CN118281567A - 装饰组件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的一种装饰组件及电子设备,电子设备包括壳体及天线系统,天线系统包括导电板及馈源;导电板设于壳体,导电板包括馈电点回地点、第一自由端及第二自由端,馈源耦合连接馈电点,馈源用于对馈电点提供激励信号,以激励导电板上产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,其中,第一谐振的主要电流方向与第二谐振的主要电流方向相交,第一谐振的电流路径经馈电点、回地点及第二自由端,馈电点、回地点及第二自由端形成的电流路径的电长度为第一频段的1/8波长,第二谐振的电流路径经馈电点至第一自由端,馈电点至第一自由端形成的电流路径的电长度为第二频段的1/4波长。本申请利用电子设备中导电板提高天线辐射性能。
Description
技术领域
本申请涉及通信技术领域,具体涉及一种装饰组件及电子设备。
背景技术
随着人们对于电子设备的外观面的美观追求及多样化功能的需求,电子设备中采用了大面积的导电板,而对于电子设备内的天线系统而言,电子设备上采用了大面积的导电板,会导致天线系统的净空减少,如何利用电子设备中导电板提高电子设备中的天线辐射性能,成为需要解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种利用电子设备中导电板提高天线辐射性能的电子设备,以及用作产生双谐振辐射体的装饰组件。
第一方面,本申请提供的一种电子设备,所述电子设备包括:
壳体;
天线系统,所述天线系统包括导电板及馈源;所述导电板设于所述壳体,所述导电板包括馈电点、回地点、第一自由端及第二自由端,所述回地点接地,所述第一自由端为所述导电板上最远离所述馈电点的端部;所述第二自由端为所述导电板上最远离所述回地点的端部;
所述馈源耦合连接所述馈电点,所述馈源用于对所述馈电点提供激励信号,以激励所述导电板上产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,所述第一谐振的电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端,所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,所述第二谐振的电流路径经所述馈电点至所述第一自由端,所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长。
本申请实施例提供的电子设备,通过将设于电子设备的壳体上的导电板作为天线系统的辐射体,其中,在导电板上设置电连接馈源的馈电点、接地的回地点,并对馈电点、回地点的位置进行设计,使上产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,所述第一谐振的电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端,所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,所述第二谐振的电流路径经所述馈电点至所述第一自由端,所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长,通过上述的设计,利用电子设备的壳体上的导电板还作为天线系统的辐射体,实现了导电板的复用,同时,还能够产生双模谐振,提升天线辐射性能。
第二方面,本申请还提供了一种装饰组件,用于电连接至射频电路,所述装饰组件为导电板,所述装饰组件包括馈电点、回地点、第一自由端及第二自由端,所述回地点用于接地,所述第一自由端为所述导电板上最远离所述馈电点的端部;所述第二自由端为所述导电板上最远离所述回地点的端部;
所述馈电点用于耦合连接所述射频电路的馈源,所述导电板在所述馈源的激励下产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,所述第一谐振的电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端,所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,所述第二谐振的电流路径经所述馈电点至所述第一自由端,所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长。
本申请实施例提供的装饰组件,通过设计装饰组件包括馈电点、回地点、第一自由端及第二自由端,所述回地点用于接地,所述馈电点用于耦合连接所述射频电路的馈源,通过对馈电点、回地点的位置进行设计,以产生至少两种电流路径,其中一种电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端,所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,另一电流路径经所述馈电点至所述第一自由端,所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长,实现所述导电板在所述馈源的激励下产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,且所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,通过上述的设计,利用装饰组件用作产生双谐振的天线辐射体,实现了导电板的复用,同时,还能够产生双模谐振,提升天线辐射性能。
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是本申请实施例提供的天线系统的简易侧视图;
图4是本申请实施例一提供的天线系统的导电板的结构示意图;
图5是本申请实施例一提供的天线系统的导电板上的第一种第一电流路径图;
图6是本申请实施例一提供的天线系统的导电板上的第二电流路径图;
图7是本实施例提供的天线系统中导电板在电子设备中第二种安装方式的结构示意图;
图8是本申请实施例一提供的天线系统中第一种容性耦合馈电的结构示意图;
图9是本申请实施例一提供的天线系统中第一种容性耦合馈电的结构示意图;
图10是本申请实施例一提供的天线系统具有第二调谐电路的结构示意图;
图11是本申请实施例提供的第一种第二调谐电路的结构示意图;
图12是本申请实施例提供的第二种第二调谐电路的结构示意图;
图13是图3提供的天线系统的导电板上的另一种馈电点、回地点的排布方式的示意图;
图14是图3提供的天线系统的导电板上的再一种馈电点、回地点的排布方式的示意图;
图15是本实施例提供的回地点设于导电板上与摄像头模组的导电外壳相对的位置的示意图;
图16是本申请实施例一提供的天线系统中导电板的S参数曲线图;
图17是本申请实施例提供的回地点第一种接地路径的示意图;
图18是本申请实施例提供的回地点第二种接地路径的示意图;
图19是本申请实施例二提供的天线系统的结构示意图;
图20是图19的详细结构示意图;
图21是本申请实施例提供的天线系统中第一频段与第二频段相间隔的S曲线及第一频段与第二频段相融合时的S曲线;
图22是本申请实施例一提供的天线系统中的导电板的第一谐振的电流分布图;
图23是本申请实施例一提供的天线系统中的导电板的第二谐振的电流分布图;
图24是本申请实施例二提供的天线系统的第一天线开关K1切换至第一电容器时的第二谐振的电流分布图;
图25是设置第一调谐电路的天线系统与未设置第一调谐电路的天线系统支持B28频段的系统总效率对比图;
图26是摄像头装饰件作为导电板在支持中高频段时与电子设备的金属边框上的中高频天线之间的距离为5mm时的隔离度曲线。
附图标号说明:
电子设备100;壳体10;天线系统20;中框11;后盖12;显示屏13;承载板111;边框112;摄像头装饰件121;外观装饰板122;导电板21;馈电点A;回地点B;第一自由端211;第二自由端212;外壳对应区213;馈源22;电路板组件30;匹配电路M;第二电容器C2;电极板51;第二调谐电路T2;第二天线开关K2;第二调谐分支N2;第一可调电容C3;第一连线方向L1;第三连线方向L3;第二连线方向L2;第四连线方向L4;摄像头模组40;导电外壳41;导电弹片50;调谐点D;第一调谐电路T1;第一天线开关K1;第一调谐分支N1;第一电容器C1。
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。
随着人们对于电子设备的外观面的美观追求及多样化功能的需求,电子设备中采用了大面积的导电板。该大面积的导电板例如为摄像头装饰件。如今的电子设备(例如手机)为了彰显越来越强的影像性能,同时兼容大气漂亮的外观设计以及各家独特风格的品牌辨识度,摄像头装饰件越来越大而去覆盖摄像头;为了增强摄像头装饰件表面的质感通常将其做成大面积金属。由于摄像头大金属装饰件的引入,导致主板布局空间的压缩,从而压缩天线净空区域,对天线设计带来不小的难度,可能需要缩减天线的数量或者NFC等天线的面积,也可能带来不好的用户体验。而且,越来越大的金属装饰件与金属中框天线耦合后跟周围环境形成杂波,还会影响周围金属中框天线性能。
本申请提供了一种利用电子设备中导电板提高天线辐射性能的电子设备。
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100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、数码相机等具有通信功能的设备。本申请实施例以手机为例进行说明,其他的电子设备100可参考本实施例。
所述电子设备100包括壳体10及天线系统20。天线系统20设于壳体10内。
请参阅图2,壳体10包括中框11及后盖12。
以电子设备100为手机为例对天线系统20的工作环境进行举例说明。电子设备100包括沿厚度方向依次设置的显示屏13、中框11及后盖12。其中,中框11包括承载板111以及围接于承载板111周侧的边框112。所述边框112包括多个侧边。显示屏13、承载板111及后盖12依次叠加设置,显示屏13与承载板111之间、承载板111与后盖12之间皆形成收容空间以收容主板、摄像头模组、受话器模组、电池、各种传感器等器件。边框112的一侧围接于显示屏13的边缘,边框112的另一侧围接于后盖12的边缘,以形成电子设备100的完整的外观结构。本实施例中,边框112与承载板111为分体结构,边框112与后盖12可为分体结构。在其他实施方式中,边框112与承载板111为一体结构,边框112与后盖12可为分体结构。在其他实施例中,边框112与承载板111为分体结构,边框112与后盖12可为一体结构。
进一步地,电子设备100还包括电路板组件30。电路板组件30设于后盖12与承载板111之间。天线系统20设于后盖12与承载板111之间。
请参阅图3,本申请实施一提供的所述天线系统20包括导电板21及馈源22。
所述导电板21设于所述壳体10。可选的,导电板21在壳体10内具有保护、或提高外观质感、或散热等作用,例如导电板21可作为摄像头装饰件,对摄像头模组40进行保护,及凸显影像所在区域的质感;此外,导电板21还能够为壳体10内提高外观面质感;导电板21还可以作为壳体10内的散热板。
所述导电板21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。
导电板21的形态包括但不限于为板状、片状、层状或薄膜状。导电板21的形状包括但不限于为矩形、方形、圆形等。
导电板21可以为实心结构,也可以具有孔洞的结构。
本实施例中,导电板21还作为天线系统20的辐射体,辐射体为所述天线组件收发射频信号的端口,其中,射频信号在空气介质中以电磁波信号形式传输。即本申请中导电板21在壳体10上具有其功能还能够作为天线系统20的辐射体,实现了导电板21的复用,相较于额外增加导电结构作为天线系统20的辐射体,还能够减少天线系统20所占据的空间,提高电子设备100的器件利用率,促进电子设备100的小型化。
请参阅图4,所述导电板21包括馈电点A、回地点B、第一自由端211及第二自由端212。
所述回地点B电连接参考地。所述第一自由端211为所述导电板21上最远离所述馈电点A的端部。所述第二自由端212为所述导电板21上最远离所述回地点B的端部。
所述馈源22耦合连接所述馈电点A。所述馈源22用于对所述馈电点A提供激励信号,以激励产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振。其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交。例如,所述第一谐振的主要电流方向为横向,所述第二谐振的主要电流方向为纵向。
主要电流方向是馈电后导电板21在谐振模式下的大部分电流流向。可以从电流分布图中观察谐振模式下的各电流流向。例如,以导电板21为圆形板为例,从导电板21上第一谐振的电流分布图可以看出大部分的电流从右侧沿横向方向朝向左侧流动(当然,在其他实施方式中,大部分电流也可以从左侧流向右侧),可知第一谐振的主要电流方向为横向方向。从导电板21上第二谐振的电流分布图可以看出大部分的电流从顶部朝向底部流动(当然,在其他实施方式中,大部分电流也可以从底部流向顶部),可知,第二谐振的主要电流方向为纵向方向。
所述第一谐振的电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端。所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长。换言之,通过设计所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端的位置,例如设计所述馈电点、所述回地点之间的电长度与所述回地点、所述第二自由端之间导电电长度之和为所需支持的第一频段的1/8波长,以使第一谐振为支持第一频段的1/8谐振模式。
所述第二谐振的电流路径经所述馈电点至所述第一自由端。所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长。换言之,通过设计所述馈电点至所述第一自由端的位置,例如设计所述馈电点至所述第一自由端之间的电长度与为所需支持的第二频段的1/4波长,以使第二谐振为支持第二频段的1/4谐振模式。
所述馈源22耦合连接所述馈电点A,包括但不限于馈源22通过与导电板21的馈电点A位置容性耦合连接。馈源22激励所述第一谐振的模式为耦合馈电,激励所述第二谐振的模式相当于直接馈电。具体的耦合结构在后续进一步说明。
本申请实施例提供的天线系统20可产生两条电流路径,进而产生两种电流模式。
请参阅图5,第一电流路径(图中虚线箭头部分)为从馈源22发出的激励信号经馈电点A、回地点B流向最远离回地点B的位置。本申请中定义导电板21最远离回地点B的位置为第二自由端212。即第一电流路径为馈电点A、回地点B、第二自由端212形成,其具体的电流经过馈电点A、回地点B的先后顺序不做限定。从另一角度上说,第二自由端212为电流弱点。
具体的,第二自由端212可以是导电板21上最远离所述回地点B的区域。本申请对于该区域的具体大小不做具体的说明,举例而言,第二自由端212为导电板21上最远离回地点B的目标位置以及距离该目标位置4mm(此数据仅仅为举例)范围内。
第一电流路径的电流模式(简称为第一电流模式)至少具有横向电流分量。可选的,当馈电点A、回地点B及第二自由端212沿横向排列时,第一电流模式全部为横向电流模式,或者当馈电点A、回地点B、第二自由端212部分沿横向排列时,第一电流模式的部分为横向电流模式,或者,当馈电点A、回地点B、第二自由端212中至少部分倾斜排列,第一电流模式具有横向电流分量。
以图4中的导电板21的形状呈圆形举例,馈电点A位于靠顶部中间位置。在其他实施方式中,馈电点A还可以为图4中的C点位置。回地点B在横向方向与馈电点A具有一定的距离,回地点B位于偏离导电板21中心靠左边的位置,第二自由端212为沿横向方向的最右侧的端部。当然,以上的馈电点A、回地点B、第二自由端212的位置为举例,不能作为其位置的限定。图4中的馈电点A与回地点B之间、回地点B及第二自由端212皆具有横向电流分量,即第一电流模式为具有横向电流分量的横向电流模式(见图22)。
请参阅图6,第二电流路径(图中虚线箭头部分)为从馈源22发出的激励信号经馈电点A流向最远离馈电点A的位置。本申请中定义导电板21最远离馈电点A的位置为第一自由端211。即第二电流路径为馈电点A、第一自由端211形成。从另一角度上说,馈源22为电流强点,第一自由端211为电流弱点。电流模式为从电流强点流向电流弱点。
具体的,第一自由端211可以是导电板21上最远离所述馈电点A的区域。本申请对于该区域的具体大小不做具体的说明,举例而言,第一自由端211为导电板21上最远离馈电点A的目标位置以及距离该目标位置4mm(此数据仅仅为举例)范围内。
第二电流路径的电流模式(简称为第二电流模式)至少具有纵向电流分量。可选的,当馈电点A与第一自由端211沿纵向排列时,第二电流模式全部为纵向电流模式,或者,当馈电点A与第一自由端211沿纵向排列时,第二电流模式具有纵向电流分量。
以图6中的导电板21的形状呈圆形举例,馈电点A位于靠顶部中间位置,第一自由端211为沿纵向方向的最底部的端部。当然,以上的馈电点A、第一自由端211的位置为举例,不能作为其位置的限定。其中,馈电点A与第一自由端211的排列方向为竖直方向或与竖直方向相接近的方向。图23中的馈电点A与第一自由端211为纵向电流,即第二电流模式为纵向电流模式。
当然,在其他实施方式中,随着馈电点A、回地点B的位置变化,第一电流模式还可以是纵向电流模式,第二电流模式还可以是横向电流模式。
第一电流模式可以形成支持第一频段的第一谐振。第二电流模式可以形成支持第二频段的第二谐振,从而导电板21作为天线系统20的辐射体,可形成两种电流模式,及产生双谐振,进而支持更多的频段或支持更大的带宽,提升天线辐射性能。
本申请实施例提供的电子设备100,通过将设于电子设备100的壳体10上的导电板21作为天线系统20的辐射体,其中,在导电板21上设置电连接馈源22的馈电点A、接地的回地点B,且所述馈电点A至所述回地点B的连线方向与所述馈电点A至所述第一自由端211的连线方向相交,导电板21在馈源22的激励信号的作用下在所述馈电点A与回地点B所在的路径上产生第一频段的第一谐振,及在馈电点A至所述第一自由端211所在的路径产生支持第二频段的第二谐振,通过上述的设计,利用电子设备100的壳体10上的导电板21还作为天线系统20的辐射体,实现了导电板21的复用,同时,还能够产生双模谐振,提升天线辐射性能。
馈电点A与回地点B、第一自由端211不共线。进一步地,馈电点A与回地点B之间的连线方向为第一连线方向L1,馈电点A与第一自由端211中的一点的连线方向为第二连线方向L2。第一连线防线L1与第二连线方向L2相交。馈电点A、回地点B、第二自由端212之间的电流方向与馈电点A、第一自由端211之间的电流方向相交,如此以形成电流方向不同的电流模式。
本申请对于导电板21在电子设备100中的具体结构不做限定,以下结合附图对于导电板21在电子设备100中的具体结构进行举例说明。导电板21可以为壳体10上具有一定天线高度的导电板21。其中,天线高度为大于或等于1mm。即导电板21与其他器件的导电面之间距离大于1mm,以形成净空,减少对于导电板21辐射天线信号时的干扰。
在第一种实施方式中,请参阅图2,所述壳体10包括后盖12。所述导电板21为嵌设于所述后盖12上的摄像头装饰件121。所述摄像头装饰件121的材质为金属材质,或者摄像头装饰件121的外表面设有金属涂层,使摄像头装饰件121具有金属质感。当摄像头装饰件121为金属材质时,摄像头装饰件121为导电板21。当摄像头装饰件121的表面设有金属涂层时,摄像头装饰件121上的金属涂层为导电板21。
通过将摄像头装饰件121的全部或局部作为导电板21,复用大面积的摄像头装饰件121作为天线系统20的辐射体,由于摄像头装饰件121的面积较大,可支持多个谐振模式,提高天线系统20的辐射性能。
在第二种实施方式中,请参阅图7,所述导电板21为设于所述后盖12内的外观装饰板122。后盖12的材质可以为绝缘材质,可以在后盖12的局部区域(例如靠近中间位置)设置金属材质的质感层,形成提高外观金属质感的外观装饰板122。在厚度方向上,外观装饰板122可贯穿后盖12设置,或设于后盖12上相对靠外的表面。
通过设置后盖12内的外观装饰板122作为天线系统20的辐射体,可充分利用后盖12内的外观装饰板122,此外,由于后盖12的外观装饰板122具有相对较大的面积,可支持多个谐振模式,提高天线系统20的辐射性能,此外,设置后盖12内的外观装饰板122作为天线系统20的辐射体,具有较好的净空,可提高天线性能,此外,后盖12内的外观装饰板122与电子设备100中框11天线具有一定的间隔,使其具有较好的隔离度。
在第三种实施方式中,所述导电板21为设于所述后盖12内的散热板。散热板的材质包括但不限于为铜、铝等具有较高的导热系统的金属。同时,散热板具有导电性能。散热板可设于后盖12上对应于电路板组件30的位置,以对电路板组件30上的器件散热。散热板可设于后盖12的内表面。后盖12为绝缘材质。
通过设置后盖12内的散热板作为天线系统20的辐射体,可充分利用后盖12内的散热板,此外,由于后盖12的散热板具有相对较大的面积,可支持多个谐振模式,提高天线系统20的辐射性能,此外,设置后盖12内的散热板作为天线系统20的辐射体,具有较好的净空,可提高天线性能,此外,后盖12内的散热板与电子设备100中框11天线具有一定的间隔,使其具有较好的隔离度。
本申请以下实施方式中以导电板21为设于后盖12上的摄像头装饰件121为例进行说明。以下结合附图对于天线系统20上的馈电部分进行举例说明。
电子设备100还包括电路板组件30。以电子设备100为手机为例,电路板组件30可以为主板。
馈源22包括但不限于为射频收发芯片。馈源22设于电路板组件30上。馈电点A的位置相对靠近电路板组件30上的馈源22位置,以减少馈电路径,进而减少馈电损耗。
请参阅图3,所述天线系统20还包括匹配电路M。所述匹配电路M设于电路板组件30。匹配电路M的一端电连接馈源22,所述匹配电路M的另一端电连接于所述馈电点A,该电连接方式可以为直接电连接,或电容耦合的方式。其中,匹配电路M用于调节导电板21上辐射路径的阻抗,使导电板21上辐射路径的阻抗与所需辐射的频段(例如第一频段和第二频段)具有较佳的匹配,以产生所需频段的谐振模式,且在所需频段具有较好的辐射性能。本申请对于匹配电路M的具体结构不做限定。可选的,所述匹配电路M包括电容、电感及电阻等多个元件组成的电路结构。
本申请实施例中,匹配电路M的另一端与馈电点A为电容耦合馈电,具体结构包括以下实施方式。
第一种电容耦合馈电的实施方式中,请参阅图8,所述天线系统20还包括第二电容器C2(其中,第一电容器在后续中说明)。所述第二电容器C2电连接于所述馈源22与所述馈电点A之间。
第二电容器C2的一端电连接于匹配电路M的另一端,第二电容器C2的另一端电连接于馈电点A,其中,电连接方式包括但不限于为焊接,通过电连接线、导电弹片、导电顶针等电连接。具体的,第二电容器C2设于电路板组件30上。电路板组件30上还设有导电弹片(未图示),第二电容器C2的另一端电连接导电弹片。导电弹片弹性抵接于馈电点A。
本实施方式中,通过第二电容器C2电连接于馈源22与馈电点A之间,使馈电点A、回地点B及第二自由端212为容性耦合馈电路径,使馈电点A、回地点B及第二自由端212所在的电流路径的电长度增长,可在较短的距离下激励相对较低的频段,减小天线的尺寸。此外,通过第二电容器C2馈电至馈电点A,还可以激励从馈电点A至第一自由端211之间的类似直馈模式,激励起谐振。
简言之,耦合馈电可在馈电点A激励起横向电流的耦合馈电模式,使该耦合馈电模式的频率朝向低频偏移,以及激励起纵向电流的类似直接馈电模式,该直接馈电模式相对于耦合馈电模式的频率靠高频侧,从而产生支持双谐振的双模式。
一般情况下,低频频段需要较长的天线辐射体,而导电板21上的尺寸有限。本申请通过电容耦合馈电,可缩短低频频段的电流路径,使相对较短的电流路径也可以支持到低频频段,促进天线系统20的小型化。
可选的,当匹配电路M中靠近于馈电点A的一端为电容器时,该电容器可作为第二电容器C2,则无需再设置第二电容器C2,以减少器件数量。
第二种电容耦合馈电的实施方式中,请参阅图9,本实施方式与上一实施方式的主要不同在于:所述天线系统20还包括电极板51。所述电极板51电连接所述馈源22。所述电极板51与所述导电板21的馈电点A相对且间隔设置。所述电极板51与所述导电板21耦合。
具体的,电极板51电连接匹配电路M的另一端。电极板51与导电板21的馈电点A所在的区域相对且间隔设置,电极板51与导电板21之间容性耦合。“容性耦合”是指,所述电极板51与所述导电板21之间产生电场,所述电极板51上的电信号能够通过电场传递至所述导电板21的馈电点A,以使所述电极板51与所述导电板21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。换言之,电极板51与导电板21可相当于电容器的两个极板。
可选的,请参阅图10,所述天线系统20还包括第二调谐电路T2(第一调谐电路在后续中说明)。所述第二调谐电路T2的一端电连接于所述馈电点A。所述第二调谐电路T2的另一端接地。具体的,以第二电容器C2电连接于馈电点A与馈源22之间,第二调谐电路T2的一端电连接于所述第二电容器C2与馈电点A之间。
所述第二调谐电路T2用于调谐第一谐振的频段。例如,在一时间段第一谐振支持B1频段,通过第二调谐电路T2的调谐可实现第一谐振支持B3频段。如此,通过设置第二调谐电路T2,可实现第一谐振支持多个频段,增加天线系统20所支持的频段组合,提升天线系统20的数据传输速率。
可选的,请参阅图11,所述第二调谐电路T2包括第二天线开关K2(第一天线开关在后续说明)及多个电连接所述第二天线开关K2的第二调谐分支N2,所述第二调谐分支N2包括电感和/或电容;和/或,所述第二调谐电路T2包括可调电容。
在第二调谐电路T2的第一种实施方式中,请参阅图11,所述第二调谐电路T2还包括多个第二调谐分支N2。多个所述第二调谐分支N2的一端皆电连接第二天线开关K2的一端,第二天线开关K2的另一端电连接匹配电路M。多个所述第二调谐分支N2的另一端皆接地。所述多个所述第二调谐分支N2用于调谐所述第一谐振所支持的频段的大小。
每个所述第二调谐分支N2的阻抗值不同。例如,多个所述第二调谐分支N2为电容值不同的多个电容器件。或者,多个所述第二调谐分支N2为电感值不同的多个电感器件。或者,多个第二调谐分支N2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;再或者,第二调谐分支N2还可以是直接短接至地。通过切换所述第二天线开关K2电连接至不同的器件,以调节所述第二调谐分支N2的等效电长度,进一步调节导电板21上馈电点A、回地点B至第二自由端212的有效电长度,进而调节第一谐振所支持的频段的大小。
在第二调谐电路T2的第二种实施方式中,请参阅图12,所述第二调谐电路T2包括第一可调电容C3,所述第一可调电容C3的大小可调,用于调谐第一谐振所支持的频段的大小。所述第一可调电容C3为可调电容值的电容器,如此,通过调节电容器的电容值,实现所述第二调谐电路T2的阻抗值可调,进而调节所述第二调谐电路T2的有效电长度,进一步调节导电板21上馈电点A、回地点B至第二自由端212的有效电长度,进而调节所述第一谐振所支持的频段的大小。
当然,第二调谐电路T2还可以为上述的第一种实施方式和第二种实施方式的结合,例如,所述第二调谐分支N2中包括所述第一可调电容C3。
本申请对于导电板21上馈电点A、回地点B及第二自由端212的距离不做限定,以下结合附图对于导电板21上馈电点A、回地点B及第二自由端212的距离进行举例说明。
本实施例中,以馈源22通过容性耦合馈电的方式进行举例说明,容性耦合馈电的具体实施方式在后续进行举例说明。
第一种实施方式中,请参阅图4及图5,第二自由端212的位置与回地点B的位置相关。例如,回地点B位于导电板21的横向中轴线偏左边的位置,第二自由端212位于导电板21的横向中轴线右侧边缘位置。回地点B位于导电板21的横向中轴线偏右边的位置,第二自由端212位于导电板21的横向中轴线左侧边缘位置。
所述第二自由端212中的某一点与所述回地点B之间的连线方向为第三连线方向L3。第三连线方向L3与所述第三连线方向L3、所述第一连线方向L1皆相交,所述馈电点A与所述回地点B之间的电长度及所述回地点B与所述第二自由端212之间的电长度之和为1/8波长,用于耦合馈电产生一个谐振。
以馈电点A位于导电板21的顶部靠中间位置为例,回地点B位于中间靠左边位置,第二自由端212位于中间右边缘区域。其中,第一连线方向L1为沿竖直方向过馈电点A的方向,第二连线方向L2为过馈电点A与回地点B的倾斜方向,第三连线方向L3为过回地点B、第二自由端212的横向方向。
从馈电点A、经回地点B至第二自由端212之间的路径形成第一电流路径。结合上述电容馈电方式,及使所述馈电点A与所述回地点B之间的电长度及所述回地点B与所述第二自由端212之间的电长度之和为1/8波长,使馈电点A、回地点B及第二自由端212形成的第一电流路径可产生横向电流模式,及产生支持第一频段的第一谐振,其中,第一谐振为第一频段的1/8波长模式。第一频段可以为低频,其中,低频为小于1.5GHz的频段。
第二种实施方式中,请参阅图13,所述回地点B、所述馈电点A及所述第二自由端212沿所述第三连线方向L3依次排列,所述第二自由端212与所述回地点B之间的电长度之和为1/8波长。
所述回地点B、所述馈电点A及所述第二自由端212依次沿横向方向为例说明,从回地点B、经馈电点A至第二自由端212形成第一电流路径。结合上述电容馈电方式,及使所述第二自由端212与所述回地点B之间的电长度之和为1/8波长,使从回地点B、经馈电点A至第二自由端212形成的第一电流路径可产生横向电流模式,及产生支持第一频段的第一谐振,其中,第一谐振为第一频段的1/8波长模式。第一频段可以为低频,其中,低频为小于1.5GHz的频段。
第三种实施方式中,请参阅图14,所述馈电点A、所述回地点B及所述第二自由端212沿所述第三连线方向L3依次排列,所述第二自由端212与所述馈电点A之间的电长度之和为1/8波长。
所述馈电点A、所述回地点B及所述第二自由端212依次沿横向方向为例说明,从所述馈电点A、经所述回地点B及至所述第二自由端212形成第一电流路径。结合上述电容馈电方式,及使所述馈电点A、经所述回地点B至所述第二自由端212之间的电长度之和为1/8波长,使从所述馈电点A、经所述回地点B至所述第二自由端212形成的第一电流路径可产生横向电流模式,及产生支持第一频段的第一谐振,其中,第一谐振为第一频段的1/8波长模式。第一频段可以为低频,其中,低频为小于1.5GHz的频段。
以上设计馈电点A通过容性耦合馈电,使第一电流路径产生了横向电流模式,且该横向电流模式产生了1/8波长谐振模式,可应用于支持低频及减少天线系统20的辐射体尺寸。
本申请对于第一频段、第二频段的具体频段不做限定,可选的,第一频段包括但不限于为低频段、中频频段、超高频段等中的至少一者,第二频段包括但不限于为低频段、中频频段、超高频段等中的至少一者。其中,低频段小于1.5GHz。中高频段大于或等于1.5GHz且小于4GHz。超高频段大于或等于4GHz。
当频段不同时,馈电点A、回地点B之间的距离不同。以所述第三连线方向L3与所述第三连线方向L3、所述第一连线方向L1皆相交,所述馈电点A与所述回地点B之间的电长度及所述回地点B与所述第二自由端212之间的电长度之和为1/8波长为例。
当所述第一频段小于1.5GHz时,所述馈电点A与所述回地点B之间的距离为10-25mm,用于耦合馈电产生一个低频谐振。若馈电点A与回地点B之间的距离过小,可能导致馈电点A无法激励起馈电点A、回地点B及第二自由端212产生1/8波长模式;若馈电点A与回地点B之间的距离过大,可能导致第一电流模式无法激励产生小于1.5GHz频段的信号。
可选的,所述第一频段大于或等于1.5GHz,所述馈电点A与所述回地点B之间的距离为5-8mm。若馈电点A与回地点B之间的距离过小,可能导致馈电点A无法激励起馈电点A、回地点B及第二自由端212产生1/8波长模式;若馈电点A与回地点B之间的距离过大,可能导致第一电流模式无法激励产生大于或等于1.5GHz的频段。
本申请对于馈电点A在导电板21上的位置不做限定,以下结合附图对于馈电点A在导电板21上的位置进行举例说明。
可选的,所述馈电点A位于所述导电板21的边缘。由于导电板21的边缘位置的净空相对较好,以便于天线系统20对外辐射天线信号。故通过将馈电点A设于导电板21的边缘可增加天线系统20的辐射效率。
此外,当馈电点A位于所述导电板21的边缘时,馈电点A与第一自由端211之间的距离较长,第二电流路径可充分利用导电板21上的尺寸,减少尺寸浪费,以在长度有限的导电板21上可支持相对较低的频段。
以导电板21呈圆形为参考,馈电点A可设于竖直中轴线靠顶部边缘的位置,此时第一自由端211位于竖直中轴线靠底部的区域。馈电点A与第一自由端211之间的第二电流路径充分利用了导电板21沿竖直中轴线上的尺寸。当然,馈电点A还可以设于其他靠边缘的位置。
本申请对于回地点B在导电板21上的位置不做限定,以下结合附图对于回地点B在导电板21上的位置进行举例说明。可选的,回地点B与馈电点A在横向方向上具有一定的距离,使回地点B与馈电点A之间产生横向电流模式。
可选的,请参阅图15,电子设备100还包括摄像头模组40,所述摄像头模组40包括导电外壳41。所述导电板21具有与所述导电外壳41相对设置的外壳对应区213。导电板21上的外壳对应区213在电子设备100的厚度方向上与导电外壳41正对,所述回地点B设于所述外壳对应区213内。
由于导电外壳41的设置,导致导电板21上的外壳对应区213的净空相对较差,通过将回地点B设于导电板21净空相对较差的位置,以减少导电外壳41对于天线系统20辐射效率的影响。
此外,可将馈电点A设于相对导电外壳41的位置,例如导电板21呈圆形,导电外壳41呈矩形。且导电板21的正投影完全覆盖导电外壳41的正投影,可将馈电点A设于横向中轴线靠左边的位置、或横向中轴线靠右边的位置、或竖向中轴线靠顶部的位置、或竖向中轴线靠底部的位置。
本申请对于导电板21的尺寸不做具体的限定。可选的,馈电点A位于竖向中轴线靠顶部的位置,回地点B与馈电点A之间的距离为10-25mm,且回地点B设于导电板21的外壳对应区213,可确定回地点B的位置。进一步地,通过设计导电板21沿横向中轴线方向的尺寸,使馈电点A、回地点B之间的电长度与回地点B、第二自由端212之间的电长度之和满足第一频段的1/8波长模式,使馈电点A、回地点B、第二自由端212之间的电流产生支持第一频段的1/8波长谐振模式。此外,通过设计导电板21沿竖直中轴线方向上的尺寸,使馈电点A与第一自由端211之间的电长度满足第二频段的1/4波长模式,使馈电点A与第一自由端211之间的电流产生支持第二频段的1/4波长模式。
请参阅图16,图16是本申请实施例一提供的天线系统20中导电板21的S参数曲线图。从图中可知,导电板21形成双低频双谐振(图16中曲线具有两个波谷),其中,馈电点A、回地点B及第二自由端212之间形成支持第一频段的第一谐振,第一频段为0.7-0.8GHz,馈电点A、第一自由端211之间形成支持第二频段的第二谐振,第二频段为1.3-1.4GHz。
基于上述的要求,所述导电板21沿所述第三连线方向L3(横向中轴线)的尺寸大于或等于30mm,所述导电板21沿所述第一连线方向L1(竖向中轴线)上的尺寸大于或等于40mm,所述第三连线方向L3与所述第一连线方向L1垂直。以上实现导电板21上的馈电点A、回地点B、第二自由端212之间能够产生支持第一频段的第一谐振及产生横向电流模式,且馈电点A与第一自由端211之间产生支持第二频段的第二谐振及产生纵向电流模式,以形成双谐振,使导电板21支持多个频段。
当导电板21呈矩形时,导电板21的长度方向沿竖向中轴线方向,导电板21的长度方向的尺寸大于或等于40mm,导电板21的宽度方向的尺寸大于或等于30mm。
当导电板21呈正方形时,导电板21的边长皆大于或等于40mm。
当导电板21呈圆形时,导电板21的直径大于或等于40mm。
导电板21沿所述第三连线方向L3(横向中轴线)的尺寸大于或等于30mm,所述导电板21沿所述第一连线方向L1(竖向中轴线)上的尺寸大于或等于40mm,一方面可实现导电板21上的馈电点A、回地点B、第二自由端212之间能够产生支持第一频段的第一谐振及产生横向电流模式,且馈电点A与第一自由端211之间产生支持第二频段的第二谐振及产生纵向电流模式,以形成双谐振,使导电板21支持多个频段;另一方面以上的尺寸设计可支持低频频段,将导电板21做成部分低频天线,减少低频天线在电子设备100上其他地方(例如中框11上)所占据的空间。
本申请对回地点B的接地结构不做具体的限定,以下结合附图对于回地点B的接地结构进行举例说明。
在第一种实施方式中,请参阅图17,摄像头模组40的导电外壳41接地,以避免摄像头模组40受到静电干扰。当所述回地点B设于导电板21对应摄像头模组40的导电外壳41的外壳对应区213内时,所述回地点B电连接所述导电外壳41,以实现回地点B接地。具体的,导电外壳41上可设置弹性导电部(例如导电弹片、弹性导电胶等),该弹性导电部弹性抵接导电板21的回地点B,以实现导电外壳41与回地点B的电连接。同时,导电外壳41通过焊接、插接、螺栓固定连接等方式与电路板组件30的参考地电连接,以上实现回地点B与电路板组件30上的参考地电连接。
本实施方式,利用导电板21的回地点B设于与摄像头模组40的导电外壳41正对的外壳对应区213,导电板21靠近于导电外壳41,且导电外壳41接地,如此,通过将回地点B电连接至导电外壳41,即可实现回地点B接地,利用了原本的接地路径,减少所需设置的接地器件数量或长度。
在第二种实施方式中,请参阅图18,所述电子设备100还包括电路板组件30及导电弹片50。所述导电弹片50设于所述电路板组件30上并接地。导电弹片50可通过焊盘、过孔等电连接于所述电路板组件30中的参考地。所述回地点B电连接所述导电弹片50,以实现回地点B接地。
请参阅图19,本申请实施例二提供的天线系统20,本实施例中天线系统20与实施例一种的天线系统20的结构大致相同,主要的不同在于,本实施例中的所述导电板21还包括调谐点D。所述调谐点D与所述馈电点A之间的连线方向为第四连线方向L4。所述第四连线方向L4与所述第二连线方向L2相交。换言之,调谐点D、馈电点A、回地点B不共线,以避免天线系统20无法激励出横向电流模式和纵向电流模式。
所述馈电点A至所述调谐点D之间的电长度为所述第二谐振的谐振频点的1/4波长。
请参阅图19,所述天线系统20还包括第一调谐电路T1。所述第一调谐电路T1一端电连接所述调谐点D。所述第一调谐电路T1的另一端接地。所述第一调谐电路T1通过调谐第二电流路径上的电长度,所述第一调谐电路用于调谐所述第二谐振的谐振频点,及将所述第二谐振的主要电流中至少部分电流的方向调节至与所述第一谐振的主要电流方向相同。例如将第二谐振中的至少部分纵向电流调节为横向电流,使横向电流模式增强,辐射效率增加。
请参阅图19,所述第一调谐电路T1还包括第一天线开关K1及多个电连接所述第一天线开关K1的第一调谐分支N1。所述第一调谐分支N1包括电感和/或电容;和/或,所述第一调谐电路T1包括可调电容。
本申请中第一调谐电路T1的结构可参考第二调谐电路T2的结构。
当第一天线开关K1处于断开状态时,第二谐振的电流路径为馈电点A至第一自由端211,具体可参考第一种实施例中对于第二谐振的电流路径的描述。可选的,双谐振中,第二频段的最小值大于第一频段的最大值。
请参阅图20,所述第一调谐分支N1包括第一电容器C1。所述第一天线开关K1的一端电连接所述调谐点D,所述第一电容器C1的一端电连接所述第一天线开关K1的另一端,所述第一电容器C1的另一端接地。
请参阅图20及图21,当所述第一天线开关K1导通所述第一电容器C1与所述调谐点D时,所述第二谐振所支持的频段与所述第一谐振所支持的频段至少部分重合。例如,在第一天线开关K1处于断开状态时,第一频段分别为750MHz-780 MHz,第二频段为1300-1420MHz。在第一天线开关K1处于导通状态时,第二频段与第一频段至少部分重合,叠加之后的频段为760MHz-790 MHz,且由于第二谐振与第一谐振相叠加,使760MHz-790 MHz的辐射效率较高。
当第一天线开关K1切换至电连接第一电容器C1时,第二谐振在导电板21上的电流路径为馈电点A至调谐点D。第一电容器C1可使第二谐振所支持的频段朝向低频段偏移,进而使第二频段更加靠近第一频段,实现第一频段与第二频段相融合,以在低频段支持较大的带宽,进而增加天线信号传输的信号吞吐量,提高传输速率,还减少频偏带来的影响。
请参阅图21,图21是本申请实施例提供的天线系统20中第一频段与第二频段相间隔的S曲线及第一频段与第二频段相融合时的S曲线。其中,S1曲线为第一频段与第二频段相间隔的S参数曲线,S2曲线为第一频段与第二频段相间隔的S参数曲线。从S1曲线与S2曲线对比可知,双频融合之后的谐振模式在回波损耗为-5dB时的带宽更大。
可选的,电子设备100还包括控制器,控制器电连接第一天线开关K1,当控制器控制第一天线开关K1断开时,天线系统20可支持两段相互独立的频段。例如,第一频段为0.7-0.8GHz,第二频段为1.3-1.4GHz。当控制器控制第一天线开关K1切换至第一电容器C1时,天线系统20可支持带宽较大的低频段。例如,组合频段为0.7-0.9GHz。
当第一天线开关K1切换至第一电容器C1时,第二电流路径经第一电容器C1下地,使馈电点A、调谐点D形成IFA(倒F)天线,其IFA(倒F)天线的馈电方式为IFA馈电。
为了满足所述馈电点A至所述调谐点D之间产生第二谐振,本申请实施例中,馈电点A与调谐点D之间的电长度为第二频段的1/4波长,以形成支持第二频段的1/4波长谐振模式。
所述馈电点A至所述调谐点D之间的距离与所支持的频段相关。第二频段可以为低频段或中高频段。
可选的,当所述第二频段小于1.5GHz时,所述馈电点A至所述调谐点D之间的距离大于40mm,以便于产生IFA馈电的一个谐振。馈电点A与所述调谐点D之间的距离过小,可能导致馈电点A无法激励起馈电点A和所述调谐点D之间产生1/8波长模式;若所述馈电点A与所述调谐点D之间的距离过大,可能导致无法激励产生小于1.5GHz频段的信号。
可选的,当所述第二频段大于或等于1.5GHz时,所述馈电点A至所述调谐点D之间的距离10-15mm。若馈电点A与调谐点D之间的距离过小,可能导致馈电点A无法激励起馈电点A与调谐点D之间产生1/8波长模式;若馈电点A与调谐点D之间的距离过大,可能导致无法激励产生大于或等于1.5GHz的频段。
本申请对于调谐点D在导电板21上的不做限定,以下结合附图对于调谐点D在导电板21上的位置进行举例说明。
可选的,请参阅图20,所述调谐点D位于所述导电板21的边缘。由于馈电点A与调谐点D之间的路径为第二谐振的电流路径,通过设置调谐点D靠近于导电板21的边缘,以馈电点A与调谐点D之间的距离较长,可调频段范围大;第二电流路径还可以充分利用导电板21上的尺寸,减少尺寸浪费,以在长度有限的导电板21上可支持相对较低的频段。此外,由于边缘位置为电流弱点(电流零点),将调谐点D设于电流弱点,调谐效果更好。
进一步地,当馈电点A位于竖直中轴线靠顶部的位置时,调谐点D可以位于竖直中轴线靠底部的位置,或者位于横向中轴线以下的位置。本实施例中,馈电点A位于竖直中轴线靠顶部的位置,调谐点D位于导电板21的右下角,如D点位置。
在其他实施方式中,调谐点D可以是上述的第一自由端211所在的位置,进而馈电点A与调谐点D之间的距离相对较大。
本实施例中,由于第一天线开关K1切换至第一电容器C1,不仅实现了第一频段与第二频段的融合。
从电流模式的角度,请参阅图22,图22是本申请实施例一提供的天线系统(本申请实施例二提供的天线系统在第一天线开关K1断开时)中的导电板的第一谐振的电流分布图。由图可知,在第一谐振的第一电流模式为横向电流模式。
请参阅图23,图23是本申请实施例一提供的天线系统20(本申请实施例二提供的天线系统在第一天线开关K1断开时)中的导电板21的第二谐振的电流分布图。由图可知,在第一天线开关K1断开时第二谐振的第二电流模式为纵向电流模式。
请参阅图24,图24是本申请实施例二提供的天线系统20的第一天线开关K1切换至第一电容器C1时的第二谐振的电流分布图。由图24可知,当第一天线开关K1切换至第一电容器C1时,双频融合时的第三电流模式形成了横向电流模式。
通过对比第一电流模式、第二电流模式及第三电流模式可以发现,耦合馈电的电流(第一电流模式)有大部分的横向分量和少部分的竖向分量,而IFA馈电的电流(第二电流模式)分布则是绝大部分都是竖向分量,当二者融合后的低频双模电流(第三电流模式)则是全部激发为横向分量。
请参阅图25,从图25可知看出,设置第一调谐电路T1的天线系统20支持B28频段的系统总效率为-4.28dB,未设置第一调谐电路的天线系统支持B28频段的系统总效率-7.14dB。第一天线开关K1切换至第一电容器C1时,双频融合时的横向电流模式的辐射效率相较于第一天线开关K1断开时的横向电流模式的辐射效率增强。双频融合时的横向电流模式的辐射效率峰值相较于第一天线开关K1断开时的横向电流模式的辐射效率峰值增加了3dB左右。
通过上述电流分析可知,本申请实施例将两种不同模式下的电流分布,通过引入其他变量(第一调谐电路T1和调谐点D)将其中一种模式的电流方向发生改变至与另一种模式的电流方向较为接近或者吻合,以大大增强所需频段的天线效率。即本申请中横向模式的效率增加,低频效率大大增加。
本申请实施例提供的天线系统20,考虑到馈电点A和回地点B之间的较远(20mm左右),通过在馈电点A做耦合馈电,以减小馈电点A与回地点B之间的距离,进而利用导电板21有限的长度支持较低的频段,减少低频天线在电子设备100的中框11或其他位置所占据的空间,通过设计馈电点A、回地点B、第二自由端212之间的电长度,使馈电点A、回地点B、第二自由端212之间的电流产生1/8波长谐振模式的第一谐振,还通过在馈电点A上设置第二天线开关K2,及切换第二天线开关K2可调谐第一谐振的频段,调谐值其他低频频段,以实现对多种低频频段的支持。通过在靠近于第一自由端211的位置设置调谐点D及第一天线开关K1,使通过对导电板21的尺寸、馈电点A的位置、馈电点A与第一自由端211之间的电长度进行设计,在第一天线开关K1断开状态时,馈电点A与第一自由端211之间的电流产生1/4波长谐振模式的偏高频的第二谐振,在第一天线开关K1切换至第一电容器C1时,第二谐振变为馈电点A与调谐点D之间的电流产生1/4波长谐振模式,实现了第一谐振与第二谐振的频段融合且横向电流模式的效率增强。
通过大面积摄像头装饰件121作为天线系统20的辐射体,并根据实际环境选择合理的馈电位置和馈地位置,通过耦合馈电产生的第一谐振和IFA馈电产生的第二谐振融合后在一起后产生低频双模谐振大大提高天线系统20的效率。
可选的,当摄像头装饰件121作为导电板21时,导电板21与电子设备100的金属边框112之间的距离大于或等于4mm,以增加导电板21与电子设备100的金属边框112天线之间的隔离度。
请参阅图26,图26为摄像头装饰件121作为导电板21在支持中高频段时与电子设备100的金属边框112上的中高频天线之间的距离为5mm时的隔离度曲线。请参阅图26,曲线S1,1是本申请实施例提供的天线系统10在支持低频和中高频段的S参数曲线图,曲线S2,2是金属边框112天线支持中高频段的S参数曲线图,曲线S2,1是本申请实施例提供的天线系统20与金属边框112天线之间的隔离度曲线。由图26可知,导电板21与电子设备100的金属边框112上的中高频天线之间的隔离度均在-20db以下,满足设计要求(-15db以下)。
本申请实施例通过合理利用电子设备100上摄像头装饰件121等的大面积金属做成低频双模谐振,低频峰值效率提升对比单模一倍左右,根据实际环境选择净空高度较差的地方做成回地位置,可以减小净空较差带来的效率恶化影响,低频天线所产生的高频谐振与周围天线有较高的隔离度。
此外,可参考图4,本申请还提供了一种装饰组件,所述装饰组件为导电板21。所述装饰组件用于电连接至射频电路。其中,射频电路包括上述的馈源22、匹配电路M、第一调谐电路T1、第二调谐电路T2。
所述装饰组件包括馈电点A、回地点B、第一自由端211及第二自由端212。所述回地点B用于接地。所述第一自由端211为所述导电板21上最远离所述馈电点A的端部。所述第二自由端212为所述导电板21上最远离所述回地点B的端部。其中,馈电点A、回地点B、第一自由端211及第二自由端212可以参考上述实施例提供的天线系统中的描述。
所述馈电点A用于耦合连接所述射频电路的馈源22。所述导电板21在所述馈源22的激励下产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振。其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交。所述第一谐振的电流路径经所述馈电点A、所述回地点B及所述第二自由端212。所述馈电点A、所述回地点B及所述第二自由端212形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长。所述第二谐振的电流路径经所述馈电点A至所述第一自由端211,所述馈电点A至所述第一自由端211形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长。
由于本实施例中的装饰组件实质为上述的导电板21,故装饰组件中的相关特征可以参考上述导电板21的描述,在此不再赘述。
本申请实施例提供的装饰组件,通过设计装饰组件包括馈电点A、回地点B、第一自由端211及第二自由端212,所述回地点B用于接地,所述馈电点A用于耦合连接所述射频电路的馈源22,通过对馈电点A、回地点B的位置进行设计,以产生至少两种电流路径,其中一种电流路径经所述馈电点A、所述回地点B及所述第二自由端212,所述馈电点A、所述回地点B及所述第二自由端212形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,另一电流路径经所述馈电点A至所述第一自由端211,所述馈电点A至所述第一自由端211形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长,实现所述导电板21在所述馈源22的激励下产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,且所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,通过上述的设计,利用装饰组件用作产生双谐振的天线辐射体,实现了导电板21的复用,同时,还能够产生双模谐振,提升天线辐射性能。
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 (15)
1.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
壳体;
天线系统,所述天线系统包括导电板及馈源;所述导电板设于所述壳体,所述导电板包括馈电点、回地点、第一自由端及第二自由端,所述回地点接地,所述第一自由端为所述导电板上最远离所述馈电点的端部;所述第二自由端为所述导电板上最远离所述回地点的端部;
所述馈源耦合连接所述馈电点,所述馈源用于对所述馈电点提供激励信号,以激励所述导电板上产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,所述第一谐振的电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端,所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,所述第二谐振的电流路径经所述馈电点至所述第一自由端,所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长。
2.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述馈电点、所述回地点、所述第一自由端不共线。
3.如权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一谐振的电流路径为从所述馈电点、经所述回地点至所述第二自由端的路径,所述馈电点与所述回地点之间的电长度及所述回地点与所述第二自由端之间的电长度之和为1/8波长;或者,
所述第一谐振的电流路径为从所述回地点至所述第二自由端的路径,所述第二自由端与所述回地点之间的电长度之和为1/8波长。
4.如权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述第一频段小于1.5GHz,所述馈电点与所述回地点之间的距离为10-25mm;或者,
所述第一频段大于或等于1.5GHz,所述馈电点与所述回地点之间的距离为5-8mm。
5.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述馈电点位于所述导电板的边缘。
6.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述导电板还包括调谐点,所述馈电点至所述调谐点之间的电长度为所述第二谐振的谐振频点的1/4波长;所述天线系统还包括第一调谐电路,所述第一调谐电路一端电连接所述调谐点,所述第一调谐电路的另一端接地,所述第一调谐电路用于调谐所述第二谐振的谐振频点,及将所述第二谐振的主要电流中至少部分电流的方向调节至与所述第一谐振的主要电流方向相同。
7.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第一调谐电路包括第一天线开关及第一电容器,所述第一天线开关的一端电连接所述调谐点,所述第一电容器的一端电连接所述第一天线开关的另一端,所述第一电容器的另一端接地,当所述第一天线开关导通所述第一电容器与所述调谐点时,所述第二谐振所支持的频段与所述第一谐振所支持的频段至少部分重合。
8.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第二频段小于1.5GHz,所述馈电点至所述调谐点之间的距离大于40mm;或者,所述第二频段大于或等于1.5GHz,所述馈电点至所述调谐点之间的距离10-15mm。
9.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述调谐点位于所述第一自由端。
10.如权利要求1-9任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述壳体包括后盖,所述导电板为嵌设于所述后盖上的摄像头装饰件;或者,所述导电板为设于所述后盖内的外观装饰板;或者,所述导电板为设于所述后盖内的散热板。
11.如权利要求1-9任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述导电板为摄像头装饰件;所述电子设备还包括摄像头模组,所述摄像头模组具有导电外壳;
所述导电板具有与所述导电外壳相对设置的外壳对应区,所述回地点设于所述外壳对应区内。
12.如权利要求1-9任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述天线系统还包括第二电容器,所述第二电容器电连接于所述馈源与所述馈电点之间;或者,
所述天线系统还包括电极板,所述电极板电连接所述馈源,所述电极板与所述导电板的馈电点相对且间隔设置,所述电极板与所述导电板耦合。
13.如权利要求1-9任意一项所述的电子设备,其特征在于,所述天线系统还包括第二调谐电路,所述第二调谐电路的一端电连接于所述馈电点,所述第二调谐电路的另一端接地。
14.一种装饰组件,用于电连接至射频电路,其特征在于,所述装饰组件为导电板,所述装饰组件包括馈电点、回地点、第一自由端及第二自由端,所述回地点用于接地,所述第一自由端为所述导电板上最远离所述馈电点的端部;所述第二自由端为所述导电板上最远离所述回地点的端部;
所述馈电点用于耦合连接所述射频电路的馈源,所述导电板在所述馈源的激励下产生支持第一频段的第一谐振及支持第二频段的第二谐振,其中,所述第一谐振的主要电流方向与所述第二谐振的主要电流方向相交,所述第一谐振的电流路径经所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端,所述馈电点、所述回地点及所述第二自由端形成的电流路径的电长度为所述第一频段的1/8波长,所述第二谐振的电流路径经所述馈电点至所述第一自由端,所述馈电点至所述第一自由端形成的电流路径的电长度为所述第二频段的1/4波长。
15.如权利要求14任意一项所述的装饰组件,其特征在于,所述导电板还包括调谐点,所述馈电点至所述调谐点之间的电长度为所述第二谐振的谐振频点的1/4波长;所述调谐点用于电连接所述射频电路的第一调谐电路,所述导电板用于在所述第一调谐电路作用下调谐所述第二谐振的谐振频点,及将所述第二谐振的主要电流中至少部分电流的方向调节至与所述第一谐振的主要电流方向相同。
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