CN112751193A - 天线模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种天线模组及电子设备。天线模组包括介质基板、贴片阵列、馈地层、馈地部和馈电部，贴片阵列承载于介质基板，贴片阵列包括间隔设置的第一辐射体和第二辐射体；馈地层承载于介质基板，且馈地层与贴片阵列间隔设置；馈地部电连接贴片阵列和馈地层；馈电部包括交叉绝缘设置的第一馈电件和第二馈电件，第一馈电件和第二馈电件分别用于馈入电流信号，以激发贴片阵列和馈地部谐振于对应的频段。本申请实施例提供的天线模组可以实现双频双极化。

Description

天线模组及电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及一种天线模组及电子设备。
背景技术
毫米波具有高载频、大带宽的特性，是实现5G超高数据传输速率的主要手段。由于毫米波频段的电磁波剧烈的空间损耗，利用毫米波频段的无线通信系统需要采用相控阵的架构。通过移相器使得各个阵元的相位按一定规律分布，从而形成高增益波束，并且通过相移的改变使得波束在一定空间范围内扫描。
发明内容
本申请提供一种天线模组及电子设备，可以实现双极化。
本申请提供一种天线模组，所述天线模组包括：
介质基板；
贴片阵列，所述贴片阵列承载于所述介质基板；
馈地层，所述馈地层承载于所述介质基板，且所述馈地层与所述贴片阵列间隔设置；
馈地部，所述馈地部电连接所述贴片阵列和所述馈地层；及
馈电部，所述馈电部包括交叉绝缘设置的第一馈电件和第二馈电件，所述第一馈电件和所述第二馈电件分别用于馈入电流信号，以激发所述贴片阵列和所述馈地部谐振于对应的频段。
本申请实施例提供的天线模组，将第一馈电件和第二馈电件交叉绝缘设置，通过第一馈电件和第二馈电件馈入电流信号，激发贴片阵列和馈地部产生谐振，可以实现双频段射频信号的收发，且可以实现双极化。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括主板和如上任意实施例提供的天线模组，所述天线模组与所述主板电性连接，所述天线模组用于在所述主板的控制下收发射频信号。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，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是本申请一个实施例提供的天线模组的结构示意图；
图2是图1提供的天线模组的局部结构示意图；
图3是图2提供的天线模组在XY平面上的结构示意图；
图4是图2提供的天线模组在YZ平面上的结构示意图；
图5是本申请实施例提供的天线模组在XY平面上结构示意图；
图6是本申请实施例提供的天线模组的辐射体的一种结构示意图；
图7是本申请实施例提供的天线模组的辐射体的另一种结构示意图；
图8是本申请实施例提供的天线模组中馈地部的一种结构示意图；
图9是本申请实施例提供的天线模组中馈地部的另一种结构示意图；
图10是本申请实施例提供的天线模组中馈地部的又一种结构示意图；
图11是本申请实施例提供的天线模组中馈电部的一种结构示意图；
图12是图11的天线模组的馈电部在YZ平面上的一种结构示意图；
图13是图11的天线模组的馈电部在YZ平面上的另一种结构示意图；
图14是本申请实施例提供的电子设备的剖视图的一种结构示意图；
图15是本申请实施例提供的电子设备的剖视图的另一种结构示意图；
图16是本申请实施例提供的电子设备的剖视图的又一种结构示意图；
图17是本申请实施例提供的电子设备的剖视图的又一种结构示意图；
图18是本申请实施例提供的电子设备的剖视图的又一种结构示意图；
图19是1×4天线阵列各端口回波损耗的曲线示意图；
图20是1×4天线阵列的贴片单元端口之间的隔离度曲线示意图；
图21是天线模组在24.25GHz频段的V极化方向辐射增益方向图；
图22是天线模组在26GHz频段的V极化方向辐射增益方向图；
图23是天线模组在28GHz频段的V极化方向辐射增益方向图；
图24是天线模组在29.5GHz频段的V极化方向辐射增益方向图；
图25是天线模组在37GHz频段的V极化方向辐射增益方向图；
图26是天线模组在39GHz频段的V极化方向辐射增益方向图；
图27是天线模组在24.25GHz频段的H极化方向辐射增益方向图；
图28是天线模组在26GHz频段的H极化方向辐射增益方向图；
图29是天线模组在28GHz频段的H极化方向辐射增益方向图；
图30是天线模组在29.5GHz频段的H极化方向辐射增益方向图；
图31是天线模组在37GHz频段的H极化方向辐射增益方向图；
图32是天线模组在39GHz频段的H极化方向辐射增益方向图；
图33是天线模组不同极化方向的峰值增益随频率的变化曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。需要特别说明的是，本申请中出现的“第一”、“第二”等词汇仅用于对部件的名称进行区分，既不表示数量的多少，也不表示出现的先后顺序。
请一并参阅图1、图2、图3和图4，为了便于清楚的观察到天线模组的内部结构，图2、图3和图4中仅以一个天线模组为例进行示例，且将介质基板100省略。本申请实施例提供的天线模组10包括介质基板100、贴片阵列200、馈地层300、馈地部400和馈电部500，所述贴片阵列200承载于所述介质基板100；所述馈地层300承载于所述介质基板100，且所述馈地层300与所述贴片阵列200间隔设置；所述馈地部400电连接所述贴片阵列200和所述馈地层300；所述馈电部500包括交叉绝缘设置的第一馈电件510和第二馈电件520，所述第一馈电件510和所述第二馈电件520分别用于馈入电流信号，以激发所述贴片阵列200和所述馈地部400谐振于对应的频段。具体的，所述第一馈电件510和所述第二馈电件520分别用于馈入不同的电流信号，可以激发所述贴片阵列200和所述馈地部400谐振于不同的频段，从而可以实现双频双极化。所述第一馈电件510和所述第二馈电件520馈入相同的电流信号，可以激发所述贴片阵列200和所述馈地部400谐振于相同的频段，从而可以增强信号强度。
其中，天线模组10可以为毫米波模组。天线模组10用于收发预设频段的毫米波射频信号。所述天线模组10可以采用高密度互连(High Density Interconnector,HDI)工艺或者是IC载板工艺加工形成。所述介质基板100采用多层介质板压合形成，贴片阵列200、馈地层300、馈地部400和馈电部500均承载于介质基板100上，所述馈地层300和所述贴片阵列200间隔设置，所述馈地部400连接于馈地层300和贴片阵列200之间，所述馈地部400为弯折结构，可以延长电流传输路径，进而提升射频信号的带宽。同时，可以减小天线模组10的厚度。
贴片阵列200包括多个贴片单元200a，每个贴片单元200a构成一个天线辐射体。所述馈电部500延伸至邻近贴片阵列200的位置，且馈电部500延伸至邻近馈地部400的位置，从而便于使得馈电部500上的电流信号耦合至贴片阵列200和馈地部400上。其中，贴片单元200a可以为矩形、圆形、三角形、五边形、六边形等。可以理解的，所述贴片单元200a可以开设通孔，通孔可以为方形孔、圆形孔、十字架形孔，还可以为其他形式的孔。在一种实施方式中，所述贴片阵列200包括第一辐射体210和第二辐射体220，所述第一辐射体210和所述第二辐射体220均为金属贴片，且所述第一辐射体210和所述第二辐射体220为镜像对称设置。此时，馈电部500上的电流信号耦合至第一辐射体210和第二辐射体220时，可以使得电流在第一辐射体210和第二辐射体220上的流向较为均匀，可以使得天线模组10的辐射性能较为稳定。
具体的，所述第一馈电件510用于馈入第一电流信号，所述第一电流信号耦合至所述贴片阵列200，以激发所述贴片阵列200谐振于第一频段，所述第一电流信号耦合至所述馈地部400，以激发所述馈地部400谐振于第二频段，所述第一频段可以与所述第二频段相同，也可以与所述第二频段不同。所述第二馈电件520用于馈入第二电流信号，所述第二电流信号耦合至所述贴片阵列200，以激发所述贴片阵列200谐振于第三频段，所述第二电流信号耦合至所述馈地部400，以激发所述馈地部400谐振于第四频段，所述第三频段可以与所述第四频段相同，也可以与第四频段不同。在一种实施方式中，当第一频段不同于第二频段，且第三频段不同于第四频段时，所述第一频段可以为高频频段，所述第二频段可以为低频频段。所述第三频段可以为高频频段，所述第四频段可以为低频频段。如此，便可以使得天线模组10实现多频段射频信号的收发。进一步的，所述第一频段的最小值大于所述第二频段的最大值，所述第三频段的最小值大于所述第四频段的最大值，所述第一频段、所述第二频段、所述第三频段和所述第四频段共同构成预设频段，所述预设频段至少包括3GPP毫米波全频段。
根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。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，通常叫它毫米波(mm Wave)。3GPP 15版本规范了目前5G毫米波频段如下：n257(26.5～29.5GHz)，n258(24.25～27.5GHz)，n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。第一频段可以为毫米波频段，此时，第二频段可以为sub-6GHz频段。第一频段和第二频段也可以均为毫米波频段，第一频段为高频毫米波频段，第二频段为低频毫米波频段。同样，第三频段可以为毫米波频段，此时，第四频段可以为sub-6GHz频段。第三频段和第四频段也可以均为毫米波频段，第三频段为高频毫米波频段，第四频段为低频毫米波频段。
进一步的，所述第一馈电件510和所述第二馈电件520交叉绝缘设置，当第一馈电件510与第二馈电件520保持正交时，第一馈电件510上的电流方向和第二馈电件520上的电流方向保持正交，此时，天线模组10具有双极化特性。
在一种实施方式中，所述贴片阵列200在所述介质基板100上的投影位于所述馈地层300在所述介质基板100上的投影的范围内。所述馈地层300的尺寸为λ×λ，所述贴片阵列200与所述馈地层300之间的距离为λ/4，其中，所述λ为所述天线模组10收发射频信号的波长。
具体的，所述λ为固定频率的波长，当天线模组10工作于第一频段和第二频段时，所述固定频率为所述第一频段的中心频率和所述第二频段的中心频率的中间值。当天线模组10工作于第三频段和第四频段时，所述固定频率为所述第三频段的中心频率和所述第四频段的中心频率的中间值。当馈地层300的尺寸满足λ×λ，贴片阵列200与馈地层300之间的距离满足λ/4时，天线模组10可以达到较高的辐射性能。也就是说，天线模组10的工作频率与天线模组10的结构尺寸紧密相关，不同结构尺寸的天线模组10可以影响到天线模组10的工作频率，还可以影响天线模组10的辐射性能。
所述馈地部400包括第一馈地件410和第二馈地件420，所述第一馈地件410电连接于所述第一辐射体210和所述馈地层300，所述第二馈地件420电连接于所述第一辐射体210和所述馈地层300。所述馈地部400还包括第三馈地件430和第三馈地件430，所述第三馈地件430电连接于所述第二辐射体220和所述馈地层300，所述第四馈地层电连接于所述第二辐射体220和所述馈地层300。
在一种实施方式中，所述第一馈地件410和所述第二馈地件420相连且至少共用部分结构，第一馈电件510馈入的第一电流信号可经过第一辐射体210、第一馈地件410传输至馈地层300。第二馈电件520馈入的第二电流信号可经过第一辐射体210、第一馈地件410传输至馈地层300。也就是说，第一馈地件410和第二馈地件420同时电连接于同一个辐射体，从而在辐射体和馈地层300之间形成至少两条回路，有助于提升天线模组10的稳定性。同样，第三馈地件430和第四馈地件440也同时电连接于同一个辐射体，从而在辐射体和馈地层300之间形成至少两条回路，有助于提升天线模组10的稳定性。
在另一种实施方式中，第一馈地件410和第二馈地件420间隔设置，即第一馈地件410和第二馈地件420无重叠部分，第一馈地件410和第二馈地件420单独传输电流信号，如此，可以确保电流信号之间不会产生相互的干扰。同样，第三馈地件430和第四馈地件440间隔设置，即第三馈地件430和第四馈地件440无重叠部分，第三馈地件430和第四馈地件440单独传输电流信号，如此，可以确保电流信号之间不会产生相互的干扰。
所述天线模组10还包括第三辐射体230和第四辐射体240，所述第一辐射体210、所述第二辐射体220、所述第三辐射体230和所述第四辐射体240均间隔设置，且交叉排布形成第一缝隙A1和第二缝隙A2，所述第一馈电件510至少部分正对所述第一缝隙A1设置，所述第二馈电件520至少部分正对所述第二缝隙A2设置。
具体的，所述第一辐射体210、所述第二辐射体220、所述第三辐射体230和所述第四辐射体240均为金属贴片，且所述贴片阵列200为镜像对称结构。所述第一辐射体210、所述第二辐射体220、所述第三辐射体230和所述第四辐射体240形成网状结构，所述馈电部500对应所述第一辐射体210、所述第二辐射体220、所述第三辐射体230和所述第四辐射体240之间的间隙设置，馈电部500通过耦合馈电的方式将电流传输至所述第一辐射体210、所述第二辐射体220、所述第三辐射体230和所述第四辐射体240，以使得所述第一辐射体210、所述第二辐射体220、所述第三辐射体230和所述第四辐射体240产生谐振。此时，馈电部500上的电流信号耦合至第一辐射体210、第二辐射体220、第三辐射体230和第四辐射体240时，可以使得电流在第一辐射体210、第二辐射体220、第三辐射体230和第四辐射体240上的流向较为均匀，进而使得天线模组10的辐射性能较为稳定。
请继续参阅图5，所述第一辐射体210靠近所述第一馈电件510的边缘部位具有多个阵列排布的第一金属化过孔215，所述第二辐射体220靠近所述第二馈电件520的边缘部位具有多个阵列排布的第二金属化过孔225。
其中，相邻两个第一金属化过孔215之间的距离保持一致，相邻两个第二金属化过孔225之间的距离保持一致。所述第一金属化过孔215和所述第二金属化过孔225用于对所述第一辐射体210和所述第二辐射体220形成隔离，从而防止第一辐射体210和第二辐射体220产生相互的干扰。
在一种实施方式中，一个第一金属化过孔215对应设置一个馈地件，一个第二金属化过孔225对应设置一个馈地件，馈地件电连接于第一金属化过孔215，以将第一辐射体210和馈地层300电连接。馈地件电连接于第二金属化过孔225，以将第二辐射体220和馈地层300电连接。多个馈地件产生同步的谐振，从而产生第二频段的射频信号。
请继续参阅图6，所述第一辐射体210还可以背离所述第一馈电件510的边缘部位具有第一收容槽216，所述第二辐射体220背离所述第二馈电件520的边缘部位具有第二收容槽226，所述第一收容槽216的开口方向与所述第二收容槽226的开口方向相互背离。
其中，第一收容槽216可以为矩形槽，也可以为弧形槽。第二收容槽226可以为矩形槽，也可以为弧形槽。第一收容槽216位于第一辐射体210背离馈电部500的边缘部位，且第一收容槽216贯穿第一辐射体210的边缘部位，第二收容槽226位于第二辐射体220背离馈电部500的边缘部位，且第二收容槽226贯穿第二辐射体220的边缘部位。第一收容槽216的开口方向和第二收容槽226的开口方向相互背离，且第一收容槽216和第二收容槽226的大小保持一致，可以使得馈电部500的电流信号耦合至第一辐射体210和第二辐射体220时，耦合产生的电流信号在第一辐射体210和第二辐射体220上的分布较为均匀，从而有助于改善天线模组10的辐射性能。
请继续参阅图7，所述第一辐射体210还可以背离所述第一馈电件510的中间部位具有第一弯曲形槽217，所述第二辐射体220背离所述第二馈电件520的中间部位具有第二弯曲形槽227，所述第一弯曲形槽217的开口方向与所述第二弯曲形槽227的开口方向相互背离。
其中，弯曲形槽可以为C形槽，U形槽，折线形槽等。第一弯曲形槽217位于第一辐射体210的中间部位，第二弯曲形槽227位于第二辐射体220的中间部位，第一弯曲形槽217和第二弯曲形槽227的开口方向相互背离。由于第一弯曲形槽217位于第一辐射体210的中间位置，第二弯曲形槽227位于第二辐射体220的中间位置，馈电部500耦合至第一辐射体210和第二辐射体220上的电流信号呈环形传输，有助于延长电流的传输路径，进而可以拓宽天线模组10收发射频信号的带宽。第一辐射体210和第二辐射体220呈镜像对称设置，可以确保第一辐射体210和第二辐射体220的性能保持一致，从而可以使得天线模组10的辐射性能较为稳定。
本申请实施例提供的天线模组10，将第一馈地件410和第二馈地件420共用至少部分结构，从而可以减小天线模组10的厚度，使得厚度达到0.85mm，具有低剖面的特性，实现天线模组10的小型化。且将第一馈电件510和第二馈电件520交叉绝缘设置，通过第一馈电件510和第二馈电件520馈入电流信号，激发贴片阵列200和馈地部400产生谐振，可以实现双频段射频信号的收发，且可以实现双极化。
请继续参阅图8，所述馈地部400包括第一部分401、第二部分402、第三部分403、第四部分404和第五部分405，所述第一部分401、所述第二部分402和所述第三部分403依次弯折相连，所述第一部分401、所述第四部分404和所述第五部分405依次弯折相连，所述第一部分401电连接于所述贴片阵列200，所述第三部分403电连接于所述馈地层300，所述第五部分405电连接于所述馈地层300，所述第一部分401、所述第二部分402和所述第三部分403构成所述第一馈地件410，所述第一部分401、所述第四部分404和所述第五部分405构成所述第二馈地件420。
具体的，第一馈地件410和第二馈地件420共用第一部分401，第一馈地件410弯折呈
Figure BDA0002372504210000041
形，第二馈地件420弯折呈
Figure BDA0002372504210000042
形，第一部分401电连接于贴片阵列200，第三部分403和第五部分405均电连接于馈地层300，当第一馈电件510和第二馈电件520上的电流耦合至第一馈地件410和第二馈地件420上时，可以延长耦合电流在第一馈地件410和第二馈地件420上的传输路径，进而可以在提升天线模组10的带宽的情况下，进一步减小天线模组10的厚度。
在一种实施方式中，所述第二部分402与所述第四部分404保持正交，所述第三部分403和所述第五部分405保持平行，所述第二部分402与所述第一馈电件510和所述第二馈电件520中的一个保持正交，所述第四部分404与所述第一馈电件510和所述第二馈电件520中的另一个保持正交，可以使得天线模组10具有双极化的特性。
所述第二部分402和所述第四部分404均为长条状贴片，所述第二部分402包括相对设置的第一电连接端402a和第二电连接端402b，所述第四部分404包括相对设置的第三电连接端404a和第四电连接端404b，所述第一电连接端402a和所述第三电连接端404a均电连接于所述第一部分401，所述第二电连接端402b电连接于所述第三部分403，所述第四电连接端404b电连接于所述第五部分405。
在一种实施方式中，第一电连接端402a和第三电连接端404a电连接于第一部分401的同一部位。具体的，第二部分402呈长条形结构，包括相对的第一端和第二端，第一端具有第一电连接端402a，第二端具有第二电连接端402b，第一部分401电连接于第一电连接端402a和贴片阵列200之间，第三部分403电连接于第二电连接端402b和馈地层300之间。此时，可以增强单位面积上耦合电流的强度，以便于对馈地部400收发的射频信号的频段进行调节，使得馈地部400谐振于预设频段。
进一步的，第一部分401、第三部分403和第五部分405也可以呈长条形结构，还可以呈柱状结构。通过弯折相连的第一部分401、第二部分402和第三部分403以及弯折相连的第一部分401、第四部分404和第五部分405可以延长馈电部500耦合至馈地部400上的耦合电流的传输路径，从而提升天线模组10收发射频信号的带宽，且可以减小天线模组10的厚度。
请继续参阅图9和图10，所述第二部分402和所述第四部分404均为正方形贴片或者圆形贴片，所述第二部分402包括间隔设置的第一电连接端402a和第二电连接端402b，所述第四部分404包括间隔设置的第三电连接端404a和第四电连接端404b，且所述第一电连接端402a和所述第三电连接端404a均电连接于所述第一部分401，所述第二电连接端402b电连接于所述第三部分403，所述第四电连接端404b电连接于所述第五部分405。
具体的，在一种实施方式中，第二部分402为矩形贴片或者圆形贴片，可以为长方形贴片或者正方形贴片，第二部分402具有间隔设置的第三电连接端404a和第四电连接端404b，第一部分401电连接于第三电连接端404a和贴片阵列200，第三部分403电连接于第四电连接端404b和馈地层300。此时，可以增大第二部分402的面积，当馈电部500上的电流信号耦合至馈地部400上时，可以增大耦合电流的铺地面积，使得耦合电流的传输较为均匀，进而使得天线模组10收发射频信号的性能较为稳定。
所述第二部分402具有第一通孔402A，所述第四部分404具有第二通孔404A，所述第一通孔402A避开所述第一电连接端402a和所述第二电连接端402b，所述第二通孔404A避开所述第三电连接端404a和所述第四电连接端404b。其中，第一通孔402A和第二通孔404A可以为圆形孔，也可以为方形孔，还可以为十字架形孔，还可以为其他形式的孔。
具体的，在本实施方式中，第二部分402开设有一个或者多个通孔，当馈电部500上的电流信号耦合至馈地部400上时，耦合电流在第二部分402上可以沿多个传输路径传输，从而可以延长耦合电流的传输路径，进而提升天线模组10收发射频信号的带宽。所述第三电连接端404a和所述第四电连接端404b避开所述通孔设置，可以使得馈地部400与贴片阵列200以及馈地层300之间维持稳定的电连接关系。
请继续参阅图11和图12，所述天线模组10包括第一馈电端口550和第二馈电端口560，所述第一馈电件510包括弯折相连的第一段511和第二段512，所述第一段511电连接于所述第一馈电端口550，所述第一段511邻近所述馈地部400设置，所述第二段512邻近所述贴片阵列200设置，所述第二馈电件520包括弯折相连的第三段521和第四段522，所述第三段521电连接于所述第二馈电端口560，所述第三段521邻近所述馈地部400设置，所述第四段522邻近所述贴片阵列200设置，所述第二段512和所述第四段522保持正交，所述贴片阵列200和所述馈地部400的极化方向保持正交。
在本实施方式中，所述第一馈电件510弯折呈L形，所述第二馈电件520也弯折呈L形，所述第一段511平行于所述第三段521，且所述第一段511和所述第三段521交叉绝缘设置。当第一段511与第三段521保持正交时，可以使得天线模组10实现双极化特性。进一步的，所述第一段511垂直于所述馈地层300，所述第三段521垂直于所述馈地层300，所述第一段511和所述第二段512保持垂直，所述第三段521和所述第四段522保持垂直。
进一步的，所述第二段512和所述第四段522中的任意一个与所述贴片阵列200同层设置。在一种实施方式中，第二段512与所述贴片阵列200同层设置，第四段522与第二段512交叉且间隔设置，以便于使得第二段512上的电流耦合至贴片阵列200上。在另一种实施方式中，第四段522与所述贴片阵列200同层设置，第二段512与第四段522交叉且间隔设置，以便于第四段522上的电流耦合至贴片阵列200上。
在另一种实施方式中，所述第二段512和所述第四段522分别位于不同层，且所述第二段512和所述第四段522间隔设置。
具体的，在本实施方式中，第二段512和第四段522沿天线模组10的厚度方向上层叠间隔设置，第二段512和第四段522分别位于介质基板100的不同层，当第二段512垂直于第四段522时，可以使得天线模组10具有双极化特性。
请继续参阅图13，在又一种实施方式中，所述第二段512包括依次相连的第一连接部512a、弯曲部512b和第二连接部512c，所述第一连接部512a连接于所述第一段511，所述第一连接部512a、所述第二连接部512c和所述第四段522同层设置，所述弯曲部512b避开所述第四段522。
在本实施方式中，第二段512的部分结构从第四段522的表面跨越，且第二段512与第四段522保持交叉绝缘设置，第二段512包括相连的第一连接部512a、弯曲部512b和第二连接部512c，弯曲部512b对应第四段522的部分结构设置，弯曲部512b跨越第四段522的表面，从而使得由第一馈电端口550馈入的第一电流信号和由第二馈电端口560馈入的第二电流信号不会产生相互的干扰，可以使得天线模组10的辐射性能较为稳定。
请继续参阅图14，本申请实施例还提供一种电子设备1，所述电子设备1包括主板20和如上任意实施例提供的天线模组10，所述天线模组10与所述主板20电性连接，所述天线模组10用于在所述主板20的控制下收发射频信号。
具体的，所述主板20包括激励源，所述天线模组10与所述激励源电性连接，所述激励源用于为所述天线模组10提供电流信号。
其中，所述电子设备1可以是任何具备通信功能的设备。例如：平板电脑、手机、电子阅读器、遥控器、个人计算机(Personal Computer，PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等具有通信功能的智能设备。
其中，所述主板20可以为电子设备1的PCB板。所述主板20和所述天线模组10电连接，主板20上设置有激励源，所述激励源用于产生激励信号，所述激励信号用于控制天线模组10收发所述第一频段、所述第二频段、所述第三频段和所述第四频段的射频信号。
具体的，当馈电部500馈入第一电流信号时，贴片阵列200谐振于第一频段，馈地部400谐振于第二频段，即天线模组10工作于第一频段和第二频段，此时，所述激励信号用于控制天线模组10收发所述第一频段和所述第二频段的射频信号。当馈电部500馈入第二电流信号时，贴片阵列200谐振于第三频段，馈地部400谐振于第四频段，即天线模组10工作于第三频段和第四频段，此时，所述激励信号用于控制天线模组10收发所述第三频段和所述第四频段的射频信号。
本申请实施例提供的天线模组10，将第一馈地件410和第二馈地件420共用至少部分结构，从而可以减小天线模组10的厚度，使得厚度达到0.85mm，具有低剖面的特性，实现天线模组10的小型化。且将第一馈电件510和第二馈电件520交叉绝缘设置，通过第一馈电件510和第二馈电件520馈入电流信号，激发贴片阵列200和馈地部400产生谐振，可以实现双频段射频信号的收发，且可以实现双极化。
所述电子设备1还包括电池盖30，所述电池盖30与所述天线模组10间隔设置，所述电池盖30至少部分位于所述天线模组10收发射频信号的辐射方向范围内，所述天线模组10在所述主板20的控制下透过所述电池盖30收发射频信号，所述电池盖30的材质为塑料、玻璃、蓝宝石和陶瓷中的任意一种或者多种。
具体的，在电子设备1的结构排布中，电池盖30至少部分结构位于天线模组10收发射频信号的预设方向范围内，因此，电池盖30也会对天线模组10的辐射特性产生影响。为此，天线模组10收发的射频信号可以透过电池盖30传输，可以使得天线模组10在电子设备1的结构排布中具有稳定的辐射性能。也就是说，电池盖30不会阻挡射频信号的传输，电池盖30可以为塑料、玻璃、蓝宝石和陶瓷中的一种或多种的组合。
进一步的，所述主板20位于所述天线模组10背离所述电池盖30的一侧，所述主板20用于将所述天线模组10发出的射频信号朝向所述电池盖30的一侧反射。
所述主板20与所述电池盖30间隔设置，所述电池盖30围设形成收容空间S，所述主板20位于所述收容空间S内，所述天线模组10电连接于所述主板20，所述主板20至少部分用于反射所述天线模组10发出的所述第一频段及所述第二频段的射频信号，以使得经过反射后的所述第一频段及所述第二频段的射频信号透过所述电池盖30辐射至自由空间；所述主板20还用于将从自由空间透过所述电池盖30辐射至所述天线模组10的第一频段及第二频段的射频信号朝向所述天线模组10的辐射面反射。
请继续参阅图15，所述电池盖30包括背板31和环绕所述背板31的侧板32，所述侧板32位于所述天线模组10收发射频信号的辐射方向范围内。
具体的，当所述天线模组10的辐射方向朝向所述电池盖30的侧板32时，可以采用侧板32对天线模组10收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，充分考虑了天线模组10在电子设备1的整机环境中的结构排布，如此便可以保证天线模组10在整机环境中的辐射效果。
请继续参阅图16，所述电池盖30包括背板31和环绕所述背板31的侧板32，所述背板31位于所述天线模组10收发射频信号的辐射方向范围内。
具体的，当所述天线模组10朝向所述电池盖30的背板31时，可以采用背板31对天线模组10收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，充分考虑了天线模组10在电子设备1的整机环境中的结构排布，如此便可以保证天线模组10在整机环境中的辐射效果。
请继续参阅图17，所述电池盖30包括背板31和环绕所述背板31的侧板32，所述天线模组10包括第一模组11和第二模组12，所述第一模组11的辐射面朝向所述背板31，所述第二模组12的辐射面朝向所述侧板32。
具体的，在本实施方式中，第一模组11和第二模组12的辐射方向不同，第一模组11的辐射面朝向背板31，第二模组12的辐射面朝向侧板32，从而可以使得天线模组10收发射频信号的方向多样化，当天线模组10采用一个方向收发射频信号受到遮挡时，可以采用另一个方向收发射频信号，从而使得天线模组10收发射频信号较为稳定。
请继续参阅图18，所述电子设备1还包括屏幕40，所述屏幕40与所述天线模组10间隔设置，所述屏幕40至少部分位于所述天线模组10收发射频信号的辐射方向范围内。
具体的，当所述天线模组10朝向所述屏幕40时，可以采用屏幕40对天线模组10收发的射频信号进行空间阻抗匹配，此时，充分考虑了天线模组10在电子设备1的整机环境中的结构排布，如此便可以保证天线模组10在整机环境中的辐射效果。
请继续参阅图19，图19是1×4天线阵列各端口回波损耗的曲线示意图。横坐标表示频率，单位：GHz，纵坐标表示回波损耗，单位：dB。本申请中1×4天线阵列的尺寸为20mm×4.2mm×0.85mm，天线阵列的厚度为0.85mm。在图中，1×4天线阵列的四个端口分别记为S5,5、S6,6、S7,7和S8,8，对应的回波损耗曲线依次为①、②、③和④。可以看出，天线阵列端口S5,5对应的回波损耗曲线①与天线阵列端口S7,7对应的回波损耗曲线③基本重合，天线阵列端口S6,6对应的回波损耗曲线②与天线阵列端口S8,8对应的回波损耗曲线④基本重合。在标记点1处，频率为24.25GHz，对应的回波损耗为-4.5106dB。在标记点2处，频率为24.25GHz，对应的回波损耗为-11.179dB。在标记点3处，频率为40.412GHz，对应的回波损耗为-8.9254dB。也就是说，1×4天线阵列可以覆盖n257、n258、n261和n260毫米波全频段。S11≤-10dB的频段区间为23.6GHz～41.6GHz，1×4天线阵列的阻抗带宽为18GHz。
请继续参阅图20，图20是1×4天线阵列的贴片单元端口之间的隔离度曲线示意图。横坐标表示频率，单位：GHz，纵坐标表示隔离度，单位：dB。在图中，同一个天线模组内的贴片单元端口记为S2,1、S5,3和S4,6，在标记点1处，频率为24.25GHz，对应的隔离度为-17.593dB。从图中可以看出，1×4天线阵列可以覆盖n257、n258、n261和n260毫米波全频段。且天线模组内贴片单元端口之间的隔离度较大，可以避免相邻贴片单元之间产生的相互干扰。
请继续参阅图21，图21是天线模组在24.25GHz频段的V极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点24.25GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到9.22dB。
请继续参阅图22，图22是天线模组在26GHz频段的V极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点26GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到10.4dB。
请继续参阅图23，图23是天线模组在28GHz频段的V极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点28GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到10.9dB。
请继续参阅图24，图24是天线模组在29.5GHz频段的V极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点29.5GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到11dB。
请继续参阅图25，图25是天线模组在37GHz频段的V极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点37GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到11.8dB。
请继续参阅图26，图26是天线模组在39GHz频段的V极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点39GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到12.7dB。
请继续参阅图27，图27是天线模组在24.25GHz频段的H极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点24.25GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到9.23dB。
请继续参阅图28，图28是天线模组在26GHz频段的H极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点26GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到10.2dB。
请继续参阅图29，图29是天线模组在28GHz频段的H极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点28GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到10.4dB。
请继续参阅图30，图30是天线模组在29.5GHz频段的H极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点29.5GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到10.3dB。
请继续参阅图31，图31是天线模组在37GHz频段的H极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点37GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到12dB。
请继续参阅图32，图32是天线模组在39GHz频段的H极化辐射增益方向图。其中，z轴表示天线模组的辐射方向，xy轴表示天线模组相对于主瓣方向的辐射角度。可以看到，在谐振频点39GHz处具有极大的增益、方向性提升，峰值增益达到12.6dB。
请继续参阅图33，图33是天线模组的峰值增益随频率的变化曲线示意图。横坐标表示频率，单位：GHz，纵坐标表示峰值增益。曲线①表示H极化方向的峰值增益曲线，曲线②表示V极化方向的峰值增益曲线。可以看出，1×4天线阵列可以覆盖n257、n258、n261和n260毫米波全频段，且随着频率从22GHz增加到41GHz时，天线模组的峰值增益逐渐增加，随着频率从41GHz增加到44GHz时，天线模组的峰值增益逐渐减小，此外，可以看出天线模组的增益值都较大。
以上对本申请实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (28)

1.一种天线模组，其特征在于，所述天线模组包括：
介质基板；
贴片阵列，所述贴片阵列承载于所述介质基板；
馈地层，所述馈地层承载于所述介质基板，且所述馈地层与所述贴片阵列间隔设置；
馈地部，所述馈地部电连接所述贴片阵列和所述馈地层；及
馈电部，所述馈电部包括交叉绝缘设置的第一馈电件和第二馈电件，所述第一馈电件和所述第二馈电件分别用于馈入电流信号，以激发所述贴片阵列和所述馈地部谐振于对应的频段。
2.如权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一馈电件用于馈入第一电流信号，所述第一电流信号耦合至所述贴片阵列，以激发所述贴片阵列谐振于第一频段，所述第一电流信号耦合至所述馈地部，以激发所述馈地部谐振于第二频段，所述第一频段不同于所述第二频段；所述第二馈电件用于馈入第二电流信号，所述第二电流信号耦合至所述贴片阵列，以激发所述贴片阵列谐振于第三频段，所述第二电流信号耦合至所述馈地部，以激发所述馈地部谐振于第四频段，所述第三频段不同于所述第四频段。
3.如权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述第一频段的最小值大于所述第二频段的最大值，所述第三频段的最小值大于所述第四频段的最大值，所述第一频段、所述第二频段、所述第三频段和所述第四频段共同构成预设频段，所述预设频段至少包括3GPP毫米波全频段。
4.如权利要求1-3任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组包括第一馈电端口和第二馈电端口，所述第一馈电件包括弯折相连的第一段和第二段，所述第一段电连接于所述第一馈电端口，所述第一段邻近所述馈地部设置，所述第二段邻近所述贴片阵列设置，所述第二馈电件包括弯折相连的第三段和第四段，所述第三段电连接于所述第二馈电端口，所述第三段邻近所述馈地部设置，所述第四段邻近所述贴片阵列设置，所述第二段和所述第四段保持正交，所述贴片阵列和所述馈地部的极化方向保持正交。
5.如权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述第一段垂直于所述馈地层，所述第三段垂直于所述馈地层，所述第一段和所述第二段保持垂直，所述第三段和所述第四段保持垂直。
6.如权利要求4或者5所述的天线模组，其特征在于，所述第二段和所述第四段分别位于不同层，且所述第二段和所述第四段间隔设置。
7.如权利要求4或者5所述的天线模组，其特征在于，所述第二段包括依次相连的第一连接部、弯曲部和第二连接部，所述第一连接部连接于所述第一段，所述第一连接部、所述第二连接部和所述第四段同层设置，所述弯曲部避开所述第四段。
8.如权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述第二段和所述第四段中的任意一个与所述贴片阵列同层设置。
9.如权利要求1-8任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述贴片阵列包括间隔设置的第一辐射体和第二辐射体，所述馈地部包括第一馈地件和第二馈地件，所述第一馈地件电连接于所述第一辐射体和所述馈地层，所述第二馈地件电连接于所述第一辐射体和所述馈地层；所述馈地部还包括第三馈地件和第四馈地件，所述第三馈地件电连接于所述第二辐射体和所述馈地层，所述第四馈地件电连接于所述第二辐射体和所述馈地层。
10.如权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述第一馈地件和所述第二馈地件相连，且所述第一馈地件和所述第二馈地件至少共用部分结构；或者，所述第一馈地件和所述第二馈地件间隔设置；所述第三馈地件和所述第四馈地件相连，且所述第三馈地件和所述第四馈地件至少共用部分结构；或者，所述第三馈地件和所述第四馈地件间隔设置。
11.如权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述贴片阵列还包括第三辐射体和第四辐射体，所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体均间隔设置，且交叉排布形成第一缝隙和第二缝隙，所述第一馈电件至少部分正对所述第一缝隙设置，所述第二馈电件至少部分正对所述第二缝隙设置。
12.如权利要求11所述的天线模组，其特征在于，所述第一辐射体、所述第二辐射体、所述第三辐射体和所述第四辐射体均为金属贴片，且所述贴片阵列为镜像对称结构。
13.如权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述第一辐射体靠近所述第一馈电件的边缘部位具有多个阵列排布的第一金属化过孔，所述第二辐射体靠近所述第二馈电件的边缘部位具有多个阵列排布的第二金属化过孔。
14.如权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述第一辐射体背离所述第一馈电件的边缘部位具有第一收容槽，所述第二辐射体背离所述第二馈电件的边缘部位具有第二收容槽，所述第一收容槽的开口方向与所述第二收容槽的开口方向相互背离。
15.如权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述第一辐射体背离所述第一馈电件的中间部位具有第一弯曲形槽，所述第二辐射体背离所述第二馈电件的中间部位具有第二弯曲形槽，所述第一弯曲形槽的开口方向与所述第二弯曲形槽的开口方向相互背离。
16.如权利要求9-15任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述馈地部包括第一部分、第二部分、第三部分、第四部分和第五部分，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分依次弯折相连，所述第一部分、所述第四部分和所述第五部分依次弯折相连，所述第一部分电连接于所述贴片阵列，所述第三部分电连接于所述馈地层，所述第五部分电连接于所述馈地层，所述第一部分、所述第二部分和所述第三部分构成所述第一馈地件，所述第一部分、所述第四部分和所述第五部分构成所述第二馈地件。
17.如权利要求16所述的天线模组，其特征在于，所述第二部分与所述第四部分保持正交，所述第三部分和所述第五部分保持平行，所述第二部分与所述第一馈电件和所述第二馈电件中的一个保持正交，所述第四部分与所述第一馈电件和所述第二馈电件中的另一个保持正交。
18.如权利要求16或者17所述的天线模组，其特征在于，所述第二部分和所述第四部分均为长条状贴片、正方形贴片或者圆形贴片，所述第二部分包括相对设置的第一电连接端和第二电连接端，所述第四部分包括相对设置的第三电连接端和第四电连接端，所述第一电连接端和所述第三电连接端均电连接于所述第一部分，所述第二电连接端电连接于所述第三部分，所述第四电连接端电连接于所述第五部分。
19.如权利要求18所述的天线模组，其特征在于，所述第二部分具有第一通孔，所述第四部分具有第二通孔，所述第一通孔避开所述第一电连接端和所述第二电连接端，所述第二通孔避开所述第三电连接端和所述第四电连接端。
20.如权利要求1-19任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述馈地层的尺寸为λ×λ，所述贴片阵列与所述馈地层之间的距离为λ/4，其中，所述λ为所述天线模组收发射频信号的波长。
21.如权利要求1-19任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述贴片阵列在所述介质基板上的投影位于所述馈地层在所述介质基板上的投影的范围内。
22.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括主板和如权利要求1-21任意一项所述的天线模组，所述主板包括激励源，所述天线模组与所述激励源电性连接，所述激励源用于为所述天线模组提供电流信号。
23.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括电池盖，所述电池盖与所述天线模组间隔设置，所述电池盖至少部分位于所述天线模组收发射频信号的辐射方向范围内，所述天线模组在所述主板的控制下透过所述电池盖收发射频信号，所述电池盖的材质为塑料、玻璃、蓝宝石和陶瓷中的任意一种或者多种。
24.如权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述主板位于所述天线模组背离所述电池盖的一侧，所述主板用于将所述天线模组发出的射频信号朝向所述电池盖的一侧反射。
25.如权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述侧板位于所述天线模组收发射频信号的辐射方向范围内。
26.如权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述背板位于所述天线模组收发射频信号的辐射方向范围内。
27.如权利要求23所述的电子设备，其特征在于，所述电池盖包括背板和环绕所述背板的侧板，所述天线模组包括第一模组和第二模组，所述第一模组的辐射面朝向所述背板，所述第二模组的辐射面朝向所述侧板。
28.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括屏幕，所述屏幕与所述天线模组间隔设置，所述屏幕至少部分位于所述天线模组收发射频信号的辐射方向范围内。
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