天线结构和电子设备的制作方法

1.本公开涉及终端技术领域，尤其涉及一种天线结构和电子设备。


背景技术：

2.为了适应5g技术的应用与发展，当前的电子设备通常都需要配置专门的5g天线来进行5g通信，同时为了满足无线传输需求和其他通信需求，还需要在配置其他天线来实现通信。但是，基于轻薄化发展趋势的电子设备，导致电子设备的内部通常并不具备足够多的空间来容纳很多天线，所以对于天线结构的小型化设计已然成为当前需要解决的重要技术问题之一。


技术实现要素：

3.本公开提供一种天线结构和电子设备，以解决相关技术中的不足。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线结构，包括：
5.馈点，所述馈点用于连接至馈入电路；
6.枝节辐射体，所述枝节辐射体包括第一辐射臂和与所述第一辐射臂连接的第二辐射臂，所述第二辐射臂被所述第一辐射臂分隔为第一枝节和第二枝节，所述第一枝节的长度大于所述第二枝节的长度，所述馈点设置于所述第一辐射臂，枝节辐射体被激发出多个谐振模式；
7.矩形环状辐射体，所述矩形环状辐射体与所述枝节辐射体层叠设置，且所述矩形环状辐射体与所述枝节辐射体之间设置耦合间隙，所述矩形环状辐射体与所述枝节辐射耦合馈点，所述矩形环状辐射体被激发出谐振模式，所述枝节辐射体的谐振模式和所述矩形环状辐射体的谐振模式共同覆盖多个工作频段。
8.可选的，所述天线结构覆盖n78频段、n79频段和wifi 6e频段。
9.可选的，所述枝节辐射体的自所述馈点至所述第一枝节末端形成的四分之一波长模式、自所述馈点至所述第二枝节末端形成的四分之一波长模式和所述矩形环状天线的二分之一波长模式耦合的复合模式覆盖n78频段。
10.可选的，所述矩形环状天线的二分之一波长模式、所述枝节辐射体的自所述馈点至所述第一枝节末端的四分之一波长模式分别覆盖n79频段。
11.可选的，所述枝节辐射体的自所述馈点处至所述第一枝节末端的四分之一波长模式、所述第二辐射臂的二分之一波长模式和自所述馈点至所述第一枝节末端和所述第二枝节末端的四分之三波长模式共同覆盖wifi 6e的频段。
12.可选的，还包括匹配电路，所述匹配电路连接于所述馈点和所述第二辐射臂之间。
13.可选的，还包括：
14.塑胶支架，所述枝节辐射体形成于所述塑胶支架；
15.所述矩形环状天线用于连接至配置所述天线结构的电子设备的电池盖。
16.可选的，所述矩形环状辐射体的长度等于0.19λ、宽度等于0.125λ；
17.所述矩形环状辐射体的中部矩形环的长度等于0.125λ，宽度等于0.075λ；
18.所述第一辐射臂的长度0.13λ，第二辐射臂的长度0.07λ；
19.其中，λ为n78频段的中心频率对应的自由空间波长。
20.根据本公开实施例的第二方面，提供一种电子设备，包括：
21.电池盖；
22.如上述中任一项所述的天线结构，所述矩形环状天线设置于所述电池盖的内表面。
23.可选的，所述矩形环状辐射体包括铜质矩形环状辐射体；或者所述矩形环状辐射体包括导电银桨环状辐射体。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
24.由上述实施例可知，本公开中通过馈点馈入电流和矩形环状天线与枝节辐射体之间的耦合，使得该枝节辐射体可以谐振于多个工作频段、矩形环状天线可以谐振于多个工作频段，有利于在拓宽天线结构的工作频段的同时，避免设置多个馈点和接地点，简化天线结构，有利于宽带化的同时小型化。
25.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
26.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
27.图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的局部截面示意图。
28.图2是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的局部示意图。
29.图3是图2中天线结构的枝节辐射体和矩形环状辐射体的分解示意图。
30.图4是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的s11曲线图。
31.图5是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的史密斯圆图。
32.图6是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的辐射效率图。
33.图7是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的一种电流分布图。
34.图8是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的另一种电流分布图。
35.图9是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的又一种电流分布图。
36.图10是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的再一种电流分布图。
37.图11是根据一示例性实施例示出的一种天线结构的还一种电流分布图。
具体实施方式
38.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
39.在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包
含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
40.应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
41.图1是根据一示例性实施例示出的一种电子设备100的局部截面示意图，图2是根据一示例性实施例示出的一种天线结构200的局部示意图，图3是图2中天线结构200的枝节辐射体1和矩形环状辐射体2的分解示意图。如图1-图3所示，该电子设备100可以包括电池盖101、电路板102和天线结构200，电路板102上可以设置电连接至天线结构200的馈入电路，以激励天线结构200产生谐振进而辐射电磁波。该天线结构200可以包括枝节辐射体1、矩形环状辐射体2、设置于枝节辐射体1的馈点3和塑胶支架4，该枝节辐射体1可以形成塑胶支架4的表面，具体可以通过激光成型技术成型在塑胶支架4的表面，矩形环状辐射体2可以粘接于电池盖101的内表面，以此通过将尺寸较大的矩形环状辐射体2设置于电池盖101，尺寸较小的枝节辐射体1通过塑胶支架4进行固定，由于枝节辐射体1的尺寸较小，因而塑胶支架4的尺寸也可以设计的比较小，有利于减小天线结构200的空间占用面积。
42.该枝节辐射体1可以包括第一辐射臂11和第二辐射臂12，该第一辐射臂11与第二辐射臂12连接，且该第一辐射臂11基本与第二辐射臂12垂直，两者呈t字型设置，通过第二辐射臂12可以将第一辐射臂11分隔为第一枝节121和第二枝节122，该第一枝节121的长度大于第二枝节122的长度，馈点3可以设置于第一辐射臂11，而且该馈点3可以通过金属弹片或者其他导电线材导通至电路板102的馈入电路，通过馈点3馈入信号以及第一枝节121和第二枝节122的长度差异，以此有利于构造枝节辐射体1的多个谐振模式，使得天线结构200的多个谐振于不同工作频段的谐振，帮助天线结构200覆盖足够更宽的频段。
43.矩形环状辐射体2可以设置于电池盖101朝向电子设备100内部的表面，该矩形环状辐射体2与枝节辐射体1之间可以层叠设置，而且如图1所示，在电子设备100的厚度方向上，该枝节辐射体1与矩形环状辐射体2之间可以设置一定的耦合间隙，通过枝节辐射体1与矩形环状辐射体2之间的耦合进行馈电，以激励矩形环状辐射体2使之产生相应的谐振模式。基于此，通过枝节辐射体1产生的谐振模式与矩形环状辐射体2产生的谐振模式，可以共同覆盖多个工作频段，有利于实现天线结构200的宽频化，而且本公开中的天线结构200只有单个馈点3并且无接地点，有利于减少导通该馈点的弹片数量，实现天线结构200的小型化。
44.举例而言，通过合理设置该枝节辐射体1的尺寸和矩形环状辐射体2的尺寸，并加以适当的调谐电路和匹配电路，该匹配电路可以连接于馈点3和第一辐射臂11之间，以对天线结构200进行阻抗匹配。比如图3所示，矩形环状辐射体2的长度等于0.19λ、宽度等于0.125λ，矩形环状辐射体2的中部矩形环的长度等于0.125λ，宽度等于0.075λ，第一辐射臂的长度0.07λ，第二辐射臂的长度0.13λ，其中，λ为n78频段的中心频率对应的自由空间波长。基于此得到如图4所示的天线结构200的s11仿真曲线图，图5是以50欧姆为特征阻抗进行匹配后的smith圆图，图6是天线结构200的仿真效率曲线图。如图4-图6所示，该天线结构200可以覆盖n78频段(3.3ghz～3.8ghz)、n79频段(4.4ghz～5ghz)和wifi 6e频段(5.15ghz
～7.125ghz)，而且，在n79频段和wifi 6e频段的s11值均小于-6db，满足辐射要求，形成超宽频带范围。
45.而且如图5所示，见天线结构200的仿真效率曲线图，该图5中示出的曲线s1和曲线s2，其中曲线s1为天线结构200的辐射功率与输入功率的比值，曲线s2为天线结构200的辐射功率与输入功率和端口反射功率之差的比值。其中，第一点和第二点之间示出了天线结构200处于n78频段时的天线效率，第三点和第四点之间示出了天线结构200处于n79频段时的天线效率，第五点、第六点和第七点之间示出了天线结构200处于wifi 6e频段时的天线效率。可见，在n78频段、n79频段、wifi 6e频段，天线结构200的辐射效率的一致性均匀良好，尤其在wifi 6e频段内，辐射效率的而最大波动范围不超过1db，辐射效果佳。
46.基于此，通过本公开提供的天线结构200可以同时覆盖n78频段、n79频段和wifi 6e频段，相对于相关技术中采用专门的同时至少设置一个馈点和一个弹片的5g天线和独立于5g天线的wifi天线来覆盖wifi 6e的超宽频段的技术方案，有利于减少辐射体的数量，优化电子设备100的内部空间。
47.如图7所示，枝节辐射体1的谐振模式可以包括自馈点3至第一枝节121的末端形成的四分之一波长模式、自馈点3至第二枝节122末端形成的四分之一波长模式，矩形环状辐射体2可以包括谐振模式可以包括二分之波长模式，通过该枝节辐射体1通过第一枝节121形成的四分之一波长模式、第二枝节122形成的四分之一波长模式和矩形环状辐射体2形成的二分之一波长模式之间的相互耦合形成复合模式可以覆盖n78频段。其中，自馈点3至第一枝节121末端形成的四分之一波长模式的电流是自馈点流向第一枝节121的末端，且电流强度逐渐减弱；自馈点3至第二枝节122末端形成的四分之一波长模式的电流是自馈点3流向第二枝节122的末端，且电流强度逐渐减弱；矩形环状辐射体2的二分之一波长模式的电流主要分布在矩形环状辐射体2的宽度方向上的边长上，而且电流零点位于该宽度方向的边长上。
48.如图8和图9所示，枝节辐射体1的谐振模式可以包括自馈点3至第一枝节121的末端形成的四分之一波长模式，矩形环状辐射体2可以包括谐振模式可以包括二分之波长模式。该枝节辐射体1如图9所示的四分之一波长模式和矩形环状辐射体2如图8所示的二分之一波长模式可以分别覆盖n79频段。
49.如图9-图11所示，枝节辐射体1的谐振模式可以包括自馈点3至第一枝节121的末端形成的四分之一波长模式，如图10所示，该枝节辐射体1的谐振模式可以包括第二辐射臂12的二分之一波长模式，如图11所示，该枝节辐射体1的谐振模式还可以包括自馈点3至第一枝节121末端和第二枝节122末端形成的四分之三波长模式，该图9中的四分之一波长模式、图10中的二分之一波长模式和图11中的四分之三波长模式共同覆盖wifi 6e的工作频段。其中，图10中第二辐射臂12的二分之一波长模式时，在第二辐射臂12的中部存在电流强电，并朝第二辐射臂12的两端逐渐减弱；图11中自馈点3至第一枝节121末端和第二枝节122末端的四分之三波长模式中，电流自馈点3朝向第一枝节121和第二枝节122的末端，在第一辐射臂11的馈点3附近和第二辐射臂12的中部区域分别出现电流强区域。
50.在上述各个实施例中，矩形环状辐射体2可以包括铜质矩形环状辐射体，该铜质矩形环状辐射体可以通过粘接的方式连接至电池盖101的内表面；或者，该矩形环状辐射体可以包括导电银浆环状辐射体，该导电银浆环状辐射体可以通过印刷的方式形成于电池盖
101的内表面，本公开对此并不进行限制。
51.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
52.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。