SIW天线、阵列天线及终端制造技术

本申请公开一种SIW天线、阵列天线及终端。SIW天线包括介质基板、金属辐射层、金属地层以及导电件，金属辐射层和金属地层分别固定于介质基板两侧，导电件嵌设于介质基板内且分别与金属辐射层和金属地层连接，导电件环绕设置于介质基板的周部，且与金属辐射层和金属地层共同围设出天线的SIW腔体。金属辐射层设有辐射缝隙，辐射缝隙位于导电件内侧，并将SIW腔体划分为多个谐振腔，多个谐振腔中至少存在一个谐振腔与其他谐振腔的谐振频率不同，以使SIW天线可以工作于多个频段，从而减少SIW天线的数量，以降低SIW天线在终端中的排布难度。以降低SIW天线在终端中的排布难度。以降低SIW天线在终端中的排布难度。

【技术实现步骤摘要】
SIW天线、阵列天线及终端


[0001]本申请涉及通信设备领域，尤其涉及一种SIW天线、阵列天线及终端。

技术介绍

[0002]基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)天线具有低插损、高Q值、高功率容量和易于集成等优点，广泛应用于现有终端产品中。但是现有SIW天线通常工作于单一频段，因此，终端产品为支撑多频段通信，通常需要设置多个SIW天线，多个SIW天线在小型化的终端产品中排布难度高。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供了一种SIW天线、阵列天线及终端。本申请提供的SIW天线可以工作于多个频段，从而减少SIW天线的数量，以降低SIW天线在终端中的排布难度。
[0004]第一方面，本申请提供一种SIW天线，SIW天线包括介质基板、金属辐射层、金属地层以及导电件，金属辐射层和金属地层分别固定于介质基板两侧，导电件嵌设于介质基板且分别与金属辐射层和金属地层连接，导电件环绕设置于介质基板的周部，且与金属辐射层和金属地层共同围设出SIW天线的SIW腔体；金属辐射层设有辐射缝隙，辐射缝隙位于导电件的内侧，并将SIW腔体划分为多个谐振腔，多个谐振腔中至少存在一个谐振腔与其他谐振腔的谐振频率不同，以使SIW天线可以工作于多个频段，以降低SIW天线在终端中的排布难度，并能使SIW天线适应多样的应用环境，提升SIW天线和终端的通信性能。
[0005]一些实现方式中，辐射缝隙的数量为多个。
[0006]在本实现方式中，多个辐射缝隙可以将SIW腔体划分为多个谐振腔。不同谐振腔可以具有不同的谐振频率，不同的谐振频率可以属于不同频段，以使SIW天线能够具有多个工作频段；此外，多个谐振腔中的部分谐振腔的谐振频率可以在同一工作频段内，以增大工作频段的带宽。
[0007]一些实现方式中，多个辐射缝隙包括第一辐射缝隙、第二辐射缝隙和第三辐射缝隙，第一辐射缝隙偏离金属辐射层的中部设置，第二辐射缝隙和第三辐射缝隙分别位于第一辐射缝隙两侧，且均与第一辐射缝隙相交；
[0008]第一辐射缝隙、第二辐射缝隙和第三辐射缝隙将SIW腔体划分为第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔及第四谐振腔；第一谐振腔及第二谐振腔均位于第一辐射缝隙的同侧、且分别位于第二辐射缝隙的两侧，第三谐振腔及第四谐振腔均位于第一辐射缝隙的同侧、且分别位于第三辐射缝隙的两侧；SIW天线还包括金属件，金属件位于第四谐振腔内侧，金属件连接金属辐射层和金属地层，并将第四谐振腔划分为第五谐振腔和第六谐振腔；
[0009]第二谐振腔的体积均大于第一谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔和第六谐振腔的体积；SIW天线能够工作于第一频段和第二频段，第一频段内的频率小于第二频段内的频率，第二谐振腔能够工作于第一频段和第二频段，第一谐振腔、第五谐振腔和第六谐振腔均工作于第二频段。
[0010]在本实现方式中，多个辐射缝隙将SIW腔体划分多个谐振腔，以增加腔体数量，从而在不增加腔体体积的情况下增加了谐振峰数量，并拓宽了带宽，提升SIW天线的辐射效率。
[0011]一些实现方式中，多个辐射缝隙还包括第四辐射缝隙，第四辐射缝隙位于第二谐振腔内侧、且与第一辐射缝隙和第二辐射缝隙相交，第四辐射缝隙将第二谐振腔划分为第七谐振腔和第八谐振腔。
[0012]在本实现方式中，第四辐射缝隙将第二谐振腔划分为第七谐振腔和第八谐振腔，增加腔体数量，从而在不增加腔体体积的情况下增加了谐振峰数量，并拓宽了带宽，提升SIW天线的辐射效率。
[0013]一些实现方式中，第四辐射缝隙与第二辐射缝隙之间存在第一夹角，第四辐射缝隙与第一辐射缝隙之间存在第二夹角，且第一夹角等于第二夹角，第七谐振腔和第八谐振腔能够工作于第一频段和第二频段。
[0014]在本实现方式中，第四辐射缝隙将第四谐振腔划分为体积相等的第七谐振腔和第八谐振腔、且第七谐振腔与第八谐振腔相对第四辐射缝隙对称设置。
[0015]一些实现方式中，多个辐射缝隙还包括调节缝隙，调节缝隙位于第一辐射缝隙和第二辐射缝隙之间、且与第四辐射缝隙相交设置。
[0016]在本实现方式中，可以通过设计调节缝隙与第四辐射缝隙的相对位置，从而对第七谐振腔和/或第八谐振腔的谐振频率进形微小调整，以获得所需的谐振频率。
[0017]一些实现方式中，第一频段为2.4G频段，第二频段为5G频段。
[0018]在本实现方式中，2.4G频段和5G频段均用于短距离无线通信技术，2.4G频宽窄，频率低，穿墙能力强，通讯范围大；5G频宽较宽，频率高，传输速度快。SIW天线可以根据工作环境选择合适的频段，以适应多样的应用环境，提升终端的通信性能
[0019]一些实现方式中，SIW天线包括馈电件，馈电件固定于介质基板、且与金属接地层位于介质基板的同侧，馈电件与金属接地层连接，馈电件位于第一辐射缝隙的延长线上，以提升SIW天线的辐射性能。
[0020]一些实现方式中，SIW天线还包括金属件，金属件连接金属辐射层和金属地层，金属件位于谐振腔内侧，并将金属件所在的谐振腔进一步划分为多个子谐振腔，多个子谐振腔的谐振频率大于金属件所在的谐振腔的谐振频率，以使SIW天线能够具有更多工作频段。
[0021]一些实现方式中，导电件包括多个间隔设置的导电柱。
[0022]在本实现方式中，导电柱可以通过过孔工艺形成于介质基板。导电柱的间距可以小于6mm，避免电磁波从导电柱之间泄露，以增强导电件对电磁波的隔离效果。
[0023]一些实现方式中，介质基板的介电常数在2至2.5的范围内，介质基板的损耗角正切值小于千分之一。
[0024]在本实现方式中，介质基板的介电常数可以在2至2.5的范围内，使得SIW天线在第三方向上的尺寸可以在0.5mm至1mm的范围内，也即SIW天线为低剖面天线。此外，介质基板的损耗角正切值小于千分之一，使得介质基板造成的损耗小，以提升SIW天线的辐射效率。
[0025]一些实现方式中，SIW天线的工高在0.5mm至1mm的范围内。
[0026]在本实现方式中，SIW天线的工高小，也即SIW天线的剖面低，有利于SIW天线能够布局在机体的整机内腔，从而扩大SIW天线的布局区域；还可以减小SIW天线的占据空间，从
而减小机体的厚度，有利于终端的小型化和轻薄化。
[0027]第二方面，本申请提供一种阵列天线，包括多个上述SIW天线，多个SIW天线间隔设置，相邻的两个SIW天线之间存在间距，间距小于1mm。
[0028]在本实现方式中，由于SIW天线的SIW腔体结构能够将电磁波封闭在SIW腔体内，使得SIW天线受周围设备的影响小，且与同频天线之间的隔离性更好。因此，天线阵列的SIW天线之间可以接触，也可以存在微小缝隙，从而使得由SIW天线组成的天线阵列隔离度高且占据空间小，以满足辐射性能要求和小型化需求。在其他一些实施例中，SIW天线之间的间距也可以等于1mm，也可以大于1mm，本申请对此不作限定。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种SIW天线，其特征在于，所述SIW天线包括介质基板、金属辐射层、金属地层以及导电件，所述金属辐射层和所述金属地层分别固定于所述介质基板两侧，所述导电件嵌设于所述介质基板且分别与所述金属辐射层和所述金属地层连接，所述导电件环绕设置于所述介质基板的周部，且与所述金属辐射层和所述金属地层共同围设出所述SIW天线的SIW腔体；所述金属辐射层设有辐射缝隙，所述辐射缝隙位于所述导电件的内侧，并将所述SIW腔体划分为多个谐振腔，多个所述谐振腔中至少存在一个所述谐振腔与其他所述谐振腔的谐振频率不同。2.如权利要求1所述的SIW天线，其特征在于，所述辐射缝隙的数量为多个。3.如权利要求2所述的SIW天线，其特征在于，多个所述辐射缝隙包括第一辐射缝隙、第二辐射缝隙和第三辐射缝隙，所述第一辐射缝隙偏离所述金属辐射层的中部设置，所述第二辐射缝隙和所述第三辐射缝隙分别位于所述第一辐射缝隙两侧，且均与所述第一辐射缝隙相交；所述第一辐射缝隙、所述第二辐射缝隙和所述第三辐射缝隙将所述SIW腔体划分为第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔及第四谐振腔；所述第一谐振腔及所述第二谐振腔均位于所述第一辐射缝隙的同侧、且分别位于所述第二辐射缝隙的两侧，所述第三谐振腔及所述第四谐振腔均位于所述第一辐射缝隙的同侧、且分别位于所述第三辐射缝隙的两侧；所述SIW天线还包括金属件，所述金属件位于所述第四谐振腔内侧，所述金属件连接所述金属辐射层和所述金属地层，并将所述第四谐振腔划分为第五谐振腔和第六谐振腔；所述第二谐振腔的体积均大于所述第一谐振腔、所述第三谐振腔、所述第五谐振腔和所述第六谐振腔的体积；所述SIW天线能够工作于第一频段和第二频段，所述第一频段内的频率小于所述第二频段内的频率，所述第二谐振腔能够工作于所述第一频段和所述第二频段，第一谐振腔、所述第五谐振腔和所述第六谐振腔均工作于所述第二频段。4.如权利要求3所述的SIW天线，其特征在于，多个所述辐射缝隙还包括第四辐射缝隙，所述第四辐射缝隙位于所述第二谐振腔内侧、且与所述第一辐射缝隙和所述第二辐射缝隙相交，所述第四辐射缝隙将所述第二谐振腔划分为第七谐振腔和第八谐振腔。5.如权利要求4所述的SIW天线，其特征在于，所述第四辐射缝隙与所述第二辐射缝隙之间存在第一夹角，所述第四辐射缝隙与所述第一辐射缝隙之间存在第二夹角，且所述第一夹角等于所述第二夹角，所述第七谐振腔和所述第八谐振腔能够工作于所述第一频段和所述第二频段...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱卫仁，武向明，陈文俊，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：新型
国别省市：