CN118249073A - 天线系统及耳机、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线系统、耳机及电子设备，电路板组件包括电路板主体及导电体，导电体至少部分设于电路板主体内，导电体包括第一激励槽和第二激励槽，以及电连接于所述第一激励槽两侧槽壁的第一馈电件和电连接于所述第二激励槽两侧槽壁的第二馈电件；第一激励槽和第二激励槽皆沿厚度方向贯穿导电体；分路器的第一端电连接射频收发芯片，分路器的第二端电连接第一馈电件，分路器的第三端电连接第二馈电件，分路器用于将激励信号分为第一激励信号和第二激励信号，第一激励信号用于激励导电体产生第一谐振，第二激励信号用于激励导电体产生第二谐振。本申请提供的天线系统能够提高天线性能及减少所占据的空间。

Description

天线系统及耳机、电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种天线系统及耳机、电子设备。

背景技术

随着网络技术的发展，电子设备的信号传输速率与电子设备的小型化难以兼容，特别是随着电子设备的功能增加和优化，电子设备内预留给天线系统的空间越来越小，如何提高天线系统的性能及减少天线系统所占据的空间，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种提高天线性能及减少所占据的空间的天线系统及具有该天线系统的耳机、电子设备。

第一方面，本申请提供了一种天线系统，包括：

电路板组件，包括电路板主体及导电体，所述导电体至少部分设于所述电路板主体内，所述导电体包括第一激励槽和第二激励槽，以及电连接于所述第一激励槽两侧槽壁的第一馈电件和电连接于所述第二激励槽两侧槽壁的第二馈电件；所述第一激励槽和所述第二激励槽间隔设置，且皆沿厚度方向贯穿所述导电体；

射频收发芯片，所述射频收发芯片用于提供激励信号；及

分路器，所述分路器的第一端电连接所述射频收发芯片，所述分路器的第二端电连接所述第一馈电件，所述分路器的第三端电连接所述第二馈电件，所述分路器用于将所述激励信号分为第一激励信号和第二激励信号，所述第一激励信号用于经所述第一馈电件激励所述导电体产生支持目标频段的第一谐振，所述第二激励信号用于经所述第二馈电件激励所述导电体产生支持所述目标频段的第二谐振。

本申请提供的天线系统，通过在电路板组件中的导电体上设置相间隔的第一激励槽和第二激励槽，及电连接于所述第一激励槽两侧槽壁的第一馈电件和电连接于所述第二激励槽两侧槽壁的第二馈电件，将射频收发芯片通过分路器分别连接导电体上的第一馈电件和第二馈电件，使电路板组件中的导电体作为双缝隙(激励槽)天线设计的辐射体，实现了复用电路板组件内的导电体，无需额外设置天线系统的辐射体，减少了天线系统的器件及节省了天线系统所占据的空间，通过设置双天线可产生支持目标频段的第一谐振和第二谐振，以提升天线系统的辐射性能。

第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括所述的天线系统。

第三方面，本申请提供了一种耳机，包括外壳及所述的天线系统，所述外壳包括相互连接的耳塞部及耳柄部，所述天线系统中的硬质电路板设于所述耳柄部内，所述天线系统中的柔性电路板设于所述耳塞部内。

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1a是本申请实施例一提供的一种天线系统的结构示意图；

图1b是图1a提供的天线系统沿A-A线的截面图；

图2a是本申请实施例二提供的一种天线系统的结构示意图；

图2b是图2a提供的天线系统沿B-B线的截面图；

图3是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图4是本申请实施例二提供的天线系统的细节结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种耳机的外部结构示意图；

图6是图5提供的一种耳机的内部结构示意图；

图7是图6提供的一种耳机内部结构的立体示意图；

图8是图7所示的耳机中的天线系统的立体结构示意图；

图9是将图8中的第一种天线系统中柔性电路板弯折成与硬质电路板接近共线时的俯视图；

图10是将图8中的第二种天线系统中柔性电路板弯折成与硬质电路板接近共线时的俯视图；

图11是将图10中天线系统中设有第一天线单元及第二天线单元的俯视图；

图12是本申请实施例提供的第一天线单元的S参数曲线图；

图13是本申请实施例提供的第二天线单元的S参数曲线图；

图14是本申请实施例提供的第一激励信号与第二激励信号的相位差为0°时，天线系统在耳机垂直切面上的方向图；

图15是本申请实施例提供的第一激励信号与第二激励信号的相位差为180°时，天线系统在耳机垂直切面上的方向图；

图16是本申请实施例提供的天线系统中第一馈电线路上设有移相器的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的天线系统中第二馈电线路上设有移相器的结构示意图；

图18是本申请实施例提供的天线系统中第一馈电线路和第二馈电线路上皆设有移相器的结构示意图；

图19是本申请实施例提供的天线系统中设有多个第一馈电线路和第一开关电路的结构示意图；

图20是本申请实施例提供的天线系统中设有多个第二馈电线路和第二开关电路的结构示意图；

图21是本申请实施例提供的天线系统中设有多个第一馈电线路和第一开关电路、多个第二馈电线路和第二开关电路的结构示意图。

附图标号说明：

天线系统1；电路板组件10；射频收发芯片30；分路器40；电路板主体11；导电体12；第一馈电件13；第二馈电件14；电子设备2；柔性电路板15；硬质电路板16；柔性主体151；第一金属层152；第一馈电线路17；第一天线单元18；硬质主体161；第二金属层162；第二馈电线路19；第二天线单元20；耳机3；外壳31；耳塞部311；耳柄部312；电池32；电声组件33；第一激励槽153；第二激励槽163；第一方向D1；第二方向D2；第一边154；第二边155；第三边164；第四边165；第一区域156；第二区域157；第三区域158；第四区域166；第五区域167；第六区域168；第一开关单元21；第二开关单元22；移相器23；第一开关电路24；第一连接端171；第一选择端172；第二开关电路25；第二连接端191；第二选择端192。

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。

随着网络技术的发展，电子设备的信号传输速率与电子设备的小型化难以兼容，特别是随着电子设备的功能增加和优化，电子设备内预留给天线系统的空间越来越小。如何提高天线系统的性能及减少天线系统所占据的空间，成为需要解决的技术问题。

本申请实施例提供了一种提高天线性能及减少所占据的空间的天线系统及具有该天线系统的耳机、电子设备。

请参阅图1a、图1b、图2a及图2b，天线系统1包括电路板组件10、射频收发芯片30及分路器40。

电路板组件10包括电路板主体11及导电体12。所述导电体12至少部分设于所述电路板主体11内。所述导电体12包括第一激励槽153和第二激励槽163，以及电连接于所述第一激励槽153相对两侧槽壁的第一馈电件13和电连接于所述第二激励槽163相对两侧槽壁的第二馈电件14。所述第一激励槽153和所述第二激励槽163间隔设置，且皆沿厚度方向贯穿所述导电体12。

本申请对于第一馈电件13和第二馈电件14的结构不做具体的说明，可选的，第一馈电件13和第二馈电件14包括但不限于为导电线、导电片等。本实施例中，第一馈电件13为跨接于第一激励槽153两侧的传输线。第二馈电件14为跨接于第二激励槽163两侧的传输线。

其中，电路板组件10包括但不限于为硬质电路板、柔性电路板、以及硬质电路板与柔性电路板的组合。电路板主体11为多层板层结构。请参阅图1a、图1b，电路板组件10为硬质电路板或柔性电路板。请参阅图2a、图2b，电路板组件10为硬质电路板与柔性电路板的组合。图2a中是为了便于实现硬质电路板及柔性电路板上的电路，而将硬质电路板与柔性电路板之间的角度调节为180度时的俯视图。

电路板主体11包括多层绝缘介质层。相邻的两层绝缘介质层之间可设有金属导电层或金属走线层，相邻的金属走线层可绝缘或通过金属过孔电连接。导电体12为设于电路板主体11一层金属层或多层金属层。可选的，导电体12在电路板主体11内具有其本身的作用，例如作为电路板的参考地、或者作为电路板的电连接层等。

可选的，导电体12的一部分设于电路板主体11内，可选的，可在电路板主体11上挖槽，使第一馈电件13和第二馈电件14露出电路板主体11之外，以便于后续与分路器40电连接。

本申请对射频收发芯片30的位置不做具体的限定。可选的，射频收发芯片30设于所述电路板主体11上(设于电路板组件10的外表面)，射频收发芯片30相对靠近第二馈电件14，便于射频收发芯片30电连接至第二馈电件14，及减少射频收发芯片30的占用空间。当然，在其他实施方式中，射频收发芯片30还可以设于其他电路板上，与电路板组件10分离设置。所述射频收发芯片30用于提供激励信号。该激励信号包括所需辐射频段的射频电流信号。例如，所需辐射频段包括但不限于为移动蜂窝频段、GPS频段、蓝牙频段或Wi-Fi频段中的至少一者。本实施例中以蓝牙频段为例。

本申请对分路器40的位置不做具体的限定。可选的，分路器40设于所述电路板主体11上(设于电路板组件10的外表面)。当然，在其他实施方式中，分路器40还可以设于其他电路板上，与电路板组件10分离设置。所述分路器40的第一端电连接所述射频收发芯片30，所述分路器40的第二端电连接所述第一馈电件13，所述分路器40的第三端电连接所述第二馈电件14。所述分路器40用于将所述激励信号分为第一激励信号和第二激励信号，所述第一激励信号用于经第一激励槽153内的所述第一馈电件13激励所述导电体12产生支持目标频段的第一谐振，所述第二激励信号用于经第二激励槽163内的所述第二馈电件14激励所述导电体12产生支持所述目标频段的第二谐振。

本申请对于第一谐振和第二谐振的波长模式不做具体限定，可选的，第一谐振和第二谐振可以是1/4波长模式、1/2波长模式等1/4的整数倍的波长模式。

分路器40用于将射频收发芯片30发送的激励信号分为两路激励信号，并将这两路激励信号分别经第一激励槽153内的第一馈电件13和第二激励槽163内的第二馈电件14传送至导电体12。其中，第一激励槽153的设置，使第一馈电件13的相对两端产生电势差，形成电流分布及产生对应的谐振模式。第二激励槽163的设置，使第二馈电件163的相对两端产生电势差，形成电流分布及产生对应的谐振模式。如此，使导电体12产生支持目标频段的第一谐振及支持目标频段的第二谐振。换言之，本申请提供的天线系统1为双天线设计，其中，每个天线皆能够产生一个支持目标频段的谐振，以增加对于目标频段的辐射性能。由于双天线设计皆采用同一个馈源进行激励，相对于两个相互独立的天线，可减少馈源数量，简化天线系统1结构和节省天线系统1所占据的空间。

换言之，本申请提供的天线系统1通过所述第一馈电件13及第一激励槽153激励产生第一谐振，通过所述第二馈电件14及第二激励槽163激励产生第二谐振。

可选的，可通过设置第一馈电件13与第二馈电件14之间具有一定的距离，提高双天线结构的隔离度。

本申请提供的天线系统1，通过在电路板组件10中的导电体12上设置相间隔的第一激励槽153和第二激励槽163，及电连接于所述第一激励槽153两侧槽壁的第一馈电件13和电连接于所述第二激励槽163两侧槽壁的第二馈电件14，将射频收发芯片30通过分路器40分别连接导电体12上的第一馈电件13和第二馈电件14，使电路板组件10中的导电体12作为双缝隙(激励槽)设计的辐射体，实现了复用电路板组件10内的导电体12，无需额外设置天线系统1的辐射体，减少了天线系统1的器件及节省了天线系统1所占据的空间，通过设置双天线可产生支持目标频段的第一谐振和第二谐振，以提升天线系统1的辐射性能。

请参阅图3，本申请还提供了一种电子设备2，电子设备2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(耳机、手表等)、无人机、机器人、数码相机等具有通讯功能的设备。电子设备2通过设置上述的天线系统1，使电子设备2的辐射性能增加，且节省其内部空间。图3中所示的电子设备2为手机的示意图。

天线系统1中，所述导电体12为设于所述电路板主体11内的金属层，即天线系统1的辐射体复用电路板主体11内的金属层，无需另外设置辐射体，减少器件及节省空间。

可选的，请参阅图4，所述电路板组件10包括柔性电路板15及硬质电路板16。所述柔性电路板15的延伸方向与所述硬质电路板16的延伸方向相交。本申请对于所述柔性电路板15的延伸方向与所述硬质电路板16的延伸方向不做具体的限定。图4中所述柔性电路板15的延伸方向与所述硬质电路板16的延伸方向仅仅是示意图，并不表示产品实际必须按照图4中的角度进行相交。换言之，所述柔性电路板15的延伸方向与所述硬质电路板16的延伸方向之间的角度可以为0～180°(不包括0°和不包括180°)。

当然，在其他实施方式中，所述柔性电路板15的延伸方向与所述硬质电路板16的延伸方向可以共线或平行，换言之，所述柔性电路板15的延伸方向与所述硬质电路板16的延伸方向之间的角度还可以为0°、180°等。

请参阅图4，所述柔性电路板15包括柔性主体151及设于所述柔性主体151内的第一金属层152。所述第一激励槽153沿厚度方向贯穿所述第一金属层152。所述第一馈电件13设于第一激励槽153内，所述第一馈电件13相对两端电连接所述第一金属层152上。

可选的，请参阅图4，所述柔性主体151设有与所述第一激励槽153对应的第一避空槽181。其中，所述第一金属层152的上下两侧都为柔性主体151时，上下两侧的柔性主体151皆设有第一避空槽181，以使所述第一激励槽153外露。进一步地，所述第一激励槽153和第一避空槽181可为同一切割工序形成。

可以理解的，第一金属层152为导电体12的第一部分。分路器40电连接至第一金属层152。分路器40连接第一金属层152的线路为第一馈电线路17。射频收发芯片30、分路器40、第一馈电线路17、第一金属层152形成第一天线单元18。

请参阅图4，所述硬质电路板16包括硬质主体161及设于所述硬质主体161内的第二金属层162。所述第二激励槽163沿厚度方向贯穿所述第二金属层162。可选的，所述柔性电路板15一端电连接所述硬质电路板16。进一步地，所述第二金属层162与所述第一金属层152电连接，形成导电体12。所述第二馈电件14设于第二激励槽163内，且所述第二馈电件14的相对两端电连接所述第二金属层162上。

可选的，请参阅图4，所述硬质主体161设有与所述第二激励槽163对应的第二避空槽182。其中，所述第二金属层162的上下两侧都为硬质主体161时，上下两侧的硬质主体161皆设有第二避空槽182，以使所述第二激励槽163外露。进一步地，所述第二激励槽163和第二避空槽182可为同一切割工序形成。

可以理解的，第二金属层162为导电体12的第二部分。分路器40电连接至第二金属层162。分路器40连接第二金属层162的线路为第二馈电线路19。射频收发芯片30、分路器40、第二馈电线路19、第二金属层162形成第二天线单元20。第一天线单元18与第二天线单元20形成双天线设计。

可选的，电子设备2中的柔性电路板15可仅作为导电体12的一部分(第一金属层152)的承载件。硬质电路板16可仅作为导电体12的另一部分(第二金属层162)的承载件。

再可选的，电子设备2中的柔性电路板15和硬质电路板16皆具有其本身的作用，例如，硬质电路板16是用于设置天线系统1的射频收发芯片30，还可以用于设置其他的芯片、电路等。例如，柔性电路板15用于将与硬质电路板16具有一定间隔的器件(电声组件、电池等的至少一者)电连接至硬质电路板16，这些与硬质电路板16具有一定间隔的器件包括但不限于为电池、电声组件等。

通过将第一馈电件13与第二馈电件14分别设于柔性电路板15的第一激励槽及硬质电路板16的第二激励槽内，从而在导电体12上的电流强度有差异，即形成不同强度的电流分布，从形成支持目标频段的谐振电流分布，支持目标频段。

柔性电路板15的第一金属层152与硬质电路板16与第二金属层162之间电连接，电连接方式包括但不限于为焊接、板对板连接器电连接、软硬结合板的电连接形式。

可选的，本申请不限于第一谐振的方向图的最大辐射方向，也不限于第二谐振的方向图的最大辐射方向。可选的，第一谐振的方向图的最大辐射方向与第二谐振的方向图的最大辐射方向相交，以增加天线系统1的覆盖角度范围。

请参阅图5，本申请实施例还提供了一种耳机3。换言之，在另一种实施方式中，电子设备为耳机3。耳机3包括但不限于为耳柄式耳机。

请参阅图5及图6，耳机3包括外壳31及前述的天线系统1。所述外壳31包括相互连接的耳塞部311及耳柄部312。所述耳机3还包括电连接的电池32及电声组件33。所述电声组件33、所述电池32设于所述耳塞部311。所述天线系统1中的硬质电路板16设于所述耳柄部312内。所述天线系统1中的柔性电路板15设于所述耳塞部311内。所述电池32位于所述电声组件33与所述柔性电路板15之间。所述柔性电路板15至少电连接所述电池32与所述硬质电路板16。可选的，硬质电路板16上设有电源管理芯片(未图示)，用于对电池32的充放电进行管理。可选的，柔性电路板15还电连接于电声组件33与硬质电路板16之间。所述硬质电路板16还包括电声管理芯片(未图示)，用于对电声组件33的关闭、开启、音量调节进行管理。可选的，所述目标频段包括蓝牙频段、Wi-Fi 2.4G频段中的至少一者。

本申请实施例提供的耳机3，将原本用于至少电连接电池32与硬质电路板16之间的柔性电路板15中的第一金属层152作为双天线结构中的第一天线单元18的辐射体，还将原本用于设置电源管理芯片、射频收发芯片30等器件的硬质电路板16中的第二金属层162作为双天线结构中的第二天线单元20的辐射体，即在原有的电路板组件10的导电体12上进行电流激励，无需额外设置辐射体进行电流激励，不仅实现了对柔性电路板15和硬质电路板16中的金属层的复用，还实现了双天线结构设计，提升所需频段的辐射性能，提高原有器件的利用率，优化天线系统1的结构设计，减少天线系统1所占据的空间。

耳塞部311设于耳柄部312的一端，耳塞部311的延伸方向与耳柄部312的延伸方向相交。硬质电路板16顺着耳柄部312的延伸方向设置。例如耳柄部312大致呈长柱状，硬质电路板16也呈长条状。柔性电路板15顺着耳塞部311的延伸方向设置。柔性电路板15电连接于硬质电路板16的端部或靠近端部的位置。

本申请对于天线系统1中的第一天线单元18和第二天线单元20的天线形式不做限。

具体的，请参阅图7，所述柔性电路板15具有第一激励槽153。所述第一馈电件13设于所述第一激励槽153的槽壁。所述第一激励槽153用于激励产生第一谐振。通过在柔性电路板15上设置第一激励槽153，第一激励槽153的两侧产生电势差，从而分路器40传送的第一激励信号经第一馈电件13在第一激励槽153的周侧形成电流，并形成支持目标频段的电流分布，以产生第一谐振并支持目标频段。

请参阅图7，所述硬质电路板16具有第二激励槽163。所述第二馈电件14设于所述第二激励槽163的槽壁。所述第二激励槽163用于激励产生第二谐振。通过在硬质电路板16上设置第二激励槽163，第二激励槽163的两侧产生电势差，从而分路器40传送的第二激励信号经第二馈电件14在第二激励槽163的周侧形成电流，并形成支持目标频段的电流分布，以产生第二谐振并支持目标频段。

可以理解的，分路器40设于硬质电路板16上，第一馈电线路17从分路器40的第二端、经硬质电路板16、朝向柔性电路板15延伸，直至电连接至第一激励槽153的第一馈电件13；第二馈电线路19从分路器40的第三端、经硬质电路板16电连接至第二激励槽163的第二馈电件14。

请参阅图8，定义柔性电路板15的延伸方向为第一方向D1。定义硬质电路板16的延伸方向为第二方向D2。

请参阅图8，所述柔性电路板15具有相对设置的第一边154和第二边155。第一边154和第二边155皆沿第一方向D1延伸。所述第一激励槽153开设于所述第一边154并朝向所述第二边155延伸。可选的，第一激励槽153的延伸方向可与第一边154的延伸方向相交或垂直。需要说明的是，第一激励槽153不会将柔性电路板15截断。当然，在其他实施方式中，第一激励槽153还可以设于第二边155并朝向第一边154延伸。

请参阅图8，所述硬质电路板16具有相对设置的第三边164和第四边165。第三边164和第四边165皆沿第二方向D2延伸。所述第二激励槽163开设于所述第三边164并朝向所述第四边165延伸。可选的，第二激励槽163的延伸方向可与第三边164的延伸方向相交或垂直。需要说明的是，第二激励槽163不会将硬质电路板16截断。当然，在其他实施方式中，第二激励槽163还可以设于第四边165并朝向第三边164延伸。第一激励槽153的开口朝向与第二激励槽163的开口朝向可以相同或不同。

本申请对于第一激励槽153、第二激励槽163的长度、宽度皆不做具体的限定。满足第一激励信号能够通过第一激励槽153向外辐射能量，及第二激励信号能够通过第二激励槽163向外辐射能量即可。

请参阅图8，所述柔性电路板15包括沿所述第一边154延伸方向(第一方向D1)依次设置的第一区域156、第二区域157及第三区域158。所述第一激励槽153设于所述第二区域157。其中，第一区域156、第二区域157及第三区域158的面积可以相近，即第一区域156、第二区域157及第三区域158将柔性电路板15分为相近的三等分。第一激励槽153设于第二区域157，换言之，第一激励槽153设于柔性电路板15沿第一方向D1的靠中间位置。若将第一激励槽153设于柔性电路板15的第一区域156或第三区域158(即靠近边缘的位置)，第一天线单元18的辐射体的阻抗匹配调谐的难度相对较大。通过将第一激励槽153设于柔性电路板15沿第一方向D1的靠中间位置，以便于更加容易调谐第一天线单元18的辐射体的阻抗匹配。

柔性电路板15设置第一激励槽153的位置是电流强度比较大的位置，靠末端的位置为电流强度比较小的位置，通过在第一激励槽153的槽壁上设置第一馈电件13(即馈电端口)，实现在电流强度比较大的位置设置激励，阻抗特性比较好匹配，更容易产生谐振电流。

请参阅图8，所述硬质电路板16包括沿所述第三边164延伸方向(第二方向D2)依次设置的第四区域166、第五区域167及第六区域168，所述第二激励槽163设于所述第五区域167。其中，第四区域166、第五区域167及第六区域168的面积可以相近，即第四区域166、第五区域167及第六区域168将柔性电路板15分为相近的三等分。第二激励槽163设于第五区域167，换言之，第二激励槽163设于硬质电路板16沿第二方向D2的靠中间位置。若将第二激励槽163设于硬质电路板16的第四区域166或第六区域168(即靠近边缘的位置)，第二天线单元20的辐射体的阻抗匹配调谐的难度相对较大。通过将第二激励槽163设于硬质电路板16沿第二方向D2的靠中间位置，以便于更加容易调节第二天线单元20的辐射体的阻抗匹配。

硬质电路板16设置第二激励槽163的位置是电流强度比较大的位置，靠末端的位置为电流强度比较小的位置，通过在第二激励槽163的槽壁上设置第二馈电件14(即馈电端口)，实现在电流强度比较大的位置设置激励，阻抗特性比较好匹配，更容易产生谐振电流。

本申请对于第一馈电件13在第一激励槽153的槽壁上的位置不做具体的限定，本申请对第二馈电件14在第二激励槽163的槽壁上的位置不做具体的限定。

所述分路器40包括功分器或功分电路。

可选的，请参阅图9，分路器40为功分器，所述功分器的第一端电连接所述射频收发芯片30，所述功分器的第二端电连接所述第一馈电件13，所述功分器的第三端电连接所述第二馈电件14。功分器用于将射频收发芯片30的激励信号分为等幅同相的第一激励信号和第二激励信号，以便于第一激励信号激励柔性电路板15中的第一金属层152产生支持目标频段的第一谐振和第二激励信号激励硬质电路板16中的第二金属层162产生支持目标频段的第二谐振。

可选的，请参阅图10，分路器40为功分电路，功分电路可以为一分二的电连接走线。具体形式包括但不限于为微带线、带状线等。所述功分电路的第一分支电连接所述射频收发芯片30，所述功分电路的第二分支电连接所述第一馈电件13，所述功分电路的第三分支电连接所述第二馈电件14。功分电路用于将射频收发芯片30的激励信号分为等幅同相的第一激励信号和第二激励信号，以便于第一激励信号激励柔性电路板15中的第一金属层152产生支持目标频段的第一谐振和第二激励信号激励硬质电路板16中的第二金属层162产生支持目标频段的第二谐振。

所述天线系统1还包括第一馈电线路17及第二馈电线路19。所述第一馈电线路17电连接所述分路器40的第二端及所述第一馈电件13。所述第二馈电线路19电连接所述分路器40的第三端及所述第二馈电件14。

可选的，第一馈电线路17及第二馈电线路19皆可以为微带线、带状线、同轴线等。

可选的，以上的双天线结构设计中的第一天线单元18和第二天线单元20可同时工作或根据实际场景选择其中一个天线单元工作。换言之，天线系统1有两条馈电线路(第一馈电线路17和第二馈电线路19)可选择一条或两条同时进行性，以在三种工作方式中自由的切换，以适应实际场景中不同的需求。

请参阅图11，所述天线系统1还包括第一开关单元21和第二开关单元22。第一开关单元21设于第一馈电线路17上，用于控制第一馈电线路17的通断。第二开关单元22设于第二馈电线路19上，用于控制第二馈电线路19的通断。

天线系统1还包括控制器(未图示)。控制器电连接第一开关单元21和第二开关单元22，所述控制器用于控制第一开关单元21的开启或关闭，及控制第二开关单元22的开启和关闭。

所述控制器还用于比较第一天线单元18单独工作时的信号强度、第二天线单元20单独工作时的信号强度，以及第一天线单元18和第二天线单元20同时工作时的信号强度，并通过控制第一开关单元21的开启或关闭、第二开关单元22的开启或关闭，选择信号强度较强的馈电线路电连接至射频收发芯片30，或者第一天线单元18和第二天线单元20同时工作时的信号强度大于第一天线单元18、第二天线单元20单独工作时的信号强度，则控制第一天线单元18和第二天线单元20同时工作。以上通过智能切换第一开关单元21和第二开关单元22，可实现方向图重构，增加天线系统1的方向图可覆盖的角度范围，提升信号传输速率。

请参阅图12及图13，图12是第一天线单元18的S参数曲线。图13是第二天线单元20的S参数曲线。从图12及图13可以看出，第一天线单元18和第二天线单元20皆能够在蓝牙频段(2.45GHz)产生谐振，即第一天线单元18和第二天线单元20皆可以工作在蓝牙频段。

以上的双天线结构设计中，第一激励信号的相位和第二激励信号的相位可相同或不同。

在第一种可选的实施方式中，第一馈电线路17所传输的激励信号的相位与第二馈电线路19所传输的激励信号的相位相同。具体的，第一馈电线路17与第二馈电线路19皆为微带线。可选的，通过设计所述第一馈电线路17的长度与所述第二馈电线路19的长度相同，可实现第一激励信号的相位和第二激励信号的相位相同。

本申请对于第一馈电线路17与第二馈电线路19所传输的激励信号的相位具体值不做限定，例如，该电流相位可以为0°、90°、180°、270°中的任意一者。

请参阅图14，图14是第一激励信号与第二激励信号的相位差为0°时，天线系统1在耳机3垂直切面上的方向图，从方向图可知，最大辐射方向为耳机3以图示14中的姿态时的左偏下方和右偏上方。

在另一可选的实施方式中，第一馈电线路17所传输的激励信号的相位与第二馈电线路19所传输的激励信号的相位不同。具体的，第一馈电线路17与第二馈电线路19皆为微带线。可选的，通过设计所述第一馈电线路17的长度与所述第二馈电线路19的长度不同，可实现第一激励信号的相位和第二激励信号的相位不同。本申请对于第一激励信号与第二激励信号之间的相位差不做具体的限定。举例而言，第一激励信号与第二激励信号之间的相位差可以为0°-360°(不包括0°和360°)，例如，30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°中的任意一者。

请参阅图15，图15是第一激励信号与第二激励信号的相位差为180°时，天线系统1在耳机3垂直切面上的方向图，从方向图可知，最大辐射方向为耳机3以图示中的姿态时的正上方和正下方。

通过设计第一馈电线路17所传输的激励信号的相位与第二馈电线路19所传输的激励信号的相位不同，通过差分馈电的方式来设计方向图指向，激励出的方向图可具有多个辐射强度相对较强的指向方向，增加了方向图的较强辐射方向的覆盖角度范围。

第一激励信号的相位和第二激励信号的相位相同时的方向图和第一激励信号与第二激励信号具有非0相位差时的方向图不同。换言之，第一激励信号与第二激励信号之间的相位差影响天线系统1的方向图。一般地，方向图具有零点和最大辐射方向。若最大辐射方向与通信信号来源方向对应，可提升天线系统1的辐射性能。而通信信号来源方向往往未知或实时变化，导致通信设备(例如耳机3与手机)之间的通信质量不可控。

本申请实施例还提供了一种实现方向图可调的天线系统1。方向图的最大辐射方向可调，进而实现最大辐射方向与通信信号来源方向对应，提升通信设备(包括但不限于耳机3与手机)之间的信号传输速率。

本申请提供的实现方向图可调的天线系统1包括但不限于以下的实施例。

第一种实施例中，请参阅图16至图18，所述天线系统1还包括至少一个移相器23。所述第一馈电线路17和所述第二馈电线路19中的至少一者设有所述移相器23。所述移相器23用于调节信号的相位。

本实施例包括以下几种实施方式，第一种实施方式为，请参阅图16，第一馈电线路17上设有移相器23，及第二馈电线路19上未设置移相器23，实现第一激励信号的相位可调，进而实现第一激励信号与第二激励信号的相位差可调，例如，第二激励信号的相位为0°，第一激励信号的相位在0°、90°、180°、270°任意一者中可调。

第二种实施方式为，请参阅图17，第二馈电线路19上设有移相器23，及第一馈电线路17上未设置移相器23，实现第二激励信号的相位可调，进而实现第一激励信号与第二激励信号的相位差可调，例如，第一激励信号的相位为0°，第二激励信号的相位在0°、90°、180°、270°任意一者中可调。

第三种实施方式为，请参阅图18，第一馈电线路17上设有第一移相器23a，及第二馈电线路19上设置第二移相器23b，实现第一激励信号、第二激励信号的相位皆可调，进而实现第一激励信号与第二激励信号的相位差可调，例如，第一激励信号的相位在0°、90°、180°、270°任意一者中可调，第二激励信号的相位在0°、90°、180°、270°任意一者中可调。

需要说明的是，本申请对于相位调节的梯度不做具体的限定，例如，0°-90°。以上相位调节的梯度的举例为90°，在其他实施方式中，相位调节的梯度还可以为15°、30°、45°、60°等。

可选的，天线系统1还包括控制器(未图示)，所述控制器电连接上述的移相器23，用于控制移相器23调节信号的相位。

在天线系统1工作过程中，控制器可按照以下的几种相位调节方法控制移相器23调节信号的相位。

以第一馈电线路17上设有移相器23，及第二馈电线路19上未设置移相器23为例。第一种相位调节方法包括，控制器控制所述第一馈电线路17上的移相器23依次调节至每个相位值，例如，移相器23可调的相位值为0°、90°、180°、270°，控制器控制相位器依次调节至0°、90°、180°、270°，得到四种第一激励信号与第二激励信号的相位组合，控制器获取这四种相位组合工作时的信号强度，并根据信号强度将移相器23调节至信号强度最大的相位组合，此时天线系统1工作的辐射性能比较好。

以天线系统1为蓝牙天线，天线系统1设于耳机3内，耳机3与手机通过蓝牙通信为例。由于手机的姿态时常变化，手机内的蓝牙天线也时常变化，基于此，控制器控制第一馈电线路17上的移相器23每隔一定时间(即按照一定的频率)轮巡设定每个相位值一次，根据每个相位组合时的信号强度将移相器23调节至信号强度最大的相位组合，实时动态提升天线系统1工作的辐射性能。

第二种相位调节方法包括，控制器控制所述第一馈电线路17上的移相器23依次调节至每个相位值，例如，移相器23可调的相位值为0°、90°、180°、270°，控制器控制相位器依次调节至0°、90°、180°、270°，得到四种第一激励信号与第二激励信号的相位组合，控制器获取这四种相位组合工作时的信号强度，并将信号强度与强度阈值进行比较，将相位组合调节至信号强度与强度阈值之差的最小值所对应的相位组合，此时天线系统1工作的辐射性能比较好。

以天线系统1为蓝牙天线，天线系统1设于耳机3内，耳机3与手机通过蓝牙通信为例。由于手机的姿态时常变化，手机内的蓝牙天线也时常变化，基于此，控制器控制第一馈电线路17上的移相器23每隔一定时间(即按照一定的频率)轮巡每个相位值一次，根据每个相位组合时的信号强度，将移相器23调节至信号强度与强度阈值之差的最小值所对应的相位组合，实时动态提升天线系统1工作的辐射性能。

以上实施方式通过在第一馈电线路17和所述第二馈电线路19中的至少一者设有所述移相器23，实现对于第一激励信号与第二激励信号之间的相位差可调，进而实现天线系统1的方向图可调，以实现天线系统1的方向图的最大辐射方向与通信设备的信号来源方向相对应，提升通信信号之间的信号传输速率。

第二种实施例中，请参阅图19，天线系统1包括第一开关电路24及多条第一馈电线路17。不同的所述第一馈电线路17用于提供不同相位的所述第一激励信号。第一开关电路24电连接控制器。每个所述第一馈电线路17皆包括第一连接端171和第一选择端172。所述多条第一馈电线路17的第一连接端171皆电连接所述分路器40的第二端。所述第一开关电路24的一端电连接所述第一馈电件13。所述第一开关电路24的另一端在所述控制器的作用下可选择地电连接至多条所述第一馈电线路17中的一者的第一选择端172。

不同的第一馈电线路17通过第一开关电路24电连接于第一馈电件13与射频收发芯片30之间。举例而言，第一馈电线路17有四条，其电流相位分别是0°、90°、180°、270°。控制器通过控制第一开关电路24，可使第一开关电路24切换0°相位的第一激励信号，或者使第一开关电路24切换至90°相位的第一激励信号，或者使第一开关电路24切换至180°相位的第一激励信号，或者使第一开关电路24切换至270°相位的第一激励信号，其中，不同的相位的第一激励信号使第一天线单元18具有不同的最大辐射方向，故通过选择切换不同相位的第一激励信号接入第一馈电件13与射频收发芯片30之间，以切换第一天线单元18的最大辐射方向，即实现了第一天线单元18的方向图重构。

在实际应用中，可以根据实际需要智能切换第一天线单元18的最大辐射方向，以蓝牙频段为例，电子设备2内部通过检测单元检测到各个第一馈电线路17接收信号强度，并选择电连接至接收信号强度最大值或最靠近强度阈值的第一馈电线路17的第一选择端172，以使电子设备2接收到较强信号的蓝牙频段。

本实施例中，第二天线单元20可同时工作，也可以不工作。当第二天线单元20同时工作时，第二馈电线路19上可设置开关电路，也可以不设置开关电路。

第三种实施例中，请参阅图20，所述天线系统1还包括第二开关电路25、多条第二馈电线路19。第一开关电路24电连接控制器。每个所述第二馈电线路19皆包括第二连接端191和第二选择端192。所述多条第二馈电线路19的第二连接端191皆电连接所述分路器40的第三端，所述第二开关电路25的一端电连接所述第二馈电件14所述第二开关电路25的另一端在所述控制器的作用下可选择地电连接至多条所述第二馈电线路19中的一者的第二选择端192。不同的所述第二馈电线路19用于提供不同相位的所述第二激励信号。

本实施例中，第一天线单元18可同时工作，也可以不工作。当第一天线单元18同时工作时，第一馈电线路17上可设置开关电路，也可以不设置开关电路。

请参阅图21，多条第一馈电线路17上可设置第一开关电路24，多条第二馈电线路19上可设置第二开关电路25。

不同的第二馈电线路19通过第二开关电路25电连接于第二馈电件14与射频收发芯片30之间。举例而言，第二馈电线路19有四条，其电流相位分别是0°、90°、180°、270°。控制器通过控制第二开关电路25，可使第二开关电路25切换至0°相位的第二激励信号，或者使第二开关电路25切换至90°相位的第二激励信号，或者使第二开关电路25切换至180°相位的第二激励信号，或者使第二开关电路25切换至270°相位的第二激励信号，其中，不同的相位的第二激励信号使第二天线单元20具有不同的最大辐射方向，故通过选择切换不同相位的电流接入第二馈电件14与射频收发芯片30之间中，以切换第二天线单元20的最大辐射方向，即实现了第二天线单元20的方向图重构。

以上可知，本申请提供的天线系统1，可实现第一天线单元18、第二天线单元20单独工作相位可调的工作状态，以及第一天线单元18和第二天线单元20共同工作时相位可调的状态，以上的各个状态可智能切换，以实现方向图可调，且增加了天线系统1的方向图可覆盖角度范围，提升信号传输速率。控制器可控制以上的各个状态轮流工作一遍，以获取天线系统1的信号强度，确定天线系统1的信号强度良好或最接近强度阈值的目标工作状态，并将天线系统1切换至该目标工作状态。

对于现有技术中的耳机3天线通常采用单天线架构方案，如常见的IFA、陶瓷天线等，设计于耳机3的耳帽或耳柄等位置。因耳机3设备的尺寸较小，天线模式单一，难以设计出满足特定方向图要求的天线方案，不利于提升耳机3与手机等其他终端设备之间的无线连接体验。

本申请实施例结合耳机3设备自身的硬质电路板16、柔性电路板15等部件，实现双蓝牙天线设计，该双蓝牙天线共同构成一个蓝牙天线系统1。该蓝牙天线系统1包括柔性电路板15中的第一金属层152、硬质电路板16中的第二金属层162、分路器40及第一馈电线路17、第二馈电线路19等部分。分路器40可以是功分器或功分电路。第一馈电线路17是分路器40连接到柔性电路板15中的第一金属层152的馈线电路。第二馈电线路19是分路器40连接到硬质电路板16中的第二金属层162的馈线电路。通过馈线电路的长短实现两条路径的不同相位差需求；也可在第一馈电线路17或第二馈电线路19上增加移相器23等部件，也可达到两条路径的不同相位差需求。通过调控该蓝牙天线系统1分别分配给双蓝牙天线的信号的相位，可实现蓝牙耳机3的天线方向图可调节功能，或设计特定需求方向图的目的，解决当前耳机3蓝牙天线的方向图无法优化的缺点问题，从而获得满足设计所需的天线方向图的目的。

第一天线单元18的辐射体和第二天线单元20的辐射体都采用缝隙激励的天线方案。第一天线单元18的辐射体的缝隙激励位置位于耳柄中的硬质电路板16靠中间的位置，在第一激励槽153(缝隙)边缘馈电。第二天线单元20的辐射体的缝隙激励位置位于连接耳柄中的硬质电路板16与耳帽中的器件(如电池32、电声组件33等)的柔性电路板15上，也同样是第二激励槽163(缝隙)边缘馈电。

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 (16)

1.一种天线系统，其特征在于，包括：

电路板组件，包括电路板主体及导电体，所述导电体至少部分设于所述电路板主体内，所述导电体包括第一激励槽和第二激励槽，以及电连接于所述第一激励槽两侧槽壁的第一馈电件和电连接于所述第二激励槽两侧槽壁的第二馈电件；所述第一激励槽和所述第二激励槽间隔设置，且皆沿厚度方向贯穿所述导电体；

射频收发芯片，所述射频收发芯片用于提供激励信号；及

分路器，所述分路器的第一端电连接所述射频收发芯片，所述分路器的第二端电连接所述第一馈电件，所述分路器的第三端电连接所述第二馈电件，所述分路器用于将所述激励信号分为第一激励信号和第二激励信号，所述第一激励信号用于经所述第一馈电件激励所述导电体产生支持目标频段的第一谐振，所述第二激励信号用于经所述第二馈电件激励所述导电体产生支持所述目标频段的第二谐振。

2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述电路板组件包括：

柔性电路板，所述柔性电路板包括柔性主体及设于所述柔性主体内的第一金属层，所述第一金属层为所述导电体的一部分，所述第一激励槽沿厚度方向贯穿所述第一金属层；

硬质电路板，所述柔性电路板的延伸方向与所述硬质电路板的延伸方向相交，所述柔性电路板电连接所述硬质电路板；所述硬质电路板包括硬质主体及设于所述硬质主体内的第二金属层，所述第二金属层与所述第一金属层电连接，所述第二金属层为所述导电体的另一部分，所述第二激励槽沿厚度方向贯穿所述第二金属层。

3.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述第一金属层具有相对设置的第一边和第二边，所述第一激励槽开设于所述第一边并朝向所述第二边延伸；所述第二金属层具有相对设置的第三边和第四边，所述第二激励槽开设于所述第三边并朝向所述第四边延伸。

4.如权利要求3所述的天线系统，其特征在于，所述第一金属层包括沿所述第一边延伸方向依次设置的第一区域、第二区域及第三区域，所述第一激励槽设于所述第二区域；所述第二金属层包括沿所述第三边延伸方向依次设置的第四区域、第五区域及第六区域，所述第二激励槽设于所述第五区域。

5.如权利要求2所述的天线系统，其特征在于，所述柔性主体设有与所述第一激励槽对应的第一避空槽，所述硬质主体设有与所述第二激励槽对应的第二避空槽。

6.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述分路器包括功分器或功分电路。

7.如权利要求1-6任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括第一馈电线路及第二馈电线路，所述第一馈电线路电连接所述分路器及所述第一馈电件，所述第二馈电线路电连接所述分路器及所述第二馈电件。

8.如权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述第一馈电线路的长度与所述第二馈电线路的长度相同。

9.如权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述第一馈电线路的长度与所述第二馈电线路的长度不同。

10.如权利要求7所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括至少一个移相器，所述第一馈电线路和所述第二馈电线路中的至少一者设有所述移相器，所述移相器用于调节信号的相位。

11.如权利要求1-6任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括第一开关电路、多条第一馈电线路及控制器，每个所述第一馈电线路皆包括第一连接端和第一选择端，所述多条第一馈电线路的第一连接端皆电连接所述分路器的第二端，所述第一开关电路的一端电连接所述第一馈电件，所述第一开关电路的另一端在所述控制器的作用下可选择地电连接至多条所述第一馈电线路中的一者的第一选择端，不同的所述第一馈电线路用于提供不同相位的所述第一激励信号。

12.如权利要求1-6任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述天线系统还包括第二开关电路、多条第二馈电线路及控制器，每个所述第二馈电线路皆包括第二连接端和第二选择端，所述多条第二馈电线路的第二连接端皆电连接所述分路器的第三端，所述第二开关电路的一端电连接所述第二馈电件，所述第二开关电路的另一端在所述控制器的作用下可选择地电连接至多条所述第二馈电线路中的一者的第二选择端，不同的所述第二馈电线路用于提供不同相位的所述第二激励信号。

13.如权利要求1-6任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述目标频段包括蓝牙频段、Wi-Fi 2.4G频段中的至少一者。

14.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-13任意一项所述的天线系统。

15.一种耳机，其特征在于，包括外壳及如权利要求1-13任意一项所述的天线系统，所述外壳包括相互连接的耳塞部及耳柄部，所述天线系统中的硬质电路板设于所述耳柄部内，所述天线系统中的柔性电路板设于所述耳塞部内。

16.如权利要求15所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括电连接的电池及电声组件，所述电声组件、所述电池设于所述耳塞部，所述电池位于所述电声组件与所述柔性电路板之间，所述柔性电路板的一端电连接所述硬质电路板，所述柔性电路板的另一端电连接所述电池和/或所述电声组件。