一种天线单元和电子设备制造技术

本发明专利技术实施例提供一种天线单元和电子设备，天线单元包括：介质层；第一金属件，第一金属件设在介质层上且限定出第一金属腔体；第二金属件限定出第二金属腔体，第二金属腔体位于第一金属腔体内，第一金属件和第二金属件接地；M个馈电部位于第一金属腔体内且围绕第二金属件设置，馈电部与地绝缘；第一辐射体设于介质层；第二辐射体，第二辐射体设于第一辐射体与M个馈电部之间；M个馈电部与第一辐射体、第二辐射体耦合连接。根据本发明专利技术实施例的天线单元，能够避免外界对信号的干扰，第二金属腔体有利于获得良好的阻抗带宽，提高天线单元的性能，该天线单元结构设计简单，有利于减小整体体积，便于小型化集成。

An antenna unit and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
一种天线单元和电子设备
本专利技术涉及通信领域，具体涉及一种天线单元和电子设备。
技术介绍
全金属、高屏占比、超薄机身以及多天线通讯已成为终端的主流与未来趋势，且随着5G(第五代移动通信)的发展，毫米波天线的设计渐渐被引入到一些小的移动终端上，如手机、平板，甚至是笔记本电脑，在保持系统整体有竞争力的尺寸下，各天线所分得的有效辐射空间往往更少，使得天线性能下降，而造成用户无线体验的劣化。或是为容纳多个分立的天线，而增加系统整体的体积尺寸，导致产品整体竞争力下降。既有技术中，毫米波天线往往是一独立天线模块的形态，其与既存的天线，如蜂窝(cellular)天线、非蜂窝(non-cellular)天线，常为分立设置，较易造成系统整体的体积尺寸增加，导致产品整体竞争力下降。毫米波天线模组的主要天线单元有贴片天线(patch)、八木宇田天线(Yagi-Uda)或偶极子天线(dipole)，这些天线单元相对而言皆是窄带天线，比如常规的贴片天线(patch)一般相对带宽基本不超过8％，而毫米波频段往往需求宽带的双频或者多频的形式，这给毫米波天线模组的设计带来了很大的挑战。为了满足宽频带、双频、甚至多频的需求，对于贴片天线(patch)来说，往往需要在贴片天线(patch)的辐射片上开槽或者采用叠层的结构，这往往难以实现双极化(dual-polarization)或是会增加毫米波天线模组的厚度，不利于毫米波天线模组的小型化及整机集成。如图1所示，目前主流毫米波的天线设计方案主要是采用AiP(Antennainpackage)的技术与工艺，即把毫米波的阵列天线RFIC(RadiaoFrquencyIntergartedCircuit)以及PMIC(PowerManagementIntergartedCircuit)集成在一个模块内，在实际应用中，将此模块置入手机内部，占据了目前其他天线的空间，导致天线性能的下降，不能覆盖较宽的频段，从而影响用户的无线体验。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种天线单元和电子设备，用以解决现有天线不易获得良好的阻抗带宽，天线传输信号的性能低，整体体积大的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，根据本专利技术实施例的天线单元，包括：介质层；第一金属件，所述第一金属件设在所述介质层且限定出第一金属腔体；第二金属件，所述第二金属件限定出第二金属腔体，所述第二金属腔体位于所述第一金属腔体内，所述第一金属件和所述第二金属件接地；M个馈电部，所述M个馈电部位于所述第一金属腔体内，且围绕所述第二金属件设置，所述馈电部与地绝缘；第一辐射体，设于所述介质层；第二辐射体，所述第二辐射体设于所述第一辐射体与所述M个馈电部之间；所述M个馈电部与所述第一辐射体、所述第二辐射体耦合连接，M为大于1的整数。其中，所述第一金属件包括：多个第一金属柱，多个所述第一金属柱沿所述介质层的边沿间隔设置以限定出所述第一金属腔体，多个所述第一金属柱均接地。其中，所述第二金属件包括：多个第二金属柱，多个所述第二金属柱设在所述第一金属腔体中以限定出所述第二金属腔体，多个所述第二金属柱均接地。其中，所述第一金属柱和所述第二金属柱相互平行设置。其中，所述M个馈电部包括：至少一个第一馈电部，所述第一馈电部包括第一馈线和第一探针，所述第一馈线与所述第一探针连接；至少一个第二馈电部，所述第二馈电部包括第二馈线和第二探针，所述第二馈线与所述第二探针连接，所述第一馈线与所述第二馈线分别和所述第一辐射体、所述第二辐射体耦合连接；所述M个馈电部位于所述第二辐射体与所述第二金属腔体之间，所述第一馈线与所述第二馈线的投影分别至少部分位于所述第二金属腔体内。其中，每个所述第一馈电部包括两个所述第一馈线和两个所述第一探针，每个所述第一探针分别连接在对应的所述第一馈线上，每个所述第二馈电部包括两个所述第二馈线和两个所述第二探针，每个所述第二探针分别连接在对应的所述第二馈线上，所述第一馈线和所述第二馈线的延伸方向垂直且共面。其中，所述第一探针和所述第二探针位于所述第二金属腔体的外部，且所述第一探针、所述第二探针和所述第二金属腔体位于所述第一馈线与所述第二馈线的同一侧。其中，所述第一辐射体包括：至少一个第一金属片，所述第二辐射体包括至少一个第二金属片，所述介质层包括第一介质层和第二介质层，所述第一金属片设在所述第一介质层上，所述第二金属片设在所述第二介质层上，且所述第一金属片与所述第二金属片未接触。其中，所述第一金属腔体的横截面与所述第二金属腔体的横截面分别为四方形，所述第一金属腔体的横截面的两条对角线相交于第一交点，所述第二金属腔体的横截面的两条对角线相交于第二交点，所述第一交点与所述第二交点位于所述第一金属腔体的轴线上。第二方面，根据本专利技术实施例的电子设备包括上述实施例的天线单元。本专利技术的上述技术方案的有益效果如下：根据本专利技术实施例的天线单元，介质层，第一金属件设在介质层且限定出第一金属腔体，第二金属件限定出第二金属腔体，所述第二金属腔体位于所述第一金属腔体内，第一金属件和第二金属件接地，M个馈电部位于第一金属腔体内，且围绕第二金属件设置，馈电部与地绝缘，第一辐射体设于介质层，第二辐射体设于第一辐射体与M个馈电部之间，M个馈电部与第一辐射体、第二辐射体耦合连接。在本专利技术实施例的天线单元中，将馈电部设置于第一金属腔体内能够避免外界对信号的干扰，第二金属腔体有利于获得良好的阻抗带宽，通过馈电部与第一辐射体、第二辐射体的耦合能够产生谐振，提高天线单元的性能，该天线单元结构设计简单，有利于减小整体体积，便于小型化集成。附图说明图1为现有阵列天线的一个示意图；图2为本专利技术实施例的天线单元的一个剖视图；图3为本专利技术实施例的天线单元中第一介质层的一个截面图；图4为本专利技术实施例的天线单元中第二介质层的一个截面图；图5为本专利技术实施例的天线单元中第三介质层的一个截面图；图6为本专利技术实施例的天线单元中第四介质层的一个截面图；图7为本专利技术实施例的天线单元的一个反射系数示意图；图8为本专利技术实施例的天线单元在频率26GHz时的一个方向图；图9为本专利技术实施例的天线单元在频率28GHz时的一个方向图；图10为本专利技术实施例的天线单元在频率39GHz时的一个方向图；图11为本专利技术实施例的天线的一个排列示意图。附图标记第一金属柱10；第二金属柱20；第一馈线30；第二馈线31；第一探针40；第二探针41；第一介质层61；第二介质层62；第三介质层63；第四介质层64。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例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专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线单元，其特征在于，包括：/n介质层；/n第一金属件，所述第一金属件设在所述介质层且限定出第一金属腔体；/n第二金属件，所述第二金属件限定出第二金属腔体，所述第二金属腔体位于所述第一金属腔体内，所述第一金属件和所述第二金属件接地；/nM个馈电部，所述M个馈电部位于所述第一金属腔体内，且围绕所述第二金属件设置，所述馈电部与地绝缘；/n第一辐射体，设于所述介质层；/n第二辐射体，所述第二辐射体设于所述第一辐射体与所述M个馈电部之间；/n所述M个馈电部与所述第一辐射体、所述第二辐射体耦合连接，M为大于1的整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种天线单元，其特征在于，包括：
介质层；
第一金属件，所述第一金属件设在所述介质层且限定出第一金属腔体；
第二金属件，所述第二金属件限定出第二金属腔体，所述第二金属腔体位于所述第一金属腔体内，所述第一金属件和所述第二金属件接地；
M个馈电部，所述M个馈电部位于所述第一金属腔体内，且围绕所述第二金属件设置，所述馈电部与地绝缘；
第一辐射体，设于所述介质层；
第二辐射体，所述第二辐射体设于所述第一辐射体与所述M个馈电部之间；
所述M个馈电部与所述第一辐射体、所述第二辐射体耦合连接，M为大于1的整数。


2.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属件包括：
多个第一金属柱，多个所述第一金属柱沿所述介质层的边沿间隔设置以限定出所述第一金属腔体，多个所述第一金属柱均接地。


3.根据权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述第二金属件包括：
多个第二金属柱，多个所述第二金属柱设在所述第一金属腔体中以限定出所述第二金属腔体，多个所述第二金属柱均接地。


4.根据权利要求3所述的天线单元，其特征在于，所述第一金属柱和所述第二金属柱相互平行设置。


5.根据权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述M个馈电部包括：
至少一个第一馈电部，所述第一馈电部包括第一馈线和第一探针，所述第一馈线与所述第一探针连接；
至少一个第二馈电部，所述第二馈电部包括第二馈线和第二探针，所述第二馈线与所述第二探针连接，所述第一馈线与所述第二馈线分...

【专利技术属性】
技术研发人员：马荣杰，邾志民，
申请(专利权)人：维沃移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44