CN111509380A - 天线及制备方法、天线阵列、电子设备 - Google Patents

天线及制备方法、天线阵列、电子设备 Download PDF

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    • 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
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    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/08—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart the units being spaced along or adjacent to a rectilinear path
    • H01Q21/12—Parallel arrangements of substantially straight elongated conductive units

Abstract

本发明提供一种天线及制备方法、天线阵列、电子设备，属于通信技术领域，其可解决现有的天线样式固定，不容易与其他物品共型的问题。本发明的天线包括：介质基板、及分别位于介质基板两侧且相对设置的第一电极层和第二电极层；介质基板包括柔性基板。

Description

天线及制备方法、天线阵列、电子设备
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种天线及制备方法、天线阵列、电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的不断发展，用于发射和接收信号的天线变得尤为重要。天线是一种变换器，可以将在传输线等介质中传播的导行波变换为无界媒介中的电磁波，或者进行相反的变换，以实现信号的无线传输。目前，天线一般采用印制电路板工艺制成，将金属线印制在刚性介质基板上，可以放置在户外固定位置，或者安装在移动设备中使用。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的天线较为笨重，样式固定，不便于运输，且不容易与其他物品共型，不利于在多种场景中应用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种天线及制备方法、天线阵列、电子设备。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种天线，包括：
介质基板、及分别位于所述介质基板两侧且相对设置的第一电极层和第二电极层；
所述介质基板包括柔性基板。
可选地，所述柔性基板的材料包括：聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯。
可选地，所述柔性基板的厚度为0.5毫米至2.0毫米。
可选地，所述柔性基板的介电常数为2.0至7.0。
可选地，所述第一电极层和所述第二电极层的材料包括：铝、铜或钼。
可选地，所述第一电极层和所述第二电极层的厚度小于1.0微米。
可选地，所述天线还包括：馈电线；
所述馈电线与所述第二电极层连接，且与所述第二电极层同层设置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种天线阵列，包括上述提供的天线；
多个所述天线的馈电线通过馈电点连接在一起。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种电子设备，包括如上述提供的天线阵列。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种天线的制备方法，包括：
通过一次构图工艺，在承载基板上形成第一电极层和第二电极层；
将所述第一电极层和所述第二电极层转移并贴附至介质基板相对的两侧；其中，所述介质基板包括柔性基板。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种天线的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种天线的平面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种天线阵列平面结构示意图；
图4、图5和图6为本发明实施例提供的一种天线阵列的仿真结果示意图；
图7为本发明实施例提供的一种天线制备方法流程示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种天线的剖面结构示意图，如图1所示，该天线包括：介质基板101、及分别位于介质基板101两侧相对设置的第一电极层102和第二电极层103；介质基板101包括柔性基板。
本发明实施例提供的天线中，第一电极层102可以为接地层，连接信号地(可以为直流低电平信号)，可以将使用过程中产生的静电以及雷电信号导出，避免天线被击穿而受损，影响天线性能。第二电极层103可以为辐射层，可以将通过传输线输入的电信号转换为电磁波信号，并将电磁波信号向外辐射，或者，可以将外界的电磁波信号转换为电信号，通过传输线输出至终端设备中，以达到信号无线传输的作用。介质基板101位于第一电极层102和第二电极层103之间，可以为低损耗介电材料，起到支撑第一电极层102和第二电极层103的作用。介质基板101可以为柔性基板，并且第一电极层102和第二电极层1032也可以具有一定的弯折性，这样在实际应用中，第一电极层102、第二电极层103及介质基板101构成的天线可以被弯折成不同的形状，造型轻便美观，因此可以与玻璃、天花板等其他物体更好的共型，从而可以广泛应用于室内，同时不必安装避雷装置来避免雷击等造成损坏，可以节约制备成本。
在一些实施例中，柔性基板的材料包括：聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯。
需要说明的是，介质基板101可以为柔性基板，其具体材料可以包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯材料。可以理解的是，柔性基板的材料可以为上述的透明柔性材料，也可以为其他的非透明柔性材料。优选地，柔性基板为透明材料制成，在于玻璃等透光材料共型时，可以在保证良好的信号传输功能的同时，还可以避免影响原有物体透光性能。
在一些实施例中，柔性基板的厚度为0.5毫米至2.0毫米。
需要说明的是，柔性基板的厚度可以为0.5毫米至2.0毫米，可以根据实际需要，选择柔性基板的厚度。
在一些实施例中，柔性基板的介电常数为2.0至7.0。
需要说明的是，柔性基板可以采用低损耗介电材料制成，其介电常数可以为2.0至7.0，柔性基板的材料除了可以为上述的聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯材料等介电常数较低的材料外，还可以为其他介电常数可以调节的材料，例如，液晶、铁氧体等材料，可以通过施加电压调节其介电常数，以符合天线的要求。
在一些实施例中，第一电极层102和第二电极层102的材料包括：铝、铜或钼。
需要说明的是，第一电极层102和第二电极层103的材料可以为铝、铜或钼等金属材料，在保证具有良好的导电性能的同时，还需要具有良好的弯折性能，可以随着柔性基板的弯折而弯折，从而实现与其他物体更好的共型。可以理解的是，第一电极层102和第二电极层103的材料还可以为其他透明非金属导电材料，在此不再一一列举。
在一些实施例中，第一电极层102和所述第二电极层103的厚度小于1.0微米。
需要说明的是，在保证第一电极层102和第二电极层10具有良好的导电性能的同时，还需要将第一电极层102和第二电极层103的制成较小的厚度，以保证各个膜层具有良好的弯折性能及透光性能，第一电极层102和所述第二电极层103的厚度小于1.0微米。在实际应用中，可以根据制备工艺，合理选择第一电极层102和第二电极层103的厚度。
图2为本发明实施例提供的一种天线的平面结构示意图，如图2所示，该天线还包括：馈电线104；馈电线104与第二电极层103连接，且与第二电极层103同层设置。
需要说明的是，馈电线104可以将终端设备产生的电信号传输至第二电极层103上，或者将第二电极层103接收的电磁信号传输至终端设备中，从而实现信号的无线传输。馈电线104可以与第二电极层103同层设置，在制备过程中，二者可以采用一次构图工艺形成，从而减少制备步骤。
实施例二
图3为本发明实施例提供的一种天线阵列平面结构示意图，如图3所示，该天线阵列包括多个阵列分布的多个如上述实施例提供的天线；多个天线的馈电线通过馈电点(图中未示出)连接在一起。
在实际应用中，终端设备可以通过传输线连接至天线阵列的馈电点，从而实现与天线阵列中的多个天线的连接，实现信号的无线传输，多个天线构成天线阵列可以增大信号的发射或接收面积，以增强方向性，提供增益系数。可以理解的是，天线也可以单独应用。每个天线的形状可以为矩形、圆形、折线形等任意形状，在本发明实施例中，天线的形状如图3所示的矩形。
本发明实施例提供的天线阵列中的介质基板采用柔性基板，可以被弯折成不同的形状，造型轻便美观，因此可以与玻璃、天花板等其他物体更好的共型，从而可以广泛应用于室内，同时不必安装避雷装置来避免雷击等造成损坏，可以节约制备成本。
图4、图5和图6为本发明实施例提供的一种天线阵列的仿真结果示意图，其中，图4中天线的介质基板厚度为0.5毫米，图5中天线的介质基板厚度为1.0毫米，图6中天线的介质基板厚度为1.5毫米，各个天线阵列的尺寸均为360毫米*90毫米。如图4所示，天线阵列的增益为11.2dB，波束宽度为12°/51°，带宽为40M/80M，辐射效率为24.7％。如图5所示，天线阵列的增益为13.8dB，波束宽度为12°/52°，带宽为60M/100M，辐射效率为45.2％。如图6所示，天线阵列的增益为14.7dB，波束宽度为12°/52°，带宽为70M/130M，辐射效率为57.9％。可以看出，天线阵列的性能与其中的介质基板的厚度有关，且在一定范围内介质基板的厚度越厚，其性能越好。在实际应用中，可以将天线阵列中的介质基板的厚度设置为1.5毫米，以获得较好的性能。
实施例三
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如上述实施例提供的天线阵列，电子设备中的天线阵列可以与玻璃、天花板等其他物体更好的共型。其实现原理与上述实施例提供的天线的实现原理类似，在此不再赘述。
实施例四
图7为本发明实施例提供的一种天线制备方法流程示意图；如图7所示，本发明实施例提供的天线制备方法包括如下步骤：
S701，通过一次构图工艺，在承载基板上形成第一电极层和第二电极层。
S702，将第一电极层和第二电极层转移并贴附至介质基板相对的两侧；其中，介质基板包括柔性基板。
需要说明的是，可以采用沉积、刻蚀、电镀、压印等构图工艺，在承载基板上形成预设图案的第一垫层和第二电极层，再将成型的第一电极层和第二电极层贴附至柔性基板的相对两侧，形成天线，可以将多个天线阵列排布，形成天线阵列，可以利用现有显示器件的生产工艺及生产线制备上述实施例提供的天线，以节约生产成本。可以理解的是，还可以直接在柔性基板的相对两侧直接形成第一电极层和第二电极层，以形成天线，或者利用现有技术中的天线制备方法制成，在此不再一一列举。采用本发明是实施例提供的天线制备方法形成的天线，介质基板采用柔性基板，可以被弯折成不同的形状，造型轻便美观，因此可以与玻璃、天花板等其他物体更好的共型，从而可以广泛应用于室内，同时不必安装避雷装置来避免雷击等造成损坏，可以节约制备成本。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种天线，其特征在于，包括：介质基板、及分别位于所述介质基板两侧且相对设置的第一电极层和第二电极层；
所述介质基板包括柔性基板。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述柔性基板的材料包括：聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述柔性基板的厚度为0.5毫米至2.0毫米。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述柔性基板的介电常数为2.0至7.0。
5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层的材料包括：铝、铜或钼。
6.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一电极层和所述第二电极层的厚度小于1.0微米。
7.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，还包括：馈电线；
所述馈电线与所述第二电极层连接，且与所述第二电极层同层设置。
8.一种天线阵列，其特征在于，包括多个阵列分布的如权利要求1-7任一项所述的天线；
多个所述天线的馈电线通过馈电点连接在一起。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求8所述的天线阵列。
10.一种天线的制备方法，其特征在于，包括：
通过一次构图工艺，在承载基板上形成第一电极层和第二电极层；
将所述第一电极层和所述第二电极层转移并贴附至介质基板相对的两侧；其中，所述介质基板包括柔性基板。
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