CN114628882A - 天线装置及电子设备 - Google Patents

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CN114628882A CN202011455048.3A CN202011455048A CN114628882A CN 114628882 A CN114628882 A CN 114628882A CN 202011455048 A CN202011455048 A CN 202011455048A CN 114628882 A CN114628882 A CN 114628882A
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Abstract

本申请涉及一种天线装置以及电子设备。天线装置包括天线本体、馈电模块以及频段切换模块。天线本体包括相间隔的第一导电枝节和第二导电枝节，第一导电枝节上设有第一馈入点，第二导电枝节上设有第二馈入点。馈电模块包括连接于第一馈入点的第一馈电电路和连接于第二馈入点的第二馈电电路。频段切换模块连接于第一导电枝节。频段切换模块的一端连接于第一导电枝节、另一端接地；频段切换模块包括开关模组以及至少两个频段选择支路，至少两个频段选择支路并联；开关模组选择性地将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，以使第一导电枝节可切换地辐射不同频段的第一射频信号。上述的天线装置的覆盖的频段范围较宽且成本较低。

Description

天线装置及电子设备
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，而随着通信技术的提高，智能电子产品的普及提高到了一个前所未有的高度，越来越多的智能终端或电子设备成为人们生活中不可或缺的一部分，如智能手机、智能手环、智能手表、智能电视和电脑等。这些电子设备通过内置的天线装置进行信号传输以实现语音通话、导航定位、无线上网等功能。辐射体作为天线装置的重要组成部分，其设计形态及在手机中的位置布局直接影响天线装置的通信性能。
目前的电子设备，通常在金属边框上开设一个或多个缝隙以将金属边框分割成多个金属枝节，可以形成多个金属边框天线，但是实现多个频段的信号辐射需要更多的金属枝节，天线装置的成本较高。
发明内容
本申请实施例提供一种天线装置以及电子设备。
第一方面，本申请实施例提供一种天线装置，包括天线本体、馈电模块以及频段切换模块。天线本体包括第一导电枝节和第二导电枝节，第一导电枝节和第二导电枝节之间设有缝隙。第一导电枝节上设有第一馈入点，第二导电枝节上设有第二馈入点。馈电模块包括第一馈电电路和第二馈电电路；第一馈电电路连接于第一馈入点，并被配置为经由第一馈入点向第一导电枝节馈入第一电流信号，以使第一导电枝节上辐射第一射频信号；第二馈电电路连接于第二馈入点，并被配置为经由第二馈入点向第二导电枝节馈入第二电流信号，以使第二导电枝节上的第二辐射体辐射第二射频信号。频段切换模块的一端连接于第一导电枝节、另一端接地。频段切换模块的一端连接于第一导电枝节、另一端接地；频段切换模块与第一导电枝节的连接节点位于第一馈入点与缝隙之间；频段切换模块包括开关模组以及至少两个频段选择支路，至少两个频段选择支路并联；频段切换模块被配置为通过开关模组选择性地将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，以使第一导电枝节能够基于第一电流信号可切换地辐射不同频段的第一射频信号。
第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括壳体以及上述的天线装置，天线装置集成于壳体。
本申请实施例提供的天线装置及电子设备中，通过为第一导电枝节配备频段切换模块，并经由开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，能够借助不同的频段选择支路调整第一导电枝节的阻抗匹配性能，使第一导电枝节能够工作在不同的频段，从而拓宽了第一导电枝节的工作频段，并避免为了增加不同频段而新增导电枝节，在一定程度上使天线装置的成本较低且占用的空间较小。进一步地，至少两个频段选择支路为并联设置，至少两个频段选择支路中的至少一个能够被接选择入到第一导电枝节的回路中，例如，多个频段选择支路同时被接入第一导电枝节的回路中时、单个频段选择支路单独接入第一导电枝节的回路中时，这些频段选择支路采用不同的组合接入回路中，能够充分利用频段选择支路的组合状态，使第一导电枝节工作在更多不同的频段，而保证频段选择支路的数量相对较少，进一步降低了天线装置的制造成本。
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的示意图。
图2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3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4是图3所示天线装置的天线效率意图。
图5是本申请实施例提供的配置有分压电路的天线装置一种结构的示意图。
图6是本申请实施例提供的配置有分压电路的天线装置的另一种结构的示意图。
图7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8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又一种结构的示意图。
图11是图8所示天线装置的匹配电路模块的示意图。
图12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13是本申请实施例提供的电子设备的示意图。
图14是图13所示电子设备的内部结构示意图。
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***(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***(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。
目前的电子设备，通常在金属边框上开设一个或多个缝隙以将金属边框分割成多个金属枝节，可以形成多个金属边框天线，但是实现多个频段的信号辐射需要更多的金属枝节，天线装置的成本较高。
针对上述问题，本申请发明人经过大量、反复的研究后发现，对目前的电子设备的天线进行改进，通过在馈源和辐射体之间添加具有滤波器的频段选择电路，通过设定滤波器的不同元件的参数值，例如，可以不同电容或不同电感的配置在滤波器中，以使馈源能够向辐射体馈入不同的电流信号，使辐射体能够辐射不同频段的射频信号，以增加天线的工作频段并避免增加额外的天线金属枝节。然而，针对这样的调谐方案，发明人进一步发现，通过滤波器来调整馈源向辐射体馈入的电流信号，若需要辐射体能够辐射多个频段的射频信号，则需要设置多个对应的滤波器以及对应的电路开关，此方案虽然能减少天线金属枝节的数量，但是如要满足更多的工作频段，滤波器的数量也随之上升，对天线的成本也是一个不小的负担。
因此，本申请发明人致力于研究如何使天线能够工作在尽可能多的频段的同时，尽可能地降低天线的成本。经过大量、反复的研究后，发明人提出本申请实施例的天线装置以及具有该天线装置的电子设备。天线装置包括天线本体、馈电模块以及频段切换模块。天线本体包括第一导电枝节和第二导电枝节，第一导电枝节和第二导电枝节之间设有缝隙。第一导电枝节上设有第一馈入点，第二导电枝节上设有第二馈入点。馈电模块包括第一馈电电路和第二馈电电路。第一馈电电路连接于第一馈入点，并被配置为经由第一馈入点向第一导电枝节馈入第一电流信号，以使第一导电枝节上辐射第一射频信号；第二馈电电路连接于第二馈入点，并被配置为经由第二馈入点向第二导电枝节馈入第二电流信号，以使第二导电枝节上的第二辐射体辐射第二射频信号。频段切换模块的一端连接于第一导电枝节、另一端接地。频段切换模块与第一导电枝节的连接节点位于第一馈入点与缝隙之间；频段切换模块包括开关模组以及至少两个频段选择支路，至少两个频段选择支路并联。频段切换模块被配置为通过开关模组选择性地将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，以使第一导电枝节能够基于第一电流信号可切换地辐射不同频段的第一射频信号。
上述的天线装置通过为第一导电枝节配备频段切换模块，并经由开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，能够借助不同的频段选择支路调整第一导电枝节的阻抗匹配性能，使第一导电枝节能够工作在不同的频段，从而拓宽了第一导电枝节的工作频段，并避免为了增加不同频段而新增导电枝节，在一定程度上使天线装置的成本较低且占用的空间较小。进一步地，上述的天线装置将频段切换模块的一端接地、另一端直接接入第一导电枝节，不同的频段选择支路可选择地并联接入回路中，能够利用不同的频段选择支路的不同接入状态，实现更多的工作频段，且调频的稳定性较高。
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，其包括天线本体10以及连接于天线本体10的馈电模块30和频段切换模块50。天线本体10用于接收以及辐射射频信号，馈电模块30用于向天线本体10馈入电流信号，使天线本体10能够发生谐振以辐射射频信号。馈电模块30适于连接至电子设备的主板并可以受控于电子设备的主板。频段切换模块50的一端接地，另一端连接天线本体10，频段切换模块50被配置为利用不同的阻抗元件接入天线装置100的回路中，以使天线本体10可切换地辐射不同频段的射频信号。
天线本体10包括第一导电枝节14和第二导电枝节16，第一导电枝节14和第二导电枝节16相间隔设置，二者之间设有缝隙12。应当理解的是，在一些实施例中，缝隙12可以是开设于天线本体10上的空隙部分，例如，在制备天线本体10时，通过切割、冲压等工艺在天线本体10的基材上成型缝隙12，以将天线本体10分割为第一导电枝节14和第二导电枝节16；在另一些实施例中，缝隙12可以是天线本体10的组装空隙部分，例如，天线本体10由第一导电枝节14和第二导电枝节16组装而成，第一导电枝节14和第二导电枝节16在组装时，二者之间间隔预定的距离，因此第一导电枝节14和第二导电枝节16之间的空间即形成缝隙12，本申请实施例对缝隙12的成型方式不作限定，而保证缝隙12为设置在天线本体10上的空隙部分，使第一导电枝节14和第二导电枝节16的至少部分结构相间隔即可。
在一些实施例中，天线本体10设置有至少一个缝隙12(如，一个、两个或两个以上缝隙12)，至少一个缝隙12将天线本体10至少划分为第一导电枝节14和第二导电枝节16。在一些实施例中，缝隙12作为天线装置的一部分，该缝隙12可以理解为断缝，可以将天线本体10划分为至少两个导电枝节。示例性地，一个缝隙12用于将天线本体10划分为第一导电枝节14和第二导电枝节16。当缝隙12的数量为N时，可以将天线本体10划分为N+1个导电枝节。在一些实施例中，缝隙12可以填充有空气、塑料和/或其它电介质。缝隙12的形状可以是直的，或者可以具有一个或多个弯曲形状。需要说明的是，缝隙12可设置在天线本体10的任意位置。在本申请实施例中，对缝隙12的形状、尺寸、数量及缝隙12设置在天线本体10的位置均不做进一步的限定。
第一导电枝节14包括第一辐射体141以及设置于第一辐射体14的第一馈入点143，第一馈入点143用于连接馈电模块30，以使第一辐射体141能够在馈电模块30馈入电流信号时辐射第一射频信号。在一些实施例中，第一导电枝节14还包括第一接地点145，第一接地点145连接于第一辐射体141，并用于连接至参考地端。
第二导电枝节16包括第二辐射体161以及设置于第二辐射体161的第二馈入点163，第二馈入点163用于连接馈电模块30，以使第二辐射体161能够在馈电模块30馈入电流信号时辐射第二射频信号，其中，第一射频信号和第二射频信号的频段不相同。在一些实施例中，第二导电枝节16还包括第二接地点165，第二接地点165设置于第二辐射体141，并用于连接至参考地端。进一步地，在本申请实施例中，第二导电枝节16的长度小于第一导电枝节14的长度，以使第二导电枝节16以及第一导电枝节14分别用于辐射不同频段的射频信号，例如，第二导电枝节16被配置为辐射高频射频信号。进一步地，在一些实施例中，第一辐射体141被配置为在频段选择模块50的调谐下，其能量能够通过缝隙12与第二辐射体161发生能量耦合，以实现高频射频信号的调谐。此时，缝隙12的宽度可以大于等于0.8mm且小于等于1.5mm，例如，缝隙12的宽度可以为0.8mm，0.9mm，1.0mm，1.1mm，1.2mm，1.3mm，1.4mm，1.5mm等等。
馈电模块30包括第一馈电电路32和第二馈电电路34。第一馈电电路32经第一馈入点143向第一导电枝节14馈入第一电流信号，以使第一导电枝节14上的第一辐射体141辐射第一射频信号。第二馈电电路34经第二馈入点163向第二导电枝节16馈入第二电流信号，以使第二导电枝节16上的第二辐射体161辐射第二射频信号。
频段选择模块50的一端接地，另一端连接于第一辐射体143。在本申请实施例中，频段选择模块50包括开关模组52以及至少两个频段选择支路54，至少两个频段选择支路54并联，开关模组52连接于至少两个频段选择支路54。频段切换模块50被配置为通过开关模组52选择性地将至少两个频段选择支路54中的至少一个接入第一导电枝节143的回路中，以使第一辐射体143能够基于第一电流信号可切换地辐射不同频段的第一射频信号。
在本申请实施例中，第一射频信号可切换地处于不同的工作频段。例如，第一射频信号可以包括长期演进(Long Term Evolution，LTE)信号，第一射频信号的工作频段可以包括LTE的至少两个频段。LTE信号可以分为低频射频信号(Low band，简称LB)、中频射频信号(Middle band，简称MB)、高频射频信号(High band，简称HB)。在本申请实施例中，第一导电枝节14的第一辐射体141在第一馈电电路32的激励下，可对应辐射LTE信号中的低频射频信号。其中，低频射频信号包括的频率范围为703MHz至960MHz。第二导电枝节16的第二辐射体161在第二馈电电路34的激励下，可对应辐射LTE信号中的中频和高频射频信号，也即，第二射频信号可以包括LTE的高频频段(HB)，其中频频段(MB)的射频信号，中频射频信号包括的频率范围为1710MHz至2170MHz，高频射频信号包括的频率范围可以为2300MHz-2690MHz。
上述的天线装置通过为第一导电枝节配备频段切换模块，并经由开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，能够借助不同的频段选择支路调整第一导电枝节的阻抗匹配，使第一导电枝节能够工作在不同的频段，从而拓宽了第一导电枝节的工作频段，并避免为了增加不同频段而新增导电枝节，在一定程度上使天线装置的成本较低且占用的空间较小。进一步地，上述的天线装置将频段切换模块的一端接地、另一端直接接入第一导电枝节，不同的频段选择支路可选择地并联接入回路中，能够利用不同的频段选择支路的不同接入状态，实现更多的工作频段，且调频的稳定性较高。
请参阅图2，在一些实施例中，至少两个频段选择支路54包括第一支路541和第二支路543，第一支路541的一端接地、另一端连接第一辐射体141，第二支路543与第一支路541并联。第一支路541和第二支路543设有阻抗值不相同的阻抗元件，以在接入第一导电枝节14的回路时改变该回路的阻抗，从而将第一导电枝节14调节到适宜的阻抗匹配，以辐射所需频段的第一射频信号。在一些实施例中，第一支路541包括第一电容C1，第二支路543包括第一电感L1。第一电容C1与第一电感L1并联，二者均受控于开关模组52。开关模组52选择性地将第一电容C1或/及第一电感L1接入第一导电枝节14的回路。第一电容C1的电容值、第一电感L1的电感量可以根据第一射频信号的具体工作频段进行设置，本申请实施例对此不作限制。
请参阅图3，在一些实施例中，至少两个频段选择支路54还包括第三支路545和第四支路547，第三支路545的一端接地，另一端连接第一辐射体141，第四支路547与第三支路545并联。进一步地，第四支路547、第三支路545、第二支路543与第一支路541并联，并均连接于开关模组52。第四支路547、第三支路545设有阻抗值不相同的阻抗元件，以在接入第一导电枝节14的回路时改变该回路的阻抗，从而将第一导电枝节14调节到适宜的阻抗匹配，以辐射所需频段的第一射频信号。在一些实施例中，第三支路545包括第二电容C2，第四支路547包括第二电感L2。第二电容C2、第二电感L2、第一电容C1、第一电感L1并联，并均受控于开关模组52。在本实施例中，第一电容C1的电容值和第二电容C2的电容值不同，进一步地，第一电容C1的电容值可以大于第二电容C2的电容值；第一电感L1的电感量和第二电感L2的电感量不同，进一步地，第一电感L1的电感量可以大于第二电感L2的电感量。开关模组52选择性地将第一电容C1、第一电感L1、第二电容C2、第二电感L2中的至少一个接入第一导电枝节14的回路，以获取所需频段的第一射频信号。第二电容C2的电容值、第二电感L2的电感量可以根据第一射频信号的具体工作频段进行设置，本申请实施例对此不作限制。
在本实施例中，开关模组52连接于频段选择支路54，并用于控制每个频段选择支路54的通断。开关模组52可以连接于频段选择支路54与第一辐射体141之间，也可以连接于频段选择支路54与参考地端之间。在本实施例中，开关模组52包括至少两个开关，至少两个开关与至少两个频段选择支路54一一对应设置，每个开关连接于一个对应的述频段选择支路54，以控制对应的频段选择支路54的通断。具体在图3所示的实施例中，开关模组52可以包括第一开关K1、第二开关K2、第三开关K3以及第四开关K4，第一开关K1连接于第一频段选择支路541与第一辐射体141之间，第二开关K2连接于第二频段选择支路543与第一辐射体141之间，第三开关K3连接于第三频段选择支路545与第一辐射体141之间，第四开关K4连接于第四频段选择支路547与第一辐射体141之间。在本实施例中，每个开关可以为单刀单掷开关或电子开关管等。其中，电子开关管可以为MOS管、晶体管等。在本申请实施例中，对开关模组54的具体组成器件不做进一步的限定，其满足符合对多个频段选择支路54的通断控制条件即可。
基于上述的频段切换模块50，下文将对其在切换第一导电枝节14的工作频段时的状态进行举例说明。在本实施例中，第一电感L1的电感量范围可以为25nH～45nH，第二电感L2的电感量范围可以为10nH～25nH，第一电容C1的电容值范围可以为0.5pF～1.5pF，第二电容C2的电容值范围可以为0.2～0.7pF。当需要第一导电枝节14工作在B5频段(上行824-849MHz，下行869-894MHz)的主集接收(Primary receive，PRX)频段时，通过开关模组52控制所有的频段选择支路54断开，或者通过第三开关K3控制第二电容C2导通接入回路，在第一馈电电路32的第一电流信号的激励下，即可获得B5频段的PRX频段的第一射频射信号。当需要第一导电枝节14工作在B5频段的分集接收(Diversity receive，DRX)频段时，通过第二开关K2控制第一电感L1导通接入回路，在第一馈电电路32的第一电流信号的激励下，即可获得B5频段的DRX频段的第一射频射信号。当需要第一导电枝节14工作在B8频段(上行880-915MHz，下行925-960MHz)的PRX频段时，通过第四开关K4控制第二电感L2导通接入回路，在第一馈电电路32的第一电流信号的激励下，即可获得B8频段的PRX频段的第一射频射信号。当需要第一导电枝节14工作在B8频段的DRX频段时，通过第二开关K2和第四开关K4控制第一电感L1第二电感L2并联接入回路，获得总电感量7.5nH～16nH，在第一馈电电路32的第一电流信号的激励下，即可获得B8频段的DRX频段的第一射频射信号。当需要第一导电枝节14工作在B28频段的DRX频段时，通过第三开关K3控制第二电容C2接入回路，在第一馈电电路32的第一电流信号的激励下，即可获得B28频段的DRX频段的第一射频射信号。当需要第一导电枝节14工作在B28频段的PRX频段时，通过第一开关K1、第三开关K3控制第一电容C1、第二电容C2并联接入回路，获得总电容值大约为0.7pF～2.0pF，在第一馈电电路32的第一电流信号的激励下，即可获得B28频段的PRX频段的第一射频射信号。
由此可见，通过本实施例提供的频段切换模块50，可以借助不同的频段选择支路54，获取LB频段的第一射频射信号，而在LB频段下的各频段，如B5，B8，B28等，又被细分为PRX频段以及DRX频段进行调谐，因此借助不同的频段选择支路54并联接入回路中，能够提升天线装置100的边带性能，避免LB带宽过窄。
进一步地，在本实施例中，还可以利用频段切换模块50辅助激励第一导电枝节14和第二导电枝节16之间的耦合状态，例如，第一辐射体141被配置为在频段选择模块50的调谐下，其能量能够通过缝隙12与第二辐射体161发生能量耦合，以满足中高频段的谐振需求。示例性地，天线装置100被调试处于1/2λ模式时，其工作频段进一步被调试到第二导电枝节16的1/4λ模式谐振点附近的频段，或调试到第一导电枝节14的3/4λ模式谐振点附近的频段，以获取混合模式，从使第二导电枝节16的1/4λ模式和第一导电枝节14的3/4λ模式的带宽较宽，同时提升天线效率。具体而言，可以在天线装置100处于1/2λ模式时，通过第一开关K1和第三开关K3控制第一电容C1和第二电容C2并联接入回路，与第二导电枝节16的1/4λ模式混合，获得B3频段(上行1710-1785MHz，下行1805-1880MHz)的第二射频信号。
请参阅图4，图4示出了本实施例提出的采用混合模式调谐获取B3频段时的天线效率与传统单模式获取B3频段时的天线效率，可以看出，本实施例利用频段切换模块50实现混合模式获取B3频段时，其带宽相对更宽，且效率更高。此时可以看到，第一电容C1和第二电容C2并联接入回路的频段切换模块50的状态，和上述的B28频段的PRX频段的频段切换模块50的状态相同，也即频段切换模块50的状态可以复用，通过同一种频段切换模块50的状态，可以获得两种模式的谐振，进一步保证本实施例的天线装置100所需的元件较少，以保证天线装置100的成本相对较低。
相应地，可以在天线装置100处于1/2λ模式时，通过第二开关K2和第四开关K4控制第一电感L1和第二电感L2并联接入回路，与第一导电枝节16的3/4λ模式混合，获得B41频段(2496Hz～2690MHz)的第二射频信号，其带宽相对更宽，且效率更高。此时可以看到，第一电感L1和第二电感L2并联接入回路的频段切换模块50的状态，和上述的B8频段的DRX频段的频段切换模块50的状态相同，实现了频段切换模块50中的开关状态复用，可以有更多的载波聚合(Carrier Aggregation，CA)态。这是由于CA态需要天线同时支持两个及以上的频段，本申请实施例提供的线装置100可以使部分频段中高频同时存在(如：B3、B1同时存在,B3、B41同时存在等)，而开关状态复用可以使LB频段和MHB频段各有一个频段同时存在，在不增加成本的情况下支持的CA态更多。其他的工作频段，可以通过调试不同的电容和电感接入电路获取，本说明书不再一一穷举。
上述的天线装置通过为第一导电枝节配备频段切换模块，并经由开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，能够借助不同的频段选择支路使第一导电枝节能够工作在不同的频段，从而拓宽了第一导电枝节的工作频段，并避免为了增加不同频段而新增导电枝节，在一定程度上使天线装置的成本较低且占用的空间较小。且频段切换模块的状态可以复用，通过同一种频段切换模块的状态，可以获得两种模式的谐振，进一步保证本实施例的天线装置所需的元件较少，以保证天线装置的成本相对较低。
请参阅图6，在一些实施例中，天线装置100还可以包括分压电路60，分压电路60连接于频段切换模块50，其用于对频段切换模块50的电路进行分压，以提高电路的耐压性，避免开关模组52的耐压值较低对电路造成的不良影响。进一步地，分压电路60的第一端接地、第二端接入频段切换模块50的电路，如在一些实施例中，分压电路60的第二端可以连接于开关模组52与第一辐射体141的共接点、第一端可以直接接地；在另一些实施例中，分压电路60的第二端可以连接于开关模组52与第一辐射体141的共接点、第一端可以连接于多个频段选择支路54在参考地端的共接点，此时可认为分压电路60与频段切换模块50并联(如图6所示)。应当理解的是，本申请实施例中，“共接点”应理解为电路的共接点，其不限于一个物理节点，而更应理解为电路上电位大致相同的点。
在另一些实施例中(如图7所示)，分压电路60的第二端可以连接于开关模组52与第一辐射体141的共接点、第一端通过第一电感L1接地，也即，当第二开关K2断开时，分压电路60与第一电感L1串联后接地，如此设置，可以使分压电路60占用的电路板面积相对较小，利于电路板布线；当然，在一些实施例中，分压电路60的第二端也可以连接于开关模组52与第一辐射体141的共接点、第一端通过第二电感L2接地，也即，当第四开关K4断开时，分压电路60与第二电感L2串联后接地。
在本申请实施例中，分压电路60可以包括电阻或/及电感等元件，在本实施例中，分压电路60包括电感L0，电感L0的第一端接地、第二端接入频段切换模块50的电路，其电感量大于或等于30nH，以提高频段切换模块50的耐压性。当然，在其他的实施例中，电感L0的具体电感量可以根据与其串联的第一电感L1或第二电感L2的电感量适配，本说明书不作一一穷举。
应当理解的是，在本申请实施例提供的天线装置100中，频段切换模块50的数量不受限制。例如，在以上的实施例中，频段切换模块50为一个，该一个频段切换模块50连接于第一导电枝节14，以用于增加第一导电枝节14的工作频段。请参阅图5，在其他的一些实施例中，频段切换模块50可以为两个，两个频段切换模块50可以分别连接于第一导电枝节14和第二导电枝节16，以分别用于增加第一导电枝节14和第二导电枝节16的工作频段。两个频段切换模块50的任何一个，均可以具备以上各实施例提供的特征，本实施例不再赘述。例如，两个频段切换模块50的其中一个连接于第一导电枝节14，另一个连接于第二导电枝节16；连接于第二导电枝节16的频段切换模块50被配置为通过开关模组52将至少两个频段选择支路54中的至少一个接入第二导电枝节16的回路中，使第二导电枝节16能够工作在不同的频段。进一步地，频段切换模块50与第二导电枝节16的连接节点位于第二馈入点163与缝隙12之间，以便于保证频段切换模块50在调谐时的可靠性较高。
在其他的一些实施例中，当天线本体10设置有N个缝隙12时，N个缝隙12将天线本体10分隔为N+1个导电枝节，对于每个导电枝节，均可以配备一个对应的频段切换模块50，该频段切换模块50被配置为通过开关模组52将至少两个频段选择支路54中的至少一个接入对应的导电枝节的回路中，使该对应的导电枝节能够工作在不同的频段。
请参阅图8，在一些实施例中，第一馈电电路32包括第一馈源321，第一馈源321连接于第一馈入点143以向第一导电枝节14馈入第一电流信号。进一步地，第一馈电电路32还可以包括用于调节第一射频信号的第一匹配子电路323，第一匹配子电路323连接于第一馈源321和第一馈入点143之间，第一匹配子电路323可以用于调节第一辐射体141的输入阻抗，以提高第一辐射体141的传输性能。第一匹配子电路323可以包括电容和/或电感等的组合。在本申请实施例中，对第一匹配子电路323的具体组成形式不做进一步的限定。在本实施例中，第一馈入点143设置于第一导电枝节14远离缝隙12的一端，应当理解的是，在其他的实施例中，第一匹配子电路323的参数可以影响第一馈入点143的设置位置，例如，第一馈入点143可以设置于第一电枝节14靠近缝隙12的一端，第一馈入点143的具***置与第一匹配电路241相关联，也即，第一馈入点143的具***置可以根据第一匹配电路241来设置。
在本实施例中，第二馈电电路34包括第二馈源341，第二馈源341连接于第二馈入点163以向第二导电枝节16馈入第二电流信号。进一步地，第二馈电电路34还可以包括用于调节第二射频信号的第二匹配子电路343，第二匹配子电路343连接于第二馈源341和第二馈入点163之间，第二匹配子电路343可以用于调节第二辐射体161的输入阻抗，以提高第二辐射体161的传输性能。第二匹配子电路343可以包括电容和/或电感等的组合。在本申请实施例中，对第二匹配子电路343的具体组成形式不做进一步的限定。在本实施例中，第二馈入点163设置于第二导电枝节16远离缝隙12的一端，应当理解的是，在其他的实施例中，第二匹配子电路343的参数可以影响第二馈入点163的设置位置，例如，第二馈入点163可以设置于第二电枝节16靠近缝隙12的一端，第二馈入点163的具***置与第二匹配电路241相关联，也即，第二馈入点163的具***置可以根据第二匹配电路241来设置。
请参阅图9，在一些实施例中，第一馈电电路32还可以包括第一滤波子电路325，第一滤波子电路325连接于第一匹配子电路323和第一馈入点143之间。第一滤波子电路325用于滤除第一射频信号对应频率以外的射频信号，以使第一射频信号流过该第一滤波子电路325时为导通的状态。在一些实施例中，第一滤波子电路325为低通滤波子电路。其中，低通滤波子电路可以理解为第一射频信号经过该第一滤波子电路325时为通过的状态，并阻断频率高于第一射频信号对应频率的非第一射频信号经过该第一滤波子电路325。具体地，第一滤波子电路325可以包括第三电容C3和第三电感L3，其中，第三电容C3的第一端分别与第三电感L3的第一端、第一馈入点143连接，第三电容C3的另一端与第一匹配子电路323连接；第三电感L3的第二端接地。
在一些实施例中，第二馈电电路34还可以包括第二滤波子电路345，第二滤波子电路345连接于第二匹配子电路343和第二馈入点163之间。第二滤波子电路345用于滤除第二射频信号对应频率以外的射频信号，以使第二射频信号流过该第二滤波子电路345时为导通的状态。在一些实施例中，第二滤波子电路213为高通滤波子电路。其中，高通滤波子电路可以理解为第二射频信号经过该第二滤波子电路213时为通过的状态，并阻断频率低于第二射频信号对应频率的非第二射频信号经过该第二滤波子电路213。具体地，第二滤波子电路213包括第四电容C4和第四电感L4，其中，第四电容C4的第一端分别与第四电感L4的第一端、第二馈入点163连接，第四电容C4的另一端与第二匹配子电路343连接；第四电感L4的第二端接地。
请参阅图10，在一些实施例中，天线装置100还可以包括匹配电路模块70，匹配电路模块70的一端接地、另一端连接第一导电枝节14。进一步地，匹配电路模块70连接于第一辐射体141，匹配电路模块70与第一辐射体141的连接节点位于频段切换模块50与第一辐射体141的连接节点和第一馈入点143之间，以使匹配电路模块70不仅能够用于对第一射频信号的频段进行微调校正，还可以用于调节第一导电枝节14的回路阻抗，以提高第一辐射体141的传输性能的同时，使其工作频带更宽且调节更为可靠。在本实施例中，匹配电路模块70可以包括电容和/或电感等的组合，其电容和/或电感的参数在天线装置100调试完成后将不再随着天线装置100的工作频段发生改变，以保证匹配电路模块70能够可靠提高第一辐射体141的阻抗匹配性能，从而使天线装置100的信号传输性能较佳。
请参阅图11，在一些实施例中，匹配电路模块70可以包括电容C5、电感L5以及电感L6,电感L6的第一端连接于第一辐射体141、第二端接地，电容C5与电感L5串联后并联在电感L6的两端，也即，电感L5的第一端连接于电感L6的第一端、第二端连接于电容C5的第一端，电容C5的第二端连接于电感L6的第二端。其中，电容C5的电容值范围可以为0.5～2.7pF,电感L5的电感量范围可以为1nH～5.1nH,电感L6的电感量范围可以为5.6nH～20nH。通过在第一辐射体141上设置匹配电路模块70，匹配电路模块70与第一辐射体141的连接节点位于第一馈入点143和第二馈入点163之间，能够提高两个馈入点之间的隔离度，使天线装置100的信号传输性能较佳。
请参阅图12，在一些实施例中，第一导电枝节14可以包括第一馈电部147，第一馈电部147连接于第一辐射体141与第一馈电电路32之间，第一馈入点143可以设置于第一馈电部147，例如设置于第一馈电部147远离第一辐射体141的一端，或设置于第一馈电部147与第一辐射体141的耦接点。第一馈电部147可为导电弹片或螺钉耦，具体地，第一馈入点143可通过导电弹片或螺钉与第一馈电电路32连接。其中，第一馈电电路32可通过弹片或螺钉的馈电方式将第一电流信号经第一馈入点143馈入至第一导电枝节14，以产生辐射，即可辐射具有多个不同工作频段的第一射频信号。第一导电枝节14还可以包括连接于第一辐射体141的第一接地部149，第一接地点145设置于第一接地部149。第一接地点145可通过第一接地部149与参考地端相连，以实现与地的导通。第一接地部149可以为弹片、螺钉等导电体或柔性电路板，第一接地部149还可以为与第一导电枝节14相同的材质制造的连接臂。示例性地，第一接地部149与第一导电枝节14可一体成型，以简化天线装置100的结构。
在本实施例中，第二导电枝节16可以包括第二馈电部167，第二馈电部167连接于第二辐射体161与第二馈电电路32之间，第二馈入点163可以设置于第二馈电部167，例如设置于第二馈电部167远离第二辐射体161的一端，或设置于第二馈电部167与第二辐射体161的耦接点。第二馈电部167可为导电弹片或螺钉耦，具体地，第二馈入点163可通过导电弹片或螺钉与第二馈电电路32连接。其中，第二馈电电路32可通过弹片或螺钉的馈电方式将第二电流信号经第二馈入点163馈入至第二导电枝节16，以产生辐射，即可辐射具有多个不同工作频段的第二射频信号。第二导电枝节16还可以包括连接于第二辐射体161的第二接地部169，第二接地点165设置于第二接地部169。第二接地点165可通过第二接地部169与参考地端相连，以实现与地的导通。第二接地部169可以为弹片、螺钉等导电体或柔性电路板，第二接地部169还可以为与第二导电枝节16相同的材质制造的连接臂。示例性地，第二接地部169与第二导电枝节16可一体成型，以简化天线装置100的结构。
上述的天线装置通过为第一导电枝节配备频段切换模块，并经由开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，能够借助不同的频段选择支路使第一导电枝节能够工作在不同的频段，从而拓宽了第一导电枝节的工作频段，并避免为了增加不同频段而新增导电枝节，在一定程度上使天线装置的成本较低且占用的空间较小。
请参阅图13，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、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线装置的通信设备。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1001以及设置于壳体1001上的显示屏1003和天线装置1004。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1003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1001包括后壳1010以及中框1011，后壳1010与显示屏1003分别设置于中框1011的相对两侧。
请参阅图14，中框1011可以为一体成型结构，其从结构上可以划分为承载部1012以及环绕于承载部1012的边框1013。应当理解的是，“承载部”与“边框”仅仅为便于表述而进行的命名划分，图中的结构填充斜线条仅为区分而标识，并不代表二者的实际结构，二者之间可以不具备明显的分界线，也可以为分别为两个或更多的部件组装于一起，“承载部”与“边框”的命名不应对中框1011的结构造成限制。承载部1012用于承载显示屏1003的一部分结构，也可以用于承载或安装电子设备200的电子部件如主板1005、电池1006、传感器模组1007等，边框1013连接于承载部1012的周缘。进一步地，边框1013环绕于承载部1012的外周设置，并相对于承载部1012的表面凸伸，使二者共同形成用于容纳电子部件的空间。在本实施例中，显示屏1013盖设于边框1013，边框1013、后壳1010以及显示屏1003共同形成电子设备400的外观表面。
在本实施例中，天线装置1004可以为以上实施例提供的任一种天线装置100，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1004集成于壳体1001中，例如，天线装置1004可以设置于中框1011，也可以设置于后壳1010，本说明书对此不作限制。与前述的天线装置100大致相同，本实施例的天线装置1004可以包括天线本体10以及连接于天线本体10的馈电模块30和频段切换模块50，天线本体10可以包括第一导电枝节14以及第二导电枝节。天线本体10设置于中框1011，馈电模块30可以连接于主板1005，第一接地点145、第二接地点165可以连接于主板1005、承载部1012、后壳1010中的至少一个。
进一步地，在图14所示的实施例中，边框1013由金属制成，如，边框1013的材质可以包括铝合金、镁合金等。天线装置1004集成于边框1013。在本实施例中，边框1013设有缝隙1014，缝隙1014与外界连通并将边框1013划分为两个部分，天线装置1004集成于边框1013的其中一部分，缝隙1014即为上述实施例中的缝隙12。如此，利用金属制的边框1013作为天线装置1004的辐射体的一部分，有利于节省电子设备400内的空间，也为天线装置1004提供更大的净空区，有利于保证较高的辐射效率。
在本实施例中，边框1013中作为天线本体10的部分，与承载部1013之间设有间隙，该间隙与缝隙1014连通，使辐射体12的第一接地点16与承载部1012之间相互间隔，以避免承载部1012影响辐射体12的谐振频率。进一步地，缝隙1014中可以设有非屏蔽体(图中未标出)，非屏蔽体由非金属制成(例如树脂等)，其具有通过电磁波信号的特性，以允许天线装置1004进行信号传输。非屏蔽体的外表面与边框1013的外表面平齐，以保证电子设备400的外观的完整性。
在其他的一些实施例中，边框1013可以由非金属制成，天线装置100可以集成于边框1013。例如，边框1013可以由塑料、树脂等材料制成，天线装置100的天线本体10可以通过嵌件成型的方式集成于边框1013(如，天线本体10整体嵌入边框1013内部)，也可以通过贴附的方式集成于边框1013(如，天线本体10贴附于边框1013的表面)。
在一些实施例中，边框1013可以为圆角矩形边框，其中，边框1013可包括相背设置的第一边框和第三边框，相背设置的第二边框和第四边框，其中，第二边框分别与第一边框、第三边框连接。其中，第一边框可以理解为电子设备400的顶边框，第三边框可以理解为电子设备400的底边框，第二边框和第四边框可以理解为电子设备400的侧边框。该天线装置1004可以部分或全部由该边框1013的一部分形成。示例性地，该天线装置1013的天线本体10可以部分或集成在该电子设备400的顶边框、底边框和侧边框的至少一个。
本申请实施例提供的天线装置及电子设备中，通过为第一导电枝节配备频段切换模块，并经由开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入第一导电枝节的回路中，能够借助不同的频段选择支路调整第一导电枝节的阻抗匹配性能，使第一导电枝节能够工作在不同的频段，从而拓宽了第一导电枝节的工作频段，并避免为了增加不同频段而新增导电枝节，在一定程度上使天线装置的成本较低且占用的空间较小。进一步地，至少两个频段选择支路为并联设置，至少两个频段选择支路中的至少一个能够被接选择入到第一导电枝节的回路中，例如，多个频段选择支路同时被接入第一导电枝节的回路中时、单个频段选择支路单独接入第一导电枝节的回路中时，这些频段选择支路采用不同的组合接入回路中，能够充分利用频段选择支路的组合状态，使第一导电枝节工作在更多不同的频段，而保证频段选择支路的数量相对较少，进一步降低了天线装置的制造成本。
需要说明的是，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 (11)

1.一种天线装置，其特征在于，包括：
天线本体，包括第一导电枝节和第二导电枝节，所述第一导电枝节和所述第二导电枝节之间设有缝隙；
所述第一导电枝节上设有第一馈入点，所述第二导电枝节上设有第二馈入点；
馈电模块，包括第一馈电电路和第二馈电电路；所述第一馈电电路连接于所述第一馈入点，并被配置为经由所述第一馈入点向所述第一导电枝节馈入第一电流信号，以使所述第一导电枝节上辐射第一射频信号；所述第二馈电电路连接于所述第二馈入点，并被配置为经由所述第二馈入点向所述第二导电枝节馈入第二电流信号，以使所述第二导电枝节辐射第二射频信号；以及
频段切换模块；所述频段切换模块的一端连接于所述第一导电枝节、另一端接地；所述频段切换模块与所述第一导电枝节的连接节点位于所述第一馈入点与所述缝隙之间；所述频段切换模块包括开关模组以及至少两个频段选择支路，所述至少两个频段选择支路并联；所述频段切换模块被配置为通过所述开关模组选择性地将至少两个频段选择支路中的至少一个接入所述第一导电枝节的回路中，以使所述第一导电枝节能够基于所述第一电流信号可切换地辐射不同频段的所述第一射频信号。
2.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述至少两个频段选择支路包括第一支路以及第二支路，所述第一支路包括第一电容，所述第二支路包括第一电感，所述第一电容与所述第一电感并联。
3.如权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述至少两个频段选择支路还包括第三支路以及第四支路，所述第三支路包括第二电容，所述第四支路包括第二电感，所述第一电容、所述第一电感、所述第二电容、所述第二电感并联。
4.如权利要求3所述的天线装置，其特征在于，所述第一电容的电容值和所述第二电容的电容值不同；所述第一电感的电感量和所述第二电感的电感量不同。
5.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述开关模组包括至少两个开关，所述至少两个开关与所述至少两个频段选择支路一一对应设置；每个所述开关连接于一个对应的述频段选择支路，以控制对应的频段选择支路的通断。
6.如权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括用于调节所述第一射频信号的匹配电路模块，所述匹配电路模块的一端接地、另一端连接所述第一导电枝节。
7.如权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述匹配电路模块与所述第一导电枝节的连接节点位于所述频段切换模块和所述第一导电枝节的连接节点与所述第一馈入点之间。
8.如权利要求1～7中任一项所述的天线装置，其特征在于，所述频段切换模块为两个，两个所述频段切换模块的其中一个连接于所述第一导电枝节，另一个连接于所述第二导电枝节；连接于所述第二导电枝节的频段切换模块被配置为通过开关模组将至少两个频段选择支路中的至少一个接入所述第二导电枝节的回路中，使所述第二导电枝节能够工作在不同的频段。
9.如权利要求8所述的天线装置，其特征在于，所述频段切换模块与所述第二导电枝节的连接节点位于所述第二馈入点与所述缝隙之间。
10.一种电子设备，其特征在于，包括壳体以及权利要求1至9任一项所述的天线装置，所述天线装置集成于所述壳体。
11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述壳体包括承载部以及连接于所述承载部边缘的边框，所述缝隙设置于所述边框，所述天线装置集成于所述边框。
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