CN117393993A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电子设备，第一天线单元位于第一边框部，将第二天线单元位于第二边框部，开关切换电路一端电连接第一信号源，开关切换电路还电连接第一馈电点及第二馈电点，开关切换电路用于切换第一信号源电连接第一馈电点，第一信号源激励第一天线单元形成支持第一频段的第一谐振模式；第一天线单元在第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖第一边框部背离参考地板的一侧；开关切换电路还用于切换第一信号源电连接第二馈电点，第一信号源激励第二天线单元形成支持第一频段的第二谐振模式，第二天线单元在第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖参考地板背离第一边框部的一侧。本申请实现天线组件工作在第一频段时的方向图可重构。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种电子设备。

背景技术

一般地，电子设备的天线的方向图以电子设备为参考点不再变化，且天线的辐射能量在空间中分布具有非均匀性，在某些方向上容易形成信号盲区。例如，用户在使用Wi-Fi上网时，某些姿态情况下可能上网速率较差，需要调整人体角度或者手机的角度才能重新恢复速率，造成不好的体验。如此，如何减少电子设备上的天线的方向图信号盲区，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种能够减少电子设备上的天线的方向图信号盲区的电子设备。

本申请提供的一种电子设备，包括边框、天线组件及参考地板，所述边框包括相交设置的第一边框部及第二边框部，所述参考地板设于所述边框内侧；

所述天线组件包括：

第一天线单元，所述第一天线单元设于所述第一边框部，所述第一天线单元包括第一馈电点；

第二天线单元，所述第二天线单元设于所述第二边框部，所述第二天线单元包括第二馈电点；

第一信号源，用于提供第一频段的激励信号；及

开关切换电路，所述开关切换电路一端电连接所述第一信号源，所述开关切换电路还电连接所述第一馈电点及所述第二馈电点，所述开关切换电路用于切换所述第一信号源电连接所述第一馈电点，所述第一信号源激励所述第一天线单元形成支持所述第一频段的第一谐振模式；所述第一天线单元在所述第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述第一边框部背离所述参考地板的一侧；

所述开关切换电路还用于切换所述第一信号源电连接所述第二馈电点，所述第一信号源激励所述第二天线单元形成支持所述第一频段的第二谐振模式，所述第二天线单元在所述第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述参考地板背离所述第一边框部的一侧。

本申请实施例提供的电子设备，通过将第一天线单元位于第一边框部，将第二天线单元位于第二边框部，开关切换电路一端电连接第一信号源，开关切换电路还电连接第一馈电点及第二馈电点，开关切换电路用于切换第一信号源电连接第一馈电点，第一信号源激励第一天线单元形成支持第一频段的第一谐振模式；第一天线单元在第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖第一边框部背离参考地板的一侧；开关切换电路还用于切换第一信号源电连接第二馈电点，第一信号源激励第二天线单元形成支持第一频段的第二谐振模式，第二天线单元在第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖参考地板背离第一边框部的一侧，以上实现天线组件工作在第一频段时的方向图可重构，减少天线组件工作在第一频段时的方向图盲区，实现姿态自由且提高上网体验。

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一种电子设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的电子设备的局部分解示意图；

图3是本申请实施例提供的电子设备的背视图；

图4是本申请实施例提供的一种天线组件的示意图；

图5是本申请实施例提供的天线组件的第一信号源电连接第一馈电点的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的天线组件的第一信号源电连接第二馈电点的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的天线组件的第一接地点通过第二匹配电路回地的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的天线组件的第一主谐振模式的电流分布图；

图9是本申请实施例提供的天线组件还包括第一寄生辐射体的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的天线组件的第一谐振模式的电流分布图；

图11是本申请实施例提供的天线组件的第一谐振模式的能量辐射分布示意图；

图12是本申请实施例提供的天线组件的第二接地点通过第一匹配电路回地的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的天线组件包括第二主辐射体及第二寄生辐射体的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的天线组件上第二谐振模式的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的天线组件的第二谐振模式的能量辐射分布示意图；

图16是本申请实施例提供的第一主辐射体的第一接地点与第二寄生辐射体的第四接地点为同一位置的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的第二信号源激励支持第三谐振模式的电流分布示意图；

图18是本申请实施例提供的第二信号源激励支持第四谐振模式的电流分布示意图；

图19是本申请实施例提供的第二信号源激励支持第五谐振模式的电流分布示意图；

图20是本申请实施例提供的第三信号源电连接第一寄生辐射体的结构示意图；

图21是本申请实施例提供的第一主辐射体与第二寄生辐射体在边框上为同一段枝节的结构示意图；

图22是本申请实施例提供的天线组件的第一信号源激励第一馈电点的电流分布示意图；

图23是本申请实施例提供的天线组件的第一信号源激励第一馈电点的方向图；

图24是本申请实施例提供的天线组件工作在不同频段时的总***效率；

图25是本申请实施例提供的天线组件的第一信号源激励第二馈电点的电流分布示意图；

图26是本申请实施例提供的天线组件的第一信号源激励第二馈电点的方向图。

附图标号说明：

电子设备1000；天线组件100；显示屏200；中框300；后盖400；参考地板500；主板600中板310；边框320；第一边框部321；第二边框部322；第三边框部323；第四边框部324；第一天线单元10；第二天线单元20；开关切换电路30；第一信号源40；第一馈电点D；第二馈电点I；第一端31；第二端32；第三端33；第一射频传输线51；第二射频传输线52；第三匹配电路M3；第四匹配电路M4；第一主辐射体11；第一寄生辐射体12；第二自由端B；第二接地点A；第一自由端C；所述第一馈电点D；第一接地点E；第一匹配电路M1；第二匹配电路M2；第二主辐射体21；第四接地点F；第四自由端G；第三自由端H；第三接地点J；第二信号源60；第三信号源70。

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。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备1000的结构示意图。电子设备1000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、数码相机等具有通讯功能的设备。本申请实施例以手机为例进行说明，其他的电子设备可参考本实施例。

请参阅图2，图2是电子设备1000的局部分解示意图。所述电子设备1000包括天线组件100，以电子设备1000为手机为例对天线组件100的工作环境进行举例说明。电子设备1000包括沿厚度方向依次设置的显示屏200、中框300及后盖400。其中，中框300包括中板310以及围接于中板310周侧的边框320。边框320可为导电边框。当然，在其他实施方式中，电子设备1000可不具有中板310。显示屏200、中板310及后盖400依次层叠设置，显示屏200与中板310之间、中板310与后盖400之间皆形成收容空间以收容主板600、摄像头模组、受话器模组、电池、各种传感器等器件。边框320的一侧围接于显示屏200的边缘，边框320的另一侧围接于后盖400的边缘，以形成电子设备1000的完整的外观结构。本实施例中，边框320与中板310为一体结构，边框320与后盖400可为分体结构，以上为以手机为例的天线组件100的工作环境，但是本申请的天线组件100不限于上述的工作环境中。

请参阅图3，图3中为电子设备1000的背部视图。边框320包括依次连接的第一边框部321、第二边框部322、第三边框部323及第四边框部324。其中，第一边框部321为使用者手持并竖屏使用电子设备1000时远离地面的一边(即顶边)，第三边框部323为使用者手持并竖屏使用电子设备1000时朝向地面的一边(即底边)。第二边框部322为使用者手持并竖屏使用电子设备1000时右侧边。第四边框部324为使用者手持并竖屏使用电子设备1000时左侧边。当然，第二边框部322还可以为使用者手持使用电子设备1000时左侧边。第四边框部324为使用者手持使用电子设备1000时右侧边。

请参阅图3及图4，电子设备1000还包括参考地板500。

可选的，参考地板500设于边框320内。参考地板500的形状大致呈矩形。因为在手机中根据需要设置器件或者避让其他结构，在参考地板500的参考地边上开设各种槽、孔等。参考地板500包括但不限于为中板310与边框320互连为一体的金属部分、中板310的金属合金部分以及电路板(包括主板600及副板)的参考地金属部分。大致来看，电子设备1000中的参考地***可等效为大致的矩形，故称为参考地板500。其中，参考地板500并不指示参考地的形状呈板状且为一块矩形板。

以下结合附图对于天线组件100的具体结构进行举例说明。

请参阅图4，所述天线组件100包括第一天线单元10、第二天线单元20、开关切换电路30及第一信号源40。第二天线单元20包括至少一个辐射体。

所述第一天线单元10设于所述第一边框部321。可选的，第一天线单元10包括至少一个辐射体。第一天线单元10的辐射体为第一边框部321的一部分、或者第一天线单元10的辐射体的位置位于第一边框部321上。例如，第一天线单元10的辐射体嵌设于第一边框部321上，或者，第一天线单元10的辐射体贴设于第一边框部321上。

所述第一天线单元10包括第一馈电点D。即第一天线单元10中的辐射体包括第一馈电点D。

所述第二天线单元20设于所述第二边框部322。可选的，第二天线单元20包括至少一个辐射体。第二天线单元20的辐射体为第二边框部322的一部分、或者第二天线单元20的辐射体的位置位于第二边框部322上。例如，第二天线单元20的辐射体嵌设于第二边框部322上，或者，第二天线单元20的辐射体贴设于第二边框部322上。

所述第二天线单元20包括第二馈电点I。第二天线单元20中的辐射体包括第二馈电点I。

第一信号源40用于提供第一频段的激励信号。可选的，第一信号源40包括但不限于为用于提供第一频段的激励信号的射频收发芯片。其中，激励信号为射频电流。可选的，第一信号源40位于主板600上。

请参阅图4，所述开关切换电路30一端电连接所述第一信号源40。所述开关切换电路30还电连接所述第一馈电点D及所述第二馈电点I。

所述开关切换电路30用于切换所述第一信号源40电连接所述第一馈电点D，还用于切换所述第一信号源40电连接所述第二馈电点I，还用于切换所述第一信号源40电连接所述第一馈电点D及所述第二馈电点I。

具体的，请参阅图4，开关切换电路30包括但不限于为单刀双掷开关(SPDT开关)，开关切换电路30包括第一端31、第二端32及第三端33，第一端31电连接第一信号源40，第二端32电连接第一馈电点D，第三端33电连接第二馈电点I。第一端31与第二端32之间可导通或断开。第一端31与第三端33之间可导通或断开。第一端31与第二端32之间的通路、第一端31与第三端33之间的通路相互独立。可选的，开关切换电路30位于主板600上。

可选的，请参阅图4，天线组件100还包括第一射频传输线51及第二射频传输线52。第一射频传输线51电连接第二端32与第一馈电点D。第二射频传输线52电连接第三端33与第二馈电点I。第一射频传输线51电连接所述第一馈电点D的方式包括但不限于为导电弹片直接或间接电连接。可选的，第一射频传输线51、第二射频传输线52位于主板600上。

进一步地，请参阅图4，所述第一天线单元10还包括第三匹配电路M3。所述第三匹配电路M3电连接于第一射频传输线51背离所述第一信号源40的一端与所述第一馈电点D之间。所述第三匹配电路M3包括电容、电感中的至少一者，第三匹配电路M3通过调节第一信号源40端口与第一辐射体端口的阻抗匹配，利于第一信号源40在第一天线单元10上激励出第一谐振模式。可选的，第三匹配电路M3位于主板600上。

进一步地，请参阅图4，所述第二天线单元20还包括第四匹配电路M4。所述第四匹配电路M4电连接于第一射频传输线51背离所述第一信号源40的一端与所述第二馈电点I之间。所述第四匹配电路M4包括电容、电感中的至少一者，第四匹配电路M4通过调节第一信号源40端口与第二天线单元20端口的阻抗匹配，利于第一信号源40在第二天线单元20上激励出第二谐振模式。可选的，第四匹配电路M4位于主板600上。

以上为开关切换电路30位于射频信号端进行切换的实施方式，当然，在其他实施方式中，开关切换电路30还可以位于天线端进行切换。例如，开关切换电路30的数量可以为两个，一个开关切换电路30电连接第一天线单元10的辐射体或者第一天线单元10的匹配电路，另一个开关切换电路30电连接第二天线单元20的辐射体或者第二天线单元20的匹配电路。

请参阅图5，当所述开关切换电路30切换至所述第一信号源40电连接所述第一馈电点D时，所述第一信号源40激励所述第一天线单元10形成支持所述第一频段的第一谐振模式。具体的，所述第一信号源40用于提供射频激励电流，射频激励电流传输至第一天线单元10之后，能够激励起第一天线单元10产生谐振电流，该谐振电流分布形成第一谐振模式，以支持该谐振电流对应的频段的电磁波信号的收发。

所述第一天线单元10在所述第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述第一边框部321背离所述参考地板500的一侧。例如，所述第一天线单元10在所述第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述电子设备1000的左半部分。

请参阅图6，当所述开关切换电路30切换至所述第一信号源40电连接所述第二馈电点I时，所述第一信号源40激励所述第二天线单元20形成支持所述第一频段的第二谐振模式。

其中，第一频段包括但不限于为LB频段(小于1GHz)、MHB频段(1-3GHz)、UHB频段(大于3GHz)、Wi-Fi频段、GPS频段等中的至少一者。

可选的，所述第一频段包括Wi-Fi 2.4G频段、N78频段、41频段中的至少一者。进一步地，本实施例以第一频段为Wi-Fi 2.4G频段为例。

所述第二天线单元20在所述第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述参考地板500背离所述第一边框部321的一侧。例如，所述第二天线单元20在所述第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述电子设备1000的右半部分。

由于所述第一天线单元10在所述第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述第一边框部321背离所述参考地板500的一侧，所述第二天线单元20在所述第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述参考地板500背离所述第一边框部321的一侧，所以天线组件100在开关切换电路30切换至不同的状态(第一端31导通不同的馈电点)时，天线组件100的工作频段(第一频段)的方向图重构，且重构前的方向图与重构后的方向图可实现全向性覆盖，减少天线组件100工作在第一频段时的方向图盲区。实现上网姿态自由且提高上网体验。

本申请实施例提供的电子设备1000，通过将第一天线单元10位于第一边框部321，将第二天线单元20位于第二边框部322，开关切换电路30一端电连接第一信号源40，开关切换电路30还电连接第一馈电点D及第二馈电点I，开关切换电路30用于切换第一信号源40电连接第一馈电点D，第一信号源40激励第一天线单元10形成支持第一频段的第一谐振模式，第一天线单元10在第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖第一边框部321背离参考地板500的一侧，开关切换电路30还用于切换第一信号源40电连接第二馈电点I，第一信号源40激励第二天线单元20形成支持第一频段的第二谐振模式，第二天线单元20在第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖参考地板500背离第一边框部321的一侧，以上实现天线组件100工作在第一频段时的方向图可重构，减少天线组件100工作在第一频段时的方向图盲区，实现上网姿态自由且提高上网体验。

请参阅图4，所述第一天线单元10包括第一主辐射体11。

本申请对第一主辐射体11的材质不做具体的限定。可选的，第一主辐射体11的材质为导电材质，包括但不限于为金属、合金等导电材质。本申请对于第一主辐射体11的形状不做具体的限定。例如，所述第一主辐射体11的形状包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。图3所示的所述第一主辐射体11仅仅为一种示例，并不能对本申请提供的所述第一主辐射体11的形状造成限定。本实施例中，所述第一主辐射体11皆呈条状。本申请对于所述第一主辐射体11的延伸轨迹不做限定。可选的，第一主辐射体11可以沿直线延伸、或者沿曲线延伸或者沿弯折线延伸。在其他实施方式中，所述第一主辐射体11也可以呈弯折线等轨迹延伸。上述的所述第一主辐射体11在延伸轨迹上可为宽度均匀的线条，也可以为宽度渐变、设有加宽区域等宽度不等的条形。

本申请对于第一主辐射体11的形式不做具体的限定。可选的，所述第一主辐射体11的形态包括但不限于为金属边框320、镶嵌于塑胶边框320内的金属框架、位于边框320内或表面的金属辐射体、成型于柔性电路板(Flexible Printed Circuit board，FPC)上的柔性电路板天线、通过激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)的激光直接成型天线、通过印刷直接成型(Print Direct Structuring，PDS)的印刷直接成型天线、导电片天线(例如金属支架天线)等。本实施例中，以第一主辐射体11为电子设备1000的金属边框320的一部分为例。

请参阅图4，所述第一主辐射体11包括依次设置的第一自由端C、所述第一馈电点D及第一接地点E。

本申请中所述的自由端是指与边框320上的其他导电部分通过绝缘断缝断开的一端。为了确保电子设备1000的边框320的结构强度，上述的绝缘断缝中填充有绝缘材质。

所述第一接地点E电连接所述参考地板500，其中，电连接方式包括但不限于为直接电连接或间接电连接。

可选的，所述第一接地点E直接接地。例如，第一接地点E通过接地弹片回地。再例如，第一主辐射体11的第一接地点E与参考地板500的一部分互连为一体；或者，第一主辐射体11的第一接地点E与电连接参考地板500的中间电连接件互连为一体，即通过物理回地方式。

请参阅图7，所述天线组件100还包括第二匹配电路M2。所述第二匹配电路M2的一端电连接所述第一接地点E，所述第二匹配电路M2的另一端接地。所述第一接地点E通过所述第二匹配电路M2回地。其中，第二匹配电路M2包括但不限于电容、电感等，第二匹配电路M2用于调谐所述第一主辐射体11上的电流，进行阻抗调谐。例如，当第一主辐射体11的长度不足时，第二匹配电路M2包括电感，以补偿所述第一主辐射体11的长度，调谐出所需频段的谐振。当然，第二匹配电路M2还可以包括天线开关和多个阻抗分支，以切换第一主辐射体11所支持的子频段大小。

请参阅图8，所述第一谐振模式包括第一主谐振模式。所述第一主谐振模式对应于所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。可选的，第一主谐振模式为所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。所述第一主谐振模式的谐振电流分布在所述第一自由端C与所述第一接地点E之间。可选的，第一主谐振模式的谐振电流可从所述第一自由端C流向第一接地点E。当然，由于电流的周期性，第一主谐振模式的谐振电流还可以从第一接地点E流向第一自由端C。

换言之，第一自由端C与第一接地点E之间的电长度接近于或为所述第一频段的中心频点的1/4波长，使第一信号源40能够激励第一自由端C与第一接地点E之间的第一主辐射体11形成支持第一频段的1/4波长模式。本申请所述的“接近于”为±1/10波长。

本申请中所述的电长度可以满足以下公式：

其中，L为物理长度，a为电或电磁信号在媒介中的传输时间，b为在自由场景中的传输时间。

当第一自由端C与第一接地点E之间的电长度不足以形成所述第一频段的中心频点的1/4波长时，可通过设置第二匹配电路M2为电感，补偿第一自由端C与第一接地点E之间的电长度不足，以调谐天线端与射频信号端的阻抗匹配，使第一自由端C与第一接地点E之间的第一主辐射体11上形成所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。

当第一主辐射体11设于第一边框部321上时，第二主辐射体的第一自由端C可朝向顶边或底边。当第二主辐射体的第一自由端C朝向顶边，第一主辐射体11在第一谐振模式下的主要辐射方向偏向于第一边框部321所在侧(左半部分)，且第一主辐射体11在第一谐振模式下的主要辐射方向偏向于顶边所在侧。

当第二主辐射体的第一自由端C朝向底边，第一主辐射体11在第一谐振模式下的主要辐射方向偏向于第一边框部321所在侧(左半部分)，且第一主辐射体11在第一谐振模式下的主要辐射方向偏向于底边所在侧。

可选的，请参阅图9，所述第一天线单元10还包括第一寄生辐射体12。第一寄生辐射体12的材质、形状、形式等皆可参考第一主辐射体11的材质、形状、形式等。

请参阅图9，所述第一寄生辐射体12包括相背设置的第二自由端B及第二接地点A。所述第二接地点A直接或间接电连接所述参考地板500。所述第二自由端B与所述第一自由端C之间形成第一耦合缝隙N1。

可选的，第一耦合缝隙N1为绝缘断缝，第一耦合缝隙N1的宽度为0.5～2mm，但不限于此尺寸。第一主辐射体11与第一寄生辐射体12能够通过第一耦合缝隙N1产生容性耦合。在其中一个角度中，第一主辐射体11和第一寄生辐射体12可看作为边框320被第一耦合缝隙N1隔断而形成的两个部分。其中，“容性耦合”是指第一主辐射体11与第一寄生辐射体12之间的第一耦合缝隙N1产生电场，第一主辐射体11的信号能够通过电场传递至第一寄生辐射体12，第一寄生辐射体12的信号能够通过电场传递至第一主辐射体11，以使第一主辐射体11与第一寄生辐射体12即使在未直接电连接的状态下也能够实现电信号导通。

请参阅图10，可选的，所述第一谐振模式还包括第一寄生谐振模式。所述第一寄生谐振模式对应于所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。可选的，所述第一寄生谐振模式为所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。所述第一寄生谐振模式的谐振电流分布在所述第二自由端B与所述第二接地点A之间。

可选的，第一寄生谐振模式的谐振电流可从所述第二自由端B流向第二接地点A。当然，由于电流的周期性，第一寄生谐振模式的谐振电流还可以从第二接地点A流向第二自由端B。其中，第一寄生谐振模式的谐振电流与第一主谐振模式的谐振电流的方向相反。可选的，第一寄生谐振模式的谐振电流与第一主谐振模式的谐振电流为同相位的电流。

换言之，第二自由端B与第二接地点A之间的电长度接近于或为所述第一频段的中心频点的1/4波长，使第一信号源40能够激励第二自由端B与第二接地点A之间的第一寄生辐射体12形成支持第一频段的1/4波长模式。本申请所述的“接近于”为±1/10波长。

本申请实施例通过调整第一寄生辐射体12的长度，使第一寄生辐射体12也谐振在第一频段的中心频点或第一频段的中心频点附近(例如第一频段的中心频点±100MHz的范围内)，第一主谐振模式与第一寄生谐振模式相耦合，实现第一主辐射体11的辐射与第一寄生辐射体12的辐射相叠加后对第一频段的信号辐射产生增强效果。

请参阅图11，所述第一天线单元10在所述第一谐振模式下的主要辐射能量设于所述第一边框部321背离所述参考地板500的一侧。由于第一天线单元10在第一谐振模式下主要靠侧边电流(第一边框部321上的电流)辐射，受到参考地板500的反射影响，此时第一天线单元10的能量主要朝左侧辐射，即主要覆盖电子设备1000的左侧部分(第一边框部321所在侧的部分)，如图11中虚线覆盖部分。

在其他实施方式中，第二自由端B与第二接地点A之间的电长度不接近于所述第一频段的中心频点的1/4波长，第一寄生辐射体12上未形成支持第一频段的第一寄生谐振模式，而是在第一主辐射体11的耦合下形成耦合电流，第一寄生辐射体12上的耦合电流与第一主辐射体11上的谐振电流的辐射相作用后形成至少覆盖第一边框部321所在侧(左半部分)的方向图，以与第二天线单元20在第一频段的方向图形成全向覆盖。

可选的，请参阅图9，所述第一接地点E与所述第二天线单元20相连。具体的，第一接地点E与第二天线单元20的一接地点为同一点，如此，第一天线单元10与第二天线单元20相连接，第一馈电点D与第二馈电点I之间的距离较近，第一射频传输线51与第二射频传输线52的长度可设计较短，以减少传输损耗。此时，第一接地点E可位于第一边框部321与第二边框部322之间的连接处。第一自由端C为朝向底边所在侧。第一天线单元10在第一谐振模式下的主要辐射能量覆盖第一边框部321所在侧(左半部分)，主要辐射方向可指向底边所在侧。

再可选的，所述第二接地点A与所述第二天线单元20相连。具体的，第二接地点A与第二天线单元20的一接地点为同一点，如此，第一天线单元10与第二天线单元20相连接，第一馈电点D与第二馈电点I之间的距离较近，第一射频传输线51与第二射频传输线52的长度可设计较短，以减少传输损耗。此时，第二接地点A可位于第一边框部321与第二边框部322之间的连接处。第二自由端B为朝向顶边所在侧。第一天线单元10在第一谐振模式下的主要辐射能量覆盖第一边框部321所在侧(左半部分)，主要辐射方向可指向顶边所在侧。

在其他实施方式中，第一天线单元10与第二天线单元20之间还可以间隔设置。

可选的，所述边框上的第二接地点A与所述参考地板500互连一体以回地。参考地板500包括中板310与边框320互连为一体的金属部分。边框上的第二接地点A可与中板310的金属部分互连为一体，以实现第一寄生辐射体12上的电流经第二接地点A回地。

再可选的，请参阅图12，所述天线组件100还包括第一匹配电路M1。所述第一匹配电路M1的一端电连接所述第二接地点A，所述第一匹配电路M1的另一端接地。所述第二接地点A通过所述第一匹配电路M1回地。其中，第一匹配电路M1包括但不限于电容、电感等，第一匹配电路M1用于调谐所述第一寄生辐射体12上的电流，进行阻抗调谐。例如，当第一寄生辐射体12的长度不足时，第一匹配电路M1包括电感，以补偿所述第一寄生辐射体12的长度，调谐出所需频段的谐振。当然，第一匹配电路M1还可以包括天线开关和多个阻抗分支，以切换第一寄生辐射体12所支持的子频段大小。

请参阅图13，所述第二天线单元20包括第二主辐射体21。所述第二主辐射体21包括依次设置的第三接地点J、所述第二馈电点I及第三自由端H。所述第三接地点J直接或间接电连接所述参考地板500。

请参阅图13，所述第二天线单元20还包括第二寄生辐射体22。

请参阅图13，所述第二寄生辐射体22包括相背设置的第四接地点F、第四自由端G。所述第四接地点F直接或间接电连接所述参考地板500。第三自由端H与第四自由端G之间形成第二耦合缝隙N2。第二耦合缝隙N2可参考第一耦合缝隙。

请参阅图14，所述第二谐振模式对应于所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。可选的，所述第二谐振模式为所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。所述第二谐振模式的主要谐振电流分布在所述第三自由端H与所述第三接地点J之间。所述第二谐振模式的次要谐振电流分布在所述第四自由端G与第四接地点F之间。其中，第二谐振模式的主要谐振电流的方向与第二谐振模式的次要谐振电流的方向相反。第二谐振模式的主要谐振电流的强度大于第二谐振模式的次要谐振电流。

可选的，第二谐振模式的主要谐振电流可从所述第三自由端H流向第三接地点J，第二谐振模式的次要谐振电流可从第四自由端G流向第四接地点F。当然，由于电流的周期性，第二谐振模式的主要谐振电流可反向，第二谐振模式的次要谐振电流也可反向。

可选的，所述第二寄生辐射体22的第四接地点F与所述第一主辐射体11的第一接地点E为同一点。

请参阅图15，所述第二谐振模式的主要谐振电流与次要谐振电流皆用于能量辐射。所述第二谐振模式的主要谐振电流的相位与所述第二谐振模式的次要谐振电流的相位不同。例如，所述第二谐振模式的主要谐振电流的相位相对滞后，所述第二谐振模式的次要谐振电流的相位相对超前。所述第二谐振模式的主要谐振电流的辐射能量与所述第二谐振模式的次要谐振电流的辐射能量在所述第二主辐射体21所在侧叠加，实现辐射效果增强。即第二谐振模式的主要谐振电流、第二谐振模式的次要谐振电流在空间中辐射的能量在右侧相叠加后获得增强效果。所述第二谐振模式的主要谐振电流的辐射能量与所述第二谐振模式的次要谐振电流的辐射能量在所述第二寄生辐射体22所在侧至少部分抵消。即左侧空间的辐射场因为第二谐振模式的主要谐振电流与所述第二谐振模式的次要谐振电流的相位不等而相互抵消，因此可以观察到，所述第二天线单元20在所述第二谐振模式下的主要辐射能量覆盖所述参考地板500背离所述第一边框部321的一侧。即第二天线单元20的能量主要朝右侧空间辐射，进而第一天线单元10的能量主要辐射范围与第二天线单元20的能量主要辐射范围形成全向覆盖，减少信号盲区。

请参阅图16，所述电子设备1000还包括第二信号源60。所述第二信号源60电连接于所述第二馈电点I。所述第二信号源60用于提供第二频段的激励信号。可选的，第二信号源60包括但不限于为用于提供第二频段的激励信号的射频收发芯片。其中，激励信号为射频电流。可选的，第二信号源60位于主板600上。

请参阅图17，所述第二信号源60用于激励所述第三自由端H与所述第三接地点J之间的第二主辐射体21形成支持所述第二频段的第三谐振模式。所述第三谐振模式对应于所述第二频段的中心频点的1/4波长模式。所述第二频段包括GPS-L1频段。

换言之，第三自由端H与第三接地点J之间的电长度接近于或为所述第二频段的中心频点的1/4波长，使第二信号源60能够激励第三自由端H与第三接地点J之间的第二主辐射体21形成支持第二频段的1/4波长模式。

本实施方式提供天线组件100不仅可以实现第一频段的方向图重构，实现第一频段的信号全向覆盖，避免第一频段工作时的信号盲区，同时还能够支持GPS-L1频段，实现天线组件100支持多频段。

请参阅图18，所述第二信号源60还用于提供第三频段的激励信号。所述第二信号源60用于激励所述第二馈电点I与所述第三自由端H之间的第二主辐射体21形成支持所述第三频段的第四谐振模式。所述第四谐振模式对应于所述第三频段的中心频点的1/4波长模式。所述第三频段包括N78频段。

换言之，第三自由端H与第二馈电点I之间的电长度接近于或为所述第三频段的中心频点的1/4波长，使第二信号源60能够激励第三自由端H与第二馈电点I之间的第二主辐射体21形成支持第三频段的1/4波长模式。

本实施方式提供的天线组件100在实现可支持第一频段、第二频段及第三频段的情况下，还能够实现第一频段的方向图重构，实现第一频段的信号全向覆盖，避免第一频段工作时的信号盲区。

请参阅图19，所述第二信号源60还用于提供第四频段的激励信号。所述第二信号源60用于激励所述第四接地点F与所述第四自由端G之间的第二寄生辐射体22形成支持所述第四频段的第五谐振模式。所述第五谐振模式对应于所述第四频段的中心频点的1/4波长模式。所述第四频段包括Wi-Fi 2.4G频段。

换言之，第四自由端G与第四接地点F之间的电长度接近于或为所述第四频段的中心频点的1/4波长，使第二信号源60能够激励第四自由端G与第四接地点F之间的第二寄生辐射体22形成支持第四频段的1/4波长模式。

本实施方式提供的天线组件100在实现可支持第一频段、第二频段、第三频段、第四频段的情况下，还能够实现第一频段的方向图重构，实现第一频段的信号全向覆盖，避免第一频段工作时的信号盲区。

请参阅图20，所述电子设备1000还包括第三信号源70。所述第三信号源70电连接所述第一寄生辐射体12。所述第三信号源70用于激励所述第一寄生辐射体12形成支持第五频段的第六谐振模式。第一寄生辐射体12的电长度接近于或为所述第五频段的中心频点的1/4波长，所述第六谐振模式对应于所述第五频段的中心频点的1/4波长模式。所述第五频段包括N78频段或Wi-Fi 5G频段。

本实施方式通过在第一寄生辐射体12上电连接信号源，使第一寄生辐射体12能够用于辐射第五频段，进而增加第一寄生辐射体12的作用，天线组件100能够利用更多频段进行通信。本申请提供的天线组件100可同时支持Wi-Fi 2.4G、Wi-Fi 5G、GPS L1及NR N78频段，同时，Wi-Fi 2.4G频段存在多种馈电方式，通过开关切换电路30可以调整天线朝向不同方向辐射。

所述电子设备1000还包括控制器(未图示)。所述控制器电连接所述开关切换电路30。所述控制器根据所述天线组件100工作在所述第一频段的信号强度与预设信号阈值之差控制所述开关切换电路30切换所述第一信号源40电连接所述第一馈电点D、或电连接所述第二馈电点I、或同时电连接所述第一馈电点D与所述第二馈电点I。

例如，控制器实时监控或者以预设频次监控天线组件100工作在第一频段的信号强度，并比较与预设信号阈值的大小，当第一频段的信号强度低于预设信号阈值时，控制器控制所述开关切换电路30切换第一信号源40的馈电位置，例如，第一信号源40对第一天线单元10馈电切换至第一信号源40对第二天线单元20馈电，以改变第一频段的辐射方向图，直至第一频段的信号强度大于或等于预设信号阈值。

再例如，控制器以一定的频率控制所述开关切换电路30，并比较第一信号源40对第一天线单元10馈电时的信号强度、第一信号源40对第二天线单元20馈电时的信号强度、第一信号源40对第一天线单元10及第二天线单元20馈电时的信号强度，取三个信号强度中的最大值对应的馈电方式为第一频段的工作馈电方式。

请参阅图21，第一主辐射体11与第二寄生辐射体22在边框320上为同一段枝节。第一接地点E与第四接地点F为同一点。第一寄生辐射体12的第二接地点A与参考地板500直接相连回地，或者通过弹片与主板600的第一匹配电路M1回地，其中，主板600的第一匹配电路M1用于调节第一寄生辐射体12的电流。

第一接地点E通过弹片与主板600上的第一匹配电路M1相连，以调节天线阻抗。第一接地点E也可以直接短路回地。第三接地点J也可以直接回地或接到主板600的匹配电路回地。第一馈电点D、第二馈电点I可切换地与射频信号源相连，对天线进行激励。其中，NRN78频段、GPS L1频段、Wi-Fi 5G频段的信号连接到第二馈电点I，Wi-Fi 2.4G射频信号通过SPDT开关分成两路，一路通过主板600上的第一射频传输线51连接到第一馈电点D，另一路通过第二射频传输线52连到第二馈电点I，与NR N78频段、GPS L1频段、Wi-Fi 5G频段共馈到第二主辐射体21上。由SPDT的状态决定Wi-Fi 2.4G射频信号的走向。

当SPDT开关调节Wi-Fi2.4G的信号馈入到不同主辐射体时(第一主辐射体11或第二主辐射体21)，将会激励起不同的电流分布，从而在空间中产生不同的辐射方向图。具体方案如下：

请参阅图22，状态1，SPDT开关调控Wi-Fi 2.4G的信号通过第一馈电点D馈到第一主辐射体11，此时会激励起从第一接地点E到第一耦合缝隙的1/4模式的电流分布，另一方面，通过调整第一耦合缝隙或第二接地点A的位置来调节第一寄生辐射体12的长度，也可以使得第一寄生辐射体12谐振在2.4GHz附近，从而与第一主辐射体11的辐射相叠加后对Wi-Fi2.4G信号的辐射产生增强效果。

请参阅图23，由于第一天线单元10主要靠侧边电流辐射，受到参考地板500的反射影响，此时第一天线单元10的能量主要朝左侧辐射。对于其它频段(N78/GPS L1/Wi-Fi5G)，此时可以通过激励第二主辐射体21上的电流进行辐射，与Wi-Fi 2.4G的信号没有影响。

请参阅图24，图24是天线组件100工作在不同频段时的总***效率。其中，曲线a表示天线组件100从第一馈电点D激励时的效率。此时Wi-Fi2.4G频段的效率为-5至-4dB左右。曲线b表示天线组件100从第二馈电点I激励时的效率。可以看到此时天线可同时工作在GPSL1、Wi-Fi2.4G、N78、Wi-Fi5G频段，且天线工作在状态1时Wi-Fi 2.4G的信号主要由第一主辐射体11进行辐射。

状态2，SPDT开关调控Wi-Fi 2.4G的信号通过第二馈电点I馈到第二主辐射体21。

请参阅图25，四个频段的信号能量同时由第二主辐射体21进行辐射。天线在2.44GHz处的工作电流模式可以看出，能量主要集中在第二主辐射体21的第三接地点J到第二耦合缝隙N2之间，其余部分能量则位于第一接地点E到第二耦合缝隙N2这段寄生枝节上。

请参阅图26，第二主辐射体21与第二寄生辐射体22共同参与辐射，且此时第二主辐射体21与第二寄生辐射体22在空间中辐射的能量在右侧相叠加后获得增强效果，而第二主辐射体21与第二寄生辐射体22在左侧空间的辐射场因为相位不等而相互抵消，因此可以观察到能量此时主要朝右侧空间辐射。即状态2的辐射方向图与状态1的辐射方向图构成了互补形式。

本申请通过设计第一信号源40切换至第一主辐射体11和第二主辐射体21，实现具有两种空间能量分布相互补的可重构方向图，可智能调节天线的辐射方向，根据环境的Wi-Fi 2.4G信号分布来智能选择工作模式，保证天线可以用最佳的角度接到环境传来的Wi-Fi2.4G信号的能量，避免因方向图“零点”导致通信中断。同时，对于其中一种工作模式而言，能量主要集中在部分空间(或方向)上，相对于传统的追求能量在空间均匀分布的设计方式而言，可以提高从波束指向方向上辐射而来的信号的接收强度，提高通信质量。天线组件100在具有可重构方向图的同时，还能支持除了Wi-Fi 2.4G频段之外的GPS L1频段、Wi-Fi5G频段以及NR的N78频段，可占用较小空间实现更多频段覆盖。

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 (16)

1.一种电子设备，其特征在于，包括边框、天线组件及参考地板，所述边框包括相交设置的第一边框部及第二边框部，所述参考地板设于所述边框内侧；

所述天线组件包括：

第一天线单元，所述第一天线单元设于所述第一边框部，所述第一天线单元包括第一馈电点；

第二天线单元，所述第二天线单元设于所述第二边框部，所述第二天线单元包括第二馈电点；

第一信号源，用于提供第一频段的激励信号；及

开关切换电路，所述开关切换电路一端电连接所述第一信号源，所述开关切换电路还电连接所述第一馈电点及所述第二馈电点，所述开关切换电路用于切换所述第一信号源电连接所述第一馈电点，所述第一信号源激励所述第一天线单元形成支持所述第一频段的第一谐振模式；所述第一天线单元在所述第一谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述第一边框部背离所述参考地板的一侧；

所述开关切换电路还用于切换所述第一信号源电连接所述第二馈电点，所述第一信号源激励所述第二天线单元形成支持所述第一频段的第二谐振模式，所述第二天线单元在所述第二谐振模式下的主要辐射能量至少覆盖所述参考地板背离所述第一边框部的一侧。

2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线单元包括第一主辐射体，所述第一主辐射体包括依次设置的第一自由端、所述第一馈电点及第一接地点，所述第一接地点电连接所述参考地板，所述第一谐振模式包括第一主谐振模式，所述第一主谐振模式对应于所述第一频段的中心频点的1/4波长模式，所述第一主谐振模式的谐振电流分布在所述第一自由端与所述第一接地点之间。

3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线单元还包括第一寄生辐射体，所述第一寄生辐射体包括相背设置的第二自由端及第二接地点，所述第二接地点电连接所述参考地板，所述第二自由端与所述第一自由端之间形成第一耦合缝隙。

4.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一谐振模式还包括第一寄生谐振模式，所述第一寄生谐振模式对应于所述第一频段的中心频点的1/4波长模式，所述第一寄生谐振模式的谐振电流分布在所述第二自由端与所述第二接地点之间。

5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于，所述第一天线单元在所述第一谐振模式下的主要辐射能量设于所述第一边框部背离所述参考地板的一侧。

6.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第一接地点与所述第二天线单元相连；或者，所述第二接地点与所述第二天线单元相连。

7.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述边框上的第二接地点与所述参考地板互连一体以回地；或者，所述天线组件还包括第一匹配电路，所述第一匹配电路的一端电连接所述第二接地点，所述第一匹配电路的另一端接地，所述第二接地点通过所述第一匹配电路回地。

8.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一接地点直接接地；或者，所述天线组件还包括第二匹配电路，所述第二匹配电路的一端电连接所述第一接地点，所述第二匹配电路的另一端接地，所述第一接地点通过所述第二匹配电路回地。

9.如权利要求3所述的电子设备，其特征在于，所述第二天线单元包括第二主辐射体及第二寄生辐射体，所述第二主辐射体包括依次设置的第三接地点、所述第二馈电点及第三自由端，所述第三接地点电连接所述参考地板，所述第二寄生辐射体包括相背设置的第四接地点、第四自由端，所述第三自由端与所述第四自由端之间形成第二耦合缝隙，所述第二谐振模式对应于所述第一频段的中心频点的1/4波长模式，所述第二谐振模式的主要谐振电流分布在所述第三自由端与所述第三接地点之间，所述第二谐振模式的次要谐振电流分布在所述第四自由端与第四接地点之间。

10.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述第二寄生辐射体的第四接地点与所述第一主辐射体的第一接地点为同一点；

所述第二谐振模式的主要谐振电流的相位与所述第二谐振模式的次要谐振电流的相位不同，所述第二谐振模式的主要谐振电流的辐射能量与所述第二谐振模式的次要谐振电流的辐射能量在所述第二主辐射体所在侧叠加，及所述第二谐振模式的主要谐振电流的辐射能量与所述第二谐振模式的次要谐振电流的辐射能量在所述第二寄生辐射体所在侧至少部分抵消，所述第二天线单元在所述第二谐振模式下的主要辐射能量覆盖所述参考地板背离所述第一边框部的一侧。

11.如权利要求1-10任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一频段包括Wi-Fi2.4G频段、N78频段、41频段中的至少一者。

12.如权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第二信号源，所述第二信号源电连接于所述第二馈电点，所述第二信号源用于提供第二频段的激励信号，所述第二信号源用于激励所述第三自由端与所述第三接地点之间的第二主辐射体形成支持所述第二频段的第三谐振模式，所述第三谐振模式对应于所述第二频段的中心频点的1/4波长模式，所述第二频段包括GPS-L1频段。

13.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述第二信号源还用于提供第三频段的激励信号，所述第二信号源用于激励所述第二馈电点与所述第三自由端之间的第二主辐射体形成支持所述第三频段的第四谐振模式，所述第四谐振模式对应于所述第三频段的中心频点的1/4波长模式，所述第三频段包括N78频段。

14.如权利要求12或13所述的电子设备，其特征在于，所述第二信号源还用于提供第四频段的激励信号，所述第二信号源用于激励所述第四接地点与所述第四自由端之间的第二寄生辐射体形成支持所述第四频段的第五谐振模式，所述第五谐振模式对应于所述第四频段的中心频点的1/4波长模式，所述第四频段包括Wi-Fi 2.4G频段。

15.如权利要求3-7、9-10任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括第三信号源，所述第三信号源电连接所述第一寄生辐射体，所述第三信号源用于激励所述第一寄生辐射体形成支持第五频段的第六谐振模式，所述第六谐振模式对应于所述第五频段的中心频点的1/4波长模式，所述第五频段包括N78频段或Wi-Fi 5G频段。

16.如权利要求1-10任意一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括控制器，所述控制器电连接所述开关切换电路，所述控制器根据所述天线组件工作在所述第一频段的信号强度与预设信号阈值之差控制所述开关切换电路切换所述第一信号源电连接所述第一馈电点、或电连接所述第二馈电点、或同时电连接所述第一馈电点与所述第二馈电点。