天线和电子设备的制作方法

1.本技术的实施例主要涉及天线领域。更具体地，本技术的实施例涉及一种天线和包括 该天线的电子设备。


背景技术：

2.随着曲面屏柔性屏等关键技术的快速发展，诸如手机等的终端电子设备的轻薄化、极 致屏占比设计已成为一种趋势，这种设计大大压缩了天线空间。同时，用户对诸如手机的 电子设备的诸如拍摄等的需求越来越高，导致摄像头数量和体积逐渐增加，加大了整机天 线设计的复杂度。此外，手机通信频段在很长时间内还将出现3g、4g、5g频段共存的局 面，天线数量越来越多，频段覆盖越来越广，相互影响越来越严重。在这种环境下，设计 满足通信要求如高效率带宽的天线越来越难，采用传统天线难以满足要求。当前状态下， 基于这些情况，在手机上实现宽频段、高效率、小型化的新型天线成为当务之急。
3.此外，随着移动系统的发展，多频段、多天线系统已经成为移动通信发展的重要趋势。 然而，空间小的天线单元之间容易发生强烈的相互耦合，扭曲阵列天线的性能。例如，多 输入多输出(multi-input multi-output，mimo)技术作为提高系统信道容量、提升频谱资 源利用率的主要技术，极大地拓展了数据传输速率上升的空间，是当前无线通信领域的研 究热点。天线作为无线系统不可或缺的终端组件，其性能优劣决定了系统整体的表现。随 着无线系统不断向着小型化方向发展，mimo系统中多天线间的距离不断减小，天线单元 间的互耦不断增强，使得多天线性能急剧下降，严重削弱了mimo系统所具有的优势。 提高多天线间的隔离度，同时保持天线系统尺寸的小型化是天线领域的研究热点。


技术实现要素：

4.为了提供一种多模式宽频天线或者提供具有高隔离度的天线对，本技术的实施例提供 了一种天线和相关的电子设备。
5.在本公开的第一方面，提供了一种天线。该天线包括第一辐射体，包括接地端和开放 端；传输线，具有第一端和第二端，所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端或开放端， 所述第二端开放或接地；馈电单元，耦合至所述传输线的耦合点并经由所述传输线而向所 述第一辐射体馈电，其中，所述馈电单元馈电时，所述第一辐射体用于产生第一谐振，所 述传输线用于产生与所述第一谐振相邻频段的谐振。
6.在一种实现方式中，耦合点偏离所述传输线的中点。
7.在一种实现方式中，天线还包括第二辐射体，包括接地端和开放端；其中所述传输线 的所述第二端耦合至所述第二辐射体的接地端或开放端，且其中，所述馈电单元馈电时， 所述第二辐射体用于产生第二谐振，所述传输线还用于产生与所述第二谐振相邻频段的谐 振。在一种实现方式中，所述传输线的所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端，所述 第二端接地或者耦合至所述第二辐射体的接地端，所述耦合点位于所述第一端或所述第二 端的附近。
8.在一种实现方式中，所述传输线的所述第一端耦合至所述第一辐射体的开放端，所述 第二端开放或者耦合至所述第二辐射体的开放端，并且所述耦合点位于所述中点附近。
9.在一种实现方式中，所述传输线的所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端，所述 第二端开放或者耦合至所述第二辐射体的开放端，并且所述耦合点位于所述第一端附近。
10.在一种实现方式中，所述传输线的长度t满足1/2λ1≤t≤1/2λ2，其中λ1和λ2分别为所 述馈电单元在馈电时，所述天线所产生的最低谐振所对应的工作频段的最小介质波长和最 大介质波长。
11.在一种实现方式中，所述传输线的长度t满足1/4λ1≤t≤1/4λ2，其中λ1和λ2分别为所述 馈电单元在馈电时，所述天线所产生的最低谐振所对应的工作频段的最小介质波长和最大 介质波长。
12.在一种实现方式中，所述传输线包括通过电容连接的两个区段，并且所述耦合点位于 所述两个区段中的一个区段上。
13.在一种实现方式中，所述传输线经由第一匹配电路耦合至所述第一辐射体，和/或所 述传输线经由第二匹配电路耦合至所述第二辐射体。
14.在一种实现方式中，所述传输线可以包括以下项中的任一项：微带线、同轴线、液晶 聚合物材料、支架天线体、玻璃天线体、以及前述项的任意组合。
15.在一种实现方式中，该天线还包括：调节电路105，耦合在所述传输线的预定位置和 地之间，并且包括电容和电感中的至少一个。
16.在本技术的第二方面，提供了一种天线。该天线包括辐射体对，所述辐射体对中的第 一辐射体和第二辐射体均包括接地端和开放端；至少一条传输线，耦合至所述辐射体对， 所述至少一条传输线包括第一传输线，所述第一传输线包括长度不等的第一区段和第二区 段；以及馈电单元所述馈电单元包括第一馈电部，所述第一馈电部经由所述第一区段和所 述第二区段而分别耦合至所述第一辐射体和所述第二辐射体。
17.通过采用长度不等的两个区段耦合至馈电单元来为辐射体对馈电，根据本技术的实施 例提供了一种不对称馈电的天线，从而能够在辐射体对之间引入具有相位差的激励电流。 以此方式，可以形成多模式宽频天线，同时还可以构成具有高隔离度的天线对。
18.在一种实现方式中，天线还包括匹配电路，耦合在所述第一馈电部和所述第一传输线 之间，所述匹配电路包括电容和/或电感，其中所述第一传输线的长度小于或等于所述天 线的最低工作频段所对应的介质波长的1/10。
19.在一种实现方式中，所述第一传输线的两个区段长度的差值(t2-t1)满足0≤(t2-t1) ≤8mm，或者所述第一传输线的两个区段长度的比值t1/t2满足1/2≤t1/t2≤2。
20.在一种实现方式中，所述至少一条传输线还包括第二传输线，所述第二传输线包括长 度不等的第三区段和第四区段，并且所述馈电单元包括第二馈电部，所述第二馈电部经由 所述第三区段和所述第四区段而分别耦合至所述辐射体对。以此方式，可以以简单有效的 方式实现具有高隔离度的天线对。
21.在一种实现方式中，第一馈电部和所述第二馈电部均耦合至第一辐射体的所述接地端 或均耦合至第一辐射体的所述开放端，且第一馈电部和所述第二馈电部均耦合至所
述第二 辐射体的开放端或均耦合至第二辐射体的接地端；或者，第一馈电部和第二馈电部分别耦 合至第一辐射体的接地端和第一辐射体的开放端，且第一馈电部和第二馈电部分别耦合至 第二辐射体的开放端和第二辐射体的接地端。以上几种实现方式使得天线的布置方式更加 灵活，以满足各种场合的不同需求。在一种实现方式中，所述第一馈电部馈电时，所述天 线用于产生第一谐振，并且所述第二馈电部馈电时，所述天线用于产生第二谐振，并且第 一谐振和所述第二谐振至少部分地位于同一频段，或者所述第一谐振和所述第二谐振至少 部分地位于两个不同的频段。以此方式，使得天线对所支持的频段可以是同频段、不同频 段或相邻频段，从而获得具有较宽适用范围的天线。
22.在一种实现方式中，所述第一传输线的所述第一区段和所述第二区段的长度比例 t1/t2满足：1/4≤t1/t2≤1/2。
23.在一种实现方式中，第二传输线的所述第三区段和所述第四区段的长度比例t3/t4满 足：1/4≤t3/t4≤1/2。
24.在一种实现方式中，第二传输线的长度t6和所述第一传输线的长度t5的差(t6-t5) 与所述第一谐振的第一介质波长λ1或第二谐振的第二介质波长λ1满足：1/4λ1≤(t6-t5) ≤3/4λ1或者1/4λ2≤(t6-t5)≤3/4λ2。例如，在有些实现方式中，长度的差可以为1/2介质波 长左右，从而确保通过第一传输线和第二传输线而在馈电到辐射体对的激励电流存在约 180
°
的相位差，从而实现多模式宽频天线的同时实现了高隔离度的天线对。
25.在一种实现方式中，在第一谐振和第二谐振小于1.2ghz的低频频段下，所述第二传 输线和所述第一传输线的长度的差值(t6-t5)满足：50mm≤(t6-t5)≤80mm；或者在第 一谐振和第二谐振小于3ghz的中高频段下，所述第二传输线和所述第一传输线的长度的 差值(t6-t5)满足25mm≤(t6-t5)≤40mm。以此方式，可以使得第二传输线和所述第一 传输线的长度的差值在1/2介质波长左右，从而允许激励电流的相位差处于1～180
°
的范 围内。
26.在一种实现方式中，第一传输线或所述第二传输线的等效长度通过以下方式中的至少 一项来确定：对应传输线和辐射体对之间设置的电容或电感、对应传输线上设置的移相器 和对应传输线耦合至所述辐射体对的位置。以此方式，可以针对不同型号的电子设备来设 置不同的等效长度，从而能更有针对性地获得具有改进性能的天线的电子设备。
27.在一种实现方式中，至少一条传输线可以包括以下项中的任一项：微带线、同轴线、 液晶聚合物材料、支架天线体、玻璃天线体、以及前述项的任意组合。以此方式，使得传 输线能够根据不同的需要来选用适当的材料制成，从而可以以具有成本效益的方式提高天 线性能。
28.根据本技术实施例的第三方面提供了一种天线。该天线包括辐射体对，所述辐射体对 中的第一辐射体和第二辐射体均包括接地端和开放端；第一传输线，耦合至所述辐射体对， 所述第一传输线包括两个区段；以及第一馈电部，经由所述第一传输线的两个区段而分别 耦合至所述第一辐射体的第一馈电点和所述第二辐射体的第二馈电点，并且所述第一馈电 部提供的激励电流在所述第一馈电点和所述第二馈电点处的相位差在90
°±
45
°
的范围内。 在一个实施例中，所述第一馈电部提供的激励电流在所述第一馈电点和所述第二馈电点处 的相位差在90
°±
30
°
的范围内。以此方式，天线可以以任意适当的手段来使得激励电流在 所述第一馈电点和所述第二馈电点处的相位差满足上述要求，从而提高了天线制造的灵活 度的同时提升了天线的性能。
29.在一种实现方式中，天线还包括第二传输线和第二馈电部，所述第二传输线包括两个 区段，所述第二馈电部经由所述第二传输线的两个区段分别耦合至所述第一辐射体的第三 馈电点和所述第二辐射体的第四馈电点，并且所述第一馈电点和所述第三馈电点处电流的 相位差在180
°±
60
°
的范围内，所述第二馈电点和所述第四馈电点处电流的相位差在180
°ꢀ±
60
°
的范围内。在一个实施例中，所述第一馈电点和所述第三馈电点处电流的相位差在 180
°±
45
°
的范围内。在一个实施例中，所述第二馈电点和所述第四馈电点处电流的相位 差在180
°±
45
°
的范围内。
30.根据本技术实施例的第四方面提供了一种电子设备。该电子设备包括壳体，包括边框； 电路板，布置在所述壳体中并且包括馈电单元；以及根据前文中第一、第二或第三方面所 述的天线。通过使用前文中所提到的天线，使得电子设备能够实现多模式宽频覆盖，从而 提高了电子设备的性能。
31.在一些实现方式中，天线的第一辐射体包括所述边框的第一连续区段，所述第二辐射 体包括所述边框的第二连续区段。该布置方式更加有利于提高天线在电子设备中的布置的 灵活度。
32.在一种实现方式中，所述第一辐射体和所述第二辐射体在所述边框上分离；或者所述 第一辐射体和所述第二辐射体在所述边框上连续。
33.在一种实现方式中，所述辐射体对布置在所述壳体的内侧。以上几种实现方式都使得 天线在电子设备中的布置方式更加灵活，从而促进了宽频多模式天线以及具有高隔离度的 天线对在电子设备中的布置。在一种实现方式中，天线布置在所述壳体的内侧。该布置方 式进一步提高了天线在电子设备中布置的灵活度。
34.在一种实现方式中，第一辐射体和所述第二辐射体的接地端是共用的接地端。
35.在一种实现方式中，第一辐射体的开放端和所述第二辐射体的开放端相对设置并形成 缝隙，所述缝隙的宽度小于3mm。
附图说明
36.结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变 得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标注表示相同或相似的元素，其中：
37.图1示出了根据本技术实施例的电子设备的示意分解视图；
38.图2示出了微带线的示意性截面视图；
39.图3示出了根据本技术实施例的传输线的示意图；
40.图4示出了根据本技术实施例两端接地的传输线的示意图以及其在被馈电时的s11曲 线、效率曲线、电流方向和电场分布图；
41.图5示出了根据本技术实施例两端接地的传输线在增加调节电路后的示意图以及其 与未加调节电路时的s11曲线对比图；
42.图6示出了根据本技术实施例两端接地的传输线其中一端耦合至辐射体所形成的天 线的示意图；
43.图7示出了图5和图6中示出的传输线和天线的s11曲线和效率曲线示意图；
44.图8示出了根据本技术实施例两端接地的传输线的两端耦合至辐射体所形成的天线 的示意图；
45.图9示出了图8所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
46.图10示出了图8所示的天线在不同谐振频率下的电流方向、电场分布以及辐射方向 图；
47.图11示出了根据本技术实施例两端接地的传输线的两端耦合至辐射体所形成的一种 变型天线的示意图；
48.图12示出了图11所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
49.图13示出了图11所示的天线在不同谐振频率下的电流分布图；
50.图14示出了图11所示的天线和直接馈电的t天线的s11曲线和效率曲线对比示意图；
51.图15示出了将根据本技术实施例的两端接地的传输线应用于尺寸相当的两个辐射体 所形成的天线的示意图；
52.图16示出了图15所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
53.图17示出了图15所示的天线在不同谐振频率下的电流分布图；
54.图18示出了图15所示的天线中的传输线可以通过提高介电常数来缩小占地面积的示 意图以及对应的s11曲线和效率曲线对比图；
55.图19示出了图15所示的天线中的传输线可以通过传输线的曲折结构来缩小占地面积 的示意图以及对应的s11曲线和效率曲线对比图；
56.图20示出了图15所示的天线中传输线和辐射体之间设置阻抗匹配电路后形成的天线 以及对应的s11曲线和效率曲线示意图；
57.图21示出了图20所示的天线在不同谐振频率下的电流方向图；
58.图22示出了直接馈电的t天线以及该天线与前面所提到的几种天线的s11曲线和效 率曲线示意图；
59.图23示出了图22中所示的天线以及前面提到的几种天线在左手模式和右手模式下的 效率曲线图；
60.图24示出了根据本技术实施例的两端开放的传输线的示意图；
61.图25示出了根据本技术实施例两端开放的传输线在被馈电时的s11曲线、效率曲线 示意图；
62.图26示出了根据本技术实施例两端开放的传输线在被馈电时的电流方向图和电场分 布图；
63.图27示出了根据本技术实施例两端开放的传输线在增加调节电路后的示意图以及其 与未加调节电路时的s11曲线对比图；
64.图28示出了根据本技术实施例两端开放的传输线其中一端耦合至辐射体所形成的天 线的示意图；
65.图29示出了图27和图28中示出的传输线和天线的s11曲线和效率曲线示意图；
66.图30示出了根据本技术实施例两端开放的传输线的两端耦合至辐射体所形成的天线 的示意图；
67.图31示出了图30所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
68.图32示出了图30所示的天线在不同谐振频率下的电流方向、电场分布以及辐射方向 图；
69.图33示出了将根据本技术实施例的两端开放的传输线应用于尺寸相当的两个辐射体 所形成的天线的示意图；
70.图34示出了图33所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
71.图35示出了图33所示的天线在不同谐振频率下的电流方向和电场分布示意图；
72.图36示出了直接馈电的槽天线以及其与前文中提到的几种天线的s11曲线、效率曲 线对比示意图；
73.图37示出了图36所示的天线以及前面提到的几种天线在左手模式和右手模式下的效 率曲线图；
74.图38示出了根据本技术实施例的一端开放一端接地的传输线的示意图；
75.图39示出了根据本技术实施例一端开放一端接地的传输线在被馈电时的s11曲线、 效率曲线示意图；
76.图40示出了根据本技术实施例一端开放一端接地的传输线在被馈电时的电流方向图 和电场分布图；
77.图41示出了根据本技术实施例一端开放一端接地的传输线其中一端耦合至辐射体所 形成的天线的示意图；
78.图42示出了图38和图41中示出的传输线和天线的s11曲线和效率曲线示意图；
79.图43示出了根据本技术实施例一端开放一端接地的传输线的两端耦合至辐射体所形 成的天线的示意图；
80.图44示出了图43所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
81.图45示出了图43所示的天线在不同谐振频率下的电流方向示意图；
82.图46示出了根据本技术实施例两端接地的传输线在中间断开形成两个区段结构的传 输线的示意图；
83.图47示出了图46所示的传输线结构在被馈电时的s11曲线和效率曲线图、电流分布 和电场分布示意图；
84.图48示出了与图46所示的传输线采用不同馈电方式的传输线的示意图以及两种传输 线的s11曲线图；
85.图49示出了图48所示的传输线其中一端耦合至辐射体所形成的天线的示意图以及对 应的s11曲线和效率曲线图；
86.图50示出了示出了图48所示的传输线的两端耦合至t辐射体所形成的天线的示意图；
87.图51示出了图50所示的天线的s11曲线和效率曲线示意图、以及在不同谐振频率下 的电流方向示意图；
88.图52示出了传输线由微带线改为支架走线的天线的示意图以及其与微带线作为传输 线的天线的s11曲线和效率曲线示意图；
89.图53示出了根据本技术实施例连接三个辐射体所形成的天线的示意图；
90.图54示出了根据本技术实施例的天线采用一个馈电部馈电时的简化结构示意图；
91.图55示出了图54所示的天线在工作时的电流方向图以及电流相位示意图；
92.图56示出了根据本技术实施例的一个馈电部采用较长传输线馈电时的简化结构示意 图、电流方向图以及电流相位示意图；
93.图57示出了根据本技术实施例的传输线和馈电单元之间设置有匹配电路的t天线的 简化结构示意图；
94.图58示出了根据本技术实施例的传输线和馈电单元之间设置有匹配电路的槽天线的 简化结构示意图
95.图59示出了根据本技术实施例的天线采用两个馈电部以及不同等效长度的传输线对 辐射体对馈电时的简化结构示意图；
96.图60示出了图59所示的天线结构在不同工作模式下的电流方向图；
97.图61和图62示出了根据本技术实施例的采用t天线结构的天线的简化结构示意图；
98.图63示出了图62所示的天线在不同工作模式下的电流方向图；
99.图64示出了图62所示的天线在不同工作模式下的辐射方向图；
100.图65示出了图62所示的天线的s11曲线、自由空间模式、右手模式以及左手模式下 的效率曲线；
101.图66示出了根据本技术实施例的采用一种变形的t天线结构的天线的简化结构示意 图；
102.图67和图68示出了根据本技术实施例的采用另一种t天线结构的天线的简化结构示 意图；
103.图69(a),(b)和(c)分别示出了单分布式t天线、图66中所示的天线工作在不同模式的 情况下与单分布式t天线的s11曲线以及自由空间模式下的天线效率图，图69(d)示出了 第二天线和第三天线之间的s21图；
104.图70和图71示出了根据本技术实施例的图65和图66所示的天线变形成ifa天线结 构的简化结构示意图；
105.图72示出了图71所示的天线的s11曲线以及自由空间模式下的天线效率图；
106.图73示出了对图66所示的天线进一步改进以形成能够工作在mimo模式的天线的 简化结构示意图；
107.图74示出了根据本技术实施例的采用另一种ifa天线结构的天线的简化结构示意图；
108.图75示出了采用单端馈电的两种不同的天线以及这两种天线和图72所示的天线的 s11曲线图以及天线效率图；
109.图76示出了图74所示的天线工作在不同谐振频率时的电流方向图和辐射方向图；
110.图77示出了根据本技术实施例的采用ifa天线结构以及较长传输线的天线的简化结 构示意图；
111.图78示出了图77所示的天线的s11曲线图以及天线效率图；
112.图79示出了图77所示的天线工作在不同谐振频率时的电流方向图和辐射方向图；
113.图80示出了根据本技术实施例的采用ifa天线结构以及不同传输线馈电的天线的简 化结构示意图；
114.图81示出了图80所示的天线工作在不同模式下的s11、s21曲线图以及天线效率图；
115.图82示出了图80所示的天线工作在不同谐振频率时的电流方向图和辐射方向图；
116.图83示出了采用一种变形的ifa天线结构的天线的简化结构示意图；
117.图84示出了图83所示的天线工作在不同模式下的s11、s21曲线图；
118.图85示出了图83所示的天线在自由空间模式下、右手模式下、左手模式下的天线效 率图；
119.图86示出了采用另外几种变形的ifa天线结构的天线的简化结构示意图；
120.图87示出了图86所示的天线工作在不同模式下的s11、s21曲线图以及天线效率图；
121.图88示出了图83中所示的天线结构工作在2.5ghz～2.9ghz频段下的s11、s21曲线 图和效率图；
122.图89示出了传输线分别采用较短传输线和较长传输线并作不对称馈电形成双天线系 统的简化结构示意图；
123.图90自上而下示出了图89中的各个天线的s11、s21曲线图以及自由空间模式、右 手手持模式、左手手持模式下的天线效率图；
124.图91示出了图89中的天线在不同谐振频率下的电流方向图及辐射方向图；
125.图92示出了第一辐射体设置在电子设备的边框的顶侧边而第二辐射体设置在右侧边 的天线的简化结构示意图；
126.图93自上而下示出了图90中的天线的s11曲线图、smith圆图以及s21曲线图；
127.图94示出了基于短传输线的单分布式天线的简化结构示意图；
128.图95和图96示出了采用槽天线结构的天线的简化结构示意图；
129.图97自上而下示出了图95和图96中的各个天线的s11、s21曲线图以及自由空间模 式下的天线效率图；
130.图98示出了图96中的天线在不同谐振频率下的电流方向图及辐射方向图；
131.图99(a),(b)和(c)分别示出了单分布式槽天线、图93和图94中所示的天线工作在不同 模式的情况下与单分布式槽天线的s11曲线以及自由空间模式下的天线效率图；
132.图100示出了采用另一种变形槽天线结构的天线的简化结构示意图；
133.图101自上而下示出了图98中的天线的s11、s21曲线图以及自由空间模式下的天线 效率图；
134.图102示出了根据本技术实施例的传输线设置有调相器的天线的简化结构示意图；
135.图103示出了根据本技术实施例的在开放端附近馈电的天线的简化结构示意图；
136.图104示出了根据本技术实施例的传输线与辐射体连接的馈电点都设置在接地端附 近从而形成槽天线和ifa天线组合结构的天线的简化结构示意图；
137.图105示出了根据本技术实施例的第一辐射体的至少一部分和第二辐射体的至少一 部分位于边框的不同边上的天线的简化结构示意图；
138.图106和图107分别示出了根据本技术实施例的两条传输线分别耦合至辐射体对的开 放端和接地端的天线的简化结构示意图；以及
139.图108和图109示出了根据本技术实施例的辐射体对从边框的右侧边经由拐角部延伸 至底的天线的简化结构示意图。
具体实施方式
140.下面将参照附图更详细地描述本技术的实施例。虽然附图中显示了本技术的某些实施 例，然而应当理解的是，本技术可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里 阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本技术。应当理解的是， 本技术的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本技术的保护范围。
141.在本技术的实施例的描述中，术语“包括”及其类似用语应当理解为开放性包含，即
ꢀ“
包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”或
ꢀ“
该实施例”应当理解为“至少一个实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同 的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
142.应理解，在本技术中，“连接”、“相连”均可以指一种机械连接关系或物理连接关系， 即a与b连接或a与b相连可以指，a与b之间存在紧固的构件(如螺钉、螺栓、铆钉 等)，或者a与b相互接触且a与b难以被分离。
143.应理解，在本技术中，“耦合”可理解为直接耦合和/或间接耦合。直接耦合又可以称 为“电连接”，理解为元器件物理接触并电导通；也可理解为线路构造中不同元器件之间 通过印制电路板(printed circuit board，pcb)铜箔或导线等可传输电信号的实体线路进行 连接的形式；“间接耦合”可理解为两个导体通过隔空/不接触的方式电导通。在一个实施 例中，间接耦合也可以称为电容耦合，例如通过两个导电件间隔的间隙之间的耦合形成等 效电容来实现信号传输。
144.辐射体：是天线中用于接收/发送电磁波辐射的装置。在某些情况下，狭义来理解“天 线”即为辐射体，其将来自发射机的导波能量较变为无线电波，或者将无线电波转换为导 波能量，用来辐射和接收无线电波。发射机所产生的已调制的高频电流能量(或导波能量) 经馈电线传输到发射辐射体，通过辐射体将其转换为某种极化的电磁波能量，并向所需方 向辐射出去。接收辐射体将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的 高频电流能量，经馈电线输送到接收机输入端。
145.辐射体可以是具有特定形状和尺寸的导体，例如线天线。线天线是由线径远比波长小， 长度可与波长相比的一根或多根金属导线构成的天线，可作为发射或接收天线。线天线的 主要形式有偶极子天线、半波振子天线、单极子天线、环天线、倒f天线(又称ifa，invertedf antenna)、平面倒f天线(又称pifa，planar inverted f antenna)、槽天线或缝隙天线、 天线阵等。例如，对于偶极子天线而言，每个偶极子天线通常包括两个辐射枝节，每个枝 节由馈电部从辐射枝节的馈电端进行馈电。例如，倒f天线(inverted-f antenna,ifa)可 以看作是由单极子天线增加一个接地路径得到。ifa天线具有一个馈电点和一个接地点， 馈电点和接地点都远离开放端设置，由于其侧视图为倒f形，所以被称为倒f天线。又例 如，复合左右手(composite right/left handed,crlh)可以看作是由左手天线和单极子天线组 合得到。复合左右手天线具有一个串联电容的馈电点和一个接地点，馈电点远离接地点设 置，由于其同时具有左手传输线和右手传输线的特性，所以被称为复合左右手天线。还例 如，对于槽天线或缝隙天线而言，可以包括单个辐射枝节，枝节的两端接地形成槽或缝隙。
146.本技术中的“倒f辐射体/ifa辐射体”可以理解为，具有一个馈电点和一个接地点的 辐射体，其中接地点位于该辐射体的一端，辐射体的另一端为开放端，馈电点设置于开
放 端与接地点之间。在一个实施例中，ifa辐射体的馈电点设置于辐射体的中心点与接地点 之间。在一个实施例中，接地点位于ifa辐射体的一端，可以理解为接地点距离该端的端 部5mm以内，例如2mm以内。在一个实施例中，ifa辐射体的开放端，可以理解为该端 的端部5mm以内不接地。ifa辐射体从接地点到开放端之间用于产生谐振。在一个实施 例中，ifa辐射体从接地点到开放端的电长度为谐振对应波长的1/4左右。
147.本技术中的“复合左右手辐射体/crlh辐射体”可以理解为，具有一个馈电点和一个 接地点的辐射体，其中接地点位于该辐射体的一端，辐射体的另一端为开放端，馈电点设 置于开放端与接地点之间，且馈电点与馈源之间串联电容。在一个实施例中，串联的电容 容值小于或等于1pf。在一个实施例中，复合左右手辐射体的馈电点设置于辐射体的中心 点与开放端之间。在一个实施例中，接地点位于复合左右手辐射体的一端，可以理解为距 离该端的端部5mm以内，例如2mm以内。crlh辐射体从接地点到馈电点之间的部分用 于产生第一谐振。在一个实施例中，crlh辐射体从接地点到馈电点的电长度为该第一谐 振对应波长的1/8左右，例如，电长度介于1/4波长和1/8波长之间或者小于1/8波长。在 一个实施例中，crlh辐射体从馈电点到开放端之间的部分用于产生第二谐振。在一个实 施例中，crlh辐射体从馈电点到开放端的电长度为该第二谐振对应波长的1/4左右。应 理解，馈电点与馈源之间串联电容的容值可以理解为等效容值，例如，若串联两个电容时， 可以计算两个电容串联后的等效容值。
148.辐射体也可以是形成在导体上的槽或者缝隙。例如，在导体面上开缝形成的天线，也 可以被称为缝隙天线或开槽天线。在一些实施例中，缝隙形状是长条形的。在一些实施例 中，缝隙的长度约为半个波长。在一些实施例中，缝隙可用跨接在它的一边或两边上的传 输线馈电，也可由波导或谐振腔馈电。缝隙上激励有射频电磁场，并向空间辐射电磁波。
149.馈电单元，是用于射频波的接收和发射目的的天线所有组件的组合。在接收天线的情 况下，馈电单元可以被认为是从第一放大器到前端发射机的天线部分。在发射天线中，馈 电单元可以看作是最后一个功率放大器之后的部分。在某些情况下，狭义来理解“馈电单 元”即为射频芯片，或者包括射频芯片到辐射体或传输线上馈电点的传输路径。馈电单元 具有将无线电波转换为电信号并将其发送到接收器组件的功能。通常，它被认为是天线的 一部分，用于将无线电波转换为电信号，反之亦然。天线设计时应考虑最大的功率传输可 能性和效率。为此，天线馈入阻抗必须与负载电阻匹配。天线馈电阻抗是电阻，电容和电 感的组合。为了确保最大功率传输条件，两个阻抗(负载电阻和馈电阻抗)应匹配。可以 通过考虑频率要求和天线的设计参数(例如增益，方向性和辐射效率)来完成匹配。
150.馈入阻抗包括两个电阻元件，分别是损耗电阻和辐射电阻。损耗电阻是天线实际组件 提供的电阻，馈电阻抗是天线输入信号时提供的电阻。因此，损耗和馈电阻抗必须一起工 作才能获得适当的工作天线馈电。辐射电阻是天线提供的对辐射功率的电阻，换句话说， 它表示耗散的辐射功率。
151.传输线，又叫馈电线，指天线的收发机与辐射体之间的连接线。传输线可随频率和形 式不同，直接传输电流波或电磁波。辐射体上与传输线相连的连接处通常称为馈电点。传 输线包括导线传输线、同轴线传输线、波导、或微带线等。传输线根据实现形式不同可以 包括支架天线体、或玻璃天线体等。传输线根据载体不同可以由lcp(liquid crystalpolymer，液晶聚合物材料)、fpc(flexible printed circuit，柔性印刷电路板)、或pcb
(printedcircuit board，印刷电路板)等来实现。
152.地/地板：可泛指电子设备内任何接地层、或接地板、或接地金属层等的至少一部分， 或者上述任何接地层、或接地板、或接地部件等的任意组合的至少一部分，“地/地板”可 用于电子设备内元器件的接地。一个实施例中，“地/地板”可以是电子设备的电路板的接 地层，也可以是电子设备中框形成的接地板或屏幕下方的金属薄膜形成的接地金属层。一 个实施例中，电路板可以是印刷电路板(printed circuit board，pcb)，例如具有8、10、 12、13或14层导电材料的8层、10层或12至14层板，或者通过诸如玻璃纤维、聚合物 等之类的介电层或绝缘层隔开和电绝缘的元件。一个实施例中，电路板包括介质基板、接 地层和走线层，走线层和接地层通过过孔进行电连接。一个实施例中，诸如显示器、触摸 屏、输入按钮、发射器、处理器、存储器、电池、充电电路、片上系统(system on chip， soc)结构等部件可以安装在电路板上或连接到电路板；或者电连接到电路板中的走线层 和/或接地层。例如，射频源设置于走线层。
153.上述任何接地层、或接地板、或接地金属层由导电材料制得。一个实施例中，该导电 材料可以采用以下材料中的任一者：铜、铝、不锈钢、黄铜和它们的合金、绝缘基片上的 铜箔、绝缘基片上的铝箔、绝缘基片上的金箔、镀银的铜、绝缘基片上的镀银铜箔、绝缘 基片上的银箔和镀锡的铜、浸渍石墨粉的布、涂覆石墨的基片、镀铜的基片、镀黄铜的基 片和镀铝的基片。本领域技术人员可以理解，接地层/接地板/接地金属层也可由其它导电 材料制得。
154.谐振频率：谐振频率又叫共振频率。谐振频率可以指天线输入阻抗虚部为零处的频率。 谐振频率可以有一个频率范围，即，发生共振的频率范围。共振最强点对应的频率就是中 心频率-点频率。中心频率的回波损耗特性可以小于-20db。
155.谐振频段/通信频段/工作频段：无论何种类型的天线，总是在一定的频率范围(频段 宽度)内工作。例如，支持b40频段的天线，其工作频段包括2300mhz～2400mhz范围 内的频率，或者是说，该天线的工作频段包括b40频段。满足指标要求的频率范围可以看 作天线的工作频段。工作频段的宽度称为工作带宽。全向天线的工作带宽可能达到中心频 率的3-5％。定向天线的工作带宽可能达到中心频率的5-10％。带宽可以认为是中心频率 (例如，偶极子的谐振频率)两侧的一段频率范围，其中天线特性在中心频率的可接受值 范围内。
156.阻抗和阻抗匹配：天线的阻抗一般是指天线输入端的电压与电流的比值。天线阻抗是 天线中对电信号的电阻的量度。一般而言，天线的输入阻抗是复数，实部称为输入电阻， 以ri表示；虚部称为输入电抗，以xi表示。电长度远小于工作波长的天线，其输入电抗 很大，例如短偶极天线具有很大的容抗；电小环天线具有很大的感抗。直径很细的半波振 子输入阻抗约为73.1+j42.5欧。在实际应用中，为了便于匹配，一般希望对称振子的输入 电抗为零，这时的振子长度称为谐振长度。谐振半波振子的长度比自由空间中的半个波长 略短一些，工程上一般估计缩短5％。天线的输入阻抗与天线的几何形状、尺寸、馈电点 位置、工作波长和周围环境等因素有关。线天线的直径较粗时，输入阻抗随频率的变化较 平缓，天线的阻抗带宽较宽。
157.研究天线阻抗的主要目的是为实现天线和传输线间的匹配。欲使发射天线与传输线相 匹配，天线的输入阻抗应该等于传输线的特性阻抗。欲使接收天线与接收机相匹配，天线 的输入阻抗应该等于负载阻抗的共轭复数。通常接收机具有实数的阻抗。当天线的阻
电感在高频下所产生的阻值，当中向上的是正数，向下的是负数。图表最中间的点(1+j0) 代表一个已阻抗匹配的电阻数值，同时其反射系数s11的值会是零。图表的边缘代表其反 射系数s11的长度是1，即100％反射。在图边的数字代表反射系数s11的角度(0-180度) 和波长(由零至半个波长)。
168.电长度：电长度可以是指，物理长度(即，机械长度或几何长度)乘以电或电磁信号 在媒介中的传输时间与这一信号在自由空间中通过跟媒介物理长度一样的距离时所需的 时间的比来表示，电长度可以满足以下公式：
[0169][0170]
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为在自由空间中的 中传输时间。
[0171]
或者，电长度也可以是指物理长度(即机械长度或几何长度)与所传输电磁波的波长之 比，电长度可以满足以下公式：
[0172][0173]
其中，l为物理长度，λ为电磁波的波长。
[0174]
在一个实施例中，辐射体的物理长度，可以设置为辐射体的电长度
±
10％，例如
±
5％。
[0175]
本技术中的波长，可以是谐振频率的中心频率对应的在介质中的波长，或者天线所支 持的工作频段的中心频率对应的在介质中的波长。例如，假设b1上行频段(谐振频率为1920 mhz至1980mhz)的中心频率为1955mhz，那波长可以为利用1955mhz这个频率计算出 来的波长，或计算出来的在介质中的波长(简称为介质波长)。不限于中心频率，“波长/ 介质波长”也可以是指谐振频率或工作频段的非中心频率对应的波长/介质波长。为便于 理解，本技术实施例中提到的介质波长可以简单地理解为波长。
[0176]
本技术提及的电流同向/反向分布，应理解为在同一侧的导体上主要电流的方向为同 向/反向的。例如，在呈环状的导体上激励同向分布电流(例如，电流路径也是环状的) 时，应可理解，环状导体中两侧的导体上(例如围绕一缝隙的导体，在该缝隙两侧的导体 上)激励的主要电流虽然从方向上看为反向的，其仍然属于本技术中对于同向分布电流的 定义。
[0177]
等效长度：由于传输距离、所设置的电容和/或电感以及辐射阻抗等因素，电磁波在 传输介质上传输时会引起相位差。如果所引起的相位差与导波在预定长度的、具有预定介 电常数并且不具备辐射能力的传输线传输时所引起的相位差相同，则在传输介质所传输的 等效长度等于传输线的预定长度。等效长度可以受传输介质中对应传输线的物理长度、传 输介质中所设置的电容和/或电感、所设置的移相器以及传输线耦合至辐射体的位置等的 影响。具体而言，通过设置电容或电感，可以在等效长度基本不变的情况下缩短物理长度。 例如，通过设置电容或者电感等器件，物理长度l和等效长度le的关系可以满足：(1-1/3)le ≤l≤(1+1/3)le、或(1-1/4)le≤l≤(1+1/4)le。
[0178]
比吸收率(specific absorption ration,sar)，指单位时间内单位质量的物质吸收的电 磁辐射能量。国际上通常使用sar值来衡量终端辐射的热效应。以手机辐射为例，
sar可 以指辐射被人体(例如，头部)吸收的比率，sar值越低，辐射被人体吸收的量越少。
[0179]
包络相关系数(envelope correlation coefficient，ecc)表示两个天线的辐射方向图 的独立程度。如果一个天线完全水平极化，而另一个完全垂直极化，则两个天线的相关性 基本为零。类似地，如果一个天线只向天空辐射能量，而另一个只向地面辐射能量，则这 些天线的ecc也基本为0。因此，包络相关系数考虑了天线的辐射方向图形状、极化和甚 至是两个天线之间场的相对相位。ecc一般表征的是两个天线之间的关系，对于mimo天 线系统而言，可以用多组ecc来表征天线之间的独立性。例如，ecc低于0.5的mimo天线 能够“比较好”的工作。
[0180]
本技术中的“馈电端”、“馈电点”、“接地端”、“开放端”和“一端”中的“点”或“端”， 并不能狭义的理解为一定是一个点，还可以认为是天线辐射体上包括第一端点的一段辐射 体，或者还可以认为是传输线和辐射体的连接处的一段辐射体，第一端点是该天线辐射体 上第一端的端点。例如，天线辐射体的第一端为馈电端，可以认为是距离该第一端点八分 之一个第一波长范围内的一段辐射体，其中，第一波长可以是天线结构的工作频段对应的 波长，可以是工作频段的中心频率对应的波长，或者，谐振点对应的波长。例如，天线辐 射体的第一端为馈电端，还可以认为是距离该第一端点5mm以内的一段辐射体，或者3mm 以内的一段辐射体。例如，天线辐射体的第一端为接地端，可以认为是距离该第一端点5mm 以内的一段辐射体，或3mm以内的一段辐射体。又例如，天线辐射体的第一端为开放端， 应做两种理解，一种是对于ifa辐射体，ifa辐射体的“开放端”可以认为是距离该第一端 点5mm以内的一段辐射体，或3mm以内的一段辐射体；一种是对于crlh辐射体，crlh 辐射体的“开放端”可以认为是离crlh辐射体的接地端的端点距离5mm以上的一段辐射 体，或距离10mm以上的一段辐射体。在一个实施例中，crlh辐射体的开放端为馈电端， 从馈电端远离接地端的方向电连接一单极子辐射体，该单极子辐射体也可以看做是crlh 辐射体的开放端，应理解，该单极子辐射体可以看作crlh辐射体的一部分。
[0181]
本技术中的“耦合至接地端”，应理解为与上述“接地端”电连接或间接耦合，电连 接点或间接耦合的点应位于上述“接地端”上。
[0182]
本技术中的“耦合至开放端”，应理解为与上述“开放端”电连接或间接耦合，电连 接点或间接耦合的点应位于上述“开放端”上。
[0183]
本技术中的“附近”、“邻近”、“靠近”是指两个具有上述关系(即，“附近”、“邻近”、
ꢀ“
靠近”)的点或者部分(例如馈电点和接地端或开放端)之间的距离不超过特定距离值， 该距离值可以采用了介质波长的1/16或介质波长的1/8或其他值来约束，但这两个值也仅用 于示例。在一个实施例中，“附近”、“邻近”、“靠近”是指两个具有上述关系(即，“附近”、
ꢀ“
邻近”、“靠近”)的点或者部分(例如馈电点和接地端或开放端)之间的距离不超过10mm， 例如不超过5mm，或例如不超过3mm。在一个实施例中，“附近”、“邻近”、“靠近”是指 两个具有上述关系(即，“附近”、“邻近”、“靠近”)的点或者部分(例如馈电点和接地端 或开放端)至少局部重叠，或者看作其之间的距离为0mm。本技术以上内容中提及的馈电 点、馈电端可以是指传输线与辐射体的连接区域(又可称为连接处)中的任一点，例如中 心点。点(如馈电点、连接点、接地点等)到缝隙或者缝隙到点的距离可以是指点到该缝 隙的中点的距离，也可以是指点到该缝隙的两端的距离。
[0184]
本技术提供的技术方案适用于采用以下一种或多种通信技术的电子设备：蓝牙
(blue
‑ꢀ
tooth，bt)通信技术、全球定位系统(global positioning system，gps)通信技术、无线 保真(wireless fidelity，wifi)通信技术、全球移动通讯系统(global system for mobilecommunications，gsm)通信技术、宽频码分多址(wideband code division multiple access， wcdma)通信技术、长期演进(long term evolution，lte)通信技术、5g通信技术以及 未来其他通信技术等。本技术实施例中的电子设备可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、 智能家居、智能手环、智能手表、智能头盔、智能眼镜等。电子设备还可以是具有无线通 信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备，5g 网络中的电子设备或者未来演进的公用陆地移动通信网络(public land mobile network， plmn)中的电子设备等，本技术实施例对此并不限定。图1示例性示出了本技术提供的 电子设备，以电子设备为手机进行说明。
[0185]
如图1所示，电子设备200可以包括：盖板(cover)201、显示屏/模组(display)202、 印刷电路板(printed circuit board，pcb)203、中框(middle frame)204和后盖(rear cover) 205。应理解，在一些实施例中，盖板201可以是玻璃盖板(cover glass)，也可以被替换 为其他材料的盖板，例如超薄玻璃材料盖板，pet(polyethylene terephthalate，聚对苯二 甲酸乙二酯)材料盖板等。
[0186]
其中，盖板201可以紧贴显示模组202设置，可主要用于对显示模组202起到保护、 防尘作用。
[0187]
在一个实施例中，显示模组202可以包括液晶显示面板(liquid crystal display，lcd)， 发光二极管(light emitting diode，led)显示面板或者有机发光半导体(organic light-emittingdiode，oled)显示面板等，本技术对此并不做限制。
[0188]
中框204主要起整机的支撑作用。图1中示出pcb203设于中框204与后盖205之间， 应可理解，在一个实施例中，pcb203也可设于中框204与显示模组202之间，本技术对 此并不做限制。其中，印刷电路板pcb203可以采用耐燃材料(fr-4)介质板，也可以采 用罗杰斯(rogers)介质板，也可以采用rogers和fr-4的混合介质板，等等。这里，fr-4 是一种耐燃材料等级的代号，rogers介质板是一种高频板。pcb203上承载电子元件，例 如，馈电单元等。在一个实施例中，印刷电路板pcb203上可以设置一金属层。该金属层 可用于印刷电路板pcb203上承载的电子元件接地，也可用于其他元件接地，例如支架天 线、边框天线等，该金属层可以称为地板，或接地板，或接地层。在一个实施例中，该金 属层可以通过在pcb203中的任意一层介质板的表面蚀刻金属形成。在一个实施例中，用 于接地的该金属层可以设置在印刷电路板pcb203上靠近中框204的一侧。在一个实施例 中，印刷电路板pcb203的边缘可以看作其接地层的边缘。可以在一个实施例中，金属中 框204也可用于上述元件的接地。电子设备200还可以具有其他地板/接地板/接地层，如 前所述，此处不再赘述。
[0189]
其中，电子设备200还可以包括电池(图中未示出)。电池可以设置于设于中框204 与后盖205之间，或者可设于中框204与显示模组202之间，本技术对此并不做限制。在 一些实施例中，pcb203分为主板和子板，电池可以设于所述主板和所述子板之间，其中， 主板可以设置于中框204和电池的上边沿之间，子板可以设置于中框204和电池的下边沿 之间。
[0190]
电子设备200还可以包括边框2041，边框2041可以至少部分地由金属等导电材料形 成。边框2041可以设于显示模组202和后盖205之间并绕电子设备200的外围周向延伸。 边框2041可以具有包围显示模组202的四个侧边，帮助固定显示模组202。在一种实现 方式
中，金属材料制成的边框2041可以直接用作电子设备200的金属边框，形成金属边 框的外观，适用于金属工业设计(industrial design，id)。在另一种实现方式中，边框2041 的外表面还可以为非金属材料，例如塑料边框，形成非金属边框的外观，适用于非金属id。
[0191]
中框204可以包括边框2041，包括边框2041的中框204作为一体件，可以对整机中 的电子器件起支撑作用。盖板201、后盖205分别沿边框的上下边沿盖合从而形成电子设 备的外壳或壳体(housing)。在一个实施例中，盖板201、后盖205、边框2041和/或中 框204，可以统称为电子设备200的外壳或壳体。应可理解，“外壳或壳体”可以用于指 代盖板201、后盖205、边框2041或中框204中任一个的部分或全部，或者指代盖板201、 后盖205、边框2041或中框204中任意组合的部分或全部。
[0192]
中框204上的边框2041可以至少部分地作为天线辐射体以收/发射频信号，作为辐射 体的这一部分边框，与中框204的其他部分之间可以存在间隙，从而保证天线辐射体具有 良好的辐射环境。在一个实施例中，中框204在作为辐射体的这一部分边框处可以设置孔 径，以利于天线的辐射。
[0193]
或者，可以不将边框2041看作中框204的一部分。在一个实施例中，边框2041可以 和中框204连接并一体成型。在另一实施例中，边框2041可以包括向内延伸的突出件， 以与中框204相连，例如，通过弹片、螺丝、焊接等方式相连。边框2041的突出件还可 以用来接收馈电信号，使得边框2041的至少一部分作为天线的辐射体收/发射频信号。作 为辐射体的这一部分边框，与中框204之间可以存在间隙，从而保证天线辐射体具有良好 的辐射环境，使得天线具有良好的信号传输功能。下文中将主要以边框2041的侧边作为 辐射体的一部分来描述本技术的实施例。应当理解的是，其他情况也是类似的，在下文中 将不再分别赘述。
[0194]
其中，后盖205可以是金属材料制成的后盖；也可以是非导电材料制成的后盖，如玻 璃后盖、塑料后盖等非金属后盖；还可以是同时包括导电材料和非导电材料制成的后盖。
[0195]
电子设备200的天线还可以设置于壳体的内侧，更具体地，设置在边框2041内侧。 当电子设备200的边框2041为非导电材料时，天线辐射体可以位于电子设备200内并延 边框2041设置。例如，天线辐射体贴靠边框2041设置，以尽量减小天线辐射体占用的体 积，并更加的靠近电子设备200的外部，实现更好的信号传输效果。需要说明的是，天线 辐射体贴靠边框2041设置是指天线辐射体可以紧贴边框2041设置，也可以为靠近边框 2041设置，例如天线辐射体与边框2041之间能够具有一定的微小缝隙。
[0196]
电子设备200的天线还可以设置于壳体内的其他任意适当的位置，例如支架天线、毫 米波模组等，设置于壳体内的天线的净空可以由中框204、和/或边框2041、和/或后盖205、 和/或显示屏202中任一个上的开缝/开孔来得到，或者由任几个之间形成的非导电缝隙/孔 径来得到，天线的净空设置可以保证天线的辐射性能。应可理解，天线的净空可以是由电 子设备200内的任意导电元器件来形成的非导电区域，天线通过该非导电区域向外部空间 辐射信号。在一个实施例中，天线的形式可以为基于柔性主板(flexible printed circuit， fpc)的天线形式，基于激光直接成型(laser-direct-structuring，lds)的天线形式或者 微带天线(microstrip disk antenna，mda)等天线形式。在一个实施例中，天线也可采 用嵌设于电子设备200的屏幕内部的透明结构，使得该天线为嵌设于电子设备200
的屏幕 内部的透明天线单元。
[0197]
当然，应当理解的是，图1中所示出的这种电子设备的结构和布置只是示意性的，而 不旨在限制本技术的保护范围。只要适用，其他任意适当结构或者布置的电子设备也是可 能的。下文中将主要以图1中所示出的结构为例来描述根据本技术实施例的电子设备200， 应当理解的是，应用于其他电子设备200也是类似的。在下文中将不再分别赘述。
[0198]
在电子设备的轻薄化、极致屏占比等大趋势的影响下，如何设计电子设备200的天线 以满足宽频带天线的要求越来越具有挑战性。电子设备200上的宽频段天线，为达到较好 的手握性能，可以采用分布式馈电。例如对位于手机上方的两个单极天线通过分布式馈电 连接，同时在两个天线上引入相位差约为90
°
的信号/导波，呈现双谐振宽带匹配的效果。 还可以对位于手机上方的两个单极天线以及右下方的第三个单极天线实现分布式馈电，同 时在三个天线上依次引入约60
°
、约120
°
的相位差，呈现三谐振宽带匹配的效果。因此， 通过增加辐射体数量，可以实现单天线的带宽拓展。
[0199]
在一种实施例中，可以采用分布式天线设计，例如，采用对称和反对称馈电，激励对 称结构的辐射体，实现正交模式的mimo天线对。在这种实施例中，辐射体对称设计于 手机两侧，通过具有宽带匹配电路的对称、反对称馈电连接，实现低频的双模天线对，同 时这两个天线均具有一定的带宽，隔离度较高。
[0200]
本技术实施例还提供了一种天线，该天线采用具有预定长度传输线104来为辐射体进 行馈电。馈电单元103在辐射体上馈电时，激励辐射体模式以形成谐振的同时，也能够在 传输线104上激励传输线模式以形成谐振。传输线模式能够与辐射体模式叠加，从而能够 有效地提升天线的效率和带宽。下面将结合附图来描述这种天线的示例性实施例。
[0201]
本技术中所提到的传输线104可以包括但不限于：微带线、带状线、同轴线、或其他 线状导电体、以及前述项的任意组合。其中，线状导电体可以是以下一种或多种的组合： 形成lcp、fpc、和/或pcb的线状导电材体；形成于绝缘介质上的线状导电体(例如lds 天线体、玻璃/陶瓷天线体)。在一个实施例中，线状导电体可以理解为长度大于2倍宽度 的条形或弯曲形的导电体。由于传输线能够采用各种适当的材料或线材制成，使得设计和 结构自由度高，能够被设计在电子设备的任意适当的位置，从而更加有利于天线和电子设 备的设计灵活性。下文中将主要以常用的微带线作为传输线104为例来描述根据本公开实 施例的发明构思。应当理解的是，对于传输线104由其他方式构成的情况也是类似的，在 下文中将不再分别赘述。
[0202]
微带线是由支在介质基片上的单一导体带构成的传输线104。微带线是由介质基片， 和介质基片上的导体条以及介质底部的金属地板构成。图2示出了50ohm微带线沿垂直 于导体条的延伸方向截取的示例性截面图。如图2所示，导体条的宽度w约为1mm～1.4mm 的范围内，例如约1.2mm，介质基片的高度h在0.6mm～0.8mm之间，例如约0.7mm。介 质基片的介电常数ε约为4.4。当该传输线104应用于天线中时，其长度t被设置为t≈1/4λ 或t≈1/2λ，其中λ为所述天线在被馈电时所产生的谐振中的一个谐振所对应的介质波长， 下文中将结合不同的实施来分别进行描述。
[0203]
图3示出了传输线104的示例性结构。如图3所示，传输线104包括两端，即，第一 端和第二端。根据本公开实施例的传输线104的这两端可以接地或开放。在一些实施例中， 传输线104的一端或两端可以直接接地，该端可以称为接地端。在一些实施例中，接地端 也可
以通过耦合至天线的辐射体的接地端附近而接地。在一些实施例中，传输线104在一 端的端部附近5mm以内直接或耦合接地，例如，距离端部2mm左右接地。在一些实施例 中，传输线104的一端或两端可以通过不接地而实现开放，该端可以称为开放端。在一些 实施例中，该端也可以通过耦合至天线的辐射体的开放端附近而开放。在一些实施例中， 传输线104在一端的端部附近的5mm以内不接地，例如，距离端部2mm以内不接地。
[0204]
下文中将分别结合传输线104是否接地的不同情况来描述根据本公开的构思。图4(a) 示出了传输线104两端均接地的情况。在这种情况下，传输线104形成loop辐射体类型 的传输线104，并且传输线104的长度t约为1/2λ，其中λ为所述天线在被馈电时所产生的 谐振中最低谐振所对应的介质波长。本技术中的“长度t约为1/2λ”可以理解为传输线的 长度t满足1/2λ1≤t≤1/2λ2，其中λ1和λ2分别为所述馈电单元在馈电时，所述天线所产生 的最低谐振所对应的工作频段的最小介质波长和最大介质波长。应当理解的是，本公开中 所提到的介质波长是指一个波长范围。传输线104作为导体结构，在馈电单元103耦合至 其耦合点(或者，馈入点)以进行激励时，也能够分别在介质波长的1/2、1倍、3/2倍等 1/2的自然数倍处产生谐振，从而激励出传输线模式。图4(b)和(c)分别示出了传输 线104本身在被激励时的s11参数和效率示意图。由于传输线104环境较为封闭，其辐射 效率很低，基本可以忽略不计。图4(d)示出了传输线104本身在被激励时的电流电场 分布示意图。结合图4(b)至图4(d)可以看出，图4(a)中所示的传输线104在被 馈电时可以激励出三个传输线模式。图4(d)示出这三个传输线模式的谐振频率可以分 别对应于1.05ghz、2.14ghz和3.2ghz。
[0205]
在本技术的实施例中，在馈电单元馈电至传输线，并通过传输线耦合馈电至第一辐射 体和第二辐射体时，第一辐射体用于产生第一谐振，传输线用于产生与所述第一谐振邻近 的谐振；第二辐射体用于产生第二谐振，传输线还用于产生与所述第二谐振邻近的谐振。 在一个实施例中“邻近的谐振”应理解为，两个谐振均包括同一工作频段的频率；或者， 两个谐振分别包括相邻工作频段的频率；或者，两个谐振的在天线结构的s11曲线图中为 相邻的谐振且在-2db以下的区间有重叠区域。
[0206]
与loop辐射体的设计类似，如果在传输线104的预定位置设置接地调节电路，能够 调节传输线模式的谐振频率。调节电路可以包括电容和/或电感。具体而言，如果能够在 半波长模式的电流强点、1倍和1.5倍波长模式的电场强点设置接地的电容，能够将中高 频的谐振频率往低偏移。如果能够在上述位置设置电感，能够将中高频的谐振频率往高偏 移。例如，在一些实施例中，如果在1/2波长模式(对应于图4(d)中1.05ghz)的电流 强区、1倍(对应于图4(d)中2.14ghz)和3/2波长模式(对应于图4(d)中3.2ghz) 的电场强区加载电容，如图5(a)所示，能够使低频模式(例如1/2波长模式)基本不 变，中频(例如1倍波长模式)和高频模式(例如1.5倍波长模式)往低偏移，如图5(b) 所示，这样能够调节低频及中高频模式从而接近所需的设计频段，来进一步提升天线的各 项性能。
[0207]
如前文中所提到的，传输线104的电长度对应于某一谐振频率(例如最低谐振频率) 对应的介质波长的约1/2或者约1/4。在一个实施例中，传输线104的电长度对应于某一 谐振频率(例如最低谐振频率)对应的介质波长的约1/2，其中，传输线的长度t满足 1/2λ1≤t≤1/2λ2，其中λ1和λ2分别为所述馈电单元在馈电时，所述天线所产生的最低谐振所 对应的工作频段的最小介质波长和最大介质波长。在一个实施例中，传输线104的电长度 对应于某一谐振频率(例如最低谐振频率)对应的介质波长的约1/4，其中，传输线的长 度t满
这些情况将在后文中做进一步阐述。
[0213]
传输线104的两端分别连接工作于相同或不同频段的辐射体，可例如，下文的图8示 出了传输线104的一端与第一辐射体1013连接，另一端与第二辐射体1014连接，第一辐 射体1013和第二辐射体1014工作于不同的频段，例如分别工作于低频频段和中频频段。 还可例如，后文在图54示出了天线100的一种示例性结构。图54示出的天线100包括工 作于相同频段的辐射体对101(包括第一辐射体1013和第二辐射体1014)、传输线102和 馈电单元1031。在图8和图54所示的实施例中，传输线分别连接于第一辐射体1013和 第二辐射体1014的接地端附近。应可理解，传输线也可以分别连接于第一辐射体1013和 第二辐射体1014的开放端附近，或者传输线的一端连接于其中一个辐射体的接地端，另 一端连接于另一辐射体的开放端。
[0214]
连接工作于相同或不同频段的辐射体的传输线均包括等效长度不等的两个区段，例如 物理长度不等的两个区段。在下文中将主要以传输线的物理长度为例来描述根据本公开的 发明构思。应可理解，连接工作于相同或不同频段的辐射体的传输线可以是一个或者多个， 例如两个传输线，每一个传输线的两端分别连接至该相同或不同频段的辐射体上，且每一 个传输线均包括等效长度不等的两个区段，例如物理长度不等的两个区段。
[0215]
除了物理长度外，还可以通过以下中的至少一种来确定等效长度：对应传输线和辐射 体对之间设置的电容或电感、对应传输线上设置的移相器、和对应传输线耦合至所述辐射 体对的位置，这将在后文中做进一步阐述。本文中单独提到“长度”一般是指物理长度。 馈电单元经由这两个区段而分别耦合至第一辐射体1013和第二辐射体1014，如图8或图 54所示。两个区段的等效长度不同，从而馈电单元所提供的激励电流传输到第一辐射体 1013和第二辐射体1014上时会存在相位差。在一些实施例中，两个区段之间的长度之间 的差可以在介质波长的1/8～3/8之间，例如大致在介质波长的1/4。例如，对应于谐振频率 为1920mhz至1980mhz的频段而言，该频段的中心频率1955mhz对应的介质波长为 15cm，由此计算得出在一些实施例中，两个区段的长度的差可以在1cm～7cm之间。在一 些替代的实施例中，一条传输线的两个区段之间的长度之间的差可以小于1/8或者更小。 这些情况将在后文中做进一步阐述。此外，还应当说明的是，本文中所提到的范围都是包 括端点值。例如，长度的差d可以在1cm～7cm之间表示1cm≤d≤7cm。其他关于比例和 /或角度的范围也是类似的。基于不对称馈电的辐射体对101(例如，包括第一辐射体1013 和第二辐射体1014)，激励电流通过传输线的两个区段分别到达馈电点a、b点(例如， 传输线与两个辐射体的电连接点)，具有相位差ф，相位差在90
°±
45
°
的范围内。例如， 在一些实施例中，激励电流通过两个区段分别到达馈电点a、b点的相位差在90
°±
30
°ꢀ
的范围内。
[0216]
在一个实施例中，传输线的长度是1/2介质波长的奇数倍，例如1/2介质波长。传输 线的两个区段的等效长度相差1/4介质波长。在一个实施例中，馈电部能够在a、b点上 实现等幅同向的电流。在一个实施例中，馈电部在辐射体对101上激励出的电流方向相同。
[0217]
在一个实施例中，传输线的长度是1/2介质波长的奇数倍，可以理解为传输线的长度 在[1/2介质波长的奇数倍
×
(1
±
20％)]的范围内。在一个实施例中，传输线的两个区段的长 度相差1/4介质波长，可以理解为长度相差[1/4介质波长
×
(1
±
10％)]的范围内。对于等效 长度，考虑到传输线所设置的电容、电感等，如前文中所提到的，物理长度l和等效长度 le的关系可以满足：(1-1/3)le≤l≤(1+1/3)le，或者(1-1/4)le≤l≤(1+1/4)le。
[0218]
在一个实施例中，传输线的长度是1/2介质波长的偶数倍，例如1倍介质波长。传输 线的两个区段的长度相差1/4介质波长。在一个实施例中，馈电部能够在a、b点上实现 等幅反向的电流。在一个实施例中，馈电部在辐射体对101上激励出的电流方向相反。
[0219]
在一个实施例中，传输线的长度是1/2介质波长的偶数倍，可以理解为传输线的长度 在(1/2介质波长的偶数倍
×
(1
±
20％))的范围内。在一个实施例中，传输线的两个区段 的长度相差1/4介质波长，可以理解为长度相差(1/4介质波长
×
(1
±
10％))的范围内。 对于等效长度，考虑到传输线所设置的电容、电感等，如前文中所提到的，物理长度l和 等效长度le的关系可以满足：(1-1/3)le≤l≤(1+1/3)le，或者(1-1/4)le≤l≤(1+1/4)le。
[0220]
本技术的实施例，通过使得传输线的两个区段之间的长度不等，例如，根据在辐射体 对101上所需的相位差，可以将其长度的差设置为从1/8-3/8介质波长的其他范围。以此 方式，天线100也能够分别实现辐射体对101上电流相位差控制，从而有利于改善天线 100的各种性能。
[0221]
在一些替代的实施例中，除了物理长度不等外，也可以通过其他适当的方式来使区段 或者传输线的等效长度不等来实现馈电点之间相位差。在这样的实施例中，天线也是包括 辐射体对、至少一条传输线和馈电单元。至少一条传输线包括两个区段。馈电单元分别经 由这两个区段而耦合到第一辐射体的第一馈电点和第二辐射体的第二馈电点。通过使得两 个区段的等效长度不等，使得馈电单元所提供的激励电流在第一馈电点和第二馈电点处的 相位差在90
°±
45
°
的范围内，例如，在一些实施例中，相位差在90
°±
30
°
的范围内。 在一些实施例中，除了两个区段的物理长度外，两个区段的等效长度还可以通过以下中的 至少一项来确定：对应区段和辐射体对之间设置的电容或电感、对应区段上设置的移相器、 和对应区段耦合至所述辐射体对的位置。
[0222]
图8示出了传输线104的一端与第一辐射体1013连接，并连接至第一辐射体1013的 接地端附近，另一端与第二辐射体1014连接，并连接至第二辐射体1014的接地端附近的 示意图。在一个实施例中，第一辐射体1013可以是工作于低频频段的辐射体。在一个实 施例中，第二辐射体1014可以是工作于中频频段的辐射体。在图8所示的示例中，第一 辐射体1013的电长度约在天线的第一谐振频率(例如，低频)对应的介质波长的八分之 一到八分之三之间。在一个实施例中，低频辐射体的物理长度可以在45mm～70mm之间， 例如，58.5mm。第二辐射体1014的电长度在天线的第二谐振频率(例如，中频)对应的 介质波长的八分之一到八分之三之间。在一个实施例中，中频辐射体的物理长度可以在 22mm～35mm之间，例如，27.5mm。传输线104采用微带线结构，其电长度对应于第一传 输线谐振频率(例如，低频)的波长的二分之一左右。在一个实施例中，低频传输线的物 理长度约在65mm～75mm之间，例如70mm。第一辐射体1013和第二辐射体1014与边框 的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可以在3mm以内，例如，在一些实施例中， 该宽度可以为2mm以内，例如约1mm。缝隙中可以填充有不导电材料。
[0223]
在这种情况下，基于上述分析，此种布置的天线能够在低频、中频、高频各激励出2 个模式实现全频段6个谐振频率的覆盖，反射系数s11及效率曲线如图9(a)和图9(b) 所示，每个模式的电流分布如图10所示。如图9和图10的(a-b)所示，天线的低频频段 的两个谐振频率主要由第一辐射体1013的低频谐振频率和传输线104的低频谐振频率(对 应于1/2介质波长模式)实现。如图9和图10的(c-d)所示，中频频段的两个谐振频率主 要由第二辐射
体1014的低频谐振频率和传输线104的中频谐振频率(对应于1倍介质波 长)模式。如图9和图10的(e-f)所示，高频频段的两个谐振频率主要由第一辐射体1013 的高频谐振频率和传输线104的高频谐振频率(对应于1.5倍介质波长模式)实现。相比 单个辐射体的情况，图8所示的天线结构的效率和带宽显著增加。在一些实施例中，也可 以将图8中所示的辐射体由两个ifa辐射体合并为t辐射体结构。可以看作是第一辐射体 1013和第二辐射体1014共用接地端，并同样采用类似的传输线104连接馈电，如图11 所示。在图11所示的示例中，第一辐射体1013的电长度约在天线的第一谐振频率(例如， 低频)对应的介质波长的八分之一到八分之三之间。在一个实施例中，低频辐射体的物理 长度可以在45mm～70mm之间，例如，50mm。第二辐射体1014的电长度在天线的第二谐 振频率(例如，中频)对应的介质波长的八分之一到八分之三之间。在一个实施例中，中 频辐射体的物理长度可以在22mm～35mm之间，例如，30mm。传输线104采用微带线结 构，其电长度对应于第一传输线谐振频率(例如，低频)的波长的二分之一左右。在一个 实施例中，低频传输线的物理长度约在65mm～75mm之间，例如70mm。采用这种结构的 天线同样可以在低频、中频及高频实现模式扩展，其反射系数s11和效率曲线如图12(a) 和(b)所示。6个模式的电流分布分别如图13(a)至图13(f)所示。
[0224]
以直接对t天线进行馈电为第一天线，图11所示的天线为第二天线，图14(a)和 (b)分别示出了两种天线的s11曲线和效率曲线。其中，第一天线的t型辐射体上仅设 置一个馈电点，而不限制其馈电点的具体位置。通过图14可以发现，第一天线最多激励 处辐射体的3个模式，而且模式激励不充分，效率带宽不足。在采用上述约为1/2介质波 长的传输线104耦合至辐射体的接地端附近馈电，以形成第二天线时，第二天线的效率和 带宽都能够得到显著地提升。
[0225]
在一些实施例中，本技术的传输线104结构也可应用在工作于相同频段的两个辐射体 上。在一些实施例中，本技术的传输线104结构也可应用在尺寸相当的两个辐射体上。如 图15所示，两个ifa辐射体结构合并的t天线结构，采用如前文中所提到的传输线104 连接至接地端附近进行馈电，如图15所示。在图15所示的示例中，第一辐射体1013和 第二辐射体1014的电长度约在天线的第一谐振频率(例如，低频)对应的介质波长的八 分之一到八分之三之间。在一个实施例中，低频辐射体的物理长度可以在45mm～70mm之 间，例如，52.5mm。传输线104采用微带线结构，其电长度对应于第一传输线谐振频率 (例如，低频)的波长的二分之一左右。在一个实施例中，低频传输线的物理长度约在 65mm～75mm之间，例如74mm。图16(a)示出了这种天线的s11曲线和阻抗圆图，图 16(b)示出了其效率曲线图。从图中可以看粗，这种天线结构可以在低频段激励三个模 式，由辐射体所产生的天线的两个模式(将在下文中做进一步阐述)和传输线104的第一 传输线谐振频率模式共同形成。图17(a)至(c)显示了这三个模式的电流分布。
[0226]
如前文中所提到的，传输线104的小型化可以通过介电常数的电介质来实现。图18 示出了图15所示的实施例中采用不同电介质加载的传输线104设计。图18(a)示出了 第一天线，其中在对应于介电常数为4.4的情况下，最低谐振频率对应的介质波长的1/2 所对应的传输线104物理长度约为75mm；图18(b)示出了第二天线，其中在对应于介 电常数为16的情况下，最低谐振频率对应的介质波长的1/2所对应的传输线104物理长 度约为32mm；以及图18(c)示出了第三天线，其中在对应于介电常数为33的情况下， 最低谐振频率对应的介
质波长的1/2所对应的传输线104物理长度约为22mm。图18(d) 示出了这几种天线的s11和阻抗圆图，图18(e)示出了这几种天线的效率曲线图。可以 看出，随着介电常数的升高传输线104长度下降了2/3以上，但仍然满足1/2介质波长的 电长度要求。因此前文中所提到的天线模式和效率带宽能够保持。
[0227]
在一些实施例中，替代地或者附加地，传输线104也可以具有多次曲折绕线形式，图 19(a)示出了在对应于介电常数为33的情况下，采用最少次曲折结构的传输线104(作 为第一天线的传输线)；图19(b)示出了同样情况下采用多次曲折结构的传输线104(作 为第二天线的传输线)。图19(c)和(d)分别示出了这两种天线结构的s11曲线和效率 曲线图。可以看出，通过采用多次曲折结构的传输线104，天线模式和效率带宽影响很小， 从而利于保持高带宽和效率的情况下进一步使天线和电子设备小型化。
[0228]
当然，应当理解的是，采用不同介电常数或多次曲折结构来使传输线104小型化的实 施例只是示意性的，并不旨在限制本公开的保护范围。这种方式来使传输线104小型化可 以应用于任意适当的实施例中，包括但不限于图6所示的实施例、图8所示的实施例、图 11所示的实施例以及下文中将要提到的各种实施例中。这些在下文中将不再分别赘述。
[0229]
在一些实施例中，传输线104结构还可以和辐射体端的阻抗匹配电路组合，进一步增 加谐振频率数目，从而提高带宽。图20(a)所示实施例与图15的结构类似，不同在于， 图20(a)所示实施例在传输线104和辐射体的连接点增加串联电容并联电感的阻抗匹配 电路。图20(b)和图20(c)分别示出了该天线结构的的s11和效率曲线图。在一个实 施例中，图20(a)所示实施例可在目标频段(例如，低频频段)激励出5个模式，如图 20(b)所示的mode1至mode5，其电流分布如图21的(a)至(e)所示。
[0230]
以图22(a)所示的天线为第一天线，图15所示的天线为第二天线，图20所示的天 线为第三天线，图22(b)和图22(c)分别示出了这三种天线的s11曲线和效率曲线图， 图23(a)和(b)分别示出了这三种天线的左手模式和右手模式下的效率图。如图22 和图23所示，自由空间下，相比于图22(a)所示的天线结构(第一天线)，图15所示 的天线结构(第二天线)的-4db效率带宽增加一倍左右，图20(a)所示的天线结构(第 三天线)的-4db效率带宽增加两倍以上。在手持场景下，图20(a)所示的天线结构在整 个低频段(700～1200mhz)的左手持握和右手持握效率均达到-8.5db以上。
[0231]
应当理解的是，阻抗匹配电路应用于传输线104和低频辐射体之间以提高低频频段的 带宽，上述实施例只是示意性的，并不旨在限制本公开的保护范围。该阻抗匹配电路可以 应用于传输线104与任意适当频段的辐射体之间以提高对应辐射频段的带宽。这些在下文 中将不再分别赘述。
[0232]
上文结合附图描述了传输线104的两端都接地(直接接地或者连接至辐射体的接地端 附近)的情况，在一些实施例中，传输线104的两端也可以呈开放状态，即，为开放端。 图24示出了传输线104两端均开放的情况。在这种情况下，传输线104长度t被设置约 为1/2λ，其中λ为所述天线在被馈电时所产生的谐振中最低谐振所对应的介质波长。在这种 情况下，当在远离开放端(例如，在电流强点或电流强区)馈电时，也能够分别在介质波 长的1/2、1倍、3/2倍等1/2的自然数倍处产生谐振，从而激励出传输线模式。图25(a) 和(b)分别示出了传输线104本身在被激励时的s11参数和效率示意图。类似地，由于 传输线104环境较为封闭，其辐射效率很低，基本可以忽略不计。图26示出了传输线104 本身在被激励时的电
流电场分布示意图。结合图25和图26可以看出，图24中所示的传 输线104在被馈电时可以激励出谐振频率分别对应于1ghz、2.03ghz和3.02ghz的传输 线模式。
[0233]
在这种情况下，如果在传输线104的预定位置设置接地调节电路，能够调节传输线模 式的谐振频率。调节电路可以包括电容和/或电感。具体而言，如果能够在半波长模式的 电流强点、1倍和1.5倍波长模式的电场强点设置接地的电容，能够将中高频的谐振频率 往低偏移。如果能够在上述位置设置电感，能够将中高频的谐振频率往高偏移。在一些实 施例中，如果在1/2波长模式(对应于图26中1ghz)的电流强区、1倍(对应于图26 中2.03ghz)和3/2波长模式(对应于图26中3.02ghz)的电场强区加载电容(作为第二 天线)，如图27(a)所示，与图24中所示的传输线104的情况(作为第一天线)相比， 能够使低频模式基本不变，中频和高频模式往低偏移，如图27(b)所示，这样能够调节 低频及中高频模式从而接近所需的设计频段，来进一步提升天线的各项性能。
[0234]
基于上述传输线104结构，将其一端连接至第一复合左右手辐射体的开放端附近，另 一端为开放状态(如图28(a)所示)。在一个实施例中，传输线104结构与复合左右手 辐射体的连接点在辐射体的中心点与开放端之间。在这种情况下，辐射体的长度设置为天 线的第一谐振频率对应的介质波长的四分之一。在一些替代的实施例中，传输线104一端 连接至第二复合左右手辐射体的开放端附近，另一端为开放状态(如图28(b)所示)。 在这种情况下，辐射体的长度为天线的第二谐振频率对应的介质波长的四分之一。由于传 输线104与辐射体的连接点均靠近辐射体的开放端，此时，传输线104类似于两端开放的 情况。在图28所示的实施例中，第一复合左右手辐射体可以是低频辐射体，其工作频段 为低频频段。在一个实施例中，第二复合左右手辐射体可以是中频辐射体，其工作频段为 中频频段。在一个实施例中，图28中示出的辐射体1013采用金属边框设计在电子设备边 框的任意位置。
[0235]
通过前述的分析，在馈电时，传输线104(长度约为天线的低频谐振频率对应的介质 波长的四分之一)能够在低频和中高频分别产生三个谐振，以形成传输线模式。在图28 (a)和图28(b)所示的天线结构在被馈电时，辐射体上会在低频、中频和高频分别产 生谐振，以形成辐射体模式。通过将传输线104的长度设置为低频谐振频率对应的介质波 长的二分之一左右，传输线模式和辐射体模式在各自的频段能够叠加，从而使效率和带宽 得到有效提升。在一个实施例中，传输线104连接至辐射体的开放端附近，可以满足传输 线模式的边界条件。以图27中示出的结构为第一天线，图28(a)中示出的结构为第二 天线并且图28(b)所示的结构为第三天线，图29(a)和(b)分别示出了这三种天线 的s11曲线图和效率图。可以发现，传输线104结构对低频辐射体(第二天线)的低频和 高频频段均实现模式扩展，对中频辐射体(第三天线)的低频频段也实现了模式扩展，极 大地改善了效率带宽。此外，这种带宽扩展方式不需要增加辐射体的尺寸，从而有利于天 线以及电子设备的小型化。
[0236]
图28(a)和(b)分别示出了传输线104的一端辐射体1013，一端开放。在一些实 施例中，也可以使传输线104的两端分别连接工作于相同或不同频段的辐射体。图30示 出了传输线104的一端与第一辐射体1013连接，并通过电容连接至第一辐射体1013的开 放端附近，另一端与第二辐射体1014连接，并通过电容连接至第二辐射体1014的开放端 附近的示意图。在一个实施例中，第一辐射体1013可以是低频辐射体，其工作频段为低 频频段；第二
辐射体1014可以是中频辐射体，其工作频段为中频频段。在图30所示的示 例中，第一辐射体1013的电长度约在天线的第一谐振频率(例如，低频谐振频率)对应 的介质波长的八分之一到八分之三之间。在一个实施例中，低频辐射体的物理长度可以在38mm～60mm之间，例如，41mm。第二辐射体1014的电长度在天线的第二谐振频率(例 如，中频谐振频率)对应的介质波长的八分之一到八分之三之间。在一个实施例中，中频 辐射体的物理长度可以在12mm～35mm之间，例如，16mm。传输线104采用微带线结构， 其电长度对应于低频谐振频率的波长的二分之一左右。在一个实施例中，低频传输线的物 理长度约在70mm～90mm之间，例如80mm。在一个实施例中，第一辐射体1013和第二 辐射体1014相互靠近的开放端之间具有缝隙，且缝隙的宽度在3mm以内，例如，在一些 实施例中，该宽度可以为2mm以内、例如约1mm。在此实施例中，第一辐射体1013和 第二辐射体1014形成槽天线结构。槽天线结构的缝隙中可以填充有不导电材料。
[0237]
在这种情况下，基于上述分析，此种布置的天线能够实现全频段5个谐振频率的覆盖， 反射系数s11及效率曲线如图31(a)和(b)所示。图32(a)至(e)示出了5个模式 的电流分布图。如图31所示，天线的低频频段的两个谐振频率主要由第一辐射体1013的 低频谐振频率和传输线104的低频谐振频率(对应于1/2介质波长)实现，中高频频段的 三个谐振频率主要由第二辐射体1014和传输线104的中高频谐振频率(对应于1倍和1.5 倍介质波长)实现。相比单个辐射体的情况，图30所示的天线结构的效率和带宽获得成 倍增加。
[0238]
在一些实施例中，这种传输线104结构也可应用在工作频段相同的两个辐射体上。在 一些实施例中，这种传输线104结构还可应用在尺寸相当的两个辐射体上。如图33所示， 两个crlh辐射体结构构成槽天线结构，采用如前文中所提到的传输线104连接至开放端 附近进行馈电，如图33所示。在一个实施例中，两个crlh辐射体可以均工作在低频频 段。在图33所示的示例中，第一辐射体1013和第二辐射体1014的电长度约在天线的低 频谐振频率对应的介质波长的八分之一到八分之三之间，例如，其物理长度可以在 38mm～60mm之间，例如，41mm。传输线104采用微带线结构，其电长度对应于低频谐 振频率的波长的二分之一左右，物理长度约在70mm～90mm之间，例如80mm。图34(a) 示出了这种天线的s11曲线图和阻抗圆图。图34(b)示出了这种天线的效率曲线图。从 图中可以看出，这种天线结构可以在低频段激励三个模式，由辐射体形成的天线的两个模 式(将在下文中做进一步阐述)和传输线104的低频谐振频率模式共同形成。图35(a) 和(b)分别显示了这三个模式的电流分布和电场分布。
[0239]
以图36(a)所示的天线为第一天线，图33所示的天线为第二天线，图36(b)示 出了这两种天线的s11曲线图和阻抗圆图，图36(c)示出了这两种天线的效率曲线图， 图37(a)和(b)分别示出了这两种天线的左手模式和右手模式下的效率图。如图36 和图37所示，自由空间下，第二天线能够多激励出一个谐振，由此显著提高了天线的效 率和带宽。在手持场景下，第二天线效率和带宽的提升更加明显。也就是说，根据本公开 实施例的天线能够带来手模、头手模的性能提升。
[0240]
上述描述结合附图描述了传输线104的两端都接地(直接接地或者连接至辐射体的接 地端附近)或者两端都开放的情况，在一些实施例中，传输线104的两端中的一端可以接 地，而另一端开放。图38示出了传输线104两端中的一端接地，而另一端开放的情况。 在这种情况下，传输线104长度t被设置为约1/4λ，其中λ为所述天线在被馈电时所产生 的谐
微带线设计在pcb的上下表面，其设计参数与前文中所提到的微带线的设计参数类似。 类似槽天线的馈电方式，在靠近间隙处馈电，可以激励出传输线104的两个模式。在一个 实施例中，在靠近间隙处串联电容馈电，激励出的传输线104的两个模式的工作频段为低 频频段。图46所示实施例的反射系数s11、效率、电流电场分布分别如图47(a)至(d) 所示，由于传输线104环境较封闭，其辐射效率很低。
[0245]
以图46所示的天线为第一天线，图48(a)所示的天线为第二天线，图48(b)示 出了两种天线的s11曲线变化情况。可以看出，与槽天线设计类似，在传输线104开放端 串联电容，同时将馈点移至靠近接地点处(例如，电流强区)直接馈电，可以将激励出的 两种谐振频率调低。
[0246]
基于图48(a)所示的传输线104结构，将其一端连接至低频ifa辐射体的接地端附 近，另一端直接接地(如图49(a)所示)。在这种情况下，辐射体的长度为天线的低频 谐振频率对应的介质波长的四分之一。在一些替代的实施例中，传输线104一端连接至低 频ifa辐射体的接地端附近，另一端直接接地(如图49(b)所示)。在这种情况下，辐 射体的长度为天线的低频谐振频率对应的介质波长的四分之一。以图48(a)中示出的结 构为第一天线，图49(a)中示出的结构为第二天线并且图49(b)所示的结构为第三天 线，图49(c)和(d)分别示出了这三种天线的s11曲线图和效率图。可以发现，通过 采用图48(a)所示的传输线104结构，极大地改善了辐射体的效率带宽。
[0247]
图50示出了传输线104的两端分别与两个低频辐射体(下称第一辐射体1013和第二 辐射体1014)连接，并连接至第一辐射体1013和第二辐射体1014的接地端附近的示意 图，其中两个辐射体形成t天线结构。在图50所示的示例中，第一辐射体1013和第二辐 射体1014的电长度约在天线的低频谐振频率对应的介质波长的八分之一到八分之三之间， 例如，其物理长度可以在45mm～70mm之间，例如，54mm。传输线104采用微带线结构， 其两个区段总的电长度对应于低频谐振频率的波长的二分之一左右，物理长度约在 65mm～85mm之间，例如75mm。第一辐射体1013和第二辐射体1014与边框的其他部分 之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可以在3mm以内，例如，在一些实施例中，该宽度可 以为2mm以内，例如约1mm。缝隙中可以填充有不导电材料。
[0248]
在这种情况下，基于上述分析，此种布置的天线能够在低频频段激励出4个模式，从 而实现低频频段的带宽提升。这种天线的反射系数s11及效率曲线分别如图51(a)和(b) 所示，每个模式的电流方向图如图51(c)至(f)所示。如图51所示，天线的低频频段 的四个谐振频率主要由辐射体的两种模式以及传输线104的两种模式来实现。相比单个辐 射体，效率带宽获得明显增加。
[0249]
在一些实施例中，传输线104也可以采用其他形式。在一个实施例中，可以将传输线 104由微带线形式变为支架走线。图50所示的天线中，以传输线104为支架走线形成的 天线为第一天线，以传输线104为微带线形成的天线为第二天线，图52(a)和图52(b) 示出了两种天线的s11曲线和效率曲线。通过图52(a)和图52(b)可以看出，当传输 线104为支架走线时，传输线104高度增加，辐射效率提升，与辐射体连接后，天线的辐 射效率能进一步得到提升。
[0250]
当然，应当理解的是，上文中各个实施例所提到的传输线和辐射体可以采用任意适当 的导电材料制成。在一些实施例中，传输线和辐射体还可以是一体地制成。例如，传输
线 和辐射体可以采用激光直接成型技术(laser-direct-structuring,lds)设计而直接设置在电 子设备的边框或者支架上，从而进一步提高集成度。上文中主要描述了传输线耦合至两条 辐射体来提升天线的性能的情况。应当理解的是，这个只是示意性的，并不旨在限制本公 开的保护范围。在一些替代的实施例中，传输线还可以和更多辐射体耦合，从而进一步提 升天线的带宽和效率。例如，图53示出了传输线和三个辐射体耦合从而来扩展天线的带 宽和效率的实施例。
[0251]
可以看出，上文中通过设置传输线，能够将传输线模式和辐射体模式叠加，从而提升 天线的效率和带宽。前文所提到的实施例可以看作是单天线的实施例，通过设置于传输线 结构的单馈电点，为间隔开或电连接的两段或多段辐射体馈电，从而实现分布式馈电天线 结构。分布式馈电天线结构具有多模式和宽频带的特点。在一个实施例中，天线结构的馈 电单元与传输线耦合的耦合点(或者，馈入点)偏离于传输线的中点，即，采用不对称的 馈电设计。在一个实施例中，传输线的所述第一端耦合至第一辐射体的接地端，第二端接 地或者耦合至第二辐射体的接地端，其中，馈电单元与传输线耦合的耦合点(或者，馈入 点)位于所述第一端或所述第二端的附近。在一个实施例中，传输线的第一端耦合至第一 辐射体的开放端，第二端开放或者耦合至第二辐射体的开放端，其中，馈电单元与传输线 耦合的耦合点(或者，馈入点)位于传输线的中点附近。在一个实施例中，传输线的第一 端耦合至第一辐射体的接地端，第二端开放或者耦合至第二辐射体的开放端，其中，馈电 单元与传输线耦合的耦合点(或者，馈入点)位于所述第一端附近。在本技术的实施例中， 馈电单元与传输线耦合的耦合点(或者，馈入点)“位于第一端/第二端/传输线的中点附近
”ꢀ
应理解为，耦合点距离第一端/第二端/传输线的中点，5mm以内的距离，或者3mm以内 的距离。
[0252]
基于上述内容，本技术实施例还提供了一种天线，该天线基于不对称馈电设计，实现 了多模式宽频天线，同时能够实现具有较高的隔离度的天线对。应可理解，前述任一单天 线实施例都可以应用于天线对中的其中一个天线结构中；下文任一天线对的实施例所拆分 的单天线也都可以各自作为单天线的实施例看待。
[0253]
下面将结合附图来描述本技术中的天线100的示例性实施例。图54示出了天线100 的一种示例性结构。如图54所示，总体上，根据本技术实施例的天线100包括辐射体对 101、至少一条传输线和馈电单元。辐射体对101包括两个辐射体，即，第一辐射体1013 和第二辐射体1014。每个辐射体均包括接地端1011和开放端1012。辐射体对101中的每 个辐射体在接地端1011接地，并且辐射体在开放端1012不与其他辐射体电连接。在一些 实施例中，对应于前文中所描述的电子设备的边框至少部分地由导电材料制成的情况，辐 射体对101中的每个辐射体可以包括边框的一个连续的区段。这可以包含两种情况，一种 情况就是辐射体对101中的第一辐射体1013和第二辐射体1014相连并包括边框的一个连 续的区段；另一种情况就是辐射体对101中的第一辐射体1013和第二辐射体1014分别包 括边框的连续的区段，但两者所在的区段是分离的。这里的分离可以是指两个导电区段之 间通过不导电材料隔离，或者指两个导电区段之间通过边框的其他部分连接，因此两者的 接地端1011是分离的，或者指第一辐射体1013和第二辐射体1014的两个导电区段之间 既包括不导电材料也包括边框的其他部分。这些情况将在下文中做进一步阐述。
[0254]
馈电单元经由至少一条传输线耦合至辐射体对101。具体而言，每条传输线均包括
等 效长度不等的两个区段，例如物理长度不等的两个区段。在下文中将主要以每条传输线的 物理长度为例来描述根据本公开的发明构思。除了物理长度外，还可以通过以下中的至少 一种来确定等效长度：对应传输线和辐射体对之间设置的电容或电感、对应传输线上设置 的移相器、和对应传输线耦合至所述辐射体对的位置，这将在后文中做进一步阐述。本文 中单独提到“长度”一般是指物理长度。馈电单元经由这两个区段而分别耦合至第一辐射 体1013和第二辐射体1014，如图54所示。两个区段下文中将分别被称为第一区段1021 和第二区段1022。第一区段1021和第二区段1022的长度的不同，从而馈电单元所提供 的激励电流传输到第一辐射体1013和第二辐射体1014上时会存在相位差。在一些实施例 中，两个区段之间的长度之间的差可以在介质波长的1/8～3/8之间，例如大致在介质波长 的1/4。例如，对应于谐振频率为1920mhz至1980mhz的频段而言，该频段的中心频率 1955mhz对应的介质波长为15cm，由此计算得出在一些实施例中，两个区段的长度的差 可以在1cm～7cm之间。在一些替代的实施例中，一条传输线的两个区段之间的长度之间 的差可以小于1/8或者更小。这些情况将在后文中做进一步阐述。此外，还应当说明的是， 本文中所提到的范围都是包括端点值。例如，长度的差d可以在1cm～7cm之间表示1cm ≤d≤7cm。其他关于比例和/或角度的范围也是类似的。基于不对称馈电的辐射体对101， 激励电流通过第一区段1021和第二区段1022分别到达馈电点a、b点，具有相位差ф， 相位差在90
°±
45
°
的范围内。例如，在一些实施例中，激励电流通过第一区段1021和 第二区段1022分别到达馈电点a、b点的相位差在90
°±
30
°
的范围内。图55中示出了 一个馈电部通过一条传输线的第一区段1021和第二区段1022分别耦合至辐射体对101， 该条传输线的长度是1/2介质波长的奇数倍，例如1/2介质波长。第一区段1021和第二区 段1022的等效长度相差1/4介质波长。在图55所示的情况下，馈电部能够在a、b点上 实现等幅同向的电流。在一个实施例中，馈电部在辐射体对101上激励出的电流方向相同。
[0255]
在一个实施例中，传输线的长度是1/2介质波长的奇数倍，可以理解为传输线的长度 在[1/2介质波长的奇数倍
×
(1
±
20％)]的范围内。在一个实施例中，第一区段1021和第二 区段1022的长度相差1/4介质波长，可以理解为第一区段1021和第二区段1022的长度 相差[1/4介质波长
×
(1
±
10％)]的范围内。对于等效长度，考虑到传输线所设置的电容、电 感等，如前文中所提到的，物理长度l和等效长度le的关系可以满足：(1-1/3)le≤l≤ (1+1/3)le，或者(1-1/4)le≤l≤(1+1/4)le。
[0256]
类似地，图56示出了馈电单元的一个馈电部通过一条较长传输线的第一区段1021和 第二区段1022经由馈电点c、d点分别耦合至辐射体对101，基于不对称馈电的辐射体对 101，激励电流通过第一区段1021和第二区段1022分别到达馈电点c、d点，具有相位 差ф，相位差在90
°±
45
°
的范围内。例如，在一些实施例中，激励电流通过第一区段 1021和第二区段1022分别到达馈电点c、d点的相位差在90
°±
30
°
的范围内。传输线 的长度是1/2介质波长的偶数倍，例如1倍介质波长。第一区段1021和第二区段1022的 长度相差1/4介质波长。在图56所示的情况下，馈电部能够在c、d点上实现等幅反向的 电流强度。在一个实施例中，馈电部在辐射体对101上激励出的电流方向相反。
[0257]
在一个实施例中，传输线的长度是1/2介质波长的偶数倍，可以理解为传输线的长度 在(1/2介质波长的偶数倍
×
(1
±
20％))的范围内。在一个实施例中，第一区段1021和第 二区段1022的长度相差1/4介质波长，可以理解为第一区段1021和第二区段1022的长 度相
差(1/4介质波长
×
(1
±
10％))的范围内。对于等效长度，考虑到传输线所设置的电 容、电感等，如前文中所提到的，物理长度l和等效长度le的关系可以满足：(1-1/3)le ≤l≤(1+1/3)le，或者(1-1/4)le≤l≤(1+1/4)le。
[0258]
图55和图56分别示出了馈电单元均包括一个馈电部的情况下，通过一条传输线不对 称馈电到辐射体对101的情况。通过使得第一区段1021和第二区段1022之间的长度不等， 例如，根据在辐射体对101上所需的相位差，可以将其长度的差设置为从1/8-3/8介质波 长的其他范围。以此方式，天线100也能够分别实现辐射体对101上电流相位差控制，从 而有利于改善天线100的各种性能。
[0259]
上述实施例通过结合图54至图56说明了通过引入具有物理长度不等的两个区段的传 输线，可以在传输线与辐射体对耦合的馈电点之间引入相位差，并由此可以改善天线100 的各种性能。在一些替代的实施例中，除了物理长度不等外，也可以通过其他适当的方式 来使区段或者传输线的等效长度不等来实现馈电点之间相位差。在这样的实施例中，天线 也是包括辐射体对、至少一条传输线和馈电单元。至少一条传输线包括两个区段。馈电单 元分别经由这两个区段而耦合到第一辐射体的第一馈电点和第二辐射体的第二馈电点。通 过使得两个区段的等效长度不等，使得馈电单元所提供的激励电流在第一馈电点和第二馈 电点处的相位差在90
°±
45
°
的范围内，例如，在一些实施例中，相位差在90
°±
30
°ꢀ
的范围内。在一些实施例中，除了两个区段的物理长度外，两个区段的等效长度还可以通 过以下中的至少一项来确定：对应区段和辐射体对之间设置的电容或电感、对应区段上设 置的移相器、和对应区段耦合至所述辐射体对的位置。
[0260]
在一些实施例中，在至少一条传输线包括第一传输线和第二传输线的情况下，每条传 输线的两个区段能够使得馈电单元所提供的激励电流在馈电点处的相位差在90
°±
45
°ꢀ
的范围内。在两条传输线的情况下，第一馈电部经由第一传输线在第一馈电点和第二馈电 点处馈电，第二馈电部经由第二传输线在第三馈电点和第四馈电点处馈电。在同一个辐射 体上，第一馈电点处和相邻的第三馈电点处的电流的相位差可以在180
°±
60
°
，例如180
°ꢀ±
45
°
的范围内。同样地，在另一个辐射体上，第二馈电点处和相邻的第四馈电点处的电 流的相位差可以在180
°±
60
°
，例如180
°±
45
°
的范围内。这可以通过使得第一传输 线和第二传输线的等效长度不等的方式来实现。类似地，除了传输线的物理长度外，传输 线的等效长度可以通过以下中的至少一项来确定：对应传输线和辐射体对之间设置的电容 或电感、对应传输线上设置的移相器和对应传输线耦合至所述辐射体对的位置。这将在下 文中进一步展开论述。
[0261]
上述实施例都通过使激励电流在馈电点处引入相位差来实现天线性能的改进。在一些 替代的实施例中，也可以通过匹配电路的方式来在一些天线结构中运用类似的原理实现天 线性能的改进。如图57所示，在一些实施例中，天线除了包括辐射体对、传输线和馈电 单元外，还可以包括匹配电路。此外，还与图54中的实施例不同的是，馈电单元的第一 馈电部耦合在传输线的大概中间位置。也就是说，传输线包括长度基本相同的两个区段。 在一些实施例中，传输线的总长度可以小于或等于天线所工作的频段对应的波长的1/10。
[0262]
在一些实施例中，第一传输线的两个区段长度的差值(t2-t1)满足0≤(t2-t1)≤8mm， 或者所述第一传输线的两个区段长度的比值t/1/t2满足1/2≤t1/t2≤2。
[0263]
可以看出，在这种实施例中，传输线具有较短的长度，并且传输线的两个区段的长
度 可以相等或具有一定的偏差。在辐射体对包括电子设备的边框的一部分的实施例中，这样 的传输线可以与辐射体共形。共形表示传输线可以是形成辐射体对的导体一体形成的部分。 例如，在一些实施例中，电子设备的中框包括边框以及从边框向内部延伸的结构件，该结 构件可以在边框上一体地形成，或者在中框的其他部位一体地形成，从而向电子设备内部 延伸。在这种情况下，传输线可以由突出部来实现。以此方式，可以有效地利用边框中的 既有结构从而提高电子设备的集成度。当然，应当理解的是，这种实施例只是示意性的， 并不旨在限制本技术的保护范围。传输线也可以以其他任意适当的形式耦合至辐射体对， 例如由支架上的导电件实现。
[0264]
匹配电路耦合在馈电单元和传输线之间，并且至少包括一个电容和一个电感。在一个 实施例中，匹配电路中的电容和电感构成lc谐振电路。例如，图57中示出了匹配电路 可以包括在馈电单元和传输线之间串联的电容和并联的电感。以此方式，可以在辐射体对 上不引入具有相位差的激励电流的情况下，实现辐射体对上的同向和/或反向的感应电流， 从而实现天线的多个工作模态。
[0265]
图57示出了这种包括匹配电路的天线采用t天线结构的情况，并且天线的辐射体对 的两个接地端是共用的。当然，应当理解的是，采用匹配电路这种天线的t天线结构的接 地端也可以间隔开一定的距离。也就是说，辐射体对的两个接地端设置有导体。在一些实 施例中，接地端之间设置的导体可以是电子设备的边框的一部分或者其他任意适当的导体。 在一些替代的实施例中，包括匹配电路的天线也可以采用槽天线结构，如图58所示。在 这种情况下，天线的第一辐射体的开放端和第二辐射体的开放端相对设置并形成间隙。此 外，在一些实施例中，除了第一传输线外，这种包括匹配电路的天线还可以包括第二传输 线和第二馈电部。第二传输线可以包括两个区段，第二馈电部经由这两个区段而分别耦合 至第一辐射体和第二辐射体。这将在下文中进一步阐述。
[0266]
前文中结合附图54至图58描述了馈电单元包括一个馈电部(即，第一馈电部)的情 况。当然，应当理解的是，本技术的实施例中的馈电单元可以包括多于一个馈电部，如图 59所示的情况。图59示出了将图55和图56中的两种方式组合的情况。如图59所示， 在一些实施例中，馈电单元可以包括两个馈电部，即，第一馈电部1031和第二馈电部1032。 对应地，至少一条传输线包括两条传输线，即，第一传输线和第二传输线。第一馈电部 1031经由第一传输线的第一区段1021和第二区段1022而分别耦合至第一辐射体1013和 第二辐射体1014。第二馈电部1032经由第二传输线的第三区段1023和第四区段1024而 分别耦合至第一辐射体1013和第二辐射体1014。
[0267]
在一些实施例中，类似于上文中图55和图56所示的情况，两条传输线分别具有不同 的等效长度。例如，第一传输线的等效长度可以是天线100能够产生谐振的第一频段的第 一介质波长的1/2的奇数倍，而第二传输线的等效长度可以是天线100能够产生谐振的第 二频段的第二介质波长的1/2的偶数倍。在这种情况下，天线100形成了由第一馈电部1031 馈电的第一天线和第二馈电部1032馈电的第二天线的天线对。第一频段和第二频段可以 是至少部分的重叠的频段。例如，在一些实施例中，第一频段和第二频段可以是相同的频 段，即，两者完全重叠。在一些替代的实施例中，第一频段和第二频段可以部分重叠，例 如，两者是相邻频段，从而实现辐射频段的更宽覆盖。在一些替代的实施例中，第一频段 和第二频段也可以是不重叠的而是相互靠近的两个频段。
[0268]
类似于针对图55和图56所分析的情况，在第一馈电部1031进行馈电的情况下，在 辐射体对101上能够激励出同向的激励电流。在第二馈电部1032进行馈电的情况下，能 够在辐射体对101上激励出反向的激励电流。在辐射体对上电流方向的不同引起辐射方向 图的不同。以此方式，实现了第一天线和第二天线组成的天线对的高隔离度，并由此扩展 了天线100的频带范围的同时改善了天线100的性能。
[0269]
第一频段和第二频段是相同的频段时，第一传输线的等效长度可以是1/2介质波长的 奇数倍，第二传输线的等效长度可以是1/2介质波长的偶数倍，这也意味着两条传输线的 等效长度的差值为1/2介质波长的n倍，n为大于0的整数。但应当理解的是，根据不同 的频段等因素，两条传输线的等效长度的差值在1/4～3/4介质波长之间，或者在(1/4～3/4)*n 倍的介质波长之间，都可以实现天线对的高隔离度，并由此改善天线100的性能。
[0270]
在一些实施例中，第一传输线的长度可以是天线所产生的第一谐振对应的第一介质波 长的1/2的奇数倍。当然，考虑到制造工艺以及阻抗匹配等因素，第一传输线的实际长度 可以在第一介质波长的1/2的奇数倍的正负20％的范围(1/2介质波长奇数倍
×
(1
±
20％)) 内。类似地，第二传输线的长度可以是天线所产生的第二谐振对应的第二介质波长的1/2 的偶数倍。当然，考虑到制造工艺以及阻抗匹配等因素，第二传输线的实际长度可以在第 二介质波长的1/2的偶数倍的正负20％的范围(1/2介质波长偶数倍
×
(1
±
20％))内。当 然，在一些实施例中，第一谐振和第二谐振可以部分重合或完全不重合。
[0271]
在一些实施例中，第一传输线和第二传输线的长度也可以通过不同于上述方法来确定。 具体而言，在一些实施例中，天线所产生的谐振可以至少包括第一谐振和第二谐振。第一 谐振的中心频点和第二谐振的中心频点的平均值被确定为第一频点。第一传输线的长度可 以是第一频点对应的介质波长的1/2的奇数倍，第二传输线的长度可以是第一频点对应的 介质波长的1/2的偶数倍。当然，考虑到制造工艺以及阻抗匹配等因素，第一传输线的长 度可以在第一频点对应的介质波长的1/2的奇数倍的正负20％的范围(1/2介质波长奇数 倍
×
(1
±
20％))内，第二传输线的长度可以在第一频点对应的介质波长的1/2的偶数倍的 正负20％的范围(1/2介质波长偶数倍
×
(1
±
20％))内。
[0272]
上述第一谐振处于第一频段，第二谐振处于第二频段，其中，第一频段和第二频段可 以是相同的工作频段或者是不同的工作频段时。
[0273]
在一个实施例中，在这种不对称馈电的天线对设计中，较长传输线对较短传输线还具 有模式抑制作用。如图60(a)和图60(b)所示，如果较短传输线上形成同向电流，因为长传 输线总长度增加约1/2波长，无论长传输线上形成哪种电流路径，与通过短传输线到达b 点的电流均等幅反向，互相抵消，从而不能在第二辐射体1014上激励电流，从而对短传 输线上形成同向电流时天线的模式造成抑制。因此，在本技术的一个实施例中，较短传输 线上形成反向电流，如图60(c)和图60(d)所示，无论长传输线上形成哪种电流路径，与通 过短传输线到达b点的电流均等幅同向，互相叠加，从而能够在第二辐射体1014上激励 电流。
[0274]
图55至图57、图59和图60分别示出了第一传输线和/或第二传输线均耦合至辐射体 对101的接地端1011附近的情况下。例如，第一传输线和第二传输线均耦合至距离接地 端1011不超过5mm，或不超过3mm的位置。在一些替代的实施例中，第一传输线和第 二传输线也可以均耦合至辐射体对101的开放端1012附近，如图58所示。例如，第一传 输线和第二
传输线均耦合至距离开放端1012不超过5mm，或不超过3mm的位置。在一 些实施例中，第一传输线和第二传输线的一端耦合至辐射体对101中的第一辐射体1013 的开放端1012附近，而另一端耦合至第二辐射体1014的接地端1011附近，这些将在后 文中做进一步阐述。
[0275]
在结合图55至图59示出的上述实施例描述的天线，可以进行诸多变形。
[0276]
在一些实施例中，辐射体的形式可以调整，如图61至图73所示的辐射体对可以采用 t天线的形式。t天线形式的辐射体对通常包括连续的导体，并且接地端设置在导体的中 部，开放端位于导体的两端。其中，接地端可以是辐射体对共用的，也可以是相互分离的 (如图71所示的情况)。图74至图94示出了辐射体对中的每个辐射体可以采用前文中所 提到的ifa天线的形式。图95至图101示出了辐射体对可以采用槽天线结构的形式。
[0277]
在一些实施例中，传输线与辐射体的连接位置可以具有多种变形，例如图59至图94 示出了传输线和辐射体的耦合点(或者，馈电点)位于接地端附近，例如，第一传输线和 第二传输线均耦合至距离接地端1011不超过5mm，或不超过3mm的位置。图95至图101 示出了传输线和辐射体的耦合点(或者，馈电点)可以靠近开放端，例如，第一传输线和 第二传输线均耦合至距离开放端1012不超过5mm，或不超过3mm。在一个实施例中，传 输线和辐射体的耦合点(或者，馈电点)靠近开放端，还可以理解为距离接地端超过5mm， 或超过10mm。此外，在一些实施例中，第一传输线一端和第二传输线的一端可以耦合至 一个辐射体的开放端，而第一传输线的另一端和第二传输线的另一端可以耦合至另一个辐 射体的接地端(如图106所示出的)。在一些实施例中，第一传输线的两端分别耦合至第 一辐射体和第二辐射体的接地端，第二传输线的两端分别通过电容耦合至第一辐射体和第 二辐射体的开放端或者分别通过电容耦合至第一辐射体和第二辐射体的接地端和开放端 之间，如图107和图108所示。
[0278]
在一些实施例中，传输线与辐射体的连接方式可以存在多种变形。例如，图61至图 79和图94示出了传输线与辐射体通过弹片等连接件直接连接的情况。图80至图93示出 了传输线中的一条传输线(也可以是全部传输线)的两端(也可以是任一端)通过电感与 辐射体对连接的情况。图95至图100示出了传输线中的一条传输线(也可以是全部传输 线)的两端(也可以是任一端)通过电容与辐射体对连接的情况。
[0279]
在一些实施例中，馈电单元和传输线的连接方式可以存在多种变形。例如，在一些实 施例中，馈电单元可以与传输线直接连接。在一些实施例中，馈电单元还可以通过匹配电 路与传输线连接(如图66中第二馈电部1032和第二传输线的情况)。
[0280]
后文中将主要结合图61至图109来描述根据本技术实施例的天线可能存在的一些示 例性变形以及变形的结合。应当理解的是，后文示例性地列举一些天线结构来描述根据本 申请的构思，其中所示出的实施例并非对所有可能的变形以及变形的组合的穷举。还可能 存在不同的变形方式或者各种变形的组合方式，在下文中将不再分别赘述。如前文中所提 到的，根据本技术实施例的一种应用常见在于天线100的辐射体对采用1/2波长的t天线 结构。这可以包括一个馈电部馈电、两个馈电部馈电、四个馈电部馈电以及甚至其他数量 的馈电部馈电的情况，这些情况可以视为图57中所述的实施例的变形。图61至图62示 例性地示出了天线100采用t天线结构的实施例。如图61和图62所示，当根据本技术实 施例的天线100采用t天线结构并作为低频天线100来使用时，在一些实施例中，辐射体 对101是电子设备的金属边框的右下角的一部分。当然，应当理解的是，辐射体对101可 以设置在边框的
任意其他适当的位置，本技术对此不做限制。第一辐射体1013和第二辐 射体1014整体上可以形成边框的一个连续的区段。在这种情况下，辐射体对101的接地 端1011可以是共用的。在一些替代的实施例中，根据本技术实施例的天线100的辐射体 对采用t天线结构时辐射体对101的接地端1011也可以是分离的，从而可以看作两个倒天线结构，这将在下文中进一步阐述。
[0281]
图61和图62示出了根据本技术实施例的采用t天线结构的天线100工作在低频频段 的实施例。当然，应当理解的是，图61和图62所示出的天线100也可以工作在中高频， 这将在后文中做进一步阐述。如图61所示，在一些实施例中，天线100可以采用一个馈 电部通过第一传输线来为辐射体对101馈电。馈电部采用第一传输线为辐射体对101馈电， 通过不对称馈电在接地端1011的两侧位置分别连接辐射体对101。在一些替代的实施例中， 如图62所示，天线100采用两个馈电部来为辐射体对101馈电。两个馈电部中第一馈电 部1031采用较短的第一传输线为辐射体对101馈电，通过不对称馈电在接地端1011两侧 位置分别连接辐射体对101。第二馈电部1032采用较长的第二传输线进行不对称馈电， 第二传输线的总长度相比于第一传输线的长度长约1/2介质波长。
[0282]
当工作在诸如0.8ghz～1.2ghz的低频频段的情况下，辐射体对101的总长度可以在1/4 介质波长到3/4介质波长之间，例如，在90mm～130mm之间，其中第一辐射体1013的长 度和第二辐射体1014的长度各自可以在40mm～70mm之间。例如，第一辐射体1013的长 度l1可以大致为50mm，而第二辐射体1014包括边框的拐角部，其长度l2可以大致为 55mm。在这种情况下，辐射体对101的总长度为105mm。辐射体对101的两个开口端与 边框的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可以在3mm以内，例如，在一些实施 例中，该宽度可以为2mm、1mm等。缝隙中可以填充有不导电材料。
[0283]
图63示出了第一馈电部1031和第二馈电部1032馈电时传输线以及辐射体上的电流 分布情况。图64中(a)示出了第一馈电部1031和第二馈电部1032馈电时的天线100方 向图，并且(b)示出了天线的s21曲线图。通过图63和图64可以看出，不论是在第一 馈电部1031馈电还是第二馈电部1032馈电，均可在低频段激励天线100的第一模式和第 二模式，其同频段隔离度可以达到14db以上，如图64中的(b)所示。
[0284]
作为对比，以图61中所示的情况作为第一天线，图62中第一馈电部1031馈电时天 线100作为第二天线，第二馈电部1032馈电时作为第三天线以及图65(a)中所示的天线100 为第四天线，图65(b)分别示出了这四种天线的s11曲线图。可以看出，第二天线和第三 天线均具有两种工作模式，并实现天线对间较高的隔离度，而第一天线可以具有三种工作 模式。图65(c)分别示出了自由空间场景下，各个天线100的效率图，图65(d)示出了在右 手模式下，各个天线100的效率图，并且图65(e)示出了在左手模式下，各个天线100的 效率图。结合图65(c)至图65(e)可以发现，在自由空间以及手持模式下，第一天线和第二 天线相比于第四天线，效率带宽具有显著的提升。
[0285]
对于图61中的第一传输线，第一区段1021和第二区段1022的长度的比例t1/t2可 以满足1/4≤t1/t2≤1/2。类似地，图62中的第一传输线和第二传输线，第一传输线的第 一区段1021和第二区段1022的长度的比例t1/t2可以满足1/4≤t1/t2≤1/2，第二传输 线的第三区段1023和第四区段1024的长度的比例t3/t4可以满足1/4≤t3/t4≤1/2。当 图61中所示的天线工作中诸如1.2ghz以下的低频频段时，第一区段1021和第二区段1022 的长度
的差值可以在25-45mm之间，当工作中诸如3ghz以下的中高频段时，第一区段 和第二区段的长度的差值可以在12-22mm之间。当图62中所示的天线工作中诸如1.2ghz 以下的低频频段时，第一传输线和第二传输线的长度的差值可以在60-80mm之间，当工 作中诸如3ghz以下的中高频段时，第一传输线和第二传输线的长度的差值可以在 30-40mm之间。上面提到的长度均为馈电单元和辐射体对之间只有传输线的情况下的传输 线的等效长度。考虑到馈电单元和辐射体对之间除了传输线外还可能会设置电容、电感、 移相器等，传输线的实际物理长度可以是在等效长度的正负1/3的范围(等效长度
×
(1
±ꢀ
1/3))内，或者传输线的实际物理长度可以是在等效长度的正负1/4的范围(等效长度
×
(1
ꢀ±
1/4))内。
[0286]
此外，在一些实施例中，这种t天线结构的天线对也可以用更短的传输线连接馈电。 这种实施例相当于对图57所示的情况的一种变形，如图66所示，第一馈电部1031馈电 的第一传输线的总等效长度约为1/2介质波长(对应于1/2介质波长的奇数倍)，而第二馈 电部1032馈电的第二传输线的等效长度仅在1/10介质波长左右甚至更短。此时，第二馈 电部1032的馈电端采用宽带匹配电路实现双第二模式，第一馈电部1031通过不对称馈电 的相差设计形成双第一模式，其实现效果与上述实施例中的情况类似。
[0287]
对于图66中的两传输线，第一传输线的第一区段1021和第二区段1022的长度的比 例t1/t2可以满足1/4≤t1/t2≤1/2。类似地，第二传输线的第三区段1023和第四区段1024 的长度的比例t3/t4可以满足1/2≤t3/t4≤2。当图66中所示的天线工作中诸如1.2ghz 以下的低频频段时，第一传输线和第二传输线的长度的差值可以在50-65mm之间，当工 作中诸如3ghz以下的中高频段时，第一传输线和第二传输线的长度的差值可以在 25-35mm之间。上面提到的长度均为馈电单元和辐射体对之间只有传输线的情况下的传输 线的等效长度。考虑到馈电单元和辐射体对之间除了传输线外还可能会设置电容、电感、 移相器等，传输线的实际物理长度可以是在等效长度的正负1/3的范围(等效长度
×
(1
±
1/3)) 内，或者传输线的实际物理长度可以是在等效长度的正负1/4的范围(等效长度
×
(1
±
1/4)) 内。
[0288]
前面结合图61至图66描述了根据本技术的实施例的天线100采用t天线结构并作为 低频频段天线100使用时能够显著提高天线对之间的隔离度，并由此改善天线100的性能。 本技术的实施例的天线100的辐射体对采用t天线结构时同样也可以用作中高频天线100。 在这种情况下，天线100也可以采用与图61至图63中的类似的结构。在一些替代的实施 例中，考虑到手握时的天线效率等因素，辐射体对101也可以设置在边框的一个侧边上。
[0289]
在这种情况下，当应用于诸如1.85ghz～2.25ghz的中高频频段的情况下，辐射体对101 的总长度可以在1/4介质波长到3/4介质波长之间，例如，在30mm～55mm之间，其中第 一辐射体1013的长度和第二辐射体1014的长度各自可以在15mm～30mm之间。例如，第 一辐射体1013的长度l1和第二辐射体1014的长度可以均相同，为21mm。在这种情况 下，辐射体对101的总长度为42mm。辐射体对101与边框的其他部分之间可以设置有缝 隙，缝隙的宽度可以在3mm以内，例如，在一些实施例中，该宽度可以为2mm、1mm等。 缝隙中可以填充有不导电材料。
[0290]
作为对比，以图67中所示的情况作为第一天线，图68中第一馈电部1031馈电时天 线100作为第二天线，第二馈电部1032馈电时作为第三天线以及图69(a)中所示的天线100 为第四天线，图69(b)分别示出了这四种天线100的s11曲线图，并且图69(c)分别示出了 自由空间场景下，各个天线100的效率图，并且图69(d)示出了第二天线和第三天线之间 的
s21图。可以看出，当根据本技术实施例的天线100用作中高频天线时，天线对之间能 够实现较高的隔离度，隔离度能够达到15db以上，如图69(d)所示，并且两个天线100的 效率差异较小。下面的表1是第一天线、第二天线、第三天线和第四天线工作在诸如 1.85ghz～2.25ghz的中高频频段的情况下的sar仿真表。从表中可以看出，第一天线和第 二天线相比于第四天线，sar值降低了1～1.5db。
[0291]
表1
[0292][0293]
在一些实施例中，将采用t天线结构的根据本技术实施例的天线100的接地端1011 上下方的辐射体距离加大，可以看作形成两个ifa结构，同样可以设计双天线100，这可 以看作是图57所示的实施例的一种变形，如图70和图71所示。图70和图71的天线结 构总体上分别与图67和图68中所示的天线100的结构类似，只不过将第一辐射体1013 和第二辐射体1014的接地端1011分开，使它们相距一定距离，例如5mm～30mm。在一 个实施例中，第一辐射体1013和第二辐射体1014的分开的接地端1011之间可以设置边 框的其他部分，或者设置绝缘缝隙，或者二者均设置。图70和图71中所示的t天线结构， 能够获得更优的阻抗匹配性能，从而进一步改进天线100的性能。图72给出了两个辐射 体的接地端1011的距离为15mm情况下的双天线100设计效果，并与仅采用短传输线实 现的单分布式天线100进行了对比，这三种天线效率略优于上述t天线结构。
[0294]
作为对比，以图70中所示的情况作为第一天线，图71中第一馈电部1031馈电时天 线100作为第二天线以及第二馈电部1032馈电时作为第三天线，图72分别示出了这三种 天线100的s11曲线图和自由空间场景下，各个天线100的效率图。可以看出，通过将t 天线结构的辐射体对101的接地端1011的距离拉开一定距离，能够使得天线效率更高， 并由此进一步提高天线100的性能。
[0295]
在一些实施例中，还可以将两个本技术实施例的天线100组合，以形成4
×
mimo天 线，如图73所示，包括两个图68所示的天线100。以此方式，可以使得组合t天线能够 同时支持低频和中高频频段，并具有较高的隔离度，使得天线100支持超带宽频带范围， 并进而实现应用日趋广泛的mimo天线100。
[0296]
根据本技术实施例的天线100不但可以采用t天线结构来支持低、中高频等各种频段， 在一些实施例中，根据本技术实施例的天线100还可以采用ifa天线结构，如图74所示， 这可以看作是图55所示的天线结构的一种变形。图74示出了采用将第一传输线分成等效 长度不等的第一区段1021和第二区段1022来分别为辐射体对101馈电的情况。如前文中 提
到的，通过将两个区段之间的等效长度之间的差设置在介质波长的1/8～3/8之间，例如 大致在介质波长的1/4，可以在两个区段分别与辐射体对101耦合的馈电点引入相位差ф， 相位差在90
°±
45
°
的范围内，来优化天线100的各项性能。下文中将主要以采用ifa 结构的天线100工作在低频频段(例如0.9ghz)，并且传输线采用50ohm微带线为例来示 出通过采用不对称馈电实现天线100各种性能的改进。
[0297]
在上述特定低频频段下，辐射体对101的总长度可以在1/4介质波长到3/4介质波长 之间，例如，在90mm～135mm之间，其中第一辐射体1013的长度和第二辐射体1014的 长度各自可以在40mm～70mm之间。例如，在一些实施例中，第一辐射体1013和第二辐 射体1014可以均包括边框的拐角部，如图74所示，并且第一辐射体1013的长度l1和第 二辐射体1014的长度l2可以相同，大致为58.5mm。在这种情况下，辐射体对101的总 长度为115mm。两个辐射体的接地端1011之间的距离可以在30mm～40mm的范围内，例 如，可以设置为36mm。辐射体对101与边框的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽 度可以在3mm以内，例如，在一些实施例中，该宽度可以为2mm、1mm等。缝隙中可以 填充有不导电材料。在本技术的实施例中，可以设置第一传输线的第一区段1021比第二 区段1022短1/4介质波长。在一个实施例中，第一传输线在两个辐射体上的馈电点处的 电流具有90
°
的相位差。应可理解，本文中所提到的90
°
的相位差可以允许一定的偏差， 而非数学意义上严格的90
°
，例如第一传输线在两个辐射体上的馈电点处的电流可以具有 90
°±
45
°
的相位差，或者具有90
°±
30
°
的相位差。例如，第一区段1021和第二区段 1022的长度的比例t1/t2可以满足1/4≤t1/t2≤1/2。当图74中所示的天线工作中诸如 1.2ghz以下的低频频段时，第一区段1021和第二区段1022的长度的差值可以在25-45mm 之间，当工作中诸如3ghz以下的中高频段时，第一区段1021和第二区段1022的长度的 差值可以在12-22mm之间。上面提到的长度均为馈电单元和辐射体对之间只有传输线的 情况下的传输线的等效长度。考虑到馈电单元和辐射体对之间除了传输线外还可能会设置 电容、电感、移相器等，传输线的实际物理长度可以是在等效长度的正负1/3的范围(等 效长度
×
(1
±
1/3))内，或者传输线的实际物理长度可以是在等效长度的正负1/4的范围(等 效长度
×
(1
±
1/4))内。由此可以实现天线性能的显著提升。以ifa形式的天线对为示例进 行说明。具体而言，以图75(a)中所示的第一辐射体1013被单独激励时作为第一天线，图 75(b)中所示的第二辐射体1014被单独激励时作为第二天线，图74所示的两个辐射体被以 90
°
的相位差同时激励时作为第三天线，图75(c)示出了各个天线的s11曲线图，图75(d) 示出了天线100的smith圆图，并且图75(e)示出了各个天线100的效率图。可以发现通 过90
°
相差设计的分布式天线可激励三个谐振，比激励单辐射体产生的一个谐振，效率 带宽获得两倍以上的提升。
[0298]
图76还示出了采用图74中所示的这种不对称馈电方式的情况下，在特定频段下三个 谐振频率点对应的电流方向图和辐射方向图。从图76中可以看出，当天线100工作在 0.77ghz和1.05ghz谐振频率时，辐射方向图中最大辐射方向为水平分布，此时天线100 工作在第一模式。区别在于在0.77ghz谐振频率时，电流路径会通过辐射体的接地端1011， 而在1.05ghz谐振频率时，电流路径只通过馈电点，而不通过接地端1011。当天线100 工作在0.89ghz谐振频率时，辐射方向图中最大辐射方向为竖直分布，此时天线100工作 在第二模式。可以发现，采用90
°
相位差设计的天线100可以激励三个谐振，比单独馈 电激励两个辐射体能够多激励一个谐振，从而使得效率带宽获得显著提升。
[0299]
在上述不对称分布式馈电的基础上，在一些实施例中，可以将传输线的等效长度延长。 例如，图77示出根据本技术实施例的天线结构的一种示例性变形，其是在图74所示的天 线结构的基础上将第一区段1021和第二区段1022各延长1/4介质波长，总等效长度延长 大概1/2介质波长。馈电部达到馈电点的导波相位差依然是90
°
。在特定低频频段下(例 如，前文中提到的0.9ghz)，第一馈电部1031距离第一辐射体1013的距离大致在 15mm～25mm之间，例如约19mm。
[0300]
图78示出了采用这种布置的天线100的s11曲线图、smith圆图以及效率图。可以看 出，通过分布式馈电后，这种布置的天线100在低频段内依然可产生三个谐振模式。图 79显示了谐振频率点对应的电流方向图及辐射方向图。从图中可以看出，当天线100工 作在0.75ghz和0.97ghz谐振频率时，辐射方向图中最大辐射方向为水平分布，此时天线 100工作在第一模式。区别在于在0.75ghz谐振频率时，电流路径会通过辐射体的接地端 1011，而在0.97ghz谐振频率时，电流路径只通过馈电点，而不通过接地端1011。当天线 100工作在0.9ghz谐振频率时，辐射方向图中最大辐射方向为竖直分布，此时天线100 工作在第二模式。可以发现，类似于采用较短传输线的情况，在采用较长传输线的情况下， 采用90
°
相位差设计的天线100可以激励三个谐振，比单独馈电激励两个辐射体能够多 激励一个谐振，从而使得效率带宽获得显著提升。
[0301]
基于上述两个设计，将两种分布式馈电结构组合，形成图80所示的双天线100系统。 相比于图77中所示的情况不同的是，为了减少第二传输线的物理长度并保证第二传输线 的等效长度不变，第二馈电部1032对应的天线100在馈线与辐射体连接处串联了预定大 小(例如2～10nh)的电感。事实上，传输线的物理长度受限的情况下，可以通过电感、 电容等方式来确保等效长度在适当的范围内，这将在后文中做进一步阐述。对于图80所 示的双天线100系统而言，辐射体对101的总长度可以在1/4介质波长到3/4介质波长之 间，例如，在90mm～135mm之间，其中第一辐射体1013的长度和第二辐射体1014的长 度各自可以在40mm～70mm之间。例如，在一些实施例中，第一辐射体1013和第二辐射 体1014可以均包括边框的拐角部，如图80所示，并且第一辐射体1013的长度l1和第二 辐射体1014的长度l2可以相同，大致为58.5mm。在这种情况下，辐射体对101的总长 度为115mm。两个辐射体的接地端1011之间的距离可以在30mm～40mm的范围内，例如， 可以设置在36mm。辐射体对101与边框的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可 以在3mm以内，例如，在一些实施例中，该宽度可以为2mm、1mm。缝隙中可以填充有 不导电材料。
[0302]
图80中的传输线结构可以适用于本技术任一实施例。例如，对于图70或图71所示 的实施例，为了得到适当的等效长度，可以在传输线物理长度不变的情况下在至少一条传 输线上设置电容、电感甚至是移相器等。在这种情况下，传输线的实际物理长度可以是在 等效长度的正负1/3的范围(等效长度
×
(1
±
1/3))内，或者正负1/4的范围(等效长度
×
(1
ꢀ±
1/4))内。
[0303]
以图80中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图81示出了各个天线100的s11、smith圆图、s21曲线图以及天线效率图。 从图中可以看出，在同频段内，第一天线和第二天线均激励两个模式，同时隔离度到16db 以上。图82显示了图80所示的天线工作在谐振频率点时所对应的电流方向图及辐射方向 图。从图中可以看出，当第一天线工作在0.86ghz和1.03ghz谐振频率时，辐射方向图中 最大辐射
方向为水平分布，第一天线均工作在第一模式。区别在于在1.03ghz谐振频率时， 电流路径只通过馈电点，而不通过接地端1011。在上述两个谐振频率下，第二天线辐射方 向图中最大辐射方向为竖直分布。也就是说，第二天线工作在第二模式。可以发现，通过 采用上述布置方式，天线100能够实现宽频带覆盖的同时实现了天线对之间的高隔离度。
[0304]
在一些实施例中，还可以对天线的辐射体的位置进行各种变形。例如，在一些实施例 中，为减小手握影响，可以将图80所示的天线的辐射体对从手机底部往上移动至电子设 备的腰部，如图83所示。类似于前文中的情况，在将辐射体上移后，辐射体对101的总 长度依然可以在1/4介质波长到3/4介质波长之间，例如，在90mm～135mm之间，其中第 一辐射体1013的长度和第二辐射体1014的长度各自可以在40mm～70mm之间。例如，在 一些实施例中，第一辐射体1013和第二辐射体1014分别位于边框的左侧边和右侧边，并 且相互平行，如图83所示，并且第一辐射体1013的长度l1和第二辐射体1014的长度 l2可以相同，大致为55mm。在这种情况下，辐射体对101的总长度为110mm。两个辐 射体的接地端1011之间的沿边框的距离可以在30mm～200mm的范围内，例如，可以设置 在145mm。辐射体对101与边框的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可以在 1mm～3mm的范围内，例如，在一些实施例中，该宽度可以为2mm。缝隙中可以填充有不 导电材料。
[0305]
以图83中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图84示出了各个天线100的s11、smith圆图、s21曲线图以及天线效率图。 从图中可以看出，以此方式布置的双天线100依然可以保持较高隔离度(如s21曲线图所 示)。图85分别示出了在自由空间场景下、右手手持模式下、左手手持模式下各个天线 100的效率图。可以发现，尽管第二天线自由空间情况下效率较低，但在手持模式下，其 效率带宽很好，甚至超过了第一天线。
[0306]
在一些实施例中，还可以对图83中所示的天线100的辐射体的结构做进一步调整来 进一步优化天线100的性能。例如，可以通过增加辐射体的枝节以进一步改善天线100带 宽，如图86所示。图86(a)中，将一侧ifa结构的辐射体从接地端1011反向延伸一段长 度形成t天线结构，或者在图86(b)所示，将两侧的ifa结构的辐射体均在接地端1011方 向延伸以形成t天线结构。
[0307]
以图83中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图86(a)所示的第一馈电部1031馈电时作为第三天线，第二馈电部1032馈 电时作为第四天线以及图86(b)所示的第一馈电部1031馈电时作为第五天线，第二馈电部 1032馈电时作为第六天线，图87示出了各个天线100的s11、s21曲线图以及天线效率 图，其中第一天线、第三天线、第五天线的s11曲线图以及天线效率图区别不大，并没有 分别标出。从图中可以看出，通过对辐射体的结构继续调整，可以增加天线模式，同时对 隔离度基本没有影响，在单侧t天线100(如图86(a)所示)和双侧t天线结构(如图86(b) 所示)下，相比于第二天线，第四天线和第六天线部分频段自由空间性能可提升2～3db。
[0308]
此外，图83中所示的天线结构同样也可以用于高频段天线，图88示出了图83中所 示的天线结构工作在2.5ghz～2.9ghz频段下的s11、s21曲线图和效率图，其中是以图83 中所示的天线100中第一馈电部1031馈电时为第一天线，第二馈电部1032馈电时为第二 天线。可以看出，图83所示的双天线结构在2.5～2.9ghz频段依然可达到15db以上隔离 度。
[0309]
此外，当根据本技术实施例的天线100采用ifa结构应用于中高频频段时，在一些
实 施例中，天线100的辐射体对101可以对称设置在电子设备的边框的顶部两侧区域，如图 89所示。图89示出了传输线分别采用较短传输线(第一传输线)和增加约1/2介质波长 (例如基于2ghz)的较长传输线(第二传输线)，并作不对称馈电形成双天线100系统。
[0310]
对于图89所示的双天线100系统而言，辐射体对101的总长度可以在1/4介质波长 到3/4介质波长之间，例如，在2ghz频段下，在25mm～55mm之间，其中第一辐射体1013 的长度和第二辐射体1014的长度各自可以在12mm～30mm之间。例如，在一些实施例中， 第一辐射体1013的长度l1和第二辐射体1014的长度l2可以相同，例如在对应于2ghz 频段下大致为20mm。在这种情况下，辐射体对101的总长度为40mm。两个辐射体的接 地端1011之间的距离可以在90mm～150mm的范围内，例如，可以设置在129mm。辐射 体对101与边框的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可以在1mm～3mm的范围内， 例如，在一些实施例中，该宽度可以为2mm。缝隙中可以填充有不导电材料。
[0311]
以图89中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图90自上而下示出了各个天线100的s11、s21曲线图以及自由空间模式、 右手手持模式、左手手持模式下的天线效率图。从图中可以看出，在1.8～2.4ghz频段内， 每个天线100均具有双模式，隔离度达到15db以上。自由空间及手持模式下的效率曲线 图也显示了两个天线性能非常接近。图91还给出了两个天线100在不同谐振频率下的电 流方向及辐射方向图。两天线的ecc小于0.1，并且可以发现第一天线在辐射体对101上 激励电流相同，第二天线在辐射体对101上激励电流相反，从而两个天线100可以实现较 高的隔离度。此外，由于相对高频，第一传输线基本接近3/2介质波长，即，基本在115mm 左右，而第二传输线基本接近一倍介质波长，即，基本在75mm左右。
[0312]
下面的表2是第一天线、第二天线以及单侧ifa天线100(第三天线)工作在诸如 1.8ghz～2.4ghz的中高频频段的情况下的sar仿真表。从表2中可以看出，第一天线和第 二天线为低sar天线。相比于第三天线，sar值降低了2～3db。
[0313]
表2
[0314][0315]
[0316]
对于采用ifa结构辐射体的天线100，在一些实施例中，特别是应用于中高频频段的 情况下，第一辐射体1013的至少一部分和第二辐射体1014的至少一部分位于边框的不同 边上，并且不同边在边框的拐角处相接。对于边框基本为矩形形状的电子设备而言，在一 些实施例中，辐射体对101中的一个辐射体可以布置在电子设备的边框的顶侧边或底侧边， 而另一个辐射体布置在左侧边或者右侧边。图92示出了第一辐射体1013设置在顶侧边而 第二辐射体1014设置在右侧边的情况。应当理解的是，本技术不限于此，可以采用任意 其他的布置方式。以此方式，也可以使得天线100实现宽频双天线设计。
[0317]
对于图92所示的双天线100系统而言，辐射体对101的总长度可以在1/4介质波长 到3/4介质波长之间，例如，在2ghz频段下，在25mm～55mm之间，其中第一辐射体1013 的长度和第二辐射体1014的长度各自可以在12mm～30mm之间。例如，在一些实施例中， 第一辐射体1013的长度l1和第二辐射体1014的长度l2可以相同，例如在对应于2ghz 频段下大致为20mm。在这种情况下，辐射体对101的总长度为40mm。两个辐射体的接 地端1011之间的距离可以在15mm～40mm的范围内，例如，可以设置在23mm。为了减 少第二传输线的物理长度，第二馈电部1032对应的天线100在馈线与辐射体连接处串联 了预定大小(例如2～10nh)的电感。在一个实施例中，辐射体和电路板之间具有至少1mm 的净空缝隙。此外，辐射体对101与边框的其他部分之间可以设置有缝隙，缝隙的宽度可 以在1mm～3mm的范围内，例如，在一些实施例中，该宽度可以为2mm。缝隙中可以填 充有不导电材料。
[0318]
以图92中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图93自上而下示出了各个天线100的s11曲线图、smith圆图以及s21曲线 图。从图中可以看出，在1.8～2.4ghz频段内，每个天线100均具有双模式，从而实现了 宽频双天线100设计。下面的表3是第一天线、第二天线以及基于短传输线的单分布式天 线100(如图94所示，第三天线)工作在诸如1.8ghz～2.4ghz的中高频频段的情况下的 sar仿真表。从表3中可以看出，第一天线和第三天线具有更低的sar值。
[0319]
表3
[0320][0321][0322]
除了可以采用上述的t天线结构以及ifa天线结构外，在一些实施例中，根据本申
请 实施例的天线100还可以采用槽天线的结构，如图95和图96所示。也就是说，在一些实 施例中，辐射体对101的开放端1012相对并形成间隙。在一个实施例中，间隙的宽度可 以在3mm以内，例如2mm、1mm。对于图95和图96所示的天线100而言，辐射体对101 的总长度可以在1/4介质波长到3/4介质波长之间，例如，在0.9ghz频段下，在 70mm～110mm之间，其中第一辐射体1013的长度和第二辐射体1014的长度各自可以在 35mm～60mm之间。例如，在一些实施例中，第一辐射体1013的长度l1和第二辐射体 1014的长度l2可以相同，例如在对应于0.9ghz频段下大致为45mm。在这种情况下，辐 射体对101的总长度为90mm。为了减少传输线的物理长度，在传输线和辐射体之间可以 设置预定大小(例如0.6～0.9pf)的电容。例如，在第一传输线与辐射体对101之间设置 0.7pf的电容，在第二传输线和辐射体对101之间设置0.8pf的电容，如图95和图96所 示。在一个实施例中，传输线和辐射体之间设置的电容还可以用于优化阻抗匹配。
[0323]
以图96中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图97自上而下示出了各个天线100的s11、smith圆图、s21曲线图以及自 由空间模式下的天线效率图。从图中可以看出，在0.9ghz频段内，每个天线100均具有 双模式，隔离度达到15db以上。图98还给出了两个天线100在不同谐振频率下的电流方 向及辐射方向图。可以发现第一天线在辐射体对101上激励电流相同，第二天线在辐射体 对101上激励电流相反，从而两个天线100可以实现较高的隔离度。
[0324]
此外，作为对比，以图96中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电 部1032馈电时作为第二天线，以图95中所示的天线100作为第三天线以及图99(a)中所 示的天线100为第四天线，图99(b)分别示出了这四种天线100的s11曲线图、smith圆图， 并且图99(c)分别示出了自由空间场景下，各个天线100的效率图。可以看出，第一天线、 第二天线是槽天线结构的分布式双天线100馈电设计，各具有两个模式，第三天线是槽天 线结构的分布式单天线100设计(仅实现短传输线馈电结构，具有三个模式)，第四天线 是耦合馈电天线设计，具有两个模式。可以发现，在自由空间下，相比于第四天线，第三 天线的效率带宽仍有一定优势。
[0325]
此外，在一些实施例中，这种槽天线结构的辐射体对101也可以用更短的传输线连接 馈电。如图100所示，第一馈电部1031馈电的第一传输线的总等效长度约为1/2介质波 长(对应于1/2介质波长的奇数倍)，而第二馈电部1032馈电的第二传输线的等效长度仅 在1/10介质波长左右甚至更短，这可以看作是图58中所示的天线结构的一种变形。此时， 两条传输线的等效长度差值仍然在50～65mm的范围内。
[0326]
以图100中所示的第一馈电部1031馈电时作为第一天线，第二馈电部1032馈电时作 为第二天线，图101自上而下示出了各个天线的s11曲线图、smith圆图、s21曲线图以 及自由空间模式下的天线效率图。从图中可以看出，在0.9ghz频段内，两个天线对可以 实现较高的隔离度。
[0327]
上文中通过示例的方式描述了被看作是采用t天线结构、ifa天线结构以及槽天线结 构的天线100的实施例。应当理解的是，描述上述实施例只是为了阐明根据本技术实施例 的发明构思，而并非穷举，可以存在其他任意适当的变形或者结构。
[0328]
例如，对于第一传输线和/或第二传输线的等效长度，在一些实施例中，除了可以根 据各自传输线的物理长度来确定外，还可以通过以下中的至少一种来确定：对应传输线
输线的一部分，由此能够提高电子设备集成度的同时优化天线的性能。
[0334]
尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理 解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所 描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

技术特征：
1.一种天线，包括：第一辐射体，包括接地端和开放端；传输线，具有第一端和第二端，所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端或开放端，所述第二端开放或接地；馈电单元，耦合至所述传输线的耦合点并经由所述传输线而向所述第一辐射体馈电，其中，所述馈电单元馈电时，所述第一辐射体用于产生第一谐振，所述传输线用于产生与所述第一谐振相邻频段的谐振。2.根据权利要求1所述的天线，其中所述耦合点偏离所述传输线的中点。3.根据权利要求1-2中任一项所述的天线，还包括：第二辐射体，包括接地端和开放端；其中所述传输线的所述第二端耦合至所述第二辐射体的接地端或开放端，且其中，所述馈电单元馈电时，所述第二辐射体用于产生第二谐振，所述传输线还用于产生与所述第二谐振相邻频段的谐振。4.根据权利要求3所述的天线，其中所述传输线的所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端，所述第二端接地或者耦合至所述第二辐射体的接地端，所述耦合点位于所述第一端或所述第二端的附近。5.根据权利要求3所述的天线，其中所述传输线的所述第一端耦合至所述第一辐射体的开放端，所述第二端开放或者耦合至所述第二辐射体的开放端，并且所述耦合点位于所述中点附近。6.根据权利要求3所述的天线，其中所述传输线的所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端，所述第二端开放或者耦合至所述第二辐射体的开放端，并且所述耦合点位于所述第一端附近。7.根据权利要求4或5所述的天线，其中所述传输线的长度t满足1/2λ1≤t≤1/2λ2，其中λ1和λ2分别为所述馈电单元在馈电时，所述天线所产生的最低谐振所对应的工作频段的最小介质波长和最大介质波长。8.根据权利要求6所述的天线，其中所述传输线的长度t满足1/4λ1≤t≤1/4λ2，其中λ1和λ2分别为所述馈电单元在馈电时，所述天线所产生的最低谐振所对应的工作频段的最小介质波长和最大介质波长。9.根据权利要求4所述的天线，其中所述传输线包括通过电容连接的两个区段，并且所述耦合点位于所述两个区段中的一个区段上。10.根据权利要求3-9中任一项所述的天线，其中所述传输线经由第一匹配电路耦合至所述第一辐射体，和/或所述传输线经由第二匹配电路耦合至所述第二辐射体。11.一种天线，包括：辐射体对，所述辐射体对中的第一辐射体和第二辐射体均包括接地端和开放端；至少一条传输线，耦合至所述辐射体对，所述至少一条传输线包括第一传输线，所述第一传输线包括长度不等的第一区段和第二区段；以及馈电单元，所述馈电单元包括第一馈电部，所述第一馈电部经由所述第一区段和所述第二区段而分别耦合至所述第一辐射体和所述第二辐射体。12.根据权利要求11所述的天线，还包括：匹配电路，耦合在所述第一馈电部和所述第一传输线之间，所述匹配电路包括电容和/
或电感，其中所述第一传输线的长度小于或等于所述天线的最低工作频段所对应的介质波长的1/10。13.根据权利要求11或12所述的天线，其中所述第一传输线的两个区段长度的差值(t2-t1)满足0≤(t2-t1)≤8mm，或者所述第一传输线的两个区段长度的比值t1/t2满足1/2≤t1/t2≤2。14.根据权利要求11所述的天线，其中所述至少一条传输线还包括第二传输线，所述第二传输线包括长度不等的第三区段和第四区段，并且所述馈电单元包括第二馈电部，所述第二馈电部经由所述第三区段和所述第四区段而分别耦合至所述辐射体对。15.根据权利要求14所述的天线，其中，所述第一馈电部和所述第二馈电部均耦合至所述第一辐射体的接地端或均耦合至所述第一辐射体的开放端，且所述第一馈电部和所述第二馈电部均耦合至所述第二辐射体的开放端或均耦合至所述第二辐射体的接地端；或者所述第一馈电部和所述第二馈电部分别耦合至所述第一辐射体的接地端和所述第一辐射体的开放端，且所述第一馈电部和所述第二馈电部分别耦合至所述第二辐射体的开放端和所述第二辐射体的接地端。16.根据权利要求14或15所述的天线，其中所述第一馈电部馈电时，所述天线用于产生第一谐振，并且所述第二馈电部馈电时，所述天线用于产生第二谐振。17.根据权利要求14-16中任一项所述的天线，其中所述第一传输线的所述第一区段和所述第二区段的长度比例t1/t2满足：1/4≤t1/t2≤1/2；和/或所述第二传输线的所述第三区段和所述第四区段的长度比例t3/t4满足：1/4≤t3/t4≤1/2。18.根据权利要求16所述的天线，其中所述第二传输线的长度t6和所述第一传输线的长度t5的差t6-t5与所述第一谐振的第一介质波长λ1或所述第二谐振的第二介质波长λ1满足：1/4λ1≤(t6-t5)≤3/4λ1或者1/4λ2≤(t6-t5)≤3/4λ2。19.根据权利要求14-18中任一项所述的天线，其中在所述第一谐振和所述第二谐振小于1.2ghz的低频频段下，所述第二传输线和所述第一传输线的长度的差值t6-t5满足：50mm≤(t6-t5)≤80mm，或者在所述第一谐振和所述第二谐振小于3ghz的中高频段下，所述第二传输线和所述第一传输线的长度的差值t6-t5满足25mm≤(t6-t5)≤40mm。20.一种电子设备，包括：壳体，包括边框；电路板，布置在所述壳体中，并且包括馈电单元；以及根据权利要求1-19中任一项所述的天线。21.根据权利要求20所述的电子设备，其中所述天线的所述第一辐射体包括所述边框的第一连续区段，所述第二辐射体包括所述边框的第二连续区段。22.根据权利要求20或21所述的电子设备，其中所述第一辐射体和所述第二辐射体在所述边框上分离；或者所述第一辐射体和所述第二辐射体在所述边框上连续。23.根据权利要求20-22中的任一项所述的天线，其中所述第一辐射体和所述第二辐射体的接地端是共用的接地端。
24.根据权利要求20-23中的任一项所述的天线，其中所述第一辐射体的开放端和所述第二辐射体的开放端相对设置并形成缝隙，所述缝隙的宽度小于3mm。

技术总结
根据本申请的实施例提供一种天线和电子设备。该天线包括第一辐射体；传输线，具有第一端和第二端，所述第一端耦合至所述第一辐射体的接地端附近或开放端附近，并且所述传输线的长度T被设置为T＝1/4λ或T＝1/2λ，其中λ为所述天线在被馈电时所产生的谐振中的一个谐振所对应的介质波长；馈电单元，耦合至所述传输线的耦合点并经由所述传输线而向所述第一辐射体馈电。通过设置预定长度的传输线，在满足边界条件的情况下，能够将传输线模式和辐射体模式叠加，从而提升天线的效率和带宽。从而提升天线的效率和带宽。从而提升天线的效率和带宽。


技术研发人员：吴鹏飞 王汉阳 侯猛
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：2022.08.04
技术公布日：2023/8/9