CN117810677A - 一种电子设备 - Google Patents

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CN117810677A
CN117810677A CN202311614426.1A CN202311614426A CN117810677A CN 117810677 A CN117810677 A CN 117810677A CN 202311614426 A CN202311614426 A CN 202311614426A CN 117810677 A CN117810677 A CN 117810677A
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CN
China
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resonance
point
radiator
electronic device
antenna
Prior art date
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CN202311614426.1A
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English (en)
Inventor
师传波
孙利滨
薛亮
徐慧梁
邓绍刚
王汉阳
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Huawei Technologies Co Ltd
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Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括天线,天线由电子设备边框的导电部分作为辐射体。该天线的第一辐射体包括第一位置和第二位置之间边框的导体部分。边框在第一位置、第二位置开设缝隙。其中,天线的工作频段包括卫星通信频段。

Description

一种电子设备
技术领域
本申请涉及无线通信领域,尤其涉及一种电子设备。
背景技术
目前现有的终端电子设备中利用边框作为天线辐射体,例如在卫星导航或卫星通信系统中,边框辐射体主要用于形成线极化天线。在用户进行卫星导航或卫星通信时,需要将天线的最大辐射方向指向卫星,以实现对星(与卫星建立通信连接)。但是,边框辐射体形成的线极化天线,其最大辐射方向垂直于电子设备的显示屏,用户在进行卫星导航或通信时,需要将屏幕朝向天空,这就造成了使用上的极大不便。
发明内容
本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括天线,天线由电子设备的导电边框的部分作为主辐射体和寄生枝节,可以提升用户进行卫星导航或通信时的体验。
第一方面,提供了一种电子设备,包括:地板;边框,包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边的长度大于所述第二边的长度,所述第二边包括第一位置、第二位置以及位于所述第一位置和所述第二位置之间的第一接地件,所述边框在所述第一位置和所述第二位置分别开设第一缝隙和第二缝隙,所述边框通过所述第一接地件与所述地板耦合,其中,所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm,或,电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述电子元件的等效电容值大于或等于3pF;第一天线,包括:第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合;其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段。
根据本申请实施例,通过边馈可以同时激励第一辐射体的线DM模式。第一辐射体设置于第二边时,天线由线DM模式产生的谐振的辐射效率和系统效率较高。由于天线的增益与天线的定向性和效率(辐射效率和系统效率)相关,当提升天线的效率(辐射效率和系统效率)时,定向性不变,也可以提升天线的增益。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一辐射体在所述第一连接点与所述第一端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第一端之间的长度的二分之一,和/或,所述第一辐射体在所述第二连接点与所述第二端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第二端之间的长度的二分之一。
根据本申请实施例,第一连接点和第二连接点可以设置于靠近第一缝隙和第二缝隙的区域,第一辐射体的第一端和第二端为开放端,在开放端附近区域,一般具有较强的电场,电场较强的区域具有较好的调谐性能。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于第一电路状态,所述第一辐射体用于产生第一主谐振,所述第一主谐振的谐振频段包括第一频段;所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于第二电路状态,所述第一辐射体用于产生第二主谐振,所述第二主谐振的谐振频段包括第二频段。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于所述第一电路状态,所述第一辐射体用于产生第一谐振和第二谐振,所述第一谐振的谐振点频率低于所述第二谐振的谐振点频率,所述第二谐振为所述第一主谐振;所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于第二电路状态,所述第一辐射体用于产生第三谐振和第四谐振,所述第三谐振的谐振点频率低于所述第四谐振的谐振点频率,所述第四谐振为所述第二主谐振。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于4mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz;基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于4mm且小于或等于8mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz;基于电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于500MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于500MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于4mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz;基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于4mm且小于或等于8mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz;基于电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,在所述第一主谐振的谐振点,所述第一辐射体上的电流同向;在所述第二主谐振的谐振点,所述第一辐射体上的电流同向。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述边框还包括第三位置和第二接地点,所述第三位置位于所述第一边,所述第二位置位于所述第一位置和所述第三位置之间,所述第二接地点位于所述第二位置和所述第三位置之间,所述边框在所述第三位置开设第三缝隙,所述边框在所述第二接地点与所述地板耦合;所述第一天线还包括第二辐射体和第三辐射体,所述第二辐射体为所述边框在所述第二位置和所述第二接地点之间的导电部分,所述第三辐射体为所述边框在所述第二接地点和所述第三位置之间的导电部分。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第三辐射体还包括第三连接点;所述电子设备还包括第三调谐电路,所述第三调谐电路与所述第三连接点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第三调谐电路处于所述第一电路状态,所述第三辐射体用于产生第一寄生谐振,所述第一主谐振的谐振点与所述第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz;所述第三调谐电路处于所述第二电路状态,所述第三辐射体用于产生第二寄生谐振,所述第二主谐振的谐振点与所述第二寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第三辐射体的长度R1与所述第一辐射体的长度L1满足:L1×30%≤R1≤L1×55%。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二辐射体还包括第四连接点;所述电子设备还包括第四调谐电路,所述第四调谐电路与所述第四连接点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第四调谐电路处于所述第一电路状态,所述第二辐射体用于产生第三寄生谐振,所述第三寄生谐振的谐振点与所述第一主谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz;所述第四调谐电路处于所述第二电路状态,所述第二辐射体用于产生第四寄生谐振,所述第四寄生谐振的谐振点与所述第二主谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二辐射体的长度R2与所述第一辐射体的长度L1满足:L1×35%≤R2≤L1×60%。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括:第二天线,所述第二天线包括:所述第二辐射体,所述第二辐射体包括第二馈电点;第二馈电电路,所述第二馈电电路与所述第二馈电点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第二馈电点和所述第四连接点重合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括:第三天线,所述第三天线包括:所述第三辐射体,所述第三辐射体包括第三馈电点;第三馈电电路,所述第三馈电电路与所述第三馈电点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第三馈电点和所述第三连接点重合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述边框还包括第四位置和第三接地点,所述第一位置位于所述第二位置和所述第四位置之间,所述第三接地点位于所述第一位置和所述第四位置之间,所述边框在所述第四位置开设第四缝隙,所述边框在所述第三接地点与所述地板耦合;所述第一天线还包括第四辐射体和第五辐射体,所述第四辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第三接地点之间的导电部分,所述第五辐射体为所述边框在所述第三接地点和所述第四位置之间的导电部分。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第五辐射体还包括第五连接点;所述电子设备还包括第五调谐电路,所述第五调谐电路与所述第五连接点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第五调谐电路处于所述第一电路状态,所述第五辐射体用于产生第五寄生谐振,所述第一主谐振的谐振点与所述第五寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz;所述第五调谐电路处于所述第二电路状态,所述第五辐射体用于产生第六寄生谐振,所述第二主谐振的谐振点与所述第六寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第五辐射体的长度R3与所述第一辐射体的长度L1满足:L1×40%≤R3≤L1×65%。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第四天线,所述第四天线包括:所述第四辐射体,所述第四辐射体包括第四馈电点;第四馈电电路,所述第四馈电电路与所述第四馈电点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,第五天线,所述第五天线包括:所述第五辐射体,所述第五辐射体包括第五馈电点;第五馈电电路,所述第五馈电电路与所述第五馈电点耦合。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第二接地件,所述边框在所述第二接地点处通过所述第二接地件与所述地板耦合;所述第二接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于12mm。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括第三接地件,所述边框在所述三接地点处通过所述第三接地件与所述地板耦合;所述第三接地件与所述边框连接的宽度大于或等于1mm且小于或等于20mm。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一接地件在所述边框与所述地板之间延伸的长度小于或等于6mm。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一接地件位于所述第一辐射体的中心区域,所述中心区域包括所述第一辐射体的中心,所述中心两侧的第一辐射体的长度相同。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述电子设备包括中框,所述中框包括所述边框和中板,其中所述中板与所述地板电连接,所述第一接地件连接于所述边框和所述中板之间,并与所述边框和所述中板一体成型。
结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述第一馈电点设置于所述第一接地件与所述第二端之间,所述电子设备还包括:第六天线,所述第六天线包括:第六辐射体,所述第六辐射体是所述第一辐射体在所述第一接地件与所述第一端之间的辐射体部分,所述第六辐射体包括第六馈电点;第六馈电电路,所述第六馈电电路与所述第六馈电点耦合。
第二方面,提供了一种电子设备,包括:地板;边框,包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边的长度大于所述第二边的长度,所述第一边包括第一位置,所述第二边包括第二位置,所述边框还包括所述第一位置和所述第二位置之间的第一接地件,所述边框在所述第一位置和所述第二位置分别开设第一缝隙和第二缝隙,所述边框在所述第一接地件与所述地板耦合,其中,所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm;第一天线,包括:第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,所述第一辐射体在所述第一连接点与所述第一端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第一端之间的长度的二分之一,和/或,所述第一辐射体在所述第二连接点与所述第二端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第二端之间的长度的二分之一。
结合第二方面,在第二方面的某些实现方式中,第一部分的长度大于或等于第二部分的长度的二分之一,且小于或等于所述第二部分的长度的二分之三,所述第一部分为所述第一辐射体在所述第一边上的部分,所述第二部分为所述第一辐射体在所述第二边上的部分。
第三方面,提供了一种电子设备,包括:地板;边框,包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边的长度大于所述第二边的长度,所述第二边包括第一位置和第二位置,所述边框在所述第一位置和所述第二位置分别开设第一缝隙和第二缝隙;第一天线,包括:第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合;其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段,以及GPS中的L1频段和/或sub 6G中的至少部分频段;其中,所述电子设备进行卫星通信时,所述第一馈电电路用于馈入所述卫星通信频段的电信号;所述电子设备不进行卫星通信时,所述第一馈电电路用于馈入所述GPS中的L1频段和/或所述sub 6G中的至少部分频段的电信号。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述第一馈电点与所述第一连接点或所述第二连接点重合。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述边框还包括第三位置和第一接地点,所述第三位置位于所述第一边,所述第二位置位于所述第一位置和所述第三位置之间,所述第一接地点位于所述第二位置和所述第三位置之间,所述边框在所述第三位置开设第三缝隙,所述边框在所述第一接地点与所述地板耦合;所述第一天线还包括第二辐射体和第三辐射体,所述第二辐射体为所述边框在所述第二位置和所述第一接地点之间的导电部分,所述第三辐射体为所述边框在所述第一接地点和所述第三位置之间的导电部分。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括:第二天线,所述第二天线包括:所述第二辐射体,所述第二辐射体包括第二馈电点;第二馈电电路,所述第二馈电电路与所述第二馈电点耦合。
结合第三方面,在第三方面的某些实现方式中,所述电子设备还包括:第三天线,所述第三天线包括:所述第三辐射体,所述第三辐射体包括第三馈电点;第三馈电电路,所述第三馈电电路与所述第三馈电点耦合。
第四方面,提供了一种电子设备,包括:地板;边框,包括依次设置的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置,所述边框还包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边的长度大于所述第二边的长度,所述第二边包括所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置,所述第一边包括所述第四位置,所述边框在所述第一位置和所述第二位置分别开设第一缝隙和第二缝隙;天线,包括:第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,第二辐射体,所述第二辐射体为所述边框在所述第三位置和所述第四位置之间的导体部分,第一馈电电路和第二馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第二辐射体包括第二馈电点,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,所述第二馈电电路与所述第二馈电点耦合,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合;其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段和第一频段;其中,所述电子设备进行卫星通信时,所述第一馈电电路用于馈入所述卫星通信频段的电信号,所述第二馈电电路用于馈入所述第一频段的电信号。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,所述第二位置和所述第三位置重合。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,所述第一频段包括GPS频段。
结合第四方面,在第四方面的某些实现方式中,所述第一频段包括WiFi频段或BT频段。
第五方面,提供了一种电子设备,包括:地板;边框,包括第一接地点,以及依次设置的第一位置、第二位置和第三位置,所述第一接地点位于所述第二位置和第三位置之间,所述边框在所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置分别开设第一缝隙、第二缝隙和第三缝隙,所述边框在所述第一接地点与地板耦合连接;天线,包括:第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第二辐射体为所述边框在所述第二位置和所述第一接地点之间的导电部分,所述第三辐射体为所述边框在所述第一接地点和所述第三位置之间的导电部分,第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一馈电点与所述第一位置的距离和所述第一馈电点与所述第二位置的距离不同,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合连接;其中,所述第一辐射体用于产生第一谐振和第二谐振,所述第一谐振的谐振点频率低于所述第二谐振的谐振点频率,所述第二谐振的谐振频段包括第一频段;所述第三辐射体用于产生第一寄生谐振,所述第一寄生谐振的谐振点频率低于所述第二谐振的谐振点频率;所述第一频段包括卫星通信频段。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,所述边框包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边的长度大于所述第二边的长度;所述第二边包括所述第一位置、所述第二位置以及位于所述第一位置和所述第二位置之间的第一接地件,所述边框通过所述第一接地件与所述地板耦合。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm,或,电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述电子元件的等效电容值大于或等于3pF。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,基于所述第一馈电电路馈入电信号,在所述第二谐振的谐振点,所述第一辐射体上的电流和所述第三辐射体上的电流同向。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,所述第二辐射体用于产生第二寄生谐振,所述第二寄生谐振的谐振点频率高于所述第二谐振的谐振点频率。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,所述第二寄生谐振的谐振点与所述第二谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。
结合第五方面,在第五方面的某些实现方式中,所述第二谐振的谐振点与所述第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差大于0MHz且小于或等于200MHz。
附图说明
图1是本申请实施例提供的电子设备10的示意图。
图2是本申请提供的一种线天线的共模模式的结构及对应的电流、电场的分布示意图。
图3是本申请提供的另一种线天线的差模模式的结构及对应的电流、电场的分布示意图。
图4是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
图5是图4所示的电子设备10中天线100的S参数仿真结果。
图6是图4所示的电子设备10中天线100的系统效率和辐射效率仿真结果。
图7是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
图8是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
图9A是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
图9B是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
图10是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
图11是图10所示的天线200的S参数仿真结果。
图12是图10所示的天线200的系统效率和辐射效率的仿真结果。
图13是图10所示的天线200工作在2.2GHz处四分之一波长模式对应的电流分布图。
图14是图10所示的天线200工作在2.2GHz处CM模式对应的电流分布图。
图15是图10所示的天线200工作在2.2GHz处DM模式对应的电流分布图。
图16是图10所示的天线200在第三连接点接地时的电流分布示意图(背视图)。
图17是图10所示的天线200在第三连接点不接地时的电流分布示意图(背视图)。
图18是图10所示的天线200在第三连接点接地时的电场分布示意图(背视图)。
图19是图10所示的天线200在第三连接点不接地时的电场分布示意图(背视图)。
图20是图10所示的天线200在第三连接点接地时的定向性增益方向图。
图21是图10所示的天线200在第三连接点接地时的左旋圆极化定向性方向图。
图22是图10所示的天线200在第三连接点不接地时的定向性增益方向图。
图23是图10所示的天线200在第三连接点不接地时的左旋圆极化定向性方向图。
图24是图10所示的天线200的S参数仿真结果。
图25是图10所示的天线200的系统效率和辐射效率的仿真结果。
图26是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
图27是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
图28是本申请实施例提供的一种电子设备10的图形用户界面示意图。
图29是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
图30是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
具体实施方式
以下,对本申请实施例可能出现的术语进行解释。
应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的相同的字段,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请使用的“在...范围内”,除单独指出了不包含端值的情况下,默认包含该范围的两端端值,例如在1至5范围内,包含1和5两个数值。
耦合:可理解为直接耦合和/或间接耦合,“耦合连接”可理解为直接耦合连接和/或间接耦合连接。直接耦合又可以称为“电连接”,理解为元器件物理接触并电导通;也可理解为线路构造中不同元器件之间通过印制电路板(printed circuit board,PCB)铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行连接的形式;“间接耦合”可理解为两个导体通过隔空/不接触的方式电导通。在一个实施例中,间接耦合也可以称为电容耦合,例如通过两个导电件间隔的间隙之间的耦合形成等效电容来实现信号传输。
元件/器件:包括集总元件/器件,分布元件/器件中的至少一个。
集总元件/器件:指元件大小远小于电路工作频率相对之波长时,对所有元件之统称。对于信号而言,不论任何时刻,元件特性始终保持固定,与频率无关。
分布元件/器件:与集总元件不同地,若元件大小与电路工作频率相对之波长差不多或更大的时候,则当信号通过元件之时,元件本身各点之特性将因信号之变化而有所不同,则此时不能将元件整体视为一特性固定之单一体,而应称为分布元件。
电容:可理解为集总电容和/或分布电容。集总电容指的是呈容性的元器件,例如电容元件;分布电容(或分布式电容)指的是两个导电件间隔一定间隙而形成的等效电容。
电感:可理解为集总电感和/或分布电感。集总电感指的是呈感性的元器件,例如电感元件;分布电感(或分布式电感)指的是通过一定长度的导电件而形成的等效电感。
辐射体:是天线中用于接收/发送电磁波辐射的装置。在某些情况下,狭义来理解“天线”即为辐射体,其将来自发射机的导波能量较变为无线电波,或者将无线电波转换为导波能量,用来辐射和接收无线电波。发射机所产生的已调制的高频电流能量(或导波能量)经馈电线传输到发射辐射体,通过辐射体将其转换为某种极化的电磁波能量,并向所需方向辐射出去。接收辐射体将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量,经馈电线输送到接收机输入端。
辐射体可以包括具有特定形状和尺寸的导体,例如线状、或片状等,本申请不限定具体的形状。在一个实施例中,线状辐射体可以简称为线天线。在一个实施例中,线状辐射体可以由导电边框实现,又可以称作为边框天线。在一个实施例中,线状辐射体可以由支架导体实现,又可以称作为支架天线。在一个实施例中,线状辐射体,或线天线的辐射体的线径(例如,包括厚度和宽度)远比波长(例如,介质波长)小(例如,小于波长的1/16),长度可与波长(例如,介质波长)相比(例如,长度为波长的1/8附近,或1/8至1/4,或1/4至1/2,或更长)。线天线的主要形式有偶极子天线、半波振子天线、单极子天线、环天线、倒F天线(又称IFA,Inverted F Antenna)。例如,对于偶极子天线而言,每个偶极子天线通常包括两个辐射枝节,每个枝节由馈电部从辐射枝节的馈电端进行馈电。例如,IFA可以看作是由单极子天线增加一个接地路径得到。IFA具有一个馈电点和一个接地点,由于其侧视图为倒F形,所以被称为倒F天线。在一个实施例中,片状辐射体可以包括微带天线,或贴片(patch)天线,例如平面倒F天线(又称PIFA,Planar Inverted F Antenna)。在一个实施例中,片状辐射体可以由平面状导体(例如导电片或导电涂层等)实现。在一个实施例中,片状辐射体可以包括导电片,例如铜片等。在一个实施例中,片状辐射体可以包括导电涂层,例如银浆等。片状辐射体的形状包括圆形、矩形、环形等,本申请不限定具体的形状。微带天线的结构一般由介质基板、辐射体及地板构成,其中介质基板设置于辐射体与地板之间。
辐射体也可以包括形成在导体上的槽或者缝隙,例如,在接地的导体面上形成封闭或半封闭的槽或缝。在一个实施例中,开槽或开缝的辐射体可以简称为槽天线或缝隙天线。在一个实施例中,槽天线/缝隙天线的槽或缝的径向尺寸(例如,包括宽度)远比波长(例如,介质波长)小(例如,小于波长的1/16),长度尺寸可与波长(例如,介质波长)相比(例如,长度为波长的1/8附近,或1/8至1/4,或1/4至1/2,或更长)。在一个实施例中,具有封闭槽或缝的辐射体可以简称为闭合槽天线。在一个实施例中,具有半封闭的槽或缝(例如在封闭的槽或缝上增设开口)的辐射体可以简称为开口槽天线。在一些实施例中,缝隙形状是长条形的。在一些实施例中,缝隙的长度约为半个波长(例如,介质波长)。在一些实施例中,缝隙的长度约为整数倍个波长(例如,一倍的介质波长)。在一些实施例中,缝隙可用跨接在它的一边或两边上的传输线馈电,由此,缝隙上激励有射频电磁场,并向空间辐射电磁波。在一个实施例中,槽天线或缝隙天线的辐射体可以由两端接地的导电边框实现,又可以称作为边框天线;在此实施例中,可以看作是,槽天线或缝隙天线包括线状辐射体,线状辐射体与地板间隔设置并在辐射体的两端接地,从而形成封闭或半封闭的槽或缝隙。在一个实施例中,槽天线或缝隙天线的辐射体可以由两端接地的支架导体实现,又可以称作为支架天线。
馈电电路,是用于射频信号的接收和发射的所有电路的组合。馈电电路可以包括收发器(transceiver)和射频前端电路(RF front end)。在某些情况下,狭义来理解“馈电电路”即为射频芯片(RFIC,Radio Frequency Integrated Circuit),RFIC可以认为是包括射频前端芯片和收发机。馈电电路具有将无线电波(例如,射频信号)和电信号(例如,数字信号)进行转化的功能。通常,它被认为是射频的部分。
在一些实施例中,电子设备中还可以包括测试座(或者称为,射频座或射频测试座)。该测试座可以用于插入同轴线缆,通过线缆对射频前端电路或者天线的辐射体的特性进行测试。射频前端电路可以被认为是耦合于测试座和收发器之间的电路部分。
在一些实施例中,射频前端电路在电子设备中可以集成为射频前端芯片,或者,射频前端电路和收发器在电子设备中可以集成为射频芯片。
应理解,本申请中的第一/第二/…第N馈电电路中任意两个馈电电路可以共用同一个收发器,例如通过一个收发器中的一条射频通道(例如,射频芯片的一个端口(pin))传输信号;还可以共用一个射频前端电路,例如通过一个射频前端中的调谐电路或放大器处理信号。
还应理解,本申请中的第一/第二/…第N馈电电路中的两个馈电电路通常在电子设备中对应两个射频测试座。
匹配电路,是用于调整天线的辐射特性的电路。在一个实施例中,匹配电路耦合于馈电电路和相应的辐射体之间。在一个实施例中,匹配电路耦合于由测试座和辐射体之间。通常,匹配电路是耦合于辐射体和地板之间的电路的组合。在一个实施例中,匹配电路可以包括调谐电路和/或电子元件,调谐电路可以是用于切换辐射体耦合连接的电子元件。匹配电路具有阻抗匹配和/或频率调谐的功能。通常,它被认为是天线的一部分。
接地结构/馈电结构,接地结构/馈电结构可以包括连接件,例如金属弹片,辐射体通过接地结构与地板耦合连接/馈电结构与馈电电路耦合连接。在一些实施例中,馈电结构可以包括传输线/馈电线,接地结构可以包括接地线。
端/点:天线辐射体的第一端/第二端/馈电端/接地端/馈电点/接地点/连接点中的“端/点”,不能狭义的理解为一定是与其他辐射体物理断开的端点或端部,还可以认为是连续的辐射体上的某个点或者某一段。在一个实施例中,“端/点”可以包括天线辐射体上耦合连接其他导电结构的连接/耦合区域,例如,馈电端/馈电点可以是天线辐射体上耦合连接馈电结构或馈电电路的耦合区域(例如,与馈电电路的一部分面对面的区域),又例如,接地端/接地点可以是天线辐射体上耦合连接接地结构或接地电路的连接/耦合区域。
开放端、封闭端:在一些实施例中,开放端和封闭端例如是相对是否接地而言的,封闭端接地,开放端不接地。在一些实施例中,开放端和封闭端例如是相对于其他导电体而言的,封闭端电连接其他导电体,开放端不电连接其他导电体。在一个实施例中,开放端还可以称作悬浮端、自由端、开口端、或开路端。在一个实施例中,封闭端还可以称作接地端、或短路端。应可理解,在一些实施例中,可以通过开放端耦合连接其他导电体,以传递耦合能量(可以理解为传递电流)。
在一些实施例中,对于“封闭端”的理解还可以是从电流分布来看的,封闭端或接地端等,可以理解为辐射体上的电流大点,也可以理解为辐射体上的电场小点;在一个实施例中,通过封闭端耦合电子器件(例如,电容、电感等)可以不改变其电流大点/电场小点的电流分布特性;在一个实施例中,通过封闭端处或封闭端附近开缝(例如,填充绝缘材质的缝隙)可以不改变其电流大点/电场小点的电流分布特性。
在一些实施例中,对于“开放端”的理解还可以是从电流分布来看的,开放端或悬浮端等,可以理解为辐射体上的电流小点,也可以理解为辐射体上的电场大点;在一个实施例中,通过开放端耦合电子器件(例如,电容、电感等)可以不改变其电流小点/电场大点的电流分布特性。
应可理解,在一个缝隙处的辐射体端(从辐射体的结构来看,类似于开放端或悬浮端的开口处的辐射体)耦和电子器件(例如,电容、电感等),可以使得该辐射体端为电流大点/电场小点,此种情况下,应理解该缝隙处的辐射体端实际为封闭端或接地端等。
本申请实施例中提及的“悬浮辐射体”,是指辐射体没有直接连接馈电线/馈电枝节和/或接地线/接地枝节,而是通过间接耦合的方式馈电和/或接地。
应可理解,“悬浮端”、“悬浮辐射体”中的“悬浮”并不意味着辐射体周围没有任何结构来支撑。在一个实施例中,悬浮辐射体可以例如是设置于绝缘后盖内表面上的辐射体。
本申请实施例中提及的电流同向/反向,应理解为在同一侧的导体上主要电流的方向为同向/反向的。例如,在呈弯折状或呈环状的导体上激励同向分布电流(例如,电流路径也是弯折的或环状的)时,应可理解,例如,环状导体中两侧的导体上(例如围绕一缝隙的导体,在该缝隙两侧的导体上)激励的主要电流虽然从方向上看为反向的,其仍然属于本申请实施例中对于同向分布电流的定义。在一个实施例中,一个导体上的电流同向可以指该导体上的电流无反向点。在一个实施例中,一个导体上的电流反向可以指该导体上的电流至少有一个反向点。在一个实施例中,两个导体上的电流同向可以指这两个导体上的电流均无反向点,且在同一方向上流动。在一个实施例中,两个导体上的电流反向可以指这两个导体上的电流均无反向点,且在相反的方向上流动。可以相应地理解多个导体上的电流同向/反向。
本申请实施例中提及的电场同向/反向,应理解为导体在空间内产生的主要电场(例如,导体与地板之间的电场)的方向为同向/反向的。例如,在呈弯折状或呈环状的导体上激励同向分布电场(例如,地板与导体之间形成的间隙也是弯折的或环状的)时,应可理解,例如,该间隙中的电场的方向均是由地板指向导体,或,由导体指向地板,环状导体中两侧的间隙中的(例如围绕一缝隙的导体,在该缝隙两侧的间隙中的)激励的主要电场虽然从方向上看为反向的,其仍然属于本申请实施例中对于同向分布电场的定义。在一个实施例中,一个导体与地板之间的电场同向可以指该导体与地板之间的电场无反向点。在一个实施例中,一个导体与地板之间的电场反向可以指该导体与地板之间的电场至少有一个反向点。在一个实施例中,两个导体与地板之间的电场同向可以指这两个导体与地板之间的电场均无反向点,且在同一方向上辐射(例如,z轴正向)。在一个实施例中,两个导体与地板之间的电场反向可以指这两个导体与地板之间的电场均无反向点,且在相反的方向上流动。可以相应地理解多个导体与地板之间的电场同向/反向。
谐振/谐振频率:谐振频率又叫共振频率。谐振频率可以有一个频率范围,即,发生共振的频率范围。共振最强点对应的频率就是中心频率点频率。中心频率的回波损耗特性可以小于-20dB。应可理解,若没有额外说明,本申请提到的天线/辐射体产生“第一/第二…谐振”,其中,第一谐振应为天线/辐射体所产生的基模谐振,或者说,天线/辐射体所产生的频率最低的谐振。应可理解,天线/辐射体可以根据具体设计产生一个或多个天线模式,每个天线模式可以对应产生一个基模谐振。
谐振频段:谐振频率的范围是谐振频段,谐振频段内任一频点的回波损耗特性可以小于-6dB或-5dB。
通信频段/工作频段:无论何种类型的天线,总是在一定的频率范围(频段宽度)内工作。例如,支持B40频段的天线,其工作频段包括2300MHz~2400MHz范围内的频率,或者是说,该天线的工作频段包括B40频段。满足指标要求的频率范围可以看作天线的工作频段。
谐振频段和工作频段可以相同,或者可以部分重叠。在一个实施例中,天线的一个或多个谐振频段可以覆盖该天线的一个或多个工作频段。
电长度:可以是指物理长度(即机械长度或几何长度)与所传输电磁波的波长之比,电长度可以满足以下公式:
其中,L为物理长度,λ为电磁波的波长。
波长:或者工作波长,可以是谐振频率的中心频率对应的波长或者天线所支持的工作频段的中心频率。例如,假设B1上行频段(谐振频率为1920MHz至1980MHz)的中心频率为1955MHz,那工作波长可以为利用1955MHz这个频率计算出来的波长。不限于中心频率,“工作波长”也可以是指谐振频率或工作频段的非中心频率对应的波长。
应理解的是,辐射信号在空气中的波长可以如下计算:(空气波长,或真空波长)=光速/频率,其中频率为辐射信号的频率(MHz),光速可以取3×108m/s。辐射信号在介质中的波长可以如下计算:其中,ε为该介质的相对介电常数。本申请实施例中的波长,通常指的是介质波长,可以是谐振频率的中心频率对应的介质波长,或者天线所支持的工作频段的中心频率对应的介质波长。例如,假设B1上行频段(谐振频率为1920MHz至1980MHz)的中心频率为1955MHz,那波长可以为利用1955MHz这个频率计算出来的介质波长。不限于中心频率,“介质波长”也可以是指谐振频率或工作频段的非中心频率对应的介质波长。为便于理解,本申请实施例中提到的介质波长可以简单地通过辐射体的一侧或多侧所填充介质的相对介电常数来计算。
天线系统效率(total efficiency):指在天线的端口处输入功率与输出功率的比值。
天线辐射效率(radiation efficiency):指天线向空间辐射出去的功率(即有效地转换电磁波部分的功率)和输入到天线的有功功率之比。其中,输入到天线的有功功率=天线的输入功率-损耗功率;损耗功率主要包括回波损耗功率和金属的欧姆损耗功率和/或介质损耗功率。辐射效率是衡量天线辐射能力的值,金属损耗、介质损耗均是辐射效率的影响因素。
本领域技术人员可以理解,效率一般是用百分比来表示,其与dB之间存在相应的换算关系,效率越接近0dB,表征该天线的效率越优。
天线方向图:也称辐射方向图。是指在离天线一定距离处(远场),天线辐射场的相对场强(归一化模值)随方向变化的图形,通常采用通过天线最大辐射方向上的两个相互垂直的平面方向图来表示。
天线方向图通常都有多个辐射波束。其中辐射强度最大的辐射波束称为主瓣,其余的辐射波束称为副瓣或旁瓣。在副瓣中,与主瓣相反方向上的副瓣也叫后瓣。
方向性系数(directivity):也称为天线的定向性。是指在离天线一定距离处(远场),天线方向图上最大功率密度与平均值之比,是大于等于1的无量纲比值。可以用于指示天线的能量辐射特性,当方向性系数越大,表示天线在某一方向辐射的能量占比越多,能量辐射越集中。
天线增益:用于表征天线把输入功率集中辐射的程度。通常,天线方向图的主瓣越窄,副瓣越小,天线增益越高。
天线的极化方向:在空间给定点上,电场强度E(矢量)是时间t的函数,随着时间的推移,矢量端点在空间周期性地描绘出轨迹。该轨迹为直线且垂直地面,称垂直极化,如果水平于地面,称水平极化。该轨迹椭圆或圆,沿着传播方向观察时,随着时间沿右手或顺时针方向旋转,称右旋圆极化(right-hand circular polarization,RHCP),随着时间沿左手或逆时针方向旋转,称左旋圆极化(light-hand circular polarization,LHCP)。
天线的轴比(axial ratio,AR):在圆极化下,电场矢量端点在空间周期性地描绘出轨迹为椭圆,椭圆的长轴和短轴之比称为轴比。轴比是圆极化天线的一个重要的性能指标,它代表圆极化的纯度,是衡量整机对不同方向的信号增益差异性的重要指标。天线的圆极化轴比值越靠近1(电场矢量端点在空间周期性地描绘出轨迹为圆),其圆极化性能越好。
天线回波损耗:可以理解为经过天线电路反射回天线端口的信号功率与天线端口发射功率的比值。反射回来的信号越小,说明通过天线向空间辐射出去的信号越大,天线的辐射效率越大。反射回来的信号越大,说明通过天线向空间辐射出去的信号越小,天线的辐射效率越小。
天线回波损耗可以用S11参数来表示,S11属于S参数中的一种。S11表示反射系数,此参数能够表征天线发射效率的优劣。S11参数通常为负数,S11参数越小,表示天线回波损耗越小,天线本身反射回来的能量越小,也就是代表实际上进入天线的能量就越多,天线的系统效率越高;S11参数越大,表示天线回波损耗越大,天线的系统效率越低。
需要说明的是,工程上一般以S11值为-6dB作为标准,当天线的S11值小于-6dB时,可以认为该天线可正常工作,或可认为该天线的发射效率较好。
电磁波吸收比值(specific absorption rate,SAR):是计量多少无线电频率辐射能量被身体所实际吸收的表示单位,称作特殊吸收比率,以瓦特/每千克(W/kg)或毫瓦/每克(mW/g)来表示。SAR的准确定义是:给定的物质密度(ρ—人体组织密度)下的单位体积单元(dv)单位物质(dm)吸收的单位能量(dw)相对于时之间取导数。
目前国际通用的标准有两个,一个是欧洲标准2w/kg,一个是美国标准1.6w/kg,以欧洲标准来讲其具体含义是指,以6分钟为计时,每公斤人体组织吸收的电磁辐射能量不得超过2瓦。
地(地板)(ground,GND):可泛指电子设备(比如手机)内任何接地层、或接地板、或接地金属层等的至少一部分,或者上述任何接地层、或接地板、或接地部件等的任意组合的至少一部分,“地”可用于电子设备内元器件的接地。一个实施例中,“地”可以是电子设备的电路板的接地层,也可以是电子设备中框形成的接地板或屏幕下方的金属薄膜形成的接地金属层。一个实施例中,电路板可以是印刷电路板(printed circuit board,PCB),例如具有8、10、12、13或14层导电材料的8层、10层或12至14层板,或者通过诸如玻璃纤维、聚合物等之类的介电层或绝缘层隔开和电绝缘的元件。一个实施例中,电路板包括介质基板、接地层和走线层,走线层和接地层通过过孔进行电连接。一个实施例中,诸如显示器、触摸屏、输入按钮、发射器、处理器、存储器、电池、充电电路、片上系统(system on chip,SoC)结构等部件可以安装在电路板上或连接到电路板;或者电连接到电路板中的走线层和/或接地层。例如,射频源设置于走线层。
上述任何接地层、或接地板、或接地金属层由导电材料制得。一个实施例中,该导电材料可以采用以下材料中的任一者:铜、铝、不锈钢、黄铜和它们的合金、绝缘基片上的铜箔、绝缘基片上的铝箔、绝缘基片上的金箔、镀银的铜、绝缘基片上的镀银铜箔、绝缘基片上的银箔和镀锡的铜、浸渍石墨粉的布、涂覆石墨的基片、镀铜的基片、镀黄铜的基片和镀铝的基片。本领域技术人员可以理解,接地层/接地板/接地金属层也可由其它导电材料制得。
接地:是指通过任何方式与上述地/地板实现耦合。在一个实施例中,接地可以是通过实体接地,例如通过中框的部分结构件实现边框上特定位置的实体接地(或者称为,实体地)。在一个实施例中,接地可以是通过器件接地,例如通过串联或并联的电容/电感/电阻等器件接地(或者称为,器件地)。
下面将结合附图,对本申请实施例的技术方案进行描述。
如图1所示,电子设备10可以包括:盖板(cover)13、显示屏/模组(display)15、印刷电路板(printed circuit board,PCB)17、中框(middle frame)19和后盖(rear cover)21。应理解,在一些实施例中,盖板13可以是玻璃盖板(cover glass),也可以被替换为其他材料的盖板,例如PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二酯)材料盖板等。
其中,盖板13可以紧贴显示模组15设置,可主要用于对显示模组15起到保护、防尘作用。
在一个实施例中,显示模组15可以包括液晶显示面板(liquid crystal display,LCD),发光二极管(light emitting diode,LED)显示面板或者有机发光半导体(organiclight-emitting diode,OLED)显示面板等,本申请实施例对此并不做限制。
中框19主要起整机的支撑作用。图1中示出PCB17设于中框19与后盖21之间,应可理解,在一个实施例中,PCB17也可设于中框19与显示模组15之间,本申请实施例对此并不做限制。其中,印刷电路板PCB17可以采用耐燃材料(FR-4)介质板,也可以采用罗杰斯(Rogers)介质板,也可以采用Rogers和FR-4的混合介质板,等等。这里,FR-4是一种耐燃材料等级的代号,Rogers介质板是一种高频板。PCB17上承载电子元件,例如,射频芯片等。在一个实施例中,印刷电路板PCB17上可以设置一金属层。该金属层可用于印刷电路板PCB17上承载的电子元件接地,也可用于其他元件接地,例如支架天线、边框天线等,该金属层可以称为地板,或接地板,或接地层。在一个实施例中,该金属层可以通过在PCB17中的任意一层介质板的表面蚀刻金属形成。在一个实施例中,用于接地的该金属层可以设置在印刷电路板PCB17上靠近中框19的一侧。在一个实施例中,印刷电路板PCB17的边缘可以看作其接地层的边缘。可以在一个实施例中,金属中框19也可用于上述元件的接地。电子设备10还可以具有其他地板/接地板/接地层,如前所述,此处不再赘述。
其中,电子设备10还可以包括电池(图中未示出)。电池可以设置于设于中框19与后盖21之间,或者可设于中框19与显示模组15之间,本申请实施例对此并不做限制。在一些实施例中,PCB17分为主板和子板,电池可以设于所述主板和所述子板之间,其中,主板可以设置于中框19和电池的上边沿之间,子板可以设置于中框19和电池的下边沿之间。
电子设备10还可以包括边框11,边框11可以由金属等导电材料形成。边框11可以设于显示模组15和后盖21之间并绕电子设备10的外围周向延伸。边框11可以具有包围显示模组15的四个侧边,帮助固定显示模组15。
在一种实现方式中,导电材料制成的边框11可以直接用作电子设备10的导电边框,例如形成金属边框的外观,适用于金属工业设计(industrial design,ID)。在一种实现方式中,边框11的外表面可以为导电材料,例如金属材料,从而形成金属边框的外观。在这些实现方式中,边框11的导电部分可以作为电子设备10的天线辐射体使用。
在另一种实现方式中,边框11的外表面还可以为非导电材料,例如塑料,形成非金属边框的外观,适用于非金属ID。在一种实现方式中,边框11的内表面可以包括导电材料,例如金属材料。在这中实现方式中,边框11的导电部分可以作为电子设备10的天线辐射体使用。应可理解,设置于边框11内表面的辐射体(或者书,内表面的导电材料)贴合边框11的非导电材料设置,以利于天线辐射,该导电材料和该非导电材料都应看作为边框11的一部分。
中框19可以包括边框11,包括边框11的中框19作为一体件,可以对整机中的电子器件起支撑作用。盖板13、后盖21分别沿边框的上下边沿盖合从而形成电子设备的外壳或壳体(housing)。在一个实施例中,盖板13、后盖21、边框11和/或中框19,可以统称为电子设备10的外壳或壳体。应可理解,“外壳或壳体”可以用于指代盖板13、后盖21、边框11或中框19中任一个的部分或全部,或者指代盖板13、后盖21、边框11或中框19中任意组合的部分或全部。
中框19上的边框11可以至少部分地作为天线辐射体以收/发射频信号,作为辐射体的这一部分边框,与中框19的其他部分之间可以存在间隙,从而保证天线辐射体具有良好的辐射环境。在一个实施例中,中框19在作为辐射体的这一部分边框处可以设置孔径,以利于天线的辐射。
或者,可以不将边框11看做中框19的一部分。在一个实施例中,边框11可以和中框19连接并一体成型。在另一实施例中,边框11可以包括向内延伸的突出件,以与中框19相连,例如,通过弹片、螺丝、焊接等方式相连。边框11的突出件还可以用来接收馈电信号,使得边框11的至少一部分作为天线的辐射体收/发射频信号。作为辐射体的这一部分边框,与中框30之间可以存在间隙42,从而保证天线辐射体具有良好的辐射环境,使得天线具有良好的信号传输功能。
其中,后盖21可以是金属材料制成的后盖;也可以是非导电材料制成的后盖,如玻璃后盖、塑料后盖等非金属后盖;还可以是同时包括导电材料和非导电材料制成的后盖。在一个实施例中,包括导电材料的后盖21可以替代中框19,与边框11作为一体件,对整机中的电子器件起支撑作用。
在一个实施例中,中框19,和/或后盖21中的导电部分,可以作为电子设备10的参考地,其中,电子设备的边框11、PCB17等可以通过与中框的电连接实现接地。
电子设备10的天线还可以设置于边框11内。当电子设备10的边框11为非导电材料时,天线辐射体可以位于电子设备10内并延边框11设置。例如,天线辐射体贴靠边框11设置,以尽量减小天线辐射体占用的体积,并更加的靠近电子设备10的外部,实现更好的信号传输效果。需要说明的是,天线辐射体贴靠边框11设置是指天线辐射体可以紧贴边框11设置,也可以为靠近边框11设置,例如天线辐射体与边框11之间能够具有一定的微小缝隙。
电子设备10的天线还可以设置于外壳内,例如支架天线、毫米波天线等(图1中未示出)。设置于壳体内的天线的净空可以由中框、和/或边框、和/或后盖、和/或显示屏中任一个上的开缝/开孔来得到,或者由任几个之间形成的非导电缝隙/孔径来得到,天线的净空设置可以保证天线的辐射特性。应可理解,天线的净空可以是由电子设备10内的任意导电元器件来形成的非导电区域,天线通过该非导电区域向外部空间辐射信号。在一个实施例中,天线40的形式可以为基于柔性主板(flexible printed circuit,FPC)的天线形式,基于激光直接成型(laser-direct-structuring,LDS)的天线形式或者微带天线(microstrip disk antenna,MDA)等天线形式。在一个实施例中,天线也可采用嵌设于电子设备10的屏幕内部的透明结构,使得该天线为嵌设于电子设备10的屏幕内部的透明天线。
图1仅示意性的示出了电子设备10包括的一些部件,这些部件的实际形状、实际大小和实际构造不受图1限定。
应理解,在本申请的实施例中,可以认为电子设备的显示屏所在的面为正面,后盖所在的面为背面,边框所在的面为侧面。
应理解,在本申请的实施例中,认为用户握持(通常是竖向并面对屏幕握持)电子设备时,电子设备所在的方位具有顶部、底部、左侧部和右侧部。应理解,在本申请的实施例中,认为用户握持(通常是竖向并面对屏幕握持)电子设备时,电子设备所在的方位具有顶部、底部、左侧部和右侧部。
本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括天线,天线由电子设备的边框的导电部分作为主辐射体和/或寄生枝节,可以提升用户进行卫星导航或通信时的体验。
首先,由图2和图3来介绍本申请将涉及两个天线模式。其中,图2是本申请提供的一种天线的共模模式的结构及对应的电流、电场的分布示意图。图3是本申请提供的另一种天线的差模模式的结构及对应的电流、电场的分布示意图。图2和图3中的天线辐射体两端开放,其共模模式和差模模式可以分别称为线共模模式和线差模模式。
应可理解,本申请中的“共-差模模式”或“CM-DM模式”是指同一辐射体上产生的线共模模式和线差模模式。
1、线(Wire)共模(common mode,CM)模式
图2中的(a)示出天线40的辐射体两端开放,并在中间位置41处连接馈电电路(图未示)。在一个实施例中,天线40的馈电形式采用对称馈电(symmetrical feed)。馈电电路可以通过馈电线42连接在天线40的中间位置41。应理解,对称馈电可以理解为馈电电路一端连接辐射体,另外一端与地板耦合实现接地,其中,馈电电路与辐射体连接点(馈电点)位于辐射体中心,辐射体中心,例如可以是几何结构的中点,或者,电长度的中点(或上述中点附近一定范围内的区域)。
天线40的中间位置41,例如可以是天线的几何中心,或者,辐射体的电长度的中点,例如馈电线42与天线40连接处覆盖中间位置41。
图2中的(b)示出了天线40的电流、电场分布。如图2中的(b)所示,电流在中间位置41两侧呈现反向分布,例如对称分布;电场在中间位置41两侧,呈现同向分布。如图2中的(b)所示,馈电线42处的电流呈现同向分布。基于馈电线42处的电流同向分布,图2中的(a)所示的这种馈电可称为线CM馈电。基于电流在辐射体与馈电线42连接处的两侧呈现反向分布,图2中的(b)所示的这种天线模式,可以称为线CM模式(也可简称为CM模式,例如对于线天线而言,CM模式则指的是线CM模式)。图2中的(b)所示的电流、电场可分别称为线CM模式的电流、电场。
电流在天线40的中间位置41处较强(电流大点位于天线40的中间位置41附近),在天线40的两端较弱,如图2中的(b)所示。电场在天线40的中间位置41处较弱,在天线40的两端较强。
2、线差模(differential mode,DM)模式
如图3中的(a)示出天线50的两个辐射体的左右两端为开放端,并在中间位置51处连接馈电电路。在一个实施例中,天线50的馈电形式采用反对称馈电(anti-symmetricalfeed)。馈电电路的一端通过馈电线52与其中一个辐射体连接,馈电电路的另一端通过馈电线52与其中另一个辐射体连接。中间位置51可以是天线50的几何中心,或者,辐射体之间形成的缝隙。
应理解,本申请中提到的“中心反对称馈电”可以理解为,馈电单元的正负两极分别连接在辐射体的上述中点附近的两个连接点。在一个实施例中,馈电单元的正负极输出的信号幅度相同,相位相反,例如相位相差180°±10°。
图3中的(b)示出了天线50的电流、电场分布。如图3中的(b)所示,电流在天线50的中间位置51两侧呈现同向分布,例如反对称分布;电场在中间位置51两侧呈反向分布。如图3中的(b)所示,馈电线52处的电流呈现反向分布。基于馈电线52处的电流反向分布,图3中的(a)所示的这种馈电可称为线DM馈电。基于电流在辐射体与馈电线52连接处的两侧呈现同向分布,图3中的(b)所示的这种天线模式可以称为线DM模式(也可简称为DM模式,例如对于线天线而言,DM模式则指的是线DM模式)。图3中的(b)所示的电流、电场可分别称为线DM模式的电流、电场。应可理解,基于电流在辐射体与馈电线52连接处的两侧呈现同向分布,图3中的(b)所示的这种天线模式也可以称为二分之一天线模式,或二分之一波长模式,或者简称为二分之一模式。
在一个实施例中,在线DM模式,或二分之一模式下,电流在天线50的中间位置51处较强(电流大点位于天线50的中间位置51附近),在天线50的两端较弱,如图3中的(b)所示。电场在天线50的中间位置51处较弱,在线天线50的两端较强。
应理解,对于天线辐射体,可以理解为产生辐射的金属结构件,其数量可以是一件,如图2所示,或者,也可以是两件,如图3所示,可以根据实际的设计或生产需要进行调整。例如,对于线CM模式,也可以如图3所示采用两个辐射体,两个辐射体的两端相对设置并间隔一缝隙,在相互靠近的两端采用对称馈电的方式,例如在两个辐射体相互靠近的两端分别馈入同一馈源信号,也可以获得与图2所示天线结构类似的效果。相应的,对于线DM模式,也可以如图2所示采用一个辐射体,在辐射体的中间位置设置两个馈电点并采用反对称馈电的方式,例如在该辐射体上对称的两个馈电点如分别馈入幅度相同、相位相反的信号,也可以获得与图3所示天线结构类似的效果。
3、线CM-DM模式
上述图2和图3分别示出了辐射体两端开放时,采用不同的馈电方式分别产生线CM模式和线DM模式。
当天线的馈电形式采用不对称馈电(馈电点偏离辐射体的中间位置,包括边馈或偏馈),或者辐射体的接地点(与地板耦合处)为不对称(接地点偏离辐射体的中间位置),天线可以同时产生第一谐振和第二谐振,分别对应于线CM模式和线DM模式。例如,第一谐振对应于线CM模式,电流和电场分布如图2中的(b)所示。第二谐振对应于线DM模式,电流和电场分布如图3中的(b)所示。
图4是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
如图4所示,电子设备10的导电边框11可以包括呈角相交的第一边131和第二边132,第一边131的长度大于第二边132的长度。
第二边132可以具有第一位置101和第二位置102,边框11在第一位置101和第二位置102开设缝隙。天线100的辐射体105可以包括第一位置101和第二位置102之间的边框的导电部分。
在一个实施例中,第一边框105沿第二边132的虚拟轴线对称,虚拟轴线两侧的第二边132的长度相同。由于在工程应用中存在一定的误差,第一位置101和第二位置102与虚拟轴线的距离之间的比例大于或等于90%且小于或等于110%时,可以认为第一边框105沿第二边132的虚拟轴线对称。
应理解,对于天线来说,随着天线的结构的对称(例如,辐射体105位于第二边132的中心),天线的辐射特性提升(例如,带宽、辐射效率等)。
图5和图6是图4所示的电子设备10中天线100的仿真结果图。其中,图5是图4所示的电子设备10中天线100的S参数仿真结果。图6是图4所示的电子设备10中天线100的系统效率和辐射效率仿真结果。
如图5所示,当图4所示的天线分别采用图2和图3所示的馈电方式,可以分别产生线CM模式和线DM模式。天线在线CM模式和线DM模式下,均可以在目标频段(例如,2GHz)附近产生谐振。
应理解,为了论述的简洁,在该实施例中,仅以分别激励线CM模式和线DM模式为例进行说明,参照上述实施例,也可以通过不对称馈电(馈电点偏离辐射体的中间位置,包括边馈或偏馈),和/或辐射体的接地点(与地板耦合处)为不对称(接地点偏离辐射体的中间位置)的方式同时激励线CM模式和线DM模式。
如图6所示,当第一边框(辐射体)沿第二边的虚拟轴线对称(位于第二边中心)时,在谐振点(2GHz)处,CM模式的辐射效率为-4.42dB,系统效率为-4.47dB,DM模式下的辐射效率为-1.27dB,系统效率为-1.39dB。
应理解,当第一边框位于第二边的中心时,可以激励起横向模式(占比超过纵向模式),但横向模式对应的电流会相互抵消,因此,CM模式的系统效率和辐射效率较低。
而对于DM模式来说,在DM模式下天线的辐射主要由辐射体(第一边框)产生,设置于第二边的中心时系统效率和辐射效率相较于CM模式更优。
图7是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
如图7所示,电子设备10包括边框11、天线200和地板300。
其中,边框11可以包括呈角相交的第一边131和第二边132,第一边131的长度大于第二边132的长度。
应理解,本申请实施例所提供的技术方案也可以应用于可折叠电子设备中,为了论述的简洁,仅以包括单个显示屏的电子设备(不可折叠)为例进行说明。在可折叠电子设备中,上述第一边131和第二边132可以理解为可折叠电子设备处于折叠状态时对应的第一边和第二边。
第二边132可以具有第一位置201和第二位置202,以及位于第一位置201和第二位置202之间的第一接地件。边框11在第一位置201和第二位置202分别开设第一缝隙和第二缝隙。边框11通过第一接地件与地板300耦合连接。
在一个实施例中,第一位置201、第二位置202开设的缝隙的宽度大于或等于0.2mm且小于或等于1.5mm,在本申请实施例中开设的缝隙均可以在上述范围内。应理解,缝隙的宽度可以理解为缝隙两侧的边框的端部之间的距离。
天线200包括第一辐射体211、第一馈电电路221、第一调谐电路251和第二调谐电路252。
第一辐射体211为第一位置201和第二位置202的边框的导电部分。第一辐射体211的第一端(靠近第一位置201的一端)和第二端(靠近第二位置202处的一端)为开放端。
第一辐射体211包括第一馈电点231。第一馈电点231与第一位置201的距离和第一馈电点231与第二位置202的距离不同,以使第一辐射体211同时产生线CM模式和线DM模式。第一馈电电路221与第一馈电点231耦合连接,用于馈入电信号,以激励天线200产生谐振。第一馈电点231与第一位置201的距离和第一馈电点231与第二位置202的距离不同也可以理解为第一辐射体211在第一馈电点231与第一端之间的长度和第一馈电点与第二端之间的长度不同。应可理解,本申请中关于辐射体/边框上的第一点/第一端/第一位置,至第二点/第二端/第二位置的“距离”均可以做相同或相似的理解。
应理解,第一馈电点231与第一位置201和第二位置202之间的距离不同可以理解为,第一馈电电路221与第一位置201之间的第一距离和第一馈电点231与第二位置202之间的第二距离之差的绝对值大于或等于5mm。同时,为了论述的简洁,本申请实施例仅以第一馈电电路221与第一馈电点231电连接为例进行说明,在实际的应用中,也可以通过间接耦合连接,本申请实施例对此并不做限制。并且,在本申请实施例中,耦合连接均可以相应理解。
第一辐射体211还包括第一连接点2111和第二连接点2112。第一连接点2111位于第一位置201和第一接地件之间。第二连接点2112位于第二位置202和第一接地件之间。第一调谐电路251与第一连接点2111耦合连接,第二调谐电路252与第二连接点2112耦合连接。
应理解,第一调谐电路251和第二调谐电路252可以用于调整第一辐射体211产生的谐振的谐振点频率,从而使天线200工作于不同的工作频段。
在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第一电路状态,第一辐射体211用于产生第一主谐振,第一主谐振的谐振频段包括第一频段。在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第一电路状态,第一辐射体211用于产生第一谐振和第二谐振,第一谐振的谐振点频率低于第二谐振的谐振点频率,第二谐振为第一主谐振。
在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第二电路状态,第一辐射体211用于产生第二主谐振,第二主谐振的谐振频段包括第二频段。在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第二电路状态,第一辐射体211用于产生第三谐振和第四谐振,第三谐振的谐振点频率低于第四谐振的谐振点频率,第四谐振为第二主谐振。
应理解,根据本申请实施例提供的技术方案,通过偏馈(第一馈电点231与第一位置201和第二位置202之间的距离不同)可以同时激励第一辐射体211的线CM模式和线DM模式。在第一电路状态,第一谐振主要由线CM模式产生,第二谐振主要由线DM模式产生。在第二电路状态,第三谐振主要由线CM模式产生,第四谐振主要由线DM模式产生。
由上述实施例可知,第一辐射体211设置于第二边132时,天线200由线DM模式产生的谐振的辐射效率和系统效率较高。由于天线的增益与天线的定向性和效率(辐射效率和系统效率)相关,当提升天线的效率(辐射效率和系统效率)时,定向性不变,也可以提升天线的增益。因此,虽然电子设备10在第一频段或第二频段进行通信时,天线200产生的辐射的极化特性为线极化,接收圆极化的电磁波时会具有3dB的损耗,但是由于天线200具有良好的效率(辐射效率和系统效率),对应的,也具有良好的定向性。
在一个实施例中,第一接地件可以位于第一辐射体211的中心区域。中心区域包括第一辐射体211的中心,中心两侧的第一辐射体211的长度相同。第一辐射体211的中心区域可以理解为距离第一辐射体211的中心距离在5mm以内的区域。第一接地件位于第一辐射体211的中心区域,可以理解为第一接地件的中心位于上述第一辐射体211的中心区域内。
应理解,当第一辐射体211产生第一主谐振或第二主谐振时,可以对应于线DM模式。在线DM模式下,中心区域包括电流大点,在电流大点附近的区域设置第一接地件不会对第一主谐振或第二主谐振产生影响。
在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252是包括开关的电路。开关可以用于切换不同电路状态时与连接点耦合的不同电阻值、电容值或电感值电子元件。或者,开关也可以呈断开状态,使电子元件不与连接点耦合连接。或者,开关可以使地板300与连接点直接耦合连接,地板300和连接点之间不设置电子元件。
在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252不包括开关,可以是由多个电子元件级联形成的电路,第一调谐电路251和第二调谐电路252可以在不同频率呈不同的等效电容值或等效电感值。
在一个实施例中,第一频段、第二频段可以分别对应于卫星通信中的发射频段和接收频段。例如,在天通卫星系统中,第一频段可以包括1980MHz-2010MHz,第二频段可以包括2170MHz-2200MHz。在北斗卫星系统中,第一频段可以包括1610MHz-1626.5MHz,第二频段可以包括2483.5MHz-2500MHz。或者,也可以应用于其他卫星通信系统,本申请实施例对此并不做限制。
在一个实施例中,当天线200工作于天通卫星系统(天线200的工作频段包括天通卫星系统中的至少部分频段)时,电子设备10可以通过天线200进行语音通信。在一个实施例中,当天线200工作于北斗卫星系统(天线200的工作频段包括北斗卫星系统中的至少部分频段)时,电子设备10可以通过天线200发送或接收短报文。
应理解,为了论述的简洁,在本申请实施例中所述的电子设备10进行卫星通信可以理解为,电子设备10可以利用天线200向卫星发送或从卫星接收短报文,或者,电子设备10可以利用天线200通过卫星进行语音通信。
在一个实施例中,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz。在一个实施例中,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
在一个实施例中,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz。在一个实施例中,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
应理解,第一辐射体211由线CM模式和线DM模式产生谐振。当第二谐振(第四谐振)的谐振点与第一谐振(第三谐振)的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz且小于或等于300MHz时,可以使线DM模式在第二谐振(第四谐振)中的占比增加,从而天线200在第二谐振(第四谐振)的谐振频段主要由线DM模式产生辐射,以提升天线200在第一频段(第二频段)的辐射效率和系统效率。当第二谐振(第四谐振)的谐振点与第一谐振(第三谐振)的谐振点之间的频率之差大于300MHz时,第二谐振(第四谐振)中其他工作模式(例如,线CM模式)占比增加,会导致天线200在第一频段(第二频段)的辐射效率和系统效率下降。
在一个实施例中,可以根据第一接地件与边框11连接的宽度以及天线200的工作频段的中心频率确定第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差。
在一个实施例中,天线200的工作频段的中心频率大于或等于1GHz且小于2.5GHz,例如,该工作频段包括天通卫星系统中的至少部分频段,北斗卫星系统中的至少部分频段。
当第一接地件与边框11连接的宽度大于或等于2mm且小于4mm,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz。
当第一接地件与边框11连接的宽度大于或等于4mm且小于或等于8mm,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz。
在一个实施例中,天线200的工作频段的中心频率大于或等于2.5GHz且小于或等于5GHz,例如,该工作频段包括其他系统中的至少部分频段。
当第一接地件与边框11连接的宽度大于或等于2mm且小于4mm,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
当第一接地件与边框11连接的宽度大于或等于4mm且小于或等于8mm,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
在一个实施例中,第一馈电电路可以包括第一射频通道和第二射频通道,第一射频通道(用于馈入第一频段的电信号)用于产生第一谐振和第二谐振,第二射频通道(用于馈入第二频段的电信号)用于产生第三谐振和第四谐振。其中,第一射频通道可以用于馈入第一电信号,可以对应于卫星通信中的发射频段。第二射频通道可以用于馈入第二电信号,可以对应于卫星通信中的接收频段。第一射频通道和第二射频通道可以理解为两条不同的电信号传输的电路,例如,可以理解为射频芯片(RFIC)中的两个不同的射频通道。
应理解,本申请实施例所提供的馈电电路中,均可以具有上述结构,通过合馈的方式馈入电信号,可以减少辐射体上的馈电点,减小系统设计的复杂度。
在一个实施例中,第一辐射体211在第一连接点2111与第一端之间的长度小于或等于第一辐射体211在第一接地件与第一端之间的长度的二分之一。
在一个实施例中,第一连接点2111与第一位置201在第一辐射体211上的距离小于或等于第一接地件与第一位置201在第一辐射体211上的距离的二分之一。
在一个实施例中,接地件具有一定的宽度,并延该宽度方向与辐射体连接。在一个实施例中,辐射体在接地件与第一端之间的长度,或者接地件与第一位置在辐射体上的距离,均可以理解为辐射体的第一端到接地件的最短距离/长度,也就是,到接地件的最近边缘的距离/长度。
在一个实施例中,辐射体与接地件连接的位置可以看做是辐射体上设置的接地点。为了描述的简洁,以下以接地件与辐射体连接的位置(例如,边缘位置)作为第一接地点241,对实施例进行描述。应可理解,与接地件相关的距离/长度的计算应参照前述来理解。
在一个实施例中,第一连接点2111和第一位置201之间的边框的长度D1与第一位置201和第二位置202距离之间的边框的长度L1满足:D1≤L1×30%。在一个实施例中,D1≤L1×10%,如图8所示。在一个实施例中,D1小于或等于8mm。
应理解,在本申请实施例中,A和B之间的边框(或辐射体)的长度均可以理解为A和B之间的导体部分的长度。例如,当通过金属弹片等金属部件与A或B耦合连接时,可以理解为和金属部件与A或B连接的一端的中心之间的距离。
在一个实施例中,第一辐射体211在第二连接点2112与第二端之间的长度小于或等于第一辐射体211在第一接地点241与第二端之间的长度的二分之一。在一个实施例中,第二连接点2112与第二位置202在第一辐射体211上的距离小于或等于第一接地点241与第二位置202在第一辐射体211上的距离的二分之一。
在一个实施例中,第二连接点2112和第二位置202之间的边框的长度D2与第一位置201和第二位置202距离之间的边框的长度L1满足:D2≤L1×30%。在一个实施例中,D2≤L1×10%,如图8所示。在一个实施例中,D2小于或等于8mm。
应理解,第一连接点2111和第二连接点2112可以设置于靠近第一缝隙和第二缝隙的区域,第一辐射体211的第一端和第二端为开放端,在开放端附近区域,一般具有较强的电场,电场较强的区域具有较好的调谐性能。
在一个实施例中,第一位置201和第二位置202沿第二边132的虚拟轴线对称,虚拟轴线两侧的第二边的长度相同。由于在工程应用中存在一定的误差,虚拟轴线与第一位置201和第二位置202之间的距离的比例大于或等于90%且小于或等于110%时,可以认为第一位置201和第二位置202沿第二边132的虚拟轴线对称。
应理解,随着第一辐射体211的对称性的增加,天线200的辐射特性提升(例如,带宽、辐射效率等)。
在一个实施例中,第一馈电点231可以与第一连接点2111或第二连接点2112重合。
应理解,在本申请实施例中,馈电电路可以通过馈电件(例如金属弹片)与馈电点耦合连接。当馈电点与连接点重合时,调谐电路和馈电电路均可以通过馈电件与辐射体(馈电点/连接点)耦合连接,以便减少辐射体上连接位置,便于工程上的实现。
图9A是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
如图9A所示,电子设备10可以包括导电边框11,天线200和第一馈电电路221。
其中,边框11包括第一位置201、第二位置202和第三位置203。第二位置202位于第一位置204和第三位置203之间。第二位置202和第三位置203之间还包括第一接地点241。
天线210包括第一辐射体211、第二辐射体212和第三辐射体213。第一辐射体211包括第一位置201和第二位置202之间的边框的至少一部分,第二辐射体212包括第二位置202和第一接地点241之间的边框的至少一部分,第三辐射体213包括第一接地点241和第三位置203之间的边框的至少一部分。
应理解,在一些实际的生产或设计中,辐射体还可以包括设置在边框周围的金属件,为了论述的简洁,在本申请实施例中仅以由边框的部分作为辐射体为例进行说明,对此并不做限制。
边框11在第一位置201、第二位置202和第三位置203开设断缝。在一个实施例中,第一位置201、第二位置202和第三位置203开设的缝隙的宽度大于或等于0.2mm且小于或等于1.5mm,在本申请实施例中开设断缝形成的缝隙均可以在上述范围内。应理解,缝隙的宽度可以理解为缝隙两侧的边框的端部之间的距离。
边框11在第一接地点241接地。第一辐射体211的第一端(靠近第一位置201的一端)和第二端(靠近第二位置202处的一端)为开放端。第二辐射体212的第一端(靠近第二位置202的一端)为开放端,第二端为接地端(靠近第一接地点241的一端)。第三辐射体213的第一端(靠近第一接地点241的一端)为接地端,第二端为开放端(靠近第三位置203的一端)。
第一辐射体211包括第一馈电点231。第一馈电点231与第一位置201的距离,和第一馈电点231与第二位置202的距离不同。第一馈电电路221与第一馈电点231耦合连接,用于馈入电信号,以激励天线200产生谐振。
应理解,第一馈电点231与第一位置201和第二位置202之间的距离不同可以理解为,第一馈电电221与第一位置201之间的第一距离和第一馈电点231与第二位置202之间的第二距离之差的绝对值大于或等于5mm。同时,为了论述的简洁,本申请实施例仅以第一馈电电路221与第一馈电点231电连接为例进行说明,在实际的应用中,也可以通过间接耦合连接,本申请实施例对此并不做限制。并且,在本申请实施例中,耦合连接均可以相应理解。
在一个实施例中,边框11包括呈角相交的第一边131和第二边132,第一边131的长度大于第二边132的长度,第一位置201和第二位置202位于第二边132。
第一辐射体211用于产生第一谐振和第二谐振,第一谐振的谐振点频率低于第二谐振的谐振点频率,第二谐振的谐振频段包括第一频段。
第三辐射体213用于产生第一寄生谐振,第一寄生谐振的谐振点频率低于第二谐振的谐振点频率。
应理解,根据本申请实施例提供的技术方案,通过边馈(第一馈电点231与第一位置201和第二位置202之间的距离不同)可以同时激励第一辐射体211的CM模式和DM模式,分别产生第一谐振(主要由CM模式产生)和第二谐振(主要由DM模式产生)。由上述实施例可知,第一辐射体211设置于第二边132时,天线200由DM模式产生的谐振的辐射效率和系统效率较高。由于天线的定向性与天线的增益和效率(辐射效率和系统效率)相关,当提升天线的效率(辐射效率和系统效率)时,也可以提升天线的定向性。因此,虽然电子设备10在第一频段进行通信时,天线200产生的辐射的极化特性为线极化,接收圆极化的电磁波时会具有3dB的损耗,但是由于天线200具有良好的效率(辐射效率和系统效率),对应的,也具有良好的定向性。
同时,在第一辐射体211由DM模式产生第二谐振时,可以激励第三辐射体213产生第一寄生谐振。在一个实施例中,当第一馈电电路221馈入电信号时,在第二谐振的谐振点,第一辐射体211上的电流第三辐射体213上的电流同向,可以使得第一辐射体211产生的电流的路径延伸,可以获得类似电流组阵的效果,可以改善天线200的定向性。通过第三辐射体213可以改善天线200的定向性,天线200朝向电子设备10的顶部(例如,y方向)辐射的能量增加,从而使用户在使用电子设备10在第一频段进行卫星导航或通信时,无需改变握持电子设备10的姿势,以获得良好的用户体验。
在一个实施例中,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz且小于或等于300MHz。
应理解,第一辐射体211由CM模式和DM模式可以分别产生第一谐振(CM模式)和第二谐振(DM模式),当第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz且小于或等于300MHz时,可以使DM模式在第二谐振中的占比增加,从而天线200在第二谐振的谐振频段主要由DM模式产生辐射,以提升天线200在第一频段的辐射效率和系统效率。当第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于300MHz时,第二谐振中其他工作模式(例如,CM模式)占比增加,会导致天线200在第一频段的辐射效率和系统效率下降。
在一个实施例中,第二谐振的谐振点与第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差大于0MHz且小于或等于200MHz。
应理解,当第二谐振的谐振点与第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差大于0MHz且小于或等于200MHz时,第一馈电电路221馈入电信号,在第二谐振的谐振点,第三辐射体213上产生的与第一辐射体211上的电流中同向的电流占比更多,可以进一步改善天线200的定向性。
在一个实施例中,第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离可以大于且等于第一波长的十分之二且小于或等于第一波长的二分之一,第一波长为第一频段对应的真空波长。
对应的,第一辐射体211可以工作于二分之一波长模式,第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离可以大于且等于第一位置201和第二位置202距离之间的边框的长度L1的十分之四且小于或等于第一位置201和第二位置202距离之间的边框的长度L1。
应理解,当第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离在上述范围内时,对天线200的定向性改善较好。当第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离可以理解为第一辐射体211的中心(几何中心)与第三辐射体213的中心之间的距离。
在一个实施例中,第一位置201和第二位置202沿第二边132的虚拟轴线对称,虚拟轴线两侧的第二边的长度相同。
应理解,随着第一辐射体211的对称性的增加,天线200的辐射特性更优。
在一个实施例中,第三位置203可以位于第一边131。
应理解,第三位置203可以位于第一边131或者第二边132,均可以产生与第一辐射体211上的电流同向的电流,可以根据实际的电子设备的内部布局确定,本申请实施例对此并不做限制。
在一个实施例中,第二辐射212体用于产生第二寄生谐振,第二寄生谐振的谐振点频率高于第二谐振的谐振点频率。
应理解,通过第二辐射212可以提升天线200在第二谐振的谐振频段的辐射效率和系统效率,使天线200在第一频段具有更好的辐射特性。
在一个实施例中,第二寄生谐振的谐振点与第二谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。
应理解,由于第二位置202处两侧的辐射体的端部均为开放端,第一馈电电路221馈入电信号时,第一辐射体211和第二辐射体212之间的耦合较强。因此,第二辐射体212产生的第二寄生谐振的谐振点与第一辐射体211产生的第二谐振的谐振点之间具有一定的频率间距。当第二寄生谐振的谐振点与第二谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz时,天线200在第一频段的辐射效率和系统效率具有较好的提升。
在一个实施例中,第一辐射体211还包括第一连接点2111和第二连接点2112。第一连接点2111位于第一位置201和第一馈电点231之间(包括第一位置201和第一馈电点231,在下述实施例中,位于A和B之间,均包括A和B)。应理解,在本申请实施例中,馈电电路可以通过馈电件与馈电点耦合连接。当馈电点与连接点重合时,开关和馈电电路均可以通过馈电件与辐射体(馈电点/连接点)耦合连接。第二连接点2112位于第二位置202和第一馈电点231之间。电子设备10还包括第一开关251和第二开关252。第一开关251的公共端口与第一连接点2111耦合连接,第二开关252的公共端口与第二连接点2112耦合连接。
应理解,第一开关251和第二开关252可以用于调整第一辐射体211产生的谐振的谐振点频率。当第一开关251和第二开关252处于不同的开关状态时,第一辐射体211可以用于产生不同的谐振。在一个实施例中,第一开关251处于第一开关状态、第二开关252处于第二开关状态时,第一辐射体211可以用于产生第一谐振和第二谐振。第一开关251处于第三开关状态、第二开关252处于第四开关状态时,第一辐射体211可以用于产生第三谐振(CM模式)和第四谐振(DM模式)。其中,第三谐振的谐振点频率低于第四谐振的谐振点频率,且第三谐振的谐振点频率高于第一谐振的谐振点频率,第四谐振的谐振点频率高于第二谐振的谐振点频率,第四谐振的谐振频段包括第二频段。
应理解,上述开关的开关状态可以理解为该开关的公共端口(第一端口,可以理解为开关通过该端口与辐射体耦合连接)与连接端口之间的电连接关系。在一个实施例中,第一开关状态可以是公共端口与连接端口断开,不电连接。或者,在一个实施例中,第一开关状态可以是公共端口与连接端口短路,电连接。在一个实施例中,连接端口可以直接接地,或者,连接端口与地板之间可以电连接有至少一个电子元件。或者,在一个实施例中,该开关包括多个公共端口,第一开关状态可以是多个公共端口中的至少部分与多个连接端口短路,电连接。上述实施例中的开关状态均可以相应理解,本申请实施例对此并不做限制,可以根据实际的生产或设计进行调整。
在一个实施例中,第一开关251或第二开关252可以是单刀四掷(single polefour throw,SPFT)。应理解,在本申请实施例中,开关可以根据实际的生产或设计选择,也可以是单刀多掷(single pole xthrow,SPXT),本申请实施例对此不做限制,本申请实施例中的开关均可以相应理解,仅需保证开关的连接端口的数量大于或等于需要连接的电子元件或射频通道的数量。
应理解,当开关包括多个公共端口时,本申请实施例中的开关也可以是多刀多掷(x pole x throw,XPXT),或者,也可以是由多个单刀单掷(single pole single throw,SPST)并联组成。
在一个实施例中,第一连接点2111和第一位置201之间的边框的长度D1与第一位置201和第二位置202距离之间的边框的长度L1满足:D1≤L1×30%。在一个实施例中,D1≤L1×10%。在一个实施例中,D1小于或等于3mm。
在一个实施例中,第二连接点2112和第二位置202之间的边框的长度D2与第一位置201和第二位置202距离之间的边框的长度L1满足:D2≤L1×30%。在一个实施例中,D2≤L1×10%。在一个实施例中,D2小于或等于3mm。
应理解,当第一连接点2111设置于靠近第一位置201的区域、第二连接点2112设置于靠近第二位置202的区域,该区域电场较强,便于调整第一辐射体211产生的谐振的谐振点频率。
在一个实施例中,第一频段包括1980MHz-2010MHz中的至少部分频段,第二频段包括2170MHz-2200MHz中的至少部分频段。
应理解,本申请实施例提供的技术方案可以应用于天通卫星系统,也可以应用于北斗卫星系统,例如,第一频段可以包括L频段(1610MHz至1626.5MHz)中的至少部分频段,第二频段可以包括S频段(2483.5MHz至2500MHz)中的至少部分频段。或者,也可以应用于其他卫星通信系统,本申请实施例对此并不做限制。
在一个实施例中,第三辐射体213还可以包括第三连接点2131。电子设备10还包括第三开关253。第三开关253的公共端口与第三连接点2131耦合连接。
应理解,第三开关253可以用于调整第三辐射体213产生的谐振的谐振点频率,以使第三辐射体213产生的谐振的谐振点频率可以与第一辐射体211产生的第二谐振的谐振点频率或第四谐振的谐振点频率在上述的范围内,提升天线200的定向性。
在一个实施例中,第三连接点2131和第三位置203之间的边框的长度D3与第一接地点241和第三位置203之间的边框的长度L2满足:D3≤L2×30%。在一个实施例中,D3≤L2×10%。在一个实施例中,D3小于或等于3mm。
在一个实施例中,第二辐射体212还可以包括第四连接点2121。电子设备10还包括第四开关254。第四开关254的公共端口与第四连接点2121耦合连接。
应理解,第四开关254可以用于调整第二辐射体212产生的谐振的谐振点频率,以使第二辐射体212产生的谐振的谐振点频率可以与第一辐射体211产生的第二谐振的谐振点频率或第四谐振的谐振点频率在上述的范围内,提升天线200在第一频段的辐射效率和系统效率。
在一个实施例中,第三连接点2131和第二位置202之间的边框的长度D4与第一接地点241和第二位置202之间的边框的长度L3满足:D4≤L3×30%。在一个实施例中,D4≤L3×10%。在一个实施例中,D4小于或等于3mm。
在一个实施例中,由于卫星通信与蜂窝通信不同时进行。当电子设备10进行卫星通信时,第三辐射体213可以用于提升天线200的定向性,第二辐射体212可以用于提升天线200的系统效率和辐射效率。而当电子设备10不进行卫星通信时,可以复用第一辐射体211、第二辐射体212或第三辐射体213作为蜂窝通信的天线的辐射体。
在一个实施例中,第二辐射体212还可以包括第二馈电点232,如图10所示。电子设备10还可以包括第二馈电电路222。第二馈电电路222与第二馈电点232耦合连接。在一个实施例中,第二馈电点232位于第四连接点2121和第一接地点241之间。
在一个实施例中,第二馈电点232和第四连接点2121重合。其中,重合可以理解为第二馈电电路222以及第四开关254通过相同的连接部件与第二辐射体212耦合连接。在一个实施例中,第三辐射体213还可以包括第三馈电点233。电子设备10还可以包括第三馈电电路223。第三馈电电路223与第三馈电点233耦合连接。在一个实施例中,第三馈电点233位于第三连接点2131和第一接地点241之间。
应理解,第一辐射体211可以与第一馈电电路221形成第一天线单元。第二辐射体212可以与第二馈电电路222形成第二天线单元,可以工作于四分之一波长模式。第三辐射体213和第三馈电电路223形成第三天线单元,可以工作于四分之一波长模式。
在一个实施例中,第三馈电点233与第三连接点2131重合。
在一个实施例中,第二天线单元的工作频段可以包括WiFi的2.4GHz,和/或,sub6G中的至少部分频段,例如,n77频段。在一个实施例中,第三天线单元的工作频段可以包括中频(middle band,MB)(1710MHz-2170MHz)中的至少部分频段,和/或,高频(high band,HB)(2300MHz-2690MHz)中的至少部分频段,例如,LTE中的B1(1920MHz–1980MHz),B3(1710MHz–1785MHz)和B7(2500MHz–2570MHz)。
应理解,第三开关253还可以用于确定第三天线单元产生的谐振的谐振点频率,以使第三天线单元可以工作于不同的通信频段。例如,第三开关253可以处于不同的开关状态,使第三连接点2131与地板之间电连接有不同的电子元件。第四开关254还可以用于确定第二天线单元产生的谐振的谐振点频率,以使第二天线单元可以工作于不同的通信频段。例如,第四开关254可以处于不同的开关状态,使第四连接点2121与地板之间电连接有不同的电子元件。
在一个实施例中,天线200还可以包括第四辐射体214。边框11还可以包括第二接地点242。第一位置201位于第二接地点242和第一馈电点231之间,边框11在第二接地点242接地。第四辐射体214包括第一位置201和第二接地点242之间的边框的至少一部分。
应理解,第四辐射体214可以与第四馈电电路224形成第四天线单元,可以工作于四分之一波长模式,可以用于拓展电子设备10的通信频段。在一个实施例中,第四天线单元的工作频段可以包括中频(1710MHz-2170MHz)中的至少部分频段,和/或,高频((2300MHz-2690MHz)中的至少部分频段,和/或,sub 6G中的至少部分频段,例如,n77频段。
在一个实施例中,第四辐射体213还可以包括第五连接点2131。电子设备10还包括第五开关255。第五开关255的公共端口与第五连接点2131耦合连接。
应理解,第五开关255可以用于调整第四辐射体214产生的谐振的谐振点频率,以使第四天线单元可以工作于不同的通信频段。例如,第五开关255可以处于不同的开关状态,使第五连接点2141与地板之间电连接有不同的电子元件。
同时,当电子设备10进行卫星通信时,第四天线单元不工作。第五开关255可以处于第五开关状态,例如,第五开关255的公共端口与连接端口电连接,连接端口与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接,第四辐射体214在第五连接点2141接地,以防止第四辐射体214对卫星通信的干扰。
在一个实施例中,边框11还可以包括第三接地点243,第三接地点243位于第一位置201和第一馈电点231之间。边框11在第三接地点243接地。请参见图9B所示的实施例。
图9B是本申请实施例提供的一种电子设备10的示意图。
如图9B所示,电子设备10可以包括导电边框11,天线200和第一馈电电路221。
其中,边框11还包括第三位置203和第二接地点242。第二位置202位于第一位置204和第三位置203之间。第二接地点242位于第二位置202和第三位置203之间。
天线200包括第二辐射体212和第三辐射体213。第二辐射体212为第二位置202和第二接地点242之间的边框的导电部分,第三辐射体213为第二接地点242和第三位置203之间的边框的导电部分。
边框11在开设第三缝隙。边框11在第二接地点242与地板300耦合连接。
第二辐射体212的第一端(靠近第二位置202的一端)为开放端,第二端为接地端(靠近第二接地点242的一端)。第三辐射体213的第一端(靠近第二接地点242的一端)为接地端,第二端为开放端(靠近第三位置203的一端)。
第三辐射体213用于产生第一寄生谐振,第一寄生谐振的谐振点频率低于第一主谐振的谐振点频率。
在第一辐射体211由DM模式产生第一主谐振时,可以激励第三辐射体213产生第一寄生谐振。在一个实施例中,当第一馈电电路221馈入电信号时,在第一主谐振的谐振点,第一辐射体211上的电流第三辐射体213上的电流同向,可以使得第一辐射体211产生的电流的路径延伸,可以获得类似电流组阵的效果,可以改善天线200的定向性。通过第三辐射体213可以改善天线200的定向性,天线200朝向电子设备10的顶部(例如,y方向)辐射的能量增加,从而使用户在使用电子设备10在第一频段进行卫星导航或通信时,无需改变握持电子设备10的姿势,以获得良好的用户体验。
在一个实施例中,第三辐射体213还可以包括第三连接点2131。电子设备10还包括第三调谐电路253。第三调谐电路253与第三连接点2131耦合连接。
应理解,第三调谐电路253可以用于调整第三辐射体213产生的谐振的谐振点频率,以使第三辐射体213产生第一寄生谐振和第二寄生谐振,从而在第一频段和第二频段使得第一辐射体211产生的电流的路径延伸,可以获得类似电流组阵的效果,可以改善天线200的定向性。
在一个实施例中,第二位置202和第三位置203之间的边框的长度L2与第一位置201和第二位置202之间的边框的长度L1满足:L1×80%≤L2≤L1。
在一个实施例中,第一主谐振的谐振点与第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。在一个实施例中,第四谐振的谐振点与第二寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。
应理解,当第一主谐振(或者,第二主谐振)的谐振点与第一寄生谐振(或者,第二寄生谐振)的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz时,第一馈电电路221馈入电信号,在第一主谐振(或者,第二主谐振)的谐振点,第三辐射体213上产生的与第一辐射体211上的电流中同向的电流占比更多,可以进一步改善天线200的定向性。
在一个实施例中,第三连接点2131和第三位置203之间的边框的长度D3与第二接地点242和第三位置203之间的边框的长度H1满足:D3≤H1×30%。在一个实施例中,D3≤H1×10%。在一个实施例中,D3小于或等于3mm。
在一个实施例中,第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离可以大于且等于第一波长的十分之二且小于或等于第一波长的二分之一,第一波长为第一频段对应的真空波长。应理解,由于真空波长与介质波长(传导波长)具有一定的对应的关系,可以根据辐射体周围设置的介质的等效介电常数进行计算,在本申请实施例中均可以相应理解。
对应的,第一辐射体211可以工作于二分之一波长模式(对应于DM模式),第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离可以大于且等于第一位置201和第二位置202距离之间边框的导电部分的长度L1的十分之四且小于或等于第一位置201和第二位置202距离之间边框的导电部分的长度L1。
应理解,当第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离在上述范围内时,对天线200的定向性改善较好。当第一辐射体211和第三辐射体213之间的距离可以理解为第一辐射体211的中心(几何中心)与第三辐射体213的中心之间的距离。
在一个实施例中,第三位置203可以位于第一边131。
应理解,第三位置203可以位于第一边131或者第二边132,均可以产生与第一辐射体211上的电流同向的电流,可以根据实际的电子设备的内部布局确定,本申请实施例对此并不做限制。
在一个实施例中,第二辐射212体用于产生第三寄生谐振,第三寄生谐振的谐振点频率高于第一主谐振的谐振点频率。
应理解,通过第二辐射212可以提升天线200在第一主谐振的谐振频段的辐射效率和系统效率,使天线200在第一频段具有更好的辐射特性。
在一个实施例中,第二辐射体212还可以包括第四连接点2121。电子设备10还包括第四调谐电路254。第四调谐电路254与第四连接点2121耦合连接。
应理解,第四调谐电路254可以用于调整第二辐射体212产生的谐振的谐振点频率,以使第二辐射体212产生第三寄生谐振和第四寄生谐振,从而在第一频段和第二频段提升天线200的辐射效率和系统效率。
在一个实施例中,第三寄生谐振的谐振点与第一主谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。在一个实施例中,第四寄生谐振的谐振点与第二主谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。
应理解,由于第二位置202处两侧的辐射体的端部均为开放端,第一馈电电路221馈入电信号时,第一辐射体211和第二辐射体212之间的耦合较强。因此,第二辐射体212产生的寄生谐振的谐振点与第一辐射体211产生的谐振的谐振点之间具有一定的频率间距。当第三寄生谐振(第四寄生谐振)的谐振点与第一主谐振(第二主谐振)的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz时,天线200在第一频段(第二频段)的辐射效率和系统效率具有较好的提升。
在一个实施例中,第三连接点2131和第二位置202之间的边框的长度D4与第二接地点242和第二位置202之间的边框的长度H2满足:D4≤H2×30%。在一个实施例中,D4≤H2×10%。在一个实施例中,D4小于或等于3mm。
在一个实施例中,由于卫星通信与蜂窝通信不同时进行。当电子设备10进行卫星通信时,第三辐射体213可以用于提升天线200的定向性,第二辐射体212可以用于提升天线200的系统效率和辐射效率。而当电子设备10不进行卫星通信时,可以复用第一辐射体211、第二辐射体212或第三辐射体213作为蜂窝通信的天线的辐射体。
在一个实施例中,第二辐射体212还可以包括第二馈电点232,如图10所示。电子设备10还可以包括第二馈电电路222。第二馈电电路222与第二馈电点232耦合连接。在一个实施例中,第二馈电点232位于第四连接点2121和第二接地点242之间。
在一个实施例中,第二辐射体212的长度R2(第二位置202与第二接地点242之间的边框的长度)与第一位置201和第二位置202之间的边框(第一辐射体211)的长度L1满足:L1×35%≤R2≤L1×60%。在一个实施例中,第二馈电点232和第四连接点2121重合。其中,重合可以理解为第二馈电电路222以及第四调谐电路254通过相同的连接部件与第二辐射体212耦合连接。
在一个实施例中,第三辐射体213还可以包括第三馈电点233。电子设备10还可以包括第三馈电电路223。第三馈电电路223与第三馈电点233耦合连接。在一个实施例中,第三馈电点233位于第三连接点2131和第二接地点242之间。
在一个实施例中,第三辐射体213的长度R3(第三位置203与第二接地点242之间的边框的长度)与第一位置201和第二位置202之间的边框(第一辐射体211)的长度L1满足:L1×30%≤R3≤L1×55%。
应理解,第一辐射体211可以与第一馈电电路221形成第一天线。第二辐射体212可以与第二馈电电路222形成第二天线。由于第二辐射体212的第一端(靠近第二位置202的一端)为开放端,第二端为接地端(靠近第二接地点242的一端),第二天线可以工作于四分之一波长模式(在四分之一波长模式中,电流、电场在辐射体上同向,且电流大点位于接地端附近、电场大点位于开放端附近)。第三辐射体213和第三馈电电路223形成第三天线。由于第三辐射体213的第一端(靠近第二接地点242的一端)为接地端,第二端为开放端(靠近第三位置203的一端),第三天线可以工作于四分之一波长模式。
在一个实施例中,第三馈电点233与第三连接点2131重合。
在一个实施例中,第二天线的工作频段可以包括WiFi的2.4GHz,和/或,sub 6G中的至少部分频段,例如,n77频段。在一个实施例中,第三天线的工作频段可以包括中频(middle band,MB)(1710MHz-2170MHz)中的至少部分频段,和/或,高频(high band,HB)(2300MHz-2690MHz)中的至少部分频段,例如,LTE中的B1(1920MHz–1980MHz),B3(1710MHz–1785MHz)和B7(2500MHz–2570MHz)。
应理解,第三调谐电路253还可以用于确定第三天线产生的谐振的谐振点频率,以使第三天线可以工作于不同的通信频段。例如,第三调谐电路253可以处于不同的电路状态,使第三连接点2131与地板之间电连接有不同的电子元件。第四调谐电路254还可以用于确定第二天线产生的谐振的谐振点频率,以使第二天线可以工作于不同的通信频段。例如,第四调谐电路254可以处于不同的电路状态,使第四连接点2121与地板之间电连接有不同的电子元件。
同时,电子设备进行卫星通信或不进行卫星通信时,第二辐射体212和第三辐射体213均产生谐振。当电子设备10进行卫星通信时,第二天线、第三天线不作为主馈天线工作(例如,天线与相应馈源之间切断,或者天线的相应馈源关闭),第二辐射体212和第三辐射体213通过与第一辐射体211间接耦合的方式产生寄生谐振,从而提升天线200的辐射特性(例如,寄生谐振的谐振点与主谐振的谐振点之间的频差在上述范围内)。当电子设备10不进行卫星通信时,第二天线、第三天线可以作为主馈天线工作,第二辐射体212和第三辐射体213可以由分别馈入的电信号产生谐振,该谐振的谐振点频率与寄生谐振的谐振点频率不同。
在本申请的实施例中,电子设备10不进行卫星通信,可以理解为天线200与相应馈源(例如,卫星通信芯片或模组)之间切断,或者天线200的相应馈源(例如,卫星通信芯片或模组)关闭。应可理解,当电子设备10不进行卫星通信时,电子设备可以进行蜂窝通信或通过WiFi进行数据通信传输等。
在一个实施例中,天线200还可以包括第四辐射体214。边框11还可以包括第三接地点243。第一位置201位于第三接地点243和第一接地点241之间,边框11在第三接地点243与地板300耦合连接。第四辐射体214为第一位置201和第三接地点243之间的边框的导电部分。
在一个实施例中,第四辐射体214的长度R4(第一位置201与第三接地点243之间的边框的长度)与第一位置201和第二位置202之间的边框(第一辐射体211)的长度L1满足:L1×40%≤R4≤L1×85%。
应理解,第四辐射体214可以与第四馈电电路224形成第四天线,可以工作于四分之一波长模式,可以用于拓展电子设备10的通信频段。在一个实施例中,第四天线的工作频段可以包括中频(1710MHz-2170MHz)中的至少部分频段,和/或,高频((2300MHz-2690MHz)中的至少部分频段,和/或,sub 6G中的至少部分频段,例如,n77频段)。
在一个实施例中,第四辐射体214还可以包括第五连接点2141。电子设备10还包括第五调谐电路255。第五调谐电路255与第五连接点2141耦合连接。
应理解,第五调谐电路255可以用于调整第四辐射体214产生的谐振的谐振点频率,以使第四天线可以工作于不同的通信频段。例如,第五调谐电路255可以处于不同的调谐电路状态,使第五连接点2141与地板之间电连接有不同的电子元件。
同时,当电子设备10进行卫星通信时,第四天线不工作。第五调谐电路255可以处于不同的电路状态,例如,第五调谐电路255与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接,第四辐射体214在第五连接点2141与地板300直接耦合连接,以防止第四辐射体214对卫星通信的干扰。
当电子设备进行卫星通信时,第四天线不作为主馈天线工作,第四辐射体214可以不产生工作谐振,或者通过间接耦合的方式产生寄生工作谐振。当电子设备10不进行卫星通信时,第四天线可以作为主馈天线工作,第四辐射体214可以由馈入的电信号产生谐振。
在一个实施例中,边框11还可以包括第三接地点243,第三接地点243位于第一位置201和第一馈电点231之间。边框11在第三接地点243接地。
应理解,第三接地点243可以用于提升第二天线和第四天线之间的隔离度。并且,当第四天线工作时,第四辐射体214作为主辐射枝节(包括第四馈电点234),第四接地点244与第一位置201之间的边框可以作为第四天线的寄生枝节,用于提升第四天线的辐射特性。第一调谐电路251可以处于不同的电路状态,第一连接点与地板之间电连接有不同的电子元件,使寄生枝节可以产生的不同频率的谐振。
对应的,第一天线由第二位置202和第一接地点241之间的边框作为主辐射枝节,可以工作于四分之一波长模式。第二调谐电路252还可以用于确定第一天线产生的谐振的谐振点频率,以使第一天线可以工作于不同的通信频段。例如,第二调谐电路252可以处于不同的调谐电路状态,使第二连接点与地板之间电连接有不同的电子元件。
在一个实施例中,第一天线的工作频段可以包括GPS中的L1频段,和/或,sub 6G中的至少部分频段,例如,n79频段。
在一个实施例中,GPS中的L1频段可以包括1575.42MHz±1.023MHz。在一个实施例中,sub 6G可以包括n77频段、n79频段。n77频段可以包括3300MHz-4200MHz。n79频段可以包括4400MHz-5000MHz。
应理解,当第一天线工作于GPS中的L1频段时,由于GPS中的L1频段与卫星通信的频段并不兼容(不能共用匹配),电子设备10还可以包括耦合连接于第一馈电点231和地板之间的开关。当电子设备10进行卫星通信时,第一天线不工作,该开关断开(或者,第一馈电点231和地板之间等效为断路,例如,第一馈电点231和地板之间的等效电感大于20nH)。当第一天线工作于GPS中的L1频段时,该开关连通,第二调谐电路与地板之间可以电连接有电子元件以匹配L1频段。
同时,电子设备进行卫星通信或不进行卫星通信时,第一辐射体211均产生谐振。当电子设备10进行卫星通信时,第一天线不作为主馈天线工作,第一辐射体211的整枝节(第一位置201和第二位置202之间的边框)产生第一主谐振和第二主谐振。当电子设备10不进行卫星通信时,第一天线可以作为主馈天线工作,第一辐射体211的部分枝节(第二位置202和第一接地点241之间的边框)产生谐振,该谐振的谐振点频率与第一主谐振的谐振点频率或第二主谐振的谐振点频率不同。例如,当电子设备10不进行卫星通信时,第一天线可以作为GPS天线工作,以使电子设备可以进行GPS定位。
在一个实施例中,GPS的L1频段和L5频段中的至少一个频段可以通过上述的第二天线、第三天线、第四天线、以及下述的第五天线、第六天线中的任一个天线支持。例如,GPS的L1频段和L5频段中的至少一个频段的信号可以经由第二馈电电路222并通过第二辐射体212辐射,或者可以经由第三馈电电路223并通过第三辐射体213辐射。应可理解,由于GPS中的L1频段包括1575.42MHz±1.023MHz,GPS中的L5频段包括1176.45MHz,与本申请实施例中的卫星通信频段存在频差,本申请中的电子设备也可以同时进行卫星通信和GPS卫星导航。
在一个实施例中,在第一接地点241处可以通过第一接地件实现接地。第一接地件与边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm,以使第二天线和第四天线之间具有更好的隔离度。
应理解,接地点、和/或连接点均可以通过金属弹片或与中框的中板之间的连筋结构实现。当采用金属弹片等金属部件时,接地点、和/或连接点与辐射体上的其他点或端之间的距离可以理解为从该金属弹片的中心起算的距离。当采用与中框的中板之间的连筋结构时,接地点、和/或连接点与辐射体上的其他点或端之间的距离可以理解为从连筋结构的一端的边沿起算的距离。
在一个实施例中,电子设备包括上述中框,所述中框包括上述边框11和中板。在一个实施例中,中板与地板300通过多处电连接。在一个实施例中,中板可以看做是地板300的一部分。在一个实施例中,边框11与中板通过连筋结构(例如第一接地件,图中未示出)电连接。连筋结构(例如第一接地件,图中未示出)连接于边框和中板之间,并与边框和中板一体成型。为了论述的简洁,在本申请实施例中所述的接地件均可以相应理解。
在一个实施例中,第一接地件在边框与所述地板之间延伸的长度小于或等于6mm。
在一个实施例中,第一接地件和地板之间耦合连接有电子元件,电子元件的等效电容值大于或等于3pF。
应理解,当电子设备10工作于卫星频段时,电子元件在卫星系统中的至少部分频段(天通卫星系统中的至少部分频段和/或北斗卫星系统中的至少部分频段)呈断开状态,可以使第一接地件与地板之间大致呈断路状态。本申请中的“断路状态”指的是第一接地件与地板之间的电流状态,例如,在“断路状态”下,第一辐射体211和地板上分布的电流基本不通过第一接地件和该电子元件耦合/流动。应可理解,“电流基本不耦合/流动”,并不能对此做绝对的理解,在本申请实施例中,当电子设备10工作于卫星频段时,通过电子元件的设置,第一辐射体211可以产生线DM模式,则可以认为该电子元件在卫星系统中的至少部分频段呈断开状态,且电流基本不通过第一接地件和该电子元件耦合/流动。在一个实施例中,天线200由线DM模式产生的谐振的辐射效率和系统效率较高。
当电子设备10不工作于卫星频段时,电子元件在第二天线的工作频段和/或第四天线的工作频段时呈导通状态,可以使第一接地件与地板之间大致呈短路状态。本申请中的“短路状态”指的是第一接地件与地板之间的电流状态,例如,在“短路状态”下,第一辐射体211和地板上分布的电流大体通过第一接地件和该电子元件耦合/流动。在一个实施例中,第一辐射体211通过第一接地件和电子元件与地板耦合连接,可以使第二天线和第四天线之间具有更好的隔离度。应可理解,第二天线和第四天线的开口端分别位于第一接地件的两侧,二者通过第一接地件处的电流短路状态实现较好的隔离度。
电子元件还可以用于调整辐射体电长度。在一个实施例中,电子元件可以用于调整第一位置201与第一接地点241之间的导体部分的电长度,或,第二位置202与第一接地点241之间导体部分的电长度。
为了论述的简洁,在申请实施例中的接地件的结构均可以相应理解,为了论述的简洁,不再一一赘述。
在一个实施例中,第一接地件和地板之间耦合连接有串联的电子元件开关。开关可以用于控制第一接地件与地板之间的电连接状态。
应理解,当电子设备10工作于卫星频段时,开关呈断开状态,可以使第一接地件与地板断路,第一辐射体211不与地板耦合连接,第一辐射体211仅产生线DM模式,天线200由线DM模式产生的谐振的辐射效率和系统效率较高。当电子设备10不工作于卫星频段时,开关呈导通状态,可以使第一接地件与地板短路,第一辐射体211与地板耦合连接,可以使第二天线和第四天线之间具有更好的隔离度。
在一个实施例中,第一接地件可以包括第一弹片和第二弹片,第一弹片、第二弹片和地板之间耦合连接有电子元件,每个电子元件的等效电容值大于或等于3pF。
在一个实施例中,第一接地件通过电子元件与地板连接时,第一接地件的宽度可以大于或等于1.5mm且小于或等于12mm。在一个实施例中,第一接地件的宽度可以大于或等于2mm且小于或等于8mm。
应理解,第一接地件通过电子元件与地板连接耦合时,第一接地件的宽度可以理解为第一弹片与第一辐射体211耦合的一端的中点和第二弹片与第一辐射体211耦合的一端的中点之间的距离(边框的长度)。为了论述的简洁,本申请实施例仅以第一接地件包括两个弹片为例进行说明,在实际的生产或设计中还可以包括多个弹片(多个弹片与地板之间均耦合连接电子元件),第一弹片和第二弹片可以理解为多个弹片中距离最远的两个弹片。
在一个实施例中,第一接地件通过电子元件与地板耦合连接时,电子设备10还可以包括SAR传感器(sensor)。SAR传感器可以电连接于电子元件和地板之间,由第一辐射体211作为SAR传感器的感应体。SAR传感器用于确定人体与电子设备10(第一辐射体211)之间的距离。
在一个实施例中,当SAR传感器电连接于电子元件和地板之间时,与第一辐射体211电连接的所有电子元件的等效电容值小于或等于120pF,以使SAR传感器具有良好的工作状态。
在一个实施例中,当第一接地件和地板之间耦合连接有电子元件,可以根据天线200的工作频段的中心频率确定第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差。
在一个实施例中,天线200的工作频段的中心频率大于或等于1GHz且小于2.5GHz,例如,该工作频段包括天通卫星系统中的至少部分频段,北斗卫星系统中的至少部分频段。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于500MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于500MHz。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz。
在一个实施例中,天线200的工作频段的中心频率大于或等于2.5GHz且小于或等于5GHz,例如,该工作频段包括其他系统中的至少部分频段。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于1200MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于1200MHz。第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz,和/或,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。在一个实施例中,在第二接地点242处可以通过第二接地件实现接地。第二接地件与边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于12mm。
应理解,在第二接地点242处设置接地结构,可以用于提升第二天线和第三天线之间的隔离度。
在一个实施例中,当第一馈电点231位于第二端(第二位置202)和第一接地点241之间时,第一辐射体211在第一端(第一位置201)和第一接地点241之间的部分也可以作为辐射体。该辐射体可以与馈电电路耦合连接,作为另一个天线。该天线可以用于增加电子设备的通信频段。
图11至图15是图10所示的天线200的仿真结果。其中,图11是图10所示的天线200的S参数仿真结果。图12是图10所示的天线200的系统效率和辐射效率的仿真结果。图13是图10所示的天线200工作在2.2GHz处四分之一波长模式对应的电流分布图。图14是图10所示的天线200工作在2.2GHz处CM模式对应的电流分布图。图15是图10所示的天线200工作在2.2GHz处DM模式对应的电流分布图。
应理解,在图11至图15示出了第一辐射体在不同工作模式时的仿真结果。第三连接点、第四连接点、第五连接点处接地(第三连接点、第四连接点、第五连接点通过第三调谐电路、第四调谐电路、第五调谐电路与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接),避免第二辐射体、第三辐射体和第四辐射体对第一辐射体产生影响。对应的,第一调谐电路和第二调谐电路处于不同的电路状态(例如,电连接不同的电子元件),以使第一辐射体在2.2GHz工作于不同工作模式。
为了论述的简洁,本申请实施例仅以第一辐射体形成类似于左手天线(第一馈电点与第二位置之间的边框的长度小于第二位置与第一接地点之间的边框(导体部分)的长度的二分之一)的结构,工作于左手天线的四分之一波长模式为例进行说明,左手天线可以例如,符合复合左右手(composite right and left hand,CRLH)传输线结构的天线。
在第一辐射体工作于四分之一波长模式时,第一连接点处接地(第一连接点通过第一调谐电路与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接),第一接地点与第一位置之间的边框作为接地的枝节,不参与辐射。在第一辐射体工作于CM模式或DM模式时,通过第一调谐电路和第二调谐电路处于不同的电路状态(例如,连接点与地板之间电连接有不同的电子元件),使2.2GHz时对应于CM模式和DM模式。
如图11所示,第一辐射体在四分之一波长模式、CM模式和DM模式均可以2.2GHz产生谐振。
如图12所示,DM模式的系统效率和辐射效率高于四分之一波长模式的系统效率和辐射效率,约0.5dB。四分之一波长模式的系统效率和辐射效率高于CM模式的系统效率和辐射效率,约0.5dB。
如图13所示,第二位置与第一接地点之间的边框,可以对应于上述四分之一波长模式。
如图14所示,第一辐射体产生谐振时,CM模式在辐射体上的电流可以激励起地板上的横向模式,但是横向模式产生的电流会相互抵消,CM模式的系统效率和辐射效率较低。
如图15所示,第一辐射体产生谐振时,主要由第一位置和第二位置之间的边框辐射。并且,可以激励起地板上的横向模式,而横向模式产生的电流同向,不会相互抵消,因此DM模式的系统效率和辐射效率较高。
当第一边框位于第二边的中心时,可以激励起横向模式(占比超过纵向模式),但横向模式对应的电流会相互抵消,因此,CM模式的系统效率和辐射效率较低。
图16至图19是图10所示的天线200的电流和电场分布示意图(背视图)。其中,图16是图10所示的天线200在第三连接点2131接地时的电流分布示意图(背视图)。图17是图10所示的天线200在第三连接点2131不接地时的电流分布示意图(背视图)。图18是图10所示的天线200在第三连接点2131接地时的电场分布示意图(背视图)。图19是图10所示的天线200在第三连接点2131不接地时的电场分布示意图(背视图)。
应理解,图16至图19示出了天线产生辐射时,在2.2GHz处的一个电流周期T内,第三辐射体与第一辐射体之间的电流形成类似组阵时的示意图。第四连接点、第五连接点处接地(第四连接点、第五连接点通过第四调谐电路、第五调谐电路与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接),避免第二辐射体和第四辐射体对电流和电场分布产生影响。第一调谐电路和第二调谐电路处于对应的调谐电路状态,以使第一辐射体在2.2GHz工作于DM模式。
如图16所示,示出了第三连接点处接地(第三连接点通过第三调谐电路与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接),第三辐射体可以作为接地的枝节,不参与辐射时的电流分布图,电流主要集中在第一辐射体上。
如图17所示,示出了第三调谐电路与地板之间电连接有电子元件(第三辐射体产生的第一寄生谐振的谐振点频率低于第一辐射体产生的第一谐振的谐振点频率)的电流分布示意图。在第二谐振的谐振点(2.2GHz)处,第一辐射体上的电流第三辐射体上的电流同向,第一辐射体产生的电流的路径得到延伸。
如图18所示,当第三辐射体作为接地的枝节时,第三辐射体附近电场较弱。
如图19所示,当第三调谐电路与地板之间电连接有电子元件(第三辐射体产生的第一寄生谐振的谐振点频率低于第一辐射体产生的第一谐振的谐振点频率)时,第三辐射体附近电场较强。
图20至图23是图10所示的天线200的方向图仿真结果。其中,图20是图10所示的天线200在第三连接点接地时的定向性增益方向图。图21是图10所示的天线200在第三连接点接地时的左旋圆极化定向性方向图。图22是图10所示的天线200在第三连接点不接地时的定向性增益方向图。图23是图10所示的天线200在第三连接点不接地时的左旋圆极化定向性方向图。
应理解,图20至图23所示的方向图仿真结果均为电子设备设置于人手模型时的仿真结果。
如图20所示,当第三辐射体作为接地的枝节时,天线的定向性增益为4.05dBi。天线产生的辐射的最大辐射方向偏离电子设备的顶部(例如,y方向)。
如图21所示,当第三辐射体作为接地的枝节时,天线的左旋圆极化定向性增益为1.1dBic。
如图22所示,当第三调谐电路与地板之间电连接有电子元件(第三辐射体产生的第一寄生谐振的谐振点频率低于第一辐射体产生的第一谐振的谐振点频率)时,由于第一辐射体上的电流第三辐射体上的电流同向,第三辐射体与第一辐射体之间的电流形成类似组阵,相较于图20所示的增益方向图,天线产生的辐射的最大辐射方向靠近电子设备的顶部(例如,y方向),定向性增益由4.05dBi提升至4.8dBi。
如图23所示,当第三调谐电路与地板之间电连接有电子元件时,天线的左旋圆极化定向性增益由1.1dBic提升至1.9dBic。
图24和图25是是图10所示的天线200的仿真结果。其中,图24是图10所示的天线200的S参数仿真结果。图25是图10所示的天线200的系统效率和辐射效率的仿真结果。
应理解,图24和图25示出了天线在第一调谐电路和第二调谐电路处于不同电路状态时的仿真结果。例如,第一调谐电路、第二调谐电路处于第一电路状态(例如,连接点与地板之间电连接有第一电子元件)时,天线产生的谐振包括第一谐振和第二谐振。第一调谐电路、第二调谐电路处于第二电路状态(例如,连接点与地板之间电连接有第二电子元件)时,天线产生的谐振包括第三谐振和第四谐振。
对应的,第三调谐电路在第一辐射体分别产生第二谐振和第四谐振时可以处于第一电路状态和第二电路状态,以使第三辐射体产生的寄生谐振的谐振点频率与第二谐振的谐振点频率和第四谐振的谐振点频率在上述实施例中所述的范围内,以使天线的定向性提升。
并且,第四调谐电路在第一辐射体分别产生第二谐振和第四谐振时可以处于第一电路状态和第二电路状态,以使第四辐射体产生的寄生谐振的谐振点频率与第二谐振的谐振点频率和第四谐振的谐振点频率在上述实施例中所述的范围内,以使天线的辐射效率和系统效率提升。
应理解,由于天线的增益与天线的定向性和效率(辐射效率和系统效率)相关。当提升天线的效率(辐射效率和系统效率)时,定向性不变,也可以提升天线的增益。
第五调谐电路可以使第五连接点与地板直接电连接或通过0ohm的电阻电连接,第四辐射体在第五连接点与地板耦合连接,以防止第四辐射体对卫星通信的干扰。
如图24所示,当第一馈电电路馈入电信号,天线可以在第一调谐电路和第二调谐电路处于不同电路状态时均产生两个谐振。第一调谐电路、第二调谐电路处于第一电路状态时,天线产生的谐振包括第一谐振(1.7GHz附近)和第二谐振(2GHz附近),以S11<-6dB为界限,天线的工作频段可以包括1980MHz-2010MHz。
第一调谐电路、第二调谐电路处于第二电路状态时,天线产生的谐振包括第三谐振(2GHz附近)和第四谐振(2.2GHz附近),以S11<-6dB为界限,天线的工作频段可以包括2170MHz-2200MHz。
如图25所示,由于第一辐射体在1980MHz-2010MHz,以及2170MHz-2200MHz均工作于DM模式,且第三辐射体可以提升天线的系统效率和辐射效率,因此,天线在上述频段均具有良好的系统效率和辐射效率。
图26是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
如图26所示,边框11还可以包括第四位置204,第三接地点243位于第一位置201和第四位置204之间,第四位置204开设第四缝隙。天线200还包括第五辐射体215,第五辐射体215包括所述第三接地点243和第四位置204之间的边框的至少一部分。第五辐射体215用于产生第三寄生谐振,第三寄生谐振的谐振点频率低于第一主谐振的谐振点频率。
应理解,图26所示的电子设备10与图10所示的电子设备10的区别仅在于在第四位置204开设第四缝隙,以使天线200包括第五辐射体215。
在本申请实施例提供的技术方案中,在第一辐射体211由线DM模式产生第一主谐振时,可以激励第五辐射体215产生第五寄生谐振。在一个实施例中,当第一馈电电路221馈入电信号时,在第一主谐振的谐振点,第一辐射体211上的电流第五辐射体215上的电流同向,可以使得第一辐射体211产生的电流的路径延伸。由第一辐射体211、第三辐射体213和第五辐射体215上的同向电流可以获得类似电流组阵的效果,进一步可以改善天线200的定向性。
在一个实施例中,第一位置201和第四位置204之间的边框的长度L3与第一位置201和第二位置202之间的边框的长度L1满足:L1≤L3≤L1×120%。
在一个实施例中,第五辐射体215还可以包括第六连接点2151。电子设备10还包括第六调谐电路256。第六调谐电路256与第六连接点2151耦合连接。
应理解,第六调谐电路256可以用于调整第五辐射体215产生的谐振的谐振点频率,以使第五辐射体215产生第五寄生谐振和第六寄生谐振,从而在第一频段和第二频段使得第一辐射体211产生的电流的路径延伸,可以获得类似电流组阵的效果,可以改善天线200的定向性。
在一个实施例中,第一主谐振的谐振点与第五寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。在一个实施例中,第二主谐振的谐振点与第六寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。
应理解,当第一主谐振(或者,第二主谐振)的谐振点与第五寄生谐振(或者,第六寄生谐振)的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz时,第一馈电电路221馈入电信号,在第一主谐振(或者,第二主谐振)的谐振点,第五辐射体215上产生的与第一辐射体211上的电流中同向的电流占比更多,可以进一步改善天线200的定向性。
在一个实施例中,边框11可以包括与第二边132呈角相交的第三边133,第三边133的长度大于第二边132的长度。在一个实施例中,第四位置204位于第三边133。
在一个实施例中,第五辐射体215还可以包括第五馈电点235。电子设备10还可以包括第五馈电电路225。第五馈电电路225与第五馈电点235耦合连接。在一个实施例中,第五馈电点235位于第六连接点2151和第三接地点243之间。
应理解,当天线200不进行卫星通信时,第五辐射体215可以与第五馈电电路225形成第五天线,可以工作于四分之一波长模式。
在一个实施例中,第五辐射体215的长度R5(第四位置204与第三接地点243之间的边框的长度)与第一位置201和第二位置202之间的边框(第一辐射体211)的长度L1满足:L1×40%≤R5≤L1×65%。
在一个实施例中,第五天线的工作频段可以包括中频(middle band,MB)(1710MHz-2170MHz)中的至少部分频段,和/或,高频(high band,HB)(2300MHz-2690MHz)中的至少部分频段,例如,LTE中的B1(1920MHz–1980MHz),B3(1710MHz–1785MHz)和B7(2500MHz–2570MHz)。
应理解,第六调谐电路256还可以用于确定第五天线产生的谐振的谐振点频率,以使第五天线可以工作于不同的通信频段。例如,第六调谐电路256可以处于不同的电路状态,使第六连接点2151与地板之间电连接有不同的电子元件。
同时,电子设备进行卫星通信或不进行卫星通信时,第五辐射体215均产生谐振。当电子设备10进行卫星通信时,第五天线不作为主馈天线工作,第五辐射体215通过与第一辐射体211间接耦合的方式产生寄生谐振,从而提升天线200的辐射特性(例如,寄生谐振的谐振点与主谐振的谐振点之间的频差在上述范围内)。当电子设备10不进行卫星通信时,第五天线作为主馈天线工作,第五辐射体215可以由馈入的电信号产生谐振,该谐振的谐振点频率与寄生谐振的谐振点频率不同。
在一个实施例中,在第三接地点243处可以通过第三接地件实现接地。第三接地件与边框连接的宽度大于或等于1mm且小于或等于20mm。
应理解,第三接地点243处的接地结构,可以用于提升第四天线和第五天线之间的隔离度。
在一个实施例中,第三接地点243和第六接地点246之间的距离大于或等于1mm且小于或等于20mm,以使第四天线和第五天线之间具有更好的隔离度。
应理解,为了论述的简洁,在本申请实施例中,仅以第一天线、第二天线、第三天线、第四天线和第五天线的工作频段包括上述频段为例进行说明,在实际的生产或设计中,第一天线、第二天线、第三天线、第四天线和第五天线的工作频段可以包括其他频段,本申请实施例对此并不做限制。
在本申请的实施例中,第一天线与天线200采用同一个馈电电路(第一馈电电路)馈入电信号,在电子设备10进行卫星通信时,该馈电电路无法馈入第一天线的电信号,因此,第一天线不工作。在一个实施例中,第一天线用于馈入GPS中的L1频段的信号,则进行卫星通信的天线200与GPS的L1频段的第一天线不同时工作。在一个实施例中,第一天线用于馈入Wi-Fi 2.4GHz频段的信号,则进行卫星通信的天线200与Wi-Fi 2.4GHz频段的第一天线不同时工作。类似地,第一天线还可以用于馈入其他频段的信号,此处不再赘述。
而在电子设备10进行卫星通信时,第二天线(例如,WiFi的2.4GHz频段、N77频段)、第三天线(例如,MB或HB)、第四天线(例如,MB或HB、N77频段)和第五天线(例如,MB或HB)的工作频段中的至少部分频段与天线200的第一主谐振或第二主谐振临近(例如,工作频段中的部分频段的中心频率与主谐振的谐振点频率之差小于或等于200MHz),导致第二天线、第三天线、第四天线和第五天线与天线200之间的隔离度较差(例如,与天线200之间的隔离度小于25dB)。当天线200产生谐振,第二天线、第三天线、第四天线和第五天线工作时,会有部分功率由第二天线、第三天线、第四天线和第五天线的馈电点处灌入对应的馈电电路中,导致馈电电路中的部分器件损坏。
在一个实施例中,第二天线、第三天线、第四天线或第五天线的工作频段与天线200的第一主谐振或第二主谐振不临近(例如,工作频段中的部分频段的中心频率与主谐振的谐振点频率之差大于200MHz),在电子设备10进行卫星通信时,第二天线、第三天线、第四天线或第五天线可以与天线200同时工作。
在一个实施例中,第二天线、第三天线、第四天线或第五天线的工作频段可以包括GPS中的L1频段。由于GPS中的L1频段不与卫星通信中的频段临近,具有较好的隔离度,因此,包括GPS中的L1频段的天线可以与天线200同时工作。电子设备10在进行卫星通信(发送或接收短报文、语音通信)时,可以同时进行定位。
在一个实施例中,电子设备10还可以包括天线400和天线500,如图27所示。
其中,天线400的工作频段可以包括BT频段(2.4GHz-2.4835GHz)。天线500的工作频段可以包括中频(middle band,MB)(1710MHz-2170MHz)中的至少部分频段,和/或,高频(high band,HB)(2300MHz-2690MHz)中的至少部分频段,例如,LTE中的B1(1920MHz–1980MHz),B3(1710MHz–1785MHz)和B7(2500MHz–2570MHz)。
在一个实施例中,天线400与天线200中的第一辐射体之间沿第一边131的延伸方向或第三边133的延伸方向的距离可以大于第一边131或第三边133的长度的六分之一。在一个实施例中,天线400可以位于电子设备10的侧键附近。
在一个实施例中,天线500与天线200中的第一辐射体之间沿第一边131的延伸方向或第三边133的延伸方向的距离可以大于第一边131或第三边133的长度的二分之一。
应理解,当天线400的工作频段与天线200的工作频段临近但不重叠,天线400与天线200中的第一辐射体之间沿第一边131的延伸方向或第三边133的延伸方向的距离可以大于第一边131或第三边133的长度的六分之一时,天线400和天线200之间可以具有较好的隔离度,两者可以同时工作。在一个实施例中,电子设备10可以通过天线400与外设的可穿戴设备(例如,耳机或手表)进行蓝牙连接。
当天线500的工作频段与天线200的工作频段临近但不重叠,天线500与天线200中的第一辐射体之间沿第一边131的延伸方向或第三边133的延伸方向的距离可以大于第一边131或第三边133的长度的二分之一时,天线500和天线200之间可以具有较好的隔离度,两者可以同时工作。
图28是本申请实施例提供的一种电子设备10的图形用户界面示意图。
应理解,为了论述的简洁,在本申请实施例中,仅以第一天线、第二天线、第三天线、第四天线和第五天线的工作频段包括上述频段为例进行说明,在实际的生产或设计中,第一天线、第二天线、第三天线、第四天线和第五天线的工作频段可以包括其他频段,本申请实施例对此并不做限制。
当电子设备10不进行卫星通信时,电子设备10可以通过上述实施例中的第一天线、第二天线、第三天线、第四天线或第五天线进行通信,可以通过蜂窝网络中的4G/5G频段、WiFi进行通信以及通过GPS进行定位,如图28中的(a)所示。
当用户准备进行卫星通信时,开启卫星通信的应用,如图28中的(b)所示。
应理解,在本申请实施例中,仅以图28中的(b)所示的图形用户界面为例进行说明,在实际的生产或设计中,也可以对此进行调整。
当用户开启卫星通信时,图形用户界面提醒用户将要关闭的频段信息,如图28中的(c)所示。
应理解,当用户开启卫星通信后,电子设备10可以关闭与上述实施例中天线200相关的部分天线。例如,上述实施例中的第二天线(例如,WiFi的2.4GHz频段、N77频段)、第三天线(例如,MB或HB)、第四天线(例如,MB或HB、N77频段)和第五天线(例如,MB或HB)。
同时,电子设备10中的部分天线可以不关闭。例如,上述实施例中的天线400和天线500。电子设备10可以通过天线400与外设的可穿戴设备(例如,耳机或手表)进行蓝牙连接。或者,当上述实施例中的第二天线、第三天线、第四天线或第五天线的工作频段与天线200的第一主谐振或第二主谐振不临近,则可以与卫星通信同时工作。
当用户开启卫星通信后,用户额可以根据图形用户界面显示的步骤进行对星,以进行卫星通信,如图28中的(d)所示。
图29是本申请实施例提供的又一种电子设备10的示意图。
如图29所示,边框11可以包括位于第二边132的第二位置202和位于第一边131的第三位置203,以及第二接地点242。边框11在第二位置202和第三位置203开设缝隙。边框11在第二接地点242与地板300耦合连接。
天线200可以包括第一辐射体211、第一馈电电路221、第一调谐电路251和第二调谐电路252。第一辐射体211为第二位置202和第三位置203之间的边框的导电部分。第一辐射体211的第一端(靠近第二位置202的一端)和第二端(靠近第三位置203处的一端)为开放端。
第一辐射体211包括第一馈电点。第一馈电点与第二位置201的距离和第一馈电点与第三位置203的距离不同,以使第一辐射体211同时产生线CM模式和线DM模式。第一馈电电路221与第一馈电点耦合连接,用于馈入电信号,以激励天线200产生谐振。第一馈电点与第二位置202的距离和第一馈电点与第三位置203的距离不同也可以理解为第一辐射体211在第一馈电点与第一端之间的长度和第一馈电点与第二端之间的长度不同。
第一辐射体211还包括第一连接点2111和第二连接点2112。第一连接点2111位于第二位置202和第二接地点242之间。第二连接点2112位于第三位置203和第二接地点242之间。第一调谐电路251与第一连接点2111耦合连接,第二调谐电路252与第二连接点2112耦合连接。
在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第一电路状态,第一辐射体211用于产生第一主谐振,第一主谐振的谐振频段包括第一频段。在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第一电路状态,第一辐射体211用于产生第一谐振和第二谐振,第一谐振的谐振点频率低于第二谐振的谐振点频率,第二谐振为第一主谐振。
在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第二电路状态,第一辐射体211用于产生第二主谐振,第二主谐振的谐振频段包括第二频段。在一个实施例中,第一调谐电路251和第二调谐电路252处于第二电路状态,第一辐射体211用于产生第三谐振和第四谐振,第三谐振的谐振点频率低于第四谐振的谐振点频率,第四谐振为第二主谐振。
应理解,根据本申请实施例提供的技术方案,可以同时激励第一辐射体211的线CM模式和线DM模式。在第一电路状态,第一谐振主要由线CM模式产生,第二谐振主要由线DM模式产生。在第二电路状态,第三谐振主要由线CM模式产生,第四谐振主要由线DM模式产生。
相较于第一辐射体211的全部设置于第二边132,第一辐射体211的第二部分设置于第二边132时,天线200由线DM模式产生的谐振的辐射效率和系统效率虽然有所下降,但仍然具有较好的表现。由于天线的增益与天线的定向性和效率(辐射效率和系统效率)相关。当提升天线的效率(辐射效率和系统效率)时,定向性不变,也可以提升天线的增益。
在一个实施例中,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz。在一个实施例中,第二谐振的谐振点与第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
在一个实施例中,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz。在一个实施例中,第四谐振的谐振点与第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
在一个实施例中,第一辐射体211在第一边131上的第一部分的长度大于或等于第一辐射体211在第二边132上的第二部分的长度的二分之一,且小于或等于第一辐射体211在第二边132上的第二部分的长度的二分之三。
应理解,在图29所示的天线200中,第一辐射体211的第一部分和第二部分的连接区域呈折线状。因此,在这种情况下,第一部分的长度可以理解为第三位置203与连接区域之间的导体的长度,第二部分的长度可以理解为第二位置202与连接区域之间的长度。在一个实施例中,第一辐射体211的第一部分和第二部分连接区域呈弧形。因此,在这种情况下,第一部分的长度可以理解为其在第一边131的延伸方向上延伸的长度,第二部分的长度可以理解为其在第二边132的延伸方向上延伸的长度。
当第一辐射体211呈弯折状,在第一边131上的第一部分的长度与在第二边132上的第二部分的长度在上述范围内时,线DM模式产生的谐振具有较好的辐射效率和系统效率。
图29所示的天线300与上述实施例所示的天线200的区别仅在于在进行卫星通信时主辐射体(馈入电信号的辐射体)的位置不同。
在相同的边框11的结构下,上述实施例中,以第一位置201和第二位置202之间边框的导体部分(第一辐射体211)作为主辐射体。而在图29所示的天线200中,以第二位置202和第三位置203之间边框的导体部分(第一辐射体211)作为主辐射体。
相同的边框11的结构可以理解为,边框11可以在第一位置201、第二位置202、第三位置203和第四位置204均开设缝隙,且在第一接地点241、第二接地点242和第三接地点243与地板300耦合连接。相同的边框11的结构还可以理解为,第一位置201、第二位置202、第三位置203和第四位置204之间的边框的长度比例相同。相同的边框11的结构还可以理解为,在第一接地点241、第二接地点242和第三接地点243处,通过接地件与边框连接的宽度。
并且,在图29所示的电子设备10中,第三位置203位于边框11的第一边131,第二位置202位于第二边。第一辐射体211呈弯折状,例如,L形。
在一个实施例中,第一辐射体211在第一连接点2111与第一端之间的长度小于或等于第一辐射体211在第二接地点242与第一端之间的长度的二分之一。在一个实施例中,第一连接点2111与第二位置202在第一辐射体211上的距离小于或等于第二接地点242与第二位置202在第一辐射体211上的距离的二分之一。
在一个实施例中,第一连接点2111和第二位置202之间的边框的长度D1与第三位置203和第二位置202距离之间的边框的长度L1满足:D1≤L1×30%。在一个实施例中,D1≤L1×10%。在一个实施例中,D1小于或等于8mm。
在一个实施例中,第一辐射体211在第二连接点2112与第二端之间的长度小于或等于第一辐射体211在第二接地点242与第二端之间的长度的二分之一。在一个实施例中,第二连接点2112与第三位置203在第一辐射体211上的距离小于或等于第二接地点242与第三位置203在第一辐射体211上的距离的二分之一。
在一个实施例中,第二连接点2112和第三位置203之间的边框的长度D2与第三位置203和第二位置202距离之间的边框的长度L1满足:D2≤L1×30%。在一个实施例中,D2≤L1×10%。在一个实施例中,D2小于或等于8mm。
在一个实施例中,在图29所示的天线200中,天线200包括第二辐射体212和第三辐射体213。第二辐射体212为第二位置202和第一接地点241之间的边框的导电部分,第三辐射体213为第二接地点242和第一位置201之间的边框的导电部分。
在一个实施例中,天线200包括第四辐射体214和第五辐射体215,第四辐射体214和第五辐射体215可以与图26中所示的200中所示的结构相同。
应理解,在图29所示的实施例中,以第一辐射体211为第二位置202和第三位置203之间的边框的导电部分进行举例说明,在实际的生产或者应用中,也可以由第一位置201和第四位置204之间的边框的导电部分作为第一辐射体211,为了论述的简洁,不再一一赘述,如图30所示。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (51)

1.一种电子设备,其特征在于,包括:
地板;
边框,包括呈角相交的第一边和第二边,所述第二边包括第一位置、第二位置以及位于所述第一位置和所述第二位置之间的第一接地件,
所述边框在所述第一位置开设第一缝隙,在所述第二位置开设第二缝隙,所述边框通过所述
第一接地件与所述地板耦合,其中,所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm,或,所述第一接地件通过电子元件耦合连接于所述地板,所述电子元件的等效电容值大于或等于3pF;
第一天线,包括:
第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,
第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,
第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合;
其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段。
2.根据权利要求1所述的电子设备,其特征在于,
所述第一辐射体在所述第一连接点与所述第一端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第一端之间的长度的二分之一,和/或,
所述第一辐射体在所述第二连接点与所述第二端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第二端之间的长度的二分之一。
3.根据权利要求1或2所述的电子设备,其特征在于,
所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于第一电路状态,所述第一辐射体用于产生第一主谐振,所述第一主谐振的谐振频段包括第一频段;
所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于第二电路状态,所述第一辐射体用于产生第二主谐振,所述第二主谐振的谐振频段包括第二频段。
4.根据权利要求3所述的电子设备,其特征在于,
所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于所述第一电路状态,所述第一辐射体用于产生第一谐振和第二谐振,所述第一谐振的谐振点频率低于所述第二谐振的谐振点频率,所述第二谐振为所述第一主谐振;
所述第一调谐电路和所述第二调谐电路处于第二电路状态,所述第一辐射体用于产生第三谐振和第四谐振,所述第三谐振的谐振点频率低于所述第四谐振的谐振点频率,所述第四谐振为所述第二主谐振。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,
所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz,和/或,
所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于300MHz。
6.根据权利要求5所述的电子设备,其特征在于,
所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz,和/或,
所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于100MHz。
7.根据权利要求4所述的电子设备,其特征在于,
基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于4mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于450MHz;
基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于4mm且小于或等于8mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于400MHz;
基于电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于500MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于500MHz。
8.根据权利要求7所述的电子设备,其特征在于,
基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于4mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz;
基于所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于4mm且小于或等于8mm,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz;
基于电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述第二谐振的谐振点与所述第一谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz,和/或,所述第四谐振的谐振点与所述第三谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于50MHz。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的电子设备,其特征在于,
在所述第一主谐振的谐振点,所述第一辐射体上的电流同向;
在所述第二主谐振的谐振点,所述第一辐射体上的电流同向。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的电子设备,其特征在于,
所述边框还包括第三位置和第二接地点,所述第三位置位于所述第一边,所述第二位置位于所述第一位置和所述第三位置之间,所述第二接地点位于所述第二位置和所述第三位置之间,
所述边框在所述第三位置开设第三缝隙,所述边框在所述第二接地点与所述地板耦合;
所述第一天线还包括第二辐射体和第三辐射体,所述第二辐射体为所述边框在所述第二位置和所述第二接地点之间的导电部分,所述第三辐射体为所述边框在所述第二接地点和所述第三位置之间的导电部分。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,
所述第三辐射体还包括第三连接点;
所述电子设备还包括第三调谐电路,所述第三调谐电路与所述第三连接点耦合。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,
所述第三调谐电路处于所述第一电路状态,所述第三辐射体用于产生第一寄生谐振,所述第一主谐振的谐振点与所述第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz;
所述第三调谐电路处于所述第二电路状态,所述第三辐射体用于产生第二寄生谐振,所述第二主谐振的谐振点与所述第二寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其特征在于,所述第三辐射体的长度R1与所述第一辐射体的长度L1满足:L1×30%≤R1≤L1×55%。
14.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,
所述第二辐射体还包括第四连接点;
所述电子设备还包括第四调谐电路,所述第四调谐电路与所述第四连接点耦合。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其特征在于,
所述第四调谐电路处于所述第一电路状态,所述第二辐射体用于产生第三寄生谐振,所述第三寄生谐振的谐振点与所述第一主谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz;
所述第四调谐电路处于所述第二电路状态,所述第二辐射体用于产生第四寄生谐振,所述第四寄生谐振的谐振点与所述第二主谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述第二辐射体的长度R2与所述第一辐射体的长度L1满足:L1×35%≤R2≤L1×60%。
17.根据权利要求14所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第二天线,所述第二天线包括:
所述第二辐射体,所述第二辐射体包括第二馈电点;
第二馈电电路,所述第二馈电电路与所述第二馈电点耦合。
18.根据权利要求17所述的电子设备,其特征在于,所述第二馈电点和所述第四连接点重合。
19.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第三天线,所述第三天线包括:
所述第三辐射体,所述第三辐射体包括第三馈电点;
第三馈电电路,所述第三馈电电路与所述第三馈电点耦合。
20.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述第三馈电点和所述第三连接点重合。
21.根据权利要求10所述的电子设备,其特征在于,
所述边框还包括第四位置和第三接地点,所述第一位置位于所述第二位置和所述第四位置之间,所述第三接地点位于所述第一位置和所述第四位置之间,
所述边框在所述第四位置开设第四缝隙,所述边框在所述第三接地点与所述地板耦合;
所述第一天线还包括第四辐射体和第五辐射体,所述第四辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第三接地点之间的导电部分,所述第五辐射体为所述边框在所述第三接地点和所述第四位置之间的导电部分。
22.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,
所述第五辐射体还包括第五连接点;
所述电子设备还包括第五调谐电路,所述第五调谐电路与所述第五连接点耦合。
23.根据权利要求22所述的电子设备,其特征在于,
所述第五调谐电路处于所述第一电路状态,所述第五辐射体用于产生第五寄生谐振,所述第一主谐振的谐振点与所述第五寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz;
所述第五调谐电路处于所述第二电路状态,所述第五辐射体用于产生第六寄生谐振,所述第二主谐振的谐振点与所述第六寄生谐振的谐振点之间的频率之差小于或等于200MHz。
24.根据权利要求23所述的电子设备,其特征在于,所述第五辐射体的长度R3与所述第一辐射体的长度L1满足:L1×40%≤R3≤L1×65%。
25.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第四天线,所述第四天线包括:
所述第四辐射体,所述第四辐射体包括第四馈电点;
第四馈电电路,所述第四馈电电路与所述第四馈电点耦合。
26.根据权利要求21所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第五天线,所述第五天线包括:
所述第五辐射体,所述第五辐射体包括第五馈电点;
第五馈电电路,所述第五馈电电路与所述第五馈电点耦合。
27.根据权利要求10至20中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接地件,所述边框在所述第二接地点处通过所述第二接地件与所述地板耦合;
所述第二接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于12mm。
28.根据权利要求21至27中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三接地件,所述边框在所述三接地点处通过所述第三接地件与所述地板耦合;
所述第三接地件与所述边框连接的宽度大于或等于1mm且小于或等于20mm。
29.根据权利要求1至28中任一项所述的电子设备,其特征在于,
所述第一接地件在所述边框与所述地板之间延伸的长度小于或等于6mm。
30.根据权利要求1至29中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一接地件位于所述第一辐射体的中心区域。
31.根据权利要求1至30中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备包括中框,所述中框包括所述边框和中板,其中所述中板与所述地板电连接,所述第一接地件连接于所述边框和所述中板之间,并与所述边框和所述中板一体成型。
32.根据权利要求1至31中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一馈电点设置于所述第一接地件与所述第二端之间,所述电子设备还包括:
第六天线,所述第六天线包括:
第六辐射体,所述第六辐射体是所述第一辐射体在所述第一接地件与所述第一端之间的辐射体部分,所述第六辐射体包括第六馈电点;
第六馈电电路,所述第六馈电电路与所述第六馈电点耦合。
33.一种电子设备,其特征在于,包括:
地板;
边框,包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边包括第一位置,所述第二边包括第二位置,所述边框还包括所述第一位置和所述第二位置之间的第一接地件,
所述边框在所述第一位置开设第一缝隙,在所述第二位置开设第二缝隙,所述边框在所述第一接地件与所述地板耦合,其中,所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm,或,所述第一接地件通过电子元件耦合连接于所述地板,所述电子元件的等效电容值大于或等于3pF;
第一天线,包括:
第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,
第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,
第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合。
其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段。
34.根据权利要求33所述的电子设备,其特征在于,
所述第一辐射体在所述第一连接点与所述第一端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第一端之间的长度的二分之一,和/或,
所述第一辐射体在所述第二连接点与所述第二端之间的长度小于或等于所述第一辐射体在和所述第一接地件的连接位置与所述第二端之间的长度的二分之一。
35.根据权利要求33或34所述的电子设备,其特征在于,第一部分的长度大于或等于第二部分的长度的二分之一,且小于或等于所述第二部分的长度的二分之三,所述第一部分为所述第一辐射体在所述第一边上的部分,所述第二部分为所述第一辐射体在所述第二边上的部分。
36.一种电子设备,其特征在于,包括:
地板;
边框,包括呈角相交的第一边和第二边,所述第二边包括第一位置和第二位置,
所述边框在所述第一位置开设第一缝隙,在所述第二位置开设第二缝隙;
第一天线,包括:
第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,
第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,
第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合;
其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段,以及GPS中的L1频段和/或sub 6G中的至少部分频段;
其中,所述电子设备进行卫星通信时,所述第一馈电电路用于馈入所述卫星通信频段的电信号;
所述电子设备不进行卫星通信时,所述第一馈电电路用于馈入所述GPS中的L1频段和/或所述sub6G中的至少部分频段的电信号。
37.根据权利要求36所述的电子设备,其特征在于,所述第一馈电点与所述第一连接点或所述第二连接点重合。
38.根据权利要求36或37所述的电子设备,其特征在于,
所述边框还包括第三位置和第一接地点,所述第三位置位于所述第一边,所述第二位置位于所述第一位置和所述第三位置之间,所述第一接地点位于所述第二位置和所述第三位置之间,
所述边框在所述第三位置开设第三缝隙,所述边框在所述第一接地点与所述地板耦合;
所述第一天线还包括第二辐射体和第三辐射体,所述第二辐射体为所述边框在所述第二位置和所述第一接地点之间的导电部分,所述第三辐射体为所述边框在所述第一接地点和所述第三位置之间的导电部分。
39.根据权利要求38所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第二天线,所述第二天线包括:
所述第二辐射体,所述第二辐射体包括第二馈电点;
第二馈电电路,所述第二馈电电路与所述第二馈电点耦合。
40.根据权利要求38所述的电子设备,其特征在于,所述电子设备还包括:
第三天线,所述第三天线包括:
所述第三辐射体,所述第三辐射体包括第三馈电点;
第三馈电电路,所述第三馈电电路与所述第三馈电点耦合。
41.一种电子设备,其特征在于,包括:
地板;
边框,包括依次设置的第一位置、第二位置、第三位置和第四位置,所述边框还包括呈角相交的第一边和第二边,所述第二边包括所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置,所述第一边包括所述第四位置,
所述边框在所述第一位置开设第一缝隙,在所述第二位置开设第二缝隙;
天线,包括:
第一辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第一辐射体在所述第一位置的一端为第一端,所述第一辐射体在所述第二位置的一端为第二端,
第二辐射体,所述第二辐射体为所述边框在所述第三位置和所述第四位置之间的导体部分,第一馈电电路和第二馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第二辐射体包括第二馈电点,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合,所述第二馈电电路与所述第二馈电点耦合,所述第一辐射体在所述第一馈电点与所述第一端之间的长度和所述第一馈电点与所述第二端之间的长度不同,
第一调谐电路和第二调谐电路,所述第一辐射体还包括第一连接点和第二连接点,所述第一连接点位于所述第一端和所述第一接地件之间,所述第二连接点位于所述第二端和所述第一接地件之间,所述第一调谐电路与所述第一连接点耦合,第二调谐电路与所述第二连接点耦合;
其中,所述第一天线的工作频段包括卫星通信频段和第一频段;
其中,所述电子设备进行卫星通信时,所述第一馈电电路用于馈入所述卫星通信频段的电信号,所述第二馈电电路用于馈入所述第一频段的电信号。
42.根据权利要求41所述的电子设备,其特征在于,所述第二位置和所述第三位置重合。
43.根据权利要求41或42所述的电子设备,其特征在于,所述第一频段包括GPS频段。
44.根据权利要求41至43中任一项所述的电子设备,其特征在于,所述第一频段包括WiFi频段或BT频段。
45.一种电子设备,其特征在于,包括:
地板;
边框,包括第一接地点,以及依次设置的第一位置、第二位置和第三位置,所述第一接地点位于所述第二位置和第三位置之间,
所述边框在所述第一位置开设第一缝隙、在所述第二位置开设第二缝隙,在所述第三位置开设第三缝隙,所述边框在所述第一接地点与地板耦合连接;
天线,包括:
第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体,所述第一辐射体为所述边框在所述第一位置和所述第二位置之间的导电部分,所述第二辐射体为所述边框在所述第二位置和所述第一接地点之间的导电部分,所述第三辐射体为所述边框在所述第一接地点和所述第三位置之间的导电部分,
第一馈电电路,所述第一辐射体包括第一馈电点,所述第一馈电点与所述第一位置的距离和所述第一馈电点与所述第二位置的距离不同,所述第一馈电电路与所述第一馈电点耦合连接;
其中,所述第一辐射体用于产生第一谐振和第二谐振,所述第一谐振的谐振点频率低于所述第二谐振的谐振点频率,所述第二谐振的谐振频段包括第一频段;
所述第三辐射体用于产生第一寄生谐振,所述第一寄生谐振的谐振点频率低于所述第二谐振的谐振点频率;
所述第一频段包括卫星通信频段。
46.根据权利要求45所述的电子设备,其特征在于,
所述边框包括呈角相交的第一边和第二边,所述第一边的长度大于所述第二边的长度;
所述第二边包括所述第一位置、所述第二位置以及位于所述第一位置和所述第二位置之间的第一接地件,所述边框通过所述第一接地件与所述地板耦合。
47.根据权利要求46所述的电子设备,其特征在于,
所述第一接地件与所述边框连接的宽度大于或等于2mm且小于或等于8mm,或,电子元件耦合连接于所述第一接地件与所述地板之间,所述电子元件的等效电容值大于或等于3pF。
48.根据权利要求45至47中任一项所述的电子设备,其特征在于,
基于所述第一馈电电路馈入电信号,在所述第二谐振的谐振点,所述第一辐射体上的电流和所述第三辐射体上的电流同向。
49.根据权利要求45至48中任一项所述的电子设备,其特征在于,
所述第二辐射体用于产生第二寄生谐振,所述第二寄生谐振的谐振点频率高于所述第二谐振的谐振点频率。
50.根据权利要求49所述的电子设备,其特征在于,
所述第二寄生谐振的谐振点与所述第二谐振的谐振点之间的频率之差大于或等于200MHz且小于或等于500MHz。
51.根据权利要求45至50中任一项所述的电子设备,其特征在于,
所述第二谐振的谐振点与所述第一寄生谐振的谐振点之间的频率之差大于0MHz且小于或等于200MHz。
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