CN116780158A - 天线组件以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种天线组件以及电子设备，该天线组件包括第一馈源、第二馈源、耦合器、接地件和第一导电结构，第一导电结构与接地件的第一侧边之间设置有间隙，且接地件接地；其中，第一馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第一天线，第二馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第二天线，且第一天线与第二天线的工作模式不同。这样，利用耦合器对第一导电结构进行第一馈源和/或第二馈源的馈电，降低了第一天线和第二天线之间的包络相关系数，从而提高了MIMO系统的通信性能。

Description

天线组件以及电子设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线组件以及电子设备。

背景技术

随着技术的发展和进步，人们对智能手机等电子设备的功能要求越来越高，为了实现更多种功能，电子设备内部往往需要集成多种器件。而由于电子设备的小型化和轻薄化的发展趋势，造成天线区域的有效空间越来越小。

目前，在电子设备中，虽然低频段天线的通信具有覆盖距离远、稳定性好等优点；但是低频段天线的尺寸太大，尤其是用作低频段的4×4天线，这时候天线空间布局非常紧凑，严重影响了多路输入多路输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)系统的通信性能。

发明内容

本申请提出一种天线组件以及电子设备，可以改善多天线之间的空间相关性，从而提高MIMO系统的通信性能。

本申请的技术方案是这样实现的：

一方面，本申请实施例提供了一种天线组件，该天线组件包括第一馈源、第二馈源、耦合器、接地件和第一导电结构，第一导电结构与接地件的第一侧边之间设置有间隙，且接地件接地；

其中，第一馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第一天线，第二馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第二天线，且第一天线与第二天线的工作模式不同。

在一些实施例中，当第一馈源为差模馈源，第二馈源为共模馈源时，确定第一天线为具有差模模式的偶极子天线，第二天线为具有共模模式的倒F型天线。

在一些实施例中，耦合器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；其中，第一导电结构设置有第一馈点和第二馈点，第一输入端与第一馈源连接，第二输入端与第二馈源连接，第一输出端与第一馈点连接，第二输出端与第二馈点连接，以实现差模馈源和/或共模馈源向第一导电结构馈入电流。

在一些实施例中，当差模馈源向第一导电结构馈入电流时，第一输出端和第二输出端处的端口电压具有幅值相同且相位相反关系；当共模馈源向第一导电结构馈入电流时，第一输出端和第二输出端处的端口电压具有幅值相同且相位相同关系。

在一些实施例中，第一导电结构还设置有第一接地点，第一接地点用于将第一导电结构接地；其中，第一接地点设置于第一导电结构的中间位置，且第一馈点和第二馈点分别设置于第一接地点的两侧。

在一些实施例中，当差模馈源向第一导电结构馈入电流时，在第一导电结构上第一接地点两侧的电流方向一致，使得第一导电结构工作在半波长的偶极子天线模式，以形成第一天线；当共模馈源向第一导电结构馈入电流时，在第一导电结构上第一接地点两侧的电流方向相反，使得第一导电结构被分为两个工作在四分之一波长的倒F型天线模式，以形成第二天线。

在一些实施例中，第一天线与第二天线的远场主辐射方向具有正交关系；以及第一天线与第二天线的远场电场极化方向具有正交关系。

在一些实施例中，天线组件还包括第三馈源和第二导电结构；其中，第三馈源与接地件及第二导电结构形成第三天线，且第三天线为倒F型天线。

在一些实施例中，第二导电结构包括第一导电段和第二导电段，且第一导电段与第二导电段连接；其中，第一导电段与接地件的第二侧边之间设置有间隙，第二导电段与接地件的第二侧边连接。

在一些实施例中，天线组件还包括第四馈源和第三导电结构；其中，第四馈源与接地件及第三导电结构形成第四天线，且第四天线为倒F型天线。

在一些实施例中，第三导电结构包括第三导电段和第四导电段，且第三导电段与第四导电段连接；其中，第三导电段与接地件的第三侧边之间设置有间隙，第四导电段与接地件的第三侧边连接。

在一些实施例中，接地件的第二侧边设置有第二接地点，接地件的第三侧边设置有第三接地点；其中，第二接地点与第二导电结构的第二导电段连接，用于将第二导电结构接地；第三接地点与第三导电结构的第四导电段连接，用于将第三导电结构接地。

在一些实施例中，在接地件中，第一侧边与第二侧边连接，第二侧边与第三侧边连接；其中，第二接地点在第二侧边上的位置靠近第一侧边，以避免第三天线的辐射开口与第一天线和第二天线的辐射开口相对；第三接地点在第三侧边上的位置靠近第二侧边，以避免第四天线的辐射开口与第三天线的辐射开口相对。

在一些实施例中，天线组件的工作频段为低频段。

另一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

天线组件，设置在壳体内部，天线组件为权利要求1至14任一项的天线组件。

在一些实施例中，还包括：金属中框，金属中框接地，以形成接地件。

在一些实施例中，还包括：金属边框，金属边框上形成第一金属枝节；其中，第一导电结构包括第一金属枝节。

在一些实施例中，金属边框上还形成第二金属枝节和第三金属枝节；其中，天线组件的第二导电结构包括第二金属枝节，天线组件的第三导电结构包括第三金属枝节。

本申请实施例所提供的一种天线组件以及电子设备，该天线组件包括第一馈源、第二馈源、耦合器、接地件和第一导电结构，第一导电结构与接地件的第一侧边之间设置有间隙，且接地件接地；其中，第一馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第一天线，第二馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第二天线，且第一天线与第二天线的工作模式不同。这样，利用耦合器对第一导电结构进行第一馈源和/或第二馈源的馈电，不仅可以实现具有差模模式的第一天线和具有共模模式的第二天线，而且降低了第一天线和第二天线之间的包络相关系数，能够改善多天线之间的空间相关性，从而提高了MIMO系统的通信性能。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种天线组件的组成结构示意图一；

图2为本申请实施例提供的一种天线组件的组成结构示意图二；

图3A为本申请实施例提供的一种天线组件的电流分布示意图一；

图3B为本申请实施例提供的一种天线组件的电流分布示意图二；

图4为申请实施例提供的一种天线组件的反射系数及隔离度曲线示意图；

图5A为本申请实施例提供的一种天线组件的远场方向示意图一；

图5B为本申请实施例提供的一种天线组件的包络相关系数示意图一；

图6为本申请实施例提供的另一种天线组件的组成结构示意图三；

图7为本申请实施例提供的另一种天线组件的组成结构示意图四；

图8A为本申请实施例提供的一种天线组件的远场方向示意图二；

图8B为本申请实施例提供的一种天线组件的包络相关系数示意图二；

图9为本申请实施例提供的一种电子设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。

在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。

还需要指出，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅是用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。

另外，本申请实施例中使用相对性的用语，例如“上”、“下”来描述附图中的一个部件对于另一部件的相对关系，但是这些术语用于本申请实施例中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。可以理解地，如果将附图中的装置翻转使其上下颠倒，那么所叙述在“上”的部件将会成为在“下”的部件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

随着通信技术的发展，目前已经存在N28频段。其中，N28频段可以包括703～733MHz的上行频段和758～788MHz的下行频段。由于该频段属于较低的频段，而低频段通信具有覆盖距离远、稳定性好等优点；但是对于电子设备的尺寸来说，低频段天线占据的空间非常大，尤其当作为N28频段的4×4天线时，环境非常紧凑，且天线之间的包络相关系数(Envelope correlation coefficient，ECC)较差，大约在0.7左右，从而会影响其MIMO系统的通信性能。

基于此，本申请实施例提供了一种天线组件，该天线组件包括第一馈源、第二馈源、耦合器、接地件和第一导电结构，第一导电结构与接地件的第一侧边之间设置有间隙，且接地件接地；其中，第一馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第一天线，第二馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第二天线，且第一天线与第二天线的工作模式不同。这样，利用耦合器对第一导电结构进行第一馈源和/或第二馈源的馈电，不仅可以实现具有差模模式的第一天线和具有共模模式的第二天线，而且降低了第一天线和第二天线之间的包络相关系数，能够改善多天线之间的空间相关性，从而提高了MIMO系统的通信性能。

下面将结合附图对本申请各实施例进行详细说明。

在本申请的一实施例中，参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种天线组件的组成结构示意图。如图1所示，天线组件10可以包括第一馈源101、第二馈源102、耦合器103、接地件104和第一导电结构105，第一导电结构105与接地件104的第一侧边之间设置有间隙，且接地件104接地。

在这里，第一馈源101与耦合器103、接地件104及第一导电结构105形成第一天线，第二馈源102与耦合器103、接地件104及第一导电结构105形成第二天线，且第一天线与第二天线的工作模式不同。

需要说明的是，对于接地件104而言，其可以看作电子设备的系统地。在本申请实施例中，接地件104可以通过电子设备中的导体或者印制电路板(Printed Circuit Board，PCB)等结构形成。例如，接地件104可以设置在电子设备的电路板上，或者也可以形成在电子设备的金属中框上，本申请实施例并不作具体限定。

还需要说明的是，对于第一导电结构105而言，其与接地件104之间无连接。在本申请实施例中，第一导电结构105可以为电子设备中的金属结构、柔性电路板上的金属走线等结构。另外，接地件104可以包括第一侧边，而第一导电结构105与接地件104的第一侧边间隔设置，从而第一导电结构105与接地件104的第一侧边之间具有间隙。

这样，对于第一天线和第二天线而言，由于共用耦合器103、接地件104及第一导电结构105，从而可以节省天线组件10的布局空间；另外，第一馈源101可以为差模(Differential Mode，DM)馈源，第二馈源102可以为共模(Common Mode，CM)馈源，使得第一天线和第二天线还可以构成和差模的天线对，通过耦合器103还能够降低第一天线和第二天线之间的包络相关系数。

在本申请实施例中，对于耦合器103而言，耦合器103可以包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端。

在一些实施例中，如图2所示，第一导电结构105可以设置有第一馈点a和第二馈点b。其中，第一输入端与第一馈源101连接，第二输入端与第二馈源102连接，第一输出端与第一馈点a连接，第二输出端与第二馈点b连接，以实现第一馈源101和/或第二馈源102向第一导电结构105馈入电流。

需要说明的是，在本申请实施例中，对于第一天线而言，可以是由第一馈源101通过耦合器103向第一导电结构105馈入电流，然后再由第一导电结构105的辐射开口向外辐射无线信号；对于第二天线而言，可以是由第二馈源102通过耦合器103向第一导电结构105馈入电流，然后再由第一导电结构105的辐射开口向外辐射无线信号。

可以理解，在第一馈源101可以为DM馈源，第二馈源102可以为CM馈源的情况下，在一些实施例中，当第一馈源101向第一导电结构105馈入电流时，第一输出端和第二输出端处的端口电压具有幅值相同且相位相反关系；当第二馈源102向第一导电结构105馈入电流时，第一输出端和第二输出端处的端口电压具有幅值相同且相位相同关系。

如图2所示，第一输出端可以用P1标识，第二输出端可以用P2标识。这样，当DM馈源向第一导电结构105进行馈电时，耦合器103的两个输出端(P1和P2)处的端口电压具有幅值相同且相位相反关系；当CM馈源向第一导电结构105进行馈电时，耦合器103的两个输出端(P1和P2)处的端口电压具有幅值相同且相位相同关系。

在一些实施例中，耦合器103可以为3分贝(dB)耦合器。具体地，对于其中一个输入端的输入信号，耦合器103的两个输出端(P1和P2)会平分输入信号功率，平分功率正好是3dB；此时该耦合器可以称为3dB耦合器。

进一步地，对于3dB耦合器而言，两个输出端的相位差可以为0度(即相位相同)，也可以为180度(即相位相反)。因此，考虑到第一馈源101和第二馈源102，该耦合器103可以包括相位差为0度和180度的3dB耦合器(用“0&180度3dB耦合器”表示)。也就是说，在本申请实施例中，耦合器103可以优选为0&180度3dB耦合器，但是并不作具体限定。

在一些实施例中，如图2所示，第一导电结构105还可以设置有第一接地点c，其中，第一接地点c用于将第一导电结构接地。

其中，对于第一馈点a、第二馈点b和第一接地点c在第一导电结构105上的位置分布，在一些实施例中，第一接地点c设置于第一导电结构105的中间位置，且第一馈点a和第二馈点b分别设置于第一接地点c的两侧。

还可以理解，在第一馈源101可以为DM馈源，第二馈源102可以为CM馈源的情况下，在一些实施例中，当第一馈源101向第一导电结构105馈入电流时，在第一导电结构105上第一接地点c两侧的电流方向一致，使得第一导电结构105工作在半波长的偶极子天线模式，以形成第一天线；当第二馈源102向第一导电结构105馈入电流时，在第一导电结构105上第一接地点c两侧的电流方向相反，使得第一导电结构105被分为两个工作在四分之一波长的倒F型天线模式，以形成第二天线。

也就是说，当DM馈源向第一导电结构105进行馈电时，第一接地点c两侧的电流方向一致，由于第一接地点c处的电压等于零，那么第一导电结构105的总电流不会流向接地件104，此时第一导电结构105工作在半波长的偶极子天线模式，以形成具有差模模式的第一天线；当CM馈源向第一导电结构105进行馈电时，第一接地点c两侧的电流方向相反，由于第一接地点c处的电压不等于零，那么第一导电结构105的总电流会流向接地件104，此时第一导电结构105被分为两个工作在四分之一波长的倒F型天线模式，以形成具有共模模式的第二天线。

在一种具体的实施例中，第一馈点a和第二馈点b可以呈对称设置。其中，当CM馈源向第一导电结构105进行馈电时，这时候第一导电结构105可以等分为两个工作在四分之一波长的倒F型天线模式。

这样，在本申请实施例中，当第一馈源101为差模馈源，第二馈源102为共模馈源时，确定第一天线为具有差模模式的偶极子天线，第二天线为具有共模模式的倒F型天线。

进一步地，在一些实施例中，第一天线与第二天线的远场主辐射方向具有正交关系，尤其是第一天线与第二天线的远场电场极化方向具有正交关系，使得构成包络相关系数良好的天线对。其中，天线间的包络相关系数是衡量天线空间相关性最为重要的指标。包络相关系数越低，天线间的空间相关性越好。

综上可知，在本申请实施例中，对于CM馈源&DM馈源设计的低包络相关系数的天线对，该天线对可以是由第一馈源101、第二馈源102、耦合器103、接地件104和第一导电结构105构成。当DM馈源向第一导电结构105馈电时，耦合器103的两个输出端处的端口电压幅值是相等的，相位是相反的，所以在接地件104和第一导电结构105上的电流分布详见图3A；当CM馈源向第一导电结构105馈电时，耦合器103的两个输出端处的端口电压幅值是相等的，相位是相同的，所以在接地件104和第一导电结构105上的电流分布详见图3B。

如图3A和图3B所示，加粗实线表示在第一导电结构105上的电流分布，加粗虚线表示耦合到接地件104上的电流分布；弧线表示在不同位置处的电流大小，且弧线的顶点(对应第一接地点c的位置)表示电流最大处。如此，由图3A可以看到，当DM馈源进行馈电时，第一接地点c的上下两侧电流方向是一致的，电流最大处(对应第一接地点c的位置)的电压为零，所以第一导电结构105上的总电流不会通过第一接地点c流向接地件104，此时第一导电结构105工作在半波长的偶极子模式；由图3B可以看到，当CM馈源进行馈电时，第一接地点c的上下两侧电流方向是相反的，所以第一导电结构105上的总电流会通过第一接地点c流向接地件104，此时第一导电结构105可以等分为两个工作在四分之一波长的倒F型天线(Inverted-F antenna，IFA)模式。

基于图3A和图3B所示的DM馈源和CM馈源进行馈电时的电流分布特征，当DM馈源进行馈电时，CM馈源从DM馈源获得的能量理论上是零；同理，当CM馈源进行馈电时，DM馈源从CM馈源获得的能量理论上也是零。因此，在本申请实施例中，第一天线和第二天线的隔离度极好。示例性地，图4为本申请实施例提供的一种第一天线和第二天线的反射系数曲线及隔离度曲线的示意图。如图4所示，以S参数测量为例，实线表示第一天线的反射系数曲线，点线表示第二天线的反射系数曲线，虚线表示第一天线与第二天线的隔离度。由图4可以看到，在N28频段内，隔离度均小于-23.9dB。通过耦合器103，可以提高第一天线与第二天线的隔离度，使得两者的隔离度极好。

进一步地，不同的电流分布会形成不同的远场方向图。参见图5A，(a)为第一天线的远场方向示意图，(b)为第二天线的远场方向示意图。由图5可以看到，第一天线与第二天线的远场主辐射方向是正交的；此外，由于第一天线的电流方向沿垂直方向(即y轴)，第二天线的电流方向沿水平方向(即x轴)，所以远场电场极化方向也是正交的。这样，图5B为第一天线与第二天线的包络相关系数曲线示意图。由图5B可以看到，第一天线与第二天线之间的包络相关系数最大约为0.032，即天线间的包络相关系数是极好的(通常情况下，运营商对此要求小于0.5)。

本申请实施例提供了一种天线组件，该天线组件包括第一馈源、第二馈源、耦合器、接地件和第一导电结构，第一导电结构与接地件的第一侧边之间设置有间隙，且接地件接地；其中，第一馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第一天线，第二馈源与耦合器、接地件及第一导电结构形成第二天线，且第一天线与第二天线的工作模式不同。这样，利用耦合器对第一导电结构进行第一馈源和/或第二馈源的馈电，不仅可以实现具有差模模式的第一天线和具有共模模式的第二天线，而且降低了第一天线和第二天线之间的包络相关系数，能够改善多天线之间的空间相关性，从而提高MIMO信道矩阵的秩，优化了MIMO系统的吞吐率。

在本申请的另一实施例中，参见图6，其示出了本申请实施例提供的另一种天线组件的组成结构示意图。如图6所示，在图1所示天线组件10的基础上，天线组件10还可以包括第三馈源106和第二导电结构107；其中，第三馈源106与接地件104及第二导电结构107形成第三天线，且第三天线为倒F型天线。

在一些实施例中，第二导电结构107可以包括第一导电段和第二导电段，且第一导电段与第二导电段连接；

其中，第一导电段与接地件104的第二侧边之间设置有间隙，第二导电段与接地件104的第二侧边连接。

需要说明的是，对于接地件104而言，第一侧边与第二侧边连接。在一种具体的实施例中，第一侧边为接地件104的左侧边，第二侧边为接地件104的下侧边；这样，第一天线和第二天线组成的天线对位于接地件104的左侧，第三天线位于接地件104的底部。

还需要说明的是，对于第二导电结构107而言，基于第一导电段和第二导电段可以组成L型结构。另外，在第一导电段上设置有第三馈点，第三馈源106与第三馈点连接，用于实现第三馈源106向第二导电结构107馈入电流；这样，根据接地件104的第二侧边、第一导电段、第二导电段、第三馈点可以形成倒F型的第三天线。

进一步地，对于天线组件10而言，还可以包括第四天线。因此，在一些实施例中，如图6所示，天线组件10还可以包括第四馈源108和第三导电结构109；其中，第四馈源108与接地件104及第三导电结构109形成第四天线，且第四天线为倒F型天线。

在一些实施例中，第三导电结构109可以包括第三导电段和第四导电段，且第三导电段与第四导电段连接；

其中，第三导电段与接地件104的第三侧边之间设置有间隙，第四导电段与接地件104的第三侧边连接。

需要说明的是，对于接地件104而言，第一侧边与第二侧边连接，第二侧边与第三侧边连接。在一种具体的实施例中，第一侧边为接地件104的左侧边，第二侧边为接地件104的下侧边，第三侧边为接地件104的右侧边；这样，第一天线和第二天线组成的天线对位于接地件104的左侧，第三天线位于接地件104的底部，第四天线位于接地件104的右侧。

还需要说明的是，对于第三导电结构109而言，基于第三导电段和第四导电段也可以组成L型结构。另外，在第三导电段上设置有第四馈点，第四馈源108与第四馈点连接，用于实现第四馈源108向第三导电结构109馈入电流；这样，根据接地件104的第三侧边、第三导电段、第四导电段、第四馈点可以形成倒F型的第四天线。

可以理解地，如图7所示，接地件104的第二侧边包括第二接地点d，接地件104的第三侧边包括第三接地点e；另外，第二导电结构107中的第一导电段用1071标识，第二导电结构107中的第二导电段用1072标识，第三导电结构109中的第三导电段用1091标识，第三导电结构109中的第四导电段用1092标识。

在一些实施例中，第二接地点d与第二导电段1072的一端连接，用于将第二导电结构107接地；第二导电段1072的另一端与第一导电段1071的一端连接，第一导电段1071的另一端可以作为第三天线的辐射开口，用于向外辐射无线信号。

在一些实施例中，第三接地点e与第四导电段1092的一端连接，用于将第三导电结构109接地；第四导电段1092的另一端与第三导电段1091的一端连接，第三导电段1091的另一端可以作为第四天线的辐射开口，用于向外辐射无线信号。

需要说明的是，为了改善天线间的空间相关性，提升MIMO系统的通信性能，需要避免天线与天线的辐射开口相对的布局结构。因此，在一些实施例中，在接地件104中，假定第一侧边与第二侧边连接，第二侧边与第三侧边连接；那么第二接地点d在第二侧边上的位置靠近第一侧边，以避免第三天线的辐射开口与第一天线和第二天线的辐射开口相对；第三接地点e在第三侧边上的位置靠近第二侧边，以避免第四天线的辐射开口与第三天线的辐射开口相对。其中，第一天线和第二天线的辐射开口位于第一导电结构105的两端。

在本申请实施例中，图7提供了一种基于和差模的四天线MIMO架构示意图。在图7中，基于第一天线和第二天线构成的ECC良好的天线对，利用IFA形式的第三天线和第四天线在接地件的底部和侧边，其中第三天线的第二导电结构与接地件相连接，其连接点(即第二接地点)位于左侧，避免将第三天线的第二导电结构的辐射开口靠近第一天线与第二天线的第一导电结构的辐射开口。此外，第四天线的第三导电结构的辐射开口向上，避免与第三天线的第二导电结构的辐射开口相对。

基于图7所示天线组件10的分布，第三天线和第四天线获得的远场方向图详见图8A。在图8A中，(a)为第三天线的远场方向示意图，(b)为第四天线的远场方向示意图。另外，四天线构成的MIMO架构中各天线间的包络相关系数详见图8B。由图8B可以看到，在N28频段(具体为758～788MHz)，各天线之间的包络相关系数都小于0.4；也就是说，包络相关特性良好，完全能够实际满足运营商需求。

还可以理解地，在本申请实施例中，对于天线组件10而言，每一个天线可以用于实现不同通信模式或者不同频段的通信功能。例如，该天线组件10既可以支持长期演进(LongTerm Evolution，LTE)通信系统，也可以支持新空口(New Radio，NR)通信系统等，并且LTE通信系统可以支持多个频段，NR通信系统也可以支持多个频段。

其中，在NR通信系统中，可以支持的频段至少包括有N1、N41、N3、N5、N8、N28、N78等等。在本申请实施例中，由于低频段(0.7～0.96GHz)属于目前无线通信的黄金频段，对于NR通信系统来说，重耕低频段通信是极其必要的。因此，在一些实施例中，天线组件10的工作频段为低频段。具体地，该天线组件可以工作在N28频段，但是这里并不局限于此频段，对于N5、N8等频段也同样适用。

综上可知，在本申请实施例中，天线组件10提供了一种四天线的低频段MIMO天线方案。以图6或者图7为例，假定第一馈源为DM馈源，第二馈源为CM馈源，第三馈源为B馈源，第四馈源为R馈源，那么该天线组件可以由接地件、第一天线、第二天线、第三天线和第四天线组成。其中，第一天线由DM馈源、耦合器、第一导电结构及接地件构成；第二天线由CM馈源、耦合器、第一导电结构及接地件构成；第三天线由B馈源、位于接地件底部的第二导电结构及接地件构成；天线4由R馈源、位于接地件右侧的第一导电结构及接地件构成。

具体来说，由于低频段(0.7～0.96GHz)属于目前无线通信的黄金频段，对于NR通信系统来说，重耕低频段通信是极其必要的。天线间的包络相关系数是衡量天线空间相关性最为重要的指标。这样，在上述实施例的天线组件中，通过第一天线和第二天线构成的和差模天线对以及合理的天线布局，从而能够获取良好的包络相关系数。

(1)利用CM&DM法设计低ECC的天线对。该天线对分别由DM馈源、CM馈源、耦合器、接地件和第一导电结构构成。当DM馈源馈电时，耦合器的两个输出端处的端口电压幅值相等且相位相反，所以在第一导电结构上的电流分布见图3A；当CM馈源馈电时，耦合器的两个输出端处的端口电压幅值相等且相位相同，所以在第一导电结构上的电流分布见图3B。根据图3A和图3B可以看到，当DM馈源馈电时，第一接地点的上下两侧电流方向是一致的，电流最大处(即第一接地点)的电压为0，所以第一导电结构上的电流不会到接地件，第一导电结构工作在半波长的偶极子天线模式；当CM馈源馈电时，第一接地点的上下两侧电流方向是相反的，第一导电结构上的电流会流向接地件，第一导电结构可以等分为两个工作在四分之一波长的IFA天线模式。

这样，根据上述的DM馈源和CM馈源进行馈电时的电流分布特征，当DM馈源馈电时，CM馈源从DM馈源获得的能量理论上是零，所以第一天线与第二天线的隔离度极好，具体在N28频段内隔离度约小于-23.9dB。

不同的电流分布会形成不同的远场方向图。如图5A所示，第一天线与第二天线的主辐射方向是正交的；此外，由于第一天线的电流方向沿y轴，第二天线的电流方向沿x轴，所以远场的电场极化方向也是正交的。示例性地，如图5B所示，第一天线与第二天线之间的ECC最大约0.032，该值是极好的(一般运营商要求小于0.5)。

(2)四天线的整体布局。仍如图6或者图7所示，基于第一天线与第二天线构成的ECC良好的天线对，利用IFA形式的天线3和天线4分布在接地件的底部和侧边，其中第三天线的第二导电结构与接地件相连接，其连接点在左侧，避免将第三天线的第二导电结构的辐射开口靠近第一天线与第二天线的第一导电结构的辐射开口。此外，第四天线的第三导电结构的辐射开口向上，避免与第三天线的第二导电结构的辐射开口相对。第三天线和第四天线分布获得的远场方向图详见图8A，而四天线构成的MIMO架构中各天线间的包络相关系数详见图8B。由图8B可以看到，在N28频段(具体为758～788MHz)，各天线之间的ECC系数都小于0.4；也就是说，ECC特性良好，完全能够实际满足运营商需求。

需要说明的是，一方面，利用耦合器(尤其是0&180度3dB耦合器)从DM馈源\CM馈源进行馈电，实现了差模形式(半波长偶极子模式)的第一天线和共模形式(四分之一波长的IFA模式)的第二天线，两天线间的远场主辐射方向正交，最重要的是远场的电场极化正交，从而第一天线与第二天线之间的ECC极低。另一方面，基于第一天线与第二天线构成的天线对，针对性的将第三天线置于接地件的底部并且第二接地点(也可称为天线回地点)与天线对相对应；将第四天线置于接地件的侧边，也将第三接地点与第三天线相对应，从而避免开口相对，可以获得整体较好的ECC特性。

本申请实施例提供了一种天线组件，通过上述实施例对前述实施例的具体实现进行了详细阐述，从中可以看出，通过前述实施例的技术方案，针对低频黄金频段的重耕背景下，本申请实施例的天线组件从基于提升MIMO系统性能出发，改善多天线之间的空间相关性，从而提高MIMO信道矩阵的秩，进而优化通信系统的吞吐率。这里所设计的四低频天线的MIMO架构，对第一导电结构进行DM和CM馈电，实现差模形式的偶极子天线(第一天线)和共模形式的IFA天线(第二天线)，两天线之间的ECC极低，将第三天线和第四天线进行对应开口避免相对应的布局，使四天线的彼此之间的ECC都较低，特别利于MIMO通信系统的应用，进而会尽可能地增加其系统的数据传输的吞吐速率。

在本申请的又一实施例中，参见图9，其示出了本申请实施例提供的一种电子设备的组成结构示意图。如图9所示，电子设备90可以包括壳体901和前述实施例所述的天线组件10。其中，天线组件10可以设置在壳体901内部。

需要说明的是，壳体901用于形成电子设备90的外部轮廓，以便于容纳电子设备90的电子器件、功能组件等，同时还能够对电子设备90内部的电子器件和功能组件形成密封和保护作用。例如，电子设备90的电路板、传感器等功能组件都可以设置在壳体901内部。

还需要说明的是，天线组件10可以包括有多个天线，用于传输无线信号，例如可以向外部辐射无线信号以及接收基站或者其他电子设备辐射的无线信号，从而实现电子设备90的无线通信功能。

在一些实施例中，电子设备90还可以包括金属中框和金属边框(图中未示出)。其中，金属中框和金属边框的材质都可以包括诸如镁合金、铝合金等金属材质。

需要说明的是，金属中框一方面可以形成电子设备90的内部框架，用于为电子设备90中的电子器件或功能组件提供支撑作用，以便将电子设备90中的电子器件、功能组件安装到一起；另一方面，金属中框可以接地，以形成接地件；从而可以通过金属中框形成接地件，无需单独设置接地件。

还需要说明的是，金属边框可以为电子设备90的侧边框，其与金属中框之间具有间隙。其中，金属边框上可以形成第一金属枝节；其中，天线组件10的第一导电结构包括第一金属枝节。另外，金属边框上还可以形成第二金属枝节和第三金属枝节；其中，天线组件10的第二导电结构包括第二金属枝节，天线组件10的第三导电结构包括第三金属枝节。在这里，金属边框上可以设置有缝隙，通过缝隙将处于金属边框的左侧边形成第一金属枝节，通过缝隙将处于金属边框的下侧边形成第二金属枝节，通过缝隙将处于金属边框的右侧边形成第三金属枝节。

这样，根据金属边框的第一金属枝节来形成第一导电结构，根据金属边框的第二金属枝节来形成第二导电结构，根据金属边框的第三金属枝节来形成第三导电结构；从而可以实现金属边框的复用，无需单独设置第一导电结构、第二导电结构和第三导电结构等。

本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备中包括前述实施例所述的天线组件，从基于提升MIMO系统的通信性能出发，能够改善多天线之间的空间相关性，从而提高了MIMO信道矩阵的秩，优化了MIMO系统的吞吐率。

需要说明的是，在本申请中，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。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (18)

1.一种天线组件，其特征在于，所述天线组件包括第一馈源、第二馈源、耦合器、接地件和第一导电结构，所述第一导电结构与所述接地件的第一侧边之间设置有间隙，且所述接地件接地；

其中，所述第一馈源与所述耦合器、所述接地件及所述第一导电结构形成第一天线，所述第二馈源与所述耦合器、所述接地件及所述第一导电结构形成第二天线，且所述第一天线与所述第二天线的工作模式不同。

2.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，当所述第一馈源为差模馈源，所述第二馈源为共模馈源时，确定所述第一天线为具有差模模式的偶极子天线，所述第二天线为具有共模模式的倒F型天线。

3.根据权利要求2所述的天线组件，其特征在于，所述耦合器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；

其中，所述第一导电结构设置有第一馈点和第二馈点，所述第一输入端与所述第一馈源连接，所述第二输入端与所述第二馈源连接，所述第一输出端与所述第一馈点连接，所述第二输出端与所述第二馈点连接，以实现所述差模馈源和/或所述共模馈源向所述第一导电结构馈入电流。

4.根据权利要求3所述的天线组件，其特征在于，

当所述差模馈源向所述第一导电结构馈入电流时，所述第一输出端和所述第二输出端处的端口电压具有幅值相同且相位相反关系；

当所述共模馈源向所述第一导电结构馈入电流时，所述第一输出端和所述第二输出端处的端口电压具有幅值相同且相位相同关系。

5.根据权利要求3所述的天线组件，其特征在于，所述第一导电结构还设置有第一接地点，所述第一接地点用于将所述第一导电结构接地；

其中，所述第一接地点设置于所述第一导电结构的中间位置，且所述第一馈点和所述第二馈点分别设置于所述第一接地点的两侧。

6.根据权利要求5所述的天线组件，其特征在于，

当所述差模馈源向所述第一导电结构馈入电流时，在所述第一导电结构上所述第一接地点两侧的电流方向一致，使得所述第一导电结构工作在半波长的偶极子天线模式，以形成所述第一天线；

当所述共模馈源向所述第一导电结构馈入电流时，在所述第一导电结构上所述第一接地点两侧的电流方向相反，使得所述第一导电结构被分为两个工作在四分之一波长的倒F型天线模式，以形成所述第二天线。

7.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，

所述第一天线与所述第二天线的远场主辐射方向具有正交关系；以及

所述第一天线与所述第二天线的远场电场极化方向具有正交关系。

8.根据权利要求1所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括第三馈源和第二导电结构；其中，所述第三馈源与所述接地件及所述第二导电结构形成第三天线，且所述第三天线为倒F型天线。

9.根据权利要求8所述的天线组件，其特征在于，所述第二导电结构包括第一导电段和第二导电段，且所述第一导电段与所述第二导电段连接；

其中，所述第一导电段与所述接地件的第二侧边之间设置有间隙，所述第二导电段与所述接地件的第二侧边连接。

10.根据权利要求8所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件还包括第四馈源和第三导电结构；其中，所述第四馈源与所述接地件及所述第三导电结构形成第四天线，且所述第四天线为倒F型天线。

11.根据权利要求10所述的天线组件，其特征在于，所述第三导电结构包括第三导电段和第四导电段，且所述第三导电段与所述第四导电段连接；

其中，所述第三导电段与所述接地件的第三侧边之间设置有间隙，所述第四导电段与所述接地件的第三侧边连接。

12.根据权利要求10所述的天线组件，其特征在于，所述接地件的第二侧边设置有第二接地点，所述接地件的第三侧边设置有第三接地点；其中，

所述第二接地点与所述第二导电结构的第二导电段连接，用于将所述第二导电结构接地；

所述第三接地点与所述第三导电结构的第四导电段连接，用于将所述第三导电结构接地。

13.根据权利要求12所述的天线组件，其特征在于，在所述接地件中，所述第一侧边与所述第二侧边连接，所述第二侧边与所述第三侧边连接；其中，

所述第二接地点在所述第二侧边上的位置靠近所述第一侧边，以避免所述第三天线的辐射开口与所述第一天线和所述第二天线的辐射开口相对；

所述第三接地点在所述第三侧边上的位置靠近所述第二侧边，以避免所述第四天线的辐射开口与所述第三天线的辐射开口相对。

14.根据权利要求1至13任一项所述的天线组件，其特征在于，所述天线组件的工作频段为低频段。

15.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；

天线组件，设置在所述壳体内部，所述天线组件为权利要求1至14任一项所述的天线组件。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，还包括：

金属中框，所述金属中框接地，以形成所述接地件。

17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，还包括：

金属边框，所述金属边框上形成第一金属枝节；其中，所述第一导电结构包括所述第一金属枝节。

18.根据权利要求17所述的电子设备，其特征在于，所述金属边框上还形成第二金属枝节和第三金属枝节；其中，所述天线组件的第二导电结构包括所述第二金属枝节，所述天线组件的第三导电结构包括所述第三金属枝节。