CN110739551A - 阵列透镜、透镜天线和电子设备 - Google Patents

阵列透镜、透镜天线和电子设备 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种阵列透镜、透镜天线和电子设备，阵列透镜包括多层介质层；多层阵列结构，所述阵列结构与所述介质层沿第一方向交替层叠设置，每一层所述阵列结构包括多个间隔且呈阵列设置的阵列单元，所述阵列单元包括第一导电片和环绕所述第一导电片的第二导电片，多层所述阵列结构中位于同一相对位置的多个所述阵列单元在所述第一方向上同轴设置；其中，同一阵列结构中的多个所述第一导电片在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸，当电磁波沿第一方向入射至阵列透镜时，阵列透镜可对不同频段的相位分布进行补偿，能对电磁波进行汇聚，可使得该阵列透镜在更宽的频率范围内焦平面保持不变，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度。

Description

阵列透镜、透镜天线和电子设备
技术领域
本申请涉及天线技术领域，特别是涉及一种阵列透镜、透镜天线和电子设备。
背景技术
透镜天线，一种能够通过电磁波，将点源或线源的球面波或柱面波转换为平面波从而获得笔形、扇形或其他形状波束的天线。通过合适设计透镜表面形状和折射率，调节电磁波的相速以获得辐射口径上的平面波前。一般的透镜天线通常扫描角度有限，不利于覆盖较大范围。
发明内容
本申请实施例提供一种阵列透镜、透镜天线和电子设备，可以大大减小偏焦波束增益的降幅，提高透镜天线的扫描角度，覆盖范围大。
一种阵列透镜，包括：
多层介质层；
多层阵列结构，所述阵列结构与所述介质层沿第一方向交替层叠设置，每一层所述阵列结构包括多个间隔且呈阵列设置的阵列单元，所述阵列单元包括第一导电片和环绕所述第一导电片的第二导电片，多层所述阵列结构中位于同一相对位置的多个所述阵列单元在所述第一方向上同轴设置；
其中，同一阵列结构中的多个所述第一导电片在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸。
此外，还提供一种透镜天线，包括上述的阵列透镜和与所述阵列透镜平行设置的馈源阵列。
此外，还提供一种电子设备，包括上述的透镜天线。
上述阵列透镜、透镜天线和电子设备，阵列透镜包括多层介质层；多层阵列结构，所述阵列结构与所述介质层沿第一方向交替层叠设置，每一层所述阵列结构包括多个间隔且呈阵列设置的阵列单元，所述阵列单元包括第一导电片和环绕所述第一导电片的第二导电片，多层所述阵列结构中位于同一相对位置的多个所述阵列单元在所述第一方向上同轴设置；其中，同一阵列结构中的多个所述第一导电片在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸，当电磁波沿第一方向入射至阵列透镜时，阵列透镜可对不同频段的相位分布进行补偿，使得偏离焦点较远的馈源辐射的电磁波也能被较好地汇聚，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度，与一般的双透镜系统相比，本方案透镜剖面低，更利于在手机等电子设备中进行集成。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，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为一个实施例中电子设备的立体图；
图2为一实施例中阵列透镜的结构示意图；
图3为一实施例中阵列透镜的结构示意图；
图4为一实施例中阵列透镜的结构示意图；
图5为一实施例中阵列单元的结构示意图；
图6为一实施例中阵列透镜的结构示意图；
图7为一实施例中阵列透镜的结构示意图；
图8a为一实施例中透镜天线的结构示意图；
图8b为一实施例中透镜天线的结构示意图；
图9为一实施例中电子设备的框图；
图10为一实施例中波束扫描方向图；
图11为一个实施例中包括透镜天线的电子设备的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
需要说明的是，当元件被称为“贴合于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
本申请一实施例的天线装置应用于电子设备，在一个实施例中，电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobie Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置阵列天线装置的通信模块。
如图1所示，在本申请实施例中，电子设备10可包括壳体组件110、中板120、显示屏组件130和控制器。显示屏组件130固定于壳体组件110上，与壳体组件110一起形成电子设备的外部结构。壳体组件110可以包括中框111和后盖113。中框111可以为具有通孔的框体结构。其中，中框111可以收容在显示屏组件与后盖113形成的收容空间中。后盖113用于形成电子设备的外部轮廓。后盖113可以一体成型。在后盖113的成型过程中，可以在后盖113上形成后置摄像头孔、指纹识别模组、天线装置安装孔等结构。其中，后盖113可以为非金属后盖113，例如，后盖113可以为塑胶后盖113、陶瓷后盖113、3D玻璃后盖113等。中板120固定在壳体组件内部，中板120可以为CB(rinted Circuit Board，印刷电路板)或FC(Fexiberinted Circuit，柔性电路板)。在该中板120上可集成用于收发毫米波信号的天线模组，还可以集成能够控制电子设备的运行的控制器等。显示屏组件可用来显示画面或字体，并能够为用户提供操作界面。
如图2所示，本申请实施例提供一种阵列透镜。在其中一实施例中，阵列透镜包括至少两层阵列结构210和至少一介质层220，所述介质层220与所述阵列结构210沿第一方向交替层叠设置。例如，阵列透镜沿第一方向的第一层至第三层依次可为可包括层阵列结构210、介质层220、层阵列结构210。
在其中一个实施例中，阵列透镜包括相背设置的顶层和底层。阵列透镜包括多层当介质层220和多层阵列结构210时，阵列透镜的顶层可以阵列结构210或介质层220，阵列透镜的底层也可以为阵列结构210或介质层220，例如，阵列透镜沿第一方向的第一层至第M层依次可为阵列结构210、介质层220、阵列结构210、…、阵列结构210。在本申请实施例中，对阵列透镜210顶层和底层的具体层状结构不做进一步的限定。
需要说明的是，第一方向可以理解为该阵列透镜的纵向方向(Z轴方向)，也可以理解为阵列透镜的堆叠方向。
其中，介质层220是能用于支撑固定阵列结构210的非金属功能层，通过介质层220与阵列结构210的交替叠层，可以实现多层阵列结构210的间隔分布，同时还能与阵列结构210共同构成相位延迟单元。可选地，当多层介质层220在第一方向上的厚度相等时，多层阵列结构210等间距分布。
在其中一个实施例中，介质层220的材料为电绝缘性材料，不会对电磁波的电场产生干扰。例如，介质层220的材质可以为ET(oyethyene terehthaate)材质，ARM合成材质，其一般是硅胶、ET和其他的经过特殊处理的材质合成等。可选地，每层介质层220相同，例如，厚度、材质等。
其中，阵列结构210是能用于传输电磁波的导电功能层，多层阵列结构210和多层介质层220构成了具有相位延迟或实现对电磁波汇聚的阵列透镜，可以将入射的电磁波平行出射，或者将平行入射的电磁波汇聚到焦点处。
如图3和图4所示，阵列结构210所在平面为X轴、Y轴所构成的平面，其中，X轴方向为行方向(第二方向)，Y轴为列方向(第三方向)。每一层所述阵列结构210包括多个间隔且呈阵列设置的阵列单元211，所述阵列单元211包括第一导电片211a和环绕所述第一导电片211a的第二导电片211b。其中，第一导电片211a和第二导电片211b间隔设置。
在其中一个实施例中，该阵列单元211的材料可以为导电材料，例如金属材料、合金材料、导电硅胶材料、石墨材料等，该阵列单元211的材料还可以为具有高介电常数的材料，例如具有高介电常数的玻璃、塑料、陶瓷等。
多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211在所述第一方向上同轴设置。也即，多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211均位于同一轴线上。轴线为穿过任意所述阵列单元211且平行于所述第一方向(Z轴方向)的直线。进一步的，轴线的数量与同一层阵列结构210中阵列单元211的数量相等，且每条轴线均穿过该阵列单元211的形心。形心可以理解为该阵列单元211几何形状的中心，若阵列单元211的几何形状为矩形，则该形心为该矩形对角线的交点，若阵列单元211的几何形状为圆形，则个形心为该圆形的圆心。
在本申请中，多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211可以理解为多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211在第一方向上的投影存在重叠。
在本申请中，每层所述阵列结构210所在平面可构建相同的直角坐标系，其该直角坐标系的原点可均在阵列结构210的阵列中心、阵列边缘或其他任意点。在该直角坐标系中每个阵列单元211所在位置可以用坐标(x,y)进行表示。多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211的坐标均相同。也即，坐标相同则为同一相对位置。
在本申请中，针对每层所述阵列结构210中的多个阵列单元211按照相同的规则设置阵列序号，其多个阵列单元211按照阵列序号进行排序。其中，设置阵列序号时以具有最多阵列单元211的阵列结构210为依据，例如，第一层阵列结构210包括一个阵列单元211，第二层阵列结构210包括三个阵列单元211，在第一层阵列结构210的一个居中设置的情况下，其排序序号为2。也即，多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211的阵列序号相同。
在本申请实施例中，同一阵列结构中的多个所述第一导电片211a在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸。当电磁波沿所述第一方向入射至所述阵列透镜210时，阵列透镜可对不同频段的相位分布进行补偿，能对电磁波进行汇聚，使得偏离焦点较远的馈源辐射的电磁波也能被较好地汇聚，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度，与一般的双透镜系统相比，本方案透镜剖面低，更利于在手机等电子设备中进行集成。
上述透镜天线可实现对5G毫米波的收发，毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波，其频率大约在20GHz～300GHz之间。3G已指定5G NR支持的频段列表，5G NR频谱范围可达100GHz，指定了两大频率范围：Frequency range 1(FR1)，即6GHz以下频段和Frequencyrange 2(FR2)，即毫米波频段。Frequency range 1的频率范围：450MHz-6.0GHz，其中，最大信道带宽100MHz。Frequency range 2的频率范围为24.25GHz-52.6GHz，最大信道带宽400MHz。用于5G移动宽带的近11GHz频谱包括：3.85GHz许可频谱，例如：28GHz(24.25-29.5GHz)、37GHz(37.0-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)和14GHz未许可频谱(57-71GHz)。5G通信系统的工作频段有28GHz，39GHz，60GHz三个频段。
在其中一个实施例中，参考图3，所述阵列结构210中的多个所述阵列单元211呈二维阵列，例如，可呈N*M(3*5)的二维阵列，即包括N行M列(3行5列)阵列单元211。其中，二维阵列包括行方向和列方向，至少两个所述第一导电片211a在所述行方向上具有渐变的导电片尺寸。
其中，导电片尺寸可以理解为第一导电片211a在行方向(第二方向)上的尺寸，也即第一导电片211a的宽度尺寸，可以理解为第一导电片211a在列方向(第三方向)上的尺寸，也即第一导电片211a的长度尺寸。
在其中一个实施例中，所述第一导电片211a可为圆形导电片、矩形导电片或椭圆形导电片。当第一导电片211a为圆形导电片时，其电片尺寸可以理解为第一导电片211a在第二方向上的尺寸，也即圆形导电片的半径；当第一导电片211a为矩形导电片时，其导电片尺寸可以理解为第一导电片211a在第二方向上的尺寸，也即矩形导电片的宽度尺寸，或第一导电片211a第三方向上的尺寸，也即矩形导电片的长度尺寸；当第一导电片211a为椭圆形导电片时，其导电片尺寸可以理解为第一导电片211a在第二方向上的尺寸，也即椭圆形导电片的短轴尺寸，或第一导电片211a第三方向上的尺寸，也即椭圆形导电片的长轴尺寸。
在其中一个实施例中，第二导电片211b为圆环导电片、矩形环导电片或椭圆环导电片。
在本申请实施例中，对第一导电片211a和第二导电片211b的具体形状不做限定，如图5所示，其阵列单元211可以为第一导电片211a、第二导电片211b的任意形状的组合，其限于图5所示的组合形式。本申请的各实施例中，以第一导电片211a为圆形导电片，第二导电片211b为圆环导电片为例进行说明。
举例说明，所述阵列结构210中的多个所述阵列单元211呈N*M(3*5)的二维阵列，其中，第一导电片211a为圆形导电片。至少两个所述圆形导电片在所述行方向的半径由所述二维阵列的第一中心线s1向阵列边缘对称减小，至少两个所述圆形导电片在所述列方向的半径不变。也即，每一行圆形导电片的半径可由二维阵列的第一中心线s1向阵列边缘对称减小，也即，位于第一中心线上的圆形导电片的半径最大，越靠近阵列边缘的圆形导电片的半径最小，同时，每一列圆形导电片的半径相等。例如，第三列圆形导电片的半径均相等，且半径均为r，第二列(第四列)圆形导电片的半径均相等，且半径均为r1，第一列(第五列)圆形导电片的半径均相等，且半径均为r2，其中，r>r1>r2。
当该阵列透镜应用到包括馈源阵列的透镜天线时，阵列透镜中阵列结构210和介质层220共同构成了相位延迟单元，当同一所述阵列结构210中，至少两个所述第一导弹片在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸时，其会产生一定的相移，通过选取合适的第一导电片211a、第二导电片211b以及第一导电片211a、第二导电片211b之间的间距的大小，可以调整阵列透镜的工作频段。其中，在行方向上，每一纵列的第一导电片211a可实现的相移量满足Φ(x)＝πx2/λf。其中，x为第一导电片211a中心与第一中心线s1的距离，λ为设计频点，f为阵列透镜与馈源阵列的距离。
本申请实施例中的这种相移分布可以实现平移对称的透镜，即可对不同频段的相位分布进行补偿，使得偏离焦点较远的馈源阵列辐射的电磁波在阵列透镜的行方向(X轴方向)能被较好地汇聚，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度。当阵列结构210中的多个阵列单元211呈二维阵列时，该由该阵列透镜210构成的透镜天线为单极化天线，其中，单极化的极化方向为X轴方向。
在其中一个实施例中，参考图4，所述阵列结构210中的多个所述阵列单元211呈二维阵列，例如，可呈N*M(3*5)的二维阵列。具体的，阵列单元211包括圆形导电片和圆环形导电片，其中，圆环形导电片环绕圆形导电片设置。至少两个所述圆形导电片在所述行方向的半径由所述二维阵列的第一中心线s1向阵列边缘对称减小，至少两个所述圆形导电片在所述列方向的半径由所述二维阵列的第二中心线s2向阵列边缘对称减小。也即，每一行圆形导电片的半径可由二维阵列的第一中心线s1向阵列边缘对称减小，同时，每一列圆形导电片的可由二维阵列的第二中心线s2向阵列边缘对称减小。
需要说明的是，本申请中所述第一中心线s1与所述二维阵列的列方向相同，且多个阵列单元211关于第一中心线s1对称设置；所述第二中心线s2与所述二维阵列的行方向相同，且多个阵列单元211关于第二中心线s2对称设置。
当该阵列透镜应用到包括馈源阵列的透镜天线时，阵列透镜中阵列结构210和介质层220共同构成了相位延迟单元，当同一所述阵列结构210中，至少两个所述第一导电片211a在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸时，其会产生一定的相移。其中，每一纵列(每列)的第一导电片211a可实现的相移量满足Φ(x)＝πx2/λf。每一横列(每行)的第一导电片211a可实现的相移量满足Φ(x)＝πy2/λf。其中，x为第一导电片211a中心与第一中心线s2的距离；y为第一导电片211a中心与第二中心线s2的距离，λ为设计频点，f为阵列透镜与馈源阵列的距离。
本申请实施例中的这种相移分布可以实现平移对称的透镜，即可对不同频段的相位分布进行补偿，使得偏离焦点较远的馈源阵列辐射的电磁波在阵列透镜的行方向(X轴方向)和列方向(Y轴方向)能被较好地汇聚，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度。当阵列结构210中的多个阵列单元211呈二维阵列时，该由该阵列透镜210构成的透镜天线为双极化天线，其中，双极化的极化方向为X轴方向和Y轴方向。
在其中一实施例中，在所述行方向上，相邻两个所述阵列单元211的第一中心距离p1相等；在所述列方向上，相邻两个所述阵列单元211的第二中心距离p2相等。其中，第一中心距离p1可以理解为相邻两个第一导电片211a的形心在行方向之间的距离，第二中心距离p2可以理解为相邻两个第一导电片211a的形心在列方向之间的距离。
可选的，第一中心距离p1与第二中心距离p2相等，或第一中心距离p1与第二中心距离p2不相等。
在其中一实施例中，如图6和图7所示，例如，阵列透镜包括三层阵列结构210，由底层至顶层分别用P1、P2、P3进行表示。其中，阵列结构P2为该阵列透镜的中间层，且阵列结构P1和阵列结构P3关于阵列结构P2对称设置。三层所述阵列结构中位于同一相对位置的多个所述阵列单元211在所述第一方向上同轴设置，且位于同一相对位置的多个所述第一导电片211a在所述第一方向上具有渐变的导电片尺寸。例如，阵列结构P1中位于阵列中心的圆形导电片的半径为R1，阵列结构P2中位于阵列中心的圆形导电片的半径为R2，阵列结构P3中位于阵列中心的圆形导电片的半径为R3，其中，R2>R1＝R3。
在其中一个实施例中，若阵列结构的层数多余三层时，位于同一相对位置的多个所述第一导电片211a的导电片尺寸可由该阵列透镜的中间层位置向顶层和底层对称减小。例如，当阵列结构的层数为2m+1时，其阵列透镜的中间层位置为第m+1层阵列结构；当阵列结构的层数为2m时，其阵列透镜的中间层位置为第m层阵列结构与第m+1层阵列结构之间的介质层。
需要说明的是，阵列透镜中多层所述阵列结构210中位于同一相对位置的多个所述第一导电片211a在所述第一方向上具有渐变的导电片尺寸，同时还可以与上述实施例中任意一个同一所述阵列结构210中，至少两个所述第一导电片211a在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸的实施例进行组合，在此，不在一一赘述。
当位于同一相对位置的多个所述第一导电片211a在所述第一方向上具有渐变的导电片尺寸时，可以将位于同一相对位置的多个谐振频率进行叠加，继而可以实现更宽的频率覆盖，同时保持高透射率，同时将透镜的相移分布设计成平移对称，使得偏离焦点较远的馈源辐射的电磁波也能被较好地汇聚，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度。
本申请实施例还提供一种透镜天线。如图8a所示，透镜天线包括：透镜天线包括：上述实施例中任一阵列透镜20，与所述阵列透镜20平行设置的馈源阵列30。
在其中一实施例中，馈源阵列30包括多个馈源单元310，当对馈源阵列30中不同馈源单元310进行馈电时，电磁波可沿所述第一方向入射至透镜阵列透镜20，该透镜天线将辐射不同指向的高增益波束，即可获取不同的波束指向，从而实现波束扫描。
进一步的，该馈源阵列30可为中心对称式结构，馈源阵列30的中心可放置在透镜阵列透镜20的焦点处。
如图8b所示，在其中一实施例中，所述透镜天线还包括平行设置的第一金属板410和第二金属板420，所述馈源阵列30和所述阵列透镜20设置在所述第一金属板410和第二金属板420之间，用于减少所述馈源阵列30辐射所述电磁波的泄露。
进一步的，所述介质层220的第一端面贴合于所述第一金属板410，所述介质层220的第二端面贴合于所述第二金属板420。
在本实施例中，将阵列透镜20和馈源阵列30置于第一金属板410和第二金属板420之间，可以减少馈源辐射电磁波的泄露，从而提高天线效率，同时提高天线的结构强度。
在其中一实施例中，所述透镜天线还包括保护层(图中未示)，所述保护层分别贴合于最远离所述馈源阵列30的透镜一侧和贴合于最靠近所述馈源阵列30的透镜一侧。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括上述任一实施例中的透镜天线。具有上述任一实施例的透镜天线的电子设备，可以适用于5G通信毫米波信号的收发，同时，该电子设备能够使得偏离焦点较远的馈源辐射的电磁波也能被较好地汇聚，大大减小偏焦波束增益的降幅，大幅提高透镜天线的扫描角度，与一般的双透镜系统相比，该透镜天线的焦距短，尺寸小，易于集成于电子设备中。
该电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device，MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线的通信模块。
在其中一实施例中，如图9所示，电子设备还包括检测模块910、开关模块920和控制模块930。其中，控制模块930分别与所述检测模块910、所述开关模块920连接。
在其中一实施例中，检测模块910可获取每个所述馈源单元310处于工作状态时所述透镜天线辐射电磁波的波束信号强度。检测模块910还可用于检测获取每个所述馈源单元310处于工作状态时所述透镜天线的接收电磁波的功率、电磁波吸收比值或比吸收率(Specific Absorption Rate，SAR)等参数。
在其中一实施例中，开关模块920与所述馈源阵列30连接，用于选择导通与任一所述馈源单元310的连接通路。在其中一实施例中，开关模块920可包括输入端和多个输出端，其中，输入端与控制模块930连接，多个输出端分别与多个馈源单元310一一对应连接。开关模块920可以用于接收控制模块930发出的切换指令，以控制开关模块920中各开关自身的导通与断开，控制该开关模块920与任意一个天馈源单元310的导通连接，以使任意一个天馈源单元310处于工作(导通)状态。
在其中一实施例中，控制模块930可以按照预设策略控制开关模块920分别使每一个馈电单元分别处于工作状态，进行电磁波的收发，即可获取不同的波束指向，从而实现波束扫描。当任一馈源单元310处于工作状态时，检测模块910可以对应获取当前透镜天线辐射电磁波的波束信号强度。参考图10，以7单元馈源阵列30为例，仿真得到波束扫描方向图。例如，当馈源阵列30中包括五个馈源单元310时，则检测模块910可以对应获取五个波束信号强度，并从中筛选出最强的波束信号强度，并将该最强的波束信号强度对应的馈源单元310作为目标馈源单元310。控制模块930发出的切换指令以控制该开关模块920与目标馈源单元310的导通连接，以使目标馈源单元310处于工作(导通)状态。
本实施例中的电子设备，可以通过切换开关以使馈源阵列30的各馈源单元310单独处于工作状态，即可可获取不同的波束指向，从而实现波束扫描，而不需要移向器和衰减器，大大降低了成本。
如图11所示，在其中一实施例中，电子设备10包括多个透镜天线20，多个透镜天线20分布于电子设备中框的不同侧边。比如，电子设备包括多个透镜天线，中框包括相背设置的第一侧边101、第三侧边103，以及相背设置的第二侧边102和第四侧边104，第二侧边102连接第一侧边101、第三侧边103的一端，第四侧边104连接第一侧边101、第三侧边103的另一端。所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边中的至少两个分别设有毫米波模组。
在其中一实施例中，将两个透镜天线分别设置在手机两个长边，即可覆盖手机两侧的空间，实现5G手机毫米波高效率、高增益、低成本波束扫描。
在其中一实施例中，当透镜天线的数量为4个时，4个透镜天线分别位于第一侧边101、第二侧边102、第三侧边103和第四侧边104。用户手持电子设备10时，会存在透镜天线被遮挡而造成信号差的情况，多个透镜天线设置在不同的侧边，用户横握或竖握电子设备10时，均存在不被遮挡的透镜天线，使得电子设备10可以正常发射和接收信号。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(ROM)、电可编程ROM(EROM)、电可擦除可编程ROM(EEROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchink)DRAM(SDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种阵列透镜，其特征在于，包括：
多层介质层；
多层阵列结构，所述阵列结构与所述介质层沿第一方向交替层叠设置，每一层所述阵列结构包括多个间隔且呈阵列设置的阵列单元，所述阵列单元包括第一导电片和环绕所述第一导电片的第二导电片，多层所述阵列结构中位于同一相对位置的多个所述阵列单元在所述第一方向上同轴设置；
其中，同一阵列结构中的多个所述第一导电片在阵列方向上具有渐变的导电片尺寸。
2.根据权利要求1所述的阵列透镜，其特征在于，每一层所述阵列结构中的多个所述阵列单元呈二维阵列，所述二维阵列包括行方向和列方向，至少两个所述第一导电片在所述行方向上具有渐变的导电片尺寸。
3.根据权利要求2所述的阵列透镜，其特征在于，至少两个所述第一导电片所述行方向的导电片尺寸由所述二维阵列的第一中心线向阵列边缘对称减小，且所述在所述列方向的导电片尺寸不变。
4.根据权利要求2所述的阵列透镜，其特征在于，至少两个所述第一导电片在所述列方向上具有渐变的导电片尺寸。
5.根据权利要求4所述的阵列透镜，其特征在于，至少两个所述第一导电片在所述行方向的导电片尺寸由所述二维阵列的第一中心线向阵列边缘对称减小，在所述列方向的导电片尺寸由所述二维阵列的第二中心线向阵列边缘对称减小。
6.根据权利要求1-5任一项所述的阵列透镜，其特征在于，多层所述阵列结构中的至少两层在所述第一方向上具有导电片尺寸渐变的所述第一导电片。
7.根据权利要求6所述的阵列透镜，其特征在于，所述阵列透镜包括相背设置的顶层和底层，多层所述阵列结构中的至少两层中的所述阵列单元的导电片尺寸在所述第一方向上由所述阵列透镜中间层向所述顶层和底层同时对称减少。
8.根据权利要求1所述的阵列透镜，其特征在于，在所述阵列方向上相邻两个所述第一导电片的中心距离相等。
9.根据权利要求1所述的阵列透镜，其特征在于，所述第一导电片为圆形导电片、矩形导电片或椭圆形导电片。
10.根据权利要求1所述的阵列透镜，其特征在于，所述第二导电片为圆环导电片、矩形环导电片或椭圆环导电片。
11.一种透镜天线，其特征在于，包括：
馈源阵列，所述馈源阵列包括多个馈源单元；
与所述馈源阵列平行设置的如权利要求1-10任一所述的阵列透镜。
12.根据权利要求11所述的透镜天线，其特征在于，所述透镜天线还包括平行设置的第一金属板和第二金属板，所述馈源阵列和所述透镜设置在所述第一金属板和第二金属板之间。
13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求11～12任一项所述的透镜天线。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备还包括：
检测模块，用于获取每个所述馈源单元处于工作状态时所述透镜天线的波束信号强度；
开关模块，与所述馈源阵列连接，用于选择导通与任一所述馈源单元的连接通路；
控制模块，分别与所述检测模块、所述开关模块连接，用于根据所述波束信号强度控制所述开关模块，使最强波束信号强度对应的所述馈源单元处于工作状态。
15.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于，所述透镜天线的数量为多个。
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