芯耀
182
在如今的无线通信时代，电子设备对天线性能的要求日益严苛。然而，传统边框天线却面临着频段融合带来的设计空间紧张、辐射方向单一导致效率差等诸多问题，严重影响用户使用体验。就在这时，北京小米移动软件有限公司的周伟伟团队带来了一项名为 “天线系统及电子设备” 的发明专利（申请号：202410931830.X，申请公布号：CN 121332147 A），为天线技术的发展注入了新的活力。
核心创新点 1：贴片天线结构突破传统边框依赖，实现全向辐射
摒弃传统边框天线 “以金属边框为辐射体” 的设计，采用矩形贴片辐射体 + 间隔地板的贴片天线结构（辐射体与地板平行间隔设置），摆脱边框束缚，可灵活嵌入设备内部，同时实现 360° 全向辐射，解决传统边框天线 “单向辐射、信号盲点多” 的痛点。
图 2（天线系统剖面结构示意图）
-
-
- 清晰展示天线系统的核心分层结构：上方为矩形辐射体（8），下方为地板（9），两者平行间隔设置（间隔距离 1mm~5mm，专利中明确适用于 WiFi 2.4G 频段）。直观体现 “非边框依赖” 设计：辐射体与地板独立于边框，证明无需借助金属边框即可实现辐射功能，为设备内部布局节省空间。
-
图 6（全向辐射模式下的辐射方向图）+ 图 7（全向辐射模式下的电场示意图）
-
- 图 6 通过极坐标图表呈现辐射强度分布：在 Phi=0° 等角度下，辐射信号向 360° 均匀扩散，主瓣幅度达 6.44dB，直接验证 “全向辐射” 效果，对比传统边框天线（图 1）的单向辐射，信号覆盖无死角。
-
- 图 7 从电场分布角度解释全向原理：电场从辐射体中心向四周均匀扩散，无明显方向衰减，印证贴片天线在 TM11 模式下（等效偶极子天线）的全向辐射特性。
核心创新点 2：三馈点 + 智能切换，实现多方向定向辐射
在矩形辐射体上设计第一、第二、第三共线馈点（沿辐射体第一边平行设置，且位于第二边中垂线上），通过第一切换开关连接射频电路，配合接地单元的通断控制，实现 “全向 + 左侧 + 右侧” 三种辐射模式切换，可根据发射端设备方位动态匹配最优辐射方向，提升信号收发效率。
图 3（天线系统俯视图）
-
-
- 精准标注三馈点位置：第一馈点（11）、第二馈点（12）、第三馈点（13）沿辐射体（8）的第二边中垂线（a）共线分布，且第一馈点与第二馈点的距离、第一馈点与第三馈点的距离比值为 1:3，保证辐射方向对称性。同步展示接地单元布局：4 个接地点（21~24）呈矩形阵列分布于三馈点之间，且位于辐射体第一边、第二边的三等分点，为定向辐射的 “电场抵消” 提供结构基础。
-
图 5（天线系统结构框图）
-
-
- 揭示切换控制逻辑：三馈点通过 “第一切换开关（31）” 连接射频电路，4 个接地点通过 “通断开关（32）” 连接地板（9），证明可通过开关控制实现 “馈点切换 + 接地通断” 的联动，为多模式切换提供硬件支撑。
-
左侧辐射（图 8 + 图 9）：当切换至第一馈点、接地点全部导通时，辐射方向图（图 8）显示信号向左侧集中，电场示意图（图 9）表明 “右侧与中间电场抵消”，仅左侧电场生效，实现左侧定向辐射（TM12 模式）。
右侧辐射（图 10 + 图 11）：当切换至第三馈点、接地点全部导通时，辐射方向图（图 10）显示信号向右侧集中，电场示意图（图 11）表明 “左侧与中间电场抵消”，仅右侧电场生效，实现右侧定向辐射（TM12 模式）。
核心创新点 3：智能控制方法，动态匹配发射端方位
通过 “接收信号→确定相对方位→选择目标馈点→切换辐射模式” 的闭环控制，让天线系统可根据发射端设备（如路由器）的位置自动调整辐射方向，无需人工干预，实现 “自适应优化信号”。
图 12（天线系统控制方法流程图）
图 13（S 参数曲线）：在 2.4GHz~2.485GHz WiFi 频段内，S 参数稳定且满足设计要求，证明天线在切换模式时仍能保持频段稳定性。
图 14-15（辐射效率曲线）：三种辐射模式下，辐射效率均保持在 - 4dB 以上，验证智能切换不会导致性能衰减，确保用户体验一致性。
总结
小米这项天线系统专利，通过结构创新、多模式切换和细节优化，有效解决了传统边框天线的诸多痛点。未来，当这项技术应用到智能手机、平板电脑、可穿戴设备等电子设备中，必将为用户带来更出色的信号体验，也为无线通信技术的发展提供了新的思路与方向。
注释：文章信息来自公开专利，仅用于学习分享，如有侵权或者错误，请联系删除更改。
专利下载：
加入知识星球，获取更多资料
