高增益毫米波介质谐振器天线模组及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高增益毫米波介质谐振器天线模组及电子设备，包括基板和至少一个的天线单元；所述基板包括层叠的天线地层和第一介质层，所述天线地层上设有与所述至少一个的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述天线单元包括介质谐振器，所述介质谐振器设置于所述天线地层上，且覆盖所述馈电缝隙；所述介质谐振器的形状为圆柱体形，所述介质谐振器的底面半径为2.8mm，高度为1.5mm。本实用新型专利技术可提高天线增益。天线增益。天线增益。

【技术实现步骤摘要】
高增益毫米波介质谐振器天线模组及电子设备


[0001]本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种高增益毫米波介质谐振器天线模组及电子设备。

技术介绍

[0002]5G作为全球业界的研发焦点，发展5G技术制定5G标准已经成为业界共识。国际电信联盟ITU在2015年6月召开的ITU
‑
RWP5D第22次会议上明确了5G的三个主要应用场景：增强型移动宽带、大规模机器通信、高可靠低延时通信。这3个应用场景分别对应着不同的关键指标，其中增强型移动带宽场景下用户峰值速度为20Gbps，最低用户体验速率为100Mbps。毫米波独有的高载频、大带宽特性是实现5G超高数据传输速率的主要手段。
[0003]射频链路的EIRP(等效全向辐射功率)为天线增益与芯片输出增益之和，在EIRP满足3GPP标准下，高增益的毫米波天线可以使芯片的输出功率降低，从而使芯片散热良好；另一方面高增益毫米波天线无需设计成双极化，因为天线增益高，所以简化了设计复杂度。
[0004]因此，如何提高天线增益成为有待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题是：提供一种高增益毫米波介质谐振器天线模组及电子设备，可提高天线增益。
[0006]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种高增益毫米波介质谐振器天线模组，包括基板和至少一个的天线单元；所述基板包括层叠的天线地层和第一介质层，所述天线地层上设有与所述至少一个的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述天线单元包括介质谐振器，所述介质谐振器设置于所述天线地层上，且覆盖所述馈电缝隙；所述介质谐振器的形状为圆柱体形，所述介质谐振器的底面半径为2.8mm，高度为1.5mm。
[0007]进一步地，所述基板还包括第二介质层，所述第二介质层设置于所述天线地层远离所述第一介质层的一面上；所述介质谐振器内嵌于所述第二介质层中。
[0008]进一步地，所述第二介质层设有与所述介质谐振器相适配的通孔，所述介质谐振器设置于所述通孔中。
[0009]进一步地，所述第二介质层为FR4板，介电常数为4.4。
[0010]进一步地，所述第一介质层为Rogers 4350板，介电常数为3.66。
[0011]进一步地，还包括射频芯片以及与所述至少一个的天线单元一一对应的微带馈线，所述射频芯片和微带馈线设置于所述第一介质层远离所述天线地层的一面上；所述微带馈线的一端与所述射频芯片连接，所述微带馈线的另一端与对应同一天线单元的馈电缝隙耦合。
[0012]进一步地，还包括数字芯片和模拟芯片，所述数字芯片和模拟芯片分别与所述射频芯片连接。
[0013]进一步地，所述天线单元的数量为四个，四个天线单元呈2
×
2的阵列分布。
[0014]进一步地，相邻两个天线单元的间距为6.5mm。
[0015]本技术还提出一种电子设备，包括如上所述的高增益毫米波介质谐振器天线模组。
[0016]本技术的有益效果在于：通过设计介质谐振器的形状和尺寸，使得介质谐振器通过馈电缝隙激励可激发出高次模模式，从而实现高增益。
附图说明
[0017]图1为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组的结构示意图；
[0018]图2为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组的顶面示意图；
[0019]图3为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组的侧面示意图(去除BGA焊球后)；
[0020]图4为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组的底面示意图；
[0021]图5为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组与手机主板结合的示意图；
[0022]图6为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组的S参数图；
[0023]图7为本技术实施例一的高增益毫米波介质谐振器天线模组的方向图；
[0024]图8为28GHz时介质谐振器的XOY面的电场分布图；
[0025]图9为28GHz时介质谐振器的ZOX面的电场分布图；
[0026]图10为28GHz时介质谐振器的XOY面的磁场分布图。
[0027]标号说明：
[0028]1、基板；2、介质谐振器；3、微带馈线；4、射频芯片；5、BGA焊球；6、数字芯片；7、模拟芯片；
[0029]11、第一介质层；12、天线地层；13、第二介质层；
[0030]121、馈电缝隙；
[0031]100、天线模组；200、手机主板。
具体实施方式
[0032]为详细说明本技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0033]请参阅图1，一种高增益毫米波介质谐振器天线模组，包括基板和至少一个的天线单元；所述基板包括层叠的天线地层和第一介质层，所述天线地层上设有与所述至少一个的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述天线单元包括介质谐振器，所述介质谐振器设置于所述天线地层上，且覆盖所述馈电缝隙；所述介质谐振器的形状为圆柱体形，所述介质谐振器的底面半径为2.8mm，高度为1.5mm。
[0034]从上述描述可知，本技术的有益效果在于：通过优化介质谐振器的形状和尺寸，使其能够工作在高次模模式下，从而获得更高的增益。
[0035]进一步地，所述基板还包括第二介质层，所述第二介质层设置于所述天线地层远离所述第一介质层的一面上；所述介质谐振器内嵌于所述第二介质层中。
[0036]进一步地，所述第二介质层设有与所述介质谐振器相适配的通孔，所述介质谐振
器设置于所述通孔中。
[0037]由上述描述可知，通过将介质谐振器内嵌在第二介质层中，可降低介质谐振器的安装复杂度；基板可仅由两层板构成，降低了成本。
[0038]进一步地，所述第二介质层为FR4板，介电常数为4.4。
[0039]由上述描述可知，由于第二介质层仅作为夹具固定介质谐振器，因此第二介质层上可没有任何电路。
[0040]进一步地，所述第一介质层为Rogers 4350板，介电常数为3.66。
[0041]进一步地，还包括射频芯片以及与所述至少一个的天线单元一一对应的微带馈线，所述射频芯片和微带馈线设置于所述第一介质层远离所述天线地层的一面上；所述微带馈线的一端与所述射频芯片连接，所述微带馈线的另一端与对应同一天线单元的馈电缝隙耦合。
[0042]由上述描述可知，射频芯片用于为天线提供信号；通过采用缝隙耦合馈电的馈电方式，可降低加工难度。
[0043]进一步地，还包括数字芯片和模拟芯片，所述数字芯片和模拟芯片分别与所述射频芯片连接。
[0044]由上述描述可知，数字芯片用于控制射频芯片的移相器和放大器达到天线电扫描功能；模拟芯片通常为电源芯片，一般用于提供所有电路电源。
[0045]进一步地，所述天线单元的数量为四本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高增益毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，包括基板和至少一个的天线单元；所述基板包括层叠的天线地层和第一介质层，所述天线地层上设有与所述至少一个的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述天线单元包括介质谐振器，所述介质谐振器设置于所述天线地层上，且覆盖所述馈电缝隙；所述介质谐振器的形状为圆柱体形，所述介质谐振器的底面半径为2.8mm，高度为1.5mm。2.根据权利要求1所述的高增益毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述基板还包括第二介质层，所述第二介质层设置于所述天线地层远离所述第一介质层的一面上；所述介质谐振器内嵌于所述第二介质层中。3.根据权利要求2所述的高增益毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述第二介质层设有与所述介质谐振器相适配的通孔，所述介质谐振器设置于所述通孔中。4.根据权利要求2所述的高增益毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述第二介质层为FR4板，介电常数为4.4。5.根据权利要求1所述的高增益毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，唐小兰，谢昱乾，戴令亮，
申请(专利权)人：深圳市信维通信股份有限公司，
类型：新型
国别省市：