一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线及终端制造技术

本申请涉及通信技术领域，提供一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，包括：毫米波射频模组和超材料结构，毫米波射频模组设置在终端外壳的内部，超材料结构设置在终端外壳的表面，毫米波射频模组正对于超材料结构，且超材料结构的面积大于或等于所述毫米波射频模组，毫米波射频模组与终端外壳之间的距离为1/8

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线及终端


[0001]本申请涉及通信
，尤其涉及一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线及终端。

技术介绍

[0002]5G通信技术是一种具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施。在一些领域，一旦应用5G通信技术，将发生翻天覆地的变化，例如：在交通方面，通过高效率的信息传输，路上的无人汽车会越来越多，而且交通事故的发生率会直线下降；在人工智能方面，可实现对海量数据的超高速处理，大大促进人工智能技术的深度应用；由此可见5G通信至关重要。
[0003]而为了优化5G通信技术，需提升信号传输速率，无线传输提升传输速率大体上有两种方法，一是提升频谱利用率，二是提升频谱带宽。相对于提高频谱利用率，提升频谱带宽的方法显得更简单直接。于是毫米波被应用到5G技术当中，毫米波频率范围为26.5～100GHz，带宽高达271.5GHz，相较于传统的微波，毫米波带宽更宽，相同天线尺寸下毫米波的波束要比微波的波束窄得多。
[0004]但是，由于毫米波的高频段会产生更高的路径损耗且绕射能力较弱，非常容易被阻挡。所以毫米波在应用时必须有非常高的天线增益来弥补这一损耗。随着电子产品的集成度的提升，应用于终端电子设备的毫米波模组尺寸越来越小，这使得毫米波模组上的天线的尺寸也越来越小，天线尺寸越小，导致天线的辐射口径就越小，从而天线的增益越低。

技术实现思路

[0005]随着电子产品的集成度的提升，应用于终端电子设备的毫米波模组尺寸越来越小，这使得毫米波模组上的天线的尺寸也越来越小，天线尺寸越小，导致天线的辐射口径就越小，从而天线的增益越低。本申请旨在提供一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线及终端，以提升毫米波射频模组天线的增益。
[0006]本申请第一方面，提供一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，包括：毫米波射频模组和超材料结构。
[0007]所述毫米波射频模组设置在终端外壳的内部，所述超材料结构设置在终端外壳的表面，所述毫米波射频模组正对于所述超材料结构，且所述超材料结构的面积大于或等于所述毫米波射频模组，所述毫米波射频模组与所述终端外壳之间的距离为1/8
‑
1/2辐射波波长。
[0008]所述超材料结构的折射率小于零，所述超材料结构将所述毫米波射频模组射出的辐射波，汇聚形成平面波束，以提升毫米波射频模组天线的增益。
[0009]可选的，所述毫米波射频模组为5G毫米波相控阵射频模组、60GHz WiGig射频模组或雷达探测介质谐振天线射频模组。
[0010]可选的，所述毫米波射频模组与所述外壳之间的距离为1/4辐射波波长。
[0011]可选的，超材料结构金属图形可以为矩形、环形、圆形、双环形、U形、L形或之字形。
[0012]可选的，所述超材料结构的数量为4
×4‑
14
×
14。
[0013]可选的，所述毫米波射频模组与超材料结构之间的介质为空气。
[0014]可选的，所述超材料结构采用激光直接成型技术成型于所述终端外壳表面。
[0015]可选的，所述超材料结构材质为软性基板材料。
[0016]可选的，所述软性基板材料为改性聚酰亚胺、液晶聚合物或柔性电路板配线。
[0017]可选的，所述超材料结构材质为透明的薄膜材料。
[0018]可选的，所述毫米波射频模组还包括传送射频信号的天线，所述天线可传输信号的频段为10GHz
‑
100GHz。
[0019]本申请第二方面，提供一种终端，所述终端的辐射单元为所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线。
[0020]可选的，所述终端的外壳的材料为塑料、陶瓷、玻璃或非金属材料与金属材料的混合体。
[0021]可选的，所述终端的外壳的厚度小于或等于1/4辐射波波长。
[0022]可选的，所述终端的外壳的厚度为1/10辐射波波长。
[0023]由以上技术方案可知，本申请提供一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，包括：毫米波射频模组和超材料结构。所述毫米波射频模组设置在终端外壳的内部，所述超材料结构设置在终端外壳的表面，所述毫米波射频模组正对于所述超材料结构，且所述超材料结构的面积大于或等于所述毫米波射频模组，所述毫米波射频模组与所述终端外壳之间的距离为1/8
‑
1/2辐射波波长。所述超材料结构的折射率小于零，所述超材料结构将所述毫米波射频模组射出的辐射波，汇聚形成平面波束，以提升毫米波射频模组天线的增益。本申请另外还提供一种终端，所述终端的辐射单元为所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线。
[0024]在实际应用中，本申请提供的毫米波射频模组与超材料的组合天线，所述毫米波射频模组射出辐射波，所述辐射波辐射至所述超材料结构，所述超材料结构会将入射的辐射波的球面波在反射或透射方向汇聚形成平面波束，提高远场区增益，降低波束宽度，增强所述辐射波的强度，并将所述辐射波辐射出去。本申请另外提供一种终端，所述终端的辐射单元为所述的毫米波射频模组与超材料的组合天线，可以提升毫米波射频模组天线的增益。
附图说明
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行完整、清楚的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]图1为本申请实施例提供的毫米波射频模组与超材料的组合天线的结构图；
[0027]图2为本申请实施例提供的毫米波射频模组与超材料的组合天线的侧视图；
[0028]图3A为本申请实施例提供的超材料结构支持单个频段时，毫米波射频模组天线阵列数目为1
×
4，超材料结构数目为8
×
32，且分布均匀的示意图；
[0029]图3B为本申请实施例提供的超材料结构支持单个频段时，毫米波射频模组天线阵列数目为1
×
4，超材料结构单元数目为14
×
25且非均匀分布的示意图；
[0030]图4为本申请实施例提供的超材料结构支持单个频段时，超材料结构数目为8
×
8的示意图；
[0031]图5A为本申请实施例提供的超材料结构支持双频段时，超材料结构单元数目为8
×
8，且均匀分布的示意图；
[0032]图5B为本申请实施例提供的超材料结构支持双频段时，超材料结构单元数目为14
×
8的示意图，且单圆环与双圆环交叉均匀分布；
[0033]图5C为本申请实施例提供的超材料结构支持双频段时，超材料结构单元数目为10
×
8，且非均匀分布的示意图；
[0034]图6为本申请实施例提供的超材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，其特征在于，包括：毫米波射频模组和超材料结构；所述毫米波射频模组设置在终端外壳的内部，所述超材料结构设置在终端外壳的表面，所述毫米波射频模组正对于所述超材料结构，且所述超材料结构的面积大于或等于所述毫米波射频模组，所述毫米波射频模组与所述终端外壳之间的距离为1/8
‑
1/2辐射波波长；所述超材料结构的折射率小于零，所述超材料结构将所述毫米波射频模组射出的辐射波，汇聚形成平面波束，以提升毫米波射频模组天线的增益。2.根据权利要求1所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，其特征在于，所述毫米波射频模组为5G毫米波相控阵射频模组、60GHz WiGig射频模组或雷达探测介质谐振天线射频模组。3.根据权利要求1所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，其特征在于，所述毫米波射频模组与所述外壳之间的距离为1/4辐射波波长。4.根据权利要求1所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，其特征在于，超材料结构金属图形可以为矩形、环形、圆形、双环形、U形、L形或之字形。5.根据权利要求1所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，其特征在于，所述超材料结构的数量为4
×4‑
14
×
14。6.根据权利要求1所述的一种毫米波射频模组加载超材料结构的组合天线，其特征在于，所述毫...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琴芳，钱占一，谭冠南，俞斌，
申请(专利权)人：苏州硕贝德创新技术研究有限公司，
类型：发明
国别省市：