CN110783702B - 天线模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种天线模组及电子设备。天线模组包括第一天线辐射体及第一寄生辐射体。所述第一天线辐射体用于辐射第一射频信号，且所述第一天线辐射体谐振在第一频点；所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体位于同一平面内且与所述第一天线辐射体间隔设置，或者，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射位于不同的平面内，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体耦合而产生第一射频信号，且所述第一寄生辐射体谐振在第二频点，所述第二频点不同于第一频点。本申请的天线模组可提升天线模组的通信效果。

Description

天线模组及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种天线模组及电子设备。
背景技术
随着移动通信技术的发展，传统的第四代(4th-Generation，4G)移动通信已经不能够满足人们的要求。第五代(5th-Generation，5G)移动通信由于具有较高的通信速度，可而备受用户青睐。比如，利用5G移动通信传输数据时的传输速度比4G移动通信传输数据的速度快数百倍。毫米波信号是实现5G移动通信的主要手段，然而，当毫米波天线应用于电子设备时，毫米波天线模组的通信效果较差。
发明内容
本申请提供一种天线模组，所述天线模组包括：
第一天线辐射体，所述第一天线辐射体用于辐射第一射频信号，且所述第一天线辐射体谐振在第一频点；
第一寄生辐射体，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体位于同一平面内且与所述第一天线辐射体间隔设置，或者，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射位于不同的平面内，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体耦合而产生第一射频信号，且所述第一寄生辐射体谐振在第二频点，所述第二频点不同于第一频点。
相较于现有技术中天线模组中的第一天线辐射体与所述第一寄生辐射体工作在不同的频点，可拓展第一射频信号的带宽，提升所述天线模组的通信性能。
本申请还提供一种电子设备。所述电子设备包括控制器和天线模组，所述控制器与所述天线模组电连接，所述天线模组用于在所述控制器的控制下工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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。
图1为本申请一实施方式提供的天线模组的俯视图。
图2为本申请一实施方式中图1沿I-I线的剖面示意图。
图3为本申请一实施方式提供的天线模组中第一寄生辐射体与第一天线辐射体同一个平面设置的示意图。
图4为本申请另一实施方式提供的天线模组中第一寄生辐射体与第一天线辐射体同一平面设置的示意图。
图5为本申请又一实施方式提供的天线模组中第一寄生辐射体与第一天线辐射体同一平面设置的示意图。
图6为本申请另一实施方式中图1沿I-I线的剖面示意图。
图7为本申请一实施方式中第一天线辐射体的俯视图。
图8为本申请一实施方式提供的天线模组的剖视图。
图9为本申请一实施方式中第一寄生辐射体及第一天线辐射体的俯视图。
图10为本申请一实施方式中天线模组的俯视图。
图11为本申请一实施方式中天线模组的透视图。
图12为图10中沿II-II线的剖视图。
图13为本申请另一实施方式中天线模组的俯视图。
图14为本申请另一实施方式中天线模组的透视图。
图15为图13中沿III-III线的剖视图。
图16为本申请又一实施方式中天线模组的俯视图。
图17为本申请又一实施方式中天线模组的透视图。
图18为图16中沿III-III线的剖视图。
图19为本申请一实施方式提供的第一寄生辐射体与第一天线辐射体的俯视图。
图20为优化后的回波损耗与频率的变化曲线。
图21为本申请一实施方式提供的第一天线辐射体及第一寄生辐射体的尺寸示意图。
图22为第二天线辐射体及第二寄生辐射体的透视图。
图23为第二天线辐射体及第二寄生辐射体的位置关系示意图。
图24为本申请一实施方式提供的天线模组的示意图。
图25为本申请另一实施方式提供的天线模组的示意图。
图26为本申请的天线模组辐射36～41GHz的射频信号的辐射效率示意图。
图27为本申请天线模组辐射24～30GHz的射频信号的辐射效率示意图。
图28为本申请的天线模组在26GHz时的X极化时的方向仿真图。
图29为本申请的天线模组在26GHz时的Y极化时的方向仿真图。
图30为本申请的天线模组在28GHz时的X极化时的方向仿真图。
图31为本申请的天线模组在28GHz时的Y极化时的方向仿真图。
图32为本申请的天线模组在39GHz时的X极化时的方向仿真图。
图33为本申请的天线模组在39GHz时的Y极化时的方向仿真图。
图34为本申请一实施方式提供的电子设备的电路框图。
图35为本申请一实施方式提供的电子设备的剖视图。
图36为本申请另一实施方式提供的电子设备的剖视图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。
请一并参阅图1及图2，图1为本申请一实施方式提供的天线模组的俯视图；图2为本申请一实施方式中图1沿I-I线的剖面示意图。可以理解地，在图2中仅仅示意出了天线模组的部分结构。所述天线模组10包括：第一天线辐射体130、及第一寄生辐射体140。所述第一天线辐射体130用于辐射第一射频信号，且所述第一天线辐射体130谐振在第一频点。所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130与于同一平面内且与所述第一天线辐射130体间隔设置，或者，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射130位于不同的平面内，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130耦合而产生第一射频信号，且所述第一寄生辐射体140谐振在第二频点，所述第二频点不同于第一频点。
可选地，所述天线模组10还包括第二天线辐射体150、及第二寄生辐射体160。所述第二天线辐射体150与所述第一天线辐射体130层叠设置，所述第二天线辐射体150用于辐射第二射频信号，其中，所述第二射频信号与所述第一射频信号的频段不同。所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150位于同一平面且间隔设置或所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150层叠设置，所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150耦合而产生第二射频信号。
所述第一射频信号可以为但不仅限于为毫米波频段的射频信号或者太赫兹频段的射频信号。目前，在第五代移动通信技术(5th generation wireless systems，5G)中，根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G新空口(new radio，NR)主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中，FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，又叫sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，属于毫米波(mm Wave)频段。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段包括：n257(26.5～29.5GHz),n258(24.25～27.5GHz),n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。相应地，所述第二射频信号可以为但不限于为毫米波频段的射频信号或者太赫兹频段的射频信号。
所述第一天线辐射体130的材质可以为金属或者非金属等导电材质，当所述第一天线辐射体130的材质为非金属的导电材质时，所述第一天线辐射体130可以为不透明的，也可以为透明的。所述第一寄生辐射体140的材质可以为金属或者非金属等导电材质，当所述第一寄生辐射体140的材质为非金属的导电材质时，所述第一寄生辐射体140可以为不透明的，也可以为透明的。相应地，所述第二天线辐射体150的材质可以为但不仅限为金属或者非金属等导电材质，当所述第二天线辐射体150的材质为非金属的导电材质时，所述第二天线辐射体150可以为不透明的，也可以为透明的。所述第二寄生辐射体160的材质可以为金属或者非金属等导电材质，当所述第二寄生辐射体160的材质为非金属的导电材质时，所述第二寄生辐射体160可以为不透明的，也可以为透明的。所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160的材质可以相同也可以不同。
请参阅图3，图3为本申请一实施方式提供的天线模组中第一寄生辐射体与第一天线辐射体同一个平面设置的示意图。在本实施方式中，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130位于同一平面内包括第一寄生辐射体140中的一个表面与所述第一天线辐射体130中的一个表面同层，比如，所述第一寄生辐射体140邻近所述天线模组10中的射频芯片110的表面与所述第一天线辐射体130邻近所述天线模组10中的射频芯片110的表面同层。在图中以虚线表示同一表面，在本实施方式的示意图中仅示意出了第一天线辐射体130、第一寄生辐射体140、及射频芯片110，而省略了所述天线模10组中的其他部件。
请参阅图4，图4为本申请另一实施方式提供的天线模组中第一寄生辐射体与第一天线辐射体同一平面设置的示意图。在本实施方式中，所述第一寄生辐射体140背离所述天线模组10中的射频芯片110的表面与所述第一天线辐射体130背离所述天线模组10中的射频芯片110的表面同层。此种情况也视为第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130位于同一平面内。在图中以虚线表示同一表面，在本实施方式的示意图中仅示意出了第一天线辐射体130、第一寄生辐射体140、及射频芯片110，而省略了所述天线模10组中的其他部件。
请参阅图5，图5为本申请又一实施方式提供的天线模组中第一寄生辐射体与第一天线辐射体同一平面设置的示意图。在本实施方式中，将穿过第一寄生辐射体140的中心O11且垂直于所述第一寄生辐射体140的辐射面的法线的平面记为第一平面A，将穿过第一天线辐射体130的中心O12且垂直于所述第一天线辐射体130的辐射面的法线的平面记为第二平面B，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130位于同一平面内还包括第一平面A与所述第二平面B共面的情况。
所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130间隔设置可以为所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间填充有绝缘介质；也可以为所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间仅仅间隔，第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间为空气等，只要满足所述第一寄生辐射体140能够耦合所述第一天线辐射体130辐射的第一射频信号即可。
所述第二天线辐射体150与所述第一天线辐射体130层叠设置是指，所述第二天线辐射体150在所述第一天线辐射体130所在平面的正投影与所述第一天线辐射体130所在的区域至少部分重叠。
所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150位于同一平面包括第二寄生辐射体160中的一个表面与所述第二天线辐射体150中的一个表面同层设置，比如，所述第二寄生辐射体160邻近所述天线模组10中的射频芯片110的表面与所述第二天线辐射体150邻近所述天线模组10中的射频芯片110的表面同层；或者，所述第二寄生辐射体160背离所述天线模组10中的射频芯片110的表面与所述第二天线辐射体150背离所述天线模组10中的射频芯片110的表面同层。将穿过第二寄生辐射体160辐射的中心且垂直于所述第一寄生辐射体140的辐射面的法线的平面记为第三平面，将穿过所述第二天线辐射体150的中心且垂直于所述第二天线辐射体150的辐射面的法线的平面记为第四平面，所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150位于同一平面还包括第三平面与所述第四平面共面的情况。所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150层叠设置是指，所述第二寄生辐射体160在所述第二天线辐射体150所在平面的正投影与所述第二天线辐射体150所在的区域至少部分重叠。当所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150层叠设置时，所述第二寄生辐射体160在所述第二天线辐射体150所在平面的正投影与所述第二天线辐射体150所在的区域至少部分重叠，可提升所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间的耦合效果。具体请参阅前面关于所述天线模组10中第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130同层设置的相关描述，在此不再赘述及图示。
所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150间隔设置可以为所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间填充有绝缘介质；也可以为所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间仅仅间隔，第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间为空气，只要满足所述第二寄生辐射体160能够耦合所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号即可。
相较于相关技术中天线模组10仅仅利用一种射频信号进行通信的情况，本申请的天线模组10可以辐射第一射频信号以及第二射频信号，即所述天线模组10可通过第一射频信号及所述第二射频信号进行通信，从而提高了所述天线模组10的通信效果。进一步地，本申请的天线模组10中第一天线辐射体130可辐射第一射频信号，且所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130耦合以产生所述第一射频信号，可提升所述天线模组10利用所述第一射频信号通信时的通信速率，从而提升了所述天线模组10利用第一射频信号进行通信的通信效果。进一步地，本申请的天线模组10中第二天线辐射体150可辐射第二射频信号，且第二寄生辐射体160与所述第二天线耦合以产生第二射频信号，可提升所述天线模组10利用所述第二射频信号通信时的通信速率，从而提升了所述天线模组10利用第二射频信号进行通信的通信效果。
所述第一天线辐射体130谐振在第一频点，所述第一寄生辐射体140谐振在第二频点，所述第一频点不同于所述第二频点。
通过设计所述第一天线辐射体130的尺寸、所述第一寄生辐射体140的尺寸、及所述第一天线辐射体130及所述第一寄生辐射体140之间的距离，可调整所述第一天线辐射体130的谐振的频点以及所述第一寄生辐射体140谐振的频点，当所述第一频点与第二频点不同时，可拓展所述第一射频信号的带宽，提升所述天线模组10的通信性能。
举例而言，所述第一天线辐射体130产生第一射频信号的频段为第一频段，所述第一天线辐射体130谐振在第一频段的第一频点，所述第一寄生辐射体140谐振在第一频段的第二频点。通过调节所述第一天线辐射体130的尺寸、所述第一寄生辐射体140的尺寸、及所述第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的距离，可优化第一频段的阻抗带宽，进而可拓展第一频段的带宽。举例而言，所述第一天线辐射体130及所述第一寄生辐射体140产生的第一射频信号的第一频段为37～40GHz，即，满足n260频段。可以理解地，所述第一天线辐射体130产生的第一射频信号的频段也可以为除了39GHz频段之外的其他频段。
可选地，结合图2，所述天线模组10还包括：射频芯片110。所述射频芯片110电连接所述第一天线辐射体130。所述第一天线辐射体130相较于所述第二天线辐射体150背离所述射频芯片110，第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段。
请一并参阅图6，图6为本申请另一实施方式中图1沿I-I线的剖面示意图。所述天线模组10包括射频芯片110、基板120、第一天线辐射体130、第一寄生辐射体140、第二天线辐射体150、及第二寄生辐射体160。所述射频芯片110用于产生第一激励信号及第二激励信号。所述第一天线辐射体130与所述射频芯片110电连接，所述第一天线辐射体130接收所述射频芯片110输出的所述第一激励信号以产生所述第一射频信号；所述第二天线辐射体150与所述射频芯片110电连接，所述第二天线辐射体150接收所述射频芯片110输出的第二激励信号以产生所述第二射频信号。所述基板120用于承载所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160。所述基板120包括相对设置的第一表面120a及第二表面120b。在本实施方式中，以所述第一天线辐射体130及所述第一寄生辐射体140设置于所述第一表面120a，所述第二天线辐射体150及所述第二寄生辐射体160内嵌于所述基板120内，且所述射频芯片110设置于所述第二表面120b为例进行示意。举例而言，所述射频芯片110可通过焊接等方式固定在所述基板120的第二表面120b上。所述射频芯片110通过内嵌于所述基板120内的馈电件与所述第一天线辐射体130电连接，为了方便描述，所述馈电件命名为第一馈电件170，即，所述射频芯片110通过内嵌于所述基板120内的第一馈电件170与所述第一天线辐射体130电连接；且所述射频芯片110通过内嵌在所述基板120内的第二馈电件180与所述第二天线辐射体150电连接。所述第一馈电件170可以为但不限于馈电导线或者馈电探针等，相应地，所述第二馈电件180可以为但不限于为馈电导线或者馈电探针等。
可选地，请参阅图7，图7为本申请一实施方式中第一天线辐射体的俯视图。所述第一天线辐射体130包括至少两个第一馈电点132，每个第一馈电点132均通过所述第一馈电件170与所述射频芯片110电连接，每个第一馈电点132与所述第一天线辐射体130的中心之间的距离大于预设距离，以使得所述射频芯片110的输出阻抗与所述第一天线辐射体130的输入阻抗匹配。调整所述第一馈电点132的位置可改变所述第一天线辐射体130的输入阻抗，进而可改变所述第一天线辐射体130的输入阻抗与所述射频信号的输出阻抗之间的匹配度，使得所述射频信号产生的第一激励信号更多地转换成所述第一射频信号输出，而减少未参与转化成第一射频信号的第一激励信号的量，从而提升了所述第一激励信号转换为第一射频信号的转化效率。可以理解地，在图7仅仅示意出了两个第一馈电点132，所述两个第一馈电点132的位置仅仅是示意，并不构成对第一馈电点位置的限定，在其他实施方式中，第一馈电点132也可设置在其他位置。
进一步地，当所述第一天线辐射体130包括至少两个第一馈电点132时，两个第一馈电点132的位置不同，可以实现所述第一天线辐射体130辐射的第一射频信号的双极化。具体地，以所述第一天线辐射体130包括两个第一馈电点132为例进行描述，两个第一馈电点132分别记为第一馈电点132a及第一馈电点132b。当所述第一激励信号通过第一馈电点132a加载在所述第一天线辐射体130上时，所述第一天线辐射体130产生第一射频信号，且所述第一射频信号的极化方向为第一极化方向；当所述第一激励信号通过第一馈电点132b加载在所述第一天线辐射体130上时，所述第一天线辐射体130产生第一射频信号，且所述第一射频信号的极化方向为第二极化方向，其中，所述第二极化方向不同于所述第一极化方向。由此可见，本实施方式中第一天线辐射体130可实现双极化。当所述第一天线辐射体130可以实现双极化时，可提升所述天线模组10的通信效果，相较于传统技术中使用两个天线实现不同极化而言，本实施方式可减小所述天线模组10中天线的个数。
所述第二天线辐射体150内嵌于所述基板120内。所述第二寄生辐射体160也内嵌于所述基板120内，所述第二寄生辐射体160设置于所述第一天线辐射体130与所述第二天线辐射体150之间，或者，所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150同层设置，或者，所述第二寄生辐射体160设置于所述第二天线辐射体150背离所述第一天线辐射体130的一侧。
下面以所述第一天线辐射体130及所述第一寄生辐射体140间隔设置于所述基板120的第一表面，所述射频芯片110设置于所述基板120的第二表面，所述第二天线辐射体150内嵌于所述基板120，所述第二寄生辐射体160内嵌于所述基板120，且所述第二寄生辐射体160设置于第二天线辐射体150与所述第一天线辐射体130之间，且以所述天线模组10采用高密度互联工艺(High Density Interconnection，HDI)制备而成为例对所述天线模组10进行说明。所述基板120包括核心层121、以及多个层叠设置在所述核心层121相对两侧的布线层122。所述核心层121为绝缘层，各个布线层122之间通常设置绝缘层123。可以理解地，在其他实施方式中，所述天线模组10也可以使用集成电路载板工艺等工艺实现。所述核心层121及绝缘层123可采用毫米波高频低损耗材料，举例而言，所述毫米波高频低损耗材料的介电常数Dk＝3.4，损耗因子Df＝0.004。所述核心层121的厚度可以为但不仅限于为0.45mm，所述基板120中所有的绝缘层123的厚度可以为但不仅限于为0.4mm，所述基板120中每层绝缘层123的厚度可以相等也可以不相等。
在本实施方式中，以所述基板120为8层结构为例进行示意，可以理解地，在其他实施方式中，所述基板120也可以为其他层数。请参阅图8，图8为本申请一实施方式提供的天线模组的剖视图。所述基板120包括核心层121以及第一布线层TM1、第二布线层TM2、第三布线层TM3、第四布线层TM4、第五布线层TM5、第六布线层TM6、第七布线层TM7、及第八布线层TM8。所述第一布线层TM1、所述第二布线层TM2、所述第三布线层TM3、及所述第四布线层TM4依次层叠设置在所述核心层121的同一表面，且所述第一布线层TM1相对于所述第四布线层TM4背离所述核心层121设置，所述第一布线层TM1背离所述核心层121的表面为所述基板120的第一表面120a。所述第五布线层TM5、所述第六布线层TM6、所述第七布线层TM7、及所述第八布线层TM8依次层叠在所述核心层121的同一表面，且所述第八布线层TM8相对于所述第五布线层TM5背离所述核心层121设置，所述第八布线层TM8背离所述核心层121的表面为所述基板120的第二表面120b。通常情况下，所述第一布线层TM1、所述第二布线层TM2、所述第三布线层TM3、及第四布线层TM4为可设置天线辐射体的布线层；所述第五布线层TM5为设置地极的接地层；所述第六布线层TM6、所述第七布线层TM7、及所述第八布线层TM8为天线模组10中的馈电网络及控制线布线层。
在实施方式的示意图中，以所述第一天线辐射体130及所述第一寄生辐射体140设置于所述第一布线层TM1，所述第二寄生辐射体160设置于所述第三布线层TM3，所述第二天线辐射体150设置于所述第四布线层TM4为例进行示意。
进一步地，所述基板120中的第一布线层TM1、第二布线层TM2、第三布线层122布线层TM3、第四布线层TM4、所述第六布线层TM6、所述第七布线层TM7、及所述第八布线层TM8均电连接至所述第五布线层TM5中的地层。具体地，所述基板120中的第一布线层TM1、第二布线层TM2、第三布线层122布线层TM3、第四布线层TM4、所述第六布线层TM6、所述第七布线层TM7、及所述第八布线层TM8均开设贯孔，贯孔里设置导电材料以电连接所述第五布线层TM5中的接地层，以将各个布线层122中设置的器件接地。各个布线层122中设的器件可以为所述天线模组10中工作所需要的器件，比如，接收信号处理器件，发射信号处理器件等。
进一步地，所述第七布线层TM7及所述第八布线层TM8还设置有电源线124、及控制线125，所述电源线124及所述控制线125分别与所述射频芯片110电连接。所述电源线124用于为所述射频芯片110提供所述射频芯片110所需要的电能，所述控制线125用于传输控制信号至所述射频芯片110，以控制所述射频芯片110工作。
所述射频芯片110面对所述核心层121的表面设置有第一输出端111及第二输出端112。所述第一天线辐射体130包括至少一个第一馈电点132(请参阅图7)。所述射频芯片110用于产生第一激励信号，所述第一输出端111用于通过第一馈电件170电连接所述第一天线辐射体130的第一馈电点132，以将所述第一激励信号输出至所述第一天线辐射体130。所述第一天辐射体根据所述第一激励信号产生第一射频信号。相应地，所述第二天线辐射体150包括至少一个第二馈电点153。所述射频芯片110还用于产生第二激励信号，所述第二输出端112用于通过第二馈电件180电连接所述第二天线辐射体150的第二馈电点153，以将所述第二激励信号输出至所述第二天线辐射体150。所述第二天线辐射体150用于根据所述第二激励信号产生所述第二射频信号。所述第一输出端111及所述第二输出端112面对核心层121，从而使得电连接至所述第一天线辐射体130的第一馈电件170的长度较短，从而减少了第一馈电件170传输第一激励信号的损耗，使得产生的第一射频信号具有更好的辐射增益。同样地，电连接至所述第二天线辐射体150的第二馈电件180的长度较短，从而减小了所述第二馈电件180传输第二激励信号的损耗，使得产生的第二射频信号具有更好的辐射增益。所述第一输出端111及所述第二输出端112也可以通过焊接工艺连接到所述基板120上。由于前面描述的第一输出端111及第二输出端112通过焊接工艺连接到基板120上，且第一输出端111及第二输出端112面对所述核心层121，因此，这种工艺称为倒焊芯片工艺(Flip-Chip)工艺，而通过射频芯片110分别与所述第一天线辐射体130及第二天线辐射体150电连接的方式可以通过载板工艺或高密度互联工艺实现射频芯片110分别与所述第一天线辐射体130及第二天线辐射体150互联。所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160可采用导电贴片形式的天线(也称为贴片天线)或者偶极子天线形式。所述第一馈电件170可以为馈电导电线，或者馈电探针。所述第二馈电件180可以为馈电导电线，或者馈电探针。
通常而言，对于导电贴片形式的天线辐射体而言，射频信号的频段越大，天线辐射体的尺寸越小。当所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段时，所述第一天线辐射体130的尺寸小于所述第二天线辐射体150的尺寸，所述第一天线辐射体130相较于所述第二天线辐射体150背离所述射频芯片110时，所述第二天线辐射体150不会完全被所述第一天线辐射体130遮挡，所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号不会被所述第一天线辐射体130遮挡而被屏蔽或者信号强度衰减，因此，可提升所述天线模组10的辐射性能。
可选地，所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150层叠设置时，所述第二寄生辐射体160相较于所述第二天线辐射体150背离所述射频芯片110设置。
所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150耦合而产生第二射频信号，所述第二寄生辐射体160相较于所述第二天线辐射体150背离所述射频芯片110设置可减少第二天线辐射体150对所述第二寄生天线产生的第二射频信号的遮挡，有利于提升所述天线模组10的辐射性能。
可选地，请再次参阅图8，在本实施方式中，所述第二天线辐射体150开设有通孔152。所述天线模组10还包括：第一馈电件170，所述第一馈电件170穿过所述通孔152且电连接所述射频芯片110与所述第一天线辐射体130，且所述第一馈电件170与所述第二天线辐射体150绝缘。
所述第二天线辐射体150上开设有通孔152，一方面可以供所述第一馈电件170穿过，另外一方面对于辐射同一频段的射频信号而言，相较于未开设所述通孔152的第二天线辐射体150，在所述第二天线辐射体150上开设所述通孔152可改变所述第二天线辐射体150上的表面电流分布，进而使得开设有通孔152的第二天线辐射体150的尺寸小于不开设通孔152的第二天线辐射体150的尺寸，有利于所述天线模组10的小型化。
可以理解地，图8及其相关描述中以基板120包括核心层及8层布线层为例进行描述，可以理解地，在其他实施方式中，所述天线模组10的形式可以可以为其他形式，并不仅仅局限于基板120包括核心层及8布线层。
请参阅图9，图9为本申请一实施方式中第一寄生辐射体及第一天线辐射体的俯视图。可选地，所述第一寄生辐射体140的数目为多个，所述多个第一寄生辐射体140在所述第一寄生辐射体140及所述第一天线辐射体130所在平面的中心与所述第一天线辐射体130的中心重合。需要说明的是，以所述多个第一寄生辐射体140为一个整体，所述整体的中心为记为O，则所述第一天线辐射体130的中心也是O。
所述多个第一寄生辐射体140在所述第一寄生辐射体140及所述第一天线辐射体130所在的平面的中心与所述第一天线辐射体130的中心重合，即，所述多个第一天线辐射体130均匀地分布在所述第一天线辐射体130的周围，这样设置，可以提升每个第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间耦合的均匀性，有利于提升每个第一寄生辐射体140耦合所述第一天线辐射体130而产生的第一射频信号的信号强度的均匀性，进而提升了所述天线模组10的通信效果。
所述第一寄生辐射体140的数目可以为但不仅限于为4个，在图中以所述第一寄生辐射体140的数目为4个且以所述第一天线辐射体130为正方形为例进行示意。每个第一寄生辐射体140分别对应所述第一天线辐射体130的一个边，且每个第一寄生辐射体140面对所述第一天线辐射体130的边与所述第一天线辐射体130面对所述寄生天线的边之间的距离相等。可以理解地，在其他实施方式中，所述第一寄生辐射体140的数目并不局限于为4个，只要满足所述第一寄生辐射体140可以与所述第一天线辐射体130耦合即可。
请参阅图10、图11及图12，图10为本申请一实施方式中天线模组的俯视图；图11为本申请一实施方式中天线模组的透视图；图12为图10中沿II-II线的剖视图。图10～图12仅仅为了示意出第一天线辐射体130及第二天线辐射体150之间的尺寸关系，省略了所述天线模组10中的其他部件比如，第二天线辐射体150及第二寄生辐射体160等，且以所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150之间仅仅通过一层绝缘层123来间隔为例进行示意。可以理解地，所述在其他实施方式中，所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150之间也可以设置有其他层结构，只要满足将所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150间隔设置即可。图11中所示的第二天线辐射体150为与图10中所示的第一天线辐射体130为在同一视角下进行的。在一实施方式中，所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段，所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150均为导电贴片，所述第一天线辐射体130的尺寸小于所述第二天线辐射体150的尺寸。
此处，所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150均为导电贴片且均不具有镂空结构。对于导电贴片形式的天线辐射体而言，所述射频信号的频段越大，天线辐射体的尺寸越小，当所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段时，所述第一天线辐射体130的尺寸小于所述第二天线辐射体150的尺寸。所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150均为导电贴片，可使得所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150具有较大的结构强度。
请一并参阅图13、图14及图15，图13为本申请另一实施方式中天线模组的俯视图；图14为本申请另一实施方式中天线模组的透视图；图15为图13中沿III-III线的剖视图。图13～图15仅仅为了示意出第一天线辐射体130及第二天线辐射体150之间的尺寸关系，省略了所述天线模组10中的其他部件比如，第二天线辐射体150及第二寄生辐射体160等，且以所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150之间仅仅通过一层绝缘层123来间隔为例进行示意。可以理解地，所述在其他实施方式中，所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150之间也可以设置有其他层结构，只要满足将所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150间隔设置即可。图14中所示的第二天线辐射体150为与图13中所示的第一天线辐射体130为在同一视角下进行的。在本实施方式中，所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段，所述第一天线辐射体130为导电贴片，所述第二天线辐射体150为导电贴片，且所述第二天线辐射体150具有贯穿所述第二天线相对的两个表面的第一镂空结构131，所述第一天线辐射体130的外轮廓尺寸大于或等于所述第二天线辐射体150的外轮廓尺寸，且随着第一镂空结构131的面积的增大，所述第一天线辐射体130与所述第二天线辐射体150的尺寸差异越大。在本实施方式的示意图中以所述第一天线辐射体130的外轮廓尺寸等于所述第二天线辐射体150的外轮廓尺寸进行示意。
对于辐射同一频段的射频信号而言，本实施方式中具有第一镂空结构131的第二天线辐射体150相较于不具有第一镂空结构131的第二天线辐射体150而言，具有第一镂空结构131的第二天线辐射体150的外轮廓尺寸小于不具有第一镂空结构131的第二天线辐射体150的外轮廓尺寸，有利于所述天线模组10的小型化。
请一并参阅图16、图17及图18，图16为本申请又一实施方式中天线模组的俯视图；图17为本申请又一实施方式中天线模组的透视图；图18为图16中沿III-III线的剖视图。图16～图18仅仅为了示意出第一天线辐射体130及第二天线辐射体150之间的尺寸关系，省略了所述天线模组10中的其他部件比如，第二天线辐射体150及第二寄生辐射体160等，且以所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150之间仅仅通过一层绝缘层123来间隔为例进行示意。可以理解地，所述在其他实施方式中，所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150之间也可以设置有其他层结构，只要满足将所述第一天线辐射体130及所述第二天线辐射体150间隔设置即可。图17中所示的第二天线辐射体150为与图16中所示的第一天线辐射体130为在同一视角下进行的。
在一实施方式中，所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段，所述第一天线辐射体130为导电贴片，且所述第一天线辐射体130具有贯穿所述第一天线相对的两个表面的第一镂空结构131；所述第二天线辐射体150为导电贴片，且所述第二天线辐射体150具有贯穿所述第二天线辐射体150相对的两个表面的第二镂空结构151；所述第一天线辐射体130的外轮廓尺寸小于或等于所述第一寄生天线辐射体的外轮廓尺寸，且所述第一镂空结构131的面积大于所述第二镂空结构151的面积。
对于辐射同一频段的射频信号而言，本实施方式中具有第一镂空结构131的第一天线辐射体130相较于不具有第一镂空结构131的第一天线辐射体130而言，具有第一镂空结构131的第一天线辐射体130的外轮廓尺寸小于不具有第一镂空结构131的第一天线辐射体130的外轮廓尺寸，有利于所述天线模组10的小型化。进一步地，对于辐射同一频段的射频信号而言，本实施方式中具有第二镂空结构151的第二天线辐射体150相较于不具有第二镂空结构151的第二天线辐射体150而言，具有第二镂空结构151的第二天线辐射体150的外轮廓尺寸小于不具有第二镂空结构151的第二天线辐射体150的外轮廓尺寸，进一步有利于所述天线模组10的小型化。
请参阅图19，图19为本申请一实施方式提供的第一寄生辐射体与第一天线辐射体的俯视图。可选地，所述第一寄生辐射体140为矩形导电贴片，所述第一寄生辐射体140包括面对所述第一天线辐射体130的第一边141以及与所述第一边141相连的第二边142，其中，所述第一边141的长度大于所述第二边142的长度，所述第一边141用于调整所述第一寄生辐射体140的谐振频率，所述第二边142用于调整所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的阻抗匹配度。
具体地，所述第一边141的尺寸不同，所述第一寄生辐射体140的谐振频率不同；所述第二边142的长度不同，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的阻抗匹配度不同。通常而言，所述第二边142的长度对所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的阻抗匹配度之间是呈正态分布的关系，换而言之，对于预设频段的射频信号而言，当所述第二边142的长度为预设长度时，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的阻抗匹配度达到最佳，当所述第二边142的长度小于预设长度或者大于预设长度时，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的阻抗匹配度下降。
此外，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的间距也会影响所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的耦合度。当所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的间距越大时，所述第一寄生天线与所述第一天线辐射体130之间的耦合度越小；反之，当所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的间距越小时，所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的耦合度越大。当所述第一寄生天线辐射体与所述第一天线辐射体130之间的耦合度越大，所述第一寄生辐射体140产生的第一射频信号的强度越大，则所述天线模组10的通信性能越好。
请参阅图21，图21为本申请一实施方式提供的第一天线辐射体及第一寄生辐射体的尺寸示意图。下面结合图21对第一天线辐射体130及第一寄生辐射体140的尺寸进行描述。
所述第一天线辐射体130的尺寸、所述第二天线辐射体150的尺寸、以及所述第一寄生辐射体140与所述第一天线辐射体130之间的距离的选择不是任意的，而是考量了第一寄生辐射体140及所述第一天线辐射体130所辐射的第一射频信号的频段，以及第一射频信号的带宽，经过严格的设计即调整得出的，设计及调整过程说明如下。
所述天线模组10中的第一天线辐射体130、第一寄生辐射体140通常承载于基板120上，所述基板120的相对介电常数εr通常为3.4。第一天线辐射体130与基板120中接地层之间的间距为0.4mm，那么，可以用公式(1)计算第一天线辐射体130中的第一天线辐射体130的宽度w：
Figure BDA0002255791910000091
其中，c为光速，f为第一天线辐射体130的谐振频率，εr是第一天线辐射体130与所述天线模组10中的接地层之间的介质的相对介电常数。以前面介绍的天线模组10为例，所述第一天线辐射体130与所述天线模组10中的接地层的介质为所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的核心层以及各个绝缘层。
第一天线辐射体130的长度一般取为
Figure BDA0002255791910000092
但是由于边缘效应，所述第一天线辐射体130的实际尺寸L通常要比
Figure BDA0002255791910000093
大。可以用公式(2)和(3)来计算第一天线辐射体130的实际长度L：
Figure BDA0002255791910000094
Figure BDA0002255791910000095
其中，λ是介质内的导波波长；λ0为自由空间波长；εe是有效介电常数，ΔL是等效辐射缝隙宽度。
可以用公式(4)计算有效介电常数εe：
Figure BDA0002255791910000096
其中，h是第一天线辐射体130与接地层之间的间距。
可以用公式(5)计算有等效辐射缝隙宽度ΔL：
Figure BDA0002255791910000097
可以用公式(6)计算第一天线辐射体130的谐振频率：
Figure BDA0002255791910000098
举例而言，所述第一天线辐射体130的谐振频率为39GHz，根据公式(1)－(6)计算第一天线辐射体130的长度和宽度。预设所述第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的间距、第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距、所述第一寄生辐射体140的长度和宽度，根据上述的参数进行建模分析，设置好所述天线模组10的辐射边界、及辐射端口，扫频得到的回波损耗与频率的变化曲线。
再根据得到的回波损耗与频率的变化曲线，进一步优化第一天线辐射体130辐射的第一射频信号的带宽。对于第一天线辐射体130的长度L1及宽度W1、第一天线辐射体130与第一寄生辐射体140之间的间距S1、第一天线辐射体130与接地层之间的间距h1(请参阅图8)、第一寄生辐射体140的长度L2进行进一步地调节，以优化回波损耗与频率的变化曲线，请参阅图20中优化后的回波损耗与频率的变化曲线，进而得到带宽为37～41GHz的第一射频信号。即，所述第一射频信号包括n260频段。
基于上述对第一天线辐射体130的长度L1及宽度W1、第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的间距S1、第一天线辐射体130与接地层之间的间距h1、第一寄生辐射体140的长度L2的调节过程可以得到，第一天线辐射体130的长度L1的范围及宽度W1的范围、第一天线辐射体130与第一寄生辐射体140之间的间距S1的范围、第一天线辐射体130与接地层之间的间距h1的范围及第一寄生辐射体140的长度L2的范围。
请再次参阅图21，所述第一天线辐射体130为矩形贴片天线，所述第一天线辐射体130在第一方向D1的尺寸和所述第一天线辐射体130在第二方向D2上的尺寸均小于或等于2mm。所述第一天线辐射体130在所述所述第一方向D1的尺寸为所述第一天线辐射体130的长度，所述第一天线辐射体130在所述第二方向D2上的长度为第一天线辐射体130的宽度W1。即，所述第一天线辐射体130的长度L1的范围为0～2.0mm，所述第一天线辐射体130的宽度W1为0～2.0mm。进一步地，所述第一天线辐射体130的长度L1范围为1.6～2.0mm，所述第一天线辐射体130的宽度W1范围为1.6～2.0mm，以使得所述第一天线辐射体130及所述第一寄生辐射体140辐射的第一射频信号的带宽为37～41GHz。通常而言，对于宽度一定的第一天线辐射体130而言，所述第一天线辐射体130的长度L1越大，所述第一射频信号的谐振频率越往低频偏移；对于宽度一定的第一天线辐射体130而言，所述第一天线辐射体130L1的长度越小，所述第一射频信号的谐振频率越往高频偏移。
请参阅图21，第一寄生辐射体140的长度L2等于所述第一天线辐射体130的长度L1，所述第二寄生辐射体160的宽度W2范围为0.2～0.9mm，所述第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的间距S1为0.2～0.8mm。所述第一天线辐射体130在所述第一天线辐射体130与所述接地层之间激励起第一射频信号，并通过第一天线辐射体130与接地层之间的空隙向外辐射，所述第一寄生辐射体140耦合所述第一天线辐射体130辐射的第一射频信号而产生第一射频信号。所述第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的间距过大或者过小均不能实现有效的耦合；当所述第一天线辐射体与所述第一寄生辐射体140之间的间距为0.2～0.8mm，第一天线辐射体与所述第一寄生辐射体140之间的耦合效果较好，且所述第一射频信号具有较大的带宽。
请参阅图8，所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距h1小于或等于0.9mm。所述第二天线辐射体150与所述接地层之间的间距h2位于0.3～0.6mm范围内。
具体地，所述第二天线辐射体150与所述接地层之间的间距h2为基板120中的绝缘层的厚度，当基板120中的绝缘层的厚度过小时，容易造成天线模组10成型时起翘。当基板120中的绝缘层的厚度过大时，不利于所述天线模组10的轻薄化。因此，综合考虑，将所述第二天线辐射体150与所述接地层之间的间距h2设计为0.3～0.6mm，能够兼顾所述天线模组10的轻薄化以及不起翘的要求。
为了得到需要的频带宽度，可适当调整所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距。通常而言，所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距h1跟频带宽度成正比。换而言之，所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距h1越大，所述第一天线辐射体130辐射的第一射频信号的频带宽度越大；反之，所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距h1越小，所述第一天线辐射体130辐射的第一射射频信号的频带宽度越小。具体地，增大所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距，可增加所述第一天辐射体辐射出去的能量，即，增加了所述第一天线辐射体130辐射的第一射频信号的频带宽度。但是，所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的距离的增大会激励起更多的表面波，表面波会降低第一射频信号在所需要方向上的辐射，并且会改变所述第一天线辐射体130辐射的方向特性。因此，所述第一天线辐射体130与所述接地层之间的间距h1选取考量了第一射频信号的频带宽度以及第一射频信号的方向性才选取了第一天线辐射体130与接地层之间的间距h1为小于或等于0.9mm。
根据第一天线辐射体130的尺寸、第一寄生辐射体140的尺寸、第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的间距与频率之间的关系，调节所述第一天线辐射体130的尺寸、第一寄生辐射体140的尺寸、第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140之间的间距，来优化回波损耗与频率的变化曲线，请参阅图20优化后的回波损耗与频率的变化曲线，进而得到频段为37～41GHz的第一射频信号。图20中横轴为频率，单位为GHz，纵轴为增益，单位为dB，曲线①表示回波损耗与频率的变化曲线。增益小于或等于-10dB的频率为所述天线模组10的工作的频段。由曲线①可见，所述第一射频信号的频段为37～41GHz。
与第一天线辐射体130相类似地，取第二天线辐射体150和第二寄生辐射体160辐射的第二射频信号的中心频率分别为26GHz、28GHz，通过对第二天线辐射体150的尺寸设计、第二天线辐射体150与第二寄生辐射体160之间的间距设计、第二天线辐射体150与接地层之间的距离、第二寄生辐射体160的尺寸设计及第二寄生辐射体160与接地层之间的距离设计，以扩宽第二射频信号的带宽，得到频段为23.9～29.9GHz的射频信号，具体的调控实施方式如下。公式(1)－(6)可以直接用于第二天线辐射体150，在此对公式(1)－(6)不再赘述。
确定基板120中的绝缘层的相对介电常数εr为3.4。第二天线辐射体150与接地层之间的间距为0.5mm。根据要设计的第二天线辐射体150的谐振频率为39GHz，根据公式(1)－(6)可以计算第二天线辐射体150的长度L3及宽度W3。预设第二天线辐射体150与第二寄生辐射体160之间的水平间距S2和垂直间距h3、第二天线辐射体150与接地层之间的间距h2、第二寄生辐射体160的长度L4和宽度W4。根据上述的参数进行建模分析，设置好辐射边界、边界条件及辐射端口，扫频得到的回波损耗与频率的变化曲线。
根据上述的回波损耗与频率的变化曲线，进一步优化第二天线辐射体150辐射的第二射频信号的带宽。对第二天线辐射体150的长度L3及宽度W3、第二天线辐射体150与第二寄生辐射体160之间的水平间距S2和垂直间距h3、第二天线辐射体150与接地层之间的间距h2、第二寄生辐射体160的长度L4进行进一步地调节，以优化回波损耗与频率的变化曲线，请参阅图20中优化后的回波损耗与频率的变化曲线，进而得到带宽为23.9～29.9GHz的第二射频信号。
与第一天线辐射体130的调节方式相同，基于上述对第二天线辐射体150的长度L3及宽度W3、第二天线辐射体150与第二寄生辐射体160之间的水平间距S2和垂直间距h3、第二天线辐射体150与接地层之间的间距h2、第二寄生辐射体160的长度L4的调节过程可以得到，第二天线辐射体150的长度L3范围及宽度范围、第二天线辐射体150与第二寄生辐射体160之间的水平间距范围和垂直间距范围、第二天线辐射体150与接地层之间的间距范围、第二寄生辐射体160的长度范围。
请参阅图22，图22为第二天线辐射体及第二寄生辐射体的透视图。在本实施方式中仅仅示意出了天线模组10中的第二天线辐射体150及第二寄生辐射体160，而省略了其余的部件。所述第二天线辐射体150为矩形导电贴片，在第一方向D1上的尺寸位于2.0～2.8mm范围内，所述第二天线辐射体150在第一方向D1上的尺寸即为所述第二天线辐射体150的长度，记为L3，即，所述第二天线辐射体150的长度L3位于2.0～2.8mm范围内。所述第二天线辐射体150在第二方向D2上的尺寸也位于2.0～2.8mm范围内。所述第二天线辐射体150在第二方向D2上的尺寸即为所述第二天线辐射体150的宽度，记为W3，即，所述第二天线辐射体150的宽度W3位于2.0～2.8mm范围内，以使第二天线辐射体150和第二寄生辐射体160辐射的第二射频信号的带宽为23.9～29.9GHz。一般而言，第二天线辐射体150的长度L3越大，所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号的谐振频率向低频偏移。
进一步地，请参阅图22，所述第二寄生辐射体160为矩形导电贴片，所述第二寄生辐射体160为长方形导电贴片，所述第二天线辐射体150长度L3与所述第二寄生辐射体160的长度L4之差的绝对值小于或等于0.8mm。所述第二寄生辐射体160的短边的长度范围为0.2～0.9mm，即，所述第二寄生辐射体160的宽度W4的范围为0.2～0.9mm。所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150层叠设置时，所述第二寄生辐射体160到所述第二天线辐射体150的间距h3(请参阅图8)的范围为0～0.6mm。
请参阅图22，所述第二天线辐射体150的长度L3与所述第二寄生辐射体160的长度L4之差的绝对值小于或等于0.8mm。具体的，第二天线辐射体150的长度L3可以大于、等于或小于所述第二寄生辐射体160的长度L4，只要满足所述第二天线辐射体150的长度L3与所述第二寄生辐射体160的长度L4之差的绝对值小于或等于0.8mm即可。所述第二天线辐射体150及所述第二寄生辐射体160的此种结构可使得所述第一天线辐射体130与所述第一寄生辐射体140谐振在不同的频点，以使得所述天线模组10具有较大的带宽。
请再次参阅图22，所述第二天线辐射体150包括至少两个第二馈电点153，在本实施方式的示意图中以所述第二天线辐射体150包括两个第二馈电点153进行示意。当所述第二天线辐射体150包括两个第二馈电点153时，为了方便区分，两个第二馈电点153分别命名为第二馈电点153c和第二馈电点153d。当所述第二激励信号通过第二馈电点153c加载在所述第二天线辐射体150上时，所述第二天线辐射体150产生第二射频信号，且所述第二射频信号的极化方向为第三极化方向；当所述第二激励信号通过第二馈电点153d加载在所述第二天线辐射体150上时，所述第二天线辐射体150产生第二射频信号，且所述第二射频信号的极化方向为第四极化方向，其中，所述第四极化方向不同于所述第三极化方向。由此可见，本实施方式中的第二天线辐射体150可实现双极化。当所述第二天线辐射体150实现双极化时，可提升所述天线模组10的通信效果，且相较于传统技术中使用两个天线实现不同极化而言，本实施方式可减小所述天线模组10中的天线个数。
请一并参阅图8，所述第二寄生辐射体160到所述第二天线辐射体150的间距h3的范围为0～0.6mm，即，第二寄生辐射体160所在的平面与所述第二天线辐射体150所在的平面之间的距离h3的范围为0～0.6mm。所述第二天线辐射体150在所述第二天线辐射体150与所述接地层之间激励起第二射频信号，并通过所述第二天线辐射体150与接地层之间的空隙向外辐射，所述第二寄生辐射体160耦合所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号而产生第二射频信号。所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间的间距过大或者过小均不能实现有效的耦合；当所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间的间距h3的范围为0～0.6mm时，所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间的耦合效果较好。
请参阅图8，进一步地，所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间的间距h3为0.05～0.6mm，以使所述第二寄生辐射体160与所述第二天线辐射体150之间的间距h3可调范围较大，以使实现第二射频信号的带宽较大。
进一步地，所述第二天线辐射体150及所述第二寄生辐射体160的上述结构设计可使得所述第二天线辐射体150谐振在第三频点，所述第二寄生辐射体160谐振在第四频点，所述第三频点不同于所述第四频点。在所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号的带宽一定且在所述第二寄生辐射体160辐射的第二射频信号的带宽一定的情况下，相较于所述第二寄生辐射体160的谐振频点和第二天线辐射体150的谐振频点一样的情况而言，所述二寄生辐射体的谐振频点与所述第二天线辐射体150的谐振频点不同可以增大所述第二射频信号的带宽。
举例而言，所述第二天线辐射体150产生第二射频信号的频段为28GHz频段，所述第二天线辐射体150谐振在28GHz的第三频点，所述第二寄生辐射体160谐振在28GHz的第四频点。通过调节第二天线辐射体150的尺寸、第二寄生辐射体160的尺寸、及第二天线辐射体150与第二寄生辐射体160之间的距离，可优化28GHz频段的阻抗带宽，进而可拓展28GHz频段的带宽，可以使得所述第二天线辐射体150及所述第二寄生辐射体160产生的第二射频信号的频段为24.25～29.5GHz，既满足n257频段、n258频段、及n261频段。可以理解地，所述第二天线辐射体150产生的第二射频信号的频段可以为除了28GHz频段之外的其他频段。可以理解地，此处仅仅以所述第二射频信号的频段为24.25～29.5GHz为例进行举例，在其他实施方式中，所述第二射频信号的频段也可以为其他频段。
所述第二寄生辐射体160的数目可以为一个，两个，三个，等等。所述第二寄生辐射体160的数量可以根据所述第二天线辐射体150的情况进行选择，只要满足能够耦合到所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号即可，对所述第二寄生辐射体160的数目没有限定。在本实施方式中，以所述第二寄生辐射体160的数目为四个为例进行示意。
所述多个第二寄生辐射体160在所述第二天线辐射体150所在的平面的正投影与所述第二天线辐射体150所在的区域部分重叠可使得所述第二寄生辐射体160较好地耦合所述第二天线辐射体150辐射的第二射频信号。
进一步地，请参阅图23，图23为第二天线辐射体及第二寄生辐射体的位置关系示意图。所述第二天线辐射体150所在的区域的中心与所述多个第二寄生辐射体160在所述第二天线辐射体150所在的平面内的正投影的中心重合。
所述第二天线辐射体150所在区域的中心记为第一中心O1。需要说明的是所述多个第二寄生辐射体160作为整体来看待，而非单独看待，这里的所述第二寄生辐射体160在所述第二天线辐射体150所在的平面内的正投影的中心是指，所述多个第二寄生辐射体160作为一个整体，所述整体在所述第二天线辐射体150所在的平面的正投影的中心为第二中心O2，所述第二中心O2与所述第一中心O1重合。
请参阅图24，图24为本申请一实施方式提供的天线模组的示意图。所述天线模组10包括阵列排布的多个天线单元10a，比如，所述多个天线单元10a构成M×N的阵列，形成相控阵阵列天线。每个天线单元10a包括所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160。所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160的相关描述请参阅前面描述，在此不再赘述。基于以上描述的第一天线辐射体130、第一寄生辐射体140、第二天线辐射体150、及第二寄生辐射体160的尺寸设计，天线单元10a的宽度可以小于4.2mm，天线单元10a的长度可以小于5mm，实现了天线单元10a的小型化，进一步地，实现了所述天线模组10的小型化。当所述天线模组10应用于电子设备1中时，有利于所述电子设备1的薄型化设计。
请参阅图25，图25为本申请另一实施方式提供的天线模组的示意图。所述天线模组10包括阵列排布的多个天线单元10a，每个天线单元10a包括所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160。所述第一天线辐射体130、所述第一寄生辐射体140、所述第二天线辐射体150、及所述第二寄生辐射体160请参阅前面描述，在此不再赘述。在本实施方式中，相邻的天线单元10a之间设置有多个金属化过孔栅格10b。所述金属化过孔栅格10b用于隔离相邻的天线单元10a之间的干扰，以提升所述天线模组10的辐射效果。
下面对本申请提供的天线模组10进行仿真，请参参阅图26，图26为本申请的天线模组辐射36～41GHz的射频信号的辐射效率示意图。其中，横轴为频率，单位为GHz；纵轴为辐射效率，无单位。其中，曲线①为示意出了36～41GHz的射频信号在X方向的辐射效率。曲线②示意出了36～41GHz的射频信号在Y方向的辐射效率。由曲线①和曲线②可见，射频信号在36～41GHz时的X方向及Y方向的辐射效率均较高，均大于0.85。当第一射频信号的频段为n260(37～40GHz)频段时，在X方向及Y方向的辐射效率也比较高。
请参阅图27，图27为本申请天线模组辐射24～30GHz的射频信号的辐射效率示意图。其中，横轴为频率，单位为GHz；纵轴为辐射效率，无单位。其中，曲线①为示意出了24～30GHz的射频信号在X方向的辐射效率。曲线②示意出了24～30GHzGHz的射频信号在Y方向的辐射效率。由曲线①和曲线②可见，射频信号在324～30GHz时的X方向及Y方向的辐射效率均较高，均大于0.90。当第二射频信号的频段为n257(26.5～29.5GHz),n258(24.25～27.5GHz),n261(27.5～28.35GHz)频段时，在X方向及Y方向的辐射效率也比较高。
请一并参阅图28及图29，图28为本申请的天线模组在26GHz时的X极化时的方向仿真图。在26GHz时的增益的最大值为5.37dB，说明在26GHz时，在X方向具有较好的方向性。图29为本申请的天线模组在26GHz时的Y极化时的方向仿真图，在本仿真图中，增益的最大值为5.27dB，说明在在26GHz时，在Y方向具有较好的方向性。
请一并参阅图30及图31，图30为本申请的天线模组在28GHz时的X极化时的方向仿真图，在28GHz时的增益的最大值为5.5dB，说明在28GHz时，在X方向具有较好的方向性。图31为本申请的天线模组在28GHz时的Y极化时的方向仿真图，在本仿真图中，增益的最大值为5.17dB，说明在在28GHz时，在Y方向具有较好的方向性。
请一并参阅图32及图33，图32为本申请的天线模组在39GHz时的X极化时的方向仿真图，在39GHz时的增益的最大值为5.05dB，说明在39GHz时，在X方向具有较好的方向性。图33为本申请的天线模组在39GHz时的Y极化时的方向仿真图，在本仿真图中，增益的最大值为5.66dB，说明在在39GHz时，在Y方向具有较好的方向性。
请参阅图34，图34为本申请一实施方式提供的电子设备的电路框图。本申请还提供了一种电子设备1，所述电子设备1可以为但不仅限于手机等具有通信功能的设备。所述电子设备1包括控制器30和前面任意实施方式所述的天线模组10。所述控制器30与所述天线模组10电连接，所述天线模组10用于在所述控制器30的控制下工作。具体地，所述天线模组10在所述控制器30的控制下辐射所述第一射频信号及所述第二射频信号。
请参阅图35，图35为本申请一实施方式提供的电子设备的剖视图。所述电子设备1包括电池盖50，所述天线模组10的辐射面朝向所述电池盖50，其中，所述天线模组10的辐射面为辐射所述第一射频信号及所述第二射频信号的面。换而言之，所述电池盖50位于所述第一射频信号及所述第二射频信号的辐射范围内。
所述电池盖50通常包括背板510及与所述背板510的周缘弯折相连的边框520。在一实施方式中，所述天线模组10的数目为一个或多个，所述天线模组10的所有辐射面朝向所述背板510。在另一实施方式中，所述天线模组10的数目为一个或多个，所述天线模组10的辐射面均朝向所述边框520。在另一实施方式中，所述天线模组10的数目为一个或多个，当所述天线模组10的数目为多个时，部分天线模组10的辐射面朝向所述背板510，剩余的部分天线模组10的辐射面朝向所述边框520。在本实施方式的示意图中，以所述天线模组10的辐射面朝向所述边框520，且以所述天线模组10的数目为两个为例进行示意。需要说明的是，当所述天线模组10的辐射面朝向所述背板510时，所述背板510位于所述第一射频信号及所述第二射频信号的辐射范围内。当所述天线模组10的辐射面朝向所述边框520时，所述边框520位于所述第一射频信号及所述第二射频信号的辐射范围内。
进一步地，本实施方式中的电子设备1还包括屏幕70，所述屏幕70设置于所述电池盖50的开口处。所述屏幕70用于显示文字、图像、视频等。
请参阅图36，图36为本申请另一实施方式提供的电子设备的剖视图。所述电子设备1包括屏幕70，所述天线模组10的辐射面朝向所述屏幕70，其中，所述天线模组10的辐射面为辐射所述第一射频信号及所述第二射频信号的面。换而言之，所述屏幕70位于所述第一射频信号及所述第二射频信号的辐射范围内。
所述屏幕70可以为但不仅限于为液晶显示屏或有机发光二极管显示屏。
进一步地，所述电子设备1还包括电池盖50，所述屏幕70设置于所述电池盖50的开口处。所述电池盖50通常包括背板510及与所述背板510周缘弯折相连的边框520。
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。

Claims (18)

1.一种天线模组，其特征在于，所述天线模组包括：
第一天线辐射体，所述第一天线辐射体用于辐射第一射频信号，且所述第一天线辐射体谐振在第一频点；
第一寄生辐射体，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体位于同一平面内且与所述第一天线辐射体间隔设置，或者，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射位于不同的平面内，所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体耦合而产生第一射频信号，且所述第一寄生辐射体谐振在第二频点，所述第二频点不同于第一频点；
第二天线辐射体，所述第二天线辐射体与所述第一天线辐射体层叠设置，所述第二天线辐射体用于辐射第二射频信号，其中，所述第二射频信号与所述第一射频信号的频段不同；及
第二寄生辐射体，所述第二寄生辐射体与所述第二天线辐射体位于同一平面且间隔设置或所述第二寄生辐射体与所述第二天线辐射体层叠设置，所述第二寄生辐射体与所述第二天线辐射体耦合而产生第二射频信号；
其中，所述第二天线辐射体为矩形导电贴片，所述第二天线辐射体的长度范围为2.0～2.8mm，所述第二天线辐射体的宽度的范围为2.0～2.8mm，所述第二寄生辐射体为长方形导电贴片，所述第二寄生辐射体的长边的长度等于所述第二天线辐射体的长边的长度，所述第二寄生辐射体的短边的长度范围为0.2～0.9mm，所述第二寄生辐射体与所述第二天线辐射体层叠设置时，所述第二寄生辐射体到所述第二天线辐射体的间距范围为0～0.6mm。
2.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括：
射频芯片，所述射频芯片电连接所述第一天线辐射体；
所述第一天线辐射体及所述第二天线辐射体均为导电贴片，所述第一天线辐射体相较于所述第二天线辐射体背离所述射频芯片，第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段。
3.如权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述第二寄生辐射体与所述第二天线辐射体层叠设置时，所述第二寄生辐射体相较于所述第二天线辐射体背离所述射频芯片设置。
4.如权利要求3天线模组，其特征在于，所述第二天线辐射体开设有通孔，所述天线模组还包括：
馈电件，所述馈电件穿过所述通孔且电连接所述射频芯片与所述第一天线辐射体，且所述馈电件与所述第二天线辐射体绝缘。
5.如权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述第一寄生辐射体的数目为多个，所述多个第一寄生辐射体在所述第一寄生辐射体及所述第一天线辐射体所在平面的中心与所述第一天线辐射体的中心重合。
6.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段，所述第一天线辐射体及所述第二线辐射体均为导电贴片，所述第一天线辐射体的尺寸小于所述第二天线辐射体的尺寸。
7.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段，所述第一天线辐射体为导电贴片，所述第二天线辐射体为导电贴片，且所述第二天线辐射体具有贯穿所述第二天线相对的两个表面的第一镂空结构，所述第一天线辐射体的外轮廓尺寸大于或等于所述第二天线辐射体的外轮廓尺寸，且随着第一镂空结构的面积的增大，所述第一天线辐射体与所述第二天线辐射体的尺寸差异越大。
8.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一射频信号的频段大于所述第二射频信号的频段，所述第一天线辐射体为导电贴片，且所述第一天线辐射体具有贯穿所述第一天线相对的两个表面的第一镂空结构；所述第二天线辐射体为导电贴片，且所述第二天线辐射体具有贯穿所述第二天线辐射体相对的两个表面的第二镂空结构；所述第一天线辐射体的外轮廓尺寸小于或等于所述第一寄生天线辐射体的外轮廓尺寸，且所述第一镂空结构的面积大于所述第二镂空结构的面积。
9.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一寄生辐射体为矩形导电贴片，所述第一寄生辐射体包括面对所述第一天线辐射体的第一边以及与所述第一边相连的第二边，其中，所述第一边的长度大于所述第二边的长度，所述第一边用于调整所述第一寄生辐射体的谐振频率，所述第二边用于调整所述第一寄生辐射体与所述第一天线辐射体之间的阻抗匹配度。
10.如权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述第一天线辐射体为矩形导电贴片，所述第一天线辐射体的长度范围为1.6～2.0mm，所述第一天线辐射体的宽度范围为1.6～2.0mm，所述第一寄生辐射体的第一边的长度等于所述第一天线辐射体的边长的长度，所述第二边的长度范围为0.2～0.9mm，所述第一寄生辐射体到所述第一天线辐射体之间的间距满足：0.2～0.8mm。
11.如权利要求1～10任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述第二天线辐射体谐振在第三频点，所述第二寄生辐射体谐振在第四频点，所述第三频点不同于所述第四频点。
12.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，所述第二寄生辐射体的数目为多个，所述多个第二寄生辐射体在所述第二天线辐射体所在的平面内的正投影与所述第二天线辐射体所在的区域部分重叠。
13.如权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述第二天线辐射体所在的区域的中心与所述多个第二寄生辐射体在所述第二天线辐射体所在的平面内的正投影的中心重合。
14.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第二射频信号的频段包括n257频段、n258频段、n261频段；所述第一射频信号的频段包括n260频段。
15.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组包括阵列排布的多个天线单元，每个天线单元包括所述第一天线辐射体、所述第一寄生辐射体、所述第二天线辐射体、及所述第二寄生辐射体；相邻的天线单元之间设置有多个金属化过孔栅格。
16.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括控制器和如权利要求1～15任意一项所述的天线模组，所述控制器与所述天线模组电连接，所述天线模组用于在所述控制器的控制下工作。
17.如权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括电池盖，所述天线模组的辐射面朝向所述电池盖，其中，所述天线模组的辐射面为辐射所述第一射频信号及所述第二射频信号的面。
18.如权利要求16所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备包括屏幕，所述天线模组的辐射面朝向所述屏幕，其中，所述天线模组的辐射面为辐射所述第一射频信号及所述第二射频信号的面。
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