天线装置及电子设备的制作方法

1.本技术涉及天线技术领域，更具体地，涉及一种天线装置及电子设备。


背景技术：

2.超宽带(ultra wide band，uwb)技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。
3.目前，uwb技术可以用于定位目标物体。例如，电子设备设置三个uwb天线单元，通过上述三个uwb天线单元来接收电磁波，由于不同方向的电磁来波，到达三个uwb天线单元的路径不相同，使三个uwb天线单元接收到电磁波的时间与相位均不相同，基于上述不同的时间与相位，可以计算出经向角度、纬向角度、距离三个参数，实现对电子设备的定位。然而，在电子设备有限的空间中设置三个相互间隔的uwb天线单元以实现定位，其占据的空间较大，不利于电子设备的小型化。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种天线装置及电子设备。
5.第一方面，本技术一些实施例提供一种天线装置，该天线装置包括介质基板、设置于介质基板的毫米波天线组件、设置于介质基板的uwb天线组件；毫米波天线组件包括第一馈源模块与多个毫米波天线单元；每个毫米波天线单元包括第一辐射部、连接于第一辐射部与第一馈源模块之间的第一馈电部；第一馈源模块被配置为经由第一馈电部将激励电流馈入第一辐射部；uwb天线组件包括第二馈源模块与两个uwb天线单元；每个uwb天线单元包括第二辐射部、连接于第二辐射部与第二馈源模块之间的第二馈电部；第二馈源模块被配置为经由第二馈电部将激励电流馈入第二辐射部。
6.第二方面，本技术一些实施例提供一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的天线装置。
7.本技术实施例提供的天线装置及电子设备中，通过设置两个uwb天线单元，在实际应用中，两个uwb天线单元即可实现定位功能，相比于相关技术，减少一个uwb天线单元，使得uwb天线组件的占板面积减少。在此基础上，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成到同一模块上，能够减小uwb天线组件与毫米波天线组件的占板面积，有利于小型化设计。
附图说明
8.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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。
9.图1是本技术实施例提供的天线装置的一种结构的正投影示意图。
10.图2是图1所示天线装置的横截面结构示意图。
11.图3是图1所示天线装置的uwb天线组件的定位原理的计算示意图。
12.图4是本技术实施例提供的天线装置的另一种结构的横截面结构示意图。
13.图5是本技术实施例提供的天线装置的又一种结构的正投影示意图。
14.图6是图1所示天线装置的uwb天线组件的一种结构示意图。
15.图7是本技术实施例提供的1号、2号的uwb天线单元的s参数的示意图。
16.图8是本技术实施例提供的3号uwb天线单元的s参数的示意图。
17.图9是图7及图8所示1号、2号、3号uwb天线单元的辐射效率示意图。
18.图10是图1所示天线装置的uwb天线组件的另一种结构示意图。
19.图11所示uwb天线组件中的第一辐射体和第二辐射体的位置关系示意图。
20.图12示出了双频uwb天线单元工作在6.5ghz的电场示意图。
21.图13示出了双频uwb天线单元工作在8ghz的电场示意图。
22.图14是图10所示双频uwb天线单元的s参数的示意图。
23.图15是本技术实施例提供的天线装置中毫米波天线组件和uwb天线组件的一种排布示意图。
24.图16是本技术实施例提供的天线装置中毫米波天线组件和uwb天线组件的另一种排布示意图。
25.图17是本技术实施例提供的天线装置中毫米波天线组件和uwb天线组件的另一种排布示意图。
26.图18是本技术实施例提供的天线装置中毫米波天线组件和uwb天线组件的另一种排布示意图。
27.图19是本技术一个实施例提供的电子设备的结构示意图。
28.图20是本技术一个实施例提供的电子设备的框架示意图。
具体实施方式
29.下面详细描述本技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性地，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术的方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.下面对本技术实施例涉及的相关名词进行介绍。
32.毫米波(mm wave)：第五代移动通信系统(5th generation mobile communication system，5g)新空口(new radio，nr)的主要使用频段之一，也称fr2频段，频率范围是24.25ghz～52.6ghz。第三代合作伙伴计划(3rd generation partnership project，3gpp)release 15版本规范了目前5g毫米波频段如下表：
33.频段号上行频段下行频段n25726.5-29.5ghz26.5-29.5ghzn25824.25-27.5ghz24.25-27.5ghz
n25940.5-43.5ghz40.5-43.5ghzn26037-40ghz37-40ghzn26127.5-28.35ghz27.5-28.35ghz
34.表-1
35.uwb技术：一种短距离的无线通信方式。其传输距离通常在10米以内，使用1ghz以上带宽。uwb技术不采用载波，而是利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。美国联邦通信委员会(federal communications commission，fcc)规定，uwb的工作频段范围从3.1ghz到10.6ghz，最小工作频宽为500mhz。目前主流的uwb频段中心频点为6.5ghz和8ghz，带宽要求500mhz以上。目前，uwb技术广泛应用于定位技术领域。
36.相关技术中，电子设备中除了uwb天线组件之外，还设置有其他天线组件，比如毫米波天线组件。在电子设备中设置多个不同的天线组件，导致电子设备的体积增大。
37.基于上述问题，本技术实施例提供一种天线装置及电子设备，通过设置两个uwb天线单元来实现uwb定位，相比于相关技术，减少一个uwb天线单元，使得uwb天线组件的占板面积减少；在此基础上，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成到同一模块上，减小uwb天线组件与毫米波天线组件的占板面积，有利于电子设备的小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件与毫米波天线组件的电子设备的布局难度。
38.作为在本技术实施方式中使用的“电子设备”，其包括，但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(pstn)、数字用户线路(dsl)、数字电缆、直接电缆连接，以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如，针对蜂窝网络、无线局域网(wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器，以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括，但不限于卫星或蜂窝电话；可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(pcs)终端；可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(gps)接收器的pda；以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。
39.如图1所示，其示出了本技术一个实施例提供的天线装置100的正投影示意图，如图2所示，其示出了本技术一个实施例提供的天线装置100的横截面结构示意图。该天线装置100包括毫米波天线组件11以及uwb天线组件12，毫米波天线组件11以及uwb天线组件12彼此邻近设置。进一步地，天线装置100还可以包括介质基板10，毫米波天线组件11以及uwb天线组件12均可以设置于介质基板10。
40.在本实施例中，介质基板10被配置为承载毫米波天线组件11以及uwb天线组件12。介质基板10的厚度根据对介质基板10的介电常数要求实际确定。在本技术实施例中，将uwb天线组件12与毫米波天线组件11集成在同一介质基板10上，因此介质基板10的厚度可以与相关技术中毫米波天线模组中介质基板的厚度大致相同，此时，利用毫米波天线组件11本身的厚度要求，uwb天线组件12的厚度比相关技术中uwb天线模组中介质基板的厚度更大，可以有效增加带宽，提高通信效率，进而提升uwb天线的性能。可选地，介质基板10的厚度的取值范围可以为0.5～2毫米(含端点)，例如，介质基板10的厚度可以设置为1毫米。在一些
实施例中，介质基板10可以集成于印刷电路板，该印刷电路板可以是多层板。
41.通过上述方式，将uwb天线组件12与毫米波天线组件11集成到同一模块上，减小uwb天线组件12与毫米波天线组件11的占板面积，有利于电子设备的小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件12与毫米波天线组件11的电子设备的布局难度。
42.进一步地，毫米波天线组件11包括第一馈源模块111与多个毫米波天线单元112。每个毫米波天线单元112包括第一辐射部1121以及第一馈电部1122，第一馈电部1122连接于第一辐射部1121与第一馈源模块111之间。可选地，第一馈电部1122可以包括连接在第一辐射部1121与第一馈源模块111之间的馈线。
43.第一馈源模块111被配置为经由第一馈电部1122将激励电流馈入所述第一辐射部1121，以使得第一辐射部1121能够收发毫米波频段的射频信号。
44.多个毫米波天线单元112以阵列方式排列在介质基板10上。比如按照m*n的阵列排列在介质基板10上。m是正整数，n也是正整数。本技术实施例对毫米波天线单元112的数量不作限定。在一个示例中，毫米波天线组件11包括4个毫米波天线单元112，4个毫米波天线单元112按照1*4的阵列排列在介质基板10上。另外，毫米波天线单元112可以通过贴片或者刻蚀的方式等制成，本技术实施例对此不作限定。
45.uwb天线组件12包括第二馈源模块121与两个uwb天线单元122。每个uwb天线单元122包括第二辐射部1221以及第二馈电部1222。第二馈电部1222连接于第二辐射部1221与第二馈源模块121之间。可选地，第二馈电部1222可以包括连接在第二辐射部1221与第二馈源模块121之间的馈线，uwb天线单元122的具体结构将在下文实施例进行说明。
46.第二馈源模块121被配置为经由第二馈电部1222将激励电流馈入第二辐射部1221，以使得第二辐射部1222能够收发uwb频段的射频信号。
47.上述uwb天线单元122可以基本地排布在同一平面，比如两个uwb天线单元122可以排布在同一介质基板10上，其可以通过贴片或者刻蚀的方式等制成，本技术实施例对此不作限定。两个uwb天线单元122分别用于接收外部信号源所发射的电磁来波，使天线装置100能够利用两个uwb天线单元122所接收的电磁来波的相位差和时间差，来计算出外部信号源相对于天线装置100的方位，以实现对外部信号源的定位。下面结合图3，对uwb天线单元122的定位原理进行介绍。
48.在本示例中，两个uwb天线单元122包括第一uwb天线单元311和第二uwb天线单元312。信号源a发送电磁波或脉冲，从信号源a到第一uwb天线单元311的信号路径长于到第二uwb天线单元312的路径，因此，从信号源a所发射的信号到第一uwb天线单元311、第二uwb天线单元312之间存在相位差(phase different of arrival，pdoa)。该相位差可以由第一uwb天线单元311和第二uwb天线单元312处的信号的到达时间差(time different of arrival，tdoa)表征。根据该信号到达第一uwb天线单元311的到达角θ1、到达第二uwb天线单元312的到达角θ2，以及到达角与相位差之间的函数关系，可以计算信号源a相对于天线装置100在指定方向(如竖直方向或水平方向)上的方位角α(angle of arrival，aoa)，具体的换算过程列出如下。
49.假设：目标信息所对应的信号频率f的范围为6.25～8.25ghz；波长λ的范围为36.4～48mm；第一uwb天线单元311、第二uwb天线单元312之间的间距d＝18mm。
50.天线装置100与信号源a的天线模组之间的距离d远大于波长λ。天线装置100与信
号源a之间的距离d足够远时，信号源a的信号到达第一uwb天线单元311的到达角θ1、到达第二uwb天线单元312的到达角θ2以及到达天线装置100的到达角θ大致可以相等；其中，天线装置100整体的参考位置，以第一uwb天线单元311、第二uwb天线单元312的连线的中点为基准。
51.则：信号源a与第一uwb天线单元311、第二uwb天线单元312的距离之差d1为：
52.d1＝d*cosθ＝d*sinα，其中，α为θ的余角。
53.信号源a的信号到达第一uwb天线单元311、第二uwb天线单元312的到达时间差(tdoa)t1为：t1＝d*sinα/c，其中，c为电磁波速度。
54.因此可得信号源a的信号到达第一uwb天线单元311、第二uwb天线单元312的相位差(pdoa)为：
[0055][0056]
所以，信号源a的信号到达天线装置100的到达角，也即天线装置100相对于信号源a在指定方向(如竖直方向或者水平方向)上的方位角α(aoa)为：
[0057][0058]
因此，本实施例中，天线装置100通过两个uwb天线单元122所接收的信号来计算天线装置100相对信号源a的相位角，定位更能够保证精确、误差较小。
[0059]
请再次参阅图2，在一些实施例中，天线装置100还可以包括接地板13，接地板13用于为毫米波天线组件11和uwb天线组件12提供接地支持。可选地，接地板13设置于介质基板10背离毫米波天线组件11和uwb天线组件12的一侧，换而言之，介质基板10用于隔开接地板13与毫米波天线组件11、并隔开接地板13和uwb天线组件12。
[0060]
在一些实施例中，毫米波天线单元112本身无需设置接地部，多个毫米波天线单元112阵列设置，并由对应的第一馈电部1122输入电流而激励产生谐振。第一馈电部1122可以穿设于介质基板10，并连接在第一辐射部1121和第一馈源模块111之间。在一些示例中，第一馈电部1123可以借助于设置在介质基板10上的金属过孔来实现，此时，第一接地部1123可以包括介质基板10中的金属过孔，该金属过孔的两端分别与第一辐射部1121和第一馈源模块111电连接。
[0061]
在另一些实施例中，请参阅图4，毫米波天线组件11还可以包括第一接地部110，第一接地部110穿设于介质基板10，并连接于接地板13。第一接地部110的远离接地板13的一端可以暴露在介质基板10的表面，并与第一辐射部1121相间隔，以实现毫米波天线组件11的接地。进一步地，第一接地部1123可以借助于设置在介质基板10上的金属过孔来实现，此时，第一接地部110可以包括介质基板10中的金属过孔(图中未示出)。该金属过孔的直径的取值范围为0.2mm～0.6mm(含端点)，其可以根据介质基板10的厚度确定，比如介质基板的厚度为3.0mm时，金属过孔的直径设置为0.6mm。在本技术实施例中，金属过孔的直径设置为0.2mm。在另一些实施例中，第一接地部110可以借助于穿设于介质基板10上的导体来实现，例如，介质基板10可以开设有通孔，第一接地部110为穿过这个通孔的导体，比如导线，该导线的两端分别与第一辐射部1121和接地板13电性连接。
[0062]
在图4所示的实施例中，第一接地部110的设置位置不受限制，例如，第一接地部110可以设置在毫米波天线组件11和uwb天线组件12之间，以提升两个天线组件之间的隔离
度；或/及，第一接地部110可以设置在任意相邻的两个毫米波天线单元112的第一辐射部1121之间，从而提高相邻的两个毫米波天线单元113之间的隔离度。具体而言，请参阅图5，在图5所示的实施例中，第一接地部110包括多个金属过孔1101，金属过孔1101穿设于介质基板10并接地，多个金属过孔1101环绕在毫米波天线组件11的外周。进一步地，毫米波天线组件11中的每个第一辐射部1121均被多个金属过孔1101环绕，这些金属过孔1101彼此间隔设置，由此保证多个第一辐射部1121之间的隔离度较佳，有利于提升天线装置100的辐射效率。
[0063]
请再次参阅图4，在一些实施例中，uwb天线单元122还可以包括第二接地部1223，第二接地部1223穿设于介质基板10，并连接在第二辐射部1221和接地板13之间。进一步地，第二接地部1223可以借助于设置在介质基板10上的金属过孔来实现，此时，第二接地部1223可以包括介质基板10中的金属过孔(图中未示出)。该金属过孔的直径的取值范围为0.2mm～0.6mm(含端点)，其可以根据介质基板10的厚度确定，比如介质基板的厚度为3.0mm时，金属过孔的直径设置为0.6mm。在本技术实施例中，金属过孔的直径设置为0.2mm。在另一些实施例中，第二接地部1223可以借助于穿设于介质基板10上的导体来实现，例如，介质基板10可以开设有通孔，第二接地部1223为穿过这个通孔的导体，比如导线，该导线的两端分别与第二辐射部1221和接地板13电性连接。
[0064]
本技术实施例提供的天线装置，通过设置两个uwb天线单元来实现uwb定位，相比于相关技术，减少一个uwb天线单元，使得uwb天线组件的占板面积减少；在此基础上，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成到同一模块上，减小uwb天线组件与毫米波天线组件的占板面积，有利于小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件与毫米波天线组件的电子设备的布局难度。
[0065]
下面对uwb天线单元的一种可能的实现结构进行阐述。如图6所示，其示出了本技术一个实施例提供的uwb天线单元41的示意图。uwb天线单元41设置于介质基板45上，其电性连接于第二馈源模块121。uwb天线单元41与上述图1至图4所示实施例的uwb天线单元122大致相同，其同样包括第二辐射部411、第二馈电部412以及第二接地部413，第二接地部413穿设于介质基板45以连接第二辐射部411和接地板42。
[0066]
与图1至图4所示的实施例中的uwb天线单元122不同的是，在图6所示的实施例中，uwb天线单元41的第二接地部413为多个，且多个第二接地部413均为金属过孔形式设置在第二辐射部411的一侧的边缘部位。换而言之，在本实施例中，uwb天线单元41设有多个接地孔，多个接地孔依次间隔地排布于第二辐射部411的一侧边缘，并连接于接地板42。第二馈电部412偏离于第二辐射部411的边缘，并与第二接地部413相互间隔，使uwb天线单元41呈pifa天线结构。进一步地，uwb天线单元41的第二辐射部411上由电流激励而形成指定电流路径，指定电流路径的基次模用于形成指定谐振模式，指定谐振模式表征第二辐射部411产生uwb频段的谐振，以使第二辐射部411能够辐射uwb频段的信号，该uwb频段的中心频点可以大致为6.5ghz或8ghz。例如，第二辐射部411具有适宜的等效电长度，使uwb天线单元41能够形成uwb频段的1/4波长模式的谐振，从而使uwb天线单元41呈1/4波长pifa 天线结构。具体而言，可以将第二辐射部411配置在适宜的等效电长度第二辐射部411能够工作于上述的指定谐振模式，而不需要额外的阻抗元件。例如，可以将第二辐射部411的实体物理长度设计在适宜的范围内来配置第二辐射部411的等效电长度(如第二辐射部411的物理长度可以
等于所需的uwb频段的波长的四分之一)；又如，可以在第二辐射部411的回路中引入适宜的阻抗元件内来配置第二辐射部411的等效电长度，本说明书不再一一展开。
[0067]
第二接地部413的数量不受限制，其可以为5-20个，通过设置适合的第二接地部413的数量以及尺寸，可以调节uwb天线单元41的谐振频段以及辐射效率，使其具备较佳的天线性能。进一步地，图6所示实施例中的uwb天线单元41为单频天线，也即第二辐射部411经由第二馈电部馈412入激励电流后，谐振于一个指定频段。上述指定频段可以是中心频点为6.5ghz的频段，或者可以是中心频点为8ghz的频段。
[0068]
进一步地，在本实施例中，uwb天线单元41的第二辐射部411的尺寸可以受到如下限制：厚度尺寸h满足0.5mm≤h≤1.5mm,长度尺寸l满足3mm≤l≤7mm,宽度尺寸w满足2mm≤w≤5.5mm。例如，第二辐射部411的厚度为1mm、长度为5mm、宽度为3.5mm，如此限制第二辐射部411的尺寸，能够保证较佳的辐射效率和更宽的带宽。
[0069]
如图7所示，其示出了几种尺寸的uwb天线单元41的s参数的示意图，其中，曲线1表示第二辐射部411尺寸为厚度0.3mm、宽度3.5mm、长度5.25mm的1号uwb天线单元(pifa天线)的s参数，曲线2表示第二辐射部411尺寸为厚度1mm、宽度3.5mm、长度5mm的2号uwb天线单元(pifa天线)的s参数。图8则通过曲线3示出了第二辐射部411尺寸为厚度1mm、宽度1mm、长度5mm的3号uwb天线单元(pifa天线)的s参数。根据图7-8可以看出，2号uwb天线单元(其尺寸满足上述的尺寸限定)的带宽明显大于1号uwb天线单元以及3号uwb天线单元。
[0070]
如图9所示，其示出了上述1号、2号、3号uwb天线单元的辐射效率示意图，可以看出，2号uwb天线单元(其尺寸满足上述的尺寸限定)的辐射效率明显大于1号uwb天线单元的辐射效率，也明显大于3号uwb天线单元的辐射效率。具体而言，根据曲线2和曲线3的对比可知，第二辐射部411厚度相同时，在上述w范围内宽度更大的第二辐射部411的工作带宽越大。根据曲线2和曲线1的对比可知，第二辐射部411的宽度相同时，厚度更大的第二辐射部411的工作带宽越大。所以本实施例中所提供的uwb天线单元41的结构，在保证了天线装置100正常工作的同时，能够实现集成的天线装置100的较小体积。
[0071]
从图7-9可以看出，本实施例中对于uwb天线单元41的尺寸限制和结构设计，使其具备更佳的辐射效率和更宽的带宽。因此，本技术实施例中，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成在同一介质基板上，该介质基板的厚度可以设置为1mm，相比于相关技术中通过不同的介质基板来分别设置uwb天线组件和毫米波天线组件，本技术实施例提供的技术方案，在实现小型化设计的同时，还能提高uwb天线组件的工作带宽。
[0072]
下面对本技术所提供的uwb天线单元的另一种可能的实现结构进行阐述。如图10所示，其示出了本技术一个实施例提供的uwb天线单元51的示意图。uwb天线单元51与上述图6的实施例中的uwb天线单元41大致相同，其连接于第二馈源模块52，且同样包括第二辐射部511、第二馈电部512以及第二接地部513。本实施例的uwb天线单元51与图6的实施例中的uwb天线单元41不同具体阐述如下。
[0073]
本实施例中，uwb天线单元51为双频天线，也即第二馈源模块52被配置为经由第二馈电部512将激励电流馈入第二辐射部511，以使得第二辐射部511谐振于第一频段和第二频段，第一频段的中心频点高于第二频段的中心频点。可选地，第一频段是指中心频点大致为8ghz的频段。可选地，第二频段是指中心频点大致为6.5ghz的频段。
[0074]
进一步地，第二辐射部511包括第一辐射体5111以及第二辐射体5112，第一辐射体
5111和第二辐射体5112可以大致彼此间隔设置(例如二者彼此平行间隔)。其中，第一辐射体5111用于支持第一频段，第二辐射体5112用于支持第二频段。
[0075]
在本实施例中，第一辐射体5111与第二辐射体5112中的一者直接与第二馈电部512电性连接，并用于通过能量耦合的形式对第一辐射体5111与第二辐射体5112中的另一者进行耦合馈电。例如，在一些具体的示例中，如图10所示，第一辐射体5111直接与第二馈电部512电性连接，第二馈电模块52被配置为经由第二馈电部512向第一辐射体5111馈入激励电流，以使得第一辐射体5111产生关于第一频段的谐振；此外，第一辐射体5111中的电流通过第一辐射体5111和第二辐射体5112之间的耦合作用馈入第二辐射体5112，以使得第二辐射体5112产生关于第二频段的谐振。在这种示例中，第二馈电部512可以穿设于第二辐射体5112上的贯穿孔而不与第二辐射体51112连接。
[0076]
又如，在另一些示例中，第二辐射体5112直接与第二馈电部512电性连接，第二馈电模块52被配置为经由第二馈电部512向第二辐射体5112馈入激励电流，以使得第二辐射体5112产生关于第二频段的谐振；此外，第二辐射体5112中的电流通过第一辐射体5111和第二辐射体5112之间的耦合作用馈入第一辐射体5111，以使得第一辐射体5111产生关于第一频段的谐振。
[0077]
在其它示例中，第一辐射体5111以及第二辐射体5112可以共用一个第二馈电部512以及同一个第二馈源模块52，也即，第二馈源模块52被配置为经由一个第二馈电部512分别向第一辐射体5111以及第二辐射体5112馈入激励电流。第二馈电部512的结构与上述实施例的第二馈电部1222、412的结构大致相同，本说明书不再一一赘述。在另一些示例中，第一辐射体5111以及第二辐射体5112可以分别对应地设置有馈电部，例如，uwb天线单元51可以设有用于向第一辐射体5111馈电的第一子馈电部(图中未示出)以及用于向第二辐射体5112馈电的第二子馈电部(图中未示出)，则该示例中的第二馈电部512可以包括上述的第一子馈电部及第二子馈电部。
[0078]
下面结合第一辐射体5111以及第二辐射体5112在介质基板10上的设置方式，对第一辐射体5111以及第二辐射体5112的位置关系进行说明。
[0079]
在本实施例中，第一辐射体5111以及第二辐射体5112之间利用介质基板10的至少部分结构进行间隔，也即，介质基板10的至少部分结构可以位于第一辐射体5111以及第二辐射体5112之间，三者可以大致层叠设置。例如，在一种可能的实现方式中，介质基板10包括第一介质基板53，第一辐射体5111和第二辐射体5112可以分别设置于第一介质基板53的相对两侧，并均与第二馈源模块52电性连接。可选地，第一辐射体5111和第二辐射体5112分别设置于第一介质基板53的不同表面，并且，第一辐射体5111和第二辐射体5112在第一介质基板53上的投影可以至少部分重叠。如图11所示，第一辐射体5111和第二辐射体5112在第一介质基板53上的投影基本完全重叠。在该示例中，第二辐射体5112可以直接叠置在天线支架(如应用该天线装置100的电子设备内的天线支架)上，在保证天线装置100具有足够净空区的同时，省去专为第二辐射体5112配置的专用介质基板，能够简化天线装置100的结构并有效降低成本。
[0080]
在本实施例中，第一辐射体5111和第二辐射体5112的尺寸均可以受到如下限制：厚度尺寸h满足0.5mm≤h≤1.5mm,长度尺寸l满足3mm≤l≤7mm,宽度尺寸w满足2mm≤w≤5.5mm。进一步地，第一辐射体5111的长度尺寸小于第二辐射体5112的长度尺寸，使第一辐
射体5111所支持的第一频段的中心频点大于第二辐射体5112所支持的第二频段的中心频点。例如，第一辐射体5111的长度可以为5.2mm，第二辐射体5112的长度可以为6.3mm。
[0081]
进一步地，第一辐射体5111上由电流激励而形成第一电流路径，第一电流路径的基次模用于形成第一谐振模式，第一谐振模式表征第一辐射体5111产生第一频段的谐振，以使第一辐射体5111能够辐射第一频段的信号。例如，第一辐射体5111具有适宜的等效电长度，使第一辐射体5111能够形成第一频段的1/4波长模式的谐振。具体而言，可以将第一辐射体5111配置在适宜的等效电长度第一辐射体5111能够工作于上述的第一谐振模式，而不需要额外的阻抗元件。例如，可以将第一辐射体5111的实体物理长度设计在适宜的范围内来配置第一辐射体5111的等效电长度(如第一辐射体5111的物理长度可以等于第一频段的波长的四分之一)；又如，可以在第一辐射体5111的回路中引入适宜的阻抗元件内来配置第一辐射体5111的等效电长度，本说明书不再一一展开。
[0082]
类似地，第二辐射体5112上由电流激励而形成第二电流路径，第二电流路径的基次模用于形成第二谐振模式，第二谐振模式表征第二辐射体5112产生第二频段的谐振，以使第二辐射体5112能够辐射第二频段的信号。例如，第二辐射体5112具有适宜的等效电长度，使第二辐射体5112能够形成第二频段的1/4波长模式的谐振。具体而言，可以将第二辐射体5112配置在适宜的等效电长度第二辐射体5112能够工作于上述的第二谐振模式，而不需要额外的阻抗元件。例如，可以将第二辐射体5112的实体物理长度设计在适宜的范围内来配置第二辐射体5112的等效电长度(如第二辐射体5112的物理长度可以等于第二频段的波长的四分之一)；又如，可以在第二辐射体5112的回路中引入适宜的阻抗元件内来配置第二辐射体5112的等效电长度，本说明书不再一一展开。
[0083]
进一步地，在图10所示的实施例中，为了保证uwb天线单元51具有足够的净空区，本实施例的介质基板10还可以包括第二介质基板54，第二介质基板54设置于第二辐射体5112背离第一介质基板53的一侧，第二介质基板54、第二辐射体5112、第一介质基板53以及第一辐射体5111呈现为依次层叠的结构。
[0084]
此时，若第一辐射体5111以及第二辐射体5112共用一个第二馈电部512，则第二馈电部512可以穿设于第二介质基板54与第二辐射体5112电性连接，并穿设于第二辐射体5112、第一介质基板53与第一辐射体5111电性连接。具体而言，第二馈电部512可以包括第一介质基板53或/及第二介质基板54中的金属过孔。该金属过孔的直径的取值范围为0.2mm～0.6mm(含端点值)，其可以根据第一介质基板53或/及第二介质基板54的厚度确定，比如第一介质基板53或/及第二介质基板54的厚度为3.0mm时，设置于其上的金属过孔的直径设置为0.6mm。在本技术实施例中，第一介质基板53或/及第二介质基板54的厚度为1.0mm，该金属过孔的直径设置为0.2mm。
[0085]
请参阅图11，若第一辐射体5111通过第二馈电部512直接与第二馈源模块52连接，同时第一辐射体5111用于通过耦合馈电的形式向第二辐射体5112馈电(也即第二馈电部512不直接与第二馈源模块51连接)，则，第二馈电部512穿设于第二介质基板54、第二辐射体5112、第一介质基板53并与第一辐射体5111连接，其中第二馈电部512并不与第二辐射体5112电性连接，此时第二辐射体5112和第二介质基板54可以开设有相连通的通孔541(如该通孔541贯穿第二辐射体5112和第二介质基板54)，该通孔541用于供第二馈电部512(如导体等馈线)穿设。进一步地，该通孔541和第二辐射体5112上的接地孔之间的距离d满足：
0.8mm≤d≤1.5mm，例如，该通孔和第二辐射体5112上的接地孔之间的距离可以为1.1mm。在该示例中，本示例中的第二馈电部512同样可以包括第一介质基板53或/及第二介质基板54中的金属过孔，其尺寸如上所述，不再赘述。
[0086]
在该种实现方式中，接地板64可以设置于第二介质基板54背离第二辐射体5112的一侧。
[0087]
在一些示例中，第一辐射体5111以及第二辐射体5112可以共用一个第二接地部513，也即，第二接地部513被配置为分别将第一辐射体5111以及第二辐射体5112与接地板64电性连接。第二接地部513的结构与上述实施例的第二接地部1223、413的结构大致相同，例如，第二接地部51可以为金属过孔形式，也可以由多个金属过孔共同形成，本说明书不再一一赘述。
[0088]
在另一些示例中，如图11所示，第一辐射体5111以及第二辐射体5112可以分别对应地设置有接地部，例如，uwb天线单元51可以设有用于将第一辐射体5111接地的第一子接地部5131以及用于将第二辐射体5112接地的第二子接地部5133，则第二接地部513可以包括上述的第一子接地部5131及第二子接地部5133。
[0089]
在图10-11所示的实施例中，第一子接地部5131可以通过第二辐射体5112与接地板64电性连接，此时，第一子接地部5131穿设于第一介质基板53、并电性连接于第一辐射体5111和第二辐射体5112之间，第二辐射体5112接地(如可以通过第二子接地部5133接地)，即能够实现第一辐射体5111、第二辐射体5112的接地，如此，能够简化uwb天线单元51的结构以及降低成型难度。又如在其他的一些示例中，第一子接地部5131可以穿设于第二介质基板54、第二辐射体5112、第一介质基板53并与第一辐射体5111电性连接，其中第一子接地部5131并不与第二辐射体5112电性连接，此时第二辐射体5112可以开设有通孔，该通孔用于供第一子接地部5131(如导体等)穿设。
[0090]
进一步地，第一子接地部5131可以设置于第一辐射体5111的边缘，如其包括多个接地孔，多个接地孔依次间隔地排布于第一辐射体5111的一侧边缘，而第二馈电部512与第一辐射体5111的连接节点偏离于第一辐射体5111的边缘，并与第一子接地部5131相互间隔，使第一辐射体5111呈1/4波长pifa天线辐射体结构。进一步地，第二馈电部512与第一辐射体5111的连接节点和第一子接地部5131之间的距离d1满足：0.8mm≤d1≤1.5mm，例如，该连接节点和第一子接地部5131之间的距离可以为1.1mm。
[0091]
在该示例中，如图11所示，第二子接地部5133可以穿设于第二介质基板54与第二辐射体5112电性连接。本示例中，第二子接地部5133和第一子接地部5131在平行于介质基板10的平面上的投影不重合。进一步地，第二子接地部5133可以设置于第二辐射体5112的边缘，如其包括多个接地孔，多个接地孔依次间隔地排布于第二辐射部511的一侧边缘，而通孔541的中心(或其他实施例中存在第二子馈电部时，第二子馈电部与第二辐射体5112的连接节点)偏离于第二辐射部511的边缘，并与第二子接地部5133相互间隔，使第二辐射体5112呈1/4波长pifa天线辐射体的结构。进一步地，通孔541的中心(或其他实施例中存在第二子馈电部时，第二子馈电部与第二辐射体5112的连接节点)和第二子接地部5133之间的距离d2满足：0.8mm≤d2≤1.5mm，例如，该连接节点和第二子接地部5133之间的距离d2可以为1.1mm。本示例中的第一子接地部5131及第二子接地部5133同样可以包括第二介质基板53或/及第二介质基板54中的金属过孔，其尺寸如上所述，不再赘述。
[0092]
在本实施例中，通过将uwb天线单元51设置为大致层叠的结构，能够实现层叠的1/4波长pifa天线结构，其中第一辐射体5111对应高频谐振，第二辐射体5112对应低频谐振，例如，图12示出了双频uwb天线单元工作在6.5ghz的电场示意图，图13示出了双频uwb天线单元工作在8ghz的电场示意图，图14示出了本实施例所提供的双频uwb天线单元的s参数图，从图12-14能够看出，本实施例的uwb天线单元51能够利用较小的体积实现较大带宽、较高效率的双频辐射。
[0093]
进一步地，在本实施例中，结合上述的uwb天线单元51的层叠结构，对应的毫米波天线组件可以设置在上述的第一介质基板53或/及第二介质基板54，换而言之，第一介质基板53及第二介质基板54作为介质基板10的组成部分(子介质基板)，毫米波天线组件可以与第一辐射体5111设置在同一个子介质基板，或/及，毫米波天线组件可以与第二辐射体5112设置在同一个子介质基板，从实现整个天线装置小型化设计的同时，还能提高uwb天线组件的工作带宽。
[0094]
本技术上述实施例提供的天线装置，通过设置两个uwb天线单元来实现uwb定位，相比于相关技术，减少一个uwb天线单元，使得uwb天线组件的占板面积减少；在此基础上，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成到同一模块上，减小uwb天线组件与毫米波天线组件的占板面积，有利于小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件与毫米波天线组件的电子设备的布局难度。
[0095]
下面对本技术实施例所提供的天线装置100的毫米波天线组件11和uwb天线组件12的排布方式进行介绍。
[0096]
在一些实施例中，该天线装置100形成有第一排布区域和第二排布区域，第一排布区域和第二排布区域可以处于同一平面上。第二排布区域是指设置有毫米波天线单元112的区域，第一排布区域是指设置有uwb天线单元122的区域。需要说明的是，在uwb天线单元122包括两个辐射体的情况下，上述第一排布区域是指设置有uwb天线单元122的区域在第二排布区域所在的平面上的投影区域。
[0097]
可选地，第一排布区域是指包含两个uwb天线单元122的最小矩形区域，该矩形区域的长是指一个uwb天线单元122的外侧到另一uwb天线单元122的外侧的距离，该矩形区域的宽是uwb天线单元122的长度。可选地，第二排布区域是指包含多个毫米波天线单元112的最小矩形区域，该矩形区域的长度是指最左侧的毫米波天线单元112的外侧到最右侧的毫米波天线单元112的外侧之间的距离，该矩形区域的宽度是指最上方的毫米波天线单元112的顶部到最下方的毫米波天线单元112的底部之间的距离。
[0098]
在第一种实现方式中，第一排布区域包含第二排布区域，或者，第二排布区域包含第一排布区域。在该种实现方式中，第一排布区域和第二排布区域完全重合。
[0099]
在一些实施例中，第一排布区域包含第二排布区域，也即第二排布区域是第一排布区域的子集。若以第一排布区域的左下角为原点建立直角坐标系，第一排布区域的四个顶点坐标分别为(0，0)、(x
10
，0)，(0，y
10
)，(x
10
，y
10
)，第二排布区域的四个顶点坐标分别为(x
20
，y
20
)、(x
21
，y
21
)、(x
21
，y
10
)、(x
20
，y
21
)，此时x
10
大于或等于x
20
，y
10
大于或等于y
21
。可选地，当第一排布区域包含第二排布区域时，多个毫米波天线单元112设置于两个uwb天线单元122之间。在该实施例中，两个uwb天线单元122以及多个毫米波天线单元112按照预定方向排列，上述预定方向为介质基板10的长度方向或宽度方向。在两个uwb天线单元122以及多
个毫米波天线单元112组成的阵列中，两个uwb天线单元122分别位于该队列的第一位和最后一位。
[0100]
如图15所示，其示出了本技术一个实施例提供的毫米波天线单元112和uwb天线单元122的排列示意图。介质基板10包含第一排布区域113和第二排布区域114，第一排布区域113内排布有两个uwb天线单元122，第二排布区域114内排布有四个毫米波天线单元112，第一排布区域113包含第二排布区域114。
[0101]
在另一些实施例中，当第二排布区域包含第一排布区域时，也即第一排布区域是第二排布区域的子集。若以第一排布区域的左下角为原点建立直角坐标系，第一排布区域的四个顶点坐标分别为(0，0)、(x
10
，0)，(0，y
10
)，(x
10
，y
10
)，第二排布区域的四个顶点坐标分别为(x
20
，y
20
)、(x
21
，y
21
)、(x
21
，y
10
)、(x
20
，y
21
)，此时x
10
小于或等于x
20
，y
10
小于或等于y
21
。可选地，当第二排布区域包含第一排布区域时，两个uwb天线单元122设置于多个毫米波天线单元112之间。在该实施例中，两个uwb天线单元122以及多个毫米波天线单元112按照预定方向排列，上述预定方向为介质基板10的长度方向或宽度方向。在两个uwb天线单元122以及多个毫米波天线单元112组成的阵列中，两个毫米波天线单元112分别位于该队列的第一位和最后一位。
[0102]
如图16所示，其示出本技术另一个实施例提供的毫米波天线单元112和uwb天线单元122的排列示意图。介质基板10包含第一排布区域113和第二排布区域114，第一排布区域113排布有两个uwb天线单元122，第二排布区域114排布有四个毫米波天线单元112，第二排布区域114包含第一排布区域113。
[0103]
通过上述方式，通过将排布有毫米波天线单元112的第二排布区域114和排布有uwb天线单元122的第一排布区域112设置为基本完全重合，使得毫米波天线组件11和uwb天线组件12的占板面积减小，有利于小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件12与毫米波天线组件11的电子设备的布局难度。
[0104]
在第二种实现方式中，第一排布区域与第二排布区域之间存在重合区域，重合区域的面积小于第一排布区域的面积，且重合区域的面积小于第二排布区域的面积。也即，第一排布区域和第二排布区域部分重合。
[0105]
在一些实施例中，多个毫米波天线单元112沿预定的方向，排列于介质基板；存在一个uwb天线单元122设置于多个毫米波天线单元112中的相邻两个毫米波天线单元112之间。在该实施例中，两个uwb天线单元122以及多个毫米波天线单元112按照预定方向排列，上述预定方向为介质基板10的长度方向或宽度方向。在两个uwb天线单元122以及多个毫米波天线单元112组成的阵列中，存在一个uwb天线单元122位于该队列的第一位或者最后一位，另一毫米波天线单元112位于该队列的最后一位或者第一位。如图17所示，其示出本技术另一个实施例提供的毫米波天线单元112和uwb天线单元122的排列示意图。介质基板10包含第一排布区域113和第二排布区域114，第一排布区域113排布有两个uwb天线单元122，第二排布区域114排布有四个毫米波天线单元112，第一排布区域113和第二排布区域114之间存在重合区域。
[0106]
通过上述方式，通过将排布有毫米波天线单元112的第二排布区域114和排布有uwb天线单元122的第一排布区域112设置为部分重合，使得毫米波天线组件11和uwb天线组件12的占板面积减小，有利于小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件12与毫米波天线
组件11的电子设备的布局难度。
[0107]
在第三种实现方式中，第一排布区域与第二排布区域之间不存在重合区域。在该实施例中，多个毫米波天线单元112按照第一预定方向排列成第一队列，两个uwb天线单元122按照第二预定方向排列成第二队列，第一队列和第二队列按照第三预定方向排列。第一预定方向为介质基板10的长度方向或宽度方向。第二预定方向为介质基板10的长度方向或宽度方向。第三预定方向为介质基板10的长度或宽度方向。在一些实施例中，第一预定方向与第二预定方向相同，并且垂直于第三预定方向。
[0108]
如图18，其示出本技术另一个实施例提供的毫米波天线单元112和uwb天线单元122的排列示意图。介质基板10包含第一排布区域113和第二排布区域114，第一排布区域113排布有两个uwb天线单元122，第二排布区域114排布有4个毫米波天线单元112，第一排布区域113和第二排布区域114之间不重合。
[0109]
本技术上述实施例提供的天线装置，通过设置两个uwb天线单元来实现uwb定位，相比于相关技术，减少一个uwb天线单元，使得uwb天线组件的占板面积减少；在此基础上，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成到同一模块上，减小uwb天线组件与毫米波天线组件的占板面积，有利于小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件与毫米波天线组件的电子设备的布局难度。
[0110]
请参阅图19，本技术实施例还提供一种电子设备800，电子设备800可以为但不限于为手机、平板电脑、智能手表等电子装置。本实施方式的电子设备800以手机为例进行说明。
[0111]
电子设备800包括壳体810以及设置于壳体810上的显示屏820和天线装置700。
[0112]
本实施例中，显示屏820通常包括显示面板，也可包括用于响应对显示面板进行触控操作的电路等。显示面板可以为一个液晶显示面板(liquid crystal display，lcd)，在一些实施例中，显示面板可以同时为触摸显示屏。
[0113]
具体在本技术实施方式中，壳体810包括后壳812以及中框811，后壳812与显示屏820分别设置于中框811的相对两侧。
[0114]
在本实施例中，天线装置700可以为以上实施例提供的天线装置100中的任一个，或者可以具备以上天线装置100的任意一个或多个特征的结合，相关的特征可以参考前述实施例，本实施例不再赘述。天线装置700集成于壳体810中或设置于壳体810内，其中“集成”可以是独立的天线装置700直接附着在壳体810上，或者可以是激光直接成型，或者可以是辐射体嵌入壳体810内，或者直接利用壳体本身的结构成型，例如，天线装置700可以设置在中框811上，也可以设置在后壳812上，还可以设置在电子设备800的主板上，或者设置于其他电子器件上并被收容在壳体810内，本说明书对此不作限制。
[0115]
需要说明的是，在本技术说明书中，当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上，或者可能同时存在居中组件(也即二者间接连接)；当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件，也即，两个组件之间可以是间接连接。
[0116]
在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“里”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术而简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和
操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0117]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“其他的实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0118]
本技术实施例提供一种电子设备，通过设置两个uwb天线单元来实现uwb定位，相比于相关技术，减少一个uwb天线单元，使得uwb天线组件的占板面积减少；在此基础上，将uwb天线组件与毫米波天线组件集成到同一模块上，减小uwb天线组件与毫米波天线组件的占板面积，有利于小型化设计，进而减小同时设置uwb天线组件与毫米波天线组件的电子设备的布局难度。
[0119]
请参阅图20，本技术实施例还提供一种电子设备900，该电子设备900包括处理器910、存储器920，其中，存储器920存储有计算机程序指令。
[0120]
处理器910可以包括一个或者多个处理核。处理器910利用各种接口和线路连接整个电池管理系统内的各种部分，通过运行或执行存储在存储器920内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器920内的数据，执行电池管理系统的各种功能和处理数据。可选地，处理器910可以采用数字信号处理(digital signal processing，dsp)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器910可集成中央处理器910(central processing unit，cpu)、图像处理器910(graphics processing unit，gpu)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，cpu主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；gpu用于负责显示内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器910中，单独通过一块通信芯片进行实现。
[0121]
存储器920可以包括随机存储器920(random access memory，ram)，也可以包括只读存储器920(read-only memory)。存储器920可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器920可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现下述各种方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储电子设备图在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。
[0122]
以上，仅是本技术的较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本技术，任何本领域技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本技术技术方案的范围内。