CN118054191A - 电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电子设备,包括可折叠主体及天线装置。可折叠主体具有可相对展开或折叠的第一、第二主体;天线装置包括分别设于第一、第二主体的第一、第二天线组件;第一天线组件包括第一辐射体、切换开关及第一馈源,第一辐射体包括第一、第二子辐射体,第一、第二子辐射体分别对应第一主体弯折相连的两侧边设置,第一馈源可通过切换开关电连接至第一、第二子辐射体中的一者;第二天线组件包括第二辐射体及第二馈源;当可折叠主体处于展开状态时:第一馈源通过切换开关电连接至第一子辐射体;当可折叠主体处于折叠状态时:第一子辐射体与第二辐射体至少部分重叠或者朝向一致,第一馈源通过切换开关电连接至第二子辐射体。
Description
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
随着电子设备的大屏幕发展,可折叠式的电子设备成为研发热点。天线作为电子设备上进行通信的重要部分,多个天线之间的隔离度、包络相关系数受到可折叠式的电子设备的折叠状态的变化而影响,因此,如何提高可折叠式的电子设备上的天线装置在不同形态下的天线性能成为需要研究的重点。
发明内容
第一方面本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括:
可折叠主体,具有可相对折叠或展开的第一主体及第二主体;及
天线装置,包括设置于所述第一主体的第一天线组件及设置于所述第二主体的第二天线组件;
所述第一天线组件包括第一辐射体、切换开关及第一馈源,所述第一辐射体包括第一子辐射体及第二子辐射体,所述第一子辐射体及所述第二子辐射体分别对应所述第一主体弯折相连的两侧边设置,所述第一馈源可通过所述切换开关电连接至所述第一子辐射体与所述第二子辐射体中的一者;
所述第二天线组件包括第二辐射体及第二馈源,所述第二馈源电连接至所述第二辐射体;
当所述可折叠主体处于展开状态时:所述第一馈源通过所述切换开关电连接至所述第一子辐射体,所述第二辐射体与所述第一子辐射体分别位于所述可折叠主体相背的两侧;当所述可折叠主体处于折叠状态时:所述第一子辐射体与所述第二辐射***于所述可折叠主体的同一侧,且所述第一子辐射体与所述第二辐射体至少部分重叠或者朝向一致,所述第一馈源通过所述切换开关电连接至所述第二子辐射体。
本申请实施方式提供的电子设备,当所述可折叠主体处于折叠状态时,所述第一馈源通过所述切换开关电连接至所述第二子辐射体。由于所述第二子辐射体与所述第一子辐射体分别对应所述可折叠主体弯折相连的两侧边设置,因此,所述第二子辐射体与所述第二辐射体之间的距离相对所述第一子辐射体与所述第二辐射体之间的距离较远。当所述可折叠主体处于折叠状态时,所述第一天线组件利用所述第二子辐射体工作,从而使得所述第一天线组件与所述第二天线组件的天线性能均较高,通信效果好均较好。
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,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图;
图2为图1提供的电子设备的立体分解示意图;
图3是图2中的可折叠主体及天线装置在展开状态下俯视图;
图4是图3中的可折叠主体及天线装置在折叠状态下的俯视图;
图5为电子设备的可折叠主体处于展开状态时切换开关电连接各个辐射体的电路框图;
图6为电子设备的可折叠主体处于折叠状态时切换开关电连接各个辐射体的电路框图;
图7为本申请另一实施方式提供的电子设备中的可折叠主体及天线装置在展开状态下俯视图;
图8为本申请再一实施方式提供的电子设备中的可折叠主体及天线装置在展开状态下俯视图;
图9为本申请一实施方式提供的电子设备的电路框图;
图10为可折叠主体处于展开状态第一天线组件工作时的电流分布示意图;
图11为可折叠主体处于展开状态第二天线工作时的电流分布示意图;
图12为可折叠主体处于展开状态时第一天线组件的远场方向图;
图13为可折叠主体处于展开状态时第二天线组件的远场方向图;
图14为可折叠主体处于展开状态时第一天线组件与第二天线组件的ECC曲线示意图;
图15为可折叠主体处于展开状态第三天线组件工作时的电流分布示意图;
图16为可折叠主体处于展开状态第四天线组件工作时的电流分布示意图;
图17为可折叠主体处于展开状态时第三天线组件的远场方向图;
图18为可折叠主体处于展开状态时第四天线组件的远场方向图;
图19为可折叠主体处于展开状态时第三天线组件与第四天线组件的ECC曲线示意图;
图20为可折叠主体处于展开状态时各个天线组件的ECC曲线示意图;
图21为可折叠主体处于折叠状态下第一天线组件的远场方向图;
图22为可折叠主体处于折叠状态下第四天线组件的远场方向图;
图23是可折叠主体在折叠状态下第四天线组件及第一天线组件的S参数及隔离度示意图;
图24是可折叠主体在折叠状态下第四天线组件受到第一天线组件的影响的曲线示意图;
图25是可折叠主体在折叠状态下第一天线组件受到第四天线组件的影响的曲线示意图;
图26为可折叠主体处于折叠状态时各个天线组件在N28的接收频段的ECC曲线示意图。
标号说明:
电子设备1;
天线装置10;
第一天线组件110,第一子辐射体111,第一接地端111a,第一自由端111b,第一馈电点A1,第二子辐射体112,第一端1121,第二端1122,切换开关SW0,第一切换电路SW1,第一馈源S1,第一匹配电路M1;
第二天线组件120,第二辐射体121,第二接地端121a,第二自由端121b,第二耦合辐射体122,第五端1221,第六端1222,第二切换电路SW2、SW3、SW4,第二馈源S2,第二匹配电路M2;
第三天线组件130,第三辐射体131,第三接地端131a,第三自由端131b,第三馈源S3,第三匹配电路M3;
第四天线组件140,第四辐射体141,第四接地端141a,第四自由端141b,第一耦合辐射体142,第三端1421,第四端1422,第四馈源S4,第四匹配电路M4;
可折叠主体20;第一主体210,第二主体220,转轴230,轴线L0;
第一边211,第二边212,第三边213,第一拐角部210a,第三拐角部210b;
第四边221,第五边222,第六边223,第二拐角部220a,第四拐角部220b;
第一纵向电流I11,第一横向电流I12,第二纵向电流I21,第二横向电流I22,第三纵向电路I31,第三横向电流I32,第四纵向电流I41,第四横向电流I42;
第一电流I01,第二电流I02,第一等效电流I03,第二等效电流I04;
显示屏30,壳体40,检测器50,控制器60。
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。此外,在本申请中提及“实施例”或“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中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。
请一并参阅图1至图4,图1为本申请一实施方式提供的电子设备的结构示意图;图2为图1提供的电子设备的立体分解示意图;图3是图2中的可折叠主体及天线装置在展开状态下俯视图;图4是图3中的可折叠主体及天线装置在折叠状态下的俯视图。为了方便示意,在图2中仅示意出所述天线装置10的部分结构示意图,图3中所示的部分部件在图2中进行了省略。本申请提供一种可折叠的电子设备1,所述电子设备1可以是手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、电子阅读器、手持计算机、电子展示屏、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本,以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)、增强现实(augmented reality,AR)\虚拟现实(virtual reality,VR)设备、媒体播放器、智能可穿戴设备等可折叠式的设备。可以理解的,可折叠电子设备1可以为可折叠的显示设备,也可以为可折叠的非显示设备。本申请中以所述电子设备1为折叠手机为例,其他的设备可参考本申请中的具体描述。
请参阅图2,所述电子设备1包括可折叠主体20及天线装置10。所述可折叠主体20具有展开状态及折叠状态。
可折叠主体20为电子设备1的骨架结构。可折叠主体20的主体形态与电子设备1的主体形态一致。当可折叠主体20处于展开状态时,电子设备1处于展开状态;当可折叠主体20处于折叠状态时,电子设备1处于折叠状态。具体的,可折叠主体20包括但不限于为电子设备1的中框。在本实施方式及后续的实施方式中,以所述可折叠主体20为所述电子设备1的中框为例进行示意。
其中,当所述可折叠主体20处于展开状态时,可折叠主体20可呈180°的展平状,或者近似180°(比如,170°、或175°,或185°等)的展平状,也可以为具有一定弯折角度的弯折状,其弯折角度不做限定。本实施例中,以展开状态为180°的展平状为例。当电子设备1具有显示屏30时,处于展开状态下时显示屏30的展开面积相对较大,以便于用户享受大显示屏的电子设备1。折叠状态是指可折叠主体20处于弯折且层叠设置的状态,此时,电子设备1的整体体积小,便于携带。
可选的,可折叠主体20包括但不限于为具有一个转动轴线L0的对折结构,也可以为具有两个或两个以上的转动轴线L0的三折式、四折式等的折叠结构。本实施例以可折叠主体20为对折结构为例进行说明。
请参阅图2,所述可折叠主体20包括转动连接的第一主体210及第二主体220,在本实施方式中,所述第一主体210及所述第二主体220中的至少一个通过转轴230转动连接。换而言之,所述可折叠主体20包括依次连接的第一主体210、转轴230及第二主体220。在其他实施方式中,所述第一主体210与所述第二主体220为直接连接,所述第一主体210与所述第二主体220的连接处为可弯折的。本申请实施方式对可折叠主体20弯折的方式不做限定,只要满足所述可折叠主体20能够弯折即可。
需要说明的是,所述可折叠主体20的第一主体210的至少部分为导电材质,所述可折叠主体20的第二主体220的至少部分为导电材质,且所述第一主体210与所述第二主体220电连接。当所述可折叠主体20还包括转轴230时,所述转轴230的至少部分为导电材质,所述第一主体210通过所述转轴230与所述第二主体220电连接。由此可见,所述可折叠主体20可作为天线装置10的参考地(也称为地极)。
为了便于说明,定义第一主体210、转轴230、第二主体220的连接方向为X轴正方向,所述可折叠主体20的轴线L0方向为Y方向,即,在本实施方式中,转轴230的延伸方向为Y轴方向。可折叠主体20在展开状态下的厚度方向为Z轴方向。其中,X轴方向、Y轴方向、Z轴方向两两垂直。其中,箭头所指示的方向为正向。
可选的,请参阅图2,所述电子设备1还包括显示屏30。显示屏30设于可折叠主体20的一侧,在本实施方式中,所述显示屏30设于可折叠主体20的前侧(前侧是指用户正常使用显示屏30时朝向用户的方向),可选的,在一实施方式中,显示屏30对应于转轴230的部分为可弯曲的柔性显示屏30。可选的,在另一实施方式中,转轴230对应处未设置显示屏30,而是在第一主体210和第二主体220的前侧分别设置两个显示屏30。
可选地,请参阅图2,所述电子设备1还包括壳体40。所述壳体40包括边框410及后盖420。在电子设备1处于展平状态或近似展平状态时,显示屏30和后盖420分别位于可折叠主体20的相背的两侧(前后侧),其中,边框410连接在显示屏30和后盖420之间,且包围于可折叠主体20的四周,显示屏30、边框410及后盖420使电子设备1形成相对封闭的整机。当然,在其他实施方式中,电子设备1的后侧也可以设有显示屏30。
其中,边框410及后盖420可以为一体结构或分体结构。当边框410及后盖420为分体结构时,所述边框410的内部可以与中框(可折叠主体20)形成一体结构。中框上形成多个用于安装各种电子器件的安装槽。所述显示屏30、所述中框及所述后盖420盖合后在所述中框的两侧皆形成收容空间。所述电子设备1还包括设于收容空间内的电路板(包括主板、副板、柔性电路板等)、电池、摄像头模组、麦克风、受话器、扬声器、人脸识别模组、指纹识别模组等等能够实现手机的基本功能的器件,在本实施例中不再赘述。可以理解地,上述对所述电子设备1的介绍仅是所述天线装置10所应用的一种环境的说明,所述电子设备1的具体结构不应当理解为对本申请提供的所述天线装置10的限定。
所述天线装置10可设于所述电子设备1的壳体40内部。所述天线装置10用于收发射频信号,其中,射频信号在空气介质中以电磁波信号进行传输,以实现所述电子设备1的通信功能。本申请对于所述天线装置10在所述电子设备1上的位置不做具体的限定,图1所示的天线装置10在电子设备1上的位置只是一种示例。
天线装置10包括设置于所述第一主体210的第一天线组件110及设置于所述第二主体220的第二天线组件120。所述第一天线组件110包括第一辐射体、切换开关SW0及第一馈源S1。所述第一辐射体110a包括第一子辐射体111及第二子辐射体112,所述第一子辐射体111及所述第二子辐射体112分别对应所述第一主体210弯折相连的两侧边设置。所述第一馈源S1可通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111与所述第二子辐射体112中的一者。所述第二天线组件120包括第二辐射体121及第二馈源S2。所述第二馈源S2电连接至所述第二辐射体121。当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111;且所述第二辐射体121与所述第一子辐射体111分别位于所述可折叠主体20的相背的两侧。当所述可折叠主体20处于折叠状态时:所述第一子辐射体111与所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的同一侧且所述第一子辐射体111与所述第二子辐射体112至少部分重叠或朝向一致,所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112。
所述第一子辐射体111用于收发射频信号。本申请对于所述第一子辐射体111的形状不做具体的限定。例如,所述第一子辐射体111的形状皆包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。本实施方式的示意图所示的所述第一子辐射体111仅仅为一种示例,并不能对本申请提供的所述第一子辐射体111的形状造成限定。可选的,当边框为导电材质时,第一子辐射体111可以与边框集成为一体,即第一子辐射体111为边框天线,边框的一部分作为第一子辐射体111。再可选的,第一子辐射体111还可以为中框(即可折叠主体20)上的一部分,如此,第一子辐射体111与中框互连为一体结构。第一子辐射体111可以通过在中框上切割开缝形成。此实施方式中,第一子辐射体111所对应的边框部分可为非导电材质,以使第一子辐射体111能够经边框收发电磁波信号。再可选的,所述第一子辐射体111所形成的天线为支架天线。其中,支架天线包括但不限于为成型于柔性电路板(FlexiblePrinted Circuit board,FPC)上的柔性电路板天线、通过激光直接成型(Laser DirectStructuring,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、导电片天线等。在另一维度上划分,所述第一子辐射体111为倒F天线(Inverted F-shaped Antenna,IFA)。
可选的,所述第一子辐射体111的材质为导电材质,具体材质包括但不限于为铜、金、银等金属,或铜、金、银相互形成的合金,或铜、金、银与其他材料形成的合金;或其他非金属的导电材料,比如,金属氧化物导电材料(如,氧化锡铟、氧化锡镓铟)等氧化物导电材料,或碳纳米管及聚合物形成混合导电材料等。
所述第一子辐射体111具有第一馈电点A1。所述第一馈源S1电连接至所述第一馈电点A1。其中,所述第一馈源S1包括但不限于射频收发芯片和射频前端电路。通常,所述第一馈源S1设于所述电子设备1的主板上。
在本实施方式中,所述第一子辐射体111具有第一接地端111a及第一自由端111b。所述第一接地端111a及所述第一自由端111b位于所述第一馈电点A1的两侧。换而言之,所述第一子辐射体111具有依次设置的第一自由端111b、第一馈电点A1及第一自由端111b。所述第一接地端111a电连接至所述可折叠主体20,以接地。所述第一接地端111a可通过导电的连接件(比如、连接筋、导电胶等)与所述可折叠主体20电连接。具体地,在本实施方式中,所述第一接地端111a电连接至所述可折叠主体20的第一主体210。在本实施方式中,所述第一自由端111b与所述可折叠主体20的第一主体210间隔设置。
所述第二子辐射体112用于收发射频信号。本申请对于所述第二子辐射体112的形状不做具体的限定。例如,所述第二子辐射体112的形状皆包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。本实施方式的示意图所示的所述第二子辐射体112仅仅为一种示例,并不能对本申请提供的所述第二子辐射体112的形状造成限定。可选的,当边框为导电材质时,第二子辐射体112可以与边框集成为一体,即第二子辐射体112为边框天线,边框的一部分作为第二子辐射体112。再可选的,第二子辐射体112还可以为中框(即可折叠主体20)上的一部分,如此,第二子辐射体112与中框互连为一体结构。第二子辐射体112可以通过在中框上切割开缝形成。此实施方式中,第二子辐射体112所对应的边框部分可为非导电材质,以使第二子辐射体112能够经边框收发电磁波信号。再可选的,所述第二子辐射体112所形成的天线为支架天线。其中,支架天线包括但不限于为成型于柔性电路板上的柔性电路板天线、通过激光直接成型的激光直接成型天线、通过印刷直接成型的印刷直接成型天线、导电片天线等。在另一维度上划分,所述第二子辐射体112为倒F天线(Inverted F-shapedAntenna,IFA)。
可选的,所述第二子辐射体112的材质为导电材质,具体材质包括但不限于为铜、金、银等金属,或铜、金、银相互形成的合金,或铜、金、银与其他材料形成的合金;或其他非金属的导电材料,比如,金属氧化物导电材料(如,氧化锡铟、氧化锡镓铟)等氧化物导电材料,或碳纳米管及聚合物形成混合导电材料等。所述第二子辐射体112的材质可以与所述第一子辐射体111的材质相同,也可以与所述第一子辐射体111的材质不同,在本实施方式中不做限定。
所述第一子辐射体111及所述第二子辐射体112分别对应所述第一主体210弯折相连的两侧边设置。在本实施方式中,以所述第一子辐射体111设置于所述可折叠主体20的右侧边为例进行示意,以所述第二子辐射体112设置于所述可折叠主体20的下侧边为例进行示意。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一子辐射体111也可设置于所述可折叠主体20的右侧边,所述第二子辐射体112设置于所述可折叠主体20的上侧边。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一子辐射体111及所述第二子辐射体112随着所述可折叠主体20的摆放位置的变化而变化。本实施方式示意图中给出的第一子辐射体111及所述第二子辐射体112的位置不应当理解为对本申请实施方式提供的电子设备1的限定。
所述切换开关SW0可以为但不仅限于为单刀双掷开关(Single Pole DoubleThrow,SPDT),或者单刀多掷开关。所述第一馈源S1可通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111与所述第二子辐射体112的一者。当所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111时,所述第一馈源S1与所述第二子辐射体112之间断开。当所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112时,所述第一馈源S1与所述第一子辐射体111之间断开。在一实施方式中,请参阅图5及图6,图5为电子设备的可折叠主体处于展开状态时切换开关电连接各个辐射体的电路框图;图6为电子设备的可折叠主体处于折叠状态时切换开关电连接各个辐射体的电路框图。所述切换开关SW0包括公共端1131、切换部1132、第一连接端1133及第二连接端1134。所述公共端1131电连接至所述第一馈源S1。所述切换部1132的一端电连接至所述公共端1131。所述第一连接端1133与所述公共端1131间隔设置,所述第一连接端1133电连接至所述第一子辐射体111。所述第二连接端1134与所述公共端1131间隔设置,且所述第二连接端1134与所述第一连接端1133间隔设置。所述第二连接端1134电连接至所述第二子辐射体112。当所述切换部1132电连接至所述第一连接端1133时,所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111,且所述第一馈源S1与所述第二子辐射体112断开。当所述切换部1132电连接至所述第二连接端1134时,所述第二馈源S2通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112,且所述第一馈源S1与所述第一子辐射体111断开。
所述第二天线组件120包括第二辐射体121及第二馈源S2。所述第二馈源S2电连接至所述第二辐射体121。所述第二辐射体121为所述第二天线组件120收发射频信号的端口,其中,射频信号在空气介质中以电磁波信号形式传输。本申请对于所述第二辐射体121的形状不做具体的限定。例如,所述第二辐射体121的形状皆包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。图3所示的所述第二辐射体121仅仅为一种示例,并不能对本申请提供的所述第二辐射体121的形状造成限定。可选的,当边框为导电材质时,第二辐射体121可以与边框集成为一体,即第二辐射体121为边框天线,边框410的一部分作为第二辐射体121。再可选的,第二辐射体121还可以为中框(即可折叠主体20)上的一部分,如此,第二辐射体121与中框互连为一体结构。第二辐射体121可以通过在中框上切割开缝形成。此实施方式中,第二辐射体121所对应的边框410部分可为非导电材质,以使第二辐射体121能够经边框收发电磁波信号。再可选的,所述第二辐射体121所形成的天线为支架天线。其中,支架天线包括但不限于为成型于柔性电路板上的柔性电路板天线、通过激光直接成型的激光直接成型天线、通过印刷直接成型的印刷直接成型天线、导电片天线等。在另一维度上划分,所述第二辐射体121为倒F天线(Inverted F-shaped Antenna,IFA)。
可选的,所述第二辐射体121的材质为导电材质,具体材质包括但不限于为铜、金、银等金属,或铜、金、银相互形成的合金,或铜、金、银与其他材料形成的合金;或其他非金属的导电材料,比如,金属氧化物导电材料(如,氧化锡铟、氧化锡镓铟)等氧化物导电材料,或碳纳米管及聚合物形成混合导电材料等。所述第二辐射体121的材质可以与所述第一子辐射体111的材质相同,也可以与所述第一子辐射体111的材质不同,在本实施方式中不做限定。
所述第二辐射体121具有第二馈电点A2。所述第二馈源S2电连接至所述第二馈电点A2。其中,所述第二馈源S2包括但不限于射频收发芯片和射频前端电路。通常,所述第二馈源S2设于所述电子设备1的主板上。
所述第二辐射体121具有第二接地端121a及第二自由端121b。所述第二接地端121a及所述第二自由端121b位于所述第二馈电点A2的两侧。换而言之,所述第二辐射体121具有依次设置的第二自由端121b、第二馈电点A2及第二自由端121b。所述第二接地端121a电连接至所述可折叠主体20,以接地。所述第二接地端121a可通过导电的连接件(比如、连接筋、导电胶等)与所述可折叠主体20电连接。具体地,在本实施方式中,所述第二接地端121a电连接至所述可折叠主体20的第二主体220。在本实施方式中,所述第二自由端121b与所述可折叠主体20的第二主体220间隔设置。
本申请对于第一天线组件110的第一子辐射体111及第二子辐射体112、第二天线组件120的第二辐射体121的具体形式不做具体的限定。以下以第一天线组件110的第一子辐射体111及所述第二子辐射体112为倒F天线为例,第二天线组件120的第二辐射体121为倒F天线为例进行举例说明。
当所述可折叠主体20处于展开状态时:所述第一子辐射体111和所述第二辐射体121分别位于所述可折叠主体20的相对两侧。在本实施方式中,所述第一子辐射体111位于所述可折叠主体20的右侧,所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的左侧。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一子辐射体111位于所述可折叠主体20的左侧,所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的右边。
在一实施方式中,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110和所述第二天线组件120用于支持第一低频频段。所谓低频(Low Band,LB)频段,指低于1000MHz的频段(不包括1000MHz)。该频段的所属信号类型可以为蜂窝移动通信4G信号或蜂窝移动通信5G信号。举例而言,所述第一低频频段为但不仅限于为新空口(New radio,NR)N28(703-788MHz)频段或NR N5频段或NR N8频段,但不局限于此频段等。所述第一低频段例如N28(703-733MHz上行,758-788MHz下行)频段。低频频段(0.7GHz~0.96GHz)通信具有覆盖距离远,稳定性好等优点,属于目前无线通信的黄金频段,对于5G通信***来说,重耕低频段通信是非常重要的。天线组件之间的包络相关系数(envelope correlationcoefficient,ECC)是衡量天线空间相关性最为重要的指标。
当然,在其他实施方式中,并不限于可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120支持相同的频段,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120还可以分别支持不同的频段,以增加天线装置10所覆盖的频段数量或带宽。
当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120均支持第一低频频段,因此,所述天线装置10具有较好的通信效果。
在其他实施方式中,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110的第一馈源S1可支持其他频段,比如,长期演进技术(Long Term Evolution,LTE)或NR的中频频段,或者LTE或NR的高频频段等。在其他实施方式中,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第二天线组件120可支持其他频段,比如,LTE或NR的中高频频段(1~6GHz)。当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110和所述第二天线组件120可支持的频段可相同,也可不相同。
对于第一天线组件110和第二天线组件120而言,在可折叠主体20处于展开状态时,第一天线组件110与第二天线组件120相距相对较远的距离,第一天线组件110与第二天线组件120之间的物理距离使得第一天线组件110与第二天线组件120之间的隔离度相对较高,第一天线组件110与第二天线组件120之间的相互干扰相对较小。然而,在可折叠主体20处于折叠状态时,第一天线组件110的第一子辐射体111和第二天线组件120的第二辐射体121设于可折叠主体20的同一侧,且所述第一子辐射体111与所述第二子辐射体112至少部分重叠或朝向一致,此时,第一天线组件110的第一子辐射体111和第二天线组件120的第二辐射体121之间的物理间隔较小,特别是,当第一天线组件110和第二天线组件120皆为支持但不仅限于支持包括低频频段在内的天线时,第一天线组件110的第一子辐射体111和第二天线组件120的第二辐射体121皆较长,那么第一天线组件110的第一子辐射体111和第二天线组件120的第二辐射体121会在一定程度上处于间距极小甚至接触的状态,如此,导致第一天线组件110和第二天线组件120之间的隔离度较差,影响第一天线组件110、第二天线组件120的天线辐射效率。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一子辐射体111和所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的同一侧,且所述第一子辐射体111与所述第二子辐射体112至少部分重叠或朝向一致,因此,所述第一子辐射体111与所述第二辐射体121之间的隔离度较差。若在所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110继续使用所述第一子辐射体111工作,则所述第一天线组件110及所述第二天线组件120的天线性能会下降,进而导致通信效果将会变差。
本申请实施方式提供的电子设备1,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112。由于所述第二子辐射体112与所述第一子辐射体111分别对应所述可折叠主体20弯折相连的两侧边设置,因此,所述第二子辐射体112与所述第二辐射体121之间的距离相对所述第一子辐射体111与所述第二辐射体121之间的距离较远。当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110利用所述第二子辐射体112工作,从而使得所述第一天线组件110与所述第二天线组件120的天线性能均较高,通信效果好均较好。
请一并参阅图7及图8,图7为本申请另一实施方式提供的电子设备中的可折叠主体及天线装置在展开状态下俯视图;图8为本申请再一实施方式提供的电子设备中的可折叠主体及天线装置在展开状态下俯视图。所述天线装置10还包括设于所述可折叠主体20的第三天线组件130和第四天线组件140。当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段的MIMO。
在本实施方式中,所述电子设备1包括可折叠主体20及天线装置10。所述可折叠主体20具有展开状态及折叠状态。所述天线装置10还包括设于所述可折叠主体20的第一天线组件110及第二天线组件120。所述可折叠主体20、所述第一天线组件110及所述第二天线组件120请参阅前面描述,在此不再赘述。所述天线装置10还包括设于所述可折叠主体20的第三天线组件130和第四天线组件140。当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段的多路输入输出(Multiple InputMultiple Output,MIMO)。
需要说明的是,虽然在所述可折叠主体20处于折叠状态以及所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140均支持所述第一低频频段MIMO。由前面介绍可知,在所述可折叠主体20处于折叠状态以及所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110中工作的辐射体不同。具体地,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段的MIMO时,所述第一天线组件110中,第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111;当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段的MIMO时,所述第一天线组件110中,第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112。
在本实施方式中,所述第一子辐射体111还具有第一匹配电路M1。所述第一匹配电路M1电连接于所述第一子辐射体111的第一馈电点A1。所述第一匹配电路M1为阻抗匹配电路,具体地,所述第一匹配电路M1用于匹配所第一馈源S1的输入阻抗及所述第一子辐射体111的输出阻抗,使得所述第一馈源S1的输入阻抗与所述第一子辐射体111的输出阻抗匹配。所述第一匹配电路M1包括但不限于为电容、电感、电容-电感组合、开关调谐器件等等。通常,所述第一匹配电路M1设置于所述电子设备1的主板上。
可以理解地,在本实施方式的示意图中,以所述第一天线组件110还包括第一切换电路SW1为例进行示意。可以理解地,若所述第二天线组件120支持一个频段而不支持其他频段,则,所述第一天线组件110可不包括所述第一切换电路SW1。当所述第一天线组件110支持一个频段,且还支持其他频段时,所述第一天线组件110可包括第一切换电路SW1。举例而言,当所述第一天线组件110支持第一低频频段,且还可支持第二低频频段、或者中高频等其他频段,那么,所述第一天线组件110还包括所述第一切换电路SW1。举例而言,当所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111时,所述第一天线组件110支持第一低频频段;当所述第一馈源S1断开与所述第一子辐射体111的电连接时,所述开关切换电路电连接所述第一子辐射体111至其他馈源,所述其他馈源用于提供第二低频频段的激励信号时,则所述第一天线组件110支持所述第二低频频段。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时,如所述第一天线组件110中的第一馈源S1电连接至所述第一子辐射体111,由于所述第一子辐射体111和所述第二辐射体121至少部分重叠或者朝向一致,会使得所述第一天线组件110及所述第二天线组件120之间的隔离度相对较差,从而导致所述第一天线组件110及所述第二天线组件120不能同时工作。若所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110中的第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112,且所述第一馈源S1断开与所述第一子辐射体111的电连接,所述第一子辐射体111不工作,则避免了所述第一子辐射体111工作时对所述第二辐射体121的影响。此外,当所述第一天线组件110还包括第一切换电路SW1时,使得所述第一子辐射体111还可支持其他频段。此外,在另一实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一子辐射体111还可作为所述第二辐射体121的寄生枝节,以提升所述第二天线组件120的性能。比如,所述第一切换电路SW1中包括多个元件,通过控制所述第一切换电路SW1中不同的元件到地,使得所述可折叠主体20处于折叠状态时所述第一子辐射体111作为所述第二辐射体121的寄生枝节时,对所述第二天线组件120的等效电长度的调节不同,进而调整所述第二天线组件120所支持的频段或谐振频点。
在一实施方式中,所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的至少一者还包括第二切换电路,所述第二切换电路用于调整所述第二切换电路所在的天线组件的辐射体的有效电长度,以调整所述第二切换电路所在的天线组件所支持的频段。为了方便命名,所述第二天线组件120中的第二切换电路标记为第二切换电路SW2,所述第三天线组件130中的第二切换电路标记为第二切换电路SW3,所述第四天线组件140中的第二切换电路标记为第二切换电路SW4。
所述第一低频频段为但不仅限于为NR N28(703-788MHz)频段或N5频段或N8频段,但不局限于此频段等;所述第二低频频段为但不仅限于为NR N28(703-788MHz)频段或NRN5频段或NR N8频段,但不局限于此频段等,其中,所述第二低频频段与所述第一低频频段不同。
在本实施方式中,所述第二辐射体121还具有第二匹配电路M2。所述第二匹配电路M2的一端电连接所述第二馈电点A2,所述第二匹配电路M2的另一端电连接所述第二馈源S2。第二匹配电路M2电连接于所述第二馈电点A2的电连接方式包括但不限于通过直接焊接、或通过同轴线L0、微带线、导电弹片、导电胶等方式间接电连接。本实施例中,第二匹配电路M2通过导电件(例如导电弹片)电连接至第二馈电点A2。
所述第二匹配电路M2为阻抗匹配电路,具体地,所述第二匹配电路M2用于匹配所第二馈源S2的输入阻抗及所述第二辐射体121的输出阻抗,使得所述第二馈源S2的输入阻抗与所述第二辐射体121的输出阻抗匹配。所述第二匹配电路M2包括但不限于为电容、电感、电容-电感组合、开关调谐器件等等。通常,所述第二匹配电路M2设置于所述电子设备1的主板上。
可以理解地,在本实施方式的示意图中,以所述第二天线组件120还包括第二切换电路SW2为例进行示意。可以理解地,若所述第二天线组件120支持第一低频频段而不支持其他频段,则,所述第二天线组件120可不包括所述第二切换电路SW2。当所述第二天线组件120支持第一低频频段,且还可支持第二低频频段,那么,所述第二天线组件120还包括所述第二切换电路SW2。
所述第三天线组件130包括第三辐射体131及第三馈源S3。所述第三馈源S3与所述第三辐射体131电连接。所述第三辐射体131为所述第三天线组件130收发射频信号的端口,其中,射频信号在空气介质中以电磁波信号形式传输。本申请对于所述第三辐射体131的形状不做具体的限定。例如,所述第三辐射体131的形状皆包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。本实施方式的示意图所示的所述第三辐射体131仅仅为一种示例,并不能对本申请提供的所述第三辐射体131的形状造成限定。可选的,当边框为导电材质时,第三辐射体131可以与边框410集成为一体,即第三辐射体131为边框天线,边框的一部分作为第三辐射体131。再可选的,第三辐射体131还可以为中框(即可折叠主体20)上的一部分,如此,第三辐射体131与中框互连为一体结构。第三辐射体131可以通过在中框上切割开缝形成。此实施方式中,第三辐射体131所对应的边框部分可为非导电材质,以使第三辐射体131能够经边框410收发电磁波信号。再可选的,所述第三辐射体131所形成的天线为支架天线。其中,支架天线包括但不限于为成型于柔性电路板上的柔性电路板天线、通过激光直接成型的激光直接成型天线、通过印刷直接成型的印刷直接成型天线、导电片天线等。在另一维度上划分,所述第三辐射体131为倒F(Inverted F-shaped Antenna,IPF)天线。
可选的,所述第三辐射体131的材质为导电材质,具体材质包括但不限于为铜、金、银等金属,或铜、金、银相互形成的合金,或铜、金、银与其他材料形成的合金;或其他非金属的导电材料,比如,金属氧化物导电材料(如,氧化锡铟、氧化锡镓铟)等氧化物导电材料,或碳纳米管及聚合物形成混合导电材料等。
所述第三辐射体131具有第三馈电点A3。所述第三馈源S3电连接至所述第三馈电点A3。在本实施方式中,所述第三馈源S3电连接至所述第三辐射体131的第三馈电点A3。其中,所述第三馈源S3包括但不限于射频收发芯片和射频前端电路。通常,所述第三馈源S3设于所述电子设备1的主板上。
所述第三辐射体131具有第三接地端131a及第三自由端131b。所述第三接地端131a及所述第三自由端131b位于所述第三馈电点A3的两侧。换而言之,所述第三辐射体131具有依次设置的第三自由端131b、第三馈电点A3及第三自由端131b。所述第三接地端131a电连接至所述可折叠主体20,以接地。所述第三接地端131a可通过导电的连接件(比如、连接筋、导电胶等)与所述可折叠主体20电连接。具体地,在本实施方式中,所述第三接地端131a电连接至所述可折叠主体20的第三主体。在本实施方式中,所述第三自由端131b与所述可折叠主体20的第三主体间隔设置。
所述第三辐射体131可沿与所述可折叠主体20的轴线L0的延伸方向垂直的方向设置。本申请以第三辐射体131的全部沿与转轴230的延伸方向(Y轴方向)垂直的方向(X方向)设置为例进行举例说明。
所述第三接地端131a到第三自由端131b的方向为第三方向。在本实施方式中,所述第三方向为X轴正方向。在其他实施方式中,所述第三方向也可以为X轴负方向。
在本实施方式中,所述第三辐射体131还具有第三匹配电路M3。所述第三匹配电路M3的一端电连接所述第三馈电点A3,所述第三匹配电路M3的另一端电连接所述第三馈源S3。第三匹配电路M3电连接于所述第三馈电点A3的电连接方式包括但不限于通过直接焊接、或通过同轴线L0、微带线、导电弹片、导电胶等方式间接电连接。本实施例中,第三匹配电路M3通过导电件(例如导电弹片)电连接至第三馈电点A3。
所述第三匹配电路M3为阻抗匹配电路,具体地,所述第三匹配电路M3用于匹配所第三馈源S3的输入阻抗及所述第三辐射体131的输出阻抗,使得所述第三馈源S3的输入阻抗与所述第三辐射体131的输出阻抗匹配。所述第三匹配电路M3包括但不限于为电容、电感、电容-电感组合、开关调谐器件等等。通常,所述第三匹配电路M3设置于所述电子设备1的主板上。
可以理解地,在本实施方式的示意图中,以所述第三天线组件130还包括第二切换电路SW3为例进行示意。可以理解地,若所述第三天线组件130支持第一低频频段而不支持其他频段,则,所述第三天线组件130可不包括所述第二切换电路SW3。当所述第三天线组件130支持第一低频频段,且还可支持第二低频频段,那么,所述第三天线组件130还包括所述第二切换电路SW3。
可选的,所述第四辐射体141的材质为导电材质,具体材质包括但不限于为铜、金、银等金属,或铜、金、银相互形成的合金,或铜、金、银与其他材料形成的合金;或其他非金属的导电材料,比如,金属氧化物导电材料(如,氧化锡铟、氧化锡镓铟)等氧化物导电材料,或碳纳米管及聚合物形成混合导电材料等。
所述第四辐射体141具有第四馈电点A4。所述第四馈源S4电连接至所述第四馈电点A4。其中,所述第四馈源S4包括但不限于射频收发芯片和射频前端电路。通常,所述第四馈源S4设于所述电子设备1的主板上。
所述第四辐射体141具有第四接地端141a及第四自由端141b。所述第四接地端141a及所述第四自由端141b位于所述第四馈电点A4的两侧。换而言之,所述第四辐射体141具有依次设置的第四自由端141b、第四馈电点A4及第四自由端141b。所述第四接地端141a电连接至所述可折叠主体20,以接地。所述第四接地端141a可通过导电的连接件(比如、连接筋、导电胶等)与所述可折叠主体20电连接。具体地,在本实施方式中,所述第四接地端141a电连接至所述可折叠主体20的第二主体220。在本实施方式中,所述第四自由端141b与所述可折叠主体20的第二主体220间隔设置。
所述第四辐射体141的至少部分可沿与所述可折叠主体20的轴线L0的延伸方向垂直的方向设置。在本实施方式中,第四辐射体141的至少部分沿与所述转轴230的延伸方向垂直的方向设置。例如,所述第四辐射体141的一部分或全部沿与所述转轴230的延伸方向垂直的方向设置。本申请以第四辐射体141的部分沿与转轴230的延伸方向(Y轴方向)垂直的方向(X轴方向)设置,且所述第四辐射体141的另外部分沿与所述轴线L0延伸方向(Y轴方向)为例进行举例说明。
在图8中,所述第四辐射体141的全部沿着与所述轴线L0垂直的方向设置。所述第四接地端141a到第四自由端141b的方向为第四方向。所述第四方向与所述第三方向相反。在本实施方式中,所述第三方向为X轴正方向,相应地,所述第四方向为X轴负方向。在其他实施方式中,所述第三方向也可以为X轴负方向,相应地,所述第四方向为X轴正方向。需要说明的是,所述第三方向与所述第四方向相反包括所述第三方向与所述第四方向完全相反(即,第一方向与所述第四方向之间的角度为180°),也可以包括所述第三方向与所述第四方向近似相反(比如,所述第三方向与所述第四方向之间的角度之间的范围为180°±10°,或180°±5°)。
当所述第三方向与所述第四方向相反时可保证所述第三天线组件130与所述第四天线组件140之间的ECC较小,稍后将结合第三天线组件130及第四天线组件140的电流示意图及ECC曲线进行分析。
在本实施方式中,所述第四辐射体141还具有第四匹配电路M4。所述第四匹配电路M4的一端电连接所述第四馈电点A4,所述第四匹配电路M4的另一端电连接所述第四馈源S4。第四匹配电路M4电连接于所述第四馈电点A4的电连接方式包括但不限于通过直接焊接、或通过同轴线L0、微带线、导电弹片、导电胶等方式间接电连接。本实施例中,第四匹配电路M4通过导电件(例如导电弹片)电连接至第四馈电点A4。
所述第四匹配电路M4为阻抗匹配电路,具体地,所述第四匹配电路M4用于匹配所第四馈源S4的输入阻抗及所述第四辐射体141的输出阻抗,使得所述第四馈源S4的输入阻抗与所述第四辐射体141的输出阻抗匹配。所述第四匹配电路M4包括但不限于为电容、电感、电容-电感组合、开关调谐器件等等。通常,所述第四匹配电路M4设置于所述电子设备1的主板上。本申请对于第三天线组件130的第三辐射体131、第四天线组件140的第四辐射体141的具体形式不做具体的限定。以下以第三天线组件130的第三辐射体131为倒F天线为例,第四天线组件140的第四辐射体141为倒F天线为例进行举例说明。
可以理解地,在本实施方式的示意图中,以所述第四天线组件140还包括第二切换电路SW4为例进行示意。可以理解地,若所述第四天线组件140支持第一低频频段而不支持其他频段,则,所述第四天线组件140可不包括所述第二切换电路SW4。当所述第四天线组件140支持第一低频频段,且还可支持第二低频频段,那么,所述第四天线组件140还包括所述第二切换电路SW4。
当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述切换开关SW0选择第一天线组件110的合适的辐射体(即第一子辐射体111)可形成展开状态下的四低频天线。当所述可折叠主体20折叠状态下,利用切换开关SW0选择第一天线组件110中合适的辐射体(即第二子辐射体112)可形成折叠状态下的四低频天线。
请继续参阅图7及图8,所述第二子辐射体112上电连接有匹配电路M5,所述匹配电路M5用于匹配所述第一馈源S1的输入阻抗与所述耦合辐射体112之间输出阻抗,使得所述第一馈源S1的输入阻抗与所述耦合辐射体112的输出阻抗匹配。所述匹配电路M5包括但不限于为电容、电感、电容-电感组合、开关调谐器件等等。通常,所述匹配电路M5设置于所述电子设备1的主板上。
此外,所述第二子辐射体112上连接有切换电路SW5,所述切换电路SW5可使得所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0断开与所述第二子辐射体112的电连接时,所述切换电路SW5将所述第二子辐射体112电连接到其他馈源,以使得所述第二子辐射体112支持其他频段。此外,所述第一耦合辐射体142电连接有切换电路SW6,所述切换电路SW6可电连接至其他馈源,以使得所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第二耦合辐射体142支持其他频段。此外,所述第二耦合辐射体122还电连接有切换电路SW7,所述切换电路SW7可电联至其他馈源,以使得所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第二耦合辐射体122支持其他频段。可以理解的,在其他实施方式中,所述电子设备1中还可不包括切换电路SW5,和/或不包括切换电路SW6,和/或不包括切换电路SW7。
请参阅图9,图9为本申请一实施方式提供的电子设备的电路框图。所述电子设备1还包括检测器50及控制器60。所述检测器50用于检测所述可折叠主体20的状态以得到检测信号,其中,所述可折叠主体20的状态包括折叠状态及展开状态。所述控制器60电连接所述检测器50及所述切换开关SW0,所述控制器60用于根据所述检测信号判断所述可折叠主体20的状态,并在判定出所述可折叠主体20处于展开状态时,产生控制信号控制所述切换开关SW0,以使得所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第一子辐射体111;且在判定出所述可折叠主体20处于折叠状态时,产生控制信号控制所述切换开关SW0,以使得所述第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112。
具体地,所述控制信号可根据所述检测信号控制所述切换部1132电连接至所述第一连接端1133还是控制所述切换部1132电连接至所述第二连接端1134。
所述检测器50用于检测所述可折叠主体20的状态,其中,检测器50包括但不限于角度传感器、距离传感器等能够检测第一主体210与第二主体220之间的角度变化或距离变化的传感器。
所述控制器60根据所述检测信号判断所述可折叠主体20的状态为折叠状态或展开状态。例如,当所述控制器60根据所述检测信号判定出可折叠主体20的第一主体210与第二主体220之间的角度为180°或180°左右(比如,180°±10°)时,控制器60判断第一主体210与第二主体220处于展开状态。当第一主体210与第二主体220之间的角度为0°或小于10°(不限于此角度)时,控制器60判断可折叠主体20的第一主体210与第二主体220处于折叠状态。
随着对于电子设备1的上网速度要求增加,对于数据传输的吞吐量要求增加。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)***在提升数据速率方面具有极大的优势,该***在无线通信***的发射端和接收端分别使用一个或多个发射天线和多个接收天线,使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收,创造出多个并行空间信道,多信息流经或多个信道在同一频带同时传输,从而增加***容量。MIMO***能充分利用空间资源,通过多个天线实现多发多收,在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下,通过使用多天线来增加空间维度,实现多维信号处理,获的空间分集增益或空间复用增益,可以成倍的提高***信道容量。
由于MIMO***是通过发送并行的空间独立数据流来提高信号容量,故MIMO***要求各天线之间具有低互耦性能。包络相关系数(Envelope correlation coefficient,ECC)是反映天线之间空间相关性的量化指标,可用于评估MIMO***中天线之间在辐射模式和极化方面的独立性。包络相关系数越小,说明天线之间的相关性越小,MIMO***的分集增益越高,MIMO***的通信性能越好。
当所述可折叠主体20处于展开状态时或所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段的MIMO,以增加对所述第一低频频段的传输吞吐量及数据传输速率。
下面对所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段的MIMO的详细情况进行介绍。
需要说明的是,本申请实施方式提供的MIMO是指有一路或多路发射,多路接收。比如,为1路发射4路接收(1T4R)、或2路发射4路接收(2T4R)、或者4路发射4路接收(4T4R),下面进行详细介绍。
在一实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的任一者用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于接收所述第一低频频段的接收信号,以实现第一低频频段的MIMO。
本实施方式中,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的任一者用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于接收所述第一低频频段的接收信号,因此,本申请实施方式的天线装置10为1T4R,可实现所述第一低频信号的接收信号有四个接收信道,在不增加频谱资源和天线功率的情况下,提高***信道容量。
所述第一天线组件110、所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的任一者用于发射第一低频频段的发射信号,包括:所述第一天线组件110用于发射所述第一低频频段的发射信号;或者,所述第二天线组件120用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第三天线组件130用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第四天线组件140用于发射第一低频频的发射信号。
可以理解地,在另一实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的任意两者用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于接收所述第一低频频段的接收信号,以实现第一低频频段的MIMO。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的任意两者用于发射第一低频频段的发射信号,包括:所述第一天线组件110及所述第二天线组件120用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第一天线组件110及所述第三天线组件130用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第一天线组件110及所述第四天线组件140用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第二天线组件120及所述第三天线组件130用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第二天线组件120及所述第四天线组件140用于发射第一低频频段的发射信号;或者,所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的用于发射第一低频频段的发射信号。
在本实施方式中,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的任意两者用于收发第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于接收第一低频频段的接收信号。因此,可使得所述天线装置10为2T4R,可实现所述第一低频信号的接收信号有两个发射通道,四个接收信道,在不增加频谱资源和天线功率的情况下,提高***信道容量。
在另一实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于接收所述第一低频频段的接收信号,以实现第一低频频段的MIMO。
所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于接收所述第一低频频段的接收信号,因此,本申请实施方式的天线装置10为4T4R,可实现所述第一低频信号的接收信号有四个发射通道,四个接收信道,在不增加频谱资源和天线功率的情况下,提高***信道容量。
综上所述,本申请实施方式提供的电子设备1,可根据所述可折叠主体20处于折叠状态还是处于展开状态,通过所述切换开关SW0选择合适的辐射体,具体为当所述可折叠主体20处于展开状态时,选择所述第一子辐射体111为所述第一天线组件110工作的辐射体,当所述可折叠主体20处于折叠状态时选择所述第二子辐射体112为所述第一天线组件110工作的辐射体。从而在所述电子设备1的可折叠主体20处于折叠状态时仍然能够满足有两低频天线的实际需求。其次,当所述电子设备1包括第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140时,从而在所述电子设备1的可折叠主体20处于折叠状态时能够满足有四低频天线的实际需求。
包络相关性系数体现主、副天线接收方向图在三维空间上的交叉相关性。在接收分集和MIMO接收中,一般希望主副天线的辐射性能能够相互补充,并且两个天线的辐射方向图具有相对较大的差别。主、副天线方向图没有相似性,此时接收能够达到理想最好效果。本申请实施方式还基于天线组件的主辐射方向各异的原理,获取彼此之间良好的ECC特性。
在一实施方式中,当所述电子设备1处于折叠状态或展开状态时:所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140都工作,实现四个天线组件的第一低频频段和第二低频频段的4G网络与5G网络的双连接(LTE NRDouble Connect,ENDC),也即四个天线组件的L+LENDC。具体地,当所述电子设备1处于折叠状态或展开状态时:所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的一者发射第一低频频段的发射信号及接收第一低频频段的主集接收信号;所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的另一者用于发射第二低频频段的发射信号及接收第二低频频段的主机接收信号;所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的再一者用于接收第一低频频段的分集接收信号;所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的又一者用于接收第二低频频段的分集接收信号。举例而言,当所述电子设备1处于折叠状态或展开状态时:所述第一天线组件110发射第一低频频段的发射信号及接收第一低频频段的主集接收信号;所述第三天线组件130用于发射第二低频频段的发射信号及接收第二低频频段的主机接收信号;所述第二天线组件120用于接收第一低频频段的分集接收信号;所述第四天线组件140用于接收第二低频频段的分集接收信号。
当所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段和第二低频频段ENDC时,能够实现4G网络和5G网络的双连接,因此,所述天线组件10具有较好的性能。
在其他实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110与所述第二天线组件120之间的距离较小,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120不再支持同一第一低频频段;而是,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段和第二低频频段的载波聚合(Carrier Aggregation,CA)或4G网络与5G网络的双连接(LTE NRDouble Connect,ENDC),以使得所述天线装置10仍然能够具有较好的通信性能,且能够满足欧洲运营商L+L应用需求。需要说明的是,在一实施方式中,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段和第二低频频段的CA或ENDC,以使得所述天线装置10仍然能够具有较好的通信性能,且能够满足欧洲运营商L+L应用需求。
具体地,所述第二天线组件120用于发射所述第一低频频段的发射信号及接收所述第一低频频段的主集接收信号,所述第三天线组件130和所述第四天线组件140中的一者用于发射所述第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,所述第三天线组件130和所述第四天线组件140中的另一者用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号,实现所述第一低频频段和所述第二低频频段的CA或ENDC。在一实施方式中,所述第一低频频段及所述第二低频频段中的一者为B20频段,所述第一低频频段及所述第二低频频段中的另一者为N28频段。由此可见,所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140可实现B20频段+N28频段的ENDC。
当所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持第一低频频段和第二低频频段是CA时,所述天线装置10可具有较大的带宽,因此,所述天线装置10具有较好的通信性能。
当所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段和第二低频频段ENDC时,能够实现4G网络和5G网络的双连接,因此,所述天线组件10具有较好的性能。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持所述第一低频频段和第二低频频段的CA或ENDC的具体情况稍后详细描述。
当所述可折叠主体20处于折叠状态或所述可折叠主体20处于展开状态时:所述第二天线组件120用于发射所述第一低频频段的发射信号及接收所述第一低频频段的主集接收信号,所述第三天线组件130和所述第四天线组件140中的一者用于发射所述第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,另一者用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号,实现所述第一低频频段和所述第二低频频段的CA或ENDC。
所述第一低频频段与所述第二低频频段不相同。举例而言,所述第一低频频段可以为N28频段,所述第二低频频段可以为B20频段;或者,所述第一低频频段可以为B20频段,所述第二低频频段可以为N28频段。由于所述B20频段和N28频段的下行信号的频段范围比较接近,因此,所述第三天线组件130和所述第四天线组件140的另一者可接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号。本申请对所述第一低频频段及所述第二低频频段的具体频段不做限定,只要所述第一低频频段位于低频,所述第二低频频段也位于低频,且所述第一低频频段与所述第二低频频段不同即可。
所述第三天线组件130和所述第四天线组件140中的一者用于发射所述第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,另一者用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号,包括:所述第三天线组件130用于发射所述第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,所述第四天线组件140用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号;或者,所述第四天线组件140用于发射所述第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,所述第三天线组件130用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号。
在本实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时或当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第二天线组件120用于发射所述第一低频频段的发射信号及接收所述第一低频频段的主集接收信号,所述第四天线组件140用于发射第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,所述第三天线组件130用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号,实现所述第一低频频段和所述第二低频频段的CA或ENDC。
在本申请实施方式中,所述电子设备1中的其他器件(比如音腔、麦克风)设置的位置导致所述第四天线组件140的环境相较于所述第三天线组件130的环境较好,利用所述第四天线组件140用于发射第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,可以使得所述天线装置10具有较好的发射性能。
在一实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的两者支持第一低频频段,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的另外两者支持第二低频频段,实现第一低频频段及第二低频频段的双卡双通(Dual SIM dual active,DSDA),比如低频双5G的DSDA。
举例而言,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120用于支持第一低频频段,所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持第二低频频段;或者,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120用于支持第二低频频段,所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持第二低频频段等,只要满足所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的两者支持第一低频频段,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的另外两者支持第二低频频段即可。
以所述第一天线组件110及所述第二天线组件120用于支持第一低频频段,所述第三天线组件130及所述第四天线组件140用于支持第二低频频段为例进行说明,具体地,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120中的一者发射且接收所述第一低频频段的电磁波信号,所述第一天线组件110及所述第二天线组件120中的另一者接收所述第一低频频段的电磁波信号;所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的一者发射且接收所述第二低频频段的电磁波信号,所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的另一者接收所述第二低频频段的电磁波信号。
在本实施方式中,当所述可折叠主体20处于折叠状态时或所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的两者支持第一低频频段,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的另外两者支持第二低频频段,实现第一低频频段及第二低频频段的DSDA,可使得所述天线装置10具有较好的通信性能。
具体地,在一实施方式中,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中的一者用于发射第一低频频段的发射信号及接收第一低频频段的主集接收信号,另一者用于接收所述第一低频频段的分集接收信号;所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140中又一者用于发射第一低频频段的发射信号及接收第二低频频段的主集接收信号,再一者用于接收所述第二低频频段的分集接收信号。
本实施方式中,可实现第一低频频段及第二低频频段的DSDA,可使得所述天线装置10具有较好的通信性能。
所述可折叠主体20包括第一拐角部210a、第二拐角部220a、第三拐角部210b及第四拐角部220b,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一拐角部210a与所述第二拐角部220a呈对角设置,所述第三拐角部210b与所述第四拐角部220b呈对角设置,且所述第一拐角部210a与所述第三拐角部210b位于可折叠主体20轴线L0的同侧,所述第二拐角部220a与所述第四拐角部220b位于可折叠主体20的轴线L0的同侧。第一子辐射体111位于所述第一拐角部210a与所述第三拐角部210b之间;所述第二辐射体121位于所述第二拐角部220a与所述第四拐角部220b之间;所述第二子辐射体112位于所述第一拐角部210a与所述轴线L0之间。
在本实施方式中,所述第一主体210包括第一边211、及连接于所述第一边211相对两侧的第二边212和第三边213。其中,所述第一边211为所述第一主体210中背离所述可折叠主体20的轴线L0的边。在本实施方式中,所述第一边211与所述可折叠主体20的轴线L0平行或近似平行。所述第二边212与所述第三边213相对设置,且均与所述第一边211弯折相连。在本实施方式中,所述第二边212与所述可折叠主体20的轴线L0垂直或近似垂直。在本实施方式中,所述第三边213与所述可折叠主体20垂直或近似垂直。所述第一边211与所述第二边212之间的连接处定义为第一拐角部210a,所述第一边211与所述第三边213之间的连接处定义为第三拐角部210b。所述第一子辐射体111对应所述第一边211设置,且与所述第一边211间隔设置。
所述第二主体220包括第四边221、及连接于所述第四边221相对两侧的第五边222及第六边223。其中,所述第四边221为所述第二主体220中背离所述可折叠主体20的轴线L0的边。在本实施方式中,所述第四边221与所述可折叠主体20的轴线L0平行或近似平行。所述第五边222与所述第六边223相对设置,且均与所述第四边221弯折相连。在本实施方式中,所述第五边222与所述可折叠主体20的轴线L0垂直或近似垂直。在本实施方式中,所述第六边223与所述可折叠主体20的轴线L0垂直或近似垂直。在本实施方式中,所述第四边221与所述第五边222的连接处定义为第二拐角部220a,所述第四边221与所述第六边223的连接处定义为第四拐角部220b。所述第二辐射体121对应所述第四边221设置,且与所述第四边221间隔设置。
在本实施方式中,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一主体210位于所述可折叠主体20的轴线L0的左侧,所述第二主体220位于所述可折叠主体20的轴线L0的右侧,因此,所述第一边211为所述第一主体210的右边,所述第二边212为所述可折叠主体20的底边,所述第三边213为所述可折叠主体20的顶边;所述第四边221为所述第二主体220的左边,所述第五边222为所述第二主体220的顶边,所述第六边223为所述第二主体220的底边。相应地,当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一拐角部210a位于所述可折叠主体20的右下角,所述第二拐角部220a位于所述可折叠主体20的左上角,所述第三拐角部210b位于所述可折叠主体20的右上角,所述第四拐角部220b位于所述可折叠主体20的左下角。可以理解地,随着所述可折叠主体20的摆放位置不同,所述第一边211、所述第二边212、所述第三边213、所述第四边221、所述第五边222及所述第六边223的方位也会随着改变。相应地,所述第一拐角部210a、所述第二拐角部220a、所述第三拐角部210b及所述第四拐角部220b的方位也会是随着改变。
所述第一子辐射体111对应所述第一边211设置,且所述第一子辐射体111位于所述第一拐角部210a与所述第三拐角部210b之间。所述第二辐射体121对应所述第四边221设置,所述第二辐射体121位于所述第二拐角部220a与所述第四拐角部220b之间。所述第二子辐射体112对应所述第二边212设置,且位于所述第一拐角部210a与所述轴线L0之间。
所述第一子辐射体111、所述第二辐射体121及所述耦合辐射体的上述位置设置,可使得所述第二子辐射体112与所述第二辐射体121之间的距离相对较远。当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110利用所述第二子辐射体112工作,从而使得所述第一天线组件110与所述第二天线组件120的天线性能均较高,通信效果好均较好。
所述第一子辐射体111具有第一接地端111a和第一自由端111b。所述第一接地端111a接地,所述第一自由端111b相较于所述第一接地端111a邻近所述第三拐角部210b,所述第一接地端111a至所述第一自由端111b的方向为第一方向,所述第一方向与所述折叠主体的轴线L0平行;所述第二辐射体121具有第二接地端121a和第二自由端121b,所述第二接地端121a接地,所述第二自由端121b相较于所述第二接地端121a邻近所述第二拐角部220a,所述第二接地端121a至所述第二自由端121b的方向为第二方向,其中,所述第二方向与所述第一方向相同。
所述第一自由端111b相较于所述第一接地端111a邻近所述第三拐角部210b设置;所述第二自由端121b相较于所述第二接地端121a邻近所述第二拐角部220a设置。
在本实施方式中,所述第一自由端111b相较于第一接地端111a邻近所述第三拐角部210b,因此,所述第一接地端111a相较于所述第一自由端111b更对应所述第一边211的中部设置,所述第一接地端111a连接到所述可折叠主体20的第一主体210的接地位更靠近所述第一边211的中部。所述第一自由端111b相较于所述第一接地端111a邻近所述第三拐角部210b设置,用户在使用所述电子设备1时,所述第一自由端111b更靠近所述电子设备1的顶部,用户不容易握持到所述第一自由端111b附近,从而可减小或避免用户握持到所述第一自由端111b附近时导致的第一天线组件110的天线性能的下降。由此可见,所述第一自由端111b相较于所述第一接地端111a邻近所述第三拐角部210b设置,可保证所述第一天线组件110具有较好的天线性能。
在本实施方式中,所述第二自由端121b相较于所述第二接地端121a邻近所述第二拐角设置,因此,所述第二接地端121a相较于所述第二自由端121b更对应所述第四边221的中部设置,所述第一接地端111a连接到所述可折叠主体20的接地位更靠近所述第四边221的中部。所述第二自由端121b相较于所述第二接地端121a邻近所述第四拐角部220b,用户在使用电子设备1时,第二自由端121b更靠近所述电子设备1的顶部,用户不容易握持到所述第二自由端121b附近,从而可减小甚至避免用户握持到所述第二自由端121b附近时导致的第二天线性能的下降。由此可见,所述第二自由端121b相较于所述第二接地端121a邻近所述第二拐角部220a设置,可保证所述第二天线组件120具有较好的天线性能。
在本实施方式的示意图中,所述第一方向为Y轴正方向。在其他实施方式中,所述第一方向也可以为Y轴负方向。可以理解地,随着所述电子设备1的摆放姿态的不同,所述第一方向也可以为除了Y轴正方向、Y轴负方向之外的其他方向。所述第一方向与所述轴线L0平行,具体地,包括但不仅限于所述第一方向与所述轴线L0完全平行,或近似平行。当所述第一方向与所述轴线L0完全平行时,所述第一方向与所述轴线L0之间的角度为0°;当所述第一方向与所述轴线L0近似平行时,所述第一方向与所述轴线L0之间的角度范围可以为-10°至+10°,或者,-5°至+5°。
所述第二方向与所述轴线L0平行,包括但不仅限于所述第二方向与所述轴线L0完全平行,或近似平行。当所述第二方向与所述轴线L0完全平行时,所述第二方向与所述轴线L0之间的角度为0°;当所述第二方向与所述轴线L0近似平行时,所述第二方向与所述轴线L0之间的角度范围可以为-10°至+10°,或者,-5°至+5°。
当所述第一方向与所述第二方向相同时,所述第一天线组件110与所述第二天线组件120之间的包络相关系数(Envelope correlation coefficient,ECC)较小,进而使得所述天线装置10具有较好的通信性能。后面会结合所述第一天线组件110的电流分布、所述第二天线组件120的电流分布、以及第一天线组件110和第二天线组件120之间的ECC曲线进行介绍。
包络相关性系数体现主、副天线接收方向图在三维空间上的交叉相关性。在接收分集和MIMO接收中,一般希望主副天线的辐射性能能够相互补充,并且两个天线的辐射方向图具有相对较大的差别。主、副天线方向图没有相似性,此时接收能够达到理想最好效果。本申请基于天线组件的远场方向图极化正交原理和主辐射方向各异两方面因素,获取彼此之间良好的ECC特性(即ECC较小)。
本申请对所述第一天线组件110及所述第二天线组件120在所述可折叠主体20处于展开状态时的电流分布、远场方向图及ECC曲线进行分析。
请一并参阅图10及图11,图10为可折叠主体处于展开状态第一天线组件工作时的电流分布示意图;图11为可折叠主体处于展开状态第二天线工作时的电流分布示意图。当所述第一天线组件110作为接收天线时,所述第一子辐射体111上的电流分布为:第一子辐射体111上的电流分布为由第一自由端111b流向所述第一接地端111a。其中,所述第一子辐射体111上的电流在示意图中采用虚线箭头表示。所述第一子辐射体111与参考地(所述可折叠主体20)电连接,并在参考地上激励起沿着第一边211的第一纵向电流I11以及沿着第三边213的第一横向电流I12。其中,在本实施方式中,横向、纵向均以本示意图中的视角为参考,横向为垂直于所述轴线L0的方向或者近似垂直于所述轴线L0的方向,纵向为平行于所述轴线L0的方向或近似平行于所述轴线L0的方向。其中,所述第一纵向电流与所述第一子辐射体111上的电流方向相反,第一横向电流I12的方向为自所述第三边213与所述第一边211连接的一端流向所述第三边213靠近所述轴线L0的一端。实心箭头方向为等效电流(第一电流I01)的方向。第一电流I01的方向为由第三拐角部210b指向所述第四拐角部220b。可以理解的,上述的电流具有周期性,故电流的方向并不限于上述的方向,也可以为反向。
请继续参阅图11,当所述第二天线组件120均作为接收天线时,第二辐射体121上的电流可以为,第二辐射体121上的电流从所述第二接地端121a流向所述第二自由端121b。其中,所述第二辐射体121上的电流采用虚线箭头表示。所述第二辐射体121与参考地(可折叠主体20)电连接,并在所述参考地上激励起第二纵向电流I21和第二横向电流I22。其中,在本实施方式中,横向、纵向均以本示意图中的视角为参考,横向为垂直于所述轴线L0的方向或者近似垂直于所述轴线L0的方向,纵向为平行于所述轴线L0的方向或近似平行于所述轴线L0的方向。所述第二纵向电流I21沿着所述第四边221,且与所述第二辐射体121上的电流相反。所述第二横向电流I22沿着所述第五边222及所述第三边213,且沿着所述第三边213背离所述轴线L0的一端流向所述第五边222背离所述轴线L0的一端。实心箭头方向为等效电流(第二电流I02)方向。所述第二电流I02的方向为由第一拐角部210a指向所述第二拐角部220a可以理解的,上述的电流具有周期性,故电流的方向并不限于上述的方向,也可以为反向。由此可见,在本实施方式中,所述第一电流I01与所述第二电流I02正交。在其他实施方式中,所述第一电流I01和所述第二电流I02也可以为非正交角度的相交。
请参阅图12及图13及图14,图12为可折叠主体处于展开状态时第一天线组件的远场方向图;图13为可折叠主体处于展开状态时第二天线组件的远场方向图;图14为可折叠主体处于展开状态时第一天线组件与第二天线组件的ECC曲线示意图。在本实施方式的示意图中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为ECC。图中曲线为第一天线组件110与所述第二天线组件120的ECC曲线。由图12及图13可见,图12中所述第一天线组件110的两个零点的连线与图13中第二天线组件120的两个零点的连线正交。其中,电场零点可指示天线组件的远场电场极化方向。故,所述第一天线组件110的远场电场极化方向为右斜下方,所述第二天线组件120的远场电场极化方向为左斜下方。所述第一天线组件110的远场电场极化方向与所述第二天线组件120的远场电场极化方向为正交的,以实现所述第一天线组件110及所述第二天线组件120的包络相关系数较低。当然,在其他实施方式中,第一天线组件110远场的电场极化方向和第二天线组件120的远场电场极化方向也可以为非正交角度的相交,以实现第一天线组件110和第二天线组件120的包络相关系数较低。由图14中的ECC曲线可见,ECC值极小,约为0.023,ECC特性优良。
此外,第一天线组件110与所述第二天线组件120的主辐射方向不同,也会对ECC特性的降低有一定帮助。由于所述天线组件的主辐射方向按照电流滞后的方向分布,由于所述第一天线组件110与所述第二天线组件120的电流滞后方向不同,所述第一天线组件110与所述第二天线组件120的主辐射方向不同。
综上所述,所述第一天线组件110和所述第二天线组件120在所述可折叠主体20处于展开状态时的远场电极化方向相交或正交。所述第一线组件110和所述第二天线组件120为基于远场方向图极化正交原理的低ECC设计方案。
所述第三天线组件130包括第三辐射体131及电连接至所述第三辐射体131的第三馈源S3。所述第三辐射体131与所述第一子辐射体111位于所述可折叠主体20的轴线L0的同侧,且对应所述可折叠主体20不同的侧边设置。所述第三辐射体131具有第三接地端131a及第三自由端131b,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a邻近所述轴线L0,所述第三接地端131a到所述第三自由端131b的方向为第三方向。所述第四天线组件140包括第四辐射体141及电连接至所述第四辐射体141的第四馈源S4。所述第四辐射体141与所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的轴线L0的同侧,且对应所述可折叠主体20的不同的侧边设置,或第四辐射体141的部分与所述第二辐射体121对应所述可折叠主体20的同一侧边设置,第四辐射体141的另外部分与所述第二辐射体121对应所述可折叠主体20的不同侧边设置。所述第四辐射体141具有第四接地端141a及第四自由端141b,所述第四自由端141b相较于所述第四接地端141a邻近所述轴线L0。所述第四接地端141a到所述第四自由端141b的方向为第四方向,其中,所述第三方向与所述第四方向相反。
所述第三辐射体131与所述第一子辐射体111位于所述可折叠主体20的轴线L0的同侧,在本实施方式中,所述第三辐射体131与所述第一子辐射体111均位于所述可折叠主体20的轴线L0的右侧(本案图示视角),所述第三辐射体131与所述第一子辐射体111均对应所述第一主体210设置。所述第三辐射体131和所述第一子辐射体111对应所述可折叠主体20的不同侧边设置,在本实施方式中,所述第一子辐射体111对应所述第一边211设置,所述第三辐射体131对应所述第三边213设置。所述第三接地端131a电连接至所述可折叠主体20,以接地。在本实施方式中,所述第三接地端131a电连接所述第一主体210。所述第三辐射体131具有第三接地端131a及第三自由端131b。所述第三接地端131a到所述第三自由端131b的方向为第三方向。在本实施方式中,所述第三方向为X轴正方向(本案图示视角)。
所述第四辐射体141与所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的轴线L0的同侧,在本实施方式中,所述第四辐射体141与所述第二辐射体121位于所述可折叠主体20的轴线L0的左侧(本案图示视角),所述第四辐射体141与所述第二辐射体121均对应所述第二主体220设置。所述第四辐射体141与所述第二辐射体121对应所述可折叠主体20的不同侧边设置,在本实施方式中,所述第二辐射体121对应所述第四边221设置,所述第四辐射体141部分对应所述第四边221设置,所述第四辐射体141部分对应所述第六边223设置。
所述第三辐射体131与所述第四辐射体141的接地端呈对角设置或近似对角设置,所述第三辐射体131与所述第四辐射体141的开口都朝向所述转轴方向,因此所述第三天线组件130及所述第四天线组件140的主辐射方向各异。由此可见,所述第三天线组件130中第三辐射体131及所述第四天线组件140中第四辐射体141的设置,主要利用了这两个天线组件之间的主辐射方向各异来实现低ECC特性。稍后将进行详细介绍。
请参阅图7,所述第四辐射体141部分对应所述第四边221与所述第六边223形成的第二拐角部220a设置,可便于所述电子设备1的其他器件(比如扬声器、耳机插口)等对应所述第四边221设置。
在其他实施方式中,请参阅图8,第四辐射体141的部分与所述第二辐射体121对应所述可折叠主体20的同一侧边设置,第四辐射体141的另外部分与所述第二辐射体121对应所述可折叠主体20的不同侧边设置。所述第二辐射体121对应所述第四边221设置,所述第四辐射体141对应所述第六边223设置(参阅图8)。在本实施方式中,所述第四方向为X轴正方向(本案图示视角)。
综上所述,在本实施方式中,所述第三方向为X轴正方向,所述第四方向为X轴负方向。即,在本实施方式中,所述第三方向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a邻近所述轴线L0;所述第四方向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,所述第四自由端141b相较于所述第四接地端141a邻近所述轴线L0。
在其他实施方式中,所述第三方向为X轴负方向,所述第四方向为X轴正方向。即,所述第三方向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a背离所述轴线L0;所述第四方向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,所述第四自由端141b相较于所述第四接地端141a背离所述轴线L0。本申请对所述第三方向及所述第四方向的方位不做限定,只要满足所述第三方向与所述第四方向相反即可。稍后将结合电流分布及主辐射方向图对本申请实施方式的有益效果进行描述。
请继续参阅图7及图8,所述可折叠主体20包括第一拐角部210a、第二拐角部220a、第三拐角部210b及第四拐角部220b。当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一拐角部210a与所述第二拐角部220a呈对角设置,所述第三拐角部210b与所述第四拐角部220b呈对角设置,且所述第一拐角部210a与所述第三拐角部210b位于可折叠主体20轴线L0的同侧,所述第二拐角部220a与所述第四拐角部220b位于可折叠主体20的轴线L0的同侧。所述第四天线位于所述第四拐角,所述第一自由端111b相较于所述第一接地端111a邻近所述第一拐角部210a,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a背离所述第一拐角部210a。
本申请实施方式中,所述第一自由端111b相较于所述第一接地端111a邻近所述第一拐角部210a,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a背离所述第一拐角部210a,可避免所述第一子辐射体111的开口及所述第三辐射体131的开口朝向同一拐角部(所述第一拐角部210a)。当所述第一子辐射体111的开口及所述第三辐射体131的开口朝向同一拐角部(所述第一拐角部210a)时,会导致所述第三天线组件130和所述第四天线组件140之间的ECC变差(即,ECC较大)。
下面对所述第三天线组件130及所述第四天线组件140在所述可折叠主体20处于展开状态时的电流分布、主辐射方向及ECC曲线进行详细介绍。
请一并参阅图15及图16,图15为可折叠主体处于展开状态第三天线组件工作时的电流分布示意图;图16为可折叠主体处于展开状态第四天线组件工作时的电流分布示意图。为了方便示意所述第三天线组件130及第四天线组件140相关的电流分布,对其他天线组件(比如第一天线组件110)中的部分结构进行了省略。所述第三天线组件130上第三辐射体131的电流分布为:在所述第三辐射体131上的电流分布为由所述第三自由端131b流向所述第三接地端131a。其中,所述第三辐射体131上的电流在示意图中采用虚线表示。所述第三辐射体131与所述参考地(可折叠主体20)电连接,并在所述参考地上激励沿着第一边211的第三纵向电流I31及沿着第三边213的第三横向电流I32。其中,在本实施方式中,横向、纵向均以本示意图中的视角为参考,横向为垂直于所述轴线L0的方向或者近似垂直于所述轴线L0的方向,纵向为平行于所述轴线L0的方向或近似平行于所述轴线L0的方向。所述第三横向电流I32的方向与所述第三辐射体131上的电流方向相反,所述第三横向电流I32的方向为自所述第三边213与所述第一边211的连接处流向所述第三边213背离所述第一边211的连接处的方向。实心箭头为等效电流(第一等效电流I03)的方向,在本实施方式中,所述第一等效电流的方向为X轴正方向。
第四天线组件140上第四辐射体141的电流分布为:在所述第三辐射体131上的电流分布为由第四自由端141b流向第四接地端141a。其中,所述第四辐射体141上的电流在示意图中采用虚线表示。所述第四辐射体141与所述参考地(可折叠主体20)电连接,并所述参考地上激励其沿着所述第四边221的第四纵向电流I41及沿着所述第六边223的第四横向电流I42。其中,在本实施方式中,横向、纵向均以本示意图中的视角为参考,横向为垂直于所述轴线L0的方向或者近似垂直于所述轴线L0的方向,纵向为平行于所述轴线L0的方向或近似平行于所述轴线L0的方向。第四横向电流I42的方向与所述第四辐射体141上的横向电流的方向相反。
换而言之,所述第三天线组件130在所述可折叠主体20上激励起第一等效电流I03,所述第四天线组件140在所述可折叠主体20上激励起第二等效电流I04,所述第二等效电流I04与所述第一等效电流I03的流向相反,且所述第一等效电流I03的流向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,所述第二等效电流I04的流向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0。
可以理解的,各个天线组件的辐射方向图主要靠金属中框(即所述可折叠主体20)辐射,天线远场方向图由金属中框上的电流的有效辐射而成,并且主辐射方向沿电流相位滞后的方向辐射。从图15可以看出,第三天线组件130在金属中框上激励起的第三横向电流I32比第三纵向电流I31要强,故所述第三横向电流I32为主要影响所述第三天线组件130的主辐射方向的电流。所述第三横向电流I32沿X轴正方向,所述第三横向电流的相位会沿着X轴反向滞后,故所述第三天线组件130的主辐射方向偏向于X轴正方向。相应的,由图16可以看出,第四天线组件140在所述金属中框上激励起的第四横向电流I42比第四纵向电流I41要强,故所述第四横向电流I42为主要影响所述第四天线组件140的主辐射方向的电流。第四横向电流I42沿X轴负方向,所述第四横向电流I42的相位会沿着X轴负方向反向滞后。
请一并参阅图17、图18及图19,图17为可折叠主体处于展开状态时第三天线组件的远场方向图;图18为可折叠主体处于展开状态时第四天线组件的远场方向图;图19为可折叠主体处于展开状态时第三天线组件与第四天线组件的ECC曲线示意图。在本实施方式的示意图中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为ECC。在图17中将第三天线组件130标记为天线3,在图18中将第四天线组件140标记为天线4。图19中曲线为第三天线组件130与所述第四天线组件140的ECC曲线。由上述分析可见,所述第三天线组件130的主辐射方向偏向于X轴负向,所述第四天线组件140的主辐射方向偏向于X轴正向,故,在所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第三天线组件130的主辐射方向与所述第四天线组件140的主辐射方向相反。换而言之,所述第三天线组件130和所述第四天线组件140在所述可折叠主体20处于展开状态时的主辐射方向相反。
本申请实施方式提供的电子设备1,利用所述第三天线组件130与所述第四天线组件140的主辐射方向差异较大来实现低ECC特性,进而提高所述天线装置10的天线性能。当然,在其他实施方式中,所述第三天线组件130的主辐射方向与所述第四天线组件140的主辐射方向还可以是相交,例如相交相对较大的角度(比如,180°±20°范围内),以使第三天线组件130的主辐射方向与第四天线组件140的主辐射方向相差较大,以降低ECC系数。
本实施方式中,所述第三天线组件130及所述第四天线组件140在0.758GHz-0.800GHz范围内的ECC在0.42左右,仍然较小。
除了所述第一天线组件110与所述第二天线组件120之间远场方向图极化正交原理,以及所述第三天线组件130与所述第四天线组件140基于主辐射方向各异的原理实现低ECC特性,所述第三天线组件130与所述第一天线组件110之间,由于其远场电场也有一定的极化正交性(非同向),且原远场方向图也与一定的差异性,因此,ECC值也较小。相应地,所述第三天线组件130与所述第二天线组件120之间由于其远场电场也有一定的极化正交性(非同向),且原远场方向图也与一定的差异性,因此,ECC值也较小。所述第四天线与所述第一天线组件110之间由于其远场电场也有一定的极化正交性(非同向),且原远场方向图也与一定的差异性,因此,ECC值也较小。所述第四天线与所述第二天线组件120之间由于其远场电场也有一定的极化正交性(非同向),且原远场方向图也与一定的差异性,因此,ECC值也较小。
请一并参阅图20,图20为可折叠主体处于展开状态时各个天线组件的ECC曲线示意图。在本实施方式的示意图中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为ECC。曲线①为第三天线组件130与所述第四天线组件140的ECC曲线。曲线②为第三天线组件130与第一天线组件110的ECC曲线。曲线③为第三天线组件130与第二天线组件120的ECC曲线。曲线④为第四天线组件140与第一天线组件110的ECC曲线。曲线⑤为第四天线组件140与第二天线组件120的ECC曲线。曲线⑥为第一天线组件110与第二天线组件120的ECC曲线。由此可见,在N28频段(703MHz-788MHz),各个曲线的ECC值均比较小。因此,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140非常适用于四低频的MIMO***应用。
请进一步参阅图7及图8,所述第二子辐射体112包括第一端1121及第二端1122,所述第一端1121接地,所述第二端1122为自由端,所述第二端1122相较于所述第一端1121靠近所述轴线L0。
在本实施方式中,所述第三辐射体131具有第三接地端131a及第三自由端131b,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a邻近所述轴线L0;所述第二子辐射体112的第二端1122相较于所述第一端1121靠近所述轴线L0。因此,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第三自由端131b及所述第二端1122也均邻近所述轴线L0。由于所述第三辐射体131的第三接地端131a接地,所述第三自由端131b未接地,因此,所述第三自由端131b处相当于所述第三辐射体131的开口。换而言之,所述第三辐射体131的开口朝向所述轴线L0。相应的,所述第二子辐射体112的第二端1122处相当于所述第二子辐射体112的开口。所述第二子辐射体112的开口朝向所述轴线L0。当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二子辐射体112的开口及所述第三辐射体131的开口均朝向所述轴线L0,即,所述第二子辐射体112的开口及所述第三辐射体131的开口朝向相同。由此可见,在所述可折叠主体20处于折叠状态时,可避免所述第二子辐射体112的开口与所述第三辐射体131的开口相对,进而避免了所述第二子辐射体112的开口与所述第三辐射体131的开口相对导致的所述第一天线组件110中的第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112时,所述第一天线组件110与所述第三天线组件130之间的隔离度较差的技术问题。综上所述,本申请实施方式提供的电子设备1的天线装置10中,所述第三辐射体131具有第三接地端131a及第三自由端131b,所述第三自由端131b相较于所述第三接地端131a邻近所述轴线L0;所述第二子辐射体112的第二端1122相较于所述第一端1121靠近所述轴线L0,可使得所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述天线装置10中所述第一天线组件110及所述第三天线组件130之间的隔离度较好。
所述第四天线组件140还包括第一耦合辐射体142。所述第一耦合辐射体142设置于所述可折叠主体20。当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一耦合辐射体142与所述第四辐射体141分别位于所述轴线L0相背的两侧;当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一耦合辐射体142与所述第四辐射体141耦合。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一耦合辐射体142与所述第四辐射体141耦合。换而言之,所述第一耦合辐射体142作为所述第四辐射体141的寄生枝节,所述第一耦合辐射体142可耦合所述第四辐射体141辐射的部分能量,所述第四辐射体141与所述第一耦合辐射体142的等效电长度之和不同于所述第四辐射体141的等效电长度,因此,本实施方式提供的第四天线组件140可支持更多的频段。
所述第一耦合辐射体142包括第三端1421及第四端1422,所述第三端1421接地,所述第四端1422为自由端,所述第三端1421与所述第二子辐射体112对应所述可折叠主体20的同侧边设置,所述第四端1422和所述第一子辐射体111对应所述可折叠主体20的同侧边设置。
所述第三端1421与所述第二子辐射体112对应所述可折叠主体20的同侧边设置,所述第四端1422和所述第一子辐射体111对应所述可折叠主体20的同侧边设置,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一耦合辐射体142的较大部分与所述第四辐射体141邻近且耦合。换而言之,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一耦合辐射体142与所述第四辐射体141的耦合效果较好,从而对所述第四天线组件140中天线辐射体的等效电长度的调整较大,进而使得第四天线组件140可支持更多的频段。
此外,所述第一耦合辐射体142的回地点(第四端1422与地的连接点)在所述可折叠主体20(中框,用作地极)的底部,开缝位于所述可折叠主体20的第一边211,可有效激励起所述可折叠主体20的纵向电流,以提升所述可折叠主体20处于折叠状态时所述第四天线组件140的性能。
所述第二天线组件120还包括第二耦合辐射体122。当所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第二耦合辐射体122与所述第二子辐射体112分别位于所述轴线L0相背的两侧。当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体122与所述第二子辐射体112耦合。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体122与所述第二子辐射体112耦合。换而言之,所述第二耦合辐射体122作为所述第二子辐射体112的寄生枝节,所述第二耦合辐射体122与所述第二子辐射体112的等效电长度之和不同于所述第二子辐射体112的等效电长度,因此,本实施方式提供的第一天线组件110中的第一馈源S1通过所述切换开关SW0电连接至所述第二子辐射体112时,所述第一天线组件110可支持更多的频段。由此可见,一方面,所述第二天线组件120还包括第二耦合辐射体122可提升所述第一天线组件110的性能。
另一方面,当所时刻折叠主体处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体122与所述第二子辐射体112耦合,所述第二耦合辐射体122可耦合到所述第二子辐射体112的部分能量,可使得所述第一天线组件110与所述第四天线组件140具有较好的隔离度。具体地,由于所述第二子辐射体112的接地端(第一端1121)与所述第一耦合辐射体142的接地端(第三端1421)邻近,换而言之,所述第二子辐射体112的回地点与所述第一耦合辐射体142的回地点很近。所述第二子辐射体112的回地点与所述第一耦合辐射体142的回地点很近,若所述耦合辐射体上的能量较大时,则会导致第二子辐射体112和所述第一耦合辐射体142的隔离度较低。本申请实施方式中的天线装置10中通过设置第二耦合辐射体122,使得所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体122耦合所述第二子辐射体112的能量,使得所述第二子辐射体112的能量减少,进而使得所述第一天线组件110与所述第四天线组件140具有较好的隔离度。
此外,所述耦合辐射体与所述第二耦合辐射体122的接地端、以及自由端和可折叠主体20之间的缝隙(也称为开缝)对应所述第二边212设置,因此,能够有效激励起所述可折叠主体20(中框)的横模,与所述第四天线组件140在可折叠主体20上激励起的纵模正交,从而可降低所述第一天线组件110与所述第四天线组件140之间的影响,具体情况,稍后详细介绍。请一并参阅图21及图22,图21为可折叠主体处于折叠状态下第一天线组件的远场方向图;图22为可折叠主体处于折叠状态下第四天线组件的远场方向图。在图21中,将第一天线组件110标记为天线1,在图22中将第四天线组件140标记为天线4。所述第一天线组件110及第四天线组件140的远场方向图参见图8,可见,所述第一天线组件110及所述第四天线组件140的远场方向图零点方向是正交的。
第二耦合辐射体122具有第五端1221和第六端1222。所述第五端1221接地,所述第六端1222为自由端,所述第六端1222相较于所述第五端1221邻近所述轴线L0。
所述第二子辐射体112的第一端1121接地,所述第二端1122为自由端,所述第二端1122相较于所述第一端1121靠近所述轴线L0;所述第二耦合辐射体122的第五端1221接地,第六端1222相较于所述第五端1221邻近所述轴线L0,因此,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体122的第五端1221与所述第二子辐射体112的第一端1121对位或基本对位,所述第二耦合辐射体122的第六端1222与所述第二子辐射体112的第六端1222对位或基本对位。换而言之,当所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体122的全部或大部分与所述第二子辐射体112对位,所述第二耦合辐射体122与所述第二子辐射体112之间的耦合效果较好。
所述耦合辐射体与所述第二耦合辐射体122的接地端、以及自由端和可折叠主体20之间的缝隙(也称为开缝)对应所述第二边212设置,因此,能够有效激励起所述可折叠主体20(中框)的横模,详细介绍如下。
当所述可折叠主体20处于折叠状态时:所述第一天线组件110中的第二子辐射体112在所述可折叠主体20上激励起第一激励电流,所述第二耦合辐射体122在所述可折叠主体20上激励起第二激励电流,其中,所述第一激励电流的流向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,所述第二激励电流的流向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0;所述第四辐射体141在所述可折叠主体20上激励起第三激励电流,所述第三激励电流的流向平行于所述可折叠主体20的轴线L0。
在图示视角,所述第一激励电流的流向垂直于所述可折叠主体20的轴线L0,因此,所述第一激励电流的流向为横向,所述第一激励电流也称为横向电流(也称为横模)。相应地,所述第二激励电流的流向为横向,所述第二激励电流也称为横向电流(也称为横模)。在图示视角,所述第三激励电流的流向平行于所述可折叠主体20的轴线L0,因此,所述第三激励电流的流向为纵向,所述第三激励电流也称为纵向电流(也称为纵模)。由此可见,所述第一天线组件110中的第二子辐射体112以及所述第二耦合辐射体122在所述可折叠主体20上激励横模,与所述第四天线组件140在所述可折叠主体20上激励起的纵模正交,从而可降低所述第一天线组件110与所述第四天线组件140之间的影响。
请一并参阅图23,图23是可折叠主体在折叠状态下第四天线组件及第一天线组件的S参数及隔离度示意图。在图23中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为S参数(S-Parameter),单位为dB。在图23中,曲线①为第一天线组件110的S参数(反射系数)曲线,曲线②为第四天线组件140的S参数(反射系数)曲线,曲线③为第四天线组件140与第一天线组件110的隔离度曲线。上述各曲线是以所述第一天线组件110及所述第四天线组件140工作在N28接收频段为例进行仿真。由此可见,在N28接收频段内,所述第四天线组件140与所述第一天线组件110的隔离度约为-11.7dB,该隔离度尚可。
请一并参阅图24,图24是可折叠主体在折叠状态下第四天线组件受到第一天线组件的影响的曲线示意图。其中,在图24中,曲线①表示第四天线组件140工作且第一天线组件110不工作时整个***辐射效率(System Rad.);曲线②表示第四天线组件140及第一天线组件110均工作在N28频段时整个***辐射效率曲线;曲线③表示第四天线组件140工作且第一天线组件110不工作时***总效率(System Tot.)曲线;曲线④表示第四天线组件140及第一天线组件110均工作在N28频段时***总效率曲线。由此可见,所述第一天线组件110对所述第四天线组件140在N28接收频段内的***效率影响约为1.2dB,由此可见,可折叠主体20在折叠状态下,所述第一天线组件110对所述第四天线组件140的***效率影响较小。
请一并参阅图25,图25是可折叠主体在折叠状态下第一天线组件受到第四天线组件的影响的曲线示意图。其中,在图25中,曲线①表示第一天线组件110工作且第四天线组件140不工作时整个***辐射效率(System Rad.);曲线②表示第一天线组件110及第四天线组件140均工作在N28频段时整个***辐射效率曲线;曲线③表示第一天线组件110工作且第四天线组件140不工作时***总效率(System Tot.)曲线;曲线④表示第一天线组件110及第四天线组件140均工作在N28频段时***总效率曲线。由此可见,所述第四天线组件140对所述第一天线组件110在N28接收频段内的***效率影响约为1.5dB,由此可见,可折叠主体20在折叠状态下,所述第四天线组件140对所述第一天线组件110的***效率影响较小。
请一并参阅图26,图26为可折叠主体处于折叠状态时各个天线组件在N28的接收频段的ECC曲线示意图。在本实施方式中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为ECC。曲线①为第三天线组件130与所述第四天线组件140的ECC曲线。曲线②为第三天线组件130与第一天线组件110的ECC曲线。曲线③为第三天线组件130与第二天线组件120的ECC曲线。曲线④为第四天线组件140与第一天线组件110的ECC曲线。曲线⑤为第四天线组件140与第二天线组件120的ECC曲线。曲线⑥为第一天线组件110与第二天线组件120的ECC曲线。由此可见,在所述可折叠主体20处于折叠状态时,在N28频段(703MHz-788MHz),除了第四天线组件140与所述第二天线组件120之间的ECC值相对较差,约为0.85之外,然,所述第四天线组件140与所述第二天线组件120均可工作。其余各个天线组件之间的ECC值均比较小。因此,在所述可折叠主体20处于折叠状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140也非常适用于四低频的MIMO***应用。
综上所述,无论所述可折叠主体20处于折叠状态还是所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140均可工作在低频。无论所述可折叠主体20处于折叠状态还是所述可折叠主体20处于展开状态时,所述第一天线组件110、所述第二天线组件120、所述第三天线组件130及所述第四天线组件140都可保证双低频DSDA等网络实际需求,比如低频双5G的DSDA模式。
综上所述,低频段例如N28(703-733MHz上行,758-788MHz下行)频段,低频段通信具有覆盖距离远,稳定性好等优点,对于5G通信***来说,重耕低频段通信是非常重要的。由于该频段属于较低的频段,对于手机尺寸来说,该天线占据的空间非常大,尤其在设计支持低频频段的MIMO时,环境非常紧凑,且天线组件间的包络相关系数较大,会影响其MIMO***的通信性能。本实施方式从基于提升MIMO***性能出发,改善多天线组件之间的空间相关性,从而提高MIMO信道矩阵的秩,从而优化通信***的吞吐率。
本申请提供的电子设备1,在可折叠式电子设备1上设计了一种新的天线架构,基于提升MIMO***性能出发,改善多天线组件之间的空间相关性,使得ECC较小,从而提高MIMO信道矩阵的秩,从而优化通信***的吞吐率。
本申请在折叠式电子设备1中的天线装置10,利用远场电场极化方向正交原理和主辐射方向各异产生的原理,实现了正交极化下极低的ECC特性,以及主辐射方向图相反情况较优的ECC特性(即ECC较小),使得可折叠主体20展开状态下第一天线组件110与第二天线组件120之间的ECC系数比较低,以及使得可折叠主体20展开状态下第一天线组件110、第二天线组件120、第三天线组件130与所述第四天线组件140之间的ECC系数都较低,可以较好适用于MIMO***。本申请的四天线MIMO架构可应用于低频黄金频段,以实现四低频天线MIMO架构(4*4MIMO)。当所述可折叠主体20折叠状态下,利用切换开关SW0选择第一天线组件110中合适的辐射体(即第二子辐射体112)可形成折叠状态下的四低频天线,满足MIMO***(4*4MIMO)、L+L低频全覆盖和双低频DSDA等网络实际需求。
需要说明的是,在上述实施方式中,所述第一接地端111a电连接至所述可折叠主体20以接地。所述第一接地端111a电连接至所述可折叠主体20以接地时,可直接或间接与所述可折叠主体20的参考地(地***)电连接。在其他实施方式中,所述第一接地端111a也可以电连接至除了所述可折叠主体20之外的单独的参考地(也称地***),以接地。比如,所述第一接地端111a电连接至所述电路板的地,或者显示屏30的地。
需要说明的是,在上述实施方式中,所述第二接地端121a电连接至所述可折叠主体20以接地。所述第二接地端121a电连接至所述可折叠主体20以接地时,可直接或间接与所述可折叠主体20的参考地(地***)电连接。在其他实施方式中,所述第二接地端121a也可以电连接至除了所述可折叠主体20之外的单独的参考地(也称地***),以接地。比如,所述第二接地端121a电连接至所述电路板的地,或者显示屏30的地。
需要说明的是,在上述实施方式中,所述第三接地端131a电连接至所述可折叠主体20以接地。所述第三接地端131a电连接至所述可折叠主体20以接地时,可直接或间接与所述可折叠主体20的参考地(地***)电连接。在其他实施方式中,所述第三接地端131a也可以电连接至除了所述可折叠主体20之外的单独的参考地(也称地***),以接地。比如,所述第三接地端131a电连接至所述电路板的地,或者显示屏30的地。
需要说明的是,在上述实施方式中,所述第四接地端141a电连接至所述可折叠主体20以接地。所述第四接地端141a电连接至所述可折叠主体20以接地时,可直接或间接与所述可折叠主体20的参考地(地***)电连接。在其他实施方式中,所述第四接地端141a也可以电连接至除了所述可折叠主体20之外的单独的参考地(也称地***),以接地。比如,所述第四接地端141a电连接至所述电路板的地,或者显示屏30的地。
以上所述是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。
Claims (20)
1.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
可折叠主体,具有可相对展开或折叠的第一主体及第二主体;及
天线装置,包括设置于所述第一主体的第一天线组件及设置于所述第二主体的第二天线组件;
所述第一天线组件包括第一辐射体、切换开关及第一馈源,所述第一辐射体包括第一子辐射体及第二子辐射体,所述第一子辐射体及所述第二子辐射体分别对应所述第一主体弯折相连的两侧边设置,所述第一馈源可通过所述切换开关电连接至所述第一子辐射体与所述第二子辐射体中的一者;
所述第二天线组件包括第二辐射体及第二馈源,所述第二馈源电连接至所述第二辐射体;
当所述可折叠主体处于展开状态时:所述第一馈源通过所述切换开关电连接至所述第一子辐射体,所述第二辐射体与所述第一子辐射体分别位于所述可折叠主体相背的两侧;当所述可折叠主体处于折叠状态时:所述第一子辐射体与所述第二辐射***于所述可折叠主体的同一侧,且所述第一子辐射体与所述第二辐射体至少部分重叠或者朝向一致,所述第一馈源通过所述切换开关电连接至所述第二子辐射体。
2.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述天线装置还包括设于所述可折叠主体的第三天线组件和第四天线组件;
当所述可折叠主体处于折叠状态时或所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件用于支持第一低频频段的MIMO。
3.如权利要求2所述的电子设备,其特征在于,所述可折叠主体包括第一拐角部、第二拐角部、第三拐角部及第四拐角部,当所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一拐角部与所述第二拐角部呈对角设置,所述第三拐角部与所述第四拐角部呈对角设置,且所述第一拐角部与所述第三拐角部位于可折叠主体轴线的同侧,所述第二拐角部与所述第四拐角部位于可折叠主体的轴线的同侧;
第一子辐射***于所述第一拐角部与所述第三拐角部之间;
所述第二辐射***于所述第二拐角部与所述第四拐角部之间;
所述第二子辐射***于所述第一拐角部与所述轴线之间。
4.如权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述第一子辐射体具有第一接地端和第一自由端,所述第一接地端接地,所述第一自由端相较于所述第一接地端邻近所述第三拐角部,所述第一接地端至所述第一自由端的方向为第一方向,所述第一方向与所述折叠主体的轴线平行;所述第二辐射体具有第二接地端和第二自由端,所述第二接地端接地,所述第二自由端相较于所述第二接地端邻近所述第二拐角部,所述第二接地端至所述第二自由端的方向为第二方向,其中,所述第二方向与所述第一方向相同。
5.如权利要求3所述的电子设备,其特征在于,所述第三天线组件包括第三辐射体及电连接至所述第三辐射体的第三馈源,所述第三辐射体与所述第一子辐射***于所述可折叠主体的轴线的同侧,且对应所述可折叠主体不同的侧边设置,所述第三辐射体具有第三接地端及第三自由端,所述第三自由端相较于所述第三接地端邻近所述轴线,所述第三接地端到所述第三自由端的方向为第三方向;所述第四天线组件包括第四辐射体及电连接至所述第四辐射体的第四馈源,所述第四辐射体与所述第二辐射***于所述可折叠主体的轴线的同侧,且对应所述可折叠主体的不同的侧边设置,或第四辐射体的部分与所述第二辐射体对应所述可折叠主体的同一侧边设置,第四辐射体的另外部分与所述第二辐射体对应所述可折叠主体的不同侧边设置,所述第四辐射体具有第四接地端及第四自由端,所述第四自由端相较于所述第四接地端邻近所述轴线;所述第四接地端到所述第四自由端的方向为第四方向,其中,所述第三方向与所述第四方向相反。
6.如权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述第二子辐射体包括第一端及第二端,所述第一端接地,所述第二端为自由端,所述第二端相较于所述第一端靠近所述轴线。
7.如权利要求5所述的电子设备,其特征在于,所述第四天线组件还包括第一耦合辐射体,所述第一耦合辐射体设置于所述可折叠主体,当所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一耦合辐射体与所述第四辐射体分别位于所述轴线相背的两侧;当所述可折叠主体处于折叠状态时,所述第一耦合辐射体与所述第四辐射体耦合。
8.如权利要求7所述的电子设备,其特征在于,所述第一耦合辐射体包括第三端及第四端,所述第三端接地,所述第四端为自由端,所述第三端与所述第二子辐射体对应所述可折叠主体的同侧边设置,所述第四端和所述第一子辐射体对应所述可折叠主体的同侧边设置。
9.如权利要求6所述的电子设备,其特征在于,所述第二天线组件还包括第二耦合辐射体,当所述可折叠主体处于展开状态时,所述第二耦合辐射体与所述第二子辐射体分别位于所述轴线相背的两侧;当所述可折叠主体处于折叠状态时,所述第二耦合辐射体与所述第二子辐射体耦合。
10.如权利要求9所述的电子设备,其特征在于,第二耦合辐射体具有第五端和第六端,所述第五端接地,所述第六端为自由端,所述第六端相较于所述第五端邻近所述轴线。
11.如权利要求10所述的电子设备,其特征在于,当所述可折叠主体处于折叠状态时:所述第一天线组件中的第二子辐射体在所述可折叠主体上激励起第一激励电流,所述第二耦合辐射体在所述可折叠主体上激励起第二激励电流,其中,所述第一激励电流的流向垂直于所述可折叠主体的轴线,所述第二激励电流的流向垂直于所述可折叠主体的轴线;所述第四辐射体在所述可折叠主体上激励起第三激励电流,所述第三激励电流的流向平行于所述可折叠主体的轴线。
12.如权利要求2-11任意一项所述的电子设备,其特征在于,当所述可折叠主体处于折叠状态时或所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中的任一者用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件用于接收所述第一低频频段的接收信号,以实现第一低频频段的MIMO。
13.如权利要求2-11任意一项所述的电子设备,其特征在于,当所述可折叠主体处于折叠状态时或所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中的任意两者用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件用于接收所述第一低频频段的接收信号,以实现第一低频频段的MIMO。
14.如权利要求2-11任意一项所述的电子设备,其特征在于,当所述可折叠主体处于折叠状态时或所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中用于发射第一低频频段的发射信号,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件用于接收所述第一低频频段的接收信号,以实现第一低频频段的MIMO。
15.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述天线装置还包括设于所述可折叠主体的第三天线组件和第四天线组件;
当所述可折叠主体处于折叠状态或所述可折叠主体处于展开状态时,所述第二天线组件用于发射第一低频频段的发射信号及接收所述第一低频频段的主集接收信号,所述第三天线组件和所述第四天线组件中的一者用于发射第二低频频段的发射信号及接收所述第二低频频段的主集接收信号,另一者用于接收所述第一低频频段的分集接收信号及所述第二低频频段的分集接收信号,实现所述第一低频频段和所述第二低频频段的CA或ENDC。
16.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述天线装置还包括设于所述可折叠主体的第三天线组件和第四天线组件;
当所述可折叠主体处于折叠状态时或所述可折叠主体处于展开状态时,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中的两者支持第一低频频段,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中的另外两者支持第二低频频段,实现第一低频频段及第二低频频段的DSDA。
17.如权利要求16所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中的一者用于发射第一低频频段的发射信号及接收第一低频频段的主集接收信号,另一者用于接收所述第一低频频段的分集接收信号;所述第一天线组件、所述第二天线组件、所述第三天线组件及所述第四天线组件中又一者用于发射第一低频频段的发射信号及接收第二低频频段的主集接收信号,再一者用于接收所述第二低频频段的分集接收信号。
18.如权利要求1所述的电子设备,其特征在于,所述第一天线组件和所述第二天线组件在所述可折叠主体处于展开状态时的远场电极化方向相交或正交。
19.如权利要求2、或15、或16所述的电子设备,其特征在于,所述第三天线组件和所述第四天线组件在所述可折叠主体处于展开状态时的主辐射方向相反。
20.如权利要求19所述的电子设备,其特征在于,当所述可折叠主体处于展开状态时:所述第三天线组件在所述可折叠主体上激励起第一等效电流,所述第四天线组件在所述可折叠主体上激励起第二等效电流,所述第二等效电流与所述第一等效电流的流向相反,且所述第一等效电流的流向垂直于所述可折叠主体的轴线,所述第二等效电流的流向垂直于所述可折叠主体的轴线。
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