天线装置、电子设备及天线装置的设计方法与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种天线装置、电子设备及天线装置的设计方法。


背景技术：

2.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。例如，电子设备可以实现蜂窝通信、近场通信等功能。
3.但是，人们在享受电子设备带来的各种便利的同时，也越来越关注电子设备产生的电磁辐射对人体健康的影响。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。如何降低多天线系统中的sar值成为亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本技术提供一种天线装置、电子设备及天线装置的设计方法，可以降低多个天线的sar值。
5.第一方面，本技术提供一种天线装置，包括：
6.第一辐射体，用于传输第一无线信号；
7.第二辐射体，与所述第一辐射体间隔设置，所述第二辐射体用于传输第二无线信号，所述第二无线信号和所述第一无线信号在接地平面上形成第一电场，所述第一电场包括至少一个激励模式分电场；及
8.第三辐射体，与所述第一辐射体和所述第二辐射体均间隔设置，所述第三辐射体接地；其中，
9.所述第三辐射体与所述第一辐射体、所述第二辐射体中的至少一个电磁耦合，以增加所述至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量。
10.第二方面，本技术提供了一种电子设备，包括如上所述的天线装置。
11.第三方面，本技术提供了一种天线装置的设计方法，应用于如上所述的天线装置，所述天线装置的设计方法包括：
12.控制第一辐射体传输第一无线信号、第二辐射体传输第二无线信号；所述第一辐射体与所述第二辐射体间隔设置；
13.在接地平面上确定第一无线信号和第二无线信号形成的第一电场；
14.依据特征模理论对所述第一电场进行分析并得到至少一个激励模式分电场；
15.设置第三辐射体与所述第一辐射体、所述第二辐射体中的至少一个电磁耦合，以增加所述至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量；所述第三辐射体与所述第一辐射体和所述第二辐射体均间隔设置，所述第三辐射体接地。
16.本技术的天线装置、电子设备及天线装置的设计方法，天线装置的第一辐射体和
第二辐射体在接地平面上形成第一电场，第一电场包括至少一个激励模式分电磁场；第三辐射体与第一辐射体和第二辐射体间隔设置，第三辐射体接地且与第一辐射体、第二辐射体中的至少一个电磁耦合，第三辐射体可增加至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量，并可增加至少一个激励模式分电场的电流分布均匀度，从而，第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体形成的天线系统的电场的电流分布更均匀，天线系统的sar值更低。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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。
18.图1为本技术实施例提供的天线装置的第一种结构示意图。
19.图2为图1所示的天线装置形成的第一电场的电流分布示意图。
20.图3为图2所示的第一电场的第一激励模式分电场的电流分布示意图。
21.图4为图2所示的第一电场的第二激励模式分电场的电流分布示意图。
22.图5为本技术实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。
23.图6为本技术实施例提供的天线装置的第三种结构示意图。
24.图7为本技术实施例提供的天线装置的第四种结构示意图。
25.图8为图5所示的天线装置形成的第二电场的电流分布示意图。
26.图9为图8所示的第二电场的第一激励模式分电场的电流分布示意图。
27.图10为图8所示的第二电场的第二激励模式分电场的电流分布示意图。
28.图11为图1和图5所示的天线装置在不同馈电相位下的sar值示意图。
29.图12为图1所示的天线装置的s参数曲线示意图。
30.图13为图5所示的天线装置的s参数曲线示意图。
31.图14为图1所示的天线装置的sar值热点图。
32.图15为图5所示的天线装置的sar值热点图。
33.图16为本技术实施例提供的天线装置的第五种结构示意图。
34.图17为本技术实施例提供的天线装置的第六种结构示意图。
35.图18为本技术实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
36.图19为本技术实施例提供的天线装置的设计方法的第一种流程示意图。
37.图20为本技术实施例提供的天线装置的设计方法的第二种流程示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图1至20，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
39.本技术实施例提供一种天线装置，天线装置可以实现无线通信功能。例如天线装置可以传输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(3th
‑
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(blue tooth，简称bt)信号、超宽带通信(ultra wideband，简称uwb)信号等。
40.请参考图1，图1为本技术实施例提供的天线装置100的第一种结构示意图。天线装置100包括第一辐射体110、第二辐射体120、接地平面140、第一馈源150和第二馈源160。
41.第一辐射体110可以与第一馈源150直接或间接电连接，例如，第一辐射体110上可以设置第一馈电点111，第一馈电点111与第一馈源150电连接。第一馈源150可向第一辐射体110提供第一激励电流，第一激励电流可激励第一辐射体110传输第一无线信号。
42.第二辐射体120可与第一辐射体110间隔设置。第二辐射体120可与第二馈源160直接或间接电连接，例如，第二辐射体120上可以设置第二馈电点121，第二馈电点121与第二馈源160电连接，第二馈源160可向第二辐射体120提供第二激励电流，第二激励电流可激励第二辐射体120传输第二无线信号。
43.可以理解的是，第一激励电流和第二激励电流可以是相同频率的激励电流，以使得第二辐射体120和第一辐射体110可以传输同一无线信号。当然，第一激励电流和第二激励电流也可以是不同频率的激励电流，以使得第一辐射体110和第二辐射体120可以传输不同的无线信号。
44.接地平面140可以形成公共地。接地平面140可以通过天线装置100中的导体、印刷线路或者金属印刷层等形成。例如，接地平面140可以形成在天线装置100的电路板或小板上，接地平面140也可以形成在天线装置100的中框上，接地平面140也可以形成在天线装置100的壳体上。本技术实施例对接地平面140的具体设置位置不进行限定。
45.第一馈源150和第二馈源160可以直接或间接与接地平面140电连接，以实现接地。例如，第一馈源150、第二馈源160可以通过同轴线的内芯与第一辐射体110、第二辐射体120电连接，同时也可以通过同轴线的外芯与接地平面140电连接。再例如，第一馈源150、第二馈源160可以与调谐电路、滤波电路等电路结构电连接，第二馈源160可通过调谐电路、滤波电路等电路结构与接地平面140电连接。
46.第一无线信号和第二无线信号可以在接地平面140上形成第一电场。该第一电场可以是第一激励电流和第二激励电流通过第一馈源150、第二馈源160在接地平面140上形成的电场；该第一电场也可以是第一激励电流、第二激励电流从第一辐射体110、第二辐射体120的接地点流入接地平面140并在接地平面140上形成的电场；该第一电场还可以是第一激励电流、第二激励电流在接地平面140上的感应电流形成的电场。
47.其中，第一电场按照特征模理论可以被分解为多个激励模式分电场。特征模理论分析方法利用矩量法结合解析本征模理论求解电磁问题。特征模理论分析方法可以利用分析得到的不同激励模式信息，掌握每一激励模式谐振特性以及不同激励模式的辐射特性等，借助于不同激励模式特征电流的分布来选择最佳的馈电位置以激发出需要的激励模式。
48.示例性的，请参考图2至4，图2为图1所示的天线装置100形成的第一电场的电流分布示意图，图3为图2所示的第一电场的第一激励模式分电场的电流分布示意图，图4为图3所示的第一电场的第二激励模式分电场的电流分布示意图。第一电场按照特征模理论至少
可以分解为第一激励模式分电场和第二激励模式分电场。
49.如图2至图4所示，不同的激励模式分电场的电流分布不同，对于第一电场的sar值的贡献度也不同。激励模式分电场的电流分布越均匀，其对第一电场的sar值的贡献度越小，天线装置100的sar值越小；反之，激励模式分电场的电流分布越不均匀，其对第一电场的sar值的贡献度越大，天线装置100的sar值越大。可以通过调节电流分布不均匀的激励模式分电场，来调节第一电场的sar值。
50.请参考图5至7，图5为本技术实施例提供的天线装置100的第二种结构示意图，图6为本技术实施例提供的天线装置100的第三种结构示意图，图7为本技术实施例提供的天线装置100的第四种结构示意图。本技术实施例的天线装置100还可以包括第三辐射体130。
51.第三辐射体130可以与第一辐射体110、第二辐射体120均间隔设置。第三辐射体130可以包括一个或多个辐射枝节。例如，如图5所示，第三辐射体130可以同时包括第一辐射枝节131和第二辐射枝节132；再例如，如图6所示，第三辐射体130可以包括第一辐射枝节131；又例如，如图7所示，第三辐射体130可以包括第二辐射枝节132。
52.如图5和图6所示，第一辐射枝节131可以位于第一辐射体110和第二辐射体120之间，第一辐射枝节131接地，此时，一方面，第一辐射枝节131可以合理利用第一辐射体110和第二辐射体120之间的空间，实现天线装置100的小型化；另一方面，第一辐射枝节131既可以与第一辐射体110电磁耦合，也可以与第二辐射体120电磁耦合，还可以同时以第一辐射体110、第二辐射体120电磁耦合，天线装置100可以形成更多的谐振模式。
53.如图5和图7所示，第二辐射枝节132可以设置于第一辐射体110远离第二辐射体120的一侧，第二辐射枝节132接地，此时，第二辐射枝节132可与第一辐射体110电磁耦合。
54.可以理解的是，当第三辐射体130同时包括第一辐射枝节131和第二辐射枝节132时，第一辐射枝节131可与第二辐射体120电磁耦合并共同传输第一无线信号，第二辐射枝节132可与第一辐射体110电磁耦合并共同传输第二无线信号，第一辐射枝节131和第二辐射枝节132可以扩展第一、第二无线信号的带宽；同时，第一辐射枝节131和第二辐射枝节132也可以降低第一至第二辐射枝节132形成的多天线系统的sar值。
55.需要说明的是，以上仅为第三辐射体130的示例性举例，第三辐射体130并不局限于上述结构，例如，第三辐射体130还可以包括设置于第二辐射体120远离第一辐射体110的一侧的辐射枝节；再例如，第一辐射枝节131、第二辐射枝节132的数量并不局限于一个。本技术实施例对第三辐射体130的具体设置位置不进行限定。
56.第三辐射体130可以与接地平面140电连接并实现接地，例如，第一辐射枝节131和第二辐射枝节132可以接地设置。第三辐射体130可与第一辐射体110电磁耦合，第三辐射体130也可与第二辐射体120电磁耦合，第三辐射体130还可以同时与第一辐射体110及第二辐射体120电磁耦合。第三辐射体130可以改变第一辐射体110和第二辐射体120形成的第一电场的至少一个激励模式分电场的电场分布，并增加该激励模式分电场的电流强点区域数量及电流分布均匀度。
57.示例性的，请参考图8至图10，图8为图5所示的天线装置100形成的第二电场的电流分布示意图，图9为图8所示的第二电场的第一激励模式分电场的电流分布示意图，图10为图8所示的第二电场的第二激励模式分电场的电流分布示意图。
58.对比图3和图9，图3为第一辐射体110和第二辐射体120形成的第一电场的第一激
励模式分电场的电流分布示意图，其在第二辐射体120所在的区域内形成了一个电流强点区域；而图9为第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130共同形成的第二电场的第一激励模式分电场的电流分布示意图，其在第一辐射体110和第二辐射体120所在的区域内形成了两个电流强点区域。显然，设置第三辐射体130可增加第一激励模式分电场的电流强点区域数量，可使第一激励模式分电场的电流分布均匀度更高。
59.对比图4和图10，图4为第一辐射体110和第二辐射体120形成的第一电场的第二激励模式分电场的电流分布示意图，其在第二辐射体120所在的区域内形成了一个电流强点区域；而图10为第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130共同形成第二电场的第二激励模式分电场的电流分布示意图，其在第一辐射体110和第二辐射体120所在的区域内形成了两个电流强点区域。显然，设置第三辐射体130可增加第二激励模式分电场的电流强点区域数量，可使第二激励模式分电场的电流分布均匀度更高。
60.对比2和图8，图2为第一辐射体110和第二辐射体120在接地平面140上形成的第一电场的电流分布图，其在第二辐射体120及第二辐射体120与第一辐射体110之间的区域形成一个电流强点区域；而图8为第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130在接地平面140上形成的第二电场的电流分布图中，其在第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130所在的区域上形成两个电流强点区域。显然，当设置第三辐射体130增加了第一激励模式和第二激励模式的电流强点区域数量后，图8所示的第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统的电流分布均匀度更高，天线系统的sar值更低。
61.可以理解的是，在电流分布示意图中，电流强点区域的数量越少，电流强点区域更集中，电流分布均匀度更低，天线装置100的sar值更高；反之，电流强点区域的数量越多，电流强点区域更分散，电流分布均匀度更高，天线装置100的sar值更低。
62.可以理解的是，第三辐射体130的设置位置、形状、结构等特征可以根据第一、第二激励模式分电场的调节来选择。例如，可以将第三辐射体130设置在多个设置位置处，并检测每一设置位置的第一或第二激励模式分电场，然后选择电流分布更均匀的设置位置作为第三辐射体130的最佳设置位置。同理，第三辐射体130的形状和结构也可以根据上述方式进行调试。
63.可以理解的是，凡是能增加激励模式分电场的电流强点区域数量、增加激励模式分电场的电流分布均匀度的第三辐射体130的设置位置及形状、结构均在本技术实施例的保护范围内，本技术实施例对此不进行限定。
64.本技术实施例的天线装置100，第一辐射体110和第二辐射体120在接地平面140上形成第一电场，第一电场包括至少一个激励模式分电磁场；第三辐射体130与第一辐射体110、第二辐射体120间隔设置，第三辐射体130接地且与第一辐射体110、第二辐射体120中的至少一个电磁耦合，第三辐射体130可增加至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量，并使至少一个激励模式分电场的电流分布均匀度更高，从而，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统的电场的电流分布更均匀，天线系统的sar值更低。
65.其中，天线装置100依据特征模理论对一个或多个激励模式分电场进行分析时，可以优先选择激励模式分电场的电流分布与第一电场的电流分布的匹配度处于预设匹配度范围内的一个或几个激励模式分电场作为目标激励模式分电场，天线装置100主要可以对该目标激励模式分电场进行调节，使得第三辐射体130可以增加该目标激励模式分电场的
电流强度区域数量及电流分布均匀度。
66.例如，第一电场按照特征模理论可以被分解成a、b、c、d、e五种激励模式分电场，其中，a和b两种激励模式分电场的电流分布与第一电场的电流分布比较相似，二者的匹配度处于预设匹配度范围内，那么，第三辐射体130可以调节a和b两种激励模式分电场的电流分布，以增加a和b两种激励模式分电场的电流强度区域数量。
67.可以理解的是，激励模式分电场的电流分布与第一电场的电流分布的匹配度可以是指二者的相似度，二者越相似则表明激励模式分电场与第一电场的电流分布匹配度越高。实际调试中可以根据电流分布图中电流强点所在的区域的位置来判断二者是否相似或是否匹配。例如，如图2所示，第一电场的电流强点区域分布在第二辐射体120所在的区域，如图3和图4所示，第一激励模式分电场和第二激励模式分电场的电流强点区域也分布在第二辐射体120所在的区域，因此，可以认为第一激励模式分电场和第二激励模式分电场与第一电场的电流分布匹配度处于预设匹配度范围内。
68.本技术实施例的天线装置100，目标激励模式分电场的电流分布与第一电场的电流分布匹配度处于预设匹配度范围内，第三辐射体130可以较容易地被调试并可增加目标激励模式分电场的电流强点区域数量，第三辐射体130可以使第一电场的电流分布更均匀，从而可以降低天线装置100的sar值。
69.请结合图5并请参考图11，图11为图1和图5所示的天线装置100在不同馈电相位下的sar值示意图。
70.图11中曲线s1为图1所示的天线装置100在不同馈电相位下的sar值曲线示意图，图11中曲线s2为图5所示的天线装置100在不同馈电相位下的sar值曲线示意图。对比曲线s1和曲线s2，设置第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130的天线系统的相位差从0度至306度遍历的sar值相比设置第一辐射体110和第二辐射体120的天线系统的sar值普遍偏低。显然，经过特征模理论设置谐振枝节进行调节后，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统具有更低的sar值。
71.请结合图1和图5并请参考图12和图13，图12为图1所示的天线装置100的s参数曲线示意图，图13为图5所示的天线装置100的s参数曲线示意图。
72.如图12所示，曲线s3为图1所示的天线装置100的s22参数曲线；曲线s4为图1所示的天线装置100的s21参数曲线；曲线s5为图1所示的天线装置100的s11参数曲线。如图13所示，曲线s6为图5所示的天线装置100的s22参数曲线；曲线s7为图5所示的天线装置100的s21参数曲线；曲线s8为图5所示的天线装置100的s11参数曲线。
73.对比曲线s5和s8可知，本技术设置可增加至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量和电流分布均匀度的第三辐射体130，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统在2.4ghz至2.5ghz的频率范围内的反射系数s11小于
‑
6db，天线系统可工作于wi
‑
fi的2.4g频段。
74.请结合图1、图2并请参考图14和图15，图14为图1所示的天线装置100的sar值热点图，图15为图5所示的天线装置100的sar值热点图。
75.图1和图5所示的天线装置100在进行多天线系统sar值仿真时，将人体模型放置在天线下方5mm处，规定天线的接收功率为1w(瓦特)，由图14可知，在2.45ghz频率下，第一辐射体110和第二辐射体120形成的天线系统在2.45ghz频率下的1w归一化10g平均多天线系
统的sar峰值为11.72w/kg，此时天线系统效率为68.75％。由图15可知，在2.45ghz频率下，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统在2.45ghz频率下的1w归一化10g平均多天线系统的sar峰值为10.1w/kg，此时天线系统效率为78.55％。显然，经过特征模理论设置谐振枝节进行调节后，天线装置100在2.45ghz频率下产生的系统sar值降低了13.8％左右，天线装置100的系统效率提升了约14％，天线系统sar值降低效果明显。
76.本技术实施例的天线装置100，第一辐射枝节131与第二辐射体120电磁耦合，第一辐射枝节131可作为第二辐射体120的寄生枝节；第二辐射枝节132与第一辐射体110电磁耦合，第二辐射枝节132可作为第一辐射体110的寄生枝节；第一辐射枝节131可分散第二辐射体120的电流强点区域、第二辐射枝节132可分散第一辐射体110的电流强点区域，从而，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统中，天线系统形成的电场的电流强点区域更分散，天线系统的电流分布更均匀，天线系统的sar值更低。
77.其中，如图5所示，第一辐射枝节131可以远离第二辐射体120的馈电枝节(例如第二馈电点121)设置，第二辐射枝节132可以远离第一辐射体110的馈电枝节(例如第一馈电点111)设置。
78.第二辐射体120可以包括相对设置的第一端a和第二端b。该第一端a和第二端b可以是第二辐射体120在长度方向上的两个端部，其中，第二端b可位于第一端a和第一辐射枝节131之间，第一端a可远离第一辐射枝节131设置，第一端a上可设置第二馈电点121，第二馈电点121可与第二馈源160电连接，从而第一辐射枝节131可远离第二馈源160设置。当第一辐射枝节131与第二辐射体120电磁耦合时，第一辐射枝节131形成的电场可与第二辐射体120形成的电场相互叠加而不会相互抵消(如果第一辐射枝节131靠近第二馈电点121设置，第一辐射枝节131容易激励起与第二辐射体120电场相反的电场，从而第一辐射枝节131与第二辐射体120的电场会相互抵消而影响第二辐射体120的辐射性能)，第一辐射枝节131可优化第二辐射体120的辐射性能。
79.同理，第一辐射体110可包括相对设置的第三端c和第四端d。该第三端c和第四端d可以是第一辐射体110在辐射长度方向上的两个端部，其中，第四端d可位于第三端c和第二辐射枝节132之间，第三端c可远离第二辐射枝节132设置，第三端c上可设置第一馈电点111，第一馈电点111可与第一馈源150电连接，从而第二辐射枝节132可远离第一馈源150设置，第二辐射枝节132形成的电场可与第一辐射体110形成的电场相互叠加而不会相互抵消，第二辐射枝节132可优化第一辐射体110的辐射性能。
80.可以理解的是，当第一辐射枝节131位于第二辐射体120和第一辐射体110之间时，第一辐射枝节131上可设置接地段(例如图14所示的第一接地段1314)，该接地段可靠近第一辐射体110的第三端c设置，以使得第一辐射枝节131形成的电场可与第一辐射体110形成的电场相互叠加而不会相互抵消，第一辐射枝节131不会影响第一辐射体110的辐射性能。
81.本技术实施例的天线装置100，第一辐射枝节131远离第二馈源160设置、第二辐射枝节132远离第一馈源150设置，一方面，第二辐射体120和第一辐射体110的馈电枝节之间的距离较远，第二辐射体120和第一辐射体110之间的隔离度较好；另一方面，第一辐射枝节131和第二辐射枝节132可优化第一辐射体110和第二辐射体120的辐射性能，从而可提高天线装置100的辐射性能。
82.其中，请参考图16，图16为本技术实施例提供的天线装置100的第五种结构示意
图。第二辐射体120包括第一辐射段122、第二辐射段123、第三辐射段124和第四辐射段125。
83.第一辐射段122的一端可朝着接地平面140所在的方向延伸设置，第一辐射段122可上设有第二馈电点121，第二馈电点121可与第二馈源160电连接；第二辐射段123的一端可与第一辐射段122的另一端连接、第二辐射段123的另一端可朝着第一辐射枝节131和第一辐射体110所在的方向延伸设置；第三辐射段124的一端可与第二辐射段123的另一端连接，第三辐射段124的另一端可朝着接地平面140所在的方向延伸设置；第四辐射段125的一端可与第三辐射段124的另一端连接，第四辐射段125的另一端可朝着背离第一辐射枝节131、第一辐射体110的方向延伸设置。
84.可以理解的是，第二辐射段123和第四辐射段125可朝着第一方向h1延伸并可相互平行，第一辐射段122和第三辐射段124可朝着第二方向h2延伸并可相互平行，第二辐射体120可弯折形成环形结构。
85.可以理解的是，接地平面140在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为140mm
×
72mm；第一辐射段122在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为1.5mm
×
5.5mm；第二辐射段123在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为14.5mm
×
1.5mm；第三辐射段124在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为3mm
×
1mm；第四辐射段125在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为3mm
×
1.5mm。
86.其中，如图16所示，第一辐射枝节131可包括第五辐射段1311、第六辐射段1312和第七辐射段1313。第五辐射段1311的一端与第一辐射体110相邻，第五辐射段1311的另一端可朝着第二辐射体120所在的方向延伸，第五辐射段1311靠近第一辐射体110的部位处可与接地平面140电连接并实现接地；第六辐射段1312的一端与第五辐射段1311的另一端连接，第六辐射段1312的另一端可朝着接地平面140所在的方向延伸设置；第七辐射段1313的一端可与第六辐射段1312的另一端连接，第七辐射段1313的另一端可朝着背离第二辐射体120的方向延伸设置。
87.可以理解的是，第一辐射枝节131还可以包括第一接地段1314，第一接地段1314可连接于第五辐射段1311的两端部靠近第一辐射体110的部位并朝着接地平面140所在的方向延伸设置，第一接地段1314可与接地平面140电连接并实现接地。
88.可以理解的是，第五辐射段1311、第七辐射段1313、第二辐射段123和第四辐射段125可沿第一方向h1延伸并相互平行，第六辐射段1312、第一辐射段122和第三辐射段124可沿第二方向h2延伸并相互平行，第一辐射枝节131可弯折形成环形结构。
89.可以理解的是，第五辐射段1311在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为17.5mm
×
1mm；第六辐射段1312在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为1mm
×
2mm；第七辐射段1313在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为7.5mm
×
1mm；第一接地段1314在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为1.5mm
×
3mm。
90.本技术实施例的第二辐射体120和第一辐射枝节131可弯折形成环形结构，一方面，既可以满足第二辐射体120、第一辐射枝节131的长度需求，又可节省第二辐射体120和第一辐射体110占据的空间，实现天线装置100的小型化；另一方面，第二辐射体120和第一辐射枝节131相邻的辐射枝节的面积更大，更便于第一辐射枝节131与第二辐射体120的电磁耦合。
91.其中，如图16所示，第一辐射体110可包括第八辐射段112、第九辐射段113和第十
辐射段114。第二辐射枝节132可包括第十一辐射段1321和第二接地段1322。
92.第八辐射段112的一端可朝着接地平面140所在的方向延伸设置，第八辐射段112上可设有第一馈电点111，第一馈电点111可与第一馈源150连接；第九辐射段113的一端可与第八辐射段112连接，第九辐射段113的另一端可朝着远离第一辐射枝节131、第一辐射体110的方向延伸设置；第十辐射段114的一端可与第九辐射段113的另一端连接，第十辐射段114的另一端可朝着接地平面140所在的方向延伸设置。
93.第十一辐射段1321的一端可与第十辐射段114的另一端相邻，第十一辐射段1321的另一端可朝着背离第一辐射体110的方向延伸设置。第二接地段1322可连接于第十一辐射段1321并朝着接地平面140所在的方向延伸设置。
94.可以理解的是，第八辐射段112、第十辐射段114和第十一辐射段1321可朝着第二方向h2延伸并可相互平行，第九辐射段113可朝着第一方向h1延伸，第一辐射体110可弯折形成环形结构。
95.可以理解的是，第八辐射段112在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为1.5mm
×
5.5mm；第九辐射段113在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为6mm
×
1.5mm；第十辐射段114在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为1.5mm
×
15mm。第十一辐射段1321在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为1mm
×
24mm；第二接地段1322在第一方向h1和第二方向h2上的尺寸可为4mm
×
2mm。
96.需要说明的是，以上仅为本技术实施例的第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130的示例性举例，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130的形状、结构、尺寸并不局限于上述举例，本技术实施例对此不进行具体的限定。
97.可以理解的是，第一辐射体110和第二辐射体120中可以形成多输入多输出(multiple
‑
input multiple
‑
output，简称mimo)系统、主分集传输系统等，此时，第一辐射体110、第二辐射体120、第三辐射体130形成的多天线系统的sar值较低，多天线系统的辐射性能更优。
98.其中，为了进一步降低天线装置100的sar值，参考图17，图17为本技术实施例提供的天线装置100的第六种结构示意图。接地平面140包括第一区域141和第二区域142，第一辐射体110对应第一区域141设置，第二辐射体120对应第二区域142设置，第二区域142为第一辐射体110传输的第一无线信号在接地平面140上形成的第三电场的电流弱点区域。
99.可以理解的是，第一辐射体110对应第一区域141设置，可以是第一辐射体110连接于第一区域141，也可以是第一辐射体110在接地平面140上的部分或全部投影位于第一区域141内。同理的，第二辐射体120对应第二区域142设置，可以是第二辐射体120连接于第二区域142，也可以是第二辐射体120在接地平面140上的部分或全部投影位于第二区域142内。
100.可以理解的是，第三电场可以是第一无线信号通过第一馈源150流入接地平面140而形成的电场，也可以是第一无线信号通过第二辐射体120上的接地点流入接地平面140而形成的电池500，还可以是第一无线信号在接地平面140产生的感应电流形成的电场。
101.本技术实施例的天线装置100，将第二辐射体120设置于第一辐射体110传输的第一激励电流在接地平面140上形成的电流弱点区域
‑
第二区域142内，相较于将第一辐射体110设置于其他非电流弱点区域内的方案而言，本技术实施例的天线装置100可使第二辐射
体120和第一辐射体110形成的多天线系统的整体平均电流分布更均匀，可以降低第二辐射体120和第一辐射体110形成的多天线系统的sar值。
102.基于上述天线装置100的结构，本技术实施例还提供了一种电子设备10，电子设备10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18，图18为本技术实施例提供的电子设备10的一种结构示意图。电子设备10可以包括前述实施例的天线装置100、显示屏200、中框300、电路板400、电池500和后壳600。
103.显示屏200可以安装在中框300上，并通过中框300连接至后盖上，以形成电子设备10的显示面。显示屏200可以用于显示图像、文本等信息。显示屏200可以是有机发光二极管(organic light
‑
emitting diode，oled)显示器件或有机发光二极管(organic light
‑
emitting diode，oled)显示器等类型的显示器件。
104.中框300可以包括边框(图未示)和承载板(图未示)，承载板可以为电子设备10中的电子器件或电子器件提供支撑作用。边框连接于承载板的边缘并凸出于承载板，边框和承载板形成一容置空间，电子设备10中的电子元件、电子器件可以安装并固定在该容置空间内。
105.电路板400可以安装在中框300上。电路板400可以为电子设备10的主板。其中，电路板400上可以集成有麦克风、扬声器、受话器、耳机接口、通用串行总线接口(usb接口)、摄像头组件、距离传感器、环境传感器、陀螺仪以及处理器等电子器件中的一个、两个或多个。其中，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。第一馈源150、第二馈源160中的一个或多个可以设置于电路板400上，以通过处理器对上述器件进行控制。
106.电池500可以安装在中框300。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。电路板400上可以设置电源管理电路。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。
107.后壳600可以与中框300连接。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。
108.天线装置100的接地平面140可以但不限于形成于电子设备10的电路板400、中框300、后壳600等部件上，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130可以但不限于形成于电子设备10的中框300、后壳600等部件上。本技术实施例对天线装置100设置于电子设备10的具体方式不进行限定。
109.基于上述天线装置100及电子设备10，本技术实施例还提供了一种天线装置100的设计方法。请参考图19，图19为本技术实施例提供的天线装置100的设计方法的第一种流程示意图。
110.在101中，控制第一辐射体110传输第一无线信号、第二辐射体120传输第二无线信号；第一辐射体110与第二辐射体120间隔设置；
111.在102中，在接地平面140上确定第一无线信号和第二无线信号形成的第一电场；
112.天线装置100的处理模块或控制模块可以控制第一辐射体110和第二辐射体120处
于工作状态并传输第一无线信号和第二无线信号，该第一无线信号和第二无线信号可以在接地平面140上形成第一电场，根据该第一电场可以获取第一电场在接地平面140上的电流分布图。
113.在103中，依据特征模理论对第一电场进行分析并得到至少一个激励模式分电场；
114.在104中，设置第三辐射体130与第一辐射体110、第二辐射体120中的至少一个电磁耦合，以增加至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量；第三辐射体130与第一辐射体110和第二辐射体120均间隔设置，第三辐射体130接地。
115.可以根据特征模理论对第一电场进行分解并得到至少一个激励模式分电场，可以通过调节第三辐射体130的设置位置、形状、结构和尺寸来调节至少一个激励模式分电场的电流分布，以增加至少一个激励模式分电场的电流强点数量及电流分布均匀度。
116.可以理解的是，不同的激励模式分电场的电流分布不同，对于第一电场的sar值的贡献度也不同。激励模式分电场的电流分布越均匀，其对第一电场的sar值的贡献度越小，天线装置100的sar值越小；反之，激励模式分电场的电流分布越不均匀，其对第一电场的sar值的贡献度越大，天线装置100的sar值越高。可以通过调节电流分布不均匀的激励模式分电场，来调节第一电场的sar值。
117.本技术实施例的天线设计方法，第一辐射体110和第二辐射体120在接地平面140上形成第一电场，第一电场包括至少一个激励模式分电磁场；第三辐射体130与第一辐射体110和第二辐射体120间隔设置，第三辐射体130接地且与第一辐射体110、第二辐射体120中的至少一个电磁耦合，第三辐射体130可增加至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量，也可以增加至少一个激励模式分电场的电流分布均匀度，从而，第一辐射体110、第二辐射体120和第三辐射体130形成的天线系统的电场的电流分布更均匀，天线系统的sar值更低。
118.在一些实施例中，依据特征模理论对第一电场进行分析并得到至少一个激励模式分电场之后，包括：选择与第一电场的电流分布匹配度处于预设匹配度范围内的激励模式分电场作为目标激励模式分电场。设置第三辐射体130与第一辐射体110、第二辐射体120中的至少一个电磁耦合，以增加至少一个激励模式分电场的电流强点区域数量，包括：设置第三辐射体130与第一辐射体110第二辐射体120中的至少一个电磁耦合，以增加目标激励模式分电场的电流强点区域数量。
119.在一些实施例中，天线设计方法还包括：在接地平面140上确定第一区域141；将第一辐射体110对应第一区域141设置；控制第一辐射体110传输第一无线信号，并在接地平面140上确定第二区域142，第二区域142为第一无线信号在接地平面140上形成的第二电场的电流弱点区域；将第二辐射体120对应第二区域142设置。
120.基于此，请参考图20，图20为本技术实施例提供的天线装置100的设计方法的第二种流程示意图。
121.在201中，在接地平面140上确定第一区域141；
122.在202中，将第一辐射体110对应第一区域141设置；
123.可以理解的是，第一辐射体110在设计时往往需要在其上方和下方一定空间内不设置金属导体而预留出净空区域，因此，第一辐射体110往往设置在接地平面140的边缘，第一区域141可以是接地平面140上的边缘区域。
124.可以理解的是，可以根据电子设备10的形状、结构、第一辐射体110的辐射频率需求等因素在接地平面140上确定出第一区域141。例如，为了防止用户手握对第二辐射体120的影响，可以将第一辐射体110设置于电子设备10的左上角区域，相应的，第一区域141可以是接地平面140左上角的区域。
125.需要说明的是，本技术实施例对第一区域141的具体确定方式不进行限定，凡是可以在接地平面140上确定第一区域141的方式均在本技术实施例的保护范围内。
126.可以理解的是，第一辐射体110对应第一区域141设置，可以是第一辐射体110连接于第一区域141，也可以是第一辐射体110在接地平面140上的部分或全部投影位于第一区域141内。
127.在203中，控制第一辐射体110传输第一无线信号，并在接地平面140上确定第二区域142；第二区域142为第一无线信号在接地平面140上形成的第二电场的电流弱点区域；
128.在204中，将第二辐射体120对应第二区域142设置。
129.可以理解的是，第二辐射体120对应第二区域142设置，可以是第二辐射体120连接于第二区域142，也可以是第二辐射体120在接地平面140上的部分或全部投影位于第二区域142内。天线装置100或电子设备10可以通过第一激励电流在接地平面140上的电流区域分布图来确定第二区域142。然后，可将第二辐射体120对应第二区域142设置。
130.示例性的，在接地平面140上确定第二区域142可以包括：以预设相位差依次改变第一激励电流的相位，确定接地平面140在不同相位的第一激励电流的作用下形成的多个电流区域分布图；根据多个电流区域分布图确定接地平面140在第一激励电流的作用下形成的平均电流分布图；将平均电流分布图中的电流弱点区域确定为第二区域142。可以理解的是，可以选择在0
°
至360
°
的一个周期内以预设相位差依次改变激励电流的相位，来获取接地平面140在每一相位下的第一激励电流的作用下形成的多个电流区域分布图。例如，预设相位差可以是10
°
，可以依次获取接地平面140在10
°
、20
°
、30
°……
相位的第一激励电流的作用下形成多个电流区域分布图。可以理解的是，可以根据获取的多个不同相位的第一激励电流形成的电流区域分布图，然后根据归一化算法、平均算法等方式获取多个电流区域分布确定接地平面140在激励电流的作用下形成的平均电流分布图。得到第一激励电流的平均电流分布图后，可以将平均电流分布图中的电流弱点区域确定为第二区域142。
131.再示例性的，天线装置100或电子设备10还可以通过仿真实验直接测试某一相位的第一激励电流在接地平面140上形成的电流弱点区域来确定第二区域142。或者，天线装置100或电子设备10还可以根据第一辐射体110传输第一激励电流时接地平面140上产生的感应电流在接地平面140上形成的电流弱点区域来确定第二区域142。
132.需要说明的是，以上仅为在接地平面140上确定第二区域142的示例性举例，本技术实施例的方式不限于此。凡是可在接地平面140上确定出第二区域142的方式均在本技术实施例的保护范围内，本技术实施例对此不进行限定。
133.第二辐射体120设置于第一辐射体110传输的第一激励电流在接地平面140上形成的电流弱点区域内，天线装置100可使第一辐射体110和第二辐射体120形成的多天线系统的整体平均电流分布更均匀，可以降低第一辐射体110和第二辐射体120形成的多天线系统的sar值，并可以提高第一辐射体110和第二辐射体120形成的多天线系统的系统总效率。
134.在205中，控制第一辐射体110传输第一无线信号、第二辐射体120传输第二无线信
号；第一辐射体110与第二辐射体120间隔设置；
135.在206中，在接地平面140上确定第一无线信号和第二无线信号形成的第一电场；
136.在207中，依据特征模理论对第一电场进行分析并得到至少一个激励模式分电场；
137.根据特征模理论对第一电场进行分解可以得到至少一个激励模式分电场，可以通过调节第三辐射体130的设置位置、形状、结构和尺寸来调节至少一个激励模式分电场的电流分布，以增加至少一个激励模式分电场的电流强点数量及电流分布均匀度。
138.在208中，选择与第一电场的电流分布匹配度处于预设匹配度范围内的激励模式分电场作为目标激励模式分电场；
139.在209中，设置第三辐射体130与第一辐射体110、第二辐射体120中的至少一个电磁耦合，以增加目标激励模式分电场的电流强点区域数量；第三辐射体130与第一辐射体110和第二辐射体120均间隔设置，第三辐射体130接地。
140.可以理解的是，激励模式分电场的电流分布与第一电场的电流分布的匹配度可以是指二者的相似度，二者越相似则表明激励模式分电场与第一电场的电流分布匹配度越高。实际调试中可以根据电流分布图中电流强点所在的区域的位置来判断二者是否相似或是否匹配。
141.本技术实施例的天线装置100，目标激励模式分电场的电流分布与第一电场的电流分布匹配度处于预设匹配度范围内，第三辐射体130容易被调试并可以增加目标激励模式分电场的电流强点区域数量，第三辐射体130可以使第一电场的电流分布更均匀，从而可以降低天线装置100的sar值。
142.在本技术的描述中，需要理解的是，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。
143.以上对本技术实施例提供的天线装置、电子设备及天线装置的设计方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本技术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技术。同时，对于本领域的技术人员，依据本技术的思想，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技术的限制。