一种天线单元、天线及通信设备制造技术

本申请涉及无线通信技术领域，提供了一种天线单元、天线及通信设备，该天线单元包括移相馈电结构和辐射结构，移相馈电结构包括第一基板和第二导电层，位于第一基板与第二导电层之间的第一导电层、液晶介质层，其中液晶介质层位于第一导电层与第二导电层之间，第一导电层为螺旋线结构，螺旋线结构的末端与所述第二导电层耦合连接；辐射结构位于第二导电层远离第一基板的一侧。本申请通过集成微带液晶移相器代替传统半导体移相器，能更好地辐射或接收Ka波以上频率的电磁波，提高天线的频带宽度。螺旋线结构的移相器可布局更长的导带，在简化天线结构，降低天线成本的同时，提高移相器的移相能力，进一步实现天线的宽频带性能。进一步实现天线的宽频带性能。进一步实现天线的宽频带性能。

【技术实现步骤摘要】
一种天线单元、天线及通信设备


[0001]本申请涉及无线通信
，具体涉及一种天线单元、天线及通信设备。

技术介绍

[0002]天线作为通信设备收发信号的关键部件，对通信质量好坏起着至关重要的作用，天线的频带宽度(带宽)是指天线的增益、方向图、输入阻抗等主要性能参数能够满足设计指标要求的频率范围。因此，天线的带宽表征着天线能够正确辐射或接收信号的频率范围，而随着现代无线通信技术的发展，车载导航、卫星通信、雷达系统等通信领域都期望能在尽可能大的电磁波频率范围里，高质量、高效率地实现信号的发射与接收，通信质量要求提高，对天线带宽性能的要求也随之提高。
[0003]相关技术中，常见的是采用传统半导体移相器技术的相控阵天线，其通过控制移相器相移量的大小改变各天线单元的馈电相位，以改变天线阵面上电磁波的相位分布实现波束在空间的移动，达到波束扫描目的。但是，随着电磁波频率增加，例如增加至Ka波段及以上，传统半导体移相器技术及相控阵技术难度大大增加，且半导体介质的损耗会随着频率的增加而加剧，介质利用率降低，大大影响天线的辐射效率。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种天线单元、天线及通信设备，通过集成的新型微带液晶移相器代替传统半导体移相器，并结合新型耦合馈电结构，在降低成本的同时，提高天线的频带宽度等性能。
[0005]一方面，提供一种天线单元，包括移相馈电结构和辐射结构，所述移相馈电结构包括：
[0006]第一基板和第二导电层，其中，所述辐射结构位于所述第二导电层远离所述第一基板的一侧；
[0007]位于所述第一基板与所述第二导电层之间的第一导电层、液晶介质层，所述液晶介质层位于所述第一导电层与第二导电层之间；
[0008]其中，所述第一导电层为螺旋线结构，所述螺旋线结构的末端与所述第二导电层耦合连接。
[0009]在一个或多个可能的实施例中，所述螺旋线结构的末端为T型结构，所述第二导电层包括第一镂空部；
[0010]其中，所述第一导电层通过所述T型结构和所述第一镂空部与所述第二导电层耦合连接，用于所述第一导电层与所述第二导电层之间的馈电。
[0011]在一个或多个可能的实施例中，所述第一镂空部为工字型。
[0012]在一个或多个可能的实施例中，所述辐射结构包括第二基板、辐射贴片和寄生贴片；
[0013]其中，所述辐射贴片位于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；位于所述辐射
贴片与所述寄生贴片之间的第三基板，所述寄生贴片位于所述第三基板远离所述第二基板的一侧；
[0014]所述辐射贴片与所述寄生贴片耦合连接，以向所述寄生贴片馈电。
[0015]在一个或多个可能的实施例中，所述辐射贴片包括第二镂空部，所述辐射贴片通过所述第二镂空部与所述寄生贴片耦合连接；
[0016]其中，所述移相馈电结构通过所述第二镂空部与所述辐射结构耦合连接，以使得所述移相馈电结构向所述辐射结构馈电。
[0017]在一个或多个可能的实施例中，所述辐射贴片和所述寄生贴片的至少一对角进行了切角处理，且所述至少一对角中每对角包括的两个角为对角。
[0018]在一个或多个可能的实施例中，所述螺旋线结构采用金属铜材料。
[0019]在一个或多个可能的实施例中，所述螺旋线结构的厚度为5um
‑
50um。
[0020]在一个或多个可能的实施例中，所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板采用玻璃材质。
[0021]在一个或多个可能的实施例中，所述第一基板、所述第二基板和所述第三基板的厚度为0.2
‑
0.3mm。
[0022]在一个或多个可能的实施例中，所述第二导电层采用金属铜材料。
[0023]在一个或多个可能的实施例中，所述第二导电层的厚度为0.005mm
‑
0.01mm。
[0024]一方面，提供一种天线，包括多个所述的天线单元，且多个天线单元呈阵列排布。
[0025]一方面，提供一种通信设备，所述通信设备包括至少一个所述的天线，且所述至少一个天线呈阵列排布。
[0026]本申请实施例的有益效果如下：
[0027]相较于传统的采用半导体移相器的相控阵天线，本申请实施例提供的天线单元具有新型移相馈电结构，通过集成的微带液晶移相器代替传统半导体移相器，由于液晶材料可电控或磁控动态地改变介电常数，具有高频段损耗低和各项异性的特点，能更好地辐射或接收Ka波以上频率的电磁波，提高了天线的频带宽度。且相同大小的天线单元，采用螺旋线结构的第一导电层作为移相器的加载线，使得移相器可布局更长的导带，在简化天线结构，降低天线成本的同时，提高了移相器的移相能力，进一步实现天线的宽频带性能。
[0028]本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例提供的天线单元的分层结构示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的天线单元的截面示意图；
[0032]图3为本申请实施例提供的天线单元的俯视示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的辐射贴片和寄生贴片的切角示意图；
[0034]图5为本申请实施例提供的阵列天线俯视示意图；
[0035]图6为本申请实施例提供的天线的反射曲线示意图；
[0036]图7为本申请实施例提供的天线的法向轴比示意图；
[0037]图8为本申请实施例提供的天线的法向增益示意图；
[0038]图9为本申请实施例提供的天线的扫描增益方向图；
[0039]图10为本申请实施例提供的天线的扫描轴比方向图；
[0040]图11为本申请实施例提供的通信设备的结构示意图。
具体实施方式
[0041]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0042]为便于理解本申请实施例提供的技术方案，这里先对本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天线单元，其特征在于，包括移相馈电结构和辐射结构，所述移相馈电结构包括：第一基板和第二导电层，其中，所述辐射结构位于所述第二导电层远离所述第一基板的一侧；位于所述第一基板与所述第二导电层之间的第一导电层、液晶介质层，所述液晶介质层位于所述第一导电层与第二导电层之间；其中，所述第一导电层为螺旋线结构，所述螺旋线结构的末端与所述第二导电层耦合连接。2.如权利要求1所述的天线单元，其特征在于，所述螺旋线结构的末端为T型结构，所述第二导电层包括第一镂空部；其中，所述第一导电层通过所述T型结构和所述第一镂空部与所述第二导电层耦合连接，用于所述第一导电层与所述第二导电层之间的馈电。3.如权利要求2所述的天线单元，其特征在于，所述第一镂空部为工字型。4.如权利要求1～3任一所述的天线单元，其特征在于，所述辐射结构包括第二基板、辐射贴片和寄生贴片；其中，所述辐射贴片位于所述第二基板远离所述第一基板的一侧；位于所述辐射贴片与所述寄生贴片之间的第三基板，所述寄生贴片位于所述第三基板远离所述第二基板的一侧；所述辐射贴片与所述寄生贴片耦合连接，以向所述寄生贴片馈电。5.如权利要求4所述的天线单元，其特征在于，所述辐射贴片包括第二镂空部，所述辐射贴片通过所述第二镂空部与所述寄生贴片耦合连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：第五健健，罗超鸣，刘金利，谭冀蜀，
申请(专利权)人：中国星网网络应用有限公司，
类型：新型
国别省市：