CN114765300A - 天线装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种天线装置及电子设备，通过将天线装置的主辐射臂设置为包括环形侧壁和顶壁，并使环形侧壁、顶壁以及金属地板共同围合成一侧具有开口的辐射腔体，这样，当辐射腔体内的馈电结构向主辐射臂馈入信号电流后，辐射腔体内的电磁波便更大程度地通过环形侧壁上的开口辐射至电子设备的屏前，且因环形侧壁的阻挡，有效地减小了向其他区域辐射的电磁波，从而提高了天线装置在2.4Gwifi频段以及其他频段上的前向增益，降低了天线装置在2.4Gwifi频段以及其他频段上的方向性系数。

Description

天线装置及电子设备

技术领域

本申请实施例涉及电子设备技术领域，特别涉及一种天线装置及电子设备。

背景技术

在无线电通信、广播电视、雷达以及航空航海的导航等工程系统中，都需要利用无线电波来传递信息以完成整个系统的工作，天线就是这些系统中用来发射或者接收无线电波的基本器件。以电视机为例，为了满足人们对超高清视频、云游戏、VR体验、电视机远程教育等方面的需求，在电视机上设置具有能够完成大数据量传输、超大网络容量等特点的5G天线，以接收或者发送信号，从而实现与其他设备等之间的信息传递。

传统技术中，电视机包括电视机本体和天线设备，天线设备设置在电视机本体的背板上，且该天线设备位于背板靠近底部拐角的位置。目前，天线设备通常为倒F型天线(Inverted F Antenna，简称IFA)或者平面倒F型天线(Plane Inverted F Antenna，简称PPIFA)，通过IFA/PIFA天线的辐射体向各个方向辐射电磁波，以使该天线设备发出的部分电磁波能够通过电视机本体的侧方辐射至电视机本体的屏幕前方，从而达到通过屏幕前方的位置发射信号的目的。

然而，传统的天线设备为开放性结构，即侧方均为开口结构，使得该天线设备的2.4Gwifi频段方向性系数较高，且前向增益(辐射至屏幕前方的电磁波增益)较低，从而影响电视机等电子设备的屏前天线性能。

发明内容

本申请实施例提供了一种天线装置及电子设备，能够解决传统的电子设备中天线设备的2.4Gwifi频段方向性系数高，且前向增益低，从而影响电子设备的屏前天线性能的问题。

本申请实施例提供一种天线装置，用于固定在电子设备的背板上，该天线装置包括金属地板、主辐射臂及馈电结构；其中，金属地板用于与电子设备的背板固定，主辐射臂包括环形侧壁和顶壁，顶壁与金属地板相对设置，环形侧壁的一端与顶壁连接，环形侧壁的另一端与金属地板连接，环形侧壁上具有开口，开口朝向电子设备的背板边缘，馈电结构位于主辐射臂与金属地板围合成的辐射腔体内，馈电结构用于向主辐射臂馈入信号电流。

本申请实施例通过将天线装置的主辐射臂设置为包括环形侧壁和顶壁，并使环形侧壁、顶壁以及金属地板共同围合成一侧具有开口的辐射腔体，这样，当辐射腔体内的馈电结构向主辐射臂馈入信号电流后，辐射腔体内的电磁波便更大程度地通过环形侧壁上的开口辐射至电子设备的屏前，且因环形侧壁的阻挡，有效地减小了向其他区域辐射的电磁波，从而提高了天线装置在2.4Gwifi频段以及其他频段上的前向增益，降低了天线装置在2.4Gwifi频段以及其他频段上的方向性系数。同时通过将天线装置设置为侧壁具有开口的腔体结构，能够在馈电过程中激发出多个谐振点，从而扩宽了天线装置的带宽，使其能够覆盖更多的频段，提高了天线装置的天线性能。另外，因本申请实施例的天线装置为侧壁具有开口的腔体结构，即除开口外的其他区域为封闭结构，使得信号电流的分布相比于传统的天线设备更为集中，从而减小了外部环境例如水平极化或者垂直极化的天线等干扰源对该天线装置的干扰，便于该天线装置的布局，同时也避免了对其他天线装置造成干扰。

在一种可选的实现方式中，馈电结构包括依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，第二部分与金属地板相对设置，第一部分和第三部分远离第二部分的一端往金属地板的方向延伸；

金属地板上具有馈电端口，第一部分和第三部分中的其中一个连接在馈电端口上，第一部分和第三部分中的另一个连接在金属地板上。

本申请实施例通过将馈电结构设置为类似倒“U”型结构，使得馈电结构的一端与馈电端口连接，另一端与金属地板连接，有利于馈电结构的阻抗匹配，减小了馈电结构中的功率损耗，有效地降低了本申请实施例的天线装置的回波损耗，提高了天线增益。

在一种可选的实现方式中，第二部分与顶壁之间具有第一间隙，以实现馈电结构与主辐射臂之间的间隙耦合馈电。

在一种可选的实现方式中，天线装置还包括副辐射臂，副辐射臂设置在辐射腔体内。

本申请实施例通过在主辐射臂与金属地板围合成的辐射腔体内设置副辐射臂，使得主辐射臂或者辐射腔体内的信号电流馈入至副辐射臂上，在副辐射臂上形成信号电流，进而辐射电磁波，从而使该天线装置激发出更多的谐振点，拓宽了整个天线装置的带宽，使得该天线装置能够覆盖更多的频段，从而提高了天线装置的利用率。

在一种可选的实现方式中，副辐射臂朝向金属地板的一端延伸至金属地板上，副辐射臂朝向顶壁的一端与顶壁之间具有第二间隙，副辐射臂、第二间隙及顶壁形成滤波结构，使得副辐射臂耦合馈入高频段信号电流，过滤掉低频信号电流，从而通过副辐射臂激励出高频段的电磁波信号。

或者，副辐射臂朝向金属地板的一端与金属地板之间具有第三间隙，副辐射臂朝向顶壁的一端延伸至顶壁上，副辐射臂、第三间隙及金属地板共同形成滤波结构，使得副辐射臂耦合馈入高频段信号电流，过滤掉低频信号电流，从而通过副辐射臂激励出高频段的电磁波信号。

在一种可选的实现方式中，环形侧壁包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁；

第一侧壁和第三侧壁相对设置，第二侧壁位于第一侧壁与第三侧壁之间，第一侧壁与第三侧壁远离第二侧壁的一端之间的间隙形成开口，第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁均被配置成平面结构。

本申请实施例通过三个平面侧壁依次连接形成环形侧壁，在确保该环形侧壁、顶壁以及金属地板围合成一面开口，五面封闭的辐射腔体，以提高2.4Gwifi频段的前向增益，降低天线装置的2.4Gwifi频段的方向性系数的同时，简化了主辐射臂的结构，从而提高了天线装置的制作效率。

在一种可选的实现方式中，馈电结构位于天线装置的副辐射臂与环形侧壁的第三侧壁之间，副辐射臂与第三侧壁之间的距离是环形侧壁的第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2，馈电结构与第三侧壁之间的距离小于第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3；

或者，馈电结构位于副辐射臂与第一侧壁之间，副辐射臂与第一侧壁之间的距离是第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2，馈电结构与第一侧壁之间的距离小于第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3。

本申请实施例通过将馈电结构和副辐射臂分别布置在环形侧壁的第一侧壁与第三侧壁之间的上述设定位置，使得该天线装置激励出四个不同的辐射模式，产生四个谐振点，覆盖2.4GHz、3.6GHz、5GHz及5.5GHz，使得本申请实施例的天线装置不仅可应用于覆盖wifi 2.4G和wifi 5G，也可以应用于NR频段，覆盖N41频段，N78频段和N79频段。

在一种可选的实现方式中，馈电结构位于天线装置的副辐射臂与环形侧壁的第三侧壁之间，副辐射臂与第三侧壁之间的距离是环形侧壁的第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2，馈电结构与第三侧壁之间的距离是第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2；

或者，馈电结构位于副辐射臂与第一侧壁之间，副辐射臂与第一侧壁之间的距离是第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2，馈电结构与第一侧壁之间的距离是第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2。

本申请实施例通过将馈电结构和副辐射臂分别布置在环形侧壁的第一侧壁与第三侧壁之间的上述设定位置，使得该天线装置激励出五个不同的辐射模式，产生五个谐振点，覆盖2.45GHz、3.9GHz、4.9GHz、5.5GHz及6.4GHz，使得该天线装置不仅可应用于覆盖wifi 2.4G和wifi 5G，也可以应用于NR频段，覆盖N41频段、N78频段和N79频段，也可应用于未来sub 8G及wifi 6等。

在一种可选的实现方式中，天线装置的副辐射臂的侧壁上具有外螺纹，顶壁或者金属地板上开设有内螺纹，副辐射臂与顶壁或者金属地板螺纹连接。

本申请实施例通过在副辐射臂上设置外螺纹，在天线装置的顶壁或者金属地板上设置内螺纹，这样，当副辐射臂与顶壁螺纹配合连接时，可通过转动副辐射臂，以稳定调节该副辐射臂与金属地板之间的距离，从而快速调节副辐射臂所激励出的电磁波频段，或者当副辐射臂与金属地板螺纹配合连接时，可通过转动副辐射臂，以稳定调节该副辐射臂与顶壁之间的距离，从而快速调节副辐射臂所激励出的电磁波频段，不仅方便调节副辐射臂一端的高度，而且简化了副辐射臂与金属地板或者与顶壁之间的连接结构，从而提高了整个天线装置的装配效率。另外也增强了副辐射臂与金属地板或者副辐射臂与顶壁之间的连接强度。

本申请实施例还提供一种电子设备，包括电子设备本体和至少一个如上所述的天线装置；

天线装置固定在电子设备本体的背板上，且天线装置的开口朝向所述背板的任意侧边。

本申请实施例通过在电子设备本体的背板上设置上述天线装置，使得天线装置辐射处的电磁波更大程度地通过天线装置的开口辐射至电子设备的屏前，且因天线装置的环形侧壁的阻挡，有效地减小了向其他区域辐射的电磁波，从而提高了天线装置的2.4Gwifi频段以及其他频段上的前向增益，降低了天线装置的2.4Gwifi频段以及其他频段上的方向性系数。另外，通过将天线装置设置为侧壁具有开口的腔体结构，能够在馈电过程中激发出多个谐振点，从而扩宽了天线装置的带宽，使其能够覆盖更多的频段，提高了天线装置的天线性能，进而优化了电子设备的显示性能以及功能需求。

在一种可选的实现方式中，背板为金属背板，金属背板被配置成天线装置的金属地板，以简化天线装置以及电子设备的结构，从而不仅降低了电子设备的制作成本，而且提高了电子设备的装配效率，同时也减轻了电子设备的重量。

在一种可选的实现方式中，天线装置的数量至少为两个，至少两个天线装置分别设置在背板的相邻两个侧边上。

本申请实施例通过在背板的相邻两个侧边上分别设置至少一个天线装置，这样，两个天线装置可形成wifi MIMO布局，从而增强电子设备上天线装置的辐射强度，同时拓宽电子设备上天线装置的覆盖频段，从而提高电子设备的信号传输性能。另外，因每个天线装置均为一侧具有开口的腔体结构，从而提高了各个天线装置之间的隔离度，避免各个天线之间发生信号干扰。同时，位于相邻两个侧边上的两个天线装置的远场方向图互补，因此确保了形成的wifi MIMO天线覆盖频段的连续性。

在一种可选的实现方式中，至少两个天线装置之间的水平距离至少为18mm，至少两个天线装置之间的垂直距离至少为27mm，以进一步提高这两个天线装置的隔离度，确保两者不会发生信号干涉。

在一种可选的实现方式中，相邻两个侧边中的至少一个侧边上间隔设置有至少两个天线装置。

本申请实施例通过在背板的其中一个侧边上间隔设置多个天线装置，在合理利用电子设备背板的空间的同时，进一步增强电子设备上天线装置的辐射强度，同时拓宽电子设备上天线装置的覆盖频段，例如可将一部分天线装置作为wifi天线，以优化与路由器之间的信号传输性能，将另一部分天线装置作为蓝牙天线，以优化与遥控器之间的信号传输性能。另外，因各个天线装置的结构特性，使得相邻两个天线装置之间的隔离度得以保证，确保各个天线装置之间不会发生相互干扰。

附图说明

图1是本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图；

图2是图1中天线装置的第一种结构示意图；

图3是图2的主视图；

图4是图2的俯视图；

图5是图2的仿真远场方向图；

图6(a)是图5在phi＝90°的平面方向图；

图6(b)是图5在theta＝90°的平面方向图；

图7是图3的部分结构示意图；

图8是图1中天线装置的第二种结构示意图；

图9是图8的主视图；

图10是图1中天线装置的第三种结构示意图；

图11是图8的天线辐射效果图；

图12(a)是图11中谐振点为2.45GHz的仿真电场图；

图12(b)是图11中谐振点为3.6GHz的仿真电场图；

图12(c)是图11中谐振点为5GHz的仿真电场图；

图12(d)是图11中谐振点为5.5GHz的仿真电场图；

图13(a)是图1中天线装置在辐射过程中的电流分布图；

图13(b)是传统的天线设备在辐射过程中的电流分布图；

图14是图1中电子设备的背板上具有水平极化的干扰源的结构示意图；

图15是图14中天线装置受到水平极化的干扰源干扰后的效果图；

图16是图1中电子设备的背板上具有垂直极化的干扰源的结构示意图；

图17是图16中天线装置受到垂直极化的干扰源干扰后的效果图；

图18是图1中天线装置的第四种结构示意图；

图19是图18的主视图；

图20是图18的天线辐射效果图；

图21(a)是图20中谐振点为2.45GHz的仿真电场图；

图21(b)是图20中谐振点为3.9GHz的仿真电场图；

图21(c)是图20中谐振点为4.9GHz的仿真电场图；

图21(d)是图20中谐振点为5.5GHz的仿真电场图；

图21(e)是图20中谐振点为6.4GHz的仿真电场图；

图22是图1中天线装置位于两个底座外侧的结构示意图；

图23是图22中天线装置位于不同位置时的天线辐射效果图；

图24是图1中天线装置位于两个底座之间的结构示意图；

图25是本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图；

图26是图25中两个天线装置的天线辐射效果图；

图27是图25中第一天线装置的仿真远场方向图；

图28是图25中第二天线装置的仿真远场方向图；

图29是本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图；

图30是图29中三个天线装置的天线辐射效果图。

附图标记说明：

10-电子设备；

1-天线设备；100-电子设备本体；200-天线装置；

110-背板；120-底座；210-金属地板；220-主辐射臂；230-馈电结构；240-馈电端口；250-副辐射臂；260-第一干扰源；270-第二干扰源；201-第一天线装置；202-第二天线装置；203-第三天线装置；

121-第一底座；122-第二底座；221-环形侧壁；222-顶壁；223-辐射腔体；224-开口；225-第一间隙；226-第二间隙；227-第三间隙；231-第一部分；232-第二部分；233-第三部分；

2211-第一侧壁；2212-第二侧壁；2213-第三侧壁。

具体实施方式

本申请的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释，而非旨在限定本申请。

图1是本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。参照图1所示，通常，在电子设备例如电视机上设置有天线设备，通过该天线设备发送或者接收信号，以实现与路由器、遥控器及其他远程设备等之间的信息传递。

以电视机为例，随着5G通信系统的发展，5G天线设备在大屏电视上得以应用，例如，在电视机上设置具有能够完成大数据量传输、超大网络容量等特点的5G天线设备，以接收或者发送信号，从而实现与其他设备等之间的信息传递，从而满足人们对超高清视频、云游戏、VR体验、电视机远程教育等方面的需求。

传统技术中，大屏电视机包括电视机本体和天线设备，天线设备设置在电视机本体的背板上，且该天线设备位于背板靠近底部拐角的位置。目前，天线设备通常为倒F型天线(Inverted F Antenna，简称IFA)或者平面倒F型天线(Plane Inverted F Antenna，简称PPIFA)，通过IFA/PIFA天线的辐射体向各个方向辐射电磁波，以使该天线设备发出的部分电磁波能够通过电视机本体的侧方辐射至电视机本体的屏幕前方，从而达到通过屏幕前方的位置发射信号的目的。

具体以IFA天线为例，IFA天线包括沿电视机本体的厚度方向相对设置的金属地板和辐射体，金属地板设置在电视机本体的背板上，通常电视本体的背板可直接作为IFA天线的金属地板，在金属地板与辐射体之间设置有馈电结构、接地短路腿及寄生结构。其中，馈电结构设置在辐射体的一端，且该馈电结构的一端与辐射体连接，另一端通过金属地板上的馈电端口与电视机本体内的信号发射源电连接，这样，信号发射源将信号电流通过馈电端口以及馈电结构馈入天线辐射体上，天线辐射体再将信号电流以电磁波的形式发射至接收端。

接地短路腿的两端分别与辐射体和金属地板连接，寄生结构的底部与金属地板连接，寄生结构的顶部与辐射体之间具有一定间隙，这样，辐射体通过间隙耦合馈电的方式将信号电流馈入至寄生结构上，寄生结构再将信号电流以电磁波的形式发射出去，从而拓宽了IFA天线的带宽。

基于上述可知，传统的天线设备例如IFA天线为开放性结构，即辐射体与金属地板之间均为开口结构，无侧方遮挡部，辐射体和寄生结构激励出的电磁波便从IFA天线的一周均匀辐射出去，使得该天线装置的2.4Gwifi频段方向性系数较高，且仅有部分电磁波从电视机的侧边辐射至屏幕前方，降低了前向增益，从而影响电视机等电子设备的屏前天线性能。其中，传统的天线设备的2.4Gwifi频段方向性系数为7.1dBi，前向增益为-2.4dBi。需要说明的是，前向增益是指天线辐射至大屏电视机的屏幕前方的电磁波增益。

本申请实施例提供了一种天线装置及电子设备，通过将天线装置的主辐射臂设置为包括环形侧壁和顶壁，并使环形侧壁、顶壁以及金属地板共同围合成一侧具有开口的辐射腔体，这样，当辐射腔体内的馈电结构向主辐射臂馈入信号电流后，辐射腔体内的电磁波便更大程度地通过环形侧壁上的开口辐射至电子设备的屏前，且因环形侧壁的阻挡，有效地减小了向其他区域辐射的电磁波，从而提高了天线装置的2.4Gwifi频段以及其他频段的前向增益，降低了天线装置的2.4Gwifi频段以及其他频段的方向性系数。

以下通过三个实施例对本申请实施例的天线装置及电子设备的结构进行详细说明。

实施例一

图2是图1中天线装置的第一种结构示意图，图3是图2的主视图。参照图2和图3所示，本申请实施例提供一种天线装置200，该天线装置200固定在电子设备10的背板110上。可以理解的是，电子设备10包括电子设备本体100，电子设备10的背板110与电子设备10的屏幕分别设置在电子设备本体100沿厚度方向的两侧面，天线装置200固定在电子设备本体100的背板110上。

需要说明的是，本申请实施例的电子设备10可以包括但不限于电视机、手机、平板电脑、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，简称：UMPC)、手持计算机、对讲机、上网本、POS机、个人数字助理(personal digital assistant，简称：PDA)、可穿戴设备、虚拟现实设备等具有天线装置200以及屏幕的移动或固定终端。

本申请实施例具体电视机为例进行说明。实际应用中，电视机的电视机本体还包括间隔设置在背板110底部的多个底座120，通过底座120将电视机稳定地固定在墙面等固定面上。其中，本申请实施例的天线装置200可以固定在背板110上。

示例性地，该天线装置200可以固定在背板110的任意侧边，这样，缩短了天线装置200发出的电磁波辐射至电视机的屏幕前方的路径，降低天线装置200在辐射路径上的损耗，从而提高了天线装置200的前向增益，优化了电视机的屏前天线性能。例如，该天线装置200可以固定在背板110远离底座120的其中一个侧边上，也可以固定在背板110靠近底座120的其中一个侧边上，本申请实施例具体不对天线装置200的位置进行限制。

参照图2和图3所示，本申请实施例的天线装置200包括金属地板210、主辐射臂220及馈电结构230。其中，金属地板210与电子设备10的背板110固定，主辐射臂220包括环形侧壁221和顶壁222，顶壁222与金属地板210相对设置，也即是说，顶壁222位于金属地板210背离背板110的一侧，环形侧壁221的一端与顶壁222连接，环形侧壁221的另一端与金属地板210连接，也即是说，环形侧壁221位于顶壁222与金属地板210之间，且环形侧壁221沿高度方向(如图2中y方向所示)的两端分别与顶壁222和金属地板210连接，这样，主辐射臂220的环形侧壁221、顶壁222及金属地板210围合成一腔体结构，该腔体为天线装置200的辐射腔体223。

其中，环形侧壁221可通过螺钉或者卡接等方式可拆卸地固定在金属地板210上，以保证环形侧壁221与金属地板210之间实现电连接，同时便于环形侧壁221与金属地板210的单独更换。

参照图2所示，环形侧壁221上具有开口224，例如，可以在环形侧壁221朝向背板110边缘的一侧表面设置一个或者多个条形缝隙，将条形缝隙作为开口224，也可以在环形侧壁221朝向背板110边缘的一侧表面开设圆形或者方形等形状的通孔，将该通孔作为开口224。

这样，该天线装置200便形成为侧方部分开口，其余部分封闭的结构。当天线装置200装配在电子设备10例如电视机的背板110上时，该开口224朝向电视机的背板110边缘，例如，当天线装置200位于背板110的第一边缘时，环形侧壁221的开口224朝向该第一边缘，这样，辐射腔体223内的电磁波便通过开口224从背板110的边缘辐射至电视机的屏幕前方。

可以理解的是，该开口224可以是一个也可以是多个，具体可根据实际需要进行调整。

本申请实施例的环形侧壁221在具体设置时，可以是绕垂直于金属地板210的其中一个轴线环绕设置的弧形侧壁，使得该环形侧壁221呈筒状结构。

图4是图2的俯视图。参照图4所示，在一些示例中，环形侧壁221还可包括依次连接的第一侧壁2211、第二侧壁2212及第三侧壁2213，第一侧壁2211和第三侧壁2213相对设置，第二侧壁2212位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间，第一侧壁2211与第三侧壁2213远离第二侧壁2212的一端之间的间隙形成开口224，第一侧壁2211、第二侧壁2212及第三侧壁2213均被配置成平面结构。

本申请实施例通过三个平面侧壁依次连接形成环形侧壁221，在确保该环形侧壁221、顶壁222以及金属地板210围合成一面开口，五面封闭的辐射腔体223，以提高2.4Gwifi频段的前向增益，降低天线装置200的2.4Gwifi频段的方向性系数的同时，简化了主辐射臂220的结构，从而提高了天线装置200的制作效率。

可以理解的是，本申请实施例的主辐射臂220可以为铜、铝等金属件，以确保电流的通过。

本申请实施例馈电结构230位于主辐射臂220与金属地板210围合成的辐射腔体223内，馈电结构230用于向主辐射臂220馈入信号电流。

例如，参照图3所示，在金属地板210上形成有馈电端口240，该馈电端口240的一端与电子设备10内部的信号发射源(图中未示出)电连接，馈电结构230的一端与该馈电端口240连接，另一端可与主辐射臂220例如顶壁222连接，这样，信号发射源可将信号电流通过馈电端口240以及馈电结构230馈入至主辐射臂220上，从而使得该主辐射臂220产生电磁波，同时该主辐射臂220上的信号电流也会激励辐射腔体223产生电磁波。

馈电端口240在具体设置时，可以先在金属地板210上形成安装孔，馈电端口240的一端与馈电结构230电连接，另一端穿过安装孔并与电子设备10例如电视机内部的信号发射源电连接。其中，该馈电端口240的具体结构可直接参照传统的天线结构上的馈电端口，此处不再赘述。

因本申请实施例的环形侧壁221、顶壁222以及金属地板210共同围合成一侧具有开口224的辐射腔体223，即该辐射腔体223的一侧开口，其余部分封闭，这样，当辐射腔体223内的馈电结构230向主辐射臂220馈入信号电流后，该主辐射臂220以及辐射腔体223内的电磁波便更大程度地通过环形侧壁221上的开口224辐射出去，继而经电视机的侧边辐射至电视机的屏幕前方，因环形侧壁221的阻挡，有效地减小了向其他区域辐射的电磁波，从而提高了天线装置200的2.4Gwifi频段以及其他频段的前向增益，降低了天线装置200的2.4Gwifi频段以及其他频段的方向性系数。

图5是图2的仿真远场方向图。参照图5所示，该天线装置200在辐射过程中的最大方向在水平面上(如图5中x-y平面)，且经仿真实验得出，本申请实施例的天线装置200的方向性系数为5.9dBi，较传统的天线设备优化了1.2dBi。

图6(a)是图5在phi＝90°的平面方向图，图6(b)是图5在theta＝90°的平面方向图。参照图6(a)和图6(b)所示，a点所在的曲线为传统的天线设备的平面方向曲线，b点所在的曲线为本申请实施例的天线装置200的平面方向曲线。参照图6(a)所示，a点的前向增益为-2.418dB，b点的前向增益为0.9796dB，说明本申请实施例的天线装置200较传统技术优化了3.3976dB。参照图6(b)所示，a点的前向增益为-2.393dB，b点的前向增益为0.9476dB，说明本申请实施例的天线装置200较传统技术优化了3.34dB。

同时，通过将天线装置200设置为侧壁具有开口224的腔体结构，能够在馈电过程中激发出多个谐振点，从而扩宽了天线装置200的带宽，使其能够覆盖更多的频段，提高了天线装置200的天线性能。

具体设置时，本申请实施例的馈电结构230可以是馈电线，也可以是馈电金属件。

图7是图3的部分结构示意图。参照图7所示，当该馈电结构230为馈电金属件时，该馈电结构230可以呈倒“U”结构，例如，该馈电结构230可以包括依次连接的第一部分231、第二部分232和第三部分233，第二部分232与金属地板210相对设置，第一部分231和第三部分233远离第二部分232的一端往金属地板210的方向延伸。

金属地板210上具有馈电端口240，第一部分231和第三部分233中的其中一个连接在馈电端口240上，第一部分231和第三部分233中的另一个连接在金属地板210上。例如，第一部分231远离第二部分232的一端与馈电端口240连接，以使该第一部分231的一端通过馈电端口240与信号发射源电连接，从而将信号电流通过馈电端口240馈入至馈电结构230上，继而通过馈电结构230将信号电流馈入至主辐射臂220上。第三部分233远离第二部分232的一端与金属地板210连接，以使馈电结构230接地。例如，第三部分233可以通过卡接或者螺钉连接等方式固定在金属地板210上。

其中，第二部分232与主辐射臂220的顶壁222之间具有第一间隙225，这样，第二部分232上的信号电流可通过击穿第一间隙225，以将信号电流馈入至主辐射臂220的顶壁222上，从而在整个主辐射臂220以及辐射腔体223内流动，实现馈电结构230与主辐射臂220之间的间隙耦合馈电。

当然，第二部分232还可直接贴设在主辐射臂220的顶壁222上，使得第二部分232上的信号电流直接馈入至主辐射臂220的顶壁222上，从而在整个主辐射臂220以及辐射腔体223内流动。

本申请实施例通过将馈电结构230设置为类似倒“U”型结构，使得馈电结构230的一端与馈电端口240连接，另一端与金属地板210连接，有利于馈电结构230的阻抗匹配，减小了馈电结构230中的功率损耗，有效地降低了本申请实施例的天线装置200的回波损耗，提高了天线增益。

在其他示例中，馈电结构230可以呈“L”型结构，例如，参照图7所示，该馈电结构230可以仅包括依次连接的第一部分231和第二部分232，第一部分231往金属地板210的方向延伸，第二部分232位于第一部分231靠近顶壁222的一端，且第二部分232与第一部分231呈一定夹角，例如第二部分232与第一部分231之间的夹角为90°。其中，第二部分232与顶壁222之间具有间隙，第一部分231远离第二部分232的一端与金属地板210上的馈电端口240连接，以保证向馈电结构230内馈入信号电流，同时通过间隙馈电的方式将第二部分232上的信号电流馈入至顶壁222上。

另外，该馈电结构230还可以为直馈加电容的结构方式等，其具体的结构及馈电远离可以直接参照传统技术，此处不再赘述。

图8是图1中天线装置的第二种结构示意图，图9是图8的主视图。参照图8和图9所示，本申请实施例的天线装置200还可以包括副辐射臂250，副辐射臂250设置在辐射腔体223内。

参照图8和图9所示，具体设置时，该副辐射臂250朝向金属地板210的一端可以延伸至金属地板210上，副辐射臂250朝向顶壁222的一端与顶壁222之间具有第二间隙226，例如，副辐射臂250的底部固定在金属地板210上，副辐射臂250的顶部与顶壁222之间形成第二间隙226，这样，顶壁222上的信号电流可通过该第二间隙226馈入至副辐射臂250上，使得副辐射臂250上形成信号电流，进而辐射电磁波，从而使该天线装置200激发出更多的谐振点，拓宽了整个天线装置200的带宽，使得该天线装置200能够覆盖更多的频段，从而提高了天线装置200的利用率。

另外，当副辐射臂250朝向金属地板210的一端可以延伸至金属地板210上，副辐射臂250朝向顶壁222的一端与顶壁222之间具有第二间隙226时，副辐射臂250、第二间隙226及顶壁222形成滤波结构，使得副辐射臂250耦合馈入高频段信号电流，过滤掉低频信号电流，从而通过副辐射臂250激励出高频段的电磁波信号。其中，第二间隙226的间距越小，副辐射臂250投影至顶壁222上的投影面积越大，副辐射臂250耦合馈入的信号电流的频段越高。

可以理解的是，滤波结构的滤波原理可直接参照传统的天线技术，此处不再赘述。

图10是图1中天线装置的第三种结构示意图。参照图10所示，在一些示例中，副辐射臂250朝向顶壁222的一端可延伸至顶壁222上，副辐射臂250朝向金属地板210的一端与金属地板210之间具有第三间隙227，这样，金属地板210上的信号电流可通过该第三间隙227馈入至副辐射臂250上，使得副辐射臂250上形成信号电流，进而辐射电磁波，从而使该天线装置200激发出更多的谐振点。

同时，副辐射臂250、第三间隙227及金属地板210共同形成滤波结构，使得副辐射臂250耦合馈入高频段信号电流，过滤掉低频信号电流，从而通过副辐射臂250激励出高频段的电磁波信号。可以理解的是，第三间隙227的间距越小，副辐射臂250投影至金属地板210上的投影面积越大，副辐射臂250耦合馈入的信号电流的频段越高。

当然，在其他示例中，副辐射臂250可以悬空设置在顶壁222与金属地板210之间，也即是说，副辐射臂250的顶部与顶壁222之间具有间隙，副辐射臂250的底部与金属地板210之间也具有间隙，这样，不仅保证主辐射臂220上的信号电流通过间隙馈电的方式馈入至副辐射臂250内，而且天线装置200形成两个滤波结构，以使副辐射臂250有效地过滤掉低频段的信号电流，馈入高频段的信号电流。

可以理解的是，副辐射臂250与环形侧壁221的第二侧壁2212可间隔设置。当然，副辐射臂250也可与环形侧壁221的第二侧壁2212接触，本申请实施例对此不作限制。

副辐射臂250在具体设置时，可以为金属块，该金属块可通过卡接或者螺钉连接的方式固定在金属地板210或者顶壁222上。

在一些示例中，该副辐射臂250的侧壁上具有外螺纹，顶壁222或者金属地板210上开设有内螺纹，副辐射臂250与顶壁222或者金属地板210螺纹连接，也即是说，当副辐射臂250与顶壁222装配时，该副辐射臂250可与顶壁222螺纹配合连接，当副辐射臂250与金属地板210装配时，副辐射臂250可以金属地板210螺纹配合连接。例如，副辐射臂250可以为螺钉或者螺栓，金属地板210或者顶壁222上开设有螺纹孔。

本申请实施例通过在副辐射臂250上设置外螺纹，在天线装置200的顶壁222或者金属地板210上设置内螺纹，这样，当副辐射臂250与顶壁222螺纹配合连接时，可通过转动副辐射臂250，以稳定调节该副辐射臂250与金属地板210之间的距离，即稳定调节第三间隙227的宽度，从而快速调节副辐射臂250所激励出的电磁波频段。

当副辐射臂250与金属地板210螺纹配合连接时，可通过转动副辐射臂250，以稳定调节该副辐射臂250与顶壁222之间的距离，即稳定调节第二间隙226的宽度，从而快速调节副辐射臂250所激励出的电磁波频段，不仅方便调节副辐射臂250一端的高度，而且简化了副辐射臂250与金属地板210或者与顶壁222之间的连接结构，从而提高了整个天线装置200的装配效率。

需要说明的是，第二间隙226的宽度是指副辐射臂250朝向顶壁222的一端与顶壁222之间的距离。相应地，第三间隙227的宽度是指副辐射臂250朝向金属地板210的一端与金属地板210之间的距离。

参照图8和图9所示，本申请实施例中，馈电结构230可以位于副辐射臂250与环形侧壁221的第三侧壁2213之间，也即是说，馈电结构230靠近第三侧壁2213设置，副辐射臂250位于馈电结构230远离第三侧壁2213的一侧。

当然，该馈电结构230还可以位于副辐射臂250与环形侧壁221的第一侧壁2211之间(图中未示出)，也即是说，馈电结构230靠近第一侧壁2211设置，副辐射臂250位于馈电结构230远离第一侧壁2211的一侧。

其中，当馈电结构230可以位于副辐射臂250与环形侧壁221的第三侧壁2213之间时，副辐射臂250与第三侧壁2213之间的距离是环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3～1/2，馈电结构230与第三侧壁2213之间的距离小于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3。

例如，副辐射臂250与第三侧壁2213之间的距离是环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/2、2/5或者1/3，也即是说，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处、2/5处或者1/3处，馈电结构230与第三侧壁2213之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/4、1/5或者1/6，也即是说，馈电结构230位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/4、1/5或者1/6处。示例性地，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处，馈电结构230位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/4处。

相应地，当馈电结构230位于副辐射臂250与第一侧壁2211之间时，副辐射臂250与第一侧壁2211之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3～1/2，馈电结构230与第一侧壁2211之间的距离小于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3。

例如，副辐射臂250与第一侧壁2211之间的距离是环形侧壁221的第一侧壁2211与第一侧壁2211之间距离的1/2、2/5或者1/3，也即是说，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第一侧壁2211之间的1/2处、2/5处或者1/3处，馈电结构230与第一侧壁2211之间的距离是第一侧壁2211与第一侧壁2211之间距离的1/4、1/5或者1/6，也即是说，馈电结构230位于第一侧壁2211与第一侧壁2211之间的1/4、1/5或者1/6处。示例性地，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第一侧壁2211之间的1/2处，馈电结构230位于第一侧壁2211与第一侧壁2211之间的1/4处。

图11是图8的天线辐射效果图。参照图11所示，曲线q1为本申请实施例的天线装置200的S11参数曲线，从图11上可看出，本申请实施例的天线装置200具有四个谐振点，其中包括谐振点c、谐振点d、谐振点e及谐振点f。其中，谐振点c的频率为2.45GHz，谐振点d的频率为3.6GHz，谐振点e的频率为5GHz，谐振点f的频率为5.5GHz。

图12(a)是图11中谐振点为2.45GHz的仿真电场图，图12(b)是图11中谐振点为3.6GHz的仿真电场图，图12(c)是图11中谐振点为5GHz的仿真电场图，图12(d)是图11中谐振点为5.5GHz的仿真电场图。参照图12(a)至图12(d)所示，本申请实施例的天线装置200在天线辐射过程中激励出四个辐射模式。其中，图12(a)至图12(d)中，箭头R代表电流的流向。

其中，参照图12(a)所示，天线装置200在辐射过程中激励出腔体开放端的TE10模式，在该模式下，整个腔体开放端即区域A的电流同向，均往顶壁222的方向流动，且在该区域内出现电流零点，该腔体开放端的TE10模式形成谐振点c，即腔体开放端的TE10模式形成2.45GHz频段。

参照图12(b)所示，天线装置200在辐射过程中激励出腔体开放一面的TE20模式，在该模式下，在腔体开放一面的区域B内，电流向金属地板210的方向流动，在腔体开放一面的区域C内，电流向顶壁222的方向流动，且在区域B和区域C内出现电流零点，该腔体开放端的TE20模式形成谐振点d，即腔体开放端的TE20模式形成3.6GHz频段。

参照图12(c)所示，天线装置200在辐射过程中激励出馈电到第一侧壁2211的TE20模式，在该模式下，靠近第一侧壁2211具有两个间隔的区域，即区域E和区域F。其中，区域E内，电流向顶壁222的方向流动，区域F内，电流向金属地板210的方向流动，且在区域E和区域F内出现电流零点，该馈电到第一侧壁2211的TE20模式形成谐振点e，即馈电到第一侧壁2211的TE20模式形成5GHz频段。

参照图12(d)所示，天线装置200在辐射过程中激励出馈电到副辐射臂250形成的TE10模式，在该模式下，位于副辐射臂250附近的区域G内，电流向金属地板210的方向流动，且在区域G内出现电流零点，该馈电到副辐射臂250形成的TE10模式形成谐振点f，即馈电到副辐射臂250形成的TE10模式形成5.5GHz频段。

基于上述可知，本申请实施例通过将馈电结构230和副辐射臂250分别布置在环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的上述设定位置，使得该天线装置200激励出四个不同的辐射模式，产生四个谐振点，覆盖2.45GHz、3.6GHz、5GHz及5.5GHz，使得本申请实施例的天线装置不仅可应用于覆盖wifi 2.4G和wifi 5G，也可以应用于NR频段，覆盖N41频段，N78频段和N79频段。其中，N41频段，N78频段和N79频段的频率范围可直接查询现有的资料，此处不再赘述。

图13(a)是图1中天线装置在辐射过程中的电流分布图，图13(b)是传统的天线设备在辐射过程中的电流分布图。参照图13(a)所示，因本申请实施例的天线装置200为侧壁具有开口224的腔体结构，即除开口224外的其他区域为封闭结构，使得该天线装置200的信号电流的分布较为集中。参照图13(b)所示，因传统的天线设备1的侧部为完全开放结构，使得天线设备1的信号电流的分布较为分散。其中，图13(a)和图13(b)中，波纹p表示信号电流。

基于上述可知，本申请实施例的天线装置200的信号电流的分布相比于传统的天线设备1更为集中，从而避免对电视机的其他设备例如其他天线等的信号造成干扰。另外，减小了外部环境例如水平极化或者垂直极化的天线等干扰源对该天线装置200的干扰。

图14是图1中电子设备的背板上具有水平极化的干扰源的结构示意图，图15是图14中天线装置受到水平极化的干扰源干扰后的效果图。参照图14所示，为验证外部环境例如水平极化的天线等干扰源对本申请实施例的天线装置200的干扰程度，在电子设备10例如电视机的背板110上设置有水平极化的干扰源即第一干扰源260，该第一干扰源260向外周辐射电磁波。

参照图15所示，曲线r1为传统的天线设备受到第一干扰源260的干扰后的S11参数曲线，曲线s1为本申请实施例的天线装置200受到第一干扰源260的干扰后的S11参数曲线。可以看出，曲线r1上频率为2.4GHz的谐振点g的回波损耗为-29.19dB，曲线s1上频率为2.4GHz的谐振点i的回波损耗为-34.765dB，曲线r1上频率为5.5GHz的谐振点h的回波损耗为-31.747dB，曲线s1上频率为5.5GHz的谐振点j的回波损耗为-39.283dB，则排除极化对不同天线装置的影响，在同一个频率的谐振点上，本申请实施例的天线装置200较传统的天线设备的回波损耗小7dB，即当第一干扰源260与本申请实施例的天线装置200之间的距离和第一干扰源260与传统的天线设备之间的距离相等时，本申请实施例的天线装置200对干扰信号的接收量少7dB。

图16是图1中电子设备的背板上具有垂直极化的干扰源的结构示意图，图17是图16中天线装置受到垂直极化的干扰源干扰后的效果图。参照图16所示，为验证外部环境例如垂直极化的天线等干扰源对本申请实施例的天线装置200的干扰程度，在电子设备10例如电视机的背板110上设置有垂直极化的干扰源即第二干扰源270，该第二干扰源270向外周辐射电磁波。

参照图17所示，曲线r2为传统的天线设备受到第二干扰源270的干扰后的S11参数曲线，曲线s2为本申请实施例的天线装置200受到第二干扰源270的干扰后的S11参数曲线。可以看出，曲线r2上频率为2.4GHz的谐振点k的回波损耗为-30.649dB，曲线s2上频率为2.4GHz的谐振点m的回波损耗为-37.181dB，曲线r2上频率为5.6GHz的谐振点l的回波损耗为-33.267dB，曲线s2上频率为5.6GHz的谐振点n的回波损耗为-40.435dB，则排除极化对不同天线装置的影响，在同一个频率的谐振点上，本申请实施例的天线装置200较传统的天线设备的回波损耗小7dB，即当当第二干扰源270与本申请实施例的天线装置200之间的距离和第二干扰源270与传统的天线设备之间的距离相等时，本申请实施例的天线装置200对干扰信号的接收量少7dB。

由此可知，本申请实施例的天线装置200在实际运用中可以减弱对干扰信号的接收。

实施例二

图18是图1中天线装置的第四种结构示意图，图19是图18的主视图。参照图18和图19所示，与实施例一不同的是，馈电结构230与副辐射臂250之间的距离m2较实施例一中馈电结构230与副辐射臂250之间的距离m1小，也即是说，馈电结构230与副辐射臂250之间的距离小于实施例一中馈电结构230与副辐射臂250之间的距离。

需要说明的是，馈电结构230与副辐射臂250之间的距离是指馈电结构230朝向副辐射臂250的侧面与副辐射臂250朝向馈电结构230的侧面之间的距离。

例如，当馈电结构230位于副辐射臂250与环形侧壁221的第三侧壁2213之间时，副辐射臂250与第三侧壁2213之间的距离是环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3～1/2，馈电结构230与第三侧壁2213之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3～1/2；

具体设置时，副辐射臂250与第三侧壁2213之间的距离是环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/2、2/5或者1/3，也即是说，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处、2/5处或者1/3处，馈电结构230与第三侧壁2213之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/2、2/5或者1/3，也即是说，馈电结构230位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处、2/5处或者1/3处。示例性地，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处，馈电结构230位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/3处。

再例如，当馈电结构230位于副辐射臂250与第一侧壁2211之间时(图中未示出)，副辐射臂250与第一侧壁2211之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3～1/2，馈电结构230与第一侧壁2211之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/3～1/2。

具体设置时，副辐射臂250与第一侧壁2211之间的距离是环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/2、2/5或者1/3，也即是说，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处、2/5处或者1/3处，馈电结构230与第一侧壁2211之间的距离是第一侧壁2211与第三侧壁2213之间距离的1/2、2/5或者1/3，也即是说，馈电结构230位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处、2/5处或者1/3处。示例性地，副辐射臂250位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/2处，馈电结构230位于第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的1/3处。

图20是图18的天线辐射效果图。参照图20所示，曲线q5为本申请实施例的天线装置200的S11参数曲线，从图20上可看出，本申请实施例的天线装置200具有五个谐振点，其中包括谐振点s、谐振点t、谐振点u、谐振点v及谐振点w。其中，谐振点s的频率为2.45GHz，谐振点t的频率为3.9GHz，谐振点u的频率为4.9GHz，谐振点v的频率为5.5GHz，谐振点w的频率为6.4GHz。

图21(a)是图20中谐振点为2.45GHz的仿真电场图，图21(b)是图20中谐振点为3.9GHz的仿真电场图，图21(c)是图20中谐振点为4.9GHz的仿真电场图，图21(d)是图20中谐振点为5.5GHz的仿真电场图，图21(e)是图20中谐振点为6.4GHz的仿真电场图。参照图21(a)至图21(e)所示，本申请实施例的天线装置200在天线辐射过程中激励出五个辐射模式。其中，图21(a)至图21(e)，箭头S代表电流的流向。

其中，参照图21(a)所示，天线装置200在辐射过程中激励出腔体开放端的TE10模式，在该模式下，腔体开放端的区域H的电流同向，均朝向顶壁222的方向流动，且在该区域内出现电流零点，该腔体开放端的TE10模式形成谐振点s，即腔体开放端的TE10模式形成2.45GHz频段。

参照图21(b)所示，天线装置200在辐射过程中激励出腔体开放一面的TE20模式，在该模式下，在腔体开放一面的区域I内，电流向金属地板210的方向流动，在腔体开放一面的区域J内，电流向顶壁222的方向流动，且在区域I和区域J内出现电流零点，该腔体开放一面的TE20模式形成谐振点t，即腔体开放一面的TE20模式形成3.9GHz频段。

参照图21(c)所示，天线装置200在辐射过程中激励出馈电到金属地板210的TE20模式，在该模式下，金属地板210上方具有两个间隔的区域，即区域K和区域L。在区域K和区域L内，电流均向金属地板210的方向流动，且在区域K和区域L内出现电流零点，该馈电到金属地板210的TE20模式形成谐振点u，即馈电到金属地板210的TE20模式形成4.9GHz频段。

参照图21(d)所示，天线装置200在辐射过程中激励出馈电到副辐射臂250形成的TE30模式，在该模式下，副辐射臂250附近具有三个间隔的区域，即区域M、区域N及区域O，在区域M内，电流向顶壁222的方向流动，在区域N内，电流向金属地板210的方向流动，在区域O内，电流向顶壁222的方向流动，且在区域M、区域N及区域O内均出现电流零点，该馈电到副辐射臂250形成的TE30模式形成谐振点v，即馈电到副辐射臂250形成的TE30模式形成5.5GHz频段。

参照图21(e)所示，天线装置200在辐射过程中激励出馈电到第一侧壁2211形成的TE20模式，在该模式下，靠近第一侧壁2211具有两个间隔的区域，即区域P和区域Q。区域P和区域Q内的电流均向金属地板210的方向流动，且在区域P和区域Q内出现电流零点，该馈电到第一侧壁2211的TE20模式形成谐振点w，即馈电到第一侧壁2211的TE20模式形成6.4GHz频段。

基于上述可知，本申请实施例通过将馈电结构230和副辐射臂250分别布置在环形侧壁221的第一侧壁2211与第三侧壁2213之间的上述设定位置，使得该天线装置200激励出五个不同的辐射模式，产生五个谐振点，覆盖2.45GHz、3.9GHz、4.9GHz、5.5GHz及6.4GHz，使得该天线装置200不仅可应用于覆盖wifi 2.4G和wifi 5G，也可以应用于NR频段，覆盖N41频段、N78频段和N79频段，也可应用于未来sub 8G及wifi 6等。

实施例三

本申请实施例还提供一种电子设备10，包括电子设备本体100和至少一个天线装置200。其中，该天线装置200可以是上述任意实施例中的天线装置200。

天线装置200固定在电子设备本体100的背板110上，这样，天线装置200的主辐射臂220以及辐射腔体223内的电磁波便更大程度地通过该开口224辐射出去，继而经电子设备10的侧边辐射至电子设备10的屏幕前方。

示例性地，该天线装置200可以固定在背板110的任意侧边，这样，缩短了天线装置200发出的电磁波辐射至电视机的屏幕前方的路径，降低天线装置200在辐射路径上的损耗，从而提高了天线装置200的前向增益，优化了电视机的屏前天线性能。

图22是图1中天线装置位于两个底座外侧的结构示意图。参照图1和图22所示，以电视机为例，实际应用中，电视机的电视机本体还包括间隔设置在背板110底部的多个底座120，通过底座120将电子设备10稳定地固定在墙面等固定面上。例如，可以在电视机的背板110的底部间隔设置两个底座120，以下为了方便描述，将位于左侧的底座120作为第一底座121，将位于右侧的底座120作为第二底座122。

参照图1所示，天线装置200可以固定在背板110的左侧边、右侧边及上边中的任意一个上。如图22所示，在一些示例中，该天线装置200也可以固定在背板110设有底座120的的底边上，本申请实施例具体不对天线装置200的位置进行限制。

参照图22所示，示例性地，天线装置200设置在背板110的底边，且该天线装置200可以设置在背板110的左侧边与第一底座121之间的任意位置，也即是说，天线装置200与背板110的左侧边之间的距离m3可以为任意数值。

需要说明的是，天线装置200与背板110的左侧边之间的距离是指天线装置200朝向左侧边的侧面与左侧边之间的距离。

图23是图22中天线装置位于不同位置时的天线辐射效果图。参照图23所示，以m3为12mm、32mm及52mm为例，对该天线装置200的辐射性能进行研究，图23中的曲线q2代表m3为12mm、32mm及52mm时，天线装置200的三个S11参数曲线的总称，可以看出，三个S11参数曲线基本重合。另外，经仿真实验得出，m3分别为12mm、32mm及52mm时，天线装置200的方向性系数分别为4.93dBi、4.92dBi及4.74dBi，前向增益分别为1.3dB、1.4dB及1.7dB。

由此可看出，天线装置200设置在背板110的左侧边与第一底座121之间的任意位置时，天线S11参数、方向性系数和前向增益比较稳定，不随位置改变而改变。

图24是图1中天线装置位于两个底座之间的结构示意图。参照图24所示，天线装置200可以设置在第一底座121和第二底座122之间的任意位置，也即是说，当天线装置200设置在第一底座121和第二底座122之间时，天线装置200与第一底座121之间的距离m4可以为任意数值。

需要说明的是，天线装置200与第一底座121之间的距离是指天线装置200朝向第一底座121的侧面与该第一底座121之间的距离。

以m4为0mm、5mm、25mm、45mm、65mm、85mm、105mm、125mm、145mm、185mm、225mm、265mm、305mm、345mm、385mm、425mm、465mm、505mm、545mm、585mm及625mm为例，对该天线装置200的辐射性能进行研究。经仿真实验可知，m4分别为0mm、5mm、25mm、45mm、65mm、85mm、105mm、125mm、145mm、185mm、225mm、265mm、305mm、345mm、385mm、425mm、465mm、505mm、545mm、585mm及625mm时，天线装置200的方向性系数分别为5.97dBi、4.47dBi、4.96dBi、5.05dBi、5.2dBi、5.02dBi、4.89dBi、4.65dBi、4.45dBi、4.47dBi、4.57dBi、4.54dBi、4.46dBi、4.53dBi、4.52dBi、4.52dBi、4.51dBi、4.49dBi、4.82dBi、4.93dBi及4.92dBi，前向增益分别为1dB、1.9dB、1.6dB、1.45dB、1.28dB、1.14dB、1.16dB、1.32dB、1.36dB、1.16dB、1.23dB、1.3dB、1.14dB、1.14dB、1.41dB、1.15dB、1.2dB、1.24dB、1.11dB、1.39dB及1.67dB。

由此可知，天线装置200设置在第一底座121和第二底座122之间的任意位置时，天线方向性系数和前向增益比较稳定，不随位置改变而改变。因此，在天线设计中可以根据项目具体实际情况，在电视机的背面选择合适位置布局天线装置200。

本申请实施例通过在电子设备本体100的背板110上设置上述天线装置200，使得天线装置200辐射处的电磁波更大程度地通过天线装置200的开口224辐射至电子设备10的屏前，且因天线装置200的环形侧壁221的阻挡，有效地减小了向其他区域辐射的电磁波，从而提高了天线装置200的2.4Gwifi频段以及其他频段的前向增益，降低了天线装置200的2.4Gwifi频段以及其他频段方向性系数。

另外，通过将天线装置200设置为侧壁具有开口224的腔体结构，能够在馈电过程中激发出多个谐振点，从而扩宽了天线装置200的带宽，使其能够覆盖更多的频段，提高了天线装置200的天线性能，进而优化了电子设备10的显示性能以及功能需求。

参照图1所示，实际应用中，电子设备10的背板110可为金属背板，该金属背板可以被配置成天线装置200的金属地板210。例如，当电子设备10为电视机时，可以将电视机的背板110作为天线装置200的金属地板210。在电视机的背面装配天线装置200时，可直接在电视机的背面固定主辐射臂220、馈电结构230及副辐射臂250即可，简化了天线装置200以及电子设备10例如电视机的结构，从而不仅降低了电子设备10的制作成本，而且提高了电子设备10的装配效率，同时也减轻了电子设备10的重量。

另外，在一些应用中，电子设备10的背板110的外部还进一步设置有金属框架例如金属板，天线装置200设置在背板110与金属框架之间。其中，背板110的外部是指该背板110背离屏幕的一侧。例如，电视机的背板110的外部在一些应用中会设置金属框架例如金属板，天线装置200位于电视机的背板110与金属框架之间。

因本申请实施例的天线装置200的结构特殊性，即本申请实施例的天线装置200为侧壁具有开口224的腔体结构，即除开口224外的其他区域为封闭结构，天线装置200的电磁波主要通过侧壁的开口224辐射至屏幕前方，且该天线装置200的信号电流的分布较为集中，使得天线装置200的天线性能不会因金属框架的设置而变差。

图25是本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。参照图25所示，本申请实施例的天线装置200的数量至少为两个，至少两个天线装置200分别设置在背板110的相邻两个侧边上。

首先以两个天线装置200为例，参照图25所示，在背板110的底边和左侧边分别设置有一个天线装置200。其中，两个天线装置200之间的水平距离m5至少为18mm，两个天线装置200之间的垂直距离m6至少为27mm，以进一步提高这两个天线装置200的隔离度，确保两者不会发生信号干涉。

这里需要说明的是，本申请实施例涉及的数值和数值范围为近似值，受制造工艺的影响，可能会存在一定范围的误差，这部分误差本领域技术人员可以认为忽略不计。

示例性地，两个天线装置200之间的水平距离m5可以为18mm、20mm、25mm或者30mm等合适的数值，两个天线装置200之间的垂直距离m6可以为27mm、30mm、35mm或者40mm等合适的数值。

以m5为18mm，m6为27mm为例，对图25的电子设备10中两个天线装置200进行辐射性能的实验研究。参照图25所示，为了方便描述，将位于背板110底边的天线装置200作为第一天线装置201，将位于背板110的左侧边的天线装置200作为第二天线装置202。

图26是图25中两个天线装置的天线辐射效果图。参照图26所示，q3为两个天线装置200的S11参数曲线的总称，可以看出，两个天线装置200的S11参数曲线基本重合。另外，曲线u1为两个天线装置200之间的隔离度，可以看出两者隔离度在27dB以上，隔离度好。

图27是图25中第一天线装置的仿真远场方向图，图28是图25中第二天线装置的仿真远场方向图。参照图27和图28所示，经仿真实验可知，第一天线装置201和第二天线装置202在辐射过程中的最大方向在水平面上(如图27和图28中的x-y平面)，且两者的远场方向图互补，可作为wifi MIMO布局。另外，经仿真实验得出，第一天线装置201的方向性系数为4.7dBi，第二天线装置202的方向性系数为5.4dBi，方向性系数也较传统的天线设备好。

本申请实施例通过在背板110的相邻两个侧边上分别设置至少一个天线装置200，这样，两个天线装置200可形成wifi MIMO布局，从而增强电子设备10上天线装置200的辐射强度，同时拓宽电子设备10上天线装置200的覆盖频段，从而提高电子设备10的信号传输性能。

另外，因每个天线装置200均为一侧具有开口224的腔体结构，从而提高了各个天线装置200之间的隔离度，避免各个天线装置200之间发生信号干扰。同时，位于相邻两个侧边上的两个天线装置200的远场方向图互补，因此确保了形成的wifi MIMO天线覆盖频段的连续性。

上述示例是在背板110的相邻两个侧边上分别设置一个天线装置200。

在一些示例中，背板110的相邻两个侧边中的至少一个侧边上可间隔设置有至少两个天线装置200。图29是本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图。参照图29所示，例如，在图25的基础上，在背板110底边的第一天线装置的一侧再间隔设置一个天线装置。为了方便描述，将第一天线装置201一侧的天线装置200作为第三天线装置203。

示例性地，第一天线装置201和第三天线装置203可分别设置在第一底座121的左右两侧。

图30是图29中三个天线装置的天线辐射效果图。参照图30所示，q4为三个天线装置200的S11参数曲线的总称，可以看出，三个天线装置200的S11参数曲线基本重合。另外，曲线u2为第一天线装置201和第二天线装置202的隔离度曲线，可以看出第一天线装置201和第二天线装置202的隔离度为28dB以上，隔离度好；曲线u3为第一天线装置201和第三天线装置203的隔离度曲线，曲线u4为第二天线装置202和第三天线装置203的隔离度曲线，可以看出，第一天线装置201和第三天线装置203的隔离度以及第二天线装置202和第三天线装置203的隔离度均在39dB以上。

实际应用中，上述三天线系统可以作为2*wifi+BT方式，例如可将远场方向图互补的第一天线装置201和第二天线装置202作为wifi天线，以优化与路由器之间的信号传输性能，将第三天线装置203作为蓝牙天线，以优化与遥控器之间的信号传输性能。

另外，因各个天线装置200的结构特性，使得相邻两个天线装置200之间的隔离度得以保证，确保各个天线装置200之间不会发生相互干扰。

本申请实施例通过在背板110的其中一个侧边上间隔设置多个天线装置200，在合理利用电子设备10的背板110空间的同时，进一步增强电子设备10上天线装置200的辐射强度，同时拓宽电子设备10上天线装置200的覆盖频段，从而优化了电子设备10的性能。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

Claims (14)

1.一种天线装置，用于固定在电子设备的背板上，其特征在于，所述天线装置包括金属地板、主辐射臂及馈电结构；

所述金属地板用于与所述电子设备的背板固定，所述主辐射臂包括环形侧壁和顶壁，所述顶壁与所述金属地板相对设置，所述环形侧壁的一端与所述顶壁连接，所述环形侧壁的另一端与所述金属地板连接，所述环形侧壁上具有开口，所述开口朝向所述电子设备的背板边缘，所述馈电结构位于所述主辐射臂与所述金属地板围合成的辐射腔体内，所述馈电结构用于向所述主辐射臂馈入信号电流。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述馈电结构包括依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，所述第二部分与所述金属地板相对设置，所述第一部分和第三部分远离所述第二部分的一端往所述金属地板的方向延伸；

所述金属地板上具有馈电端口，所述第一部分和所述第三部分中的其中一个连接在所述馈电端口上，所述第一部分和所述第三部分中的另一个连接在所述金属地板上。

3.根据权利要求2所述的天线装置，其特征在于，所述第二部分与所述顶壁之间具有第一间隙。

4.根据权利要求1-3任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括副辐射臂，所述副辐射臂设置在所述辐射腔体内。

5.根据权利要求4所述的天线装置，其特征在于，所述副辐射臂朝向所述金属地板的一端延伸至所述金属地板上，所述副辐射臂朝向所述顶壁的一端与所述顶壁之间具有第二间隙，所述副辐射臂、所述第二间隙及所述顶壁形成滤波结构；

或者，所述副辐射臂朝向所述金属地板的一端与所述金属地板之间具有第三间隙，所述副辐射臂朝向所述顶壁的一端延伸至所述顶壁上，所述副辐射臂、所述第三间隙及所述金属地板共同形成滤波结构。

6.根据权利要求1-5任一项所述的天线装置，其特征在于，所述环形侧壁包括依次连接的第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁；

所述第一侧壁和所述第三侧壁相对设置，所述第二侧壁位于所述第一侧壁与所述第三侧壁之间，所述第一侧壁与所述第三侧壁远离所述第二侧壁的一端之间的间隙形成所述开口，所述第一侧壁、第二侧壁及第三侧壁均被配置成平面结构。

7.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述馈电结构位于所述天线装置的副辐射臂与所述环形侧壁的第三侧壁之间，所述副辐射臂与所述第三侧壁之间的距离是所述环形侧壁的第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2，所述馈电结构与所述第三侧壁之间的距离小于所述第一侧壁与所述第三侧壁之间距离的1/3；

或者，所述馈电结构位于所述副辐射臂与所述第一侧壁之间，所述副辐射臂与所述第一侧壁之间的距离是所述第一侧壁与所述第三侧壁之间距离的1/3～1/2，所述馈电结构与所述第一侧壁之间的距离小于所述第一侧壁与所述第三侧壁之间距离的1/3。

8.根据权利要求6所述的天线装置，其特征在于，所述馈电结构位于所述天线装置的副辐射臂与所述环形侧壁的第三侧壁之间，所述副辐射臂与所述第三侧壁之间的距离是所述环形侧壁的第一侧壁与第三侧壁之间距离的1/3～1/2，所述馈电结构与所述第三侧壁之间的距离是所述第一侧壁与所述第三侧壁之间距离的1/3～1/2；

或者，所述馈电结构位于所述副辐射臂与所述第一侧壁之间，所述副辐射臂与所述第一侧壁之间的距离是所述第一侧壁与所述第三侧壁之间距离的1/3～1/2，所述馈电结构与所述第一侧壁之间的距离是所述第一侧壁与所述第三侧壁之间距离的1/3～1/2。

9.根据权利要求4-8任一项所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置的副辐射臂的侧壁上具有外螺纹，所述顶壁或者所述金属地板上开设有内螺纹，所述副辐射臂与所述顶壁或者金属地板螺纹连接。

10.一种电子设备，其特征在于，包括电子设备本体和至少一个如权利要求1-9任一项所述的天线装置；

所述天线装置固定在所述电子设备本体的背板上，且所述天线装置的开口朝向所述背板的任意侧边。

11.根据权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述背板为金属背板，所述金属背板被配置成所述天线装置的金属地板。

12.根据权利要求10或11所述的电子设备，其特征在于，所述天线装置的数量至少为两个，至少两个所述天线装置分别设置在所述背板的相邻两个侧边上。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述至少两个所述天线装置之间的水平距离至少为18mm，所述至少两个所述天线装置之间的垂直距离至少为27mm。

14.根据权利要求12或13所述的电子设备，其特征在于，所述相邻两个侧边中的至少一个所述侧边上间隔设置有至少两个天线装置。

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