一种电子设备制造技术

本申请实施例提供了一种电子设备，包括一种设置在封装基板上的天线结构，通过调整天线结构的多个辐射贴片的电长度以实现圆极化，同时该天线结构还可以实现较宽的阻抗带宽和轴比带宽。所述天线结构包括：封装基板，天线子单元和馈电单元；其中，所述天线子单元包括四个天线辐射贴片和金属贴片；四个所述天线辐射贴片设置于所述封装基板上表面，呈2

【技术实现步骤摘要】
一种电子设备
[0001]本申请要求于2020年11月9日提交中国专利局、申请号为202011241141.4、申请名称为“低剖面宽带圆极化毫米波天线阵列”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。


[0002]本申请涉及无线通信领域，尤其涉及一种电子设备。

技术介绍

[0003]随着无线通信技术的快速发展，过去第二代(second generation，2G)移动通信系统主要支持通话功能，电子设备只是人们用来收发简讯以及语音沟通的工具，无线上网功能由于数据传输利用语音信道来传送，速度极为缓慢。但是随着移动终端使用人数的激增，全球移动数据流量在以前所未有的速度继续增长，目前的第四代(4th generation，4G)移动通信系统的网络容量从长期来看将是不可持续的。与4G系统相比，第五代(5th generation，5G)无线通信系统的主要区别之一是向毫米波波段的转移，由于毫米波具有波长短，频谱宽，方向性好等优点，已成为5G的核心技术之一。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种电子设备，包括一种设置在封装基板上的天线结构，通过调整天线结构的多个辐射贴片的电长度以实现圆极化，同时该天线结构还可以实现较宽的阻抗带宽和轴比带宽。
[0005]第一方面，提供了一种电子设备，包括：一个天线结构；所述天线结构包括：封装基板，天线子单元和馈电单元；其中，所述天线子单元包括四个天线辐射贴片和金属贴片；四个所述天线辐射贴片设置于所述封装基板上表面，呈2
×
2的阵列分布，四个所述天线辐射贴片之间形成两条缝隙；所述金属贴片设置于所述封装基板上表面，位于所述两条缝隙的交接处；所述金属贴片与所述馈电单元电连接；所述封装基板内设置有金属层，四个所述天线辐射贴片的第一端与所述金属层电连接，所述天线辐射贴片的第一端为靠近所述金属贴片的一端；任意相邻的两个所述天线辐射贴片中的第一类辐射贴片的电长度小于四分之一个第一波长，任意相邻的两个所述天线辐射贴片中的第二类辐射贴片的电长度大于四分之一个第一波长，所述第一波长为所述天线结构的工作频段对应的波长；四个所述天线辐射贴片中的第一类辐射贴片的电长度相同，四个所述天线辐射贴片中的第二类辐射贴片的电长度相同。
[0006]根据本申请实施例的技术方案，申请实施例提供的天线结构中的天线辐射贴片形成电偶极子结构，由于电长度大于四分之一个第一波长的天线辐射贴片和电长度小于四分之一个第一波长的天线辐射贴片交错分布，在馈电单元馈电时，通过金属贴片可以使天线辐射贴片上的电信号之间依次具有相位差，以实现圆极化。同时，天线辐射贴片之间形成的缝隙可以形成磁偶极子结构，可以进一步拓展天线结构的带宽。
[0007]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述馈电单元馈电时，所述第一辐射上的电信号与所述第二类辐射贴片上的电信号之间的相位差为90
°
。
[0008]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述封装基板内设置有第一金属盲孔；所述第一金属盲孔的一端与所述第一类辐射贴片的第二端连接，另一端与所述金属层连接，所述第一类辐射贴片的第二端为远离所述金属贴片的一端。
[0009]根据本申请实施例的技术方案，可以减小第一类辐射贴片的电长度，使天线辐射贴片的物理尺寸不会太小，方便后续调试。
[0010]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二类辐射贴片包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置于所述封装基板上表面，所述第二部分与所述第一部分连接并延伸至所述封装基板内。
[0011]根据本申请实施例的技术方案，由于天线辐射贴片包括延伸至封装基板内第二部分，相当于将天线辐射贴片进行了弯折，由二维结构变成三维立体结构，进一步缩减了天线结构的物理尺寸，有利于天线结构的小型化。
[0012]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述封装基板包括多个层叠设置的介质层，所述第二部分沿多个所述介质层中的一个介质层的表面弯折。
[0013]根据本申请实施例的技术方案，可以减小设置于封装基板上表面的天线辐射贴片的第一部分的物理尺寸，进一步实现天线结构的小型化。
[0014]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述封装基板内设置有金属通孔，所述金属通孔贯穿所述封装基板，所述金属通孔的一端与所述金属贴片连接，另一端与所述馈电单元电连接。
[0015]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备还包括馈电线；所述馈电线设置于所述封装基板的下表面；所述馈电线一端与所述金属通孔连接，另一端与所述馈电单元电连接。
[0016]根据本申请实施例的技术方案，金属贴片可以通过金属通孔和馈电线与馈电单元电连接，为天线辐射贴片馈电。
[0017]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述封装基板内设置有第二金属盲孔；其中，四个所述天线辐射贴片的第一端与所述金属层电连接包括：所述第二金属盲孔的一端与所述天线辐射贴片的第一端连接，另一端与所述金属层连接。
[0018]根据本申请实施例的技术方案，天线辐射贴片可以通过第二金属盲孔与金属层实现电连接，以形成电偶极子天线结构。
[0019]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述天线子单元与所述金属层之间的距离为四分之一个第一波长。
[0020]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述天线子单元的工作频段覆盖毫米波频段。
[0021]根据本申请实施例的技术方案，在实际生产或设计中可以改变天线结构的尺寸等参数使天线结构可以覆盖其他频段，例如，5G中的其他频段，或者，可以覆盖LTE中的低频频段(698MHz
‑
960MHz)、中频频段(1710MHz
‑
2170MHz)和高频频段(2300MHz
‑
2690MHz)，或者，2.4/5GHz的WiFi频段，或者，全球定位系统(global positioning system，GPS)等，本申请对此并不限制。
[0022]结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述电子设备包括2N
×
2N个所述天线子单元，多个所述天线子单元呈2N
×
2N的阵列分布，N为正整数。
[0023]根据本申请实施例的技术方案，可以根据实际的生产或设计需求对天线子单元220的个数进行调整，本申请对此并不做限制。
附图说明
[0024]图1是本申请实施例提供的电子设备的示意图。
[0025]图2是本申请实施提供的天线结构100的俯视图。
[0026]图3是本申请实施提供的天线结构100沿第一方向剖面图。
[0027]图4是本申请实施提供的天线结构100的透视图。
[0028]图5是图4所示天线结构的S参数仿真结果图。
[0029]图6是图4所示天线结构的轴比和圆极化增益仿真结果图。
[0030]图7是图4所示天线结构在30本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，其特征在于，包括：一个天线结构；所述天线结构包括：封装基板，天线子单元和馈电单元；其中，所述天线子单元包括四个天线辐射贴片和金属贴片；四个所述天线辐射贴片设置于所述封装基板上表面，呈2
×
2的阵列分布，四个所述天线辐射贴片之间形成两条缝隙；所述金属贴片设置于所述封装基板上表面，位于所述两条缝隙的交接处；所述金属贴片与所述馈电单元电连接；所述封装基板内设置有金属层，四个所述天线辐射贴片的第一端与所述金属层电连接，所述天线辐射贴片的第一端为靠近所述金属贴片的一端；任意相邻的两个所述天线辐射贴片中的第一类辐射贴片的电长度小于四分之一个第一波长，任意相邻的两个所述天线辐射贴片中的第二类辐射贴片的电长度大于四分之一个第一波长，所述第一波长为所述天线结构的工作频段对应的波长；四个所述天线辐射贴片中的第一类辐射贴片的电长度相同，四个所述天线辐射贴片中的第二类辐射贴片的电长度相同。2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述馈电单元馈电时，所述第一类辐射上的电信号与所述第二类辐射贴片上的电信号之间的相位差为90
°
。3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述封装基板内设置有第一金属盲孔；所述第一金属盲孔的一端与所述第一类辐射贴片的第二端连接，另一端与所述金属层连接，所述第一类辐射贴片的第二端为远离所述金属贴片的一端。4.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：向蕾，洪伟，吴凡，余超，蒋之浩，姚羽，
申请(专利权)人：南京锐码毫米波太赫兹技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：