CN117498009A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电子设备,电子设备的第一辐射体包括顺次排列的第一自由端、第一馈电部和接地的第一接地端;第二辐射体包括顺次排列的第二自由端、第一电连接部和第三自由端,第二自由端与第一自由端间隔设置,第三自由端沿远离第一辐射体的方向延伸,第一电连接部通过第一匹配电路接地;第一馈源用于激励第一辐射体产生第一谐振模式和第二谐振模式、并在第一匹配电路的调谐作用下激励第一辐射体和第二辐射体共同产生中心频率高于第一谐振模式或第二谐振模式中心频率的第三谐振模式,第三谐振模式用于提升第一谐振模式或第二谐振模式的频率带宽。
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。
但是,受到电子设备内部空间布局的限制,天线的设计环境较差,天线性能较差,因此,亟需提供一种具有较优天线性能的设计方案。
发明内容
本申请提供一种电子设备,电子设备具有较优的天线性能。
第一方面,本申请提供一种电子设备,包括:
第一辐射体,包括顺次排列的第一自由端、第一馈电部和第一接地端,所述第一接地端接地;
第二辐射体,包括顺次排列的第二自由端、第一电连接部和第三自由端,所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置,所述第三自由端沿远离所述第一辐射体的方向延伸;
第一匹配电路,所述第一匹配电路的一端电性连接于所述第一电连接部、另一端接地;
第一馈源,电性连接于所述第一馈电部,所述第一馈源用于激励所述第一辐射体产生第一谐振模式和第二谐振模式、并在所述第一匹配电路的调谐作用下激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生中心频率高于所述第一谐振模式或所述第二谐振模式中心频率的第三谐振模式,所述第三谐振模式用于提升所述第一谐振模式或所述第二谐振模式的频率带宽。
第二方面,本申请还提供一种电子设备,包括
第一辐射体,包括顺次排列的第一自由端、第二电连接部和第一接地端,所述第一接地端接地;
第四匹配电路,所述第四匹配电路的一端电性连接于所述第二电连接部、另一端接地;
第二辐射体,包括顺次排列的第二自由端、第二馈电部、第一电连接部和第三自由端;
第一匹配电路,所述第一匹配电路的一端电性连接于所述第一电连接部、另一端接地;及
第二馈源,电性连接于所述第二馈电部,所述第二馈源用于激励所述第二辐射体产生第四谐振模式、并在所述第一匹配电路的调谐作用下激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生中心频率低于所述第四谐振模式的第五谐振模式,所述第五谐振模式用于提升所述第四谐振模式的频率带宽。
本申请的电子设备,第二辐射体的第一电连接部通过第一匹配电路接地,第一辐射体可与第二辐射体的第二自由端至第一电连接部之间的辐射段形成口对口辐射结构,第二辐射体在第二自由端、第一电连接部和第三自由端的作用下可形成T型天线辐射结构。在口对口辐射结构及T型天线辐射结构的作用下,第一馈源可激励第一辐射体形成第一谐振模式和第二谐振模式、并在第一匹配电路的调谐作用下激励第一辐射体和第二辐射体形成第三谐振模式,一方面,第一辐射体、第二辐射体和第一馈源形成的第一天线支持无线信号的带宽更宽,可以展宽无线信号的带宽;另一方面,第三谐振模式可提升第一谐振模式或第二谐振模式支持的无线信号的天线效率,第一天线具有较优的天线性能。
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为图1所示的电子设备形成第一谐振模式的一种电流分布示意图。
图3为图1所示的电子设备形成第三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二种结构示意图。
图5为图4所示的电子设备的一种S参数曲线及天线效率曲线示意图。
图6为图1所示的电子设备的一种S参数曲线示意图。
图7为图1所示的电子设备的一种天线效率曲线示意图。
图8为本申请实施例提供的电子设备的第一匹配电路的几种结构示意图。
图9为本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图。
图10为本申请实施例提供的电子设备的第四种结构示意图。
图11为图10所示的电子设备形成第四谐振模式的一种电流分布示意图。
图12为图10所示的电子设备形成第五谐振模式的一种电流分布示意图。
图13为图10所示的电子设备的S参数曲线及天线效率曲线示意图。
图14为本申请实施例提供的电子设备的第五种结构示意图。
图15为图14所示的电子设备的一种电流分布示意图。
图16为图14所示的电子设备的S参数曲线及天线效率曲线示意图。
图17为图10所示的电子设备与图14所示的电子设备的S参数曲线的对比示意图。
图18为图10所示的电子设备与图14所示的电子设备的天线效率曲线的对比示意图。
图19为图10所示的电子设备与图14所示的电子设备支持不同信道的第三无线信号时的天线效率对比示意图。
图20为本申请实施例提供的电子设备的第六种结构示意图。
图21为图20所示的电子设备的一种电流分布示意图。
图22为图20所示的电子设备的另一种电流分布示意图。
图23为图20所示的电子设备的S参数曲线示意图。
图24为图20所示的电子设备的天线效率曲线示意图。
图25为本申请实施例提供的电子设备的第七种结构示意图。
图26为本申请实施例提供的电子设备的第八种结构示意图。
图27为本申请实施例提供的电子设备的第九种结构示意图。
图28为本申请实施例提供的电子设备的第十种结构示意图。
图29为本申请实施例提供的电子设备的第十一种结构示意图。
图30为本申请实施例提供的电子设备的第十二种结构示意图。
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30,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、第一馈源130和第一匹配电路160。
第一辐射体110包括顺次排列的第一自由端111、第一馈电部112和第一接地端113,第一接地端113与接地平面140电性连接并实现接地。第二辐射体120与第一辐射体110间隔设置,第二辐射体120包括顺次排列的第二自由端121、第一电连接部122和第三自由端123,第二自由端121与第一自由端111间隔设置,第三自由端123沿远离第二自由端121、第一辐射体110的方向延伸,第一匹配电路160的一端与第一电连接部122电性连接,第一匹配电路160的另一端与接地平面140电性连接并实现接地。第一馈源130电性连接于第一馈电部112,第一馈源130用于激励第一辐射体110产生第一谐振模式和第二谐振模式、并在第一匹配电路160的调谐作用下激励第一辐射体110和第二辐射体120共同产生第三谐振模式,第三谐振模式的中心频率大于第一谐振模式或第二谐振模式的中心频率,第三谐振模式可用于提升第一谐振模式或第二谐振模式的频率带宽。
可以理解的是,第一辐射体110、第二辐射体120和第一馈源130可形成第一天线101,第一天线101形成的第一谐振模式可以支持第一无线信号的收发,第一天线101形成的第二谐振模式可以支持第二无线信号的收发,第二无线信号可不同于第一无线信号。其中,第三谐振模式可以作为第一谐振模式的辅模式,以使得第三谐振模式可与第一谐振模式共同支持第一无线信号的收发,第三谐振模式可提升第一谐振模式支持第一无线信号时的天线效率。第三谐振模式也可以作为第二谐振模式的辅模式,以使得第三谐振模式可与第二谐振模式共同支持第二无线信号的收发,第三谐振模式可提升第二谐振模式支持第二无线信号时的天线效率。
可以理解的是,接地平面140可以形成电子设备10的公共地。接地平面140可为电势为零的平面或结构。当第二辐射体120的第一电连接部122通过第一匹配电路160接地时,第二辐射体120可以包括第二自由端121至第一电连接部122之间的第一辐射段125以及第一电连接部122至第三自由端123之间的第二辐射段126,此时,第一辐射段125的第二自由端121与第一辐射体110的第一自由端111口对口间隔设置,第一辐射段125接地的一端(例如与第一电连接部122连接的区域)与第一辐射体110的第一接地端113相互远离,从而第一辐射段125和第一辐射体110可形成口对口辐射结构。同时,第一辐射段125和第二辐射段126接地的一端(例如二者与第一电连接部122连接的区域)相互靠近或者说重合,第一辐射段125的第二自由端121与第二辐射段126的第三自由端123相互远离,从而在第一辐射段125和第二辐射段126的作用下第二辐射体120可形成T型天线辐射结构。此时,在第一辐射体110和第二辐射体120的特殊架构下,第一馈源130可激励第一辐射体110产生第一谐振模式和第二谐振模式并激励第一辐射体110和第二辐射体120产生第三谐振模式,由于第三谐振模式的中心频率大于第一谐振模式或第二谐振模式的中心频率,在频谱曲线上,第三谐振模式可位于第一谐振模式或第二谐振模式的右侧并拉高第一谐振模式或第二谐振模式的峰值,从而第三谐振模式可提高第一谐振模式或第二谐振模式的天线效率(例如系统效率)。
下面从电流的角度对第三谐振模式的作用进行说明。请参考图2和图3,图2为图1所示的电子设备10形成第一谐振模式的一种电流分布示意图。图3为图1所示的电子设备10形成第三谐振模式的一种电流分布示意图。如图2所示,在一交流半波周期内,第一谐振模式可以在第一辐射体110上形成由第一自由端111朝向第一接地端113流动的第一谐振电流I1,该第一谐振电流I1可通过第一接地端113回地;在另一交流半波周期内,第一谐振电流I1可由第一接地端113朝向第一自由端111流动。此时,第一谐振电流I1的电流模式可为复合左右手电流模式(composite right/left-handed,简称CRLH),在该电流模式中,天线于末端(例如第一辐射体110的第一自由端111)大电压区耦合式馈入,使得电流密度集中于馈电端至接地端,此时天线(即第一辐射体110)共振长度能缩至接近八分之一波长,可以实现小型化设计。如图3所示,在一交流半波周期内,第三谐振模式可以在第一辐射体110和第二辐射体120上形成由第三自由端123朝向第二自由端121流动、且由第一自由端111朝向第一接地端113流动的第三谐振电流I3;在另一交流半波周期内,第三谐振电流I3可由第二自由端121朝向第三自由端123流动、且由第一接地端113朝向第一自由端111流动。该第三谐振电流I3的电流模式可为第一辐射体110和第二辐射体120形成的口对口辐射模式(EE辐射模式),从而第三谐振电流I3形成的第三谐振模式的中心频率可大于第一谐振模式的中心频率,第三谐振模式可展宽第一无线信号的带宽并提升第一无线信号的效率。
需要说明的是,实际仿真中,图2所示的第一谐振电流I1还可以电磁耦合至第二辐射体120上并在第二辐射体120上流动,也就是说,第一馈源130可激励第一辐射体110和第二辐射体120共同激励形成第一谐振模式。但考虑到在第二辐射体120上流动的第一谐振电流I1分量较小(约为整个第一谐振电流I1的5%),可忽略不计,从而,本申请实施例的上述说明中忽略第一谐振电流I1在第二辐射体120上流动的特征、并忽略第二辐射体120对第一谐振模式做出的贡献。
需要说明的是,第二谐振模式也可以形成类似第一谐振模式的电流分布,也就是说,在一交流半波周期内,第二谐振模式也可以在第一辐射体110上形成由第一自由端111朝向第一接地端113流动的第二谐振电流;在另一交流半波周期内,第二谐振电流可由第一接地端113朝向第一自由端111流动。此时,EE辐射模式的第三谐振模式依然可以展宽第二谐振模式支持的第二无线信号的带宽并替身第二无线信号的效率。需要说明的是,虽然第二谐振模式和第一谐振模式具有相同或近似的电流分布,但第二谐振模式支持的第二无线信号可不同于第一谐振模式支持的第一无线信号。
需要说明的是,第一辐射体110支持的第一谐振模式、第二谐振模式、第一辐射体110和第二辐射体120共同支持的第三谐振模式还可以形成其他的电流分布,例如但不限于第一谐振模式、第二谐振模式、第三谐振模式中的至少一个还可以为二分之一波长模式、四分之一波长模式或四分之三波长模式等,凡是可使得作为辅谐振模式的第三谐振模式的中心频率大于作为主谐振模式的第一谐振模式或第二谐振模式的中心频率的谐振模式均在本申请实施例的保护范围内。
可以理解的是,请结合图1并参考图4,图4为本申请实施例提供的电子设备10的第二种结构示意图。图4所示的电子设备10与图1所示的电子设备10的区别在于:图4所示的第二辐射体120没有设置第一电连接部122、并且第二辐射体120的第三自由端123接地并形成接地端,此时,第一辐射体110和整个第二辐射体120形成口对口辐射结构,在第一馈源130的作用下,第一辐射体110只形成第一谐振模式以支持第一无线信号、及形成第二谐振模式以支持第二无线信号,图4所示的第一辐射体110往往只能产生如图2所示的电流分布而不能形成如图3所示的电流分布,使得图4所示的第一辐射体110和第二辐射体120不能产生第三谐振模式。相较于图4不能形成第三谐振模式的方案而言,本申请图1所示的第一辐射体110和第二辐射体120可形成三个谐振模式,图1所示的电子设备10支持第一无线信号或第二无线信号的天线性能更优。
下面结合图1所示的电子设备10和图4所示的电子设备10的S参数曲线及天线效率进行说明。请参考图5至图7,图5为图4所示的电子设备10的一种S参数曲线及天线效率曲线示意图,图6为图1所示的电子设备10的一种S参数曲线示意图,图7为图1所示的电子设备10的一种天线效率曲线示意图。图5中曲线L1为图4所示的电子设备10的第一辐射体110工作时的一种S曲线,曲线L2和曲线L3分别为图4所示的电子设备10的第一辐射体110工作时辐射效率曲线和系统效率曲线。图6中曲线L4为图1所示的电子设备10支持第一无线信号时的S参数,曲线L5为图1所示的电子设备10支持第二无线信号的S参数。图7中曲线L6和L7为对应曲线L4的辐射效率曲线及系统效率曲线,图7中曲线L8和曲线L9为对应曲线L5的辐射效率及系统效率曲线。其中,当第一无线信号为全球定位系统(Global Positioning System,简称GPS)的L1频段(GPS-L1频段范围约为1575.42MHz±1.023MHz)的无线信号时,由图5的A区域可知,图4所示的第一天线101仅产生第一谐振模式以支持第一无线信号而没有产生第三谐振模式,由图6的曲线S4的B区域和C区域可知,图1所示的第一天线101可产生第一谐振模式式和第三谐振模式以支持第一无线信号,并且,第三谐振模式的中心频率可以大于第一谐振模式的中心频率。对比图5中天线效率曲线和图7中的天线效率曲线可知,图4所示的第一辐射体110仅产生第一谐振模式以支持GPS-L1信号时的天线效率约为-5.6dB,而图1所示的第一天线101在第一谐振模式和第三谐振模式的作用下支持GPS-L1信号时的天线效率约为-4.7dB,从而相较于图4,图1所示的第一天线101支持GPS-L1信号的天线效率提升了约1.9dB左右,第一天线101支持GPS-L1信号时的天线性能较优,提高提升了用户的导航体验。
请继续参考图5至图7,当第二无线信号为2.4G的无线保真(Wireless Fidelity,简称Wi-Fi)信号时,由图5的D区域可知,图4所示的第一天线101仅产生第二谐振模式以支持第二无线信号而没有产生第三谐振模式,由图6的曲线S5的E区域和F区域可知,图1所示的第一天线101可产生第二谐振模式和第三谐振模式以支持第二无线信号;对比图5中天线效率曲线及图7中的天线效率曲线可知,图4所示的第一辐射体110仅产生第二谐振模式以支持2.4G的Wi-Fi信号时的天线效率约为-4.7dB,而图1所示的第一天线101在第二谐振模式和第三谐振模式的作用下支持2.4G的Wi-Fi信号时的天线效率约为-4.1dB,从而相较于图4,图1所示的第一天线101支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率提升了约0.6dB左右,第一天线101支持2.4G的Wi-Fi信号时的天线性能较优。
可以理解的是,第一馈源130可激励第一辐射体110同时形成第一谐振模式和第二辐射模式,此时,第一馈源130向第一辐射体110馈入的激励信号可为对应第一无线信号和第二无线信号的复合激励信号,在该复合激励信号下,第一辐射体110可以同时形成第一谐振模式和第二谐振模式,以使得第一辐射体110可同时支持第一无线信号和第二无线信号的收发。并且,在第一匹配电路160的调谐下,第一馈源130还可以激励第一辐射体110和第二辐射体120共同形成第三谐振模式,该第三谐振模式可以提升第一谐振模式或第二谐振模式的频率带宽。示例性的,请再次参考图5至图7,由图5所示的A区域和D区域以及图7所示的B区域和E区域可知,第一辐射体110或者说第一辐射体110和第二辐射体120可共同形成两个谐振模式以支持第一无线信号和第二无线信号。
可以理解的是,第一谐振模式支持的第一无线信号、第二谐振模式支持的第二无线信号中的一个无线信号可以为GPS-L1频段信号、另一个无线信号可以为2.4G的Wi-Fi信号,从而本申请的第一天线101可以为同时支持GPS信号和Wi-Fi信号的天线架构。当然,第一无线信号、第二无线信号还可以为其他无线信号,例如但不限于为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。本申请实施例对此不进行限定。
基于此,本申请实施例的电子设备10,第二辐射体120的第一电连接部122通过第一匹配电路160接地,第一辐射体110可与第二辐射体120的第二自由端121至第一电连接部122之间的辐射段形成口对口辐射结构,第二辐射体120在第二自由端121、第一电连接部122和第三自由端123的作用下可形成T型天线辐射结构。在口对口辐射结构及T型天线辐射结构的作用下,在第一匹配电路160的调谐作用下,第一馈源130可激励第一辐射体110形成第一谐振模式和第二谐振模式并激励第一辐射体110和第二辐射体120形成第三谐振模式,第三谐振模式可以提升第一谐振模式或者第二谐振模式的频带带宽。基于此,一方面,第一辐射体110、第二辐射体120和第一馈源130形成的第一天线101支持第一无线信号或第二无线信号的带宽更宽,可以展宽第一无线信号或第二无线信号的带宽;另一方面,第三谐振模式的中心频率大于第一谐振模式或第二谐振模式的中心频率,第三谐振模式可提升第一谐振模式支持的第一无线信号的天线效率,或者第三谐振模式可提升第二谐振模式支持的第二无线信号的天线效率。从而,本申请实施例的电子设备10的第一天线101具有较优的天线性能。
其中,为了进一步增强第三谐振模式对第一谐振模式或第二谐振模式的天线效率的提升作用,可以对第三谐振模式的中心频率进行设计,使得第三谐振模式的中心频率与第一谐振模式或第二谐振模式的中心频率的差值大于等于500MHz并小于等于1000MHz。此时,在天线效率曲线上,第三谐振模式的谐振峰值在第一谐振模式或第二谐振模式的谐振峰值右边不远处,第三谐振模式的谐振波峰可对第一谐振模式或第二谐振模式的谐振波峰起到提升的作用并使得第三谐振模式提升第一谐振模式或第二谐振模式的天线效率,同时第三谐振模式也不易引入其他的杂波信号。可以理解的是,实际天线设计中,可以通过调节第二辐射体120的枝节长度、调节第一电连接部122与第二自由端121之间的距离等手段来调节第三谐振模式的中心频率。
其中,第三谐振模式的中心频率可以同时大于第一谐振模式的中心频率和第二谐振模式的中心频率时,第三谐振模式除了可以提升第一谐振模式支持第一无线信号的天线效率外,还可以提升第二谐振模式支持第二无线信号的天线效率。示例性的,请再次参考图6和图7,当第一谐振模式支持的第一无线信号为2.4G的Wi-Fi信号而第二谐振模式支持的第二无线信号为GPS-L1频段,此时第三谐振模式的谐振频点可位于第一谐振模式和第二谐振模式的频点之后,此时,图1所示的第一天线101支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率可为-4.1dB、支持GPS-L1频段的天线效率可为-4.6dB,相较于图4所示的电子设备10的第一天线101支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率为-4.7dB、支持GPS-L1频段的天线效率为-5.6dB的方案而言,此时图1所示的第一天线101支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率提升了约0.6dB、支持GPS-L1频段信号的天线效率提升了约1.0dB,从而第三谐振模式对第一谐振模式和第二谐振模式支持的无线信号的天线效率均具有一定的提升作用。
其中,第三谐振模式的中心频率也可大于第一谐振模式的中心频率而小于第二谐振模式的中心频率,此时,第三谐振模式对第一谐振模式支持的第一无线信号的天线效率具有较大的提升作用、而对第二谐振模式支持的第二无线信号的天线效率的作用较小。例如,请再次参考图6和图7,当第一谐振模式支持的第一无线信号为GPS-L1频段信号而第二谐振模式支持的第二无线信号为2.4G的Wi-Fi信号,此时第三谐振模式的谐振频点可位于第一谐振模式和第二谐振模式的频点之间,此时,图1所示的第一天线101支持GPS-L1频段信号的天线效率可为3.7dB、支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率可为-4.7dB,相较于图4所示的电子设备10的第一天线101支持GPS-L1频段的天线效率可为-5.6dB、支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率可为-4.7dB的方案而言,此时图1所示的第一天线101支持GPS-L1频段信号的天线效率提升了约1.9dB、而支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率基本没有提升。
可以理解的是,当第一天线101同时产生第一谐振模式和第二谐振模式时,第一匹配电路160用于调节第三谐振模式的频率范围,以使第三谐振模式的中心频率大于第一谐振模式或第二谐振模式的中心频率。示例性的,当第一谐振模式支持GPS-L1频段信号、第二谐振模式支持2.4G的Wi-Fi信号时,第一匹配电路160可以调节第三谐振模式的电长度以使得第三谐振模式的中心频率与第一谐振模式的中心频率的差值大于等于500MHz、且小于等于1000MHz,例如第三谐振模式的中心频率可约为1820MHz;或者,第一匹配电路160也可以调节第三谐振模式的电长度以使得第三谐振模式的中心频率与第二谐振模式的中心频率的差值大于等于500MHz、且小于等于1000MHz,例如第三谐振模式的中心频率可约为2850MHz。
可以理解的是,第一匹配电路160可以但不限于包括不定数量的电容、电感、开关等元件。例如,请参考图8,图8为本申请实施例提供的电子设备的第一匹配电路160的几种结构示意图。如图8的图(a)至图(h)所示例的,第一匹配电路160可以包括相互串联或者相互并联的电感元件和电容元件,也可以包括串联、并联混合连接的多个电感元件、电容元件。本申请实施例对第一匹配电路160的具体结构不进行限定。
可以理解的是,当第二辐射体120的第一电连接部122通过第一匹配电路160回地时,第二辐射体120没有与接地平面140直接连接,第一电连接部122与接地平面140之间具有一定的阻抗作用,此时,请参考图9,图9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SAR传感器200,SAR传感器200电性连接于第二辐射体120,例如SAR传感器200可电性连接于第一电连接部122。第二辐射体120可以作为SAR传感器200的感应枝节,SAR传感器200可以提供检测信号,检测信号可在第二辐射体120上流动,当人体靠近时,检测信号会产生一定的变化,SAR传感器200可以通过检测信号检测电子设备10的电磁波吸收比值(Specific absorption rate,简称“Sar”)。从而,本申请实施例的第二辐射体120不仅可以与第一辐射体110构成特殊的天线架构以使得第一天线101支持第一无线信号时具有较优的天线性能,第二辐射体120也可以复用为SAR传感器200的感应枝节,从而,既可以降低电子设备10的生产成本,也有利于实现电子设备10的小型化设计。
其中,请参考图10,图10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还可以包括第二馈源150,第二馈源150与第二辐射体120电性连接,以激励第二辐射体120支持第三无线信号。
第二辐射体120可包括第二馈电部124,第二馈电部124可设置于第二辐射体120的第二自由端121和第一电连接部122之间。相较于第三自由端123,第二馈电部124可更靠近第二自由端121设置。第二馈源150电性连接于第二馈电部124,第二馈源150和第二辐射体120可共同形成第二天线102,第二馈源150可激励第二辐射体120产生第四谐振模式,并在第一匹配电路160的调谐作用下激励第一辐射体110和第二辐射体120共同产生第五谐振模式,该第四谐振模式可为主谐振模式,第五谐振模式可为辅谐振模式,第二辐射体120可在第四谐振模式和第五谐振模式的共同作用下支持第三无线信号的收发。其中,第五谐振模式的中心频率小于第四谐振模式的中心频率。在频谱曲线上,第五谐振模式可位于第四谐振模式的左侧,第五谐振模式可以展宽第四谐振模式的带宽,同时,第五谐振模式可提高第四谐振模式的天线效率。
可以理解的是,请参考图11和图12,图11为图10所示的电子设备10形成第四谐振模式的一种电流分布示意图,图12为图10所示的电子设备10形成第五谐振模式的一种电流分布示意图。如图11所示,第四谐振模式可以是整个第二辐射体120的HH平衡模式(即第四谐振电流I4在第一辐射段125和第二辐射段126的电流同向分布),在一交流半波周期内,第四谐振模式可形成由第二辐射体120的第三自由端123朝向第二自由端121流动的第四谐振电流I4;在另一交流半波周期内,第四谐振电流I4可由第二自由端121朝向第三自由端123流动。如图12所示,在一交流半波周期内,第五谐振模式可以形成由第三自由端123朝向第一电连接部122流动、由第一自由端111向第一接地端113流动的第五谐振电流I5,第五谐振电流I5可通过第一电连接部122回地;在另一交流半波周期内,第五谐振电流I5可由第一电连接部122向第三自由端123流动、由第一接地端113向第一自由端111流动。此时,第二辐射体120可以第四谐振模式和第五谐振模式两个谐振模态支持第三无线信号的收发,第三无线信号可为双波辐射模态,第三无线信号的带宽更宽、天线效率更高。请参考图13,图13为图10所示的电子设备10的S参数曲线及天线效率曲线示意图,图13中的曲线L10为第二辐射体120支持第三无线信号的S参数曲线,由曲线L10的H区域和G区域可知,第二辐射体120在第二馈源150的作用下可产生两个谐振模式。图13中曲线L11和曲线L12分别为第二辐射体120支持第三无线信号的辐射效率曲线和系统效率曲线,由曲线L10至曲线L12可以看出,本申请的第二辐射体120在第四谐振模式和第五谐振模式的作用下支持第三无线信号时,第三无线信号的带宽性能及天线效率性能均较优。
可以理解的是,作为对比的,请参考14和图15,图14为本申请实施例提供的电子设备10的第五种结构示意图,图15为图14所示的电子设备10的一种电流分布示意图。图14所示的电子设备10与图10所示的电子设备10的区别在于:图14所示的第二辐射体120没有设置第一电连接部122、并且第二辐射体120的第三自由端123接地并形成接地端,此时,在第二馈源150的作用下,第二辐射体120只形成一个谐振模式例如形成第九谐振模式以支持第三无线信号。如图15所示,该第九谐振模式可形成由第二自由端121朝向回地的接地端流动的第九谐振电流I9。显然,第九谐振电流I9的分布形态不同于前述实施例的第四谐振电流I4、第五谐振电流I5的分布形态。也就是说,相较于图14所示的天线架构,图10所示的电子设备10通过第一电连接部122回地且第三自由端123不接地的T型天线辐射结构,可以谐振出完全不同于第九谐振模式的第四谐振模式和第五谐振模式,这使得图10所示的电子设备10在带宽性能及天线效率等方面均优于图14所示的电子设备10。
请结合图14并请参考图16至图18,图16为图14所示的电子设备10的S参数曲线及天线效率曲线示意图,图17为图10所示的电子设备10与图14所示的电子设备10的S参数曲线的对比示意图,图18为图10所示的电子设备10与图14所示的电子设备10的天线效率曲线的对比示意图。图16中曲线L13至L15分别为图14所示的第二辐射体120支持第三无线信号的S参数曲线、辐射效率曲线和系统效率曲线。图17中曲线L16为图14所示的第二辐射体120支持第三无线信号的S参数曲线,曲线L17为图10所示的第二辐射体120支持第三无线信号的S参数曲线;图18中曲线L18和曲线L19分别为图14所示的第二辐射体120支持第三无线信号的辐射效率曲线和系统效率曲线,曲线L20和曲线L21分别为图10所示的第二辐射体120支持第三无线信号时的辐射效率曲线和系统效率曲线。由图17的曲线L17的M区域和N区域可以看出,图10所示的电子设备10在第三无线信号的频带范围内可以产生两个谐振模式,而由曲线L16的P区域可以看出,图14所示的电子设备10在第三无线信号的频带范围内仅能产生一个谐振模式;同时,由曲线L18至曲线L21可知,当第三无线信号为N78频段(N78中国频段范围约为3.4GHz至3.6GHz,N78国外频段范围约为3.3GHz至3.8GHz)的无线信号时,图10所示的第二辐射体120支持中国N78频段的无线信号时的天线效率约为-2dB、支持国外N78频段的无线信号时的天线效率约为-2.7dB;而图14所示的第二辐射体120支持中国N78频段的无线信号时的天线效率约为-5.2dB、支持国外N78频段的无线信号时的天线效率约为-7.3dB。显然,相较于图14所示的第二辐射体120,图10所示的第二辐射体120支持中国N78频段无线信号的天线频率提升了3.2dB、支持国外N78频段无线信号的天线效率提升了4.7dB,从而本申请图10所示的第二辐射体120支持第三无线信号时的天线性能更优。
并且,请参考图19,图19为图10所示的电子设备10与图14所示的电子设备10支持不同信道的第三无线信号时的天线效率对比示意图。由图19可以看出,相较于图14所示的第二辐射体120支持第三无线信号的方案,图10所示的第二辐射体120支持N78频段的第三无线信号时,图10所示的第二辐射体120支持第三无线信号在N78中国频段范围及N78国外频段范围内的天线效率均有提升,并且,图10所示的方案在中国N78频段的首信道与中信道的天线效率差值、以及其在国外N78频段的首信道与中信道的天线效率差值均小于图14所示的方案在在中国N78频段的首信道与中信道的天线效率差值、以及其在国外N78频段的首信道与中信道的天线效率差值(例如图19中第6行第4列的0dB小于第5行第4列的3dB、第6行第7列的1.2dB小于第5行第7列的5.8dB),图10所示的方案在中国N78频段及国外N78频段的末信道与中间信道的差值分别提升了3dB和4.6dB。并且,图10所示的方案在中国N78频段内的末信道与中间信道差值为0,这使得图10所示的方案即使在用户手握状态下第二辐射体120支持的N78频段信号由3.6GHz频偏至3.5GHz,N78频段的天线效率依然可保持不变,从而图10所示的方案具有较优的天线效率稳定性能,可以极大提升用户体验。
基于此,本申请实施例的电子设备10,第二辐射体120通过第一电连接部122接地,第二辐射体120在第二自由端121、第一电连接部122和第三自由端123的作用下可形成T型天线辐射结构,在第一匹配电路160的调谐作用下,第二馈源150可激励第二辐射体120形成第四谐振模式和第五谐振模式,同时,第五谐振模式的中心频率低于第四谐振模式的中心频率,这使得第二辐射体120可以双波模态支持第三无线信号,第三无线信号的带宽更宽、天线效率更高。当第三无线信号为N78频段信号时,第二辐射体120支持N78频段信号的末信道与中间信道的天线效率差值可为0dB,N78频段信号在整个带内的天线效率非常稳定,第二辐射体120支持N78频段信号具有非常稳定的天线性能,可以大大提升用户体验。
其中,为了进一步增强第五谐振模式对第四谐振模式的天线效率的提升作用,可以对第五谐振模式的中心频率进行设计,使得第四谐振模式的中心频率与第五谐振模式的中心频率的差值大于等于100MHz并小于等于500MHz。此时,在天线效率曲线上,第五谐振模式的谐振峰值在第四谐振模式的谐振峰值左边不远处,第五谐振模式可与第四谐振模式形成双波模态并展宽第三无线信号的带宽,同时第五谐振模式可在第四谐振模式的左边形成小波峰以提升第四谐振模式的天线效率。可以理解的是,实际天线设计中,可以通过调节第二辐射体120的枝节长度、调节第一电连接部122与第二自由端121之间的距离等手段来调节第三谐振模式的中心频率。
其中,在一些实施例中,第二馈源150还可以激励第二辐射体120产生第六谐振模式,第六谐振模式可支持第四无线信号得收发,该第四无线信号可不同于第三无线信号。例如,第四无线信号可以但不限于为5G的Wi-Fi信号,此时,第二辐射体120可同时支持N78频段信号和5G的Wi-Fi信号,第一辐射体110和第二辐射体120可同时支持GPS-L1频段和2.4G的Wi-Fi信号,从而整个天线架构可以同时支持N78频段信号、5G的Wi-Fi信号、2.4G的Wi-Fi信号和GPS-L1频段,电子设备10可以实现双Wi-Fi传输。当然,第一无线信号至第四无线信号也可以为其他无线信号,本申请实施例对此不进行限定。
可以理解的是,第六谐振模式可以在第二辐射体120形成由第二馈电部124朝向第二自由端121流动流动的第六谐振电流,以支持5G的Wi-Fi信号。当然,随着第六谐振模式支持的无线信号的不同,其也可具有不同的电流模态,本申请实施例对此不进行限定。
其中,请参考图20,图20为本申请实施例提供的电子设备10的第六种结构示意图。第一辐射体110还可以包括第二电连接部114。第二电连接部114可位于第一辐射体110的第一自由端111和第一接地端113之间,例如第二电连接部114可位于第一自由端111和第一馈电部112之间。电子设备还可以包括第四匹配电路190,第四匹配电路190的一端电性连接于第二电连接部114,第四匹配电路190的另一端可接地。基于该天线架构,第二馈源150还可以激励第一辐射体110和第二辐射体120共同产生第七谐振模式、第八谐振模式中的至少一个。
可以理解的是,请结合图20并请参考图21,图21为图20所示的电子设备10的一种电流分布示意图。在一交流半波周期内,第七谐振模式可形成由第一接地端113向第一自由端111流动、由第二自由端121和第三自由端123分别向第一电连接部122流动的第七谐振电流I7;在另一交流半波周期内,第七谐振电流I7由第一电连接部122分别向第二自由端121和第三自由端123流动、并由第一自由端111向第一接地端113流动。
可以理解的是,请结合图20并请参考图22,图22为图20所示的电子设备10的另一种电流分布示意图。在一交流半波周期内,第八谐振模式形成由第二馈电部124向第二电连接部114流动并回地、由第一自由端111向第一接地端113流动并回地的第八谐振电流I8。在另一交流半波周期内,第八谐振电流I8由第一接地端113向第一自由端111流动、并由第二电连接部114向第二馈电部124流动并回地。
可以理解的是,第二馈源150可以激励第一辐射体110和第二辐射体120同时产生第四谐振模式、第五谐振模式、第七谐振模式和第八谐振模式,该第四谐振模式可以支持第一频段的第三无线信号,第五谐振模式可以支持第二频段的第三无线信号,第七谐振模式可以支持第三频段的第三无线信号,第八谐振模式可以支持第四谐振的第三无线信号。从而,在第四谐振模式、第五谐振模式、第七谐振模式和第八谐振模式的共同作用下,第二馈源150、第一辐射体110和第二辐射体120共同形成的第二天线102可以覆盖整个第三无线信号的频段。
示例性的,请参考图23和图24,图23为图20所示的电子设备10的S参数曲线示意图,图24为图20所示的电子设备10的天线效率曲线示意图。其中,图23中曲线L22为第二天线102的S参数曲线,图22中t1区域可对应第四谐振模式,t2区域可对应第五谐振模式,t3区域可对应第七谐振模式,t4区域可对应第八谐振模式。图24中曲线L23和L24分别为第二天线102的辐射效率曲线和系统效率曲线。由曲线L23和L24可知,第二天线102的第四谐振模式、第五谐振模式、第七谐振模式和第八谐振模式对应的天线效率可以满足实际需求,第二天线102支持第三无线信号可具有较优的辐射性能。
可以理解的是,第二天线102在第四谐振模式、第五谐振模式、第七谐振模式和第八谐振模式的作用下可以覆盖GPS-L1频段+MHB频段+N78频段,以系统效率在-5dB以上为工作频段,则第二天线102的工作频段可为1.5GHz至2.75GHz和3.25GHz至3.81GHz,相对带宽最大为82.3%,实现超宽带和多频段覆盖。第二天线102可以形成GPS-L1频段+B3频段/N3频段+B1频段/N1频段+B7频段/N7频段+N78频段/B78频段的组合,第二天线102可以覆盖上述频率范围内的任意频段组合,从而可以具有很高的ENDC性能(EUTRA NR-DualConnectivity,LTE与NR新无线的双连接)或CA性能(Carrier Aggregation,载波聚合),可以提升第二天线102的吞吐率。
可以理解的是,在图20至图22所示的天线架构中,第一辐射体110也可以不包括第一馈电部112而使得电子设备10不包括第一馈源130。此时的天线架构也可以使得第二天线102谐振上述四谐振模式、第五谐振模式、第七谐振模式和第八谐振模式。
可以理解的是,在图20至图22所示的天线架构中,电子设备10也可以包括更多的寄生枝节以增加第二天线102的谐振模式,例如,请参考图25,图25为本申请实施例提供的电子设备10的第七种结构示意图,电子设备10还可以包括第三辐射体210、第四辐射体220中的至少一个,第三辐射体210的一端可与第一辐射体110的第一接地端113连接,第三辐射体210的另一端朝向远离第一辐射体110的方向延伸。第四辐射体220的一端与第二辐射体120的第三自由端123间隔设置,第四辐射体220的另一端沿远离第二辐射体120的方向延伸并接地。第二馈源150还可以激励第四辐射体220与第二辐射体120容性耦合、激励第三辐射体210、第一辐射体110与第二辐射体120容性耦合,此时,第二馈源150、第一辐射体110、第二辐射体120、第三辐射体210和第四辐射体220形成的第二天线102可以产生更多的谐振模式以覆盖更多的频段。
本申请实施例的第二天线102可以形成多个谐振模式,可以实现超宽带覆盖,提升ENDC/CA性能,提升吞吐量并提升用户体验;第二天线102具有高效率带宽,有利于满足各大运营商指标,同时可以去可调器件,节约成本。
其中,请参考图26,图26为本申请实施例提供的电子设备10的第八种结构示意图。电子设备10还可以包括第二匹配电路170、第三匹配电路180中的一个或两个。该第二匹配电路170的一端可电性连接于第一馈源130,第二匹配电路170的另一端可电性连接于第一辐射体110的第一馈电部112,第二匹配电路170可对第一馈源130提供的激励信号进行阻抗匹配调节。第三匹配电路180的一端可电性连接于第二馈源150,第三匹配电路180的另一端可电性连接于第二辐射体120的第二馈电部124,第三匹配电路180可对第二馈源150提供的激励信号进行阻抗匹配调节。所谓阻抗是指对电路中的激励电流所起到的阻碍作用称为阻抗,当馈源的内阻与传输线的特性阻抗大小相等且相位相同,或者传输线的特性阻抗与所接负载阻抗的大小相等且相位相同时,分别称为传输线的输入端或输出端处于阻抗匹配状态,简称阻抗匹配。
其中,如图1至图26所示的电子设备10,第二辐射体120的第一电连接部122至第二自由端121之间的第一辐射段125以及第一电连接部122至第一自由端111之间的第二辐射段126连接为一整体。实际设计中,第一辐射段125和第二辐射段126可间隔设置。例如,请参考图27,图27为本申请实施例提供的电子设备10的第九种结构示意图,第一辐射段125的一端为第二辐射体120的第二自由端121,第二辐射段126的一端与第一辐射段125的另一端间隔设置,第二辐射段126的另一端为第二辐射体120的第三自由端123,该第一辐射段125的另一端和第二辐射段126的一端均与第一电连接部122电性连接并实现接地。
可以理解的是,第一电连接部122可以包括两个子第一电连接部122,第一辐射段125的另一端与其中一个子第一电连接部122电性连接以实现接地,第二辐射段126的一端与其中另一个子第一电连接部122电性连接以实现接地。
可以理解的是,可以对第一辐射段125和第二辐射段126之间的间距进行设计,以使得第一辐射段125和第二辐射段126依然可形成T型天线辐射结构并在第二馈源150的激励下形成第四谐振模式、第五谐振模式和第六谐振模式。
其中,本申请实施例还提供另一种电子设备10,请参考图28,图28为本申请实施例提供的电子设备10的第十种结构示意图。在本申请实施例中,电子设备10可包括第二辐射体120、第二馈源150和第一辐射体110而不包括第一馈源130。第一辐射体110包括顺次排列的第一自由端111、第二电连接部114和第一接地端113,第一接地端113接地。第四匹配电路190的一端电性连接于第二电连接部114、另一端接地。第二辐射体120包括顺次排列的第二自由端121、第二馈电部124、第一电连接部122和第三自由端123,第一匹配电路160的一端电性连接于第一电连接部122、另一端接地。第二馈源150电性连接于第二馈电部124,第二馈源150用于激励第二辐射体120产生第四谐振模式,并用于在第一匹配电路160的调谐作用下激励第一辐射体110和第二辐射体120共同产生第五谐振模式,其中,第五谐振模式的中心频率小于第四谐振模式的中心频率。可以理解的是,第四谐振模式的中心频率与第五谐振模式的中心频率的差值大于等于100MHz、且小于等于500MHz。
在一些实施例中,在一交流半波周期内,第四谐振模式形成由第三自由端123朝向第二自由端121流动的第四谐振电流I4;第五谐振模式形成由第三自由端123朝向第一电连接部122流动、由第一自由端111向第一接地端113流动的第五谐振电流I5,第五谐振电流I5可通过第一电连接部122回地。在另一交流半波周期内,第四谐振电流I4由第二自由端121朝向第三自由端123流动,第五谐振电流I5由第一电连接部122向第三自由端123流动、由第一接地端113向第一自由端111流动。当然,第四谐振模式和第五谐振模式也可以具有其他的电流分布形态,本申请实施例对此不进限定。
在一些实施例中,第二馈源150还用于激励第二辐射体120产生第六谐振模式,第六谐振模式支持第四无线信号,第四无线信号不同于第三无线信号。
在一些实施例中,第二馈源150还用于激励第一辐射体110和第二辐射体120共同产生第七谐振模式,在一交流半波周期内,第七谐振模式形成由第一接地端113向第一自由端111流动、由第二自由端121和第三自由端123分别向第一电连接部122流动的第七谐振电流I7。在另一交流半波周期内,第七谐振电流I7由第一电连接部122分别向第二自由端121和第三自由端123流动、并由第一自由端111向第一接地端113流动。
在一些实施例中,第二馈源150还用于激励第一辐射体110和第二辐射体120共同产生第八谐振模式,在一交流半波周期内,第八谐振模式形成由第二馈电部124向第二电连接部114流动并回地、由第一自由端111向第一接地端113流动并回地的第八谐振电流I8。在另一交流半波周期内,第八谐振电流I8由第一接地端113向第一自由端111流动、并由第二电连接部114向第二馈电部124流动并回地。
在一些实施例中,电子设备10还包括SAR传感器200,SAR传感器200电性连接于第二辐射体120,Sar传感器用于通过检测信号检测电子设备10的电磁波吸收比值。
需要说明的是,图28所示的实施例及其相关实施例中的相关特征可以参见前述实施例中的对应特征的说明,本申请实施例的各个实施例的方案在不相冲突的前提下可以任意组合,组合后的方案也在本申请实施例的保护范围内。
其中,基于上述电子设备10的结构,请参考图29,图29为本申请实施例提供的电子设备10的第十一种结构示意图。电子设备10还可以包括显示屏300、中框400、电路板500、电池600和后壳700。
显示屏300设置在中框400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300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400可以包括边框410和中板420,边框410可以为中空的框体结构并形成电子设备10的外框体,中板420可为薄板状或薄片状的结构。中框400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400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400的材质可以包括金属或塑胶等。
电路板500设置在中框400上以进行固定,并通过后壳700将电路板500密封在电子设备10的内部。电路板500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300可以电性连接至电路板500,以通过电路板500上的处理器对显示屏300的显示进行控制。
电池600设置在中框400上,并通过后壳700将电池600密封在电子设备10的内部。同时,电池600电性连接至电路板500,以实现电池600为电子设备10供电。其中,电路板500上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池600提供的电压分配到电子设备10中的各个电子器件。
后壳700与中框400连接。例如,后壳700可以通过诸如双面胶等粘接剂贴合到中框400上以实现与中框400的连接。其中,后壳700用于与中框400、显示屏300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140可通过电子设备10中的导体、印刷线路或者金属印刷层等形成。接地平面140可以形成在电子设备10的后壳700、电路板500、中框400的中板420或其他承载板上,例如后壳700、电路板500或中板420上可设置电势为零的导体区域,接地平面140可设置于该导体区域上。本申请实施例对接地平面140的具体设置位置不进行限定。
可以理解的是,本申请实施例的第一馈源130、第二馈源150、第一匹配电路160、第二匹配电路170、第三匹配电路180中的一个或多个可以但不限于设置于电路板500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29并请参考图30,图30为本申请实施例提供的电子设备10的第十二种结构示意图。电子设备10还可以包括相互连接的第一边框411和第二边框412。第一边框411和第二边框412可为中框400的外边框。第一边框411和第二边框412可以弯折连接,以使得第一边框411和第二边框412不共线。其中,第一边框411的长度可以小于第二边框412的长度,第一边框411可以为电子设备10的短边框,第二边框412可以为电子设备10的长边框。
可以理解的是,电子设备10还可以包括其他的边框,例如第三边框413和第四边框414,该第三边框413可与第一边框411相对设置,第四边框414可与第二边框412相对设置,以使得中框400可为矩形框。需要说明的是,中框400也可以为其他形状,本申请实施例对中框400的具体结构不进行限定。
可以理解的是,第一辐射体110可设置于第一边框411,部分第二辐射体120可设置于第一边框411、另一部分第二辐射体120可设置于第二边框412。例如,第二辐射体120的第二自由端121可设置于第一边框411、第三自由端123可设置于第二边框412,第一电连接部122可以但不限于设置于第一边框411和第二边框412的连接处。当然,第一辐射体110、第二辐射体120还可以设置在其他边框上,本申请实施例对此不进行限定。
可以理解的是,第一边框411、第二边框412可为导体结构,第一边框411、第二边框412上可以开设缝隙以形成金属枝节,第一辐射体110、第二辐射体120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、第二辐射体120可为边框天线。当然,第一辐射体110、第二辐射体120也可以但不限于为柔性电路板(FPC)的天线形式、或自身嵌件金属结构设计天线(Mechanical Design Antenna,简称MDA)形式并连接于边框410。本申请实施例对几个辐射体的具体设置方式不进行限定。
可以理解的是,第一边框411可以是用户正向手持电子设备10时的顶部边框,第二边框412可为用户正向手持电子设备10时的侧部边框,从而,第一辐射体110和第二辐射体120可形成上天线结构。当第一天线101支持GPS信号时,GPS信号的辐射方向可指向GPS卫星,第一天线101的GPS定位性能更优。
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。
基于上述电子设备10的结构,本申请实施例的电子设备10的第二辐射体120的第一电连接部122通过第一匹配电路160接地,第一辐射体110可与第二辐射体120的第二自由端121至第一电连接部122之间的辐射段形成口对口辐射结构,第二辐射体120在第二自由端121、第一电连接部122和第三自由端123的作用下可形成T型天线辐射结构。在口对口辐射结构及T型天线辐射结构的作用下,第一辐射体110、第二辐射体120和第一馈源130形成的第一天线101可以引入EE电流模式的第三谐振模式以实现第一天线101支持第一无线信号的带宽,并可提高第一无线信的天线效率,并且,第一天线101支持第一无线信号时的主要电流模式仍然集中在第一辐射体110上,使得当第一天线101支持GPS-L1频段信号的第一无线信号的天线效率提升了1dB-1.9dB左右,当第一天线101支持2.4G的Wi-Fi信号的天线效率提升了0.6dB,第一天线101具有较优的导航性能,提升了用户体验。同时,第二辐射体120和第二馈源150形成的第二天线102可以引入HH电流模式的第四谐振模式及四分之一波长电流模式的第五谐振模式,实现了第三无线信号例如N78信号的双谐振设计,N78中国频段的天线效率提升了约3.2dB,N78国外频段的天线效率提升了约4.7dB,两种情况下末信道与中间信道的差值分别提升了3dB和4.6dB,其中N78中国频段的末信道与中间信道的差值为0,大大提升了第二天线102支持N78信号的稳定性。
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 (19)
1.一种电子设备,其特征在于,包括:
第一辐射体,包括顺次排列的第一自由端、第一馈电部和第一接地端,所述第一接地端接地;
第二辐射体,包括顺次排列的第二自由端、第一电连接部和第三自由端,所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置,所述第三自由端沿远离所述第一辐射体的方向延伸;
第一匹配电路,所述第一匹配电路的一端电性连接于所述第一电连接部、另一端接地;
第一馈源,电性连接于所述第一馈电部,所述第一馈源用于激励所述第一辐射体产生第一谐振模式和第二谐振模式、并在所述第一匹配电路的调谐作用下激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生中心频率高于所述第一谐振模式或所述第二谐振模式中心频率的第三谐振模式,所述第三谐振模式用于提升所述第一谐振模式或所述第二谐振模式的频率带宽。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,在一交流半波周期内,所述第一谐振模式形成由所述第一自由端朝向所述第一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一自由端朝向所述第一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自由端朝向所述第二自由端流动、且由所述第一自由端朝向所述第一接地端流动的第三谐振电流;
在另一交流半波周期内,所述第一谐振电流由所述第一接地端朝向所述第一自由端流动,所述第二谐振电流由所述第一接地端朝向所述第一自由端流动,所述第三谐振电流由所述第二自由端朝向所述第三自由端流动、且由所述第一接地端朝向所述第一自由端流动。
3.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第三谐振模式的中心频率与所述第一谐振模式或所述第二谐振模式的中心频率的差值大于等于500MHz、且小于等于1000MHz。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第一谐振模式用于支持第一无线信号,所述第二谐振模式用于支持第二无线信号,其中,所述第一无线信号为GPS-L1频段信号,所述第二无线信号为2.4G的无线保真信号。
5.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:
SAR传感器,所述SAR传感器电性连接于第二辐射体,所述Sar传感器用于通过检测信号检测所述电子设备的电磁波吸收比值。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第二辐射体还包括设置于所述第二自由端和所述第一电连接部之间的第二馈电部;
所述电子设备还包括:
第二馈源,电性连接于所述第二馈电部,所述第二馈源用于激励所述第二辐射体产生第四谐振模式、并在所述第一匹配电路的调谐作用下激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生中心频率低于所述第四谐振模式中心频率的第五谐振模式,所述第五谐振模式用于提升所述第四谐振模式的频率带宽。
7.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,在一交流半波周期内,所述第四谐振模式形成由所述第三自由端朝向所述第二自由端流动的第四谐振电流,所述第五谐振模式形成由所述第三自由端朝向所述第一电连接部流动、且由所述第一自由端向所述第一接地端流动的第五谐振电流;
在另一交流半波周期内,所述第四谐振电流由所述第二自由端朝向所述第三自由端流动,所述第五谐振电流由所述第一电连接部向所述第三自由端流动、且由所述第一接地端向所述第一自由端流动。
8.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第四谐振模式的中心频率与所述第五谐振模式的中心频率的差值大于等于100MHz、且小于等于500MHz。
9.根据权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第四谐振模式和所述第五谐振模式用于共同支持第三无线信号;
所述第二馈源还用于激励所述第二辐射体产生第六谐振模式,所述第六谐振模式支持第四无线信号,所述第四无线信号不同于所述第三无线信号。
10.根据权利要求6至9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二匹配电路、第三匹配电路中的至少一个;其中,
所述第二匹配电路的一端电性连接于所述第一馈源、另一端电性连接于所述第一馈电部;
所述第三匹配电路的一端电性连接于所述第二馈源、另一端电性连接于所述第二馈电部。
11.根据权利要求1至9任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第二辐射体包括:
第一辐射段,所述第一辐射段的一端为所述第二自由端;及
第二辐射段,所述第二辐射段的一端与所述第一辐射段的另一端间隔设置,所述第二辐射段的另一端为所述第三自由端;其中,
所述第一辐射段的另一端及所述第二辐射段的一端均通过所述第一电连接部接地。
12.根据权利要求1至9任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括弯折连接的第一边框和第二边框,所述第一边框的长度小于所述第二边框的长度;其中,
所述第一辐射体设置于所述第一边框,所述第二自由端设置于所述第一边框,所述第三自由端设置于所述第二边框。
13.一种电子设备,其特征在于,包括:
第一辐射体,包括顺次排列的第一自由端、第二电连接部和第一接地端,所述第一接地端接地;
第四匹配电路,所述第四匹配电路的一端电性连接于所述第二电连接部、另一端接地;
第二辐射体,包括顺次排列的第二自由端、第二馈电部、第一电连接部和第三自由端;
第一匹配电路,所述第一匹配电路的一端电性连接于所述第一电连接部、另一端接地;及
第二馈源,电性连接于所述第二馈电部,所述第二馈源用于激励所述第二辐射体产生第四谐振模式、并在所述第一匹配电路的调谐作用下激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生中心频率低于所述第四谐振模式的第五谐振模式,所述第五谐振模式用于提升所述第四谐振模式的频率带宽。
14.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,在一交流半波周期内,所述第四谐振模式形成由所述第三自由端朝向所述第二自由端流动的第四谐振电流,所述第五谐振模式形成由所述第三自由端朝向所述第一电连接部流动、且由所述第一自由端向所述第一接地端流动的第五谐振电流;
在另一交流半波周期内,所述第四谐振电流由所述第二自由端朝向所述第三自由端流动,所述第五谐振电流由所述第一电连接部向所述第三自由端流动、且由所述第一接地端向所述第一自由端流动。
15.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第四谐振模式的中心频率与所述第五谐振模式的中心频率的差值大于等于100MHz、且小于等于500MHz。
16.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第四谐振模式和所述第五谐振模式用于共同支持第三无线信号;
所述第二馈源还用于激励所述第二辐射体产生第六谐振模式,所述第六谐振模式支持第四无线信号,所述第四无线信号不同于所述第三无线信号。
17.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述第二馈源还用于激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生第七谐振模式,在一交流半波周期内,所述第七谐振模式形成由所述第一接地端向所述第一自由端流动、且由所述第二自由端和所述第三自由端分别向所述第一电连接部流动的第七谐振电流;
在另一交流半波周期内,所述第七谐振电流由所述第一电连接部分别向所述第二自由端和所述第三自由端流动、并由所述第一自由端向所述第一接地端流动。
18.根据权利要求13或16所述的电子设备,其特征在于,所述第二馈源还用于激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生第八谐振模式,在一交流半波周期内,所述第八谐振模式形成由所述第二馈电部向所述第二电连接部流动并回地、且由所述第一自由端向所述第一接地端流动并回地的第八谐振电流;
在另一交流半波周期内,所述第八谐振电流由所述第一接地端向所述第一自由端流动、并由所述第二电连接部向所述第二馈电部流动并回地。
19.根据权利要求13所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
SAR传感器,所述SAR传感器电性连接于第二辐射体,所述Sar传感器用于通过检测信号检测所述电子设备的电磁波吸收比值。
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