一种毫米波天线系统以及通信装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种毫米波天线系统及通信装置，包括：开有天线缝隙的框体/壳体；高介电覆盖层，设于天线缝隙的外侧；信号传输单元，设于天线缝隙的内侧；与信号传输单元电性连接的信号收发组件；以及与信号收发组件电性连接的中频和基带处理单元；其中，高介电覆盖层、天线缝隙以及信号传输单元共同构成毫米波天线系统的介质谐振天线阵列。本发明专利技术提供的一种天线系统，其具有占用空间小、可修正因素多以及工作效率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波天线系统以及通信装置
本专利技术属于通信组件的设计领域，尤其涉及一种毫米波天线系统以及通信装置。
技术介绍
随着第五代移动通信(5G)的到来，毫米波阵列天线技术作为其核心技术之一越来越受到重视，在将来必然会应用到各种终端中(诸如手机，平板电脑，阅读器等)。而传统终端的设计，空间是宝贵的，这直接影响到终端的竞争力。比如一支轻薄精致的手机相对与更厚的手机往往更受到消费者的喜爱。对于5G毫米波天线阵列来说，要同时考虑到阵列的体积，布局，单元设计等因素，如有尽量减小其空间占用，又能高效实现其功能的设计方案，必将受到各厂商的青睐。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种天线系统以及通信装置，其具有占用空间小、可修正因素多以及工作效率高等特点。为解决上述问题，本专利技术的技术方案为：一种毫米波天线系统，包括：开有天线缝隙的框体/壳体；高介电覆盖层，设于所述天线缝隙的外侧；信号传输单元，设于所述天线缝隙的内侧；与所述信号传输单元电性连接的信号收发组件；以及与所述信号收发组件电性连接的中频和基带处理单元；其中，所述高介电覆盖层、所述天线缝隙以及所述信号传输单元共同构成所述毫米波天线系统的介质谐振天线阵列。根据本专利技术一实施例，在所述天线缝隙位置处，所述框体/壳体的内侧和外侧分别设有内侧凹槽和外侧凹槽；所述内侧凹槽和所述信号传输单元具有共形设计，所述信号传输单元内嵌于所述内侧凹槽内部；所述外侧凹槽和所述高介电覆盖层具有共形设计，所述高介电覆盖层内嵌于所述外侧凹槽内部。根据本专利技术一实施例，所述高介电覆盖层整体覆盖于全部所述天线缝隙的外侧；或者所述高介电覆盖层包括若干高介电覆盖层子单元，每一个所述高介电覆盖层子单元覆盖于一个或者多个所述天线缝隙的外侧。根据本专利技术一实施例，所述信号传输单元包括：柔性电路板基材；所述柔性电路板基材上设有馈电传输线以及与所述馈电传输线电连接的信号馈入口；其中，所述馈电传输线的信号馈入口与所述信号收发组件电连接。根据本专利技术一实施例，所述馈电传输线的末端横跨于所述天线缝隙的内侧，以耦合馈电方式将射频信号通过所述天线缝隙辐射到自由空间。根据本专利技术一实施例，所述信号收发组件贴附于所述柔性电路板基材的背面。根据本专利技术一实施例，所述柔性电路板基材还包括延伸部分，所述延伸部分贴附于包含所述毫米波天线系统的设备的电池上或者所述设备的后盖上或者所述设备的主线路板上；所述信号收发组件设于所述延伸部分。根据本专利技术一实施例，相邻的所述天线缝隙之间的间距d满足以下关系式：0.25λ≤d≤λ；其中，λ为所述毫米波天线系统的工作频率对应的波长。根据本专利技术一实施例，所述天线缝隙的数量为2的正整数次幂。根据本专利技术一实施例，所述天线缝隙的开孔形状为大于三边的多边形，或为由弧线构成的图形，或为由弧线和直边构成的图形。根据本专利技术一实施例，所述介质谐振天线阵列为一个或多个。根据本专利技术一实施例，所述高介电覆盖层介电常数大于10。根据本专利技术一实施例，所述高介电覆盖层为二氧化锆陶瓷或氧化铝。根据本专利技术一实施例，所述框体/壳体为全金属或者为部分金属加介质材料构成。一种通信装置，上述任意一实施例所述毫米波天线系统。本专利技术由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：1)本专利技术一实施例中的天线系统，通过将天线缝隙设于通信终端的框体/壳体的侧面，避免了在通信装置内部设置天线占用空间的问题；通过在框体/壳体设置内侧凹槽，并使信号传输单元的结构设计和内侧凹槽的设计为共形设计，信号传输单元可直接嵌入内侧凹槽里，进一步节省了天线系统的占用空间；通过在金属外框设置外侧凹槽，并使高介电覆盖层的结构设计和外侧凹槽的设计为共形设计，高介电覆盖层可直接嵌入外侧凹槽里，有效的利用了金属外框的空间，保证了通信装置的外观设计。2)本专利技术一实施例中的天线系统可修正因素多，可以通过改变高介电覆盖层的介电常数以及厚度、金属外框的厚度、天线缝隙的尺寸等参数对天线系统的参数进行优化调试，能够保证在复杂的环境中天线系统有良好的阻抗、方向性、3dB带宽等指标。3)介质谐振天线阵列位于通信终端的外观面，天线阵列受终端内部布局以及环境影响非常小，性能一致性高。4)天线阵列采用介质谐振天线阵列的形式，介质谐振天线阵列尺寸很小，导体损耗低，增益和带宽都很好。附图说明图1是本专利技术一实施例毫米波天线系统的天线阵列位置示意图；图2是本专利技术一实施例毫米波天线系统的天线阵列结构细节图；图3是本专利技术一实施例毫米波天线系统的天线阵列从内到外层次结构细节图；图4是本专利技术一实施例毫米波天线系统的天线阵列单元透视细节图；图5是本专利技术一实施例毫米波天线系统的天线阵列单元排布示意图；图6是本专利技术一实施例天线缝隙开孔形状几种可选实例示意图；图7是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列的系统架构示意图；图8是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列的S参数曲线；图9是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列单元的远场方向图；图10是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列单元的增益图；图11是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列8单元等幅同相激励时的远场方向图；图12是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列8单元等幅同相激励时的增益图；图13是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列的8单元相邻单元间等幅反相激励时的远场方向图；图14是本专利技术一实施例介质谐振天线阵列的8单元相邻单元间等幅反相激励时的增益图。附图标记说明：100：框体/壳体；110：介质谐振天线阵列；111：信号传输单元；112：天线缝隙；113：非导电粘胶；114：高介电覆盖层；115：信号收发组件；116：中频和基带处理单元；1110：过孔；1111：单元柔性电路板基材；1112：单元带状线走线；1113:单元非导电粘胶；1114：单元高介电覆盖层；1115：单元信号馈入口；1121：单元金属框体；1122：单元矩形天线缝隙；211：非等距天线缝隙单元；212：等距天线缝隙单元。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种天线系统以及通信装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。参看图1、图2、图3、图4以及图5，一种毫米波天线系统，包括：开有天线缝隙112的框体/壳体100；高介电覆盖层114，设于天线缝隙112的外侧；信号传输单元111，设于天线缝隙112的内侧；与信号传输单元111电性连接的信号收发组件115；以及与信号收发组件115电性连接的中频和基带处理单元116；其中，高介电覆盖层114、天线缝隙112以及信号传输单元111共同构成毫米波天线系统的介质谐振天线阵列110。以上毫米波天线系统，将介质谐振天线阵列110设于通信终端的外观面，介质谐振天线阵列110受终端内部布局以及环境影响非常小，性能一致性高。毫米波天线系统的天线阵列采用介质谐振天线阵列110的形式，介质谐振天线阵列110尺寸很小，导体损耗低，增益和带宽都很好。一具体实施例中的框体/壳体100可以是全金属也可以是部分金属加介质材料组成，例如，可以是常用的移动终端的外壳，这些移动终端通常用于商务通讯或者休闲娱乐，不论哪种用途，使用者都期待该移动终端具有轻薄的设计，本实施例中的毫米波天线系统最大化的利用了框体/壳体100及其周侧的空间，保证了使用该天线系统的移动终端满足轻薄化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波天线系统，其特征在于，包括：开有天线缝隙的框体/壳体；高介电覆盖层，设于所述天线缝隙的外侧；信号传输单元，设于所述天线缝隙的内侧；与所述信号传输单元电性连接的信号收发组件；以及与所述信号收发组件电性连接的中频和基带处理单元；其中，所述高介电覆盖层、所述天线缝隙以及所述信号传输单元共同构成所述毫米波天线系统的介质谐振天线阵列。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波天线系统，其特征在于，包括：开有天线缝隙的框体/壳体；高介电覆盖层，设于所述天线缝隙的外侧；信号传输单元，设于所述天线缝隙的内侧；与所述信号传输单元电性连接的信号收发组件；以及与所述信号收发组件电性连接的中频和基带处理单元；其中，所述高介电覆盖层、所述天线缝隙以及所述信号传输单元共同构成所述毫米波天线系统的介质谐振天线阵列。2.如权利要求1所述毫米波天线系统，其特征在于，在所述天线缝隙位置处，所述框体/壳体的内侧和外侧分别设有内侧凹槽和外侧凹槽；所述内侧凹槽和所述信号传输单元具有共形设计，所述信号传输单元内嵌于所述内侧凹槽内部；所述外侧凹槽和所述高介电覆盖层具有共形设计，所述高介电覆盖层内嵌于所述外侧凹槽内部。3.如权利要求1所述毫米波天线系统，其特征在于，所述高介电覆盖层整体覆盖于全部所述天线缝隙的外侧；或者所述高介电覆盖层包括若干高介电覆盖层子单元，每一个所述高介电覆盖层子单元覆盖于一个或者多个所述天线缝隙的外侧。4.如权利要求1所述毫米波天线系统，其特征在于，所述信号传输单元包括柔性电路板基材；所述柔性电路板基材上设有馈电传输线以及与所述馈电传输线电连接的信号馈入口；其中，所述馈电传输线的信号馈入口与所述信号收发组件电连接。5.如权利要求4所述毫米波天线系统，其特征在于，所述馈电传输线的末端横跨于所述天线缝隙的内侧，以耦合馈电方式将射频信号通过所述天线缝隙辐射到自由空...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君翊，胡沥，蒋海英，吴生玉，
申请(专利权)人：上海安费诺永亿通讯电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31