CN110600869A - 一种微带天线及移动终端 - Google Patents

一种微带天线及移动终端 Download PDF

Info

Publication number
CN110600869A
CN110600869A CN201910926418.8A CN201910926418A CN110600869A CN 110600869 A CN110600869 A CN 110600869A CN 201910926418 A CN201910926418 A CN 201910926418A CN 110600869 A CN110600869 A CN 110600869A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microstrip
layer
antenna
conductive patch
square
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910926418.8A
Other languages
English (en)
Inventor
邢红娟
任科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TCL Mobile Communication Technology Ningbo Ltd
Original Assignee
TCL Mobile Communication Technology Ningbo Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TCL Mobile Communication Technology Ningbo Ltd filed Critical TCL Mobile Communication Technology Ningbo Ltd
Priority to CN201910926418.8A priority Critical patent/CN110600869A/zh
Publication of CN110600869A publication Critical patent/CN110600869A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本申请涉及一种微带天线及移动终端，该微带天线包括依次层叠设置的微带馈线层、第一介质层以及导电贴片层，其中，导电贴片层包括至少一个正方形导电贴片，正方形导电贴片的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口，微带馈线层包括第一微带馈线，第一微带馈线的设置方向平行于正方形导电贴片的一边长，从而，使得导电贴片在微带馈线的设置方向上具有两种不同长度的边，进而能够在单一馈电下实现微带天线的双频工作，以提高双频天线的辐射效率，并降低制作工艺的难度。

Description

一种微带天线及移动终端
技术领域
本申请涉及天线设备技术领域，具体涉及一种微带天线及移动终端。
背景技术
随着第五代移动通信(5G)的到来，毫米波技术因其具有传输频率高、带宽大以及通信系统容量高等优点，已成为实现5G超高数据传输速率的主要手段。
但是，现有技术中的5G双频毫米波天线设计采用多个独立的馈电实现双频带宽，不利于各个馈电之间的隔离，且对基板走线加工精度要求高，进而导致天线辐射效率低、以及制作工艺难度大的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种微带天线及移动终端，以提高天线辐射效率，并降低制作工艺的难度。
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种微带天线，该微带天线包括依次层叠设置的微带馈线层、第一介质层、以及导电贴片层，其中，导电贴片层包括至少一个正方形导电贴片，正方形导电贴片的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口，微带馈线层包括第一微带馈线，第一微带馈线的设置方向平行于正方形导电贴片的一边长。
其中，正方形导电贴片长边对应的天线工作频率为28GHz，正方形导电贴片短边对应的天线工作频率为39GHz。
其中，微带馈线层还包括第二微带馈线，第二微带馈线的设置方向垂直于第一微带馈线的设置方向，第一微带馈线和第二微带馈线绝缘不相交。
其中，微带天线还包括接地层和第二介质层，接地层位于第一介质层和微带馈线层之间，第二介质层位于接地层和微带馈线层之间，接地层上开设有第一缝隙和第二缝隙，第一缝隙的延伸方向垂直于第一微带馈线的设置方向，第二缝隙的延伸方向垂直于第二微带馈线的设置方向，且第一缝隙和第一微带馈线在第二介质层上的投影相交，第二缝隙和第二微带馈线在第二介质层上的投影相交。
其中，第一缝隙和第二缝隙的形状包括矩形、椭圆形、H字形、U字形或L字形。
其中，导电贴片层和接地层均为印制在第一介质层上的铜涂覆层。
其中，导电贴片层包括多个正方形导电贴片，多个正方形导电贴片在第一介质层上呈阵列分布。
其中，导电贴片层包括四个正方形导电贴片，四个正方形导电贴片呈直线阵列分布。
其中，任意两个正方形导电贴片之间的隔离度低于-10dB。
为了解决上述问题，本申请实施例还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述任一项的微带天线。
本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提供的微带天线，包括依次层叠设置的微带馈线层、第一介质层以及导电贴片层，其中，导电贴片层包括至少一个正方形导电贴片，正方形导电贴片的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口，微带馈线层包括第一微带馈线，第一微带馈线的设置方向平行于正方形导电贴片的一边长，从而，使得导电贴片在微带馈线的设置方向上具有两种不同长度的边，进而能够在单一馈电下实现微带天线的双频工作，以提高双频天线的辐射效率，并降低制作工艺的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的微带天线的正面结构示意图；
图2是本申请实施例提供的微带天线的背面结构示意图；
图3是沿图2中的线O-O’截取的截面结构示意图；
图4是本申请实施例提供的微带天线的另一背面结构示意图；
图5是沿图4中的线C-C’截取的截面结构示意图；
图6是图5中接地板的结构示意图；
图7是本申请实施例提供的微带天线的另一正面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
目前，现有技术中的5G双频毫米波天线设计多是通过多个独立的馈电实现双频带宽，这种设计不利于各个馈电之间的隔离，会导致天线辐射效率低，并且，由于毫米波波长较短，对基板走线加工精度要求高，而上述设计需引入多个馈线，会增加制作工艺的复杂度。为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是提供一种微带天线，以提高双频天线的辐射效率，并降低制作工艺的难度。
请参阅图1至图3，图1是本申请实施例提供的微带天线的正面结构示意图，图2是本申请实施例提供的微带天线的背面结构示意图，图3是沿图2中的线O-O’截取的截面结构示意图。如图1至图3所示，微带天线10包括依次层叠设置的微带馈线层11、第一介质层12、以及导电贴片层13，其中，导电贴片层13包括至少一个正方形导电贴片131，正方形导电贴片131的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口131A，微带馈线层11包括第一微带馈线111，第一微带馈线111的设置方向平行于正方形导电贴片131的一边长。
其中，第一微带馈线111在通电后可以对与其设置方向平行的正方形导电贴片131的边，也即边AB、边CD、边EF以边GH，进行馈电，且微带天线10的天线工作频率γ与被馈电的正方形导电贴片131的边的长度L基本上满足：γ＝c/(2L)，其中，c为光速。
在本实施例中，被第一微带馈线111馈电的边AB、边CD、边EF以边GH具有两种不同的长度，其中，边AB和边EF为长度较长的长边，边CD和边GH为长度较短的短边，对应会产生两种谐振模式以使微带天线10能够具有两种天线工作频率。并且，在具体实施时，可以通过调整上述正方形导电贴片131的长边和短边的长度，以使微带天线10能够工作在两个预先设计的天线工作频率，譬如，调整正方形导电贴片131长边的长度以使微带天线10能够工作于28GHz，调整正方形导电贴片131短边的长度以使微带天线10也能够同时工作于39GHz，其中，28GHz和39GHz为目前5G毫米波天线的主流频段。
如此，通过利用正方形导电贴片131在第一微带馈线111的设置方向上具有的两种不同长度的边，能够在单一馈电下实现微带天线10的双频工作，有利于提高双频天线的辐射效率，并降低制作工艺的难度。
在一个实施例中，如图4所示，上述微带馈线层11还可以包括第二微带馈线112，其中，第二微带馈线112的设置方向垂直于上述第一微带馈线111的设置方向，且第一微带馈线111和第二微带馈线112绝缘不相交。
具体地，第二微带馈线112在通电后可以对与其设置方向平行的正方形导电贴片131的边，也即边BC、边DE、边GF以边AH，进行馈电，其中，边BC和边GF为长度较长的长边，且与上述边AB和边EF的长度相同，边CD和边GH为长度较短的短边，且与上述边CD和边GH的长度相同，对应上述微带天线10在第二微带馈线112馈电时能够工作于两个天线工作频率，且这两个天线工作频率与该微带天线10在上述第一微带馈线111馈电时具有的两个天线工作频率相同，并且，由于第二微带馈线112的设置方向垂直于第一微带馈线111的设置方向，因此，通过设置上述第二微带馈线112能够实现微带天线10的两个天线工作频率的正交极化，也即能够同时实现微带天线10的双频化和双极化，譬如，上述第一微带馈线111的设置方向为水平方向，上述第二微带馈线112地设置方向为垂直方向，对应第一微带馈线111和第二微带馈线112分别对上述正方形导电贴片进行水平馈电和垂直馈电，进而能够实现微带天线10的两个天线工作频率(比如28GHz和39GHz)的水平极化和垂直极化，并且，由于正交馈电，每组水平极化与垂直极化信号间的隔离在-30dB以下。
在另一个实施例中，上述微带天线10可以采用缝隙耦合馈电方式，将上述微带馈线层11的能量通过缝隙耦合至上述导电贴片层13，具体地，如图5和图6所示，上述微带天线10还包括接地层14和第二介质层15，其中，接地层14位于第一介质层12和微带馈线层11之间，第二介质层15位于接地层14和微带馈线层11之间，接地层14上开设有第一缝隙141，第一缝隙141的延伸方向垂直于第一微带馈线111的设置方向，且第一缝隙141和第一微带馈线111在第二介质层15上的投影相交，如此，第一微带馈线111通过第一缝隙141能够将电磁波耦合到上层的正方形导电贴片131，从而将能量辐射出去。
进一步地，上述接地层14上还可以开设有第二缝隙142，第二缝隙142的延伸方向垂直于第二微带馈线112的设置方向，且第二缝隙142和第二微带馈线112在第二介质层15上的投影相交，如此，第二微带馈线112通过第二缝隙142能够将电磁波耦合到上层的正方形导电贴片131，从而将能量辐射出去。
具体地，上述第一介质层12和第二介质层15可以优选为低损耗且高辐射效率的介质材料，比如低密度的泡沫材料，上述导电贴片层13、接地板14和微带馈线层11可以均为金属材料，比如铜，上述第一缝隙141和第二缝隙142的形状除了图6中的矩形之外，还可以为椭圆形、H字形、U字形或L字形。
在一些具体实施例中，上述导电贴片层13和接地层14可以均为印制在第一介质层12上的铜涂覆层，上述微带馈线层11可以在第二介质层15上通过刻蚀工艺制作而成。
在一些实施例中，上述导电贴片层13可以包括多个正方形导电贴片131，且该多个正方形导电贴片131在第一介质层12上可以呈阵列分布，譬如，如图7所示，导电贴片层13可以包括四个正方形导电贴片131，且该四个正方形导电贴片131呈直线阵列分布，如此，能够得到天线阵列，有利于获得更高的增益和更大的带宽。
并且，在具体实施例时，可以根据上述微带天线对应的安装区域的尺寸来相应调整上述多个正方形导电贴片131的分布方式，同时相邻两个正方形导电贴片131之间的间隔距离应该足够大，以使任意两个正方形导电贴片131之间的隔离度能够低于-10dB，以确保天线高的辐射效率。
具体举例而言，请继续参阅图7，微带天线10对应的安装区域的尺寸为19.1mm×4.9mm×1.16mm(长×宽×高)，上述两个天线工作频率分别为28GHz和39GHz，当微带天线10采用上述缝隙耦合馈电方式，且利用上述第一微带馈线111(设置方向为水平方向)和第二微带馈线112(设置方向为垂直方向)对每一正方形导电贴片131进行同时馈电时，该微带天线10的仿真数据可以如下：
天线工作中心频率为28GHz与39GHz，其中，28GHz频段带宽为2.1GHz(隔离度低于-10dB)，39GHz频段带宽为2.3GHz(隔离度低于-10dB)；
28GHz水平极化主瓣最大增益为12.2dBi，主瓣在Phi＝0°时，波瓣宽度为19.6°，主瓣在Phi＝90°时，波瓣宽度为69.3°；
39GHz水平极化主瓣最大增益为12.65dBi，主瓣在Phi＝0°时，波瓣宽度为15°，主瓣在Phi＝90°时，波瓣宽度为104.5°；
28GHz垂直极化主瓣最大增益为11.49dBi，主瓣在Phi＝0°时，波瓣宽度为20.8°，主瓣在Phi＝90°时，波瓣宽度为93.1°；
39GHz垂直极化主瓣最大增益为12.82dBi，主瓣在Phi＝0°时，波瓣宽度为15.4°，主瓣在Phi＝90°时，波瓣宽度为88.7°。
区别于现有技术，本实施例中的微带天线包括依次层叠设置的微带馈线层、第一介质层以及导电贴片层，其中，导电贴片层包括至少一个正方形导电贴片，正方形导电贴片的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口，微带馈线层包括第一微带馈线，第一微带馈线的设置方向平行于正方形导电贴片的一边长，从而，使得导电贴片在微带馈线的设置方向上具有两种不同长度的边，进而能够在单一馈电下实现微带天线的双频工作，以提高双频天线的辐射效率，并降低制作工艺的难度。
进一步地，本申请实施例还提供了一种移动终端，该移动终端包括上述任一实施例中的微带天线，其中，微带电线包括依次层叠设置的微带馈线层、第一介质层、以及导电贴片层，其中，导电贴片层包括至少一个正方形导电贴片，正方形导电贴片的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口，微带馈线层包括第一微带馈线，第一微带馈线的设置方向平行于正方形导电贴片的一边长。
区别于现有技术，本实施例提供的移动终端，通过设置导电贴片在微带馈线的设置方向上具有两种不同长度的边，能够在单一馈电下实现微带天线的双频工作，有利于提高双频天线的辐射效率，并降低制作工艺的难度。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种微带天线，其特征在于，包括依次层叠设置的微带馈线层、第一介质层、以及导电贴片层，其中，所述导电贴片层包括至少一个正方形导电贴片，所述正方形导电贴片的两个相对顶角处均开设有一个预设正方形切口，所述微带馈线层包括第一微带馈线，所述第一微带馈线的设置方向平行于所述正方形导电贴片的一边长。
2.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述正方形导电贴片长边对应的天线工作频率为28GHz，所述正方形导电贴片短边对应的天线工作频率为39GHz。
3.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述微带馈线层还包括第二微带馈线，所述第二微带馈线的设置方向垂直于所述第一微带馈线的设置方向，所述第一微带馈线和第二微带馈线绝缘不相交。
4.根据权利要求3所述的微带天线，其特征在于，所述微带天线还包括接地层和第二介质层，所述接地层位于所述第一介质层和微带馈线层之间，所述第二介质层位于所述接地层和微带馈线层之间，所述接地层上开设有第一缝隙和第二缝隙，所述第一缝隙的延伸方向垂直于所述第一微带馈线的设置方向，所述第二缝隙的延伸方向垂直于所述第二微带馈线的设置方向，且所述第一缝隙和第一微带馈线在所述第二介质层上的投影相交，所述第二缝隙和第二微带馈线在所述第二介质层上的投影相交。
5.根据权利要求4所述的微带天线，其特征在于，所述第一缝隙和第二缝隙的形状包括矩形、椭圆形、H字形、U字形或L字形。
6.根据权利要求4所述的微带天线，其特征在于，所述导电贴片层和接地层均为印制在所述第一介质层上的铜涂覆层。
7.根据权利要求1所述的微带天线，其特征在于，所述导电贴片层包括多个正方形导电贴片，所述多个正方形导电贴片在所述第一介质层上呈阵列分布。
8.根据权利要求7所述的微带天线，其特征在于，所述导电贴片层包括四个正方形导电贴片，所述四个正方形导电贴片呈直线阵列分布。
9.根据权利要求7所述的微带天线，其特征在于，任意两个所述正方形导电贴片之间的隔离度低于-10dB。
10.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的微带天线。
CN201910926418.8A 2019-09-27 2019-09-27 一种微带天线及移动终端 Pending CN110600869A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910926418.8A CN110600869A (zh) 2019-09-27 2019-09-27 一种微带天线及移动终端

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910926418.8A CN110600869A (zh) 2019-09-27 2019-09-27 一种微带天线及移动终端

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110600869A true CN110600869A (zh) 2019-12-20

Family

ID=68864288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910926418.8A Pending CN110600869A (zh) 2019-09-27 2019-09-27 一种微带天线及移动终端

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110600869A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112271449A (zh) * 2020-10-19 2021-01-26 Tcl通讯（宁波）有限公司 阵列天线以及移动终端

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7161540B1 (en) * 2005-08-24 2007-01-09 Accton Technology Corporation Dual-band patch antenna
CN104347938A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 深圳市金溢科技股份有限公司 天线单元、天线阵列和路侧单元
CN104600425A (zh) * 2015-02-12 2015-05-06 东南大学 一种宽带高增益双圆极化贴片天线
CN106159436A (zh) * 2015-04-24 2016-11-23 桂林嘉威信息技术有限公司 一种适用于wlan的小型化双极化天线及其制作方法
CN207834568U (zh) * 2018-02-06 2018-09-07 合肥师范学院 微带天线及应用其的微带天线阵列

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7161540B1 (en) * 2005-08-24 2007-01-09 Accton Technology Corporation Dual-band patch antenna
CN104347938A (zh) * 2013-07-26 2015-02-11 深圳市金溢科技股份有限公司 天线单元、天线阵列和路侧单元
CN104600425A (zh) * 2015-02-12 2015-05-06 东南大学 一种宽带高增益双圆极化贴片天线
CN106159436A (zh) * 2015-04-24 2016-11-23 桂林嘉威信息技术有限公司 一种适用于wlan的小型化双极化天线及其制作方法
CN207834568U (zh) * 2018-02-06 2018-09-07 合肥师范学院 微带天线及应用其的微带天线阵列

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHU YONGXIANG ET-AL: "《The Design Study of the Wide Bandwidth and High Gain RFID Microstrip Patch Antenna》", 《2013 THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT SYSTEM DESIGN AND ENGINEERING APPLICATIONS》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112271449A (zh) * 2020-10-19 2021-01-26 Tcl通讯（宁波）有限公司 阵列天线以及移动终端
WO2022082959A1 (zh) * 2020-10-19 2022-04-28 Tcl通讯（宁波）有限公司 阵列天线以及移动终端

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108832288B (zh) 基于基片集成波导siw的背腔缝隙双频毫米波天线
US20220173495A1 (en) Antenna module and electronic device
US10749272B2 (en) Dual-polarized millimeter-wave antenna system applicable to 5G communications and mobile terminal
CN104103906A (zh) 一种多层pcb工艺的低成本微波毫米波圆极化天线
CN111883910B (zh) 一种双极化低剖面磁电偶极子天线及无线通信设备
CN110690570B (zh) 毫米波天线及电子设备
CN113690599B (zh) 一种水平极化全向超表面天线
CN109301486B (zh) 用于5g移动通信的单层贴片式微波毫米波跨频段双频双极化辐射单元
WO2022242069A1 (zh) 双极化滤波天线单元和双极化滤波天线阵列
CN108539400B (zh) 一种宽频带水平极化全向天线
CN113497356A (zh) 一种双带双极化滤波天线
WO2022082959A1 (zh) 阵列天线以及移动终端
CN113300125B (zh) 一种三模谐振的宽带天线
EP3913746B1 (en) Antenna and communications device
CN108183329B (zh) 一种低剖面单向辐射差分超宽带天线
CN221928557U (zh) 一种缝隙天线单元、双频共口径天线阵列及通信设备
CN211320338U (zh) 天线单元
CN220856921U (zh) 偶极天线装置
CN110600869A (zh) 一种微带天线及移动终端
CN115579611B (zh) 一种金属±45°双极化天线
CN115207613B (zh) 一种宽带双极化天线单元及天线阵列
CN113497357B (zh) 一种宽带双极化滤波天线
CN116706568A (zh) 滤波磁电偶极子双频双极化共口径天线阵列及通信设备
CN116799498A (zh) 蝶形巴伦馈电双极化交叉偶极子天线
CN115810903A (zh) 一种天线辐射单元和天线

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191220

RJ01 Rejection of invention patent application after publication