CN118232003A - 天线组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供的一种天线组件及电子设备，天线组件包括第一辐射体、第一馈源、第二辐射体及第一匹配电路。第一辐射体包括依次设置的第一接地端、第一馈电点及第一自由端；第一馈源电连接第一馈电点，第一馈源用于激励第一辐射体产生支持第一频段的第一谐振模式，第一频段属于低频段；第二辐射体具有依次设置的第二自由端、连接点及第二接地端，第二自由端与第一自由端之间形成耦合缝隙，第一馈源还用于激励第二辐射体产生支持第二频段的至少一个谐振，第二频段为超高频频段；第一匹配电路的一端电连接连接点，第一匹配电路的另一端接地，第一匹配电路为第二频段的带通电路。本申请能够在有限的空间内满足多频段具有较高的辐射效率。

Description

天线组件及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种天线组件及电子设备。

背景技术

随着网络技术的发展，传输数据的高传输速率的需求越来越高。多频段覆盖技术通过同时覆盖多个频段可提高吞吐量，以提高传输数据量，提升数据传输速率。而对于电子设备上的天线设计而言，多频段覆盖中，频段之间的相互干扰，难以实现多频段具有较高的辐射效率。因此，如何在有限的空间内满足多频段具有较高的辐射效率，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种能够在有限的空间内满足多频段具有较高的辐射效率的天线组件及具有该天线组件的电子设备。

本申请提供的一种天线组件，包括：

第一辐射体，所述第一辐射体包括依次设置的第一接地端、第一馈电点及第一自由端；

第一馈源，所述第一馈源电连接所述第一馈电点，所述第一馈源用于激励所述第一辐射体产生支持第一频段的第一谐振模式，所述第一频段属于低频段；

第二辐射体，所述第二辐射体具有依次设置的第二自由端、连接点及第二接地端，所述第二自由端与所述第一自由端之间形成耦合缝隙，所述第一馈源还用于激励所述第二辐射体产生支持第二频段的至少一个谐振，所述第二频段为超高频频段；及

第一匹配电路，所述第一匹配电路的一端电连接所述连接点，所述第一匹配电路的另一端接地，所述第一匹配电路为所述第二频段的带通电路。

本申请提供的一种电子设备，所述电子设备包括边框及所述的天线组件，所述第一辐射体和所述第二辐射体皆为所述边框的一部分。

本申请实施例提供的天线组件，设置第一频段(低频段)与所述第二频段(超高频频段)通过同一馈源进行馈电，避免了第一频段与第二频段之间的隔离度问题，而且，通过对第一辐射体和第二辐射体的设计，实现了同一馈源的第一频段与第二频段分别在第一辐射体、第二辐射体主辐射，实现了第一频段与第二频段相互影响较小，进而提高第一频段与第二频段的辐射效率，能够在有限的空间内满足多频段具有较高的辐射效率，提高天线组件的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2是图1提供的电子设备的结构分解示意图；

图3是本申请实施例一提供的天线组件的结构示意图；

图4是本申请实施例一提供的天线组件中第一天线单元的S参数曲线图；

图5是本申请实施例一提供的天线组件的第一谐振模式的电流分布图；

图6是本申请实施例一提供的天线组件的第二谐振模式的电流分布图；

图7是本申请实施例一提供的天线组件的第三谐振模式的电流分布图；

图8是本申请实施例二提供的天线组件的结构示意图；

图9是本申请实施例二提供的天线组件中第二天线单元的S参数曲线图；

图10是本申请实施提供的天线组件中第一匹配电路的结构示意图；

图11是本申请实施提供的天线组件中第二匹配电路的结构示意图；

图12是本申请实施提供的天线组件中第三匹配电路的结构示意图；

图13是本申请实施例二提供的天线组件的第四谐振模式的电流分布图；

图14是本申请实施例二提供的天线组件的第五谐振模式的电流分布图；

图15是本申请实施例二提供的天线组件的效率图；

图16是本申请实施例二提供的天线组件还设有调谐电路的结构示意图；

图17是本申请实施提供的第一种调谐电路的结构示意图；

图18是图16提供的天线组件中第一天线单元和第二天线单元的S参数曲线图；

图19是图16提供的天线组件中第一天线单元和第二天线单元的效率图；

图20是本申请实施提供的第二种调谐电路的结构示意图；

图21是本申请实施提供的第三种调谐电路的结构示意图；

图22是本申请实施提供的天线组件与第一按键、第二按键的位置设置结构示意图。

附图说明：

电子设备1000；天线组件100；显示屏200；中框300；后盖400；中板310；边框320；第一辐射体10；第一馈源20；第二辐射体30；第一匹配电路M1；第一接地端11；第一馈电点A；第一自由端12；第二自由端31；连接点B；第二接地端32；耦合缝隙13；第二匹配电路M2；第一子电流Q1；第二子电流Q2；第三子电流Q3；第四子电流Q4；第二馈源40；第三匹配电路M3；第一电容C1；第一电感L1；第二电容C2；第二电感L2；第三电容C3；第三电感L3；第四电容C4；第五电容C5；调谐电路T1；第一调谐分支T11；第二调谐分支T12；第四电感L4；第一开关K1；第三调谐分支T13；第二开关K2；可调电容C0；第一天线弹片51；第二天线弹片52；第三天线弹片53；第四天线弹片54；第一空置区55；第二空置区56；第三空置区57。

具体实施方式

下面将结合附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本申请所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例所描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的、独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如：包含了一个或多个零部件的组件或设备没有限定于已列出的一个或多个零部件，而是可选地还包括没有列出的但所示例的产品固有的一个或多个零部件，或者基于所说明的功能其应具有的一个或多个零部件。

一般地，随着电子设备的小型化，电子设备中预留给天线组件的空间越来越小。随着电子设备内需求支持的频段越来越多，对于天线组件在不额外增加尺寸的情况下支持多频段的要求越来越高。但是在天线组件支持多频段时，频段之间的相互干扰，导致多频段的效率相对较低。

本申请提供了一种有限的空间内满足多频段具有较高的辐射效率的天线组件及具有该天线组件的电子设备。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备1000包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、计算机、可穿戴设备、无人机、机器人、数码相机等具有通讯功能的设备。本申请实施例以手机为例进行说明，其他的电子设备1000可参考本实施例。

请参阅图2，电子设备1000包括天线组件100。以电子设备1000为手机为例对天线组件100的工作环境进行举例说明。电子设备1000包括沿厚度方向依次设置的显示屏200、中框300及后盖400。其中，中框300包括中板310以及围接于中板310周侧的边框320。显示屏200、中板310及后盖400依次叠加设置，显示屏200与中板310之间、中板310与后盖400之间皆形成收容空间以收容电路板500、摄像头模组、受话器模组、电池、各种传感器等器件。边框320的一侧围接于显示屏200的边缘，边框320的另一侧围接于后盖400的边缘，以形成电子设备1000的完整的外观结构。本实施例中，边框320与中板310为分体结构，边框320与后盖400可为分体结构。在其他实施例中，边框320与中板310为分体结构，边框320与后盖400可为一体结构。在其他实施例中，边框320与中板310为一体结构，边框320与后盖400可为分体结构。天线组件100的至少部分可设于中框300及后盖400所形成的收容空间中、或者显示屏200与中框300形成的收容空间中等，当然，天线组件100的一部分还可设于显示屏200中或表面、中框300表面、后盖400表面、或者与边框320集成为一体、或与后盖400集成为一体等。

请参阅图3，本申请实施例一提供的天线组件100包括第一辐射体10、第一馈源20、第二辐射体30及第一匹配电路M1。

请参阅图3，所述第一辐射体10包括依次设置的第一接地端11、第一馈电点A及第一自由端12。

所述第一辐射体10为所述天线组件100朝向空中收发电磁波的端口。可选的，本申请对第一辐射体10的材质不做具体的限定。可以理解的，第一辐射体10的材质为导电材质，包括但不限于为金属、合金、导电氧化物、导电聚合物、石墨烯等。

可选的，本申请对于所述第一辐射体10的形状不做具体的限定。例如，所述第一辐射体10的形状包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。图3所示的所述第一辐射体10仅仅为一种示例，并不能对本申请提供的所述第一辐射体10的形状造成限定。本实施例中，所述第一辐射体10皆呈条状。本申请对于所述第一辐射体10的延伸轨迹不做限定。本实施例中，所述第一辐射体10呈直线状。在其他实施方式中，所述第一辐射体10也可以呈弯折状、曲线等轨迹延伸。上述的所述第一辐射体10在延伸轨迹上可为宽度均匀的线条，也可以为宽度渐变、设有加宽区域等宽度不等的条形。

可选的，本申请对于所述第一辐射体10的具体形态不做具体的限定。所述第一辐射体10包括但不限于为手机的金属边框320、镶嵌于塑胶边框320内的金属框架、位于边框320内或表面的金属第一辐射体10。第一辐射体10设于所述电子设备1000内，包括但不限于为成型于柔性电路板(Flexible Printed Circuit board，FPC)上的柔性电路板天线、通过激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)的激光直接成型天线、通过印刷直接成型(Print Direct Structuring，PDS)的印刷直接成型天线、导电片天线(例如金属支架天线)等。本实施例中，第一辐射体10以手机的金属边框320为例。

第一接地端11接地。第一接地端11为第一辐射体10上的接地位置。图3中GND1表示参考地。

可以理解的，本申请中所述的“接地”是指电连接参考地或者说电连接参考地系统GND，其电连接方式包括但不限于直接焊接、或通过同轴线、微带线、导电弹片、导电胶等方式间接电连接。参考地系统GND可以为一个独立的整体结构，也可以是多个相互独立但相互电连接的结构。本实施例中，手机中板310的镁铝合金结构为参考地。第一接地端11通过接地弹片电连接至参考地。其中，接地弹片设于电子设备1000的主板上。

第一馈电点A为设于第一接地端11与第一自由端12之间的位置。本申请对第一馈电点A的具体位置不做限定。

所述第一馈源20电连接所述第一馈电点A。

所述第一馈源20包括但不限于为射频收发芯片。可选的，第一馈源20通过功率放大器、滤波器及天线开关等电连接于第一馈电点A。

请参阅图4，所述第一馈源20用于激励所述第一辐射体10产生支持第一频段的第一谐振模式。第一频段为图4中第一谐振模式所支持的频段。其中，第一频段的中心频率为0.77GHz(点1)。所述第一频段属于低频段。换言之，所述第一馈源20发射的射频信号经所述第一馈电点A馈入第一辐射体10，射频信号能够在第一辐射体10激励起谐振电流，该谐振电流形成第一谐振模式，以支持该谐振电流对应的频段。

可选的，第一谐振模式为1/4波长模式，其中，1/4波长模式为基态模，具有相对较高的辐射效率。

请参阅图5，第一谐振模式的谐振电流主要从第一接地端11流向第一自由端12。第一谐振模式的谐振电流为图5中虚线箭头所示。

本申请对第一频段不做具体的限定。可选的，第一频段包括但不限于为N28、B5等。换言之，第一频段可以为4G蜂窝移动通信信号，还可以为5G蜂窝移动通信信号。第一频段可以为一个频段也可以为多个频段。本申请中，定义低频段为大于0且小于1GHz的频段。

请参阅图3，所述第二辐射体30具有依次设置的第二自由端31、连接点B及第二接地端32。

第二辐射体30的材质、形态、形状皆可参考第一辐射体10的材质、形态及形状。

请参阅图3，所述第二自由端31与所述第一自由端12之间形成耦合缝隙13。

第一辐射体10的第一自由端12与第二辐射体30的第二自由端31之间通过所述耦合缝隙13容性耦合。其中，“容性耦合”是指，所述第一辐射体10与所述第二辐射体30之间产生电场，所述第二辐射体30上的电信号能够通过电场传递至所述第一辐射体10，以使所述第一辐射体10与所述第二辐射体30即使在不直接接触或不直接连接的状态下也能够实现电信号导通。可选的，所述第一辐射体10与所述第二辐射体30可沿直线排列或大致沿直线排列(即在设计过程中具有较小的公差)。当然，在其他实施方式中，所述第一辐射体10与所述第二辐射体30还可在延伸方向上错开设置，以形成避让空间。

所述第一馈源20还用于激励所述第二辐射体30产生支持第二频段的至少一个谐振。换言之，所述第一馈源20发射的射频信号经所述第一馈电点A馈入第一辐射体10，并经第一辐射体10、耦合缝隙13流向第二辐射体30，射频信号能够在第二辐射体30激励起谐振电流，该谐振电流形成至少一个谐振模式，以支持该谐振电流对应的频段。其中，所述第二频段为超高频频段。本申请所述的超高频频段为大于等于3GHz的频段，包括但不限于为N77、N78、N79频段等。

请参阅图3，所述第一匹配电路M1的一端电连接所述连接点B，所述第一匹配电路M1的另一端接地。所述第一匹配电路M1为所述第二频段的带通电路。换言之，所述第一馈源20的射频信号在第二辐射体30上形成谐振电流，该谐振电流经第二辐射体30、第一匹配电路M1下地。本申请实施例通过设置在第二辐射体30的连接点B设置接地的第一匹配电路M1，使第二辐射体30上的部分电流下地，该电流路径的电长度利于该部分电流形成强度相对较强的电流，以激励出支持第二频段的谐振模式。

可选的，第一匹配电路M1可设于电路板500(结合图2)上，第一匹配电路M1的一端通过天线弹片电连接于第二辐射体30的连接点B。

本申请对于第一匹配电路M1的结构不做具体的限定。第一匹配电路M1为第二频段的带通电路。可选的，所述第一匹配电路M1可以为一个电容，也可以为一个电感，可以是一个电容与一个电感的串联器件，也可以是一个电容与一个电感的并联器件，还可以是上述的串联器件与一个电容并联，还可以是上述的串联器件与一个电感并联，还可以是两个上述的串联器件相并联，还可以是两个上述的并联器件相串联，等等。

可选的，第一匹配电路M1可包括电容。

进一步地，请参阅图3，所述天线组件100还包括第二匹配电路M2。所述第二匹配电路M2电连接于所述第一馈电点A与所述第一馈源20之间。所述第二匹配电路M2为所述第一频段和所述第二频段的带通电路。第二匹配电路M2还用于调谐所述第一辐射体10的阻抗，以使所述第一辐射体10的阻抗与第一频段相匹配，进而在第一辐射体10上激励产生第一谐振模式。可选的，第二匹配电路M2可设于电路板500(结合图2)上，第二匹配电路M2的一端通过天线弹片电连接于第一辐射体10的第一馈电点A。

可选的，所述第二匹配电路M2可以为一个电容，也可以为一个电感，可以是一个电容与一个电感的串联器件，也可以是一个电容与一个电感的并联器件，还可以是上述的串联器件与一个电容并联，还可以是上述的串联器件与一个电感并联，还可以是两个上述的串联器件相并联，还可以是两个上述的并联器件相串联，等等。

一般地，低频段(例如N28频段)及N78频段通过两个馈源进行馈电，两个馈源设置两个弹片对第一辐射体10进行馈电，在第一辐射体10上激励出低频段(例如N28频段)及N78频段，此时如何解低频段(例如N28频段)及N78频段之间的隔离度的问题成为亟待解决的技术问题，即使在两个馈源与第一馈电点A之间设置带阻电路，也将导致低频段(例如N28频段)及N78频段的效率相对较低。如果在两边都加带阻的话，两个频段的辐射效率相对较低，需要考虑到低频段与N78频段之间的隔离度问题，需要设计隔离器件等。若通过一个馈源激励低频段及N78频段，低频段及N78频段一般在同一辐射体上进行谐振，可能导致低频段及N78频段的效率相对较低。

本申请实施例提供的天线组件100，设置第一频段(低频段)与所述第二频段(包括N78频段)通过同一馈源进行馈电，避免了第一频段与第二频段之间的隔离度问题，而且，通过对第一辐射体10和第二辐射体30的设计，实现了同一馈源的第一频段与第二频段分别在第一辐射体10、第二辐射体30主辐射，实现了第一频段与第二频段可相对独立辐射，减少相互之间的影响，进而提高第一频段与第二频段的辐射效率，能够在有限的空间内满足多频段具有较高的辐射效率，提高天线组件100的性能。

可选的，所述第二频段属于UHB频段。可选的，第二频段包括但不限于为N77频段、N78频段、B42频段、B43频段等。换言之，第二频段可以为4G蜂窝移动通信信号，还可以为5G蜂窝移动通信信号。第二频段可以为一个频段也可以为多个频段。本申请中，定义UHB频段为大于或等于2.7GHz的频段。本实施例以第二频段为N78频段为例进行说明。

可选的，所述连接点B与所述第二自由端31之间的距离为预设距离。所述预设距离为所述第一馈源20激励所述第二辐射体30产生支持所述第二频段的谐振模式的电长度，这个电长度略短于N78频段的四分之一波长。换言之，当连接点B与第二自由端31之间的距离为预设距离，第二自由端31与连接点B之间的电长度及第二匹配电路M2的电长度到达适合的电长度，可使连接点B流向第二匹配电路M2下地的电流形成谐振电流，并产生支持第二频段的谐振模式。通过设计所述连接点B与所述第二自由端31之间的距离，以及设计第一匹配电路M1，使第二自由端31与连接点B之间的电长度及第二匹配电路M2的电长度促进产生N78频段的谐振模式。

本申请对于第二频段的具体频段不做限定，故本申请对于预设距离不做具体的限定。可选的，预设距离可以为8mm、9mm、或10mm等。

所述第一馈电点A与所述第一自由端12之间的距离小于所述预设距离。通过以上的设计，使第一辐射体10上不产生支持第二频段的谐振模式，同时使第二辐射体30上产生支持第二频段的谐振模式。以上实现了第一频段与第二频段分别于两个不同的辐射体上形成谐振，减小相互干扰，利于提高第一频段和第二频段的辐射效率。

本申请对于预设距离不做具体的限定。可选的，第二频段以N78频段为例，预设距离可以为10mm-12mm。本申请中，第二自由端31与连接点B之间的距离大于10mm，使第二自由端31与连接点B之间的电长度及第二匹配电路M2的电长度到达适合的电长度，以在连接点B与第二自由端31之间激励出相对较强的电流，所述连接点B与第二自由端31之间的电流为支持N78频段的主辐射电流，并使第一频段与N78频段分别在不同的辐射体上激励，减少相互干扰，提高辐射效率。

本实施例中，第一辐射体10和第二辐射体30皆为金属边框320的一部分。金属边框320作为电子设备1000的壳体的一部分。在电子设备1000的外观设计时，金属边框320还作为按键设置位置。换言之，本申请的天线组件100的第一辐射体10、第二辐射体30复用了电子设备1000的金属边框320。在金属边框320还设置按键时，根据实际需求，需要将按键设于第一辐射体10和第二辐射体30所在的位置。例如，天线组件100为游戏中的主要天线。一般游戏天线设于侧边框320的中部，而一般也需要将电源键、音量键设于侧边框320的中部。故电源键、音量键及天线组件100的辐射体的设置位置重合，而天线组件100中，电源键需要经常被按压，故电源键下方需要预留按压空间，无法设置天线弹片，且电源键不能距离音量键太远(超过6mm)，否则影响电子设备1000的美观。

本申请提供的天线组件100能够兼容电源键、音量键的位置与第一辐射体10、第二辐射体30的位置重合，进而实现天线组件100的结构复用，辐射体即作为天线组件100的辐射端口，还作为按键。

进一步地，所述第一馈电点A与所述第一自由端12之间的距离小于或等于6mm。一方面，所述第一馈电点A与所述第一自由端12之间的距离小于或等于6mm，使第一馈电点A与第一自由端12之间不产生支持第二频段的谐振，便于如前述中第二频段的谐振模式产生于第二辐射体30上，另一方面是为后续预留设置电源键和音量键之间的空隙小于或等于6mm，以便于外观设计和用户触摸按压的方便性。

本申请实施例通过设计同一个馈源激励低频段及N78频段，避免了低频段及N78频段之间的隔离度问题，通过设计第一辐射体10的第一馈电点A与第一自由端12之间的距离小于或等于6mm，第二辐射体30的第一馈电点A与第二自由端31之间的距离大于或等于10mm，以及在连接点B处设置对N78频段为带通的第一匹配电路M1，既满足第一辐射体10和第二辐射体30上设置电源键和音量键时的空隙，还使得第一辐射体10产生支持低频的谐振模式，以及使得第二辐射体30上产生支持N78频段的谐振模式，且支持N78频段的谐振模式的谐振电流经第一匹配电路M1下地。

本申请中第二频段的谐振模式为至少一个。

可选的，所述第一馈源20用于激励第一辐射体10及所述第二辐射体30共同产生支持所述第二频段的第二谐振模式。

可选的，所述第一馈源20还用于激励第一辐射体10及所述第二辐射体30共同产生支持所述第二频段的第三谐振模式。

请参阅图6，所述第二谐振模式包括第一子谐振模式及第二子谐振模式。所述第一子谐振模式在所述第一辐射体10上形成由所述第一接地端11流向所述第一自由端12的第一子电流Q1。

所述第二子谐振模式在所述第二辐射体30上形成由所述第二自由端31流向所述连接点B的第二子电流Q2。第二子电流Q2经第一匹配电路M1下地。其中，第二子电流Q2的方向与所述第一子电流Q1的方向相同。所述第二子电流Q2的强度大于所述第一子电流Q1的强度。第二子谐振模式为第二谐振模式中第二频段的主谐振模式。第二子电流Q2在辐射第二频段的效率方面占主导地位，即支持第二频段的主要电流在第二辐射体30上主要经第一匹配电路M1下地。

所述第一子谐振模式为所述第二频段的四分之三波长模式。所述第二子电流的路径长度小于所述第二频段的四分之一波长。

第二谐振模式的一部分为第一辐射体10上产生的四分之三波长模式，另一部分为第二辐射体30上同向电流产生的谐振模式略短于四分之一波长模式，这两部分作为一个整体形成了第二谐振模式，其中，第二谐振模式也叫做高模辐射模(high mode radiatingmode)，高模辐射模的特性是天线地参与辐射。

请参阅图7，所述第三谐振模式包括第三子谐振模式及第四子谐振模式。所述第三子谐振模式在所述第一辐射体10上形成由所述第一接地端11流向所述第一自由端12的第三子电流Q3。所述第四子谐振模式在所述第二辐射体30上形成由第一匹配电路M1、经所述连接点B流向所述第二自由端31的第四子电流Q4。所述第四子电流Q4的方向与所述第三子电流Q3的方向相反。所述第四子电流Q4的强度大于所述第三子电流Q3的强度。第四子谐振模式为第三谐振模式中第二频段的主谐振模式。所述第四子电流Q4在辐射第二频段的效率方面占主导地位。

所述第三子谐振模式为所述第二频段的四分之三波长模式。所述第四子电流的路径长度小于所述第二频段的四分之一波长。

所述第三谐振模式的一部分为第一辐射体10上产生的四分之三波长模式，另一部分为第二辐射体30上反向电流产生的谐振模式略短于四分之一波长模式，这两部分作为一个整体形成了所述第三谐振模式，其中，所述第三谐振模式也叫做高模平衡模(high modebalanced mode)，高模平衡模的特性是天线地较少或者完全不参与辐射。

无论是第二谐振模式(高模辐射模)还是第三谐振模式(高模平衡模)，对于口对口天线(即第一辐射体10与第二辐射体30共口径)而言，有一个共性就是寄生枝节(第二辐射体30)上形成的谐振电流强于主枝节(第一辐射体10)上形成的谐振电流，主辐射由寄生枝节产生。

通过对第一辐射体10的电长度与第二辐射体30上的第二自由端31与连接点B之间的电长度进行设计，以及对第二辐射体30的第二自由端31与连接点B之间的电长度，以及在连接点B设置对第二频段为带通的第一匹配电路M1，使第一馈源20激励第一辐射体10和第二辐射体30上产生支持第二频段的高模辐射模和高模平衡模。其中，支持第二频段的高模辐射模和高模平衡模主要辐射贡献在第二辐射体30上，而第一谐振模式的主要辐射位于第一辐射体10上，使第一频段和第二频段相互干扰小。

本申请通过对第一接地端11与第一自由端12之间的长度和第一辐射体10的长度进行设计，使所述第一接地端11与所述第一自由端12之间的长度的1/3大于或等于所述第二自由端31与所述连接点B之间的长度，使第一辐射体10和第二辐射体30上形成双谐振，具体的，无论第二谐振模式还是第三谐振模式，第一辐射体10和第二辐射体30上皆形成双谐振，以双波覆盖第二频段，其中，双波的频率不同，进而实现带内辐射效率更高。

进一步地，第一辐射体10上的第一子谐振模式和第三子谐振模式整体作用后形成支持第一目标频段的谐振，第二辐射体30上的第二子谐振模式和第四子谐振模式整体作用后形成支持第二目标频段的谐振，其中，第一目标频段的谐振频点稍小于第二目标频段的谐振频点，双谐振的频点相近，进而形成较宽的带宽覆盖第二频段，可覆盖N78频段(3.3GHz-3.8GHz)，并在N78频段具有较高的效率。

请参阅图4，天线组件100中，第一辐射体10及第二辐射体30上的谐振整体融合后，形成如图4所示的频点为点2(3.3GHz)的谐振，以及频点为点3(3.7GHz)的谐振。其中，第一目标频段的频点小于图4所示的点2的频点，第二目标频段的频点大于图4所示的点3的频点。

请参阅图8，本申请实施例二提供的天线组件100，本实施例的天线组件100与实施例一的天线组件100不同的是，本实施例的天线组件100还包括第二馈源40及第三匹配电路M3。所述第三匹配电路M3电连接所述连接点B与所述第二馈源40之间。所述第二馈源40用于激励所述第二辐射体30产生支持第三频段的至少一个谐振模式。所述第三匹配电路M3为所述第三频段的带通电路，所述第一匹配电路M1为所述第三频段的带阻电路。第三匹配电路M3用于调谐第二辐射体30的阻抗，使第二辐射体30的阻抗与第三频段相匹配，进而在第二辐射体30上产生第三频段的谐振。

请参阅图4及图9，所述第三频段与第一频段、第二频段不同。本申请通过设置第一馈源20在第一辐射体10上激励支持第一频段的第一谐振模式、主要在第二辐射体30上激励出支持第二频段的第二子谐振模式及第四子谐振模式，及通过第二馈源40在第二辐射体30上激励出第四谐振模式和第五谐振模式。第四谐振模式所支持的频段对应于图4中的频点1附近。第五谐振模式所支持的频段对应于图4中的频点2附近。

可选的，第一频段属于低频段，例如，N28、B5等。第二频段属于UHB频段，例如，N77频段、N78频段、N79频段等。第三频段属于MHB频段，例如B41、B3、B1、B39中的至少一者。当然，第三频段还可包括Wi-Fi 2.4G频段等。

换言之，本实施例提供的天线组件100为双馈共口径天线，在未额外增加辐射体数量的情况下，增加了天线组件100所支持的频段，提高天线组件100的辐射频段和应用场景。

第二辐射体30的连接点B可以为第二馈源40电连接于第二辐射体30上的点，该点也可以称为第二馈电点。

第二馈源40包括但不限于为射频收发芯片。第二馈源40和第三匹配电路M3皆设于电路板500上，第三匹配电路M3通过天线弹片电连接于第二辐射体30的连接点B。

第一匹配电路M1电连接于第三匹配电路M3电连接于连接点B的一端。

可选的，第一匹配电路M1为第二频段的带通电路，在将第二频段的电流经第一匹配电路M1下地的同时还避免第二频段的电流影响第二馈源40。同时，第一匹配电路M1还是第三频段的带阻电路，使第三频段的电流从第二馈源40经第三匹配电路M3流向第二辐射体30或者从第二辐射体30经第三匹配电路M3流向第二馈源40。

可选的，请参阅图10，所述第一匹配电路M1包括相并联的第一电容C1和第一电感L1。所述第一电容C1与所述第一电感L1的一端皆电连接所述连接点B。所述第一电容C1和所述第一电感L1的另一端皆接地。本申请对于第一电容C1和第一电感L1不做具体的限定。举例而言，第一电容C1可以为0.9pF(但不限于此数据)，第一电感L1可以为5.2nH(但不限于此数据)。

可选的，请参阅图11，第二匹配电路M2不仅为第一频段、第二频段的带通电路，还是第二频段的带阻电路，以避免第二频段的电流干扰第一馈源20，提高第一馈源20与第二馈源40之间的隔离度。举例而言，第二匹配电路M2包括串联的第二电容C2和第二电感L2，其中，第二电感L2电连接于第二电容C2与第一馈电点A之间，第二电容C2电连接于第二电感L2与第一馈源20之间。举例而言，第二电容C2为1pF(但不限于此数据)，第二电感L2为4.5nH(但不限于此数据)。

可选的，请参阅图12，第三匹配电路M3不仅为第三频段的带通电路，还是第一频段和第二频段的带阻电路，以避免第一频段、第二频段的电流干扰第一馈源20，提高第一馈源20与第二馈源40之间的隔离度。举例而言，第三匹配电路M3还包括第三电容C3、第三电感L3、第四电容C4及第五电容C5，所述第三电容C3与第三电感L3并联，其所形成的并联枝节连接于第一馈电点A与第四电容C4的一端，第四电容C4的另一端还电连接第五电容C5的一端和第一馈源20，所述第五电容C5的另一端接地。其中，第三电容C3可以为1.1pF、第三电感L3可以为2.1nH,第四电容C4可以为1pF，第五电容C5还可以为1pF。

所述第三频段包括第一子频段和第二子频段。所述第二馈源40用于激励所述第二辐射体30产生支持所述第一子频段的第四谐振模式和产生支所述第二子频段的第五谐振模式。其中，第一子频段与第二子频段不同。第一子频段为图9中第四谐振模式所对应的频段，其中，第四谐振模式的中心频点为1.8GHz。第二子频段为图9中第五谐振模式所对应的频段，其中，第五谐振模式的中心频点为2.5GHz。

请参阅图13，所述第四谐振模式的电流工作在所述第二接地端32至所述第二自由端31的1/4波长模式。具体的，第二辐射体30在第二馈源40的激励下产生谐振电流(图13中的虚线箭头部分)从第二接地端32流向第二自由端31，该电流路径的电长度对应于第一子频段的1/4波长(介质波长)，进而激励产生谐振模式(即第四谐振模式)。

请参阅图14，所述第五谐振模式的电流工作在所述第二馈源40至所述第二自由端31的1/4波长模式。具体的，第二辐射体30在第二馈源40的激励下产生谐振电流(图14中的虚线箭头部分)从第二馈源40流向第二自由端31，该电流路径的电长度对应于第二子频段的1/4波长(介质波长)，进而激励产生谐振模式(即第五谐振模式)。

通过对第二接地端32至第二自由端31之间的尺寸，及连接点B与第二自由端31之间的尺寸设计，还结合对第三匹配电路M3设计，使第一子频段在1.7GHz-2.2GHz频段之间，可选的，第一子频段可支持B3、B1、B39频段；第二子频段在2.2GHz-2.7GHz频段之间，可选的，第二子频段可支持B41频段、Wi-Fi 2.4G频段，如此，天线组件100的辐射体仅为第一辐射体10和第二辐射体30的情况下，可同时支持LB频段、MHB频段、N78频段及Wi-Fi 2.4G频段，实现了在天线组件100的尺寸相对较小的情况下支持多个频段，且由于N78频段与低频段的主辐射分别在不同的辐射枝节，进而实现N78频段与低频段的辐射效率皆较高。

本申请中第一馈源20、第二匹配电路M2及第一辐射体10可定义为第一天线单元Ant1，第二馈源40、第三匹配电路M3、第一匹配电路M1及第二辐射体30可定义为第二天线单元Ant2。

本申请提供的天线组件100，第一辐射体10与第二辐射体30之间通过缝隙耦合，形成共口径天线，第一天线单元Ant1的工作频段为LB频段+N78频段，第二天线单元Ant2工作在MHB频段。

第一天线单元ANT1的S参数如图4所示，第一天线单元ANT1主要激励起3个谐振模式，其中第一谐振模式用于覆盖LB频段，第二谐振模式和第三谐振模式为双波覆盖N78频段。其中点4为MHB频段的杂波，并非主要监测频段。

第一天线单元ANT1的工作模式如图5-图7所示，第一接地端11到耦合缝隙13的长度为第一谐振模式工作频段的1/4波长，第二谐振模式主要为第一接地端11到耦合缝隙13的3/4波长模式，同时伴有较强的同向电流从耦合缝隙13经第一匹配电路M1下地，第三谐振模式主要为第一接地端11到耦合缝隙13的3/4波长模式，同时伴有较强的反向电流从第一匹配电路M1到耦合缝隙13。

第二天线单元ANT2的S参数如图9所示，第二天线单元ANT2主要激励起2个谐振模式，分别为第四谐振模式和第五谐振模式。

第二天线单元ANT2的工作谐振模式如图13-图14所示，第四谐振模式为第二接地端32到耦合缝隙13的1/4波长模式，第五谐振模式为第二天线单元ANT2的第二馈源40到耦合缝隙13的1/4波长模式。其中，点3为N78频段的杂波，同样并非主要监测频段。

请参阅图15，图15是天线组件100的系统效率图。图15中S1曲线为第一天线单元ANT1的总效率曲线。图15中S2曲线为第二天线单元ANT2的总效率曲线。由图15中标记1可知，天线组件100工作在N28频段时的总效率达到-5.6dB,由图15中标记2可知，天线组件100工作在B3频段时的总效率达到-4.2dB,由图15中标记3可知，天线组件100工作在Wi-Fi2.5G频段时的总效率达到-4dB,天线组件100工作在B41频段时的总效率达到-3dB,由图15中标记4可知，天线组件100工作在N78频段时的总效率达到-2.8dB。一般的天线设计中，工作在N28频段的总效率为-10dB左右,而本申请提供的天线组件100工作在N28频段的总效率具有很大的提升，达到了-5.6dB。一般的天线设计中，工作在N78频段的总效率为-5dB左右,而本申请提供的天线组件100工作在N78频段的总效率具有很大的提升，达到了-2.8dB。此外，B3频段、B41频段以及Wi-Fi 2.5G频段的总效率皆具有很大的提升。

本申请实施例提供的电子设备1000，将LB频段与N78频段合入同一支天线，避免了LB频段与UHB频段的隔离度问题，通过将LB频段与N78频段分别调谐至不同的辐射枝节进行主辐射，以减小LB频段与N78频段相互影响，提升LB频段与N78频段的辐射效率，进一步地，双波支持N78频段，可进一步地提升N78频段的辐射效率。

可选的，请参阅图16，所述天线组件100还包括调谐电路T1。所述调谐电路T1电连接所述第二辐射体30，所述调谐电路T1用于调节所述第三频段的大小。进一步地，调谐电路T1可以对第一子频段与第二子频段进行调谐，以实现天线组件100可切换所支持的MHB频段，例如，在B3频段与B1频段之间进行切换。通过设置调谐电路T1，可实现天线组件100支持多个MHB频段，增加天线组件100所支持的频段组合，提升吞吐量及天线组件100的数据传输速率。

请参阅图16，所述调谐电路T1可串联于第三匹配电路M3与第二馈源40之间，也可以一端电连接于第三匹配电路M3，另一端接地。本实施例中以调谐电路T1可串联于第三匹配电路M3与第二馈源40之间为例。

可选的，所述调谐电路T1包括天线开关和/或可调电容。

在第一种调谐电路T1的实施方式中，请参阅图17，所述调谐电路T1还包括第一调谐分支T11和第二调谐分支T12。第一调谐分支T11包括第四电感L4，第四电感L4的相对两端分别电连接第二馈源40的第三匹配电路M3的第五电容C5，第二调谐分支T12包括第一开关K1，所述第一开关K1的两端分别电连接第二馈源40的第三匹配电路M3的第五电容C5。举例而言，第四电感L4为2.7nH(不限于于此数据)。当第一开关K1处于断开状态时，第二馈源40的激励信号经第一调谐分支T11、第三匹配电路M3发送至第二辐射体30。当第一开关K1处于导通状态时，第二馈源40的激励信号经第二调谐分支T12、第三匹配电路M3发送至第二辐射体30。通过第一开关K1的状态切换可实现第二辐射体30所支持的频段在B1频段与B3频段之间切换，使电子设备1000可支持不同频段需求，进而增加其应用范围。

可选的，第一开关K1的导通或断开状态可以根据实际需要进行智能切换。

请参阅图18，图18是本申请实施例二提供的天线组件100的调谐电路T1从B3频段切换至支持B1频段的S曲线图。图18中S1,1是第一天线单元的S曲线，S2,2是第二天线单元的S曲线。从图18和图9对比可知，本申请实施例中通过控制调谐电路T1的第一开关K1的状态，可实现第二天线单元所支持的频段朝向高频移动，进而使天线组件100所支持的频段从B3频段切换至B1频段。

请参阅图19，图19是本申请实施例二提供的天线组件100的效率图。从图19可以看出，图中1、4、5、2、3分别是第一天线单元和第二天线单元所支持的频段的谐振频点。本实施例提供的天线组件100在第一天线单元和第二天线单元所支持的频段也能够具有较好的辐射效率。即，天线组件100在从B3频段切换至B1频段之后，仍具有较高的辐射效率。

调谐电路T1的实施方式中，请参阅图20，所述调谐电路T1还包括多个第三调谐分支T13及第二开关K2。多个所述第三调谐分支T13的一端皆电连接第二开关K2的一端，多个所述第三调谐分支T13的另一端皆电连接于第二馈源40。第二开关K2的另一端电连接第三匹配电路M3未连接于连接点B的一端。从功能上说，所述第二开关K2为单刀多掷开关。

每个所述第三调谐分支T13的阻抗值不同。例如，多个所述第三调谐分支T13为电容值不同的多个电容器件；或者，多个所述第三调谐分支T13为电感值不同的多个电感器件；或者，多个第三调谐分支T13包括多个电容值不同的多个电容器件，及包括多个电感值不同的多个电感器件。当然，第三调谐分支T13还可以为直接短接第二馈源40与第二开关K2的分支。通过调节所述第二开关K2电连接至不同的器件，以调节所述第三调谐分支T13的等效电长度，进一步调节所述第二辐射体30的有效电长度，进而调节所支持频段的大小。

在第三种调谐电路T1的实施方式中，请参阅图21，所述调谐电路T1包括可调电容C0，所述可调电容C0的大小可调，用于调谐第四谐振模式、第五谐振模式所支持的频段的大小。所述可调电容C0为可调电容值的电容器，如此，通过调节电容器的电容值，实现所述调谐电路T1的阻抗值可调，进而调节所述调谐电路T1的有效电长度，进一步调节第二辐射体30的有效电长度，进而调节调谐第四谐振模式、第五谐振模式所支持的频段的大小。

当然，调谐电路T1还可以为上述的第二种实施方式与第三种实施方式的结合，例如所述第三调谐分支T13中包括所述可调电容C0。

本申请中第一辐射体10、第二辐射体30不限与金属边框天线，或通过FPC\LDS\PDS工艺形成的天线，同时不限天线组件100的位置和数量，可以在整机中放入多个天线组件100，实现智能切换。

如前述本申请实施例提供的一种电子设备1000包括边框320及上述任意一种实施方式所述的天线组件100。其中，所述第一辐射体10和所述第二辐射体30皆为所述边框320的一部分。即第一辐射体10和第二辐射体30皆为边框天线，实现金属边框320作为电子设备1000的外壳的一部分，同时作为天线辐射体的复用。

其中，请参阅图2及图22，所述电子设备1000还包括第一按键600和第二按键700。所述第一按键600位于所述边框320上所述第一接地端11与所述第一馈电点A之间。所述第二按键700位于所述边框320上所述第二自由端31与所述第二接地端32之间。

请参阅图22，由于第一接地端11通过第一天线弹片51电连接于参考地，以及第一馈电点A皆通过第二天线弹片52电连接于电路板500上的第二匹配电路M2。第一天线弹片51与第二天线弹片52之间的具有第一空置区55。该第一空置区55可设置第一按键600或第二按键700。

此外，请参阅图22，由于连接点B通过第三天线弹片53电连接电路板500上的第一匹配电路M1，第二接地端32通过第四天线弹片54电连接于参考地。第二天线弹片52与第三天线弹片53之间具有第二空置区56。第三天线弹片53与第四天线弹片54之间设有第三空置区57。

本实施例中，所述第一按键600为电源键，所述第二按键700为音量键。当然，在其他实施方式中，第一按键600还可以为音量键，第二按键700可以为电源键。

由于电源键需要整体往下按压，那么电源键的下方需要预留按压空间，电源键的下方不能设置天线弹片，那么电源键可设于第一空置区55、第二空置区56及第三空置区57中的一者。

请参阅图22，音量键为集成音量增加键与音量减小键。具体的，音量键包括依次设置的第一按压端部710、支撑部720及第二按压端部730。第一按压端部710可为音量减小键，第二按压端部730可为音量增加键。第一按压端部710和第二按压端部730的下方皆需要预留按压空间。故可将电源键对应于第一空置区55设置。第一按压端部710对应于第二空置区56设置，第二按压端部730对应设于第三空置区57设置。支撑部720由于相对固定，可对应于第三天线弹片53的位置。

结合音量键的长度尺寸，以及音量键与电源键之间的尺寸小于等于6mm。电源键位于第一接地端11与第一馈电点A且靠近第一馈电点A。所述第一按压端部710位于所述第二自由端31与所述连接点B之间。所述连接点B位于所述支撑部720，所述第二按压端部730位于所述连接点B与所述第二接地端32之间。

本申请实施例提供的电子设备1000，在满足音量键与电源键同侧设置的基础上，还满足了音量键、电源键位置与天线组件100的辐射体位置重合，并将LB频段与N78频段合入同一支天线，避免了LB频段与UHB频段的隔离度问题，通过将LB频段与N78频段分别调谐至不同的辐射枝节进行主辐射，以减小LB频段与N78频段相互影响，提升LB频段与N78频段的辐射效率，进一步地，双波支持N78频段，可进一步地提升N78频段的辐射效率。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (18)

1.一种天线组件，其特征在于，包括：

第一辐射体，所述第一辐射体包括依次设置的第一接地端、第一馈电点及第一自由端；

第一馈源，所述第一馈源电连接所述第一馈电点，所述第一馈源用于激励所述第一辐射体产生支持第一频段的第一谐振模式，所述第一频段属于低频段；

第二辐射体，所述第二辐射体具有依次设置的第二自由端、连接点及第二接地端，所述第二自由端与所述第一自由端之间形成耦合缝隙，所述第一馈源还用于激励所述第二辐射体产生支持第二频段的至少一个谐振，所述第二频段为超高频频段；及

第一匹配电路，所述第一匹配电路的一端电连接所述连接点，所述第一匹配电路的另一端接地，所述第一匹配电路为所述第二频段的带通电路。

2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述连接点与所述第二自由端之间的距离为预设距离，所述预设距离为所述第一馈源激励所述第二辐射体产生支持所述第二频段的谐振模式的电长度，所述第一馈电点与所述第一自由端之间的距离小于所述预设距离。

3.如权利要求2所述的天线组件，其特征在于，所述连接点与所述第二自由端之间的距离大于或等于10mm，所述第一馈电点与所述第一自由端之间的距离小于或等于6mm。

4.如权利要求2所述的天线组件，其特征在于，所述第一接地端与所述第一自由端之间的长度的1/3大于或等于所述第二自由端与所述连接点之间的长度。

5.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一馈源用于激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生支持所述第二频段的第二谐振模式，所述第二谐振模式包括第一子谐振模式及第二子谐振模式，所述第一子谐振模式在所述第一辐射体上形成由所述第一接地端流向所述第一自由端的第一子电流，所述第二子谐振模式在所述第二辐射体上形成由所述第二自由端流向所述连接点的第二子电流，且所述第二子电流的强度大于所述第一子电流的强度。

6.如权利要求5所述的天线组件，其特征在于，所述第一子谐振模式为所述第二频段的四分之三波长模式，所述第二子电流的路径长度小于所述第二频段的四分之一波长。

7.如权利要求5所述的天线组件，其特征在于，第二子谐振模式为第二频段的主谐振模式。

8.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一馈源用于激励所述第一辐射体和所述第二辐射体共同产生支持所述第二频段的第三谐振模式，所述第三谐振模式包括第三子谐振模式及第四子谐振模式，所述第三子谐振模式在所述第一辐射体上形成由所述第一接地端流向所述第一自由端的第三子电流，所述第四子谐振模式在所述第二辐射体上形成由所述连接点流向所述第二自由端的第四子电流，且所述第四子电流的强度大于所述第三子电流的强度。

9.如权利要求8所述的天线组件，其特征在于，所述第三子谐振模式为所述第二频段的四分之三波长模式，所述第四子电流的路径长度小于所述第二频段的四分之一波长。

10.如权利要求8所述的天线组件，其特征在于，第四子谐振模式为第二频段的主谐振模式。

11.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一匹配电路包括相并联的第一电容和第一电感，所述第一电容与所述第一电感的一端皆电连接所述连接点，所述第一电容和所述第一电感的另一端皆接地。

12.如权利要求11所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括第二匹配电路，所述第二匹配电路电连接于所述第一馈电点与所述第一馈源之间，所述第二匹配电路为所述第一频段和所述第二频段的带通电路。

13.如权利要求1-12任意一项所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括第二馈源及第三匹配电路，所述第三匹配电路电连接所述连接点与所述第二馈源之间，所述第二馈源用于激励所述第二辐射体产生支持第三频段的至少一个谐振模式，所述第三匹配电路为所述第三频段的带通电路，所述第一匹配电路为所述第三频段的带阻电路。

14.如权利要求13所述的天线组件，其特征在于，所述第三频段包括第一子频段和第二子频段，所述第二馈源用于激励所述第二辐射体产生支持所述第一子频段的第四谐振模式和产生支所述第二子频段的第五谐振模式，所述第四谐振模式的电流工作在所述第二接地端至所述第二自由端的1/4波长模式，所述第五谐振模式的电流工作在所述第二馈源至所述第二自由端的1/4波长模式。

15.如权利要求13所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括调谐电路，所述调谐电路电连接所述第二辐射体，所述调谐电路用于调节所述第三频段的大小。

16.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括边框及如权利要求1-15任意一项所述的天线组件，所述第一辐射体和所述第二辐射体皆为所述边框的一部分。

17.如权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第一按键和第二按键，所述第一按键位于所述边框上所述第一接地端与所述第一馈电点之间，所述第二按键位于所述边框上所述第二自由端与所述第二接地端之间。

18.如权利要求17所述的电子设备，其特征在于，所述第一按键为电源键，所述第二按键为音量键，所述第二按键包括依次设置的第一按压端部、支撑部及第二按压端部，所述第一按压端部位于所述第二自由端与所述连接点之间，所述连接点位于所述支撑部，所述第二按压端部位于所述连接点与所述第二接地端之间。