CN220086378U - 天线系统、电子设备及手写笔 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种天线系统、电子设备及手写笔，该天线系统包括：第一天线，所述第一天线设置在终端设备上，所述第一天线至少用于产生第一谐振频率；第二天线，所述第二天线设置在手写笔上，所述第二天线至少用于产生第一谐振频率，且当所述手写笔吸附在所述终端设备上时，所述第二天线与所述第一天线耦合，共同至少产生所述第一谐振频率。在该天线系统中，在终端上形成激励天线，在手写笔上形成寄生天线，当手写笔贴附在终端侧边或收纳时，能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

Description

天线系统、电子设备及手写笔

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线系统、电子设备及手写笔。

背景技术

随着通信技术的不断发展和5G(第五代移动通信技术，the 5th generationmobilecommunication technology)时代的到来，电子设备上新增5G NR(newradio，新空口)频段以及MIMO技术的大量使用，使得电子设备的天线数量成倍增加。对于终端设备的天线而言，极致净空以及多天线的共存使得天线的设计空间进一步捉襟见肘，因为设计者不仅需要考虑2g/3g/4g通信天线，考虑gps(globalpositioningsystem，全球定位系统)天线以及蓝牙、wifi(wirelessfidelity，无线保真)、NFC等短距天线，还要考虑诸如5gnr(newradio，新空口)的实现，这些都对设计者提出了更高的要求。

而且随着人们要求的不断变高，电子设备的屏占比越来越高，边框越来越窄，这导致设备天线净空区所能使用的空间进一步恶化，因此对天线小型化的要求进一步提高。而天线小型化和净空环境恶化会导致天线带宽变窄，辐射效率变差从而影响用户对电子设备的使用体验。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种天线系统、电子设备及手写笔。在该天线系统中，在终端设备上形成激励天线，在手写笔上形成寄生天线，当手写笔贴附在终端侧边或收纳时，能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

第一方面，本申请提供一种天线系统，包括：

第一天线，所述第一天线设置在终端设备上，所述第一天线至少用于产生第一谐振频率；

第二天线，所述第二天线设置在手写笔上，所述第二天线至少用于产生第一谐振频率，且当所述手写笔吸附在所述终端设备上时，所述第二天线与所述第一天线耦合，共同至少产生所述第一谐振频。

根据第一方面，本申请的天线系统通过在终端设备上形成激励天线，在手写笔上形成寄生天线，当手写笔贴附在终端侧边或收纳时，能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，所述第二天线为所述手写笔的笔帽，所述笔帽由金属材料制作。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述手写笔包括笔帽、笔身、笔尖以及位于所述笔身上的笔夹，所述第二天线为所述手写笔的笔夹，所述笔夹由金属材料制作。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，在所述笔帽内形成有天线支架，在所述天线支架上形成有所述第二天线。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述第二天线通过LDS或FPC工艺形成。这样设置加工简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述第一谐振频率包括wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段。这样设置能有效提升终端的wifi2.4G频段、wifi5G频段或5G NR频段天线带宽和效率，并改善终端的wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段天线全向辐射特性，有效降低终端的wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段天线方向性系数。

根据第一方面，或者以上第一方面的任意一种实现方式，所述第一天线包括单极子天线、倒F天线、环形天线或左手天线。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

第二方面，本申请提供一种手写笔，用于吸附或收纳在终端设备的第一天线所在位置附近，在所述手写笔上设置有第二天线，所述第二天线至少用于产生第一谐振频率，且当所述手写笔吸附在所述终端设备上时，所述第二天线与所述第一天线耦合，共同至少产生所述第一谐振频率。

根据第二方面的手写笔，通过在手写笔上形成寄生天线，当手写笔贴附在终端侧边或收纳时，该寄生天线能够与终端设备上的激励天线耦合，从而有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第二方面，或者以上第二方面的任意一种实现方式，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，所述第二天线为所述手写笔的笔帽，所述笔帽由金属材料制作。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第二方面，或者以上第二方面的任意一种实现方式，所述手写笔包括笔帽、笔身、笔尖以及位于所述笔身上的笔夹，所述第二天线为所述手写笔的笔夹，所述笔夹由金属材料制作。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第二方面，或者以上第二方面的任意一种实现方式，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，在所述笔帽内形成有天线支架，在所述天线支架上形成有所述第二天线。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第二方面，或者以上第二方面的任意一种实现方式，所述第二天线通过LDS或FPC工艺形成。这样设置结构简单，且能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第二方面，或者以上第二方面的任意一种实现方式，所述第一谐振频率包括wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段。这样设置能有效提升终端的wifi2.4G频段、wifi5G频段或5G NR频段天线带宽和效率，并改善终端的wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段天线全向辐射特性，有效降低终端的wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段天线方向性系数。

第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：终端设备以及如第二方面所述的手写笔。

根据第三方面，本申请的电子设备通过在终端设备上形成激励天线，在手写笔上形成寄生天线，当手写笔贴附在终端侧边或收纳时，能有效提升终端的天线带宽和效率，并改善终端的天线全向辐射特性，有效降低终端的天线方向性系数。

根据第三方面，或者以上第三方面的任意一种实现方式，所述终端设备包括平板、手机、个人计算机或可折叠终端。这样利用手写笔可以提升平板、手机、个人计算机或可折叠终端某频段天线的天线带宽和效率，并改善终端的该频段天线全向辐射特性，有效降低终端的该频段天线方向性系数。

附图说明

图1为本申请实施例提供的终端设备的示意图；

图2为示例性示出的终端设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的天线系统的等效电路示意；

图5为本申请实施例提供的终端设备的天线的示意图；

图6为本申请实施例提供的手写笔的示意图；

图7为图6所示手写笔和图5所示天线耦合的示意图；

图8为图5和图7所示实施例中的天线的S参数对比图示；

图9为图5和图7中所示实施例中的天线的辐射效率对比图示；

图10为图5和图7中所示实施例中的天线的系统效率对比图示；

图11为图5中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示；

图12为图7中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示；

图13为本申请另一实施例提供的终端设备的天线的示意图；

图14为本申请另一实施例提供的手写笔的示意图；

图15为图14所示手写笔和图13所示天线耦合的示意图；

图16为图13和图15所示实施例中的天线的S参数对比图示；

图17为图13和图15中所示实施例中的天线的辐射效率对比图示；

图18为本申请另一实施例提供的终端设备的天线的示意图；

图19为本申请另一实施例提供的手写笔的示意图；

图20为图18所示手写笔和图19所示天线耦合的示意图；

图21为图18和图20所示实施例中的天线的S参数对比图示；

图22为图18和图20中所示实施例中的天线的辐射效率对比图示；

图23为图18中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示；

图24为图20中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，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。

本申请实施例的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一目标对象和第二目标对象等是用于区别不同的目标对象，而不是用于描述目标对象的特定顺序。

在本申请实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个处理单元是指两个或两个以上的处理单元；多个系统是指两个或两个以上的系统。

以下，对本申请实施例可能出现的术语进行解释。

天线：一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。

耦合：指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并通过相互作用从一侧向另一侧传输能量的现象。

双色注塑工艺：其原理是按照固定图样，采用能被电镀和不能被电镀的两种材质，通过双射成型模具成型后进行电镀，在能被电镀的材质上通过铜镀和镍镀形成天线。

PDS工艺：Printed Direct Structuring，印刷直接成型其技术原理是在钢板上感光胶利用菲林曝光，显影蚀刻，通过移印机器利用特种胶头，将图案印刷在产品上去，然后通过热固化制作最终的天线。

FPC工艺：Flexible Printed Circuit，柔性电路板工艺，其技术原理是利用柔性基材制成的具有图形的印刷电路板，由绝缘基材和导电层构成，绝缘基材和导电层之间可以有粘结剂，粘贴于需要设置天线的部位。

LDS工艺：Laser Direct Structuring，激光直接成，型技术其原理是利用激光镭射技术直接在成型的支架上化镀形成金属天线电路图。

本申请实施例中的终端设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、折叠终端等具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备，5G网络中的终端设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobilenetwork，PLMN)中的终端设备等，本申请实施例对此并不限定。

图1是本申请实施例提供的终端设备的示意图，在此，以终端设备为平板进行说明。

如图1所示，终端设备100具有类似薄长方体的形状，其可以包括边框101和显示屏102，边框101和显示屏102均可以安装在中框上(图中未示出)，边框101可以分为上边框、下边框、左边框、右边框，这些边框相互连接，在连接处可以形成一定的弧度或倒角。终端设备100还包括位于背面的后壳，其用于和边框一起形成终端的内部腔体。

终端设备100还包括设置于内部的印刷电路板(printed circuit board，PCB)，PCB上可以设置电子元件，电子元件可以包括电容、电感、电阻、处理器、摄像头、闪光灯、麦克风、电池等，但不限于此。

边框101可以是为金属边框，比如铜、镁合金、不锈钢等金属，也可以是塑胶边框、玻璃边框、陶瓷边框等，也可以是金属与塑料结合的边框。

在本申请实施例中，终端设备100还具有与其配对的手写笔200，用户可以使用手写笔200在终端设备100上进行手写或其它操作。

图2示出了终端设备100的结构示意图。应该理解的是，图2所示终端设备100仅是电子设备的一个范例，并且电子设备100可以具有比图中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图2中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

终端设备100可以包括：处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏102，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器，陀螺仪传感器，气压传感器，磁传感器，加速度传感器，距离传感器，接近光传感器，指纹传感器，温度传感器，触摸传感器，环境光传感器，骨传导传感器等。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)、触控IC等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等，可支持USB1.0、USB2.0、USB3.0和USB4.0或者更高标准USB规范在内的各种USB规范。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电，也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。示例性的，USB接口130可以包括一个或多个USB接口。

可以理解的是，本申请实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。应当理解的是，本申请实施例提供的天线1和天线2可以设置在终端设备的PCB上，也可以设置在终端设备的边框上，或者通过在支架采用激光直接成型技术(laser-direct-structuring，LDS)、柔性电路板(flexible printed circuit，FPC)印刷或采用浮动金属(floatingmetal，FLM)等方式实现，本申请实施例为方便解释，仅以天线设置在上边框或上部为例，但并不限制本申请提供的天线所设置的位置。

移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

图3为本申请实施例提供的手写笔的结构示意图。如图3所示，手写笔200包括但不限于：微控制器单元(microcontroller unit，MCU)201、压力传感器202、蓝牙集成电路(integrated circuit，IC)203、蓝牙天线204、天线205等器件，可以理解的是，图3示出手写笔200包含的部件，并不构成对手写笔200的具体限定。在本申请另一些实施例中，手写笔200可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。

可选地，压力传感器202用于获取压力参数，举例说明，当手写笔的笔尖接触到物体(例如触摸屏)后，压力传感器202可基于受到的压力，获取对应的压力参数，并将压力参数上报至MCU201。可选地，所述压力参数也可以称为压力数据、压力信息等，本申请不做限定。

可选地，MCU201用于对接收到的来自压力传感器202的压力参数进行相应处理。MCU201具有“永久开启(always on)”的特点，可以以极低的功耗保障传感器的正常运行。需要说明的是，MCU201仅为示意性举例，其它可起到处理器或微控制器功能的器件均可为上述MCU的可替代形式。

可选地，MCU201还用于控制蓝牙天线204输出压感信号，该压感信号用于指示MCU201从压力传感器202获取到的压力参数。示例性的，MCU201可基于从压力传感器202获取到的压力参数，生成压感信号，并通过蓝牙IC203和蓝牙天线204向电子设备210输出所述压感信号。相应的，终端设备100中的天线(例如图2中的天线2)可基于接收到的压感信号获取对应的压力参数，并将获取到的压力参数传输至蓝牙驱动，蓝牙驱动将压力参数继续上报至上层模块(例如场景识别HAL)，上层模块可对压力参数进行相应处理。

可选地，MCU201还用于接收并处理来自天线205的数据。示例性的，天线205可以位于手写笔的笔尖侧，示例性的，天线205也可以称为“笔尖天线”，当手写笔200的笔尖靠近终端设备屏幕的时候，手写笔的天线205可接收到终端设备100的触摸传感器发送的检测信号，并向MCU201输出检测信号，MCU201可基于接收到的检测信号，并控制天线205输出具有指定频率(可称为射频频率)的方波信号(方波信号也可以称为触摸信号、触发信号或触控信号等，本申请不做限定)。相应的，终端设备100可基于触摸传感器接收到的方波信号，确定手写笔200的笔尖在电子设备的触摸屏上的具体位置。可选地，天线205可以包括天线1和天线2，示例性的，天线1用于发射方波信号，天线2用于接收检测信号以及发射方波信号，天线1与天线2发射的方波信号的频率可以相同也可以不同。

可选地，MCU 201、压力传感器202、蓝牙IC203、蓝牙天线204可以集成到同一块芯片上，也可以是分离的元件，并通过总线连接。

在一些实施例中，本申请的手写笔也可以采用其他短距离无线技术与电子设备等电子设备进行数据交互，例如Wi-Fi技术、超宽带(Ultra Wide Band，UWB)等其他短距离无线通信技术等，可以理解，当手写笔200与终端设备100通过Wi-Fi技术传输压感信息或者方波信号的时候，手写笔200和电子设备均具有Wi-Fi模块。

由于现在的终端设备追求极窄边框和轻薄化，尤其是对边框的要求较高，这造成了终端设备中的天线净空的大幅减小，布局空间越来越受限。同时，出现了很多新的通信规格，如5G中的sub-6G频段，双低频等，需要在终端中布局更多的天线。如前所述，这些容易导致天线带宽变窄，辐射效率变差从而影响用户对终端设备的使用体验。

本申请实施例基于以上描述提出一种天线系统来增强终端设备的天线带宽和辐射效率，从而提高用户对终端设备的使用体验。具体地，在本申请实施例中，在手写笔的局部设计寄生天线，例如利用手写笔的笔帽、笔尖或笔夹部分，将手写笔设计成天线一部分，可以看作终端激励天线的寄生枝节，当手写笔磁吸在终端侧边或收纳时，能有效提升天线带宽和效率，并改善天线全向辐射特性，有效降低天线方向性系数。

图4为本申请实施例提供的天线系统的等效电路示意。如图4所示，本申请实施例提供的天线系统包括位于终端100上的第一天线103和位于手写笔200上的第二天线210，第一天线103位于终端100的上边框区域，例如位于上侧立面，第一天线103用于产生第一谐振频率f1，第一谐振频率f1例如为wifi 2.4G频段或wifi 5G频段，或者是通信5G频段，例如N77(3.3GHz–4.2GHz)频段或N79(4.4GHz–5.0GHz)频段。

第一天线103可以采用单极子(MONOPOLE)天线、IFA(Inverted–F，倒F)天线、LOOP(环形)天线、左手(CRLH)天线等，上述天线均是本领域的技术人员能够明白的天线的形式，此处不再具体说明。

第一天线103的长度基于第一谐振频率对应的第一波长λ确定，例如为λ/4。

第二天线210位于手写笔200的笔帽位置，换言之将手写笔200的笔帽设计成天线，例如采用金属材料制作笔帽，将笔帽作为第二天线210。或者在笔帽内部形成天线支架，并在支架上通过LDS工艺或FPC制作第二天线210。

第二天线210用于产生第一谐振频率f1，第一谐振频率f1例如为wifi 2.4G频段或wifi 5G频段，或者是通信5G频段，例如N77(3.3GHz–4.2GHz)频段或N79(4.4GHz–5.0GHz)频段。

第二天线210可以采用单极子(MONOPOLE)天线、IFA(Inverted–F，倒F)天线、LOOP(环形)天线、左手(CRLH)天线等，上述天线均是本领域的技术人员能够明白的天线的形式，此处不再具体说明。

第二天线210的长度基于第一谐振频率对应的第一波长λ1确定，例如为λ1/4。

如图4所示，当将手写笔200吸附或收纳在终端设备100上时，第二天线210与第一天线103耦合，二者共同产生第一谐振频率，从而增强了天线带宽和效率，并改善天线全向辐射特性，有效降低天线方向性系数。

应当理解的是的，虽然在图4所示实施例中第一天线103和第二天线210以单频天线为例进行说明，但是在其它实施例中，第一天线103可以为双频或多频天线，此时对应地第二天线210也可以为双频或多频天线。

还应当理解的是，手写笔200在终端100上的吸附位置或收纳位置基于第一天线103确定，第二天线210与第一天线103的馈电端重合或接近，但是与第一天线103不完全重合。又或者，在设计时基于手写笔200在终端100上的吸附位置或收纳位置确定第一天线103的放置位置。

需要说明的是，终端设备100不仅包括第一天线103，还包括其它天线，第一天线103表示的终端设备100需要改善天线带宽和效率的天线。

还需要说明的是，手写笔200上的第二天线210是作为终端寄生天线或激励天线寄生枝节的天线，而不是图3中所示的天线205，即在本申请实施例中，手写笔200不仅包括天线205还包括第二天线210。

下面结合具体实施例对本申请实施例提供的天线系统进行说明。

图5为本申请实施例提供的终端设备的天线的示意图；图6为本申请实施例提供的手写笔的示意图；图7为图6所示手写笔和图5所示天线耦合的示意图。

如图5所示，在本申请一实施例中，终端设备100包括第一天线103、支架104和地板105。第一天线103设置在支架104上，其可以通过PDS、FPC、LDS等工艺实现。第一天线103可以采用单极子(MONOPOLE)天线、IFA(Inverted–F，倒F)天线、LOOP(环形)天线、左手(CRLH)天线等。示例性地，第一天线103采用LOOP(环形)天线。第一天线103的一端与地板105电连接，另一端与激励源或信号源(图未示)电连接。支架104采用绝缘材料制作，例如塑胶材料制作。地板105用于接地，其可以为终端设备中的印刷电路板的接地层，也可以为终端设备的金属后壳。

示例性地，在本申请一实施例中，第一天线103用于产生第一谐振频率f1，第一谐振频率f1例如wifi 5G频段。

如图6所示，在本申请一实施例中，手写笔200包括笔帽211、笔身212和笔尖213。其中笔帽211采用金属材料制作，其用作寄生天线或终终端设备的激励天线的寄生枝节，在本文也称为第二天线210。第二天线210用于产生第一谐振频率f1，第一谐振频率f1例如wifi5G频段。第二天线210或笔帽211的长度基于5G频段对应的第一波长λ1确定，例如为λ1/4。

笔身212和笔尖213采用非导体材料制作，例如采用塑胶材料制作。

如图7所示，当将手写笔200吸附或收纳在终端设备100上时，第二天线210与第一天线103耦合，共同产生第一谐振频率f1。

图8为图5和图7所示实施例中的天线的S参数对比图示，其中曲线1为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的S参数(例如S11)曲线，曲线2为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的S参数(例如S11)曲线。对比曲线1和曲线2可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 5G天线的谐振频率变为两个，这样增加了wifi 5G天线的天线带宽。

图9为图5和图7中所示实施例中的天线的辐射效率对比图示，其中曲线3为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率曲线，曲线4为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率曲线。对比曲线3和曲线4可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi5G天线的辐射效率提高，这样增加了wifi 5G天线的辐射效率。

图10为图5和图7中所示实施例中的天线的系统效率对比图示，其中曲线5为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的系统总效率曲线，曲线6为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的系统总效率曲线。对比曲线5和曲线6可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 5G天线的系统总效率提高，这样增加了wifi 5G天线的系统总效率。

图11为图5中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示；图12为图7中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示。对比图11和图12可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 5G天线的天线方向性系数改善2dB，这样改善天线全向辐射特性，有效降低天线方向性系数。

图13为本申请另一实施例提供的终端设备的天线的示意图。如图13所示，在本申请一实施例中，终端设备100包括第一天线103、支架104和地板105。第一天线103设置在支架104上，其可以通过PDS、FPC、LDS等工艺实现。第一天线103可以采用单极子(MONOPOLE)天线、IFA(Inverted–F，倒F)天线、LOOP(环形)天线、左手(CRLH)天线等。示例性地，第一天线103采用LOOP(环形)天线。第一天线103的一端与地板105电连接，另一端与激励源或信号源(图未示)电连接。支架104采用绝缘材料制作，例如塑胶材料制作。地板105用于接地，其可以为终端设备中的印刷电路板的接地层，也可以为终端设备的金属后壳。

示例性地，在本申请一实施例中，第一天线103用于产生第一谐振频率f1，第一谐振频率f1例如wifi 5G频段。

图14为本申请另一实施例提供的手写笔的示意图。在本申请一实施例中，手写笔200包括笔帽211、笔身212和笔尖213。其中笔帽211、笔身212和笔尖213采用绝缘材料制作，例如塑胶材料制作。在笔帽211内形成有第二天线210，第二天线210采用支架和LDS的形式，即在笔帽211内形成天线支架，并在天线支架上通过LDS工艺形成第二天线210。第二天线210用作寄生天线或终终端设备的激励天线的寄生枝节。第二天线210用于产生第一谐振频率f1，第一谐振频率f1例如wifi 5G频段。第二天线210或笔帽211的长度基于5G频段对应的第一波长λ1确定，例如为λ1/4。

图15为图14所示手写笔和图13所示天线耦合的示意图。如图15所示，当将手写笔200吸附或收纳在终端设备100上时，第二天线210与第一天线103耦合，共同产生第一谐振频率f1。

需要说明的是图15中示出了笔帽内部的天线210，并未示出笔帽211。

图16为图13和图15所示实施例中的天线的S参数对比图示，其中曲线7为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的S参数(例如S11)曲线，曲线8为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的S参数(例如S11)曲线。对比曲线7和曲线8可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 5G天线的谐振频率变为两个，这样增加了wifi 5G天线的天线带宽。

图17为图3和图15中所示实施例中的天线的辐射效率对比图示，其中曲线9为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率曲线，曲线10为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率曲线。对比曲线9和曲线10可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率提高，这样增加了wifi 5G天线的辐射效率。

此外，与前述实施例类似，采用支架和LDS工艺形成第二天线210，同样可以改善天线全向辐射特性，有效降低天线方向性系数，在此不再赘述。

图18为本申请另一实施例提供的终端设备的天线的示意图。如图18所示，在本申请一实施例中，终端设备100包括第一天线103、支架104和地板105。第一天线103设置在支架104上，其可以通过PDS、FPC、LDS等工艺实现。第一天线103可以采用单极子(MONOPOLE)天线、IFA(Inverted–F，倒F)天线、LOOP(环形)天线、左手(CRLH)天线等。示例性地，第一天线103采用左手(CRLH)天线。第一天线103的一端与地板105电连接，另一端与激励源或信号源(图未示)电连接。支架104采用绝缘材料制作，例如塑胶材料制作。地板105用于接地，其可以为终端设备中的印刷电路板的接地层，也可以为终端设备的金属后壳。

示例性地，在本申请一实施例中，第一天线103用于产生第二谐振频率f1，第二谐振频率f2例如wifi 2.4G频段。

图19为本申请另一实施例提供的手写笔的示意图。在本申请一实施例中，手写笔200包括笔帽211、笔身212和笔尖213。其中笔帽211采用金属材料制作，其用作寄生天线或终终端设备的激励天线的寄生枝节，在本文也称为第二天线210。第二天线210用于产生第二谐振频率f2，第二谐振频率f2例如wifi 2.4G频段。第二天线210或笔帽211的长度基于wifi 2.4G频段对应的第二波长λ2确定，例如为λ2/4。

图20为图18所示手写笔和图19所示天线耦合的示意图。如图20所示，当将手写笔200吸附或收纳在终端设备100上时，第二天线210与第一天线103耦合，共同产生第二谐振频率f2。

图21为图18和图20所示实施例中的天线的S参数对比图示，其中曲线11为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的S参数(例如S11)曲线，曲线12为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的S参数(例如S11)曲线。对比曲线11和曲线12可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi2.4G天线的谐振频率变为两个，这样增加了wifi 2.4G天线的天线带宽。

图22为图18和图20中所示实施例中的天线的辐射效率对比图示，其中曲线13为未吸附手写笔200时终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率曲线，曲线14为吸附手写笔200后终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率曲线。对比曲线13和曲线14可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 5G天线的辐射效率提高，这样增加了wifi 2.4G天线的辐射效率。

图23为图18中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示；图24为图20中所示实施例中的天线的远场辐射方向仿真图示。对比图23和图24可知，通过在手写笔200上形成寄生天线，当手写笔吸附在终端设备100上时使得终端设备100的wifi 2.4G天线的天线方向性系数改善2dB，这样改善天线全向辐射特性，有效降低天线方向性系数。

应当理解的是，虽然在本申请实施例中，以终端设备的wifi5G天线或2.4G天线为例进行说明，但是本申请实施例的技术不限于应用于wifi5G天线或2.4G天线，还可以应用于例如通信5G、4G天线或其它天线。

还应当理解的是，虽然在上述实施例中，手写笔上的寄生天线以金属笔帽或支架和LDS天线为例进行说明，但是本申请实施例不限于此，例如在手写笔包括笔夹时，也可以采用将笔夹设计为天线的形式或采用其它合适的形式。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种天线系统，其特征在于，包括：

第一天线，所述第一天线设置在终端设备上，所述第一天线至少用于产生第一谐振频率；

第二天线，所述第二天线设置在手写笔上，所述第二天线至少用于产生第一谐振频率，且当所述手写笔吸附在所述终端设备上时，所述第二天线与所述第一天线耦合，共同至少产生所述第一谐振频率。

2.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，所述第二天线为所述手写笔的笔帽，所述笔帽由金属材料制作。

3.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述手写笔包括笔帽、笔身、笔尖以及位于所述笔身上的笔夹，所述第二天线为所述手写笔的笔夹，所述笔夹由金属材料制作。

4.根据权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，在所述笔帽内形成有天线支架，在所述天线支架上形成有所述第二天线。

5.根据权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第二天线通过LDS或FPC工艺形成。

6.根据权利要求1-5中的任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一谐振频率包括wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段。

7.根据权利要求1-5中的任意一项所述的天线系统，其特征在于，所述第一天线包括单极子天线、倒F天线、环形天线或左手天线。

8.一种手写笔，用于吸附或收纳在终端设备的第一天线所在位置附近，其特征在于，在所述手写笔上设置有第二天线，所述第二天线至少用于产生第一谐振频率，且当所述手写笔吸附在所述终端设备上时，所述第二天线与所述第一天线耦合，共同至少产生所述第一谐振频率。

9.根据权利要求8所述的手写笔，其特征在于，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，所述第二天线为所述手写笔的笔帽，所述笔帽由金属材料制作。

10.根据权利要求8所述的手写笔，其特征在于，所述手写笔包括笔帽、笔身、笔尖以及位于所述笔身上的笔夹，所述第二天线为所述手写笔的笔夹，所述笔夹由金属材料制作。

11.根据权利要求8所述的手写笔，其特征在于，所述手写笔包括笔帽、笔身和笔尖，在所述笔帽内形成有天线支架，在所述天线支架上形成有所述第二天线。

12.根据权利要求11所述的手写笔，其特征在于，所述第二天线通过LDS或FPC工艺形成。

13.根据权利要求8-12中的任意一项所述的手写笔，其特征在于，所述第一谐振频率包括wifi2.4G频段、wif i5G频段或5G NR频段。

14.一种电子设备，其特征在于，包括：终端设备以及如权利要求8-13中的任意一项所述的手写笔。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其特征在于，所述终端设备包括平板、手机、个人计算机或可折叠终端。