CN110931939A - 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，以解决现有的电子设备的毫米波天线无法与网络热点建立有效连接，导致电子设备连接网络热点的性能较差的问题。该天线单元包括：第一接地体，设置在第一接地体上的M个辐射结构和隔离体；其中，M个辐射结构中的每个辐射结构包括目标馈电部、环形辐射单元和第二接地体；每个辐射结构中的目标馈电部与环形辐射单元的一端电连接，每个辐射结构中的第二接地体与环形辐射单元的另一端电连接，隔离体围绕M个辐射结构设置、且与第一接地体电连接，M为整数。该天线单元应用于电子设备中。

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封装天线(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。

然而，由于上述毫米波天线模组的波束赋形需要通过相移器实现，而相移器无法控制毫米波天线模组的波束产生倾斜，并且网络热点的设置位置可能与毫米波天线模组的辐射方向不同，因此可能导致毫米波天线模组无法与网络热点建立有效连接，从而导致电子设备连接网络热点的性能较差。

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无法与网络热点建立有效连接，导致电子设备连接网络热点的性能较差的问题。

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：M个辐射结构、隔离体和第一接地体；其中，该M个辐射结构中的每个辐射单元结构包括目标馈电部、环形辐射单元和第二接地体；每个辐射结构中的目标馈电部与环形辐射单元的一端电连接，每个辐射结构中的第二接地体与环形辐射单元的另一端电连接，隔离体围绕该M个辐射结构设置、且与第一接地体电连接，M为正整数。

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：M个辐射结构、隔离体和第一接地体；其中，该M个辐射结构中的每个辐射结构包括目标馈电部、环形辐射单元和第二接地体；每个辐射结构中的目标馈电部与环形辐射单元的一端电连接，每个辐射结构中的第二接地体与环形辐射单元的另一端电连接，隔离体围绕该M个辐射结构设置、且与第一接地体电连接，M为整数。通过该方案，由于本发明实施例提供的天线单元的辐射结构中的辐射单元为环形辐射单元，即本发明实施例提供的天线单元可以为环形天线，且该环形辐射单元的一端与目标馈电部电连接，另一端与第二接地体电连接，因此使得天线单元中仅存在一个馈电点对辐射单元进行馈电，如此可以使得环形辐射单元中的馈电点与接地点处于不一致的状态，使得环形辐射单元上的电流分布不平衡，从而可以使得本发明实施例提供的天线单元产生波束倾斜现象，进而可以使得天线单元可以与网络热点更好的连接，即可以提高天线单元连接网络热点的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种现有技术的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结构示意图；

图3为本发明实施例提供的天线单元的剖视图；

图4为本发明实施例提供的天线单元与网络热点连接示意图；

图5为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之一；

图6为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之二；

图7为本发明实施例提供的天线单元的反射系数图；

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—隔离体；202—第一接地体；203—目标馈电部；204—环形辐射单元；204a—第一馈电结构；204b—辐射体；204c—第二馈电结构；204a1—第一馈电臂；204a2—第一馈电部；204c1—第二馈电臂；204c2—第二馈电部；205—第二接地体；206—第一绝缘体；207—第二绝缘体；208—辐射结构；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，第一接地体和第二接地体等是用于区别不同的接地体，而不是用于描述接地体的特定顺序。

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。

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。

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：M个辐射结构、隔离体和第一接地体；其中，该M个辐射结构中的每个辐射结构包括目标馈电部、环形辐射单元和第二接地体；每个辐射结构中的目标馈电部与环形辐射单元的一端电连接，每个辐射结构中的第二接地体与环形辐射单元的另一端电连接，隔离体围绕该M个辐射结构设置、且与第一接地体电连接，M为整数。通过该方案，由于本发明实施例提供的天线单元的辐射结构中的辐射单元为环形辐射单元，即本发明实施例提供的天线单元可以为环形天线，且该环形辐射单元的一端与目标馈电部电连接，另一端与第二接地体电连接，因此使得天线单元中仅存在一个馈电点对辐射单元进行馈电，如此可以使得环形辐射单元中的馈电点与接地点处于不一致的状态，使得环形辐射单元上的电流分布不平衡，从而可以使得本发明实施例提供的天线单元产生波束倾斜现象，进而可以使得天线单元可以与网络热点更好的连接，即可以提高天线单元连接网络热点的性能。

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：第一接地体202、设置在第一接地体202上的M个辐射结构和隔离体201。

其中，上述M个辐射结构中的每个辐射结构(以下简称为每个辐射结构)可以包括目标馈电部203、环形辐射单元204和第二接地体205；每个辐射结构中的目标馈电部203可以与环形辐射单元204的一端电连接，每个辐射结构中的第二接地体205可以与环形辐射单元204的另一端电连接，隔离体201可以围绕该M个辐射结构设置、且可以与上述第一接地体202电连接，M为正整数。

需要说明的是，本发明实施例中，上述每个辐射结构中的环形辐射单元可以为具有开口的环形辐射单元(与环形天线的结构类似)。具体的，对于每个辐射结构，目标馈电部可以与环形辐射单元的开口的一端电连接，第二接地体可以与环形辐射单元的开口的另一端电连接。如此，可以使得本发明实施例提供的天线单元的辐射结构形成一个环形(LOOP)天线结构。

另外，上述第一接地体和隔离体电连接可以使得第一接地体和隔离体形成一个金属腔体(以下称为目标金属腔体)。如此，该目标金属腔体可以使得辐射结构向外辐射的电磁波具有方向性。

示例性的，如图3所示，为本发明实施例提供的天线单元的剖视图。由图3可见，辐射结构中的目标馈电部203可以与环形辐射单元204的一端电连接，第二接地体205可以与环形辐射单元204的另一端电连接，如此可以使得辐射结构形成一个环形天线，且环形天线的一端与信号源电连接，另一端接地，如此使得辐射结构的馈电点与接地点不平衡，从而辐射结构向外辐射的电磁波的波束可以产生倾斜现象，即可以使得本发明实施例提供的天线单元产生波束倾斜现象，进而可以使得天线单元与网络热点更好的连接。

下面再结合下述的图4、图5和图6对天线单元与网络热点的连接情况进行示例性的说明。

示例性的，假设天线单元应用于电子设备中，且电子设备水平放置(即电子设备位于X-Y平面)，以及网络热点为5G毫米波热点，且5G毫米波热点设置于建筑物上方。那么对于现有技术的毫米波天线，如图4中的(a)所示，其扫描方向可以为X-Y平面的X轴正向，此时可能导致电子设备(具体可以为电子设备中的毫米波天线)无法与5G毫米波热点有效建立连接；然而，对于本发明实施例提供的天线单元，如图4中的(b)所示，由于天线单元的波束存在一定的倾斜，因此电子设备(具体可以为电子设备中的天线单元)可以正常的与设置于建筑物上方的5G毫米波热点建立连接，从而可以避免电子设备与5G毫米波热点无法建立连接的问题。

又示例性的，如图5所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为26GHz的信号时，天线单元辐射的方向图；如图6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5和图6可见，由于天线单元的馈电点与接地点不平衡，因此可以使得天线单元产生波束倾斜现象，从而可以使得电子设备与网络热点可靠的建立连接。并且天线单元在26GHz和39GHz的倾斜方向基本一致，因此可以保证天线单元与网络热点连接的稳定性。

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辐射结构中的目标馈电部传输到环形辐射单元上。然后，在环形辐射单元接收到该交流信号之后，该交流信号可以经由环形辐射单元向外辐射。从而，电子设备可以通过本发明实施例提供的天线单元发送信号。

又示例性的，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可以激励辐射结构中的环形辐射单元，从而环形辐射单元可以产生感应电流(即感应的交流信号)。在环形辐射单元产生感应的交流信号之后，环形辐射单元可以通过目标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信号。

本发明实施例提供一种天线单元，由于本发明实施例提供的天线单元的辐射结构中的辐射单元为环形辐射单元，即本发明实施例提供的天线单元可以为环形天线，且该环形辐射单元的一端与目标馈电部电连接，另一端与第二接地体电连接，因此使得天线单元中仅存在一个馈电点对辐射单元进行馈电，如此可以使得环形辐射单元中的馈电点与接地点处于不一致的状态，使得环形辐射单元上的电流分布不平衡，从而可以使得本发明实施例提供的天线单元产生波束倾斜现象，进而可以使得天线单元可以与网络热点更好的连接，即可以提高天线单元连接网络热点的性能。

可选的，如图2所示，上述每个辐射结构中的环形辐射单元204可以包括第一馈电结构204a、与第一馈电结构204a的第一端电连接的辐射体204b、与辐射体204b电连接的第二馈电结构204c。

其中，上述每个辐射结构中的目标馈电部203可以与第一馈电结构204a的第二端电连接，上述每个辐射结构中的第二接地体205可以与第二馈电结构204c的第二端电连接。

可选的，本发明实施例中，上述环形辐射单元中的第一馈电结构、辐射体、第二馈电结构可以为一体成型的结构；也可以为一部分一体成型，一部分组装的结构；还可以为全部组装的结构。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，本发明实施例中的示例均是以环形辐射单元中的第一馈电结构、辐射体、第二馈电结构为组装的结构为例进行示例性说明的。对于环形辐射单元的其它实现方式，其与环形辐射单元中的第一馈电结构、辐射体、第二馈电结构为组装的结构的实现方式类似，为避免重复，本发明实施例不再赘述。

本发明实施例中，由于环形辐射单元包括第一馈电结构、辐射体和第二馈电结构，且第一馈电结构包括第一馈电臂和第一馈电部，第二馈电结构包括第二馈电臂和第二馈电部，因此当辐射结构中的目标馈电部将交流信号传输到环形辐射单元上时，经由环形辐射单元的电流可以包括多种电流路径，例如第一馈电结构上形成的电流路径，第一馈电结构到辐射体的电流路径，第一馈电结构到辐射体、再到第二馈电结构的电流路径，如此可以使得环形辐射单元向外辐射多种频率的电磁波，从而可以使得天线单元获得更宽的带宽，即可以增加天线单元覆盖的频段。

可以理解，本发明实施例中，在天线单元工作的过程中，第一馈电结构和第二馈电结构也可以参与辐射。

下面再结合图7，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7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24GHz-45GHz，该频率范围可以包括多个毫米波频段(例如n257、n258、n260和n261，以及暂定的259)，当回波损耗小于-10dB时，天线单元覆盖的频率范围可以为24GHz-29.7GHz和36.5GHz-45GHz，该频率范围也可以包括多个毫米波频段(例如n257、n258、n260和n261)，如此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，从而可以提高电子设备的天线性能。

可选的，本发明实施例中，对于上述每个辐射结构中的环形辐射单元，第一馈电结构可以包括第一馈电臂和与第一馈电臂的第一端电连接的第一馈电部，第二馈电结构包括第二馈电臂和与第二馈电臂的第一端电连接的第二馈电部。

其中，上述每个辐射结构中的目标馈电部可以与第一馈电臂的第二端电连接，每个辐射结构中的第二接地体可以与第二馈电臂的第二端电连接，第一馈电部可以与辐射体的一端电连接，第二馈电部可以与辐射体的另一端电连接。

需要说明的是，本发明实施例中，第一馈电结构中参与辐射的部分具体可以为第一馈电结构中的第一馈电臂，第二馈电结构中参与辐射的部分具体可以为第二馈电结构中的第二馈电臂。

示例性的，如图3所示，辐射结构中的目标馈电部203可以与环形辐射单元中的第一馈电结构的第一馈电臂204a1的第二端电连接，第一馈电臂204a1的第一端可以与第一馈电结构的第一馈电部204a2的第一端电连接，第一馈电部204a2的第二端可以与辐射体204b的第一端电连接，辐射体204b的第二端可以与第二馈电结构中的第二馈电部204c2的第一端电连接，第二馈电部204c2的第二端可以与第二馈电结构中的第二馈电臂204c1的第一端电连接，第二馈电臂204c1的第二端可以与第二接地体205电连接。

其中，第二接地体205可以与第一接地体202电连接。

可选的，本发明实施例中，环形辐射单元中的辐射体可以为金属片。环形辐射单元中的第一馈电结构中的第一馈电臂和第二馈电结构中的第二馈电臂可以为金属片，第一馈电结构中的第一馈电部和第二馈电结构中的第二馈电部可以为金属柱；或者，第一馈电臂、第二馈电臂、第一馈电部、第二馈电部可以均为金属片。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，对于上述每个辐射结构中的环形辐射单元，第一馈电结构中的第一馈电臂与第一馈电部垂直，第二馈电结构中的第二馈电臂与第二馈电部垂直，且第一馈电臂和第二馈电臂均与辐射体平行。

示例性的，如图3所示，环形辐射单元中的第一馈电结构中的第一馈电臂204a1与第一馈电部204a2垂直，第二馈电结构中的第二馈电臂204c1与第二馈电部204c2垂直，且第一馈电臂204a1和第二馈电臂204c1均可以与辐射体204b平行，即第一馈电部204a2和第二馈电部204c2均可以与辐射体204b垂直。

当然，实际实现时，第一馈电臂、第一馈电部、第二馈电臂、第二馈电部和辐射体之间的位置关系，还可以为其它任意可能的位置关系，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，由于第一馈电结构中的第一馈电臂与第一馈电部垂直，第二馈电结构中的第二馈电臂与第二馈电部垂直，且第一馈电臂、第二馈电臂均与辐射体垂直，可以增加环形辐射单元上的电流路径，因此可以增加本发明实施例提供的天线单元覆盖的频段。

可选的，本发明实施例中，上述M个辐射结构中的各个辐射结构中的环形辐射单元的辐射体可以相互电连接、且相互电连接的连接点为该M个辐射结构的电流零点。

可选的，本发明实施例中，各个辐射结构中的环形辐射单元的辐射体相互电连接的连接点可以为辐射体的中心点。

可选的，本发明实施例中，上述M个辐射结构中的环形辐射单元的辐射体可以为一体成型的结构，也可以为组装的结构。

需要说明的是，本发明实施例中的示例是以M个辐射结构中的环形辐射单元的辐射体为一体成型的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。实际实现时，该M个辐射结构中的环形辐射单元的辐射体可以为任意可能的结构，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个辐射结构可以为两个辐射结构(即M＝2)，该两个辐射结构中的一个辐射结构(以下称为第一辐射结构)中的环形辐射单元的对称轴可以与另一个辐射结构(以下称为第二辐射结构)中的环形辐射单元的对称轴正交。

可选的，本发明实施例中，上述第一辐射结构和第二辐射结构可以为两个不同极化的辐射结构。具体的，第一辐射结构可以为一个第一极化的辐射结构，第二辐射结构可以为一个第二极化的辐射结构。

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，上述第二极化可以为-45°极化；或者上述第一极化为水平极化，第二极化为垂直极化。

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极化方向。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于上述第一辐射结构和上述第二辐射结构可以为两个不同极化(第一极化和第二极化)的辐射结构，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，隔离体的横截面可以为矩形，一个辐射结构中的环形辐射单元的对称轴可以与隔离体的横截面的第一对称轴平行，另一个辐射结构中的环形辐射单元的对称轴可以与隔离体的横截面的第二对称轴平行，第一对称轴可以与第二对称轴垂直。

可选的，本发明实施例中，上述第一对称轴可以为隔离体的横截面的一条对角线，第二对称轴可以为隔离体的横截面的另一条对角线；或者，上述第一对称轴可以为隔离体的横截面的一条中心线，第二对称轴可以为隔离体的横截面的另一条中心线，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，上述每个辐射结构中的目标馈电部可以贯穿第一接地体、且与第一接地体绝缘。

具体的，实际实现时，如图2所示，辐射结构中的目标馈电部的第一端可以与环形辐射单元中的第一馈电结构204a的第二端电连接，目标馈电部的第二端(未在图2中示出)可以穿过第一接地体、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目标馈电部传输到环形辐射单元中的第一馈电结构、辐射体、第二馈电结构上，如此可以使得电子设备中的信号源的电流传输到天线单元中，从而可以使得天线单元能够正常工作。

可选的，本发明实施例中，上述每个辐射结构中的目标馈电部的设置位置，可以根据其辐射结构中的环形辐射单元的设置位置确定。

示例性的，本发明实施例中，目标隔离体的横截面可以为矩形，上述M个辐射结构可以为两个辐射结构，该两个辐射结构中的一个辐射结构中的目标馈电部可以位于隔离体的横截面的一条对称轴上，另外一个辐射结构中的目标馈电部可以位于隔离体的横截面的另一条对称轴上。其中，该两条对称轴可以垂直。

可选的，本发明实施例中，天线单元还可以包括目标绝缘体。

其中，上述M个辐射结构和隔离体可以设置在目标绝缘体中，第一接地体可以设置在目标绝缘体底部。

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，上述各个部件(例如目标绝缘体、M个辐射结构、第一接地体和隔离体等部件)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，如图3所示，目标绝缘体可以包括第一绝缘体206和第二绝缘体207。

其中，每个辐射结构中的环形辐射单元可以位于第一绝缘体206中、且环形辐射单元中的第一馈电结构的第二端可以与位于第二绝缘体207中的目标馈电部203电连接，第一接地体202可以位于第二绝缘体207底部。

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接地体的横截面的形状相同。例如矩形或圆形等任意可能的形状。

相应的，上述第二绝缘体的截面形状也可以与第一接地体的横截面形状相同。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一绝缘体的截面形状和第二绝缘体的截面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陶瓷或塑胶等任意可能的材料；上述第二绝缘体的材料也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和第二绝缘体的材料可以相同，也可以不同。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；上述第二绝缘体的材料也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。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和第二绝缘体的材料可以为同一种材料，该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，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料和第二绝缘体的材料的损耗角正切值越小，第一绝缘体和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，第一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，上述第一接地体可以为金属片；在天线单元包括目标绝缘体的情况下，第一接地体可以为喷涂在目标绝缘体底部的金属材料，或设置在目标绝缘体底部的金属片等。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，上述隔离体可以用于隔离辐射结构向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，上述隔离体可以为设置在第一接地体的边缘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，上述隔离体可以为N个金属柱，N为大于1的整数。

可选的，本发明实施例中，上述金属柱的直径可以根据第一接地体的尺寸确定。具体的，金属柱的直径可以根据第一接地体的横截面的面积确定。

可选的，本发明实施例中，上述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N个金属柱可以均匀地分布在第一接地体的边缘。也就是说，上述N个金属柱中任意相邻的两个金属柱之间的距离可以相等。

需要说明的是，本发明实施例中，上述N个金属柱中相邻的两个金属柱之间的距离越小，该N个金属柱(即隔离体)隔离辐射结构向隔离体所在方向辐射的电磁波的效果越好。也就是说，天线单元中设置的金属柱越密，天线单元的方向性越好。

本发明实施例中，由于设置金属柱的工艺比较简单，因此可以通过在第一接地体上设置金属柱的方式，简化上述隔离体的加工工艺，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目标凹槽，该至少一个目标凹槽中的每个目标凹槽内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目标凹槽，并在每个目标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，从而可以使得电子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，上述目标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上设置有目标凹槽37。如此，本发明实施例提供的天线单元可以设置该目标凹槽内，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，上述至少一个目标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，一个目标凹槽(上述至少一个目标凹槽中的任意一个)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是以目标凹槽37设置在壳体30的第二边框32上，且目标凹槽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，当上述目标凹槽设置在壳体的第一边框上时，目标凹槽的开口方向可以为X轴正向；当上述目标凹槽设置在壳体的第三边框上时，目标凹槽的开口方向可以为X轴反向；当上述目标凹槽设置在壳体的第四边框上时，目标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目标凹槽，且每个目标凹槽内可以设置有至少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。

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目标凹槽的数量可以根据目标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目标凹槽(未在图9中示出)，且每个目标凹槽中设置有一个天线单元，那么，如图9所示，一个天线单元可以位于第二边框32中的一个目标凹槽内，该天线单元中的辐射结构208和隔离体201可以设置在第一接地体上，且隔离体201围绕辐射结构208设置。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图9是以第二边框上设置的4个目标凹槽(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，第二边框上设置的目标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：M个辐射结构、隔离体和第一接地体；其中，该M个辐射结构中的每个辐射结构包括目标馈电部、环形辐射单元和第二接地体；每个辐射结构中的目标馈电部与环形辐射单元的一端电连接，每个辐射结构中的第二接地体与环形辐射单元的另一端电连接，隔离体围绕该M个辐射结构设置、且与第一接地体电连接，M为整数。通过该方案，由于本发明实施例提供的天线单元的辐射结构中的辐射单元为环形辐射单元，即本发明实施例提供的天线单元可以为环形天线，且该环形辐射单元的一端与目标馈电部电连接，另一端与第二接地体电连接，因此使得天线单元中仅存在一个馈电点对辐射单元进行馈电，如此可以使得环形辐射单元中的馈电点与接地点处于不一致的状态，使得环形辐射单元上的电流分布不平衡，从而可以使得本发明实施例提供的天线单元产生波束倾斜现象，进而可以使得天线单元可以与网络热点更好的连接，即可以提高天线单元连接网络热点的性能。

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 (12)

1.一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括：第一接地体，设置在所述第一接地体上的M个辐射结构和隔离体；

其中，所述M个辐射结构中的每个辐射结构包括目标馈电部、环形辐射单元和第二接地体；所述每个辐射结构中的目标馈电部与环形辐射单元的一端电连接，所述每个辐射结构中的第二接地体与环形辐射单元的另一端电连接，所述隔离体围绕所述M个辐射结构设置、且与所述第一接地体电连接，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，上述每个辐射结构中的环形辐射单元包括第一馈电结构、与第一馈电结构的第一端电连接的辐射体、与辐射体电连接的第二馈电结构；

其中，所述每个辐射结构中的目标馈电部与第一馈电结构的第二端电连接，所述每个辐射结构中的第二接地体与第二馈电结构的第二端电连接。

3.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，对于所述每个辐射结构中的环形辐射单元，第一馈电结构包括第一馈电臂和与所述第一馈电臂的第一端电连接的第一馈电部，第二馈电结构包括第二馈电臂和与所述第二馈电臂的第一端电连接的第二馈电部；

其中，所述每个辐射结构中的目标馈电部与第一馈电臂的第二端电连接，所述每个辐射结构中的第二接地体与第二馈电臂的第二端电连接，所述第一馈电部与辐射体的一端电连接，所述第二馈电部与辐射体的另一端电连接。

4.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，对于每个辐射结构中的环形辐射单元，第一馈电结构中的第一馈电臂与第一馈电部垂直，第二馈电结构中的第二馈电臂与第二馈电部垂直，且所述第一馈电臂和所述第二馈电臂均与辐射体平行。

5.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述M个辐射结构中的各个辐射结构中的环形辐射单元的辐射体相互电连接、且相互电连接的连接点为所述M个辐射结构的电流零点。

6.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述M个辐射结构为两个辐射结构，一个辐射结构中的环形辐射单元的对称轴与另一个辐射结构中的环形辐射单元的对称轴正交。

7.根据权利要求6所述的天线单元，其特征在于，所述隔离体的横截面为矩形，一个辐射结构中的环形辐射单元的对称轴与所述隔离体的横截面的第一对称轴平行，另一个辐射结构中的环形辐射单元的对称轴与所述隔离体的横截面的第二对称轴平行，所述第一对称轴与所述第二对称轴垂直。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述每个辐射结构中的目标馈电部贯穿所述第一接地体、且与所述第一接地体绝缘。

9.根据权利要求2至7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目标绝缘体；

其中，所述M个辐射结构和隔离体设置在所述目标绝缘体中，所述第一接地体设置在所述目标绝缘体底部。

10.根据权利要求9所述的天线单元，其特征在于，所述目标绝缘体包括第一绝缘体和第二绝缘体；

其中，所述每个辐射结构中的环形辐射单元位于所述第一绝缘体中、且环形辐射单元中的第一馈电结构的第二端与位于所述第二绝缘体中的目标馈电部电连接，所述第一接地体位于所述第二绝缘体底部。

11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个如权利要求1至10中任一项所述的天线单元。

12.根据权利要求11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目标凹槽，所述至少一个目标凹槽中的每个目标凹槽内设置至少一个所述天线单元。

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