CN117293544A - 天线单元、天线及通信装置 - Google Patents

Abstract

一种天线单元、天线及通信装置。本申请提供的天线单元包括堆叠设置的第一移相组件和第二移相组件，第一移相组件用于接收馈源的电流，并调节电流的相位，第二移相组件包括第一导体、第二导体及连接于第一导体与第二导体间的第一开关，第一导体用于接收来自第一移相组件的电流，第一导体上的电流经第一开关流入第二导体，第一开关用于调节电流的相位，第二导体用于辐射电磁波，电磁波由电流转化得到。本申请提供的天线单元通过多个堆叠设置的移相组件实现多比特移相功能，占据面积小，能够满足天线单元的小型化和集成化的需求。

Description

天线单元、天线及通信装置

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线单元、天线及通信装置。

背景技术

现有的可波束赋形的智能天线系统中，有源相控阵天线通过移相器调节天线的相位，并利用电磁的干涉叠加，在空间进行波束合成，实现空间的波束赋形。通过对天线的波束赋形，可以使通信系统提高系统抗干扰能力，增加传输距离、提高频谱利用率，使系统容量显著提升。

但是，有源相控阵天线的有源通道数量多，导致系统存在成本高，系统功耗大等问题。

发明内容

本申请的目的在于提供了一种天线单元、天线及通信装置。本申请提供的天线单元采用开关、液晶组件等调相组件来调节天线的相位，实现空间的波束赋形，调相组件的结构简单、成本低且功耗小，以使天线单元满足低成本和低功耗的需求。

第一方面，本申请提供一种天线单元。本申请提供的天线单元包括堆叠设置的第一移相组件和第二移相组件，第一移相组件用于接收馈源的电流，并调节电流的相位，第二移相组件包括第一导体、第二导体及连接于第一导体与第二导体间的第一开关，第一导体用于接收来自第一移相组件的电流，第一导体上的电流经第一开关流入第二导体，第一开关用于调节电流的相位，第二导体用于辐射电磁波，电磁波由电流转化得到。

在本申请中，通过堆叠设置的第一移相组件和第二移相组件实现2比特移相功能，第一移相组件和第二移相组件分别实现两种相位变化。与实现四种相位变化相比，采用简单的结构或者控制电路就可以分别实现两种相位变化，使其实现更加容易，因此，能够分别实现两种相位变化的第一移相组件和第二移相组件的设计难度低、且占据面积更小。而且将两个能够分别实现两种相位变化的第一移相组件和第二移相组件堆叠设置，使得天线单元的占据面积小，以满足天线单元的小型化和易于集成化的需求。

一些实现方式中，第一移相组件包括第三导体、第四导体及连接于第三导体与第四导体间的第二开关，第三导体用于接收馈源的电流，第三导体上的电流经第二开关流入第四导体，第二开关用于调节电流的相位，第四导体用于将电流传送至第一导体。

在本实现方式中，开关的结构简单、成本低且功耗小，以使天线单元满足低成本和低功耗的需求。

一些实现方式中，第四导体为环状结构，第二开关位于第四导体中部。

在本实现方式中，将第四导体设计为环状结构，并将第三导体和第二开关放置于第四导体中部，以实现第四导体和第三导体以及第二开关在平面上的复用，进一步减小第一移相组件的占据面积，并进而减小天线单元的占据面积。

一些实现方式中，第四导体为对称结构，第三导体包括第二馈点，馈源从第三导体的第二馈点馈入电流，第三导体的第二馈点位于第四导体的结构中心或偏离第四导体的结构中心。

在本实现方式中，第二馈点可以位于第四导体的结构中心，从第二馈点分别流向第三段和第四段的两路电流等幅反相，也即第一电流和第二电流等幅反相，从而使得第一移相结构能够实现0°和180°的相位变化。

一些实现方式中，第二导体为环状结构，第一开关位于第二导体中部。

在本实现方式中，将第二导体设计为环状结构，并将第一导体和第一开关放置于第二导体中部，以实现第二导体和第一导体以及第一开关在平面维度上的复用，进一步减小第一移相组件的占据面积，并进而减小天线单元的占据面积。

一些实现方式中，第二导体为对称结构，第一导体包括第一馈点，第四导体从第一导体的第一馈点馈入电流，第一导体的第一馈点偏离第二导体的结构中心。

在本实现方式中，第一馈点与第二导体的第一侧边和与二侧边之间的距离存在差值，则第三电流和第四电流从第一馈点流向第二导体的路径的直线距离不同，从而使得第三电流和第四电流之间产生相位差。此外，第一馈点与第二导体的第一侧边和第二侧边之间的距离的差值不同，第三电流和第四电流之间的相位差也不同，通过设计差值，能够控制第三电流和第四电流之间的相位差，也即控制第二移相组件产生的相位变化。

一些实现方式中，第一导体包括相对设置的第一侧边和第二侧边，第一导体的第一馈点与第一导体的第一侧边之间的距离为第一距离，第一导体的第一馈点与第一导体的第二侧边之间的距离为第二距离，第一距离与第二距离之间的差值D满足：0.05个工作波长≤D≤0.25个工作波长。

在本实现方式中，将第一距离和第二距离的差值D控制在0.05个工作波长和0.25个工作波长之间，能够使得第二移相组件实现0°和180°/n1的多种相位变化，其中，n1为大于等于2的正整数。

一些实现方式中，天线单元还包括第一控制电路，和/或第二控制电路，第一控制电路与第一开关连接，第一控制电路用于改变第一开关的状态；第二控制电路与第二开关连接，第二控制电路用于改变第二开关的状态。

在本实现方式中，第一控制电路能够响应于调相指令，向第三独立开关和第四独立开关分别发送电流，以使得第三独立开关和第四独立开关具有不同的通断状态，从而实现不同的相位变化。第二控制电路响应于调相指令，控制第二开关的状态，改变电流的相位，以使第一移相组件实现第一次调相。

一些实现方式中，第一移相组件包括第四导体和液晶移相组件，液晶移相组件位于第四导体朝向第二导体的一侧，第四导体用于接收馈源的电流，并将电流传送至第一导体，液晶移相组件用于调节电流的相位。

在本实现方式中，液晶移相组件用于调节第四导体发出的电磁波的相位，从而调节电流的相位。

一些实现方式中，液晶移相组件包括液晶层和两个电极，两个电极用于调节液晶层的介电常数，两个电极位于液晶层的同侧或相对两侧。

在本实现方式中，通过在两个电极之间施加连续的电压，能够使得液晶层的介电常数实现连续变化，并进而使得电流发生连续的相位变化，理论上可以具有无数种相位变化，本申请对此不作限定。

一些实现方式中，第一移相组件还包括耦合导体，耦合导体位于第四导体朝向第二导体的一侧，第四导体用于辐射电磁波，耦合导体用于将接收到的电磁波转化为电流，并将电流传送至第一导体。

在本实现方式中，第四导体可以用于辐射电磁波，电磁波由电流转化得到。耦合导体用于将接收到的电磁波转化为表面电流，并将表面电流传送至第一导体。

一些实现方式中，第二导体、第四导体和耦合导体中至少存在一者为圆形环状结构或多边形环状结构。

一些实现方式中，天线单元还包括金属层，金属层位于耦合导体和第二导体之间。

在本实现方式中，金属层既可以用于反射耦合导体向上辐射的电磁波，起到屏蔽作用；也可以用于反射第一导体和第二导体向下辐射的电磁波，提升第一导体和第二导体的辐射性能，从而提升天线单元的辐射性能。示例性的，金属层可以设置于第二基板和第三基板之间。

一些实现方式中，第一移相组件还包括介质件，介质件固定于第四导体和耦合导体之间，介质件在垂直于第二导体所在平面的方向上的尺寸小于或等于0.5个工作波长。

在本实现方式中，介质件位于耦合导体和第四导体之间，起到阻抗匹配的作用，减少损耗，从而提升第四导体和耦合导体之间的电流的传输效率。

一些实现方式中，介质件中部设有安装槽或安装孔，第四导体位于安装槽或安装孔的中部。

在本实现方式中，第二开关可以位于介质件的中部，以实现第二开关与介质件的高度复用。此外，介质件还可以将第四导体辐射的电磁波约束在中部空间内，增加耦合传输的效率。

第二方面，本申请还提供一种天线单元。本申请提供的天线单元包括第二移相组件和多个第一移相组件。

在本申请中，天线单元通过堆叠设置的多个第一移相组件和第二移相组件实现多比特移相功能，单独设计多个能够实现两种相位变化的移相组件就可以轻易实现多比特移相功能，且多个移相组件堆叠设置，在实现多比特移相功能的同时，占据面积小，能够满足天线单元的小型化和集成化的需求。

第三方面，本申请还提供一种天线。本申请提供的天线包括多个天线单元。

在本申请中，天线的天线单元具有小型化和易于集成化的特点，当多个天线单元排布成阵列时，相邻的两个天线单元的结构中心的距离较小，从而使得天线具有较大的扫描角度，具有较好的扫描性能。

第四方面，本申请还提供一种通信装置。本申请提供的通信装置包括天线单元。

在本申请中，通信装置的天线单元通过堆叠设置的多个第一移相组件和第二移相组件实现多比特移相功能，单独设计多个能够实现两种相位变化的移相组件就可以轻易实现多比特移相功能，设计难度低、且占据面积更小，以满足天线单元的小型化和易于集成化的需求。

第五方面，本申请还提供一种通信装置。本申请提供的通信装置包括天线。

在本申请中，通信装置的天线具有较大的扫描角度和较好的扫描性能。

附图说明

图1是本申请提供的基站在一些实施例中的结构示意图；

图2是本申请提供的由多个天线单元组成的通信系统在一些实施例中的示意图；

图3是能够实现多比特移相功能的天线单元在一些实施例中的相位变化示意图；

图4是本申请提供的天线单元在一些实施例中的结构示意图；

图5是图4所示天线单元的结构分解示意图；

图6是图5所示第三导体和第四导体的结构示意图；

图7是图6所示第三导体和第四导体在第一平面上的投影示意图；

图8是图7所示第四导体在其他一些实施例中的投影示意图；

图9是图5所示第三导体、第四导体和第二开关的结构示意图；

图10是图9所示结构在第一平面上的投影示意图；

图11是图5所示部分结构在一些实施例中的示意图；

图12是图5所示部分结构的示意图；

图13是图12所示结构处于装配形态时的内部示意图；

图14是图4所示部分结构示意图；

图15是图14所示部分结构处于装配形态时的内部示意图；

图16是图5所示耦合导体在第一平面上的投影示意图；

图17是图5所示部分结构在一些实施例中的示意图；

图18是图17所示结构处于装配形态时的内部示意图；

图19是图5所示第一导体和第二导体的结构示意图；

图20是图19所示第一导体和第二导体在第一平面上的投影示意图；

图21是图5所示第一导体、第二导体和第一开关的结构示意图；

图22是图21所示结构在第一平面上的投影示意图；

图23是图5所示部分结构在一些实施例中的示意图；

图24是图5所示天线单元的部分分解结构示意图；

图25为图24所示部分结构的内部示意图；

图26是图24所示结构处于装配形态时的内部示意图；

图27是图26所示部分结构在其他一些实施例中的内部示意图；

图28是图4所示天线单元在其他一些实施例中的结构示意图；

图29是本申请提供的一种天线在一些实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个。此外，本文中的“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。再者，本文中的“固定”也应做广义理解，例如，“固定”可以是直接固定，也可以通过中间媒介间接固定。术语“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，工作波长为所述天线单元的中心频率对应的工作波长。可理解地，天线单元在一定的频率范围内工作，天线单元工作在中心频率时，天线单元的阻抗最小，效率最高，输送的功率最大。

本申请提供一种具有无线通信功能的通信装置。示例性的，通信装置可以是终端设备、或者是网络设备、或者是为用于实现终端设备的功能的其他部件、或者是为用于实现网络设备的功能的其他部件。终端设备包括但不限于手机，平板电脑(portabe androiddevice，PAD)，可穿戴设备，车载或手持式导航设备，车载或手持式对讲机，定位设备等电子产品；基站100、自动(无人)驾驶汽车、无人机、卫星等设备；计算机领域的笔记本、个人计算机(personal computer，PC)、服务器、显示器以及各种电脑的外部设备；网络通信领域的手机、电话以及其它各种终端和终端设备；消费电子领域的家电和各种数码产品；工业控制领域中的工业个人计算机、各类仪器仪表和各类控制设备等；以及自动驾驶汽车、无人机等人工智能领域的设备。

网络设备包括但不限于：5G中的基站(g nodeB，gNB)、长期演进(long termevolution，LTE)系统中的演进型节点B(evolved node B，eNB)、无线网络控制器(radionetwork controller，RNC)、云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)系统下的无线控制器、基站控制器(base station controller，BSC)、家庭基站(例如，homeevolved nodeB，或home node B，HNB)、基带单元(baseBand unit，BBU)、传输点(transmitting and receiving point，TRP)、发射点(transmitting point，TP)、移动交换中心、全球移动通信系统(global aystem for mobile communication，GSM)或码分多址(code division multiple access，CDMA)网络中的基站收发信台(base transceiverstation，BTS)，也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)中的节点基站(nodebase station，NB)，还可以是LTE中的演进型(evolutional)NB(eNB或eNodeB)，还可以是未来6G网络中的基站设备或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network，PLMN)中的接入网设备，还可以是可穿戴设备或车载设备。

本申请以通信装置是基站100为例进行说明。请参阅图1，图1是本申请提供的基站100在一些实施例中的结构示意图。

基站100也可称为公用移动通信基站100，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话等终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。一些实施例中，基站100可以包括天线10。

其中，天线10用于发射和接收电流。天线10可以包括多个天线单元1，多个天线单元1阵列排布，以形成多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)系统。天线单元1数倍于多输入多输出系统可以成为大规模多输入多输出(massive MIMO,MM)或大规模多用户多输入多输出(multi-user MIMO，MU-MIMO)系统。示例性的，大规模多输入多输出系统可以包括数十或数百个天线单元1。

示例性的，天线单元1可以作为信号接收端，也可以作为信号发射端。多个天线单元1能够增加天线10的信道容量，提升基站100的信息传输速度。可理解地，信道容量是指在一个信道中能够可靠地传送信息时可达速率的最小上界，也即多输入多输出系统的信道容量是指在多输入多输出系统中能够可靠地传送信息时可达速率的最小上界。多输入多输出系统的信道容量体现了天线单元1的信息传输速度，天线单元1的信道容量越大，信息传输速度越快，信息传输能力越强。

示例性的，多个天线单元1可以彼此独立工作，也可以组合工作。天线10中的每个天线单元1可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线单元1还可以复用，以提高天线10的利用率，满足小型化和集成化的需求。

一些实施例中，天线单元1用于将发射机馈给的导行电磁波转换为空间的电磁波,或者把电磁波转化为导行电磁波并输送到接收机。其中，沿一定途径(比如线缆、传输线)传播的电磁波为导行电磁波。经过调制的，拥有一定发射频率的电磁波为电流。

示例性的，通过对天线单元1的电尺寸进行设计，天线单元1可以工作在现有的任意一种或多种频段范围内，例如：现有的频段可以包括应用于低频窄带通信技术的低频频段(400MHz至433MHz，868MHz至960MHz)；应用于北斗、全球定位系统(global positioningsystem,GPS)等卫星搜索定位的频段(1575.42MHz、1227.60MHz、1561MHz和1207MHz)；还可以包括2G频段(1800MHz GSM)、WiFi/Bluetooth频段(2400MHz)、4G频段(1880MHz至1900MHz、2320MHz至2370MHz、2575MHz至2635MHz)、5G频段(3300MHz至3400MHz、3400MHz至3600MHz、4800MHz至5000MHz)、6G频段(100GHz至10THz)等。其中，6G，即第六代移动通信标准或第六代移动通信技术。6G的数据传输速率可能达到5G的数十或数百倍，时延缩短到5G的十分之一，在峰值速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力等方面优于5G。天线单元1还可以工作在本申请未列出的其他现有频段范围内，也可以工作在未来可能新增的频段范围内，本申请对此不作限定。

示例性的，天线单元1可以为可重构天线。可重构天线可以包括PIN二极管(positive-intrinsic-negative diode)开关、变容二极管、微机电系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)开关、液晶材料等调谐材料，调谐材料可以改变可重构天线的相位、频率和/或方向图特性。其中，PIN二极管可以是具有P-I-N(positive-intrinsic-negative)结构的二极管，P-I-N结构可以是在P(positive)和N(negative)半导体材料之间加入一薄层低掺杂的本征(intrinsic)半导体层。调谐材料的结构简单、成本低且功耗小，以使天线单元1满足低成本和低功耗的需求。

请参阅图2，图2是本申请提供的由多个天线单元1组成的通信系统在一些实施例中的示意图。

本申请以天线单元1为相位可重构天线为例进行说明。示例性的，可重构天线可以包括如下频率可重构天线、方向图可重构天线、极化可重构天线、相位可重构和混合型的可重构天线等任意一种或多种。

示例性的，电流通入多个天线单元1，电流可以通过分工器等装置分为与多个天线单元1数量相同的多路电流，多路电流分别通入多个天线单元1。天线单元1能够通过调谐材料调节电流的相位、频率和/或方向图特性，并由天线单元1转化为电磁波辐射出去。多个天线单元1辐射的电磁波能够利用电磁的干涉叠加，在空间进行波束合成，实现空间的波束赋形，从而提高通信系统抗干扰能力，增加传输距离、提高频谱利用率，使系统容量显著提升，适用于可波束赋形的智能天线系统中。

本申请提供的天线单元1能够改变电流的相位，实现多比特(bit)移相功能，例如：1比特、2比特、4比特、或N比特等。其中，“比特”是借用计算机的专业术语。1比特表示经过一次调相，能够实现两种相位变化。N比特表示经过N次调相，能够实现2^N种相位变化，N为大于或等于1的正整数。具体地，天线单元1具有N比特移相功能，则可以认为天线单元1能够通过对电流进行N次调相，使电流具有2^N种相位变化。

需要说明的是，天线单元1也可以实现单数的相位变化，例如：三种、五种等，本申请对此不作限定。实现单数的相位变化不用“比特”表示。示例性的，若天线单元1能够进行两次调相，且两次调相具有相同的相位变化，则天线单元1可以实现三种相位变化。例如：第一次调相具有0°和90°相位变化，第二次调相具有0°和90°相位变化，则经过两次调相，天线单元1可以实现0°、90°和180°这三种相位变化。

示例性的，天线单元1可以通过多个移相组件来实现多比特移相功能。移相组件可以用于对电流进行调相，使电流具有两种或多于两种的相位变化。具有多比特移相功能的天线单元1的具体实现方式将在后文结合附图进行示例性说明。

请参阅图3，图3是能够实现多比特移相功能的天线单元1在一些实施例中的相位变化示意图。

示例性的，多个移相组件可以包括第一个移相组件、第二个移相组件···第N个移相组件，以使天线单元1实现N比特移相功能。每个移相组件均可以使电流具有两种相位变化，每个移相组件产生不同的相位变化。例如：第一个移相组件能够使电流具有0°和180°的相位变化，第二个移相组件能够使电流具有0°和90°的相位变化，第N个移相组件能够使电流具有0°和360°/2^N的相位变化。

如图3所示，电流经第一个移相组件的第一次调相后具有0°和180°的相位变化。具有0°相位的电流经第二个移相组件的第二次调相后，具有0°和90°的相位变化；具有180°相位的电流经第二个移相组件的第二次调相后，具有180°和270°的相位变化。也即，电流经二次调相后，具有0°、90°、180°和270°这4种相位变化。以此类推，电流依次经过第N个移相组件的N次调相后，具有2^N种相位变化，实现N比特移相功能。

本申请以天线单元1包括两个移相组件，并通过两个移相组件实现2比特移相为例进行说明。在其他一些实施例中，天线单元1也可以实现多比特移相，本申请对此不作限定。以下结合附图对天线单元1的具体结构进行示例性说明。

请参阅图4，图4是本申请提供的天线单元1在一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，天线单元1可以包括堆叠设置的第一移相组件11和第二移相组件12，第一移相组件11用于接收馈源的电流，并调节电流的相位，第二移相组件12可以用于接收来自第一移相组件11的电流，调节电流的相位，并将电流转化为电磁波辐射出去。需要说明的是，在本申请中，两个或两个以上结构沿垂直于第一平面的方向依次放置，且两个或两个以上结构在第一平面上的投影有重叠部分，则可以认为两个或两个以上结构“堆叠”设置。

现有技术中，可重构天线实现2比特移相功能时，通常需要通过在同一平面内设置复杂的控制电路来实现四种相位变化。在本申请中，天线单元1通过堆叠设置的第一移相组件11和第二移相组件12实现2比特移相功能，第一移相组件11和第二移相组件12分别实现两种相位变化。与实现四种相位变化相比，采用简单的结构或者控制电路就可以分别实现两种相位变化，使其实现更加容易，因此，能够分别实现两种相位变化的第一移相组件11和第二移相组件12的设计难度低、且占据面积更小。而且将两个能够分别实现两种相位变化的第一移相组件11和第二移相组件12堆叠设置，使得天线单元1的占据面积小，以满足天线单元1的小型化和易于集成化的需求。

在本申请中，部件的结构中心可以是部件外轮廓围成的几何区域的形心。此外，部件外轮廓围成的几何区域的形心周围的区域也可以认为是部件的结构中心。示例性的，在本申请中，部件外轮廓围成的几何区域的形心周围在0.05个工作波长的范围内的区域均可以认为是部件的结构中心。

在其他一些实施例中，天线单元1也可以包括堆叠设置的三个或多于三个移相组件，以实现3比特或更多比特移相功能。对于需要实现3比特或更多比特移相功能的天线单元1来说，如果采用在同一平面内设置复杂的控制电路来实现更多种相位变化的难度更大，且控制电路的设计难度和占据面积也更大。而本申请则需单独设计多个能够实现两种相位变化的移相组件就可以轻易实现3比特或更多比特移相功能。

以下将结合附图对第一移相组件11和第二移相组件12的具体实现方式进行示例性说明。

请参阅图5,图5是图4所示天线单元1的结构分解示意图。

一些实施例中，天线单元1可以包括电路板111、接地层112、第一基板113、第三导体114、第四导体115、第二开关116、第二控制电路117及第一馈电件118。电路板111和第一基板113层叠设置，接地层112和第四导体115相背地位于第一基板113的相对两侧，第三导体114和第四导体115位于第一基板113的同侧。第三导体114用于接收馈源的电流，第三导体114上的电流经第二开关116流入第四导体115，第二开关116用于调节电流的相位。需要说明的是，在本申请中，两个或两个以上的层状结构沿垂直于第一平面的方向依次放置，且两个或两个以上的层状结构在第一平面上的投影有重叠部分，则可以认为两个或两个以上的层状结构“层叠”设置。此外，“相对”表示面对面的方位关系。例如：部件的任意的两个面对面的位置则可以认为是部件的“相对两侧”，两个部件具有面对面的方位关系则可以认为两个部件“相对设置”。

其中，电路板111可以与馈源(图未示)和第三导体114连接，用于将馈源发出的电流输送至第三导体114。

其中，接地层112可以用于反射第四导体115辐射的电磁波，使得第四导体115辐射的电磁波尽可能多的向背向接地层112的方向传播，从而提升天线单元1的辐射性能。接地层112还可以起到屏蔽作用，避免位于接地层112下侧的电磁装置产生的电磁波对第四导体115造成干扰。

此外，接地层112、第一基板113、第三导体114以及第四导体115可以形成微带天线结构。微带天线具有剖面低、尺寸小、重量轻和易于集成化的特点。此外，还可以通过设计第三导体114以及第四导体115的形状以及两者的相对位置，实现不同的极化效果，改变微带天线的辐射特性。

示例性的，接地层112、第一基板113、第三导体114以及第四导体115可以为一体结构，例如：第一基板113可以为双侧覆铜的绝缘基板，第三导体114以及第四导体115可以通过刻蚀在覆铜表面形成特定图案得到，以简化制作流程和成本，提高效率。

在其他一些实施例中，第三导体114以及第四导体115也可以采用贴片结构、或其他立体的天线振子结构，本申请对此不作限定。

其中，第二控制电路117用于控制第二开关116的通断，从而改变电流的流动路径，起到调节电流相位的作用。

一些实施例中，天线单元1还可以包括介质件119、耦合导体120、第二基板121、接地件122、第二馈电件123、金属层124、第三基板125、第一导体126、第二导体127、第一开关128及第一控制电路129。耦合导体120位于第四导体115上侧，第四导体115可以通过耦合导体120将电流传送至第一导体126。具体地，第四导体115可以用于辐射电磁波，电磁波由电流转化得到。耦合导体120用于将接收到的电磁波转化为表面电流，并将表面电流传送至第一导体126。可理解地，在本申请中，第四导体115朝向第二导体127的一侧为第四导体115的“上侧”。在其他一些实施例中，第四导体115也可以通过金属化过孔等结构与第一导体126直接连接，将电流传送至第一导体126，本申请对此不作限定。

在本实施例中，接地层112的设置使得第四导体115辐射的电磁波尽可能多的向第四导体115的上侧传播，耦合导体120位于第四导体115的上侧，使得耦合导体120能够接收到第四导体115向上辐射的电磁波和经过接地层112反射的电磁波，从而提升电磁波在第四导体115和耦合导体120之间的传输效率。

其中，介质件119位于耦合导体120和第四导体115之间，起到阻抗匹配的作用，减少损耗，从而提升第四导体115和耦合导体120之间的电流的传输效率。

其中，第二基板121可以固定于介质件119背向第四导体115的一侧，耦合导体120可以设置于第二基板121朝向第四导体115的一侧。

其中，第三基板125固定于第二基板121的上侧。第一导体126和第二导体127可以位于第三基板125背向耦合导体120的一侧。第一导体126用于接收来自耦合导体120的电流，第一导体126上的电流经第一开关128流入第二导体127，第一开关128用于调节电流的相位，第二导体127用于辐射电磁波，电磁波由电流转化得到。示例性的，第一导体126可以通过金属化过孔等结构与耦合导体120连接，以接收耦合导体120的表面电流。

其中，第二馈电件123连接于耦合导体120和第一导体126之间，用于将耦合导体120的电流输送至第一导体126，再由第一导体126经过第一开关128流向第二导体127。

其中，金属层124位于耦合导体120和第二导体127之间。金属层124既可以用于反射耦合导体120向上辐射的电磁波，起到屏蔽作用；也可以用于反射第一导体126和第二导体127向下辐射的电磁波，提升第一导体126和第二导体127的辐射性能，从而提升天线单元1的辐射性能。示例性的，金属层124可以设置于第二基板121和第三基板125之间。

示例性的，第二基板121、金属层124以及第三基板125可以为一体结构，例如：第二基板121、金属层124及第三基板125可以通过两片双侧覆铜的绝缘基材层压得到，耦合导体120、第一导体126及第二导体127可以通过刻蚀在覆铜表面形成特定图案得到，以简化制作流程和成本，提高效率。

其他一些实施例中，第二基板121、金属层124以及第三基板125也可以采用其他结构，本申请对此不作限定。

在其他一些实施例中，耦合导体120、第一导体126及第二导体127也可以采用贴片结构、或其他立体的天线振子结构，本申请对此不作限定。

其中，接地件122可以连接于耦合导体120和金属层124之间，起到接地作用。

此外，金属层124、第三基板125、第一导体126以及第二导体127可以形成微带天线结构。微带天线具有剖面低、尺寸小、重量轻和易于集成化的特点。此外，还可以通过设计第一导体126和第二导体127的形状以及两者的相对位置，实现不同的极化效果，改变微带天线的辐射特性。

其中，第一控制电路129用于控制第一开关128的通断，从而改变电流的流动路径，起到调节电流相位的作用。

示例性的，第一开关128和/或第二开关116可以为两个独立开关，例如：PIN二极管开关、变容二极管、MEMS开关等。

示例性的，两个独立开关可以分别对应于两个控制电路，由两个控制电路分别控制两个独立开关的通断状态。

在其他一些实施例中，第一开关128和/或第二开关116也可以为单刀双掷开关，单刀双掷开关可以对应于一个控制电路。

示例性的，第一控制电路129和第二控制电路117可以采用相同的结构，也可以采用不同的结构；可以采用相同的材料，也可以采用不同的材料，本申请对此不作限定。

请结合参阅图4和图5，一些实施例中，第一移相组件11可以包括第三导体114、第四导体115及连接于第三导体114与第四导体115间的第二开关116，第三导体114用于接收馈源的电流，第三导体114上的电流经第二开关116流入第四导体115，第二开关116用于调节电流的相位，第四导体115用于将电流传送至第一导体126。第二移相组件12可以包括第一导体126、第二导体127及连接于第一导体126与第二导体127间的第一开关128，第一导体126用于接收来自第一移相组件11的电流，第一导体126上的电流经第一开关128流入第二导体127，第一开关128用于调节电流的相位，第二导体127用于辐射电磁波，电磁波由将电流转化得到为电磁波、并辐射出去。

在本申请中，第一移相组件11可以用于接收馈源的电流，并通过第二开关116实现两种相位变化，第二移相组件12可以用于接收来自第一移相组件11的电流，并通过第一开关128实现两种相位变化。第一移相组件11和第二移相组件12分别实现两种相位变化，从而使得天线单元1实现2比特移相功能，且第一移相组件11和第二移相组件12的结构简单，占据面积小，使得天线单元1具有小型化和易于集成化的优点。

在其他一些实施例中，第一移相组件11和/或第二移相组件12也可以通过采用液晶等调相材料，实现连续调相，理论上可以具有无数种相位变化，本申请对此不作限定。第一移相组件11和/或第二移相组件12也可以通过采用液晶等调相材料实现两种相位变化。

需要说明的是，第一移相组件11和/或第二移相组件12也可以包括基板和/或介质件等支撑结构。支撑结构可以位于相邻的两个金属件之间，起到支撑和绝缘的作用。

以下将结合附图对第一移相组件11的各个部件的结构、各个部件之间的连接方式以及第一移相组件11与电路板111的连接结构进行示例性说明。

请参阅图6和图7，图6是图5所示第三导体114和第四导体115的结构示意图，图7是图6所示第三导体114和第四导体115在第一平面上的投影示意图。在本申请中，第一平面平行于第二导体127所在的平面。

一些实施例中，第四导体115可以为环状结构，第三导体114可以位于第四导体115中部。第三导体114可以具有第二馈点1140，馈源从第三导体114的第二馈点1140将电流馈入。需要说明的是，第四导体115是首尾相连的结构，可以是圆形环状结构或多边形环状结构(例如，矩形环状结构)，也可以是其他形状，本申请对此不作限定。

示例性的，第四导体115也可以不是环状结构，例如：第四导体115也可以是圆形或多边形等结构，本申请对此不作限定。

示例性的，第四导体115可以为对称结构，第二馈点1140可以位于第四导体115的结构中心。

请结合参阅图7和图8，图8是图7所示第四导体115在其他一些实施例中的投影示意图。

示例性的，如图7所示，第四导体115的宽度可以是均匀的。可理解地，在本申请中，存在从环状结构的结构中心发出的朝向环状结构外部的射线，射线与环状结构的内侧边缘有第一交点，射线与环状结构的外侧边缘有第二交点，环状结构的宽度为第一交点与第二交点之间的距离。在本实施例中，第四导体115的宽度可以是均匀的，也即第四导体115在其环绕方向上的任意区段的宽度均相等。在本申请中，第四导体115的宽度均匀，可以认为第四导体115为对称结构。

在其他一些实施例中，如图8所示，第四导体115的宽度也可以是不均匀的，也即第四导体115在其环绕方向上至少存在部分区段的宽度与其他区段的宽度不相等，且存在一定差值，例如：0.01工作波长、0.03工作波长等。在本申请中，第四导体115的宽度不均匀，且第四导体115在其环绕方向上至少存在部分区段的宽度与其他区段的宽度存在一定差值，这种情况也可以认为第四导体115为对称结构。

请结合参阅图9和图10，图9是图5所示第三导体114、第四导体115和第二开关116的结构示意图，图10是图9所示结构在第一平面上的投影示意图。其中，图10中第二开关116的投影区域用虚线表示。

一些实施例中，第二开关116可以连接于第三导体114与第四导体115之间。第三导体114上的电流经第二开关116流入第四导体115。

示例性的，第二开关116可以位于第四导体115中部。在本申请中，将第四导体115设计为环状结构，并将第三导体114和第二开关116放置于第四导体115中部，以实现第四导体115和第三导体114以及第二开关116在平面上的复用，进一步减小第一移相组件11的占据面积，并进而减小天线单元1的占据面积。

示例性的,第二开关116可以包括第一独立开关1161和第二独立开关1162。第四导体115具有相对的第三段1151和第四段1152。第一独立开关1161连接于第二馈点1140与第三段1151之间，第二独立开关1162连接于第二馈点1140与第四段1152之间。当第一独立开关1161连通，第二独立开关1162关断，电流从第二馈点1140流向第三段1151，形成第一电流；第一独立开关1161关断，第二独立开关1162连通，电流从第二馈点1140流向第四段1152，形成第二电流。第二馈点1140可以位于第四导体115的结构中心，从第二馈点1140分别流向第三段1151和第四段1152的两路电流等幅反相，也即第一电流和第二电流等幅反相，从而使得第一移相结构能够实现0°和180°的相位变化。示例性的，将第一电流作为基准，也即，第一电流具有0°相位；第二电流与第一电流等幅反相，也即，第二电流具有180°相位。

请参阅图11，图11是图5所示部分结构在一些实施例中的示意图。图11示出了第三导体114、第四导体115、第二开关116、第二控制电路117及第一馈电件118在一些实施例中的结构。

一些实施例中，第二控制电路117可以为两个，两个第二控制电路117间隔地连接于第四导体115。第二控制电路117能够响应于调相指令，向第一独立开关1161和第二独立开关1162分别发送电流，以使得第一独立开关1161和第二独立开关1162具有不同的通断状态，从而实现不同的相位变化。

示例性的，第二控制电路117发出的电流可以是直流电。第二控制电路117发出的直流电经第四导体115流向第一独立开关1161或第二独立开关1162，以使得第一独立开关1161和第二独立开关1162具有不同的通断状态。

在其他一些实施例中，第二控制电路117还可以与第二开关116连接，本申请对此不作限定。

示例性的，第二开关116可以位于第三导体114的上侧，也可以位于第三导体114的下侧，本申请对此不作限定。

请结合参阅图11、图12和图13，图12是图5所示部分结构的示意图，图13是图12所示结构处于装配形态时的内部示意图。图12示出了第三导体114、第四导体115、第二开关116、第二控制电路117、第一馈电件118、电路板111、接地层112及第一基板113的结构。

如图13所示，第一馈电件118连接于电路板111和第三导体114之间，用于将来自馈源的电流输送至第三导体114，再由第三导体114经过第二开关116流向第四导体115。

示例性的，请结合参阅图11和图13，第二控制电路117可以与电路板111连接。第二控制电路117可以包括位于电路板111的第一段1171和连接于电路板111和第四导体115之间的第二段1172。其中，第二控制电路117的第一段1171可以是电路板111的引脚和/或引线等导电结构，第二控制电路117的第二段1172可以是形成于第一基板113的金属化过孔。

在其他一些实施例中，第二控制电路117的第二段1172也可以是金属线或金属柱等其他结构，只要能实现在电路板111和第二开关116之间传输电流即可。

示例性的，第二控制电路117的第二段1172从电路板111穿过金属层124与第四导体115连接。第二控制电路117的第二段1172与接地层112间隔设置，防止短路。

一些实施例中，请结合参阅图11和图13，第一馈电件118可以包括位于电路板111的第一段1181和连接于电路板111和第三导体114之间的第二段1182。其中，第一馈电件118的第一段1181可以是电路板111的引脚，第一馈电件118的第二段1182可以是形成于第一基板113的金属化过孔。

在其他一些实施例中，第一馈电件118的第二段1182也可以是金属线或金属柱等其他结构，只要能实现在电路板111和第三导体114之间传输电流即可。

在其他一些实施例中，第一馈电件118也可以采用探针等结构，本申请对此不作限定。

示例性的，第一馈电件118的第二段1182从电路板111穿过接地层112与第三导体114连接。第一馈电件118的第二段1182与接地层112间隔设置，防止短路。

在本申请中，馈源输出的电流通过电路板111传输至第一馈电件118，由第一馈电件118馈入第三导体114。第二控制电路117响应于调相指令，控制第二开关116的状态，改变电流的相位，以使第一移相组件11实现第一次调相。

以下将结合附图对耦合导体120及耦合导体120与第一移相组件11和第二移相组件12的连接结构进行示例性说明。

请参阅图14，图14是图4所示部分结构示意图。图14示出了图12所示结构的组装结构、介质件119及耦合导体120在一些实施例中的结构。

一些实施例中，介质件119可以为中空结构。第四导体115可以位于介质件119的中部。第二开关116可以位于介质件119的中部，以实现第二开关116与介质件119的高度复用。此外，介质件119还可以将第四导体115辐射的电磁波约束在中部空间内，增加耦合传输的效率。

示例性的，介质件119可以设有安装槽或安装孔，安装槽的开口朝向第四导体115，第四导体115位于安装槽或安装孔的中部。

在其他一些实施例中，介质件119还可以包括多个介质柱，例如：三个、四个或其他数量。多个介质柱支撑于第四导体115和耦合导体120之间，示例性的，多个介质柱可以固定于第一基板113和第二基板121之间。此外，介质件119还可以填充于第四导体115和耦合导体120之间，本申请对此不作限定。

请结合参阅图14和图15，图15是图14所示部分结构处于装配形态时的内部示意图。

一些实施例中，介质件119在垂直于第二导体127所在平面的方向上的尺寸H小于或等于0.5个工作波长。

在本申请中，通过设计介质件119在垂直于第二导体127所在平面的方向上的尺寸H可以控制第四导体115和耦合导体120之间的距离。由于第四导体115和耦合导体120之间通过耦合馈电的方式传输电流，第四导体115和耦合导体120之间的距离过大会降低传输效率。将介质件119在垂直于第二导体127所在平面的方向上的尺寸H限定在小于或等于0.5个工作波长的范围内，能够保证第四导体115和耦合导体120之间的传输效率。

请参阅图16，图16是图5所示耦合导体120在第一平面上的投影示意图。

一些实施例中，耦合导体120可以包括环状导体1201和位于环状导体1201中部的金属件1202，金属件1202与环状导体1201连接。金属件1202可以具有第三馈点1203，第三馈点1203可以位于环状导体1201的结构中心。耦合导体120上的电流可以从第三馈点1203流出。在其他一些实施例中，第三馈点1203还可以偏离环状导体1201的结构中心设置。

示例性的，环状导体1201可以为对称结构，第三馈点1203可以位于环状导体1201的结构中心。

示例性的，环状导体1201是首尾相连的结构，可以是圆形环状结构或多边形环状结构(例如，矩形环状结构)，也可以是其他形状，本申请对此不作限定。在其他一些实施例中，环状导体1201也可以为其他结构，本申请对此不作限定。

示例性的，环状导体1201的宽度可以是均匀的。在其他一些实施例中，环状导体1201的宽度也可以是不均匀的，这种情况也可以认为环状导体1201为对称结构。

示例性的，耦合导体120的环状导体1201的结构中心和第四导体115的结构中心在第一平面上的投影可以重合，以保证耦合导体120和第四导体115之间通过耦合馈电的方式传输电流的效率。

请结合参阅图17和图18，图17是图5所示部分结构在一些实施例中的示意图，图18是图17所示结构处于装配形态时的内部示意图。图17示出了图12所示结构、介质件119、耦合导体120、接地件122、第二馈电件123、第二基板121及金属层124的结构。

一些实施例中，接地件122可以为两个，两个接地件122间隔地连接于金属层124。接地件122也可以为一个、三个或多于三个，本申请对此不作限定。

一些实施例中，第二馈电件123可以是形成于第二基板121的金属化过孔。在其他一些实施例中，第二馈电件123也可以是金属线或金属柱等其他结构，只要能实现在耦合导体120和第一导体126之间传输电流即可(请参阅图5)。

示例性的，第二馈电件123从耦合导体120穿过金属层124与第一导体126连接(请参阅图5)。第二馈电件123与金属层124间隔设置，防止短路。

以下将结合附图对第二移相组件12的各个部件的结构、各个部件之间的连接方式以及第二移相组件12与第一移相组件11的连接结构进行示例性说明。

请参阅图19和图20，图19是图5所示第一导体126和第二导体127的结构示意图，图20是图19所示第一导体126和第二导体127在第一平面上的投影示意图。

一些实施例中，第二导体127可以为环状结构，第一导体126可以位于第二导体127中部。第一导体126可以具有第一馈点1260，第一移相组件11从第一导体126的第一馈点1260将电流馈入。需要说明的是，第二导体127是首尾相连的结构，可以是圆形环状结构或多边形环状结构(例如，矩形环状结构)，也可以是其他形状，本申请对此不作限定。

示例性的，第一馈点1260可以偏离第二导体127的结构中心。第二导体127具有相对设置的第一侧边1271和第二侧边1272，第一馈点1260与第二导体127的第一侧边1271之间存在第一距离D1，第一馈点1260与第二导体127的第二侧边1272之间存在第二距离D2，第一距离D1和第二距离D2之间存在差值D，也即第二馈点1140与第二导体127的第一侧边1271和第二侧边1272之间的距离可以存在差值D。

示例性的，第二导体127可以为对称结构。

示例性的，第二导体127的宽度可以是均匀的。在本实施例中，第二导体127的宽度可以是均匀的，也即第二导体127在其环绕方向上的任意区段的宽度均相等。在本申请中，第二导体127的宽度均匀，可以认为第二导体127为对称结构。

在其他一些实施例中，第二导体127的宽度也可以是不均匀的，也即第二导体127在其环绕方向上至少存在部分区段的宽度与其他区段的宽度不相等，且存在一定差值，例如：0.01工作波长、0.03工作波长等。在本申请中，第二导体127的宽度不均匀，且第二导体127在其环绕方向上至少存在部分区段的宽度与其他区段的宽度存在一定差值，这种情况也可以认为第二导体127为对称结构。

请结合参阅图21和图22，图21是图5所示第一导体126、第二导体127和第一开关128的结构示意图，图22是图21所示结构在第一平面上的投影示意图。其中，图22中第一开关128的投影区域用虚线表示。

一些实施例中，第一开关128可以连接于第一导体126与第二导体127之间。第一导体126上的电流经第一开关128流入第二导体127。

示例性的，第一开关128可以位于第二导体127中部。在本申请中，将第二导体127设计为环状结构，并将第一导体126和第一开关128放置于第二导体127中部，以实现第二导体127和第一导体126以及第一开关128在平面维度上的复用，进一步减小第一移相组件11的占据面积，并进而减小天线单元1的占据面积。

示例性的，第一开关128可以包括第三独立开关1281和第四独立开关1282，第三独立开关1281连接于第一馈点1260与第二导体127的第一侧边1271之间，第四独立开关1282连接于第一馈点1260与第二导体127的第二侧边1272之间。当第三独立开关1281连通，第四独立开关1282关断，电流从第一馈点1260流向第二导体127的第一侧边1271，形成第三电流；第三独立开关1281关断，第四独立开关1282连通，电流从第一馈点1260流向第二导体127的第二侧边1272，形成第四电流。

在本申请中，请结合参阅图20和图22，第一距离D1和第二距离D2存在差值D，则第三电流和第四电流从第一馈点1260流向第二导体127的路径的直线距离不同，从而使得第三电流和第四电流之间产生相位差。此外，第一馈点1260与第二导体127的第一侧边1271和第二侧边1272之间的距离的差值D不同，第三电流和第四电流之间的相位差也不同，通过设计差值D，能够控制第三电流和第四电流之间的相位差，也即控制第二移相组件12产生的相位变化。

示例性的，第一距离D1和第二距离D2的差值D可以在0.05个工作波长和0.25个工作波长之间。将第一距离D1和第二距离D2的差值D控制在0.05个工作波长和0.25个工作波长之间，能够使得第二移相组件12实现0°和180°/n1的多种相位变化，其中，n1为大于等于2的正整数。例如：第二移相组件12实现0°和90°、0°和45°或0°和22.5°等多种相位变化，此外，第一距离D1和第二距离D2的差值越小，第二移相组件12能够实现的两种相位的相位差越小。

示例性的，第一距离D1和第二距离D2的差值D在0.15个工作波长和0.25个工作波长之间，也即：第一距离与第二距离之间的差值D满足：0.05个工作波长≤D≤0.25个工作波长。第二移相组件12实现0°和90°的相位变化。第一距离D1和第二距离D2的差值在0.05个工作波长和0.15个工作波长之间，第二移相组件12实现0°和45°的相位变化。

请参阅图23，图23是图5所示部分结构在一些实施例中的示意图。图23示出了第一导体126、第二导体127、第一开关128及第一控制电路129在一些实施例中的结构。

一些实施例中，第一控制电路129可以为两个，两个第一控制电路129间隔地连接于第二导体127。第一控制电路129能够响应于调相指令，向第三独立开关1281和第四独立开关1282分别发送电流，以使得第三独立开关1281和第四独立开关1282具有不同的通断状态，从而实现不同的相位变化。

示例性的，第一控制电路129发出的电流可以是直流电。第一控制电路129发出的直流电经第二导体127流向第三独立开关1281或第四独立开关1282，以使得第三独立开关1281和第四独立开关1282具有不同的通断状态。

在其他一些实施例中，第一控制电路129还可以与第一开关128连接，本申请对此不作限定。

示例性的，第一开关128可以位于第一导体126的上侧，也可以位于第一导体126的下侧，本申请对此不作限定。

请结合参阅图23、图24和图25，图24是图5所示天线单元1的部分分解结构示意图，图25为图24所示部分结构的内部示意图。图25示出了第三基板125、第一导体126、第二导体127、连接于第一导体126与第二导体127间的第一开关128及第一控制电路129的组装结构的内部示意图。

示例性的，第一控制电路129可以与外接电源(图未示)连接。第一控制电路129可以包括第一段1291和连接于第一段1291和第二导体127之间的第二段1292。其中，第一控制电路129的第一段1291可以是形成于第三基板125之间的引脚和/或引线等导电结构，第一控制电路129的第二段1292可以是形成于第三基板125的金属化过孔。第一段可以通过形成于第三基板125的导电结构与外接电源连接。

在其他一些实施例中，第一控制电路129的第二段1292也可以是金属线或金属柱等其他结构，只要能实现在外接电源和第一开关128之间传输电流即可。

请结合参阅图25和图26，图26是图24所示结构处于装配形态时的内部示意图。

示例性的，耦合导体120接收由第四导体115辐射出的电磁波，并通过第二馈电件123馈入第一导体126。具体地，第二馈电件123连接于耦合导体120的第三馈点1203和第一导体126的第一馈点1260之间，将耦合导体120的表面电流传输至第一导体126，再由第一导体126经过第一开关128流向第二导体127。

在本申请中，第二移相组件12通过第二馈电件123接收来自第一移相组件11的电流，对电流进行第二次调相，并将电流转化为电磁波辐射出去。

请结合参阅图10、图22和表1，表1是图5所示天线单元1的相位和四个独立开关状态在一些实施例中的对应关系。

表1

在本实施例中，第一移相组件11的第二馈点1140可以位于第四导体115的结构中心，以使第一移相组件11通过第二开关116实现0°和180°的相位变化。示例性的，如图10所示，当第一移相组件11的第一独立开关1161打开，第一移相组件11的第二独立开关1162关断，第一移相组件11实现0°相位；当第一移相组件11的第一独立开关1161关断，第一移相组件11的第二独立开关1162打开，第一移相组件11实现180°相位。

此外，第二移相组件12的第一馈点1260偏离第二导体127的结构中心设置，以实现0°和90°或0°和45°或0°和22.5°等多种相位变化。本申请以第二移相组件12实现0°和90°的相位变化为例进行说明。示例性的，如图22所示，当第二移相组件12的第三独立开关1281打开，第二移相组件12的第四独立开关1282关断，第二移相组件12实现0°相位；当第二移相组件12的第三独立开关1281关断，第二移相组件12的第四独立开关1282打开，第二移相组件12实现90°相位。

在本申请中，电流经第一个移相组件的第一次调相后具有0°和180°的相位变化。具有0°相位的电流经第二个移相组件的第二次调相后，具有0°和90°的相位变化；具有180°相位的电流经第二个移相组件的第二次调相后，具有180°和270°的相位变化。也即，电流经二次调相后，具有0°、90°、180°和270°这4种相位变化。

示例性的，当电流经第一移相组件11和第二移相组件12进行两次移相后，得到的结果如表1所示，当第一移相组件11的第一独立开关1161打开，第一移相组件11的第二独立开关1162关断，第二移相组件12的第三独立开关1281打开，第二移相组件12的第四独立开关1282关断，天线单元1处于0°相位。当第一移相组件11的第一独立开关1161打开，第一移相组件11的第二独立开关1162关断，第二移相组件12的第三独立开关1281关断，第二移相组件12的第四独立开关1282打开，天线单元1处于90°相位。当第一移相组件11的第一独立开关1161关断，第一移相组件11的第二独立开关1162打开，第二移相组件12的第三独立开关1281打开，第二移相组件12的第四独立开关1282关断，天线单元1处于180°相位。当第一移相组件11的第一独立开关1161关断，第一移相组件11的第二独立开关1162打开，第二移相组件12的第三独立开关1281关断，第二移相组件12的第四独立开关1282打开，天线单元1处于270°相位。

在其他一些实施例中，天线单元1的相位和四个开关状态还可以具有其他对应关系，本申请对此不作限定。

在其他一些实施例中，第二馈点1140还可以偏离第四导体115的结构中心设置，以实现0°和90°或0°和45°或0°和22.5°等多种相位变化。

在其他一些实施例中，第二馈点1140还可以位于第四导体115的结构中心，以实现0°和180°的相位变化。

示例性的，第一移相组件11和第二移相组件12可以实现不同的两种相位变化，也可以实现相同的两种相位变化。在本申请中，第一移相组件11和第二移相组件12能够实现的相位变化可以独立调控，从而使得天线单元1能够实现不同种相位变化，满足多样化需求。

在本申请中，第一移相组件11和第二移相组件12通过开关分别实现两种相位变化，在其他一些实施例中，第一移相组件11和/或第二移相组件12也可以通过开关分别实现三种或超过三种相位变化，本申请对此不作限定。

在本申请中，第一移相组件11和第二移相组件12通过开关分别实现两种相位变化。在其他一些实施例中，第一移相组件11和/或第二移相组件12也可以通过采用液晶等调相材料，实现连续调相，理论上可以具有无数种相位变化，本申请对此不作限定。第一移相组件11和/或第二移相组件12也可以通过采用液晶等调相材料，实现两种相位变化。

以下结合附图对采用液晶作为移相结构的天线单元1的结构进行示例性说明。在本实施例中，第一移相组件11采用液晶替代第二开关116作为移相结构。第二移相组件12通过第二馈电件123接收来自第一移相组件11的电流，对电流进行第二次调相，并将电流转化为电磁波辐射出去。本实施例中的第二移相组件12以及第二移相组件12和第一移相组件11之间的连接结构可以参考图25所示的实施例，在此不再赘述。以下仅对第一移相组件11的结构进行示例性说明。

请参阅图27，图27是图26所示部分结构在其他一些实施例中的内部示意图。图27中第四导体115用虚线表示。

一些实施例中，天线单元1可以包括电路板111、接地层112、第一基板113、第四导体115及第一馈电件118。电路板111和第一基板113层叠设置，接地层112和第四导体115相背地位于第一基板113的两侧。第四导体115用于接收馈源的电流。第一馈电件118连接于电路板111和第四导体115之间，用于将来自馈源的电流输送至第四导体115。

此外，天线单元1还可以包括介质件119、液晶层130、两个电极(图未示)、第二基板121以及耦合导体120。

其中，耦合导体120位于第四导体115上侧，第四导体115可以通过耦合导体120将电流传送至第二移相组件12。介质件119位于耦合导体120和第四导体115之间。介质件119可以是中空结构，液晶层130可以位于介质件119的中部。两个电极可以位于液晶层130的相对两侧。第二基板121可以固定于介质件119背向第四导体115的一侧，耦合导体120可以设置于第二基板121朝向第四导体115的一侧。在其他一些实施例中，两个电极也可以位于液晶层130的同侧。

在本实施例中，来自馈源的电流经第一馈电件118流入第四导体115，第四导体115辐射由电流转化得到的电磁波，电磁波经液晶层130后传输至耦合导体120，耦合导体120将接收到的电磁波转化为表面电流，并将表面电流传送至第二移相组件12。

示例性的，液晶移相组件可以包括液晶层130和两个电极，液晶移相组件位于第四导体115朝向第二导体127的一侧，用于调节第四导体115发出的电磁波的相位。第四导体115发出的电磁波经过液晶移相组件的液晶层130后相位发生变化，以使第一移相组件11能够调节电流的相位。具体地，两个电极用于调节液晶层130的介电常数。两个电极能够响应于调相指令，向两个电极发送电流，通过改变两个电极之间的电压调节液晶层130的介电常数。电磁波经过具有不同介电常数的液晶层130，其相位也随之发生变化。通过在两个电极之间施加不同电压，调整液晶层130的介电常数，从而调整经过液晶层130的电磁波的相位，并进而实现不同的相位变化。示例性的，两个电极可以是一个正电极和一个负电极。

在本实施例中，通过在两个电极之间施加连续的电压，能够使得液晶层130的介电常数实现连续变化，并进而使得电流发生连续的相位变化，理论上可以具有无数种相位变化，本申请对此不作限定。

一些实施例中，天线单元1可以通过多个移相组件来实现多比特移相功能。以下将结合附图对能够实现多比特移相功能的天线单元1的具体实现方式进行示例性说明。

请参阅图28，图28是图4所示天线单元1在其他一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，天线单元1可以包括多个堆叠设置的第一移相组件11。第一移相组件11可以依次接收来自其下侧的第一移相组件11的电流，并调节电流的相位。

示例性的，天线单元1可以包括两个堆叠设置的第一移相组件11。来自馈源的电流经过两个第一移相组件11，实现两次调相，并经由第二移相组件12进行第三次调相，并辐射出去，实现3比特移相。

在其他一些实施例中，天线单元1还可以包括三个、五个或其他数量个堆叠设置的第一移相组件11。来自馈源的电流经过多个第一移相组件11，经过多次调相，并经由第二移相组件12进行再一次调相，并辐射出去，实现多比特移相。

一些实施例中，多个第一移相组件11中的任意第一移相组件11可以通过如图25所示的开关结构实现两种相位变化。

一些实施例中，当天线单元1包括多个第一移相组件11时，电路板111通过第一馈电件118向第一移相组件11传输电流，相邻的两个第一移相组件11可以通过第二馈电件123传输电流，最后传输至第二移相组件12，并辐射出去。

在其他一些实施例中，多个第一移相组件11中的任意第一移相组件11可以通过如图26所示的液晶移相组件，实现连续调相或两种相位变化。

在其他一些实施例中，多个第一移相组件11中可以包括至少一个通过如图25所示的开关结构实现两种相位变化的第一移相组件11和至少一个通过如图26所示的液晶移相组件实现连续调相或两种相位变化的第一移相组件11。在本实施例中，将如图26所示的液晶移相组件与如图25所示的开关结构结合起来，进行多次移相，能够更容易地实现0°至360°之间任意角度的移相。

请参阅图29，图29是本申请提供的一种天线10在一些实施例中的结构示意图。

一些实施例中，天线10可以包括多个阵列排布的天线单元1。示例性的，相邻的两个天线单元1的结构中心的距离可以小于或等于0.5个工作波长。

在本申请中，天线单元1通过堆叠设置的多个移相组件实现多比特移相功能，占据面积小，能够满足天线单元1的小型化需求。当多个天线单元1排布成阵列时，相邻的两个天线单元1的结构中心的距离较小，从而使得天线10具有较大的扫描角度，具有较好的扫描性能。

示例性的，多个天线单元1的结构可以相同，也可以至少存在一个天线单元1与其他天线单元1的结构不同。

示例性的，多个天线单元1可以包括第一天线单元和第二天线单元，第一天线单元的结构和第二天线单元的结构不同。

一些实施例中，第一天线单元和第二天线单元可以包括不同数量个第一移相组件和第二移相组件。例如：第一天线单元可以包括一个第一移相组件和第二移相组件，第二天线单元可以包括两个或超过两个第一移相组件和第二移相组件。

在其他一些实施例中，第一天线单元和第二天线单元可以包括相同数量个第一移相组件和第二移相组件，但第一天线单元至少存在一个第一移相组件的结构与第二天线单元中的第一移相组件的结构不同。例如：第一天线单元可以包括一个第一移相组件和第二移相组件，第二天线单元也可以包括一个第一移相组件和第二移相组件，第一天线单元的第一移相组件可以采用图25所示的开关结构实现两种相位变化，第二天线单元的第一移相组件可以采用图26所示的液晶移相组件实现两种相位变化。

在其他一些实施例中，第一天线单元和/或第二天线单元还可以具有其他结构，本申请对此不作限定。

以上描述，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；在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种天线单元，其特征在于，包括堆叠设置的第一移相组件和第二移相组件，所述第一移相组件用于接收馈源的电流，并调节电流的相位，所述第二移相组件包括第一导体、第二导体及连接于所述第一导体与所述第二导体间的第一开关，所述第一导体用于接收来自所述第一移相组件的电流，所述第一导体上的电流经所述第一开关流入所述第二导体，所述第一开关用于调节电流的相位，所述第二导体用于辐射电磁波，所述电磁波由所述电流转化得到。

2.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一移相组件包括第三导体、第四导体及连接于所述第三导体与所述第四导体间的第二开关，所述第三导体用于接收馈源的电流，所述第三导体上的电流经所述第二开关流入所述第四导体，所述第二开关用于调节电流的相位，所述第四导体用于将电流传送至所述第一导体。

3.如权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述第四导体为环状结构，所述第二开关位于所述第四导体中部。

4.如权利要求3所述的天线单元，其特征在于，所述第四导体为对称结构，所述第三导体包括第二馈点，馈源从所述第三导体的第二馈点馈入电流，所述第三导体的第二馈点位于所述第四导体的结构中心或偏离所述第四导体的结构中心。

5.如权利要求2或3所述的天线单元，其特征在于，所述第二导体为环状结构，所述第一开关位于所述第二导体中部。

6.如权利要求5所述的天线单元，其特征在于，所述第二导体为对称结构，所述第一导体包括第一馈点，第四导体从所述第一导体的第一馈点馈入电流，所述第一导体的第一馈点偏离所述第二导体的结构中心。

7.如权利要求6所述的天线单元，其特征在于，所述第一导体包括相对设置的第一侧边和第二侧边，所述第一导体的第一馈点与所述第一导体的第一侧边之间的距离为第一距离，所述第一导体的第一馈点与所述第一导体的第二侧边之间的距离为第二距离，所述第一距离与所述第二距离之间的差值D满足：0.05个工作波长≤D≤0.25个工作波长。

8.如权利要求2至7中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述天线单元还包括第一控制电路，和/或所述天线单元还包括第二控制电路，其中：

所述第一控制电路与所述第一开关连接，所述第一控制电路用于改变所述第一开关的状态；

所述第二控制电路与所述第二开关连接，所述第二控制电路用于改变所述第二开关的状态。

9.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一移相组件包括第四导体和液晶移相组件，所述液晶移相组件位于所述第四导体朝向所述第二导体的一侧，所述第四导体用于接收馈源的电流，并将电流传送至所述第一导体，所述液晶移相组件用于调节电流的相位。

10.如权利要求9所述的天线单元，其特征在于，所述液晶移相组件包括液晶层和两个电极，所述两个电极用于调节所述液晶层的介电常数，所述两个电极位于所述液晶层的同侧或相对两侧。

11.如权利要求2至10中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述第一移相组件还包括耦合导体，所述耦合导体位于所述第四导体朝向所述第二导体的一侧，所述第四导体用于辐射电磁波，所述耦合导体用于将接收到的电磁波转化为电流，并将所述电流传送至所述第一导体。

12.如权利要求11所述的天线单元，其特征在于，所述第二导体、所述第四导体和所述耦合导体中至少存在一者为圆形环状结构或多边形环状结构。

13.如权利要求11或12所述的天线单元，其特征在于，所述天线单元还包括金属层，所述金属层位于所述耦合导体和所述第二导体之间。

14.如权利要求11至13中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述第一移相组件还包括介质件，所述介质件固定于所述第四导体和所述耦合导体之间，所述介质件在垂直于所述第二导体所在平面的方向上的尺寸小于或等于0.5个工作波长。

15.如权利要求14所述的天线单元，其特征在于，所述介质件中部设有安装槽或安装孔，所述第四导体位于所述安装槽或所述安装孔的中部。

16.一种天线单元，其特征在于，包括如权利要求1所述的第二移相组件和多个如权利要求2至8中任一项所述的第一移相组件；

或所述天线单元包括多个如权利要求9或10所述的第一移相组件；

或所述天线单元包括至少一个如权利要求2至8中任一项所述的第一移相组件和至少一个如权利要求9或10所述的第一移相组件。

17.一种天线，其特征在于，包括多个如权利要求1至16中任一项所述的天线单元。

18.一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求1至16中任一项所述的天线单元。

19.一种通信装置，其特征在于，包括如权利要求17所述的天线。