CN105379007A - 具有气隙层或腔的毫米波天线结构 - Google Patents

具有气隙层或腔的毫米波天线结构 Download PDF

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布赖斯·霍日内
伊兰·格尔森
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Abstract

文本一般描述了毫米波天线结构的实施例。天线结构可以包括：辐射元件层，包括图案化导电材料；接地层，包括电介质基板上布置的导电材料；以及馈送线层，包括电介质基板上布置的导电材料。在一些实施例中，天线结构可以包括气隙层，该气隙层被布置在辐射元件层和接地层之间。气隙层可以包括间隔元件，以将辐射元件层和接地层分离预定距离。在一些其它实施例中，辐射元件层被布置在辐射元件电介质基板上，辐射元件电介质基板可以包括辐射元件层和接地层之间的一个或多个腔。

Description

具有气隙层或腔的毫米波天线结构
技术领域
实施例涉及天线和天线结构。一些实施例涉及用于毫米波通信的天线和天线结构。一些实施例涉及使用天线和天线结构用于无线信号的通信的无线通信设备(例如，移动设备和插接站)。一些实施例涉及根据无线吉比特联盟(WiGig)(例如，IEEE802.11ad)协议进行操作的设备。
背景技术
天线尺寸和天线性能是关于无线通信(尤其是毫米波波长的无线通信)的越来越有挑战性的问题中的一些。高速无线数据通信协议(例如WiGig协议)利用非常宽的带宽(例如，高达8GHz)。这对已经在设法满足其它要求(例如，紧凑形状因子、高方向性、自适应波束控制、低成本等)的天线设计者提出了挑战。这些要求中的一些要求使得对于天线来说实现宽阻抗带宽(即，插入损耗带宽)是困难的。对于任意形状的薄电介质基板(h＜＜波长)上印刷的平板天线来说，带宽可能直接与基板的厚度(h)成正比并且与电介质常数(εr)成反比。然而，较厚的基板可能引起总天线体积的增加并且还可能意味着更复杂和昂贵的制造。这使得实现宽阻抗带宽而同时满足其它天线性能、尺寸和制造目标成为重要的挑战。
因此存在对可以实现宽阻抗带宽而满足其它性能、尺寸和制造目标的天线和天线结构的一般需求。还存在对可以实现宽阻抗带宽并且可以适用于根据WiGig协议的通信的毫米波天线结构的一般需求。还存在对可以用毫米波频率处改进的性能进行通信的无线通信设备的一般需求。
附图说明
图1示出了根据一些实施例的天线结构的层的示例层叠；
图2A-图2E示出了根据一些实施例的图1的天线结构的一些层的侧视图；
图3示出了根据一些实施例的图1的天线结构的一些层的侧视图，其中辐射元件层被印刷在非导电底盘上；
图4A示出了根据一些实施例的包括单腔的天线结构的一些层的侧视图；
图4B示出了根据一些实施例的图4A的天线结构的腔的顶/底视图；
图5A示出了根据一些实施例的包括多个腔的天线结构的一些层的侧视图；
图5B示出了根据一些实施例的图5A的天线结构的腔的顶/底视图；
图6示出了根据一些实施例的具有通孔的辐射元件电介质基板的三个视图；
图7A示出了根据一些实施例的辐射元件层的图案化导电材料；以及
图7B示出了根据一些实施例的接地层的导电材料。
具体实施方式
下面的描述和附图充分地说明了具体的实施例以使得本领域技术人员能够实施它们。其它实施例可以包含结构、逻辑、电气、处理和其它方面的改变。一些实施例的部分和特征可以被包括在其它实施例的部分和特征中或可以被其它实施例的部分和特征替代。权利要求中提出的实施例涵盖那些权利要求的所有可获得的等同形式。
图1示出了根据一些实施例的天线结构100的层的示例层叠。天线结构100可以包括辐射元件层102(包括图案化导电材料)、接地层106(包括电介质基板108上布置的导电材料)、以及馈送线层110(包括电介质基板112上布置的导电材料)。天线结构100还可以包括气隙层104，其被布置在辐射元件层102和接地层106之间。在这些实施例中，气隙层104可以包括多个间隔元件，以将辐射元件层102和接地层106分离预定距离，从而提供间隙。在下面更详细描述的一些实施例中，气隙层104可包括一个或多个腔。如所示出的，馈送线层110可以被布置为与气隙层104相对地邻接接地层106。
使用气隙层104来分离辐射元件层102和接地层106可以帮助增加天线结构100的阻抗带宽。使用气隙层104还可以帮助最小化介电常数(εr*ε0)，这帮助最小化天线结构100的厚度(即，在z方向)。在一些示例实施例中，可以实现某些毫米波频率(例如，57.4GHz到65.7GHz)处的高达8GHz的阻抗带宽，但是实施例的范围不限于此。
虽然气隙层104被称为“气隙”层，但是实施例的范围不限于此。在一些实施例中，间隙可以用任意物质(气体、液体或固体)被填充，以帮助降低或最小化介电常数并且增加天线结构100的阻抗带宽。在这些实施例中，电介质常数为1或接近1是可取的。可适用于在间隙中使用的物质可以包括空气和其它气体，包括惰性气体以及非导电的低介电常数材料。在一些实施例中，可以在间隙中提供真空。
在一些实施例中，辐射元件层102和接地层106之间的间隔范围可以从小至200um(微米)到多达600um或更大变化，这取决于操作频率。在一些实施例中，辐射元件层102和接地层106之间的间隔可以小于毫米波操作频率的波长的0.08倍(例如，60GHz处大约为400um)。在一些实施例中，间隔可以高达1毫米或更大，这取决于操作频率。
在一些实施例中，接地层106可以包括接地层电介质基板108上布置的导电材料。馈送线层110可以包括馈送线电介质基板112上布置的导电材料。
在一些WiGig实施例中，辐射元件层102、接地层106、馈送线层110、以及气隙层104(以及其它层)可以被布置为作为天线操作用于毫米波信号的通信。辐射元件层102和接地层106之间的间隔可以小于0.08倍波长。在这些实施例中，天线结构100可用于一个或多个WiGig信道内毫米波频率处的通信。毫米波频率可以包括30GHz到高达300GHz的操作频率。
在一些实施例中，辐射元件层102的图案化导电材料可以被与气隙层104相对地布置在辐射元件电介质基板101上。在这些实施例中，气隙层104的位置处未提供任何基板，并且适当的电介质材料可用于放置辐射元件层102的导电材料。电介质基板101可以是薄电介质基板(例如，如果基板的两侧上都提供金属则可以薄至60um，并且如果基板的一侧上提供金属则可薄至200um-400um)。
在图1中所示出的一些实施例中，辐射元件层102可以被称为第零层(L0)，接地层106可以被称为第一层(L1)并且馈送线层110可以被称为第二层(L2)。天线结构100还可以包括其它层，包括如图1中所示的其它电介质基板。
图2A-图2E示出了根据一些实施例的、使用不同类型的间隔元件的图1的天线结构的一些层的侧视图。如图2A中所示，用于将辐射元件层102和接地层106分离预定距离的间隔元件可以包括焊料球204A。在一些这样的实施例中，焊料球204A可以是球栅阵列(BGA)的一部分。焊料球204A可以被提供来将辐射元件层102和接地层106分离预定距离，从而提供间隙。焊料球204A还可用于帮助辐射元件层102与接地层106对准。这在下面将更详细地描述。在一些实施例中，天线结构100的一些另外的特征描述可以被执行以在回流后调整焊料球204A的高度，从而在辐射元件层102与接地层106之间提供预定距离。
在一些实施例中，间隔元件还可以包括间隔器204B(参见图2B)。在这些实施例中，除焊料球204A之外，间隔器204B可以被使用。在这些BGA实施例中，间隔器204B可以帮助控制BGA回流附接操作期间的间隙。在这些实施例中，完成的BGA高度可以接近间隔器204B的高度，从而在辐射元件层102和接地层106分之间提供预定距离。在一些替代实施例中，在没有焊料球204A的情况下，间隔器204可用于分离辐射元件层102和接地层106。
在一些这样的实施例中，焊料球204A可以具有比用于将焊料球204A附接到板(例如，辐射元件层102与接地层106)的焊料的回流温度高的熔点温度。在这些实施例中，焊料球可以在回流期间保持其形状，以帮助维持间隙高度(即，辐射元件层102与接地层106之间的预定距离)。这些实施例的示例被示出在图2C中，其中焊料203可用于将焊料球204D附接到板。
在一些其它实施例中，用于分离辐射元件层102和接地层106的间隔元件可以包括连接器204C(参见图2D和2E)。连接器204C可被布置为将辐射元件层102和接地层106对准。在这些实施例中，连接器204C可以与间隔器204E一起用于将辐射元件层102和接地层106分离预定距离，从而提供间隙。使用连接器204C可以允许辐射元件层102和接地层106在装配期间自对准。
在一些实施例中，连接器204C可以延伸穿过板(参加图2D)，而在其它实施例中，连接器204C仅可以部分延伸穿过板(参见图2E)。在一些实施例中，连接器204C可以包括引脚。引脚可以是桩(stake)引脚，但并不要求这样。在一些替代实施例中，引脚可以被焊接到金属化孔(未单独示出)中。一些其它实施例中，引脚可以被放置在金属化或非金属化通孔上(即，未焊接)，并且辐射元件层102和接地层106可以通过其它方式(例如，焊料球、粘合剂等)被保持在一起。
在一些实施例中，连接器204C可以包括卡扣(snap-fit)或铆钉类设备。在一些实施例中，连接器204C可以具有控制的相隔高度，以提供预定距离来分离辐射元件层102和接地层106。
图3示出了根据一些实施例的图1的天线结构的一些层的侧视图，其中辐射元件层被印刷在非导电底盘301上。在这些实施例中，辐射元件层102的图案化导电材料可以被印刷在或被布置在非导电底盘301上。非导电底盘301可以是插接站底盘或任意移动平台的底盘，并且将用作辐射元件层102的导电材料的电介质基板，但是实施例的范围不限于此。
图4A示出了根据一些实施例的包括单腔的天线结构400的一些层的侧视图。图4B示出了根据一些实施例的图4A的天线结构400的腔的顶/底视图。
图5A示出了根据一些实施例的包括多个腔的天线结构500的一些层的侧视图。图5B示出了根据一些实施例的图5A的天线结构500的腔的顶/底视图。
在图4A和图4B以及图5A和图5B中所示出的实施例中，天线结构400/500可以包括辐射元件层402/502(包括辐射元件电介质基板404/504上布置的图案化导电材料)、接地层406(包括导电材料)、以及馈送线层410(包括导电材料)。在这些实施例中，辐射元件电介质基板404可以包括辐射元件层402和接地层406之间的一个或多个腔414/514。因此，可以在辐射元件层402/502和接地层406之间提供间隙。在这些实施例中，馈送线层410被布置与辐射元件电介质基板404相对地邻接接地层406。
在这些实施例中，辐射元件层402/502和接地层406之间的一个或多个腔414/514可以帮助增加天线结构400/500的阻抗带宽。使用辐射元件电介质基板404/504内的一个或多个腔414/514可以帮助最小化介电常数(εr*ε0)，这帮助最小化天线的厚度(在z方向)。使用非导电基板404/504内的一个或多个腔414/514可以有效地提供辐射元件层402和接地层406之间的间隙。腔414/514可以用空气来填充或可以用如上所讨论的几乎任意物质来填充，以帮助最小化介电常数。
在这些实施例中，接地层406可以包括接地层电介质基板408上布置的导电材料。馈送线层410可以包括馈送线电介质基板上布置的导电材料。
在单腔实施例中，辐射元件层402(图4A)的图案化导电材料可以包括与单腔414相关联的单个贴片。在一些单腔实施例中，电介质基板404(参见图4B)可以被布置为在辐射元件层402和接地层406之间提供单个较大的腔414。尽管图4B示出了单个大的腔414，腔414可以包括结构元件，例如间隔器。
在多腔实施例中，辐射元件层502(图5A)的图案化导电材料可以包括如上所述的多个贴片，每个贴片可以与一个腔514相关联。在这些多腔实施例中，每个腔可以与单个贴片相关联(例如，贴片的金属将驻留在每个腔之上或被提供在每个腔上面)。
在一些多腔实施例中，电介质基板504(参见图5B)可以被布置为在辐射元件层502和接地层406之间提供多个较小的腔514。尽管图5B示出了辐射元件电介质基板504内的多个相同尺寸的正方形腔，但并不要求这样。在一些实施例中，腔514可以具有其它尺寸和/或可以具有不同尺寸。
在一些实施例中，辐射元件层402/502(图4A或图5A)还可以包括多个通孔。在这些实施例中，辐射元件层402/502(即L0)中的小孔可以允许制造期间可能被困的任意热空气被释放。在一些实施例中，当辐射元件电介质基板404/504包括一个或多个腔414/514时，可以在辐射元件层402/502中提供小孔(例如，为了释放热空气)。
图6示出了根据一些其它实施例的具有通孔的辐射元件电介质基板604的三个视图。在这些实施例中，辐射元件电介质基板604可以具有多个通孔614。在这些实施例中，辐射元件电介质基板604可以替代天线结构400的电介质基板404(图4A和图4B)被使用或可以替代天线结构500的电介质基板504(图5A和图5B)被使用。通孔614可以帮助增加天线结构的阻抗带宽并且帮助最小化介电常数。这可以帮助最小化天线结构的厚度。
标号604A示出了辐射元件电介质基板604的端视图(即，从端或边缘的视图)，标号604B是截面穿过通孔614的辐射元件电介质基板604的侧视图，并且标号604C示出了辐射元件电介质基板604的顶视图。
在辐射元件电介质基板604包括通孔614的一些实施例中，辐射元件层(例如，辐射元件层402/502(图4A或图5A))还可以包括多个通孔。
图7A示出了根据一些实施例的辐射元件层的图案化导电材料。图7B示出了根据图7A的一些实施例的接地层106的导电材料。在这些实施例中，辐射元件层的图案化导电材料可以包括多个贴片702(图7A)并且接地层106的导电材料可以包括多个槽704(图7B)。缺乏导电材料的每个槽704可以与贴片702中的一个对准以提供贴片/槽组。在这些实施例中，馈送线层110/410(图1或图4A/图5A)可以包括一个或多个馈送线，用于通过接地层106中的一个或多个槽704与多个贴片702耦合，从而提供孔径耦合的天线配置。
在一些实施例中，每个贴片/槽组可以具有单个馈送线。在这些实施例中，槽704可以作为孔径操作，允许馈送线将信号耦合到贴片702和耦合来自贴片702的信号。在一些这样的实施例中，馈送线层110/410的馈送线可以包括微带馈送线，以提供孔径耦合的微带天线配置。在一些相控阵列实施例中，每个元件或贴片702的相位激励可以被控制以提供孔径耦合的微带相控阵列天线配置。在这些实施例中，微带馈送线可以通过地平面(即图1的接地层106或图4A和图5A的接地层406)中的孔径(例如，槽704)耦合到贴片702。在一些这样的实施例中，每个贴片702可以单独作为单个天线或阵列天线中的单个元件进行操作。
在实施例中，贴片702可以是正方形的、圆形的、或矩形的或可以基于期望的天线特征具有其它形状。在一些实施例中，替代贴片702，可以使用其它导电材料模式。槽704可以是正方形的、圆形的或蝶形的、或可以基于期望的天线特征具有其它形状。在一些实施例中，辐射元件层的导电材料和槽可以被布置为提供单极馈电(singlefeed)圆偏振相控阵列天线。还可以提供宽带天线。
在一些实施例中，本文所描述的天线结构可以被布置为提供一个或多个定向天线或全向天线，例如包括偶极天线、单极天线、贴片天线(patchantennas)、环形天线(loopantennas)、微带天线或适用于传输RF或毫米波信号的其他类型的天线。在一些孔径耦合的实施例中，每个孔径可以被视为独立的天线。在一些多输入多输出(MIMO)实施例中，天线结构可以被配置为利用MIMO信道中的空间分集和不同的信道特征。
在一些实施例中，当焊料球204A被用作间隔元件时，辐射元件层的图案化导电材料可以包括多个焊料球焊盘706，其与贴片702电隔离。焊盘706中的每个焊盘可用于将焊料球204A中的一个焊料球附接到辐射元件电介质层(或层101(图1)或非导电底盘301(图3))。
在一些实施例中，焊料球204A(用作间隔元件)可以在接地层106和辐射元件层(图7A)之间提供机械连接(但不是电连接)。在这些实施例中，间隔元件可以被均匀分布以提供槽704和贴片702之间的垂直对准，从而使得每个槽704在相应贴片702下面的中心处。之前描述的其它对准技术也适用于这些层的对准。
在一些实施例中，可以提供无线通信设备。无线通信设备可以例如是移动设备或插接站，但这些实施例的范围不限于此。在这些实施例中，无线通信设备可以包括毫米波收发器和耦合到毫米波收发器的天线结构。天线可以被布置用于与其它设备传送毫米波信号。上述天线结构的任意实施例可适用于在无线通信设备中使用。在一些实施例中，毫米波收发器可以是WiGig模块的一部分，但并不要求这样。
在一些实施例中，无线通信设备可以是个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的膝上型计算机或便携式计算机、网络平板、无线电话、智能手机、无线耳机、寻呼机、即时通讯设备、数码相机、接入点、电视、医疗设备(例如，心率监测器、血压监测器等)或可以无线接收和/或发送信息的其它设备。在一些实施例中，无线通信设备可以包括以下各项中的一个或多个：键盘、显示器、非易失性存储器端口、多个天线、图形处理器、应用处理器、扬声器、以及其它移动设备元件。显示器可以是包括触摸屏的液晶显示器(LCD)屏幕。
在这些实施例中，当无线通信设备是插接站时，天线结构可以被配置为孔径耦合的天线，用于与移动设备(传送具有垂直偏振、水平偏振或斜偏振中的一个的信号)传送圆偏振信号。在这些实施例中，由于插接站的天线结构可以被布置为传送圆偏振信号，插接站能够与传送各种偏振的信号的移动设备进行通信。在一些这样的实施例中，插接站的天线可以是高定向相控阵列天线。
在无线通信设备是移动设备(例如，智能手机或其它便携式设备)的一些实施例中，天线结构可以提供用于传送具有垂直偏振、水平偏振或斜偏振中的一个的信号，但并不要求这样。在一些这样的实施例中，移动设备可以被布置为根据WiGig协议与插接站进行通信。
在示例实施例中，天线结构包括：辐射元件层，包括图案化导电材料；接地层，包括电介质基板上布置的导电材料；馈送线层，包括电介质基板上布置的导电材料；以及气隙层，该气隙层被布置在辐射元件层和接地层之间，其中，气隙层包括多个间隔元件，以将辐射元件层和接地层分离预定距离；并且其中馈送线层被布置为与气隙层相对地邻接接地层。在示例实施例中，辐射元件层、接地层、馈送线层、以及气隙层被布置为作为天线进行操作，用于传送毫米波信号，并且其中间隔元件被布置为将辐射元件层和接地层分离小于毫米波操作频率的波长的0.08倍。在示例实施例中，间隔元件包括焊料球。在示例实施例中，间隔元件还包括间隔器。在示例实施例中，间隔元件包括连接器，连接器被布置为将辐射元件层和接地层对准，并且间隔元件包括间隔器，间隔器被布置为将辐射元件层和接地层分离预定距离。在示例实施例中，连接器包括引脚。在示例实施例中，辐射元件层的图案化导电材料被与气隙层相对地布置在电介质基板上。在示例实施例中，辐射元件层的图案化导电材料被印刷在非导电底盘上。在示例实施例中，辐射元件层的图案化导电材料包括多个贴片，其中，接地层的导电材料包括多个槽，每个槽与贴片中的一个对准，并且其中馈送线层包括一个或多个馈送线，以通过接地层中的一个或多个槽与多个贴片耦合，从而提供孔径耦合的天线配置。在示例实施例中，当焊料球被用作间隔元件时，辐射元件层的图案化导电材料包括多个焊料球焊盘，多个焊料球焊盘与贴片电隔离，并且焊盘中的每个可用于将焊料球中的一个附接到辐射元件电介质层。
在其它示例实施例中，天线结构包括：辐射元件层，包括辐射元件电介质基板上布置的图案化导电材料；接地层，包括导电材料；以及馈送线层，包括导电材料，其中，辐射元件电介质基板包括辐射元件层和接地层之间的一个或多个腔，并且其中馈送线层被布置为与辐射元件电介质基板相对地邻接接地层。在示例实施例中，辐射元件电介质基板被布置为在辐射元件层和接地层之间提供单腔。在示例实施例中，辐射元件电介质基板被布置为在辐射元件层和接地层之间提供多个腔。在示例实施例中，辐射元件电介质基板包括多个通孔。在示例实施例中，辐射元件层还包括多个通孔。
在其它示例实施例中，无线通信设备包括：毫米波收发器；以及本文所述的被耦合到毫米波收发器的天线结构，天线被布置为与其它设备传送毫米波信号。在示例实施例中，无线通信设备包括插接站，并且其中天线结构被配置为孔径耦合的天线，用于与传送具有垂直偏振、水平偏振或斜偏振中的一个的信号的移动设备传送圆偏振信号。在示例实施例中，无线通信设备包括移动设备，并且其中天线结构提供用于传送具有垂直偏振、水平偏振或斜偏振中的一个的信号的天线。
在其它示例实施例中，孔径耦合的天线包括：辐射元件层，包括被布置为传送毫米波信号的多个贴片；接地层，包括电介质基板上布置的导电材料并且包括多个槽，每个槽与辐射元件层的贴片中的一个贴片对准；馈送线层，包括电介质基板上布置的导电材料并且包括多个馈送线，每个馈送线用于通过接地层中的槽中的一个槽将信号与贴片中的一个贴片耦合；以及气隙层，该气隙层被布置在辐射元件层和接地层之间，以将辐射元件层和接地层分离小于毫米波操作频率的波长的0.08倍，其中馈送线层被布置为与气隙层相对地邻接接地层。在示例实施例中，气隙层包括多个间隔元件，以将辐射元件层和接地层分离预定距离，间隔元件包括焊料球和连接器中的至少一个。在示例实施例中，气隙层包括在辐射元件层和接地层之间具有一个或多个腔的电介质基板。
摘要被提供为符合37C.F.R1.72(b)节，该节要求摘要允许读者确定本技术公开的性质和主旨。摘要是按照不被用于限制或解释权利要求的范围或意义的理解而提交的。下面的权利要求因此被合并到详细的描述中，其中每个权利要求自己作为单独的实施例。

Claims (21)

1.一种天线结构，包括：
辐射元件层，包括图案化导电材料；
接地层，包括电介质基板上布置的导电材料；
馈送线层，包括电介质基板上布置的导电材料；以及
气隙层，该气隙层被布置在所述辐射元件层和所述接地层之间，
其中，所述气隙层包括多个间隔元件，以将所述辐射元件层和所述接地层分离预定距离；并且
其中，所述馈送线层被布置为与所述气隙层相对地邻接所述接地层。
2.如权利要求1所述的天线结构，其中，所述辐射元件层、所述接地层、所述馈送线层、以及所述气隙层被布置为作为天线进行操作，用于传送毫米波信号，并且
其中所述间隔元件被布置为将所述辐射元件层和所述接地层分离小于毫米波操作频率的波长的0.08倍。
3.如权利要求2所述的天线结构，其中，所述间隔元件包括焊料球。
4.如权利要求3所述的天线结构，其中，所述间隔元件还包括间隔器。
5.如权利要求2所述的天线结构，其中，所述间隔元件包括连接器，所述连接器被布置为将所述辐射元件层和所述接地层对准，并且所述间隔元件包括间隔器，所述间隔器被布置为将所述辐射元件层和所述接地层分离预定距离。
6.如权利要求5所述的天线结构，其中，所述连接器包括引脚。
7.如权利要求2所述的天线结构，其中，所述辐射元件层的图案化导电材料被与所述气隙层相对地布置在电介质基板上。
8.如权利要求2所述的天线结构，其中，所述辐射元件层的图案化导电材料被印刷在非导电底盘上。
9.如权利要求2所述的天线结构，其中，所述辐射元件层的图案化导电材料包括多个贴片，
其中，所述接地层的导电材料包括多个槽，每个槽与贴片中的一个贴片对准，并且
其中，所述馈送线层包括一个或多个馈送线，以通过所述接地层中的一个或多个槽与所述多个贴片耦合，从而提供孔径耦合的天线配置。
10.如权利要求3所述的天线结构，其中，当焊料球被用作所述间隔元件时，所述辐射元件层的图案化导电材料包括多个焊料球焊盘，所述多个焊料球焊盘与所述贴片电隔离，并且焊盘中的每个焊盘可用于将所述焊料球中的一个焊料球附接到所述辐射元件电介质层。
11.一种天线结构，包括：
辐射元件层，包括辐射元件电介质基板上布置的图案化导电材料；
接地层，包括导电材料；以及
馈送线层，包括导电材料，
其中，所述辐射元件电介质基板包括所述辐射元件层和所述接地层之间的一个或多个腔，并且
其中，所述馈送线层被布置为与所述辐射元件电介质基板相对地邻接所述接地层。
12.如权利要求11所述的天线结构，其中，所述辐射元件电介质基板被布置为在所述辐射元件层和所述接地层之间提供单腔。
13.如权利要求11所述的天线结构，其中，所述辐射元件电介质基板被布置为在所述辐射元件层和所述接地层之间提供多个腔。
14.如权利要求11所述的天线结构，其中，所述辐射元件电介质基板包括多个通孔。
15.如权利要求14所述的天线结构，其中，所述辐射元件层还包括多个通孔。
16.一种无线通信设备，包括：
毫米波收发器；以及
根据权利要求1-15中任一项所述的、被耦合到所述毫米波收发器的天线结构，天线被布置为与其它设备传送毫米波信号。
17.如权利要求16所述的无线通信设备，其中，所述无线通信设备包括插接站，并且
其中，所述天线结构被配置为孔径耦合的天线，用于与传送具有垂直偏振、水平偏振或斜偏振中的一个的信号的移动设备传送圆偏振信号。
18.如权利要求16所述的无线通信设备，其中，所述无线通信设备包括移动设备，并且
其中，所述天线结构提供用于传送具有垂直偏振、水平偏振或斜偏振中的一个的信号的天线。
19.一种孔径耦合的天线，包括：
辐射元件层，包括被布置为传送毫米波信号的多个贴片；
接地层，包括电介质基板上布置的导电材料并且包括多个槽，每个槽与所述辐射元件层的贴片中的一个贴片对准；
馈送线层，包括电介质基板上布置的导电材料并且包括多个馈送线，每个馈送线用于通过所述接地层中的槽中的一个槽将信号与所述贴片中的一个贴片耦合；以及
气隙层，该气隙层被布置在所述辐射元件层和所述接地层之间，以将所述辐射元件层和所述接地层分离小于毫米波操作频率的波长的0.08倍，
其中，所述馈送线层被布置为与所述气隙层相对地邻接所述接地层。
20.如权利要求19所述的孔径耦合的天线，其中，所述气隙层包括多个间隔元件，以将所述辐射元件层和所述接地层分离预定距离，所述间隔元件包括焊料球和连接器中的至少一种。
21.如权利要求19所述的孔径耦合的天线，其中，所述气隙层包括在所述辐射元件层和所述接地层之间具有一个或多个腔的电介质基板。
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