐射体170在第二馈源180的激励下也可以实现第四辐射体170支持第二无线信号时具有较优的辐射性能及较低的SAR值。并且,当第四辐射体170形成LB天线、第二辐射体120和第一辐射体110形成MHB天线时,LB天线与MHB天线独立进行调谐时,容易对LB频段和MHB频段进行解耦,可以提高天线间的隔离度。
其中,请再次参考图13至图15,电子设备10还可以包括第四切换电路164。
第四切换电路164包括多个第四切换支路,每一第四切换支路的一端电性连接于第一端171,每一第四切换支路的另一端与接地平面150电性连接而实现接地。第四切换电路164用于在多个第四切换支路之间切换,以使第四辐射体170支持不同频率的第二无线信号的收发。例如,第四切换电路164可以包括三个第四切换支路,第四切换电路164在三个第四切换支路之间切换时,可使得第四辐射体170支持低频的B28频段(703MHz至803MHz)、B5频段(824MHz-894MHz)、B8频段(880MHz-960MHz),以实现低频全频段覆盖。当然,第四切换电路164也可以包括其他数量的第四切换支路,以使得第四辐射体170支持其他频段的无线信号,本申请实施例对此不进行限定。
可以理解的是,第四切换电路164还可以包括至少一个第五切换支路,每一第五切换支路的一端电性连接于第二辐射体120的第二接地端122、另一端与接地平面150电性连接而实现接地。需要说明的是,第五切换支路可以为前述的第二切换电路162(或者说为前述的第二切换支路),当第四切换电路164同时包括第四切换支路和第五切换支路时,相当于第四切换电路164集成有第二切换电路162的功能。第四切换电路164也可以使得第二谐振模式支持不同的第二中心频率并调谐第二谐振模式支持的频率范围,第四切换电路164也可以根据当前的第一谐振模式的第一中心频率适应性调节第二谐振模式的第二中心频率,以使当前的第二谐振模式的第二中心频率大于当前的第一中心频率。
可以理解的是,第四切换电路164还可以包括切换开关,该切换开关可以包括一个或多个输入端和多个输出端,以使得每一第四切换支路可以连接一个输出端,每一第五切换支路可以连接另一个输出端,切换开关可以控制输入端导通不同的输出端,以实现不同的支路接地。示例性的,该切换开关可以为SP4T开关。当然,由于第四辐射体170的切换调节与第二辐射体120的切换调节可相互独立,因此,切换开关也可以为多刀多掷开关,以使得同一时刻,切换开关可以同时导通一个第四切换支路和一个第五切换支路。本申请实施例对第四切换电路164的具体结构不进行限定。
需要说明的是,第四切换电路164也可以不包括切换开关,第四切换支路和第五切换支路可以为状态可调的电路结构,以在不同参数条件下第四切换支路和第五切换支路可以具有不同的导通或断开状态。本申请实施例对第四切换电路164的具体结构不进行限定。
可以理解的是,第四切换支路、第五切换支路可以包括单个电容、电感,也可以包括多个电容与电感的组合体。本申请实施例对第四切换支路和第五切换支路的具体结构不进行限定。
本申请实施例的电子设备10,第四辐射体170可以作为LB天线并在第四切换电路164的多个第四切换支路的作用下可以实现低频频段内多个子频段无线信号的全覆盖;第一辐射体110至第三辐射体130可共同形成MHB天线,第一辐射体110至第三辐射体130在第一切换电路161、第三切换电路163和第四切换电路164的支持下可实现中高频无线信号的全覆盖。
其中,请参考图16,图16为本申请实施例提供的电子设备10的第四种结构示意图。电子设备10还可以包括第五切换电路165。
第五切换电路165的一端电连接于第一馈源140和第一馈电点112之间、另一端与接地平面150电连接而实现接地。第五切换电路165包括相互串联的单刀单掷开关1651和负载元件1652,单刀单掷开关1651的一端电连接于第一馈源140和第一馈电点112之间、另一端电连接于负载元件1652的一端,负载元件1652的另一端电连接于接地平面150。单刀单掷开关1651可以断开负载元件1652与第一馈源140和第一馈电点112之间的电连接,以使第一馈源140激励第一辐射体110至第三辐射体130支持第一无线信号的收发。
单刀单掷开关1651还用于导通负载元件1652与第一馈电点112和第一馈源140之间的电连接,以使第一馈源140至少激励第一辐射体110支持第三无线信号的收发。此时,第一馈源140激励产生的谐振电流还可以通过负载元件1652回地,可以进一步分散第一辐射体110上的谐振电流,从而降低电子设备10支持第三无线信号的SAR值。并且,当单刀单掷开关1651导通负载元件1652与第一馈电点112和第一馈源140之间的电连接时,此时第二辐射体120、第三辐射体130中的至少一个也可与第一辐射体110电磁耦合,以使得第一辐射体110与第二辐射体120、第三辐射体130中的至少一个可形成第三天线并共同支持第三无线信号。
可以理解的是,第三无线信号的频率范围可以与第一无线信号的频率范围相同、部分重叠或者完全间隔。当第三无线信号与第一无线信号的频率范围相同或者部分重叠时,此时,在第二辐射体120、第三辐射体130及负载元件1652的分流下,第一辐射体110支持第一无线信号或第三无线信号的SAR值更低。
可以理解的是,第五切换电路165的负载元件1652可以但不限于为电感元件,该电感元件的电感值可以小于或等于10纳亨,以使得负载元件1652可为小电感。当单刀单掷开关1651切小电感元件接地时,电感元件的电感值越小时,第一辐射体110支持的第二频段的频率越高,电子设备10可以降低频率较高的无线信号的SAR值。当然,需要说明的是,本申请的负载元件1652也可以为其他的一个或多个电感、电容、电阻串联、并联形成的电路结构,凡是具有一定阻抗的结构均可以为本申请实施例的负载元件1652,本申请实施例负载元件1652的具体结构不进行限定。
本申请实施例的电子设备10通过第五切换电路165通过单刀单掷开关1651和负载元件1652接地以降低第一辐射体110支持第三无线信号时的SAR值;当第三无线信号和第一无线信号相同或者部分重叠时,第一馈源140可以激励第二辐射体120、第三辐射体130与第一辐射体110电磁耦合以降低SAR值并可通过第五切换电路165导通负载元件1652接地来降低SAR值,从而本申请的电子设备10方案可以降低第一辐射体110至第三辐射体130支持的第一无线信号或第三无线信号的SAR值。
其中,基于上述电子设备10的结构,请参考图17,图17为本申请实施例提供的电子设备10的第五种结构示意图。电子设备10包括上述任一实施例的天线装置100。如图17所示,电子设备10还可以包括显示屏200、中框300、电路板400、电池500和后壳600。
显示屏200设置在中框300上,以形成电子设备10的显示面,用于显示图像、文本等信息。其中,显示屏200可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display,LCD)或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示屏等类型的显示屏。
中框300可以包括边框310和中板320,边框310可以为中空的框体结构并形成电子设备10的外框体,中板320可为薄板状或薄片状的结构。中框300用于为电子设备10中的电子器件或功能组件提供支撑作用,以将电子设备10的电子器件、功能组件安装到一起。例如,中框300上可以设置凹槽、凸起、通孔等结构,以便于安装电子设备10的电子器件或功能组件。可以理解的,中框300的材质可以包括金属或塑胶等。
电路板400设置在中框300上以进行固定,并通过后壳600将电路板400密封在电子设备10的内部。电路板400上可以集成有处理器,此外还可以集成耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时,显示屏200可以电性连接至电路板400,以通过电路板400上的处理器对显示屏200的显示进行控制。
电池500设置在中框300上,并通过后壳600将电池500密封在电子设备10的内部。同时,电池500电性连接至电路板400,以实现电池500为电子设备10供电。其中,电路板400上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池500提供的电压分配到电子设备10中的各个电子器件。
后壳600与中框300连接。例如,后壳600可以通过诸如双面胶等粘接剂贴合到中框300上以实现与中框300的连接。其中,后壳600用于与中框300、显示屏200共同将电子设备10的电子器件和功能组件密封在电子设备10内部,以对电子设备10的电子器件和功能组件形成保护作用。
可以理解的是,本申请实施例的接地平面150可以通过电子设10备中的导体、印刷线路或者金属印刷层等形成。接地平面150可以形成于承载板700、后壳600、电路板400或中框300的中板320上,例如承载板700、后壳600、电路板400或中板320上可设置电势为零的导体区域,接地平面150可设置于该导体区域上。
可以理解的是,本申请实施例的第一馈源140、第二馈源180、第一切换电路161至第五切换电路165中的一个或多个可以但不限于设置于电路板400上;当然,上述部件中的一个或多个也可以设置于电子设备10的小板上,本申请实施例对上述结构的具体设置位置不进行限定。
可以理解的是,以上仅为电子设备10的示例性举例,本申请实施例的电子设备10还可以包括摄像头、传感器、声电转换装置等部件,这些部件可以参见相关技术中的描述,在此不再赘述。
其中,请结合图17并请参考图18,图18为本申请实施例提供的电子设备10的第六种结构示意图。电子设备10还可以包括顺次连接的第一边框311、第二边框312和第三边框313。
第一边框311至第三边框313可为中框300的外边框。第一边框311与第三边框313相对设置,第二边框312分别与第一边框311和第三边框313弯折连接。其中,第二边框312的长度小于第一边框311、第三边框313的长度。第二边框312可以为电子设备10的短边框,第一边框311和第三边框313可以为电子设备10的长边框。第一辐射体110和第二辐射体120可以设置于第二边框312。至少部分第三辐射体130可以设置于第一边框311,例如,部分第三辐射体130设置于第一边框311、另一部分第三辐射体130设置于第二边框312。部分第四辐射体170可以设置于第二边框312、另一部分第四辐射体170设置于第三边框313。
可以理解的是,电子设备10还可以包括其他的边框,例如还可以包括第四边框314,第四边框314可与第二边框312相对设置,以使得中框300可为矩形框。需要说明的是,中框300也可以为其他形状,本申请实施例对中框300的具体结构不进行限定。
可以理解的是,第一边框311至第三边框313可为导体结构,此时,第一边框311至第三边框313上可以开设缝隙以形成金属枝节,第一辐射体110至第四辐射体170中的至少一个辐射体可以包括至少一个金属枝节,从而第一辐射体110至第四辐射体170中的至少一个辐射体可为边框天线。当然,第一辐射体110至第四辐射体170也可以为其他结构。本申请实施例对四个辐射体的具体设置方式不进行限定。
可以理解的是,请再次参考图1至图18,电子设备10还可以包括承载板700,承载板700用于承载第一馈源140,承载板700设置于电子设备10内部,并且,承载板700与第二边框312之间的最小距离大于第一辐射体110、第二辐射体120与第二边框312的距离中最大的一个距离,以使得相较于第一辐射体110和第二辐射体120,承载板700及第一馈源140更远离第二边框312,此时第一馈源140至第一辐射体110之间的馈电路径也可以更远离用户,从而降低电子设备10的SAR值。
可以理解的是,第二边框312可以是用户正向手持电子设备10时的底部边框,第四边框314可为用户正向手持电子设备10时的侧部边框。并且,第二辐射体120和第一辐射体110相间隔的区域可以对应第二边框312上开设的USB插口,第二边框312上可以少开设一个缝隙而形成第一辐射体110和第二辐射体120。从而,本申请实施例的第一辐射体110至第四辐射体170可形成电子设备10的一种兼顾低成本、低SAR值、多模态、高性能的下天线方案,第一辐射体110和第二辐射体120可以根据电子设备10的外观形态而进行合理布局。
需要说明的是,本申请的天线方案不仅适用于手机等电子设备10,还可以适用于例如平板电路、PC电脑、大屏等电子设备10;同时,本申请的天线实现形式不局限于金属边框形式,本申请实施例对此不进行限定。
需要理解的是,在本申请的描述中,诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
以上对本申请实施例提供的电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (10)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:
第一辐射体,包括依次排列的第一自由端、第一馈电点和第一接地端,所述第一接地端接地;
第二辐射体,包括第二自由端和第二接地端,所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置,所述第二接地端沿远离所述第一辐射体的方向延伸并接地;
第三辐射体,包括第三自由端和第三接地端,所述第三自由端与所述第一接地端间隔设置,所述第三接地端沿远离所述第一辐射体的方向延伸并接地;及
第一馈源,电性连接于所述第一馈电点,所述第一馈源用于激励所述第一辐射体分别与所述第二辐射体和所述第三辐射体电磁耦合连接,以使得所述第一辐射体至少形成第一谐振模式、所述第二辐射体至少形成第二谐振模式、所述第三辐射体至少形成第三谐振模式;其中,
所述第一谐振模式、所述第二谐振模式和所述第三谐振模式共同支持第一无线信号的收发,所述第三谐振模式支持的第三中心频率、所述第一谐振模式支持的第一中心频率和所述第二谐振模式支持的第二中心频率依次增大。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第一谐振模式形成由所述第一接地端向所述第一自由端流动、由所述第二自由端向所述第二接地端流动的第一谐振电流;
所述第二谐振模式形成由所述第二自由端向所述第二接地端流动的第二谐振电流;
所述第三谐振模式形成由所述第三接地端向所述第三自由端流动的第三谐振电流。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第一切换电路,电性连接于所述第一馈源和所述第一馈电点之间,所述第一切换电路包括多个第一切换支路,所述第一切换电路用于在不同的所述第一切换支路之间切换,以使所述第一谐振模式支持不同的第一中心频率。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第二切换电路,所述第二切换电路的一端电性连接于所述第二接地端、另一端接地,所述第二切换电路包括多个第二切换支路,所述第二切换电路用于根据当前的所述第一中心频率在不同的所述第二切换支路之间切换,以使所述第二中心频率大于所述第一中心频率;及
第三切换电路,所述第三切换电路的一端电性连接于第三辐射体、另一端接地,所述第三切换电路包括多个第三切换支路,所述第三切换电路用于根据当前的所述第一中心频率在不同的所述第三切换支路之间切换,以使所述第三中心频率小于所述第一中心频率。
5.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第一中心频率与所述第三中心频率的差值小于或等于所述第一中心频率的五分之一;和/或,
所述第二中心频率与所述第三中心频率的差值小于或等于所述第一中心频率的三分之一。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第四辐射体,包括第一端、第二馈电点和第二端,所述第一端与所述第二接地端间隔设置并接地,所述第二端沿远离所述第二辐射体的方向延伸,所述第二馈电点位于所述第三辐射体的中部区域;及
第二馈源,与所述第二馈电点电性连接,所述第二馈源用于激励所述第四辐射体支持第二无线信号的收发。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第四切换电路,包括多个第四切换支路,每一所述第四切换支路的一端电性连接于所述第一端、另一端接地;所述第四切换电路用于在多个所述第四切换支路之间切换,以使所述第四辐射体支持不同频率的所述第二无线信号的收发。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,所述第四切换电路还包括至少一个第五切换支路,每一所述第五切换支路的一端电性连接于所述第二接地端、另一端接地。
9.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第一无线信号为中高频无线信号;和/或,所述第二无线信号为低频无线信号。
10.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括顺次连接的第一边框、第二边框和第三边框,所述第一边框与所述第三边框相对设置,所述第二边框的长度小于所述第一边框和所述第三边框的长度;其中,
所述第一辐射体和所述第二辐射体设置于所述第二边框,至少部分所述第三辐射体设置于第一边框,部分所述第四辐射体设置于所述第二边框、另一部分所述第四辐射体设置于所述第三边框。
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