CN116826380A - 天线模组和客户前置设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种天线模组和客户前置设备。天线模组包括水平极化辐射单元、垂直极化辐射单元，其中，水平极化辐射单元，具有第一信号辐射面，垂直极化单元包括至少一垂直极化天线，垂直极化天线均具有第二信号辐射面，且第二信号辐射面与第一信号辐射面所在平面垂直设置，水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元中的一者用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号，另一者用于全向辐射WiFi信号，其中，水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元通过正交形式的极化设计，保证水平极化辐射单元垂直极化辐射单元之间的高隔离度，且能够保证辐射均为全向辐射，以在小的空间实现4G LTE信号、5GNR信号、WiFi信号的共存和全向覆盖，其结构简单、占用空间小。

Description

天线模组和客户前置设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线模组和客户前置设备。

背景技术

客户前置设备(Customer Premise Equipment，CPE)是用于接收移动信号并以无线WIFI信号转发出来的移动信号接入设备，它也是一种将4G或者5G信号转换成WiFi信号的设备。

为提升客户前置设备的4G/5G信号接入及WIFI信号的覆盖体验，一般需求用于辐射4G/5G信号和WiFi信号的各天线具有全向覆盖的特性以及各天线之间具有高的隔离度。然而在较小的空间内，天线很难实现全向覆盖以及高的隔离度，例如，4G LTE B40/41频段、5G NR N40/41频段与WIFI 2.4G频段之间的隔离度。

发明内容

本申请实施例提供一种天线模组和客户前置设备，可以采用正交极化方式实现第一、第二网络制式的射频信号和WiFi信号之间的高隔离度和全向覆盖。

本申请实施例提供一种天线模组，包括：

水平极化辐射单元；

垂直极化辐射单元，所述垂直极化单元的位置与所述水平极化单元的位置相对设置，且所述垂直极化辐射单元与所述水平极化辐射单元的第一信号辐射面所在平面垂直设置，其中，

所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元中的一者用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号，所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元中的另一者用于全向辐射WiFi信号。

本申请实施例提供一种天线模组，包括：

水平极化辐射单元，具有第一信号辐射面；

垂直极化辐射单元，所述垂直极化辐射单元包括至少一垂直极化天线，所述垂直极化天线均具有第二信号辐射面，且所述垂直极化天线的第二信号辐射面与所述水平极化辐射单元的第一信号辐射面所在平面垂直设置；其中，

所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元中的一者用于全向辐射第一网络制式、第二网络制式的射频信号，所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元中的另一者用于全向辐射WiFi信号。

在其中一个实施例中，所述水平极化辐射单元包括第一基板和多个水平极化辐射体，且多个所述水平极化辐射体轴对称或旋转对称设置在所述第一基板上。

在其中一个实施例中，多个所述水平极化辐射体环绕排布在所述第一基板上。

在其中一个实施例中，所述第一基板具有相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述水平极化辐射单元包括3个以上呈旋转对称的水平极化辐射体，相邻两个所述水平极化辐射体之间的夹角相等，每一所述水平极化辐射体包括呈镜像对称的第一辐射组和第二辐射组，其中，所述第一辐射组和第二辐射组均位于第一表面，或，所述第一辐射组位于所述第一表面，所述第二辐射组位于所述第二表面。

在其中一个实施例中，所述第一辐射组至少包括相互间隔设置的第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一辐射臂的长度大于所述第二辐射臂的长度；

所述第二辐射组至少包括相互间隔设置的第三辐射臂和第四辐射臂，所述第三辐射臂与所述第一辐射臂对应设置且用于辐射第一频段信号，所述第四辐射臂与所述第二辐射臂对应设置且用于辐射第二频段信号。在其中一个实施例中，所述天线模组还包括支撑件，所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元均装设于所述支撑件，且所述垂直极化天线沿在所述支撑件的外周间隔分布。

在其中一个实施例中，所述支撑件包括支撑顶壁及多个支撑侧壁，多个所述支撑侧壁首尾顺次相连并围合形成收容腔，且所述支撑顶壁覆盖所述收容腔的一端，所述水平极化辐射单元设置于所述支撑顶部，每一所述支撑侧壁上设置有至少一所述垂直极化天线。

在其中一个实施例中，所述支撑件包括支撑顶壁和圆周曲面侧壁，且所述圆周曲面侧壁和所述支撑顶壁围合形成收容腔，所述支撑顶壁上设置有所述水平极化辐射单元，所述圆周曲面侧壁上设置有多个均匀分布的所述垂直极化天线。

在其中一个实施例中，所述支撑件为一体成型结构，或，所述支撑件为多个部件构成的装配结构。

在其中一个实施例中，所述天线模组还包括电路板，所述电路板分别与所述水平极化辐射单元、垂直极化辐射单元电性连接。

在其中一个实施例中，所述垂直极化天线包括第二基板以及设置在所述第二基板上的垂直极化辐射体，所述第二基板装设于所述支撑件，其中，所述水平极化辐射单元相对于所述第二基板远离所述电路板设置。

在其中一个实施例中，所述垂直极化辐射体包括：

第一WiFi辐射体，用于辐射WiFi5G信号；

第二WiFi辐射体，用于辐射WiFi2.4G信号。

在其中一个实施例中，所述第一WiFi辐射体和第二WiFi辐射体旋转对称设置在所述第二基板上，且第一WiFi辐射体和第二WiFi辐射体均为偶极子天线。

在其中一个实施例中，所述天线模组还包括分别与电路板连接的第一天线结构、第二天线结构、第三天线结构和第四天线结构，其中，所述第一天线结构、所述第三天线结构间隔设置于所述电路板的一侧，所述第二天线结构、所述第四天线结构间隔设置于所述电路板的相背的另一侧，所述第一天线结构、第二天线结构、第三天线结构和第四天线结构用于辐射Sub6G信号、蓝牙信号、LTE信号中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述水平极化辐射单元、垂直极化辐射单元在垂直于所述电路板的厚度方向的几何平面的正投影与所述电路板相间隔。在其中一个实施例中，所述垂直极化辐射单元包括多个所述垂直极化天线，各所述垂直极化天线的第二信号辐射面的朝向各不相同，所述多个所述垂直极化天线环绕于所述水平极化辐射单元的周向等间距设置。

在其中一个实施例中，多个所述垂直极化天线环绕于所述水平极化辐射单元的周向等间距设置。

在其中一个实施例中，所述水平极化辐射单元用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号，所述垂直极化辐射单元用于全向辐射WiFi信号，且所述水平极化辐射单元相对所述电路板更靠近所述壳体的顶部设置。

在其中一个实施例中，所述垂直极化天线用于辐射WiFi5G信号和WiFi2.4G信号。

在其中一个实施例中，所述第一网络制式的射频信号至少包括B40、B41频段的LTE信号，所述第二网络制式的射频信号至少包括N40、N41频段的NR信号。

一种客户前置设备，包括：壳体以及如上述的天线模组，所述天线模组容纳在所述壳体中。

上述天线模组和客户前置设备，包括水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元，其中，水平极化辐射单元，具有第一信号辐射面，垂直极化单元包括至少一垂直极化天线，所述垂直极化天线均具有第二信号辐射面，且所述垂直极化天线的第二信号辐射面与所述水平极化辐射单元的第一信号辐射面所在平面垂直设置，水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元中的一者用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号，水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元中的另一者用于全向辐射WiFi信号，其中，水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元通过正交形式的极化设计，保证水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元之间的高隔离度，且能够保证辐射均为全向辐射，以在小的空间实现4G LTE信号、5GNR信号、WiFi信号的共存和全向覆盖，其结构简单、占用空间小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为一实施例中无线通信系统架构的组成结构示意图；

图2为一实施例中客户前置设备的示意图；

图3为图2所示客户前置设备拆除壳体后的示意图；

图4为另一实施例中客户前置设备拆除壳体后的示意图；

图5为一个实施例中水平极化辐射单元的示意图；

图6为另一个实施例中水平极化辐射单元的示意图；

图7a和图7b为一个实施例中水平极化辐射单元的辐射场形图；

图8为又一实施例中客户前置设备拆除壳体后的示意图；

图9为一个实施例中垂直极化天线的示意图；

图10a和图10b为一个实施例中垂直极化辐射单元的辐射场形图；

图11为一个实施例中水平极化辐射单元和垂直极化辐射单元之间的隔离度示意图；

图12为一个实施例中垂直极化辐射单元的效率示意图；

图13为图3所示客户前置设备拆除壳体后的爆炸图；

图14为另一实施例中客户前置设备的示意图；

图15为图14所示客户前置设备拆除壳体后的爆炸图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一基板称为第二基板，且类似地，可将第二基板称为第一基板。第一基板和第二基板两者都是基板，但其不是同一基板。

参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种网络系统架构的组成结构示意图。客户前置设备10用于实现网络接入功能，其可以将运营商公网WAN转换到用户家庭局域网LAN。按目前的互联网宽带接入方式，可分为FTTH(光纤接入)，DSL(数字电话线路接入)，Cable(有线电视线接入)，Mobile(移动接入，即无线CPE)等。客户前置设备10也是一种接收移动信号并以无线WIFI信号转发出来的移动信号接入设备，它能够将4G或者5G信号转换成WiFi信号，可支持多个终端设备30例如手机、平板电脑等接入网络。

在图1所示的系统架构中，客户前置设备10可以与第一网络系统中的第一基站20连接，并通过第一基站20接入核心(core)网。此外，客户前置设备10的临近区域可能还部署有第二网络系统的小区和第二基站，也可能未部署有第二网络系统的小区和第二基站。其中，第一网络系统与第二网络系统不同，例如第一网络系统可以是4G网络系统，第二网络系统可以是5G网络系统；或者，第一网络系统可以是5G网络系统，第二网络系统可以是5G之后演进的未来PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网)系统；本申请实施例对第一网络系统和第二网络系统具体为哪种射频系统不作具体限定。

当客户前置设备10连接到5G网络系统时，客户前置设备10可通过5G毫米波天线模块所形成的波束与对应基站进行数据的发送和接收，而且该波束需要对准基站的天线波束，以方便客户前置设备10向基站发射上行数据或者接收基站所发射的下行数据。

参考图2，在一实施例中，客户前置设备10包括壳体11和电路板(图中未示)，客户前置设备10包括设置于壳体11的射频系统。进一步，在本实施方式中，壳体11形成安装空腔，电路板和射频系统均安装于安装空腔，并由壳体11起到支撑、定位和保护作用。在图2所示的实施例中，壳体11大致呈圆筒状，客户前置设备10的外观主要由壳体11来呈现。在其他实施方式中，壳体11可以呈其他形状例如棱柱形等。电路板可以设置有多个暴露于壳体11的接口13，这些接口13与电路板电性连接。接口13包括电源接口131、USB接口133、网线接口135、电话接口136等。电源接口131用于接通外部电源以利用外部电源为客户前置设备10供电，USB接口133可用于客户前置设备10与外部设备的数据传输，电话接口136可用于外接固定电话机。当然，USB接口133和电源接口131可以集成为一体，以简化客户前置设备10的接口13的布置。网线接口135可以进一步包括有线网络接入端以及有线网络输出端。客户前置设备10可通过有线网络接入端连入网络，再通过一个或者多个有线网络输出端连接至其他设备。当然，在一些实施例中，网线接口135和电话接口136可以集成为一体，以简化客户前置设备10的接口13的布置。当然，在一些实施方式中，有线网络输出端可以缺省，即客户前置设备10采用有线网络输入端接入网络后，利用射频系统将有线网络转化为无线网络(例如WiFi)以供外部设备接入网络。当然，有线网络接入端和有线网络输出端均可以省略，在这种实施方式中，客户前置设备10可通过射频系统接入蜂窝网络(又称移动网络)，再转化为WiFi信号以供外部设备接入网络。

参考图2，壳体11还可以设置按键14等结构，按键14用于控制客户前置设备10的工作状态。例如，用户按压按键14即可启动客户前置设备10或者关闭客户前置设备10。当然，壳体11还可以设置指示灯等器件以用于提示客户前置设备10的工作状态。在一些实施方式中，按键14和多个接口13设置于电路板的同一侧并暴露于壳体11的同一侧，这种布置方式有利于按键14以及接口13与电路板的组装，并提升客户前置设备10的外观特性，且能够提升使用的便利性。当然，这种设置可以替换为其他设置，例如，接口13与按键14可以分别暴露于壳体11的不同侧。

参阅图3，在一实施例中，射频系统至少包括天线模组12，天线模组12可包括支撑件121、水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123。其中，水平极化辐射单元122具有第一信号辐射面，垂直极化辐射单元123也具有信号辐射面。垂直极化辐射单元123的位置与水平极化辐射单元122的位置相对设置，且垂直极化辐射单元123与水平极化辐射单元122的第一信号辐射面所在平面垂直设置。

具体的，当垂直极化辐射单元123包括多个垂直极化天线时，其每一垂直极化天线均具有第二信号辐射面。其中，每一垂直极化天线的第二信号辐射面可构成垂直极化辐射单元123的信号辐射面。

本申请实施例中的客户前置设备10能够放置在水平支撑面上，且水平极化辐射单元122的第一信号辐射面与水平支撑面平行设置，以及使每一垂直极化天线的每一第二信号辐射面分别与水平支撑面垂直设置。其中，水平支撑面与壳体11的高度方向垂直设备。也即，水平极化辐射单元122的第一信号辐射面与壳体11的高度方向(本实施方式中亦为轴向)垂直，每一垂直极化天线的第二信号辐射面分别与壳体11的高度方向平行。其中，壳体11的位置分别与水平极化辐射单元122、垂直极化辐射单元123的位置相对设置。

参考图3和图13，在其中一个实施例中，水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123可均装设在支撑件121上，以实现水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123相对位置的固定。

在其中一个实施例中，支撑件121可为多边棱柱形。具体的，支撑件121可包括支撑顶壁1212和多个支撑侧壁，且多个支撑侧壁围合形成收容腔，且支撑顶壁1212覆盖收容腔的一端，支撑顶壁1212上设置有水平极化辐射单元122，每一支撑侧壁上设置有至少一垂直极化天线1231。

为了便于说明，以四个支撑侧壁和四个垂直极化天线1231为例进行说明。具体的，四个支撑侧壁可分别记为第一支撑侧壁1211a、第二支撑侧壁1211b、第三支撑侧壁1211和第四支撑侧壁1211d，四个垂直极化天线可包括第一垂直极化天线1231a、第二垂直极化天线1231b、第三垂直极化天线1231c和第四垂直极化天线1231d。其中，四个支撑侧壁1211可依次收尾连接以围合形成收容腔，其相邻两个支撑侧壁1211形成的夹角为90°。第一垂直极化天线1231a装设于第一支撑侧壁1211a，第二垂直极化天线1231b装设于第二支撑侧壁1211b，第三垂直极化天线1231c装设于第三支撑侧壁1211，第四垂直极化天线1231d装设于第四支撑侧壁1211d。其中，支撑顶壁1212上设置有水平极化辐射单元122。在其他实施例中，支撑侧壁1211可以设置为3个，相邻支撑侧壁1211之间的夹角为120度；或者支撑侧壁1211可以设置为5个，相邻支撑侧壁1211之间的夹角为72度；或者支撑侧壁1211也可以设置5个以上，此处不再赘述。因此，可以实现水平面上的360度的全向覆盖。

可选的，支撑件121的支撑侧壁1211数量也可以与垂直极化天线数量不同，示例性的，也可以在每一支撑侧壁1211上设置两个垂直极化天线，其每一支撑侧壁1211上设置的垂直极化天线的数量可以相同，也可以不同。

在其中一个实施例中，支撑件121可为圆柱形，其具体可包括圆周曲面侧壁和支撑顶壁1212，且圆周曲面侧壁和支撑顶壁1212可围合形成收容腔，支撑顶壁1212上设置有水平极化辐射单元122，圆周曲面侧壁上设置有多个均匀分布的垂直极化天线。也即，该垂直极化天线辐射电池波的电池方向与圆周曲面侧壁垂直。其圆周曲面侧壁上均匀分布有至少一个垂直极化天线，因此，可以实现水平面上的360度的全向覆盖。

进一步的，支撑件121可以为一体成型结构，也可以为多个部件构成的装配结构，该支撑件121可以采用塑胶材质或其他不导电材质注塑而成，其不会对电磁波的辐射造成干扰。

可选的，支撑件121也可以为壳体11、、电路板或其他具有支撑功能的部件上。

需要说明的是，应考虑工程误差，而不限定为严格的垂直或平行，例如，两平面之间的夹角为85～90度，可以认为两平面垂直，两平面之间的夹角为0～5度，可以认为相互平行。

进一步的，水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123中的一者用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号，水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123中的另一者用于全向辐射WiFi信号。也即，水平极化辐射单元122用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号，垂直极化辐射单元123用于全向辐射WiFi信号。或者是，水平极化辐射单元122用于全向辐射WiFi信号，垂直极化辐射单元123用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号。全向辐射可以理解为水平极化辐射单元122、垂直极化辐射单元123在壳体11的周向360度实现辐射。

其中，第一网络制式的射频信号可包括TLE 4G信号，第二网络制式的射频信号可包括NR 5G信号。具体的，第一网络制式的射频信号可至少包括B40、B41频段的LTE 4G信号，第二网络制式的射频信号可至少包括N40、N41频段的NR 5G信号。

本申请实施例中客气前置设备中的水平极化辐射单元122的相对位置和垂直极化辐射单元123的位置相对设置，且垂直极化辐射单元123与水平极化辐射单元122的第一信号辐射面所在平面垂直设置，水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123通过正交形式的结构布局设计和极化设计，保证水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123之间的高隔离度，且能够保证辐射均为全向辐射，以在小的空间实现4G LTE、5G NR、WiFi系统的共存和全向覆盖，其结构简单、占用空间小。

参考图4，在其中一个实施例中，天线模组12的电路板124分别与水平极化辐射单元122、垂直极化辐射单元123电性连接。具体的，电路板124经第一馈电走线1225与水平极化辐射单元122电性连接，电路板124分别经第二馈电走线1234与垂直极化辐射单元123电性连接。其中，电路板124与壳体11的顶部111之间形成避空区，且水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123容纳在避空区。需要说明的是，垂直极化辐射单元123正投影在电路板124的面积可部分与电路板124重叠，其重叠面积的大小不对或略微对垂直极化辐射单元123的辐射性能的造成影响。

进一步的，水平极化辐射单元122、垂直极化辐射单元123在垂直于电路板124的厚度方向的几何平面的正投影与电路板124相间隔。

将水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123设置在该避空区，可以理解的是，水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123设置在客户前置设备的净空区，这样水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123的辐射性能就不会受到电路板124的影响，可以保证水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123的全向辐射覆盖。

参阅图5，在其中一个实施例中，水平极化辐射单元122的包括第一基板1221和多个水平极化辐射体1222，多个水平极化辐射体1222周对称或旋转对称设置在第一基板1221上。

具体的，该水平极化辐射体1222可包括倒F型贴片天线、矩形贴片天线、平板天线、偶极子天线或其他类型天线等。第一基板1221可以为PCB(Printed Circuit Board，印制电路板124)、PC(polycarbonate board，聚碳酸酯板)板、FR4介质基板。第一基板1221大致呈矩形薄板状，还可以为多边形、圆形或其他形状等。在本申请实施例中对第一基板1221的具体形态不做进一步的限定。

在其中一个实施例中，多个水平极化辐射体1222环绕排布在第一基板1221上。为了便于说明，以第一基板1221为矩形，多个水平极化辐射体1222为8个矩形贴片天线为例进行说明。8个矩形贴片天线(示例性的，可分别标记为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8)可呈圆周形排布在第一基板1221上。可选的，8个矩形贴片天线也可呈八边形环状排布在第一基板1221上。当该水平极化辐射单元122用于辐射第一、第二网络制式的射频信号时，A1、A3、A5、A7用于辐射B40(N40)频段的射频信号，A2、A4、A6、A8用于辐射B41(N41)频段的射频信号。当该水平极化辐射单元122用于辐射WiFi信号时，A1、A3、A5、A7用于辐射2.4G WiFi信号，A2、A4、A6、A8用于辐射5G WiFi信号。

其中，该矩形贴片天线可以为定向天线，也可以为全向天线。其中，定向天线(Directional antenna)是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。全向天线在水平方向图上表现为360°均匀辐射，具有无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，且一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。当矩形贴片天线为定向天线且数量为8个时，每个矩形贴片天线可覆盖至少90°的扇形区域。也即，通过8个矩形贴片天线的环状排布可进行第一、第二制式的射频信号(B40/N40和B41/N41)或WiFi信号(5G WiFi信号和2.4G WiFi信号)的水平面360°全向辐射。

需要说明的是，当水平极化辐射体1222选择定向天线时，其水平极化辐射体1222的数量、排布方式以及每个水平极化辐射体1222所能够覆盖的扇形区域最终均能够实现水平面360°的全向辐射。当水平极化辐射选择全向天线时，其可以根据实际需求来设定水平极化辐射体1222的数量以及排布方式，在本申请实施例中不做进一步的限定。

参考图6，在其中一个实施例中，第一基板1221具有相对设置的第一表面1221a和第二表面。水平极化辐射单元122包括3个以上呈旋转对称的水平极化辐射体1222，相邻水平极化辐射体1222之间的夹角相等。其中一个水平极化辐射体1222位于虚线框d所圈出的区域内，其他水平极化辐射体1222可以按照类似的方式确定。每一水平极化辐射体1222包括呈镜像对称的第一辐射组1222a和第二辐射组1222b。其中，第一辐射组1222a和第二辐射组1222b均位于第一表面1221a。

可选的，第一辐射组1222a位于第一表面1221a，第二辐射组1222b位于第二表面，且在位于虚线框c所圈出的区域内的第一辐射组1222a和第二辐射组镜像正投影在第一表面1221a的第三辐射组镜像对称。

具体地，第一辐射组1222a至少包括相互间隔设置的第一辐射臂B1和第二辐射臂B2，第一辐射臂B1的长度大于第二辐射臂B2的长度。第二辐射组1222b至少包括相互间隔设置的第三辐射臂C1和第四辐射臂C2，第三辐射臂C1与第一辐射臂B1对应设置且用于辐射第一频段信号，第四辐射臂C2与第二辐射臂B2对应设置且用于辐射第二频段信号。其中，由于辐射臂的长度直接决定了辐射信号的中心频率，因此第一辐射臂B1能够辐射的信号的中心频率小于第二辐射臂B2能够辐射的信号的中心频率，第三辐射臂C1能够辐射的中心频率小于第四辐射臂C2能够辐射的信号的中心频率。

其中一个实施例中，第一表面1221a设有4个呈旋转对称的水平极化辐射体1222，且相邻水平极化辐射体1222之间的夹角为90度。当该水平极化辐射单元122用于辐射第一、第二网络制式的射频信号时，第三辐射臂C1与第一辐射臂B1用于辐射B40(N40)频段的射频信号，第四辐射臂C2与第二辐射臂B2用于辐射B41(N41)频段的射频信号。具体的，水平极化辐射单元122的辐射场形图如图7a和图7b所示。

当该水平极化辐射单元122用于辐射WiFi信号时，第三辐射臂C1与第一辐射臂B1用于辐射2.4G WiFi信号，第四辐射臂C2与第二辐射臂B2用于辐射5G WiFi信号。

在其他实施方式中，呈旋转对称的水平极化辐射体1222可以设置为3个，相邻水平极化辐射体1222之间的夹角为120度；或者呈旋转对称的水平极化辐射体1222可以设置为5个，相邻水平极化辐射体1222之间的夹角为72度；或者呈旋转对称的水平极化辐射体1222可以设置5个以上，此处不再赘述。

参考图4、5、6、8，进一步的，第一基板1221上还设有馈电点1223，天线模组12还包括与该馈电点1223连接的传输线1224和第一馈电走线1225。其中，第一馈电走线1225还用于与电路板124连接，以传输经电路板124输出的馈电电流，并将该馈电电流经馈电点1223馈入至相应的水平极化辐射体1222，水平极化辐射体1222可将馈入的电导行波转换为自由空间传播的电磁波并形成辐射场，即可实现水平面上的360度的全向覆盖。

参考图4、8、13，在其中一个实施例中，垂直极化辐射单元123包括至少一个垂直极化天线1231。垂直极化天线1231沿在壳体的周向分布。当垂直极化天线1231为多个时，每垂直极化天线1231的第二信号辐射面的朝向各不相同，且多个垂直极化天线1231环绕于水平极化辐射单元122的周向间隔设置。进一步的，各个第二信号辐射面可以平面也可以为曲面，且各个第二信号辐射面所在平面或曲面与水平极化辐射单元122的第一信号辐射面所在平面相互垂直。

进一步的，多个垂直极化天线1231环绕于水平极化辐射单元122的周向等间距设置。具体的，每一垂直极化天线1231的第二信号辐射面均与第一基板1221垂直设置，其任意相邻两个垂直极化天线1231的第二信号辐射面的夹角都相等。例如，垂直极化天线1231的数量为4个时，相邻两个垂直极化天线1231的第二信号辐射面的夹角为90度，垂直极化天线1231的数量为5个时，相邻两个垂直极化天线1231的第二信号辐射面的夹角为72度等。进一步的，当垂直极化天线1231为定向天线时，每个垂直极化天线1231可覆盖至少90°的扇形区域，进而可以实现水平面的360°全向覆盖。

参考图9，垂直极化天线1231包括第二基板1231a以及设置在第二基板1231a上的垂直极化辐射体1231b。垂直极化辐射体1231b可以为偶极子天线、八木天线或其他类型的垂直极化天线1231等。

在其中一个实施例中，垂直极化辐射体1231b包括用于辐射WiFi 5G信号的第一WiFi辐射体和用于辐射WiFi 2.4G信号的第二WiFi辐射体。也即，第一WiFi辐射体可以为2.4GHz wifi辐射片，第二WiFi辐射体可以为5GHz wifi辐射片。进一步的，第一WiFi辐射体和第二WiFi辐射体旋转对称设置在第二基板1231a上，且第一WiFi辐射体和第二WiFi辐射体均为偶极子天线。具体的，WiFi 2.4G天线的辐射场形图如图10a和图10b所示。

在其中一个实施例中，垂直极化辐射体1231b包括用于辐射B40(N40)信号的第一辐射体和用于辐射B41(N41)信号的第二辐射体。进一步的，第一辐射体和第二辐射体对称设置在第二基板1231a上，且第一辐射体和第二辐射体均为偶极子天线。

在其中一个实施例中，当垂直极化天线1231用于辐射WiFi信号，水平极化辐射单元122用于全向辐射第一、第二网络制式的射频信号时，水平极化辐射单元122相对电路板124更靠近壳体11的顶部111设置。也即，水平极化辐射单元122相对垂直极化天线1231远离电路板124设置，这样，可以降低电路板124对水平极化辐射单元122的辐射性能的干扰，以提高水平极化辐射单元122的全向辐射性能。

需要说明的是，本申请实施例提供的天线模组12中，第一基板1221、第二基板1231a与电路板124的相对位置关系，以及水平极化辐射单元122、垂直极化辐射单元123所用于辐射的射频信号的频段可以任意组合。

为了方便说明，以水平极化辐射单元122用于辐射第一、第二网络制式的射频信号、垂直极化辐射单元123用于辐射WiFi信号，其垂直极化辐射单元123包括四个垂直极化天线1231，其第二基板1231a位于第一基板1221与电路板124之间为例进行说明。其中，水平极化辐射单元122也可称之为LTE&NR天线，垂直极化辐射单元123也可称之为WiFi天线。其中，该WiFi天线可包括WiFi 2.4G天线和WiFi 5G天线。其中，垂直极化辐射单元123的四个垂直极化天线1231可包括第一垂直极化天线WiFi1、第二垂直极化天线WiFi2、第三垂直极化天线WiFi3和第四垂直极化天线WiFi4，其中，每一垂直极化天线1231的第二信号辐射面均与第一基板1221垂直设置。当垂直极化天线1231为定向天线时，每个垂直极化天线1231可覆盖至少90°的扇形区域，进而可以实现水平面的360°全向覆盖。其中，LTE&NR天线与各垂直极化天线1231的隔离度如图4所示，由此可知，LTE&NR天线与WiFi 2.4G天线共存隔离度大于25dB、与WiFi 5G天线共存隔离度大于30dB。

LTE&NR天线和WiFi天线的天线效率分别如图11和图12，由此可知，LTE&NR天线和WiFi天线的天线效率均大于60％。

上述实施例中的水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123可以设置在电路板124上方预留的一段净空区域，不会受到电路板124的影响。水平极化辐射单元122采用水平极化辐射体以环状形式设置在第一基板上，使水平极化辐射单元122实现全向辐射特性；垂直极化辐射单元123竖直摆放在水平极化辐射单元122的四周下方处，采用垂直极化形式的偶极子天线，实现全向辐射。水平极化辐射单元122和垂直极化辐射单元123通过正交形式的极化设计，保证天线间的高隔离度，也即，可以紧凑空间内使用极化做隔离，产生高隔离度，实现4G LTE、5G NR、WiFi系统的共存，并实现全向覆盖。

参考图14和图15，在其中一个实施例中，天线模组12还包括与电路板124电性连接的第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128。其中，第一天线结构125、第三天线结构127间隔设置于电路板124的一侧，第二天线结构126、第四天线结构128间隔设置于电路板124的相背的另一侧。

具体的，第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128的形心大致平齐。其中，第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128可正投影在电路板124上。可以理解，电路板124包括相背设置的第一端面和第二端面，其中，第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128可正投影在第一端面和第二端面之间的区域。

第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128用于辐射Sub 6G信号、蓝牙信号、LTE信号中的至少一种。在其中一个实施例中，第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128可用于辐射同一网络制式的信号，例如，可以均用于辐射Sub 6G信号，其各天线结构辐射的Sub 6G信号的频段可以相同，也可以不同；也可以均用于辐射LTE信号，其各天线结构辐射的LTE信号的频段可以相同，也可以不同；也可以均用于辐射蓝牙信号。

可选的，第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128中，至少两个天线结构可用于辐射同一网络制式的信号。示例性的，位于电路板124两侧的第一天线结构125和第二天线结构126可用于辐射Sub 6G信号，位于电路板124两侧的第三天线结构127和第四天线结构128用于辐射LTE信号；位于电路板124两侧的第一天线结构125和第二天线结构126可用于辐射Sub 6G信号，位于电路板124两侧的第三天线结构127和第四天线结构128均用于辐射LTE信号和蓝牙信号。

需要说明的是，在本申请实施例中，对第一天线结构125、第二天线结构126、第三天线结构127和第四天线结构128所能够辐射的射频信号的网络制式和频段可以任意组合。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (20)

1.一种天线模组，其特征在于，包括：

水平极化辐射单元，具有第一信号辐射面；

垂直极化辐射单元，所述垂直极化辐射单元包括至少一垂直极化天线，所述垂直极化天线均具有第二信号辐射面，且所述垂直极化天线的第二信号辐射面与所述水平极化辐射单元的第一信号辐射面所在平面垂直设置；其中，

所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元中的一者用于全向辐射第一网络制式、第二网络制式的射频信号，所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元中的另一者用于全向辐射WiFi信号。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述垂直极化辐射单元包括多个所述垂直极化天线，各所述垂直极化天线的第二信号辐射面的朝向各不相同，且多个所述垂直极化天线环绕于所述水平极化辐射单元的周向间隔设置。

3.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，多个所述垂直极化天线环绕于所述水平极化辐射单元的周向等间距设置。

4.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括支撑件，所述水平极化辐射单元和所述垂直极化辐射单元均装设于所述支撑件，且各所述垂直极化天线沿在所述支撑件的外周间隔分布。

5.根据权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述支撑件包括支撑顶壁及多个支撑侧壁，多个所述支撑侧壁首尾顺次相连并围合形成收容腔，且所述支撑顶壁覆盖所述收容腔的一端，所述水平极化辐射单元设置于所述支撑顶部，每一所述支撑侧壁上设置有至少一所述垂直极化天线。

6.根据权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述支撑件包括支撑顶壁和圆周曲面侧壁，且所述圆周曲面侧壁和所述支撑顶壁围合形成收容腔，所述支撑顶壁上设置有所述水平极化辐射单元，所述圆周曲面侧壁上设置有多个均匀分布的所述垂直极化天线。

7.根据权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述支撑件为一体成型结构，或，所述支撑件为多个部件构成的装配结构。

8.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述水平极化辐射单元包括第一基板和多个水平极化辐射体，且多个所述水平极化辐射体轴对称或旋转对称设置在所述第一基板上。

9.根据权利要求8所述的天线模组，其特征在于，多个所述水平极化辐射体环绕排布在所述第一基板上。

10.根据权利要求8所述的天线模组，其特征在于，所述第一基板具有相对设置的第一表面和第二表面，其中，所述水平极化辐射单元包括3个以上呈旋转对称的水平极化辐射体，相邻两个所述水平极化辐射体之间的夹角相等，每一所述水平极化辐射体包括呈镜像对称的第一辐射组和第二辐射组，其中，所述第一辐射组和第二辐射组均位于第一表面，或，所述第一辐射组位于所述第一表面，所述第二辐射组位于所述第二表面。

11.根据权利要求10所述的天线模组，其特征在于，所述第一辐射组至少包括相互间隔设置的第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一辐射臂的长度大于所述第二辐射臂的长度；

所述第二辐射组至少包括相互间隔设置的第三辐射臂和第四辐射臂，所述第三辐射臂与所述第一辐射臂对应设置且用于辐射第一频段信号，所述第四辐射臂与所述第二辐射臂对应设置且用于辐射第二频段信号。

12.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括电路板，所述电路板分别与所述水平极化辐射单元、垂直极化辐射单元电性连接。

13.根据权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述水平极化辐射单元、垂直极化辐射单元在垂直于所述电路板的厚度方向的几何平面的正投影与所述电路板相间隔。

14.根据权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述垂直极化天线包括第二基板以及设置在所述第二基板上的垂直极化辐射体，其中，所述水平极化辐射单元相对于所述第二基板远离所述电路板设置。

15.根据权利要求14所述的天线模组，其特征在于，所述垂直极化辐射体包括：

第一WiFi辐射体，用于辐射WiFi 5G信号；

第二WiFi辐射体，用于辐射WiFi 2.4G信号。

16.根据权利要求15所述的天线模组，其特征在于，所述第一WiFi辐射体和第二WiFi辐射体旋转对称设置在所述第二基板上，且第一WiFi辐射体和第二WiFi辐射体均为偶极子天线。

17.根据权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括分别与电路板连接的第一天线结构、第二天线结构、第三天线结构和第四天线结构，其中，所述第一天线结构、所述第三天线结构间隔设置于所述电路板的一侧，所述第二天线结构、所述第四天线结构间隔设置于所述电路板的相背的另一侧，所述第一天线结构、第二天线结构、第三天线结构和第四天线结构用于辐射Sub 6G信号、蓝牙信号、LTE信号中的至少一种。

18.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述水平极化辐射单元用于全向辐射第一网络制式、第二网络制式的射频信号，所述垂直极化辐射单元用于全向辐射WiFi信号。

19.根据权利要求18所述的天线模组，其特征在于，所述第一网络制式的射频信号至少包括B40、B41频段的LTE信号，所述第二网络制式的射频信号至少包括N40、N41频段的NR信号。

20.一种客户前置设备，其特征在于，包括：壳体以及如权利要求1-19任一项所述的天线模组，所述天线模组容纳在所述壳体中。