CN119070010A - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电子设备，电子设备的第一辐射体包括依次排布的第一自由端、第一馈电点和第一接地端，第一馈电点与第一自由端之间的距离小于其与第一接地端之间的距离；单刀单掷开关的一端电连接于第一馈源和第一馈电点之间、另一端电连接于负载元件的一端，负载元件的另一端电连接于接地平面；单刀单掷开关断开负载元件与第一馈源和第一馈电点之间的电连接、以使第一馈源激励第一辐射体产生支持第一频段的第一无线信号的收发的第一谐振模式；单刀单掷开关导通负载元件与第一馈电点和第一馈源之间的电连接于，以使第一馈源激励第一辐射体产生支持第二频段的第一无线信号的收发的第二谐振模式。基于此，本申请的电子设备可以兼顾低成本和低SAR值。

Description

电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种电子设备。

背景技术

随着通信技术的发展，诸如智能手机等电子设备能够实现的功能越来越多，电子设备的通信模式也更加多样化。每一种通信模式都需要相应的天线来支持。一般，在天线设计的过程中，通过电磁波吸收比率(Specific absorption rate，简称“SAR”)指标来评价电子设备产生的电磁辐射对人体的影响。SAR值越大，表示对人体的影响越大。

相关法律中规定手机天线SAR值不能超过1.6W/kg，相关技术的电子设备往往设计了回退机制，当检测到天线的SAR值过大时会降低天线的发射功率以降低天线SAR值，但是回退操作会严重影响天线的辐射性能。因此，亟需提供一种具有较低SAR值、且具有较优辐射性能的天线设计方案。

发明内容

本申请提供一种电子设备，电子设备在支持不同频段的无线信号时均可具有较低的SAR值和较优的辐射性能。

本申请提供了一种电子设备，包括：

第一辐射体，包括依次排布的第一自由端、第一馈电点和第一接地端，所述第一接地端与接地平面电连接而实现接地，所述第一馈电点与所述第一自由端之间的距离小于所述第一馈电点与所述第一接地端之间的距离；

第一馈源，电连接于所述第一馈电点；及

第一切换电路，包括相互串联的单刀单掷开关和负载元件，所述单刀单掷开关的一端电连接于所述第一馈源和所述第一馈电点之间、另一端电连接于所述负载元件的一端，所述负载元件的另一端电连接于所述接地平面；其中，

所述单刀单掷开关用于断开所述负载元件与所述第一馈源和所述第一馈电点之间的电连接，以使所述第一馈源激励所述第一辐射体产生支持第一频段的第一无线信号收发的第一谐振模式；

所述单刀单掷开关还用于导通所述负载元件与所述第一馈电点和所述第一馈源之间的电连接，以使所述第一馈源激励所述第一辐射体产生支持第二频段的第一无线信号收发的第二谐振模式。

本申请的电子设备，第一辐射体的第一馈电点与第一自由端之间的距离小于第一馈电点与第一接地端之间的距离；单刀单掷开关的一端电连接于第一馈源和第一馈电点之间、另一端电连接于负载元件的一端，负载元件的另一端电连接于接地平面。当第一切换电路的单刀单掷开关断开负载元件与第一馈源和第一馈电点之间的电连接，此时，第一馈源激励第一辐射体产生的谐振电流在第一接地端附近区域以及第一自由端附近区域具有较强的电流分布，谐振电流在整个第一辐射体上的分布更均匀，第一馈源激励第一辐射体支持第一频段的第一无线信号的收发时可具有较优的辐射性能和较低的SAR值。当单刀单掷开关导通负载元件与第一馈电点和第一馈源之间的电连接，负载元件可接地，接地的负载元件可以进一步分散谐振电流，可以使得第一馈源激励第一辐射体支持第二频段的第一无线信号的收发时具有更优的辐射性能和更低的SAR值。基于此，本申请实施例的电子设备通过结构简单的单刀单掷开关，可以实现不同频段信号的在切换过程中依然保持较优的辐射性能及较低的SAR值，本申请可以保证电子设备支持不同频段信号时天线辐射性能及低SAR值；同时，单刀单掷开关的成本远低于市面上其他复杂结构的切换电路，从而，本申请的电子设备可以兼顾低成本和低SAR值。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的电子设备的第一种结构示意图。

图2为图1所示的电子设备的一种电连接示意图。

图3为本申请实施例提供的电子设备的第二种结构示意图。

图4为图3所示的电子设备的一种S参数曲线示意图。

图5为图3所示的电子设备的第一种电流分布示意图。

图6为图3所示的电子设备的第二种电流分布示意图。

图7为图3所示的电子设备的第三种电流分布示意图。

图8为图3所示的电子设备支持不同频段的第一无线信号时的S参数曲线示意图。

图9为本申请实施例提供的电子设备的第三种结构示意图。

图10为本申请实施例提供的电子设备的第四种结构示意图。

图11为图10所示的电子设备的一种S参数曲线示意图。

图12为图10所示的电子设备的第一种电流分布示意图。

图13为图10所示的电子设备的第二种电流分布示意图。

图14为图10所示的电子设备的第三种电流分布示意图。

图15为本申请实施例提供的电子设备的第五种结构示意图。

图16为图15所示的电子设备的第一种电流分布示意图。

图17为图15所示的电子设备的第二种电流分布示意图。

图18为图15所示的电子设备的一种S参数曲线示意图。

图19为图15所示的电子设备的一种电连接示意图。

图20为本申请实施例提供的电子设备的第六种结构示意图。

图21为本申请实施例提供的电子设备的第七种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图1至附图21，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供一种电子设备，电子设备可以是智能手机、平板电脑等设备，还可以是游戏设备、增强现实(Augmented Reality，简称AR)设备、汽车装置、数据存储装置、音频播放装置、视频播放装置、笔记本电脑、桌面计算设备等。请参考图1和图2，图1为本申请实施例提供的电子设备10的第一种结构示意图，图2为图1所示的电子设备10的一种电连接示意图。电子设备10包括第一辐射体110、第一馈源120和第一切换电路130。

第一辐射体110包括依次排布的第一自由端111、第一馈电点112和第一接地端113，第一接地端113与接地平面140直接或间接电连接而实现接地，第一馈电点112可靠近第一自由端111设置以使得第一馈电点112与第一自由端111之间的距离小于第一馈电点112与第一接地端113之间的距离。第一馈源120可直接或间接电连接于第一馈电点112，第一馈源120可提供第一激励信号，以激励第一辐射体110支持第一无线信号的收发(包括发射和接收)。第一切换电路130的一端可直接或间接电连接于第一馈电点112和第一馈源120之间(的区域)，第一切换电路130的另一端可与接地平面140直接或间接电连接而实现接地。第一切换电路130可以包括相互串联的单刀单掷开关131和负载元件132，相互串联的单刀单掷开关131和负载元件132形成的整体的一端可电连接于第一馈电点112和第一馈源120之间(的区域)、该整体的另一端可与接地平面140电连接而实现接地。其中，单刀单掷开关131可以通过断开自身的两个触点而断开负载元件132与接地平面140以及第一馈电点112和第一馈源120之间(区域)的电连接、以使第一馈源120激励第一辐射体110产生支持第一频段的第一无线信号收发的第一谐振模式。单刀单掷开关131还可以通过导通自身的两个触点而导通负载元件132与接地平面140以及第一馈电点112和第一馈源120之间(区域)的电连接，以使第一馈源120激励第一辐射体110产生支持第二频段的第一无线信号的收发的第二谐振模式。

可以理解的是，第一切换电路130的负载元件132的另一端可以与接地平面140连接，第一切换电路130的单刀单掷开关131可以导通负载元件132的一端与第一馈电点112和第一馈源120之间(区域)的电连接，以使第一馈源120激励第一辐射体110产生支持第二频段的第一无线信号收发的第二谐振模式。或者，单刀单掷开关131可以断开负载元件132的一端与第一馈电点112和第一馈源120之间(区域)的连接。例如，如图1和图2所示，单刀单掷开关131的一端可电连接第一馈电点112和第一馈源120之间(的区域)、单刀单掷开关131的另一端可与负载元件132的一端电连接，负载元件132的另一端电连接于接地平面140实现接地。当然，在其他实施例中，也可以是负载元件132的一端电连接第一馈电点112和第一馈源120之间(的区域)、负载元件132的另一端与单刀单掷开关131的一端电连接，单刀单掷开关131的另一端可接地。本申请实施例对第一切换电路130的具体结构不进行限定。

可以理解的是，接地平面140可以形成公共地。接地平面140可为电势为零的平面或结构。其中，接地平面140可以为电子设备10或其他装置的部件，例如，接地平面140可通过电子设备10中的导体、印刷线路或者金属印刷层等形成；接地平面140可以形成在电子设备10的主板、小板或其他承载板上；或者，接地平面140也可以形成在电子设备10的框体上。本申请实施例对接地平面140的具体设置位置不进行限定。

可以理解的是，第一辐射体110可以但不限于为直条型、弯折型或者其他的形状。第一辐射体110为能支持第一无线信号收发的导体结构。例如，第一辐射体110支持的第一无线信号可以但不限于传输无线保真(Wireless Fidelity，简称Wi-Fi)信号、全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)信号、第三代移动通信技术(3rd-Generation，简称3G)、第四代移动通信技术(4th-Generation，简称4G)、第五代移动通信技术(5th-Generation，简称5G)、近场通信(Near field communication，简称NFC)信号、蓝牙(Bluetooth，简称BT)信号、超宽带通信(Ultra WideBand，简称UWB)信号等信号。本申请实施例对第一辐射体110的结构以及支持的无线信号不进行具体限定。

可以理解的是，第一频段和第二频段可以为第一无线信号内中心频率不同的两个频段，该第一频段可以与第二频段完全间隔，该第一频段也可与第二频段至少部分重叠但二者中心频率不同。当第一无线信号可以但不限于为中高频无线信号(Middle frequencyband and High frequency band，简称MHB，MHB频段的频率在1000MHz至3000MHz)时，第一频段可以但不限于为B3频段(1710MHz-1880MHz)，第二频段可以但不限于为B1频段(1920MHz-2170MHz)。本申请实施例对第一无线信号、第一频段、第二频段不进行具体的限定。

可以理解的是，第一馈源120可为电子设备10的信号源。第一馈源120可以将高频的激励信号或者束缚电磁波变成辐射的电磁能量，以激励第一辐射体110支持第一无线信号的发射。同时，第一辐射体110也可以捕捉并束缚自由空间内的电磁波并传输至第一馈源120以形成电流信号，以使得第一辐射体110可支持第一无线信号的接收。

当第一馈源120向第一辐射体110提供激励信号时，若单刀单掷开关131断开负载元件132与第一馈源120和第一馈电点112之间(区域)的电连接时，负载元件132不接地，第一馈源120可激励第一辐射体110产生第一谐振模式并支持第一频段的第一无线信号的收发。此时，由于第一辐射体110的第一馈电点112靠近第一自由端111设置，第一馈源120激励第一辐射体110产生的谐振电流在第一辐射体110的第一接地端113附近的区域以及第一自由端111附近的区域均可以具有较强的电流分布，谐振电流的强点区域在整个第一辐射体110上的分布更均匀，第一辐射体110支持第一无线信号例如第一频段的第一无线信号收发时既可以具有较优的辐射性能，也可具有较低的SAR值。

当第一馈源120向第一辐射体110提供激励信号时，若单刀单掷开关131导通负载元件132与第一馈电点112和第一馈源120之间(区域)的电连接时，负载元件132实现接地，第一馈源120可激励第一辐射体110产生第二谐振模式并支持第二频段的第一无线信号的收发。此时，第一馈源120激励第一辐射体110产生的谐振电流除了在第一接地端113附近的区域以及第一自由端111附近的区域具有较强的电流分布外，该谐振电流还可以通过负载元件132接地，谐振电流的强点区域可以分散在至少三个区域，谐振电流的强点区域在整个第一辐射体110上的分布更均匀，第一辐射体110支持第一无线信号例如第二频段的第一无线信号收发时既可以具有较优的辐射性能，也可以具有更低的SAR值。

例如，当第一无线信号为MHB信号、且第一频段的第一无线信号为B3频段信号、第二频段的第一无线信号为B1频段信号时，若单刀单掷开关131的两个触点断开连接使得单刀单掷开关131断开负载元件132与第一馈源120和第一馈电点112之间(区域)的电连接时，负载元件132可不接地，第一馈源120可激励第一辐射体110支持B3频段的无线信号，此时，实际测量第一辐射体110支持B3频段的总辐射功率(Total Radiated Power，简称TRP)约为20.5dB，实际测量的SAR值约为2.27W/kg，实际测量回退后的TRP约为18.7dB。第一辐射体110支持B3频段的MHB无线信号时具有较优的辐射性能和较低的SAR值。同理，若单刀单掷开关131的两个触点导通连接使得单刀单掷开关131导通负载元件132与第一馈源120和第一馈电点112之间(区域)的电连接时，负载元件132接地，第一馈源120可激励第一辐射体110支持B1频段的无线信号，此时，实际测量第一辐射体110支持B1频段的TRP约为21.4dB，实际测量的SAR值约为2.07W/kg，实际测量回退后的TRP约为20dB。第一辐射体110支持B1频段的MHB无线信号时也具有较优的辐射性能和较低的SAR值。

可以理解的是，第一辐射体110支持的无线信号的频段越高，第一辐射体110越容易具有较高的SAR值，本申请实施例在支持频率较高的B1频段时控制单刀单掷开关131的两触点导通并使负载元件132接地，负载元件132可以更分散第一辐射体110产生的谐振电流的强点区域，可以在保证B1频段的辐射性能的前提下，尽可能地降低天线SAR值。当然，本申请实施例的电子设备10也可以在支持频率较低的B1频段无线信号时控制单刀单掷开关131的两触点断开连接而使负载元件132不接地、支持频率较高的B3频段无线信号时控制单刀单掷开关131的两触点导通连接而使负载元件132接地。本申请实施例对此不进行限定。

可以理解的是，由于B39频段(1880MHz至1920MHz)在频谱上位于B3频段(1710MHz-1880MHz)和B1频段(1920MHz至2170MHz)之间，因此，当本申请实施例的第一辐射体110在第一切换电路130的作用下支持B1频段和B3频段时，第一辐射体110也可以覆盖B39频段从而还可以支持B39频段的无线信号。也就是说，本申请实施例的第一辐射体110可以覆盖B3频段、B39频段和B1频段。

可以理解的是，本申请实施例的负载元件132可以但不限于为电感元件，该电感元件的电感值可以小于或等于10纳亨，以使得负载元件132可为小电感。当单刀单掷开关131切小电感元件接地时，电感元件的电感值越小时，第一辐射体110支持的第二频段的频率越高，电子设备10可以降低频率较高的无线信号的SAR值。当然，需要说明的是，本申请的负载元件132也可以为其他的一个或多个电感、电容、电阻串联、并联形成的电路结构，凡是具有一定阻抗的结构均可以为本申请实施例的负载元件132，本申请实施例负载元件132的具体结构不进行限定。

可以理解的是，第一馈源120可以激励第一辐射体110以相似的谐振模态支持第一无线和第二频段。例如，当单刀单掷开关131的两个触点断开连接使得单刀单掷开关131断开负载元件132与第一馈源120和第一馈电点112之间(区域)的电连接时，第一馈源120激励第一辐射体110产生支持第一频段的第一无线信号收发的第一谐振模式，该第一谐振模式在第一辐射体110上可形成由第一接地端113朝向第一自由端111流动的第一谐振电流。当单刀单掷开关131的两个触点导通连接使得单刀单掷开关131导通负载元件132与第一馈源120和第一馈电点112之间(区域)的电连接时，第一馈源120激励第一辐射体110产生支持第二频段的第一无线信号的收发的第二谐振模式，此时，该第二谐振模式在第一辐射体110上也可形成由第一接地端113朝向第一自由端111流动的第二谐振电流；并且，由于单刀单掷开关131导通负载元件132与接地平面140的电连接，故第二谐振电流还可以通过负载元件132接地，第二谐振模式在第一辐射体110上也可形成由第一接地端113和负载元件132朝向第一自由端111流动的第二谐振电流。

需要说明的是，第一馈源120也可以激励第一辐射体110以不同的谐振模态支持第一无线和第二频段，本申请实施例对此不进行限定。

本申请实施例的电子设备10，第一辐射体110的第一馈电点112与第一自由端111之间的距离小于第一馈电点112与第一接地端113之间的距离；单刀单掷开关131的一端电连接于第一馈源120和第一馈电点112之间(的区域)、另一端电连接于负载元件132的一端，负载元件132的另一端电连接于接地平面140。当第一切换电路130的单刀单掷开关131断开负载元件132断开第一馈源120和第一馈电点112之间(区域)的电连接，第一馈源120激励第一辐射体110产生第一谐振模式的谐振电流在第一接地端113附近区域以及第一自由端111附近区域具有较强的电流分布，谐振电流在整个第一辐射体110上的分布更均匀，第一馈源120激励第一辐射体110支持第一频段的第一无线信号的收发时可具有较优的辐射性能和较低的SAR值。当单刀单掷开关131导通负载元件132与第一馈电点112和第一馈源120之间(区域)的电连接时，此时，接地的负载元件132可以进一步分散谐振电流，可以使得第一馈源120激励第一辐射体110产生的第二谐振模式在支持第二频段的第一无线信号的收发时具有更优的辐射性能和更低的SAR值。基于此，本申请实施例的电子设备10通过结构简单的单刀单掷开关131可以实现不同频段信号的切换调节，保证电子设备10支持不同频段信号时天线辐射性能及低SAR值，同时，单刀单掷开关131的成本远低于市面上其他复杂结构的切换电路，从而，本申请的电子设备10可以兼顾低成本和低SAR值。

其中，请结合图1和图2并请参考图3，图3为本申请实施例提供的电子设备10的第二种结构示意图。电子设备10还可以包括第二辐射体150和第二切换电路160。

第二辐射体150设置于第一辐射体110的第一自由端111背离第一接地端113的一侧，第二辐射体150可以包括第二自由端151和第二接地端152，第二自由端151可与第一自由端111间隔设置，第二接地端152可朝向远离第二自由端151的方向延伸设置，从而第二辐射体150与第一辐射体110可形成共口径天线。第二切换电路160的一端可直接或间接电连接于第二辐射体150的第二接地端152，第二切换电路160的另一端可与接地平面140电连接而实现接地。其中，如图3所示，第二切换电路160可以导通第二接地端152与接地平面140的连接，第二辐射体150上产生的激励电流可以从第二接地端152回地，第一馈源120还可以至少激励第二辐射体150产生支持第三频段的第一无线信号的收发的第三谐振模式。

可以理解的是，第二切换电路160可以但不限于包括开关、电容、电感中至少一个元件，本申请实施例对第二切换电路160不进行限定。

可以理解的是，当电子设备10包括第二辐射体150和第二切换电路160时，第一馈源120可激励第一辐射体110和第二辐射体150产生至少两个谐振模式。

示例性的，请参考图4和图5，图4为图3所示的电子设备10的一种S参数曲线示意图，图5为图3所示的电子设备10的第一种电流分布示意图。第一馈源120可以激励第一辐射体110产生第一谐振模式，该第一谐振模式在第一辐射体110上可形成由第一接地端113朝向第一自由端111流动的第一谐振电流I1，以使得第一馈源120可激励第一辐射体110产生第一谐振模式并支持第一频段的第一无线信号。如图4曲线S1的A区域所示，电子设备10可以产生第一谐振模式。

再示例性的，请参考图6，图6为图3所示的电子设备10的第二种电流分布示意图，第一馈源120可以激励第一辐射体110产生第二谐振模式，该第二谐振模式在第一辐射体110上可形成由第一接地端113和负载元件132朝向第一自由端111流动的第一谐振电流I2，以使得第一馈源120可激励第一辐射体110产生第二谐振模式并支持第二频段的第一无线信号。该第二谐振模式与第一谐振模式较相似，二者支持的无线信号的频率可相差不大，例如，如图4曲线S1的A区域所示，该A区域所示的无线信号也可以是电子设备10的第一谐振模式所支持的。

又示例性，请结合图4并参考图7，图7为图3所示的电子设备10的第三种电流分布示意图。如图7所示，当第二切换电路160导通第二接地端152与接地平面140时，第一馈源120可以激励第二辐射体150产生第三谐振模式，该第二谐振模式在第二辐射体150上可形成由第二接地端152朝向第二自由端151流动的第二谐振电流I3，以使得第一馈源120可激励第二辐射体150产生第三谐振模式并支持第三频段的第一无线信号。此过程中，少部分的第三谐振电流I3也可以在第一辐射体110上流动，实际调试中可以忽略该少部分的第三谐振电流I3对第二谐振模式的贡献，以使得第一馈源120主要激励第二辐射体150支持第三频段的第一无线信号的收发。当然，也可以认为第一馈源120可激励第二辐射体150作为主要辐射体、第一辐射体110作为辅助辐射体而共同支持第三频段的第一无线信号的收发。如图4曲线S1的B区域所示，电子设备10可以产生第三谐振模式。

可以理解的是，当第二切换电路160导通第二接地端152与接地平面140时，第三谐振电流I3可在第一辐射体110的第一馈电点112附近区域以及第二辐射体150的第二接地端152附近具有较强的电流分布，第三谐振电流I3可分布在两个辐射体上，从而第二辐射体150支持第三频段的第一无线信号时也可具有较优的辐射性能和较低的SAR值。

可以理解的是，第三频段可不同于第一频段、第二频段。例如第三频段、第一频段和第二频段可两两相互间隔，或者，第三频段、第一频段、第三频段中的至少两个频段至少部分重叠但中心频率不同。示例性的，第一频段可为B3频段、第二频段可为B1频段，第三频段可为B40(2300MHz至2400MHz)或B41频段(2496MHz至2690MHz)。实际调试中，第二切换电路160导通第二接地端152与接地平面140的电连接时，第一馈源120可激励第二辐射体150作为主要辐射体、第一辐射体110作为辅助辐射体共同支持一较宽的第三频段的第一无线信号的收发，以使得第三频段可以同时覆盖B40和B41频段。

可以理解的是，为了进一步降低第二辐射体150支持第三频段的第一无线信号的SAR值，当第二切换电路160导通第二接地端152与接地平面140的电连接时，单刀单掷开关131还可以导通负载元件132与第一馈电点112和第二辐射体150之间(区域)的电连接以使得负载元件132接地。此时，第一馈源120可以激励第一辐射体110作为主要辐射体支持第二频段的第一无线信号、并可以激励第二辐射体150作为主要辐射体支持第三频段的第一无线信号，电子设备10可以同时支持第二频段和第三频段的第一无线信号，此时第二频段和第三频段均可以具有较优的SAR值。

当然，当第二切换电路160导通第二接地端152与接地平面140的电连接时，单刀单掷开关131也可以断开负载元件132与第一馈电点112和第二辐射体150之间(区域)的电连接。此时，第一馈源120可以激励第一辐射体110作为主要辐射体支持第一频段的第一无线信号、并可以激励第二辐射体150作为主要辐射体支持第三频段的第一无线信号，电子设备10可以同时支持第一频段和第三频段的第一无线信号，电子设备10可以实现双频段无线信号的收发。

示例性的，请参考图8，图8为图3所示的电子设备10支持不同频段的第一无线信号时的S参数曲线示意图。图8中曲线S2为第一馈源120激励第一辐射体110支持第一频段的第一无线信号的S参数曲线，曲线S3为第一馈源120激励第一辐射体110支持第二频段的第一无线信号的S参数曲线，曲线S4为第一馈源120激励第二辐射体150支持第三频段的第一无线信号的S参数曲线。由曲线S1至S3可以看出，本申请实施例的第一辐射体110和第二辐射体150在第一馈源120的激励下可以实现MHB频段下的B3、B39、B1、B40、B41的全频段切换。

本申请实施例的电子设备10同时包括第一辐射体110和第二辐射体150，在第一切换电路130和第二切换电路160的作用下，第一辐射体110和第二辐射体150可以至少产生两种谐振模式并实现MHB全频段切换，电子设备10可以支持更多频段的无线信号的收发。

其中，请参考图9，图9为本申请实施例提供的电子设备10的第三种结构示意图。图9所示的电子设备10除了包括第一辐射体110、第二辐射体150、第一馈源120和第二切换电路160外，图9所示的电子设备10的第一切换电路130可以包括多个切换支路，例如第一切换电路130可以包括SP4T开关及四个切换支路。图9所示的电子设备10的第一辐射体110的第一馈电点112设置在靠近第一自由端111的区域，使得第一馈电点112与第一自由端111之间的距离小于第一馈电点112与第一接地端113之间的距离，第一馈源120可激励第一辐射体110产生第一谐振模式并支持第一频段第一无线信号，也可以激励第一辐射体110产生第二谐振模式并支持第二频段第一无线信号，第一谐振模式、第二谐振模式在第一辐射体110上均可以形成由第一接地端113朝向第一自由端111流动的谐振电流分布，从而，第一辐射体110在第一谐振模式、第二谐振模式的作用下可以支持B1频段、B3频段或B39频段。第一馈源120也可激励第二辐射体150产生第三谐振模式并支持第三频段的第一无线信号，第三谐振模式在第二辐射体150上形成由第二接地端152朝向第二自由端151流动的第三谐振电流，例如，第二辐射体150在第三谐振模式下可以支持B40频段或B41频段的无线信号。

可以理解的是，图9所示的实施例中，第一切换电路130在SP4T开关的作用下可以切换不同的切换支路接地，以使得不同的切换支路接地后可以在B1频段、B3频段、B39频段、B40频段或B41频段之间切换。

图9所示实施例的电子设备10中，第一辐射体110在支持B3频段的无线信号时实际测量的TRP约为20dB，实际测量的SAR值约为1.921W/kg，实际测量回退后的TRP约为18.9dB。第一辐射体110在支持B1频段的无线信号时实际测量的TRP约为20.1dB，实际测量的SAR值约为1.475W/kg，实际测量回退后的TRP约为20.1dB。图9所示实施例的电子设备10的辐射性能及SAR值均较优。由于图9所示的电子设备10需要用到第一切换电路130和第二切换电路160，两个切换电路中SP4T切换开关的成本较高。而图1至图8所示实施例的电子设备10中，虽然B1频段的辐射性略低于图9所示实施例的电子设备10，但图1至图8所示实施例的电子设备10中利用单刀单掷开关131进行切换，其生产成本低于图9所示的电子设备10的生产成本。

其中，为了进一步降低成本，本申请实施例的电子设备10也可以通过天线辐射体形成不同的谐振模态而支持不同频段的无线信号。示例性的，请参考图10，图10为本申请实施例提供的电子设备10的第四种结构示意图，电子设备10可以包括第一辐射体110、第二辐射体150和第二切换电路160，但是电子设备10不包括第一切换电路130，第一辐射体110的第一馈电点112可设置在第一辐射体110的中部，第一馈电点112至第一自由端111的距离与第一馈电点112至第一接地端113的距离的比值可在三分之二和二分之三之间，第二辐射体150的第二接地端152可通过第二切换电路160接地。

如图11至图14，图11为10所示的电子设备10的一种S参数曲线示意图，图12为图10所示的电子设备10的第一种电流分布示意图，图13为图10所示的电子设备10的第二种电流分布示意图，图14为图10所示的电子设备10的第三种电流分布示意图。如图12所示，当第一馈源120提供第一激励信号时，第一馈源120可激励第一辐射体110产生由第一接地端113朝向第一自由端111流动的第一电流模式；如图11的曲线S5的C区域所示，电子设备10可以产生第一模式。如图13所示，当第一馈源120提供第一激励信号时，第一馈源120还可激励第一辐射体110产生由第一馈电点112朝向第一自由端111流动的第二电流模式；如图11的曲线S5的D区域所示，电子设备10可以产生第二模式。如图14所示，当第一馈源120提供第一激励信号时，第一馈源120还可激励第二辐射体150产生由第二接地端152朝向第二自由端151流动的第三电流模式；如图11的曲线S5的E区域所示，电子设备10可以产生第三模式。

可以理解的是，图10所示实施例的电子设备10中，第一辐射体110在第一模式下可以产生一较宽的带宽而同时支持B1频段、B3频段和B39频段的无线信号；第一辐射体110在第二模式和第三模式下共同可支持B40频段和B41频段的无线信号，并且第一辐射体110可以第二模式作为主模式、第三模式作为辅模式共同支持B40频段和B41频段的无线信号。

图10所示实施例的电子设备10中，第一辐射体110在支持B3频段的无线信号时实际测量的TRP约为20.2dB，实际测量的SAR值约为2.02W/kg，实际测量回退后的TRP约为18.9dB。第一辐射体110在支持B1频段的无线信号时实际测量的TRP约为20dB，实际测量的SAR值约为2.61W/kg，实际测量回退后的TRP约为18.6dB。相较于前述实施例的电子设备10通过第一切换电路130切换B1频段和B3频段的方案而言，图10所示实施例的电子设备10在B1频段下的SAR值较高、且在新国标B1频段下TRP需多回退1.5dB才能满足标准，B1频段的性能也降低了约1.5dB，从而图10所示实施例的电子设备10容易使得天线辐射体在某些频段具有较优的SAR值而导致回退操作后的辐射性能较低。但是，从生产成本的角度上看，图10所示实施例的电子设备10不需要通过第一切换电路130(例如单刀单掷开关131)来切换B1频段和B3频段的无线信号，电子设备10生产成本较低。

其中，请结合图1至图14，请参考图15，图15为本申请实施例提供的电子设备10的第五种结构示意图。电子设备10还可以包括第三辐射体170和第二馈源180。

第三辐射体170可以设置于第二辐射体150的第二接地端152背离第二自由端151的一侧。第三辐射体170包括依次排列的第一端171、第二馈电点172和第二端173，该第一端171可与第二辐射体150的第二接地端152间隔设置并与接地平面140电连接而实现接地，第二端173可沿远离第二辐射体150的方向延伸，第二馈电点172可以位于第三辐射体170的中部区域，例如第二馈电点172与第一端171之间的距离与第二馈电点172与第二端173之间的距离的比值可以在三分之二至二分之三之间。第二馈源180可与第二馈电点172电连接，第二馈源180可激励第三辐射体170支持第二无线信号的收发。

可以理解的是，请结合图15并请参考图16，图16为图15所示的电子设备10的第一种电流分布示意图。当第二馈源180电连接于第三辐射体170的中部时，第二馈源180可激励第三辐射体170产生第四谐振模式，该第四谐振模式可在第三辐射体170上产生第四谐振电流I4，第四谐振电流I4可从第二馈电点172向第一端171流动、并从第二馈电点172向第二端173流动；此时，第二馈电点172附近区域、第一端171附近及第二端173附近均可以具有较强的电流分布，第四谐振电流I4的强点区域在整个第三辐射体170上的分布更均匀，第三辐射体170支持第二无线信号收发时既可以具有较优的辐射性能，也可具有较低的SAR值。

可以理解的是，请结合图15并请参考图17，图17为图15所示的电子设备10的第二种电流分布示意图。第二馈源180还可以激励第三辐射体170产生第五谐振模式，该第五谐振模式可在第三辐射体170上形成由第一端171朝向第二端173流动的第五谐振电流I5。该第五谐振模式可以作为第四谐振模式的辅助谐振模式，以使得第二馈源180可以激励第三辐射体170产生作为主辐射模式的第四谐振模式和作为辅助辐射模式的第五谐振模式并使得第四谐振模式和第五谐振模式共同支持第二无线信号的收发。示例性的，请参考图18，图18为图15所示的电子设备10的一种S参数曲线示意图，由图18的曲线S6的F区域可知，第二馈源180可激励第三辐射体170产生第四谐振模式，由曲线S6的G区域可知，第二馈源180可激励第三辐射体170产生第五谐振模式。

可以理解的是，在第四谐振模式和第五谐振模式下，第三辐射体170可以但不限于支持低频频段的第二无线信号。当然，第三辐射体170也可以支持其他频段的无线信号，本申请实施例对此不进行限定。

本申请实施例的电子设备10的第三辐射体170在第二馈源180的激励下也可以实现第三辐射体170支持第二无线信号时具有较优的辐射性能及较低的SAR值。并且，当第三辐射体170形成LB天线、第二辐射体150和第一辐射体110形成MHB天线时，LB天线与MHB天线独立进行调谐时，容易对LB频段和MHB频段进行解耦，可以提高天线间的隔离度。

其中，请结合图15并请参考图19，图19为图15所示的电子设备10的一种电连接示意图。电子设备10的第二切换电路160可以包括一个或多个(两个及以上，后文不再赘述)第一支路161以及一个或多个第二支路162。

每一第一支路161的一端可用于电连接于第二辐射体150的第二接地端152，每一第一支路161的另一端可用于与接地平面140电连接而实现接地。每一第二支路162的一端可用于电连接于第三辐射体170的第一端171，每一第二支路162的另一端可用于与接地平面140电连接而实现接地。第二切换电路160可以导通第二辐射体150的第二接地端152与一个第一支路161的电连接，第二辐射体150可通过一个第一支路161接地，以使得第二辐射体150可支持第三频段的第一无线信号的收发。第二切换电路160也可以导通第三辐射体170的第一端171与一个第二支路162的电连接，第三辐射体170可通过一个第二支路162接地，以使得第三辐射体170可支持第二无线信号的收发。从而，第二辐射体150和第三辐射体170可通过同一第二切换电路160内的不同支路实现接地。

可以理解的是，第二切换电路160还可以包括切换开关163，该切换开关163可以包括一个或多个输入端和多个输出端，以使得每一第一支路161可以连接一个输出端，每一第二支路162可以连接另一个输出端，切换开关163可以控制输入端导通不同的输出端，以实现不同的支路接地。示例性的，该切换开关163可以为SP4T开关。当然，由于第三辐射体170的切换调节与第二辐射体150的切换调节可相互独立，因此，切换开关163也可以为多刀多掷开关开关，以使得同一时刻，切换开关163可以同时导通一个第一支路161和一个第二支路162。本申请实施例对第二切换电路160的具体结构不进行限定。

需要说明的是，第二切换电路160也可以不包括切换开关163，第一支路161和第二支路162可以为状态可调的电路结构，以在不同参数条件下第一支路161、第二支路162可以具有不同的导通或断开状态。本申请实施例对第二切换电路160的具体结构不进行限定。

可以理解的是，第二切换电路160可以包括一个第一支路161，以使得当第二辐射体150通过该第一支路161回地时，第二辐射体150可支持第三频段例如B40频段/B41频段的第一无线信号。当然，如果第二辐射体150需要支持更多的频段，则第二切换电路160也可以包括多个第一支路161，本申请实施例对此不进行限定。

可以理解的是，当第二无线信号包括多个子频段的无线信号时，第二切换电路160可以包括多个第二支路162，第二切换电路160还可以控制第一端171通过不同的第二支路162接地，以实现不同子频段的第二无线信号的收发。例如，第二切换电路160可以包括三个第二支路162，第二切换电路160在三个第二支路162之间切换时，可使得第三辐射体170支持低频的B28频段(703MHz至803MHz)、B5频段(824MHz-894MHz)、B8频段(880MHz-960MHz)，以实现低频全频段覆盖。当然，第二切换电路160也可以包括其他数量的第二支路162，以使得第三辐射体170支持其他频段的无线信号，本申请实施例对此不进行限定。

可以理解的是，第一支路161、第二支路162可以包括单个电容、电感，也可以包括多个电容与电感的组合体。本申请实施例对第一支路161、第二支路162的具体结构不进行限定。

本申请实施例的电子设备10，第三辐射体170可以作为LB天线并在第二切换电路160的多个第二支路162的作用下可以实现低频频段内多个子频段无线信号的全覆盖；第一辐射体110和第二辐射体150共同可形成MHB天线，第一辐射体110和第二辐射体150在第一切换电路130和第二切换电路160的支持下可实现中高频无线信号的全覆盖。同时，由于第一切换电路130只包括一颗SPST开关，其单价较SP4T开关少了30％左右，本申请的电子设备10既可以节约成本(单机节省0.35RMB)，又兼顾了天线性能。

其中，基于上述电子设备10的结构，请参考图20，图20为本申请实施例提供的电子设备10的第六种结构示意图。电子设备10包括上述任一实施例的天线装置100。如图20所示，电子设备10还可以包括显示屏200、中框300、电路板400、电池500和后壳600。

显示屏200设置在中框300上，以形成电子设备10的显示面，用于显示图像、文本等信息。其中，显示屏200可以包括液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)或有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示屏等类型的显示屏。

中框300可以包括边框310和中板320，边框310可以为中空的框体结构并形成电子设备10的外框体，中板320可为薄板状或薄片状的结构。中框300了用于为电子设备10中的电子器件或功能组件提供支撑作用，以将电子设备10的电子器件、功能组件安装到一起。例如，中框300上可以设置凹槽、凸起、通孔等结构，以便于安装电子设备10的电子器件或功能组件。可以理解的，中框300的材质可以包括金属或塑胶等。

电路板400设置在中框300上以进行固定，并通过后壳600将电路板400密封在电子设备10的内部。电路板400上可以集成有处理器，此外还可以集成耳机接口、加速度传感器、陀螺仪、马达等功能组件中的一个或多个。同时，显示屏200可以电连接至电路板400，以通过电路板400上的处理器对显示屏200的显示进行控制。

电池500设置在中框300上，并通过后壳600将电池500密封在电子设备10的内部。同时，电池500电连接至电路板400，以实现电池500为电子设备10供电。其中，电路板400上可以设置有电源管理电路。电源管理电路用于将电池500提供的电压分配到电子设备10中的各个电子器件。

后壳600与中框300连接。例如，后壳600可以通过诸如双面胶等粘接剂贴合到中框300上以实现与中框300的连接。其中，后壳600用于与中框300、显示屏200共同将电子设备10的电子器件和功能组件密封在电子设备10内部，以对电子设备10的电子器件和功能组件形成保护作用。

可以理解的是，本申请实施例的接地平面140可以形成于后壳600、电路板400或中框300的中板320上，例如后壳600、电路板400或中板320上可设置电势为零的导体区域，接地平面140可设置于该导体区域上。

可以理解的是，本申请实施例的第一馈源120、第二馈源180、第一切换电路130、第二切换电路160中的一个或多个可以但不限于设置于电路板400上；当然，上述部件中的一个或多个也可以设置于电子设备10的小板上，本申请实施例对上述结构的具体设置位置不进行限定。

可以理解的是，以上仅为电子设备10的示例性举例，本申请实施例的电子设备10还可以包括摄像头、传感器、声电转换装置等部件，这些部件可以参见相关技术中的描述，在此不再赘述。

其中，请结合图20并请参考图21，图21为本申请实施例提供的电子设备10的第七种结构示意图。电子设备10还可以包括相互连接的第一边框311和第二边框312。

第一边框311和第二边框312可为中框300的外边框。第一边框311和第二边框312可以弯折连接，以使得第一边框311和第二边框312不共线。其中，第一边框311的长度可以小于第二边框312的长度，第一边框311可以为电子设备10的短边框，第二边框312可以为电子设备10的长边框。第一辐射体110和第二辐射体150可以设置于第一边框311。部分第三辐射体170可以设置于第一边框311、另一部分第三辐射体170设置于所述第二边框312。

可以理解的是，电子设备10还可以包括其他的边框310，例如第三边框313和第四边框314，该第三边框313可与第一边框311相对设置，第四边框314可与第二边框312相对设置，以使得中框300可为矩形框。需要说明的是，中框300也可以为其他形状，本申请实施例对中框300的具体结构不进行限定。

可以理解的是，第一边框311、第二边框312为导体结构，第一边框311、第二边框312上可以开设缝隙以形成金属枝节，第一辐射体110、第二辐射体150、第三辐射体170可以包括至少一个金属枝节，从而第一辐射体110至第三辐射体170可为边框天线。当然，第一辐射体110至第三辐射体170也可以但不限于为柔性电路板(FPC)的天线形式、或自身嵌件金属结构设计天线(Mechanical Design Antenna，简称MDA)形式并连接于第一边框311或第二边框312。本申请实施例对三个辐射体的具体设置方式不进行限定。

可以理解的是，第一边框311可以是用户正向手持电子设备10时的底部边框，第二边框312可为用户正向手持电子设备10时的侧部边框。并且，第二辐射体150和第一辐射体110相间隔的区域可以对应第一边框311上开设的USB插口，第一边框311上可以少设置一个缝隙而形成第一辐射体110和第二辐射体150。从而，本申请实施例的第一辐射体110至第三辐射体170可形成电子设备10的一种兼顾低成本、低SAR值的下天线方案，第一辐射体110和第二辐射体150可以根据电子设备10的外观形态而进行合理布局。

需要说明的是，本申请的天线方案不仅适用于手机等电子设备10，还可以适用于例如平板电路、PC电脑、大屏等电子设备10；同时，本申请的天线实现形式不局限于金属边框310形式，本申请实施例对此不进行限定。

需要理解的是，在本申请的描述中，诸如“第一”、“第二”等术语仅用于区分类似的对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。

以上对本申请实施例提供的电子设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请。同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

第一辐射体，包括依次排布的第一自由端、第一馈电点和第一接地端，所述第一接地端与接地平面电连接而实现接地，所述第一馈电点与所述第一自由端之间的距离小于所述第一馈电点与所述第一接地端之间的距离；

第一馈源，电连接于所述第一馈电点；及

第一切换电路，包括相互串联的单刀单掷开关和负载元件，所述单刀单掷开关的一端电连接于所述第一馈源和所述第一馈电点之间、另一端电连接于所述负载元件的一端，所述负载元件的另一端电连接于所述接地平面；其中，

所述单刀单掷开关用于断开所述负载元件与所述第一馈源和所述第一馈电点之间的电连接，以使所述第一馈源激励所述第一辐射体产生支持第一频段的第一无线信号收发的第一谐振模式；

所述单刀单掷开关还用于导通所述负载元件与所述第一馈电点和所述第一馈源之间的电连接，以使所述第一馈源激励所述第一辐射体产生支持第二频段的第一无线信号收发的第二谐振模式。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

第二辐射体，包括第二自由端和第二接地端，所述第二自由端与所述第一自由端间隔设置；及

第二切换电路，所述第二切换电路的一端电连接于所述第二接地端，所述第二切换电路的另一端与所述接地平面电连接而实现接地；其中，

所述第二切换电路还用于导通所述第二接地端与所述接地平面的电连接，以使所述第一馈源激励所述第二辐射体产生支持第三频段的第一无线信号收发的第三谐振模式。

3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第二切换电路导通所述第二接地端与所述接地平面的电连接时，所述单刀单掷开关用于导通所述负载元件与所述第一馈电点和所述第二辐射体之间的电连接。

4.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一谐振模式在所述第一辐射体上形成由所述第一接地端朝向所述第一自由端流动的第一谐振电流；

所述第二谐振模式在所述第一辐射体上形成由所述负载元件和所述第一接地端朝向所述第一自由端流动的第二谐振电流；

所述第三谐振模式在所述第二辐射体上形成由所述第二接地端朝向所述第二自由端流动的第三谐振电流。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：

第三辐射体，包括依次排列的第一端、第二馈电点和第二端，所述第一端与所述第二接地端间隔设置并接地，所述第二端沿远离所述第二辐射体的方向延伸，所述第二馈电点位于所述第三辐射体的中部区域；及

第二馈源，与所述第二馈电点电连接，所述第二馈源用于激励所述第三辐射体支持第二无线信号的收发。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，所述第二切换电路包括：

一个或多个第一支路，每一所述第一支路的一端电连接于所述第二接地端、每一所述第一支路的另一端与所述接地平面电连接而实现接地；及

一个或多个第二支路，每一所述第二支路的一端电连接于所述第一端、每一所述第二支路的另一端与所述接地平面电连接而实现接地；

所述第二切换电路用于导通所述第二接地端与一个所述第一支路的电连接，以实现所述第三频段的第一无线信号的收发；

所述第二切换电路还用于导通所述第一端与一个所述第二支路的电连接，以实现所述第二无线信号的收发。

7.根据权利要求6所述的电子设备，其特征在于，所述第二无线信号包括多个子频段的无线信号，所述第二切换电路包括多个所述第二支路；

所述第二切换电路还用于导通所述第一端与不同的所述第二支路电连接，以实现不同子频段的所述第二无线信号的收发。

8.根据权利要求7所述的电子设备，其特征在于，所述第二馈源用于激励所述第三辐射体产生主辐射模式的第四谐振模式和辅助辐射模式的第五谐振模式、并激励所述第三辐射体在所述第四谐振模式和所述第五谐振模式的共同作用下支持所述第二无线信号的收发；其中，

所述第四谐振模式在所述第三辐射体上形成由所述第二馈电点朝向所述第一端流动并朝向所述第二端流动的第四谐振电流；

所述第五谐振模式在所述第三辐射体上形成由所述第一端朝向所述第二端流动的第五谐振电流。

9.根据权利要求5至8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述第一无线信号为中高频无线信号；和/或，所述第二无线信号为低频无线信号。

10.根据权利要求5至8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括弯折连接的第一边框和第二边框，所述第一边框的长度小于所述第二边框的长度；其中，

所述第一辐射体和所述第二辐射体设置于所述第一边框，部分所述第三辐射体设置于所述第一边框、另一部分所述第三辐射体设置于所述第二边框。

11.根据权利要求1至8任一项所述的电子设备，其特征在于，所述负载元件为电感元件，所述电感元件的电感值不大于10纳亨。