CN110212300B - 一种天线单元及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种天线单元及终端设备，涉及通信技术领域，以解决终端设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致终端设备的天线性能较差的问题。该天线单元包括绝缘凹槽，设置在绝缘凹槽中的M个馈电部，M个耦合体，第一绝缘体，该第一绝缘体承载的至少两个辐射体，设置在绝缘凹槽底部的第一辐射体，以及围绕该M个耦合体设置的隔离体；其中，该M个馈电部均与第一辐射体和隔离体绝缘，该M个耦合体位于第一辐射体和第一绝缘体之间，且该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个耦合体电连接，以及该M个耦合体中的每个耦合体均与该至少两个辐射体和第一辐射体耦合，不同辐射体的谐振频率不同，M为正整数。该天线单元应用于终端设备中。

Description

一种天线单元及终端设备

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终端设备。

背景技术

随着第五代移动通信(5-generation，5G)系统的发展，以及终端设备的广泛应用，毫米波天线逐渐被应用在各种终端设备中，以满足用户日益增长的使用需求。

目前，终端设备中的毫米波天线主要通过天线封装(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(radiao frquency intergarted circuit，RFIC)12、电源管理集成电路(powermanagement intergarted 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全部覆盖5G系统中规划的主流的毫米波频段，从而导致终端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终端设备，以解决现有的终端设备的毫米波天线覆盖的频段较少，导致终端设备的天线性能较差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种天线单元。该天线单元包括绝缘凹槽，设置在绝缘凹槽中的M个馈电部，M个耦合体，第一绝缘体，该第一绝缘体承载的至少两个辐射体，设置在绝缘凹槽底部的第一辐射体，以及围绕该M个耦合体设置的隔离体；其中，M个馈电部均与第一辐射体和隔离体绝缘，该M个耦合体位于第一辐射体和第一绝缘体之间，且该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个耦合体电连接，以及该M个耦合体中的每个耦合体均与该至少两个辐射体和第一辐射体耦合，不同辐射体的谐振频率不同，M为正整数。

第二方面，本发明实施例提供了一种终端设备，该终端设备包括上述第一方面中的天线单元。

在本发明实施例中，天线单元可以包括绝缘凹槽，设置在绝缘凹槽中的M个馈电部，M个耦合体，第一绝缘体，该第一绝缘体承载的至少两个辐射体，设置在绝缘凹槽底部的第一辐射体，以及围绕该M个耦合体设置的隔离体；其中，M个馈电部均与第一辐射体和隔离体绝缘，该M个耦合体位于第一辐射体和第一绝缘体之间，且该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个耦合体电连接，以及该M个耦合体中的每个耦合体均与该至少两个辐射体和第一辐射体耦合，不同辐射体的谐振频率不同，M为正整数。通过该方案，一方面，由于耦合体与至少两个辐射体和第一辐射体均耦合，因此在耦合体接收到交流信号的情况下，耦合体可以与该至少两个辐射体和第一辐射体进行耦合，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生感应的交流信号，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生一定频率的电磁波；并且，由于不同辐射体的谐振频率不同，因此该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的频率也不同，从而可以使得天线单元覆盖不同的频段，即可以增加天线单元覆盖的频段。另一方面，由于天线单元中围绕M个耦合体设置有隔离体，因此该隔离体可以隔离该至少两个辐射体和第一辐射体向隔离体在方向辐射的电磁波，使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的最大辐射方向朝向绝缘凹槽的开口方向，如此可以在保证天线单元的方向性的前提下，提升天线单元在其辐射方向上的辐射强度。如此，由于可以增加天线单元覆盖的频段，并且可以提高天线单元在其辐射方向上的辐射强度，因此可以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毫米波天线的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之一；

图3为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之二；

图4为本发明实施例提供的天线单元的剖视图；

图5为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之三；

图6为本发明实施例提供的天线单元的反射系数图；

图7为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之四；

图8为本发明实施例提供的天线单元的爆炸图之五；

图9为本发明实施例提供的天线单元的俯视图；

图10为本发明实施例提供的终端设备的硬件结构示意图；

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终端设备的左视图。

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—绝缘凹槽；202—馈电部；2020—馈电部的第一端；2021—馈电部的第二端；203—耦合体；204—第一绝缘体；205—至少两个辐射体；2050—第二辐射体；2051—第三辐射体；206—第一辐射体；207—隔离体；2070—第一金属柱；2071—第二金属柱；208—第二绝缘体；209—第三金属柱；L1—第一对称轴；L2—第二对称轴；4—终端设备；40—壳体；41—第一边框；42—第二边框；43—第三边框；44—第四边框；45—地板；46—通信天线；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，都属于本发明保护的范围。

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，第一金属柱和第二金属柱等是用于区别不同的金属柱，而不是用于描述金属柱的特定顺序。

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，多个天线是指两个或者两个以上的天线等。

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。

交流信号：是指电流的方向会发生变化的信号。

低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic，LTCC)技术：是指一种将低温烧结陶瓷粉制成厚度精确而且致密的生瓷带，且在生瓷带上利用激光打孔、微孔注浆和精密导体浆料印刷等工艺制出所需要的电路图形，并将多个组件(例如电容、电阻、耦合器等)埋入多层陶瓷基板中，然后叠压在一起，在900℃下烧结，制成互不干扰的高密度电路或电路基板等的技术。该技术可以将电路小型化和高密度化，特别适用于高频通讯用组件。

波束赋形：是指一种通过调整天线阵列中每个天线单元的加权系数，以使得天线阵列产生具有指向性的波束，从而使得天线阵列获得明显的阵列增益的技术。

垂直极化：是指天线辐射时形成的电场强度方向垂直于地平面。

水平极化：是指天线辐射时形成的电场强度方向平行于地平面。

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：是指终端设备中可以作为虚拟地的部分。例如终端设备中的印制电路板(printed circuit board，PCB)或终端设备的显示屏等。

本发明实施例提供一种天线单元及终端设备，天线单元可以包括绝缘凹槽，设置在绝缘凹槽中的M个馈电部，M个耦合体，第一绝缘体，该第一绝缘体承载的至少两个辐射体，设置在绝缘凹槽底部的第一辐射体，以及围绕该M个耦合体设置的隔离体；其中，M个馈电部均与第一辐射体和隔离体绝缘，该M个耦合体位于第一辐射体和第一绝缘体之间，且该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个耦合体电连接，以及该M个耦合体中的每个耦合体均与该至少两个辐射体和第一辐射体耦合，不同辐射体的谐振频率不同，M为正整数。通过该方案，一方面，由于耦合体与至少两个辐射体和第一辐射体均耦合，因此在耦合体接收到交流信号的情况下，耦合体可以与该至少两个辐射体和第一辐射体进行耦合，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生感应的交流信号，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生一定频率的电磁波；并且，由于不同辐射体的谐振频率不同，因此该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的频率也不同，从而可以使得天线单元覆盖不同的频段，即可以增加天线单元覆盖的频段。另一方面，由于天线单元中围绕M个耦合体设置有隔离体，因此该隔离体可以隔离该至少两个辐射体和第一辐射体向隔离体在方向辐射的电磁波，使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的最大辐射方向朝向绝缘凹槽的开口方向，如此可以在保证天线单元的方向性的前提下，提升天线单元在其辐射方向上的辐射强度。如此，由于可以增加天线单元覆盖的频段，并且可以提高天线单元在其辐射方向上的辐射强度，因此可以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终端设备，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终端设备为例，对本发明实施例提供的天线单元进行示例性的说明。

下面具体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，为本发明实施例提供的天线单元的结构的爆炸示意图。在图2中，天线单元20可以包括绝缘凹槽201，设置在绝缘凹槽201中的M个馈电部202，M个耦合体203，第一绝缘体204，该第一绝缘体承载的至少两个辐射体205，设置在绝缘凹槽201底部的第一辐射体206，以及围绕该M个耦合体203设置的隔离体207。

其中，上述M个馈电部202均可以与第一辐射体206和隔离体207绝缘，该M个耦合体203可以位于第一辐射体206和第一绝缘体204之间，且该M个馈电部中的每个馈电部202可以分别与一个耦合体202电连接，以及该M个耦合体中的每个耦合体202均可以与该至少两个辐射体205和第一辐射体206耦合，不同辐射体的谐振频率不同，M为正整数。

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是以天线单元的结构的爆炸图示意的，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，绝缘凹槽、馈电部、耦合体、第一绝缘体、至少两个辐射体、第一辐射体，以及隔离体组成一个整体，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202与耦合体203未以电连接状态示出，实际实现时，馈电部202可以与耦合体203电连接。

可选的，本发明实施例中，本发明实施例提供的天线单元可以通过LTCC技术制成。具体的，上述绝缘凹槽可以采用LTCC技术制成。

需要说明的是，实际实现时，本发明实施例提供的天线单元也可以通过其它任意可能的技术制成，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，上述绝缘凹槽的材料的相对介电常数可以小于或等于5。

具体的，本发明实施例中，上述绝缘凹槽的材料的相对介电常数可以大于或等于2、且小于或等于5。

可选的，本发明实施例中，上述绝缘凹槽的材料可以为陶瓷、塑料等任意可能的材料。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述绝缘凹槽的材料的相对介电常数越小，绝缘凹槽对天线单元中的其它部件的干扰越小，天线单元的性能越稳定。

可选的，本发明实施例中，上述绝缘凹槽可以为矩形凹槽。具体的，绝缘凹槽可以为正方形凹槽。

可选的，本发明实施例中，上述绝缘凹槽的开口形状可以为正方形。当然，实际实现时，绝缘凹槽的开口形状还可以为任意可能的形状，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，上述第一辐射体可以为设置在绝缘凹槽底部的金属片，也可以为喷涂在绝缘凹槽底部的金属材料等。当然，上述第一辐射体还可以以其它任意可能的形式设置在绝缘凹槽中，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，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。

示例性的，结合上述图2，本发明实施例中，当终端设备发送5G毫米波信号时，终端设备中的信号源会发出交流信号，该交流信号可以通过馈电部传输到耦合体。然后，在耦合体接收到该交流信号之后，一方面，耦合体可以通过与位于上述至少两个辐射体进行耦合，使得该至少两个辐射体产生感应的交流信号，然后，该至少两个辐射体可以向外(例如绝缘凹槽的开口方向等)辐射一定频率的电磁波；另一方面，耦合体还可以通过与第一辐射体耦合，使得第一辐射体产生感应的交流信号，然后，第一辐射体可以向外辐射一定频率的电磁波(由于第一辐射体与该至少两个辐射体的谐振不同，因此第一辐射体向外辐射的电磁波的频率与该至少两个辐射体向外辐射的电磁波的频率不同)。如此，终端设备可以通过本发明实施例提供的天线单元发送信号。

又示例性的，本发明实施例中，当终端设备接收5G毫米波信号时，终端设备所处的空间中的电磁波可以通过激励上述至少两个辐射体和第一辐射体，使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生感应的交流信号。在该至少两个辐射体和第一辐射体产生感应的交流信号之后，该至少两个辐射体和第一辐射体可以分别与耦合体进行耦合，使得耦合体产生感应的交流信号。然后，耦合体可以通过馈电部向终端设备中的接收机输入该交流信号，从而可以使得终端设备接收到其它设备发送的5G毫米波信号。即终端设备可以通过本发明实施例提供的天线单元接收信号。

本发明实施例提供一种天线单元，一方面，由于耦合体与至少两个辐射体和第一辐射体均耦合，因此在耦合体接收到交流信号的情况下，耦合体可以与该至少两个辐射体和第一辐射体进行耦合，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生感应的交流信号，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生一定频率的电磁波；并且，由于不同辐射体的谐振频率不同，因此该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的频率也不同，从而可以使得天线单元覆盖不同的频段，即可以增加天线单元覆盖的频段。另一方面，由于天线单元中围绕M个耦合体设置有隔离体，因此该隔离体可以隔离该至少两个辐射体和第一辐射体向隔离体在方向辐射的电磁波，使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的最大辐射方向朝向绝缘凹槽的开口方向，如此可以在保证天线单元的方向性的前提下，提升天线单元在其辐射方向上的辐射强度。如此，由于可以增加天线单元覆盖的频段，并且可以提高天线单元在其辐射方向上的辐射强度，因此可以提高天线单元的性能。

可选的，本发明实施例中，结合图2，如图3所示，馈电部202可以设置在绝缘凹槽201的开口边缘、且贯穿绝缘凹槽201。

需要说明的时，由于馈电部贯穿绝缘凹槽，因此图3中的馈电部202在绝缘凹槽201中的部分是以虚线示意的。

具体的，实际实现时，如图3所示，本发明实施例中，馈电部202的第一端2020可以与耦合体203电连接，馈电部202的第二端2021可以与终端设备中的一个信号源(例如终端设备中的5G信号源)连接。如此，终端设备中的信号源的电流可以通过馈电部传输到耦合体上，然后通过耦合体耦合到上述至少两个辐射体和第一辐射体上，即可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体上产生感应电流，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生电磁波，以将终端设备中的5G毫米波信号辐射出去。

需要说明的是，本发明实施例中，由于天线单元中的凹槽为绝缘凹槽(绝缘材料无法隔离天线单元发出的电磁波)，因此为了保证天线单元的方向性，可以通过在上述M个耦合体周围设置隔离体的方式，使得天线单元具有方向性。

可选的，本发明实施例中，上述隔离体可以为围绕上述M个耦合体设置的金属片或者金属柱等任意具有隔离功能的部件，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，上述隔离体可以设置在绝缘凹槽的外侧，例如包围绝缘凹槽、M个耦合体，以及第一绝缘体等部件；该隔离体还可以嵌入绝缘凹槽和第一绝缘体中，并围绕该M个耦合体设置，以使得这些部件组成一个整体，即本发明实施例提供的天线单元。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

当然，实际实现时，上述隔离体还可以以其它任意可能的形式设置，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，上述隔离体可以包括N个第一金属柱，N为正整数。

本发明实施例中，由于上述N个第一金属柱不仅可以用于隔离上述至少两个辐射体向第一金属柱所在方向辐射的电磁波，还可以用于隔离第一辐射体向第一金属柱所在方向辐射的电磁波，因此第一金属柱的长度可以大于或等于上述至少两个辐射体到绝缘凹槽底部的外表面的最大距离(以下简称为第一长度)，如此可以使得目标辐射体和第一辐射体产生的电磁波的最大辐射方向朝向绝缘凹槽的开口方向，进而可以在保证天线单元的方向性的前提下，提升天线单元的辐射效果。

可选的，本发明实施例中，如图3所示，N个第一金属柱2070可以设置在绝缘凹槽201的开口边缘，且嵌入绝缘凹槽201和第一绝缘体204中。

需要说明的是，图3中的第一绝缘体204上的圆形填充部分用于表示第一金属柱2070嵌入第一绝缘体204中。当然，实际实现时，第一金属柱还可以嵌入绝缘凹槽201中，图3中未示出第一金属柱2070嵌入绝缘凹槽201的部分。

可选的，本发明实施例中，上述N个第一金属柱可以位于上述M个馈电部的外侧，即该N个第一金属柱中的每个第一金属柱到绝缘凹槽的开口的距离(以下简称为第一距离)大于M个馈电部中的每个馈电部到绝缘凹槽的开口的距离(以下简称为第二距离)。

可选的，本发明实施例中，上述N个第一金属柱可以均匀设置在绝缘凹槽的开口边缘。也就是说，该N个第一金属柱中任意两个相邻的金属柱之间的距离相等。

示例性的，如图3所示，绝缘凹槽201的开口边缘上可以设置有N个第一金属柱2070。其中，绝缘凹槽201的开口边缘可以包括4个边，该N个第一金属柱2070可以均匀分布在这4个边上。

可选的，本发明实施例中，上述第一金属柱的直径可以根据绝缘凹槽的尺寸确定。具体的，该第一金属柱的直径可以根据绝缘凹槽的开口边缘的宽度确定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述N个第一金属柱中两个相邻的金属柱之间的距离越小，该N个第一金属柱隔离上述至少两个辐射体和第一辐射体向该N个第一金属柱所在方向辐射的电磁波的效果越好。也就是说，天线单元中设置的第一金属柱越密，天线单元的辐射效果越好。

可选的，本发明实施例中，上述N个第一金属柱中两个相邻的金属柱之间的距离可以小于或等于第一目标数值。该第一目标数值可以为上述至少两个辐射体和第一辐射体与上述M个耦合体耦合产生的电磁波的最小波长的四分之一。

可选的，本发明实施例中，上述隔离体还可以包括P个第二金属柱，该P个第二金属柱可以设置在上述N个第一金属柱的内侧。即该N个第一金属柱可以包围该P个第二金属柱。

其中，上述P个第二金属柱中的每个第二金属柱的长度可以小于上述N个第一金属柱的长度，P为正整数。

本发明实施例中，上述P个第二金属柱也可以设置在绝缘凹槽的开口边缘，且位于N个第一金属柱的内侧，即P个第二金属柱中的每个第二金属柱到绝缘凹槽的开口的距离(以下简称为第三距离)大于上述第二距离(即M个馈电部中的每个馈电部到绝缘凹槽的开口的距离)，且小于上述第一距离(即N个第一金属柱中的每个第一金属柱到绝缘凹槽的开口的距离)。

本发明实施例中，由于当第二金属柱与上述M个耦合体之间的距离比较小时，在本发明实施例提供的天线单元工作的过程中，第二金属柱可能会对该M个耦合体产生干扰，从而可能会影响天线单元的工作性能，因此在第二金属柱的长度可以小于M个耦合体到绝缘凹槽底部的外表面的距离(以下简称为第二长度)，如此可以使得第二金属柱与该M个耦合体保持一定的距离，从而可以使得本发明实施例提供的天线性能比较稳定。

可选的，本发明实施例中，上述P个第二金属柱可以均匀设置在上述绝缘凹槽的开口边缘。也就是说，该P个第二金属柱中任意两个相邻的金属柱之间的距离相等。

可选的，本发明实施例中，上述第二金属柱的直径可以根据绝缘凹槽的尺寸确定。具体的，该第二金属柱的直径可以根据绝缘凹槽的开口边缘的宽度确定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述P个第二金属柱中两个相邻的金属柱之间的距离越小，该P个第二金属柱隔离上述第一辐射体向该P个第二金属柱所在方向辐射的电磁波的效果越好。也就是说，天线单元中设置的第二金属柱越密，天线单元的辐射效果越好。

具体的，本发明实施例中，上述P个第二金属柱中两个相邻的金属柱之间的距离可以小于或等于第二目标数值。该第二目标数值可以为上述第一辐射体与上述M个耦合体耦合所产生的电磁波的四分之一波长。

示例性的，如图4所示，为本发明实施例提供的天线单元在Z轴方向上的剖视图。在图4中，绝缘凹槽201的开口边缘上可以设置有N个第一金属柱2070和P个第二金属柱2071。其中，第一金属柱2070的长度等于至少两个辐射体205到绝缘凹槽201底部的外表面的距离(即上述第一长度)；第二金属柱2071的长度小于M个耦合体203到绝缘凹槽201底部的外表面的距离(即上述第二长度)，并且第二金属柱2071到绝缘凹槽201的开口的距离(即上述第三距离)大于馈电部202到绝缘凹槽201的开口的距离(即上述第二距离)，且小于第一金属柱2070到绝缘凹槽201的开口的距离(上述第一距离)。

本发明实施例中，由于上述P个第二金属柱设置在上述N个第一金属柱的内侧，因此该P个第二金属柱距离绝缘凹槽侧壁的距离比上述N个第一金属柱距离绝缘凹槽侧壁的距离小，如此该P个第二金属柱可以更好的隔离由第一辐射体与上述M个耦合体耦合产生的电磁波，从而可以使得第一辐射体产生的电磁波的最大辐射方向朝向绝缘凹槽的开口方向，进而可以提升天线单元辐射的电磁波的集中程度，可以进一步提升天线单元的辐射效果。

可选的，本发明实施例中，上述M个耦合体中的每个耦合体可以为金属片。示例性的，该M个耦合体中的每个耦合体可以为铜片。

可选的，本发明实施例中，上述M个耦合体中的形状可以为矩形等任意可能的形状。

当然，实际实现时，上述M个耦合体还可以为其它任意可能的材质和形状，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，M个耦合体可以为四个耦合体(即M＝4)，该四个耦合体可以组成两个耦合体组，每个耦合体组可以包括对称设置的两个耦合体，且一个耦合体组的对称轴与另一个耦合体组的对称轴正交。

其中，与第一馈电部连接的信号源和与第二馈电部连接的信号源的幅值相等，相位相差180度，第一馈电部和第二馈电部为与同一耦合体组中的两个耦合体分别电连接的馈电部。

本发明实施例中，由于天线单元中可以包括两个耦合体组，因此终端设备可以通过天线单元中的该两个耦合体组分别发送信号或接收信号，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。

需要说明的是，为了便于描述和理解，下述实施例中将上述两个耦合体组分为第一耦合体组和第二耦合体组。其中，第一耦合体组和第二耦合体组中分别包括两对称设置的两个耦合体，且第一耦合体组的对称轴与第二耦合体组的对称轴正交。

可选的，本发明实施例中，上述第一耦合体组和上述第二耦合体组可以为两个不同极化的耦合体组。具体的，第一耦合体组可以为一个第一极化的耦合体组，第二耦合体组可以为一个第二极化的耦合体组。

示例性的，结合图3，如图5所示，上述第一耦合体组可以包括耦合体2030和耦合体2031，上述第二耦合体组可以包括耦合体2032和耦合体2033。其中，耦合体2030和耦合体2031形成的第一耦合体组可以为一个第一极化的耦合体组(例如垂直极化的耦合体组)；耦合体2032和耦合体2033形成的第二耦合体组可以为一个第二极化的耦合体组(例如水平极化的耦合体组)。

可选的，本发明实施例中，上述两个耦合体组可以为两个不同极化的耦合体组，即上述第一极化和第二极化可以为不同方向的极化。

需要说明的是，本发明实施例中，上述两个耦合体组的极化形式可以为任意可能极化形式。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，由于上述第一耦合体组和上述第二耦合体组可以为两个不同极化的耦合体组，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，对于第一耦合体组中的两个耦合体，与该两个耦合体电连接两个馈电部连接的信号源的幅值可以相等，且与该两个耦合体电连接的两个馈电部连接的信号源的相位可以相差180度。

相应的，对于第二耦合体组中的两个耦合体，与该两个耦合体电连接的两个馈电部连接的信号源的幅值可以相等，且与该两个耦合体电连接的两个馈电部连接的信号源的相位可以相差180度。

本发明实施例中，当第一耦合体组中的一个耦合体处于工作状态时，第一耦合体组中的另一个耦合体也可以处于工作状态。相应的，当第二耦合体组中的一个耦合体处于工作状态时，第二耦合体组中的另一个耦合体也可以处于工作状态。即同一耦合体组中的耦合体可以是同时工作的。

可选的，本发明实施例中，当第一耦合体组中的耦合体处于工作状态时，第二耦合体组中的耦合体可能处于工作状态，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，由于上述第一耦合体组与第二耦合体组正交分布，且与同一个耦合体组中的两个耦合体电连接两个馈电部连接的信号源的幅值相等，相位相差180度，即本发明实施例提供的天线单元采用的馈电方式为差分正交馈电方式，因此可以进一步提高天线单元的通信容量和通信速率。

可选的，本发明实施例中，上述两个耦合体组可以位于同一平面上，且任意一个耦合体组中的耦合体可以分布在另一个耦合体组的对称轴上。

示例性的，如图5所示，第一耦合体组与第二耦合体组均位于第一平面S1上，即第一耦合体组中的耦合体2030和耦合体2031位于第一平面S1上，第二耦合体组中的耦合体2032和耦合体2033位于第一平面S1上。且如图5所示，第一耦合体组中的耦合体2030和耦合体2031位于第二耦合体组的对称轴(即第一对称轴)L1上，第二耦合体组中的耦合体2032和耦合体2033位于第一耦合体组的对称轴(即第二对称轴)L2上。

本发明实施例中，由于在上述M个耦合体中的每个耦合体均与辐射体(例如上述至少两个辐射体或第一辐射体)的距离均相等的情况下，可以便于控制该M个耦合体与辐射体耦合的参数，例如耦合过程中产生的感应电流等，因此可以将上述两个耦合体组均设置在同一平面上，且将任意一个耦合体组中的耦合体设置在另一个耦合体组的对称轴上，可以使得不同耦合体与辐射体之间的距离均相等，如此可以便于控制天线单元的工作状态。

可选的，本发明实施例中，上述第一绝缘体的形状可以与绝缘凹槽的开口形状相同，例如长方体或圆柱体等任意可能的形状。

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

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2.2，损耗角正切值可以为0.0009。

本发明实施例中，上述第一绝缘体不仅可以承载上述至少两个辐射体，还可以隔离该至少两个辐射体和M个耦合体，从而可以防止该至少两个辐射体和M个耦合体之间产生干扰。

需要说明的是，本发明实施例，在承载上述至少两个辐射体的前提下，第一绝缘体的材料的相对介电常数和损耗角正切值越小，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相对介电常数和损耗角正切值越小，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，上述至少两个辐射体可以包括第二辐射体和第三辐射体。

可以理解，上述第二辐射体与上述第三辐射体为不同的辐射体，第二辐射体的谐振频率与第三辐射体的谐振频率不同。

可选的，本发明实施例中，上述第二辐射体可以为环状辐射体，上述第三辐射体可以为多边形辐射体。

可选的，本发明实施例中，上述环状辐射体可以为矩形环状辐射体或正方形环状辐射体等任意可能形状的环状辐射体。上述多边形辐射体可以为矩形辐射体、正方形辐射体或六边形辐射体等任意可能的多边形辐射体。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，上述环状辐射体可以为封闭的环状辐射体，即该环状辐射体的各个边依次连续；上述环状辐射体也可以为半封闭的环状辐射体，即该环状辐射体的边部分连续。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，上述第二辐射体的面积可以大于上述第三辐射体的面积。

可选的，本发明实施例中，上述第三辐射体(即多边形辐射体)可以位于上述第二辐射体(即环状辐射体)的中间。

当然，实际实现时，上述第二辐射体的形状和第三辐射体的形状还可以为任意可能的形状，具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

本发明实施例中，由于不同的辐射体的谐振频率不同，因此当上述第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体为不同的辐射体，且第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体位于天线单元中的不同位置时，上述第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体可以与上述M个耦合体耦合产生不同频率的电磁波，如此可以使得天线单元覆盖不同的频段，即可以增加天线单元覆盖的频段，从而可以提高天线单元的性能。

可选的，本发明实施例中，上述第一辐射体的谐振频率可以为第一频率，上述第二辐射体的谐振频率可以为第二频率，上述第三辐射体的谐振频率可以为第三频率。

其中，上述第一频率可以小于上述第二频率，上述第二频率可以小于上述第三频率。

本发明实施例中，由于不同辐射体的谐振频率不同，因此上述第一辐射体、第二辐射体和第三辐射体的谐振频率可以为不同的频率。

可选的，本发明实施例中，上述第一频率可以属于第一频率范围，上述第二频率可以属于第二频率范围，上述第三频率可以属于第三频率范围。

其中，上述第一频率范围可以为24GHz-27GHz，上述第二频率范围可以为27GHz-30GHz，上述第三频率范围可以为37GHz-43GHz。

示例性的，假设上述第二辐射体为环状辐射体，第三辐射体为多边形辐射体，如图6所示，为本发明实施例提供的天线单元工作时，天线单元的反射系数图。其中，上述M个耦合体与第一辐射体耦合产生的电磁波的频率可以属于图6中的61所指示的频率范围，即第一辐射体的谐振频率属于图6中的61所指示的频率范围；上述M个耦合体与环状辐射体(即第二辐射体)耦合产生的电磁波的频率可以属于图6中的62所指示的频率范围，即环状辐射体的谐振频率属于图6中的62所指示的频率范围；上述M个耦合体与多边形辐射体(即第三辐射体)耦合产生的电磁波的频率可以属于图6中的63所指示的频率范围，即多边形辐射体的谐振频率属于图6中的63所指示的频率范围。并且由图6可见，耦合体与第一辐射体耦合可以产生低频的电磁波，耦合体与第二辐射体耦合可以产生临近低频的电磁波，如此本发明实施例提供的天线单元可以覆盖24.25GHz-29.5GHz(例如n257、n258和n261等)的频率范围，从而可以扩宽天线单元的低频带宽；耦合体与第三辐射体耦合可以产生高频的电磁波，如此本发明实施例提供的天线单元可以覆盖37GHz-43GHz(例如n259和n260等)的频率范围。综上，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(例如n257、n258、n259、n260、n261等已经规划的5G毫米波频段)，从而可以提高终端设备的天线性能。

需要说明的是，上述图6中的点a、点b、点c、点d和点e用于标记回波损耗的数值，由图6可见，点a、点b、点c、点d和点e标记的回波损耗的数值，均小于-6dB。即本发明实施例提供的天线单元可以满足实际使用需求。

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辐射体与第一绝缘体之间的第二绝缘体，上述M个耦合体可以承载在该第二绝缘体上。

示例性的，结合图3，如图7所示，天线单元20还可以包括设置在第一辐射体206和第一绝缘体204之间的第二绝缘体208。其中，M个耦合体203承载在第二绝缘体208上。

需要说明的是，上述图7中的第二绝缘体208上的圆形填充部分用于表示第一金属柱2070穿过第二绝缘体208，嵌入第一绝缘体204中。

可选的，本发明实施例中，上述第二绝缘体的形状可以与绝缘凹槽的开口形状相同，例如长方体或圆柱体等任意可能的形状。

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。

当然，实际实现时，上述第二绝缘体的形状还可以为任意满足实际使用需求的形状，本发明实施例对此不作具体限定，具体可以根据实际使用需求确定。

需要说明的是，本发明实施例，在承载上述M个耦合体的前提下，第二绝缘体的材料的相对介电常数和损耗角正切值越小，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相对介电常数和损耗角正切值越小，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，上述至少两个辐射体中的至少一个辐射体可以位于上述第一绝缘体的表面。

可以理解，本发明实施例中，上述至少两个辐射体均可以位于第一绝缘体的表面；或者，上述至少两个辐射体中的部分辐射体可以位于第一绝缘体的表面，或者，上述至少两个辐射体中的一个辐射体可以位于第一绝缘体的表面。具体可以根据实际使用需求确定。

示例性的，假设上述至少两个辐射体为两个辐射体，分别为第二辐射体和第三辐射体。如图4所示，第二辐射体2050与第三辐射体2051均可以位于第一绝缘体的表面。

需要说明的是，如图4所示，第二辐射体2050和第三辐射体2051承载在第一绝缘体204上，M个耦合体承载在第二绝缘体208上，第二绝缘体208位于第一绝缘体204与第一辐射体(图4中未示出)之间；馈电部202设置在绝缘凹槽201的开口边缘，且贯穿绝缘凹槽201，以及馈电部202穿过第二绝缘体208与耦合体203电连接。

当然，实际实现时，上述至少两个辐射体还可以位于上述第一绝缘体中任意可能的位置，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，由于辐射体所在的位置不同，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至少两个辐射体的位置，从而可以使得天线单元的设计更加灵活。

可选的，本发明实施例中，结合图3，如图8所示，天线单元20还可以包括K个第三金属柱209，该K个第三金属柱209可以凸出于绝缘凹槽201底部的内表面。

其中，上述K个第三金属柱中的每个第三金属柱209的长度可以小于或等于绝缘凹槽的深度，K为正整数。

可以理解，本发明实施例中，上述K个第三金属柱设置在绝缘凹槽底部。

示例性的，如图4所示，第三金属柱209设置在绝缘凹槽201底部，且第三金属柱209凸出于绝缘凹槽201的内表面。

本发明实施例中，上述第三金属柱的长度可以小于绝缘凹槽的高度。

可选的，本发明实施例中，上述第三金属柱的直径可以根据绝缘凹槽的尺寸确定。具体的，该第三金属柱的直径可以根据绝缘凹槽的底部的内表面的面积确定。

可选的，本发明实施例中，上述K个第三金属柱可以均匀分布在凹槽底部。具体的，该K个第三金属柱可以均匀分布在绝缘凹槽底部的中心位置。

本发明实施例中，天线单元还可以包括K个第三金属柱，该K个第三金属柱可以用于调节天线单元的阻抗，从而调节调节第一频率。该第一频率可以为上述M个耦合体与至少两个辐射体和第一辐射体耦合产生的电磁波的频率。

可选的，本发明实施例中，上述K个第三金属柱可以以阵列形式排布。具体的，该K个第三金属柱可以以阵列形式排布在绝缘凹槽底部的中心位置。

示例性的，如图8所示，绝缘凹槽201底部设置有9个第三金属柱(即K＝9)，该9个第三金属柱以3×3的阵列(即方阵)形式排列在绝缘凹槽201底部的中心位置。

可选的，本发明实施例中，天线单元还可以包括设置在绝缘凹槽内的第三绝缘体，该第三绝缘体可以围绕在上述第三金属柱周围。

其中，上述第三绝缘体的相对介电常数与空气的相对介电常数的差值可以在预设范围内。

本发明实施例中，由于上述第三金属柱设置在绝缘凹槽底部，因此可以通过在绝缘凹槽内设置第三绝缘体，隔离该第三金属柱和上述隔离体(例如第一金属柱、第二金属柱等)，从而可以避免第三金属柱和隔离体之间互相干扰。

可选的，本发明实施例中，上述第三绝缘体可以为相对介电常数为1或接近于1(即空气的相对介电常数)的泡沫材料或者塑胶材料。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，上述预设范围可以根据天线性能确定，本发明实施例不作限定。

可选的，本发明实施例中，上述绝缘凹槽中也可以不填充任何绝缘体。可以理解，在绝缘凹槽中不填充任何绝缘体的情况下，该绝缘凹槽中填充的介质即为空气(相对介电常数为1C²)。

本发明实施例中，上述第三绝缘体可以隔离上述第三金属柱和隔离体，从而可以使得这两者互不干扰，进而可以使得天线单元的性能更加稳定。

下面再结合图9，对本发明实施例提供的天线单元进行进一步示例性的说明。

示例性的，如图9所示，为本发明实施例提供的天线单元在Z轴反向(如图3所示的坐标系)上的俯视图。其中，第一绝缘体204中设置有第二辐射体2050和第三辐射体2051，第一绝缘体204和绝缘凹槽201(图9中仅示出绝缘凹槽的开口)之间还设置有4个耦合体(包括耦合体2030、耦合体2031、耦合体2032和耦合体2033)；绝缘凹槽201的开口边缘分别设置有N个第一金属柱2070(且该N个第一金属柱嵌入第一绝缘体204)和P个第二金属柱2071，绝缘凹槽底部设置有K个第三金属柱209。具体的，由于该4个耦合体在Z轴方向上与第二辐射体2050和第三辐射体2051有重叠的部分，因此该4个耦合体可以与第二辐射体2050和第三辐射体2051耦合；由于该4个耦合体在Z轴方向上与K个第三金属柱209无重叠部分，可以避免该K个第三金属柱209与该4个耦合体耦合，从而可以使得该K个第三金属柱209调节天线单元的阻抗，进而可以调节天线单元覆盖的频率范围。

需要说明的是，由于在Z轴方向俯视本发明实施例提供的天线单元时，上述绝缘凹槽、耦合体、P个第二金属柱和K个第三金属柱均是不可见的，因此为了准确地示意各个部件之间的关系，上述图9中的绝缘凹槽和耦合体(包括耦合体2030、耦合体2031、耦合体2032和耦合体2033)是以虚线示意的；P个第二金属柱是以竖线填充、并用虚线框包围示意的；K个第三金属柱是以黑色填充，并用虚线包围示意的。

本发明实施例中，由于上述至少两个辐射体和第一辐射体与M个耦合体耦合所产生的电磁波的频率天线单元的阻抗有关，因此可以通过在设置上述第三金属柱，调节天线单元的阻抗，如此可以调节至少两个辐射体和第一辐射体与该M个耦合体耦合产生的电磁波的频率，从而可以使得天线单元覆盖的频段处于5G毫米波频段。

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终端设备，该终端设备可以包括上述如图2至图9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。

本发明实施例中的终端设备可以为移动终端，也可以为非移动终端。示例性的，移动终端可以为手机、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(personaldigital assistant，PDA)等，非移动终端可以为个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)等，本发明实施例不作具体限定。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体中可以设置有至少一个第一凹槽，每个天线单元可以设置在一个第一凹槽内。

本发明实施例中，可以通过在终端设备的壳体中设置上述第一凹槽，并将本发明实施例提供的天线单元设置在该第一凹槽内，实现在终端设备中集成至少一个本发明实施例提供的天线单元。

可选的，本发明实施例中，上述第一凹槽可以设置在终端设备的壳体的边框中。

本发明实施例中，如图10所示，终端设备4可以包括壳体40。壳体40可以包括第一边框41，与第一边框41连接的第二边框42，与第二边框42连接的第三边框43，与第三边框43和第一边框41均连接的第四边框44。终端设备4还可以包括与第二边框42和第四边框44均连接的地板45，以及由第三边框43、部分第二边框42和部分第四边框44组成的第一天线46。其中，第二边框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，从而可以使得终端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，进而可以实现在终端设备中集成本发明实施例提供的天线单元的设计。

其中，上述地板可以为终端设备中的PCB或金属中框，或者为终端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终端设备的第二代移动通信系统(即2G系统)、第三代移动通信系统(即3G系统)，以及第四代移动通信系统(即4G系统)等系统的通信天线。本发明实施例提供的天线单元可以为终端设备的5G系统的天线。

可选的，本发明实施例中，上述第一边框、第二边框、第三边框和第四边框可以依次首尾连接形成封闭式边框；或者，上述第一边框、第二边框、第三边框和第四边框中的部分边框可以连接形成半封闭式边框；或者，上述第一边框、第二边框、第三边框和第四边框可以互不连接形成的开放式边框。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10所示的壳体40包括的边框是以第一边框41、第二边框42、第三边框43和第四边框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。对于上述第一边框、第二边框、第三边框和第四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，一个第一凹槽可以设置在壳体的第一边框、第二边框、第三边框或第四边框中。具体可以根据实际使用需求确定，本发明实施例不作限定。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图10是以第一凹槽47设置在壳体40的第二边框42上，且第一凹槽47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，当上述第一凹槽设置在壳体的第一边框41上时，第一凹槽的开口方向可以为X轴正向；当上述第一凹槽设置在壳体的第三边框上时，第一凹槽的开口方向可以为X轴反向；当上述第一凹槽设置在壳体的第四边框上时，第一凹槽的开口方向可以为Z轴反向。

可选的，本发明实施例中，终端设备的壳体中可以设置有多个第一凹槽，且每个第一凹槽内可以设置有一个本发明实施例提供的天线单元。如此，这多个天线单元可以在终端设备中形成天线阵列，从而可以提高终端设备的天线性能。

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(即天线单元辐射低频信号)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(即天线单元辐射高频信号)时，天线单元辐射的方向图。由图11和图12可见，辐射高频信号时的最大辐射方向，与辐射低频信号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天线阵列。如此，终端设备可以设置至少两个第一凹槽，并在每个第一凹槽中设置一个本发明实施例提供的天线单元，从而可以使得终端设备中包括该天线阵列，进而可以提高终端设备的天线性能。

可选的，本发明实施例中，在终端设备中集成多个本发明实施例提供的天线单元的情况下，每个天线单元之间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，终端设备的壳体上设置的第一凹槽的数量可以根据第一凹槽的尺寸和终端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，假设壳体的第二边框上设置有多个第一凹槽(未在图13中示出)，且每个第一凹槽中设置有一个天线单元，那么，如图13所示，第一金属柱2070设置在绝缘凹槽的开口边缘、且嵌入第一绝缘体204，至少两个辐射体205位于第一绝缘体204的表面。

需要说明的是，本发明实施例中，上述图13中是以第二边框上设置的3个第一凹槽(设置有3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，第二边框上设置的第一凹槽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终端设备，该终端设备包括天线单元。天线单元可以包括绝缘凹槽，设置在绝缘凹槽中的M个馈电部，M个耦合体，第一绝缘体，该第一绝缘体承载的至少两个辐射体，设置在绝缘凹槽底部的第一辐射体，以及围绕该M个耦合体设置的隔离体；其中，M个馈电部均与第一辐射体和隔离体绝缘，该M个耦合体位于第一辐射体和第一绝缘体之间，且该M个馈电部中的每个馈电部分别与一个耦合体电连接，以及该M个耦合体中的每个耦合体均与该至少两个辐射体和第一辐射体耦合，不同辐射体的谐振频率不同，M为正整数。通过该方案，一方面，由于耦合体与至少两个辐射体和第一辐射体均耦合，因此在耦合体接收到交流信号的情况下，耦合体可以与该至少两个辐射体和第一辐射体进行耦合，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生感应的交流信号，从而可以使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生一定频率的电磁波；并且，由于不同辐射体的谐振频率不同，因此该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的频率也不同，从而可以使得天线单元覆盖不同的频段，即可以增加天线单元覆盖的频段。另一方面，由于天线单元中围绕M个耦合体设置有隔离体，因此该隔离体可以隔离该至少两个辐射体和第一辐射体向隔离体在方向辐射的电磁波，使得该至少两个辐射体和第一辐射体产生的电磁波的最大辐射方向朝向绝缘凹槽的开口方向，如此可以在保证天线单元的方向性的前提下，提升天线单元在其辐射方向上的辐射强度。如此，由于可以增加天线单元覆盖的频段，并且可以提高天线单元在其辐射方向上的辐射强度，因此可以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。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (14)

1.一种天线单元，其特征在于，所述天线单元包括绝缘凹槽，设置在所述绝缘凹槽中的M个馈电部，M个耦合体，第一绝缘体，所述第一绝缘体承载的至少两个辐射体，设置在所述绝缘凹槽底部的第一辐射体，围绕所述M个耦合体设置的隔离体，以及设置在所述绝缘凹槽底部的K个第三金属柱；

其中，所述M个馈电部均与所述第一辐射体和所述隔离体绝缘，所述M个耦合体位于所述第一辐射体和所述第一绝缘体之间，且所述M个馈电部中的每个馈电部分别与一个耦合体电连接，以及所述M个耦合体中的每个耦合体均与所述至少两个辐射体和所述第一辐射体耦合，不同辐射体的谐振频率不同，所述K个第三金属柱凸出于所述绝缘凹槽底部的内表面，每个第三金属柱的长度小于或等于所述绝缘凹槽的深度，M为正整数，K为正整数。

2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述隔离体包括N个第一金属柱，N为正整数。

3.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述隔离体还包括P个第二金属柱，所述P个第二金属柱设置在所述N个第一金属柱的内侧；

其中，所述第二金属柱的长度小于所述第一金属柱的长度，P为正整数。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线单元，其特征在于，所述M个耦合体为四个耦合体，所述四个耦合体组成两个耦合体组，每个耦合体组包括对称设置的两个耦合体，且一个耦合体组的对称轴与另一个耦合体组的对称轴正交；

其中，与第一馈电部连接的信号源和与第二馈电部连接的信号源的幅值相等，相位相差180度，所述第一馈电部和所述第二馈电部为与同一耦合体组中的两个耦合体分别电连接的馈电部。

5.根据权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述两个耦合体位于同一平面上，且任意一个耦合体组中的耦合体分布在另一个耦合体组的对称轴上。

6.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述至少两个辐射体包括第二辐射体和第三辐射体。

7.根据权利要求6所述的天线单元，其特征在于，所述第二辐射体为环状辐射体，所述第三辐射体为多边形辐射体。

8.根据权利要求6或7所述的天线单元，其特征在于，所述第一辐射体的谐振频率为第一频率，所述第二辐射体的谐振频率为第二频率，所述第三辐射体的谐振频率为第三频率；

其中，所述第一频率小于所述第二频率，所述第二频率小于所述第三频率。

9.根据权利要求8所述的天线单元，其特征在于，所述第一频率属于第一频率范围，所述第二频率属于第二频率范围，所述第三频率属于第三频率范围；

其中，所述第一频率范围为24GHz-27GHz，所述第二频率范围为27GHz-30GHz，所述第三频率范围为37GHz-43GHz。

10.根据权利要求1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辐射体与所述第一绝缘体之间的第二绝缘体，所述M个耦合体承载在所述第二绝缘体上。

11.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述至少两个辐射体中的至少一个辐射体位于所述第一绝缘体的表面。

12.根据权利要求1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绝缘凹槽内的第三绝缘体，所述第三绝缘体围绕在所述K个第三金属柱的周围；

其中，所述绝缘体的相对介电常数与空气的相对介电常数的差值在预设范围内。

13.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括如权利要求1至12中任一项所述的天线单元。

14.根据权利要求13所述的终端设备，其特征在于，所述终端设备的壳体中设置有至少一个第一凹槽，每个天线单元设置在一个第一凹槽内。

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