天线组件及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体涉及一种天线组件及电子设备。

背景技术

电子设备例如手机中的蜂窝天线需要覆盖多个频段，而且，蜂窝天线的方向图对于整个球面360°×180°各角度覆盖存在盲区，因此，如何实现多频天线的方向图可重构，成为需要解决的技术问题。

发明内容

本申请提供了一种能够实现多频天线的方向图可重构的天线组件及具有该天线组件的电子设备。

第一方面，本申请实施例提供的一种天线组件，包括：

第一辐射体，包括第一端、第二端、馈电点及第一连接点；

第二辐射体，包括第三端、第四端、第二连接点，所述第三端与所述第二端相对且间隔设置；

开关电路，所述开关电路电连接所述第一连接点和所述第二连接点，所述开关电路用于在所述第一连接点与所述第二连接点断开时，使所述天线组件工作在第一状态，及用于在所述第一连接点与所述第二连接点导通时使所述天线组件工作在第二状态；及

信号源，所述信号源电连接所述馈电点，所述信号源用于在所述第一状态下激励所述第一辐射体上形成支持第一频段的第一谐振模式及支持第二频段的第二谐振模式；所述信号源还用于在第二状态下激励所述第一辐射体及所述第二辐射体上形成支持所述第一频段的第三谐振模式及支持所述第二频段的第四谐振模式，所述第二频段的中心频点大于所述第一频段的中心频点。

第二方面，本申请实施例提供的一种电子设备，包括边框及所述的天线组件，所述第一辐射体及所述第二辐射体设于所述边框。

本申请提供的天线组件及电子设备，通过设置第一辐射体包括第一端、第二端、馈电点及第一连接点；第二辐射体包括第三端、第四端、第二连接点，第三端与第二端相对且间隔设置；开关电路电连接第一连接点和第二连接点，开关电路用于在第一连接点与第二连接点断开时使天线组件工作在第一状态，及用于在第一连接点与第二连接点导通时使天线组件工作在第二状态；信号源电连接馈电点，信号源用于在第一状态下激励第一辐射体上形成支持第一频段的第一谐振模式及支持第二频段的第二谐振模式；信号源还用于在第二状态下激励第一辐射体及第二辐射体上形成支持第一频段的第三谐振模式及支持第二频段的第四谐振模式，第二频段的中心频点大于第一频段的中心频点，由于第一谐振模式与第三谐振模式支持相同频段但工作在不同长度的辐射枝节上，所以第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向图不同，由于第二谐振模式与第四谐振模式支持相同频段但工作在不同长度的辐射枝节上，所以第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图不同，以上能够实现多频天线的方向图可重构，天线组件在支持多频段的同时还减少了方向图盲区，提升天线性能。

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。

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的电子设备的局部分解结构示意图；

图3是本申请实施例提供的电子设备的局部背视图；

图4是本申请实施例提供的天线组件及参考地板的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的天线组件的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的天线组件在开关电路断开的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的天线组件在开关电路导通的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的第一谐振模式的方向图；

图9是本申请实施例提供的第二谐振模式的方向图；

图10是本申请实施例提供的第三谐振模式的方向图；

图11是本申请实施例提供的第四谐振模式的方向图；

图12是本申请实施例提供的馈电点位于第一连接点的天线组件的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的天线组件在第一状态下的第一谐振模式的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的天线组件在第一状态下的第二谐振模式的结构示意图；

图15是本申请实施例提供的天线组件在第二状态下的第三谐振模式的结构示意图；

图16是本申请实施例提供的天线组件在第二状态下的第四谐振模式的结构示意图；

图17是本申请实施例提供的天线组件设于电子设备的第一侧边的天线架构图；

图18是本申请实施例提供的天线组件的实际仿真模型；

图19是本申请实施例提供的开关电路断开时天线组件在第一状态下的N41频段的电流分布；

图20是本申请实施例提供的开关电路闭合时天线组件在第二状态下的N41频段的电流分布；

图21是本申请实施例提供的开关电路断开时天线组件在第一状态下的N78频段的电流分布；

图22是本申请实施例提供的开关电路闭合时天线组件在第二状态下的N78频段的电流分布。

附图标号说明：

电子设备1000；天线组件100；显示屏200；中框300；后盖400；中板310；边框320；顶边321；底边322；第一侧边323；第二侧边324；参考地板500；第一辐射体10；第二辐射体20；开关电路30；信号源40；第一端A；第二端D；馈电点B；第一连接点C；第三端E；第四端G；第二连接点F。

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。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种电子设备1000的结构示意图。电子设备1000包括但不限于为手机、平板电脑、笔记本电脑、计算机、可穿戴设备、无人机、机器人、数码相机等具有通讯功能的设备。本申请实施例以手机为例进行说明，其他的电子设备可参考本实施例。

请参阅图2，图2是电子设备1000的局部分解示意图。所述电子设备1000包括天线组件100，以电子设备1000为手机为例对天线组件100的工作环境进行举例说明。电子设备1000还包括沿厚度方向依次设置的显示屏200、中框300及后盖400。其中，中框300包括中板310以及围接于中板310周侧的边框320。边框320可为导电边框。当然，在其他实施方式中，电子设备1000可不具有中板310。显示屏200、中板310及后盖400依次层叠设置，显示屏200与中板310之间、中板310与后盖400之间皆形成收容空间以收容电路板、摄像头模组、受话器模组、电池、各种传感器等器件。边框320的一侧围接于显示屏200的边缘，边框320的另一侧围接于后盖400的边缘，以形成电子设备1000的完整的外观结构。本实施例中，边框320与中板310为一体结构，边框320与后盖400为分体结构，以上为以手机为例的天线组件100的工作环境，但是本申请的天线组件100不限于上述的工作环境中。

请参阅图3，图3中为电子设备1000的背部视图。边框320包括相对设置的顶边321、底边322，以及连接于所述顶边321与所述底边322的第一侧边323及第二侧边324。其中，顶边321为使用者手持并竖屏使用电子设备1000时远离地面的一边，底边322为使用者手持并竖屏使用电子设备1000时朝向地面的一边。

请参阅图4，电子设备1000还包括天线组件100及设于边框320内的参考地板500。

请参阅图4及图5，天线组件100包括第一辐射体10、第二辐射体20、开关电路30及信号源40。

可选的，第一辐射体10的材质皆为导电材质，包括但不限于为金属、合金等导电材质。

本申请对于第一辐射体10的形状不做具体的限定。例如，第一辐射体10的形状包括但不限于条状、片状、杆状、涂层状、薄膜状等。图4所示的所述第一辐射体10的形态仅仅为一种示例，并不能对本申请提供的所述第一辐射体10的形状造成限定。本实施例中，所述第一辐射体10皆呈条状。本实施例中，所述第一辐射体10呈直线等轨迹延伸。上述的所述第一辐射体10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条形。

本申请对于第一辐射体10的形式不做具体的限定。可选的，所述第一辐射体10的具体形态包括但不限于为金属边框320、镶嵌于塑胶边框320内的金属框架、位于边框320内或表面的金属导体、成型于柔性电路板(Flexible Printed Circuit board，FPC)上的柔性电路板天线、通过激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)的激光直接成型天线、通过印刷直接成型(Print Direct Structuring，PDS)的印刷直接成型天线、导电片天线(例如金属支架天线)等。本申请以第一辐射体10为边框320上的一部分为例。

请参阅图4及图5，第一辐射体10包括第一端A、第二端D、馈电点B及第一连接点C。

其中，第一端A及第二端D分别为第一辐射体10沿长度方向上的两个末端。馈电点B可位于两个末端之间，也可以位于靠近于第二辐射体20的末端的位置。第一连接点C可位于两个末端之间，也可以位于靠近于第二辐射体20的末端的位置。可选的，馈电点B与第一连接点C可间隔设置，也可位于同一位置。

请参阅图4及图5，第二辐射体20包括第三端E、第四端G及第二连接点F。所述第三端E与所述第二端D相对且间隔设置。

其中，第二端D及第三端E分别为第二辐射体20沿长度方向上的两个末端。第二连接点F可位于两个末端之间，也可以位于靠近与第一辐射体10的末端的位置。

可选的，第一端A、第二端D为第一辐射体10的两侧皆设置绝缘断缝的端部。第三端E与第四端G为第二辐射体20的两端皆设置绝缘断缝的端部。

所述开关电路30电连接所述第一连接点C和所述第二连接点F。其中，电连接方式包括但不限于为导电弹片、射频连接线、导电顶针等。本实施例中以导电弹片连接为例。

请参阅图6，所述开关电路30用于在所述第一连接点C与所述第二连接点F断开时使所述天线组件100工作在第一状态。

请参阅图7，所述开关电路30还用于在所述第一连接点C与所述第二连接点F导通时使所述天线组件100工作在第二状态。

可选的，开关电路30包括但不限于单刀单掷开关、或多刀多掷开关。进一步地，开关电路30除了包括单刀单掷开关或多刀多掷开关，还可以包括电感、或电容等。

所述信号源40电连接所述馈电点B。其中，电连接方式包括但不限于为直接电连接或耦合电连接。直接电连接的连接介质包括但不限于为导电弹片、射频连接线、导电顶针等。本实施例中以导电弹片连接为例。

所述信号源40用于在所述第一状态下激励所述第一辐射体10上形成支持第一频段的第一谐振模式及支持第二频段的第二谐振模式。

所述信号源40还用于在第二状态下激励所述第一辐射体10及所述第二辐射体20上形成支持所述第一频段的第三谐振模式及支持所述第二频段的第四谐振模式。

所述第二频段的中心频点大于所述第一频段的中心频点。其中，第一频段包括但不限于为LB频段(小于1GHz)、MHB频段(1-3GHz)、UHB频段(大于3GHz)、Wi-Fi频段、GPS频段等中的至少一者。第二频段包括但不限于为LB频段(小于1GHz)、MHB频段(1-3GHz)、UHB频段(大于3GHz)、Wi-Fi频段、GPS频段等中的至少一者。

由于第一谐振模式与第三谐振模式支持相同频段但工作在不同长度的辐射枝节上，所以第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向图不同，且第二谐振模式与第四谐振模式支持相同频段但工作在不同长度的辐射枝节上，所以第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图不同，所以开关电路30切换天线组件100工作在第一状态或第二状态时实现了第一频段的方向图重构，同时还实现了第二频段的方向图重构。

本申请提供的天线组件100及电子设备1000，通过设置第一辐射体10包括第一端A、第二端D、馈电点B及第一连接点C，第二辐射体20包括第三端E、第四端G、第二连接点F，第三端E与第二端D相对且间隔设置，开关电路30电连接第一连接点C和第二连接点F，开关电路30用于在第一连接点C与第二连接点F断开时使天线组件100工作在第一状态，及用于在第一连接点C与第二连接点F导通时使天线组件100工作在第二状态，信号源40电连接馈电点B，信号源40用于在第一状态下激励第一辐射体10上形成支持第一频段的第一谐振模式及支持第二频段的第二谐振模式，信号源40还用于在第二状态下激励第一辐射体10及第二辐射体20上形成支持第一频段的第三谐振模式及支持第二频段的第四谐振模式，第二频段的中心频点大于第一频段的中心频点，由于第一谐振模式与第三谐振模式支持相同频段但工作在不同长度的辐射枝节上，所以第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向图不同，由于第二谐振模式与第四谐振模式支持相同频段但工作在不同长度的辐射枝节上，所以第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图不同，以上能够实现多频天线的方向图可重构，天线组件100在支持多频段的同时还减少了方向图盲区，提升天线性能。

第一种可选的实施方式中，所述第一谐振模式的最大辐射方向与所述第二谐振模式的最大辐射方向不同。即第一谐振模式的方向图与第二谐振模式的方向图不同。也可以说，第一谐振模式的方向图与第二谐振模式的方向具有一定的互补性，本文所指的方向图具有一定的互补性是指第一谐振模式的方向图覆盖范围为第二谐振模式的方向图覆盖范围之间的交叠少，甚至基本无交叠，如此，在第一频段与第二频段同时工作时，第一频段的主要辐射范围与第二频段的主要辐射范围不同，利于第一频段与第二频段在空间上相互独立，进而提升第一频段及第二频段的工作效率，提升天线性能。

可选的，基于对第一谐振模式的电流分布和第二谐振模式的电流分布进行设计，可实现第一谐振模式的最大辐射方向与所述第二谐振模式的最大辐射方向不同。

举例而言，请参阅图8，天线组件100设于第一侧边323时，第一谐振模式的最大辐射方向为垂直或近似垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向。

请参阅图9，第二谐振模式的方向图在第一谐振模式的最大辐射方向处形成凹陷，即辐射弱的位置。换言之，第一谐振模式的最大辐射方向为第二谐振模式的方向图的零点位置。

第二谐振模式的最大辐射方向包括两个方向，这两个方向分别为左上角方向和左下角方向。

第二谐振模式的两个最大辐射方向皆与第一谐振模式的最大辐射方向不同。

第二种可选的实施方式中，所述第三谐振模式的最大辐射方向与所述第四谐振模式的最大辐射方向不同。即第三谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图不同。也可以说，第三谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向具有一定的互补性，本文所指的方向图具有一定的互补性是指第三谐振模式的方向图覆盖范围为第四谐振模式的方向图覆盖范围之间的交叠少，甚至基本无交叠，如此，在第一频段与第二频段同时工作时，第一频段的主要辐射范围与第二频段的主要辐射范围不同，利于第一频段与第二频段在空间上相互独立，进而提升第一频段及第二频段的工作效率，提升天线性能。

可选的，基于对第三谐振模式的电流分布和第四谐振模式的电流分布进行设计，可实现第三谐振模式的最大辐射方向与所述第四谐振模式的最大辐射方向不同。

举例而言，请参阅图10，天线组件100设于第一侧边323时，第三谐振模式的方向图在第四谐振模式的最大辐射方向处形成凹陷，即辐射弱的位置。换言之，第三谐振模式的最大辐射方向为第四谐振模式的方向图的零点位置。第三谐振模式的最大辐射方向包括两个方向，这两个方向分别为朝顶边321的方向和朝底边322的方向。

请参阅图11，第四谐振模式的最大辐射方向为垂直或近似垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向。

第三谐振模式的两个最大辐射方向皆与第四谐振模式的最大辐射方向不同。

本实施例以天线组件100可同时实现第一种可选的实施方式与第二种可选的实施方式为例，当然，在其他实施方式中，天线组件100可实现第一种可选的实施方式与第二种可选的实施方式中的任意一种。

第三种可选的实施方式中，在所述第一谐振模式的最大辐射方向与所述第三谐振模式的最大辐射方向不同。即第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向图不同。也可以说，第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向具有一定的互补性，本文所指的方向图具有一定的互补性是指第一谐振模式的方向图覆盖范围为第三谐振模式的方向图覆盖范围之间的交叠少，甚至基本无交叠，如此，开关电路30切换第一频段在不同的谐振模式下工作时，第一频段的主要辐射范围变化，以改变第一频段的辐射方向，进而获取第一频段的信号强度更好的辐射方向工作，利于提高第一频段的工作效率，提升天线性能。

可选的，基于对第一谐振模式的电流分布和第三谐振模式的电流分布进行设计，可实现第一谐振模式的最大辐射方向与所述第三谐振模式的最大辐射方向不同。

举例而言，第一谐振模式的最大辐射方向为垂直或近似垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向，第三谐振模式的方向图在第一谐振模式的最大辐射方向处形成凹陷，即辐射弱的位置。换言之，第一谐振模式的最大辐射方向为第三谐振模式的方向图的零点位置。第三谐振模式的最大辐射方向包括两个方向，这两个方向分别为顶边321的朝向方向和底边322的朝向方向。第三谐振模式的两个最大辐射方向皆与第一谐振模式的最大辐射方向不同。

第四种可选的实施方式中，所述第二谐振模式的最大辐射方向与所述第四谐振模式最大辐射方向不同。

在所述第二谐振模式的最大辐射方向与所述第四谐振模式的最大辐射方向不同。即第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图不同。也可以说，第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向具有一定的互补性，本文所指的方向图具有一定的互补性是指第二谐振模式的方向图覆盖范围为第四谐振模式的方向图覆盖范围之间的交叠少，甚至基本无交叠，如此，开关电路30切换第二频段在不同的谐振模式下工作时，第二频段的主要辐射范围变化，以改变第二频段的辐射方向，进而获取第二频段的信号强度更好的辐射方向工作，利于提高第二频段的工作效率，提升天线性能。

可选的，基于对第二谐振模式的电流分布和第四谐振模式的电流分布进行设计，可实现第二谐振模式的最大辐射方向与所述第四谐振模式的最大辐射方向不同。

举例而言，第四谐振模式的最大辐射方向为垂直或近似垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向，第二谐振模式的方向图在第四谐振模式的最大辐射方向处形成凹陷，即辐射弱的位置。换言之，第四谐振模式的最大辐射方向为第二谐振模式的方向图的零点位置。

第二谐振模式的最大辐射方向包括两个方向，这两个方向分别为左上角方向和左下角方向。

第二谐振模式的两个最大辐射方向皆与第四谐振模式的最大辐射方向不同。

本实施例以天线组件100可同时实现第一种可选的实施方式、第二种可选的实施方式、第三种可选的实施方式、第四种可选的实施方式为例，当然，在其他实施方式中，天线组件100可实现第三种可选的实施方式与第四种可选的实施方式中的任意一种。

请参阅图8，所述第一谐振模式的方向图为单波束方向图，即主要辐射方向为一个。

请参阅图9，所述第二谐振模式的方向图为双波束方向图，即主要辐射方向为两个。

请参阅图10，所述第三谐振模式的方向图为双波束方向图，即主要辐射方向为两个。

请参阅图11，所述第四谐振模式的方向图为单波束方向图，即主要辐射方向为一个。其中，开关电路30实现第一频段工作在第一谐振模式切换至第三谐振模式，实现了第一频段的单波束辐射与双波束辐射之间切换。同时，开关电路30实现第二频段工作在第二谐振模式切换至第四谐振模式，实现了第二频段的单波束辐射与双波束辐射之间切换。

当然，在其他实施方式中，第一谐振模式与第三谐振模式的方向图可皆为单波束方向图。

以下结合附图对于天线组件100的结构进行举例说明。

在第一种可选的实施方式中，请参阅图5，所述馈电点B位于所述第一辐射体10的中点与所述第二端D之间。可选的，第一端A与第二端D皆为自由端。本实施方式中，所述第一连接点C位于所述馈电点B与所述第二端D之间。当然，在其他实施方式中，第一连接点C还可以位于所述馈电点B或所述第二端D。馈电点B越靠近于第二端D，第一谐振模式在第一辐射体10上形成的反向电流越少，第一谐振模式工作在第一频段的工作效率越高。

第一连接点C越靠近第二端D，第一连接点C与第二连接点F之间的距离越近，第一连接点C与第二连接点F之间的射频线路的损耗越小。

再可选的，第一端A为接地端，第二端D为自由端。再可选的，第一端A为自由端，及第二端D为接地端。

在第二种可选的实施方式中，请参阅图12，所述馈电点B位于所述第二端D。本实施方式中，第一连接点C位于所述馈电点B或馈电点B与第一辐射体10的中点之间。第一连接点C越靠近第二端D，第一连接点C与第二连接点F之间的距离越近，第一连接点C与第二连接点F之间的射频线路的损耗越小。

在第三种可选的实施方式中，请参阅图12，所述第二连接点F位于所述第二辐射体20的中点与所述第三端E之间、或位于所述第三端E。本实施例中，第三种可选的实施方式可与第一种可选的实施方式相结合，第三种可选的实施方式可与第二种可选的实施方式相结合。第二连接点F越靠近第三端E，第一连接点C与第二连接点F之间的距离越近，第一连接点C与第二连接点F之间的射频线路的损耗越小。

由上可知，本实施例中的第一辐射体10可为单极子天线、IFA天线等。

可选的，请参阅图12，所述第一端A、所述第二端D、所述第三端E及所述第四端G皆为自由端。馈电点B位于第二端D或靠近第二端D的位置，第一连接点C位于第二端D，第二连接点F位于第三端E。如此，以便于实现第一谐振模式的电流分布与第三谐振模式的电流分布不同，上述第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向图具有一定的互补性；利于实现第二谐振模式的电流分布与第四谐振模式的电流分布不同，上述第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图具有一定的互补性。

可选的，所述第一端A为接地端。所述第二端D为自由端。所述第三端E为自由端。所述第四端G为接地端。馈电点B位于第二端D或靠近第二端D的位置，第一连接点C位于第二端D，第二连接点F位于第三端E。如此，以便于实现第一谐振模式的电流分布与第三谐振模式的电流分布不同，上述第一谐振模式的方向图与第三谐振模式的方向图具有一定的互补性；利于实现第二谐振模式的电流分布与第四谐振模式的电流分布不同，上述第二谐振模式的方向图与第四谐振模式的方向图具有一定的互补性。

本实施例中，在所述第二状态下，所述馈电点B至所述第一端A之间的电长度与所述馈电点B至所述第四端G之间的电长度相近，以实现在第二状态下的第三谐振模式的电长度接近于第一状态下的第一谐振模式的电长度的2倍，利于第三谐振模式的方向图在第一谐振模式的最大辐射方向处形成凹陷，第三谐振模式的两个最大辐射方向皆与第一谐振模式的最大辐射方向不同，第三谐振模式的方向图与第一谐振模式的方向图具有一定的互补性。

具体的，在所述第二状态下，所述馈电点B至所述第一端A之间的电长度与所述馈电点B至所述第四端G之间的电长度之差小于或等于所述第一频段的1/10波长，例如，所述馈电点B至所述第一端A之间的电长度与所述馈电点B至所述第四端G之间的电长度之差为0、或1/16波长、或1/12波长、1/14波长等。所述馈电点B至所述第一端A之间的电长度与所述馈电点B至所述第四端G之间的电长度之差越小，在第二状态下的第三谐振模式的电长度越接近于第一状态下的第一谐振模式的电长度的2倍，更加利于第三谐振模式的方向图在第一谐振模式的最大辐射方向处(对应于馈电点B附近)形成凹陷，第三谐振模式的两个最大辐射方向皆与第一谐振模式的最大辐射方向不同，第三谐振模式的方向图与第一谐振模式的方向图具有一定的互补性。

当所述馈电点B至所述第一端A之间的物理长度大于所述馈电点B至所述第四端G之间的物理长度，可通过在第一连接点C与第二连接点F之间串联电感，以使所述馈电点B至所述第一端A之间的电长度大于所述馈电点B至所述第四端G之间的电长度接近。

当所述馈电点B至所述第一端A之间的物理长度小于所述馈电点B至所述第四端G之间的物理长度，可通过在第一连接点C与第二连接点F之间串联电容，以使所述馈电点B至所述第一端A之间的电长度大于所述馈电点B至所述第四端G之间的电长度接近。

以下对于本申请实施例提供的第一谐振模式至第四谐振模式中的一种可选的电流分布进行举例说明。

可选的，所述第一谐振模式在所述第一辐射体10上形成同向电流。

以第一连接点C、馈电点B皆位于第二端D，第二连接点F位于第三端E为例，所述第一谐振模式包括所述第一频段的中心频点的1/2波长模式。可选的，第一谐振模式为第一频段的中心频点的1/2波长模式。如此，第一辐射体10上产生较多的同向电流，以形成单波束，由于第一谐振模式无反向电流，故第一频段的辐射效率较好，单波束的辐射性能好。此外，1/2波长模式对于本实施例提供的天线结构而言，便于形成指向较为明确的方向图，例如垂直于或近似垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向图。

请参阅图13，第一辐射体10的电长度接近于第一频段的中心频点的1/2波长。第一谐振模式的谐振电流从第一端A流向馈电点B。第一谐振电流的强度分布为：从第一端A至第一辐射体10的中心位置附近的电流强度逐渐增大，从第一辐射体10的中心位置附近至第二端D的电流强度逐渐减小。由于电流周期性，第一谐振电流的方向也可以反向。

进一步地，第一辐射体10沿参考地板500的边缘平行且保持较小的间隔。天线组件100工作在第一状态时，第一辐射体10上的第一谐振电流所形成的方向图为垂直于或近似垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向图，即图8中的朝向左的方向图。

请参阅图14，同时，所述第二谐振模式在所述第一辐射体10上形成第三子电流I3与第四子电流I4。所述第三子电流I3的方向与所述第四子电流I4的方向相反。由于电流周期性，第二谐振模式的电流的方向也可以反向。

所述第二谐振模式包括所述第二频段的中心频点的3/4波长模式。具体的，第二谐振模式为第二频段的中心频点的3/4波长模式。第一辐射体10的电长度接近于第二频段的中心频点的3/4波长。第三子电流I3从第一端A流向第一反向点F1，第四子电流I4从第二端D流向第一反向点F1，第一反向点F1与第二端D之间的距离约为第一辐射体10总长的1/3倍。第一辐射体10上出现的反向电流分布(大于半波长就会出现反向电流)，将产生分裂的双波束方向图。如图9，即第二谐振模式的最大辐射方向包括两个方向，这两个方向分别为左上角方向和左下角方向。

其中，所述第二频段的中心频点为所述第一频段的中心频点的1～2倍。具体的，所述第二频段的中心频点大于所述第一频段的中心频点，故第一频段工作在1/2波长模式，形成单波束的情况下，第二频段的谐振电流会产生反向电流，如此，会分裂形成双波束，以实现第一频段与第二频段在空间上相互独立辐射，提升第一频段与第二频段的辐射效率。可选的，第二频段的中心频点为所述第一频段的中心频点的2倍。再可选的，第二频段的中心频点小于所述第一频段的中心频点的2倍。

举例而言，所述第一频段为N41频段，所述第二频段为N78频段。再举例而言，所述第一频段为B3频段，所述第二频段为B41频段。再举例而言，所述第一频段为B8频段，所述第二频段为B38频段。再举例而言，所述第一频段为GPS-L1频段，所述第二频段为Wi-Fi 2.4频段。再举例而言，所述第一频段为GPS-L1频段，所述第二频段为蓝牙频段。再举例而言，所述第一频段为B3频段，所述第二频段为N78频段。以上仅仅为举例，

开关电路30切换至天线组件100处于第一状态时，实现了第一频段工作在单波束状态，其中，单波束指向为垂直于第一辐射体10且背离参考地板500的方向(例如水平朝左)；同时，第二频段工作在双波束状态，其中，双波束分别指向左上角和左下角方向。如此，第一频段与第二频段能够同时工作且在空间上相互独立。

开关电路30切换至天线组件100处于第二状态时，开关电路30导通，第一辐射体10与第二辐射体20电连接，形成一个整体辐射体。由于第一辐射体10的电长度与第二辐射体20的电长度接近，故所述第三谐振模式包括所述第一频段的中心频点的1倍波长模式。具体的，当第一辐射体10的电长度接近于第一频段的中心频点的1/2波长时，第一辐射体10与第二辐射体20的总电长度接近于第一频段的中心频点的1倍波长。第三谐振模式为第一频段的中心频点的1倍波长模式。

请参阅图15，所述第三谐振模式在所述第一辐射体10及所述第二辐射体20上形成反向的第一子电流I1与第二子电流I2。其中，第一子电流I1从第一端A流向第二端D，第二子电流I2从第四端G流向第三端E。由于电流周期性，第三谐振模式的谐振电流的方向也可以反向。第一子电流I1的工作模式为第一频段的中心频点的1/2波长模式。第二子电流I2的工作模式为第一频段的中心频点的1/2波长模式。

请参阅图10，由于第一辐射体10及第二辐射体20上形成反向电流，故第三谐振模式的方向图为分裂的双波束方向图，其中一个方向图的指向为顶边321的朝向方向，另一个方向图的指向为底边322的朝向方向。

开关电路30切换至天线组件100处于第二状态时，开关电路30导通，第一辐射体10与第二辐射体20电连接，形成一个整体辐射体。由于第一辐射体10的电长度与第二辐射体20的电长度接近，故第一辐射体10的电长度接近于第二频段的中心频点的3/4波长时，第一辐射体10与第二辐射体20的总电长度接近于第一频段的中心频点的3/2波长。第四谐振模式为第二频段的中心频点的3/2波长模式。

请参阅图16，所述第四谐振模式在所述第一辐射体10及所述第二辐射体20上形成第五子电流I5、第六子电流I6及第七子电流I7。所述第五子电流I5与所述第六子电流I6的方向相反。所述第五子电流I5与所述第七子电流I7的方向相同。第五子电流I5从第一端A流向第一反向点F1，第六子电流I6从第二辐射体20上的第二反向点F2流向第一反向点F1，第七子电流I7从第二反向点F2流向第四端G。由于电流周期性，第四谐振模式的电流的方向也可以反向。第五子电流I5的工作模式为第二频段的中心频点的1/2波长模式。第六子电流I6的工作模式为第二频段的中心频点的1/2波长模式。第七子电流I7的工作模式为第二频段的中心频点的1/2波长模式。

请参阅图11，由于第一辐射体10及第二辐射体20上形成三个部分电流，其中，第五子电流I5与第七子电流I7同向，第四谐振模式的方向图整体呈现为单波束方向图。波束方向为水平朝左。

在另一实施例中，在开关电路30处于断开状态时，所述第一谐振模式为所述第一频段的中心频点的1/4波长模式。所述第二谐振模式为所述第二频段的中心频点的1/2波长模式。第二频段的中心频点位于第一频段的中心频点为2倍。

在开关电路30处于导通状态时，所述第三谐振模式为所述第一频段的中心频点的1/2波长模式。所述第四谐振模式为所述第二频段的中心频点的1倍波长模式。本实施例中，第一谐振模式的方向图为单波束方向图，单波束方向图的指向为垂直于第一辐射体10、背离参考地板500并偏向于开口端(例如第一端A)的方向。第二谐振模式的方向图为单波束方向图，单波束方向图的指向为垂直于第一辐射体10并背离参考地板500的方向。第三谐振模式的方向图为单波束方向图，单波束方向图的指向为垂直于第一辐射体10并背离参考地板500的方向。第四谐振模式的方向图为双波束方向图，双波束方向图的指向为从馈电点B偏向于第一端A的方向和从馈电点B偏向于第四端G的方向，例如左上角方向和左下角方向。

所述第一辐射体10及所述第二辐射体20设于所述边框。进一步地，第一辐射体10及第二辐射体20皆为边框的一部分。

一般地，手机GPS天线往往只保证了上半球占比性能。当用户将手机平躺或者倒放时，GPS天线朝天空卫星方向的能量占比将无法保证。

在一实施方式中，所述第一频段为GPS频段。所述第一辐射体10设于所述顶边321，所述第二辐射体20设于所述顶边321、或所述第一侧边323、或所述第二侧边。如此，使GPS频段的方向图为朝向顶边321的方向，提高GPS频段的上半球占比，进而提升GPS性能。此外，通过开关电路30切换天线组件100工作在第一状态与第二状态，进而切换GPS频段的方向图指向，实现GPS频段的单双波束切换，以确保GPS天线在用户将手机平躺或者倒放或其他场景下皆具有较好的GPS传输性能。

所述电子设备1000还包括控制器(未图示)。所述控制器电连接所述开关电路30。所述控制器根据所述第一频段和/或所述第二频段的信号强度与预设信号阈值控制所述开关电路30切换所述天线组件100为所述第一状态或所述第二状态。

例如，控制器根据第一频段的信号强度与预设信号阈值的大小对比，控制开关电路30切换所述天线组件100为所述第一状态或所述第二状态，直至第一频段的信号强度大于预设信号阈值，或者切换至第一状态、第二状态下的第一频段的信号强度更优值的状态。

一般地，用户使用蓝牙耳机时，手机放在口袋里，一般会出现手机顶边321/底边322朝下两种可能，而手机蓝牙天线方向图无论朝向任何一端都无法满足用户在特定情况下最佳性能，即便设计成上下全向辐射却会面临增益较低的问题(天线辐射能量不集中，若集中一个方向辐射但不可预知用户使用习惯)。

本申请提供的天线组件100可设计第一频段或第二频段为蓝牙频段，通过开关电路30切换天线组件100工作在第一状态与第二状态，进而切换蓝牙频段的方向图指向，实现蓝牙频段的单双波束切换，以确保蓝牙天线在手机顶边321/底边322朝下或其他场景下具有较好的蓝牙传输性能。

所述控制器根据待测主体靠近的方向控制所述开关电路30切换所述天线组件100为所述第一状态或所述第二状态，使所述天线组件100的辐射方向与所述待测主体靠近的方向不同。

人体在接近天线组件100时，常常需要调节天线组件100的功率，以确保天线组件100的SAR(比吸收率)值的合规性。本实施方式中，由于开关电路30可切换第一频段(或第二频段)的方向图的指向变化，如此，可将第一频段(或第二频段)的方向图指向切换为与人体接近的方向不同，进而避免第一频段的功率回退，确保天线组件100的SAR(比吸收率)值的合规性，同时确保第一频段(或第二频段)的辐射效率。

本申请相较于单频方向图可重构的天线而言，由于手机蜂窝天线需要覆盖多个频段，因此多频方向图可重构的天线具有更强的应用前景。

本申请提供的天线组件100为双频方向图可重构天线，以第一频段为N41频段，第二频段为N78频段为例，天线组件100具有单波束和双波束两种状态的切换功能，并且具有双频特性。第一辐射体10和第二辐射体20的电长度基本相同。当然，还可通过串联电感电容、填充减少介质改变实际物理长度，使第一辐射体10和第二辐射体20的电长度基本相同。第一辐射体10和第二辐射体20的电长度相差小于0.1波长。馈电点B与第一端A的电长度、馈电点B与第四端G的电长度约接近，越利于形成反向电流的1倍波长模式，进而实现第一频段的1/2波长模式和第一频段的1倍波长模式的方向图互补。第一辐射体10的电长度为第一频段(例如N41频段)中心频率的1/2波长，同时为第二频段(例如N78频段)中心频率的3/4波长。因此本申请双频方向图可重构天线工作的两个频段的中心频率之比接近1.5倍(1～2倍之间)，可用于覆盖N4频段1和N78频段。

对于N41频段而言，第一辐射体10的电长度、第二辐射体20的电长度皆为N41频段的半波长，开关电路30断开时信号源40仅激励第一辐射体10，N41频段工作在1/2波长模式，并产生定向波束的方向图。具体的，方向图垂直于第一辐射体10，背离参考地板500的方向。而开关电路30闭合时信号源40同时激励这第一辐射体10和第二辐射体20，第一辐射体10与第二辐射体20均工作在1/2波长模式但电流方向相反，两条反向电流，中间位置形成方向图凹陷，方向图朝向两边辐射，进而产生分裂的双波束方向图。

对于N78频段而言，第一辐射体10的电长度、第二辐射体20的电长度皆为N78频段的3/4波长。开关电路30断开时信号源40仅激励第一辐射体10，N78频段工作在3/4波长模式(大于1/2波长)，电流分布出现反向(大于半波长就会出现反向电流)，两条反向电流，中间位置形成方向图凹陷，方向图朝向两边辐射，进而将产生分裂的双波束方向图。开关电路30闭合时信号源40同时激励这第一辐射体10和第二辐射体20，第一辐射体10与第二辐射体20上共同形成3/2波长模式，包含3条半波长电流(两侧为同向而中间为反向电流)，两条同向电流，叠加出来还是一个方向的电流，将产生定向波束的方向图。以上可知，同一时刻所支持N41频段与N78频段的方向图互补。

请参阅图17，图17是天线组件100设于电子设备1000的第一侧边323的天线架构图。天线组件100设于图中椭圆虚线框位置。第一辐射体10的物理长度与第二辐射体20的物理长度不同，馈电点B位于第一连接点C与第一辐射体10的中心位置之间。馈电点B与第一端A之间的电长度、馈电点B与第四端G之间的电长度相近或相同。

下面将以实际手机天线设计案例和仿真结果验证前述理论分析。

请参阅图18，图18是天线组件100的实际仿真模型。信号源40通过主板上的PCB走线经SPST开关、第一弹片电连接第一辐射体10，并经SPST开关、第二弹片电连接第二辐射体20。

请参阅图19及图20，图19是开关电路30断开时天线组件100在第一状态下的N41频段的电流分布。图20是开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下的N41频段的电流分布。可以看到，开关电路30断开时天线组件100在第一状态下，N41频段在第一辐射体10上的电流工作模式为1/2波长模式。开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下，N41频段在第一辐射体10上的电流工作模式为1/2波长模式，及在第二辐射体20上的电流工作模式为1/2波长模式。

请参阅图8及图10，图8是开关电路30断开时天线组件100在第一状态下的N41频段的方向图。图10是开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下的N41频段的方向图。可以看到，开关电路30断开时天线组件100在第一状态下，N41频段的方向图为单波束，且主要指向为朝向左侧方向。开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下，N41频段的方向图为双波束方向图，分别朝向顶边321和底边322。

请参阅图21及图22，图21是开关电路30断开时天线组件100在第一状态下的N78频段的电流分布。图22是开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下的N78频段的电流分布。可以看到，开关电路30断开时天线组件100在第一状态下，N78频段在第一辐射体10上的电流工作模式为3/4波长模式。开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下，N78频段在第一辐射体10上的电流工作模式为3/4波长模式，及在第二辐射体20上的电流工作模式为3/4波长模式，即总体为3/2波长模式。

请参阅图9及图11，图9是开关电路30断开时天线组件100在第一状态下的N78频段的方向图。图11是开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下的N78频段的方向图。可以看到，开关电路30断开时天线组件100在第一状态下，N78频段的方向图为双波束，且主要指向分别为朝向左上角和左下角。开关电路30闭合时天线组件100在第二状态下，N78频段的方向图为单波束方向图，主要指向为水平朝左。

本申请对于天线组件100的设置位置不做具体的限定，举例而言，天线组件100可局部或全部设于第一侧边323、或顶边321、或底边322、或第二侧边324。

本申请提供的天线组件100的数量可以为多个，多个天线组件100分布在边框上的不同位置，不同的天线组件100可支持不同的频率组，以实现更多频段的方向图可重构，减少覆盖盲区，或提高各种电子设备1000姿态下的天线效率。

对于电子设备1000天线的方向图一般为全向辐射，且方向图主波束方向随机，在需要定向通信场景下(例如：GPS、蓝牙)的性能不可控，也无法根据用户使用姿态和手机摆放方位进行调整，蜂窝天线的方向图对于整个球面360°×180°各角度覆盖存在盲区等问题。

本申请提供的天线组件100基于SPST开关控制实现双频两种不同的方向图状态，即单波束和双波束两状态，具有较好的互补性；可重构天线多波束切换特性弥补盲区，扩大覆盖范围，拓展单天线的方向图覆盖区域，减少信号盲区；单波束模式具有较高增益。在单手握、双手握、人头手、其他人体靠近手机的使用场景中，常规天线由于人体吸收造成性能大幅下降，而本申请提供的可重构天线通过改变方向图能一定程度减小人体影响，不同模式针对不同握持方式的SAR不同，实际应用可通过调整天线状态实现更低的SAR。多支可重构天线同时使用将更能进一步减弱人体影响。因此，本申请实施例提供的天线组件100具有波束可控(可重构)、可根据使用场景、用户姿势切换等功能。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。