CN215266674U - 低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备，包括介质谐振器和基板，所述介质谐振器设置于所述基板上；所述介质谐振器包括两个以上的天线单元，所述介质谐振器上设有多个通孔，所述多个通孔分别位于相邻两个天线单元的连接处。本实用新型可降低天线模组的剖面，减少天线模组的尺寸。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备。
背景技术
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。但未来的手机中预留给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。
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(24.25-27.25GHz)、n260(37-40GHz)、n261(27.5-28.35GHz)以及新增的n259(39.5-43GHz)。
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。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备，具有剖面低等优点。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组，包括介质谐振器和基板，所述介质谐振器设置于所述基板上；所述介质谐振器包括两个以上的天线单元，所述介质谐振器上设有多个通孔，所述多个通孔分别位于相邻两个天线单元的连接处。
进一步地，所述介质谐振器包括四个天线单元，所述四个天线单元呈2×2的阵列分布；所述多个通孔分别围绕所述四个天线单元。
进一步地，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述第一面上设有天线地层，所述介质谐振器设置于所述天线地层上。
进一步地，还包括射频芯片以及与所述两个以上的天线单元一一对应的微带馈线，所述射频芯片和微带馈线设置于所述基板的第二面上，所述天线地层上设有与所述两个以上的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述微带馈线的一端与所述射频芯片连接，所述微带馈线的另一端与对应同一天线单元的馈电缝隙耦合。
进一步地，还包括数字芯片和模拟芯片，所述数字芯片和模拟芯片分别与所述射频芯片连接。
进一步地，还包括边框，所述介质谐振器和基板设置于所述边框中。
进一步地，所述边框的介电常数为2-3.7。
进一步地，所述边框的介电常数为2.5。
进一步地，所述介质谐振器的介电常数为21。
本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组。
本实用新型的有益效果在于：通过将介质谐振器划分为多个天线单元，相当于将多个天线单元的介质谐振器一体化设置，使得安装时只需安装一次即可实现多单元的安装，方便量产；通过在天线单元之间打孔，可降低天线单元间的耦合。本实用新型可覆盖5G中的n257频段，且具有剖面低等优点。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的低剖面毫米波介质谐振器天线模组的结构示意图；
图2为本实用新型实施例一的低剖面毫米波介质谐振器天线模组的正面示意图；
图3为本实用新型实施例一的低剖面毫米波介质谐振器天线模组的侧面示意图(去除边框和BGA焊球后)；
图4为本实用新型实施例一的低剖面毫米波介质谐振器天线模组的背面示意图；
图5为本实用新型实施例一的低剖面毫米波介质谐振器天线模组与手机主板结合的示意图；
图6为本实用新型实施例一的低剖面毫米波介质谐振器天线模组的S参数图。
标号说明：
1、介质谐振器；2、基板；3、通孔；4、天线地层；5、射频芯片；6、馈电缝隙；7、微带馈线；8、BGA焊球；9、数字芯片；10、模拟芯片；11、边框；100、天线模组；200、手机主板。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、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。
请参阅图1，一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组，包括介质谐振器和基板，所述介质谐振器设置于所述基板上；所述介质谐振器包括两个以上的天线单元，所述介质谐振器上设有多个通孔，所述多个通孔分别位于相邻两个天线单元的连接处。
从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：可覆盖5G中的n257频段，且具有剖面低等优点。
进一步地，所述介质谐振器包括四个天线单元，所述四个天线单元呈2×2的阵列分布；所述多个通孔分别围绕所述四个天线单元。
由上述描述可知，通过在天线单元的周围打孔，可降低耦合。
进一步地，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述第一面上设有天线地层，所述介质谐振器设置于所述天线地层上。
进一步地，还包括射频芯片以及与所述两个以上的天线单元一一对应的微带馈线，所述射频芯片和微带馈线设置于所述基板的第二面上，所述天线地层上设有与所述两个以上的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述微带馈线的一端与所述射频芯片连接，所述微带馈线的另一端与对应同一天线单元的馈电缝隙耦合。
由上述描述可知，通过采用缝隙耦合馈电的馈电方式，可降低加工难度。
进一步地，还包括数字芯片和模拟芯片，所述数字芯片和模拟芯片分别与所述射频芯片连接。
由上述描述可知，数字芯片用于控制射频芯片的移相器和放大器达到天线电扫描功能。模拟芯片通常为电源芯片，一般用于提供所有电路电源。
进一步地，还包括边框，所述介质谐振器和基板设置于所述边框中。
由上述描述可知，边框可固定介质谐振器和基板。
进一步地，所述边框的介电常数为2-3.7。
进一步地，所述边框的介电常数为2.5。
进一步地，所述介质谐振器的介电常数为21。
本实用新型还提出一种电子设备，包括如上所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组。
实施例一
请参照图1-6，本实用新型的实施例一为：一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组，可用于5G毫米波终端或小基站。
如图1所示，包括介质谐振器1和基板，介质谐振器1设置在基板上；所述介质谐振器1包括两个以上的天线单元，相邻两个天线单元的连接处设有通孔3，即所述介质谐振器1上设有多个通孔3，所述多个通孔3分别位于相邻两个天线单元的连接处。
如图2所示，本实施例以包括四个天线单元为例进行说明，所述介质谐振器1的形状为长方体形，且底面面积与基板的第一面和第二面的面积相同。四个天线单元呈2×2的阵列分布，即将介质谐振器1均分为2×2的四个区域，每个区域分别作为一个天线单元，也即将一个大的介质谐振器划分为四个小的介质谐振器，分别作为四个天线单元。所述多个通孔3分别围绕所述四个天线单元。其中，通孔的数量取决于工艺和天线结构应力。图2中，一个天线单元的周围设有8个通孔。通过在天线单元的周围打孔，可降低耦合。
优选地，所述介质谐振器为陶瓷介质谐振器，介电常数为21。由陶瓷体构成的介质谐振器天线，加工精度高，在毫米波频段体积小，成本更低，相比PCB有极大的优势。
如图3所示，所述基板2包括相对的第一面和第二面，所述第一面上设有天线地层4，所述介质谐振器1设置于所述天线地层4上。进一步地，还包括射频芯片5，所述射频芯片5设置于所述基板2的第二面上。
结合图2-3所示，所述天线地层4上设有与所述四个天线单元一一对应的馈电缝隙6，即各天线单元分别覆盖与其对应的馈电缝隙。本实施例中的馈电缝隙的形状为矩形，在其他实施例中也可为其他形状。
结合图3-4所示，还包括与所述四个天线单元一一对应的微带馈线7，所述微带馈线7设置于所述基板2的第二面上，所述微带馈线7的一端与所述射频芯片5连接，所述微带馈线7的另一端与对应同一天线单元的馈电缝隙6耦合。
进一步地，还包括数字芯片和模拟芯片，所述数字芯片和模拟芯片分别与所述射频芯片连接。数字芯片和模拟芯片可不直接设置在所述基板上。如图4所示，本实施例中，所述基板2的第二面上还设有BGA焊球8，BGA焊球8通过连接线连接射频芯片5。射频芯片可通过BGA焊球连接数字芯片、模拟芯片和***低频电路。当该天线模组集成至电子设备中，例如集成至手机中时，如图5所示，该天线模组100通过BGA焊球8与手机主板200上的传输线连接，数字芯片9和模拟芯片10也通过BGA焊球与手机主板200上的传输线连接，从而实现天线模组100中的射频芯片与数字芯片9和模拟芯片10的连接。
其中，射频芯片用于为天线提供信号；射频芯片中包含的移相器和放大器等原件，移相器用于为天线单元间提供相位差以实现波束扫描的能力，放大器用于补偿移相器的损耗。数字芯片用于控制射频芯片的移相器和放大器达到天线电扫描功能。模拟芯片通常为电源芯片，一般用于提供所有电路电源。
进一步地，如图1、2、4所示，还包括边框11，所述介质谐振器1和基板2设置于所述边框11中。边框可固定介质谐振器和基板。优选地，边框的材质为ABS塑料。所述边框的介电常数为2-3.7，本实施例中，边框的介电常数为2.5。
图6为本实施例的天线模组的S参数示意图，从图中可以看出，该天线模组可以覆盖n257(26.5-29.5GHz)频段。
本实施例中的基板可仅由两层PCB板构成，易于加工生产，降低了成本；本实施例的天线模组可覆盖5G的n257频段，且剖面低，减小了天线模组的尺寸。
综上所述，本实用新型提供的一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备，通过将介质谐振器划分为多个天线单元，相当于将多个天线单元的介质谐振器一体化设置，使得安装时只需安装一次即可实现多单元的安装，方便量产；通过在天线单元之间打孔，可降低天线单元间的耦合；基板可仅由两层PCB板构成，易于加工生产，降低了成本。本实用新型可覆盖5G中的n257频段，且剖面低，减小了天线模组的尺寸。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，包括介质谐振器和基板，所述介质谐振器设置于所述基板上；所述介质谐振器包括两个以上的天线单元，所述介质谐振器上设有多个通孔，所述多个通孔分别位于相邻两个天线单元的连接处。
2.根据权利要求1所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述介质谐振器包括四个天线单元，所述四个天线单元呈2×2的阵列分布；所述多个通孔分别围绕所述四个天线单元。
3.根据权利要求1所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述基板包括相对的第一面和第二面，所述第一面上设有天线地层，所述介质谐振器设置于所述天线地层上。
4.根据权利要求3所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，还包括射频芯片以及与所述两个以上的天线单元一一对应的微带馈线，所述射频芯片和微带馈线设置于所述基板的第二面上，所述天线地层上设有与所述两个以上的天线单元一一对应的馈电缝隙；所述微带馈线的一端与所述射频芯片连接，所述微带馈线的另一端与对应同一天线单元的馈电缝隙耦合。
5.根据权利要求4所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，还包括数字芯片和模拟芯片，所述数字芯片和模拟芯片分别与所述射频芯片连接。
6.根据权利要求1所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，还包括边框，所述介质谐振器和基板设置于所述边框中。
7.根据权利要求6所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述边框的介电常数为2-3.7。
8.根据权利要求6所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述边框的介电常数为2.5。
9.根据权利要求1-8任一项所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组，其特征在于，所述介质谐振器的介电常数为21。
10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的低剖面毫米波介质谐振器天线模组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120962882.5U CN215266674U (zh) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | 低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202120962882.5U CN215266674U (zh) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | 低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备 |
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| CN215266674U true CN215266674U (zh) | 2021-12-21 |
Family
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| CN202120962882.5U Active CN215266674U (zh) | 2021-05-07 | 2021-05-07 | 低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN215266674U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113270720A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-17 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备 |
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2021
- 2021-05-07 CN CN202120962882.5U patent/CN215266674U/zh active Active
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| CN113270720A (zh) * | 2021-05-07 | 2021-08-17 | 深圳市信维通信股份有限公司 | 低剖面毫米波介质谐振器天线模组及电子设备 |
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