CN113571909B - 天线单元、天线装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种天线单元、天线装置以及电子设备，天线单元包括：相对设置的第一基板和第二基板，第一基板与第二基板正对的区域共同形成移相区，在第一方向，第一基板具有凸出于移相区设置的第一台阶区，第一台阶区用于连接射频信号端，在第二方向，第二基板具有凸出于移相区设置的第二台阶区，第一方向与第二方向的夹角大于等于0°且小于180°，第一台阶区与第二台阶区至少部分互不交叠；多个移相单元阵列分布于移相区，每个移相单元用于辐射射频信号；驱动电路，至少部分设置于第二台阶区并与各移相单元电连接，以调节各移相单元所辐射的射频信号。本发明实施例的天线单元能够用于天线装置并提高天线装置的增益。

Description

天线单元、天线装置以及电子设备

技术领域

本申请涉及电磁波技术领域，具体涉及一种天线单元、天线装置以及电子设备。

背景技术

天线装置的应用范围极其广泛，例如，其可以应用于交通工具与卫星间的通讯、无人驾驶用数组雷达或安全防护数组雷达等。通过控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的。

目前的天线装置受布线以及良率等限制，很难实现多辐射体设置，使得天线装置无法实现高额增益量。

发明内容

本发明实施例提供一种天线单元、天线装置以及电子设备，天线单元能够用于天线装置并提高天线装置的增益。

一方面，根据本发明实施例提出了一种天线单元，包括：相对设置的第一基板和第二基板，第一基板与第二基板正对的区域共同形成移相区，在第一方向，第一基板形成有凸出于移相区设置的第一台阶区，第一台阶区用于连接射频信号端，在第二方向，第二基板形成有凸出于移相区设置的第二台阶区，第一方向与第二方向的夹角大于等于0°且小于180°，在垂直于第一基板所在平面的方向，第一台阶区与第二台阶区至少部分互不交叠；移相单元，多个移相单元阵列分布于移相区，每个移相单元用于辐射射频信号；驱动电路，至少部分设置于第二台阶区并与各移相单元电连接，以调节各移相单元所辐射的射频信号。

另一个方面，根据本发明实施例提供一种天线装置，包括：上述的天线单元，各天线单元的移相区依次拼接，具有拼接关系的每两个天线单元中，其中一个天线单元的移相区背离第一台阶区以及第二台阶区的侧边与另一个天线单元的移相区背离自身第一台阶区以及第二台阶区的侧边相互对接。

又一方面，根据本发明实施例提供一种电子设备，包括上述的天线装置。

本发明实施例提供的天线单元、天线装置以及电子设备，天线单元每个移相单元都能在不同的控制信号的作用下辐射出具有不同相位的辐射信号，从而实现对天线最终形成的波束的主瓣方向进行调整，满足天线单元的性能要求。同时，第一台阶区、第二台阶区的设置形式，利于驱动电路以及射频信号端与移相单元之间的连接及控制需求。并且，当需要成型高增益量的天线装置时，天线单元的上述设置形式，使得多个天线单元彼此之间可以相互拼接以形成天线装置，使得天线装置在满足高增益量要求的基础上不受布线以及良率的限制。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的天线单元的轴测图；

图2是本发明一个实施例的天线单元的俯视示意图；

图3是图2中沿A-A方向的剖视图；

图4是本发明另一个实施例的天线单元剖切后的俯视示意图；

图5是本发明又一个实施例的天线单元的俯视示意图；

图6是本发明再一个实施例的天线单元的俯视示意图；

图7是本发明再一个实施例的天线单元的俯视示意图；

图8是本发明再一个实施例的天线单元的俯视示意图；

图9是本发明另一个实施例的天线单元剖切后的俯视示意图；

图10是本发明再一个实施例的天线单元的俯视示意图；

图11是本发明一个实施例的天线装置的结构示意图；

图12是本发明另一个实施例的天线装置的结构示意图；

图13是本发明又一个实施例的天线装置的结构示意图；

图14是本发明再一个实施例的天线装置的结构示意图；

图15是本发明再一个实施例的天线装置的结构示意图。

100-天线单元；

10-第一基板；11-第一主体区；12-第一台阶区；13-第一绝缘层；14-第一配向层；

20-第二基板；21-第二主体区；22-第二台阶区；23-第二绝缘层；24-第二配向层；

20a-移相区；aa-第一边线；bb-第二边线；cc-第三边线；dd-第四边线；ee-第五边线；ff-第六边线；20b-斜角；

30-移相单元；31-馈电部；32-辐射体；33-接地电极；34-驱动电极；35-介质层；36-馈电线；37-控制信号线；

40-驱动电路；50-射频信号端；

X-第一方向；Y-第二方向。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅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。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二来描述基板、移相区、绝缘层和连接过孔，但这些基板、移相区、绝缘层和连接过孔不应限于这些术语，这些术语仅用来将基板、移相区、绝缘层和连接过孔彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一基板也可以被称为第二基板，类似地，第二基板也可以被称为第一基板。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的天线单元100，包括第一基板10、第二基板20、移相单元30以及驱动电路40，第一基板10以及第二基板20相对设置，第一基板10与第二基板20正对的区域共同形成移相区20a。在第一方向X，第一基板10形成有凸出于移相区20a设置的第一台阶区12，第一台阶区12用于连接射频信号端50。在第二方向Y，第二基板20形成有凸出于移相区20a设置的第二台阶区22，第一方向X与第二方向Y的夹角大于等于0°且小于180°。在垂直于第一基板10所在平面的方向，第一台阶区12与第二台阶区22至少部分互不交叠。多个移相单元30阵列分布于移相区20a，每个移相单元30用于辐射射频信号，驱动电路40，至少部分设置于第二台阶区22并与各移相单元30电连接，以调节各移相单元30所辐射的射频信号。

本发明实施例提供的天线单元100，其移相区20a阵列分布的多个移相单元30能在不同的控制信号的作用下辐射出具有不同相位的辐射信号，从而实现对天线最终形成的波束的主瓣方向进行调整，满足天线单元的性能要求。

同时，在第一方向X，第一基板10形成有凸出于移相区20a设置的第一台阶区12，第一台阶区12用于连接射频信号端50。在第二方向Y，第二基板20形成有凸出于移相区20a设置的第二台阶区22，第一方向X与第二方向Y的夹角大于等于0°且小于180°，驱动电路40至少部分设置于第二台阶区22并与移相单元30电连接。在垂直于第一基板10所在平面的方向，第一台阶区12与第二台阶区22至少部分互不交叠，使得天线单元100采用上述方式，即能够满足射频信号端50以及驱动电路40与移相单元30之间的电连接需求，且当需要成型高增益量的天线装置时，可以使得多个天线单元100彼此之间相互拼接形成，使得天线装置不受布线以及良率的限制，能够满足天线装置的高增益量要求。且当多个天线单元100拼接时，能够利于满足拼接紧凑，可以增加可拼接的天线单元100的数量，进而提高天线装置整体的增益。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的天线单元100，第一基板101和第二基板20可以为刚性板，当然，在有些实施例中，第一基板10以及第二基板20也可以分别为柔性板。

一些可选地实施例中，第一基板10以及第二基板20可以为玻璃基板、聚酰亚胺(Polyimide，PI)基板或液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)基板。第一基板10以及第二基板20正对区域形成的移相区20a，多个移相单元30在移相区20a阵列分布。

可选地，第一方向X与第二方向Y的夹角为0°至180°之间的任意数值，包括0°端值。也就是说，第一台阶区12凸出于移相区20a设置的第一方向X以及第二台阶区22凸出于移相区20a设置的第二方向Y可以相同，也可以相交。

作为一种可选地实施方式，当第一方向X以及第二方向Y相交时，第一方向X与第二方向Y的夹角可以为30°至120°之间的任意数值，包括30°以及120°。

一些可选地实施例中，第一方向X与第二方向Y的夹角可以为45°至90°之间的任意数值，包括45°以及90°，可选为60。

为了更好的理解本发明实施例提供的天线单元100，以第一方向X以及第二方向Y相交为例进行举例说明。

继续参阅图1至图4所示，可选地，本发明实施例提供的天线单元100，其第一基板10可以包括沿第一方向X相继设置的第一主体区11以及第一台阶区12，第二基板20可以包括沿第二方向Y相继设置的第二主体区21以及第二台阶区22，第一主体区11以及第二主体区21的形状相同并相对设置形成移相区20a。

如图3以及图4所示，在一些可选地实施例中，每个移相单元30包括馈电部31、辐射体32、接地电极33、驱动电极34以及介质层35，馈电部31与射频信号端50电连接，辐射体32与馈电部31耦合连接，在垂直于第一基板10所在平面的方向，驱动电极34与馈电部31以及接地电极33交叠，驱动电极34和接地电极33之间设置有介质层35。一些可选的实施例中，介质层35可以采用液晶或者光敏介变材料。为了更好的理解本发明实施例提供的天线单元100，以下将以介质层35采用液晶为例进行举例说明。

具体地，在控制天线单元100发射波束时，通过射频信号端50向各移相单元30中的馈电部31提供射频信号，接地信号端向各移相单元30中的接地电极33提供接地信号，驱动电路40向各移相单元30中的驱动电极34提供控制信号。移相单元30中的液晶在驱动电极34和接地电极33形成的电场的作用下发生偏转，使液晶的介电常数发生变化，对馈电部31中传输的射频信号进行移相，移相后的射频信号经由移相单元30中的辐射体32辐射出去，多个移相单元30辐射的多个射频信号发生干涉，形成具有主瓣方向的波束，满足天线单元100的性能要求。

其中，对于单个移相单元30来说，驱动电路40通过向驱动电极34提供不同的控制信号，驱动电极34与接地电极33形成的电场驱动液晶偏转后，能够使液晶具有不同的介电常数，从而使该移相单元30对射频信号进行不同程度的移相，也就是说，在本发明实施例中，移相单元30为控制信号电压可变的移相单元，一个移相单元30能够辐射出具有多种相位的射频信号，如此一来，通过对移相单元30辐射的射频信号的相位进行调整，当多个移相单元30辐射的射频信号相互干涉后，就能对最终形成的波束的主瓣方向进行调整。

移相单元30中的辐射体32既可以辐射信号，也可以接收信号，当辐射体32接收射频信号时，移相单元30中的液晶控制射频信号移相后，移相后的射频信号经由馈电部31传输至射频信号端50，进而经由射频信号端50输出。

如图3以及图4所示，作为一种可选地实施方式，各天线单元100的接地电极33与驱动电极34以及馈电部31可以分层设置，馈电部31及辐射体32分别设置于第一基板10背离第二基板20的表面，接地电极33设置于第一基板10朝向第二基板20的表面，接地电极33朝向第二基板20的表面依次设置有第一绝缘层13以及第一配向层14，以对接地电极33进行防护并对液晶分子起到配向作用。驱动电极34设置于第二基板20朝向第一基板10的表面，驱动电极34朝向第一基板10的表面依次设置有第二绝缘层23以及第二配向层24，以对驱动电极34进行防护并对液晶分子起到配向作用。

可以理解的是，此为一种可选地实施方式，但不限于上述方式，在有些实施例中，也可以使得接地电极33与馈电部31同层设置，辐射体32、馈电部31以及接地电极33均设置于第一基板10朝向第二基板20的表面，驱动电极34设置于第二基板20朝向第一基板10的表面。同样能够满足天线单元100的性能要求，同时，馈电部31、辐射体32和接地电极33均设置在第一基板10朝向第二基板20的表面，因此，在形成馈电部31、辐射体32和接地电极33的工艺流程中，仅需在第一基板10的表面蒸镀一层金属，例如蒸镀一层铜，然后采用一次掩膜工艺即可刻蚀形成馈电部31、辐射体32和接地电极33，简化了工艺流程，且降低了制作成本。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的天线单元100，天线装置还包括馈电线36，每个天线单元100的第一基板10设置有馈电线36，同一天线单元100的多个移相单元30的馈电部31通过馈电线36电连接至同一个射频信号端50。从而使得射频信号端50提供的射频信号经由馈电线36传输至各个移相单元30的馈电部31，保证了各移相单元30的正常工作。而且，如此设置，天线单元100中仅需设置一个射频信号端50就可将射频信号传输至各移相单元30的的馈电部31中，减少了所需设置的射频信号端50的数量，进一步降低了天线单元100的制作成本。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线单元100，天线单元100还包括多条控制信号线37，多条控制信号线37设置于第二基板20，同一天线单元100的每个移相单元30的驱动电极34通过其中一条控制信号线37连接于该天线单元100的驱动电路40。基于该种设置方式，各移相单元30接收的控制信号相互独立，通过单独控制各移相单元30对射频信号的移相，能够提高对天线单元100形成的波束的主瓣方向调整的精确度。

在一些可选地实施例中，每个天线单元100的驱动电路40包括柔性电路板，柔性电路板具有多个控制信号端，多个控制信号端与多条控制信号线37一一对应电连接。从而在柔性电路板的控制信号端、控制信号线37与驱动电极34之间形成控制信号的传输通路，保证控制信号传输至驱动电极34中，进而保证驱动电极34与接地电极33之间形成电场，驱动液晶偏转，对射频信号进行移相。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线单元100，移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈多边形，第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影由多边形的其中一条边线起始沿第一方向X并向远离多边形的方向凸出，第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由多边形的另一条边线起始并沿第二方向Y远离多边形的方向凸出。也就是说，第一主体区11以及第二主体区21在第一基板10所在平面的正投影形状相同且呈多边形。第一台阶区12凸出于移相区20a的方向与第二台阶区22凸出于移相区20a的方向不同且夹角小于180°。

通过上述设置，既能够实现驱动电路40以及射频信号端50与各移相单元30之间的连接以及控制需求。并且，上述设置，可以使得天线单元100的第一台阶区12以及第二台阶区22能够在相邻边设置，使得多个天线在拼接时，能够使得移相区20a未设置第一台阶区12以及第二台阶区22的边线所在区域相互拼接，该种设置方式能够使得天线单元100多方向拼接，以增加天线装置在同等长度尺寸和/或宽度尺寸条件下所包括的天线单元100的数量，实现多辐射体32设置，提高天线装置的增益。

在一些可选地实施例中，本发明实施例提供的天线单元100，其移相区20a在第一基板10所在平面的正投影所呈的多边形的各边线长度相等。通过上述设置，利于射频信号端50以及驱动电路40与各移相单元30之间的连接与控制。同时，由于移相区20a在第一基板10所在平面的正投影所呈的多边形的各边线长度相等，使得多个天线单元100在拼接形成天线装置时，利于天线单元100的移相区20a相互拼接。

作为一种可选地实施方式，当移相区20a在第一基板10所在平面的正投影所呈的多边形的各边线长度相等时，可以使得多边形为菱形或者正多边形，以满足天线单元100之间的拼接需求。

示例性地，可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈正多边形且所包括边的数量为n，n大于等于3。也就是说，第一基板10的第一主体区11以及第二基板20的第二主体区21在第一基板10所在平面的正投影为正多边形，如正三角形、正四边形、正五边形等。

为了更好的理解本发明实施例提供的显示面板，以下将以移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于4为例进行说明。

如1至图4所示，当n等于4时，可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈四边形，可选为正四边形。也就是说第一基板10所包括的第一主体区11以及第二基板20所包括的第二主体区21在第一基板10所在平面为正四边形。

可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影包括边长相等的第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd，第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd相继设置，相邻设置的两条边线连接且垂直，第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd共同形成正四边形。

第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影由正四边形的第一边线aa起始沿第一方向X并向远离正四边形的方向凸出，第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由正四边形的第二边线bb起始并沿第二方向Y远离正四边形的方向凸出。第一台阶区12以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影可以呈矩形。通过上述设置，使得四个天线单元100相互拼接，可以使得四个天线单元100两行两列设置，相互拼接的两个天线单元100中，可以使得其中一者的第三边线cc所在区域与另一者的第四边线dd所在区域相互对接，保证天线单元100之间的对接，提高形成的天线装置的增益高。

如图5所示，作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线单元100，其每个天线单元100的相邻两个辐射体32之间的最小距离为A，在第一基板10所在平面的正投影，靠近移相区20a的正投影的边线设置的辐射体32至边线之间的距离为A/2。通过上述设置，使得天线单元100在拼接时，拼接形成天线装置，每相邻两个辐射体32之间的距离均相等，优化形成的天线装置的性能，保证其对称性，提高天线装置的增益以及精度。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线单元100，第一台阶区12沿所在边线的延伸方向的至少一端设置有斜角20b，通过上述设置，能够减小第一基板10的第一台阶区12与第一主体区11之间的连接位置产生应力集中，提高天线单元100的安全性能。可选地，可以使得第二台阶区22沿所在边线的延伸方向至少一端设置有斜角20b。通过上述设置，能够减小第二基板20的第二台阶区22与第二主体区21之间的连接位置产生应力集中，进一步提高天线单元100的安全性能。

可以理解的是，本发明上述各实施例提供的天线单元100，均是以移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于4且为正四边形为例进行说明，此为一种可选地实施方式。

如图6所示，在一些其他的实施例中，同样可以使得天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于4，此时，正投影的形状可以为矩形或者菱形。当为菱形时，同样可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影包括边长相等的第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd，第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd相继设置，相邻设置的两条边线连接且相交且交角为60°或者120°，第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd共同形成菱形。第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影由移相区20a所呈的菱形的第一边线aa起始，沿第一方向X向远离菱形的方向凸出，第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由菱形的第二边线bb起始并沿第二方向Y远离菱形的方向凸出。第一台阶区12以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影可以呈矩形。通过上述设置，可以使得三个天线单元100相互拼接，三个个天线单元100在拼接时，可以使得三个天线单元100围绕同一轴线在环向上相继设置并依次拼接，相互拼接的两各天线单元100中，可以使得其中一者的第三边线cc所在区域与另一者的第四边线dd所在区域相互对接，保证天线单元100拼接形成的天线装置的增益。

可以理解的是，本发明上述各实施例提供的天线单元100，均是以移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于4为例进行说明，此为一种可选地实施方式。

如图7所示，在一些其他的实施例中，也可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于6为例进行说明，此时，正投影可以呈正六边形。可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影包括边长相等且相继设置的第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc、第四边线dd、第五边线ee以及第六边线ff，相邻设置的两条边线连接且相交且交角为120°。第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影由正六边形的第一边线aa起始沿第一方向X并向远离正六边形的方向凸出，第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由正六边形的第二边线bb起始并沿第二方向Y远离正六边形的方向凸出。第一台阶区12以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影可以呈矩形。通过上述设置，可以使得六个天线单元100相互拼接，六个天线单元100在拼接时，可以使得六个天线单元100围绕同一轴线在环向上相继设置并依次拼接，相互拼接的两各天线单元100中，可以使得天线单元100通过未设置第一台阶区12以及第二台阶区22的第三边线cc、第四边线dd、第五边线ee以及第六边线ff中的一者与另一个天线单元100对接，提高形成的天线装置的增益。

上述移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于4或者6只是为了更好的理解本发明实施提供的天线单元100进行举例说明，并不限于上述数值，具体可以根据需要调节，例如，在有些示例中，n可以等于5、7、8、9、10等。只要能够满足天线单元100在用于天线装置时的拼接需求，保证其增益要求均可。

可以理解的是，上述各实施例均是第一方向X以及第二方向Y相交为例进行举例说明，此为一种可选地实施方式，但不限于上述方式，在有些实施例中，也可以使得第一方向X以及第二方向Y相同，也就是说第一方向X以及第二方向Y之间的夹角为0°。同样能够满足天线单元100之间的拼接，提高所形成的天线装置的增益。

作为一种可选地实施方式，可以使得移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈多边形，第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由多边形的同一条边线起始并向远离多边形的方向凸出。

如图8所示，示例性地，为了更好的理解本发明实施例提供的天线单元100，以下将以移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈四边形为例，移相区20a的正投影的形状可以为矩形，包括相继设置并依次连接的第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd，相邻设置的两条边线连接且交角为90°，第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc以及第四边线dd共同形成矩形。第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影由矩形的第一边线aa起始向远离四边形的方向凸出，第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由矩形的第一边线aa起始并向远离矩形的方向凸出。第一台阶区12以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影至少部分错开设置或者说不交叠，以满足驱动电路40以及射频信号线的连接。

如图9所示，当第一台阶区12以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由移相区20a所呈矩形的第一边线aa起始向远离四边形的方向凸出时，射频信号端以及驱动电路40位于移相区20a的正投影的同一边线所在侧。同时，可以在第一基板10上设置馈电线36，同一天线单元100的多个移相单元30的馈电部31通过馈电线36电连接至同一个射频信号端。并且，第二基板20上可以设置多条控制信号线37，同一天线单元100的每个移相单元30的驱动电极34通过其中一条控制信号线37连接于该天线单元100的驱动电路40。

可以理解的是，当移相区20a的正投影为四边形时，其可以是矩形，当然也可以是正方形或者菱形。

可以理解的是，当第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由多边形的同一条边线起始并向远离多边形的方向凸出设置时，移相区20a在第一基板10所在平面的正投影不限于为四边形。

如图10所示，移相区20a在第一基板10所在平面的正投影还可以采用三角形，也就是说天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影的边数n等于3，包括相继设置并依次连接的第一边线aa、第二边线bb以及第三边线cc，相邻设置的两条边线的夹角为60°，第一边线aa、第二边线bb、第三边线cc共同形成三角形，第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影由三角形的第一边线aa起始向远离三角形的方向凸出，第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由三角形的第一边线aa起始并向远离三角形的方向凸出。第一台阶区12以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影至少部分错开设置或者说不交叠，以满足驱动电路40以及射频信号线的连接。

需要说明的是，当第一台阶区12在第一基板10所在平面的正投影以及第二台阶区22在第一基板10所在平面的正投影由多边形的同一条边线起始并向远离多边形的方向凸出设置时，移相区20a的正投影不限于为三角形或者四边形，在一些其他的示例中，其也可以采用五边形、六边形，本申请不做具体限制。

如图11所示，另一方面，本发明实施例还提供一种天线装置，包括多个上述的天线单元100，各天线单元100的移相区20a依次拼接，具有拼接关系的每两个天线单元100中，其中一个天线单元100的移相区20a背离第一台阶区12以及第二台阶区22的侧边与另一个天线单元100的移相区20a背离自身第一台阶区12以及第二台阶区22的侧边相互对接。

本发明实施例提供的天线装置，由于采用上述各实施例提供的天线单元100，天线单元100的第一台阶区12、第二台阶区22的设置形式能够利于驱动电路40以及射频信号端50与移相单元30之间的连接及控制需求。天线装置采用多个天线单元100拼接的形式成型，其可以利用多个天线单元移相区内的多个移相单元30实现多辐射设置，使得天线装置整体可以满足高增益量要求，同时采用上述各实施例提供的天线单元100可以缩小相互拼接的两个天线单元100中，其中一个天线单元100的辐射体32与相邻设置的另一个天线的辐射体32之间的距离，提高天线装置整体的增益。

在一些其他的实施例中，本发明实施例提供的天线单元100，其天线单元100的数量为m个，m≥2，m个天线单元100行列分布，每行包括两个天线单元100。其中，m的取值可以为2、3、4、5等甚至更多个，具体可以根据天线单元100的形状以及所要拼接形成的天线装置的增益需求进行设定。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线装置，其天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈四边形，例如，本发明实施例提供的天线装置，可以使其移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈矩形或者正方形，能够利于各天线单元100之间的拼接，保证各天线单元100的移相区20a拼接后能够形成平整的表面。提高天线单元100的增益。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线单元100每个天线单元100的相邻两个辐射体32之间的最小距离为A，相互拼接的两个天线单元100中，其中一个天线单元100的辐射体32与相邻设置的另一个天线的辐射体32之间的最小距离为B，其中，A＝B。通过上述设置，使得天线单元100在拼接时，辐射体32分布均匀，优化形成的天线装置的性能，保证其增益要求。

为了更好的理解本发明实施例提供的天线装置，以天线单元100的数量为四个，四个天线单元100行列分布，每行包括两个天线单元100，每列包括两个天线单元100为例对本发明实施例提供的天线装置进行介绍。

如图11所示，示例性地，以本发明实施例提供的天线装置包括如图2所示的四个天线装置为例，四个天线装置行列分布，天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影形状为正方形，第一台阶区12以及第二台阶区22凸出于移相区20a的方向相垂直，也就是该示例中，第一方向X与第二方向Y相垂直，第一台阶区12以及第二台阶区22可以设置于移相区20a不同的边线上。在拼接时，各天线单元100的移相区20a依次拼接形成完整的拼接面，各第一台阶区12以及第二台阶区22在移相区20a拼接形成的整体的外围交替设置，也就是说，天线装置在第一基板10所在平面的正投影中，相邻两个天线单元100各自的第一台阶区12通过第二台阶区22分隔设置，利于天线装置的通过天线单元100拼接形成，提高天线单元100的增益。

可以理解的是，当天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影形状为正方形时，第一台阶区12以及第二台阶区22也可以设置于移相区20a同一的边线上，只要能够满足驱动电路40、射频信号端50与每个天线单元100的移相单元30之间的连接需求，提高成型的天线装置的增益需求均可。

如图12所示，可以理解的是，当天线装置包括天线单元100行列分布时，天线单元100的数量不限为四个，也可以为多于四个的偶数，此时，天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影形状不限于为正方形，也可以为长方形，第一台阶区12以及第二台阶区22凸出于移相区20a的方向可以相同，例如可以采用图8所示的天线单元100拼接而成。可以使得每行包括两个天线单元100，每列包括的天线单元100的数量根据天线单元100的增益需求设置，每个天线单元100在第一基板10所在平面的正投影中，第一台阶区12以及第二台阶区22凸出于移相区20a的方向相同，同一行的两个天线单元100的第一台阶区12位于远离彼此的一侧且非对称设置，同一行的两个天线单元100的第二台阶区22位于远离彼此的一侧且非对称设置。通过上述设置，同样能够满足天线装置的性能要求，提高天线装置的增益。

可以理解的时，本发明实施例提供的天线装置当其包括m个天线单元100时，m个天线单元100不限于行列分布，在一些可选地实施例中，也可以使得天线单元100的数量为m个，m≥2，m个天线单元100的移相区20a围绕同一轴线在环向上相继设置并依次拼接。

作为一种可选地实施方式，本发明实施例提供的天线装置，相邻两个天线单元100中其中一者以轴线为旋转中心旋转360°/m后与另一者重合。以天线单元100包括3个为例，例如天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈菱形时，可以使得相邻两个天线单元100中其中一者以轴线为旋转中心旋转120°与另一者重合。该种设置方式，利于天线单元100之间的拼接，同时，可以将组成天线装置的各天线单元100的结构设置的相一致，利于天线单元100的标准化。

作为一种可选地实施方式，在垂直于第一基板10所在平面的方向，每个天线单元100的移相区20a的正投影形状为多边形且各边长相等。通过上述设置，可以使得形成天线装置的每个天线单元100的移相区20a在垂直于第一基板10所在平面的方向的正投影为正多边形或者菱形。利于天线单元100之间的拼接，优化天线装置的性能，保证天线装置的增益需求。

如图13所示，示例性地，为了更好的理解本发明实施例提供的天线装置，以下将以天线单元100的数量为三个为例对本发明实施例提供的天线装置进行说明，本发明实施例提供的天线装置，其所包括的天线单元100可以采用如图6所示的天线单元100。三个天线单元100的移相区20a未设置第一台阶区12以及第二台阶区22的第三边线cc以及第四边线dd的交点彼此相交。相互拼接的两个天线单元100中，其中一个天线单元100的移相区20a的第三边线cc对应的区域与另一个天线单元100的移相的第四边线dd对应的区域相互拼接。在拼接时，各天线单元100的移相区20a依次拼接形成完整的拼接面，各第一台阶区12以及第二台阶区22在移相区20a拼接形成的整体的外围交替设置，也就是说，天线装置在第一基板10所在平面的正投影中，相邻两个天线单元100各自的第一台阶区12通过第二台阶区22分隔设置，同样利于天线装置的通过天线单元100拼接形成，提高天线单元100的增益。

如图14所示，再如，以下将以天线单元100的数量为六个为例对本发明实施例提供的天线装置进行说明，本发明实施例提供的天线装置，其所包括的天线单元100可以采用如图10所示的天线单元100。每个天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈三角形，第一台阶区12以及第二台阶区22沿移相区20a的同一边线凸出，六个天线单元100的移相区20a未设置第一台阶区12以及第二台阶区22的边线的交点彼此相交，相互拼接的两个天线单元100中，其中一个天线单元100的移相区20a的第二边线bb对应另一个天线单元100的移相区20a的第三边线cc对应区域相互拼接，在拼接时，各天线单元100的移相区20a依次拼接形成完整的拼接面，保证天线装置各天线单元100的无对接需求，提高天线单元100的增益。

如图15所示，又如，以下将以天线单元100的数量为六个为例对本发明实施例提供的天线装置进行说明，本发明实施例提供的天线装置，其所包括的天线单元100可以采用如图7所示的天线单元100。每个天线单元100的移相区20a在第一基板10所在平面的正投影呈六边形，第一台阶区12以及第二台阶区22沿移相区20a的同一边线凸出或者沿相交的边线凸出，六个天线单元100的移相区20a未设置第一台阶区12以及第二台阶区22的边线的交点彼此相交，相互拼接的两个天线单元100中，其中一个天线单元100的移相区20a的第三边线cc、第四边线dd、第五边线ee以及第六边线中的一者对应另一个天线单元100的移相区20a的相应边线对应的区域相互拼接，保证天线装置各天线单元100的对接需求，提高天线单元100的增益。

在一些可选地实施例中，本发明上述各实施例提供的天线装置，均是以包括的天线单元100的外形尺寸相同为例进行举例说明的，此为一种可选地实施方式，但不限于上述方式，在有些实施例中，也可以使得天线装置所包括的多个天线单元100中，包括第一天线单元以及第二天线单元，在垂直于各第一基板10所在平面的方向，第一天线单元100的正投影面积大于第二天线单元100的正投影面积，多个第二天线单元100与第一天线单元100拼接设置。同样能够满足天线装置的多个天线单元100的拼接需求，同时保证天线装置的增益需求。

作为一种可选地实施方式，本发明上述各实施例提供的天线装置，还包括辅助安装架，各天线单元100分别通过第二基板20与辅助安装架连接。通过设置辅助安装架，能够利于对各天线单元100的固定，保证天线单元100的拼接要求。

又一方面，基于相同的发明构思，本申请还提供了一种电子设备，本发明实施例提供的电子设备包括本申请上述任一实施例提供的天线装置。实施例仅以手机为例，对电子设备进行说明，可以理解的是，本申请实施例提供的电子设备，可以是可穿戴产品、电脑、车载电子设备等，本申请对此不作具体限制。本申请实施例提供的电子设备，具有本申请实施例提供的天线的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于天线的具体说明，本实施例在此不再赘述。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (28)

1.一种天线单元，其特征在于，包括：

相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板与所述第二基板正对的区域共同形成移相区，在第一方向，所述第一基板形成有凸出于所述移相区设置的第一台阶区，所述第一台阶区用于连接射频信号端，在第二方向，所述第二基板形成有凸出于所述移相区设置的第二台阶区，所述第一方向与所述第二方向的夹角大于等于0°且小于180°，在垂直于所述第一基板所在平面的方向，所述第一台阶区与所述第二台阶区至少部分互不交叠；

移相单元，多个所述移相单元阵列分布于所述移相区，每个所述移相单元用于辐射射频信号，所述移相单元包括馈电部，所述馈电部与所述射频信号端电连接；

驱动电路，至少部分设置于所述第二台阶区并与各所述移相单元电连接，以调节各所述移相单元所辐射的所述射频信号。

2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述移相区在所述第一基板所在平面的正投影呈多边形，所述第一台阶区在所述第一基板所在平面的正投影由所述多边形的其中一条边线起始沿所述第一方向并向远离所述多边形的方向凸出，所述第二台阶区在所述第一基板所在平面的正投影由所述多边形的另一条边线起始并沿所述第二方向远离所述多边形的方向凸出。

3.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述移相区在所述第一基板所在平面的正投影所呈的所述多边形的各边线长度相等。

4.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，所述移相区在所述第一基板所在平面的正投影呈正多边形且所包括边的数量为n，n大于等于3；

或者，所述移相区在所述第一基板所在平面的正投影呈菱形。

5.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角为90°及120°中的一者。

6.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述移相区在所述第一基板所在平面的正投影呈多边形，所述第一台阶区在所述第一基板所在平面的正投影以及所述第二台阶区在所述第一基板所在平面的正投影由所述多边形的同一条边线起始并向远离所述多边形的方向凸出。

7.根据权利要求2或6所述的天线单元，其特征在于，所述第一台阶区沿所在所述边线的延伸方向的至少一端设置有斜角；

和/或，所述第二台阶区沿所在所述边线的延伸方向至少一端设置有斜角。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的天线单元，其特征在于，所述第一基板以及所述第二基板分别为刚性板；或者，所述第一基板以及所述第二基板分别为柔性板。

9.一种天线装置，其特征在于，包括：

多个如权利要求1至8任意一项所述的天线单元，各所述天线单元的所述移相区依次拼接，具有拼接关系的每两个所述天线单元中，其中一个所述天线单元的所述移相区背离所述第一台阶区以及所述第二台阶区的侧边与另一个所述天线单元的所述移相区背离自身所述第一台阶区以及所述第二台阶区的侧边相互对接。

10.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线单元的数量为m个，m≥2，m个所述天线单元的所述移相区围绕同一轴线在环向上相继设置并依次拼接。

11.根据权利要求10所述的天线装置，其特征在于，相邻两个所述天线单元中其中一者以所述轴线为旋转中心旋转360°/m后与另一者重合。

12.根据权利要求11所述的天线装置，其特征在于，在垂直于所述第一基板所在平面的方向，每个所述天线单元的所述移相区的正投影形状为多边形且各边长相等。

13.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线单元的数量为m个，m≥2，m个所述天线单元行列分布，每行包括两个所述天线单元。

14.根据权利要求13所述的天线装置，其特征在于，所述移相区在所述第一基板所在平面的正投影呈四边形。

15.根据权利要求14所述的天线装置，其特征在于，所述天线单元的数量为四个，四个所述天线单元行列分布，每行包括两个所述天线单元，每列包括两个所述天线单元。

16.根据权利要求15所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置在所述第一基板所在平面的正投影中，相邻两个所述天线单元各自的所述第一台阶区通过所述第二台阶区分隔设置。

17.根据权利要求15所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线单元在所述第一基板所在平面的正投影中，所述第一台阶区以及第二台阶区凸出于所述移相区的方向相同，或者，所述第一台阶区以及第二台阶区凸出于所述移相区的方向相交。

18.根据权利要求13所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线单元在所述第一基板所在平面的正投影中，所述第一台阶区以及第二台阶区凸出于所述移相区的方向相同，同一行的两个所述天线单元的所述第一台阶区位于远离彼此的一侧且非对称设置，同一行的两个所述天线单元的所述第二台阶区位于远离彼此的一侧且非对称设置。

19.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置所包括的多个所述天线单元中，包括第一天线单元以及第二天线单元，在垂直于各所述第一基板所在平面的方向，所述第一天线单元的正投影面积大于所述第二天线单元的正投影面积，多个所述第二天线单元与所述第一天线单元拼接设置。

20.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，各所述天线单元的所述移相单元还包括辐射体、接地电极、驱动电极以及介质层，所述辐射体与所述馈电部耦合连接，在垂直于所述第一基板所在平面的方向，所述驱动电极与所述馈电部以及所述接地电极交叠，所述驱动电极和所述接地电极之间设置有所述介质层。

21.根据权利要求20所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线单元的相邻两个所述辐射体之间的最小距离为A，相互拼接的两个所述天线单元中，其中一个所述天线单元的所述辐射体与相邻设置的另一个天线的所述辐射体之间的最小距离为B，其中，A＝B。

22.根据权利要求20所述的天线装置，其特征在于，各所述天线单元所述接地电极与所述驱动电极以及所述馈电部分层设置，所述馈电部及所述辐射体分别设置于所述第一基板背离所述第二基板的表面，所述接地电极设置于所述第一基板朝向所述第二基板的表面，所述驱动电极设置于所述第二基板朝向所述第一基板的表面。

23.根据权利要求20所述的天线装置，其特征在于，所述接地电极与馈电部同层设置，所述辐射体、所述馈电部以及所述接地电极均设置于所述第一基板朝向所述第二基板的表面，所述驱动电极设置于所述第二基板朝向所述第一基板的表面。

24.根据权利要求20所述的天线装置，其特征在于，所述天线装置还包括馈电线，每个所述天线单元的所述第一基板设置有所述馈电线，同一所述天线单元的所述多个所述移相单元的所述馈电部通过所述馈电线电连接至同一个所述射频信号端。

25.根据权利要求20所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线单元还包括多条控制信号线，所述多条控制信号线设置于所述第二基板，同一所述天线单元的每个所述移相单元的所述驱动电极通过其中一条所述控制信号线连接于该所述天线单元的所述驱动电路。

26.根据权利要求25所述的天线装置，其特征在于，每个所述天线单元的所述驱动电路包括柔性电路板，所述柔性电路板具有多个控制信号端，多个所述控制信号端与多条所述控制信号线一一对应电连接。

27.根据权利要求9所述的天线装置，其特征在于，所述天线还包括辅助安装架，各所述天线单元分别通过所述第二基板与所述辅助安装架连接。

28.一种电子设备，包括如权利要求9至27任意一项所述的天线装置。