一种天线单元及电子设备制造技术

本发明专利技术实施例提供一种天线单元及电子设备，涉及通信技术领域，以解决现有的电子设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致电子设备的天线性能较差的问题。该天线单元包括：金属凹槽，设置在金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在金属凹槽内的M个馈电臂单元；其中，每个馈电臂单元包括第一馈电臂和与第二馈电臂的第一端电连接的第二馈电臂，每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第二端与M个馈电部中的不同馈电部电连接，且每个馈电臂单元中的第二馈电臂均与金属凹槽的侧壁耦合，M为正整数。该天线单元应用于电子设备中。

An antenna unit and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种天线单元及电子设备
本专利技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种天线单元及电子设备。
技术介绍
随着第五代移动通信(5th-Generation，5G)系统的发展，以及电子设备的广泛应用，毫米波天线逐渐被应用在各种电子设备中，以满足用户日益增长的使用需求。目前，电子设备中的毫米波天线主要通过封装天线(antennainpackage，AiP)技术实现。例如，如图1所示，可以通过AiP技术，将工作波长为毫米波的阵列天线11、射频集成电路(radiofrequencyintegratedcircuit，RFIC)12、电源管理集成电路(powermanagementintegratedcircuit，PMIC)13和连接器14封装成一个模块10，该模块10可以称为毫米波天线模组。其中，上述阵列天线中的天线可以为贴片天线、八木-宇田天线，或者偶极子天线等。然而，由于上述阵列天线中的天线通常为窄带天线(例如上述列举的贴片天线等)，因此每个天线的覆盖频段有限，但是在5G系统中规划的毫米波频段通常比较多，例如以28GHz为主的n257(26.5-29.5GHz)频段和以39GHz为主的n260(37.0-40.0GHz)频段等，因此传统的毫米波天线模组可能无法覆盖5G系统中规划的主流的毫米波频段，从而导致电子设备的天线性能较差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种天线单元及电子设备，以解决现有的电子设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致电子设备的天线性能较差的问题。为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供了一种天线单元，该天线单元包括：金属凹槽，设置在金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在金属凹槽内的M个馈电臂单元；其中，每个馈电臂单元包括第一馈电臂和与第一馈电臂的第一端电连接的第二馈电臂，每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第二端与该M个馈电部中的不同馈电部电连接，且每个馈电臂单元中的第二馈电臂均与金属凹槽耦合，M为正整数。第二方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述第一方面中的天线单元。在本专利技术实施例中，天线单元包括：金属凹槽，设置在金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在金属凹槽内的M个馈电臂单元；其中，每个馈电臂单元包括第一馈电臂和与第一馈电臂电连接的第二馈电臂，每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第二端与该M个馈电部中的不同馈电部电连接，且每个馈电臂单元中的第二馈电臂均与金属凹槽耦合，M为正整数。通过该方案，由于馈电臂单元包括第一馈电臂和第二馈电臂，因此当馈电部将交流信号传输到馈电臂单元上时，经由馈电臂单元中的第一馈电臂和第二馈电臂的电流的路径可以有多种(例如第一馈电臂上形成的电流路径、第一馈电臂到第二馈电臂的电流路径等)、且这些电流路径较短，如此可以使得馈电臂单元辐射高频的电磁波；并且，由于馈电臂单元中的第二馈电臂可以与金属凹槽的侧壁耦合，因此在第二馈电臂接收到交流信号的情况下，第二馈电臂可以与金属凹槽的侧壁耦合，以使得金属凹槽产生感应电流，因此金属凹槽可以向外辐射电磁波；以及由于金属凹槽上产生的感应电流的电流路径较长，因此可以使得金属凹槽辐射低频的电磁波。如此，可以使得天线单元覆盖毫米波的多个的频段(例如n257和n260)，从而可以增加天线单元覆盖的带宽。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种传统毫米波封装天线的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的天线单元的爆炸图之一；图3为本专利技术实施例提供的天线单元的反射系数图；图4为本专利技术实施例提供的天线单元的剖视图；图5为本专利技术实施例提供的天线单元的俯视图；图6为本专利技术实施例提供的天线单元的爆炸图之二；图7为本专利技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图之一；图8为本专利技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图之二；图9为本专利技术实施例提供的天线单元的辐射方向图之一；图10为本专利技术实施例提供的天线单元的辐射方向图之二；图11为本专利技术实施例提供的电子设备的仰视图。附图标记说明：10—毫米波天线模组；11—工作波长为毫米波的阵列天线；12—RFIC；13—PMIC；14—连接器；20—天线单元；201—金属凹槽；202—馈电部；203—第一馈电臂；203a—第一馈电臂的第一端；203b—第一馈电臂的第二端；204—第二馈电臂；206—第一绝缘体；207—第二绝缘体；208—通孔；209—第三绝缘体；L1—第一对称轴；L2—第二对称轴；30—5G毫米波信号；4—电子设备；40—壳体；41—第一金属边框；42—第二金属边框；43—第三金属边框；44—第四金属边框；45—地板；46—第一天线；47—第一凹槽。需要说明的是，本专利技术实施例中，附图所示的坐标系中的坐标轴相互正交。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本文中术语“和/或”，是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。本文中符号“/”表示关联对象是或者的关系，例如A/B表示A或者B。本专利技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。例如，第一馈电臂和第二馈电臂等是用于区别不同的馈电臂，而不是用于描述馈电臂的特定顺序。在本专利技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本专利技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。在本专利技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或者两个以上，例如，多个天线单元是指两个或者两个以上的天线单元等。下面对本专利技术实施例中涉及的一些术语/名词进行解释说明。耦合：是指两个或两个以上的电路元件或电网络的输入与输出之间存在紧密配合与相互影响，并可以通过相互作用从一侧向另一侧传输能量。本专利技术实施例中的“耦合”可以用于指示发生耦合的部件(例如本专利技术实施例中的第二馈电臂和金属凹槽)在天线单元工作的情况下，这些部件可以耦合；在天线单元未工作的情况下，这些部件相互绝缘。交流信号：是指电流的方向会发生变化的信号。多输入多输出(multiple-inputmultiple-output，MIMO)技术：是指一种在传输端(即发送端和接收端)使用多个天线发送信号或接收信号，以改善通信质量的技术。在该技术中，信号可以通过传输端的多个天线发送或者接收。相对介电常数：用于表征介质材料的介电性质或极化性质的物理参数。...

【技术保护点】
1.一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括：金属凹槽，设置在所述金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在所述金属凹槽内的M个馈电臂单元；/n其中，每个馈电臂单元包括第一馈电臂和与所述第一馈电臂的第一端电连接的第二馈电臂，所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第二端与所述M个馈电部中的不同馈电部电连接，且所述每个馈电臂单元中的第二馈电臂均与所述金属凹槽的侧壁耦合，M为正整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括：金属凹槽，设置在所述金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在所述金属凹槽内的M个馈电臂单元；
其中，每个馈电臂单元包括第一馈电臂和与所述第一馈电臂的第一端电连接的第二馈电臂，所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第二端与所述M个馈电部中的不同馈电部电连接，且所述每个馈电臂单元中的第二馈电臂均与所述金属凹槽的侧壁耦合，M为正整数。


2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂与所述金属凹槽开口所在的表面平行，且所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂和第二馈电臂垂直。


3.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第一端的宽度大于第一馈电臂的第二端的宽度。


4.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第一端的宽度与第二馈电臂的宽度相同。


5.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述每个馈电臂单元中的第一馈电臂的第一端与所述金属凹槽中心之间的距离，大于第一馈电臂的第二端与所述金属凹槽中心之间的距离。


6.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电臂单元为四个馈电臂单元，四个馈电臂单元组成两个馈电臂单元组，每个馈电臂单元组包括对称设置的两个馈电臂单元，且一个馈电臂单元组的对称轴与另一个馈电臂单元组的对称轴正交。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电部贯穿所述金属凹槽底部、且与所述金属凹槽绝缘。


8.根据权利要求1至6中任一项所述的天线单元，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：邾志民，马荣杰，
申请(专利权)人：维沃移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44