[发明专利]耦合天线装置及电子设备

说明书

一种天线装置包括在电子设备内部的馈电天线以及在电子设备的后盖上设置的一个或多个天线元件，如悬浮金属天线。该悬浮金属天线可以和电子设备内部的馈电天线形成耦合天线结构。馈电天线可以是固定于天线支架上的天线(可以称为支架天线)，馈电天线也可以是在电子设备的金属中框上开缝形成的槽天线等。该天线装置可以在有限的设计空间内实现，有效节省了电子设备内部的天线设计空间。该天线装置可产生多个谐振模式的激励，可改善天线带宽及辐射特性。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，特别涉及应用在电子设备中的耦合天线装置。

背景技术

随着通信技术的发展，多输入多输出(multi input multi output，MIMO)天线技术在电子设备上的应用愈加广泛，天线数量成倍增加，覆盖频段越来越多。电子设备产品尤其是金属工业设计(industry design，ID)的电子设备依然要求很高的结构紧凑性。而最近的电子设备设计趋势是更高的屏占比、更多的多媒体器件以及更大的电池容量，这些设计使得天线空间被急剧压缩。被急剧压缩的天线空间导致很多传统天线设计，如天线支架上的柔性印刷电路板(flexible printed circuits，FPC)天线或激光直接成型(laserdirect structuring，LDS)天线，不能满足天线性能要求。

目前，在金属边框、玻璃后盖ID的电子设备上，MIMO天线，如无线保真(wirelessfidelity，Wi-Fi)频段的MIMO天线(也可称为Wi-Fi MIMO天线)，的传统设计方案，一般在避开内部金属器件以及金属边框，同时高度超出金属边框的天线支架上进行天线设计。

例如，图1中的虚线框区域为目前常用的Wi-Fi MIMO天线支架的设计区域，随着周围器件(如摄像头)的体积增加，天线空间被进一步压缩，高度受限。在这种情况下，在此天线支架上设计倒F天线(inverted-F antenna，IFA)已不能满足Wi-Fi 2.4GHz频段以及Wi-Fi5GHz频段的带宽需求。

如何在有限空间内设计天线又能满足天线性能要求，为业界的研究方向。

发明内容

本发明实施例提供了一种耦合天线装置及电子设备，该耦合天线装置可以在有限的设计空间内实现，并可以产生多个谐振模式的激励，可改善天线带宽及辐射特性。

第一方面，本申请提供了一种应用于电子设备的耦合天线装置，该电子设备可包括印刷电路板PCB，金属中框和后盖，PCB可位于后盖和金属中框之间。该耦合天线装置可包括：馈电单元和耦合单元，该馈电单元可具有馈电点，该馈电单元可耦合该耦合单元产生多个频段的谐振。该耦合单元可包括一个或多个设置于后盖上的天线元件。后盖可以由玻璃、陶瓷或塑料等材料构成。

本申请中，该馈电单元(又可称为馈电天线)可以是固定于天线支架上的天线(可以称为支架天线)，支架天线可以是不同类型的天线形式，如IFA天线、单极天线或者环天线等。馈电单元也可以是在金属中框上开缝形成的槽天线。

本申请中，该耦合单元(又可称为耦合天线)可以包括设置于后盖上的悬浮金属天线。即该设置于后盖上的天线元件可以是设置于后盖上的悬浮金属天线。该悬浮金属天线可以设置于后盖的内表面，也可以设置于后盖的外表面，还可以嵌入于后盖中。例如，悬浮金属天线可以是粘贴于后盖内表面的金属条。不限于悬浮金属天线，该设置于后盖上的天线元件还可以是其他设置于后盖上的能够被耦合而辐射信号的天线元件。

可以看出，第一方面提供的耦合天线装置可包括设置于后盖上的天线元件(如悬浮金属天线)，该天线元件(如悬浮金属天线)在后盖上的设计空间充裕，其尺寸可以设计的较大。这样，该天线元件(如悬浮金属天线)和馈电天线形成的耦合天线结构可以激励出较低频段的谐振模式，产生更多谐振，实现更多频段覆盖。而且，该耦合天线装置包括的馈电天线的尺寸可以设计的很小，受周围器件影响降低，在较小的设计空间内便可以实现。