基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构及电子设备，包括陶瓷壳体和天线模组，所述天线模组设置于所述陶瓷壳体上；所述天线模组包括接地层、介质层和至少一个的天线单元，所述天线单元包括第一介质谐振器；所述接地层设置于所述介质层上，所述第一介质谐振器设置于所述接地层上；所述第一介质谐振器的材质为陶瓷，所述第一介质谐振器与所述陶瓷壳体一体成型。本实用新型专利技术可解决陶瓷壳中毫米波天线性能下降的问题。米波天线性能下降的问题。米波天线性能下降的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构及电子设备


[0001]本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构及电子设备。

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。这三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。但未来的手机中预留给5G天线的空间小，可选位置不多。
[0003]5G毫米波模组放入真机环境中，会因为手机壳的材质(塑料，金属，陶瓷等)影响，导致辐射性能下降，甚至射频电路不能工作。对于普通塑料壳体的手机，5G毫米波模组放入后，影响较小，可以忽略；对于金属壳体的手机，目前已有多种解决方案；而对于高介电常数的陶瓷壳手机，目前缺乏相关的方案来解决毫米波模组的辐射性能的衰减。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是：提供一种基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构及电子设备，可解决陶瓷壳中毫米波天线性能下降的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构，包括陶瓷壳体和天线模组，所述天线模组设置于所述陶瓷壳体上；所述天线模组包括接地层、介质层和至少一个的天线单元，所述天线单元包括第一介质谐振器；所述接地层设置于所述介质层上，所述第一介质谐振器设置于所述接地层上；所述第一介质谐振器的材质为陶瓷，所述第一介质谐振器与所述陶瓷壳体一体成型。
[0006]进一步地，所述接地层上设有与各天线单元一一对应的馈电缝隙，所述第一介质谐振器覆盖所述馈电缝隙；还包括馈电网络，所述馈电网络包括与各天线单元一一对应的馈电线；所述介质层包括层叠的第一介质层和第二介质层，所述接地层设置于所述第一介质层上，所述馈电网络设置于所述第二介质层靠近所述第一介质层的一面上；所述馈电线的一端与所述馈电缝隙耦合。
[0007]进一步地，还包括射频芯片，所述射频芯片设置于所述第二介质层远离第一介质层的一面上；所述第二介质层中设有金属化孔，所述馈电线的另一端通过所述金属化孔与所述射频芯片连接。
[0008]进一步地，还包括BGA焊球，所述BGA焊球设置于所述第二介质层远离第一介质层的一面上；所述射频芯片通过所述BGA焊球与所述金属化孔连接。
[0009]进一步地，所述第一介质谐振器的形状为长方体形。
[0010]进一步地，所述第一介质谐振器的介电常数为15，所述第一介质谐振器的尺寸为
0.18λ
×
0.18λ
×
0.2λ，λ为波长长度。
[0011]进一步地，所述天线单元的数量为四个，四个天线单元线性排列。
[0012]本技术还提出一种电子设备，包括如上所述的基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构。
[0013]本技术的有益效果在于：通过将陶瓷壳体的一部分作为介质谐振器天线的介质谐振器，即作为天线的辐射体，可避免终端壳体带来的辐射损耗，使得辐射性能不受影响，从而保证天线性能；同时，具有剖面低、体积小等优点。
附图说明
[0014]图1为本技术实施例一的5G毫米波天线结构的结构示意图；
[0015]图2为本技术实施例一的5G毫米波天线结构的侧面示意图；
[0016]图3为本技术实施例一的天线模组的俯视示意图；
[0017]图4为本技术实施例一的天线模组的侧面示意图；
[0018]图5为本技术实施例一的5G毫米波天线结构的S参数示意图；
[0019]图6为本技术实施例二的天线模组的侧面示意图；
[0020]图7为本技术实施例二的5G毫米波天线结构的S参数示意图。
[0021]标号说明：
[0022]100、陶瓷壳体；200、天线模组；
[0023]1、接地层；2、介质层；3、第一介质谐振器；4、第二介质谐振器；5、馈电网络；6、射频芯片；7、BGA焊球；
[0024]11、馈电缝隙；
[0025]21、第一介质层；22、第二介质层；221、金属化孔；
[0026]51、馈电线。
具体实施方式
[0027]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。
[0028]请参阅图1，一种基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构，包括陶瓷壳体和天线模组，所述天线模组设置于所述陶瓷壳体上；所述天线模组包括接地层、介质层和至少一个的天线单元，所述天线单元包括第一介质谐振器；所述接地层设置于所述介质层上，所述第一介质谐振器设置于所述接地层上；所述第一介质谐振器的材质为陶瓷，所述第一介质谐振器与所述陶瓷壳体一体成型。
[0029]从上述描述可知，本技术的有益效果在于：通过将陶瓷壳体的一部分作为天线的辐射体，可避免终端壳体带来的辐射损耗，使得辐射性能不受影响，从而保证天线性能。
[0030]进一步地，所述接地层上设有与各天线单元一一对应的馈电缝隙，所述第一介质谐振器覆盖所述馈电缝隙；还包括馈电网络，所述馈电网络包括与各天线单元一一对应的馈电线；所述介质层包括层叠的第一介质层和第二介质层，所述接地层设置于所述第一介质层上，所述馈电网络设置于所述第二介质层靠近所述第一介质层的一面上；所述馈电线
的一端与所述馈电缝隙耦合。
[0031]由上述描述可知，馈电方式采用缝隙耦合馈电的方式。
[0032]进一步地，还包括射频芯片，所述射频芯片设置于所述第二介质层远离第一介质层的一面上；所述第二介质层中设有金属化孔，所述馈电线的另一端通过所述金属化孔与所述射频芯片连接。
[0033]由上述描述可知，射频芯片用于为天线提供信号；射频芯片中包含移相器和放大器等原件，移相器用于为天线单元间提供相位差以实现波束扫描的能力，放大器用于补偿移相器的损耗。
[0034]进一步地，还包括BGA焊球，所述BGA焊球设置于所述第二介质层远离第一介质层的一面上；所述射频芯片通过所述BGA焊球与所述金属化孔连接。
[0035]由上述描述可知，使得射频芯片可更好地设置在第二介质层上，且可更好地与金属化孔连接。
[0036]进一步地，所述第一介质谐振器的形状为长方体形。
[0037]进一步地，所述第一介质谐振器的介电常数为15，所述第一介质谐振器的尺寸为0.18λ
×
0.18λ
×
0.2λ，λ为波长长度。
[0038]由上述描述可知，通过优化介质谐振器的介电常数、形状和尺寸，可覆盖5G毫米波频段。
[0039]进一步地，所述天线单元的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构，其特征在于，包括陶瓷壳体和天线模组，所述天线模组设置于所述陶瓷壳体上；所述天线模组包括接地层、介质层和至少一个的天线单元，所述天线单元包括第一介质谐振器；所述接地层设置于所述介质层上，所述第一介质谐振器设置于所述接地层上；所述第一介质谐振器的材质为陶瓷，所述第一介质谐振器与所述陶瓷壳体一体成型。2.根据权利要求1所述的基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构，其特征在于，所述接地层上设有与各天线单元一一对应的馈电缝隙，所述第一介质谐振器覆盖所述馈电缝隙；还包括馈电网络，所述馈电网络包括与各天线单元一一对应的馈电线；所述介质层包括层叠的第一介质层和第二介质层，所述接地层设置于所述第一介质层上，所述馈电网络设置于所述第二介质层靠近所述第一介质层的一面上；所述馈电线的一端与所述馈电缝隙耦合。3.根据权利要求2所述的基于陶瓷壳体的5G毫米波天线结构，其特征在于，还包括射频芯片，所述射频芯片设置于所述第二介质层远离第一介质层的一面上；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，谢昱乾，戴令亮，唐小兰，
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：