CN112993545A - 折叠电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种折叠设备,包括第一壳体、第二壳体、第一天线辐射体和第二天线辐射体;第一壳体和第二壳体铰接,第一天线辐射体设置于第一壳体上,第二天线辐射体设置于第二壳体上;在第一壳体上,第一天线辐射体与铰接轴线的间距小于第一天线辐射体与第一对边的间距;在第一壳体和第二壳体处于展开状态时,第一天线辐射体和第二天线辐射体耦合;在第一壳体和第二壳体处于折叠状态时,第一天线辐射体和第二天线辐射体解耦。本申请实施例中,第一天线辐射体和第二天线辐射体可以随着折叠电子设备的形态而组成不同的工作方式,可以降低传输损耗,提高带宽覆盖范围,满足折叠电子设备不同形态时的通信质量要求。
Description
技术领域
本申请属于通信技术领域,具体涉及一种折叠电子设备。
背景技术
随着显示器件技术的发展进步以及用户对大屏幕设备便携性的追求,各种折叠屏电子设备应运而生。
折叠屏电子设备作为通讯工具而言,其首先要满足基础的通信需求。在通信技术飞速发展的背景下,折叠屏电子设备中的天线数量也越来越多,其布局空间也越来越紧凑受限。为了满足天线布局空间的需求,可以采用跨铰接转轴的方式将不同的天线分布在可以互相对折的两个不同结构中。
在研究现有技术的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
现有的天线采用跨铰接转轴的方式布局时,带来了较大的传输损耗,导致带宽覆盖不足,降低了通信质量。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种折叠电子设备,能够解决现有的天线传输损耗大,带宽覆盖不足,通信质量差的问题。
为了解决上述技术问题,本申请是这样实现的:
本申请实施例提供了一种折叠电子设备,包括:第一壳体、第二壳体、第一天线辐射体和第二天线辐射体;
所述第一壳体和所述第二壳体铰接,所述第一天线辐射体设置于所述第一壳体上,所述第二天线辐射体设置于所述第二壳体上;
在所述第一壳体上,所述第一天线辐射体与铰接轴线的间距小于所述第一天线辐射体与第一对边的间距;在所述第二壳体中,所述第二天线辐射体与铰接轴线的间距小于所述第二天线辐射体与第二对边的间距,其中,所述第一对边为所述第一壳体上与所述铰接轴线相对的侧边,所述第二对边为所述第二壳体上与所述铰接轴线相对的侧边;
在所述第一壳体和所述第二壳体处于展开状态时,所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体耦合;
在所述第一壳体和所述第二壳体处于折叠状态时,所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体解耦。
在本申请实施例中,折叠设备包括铰接连接的两个壳体第一壳体和第二壳体,将第一天线辐射体设置于第一壳体靠近铰接轴线的位置,将第二天线辐射体设置于第二壳体靠近铰接轴线的位置。当第一壳体和第二壳体相对转动时,随着夹角的变化,第一天线辐射体与第二天线辐射体之间的间距也随着变化。当第一壳体和第二壳体展开时,第一天线辐射体和第二天线辐射体距离较近耦合形成偶极子天线共同工作。当第一壳体和第二壳体折叠后,第一天线辐射体和第二天线辐射体距离较远解耦可以独立工作。因此,在这种折叠设备中,第一天线辐射体和第二天线辐射体可以随着折叠电子设备的形态而组成不同的工作方式,可以降低传输损耗,提高带宽覆盖范围,满足折叠电子设备不同形态时的通信质量要求。
附图说明
图1是本申请实施例提供的第一种折叠电子设备的展开后天线布局示意图;
图2是本申请实施例提供的第一种折叠电子设备的折叠示意图;
图3是本申请实施例提供的第一种折叠电子设备的射频电路示意图;
图4是本申请实施例提供的第二种折叠电子设备的展开示意图;
图5是本申请实施例提供的第二种折叠电子设备的展开后天线布局示意图;
图6是本申请实施例提供的第二种折叠电子设备的折叠示意图;
图7是本申请实施例提供的第二种折叠电子设备的射频电路示意图;
图8是实现本申请实施例的一种折叠电子设备的硬件结构示意图。
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。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的折叠电子设备进行详细地说明。
参照图1至图2,本申请实施例提供的折叠电子设备,包括:第一壳体101、第二壳体201、第一天线辐射体102和第二天线辐射体202;
所述第一壳体101和所述第二壳体201铰接,所述第一天线辐射体102设置于所述第一壳体101上,所述第二天线辐射体202设置于所述第二壳体201上;
在所述第一壳体101上,所述第一天线辐射体102与铰接轴线的间距小于所述第一天线辐射体102与第一对边的间距;在所述第二壳体201中,所述第二天线辐射体202与铰接轴线的间距小于所述第二天线辐射体202与第二对边的间距,其中,所述第一对边为所述第一壳体101上与所述铰接轴线相对的侧边,所述第二对边为所述第二壳体201上与所述铰接轴线相对的侧边;
在所述第一壳体101和所述第二壳体201处于展开状态时,所述第一天线辐射体102和所述第二天线辐射体202耦合;
在所述第一壳体101和所述第二壳体201处于折叠状态时,所述第一天线辐射体102和所述第二天线辐射体202解耦。
具体而言,如图1和图2所示,示出了本申请实施例提供的折叠电子设备的简化示意图,图中,该折叠电子设备包括第一壳体101、第二壳体201、第一天线辐射体102和第二天线辐射体202。第一壳体101和第二壳体201之间通过铰链铰接,铰链可以为已知的可以实现0°至360°中任意角度翻折的机构,本申请实施例中对铰链的结构不做限定。第一壳体101和第二壳体201为该折叠电子设备的电子元器件的载体,主板、摄像头、传感器、天线等各个功能模块对应的器件设置在第一壳体101和第二壳体201上。示例性地,该折叠电子设备可以为折叠屏电子设备,所使用的显示屏安装固定在第一壳体101和第二壳体201上。可以理解的是,显示屏在第一壳体101和第二壳体201上分别对应形成第一显示区域和第二显示区域。当该折叠屏电子设备为内折式的设备时,经过折叠后,第一显示区域和第二显示区域面对面相对,可以避免受到刮蹭。当该折叠屏电子设备为外折式的设备时,经过折叠后,第一显示区域和第二显示区域背靠背相背离,可以使用其中任意一个显示区域进行图文显示。当该折叠屏电子设备展开后,则第一显示区域和第二显示区域可以在软件和驱动电路的控制下连为一个整体的显示区域进行图文显示。实际应用中,形成第一显示区域和第二显示区域的显示模组可以是两个独立的刚性显示模组也可以为一块柔性显示模组。
结合图1和图2的示意,为了使得该折叠电子设备无论是处于折叠状态还是展开状态时,均具备良好的通信质量。在每个壳体上均设置有天线辐射体,以满足不同形态时的需求。将第一天线辐射体102安装固定在第一壳体101的内腔中,将第二天线辐射体202安装固定在第二壳体102的内腔中,具体应用中,可以通过粘接或者激光加工的方式将天线辐射体固定或者加工在壳体内腔中,或直接嵌于壳体的实体材料内部。参照图1的示意,第一壳体101上与铰接轴线L相对的侧边为第一对边m,第二壳体201上与铰接轴线L相对的侧边为第二对边n。在第一壳体101上,第一天线辐射体102与铰接轴线L的间距m1小于第一天线辐射体102与第一对边m的间距m2。在第二壳体201中,第二天线辐射体202与铰接轴线L的间距n1小于第二天线辐射体202与第二对边n的间距n2。需要说明的是,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202可以以其几何中心作为距离参考点,例如,直线形辐射体可以取其中点。因此,可见,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202均靠近两个壳体的铰接轴线L布置。
示例性地,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202均可以为条状金属片,可将两个条状金属片端对端布置,且每个条状金属片的端部紧挨着每个壳体用于安装铰链的侧边框。
当第一壳体101和第二壳体102展开后夹角为180°时,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202距离最近,可以耦合形成偶极子天线,此时,即第一天线辐射体102和第二天线辐射体202共同工作收发信号,可以提升折叠设备处于展开状态时的通信性能。
当第一壳体101和第二壳体102折叠后夹角大于等于0°且小于180时,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202距离变大,耦合作用变弱,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202以PIFA(Planar Inverted-F Antenna,平面倒F天线)或者IFA(Inverted-FAntenna,倒F天线)的形式各自独立工作收发信号,以满足在任意折叠状态时单天线低功耗的需求。
因此,本申请实施例的折叠设备中,第一天线辐射体和第二天线辐射体可以随着折叠电子设备的形态而组成不同的工作方式,可以降低传输损耗,提高带宽覆盖范围,满足折叠电子设备不同形态时的通信质量要求。
可选地,参照图3,所述折叠电子设备还包括射频电路301;
所述射频电路301与所述第一天线辐射体102的馈电点和所述第二天线辐射体202的馈电点电连接;
所述射频电路301设置于所述第一壳体101或所述第二壳体201内。
具体而言,如图3所示,一种实施方式中,在该折叠电子设备中,由射频电路301对收发的信号进行处理,射频电路301同时与第一天线辐射体102的馈电点a1和第二天线辐射体202的馈电点b1电连接,以通过辐射体向外辐射信号或者接收信号。实际应用中,第一天线辐射体102和第二天线辐射体202可以共用同一个射频电路301,该射频电路301可以集中布置在第一壳体101或者第二壳体201内,以节省器件成本以及布局空间。当然,在空间充足的情况下,也可以在每个辐射体上单独连接射频电路,通过操作***控制射频电路的同时或独立工作。
可选地,参照图3,所述射频电路301包括功率放大器3011、功分器3012、第一移相器3013和第二移相器3014;
所述功率放大器3011的输出端与所述功分器3012的输入端电连接,所述功分器3012的输出端与所述第一移相器3013的输入端和第二移相器3014的输入端电连接,所述第一移相器3013的输出端和所述第一天线辐射体102电连接,所述第二移相器3014的输出端和所述第二天线辐射体202电连接;
其中,所述第一移相器3013和所述第二移相器3014用于输出相位差为0°或180°的两路信号。
具体而言,如图3所示,一种实施方式中,射频电路301可以包括功率放大器3011、功分器3012、第一移相器3013和第二移相器3014。功率放大器3011用于对射频信号进行放大,然后经过功分器3012可以分为两路射频信号,两路射频信号分别进入第一移相器3013和第二移相器3014。在操作***的控制下,第一移相器3013和第二移相器3014使两路射频信号的相位差为0°或180°。
当两路射频信号的相位差为180°时,此时,两路射频信号即以差分馈电的方式对第一天线辐射体102和第二天线辐射体202馈电,可以使得两个辐射体以偶极子天线的形式共同工作,满足折叠设备展开状态下的通信质量需求。
当两路射频信号的相位差为0°时,此时,两路射频信号即以同相馈电的方式对第一天线辐射体102和第二天线辐射体202馈电,可以使得两个辐射体以PIFA天线或者IFA天线的形式各自独立工作收发信号,以满足在任意折叠状态时单天线低功耗的需求。
当然除了使用图示的射频电路301实现差分馈电和同相馈电,也可以使用两个独立的射频电路,分别向第一天线辐射体102和第二天线辐射体202馈电,可以理解的是,这种方案中,由于采用的是独立的射频电路馈电,因此,无需使用功分器。
可选地,参照图3,所述射频电路301包括第一开关器件3015和第二开关器件3016;
所述第一开关器件3015与所述第一天线辐射体102的接地点电连接,所述第二开关器件3016与所述第二天线辐射体202的接地点电连接。
具体而言,如图3所示,一种实施方式中,还可以在第一天线辐射体102的接地点a2连接第一开关器件3015,通过第一开关器件3015接地。在第二天线辐射体202的接地点b2连接第二开关器件3016,通过第二开关器件3016接地。第一开关器件3015和第二开关器件3016可以是开关芯片,可以在操作***的控制下切换通断状态,当开关芯片导通时,辐射体的接地点即与主板的公共地导通。因此,在本申请实施例中,可以通过第一开关器件3015和第二开关器件3016的通断状态的组合,使第一天线辐射体102和第二天线辐射体202中部分或者全部起到辐射作用,可以实现不同的组合方式工作,达到调谐和选频的目的,以选择合适的工作频段。
可选地,参照图4至图6,所述第一壳体101包括第一金属边框1011,所述第二壳体201包括第二金属边框2011;
所述第一天线辐射体102与所述第一金属边框1011电连接,所述第二天线辐射体202与所述第二金属边框2011电连接。
具体而言,如图4至图6所示,一种实施方式中,第一壳体101和第二壳体201中可以包括金属材质的边框,可将第一天线辐射体102与第一壳体101上的第一金属边框1011电连接,将第二天线辐射体202与第二壳体201上的第二金属边框2011电连接。通过将辐射体与金属边框相连接,可以使金属边框承担天线辐射体的作用,实现共形天线设计,使结构空间利用最大化,增加天线的净空面积,提升天线辐射效率。
可选地,参照图7,所述射频电路301还包括第三开关器件3017;
所述第三开关器件3017电连接在所述第一金属边框1011和所述第二金属边框2011之间的接地点上。
具体而言,如图7所示,一种实施方式中,当第一天线辐射体102与第一金属边框1011电连接,第二天线辐射体202与第二金属边框2011电连接后,还可以在第一金属边框1011和第二金属边框2011之间的接地点上连接第三开关器件3017。与第一开关器件3015和第二开关器件3016类似,第三开关器件3017也可以为开关芯片,可以在操作***的控制下切换通断状态,当开关芯片导通时,辐射体的接地点即与主板的公共地导通。因此,在本申请实施例中,可以通过第一开关器件3015、第二开关器件3016、第三开关器件3017的通断状态的组合,使第一天线辐射体102和第二天线辐射体202中部分或者全部起到辐射作用,可以实现不同的组合方式工作,丰富扩展工作频段,达到调谐和选频的目的,以选择合适的工作频段。
可选地,所述第一天线辐射体102与所述第一金属边框1011通过FPC或LDS走线电连接,所述第二天线辐射体202与所述第二金属边框2011通过FPC或LDS走线电连接。
具体而言,一种实施方式中,为减少对折叠电子设备内部空间的占用,可以使用FPC(Flexible Printed Circuit,柔性电路板)或LDS(Laser Direct Structuring,激光成型)走线连接第一天线辐射体102和第一金属边框1011,使用FPC或LDS走线连接第二天线辐射体202和第二金属边框2011。可以理解的是,FPC较为轻薄,可以弯曲,走线设置较为灵活。LDS走线则可以在加工制造壳体时将线路通过激光雕刻的方式加工在壳体上。
可选地,所述折叠电子设备还包括第一显示区域和第二显示区域;
所述第一显示区域设置于所述第一壳体101上,所述第二显示区域设置于所述第二壳体201上;
所述第一天线辐射体102设置于所述第一显示区域的背部,所述第二天线辐射体202设置于所述第二显示区域的背部。
具体而言,一种实施方式中,上述的折叠电子设备可以具有第一显示区域和第二显示区域,第一显示区域和第二显示区域分别设置于第一壳体101上和第二壳体201上。当折叠电子设备折叠后,第一显示区域和第二显示区域可以独立显示不同的图文内容。当折叠电子设备展开后,第一显示区域和第二显示区域可以共同显示一个完整的图文内容。在这种折叠电子设备中,可以将第一天线辐射体102设置于第一显示区域的背部,将第二天线辐射体202设置于第二显示区域的背部。从而当两个显示区域面对面折叠之后,形成显示区域的显示屏可以阻隔在第一天线辐射体102和第二天线辐射体202之间,削弱两个辐射体的耦合作用,以助于两个辐射体独立工作,提升两个辐射体独立工作的性能。
可选地,所述第一壳体101和所述第二壳体201上固定有一块柔性显示模组;
所述柔性显示模组包括所述第一显示区域和所述第二显示区域。
具体而言,一种实施方式中,在本申请实施例中,可以使用一块柔性显示模组作为显示屏,通过软件控制其形成第一显示区域和第二显示区域。一块柔性显示模组可以避免两块独立的显示模组带来的拼接黑边,具有良好的视觉展示效果。
可选地,所述第一天线辐射体102和/或所述第二天线辐射体202的工作频段包括5G频段和WiFi频段。
具体而言,一种实施方式中,本申请实施例中可以根据布局空间的大小合理设计第一天线辐射体102、第二天线辐射体202的形状尺寸,使得第一天线辐射体102和第二天线辐射体202中至少一个可以满足5G频段和WiFi频段的信号收发需求。例如,第一天线辐射体102的工作频段包括5G频段和WiFi频段;第二天线辐射体202的工作频段包括5G频段和WiFi频段;第一天线辐射体102的工作频段包括5G频段,第二天线辐射体202的工作频段包括WiFi频段。从而,在本申请实施例的折叠电子设备中,可以利用有限的空间布局两个天线辐射体扩展带宽。
当然,本申请实施例中的电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,非移动电子设备可以为个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
在本申请实施例中,电子设备包括处理器和上述的天线辐射体。相比现有技术而言,本申请的折叠电子设备中,第一天线辐射体和第二天线辐射体可以随着折叠电子设备的形态而组成不同的工作方式,可以降低传输损耗,提高带宽覆盖范围,满足折叠电子设备不同形态时的通信质量要求。
图8为实现本申请实施例的一种折叠电子设备的硬件结构示意图。
该折叠电子设备400包括但不限于:射频单元401、网络模块402、音频输出单元403、输入单元404、传感器405、显示单元406、用户输入单元407、接口单元408、存储器409、以及处理器410等部件。
本领域技术人员可以理解,折叠电子设备400还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理***与处理器410逻辑相连,从而通过电源管理***实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图8中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元404可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)4041和麦克风4042,图形处理器4041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元406可包括显示面板4061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板4061。用户输入单元407包括触控面板4071以及其他输入设备4072。触控面板4071,也称为触摸屏。触控面板4071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备4072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。存储器409可用于存储软件程序以及各种数据,包括但不限于应用程序和操作***。处理器410可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作***、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器410中。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (10)
1.一种折叠电子设备,其特征在于,包括:第一壳体、第二壳体、第一天线辐射体和第二天线辐射体;
所述第一壳体和所述第二壳体铰接,所述第一天线辐射体设置于所述第一壳体上,所述第二天线辐射体设置于所述第二壳体上;
在所述第一壳体上,所述第一天线辐射体与铰接轴线的间距小于所述第一天线辐射体与第一对边的间距;在所述第二壳体中,所述第二天线辐射体与铰接轴线的间距小于所述第二天线辐射体与第二对边的间距,其中,所述第一对边为所述第一壳体上与所述铰接轴线相对的侧边,所述第二对边为所述第二壳体上与所述铰接轴线相对的侧边;
在所述第一壳体和所述第二壳体处于展开状态时,所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体耦合;
在所述第一壳体和所述第二壳体处于折叠状态时,所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体解耦。
2.根据权利要求1所述的折叠电子设备,其特征在于,所述折叠电子设备还包括射频电路;
所述射频电路与所述第一天线辐射体的馈电点和所述第二天线辐射体的馈电点电连接;
所述射频电路设置于所述第一壳体或所述第二壳体内。
3.根据权利要求2所述的折叠电子设备,其特征在于,所述射频电路包括功率放大器、功分器、第一移相器和第二移相器;
所述功率放大器的输出端与所述功分器的输入端电连接,所述功分器的输出端与所述第一移相器的输入端和第二移相器的输入端电连接,所述第一移相器的输出端和所述第一天线辐射体电连接,所述第二移相器的输出端和所述第二天线辐射体电连接;
其中,所述第一移相器和所述第二移相器用于输出相位差为0°或180°的两路信号。
4.根据权利要求3所述的折叠电子设备,其特征在于,所述射频电路包括第一开关器件和第二开关器件;
所述第一开关器件与所述第一天线辐射体的接地点电连接,所述第二开关器件与所述第二天线辐射体的接地点电连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的折叠电子设备,其特征在于,所述第一壳体包括第一金属边框,所述第二壳体包括第二金属边框;
所述第一天线辐射体与所述第一金属边框电连接,所述第二天线辐射体与所述第二金属边框电连接。
6.根据权利要求5所述的折叠电子设备,其特征在于,所述射频电路还包括第三开关器件;
所述第三开关器件电连接在所述第一金属边框和所述第二金属边框之间的接地点上。
7.根据权利要求6所述的折叠电子设备,其特征在于,所述第一天线辐射体与所述第一金属边框通过FPC或LDS走线电连接,所述第二天线辐射体与所述第二金属边框通过FPC或LDS走线电连接。
8.根据权利要求1所述的折叠电子设备,其特征在于,所述折叠电子设备还包括第一显示区域和第二显示区域;
所述第一显示区域设置于所述第一壳体上,所述第二显示区域设置于所述第二壳体上;
所述第一天线辐射体设置于所述第一显示区域的背部,所述第二天线辐射体设置于所述第二显示区域的背部。
9.根据权利要求8所述的折叠电子设备,其特征在于,所述第一壳体和所述第二壳体上固定有一块柔性显示模组;
所述柔性显示模组包括所述第一显示区域和所述第二显示区域。
10.根据权利要求1所述的折叠电子设备,其特征在于,所述第一天线辐射体和/或所述第二天线辐射体的工作频段包括5G频段和WiFi频段。
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