具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。

为了方便理解本申请实施例提供的天线组件，首先说明一下其应用的场景，该天线组件可以应用于微基站和CPE(Customer Premise Equipment，用户端设备)等通信设备中，以用于与外界设备进行无线通信。现有的天线组件只能够覆盖较小带宽的通信频段，无法适应不同频段的网络环境，为了克服这一问题，本申请实施例提供了一种天线组件。

图1表示出了本申请实施例提供的天线组件的一种示例性地示意图，图2表示出了图1所示天线组件示意图的另一个角度的视图，请结合图1和图2，本申请实施例提供的天线组件包括第一介质基板100、第二介质基板200、第一天线和两个第二天线，其中，第一天线用于向外辐射第一频段的信号，第二天线用于向外辐射第二频段的信号，第二频段的信号频率低于第一频段的信号频率，例如，第一频段覆盖(例如，恰好为)大于等于3.3GHz且小于等于5.0GHz的频段，此频段能够覆盖5G通信标准的NR频段；第二频段覆盖(例如，恰好为)大于等于690MHz且小于等于2690MHz的频段，该频段范围能够覆盖2G、3G和4G通信标准的低频段和中高频段，第一频段和第二频段组合能够满足当前2G、3G和4G通信标准和5G通信标准的NR频段；第一介质基板100的材料可以是通信领域中常用的材料，如聚四氟乙烯玻璃纤维等，介电常数范围示例性地为大于等于2.0且小于等于2.5，例如可以为2.0、2.2、2.4或2.5等，第一介质基板100具有相对而置的两个表面，两个表面分别是第一表面(Z轴的负方向上的一侧表面)和第二表面(Z轴正方向上的一侧表面)，第一表面和第二表面相互平行，以第一表面作为设置面。该第一介质基板100示例性地为正方形，第二介质基板(200a、200b、200c和200d)沿第一介质基板100的边缘延伸，第二介质基板(200a、200b、200c和200d)和第一介质基板100围成一个槽状结构，其中，第二介质基板(200a、200b、200c和200d)作为侧壁，第一介质基板100作为底壁，第二介质基板(200a、200b、200c和200d)均与第一介质基板100之间的夹角小于180°(例如，夹角范围在75°至105°之间，更具体地，该夹角为90°)，每相邻两个第二介质基板相互连接，且第二介质基板(200a、200b、200c和200d)位于第一介质基板100的同一侧。

继续参考图1和图2，每个第二天线均为偶极子天线，并且包括第二馈电部和两个第二辐射体。对于其中一个第二天线:一个第二辐射体包括一个主辐射部101c和一个延伸辐射部202c，主辐射部101c和延伸辐射部202c也均为导电片，该导电片的材质可以为金、银、铜或铝等金属材质，或者，石墨烯等非金属导电材质，主辐射部101c贴附于第一介质基板100的第一表面，主辐射部101c由第一介质基板100的中部(例如几何中心)沿第一介质基板100的一条对角线(主辐射部101a所在的对角线)延伸至第一介质基板100的另一个角部，该角部与第二介质基板200c和第二介质基板200d相邻，延伸辐射部202c贴附在第二介质基板200c和第二介质基板200d形成的夹角结构的表面，主辐射部101c和延伸辐射部202c相互连接；由于延伸辐射部202c沿着第二介质基板200c相对于主辐射部101c弯折延伸，在不额外增加主辐射部101c延伸方向所在平面面积的情况下，增加主辐射部101c对应的第二辐射体的尺寸，从而，保证天线组件小型化的前提下增加该第二辐射体的电流路径长度，有利于增加第二辐射体的带宽范围，在天线组件的安装空间足够的情况下，也可以取消延伸辐射部202c；为确保主辐射部101c和延伸辐射部202c连接组成的第二辐射体能够覆盖第二频段的带宽，该第二辐射体的等效电流路径长度大于第二频段中的最低频率(如690MHz)对应的波长的0.20倍且小于等于第二频段中的最低频率对应的波长的0.30倍，例如，该第二辐射体的等效电流路径长度等于第二频段中的最低频率对应的波长的0.20倍、0.23倍、0.25倍、0.26倍、0.27倍、0.28倍或者0.30倍；主辐射部101c上的电流的等效电流路径长度大于等于该第二辐射体上电流的总的电流路径长度的50％且小于该第二辐射体上电流的总的电流路径长度的100％，主辐射部101c上的电流的等效电流路径长度若小于该第二辐射体上电流的总的电流路径长度的50％，则该第二辐射体的方向图的增益方向主要取决于延伸辐射部202c，天线定向辐射性能较差，若主辐射部101c上的电流的等效电流路径长度等于第二辐射体上电流的总的电流路径长度的100％，则延伸辐射部202c没有达到增加在主辐射部101c的基础上增加该第二辐射体电流路径长度的目的，例如，在图1和图2中，主辐射部101c靠近主辐射部101a的一端具有微带线102a，主辐射部101c上的电流的等效电流路径长度约等于主辐射部101c与微带线102a连接的一端的端点至主辐射部101c位于第一介质基板100的角部处的端点之间的连线的长度，该第二辐射体上的电流的总的电流路径长度约为主辐射部101c与微带线102a连接的一端的端点至主辐射部101c位于第一介质基板100的角部处的端点之间的连线的长度加上延伸辐射部202c在Z轴方向上的尺寸，为达到上述要求，可以适当调整主辐射部101c与微带线102a连接的一端的端点至主辐射部101c位于第一介质基板100的角部处的端点之间的连线的长度和延伸辐射部202c在Z轴方向上的尺寸之间的比值。

另一个第二辐射体包括一个主辐射部101a和一个延伸辐射部202a，主辐射部101a贴附于第一介质基板100的第二表面，主辐射部101a由第一介质基板100的中部(例如几何中心)沿第一介质基板100的另一条对角线延伸至第一介质基板100的一个角部，该角部与第二介质基板200a和第二介质基板200b相邻，延伸辐射部202a贴附在第二介质基板200a和第二介质基板200b形成的夹角结构的表面，主辐射部101a和延伸辐射部202a相互连接。主辐射部101a的形状、尺寸和材质等参数可以参考主辐射部101c，延伸辐射部202a的材质等参数可以参考延伸辐射部202c。

微带线102a沿第一介质基板100的第一表面延伸至与主辐射部101a相对的位置，第一介质基板100与微带线102a相对的位置开设有过孔，第二馈电部包括一条同轴线缆，同轴线缆的外皮与主辐射部101a电连接以用于向该主辐射部101a馈电，而该同轴线缆的缆芯由第一介质基板100的第二表面穿过该过孔至第一介质基板100的第一表面与微带线102a耦接并用于向该微带线102a馈电，相对于巴伦馈电的方式，同轴线缆无需较大的尺寸就能够在较大的带宽范围内进行馈电；此外，由于利用微带线102a将主辐射部101c的一个馈电点引到与主辐射部101a相对的位置，并在第一介质基板100的与微带线102a对应位置开设过孔，同轴线缆的内芯无需从侧面跨过第一介质基板，同轴线缆的内芯仍然位于外皮中，即可完成对主辐射部101c和主辐射部101a的馈电；同轴线缆也可以替换为其他形式的馈电结构，只要该馈电结构与主辐射部101c耦接、并用于向该主辐射部101c耦接，且穿过第一介质基板100上对应的过孔与微带线102a，该馈电结构的正负极就无需分离过远，避免了馈电线分布混乱的情况。

图3表示出了主辐射部101c的结构示意图，沿电流的整体流动方向(大致可以参考图3中的G方向)，主辐射部101c的两侧相对的侧边均沿阶梯状路径延伸(参考图3中的阶梯011、012和013)，一方面，在不增加主辐射部101c占用第一介质基板100表面所在平面的面积的情况下，增加主辐射部101c的中电流的电流路径长度，另一方面，相对于曲线等其他非直线状侧边更有利于调节阻抗匹配，示例性地，主辐射部101c沿阶梯状路径延伸的侧边上阶梯的阶数大于等于2且小于等于16，例如，阶数是2、3、4、5、6、7、8、9、10、13和16，当阶梯数小于2时，主辐射部101c带宽增加不明显，且阻抗匹配较差，当阶梯数大于16时，不仅不会对主辐射部101c的带宽带来明显增加，反而会增加制作难度，其中，当主辐射部101c沿阶梯状路径延伸的侧边上阶梯的阶数大于等于3且小于等于5时，天线组件具有较好的带宽和阻抗匹配效果，除此之外，根据具体需求，沿G方向，主辐射部101c也可以仅其中的一条侧边沿阶梯状路径延伸，或者，主辐射部101c沿阶梯状路径延伸的侧边也可以替换为曲线等其他非直线延伸的形状。

其中，由于主辐射部101a和主辐射部101c分别位于第一介质基板100相对的两侧面，主辐射部101a和主辐射部101c之间具有较好的电隔离，防止主辐射部101a和主辐射部101c之间短路，在采取其他措施确保主辐射部101a和主辐射部101c之间电隔离的情况下，主辐射部101a和主辐射部101c也可以设置于第一介质基板100的同一表面。

类似地，对于另一个第二天线：一个第二辐射体包括一个主辐射部101b和一个延伸辐射部202b，主辐射部101b位于第一介质基板100的第二表面，主辐射部101b由第一介质基板100的中部(例如几何中心)沿第一介质基板100的一条对角线(与主辐射部101a所在的对角线垂直的对角线)延伸至第一介质基板100的一个角部，该角部与第二介质基板200b和第二介质基板200c相邻，延伸辐射部202a贴附在第二介质基板200b和第二介质基板200c形成的夹角结构的表面，主辐射部101b和延伸辐射部202b相互连接；另一个第二辐射体包括一个主辐射部101d和一个延伸辐射部202d，主辐射部101d位于第一介质基板100的第一表面，主辐射部101d由第一介质基板100的中部(例如几何中心)沿第一介质基板100的一条对角线(与主辐射部101c所在的对角线垂直的对角线)延伸至第一介质基板100的一个角部，该角部与第二介质基板200a和第二介质基板200d相邻，延伸辐射部202d贴附在第二介质基板200a和第二介质基板200d形成的夹角结构的表面，主辐射部101b和延伸辐射部202b相互连接；主辐射部101b靠近主辐射部101d的一端连接有微带线102b，微带线102b沿第一介质基板的第二表面延伸至于主辐射部101d相对的位置，此处，第二馈电部给微带线102b和主辐射部101d馈电的方式可以参考给微带线102a和主辐射部101a馈电的方式，在此不再赘述；其中，参考图1和图2可知，微带线102a和微带线102b分别设置于第一介质基板100相对的两侧面，有利于避免微带线102a和微带线102b短路，在采用跳线或者其他方式使微带线102a和微带线102b可以设置在第一介质基板100的同一侧面，此时主辐射部101a、101b、101c和101d均位于第一介质基板的同一侧面。主辐射部(101b和101d)形状和材质等参数可以参考主辐射部101c，和延伸辐射部(202b和202d)的材质和形状等参数可以参考延伸辐射部202c。主辐射部(101b和101d)的形状和材质等参数可以参考主辐射部101c，延伸辐射部(202b和202d)的材质等参数可以参考延伸辐射部202c。

需要说明的是，第一介质基板100呈正方形仅仅是示例性地，同时，第一介质基板100也可以是圆形、椭圆形和梯形等形状，主辐射部(101a、101b、101c和101d)沿第一介质基板100的各个对角线分布，由于正方形的对角线相对于其他路径长度更大，可以充分利用第一介质基板100表面的面积，只需要采用较小面积的第一介质基板100即可，有利于实现天线组件的小型化，而对于圆形等其他形状的第一介质基板100，主辐射部(101a、101b、101c和101d)不容易充分利用其表面面积，不利于实现天线组件的小型化。

上述两个第二天线正交放置，组成双极化天线，有利于克服多径衰落效应的问题，并且能够提高天线组件的信道容量。

继续参考图1和图2，第一天线包括第一馈电部和第一辐射体(201a、201b、201c和201d)，其中，第一辐射体201a示例性地呈片状结构，第一辐射体201a的材质可以参考主辐射部101c，第一辐射体201a安装于第二介质基板200a的内侧壁上，且第一辐射体201a至少分别与主辐射部(101a和101d)电耦合，而主辐射部(101a和101d)和主辐射部(101a和101d)的对应的第二馈电部作为第一馈电部的至少一部分，当第二馈电部分别对主辐射部(101a和101d)馈电时，主辐射部(101a和101d)通过耦合的方式向第一辐射体201a馈电，进而第一辐射体201a向外辐射电磁波，为了使第一辐射体201a辐射出的电磁波能够覆盖第一频段的带宽，每个第一辐射体201a的周长大于第一频段中的最低频率(如3.3GHz)对应的波长的0.5倍，例如，每个第一辐射体201a的周长等于第一频段中的最低频率(如3.3GHz)对应的波长的0.55倍、0.58倍、0.6倍、0.62倍或者0.65倍；第一辐射体201a安装于第二介质基板200a的内侧壁上，使第一辐射体201a位于第二介质基板(200a、200b、200c和200d)围成的环形结构内，相对于将第一辐射体201a放置于其他位置可以不额外占用第二介质基板(200a、200b、200c和200d)以外的空间，也有利于将天线组件小型化，还可以通过采用固定于第一介质基板100或者第二介质基板200a上的介质柱等绝缘支撑部件将第一辐射体201a固定，但第一辐射体201a安装于第二介质基板200a的内侧壁上无需额外增加介质绝缘柱等附加结构。第一辐射体201a的一侧表面(可以是Z轴正方向的表面)示例性地平行于第一介质基板100的第一表面，有利于增加主辐射部(101a和101d)和第一辐射体201a之间的耦合效果，第一辐射体201a的形状可以是图1和图2中的矩形(尺寸例如长25mm宽10mm)，再如图4所示，第一辐射体201a呈“凸”字型，除此之外，还可以是梯形、三角形或者其他图形；第一辐射体201a和主辐射部(101a和101d)之间的垂直距离(该垂直距离示例性地可以理解为第一辐射体201a的Z轴正方向上的一侧表面和主辐射部101a的Z轴负方向上的一侧表面沿Z轴方向上距离)大于等于1mm且小于等于4mm，例如是1mm、2mm、3mm或者4mm，如果第一辐射体201a和主辐射部(101a和101d)之间的垂直距离小于1mm，则该第一天线无法具有较好的阻抗匹配，若第一辐射体201a和主辐射部(101a和101d)之间的垂直距离大于4mm，则第一辐射体201a和主辐射部(101a和101d)之间的耦合效果较差；而主辐射部(101a和101d)在第一介质基板100的第一表面上的正投影与第一辐射体201a在第一介质基板100的第一表面上的正投影不重叠，也就是主辐射部101a和主辐射部101d相互靠近的阶梯型侧边之间的间隙在第一介质基板100的第一表面上的正投影能够覆盖第一辐射体201a在第一介质基板100的第一表面上的正投影，这样有利于避免主辐射部(101a和101d)对第一辐射体201a辐射出的电磁波的遮挡。第一辐射体(201b、201c和201d)的形状、材质和位置等参数可以参考第一辐射体201a。

图5表示出了本申请实施例提供的天线组件的示例性对应的散射参数曲线图，其中，横坐标表示工作频率，纵坐标表示散射参数模值，曲线Sim.|S11|表示第二天线中第一输入端口的反射系数曲线的仿真结果，曲线Mea.|S11|表示第二天线中第一输入端口的反射系数曲线的测试结果，曲线Sim.|S22|表示第二天线中第二输入端口的反射系数曲线的仿真结果，曲线Mea.|S22|表示第二天线中第二输入端口的反射系数曲线的测试结果，曲线Sim.|S12|表示第二天线中第一输入端口和第二输入端口之间的传输系数曲线的仿真结果，曲线Mea.|S12|表示第二天线中第一输入端口和第二输入端口之间的传输系数曲线的测试结果；6表示出了本申请实施例提供的天线组件的一种示例性对应的效率测试图，其中，横坐标表示工作频率，纵坐标表示天线效率，P1曲线表示第二天线中第一输入端口的测试效率曲线，P2曲线表示第二天线中第二输入端口的测试效率曲线；，结合图5和图6可知，本申请实施例提供的天线组件能够覆盖2G、3G和4G通信标准的频段和5G通信标准的NR频段，通过第一天线和第二天线的相互作用，天线组件整体具有较宽的带宽。

此外，在本申请实施例提供的上述天线组件中，第一介质基板100对于主辐射部(101a、101b、101c和101d)具有支撑作用，第二介质基板对延伸辐射部和第一辐射体具有支撑作用，当主辐射部(101a、101b、101c和101d)和各延伸辐射部采用具有一定刚度，并且通过其他方式将第一辐射体固定时，第一介质基板100和各第二介质基板也可以不设置。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种通信设备，该通信设备包括上述实施例提供的天线组件，参考图1至图6，通过在该通信设备中设置上述天线组件，其中，两个第二天线中每个第二天线均为偶极子天线，且两个第二天线正交放置，组成双极化天线，有利于克服多径衰落效应的问题，并且能够提高天线组件的信道容量；在每个第二天线中，第二馈电部与第二辐射体耦接、并用于向第二辐射体馈电，从而，第二天线用于向外辐射第二频段的信号；在每个第一天线中，两个第二天线中的第二馈电部和第二辐射体作为第一馈电部的至少一部分，两个第二天线中的第二辐射体与第一辐射体电耦合连接、并用于向第一辐射体馈电，从而，第一天线用于向外辐射第一频段的信号，第二频段的信号频率低于第一频段的信号频率，通过第一天线和第二天线的配合，天线组件具有覆盖第一频段和第二频段的较宽的带宽。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。