CN117374571A - 天线模组、天线阵列及电子设备 - Google Patents

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CN117374571A CN202210762074.3A CN202210762074A CN117374571A CN 117374571 A CN117374571 A CN 117374571A CN 202210762074 A CN202210762074 A CN 202210762074A CN 117374571 A CN117374571 A CN 117374571A
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白婵
宋子璇
韦豪
钟永卫
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Abstract

本申请提供了一种天线模组、天线阵列及电子设备,天线模组包括辐射单元、耦合器、第一馈电件及第二馈电件;辐射单元包括一对第一辐射臂及一对第二辐射臂;耦合器接收馈源输入的原始射频信号,并根据原始射频信号输出幅值相同且相位相差90°的第一、第二射频信号;第一馈电件包括弯折相连的第一传输部及第一馈电部,第一传输部连接耦合器以接收第一射频信号,第一馈电部对一对第一辐射臂耦合馈电;第二馈电件包括弯折相连的第二传输部及第二馈电部,第二传输部与第一传输部间隔设置,且连接耦合器以接收第二射频信号,第二馈电部对一对第二辐射臂耦合馈电。天线模组可收发圆极化的电磁波信号,当与圆极化卫星通信时具有较好的通信性能。

Description

天线模组、天线阵列及电子设备
技术领域
本申请涉及电子技术领域,具体涉及一种天线模组、天线阵列及电子设备。
背景技术
随着通信技术的发展,具有天线模组以实现通信功能的电子设备的应用越来越广泛。然,相关技术中,设置在电子设备中的天线模组与圆极化卫星进行通信时,性能会下降。因此,如何确保天线模组的性能,成为需要解决的技术问题。
发明内容
第一方面,本申请提供了一种天线模组,所述天线模组包括:
辐射单元,包括一对第一辐射臂及一对第二辐射臂;
耦合器,所述耦合器用于接收馈源输入的原始射频信号,并根据所述原始射频信号输出幅值相同且相位相差90°的第一射频信号及第二射频信号;
第一馈电件,包括弯折相连的第一传输部及第一馈电部,所述第一传输部连接所述耦合器以接收第一射频信号,所述第一馈电部用于对所述一对第一辐射臂耦合馈电;及
第二馈电件,包括弯折相连的第二传输部及第二馈电部,所述第二传输部与所述第一传输部间隔设置,所述第二传输部连接所述耦合器以接收第二射频信号,所述第二馈电部用于对所述一对第二辐射臂耦合馈电。
第二方面,本申请提供了一种天线阵列,所述天线阵列包括如第一方面所述的多个天线模组,其中,相邻的两个所述天线模组之间相互耦合,形成紧耦合阵列天线。
第三方面,本申请提供的一种电子设备,所述电子设备包括设备本体和如第一方面所述的天线模组,所述天线模组承载于所述设备本体;或者所述电子设备包括设备本体和如第二方面所述的天线阵列,所述天线阵列承载于所述设备本体。
综上所述,本申请实施方式提供的天线模组中,所述第一馈电件用于接收第一射频信号,并将所述第一射频信号通过所述第一馈电件与所述一对第一辐射臂之间的耦合作用馈电至所述一对第一辐射臂;所述第二馈电件用于接收第二射频信号,并将所述第二射频信号通过所述第二馈电件与所述一对第二辐射臂之间的耦合作用馈电至所述一对第二辐射臂;由于所述第二射频信号与所述第一射频信号的幅值相同且相位相差90°,因此,所述天线模组可收发圆极化的电磁波信号。换而言之,所述天线模组为圆极化天线模组。当所述天线阵列与圆极化卫星进行通信时,具有较好的通信性能。
此外,本申请实施方式提供的天线模组中,所述第一馈电件的第一传输部与第一馈电部弯折相连,且第一馈电部为一对第一辐射臂耦合馈电,从而使得所述第一馈电件在所述天线模组的厚度方向的尺寸相对较小,从而实现了天线阵列的低剖面及小型化。由于所述天线阵列具有较低的剖面及较小的体积,因此,当所述天线阵列应用于电子设备中时,可节约所述电子设备的空间,有利于所述电子设备的轻薄化。
相应地,所述第二馈电件的第二传输部与第二馈电部弯折相连,且所述第二馈电部为一对第二辐射臂耦合馈电,从而使得所述第二馈电件在所述天线模组的厚度方向的尺寸相对较小,从而实现了天线模组的低剖面及小型化。由于所述天模模组具有较低的剖面及较小的体积,因此,当所述天线模组应用于电子设备中时,可节约所述电子设备的空间,有利于所述电子设备的轻薄化。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例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为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;
图2为图1中的电子设备的立体分解示意图;
图3为一实施方式提供的天线阵列的示意图;
图4是本申请实施例提供的一种天线模组的立体结构示意图;
图5是图4中的天线模组的部分结构的立体示意图;
图6为图5中的天线模组的立体分解示意图;
图7为图5所示的天线模组的俯视图;
图8为图6中的耦合器、第一馈电件及第二馈电件的示意图;
图9为图8中的耦合器、第一馈电件及第二馈电件的分解示意图;
图10为图8中的结构另一视角的示意图;
图11为图5中所示的天线模组的一视角下的侧视图;
图12为图5中所示的天线模组的另一视角下的侧视图;
图13为本申请一实施方式提供的天线阵列的立体示意图;
图14为图13中天线阵列的俯视图;
图15为图13中的天线阵列去掉绝缘电介质层的示意图;
图16为图14中I处的放大示意图;
图17为图14中II处的放大示意图;
图18为图17中第二耦合贴片的结构示意图;
图19为图14中III处的放大示意图;
图20为图14中IV处的放大示意图;
图21为图19及图20中第四耦合贴片的结构示意图;
图22为天线模组馈电端口驻波比仿真结果示意图;
图23为天线模组轴比仿真结果示意图;
图24为天线模组在最高工作频率43GHz处E面和H面的增益方向图;
图25为天线模组在最低工作频率24GHz处E面和H面的增益方向图;
图26为阵列天线扫描角0°时随频率变化的最大辐射方向图;
图27为阵列天线在最高工作频率43GHz处扫描角0°时随角度变化的最大辐射方向图;
图28为阵列天线在最高工作频率43GHz处扫描角60°时随角度变化的最大辐射方向图;
图29为阵列天线在最低工作频率24GHz处扫描角0°时随角度变化的最大辐射方向图;
图30为阵列天线在最低工作频率24GHz处扫描角60°时随角度变化的最大辐射方向图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。此外,在本申请中提及“实施例”或“实施方式”意味着,结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
请参照图1及图2,图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图;图2为图1中的电子设备的立体分解示意图。所述电子设备1000包括天线阵列1。所述天线阵列1用于收发电磁波信号,以实现所述电子设备1000的通信功能。本申请对于所述天线阵列1在所述电子设备1000上的位置不做具体的限定,图1只是一种示例,不应当理解为对天线阵列1在所述电子设备1000中的位置的限定。
所述电子设备1000包括设备本体5和天线阵列1,所述天线阵列1承载于所述设备本体5。所述设备本体5包括但不仅限包括相互盖合连接的显示屏51及壳体52。在一实施方式中,所述设备本体5还包括中框53,所述显示屏51及所述壳体52分别位于所述中框53相背的两侧。所述天线阵列1可设于所述电子设备1000的壳体52内部、或部分与所述壳体52集成为一体、或部分设于所述壳体52外。
所述电子设备1000包括不限于为手机、电话、电视、平板电脑、照相机、个人计算机、笔记本电脑、车载设备、耳机、手表、可穿戴设备、基站、车载雷达、客户前置设备(Customer Premise Equipment,CPE)等能够收发电磁波信号的设备。本申请中以所述电子设备1000为手机为例,其他的设备可参考本申请中的具体描述。
请参阅图2,所述电子设备1000还包括设于收容空间内的电路板7、电池9、摄像头模组、麦克风、受话器、扬声器、人脸识别模组、指纹识别模组等等能够实现手机的基本功能的器件,在本实施例中不再赘述。可以理解地,上述对电子设备1000的介绍仅是所述天线阵列1所应用的一种环境的说明,所述电子设备1000的具体结构不应当理解为对本申请提供的天线阵列1的限定。
本申请提供的天线阵列1所支持的频段包括但不限于为5G毫米波频段等。随着电子设备1000的轻薄化、小型化发展,电子设备1000内留给天线阵列1的空间越来越有限,因此,如何实现天线阵列1的小型化和紧凑性,以将天线阵列1更好的应用于空间有限的电子设备1000内,以增加电子设备1000内的天线功能和增加天线阵列1的应用场景,成为需要解决的技术问题。
以下结合附图对于本申请提供的所述天线阵列1的具体结构进行举例说明,当然,本申请提供的所述天线阵列1包括但不限于以下的实施方式。
请参阅图3,图3为一实施方式提供的天线阵列的示意图。为了便于描述,以所述天线阵列1处于图3中的视角为参照,所述天线阵列1的宽度方向定义为X轴方向,所述天线阵列1的长度方向定义为Y轴方向,所述天线阵列1的厚度方向定义为Z轴方向。X轴方向、Y轴方向及Z轴方向两两垂直。其中,箭头所指示的方向为正向。
所述天线阵列1包括呈阵列排布的多个天线模组10。本申请对于天线模组10的数量、排布方式不做具体的限定。本实施例中,以多个天线模组10沿Y轴方向排列为例进行举例说明。例如,8个天线模组10沿直线排列形成1*8的阵列天线。所述天线阵列1包括上述的阵列天线及馈源50等。当然,多个天线模组10还可以排列呈二维阵列排布。
以下结合附图对于天线模组10的具体结构进行举例说明。
请一并参阅图4至图7,图4是本申请实施例提供的一种天线模组的立体结构示意图;图5是图4中的天线模组的部分结构的立体示意图;图6为图5中的天线模组的立体分解示意图;图7为图5所示的天线模组的俯视图。为了方便示意,图5相较于图4中省略了电介质层。所述天线模组10包括辐射单元100、耦合器200、第一馈电件300及第二馈电件400。所述辐射单元100包括一对第一辐射臂110及一对第二辐射臂120。所述耦合器200用于接收馈源500输入的原始射频信号,并根据所述原始射频信号输出幅值相同且相位相差90°的第一射频信号及第二射频信号。所述第一馈电件300包括弯折相连的第一传输部310及第一馈电部330。所述第一传输部310连接所述耦合器200以接收第一射频信号,所述第一馈电部330用于对所述一对第一辐射臂110耦合馈电。所述第二馈电件400包括弯折相连的第二传输部410及第二馈电部430。所述第二传输部410与所述第一传输部310间隔设置,所述第二传输部410连接所述耦合器200以接收第二射频信号,所述第二馈电部430用于对所述第二辐射臂120耦合馈电。
所述辐射单元100包括两对辐射臂,为了方便命名,分别为一对第一辐射臂110及一对第二辐射臂120。一对第一辐射臂110可以为一对偶极子天线。一对第二辐射臂120可以为一对偶极子天线。可以理解地,一对第一辐射臂110中的两个第一辐射臂110沿着第一方向间隔排布;一对第二辐射臂120的两个第二辐射臂120沿着第二方向间隔排布,其中,所述第一方向与第二方向相交。在本实施方式中,所述第一方向与所述第二方向垂直。在本实施方式的示意图中,以所述第一方向为X方向,所述第二方向为Y方向为例进行示意。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一方向也可以为Y方向,所述第二方向也可以为X方向。为了方便区分,将一对第一辐射臂110中的一者标号为第一辐射臂110a,将另一者标号为第一辐射臂110b。相应的,将一对第二辐射臂120中的一者标号为第二辐射臂120a,将另一者标号为第二辐射臂120b。
所述第一辐射臂110为导电材质,包括但不仅限于为金属材质。所述第二辐射臂120也为导电材质,包括但不仅限于为金属材质。所述第一馈电件300与所述第一辐射臂110异层且相对设置。所述第二馈电件400与所述第二辐射臂120异层且相对设置。可选地,所述第一辐射臂110及所述第二辐射臂120皆为电介质层上的金属层;所述第一馈电件300的部分为电介质层上的金属层;所述第二馈电件400的部分为电介质层上的金属层。所述第一馈电件300与所述第一辐射臂110沿着厚度方向设置且间隔有电介质层。所述第二馈电件400与所述第二辐射臂120沿厚度方向设置且间隔有电介质层。本申请所述的电介质为绝缘电介质,所述绝缘电介质具有相对较小的介电常数和介电损耗,其材质不做限定。
所述耦合器200用于输出幅值相同且相位相差90°的第一射频信号及第二射频信号。
请参阅图8至图10,图8为图6中的耦合器、第一馈电件及第二馈电件的示意图;图9为图8中的耦合器、第一馈电件及第二馈电件的分解示意图;图10为图8中的结构另一视角的示意图。所述耦合器200具有第一件210及第二件220。所述第一件210与所述第一馈电件300电连接,用于输出第一射频信号至所述第一馈电件300。所述第二件220与所述第一件210层叠且间隔设置,且所述第二件220还与所述第一件210耦合,所述第二件220与所述第二馈电件400电连接,以输出第二射频信号至所述第二馈电件400。在本实施方式中,所述第一件210及所述第二件220为带状线。在本实施方式中,所述第二件220相较于所述第一件210邻近所述第二传输部420。其中,所述第一射频信号与所述第二射频信号的幅值相同,且相位相差90°。
在本实施方式中,所述耦合器200的第一件210及第二件220层叠设置。所述第一件210与所述第二件220之间设置电介质。所述第一件210与所述第二件220耦合,因此,所述耦合器200也称为定向耦合器。所述第一件210具有一个输入端及一个输出端,相应的,所述第二件220具有一个输入端及一个输出端。所述第一件210的输入端及所述第二件220的输入端中的一者用于接收馈源500(参见图6)输入的原始射频信号,所述第一件210的输入端与所述第二件220中的输入端中的另一者可接隔离器,以防止外界信号干扰。所述第一件210的输出端电连接所述第一馈电件300,所述第二件220的输出端电连接所述第二馈电件400。
具体地,馈源500与耦合器200电连接,所述馈源500用于产生所述原始射频信号,并将所述原始射频信号输出至所述耦合器200。所述耦合器200用于根据所述原始射频信号得到幅值相同且相位相差90°的第一射频信号及第二射频信号。具体地,述第一件210的输入端及所述第二件220的输入端中的一者用于接收馈源500输入的原始射频信号,所述第一件210的输入端与所述第二件220中的输入端中的另一者可接隔离器,以防止外界信号干扰。可以理解地,所述耦合器200将所述原始射频信号分为第一射频信号及第二射频信号,因此,所述第一射频信号的幅值为所述原始射频信号幅值的一半,相应的,所述第二射频信号的幅值为所述原始射频信号幅值的一半。本申请对第一射频信号与所述原始射频信号之间的相位关系,以及第二射频信号与所述原始射频信号之间的相位关系不做限定,只要满足所述第一射频信号与所述第二射频信号之间的幅值相同,且相位相差90°即可。所述耦合器200的第一件210及第二件220之间的距离较近,由此可见,所述耦合器200在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小,从而实现了天线模组10的低剖面及小型化。由于所述天线模组10具有较低的剖面及较小的体积,因此,当所述天线模组10应用于电子设备1000中时,可节约所述电子设备1000的空间,有利于所述电子设备1000的轻薄化。
所述天线模组10包括两个馈电件,为了方便命名,分别命名为第一馈电件300及第二馈电件400。所述馈电件的数目与辐射臂的对数相同。所述第一馈电件300用于为一对第一辐射臂110进行耦合馈电。所述第二馈电件400用于为一对第二辐射臂120进行耦合馈电。
所述第一馈电件300用于接收第一射频信号,并将所述第一射频信号通过所述第一馈电件300与所述一对第一辐射臂110之间的耦合作用馈电至所述一对第一辐射臂110;所述第二馈电件400用于接收第二射频信号,并将所述第二射频信号通过所述第二馈电件400与所述一对第二辐射臂120之间的耦合作用馈电至所述一对第二辐射臂120;由于所述第二射频信号与所述第一射频信号的幅值相同且相位相差90°,因此,所述天线模组10可收发圆极化的电磁波信号。换而言之,所述天线模组10为圆极化天线模组。
具体地,请一并参阅图6及图8至图10,所述第一馈电件300包括第一传输部310及第一馈电部330,所述第一传输部310的一端电连接所述耦合器200,以接收所述第一射频信号。在本实施方式中,所述第一传输部310电连接至所述耦合器200的第一输出端。所述第一馈电部330与所述第一传输部310弯折相连,因此,所述第一馈电部330与所述第一传输部310的结构类似于倒置的“L”形,因此,所述第一馈电件300也可以称为L型馈电件或L型探针。由于所述第一馈电部330与所述第一传输部310相连,因此,所述第一传输部310接收的第一射频信号可被传输至所述第一馈电部330。所述第一馈电部330与所述一对第一辐射臂110间隔设置,且相互耦合,以将所述第一射频信号通过耦合馈电的方式传输至所述一对第一辐射臂110。
相应的,请一并参阅图6及图8至图10,所述第二馈电件400包括第二传输部410及第二馈电件400,所述第二传输部410的一端电连接所述耦合器200,以接收第二射频信号。在本实施方式中,所述第二传输部410电连接至所述耦合器200的第二输出端。所述第二馈电部430与所述第一传输部310部弯折相连,因此,所述第二馈电部430与所述第二传输部410的结果类似于倒置的“L”形,因此,所述第二馈电件400也可称为L型馈电件或L型探针。由于所述第二馈电部430与所述第二传输部410相连,因此,所述第二传输部410接收的第二射频信号可被传输至第二馈电部430。所述第二馈电部430与所述一对第二辐射臂120间隔设置,且相互耦合,以将所述第二射频信号通过耦合馈电的方式传输至所述一对第二辐射臂120。
综上所述,本申请实施方式提供的天线阵列1中的天线模组10中,所述第一馈电件300用于接收第一射频信号,并将所述第一射频信号通过所述第一馈电件300与所述一对第一辐射臂110之间的耦合作用馈电至所述一对第一辐射臂110;所述第二馈电件400用于接收第二射频信号,并将所述第二射频信号通过所述第二馈电件400与所述一对第二辐射臂120之间的耦合作用馈电至所述一对第二辐射臂120;由于所述第二射频信号与所述第一射频信号的幅值相同且相位相差90°,因此,所述天线模组10可收发圆极化的电磁波信号。换而言之,所述天线模组10为圆极化天线模组10。当所述天线阵列1与圆极化卫星进行通信时,具有较好的通信性能。
此外,本申请实施方式提供的天线阵列1中的天线模组10中,所述第一馈电件300的第一传输部310与第一馈电部330弯折相连,且第一馈电部330为一对第一辐射臂110耦合馈电,从而使得所述第一馈电件300在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小,从而实现了天线阵列1的低剖面及小型化。由于所述天线阵列1具有较低的剖面及较小的体积,因此,当所述天线阵列1应用于电子设备1000中时,可节约所述电子设备1000的空间,有利于所述电子设备1000的轻薄化。
相应地,所述第二馈电件400的第二传输部410与第二馈电部430弯折相连,且所述第二馈电部430为一对第二辐射臂120耦合馈电,从而使得所述第二馈电件400在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小,从而实现了天线模组10的低剖面及小型化。由于所述天线模组10具有较低的剖面及较小的体积,因此,当天线模组10应用于电子设备1000中时,可节约所述电子设备1000的空间,有利于所述电子设备1000的轻薄化。
下面对所述第一馈电件300的结构进行描述。请参阅图9,所述第一传输部310为实心圆柱或空心圆柱。所述第一传输部310也可以为其他形状,在本申请中不做限定。在一实施方式中,所述第一传输部310可通过承载基板的电介质层上进行机械开孔,并填充导电材料的方式形成。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一传输部310也可通过在承载基板的电介质层上进行激光开孔并填充导电材料的方式形成。
所述第一馈电部330包括第一子馈电部331、第一子连接部333及第二子馈电部332。所述第一子馈电部331连接于所述第一传输部310。在本实施方式中,具体为,所述第一子馈电部331电连接所述第一传输部310背离所述耦合器200的一端。所述第一子馈电部331与所述一对第一辐射臂110中的一者(第一辐射臂110a)间隔设置且耦合。所述第一子连接部333一端连接所述第一子馈电部331。所述第二子馈电部332连接所述第一子连接部333的另一端,所述第二子馈电部332与所述一对第一辐射臂110中的另一者(第一辐射臂110b)间隔设置且耦合。
所述第一子馈电部331具有弧形边,所述第一子连接部333为长条形,所述第二子馈电部332具有弧形边。
在本实施方式中,所述第一子馈电部331、所述第一子连接部333及所述第二子馈电部332同层设置。所述第一子馈电部331、所述第一子连接部333及所述第二子馈电部332同层设置,可便于所述第一馈电部330的制备。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一子馈电部331、所述第一子连接部333及所述第二子馈电部332中的至少两者也可不同层设置。
由此可见,本申请实施方式中,第一馈电部330中包括通过第一子连接部333电连接的第一子馈电部331及第二子馈电部332,第一子馈电部331用于对第一辐射臂110a进行耦合馈电,第二子馈电部332用于对第一辐射臂110b进行耦合馈电,因此,可通过一个第一传输件即可实现对一对第一辐射臂110的耦合馈电,从而减小了给所述第一辐射臂110进行馈电的传输件的数目,有利于所述天线模组10的小型化及集成化。
可选地,请参阅图6及图8至图10,所述第一馈电件300还包括第一耦合部320。所述第一耦合部320连接于所述第一传输部310,且所述第一耦合部320相较于所述第一子馈电部331邻近所述第一辐射臂110设置,所述第一耦合部320与所述一对第一辐射臂110中的所述一者(第一辐射臂110a)间隔且耦合。
在本实施方式的示意图中,以所述第一馈电件300还包括第一耦合部320为例进行示意,可以理解地,在其他实施方式中,所述第一馈电件300可不包括所述第一耦合部320。
在本实施方式中,所述第一耦合部320连接于所述第一传输部310的方式可以为通过焊盘连接至所述第一传输部310。所述第一耦合部320通过焊盘610连接至所述第一传输部310,可提升所述第一耦合部320与所述第一传输部310部连接时的牢固性。
在本实施方式中,以所述第一耦合部320的形状为圆形贴片为例进行示意,在其他实施方式中,所述第一耦合部320的形状还可以为椭圆形或矩形。
所述第一耦合部320连接于所述第一传输部310,所述第一耦合部320与所述第一辐射臂110a耦合,可增大所述第一馈电件300与所述第一辐射臂110a之间的耦合性能,增大增益,进而可增大所述天线模组10收发的电磁波信号的带宽。
在本实施方式中,所述第一耦合部320在所述第一子馈电部331的正投影落在所述第一子馈电部331的范围内,且所述第一耦合部320的面积小于所述第一子馈电部331的面积。当所述第一耦合部320在所述第一子馈电部331的正投影落在所述第一子馈电部331的范围内,且所述第一耦合部320的面积小于所述第一子馈电部331的面积时,可进一步增大所述第一馈电件300与所述第一辐射臂110a之间的耦合性能,进一步增大增益,进而可进一步增大所述天线模组10收发的电磁波信号的带宽。
请参阅图11,图11为图5中所示的天线模组一视角下的侧视图。所述第一子馈电部331与所述一对第一辐射臂110中的所述一者(第一辐射臂110a)间隔第一距离d1;所述第二子馈电部332与所述一对第一辐射臂110中的所述另一者(第一辐射臂110b)间隔第二距离d2,其中,所述第二距离d2等于所述第一距离d1。
所述第一距离d1等于所述第二距离d2,可使得所述第一子馈电部331与所述第一辐射臂110a之间的耦合效果,和所述第二子馈电部332与所述第一辐射臂110b之间的耦合效果相等或者近似相等。
在本实施方式中,所述第一辐射臂110a与所述第一辐射臂110b同层设置,且位于同一平面,所述第一子馈电部331与所述第二子馈电部332同层设置,且位于同一平面,以使得所述第一距离等于第二距离。可以理解地,在其他实施方式中,所述第一子馈电部331与所述第二子馈电部332也可错层设置,相应地,所述第一辐射臂110a与所述第一辐射臂110b也可错层设置,只需要满足所述第一距离等于所述第二距离即可。
下面对所述第二馈电件400的结构进行详细描述。请参阅图6至图10,所述第二传输部410为实心圆柱或空心圆柱。所述第二传输部410也可以为其他形状,在本申请中不做限定。所述第二传输部410可通过承载基板的电介质层上进行机械开孔,并填充导电材料的方式形成。可以理解地,在其他实施方式中,所述第二传输部410也可通过在承载基板的电介质层上进行激光开孔并填充导电材料的方式形成。
在一实施方式中,所述第二传输部410与所述第一传输部310长度相等,且所述第一传输部310的顶面(靠近所述第一辐射臂110的面)与所述第二传输部410的顶面(靠近所述第二辐射臂120的面)共面,所述第一传输部310的底面(背离所述第一辐射臂110的面)与所述第二传输部410的底面(背离所述第二辐射臂120的面)共面。对于径向尺寸较粗的第一传输部310和第二传输部410而言,在制备的过程中,要对承载基板的电介质层上进行机械开孔,而由于加工工艺条件的限制,为了保证进行机械开孔之后的承载基板的强度,通常在同一制程中形成第一传输部310及第二传输部410。因此,形成的第一传输部310的长度相等,且所述第一传输部310的顶面与所述第二传输部410的顶面共面,所述第一传输部310的底面与所述第二传输部410的底面共面。
下面对所述第二馈电部430的结构进行描述。请参阅图9,所述第二馈电部430包括第三子馈电部431、第二子连接部433及第四子馈电部432。所述第三子馈电部431连接所述第二传输部410,所述第三子馈电部431与所述一对第二辐射臂120中的一者(第二辐射臂120a)间隔且耦合。所述第二子连接部433的一端连接所述第三子馈电部431,且与所述第一子连接部333交叉绝缘设置。所述第四子馈电部432连接所述第二子连接部433的另一端,所述第四子馈电部432与所述一对第二辐射臂120中的另一者(第二辐射臂120b)间隔设置且耦合。
在本实施方式中,所述第三子馈电部431具有弧形边;所述第四子馈电部432具有弧形边。
在本实施方式中,所述第三子馈电部431与所述第四子馈电部432同层设置。所述第三子馈电部431与所述第四子馈电部432同层设置,可便于所述第二馈电部430的制备。可以理解地,在其他实施方式中,所述第三子馈电部431与所述第四子馈电部432也可不同层设置。
由此可见,本申请实施方式中,第二馈电部430中包括通过第二子连接部433电连接的第三子馈电部431及第四子馈电部432,第三子馈电部431用于对第二辐射臂120a进行耦合馈电,第四子馈电部432用于对第二辐射臂120b进行耦合馈电,因此,可通过一个第二传输件即可实现对一对第二辐射臂120的耦合馈电,从而减小了给所述第二辐射臂120进行馈电的传输件的数目,有利于所述天线阵列1的小型化及集成化。
可选地,所述第二馈电件400还包括第二耦合部420。所述第二耦合部420连接于所述第二传输部410,且所述第二耦合部420相较于所述第三子馈电部431邻近所述第二辐射臂120设置,所述第二耦合部420与所述一对第二辐射臂120中的所述一者(第二辐射臂120a)间隔且耦合。
在本实施方式的示意图中,以所述第二馈电件400还包括第二耦合部420为例进行示意,可以理解地,在其他实施方式中,所述第二馈电件400可不包括所述第二耦合部420。
在本实施方式中,所述第二耦合部420连接于所述第二传输部410的方式可以为通过焊盘连接至所述第二传输部410。所述第二耦合部420通过焊盘620连接至所述第二传输部410,可提升所述第二耦合部420与所述第二传输部410部连接时的牢固性。
在本实施方式中,以所述第二耦合部420的形状为圆形贴片为例进行示意,在其他实施方式中,所述第二耦合部420的形状还可以为椭圆形或矩形。
所述第二耦合部420连接于所述第二传输部410,所述第二耦合部420与所述第二辐射臂120a耦合,可增大所述第二馈电件400与所述第二辐射臂120a之间的耦合性能,进而可增大所述天线模组10收发的电磁波信号的带宽。
在本实施方式中,所述第二耦合部420在所述第一子馈电部331的正投影落在所述第三子馈电部431的范围内,且所述第二耦合部420的面积小于所述第三子馈电部431的面积。
请一并参阅图11及图12,图12为图5中所示的天线模组的另一视角下的侧视图。在本实施方式中,所述第三子馈电部431与所述一对第二辐射臂120中的所述一者(第二辐射臂120a)间隔第三距离d3;所述第四子馈电部432与所述一对第二辐射臂120中的所述另一者(第二辐射臂120b)间隔第四距离d4,其中,所述第三距离d3等于所述第四距离d4;且所述第三距离d3等于所述第一距离d1。
所述第三距离d3等于所述第四距离d4,可使得所述第三子馈电部431与所述第二辐射臂120a之间的耦合效果,和所述第四子馈电部432与所述第二辐射臂120b之间的耦合效果相等或者近似相等。
在本实施方式中,所述第二辐射臂120a与所述第二辐射臂120b同层设置,且位于同一平面,所述第三子馈电部431与所述第四子馈电部432同层设置,且位于同一平面,以使得所述第三距离等于第四距离。可以理解地,在其他实施方式中,所述第三子馈电部431与所述第四子馈电部432也可错层设置,相应地,所述第一辐射臂110与所述第一辐射臂110也可错层设置,只需要满足所述第三距离等于所述第四距离即可。
下面对所述第二子连接部433的细节结构进行说明。请一并参阅图8及图9,所述第二子连接部433包括第一连接段4331、第二连接段4332及第三连接段4333。所述第一连接段4331连接所述第三子馈电部431。所述第二连接段4332与所述第一连接段4331电连接且异层设置,且所述第二连接段4332与所述第一子连接部333交叉绝缘设置。所述第三连接段4333与所述第二连接段4332及所述第四子馈电部432电连接,且与所述第一连接段4331同层设置。
所述第一连接段4331、所述第三连接段4333与所述第一子连接部333同层设置。所述第二连接段4332与所述第一连接段4331异层设置,且与所述第一子连接部333异层设置。所述第二连接段4332连接所述第一连接段4331及所述第三连接段4333的方式可称为桥接。
所述第一子馈电部331、所述第二子馈电部332、所述第三子馈电部431及所述第四子馈电部432同层设置,且所述一对第一辐射臂110与所述一对第二辐射臂120同层设置。
在本实施方式中,所述第一子馈电部331、所述第二子馈电部332、所述第三子馈电部431及所述第四子馈电部432同层设置,且所述第一辐射臂110a、所述第一辐射臂110b、所述第二辐射臂120a及所述第四辐射臂b同层设置,一方面使得所述天线模组10制备时较容易制备,另一方面使得所述天线阵列1具有较低的剖面。
请继续参阅图4及图6以及图8至图10,所述耦合器200除了包括第一件210及第二件220之外,所述耦合器200还包括第一导电层20及第二导电层30。所述第一导电层20位于所述耦合器200的第一件210及第二件220邻近所述第一馈电件300及所述第二馈电件400的一侧,所述第一导电层20具有第一通孔20a及第二通孔20b,所述第一传输部310设置于所述第一通孔20a内,所述第二传输部410设置于所述第二通孔20b内。所述第二导电层30位于所述耦合器200的第一件210及第二件220背离所述第一馈电件300及所述第二馈电件400的一侧。
所述第一导电层20可以为但不仅限于为导电材质,比如,导电金属;相应的,所述第二参考地可以为但不仅限于为导电材质,比如,导电金属。所述第一参考地的材质可以与所述第二参考地的材质相同或不相同。
所述天线阵列1中,第一导电层20及第二导电层30沿着所述天线阵列1的厚度方向相对设置。所述耦合器200的第一件210及第二件220设置于所述第一导电层20与所述第二导电层30之间,且所述耦合器200分别与所述第一导电层20及所述第二导电层30之间设置绝缘电介质。
所述第一导电层20位于所述耦合器200的第一件210及第二件220邻近所述第一馈电件300及所述第二馈电件400的一侧,所述第一导电层20能够反射所述辐射天线模组100的能量,拓展所述天线模组10的阻抗带宽。所述第一导电层20与所述第二导电层30能够对所述耦合器200的第一件210及第二件220进行防护,以防止所述耦合器200的第一件210及第二件220传输的射频信号泄露;相应的,可防止外部的辐射干扰到所述耦合器200的第一件210及第二件220。
请参阅图5、图6,所述天线模组10满足如下条件中的至少一者:所述第一辐射臂110包括第一主辐射臂111及第一导电贴片112,所述第一导电贴片112位于所述第一主辐射臂111和所述第一导电层20之间,所述第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111耦合连接,所述第一导电贴片112与所述第一导电层20连接;所述第二辐射臂120包括第二主辐射臂121及第二导电贴片122,所述第二导电贴片122位于所述第二主辐射臂121和所述第一导电层20之间,所述第二导电贴片122与所述第二主辐射臂121耦合连接,所述第二导电贴片122与所述第一导电层20连接。
当所述第一辐射臂110包括第一主辐射臂111及第一导电贴片112时,所述第一导电贴片112位于所述第一主辐射臂111和所述第一导电层20之间。本申请对所述第一导电贴片112的层数不做限定。例如,一层,或者多层(大于等于两层)。当所述第一导电贴片112的层数包括多层时,多层第一导电贴片112沿着所述天线阵列1的厚度方向(本实施方式的视角为Z方向)间隔设置,且在所述天线阵列1的厚度方式上的正投影至少部分重叠,以形成电容耦合。所述第一主辐射臂111所在面、所述第一导电贴片112、所述第一导电层20沿着所述天线阵列1的厚度方向依次设置,且所述第一主辐射臂111与所述第一导电贴片112之间设置有绝缘电介质,所述第一导电贴片112与所述第一参考地之间设置有绝缘电介质。所述第一主辐射臂111在所述天线阵列1的厚度方向上的正投影与所述第一导电贴片112在所述天线阵列1的厚度方向上的正投影至少部分重叠,以使得所述第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111形成电容耦合。
可以理解地,所述第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111所述天线阵列1的厚度方向上部分重叠。换而言之,所述第一主辐射臂111在所述第一导电贴片112的平面的正投影与所述第一导电贴片112所在的区域部分重叠。进一步地,所述第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111在远离所述天线模组10的中心的一端正对。
所述第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111耦合连接。所述第一导电贴片112与所述第一导电层20耦合连接或直接电连接。可选地,所述第一导电贴片112与所述第一导电层20直接电连接。在本实施方式中,所述第一导电贴片112通过第一耦合调节结构810与所述第一导电层20直接电连接。
相应的,所述第二导电贴片122与第二主辐射臂121耦合连接。所述第二导电贴片122与所述第一导电层20耦合连接或直接电连接。可选地,所述第二导电贴片122与所述第一导电层20直接电连接。在本实施方式中,所述第二导电贴片122通过第二耦合结构820与所述第一导电层20直接电连接。
通过设置第一导电贴片112位于所述第一主辐射臂111和第一导电层20之间,第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111耦合,所述第一导电贴片112与所述第一导电层20连接,以展宽天线阵列1的带宽。此外,本申请实施方式中通过第一导电贴片112与所述第一主辐射臂111电容耦合,且第一导电贴片112与第一导电层20连接,既合理的展宽了天线阵列1的带宽,又确保了所述天线阵列1具有较小的厚度,实现低剖面,以应用于5G毫米波频段。
通过设置第二导电贴片122位于所述第二主辐射臂121和第一导电层20之间,第为导电贴片122与所述第二主辐射臂121耦合,所述第二导电贴片122与所述第一导电层20连接,以展宽天线阵列1的带宽。此外,本申请实施方式中通过第二导电贴片122与所述第二主辐射臂121电容耦合,且第二导电贴片122与第一导电层20连接,既合理的展宽了天线阵列1的带宽,又确保了所述天线阵列1具有较小的厚度,实现低剖面,以应用于5G毫米波频段。
可以理解地,所述天线模组10包括一对第一辐射臂110及一对第二辐射臂120,一个第一辐射臂110相当于一个辐射振子,一个第二辐射臂120相当于一个辐射振子,即一个所述天线模组10中包括四个辐射振子。在本实施方式的图示视角,一对第一辐射臂110沿X方向设置,即关于Y轴方向对称设置;一对第二辐射臂120沿着Y轴方向设置,即关于X轴方向对称设置。换而言之,所述天线模组10中的四个辐射振子呈中心对称。相应的,所述第一子馈电部331、所述第二子馈电部332、所述第三子馈电部431及所述第四子馈电部432皆关于所述天线模组10中辐射单元100的中心对称设置。
本申请对所述第一辐射臂110及所述第二辐射臂120的形状不做具体限定。例如,所述第一辐射臂110的形状可以包括但不仅限于为方形、圆形、三角形、或含有方形、圆形、三角形的形状。所述第二辐射臂120的形状可以包括但不仅限于为方形、圆形、三角形、或含有方形、圆形、三角形的形状。
可选地,请参阅图5及图6,在本实施方式中,一个天线模组10中,所述第一主辐射臂111a靠近第一主辐射臂111b的一端为半圆形,背离所述第一主辐射臂111b的一端为矩形。相应的,所述第一主辐射臂111b靠近所述第一主辐射臂111a的一端为半圆形,背离所述第一主辐射臂111a的一端为矩形。
相应的,一个天线模组10中,所述第二主辐射臂121a靠近第二主辐射臂121b的一端为半圆形,背离所述第二主辐射臂121b的一端为矩形。相应的,所述第二主辐射臂121b靠近所述第二主辐射臂121a的一端为半圆形,背离所述第二主辐射臂121a的一端为矩形。
在本实施方式中,多个天线模组10中,相邻的两个天线模组10之间的间距较小,相邻的两个天线模组10之间相互耦合,形成紧耦合阵列天线。如此,所述天线阵列1在X-Y平面上的尺寸相对较小,所述紧耦合阵列天线的口径较小,有利于所述天线阵列1的小型化。在其他实施方式中,所述天线阵列1中相邻的两个天线模组10之间并没有相互耦合。本申请对所述天线阵列1中相邻的两个天线模组10之间是否相互耦合不做限定。
一般的天线模组10之间的相互耦合效应会导致天线性能变差。而本申请中,请参阅图13,所述天线阵列1包括多个天线模组10所形成的阵列天线。所述阵列天线可为相控阵列天线。所述耦合器200还包括第一导电层20。所述第一导电层20位于所述耦合器200的第一件210及第二件220邻近所述第一馈电件300及所述第二馈电件400的一侧,所述第一导电层20具有第一通孔20a及第二通孔20b,所述第一传输部310设置于所述第一通孔20a内,所述第二传输部410设置于所述第二通孔20b内。
所述第一导电层20可以为但不仅限于为导电金属层。所述辐射单元100与所述第一导电层20耦合。对于阵列天线而言,第一导电层20为连续的一个整体。所述第一导电层20的设置不仅仅没有影响到阵列天线的辐射性能,所述第一导电层20能够反射所述阵列天线的能量,阵列天线的辐射的电磁波信号的相位与被第一导电层20反射的电磁波信号的相位相同,因此,所述阵列天线辐射的电磁波信号的能量与被第一导电层20反射的电磁波信号的能量叠加,还展宽了其阻抗带宽。
具体原理为:若干个平面电偶极子紧密排列组成的无限大正方形阵列(即无线大的电流片),阵列平面的上方为自由空间,下方紧贴着一个反射板,该反射板为第一导电层20。天线模组10之间的耦合效应的存在,使得相控阵天线在进行波束扫描时,相控阵天线的阻抗变化很剧烈,并给出了无限大电流片分别在E面和H面扫描到角度θ时,其阵列阻抗R与阵列不扫描时电偶极子辐射电阻R0的关系:
E面:R/R0=cosθ (1)
H面:R/R0=1/cosθ (2)
相控阵天线在进行波束扫描时,相控阵天线的阻抗变化很剧烈,使得相控阵天线在进行波束扫描时的阵列阻抗R与相控阵天线不扫描时电偶极子辐射电阻R0之间的差值的范围较大,如此,在E面和H面扫描到角度θ的范围也较大,如此,实现了相控阵天线在E面和H面的扫描角度大。另外,无限大电流片的基本结构决定了其等效电路总没有引入电抗分量,仅有实部电阻,这种特殊的结构决定了其具有宽带的特性。
毫米波通信凭借其频谱丰富的优势成为如今5G应用的关键。5G毫米波阵列天线20的优势在于:高密度、高强度的信号覆盖。在毫米波通信时代,具备宽带性能的宽带天线将是未来的研究重点。随着5G毫米波频段的应用越来越广泛,设计5G毫米波段的紧耦合天线也成为需要解决的技术问题。5G毫米波频段覆盖24.75-27.5GHz和37-43.5GHz,随着工作频率的增大,天线模组10尺寸减小,因此要实现5G毫米波段的紧耦合天线设计,规避宽带大角度扫描过程中的方向图栅瓣,需要突破紧耦合天线阵的小型化和低剖面技术问题。而一般的紧耦合结构采用立式结构实现,而立式结构就存在体积过大的问题,对于5G毫米波段而言,立式结构不再适用,而且体积过大也无法在空间狭小的电子设备1000内使用。
基于上述如何将适用于5G毫米波段的紧耦合天线的问题,本申请实施例提供的天线阵列1中,辐射单元100为设于电介质层上的导电层,即为平面结构,具有较小的厚度;第一馈电件300的第一传输部310与第一馈电部330弯折相连,且第一馈电部330为一对第一辐射臂110耦合馈电,因此,所述第一馈电件300在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小;第二馈电件400的第二传输部410与第二馈电部430弯折相连,且第二馈电部430为一对第二辐射臂120耦合馈电,因此,所述第二馈电件400在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小;如此的设计,实现了天线阵列1的小型化、厚度薄、低剖面,天线模组10的体积小,可应用于5G毫米波段,进而通过上述设计平面的辐射单元100、第一馈电件300及第二馈电件400以及相邻的天线模组10之间紧耦合,可以实现适用于5G毫米波段的紧耦合天线,进而支持5G毫米波段、扩宽带宽和实现天线阵列1的小型化,利于5G毫米波段的紧耦合天线应用于空间有限的电子设备1000中。
可以理解的,所述第一导电层20与所述辐射单元100之间、所述第一馈电件300与所述辐射单元100之间、所述第二馈电件400与所述辐射单元100之间皆设有绝缘电介质层,该绝缘电介质层可以为介质匹配层、介质基板等。
可选的,上述的天线阵列1可以采用的封装天线(Antenna-in-Package,AIP),其中,AIP技术则是通过封装材料与工艺将天线与其它电路集成在同一封装内,由于很好地兼顾了天线性能、成本及体积。
此外,本申请提供的辐射单元100为偶极子天线,偶极子天线的电抗分量在低频呈现容性,高频呈现感性,与ZL刚好可以相互抵消。其中,自由空间、介质匹配层和介质基板均由传输线来表示,组成一个传输线网络,其等效阻抗表示为ZL。相邻天线模组10之间的耦合电容也可以抵消ZL一部分的电抗分量。通过第一导电层20、偶极子天线和耦合电容的作用,使偶极子天线在很宽的频带范围内实现了更好的阻抗匹配,因此紧耦合阵列天线能够具有很宽的工作带宽。此外,介质匹配层引入的特性阻抗也对整体的宽频带匹配带来了正面的影响。
本申请提供的天线阵列1为紧耦合阵列天线,相邻的天线模组10之间的距离小,在X-Y平面上具有相对较小的尺寸,且天线模组10之间具有互耦效应,扩展天线带宽;辐射单元100为平面结构,具有较小的厚度;第一馈电件300的第一传输部310与第一馈电部330弯折相连,且第一馈电部330为一对第一辐射臂110耦合馈电,因此,所述第一馈电件300在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小;第二馈电件400的第二传输部410与第二馈电部430弯折相连,且第二馈电部430为一对第二辐射臂120耦合馈电,因此,所述第二馈电件400在所述天线模组10的厚度方向的尺寸相对较小;由此可见,本申请提供的天线阵列1的厚度较小,实现低剖面,促进了天线阵列1的小型化,还可以适用于形成适用于5G毫米波段的紧耦合天线,通过设计辐射单元100的辐射臂11为偶极子天线,可以实现在很宽的频带范围内具有很好的阻抗匹配。
此外,常规的一个紧耦合天线模组10中每个偶极子臂需要单独接一个馈电端口,那么,总共需要四个馈电端口,即端口数量较多。当常规的紧耦合天线模组10应用于5G毫米波段的电子设备1000时,例如,天线阵列1需要8个天线模组10组成,那么,所述天线阵列1则需要32个端口。天线阵列1中端口数量较多会导致天线阵列1的成本较高且模组复杂。而由于天线阵列1的尺寸限制,天线阵列1的馈电端口的数量有限,比如,限制于16个或者更少。因此,需要合理设计紧耦合天线的馈电结构,以突破端口少量化的设计的问题。
本申请实施方式提供的天线模组10中,第一馈电件300的第一馈电部330可为一对第一辐射臂110进行馈电,以及第二馈电件400的第二馈电部430可为一对第二辐射臂120进行馈电。如此,一个天线模组10只需要2个馈电端(第一馈电件300及第二馈电件400),相较于常规的一个天线需要设置4个馈电端口而言,可以极大减小馈电端口的数量,从而可降低所述天线阵列1的制作成本。
以下结合附图对本申请实施方式提供的天线阵列1中各个天线模组10的辐射单元100的具体结构进详细说明。请一并参阅图5、图6、图13、图14及图15,图13为本申请一实施方式提供的天线阵列的立体示意图;图14为图13中天线阵列的俯视图;图15为图13中的天线阵列去掉绝缘电介质层的示意图。在本实施方式中,以天线模组10中的一对第一辐射臂110沿着所述天线阵列1的宽度方向(图13视角为X方向)设置,且以天线模组10中的一对第二辐射臂120沿着所述天线阵列1的长度方向(图13视角为Y方向)设置为例进行示意。可以理解,所述第一辐射臂110及所述第二辐射臂120的地位对等,在其他实施方式中,所述天线模组10中的一对第一辐射臂110沿着所述天线阵列1的长度方向设置,所述天线模组10中的一对第二辐射臂120沿着所述天线阵列1的宽度方向设置。
在本实施方式中,天线模组10中的辐射单元100包括一对第一辐射臂110及一对第二辐射臂120。一对第一辐射臂110和一对第二辐射臂120正交设置。相邻的天线模组10之间的辐射单元100之电容耦合。所述辐射单元100还与第一导电层20电容耦合,以形成紧耦合阵列天线。
相邻的两个所述天线模组10之间相互耦合,形成紧耦合阵列天线。紧耦合阵列天线具有较宽的带宽,以及较好的增益。
在紧耦合阵列天线中,存在部分天线模组10的部分主辐射臂位于中间位置,位于中间位置的主辐射臂具有与之相耦合的其他主辐射臂,但是部分主辐射臂位于边缘位置,没有与之相耦合的其他辐射臂。
在本实施方式中,以天线模组10中的一对第一辐射臂110沿着所述天线阵列1的宽度方向设置,且以天线模组10中的一对第二辐射臂120沿着所述天线阵列1的长度方向设置为例进行示意,一个天线模组10中的第二主辐射臂121与相邻的天线模组10中的另一第二主辐射臂121相邻设置,不同的天线模组10中的第二主辐射臂121相互耦合,以形成紧耦合阵列天线。需要说明的是,由于相邻的天线模组10中第二辐射臂120距离较近,因此,相邻的天线模组10中相邻的第二辐射臂120之间的耦合较大;而相邻的天线模组10中第一辐射臂110距离相对较远,因此,相邻的天线模组10中的第一辐射臂110之间的耦合虽然较小,但是也存在耦合。可以理解,所述第一辐射臂110及所述第二辐射臂120的地位对等,在其他实施方式中,所述天线模组10中的一对第一辐射臂110沿着所述天线阵列1的长度方向设置,所述天线模组10中的一对第二辐射臂120沿着所述天线阵列1的宽度方向设置,相应地,一个天线模组10中的第一主辐射臂111与相邻的天线模组10中的另一第一主辐射臂111相邻设置,不同的天线模组10中的第一主辐射臂111相互耦合,以形成紧耦合阵列天线。
换而言之,在本实施方式中,部分天线模组10的部分第二主辐射臂121位于中间位置,具有与之相耦合的其他第二主辐射臂121,部分天线模组10的部分第二主辐射臂121位于边缘位置,没有与之相耦合的其他第二主辐射臂121。此外,在本实施方式中,所述天线模组10中的第一主辐射臂111位于边缘位置,没有与之相互耦合的第一主辐射臂111。由此可见,对于不同位置的天线模组10而言,第一主辐射臂111及第二主辐射臂121的耦合环境可能不同。
对于1*8的紧耦合阵列天线而言,天线模组10中的所有的第一主辐射臂111的耦合环境与位于中间的天线模组10中的第二主辐射臂121的耦合环境不同。此外,位于两端的天线模组10中的位于边缘的第二主辐射臂121的耦合环境与位于中间的天线模组10中的第二主辐射臂121的耦合环境不同。
请参阅图16,图16为图14中I处的放大示意图。所述第一辐射臂110包括第一主辐射臂111,所述第一主辐射臂111包括间隔设置的第一主辐射贴片1111及第一耦合贴片1112,所述第一耦合贴片1112设置于所述第一主辐射贴片1111背离所述天线模组10的中心位置的一侧,所述第一耦合贴片1112与所述第一主辐射贴片1111耦合;不同的所述天线模组10中第二辐射臂120相邻设置且相互耦合。
所述第一主辐射臂111包括间隔设置的第一主辐射贴片1111及第一耦合贴片1112,所述第一耦合贴片1112与所述第一主辐射贴片1111耦合。所述第一耦合贴片1112可与所述第一主辐射贴片1111共面设置,以使得所述天线阵列1具有较低的剖面。
所述第一耦合贴片1112设置于所述第一主辐射贴片1111背离所述天线模组10的中心位置的一侧,所述第一耦合贴片1112与所述第一主辐射贴片1111至少部分正对。
紧耦合阵列天线中,位于边缘位置的天线模组10的耦合效果往往不如位于中间位置的天线模组10的耦合效果。本申请实施方式通过设置第一耦合贴片1112与第一主辐射贴片1111相耦合,可补齐所述第一主辐射贴片1111的耦合环境,为所述第一主辐射贴片1111提供电容耦合,使得位于边缘位置的第一主辐射贴片1111也具有相对较好的耦合环境,从而展宽带宽,提高增益,提升紧耦合阵列天线20位于边缘位置的天线模组10的特性。
进一步地,请进一步参阅图17,图17为图14中II处的放大示意图。所述第一主辐射贴片1111具有第一边缘111a,所述第一边缘111a设置有第一缺口111b。所述第一耦合贴片1112具有第二边缘111c,所述第二边缘111c与所述第一边缘111a相对间隔设置,所述第二边缘111c设置有第二缺口111d,所述第二缺口111d与所述第一缺口111b至少部分正对。所述第一主辐射臂111还包括第二耦合贴片1113,所述第二耦合贴片1113设置于所述第一缺口111b与所述第二缺口111d形成的收容空间内。
所述第一缺口111b的形状包括但不限于为矩形、半圆形等。相比于未设置第一缺口111b的第一主辐射贴片1111而言,本申请实施方式中,所述第一主辐射贴片1111具有第一缺口111b,这种方式可增加所述第一主辐射贴片1111上的电流路径,从而增加所述第一主辐射贴片1111的电长度,进而展宽带宽,提高增益,此外在所述第一主辐射贴片1111支持预设频段的电磁波信号的前提下使得所述第一主辐射贴片1111的尺寸较小。
此外,所述第一主辐射贴片1111具有第一缺口111b,使得所述第一贴片的形状大致呈现为鱼形。相较于未设置第一缺口111b的辐射贴片而言,本申请实施方式提供的第一主辐射贴片1111具有第一缺口111b,所述第一主辐射贴片1111相对比较规则,可改变第一主辐射贴片1111表面电流路径,抑制表面波,增强辐射特效,提高增益,展宽带宽。
相应的,所述第一耦合贴片1112具有第二缺口111d,这种方式可增加所述第一耦合贴片1112上的电流路径,从而增加了所述第一耦合贴片1112的电长度,进而展宽带宽,提高增益,此外在所述第一耦合贴片1112支持预设频段的电磁波信号的前提下使得所述第一耦合贴片1112的尺寸较小。
所述第一主辐射臂111还包括第二耦合贴片1113,所述第二耦合贴片1113设置于所述第一缺口111b与所述第二缺口111d形成的收容空间内,从而可增加所述第一耦合贴片1112与所述第一主辐射贴片1111之间的耦合电容,从而增强所述第一耦合贴片1112与所述第一主辐射贴片1111之间的耦合。
请参阅图18,图18为图17中第二耦合贴片的结构示意图。下面对所述第二耦合贴片1113的结构进行详细描述,所述第二耦合贴片1113包括第一耦合分支113a、第二耦合分支113b及连接分支113c。所述第一耦合分支113a朝向所述第一缺口111b,且与所述第一耦合贴片1112耦合。所述第二耦合分支113b朝向所述第二缺口111d,且与所述第二耦合贴片1113耦合。所述连接分支113c连接所述第一耦合分支113a与所述第二耦合分支113b。所述第一耦合分支113a的延伸方向与所述第二耦合分支113b的延伸方向平行,或近似平行。
所述第一耦合分支113a可呈直条形,或波浪形,在本实施方式中,对所述第一耦合分支113a的形状不做限定。所述第一耦合分支113a的延伸方向与所述第一边缘111a的延伸方向相同或大致相同。如此,所述第一耦合分支113a与所述第一耦合贴片1112之间的耦合效果较高。
所述第二耦合分支113b可呈直条形,或波浪形,在本实施方式中,对所述第二耦合分支113b的形状不做限定。所述第二耦合分支113b的延伸方向与所述第二边缘111c的延伸方向相同或大致相同。如此,所述第二耦合分支113b与所述第一主辐射贴片1111之间的耦合效果较好。
在本实施方式的示意图中,所述第一耦合分支113a、所述第二耦合分支113b及所述连接分支113c均为直条形,可以理解地,不应当构成对本申请实施方式提高的第二耦合贴片1113的限定。
请一并参阅图14、图16、图19,图19为图14中III处的放大示意图。所述第二辐射臂120包括第二主辐射臂121,所述第二主辐射臂121包括第二主辐射贴片1211,位于所述天线阵列1边缘的第二辐射臂120还包括第三耦合贴片123,所述第三耦合贴片123与位于所述天线阵列1边缘的第二辐射臂120中的第二主辐射贴片1211间隔设置且耦合,且所述第三耦合贴片123位于所述第二主辐射贴片1211背离所述天线模组10的中心位置的一侧。
在一实施方式中,所述第三耦合贴片123与所述第二主辐射贴片1211共面设置。如此,可使得所述天线阵列1具有较低的剖面。
在紧耦合阵列天线中,位于边缘位置的天线模组10的耦合效果往往不如中心位置的耦合效果。在本实施方式中,所述第三耦合贴片123与位于所述天线阵列1边缘的第二辐射臂120中的第二主辐射贴片1211间隔设置且耦合,且所述第三耦合贴片123位于所述第二主辐射贴片1211背离所述天线模组10的中心位置的一侧,可补齐位于边缘的第二主辐射贴片1211的耦合环境,为所述第二主辐射贴片1211提供电容耦合,是的位于所述边缘位置的第二主辐射贴片1211也具有相对较好的耦合环境,从而展宽带宽,提高增益,提升紧耦合阵列天线20位于边缘位置的天线模组10的特性。
请进一步参阅图19,所述第二主辐射贴片1211具有第三边缘121a,所述第三边缘121a具有第三缺口121b,不同的天线模组10中相邻的两个第二主辐射贴片1211的第三缺口121b至少部分正对。所述第三耦合贴片123具有第四边缘123a,第四边缘123a具有第四缺口123b,所述第四缺口123b与位于所述天线阵列1边缘的第二辐射臂120中的第二主辐射贴片1211的第三缺口121b至少部分正对。所述天线模组10还包括多个第四耦合贴片124,所述第四耦合贴片124设置于相邻的两个第二主辐射贴片1211的第三缺口121b形成的收容空间内,且所述第四耦合贴片124还设置于所述第三缺口121b及第四缺口123b形成的收容空间内。
所述第三缺口121b的形状包括但不限于为矩形、半圆形等。相比于未设置第三缺口121b的第二主辐射贴片1211而言,本申请实施方式中,所述第二主辐射贴片1211具有第三缺口121b,这种方式可增加所述第二主辐射贴片1211上的电流路径,从而增加所述第二主辐射贴片1211的电长度,进而展宽带宽,提高增益,此外在所述第二主辐射贴片1211支持预设频段的电磁波信号的前提下使得所述第二主辐射贴片1211的尺寸较小。
此外,所述第二主辐射贴片1211具有第三缺口121b,使得所述第一贴片的形状大致呈现为鱼形。相较于未设置第三缺口121b的辐射贴片而言,本申请实施方式提供的第二主辐射贴片1211具有第三缺口121b,所述第二主辐射贴片1211相对比较规则,可改变第二主辐射贴片1211表面电流路径,抑制表面波,增强辐射特效,提高增益,展宽带宽。
相应的,所述第三耦合贴片123具有第四缺口123b,这种方式可增加所述第三耦合贴片123上的电流路径,从而增加了所述第三耦合贴片123的电长度,进而展宽带宽,提高增益,此外在所述第三耦合贴片123支持预设频段的电磁波信号的前提下使得所述第三耦合贴片123的尺寸较小。
请参阅图14及图20,图20为图14中IV处的放大示意图。所述天线模组10还包括第四耦合贴片124,所述第四耦合贴片124设置于相邻的两个第二主辐射贴片1211的第三缺口121b形成的收容空间内,可增强相邻的两个天线模组10间的第二主辐射贴片1211之间的耦合。
所述天线模组10还包括多个第四耦合贴片124,所述第四耦合贴片124设置于所述第三缺口121b与所述第四缺口123b形成的收容空间内,从而可增加所述第三耦合贴片123与所述第二主辐射贴片1211之间的耦合电容,从而增强所述第三耦合贴片123与所述第二主辐射贴片1211之间的耦合。
可选地,所述第四耦合贴片124与所述第二主辐射贴片1211可以位于同一层或不同层。当所述第四耦合贴片124与所述第二主辐射贴片1211位于同一层时,可进一步减小所述天线阵列1的厚度。
请参阅图21,图21为图19及图20中第四耦合贴片的结构示意图。所述第四耦合贴片124包括第三耦合分支124a、第四耦合分支124b及连接分支124c。所述连接分支124c连接于所述第三耦合分支124a及所述第四耦合分支124b。所述第三耦合分支124a的延伸方向与所述第四耦合分支124b的延伸方向平行,或近似平行。
在图19中设置于所述第二主辐射贴片1211和所述第三耦合贴片123之间的第四耦合贴片124中第三耦合分支124a、第四耦合分支124b及连接分支124c与第二主辐射贴片1211及第三耦合贴片123的位置关系详细描述如下。所述第三耦合分支124a朝向所述第三缺口121b,且与所述第二主辐射贴片1211耦合。所述第四耦合分支124b朝向所述第四缺口123b,且与所述第三耦合贴片123耦合。
在图20中,设置于相邻的两个第二主辐射贴片1211的第三缺口121b形成的收容空间的第四耦合贴片124中第三耦合分支124a、第四耦合分支124b及连接分支124c与所述两个第二主辐射贴片1211之间的位置关系详细描述如下。所述第三耦合分支124a朝向两个第二主辐射贴片1211中的一者,且与所述一者耦合;所述第四耦合分支124b朝向两个第二主辐射贴片1211中的另一者,且与所述另一者耦合。
所述第三耦合分支124a可呈直条形,或波浪形,在本实施方式中,对所述第三耦合分支124a的形状不做限定。所述第三耦合分支124a的延伸方向与所述第三边缘121a的延伸方向相同或大致相同。如此,所述第三耦合分支124a与所述第三耦合贴片123之间的耦合效果较高。
所述第四耦合分支124b可呈直条形,或波浪形,在本实施方式中,对所述第四耦合分支124b的形状不做限定。所述第四耦合分支124b的延伸方向与所述第四边缘123a的延伸方向相同或大致相同。如此,所述第四耦合分支124b与所述第二主辐射贴片1211之间的耦合效果较好。
在本实施方式的示意图中,所述第三耦合分支124a、所述第四耦合分支124b及所述连接分支124c均为直条形,可以理解地,不应当构成对本申请实施方式提供的第四耦合贴片124的限定。
以所述天线阵列1为支持的频段范围20~45GHz的紧耦合圆极化阵列天线为例,其中心工作频率为30GHz。以以下的环境为例,天线阵列1的总厚度为最高工作频率对应波长的0.175倍。天线阵列1的上层采用相对介电常数为ε1=3.29,正切损耗角tanδ1=0.006,厚度H1=0.326mm的板材。天线阵列1的中心层采用ε2=3.31,正切损耗角tanδ2=0.0033,厚度H2=0.635mm的板材。天下模组的下层采用相对介电常数为ε3=3.29,正切损耗角tanδ3=0.006,厚度H3=0.249的板材。
其中,天线阵列1的上层为第一导电贴片112及第二导电贴片122至辐射单元100所在层之间的绝缘电介质层。天线阵列1的中心层为第一导电贴片112及第二导电贴片122所在的层至第一导电层20之间的绝缘电介质层。所述天线阵列1的下层为第一导电层20至第二导电层30之间的绝缘电介质层。
下面结合前面描述,结合相关仿真图,对所述天线模组10及天线阵列1的性能进行说明。
图22为天线模组馈电端口驻波比仿真结果示意图。在本仿真图中,横轴为频率,单位为GHz;纵轴为天线电压驻波比(VSWR),也称为驻波比,或驻波系数,无单位。由本仿真图可见,馈电端口驻波比小于3的频带范围为17.33GHz~46.14GHz,该天线阵列1覆盖了5G毫米波工作频带24.75GHz~27.5GHz、37GHz~42.5GHz。天线电压驻波比(VSWR)是衡量天线馈电效率的重要指标;驻波比越小,反射越少,匹配越好,驻波比小于3为较小的标准。本申请实施例提供天线阵列1中的天线模组10将VSWR控制在较低的数值,匹配较好。
图23为天线模组轴比仿真结果示意图。在本仿真图中,横轴为频率,单位为GHz;纵轴为轴比值(Axial Ratio Value),单位为dB。由图可见,天线轴比小于3的频带范围为19.56GHz~30.03GHz、35.56GHz~43.96GHz,该天线轴比覆盖了5G毫米波工作频带24.75GHz~27.5GHz、37GHz~42.5GHz。说明,所述天线模组10为5G毫米波圆极化天线。
图24为天线模组在最高工作频率43GHz处E面和H面的增益方向图。其中,天线模组10最大辐射方向沿Z轴,则theta角范围选为-180°~180°,phi角的选择对应不同的面,如选择的phi角方向与电场矢量一致时是E面,正交时是H面。E面为Z-Y面(即,YOZ面);H面为X-Z面(即XOZ面)。在本示意图中,E面的增益方向图和H面的增益方向图具有较好的一致性。可以看出天线模组10在宽频带内有稳定宽辐射波束特性。具体的,根据增益方向图波形符合理论,增益方向图没有产生畸变,因此说它具有稳定的宽辐射波束,稳定宽辐射波束意味着天线具有更好的圆极化性能和稳定性。
图25为天线模组在最低工作频率24GHz处E面和H面的增益方向图。由本图可以看出天线模组10在宽频带内有稳定宽辐射波束特性。
图26为阵列天线扫描角0°时随频率变化的最大辐射方向图。在本示意图中,横轴为频率,单位为GHz,纵轴为增益值(Realized Gain),单位为dB。可以看出所述阵列天线在工作频段内最低可实现增益为5.96dB,由此可以看出阵列天线工作状态良好。
图27为阵列天线在最高工作频率43GHz处扫描角0°时随角度变化的最大辐射方向图。在本示意图中,横坐标为方位角Theta,单位为deg;纵坐标为增益值,单位为dB。由本示意图可以看出在方位角Theta=0°处的可实现增益为11.52dB,且阵列天线在宽频带内具有稳定的宽频带辐射波束特性。
图28为阵列天线在最高工作频率43GHz处扫描角60°时随角度变化的最大辐射方向图。在本示意图中,横坐标为方位角Theta,单位为deg;纵坐标为增益值,单位为dB。由本示意图可以看出在方位角Theta=60°处的可实现增益为8.20dB,且阵列天线在宽频带内具有稳定的宽频带辐射波束特性。
图29为阵列天线在最低工作频率24GHz处扫描角0°时随角度变化的最大辐射方向图。在本示意图中,横坐标为方位角Theta,单位为deg;纵坐标为增益值,单位为dB。由本示意图可以看出在方位角Theta=0°处的可实现增益为5.96dB,且阵列天线在宽频带内具有稳定的宽频带辐射波束特性。
图30为阵列天线在最低工作频率24GHz处扫描角60°时随角度变化的最大辐射方向图。在本示意图中,横坐标为方位角Theta,单位为deg;纵坐标为增益值,单位为dB。由本示意图可以看出在方位角Theta=0°处的可实现增益为3.82dB,且阵列天线在宽频带内具有稳定的宽频带辐射波束特性。
以上所述是本申请的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种天线模组,其特征在于,所述天线模组包括:
辐射单元,包括一对第一辐射臂及一对第二辐射臂;
耦合器,所述耦合器用于接收馈源输入的原始射频信号,并根据所述原始射频信号输出幅值相同且相位相差90°的第一射频信号及第二射频信号;
第一馈电件,包括弯折相连的第一传输部及第一馈电部,所述第一传输部连接所述耦合器以接收第一射频信号,所述第一馈电部用于对所述一对第一辐射臂耦合馈电;及
第二馈电件,包括弯折相连的第二传输部及第二馈电部,所述第二传输部与所述第一传输部间隔设置,所述第二传输部连接所述耦合器以接收第二射频信号,所述第二馈电部用于对所述一对第二辐射臂耦合馈电。
2.如权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述第一馈电部包括:
第一子馈电部,连接于所述第一传输部,所述第一子馈电部与所述一对第一辐射臂中的一者间隔设置且耦合;
第一子连接部,一端连接所述第一子馈电部;及
第二子馈电部,连接所述第一子连接部的另一端,所述第二子馈电部与所述一对第一辐射臂中的另一者间隔设置且耦合;
所述第一馈电件还包括:
第一耦合部,连接于所述第一传输部,且所述第一耦合部相较于所述第一子馈电部邻近所述第一辐射臂设置,所述第一耦合部与所述一对第一辐射臂中的所述一者间隔且耦合。
3.如权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第一子馈电部与所述一对第一辐射臂中的所述一者间隔第一距离;所述第二子馈电部与所述一对第一辐射臂中的所述另一者间隔第二距离,其中,所述第二距离等于所述第一距离。
4.如权利要求2所述的天线模组,其特征在于,所述第二馈电部包括:
第三子馈电部,连接所述第二传输部,所述第三子馈电部与所述一对第二辐射臂中的一者间隔且耦合;
第二子连接部,一端连接所述第三子馈电部,且与所述第一子连接部交叉绝缘设置;及
第四子馈电部,连接所述第二子连接部的另一端,所述第四子馈电部与所述一对第二辐射臂中的另一者间隔设置且耦合;
所述第二馈电件还包括:
第二耦合部,连接于所述第二传输部,且所述第二耦合部相较于所述第三子馈电部邻近所述第二辐射臂设置,所述第二耦合部与所述一对第二辐射臂中的所述一者间隔且耦合。
5.如权利要求4所述的天线模组,其特征在于,所述第二子连接部包括:
第一连接段,所述第一连接段连接所述第三子馈电部;
第二连接段,所述第二连接段与所述第一连接段电连接且异层设置,且所述第二连接段与所述第一子连接部交叉绝缘设置;及
第三连接段,所述第三连接段与所述第二连接段及所述第四子馈电部电连接,且所述第一连接段、所述第三连接段与所述第一子连接部同层设置。
6.如权利要求4所述的天线模组,其特征在于,所述第一子馈电部、所述第二子馈电部、所述第三子馈电部及所述第四子馈电部同层设置,且所述一对第一辐射臂与所述一对第二辐射臂同层设置。
7.如权利要求1所述的天线模组,其特征在于,所述耦合器包括:
第一件,所述第一件与第一馈电件电连接,用于输出第一射频信号至所述第一馈电件;
第二件,所述第二件与所述第一件层叠且间隔设置,且与所述第一件耦合,所述第二件与所述第二馈电件电连接,以输出所述第二射频信号至所述第二馈电件;
第一导电层,所述第一导电层位于所述第一件及所述第二件邻近所述第一馈电件及所述第二馈电件的一侧,所述第一导电层具有第一通孔及第二通孔,所述第一传输部设置于所述第一通孔内,所述第二传输部设置于所述第二通孔内;及
第二导电层,所述第二导电层位于所述第一件及所述第二件背离所述第一馈电件及所述第二馈电件的一侧。
8.如权利要求7所述的天线模组,其特征在于,所述天线模组满足如下条件中的至少一者:
所述第一辐射臂包括第一主辐射臂及第一导电贴片,所述第一导电贴片位于所述第一主辐射臂和所述第一导电层之间,所述第一导电贴片与所述第一主辐射臂耦合连接,所述第一导电贴片与所述第一导电层连接;
所述第二辐射臂包括第二主辐射臂及第二导电贴片,所述第二导电贴片位于所述第二主辐射臂和所述第一导电层之间,所述第二导电贴片与所述第二主辐射臂耦合连接,所述第二导电贴片与所述第一导电层连接。
9.一种天线阵列,其特征在于,所述天线阵列包括如权利要求1-8任意一项所述的阵列分布的多个天线模组,其中,相邻的两个所述天线模组之间相互耦合,形成紧耦合阵列天线。
10.如权利要求9所述的天线阵列,其特征在于,所述第一辐射臂包括第一主辐射臂,所述第一主辐射臂包括间隔设置的第一主辐射贴片及第一耦合贴片,所述第一耦合贴片设置于所述第一主辐射贴片背离所述天线模组的中心位置的一侧,所述第一耦合贴片与所述第一主辐射贴片耦合;不同的所述天线模组中第二辐射臂相邻设置且相互耦合。
11.如权利要求10所述的天线阵列,其特征在于,所述第一主辐射贴片具有第一边缘,所述第一边缘设置有第一缺口;所述第一耦合贴片具有第二边缘,所述第二边缘与所述第一边缘相对间隔设置,所述第二边缘设置有第二缺口,所述第二缺口与所述第一缺口至少部分正对;
所述第一主辐射臂还包括第二耦合贴片,所述第二耦合贴片设置于所述第一缺口与所述第二缺口形成的收容空间内。
12.如权利要求11所述的天线阵列,其特征在于,所述第二耦合贴片包括:
第一耦合分支,所述第一耦合分支朝向所述第一缺口,且与所述第一耦合贴片耦合;
第二耦合分支,所述第二耦合分支朝向所述第二缺口,且与所述第二耦合贴片耦合;及
连接分支,所述连接分支连接所述第一耦合分支与所述第二耦合分支。
13.如权利要求10所述的天线阵列,其特征在于,所述第二辐射臂包括第二主辐射臂,所述第二主辐射臂包括第二主辐射贴片,位于所述天线阵列边缘的第二辐射臂还包括第三耦合贴片,所述第三耦合贴片与位于所述天线阵列边缘的第二辐射臂中的第二主辐射贴片间隔设置且耦合,且所述第三耦合贴片位于所述第二主辐射贴片背离所述天线模组的中心位置的一侧。
14.如权利要求13所述的天线阵列,其特征在于,所述第二主辐射贴片具有第三边缘,所述第三边缘具有第三缺口,不同的天线模组中相邻的两个第二主辐射贴片的第三缺口至少部分正对;
所述第三耦合贴片具有第四边缘,第四边缘具有第四缺口,所述第四缺口与位于所述天线阵列边缘的第二辐射臂中的第二主辐射贴片的第三缺口至少部分正对;
所述天线模组还包括多个第四耦合贴片,所述第四耦合贴片设置于相邻的两个第二主辐射贴片的第三缺口形成的收容空间内,且所述第四耦合贴片还设置于所述第三缺口及第四缺口形成的收容空间内。
15.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括设备本体和如权利要求1-8任意一项所述的天线模组,所述天线模组承载于所述设备本体;或者,所述电子设备包括设备本体和如权利要求9-14任意一项所述的天线阵列,所述天线阵列承载于所述设备本体。
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