具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当一个元件被称为“电连接”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1及图2，本发明较佳实施方式提供一种天线结构100(参图3)，其可应用于移动电话、平板电脑、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等电子设备200中，用以发射、接收无线电波以传递、交换无线信号。

可以理解，所述电子设备200可以采用以下一种或多种通信技术：蓝牙(bluetooth，BT)通信技术、全球定位系统(global positioning system，GPS)通信技术、无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)通信技术、全球移动通信系统(global system formobile communications，GSM)通信技术、宽频码分多址(wideband code divisionmultiple access，WCDMA)通信技术、长期演进(long term evolution，LTE)通信技术、5G通信技术、SUB-6G通信技术以及未来其他通信技术等。

请一并参阅图3，所述电子设备200包括壳体11及显示单元201。所述壳体11至少包括边框111、背板112、系统接地面113及中框114。

所述边框111大致呈环状结构，其由金属或其他导电材料制成。所述背板112设置于所述边框111的边缘。所述背板112可由金属或其他导电材料制成。当然，所述背板112也可以由绝缘材料，例如玻璃、塑料、陶瓷等材料制成。

可以理解，在本实施例中，所述边框111相对所述背板112的一侧设置有一开口(图未标)，用于容置所述显示单元201。可以理解，所述显示单元201具有一显示平面，该显示平面裸露于该开口。可以理解，所述显示单元201可结合触摸传感器组合成触控屏。触摸传感器又可称为触控面板或触敏面板。

所述系统接地面113可由金属或其他导电材料制成，用以为所述天线结构100提供接地。

所述中框114大致呈矩形片状，其由金属或其他导电材料制成。所述中框114的形状及尺寸略小于所述系统接地面113。所述中框114叠设于所述系统接地面113上。可以理解，在本实施例中，所述中框114为一金属片，其用于支撑所述显示单元201、提供电磁屏蔽、及提高所述电子设备200的机构强度。

请再次参阅图3，所述天线结构100至少包括框体、第一馈入点12、第二馈入点13、第一切换点15及第二切换点17。

所述框体至少部分由金属材料制成。在本实施例中，所述框体为所述电子设备200的边框111。所述边框111至少包括第一部分115、第二部分116以及第三部分117。在本实施例中，所述第一部分115为所述电子设备200的底端，即所述第一部分115为所述电子设备200的底部金属边框，所述天线结构100构成所述电子设备200的下天线。所述第二部分116与所述第三部分117相对设置，两者分别设置于所述第一部分115的两端，优选垂直设置。在本实施例中，所述第二部分116或所述第三部分117的长度大于所述第一部分115的长度。即所述第二部分116及第三部分117均为所述电子设备200的侧边金属边框。

所述边框111上还开设有至少一缝隙。在本实施例中，所述边框111上开设有三个缝隙，即第一缝隙120、第二缝隙121及第三缝隙122。其中，所述第一缝隙120开设于所述第一部分115上。所述第二缝隙121设置于所述第二部分116上。所述第三缝隙122设置于所述第三部分117上。所述第三缝隙122相对于所述第二缝隙121更靠近所述第一缝隙120。

在本实施例中，所述第一缝隙120、所述第二缝隙121、所述第三缝隙122均贯通且隔断所述边框111。所述至少一缝隙共同自所述边框111上划分出至少两个辐射部。在本实施例中，所述第一缝隙120、所述第二缝隙121及所述第三缝隙122共同自所述边框111划分出第一辐射部F1及第二辐射部F2。其中，在本实施例中，所述第一缝隙120与所述第二缝隙121之间的所述边框111形成所述第一辐射部F1。所述第三缝隙122与所述第一缝隙120之间的所述边框111形成所述第二辐射部F2。也就是说，所述第一辐射部F1设置在所述电子设备200的右下角位置，即由部分所述第一部分115及部分所述第二部分116构成。所述第二辐射部F2设置在所述电子设备200的左下角位置，即由部分所述第一部分115及部分所述第三部分117构成。所述第一辐射部F1的电长度大于所述第二辐射部F2的电长度。

可以理解，在本实施例中，当所述第二缝隙121与所述第三缝隙122的宽度小于2毫米(mm)时，会对所述天线结构100的效率有影响。因此，所述第二缝隙121与所述第三缝隙122的宽度通常不小于2mm。而所述第一缝隙120的宽度越大对所述天线结构100的效率越好。因此，在本实施例中，同时考虑到所述电子设备200的整体外观美感及所述天线结构100的辐射效率，所述第二缝隙121与所述第三缝隙122的宽度均可以设置为2mm。所述第一缝隙120的宽度可设置为7.25mm。

可以理解，在本实施例中，所述第一馈入点12设置在所述第一辐射部F1上，且位于所述第二部分116。所述第一馈入点12可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第一馈电点202，以馈入电流信号至所述第一辐射部F1。

所述第二馈入点13设置在所述第二辐射部F2上，且位于所述第三部分117。所述第二馈入点13可通过弹片、微带线、条状线、同轴电缆等方式电连接至一第二馈电点203，以馈入电流信号至所述第二辐射部F2。

所述第一切换点15设置在所述第一辐射部F1上，且位于所述第一部分115。所述第二切换点17设置在所述第二辐射部F2上，且位于所述第一部分115。在本实施例中，所述第一切换点15设置于所述第一辐射部F1靠近所述第一缝隙120的末端，且通过一第一切换电路150接地。所述第二切换点17设置于所述第二辐射部F2靠近所述第一缝隙120的末端，且通过一第二切换电路170接地。即，在本实施例中，所述第一切换点15与所述第二切换点17间隔设置于所述第一部分115，且位于所述第一缝隙120的两端，并分别通过相应的切换电路接地。

可以理解，请一并参阅图4，为所述天线结构100的电流路径图。当电流自所述第一馈入点12馈入时，所述电流将流经所述第一辐射部F1，并流向所述第一缝隙120(参路径P1)，进而激发一第一工作模态以产生第一辐射频段的辐射信号。当电流自所述第一馈入点12馈入时，所述电流还将流经所述第一辐射部F1位于所述第二部分116的部分，并流向所述第二缝隙121(参路径P2)，进而激发一第二工作模态以产生第二辐射频段的辐射信号。

当电流自所述第二馈入点13馈入时，所述电流将流经所述第二辐射部F2位于所述第一部分115的部分，并流向所述第一缝隙120(参路径P3)，进而激发一第三工作模态以产生第三辐射频段的辐射信号。当电流自所述第二馈入点13馈入时，所述电流还将流经所述第二辐射部F2位于所述第三部分117的部分，并流向所述第三缝隙122(参路径P4)，进而激发一第四工作模态以产生第四辐射频段的辐射信号。

在本实施例中，所述第一工作模态为长期演进技术升级版(Long Term EvolutionAdvanced，LTE-A)低频模态，所述第二工作模态包括LTE-A中、高频模态。所述第三工作模态包括LTE-A中频模态及超中频(ultra-middle frequency，UMB)模态。所述第四工作模态包括LTE-A中、高频模态。

请一并参阅图5，在本实施例中，所述第一切换电路150包括第一切换单元151及至少一第一切换元件153。所述第一切换单元151可以为单刀单掷开关、单刀双掷开关、单刀三掷开关、单刀四掷开关、单刀六掷开关、单刀八掷开关等。所述第一切换单元151电连接至所述第一切换点15，以电连接至所述第一辐射部F1。所述第一切换元件153可以为电感、电容、或者电感与电容的组合。所述第一切换元件153之间相互并联，且其一端电连接至所述第一切换单元151，另一端接地。如此，通过控制所述第一切换单元151的切换，可使得所述第一辐射部F1切换至不同的第一切换元件153，以调整所述第一辐射频段的频率，即低频频段的频率，使得所述低频频段涵盖至600-960MHz。

可以理解，在本实施例中，所述第二切换电路170的电路结构及工作原理与第一切换电路150类似，其区别仅在于所述第二切换电路170用以调整所述第三辐射频段的频率，以控制所述第三辐射频段的中频频偏，以使其涵盖UMB频段(1427-1510MHz，应用于日本)，在此不再赘述。

可以理解，请再次参阅图2，在本实施例中，所述背板112靠近所述边框111的边缘还设置有开槽123。所述开槽123大致呈U形，其开设于所述背板112靠近所述第一部分115的一侧，且分别朝所述第二部分116及第三部分117所在方向延伸，并与所述第一缝隙120、第二缝隙121、第三缝隙122连通。

可以理解，在本实施例中，所述第一缝隙120、所述第二缝隙121、所述第三缝隙122及所述开槽123均填充有绝缘材料，例如塑胶、橡胶、玻璃、木材、陶瓷等，但不以此为限。

可以理解，请再次参阅图3，在本实施例中，所述系统接地面113邻近所述中框114的两端分别沿平行所述第二部分116且靠近所述第一部分115的方向开设有第一狭缝124及第二狭缝125。所述第一狭缝124与所述第二狭缝125平行设置，且分别与所述第二缝隙121及第三缝隙122连通。

可以理解，在本实施例中，所述天线结构100还包括第一接地点18及第二接地点19。所述第一接地点18设置于所述边框111对应所述第一狭缝124的第二部分116上，且一端跨过所述第一狭缝124并接地。所述第二接地点19设置于所述边框111对应所述第二狭缝125的第三部分117上，且一端跨过所述第二狭缝125并接地。

可以理解，请再次参阅图4，当电流自所述第一馈入点12馈入，以流经所述第一辐射部F1位于所述第二部分116的部分，并流向所述第二缝隙121时，所述电流还通过所述第二缝隙121耦合至所述第一狭缝124。如此，可利用所述第一狭缝124耦合共振出具有可调性及较佳天线效率的模态，使得所述第一辐射部F1的中高频的频率涵盖至1710-2690MHz。同时，当电流自所述第二馈入点13馈入，以流经所述第二辐射部F2位于所述第三部分117的部分，并流向所述第三缝隙122时，所述电流还通过所述第三缝隙122耦合至所述第二狭缝125。如此，可利用所述第二狭缝125耦合共振出具有可调性及较佳天线效率的模态，使得所述第二辐射部F2的频率涵盖至1427-2690MHz。

可以理解，请一并参阅图6，为当所述天线结构100开设所述第一狭缝124及未开设所述第一狭缝124时，所述天线结构100工作于LTE B8频段时的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S601为当未开设所述第一狭缝124时，所述天线结构100工作于LTE B8频段时的S11值。曲线S602为当开设所述第一狭缝124时，所述天线结构100工作于LTE B8频段时的S11值。

图7为当所述天线结构100开设所述第一狭缝124及未开设所述第一狭缝124时，所述天线结构100工作于LTE B8频段时的总辐射效率曲线图。其中，曲线S701为当开设所述第一狭缝124时，所述天线结构100工作于LTE B8频段时的总辐射效率。曲线S702为当未开设所述第一狭缝124时，所述天线结构100工作于LTE B8频段时的总辐射效率。曲线S703为所述天线结构100中所述第一辐射部F1工作时的总辐射效率。

图8为当所述天线结构100开设所述第二狭缝125及未开设所述第二狭缝125时，所述天线结构100中第二辐射部F2的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S801为当开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于超中频(UMB)频段时的S11值。曲线S802为当未开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于超中频(UMB)频段时的S11值。曲线S803为当开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于中、高频频段时的S11值。曲线S804为当未开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于中、高频频段时的S11值。

图9为当所述天线结构100开设所述第二狭缝125及未开设所述第二狭缝125时，所述天线结构100中第二辐射部F2的总辐射效率曲线图。其中，曲线S901为当开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于超中频(UMB)频段时的总辐射效率。曲线S902为当未开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于超中频(UMB)频段时的总辐射效率。曲线S903为当开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于中、高频频段时的总辐射效率。曲线S904为当未开设所述第二狭缝125时，所述第二辐射部F2工作于中、高频频段时的总辐射效率。曲线S905为所述天线结构100中所述第二辐射部F2工作时的总辐射效率。

图10为所述天线结构100的S参数(散射参数)曲线图。其中，曲线S101为所述天线结构100工作于LTE B71频段时的S11值。曲线S102为所述天线结构100工作于LTE B17频段时的S11值。曲线S103为所述天线结构100工作于LTE B13频段时的S11值。曲线S104为所述天线结构100工作于LTE B20频段时的S11值。曲线S105为所述天线结构100工作于LTE B5频段时的S11值。曲线S106为所述天线结构100工作于LTE B8频段时的S11值。曲线S107为所述天线结构100工作于超中频(UMB)频段时的S11值。曲线S108为所述天线结构100工作于中、高频频段时的S11值。曲线S109为所述天线结构100的S11值。

图11为所述天线结构100的总辐射效率曲线图。其中，曲线S111为所述天线结构100工作于LTE B71频段时的总辐射效率。曲线S112为所述天线结构100工作于LTE B17频段时的总辐射效率。曲线S113为所述天线结构100工作于LTE B13频段时的总辐射效率。曲线S114为所述天线结构100工作于LTE B20频段时的总辐射效率。曲线S115为所述天线结构100工作于LTE B5频段时的总辐射效率。曲线S116为所述天线结构100工作于LTE B8频段时的总辐射效率。曲线S117为所述天线结构100工作于超中频(UMB)频段时的总辐射效率。曲线S118为所述天线结构100工作于中、高频频段时的总辐射效率。曲线S119为所述天线结构100中第一辐射部F1的总辐射效率。曲线S120为所述天线结构100中第二辐射部F2的总辐射效率。

显然，由图6至图11可看出，所述天线结构100通过设置所述第一切换电路150，以切换所述天线结构100的各低频模态，可有效提升低频频宽并兼具较佳天线效率，使得所述天线结构100的低频涵盖B71/B17/B13/B20/B5/B8频段。再者，通过设置双狭缝，即第一狭缝124及第二狭缝125，可耦合能量以共振出额外的模态，进而有效增加中高频的频宽。具体地，通过所述第一辐射部F1的中高频辐射体(即所述第一馈入点12与所述第二缝隙121之间的辐射体)与所述第一狭缝124结合，所述第二辐射部F2中的中高频辐射体(即所述第二馈入点13与所述第三缝隙122之间的辐射体)与所述第二狭缝125结合，可有效耦合能量以共振出额外的模态，进而有效增加中高频的频宽，进而涵盖全球常用的4G通信频段，例如1710-2690MHz频段。再者，与现有技术中未设置所述第一狭缝124及第二狭缝125的结构相比，本发明中所述天线结构100通过设置所述第一狭缝124及第二狭缝125，可使得其共振出的模态的天线效率改善2-3dB。

可以理解，在本实施例中，所述第一切换电路150及第二切换电路170位于所述第一缝隙120的两侧，可分别用于调节对应辐射部的共振频率，进而有效提升所述天线结构100的频率覆盖范围。例如，所述第一切换电路150用于调节所述第一辐射部F1的低频频段。所述第二切换电路170用于调节所述第二辐射部F2的中高频频段。

另外，所述第一切换电路150与所述第二切换电路170还用以有效提升两辐射部之间的隔离度。通常，当两个辐射部工作在相同的频段时，彼此之间可能存在互相干扰。而在本实施例中，通过设置所述第一切换电路150及所述第二切换电路170，当其中一个辐射部，例如所述第一辐射部F1工作于某一频段，例如所述中高频频段时，可通过所述切换电路，例如所述第二切换电路170来切换另一辐射部，例如所述第二辐射部F2的工作频段，进而有效提升两辐射部之间的隔离度。且与现有技术中通过在馈电点直接设置相应的tuner(天线调谐器)来切换相应的频率而言，本发明中的天线结构100的成本更低。

再者，在本实施例中，由于所述第一辐射部F1的中高频辐射体设置于所述第二部分116，所述第二辐射部F2的中高频辐射体设置于所述第三部分117，两者间隔设置，即两者之间设置有低频辐射体，如此，亦可有效提升两辐射部之间的隔离度。

可以理解，在本实施例中，所述天线结构100可适应于具有全屏幕、窄边框、折叠屏或双屏幕的电子设备200。

可以理解，在本实施例中，由于所述第一缝隙120设置于所述低频辐射体上，即设置于所述第一辐射部F1的第一部分115上，其亦可有效降低手握对低频的影响。

可以理解，请再次参阅图3，在本实施例中，所述电子设备200还包括电路板20及至少一电子元件。所述电路板20设置于所述边框111、背板112、中框114围成的空间内。所述电路板20可由环氧树脂玻璃纤维(FR4)等介电材质制成。所述第一馈电点202、所述第二馈电点203、所述第一切换电路150及所述第二切换电路170均设置于所述电路板20上。在本实施例中，所述电子设备200至少包括四个电子元件，即第一电子元件21、第二电子元件22、第三电子元件23及第四电子元件24。所述第一电子元件21、第二电子元件22、第三电子元件23及第四电子元件24均设置于所述电路板20上。

在本实施例中，所述第一电子元件21为一通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口模块。所述第一电子元件21位于所述第一缝隙120与所述第二部分116之间。所述第二电子元件22为一扬声器。所述第二电子元件22设置于所述第一电子元件21与所述第二部分116之间。所述第三电子元件23为一麦克风。所述第三电子元件23对应所述第一缝隙120设置。所述第四电子元件24为一振动器(Vibrator)。所述第四电子元件24设置于所述第一缝隙120与所述第三部分117之间。

可以理解，如上所述，在本实施例中，所述天线结构100的框体直接由所述电子设备200的边框111构成，即所述电子设备200的机壳(边框)为金属材质，所述天线结构100为金属边框天线。当然，在其他实施例中，所述天线结构100不局限于金属边框天线，其还可为模内装饰天线(Mode decoration antenna，MDA)等其他天线形式。例如，当所述天线结构100为MDA天线时，其可利用所述电子设备200机壳内的金属件作为框体，以实现辐射功能。而所述电子设备200的机壳由塑料、玻璃或陶瓷等绝缘材质制成，所述金属件采用模内注塑的方式和机壳做成一个整体。

综上，本发明的天线结构100通过在所述边框111上设置至少一缝隙(例如第一缝隙120、第二缝隙121及第三缝隙122)，以自所述边框111划分出至少两辐射部。所述天线结构100还通过在所述第一缝隙120的两端设置相应的第一切换点15及第二切换点17。如此可通过不同的切换方式涵盖低频、中频、高频等多个频段，满足LTE-A的载波聚合应用(Carrier Aggregation，CA)，并使得所述天线结构100的辐射相较于一般的金属背盖天线更具宽频效果。具体而言，所述天线结构100在低频可涵盖600-960MHz，超中频涵盖1427-15100MHz、中频涵盖1710-2170MHz、高频涵盖2300-2690MHz。再者，所述天线结构100通过设置所述第一切换点15及所述第二切换点17，可有效控制两辐射部间的互相耦合状态，有效提升两辐射部的隔离度并提升各辐射部的效率。同时，通过设置所述第一狭缝124及第二狭缝125，可透过耦合分别产生可调性且天线效率佳的独立模态。本发明的天线结构100可增加中频频宽并具有最佳天线效率，兼具MIMO特性，亦可涵盖全球频段的应用频段。

以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。