[发明专利]天线单元及包含其的电子设备

说明书

本申请公开了一种天线单元及包含其的电子设备。天线单元包括端对端相对间隔设置的第一天线和第二天线、以及共用辐射体。第一天线辐射体与共用辐射体以第二间隔相对设置，并通过第二间隔与共用辐射体耦合，第二天线辐射体与共用辐射体以第三间隔相对设置，并通过第三间隔与共用辐射体耦合。第一天线辐射体的第一端与第二天线辐射体的第一端以第一间隔相对设置，并分别连接于电子设备的地板，第一天线辐射体的第二端与第二天线辐射体的第二端相对远离。第一天线辐射体接收第一射频源输出的第一射频信号，第二天线辐射体接收第二射频源输出的第二射频信号。本申请既能够拓展第一天线与第二天线的带宽，又能改善第一天线与第二天线之间的隔离度。

技术领域

本申请涉及天线领域，尤其是涉及一种天线单元及包含其的电子设备。

背景技术

近年来由于通讯技术的蓬勃发展，人们对通讯质量与下载速度的要求与日俱增，高速度、高质量的通讯性能已然成为目前终端产品的必备条件，随着需求不断增加，频谱作为一种稀缺资源却不可能无限制的增长，如何在极其有限的频谱下满足这些需求依然是通讯领域的最大挑战。而在众多研究当中，多输入多输出系统(英文全称“Multiple-InputMultiple-Output”，简称“MIMO”)是一项被广泛采用的核心技术，MIMO系统可以同时具备空间多样(英文全称“Spatial Diversity”)技术及空间多任务(英文全称“SpatialMultiplexing”)，通过在发射端与接收端架设多路天线所提供的空间自由度来提升通讯系统的频谱效率，进而达到改善通讯质量与提升传输速率的目标。

MIMO天线技术最早也最广泛的商业应用是在WLAN(无线局域网，英文全称“Wireless Local Area Networks”，)通讯系统上，从AP(访问节点，英文全称“AccessPoint”)路由器、笔记本电脑到目前的终端手机上，每个装置中都置入了至少两只天线来组成WLAN MIMO系统。目前的4G/5G通讯系统也把MIMO天线技术加入到实际应用当中，同时把天线数量进一步增加到4天线或是8天线来获得更快的下载速度。这也代表必须在终端手机当中置入更多的天线，这对于手机MIMO天线系统设计会是一个很大的挑战。MIMO天线系统中的每个天线的工作频段会部分或是完全重叠，所以在实际上为了避免天线和天线之间产生相互干扰，必须在天线设计阶段要确保天线之间有足够的天线隔离度(英文全称“Antenna Isolation”)，有好的隔离度代表天线彼此之间的干扰也就越小。

目前在终端手机当中实现5G NR(全球性5G标准，英文全称“5G New Radio”)MIMO天线的设计挑战如下：(1)天线之间距离越远理论上隔离度会越好，但是在手机环境当中因为受制于天线摆放区域的限制以及有其他工作频段的天线需求，所以基本上在手机当中MIMO天线的天线单元中天线与天线之间的距离都很靠近，所以天线隔离度需要额外通过中和线等隔离度解耦技术来改善。(2)5G NR MIMO天线系统的工作频段一般来说至少要涵盖N77/78/79(N77：3.3～4.2GHz；N78：3.3～3.8GHz；N79：4.4～5.0GHz)，在超过1GHz的天线带宽之下都要有好的天线隔离度(S参数的回波损耗系数S₁₁小于或等于-10dB，即天线隔离度大于10dB)是相当具有挑战的。下面将会说明目前MIMO天线所使用的天线设计技术与其缺点。