CN111463582A - 天线模组及终端 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种天线模组及终端，属于通信技术领域。天线模组包括至少两个天线阵列；至少两个天线阵列中，任一天线阵列与除任一天线阵列之外的至少一个天线阵列相互垂直；每个天线阵列包括绝缘板、接地层和多个天线阵元，多个天线阵元相互平行，且在第一方向上的天线阵元的数量与在第二方向上的天线阵元的数量不相等，第一方向与第二方向相互垂直；绝缘板包括第一表面和第二表面，多个天线阵元位于第一表面上，接地层位于第二表面上。本公开实施例中每个天线阵列均实现了极化，增强了极化方向上的信号强度，扩大了天线阵列的辐射范围，通过设置相互垂直的天线阵列，实现了天线阵列的双极化，扩大了天线模组的辐射范围。

Description

天线模组及终端

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线模组及终端。

背景技术

天线模组是移动终端中用来发射或接收无线信号的器件，随着通信技术的不断发展，人们对天线模组的性能要求越来越高，天线模组的性能好坏已成为评价终端整体性能的一项重要指标。

相关技术中，终端包括天线模组，天线模组包括天线阵列和射频模块，天线阵列包括依次排布的多个天线阵元，射频模块的射频端口与天线阵列连接，用于控制天线阵列收发信号。

由于天线模组的辐射范围受到天线阵列的辐射范围的限制，因此辐射范围较小。

发明内容

本公开提供了一种天线模组及终端，可以克服相关技术中存在的问题，所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种天线模组，所述天线模组包括至少两个天线阵列；

所述至少两个天线阵列中，任一天线阵列与除所述任一天线阵列之外的至少一个天线阵列相互垂直；

所述每个天线阵列包括绝缘板、接地层和多个天线阵元，所述多个天线阵元相互平行，且在第一方向上的天线阵元的数量与在第二方向上的天线阵元的数量不相等，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

所述绝缘板包括第一表面和第二表面，所述多个天线阵元位于所述第一表面上，所述接地层位于所述第二表面上。

在一种可能实现的方式中，所述至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列，所述第一天线阵列与所述第二天线阵列相互垂直；

所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的上方或下方；和/或，

所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的左侧或右侧。

在一种可能实现的方式中，所述第一天线阵列位于所述第二天线阵列的中轴线上，或者，所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的中轴线上。

在一种可能实现的方式中，每个天线阵元包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置有凹槽，所述第二部分的一端位于所述凹槽内，且与所述凹槽的底部连接。

在一种可能实现的方式中，所述每个天线阵列中，任两个相邻的天线阵元之间的距离相同。

在一种可能实现的方式中，每个天线阵元上设置有馈电点；

所述馈电点用于与射频模块连接，由所述射频模块为所述馈电点所在的天线阵元馈电。

第二方面，提供了一种终端，所述终端包括如上述第一方面所述的天线模组；

所述射频模块分别与所述天线模组中的每个天线阵列连接，用于控制所述每个天线阵列收发信号。

在一种可能实现的方式中，所述终端包括后盖，所述至少两个天线阵列位于所述后盖的内侧。

在一种可能实现的方式中，所述终端包括边框，所述至少两个天线阵列位于所述边框上。

在一种可能实现的方式中，所述至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列；

所述终端包括后盖和边框，所述第一天线阵列位于所述后盖的内侧，所述第二天线阵列位于所述边框上。

在一种可能实现的方式中，所述至少两个天线阵列包括第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列；

所述终端包括后盖和边框，所述第一天线阵列位于所述后盖的内侧，所述第二天线阵列和所述第三天线阵列位于所述边框上；或者，

所述终端包括后盖和边框，所述第一天线阵列和所述第二天线阵列位于所述后盖的内侧，所述第三天线阵列位于所述边框上。

在一种可能实现的方式中，每个天线阵元上设置有馈电点；

所述射频模块与所述每个天线阵元上设置的馈电点连接，用于为每个馈电点所在的天线阵元馈电。

在一种可能实现的方式中，所述终端还包括功率分配器；

所述射频模块与所述功率分配器的输入端连接，所述功率分配器的每个输出端分别与所述每个天线阵元上设置的馈电点连接。

本公开实施例提供的天线模组，包括至少两个天线阵列，该至少两个天线阵列中，任一天线阵列与除该任一天线阵列之外的至少一个天线阵列相互垂直，每个天线阵列包括具有第一表面和第二表面的绝缘板、位于绝缘板第一表面的多个天线阵元和位于绝缘板第二表面的接地层，该多个天线阵元相互平行，且在第一方向上的天线阵元的数量与在第二方向上的天线阵元的数量不相等，第一方向与第二方向相互垂直。本公开实施例中，通过为每个天线阵列在第一方向和第二方向上分别设置数量不相等的多个天线阵元，可以实现每个天线阵列在天线阵元数量较多的方向上的极化，增强了极化方向上辐射的信号强度，扩大了天线阵列的辐射范围。通过为天线模组设置相互垂直的天线阵列，可以实现双极化，扩大了天线模组的辐射范围。

并且，通过设置至少一组相互垂直的天线阵列，可以保证每一组相互垂直的两个天线阵列的极化方向也相互垂直，实现每一组天线阵列的双极化，扩大了每一组相互垂直的天线阵列的辐射范围，进而扩大了天线模组的辐射范围。

并且，当至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列时，在保证第一天线阵列和第二天线阵列垂直的基础上，第一天线阵列和第二天线阵列之间的位置关系可以任意设置，提高了天线模组的灵活性。

并且，每个天线阵元包括第一部分和第二部分，第一部分设置有凹槽，第二部分的一端位于该凹槽内，且与该凹槽的底部连接，基于第一部分的凹槽形状进行信号辐射，可以扩大天线阵元的辐射范围，进而扩大天线阵列的辐射范围。

并且，任两个天线阵元之间的距离相同，可以实现多个天线阵元在对应的天线阵列上等间距分布，进而基于该等间距分布的天线阵元进行信号辐射时，可以实现信号的均匀辐射。由于本公开提供的天线模组扩大了信号的辐射范围，因此在满足相同峰值增益的情况下，缩小了任两个天线阵元之间的距离，进而缩小了天线模组的体积。

并且，每个天线阵元上设置有馈电点，通过将每个天线阵元的馈电点设置于相同的位置，可以保证该多个天线阵元辐射的信号在方向上的一致性，增强信号的强度，扩大信号的辐射范围，实现天线阵列的极化，进而提升天线模组的性能。

本公开实施例提供的终端，包括射频模块和上述实施例示出的天线模组，还包括边框、后盖和功率分配器，天线模组包括至少两个天线阵列，该至少两个天线阵列设置在边框上和/或后盖的内侧。通过在边框上设置天线阵列，可以避免金属材质对天线模组的屏蔽作用，摆脱了后盖或边框只能采用非金属材质的限制，扩大了应用范围，提高了灵活性。

并且，本公开实施例提供的天线模组未与射频模块封装在一起，体积较小，可以在终端有限的空间内灵活设置，不但保证了终端的正常工作，且只需终端为天线模组预留较小的空间即可，有利于缩小终端的体积，实现终端的小型化。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线模组的结构示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种天线阵列的结构正视图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种天线阵列的结构侧视图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种天线阵元的阵元排布形式的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种极化方向剖面图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种双极化方向示意图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种第一天线阵列和第二天线阵列的正视图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种第一天线阵列和第二天线阵列的侧视图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种天线阵列的位置关系示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图11是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图12是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图13是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图14是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图15是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图16是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图17是根据一示例性实施例示出的另一种天线阵列的位置关系示意图；

图18是根据一示例性实施例示出的一种天线阵元的结构示意图；

图19是根据一示例性实施例示出的一种天线阵元上馈电点的位置示意图；

图20是根据一示例性实施例示出的一种天线模组的位置示意图；

图21是根据一示例性实施例示出的一种其他天线模组的位置示意图；

图22是根据一示例性实施例示出的另一种天线模组的位置示意图；

图23是根据一示例性实施例示出的另一种天线模组的位置示意图；

图24是根据一示例性实施例示出的另一种天线模组的位置示意图；

图25是根据一示例性实施例示出的另一种天线模组的位置示意图；

图26是根据一示例性实施例示出的一种波瓣宽度与距离的变化示意图；

图27是根据一示例性实施例示出的一种峰值增益与距离的变化示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式和附图对本公开实施例进行详细说明。在此，本公开的示意性实施方式及其说明用于解释本公开，但并不作为对本公开的限定。

图1是根据一示例性实施例示出的一种天线模组的结构示意图，参见图1，该天线模组包括至少两个天线阵列，该至少两个天线阵列中，任一天线阵列与除该任一天线阵列之外的至少一个天线阵列相互垂直。

图2是根据一示例性实施例提供的一种天线阵列的结构正视图，图3是根据一示例性实施例提供的一种天线阵列的结构侧视图，参见图2和图3，每个天线阵列包括绝缘板201、接地层202和多个天线阵元203。

绝缘板201包括第一表面和第二表面，多个天线阵元203位于第一表面上，与该第一表面固定连接，接地层202位于第二表面上，与该第二表面固定连接。

其中，绝缘板201的材质可以为低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯或其他绝缘材质。接地层202和多个天线阵元203可以是任一导电材质，如金属或其他用于导电的材质。

关于每个天线阵列中接地层202和多个天线阵元203的制作方式，在一种可能实现的方式中，可以采用电镀工艺，在绝缘板201的第一表面上镀一层导电材质，形成贴合于该第一表面的多个天线阵元203，采用电镀工艺，在绝缘板201的第二表面上镀一层导电材质，形成贴合于该第二表面的接地层202。

在另一种可能实现的方式中，可以获取多个第一预设形状的第一导电材质，获取第二预设形状的第二导电材质，通过粘性物质将该多个第一预设形状的第一导电材质粘接于绝缘板201的第一表面上，形成与该第一表面固定连接的多个天线阵元203，通过粘性物质将该第二导电材质粘接于绝缘板201的第二表面上，形成与该第二表面固定连接的接地层202。

绝缘板201包括第一方向上的边界线和第二方向上的边界线，该第一方向和该第二方向相互垂直。每个天线阵列中的多个天线阵元203相互平行，该多个天线阵元203包括在第一方向上依次排布的多个天线阵元203和在第二方向上依次排布的多个天线阵元203，任两个天线阵元的尺寸相同，且在第一方向上依次排布的天线阵元203的数量与在第二方向上依次排布的天线阵元203的数量不相等。其中，该第一方向与该第二方向相互垂直。

例如，参见图4，第一方向为列方向，第二方向为行方向，每个天线阵列包括1个在第一方向上的天线阵元和4个在第二方向上的天线阵元，即每个天线阵列中包括一行4列、共4个天线阵元203。

采用不同的阵元排布形式，天线阵列的性能也不同。在实际情况中，可以根据收发信号的需求，确定天线阵列203的阵元排布形式，因此天线阵列的阵元排布形式自由度较高。

上述第一方向上的天线阵元203的数量与第二方向上的天线阵元203的数量不等的阵元排布形式，可以扩大天线阵列在天线阵元数量较多的方向上的辐射范围，增强在该方向上辐射的信号强度，提高在该方向上的辐射性能，实现天线阵列在该方向上的极化。

若任两个天线阵列中一个天线阵列实现了第一方向上的极化，另一个天线阵列实现了与第一方向垂直的第二方向上的极化，则表明该任两个天线阵列共同实现了双极化。

例如，以地面为参考，与地面平行的方向为水平方向，与地面垂直的方向为垂直方向，若天线阵列的极化方向为水平方向，则表示天线阵列实现了水平极化，若天线阵列的极化方向为垂直方向，则表示天线阵列实现了垂直极化。若两个天线阵列分别实现了水平极化和垂直极化，则表示该两个天线阵列实现了双极化。

以图2所示的天线阵列中多个天线阵元位于水平面且面向下方辐射为例，第一方向与水平方向平行，参见图5，以竖直向上的方向为0度方向，曲线501中的范围为该天线阵列的信号的辐射范围，由于天线阵元面向下方辐射，因此信号在下方的辐射范围比在上方的辐射范围更大。由于天线阵列实现第一方向的极化，因此扩大了第一方向上的辐射范围(即图5中从左至右的范围)，图中θ为该辐射范围的主瓣宽度，根据图5可以确定，该主瓣宽度达到了100度，因此波瓣宽度可以达到100度以上。

参见图6，若终端上设置有两个如图2所示的天线阵列，该两个天线阵列相互垂直，则该两个天线阵列的极化方向也相互垂直，因此实现了双极化。在任一个极化方向上，主瓣宽度均可以达到100度，因此，任一极化方向上的波瓣宽度均可以达到100度以上，扩大了两个极化方向上的辐射范围。

天线模组与射频模块连接时，在发射信号的过程中，射频模块产生的信号传播至天线模组包括的至少两个天线阵列，由每个天线阵列上的多个天线阵元203将接收到的信号以电磁波的形式辐射至外界环境，实现信号的发射。在接收信号的过程中，每个天线阵元203在各自的扫描范围内辐射信号，辐射的信号与外界环境中的信号相互作用，产生电磁感应，在天线阵元203上产生感应电动势，形成电流，该电流传播至射频模块，实现信号的接收。

每个天线阵列都具有一定的辐射范围，天线模组的辐射范围根据至少两个天线阵列的辐射范围确定。当天线模组包括三个或三个以上的天线阵列时，该三个或三个以上的天线阵列可以构成至少两组天线阵列，每组天线阵列包括相互垂直的两个天线阵列。由于每组天线阵列均可以实现双极化，因此当天线模组包括至少两组天线阵列时，可以扩大天线模组的辐射范围。

本公开实施例提供的天线模组，包括至少两个天线阵列，该至少两个天线阵列中，任一天线阵列与除该任一天线阵列之外的至少一个天线阵列相互垂直，每个天线阵列包括具有第一表面和第二表面的绝缘板、位于绝缘板第一表面的多个天线阵元和位于绝缘板第二表面的接地层，该多个天线阵元相互平行，且在第一方向上的天线阵元的数量与在第二方向上的天线阵元的数量不相等，第一方向与第二方向相互垂直。本公开实施例中，通过为每个天线阵列在第一方向和第二方向上分别设置数量不相等的多个天线阵元，可以实现每个天线阵列在天线阵元数量较多的方向上的极化，增强了极化方向上辐射的信号强度，扩大了天线阵列的辐射范围。通过为天线模组设置相互垂直的天线阵列，可以实现双极化，扩大了天线模组的辐射范围。

并且，通过设置至少一组相互垂直的天线阵列，可以保证每一组相互垂直的两个天线阵列的极化方向也相互垂直，实现每一组天线阵列的双极化，扩大了每一组相互垂直的天线阵列的辐射范围，进而扩大了天线模组的辐射范围。

在一种可能实现的方式中，参见图7和图8，该至少两个天线阵列包括第一天线阵列701和第二天线阵列702，第一天线阵列701与第二天线阵列702相互垂直。

其中，第一天线阵列701包括第一绝缘板7011、第一接地层7012和多个第一天线阵元7013，第一绝缘板7011包括第一表面和第二表面，多个第一天线阵元7013位于第一绝缘板7011的第一表面，第一接地层7012位于第一绝缘板7011的第二表面。第二天线阵列702包括第二绝缘板7021、第二接地层7022和多个第二天线阵元7023，第二绝缘板7021包括第一表面和第二表面，多个第二天线阵元7023位于第二绝缘板7021的第一表面，第二接地层7022位于第二绝缘板7021的第二表面。

在保证第一天线阵列701与第二天线阵列702相互垂直的基础上，上述第一天线阵列701与第二天线阵列702之间的位置关系可以任意设置。例如，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的上方或下方；和/或，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的左侧或右侧。即，该位置关系可以包括以下几种情况：

(1)、参见图9，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的上方。

(2)、参见图10，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的下方。

(3)、参见图11，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的左侧。

(4)、参见图12，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的右侧。

(5)、参见图13，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的上方，且第二天线阵列702位于第一天线阵列701的左侧。

(6)、参见图14，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的上方，且第二天线阵列702位于第一天线阵列701的右侧。

(7)、参见图15，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的下方，且第二天线阵列702位于第一天线阵列701的左侧。

(8)、参见图16，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的下方，且第二天线阵列702位于第一天线阵列701的右侧。

在上述位置关系的基础上，在一种可能实现的方式中，第一天线阵列701和第二天线阵列702之间的位置关系还可以包括：第一天线阵列701位于第二天线阵列702的中轴线上，或者，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的中轴线上。

例如，参见图17，第二天线阵列702位于第一天线阵列701的上方，且第一天线阵列701位于第二天线阵列702的中轴线上。

本公开实施例提供的天线模组，至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列，该第一天线阵列和第二天线阵列相互垂直，第二天线阵列位于第一天线阵列的上方或下方，和/或，第二天线阵列位于第一天线阵列的左侧或右侧。天线模组的辐射范围根据至少两个天线阵列的辐射范围确定，由于本公开提供的任一天线阵列可以实现极化，因此通过为天线模组设置相互垂直的第一天线阵列和第二天线阵列，可以实现第一天线阵列和第二天线阵列的双极化，从而扩大天线模组的辐射范围。

并且，在保证第一天线阵列和第二天线阵列垂直的基础上，第一天线阵列和第二天线阵列之间的位置关系可以任意设置，提高了天线模组的灵活性。

在一种可能实现的方式中，关于该多个天线阵元203中的任一天线阵元203，参见图18，每个天线阵元203包括第一部分2031和第二部分2032，该第一部分2031设置有凹槽，第二部分2032的一端位于该凹槽内，且与该凹槽的底部连接。其中，第二部分2032的形状可以为矩形或其他形状。

关于该多个天线阵元203的制作方式，在一种可能实现的方式中，可以采用电镀工艺，在绝缘板201的第一表面电镀一层导电材质，形成第一部分2031以及与第一部分2031连接的第二部分2032，该第一部分2031和第二部分2032构成一个天线阵元。通过至少一次采用电镀工艺在绝缘板的第一表面电镀一层导电物质，可以得到多个天线阵元203。

上述多个天线阵元203中，任两个相邻的天线阵元203之间的距离可以相同，也可以不同。在一种可能实现的方式中，每个天线阵列中，任两个相邻的天线阵元203之间的距离相同，即该多个天线阵元203在对应的天线阵列上等间距分布，基于该等间距分布的多个天线阵元203进行信号辐射时，可以实现信号的均匀辐射。

天线模组的体积受到上述任两个相邻的天线阵元203之间的距离的影响，该任两个相邻的天线阵元203之间的距离过大，会导致天线阵列的体积较大，进而导致天线模组的体积较大，在终端中占用的空间也较大。而该任两个相邻的天线阵元203之间的距离过小，则会导致该任两个相邻的天线阵元在辐射信号时相互影响，进而影响每个天线阵元辐射的信号的峰值增益。因此，在保证天线阵元辐射的信号的峰值增益满足要求的基础上，任两个相邻的天线阵元203之间的距离越小越好。

例如，该至少两个天线阵列中，每个天线阵列包括四个天线阵元203，任两个相邻的天线阵元203之间的距离为2毫米，在该距离下，通过第一部分2031上设置的凹槽进行辐射时，单个天线阵元203辐射的信号的峰值增益约为5.1dBi(功率增益的单位，参考基准为全方向性天线)，在该天线阵列的信号频率为28GHz(吉赫兹)时，辐射的信号的峰值增益可以达到9.8dBi，能够保证天线模组的正常工作。

由于本公开实施例提供的天线模组扩大了信号的辐射范围，因此在满足相同的峰值增益的情况下，缩小了任两个相邻的天线阵元203之间的距离，有利于缩小天线阵列的体积。

通过为绝缘板201、接地层202、多个天线阵元203设置不同的尺寸，以及为任两个相邻的天线阵元203设置不同的距离，能够使天线模组工作在不同的频段。例如，通过设置各个结构的尺寸以及任两个天线阵元203之间的距离，使天线模组工作在5G(5-Generation，第五代移动通信技术)的频段，该频段为27.5GHz(吉赫兹)-28.35GHz。

本公开实施例中，每个天线阵元包括第一部分和第二部分，第一部分设置有凹槽，第二部分的一端位于该凹槽内，且与该凹槽的底部连接，每个天线阵列中，任两个天线阵元之间的距离相同。由于第一部分的凹槽形状，通过第一部分进行信号辐射时，可以扩大天线阵元的辐射范围，进而扩大天线阵列的辐射范围。

并且，任两个天线阵元之间的距离相同，可以实现多个天线阵元在对应的天线阵列上等间距分布，进而基于该等间距分布的天线阵元进行信号辐射时，可以实现信号的均匀辐射。

并且，由于本公开提供的天线模组扩大了信号的辐射范围，因此在满足相同峰值增益的情况下，缩小了任两个天线阵元之间的距离，进而缩小了天线模组的体积。

天线阵列的工作过程中，需要与射频模块连接。在一种可能实现的方式中，参见图19，每个天线阵元203设置有馈电点2033，馈电点2033用于与射频模块连接，由射频模块为通过馈电点2033为馈电点2033所在的天线阵元203馈电，由天线阵元203进行信号收发，实现天线阵列的通信功能，进而实现天线模组的通信功能。

其中，射频模块可以通过导线与每个馈电点2033连接。

馈电点2033可以位于天线阵元203的第一部分2031上，也可以位于天线阵元203的第二部分2032上。在一种可能实现的方式中，每个天线阵元203中馈电点2033的位置相同。通过将每个天线阵元203的馈电点2033设置于相同的位置，可以保证该多个天线阵元2032辐射的信号在方向上的一致性，增强信号的强度，扩大信号的辐射范围，实现天线阵列的极化，进而提升天线阵列的性能。

在一种可能实现的方式中，馈电点2033设置于第二部分2032上远离第一部分2031的一端，信号经由第二部分2032传输至第一部分2031，由第一部分2031和第二部分2032共同向外界环境中辐射信号，由于第一部分2031为一个凹槽形状，扩大了用于辐射信号的区域，因此通过该第一部分2031向外辐射信号时，可以扩大信号的辐射范围，凹槽形状保证了在第一部分2031的辐射范围辐射的信号更强，增强信号辐射的方向性，增强信号在辐射方向上的强度。

例如，每个天线阵元203中，馈电点2033可以位于第二部分2032上，远离第一部分2031的一端与中轴线的交点。

本公开实施例提供的天线模组，每个天线阵元上设置有馈电点，该馈电点与射频模块进行连接，由射频模块为该馈电点所在的天线阵元馈电。通过馈电点可以为天线阵元提供信号，实现信号辐射，并且通过将每个天线阵元的馈电点设置于相同的位置，可以保证该多个天线阵元辐射的信号在方向上的一致性，增强信号的强度，扩大信号的辐射范围，实现天线阵列的极化，进而提升天线模组的性能。

本公开实施例还提供了一种终端，该终端包括上述实施例中涉及的天线模组，包含该天线模组的全部结构和功能。

关于天线模组包括的至少两个天线阵列在终端上的位置，可以包括以下几种情况：

1、参见图20，终端包括后盖，天线模组中的至少两个天线阵列位于后盖的内侧。其中，该后盖为非金属材质，该非金属材质可以为塑料材质、玻璃材质或其他材质。

其中，参见图21，若终端上已设置有其他天线模组，如图中的ANT(antenna，天线)1、ANT2和ANT3中的至少一个，在后盖的内侧设置本公开实施例的天线模组时，不会影响终端上已设置的其他天线模组，提高了可操作性。

2、参见图22，终端包括边框，该边框可以是金属材质，也可以是非金属材质。天线模组中的至少两个天线阵列可以位于边框上。

在一种可能实现的方式中，边框包括第一区域和除第一区域以外的第二区域，第一区域包括至少两个镂空区域，镂空区域与天线阵列的数量相同、尺寸匹配，每个天线阵列位于对应的镂空区域内，与边框固定连接。

其中，关于第一区域中的至少两个镂空区域的制作方式，可以采用切割工艺在金属边框上分别切割与至少两个天线阵列的尺寸相匹配的区域，得到第一区域。每个天线阵列可以放置于对应的镂空区域内，采用粘性物质与边框固定连接，该粘性物质可以是胶水或其他粘性物质。

该至少两个天线阵列中每个天线阵列与位于终端内部的射频模块连接，由射频模块为边框上的至少两个天线阵列提供信号。

在边框的材质是金属材质的情况下，通过边框上设置的至少两个天线阵列直接进行信号的接收与发送，能够避免金属材质对天线阵列的信号造成遮挡或屏蔽，保证了天线阵列的通信性能。而在边框是非金属材质时，能够提升天线阵列的性能。

因此，本公开实施例提供的天线模组可以应用在金属材质或非金属材质的边框上，也可以应用于金属材质或非金属材质的后盖上，避免了金属材质对天线模组的屏蔽作用，摆脱了后盖或边框只能采用非金属材质的限制，扩大了应用范围，提高了灵活性。

3、参见图23，至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列，终端包括后盖和边框，第一天线阵列位于后盖的内侧，第二天线阵列位于边框上。

其中，边框可以是金属材质，也可以是非金属材质，为了避免金属材质对第二天线阵列的屏蔽作用，后盖采用非金属材质制成。

将天线阵列设置于边框上的方式与情况2相同，在此不在赘述。

4、参见图24和图25，至少两个天线阵列包括第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列，终端包括后盖和边框，第一天线阵列位于后盖的内侧，第二天线阵列和第三天线阵列位于边框上；或者，终端包括后盖和边框，第一天线阵列和第二天线阵列位于后盖的内侧，第三天线阵列位于边框上。

其中，边框可以是金属材质，也可以是非金属材质，为了避免金属材质对位于后盖的内侧的天线阵列造成屏蔽作用，后盖采用非金属材质制成。

将天线阵列设置于边框上的方式与情况2相同，在此不在赘述。

上述多种情况中，每个天线阵列都具有多个天线指标，该多个天线指标包括天线阵列的波瓣宽度、天线阵列辐射的信号的峰值增益和任两个相互垂直的天线阵列之间的隔离度等。为了保证天线阵列的通信性能，天线阵列的波瓣宽度、天线阵列辐射的信号的峰值增益和任两个相互垂直的天线阵列之间的隔离度均可以满足一定条件。

例如，任两个相互垂直的天线阵列之间的隔离度的绝对值大于10dB即可保证天线阵列的通信性能，而通过设置天线阵列的尺寸和天线阵列的位置，得到隔离度的绝对值为30dB的天线阵列，满足上述隔离度的绝对值大于10dB的要求，可以保证天线阵列的通信性能。

在一种可能实现的方式中，位于后盖的内侧的天线阵列固定于终端内部，每个天线阵列与后盖之间具有一定的距离，该距离与天线阵列的波瓣宽度和天线阵列辐射的信号的峰值增益均具有一定的关联关系。参见图26和图27，峰值增益越大，表明天线阵列辐射的信号强度越高，波瓣宽度越大，表明天线阵列的辐射范围越大，而每个天线阵列与后盖之间的距离越小，设置天线阵列时的灵活性越高。

因此，为了得到满足要求的天线阵列与后盖之间的距离，需要综合考虑峰值增益和波瓣宽度，并根据峰值增益和波瓣宽度来确定天线阵列与后盖之间的距离。

另外，当终端边框为金属材质时，位于后盖的内侧的任两个相互垂直的天线阵列之间的隔离度也受到天线阵列与金属边框之间的距离的影响。

因此，在确定天线阵列的摆放位置时，可以综合考虑天线阵列的波瓣宽度、天线阵列辐射的信号的峰值增益和任两个相互垂直的天线阵列之间的隔离度，在满足天线的通信性能的基础上，灵活设置该至少两个天线阵列的摆放位置。

本公开实施例提供的终端还包括射频模块，该射频模块分别与天线模组中的每个天线阵列导电连接，用于控制每个天线阵列收发信号。

其中，射频模块可以为WIFI(Wireless Fidelity，无线局域网)模块、蓝牙模块或者用于控制终端收发信号功能的任一模块。

天线模组可以为相控阵天线或者其他类型的天线。在一种可能实现的方式中，天线模组为相控阵天线，在天线模组的工作过程中，在射频模块提供的信号相位不变的情况下，天线阵列进行静态辐射，天线阵列的辐射范围即为静态辐射范围，该静态辐射范围的主瓣宽度可以达到100度。而通过改变射频模块提供的信号的相位，可以实现天线阵列的动态扫描，改变信号的辐射范围，使天线阵列工作在不同的辐射范围，相当于在静态辐射范围的基础上提供了更大的动态辐射范围。另外，通过为不同的天线阵列设置不同的相位，使不同的天线阵列的辐射范围也存在差异，也相当于扩大了天线模组的辐射范围。

在一种可能实现的方式中，上述实施例提供的天线阵列中每个天线阵元上设置有馈电点，该射频模块与每个天线阵元上设置的馈电点连接，用于为每个馈电点所在的天线阵元馈电，由天线阵元进行信号收发。通过与每个天线阵元上的馈电点导电连接，为每个馈电点所在的天线阵元馈电，实现射频模块与每个天线阵列的连接。其中，射频模块可以通过导线与每个天线阵元上设置的馈电点连接。

由于每个天线阵列包括多个天线阵元，为了给每个天线阵元馈电，射频模块需要通过射频端口分别与该多个天线阵元连接，因此，终端还可以包括功率分配器，该功率分配器包括多个输出端。射频模块通过射频端口与功率分配器的输入端连接，该功率分配器的每个输出端分别与每个天线阵元上设置的馈电点连接。

其中，功率分配器包括一个输入端和多个输出端，用于将射频模块传输的信号分成多路信号，将该多路信号分别传输至该多个输出端连接的多个天线阵元中，由该多个天线阵元向外辐射信号。该功率分配器还用于将该多个天线阵元接收到的多路信号合成一路信号，传输至射频模块。根据功率分配器输出端的数量的不同，可以将功率分配器划分为不同的类型，包括一分二功率分配器、一分三功率分配器、一分四功率分配器等。

在一种可能实现的方式中，功率分配器的类型根据输出端的个数确定，该输出端的个数根据每个天线阵列中的多个天线阵元的数量确定。例如，每个天线阵列中天线阵元的数量为4，则确定采用一分四功率分配器。

另外，终端还可以包括显示屏幕以及终端内其他的电子元器件，如扬声器和麦克风等。由天线模组、射频模块、电路板以及终端内的其他电子元器件配合工作，以实现终端的通信功能，本公开对其具体不做限定。

上述实施例提供的天线模组未与射频模块封装在一起，体积较小，可以灵活设置于终端内部的不同位置。在射频模块以及其他电子元器件固定后，在保证通信性能的情况下，根据终端内部可利用的空间，确定天线模组满足要求的摆放位置，将该天线模组固定于该摆放位置，避免终端晃动时天线模组随意变换位置，防止天线模组与其他电子元器件之间相互撞击，干扰终端的正常工作。天线模组的摆放位置根据剩余可利用的空间确定，不会对终端的其他部件或其他电子元器件的位置造成影响，可以保证终端的其他部件或其他电子元器件的正常工作。

关于位于后盖的内侧的天线阵列，在一种可能实现的方式中，通过胶水黏附于已确定的摆放位置，或者通过焊接的方式固定于已确定的摆放位置。

本公开实施例提供的终端，包括射频模块和上述实施例示出的天线模组，还包括边框、后盖和功率分配器，天线模组包括至少两个天线阵列，该至少两个天线阵列设置在边框上和/或后盖的内侧，通过为每个天线阵列分别在第一方向和第二方向上设置数量不相等的多个天线阵元，可以实现每个天线阵列的极化，增强了极化方向上辐射的信号强度，扩大了天线阵列的辐射范围。

并且，通过设置至少一组相互垂直的天线阵列，可以实现该至少一组天线阵列的双极化，扩大天线模组的辐射范围。

并且，通过在边框上设置天线阵列，可以避免金属材质对天线模组的屏蔽作用，摆脱了后盖或边框只能采用非金属材质的限制，扩大了应用范围，提高了灵活性。

并且，本公开实施例提供的天线模组未与射频模块封装在一起，体积较小，可以在终端有限的空间内灵活设置，不但保证了终端的正常工作，且只需终端为天线模组预留较小的空间即可，有利于缩小终端的体积，实现终端的小型化。

本领域技术人员在考虑说明书及实践本公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种天线模组，其特征在于，所述天线模组包括至少两个天线阵列；

所述至少两个天线阵列中，任一天线阵列与除所述任一天线阵列之外的至少一个天线阵列相互垂直；

所述每个天线阵列包括绝缘板、接地层和多个天线阵元，所述多个天线阵元相互平行，且在第一方向上的天线阵元的数量与在第二方向上的天线阵元的数量不相等，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；

所述绝缘板包括第一表面和第二表面，所述多个天线阵元位于所述第一表面上，所述接地层位于所述第二表面上。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列，所述第一天线阵列与所述第二天线阵列相互垂直；

所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的上方或下方；和/或，

所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的左侧或右侧。

3.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述第一天线阵列位于所述第二天线阵列的中轴线上，或者，所述第二天线阵列位于所述第一天线阵列的中轴线上。

4.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，每个天线阵元包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置有凹槽，所述第二部分的一端位于所述凹槽内，且与所述凹槽的底部连接。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述每个天线阵列中，任两个相邻的天线阵元之间的距离相同。

6.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，每个天线阵元上设置有馈电点；

所述馈电点用于与射频模块连接，由所述射频模块为所述馈电点所在的天线阵元馈电。

7.一种终端，其特征在于，所述终端包括射频模块和权利要求1至6任一项所述的天线模组；

所述射频模块分别与所述天线模组中的每个天线阵列连接，用于控制所述每个天线阵列收发信号。

8.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述终端包括后盖，所述至少两个天线阵列位于所述后盖的内侧。

9.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述终端包括边框，所述至少两个天线阵列位于所述边框上。

10.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述至少两个天线阵列包括第一天线阵列和第二天线阵列；

所述终端包括后盖和边框，所述第一天线阵列位于所述后盖的内侧，所述第二天线阵列位于所述边框上。

11.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，所述至少两个天线阵列包括第一天线阵列、第二天线阵列和第三天线阵列；

所述终端包括后盖和边框，所述第一天线阵列位于所述后盖的内侧，所述第二天线阵列和所述第三天线阵列位于所述边框上；或者，

所述终端包括后盖和边框，所述第一天线阵列和所述第二天线阵列位于所述后盖的内侧，所述第三天线阵列位于所述边框上。

12.根据权利要求7所述的终端，其特征在于，每个天线阵元上设置有馈电点；

所述射频模块与所述每个天线阵元上设置的馈电点连接，用于为每个馈电点所在的天线阵元馈电。

13.根据权利要求12所述的终端，其特征在于，所述终端还包括功率分配器；

所述射频模块与所述功率分配器的输入端连接，所述功率分配器的每个输出端分别与所述每个天线阵元上设置的馈电点连接。

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