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，电子设备可以实现全球定位系统(global positioning system，简称gps)功能。
3.为了提高gps定位的精确性，天线装置往往需要实现圆极化。相关技术中为了实现圆极化设计而使得天线装置的设计较复杂，天线装置不能实现小型化设计。


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，天线装置可以实现圆极化且天线装置也可实现小型化设计。
5.第一方面，本技术提供一种天线装置，包括：
6.接地平面；及
7.环形的辐射体，用于传输第一无线信号，所述辐射体上设有第一电连接点和第二电连接点，所述第一电连接点电连接于馈源，所述第二电连接点电连接于所述接地平面以使所述第一无线信号接地；其中，
8.所述第一无线信号在所述接地平面上形成至少包括第一激励模式分电场和第二激励模式分电场的辐射电场，所述第一激励模式分电场和第二激励模式分电场的幅度相等、相位角差值为九十度，所述第一激励模式分电场和所述第二激励模式分电场在所述辐射体上形成第一电流强点区域和第二电流强点区域，所述第一电连接点位于所述第一电流强点区域，所述第二电连接点位于所述第二电流强点区域。
9.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。
10.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，天线装置的设计方法包括：
11.依据特征模理论对辐射体传输的第一无线信号在接地平面上形成的辐射电场进行分析，并得到第一激励模式分电场和第二激励模式分电场；所述第一激励模式分电场和所述第二激励模式分电场的幅度相等、相位角差值为九十度；
12.确定所述第一激励模式分电场和第二激励模式分电场在所述辐射体上形成的第一电流强点区域和第二电流强点区域；
13.在所述第一电流强点区域设置与馈源电连接的第一电连接点，在所述第二电流强点区域设置与所述接地平面电连接的第二电连接点。
14.本技术的天线装置、电子设备及天线装置的设计方法，天线装置的辐射体的第一电连接点和第二电连接点分别设置于第一激励模式分电场和第二激励模式分电场在辐射
体上形成的第一电流强点区域和第二电流强点区域，当第一电连接点电连接于馈源、第二电连接点电连接于接地平面时，辐射体更容易激励出幅度相等、相位角相差九十度的第一激励模式分电场和第二激励模式分电场，天线装置可以形成圆极化特性，从而，本技术实施例的天线装置通过设置与馈源、接地平面电连接的第一电连接点和第二电连接点的位置即可实现圆极化设计，天线装置不需要设置额外的辐射枝节、也不需要设置复杂的匹配网络，天线装置的结构简单，天线装置可以实现小型化设计。
附图说明
15.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。
16.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。
17.图2为图1所示的辐射体传输第一无线信号的电场模式幅度分析图。
18.图3为图1所示的辐射体传输第一无线信号的电场模式相位角分析图。
19.图4为图1所示的辐射体形成第一激励模式分电场时的电流示意图。
20.图5为图1所示的辐射体形成第二激励模式分电场时的电流示意图。
21.图6为本技术实施例的天线装置传输第一无线信号时的方向图。
22.图7为图1所示的天线装置处于外部环境中的轴比曲线图。
23.图8为图1所示的天线装置在1.8ghz的第一种电流示意图。
24.图9为图1所示的天线装置在1.8ghz的第二种电流示意图。
25.图10为本技术实施例提供的天线装置的第二种结构示意图。
26.图11为图10所示的天线装置的s参数曲线示意图。
27.图12为本技术实施例提供的天线装置的第三种结构示意图。
28.图13为本技术实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
29.图14为本技术实施例提供的天线装置的设计方法的一种流程示意图。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图1至14，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。
31.本技术实施例提供一种天线装置100，天线装置100可以实现无线通信功能。例如天线装置100可以传输gps信号、无线保真(wireless fidelity，简称wi-fi)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。
32.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包括环形的辐射体110、接地平面120和馈源130。
33.馈源130可以与辐射体110电连接并提供激励信号，以激励辐射体110传输第一无线信号。辐射体110可以为环形结构，例如但不限于为圆环结构、矩形环结构，辐射体110可以形成环形天线(loop天线)。辐射体110上间隔设置有第一电连接点111和第二电连接点112，该第一电连接点111可以与馈源130电连接，以传输馈源130提供的激励信号；该第二电连接点112可以与接地平面120电连接，第一无线信号可以从该第二电连接点112实现接地。
34.请结合图1并请参考图2和图3，图2为图1所示的辐射体110传输第一无线信号的电场模式幅度分析图，图3为图1所示的辐射体110传输第一无线信号的电场模式相位角分析图。当辐射体110传输第一无线信号时，第一无线信号可以在接地平面120上形成辐射电场，按照特征模理论分析，该辐射电场至少可以被分解为多个激励模式分电场，例如，第一激励模式分电场s1、第二激励模式分电场s2、第三激励模式分电场s3、第四激励模式分电场s4、第五激励模式分电场s5、第六激励模式分电场s6。其中，如图2所示，第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2在1.95ghz的频率下的幅度相等；如图3所示，第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2在1.95ghz的频率下的相位角相差约为九十度。基于此，如果辐射体110在传输第一无线信号时主要形成第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2，在理论上天线装置100可以形成圆极化辐射。
35.请结合图1并请参考图4至图6，图4为图1所示的辐射体110形成第一激励模式分电场s1时的电流示意图，图5为图1所示的辐射体110形成第二激励模式分电场s2时的电流示意图，图6为本技术实施例的天线装置100传输第一无线信号时的方向图。如图4和图5所示，辐射体110形成第一激励模式分电场s1时传输的第一电流与辐射体110形成第二激励模式分电场s2时传输的第二电流可以呈现正交性，第一电流和第二电流可以形成多个电流强点区域，例如第一电流强点区域a1和第二电流强点区域a2，此时，第一电连接点111可以设置于第一电流强点区域a1、第二电连接点112可以设置于第二电流强点区域a2。如图6所示，在传输第一无线信号时，辐射体110更容易激励出第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2而抑制其他的激励模式分电场，从而辐射体110可以形成幅度相等、相位角相差九十度的两种激励模式，辐射体110可以实现圆极化设计。
36.可以理解的是，第一无线信号可以是gps信号，天线装置100在传输gps信号时具有良好的圆极化性能，天线装置100的定位精确度更高。
37.由上可知，本技术实施例的天线装置100，辐射体110的第一电连接点111和第二电连接点112分别设置于第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2在辐射体110上形成的第一电流强点区域a1和第二电流强点区域a2，当第一电连接点111电连接于馈源130、第二电连接点112电连接于接地平面120时，辐射体110更容易激励出幅度相等、相位角相差九十度的第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2，天线装置100可以形成圆极化特性，从而，本技术实施例的天线装置100，通过设置与馈源130、接地平面120电连接的第一电连接点111和第二电连接点112的位置即可实现圆极化设计，天线装置100不需要设置额外的辐射枝节、也不需要设置复杂的匹配网络结构，天线装置100的结构简单，天线装置100可以实现小型化设计。
38.其中，请再次参考图1并请参考图7至图9，图7为图1所示的天线装置100处于外部环境中的轴比曲线图，图8为图1所示的天线装置100在1.8ghz的第一种电流示意图，图9为
图1所示的天线装置100在1.8ghz的第二种电流示意图。为了进一步提供天线装置100的圆极化特性，接地平面120沿第一方向h1的第一长度与沿第二方向h2的第二长度的比值可以处于预设范围内，以使得天线装置100的轴比小于3db。该第一方向h1可以是接地平面120的长度方向，第二方向h2可以是接地平面120的宽度方向，第一长度与第二长度的比值可以是辐射体110的长宽比。
39.可以理解的是，天线装置100在进行仿真实验时可以预先设置一预设尺寸，例如，可以预先设置接地平面120沿第一方向h1的长度为36毫米、沿第二方向h2的长度为42毫米。按照上述尺寸，设置馈源130以及匹配网络140后，当天线装置100设置于电子设备10上且电子设备10处于被用户携带等外部环境中时，天线装置100的谐振频率会往产生偏移。例如，如图7所示，天线装置100处于外部环境中的谐振频率为1.8ghz时，天线装置100的轴比(axial ratio，简称ar)可为0db，此时，该谐振频率可为预设尺寸下的辐射体110在轴比为零时的初始频率。如图8和图9所示，图8为天线装置100在1.8ghz下相位为0度时的电流，图9为天线装置100在1.8ghz下相位为90度时的电流，天线装置100在两种相位下的电流可以呈现正交特性，天线装置100的圆极化性能非常好。
40.由于gps信号的中心频率为1.575ghz，根据等比原理，接地平面120的整体尺寸需要进行等比放大第一比值倍数，该第一比值为初始频率和第一无线信号的中心频率的。例如，当第一无线信号的中心频率为1.575ghz，而初始频率为1.8ghz时，该第一比值可为1.14(1.8
÷
1.575＝1.14)。为了使优化尺寸后的天线装置100的轴比可以小于3db，接地平面120优化后的最优尺寸沿第一方向h1的长度和第二方向h2的长度的第二比值可以与该第一比值相匹配。该相匹配可以是第二比值与第一比值相等，也可以是第二比值与第一比值的差值可以处于差值预设范围内。该第二比值可使优化的尺寸后的天线装置100的轴比可以小于3db。此时，天线装置100可以具有较优的圆极化特性。
41.例如，优化尺寸后的接地平面120可以为48.3毫米
×
39毫米，此时，优化尺寸后的接地平面120沿第一方向h1的长度可为39毫米、沿第二方向h2的长度可为48.3毫米，优化尺寸后的接地平面120在第一方向h1与第二方向h2的长度的第二比值可为1.24，该第二比值与第一比值的差值可以处于差值预设范围内，同时，优化尺寸后的天线装置100的轴比小于3db，天线装置100可以具有较优的圆极化特性。
42.可以理解的是，差值预设范围可以预先存储在天线装置100内，天线装置100可以根据该差值预设范围以及第一比值来确定出第二比值，从而根据该第二比值确定出的接地平面120的尺寸既不会过大而影响天线装置100的小型化设计，也可以保证天线装置100具有良好的轴比特性，天线装置100的圆极化特性更优。
43.可以理解的是，接地平面120的最佳长宽比会影响天线装置100的圆极化特性，接地平面120的最佳长宽比与馈源130的设置位置、匹配网络140等因素无关。
44.本技术实施例的天线装置100，接地平面120的长宽比可处于最佳长宽比，天线装置100可以具有较优的圆极化特性，天线装置100可以显著降低信号多径反射造成的衰减，有效降低雨雾干扰，改善误码率。并且，仅需要调整接地平面120的长宽尺寸而不需要额外设置辅助的移相器或者辐射枝节，结构简单，成本较低，天线装置100具有高增益、地轴比、宽频带等特性，能够提升定位精度。
45.其中，请再次参考图1，辐射体110与接地平面120之间可以设有缝隙115，该辐射体
110可与接地平面120通过该缝隙115实现电磁耦合，辐射体110和接地平面120可以形成loop天线。
46.可以理解的是，接地平面120可以设置于辐射体110的内部，接地平面120和辐射体110可以形成同心环结构，二者之间可以设有环形的缝隙115，当辐射体110传输无线信号时，接地平面120可与辐射体110电磁耦合并共同传输无线信号。当然，接地平面120也可以设置于辐射体110的外部而与辐射体110间隔设置。本技术实施例对接地平面120与辐射体110的具体位置关系不进行限定，凡是可使天线装置100形成loop天线的接地平面120的结构均在本技术实施例的保护范围内。
47.本技术实施例的天线装置100，由于辐射体110和接地平面120可形成loop天线并与接地平面120电磁耦合，辐射体110对净空区域的要求不高，例如，本技术实施例的天线装置100的净空区可为1毫米。本技术实施例的天线装置100可以在低净空的条件下传输信号，天线装置100可以进一步实现小型化设计。
48.其中，请再次参考图1，环形的辐射体110可以关于中心点o1对称设置，该第一电连接点111和第二电连接点112也可以关于该中心点o1对称设置，此时，辐射体110形成的第一激励模式分电场s1的第一电流和第二激励模式分电场s2的第二电流均可以关于该中心点o1对称。
49.示例的，如图1所示，辐射体110可为矩形环结构，辐射体110包括顺次连接的第一边116、第二边117、第三边118和第四边119，第一边116与第三边118相对设置，第二边117和第四边119相对设置。第一电连接点111可以位于第一边116和第二边117的连接处，第一电连接点111可以位于辐射体110的左下角；第二电连接点112可以位于第三边118和第四边119的连接处，第二电连接点112可以位于辐射体110的右上角。第一电连接点111和第二电连接点112可以关于辐射体110的中心点o1对称设置。
50.可以理解的是，辐射体110的结构并不局限于上述实施例，例如，当辐射体110为圆环结构时，第一电连接点111和第二电连接点112可以为经过圆心两个端点。凡是可关于辐射体110的中心点o1对称设置的第一电连接点111和第二电连接点112的位置均在本技术实施例的保护范围内。
51.本技术实施例的天线装置100，第一电连接点111和第二电连接点112关于中心点o1对称设置，辐射体110更容易激励出正交特性的第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2，天线装置100的圆极化特征更优。
52.其中，请参考图10和图11，图10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11为图10所示的天线装置100的s参数曲线示意图。辐射体110上还可以设置第三电连接点113，第三电连接点113可以与接地平面120电连接，辐射体110还可以传输第二无线信号，该第二无线信号可以通过第三电连接点113实现接地。
53.可以理解的是，该第三电连接点113可以位于辐射体110的第一边116和第四边119的连接处，该第三电连接点113可以位于辐射体110的右下角。当第二无线信号通过该第三电连接点113接地时，辐射体110产生二分之一λ的谐振模态，第二电连接点112、第三电连接点113和第一电连接点111之间的辐射段可以传输第二无线信号。
54.可以理解的是，当第一电连接点111位于左下角、第二电连接点112位于右上角、第三电连接点113位于右下角时，辐射体110传输第一无线信号时可以形成在对角线方向呈现
正交性的两条电流，辐射体110传输第二无线信号时也可以形成在对角线方向呈现正交性的两条电流，从而，辐射体110传输第一无线信号和第二无线信号均可以实现圆极化。
55.可以理解的是，如图11所示，第一无线信号的中心频率可以为1.54ghz，第二无线信号的中心频率可为2.4ghz，第一无线信号是gps信号，第二无线信号可以是wi-fi信号，辐射体110可以实现wi-fi信号和gps信号的双信号双极化设计。当然，第一无线信号、第二无线信号并不局限于上述举例，第一无线信号、第二无线信号还可以但不限于是北斗信号、3g信号、4g信号、5g信号、蓝牙信号等，本技术实施例对此不进行限定。
56.本技术实施例的天线装置100，通过对第一电连接点111、第二电连接点112和第三电连接点113的位置进行设计，可以实现第一无线信号和第二无线信号的双圆极化设计，天线装置100的结构简单，圆极化性能更优。
57.如图10所示，天线装置100还可以包括匹配网络140，该匹配网络140可以对辐射体110传输第一无线信号、第二无线信号时的阻抗进行匹配。其中，该匹配网络140至少可以包括第一匹配电路141、第二匹配电路142和第三匹配电路143。
58.第一匹配电路141可以电连接于辐射体110与接地平面120之间。例如，辐射体110上还可以设置第四电连接点114，该第四电连接点114可以位于第一激励模式分电场s1在辐射体110上形成的第一电流强点区域a1内，并且该第四电连接点114可以与第一电连接点111间隔设置，第一匹配电路141可以电连接于第四电连接点114和接地平面120之间。第一匹配电路141可以对辐射体110传输第二无线信号时的阻抗进行匹配。
59.第二匹配电路142可以电连接于第一电连接点111和馈源130之间，第二匹配电路142可以对辐射体110传输第一无线信号时的阻抗进行匹配。
60.第三匹配电路143可以电连接于第二电连接点112和接地平面120之间，第三匹配电路143可以对辐射体110传输第一无线信号时的阻抗进行匹配。
61.可以理解的是，第一匹配电路141、第二匹配电路142、第三匹配电路143可以但不限于包括一个或多个电容、电阻、电感、开关等元件的任意组合。本技术实施例对此不进行限定。
62.例如，如图10所示，第一匹配电路141可以包括第一电感l1，该第一电感l1的一端可电连接于第四电连接点114，该第一电感l1的另一端可电连接于接地平面120实现接地；第一电感l1的电感值可为3.9纳亨(nh)。第二匹配电路142可以包括第二电感l2和第一电容c1，该第一电容c1的一端可电连接于馈源130，第一电容c1的另一端可电连接于第一电连接点111，第二电感l2的一端可电连接于馈源130和第一电容c1之间，第二电感l2的另一端可与接地平面120电连接并实现接地；第一电容c1的电容值可为1.4皮法(pf)，第二电感l2的电感值可为2.5nh。第三匹配电路143可以包括第二电容c2，该第二电容c2的一端可电连接于第二电连接点112，第二电容c2的另一端可电连接于接地平面120实现接地；第二电容c2的电容值可为0.6pf。
63.需要说明的是，以上仅为第一匹配电路141、第二匹配电路142、第三匹配电路143的示例性举例，其具体结构并不局限于此，本技术实施例对此不进行具体的限定。
64.本技术实施例的天线装置100设置多个匹配电路，多个匹配电路可以对天线装置100传输第一无线信号、第二无线信号时的阻抗进行匹配，以使得天线装置100更容易激励出第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2，天线装置100更容易调谐。
65.其中，请参考图12，图12为本技术实施例提供的天线装置100的第三种结构示意图。天线装置100还可以包括第四匹配电路144和切换开关150。
66.切换开关150可以包括第一端、第二端和第三端，第一端可与第二电连接点112电连接；第二端可与第三匹配电路143的一端电连接，第三匹配电路143的另一端电连接于接地平面120并实现接地；切换开关150的第三端可与第四匹配电路144的一端电连接，第四匹配电路144的另一端可以电连接于接地平面120并实现接地。当切换开关150的第一端和第二端导通时，辐射体110可以通过第三匹配电路143接地，辐射体110可以传输第一无线信号；当切换开关150的第一端和第三端导通时，辐射体110可以通过第四匹配电路144接地，辐射体110可以传输第三无线信号。
67.可以理解的是，第三无线信号可以但不限于是3g信号、4g信号、5g信号，从而，本技术实施例的天线装置100既可以传输gps信号、wi-fi信号，还可以传输蜂窝信号，天线装置100可以实现多种通信功能。
68.本技术实施例的天线装置100通过切换开关150在第三匹配电路143和第四匹配电路144之间切换，天线装置100既可以传输第一无线信号和第三信号，也不会影响辐射体110传输第一无线信号时的圆极化特性，天线装置100的结构简单，可以实现小型化设计。
69.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可以为但不限于手环、智能手表、无线耳机、智能头盔、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式计算机等电子装置。请参考图13，图13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、环形的金属边框300、电路板400、后壳500和穿戴部600。
70.显示屏200可以安装在环形的金属边框300上，并通过环形的金属边框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。环形的金属边框300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。电路板400可以与环形的金属边框300间隔设置。电路板400可以为电子设备10的主板。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。天线装置100的馈源130也可以设置于电路板400上，以通过处理器对上述馈源130进行控制。后壳500可以与环形的金属边框300连接。后壳500用于与环形的金属边框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。穿戴部600可以连接于金属边框300的外部边缘，穿戴部600可以将电子设备10连接于外部物体。上述外部物体可以为人体，例如：人体的手腕或手臂。穿戴部600可以包括第一连接部和第二连接部，第二连接部远离金属边框300的一端可与第一连接部活动连接，方便电子设备10的拆卸。
71.可以理解的是，穿戴部600可以连接于金属边框300的第二边117和第四边119。当用户通过穿戴部600将电子设备10佩戴于手臂上时，穿戴部600可在电子设备10的三点钟和九点钟方向连接于用户手臂，第一电连接点111可连接于电子设备10的七点钟方向，第二电连接点112可以连接于电子设备10的一点钟方向，当用户手臂下垂时，馈源130馈入的信号可以朝向用户的肩部，信号更容易发射出去。
72.可以理解的是，天线装置100的接地平面120可以设置在电路板400上，例如，电路板400的某一区域可以进行覆铜操作而形成接地平面120，从而，电子设备10不需要额外接
地平面120，电子设备10的结构更简单，可以实现小型化设计。
73.可以理解的是，电子设备10的环形的金属边框300可以作为天线装置100的辐射体110，也即，电子设备10可以通过该环形的金属边框300辐射无线信号，此时，金属边框300实现复用，也有利于电子设备10实现小型化设计。
74.需要说明的是，电子设备10除了包括上述部件外还可以但不限于包括传感器模块、摄像头模块、电源模块等，本技术实施例对此不进行具体的限定。
75.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的设计方法。请参考图14，图14为本技术实施例提供的天线装置的设计方法的一种流程示意图。
76.在101中，依据特征模理论对辐射体110传输的第一无线信号在接地平面120上形成的辐射电场进行分析，并得到第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2；第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2的幅度相等、相位角差值为九十度。
77.其中，第一无线信号在接地平面120上形成的辐射电场，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。
78.如图2所示，按照特征模理论分析，该辐射电场至少可以被分解为多个激励模式分电场，例如，第一激励模式分电场s1、第二激励模式分电场s2、第三激励模式分电场s3、第四激励模式分电场s4、第五激励模式分电场s5、第六激励模式分电场s6。其中，如图2所示，第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2的幅度相等；如图3所示，第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2的相位角相差约为九十度。基于此，如果辐射体110在传输第一无线信号时主要形成第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2，在理论上天线装置100可以形成圆极化辐射。
79.在102中，确定第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2在辐射体110上形成的第一电流强点区域a1和第二电流强点区域a2。
80.在103中，在第一电流强点区域a1设置与馈源130电连接的第一电连接点111，在第二电流强点区域a2设置与接地平面120电连接的第二电连接点112。
81.如图4和图5所示，辐射体110形成第一激励模式分电场s1时传输的第一电流与辐射体110形成第二激励模式分电场s2时传输的第二电流呈现正交性，第一电流和第二电流可以形成多个电流强点区域，例如第一电流强点区域a1和第二电流强点区域a2。此时，第一电连接点111可以设置于第一电流强点区域a1、第二电连接点112可以设置于第二电流强点区域a2，如图6所示，在传输第一无线信号时，辐射体110更容易激励出第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2而抑制其他的激励模式分电场，从而辐射体110可以形成幅度相等、相位角相差九十度的两种激励模式，辐射体110可以实现圆极化设计。
82.可以理解的是，第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2可以在辐射体110上形成多个电流强点区域，此时，也可以优先选择可使第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2的电流具有正交特性的电流强点区域作为第一电流强点区域a1和第二电流强点区域a2，以便于在该电流强点区域设置馈源130和接地后，激励出的第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2的正交特性更优。
83.其中，天线装置的设计方法还可以包括：确定天线装置100在轴比为零时的初始频率；根据初始频率和第一无线信号的中心频率的第一比值，确定辐射体110的最优尺寸，最优尺寸沿第一方向h1的长度和第二方向h2的长度的第二比值与第一比值相匹配，以使天线装置100的轴比小于3db，其中，第一方向h1垂直于第二方向h2。
84.可以理解的是，天线装置100在进行仿真实验时可以预先设置一预设尺寸，例如，可以预先设置接地平面120沿第一方向h1的长度为36毫米、沿第二方向h2的长度为42毫米。按照上述尺寸，设置馈源130以及匹配网络140后，当天线装置100设置于电子设备10上且电子设备10处于被用户携带等外部环境中时，天线装置100的谐振频率会往产生偏移。例如，如图7所示，天线装置100处于外部环境中的谐振频率为1.8ghz时，天线装置100的轴比(axial ratio，简称ar)可为0db，此时，该谐振频率可为预设尺寸下的辐射体110在轴比为零时的初始频率。如图8和图9所示，图8为天线装置100在1.8ghz下相位为0度时的电流，图9为天线装置100在1.8ghz下相位为90度时的电流，天线装置100在两种相位下的电流可以呈现正交特性，天线装置100的圆极化性能非常好。
85.由于gps信号的中心频率为1.575ghz，根据等比原理，接地平面120的整体尺寸需要进行等比放大第一比值倍数，该第一比值为初始频率和第一无线信号的中心频率的。例如，当第一无线信号的中心频率为1.575ghz，而初始频率为1.8ghz时，该第一比值可为1.14(1.8
÷
1.575＝1.14)。为了使优化尺寸后的天线装置100的轴比可以小于3db，接地平面120优化后的最优尺寸沿第一方向h1的长度和第二方向h2的长度的第二比值可以与第一比值相匹配，该相匹配可以是第二比值与第一比值相等，也可以是第二比值与第一比值的差值可以处于差值预设范围内。该第二比值可使优化的尺寸后的天线装置100的轴比可以小于3db。天线装置100可以具有较优的圆极化特性。
86.例如，优化尺寸后的接地平面120可以为48.3毫米
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39毫米，此时，优化尺寸后的接地平面120沿第一方向h1的长度可为39毫米、沿第二方向h2的长度可为48.3毫米，优化尺寸后的接地平面120在第一方向h1与第二方向h2的长度的第二比值可为1.24，该第二比值与第一比值的差值可以处于差值预设范围内，同时，优化尺寸后的天线装置100的轴比小于3db，天线装置100可以具有较优的圆极化特性。
87.本技术实施例的天线装置的设计方法，辐射体110的第一电连接点111和第二电连接点112分别设置于第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2在辐射体110上形成的第一电流强点区域a1和第二电流强点区域a2，当第一电连接点111电连接于馈源130、第二电连接点112电连接于接地平面120时，辐射体110更容易激励出幅度相等、相位角相差九十度的第一激励模式分电场s1和第二激励模式分电场s2，天线装置100可以形成圆极化特性，从而，本技术实施例通过设置与馈源130、接地平面120电连接的一电连接点和第二电连接点112的位置即可实现圆极化设计，天线装置100不需要设置额外的辐射枝节、也不需要设置复杂的匹配网络140，天线装置100的结构简单，天线装置100可以实现小型化设计。
88.需要说明的是，在本技术的描述中，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。
89.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。