CN112117537A - 一种天线***及其介质天线制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线***及其介质天线制备方法，该介质天线制备方法包括：制作与介质天线相同三维几何形状的内支架；在内支架的内表面/或外表面上形成导电层；按照导电层的外表面划分为若干部分；制作与导电层的每部分外表面对应的若干外壳，其中，若干外壳由介质材料制成；将导电层与若干外壳进行粘合，组成介质天线。上述方案，通过将由介质材料制成的外壳分成若干部分进行制作和粘合，能够有效解决介质天线外壳的缩水问题。

Description

一种天线***及其介质天线制备方法

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种天线***及其介质天线制备方法。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的电流，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换，因此是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程***，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能力辐射也需要天线。

目前，5G通信频带由传统的6GHz以下，提升到毫米波频带，约是30GHz～30GHz的频带范围。此时，天线设计也会变得多元化。目前在毫米波天线设计中，存在一种设计成为介质天线。这种介质天线的设计原理就是透过外加一个介质材料来聚焦天线场型来增加天线增益，具体请参阅图1，图1是现有技术中介质天线的结构示意图。

图1的介质天线设计的优点在于组装方便且易于制作，缺点在于介质材料在制作过程中会有严重的缩水问题，对天线的机构尺寸和天线增益有很大的影响。

发明内容

本申请至少提供一种天线***及其介质天线制备方法。

本申请第一方面提供了一种介质天线制备方法，所述介质天线制备方法包括：

制作与所述介质天线相同三维几何形状的内支架；

在所述内支架的内表面和/或外表面上形成导电层；

按照所述导电层的外表面划分为若干部分；

制作与所述导电层的每部分外表面对应的若干外壳，其中，若干所述外壳由介质材料制成；

将所述导电层与若干所述外壳进行粘合，组成所述介质天线。

在一些实施例中，所述将所述导电层与若干所述外壳进行粘合的步骤包括：

在所述导电层的外表面设置填充材料；

在所述填充材料背离所述导电层的一面粘合若干所述外壳；

其中，所述填充材料为吸波材料。

在一些实施例中，所述导电层为金属层；

所述在所述内支架的内表面/或外表面上形成导电层的步骤，包括：

将所述内支架的外表面打磨光滑；

通过电镀工艺或粘贴工艺在所述内支架的外表面上形成所述导电层。

在一些实施例中，所述将所述导电层与若干所述外壳进行粘合的步骤，包括：

将所述导电层每部分外表面对应的外壳按照所述导电层的形状进行粘合；

将所述导电层***粘合后的外壳，并进行固定。

在一些实施例中，所述将所述导电层与所述外壳进行粘合的步骤，包括：

将所述导电层每部分外表面对应的外壳分别按照对应位置贴附到所述导电层的外表面；

将贴附在所述导电层的外表面的若干外壳进行粘合固定。

在一些实施例中，所述内支架包括发射段和馈送段；

所述按照所述导电层的外表面划分为若干部分的步骤，包括：

沿所述馈送段到所述发射段的方向，将所述导电层的外表面划分为若干部分。

在一些实施例中，所述内支架包括发射段和馈送段；

所述按照所述导电层的外表面划分为若干部分的步骤，包括：

分别将所述导电层对应所述内支架的发射段以及馈送段的外表面平均划分为面积相等的若干部分。

在一些实施例中，将所述外壳的厚度设置为所述内支架发射的电磁信号波长的四分之一。

在一些实施例中，所述介质天线制备方法还包括：

基于所述内支架的介电常数以及空气构成的***空间的介电常数确定所述外壳材料的介电常数。

本申请第二方面提供了一种天线***，所述天线***包括信号处理器以及上述的介质天线。

上述方案中，制作与介质天线相同三维几何形状的内支架；在内支架的内表面/或外表面上形成导电层；按照导电层的外表面划分为若干部分；制作与导电层的每部分外表面对应的若干外壳，其中，若干外壳由介质材料制成；将导电层与若干外壳进行粘合，组成介质天线。上述方案，通过将由介质材料制成的外壳分成若干部分进行制作和粘合，能够有效解决介质天线外壳的缩水问题。

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，而非限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。

图1是现有技术中介质天线的结构示意图；

图2是本申请提供的介质天线制备方法一实施例的流程示意图；

图3是本申请提供的介质天线制备过程的框架示意图；

图4是本申请提供的天线***一实施例的框架示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素。

请参阅图2和图3，图2是本申请提供的介质天线制备方法一实施例的流程示意图，图3是本申请提供的介质天线制备过程的框架示意图。本申请提供了一种介质天线，其制备方法不同于现有的介质天线的制备方法，其通过如下步骤制得：

步骤S11：制作与介质天线相同三维几何形状的内支架。

其中，制作与介质天线A相同三维几何形状的内支架B。内支架B的三维几何形状可以为多面体或旋转体；内支架B为复合材料，该复合材料为不导电材料即可，例如可以是泡沫、高分子材料、预浸料、增强纤维、蜂窝材料中的一种或多种材料的混合物。

内支架B优选为一体成型的整体结构，可以提高结构稳定性。当内支架B采用预浸料时，可以通过如下步骤制成：在模具上层铺设预浸料，然后真空袋抽真空，最后烘箱热固成型。因此，不需要采用传统的螺钉固定方式，产品的机械性能更好。内支架B采用高分子材料时，可以通过注塑成型工艺成型。

内支架B优选为中空结构，其中填充泡沫或蜂窝材料。胚体可以为整体结构，采用一体成型工艺制程。采用这种中空的结构，能够大大降低立体天线的重量。

步骤S12：在内支架的内表面和/或外表面上形成导电层。

其中，在内支架B的内表面和/或外表面上形成导电层(图中未示出)。在此之前，可以将内支架B的外表面打磨光滑。若采用的复合材料的外表面本来就很光滑，则不需要这个步骤。

其中，导电层为金属层，例如铜箔、银箔等。采用电镀、溅射、贴膜、喷涂、粘接等方式将金属层附着于复合材料的外表面上，从而在该复合材料的外表面上形成了金属层。其中，电镀工艺和粘贴工艺是首选工艺。进一步地，导电层外还可以通过涂覆或粘接或者其他方式覆盖上一层上述的复合材料，对导电层进行保护。

步骤S13：按照导电层的外表面划分为若干部分。

步骤S14：制作与导电层的每部分外表面对应的若干外壳，其中，若干外壳由介质材料制成。

其中，按照导电层或内支架B的外表面将要制作的外壳C划分为若干个部分，并将每部分的外壳C独立制作，其中，外壳C由介质材料制成。

例如，如图3所示，将要制作的外壳C分割成八个部分的外壳。其中，根据信号的传输方向划分，内支架B可以划分为发射段和馈送段。外壳分割的具体方式如下：(1)沿内支架B沿馈送段到发射段的方向，将导电层的外表面划分为若干部分，如图3所示；(2)分别将导电层对应内支架B的发射段以及馈送段的外表面平均划分为面积相等的若干部分。

进一步地，当外壳C被分割成若干尺寸和形状均相等的部分时，可以采用同一模具对若干部分的外壳C进行制备，能够有效降低制备成本。

其中，外壳C具有避免反射的作用，外壳C的厚度可以设置为内支架B发射的电磁信号波长的四分之一。制作外壳C的介质材料的节点常数取决于内支架B的介电常数(或者内支架B的核心段与发射段的介电常数)，并且取决于介质天线A周围、在通常应用情况下由空气构成的***空间的节点常数。在理想情况下，该外壳C的介质材料的介电常数等于上述两个介电常数乘积的平方根。如此设计成的外壳C可以明显减小在介质天线A与***空间之间的过渡区域内的干扰分设，并且可以减少内支架B内部的与此相关的多重反射。

步骤S15：将导电层与若干外壳进行粘合，组成介质天线。

其中，如图3所示，将导电层、内支架B以及若干外壳进行组合，从而组成介质天线A。

具体的组合方式如下：(1)先将导电层每部分外表面对应的外壳C按照导电层的形状进行粘合，形成一全组件，然后将导电层以及内支架B***到全组件内，进行固定，形成介质天线A；(2)先将导电层每部分外表面对应的外壳C分别按照对应位置贴附到导电层的外表面，然后将分别贴附在导电层外表面的若干外壳进行粘合固定，形成介质天线A。

在本公开实施例中，通过制作与介质天线相同三维几何形状的内支架；在内支架的内表面/或外表面上形成导电层；按照导电层的外表面划分为若干部分；制作与导电层的每部分外表面对应的若干外壳，其中，若干外壳由介质材料制成；将导电层与若干外壳进行粘合，组成介质天线。上述方案，通过将由介质材料制成的外壳分成若干部分进行制作和粘合，能够有效解决介质天线外壳的缩水问题。

请继续参阅图4，图4是本申请提供的天线***一实施例的框架示意图。具体而言，本公开实施例的天线***20包括信号处理器21以及介质天线22，其中，介质天线22可以由上述介质天线制备方法制备而成。

在一些实施例中，本公开实施例提供的装置具有的功能或包含的模块可以用于执行上文方法实施例描述的方法，其具体实现可以参照上文方法实施例的描述，为了简洁，这里不再赘述。

上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种介质天线制备方法，其特征在于，所述介质天线制备方法包括：

制作与所述介质天线相同三维几何形状的内支架；

在所述内支架的内表面和/或外表面上形成导电层；

按照所述导电层的外表面划分为若干部分；

制作与所述导电层的每部分外表面对应的若干外壳，其中，若干所述外壳由介质材料制成；

将所述导电层与若干所述外壳进行粘合，组成所述介质天线。

2.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

所述将所述导电层与若干所述外壳进行粘合的步骤包括：

在所述导电层的外表面设置填充材料；

在所述填充材料背离所述导电层的一面粘合若干所述外壳；

其中，所述填充材料为吸波材料。

3.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，所述导电层为金属层；

所述在所述内支架的内表面/或外表面上形成导电层的步骤，包括：

将所述内支架的外表面打磨光滑；

通过电镀工艺或粘贴工艺在所述内支架的外表面上形成所述导电层。

4.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

所述将所述导电层与若干所述外壳进行粘合的步骤，包括：

将所述导电层每部分外表面对应的外壳按照所述导电层的形状进行粘合；

将所述导电层***粘合后的外壳，并进行固定。

5.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

所述将所述导电层与所述外壳进行粘合的步骤，包括：

将所述导电层每部分外表面对应的外壳分别按照对应位置贴附到所述导电层的外表面；

将贴附在所述导电层的外表面的若干外壳进行粘合固定。

6.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

所述内支架包括发射段和馈送段；

所述按照所述导电层的外表面划分为若干部分的步骤，包括：

沿所述馈送段到所述发射段的方向，将所述导电层的外表面划分为若干部分。

7.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

所述内支架包括发射段和馈送段；

所述按照所述导电层的外表面划分为若干部分的步骤，包括：

分别将所述导电层对应所述内支架的发射段以及馈送段的外表面平均划分为面积相等的若干部分。

8.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

将所述外壳的厚度设置为所述内支架发射的电磁信号波长的四分之一。

9.根据权利要求1所述的介质天线制备方法，其特征在于，

所述介质天线制备方法还包括：

基于所述内支架的介电常数以及空气构成的***空间的介电常数确定所述外壳材料的介电常数。

10.一种天线***，其特征在于，所述天线***包括信号处理器以及权利要求1～9任一项所述的介质天线。

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