CN220510243U - 天线单元、通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种天线单元、通信设备中，天线单元包括第一辐射体和第二辐射体，在第一辐射体的工作频段与第二辐射体的目标预设频段均处于预设频率范围时，第一辐射体与第二辐射体通过第一缝隙耦合馈电并产生谐振，从而第一辐射体馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体，从而可以分散第一辐射体馈电激励产生的电流，降低第一辐射体的SAR值；第二辐射体与第一辐射体进行耦合馈电的同时，由于第二辐射体满足磁场边界调节，本身也可产生辐射，从而在降SAR值的基础上，达到扩宽天线单元带宽的作用，提高天线性能及用户体验。并且，天线单元结构简单，成本较低，有利于产品化。

Description

天线单元、通信设备

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线单元、通信设备。

背景技术

为了控制通过天线辐射的电磁波对人体的影响，国际组织对通讯设备的SAR(Specific Absorption Rate，电磁波吸收比率)均有安全规范的限制。为了达到SAR的安规标准，相关技术通常需要进行功率回退以满足合规性。

然而，功率回退牺牲了天线的部分性能，导致用户体验变差。

实用新型内容

本申请实施例提供一种天线单元、通信设备，能够在降低SAR值的基础上提高天线的性能，从而提高用户体验。

本申请第一方面提供了一种天线单元，包括：

第一辐射体，所述第一辐射体的两端分别为第一自由端、第二自由端，所述第一辐射体具有位于所述第一自由端、所述第二自由端之间的相间隔的第一馈电点、第一接地点，所述第一接地点用于连接至接地面，所述第一馈电点用于接入第一馈电信号；

第二辐射体，所述第二辐射体的第一端为第三自由端，所述第二辐射体的第二端为接地端以用于连接至所述接地面，所述第三自由端与所述第一自由端、所述第二自由端中的任一自由端之间形成第一缝隙；

其中，在所述第一辐射体的工作频段与所述第二辐射体的目标预设频段均处于预设频率范围的情况下，所述第二辐射体用于与所述第一辐射体进行耦合馈电并产生谐振，使得所述第一辐射体馈电产生的电流部分耦合至所述第二辐射体；所述目标预设频段包括以所述第二辐射体的谐振点为中心频率的第一预设频段。

本申请第二方面提供了一种通信设备，包括：

地板，用于提供接地面；及

如上所述的天线单元。

上述天线单元、通信设备中，天线单元包括第一辐射体和第二辐射体，在第一辐射体的工作频段与第二辐射体的目标预设频段均处于预设频率范围时，第一辐射体与第二辐射体通过第一缝隙耦合馈电并产生谐振，从而第一辐射体馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体，可以分散第一辐射体馈电激励产生的电流，降低第一辐射体的SAR值；第二辐射体与第一辐射体进行耦合馈电的同时，由于第二辐射体满足磁场边界调节，本身也可产生辐射，从而在降SAR值的基础上，达到扩宽天线单元带宽的作用，提高天线性能及用户体验。并且，天线单元结构简单，成本较低，有利于产品化。

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为一实施例的天线单元的结构框图之一；

图2为一实施例的天线单元的结构框图之二；

图3为一实施例的天线单元的结构框图之三；

图4为一实施例的独立第一辐射体及天线单元的回波损耗(S11)曲线；

图5为一实施例的独立第一辐射体的1.75GHz时的仿真电流分布图；

图6为一实施例的天线单元的1.75GHz时的仿真电流分布图；

图7为一实施例的独立第一辐射体的头部SAR值的仿真图；

图8为一实施例的天线单元的头部SAR值的仿真图；

图9为一实施例的独立第一辐射体及天线单元的天线效率曲线；

图10为一实施例中的通信设备的结构框图。

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，而不能理解为指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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

在通信领域中，SAR值越低，代表对人体的辐射影响越小，各国也相继对诸如手机等无线通信设备出台了SAR值的相关法规。然而，由于SAR值与整机辐射功率成正比，降低SAR值主要通过降低终端发射功率来实现，但功率下降会显著影响用户的通信体验。例如，通过直接降传导功率的方式降低SAR值，但这种方式会使无线通信设备的上行传输能力明显下降，影响使用；例如，通过分场景降传导功率，例如可在打开听筒、打开wifi等使用场景下才降低功率，然而该方式也仅是在一定程度上能减小对通信体验的影响，而对于一些重要场景仍然会影响无线性能。

基于此，本申请实施例提供了一种天线单元、通信设备，能够在降低天线单元的SAR值的基础上扩充天线带宽。

图1为一实施例的天线单元的结构框图之一，参考图1，在本实施例中，天线单元包括第一辐射体100、第二辐射体200。

第一辐射体100，第一辐射体100的两端分别为第一自由端、第二自由端，第一辐射体100具有位于第一自由端、第二自由端之间的相间隔的第一馈电点、第一接地点，第一接地点用于连接至接地面300，第一馈电点用于接入第一馈电信号；第二辐射体200，第二辐射体200的第一端为第三自由端，第二辐射体200的第二端为接地端以用于连接至接地面300，第三自由端与第一自由端、第二自由端中的任一自由端之间形成第一缝隙(图1以第一辐射枝节101的背离第一接地点的一端为第一自由端，且第三自由端与第一自由端之间形成第一缝隙为例进行示意，图中Z1为第一自由端，Z2为第二自由端，Z3为第三自由端)；在第一辐射体100的工作频段与第二辐射体200的目标预设频段均处于预设频率范围的情况下，第二辐射体200用于与第一辐射体100进行耦合馈电并产生谐振，使得第一辐射体100馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体200。

其中，目标预设频段包括以第二辐射体200的谐振点为中心频率的第一预设频段。谐振点可以理解为第二辐射体200被配置有的能够产生相应谐振模式的频率点，第二辐射体200的谐振点的数量可以为一个或多个。以谐振点为中心频率的第一预设频段可以理解为以谐振点为中心频率的某一预设频率或某一预设频率范围。例如，以谐振点的频率为900MHz为例，则以900MHz为中心频率的第一预设频段可以为900MHz，也可以为880～915MHz。

其中，第一辐射体100的第一馈电点、第一接地点位于第一自由端、第二自由端之间，第一馈电点通过与第一馈源(如图中的S1)连接以接收第一馈电信号，在第一馈电信号的激励下产生电流，实现电磁波信号的收发；第一辐射体100与接地面300连接以在辐射时产生接地面300电流。可选地，第一辐射体100可以通过馈电走线或馈电枝节与第一馈源连接，通过接地走线或接地枝节与接地面300连接，馈电走线或馈电枝节、第一辐射体100、接地走线或接地枝节构成了第一天线(图1以第一辐射体100通过馈电枝节110与第一馈源连接，通过接地枝节120与接地面300连接为例)。第一馈源可以是射频芯片等具备提供激励信号的器件，具体可以根据实际需求确定，本申请实施例不作限定。

其中，第二辐射体200的第一端为第三自由端，第二辐射体的第二端为接地端以用于连接至接地面300，可选地，第二辐射体200通过接地走线或接地枝节与接地面300连接，第二辐射体200、接地走线或接地枝节构成了第二天线(图1以第二辐射体200通过接地枝节210与接地面300连接为例)，第二天线可以理解为第一天线的寄生天线或寄生枝节。可选地，接地枝节例如可以为金属弹片，第二辐射体200可以通过金属弹片与接地面300连接。可选地，第一辐射体100、第二辐射体200分别可以包括柔性电路板(Flexible PrintedCircuit，FPC)天线辐射体、激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)天线辐射体、印刷直接成型(Print Direct Structuring，PDS)天线辐射体、金属辐射枝节中的一种。

其中，第三自由端与第一自由端、第二自由端中的任一自由端之间形成第一缝隙。第一缝隙可形成耦合电容，使得第一辐射体100和第二辐射体200能通过第一缝隙进行耦合。可以理解，第一缝隙的大小可以根据实际需求进行设定，例如，第一缝隙的宽度可以在2mm范围内，以使得第一辐射体100、第二辐射体200通过第一缝隙实现强耦合作用以在提升第二辐射体200谐振性能的同时，耦入第一辐射体100馈电时产生的电流，以实现对第一辐射体100的分流作用。

其中，预设频率范围为第一辐射体100和第二辐射体200能够进行耦合馈电且使得第一辐射体100馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体200的频率范围。第二辐射体200的第三自由端与第一辐射体100其中一自由端间隔设置以形成第一缝隙，在第一辐射体100的工作频段与第二辐射体200的目标预设频段均处于预设频率范围时，第一辐射体100与第二辐射体200通过第一缝隙耦合馈电并产生谐振，从而第一辐射体100馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体200，此时，由于第一辐射体100的电流部分耦合至第二辐射体200，从而可以分散第一辐射体100馈电激励产生的电流，削弱第一辐射体100的磁场热点，基于SAR值与磁场热点正相关，由此降低第一辐射体100的SAR值；第二辐射体200与第一辐射体100进行耦合馈电的同时，由于第二辐射体200满足磁场边界调节，本身也可产生辐射，从而达到扩宽天线单元带宽的作用。

本实施例提供的天线单元，包括第一辐射体100和第二辐射体200，第一辐射体100的两端分别为第一自由端、第二自由端，且第一辐射体100的第一接地点、第一馈电点分别位于第一自由端、第二自由端之间，第二辐射体200的两端分别为第三自由端及接地端，且第三自由端与第一自由端、第二自由端中的任一端之间形成第一缝隙。在第一辐射体100的工作频段与第二辐射体200的目标预设频段均处于预设频率范围时，第一辐射体100与第二辐射体200通过第一缝隙耦合馈电并产生谐振，从而第一辐射体100馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体200，此时，由于第一辐射体100的电流部分耦合至第二辐射体200，从而可以分散第一辐射体100馈电激励产生的电流，降低第一辐射体100的SAR值；第二辐射体200与第一辐射体100进行耦合馈电的同时，由于第二辐射体200满足磁场边界调节，本身也可产生辐射，从而在降SAR值的基础上，达到扩宽天线单元带宽的作用，提高天线性能及用户体验。并且，本实施例提供的天线单元，结构简单，成本较低，有利于产品化，例如，仅需增加一个金属弹片和一支FPC天线，可实现降低SAR值和扩宽天线单元带宽的作用。

可选地，第一辐射体100的工作频段与第二辐射体200的目标预设频段均处于预设频率范围包括：目标预设频段至少部分频率范围与第一辐射体100的工作频率相重叠，或者目标预设频段与第一辐射体100的工作频段相邻。其中，相邻可以理解为第二辐射体200的目标预设频段在未与第一辐射体100的工作频段相重叠的情况下，趋近于第一辐射体100的工作频段。在第二辐射体200的目标预设频段越靠近第一辐射体100的工作频段时，第一辐射体100馈电产生的电流耦合至第二辐射体200的部分更大，因此，当目标预设频段至少部分频率范围与第一辐射体100的工作频率相重叠，或者目标预设频段与第一辐射体100的工作频段相邻时，第一辐射体100的SAR值可以进一步得到有效降低。

在一些实施例中，如图2所示，第一辐射体100包括在接地点邻接设置的第一辐射枝节101、第二辐射枝节102，第一辐射枝节101的背离接地点的一端为第一自由端，第二辐射枝节102的背离接地点的一端为第二自由端，馈电点位于第一辐射枝节101的第一自由端和接地点之间；其中，第一辐射枝节101的靠近第一自由端的部分枝节(图2以此为例，图中Z1为第一自由端，Z2为第二自由端，Z3为第三自由端)或第二辐射枝节102的靠近第二自由端的部分枝节与第二辐射体200的靠近第三自由端的部分枝节相交叠以形成第一缝隙。

其中，第一辐射体100以接地点为分界，分割形成第一辐射枝节101和第二辐射枝节102，且第一馈电点位于第一辐射枝节101，第一自由端为第一辐射枝节101背离第一接地点的一端，第二自由端为第二辐射体200背离第一接地点的一端。由此，当第一辐射枝节101与第二辐射体200形成第一缝隙时，第一辐射枝节101可以通过第一缝隙与第二辐射体200馈电耦合，当第二辐射枝节102与第二辐射体200形成第一缝隙时，第二辐射枝节102可以通过第一缝隙与第二辐射体200馈电耦合。

其中，相交叠可以理解为第一辐射枝节101靠近第一自由端/第二辐射枝节102靠近第二自由端的部分枝节与第二辐射体200的靠近第三自由端的部分枝节在一个方向的投影具有重叠。例如，第一辐射枝节101靠近第一自由端的部分枝节与第二辐射体200的靠近第三自由端的部分枝节在接地面300上的投影具有重叠。

当第一辐射枝节101的靠近第一自由端的部分枝节或第二辐射枝节102的靠近第二自由端的部分枝节与第二辐射体200的靠近第三自由端的部分枝节相交叠以形成第一缝隙时，可以使得第一辐射体100、第二辐射体200之间的耦合作用增强，有利于提升第二辐射体200的谐振的同时使得第二辐射体200耦合入第一辐射体100馈电产生的电流，以分散更多的电流，进一步降低SAR值。

可以理解，在其他实施例中，第二辐射枝节102可以基于实际产品需要进行开缝处理，分散电流原理参考与前文，本实施例对此不做限定。

在一些实施例中，请继续参考图2，图2以第一辐射枝节101与第二辐射体200之间形成第一缝隙为例，第一辐射枝节101的靠近第一自由端的部分枝节与第二辐射体200的靠近第三自由端的部分枝节相交叠；其中，第一辐射枝节101用于在第一馈电信号的激励下产生电流，第二辐射枝节102、第二辐射体200分别用于对第一辐射枝节101产生的电流进行分流。

其中，第一辐射体100设有第一馈电点，以在第一馈电信号的激励下产生主电流。第一辐射枝节101可以理解为主辐射枝节，第二辐射枝节102可以理解为第一辐射枝节101的分支，以在不影响第一辐射枝节101发射性能的前提下实现对第一辐射枝节101的分流作用，使得第一辐射体100可以在不影响发射功率的前提下降低第一辐射体100的SAR值，由此，第一辐射体100本身具有低SAR基础。

其中，第一辐射枝节101的靠近第一自由端的部分枝节与第二辐射体200的靠近第三自由端的部分枝节相交叠，由此，第一辐射枝节101与第二辐射体200之间具有强的馈电耦合作用，第二辐射体200同样起到对第一辐射枝节101分流作用。

由此，第一辐射枝节101馈电激励产生的电流通过第二辐射枝节102、第二辐射体200的分散作用，使得第一辐射枝节101具有更低的SAR值。

在一些实施例中，第一辐射体100可以呈环状结构，如图3所示，第一辐射体100以接地点为分界，分割形成第一辐射枝节101和第二辐射枝节102，且第一馈电点位于第一辐射枝节101，第一自由端为第一辐射枝节101背离第一接地点的一端，第二自由端为第二辐射体200背离第一接地点的一端(图中Z1为第一自由端，Z2为第二自由端，Z3为第三自由端)，第一辐射枝节101的延伸尺寸大于第二辐射枝节102的延伸尺寸；第一自由端与第二自由端之间形成有第二缝隙，使得第一辐射体100形成环状结构；其中，第一辐射枝节101包括依次相连通的第一延伸段1011、第一弯折段1012、第二延伸段1013及第二弯折段1014，第一延伸段1011分别与第二延伸段1013、第二辐射枝节102相平行，第二弯折段1014与第二延伸段1013相交叉且位于第二自由端与第三自由端之间，第二弯折段1014至少部分与第三自由端所处的第二辐射体200的部分枝节相交叠且形成第一缝隙。

其中，第一辐射枝节101的延伸尺寸大于第二辐射枝节102的延伸尺寸，且第一馈电点位于第一辐射枝节101，由此，第一辐射体100馈电产生的电流主要形成在第一辐射枝节101，第二辐射枝节102起到分流作用。可以理解，第一辐射枝节101和第二辐射枝节102的延伸尺寸可以根据实际频段需求进行调整，本实施例对此不做限定。

其中，第一辐射体100形成环状结构，且第一自由端与第二自由端之间形成有第二缝隙，第二缝隙形成环状结构的开口，第二辐射枝节102还通过第二缝隙与第一辐射枝节101耦合，由此进一步增强第二辐射枝节102对第一辐射枝节101的分流作用。

进一步地，第一辐射枝节101包括依次相连通的第一延伸段1011、第一弯折段1012、第二延伸段1013及第二弯折段1014，第一延伸段1011分别与第二延伸段1013、第二辐射枝节102相平行，由此，第一延伸段1011、第二延伸段1013及第二辐射枝节102上产生的电流流向相同，第一辐射体100形成带开口的矩形环天线结构，该天线结构可以具有多个谐振点，由此具有多种谐振模式，例如，可以具有四分之一波长模式、四分之三波长模式及环流模式等，第一辐射体100既可以基于第二辐射枝节102有效分散电流，具备低SAR值基础，同时可以在有限空间内形成大尺寸环状天线结构，由此实现小体积低SAR值的第一天线。可以理解，第一延伸段1011、第二延伸段1013可以理解为延伸方向相同的辐射段，可以呈直线条状、曲线条状或者两者的结合，第一弯折段1012、第二弯折段1014可以呈直线条状、曲线条状或者两者的结合。可以理解，第一延伸段1011、第一弯折段1012、第二延伸段1013及第二弯折段1014可以一体化成形。

进一步地，第二弯折段1014与第二延伸段1013相交叉且位于第二自由端与第三自由端之间，第二弯折段1014至少部分与第三自由端所处的第二辐射体200的部分枝节相交叠且形成第一缝隙，由此第二辐射体200可以通过第一缝隙与第一辐射枝节101进行馈电耦合并产生谐振，分散第一辐射枝节101馈电产生的电流，在进一步降低第一天线SAR值的基础上扩宽整体天线单元的带宽。

可选地，第二辐射体200与第二弯折段1014的至少部分相平行，由此第二辐射体200与第一辐射体100缝隙耦合时，耦入的电流流向与第二弯折段1014的电流流向平行，有助于第二辐射体200形成与第一辐射体100的整体馈电电流反向的分散电流，同时，基于前述结构形状，有利于使得第一辐射体100、第二辐射体200可以形成于接地面300的不同侧边上，由此当天线单元应用于通信设备时，可以将第一辐射体100设于通信设备的顶边框或相对的底边框上，利用侧边框空余环境，设置第二辐射体200，实现进一步降低SAR值及增加天线带宽的效果。

在一些实施例中，第一自由端与第二自由端相背设置且第一辐射枝节101和第二辐射枝节102分别沿相反的方向延伸(参考图1)。由此，第一辐射体100可以呈条状结构向两端延伸，在第一辐射枝节101、第二辐射枝节102分别沿反向延伸时，第二辐射枝节102形成与第一辐射枝节101馈电电流流向相反的反向电流，有利于降低SAR。

在一些实施例中，目标预设频段还包括以谐振点的多倍频为中心频率的第二预设频段；第二辐射体200还具有位于第三自由端和接地端之间的第二馈电点，第二馈电点用于接入第二馈电信号；在第一辐射体100的工作于高频频段时，第二馈电信号用于激励第二辐射体200工作于低频频段，以使低频频段的谐振点对应的第二预设频段与高频频段均处于高频范围，使得第一辐射体100馈电产生的电流部分耦合至第二辐射体200。

其中，当第二辐射体200具有独立的第二馈电点时，第二辐射体200也可以在第二馈电点接收的第二馈电信号的激励下独立地进行电磁波信号的收发，实现通信功能，扩宽天线单元的宽带。第二辐射体200的第二馈电点可以通过馈电走线或馈电枝节与第二馈源连接以接入第二馈电信号，第二馈源可以是射频芯片等具备提供激励信号的器件，具体可以根据实际需求确定，本申请实施例不作限定。

其中，低频频段和高频频段可以如下表1进行划分。

表1

需要说明的是，5G网络中沿用4G所使用的频段，仅更改序号之前的标识。

其中，以谐振点的多倍频为中心频率的第二预设频段可以理解为以谐振点的多倍数频率值为中心频率的某一预设频率或某一预设频率范围。以低频频段B8为例，B8的频段为880～91 5MHz，其谐振点的频率约为900MHz，则900MHz的多倍频率值可以为1800MHz、2700MHz、……，即第二预设频段的中心频率可以为1800MHz、2700MHz、……。以高频频段B41为例，B41的频段为2496～2690MHz。则当以2700MHz(900MHz的三倍频)作为中心频率时，第二预设频段可以为2650～2750MHz，2496～2690MHz和2650～2750MH都处于高频范围。

进一步地，在第一辐射体100工作于高频频段，第二辐射体200在第二馈电信号的激励下工作于低频频段时，当低频频段的谐振点的倍频为中心频率的第二预设频段与高频频段均处于高频范围时，第一辐射体100馈电产生的电流部分可以耦合至第二辐射体200。一方面，第二辐射体200工作于低频频段，由此第二辐射体200本身的SAR值比较小，第二辐射体200独立进行电磁波信号收发及作为第一辐射体100的寄生天线进行电波信号收发过程本身均具有低SAR值基础；另一方面，工作于低频频段的第二辐射体200的尺寸相对工作于高频频段的第一辐射体100的尺寸较大，由此在与第一辐射体100进行缝隙耦合时，可以更好地实现分流效果，进一步提高对第一辐射体100的降SAR效果。可以理解，在第一辐射体100工作于高频频段，第二辐射体200在第二馈电信号的激励下工作于低频频段时，天线单元中可以设置隔离器件以进一步提高第一辐射体100、第二辐射体200之间的隔离度。

在一些实施例中，在第二辐射体200的谐振模式为目标谐振模式时，第二辐射体200耦合产生的电流流向与第一辐射体100馈电产生的电流流向相反；目标谐振模式包括四分之一波长模式和四分之三波长模式中的至少一种。第二辐射体200耦合产生的电流流向与第一辐射体100馈电产生的电流流向相反，反向电流可以抵消天线传导电流产生的磁场，进一步降低第一辐射体100的SAR值，由此，在第二辐射体200的谐振模式为四分之一波长模式和四分之三波长模式中的至少一种时，可以实现更有效的降SAR值效果。

在一些实施例中，天线单元还包括：调谐电路，分别与接地端、接地面300连接，用于调整第二辐射体200的谐振点的频率，使得第二辐射体200的谐振点对应的目标预设频段与第一辐射体100的工作频段处于预设频率范围内。

其中，调谐电路具备调谐功能，通过调整第二辐射体200的电长度实现对第二辐射体200的谐振点的调节，从而得第二辐射体200的谐振点对应的目标预设频段与第一辐射体100的工作频段处于预设频率范围内，即使其第二辐射体200工作在第一辐射体100的工作频段附近，在扩充天线带宽的同时起到降SAR值的作用。

进一步地，第一辐射体100支持工作于多个不同第一频段；调谐电路用于调整第二辐射体200具有多个不同的谐振点，多个谐振点对应多个第二频段，多个第二频段分别对应与多个第一频段处于预设频率范围内。

当第一辐射体100支持工作于多个不同第一频段时，通过调谐电路对第二辐射体200不同电长度的调节，使得第二辐射体200具有多个不同的谐振点，以使第二辐射体200可以在多个不同频段中切换，在提高第二辐射体200的带宽的同时，可起到对第一辐射体100更多工作频段的降SAR的作用。可以理解，在其他实施例中，第一辐射体100也可以分别包括调谐电路，以对实现对第一辐射体100的谐振点的调节，从而使得第一辐射体100支持工作于不同第一频段，实现包括第一频段在内的多频段通信功能。

可选地，调谐电路可以包括调谐开关和多个调谐单元，各调谐单元的一端与第二辐射体200连接，各调谐单元的另一端与调谐开关连接，以通过调谐开关可切换地导通连接至地，多个调谐单元的调谐参数各不相同。调谐参数可以包括电感值和/或电容值，还可以包括电阻值，不同调谐参数的调谐单元可以包括不同数值的电感和/或电容，还可以包括不同数值的电阻。通过切换各调谐单元所处的通路的通断状态，能够实现第二辐射体200的口径调谐，以切换不同谐振频率范围的谐振，由此使得不同状态下的谐振能够配合覆盖多个频段。

可选地，上述的多个第二频段包括B1/N1、B3/N3、B7/N7中的至少两种。由此，通过调谐电路的调谐作用，可以使得第二辐射体200覆盖B1/N1、B3/N3、B7/N7中的至少两种频段，扩宽天线单元的带宽。可以理解，上述的第一频段也可以对应为B1/N1、B3/N3、B7/N7中的至少两种，或者趋近于B1/N1、B3/N3、B7/N7中的至少两种频段。

上述实施例提供的天线单元，可以应用于通信设备中，通信设备可以为手持设备、智能汽车、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其他处理设备，以及各种形式的用户设备(User Equipment，UE)(例如，手机)，移动台(Mobile Station，MS)等等。为方便描述，上面提到的设备统称为通信设备。

为进一步对上述实施例进行说明，本实施例以图3所示的天线单元，且第一辐射体100、第二辐射体200分别设于接地面300的不同侧的实施例为例(例如第一辐射体100设于接地面300顶边侧，即对应通信设备中的顶边框；第二辐射体200设于接地面300的侧边，即对应通信设备中的侧边看，具体可以参考后续的相关描述)，并使用电磁仿真软件CST对该天线单元应用于通信设备中进行整机仿真。在本实施例中，第一辐射体100、第二辐射体200均为FPC材质，如图4所示，第一辐射体100具有三个谐振点，可以产生3个模式，通过设置第二辐射体200，天线单元可以在1.63GHz处新增一个谐振点，额外产生一个谐振模式。

本实施例中，第二辐射体200被配置为可以在1.63GHz产生四分之一波长模式的谐振、1.75GHz产生四分之三波长模式的谐振，第一辐射体100被配置为可以工作于B3频段(1710-1785MHz)。由于第二辐射体200的谐振点1.63GHz、1.75GHz对应的目标预设频段与第一辐射体100的B3频段接近，当第一辐射体100工作在B3频段时，第二辐射体200可通过耦合分流出较大的反向电流，如图5、图6所示(图5、图6为1.75GHz时的仿真电流分布图，图中的第二辐射枝节102进行了开缝处理)，该反向电流可以一定程度抵消天线传导电流产生的磁场，起到降低SAR峰值的作用。

以通信设备为手机为例，当单一的第一辐射体100设置的位置对应为手机顶边框区域时，在用户打电话时，手机与用户的头部紧贴，电磁辐射对头部的影响较大，因此仿真中使用头部的SAR值表征天线辐射对人头的影响，该效果如图7、图8所示，在相同标尺下，在第一辐射体100结合第二辐射体200形成本实施例的天线单元的结构上，SAR热点区域明显分散，峰值从2.05降低至1.44W/kg，再比较图9中该结构下天线效率，第一辐射体100结合第二辐射体200形成的天线单元的天线效率曲线仅相对于独立的第一辐射体100的天线效率曲线低0.2dB，归一到相同功率和天线效率下第一辐射体100结合第二辐射体200形成的天线单元的SAR峰值为1.5W/kg，相比单一第一辐射体100的SAR峰值2.05W/kg下降约27％。此外，第一辐射体100结合第二辐射体200形成的天线单元在1.6GHz频段由于多出一个模式效率明显通信性能更优。

本申请还提供了一种通信设备，包括如上实施例中的天线单元，该通信设备包括地板，用于提供上述实施例中的接地面；及如上述任一项实施例所述的天线单元。该通信设备具有较低的SAR值及具有较宽的天线带宽，可以在提高天线性能，提高用户体验。并且，通信设备中的天线单元，结构简单，有利于降低成本及产品化。

其中，接地面及天线单元请参考上述实施例的相关描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，通信设备还包括：中框，包括相互连接的边框和中板，中板形成有上述实施例中的地板。

其中，边框包括首尾依次连接的顶边框、第一侧边框、底边框及第二侧边框；第一辐射体形成在顶边框上且部分枝节延伸至第一侧边框，第二辐射体形成在第一侧边框上，且与延伸至第一侧边框的该部分枝节相交叠以形成第一缝隙；或者，第一辐射体形成在所述底边框上且部分枝节延伸至第二侧边框，第二辐射体形成在第二侧边框上，且与延伸至第二侧边框的该部分枝节相交叠以形成第一缝隙。由此，可以将第一辐射体设于通信设备的顶边框或相对的底边框上，利用侧边框空余环境，设置第二辐射体，实现进一步降低SAR值及增加天线带宽的效果。

其中，中板可用于安装通信设备的电池、主板、摄像头模组等电子元器件。主板可以集成通信设备的处理器、存储单元、电源管理模块、基带芯片等电子元器件。主板可以为PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板)或FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)，上述实施例中的地板可以是主板上的接地层，由此可以提供接地面。在电路板上可集成用于处理射频信号的部分射频电路，还可以集成能够控制通信设备的运行的控制器等。射频电路可与本申请涉及的天线单元连接，以支持射频信号的收发处理，射频电路包括但不限于至少一个收发信机、功率放大器、低噪声放大器、双工器、耦合器等。此外，射频电路还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。

可选地，上述实施例中的天线单元可以为支持低中高各频段通信需求的蜂窝天线，在此基础上，通信设备还可以包括支持GPS定位的定位天线以及WIFI/BT短距离通信的WIFI/BT天线，定位天线及WIFI/BT天线仅可以形成于顶边框、底边框上，以使得通信设备支持更多制式的通信需求。

进一步可选地，以上述通信设备为手机11为例进行说明，具体的，如图10所示，该手机11可包括存储器21(其任选地包括一个或多个计算机可读存储介质)、处理器22、外围设备接口23、上述实施例的射频系统24、输入/输出(I/O)子系统26。这些部件任选地通过一个或多个通信总线或信号线29进行通信。本领域技术人员可以理解，图10所示的手机11并不构成对手机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。图10中所示的各种部件以硬件、软件、或硬件与软件两者的组合来实现，包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。

存储器21任选地包括高速随机存取存储器，并且还任选地包括非易失性存储器，诸如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。示例性的，存储于存储器21中的软件部件包括操作系统211、通信模块(或指令集)212、全球定位系统(GPS)模块(或指令集)213等。

处理器22和其他控制电路(诸如射频系统24中的控制电路)可以用于控制手机11的操作。该处理器22可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、功率管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。

处理器22可以被配置为实现控制手机11中的天线的使用的控制算法。处理器22还可以发出用于控制射频系统24中各开关的控制命令等。

I/O子系统26将手机11上的输入/输出外围设备诸如键区和其他输入控制设备耦接到外围设备接口23。I/O子系统26任选地包括触摸屏、按键、音调发生器、加速度计(运动传感器)、周围光传感器和其他传感器、发光二极管以及其他状态指示器、数据接口等。示例性的，用户可以通过经由I/O子系统26供给命令来控制手机11的操作，并且可以使用I/O子系统26的输出资源来从手机11接收状态信息和其他输出。例如，用户按压按钮261即可启动手机或者关闭手机。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RM以多种形式可得，诸如静态RM(SRM)、动态RM(DRM)、同步DRM(SDRM)、双数据率SDRM(DDR SDRM)、增强型SDRM(ESDRM)、同步链路(Synchlink)DRM(SLDRM)、存储器总线(Rmbus)直接RM(RDRM)、直接存储器总线动态RM(DRDRM)、以及存储器总线动态RM(RDRM)。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

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 (14)

1.一种天线单元，其特征在于，包括：

第一辐射体，所述第一辐射体的两端分别为第一自由端、第二自由端，所述第一辐射体具有位于所述第一自由端、所述第二自由端之间的相间隔的第一馈电点、第一接地点，所述第一接地点用于连接至接地面，所述第一馈电点用于接入第一馈电信号；

第二辐射体，所述第二辐射体的第一端为第三自由端，所述第二辐射体的第二端为接地端以用于连接至所述接地面，所述第三自由端与所述第一自由端、所述第二自由端中的任一自由端之间形成第一缝隙；

其中，在所述第一辐射体的工作频段与所述第二辐射体的目标预设频段均处于预设频率范围的情况下，所述第二辐射体用于与所述第一辐射体进行耦合馈电并产生谐振，使得所述第一辐射体馈电产生的电流部分耦合至所述第二辐射体；所述目标预设频段包括以所述第二辐射体的谐振点的频率为中心频率的第一预设频段。

2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射体包括在所述接地点邻接设置的第一辐射枝节、第二辐射枝节，所述第一辐射枝节的背离所述接地点的一端为所述第一自由端，所述第二辐射枝节的背离所述接地点的一端为所述第二自由端，所述馈电点位于所述第一辐射枝节的所述第一自由端和所述接地点之间；

其中，所述第一辐射枝节的靠近所述第一自由端的部分枝节或所述第二辐射枝节的靠近所述第二自由端的部分枝节与所述第二辐射体的靠近所述第三自由端的部分枝节相交叠以形成所述第一缝隙。

3.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射枝节的靠近所述第一自由端的部分枝节与所述第二辐射体的靠近所述第三自由端的部分枝节相交叠；

其中，所述第一辐射枝节用于在所述第一馈电信号的激励下产生电流，所述第二辐射枝节、所述第二辐射体分别用于对所述第一辐射枝节产生的电流进行分流。

4.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射枝节的延伸尺寸大于所述第二辐射枝节的延伸尺寸；所述第一自由端与所述第二自由端之间形成有第二缝隙，使得所述第一辐射体形成环状结构；

其中，所述第一辐射枝节包括依次相连通的第一延伸段、第一弯折段、第二延伸段及第二弯折段，所述第二延伸段位于所述第一延伸段背离所述接地面的一侧且与所述第一延伸段相间隔，所述第一延伸段分别与所述第二延伸段、所述第二辐射枝节相平行，所述第二弯折段的靠近所述接地面的末端为所述第一辐射枝节的第一自由端，且所述第一自由端位于所述第二自由端与第三自由端之间，所述第二弯折段至少部分与所述第三自由端所处的所述第二辐射体的部分枝节相交叠且形成所述第一缝隙。

5.根据权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述第二辐射体与所述第二弯折段的所述至少部分相平行。

6.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述第一自由端与所述第二自由端相背设置且所述第一辐射枝节和所述第二辐射枝节分别沿相反的方向延伸。

7.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述目标预设频段还包括以所述谐振点的频率的多倍频为中心频率的第二预设频段；所述第二辐射体还具有位于所述第三自由端和所述接地端之间的第二馈电点，所述第二馈电点用于接入第二馈电信号；

其中，在所述第一辐射体的工作于高频频段时，所述第二馈电信号用于激励所述第二辐射体工作于低频频段，以使所述低频频段的谐振点对应的所述第二预设频段与所述高频频段均处于高频范围，使得所述第一辐射体馈电产生的电流部分耦合至所述第二辐射体。

8.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射体的工作频段与所述第二辐射体的所述目标预设频段均处于预设频率范围包括：所述目标预设频段至少部分频率范围与所述第一辐射体的工作频率相重叠，或者所述目标预设频段与所述第一辐射体的工作频段相邻。

9.根据权利要求1-8任一项所述的天线单元，其特征在于，在所述第二辐射体的谐振模式为目标谐振模式时，所述第二辐射体耦合产生的电流流向与所述第一辐射体馈电产生的电流流向相反；所述目标谐振模式包括四分之一波长模式和四分之三波长模式中的至少一种。

10.根据权利要求1-8任一项所述的天线单元，其特征在于，所述天线单元还包括：

调谐电路，分别与所述接地端、所述接地面连接，用于调整所述第二辐射体的谐振点的频率，使得所述第二辐射体的谐振点对应的所述目标预设频段与所述第一辐射体的工作频段处于所述预设频率范围内。

11.根据权利要求10所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射体支持工作于多个不同第一频段；所述调谐电路用于调整所述第二辐射体具有多个不同的谐振点，多个所述谐振点对应多个第二频段，多个所述第二频段分别对应与多个所述第一频段处于所述预设频率范围内。

12.根据权利要求11所述的天线单元，其特征在于，多个所述第二频段包括B1/N1、B3/N3、B7/N7中的至少两种。

13.一种通信设备，其特征在于，包括：

地板，用于提供接地面；及

如权利要求1-12任一项所述的天线单元。

14.根据权利要求13所述的通信设备，其特征在于，还包括：

中框，包括相互连接的边框和中板，所述中板形成有所述地板；

其中，所述边框包括首尾依次连接的顶边框、第一侧边框、底边框及第二侧边框；所述第一辐射体形成在所述顶边框上且部分枝节延伸至所述第一侧边框，所述第二辐射体形成在所述第一侧边框上，且与延伸至所述第一侧边框的所述部分枝节相交叠以形成第一缝隙；或者，所述第一辐射体形成在所述底边框上且部分枝节延伸至所述第二侧边框，所述第二辐射体形成在所述第二侧边框上，且与延伸至所述第二侧边框的所述部分枝节相交叠以形成第一缝隙。