CN110600867A - 一种天线单元及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种天线单元及终端设备，涉及通信技术领域，以解决现有的终端设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致终端设备的天线性能较差的问题。该天线单元包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电结构；其中，M个馈电结构与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且M个馈电结构位于第一金属凹槽底部，以及M个馈电结构中的每个馈电结构均与第二金属凹槽耦合，M为正整数。该天线单元应用于终端设备中。

Description

一种天线单元及终端设备

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线单元及终端设备。

背景技术

随着第五代移动通信(5th-Generation，5G)系统的发展，以及终端设备的广泛应用，毫米波天线逐渐被应用在各种终端设备中，以满足用户日益增长的使用需求。

目前，终端设备中的毫米波天线主要通过天线封装(antenna in package，AiP)技术实现。例如，如图1所示，可以通过AiP技术，将工作波长为毫米波的阵列天线11、射频集成电路(radio frequency integrated circuit，RFIC)12、电源管理集成电路(powermanagement integrated circuit，PMIC)13和连接器14封装成一个模块10，该模块10可以称为毫米波天线模组。其中，上述阵列天线中的天线可以为贴片天线、八木-宇田天线，或者偶极子天线等。

然而，由于上述阵列天线中的天线通常为窄带天线(例如上述列举的贴片天线等)，因此每个天线的覆盖频段有限，但是在5G系统中规划的毫米波频段通常比较多，例如以28GHz为主的n257(26.5-29.5GHz)频段和以39GHz为主的n260(37.0-40.0GHz)频段等，因此传统的毫米波天线模组可能无法覆盖5G系统中规划的主流的毫米波频段，从而导致终端设备的天线性能较差。

发明内容

本发明实施例提供一种天线单元及终端设备，以解决现有的终端设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致终端设备的天线性能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种天线单元，该天线单元包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电结构；其中，该M个馈电结构与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电结构位于第一金属凹槽底部，以及该M个馈电结构中的每个馈电结构均与第二金属凹槽耦合，M为正整数。

第二方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括上述第一方面中的天线单元。

在本发明实施例中，天线单元可以包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电结构；其中，该M个馈电结构与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电结构位于第一金属凹槽底部，以及该M个馈电结构中的每个馈电结构均与第二金属凹槽耦合，M为正整数。通过该方案，由于馈电结构可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电结构接收到交流信号的情况下，馈电结构可以与第二金属凹槽进行耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应的交流信号，进而可以使得馈电结构和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电结构与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电结构到第二金属凹槽再到馈电结构的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电结构上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元覆盖多个的频段，从而可以增加天线单元覆盖的频段。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种传统毫米波天线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之一；

图3为本发明实施例提供的天线单元的反射系数图；

图4为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之二；

图5为本发明实施例提供的馈电臂的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之三；

图7为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之四；

图8为本发明实施例提供的天线单元的俯视图；

图9为本发明实施例提供的天线单元的剖视图；

图10为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之五；

图11为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图之一；

图12为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图之二；

图13为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之一；

图14为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之二；

图15为本发明实施例提供的终端设备的仰视图之一；

图16为本发明实施例提供的终端设备的仰视图之二。

附图标记说明：10—毫米波天线模组；11—工作波长为毫米波的阵列天线；12—RFIC；13—PMIC；14—连接器；20—天线单元；201—第一金属凹槽；202—第二金属凹槽；203—馈电结构；203a—馈电部；203a1—馈电部的第一端；203b—馈电臂；204—第一绝缘体；205—第二绝缘体；206—通孔；207—第三绝缘体；D1—对角线1；D2—对角线2；S1—第一平面；L1—第三对称轴；L2—第四对称轴；L3—第一对称轴；L4—第二对称轴；30—5G毫米波信号；4—终端设备；40—壳体；41—第一金属边框；42—第二金属边框；43—第三金属边框；44—第四金属边框；45—地板；46—第一天线；47—第一凹槽。

需要说明的是，本发明实施例中，附图所示的坐标系中的坐标轴相互正交。

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，都属于本申请保护的范围。

本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一金属凹槽和第二金属凹槽等是用于区别不同的金属凹槽，而不是用于描述金属凹槽的特定顺序。

在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本发明实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多个天线单元是指两个或者两个以上的天线单元等。

下面对本发明实施例中涉及的一些术语/名词进行解释说明。

耦合：是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并可以通过相互作用从一侧向另一侧传输能量。

本发明实施例中的“耦合”可以用于指示发生耦合的部件(例如实施例中的M个馈电结构和第二金属凹槽)在天线单元工作的情况下，这些部件可以耦合；在天线单元未工作的情况下，这些部件相互绝缘。

交流信号：是指电流的方向会发生变化的信号。

多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)技术：是指一种在传输端(即发送端和接收端)使用多个天线发送信号或接收信号，以改善通信质量的技术。在该技术中，信号可以通过传输端的多个天线发送或者接收。

相对介电常数：用于表征介质材料的介电性质或极化性质的物理参数。

地板：是指终端设备中可以作为虚拟地的部分。例如终端设备中的印制电路板(printed circuit board，PCB)或终端设备的显示屏等。

蜂窝天线：是指用于在陆基蜂窝通信系统中经由具有宽度、方位角和下倾角的天线波束与终端设备进行通信的天线。

本发明实施例提供一种天线单元及终端设备，天线单元可以包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电结构；其中，该M个馈电结构与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电结构位于第一金属凹槽底部，以及该M个馈电结构中的每个馈电结构均与第二金属凹槽耦合，M为正整数。通过该方案，由于馈电结构可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电结构接收到交流信号的情况下，馈电结构可以与第二金属凹槽进行耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应的交流信号，进而可以使得馈电结构和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电结构与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电结构到第二金属凹槽再到馈电结构的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电结构上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元覆盖多个的频段，从而可以增加天线单元覆盖的频段。

本发明实施例提供的天线单元可以应用于终端设备，也可以应用于需要使用该天线单元的其它电子设备，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。下面以天线单元应用于终端设备为例，对本发明实施例提供的天线单元进行示例性的说明。

下面结合各个附图对本发明实施例提供的天线单元进行示例性的说明。

如图2所示，天线单元20可以包括第一金属凹槽201，设置在第一金属凹槽201底部的第二金属凹槽202，以及设置在第一金属凹槽201内的M个馈电结构203。

其中，上述M个馈电结构203可以与第一金属凹槽201和第二金属凹槽202均绝缘，且M个馈电结构203可以位于第一金属凹槽201底部，以及M个馈电结构中的每个馈电结构203均可以与第二金属凹槽202耦合，M为正整数。

可以理解，上述第二金属凹槽可以作为本发明实施例提供的天线单元的辐射体。

需要说明的是，本发明实施例中，为了更加清楚地示意天线单元的结构，图2是以天线单元的爆炸图示意的，即是以天线单元的组成部分处于分离状态示意的。实际实现时，上述M个馈电结构是设置在第一金属凹槽内的，即第一金属凹槽与第二金属凹槽和M个馈电结构等部件组成一个整体，以形成一个本发明实施例提供的天线单元。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构中的每个馈电结构可以为位于第一金属凹槽底部外表面至第一金属凹槽内的部分，也可以位于第一金属凹槽底部内表面至第一金属凹槽内的部分。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

为了更加清楚地描述本发明实施例提供的天线单元及其工作原理，下面具体以一个天线单元为例，对本发明实施例提供的天线单元发送信号和接收信号的工作原理进行示例性的说明。

示例性的，结合上述图2，本发明实施例中，当终端设备发送5G毫米波信号时，终端设备中的信号源会发出交流信号，信号源可以将该交流信号传输到馈电结构。然后，在馈电结构接收到该交流信号之后，馈电结构可以与第二金属凹槽进行耦合，使得第二金属凹槽上产生感应的交流信号，然后，第二金属凹槽可以向外辐射多个频率的电磁波(由于馈电结构与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径有可以有多个，例如从馈电结构到第二金属凹槽再到馈电结构的电流路径、第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径等，因此馈电结构上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个)。如此，终端设备可以通过本发明实施例提供的天线单元发送不同频率的信号。

又示例性的，本发明实施例中，当终端设备接收5G毫米波信号时，终端设备所处的空间中的电磁波(不同频率的电磁波)可以激励第二金属凹槽，从而可以使得第二金属凹槽产生感应电流(即感应的交流信号)。在第二金属凹槽产生感应的交流信号之后，第二金属凹槽可以与馈电结构进行耦合，使得馈电结构产生感应的交流信号。然后，馈电结构可以向终端设备中的接收机输入该交流信号，如此可以使得终端设备接收到其它设备发送的5G毫米波信号。即终端设备可以通过本发明实施例提供的天线单元接收不同频率的信号。

下面再结合图3，对本发明实施例提供的天线单元的性能进行示例性的说明。

示例性的，如图3所示，为本发明实施例提供的天线单元工作时，天线单元的反射系数图。当回波损耗小于-6dB(分贝)时，天线单元覆盖的频率范围可以为24.917GHz-41.817GHz，该频率范围可以包括多个毫米波频段(例如n257、n258、n260和n261)；当回波损耗小于-10dB时，天线单元覆盖的频率范围可以为26.507GHz-40.285GHz，该频率范围也可以包括多个主要的毫米波频段(例如n257、n260和n261)。如此，本发明实施例提供的天线单元可以覆盖大多数5G毫米波频段(例如n257、n258、n260、n261主流的5G毫米波频段)，从而可以提高终端设备的天线性能。

需要说明的是，本发明实施例中，当一个天线单元的回波损耗小于-6dB时，该天线单元可以满足实际使用需求；当一个天线单元的回波损耗小于-10dB时，该天线单元的性能更加优良。上述图3中的点a、点b、点c和点d用于标记回波损耗的数值，由图3可见，点a标记的回波损耗的数值为-5.9889，点b标记的回波损耗的数值为-6.0102，点c标记的回波损耗的数值为-10.034，点d标记的回波损耗的数值为-10.009。即本发明实施例提供的天线单元可以在满足实际使用需求的基础上，保证更加优良的性能。

本发明实施例提供一种天线单元，由于馈电结构可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电结构接收到交流信号的情况下，馈电结构可以与第二金属凹槽进行耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应的交流信号，进而可以使得馈电结构和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电结构与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电结构到第二金属凹槽再到馈电结构的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电结构上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元覆盖多个的频段，从而可以增加天线单元覆盖的频段。

可选的，本发明实施例中，第一金属凹槽的开口可以大于第二金属凹槽的开口。即第一金属凹槽的开口面积可以大于第二金属凹槽的开口面积。

本发明实施例中，如图2所示，由于在Z轴所指示的方向上，第二金属凹槽202是在第一金属凹槽201底部设置的，且第一金属凹槽201的开口面积与第一金属凹槽201底部面积相等，因此当第一金属凹槽201的开口大于第二金属凹槽202的开口时，可以使得第二金属凹槽202不被第一金属凹槽201遮挡。

本发明实施例中，由于第二金属凹槽设置在第一金属凹槽底部，因此在第二金属凹槽的开口小于第一金属凹槽的开口的情况下，可以便于在第一金属凹槽底部设置第二金属凹槽，从而可以简化天线单元的制造工艺。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属凹槽可以为矩形凹槽或圆形凹槽，上述第二金属凹槽也可以为矩形凹槽或圆形凹槽。

当然，实际实现时，上述第一金属凹槽和第二金属凹槽还可以为其它任意可能形状的金属凹槽，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一金属凹槽的形状可以为第一金属凹槽的开口的形状。即当上述第一金属凹槽为矩形凹槽时，该第一金属凹槽的开口形状可以为矩形；当上述第一金属凹槽为圆形凹槽时，该第一金属凹槽的开口形状可以为圆形。

相应的，上述第二金属凹槽的形状可以为第二金属凹槽的开口形状。

需要说明的是，本发明实施例中的示例均是以第一金属凹槽和第二金属凹槽为同一种形状的凹槽进行举例的，其并不对本发明实施例造成任何限定。实际实现时，第一金属凹槽和第二金属凹槽的形状可以相同，也可以不同。

示例性的，当第一金属凹槽为矩形凹槽时，第二金属凹槽可以为矩形凹槽，也可以为圆形凹槽。

本发明实施例中，由于不同形状的金属凹槽(包括第一金属凹槽和第二金属凹槽)组成的天线单元的性能可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求，选择合适的形状的金属凹槽作为本发明实施例提供的天线单元中的第一金属凹槽和第二金属凹槽，从而可以使得天线单元可以工作在5G毫米波频段内。

进一步的，由于规则形状的金属凹槽组成的天线单元的形状比较稳定，因此通过将上述第一金属凹槽和/或第二金属凹槽设置为矩形凹槽或圆形凹槽，可以使得本发明实施例提供的天线单元的性能比较稳定，从而可以提高天线单元的性能。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属凹槽的开口的任意一条对角线可以与上述第二金属凹槽的开口的任意一条对角线均不平行。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一金属凹槽的开口的对角线可以用于指示第一金属凹槽内边缘形成的封闭形状(例如矩形或者六边形等)的对角线。相应的，上述第二金属凹槽的开口的对角线可以用于指示第二金属凹槽内边缘形成的封闭形状(例如矩形或者六边形等)的对角线。

本发明实施例中，为了便于描述，下面以第一金属凹槽的开口的一条对角线(以下称为对角线1)和第二金属凹槽的开口的一条对角线(以下称为对角线2)进行示例性的说明。

本发明实施例中，对角线1与对角线2不平行，可以理解为：对角线1与对角线2之间的夹角(以下称为第一夹角)大于0°，且小于180°。

本发明实施例中，上述第一夹角可以根据本发明实施例提供的天线单元的性能确定。

可选的，本发明实施例中，当上述第一金属凹槽与上述第二金属凹槽均为矩形凹槽时，上述第一夹角可以大于0度，且小于或等于45度。

需要说明的是，本发明实施例中，当上述第一夹角大于45度，且小于或等于90度时，上述对角线1与对角线2的位置关系与第一夹角大于0度，且小于或等于45度时对角线1与对角线2的位置关系相同。相应的，当上述第一夹角大于90度，且小于或等于135度；或者预设角度大于135度，且小于或等于180度，对角线1与对角线2位置关系均与第一夹角大于0度，且小于或等于45度时，对角线1与对角线2的位置关系相同。

示例性的，如图2所示，第一金属凹槽201开口的对角线(即对角线1)D1与第二金属凹槽202开口的对角线(即对角线2)D2的夹角(即上述第一夹角)可以为45度。

本发明实施例中，由于第二金属凹槽在第一金属凹槽底部的设置位置不同，天线单元的性能可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求，在第一金属凹槽底部设置该第二金属凹槽，如此可以使得天线单元工作在5G毫米波频段。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构均可以凸出于第一金属凹槽底部。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构可以为L型馈电结构。

本发明实施例中，当上述M个馈电结构为L型馈电结构时，该M个馈电结构中的每个馈电结构的一部分均可以设置在第一金属凹槽底部，另一部分均可以凸出于第一金属凹槽底部。

本发明实施例中，由于上述M个馈电结构中的每个馈电结构均可以与第二金属凹槽耦合，且第二金属凹槽设置在第一金属凹槽底部，因此在该M个馈电结构均凸出与第一金属凹槽底部的情况下，该M个馈电结构与第二金属凹槽可以在结构上满足耦合条件，如此当馈电结构或第二金属凹槽上有电流流过时，馈电结构可以与第二金属凹槽进行耦合。

可选的，本发明实施例中，结合图2，如图4所示，M个馈电结构中的每个馈电结构包括馈电部203a和馈电臂203b，每个馈电结构中的馈电部203a设置在第一金属凹槽201底部、且贯穿第一金属凹槽201底部，以及每个馈电结构中的馈电部203a均与第一金属凹槽201和第二金属凹槽202绝缘，一个馈电结构(M个馈电结构中的任意一个馈电结构)中的馈电部的第一端203a1与该一个馈电结构中的馈电臂203b电连接，该一个馈电结构中的馈电部的第二端(未在图中示出)与信号源电连接。

需要说明的是，本发明实施例中，为了更加清楚地示意天线单元的结构，图4是以天线单元的爆炸图示意的，即是以天线单元的组成部分均处于分离状态示意的。实际实现时，每个馈电结构中的馈电部均与一个馈电结构中的馈电臂电连接形成一个完整的馈电结构。

本发明实施例中，以一个馈电结构中的馈电部为例，该馈电结构中的馈电部的第一端可以与该馈电结构中的馈电臂电连接，该馈电结构中的馈电部的第二端可以与终端设备中的一个信号源电连接。如此，终端设备中的信号源的电流可以通过馈电部传输到馈电臂上，然后通过馈电臂与第二金属凹槽进行耦合，如此可以使得第二金属凹槽产生感应电流，从而可以使得第二金属凹槽辐射一定频率的电磁波，如此，本发明实施例提供的天线单元可以将终端设备中的5G毫米波信号辐射出去。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构中的馈电臂在第二金属凹槽上的投影可以与第二金属凹槽的开口边缘相交。

可以理解，上述M个馈电结构中的馈电臂与第二金属凹槽在空间的投影相交的部分。

本发明实施例中，在M个馈电结构中的馈电臂在第二金属凹槽上的投影与第二金属凹槽的开口边缘相交的情况下，上述M个馈电结构中的馈电臂与第二金属凹槽满足耦合连接的关系(即在天线单元工作的情况下，M个馈电结构中的馈电臂与第二金属凹槽耦合；在天线单元未工作的情况下，M个馈电结构中的馈电臂与第二金属凹槽绝缘)。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构中的馈电臂均可以位于同一平面上。

可以理解，本发明实施例中，在上述M个馈电结构中的馈电臂均位于同一平面上的情况下，该M个馈电结构中的馈电臂与上述第一金属凹槽底部之间的距离均相等；相应的，该M个馈电结构中的馈电臂与上述第二金属凹槽之间的距离也均相等。

本发明实施例中，由于在上述M个馈电结构中的馈电臂与第二金属凹槽之间的距离均相等的情况下，可以便于控制该M个馈电结构与第二金属凹槽耦合的参数，例如耦合产生的感应电流等，因此将该M个馈电结构中的馈电臂均设置在同一平面上，可以使得不同馈电结构中的馈电臂与第二金属凹槽之间的距离均相等，如此便于控制本发明实施例提供的天线单元的工作状态。

可选的，本发明实施例中，一个馈电结构(即上述M个馈电结构中的任意一个馈电结构)中的馈电臂为对称形状的馈电臂。例如一个馈电结构中的馈电臂可以沿水平方向对称，也可以沿垂直方向对称等。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，一个馈电结构(即上述M个馈电结构中的任意一个馈电结构)中的馈电臂可以为以下任意一种馈电臂：矩形馈电臂、“T”形馈电臂、“Y”形馈电臂。

当然，实际实现时，上述一个馈电结构中的馈电臂还可以为其它任意可能的馈电臂。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构中的馈电臂可以为同一种馈电臂(例如该M个馈电结构中的馈电臂均为“Y”形馈电臂)，也可以不同的馈电臂(例如该M个馈电结构中的部分馈电臂为“T”形馈电臂，另一部分馈电臂为“Y”形馈电臂)。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，上述M个馈电结构中的馈电臂可以均为如图4所示的“T”形馈电臂203b，也可以均为如图5所示的“Y”形馈电臂203b。

本发明实施例中，由于不同形式(例如形状、材质和结构等)的馈电臂与第二金属凹槽耦合时的耦合量可能不同，且不同形式的馈电臂的阻抗需求也可能不同，即不同形式的馈电臂对天线单元的工作性能的影响可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求，选择合适的馈电臂，从而可以使得天线单元工作在合适的频率范围内。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构可以为四个馈电结构(即M＝4)，该四个馈电结构可以组成两个馈电结构组，每个馈电结构组可以包括对称设置的两个馈电结构，且一个馈电结构组的对称轴与另一个馈电结构组的对称轴正交。

其中，与第一馈电结构电连接的信号源和与第二馈电结构电连接的信号源的幅值可以相等，相位可以相差180度，第一馈电结构和第二馈电结构可以为与同一馈电结构组中不同的馈电结构。

本发明实施例中，由于天线单元中可以包括两个馈电结构组，因此终端设备可以通过天线单元中的该两个馈电结构组同时发送信号和接收信号，即可以通过本发明实施例提供的天线单元实现MIMO技术，如此可以提高天线单元的通信容量和通信速率，即可以提高天线单元的数据传输速率。

需要说明的是，为了便于描述和理解，下述实施例中将上述两个馈电结构组分为第一馈电结构组和第二馈电结构组。其中，第一馈电结构组和第二馈电结构组中分别包括两对称设置的两个馈电结构，且第一馈电结构组的对称轴与第二馈电结构组的对称轴正交。

可选的，本发明实施例中，上述第一馈电结构组和上述第二馈电结构组可以为两个不同极化的馈电结构组。具体的，第一馈电结构组可以为一个第一极化的馈电结构组，第二馈电结构组可以为一个第二极化的馈电结构组。

示例性的，结合图2，如图6所示，上述第一馈电结构组可以包括馈电结构2030和馈电结构2031，上述第二馈电结构组可以包括馈电结构2032和馈电结构2033。其中，馈电结构2030和馈电结构2031形成的第一馈电结构组可以为第一极化的馈电结构组(例如+45°极化的馈电结构组)；馈电结构2032和馈电结构2033形成的第二馈电结构组可以为第二极化的馈电结构组(例如-45°极化的馈电结构组)。

可选的，本发明实施例中，上述第一极化和第二极化可以为不同方向的极化。

示例性的，上述第一极化可以为+45°极化或水平极化；上述第二极化可以为-45°极化或垂直极化。

当然，实际实现时，上述第一极化和第二极化还可以为其它任意可能的极化形式。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于上述第一馈电结构组和上述第二馈电结构组可以为两个不同极化(第一极化和第二极化)的馈电结构组，因此可以使得本发明实施例提供的天线单元可以形成一个双极化的天线单元，如此可以提高天线单元的无线连接能力，从而可以减小天线单元通信断线的概率，即可以提高天线单元的通信能力。

可选的，本发明实施例中，对于第一馈电结构组中的两个馈电结构，与该两个馈电结构(具体可以为与该两个馈电结构中的馈电部)电连接的信号源的幅值可以相等，且与该两个馈电结构电连接的信号源的相位可以相差180度。

相应的，对于第二馈电结构组中的两个馈电结构，与该两个馈电结构(具体可以为与该两个馈电结构中的馈电部)电连接的信号源的幅值可以相等，且与该两个馈电结构电连接的信号源的相位可以相差180度。

本发明实施例中，当第一馈电结构组中的一个馈电结构处于工作状态时，第一馈电结构组中的另一个馈电结构也可以处于工作状态。相应的，当第二馈电结构组中的一个馈电结构处于工作状态时，第二馈电结构组中的另一个馈电结构也可以处于工作状态。即同一馈电结构组中的馈电结构可以是同时工作的。

可选的，本发明实施例中，当第一馈电结构组中的馈电结构处于工作状态时，第二馈电结构组中的馈电结构可能处于工作状态，也可能不处于工作状态。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于采用差分正交馈电方式的天线单元的数据传输速率较高，因此可以通过将上述第一馈电结构组与第二馈电结构组正交分布，且与同一个馈电结构组中的两个馈电结构电连接的信号源的幅值相等，且与该两个馈电结构电连接的信号源的相位相差180度的方式，使得本发明实施例提供的天线单元采用的馈电方式为差分正交馈电方式，从而可以进一步提高天线单元的数据传输速率，即可以进一步提高天线单元的通信容量和通信速率。

可选的，本发明实施例中，上述两个馈电结构组中，任意一个馈电结构组中的馈电臂可以分布在另一个馈电结构组的对称轴上。

可选的，本发明实施例中，上述两个馈电结构组中的馈电臂可以位于同一个平面上，且该两个馈电结构组中，任意一个馈电结构组中的馈电臂可以分布在另一个馈电结构组的对称轴上。

示例性的，结合图4，如图7所示，第一馈电结构组中的馈电臂与第二馈电结构组中的馈电臂均位于第一平面S1上，即第一馈电结构组中的馈电臂203b0和馈电臂203b1位于第一平面S1上，第二馈电结构组中的馈电臂203b2和馈电臂203b3也位于第一平面S1上。且如图7所示，第一馈电结构组中的馈电臂203b0和馈电臂203b1位于第二馈电结构组的对称轴(即第三对称轴)L1上，第二馈电结构组中的馈电臂203b2和馈电臂203b3位于第一馈电结构组的对称轴(即第四对称轴)L2上。

可选的，本发明实施例中，上述第二金属凹槽可以为矩形凹槽，上述两个馈电结构组可以包括第一馈电结构组和第二馈电结构组，第一馈电结构组中的馈电结构可以分布在第二金属凹槽的第一对称轴上，第二馈电结构组中的馈电结构可以分布在第二金属凹槽的第二对称轴上。

可选的，本发明实施例中，上述第一对称轴和上述第二对称轴可以为第二金属凹槽的、与第二金属凹槽的开口所在表面平行的截面的两条对称轴。

本发明实施例中，第一馈电结构组中的馈电臂可以分布在第二金属凹槽的第五对称轴上，第二馈电结构组中的馈电臂可以分布在第二金属凹槽的第六对称轴上；第一馈电结构组中的馈电部可以分布在第二金属凹槽的第七对称轴上，第二馈电结构组中的馈电部可以分布在第二金属凹槽的第八对称轴上。其中，该第五对称轴和第七对称轴可以与上述第一对称轴平行，该第六对称轴和第八对称轴可以与上述第二对称轴平行。

也就是说，上述两个馈电结构组中的馈电臂可以位于同一平面上，上述两个馈电结构组中的馈电部可以位于同于平面上。

示例性的，如图8所示，为本发明实施例提供的天线单元在Z轴反向(例如图4所示的坐标系)上的一种俯视图。由图8可见，第一金属凹槽201的开口形状和第二金属凹槽202的开口形状均为矩形(即第一金属凹槽和第二金属凹槽均为矩形凹槽)，上述M个馈电结构设置在第一金属凹槽201内。其中，馈电结构2030和馈电结构2031可以分布在第二金属凹槽202的一条对称轴(即第一对称轴)L3上，馈电结构2032和馈电结构2033可以分布在第二金属凹槽202的另一条对称轴(即第二对称轴)L4上。

需要说明的是，为了清楚的示意天线单元中的各个部件之间的关系，上述图8中的第二金属凹槽用填充标识填充，用于表示第二金属凹槽设置在第一金属凹槽底部。

由于图8为本发明实施例提供的天线单元在Z轴反向上的俯视图，因此图8示意的坐标系仅示意了X轴和Y轴。

本发明实施例中，由于上述M个馈电结构与第二金属凹槽的相对位置不同，上述M个馈电结构与第二金属凹槽耦合时的耦合参数可能不同，例如上述M个馈电结构与第二金属凹槽耦合产生的感应电流可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求(例如天线单元覆盖的频率范围)，灵活的设置上述M个馈电结构与第二金属凹槽的位置。

可选的，本发明实施例中，天线单元还可以包括设置在该上述第一金属凹槽底部与M个馈电结构之间的第一绝缘体，该第一绝缘体可以承载上述M个馈电结构中的馈电臂。

其中，对于上述M个馈电结构中的每个馈电结构，穿过第一绝缘体的馈电结构中的馈电部的第一端可以与该馈电结构中的馈电臂电连接。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电结构中的馈电臂可以承载在上述第一绝缘体上，也可以承载在第一绝缘体内。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，如图9所示，为本发明实施例提供的天线单元的剖视图。在图9中，天线单元20还可以包括设置在第一金属凹槽201底部和M个馈电结构之间的第一绝缘体204。其中，M个馈电结构中的馈电臂203b承载在第一绝缘体204上。一个馈电结构(上述M个馈电结构中的任意一个馈电结构)中的馈电部的第一端可以穿过第一绝缘体204与该一个馈电结构中的馈电臂203b电连接。

本发明实施例中，上述第一绝缘体不仅可以承载上述M个馈电结构中的馈电臂，还可以隔离该M个馈电结构中的馈电臂和第一金属凹槽，从而可以防止该M个馈电结构中的馈电臂与第一金属凹槽之间产生扰。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的截面形状可以与第一金属凹槽的开口形状相同，例如矩形或圆形等任意可能的形状。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一绝缘体的形状还可以为任意可以满足实际使用需求的形状。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料可以为相对介电常数和损耗角正切值均比较小的绝缘材料。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料可以为塑胶或者泡沫等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料的相对介电常数可以为2.53，损耗角正切值可以为0.003。

需要说明的是，本发明实施例，在承载上述M个馈电结构中的馈电臂的前提下，第一绝缘体的材料的损耗角正切值越小，该第一绝缘体对天线单元的辐射效果的影响越小。也就是说，上述第一绝缘体的材料的损耗角正切值越小，第一绝缘体对天线单元的工作性能影响越小，天线单元的辐射效果越好。

本发明实施例中，上述第一绝缘体不仅可以承载上述M个馈电结构，还可以隔离该M个馈电结构和第一金属凹槽，从而可以防止该M个馈电结构和第一金属凹槽之间产生干扰。

可选的，本发明实施例中，在上述M个馈电结构中的馈电臂承载在第一绝缘体上的情况下，天线单元还可以包括设置在第一金属凹槽内的第二绝缘体，该第二绝缘体可以设置在第一绝缘体的第一侧，该第一侧可以为第一绝缘体中上述M个馈电结构中的馈电臂所在的一侧。

本发明实施例中，当上述M个馈电结构中的馈电臂承载在第一绝缘体上的情况下，可能会使得该M个馈电结构中的馈电臂暴露在空气中，从而外界的其它物体可能对该M个馈电结构中的馈电臂产生干扰。如此可以通过在第一绝缘体的第一侧设置上述第二绝缘体，减小外界对该M个馈电结构中的馈电臂的干扰。

示例性的，结合图4，如图10所示，上述M个馈电结构中的馈电臂203b承载在第一绝缘体204上，第二绝缘体205可以设置在第一绝缘体204的第一侧B1。

需要说明的是，本发明实施例中，为了更加清楚地示意天线单元的结构，图10是以天线单元的爆炸图示意的，即是以天线单元的组成部分均处于分离状态示意的。实际实现时，第一绝缘体和第二绝缘体均设置在第一金属凹槽内，且第二绝缘体与第一绝缘体的第一侧接触。

可选的，本发明实施例中，在上述M个馈电结构中的馈电臂承载在第一绝缘体上，且第二绝缘体与第一绝缘体的第一侧接触时，该M个馈电结构中的馈电臂可以嵌入第二绝缘体中。

示例性的，如图9所示，上述M个馈电结构中的馈电臂203b承载在第一绝缘体204上，且该M个馈电结构中的馈电臂203b嵌入第二绝缘体205中。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的截面形状可以与第一金属凹槽的开口形状相同，例如矩形或圆形等任意可能的形状。

当然，实际实现时，上述第二绝缘体的截面的形状还可以为其它任意可能的形状，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以为相对介电常数和损耗角正切值均比较小的绝缘材料。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以与上述第一绝缘体的材料相同。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以为塑胶或者泡沫等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料的相对介电常数可以为2.5，损耗角正切值可以为0.001。

需要说明的是，本发明实施例，在隔离上述M个馈电结构中的馈电臂与外界的前提下，第二绝缘体的材料的损耗角正切值越小，该第二绝缘体对天线单元的辐射效果的影响越小。也就是说，上述第二绝缘体的材料的损耗角正切值越小，第二绝缘体对天线单元的工作性能影响越小，天线单元的辐射效果越好。

可选的，本发明实施例中，如图9所示，第二绝缘体205可以与第一金属凹槽201的开口所在表面齐平。

当然，实际实现时，上述第二绝缘体还可以的厚度还可以为其它任意可能的厚度，即第二绝缘体可以位于上述第一金属凹槽内的其它任意可能的位置，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于第二绝缘体的厚度不同，天线单元的性能也可能不同，因此可以根据实际使用需求设置上述第二绝缘体的厚度，从而可以使得天线单元的设计更加灵活。

进一步的，当第二绝缘体与第一金属凹槽的开口所在表面齐平时，可以使得本发明实施例提供的天线单元的外表面比较平整，从而可以使得天线单元的外表面比较美观。

可选的，本发明实施例中，如图9所示，第一金属凹槽201底部还可以设置有贯穿第一金属凹槽201底部的M个通孔206，上述M个馈电结构中的馈电部203a可以分别设置在一个通孔206中。

可选的，本发明实施例中，上述M个通孔可以为直径相同的通孔。

可选的，本发明实施例中，上述M个通孔可以分布在第一金属凹槽的对角线上。其中，该M个通孔的在第一金属凹槽中的具体分布方式可以根据上述M个馈电结构在第一金属凹槽中的分布位置确定。

本发明实施例中，由于在第一金属凹槽中设置通孔比较简单，容易实现，因此可以通过在上述第一金属凹槽底部设置贯穿第一金属凹槽底部的通孔，并将上述M个馈电结构中的馈电部设置在这些通孔中的方式，简化馈电部贯穿金属凹槽的工艺。

可选的，本发明实施例中，上述M个通孔中的每个通孔内可以设置有第三绝缘体，该第三绝缘体可以包裹设置在通孔中的馈电部。

本发明实施例中，上述第三绝缘体包裹设置在通孔中的馈电部，可以使得馈电部固定在通孔中。

示例性的，如图9所示，第一金属凹槽201底部设置有多个通孔206，每个通孔206中设置有第三绝缘体207，馈电部203a可以穿过通孔206中设置的第三绝缘体207和第一绝缘体204，与馈电臂203b电连接。

需要说明的是，图9中与馈电部203a的一端(例如本发明实施例中的第二端)电连接的信号源30可以为终端设备中的毫米波信号源。

本发明实施例中，上述第三绝缘体的材料可以为相对介电常数比较小的绝缘材料。

示例性的，上述第三绝缘体的材料可以为泡沫材料或者塑胶材料等任意可能的材料。

可选的，本发明实施例中，上述第三绝缘体可以与上述第一绝缘体的材料为同一种绝缘材料，也可以为不同的绝缘材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，第三绝缘体、馈电部以及金属凹槽中设置通孔共同构成了特征阻抗为50欧的同轴传输结构，一方面，由于通孔的直径可能大于馈电结构中的馈电部的直径，因此当馈电结构中的馈电部设置在通孔中时，该馈电结构中的馈电部可能无法固定在该通孔中，因此通过在通孔中设置上述第三绝缘体，且该第三绝缘体包裹馈电结构中的馈电部设置的方式，可以使得馈电结构中的馈电部固定在通孔中。另一方面，由于第一金属凹槽和馈电结构中的馈电部均为金属材质，在天线单元工作的过程中，两者之间可能会产生干扰，因此可以通过在通孔中增加上述第三绝缘体的方式隔离馈电结构中的馈电部与第一金属凹槽，使得馈电结构中的馈电部与第一金属凹槽绝缘，从而可以使得终端设备的天线性能更加稳定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述各个附图所示的天线单元均是以结合本发明实施例中的一个附图为例示例性的说明的。具体实现时，上述各个附图所示的天线单元还可以结合上述实施例中示意的其它可以结合的任意附图实现，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种终端设备，该终端设备可以包括上述如图2至图10中任一实施例提供的天线单元。对于天线单元的描述具体可以参见上述实施例中对天线单元的相关描述，此处不再赘述。

本发明实施例中的终端设备可以为移动终端，也可以为非移动终端。示例性的，移动终端可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等，非移动终端可以为个人计算机(personal computer，PC)或电视机(television，TV)等，本发明实施例不作具体限定。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体中可以设置有至少一个第一凹槽，每个天线单元可以设置在一个第一凹槽内。

本发明实施例中，可以通过在终端设备的壳体中设置上述至少一个第一凹槽，并将本发明实施例提供的天线单元设置在该第一凹槽内，实现在终端设备中集成至少一个本发明实施例提供的天线单元。

可选的，本发明实施例中，上述第一凹槽可以设置在终端设备的壳体的边框中。

本发明实施例中，如图11所示，终端设备4可以包括壳体40。壳体40可以包括第一金属边框41，与第一金属边框41连接的第二金属边框42，与第二金属边框42连接的第三金属边框43，与第三金属边框43和第一金属边框41均连接的第四金属边框44。终端设备4还可以包括与第二金属边框42和第四金属边框44均连接的地板45，以及设置在第三金属边框43、部分第二金属边框42和部分第四金属边框44所围成的区域的第一天线46(具体的，这些金属边框也可以为第一天线中的一部分)。其中，第二金属边框42上设置有第一凹槽47。如此，本发明实施例提供的天线单元可以设置该第一凹槽内，从而可以使得终端设备中包括本发明实施例提供的天线单元形成的阵列天线模组，进而可以实现在终端设备中集成本发明实施例提供的天线单元的设计。

本发明实施例中，上述地板可以为终端设备中的PCB或金属中框，或者为终端设备的显示屏等任意可以作为虚拟地的部分。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一天线可以为终端设备的第二代移动通信系统(即2G系统)、第三代移动通信系统(即3G系统)，以及第四代移动通信系统(即4G系统)等系统的通信天线。本发明实施例中的集成在终端设备中的天线单元(金属凹槽和位于该金属凹槽内的M个馈电结构和第一绝缘体等部件形成的天线单元)可以为终端设备的5G系统的天线。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框可以依次首尾连接形成封闭式边框；或者，上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框中的部分边框可以连接形成半封闭式边框；或者，上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框可以互不连接形成开放式边框。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，上述图11所示的壳体40包括的边框是以第一金属边框41、第二金属边框42、第三金属边框43和第四金属边框44依次首尾连接形成的封闭式边框为例进行示例性的说明的，其并不对本发明实施例造成任何限定。对于上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框之间以其它连接方式(部分边框连接或各个边框互不连接)形成的边框，其实现方式与本发明实施例提供的实现方式类似，为避免重复，此处不再赘述。

可选的，本发明实施例中，上述至少一个第一凹槽可以设置壳体的同一边框中，也可以设置在不同的边框中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体上可以设置有多个第一凹槽，从而可以在终端设备中设置多个本发明实施例提供的天线单元，从而可以使得终端设备中包括多个天线单元，以提升终端设备的天线性能。

本发明实施例中，当终端设备中设置有多个天线单元时，根据天线单元的结构，可以缩小相邻两个第一凹槽之间的距离，即缩小相邻两个天线单元间隔的距离，如此可以在终端设备包括较少数量的天线单元情况下，增大天线单元中的M个馈电结构和第二金属凹槽产生的电磁波的波束的扫描角度，从而可以增大终端设备的毫米波天线通信的覆盖范围。

本发明实施例中，可以通过在终端设备的壳体上设置至少一个第一凹槽，并在每个第一凹槽中设置一个本发明实施例提供的天线单元，以使得终端设备中可以集成至少一个本发明实施例提供的天线单元，以提高终端设备的天线性能。

可选的，本发明实施例中，天线单元中的第一金属凹槽和第二金属凹槽可以为终端设备的壳体的一部分。可以理解，第一金属凹槽和第二金属凹槽可以为终端设备的壳体上设置的凹槽。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体可以为终端设备中的蜂窝天线的辐射体和/或终端设备中的非蜂窝天线的辐射体。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属凹槽和第二金属凹槽可以设置在终端设备的壳体的金属边框上。

示例性的，如图12所示，本发明实施例提供的终端设备4的壳体40中可以设置有至少一个第一金属凹槽201和设置在第一金属凹槽201底部的第二金属凹槽(未在图12中示出)，天线单元中的M个馈电结构等部件可以设置在第一金属凹槽201内(实际中，在图12示意的终端设备的角度，第一金属凹槽和第二金属凹槽是不可见的)。

需要说明的是，本发明实施例中，为了便于描述，下述实施例中，将第一金属凹槽和第二金属凹槽总称为目标金属凹槽。

可选的，本发明实施例中，一个目标金属凹槽可以设置在壳体的第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框，以及第四金属边框中的任意一个金属边框中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可以理解，在上述目标金属凹槽设置在壳体的边框(例如上述第一金属边框等)的情况下，本发明实施例中的目标金属凹槽中包括的目标金属凹槽的侧壁、目标金属凹槽底部等部分均可以为终端设备的一部分，具体可以为本发明实施例提供的壳体的边框的一部分。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体还可以作为终端设备中非毫米波天线的辐射体，如此可以大幅缩小终端设备中的天线所占用的空间。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图12均是以上述第一金属凹槽201和第二金属凹槽(即目标金属凹槽)设置在壳体40的第一金属边框41上，且目标金属凹槽的开口方向为如图12所示的坐标系的Z轴正向为例进行示例性说明的。

可以理解，本发明实施例中，如图12所示，当目标金属凹槽设置在壳体的第二金属边框中时，目标金属凹槽的开口方向可以为X轴正向；当目标金属凹槽设置在壳体的第三金属边框上时，目标金属凹槽的开口方向可以为Z轴反向；当目标金属凹槽设置在壳体的第四金属边框上时，目标金属凹槽的开口方向可以为X轴反向。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体中可以设置多个目标金属凹槽，并在每个目标金属凹槽内设置本发明实施例中的M个馈电结构等部件，以使得终端设备中可以集成多个本发明实施例提供的天线单元，如此这些天线单元可以形成天线阵列，从而可以提高终端设备的天线性能。

本发明实施例中，如图13所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为28GHz的信号(即天线单元辐射低频信号)时，天线单元辐射的方向图；如图14所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为39GHz的信号(即天线单元辐射高频信号)时，天线单元辐射的方向图。由图13和图14可见，天线单元辐射高频信号时的最大辐射方向，与天线单元辐射低频信号时的最大辐射方向相同，因此本发明实施例提供的天线单元适合组成天线阵列。如此，终端设备可以设置至少两个目标金属凹槽，并在每个目标金属凹槽中均设置上述M个馈电结构等部件，以使得终端设备中包括多个本发明实施例提供的天线单元，从而可以使得终端设备中包括该天线单元组成的天线阵列，进而可以提高终端设备的天线性能。

可选的，本发明实施例中，在终端设备中集成多个本发明实施例提供的天线单元的情况下，相邻两个天线单元之间间隔的距离(即相邻两个目标金属凹槽之间间隔的距离)可以根据天线单元的隔离度和该多个天线单元形成的天线阵列的扫描角度确定。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体中设置的目标金属凹槽的数量可以根据目标金属凹槽的尺寸和终端设备的壳体的尺寸确定，本发明实施例对此不作限定。

示例性的，如图15所示，为本发明实施例提供的壳体上设置的多个天线单元在Z轴正向(如图12所示的坐标系)上的仰视图。假设第一金属凹槽为矩形凹槽，如图15所示，第三金属边框43上设置有本发明实施例提供的多个天线单元(每个天线单元由壳体上的第一金属凹槽、设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽和位于第一金属凹槽内的M个馈电结构等部件形成)。其中，M个馈电结构203设置在第一金属凹槽201内，且图15中的馈电结构中的馈电臂为“T”形馈电臂，以及第二金属凹槽未在图15中示出。

示例性的，如图16所示，为本发明实施例提供的壳体上设置的多个天线单元在Z轴正向(如图12所示的坐标系)上的仰视图。假设第一金属凹槽为圆形凹槽，如图16所示，第三金属边框43上设置有本发明实施例提供的多个天线单元(每个天线单元由壳体上的第一金属凹槽、设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽和位于第一金属凹槽内的M个馈电结构等部件形成)。其中，M个馈电结构203设置在第一金属凹槽201内，且图16中的馈电结构中的馈电臂为矩形馈电臂，以及第二金属凹槽未在图16中示出。

需要说明的是，本发明实施例中上述图15和图16均是以第三金属边框上设置的4个天线单元为例进行示例性说明的，其并不对本发明实施例形成任何限定。可以理解，具体实现时，第三金属边框上设置的天线单元的数量可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不做任何限定。

本发明实施例提供一种终端设备，该终端设备可以包括天线单元。该天线单元可以包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电结构；其中，该M个馈电结构与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电结构位于第一金属凹槽底部，以及该M个馈电结构中的每个馈电结构均与第二金属凹槽耦合，M为正整数。通过该方案，由于馈电结构可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电结构接收到交流信号的情况下，馈电结构可以与第二金属凹槽进行耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应的交流信号，进而可以使得馈电结构和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电结构与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电结构到第二金属凹槽再到馈电结构的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电结构上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元覆盖多个的频段，从而可以增加天线单元覆盖的频段。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (16)

1.一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括第一金属凹槽，设置在所述第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，以及设置在所述第一金属凹槽内的M个馈电结构；

其中，所述M个馈电结构与所述第一金属凹槽和所述第二金属凹槽均绝缘，且所述M个馈电结构位于所述第一金属凹槽底部，以及所述M个馈电结构中的每个馈电结构均与所述第二金属凹槽耦合，M为正整数。

2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属凹槽的开口大于所述第二金属凹槽的开口。

3.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属凹槽为矩形凹槽或圆形凹槽，所述第二金属凹槽为矩形凹槽或圆形凹槽。

4.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属凹槽的开口的任意一条对角线与所述第二金属凹槽的开口的任意一条对角线均不平行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电结构中的每个馈电结构包括馈电部和馈电臂，所述每个馈电结构中的馈电部设置在所述第一金属凹槽底部、且贯穿所述第一金属凹槽底部，以及每个馈电结构中的馈电部均与所述第一金属凹槽和所述第二金属凹槽绝缘，一个馈电结构中的馈电部的第一端与所述一个馈电结构中的馈电臂的一端电连接，所述一个馈电结构中的馈电部的第二端与信号源电连接。

6.根据权利要求5所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电结构中的馈电臂在所述第二金属凹槽上的投影与所述第二金属凹槽的开口边缘相交。

7.根据权利要求5所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电结构中的馈电臂均位于同一平面上。

8.根据权利要求5所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电结构为四个馈电结构，所述四个馈电结构组成两个馈电结构组，每个馈电结构组包括对称设置的两个馈电结构，且一个馈电结构组的对称轴与另一个馈电结构组的对称轴正交；

其中，与第一馈电结构电连接的信号源和与第二馈电结构电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度，所述第一馈电结构和所述第二馈电结构为同一馈电结构组中不同的馈电结构。

9.根据权利要求8所述的天线单元，其特征在于，所述两个馈电结构组中，任意一个馈电结构组中的馈电臂分布在另一个馈电结构组的对称轴上。

10.根据权利要求8所述的天线单元，其特征在于，所述第二金属凹槽为矩形凹槽，所述两个馈电结构组包括第一馈电结构组和第二馈电结构组，所述第一馈电结构组中的馈电结构分布在所述第二金属凹槽的第一对称轴上，所述第二馈电结构组中的馈电结构分布在所述第二金属凹槽的第二对称轴上。

11.根据权利要求5所述的天线单元，其特征在于，所述天线单元还包括设置在所述第一金属凹槽底部与所述M个馈电结构之间的第一绝缘体，所述第一绝缘体承载所述M个馈电结构中的馈电臂；

其中，对于所述每个馈电结构，穿过所述第一绝缘体的馈电结构中的馈电部的第一端与所述馈电结构中的馈电臂电连接。

12.根据权利要求11所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电结构中的馈电臂承载在所述第一绝缘体上；

所述天线单元还包括设置在所述第一金属凹槽内的第二绝缘体，所述第二绝缘体设置在所述第一绝缘体的第一侧，所述第一侧为所述第一绝缘体中所述M个馈电结构中的馈电臂所在的一侧。

13.根据权利要求12所述的天线单元，其特征在于，所述第二绝缘体与所述第一金属凹槽的开口所在表面齐平。

14.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括至少一个如权利要求1至13中任一项所述的天线单元。

15.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备的壳体中设置有至少一个第一凹槽，每个天线单元设置在一个第一凹槽内。

16.根据权利要求14所述的终端设备，其特征在于，所述天线单元中的金属凹槽为所述终端设备的壳体的一部分。