一种天线结构及电子设备制造技术

技术编号:18635870 阅读:39 留言:0更新日期:2018-08-08 09:04
本实用新型专利技术提供了一种天线结构及电子设备,该天线结构包括:低损耗介质衬底层;位于低损耗介质衬底层底部的互连线;位于低损耗介质衬底层表面的多个频段不同且图案不同的天线单元;防串扰介质层,填充于不同的天线单元之间,并且覆盖于天线单元表面;多个导电通孔,穿透低损耗介质衬底层,每个导电通孔与一个天线单元对应连接;其中,每个导电通孔的顶部与相应的天线单元的一端部相连接,每个导电通孔的底部与互连线相连。本实用新型专利技术实现了多频段天线单元的集成,扩展了天线结构探测的波段范围。

An antenna structure and electronic equipment

The utility model provides an antenna structure and an electronic device. The antenna structure includes a low loss medium substrate layer, a interconnect at the bottom of a low loss medium substrate, a plurality of antenna units with different frequency bands and different patterns on the surface of a low loss medium substrate, and an anti crosstalk dielectric layer is filled with different antennas. Each of the conducting through holes is connected to one end of the antenna unit, each of which is connected to one end of the corresponding antenna unit, and the bottom of each conducting through hole is connected to the interconnect line. The utility model realizes the integration of multi band antenna units, and extends the band range of antenna structure detection.

【技术实现步骤摘要】
一种天线结构及电子设备
本技术涉及通讯
,具体涉及一种天线结构及电子设备。
技术介绍
随着移动数据设备例如智能手机、平板电脑等的普及,人们更加迫切需要在任何地方都能进行联网,在移动数据设备中天线是接触网络的唯一部件,这就要求移动数据设备具有不同的制式和不同的无线频段相对接的天线。天线尺寸由工作带宽、工作频率和辐射效率决定。更大尺寸的天线能够提供更大的带宽和更高的效率,天线尺寸越大还能够保持辐射效率不变。然而,现有的移动数据设备更加轻薄化,这给天线的预留空间越来越少,这极大限制了天线的带宽和频率,这也给网络和移动数据设备带来巨大挑战。
技术实现思路
为了克服以上问题,本技术旨在提供一种天线结构及其制备方法,从而在移动数据设备的体积有限的条件下,实现大尺寸天线和多频段收发。为了达到上述目的,本技术提供了一种天线结构,包括:低损耗介质衬底层;位于低损耗介质衬底层底部的互连线;位于低损耗介质衬底层表面的多个频段不同且图案不同的天线单元;防串扰介质层,填充于天线单元之间,并且覆盖于天线单元表面;多个导电通孔,穿透低损耗介质衬底层,每个导电通孔与每个天线单元对应连接;其中,每个导电通孔的顶部与相应的天线单元的一端部相连接,每个导电通孔的底部与互连线相连。优选地,多个天线单元分为:主天线单元以及与主天线单元的尺寸不同的子天线单元;各个子天线单元的图形均选取自主天线单元的图形的一部分或全部,且各个子天线单元的尺寸不同。优选地,所述主天线单元是各个天线单元中尺寸最大的。优选地,每个子天线单元的图形的尺寸按依次递增顺序排列,频段相邻的天线单元设置在相邻的位置。优选地,所述主天线单元位于所述低损耗介质衬底层的中间区域,每个子天线单元与主天线单元相隔离且平行设置。优选地,所述主天线单元的图形为由相同图案重复连续排布形成的链状。优选地,子天线单元分布于主天线单元两侧或周围。优选地,子天线单元沿着与主天线单元平行的路径排列呈不同长度的链状。优选地,每个重复的相同图案为凸起状。优选地,所述低损耗衬底层上具体包括:依次相互交替设置的N层所述天线单元和防串扰介质层,N为整数;N层天线单元的尺寸均不相同。优选地,除了第N层天线单元之外的每一层防串扰介质层内部设置有互连线,每一层防串扰介质层中具有与上一层的天线单元相一一对应的导电通孔,每一层导电通孔顶部与上一层的天线单元一一相连接,每一层导电通孔底部与其下方相邻的互连线相连接。优选地,每一层防串扰介质层内部设置的互连线的线宽与每一层通孔的直径相同。优选地,每一层导电通孔的直径为5nm~10nm,与每一个导电通孔底部相连的互连线的线宽为5nm~10nm。优选地,每一个导电通孔顶部相连的天线单元的长度方向上的中心位置。优选地,所述天线单元的材料为单层石墨烯薄膜或金属薄膜,所述低损耗衬底层的材料为氮化镓,防串扰介质层的材料为氮化镓。优选地,所述防串扰介质层的材料为负介电常数的介质材料。优选地,所述防串扰介质层的材料与所述低损耗介质衬底层的材料相同。为了达到上述目的,本技术还提供了一种电子设备,该电子设备具有上述所述的天线结构。本技术的天线结构,通过将不同图案的天线单元设置于同一层中,并且利用通孔从天线单元底部引出,利用防串扰介质层将不同的天线单元之间隔离以及不同层的天线单元隔离,从而实现同一层中不同频段天线单元的集成,并且节约了空间。进一步的,通过设置以主天线单元为基准的子天线单元的尺寸和排布,从而实现了不同频段天线单元的高度集成;并利用频段相邻的天线单元设置在相邻的位置,从而扩宽了天线探测的波段范围;采用主天线单元的图形为由相同图案重复连续排布形成的链状,子天线单元分布于主天线单元两侧或周围,实现了对探测波段的响应灵敏度。此外,设置多层天线单元和防串扰介质层交替排布,从而提高了不同波段天线单元的集成度,并进一步扩宽了探测波段范围。进一步的,采用单层石墨烯薄膜作为天线单元的材料,单层石墨烯薄膜的超导特性以及单层石墨烯薄膜构成的天线结构的厚度超薄且质量超轻,更利于天线结构应用于5G网络中,而且实现器件的薄膜化、轻质化和便携性。附图说明图1为本技术的一个较佳实施例的天线结构的第一层结构的俯视结构示意图图2为图1中沿AA'方向的天线结构的第一层结构的截面结构示意图图3为图1中沿BB'方向的天线结构的第一层结构的截面结构示意图图4为图1的天线结构的一种制备方法的流程示意图图5~22为图4的制备方法的沿图1的AA'方向的各个步骤示意图图23为本技术的一个较佳实施例的天线结构的俯视结构示意图具体实施方式为使本技术的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本技术的内容作进一步说明。当然本技术并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本技术的保护范围内。本技术的天线结构,包括位于低损耗介质衬底层上的天线单元、以及覆盖和隔离天线单元的防串扰介质层。此外,还可以包括天线单元和防串扰介质层的交替排列的多层结构。以下结合附图1~23和具体实施例对本技术的一个实施例中的具有两层天线单元和两层防串扰介质层的天线结构作进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式、使用非精准的比例,且仅用以方便、清晰地达到辅助说明本实施例的目的。请参阅图1~3,本实施例的天线结构包括:低损耗衬底层上以及依次相互交替设置的两层天线单元和防串扰介质层,两层天线单元的尺寸均不相同。需要说明的是,图1中粗实线表示主天线单元,然则实际中主天线单元和子天线单元的线宽相同,这里只是为了清楚表示出主天线单元;图1中黑色圆点所在位置表示该天线单元底部的导电通孔的位置,对应于图2中第一层天线单元底部的导电通孔03的位置;图1中填充网状图案的圆点所在位置表示该天线单元底部的导电通孔的位置,对应于图3中导电通孔03’。图2和图3的截面结构中第二层天线单元08和防串扰介质层09未示出,但与图1中所示的排列方式类似,第二层天线单元08的排列可以根据实际需要进行排列,第二层天线单元08中的天线单元的个数不限于与第一层天线单元04的个数相同,图3中所示的以具有11个天线单元的第二层天线单元08为例。具体的,本实施例的天线结构,包括:低损耗介质衬底层02;位于低损耗介质衬底层02底部的底部互连线01;这里,底部互连线01制备于基底00上;位于低损耗介质衬底层02表面的多个频段不同且图案不同的第一层天线单元04;多个底部导电通孔03',穿透低损耗介质衬底层02,每个底部导电通孔03'与每个第一层天线单元04(图2中第一层天线单元04所示为一个主天线单元,主天线单元底部对应一个通孔03')对应连接;其中,每个底部导电通孔03'的顶部与相应的第一层天线单元04的一端部相连接,每个底部导电通孔03'的底部与底部互连线01相连。这里,底部导电通孔03'设置在每个第一层天线单元04的长度方向上的中心位置或接近中心位置,参照图1~3,由于这里的每个天线单元以重复的凸起图案构成,导电通孔设置在凸起顶部区域,如图1所示的黑色圆点位置,如果天线单元的中心在相邻凸起之间,则选择这两个凸起的任意一个顶部即可。第一层防串扰介质层05,填充于第一层天线单元04之间,并且覆盖于第一层天线单元04表面;本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线结构,其特征在于,包括:低损耗介质衬底层;位于低损耗介质衬底层底部的互连线;位于低损耗介质衬底层表面的多个频段不同且图案不同的天线单元;防串扰介质层,填充于天线单元之间,并且覆盖于天线单元表面;多个导电通孔,穿透低损耗介质衬底层,每个导电通孔与每个天线单元对应连接;其中,每个导电通孔的顶部与相应的天线单元的一端部相连接,每个导电通孔的底部与互连线相连。

【技术特征摘要】
1.一种天线结构,其特征在于,包括:低损耗介质衬底层;位于低损耗介质衬底层底部的互连线;位于低损耗介质衬底层表面的多个频段不同且图案不同的天线单元;防串扰介质层,填充于天线单元之间,并且覆盖于天线单元表面;多个导电通孔,穿透低损耗介质衬底层,每个导电通孔与每个天线单元对应连接;其中,每个导电通孔的顶部与相应的天线单元的一端部相连接,每个导电通孔的底部与互连线相连。2.根据权利要求1所述的天线结构,其特征在于,多个天线单元分为:主天线单元以及与主天线单元的尺寸不同的子天线单元;各个子天线单元的图形均选取自主天线单元的图形的一部分或全部,且各个子天线单元的尺寸不同。3.根据权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述主天线单元是各个天线单元中尺寸最大的。4.根据权利要求3所述的天线结构,其特征在于,每个子天线单元的图形的尺寸按依次递增顺序排列,频段相邻的天线单元设置在相邻的位置。5.根据权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述主天线单元位于所述低损耗介质衬底层的中间区域,每个子天线单元与主天线单元相隔离且平行设置。6.根据权利要求2所述的天线结构,其特征在于,所述主天线单元的图形为由相同图案重复连续排布形成的链状。7.根据权利要求6所述的天线结构,其特征在于,子天线单元分布于主天线单元两侧或周围。8.根据权利要求7所述的天线结构,其特征在于,子天线单元沿着与主天线单元平行的路径排列呈不同长度的链状。9.根据权利要求6所述的天线结构,其特征在于,每个重复的...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪际军
申请(专利权)人:全普光电科技上海有限公司
类型:新型
国别省市:上海,31

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