WO2022179324A1

WO2022179324A1 - 天线装置、壳体及电子设备

Info

Publication number: WO2022179324A1
Application number: PCT/CN2022/071088
Authority: WO
Inventors: 雍征东; 罗嘉文
Original assignee: Oppo广东移动通信有限公司
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2022-01-10
Publication date: 2022-09-01
Also published as: CN113013596B; CN113013596A

Abstract

本申请涉及一种天线装置、壳体以及电子设备。天线装置包括馈源、辐射体以及连接于辐射体与馈源之间的馈线，辐射体包括第一辐射部及第二辐射部。第一辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部嵌套在第一辐射部的弯折辐射结构内；馈线为微带线馈线，馈线连接于第二辐射部。馈源被配置为经由馈线将激励电流馈入辐射体，以使第一辐射部辐射第一频段的信号，并使第二辐射部辐射第二频段的信号，其中，第二频段与第一频段不相同，天线装置为超宽带天线。上述的天线装置，可以在保证辐射体中的电流路径长度满足工作频段要求的前提下，使辐射体的尺寸能够更小，进而使得整个天线装置的尺寸也能够更小。

Description

天线装置、壳体及电子设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年02月26日提交中国专利局的申请号为CN 202110220953.9、名称为“天线装置、壳体及电子设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种天线装置、壳体及电子设备。

背景技术

随着科技的发展进步，通信技术得到了飞速发展和长足的进步，其中，超宽带(Ultra Wideband，UWB)技术是一种无载通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传编数据。近年来，基于UWB技术的UWB天线由于具有功耗低、穿透性强及定位精度高等优点，逐渐成为研究热点。

目前UWB天线通常采用圆单极子以及馈线形成天线辐射体，在这样的UWB天线结构中，为满足较高的工作频段要求，需要使得UWB天线的辐射体中的电流路径达到一定长度，这就需求辐射体的尺寸较大，相应地，UWB天线总体结构的尺寸也相对较大。

发明内容

本申请实施例提供一种天线装置、壳体以及电子设备。

第一方面，本申请实施例提供一种天线装置，包括馈源、辐射体以及连接于辐射体与馈源之间的馈线，辐射体包括第一辐射部及第二辐射部。第一辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部嵌套在第一辐射部的弯折辐射结构内；馈线为微带线馈线，馈线连接于第二辐射部。馈源被配置为经由馈线将激励电流馈入辐射体，以使第一辐射部辐射第一频段的信号，并使第二辐射部辐射第二频段的信号，其中，第二频段与第一频段不相同，天线装置为超宽带天线。

第二方面，本申请实施例还提供一种天线模组，包括三个上述的天线装置，三个天线装置阵列排布设置。

第三方面，本申请实施例还提供一种壳体，包括壳体本体以及上述任一项的天线装置，天线装置设置于壳体本体。

第四方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括显示屏以及上述任一项的天线装置。

第五方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括壳体以及上述任一项的天线模组，天线模组集成于壳体。

附图说明

为了更清楚地说明申请的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的天线装置的一种结构示意图。

图2是图1所示天线装置的S参数曲线图以及天线效率曲线图。

图3是本申请实施例提供的天线装置的另一种结构的示意图。

图4是图3所示天线装置的尺寸示意图。

图5是图3所示天线装置的矢量电流分布图。

图6是图3所示天线装置的极化比方向图。

图7是本申请实施例提供的天线装置的一种结构的剖面示意图。

图8是本申请实施例提供的天线装置的另一种结构的剖面示意图。

图9是本申请实施例提供的天线装置的又一种结构的示意图。

图10是本申请实施例提供的天线装置的再一种结构的示意图。

图11是本申请实施例提供的天线装置的又一种结构的示意图。

图12是本申请实施例提供的天线装置的再一种结构的示意图。

图13是本申请实施例提供的天线模组的示意图。

图14是图13所示天线模组在感测信号源的方位角的示意图。

图15是本申请实施例提供的壳体的示意图。

图16是本申请实施例提供的电子设备的示意图。

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，所描述的实施例仅仅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。

作为在本申请实施例中使用的“电子设备”包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(PSTN)、数字用户线路(DSL)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(WLAN)、诸如DVB-H网络的数字电视网络、卫星网络、AM-FM广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(PCS)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、Web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(GPS)接收器的PDA；以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

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。

请参阅图1，本申请实施方式提供一种天线装置100，其包括馈源10、馈线30以及辐射体50，馈线30连接于馈源10与辐射体50之间，馈源10被配置为通过馈线30向辐射体50馈入激励电流，使辐射体50能够收发预定频段的射频信号。

在本申请实施例中，辐射体50包括第一辐射部52以及第二辐射部54，第一辐射部52具有弯折的辐射结构，第二辐射部54也具有弯折的辐射结构，第二辐射部54嵌套在第一辐射部52的弯折辐射结构内，通过采用嵌套的弯折辐射结构形成天线装置100的辐射体50，可以在保证辐射体50中的电流路径长度满足工作频段要求的前提下，使辐射体50的尺寸能够更小，进而使得整个天线装置100的尺寸也能够更小。

在本实施例中，第一辐射部52、第二辐射部54的弯折结构呈现为U型结构。

第一辐射部52包括第一主体521以及两个第一辐射枝节523，两个第一辐射枝节523相对间隔设置，第一主体521连接于两个第一辐射枝节523之间。进一步地，第一辐射枝节523可以呈矩形条状，两个第一辐射枝节523彼此平行，第一主体521可以连接于第一辐射枝节523的末端，以与两个第一辐射枝节523共同形成U型弯折的辐射结构。

第二辐射部54设置于两个第一辐射枝节523之间，并连接于第一主体521。第二辐射部54包括第二主体541以及两个第二辐射枝节543，两个第二辐射枝节543相对间隔设置，第二主体541连接于两个第二辐射枝节543之间。进一步地，第二辐射枝节543可以呈矩形条状，两个第二辐射枝节543彼此大致平行，第二主体541可以连接于第二辐射枝节543的末端，以与两个第二辐射枝节543共同形成U型弯折的辐射结构。

进一步地，两个第二辐射枝节543位于两个第一辐射枝节523之间，且两个第一辐射枝节523、两个第二辐射枝节543大致沿同一个方向并列设置。第二主体541可以连接于第二辐射枝节543靠近第一主体521的一端，并连接于第一主体521。在本实施例中，第二主体541与第一主体521之间没有间隔，第二主体541可以理解为直接从第一主体521上延伸出来的一部分结构，而在其他的实施例中，第二主体541与第一主体521之间可以设置间隔，而通过额外的连接部将二者相连接。应当理解的是，上述关于“主体”、“辐射枝节”的命名仅仅是为了便于描述而作，这些命名不应对辐射体50的具体结构产生限制，如，辐射体50整体可以为一体结构，“主体”、“辐射枝节”之间也可以不具备明显的分界线。

在本申请实施例中，馈线30为微带线馈线，其连接于第二辐射部54。馈源10被配置为经由馈线30将激励电流馈入辐射体50，由于辐射体50呈嵌套的弯折辐射结构(U型结构)，激励电流在第一辐射部52上的电流路径长于在第二辐射部54上的电流路径，在激励电流的激励下，第一辐射部52辐射第一频段的信号，第二辐射部54辐射第二频段的信号，且第二频段与第一频段不相同，从而能够使天线装置100作为双频天线使用。

在一些实施例中，馈线30可以设置于第二辐射部54的弯折结构内，并连接于第二主体541。例如，馈线30可以设置于两个第二辐射枝节543之间，并大致平行于两个第二辐射枝节543，且朝第二辐射部54的U型弯折结构之外铺设。在本申请实施例中，采用微带线作为馈线30，可以允许改变调谐微带线的长度和宽度，因而能够改变调谐微带线的分布电容和分布电感，从而正向影响天线的谐振性能，增加天线的阻抗带宽。因此，微带线馈线30能够在作为馈电路径的同时，提供调谐的作用，从而展宽天线的阻抗带宽，实现宽频带操作，满足WLAN(2.4GHz-2.483GHz)、WiMAX(2.5GHz-2.69GHz)、WiMAX(3.4GHz-3.69GHz)、超宽带(Ultra Wide Band，UWB)(3.1GHz-8GHz)、S和C波段的通信需求。在一些具体的实施例中，馈线30可以采用矩形结构的微带线或者T形结构的微带线。

在本申请实施例中，基于上述结构的天线装置100为UWB天线，则第一频段及第二频段的信号为超宽带宽信号。UWB天线是一种短距离的无线通信方式，其传输距离通常在10米以内，且通常使用1GHz以上带宽。UWB天线不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线通信，其通信效率也较高。美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)规定，UWB天线的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。目前主流的UWB天线频段中心频率为6.5GHz和8GHz，带宽要求500MHz以上，CH5:6.25～6.75GHz；CH9:7.75～8.25GHz。

在本申请实施例中，第一频段及第二频段的信号为超宽带宽信号，且第一频段与第二频段不相同，请参阅图2，图2示出了本实施例的天线装置100的S参数曲线以及天线效率曲线。从图2中可见，上述的天线装置100具有较高的效率，第二辐射部54可以为高频辐射贴片，其工作于第一频段，中心频点大致为8GHz，且带宽大于或等于500MHz；第一辐射部52可以为低频辐射贴片，其工作于第二频段，中心频点大致为6.5GHz，且带宽大于或等于500MHz。

请参阅图3，天线装置100还包括接地部70，接地部70环绕设置于辐射体50的外周，接地部70用于连接天线装置100的金属地板，以实现天线装置100的接地。在图3所示的实施例中，接地部70大致环绕设置于辐射体50的外周，也即大致环绕在第一辐射部52之外。在一些实施例中，接地部70可以包括导电过孔72，导电过孔72可以阵列排布于辐射体50的外周，并穿设于用于形成辐射体50的金属辐射贴片以及介质基板并连接至天线装置100的金属地板。

请参阅图4，在本实施例中，为了获得更好的谐振效果，提高信号接收和发送效率，天线装置100的结构满足以下几何约束条件：

第一辐射部52长度方向的尺寸L1的取值范围可以为15-30毫米(含端点值)，如，第一辐射部52长度方向的尺寸L1可以为15毫米、18毫米、20毫米、22毫米、25毫米、26毫米、28毫米、30毫米等。在本实施例中，第一辐射部52长度方向的尺寸L1应理解为第一辐射部52的U型弯折结构在长度方向上所占据的尺寸。

第二辐射部54长度方向的尺寸L2的取值范围可以为8-18毫米(含端点值)，如，第二辐射部54长度方向的尺寸L2可以为8毫米、9毫米、10毫米、11毫米、12毫米、13毫米、14毫米、15毫米、16毫米、17毫米、18毫米等。在本实施例中，第二辐射部54长度方向的尺寸L1应理解为第二辐射部54的U型弯折结构在长度方向上所占据的尺寸。当第二辐射部54的第二主体541直接连接于第一主体521(二者之间不存在间隙)时，第二辐射部54长度方向的尺寸L1也即第二辐射部54相对于第一主体521凸出的尺寸。进一步地，在本实施例中，L2<L1。

第二辐射枝节543相对于第二主体541凸伸的长度L3的取值范围可以为7-13毫米(含端点值)，如，第二辐射枝节543相对于第二主体541凸伸的长度L3可以为7毫米、8毫米、9毫米、10毫米、11毫米、12毫米、13毫米等。

第一辐射枝节523相对于第一主体521凸伸的长度L4的取值范围可以为10-28毫米(含端点值)，如，第一辐射枝节523相对于第一主体521凸伸的长度L4可以为10毫米、11毫米、12毫米、13毫米、14毫米、15毫米、16毫米、17毫米、18毫米、20毫米、22毫米、25毫米、26毫米、28毫米等。在本实施例中，L4>L2，使第二辐射部54不能相对于第一辐射枝节523的末端凸出而是完全设置在第一辐射部52的U型结构内，保证第一辐射部52的第一频段和第二辐射部54的第二频段之间的隔离较大。

第一辐射部52宽度方向的尺寸W1的取值范围可以为12-25毫米(含端点值)，如，第一辐射部52宽度方向的尺寸W1可以为12毫米、13毫米、14毫米、15毫米、18毫米、20毫米、22毫米、25毫米等。在本实施例中，第一辐射部52宽度方向的尺寸W1应理解为第一辐射部52的U型弯折结构在宽度方向上所占据的尺寸，如图所示，第一辐射部52宽度方向的尺寸W1也即第一主体521在该方向上的尺寸。

第一辐射枝节523的宽度方向的尺寸W2的取值范围可以为2-6毫米(含端点值)，如，第一辐射枝节523的宽度方向的尺寸W2可以为2毫米、2.5毫米、3毫米、3.5毫米、4毫米、4.5毫米、5毫米、5.5毫米、6毫米等。

第二辐射枝节543的宽度方向的尺寸W3的取值范围可以为1-3毫米(含端点值)，如，第二辐射枝节543的宽度方向的尺寸W3可以为1毫米、1.5毫米、2毫米、2.5毫米、3毫米等。在本实施例中，W3<1/2*W2。

第二辐射枝节543与馈线30之间的距离Ws的取值范围可以为0.5-2毫米(含端点值)，如，第二辐射枝节543与馈线30之间的距离Ws可以为0.5毫米、1毫米、1.2毫米、1.5毫米、1.8毫米、2毫米等。在本实施例中，Ws<W3。

基于上述的几何约束条件，能够使天线装置100的辐射效率更高。其中不难看出，第一辐射枝节523用于低频段(第一频段)的阻抗匹配的调节，第二辐射枝节543用于高频段(第二频段)的阻抗匹配的调节。

请参阅图5，图5示出了天线装置100的矢量电流分布图。图5中的左图为天线装置100工作于第一频段(中心频点大约为6.5GHz)时的矢量电流分布，从左图可见，电流主要分布在第一辐射枝节523上、第一辐射枝节523和第二辐射部54之间的缝隙中以及第一辐射部52的外围，也即，电流主要分布在第一辐射枝节523上及其外周。因此，调节L1的尺寸值，即可调节低频谐振。L1的尺寸值越大，电流路径越长，则所调谐的频率越低。

图5中的右图为天线装置100工作于第二频段(中心频点大约为8GHz)时的矢量电流分布，从左图可见，电流主要分布在第二辐射枝节543上和第二辐射部54的U型结构内。因此，调节L2的尺寸值，即可调节高频谐振。L2的尺寸值越大，电流路径越长，则所调谐的频率越低，反之，L2的尺寸值越小，电流路径越短，则所调谐的频率越高。进一步地，在本实施例中，通过调节L3的尺寸值，能够对高、低频进行阻抗匹配。其中，L3为第二辐射枝节543相对于第二主体541凸出的尺寸，也表征第二辐射部54的U型结构的深度，因此，调节L3的尺寸值也即调节第二辐射部54的U型结构的深度，其能够调节第二辐射部54的等效分布电容和等效分布电感，从而能够对高、低频进行阻抗匹配。

在本申请实施例中，第一辐射部521和第二辐射部541在工作时具有相同的线极化特性，则天线装置100为双频同极化UWB天线，在两个频带范围内具有相同的线极化特征，且在E/H面以及主波束辐射范围内都具有较高的交叉极化比，交叉极化比(主极化分量比交叉极化分量)≥15dB，保证了天线装置100的抗扰能力较好。请参阅图6，图6示出了天线装置100的极化比方向图，其中，上图为6.5GHz的极化比方向图，下图为8GHz的极化比方向图。从图6可见，天线装置100在两个频段范围内具有相同的主极化分量，且在E/H面以及主波束辐射范围内都具有较高的交叉极化比，交叉极化比(主极化分量比交叉极化分量)≥15dB。

请参阅图7，图7示出了本申请实施例中天线装置100的一种剖面结构示意图。在本实施例中，天线装置100还可以包括介质基板80以及金属地板90，介质基板80设置于金属地板90和辐射体50之间，金属地板90用于通过接地部70实现天线装置100的接地，其中，接地部70被配置为将天线装置100电性连接至金属地板90。当接地部70包括导电过孔72时，该导电过孔72可以穿设于介质基板80。在一些实施例中，介质基板80可以由环氧树脂(FR4Epoxy)制成，介质基板80的相对介电常数为4.4，其介电损耗正切值为0.02。在本实施例中，介质基板80与金属地板90可以集成于印刷电路板，该印刷电路板可以为多层板(图中未示出其他的层结构)，天线装置100的辐射体50和馈线30可以通过刻蚀的方式形成于该印刷电路板的表面。

请参阅图8，在一些实施例中，金属地板90上可以设有空缺区92，空缺区92为金属地板90上去除材料的部分，使金属地板90上形成缺口或通孔，以避免金属地板90上产生过多耦合电流，因此，空缺区92能够切断金属地板90上的电流路径，从而改善金属地板90的电场分布，使天线装置100的辐射效率较高并具备良好的方向图特性。在一些实施例中，当金属地板90和介质基板80集成于印刷电路板时，空缺区92可以相当于设置于印刷电路板上的镂空区域，其可以沿印刷电路板并沿印刷电路板的厚度方向贯穿印刷电路板，以便于空缺区92的制备成型。

请参阅图9，图9示出了本申请实施例中天线装置100的另一种结构示意图，本实施例中，天线装置100还可以包括末端枝节56，末端枝节56连接于第一辐射枝节523。进一步地，末端枝节56连接于第一辐射枝节523远离第一主体521的一端，并位于第一辐射枝节523和第二辐射枝节543之间。末端枝节56可以为一个或多个，如，天线装置100包括至少一个末端枝节56，至少一个末端枝节56连接于至少一个第一辐射枝节523；又如，天线装置100包括两个末端枝节56，两个末端枝节56分半连接于两个第一辐射枝节523。通过设置末端枝节56，可以改善第一辐射部52的电流分布、提高第一辐射部52的辐射效率，从而使天线装置100的电流路径长度满足工作频段要求的前提下，使辐射体的尺寸能够更小，进而使得整个天线装置100的尺寸也能够更小。

请参阅图10，图10示出了本申请实施例中天线装置100的另一种结构示意图，本实施例中，第一主体521和第二主体541彼此间隔设置。辐射体50还可以包括连接部58，连接部58连接于第一主体521和第二主体541之间。通过将第一主体521和第二主体541间隔设置，可以使第一辐射枝节523和第二辐射部54之间的缝隙具有较长的长度，保证天线装置100具有良好的低频(第一频段)辐射特性。

请参阅图11，图11示出了本申请实施例中天线装置100的另一种结构示意图，本实施例中，第一辐射枝节523的两侧边缘大致呈锯齿结构。进一步地，第一辐射枝节523的两侧边缘开设了多个缺口5231，多个缺口5231依次间隔排列设置，使第一辐射枝节523的两侧边缘大致呈锯齿结构。进一步地，第一辐射枝节523包括相背的第一侧5233以及第二侧5235，第二侧5235与第二辐射部54相对，多个缺口5231依次间隔排列设置第一侧5233和第二侧5235上，第一侧5233上的多个缺口5231与第二侧5235上的多个缺口5231相错设置，使电流路径能够沿着缺口5231的边界所界定的方向传播，因此能够进一步地增加电流路径，进而可以在保证辐射体50中的电流路径长度满足工作频段要求的前提下，进一步降低辐射体50的尺寸。

在一些具体的实例中，缺口5231的形状不受限制，其可以为三角形缺口(图11)、矩形缺口(图12)、梯形缺口、弧形缺口等形状中的任意一种或多种的组合。应当注意的是，多个缺口5231的深度P(也即缺口5231相对于第一辐射枝节523的边缘凹陷的最大尺寸)应大于第一辐射枝节523的宽度方向的尺寸W2的一半，使第一辐射枝节523的电流路径呈现为弯折路径，能够达到拉长电流路径的目的。

本申请实施例提供的天线装置中，在天线装置的辐射体包括第一辐射部及第二辐射部；第一辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部嵌套在第一辐射部的弯折辐射结构内；馈线为微带线馈线，馈线连接于第二辐射部，通过采用嵌套的弯折辐射结构(第一辐射部和第二辐射部)形成天线装置的辐射体，可以在保证辐射体中的电流路径长度满足工作频段要求的前提下，使辐射体的尺寸能够更小，进而使得整个天线装置的尺寸也能够更小。

请参阅图13，基于上述的天线装置100，本申请实施例还提供一种天线模组500，天线模组500包括三个上述的天线装置100，三个天线装置100阵列排布设置。在一些实施例中，三个天线装置100可以排布于同一个平面，如，三个天线装置100可以排布于同一个介质基板上，其可以通过贴片的形式或者刻蚀的形式等制成，本申请实施例对此不作限制。由于每个天线装置100均设有接地部70，当三个天线装置100阵列设置时，接地部70可以位于每相邻的两个天线装置100之间，从而实现多个天线装置100之间的隔离，保证天线模组500具有较好的方向图特性。

在本实施例中，三个天线装置100可以包括第一子天线装置1001、第二子天线装置1003、第三子天线装置1005。第一子天线装置1001、第二子天线装置1003沿第一方向Y并列设置，第二子天线装置1003、第三子天线装置1005沿第二方向X并列设置，其中，第二方向X区别于第一方向Y，使第一子天线装置1001、第二子天线装置1003、第三子天线装置1005所接收的电磁来波能够被应用于计算不同方向上的方位角。例如，当天线模组500接收来自于外部信号源的电磁来波时，天线模组500可以被配置为根据第一子天线装置1001、第二子天线装置1003所接收的电磁来波计算的相位差和时间差，确定该信号源相对于天线模组500在竖直方向上的角度(如俯仰角)，天线模组500还可以被配置为根据第二子天线装置1003、第三子天线装置1005所接收的电磁来波的相位差和时间差，确定信号源相对于天线模组500在水平方向上的角度(如转向角)，使天线模组500对外部信号源的定位更为精确。进一步地，在上述两个方向的相对角度测量中，第二子天线装置1003被复用，如此可以充分利用阵列排布的三个天线装置，能够保证天线模组500的体积较小。

在本申请实施例中，第一方向Y可以与第二方向X垂直，则第一子天线装置1001、第二子天线装置1003、第三子天线装置1005可以呈现为较为规则的矩形阵列排布。在本申请实施例中，“阵列排布” 应被从广义上理解为三个天线装置100的位置(如可以采用几何中心的坐标代表其位置)之间的相互关系大致呈阵列关系，而对每个天线装置10的具体结构不必严格地在阵列中完全相同，也就是说，每个天线装置100可以设置于其阵列坐标上，但这些天线装置100中的辐射体位置、馈线位置、或者馈电点等位置不必完全相同，如，第一子天线装置1001的馈线可以连接于辐射体的上方或者左方，而第二子天线装置1003的馈线可以连接于辐射体的下方或者右方等，本说明书不作一一例举。

下文将以第一子天线装置1001和第二子天线装置1003为例介绍天线模组500对于外部信号源的定位过程。

请参阅图14，信号源A发送电磁波或脉冲，从信号源A到第一子天线装置1001的信号路径长于到第二子天线装置1003的路径，因此，从信号源A所发射的信号到第一子天线装置1001、第二子天线装置1003之间存在路径差(PDOA)，同时存在相位差。该路径差可以由为第一子天线装置1001和第二子天线装置1003处的信号的到达时间差(TDOA)表征。根据该信号到达第一子天线装置1001的到达角θ ₁、到达第二子天线装置1003的到达角θ ₂，以及到达角与相位差之间的函数关系，可以计算信号源A相对于天线模组500在竖直方向上的方位角α(AOA)，具体的换算过程列出如下：

θ ₁≈θ ₂≈θ(D＞＞＞λ)

f＝6.25-8.25GHz

λ＝36.4-48mm

λ/2＝18.2-24mm

Antenna Spacing：

d _max＝18mm

Extra distance of path#1：

d ₁＝d cosθ＝d sinα

Extra flying time of path#1：

Phase Difference of Arrival：

Angle of Arrival：

同理，在利用第二子天线装置1003、第三子天线装置1005接收的电磁来波的相位差和时间差计算信号源A相对于天线模组500水平方向上的方位角(如转向角)时，采用类似的计算方法，本说明书不再赘述。因此，本申请实施例，通过三个天线装置100中的任意两个天线装置100所接收的电磁来波，可以使该天线模组500对外部信号源A的定位更为精确。应当理解的是，在本申请实施中，天线模组500还可以包括处理器(图中未示出)，处理器以用于执行上述的计算过程。

请再次参阅图13，在本实施例中，天线模组500还可以包括蓝牙天线1007，蓝牙天线1007被配置为在激励电流的作用下收发蓝牙信号。蓝牙天线1007用于与其他的电子设备实现互联，例如，当天线模组500被应用于电子设备的保护壳时，其可以用于套设在电子设备之外实现对电子设备的保护，同时，能够通过蓝牙天线1007与电子设备互联，以允许电子设备能够借由天线模组500与外界的信号源通信。当外部信号源是标签天线时，该标签天线可设置于智能家居设备(如电视、空调、冰箱等)上，而天线模组500能够与该标签天线互联，同时借助于蓝牙天线1007和电子设备之间的互联，能够实现电子设备与智能家居设备之间的互联通信，而不必局限于网关、服务器来互联，其建网连接过程简单、操作便捷。

本实施例提供的天线模组500中，配置了三个阵列设置的天线装置100，其中两个天线装置100可以分别用于接收外部信号源所发射的电磁来波，使天线模组500能够利用两个天线装置100所接收的电磁来波的相位差和时间差，计算出外部信号源相对于天线模组500的方位，因此使该天线模组500对外部信号源的位置进行定位成为可能。通过三个天线装置100中的任意两个天线装置100所接收的电磁来波，可以使该天线模组500对外部信号源的定位更为精确。

例如，三个天线装置100可以分别为阵列排布设置的第一子天线装置1001、第二子天线装置1003以及第三子天线装置1005，第一子天线装置1001、第二子天线装置1003以及第三子天线装置1005被配置为分别接收来自同一信号源的电磁来波。在实际的应用中，天线模组500可以包括处理器1009，处理器1009与三个天线装置100分别电性连接，并可以被配置为根据第一子天线装置1001、第二子天线装置1003所接收的电磁来波的相位差和时间差，确定信号源相对于天线模组500在竖直方向上的角度(如俯仰角)，处理器1009还可以被配置为根据第二子天线装置1003、第三子天线装置1007所接收的电磁来波的相位差和时间差，确定信号源相对于天线模组500在水平方向上的角度(如转向角)。因此，本实施例提出的天线模组500，利用三个阵列排布的天线装置100，使其对于外部信号源的定位成为可能，且其对外部信号源的定位更为精确。当外部信号源是标签天线时，可以确定天线模组500在特定的姿态角下方能与标签天线实现互联，例如，标签天线相对于天线模组500的方位角在预定的范围内时(如天线模组500以预定的角度指向标签天线时)，二者方实现通信，因此，对标签天线的定位以及角度测算越精确，则越有利于明确二者之间的互联通信需求，能够有效避免误连接或者无法建立连接的情况。

请参阅图15，基于上述的天线装置100，本申请实施例还提供一种壳体200，壳体200可以应用于电子设备，例如，壳体200可以作为电子设备的保护壳，也可以作为电子设备的外壳。下文以保护壳为例对壳体200进行说明。当壳体200作为保护壳时，其用于作为电子设备的外套件，保护电子设备免于撞击、刮擦等损伤。该电子设备可以为但不限于为：便携式通信装置(如手机等)、平板电脑、个人数字助理等等。

壳体200包括天线装置2001以及壳体本体2003，天线装置2001设置于壳体本体2003，本实施例的天线装置2001的配置、参数等可以与上述实施例任一种天线装置100的配置、参数大致相同。天线装置2001可以直接嵌入壳体本体2003内，也可以设置在壳体本体2003的表面，本申请不作限制。壳体本体2003包括本体201和侧壁203。天线装置2001设置于本体201，侧壁203连接于本体201的侧边，且沿大致垂直于本体201的方向延伸，使本体201与侧壁203共同形成收容空间2011。收容空间2011用于收容电子设备。

在另一些实施例中，壳体200可以作为电子设备的外壳，其与电子设备的显示屏共同形成电子设备的外观面，并用于容纳、保护电子设备的内部电子元件。

请参阅图16，本申请实施例还提供一种电子设备400，电子设备400可以为但不限于为手机、平板电脑、智能手表等电子装置。本实施方式的电子设备400以手机为例进行说明。

电子设备400包括壳体401以及设置于壳体401上的显示屏403和天线装置405。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请而简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本实施例中，显示屏403通常包括显示面板，也可包括用于响应对显示面板进行触控操作的电路等。显示面板可以为一个液晶显示面板(Liquid Crystal Display，LCD)，在一些实施例中，显示面板可以同时为触摸显示屏。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“其他的实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

具体在本申请实施方式中，壳体401包括后壳4011以及中框4013，后壳4011与显示屏403分别设置于中框403的相对两侧。

在本实施例中，天线装置405可以为以上实施例提供的天线装置100中的任一个，或者可以具备以上天线装置100的任意一个或多个特征的结合，相关的特征可以参考前述实施例，本实施例不再赘述。天线装置405集成于壳体401中或设置于壳体401内，例如，天线装置405可以设置在中框4013上，也可以设置在后壳4011上，还可以设置在电子设备400的主板上，或者设置于其他电子器件上并被收容在壳体401内，本说明书对此不作限制。

当然，在本实施例中，电子设备500也可以包括上述实施例所提供的天线模组500，天线模组500可以集成于壳体401中或设置于壳体401内，例如，天线模组500可以设置在中框4013上，也可以设置在后壳4011上，还可以设置在电子设备400的主板上，或者设置于其他电子器件上并被收容在壳体401内，本说明书对此不作限制。

基于上述的天线模组及电子设备，本申请实施例还提供一种电子设备。电子设备包括壳体以及天线模组，天线模组可以集成于壳体中或设置于壳体内。

本申请实施例提供的天线装置、壳体及电子设备中，在天线装置的辐射体包括第一辐射部及第二辐射部；第一辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部具有弯折的辐射结构，第二辐射部嵌套在第一辐射部的弯折辐射结构内；馈线为微带线馈线，馈线连接于第二辐射部，通过采用嵌套的弯折辐射结构(第一辐射部和第二辐射部)形成天线装置的辐射体，可以在保证辐射体中的电流路径长度满足工作频段要求的前提下，使辐射体的尺寸能够更小，进而使得整个天线装置的尺寸也能够更小。

要说明的是，在本申请说明书中，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上，或者可能同时存在居中组件(也即二者间接连接)；当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件，也即，两个组件之间可以是间接连接。

在本说明书中，描述的具体特征或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是：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，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

一种天线装置，其特征在于，包括馈源、辐射体以及连接于所述辐射体与所述馈源之间的馈线，所述辐射体包括第一辐射部及第二辐射部；所述第一辐射部具有弯折的辐射结构，所述第二辐射部具有弯折的辐射结构，所述第二辐射部嵌套在所述第一辐射部的弯折辐射结构内；所述馈线为微带线馈线，所述馈线连接于所述第二辐射部；

所述馈源被配置为经由所述馈线将激励电流馈入所述辐射体，以使所述第一辐射部辐射第一频段的信号，并使所述第二辐射部辐射第二频段的信号，其中，所述第二频段与所述第一频段不相同，所述天线装置为超宽带天线。
如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射部包括第一主体以及两个第一辐射枝节，两个所述第一辐射枝节相对间隔设置，所述第一主体连接于两个所述第一辐射枝节之间；所述第二辐射部设置于两个所述第一辐射枝节之间，并连接于所述第一主体。
如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二辐射部包括第二主体以及两个第二辐射枝节，两个所述第二辐射枝节相对间隔设置，所述第二主体连接于两个所述第二辐射枝节之间；所述第二主体连接于所述第一主体，所述馈线连接于所述第二主体。
如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，两个所述第二辐射枝节位于两个所述第一辐射枝节之间，且两个所述第一辐射枝节、两个所述第二辐射枝节沿同一个方向并列设置；所述第二主体连接于所述第二辐射直接靠近所述第一主体的一端，所述馈线设置于两个所述第二辐射枝节之间，并平行于两个所述第二辐射枝节。
如权利要求3或4所述的天线装置，其特征在于，所述第二主体与所述第一主体相间隔，所述辐射体还包括连接部，所述连接部连接于所述第二主体与所述第一主体之间。
如权利要求2～5中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述辐射体还包括至少一个末端枝节，至少一个所述末端枝节连接于至少一个所述第一辐射枝节远离所述第一主体的一端。
如权利要求2～6中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述第一辐射枝节包括相背的第一侧以及第二侧，所述第二侧与所述第二辐射部相对；所述第一侧以及所述第二侧均设有多个缺口，多个所述缺口间隔设置，所述第一侧上的多个缺口与所述第二侧上的多个缺口相错设置。
如权利要求1～7中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括接地部，所述接地部环绕设置于所述辐射体的外周，所述接地部适于连接所述天线装置的金属地板。
如权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括介质基板以及金属地板，所述介质基板设置于所述天线装置与所述金属地板之间；所述接地部包括阵列排布于所述金属地板外周的导电过孔，所述导电过孔穿设于所述介质基板并连接于所述金属地板。
如权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述金属地板设有空缺区，所述空缺区为所述金属地板去除材料的部分，所述空缺区能够切断所述金属地板上的电流路径。
如权利要求1～10中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述第一频段的信号及所述第二频段的信号均为超宽带宽信号，所述第一频段的中心频点为6.5GHz，所述第二频段的中心频点为8GHz；所述第一辐射部及所述第二辐射部工作时具有相同的线极化特性。
一种天线模组，其特征在于，包括三个如权利要求1-11中任一项所述的天线装置，三个所述天线装置阵列排布设置。
如权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括处理器；

三个所述天线装置分别为第一子天线装置、第二子天线装置以及第三子天线装置，所述第一子天线装置、所述第二子天线装置沿第一方向并列设置；所述第二子天线装置、所述第三子天线装置沿区别于第一方向的第二方向并列设置；

所述第一子天线装置、所述第二子天线装置以及所述第三子天线装置被配置为分别接收来自同一信号源的电磁来波；所述处理器被配置为根据所述第一子天线装置、所述第二子天线装置所接收的电磁来波确定所述信号源相对于所述天线装置的俯仰角，并被配置为根据所述第二子天线装置、所述第三子天线装置确定所述信号源相对于所述天线装置的转向角。
如权利要求13的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括蓝牙天线，所述蓝牙天线连接于所述处理器；所述蓝牙天线被配置为在激励电流的作用下收发蓝牙信号。
一种壳体，其特征在于，包括壳体本体以及权利要求1至11中任一项所述的天线装置，所述天线装置设置于所述壳体本体。
如权利要求15所述的壳体，其特征在于，所述壳体本体包括本体以及侧壁，所述天线装置设置于所述本体，所述侧壁连接于所述本体的侧边。
一种电子设备，其特征在于，包括显示屏以及权利要求1至11中任一项所述的天线装置。
如权利要求17所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括壳体，所述显示屏连接于所述壳体，所述天线装置集成于所述壳体。
如权利要求18所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括后壳以及中框，所述后壳与所述显示屏分别设置于所述中框的相对两侧，所述天线装置设置于所述后壳。
一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括壳体以及权利要求12至14中任一项所述的天线模组，所述天线模组集成于所述壳体。