WO2021083212A1 - 天线单元及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种天线单元及电子设备。该天线单元包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电臂；其中，M个馈电部中的每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接、且与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，以及M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽耦合，M为大于1的整数。

Description

天线单元及电子设备

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年10月31日提交中国国家知识产权局、申请号为201911049756.4、申请名称为“一种天线单元及电子设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线单元及电子设备。

背景技术

随着第五代移动通信(5th-Generation，5G)***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(antenna in package，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(radio frequency integrated circuit，RFIC)12、电源管理集成电路(power management integrated circuit，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***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***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。

发明内容

本发明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，本发明实施例提供了一种天线单元，该天线单元包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电臂；其中，该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接、且与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，以及该M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽耦合，M为大于1的整数。

第二方面，本发明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。

在本发明实施例中，天线单元可以包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在第一金属凹槽内的M 个馈电臂；其中，该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接、且与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，以及该M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽耦合，M为大于1的整数。通过该方案，由于馈电臂可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与第二金属凹槽耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应电流，进而可以使得馈电臂和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且由于馈电臂与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到第二金属凹槽再到馈电臂的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电臂上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元获得更宽的带宽，从而可以增加天线单元覆盖的频段。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种传统封装天线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天线单元的***图之一；

图3为本发明实施例提供的天线单元的反射系数图；

图4为本发明实施例提供的馈电臂的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的天线单元的俯视图；

图6为本发明实施例提供的天线单元的隔离度示意图；

图7为本发明实施例提供的天线单元的剖视图；

图8为本发明实施例提供的天线单元的***图之二；

图9为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图之一；

图10为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图之二；

图11为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之一；

图12为本发明实施例提供的天线单元的辐射方向图之二；

图13为本发明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—第一金属凹槽；202—第二金属凹槽；203—馈电部；203a—馈电部的第一端；204—馈电臂；204a—馈电部的第一端；205—第一绝缘体；206—第二绝缘体；207—通孔；208—第三绝缘体；D1—对角线1；D2—对角线2；S1—第一内侧壁；S2—第二内侧壁；L1—第一对角线；L2—第二对角线；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，本发明实施例中，附图所示的坐标系中的坐标轴相互正交。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

本发明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，第一金属凹槽和第二金属凹槽等是用于区别不同的金属凹槽，而不是用于描述金属凹槽的特定顺序。

在本发明实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“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。

在本发明实施例的描述中，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。

下面对本发明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。

本发明实施例中的“耦合”可以用于指示发生耦合的部件(例如实施例中的M个馈电臂和第二金属凹槽)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-input multiple-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。

地板：是指电子设备中可以作为虚拟地的部分。例如电子设备中的印制电路板(printed circuit board，PCB)、金属中框或电子设备的显示屏等。

本发明实施例提供一种天线单元及电子设备，天线单元包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电臂；其中，该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接、且与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，以及该M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽耦合，M为大于1的整数。通过该方案，由于馈电臂可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与第二金属凹槽耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应电流，进而可以使得馈电臂和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且由于馈电臂与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到第二金属凹槽再到馈电臂的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电臂上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元获得更宽的带宽，从而可以增加天线单元覆盖的频段。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，因此可以使得该M个馈电臂 中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

本发明实施例提供的天线单元可以应用于电子设备，也可以应用于需要使用该天线单元的其它电子设备，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。下面以天线单元应用于电子设备为例，对本发明实施例提供的天线单元进行示例性的说明。

下面结合各个附图对本发明实施例提供的天线单元进行示例性的说明。

如图2所示，天线单元20可以包括第一金属凹槽201，设置在第一金属凹槽201底部的第二金属凹槽202，设置在第一金属凹槽201底部的M个馈电部203，以及设置在第一金属凹槽201内的M个馈电臂204。

其中，上述M个馈电部中的每个馈电部203可以分别与一个馈电臂的第一端204a电连接、且与第一金属凹槽201和第二金属凹槽202均绝缘，且M个馈电臂204可以按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽201内，以及M个馈电臂中的每个馈电臂204均可以与第二金属凹槽202耦合，M为大于1的整数。

可以理解，上述第二金属凹槽可以作为本发明实施例提供的天线单元的辐射体。

需要说明的是，本发明实施例中，为了更加清楚地示意天线单元的结构，图2是以天线单元的***图示意的，即是以天线单元的组成部分均处于分离状态示意的。实际实现时，上述M个馈电部和M个馈电臂均是设置在第一金属凹槽内的，即第一金属凹槽、第二金属凹槽、M个馈电部和M个馈电臂组成一个整体，以形成一个本发明实施例提供的天线单元。

另外，图2中的馈电部203与馈电臂的第一端204a未以电连接状态示出，实际实现时，馈电部203可以与馈电臂的第一端204a电连接。

可选的，本发明实施例中，上述第一顺序可以为顺时针的顺序，也可以为逆时针的顺序。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，以上述M个馈电臂按照顺时针的顺序环绕设置在第一金属凹槽内为例，假设上述M个馈电臂为四个馈电臂(该四个馈电臂的结构可以相同)，该四个馈电臂可以按照从第一个馈电臂的第一端到第一个馈电臂的第二端、再从第二个馈电臂的第一端到第二个馈电臂的第二端、接着从第三个馈电臂的第一端到第三个馈电臂的第二端，最后从第四个馈电臂的第一端到第四个馈电臂的第二端的次序，按照顺时针的顺序依次设置在第一金属凹槽内。

需要说明的是，本发明实施例中，当上述M个馈电臂按照上述第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内时，该M个馈电臂中的每个馈电臂的第一端之间的距离均比较大，如此可以减小各个馈电臂之间的相互干扰。

为了更加清楚地描述本发明实施例提供的天线单元及其工作原理，下面具体以一个天线单元为例，对本发明实施例提供的天线单元发送信号和接收信号的工作原理进行示例性的说明。

当电子设备发送5G毫米波信号时，电子设备中的信号源会发出交流信号，交流信号可以通过馈电部传输到馈电臂。然后，在馈电臂接收到该交流信号之后，馈电臂可以与第二金属凹槽耦合，使得第二金属凹槽产生感应电流，然后，第二金属凹槽可以向外辐射多个频率的电磁波(由于馈电臂与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径有可以有多 个，例如从馈电臂到第二金属凹槽再到馈电臂的电流路径、第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径等，因此馈电臂上的电流经由第二金属凹槽辐射的电磁波的频率也可以有多个)。如此，电子设备可以通过本发明实施例提供的天线单元发送不同频率的信号。

又示例性的，本发明实施例中，当电子设备接收5G毫米波信号时，电子设备所处的空间中的电磁波可以激励第二金属凹槽，从而可以使得第二金属凹槽产生感应电流。在第二金属凹槽产生感应电流之后，第二金属凹槽可以与馈电臂耦合，使得馈电臂产生感应电流(即感应的交流信号)。然后，馈电臂可以通过馈电部向电子设备中的接收机输入该交流信号，如此可以使得电子设备接收到其它设备发送的5G毫米波信号。即电子设备可以通过本发明实施例提供的天线单元接收信号。

下面再结合图3，对本发明实施例提供的天线单元的性能进行示例性的说明。

示例性的，如图3所示，为本发明实施例提供的天线单元工作时，天线单元的反射系数图。当回波损耗小于-10dB(分贝)时，天线单元覆盖的频率范围可以为26.249GHz-40.054GHz，该频率范围也可以包括多个主要的毫米波频段(例如n257、n260和n261)。如此，本发明实施例提供的天线单元可以覆盖大多数5G毫米波频段，从而可以提高电子设备的天线性能。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图3中的点a和点b用于标记回波损耗的数值，由图3可见，点a标记的回波损耗的数值为-9.8622dB，点b标记的回波损耗的数值为-10.014dB。

另外，当一个天线单元的回波损耗小于-10dB时，该天线单元不仅可以满足实际使用需求，而且其天线性能也比较优良。即本发明实施例提供的天线单元可以在满足实际使用需求的基础上，保证更加优良的性能。

本发明实施例提供一种天线单元，由于馈电臂可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与第二金属凹槽耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应电流，进而可以使得馈电臂和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且由于馈电臂与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到第二金属凹槽再到馈电臂的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电臂上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元获得更宽的带宽，从而可以增加天线单元覆盖的频段。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

可选的，本发明实施例中，第一金属凹槽的开口可以大于第二金属凹槽的开口。即第一金属凹槽的开口面积可以大于第二金属凹槽的开口面积。

本发明实施例中，如图2所示，由于在Z轴所指示的方向上，第二金属凹槽202是在第一金属凹槽201底部设置的，且第一金属凹槽201的开口面积与第一金属凹槽201底部面积相等，因此当第一金属凹槽201的开口大于第二金属凹槽202的开口时，可以使得第二金属凹槽202不被第一金属凹槽201遮挡。

本发明实施例中，由于第二金属凹槽设置在第一金属凹槽底部，因此在第二金属凹槽的开口小于第一金属凹槽的开口的情况下，可以便于在第一金属凹槽底部设置第二金属凹 槽，从而可以简化天线单元的制造工艺。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属凹槽可以为矩形凹槽或圆形凹槽，上述第二金属凹槽也可以为矩形凹槽或圆形凹槽。

可以理解，当第一金属凹槽为矩形凹槽时，第二金属凹槽可以为矩形凹槽，也可以为圆形凹槽；当第一金属凹槽为圆形凹槽时，第二金属凹槽可以为矩形凹槽，也可以为圆形凹槽。

当然，实际实现时，上述第一金属凹槽和第二金属凹槽还可以为其它任意可能形状的金属凹槽，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一金属凹槽的形状可以用于表示第一金属凹槽的开口形状。即当上述第一金属凹槽为矩形凹槽时，该第一金属凹槽的开口形状可以为矩形；当上述第一金属凹槽为圆形凹槽时，该第一金属凹槽的开口形状可以为圆形。

相应的，上述第二金属凹槽的形状可以用于表示第二金属凹槽的开口形状。

需要说明的是，本发明实施例中的示例均是以第一金属凹槽和第二金属凹槽为同一种形状的凹槽(矩形凹槽)进行举例的，其并不对本发明实施例造成任何限定。实际实现时，第一金属凹槽和第二金属凹槽的形状可以相同，也可以不同。

本发明实施例中，由于不同形状的金属凹槽(包括第一金属凹槽和第二金属凹槽)组成的天线单元的性能可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求，选择合适的形状的金属凹槽作为本发明实施例提供的天线单元中的第一金属凹槽和第二金属凹槽，从而可以使得天线单元可以工作在5G毫米波频段内。

进一步的，由于规则形状的金属凹槽组成的天线单元的形状比较稳定，因此通过将上述第一金属凹槽和/或第二金属凹槽设置为规则形状的凹槽(例如矩形凹槽或圆形凹槽)，可以使得本发明实施例提供的天线单元的性能比较稳定，从而可以提高天线单元的性能。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属凹槽的开口的任意一条对角线可以与上述第二金属凹槽的开口的任意一条对角线均不平行。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一金属凹槽的开口的对角线可以用于指示第一金属凹槽内边缘形成的封闭形状(例如矩形或者六边形等)的对角线。相应的，上述第二金属凹槽的开口的对角线可以用于指示第二金属凹槽内边缘形成的封闭形状(例如矩形或者六边形等)的对角线。

本发明实施例中，为了便于描述，下面以第一金属凹槽的开口的一条对角线(以下称为对角线1)和第二金属凹槽的开口的一条对角线(以下称为对角线2)进行示例性的说明。

本发明实施例中，对角线1与对角线2不平行，可以理解为：对角线1与对角线2之间的夹角(以下称为第一夹角)大于0°，且小于180°。

本发明实施例中，上述第一夹角可以根据本发明实施例提供的天线单元的性能确定。

可选的，本发明实施例中，当上述第一金属凹槽与上述第二金属凹槽均为矩形凹槽时，上述第一夹角(记为θ)可以大于0度，且小于或等于45度。

需要说明的是，本发明实施例中，第一夹角的取值范围为45°＜θ≤90°，或为90°＜θ≤135°，或为135°＜θ≤180°，对角线1与对角线2的位置关系与第一夹角的取值范围为0°＜θ≤45°时对角线1与对角线2的位置关系相同。

示例性的，如图2所示，第一金属凹槽201开口的对角线(即对角线1)D1与第二金属凹槽202开口的对角线(即对角线2)D2的夹角(即上述第一夹角)可以为45度。

本发明实施例中，由于第二金属凹槽在第一金属凹槽底部的设置位置不同，天线单元的性能可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求，在第一金属凹槽底部设置该第二金属凹槽，如此可以使得天线单元工作在5G毫米波频段。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电部可以贯穿第一金属凹槽底部。

具体的，实际实现时，如图2所示，馈电部的第一端203a可以与馈电臂的第一端204a电连接，馈电部的第二端(未在图2中示出)可以与电子设备中的一个信号源(例如电子设备中的5G信号源)电连接。如此，电子设备中的信号源的电流可以通过该馈电部传输到馈电臂上，然后通过馈电臂耦合到第二金属凹槽上，如此可以使得第二金属凹槽产生感应电流，从而可以使得第二金属凹槽辐射一定频率的电磁波，如此，本发明实施例提供的天线单元可以将电子设备中的5G毫米波信号辐射出去。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电部中的每个馈电部可以和与其连接的一个馈电臂形成一个“L型”的馈电结构。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电臂中的每个馈电臂在第一平面上的投影均可以与第二金属凹槽的开口边缘相交。其中，该第一平面可以为第二金属凹槽的开口所在平面。

本发明实施例中，在M个馈电臂中的每个馈电臂在上述第一平面上的投影均与第二金属凹槽的开口边缘相交的情况下，上述M个馈电臂中的每个馈电臂均可以与第二金属凹槽满足耦合连接的关系(即在天线单元工作的情况下，M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽耦合；在天线单元未工作的情况下，M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽绝缘)。

可选的，本发明实施例中，一个馈电臂(上述M个馈电臂中的任意一个)可以为对称结构的馈电臂。例如该馈电臂的结构可以沿水平方向对称，也可以沿垂直方向对称等。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，一个馈电臂(即上述M个馈电臂中的任意一个馈电臂)可以为以下任意一种馈电臂：矩形馈电臂、“T”形馈电臂、“Y”形馈电臂。

当然，实际实现时，上述一个馈电臂还可以为其它任意可能的馈电臂。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电臂可以为同一种馈电臂(例如该M个馈电臂均为“Y”形馈电臂)，也可以不同的馈电臂(例如该M个馈电臂中的部分馈电臂为“T”形馈电臂，另一部分馈电臂为“Y”形馈电臂)。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，上述M个馈电臂可以均为如图2所示的“T”形馈电臂204，也可以均为如图4所示的“Y”形馈电臂204。

本发明实施例中，由于不同形式(例如形状、材质和结构等)的馈电臂与第二金属凹槽耦合时的耦合量可能不同，且不同形式的馈电臂的阻抗需求也可能不同，即不同形式的馈电臂对天线单元的工作性能的影响可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求，选择合适的馈电臂，从而可以使得天线单元工作在合适的频率范围内。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电臂可以按照上述第一顺序，沿第一金属凹槽的内侧壁，以从馈电臂的第一端到馈电臂的第二端的次序设置在第一金属凹槽内。

也就是说，按照上述第一顺序，上述M个馈电臂中的一个馈电臂的第二端可以与该一个馈电臂相邻的下一个馈电臂的第一端相邻。

示例性的，如图5所示，为本发明实施例提供的天线单元在Z轴反向(例如图2所示的坐标系)上的俯视图。假设上述第一顺序为顺时针的顺序，上述M个馈电臂为四个馈电臂，分别为第一馈电臂2040、第二馈电臂2042、第三馈电臂2041和第四馈电臂2043。其中该四个馈电臂可以按照从第一馈电臂2040的第一端到第一馈电臂2040的第二端、再到第二馈电臂2042的第一端，然后从第二馈电臂2042的第一端到第二馈电臂2042的第二端、再到第三馈电臂2041的第一端，接着从第三馈电臂2041的第一端到第三馈电臂2041的第二端、再到第四馈电臂2043的第一端，最后从第四馈电臂2043的第一端到第四馈电臂2043的第二端、再到第一馈电臂2040的第一端的次序，按照顺时针的顺序依次设置在金属凹槽内。由图5可见，第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂可以形成一个类环状。也就是说，第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂环绕设置在金属凹槽内。

本发明实施例中，由于在天线单元在工作时，在馈电臂上流过的电流具有方向性，因此将上述M个馈电臂按照上述第一顺序设置可以增加不同馈电臂的第一端之间的距离(即一个馈电臂的第一端与其它馈电臂的第一端之间的距离均比较大)，如此可以减小不同馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度。并且由于沿第一金属凹槽的内侧壁设置馈电臂可以使得这些馈电臂在第一金属凹槽内分布地比较离散，从而可以进一步减小这些馈电臂之间的相互干扰，进而可以进一步提高天线单元的端口的隔离度。

可选的，本发明实施例中，第一金属凹槽为矩形凹槽，上述M个馈电臂可以包括第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂，第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂沿第一金属凹槽的内侧壁顺序设置在第一金属凹槽内。

其中，第一馈电臂和第三馈电臂均可以与第一金属凹槽的第一内侧壁平行，第二馈电臂和第四馈电臂均可以与第一金属凹槽的第二内侧壁平行，该第一内侧壁与该第二内侧壁垂直。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂还可以按照其它任意可能的方式环绕设置在第一金属凹槽内，例如第一馈电臂和第三馈电臂均可以与第一金属凹槽的第二内侧壁平行，第二馈电臂和第四馈电臂均可以与第一金属凹槽的第一内侧壁平行。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，如图5所示，第一馈电臂2040和第三馈电臂2041可以均与第一金属凹槽的内侧壁S1(即上述第一内侧壁)平行，第二馈电臂2042和第四馈电臂2043可以均与第一金属凹槽的内侧壁S2(即上述第二内侧壁)平行。且由图5可见，内侧壁S1与内侧壁S2垂直。

需要说明的是，为了清楚的示意天线单元中的各个部件之间的关系，上述图5中的第二金属凹槽用填充标识填充，用于表示第二金属凹槽设置在第一金属凹槽底部。

另外，由于图5为本发明实施例提供的天线单元在Z轴反向上的俯视图，因此图5示意的坐标系仅示意了X轴和Y轴。

可选的，本发明实施例中，上述第一馈电臂可以与第三馈电臂组成一个馈电臂组(以下称为第一馈电臂组)，上述第二馈电臂可以与第四馈电臂组成一个馈电臂组(以下称为第二馈电臂组)。

可以理解，第一馈电臂组和第二馈电臂组可以为正交分布的两个馈电臂组。

由图5可见，第一馈电臂2040与第三馈电臂2041之间的距离比较大，第二馈电臂2042与第四馈电臂2043之间的距离比较大。

本发明实施例中，由于一个馈电臂组中的馈电臂之间的距离越大，该馈电臂组对其它馈电臂组的影响越小，因此可以通过将上述第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂沿第一金属凹槽的内侧壁顺序设置在第一金属凹槽内的方式，增大上述两个馈电臂组(第一馈电臂组和第二馈电臂组)中的馈电臂之间的距离，从而在天线单元工作过程中，可以减小这些馈电臂组之间的相互影响，进而可以减小不同极化间的干扰。

可选的，本发明实施例中，上述第一馈电臂组和上述第二馈电臂组可以为两个不同极化的馈电臂组。具体的，第一馈电臂组可以为一个第一极化的馈电臂组，第二馈电臂组可以为一个第二极化的馈电臂组。

可选的，本发明实施例中，上述第一极化和第二极化可以为不同方向的极化。具体的，上述第一极化可以为+45°极化或水平极化；上述第二极化可以为-45°极化或垂直极化，等等。

示例性的，如图5所示，第一馈电臂2040和第三馈电臂2041组成的第一馈电臂组可以为水平极化(即上述第一极化)的馈电臂组；第二馈电臂2042和第四馈电臂2043组成的第二馈电臂组可以为垂直极化(即上述第二极化)的馈电臂组。

需要说明的是，本发明实施例中，当从Z轴反向俯视本发明实施例提供的天线单元时，馈电部是不可见的，因此图5中的馈电部用虚线示意。

当然，实际实现时，上述第一极化和第二极化还可以为其它任意可能的极化形式。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于上述第一馈电臂组和上述第二馈电臂组可以为两个不同极化(第一极化和第二极化)的馈电臂组，因此可以使得本发明实施例提供的天线单元可以形成一个双极化的天线单元，如此可以提高天线单元的无线连接能力，从而可以减小天线单元通信断线的概率，即可以提高天线单元的通信能力。

可选的，本发明实施例中，同一馈电臂组中的馈电臂可以同时工作。即当第一馈电臂组中的一个馈电臂处于工作状态时，第一馈电臂组中的另一个馈电臂也可以处于工作状态。相应的，当第二馈电臂组中的一个馈电臂处于工作状态时，第二馈电臂组中的另一个馈电臂也可以处于工作状态。

可选的，本发明实施例中，当第一馈电臂组中的馈电臂处于工作状态时，第二馈电臂组中的馈电臂可能处于工作状态，也可能不处于工作状态。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于天线单元中可以包括两个馈电臂组，因此电子设备可以通过天线单元中的该两个馈电臂组发送信号和接收信号，即可以通过本发明实施例提供的天线单元实现MIMO技术，如此可以提高天线单元的通信容量和通信速率，即可以提高天线单元的数据传输速率。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电臂均可以位于同一平面上。

可以理解，本发明实施例中，在上述M个馈电臂均位于同一平面上的情况下，该M个馈电臂与设置在上述第一金属凹槽底部的第二金属凹槽之间的距离均相等。

本发明实施例中，由于上述M个馈电臂与第二金属凹槽之间的距离不同，上述M个馈电臂与第二金属凹槽耦合时的耦合参数可能不同，例如上述M个馈电臂与第二金属凹槽耦合产生的感应电流可能不同，因此可以根据天线单元的实际使用需求(例如天线单元覆盖的频率范围)，灵活的设置上述M个馈电臂与第二金属凹槽之间的距离。

另外，由于在上述M个馈电臂与第二金属凹槽之间的距离均相等的情况下，可以便于控制该M个馈电臂与第二金属凹槽耦合的参数，例如耦合产生的感应电流等，因此可以通过将该M个馈电臂均设置在同一平面上的方式，使得不同馈电臂与第二金属凹槽之间的距离均相等，如此可以便于控制本发明实施例提供的天线单元的工作状态。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电部可以为四个馈电部，该四个馈电部中的两个馈电部可以位于第一金属凹槽的一条对角线上，该四个馈电部中的另外两个馈电部可以位于第一金属凹槽的另一条对角线上。

可选的，本发明实施例中，与上述第一馈电臂和第三馈电臂电连接的两个馈电部可以位于第一金属凹槽的一条对角线上，与上述第二馈电臂和第四馈电臂电连接的两个馈电部可以位于第一金属凹槽的另一条对角线上。

示例性的，如图5所示，与第一馈电臂2040(具体可以为第一馈电臂的第一端)电连接的馈电部2030和与第三馈电臂2041(具体可以为第三馈电臂的第一端)电连接的馈电部2031可以位于第一金属凹槽的第一对角线L1上，与第二馈电臂2042(具体可以为第二馈电臂的第一端)电连接的馈电部2032和与第四馈电臂2043(具体可以为第四馈电臂的第一端)电连接的馈电部2033可以位于第一金属凹槽的第二对角线L2上。如此可以进一步增大第一馈电臂与第三馈电臂之间的距离、第二馈电臂与第四馈电臂之间的距离，从而可以进一步提高天线单元的端口的隔离度。

下面再结合图6，对本发明实施例提供的天线单元的隔离度进行示例性的说明。

示例性的，如图6所示，为本发明实施例提供的天线单元工作时，天线单元的极化隔离度示意图。假设第一金属凹槽为矩形凹槽；且第一馈电臂与第三馈电臂组成的馈电臂组为水平极化的馈电臂组，第二馈电臂和第四馈电臂组成的馈电臂组为垂直极化的馈电臂组，以及与第一馈电臂和第三馈电臂电连接的馈电部分布在第一金属凹槽的一条对角线上，与第二馈电臂和第四馈电臂电连接的馈电臂分布在第一金属凹槽的另一条对角线上。那么，如图6所示，在天线单元工作的全频段(即天线单元能够覆盖的所有频段)内，天线单元的端口的隔离度均小于-20dB。然而，通常天线单元的端口隔离度为-10dB即可满足实际使用需求，且天线单元的端口的隔离度越小，天线单元的端口间的相互影响越小，从而可以进一步优化天线单元的极化性能。

可选的，本发明实施例中，与位于同一条对角线上的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。

可选的，本发明实施例中，与上述第一馈电臂组中的馈电臂(上述第一馈电臂和第三馈电臂)电连接的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。与上述第二馈电臂组中的馈电臂(上述第二馈电臂和第四馈电臂)电连接的两个馈电部电连接的信号 源的幅值相等，相位相差180度。

可选的，本发明实施例中，天线单元还可以包括设置在该上述第一金属凹槽内的第一绝缘体，该第一绝缘体可以承载上述M个馈电臂。

其中，对于上述M个馈电部中的每个馈电部，穿过第一绝缘体的馈电部分别可以与一个馈电臂电连接。

可选的，本发明实施例中，上述M个馈电臂中的馈电臂可以承载在上述第一绝缘体上，也可以承载在第一绝缘体内。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，如图7所示，为本发明实施例提供的天线单元的剖视图。在图7中，天线单元20还可以包括设置在第一金属凹槽201内的第一绝缘体205。其中，M个馈电臂204可以承载在第一绝缘体205上，且馈电部203的第一端可以穿过第一绝缘体205与馈电臂204电连接。

本发明实施例中，上述第一绝缘体不仅可以承载上述M个馈电臂，还可以隔离该M个馈电臂和第一金属凹槽，从而可以防止该M个馈电臂与第一金属凹槽之间产生扰。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的截面形状可以与第一金属凹槽的开口形状相同。例如矩形或圆形等任意可能的形状。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一绝缘体的形状还可以为任意可以满足实际使用需求的形状。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料可以为相对介电常数和损耗角正切值均比较小的绝缘材料。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料可以为塑胶或者泡沫等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的材料的相对介电常数可以为2.53，损耗角正切值可以为0.003。

需要说明的是，本发明实施例，在承载上述M个馈电臂的前提下，第一绝缘体的材料的损耗角正切值越小，该第一绝缘体对天线单元的辐射效果的影响越小。也就是说，上述第一绝缘体的材料的损耗角正切值越小，第一绝缘体对天线单元的工作性能影响越小，天线单元的辐射效果越好。

可选的，本发明实施例中，结合图2，如图8所示，在上述M个馈电臂204承载在第一绝缘体205上的情况下，天线单元20还可以包括设置在第一金属凹槽内201的第二绝缘体206，该第二绝缘体206可以与第一绝缘体205层叠设置，该M个馈电臂204可以嵌入第二绝缘体206内。

需要说明的是，本发明实施例中，为了更加清楚地示意天线单元的结构，图8是以天线单元的***图示意的，即是以天线单元的组成部分均处于分离状态示意的。实际实现时，第一绝缘体可以与第二绝缘体层叠设置在第一金属凹槽内，且该M个馈电臂可以嵌入第二绝缘体内。

示例性的，如图7所示，上述M个馈电臂204承载在第一绝缘体205上，且该M个馈电臂204嵌入第二绝缘体206中。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的截面形状可以与第一金属凹槽的开口形状相同。例如矩形或圆形等任意可能的形状。

当然，实际实现时，上述第二绝缘体的截面的形状还可以为其它任意可能的形状，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以为相对介电常数和损耗角正切值均比较小的绝缘材料。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以与上述第一绝缘体的材料相同。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料可以为塑胶或者泡沫等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

示例性的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的材料的相对介电常数可以为2.5，损耗角正切值可以为0.001。

需要说明的是，本发明实施例，在隔离上述M个馈电臂与外部环境的前提下，第二绝缘体的材料的损耗角正切值越小，该第二绝缘体对天线单元的辐射效果的影响越小。也就是说，上述第二绝缘体的材料的损耗角正切值越小，第二绝缘体对天线单元的工作性能影响越小，天线单元的辐射效果越好。

可选的，本发明实施例中，如图7所示，第二绝缘体206的表面可以与第一金属凹槽201开口所在的表面齐平。

当然，实际实现时，上述第二绝缘体还可以的厚度还可以为其它任意可能的厚度，即第二绝缘体的表面还可以凸出于上述第一金属凹槽开口所在的表面，也可以低于上述第一金属凹槽开口所在的表面。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于第二绝缘体的厚度不同，天线单元的性能也可能不同，因此可以根据实际使用需求设置上述第二绝缘体的厚度，从而可以使得天线单元的设计更加灵活。

进一步的，当第二绝缘体与第一金属凹槽的开口所在表面齐平时，可以使得本发明实施例提供的天线单元的外表面比较平整，从而可以使得天线单元的外表面比较美观。

可选的，本发明实施例中，如图7所示，第一金属凹槽201底部还可以设置有贯穿第一金属凹槽201底部的M个通孔207，上述M个馈电部中的每个馈电部203可以分别设置在一个通孔207中。

可选的，本发明实施例中，上述M个通孔可以为直径相同的通孔。

可选的，本发明实施例中，上述M个通孔可以分布在第一金属凹槽的对角线上。其中，该M个通孔的在第一金属凹槽中的具体分布方式可以根据上述M个馈电部在第一金属凹槽中的分布位置确定。

本发明实施例中，由于在第一金属凹槽中设置通孔比较简单，容易实现，因此可以通过在上述第一金属凹槽底部设置贯穿第一金属凹槽底部的通孔，并将上述M个馈电部设置在这些通孔中的方式，简化馈电部贯穿金属凹槽的工艺。

可选的，本发明实施例中，上述M个通孔中的每个通孔内可以设置有第三绝缘体，该第三绝缘体可以包裹设置在通孔中的馈电部。

本发明实施例中，上述第三绝缘体包裹设置在通孔中的馈电部，可以使得馈电部固定在通孔中。

示例性的，如图7所示，第一金属凹槽201底部设置有多个通孔207，每个通孔207中设置有第三绝缘体208，馈电部203可以穿过通孔207中设置的第三绝缘体208和第一绝缘体205与馈电臂204电连接。

需要说明的是，图7中与馈电部203的一端(例如本发明实施例中的第二端)电连接的信号源30可以为电子设备中的毫米波信号源。

本发明实施例中，上述第三绝缘体的材料可以为相对介电常数比较小的绝缘材料。

示例性的，上述第三绝缘体的材料可以为泡沫材料或者塑胶材料等任意可能的材料。

可选的，本发明实施例中，上述第三绝缘体可以与上述第一绝缘体的材料为同一种绝缘材料，也可以为不同的绝缘材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，第三绝缘体、馈电部以及第一金属凹槽中设置通孔共同构成了特征阻抗为50欧的同轴传输结构，一方面，由于通孔的直径可能大于馈电部的直径，因此当馈电部设置在通孔中时，馈电部可能无法固定在该通孔中，因此通过在通孔中设置上述第三绝缘体，且该第三绝缘体包裹馈电部设置的方式，可以使得馈电部固定在通孔中。另一方面，由于第一金属凹槽和馈电部均为金属材质，在天线单元工作的过程中，两者之间可能会产生接触，因此可以通过在通孔中增加上述第三绝缘体的方式隔离馈电部与第一金属凹槽，使得馈电部与第一金属凹槽绝缘，从而可以使得电子设备的天线性能更加稳定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述各个附图所示的天线单元均是以结合本发明实施例中的一个附图为例示例性的说明的。具体实现时，上述各个附图所示的天线单元还可以结合上述实施例中示意的其它可以结合的任意附图实现，此处不再赘述。

本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备可以包括上述如图2至图8中任一实施例提供的天线单元。对于天线单元的描述具体可以参见上述实施例中对天线单元的相关描述，此处不再赘述。

本发明实施例中的电子设备可以为移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、服务器或柜员机等，本发明实施例不作具体限定。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体中可以设置有至少一个第一凹槽，该至少一个第一凹槽中的每个第一凹槽可以设置至少一个本发明实施例提供的天线单元。

本发明实施例中，可以通过在电子设备的壳体中设置上述至少一个第一凹槽，并在每个第一凹槽内设置至少一个本发明实施例提供的天线单元，实现在电子设备中集成至少一个本发明实施例提供的天线单元，从而可以使得电子设备中形成本发明实施例提供的天线单元组成的天线阵列。

可选的，本发明实施例中，上述第一凹槽可以设置在电子设备的壳体的边框中。

本发明实施例中，如图9所示，电子设备4可以包括壳体40。壳体40可以包括第一金属边框41，与第一金属边框41连接的第二金属边框42，与第二金属边框42连接的第三金属边框43，与第三金属边框43和第一金属边框41均连接的第四金属边框44。电子设备4还可以包括与第二金属边框42和第四金属边框44均连接的地板45，以及设置在第三金属边框43、部分第二金属边框42和部分第四金属边框44所围成的区域的第一天线46(具体的，这些金属边框也可以为第一天线中的一部分)。其中，第二金属边框42上 设置有第一凹槽47。如此，本发明实施例提供的天线单元可以设置该第一凹槽内，从而可以使得电子设备中包括本发明实施例提供的天线单元形成的阵列天线模组，进而可以实现在电子设备中集成本发明实施例提供的天线单元的设计。

本发明实施例中，上述地板可以为电子设备中的PCB或金属中框，或者为电子设备的显示屏等任意可以作为虚拟地的部分。

需要说明的是，本发明实施例中，上述第一天线可以为电子设备的第二代移动通信***(即2G***)、第三代移动通信***(即3G***)，以及***移动通信***(即4G***)等***的通信天线。本发明实施例中的集成在电子设备中的天线单元(第一金属凹槽、第二金属凹槽、M个馈电部和M个馈电臂等部件形成的天线单元)可以为电子设备的5G***的天线。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框可以依次首尾连接形成封闭式边框；或者，上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框中的部分边框可以连接形成半封闭式边框；或者，上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框可以互不连接形成开放式边框。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，上述图9所示的壳体40包括的边框是以第一金属边框41、第二金属边框42、第三金属边框43和第四金属边框44依次首尾连接形成的封闭式边框为例进行示例性的说明的，其并不对本发明实施例造成任何限定。对于上述第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框和第四金属边框之间以其它连接方式(部分边框连接或各个边框互不连接)形成的边框，其实现方式与本发明实施例提供的实现方式类似，为避免重复，此处不再赘述。

可选的，本发明实施例中，上述至少一个第一凹槽可以设置在壳体的同一边框中，也可以设置在不同的边框中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体上可以设置有多个第一凹槽，从而可以在电子设备中设置多个本发明实施例提供的天线单元，从而可以使得电子设备中包括多个天线单元，以提升电子设备的天线性能。

本发明实施例中，当电子设备中设置有多个天线单元时，根据天线单元的结构，可以缩小相邻两个第一凹槽之间的距离，即缩小相邻两个天线单元间隔的距离，如此可以在电子设备包括较少数量的天线单元情况下，增大天线单元中的M个馈电臂和第二金属凹槽产生的电磁波的波束的扫描角度，从而可以增大电子设备的毫米波天线通信的覆盖范围。

可选的，本发明实施例中，天线单元中的第一金属凹槽和第二金属凹槽可以为电子设备的壳体的一部分。可以理解，第一金属凹槽和第二金属凹槽可以为电子设备的壳体上设置的凹槽。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体可以为电子设备中的非毫米波天线的辐射体。

本发明实施例中，电子设备的壳体还可以作为电子设备中非毫米波天线的辐射体，如此可以使得电子设备中的天线(毫米波天线和非毫米波天线)整合为一体，从而可以大幅缩小电子设备中的天线所占用的空间。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属凹槽和第二金属凹槽可以设置在电子设备的 壳体的金属边框上。

示例性的，如图10所示，本发明实施例提供的电子设备4的壳体40中可以设置有至少一个第一金属凹槽201和设置在第一金属凹槽201底部的第二金属凹槽(未在图10中示出)，天线单元中的M个馈电臂和M个馈电部等部件可以设置在第一金属凹槽201内(实际中，在图10示意的电子设备的角度，第一金属凹槽和第二金属凹槽是不可见的)。

需要说明的是，本发明实施例中，为了便于描述，下述实施例中，将第一金属凹槽和第二金属凹槽总称为目标金属凹槽。

可选的，本发明实施例中，一个目标金属凹槽可以设置在壳体的第一金属边框、第二金属边框、第三金属边框，以及第四金属边框中的任意一个金属边框中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可以理解，在上述目标金属凹槽设置在壳体的边框(例如上述第一金属边框等)的情况下，本发明实施例中的目标金属凹槽中包括的目标金属凹槽的侧壁、目标金属凹槽底部等部分均可以为电子设备的一部分，具体可以为本发明实施例提供的壳体的边框的一部分。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图10均是以上述第一金属凹槽201和第二金属凹槽(即目标金属凹槽)设置在壳体40的第一金属边框41上，且目标金属凹槽的开口方向为如图10所示的坐标系的Z轴正向为例进行示例性说明的。

可以理解，本发明实施例中，如图10所示，当目标金属凹槽设置在壳体的第二金属边框中时，目标金属凹槽的开口方向可以为X轴正向；当目标金属凹槽设置在壳体的第三金属边框上时，目标金属凹槽的开口方向可以为Z轴反向；当目标金属凹槽设置在壳体的第四金属边框上时，目标金属凹槽的开口方向可以为X轴反向。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体中可以设置多个目标金属凹槽，并在每个目标金属凹槽内设置本发明实施例中的M个馈电臂、M个馈电部等部件，以使得电子设备中可以集成多个本发明实施例提供的天线单元，如此这些天线单元可以形成天线阵列，从而可以提高电子设备的天线性能。

本发明实施例中，如图11所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为28GHz的信号时，天线单元辐射的方向图；如图12所示，为本发明实施例提供的天线单元辐射频率为39GHz的信号时，天线单元辐射的方向图。由图11和图12可见，天线单元在28GHz时的最大辐射方向，与天线单元在39GHz时的最大辐射方向相同，因此本发明实施例提供的天线单元适合组成宽带的天线阵列。如此，电子设备可以设置至少两个目标金属凹槽，并在每个目标金属凹槽中均设置上述M个臂和M个馈电部等部件，以使得电子设备中包括多个本发明实施例提供的天线单元，从而可以使得电子设备中包括该天线单元组成的天线阵列，进而可以提高电子设备的天线性能。

可选的，本发明实施例中，在电子设备中集成多个本发明实施例提供的天线单元的情况下，相邻两个天线单元之间间隔的距离(即相邻两个目标金属凹槽之间间隔的距离)可以根据天线单元的隔离度和该多个天线单元形成的天线阵列的扫描角度确定。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，电子设备的壳体中设置的目标金属凹槽的数量可以根据目标金属凹槽的尺寸和电子设备的壳体的尺寸确定，本发明实施例对此不作限定。

示例性的，如图13所示，为本发明实施例提供的壳体上设置的多个天线单元在Z轴 正向(如图10所示的坐标系)上的仰视图。假设第一金属凹槽为矩形凹槽，如图13所示，第三金属边框43上设置有本发明实施例提供的多个天线单元(每个天线单元由壳体上的第一金属凹槽、设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽和位于第一金属凹槽内的M个馈电臂等部件形成)。其中，M个馈电臂204设置在第一金属凹槽201内，且图13中的馈电臂为“T”形馈电臂，以及第二金属凹槽未在图13中示出。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图13是以第三金属边框上设置的4个天线单元为例进行示例性说明的，其并不对本发明实施例形成任何限定。可以理解，具体实现时，第三金属边框上设置的天线单元的数量可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不做任何限定。

本发明实施例提供一种电子设备，该电子设备可以包括天线单元。该天线单元可以包括第一金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，设置在第一金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在第一金属凹槽内的M个馈电臂；其中，该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接、且与第一金属凹槽和第二金属凹槽均绝缘，且该M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，以及该M个馈电臂中的每个馈电臂均与第二金属凹槽耦合，M为大于1的整数。通过该方案，由于馈电臂可以与第二金属凹槽(可以作为天线单元的辐射体)耦合，因此在馈电臂接收到交流信号的情况下，馈电臂可以与第二金属凹槽耦合，从而可以使得第二金属凹槽产生感应电流，进而可以使得馈电臂和第二金属凹槽均辐射一定频率的电磁波；并且由于馈电臂与第二金属凹槽耦合产生的感应电流的电流路径可以有多个(例如从馈电臂到第二金属凹槽再到馈电臂的电流路径，第二金属凹槽上形成的电流路径等电流路径)，因此馈电臂上的电流经由第二金属凹槽产生的电磁波的频率也可以有多个，如此可以使得天线单元获得更宽的带宽，从而可以增加天线单元覆盖的频段。以及由于M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在第一金属凹槽内，因此可以使得该M个馈电臂中的各个馈电臂之间的距离较大，如此可以减小该M个馈电臂之间的干扰，从而可以提高天线单元的端口的隔离度，进而可以进一步提高天线单元的性能。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

Claims (15)

1. 一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括第一金属凹槽，设置在所述第一金属凹槽底部的第二金属凹槽，设置在所述第一金属凹槽底部的M个馈电部，以及设置在所述第一金属凹槽内的M个馈电臂；

   其中，所述M个馈电部中的每个馈电部分别与一个馈电臂的第一端电连接、且与所述第一金属凹槽和所述第二金属凹槽均绝缘，且所述M个馈电臂按照第一顺序环绕设置在所述第一金属凹槽内，以及所述M个馈电臂中的每个馈电臂均与所述第二金属凹槽耦合，M为大于1的整数。
2. 根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电臂中的每个馈电臂在第一平面上的投影均与所述第二金属凹槽的开口边缘相交，所述第一平面为所述第二金属凹槽的开口所在平面。
3. 根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电臂按照所述第一顺序，沿所述第一金属凹槽的内侧壁，以从馈电臂的第一端到馈电臂的第二端的次序设置在所述第一金属凹槽内。
4. 根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属凹槽为矩形凹槽，所述M个馈电臂包括第一馈电臂、第二馈电臂、第三馈电臂和第四馈电臂，所述第一馈电臂、所述第二馈电臂、所述第三馈电臂和所述第四馈电臂沿所述第一金属凹槽的内侧壁顺序设置在所述第一金属凹槽内；

   其中，所述第一馈电臂和第三馈电臂均与所述第一金属凹槽的第一内侧壁平行，所述第二馈电臂和第四馈电臂均与所述第一金属凹槽的第二内侧壁平行，所述第一内侧壁与所述第二内侧壁垂直。
5. 根据权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电臂位于同一平面上。
6. 根据权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电部为四个馈电部，所述四个馈电部中的两个馈电部位于所述第一金属凹槽的一条对角线上，所述四个馈电部中的另外两个馈电部位于所述第一金属凹槽的另一条对角线上。
7. 根据权利要求6所述的天线单元，其特征在于，与位于同一条对角线上的两个馈电部电连接的信号源的幅值相等，相位相差180度。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属凹槽的开口的任意一条对角线与所述第二金属凹槽的开口的任意一条对角线均不平行。
9. 根据权利要求1至7中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属凹槽的开口大于所述第二金属凹槽的开口。
10. 根据权利要求1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设置在所述第一金属凹槽内的第一绝缘体，所述第一绝缘体承载所述M个馈电臂；

    其中，对于所述每个馈电部，穿过所述第一绝缘体的馈电部分别与一个馈电臂电连接。
11. 根据权利要求10所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电臂承载在所述第一绝缘体上；

    所述天线单元还包括设置在所述第一金属凹槽内的第二绝缘体，所述第二绝缘体与所述第一绝缘体层叠设置，所述M个馈电臂嵌入所述第二绝缘体内。
12. 根据权利要求11所述的天线单元，其特征在于，所述第二绝缘体的表面与所述 第一金属凹槽开口所在的表面齐平。
13. 一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个如权利要求1至12中任一项所述的天线单元。
14. 根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备的壳体中设置有至少一个第一凹槽，所述至少一个第一凹槽中的每个第一凹槽设置至少一个所述天线单元。
15. 根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述天线单元中的第一金属凹槽和第二金属凹槽为所述电子设备的壳体的一部分。

Images