CN110808455B - 一种天线单元及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种天线单元及电子设备，涉及通信技术领域，以解决电子设备的天线性能较差的问题。天线单元包括：第一绝缘体，设置在第一绝缘体中的M个馈电部和第一隔离体，设置在第一绝缘体底部的接地体，M个馈电臂，第二绝缘体，第二绝缘体承载的目标辐射体，设置在第一绝缘体和第二绝缘体中的第二隔离体；第一隔离体和第二隔离体与接地体电连接，第二隔离体围绕M个馈电部设置，M个馈电部围绕第一隔离体设置、且与接地体绝缘，每个馈电部分别与一个馈电臂电连接，M个馈电臂位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，且按照第一顺序环绕设置，每个馈电臂均与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，M为大于1的整数。天线单元应用与电子设备中。

Description

一种天线单元及电子设备

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电子设备。

背景技术

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

目前，电子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，从而导致电子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电子设备，以解决现有的电子设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致电子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：第一绝缘体，设置在第一绝缘体中的M个馈电部和第一隔离体，设置在第一绝缘体底部的接地体，M个馈电臂，第二绝缘体，第二绝缘体承载的目标辐射体，以及设置在第一绝缘体和第二绝缘体中的第二隔离体；其中，第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，第二隔离体围绕该M个馈电部设置，该M个馈电部围绕第一隔离体设置、且与接地体绝缘，每个馈电部分别与一个馈电臂电连接，该M个馈电臂位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，且按照从第一顺序环绕设置，以及每个馈电臂均与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，M为大于1的整数。

第二方面，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子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：第一绝缘体，设置在第一绝缘体中的M个馈电部和第一隔离体，设置在第一绝缘体底部的接地体，M个馈电臂，第二绝缘体，第二绝缘体承载的目标辐射体，以及设置在第一绝缘体和第二绝缘体中的第二隔离体；其中，第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，第二隔离体围绕该M个馈电部设置，该M个馈电部围绕第一隔离体设置、且与接地体绝缘，每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接，该M个馈电臂位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，且按照第一顺序环绕设置，以及每个馈电臂均与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，M为大于1的整数。通过该方案，由于第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，且第二隔离体围绕M个馈电部设置，M个馈电部围绕第一隔离体设置，因此第一隔离体和接地体可以组成一个金属背腔，并且由于馈电臂可以与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，即馈电臂可以与金属背腔(第一隔离体和接地体组成的)和目标辐射体耦合。如此，在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与金属背腔和目标辐射体进行耦合，从而可以使得金属背腔和目标辐射体产生感应电流，进而可以使得馈电臂、金属背腔和目标辐射体均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电臂与金属背腔和目标辐射体耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到金属背腔再到馈电臂的电流路径，金属背腔上形成的电流路径，目标辐射体上形成的电流路径等)，因此馈电臂上的电流经由金属背腔和目标辐射体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的带宽。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种传统毫米波封装天线的结构示意图；

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俯视图；

图5为本发明实施例提供的天线单元的传输系数图；

图6为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之二；

图7为本发明实施例提供的天线单元的剖视图；

图8为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图；

图9为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之一；

图10为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之二；

图11为本发明实施例提供的电子设备的左视图。

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—第一绝缘体；202—馈电部；203—第一隔离体；204—接地体；205—馈电臂；206—第二绝缘体；207—目标辐射体；208—第二隔离体；209—第三绝缘体；L1—第一对角线；L2—第二对角线；D1—对角线1；D2—对角线2；3—电子设备；30—壳体；31—第一边框；32—第二边框；33—第三边框；34—第四边框；35—地板；36—第一天线；37—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，第一绝缘体和第二绝缘体等是用于区别不同的绝缘体，而不是用于描述绝缘体的特定顺序。

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个馈电臂与第一隔离体和接地体，M个馈电臂与目标辐射体)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。

低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic，LTCC)技术：是指一种将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，且在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆和精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个组件(例如电容、电阻、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，在900℃下烧结，制成互不干扰的高密度电路或电路基板等的技术。该技术可以将电路小型化和高密度化，特别适用于高频通讯用组件。

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：是指电子设备中可以作为虚拟地的部分。例如电子设备中的印制电路板(printed circuit board，PCB)、金属边框(中框)或电子设备的显示屏等。

本发明实施例提供一种天线单元及电子设备，该天线单元可以包括：第一绝缘体，设置在第一绝缘体中的M个馈电部和第一隔离体，设置在第一绝缘体底部的接地体，M个馈电臂，第二绝缘体，第二绝缘体承载的目标辐射体，以及设置在第一绝缘体和第二绝缘体中的第二隔离体；其中，第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，第二隔离体围绕该M个馈电部设置，该M个馈电部围绕第一隔离体设置、且与接地体绝缘，每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接，该M个馈电臂位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，且按照第一顺序环绕设置，以及每个馈电臂均与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，M为大于1的整数。通过该方案，由于第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，且第二隔离体围绕M个馈电部设置，M个馈电部围绕第一隔离体设置，因此第一隔离体和接地体可以组成一个金属背腔，并且由于馈电臂可以与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，即馈电臂可以与金属背腔(第一隔离体和接地体组成的)和目标辐射体耦合。如此，在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与金属背腔和目标辐射体进行耦合，从而可以使得金属背腔和目标辐射体产生感应电流，进而可以使得馈电臂、金属背腔和目标辐射体均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电臂与金属背腔和目标辐射体耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到金属背腔再到馈电臂的电流路径，金属背腔上形成的电流路径，目标辐射体上形成的电流路径等)，因此馈电臂上的电流经由金属背腔和目标辐射体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的带宽。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

本发明实施例提供的天线单元可以应用于电子设备，也可以应用于需要使用该天线单元的其它设备，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电子设备为例，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：第一绝缘体201，设置在第一绝缘体201中的M个馈电部202和第一隔离体203，设置在第一绝缘体201底部的接地体204，M个馈电臂205，第二绝缘体206，第二绝缘体206承载的目标辐射体207，以及设置在第一绝缘体201和第二绝缘体206中的第二隔离体208。

其中，第一隔离体203和第二隔离体208可以与接地体204电连接，第二隔离体208可以围绕M个馈电部202设置，M个馈电部202可以围绕第一隔离体203设置、且与接地体204绝缘，每个馈电部可以分别与一个馈电臂电连接，该M个馈电臂205可以位于第一绝缘体201和第二绝缘体206之间，且按照第一顺序环绕设置，以及每个馈电臂205均可以与第一隔离体203、接地体204和目标辐射体207耦合，M为大于1的整数。

可以理解，本发明实施例中，上述M个馈电臂的分布形状可以形成一个类环状。

需要说明的是，本发明实施例中，由于接地体与第一隔离体和第二隔离体电连接，且第一隔离体设置在第一绝缘体中，第二隔离体设置在第一绝缘体和第二绝缘体中，以及第二隔离体围绕M个馈电部设置，M个馈电部围绕第一隔离体设置，因此接地体和第二隔离体可以形成一个金属腔体，接地体和第一隔离体可以形成一个设置在该金属腔体内的金属背腔(以下称为目标金属背腔)。如此，上述M个馈电臂中的每个馈电臂均可以与该目标金属背腔耦合。即目标金属背腔也可以为作为本发明实施例提供的天线单元的一个辐射体。

另外，本发明实施例中，为了更加清楚地示意天线单元的结构，上述图2是以天线单元的结构的爆炸图示意的，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、馈电部、第一隔离体、接地体、馈电臂、第二绝缘体、目标辐射体，以及第二隔离体可以组成一个整体，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个馈电臂中的每个馈电臂的第一端可以与上述M个馈电部中的不同馈电部电连接。即馈电臂的第一端可以为天线单元的馈电点。

可选的，本发明实施例中，上述第一顺序可以为顺时针的顺序，也可以为逆时针的顺序。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，以上述M个馈电臂按照顺时针的顺序环绕设置为例，假设上述M个馈电臂为四个馈电臂，该四个馈电臂可以按照从第一个馈电臂的第一端到第一个馈电臂的第二端、再从第二个馈电臂的第一端到第二个馈电臂的第二端、接着从第三个馈电臂的第一端到第三个馈电臂的第二端，最后从第四个馈电臂的第一端到第四个馈电臂的第二端的次序，按照顺时针的顺序依次设置。

需要说明的是，本发明实施例中，当上述M个馈电臂按照上述第一顺序环绕设置时，该M个馈电臂中的每个馈电臂的第一端之间的距离均比较大，如此可以减小各个馈电臂之间的相互干扰。

可选的，本发明实施例中，本发明实施例提供的天线单元可以通过LTCC技术、PCB加工技术，或者基板加工技术等任意可能的技术制成。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，天线单元中的各个部件(例如第一绝缘体、馈电部、第一隔离体、接地体、馈电臂、第二绝缘体、目标辐射体，以及第二隔离体等部件)可以通过LTCC技术组合在一起，以形成本发明实施例提供的天线单元。

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

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料可以为一种绝缘材料，也可以为多种绝缘材料，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

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

可选的，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小于或等于5。

具体的，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大于或等于2、且小于或等于5。

需要说明的是，本发明实施例中，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中的其它部件的干扰越小，天线单元的性能越稳定。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料也可以为陶瓷、塑胶等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以为一种绝缘材料，也可以为多种绝缘材料，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

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

需要说明的是，本发明实施例中，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中的其它部件的干扰越小，天线单元的性能越稳定。

本发明实施例中，上述接地体可以作为本发明实施例提供的天线单元的地的一部分，如此可以使得天线单元能够可靠地接地，从而可以使得天线单元的性能比较稳定。

可选的，本发明实施例中，上述接地体可以为设置在第一绝缘体底部的金属片，也可以为喷涂在第一绝缘体底部的金属材料等。当然，实际实现时，接地体还可以以其它任意可能的形式设置在第一绝缘体底部，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，当电子设备发送5G毫米波信号时，电子设备中的信号源会发出交流信号，该交流信号可以通过馈电部将传输到馈电臂。然后，在馈电臂接收到该交流信号之后，一方面，馈电臂可以与接地体和第一隔离体(即接地体和第一隔离体形成的目标金属背腔)耦合，使得目标金属背腔上产生感应电流，然后目标金属背腔可以向外辐射多个频率的电磁波(由于馈电臂与目标金属背腔耦合产生的感应电流的电流路径有可以有多个，例如从馈电臂到目标金属背腔再到馈电臂的电流路径、目标金属背腔上形成的电流路径等电流路径，因此馈电臂上的电流经由目标金属背腔辐射的电磁波的频率可以有多个)。另一方面，馈电臂可以与目标辐射体耦合，使得目标辐射体上产生感应的交流信号，然后目标辐射体可以向外辐射多个频率的电磁波(由于馈电臂与目标辐射体耦合产生的感应电流的电流路径有可以有多个，例如从馈电臂到目标辐射体再到馈电臂的电流路径、目标辐射体上形成的电流路径等电流路径，因此馈电臂上的电流经由目标辐射体辐射的电磁波的频率也可以有多个)如此，电子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，即可以使得天线单元产生更宽的带宽。

又示例性的，本发明实施例中，当电子设备接收5G毫米波信号时，电子设备所处的空间中的电磁波(不同频率的电磁波)可以激励上述目标金属背腔(即接地体和第一隔离体)或目标辐射体，从而可以使得目标金属背腔或目标辐射体产生感应电流。在目标金属背腔或目标辐射体产生感应电流之后，目标金属背腔或目标辐射体可以与馈电臂耦合，使得馈电臂产生感应电路(即感应的交流信号)。然后，馈电臂可以通过馈电部向电子设备中的接收机输入该交流信号，如此可以使得电子设备接收到其它设备发送的5G毫米波信号。即电子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-10dB(分贝)时，天线单元覆盖的频率范围可以为26.249GHz-40.054GHz，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主流的5G毫米波频段，从而可以提高电子设备的天线性能。

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-10dB时，该天线单元不仅可以满足实际使用需求，而且其天线性能也比较优良。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。

另外，上述图3中的点a和点b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-9.8622dB，点b标记的回波损耗的数值为-10.014dB。

本发明实施例提供一种天线单元，由于第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，且第二隔离体围绕M个馈电部设置，M个馈电部围绕第一隔离体设置，因此第一隔离体和接地体可以组成一个金属背腔，并且由于馈电臂可以与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，即馈电臂可以与金属背腔(第一隔离体和接地体组成的)和目标辐射体耦合。如此，在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与金属背腔和目标辐射体进行耦合，从而可以使得金属背腔和目标辐射体产生感应电流，进而可以使得馈电臂、金属背腔和目标辐射体均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电臂与金属背腔和目标辐射体耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到金属背腔再到馈电臂的电流路径，金属背腔上形成的电流路径，目标辐射体上形成的电流路径等)，因此馈电臂上的电流经由金属背腔和目标辐射体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的带宽。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电部中的每个馈电部可以和与其连接的一个馈电臂形成一个“L型”的馈电结构。

可选的，本发明实施例中，一个馈电臂(上述M个馈电臂中的任意一个馈电臂)可以为对称结构的馈电臂。例如该馈电臂的结构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，一个馈电臂(上述M个馈电臂中的任意一个馈电臂)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个馈电臂可以为同一种馈电臂(例如该M个馈电臂均为“Y”形馈电臂)，也可以不同的馈电臂(例如该M个馈电臂中的部分馈电臂为“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个馈电臂可以均为如图2所示的“T”形馈电臂205。

本发明实施例中，由于不同形式(例如形状、材质和结构等)的馈电臂与接地体和第一隔离体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个馈电臂中的每个馈电臂在第一平面上的投影均可以与第一隔离体在第一平面上的投影相交。其中，该第一平面可以为第一绝缘体上M个馈电部的横截面所在的平面。

本发明实施例中，在M个馈电臂中的每个馈电臂在上述第一平面上的投影均与第一隔离体在第一平面上的投影相交的情况下，上述M个馈电臂中的每个馈电臂均可以与第一隔离体和接地体形成的目标金属背腔满足耦合连接的关系(即在天线单元工作的情况下，M个馈电臂中的每个馈电臂均与目标金属背腔耦合；在天线单元未工作的情况下，M个馈电臂中的每个馈电臂均与目标金属背腔绝缘)。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电臂可以按照上述第一顺序，沿第二隔离体的内侧壁，以从馈电臂的第一端到馈电臂的第二端的次序设置。

也就是说，按照上述第一顺序，上述M个馈电臂中的一个馈电臂的第二端可以与该一个馈电臂相邻的下一个馈电臂的第一端相邻。

示例性的，如图4所示，为本发明实施例提供的天线单元在Z轴反向(例如图2所示的坐标系)上的俯视图。假设上述第一顺序为顺时针的顺序，上述M个馈电臂为四个馈电臂，分别为第一馈电臂2050、第二馈电臂2052、第三馈电臂2051和第四馈电臂2053。其中该四个馈电臂可以按照从第一馈电臂2050的第一端到第一馈电臂2050的第二端、再到第二馈电臂2052的第一端，然后从第二馈电臂2052的第一端到第二馈电臂2052的第二端、再到第三馈电臂2051的第一端，接着从第三馈电臂2051的第一端到第三馈电臂2051的第二端、再到第四馈电臂2053的第一端，最后从第四馈电臂2053的第一端到第四馈电臂2053的第二端、再到第一馈电臂2050的第一端的次序，按照顺时针的顺序依次设置。由图4可见，第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂可以形成一个类环状。也就是说，第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂环绕设置。

本发明实施例中，由于在天线单元在工作时，在馈电臂上流过的电流具有方向性，因此可以通过将上述M个馈电臂按照上述第一顺序设置可以增加不同馈电臂(具体可以为馈电臂的第一端)之间的距离(即一个馈电臂的第一端与其它馈电臂的第一端之间的距离均比较大)，如此可以减小不同馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口(即天线单元的馈电端口)的隔离度。并且由于沿第二隔离体的内侧壁设置馈电臂可以使得这些馈电臂尽可能的离散分布，从而可以进一步减小这些馈电臂之间的相互干扰，进而可以进一步提高天线单元的端口的隔离度。

可选的，本发明实施例中，第二隔离体的横截面可以为矩形，上述M个馈电臂可以包括第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂，第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂沿第二隔离体的内侧壁顺序设置。

其中，第一馈电臂和第三馈电臂均可以与第二隔离体的第一内侧壁平行，第二馈电臂和第四馈电臂均可以与第二隔离体的第二内侧壁平行，该第一内侧壁与该第二内侧壁垂直。

可以理解，当第二隔离体的横截面为矩形，那么第二隔离体与接地体组成的金属腔体可以为一个矩形金属腔体，上述第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂可以沿该矩形金属腔体的内侧壁顺序设置。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂还可以按照其它任意可能的方式沿第二隔离体的内侧壁顺序设置，例如第一馈电臂和第三馈电臂均可以与第二隔离体的第二内侧壁平行，第二馈电臂和第四馈电臂均可以与第二隔离体的第一内侧壁平行。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4所示，第一馈电臂2050和第三馈电臂2051可以均与第二隔离体的内侧壁S1(即上述第一内侧壁)平行，第二馈电臂2052和第四馈电臂2053可以均与第二隔离体的内侧壁S2(即上述第二内侧壁)平行。且由图4可见，第二隔离体的内侧壁S1与第二隔离体的内侧壁S2垂直。

需要说明的是，由于图4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4示意的坐标系仅示意了X轴和Y轴。

可选的，本发明实施例中，上述第一馈电臂可以与第三馈电臂组成一个馈电臂组(以下称为第一馈电臂组)，上述第二馈电臂可以与第四馈电臂组成一个馈电臂组(以下称为第二馈电臂组)。

本发明实施例中，由图4可见，按照第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂沿第二隔离体的内侧壁顺序设置的设置方式，可以使得第一馈电臂2050与第三馈电臂2051之间的距离比较大，第二馈电臂2052与第四馈电臂2053之间的距离比较大。

本发明实施例中，由于一个馈电臂组中的馈电臂之间的距离越大，该馈电臂组对其它馈电臂组的影响越小，因此可以通过将上述第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂沿第二隔离体的内侧壁顺序设置的方式，增大上述两个馈电臂组(第一馈电臂组和第二馈电臂组)中的馈电臂之间的距离，从而可以减小天线单元工作过程中这些馈电臂组之间的相互影响，进而可以提高天线单元端口的隔离度。

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

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。

本发明实施例中，上述第一极化的极化方向可以为+45°极化，上述第二极化的极化方向可以为-45°极化；或者，第一极化的极化方向可以为水平极化，第二极化的极化方向可以为垂直极化，等等。

当然，实际实现时，上述第一极化的极化方向和第二极化的极化方向还可以为其它任意可能的方向。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4所示，第一馈电臂2050和第三馈电臂2051组成的第一馈电臂组可以为+45°极化(即上述第一极化)的馈电臂组；第二馈电臂2052和第四馈电臂2052组成的第二馈电臂组可以为-45°极化(即上述第二极化)的馈电臂组。

本发明实施例中，由于上述第一馈电臂组和第二馈电臂组可以为两个不同极化(第一极化和第二极化)的馈电臂组，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，进而可以提高天线单元的通信能力。

可选的，本发明实施例中，当第一馈电臂组中的一个馈电臂处于工作状态时，第一馈电臂组中的另一个馈电臂也可以处于工作状态。相应的，当第二馈电臂组中的一个馈电臂处于工作状态时，第二馈电臂组中的另一个馈电臂也可以处于工作状态。即同一馈电臂组中的馈电臂可以是同时工作的。

可选的，本发明实施例中，当第一馈电臂组中的馈电臂处于工作状态时，第二馈电臂组中的馈电臂可能处于工作状态，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，由于天线单元中可以包括两个馈电臂组，因此电子设备可以通过天线单元中的该两个馈电臂组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。

可选的，本发明实施例中，上述M个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个馈电臂均位于同一平面上的情况下，该M个馈电臂中的每个馈电臂均与接地体之间的距离均相等，且每个馈电臂均与目标辐射体之间的距离均相等。

本发明实施例中，由于上述M个馈电臂与接地体之间的距离不同，上述M个馈电臂与目标金属背腔(接地体和第一隔离体)耦合时的耦合参数可能不同，例如上述M个馈电臂与目标金属背腔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个馈电臂与接地体之间的距离。

相应的，由于上述M个馈电臂与目标辐射体之间的距离不同，上述M个馈电臂与目标辐射体耦合的耦合参数也不同，例如上述M个馈电臂与目标辐射体耦合产生的感应电流，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个馈电臂与目标辐射体之间的距离。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电部可以贯穿接地体、且与接地体绝缘。

具体的，实际实现时，馈电部的一端可以与馈电臂(具体可以为馈电臂的第一端)电连接，馈电部的另一端可以与电子设备中的一个信号源(例如电子设备中的5G信号源)电连接。如此，电子设备中的信号源的电流可以通过该馈电部传输到馈电臂上，然后通过馈电臂耦合到上述目标金属背腔和目标辐射体上，如此可以使得目标金属背腔和目标辐射体产生感应电流，从而可以使得目标金属背腔和目标辐射体辐射不同频率的电磁波，如此，本发明实施例提供的天线单元可以将电子设备中的5G毫米波信号辐射出去。

可选的，本发明实施例中，上述第二隔离体的横截面为矩形，上述M个馈电部可以为四个馈电部，该四个馈电部中的两个馈电部可以位于第二隔离体的横截面的一条对角线上，该四个馈电部中的另外两个馈电部可以位于第二隔离体的横截面的另一条对角线上。

可选的，本发明实施例中，与上述第一馈电臂和第三馈电臂电连接的两个馈电部可以位于第二隔离体的横截面的一条对角线上，与上述第二馈电臂和第四馈电臂电连接的两个馈电部可以位于第二隔离体的横截面的另一条对角线上。

示例性的，如图4所示，与第一馈电臂2050(具体可以为第一馈电臂的第一端)电连接的馈电部2020和与第三馈电臂2051(具体可以为第三馈电臂的第一端)电连接的馈电部2021可以位于第一隔离体的横截面的第一对角线L1上，与第二馈电臂2052(具体可以为第二馈电臂的第一端)电连接的馈电部2022和与第四馈电臂2053(具体可以为第四馈电臂的第一端)电连接的馈电部2023可以位于第一隔离体的横截面的第二对角线L2上。如此可以进一步增大第一馈电臂与第三馈电臂之间的距离、第二馈电臂与第四馈电臂之间的距离，从而可以进一步提高天线单元的端口的隔离度。

下面再结合图5，对本发明实施例提供的天线单元的隔离度进行示例性的说明。

示例性的，如图5所示，为本发明实施例提供的天线单元工作时，天线单元的传输系数图。假设第二隔离体的横截面为矩形；且第一馈电臂与第三馈电臂组成的馈电臂组为+45°极化的馈电臂组，第二馈电臂和第四馈电臂组成的馈电臂组为-45°极化的馈电臂组，以及与第一馈电臂和第三馈电臂电连接的馈电部分布在第二隔离体的横截面的一条对角线上，与第二馈电臂和第四馈电臂电连接的馈电臂分布在第二隔离体的横截面的另一条对角线上。那么，如图5所示，在天线单元工作的全频段(即天线单元能够覆盖的所有频段)内，天线单元的端口的隔离度均小于-20dB。然而，通常天线单元的端口的隔离度为-10dB即可满足实际使用需求，且天线单元的端口的隔离度越小，天线单元的极化隔离度越好，从而可以进一步提高天线单元的极化性能。

可选的，本发明实施例中，与位于同一条对角线上的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。

可选的，本发明实施例中，与上述第一馈电臂组中的馈电臂(上述第一馈电臂和第三馈电臂)电连接的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。与上述第二馈电臂组中的馈电臂(上述第二馈电臂和第四馈电臂)电连接的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。

可选的，本发明实施例中，在上述第一隔离体的横截面和第二隔离体的横截面均为矩形的情况下，第一隔离体的横截面上的任意一条对角线可以与第二隔离体的横截面上的任意一条对角线均不平行。

本发明实施例中，为了便于描述，下面以第一隔离体的一条对角线(以下称为对角线1)和第二隔离体的一条对角线(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，当上述第一隔离体与上述第二隔离体均为矩形凹槽时，上述第一夹角(记为θ)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，第一夹角的取值范围为45°＜θ≤90°，或为90°＜θ≤135°，或为135°＜θ≤180°，对角线1与对角线2的位置关系与第一夹角的取值范围为0°＜θ≤45°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，第一隔离体203的横截面的对角线(即对角线1)D1与第二隔离体208的横截面的对角线(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，由于第一隔离体和第二隔离体的设置角度不同，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，合理的设置第一隔离体和第二隔离体的相对角度，如此可以使得天线单元稳定地工作在5G毫米波频段。

可选的，本发明实施例中，结合上述图2，如图6所示，天线单元20还包括设置在第一绝缘体201和第二绝缘体206之间的第三绝缘体209，第三绝缘体209可以承载上述M个馈电臂205。

其中，对于上述M个馈电部中的每个馈电部202，穿过第三绝缘体209的馈电部202与一个馈电臂205电连接。

需要说明的是，上述图6中的第三绝缘体209上的圆形填充部分用于表示第二隔离体208穿过第三绝缘体209，嵌入第一绝缘体201与接地体204电连接。

示例性的，如图7所示，第三绝缘体209可以位于第一绝缘体201和第二绝缘体206之间，上述M个馈电臂205可以承载在第三绝缘体209内，且每个馈电臂与M个馈电部中的不同馈电部202在第三绝缘体209中电连接。

可选的，本发明实施例中，上述第三绝缘体的横截面可以与第一绝缘体的横截面相同，例如矩形或圆形等任意可能的形状。

当然，实际实现时，上述第三绝缘体的形状还可以为任意满足实际使用需求的形状，本发明实施例对此不作具体限定，具体可以根据实际使用需求确定。

可选的，本发明实施例中，上述第三绝缘体的材料可以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。

可选的，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，上述第三绝缘体的材料可以与上述第一绝缘体的材料相同，也可以与第一绝缘体的材料不同。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，上述第三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，在承载上述M个馈电臂的前提下，第三绝缘体的材料的损耗角正切值越小，该第三绝缘体对天线单元的辐射效果的影响越小。也就是说，上述第三绝缘体的材料的损耗角正切值越小，第三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，上述第一隔离体可以用于隔离接地体向第一隔离体所在方向辐射的电磁波，从而可以使得本发明实施例提供的天线单元具有方向性。

可选的，本发明实施例中，上述第一隔离体可以为设置在第一绝缘体中的金属片或者金属柱等任意具有隔离功能的部件。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，上述第一隔离体可以为N个第一金属柱，第一金属柱的长度可以小于M个馈电臂与接地体之间的距离，N为大于1的整数。

示例性的，如图7所示，为本发明实施例提供的天线单元在Z轴方向上的剖视图。第一金属柱(即第一隔离体)203的长度可以等于第一绝缘体201的厚度。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属柱的直径可以根据第一绝缘体的尺寸确定。具体的，第一金属柱的直径可以根据第一绝缘体的横截面的面积确定。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属柱的材料可以为金、银，或者铜等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属柱可以为在第一盲孔中浇筑金属材料形成的金属柱。其中，该第一盲孔可以为设置在第一绝缘体中。

可以理解，本发明实施例提供的天线单元(具体可以为第一绝缘体中)可以设置有N个第一盲孔，并在该N个第一盲孔中分别设置一个第一金属柱。

需要说明的是，实际实现时，上述第一金属柱还可以为通过其它任意可能的工艺实现，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N个第一盲孔可以均匀地分布在第一绝缘体中，如此可以使得上述N个第一金属柱均匀地分布在第一绝缘体中。也就是说，上述N个第一金属柱中任意相邻的两个第一金属柱之间的距离可以相等。

本发明实施例中，由于打孔的工艺比较简单，因此可以通过在天线单元中设置盲孔，并在盲孔中设置第一金属柱的方式，简化上述第一隔离体的加工工艺，如此可以减小天线单元的加工难度。

需要说明的是，本发明实施例中，上述N个第一金属柱中相邻的两个第一金属柱之间的距离越小，该N个第一金属柱(即第一隔离体)与接地体形成的目标金属背腔的辐射效果越好，且该N个第一金属柱隔离接地体向该N个第一金属柱所在方向辐射的电磁波的效果越好。也就是说，天线单元中设置的第一金属柱越密，天线单元的辐射效果越好。

可选的，本发明实施例中，上述N个第一金属柱中相邻的两个第一金属柱之间的距离可以小于或等于第一目标数值。该第一目标数值可以为该N个第一金属柱和接地体(即目标金属背腔)与上述M个馈电臂耦合产生的电磁波的最小波长的四分之一。

本发明实施例中，由于在第一绝缘体中设置第一金属柱的工艺比较简单、容易实现，因此将上述第一隔离体设置为上述N个第一金属柱，可以简化本发明实施例提供的天线单元的制作工艺。

可选的，本发明实施例中，第二隔离体可以为K个第二金属柱，该第二金属柱的长度可以大于或等于目标辐射体与接地体之间的距离，K为大于1的整数。

示例性的，如图7所示，第二金属柱(即第二隔离体)208的长度可以等于目标辐射体207与设置在第一绝缘体201底部的接地体之间的距离。

可选的，本发明实施例中，上述第二金属柱的直径可以根据第一绝缘体的尺寸和第二绝缘体确定。具体的，第二金属柱的直径可以根据第一绝缘体的横截面的面积和第二绝缘体的横截面的面积确定。

可选的，本发明实施例中，上述第二金属柱的材料可以为金、银，或者铜等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第二金属柱可以为在第一通孔中浇筑金属材料形成的金属柱。其中，该第一通孔可以为设置在第一绝缘体和第二绝缘体中。

可以理解，本发明实施例提供的天线单元(具体可以为第一绝缘体中)可以设置有K个第一通孔，并在该K个第一通孔中分别设置一个第二金属柱。

需要说明的是，实际实现时，上述第二金属柱还可以为通过其它任意可能的工艺实现，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K个第一通孔可以均匀地分布在第一绝缘体和第二绝缘体中，如此可以使得上述K个第二金属柱均匀地分布在第一绝缘体和第二绝缘体中。也就是说，上述K个第二金属柱中任意相邻的两个第二金属柱之间的距离可以相等。

本发明实施例中，由于打孔的工艺比较简单，因此可以通过在天线单元中设置通孔，并在盲孔中设置第二金属柱的方式，简化上述第二隔离体的加工工艺，如此可以减小天线单元的加工难度。

需要说明的是，本发明实施例中，上述K个第二金属柱中相邻的两个第二金属柱之间的距离越小，该K个第二金属柱(即第二隔离体)隔离接地体、第一隔离体和目标辐射体向该K个第二金属柱所在方向辐射的电磁波的效果越好。也就是说，天线单元中设置的第二金属柱越密，天线单元的辐射效果越好。

可选的，本发明实施例中，上述K个第二金属柱中相邻的两个第二金属柱之间的距离可以小于或等于第二目标数值。该第二目标数值可以为目标辐射体与上述M个馈电臂耦合产生的电磁波的最小波长的四分之一。

本发明实施例中，由于在天线单元中设置第二金属柱的工艺比较简单、容易实现，因此将上述第二隔离体设置为上述K个第二金属柱，可以简化本发明实施例提供的天线单元的制作工艺。

可选的，本发明实施例中，上述目标辐射体可以为多边形辐射体或圆形辐射体。

可选的，本发明实施例中，上述目标辐射体可以为矩形辐射体、六边形辐射体或正方形辐射体等任意可能的多边形辐射体。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

当然，实际实现时，上述目标辐射体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。

本发明实施例中，由于上述目标辐射体与上述M个馈电臂耦合产生的电磁波的频率与目标辐射体的参数(例如目标辐射体的形状和面积等)有关，具体的，目标辐射体的面积越小，目标辐射体与上述M个馈电臂耦合产生的电磁波的频率越高，因此可以根据实际使用需求，选择参数合适的目标辐射体(例如形状合适的目标辐射体和/或面积合适的目标辐射体等)。如此，可以使得本发明实施例提供的天线单元工作在5G毫米波频段内。

可选的，本发明实施例中，目标辐射体可以承载在第二绝缘体上，也可以承载在第二绝缘体中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，如图7所示，目标辐射体207可以承载在第二绝缘体206上。

本发明实施例中，由于目标辐射体所在的位置不同，天线单元的性能也可能不同，因此可以根据实际使用需求，灵活的设置上述目标辐射体的位置，从而可以使得天线单元的设计更加灵活。

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电子设备，该电子设备可以包括上述如图2至图7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。

本发明实施例中的电子设备可以为移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、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(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、服务器或柜员机等，本发明实施例不作具体限定。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体中可以设置有至少一个第一凹槽，该至少一个第一凹槽中的每个第一凹槽可以设置至少一个天线单元。

本发明实施例中，可以通过在电子设备的壳体中设置上述第一凹槽，并在每个第一凹槽内设置至少一个本发明实施例提供的天线单元，实现在电子设备中集成至少一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本发明实施例提供的天线单元组成的天线阵列。

可选的，本发明实施例中，上述第一凹槽可以设置在电子设备的壳体的边框中。

本发明实施例中，如图8所示，电子设备3可以包括壳体30。壳体30可以包括第一边框31，与第一边框31连接的第二边框32，与第二边框32连接的第三边框33，与第三边框33和第一边框31均连接的第四边框34。电子设备3还可以包括与第二边框32和第四边框34均连接的地板35，以及由第三边框33、部分第二边框32和部分第四边框34组成的第一天线36。其中，第二边框32上设置有第一凹槽37。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，从而可以使得电子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，进而可以实现在电子设备中集成本发明实施例提供的天线单元的设计。

其中，上述地板可以为电子设备中的PCB或金属中框，或者为电子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电子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。本发明实施例提供的天线单元可以为电子设备的5G系统的天线。

可选的，本发明实施例中，上述第一边框、第二边框、第三边框和第四边框可以依次首尾连接形成封闭式边框；或者，上述第一边框、第二边框、第三边框和第四边框中的部分边框可以连接形成半封闭式边框；或者，上述第一边框、第二边框、第三边框和第四边框可以互不连接形成的开放式边框。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8所示的壳体30包括的边框是以第一边框31、第二边框32、第三边框33和第四边框34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。对于上述第一边框、第二边框、第三边框和第四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在壳体的同一边框中，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，一个第一凹槽(上述至少一个第一凹槽中的任意一个)可以设置在壳体的第一边框、第二边框、第三边框或第四边框中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图8是以第一凹槽37设置在壳体30的第二边框32上，且第一凹槽37的开口方向为如图8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8所示，当上述第一凹槽设置在壳体的第一边框上时，第一凹槽的开口方向可以为X轴正向；当上述第一凹槽设置在壳体的第三边框上时，第一凹槽的开口方向可以为X轴反向；当上述第一凹槽设置在壳体的第四边框上时，第一凹槽的开口方向可以为Z轴反向。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体中可以设置有多个第一凹槽，且每个第一凹槽内可以设置有一个本发明实施例提供的天线单元。如此，这多个天线单元可以在电子设备中形成天线阵列，从而可以提高电子设备的天线性能。

本发明实施例中，如图9所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为28GHz的信号时，天线单元辐射的方向图；如图10所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为39GHz的信号时，天线单元辐射的方向图。由图9和图10可见，天线单元在28GHz时的最大辐射方向，与天线单元辐射在35GHz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宽带的天线阵列。如此，电子设备可以设置至少两个第一凹槽，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，从而可以使得电子设备中包括该天线阵列，进而可以提高电子设备的天线性能。

可选的，本发明实施例中，在电子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，电子设备的壳体上设置的第一凹槽的数量可以根据第一凹槽的尺寸和电子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，假设电子设备的壳体的第二边框上设置有多个第一凹槽(未在图11中示出)，且每个第一凹槽中设置有一个天线单元，那么，如图11所示，天线单元可以设置在第二边框32中的一个第一凹槽内，该天线单元中的目标辐射体207可以位于第二绝缘体206上，且第二隔离体208可以穿过第二绝缘体206和第一绝缘体与接地体电连接。其中，第一绝缘体和接地体未在图中示出。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图11是以第二边框上设置的4个第一凹槽(设置有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造成任何限定。可以理解，实际实现时，第二边框上设置的第一凹槽的数量可以为任意可能的数值，具体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电子设备，该电子设备可以包括天线单元。该天线单元可以包括：第一绝缘体，设置在第一绝缘体中的M个馈电部和第一隔离体，设置在第一绝缘体底部的接地体，M个馈电臂，第二绝缘体，第二绝缘体承载的目标辐射体，以及设置在第一绝缘体和第二绝缘体中的第二隔离体；其中，第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，第二隔离体围绕该M个馈电部设置，该M个馈电部围绕第一隔离体设置、且与接地体绝缘，每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接，该M个馈电臂位于第一绝缘体和第二绝缘体之间，且按照第一顺序环绕设置，以及每个馈电臂均与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，M为大于1的整数。通过该方案，由于第一隔离体和第二隔离体均与接地体电连接，且第二隔离体围绕M个馈电部设置，M个馈电部围绕第一隔离体设置，因此第一隔离体和接地体可以组成一个金属背腔，并且由于馈电臂可以与第一隔离体、接地体和目标辐射体耦合，即馈电臂可以与金属背腔(第一隔离体和接地体组成的)和目标辐射体耦合。如此，在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与金属背腔和目标辐射体进行耦合，从而可以使得金属背腔和目标辐射体产生感应电流，进而可以使得馈电臂、金属背腔和目标辐射体均辐射一定频率的电磁波；并且，由于馈电臂与金属背腔和目标辐射体耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到金属背腔再到馈电臂的电流路径，金属背腔上形成的电流路径，目标辐射体上形成的电流路径等)，因此馈电臂上的电流经由金属背腔和目标辐射体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的带宽。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

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。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明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发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (14)

1.一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括：第一绝缘体，设置在所述第一绝缘体中的M个馈电部和第一隔离体，设置在所述第一绝缘体底部的接地体，M个馈电臂，第二绝缘体，所述第二绝缘体承载的目标辐射体，以及设置在所述第一绝缘体和所述第二绝缘体中的第二隔离体；所述第一隔离体为N个第一金属柱，N为大于1的整数；

其中，所述第一隔离体和所述第二隔离体均与所述接地体电连接，所述第二隔离体围绕所述M个馈电部设置，所述M个馈电部围绕所述第一隔离体设置、且与所述接地体绝缘，每个馈电部分别与一个馈电臂电连接，所述M个馈电臂位于所述第一绝缘体和所述第二绝缘体之间，且按照第一顺序环绕设置，以及每个馈电臂均与所述第一隔离体、所述接地体和所述目标辐射体耦合，M为大于1的整数；

所述M个馈电臂按照第一顺序，沿所述第二隔离体的内侧壁，以从馈电臂的第一端到馈电臂的第二端的次序设置。

2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述每个馈电臂在第一平面上的投影均与所述第一隔离体在所述第一平面上的投影相交，所述第一平面为所述第一绝缘体上所述M个馈电部的横截面所在平面。

3.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第二隔离体的横截面为矩形，所述M个馈电臂包括第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂，所述第一馈电臂、所述第二馈电臂、所述第三馈电臂和所述第四馈电臂沿所述第二隔离体的内侧壁顺序设置；

其中，所述第一馈电臂和第三馈电臂均与所述第二隔离体的第一内侧壁平行，所述第二馈电臂和第四馈电臂均与所述第二隔离体的第二内侧壁平行，所述第一内侧壁与所述第二内侧壁垂直。

4.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电臂位于同一平面上。

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个馈电部贯穿所述第一绝缘体。

6.根据权利要求1或2所述的天线单元，其特征在于，所述第二隔离体的横截面为矩形，所述M个馈电部为四个馈电部，所述四个馈电部中的两个馈电部位于所述第二隔离体的横截面的一条对角线上，所述四个馈电部中的另外两个馈电部位于所述第二隔离体的横截面的另一条对角线上。

7.根据权利要求6所述的天线单元，其特征在于，与位于同一条对角线上的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。

8.根据权利要求6所述的天线单元，其特征在于，所述第一隔离体的横截面也为矩形；

所述第一隔离体的横截面上的任意一条对角线与所述第二隔离体的横截面上的任意一条对角线均不平行。

9.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，所述天线单元还包括设置在所述第一绝缘体和所述第二绝缘体之间的第三绝缘体，所述第三绝缘体承载所述M个馈电臂；

其中，对于所述M个馈电部中的每个馈电部，穿过所述第三绝缘体的馈电部与一个馈电臂电连接。

10.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，所述第一金属柱的长度小于所述M个馈电臂与所述接地体之间的距离。

11.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，所述第二隔离体为K个第二金属柱，所述第二金属柱的长度大于或等于所述目标辐射体与所述接地体之间的距离，K为大于1的整数。

12.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，所述目标辐射体为多边形辐射体或圆形辐射体。

13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个如权利要求1至12中任一项所述的天线单元。

14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备的壳体中设置有至少一个第一凹槽，所述至少一个第一凹槽中的每个第一凹槽内设置至少一个所述天线单元。

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