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CN117613543A - 天线组件及电子设备 - Google Patents

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CN117613543A
CN117613543A CN202311644603.0A CN202311644603A CN117613543A CN 117613543 A CN117613543 A CN 117613543A CN 202311644603 A CN202311644603 A CN 202311644603A CN 117613543 A CN117613543 A CN 117613543A
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CN
China
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antenna assembly
frequency band
radiator
switch
matching
Prior art date
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Pending
Application number
CN202311644603.0A
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English (en)
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张云帆
唐海军
吴小浦
刘焕红
闫金锋
赵嘉城
李宗尚
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Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
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Publication date
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Priority to CN202311644603.0A priority Critical patent/CN117613543A/zh
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Abstract

本申请提供了一种天线组件及电子设备。天线组件包括第一辐射体、第一匹配电路、第一馈源、第二辐射体及第二匹配电路；第一辐射体包括第一辐射部，第一辐射部包括第一、第二端及第一馈电点，第一端接地；第一馈源电连接第一匹配电路至第一馈电点以向第一辐射体馈源支持卫星通信的第一频段或支持蜂窝通信的第二频段的激励信号；第二辐射体包括第三、第四端及第一连接点，第三端与第二端形成耦合缝隙；第二匹配电路包括一端电连接第一连接点且另一端接地的第一匹配子电路，第一匹配子电路包括串联的第一开关及第一匹配支路；当天线组件工作于第一频段时第一开关导通以将第三端通过第一匹配子电路接地；当天线组件工作于第二频段时第一开关断开。

Description

天线组件及电子设备
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线组件及电子设备。
背景技术
随着技术的发展，手机等具有通信功能电子设备的普及度越来越高，且功能越来越强大。电子设备中通常包括天线组件以实现电子设备的通信功能。然而，相关技术中的电子设备中的天线组件与卫星进行通信时，往往馈入的能量较高，对天线组件的器件(比如开关)造成较大压力，从而造成器件损坏的风险。
发明内容
第一方面，本申请提供一种天线组件，所述天线组件包括：
第一辐射体，包括第一辐射部，所述第一辐射部包括第一端、第一馈电点及第二端，所述第一端接地；
第一匹配电路；
第一馈源，电连接所述第一匹配电路至所述第一馈电点，所述第一馈源用于向所述第一辐射体馈入支持卫星通信的第一频段的激励信号或支持蜂窝通信的第二频段的激励信号；
第二辐射体，包括第三端、第一连接点及第四端，所述第三端与所述第二端相对且间隔设置以形成耦合缝隙；及
第二匹配电路，包括第一匹配子电路，所述第一匹配子电路一端电连接至所述第一连接点，另一端接地，所述第一匹配子电路包括串联的第一开关及第一匹配支路；
当所述天线组件工作于所述第一频段时，所述第一开关导通，以将所述第二辐射体的所述第三端通过所述第一匹配子电路接地；当所述天线组件工作于所述第二频段时，所述第一开关断开。
第二方面，本申请一实施方式提供一种电子设备，所述电子设备包括如第一方面所述的天线组件；
所述电子设备具有相背设置的顶部及底部，所述天线组件的第一辐射体及所述第二辐射体均设置于所述电子设备的顶部。
综上所述，本申请实施方式提供的天线组件，由于所述第二辐射体的第三端与所述第一辐射体的第二端之间具有耦合缝隙，因此，所述第二辐射体可通过所述耦合缝隙的电场耦合(也称为EE耦合)所述第一辐射体的能量。所述第二辐射体通过所述耦合缝隙进行电场耦合而耦合所述第一辐射体的能量时，一部分能量会辐射到自由空间，一部分能量耦合到所述第二辐射体上。因此，耦合到第二辐射体的能量相较于所述第一辐射体的能量有所削弱，因此，会降低所述第二匹配电路中第一匹配子电路中的第一开关所承受的电压。另一方面，由于所述第一开关导通时，所述第二辐射体的所述第三端通过所述第二匹配电路中所述第一匹配子电路接地，因此，所述第二辐射体中第一连接点至所述第四端之间的部位被短路掉。由于所述第一连接点到所述耦合缝隙之间的尺寸小于所述第二辐射体的尺寸，因此，所述天线组件工作于所述第一频段时的主要电流基本都集中在所述第一辐射体上而并非所述第二辐射体，因此，也会降低所述第一匹配子电路中的第一开关所承受的电压。基于前面描述的原因，当所述天线组件工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关被烧坏的风险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员来讲，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为相关技术中第一种实施方式提供的天线组件的示意图；
图2为一实施方式提供的图1中第一匹配电路的结构示意图；
图3为图1所示的天线组件工作于与卫星通信的第一频段时模式一的电流模式示意图；
图4为图1所示的天线组件工作于与卫星通信的第一频段时模式二的电流模式示意图；
图5为图1所示的天线组件工作于与蜂窝通信的第二频段时模式三的电流模式示意图；
图6为图1所示的天线组件工作于与蜂窝通信的第二频段时模式四的电流模式示意图；
图7为图1所示的天线组件的S11和效率仿真示意图；
图8为图1所示的天线组件工作于第一频段的发射频段时的方向图；
图9为图1所示的天线组件工作于第一频段的接收频段时的方向图；
图10为本申请第一种实施方式提供的天线组件的示意图；
图11为图10中第二匹配电路的示意图；
图12为图10中天线组件工作于第一频段时的电流模式示意图；
图13为图10中天线组件工作于第一频段时的电流强度示意图；
图14中(a)为本申请另一实施方式提供的天线组件的示意图；
图14中(b)为图14中(a)中的第二匹配电路结构示意图；
图15为图14中(a)的天线组件工作于第一频段的发射子频段时的电流分布示意图；
图16为图14中(a)的天线组件工作于第一频段的接收子频段时的电流分布示意图；
图17为本申请一实施方式提供的第二匹配电路的示意图；
图18为图14中的天线组件的第一开关及第二开关承受的电压随着频率变化仿真图；
图19为图10所示的天线组件的S11和效率仿真示意图；
图20为图14中的天线组件工作于第一频段的发射子频段时的方向图；
图21为图14中的天线组件工作于第一频段的接收子频段时的方向图；
图22为图10提供的天线组件的第二谐振模式的电流分布示意图；
图23为图10提供的天线组件的第三谐振模式的电流分布示意图；
图24为相关技术中结构为IFA天线的天线组件的示意图；
图25为图24提供的天线组件的方向图；
图26为图1及图14提供的天线组件的仿真示意的对比示意图；
图27为图1及图14所示的天线组件工作于第一频段的效率仿真图；
图28为图1所示的天线组件工作于第一频段时的增益表；
图29为图14所示的天线组件工作于第一频段时的增益表；
图30为图14中提供的天线组件的第一连接点到耦合缝隙的距离示意图；
图31为本申请另一实施方式提供的天线组件的示意图；
图32为图31中的天线组件中的第五端开路时的等效示意图；
图33为图32中的天线组件的第四谐振模式的电流分布示意图；
图34为图32中的天线组件的第五谐振模式的电流分布示意图；
图35为图32中的天线组件的第六谐振模式的电流分布示意图；
图36为图31中所示的天线组件的部分结构示意图；
图37为图31中的天线组件支持第三频段时的电流模式示意图；
图38为本申请又一实施方式提供的天线组件的示意图；
图39为本申请又一实施方式提供的天线组件的示意图；
图40为图10提供的天线组件的另一角度的标识示意图；
图41为本申请一实施方式提供的电子设备的示意图；
图42为图41中所示的电子设备的部分结构示意图；
图43为本申请一实施方式提供的电子设备电路框图。
主要元件标号说明：
电子设备1，天线组件10，中框30，地板40，处理器50，显示屏70，壳体90；
第一辐射体110，第一馈源S1，第一辐射部111，第一端1111，第一馈电点P1，第二端1112，第二辐射部112，第五端1121，第二连接点P4，接地点G0；
第二辐射体120，第三端121，第二馈电点P2，第一连接点P3，第四端122，耦合缝隙120a，第三辐射部120b，第四辐射部120c；
第二匹配电路M2，第一匹配子电路131，第一开关1311，第一连接端131a，第二连接端131b，第一匹配支路1312；
第二匹配子电路132，第二开关1321，第三连接端132a，第四连接端132b，第二匹配支路1322；
第三匹配电路M3，第三开关151，第五连接端1511，第六连接端1512，第三匹配支路152；
第二馈源S2，第三馈源S3，第四开关160；
顶部1a，底部1b，顶边11a，侧边11b，预设段11c；
框体本体310，边框320，外表面320a，第一缝隙320b，第二缝隙320c，第三缝隙320d；
开关SW0，匹配子电路13a，匹配子电路13b，串联单元13c。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，本申请所描述的实施例仅仅是一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。
在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例所描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的、独立的或备选的实施例。本领域技术人员可以显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如：包含了一个或多个零部件的组件或设备没有限定于已列出的一个或多个零部件，而是可选地还包括没有列出的但所示例的产品固有的一个或多个零部件，或者基于所说明的功能其应具有的一个或多个零部件。
本申请一实施方式提供一种天线组件10，在介绍本申请实施方式提供的天线组件10之前，先对本申请实施方式提供的天线组件10所用到的一些天线结构进行介绍及比较分析。这些天线组件10可视为本申请实施方式提供的天线组件10改进之前的相关技术(并非现有技术)中的天线组件10。
相关技术中的天线组件10，当所述天线组件10与卫星通信时，举例而言，当天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，往往馈入较高的能量(也可称为能流)。通常情况下，射频端板级功率可达到37dBm，会对其他天线或器件造成较大的压力。天线组件10中常用的低压开关的耐压通常仅有40V，高压开关的耐压最高也仅有80V。因此，如何使得天线组件10工作于与卫星通信的第一频段，又不让开关的电压超压是一大难题。
请一参阅图1、图2、图3及图4，图1为相关技术中第一种实施方式提供的天线组件的示意图；图2为一实施方式提供的图1中第一匹配电路的结构示意图；图3为图1所示的天线组件工作于与卫星通信的第一频段时模式一的电流模式示意图；图4为图1所示的天线组件工作于与卫星通信的第一频段时模式二的电流模式示意图。相关技术中，所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120、以及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110包括第一端1111、第一馈电点P1及第二端1112。所述第一端1111接地。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1至所述第一馈电点P1。所述第一馈源S1用于支持与卫星通信的第一频段或蜂窝通信的第二频段。所述第二辐射体120包括第三端121、第一连接点P3及第四端122。所述第三端121与所述第二端1112相对且间隔设置以形成耦合缝隙120a。所述第二匹配电路M2电连接至所述第一连接点P3。
所述第一匹配电路M1包括开关SW0，所述第一匹配电路M1的开关SW0具有导通状态(on)以及断开(off)状态。当所述第一匹配电路M1的开关SW0处于导通状态时，所述天线组件10支持与卫星通信的第一频段；当所述第一匹配电路M1的开关SW0处于断开状态时，所述天线组件10支持蜂窝通信的第二频段。
所述第二辐射体120与所述第一辐射体110通过所述耦合缝隙120a进行电场耦合(Electric Field-Electric Field，EE)接收所述第一馈源S1的能量。因此，所述天线组件10也称为EE形式天线，或E-E天线，或EE形式天线，或EE天线。
当天线组件10支持与卫星(比如但不仅限于为天通卫星)通信的第一频段时，所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的电流分布请一并参阅图3及图4。为了方便描述，图3中所示的电流模式简称为模式一(也可称为模式1)；图4中所示的电流模式称为模式二(也可称为模式2)。其中，模式一包括所述第一端1111至所述第二端1112的四分之一波长模式，且伴有所述第三端121至所述第四端122的电流。具体地，将所述第一端1111至所述第二端1112上的电流标记为I01，将所述第三端121至所述第四端122的电流标记为I02，其中，电流I02的流向和电流I01的流向相同。换而言之，所述第一辐射体110的电流为I01，所述第二辐射体120的电流为I02，其中，电流I02的流向和电流I01的流向相同。由模式一的电流分布来看，模式一也称为辐射模。模式二包括所述第一端1111至所述第二端1112的四分之一波长模式，且伴有所述第三端121至所述第四端122的电流。具体地，在模式二中，将所述第一端1111至所述第二端1112上的电流标记为I03，将所述第三端121至所述第四端122的电流标记为I04，其中，电流I04的流向和电流I03的流向相反。由模式二的电流分布来看，模式二也称为平衡模。所述模式一及所述模式二也称为EE双模。
请一并参阅图5和图6，图5为图1所示的天线组件工作于与蜂窝通信的第二频段时模式三的电流模式示意图；图6为图1所示的天线组件工作于与蜂窝通信的第二频段时模式四的电流模式示意图。当天线组件10支持与蜂窝通信的第二频段时，所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的电流分布请一并参阅图5及图6。为了方便描述，图5中所示的电流模式简称为模式三(也可称为模式3)；图4中所示的电流模式称为模式四(也可称为模式4)。其中，模式三包括所述第一端1111至所述第二端1112的四分之一波长模式，且伴有所述第三端121至所述第四端122的电流。具体地，将所述第一端1111至所述第二端1112上的电流标记为I05，将所述第三端121至所述第四端122的电流标记为I06，其中，电流I06的流向和电流I05的流向相同。换而言之，所述第一辐射体110的电流为I05，所述第二辐射体120的电流为I06，其中，电流I06的流向和电流I05的流向相同。由模式三的电流分布来看，模式三也称为辐射模。模式四包括所述第一端1111至所述第二端1112的四分之一波长模式，且伴有所述第三端121至所述第四端122的电流。具体地，在模式四中，将所述第一端1111至所述第二端1112上的电流标记为I07，将所述第三端121至所述第四端122的电流标记为I08，其中，电流I08的流向和电流I07的流向相反。由模式四的电流分布来看，模式四也称为平衡模。所述模式三及所述模式四也称为EE双模。
在一实施方式中，所述第二频段包括第一子频段及第二子频段。其中，所述模式三支持的所述第一子频段，所述模式四支持所述第二子频段。在一实施方式中，所述第一子频段为B3频段，所述第二子频段为B41频段。
请继续参阅图2，所述第一匹配电路M1包括开关SW0，所述第一匹配电路M1的开关SW0具有导通状态(on)以及断开(off)状态。当所述第一匹配电路M1的开关SW0处于导通状态时，所述天线组件10支持与卫星通信的第一频段；当所述第一匹配电路M1的开关SW0处于断开状态时，所述天线组件10支持蜂窝通信的第二频段。
所述第一辐射体110也称为主辐射体或主枝节，所述第二辐射体120也称为寄生辐射体或寄生枝节。在相关实施方式中，所述第一匹配电路M1电连接至所述第一馈电点P1，所述第一匹配电路M1包括开关SW0，因此，也可称为，开关SW0与主枝节电连接。
具体地，请继续参阅图2，在相关实施方式中，所述第一匹配电路M1包括匹配子电路13a、匹配子电路13b及开关SW0。所述第一馈源S1通过所述匹配子电路13a电连接至所述第一馈电点P1。所述开关SW0与所述匹配子电路13b串联形成串联单元13c。所述串联单元13c的一端电连接至所述第一馈电点P1，所述串联单元13c的另一端接地。在本实施方式的示意图中，所述开关SW0的一端作为所述串联单元13c的所述一端以电连接至所述第一馈电点P1；所述开关SW0的另一端电连接至所述匹配子电路13b的一端，所述匹配子电路13b的另一端作为所述串联单元13c的所述另一端以接地。在其他实施方式中，所述匹配子电路13b的一端作为所述串联单元13c的所述一端以电连接至所述第一馈电点P1，所述匹配子电路13b的另一端电连接至所述开关SW0的一端，所述开关SW0的另一端作为所述串联单元13c的所述另一端以接地。
由此可见，相关技术中的天线组件10，第一匹配电路M1的开关SW0电连接于所述第一辐射体110(即主枝节)，当所述开关SW0处于断开状态时，所述天线组件10工作于蜂窝通信的第二频段时，EE双模覆盖第二频段的第一子频段及第二子频段(比如，可以为B3频段+B41频段)。当所述天线组件10需要工作在与卫星通信的第一频段时，所述开关SW0导通，所述天线组件10的模式三支持的所述第一子频段切换到天线组件10的模式一支持卫星通信的第一频段(比如2.1GHz)。
由此可见，由于所述天线组件10工作于与卫星通信的所述第一频段时，所述开关SW0处于导通状态，所述开关SW0可电连接至地极，因此，相关技术中的天线组件10的所述开关SW0无电压超压风险。倘若，所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，开关SW0处于断开状态，则，所述开关SW0存在电压超压风险。
请参阅图7，图7为图1所示的天线组件的S11和效率仿真示意图。在本示意图中，横坐标为频率(Frequency)，单位为GHz；纵坐标的单位为dB。在本示意图中，曲线①为所述天线组件10支持所述第一频段时的S11曲线；曲线②为所述天线组件10支持所述第一频段时的系统辐射效率(System Rad.Efficiency)曲线；曲线③为所述天线组件10支持所述第一频段时的系统总效率(System Tot.Efficiency)曲线。由本示意图可见，所述天线组件10所支持的第一频段为2.0GHz～2.2GHz，且具有较好的系统辐射效率及系统总效率。曲线④为所述天线组件10工作于所述第二频段时的S11曲线；曲线⑤为所述天线组件10工作于所述第二频段时的系统辐射效率(System Rad.Efficiency)曲线；曲线⑥为所述天线组件10工作于所述第二频段时的系统总效率(System Tot.Efficiency)曲线。由本示意图可见，所述天线组件10所支持的第二频段包括B3频段及B41频段，且具有较好的系统辐射效率及系统总效率。
请一并参阅图8及图9，图8为图1所示的天线组件工作于第一频段的发射频段时的方向图；图9为图1所示的天线组件工作于第一频段的接收频段时的方向图。图8中以相关技术的天线组件10支持所述第一频段的发射子频段(Tx)为2.0GHz为例进行仿真，图9中以相关技术的天线组件10工作于第一频段的接收子频段(Rx)为2.2GHz为例进行仿真。由图8和图9这两个仿真图可见，所述天线组件10工作于第一频段的发射子频段及第一频段的接收子频段时的方向图均朝右上(图示视角)。
接下来对本申请实施方式提供的天线组件10进行详细介绍。
请一并参阅图10、图11及图12，图10为本申请第一种实施方式提供的天线组件的示意图；图11为图10中第二匹配电路的示意图；图12为图10中天线组件工作于第一频段时的电流模式示意图。本申请实施方式提供一种天线组件10。所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110包括第一辐射部111。所述第一辐射部111包括第一端1111、第一馈电点P1及第二端1112，所述第一端1111接地。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1至所述第一馈电点P1，所述第一馈源S1用于想所述第一辐射体110馈入支持卫星通信的第一频段或支持蜂窝通信的第二频段的激励信号。所述第二辐射体120包括第三端121、第一连接点P3及第四端122，所述第三端121与所述第二端1112相对且间隔设置以形成耦合缝隙120a。所述第二匹配电路M2包括第一匹配子电路131，所述第一匹配子电路131一端电连接至所述第一连接点P3，另一端接地。所述第一匹配子电路131包括串联的第一开关1311及第一匹配支路1312。当所述天线组件10工作于所述第一频段时，所述第一开关1311导通，以将所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地。当所述天线组件10工作于所述第二频段时，所述第一开关1311断开。
所述第一辐射体110可以为激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)辐射体，或者，柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)辐射体，或者印刷直接成型(PrintDirect Structuring，PDS)辐射体、或者为金属枝节辐射体。当所述天线组件10应用于电子设备1(参见图41至图43)时，所述第一辐射体110可为利用所述电子设备1自身嵌件金属设计的结构件天线(Mechanical DesignAntenna，MDA)辐射体。比如，所述第一辐射体110可利用所述电子设备1的塑胶及金属形成的中框30设计出来的天线辐射体。此外，所述第一辐射体110还可以为金属中框30设计出来的金属边框天线辐射体。
可以理解的，本申请对于第一辐射体110的形状、构造及材质不做具体的限定，第一辐射体110的形状皆包括但不限于弯折形、直形型、L形、片状、杆状、涂层、薄膜等。当第一辐射体110呈条状时，本申请对于第一辐射体110的延伸轨迹不做限定，故第一辐射体110皆可呈直线、曲线、多段弯折等轨迹延伸。上述的第一辐射体110在延伸轨迹上可为宽度均匀的线条，也可以为宽度渐变、设有加宽区域等宽度不等的不规则的形状。在本实施方式的示意图中，以所述第一辐射体110沿直线轨迹延伸，可以理解地，本实施方式示意图所示的所述第一辐射体110不应当理解为对本申请实施方式提供的第一辐射体110的限定。
在一实施方式中，所述第一端1111可通过导电弹片、或导电连接筋(如金属连接筋)、或顶针连接器(POP-pin)等接地结构与地板40(也称为地极、或地系统、或系统地)电连接，以接地。当所述天线组件10应用于电子设备1中时，所述地极可以为但不仅限于为电子设备1(参见图41至图43)中的中框30的框体本体310、或者电路板中的地、或者显示屏70的屏蔽件、或者导电的电池盖等。在另一实施方式中，当所述天线组件10应用于电子设备1，且所述第一辐射体110为MDA辐射体或者金属边框天线辐射体时，所述第一端1111接地的情况具体描述如下。所述电子设备1包括中框30。所述中框30包括框体本体310以及边框320。所述框体本体310可作为地极，所述边框320围设在于所述框体本体310的周缘且与所述框体本体310相连。所述第一辐射体110形成于所述边框320，且所述第一辐射体110的所述第一端1111与所述框体本体310相连以接地。
在本实施方式中，以所述第一辐射体110及所述第二辐射体120均设置于所述天线组件10所应用的电子设备1的地板40的顶部为例进行示意。
所述第一馈源S1及所述第一匹配电路M1可位于电路板上。所述第一馈源S1用于产生第一激励信号。所述第一激励信号用于激励所述第一辐射体110及所述第二辐射体120支持与卫星通信的第一频段。在一实施方式中，所述第一频段的频率范围可以为但不仅限于为2.0GHz～2.2GHz。所述第一馈源S1还用于产生第二激励信号。所述第二激励信号用于激励所述第一辐射体110及所述第二辐射体120支持蜂窝通信的第二频段。所述第一馈源S1电连接至所述第一馈电点P1的方式可以为但不仅限于导电弹片、或导电连接筋(如金属连接筋)、或顶针连接器(POP-pin)等电导电件连接至所述第一馈电点P1。
所述第二辐射体120可以为激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)辐射体，或者，柔性电路板(Flexible Printed Circuit，FPC)辐射体，或者印刷直接成型(PrintDirect Structuring，PDS)辐射体、或者为金属枝节辐射体。当所述天线组件10应用于电子设备1时，所述第二辐射体120可为利用所述电子设备1自身嵌件金属设计的结构件天线(Mechanical DesignAntenna，MDA)辐射体。比如，所述第二辐射体120可利用所述电子设备1的塑胶及金属形成的中框30设计出来的天线辐射体。此外，所述第二辐射体120还可以为金属中框30设计出来的金属边框天线辐射体。
可以理解的，本申请对于第二辐射体120的形状、构造及材质不做具体的限定，第二辐射体120的形状皆包括但不限于弯折形、直形型、L形、片状、杆状、涂层、薄膜等。当第二辐射体120呈条状时，本申请对于第二辐射体120的延伸轨迹不做限定，故第二辐射体120皆可呈直线、曲线、多段弯折等轨迹延伸。上述的第二辐射体120在延伸轨迹上可为宽度均匀的线条，也可以为宽度渐变、设有加宽区域等宽度不等的不规则的形状。在本实施方式的示意图中，以所述第二辐射体120包括弯折相连的两部分为例进行示意，可以理解地，本实施方式示意图所示的所述第二辐射体120不应当理解为对本申请实施方式提供的第二辐射体120的限定。
所述第三端121与所述第二端1112相对且间隔设置以形成耦合缝隙120a，所述第二辐射体120可通过所述耦合缝隙120a与所述第一辐射体110耦合。
在本实施方式中，所述第一辐射体110也称为主辐射体或主枝节。所述第二辐射体120也称为寄生辐射体或寄生枝节。
所述第二匹配电路M2可位于电路板，所述第二匹配电路M2的一端可通过导电弹片、或导电连接筋(如金属连接筋)、或顶针连接器(POP-pin)等连接至所述第三端121。所述第二匹配电路M2可导电弹片、或导电连接筋(如金属连接筋)、或顶针连接器(POP-pin)等连接至地极。
所述第四端122电接地的方式可以为但不仅限于为导电弹片、或导电连接筋(如金属连接筋)、或顶针连接器(POP-pin)等连接至地极。
在本实施方式中，所述第一匹配支路1312的一端作为所述第一匹配子电路131的所述一端电连接至所述第一连接点P3，所述第一匹配支路1312的另一端电连接至所述第一开关1311的一端；所述第一开关1311的另一端作为所述第一匹配子电路131的所述另一端电以接地。
可以理解地，在其他实施方式中，所述第一开关1311的一端作为所述第一匹配子电路131的所述一端电连接至所述第一连接点P3，所述第一开关1311的另一端连接所述第一匹配支路1312的一端；所述第一匹配支路1312的另一端作为所述第一匹配子电路131的所述另一端以接地。
当所述第一开关1311导通(on)时，所述第一开关1311的一端与所述第一开关1311的另一端电连接，因此，所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地。
具体地，请参阅图11，所述第一开关1311包括第一连接端131a及第二连接端131b。所述第一连接端131a电连接所述第一匹配支路1312电连接至所述第一连接点P3，所述第二连接端131b电连接至地极(本实施方式中为地板40)，当所述第一连接端131a与所述第二连接端131b电连接时，所述第一开关1311导通。
当所述第一连接端131a与所述第二连接端131b电连接时，所述第一开关1311导通，所述第二辐射体120的第一连接点P3可通过所述第一匹配子电路131中的第一开关1311电连接至地极。当所述第一连接端131a与所述第二连接端131b断开电连接时，所述第一开关1311断开，所述第二辐射体120的第一连接点P3与地极之间不能通过所述第一匹配子电路131接地。
在本实施方式中，所述第一开关1311的结构简单，易于实现，以便于当所述天线组件10支持所述第一频段时，对所述第一开关1311进行控制，使得所述第一开关1311导通，以将所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地。
在一实施方式中，所述第一匹配支路1312包括短路线；或者电感，其中，所述电感的电感值小于或等于5nH。
在本实施方式中，当所述第一匹配支路1312包括电感时，所述电感的电感值较小，通常而言，所述电感的电感值小于或等于5nH。无论所述第一匹配支路1312包括短路线还是电感值小于或等于5nH的电感，所述第一匹配支路1312的阻抗值较小，当所述第一开关1311导通时，所述天线组件10支持所述第一频段的损耗较小。
综上所述，本申请实施方式提供的天线组件10，由于所述第二辐射体120的第三端121与所述第一辐射体110的第二端1112之间具有耦合缝隙120a，因此，所述第二辐射体120可通过所述耦合缝隙120a的电场耦合(也称为EE耦合)所述第一辐射体110的能量。所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙120a进行电场耦合而耦合所述第一辐射体110的能量时，一部分能量会辐射到自由空间，一部分能量耦合到所述第二辐射体120上。因此，耦合到第二辐射体120的能量相较于所述第一辐射体110的能量有所削弱，因此，会降低所述第二匹配电路M2中第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。另一方面，由于所述第一开关1311导通时，所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第二匹配电路M2中所述第一匹配子电路131接地，因此，所述第二辐射体120中第一连接点P3至所述第四端122之间的部位被短路掉。由于所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a之间的尺寸小于所述第二辐射体120的尺寸，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时的主要电流基本都集中在所述第一辐射体110上而并非所述第二辐射体120，因此，也会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。基于前面描述的两点原因，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。
请继续参阅图12，当所述天线组件10支持所述第一频段时，所述天线组件10具有第一谐振模式。所述第一谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121至所述第一连接点P3形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流的流向相同的电流。
在本实施方式中，所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式对应的电流标记为电流I11，所述第三端121到所述第一连接点P3的电流标记为电流I12，由此可见，所述电流I12与所述电流I11的流向相同。由所述第一辐射体110及所述第二辐射体120上电流的分布可知，所述第一谐振模式也称为辐射模。
需要说明的是，在本实施方式的示意图中，凡是涉及到电流流向的，均以所述天线组件10在当前所处的半波长周期内的电流的流向为例进行示意，可以理解地，在下一个半波长周期，所述第一辐射体110上的电流流向会反向，所述第二辐射体120的电流流向也会反向。举例而言，在当前的半波长周期，所是电流I11由所述第一端1111流向所述第二端1112，且所述电流I12由所述第三端121流向所述第一连接点P3；在下一个半波长周期，所述天线组件10的电流分布为：由所述第一连接点P3流向所述第三端121，由所述第二端1112流向所述第一端1111。
需要说明的是，“所述第一谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式”中的波长，是指所述第一谐振模式所支持的第一频段的中心频点对应的波长。
四分之一波长模式也称为基模，所述天线组件10支持所述第一频段时，具有所述第一谐振模式，所述第一谐振模式包括第一辐射体110的基模，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时具有较高的效率。
请参阅图13，图13为图10中天线组件工作于第一频段时的电流强度示意图。所述第一谐振模式产生第一谐振电流及第二谐振电流。其中，所述第一谐振电流分布于所述第一端1111到所述第二端1112。所述第二谐振电流分布于所述第三端121至所述第一连接点P3，且自所述第一匹配子电路131下地。其中，所述第一谐振电流的电流强度J1与所述第二谐振电流的电流强度J2满足：J2＜J1。
由前面介绍可知，所述第一谐振电流I11的电流强度为J1，所述第二谐振电流I12的电流强度为J2。由于J2＜J1，因此，将第一谐振电流I11标记为实线，将所述第二谐振电流I12标记为虚线。
本申请实施方式提供的天线组件10，由于所述第二辐射体120的第三端121与所述第一辐射体110的第二端1112之间具有耦合缝隙120a，因此，所述第二辐射体120可通过所述耦合缝隙120a的电场耦合(也称为EE耦合)所述第一辐射体110的能量。所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙120a进行电场耦合而耦合所述第一辐射体110的能量时，一部分能量会辐射到自由空间，一部分能量耦合到所述第二辐射体120上。因此，耦合到第二辐射体120的能量相较于所述第一辐射体110的能量有所削弱，即，J2＜J1，因此，会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。因此，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。
请参阅图14、图15及图16，图14中(a)为本申请另一实施方式提供的天线组件的示意图；图14中(b)为图14中(a)中的第二匹配电路结构示意图；图15为图14中(a)的天线组件工作于第一频段的发射子频段时的电流分布示意图；图16为图14中(a)的天线组件工作于第一频段的接收子频段时的电流分布示意图。所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110包括第一辐射部111。所述第一辐射部111包括第一端1111、第一馈电点P1及第二端1112，所述第一端1111接地。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1至所述第一馈电点P1，所述第一馈源S1用于支持与卫星通信的第一频段或蜂窝通信的第二频段。所述第二辐射体120包括第三端121、第一连接点P3及第四端122，所述第三端121与所述第二端1112相对且间隔设置以形成耦合缝隙120a。所述第二匹配电路M2包括第一匹配子电路131，所述第一匹配子电路131一端电连接至所述第一连接点P3，另一端接地。所述第一匹配子电路131包括串联的第一开关1311及第一匹配支路1312。当所述天线组件10支持所述第一频段时，所述第一开关1311导通，以将所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地。
第一辐射体110、第二辐射体120、第一匹配电路M1、第二匹配电路M2等请参阅前面描述，再次不再赘述。
此外，所述第一频段包括发射子频段及接收子频段。请一并参阅图14中的(a)及(b)，所述第二匹配电路M2还包括第二匹配子电路132。所述第二匹配子电路132的一端电连接至所述第一连接点P3，另一端接地，所述第二匹配子电路132包括串联的第二开关1321及第二匹配支路1322。当所述天线组件10工作于所述第一频段的发射子频段时，所述第一开关1311导通且所述第二开关1321断开；当所述天线组件10支持所述第一频段的接收子频段，所述第一开关1311导通且所述第二开关1321导通时。
所述第一频段的发射子频段的中心频点小于所述第一频段的接收子频段的中心频点。举例而言，当所述第一频段的范围为2.0GHz～2.2GHz时，所述第一频段的发射子频段的中心频点可以为2.0GHz，所述第一频段的接收子频段(Rx)可以为2.2GHz。
在本实施方式中，所述第二匹配子电路132与所述第一匹配子电路131并联。请参阅图15，当所述第一开关1311导通且所述第二开关1321断开时，所述天线组件10支持所述第一频段的发射子频段时的电流经由所述第二辐射体120的第一连接点P3至所述第一匹配子电路131下地。请参阅图16，当所述第一开关1311导通且所述第二开关1321导通时，所述天线组件10支持所述第一频段的接收子频段时的电流一部分经由所述第二辐射体120的第一连接点P3至所述第一匹配子电路131下地；电流的另一部分经由所述第二辐射体120的第一连接点P3至所述第二匹配子电路132下地。
由此可见，所述第二匹配电路M2中包括第一匹配子电路131及第二匹配子电路132，通过控制所述第一匹配子电路131中的第一开关1311、以及控制所述第二匹配子电路132中的第二开关1321，可实现所述天线组件10支持所述第一频段的发射子频段和接收子频段，以及可在第一频段的发射子频段及第一频段的接收子频段之间切换。由此可见，本申请实施方式提供的天线组件10可实现与卫星进行通信的第一频段的发射子频段和接收子频段。
此外，本申请实施方式提供的天线组件10，由于所述第二辐射体120的第三端121与所述第一辐射体110的第二端1112之间具有耦合缝隙120a，因此，所述第二辐射体120可通过所述耦合缝隙120a的电场耦合(也称为EE耦合)所述第一辐射体110的能量。所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙120a进行电场耦合而耦合所述第一辐射体110的能量时，一部分能量会辐射到自由空间，一部分能量耦合到所述第二辐射体120上。因此，耦合到第二辐射体120的能量相较于所述第一辐射体110的能量有所削弱，因此，会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311及所述第二匹配子电路132中第二开关1321所承受的电压。另一方面，当所述第二匹配电路M2中第一匹配子电路131的第一开关1311导通时，所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地，因此，所述第二辐射体120中第一连接点P3至所述第四端122之间的部位被短路掉。由于所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a之间的尺寸小于所述第二辐射体120的尺寸，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时的主要电流基本都集中在所述第一辐射体110上而并非所述第二辐射体120，因此，也会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。此外，当所述第二匹配电路M2中的第二匹配子电路132的第二开关1321导通时，所述第二辐射体120的所述第三端121也通过所述第二匹配子电路132接地，因此，所述第二辐射体120中第一连接点P3至所述第四端122之间的部位被短路掉。由于所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a之间的尺寸小于所述第二辐射体120的尺寸，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时的主要电流基本都集中在所述第一辐射体110上而并非所述第二辐射体120，因此，也会降低所述第二匹配子电路132中的第二开关1321所承受的电压。此外，当所述第二匹配电路M2中第一匹配子电路131的第一开关1311导通时，且当所述第二匹配电路M2中的第二匹配子电路132的第二开关1321导通时，所述第三端121可通过第一匹配子电路131及所述第二匹配子电路132这两个通路电连接至地极。相较于第三端121至地极导通一个通路(比如，仅导通第一匹配子电路131)而言，经由所述第三端121至地极的电流被分为第一匹配子电路131及所述第二匹配子电路132这两个通路，每个通路上的开关承受的电压会进一步降低，从而进一步降低了所述第一开关1311及所述第二开关1321被烧坏的风险。此外，相较于第三端121至地极导通一个通路而言，经由所述第三端121至地极的电流被分为第一匹配子电路131及所述第二匹配子电路132这两个通路损耗较低，损耗是单个通路的二分之一或二分之一左右。
请参阅图17，图17为本申请一实施方式提供的第二匹配电路的示意图。所述第二开关1321包括第三连接端132a及第四连接端132b。所述第三连接端132a电连接所述第二匹配支路1322至所述第一连接点P3，所述第四连接端132b电连接至地极(本处为地板40)。当所述第三连接端132a与所述第四连接端132b电连接时，所述第二开关1321导通；当所述第三连接端132a与所述第四连接端132b断开电连接时，所述第二开关1321断开。
当所述第三连接端132a与所述第四连接端132b电连接时，所述第二开关1321导通，所述第二辐射体120的第一连接点P3可通过所述第二匹配子电路132中的第二开关1321电连接至地极。当所述第三连接端132a与所述第四连接端132b断开电连接时，所述第二开关1321断开，所述第二辐射体120的所述第一连接点P3与地极之间不能通过所述第二匹配子电路132接地。在本实施方式中，所述第二开关1321的结构简单，易于实现。
进一步地，在一实施方式中，所述第二匹配支路1322包括短路线；或者电感，其中，所述电感的电感值小于或等于5nH。
在本实施方式中，当所述第二匹配支路1322包括电感时，所述电感的电感值较小，通常而言，所述电感的电感值小于或等于5nH。无论所述第二匹配支路1322包括短路线还是电感值小于或等于5nH的电感，所述第二匹配支路1322的阻抗值较小，当所述第二开关1321导通时，所述天线组件10支持所述第一频段的损耗较小。
下面将结合仿真图对本申请实施方式提供的天线组件10的性能进行仿真及说明。
请参阅图18，图18为图14中的天线组件的第一开关及第二开关承受的电压随着频率变化仿真图。在本仿真图中，横坐标是频率(Frequency)，单位为GHz；纵坐标为电压，单位为电压(Voltage)，单位为V。在本仿真图中可见，所述天线组件10在所述第一频段(2.0GHz～2.2GHz)承受的电压小于40V，因此，当所述第一开关1311及所述第二开关1321均无超压而导致的被烧坏的风险。
请参阅图19，图19为图10所示的天线组件的S11和效率仿真示意图。在本示意图中，横坐标为频率(Frequency)，单位为GHz；纵坐标的单位为dB。在本示意图中，曲线①为所述第一频段的发射子频段(Tx)的S参数曲线；曲线②为所述天线组件10支持所述第一频段的发射子频段时的系统辐射效率(System Rad.Efficiency)曲线；曲线③为所述天线组件10支持所述第一频段的发射子频段时的系统总效率(System Tot.Efficiency)曲线。
由曲线①、②、③可见，所述天线组件10工作于第一频段的发射子频段时具有相对较好的系统辐射效率及系统总效率。
曲线④为所述第一频段的接收子频段(Tx)的S参数曲线；曲线⑤为所述天线组件10支持所述第一频段的接收子频段时的系统辐射效率(System Rad.Efficiency)曲线；曲线⑥为所述天线组件10支持所述第一频段的接收子频段时的系统总效率(SystemTot.Efficiency)曲线。
由曲线④、⑤、⑥可见，所述天线组件10工作于第一频段的接收子频段时具有相对较好的系统辐射效率及系统总效率。
曲线⑦为第二频段的S参数曲线；曲线⑧为所述天线组件10支持的所述第二频段的接收子频段时的系统辐射效率(System Rad.Efficiency)曲线；曲线⑨为所述天线组件10支持的所述第二频段的系统总效率(System Tot.Efficiency)曲线。
由曲线⑦、⑧、⑨可见，所述天线组件10支持第二频段时具有相对较好的系统辐射效率及系统总效率。
请参阅图20及图21，图20为图14中的天线组件工作于第一频段的发射子频段时的方向图；图21为图14中的天线组件工作于第一频段的接收子频段时的方向图。由图20及图21可见，当所述天线组件10支持与卫星通信的第一频段的发射子频段及接收子频段时均具有良好的方向图指向性及较高的上半球占比。因此，本申请实施方式提供的天线组件10利用所述第一频段的发射子频段及接收子频段与卫星进行通信时的通信效果较好。
当所述天线组件10工作于所述第二频段时，所述第二匹配电路M2断开与地极(本处为地板40)的电连接。
当所述天线组件10工作于所述第二频段时，所述第二匹配电路M2断开与地极的电连接，可使得所述天线组件10工作于所述第二频段时不但能够利用所述第一辐射体110，还能够利用所述第二辐射体120。本申请实施方式提供的天线组件10，可利用所述第二匹配电路M2与地极之间的电连接关系支持更多的频段(即，除了工作于第一频段还支持第二频段)，可使得所述天线组件10具有较好的通信性能。
当所述第二匹配电路M2包括第一匹配子电路131路且不包括第二匹配子电路132时，所述第二匹配电路M2断开与地极的电连接，包括：所述第一匹配子电路131的第一开关1311断开与地极的电连接；换而言之，所述第一匹配子电路131的第一开关1311处于断开状态。
当所述第二匹配电路M2包括第一匹配子电路131路且包括第二匹配子电路132时，所述第二匹配电路M2断开与地极的电连接，包括：所述第一匹配子电路131的第一开关1311断开与地极的电连接，且所述第二匹配子电路132断开与地极的电连接；换而言之，所述第一匹配子电路131的第一开关1311处于断开状态，且所述第一匹配子电路131的第二开关1321处于断开状态。
所述第二频段包括第一子频段及第二子频段。所述天线组件10具有第二谐振模式及三谐振模式，其中，所述第二谐振模式支持所述第一子频段，所述第二谐振模式支持所述第二子频段。
所述天线组件10支持蜂窝通信的第二频段时，第二频段包括第一子频段及第二子频段，因此，使得所述天线组件10工作于所述第二频段时具有较好的通信效果。
请参阅图22及图23，图22为图10提供的天线组件的第二谐振模式的电流分布示意图；图23为图10提供的天线组件的第三谐振模式的电流分布示意图。所述第二谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121至所述第四端122形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流流向相同的电流。所述第三谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121至所述第四端122形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流流向相反的电流。
由图22可见，第二谐振模式包括所述第一端1111至所述第二端1112的四分之一波长模式，且伴有所述第三端121至所述第四端122的电流。具体地，将所述第一端1111至所述第二端1112上的电流标记为I13，将所述第三端121至所述第四端122的电流标记为I14，其中，电流I14的流向和电流I13的流向相同。换而言之，所述第一辐射体110的电流为I13，所述第二辐射体120的电流为I14，其中，电流I14的流向和电流I13的流向相同。由第二谐振模式的电流分布来看，第二谐振模式也称为辐射模。
由图23可见，第三谐振模式包括所述第一端1111至所述第二端1112的四分之一波长模式，且伴有所述第三端121至所述第四端122的电流。具体地，在第三谐振模式中，将所述第一端1111至所述第二端1112上的电流标记为I15，将所述第三端121至所述第四端122的电流标记为I16，其中，电流I16的流向和电流I15的流向相反。换而言之，所述第一辐射体110的电流为I15，第二辐射体120的电流为I16，其中，电流I16和电流I15的方向相反。由第三谐振模式的电流分布来看，第三谐振模式也称为平衡模。所述第二谐振模式及所述第三谐振模式也称为EE双模。
在一实施方式中，所述第二频段包括第一子频段及第二子频段。其中，所述第二谐振模式支持的所述第一子频段，所述第三谐振模式支持所述第二子频段。在一实施方式中，所述第一子频段为B3频段，所述第二子频段为B41频段。
本实施方式提供的天线组件10，所述第一子频段为B3频段，所述第二子频段为B41频段，可满足所述天线组件10在蜂窝通信时B3频段及B41频段的通信需求。
接下来对本申请实施方式提供的天线组件10相较于前面介绍的相关技术提供的天线组件10的性能进行分析及说明。
相关技术提供的天线组件10中，电连接至第一辐射体110的第一匹配电路M1包括开关，利用所述开关对所述天线组件10支持的频段进行切换。而本申请实施方式提供的天线组件10中，电连接至第二辐射体120的第二匹配电路M2包括开关(即，第一开关1311，或，第一开关1311及第二开关1321)，利用所述第二匹配电路M2中的开关对所述天线组件10支持的频段进行切换。
在相关技术提供的天线组件10及本申请实施方式提供的天线组件10中，支持蜂窝通信的第二频段时的模式相同。当所述第二频段包括B1频段+B41频段时，相关技术提供的天线组件10及本申请实施方式提供的天线组件10支持B1频段+B41频段的模式相同。
不同之处在于：在相关技术提供的天线组件10及本申请实施方式提供的天线组件10中支持与卫星通信的第一频段时的电流路径不同。
具体地，相关技术提供的天线组件10中，电流分布于第一端1111至第二端1112，以及第三端121至第四端122，也即，电流分布于第一辐射体110及第二辐射体120上。通常情况下，相关技术的天线组件10中，第一辐射体110(也称为主枝节)及第二辐射体120(也称为寄生枝节)的长度相等，或长度较为接近。因此，相关技术的天线组件10中，所述第一辐射体110的电流及所述第二辐射体120的电流较为接近。
而在本实施方式提供的天线组件10中，由前面介绍可知，天线组件10支持与卫星通信的第一频段时的电流主要集中在第一辐射体110上，进而可进一步减小甚至消除了所述第二匹配电路M2中的开关被烧坏的风险。
而本申请实施方式提供的天线组件10中，第一辐射体110为倒F天线(Inverted-FAntenna，IFA)辐射体。所述第二辐射体120包括弯折相连的两个辐射部，即，形状类似L形，因此，所述第二辐射体120也称为L辐射体，或L枝节。本申请实施方式提供的天线组件10相当于在IFA辐射体的基础上增加了第二辐射体120作为寄生枝节。
请参阅图24，图24为相关技术中结构为IFA天线的天线组件的示意图。所述天线组件10包括辐射体170、匹配电路M0及馈源S0。所述辐射体170包括第一端部171、馈电点P0及第二端部172。所述第一端部171接地，所述第二端部172为自由端。所述馈源S0电连接所述匹配电路M0至所述馈电点P0。在此示意图中，以所述辐射体170设置于所述天线组件10所应用的电子设备1的地板40的顶部为例进行示意。
请参阅图25，图25为图24提供的天线组件的方向图。IFA天线的辐射主要依赖于地板40(比如PCB电路板的主地)辐射，而沿着地板40辐射，方向图从相位领先指向相位滞后的方向，当所述IFA天线位于地板40上部时，所述地板40的下部为相位滞后的位置，因此，所述天线组件10支持所述第二预设频段时的方向图指向下方。
前面相关技术提供的开关位于第一匹配电路M1的天线组件10，相当于在图24提供的IFA天线的基础上增加了L形的第二辐射体120作为寄生枝节。相关技术中的天线组件10的所述第二辐射体120会使得方向图有个向下的分量。具体请参阅图26，图26为图1及图14提供的天线组件的仿真示意的对比示意图。其中，图26的(a)为图1中的天线组件10支持与卫星通信的第一频段的发射子频段的方向图；图26的(a’)为图14中的天线组件10支持与卫星通信的第一频段的发射子频段的方向图；图26的(b)为图1中的天线组件10支持与卫星通信的第一频段的接收子频段的方向图；图26的(b’)为图14中的天线组件10支持与卫星通信的第一频段的接收子频段的方向图；图26的(c)为图1中的天线组件10支持与卫星通信的第一频段的电流分布示意图；图26的(c’)为图14中的天线组件10支持与卫星通信的第一频段的电流分布示意图。由此仿真图可见，本申请实施方式提供的天线组件10支持与卫星通信的第一频段时的上半球占比明显高于相关技术提供的天线组件10支持与卫星通信的第一频段时的上半球占比。
请参阅图27，图27为图1及图14所示的天线组件工作于第一频段的效率仿真图。在本示意图中，横坐标为频率(Frequency)，单位为GHz；纵坐标的单位为dB。在本示意图中，曲线①为图14提供的所述天线组件10(即本申请实施方式提供的天线组件10)支持所述第一频段时的S11曲线；曲线②为图14提供的所述天线组件10(即本申请实施方式提供的天线组件10)支持所述第一频段时的系统辐射效率(System Rad.Efficiency)曲线；曲线③为图14提供的所述天线组件10(即本申请实施方式提供的天线组件10)支持所述第一频段时的系统总效率(System Tot.Efficiency)曲线。曲线④为图1提供的所述天线组件10(即相关技术提供的天线组件10)工作于所述第二频段时的S11曲线；曲线⑤为图1提供的所述天线组件10(即相关技术提供的天线组件10)工作于所述第二频段时的系统辐射效率(SystemRad.Efficiency)曲线；曲线⑥为图1提供的所述天线组件10(即相关技术提供的天线组件10)工作于所述第二频段时的系统总效率(System Tot.Efficiency)曲线。
由本仿真图可见，相关技术中提供的天线组件10由于为EE双模，效率(即系统总效率)比本申请实施方式提供的天线组件10的效率(即系统总效率)提升约0.8dB(参见本仿真图中曲线⑥的点3及曲线③的点1)。
请一并参阅图28及图29，图28为图1所示的天线组件工作于第一频段时的增益表；图29为图14所示的天线组件工作于第一频段时的增益表。由这两个表可见，相关技术提供的天线组件10(如图1)工作于第一频段时的增益比本申请实施方式提供的天线组件10(如图14)的增益提升了0.3dBi。由于增益＝方向性系数D*效率η，相关技术提供的天线组件10(如图1)工作于第一频段时的增益比本申请实施方式提供的天线组件10(如图14)的增益提升了0.3dBi，则说明了相关技术提供的天线组件10(如图1)工作于第一频段时的方向性系数比本申请实施方式提供的天线组件10(如图14)的方向性系数恶化了0.5dBi。即，相关技术提供的天线组件10的效率提升0.8dB，左旋增益提升0.3dB，是因为增益等于方向性系数乘以效率，效率提升了0.8dB抹平了方向性系数0.5dB的下降。由此可见，本申请实施方式提供的天线组件10相较于相关技术中的天线组件10的方向性系数好，本申请实施方式提供的天线组件10具有更好的上半球方向性。
综上所述，本申请实施方式提供的天线组件10，利用天线组件10的寄生枝节即第二辐射体120电连接的第二匹配电路M2的开关切换，使得所述天线组件10支持所述第一频段时具有较好的方向性系数和上半球占比。此外，由前面介绍也可知，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。当所述天线组件10还包括第二匹配子电路132时，第二开关1321所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第二开关1321被烧坏的风险。此外，由前面天线组件10的电流分布示意图可见，本申请实施方式提供的天线组件10，对支持蜂窝通信的第二频段没有影响。
请参阅图30，图30为图14中提供的天线组件的第一连接点到耦合缝隙的距离示意图。所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a的距离d1满足：0≤d1≤d2/2，其中，d2为所述第二辐射体120的总长度。
举例而言，d1可以为但不仅限于为0，d2/10，或d2/9，或d2/8，或d2/7，或d2/6，或d2/5，或d2/4，或d2/3，或d2/2等。
在本实施方式的示意图中，所述第二辐射体120包括弯折相连的第三辐射部120b及第四辐射部120c，所述第三辐射部120b具有所述第三端121，所述第四辐射部120c具有所述第四端122。所述第二辐射体120的总长度d2等于所述第三辐射部120b的长度d3与所述第四辐射部120c的长度d4的长度之和。即，d2＝d3+d4。
当所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a的距离d1越小，则，在所述第一辐射部111的长度一定，以及所述第二辐射体120的长度一定的情况下，所述第二辐射体120的第三端121至所述第一连接点P3的部分耦合到的所述第一辐射部111的能量越小，则，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。当所述天线组件10还包括第二匹配子电路132时，第二开关1321所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第二开关1321被烧坏的风险。本申请实施方式提供的天线组件10，所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a的距离d1满足：0≤d1≤d2/2，可使得所述第二辐射体120的第三端121至所述第一连接点P3的部分耦合到的所述第一辐射部111的能量越小，则，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。当所述天线组件10还包括第二匹配子电路132时，第二开关1321所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第二开关1321被烧坏的风险。
可以理解地，在本实施方式的示意图中，所述距离d1的上述范围取值可适用于本申请前面任意实施方式提供的天线组件10，本示意图中所示的天线组件10不应当理解为对本申请提供的天线组件10的限定。
请参阅图31、图32及图33，图31为本申请另一实施方式提供的天线组件的示意图；图32为图31中的天线组件中的第五端开路时的等效示意图；图33为图32中的天线组件的第四谐振模式的电流分布示意图。本申请实施方式提供一种天线组件10。所述天线组件10包括第一辐射体110、第一匹配电路M1、第一馈源S1、第二辐射体120及第二匹配电路M2。所述第一辐射体110包括第一辐射部111。所述第一辐射部111包括第一端1111、第一馈电点P1及第二端1112，所述第一端1111接地。所述第一馈源S1电连接所述第一匹配电路M1至所述第一馈电点P1，所述第一馈源S1用于支持与卫星通信的第一频段或蜂窝通信的第二频段。所述第二辐射体120包括第三端121、第一连接点P3及第四端122，所述第三端121与所述第二端1112相对且间隔设置以形成耦合缝隙120a。所述第二匹配电路M2包括第一匹配子电路131，所述第一匹配子电路131一端电连接至所述第一连接点P3，另一端接地。所述第一匹配子电路131包括串联的第一开关1311及第一匹配支路1312。当所述天线组件10支持所述第一频段时，所述第一开关1311导通，以将所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地。
所述第一辐射体110、所述第一匹配电路M1、所述第一馈源S1、所述第二辐射体120及所述第二匹配电路M2请参阅前面描述，在此不再赘述。
进一步地，在本实施方式中，所述第一辐射体110还包括第二辐射部112。所述第二辐射部112连接至所述第一辐射部111的所述第一端1111，且所述第二辐射具有远离所述第一端1111的第五端1121，所述第二辐射部112具有第二连接点P4。所述天线组件10还包括第三匹配电路M3。所述第三匹配电路M3电连接至所述第二连接点P4，所述第三匹配电路M3可被配置为以使所述天线组件10具有所述第五端1121开路的第一状态或者所述第五端1121短路的第二状态。当所述天线组件10工作于支持卫星通信的所述第一频段时，所述第三匹配电路M3被配置为使得所述天线组件10处于所述第一状态。当所述天线组件10工作于除所述第一频段之外的频段时，所述第三匹配电路M3被配置为使所述天线组件10处于所述第二状态。其中，所述天线组件10处于所述第一状态时具有比处于所述第二状态时更高的方向图上半球占比。
所述第三匹配电路M3可被配置为使所述天线组件10处于不同的状态，当所述天线组件10工作于所述支持卫星通信的第一频段时，所述第三匹配电路M3被配置为使所述天线组件10处于所述第一状态，当所述天线组件10工作于除所述第一频段之外的频段时，所述第三匹配电路M3被配置为使所述天线组件10处于所述第二状态，其中，所述天线组件10处于所述第一状态时具有比处于所述第二状态时更高的方向图上半球占比。因此，当所述天线组件10工作于卫星通信的第一频段时，具有较高的方向图上半球占比。当所述天线组件10利用所述第一频段与卫星进行通信时，具有较好的通信性能。
进一步地，当所述天线组件10工作于所述第一频段且当所述第三匹配电路M3被配置为使得所述天线组件10处于第一状态时，所述天线组件10具有第四谐振模式，所述第四谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121与所述第四端122形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流的流向相同的电流，以及在所述第五端1121到所述第一端1111形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流的流向相同的电流。
所述第二辐射部112可与所述第一辐射部111为一体结构。在本实施方式中，以所述第二辐射部112与所述第一辐射部111为一体结构为例进行示意。
所述第三匹配电路M3可被控制以使得所述第五端1121具有不同的状态。举例而言，所述第三匹配电路M3可被控制以使所述第五端1121开路、或者以使得所述第五端1121短路、或者使得所述第五端1121电连接至其他馈源。当所述第五端1121处于不同的状态时，所述天线组件10的天线结构不同，因此，所述天线组件10工作于所述第一频段时的模式不同，方向图不同，上半球占比不同。
当所述第五端1121开路(open)时，等效电路可参见图32。当所述第一端1111开路时，所述第一端1111相当于为自由端。
请参阅图33，在本实施方式中，所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式对应的电流标记为电流I21，所述第三端121与所述第四端122的电流标记为电流I22，所述第五端1121到所述第一端1111的电流标记为电流I23。由此可见，所述电流I22的流向与所述电流I21的流向相同，所述电流I23的流向与所述电流I21的流向相同。换一角度而言，当所述天线组件10工作于所述第一频段且当所述第三匹配电路M3被配置为使得所述天线组件10处于第一状态时，所述第一端1111到所述第二端1112的电流，与所述第三端121到所述第四端122的电流为EE辐射模对应的电流；而所述第五端1121到所述第一端1111、以及所述第一端1111到所述第二端1112的电流为T形天线的平衡模(简称T的平衡模)对应的电流。由此可见，当所述天线组件10工作于所述第一频段且当所述第三匹配电路M3被配置为使得所述天线组件10处于第一状态时，所述天线组件10具有第四谐振模式，其中，所述第四谐振模式包括EE辐射模、以及T的平衡模对应的电流。由此可见，当所述天线组件10工作于所述第一频段且处于所述第一状态时，所述天线组件10具有所述第四谐振模式，其中，所述第四谐振模式包括EE辐射模、以及T的平衡模。由于T的平衡模对应的电流分布于整个第一辐射体110，因此，换而言之，当所述天线组件10工作于所述第一频段且处于所述第一状态时，所述天线组件10具有所述第四谐振模式，其中，所述第四谐振模式包括EE辐射模、以及伴有所述第一辐射体110整个枝节的二分之一电流模式。所述第一辐射体110整个枝节的二分之一电流模式也称为所述第一辐射体110的二分之一波长模式。第一辐射体110的二分之一波长模式对应的电流主要集中在所述第一辐射体110上，而地极(也称为地板40)上的电流较小，主要辐射方向向上，此模式的存在会大幅提升所述天线组件10支持所述第一频段时向上的辐射，因此，具有良好的方向图指向性及更高的上半球占比。
综上所述，本申请实施方式提供的天线组件10，所述第三匹配电路M3可被控制而使所述第五端1121具有不同的状态，当所述第五端1121开路时，所述天线组件10工作于所述第一频段，且天线组件10具有第一模式，所述第一模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121与所述第四端122形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流的流向相同的电流，以及在所述第五端1121到所述第一端1111形成与所述第一端1111到所述第二端1112之间的电流流向相同的电流。由此可见，所述第一辐射体110上形成了所述第五端1121到所述第二端1112的二分之一波长模式对应的电流，所述第五端1121到所述第二端1112的二分之一波长模式对应的电流主要集中在第一辐射体110上，而地极上的电流较小，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时主要辐射方向向上，具有良好的方向图指向性及较高的上半球占比。因此，本申请实施方式提供的天线组件10利用所述第一频段与卫星进行通信时的通信效果较好。
请一并参阅图34及图35，图34为图32中的天线组件的第五谐振模式的电流分布示意图；图35为图32中的天线组件的第六谐振模式的电流分布示意图。所述第二辐射部112还具有接地点G0。所述接地点G0接地，且所述接地点G0相较于所述第一馈电点P1邻近所述第一端1111。当所述天线组件10处于所述第一状态时：所述天线组件10还具有第五谐振模式及第六谐振模式。其中，所述第五谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121与所述第四端122形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流的流向相同的电流；以及在所述接地点G0到所述第五端1121形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流的流向相反的电流。所述第六谐振模式包括所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式，且在所述第三端121与所述第四端122形成与所述第一端1111到所述第二端1112的电流流向相反的电流。
请参阅图34，所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式对应的电流标记为I21，所述第三端121与所述第四端122的电流标记为I22，所述接地点G0到所述第五端1121的电流标记为I24。由此可见，所述电流I22的流向与所述电流I21的流向相同，所述电流I24的流向与所述电流I21的流向相反。换而言之，在本实施方式中，当所述天线组件10工作于所述第一频段且处于所述第一状态时：在所述第五谐振模式中，所述第一端1111到所述第二端1112的电流、与所述第三端121到所述第四端122的电流为EE辐射模对应的电流。换而言之，所述第四谐振模式包括第一端1111到所述第四端122的辐射模，以及所述接地点G0到所述第五端1121的四分之一波长的电流模式。
请参阅图35，所述第一端1111到所述第二端1112的四分之一波长模式对应的电流标记为I21，所述第四端122到所述第三端121的电流标记为I25，其中，电流I25与电流I21的流向相反。换而言之，在本实施方式中，当所述天线组件10工作于所述第一频段且处于所述第一状态时：在所述第六谐振模式中，所述第一端1111到所述第二端1112的电流、所述第四端122到所述第三端121的电流为EE平衡模对应的电流。换而言之，所述第六谐振模式包括第一端1111到所述第四端122的EE平衡模。由此可见，当所述天线组件10处于所述第五端1121开路的所述第一状态时，所述天线组件10不但具有第四谐振模式，也具有第五谐振模式及第六谐振模式共同支持所述第一频段，因此，当所述天线组件10处于所述第一状态时，所述天线组件10能够利用较多的模式支持所述第一频段，使得所述天线组件10在所述第一频段具有较好的通信效果。
请参阅图36，图36为图31中所示的天线组件的部分结构示意图。所述第三匹配电路M3包括第三匹配支路152及第三开关151。所述第三开关151具有第五连接端1511及第六连接端1512。所述天线组件10还包括第二馈源S2。所述第二馈源S2电连接所述第三匹配支路152至所述第五连接端1511，所述第六连接端1512电连接至所述第二连接点P4，当所述第五连接端1511与所述第六连接端1512之间开路时，所述天线组件10处于所述第一状态。
本实施方式中的所述第三匹配电路M3的结构简单易行，便于实现。
此外，当所述第五连接端1511与所述第六连接端1512之间开路时，所述天线组件10处于所述第一状态，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一馈源S1馈入的第一激励信号的功率较高，能量较大。此时，所述第五连接端1511与所述第六连接端1512之间开路，则，所述第二馈源S2与所述第二连接点P4断开电连接，则，所述第一馈源S1馈入的第一激励信号无法通过所述第一辐射体110的所述第二连接点P4灌入到所述第二馈源S2。倘若，所述第一馈源S1馈入的第一激励信号灌入到所述第二馈源S2，则可能会出现将所述第二馈源S2打坏的风险。本申请实施方式提供的天线组件10，所述第二馈源S2电连接所述匹配支路至所述第五连接端1511，所述第六连接端1512电连接至所述第二连接点P4，当所述第五连接端1511与所述第六连接端1512之间开路时，所述第二馈源S2与所述第二连接点P4断开电连接，因此，所述第一馈源S1馈入的第一激励信号无法通过所述第一辐射体110的所述第二连接点P4灌入到所述第二馈源S2，进而减小甚至避免了所述第一激励信号灌入到所述第二馈源S2导致的所述第二馈源S2被打坏的风险。
请继续参阅图31及图36，所述天线组件10还具有所述第三开关151导通的状态。当所述天线组件10未工作于与卫星通信的第一频段时，且所述第三匹配电路M3被配置为使所述天线组件10处于所述第二状态时，所述第二馈源S2通过所述第三匹配电路M3电连接至所述第二连接点P4，所述第二馈源S2用于支持第三频段。
当所述天线组件10不工作于所述第一频段时，所述第二馈源S2用于支持所述第三频段，因此，本申请实施方式提供的天线组件10可支持除第三频段，因此，所述天线组件10可支持较多的频段，具有较好的通信性能。
请参阅图37，图37为图31中的天线组件支持第三频段时的电流模式示意图。当所述天线组件10支持所述第三频段时，所述第二辐射部112的四分之一波长模式支持所述第三频段。
四分之一波长模式也称为基模，当所述第二辐射部112的四分之一波长模式工作于所述第二频段时，即，所述第二辐射部112的基模工作于所述第二频段，具有较高的辐射效率。
需要说明的是，“所述第二辐射部112的四分之一波长模式支持所述第三频段”中的“四分之一波长模式”中的“波长”，是指所述第二频段的中心频点对应的波长。
进一步地，在一实施方式中，所述第三频段包括低频(Low Band，LB)频段；或全球定位系统(Global Positioning System,GPS)L1频段(1.575GHz)频段；或GPS-L5频段(1.176GHz)；或LB频段+WIFI2.4G频段；或GPS-L1频段+WIFI2.4G频段(2.4GHz-2.5GHz)；或GPS-L5频段+WIFI2.4G频段。
本实施方式中，所述第一频段的频率为支持卫星通信的频段，为2.0GHz～2.2GHz，即，所述第一频段的频率大于或等于2.0GHz，且小于或等于2.2GHz。本实施方式提供的天线组件10可支持2.0GHz～2.2GHz的频段，以及LB频段；或GPS L1频段；或GPS-L5频段；或LB频段+WIFI2.4G频段；或GPS-L1频段+WIFI2.4G频段；或GPS-L5频段+WIFI2.4G频段，可满足天线组件10的特定频段的通信需求。
请参阅图38，图38为本申请又一实施方式提供的天线组件的示意图。在本实施方式中，所述第二辐射体120具有第二馈电点P2，所述第二馈电点P2相较于所述第一连接点P3更远离所述第三端121。所述天线组件10还包括第四开关160及第三馈源S3。所述第三馈源S3通过所述第四开关160电连接至所述第二馈电点P2，所述第三馈源S3用于支持第四频段。当所述天线组件10工作于与卫星通信的所述第一频段时，所述第四开关160断开。当所述天线组件10不工作于所述第一频段时，所述第四开关160导通，以使得所述天线组件10支持所述第四频段。
在本实施方式的示意图中，以所述天线组件10还包括第四开关160及第三馈源S3结合到前面一种实施方式提供的天线组件10中为例进行示意，可以理解地，本实施方式的示意图不应当理解为对本申请实施方式的限定。所述天线组件10还包括第四开关160及第三馈源S3可结合到前面任意实施方式提供的天线组件10。
由前面介绍可知，当所述天线组件10工作于所述第一频段时，所述第一开关1311导通，所述第二辐射体120耦合所述第一辐射体110的能量，且所述第二辐射体120的电流通过所述第一连接点P3到地。所述第二馈电点P2相较于所述第一连接点P3更远离所述第三端121，所述第一馈源S1中支持与卫星通信的第一频段的第一谐振电流较少甚至无法到达所述第二馈电点P2，因此，不会影响所述第三馈源S3工作，也不存在支持与卫星通信的第一频段的第一谐振电流将所述第三馈源S3烧坏的风险。
进一步地，当所述天线组件10工作于与卫星通信的所述第一频段时，所述第四开关160断开，以进一步确保所述第三馈源S3及所述第四开关160的安全。
当所述天线组件10不工作于所述第一频段时，所述第四开关160导通，以使得所述天线组件10支持所述第四频段，因此，所述天线组件10可支持较多的频段，具有较好的通信效果。
进一步地，在一实施方式中，所述第四频段包括：N77频段；或N78频段；或N79频段；或GPS-L5频段；或WIFI5G频段；或N77频段+WIFI5G频段；或N78频段+WIFI5G频段；或N79频段+WIFI5G频段；或GPS-L5频段+WIFI5G频段；或N77频段+GPS-L5频段；或N78频段+GPS-L5频段；或N79频段+GPS-L5频段。
所述第四频段也为蜂窝通信的频段，所述第四频段为蜂窝通信的频段，不会影响所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段。
在本实施方式中，所述第四频段包括：N77频段；或N78频段；或N79频段；或GPS-L5频段；或WIFI5G频段；或N77频段+WIFI5G频段；或N78频段+WIFI5G频段；或N79频段+WIFI5G频段；或GPS-L5频段+WIFI5G频段；或N77频段+GPS-L5频段；或N78频段+GPS-L5频段；或N79频段+GPS-L5频段，可使得所述天线组件10满足特定频段的需求。
请参阅前面所述的实施方式的附图，请参阅图39，图39为本申请又一实施方式提供的天线组件的示意图。比如，图31等，在一实施方式中，所述天线组件10还包括第二馈源S2。所述第二馈源S2电连接所述第三匹配电路M3至第五连接端1511。所述第二辐射部112还具有一个或间隔设置的多个接地点G0，所述接地点G0接地。
在相关示意图中，以所述第二辐射部112具有一个接地点G0为例进行示意，可以理解地，不应当理解为对本申请实施方式提供的天线组件10的限定。在其他实施方式中，所述第二辐射部112还具有间隔设置的多个接地点G0。所述多个接地点G0均相较于所述第一端1111的接地点更远离所述第一馈电点P1。本申请对所述多个接地点G0之间的间距不做限定。
在本实施方式，所述接地点G0可提升所述第一馈源S1及所述第二馈源S2之间的隔离度。可以理解地，提升所述第一馈源S1及所述第二馈源S2之间的隔离度和提升所述天线组件10支持所述第一频段的方向图指向性及上半球占比是天线组件10的两个维度的参数，所述第一馈源S1及所述第二馈源S2之间的隔离度的提升不会影响到提升所述天线组件10支持所述第一频段的方向图指向性及上半球占比。换而言之，所述第一馈源S1及所述第二馈源S2之间的隔离度的提升与提升所述天线组件10支持所述第一频段的方向图指向性及上半球占比并不冲突。
请一并参阅图10及图40，图40为图10提供的天线组件的另一角度的标识示意图。第一辐射体110沿第一方向D1延伸。所述第二辐射体120包括第三辐射部120b及第四辐射部120c。其中，所述第三辐射部120b具有所述第三端121，且所述第三辐射部120b沿所述第一方向D1延伸，所述第四辐射部120c与所述第三辐射部120b弯折相连，所述第四辐射部120c具有所述第四端122，且所述第四辐射部120c沿第二方向D2延伸。
在一实施方式中，第一方向D1为所述天线组件10所应用的电子设备1的短边的延伸方向，所述第二方向D2为所述天线组件10所应用的电子设备1的长边的延伸方向。所述第一辐射体110及所述第二辐射体120的上述结构，结构简洁且便于实现。
可以理解地，在上述各个实施方式提供的天线组件10中，以所述第二辐射体120位于所述第一辐射体110的右边为例进行示意，可以理解地，在其他实施方式中，可将所述第二辐射体120设置于所述第一辐射体110的左边。可将本申请实施方式所示的天线组件10进行左右镜像而得到新的实施方式提供的天线组件10。
请参阅图41及图42，图41为本申请一实施方式提供的电子设备的示意图；图42为图41中所示的电子设备的部分结构示意图。本申请实施方式还提供了一种电子设备1。所述电子设备1包括不限于为手机、电话、电视、平板电脑(Pad)、照相机、个人计算机、笔记本电脑(Personal Computer，PC)、车载设备、耳机、手表、可穿戴设备、基站、车载雷达、客户前置设备(CustomerPremise Equipment，CPE)等能够收发电磁波信号的设备。本申请中以所述电子设备1为手机为例，其他的设备可参考本申请中的具体描述。所述电子设备1可包括如前面任意实施方式所述的天线组件10。所述天线组件10请参阅前面描述，在此不再赘述。
综上所述，本申请实施方式提供的电子设备1中的天线组件10，由于所述第二辐射体120的第三端121与所述第一辐射体110的第二端1112之间具有耦合缝隙120a，因此，所述第二辐射体120可通过所述耦合缝隙120a的电场耦合(也称为EE耦合)所述第一辐射体110的能量。所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙120a进行电场耦合而耦合所述第一辐射体110的能量时，一部分能量会辐射到自由空间，一部分能量耦合到所述第二辐射体120上。因此，耦合到第二辐射体120的能量相较于所述第一辐射体110的能量有所削弱，因此，会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。另一方面，由于所述第二匹配电路M2中的第一开关1311导通时，所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地，因此，所述第二辐射体120中第一连接点P3至所述第四端122之间的部位被短路掉。由于所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a之间的尺寸小于所述第二辐射体120的尺寸，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时的主要电流基本都集中在所述第一辐射体110上而并非所述第二辐射体120，因此，也会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。基于前面描述的两点原因，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。
进一步地，所述电子设备1具有相背设置的顶部1a及底部1b，所述第一辐射体110及所述第二辐射体120设置于所述电子设备1的顶部1a。
在前面各个实施方式提供的天线组件10中，所述第一辐射体110及所述第二辐射体120均位于地板40(本实施方式中，所述地板40中框30的框体本体310)的顶部1a。在一实施方式中，所述地板40的顶部1a即为所述电子设备1的顶部1a。
所谓电子设备1的顶部1a，通常是指，当电子设备1使用时位于上面的部分。通常而言，所述电子设备1的顶部1a占所述电子设备1整体的三分之一或小于三分之一。相应地，所述所谓电子设备1的底部1b，通常是指，当电子设备1使用时位于下面的部分。通常而言，所述电子设备1的底部1b占所述电子设备1的整体的三分之一或小于三分之一。
由于卫星位于天上，即，卫星位于电子设备1的上方。本申请实施方式提供的电子设备1中，所述第一辐射体110及所述第二辐射体120设置于所述电子设备1的顶部1a，因此，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，通信效果较好。
所述电子设备1具有顶边11a及与所述顶边11a弯折相连的侧边11b。所述顶边11a位于所述顶部1a，所述侧边11b具有位于所述顶部1a的预设段11c。所述第一辐射体110设置于所述顶边11a，所述第二辐射体120的部分设置于所述顶边11a，且所述第二辐射部112120c的另外部分位于所述侧边11b的所述预设段11c。
在本实施方式中，所述顶边11a的长度小于所述侧边11b的长度，即，所述顶边11a为所述电子设备1的短边，所述侧边11b为所述电子设备1的长边。可以理解地，不应当理解为对本申请实施方式提供的天线组件10的限定。
由于卫星位于天上，即，卫星位于电子设备1的上方。本申请实施方式提供的电子设备1中，所述顶边11a位于所述顶部1a，所述侧边11b具有位于所述顶部1a的预设段11c。所述第一辐射体110设置于所述顶边11a，所述第二辐射体120的部分设置于所述顶边11a，且所述第二辐射部112120c的另外部分位于所述侧边11b的所述预设段11c，因此，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，通信效果较好。
请参阅图41，在一实施方式中，所述中框30包括框体本体310以及边框320。所述边框320围设在所述框体本体310的周缘。所述第一辐射体110及所述第二辐射体120形成于所述边框。
所述中框30通常可导电，比如金属材质(如铝、或者铝镁合金)。在所述电子设备1中，所述中框30通常用来承载显示屏70，以及承载电池盖。由于所述中框30可导电，因此，所述中框30也可作为地极。电子设备1中的器件可直接或间接电连接至所述中框30以接地。
具体地，在本实施方式中，所述边框320具有背离所述框体本体310的外表面320a。所述边框320位于顶边的部分与所述框体本体310之间具有第一缝隙320b，所述边框320具有位于所述外表面320a且连通所述第一缝隙320b的第二缝隙320c(即所述耦合缝隙120a)。所述第一缝隙320b及所述第二缝隙320c共同限定出所述第一辐射体110的第一辐射部111。所述边框320位于侧边的部分与所述框体本体310之间具有第三缝隙320d。所述第三缝隙320d与所述第一缝隙320b连通，所述第三缝隙320d、所述第一缝隙320b及所述第二缝隙320c共同限定出所述第二辐射体120。由此可见，所述部分边框320形成为所述第一辐射体110及所述第二辐射体120。
在本实施方式中，所述框体本体310可作为地极。所述第一辐射体110的接地点G0电连接至所述框体本体310以接地，所述第二辐射体120的所述第四端122电连接至所述框体本体310以接地。
相较于第一辐射体110及第二辐射体120中的至少一者为独立于中框30的结构而言，在本实施方式中，所述电子设备1的中框30的部分边框320复用为第一辐射体110及第二辐射体120，可使得所述电子设备1的体积较小，组装较为方便。
在其他实施方式中，所述电子设备1还包括显示屏70、中框30及壳体90(也称为电池盖)。所述显示屏70及所述壳体90分别设置于所述中框30相背的两侧。
此外，在一实施方式中，所述中框30与所述壳体90及所述显示屏70中的至少一者还形成收容空间。所述电子设备1还包括设于收容空间内的电池、功能器件(所述功能器件可以包括摄像头模组、麦克风、受话器、扬声器、人脸识别模组、指纹识别模组中的一者或多者)等能够实现手机的基本功能的器件，在本实施例中不再赘述。可以理解地，上述对电子设备1的介绍仅是所述天线组件10所应用的一种环境的说明，所述电子设备1的具体结构不应当理解为对本申请提供的天线组件10的限定。在其他实施方式中，所述电子设备1也可不包括显示屏70以及壳体90中的至少一者。
请参阅图43，图43为本申请一实施方式提供的电子设备电路框图。所述电子设备1还包括处理器50，所述处理器50电连接至所述第二匹配电路M2，用于控制所述第二匹配电路M2的状态。
在本实施方式的示意图中，以所述电子设备1还包括处理器50结合到前面一种实施方式提供的天线组件10中，可以理解地，本示意图中所示的天线组件10的具体结构，尤其是第二匹配电路M2的具体结构不应当理解为对本申请实施方式提供的电子设备1的限定。所述电子设备1还包括处理器50可结合到前面所述的其他实施方式提供的天线组件10中。
所述第二匹配电路M2被所述处理器50控制，当所述天线组件10支持所述第一频段时，所述处理器50控制所述第二匹配电路M2中的第一开关1311导通。所述第二辐射体120的第三端121与所述第一辐射体110的第二端1112之间具有耦合缝隙120a，因此，所述第二辐射体120可通过所述耦合缝隙120a的电场耦合(也称为EE耦合)所述第一辐射体110的能量。所述第二辐射体120通过所述耦合缝隙120a进行电场耦合而耦合所述第一辐射体110的能量时，一部分能量会辐射到自由空间，一部分能量耦合到所述第二辐射体120上。因此，耦合到第二辐射体120的能量相较于所述第一辐射体110的能量有所削弱，因此，会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。另一方面，由于所述第二匹配电路M2中的第一开关1311导通时，所述第二辐射体120的所述第三端121通过所述第一匹配子电路131接地，因此，所述第二辐射体120中第一连接点P3至所述第四端122之间的部位被短路掉。由于所述第一连接点P3到所述耦合缝隙120a之间的尺寸小于所述第二辐射体120的尺寸，因此，所述天线组件10支持所述第一频段时的主要电流基本都集中在所述第一辐射体110上而并非所述第二辐射体120，因此，也会降低所述第一匹配子电路131中的第一开关1311所承受的电压。基于前面描述的两点原因，当所述天线组件10工作于与卫星通信的第一频段时，所述第一开关1311所承受的电压较低，进而减小甚至消除了所述第一开关1311被烧坏的风险。
当所述天线组件10还包括第三匹配电路M3时，所述处理器50还电连接至所述第三匹配电路M3，用于控制所述第三匹配电路M3的状态。
以上所述是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (22)

1.一种天线组件，其特征在于，所述天线组件包括：
第一辐射体，包括第一辐射部，所述第一辐射部包括第一端、第一馈电点及第二端，所述第一端接地；
第一匹配电路；
第一馈源，电连接所述第一匹配电路至所述第一馈电点，所述第一馈源用于向所述第一辐射体馈入支持卫星通信的第一频段的激励信号或支持蜂窝通信的第二频段的激励信号；
第二辐射体，包括第三端、第一连接点及第四端，所述第三端与所述第二端相对且间隔设置以形成耦合缝隙；及
第二匹配电路，包括第一匹配子电路，所述第一匹配子电路一端电连接至所述第一连接点，另一端接地，所述第一匹配子电路包括串联的第一开关及第一匹配支路；
当所述天线组件工作于所述第一频段时，所述第一开关导通，以将所述第二辐射体的所述第三端通过所述第一匹配子电路接地；当所述天线组件工作于所述第二频段时，所述第一开关断开。
2.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，当所述天线组件支持所述第一频段时，所述天线组件具有第一谐振模式，所述第一谐振模式包括所述第一端到所述第二端的四分之一波长模式，且在所述第三端至所述第一连接点形成与所述第一端到所述第二端的电流的流向相同的电流。
3.如权利要求2所述的天线组件，所述第一谐振模式产生第一谐振电流及第二谐振电流，其中，所述第一谐振电流分布于所述第一端到所述第二端，所述第二谐振电流分布于所述第三端至所述第一连接点，且自所述第一匹配子电路下地，其中，所述第一谐振电流的电流强度J1与所述第二谐振电流的电流强度J2满足：J2＜J1。
4.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一开关包括第一连接端及第二连接端，所述第一连接端电连接所述第一匹配支路电连接至所述第一连接点，所述第二连接端电连接至地极，当所述第一连接端与所述第二连接端电连接时，所述第一开关导通。
5.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一匹配支路包括短路线；或者电感，其中，所述电感的电感值小于或等于5nH。
6.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第一频段包括发射子频段及接收子频段；
所述第二匹配电路还包括：
第二匹配子电路，所述第二匹配子电路的一端电连接至所述第一连接点，另一端接地，所述第二匹配子电路包括串联的第二开关及第二匹配支路；
当所述天线组件工作于所述第一频段的发射子频段时，所述第一开关导通且所述第二开关断开；当所述天线组件支持所述第一频段的接收子频段时，所述第一开关导通且所述第二开关导通时。
7.如权利要求6所述的天线组件，其特征在于，所述第二开关包括第三连接端及第四连接端，所述第三连接端电连接所述第二匹配支路至所述第一连接点，所述第四连接端电连接至地极；当所述第三连接端与所述第四连接端电连接时，所述第二开关导通；当所述第三连接端与所述第四连接端断开电连接时，所述第二开关断开。
8.如权利要求6所述的天线组件，其特征在于，所述第二匹配支路包括短路线；或者电感，其中，所述电感的电感值小于或等于5nH。
9.如权利要求6所述的天线组件，其特征在于，当所述天线组件工作于所述第二频段时，所述第二开关断开。
10.如权利要求9所述的天线组件，其特征在于，所述第二频段包括第一子频段及第二子频段，所述天线组件具有第二谐振模式及三谐振模式，其中，所述第二谐振模式支持所述第一子频段，所述第二谐振模式支持所述第二子频段。
11.如权利要求10所述的天线组件，其特征在于，所述第二谐振模式包括所述第一端到所述第二端的四分之一波长模式，且在所述第三端至所述第四端形成与所述第一端到所述第二端的电流流向相同的电流；
所述第三谐振模式包括所述第一端到所述第二端的四分之一波长模式，且在所述第三端至所述第四端形成与所述第一端到所述第二端的电流流向相反的电流。
12.如权利要求10所述的天线组件，其特征在于，所述第一子频段包括B3频段，所述第二子频段包括B41频段。
13.如权利要求1所述的天线组件，所述第一辐射体还包括：第二辐射部，所述第二辐射部连接至所述第一辐射部的所述第一端，且所述第二辐射具有远离所述第一端的第五端，所述第二辐射部具有第二连接点；
所述天线组件还包括：第三匹配电路，所述第三匹配电路电连接至所述第二连接点，所述第三匹配电路可被配置为以使所述天线组件具有所述第五端开路的第一状态或者所述第五端短路的第二状态；
当所述天线组件工作于支持卫星通信的所述第一频段时，所述第三匹配电路被配置为使得所述天线组件处于所述第一状态；当所述天线组件工作于除所述第一频段之外的频段时，所述第三匹配电路被配置为使所述天线组件处于所述第二状态，其中，所述天线组件处于所述第一状态时具有比处于所述第二状态时更高的方向图上半球占比。
14.如权利要求13所述的天线组件，其特征在于，当所述天线组件工作于所述第一频段且当所述第三匹配电路被配置为使得所述天线组件处于第一状态时，所述天线组件具有第四谐振模式，所述第四谐振模式包括所述第一端到所述第二端的四分之一波长模式，且在所述第三端与所述第四端形成与所述第一端到所述第二端的电流的流向相同的电流，以及在所述第五端到所述第一端形成与所述第一端到所述第二端的电流的流向相同的电流。
15.如权利要求14所述的天线组件，所述第二辐射部还具有接地点，所述接地点接地，且所述接地点相较于所述第一馈电点邻近所述第一端；
当所述第三匹配电路被配置为使得所述天线组件处于所述第一状态时：所述天线组件还具有第五谐振模式及第六谐振模式；
其中，所述第五谐振模式包括所述第一端到所述第二端的四分之一波长模式，且在所述第三端与所述第四端形成与所述第一端到所述第二端的电流的流向相同的电流；以及在所述接地点到所述第五端形成与所述第一端到所述第二端的电流的流向相反的电流；
所述第六谐振模式包括所述第一端到所述第二端的四分之一波长模式，且在所述第三端与所述第四端形成与所述第一端到所述第二端的电流流向相反的电流。
16.如权利要求14所述的天线组件，其特征在于，所述第三匹配电路包括第三匹配支路及第三开关，所述第三开关具有第五连接端及第六连接端；所述天线组件还包括：
第二馈源；
所述第二馈源电连接所述第三匹配支路至所述第五连接端，所述第六连接端电连接至所述第二连接点，当所述第五连接端与所述第六连接端之间开路时，所述天线组件处于所述第一状态。
17.如权利要求16所述的天线组件，其特征在于，当所述天线组件未工作于与卫星通信的第一频段时，且所述第三匹配电路被配置为使所述天线组件处于所述第二状态时，所述第二馈源通过所述第三匹配电路电连接至所述第二连接点，所述第二馈源用于支持第三频段等。
18.如权利要求17所述的天线组件，其特征在于，所述第二辐射部的四分之一波长模式支持所述第三频段。
19.如权利要求17所述的天线组件，其特征在于，所述第三频段包括：LB频段；或GPS-L1频段；或GPS-L5频段、或LB频段+WIFI2.4G频段；或GPS-L1频段+WIFI2.4G频段；或GPS-L5频段+WIFI2.4G频段。
20.如权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述第二辐射体具有第二馈电点，所述第二馈电点相较于所述第一连接点更远离所述第三端，所述天线组件还包括：
第四开关；
第三馈源，通过所述第四开关电连接至所述第二馈电点，所述第三馈源用于支持第四频段；
当所述天线组件工作于与卫星通信的所述第一频段时，所述第四开关断开；当所述天线组件不工作于所述第一频段时，所述第四开关导通，以使得所述天线组件支持所述第四频段。
21.如权利要求20所述的天线组件，其特征在于，所述第四频段包括：N77频段；或N78频段；或N79频段；或GPS-L5频段；或WIFI5G频段；或N77频段+WIFI5G频段；或N78频段+WIFI5G频段；或N79频段+WIFI5G频段；或GPS-L5频段+WIFI5G频段；或N77频段+GPS-L5频段；或N78频段+GPS-L5频段；或N79频段+GPS-L5频段。
22.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求1-21任意一项所述的天线组件；
所述电子设备具有相背设置的顶部及底部，所述天线组件的第一辐射体及所述第二辐射体均设置于所述电子设备的顶部。
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