低剖面宽带毫米波介质谐振器天线及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低剖面宽带毫米波介质谐振器天线及电子设备，包括介质谐振器和介质基板，所述介质谐振器设置于所述介质基板上；所述介质谐振器上设有缝隙，所述缝隙包括至少一条的第一缝隙和至少一条的第二缝隙；所述介质谐振器呈长方体形；所述第一缝隙与所述介质谐振器的长度方向平行，且所述第一缝隙的长度与所述介质谐振器的长度相同；所述第二缝隙与所述介质谐振器的宽度方向平行，且所述第二缝隙的长度与所述介质谐振器的宽度相同。本实用新型专利技术通过在介质谐振器上开缝，可激发出新的辐射模式，从而增加带宽。从而增加带宽。从而增加带宽。

【技术实现步骤摘要】
低剖面宽带毫米波介质谐振器天线及电子设备


[0001]本技术涉及无线通信
，尤其涉及一种低剖面宽带毫米波介质谐振器天线及电子设备。

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]根据3GPP TS38.101
‑
2 5G终端射频技术规范和TR38.817终端射频技术报告可知，5Gmm Wave频段有n257(26.5
‑
29.5GHz)、n258(24.25
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27.25GHz)、n260(37
‑
40GHz)、n261(27.5
‑
28.35GHz)以及新增的n259(39.5
‑
43GHz)。
[0004]基于PCB的常规毫米波宽带天线，无论天线形式是Patch(贴片)，Dipole(偶极子)，slot(缝隙)等，因为带宽要求覆盖n257、n258和n260，所以会使PCB厚度增加，此时层数变多，又因为在毫米频段，多层PCB对孔、线宽和线距的精度要求高，加工难度大。<br/>[0005]由于手机中预留给5G天线的空间小，可选位置不多，所以要设计小型化的天线模组。而介质谐振器的尺寸和DK1/2(即介电常数的二次方根)成反比，因此，采用高介电常数的介质谐振器，尺寸可大大缩小。但是，天线尺寸是由固定的模式来决定的，随意更改尺寸的话，带宽会下降。
[0006]因此，如何在不降低带宽的情况下减小天线尺寸成为有待解决的问题。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是：提供一种低剖面宽带毫米波介质谐振器天线及电子设备，可增加带宽，减小尺寸。
[0008]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种低剖面宽带毫米波介质谐振器天线，包括介质谐振器和介质基板，所述介质谐振器设置于所述介质基板上；所述介质谐振器上设有缝隙，所述缝隙包括至少一条的第一缝隙和至少一条的第二缝隙；所述介质谐振器呈长方体形；所述第一缝隙与所述介质谐振器的长度方向平行，且所述第一缝隙的长度与所述介质谐振器的长度相同；所述第二缝隙与所述介质谐振器的宽度方向平行，且所述第二缝隙的长度与所述介质谐振器的宽度相同。
[0009]进一步地，所述介质基板包括依次层叠的第一介质层、接地层和第二介质层，所述介质谐振器设置于所述第一介质层上；所述接地层上设有馈电缝隙，所述介质谐振器在所述接地层上的投影覆盖所述馈电缝隙。
[0010]进一步地，还包括微带线，所述微带线设置于所述第二介质层远离所述接地层的一面上，所述微带线与所述馈电缝隙耦合。
[0011]进一步地，所述介质谐振器的长度方向与馈电线的长度方向一致。
[0012]进一步地，所述第一介质层中设有多个金属化孔，所述多个金属化孔围绕所述介质谐振器。
[0013]进一步地，还包括与所述介质谐振器相适配的网格边框，所述网格边框设置于所述介质基板上，所述介质谐振器设置于所述网格边框中。
[0014]进一步地，所述网格框的材质为ABS塑料，介电常数为2
‑
4。
[0015]进一步地，所述介质谐振器的尺寸为3.5mm
×
1.7mm
×
0.4mm，所述第一缝隙和第二缝隙的宽度为0.1mm。
[0016]进一步地，所述介质谐振器的介电常数为90。
[0017]本技术还提出一种电子设备，包括如上所述的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线。
[0018]本技术的有益效果在于：通过采用介质谐振器，可减小天线尺寸，且可降低加工难度，降低成本；通过在介质谐振器上开缝，可激发出新的辐射模式，从而增加带宽。
附图说明
[0019]图1为本技术实施例一的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线的结构示意图(隐藏网格框后)；
[0020]图2为介质谐振器的开缝示意图；
[0021]图3为本技术实施例一的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线的左视示意图(隐藏网格框后)；
[0022]图4为本技术实施例一的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线的俯视示意图(隐藏网格框后)；
[0023]图5为本技术实施例一的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线的结构示意图；
[0024]图6为介质谐振器开缝前后的S参数示意图；
[0025]图7为TE
111
模在天线ZOY面的电场分布图；
[0026]图8为TE
211
模在天线ZOY面的电场分布图；
[0027]图9为天线缩减尺寸前后的S参数示意图。
[0028]标号说明：
[0029]1、介质基板；2、介质谐振器；3、微带线；4、网格边框；
[0030]11、第一介质层；12、接地层；13、第二介质层；
[0031]111、金属化孔；121、馈电缝隙；
[0032]21、第一缝隙；22、第二缝隙。
具体实施方式
[0033]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。
[0034]请参阅图1，一种低剖面宽带毫米波介质谐振器天线，包括介质谐振器和介质基板，所述介质谐振器设置于所述介质基板上；所述介质谐振器上设有缝隙，所述缝隙包括至少一条的第一缝隙和至少一条的第二缝隙；所述介质谐振器呈长方体形；所述第一缝隙与
所述介质谐振器的长度方向平行，且所述第一缝隙的长度与所述介质谐振器的长度相同；所述第二缝隙与所述介质谐振器的宽度方向平行，且所述第二缝隙的长度与所述介质谐振器的宽度相同。
[0035]从上述描述可知，本技术的有益效果在于：可增加带宽，减小尺寸。
[0036]进一步地，所述介质基板包括依次层叠的第一介质层、接地层和第二介质层，所述介质谐振器设置于所述第一介质层上；所述接地层上设有馈电缝隙，所述介质谐振器在所述接地层上的投影覆盖所述馈电缝隙。
[0037]进一步地，还包括微带线，所述微带线设置于所述第二介质层远离所述接地层的一面上，所述微带线与所述馈电缝隙耦合。
[0038]由上述描述可知，采用缝隙耦合馈电的方式进行馈电。
[0039]进一步地，所述介质谐振器的长度方向与馈电线的长度方向一致。
[0040]由上述描述可知，通过将介质谐振器的长度方向设置为与馈电线长度方向一致，使得宽度方向为非辐射方向，通过减少非辐射方向的尺寸，从而减小天线整体尺寸。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低剖面宽带毫米波介质谐振器天线，其特征在于，包括介质谐振器和介质基板，所述介质谐振器设置于所述介质基板上；所述介质谐振器上设有缝隙，所述缝隙包括至少一条的第一缝隙和至少一条的第二缝隙；所述介质谐振器呈长方体形；所述第一缝隙与所述介质谐振器的长度方向平行，且所述第一缝隙的长度与所述介质谐振器的长度相同；所述第二缝隙与所述介质谐振器的宽度方向平行，且所述第二缝隙的长度与所述介质谐振器的宽度相同。2.根据权利要求1所述的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线，其特征在于，所述介质基板包括依次层叠的第一介质层、接地层和第二介质层，所述介质谐振器设置于所述第一介质层上；所述接地层上设有馈电缝隙，所述介质谐振器在所述接地层上的投影覆盖所述馈电缝隙。3.根据权利要求2所述的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线，其特征在于，还包括微带线，所述微带线设置于所述第二介质层远离所述接地层的一面上，所述微带线与所述馈电缝隙耦合。4.根据权利要求3所述的低剖面宽带毫米波介质谐振器天线，其特征在于，所述介质谐振器的长度方向与馈电线的长度方向一致...

【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：