一种终端天线及电子设备的制作方法

1.本技术实施例涉及天线领域，尤其涉及一种终端天线及电子设备。


背景技术：

2.随着通信技术的发展，全向天线在电子设备中的应用越来越多。全向天线在水平方向图上表现为360
°
都均匀辐射的波束，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，因此具有全方向高增益，信号覆盖范围大等特点。
3.常用的垂直极化全向天线如富兰克林(franklin)天线，对称阵子天线，串馈印制阵子天线，旋转场天线等，均不可避免地具有较高的剖面，即竖直方向的高度较高，不便于设置于电子设备中。而如eng(epsilon negative material)单层pcb(printed circuit board，印制电路板)天线虽然具有低剖面的优点，但其方向图在水平面上具有功率零点，即在水平方向的信号发射与接收性能较弱，无法满足全向天线的信号覆盖范围要求。
4.因此，如何设计一种剖面高度可控，辐射性能较好的垂直极化全向天线成为亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种终端天线及电子设备，该终端天线的剖面高度可控，带宽较宽，效率也较高，为一种辐射性能较好的垂直极化全向天线。
6.为了达到上述目的，本技术实施例采用如下技术方案。
7.第一方面，提供一种终端天线，包括：第一辐射体，接地元件，馈电元件以及至少一个电感元件。第一辐射体为呈正多边形或圆形的盘。接地元件为与第一辐射体形状相同的金属盘，且接地元件的尺寸大于第一辐射体。接地元件接地。第一辐射体与接地元件平行设置，且第一辐射体的中心与接地元件的中心所在的直线垂直第一辐射体所在的平面。馈电元件的一端与第一辐射体的中心连接，馈电元件的另一端与接地元件的中心连接。馈电元件用于向第一辐射体馈电。电感元件的一端与第一辐射体的边沿连接，电感元件的另一端与接地元件连接。在电感元件的数量为多个时，各电感元件均匀分布于第一辐射体的边沿。终端天线的谐振频率由第一辐射体的尺寸，接地元件的尺寸，馈电元件的电感量，电感元件的数量以及电感元件的电感量确定。
8.基于该方案，由于终端天线的谐振频率由第一辐射体的尺寸，接地元件的尺寸，馈电元件的电感量，电感元件的数量以及电感元件的电感量确定，因此可以在终端天线的谐振频率一定的情况下，通过控制各个元件的尺寸调节终端天线的剖面高度，从而使终端天线的剖面高度可控。另外，通过仿真可以确认本技术实施例提供的终端天线具有较宽的带宽，较好的效率，信号覆盖范围也可以满足全向的要求，是一种辐射性能较好的全向天线。
9.在一种可能的设计中，第一辐射体上设置有与第一辐射体形状相同的第一缝隙。第一缝隙将第一辐射体分为环状辐射体和盘状辐射体。环状辐射体的中心与盘状辐射体的中心相同。第一缝隙至盘状辐射体中心的距离小于第一缝隙至环状辐射体边沿的距离。第
一缝隙的宽度小于或等于第一缝隙至盘状辐射体中心的距离的十分之一。基于该方案，可以通过耦合馈电的方式向环状辐射体馈电，有利于展宽终端天线的阻抗带宽。
10.在一种可能的设计中，环状辐射体上还设置有多个第二缝隙。第二缝隙沿环状辐射体的半径方向。基于该方案，由于第二缝隙沿环状辐射体工作时的电流方向，因此不会对环状辐射体的正常工作造成影响。
11.在一种可能的设计中，终端天线还包括：类磁流环。类磁流环由多个相同长度的弧形金属片首尾耦接而成。类磁流环的形状与第一辐射体的形状相同。类磁流环的尺寸大于第一辐射体。类磁流环设置于第一辐射体所在的平面上。类磁流环的中心与第一辐射体的中心重合。基于该方案，可以为终端天线提供水平极化的特性，且有利于提高终端天线的工作带宽。
12.在一种可能的设计中，弧形金属片的耦接为交指耦合或交叠耦合。基于该方案，有利于展宽类磁流环的阻抗带宽。
13.在一种可能的设计中，第一辐射体和接地元件为圆盘。馈电元件为导电铜柱，且与同轴电缆的内芯线连接；接地元件与同轴电缆的外导体连接。电感元件为蛇形走线。电感元件的数量为6个。
14.在一种可能的设计中，第一辐射体的半径为12.7mm。接地元件的半径为15mm。馈电元件和电感元件的高度均为6.5mm。馈电元件的横截面半径为1mm。电感元件的宽度为4mm。电感元件的线宽为0.5mm。电感元件走线之间的缝隙相距0.5mm。基于该方案，本技术实施例提供的终端天线具有较低的剖面高度，且工作在5.3ghz至6ghz之间。
15.在一种可能的设计中，终端天线具有第一谐振频率和第二谐振频率，第一谐振频率低于第二谐振频率。在第一谐振频率处，终端天线工作在零阶模。在第二谐振频率处，终端天线工作在高次模。基于该方案，本技术实施例提供的终端天线具有较宽的工作带宽。
16.在一种可能的设计中，电感元件的电感量越大，终端天线的第一谐振频率越低。馈电元件的电感量越大，终端天线的第二谐振频率越低。基于该方案，可以便捷地对终端天线进行调谐。
17.在一种可能的设计中，至少一个电感元件中可以包括以下元件中的一个或多个：蛇形走线，集总电感，具有电感值的导线。基于该方案，便于技术人员根据需求选择需要的电感元件，扩展性较强。
18.在一种可能的设计中，馈电元件为导电铜柱。基于该方案，有利于提高馈电元件的馈电效率。
19.第二方面，提供一种电子设备，电子设备包括如第一方面任一项的终端天线。
20.应当理解的是，上述第二方面提供的技术方案，其技术特征均可对应到第一方面及其可能的设计中提供的终端天线，因此能够达到的有益效果类似，此处不再赘述。
附图说明
21.图1为一种eng单层pcb天线的示意图；
22.图2为一种天线的方向图；
23.图3为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
24.图4为本技术实施例提供的一种终端天线的示意图；
25.图5为本技术实施例提供的一种终端天线的爆炸图；
26.图6为本技术实施例提供的一种终端天线的方向图；
27.图7为本技术实施例提供的一种终端天线的s11和效率曲线的示意图；
28.图8为本技术实施例提供的一种终端天线的电场分布图；
29.图9为本技术实施例提供的一种终端天线的又一种电场分布图；
30.图10为本技术实施例提供的又一种终端天线的方向图；
31.图11为本技术实施例提供的又一种终端天线的方向图；
32.图12为本技术实施例提供的多种终端天线的s11示意图；
33.图13为本技术实施例提供的多种终端天线的s11示意图；
34.图14为本技术实施例提供的又一种终端天线的爆炸图；
35.图15为本技术实施例提供的又一种终端天线的s11和效率曲线的示意图；
36.图16为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图；
37.图17为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图；
38.图18为本技术实施例提供的又一种终端天线的爆炸图；
39.图19为本技术实施例提供的又一种终端天线的s11和效率曲线的示意图；
40.图20为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图；
41.图21为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图；
42.图22为本技术实施例提供的又一种终端天线的电流矢量场j分布图；
43.图23为本技术实施例提供的又一种终端天线的电流矢量场j分布图；
44.图24为本技术实施例提供的又一种终端天线的爆炸图；
45.图25为本技术实施例提供的又一种终端天线的s11与效率曲线的示意图；
46.图26为本技术实施例提供的一种第一辐射体的示意图。
具体实施方式
47.本技术实施例中的“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。此外，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
48.为了便于理解本技术实施例，下面先对本技术的应用背景予以介绍。
49.天线的剖面高度是指天线以垂直地面的形式放置时，在竖直方向上的高度。可以理解，剖面较高的全向天线会占用电子设备内部较大的高度空间，不便于设置于电子设备中。
50.而在相关技术中，剖面较低的天线通常无法满足垂直极化且全向的要求。以eng单层pcb天线为例。请参考图1，为一种eng单层pcb天线的示意图。如图1所示，该天线包括辐射圆环101，圆盘102，馈电线103以及五个蛇形走线104。圆盘102设置于辐射圆环101的环内，且与辐射圆环101共圆心。馈电线103以及五个蛇形走线104均匀分布于圆盘102与辐射圆环101之间。圆盘102通过馈电线103向辐射圆环101馈电。蛇形走线104可以等效为电感。该天线的工作频率由辐射圆环101的宽度，辐射圆环101的半径，圆盘102的半径，蛇形走线104的
等效电感量等确定。
51.可以看出，上述图1所示的天线，具有较低的剖面，且工作时电流由圆盘的圆心均匀流向四周，为一种垂直极化的天线。但是，该天线的信号覆盖范围虽然较大，但仍然无法满足全向的要求。这一点可以通过如图2所示的该天线的方向图得到验证。
52.请参考图2，为一种天线的方向图。具体地，图2为图1所示天线的方向图。需要说明，图2中的区域颜色越深，代表该方向的信号越强。反之，区域颜色越浅，代表该方向的信号越弱。由图2可以看出，图1所示的天线，在水平方向的信号强度非常弱。也就是说，该天线在水平方向难以正常地收发信号。因此，图1所示的天线不能满足电子设备对于天线的“全向”需求。
53.综上所述，如何设计一种剖面高度可控，辐射性能较好的垂直极化全向天线成为亟待解决的问题。
54.为了解决这一问题，本技术实施例提供了一种终端天线及电子设备，剖面高度可以较低，且信号能够覆盖所有方向，辐射性能较为优异。
55.本技术实施例提供的终端天线可以应用于电子设备。电子设备可以是指设置有终端天线的设备，诸如手机，平板电脑，可穿戴设备(如智能手表)，车载设备，膝上型计算机(laptop)，台式计算机等。终端设备的示例性实施例包括但不限于搭载或者其它操作系统的便携式终端。
56.作为一种示例，请参考图3，为本技术实施例提供的一种电子设备300的结构示意图。
57.如图3所示，该电子设备300可以包括处理器301，通信模块302以及显示屏303等。
58.其中，处理器301可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器301可以包括应用处理器(application processor，ap)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processing unit，gpu)，图像信号处理器(image signal processor，isp)，控制器，存储器，视频流编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，npu)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器301中。
59.控制器可以是电子设备300的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。
60.处理器301中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器301中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器301刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器301需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器301的等待时间，因而提高了系统的效率。
61.在一些实施例中，处理器301可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，i2c)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound，i2s)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，pcm)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)接口，移动产业处理器301接口(mobile industry processor interface，mipi)，通用输入输出(general-purpose input/output，gpio)接口，用户标识模块(subscriber identity module，sim)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，usb)接口311等。
access，wcdma)，时分码分多址(time-division code division multiple access，td-scdma)，长期演进(long term evolution，lte)，bt，gnss，wlan，nfc，fm，和/或ir技术等。所述gnss可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，gps)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，glonass)，北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system，bds)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，qzss)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，sbas)。
71.如图3所示，在一些实现方式中，该电子设备300还可以包括外部存储器接口310，内部存储器304，通用串行总线(universal serial bus，usb)接口311，充电管理模块312，电源管理模块313，电池314，音频模块306，扬声器306a，受话器306b，麦克风306c，耳机接口306d，传感器模块305，按键309，马达，指示器308，摄像头307，以及用户标识模块(subscriber identification module，sim)卡接口等。
72.充电管理模块312用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块312可以通过usb接口311接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块312可以通过电子设备300的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块312为电池314充电的同时，还可以通过电源管理模块313为电子设备300供电。
73.电源管理模块313用于连接电池314，充电管理模块312与处理器301。电源管理模块313接收电池314和/或充电管理模块312的输入，为处理器301，内部存储器304，外部存储器，显示屏303，摄像头307，和无线通信模块302b等供电。电源管理模块313还可以用于监测电池314容量，电池314循环次数，电池314健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块313也可以设置于处理器301中。在另一些实施例中，电源管理模块313和充电管理模块312也可以设置于同一个器件中。
74.外部存储器接口310可以用于连接外部存储卡，例如micro sd卡，实现扩展电子设备300的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口310与处理器301通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频流等文件保存在外部存储卡中。
75.内部存储器304可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器301通过运行存储在内部存储器304的指令，从而执行电子设备300的各种功能应用以及数据处理。
76.电子设备300可以通过音频模块306，扬声器306a，受话器306b，麦克风306c，耳机接口306d，以及应用处理器301等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。
77.按键309包括开机键，音量键等。按键309可以是机械按键309。也可以是触摸式按键309。电子设备300可以接收按键309输入，产生与电子设备300的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
78.指示器308可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。
79.sim卡接口用于连接sim卡。sim卡可以通过插入sim卡接口，或从sim卡接口拔出，实现和电子设备300的接触和分离。电子设备300可以支持1个或n个sim卡接口，n为大于1的正整数。sim卡接口可以支持nano sim卡，micro sim卡，sim卡等。同一个sim卡接口可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。sim卡接口也可以兼容不同类型
的sim卡。sim卡接口也可以兼容外部存储卡。电子设备300通过sim卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，电子设备300采用esim，即：嵌入式sim卡。esim卡可以嵌在电子设备300中，不能和电子设备300分离。
80.电子设备300中的传感器模块305可以包括触摸传感器、压力传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁传感器、加速度传感器、距离传感器、接近光传感器、环境光传感器、指纹传感器、温度传感器、骨传导传感器等部件，以实现对于不同信号的感应和/或获取功能。
81.以上对本技术实施例提供的终端天线所应用的电子设备进行了介绍。应当理解，本实施例示意的结构并不构成对电子设备300的具体限定。在另一些实施例中，电子设备300可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
82.下面对本技术实施例提供的终端天线进行具体说明。请参考图4，为本技术实施例提供的一种终端天线的示意图。
83.如图4所示，包括：第一辐射体401，接地元件402，馈电元件403以及至少一个电感元件404。在本技术实施例中，电感元件的数量可以为四个，六个，八个等，在此不做具体限定。
84.第一辐射体401为呈正多边形或圆形的盘。需要说明的是，图4中示出的第一辐射体401为圆形的盘，未示出第一辐射体为正多边形的盘的情形。在本技术实施例中，正多边形可以为正三角形，正四边形，正六边形等。
85.接地元件402为与第一辐射体401形状相同的金属盘，且接地元件402的尺寸大于第一辐射体401。接地元件402接地。也就是说，第一辐射体401为圆形时，接地元件402为圆形的金属盘，且接地元件402的圆形面积大于第一辐射体401的圆形面积。而第一辐射体401为正多边形时，接地元件402为正多边形的金属盘，且接地元件402的正多边形面积大于第一辐射体401的正多边形面积。
86.第一辐射体401与接地元件402平行设置，且第一辐射体401的中心与接地元件402的中心所在的直线垂直第一辐射体401所在的平面。例如，第一辐射体401和接地元件402均为圆形的盘。则第一辐射体401的中心即为其圆心，同理接地元件402的中心也为其圆心。两者圆心所在的直线垂直于第一辐射体401所在的平面，可以理解，该连线也垂直于接地元件402所在的平面。换句话说，第一辐射体401的中心在接地元件402上的投影落在该接地元件402的中心上。
87.馈电元件403的一端与第一辐射体401的中心连接，馈电元件403的另一端与接地元件402的中心连接。馈电元件403用于向第一辐射体401馈电。可以理解，馈电元件402向第一辐射体401馈电时，馈电信号由馈电元件402流至第一辐射体401的中心，并由第一辐射体401的中心流向第一辐射体401的四周。另外在实际应用中，馈电元件403可以为铜柱等导电性能较好的导体，在此不做具体限定。
88.电感元件404的一端与第一辐射体401的边沿连接，电感元件404的另一端与接地元件402连接。在本技术实施例中，电感元件404可以为蛇形走线，集总电感，具有电感值的导线等。另外，以第一辐射体401为圆盘为例，第一辐射体401的边沿即是指圆盘的边沿。
89.在电感元件404的数量为多个时，各电感元件404均匀分布于第一辐射体401的边沿。在本技术实施例中，各电感元件404均匀分布于第一辐射体401的边沿是指，各相邻电感
元件404与圆心之间的连线的夹角均相等。例如，电感元件404的数量为4个时，各相邻的电感元件404与圆心的连线之间的夹角均为90
°
。再例如，电感元件404的数量为6个时，各相邻的电感元件404与圆心的连线之间的夹角均为60
°
。
90.终端天线的谐振频率由第一辐射体401的尺寸，接地元件402的尺寸，馈电元件403的电感量，电感元件404的数量以及电感元件404的电感量确定。也就是说，根据上述参数的不同，对应的终端天线的谐振频率也不同。
91.可以看出，本技术实施例提供的终端天线的剖面高度由第一辐射体401和接地元件402之间的距离确定，而第一辐射体401与接地元件402之间的距离由馈电元件403的高度以及电感元件404的高度决定。因此，本技术实施例提供的终端天线，可以将馈电元件403的高度以及电感元件404的高度设计的较低，并通过调整第一辐射体401的尺寸，接地元件402的尺寸等保证谐振频率一定，从而使终端天线的剖面较低。也就是说，本技术实施例提供的终端天线的剖面高度是可控的。
92.另外，本技术实施例提供的终端天线为一种水平全向的垂直极化天线，带宽较宽，效率也较高。下面通过仿真实验验证该结论。
93.下述仿真中，终端天线的结构爆炸图如图5所示。请参考图5，为本技术实施例提供的一种终端天线的爆炸图。图5中，第一辐射体401和接地元件402为圆盘，馈电元件403为导电铜柱，电感元件404为蛇形走线，电感元件404的数量为6个。各元件的参数如下：第一辐射体401的半径为12.7mm，接地元件402的半径为15mm，馈电元件403和电感元件404的高度为6.5mm，馈电元件403的横截面半径为1mm，电感元件404(蛇形走线)的整体宽度为4mm，线宽为0.5mm，走线之间的缝隙相距0.5mm。
94.首先，通过图5所示的终端天线垂直于地面放置时，在子午面的方向图说明该终端天线是一种垂直极化天线。
95.在上述图5所示的终端天线垂直于地面放置时，该终端天线子午面的方向图如图6所示。其中，终端天线垂直于地面放置时的子午面即终端天线经过圆心的纵切面。
96.请参考图6，为本技术实施例提供的一种终端天线的方向图。需要说明，图6中0
°
与180
°
所在的方向为与地面垂直的方向，-90
°
与90
°
所在的方向为与地面水平的方向。
97.图6中的曲线既是终端天线在子午面各个方向的总极化量，又是终端天线在子午面各个方向的垂直极化分量。换句话说，终端天线在子午面各个方向的总极化量与终端天线在子午面各个方向的垂直极化分量基本相同。
98.因此，基于上述图6所示的方向图可以确定，本技术实施例提供的终端天线为一种垂直极化天线。
99.其次，通过s11和效率曲线说明图5所示的终端天线具有较宽的带宽以及较高的效率。
100.请参考图7，为本技术实施例提供的一种终端天线的s11和效率曲线的示意图。图7中，曲线a为终端天线的s11，曲线b为终端天线的效率曲线。由曲线a可以看出，图5所示的终端天线的谐振点为m1，对应的谐振频率在5.34ghz左右。由曲线b可以看出，在谐振点所在的频率处，即m2处，该终端天线的效率在-0.08db左右。
101.另外，曲线a在谐振点m1两边不对称，说明该终端天线在m3点附近，即5.95ghz左右还存在一个谐振点，即会激发另一种工作模式。
102.因此，本技术实施例提供的终端天线具有较宽的带宽以及较高的效率。
103.下面通过对图5所示的终端天线进行电场分布仿真，以验证该终端天线具有两种工作模式。
104.在m1点，即5.34ghz左右，图5所示的终端天线的电场分布如图8所示。请参考图8，为本技术实施例提供的一种终端天线的电场分布图。
105.在本技术实施例中，将终端天线较低的谐振频率称作第一谐振频率，并将第一谐振频率对应的工作模式称作eng零阶模。由图8可以看出，在eng零阶模，该终端天线的电场在第一辐射体和接地元件之间等幅同相均匀分布，且电场方向基本均为第一辐射体所在的方向指向接地元件所在的方向。
106.而在m3点，即5.95ghz左右，图5所示的终端天线的电场分布如图9所示。请参考图9，为本技术实施例提供的一种终端天线的又一种电场分布图。
107.在本技术实施例中，将终端天线较高的谐振频率称作第二谐振频率，并将第二谐振频率对应的工作模式称作圆盘加载天线模式，也即高次模。由图9可以看出，在圆盘加载天线模式，该终端天线的电场较为集中的分布在第一辐射体的开放端与接地元件的开放端之间，以及蛇形走线的小间距区域。且电场方向基本由接地元件所在的方向指向第一辐射体所在的方向。
108.基于以上图8和图9所示的电场分布图可以看出，本技术实施例提供的终端天线具有两种不同的电场分布，也即具有两种不同的工作模式。
109.上述图5所示的终端天线处于eng零阶模时，方向图如图10所示。请参考图10，为本技术实施例提供的又一种终端天线的方向图。图10中的区域颜色越深，代表该方向的信号越强。反之，区域颜色越浅，代表该方向的信号越弱。
110.由图10可以看出，在终端天线处于eng零阶模时，在各个方向的信号强度较为均匀，一致性较好。且在各个方向的信号强度均较强。
111.而在上述图5所示的终端天线处于圆盘加载天线模式时，方向图如图11所示。请参考图11，为本技术实施例提供的又一种终端天线的方向图。同理，图11中的区域颜色越深，代表该方向的信号越强。反之，区域颜色越浅，代表该方向的信号越弱。
112.由图11可以看出，在终端天线处于圆盘加载天线模式时，在各个方向的信号强度同样较为均匀，一致性较好。且在各个方向的信号强度均较强。
113.基于以上仿真可以看出，本技术实施例提供的终端天线为一种垂直极化的全向天线，信号覆盖角度较大。且该终端天线的剖面高度可控，如图5所示的设计可以将终端天线的剖面高度控制在6.5mm左右。因此该终端天线能够方便地设置于电子设备中且不会占用电子设备过大的高度空间，实用性和通用性均较高。
114.另外，本技术实施例提供的终端天线的谐振频率由第一辐射体的尺寸，接地元件的尺寸，馈电元件的电感量，电感元件的数量以及电感元件的电感量等确定。下面通过对馈电元件的电感量以及电感元件的电感量进行扫参，示例性说明本技术实施例提供的终端天线的调谐方案。
115.首先对馈电元件的电感量进行扫参。请参考图12，为本技术实施例提供的多种终端天线的s11示意图。其中，多种天线除电感元件的电感量之外，其它参数均与上述图5所示的终端天线相同。多种终端天线包括第一天线，第二天线，第三天线以及第四天线。其中，第
一天线中电感元件的电感量为3nh，第二天线中电感元件的电感量为5nh，第三天线中电感元件的电感量为7nh，第四天线中电感元件的电感量为9nh。
116.图12中，第一天线的s11为曲线c，第二天线的s11为曲线d，第三天线的s11为曲线e，第四天线的s11为曲线f。可以看出，随着电感元件的电感量的增大，终端天线的第一谐振频率越来越低，第二谐振频率基本不变。换句话说，终端天线在eng零阶模的谐振频率与电感元件的电感量负相关，在圆盘加载天线模式的谐振频率与电感元件的电感量基本无关。
117.下面对馈电元件的电感量进行扫参。请参考图13，为本技术实施例提供的多种终端天线的s11示意图。其中，多种天线除馈电元件的电感量之外，其它参数均与上述图5所示的终端天线相同。多种终端天线包括第五天线，第六天线，第七天线，第八天线。其中，第五天线中馈电元件的电感量为0.5nh，第六天线中馈电元件的电感量为1nh，第七天线中馈电元件的电感量为1.5nh，第八天线中馈电元件的电感量为2nh。
118.图13中，第五天线的s11为曲线g，第六天线的s11为曲线h，第七天线的s11为曲线i，第八天线的s11为曲线j。可以看出，随着馈电元件的电感量的增大，终端天心的第一谐振频率基本不变，第二谐振频率越来越低。换句话说，终端天线在eng零阶模的谐振频率与馈电元件的电感量基本无关，终端天线在圆盘加载天线模式的谐振频率与馈电元件的电感量负相关。
119.基于以上图12以及图13可以看出，本技术实施例提供的终端天线，可以通过调节电感元件的电感量控制eng零阶模的谐振频率，通过调节馈电元件的电感量控制圆盘加载天线模式的谐振频率。应当理解，这里是以电感元件的电感量和馈电元件的电感量为例说明本技术实施例提供的终端天线的调谐方法。在一些实施方式中，也可以通过调节第一辐射体或接地元件的尺寸对终端天线进行调谐，此处不做赘述。
120.需要说明的是，以上图3-图13所述的终端天线仅为本技术实施例提供的终端天线的一种示例。下面示出一些其它的示例。
121.作为一种可能的设计，第一辐射体可以设置有与第一辐射体形状相同的缝隙。该缝隙将第一辐射体分为环状辐射体和盘状辐射体；环状辐射体的中心与盘状辐射体的中心相同；该缝隙至盘状辐射体中心的距离小于该缝隙至所述环状辐射体边沿的距离；该缝隙的宽度小于或等于该缝隙至盘状辐射体中心的距离的十分之一。
122.应当理解，第一辐射体的中心，环状辐射体的中心均位于盘状辐射体上。因此馈电元件与该盘状辐射体连接。馈电元件将馈电信号馈入盘状辐射体后，盘状辐射体可以将馈电信号通过上述缝隙耦合至环状辐射体。
123.上述设计的终端天线具有与图5所述的终端天线相似的方向图和极化特性。下面通过对下述图14所示的终端天线进行仿真进行验证。
124.请参考图14，为本技术实施例提供的又一种终端天线的爆炸图。该终端天线包括第一辐射体1401，接地元件1402，馈电元件1403以及六个电感元件1404。
125.第一辐射体1401为呈圆形的盘，设置有圆形的第一缝隙1411。该第一缝隙1411将第一辐射体1401分为环状辐射体1421和盘状辐射体1431。环状辐射体1421的中心与盘状辐射体1431的中心相同。第一缝隙1411至盘状辐射体1431的距离小于该第一缝隙1411至环状辐射体1421边沿的距离。第一缝隙1411的宽度小于或等于第一缝隙1411至盘状辐射体1431中心的距离的十分之一。
126.接地元件1402为圆形的金属盘，且接地元件1402的尺寸大于第一辐射体1401。接地元件1402接地。第一辐射体1401与接地元件1402平行设置，且第一辐射体1401的中心与接地元件1402的中心所在的直线垂直第一辐射体1401所在的平面。馈电元件1403为导电铜柱，其一端与第一辐射体1401的中心连接，另一端与接地元件1402的中心连接。馈电元件1403用于向第一辐射体1401馈电。电感元件1404为蛇形走线，其一端与第一辐射体1401的边沿连接，另一端与接地元件1402连接。各电感元件1404均匀分布于第一辐射体1401的边沿。终端天线的谐振频率由第一辐射体1401的尺寸，接地元件1402的尺寸，馈电元件1403的电感量，电感元件1404的数量以及电感元件1404的电感量确定。
127.下述仿真中，环状辐射体1421的半径为12.7mm，盘状辐射体1431的半径为3mm，接地元件402的半径为15mm，馈电元件1403和电感元件1404的高度为6.5mm，馈电元件1403的横截面半径为1mm，电感元件1404(蛇形走线)的整体宽度为4mm，线宽为0.5mm，走线之间的缝隙相距0.5mm，第一缝隙1411的宽度为0.3mm。
128.首先，图14所示的终端天线垂直于地面放置时，在子午面的方向图与图6基本相同。即总极化量与垂直极化分量基本相同。也就是说，图14所示的终端天线同样为一种垂直极化天线。
129.其次，图14所示的终端天线的s11和效率曲线如图15所示。请参考图15，为本技术实施例提供的又一种终端天线的s11和效率曲线的示意图。图15中，曲线k为终端天线的s11，曲线l为终端天线的效率曲线。
130.由图15中的曲线k可以看出，图14所示终端天线的谐振点包括m4和m5。也就是说，图14所示的终端天线同样包括eng零阶模以及圆盘加载模式两种工作模式。其中，eng零阶模工作在m4点，即4.8ghz左右。圆盘加载模式工作在m5，即6.3ghz左右。而在该终端天线的工作带宽内，效率为-0.46db左右。
131.因此，上述图14所示的终端天线具有较宽的带宽以及较高的效率。
132.下面通过对图14所示的终端天线进行电场分布仿真，以验证该终端天线具有两种工作模式。
133.图14所示的终端天线工作在eng零阶模时，电场分布如图16所示。请参考图16，为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图。
134.由图16可以看出，在m4点附近，该终端天线的电场在第一辐射体和接地元件之间等幅同相均匀分布，且电场方向基本均为接地元件所在的方向指向第一辐射体所在的方向。
135.图14所示的终端天线工作在圆盘加载天线模式时，电场分布如图17所示。请参考图17，为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图。
136.由图17可以看出，在m5点附近，该终端天线的电场集中分布在元件的开放端和间距较小的缝隙区域。
137.因此可以确认，上述图14所示的终端天线有两种电场分布，即两种工作模式。
138.另外，在上述图14所示的终端天线处于eng零阶模时，方向图基本与上述图10相同，即在各个方向的信号强度较为均匀，一致性比较好，且在各个方向的信号强度均较强。
139.而在上述图14所示的终端天线处于圆盘加载模式时，方向图基本与上述图11相同，即在各个方向的信号强度较为均匀，一致性比较好，且在各个方向的信号强度均较强。
140.因此，上述图14所示的终端天线位于垂直极化的全向天线，信号覆盖角度较大。另外同上述图5所示的终端天线，该终端天线的剖面高度同样可以通过馈电元件的电感量，电感元件的电感量等确定，在此不做赘述。
141.作为一种可能的设计，本技术实施例提供的终端天线中还可以包括类磁流环。该类磁流环为由多个相同长度的弧形金属片首尾耦接而成的环。该类磁流环的形状与第一辐射体的形状相同，其半径大于第一辐射体，且设置于第一辐射体所在的平面上。另外，类磁流环的中心与第一辐射体的中心重合。类磁流环的馈电点设置于其中一个弧形金属片上。
142.需要说明的是，类磁流环中，各相邻的弧形金属片之间可以为交指耦合或交叠耦合，在此不做具体限定。
143.以上述方式设置的终端天线也是一种mimo(multiple input multiple output，多输入多输出)天线对。在本技术实施例中，可以将第一辐射体，接地元件，电感元件，馈电元件等构成的终端天线称作eng天线，将类磁流环构成的天线称作mng天线。
144.应当理解，类磁流环也即mng天线是一种水平极化的全向天线。而以上实施例所介绍的eng天线为一种垂直极化的全向天线。因此mng天线与eng天线组成形成的终端mimo天线既具有垂直极化特性，也具有水平极化特性，为一种双极化的终端mimo天线。
145.另外，上述终端mimo天线中，eng天线具有eng零阶模与圆盘加载天线模式两种工作模式，mng天线同样具有mng零阶模与一倍波长模式两种工作模式。下面通过仿真进行说明。
146.下述仿真中，终端天线的结构爆炸图如图18所示。请参考图18，为本技术实施例提供的又一种终端天线的爆炸图。第一辐射体1801，接地元件1802，馈电元件1803，六个电感元件1804以及类磁流环1805。
147.第一辐射体1801为呈圆形的盘，接地元件1802为圆形的金属盘，且接地元件1802的尺寸大于第一辐射体1801。接地元件1802接地。第一辐射体1801与接地元件1802平行设置，且第一辐射体1801的中心与接地元件1802的中心所在的直线垂直第一辐射体1801所在的平面。馈电元件1803为导电铜柱，其一端与第一辐射体1801的中心连接，另一端与接地元件1802的中心连接。馈电元件1803用于向第一辐射体1801馈电。电感元件1804为蛇形走线，其一端与第一辐射体1801的边沿连接，另一端与接地元件1802连接。各电感元件1804均匀分布于第一辐射体1801的边沿。
148.类磁流环1805为由多个相同长度的弧形金属片1815首尾耦接而成的环。该类磁流环1805的形状与第一辐射体1801的形状相同，其半径大于第一辐射体1801，且设置于第一辐射体1801所在的平面上。另外，类磁流环1805的中心与第一辐射体1801的中心重合。类磁流环1805的馈电点1825设置于其中一个弧形金属片1815上。
149.终端天线的谐振频率由第一辐射体1801的尺寸，接地元件1802的尺寸，馈电元件1803的电感量，电感元件1804的数量，电感元件1804的电感量以及类磁流环1805的尺寸确定。
150.另外，第一辐射体1801的半径为12.7mm，接地元件1802的半径为15mm，馈电元件1803和电感元件1804的高度为6.5mm，馈电元件1803的横截面半径为1mm，电感元件1804(蛇形走线)的整体宽度为4mm，线宽为0.5mm，走线之间的缝隙相距0.5mm。
151.上述图18所示的终端天线，其s11和效率曲线如图19所示。请参考图19，为本技术
实施例提供的又一种终端天线的s11和效率曲线的示意图。
152.图19中，曲线m为eng天线的s11，曲线n为mng天线的s11，曲线p是eng天线的效率曲线，曲线q为mng天线的效率曲线，曲线r为eng天线与mng天线之间的隔离度曲线。
153.由图19中的曲线m可以看出，eng天线在5.5ghz左右具有两个谐振点。也就是说，eng天线可以产生零阶模和高次模的双谐振。由此可以确定，上述图18所示的终端天线中的eng天线具有eng零阶模与圆盘加载天线模式两种工作模式。
154.由图19中的曲线n可以看出，mng天线5.3ghz左右以及5.8ghz左右分别具有两个谐振点。也就是说，mng天线也可以产生零阶模和高次模的双谐振。由此可以确定，上述图18所示的终端天线中的mng天线具有mng零阶模与一倍波长两种工作模式。
155.由图19中的曲线p可以看出，eng天线在工作带宽内的效率-0.08db左右，即效率较高。
156.由图19中的曲线q可以看出，mng天线在工作带宽内的效率同样在-0.08db左右，效率也较高。
157.由图19中的曲线r可以看出，在eng天线以及mng天线的工作带宽内，eng天线与mng天线的隔离度最差也为-39db，隔离度较高。
158.因此，上述图18所示的终端天线，具有eng零阶模，圆盘加载天线模式，mng零阶模，一倍波长模式等工作模式，工作带宽较宽，隔离度也较好。
159.该结论可以通过该终端天线的仿真进行验证。
160.在eng天线处于eng零阶模时，该eng天线的电场分布如图20所示。请参考图20，为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图。由图20可以看出，该eng天线的电场在第一辐射体和接地元件之间等幅同相均匀分布，且电场方向基本均为接地元件所在的方向指向接地元件所在的方向。
161.在eng天线处于圆盘加载天线模式时，该eng天线的电场分布如图21所示。请参考图21，为本技术实施例提供的又一种终端天线的电场分布图。由图21可以看出，该eng天线的电场集中分布在各元件的开放端之间，以及各元件之间间距较小的区域。
162.可以看出，图20所示的电场分布与图21所示的电场分布完全不同。
163.在mng天线处于mng零阶模时，该mng天线的电流矢量场j分布如图22所示。请参考图22，为本技术实施例提供的又一种终端天线的电流矢量场j分布图。由图22可以看出，该mng天线的电流矢量场j分布较为均匀，且mng天线上电流矢量场j的方向为同一方向。
164.而在mng天线处于一倍波长模式时，该mng天线的电流矢量场j分布如图23所示。请参考图23，为本技术实施例提供的又一种终端天线的电流矢量场j分布图。由图23可以看出，该mng天线环上电流矢量场j的分布具有反相点。
165.可以看出，图22所示的电流矢量场j分布与图23所示的电流矢量场j分布完全不同。
166.因此，可以确定上述图18所示的终端天线具有eng零阶模，圆盘加载天线模式，mng零阶模，一倍波长模式等多种工作模式，工作带宽较宽。
167.应当理解，图18所示的终端天线中，第一辐射体1801的结构可以与图14中的第一辐射体1401的结构相同。即eng天线的馈电方式也可以为如图14所示的耦合馈电。下面具体说明。
168.请参考图24，为本技术实施例提供的又一种终端天线的爆炸图。该终端天线包括第一辐射体2401，接地元件2402，馈电元件2403，六个电感元件2404以及类磁流环2405。
169.第一辐射体2401为呈圆形的盘，设置有圆形的第一缝隙2411。该第一缝隙2411将第一辐射体2401分为环状辐射体2421和盘状辐射体2431。环状辐射体2421的中心与盘状辐射体2431的中心相同。第一缝隙2411至盘状辐射体2431的距离小于该第一缝隙2411至环状辐射体2421边沿的距离。第一缝隙2411的宽度小于或等于第一缝隙2411至盘状辐射体2431中心的距离的十分之一。接地元件2402为圆形的金属盘，且接地元件2402的尺寸大于第一辐射体2401。接地元件2402接地。第一辐射体2401与接地元件2402平行设置，且第一辐射体2401的中心与接地元件2402的中心所在的直线垂直第一辐射体2401所在的平面。馈电元件2403为导电铜柱，其一端与第一辐射体2401的中心连接，另一端与接地元件2402的中心连接。馈电元件2403用于向第一辐射体2401馈电。电感元件2404为蛇形走线，其一端与第一辐射体2401的边沿连接，另一端与接地元件2402连接。各电感元件2404均匀分布于第一辐射体2401的边沿。类磁流环2405为由多个相同长度的弧形金属片2415首尾耦接而成的环。该类磁流环2405的形状与第一辐射体2401的形状相同，其半径大于第一辐射体2401，且设置于第一辐射体2401所在的平面上。另外，类磁流环2405的中心与第一辐射体2401的中心重合。类磁流环2405的馈电点2425设置于其中一个弧形金属片2415上。终端天线的谐振频率由第一辐射体2401的尺寸，接地元件2402的尺寸，馈电元件2403的电感量，电感元件2404的数量，电感元件2404的电感量以及类磁流环2405的尺寸确定。
170.上述图24所示的终端天线工作原理与上述图14以及图18所示的终端天线类似，此处不再做赘述。下面通过s11说明该终端天线同样具有多工作模式，宽带较宽，隔离度较好的特点。下述说明中，仍将图24中的类磁流环称作mng天线，将除mng天线之外的其它元件组成的天线称作eng天线。
171.请参考图25，为本技术实施例提供的又一种终端天线的s11与效率曲线的示意图。
172.图25中，曲线s为eng天线的s11，曲线t为mng天线的s11，曲线u为eng天线的效率曲线，曲线v为mng天线的效率曲线，曲线w为eng天线与mng天线之间的隔离度曲线。
173.由图25中的曲线s可以看出，eng天线具有双谐振。因此与以上图14，图18所示的终端天线类似。图24所示的终端天线中的eng天线具有eng零阶模与圆盘加载天线模式两种工作模式。
174.由图25中的曲线t可以看出，mng天线也具有mng零阶模以及一倍波长模式两种工作模式。
175.由图25中曲线u可以看出，eng天线在工作带宽内的效率-0.08db左右，即效率较高。
176.由图25中的曲线v可以看出，mng天线在工作带宽内的效率同样在-0.08db左右，效率也较高。
177.由图25中的曲线w可以看出，在eng天线以及mng天线的工作带宽内，eng天线与mng天线的隔离度最差也为-39db，隔离度较高。
178.因此可以确认，上述图24所示的终端天线具有多种工作模式，带宽较宽，效率较高，隔离度也较高。
179.另外，在本技术实施例中，第一辐射体的形状还可以如图26所示。请参考图26，为
本技术实施例提供的一种第一辐射体的示意图。如图26所示，第一辐射体2601为呈圆形的盘，设置有圆形的第一缝隙2611以及沿第一辐射体2601半径方向的多个第二缝隙2641。该第一缝隙2611将第一辐射体2601分为环状辐射体2621和盘状辐射体2631。环状辐射体2621的中心与盘状辐射体2631的中心相同。第一缝隙2611至盘状辐射体2631的距离小于该第一缝隙2611至环状辐射体2621边沿的距离。第一缝隙2611的宽度小于或等于第一缝隙2611至盘状辐射体2631中心的距离的十分之一。第二缝隙2641均匀分布于环状辐射体2621上。
180.应当理解，上述第二缝隙2641沿第一辐射体2601的半径方向，与终端天线工作时第一辐射体2601上的电流方向相同。因此，该缝隙不会影响终端天线工作时第一辐射体的电场分布与电流分布。
181.需要说明，上述图5所示的终端天线，图14所示的终端天线，图18所示的终端天线以及图24所示的终端天线中的第一辐射体均可以替换为上述图26所示的第一辐射体，在此不做限定。
182.基于以上说明可以看出，本技术实施例提供的终端天线，为一种剖面高度可控，工作带宽较宽，效率较高的全向天线。在一些设计中，还可以扩展为具有双极化，高隔离度等特点的全向天线。可以用于路由器，智慧屏等内置wi-fi mimo天线设计。
183.本技术实施例还提供的一种电子设备，该电子设备可以包括以上任一实施例所描述的终端天线。
184.以上结合具体特征及其实施例对本技术提供的终端天线进行了描述，显而易见的，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，还可对上述特征进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本技术的示例性说明，且视为已覆盖本技术范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包括这些改动和变型在内。