波导天线磁电匹配转变制造技术

一种天线(100)，其包括由多层电路板(110)的水平的第一导电层(121)、多层电路板的水平的第二导电层(122)以及由在第一导电层(121)与第二导电层(122)之间延伸的导电过孔(123、124)形成的垂直侧壁形成的波导(120)。此外，天线(100)包括位于波导(120)的一端处的平行板谐振器(150)。平行板谐振器(150)由与第一导电层(121)相邻的水平的第一导电板(151)以及与第二导电层(122)相邻的水平的第二导电板(152)形成在多层电路板(110)中。此外，天线(100)包括从第一导电板(151)和第二导电板(152)中的一者朝向第一导电板(151)和第二导电板(152)中的另一者延伸的至少一个导电过孔(155、156)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波导天线磁电匹配转变
本专利技术涉及天线和配备有这种天线的通信设备。
技术介绍
在无线通信技术中，多种频带被用于传送通信信号。为了满足增加的带宽需求，还考虑了在毫米波长范围中的频带，其对应于在大约10GHz至大约100GHz范围中的频率。例如，在毫米波长范围中的频带被认为是5G(第五代)蜂窝无线技术的候选者。然而，在利用这种高频率的情况下出现的问题是天线尺寸需要足够小以匹配波长。此外，为了实现足够的性能，会需要支持无线信号的多种极化和/或在诸如移动电话、智能电话或类似通信设备的小型通信设备中会需要多个天线(例如，以天线阵列的形式)。可以以紧凑的尺寸实现并且允许以垂直极化发射无线信号的一种类型的天线是SIW(表面集成波导)天线。在SIW天线的情况下，使用印刷在电路板上的导电结构来形成尺寸紧凑的波导，该波导能够与其它电路有效地集成。例如，在“APrintedTransitionforMatchingImprovementofSIWHornAntennas”M.Esquius-Moroteetal.,IEEETRANSACTIONSONANTENNASANDPROPAGATION,VOL.61,NO.4,APRIL2013中描述了SIW天线。然而，对于需要利用高频率的应用(诸如5G蜂窝无线技术)，这些SIW天线会缺少足够的带宽。因此，需要提供良好带宽的尺寸紧凑的天线。
技术实现思路
根据实施方式，提供了一种天线。该天线包括由多层电路板的水平的第一导电层、多层电路板的水平的第二导电层以及由在第一导电层与第二导电层之间延伸的导电过孔形成的垂直侧壁形成的波导。此外，该天线包括位于波导的一端处的平行板谐振器。该平行板谐振器形成在多层电路板中。特别是，该平行板谐振器由与第一导电层相邻的水平的第一导电板以及与第二导电层相邻的水平第二的导电板形成。此外，该天线包括从第一导电板和第二导电板中的一者朝向第一导电板和第二导电板中的另一者延伸的至少一个导电过孔。该平行板谐振器可以用于将天线的谐振频率与天线的期望的工作频率范围匹配。提供从第一导电板和/或第二导电板延伸的导电过孔允许实现增强天线的带宽，例如，至少8Ghz的带宽，通常为10GHz或更高。根据实施方式，该天线包括从第一导电板和第二导电板中的一者朝向第一导电板和第二导电板中的另一者延伸的多个导电过孔。特别是，天线可以包括从第一导电板朝向第二导电板延伸的至少一个第一导电过孔，以及从第二导电板朝向第一导电板延伸的至少一个第二导电过孔。通过使用从平行板谐振器的第一导电板和/或第二导电板延伸的多个导电，可以将天线的辐射模式调谐到期望的几何形状。例如，通过使用从第一导电板和/或第二导电板延伸的、相对于波导的中心轴线对称的导电过孔的设置，可以实现天线的基本对称的辐射模式。根据实施方式，从平行板谐振器的第一导电板和/或第二导电板延伸的至少一个导电过孔的垂直高度小于第一导电板与第二导电板之间的垂直距离。因此，该至少一个导电过孔在第一导电板与第二导电板之间不形成导电路径。这样，可以有效地增加天线的带宽，同时保持平行板谐振器的期望的谐振行为。根据实施方式，天线包括附加平行板谐振器。该附加平行板谐振器由与平行板谐振器的第一导电板相邻的第一附加水平导电板以及与平行板谐振器的第二导电板相邻的第二附加水平导电板形成在多层电路板中。因此，可以在波导的一端处形成级联的平行板谐振器。通过将多个平行板谐振器级联，可以进一步增加天线的带宽。根据实施方式，天线还包括从附加平行板谐振器的第一附加导电板和第二附加导电板中的一者朝向附加平行板谐振器的第一附加导电板和第二附加导电板中的另一者延伸的至少一个导电过孔。提供从第一附加导电板和/或第二附加导电板延伸的导电过孔允许实现还进一步增加天线的带宽和/或允许将带宽调谐到期望的范围中。根据实施方式，天线包括从附加平行板谐振器的第一附加导电板和第二附加导电板中的一者朝向附加平行板谐振器的第一附加导电板和第二附加导电板中的另一者延伸的多个导电过孔。特别是，天线可以包括从第一附加导电板朝向第二附加导电板延伸的至少一个第一导电过孔，以及从第二附加导电板朝向第一附加导电板延伸的至少一个第二导电过孔。通过使用从附加平行板谐振器的第一附加导电板和/或第二附加导电板延伸的多个导电过孔，可以将天线的辐射模式调谐到期望的几何形状。例如，通过使用从第一附加导电板和/或第二附加导电板延伸的、相对于波导的中心轴线对称的导电过孔的设置，可以实现天线的基本对称的辐射模式。根据实施方式，从附加平行板谐振器的第一附加导电板和/或第二附加导电板延伸的至少一个导电过孔的垂直高度小于第一附加导电板与第二附加导电板之间的垂直距离。因此，该至少一个导电过孔在第一导电板与第二导电板之间不形成导电路径。这样，可以有效地增加天线的带宽，同时保持附加平行板谐振器的期望的谐振行为。根据实施方式，天线被配置成用于发射波长大于1mm且小于3cm的无线信号，其对应于在10Ghz至300GHz范围中的无线信号的频率。根据另一实施方式，提供了一种通信设备，例如，以移动电话、智能电话或类似的用户设备的形式。该通信设备包括根据以上实施方式中的任一个的至少一个天线。此外，该通信设备包括至少一个处理器，该至少一个处理器被配置成处理经由至少一个天线发射的通信信号。该通信设备还可以包括设置在天线的多层电路板上的无线前端电路。现在将参照附图更详细地描述本专利技术的以上和进一步的实施方式。附图说明图1A示出了示意性例示根据本专利技术实施方式的天线的立体图。图1B示出了天线的示意性截面图。图2A示出了用于例示天线的平行板谐振器中的单极结构的效果的立体图。图2B示意性例示了具有单极结构的平行板谐振器的等效电路。图3示出了用于例示天线的频率特性的图。图4示出了用于例示天线的辐射模式的图。图5示出了示意性地例示天线的变型的立体图，其中，平行板谐振器包括多个单极结构。图6示出了用于例示图5的天线变型的辐射模式的图。图7示出了例示具有级联的平行板谐振器的天线的变型的示意性截面图。图8示出了用于例示图7的天线变型的频率特征的图。图9示出了示意性例示具有级联的平行板谐振器的天线的变型的立体图，平行板谐振器各自包括多个单极结构。图10示出了示意性例示具有从天线的平行板谐振器的一个板延伸的多个单极结构的天线的变体的立体图。图11示出了用于示意性例示根据本专利技术的实施方式的通信设备的框图。具体实施方式在以下，将更详细地描述本专利技术的示例实施方式。需要理解的是，以下描述仅出于例示本专利技术的原理的目的而给出，而不是被理解成限制意义的。而是，本专利技术的范围仅由所附权利要求书限定，并且不旨在由下文描述的示例实施方式限制。所例示的实施方式涉及用于发射无线信号的天线，尤其是在cm/mm波长范围中的短波长无线信号的天线。所例示的天线和天线设备可以例如用于通信设备中，诸如移动电话、智能电话、平板计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线(100；210)，所述天线(100；210)包括：/n波导(120)，所述波导(120)由多层电路板(110；230)的水平的第一导电层(121)、所述多层电路板(110)的水平的第二导电层(122)以及由在所述第一导电层(121)与所述第二导电层(122)之间延伸的导电过孔(123、124)形成的垂直侧壁形成；/n在所述波导(120)的一端处的平行板谐振器(150)，所述平行板谐振器(150)由与所述第一导电层(121)相邻的水平的第一导电板(151)以及与所述第二导电层(122)相邻的水平的第二导电板(152)形成在所述多层电路板(110；230)中；以及/n至少一个导电过孔(155、156)，所述至少一个导电过孔(155、156)从所述第一导电板(151)和所述第二导电板(152)中的一者朝向所述第一导电板(151)和所述第二导电板(152)中的另一者延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种天线(100；210)，所述天线(100；210)包括：
波导(120)，所述波导(120)由多层电路板(110；230)的水平的第一导电层(121)、所述多层电路板(110)的水平的第二导电层(122)以及由在所述第一导电层(121)与所述第二导电层(122)之间延伸的导电过孔(123、124)形成的垂直侧壁形成；
在所述波导(120)的一端处的平行板谐振器(150)，所述平行板谐振器(150)由与所述第一导电层(121)相邻的水平的第一导电板(151)以及与所述第二导电层(122)相邻的水平的第二导电板(152)形成在所述多层电路板(110；230)中；以及
至少一个导电过孔(155、156)，所述至少一个导电过孔(155、156)从所述第一导电板(151)和所述第二导电板(152)中的一者朝向所述第一导电板(151)和所述第二导电板(152)中的另一者延伸。


2.根据权利要求1所述的天线(100；210)，所述天线(100；210)包括：
多个导电过孔(155、156)，所述多个导电过孔(155、156)从所述第一导电板(151)和所述第二导电板(152)中的一者朝向所述第一导电板(151)和所述第二导电板(152)中的另一者延伸。


3.根据权利要求1或2所述的天线(100；210)，所述天线(100；210)包括：
至少一个第一导电过孔(155)，所述至少一个第一导电过孔(155)从所述第一导电板(151)朝向所述第二导电板(152)延伸，以及
至少一个第二导电过孔(156)，所述至少一个第二导电过孔(155)从所述第二导电板(152)朝向所述第一导电板(151)延伸。


4.根据权利要求2或3所述的天线(100；210)，
其中，从所述第一导电板(151)和/或所述第二导电板(152)延伸的所述导电过孔(155、156)的设置相对于所述波导(120)的中心轴线(CA)对称。


5.根据前述权利要求中任一项所述的天线(100；210)，
其中，所述至少一个导电过孔(155、156)的垂直高度小于所述第一导电板(151)与所述第二导电板(152)之间的垂直距离。


6.根据前述权利要求中任一项所述的天线(100；210)，所述天线(100；210)包括：
附加平行板谐振器(160)，所述附加平行板谐振器(160)由与所述平行板谐振器(150)的所述第一导电板(151)相邻的水平的第一附加导电板(161)以及与所述平行板谐振器(150)的所述第二导电板(152)相邻的水平的第二附加导电板(162)形成在所述多层电路板(110)中。


7.根据权利要求6所述的天线(100；210)，所述天线(100；210)包括：
至少一个导电过孔(165、166)，所述至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵坤，应志农，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP