1.本技术涉及无线通讯技术领域,具体涉及一种天线结构以及电子设备。
背景技术:2.目前,随着5g技术的逐渐成熟,越来越多的人们开始使用5g智能手机。相对于4g手机,5g通信技术具有高速率、覆盖范围广、小区容量大的优点。
3.对于手机天线设计而言,相比于4g手机天线,5g手机的增加了天线数量和新的频段,其中中频天线的数量由原来的两根变成了四根,高频天线的数量由原来的两根变成了四根,wi-fi天线的数量由原来的一根变成了两根,gps天线的数量由原来的一根变成了两根。
4.同时,5g手机增加了新的频段,新增加了n77/78这两个超高频的频段,且超高频天线的数量都是4根。由于如今的智能手机基本都是全面屏手机,全面屏手机对数量越来越多的天线来说,意味着更小的天线净空(即更差的天线辐射环境),因此如何在降低5g手机天线之间的干扰成为本领域技术人员的努力方向。
技术实现要素:5.本技术提供一种天线结构以及电子设备,旨在解决如何降低5g手机天线之间的干扰的技术问题。
6.第一方面,本技术提供一种天线结构,包括金属边框,金属边框形成多个通讯天线,多个通讯天线匹配多个频段,多个频段包括低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段;
7.任一通讯天线匹配多个频段中的至少一个频段且至多两个频段;
8.其中,同一通讯天线对应的两个频段至少间隔一个频段区,且相邻的通讯天线之间设置有至少一个间隔段和/或者至少一个间隔区。
9.在一些实施例中,多个通讯天线包括沿预设方向环形顺次排布的第一天线、第二天线、第三天线、第四天线、第五天线、第六天线、第七天线以及第八天线;
10.第一天线匹配低频频段和超高频频段,用于收集低频频段和超高频信号;第二天线匹配中频频段和高频频段,用于收集中频频段和高频信号;
11.第三天线匹配超高频频段,用于收集超高频信号;第四天线匹配低频频段,用于收集并发送低频信号;
12.第五天线匹配高频频段和超高频频段,用于收集并发送高频频段和超高频信号;第六天线匹配中频频段和超高频频段,用于收集并发送中频频段和超高频信号;
13.第七天线匹配中频频段和高频频段,用于收集中频频段和高频信号;第八天线匹配中频频段和高频频段,用于收集并发送中频频段和高频信号。
14.在一些实施例中,第一天线和第八天线位于金属边框底部,第四天线位于金属边框顶部;
15.第二天线和第三天线位于金属边框左部,第五天线、第六天线和第七天线位于金属边框右部。
16.在一些实施例中,金属边框被分隔成多个金属段,多个金属段包括:
17.位于金属边框左下部的第一金属段;
18.位于金属边框左部的第二金属段、第三金属段和第四金属段;
19.位于金属边框顶部的第五金属段;
20.位于金属边框右部的第六金属段、第七金属段和第八金属段;
21.位于金属边框右下部的第九金属段。
22.在一些实施例中,第一金属段集成为第一天线;
23.第二金属段和第三金属段集成为第二天线;
24.第四金属段包括临近第三金属段的第一子金属段和临近第五金属段的第二子金属段,第一子金属段集成为第三天线;
25.第五金属段包括临近第四金属段的第三子金属段和临近第六金属段的第四子金属段,第四子金属段集成为第四天线;
26.第七金属段包括临近第六金属段的第五子金属段和临近第八金属段的第六子金属段,第六金属段和第五子金属段集成为第五天线;
27.第八金属段包括临近第九金属段的第七子金属段和临近第七金属段的第八子金属段,第六子金属段和第七子金属段集成为第六天线;
28.第九金属段包括临近第一金属段的第九子金属段和临近第八金属段的第十子金属段,第八子金属段和第九子金属段集成为第七天线,第十子金属段集成为第八天线。
29.在一些实施例中,第一金属段和第二金属段之间的缝隙形成分隔第一天线和第二天线的第一间隔区;
30.第三金属段和第四金属段之间的缝隙形成分隔第二天线和第三天线的第二间隔区;
31.第五金属段和第六金属段之间的缝隙形成分隔第四天线和第五天线的第三间隔区。
32.在一些实施例中,第七金属段还包括位于第五子金属段和第六子金属段之间的第一间隔段;
33.第八金属段还包括位于第七子金属段和第八子金属段之间的第二间隔段;
34.第九金属段还包括位于第九子金属段和第十子金属段之间的第三间隔段。
35.在一些实施例中,第六金属段匹配高频频段,第五子金属段匹配超高频频段;
36.第六子金属段匹配中频频段,第七子金属段匹配超高频频段;
37.第八子金属段匹配高频频段,第九子金属段匹配高频频段。
38.在一些实施例中,多个金属段包括位于金属边框左上部的第十金属段,第十金属段位于第四金属段和第五金属段之间;
39.第十金属段和第二子金属段集成为第九天线,第九天线用于匹配wifi信号和gps信号;
40.第三子金属段集成为第十天线,第十天线用于匹配wifi信号。
41.在一些实施例中,第四金属段还包括位于第一子金属段和第二子金属段之间的第
四间隔段;
42.第五金属段还包括位于第三子金属段和第四子金属段之间的第五间隔段;
43.第十金属段和第五金属段之间的缝隙形成分隔第九天线和第十天线的第四间隔区。
44.在一些实施例中,第一天线的类型为单极子天线,第二天线的类型为倒f型天线;
45.第三天线的类型为环形天线,第四天线的类型为环形天线和寄生天线的组合天线;
46.第五天线的类型为环形天线和寄生天线的组合天线,第六天线的类型为倒f型天线和寄生天线的组合天线;
47.第七天线的类型为环形天线和寄生天线的组合天线,第八天线的类型为倒f型天线。
48.第二方面,本技术提供一种电子设备,包括如第一方面所述的天线结构。
49.本技术通过将金属边框形成多个通讯天线,每个通讯天线匹配低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段中的至少一个频段且至多两个频段,由于同一通讯天线对应的两个频段至少间隔一个频段区,可以使得通讯天线在该两个频段具有良好的通讯性能;同时由于相邻的通讯天线之间设置有至少一个间隔段和/或者至少一个间隔区,使得相邻的通讯天线具有良好的隔离,缩小了相邻通讯天线之间的干扰,进而保证每个通讯天线的通讯性能。
附图说明
50.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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。参阅图1以及图2,图1示出了本技术实施例中天线结构的一种布置示意图,图2示出了本技术实施例中天线结构的一种结构示意图;图3示出了本技术实施例中边框结构的一种示意图;图4示出了本技术实施例中金属边框多个金属段的一种划分示意图;
51.图1是本技术实施例中提供的天线结构的一种布置示意;
52.图2是本技术实施例中提供的天线结构的一种结构示意图;
53.图3是本技术实施例中提供的边框结构的一种示意图;
54.图4是本技术实施例中提供的金属边框多个金属段的一种划分示意图;
55.图5是本技术实施例中提供的电子设备的一种示意图。
56.其中:1金属边框,10通讯天线,101第一天线,102第二天线,103第三天线,104第四天线,105第五天线,106第六天线,107第七天线,108第八天线,109第九天线,110第十天线;
57.20间隔区,201第一间隔区,202第二间隔区,203第三间隔区,204第四间隔区,205第五间隔区,206第六间隔区;
58.30间隔段,301第一间隔段,302第二间隔段,303第三间隔段,304第四间隔段,305第五间隔段;
59.40金属段,401第一金属段,402第二金属段,403第三金属段,404第四金属段,405第五金属段,406第六金属段,407第七金属段,408第八金属段,409第九金属段,410第十金
属段,411第十一金属段;
60.501第一子金属段,502第二子金属段,503第三子金属段,504第四子金属段,505第五子金属段,506第六子金属段,507第七子金属段,508第八子金属段,509第九子金属段,510第十子金属段。
具体实施方式
61.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域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,都属于本发明保护的范围。
62.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
63.在本技术中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此,本发明并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
64.本技术实施例提供一种天线结构以及电子设备,以下分别进行详细说明。
65.首先,参阅图1以及图2,图1示出了本技术实施例中天线结构的一种布置示意图,图2示出了本技术实施例中天线结构的一种结构示意图,其中,天线结构包括:
66.金属边框1,金属边框1形成多个通讯天线10,多个通讯天线10匹配多个频段,多个频段包括低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段;
67.任一通讯天线10匹配多个频段中的至少一个频段且至多两个频段;
68.其中,同一通讯天线10对应的两个频段至少间隔一个频段区,且相邻的通讯天线10之间设置有至少一个间隔段30和/或者至少一个间隔区20。
69.具体的,金属边框1呈环形,使得金属边框1形成的多个通讯天线10呈环形布置,在保证通讯天线10数量的同时,有利于减小多个通讯天线10所占的体积。一般的,金属边框1是电子设备(例如手机、平板电脑)的组成结构,其围绕并包裹电子设备,在提供天线通讯功能的同时保护电子设备。
70.金属边框1形成的多个通讯天线10匹配多个频段,该多个频段包括低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段。一般的,低频频段所对应的频率范围为617-960mhz,中频
频段所对应的频率范围为1710-2200mhz,高频频段所对应的频率范围为2300-2690mhz,超高频频段所对应的频率范围为3300-4200mhz。本领域技术人员可以理解的,低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段所对应的频率范围可以根据相关国家标准或者国际标准作出适应性调整。
71.频段区是指任意两个频段之间所对应的频率范围区,例如对于上述实施例而言,低频频段和中频频段具有一个频段区,该频段区对应的频率范围为961-1709mhz;又例如,低频频段和高频频段之间具有三个频段区,该三个频段区对应的频率范围分别为961-1709mhz、1710-2200mhz、2201-2299mhz;又例如,中频频段和高频频段之间具有一个频段区,该频段区为2201mhz-2299mhz;再例如,低频频段和超高频频段之间具有五个频段区,该五个频段区对应的频率范围分别为961-1709mhz、1710-2200mhz、2201-2299mhz、2300-2690mhz、2691-2299mhz。
72.间隔区20是指相邻的通讯天线10之间对应金属边框1断开的缝隙或者槽位,如图2所示,通过将金属边框1断开,以保证相邻通讯天线10的隔离。
73.间隔段30是指位于相邻的通讯天线10之间的由金属边框1的部分,一般的,如图2所示,间隔段30连接相邻的通讯天线10,相邻通讯天线10的接地分别临近间隔段30的两端,以在减小相邻通讯天线10干扰的同时减少金属边框1的分段,降低天线结构的加工难度。
74.可以理解的,间隔段30也可以由其他绝缘性材料形成,并在制造时连接相邻的通讯天线10之间。
75.在本技术实施例中,通过将金属边框1形成多个通讯天线10,每个通讯天线10匹配低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段中的至少一个频段且至多两个频段,由于同一通讯天线10对应的两个频段至少间隔一个频段区,可以使得通讯天线10在该两个频段具有良好的通讯性能;同时由于相邻的通讯天线10之间设置有至少一个间隔段30和/或者至少一个间隔区20,使得相邻的通讯天线10具有良好的隔离,进而保证每个通讯天线10的通讯性能。
76.作为一种示例性实施例,继续参阅图1以及图2,其中,多个通讯天线10包括沿预设方向(例如顺时针方向或逆时针方向)环形顺次排布的第一天线101、第二天线102、第三天线103、第四天线104、第五天线105、第六天线106、第七天线107以及第八天线108;第一天线101匹配低频频段和超高频频段,用于收集低频频段和超高频信号;第二天线102匹配中频频段和高频频段,用于收集中频频段和高频信号;第三天线103匹配超高频频段,用于收集超高频信号;第四天线104匹配低频频段,用于收集并发送低频信号;第五天线105匹配高频频段和超高频频段,用于收集并发送高频频段和超高频信号;第六天线106匹配中频频段和超高频频段,用于收集并发送中频频段和超高频信号;第七天线107匹配中频频段和高频频段,用于收集中频频段和高频信号;第八天线108匹配中频频段和高频频段,用于收集并发送中频频段和高频信号。
77.在上述实施例中,低频频段的信号可以通过第一天线101收集,同时也可以通过第四天线104收集发送;而中频频段的信号可以通过第二天线102、第七天线107收集,同时也可以通过第六天线106、第八天线108收集发送;此外,高频频段的信号可以通过第二天线102、第七天线107收集,也可以通过第五天线105和第八天线108收集发送;另外,超高频频段的信号可以通过第一天线101收集、第三天线103收集,也可以通过第六天线106、第七天
线107收集发送,形成了两根低频天线、四根中频天线、四根高频天线、四根超高频天线(低频2
×
2mimo、中频4
×
4mimo、高频4
×
4mimo、超高频4
×
4mimo)的5g通讯方案,由于上述通讯天线10最多匹配两个频段,且相邻的通讯天线10均设置了隔离区和/或者隔离段,使得5g通讯方案具有良好的隔离性,使得中频、高频、超高频这三个频段4
×
4mimo的天线具有相当的通讯性能,相对于传统天线结构优化了中频、高频、超高频这三个频段4
×
4mimo中的第三根天线和第四根天线的性能,使得四路天线的接收性能大幅度提升。
78.作为一种具体的通讯天线10的布置形式,继续参阅图1以及图2,其中,第一天线101和第八天线108位于金属边框1底部,第四天线104位于金属边框1顶部,第二天线102和第三天线103位于金属边框1左部,第五天线105、第六天线106和第七天线107位于金属边框1右部。
79.在上述实施例中,第一天线101、第四天线104分别位于金属边框1的顶部和底部,且均可接受低频信号,金属边框1的顶部和底部由于远离了通讯设备的其他部件,通讯环境相对较好,如此可以保证低频频段的通讯质量;同时由于第五天线105、第六天线106均位于金属边框1的左部且均可以发送信号,而同样发送信号的第八天线108和第四天线104分别位于金属边框1的底部和顶部,即低频、中频、高频、超高频这四个频段的主集天线都集中金属边框1的右侧区域,使得射频芯片到该四个频段的主集天线的距离较近,相对于各个频段的主集天线零散分布在金属边框1的不同区域的方案,减少了信号的路径损耗(路径损耗约1db),有利于提高对应第五天线105、第六天线106、第八天线108和第四天线104的通讯质量。
80.可以理解的,上述仅作为一种示例性的通讯天线10的布置方案,本领域技术人员在本技术的指导下还可以做出等同的修改设置,例如,将第二天线102和七天线的位置互换;又例如,将第五天线105和第六天线106的位置互换;再例如,将第三天线103和第二天线102的位置互换。
81.作为一种示例性边框划分结构,继续参阅图2以及图3,图3示出了本技术实施例中边框结构的一种示意图,其中,金属边框1被分隔成多个金属段40,多个金属段40包括位于金属边框1左下部的第一金属段401;位于金属边框1左部的第二金属段402、第三金属段403和第四金属段404;位于金属边框1顶部的第五金属段405;位于金属边框1右部的第六金属段406、第七金属段407和第八金属段408;位于金属边框1右下部的第九金属段409。
82.对应的,作为一种金属段集成通讯天线10的示例性方案,参阅图4,图4示出了本技术实施例中金属边框1多个金属段40的一种划分示意图,其中:
83.第一金属段401集成为第一天线101,第一天线101的类型为单极子(monopole)天线,依靠天线开关来切换不同的低频频段。其中,第一金属段401位于底部的横向距离为30mm,位于左部的纵向距离为17.5mm,天线馈点与天线开关的距离为4.5mm,第一天线101采用天线开关并联不同的电感到地来切换不同的低频频段,从而实现617-960mhz全覆盖。具体的,第一天线101的匹配电路为:从天线端出发,先并联7.5nh电感再串联3pf电容,该匹配电路的作用是将低频频段从斯密斯圆图(smith chart)的第二象限先拉到第三象限,再从第三象限向史密斯圆图的中心点靠近。对于天线开关而言,当天线开关没有并联电感时,第一天线101的低频范围落在600mhz;当天线开关切换到18nh电感时,第一天线101的低频范围落在700mhz;当天线开关切换到4.3nh电感时,第一天线101的低频落在800mhz;当天线开
关切换到1.5nh电感时,第一天线101的低频落在900mhz,同时,第一天线101的超高频性能达到最好状态,第一天线101的自由空间效率在低频峰值为-7.5db,在超高频的效率为-6db,实现了一种低频效率较高、低频带宽较大,且低频切换范围较大的第一天线101。
84.第二金属段402和第三金属段403集成为第二天线102,第二天线102为环形(loop)天线加寄生天线的组合天线,第二金属段402构成一个环形天线,而第三金属段403构成一个寄生天线。其中,天线馈点通过侧弹片直接连接到长度为11mm的第二金属段402,第二金属段402的背离第三金属段403的一端接地,长度为11mm的第三金属段403背离第二金属段402的一端接地。其中,第二天线102的匹配电路为串联0.8pf电容,匹配电路的作用是将位于第一象限的中高频频点靠近史密斯圆图的中心位置,从第二天线102能量辐射的角度看,第二金属段402主要辐射中频频段的信号,次要辐射高频的信号;第三金属段403主要辐射高频的信号,次要辐射中频的信号,第二天线102的自由空间效率在中频和高频的平均效率均为-6db,提供了一种同时覆盖中高频且自由空间效率较高的第二天线102。
85.第四金属段404包括临近第三金属段403的第一子金属段501和临近第五金属段405的第二子金属段502,第一子金属段501集成为第三天线103,第三天线103的类型为环形(loop)天线,即以第一子金属段501为主体的环形天线,第三天线103的馈点与接地点的距离为3mm,第三天线103超高频的平均效率是-6db,由于第三天线103位于金属边框1上方侧边,受头手的影响较小,因此第三天线103在头手模式下的性能较好。
86.第五金属段405包括临近第四金属段404的第三子金属段503和临近第六金属段406的第四子金属段504,第四子金属段504集成为第四天线104,第四天线104为环形天线加寄生天线的组合天线,第四子金属段504的横向部分长度为5mm并构成环形天线,纵向部分长度为10mm构成寄生天线。其中,第四子金属段504的长度(即天线馈点和接地点的距离)为38mm,天线馈点和天线开关的距离为16mm,第四天线104的匹配电路为:从天线端出发串联1pf电容,匹配电路将低频频率点从第一象限向史密斯圆图的中心靠近。同样的,第四天线104采用天线开关并联不同的电感到地来切换不同的低频频段,从而实现617-960mhz全覆盖,具体地说,当天线开关切换到68nh电感时,第四天线104的低频落在600mhz;当天线开关切换到47nh电感时,第四天线104的低频落在700mhz;当天线开关切换到15nh电感时,第四天线104的低频落在800mhz;当天线开关切换到4.7nh电感时,第四天线104的低频落在900mhz。第四天线104的自由空间效率在低频峰值为-6.5db,由于第四天线104位于金属边框1的顶部,第四天线104受头部的影响相对较小,因此头手模式下的性能较好。
87.第七金属段407包括临近第六金属段406的第五子金属段505和临近第八金属段408的第六子金属段506,第六金属段406和第五子金属段505集成为第五天线105,第五天线105为为环形天线加寄生天线的组合天线,第六金属段406为长度5mm的环形天线,第五子金属段505为长度6mm的寄生天线。第五天线105的匹配电路为串联0.4pf电容,使得位于第一象限的高频谐振和超高频谐振向史密斯圆图的中心靠近。从天线能量辐射来看,第六金属段406主要辐射高频的性能,次要辐射超高频的性能;第五子金属段505主要辐射超高频的性能,次要辐射高频的性能。第五天线105的自由空间效率在高频的平均效率是-5.5db,在超高频的平均效率是-5db,同样的,由于第五天线105位于手机上方侧边,受头手的影响较小,因此第五天线105在头手模式下的性能较好。
88.第八金属段408包括临近第九金属段409的第七子金属段507和临近第七金属段
407的第八子金属段508,第六子金属段506和第七子金属段507集成为第六天线106,第六天线106为倒f型天线与寄生天线的组合天线,即第六子金属段506为主体的倒f型天线,倒f型天线产生中频谐振,以第七子金属段507为主体的寄生天线,寄生天线耦合出一个超高频谐振,即第六子金属段506主要辐射中频的性能,第七子金属段507主要辐射超高频的性能。其中,第六子金属段506的长度为24.5mm,天线馈点与接地点的距离为8.5mm,第七子金属段507的长度是8mm。第六天线106的匹配电路为:从天线端出发先并联8.2nh电感,再串1.5pf电容。第六天线106的自由空间效率在中频的平均效率是-4.5db,在超高频的平均效率是-6db。同样的,由于第六天线106位于手机上方侧边,受头手的影响较小,因此第六天线106在头手模式下的性能较好。
89.第九金属段409包括临近第一金属段401的第九子金属段509和临近第八金属段408的第十子金属段510,第九子金属段509位于金属边框10的右部,第十子金属段510位于金属边框10的底部,第八子金属段508和第九子金属段509集成为第七天线107,第七天线107为环形天线加寄生天线的组合天线,第九子金属段509构成一个长度为11mm的环形天线,第八子金属段508构成一个长度为11mm寄生天线,第九子金属段509背离第八子金属段508的一端接地,第八子金属段508背离第九子金属段509的一端接地。第七天线107的匹配电路为串联0.8pf,该匹配电路的作用是将位于第一象限的中高频频点靠近史密斯圆图的中心位置。从天线能量辐射的角度看,第九子金属段509主要辐射中频的性能,次要辐射高频的性能,第八子金属段508主要辐射高频的性能,次要辐射中频的性能。第七天线107自由空间效率在中频和高频的平均效率均为-6db,提供了一种同时覆盖中高频的第七天线107。
90.第十子金属段510集成为第八天线108,第八天线108为倒f型天线,在中高频处产生谐振,对应的匹配电路为:从天线端出发,先并6.2nh电感再串1pf电容。其中,天线馈点与倒f型天线的末端的距离为11mm,天线馈点与接地点的距离为12mm。第八天线108的自由空间效率在中频和高频的平均效率均为-5db,同时覆盖中高频,此外与左右头手模式比自由空间只下降了6db。
91.在上述实施例中,第二天线102的第二金属段402对应辐射中频信号而第三金属段403主要辐射高频信号,相邻的第一天线101和第三天线103分别辐射低频和高频信号,因此在金属边框1左侧第一天线101、第二天线102、第三天线103在辐射频段上至少隔离至少一个频段区,因此也具有较好的隔离性。
92.此外,第四天线104的第四子金属段504对应辐射低频信号,第五天线105的第六金属段406主要辐射高频信号而第五子金属段505主要辐射超高频的性能,第六天线106的第六子金属段506主要辐射中频的性能而第七子金属段507主要辐射超高频的性能,由于第五子金属段505与第六子金属段506相邻(即中频与超高频对应的金属段相邻),因此第四天线104、第五天线105、第六天线106在辐射频段上至少隔离至少一个频段区,因此也具有较好的隔离性。
93.另外,第七天线107的第九子金属段509主要辐射中频的性能而第八子金属段508主要辐射高频的性能,虽然第七天线107和第八天线108都辐射中频和高频频段,但由于第九子金属段509位于金属边框10的右部,第八天线108对应的第十子金属段510位于金属边框10的底部,因此也可以使得第七天线107和第八天线108之间具有较好的隔离性。
94.同时,第五天线105对应的第六金属段406匹配高频频段,第五子金属段505匹配超
4.5db,在gps l5频段(1176mhz)的效率为-8db,在wi-fi 2.4g(2400-2500mhz)频段的效率为-6db,在wi-fi 5g频段(5150-5850mhz)的效率为-5.5db。由于第九天线109位于金属边框1上方的角落,受头的影响较小,因此第九天线109在头手模式下的性能较好。
103.第三子金属段503集成为第十天线110,第十天线110用于匹配wifi信号,包括wi-fi 2.4g和wi-fi 5g天线的第2路。第十天线110的类型为倒f型天线,第三子金属对应长度为10mm,在wi-fi 2.4g和wi-fi 5g分别有一个谐振。其中,天线馈点与接地点的距离为8mm,天线馈点与倒f型天线末端(即第8槽)的距离为2mm,第十天线110的匹配电路为:从天线端出发先并联6.8nh电感,再串联0.5pf电容。第十天线110的自由空间效率在低频峰值为-6.5db,第十天线110受头部的影响相对较小,因此头手模式下的性能较好。
104.进一步的,为了保证第九天线109、第十天线110以及与其相邻天线的隔离性,继续参阅图4,第四金属段404还包括位于第一子金属段501和第二子金属段502之间的第四间隔段304;第五金属段405还包括位于第三子金属段503和第四子金属段504之间的第五间隔段305;第十金属段410和第五金属段405之间的缝隙形成分隔第九天线109和第十天线110的第四间隔区204。
105.在上述实施例中,第一子金属段501和第二子金属段502相邻的一端均接地,而第三子金属段503和第四子金属段504相邻的一端均接地,因此第一子金属段501和第二子金属段502可以通过第四间隔段304连接,第三子金属段503和第四子金属段504可以通过第五间隔段305连接,在保证第三天线103与第十天线110、第九天线109与第四天线104之间的隔离的同时,减少金属边框1的分段,降低天线结构的加工难度。同时,第四间隔区204可以分割第九天线109和第十天线110,以第九天线109和第十天线110之间的干扰。
106.可以理解的,本领域技术人员在本技术的指导下,还可以上述间隔区20、间隔段30的设置做出等同的修改设计,例如参阅图4,在第一天线101和第八天线108之间设置了第五间隔区205和第六间隔区206,在第五间隔区205和第六间隔区206之间具有对应usb接口的第十一金属段411。
107.为了更好实施本发明实施例中天线结构,在天线结构基础之上,本发明实施例中还提供一种电子设备,包括上述实施例中任一所述的天线结构。
108.相应的,本发明实施例还提供一种电子设备,如图5所示,图5示出了本技术实施例中电子设备的一种结构示意图,该电子设备可以包括射频(rf,radio frequency)电路601、包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器602、输入单元603、显示单元604、传感器605、音频电路606、无线保真(wifi,wirelessfidelity)模块607、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器608、以及电源609等部件。本领域技术人员可以理解,图3中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,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。其中:
109.rf电路601可用于收发信息或通话过程中,信号的接收和发送,特别地,将基站的下行信息接收后,交由一个或者一个以上处理器608处理;另外,将涉及上行的数据发送给基站。通常,rf电路601包括但不限于天线、至少一个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、用户身份模块(sim,subscriber identity module)卡、收发信机、耦合器、低噪声放大器(lna,low noise amplifier)、双工器等。此外,rf电路601还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。所述无线通信可以使用任一通信标准或协议,包括但不限于全球移动通讯存
储介质(gsm,global system of mobile communication)、通用分组无线服务(gprs,general packet radio service)、码分多址(cdma,code division multiple access)、宽带码分多址(wcdma,wideband code division multiple access)、长期演进(lte,longterm evolution)、电子邮件、短消息服务(sms,short messaging service)等。
110.本发明实施例中,rf电路601包括的天线为上述实施例中任一实施例中描述的天线结构。
111.存储器602可用于存储软件程序以及模块,处理器608通过运行存储在存储器602的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器602可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作存储介质、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器602可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器602还可以包括存储器控制器,以提供处理器608和输入单元603对存储器602的访问。
112.输入单元603可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地,在一个具体的实施例中,输入单元603可包括触敏表面以及其他输入设备。触敏表面,也称为触摸显示屏或者触控板,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触敏表面上或在触敏表面附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。可选的,触敏表面可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸检测装置检测用户的触摸方位,并检测触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器608,并能接收处理器608发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触敏表面。除了触敏表面,输入单元603还可以包括其他输入设备。具体地,其他输入设备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、操作杆等中的一种或多种。
113.显示单元604可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及电子设备的各种图形用户接口,这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元604可包括显示面板,可选的,可以采用液晶显示器(lcd,liquid crystaldisplay)、有机发光二极管(oled,organic light-emitting diode)等形式来配置显示面板。进一步的,触敏表面可覆盖显示面板,当触敏表面检测到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器608以确定触摸事件的类型,随后处理器608根据触摸事件的类型在显示面板上提供相应的视觉输出。虽然在图3中,触敏表面与显示面板是作为两个独立的部件来实现输入和输入功能,但是在某些实施例中,可以将触敏表面与显示面板集成而实现输入和输出功能。
114.电子设备还可包括至少一种传感器605,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板的亮度,接近传感器可在电子设备移动到耳边时,关闭显示面板和/或者背光。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三
轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;至于电子设备还可配置的陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
115.音频电路606、扬声器,传声器可提供用户与电子设备之间的音频接口。音频电路606可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器,由扬声器转换为声音信号输出;另一方面,传声器将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路606接收后转换为音频数据,再将音频数据输出处理器608处理后,经rf电路601以发送给比如另一电子设备,或者将音频数据输出至存储器602以便进一步处理。音频电路606还可能包括耳塞插孔,以提供外设耳机与电子设备的通信。
116.wifi属于短距离无线传输技术,电子设备通过wifi模块607可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等,它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图3示出了wifi模块607,但是可以理解的是,其并不属于电子设备的必须构成,完全可以根据需要在不改变发明的本质的范围内而省略。
117.处理器608是电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分,通过运行或执行存储在存储器602内的软件程序和/或者模块,以及调用存储在存储器602内的数据,执行电子设备的各种功能和处理数据,从而对手机进行整体监控。可选的,处理器608可包括一个或多个处理核心;优选的,处理器608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存储介质、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608中。
118.电子设备还包括给各个部件供电的电源609(比如电池),优选的,电源可以通过电源管理存储介质与处理器608逻辑相连,从而通过电源管理存储介质实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源609还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电存储介质、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
119.尽管未示出,电子设备还可以包括摄像头、蓝牙模块等,在此不再赘述。具体在本实施例中,电子设备中的处理器608会按照如下的指令,将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器602中,并由处理器608来运行存储在存储器602中的应用程序,从而实现各种功能。
120.以上对本技术实施例所提供的一种天线结构以及电子设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
技术特征:1.一种天线结构,其特征在于,包括金属边框,所述金属边框形成多个通讯天线,所述多个通讯天线匹配多个频段,所述多个频段包括低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段;任一所述通讯天线匹配所述多个频段中的至少一个频段且至多两个频段;其中,同一通讯天线对应的所述两个频段至少间隔一个频段区,且相邻的所述通讯天线之间设置有至少一个间隔段和/或者至少一个间隔区。2.如权利要求1所述的天线结构,其特征在于,所述多个通讯天线包括沿预设方向环形顺次排布的第一天线、第二天线、第三天线、第四天线、第五天线、第六天线、第七天线以及第八天线;所述第一天线匹配低频频段和超高频频段,用于收集低频频段和超高频信号;所述第二天线匹配中频频段和高频频段,用于收集中频频段和高频信号;所述第三天线匹配超高频频段,用于收集超高频信号;所述第四天线匹配低频频段,用于收集并发送低频信号;所述第五天线匹配高频频段和超高频频段,用于收集并发送高频频段和超高频信号;所述第六天线匹配中频频段和超高频频段,用于收集并发送中频频段和超高频信号;所述第七天线匹配中频频段和高频频段,用于收集中频频段和高频信号;所述第八天线匹配中频频段和高频频段,用于收集并发送中频频段和高频信号。3.如权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述第一天线和所述第八天线位于所述金属边框底部,所述第四天线位于所述金属边框顶部;所述第二天线和所述第三天线位于所述金属边框左部,所述第五天线、所述第六天线和所述第七天线位于所述金属边框右部。4.如权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述金属边框被分隔成多个金属段,所述多个金属段包括:位于所述金属边框左下部的第一金属段;位于所述金属边框左部的第二金属段、第三金属段和第四金属段;位于所述金属边框顶部的第五金属段;位于所述金属边框右部的第六金属段、第七金属段和第八金属段;位于所述金属边框右下部的第九金属段。5.如权利要求4所述的天线结构,其特征在于,所述第一金属段集成为所述第一天线;所述第二金属段和所述第三金属段集成为所述第二天线;所述第四金属段包括临近所述第三金属段的第一子金属段和临近所述第五金属段的第二子金属段,所述第一子金属段集成为所述第三天线;所述第五金属段包括临近所述第四金属段的第三子金属段和临近所述第六金属段的第四子金属段,所述第四子金属段集成为所述第四天线;所述第七金属段包括临近所述第六金属段的第五子金属段和临近所述第八金属段的第六子金属段,所述第六金属段和所述第五子金属段集成为所述第五天线;所述第八金属段包括临近所述第九金属段的第七子金属段和临近所述第七金属段的第八子金属段,所述第六子金属段和所述第七子金属段集成为所述第六天线;所述第九金属段包括临近所述第一金属段的第九子金属段和临近所述第八金属段的
第十子金属段,所述第八子金属段和所述第九子金属段集成为所述第七天线,所述第十子金属段集成为所述第八天线。6.如权利要求5所述的天线结构,其特征在于,所述第一金属段和所述第二金属段之间的缝隙形成分隔所述第一天线和所述第二天线的第一间隔区;所述第三金属段和所述第四金属段之间的缝隙形成分隔所述第二天线和所述第三天线的第二间隔区;所述第五金属段和所述第六金属段之间的缝隙形成分隔所述第四天线和所述第五天线的第三间隔区。7.如权利要求6所述的天线结构,其特征在于,所述第七金属段还包括位于所述第五子金属段和所述第六子金属段之间的第一间隔段;所述第八金属段还包括位于所述第七子金属段和所述第八子金属段之间的第二间隔段;所述第九金属段还包括位于所述第九子金属段和所述第十子金属段之间的第三间隔段。8.如权利要求5所述的天线结构,其特征在于,所述第六金属段匹配高频频段,所述第五子金属段匹配超高频频段;所述第六子金属段匹配中频频段,所述第七子金属段匹配超高频频段;所述第八子金属段匹配高频频段,所述第九子金属段匹配高频频段。9.如权利要求5所述的天线结构,其特征在于,所述多个金属段包括位于所述金属边框左上部的第十金属段,所述第十金属段位于所述第四金属段和所述第五金属段之间;所述第十金属段和所述第二子金属段集成为第九天线,所述第九天线用于匹配wifi信号和gps信号;所述第三子金属段集成为第十天线,所述第十天线用于匹配wifi信号。10.如权利要求9所述的天线结构,其特征在于,所述第四金属段还包括位于所述第一子金属段和所述第二子金属段之间的第四间隔段;所述第五金属段还包括位于所述第三子金属段和所述第四子金属段之间的第五间隔段;所述第十金属段和所述第五金属段之间的缝隙形成分隔所述第九天线和所述第十天线的第四间隔区。11.如权利要求2至10任一项所述的天线结构,其特征在于:所述第一天线的类型为单极子天线,所述第二天线的类型为倒f型天线;所述第三天线的类型为环形天线,所述第四天线的类型为环形天线和寄生天线的组合天线;所述第五天线的类型为环形天线和寄生天线的组合天线,第六天线的类型为倒f型天线和寄生天线的组合天线;所述第七天线的类型为环形天线和寄生天线的组合天线,所述第八天线的类型为倒f型天线。12.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1至11任一项所述的天线结构。
技术总结本申请提供一种天线结构以及电子设备,天线结构包括金属边框,金属边框形成多个通讯天线,多个通讯天线匹配多个频段,多个频段包括低频频段、中频频段、高频频段以及超高频频段;任一通讯天线匹配多个频段中的至少一个频段且至多两个频段;其中,同一通讯天线对应的两个频段至少间隔一个频段区,且相邻的通讯天线之间设置有至少一个间隔段和/或者至少一个间隔区。本申请由于相邻的通讯天线之间设置有至少一个间隔段和/或者至少一个间隔区,使得相邻的通讯天线具有良好的隔离,进而可以保证每个通讯天线的通讯性能。个通讯天线的通讯性能。个通讯天线的通讯性能。
技术研发人员:虞龙杰
受保护的技术使用者:惠州TCL移动通信有限公司
技术研发日:2022.03.21
技术公布日:2022/7/5