CN111834731A - 天线模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种天线模组，包括介质基板，包括相背的第一表面和第二表面；第一绝缘层，设置于介质基板的第一表面所在的一侧；叠层天线，包括设置于第一绝缘层背离介质基板一侧的第一天线辐射体，以及设置于第一绝缘层与介质基板之间的第二天线辐射体，第一天线辐射体和第二天线辐射体在介质基板上的投影至少部分重叠；接地层，设置于介质基板的第二表面所在的一侧，接地层上开设有至少一个缝隙；第二绝缘层，设置于接地层背离介质基板的一侧；馈电结构，设置于第二绝缘层背离接地层的一侧，馈电结构通过至少一个缝隙对叠层天线馈电，以激发第一天线辐射体产生第一频段的谐振，第二天线辐射体产生第二频段的谐振。本发明还提供一种电子设备。

Description

天线模组及电子设备
技术领域
本发明涉及天线技术领域，尤其是涉及一种天线模组及电子设备。
背景技术
天线通常采用贴片天线或者偶极子天线形式，射频芯片(Radio FrequencyIntegrated Circuit，RFIC)采用倒装芯片工艺封装，通过载板工艺或者高密度互联(HighDensity Interconnect，HDI)工艺实现天线与射频芯片的互联。由于阻抗特性等因素的限制，现有的微带贴片天线覆盖的频带较窄。
发明内容
本发明提供一种天线模组，包括
介质基板，包括相背的第一表面和第二表面；
第一绝缘层，设置于所述介质基板的第一表面所在的一侧；
叠层天线，包括设置于所述第一绝缘层背离所述介质基板一侧的第一天线辐射体，以及设置于所述第一绝缘层与所述介质基板之间的第二天线辐射体，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体在所述介质基板上的投影至少部分重叠；
接地层，设置于所述介质基板的第二表面所在的一侧，所述接地层上开设有至少一个缝隙；
第二绝缘层，设置于所述接地层背离所述介质基板的一侧；
馈电结构，设置于所述第二绝缘层背离所述接地层的一侧，所述馈电结构通过所述至少一个缝隙对所述叠层天线馈电，以激发所述第一天线辐射体产生第一频段的谐振，并激发所述第二天线辐射体产生第二频段的谐振。
本发明还提供一种电子设备，包括壳体及天线模组，所述天线模组位于所述壳体内或所述壳体上。
本发明的有益效果如下：从射频芯片的射频端口引出的馈电线层通过接地层的缝隙结构对第一天线辐射体和第二天线辐射体进行馈电，第一天线辐射体产生第一频段的毫米波信号，第二天线辐射体产生第二频段的毫米波信号，并通过缝隙和叠层天线(第一天线辐射体和第二天线辐射体)耦合产生第三频段的毫米波信号，实现单端口馈电双频带天线辐射(第一频段与第三频段相连形成一个连续的频段)，天线模组辐射的频带较宽，覆盖5G毫米波频段。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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明显变形方式。
图1为本发明实施例一提供的天线模组的层叠结构示意图。
图2为第一天线辐射体的一种实施方式的结构示意图。
图3为第一天线辐射体的另一种实施方式的结构示意图。
图4为第二天线辐射体的一种实施方式的结构示意图。
图5为第二天线辐射体的另一种实施方式的结构示意图。
图6为接地层的一种实施方式的结构示意图。
图7为接地层的另一种实施方式的结构示意图。
图8为接地层的另一种实施方式的结构示意图。
图9为本发明实施例二提供的天线模组的第二天线辐射体的一种实施方式的结构示意图。
图10为第二天线辐射体的另一种实施方式的结构示意图。
图11为第二天线辐射体的另一种实施方式的结构示意图。
图12为天线模组的一种实施方式的示意图。
图13为天线模组的S11曲线图。
图14为天线模组在28GHz频带处的天线效率图。
图15为天线模组在39GHz频带处的天线效率图。
图16为天线模组在22.5GHz-45GHz内的增益曲线图。
图17为本发明实施例三提供的天线模组的接地层的结构示意图。
图18为天线模组的S11曲线图。
图19为天线模组在22.5GHz～45GHz内的增益曲线图。
图20为本发明实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
请参阅图1，图1是本发明实施例一提供的天线模组100的层叠结构示意图。本实施例中，天线模组100包括介质基板54、第一绝缘层521、叠层天线400、接地层30、第二绝缘层523及馈电结构120。具体的，介质基板54包括相背的第一表面54a和第二表面54b，第一绝缘层521设置于所述介质基板54的第一表面54a所在的一侧。叠层天线400包括设置于所述第一绝缘层521背离所述介质基板54一侧的第一天线辐射体42，以及设置于所述第一绝缘层521与所述介质基板54之间的第二天线辐射体44，所述第一天线辐射体42和所述第二天线辐射体44在所述介质基板54上的投影至少部分重叠。接地层30设置于所述介质基板54的第二表面54b所在的一侧，所述接地层30上开设有至少一个缝隙32。第二绝缘层523设置于所述接地层30背离所述介质基板54的一侧。馈电结构120，设置于所述第二绝缘层523背离所述接地层30的一侧，所述馈电结构120通过所述至少一个缝隙32对所述叠层天线400馈电，以激发所述第一天线辐射体42产生第一频段的谐振，并激发所述第二天线辐射体44产生第二频段的谐振。
具体的，馈电结构120包括射频芯片10和馈电走线20，射频芯片10为双频射频芯片10，馈电走线20为由射频芯片10的射频端口引出的馈电线，馈电走线20为导电材料制成，例如金属等。接地层30、第一天线辐射体42及第二天线辐射体44均为金属层，一种实施方式中，第一天线辐射体42和第二天线辐射体44均为贴片天线，具体的，第一天线辐射体42和第二天线辐射体44均可以为圆形或矩形的贴片天线，进一步的，第一天线辐射体42和第二天线辐射体44形成叠层天线400。接地层30的缝隙32沿接地层30的厚度方向贯穿接地层30，射频芯片10通过馈电走线20发出的激励信号可以耦合至接地层30的缝隙32，因此接地层30又可以称为缝隙耦合层。需要理解的是，本实施例中所指的“厚度方向”为天线模组100的各结构的层叠方向，即第一天线辐射体42、第二天线辐射体44、接地层30及射频芯片10依次连接的方向。
本实施例中，第一天线辐射体42和第二天线辐射体44被第一绝缘层521隔开，第二天线辐射体44和接地层30被第二绝缘层523隔开，接地层30和馈电走线20被介质基板54隔开，通过调节所述缝隙32的形状和尺寸以使所述叠层天线400产生第三频段的谐振。具体的，射频芯片10通过缝隙32向第一天线辐射体42耦合馈电，主要产生第一频段的毫米波信号(比如，以28GHz为中心频率的第一频段)，射频芯片10通过缝隙32向第二天线辐射体44耦合馈电，主要产生第二频段的毫米波信号(比如，以39GHz为中心频率的第二频段)，进一步的，通过设计缝隙32的结构尺寸，通过缝隙32向叠层天线400耦合又产生第三频段的毫米波(比如，以25GHz为中心频率的第三频段)，第一频段与第三频段相连形成一个连续的频段(例如，以28GHz为中心频率的第一频段与以25GHz为中心频率的第三频段形成的频段24GHz～29.8GHz的S11＜-10dB)，从而使天线模组100形成单端口馈电双频带辐射天线，天线模组100可以覆盖较宽的频段。
本实施例中，所述第一天线辐射体42和所述第二天线辐射体44在所述接地层30的正投影与所述缝隙32至少部分重叠，以提高所述馈电结构120通过所述缝隙32向所述叠层天线400的馈电效果。
本实施例中，天线模组100的结构可以通过高密度互联(High DensityInterconnect，HDI)工艺或集成电路(Integrated Circuit，IC)载板工艺加工实现。
本实施例中，第一绝缘层521和第二绝缘层523又可以称为PP层，第一绝缘层521和第二绝缘层523均采用毫米波高频低损耗材料制成，第一绝缘层521和第二绝缘层523用于在制作、封装天线模组100时连接各金属层(第一天线辐射体42与第二天线辐射体44、接地层30与馈电走线20)。进一步的，第一绝缘层521和第二绝缘层523可以为制作在所述接地层30与所述馈电走线20之间，以及所述第一天线辐射体42与所述第二天线辐射体44之间的半固化片固化后形成。
本实施例中，介质基板54又可以称为CORE层，介质基板54采用毫米波高频低损耗材料制成。介质基板54为天线模组100的主要承载结构，具有较大的强度。
请参阅图2和图3，图2和图3为第一天线辐射体42的结构示意图。本实施例中，第一天线辐射体42设有第一镂空孔420，所述第一镂空孔420贯穿所述第一天线辐射体42，具体的，第一镂空孔420沿厚度方向贯穿第一天线辐射体42。第一镂空孔420可以减少第一天线辐射体42对第二天线辐射体44辐射的电磁波的影响，即第二天线辐射体44辐射的电磁波部分穿过第一镂空孔420向外辐射，因此可以提高第二天线辐射体44的辐射效果，从而提高天线模组100的辐射效果。
进一步的，所述第一镂空孔420的几何中心与所述第一天线辐射体42的几何中心重合，且所述第一天线辐射体42的横截面的形状与所述第一镂空孔420的形状相同。具体的，第一镂空孔420为矩形时，第一天线辐射体42的横截面为矩形，第一镂空孔420为圆形时，第一天线辐射体42的横截面为圆形，换言之，第一天线辐射体42为环形，如方环(如图2)或圆环(如图3)，第一天线辐射体42各部分的尺寸相同，第一天线辐射体42向各方向的辐射效果均匀，辐射效果好。
一种实施方式中，第二天线辐射体44正对第一天线辐射体42的第一镂空孔420，并且第二天线辐射体44的尺寸小于第一天线辐射体42的尺寸。第二天线辐射体44正对第一镂空孔420可以进一步降低第一天线辐射体42对第二天线辐射体44辐射效果的影响，第二天线辐射体44具有更佳的辐射效果，天线模组100的整体辐射效果更佳。
一种实施方式中，所述第二天线辐射体44在所述第一天线辐射体42的正投影的中心与所述第一镂空孔420的中心重合，且所述第二天线辐射体44在所述第一天线辐射体42的正投影的外轮廓与所述第一镂空孔420的形状相同。换言之，第二天线辐射体44和第一天线辐射体42的第一镂空孔420形状相同。具体的，结合图2和图4，图4所示为一种实施方式中第二天线辐射体44的结构示意图，当第一天线辐射体42为方环时，第二天线辐射体44的横截面形状为正方形，即第二天线辐射体44的形状与第一镂空孔420的形状均为正方形。结合图3和图5，图5所示为另一种实施方式中第二天线辐射体44的结构示意图，当第一天线辐射体42为圆环时，第二天线辐射体44的横截面形状为圆形，即第二天线辐射体44的形状与第一镂空孔420的形状均为圆形。第二天线辐射体44正对第一镂空孔420，且第二天线辐射体44的形状与第一镂空孔420的形状相同，第二天线辐射体44的边缘各部分与第一镂空孔420的边缘的最小距离相同，第一天线辐射体42对第二天线辐射体44边缘各部分辐射电磁波的效果的影响相同，使第二天线辐射体44向各方向辐射电磁波的强度均匀，天线模组100辐射电磁波信号效果好。一种实施方式中，第二天线辐射体44在第一天线辐射体42的正投影的外轮廓与第一镂空孔420的轮廓重合，换言之，第二天线辐射体44和第一镂空孔420的形状、尺寸相同，从而最大化第二天线辐射体44的尺寸，以提高第二天线辐射体44的辐射强度。
请参阅图1和图6，图6为接地层30的结构示意图。本实施例中，所述缝隙32位于所述接地层30的非几何中心位置。具体的，缝隙32的位置偏移接地层30的几何中心，以增强耦合效果。一种实施方式中，射频芯片10的几何中心、接地层30的几何中心、第二天线辐射体44的几何中心、第一天线辐射体42的几何中心位于同一条直线上，即射频芯片10的几何中心、接地层30的几何中心、第二天线辐射体44的几何中心、第一天线辐射体42的几何中心相连形成天线模组100的中心线，缝隙32的位置偏离该中心线。进一步的，缝隙32偏离该中心线的距离根据接地层30与馈电走线20的距离、接地层30与第一天线辐射体42的距离、接地层30与第二天线辐射体44的距离计算得出。
本实施例中，所述馈电走线20在所述接地层30的正投影与所述缝隙32相交。具体的，图6中虚线用于示意为位于缝隙32所在一侧的馈电走线20在接地层30的投影，如图所示，馈电走线20与缝隙32相交，以提高馈电走线20与缝隙32耦合的强度。
一种实施方式中，所述馈电走线20在所述接地层30的正投影为矩形。进一步的，所述缝隙32为矩形缝隙，馈电走线20在接地层30的正投影与矩形缝隙垂直。本实施例中，改变缝隙32的形状和尺寸会改变馈电走线20通过缝隙32向第一天线辐射体42及第二天线辐射体44耦合馈电的效果，因此通过设计缝隙32的形状和尺寸，可以使射频芯片10通过缝隙32向第一天线辐射体42耦合馈电而产生第一频段的毫米波信号，射频芯片10通过缝隙32向第二天线辐射体44耦合馈电而产生第二频段的毫米波信号，进一步的，通过缝隙32向叠层天线400耦合又产生第三频段的毫米波信号，从而使天线模组100形成单端口馈电双频带辐射天线(第一频段与第三频段相连形成一个连续的频段)，天线模组100可以覆盖较宽的频段。
请参阅图7，图7为一种实施方式中缝隙32的形状，本实施方式中，所述缝隙32为工字型，或者为“H”型，具体的，所述缝隙32包括第一部分32a以及分别与所述第一部分32a连通的第二部分32b和第三部分32c，且所述第一部分32a分别与所述第二部分32b和第三部分32c垂直设置；其中，所述第一部分32a、第二部分32b和第三部分32c均为直线型缝隙，且所述馈电走线20的方向与所述缝隙32的第一部分32a垂直设置。工字型的缝隙32可以增强馈电走线20通过缝隙32向第一天线辐射体42及第二天线辐射体44耦合的强度，从而提高第一天线辐射体42、第二天线辐射体44的辐射效果。进一步的，通过设计工字型的缝隙32的尺寸，可以使射频芯片10通过缝隙32向第一天线辐射体42耦合馈电而产生28GHz频段的谐振，射频芯片10通过缝隙32向第二天线辐射体44耦合馈电而产生39GHz频段的谐振，通过缝隙32向叠层天线400耦合又产生25GHz频段的谐振，从而使天线模组100形成单端口馈电双频带辐射天线，天线模组100可以覆盖较宽的频段。
图8为另一种实施方式中缝隙32的形状，本实施方式中，所述缝隙32为领结型缝隙32。领结型的缝隙32可以增强馈电走线20通过缝隙32向第一天线辐射体42及第二天线辐射体44耦合的强度，从而提高第一天线辐射体42、第二天线辐射体44的辐射效果。进一步的，通过设计领结型的缝隙32的尺寸，可以使射频芯片10通过缝隙32向第一天线辐射体42耦合馈电而产生28GHz频段的谐振，射频芯片10通过缝隙32向第二天线辐射体44耦合馈电而产生39GHz频段的谐振，通过缝隙32向叠层天线400耦合又产生25GHz频段的谐振，从而使天线模组100形成单端口馈电双频带辐射天线，天线模组100可以覆盖较宽的频段。
从射频芯片10的射频端口引出的馈电走线通过接地层30的缝隙32结构对第一天线辐射体42和第二天线辐射体44进行馈电，第一天线辐射体42产生第一频段的毫米波信号，第二天线辐射体44产生第二频段的毫米波信号，并通过缝隙32和叠层天线400(第一天线辐射体42和第二天线辐射体44)耦合产生第三频段的毫米波信号，实现单端口馈电双频带天线辐射(第一频段与第三频段相连形成一个连续的频段)，天线模组100辐射的频带较宽，覆盖5G毫米波频段。
请参阅图9，图9为本发明实施例二提供的天线模组100的第二天线辐射体44的结构示意图。本发明实施例二提供的天线模组100与实施例一基本相同，不同点在于，所述第二天线辐射体44设有第二镂空孔440，所述第二镂空孔440贯穿所述第二天线辐射体44，具体的，第二镂空孔440沿厚度方向贯穿第二天线辐射体44。本实施例中，第二镂空孔440使第二天线辐射体44的形状发生变化，改变了第二天线辐射体44上的馈电路径，使第二天线辐射体44可以做到更小的尺寸，即有利于第二天线辐射体44的小型化设计，第二天线辐射体44的尺寸减小，对应的，需要尺寸大于第二天线辐射体44的第一镂空孔420的尺寸也可以较小，进一步的，第一天线辐射体42的尺寸也可以减小，从而有利于天线模组100整体尺寸的减小。
一种实施方式中，所述第二镂空孔440的几何中心与所述第二天线辐射体44的几何中心重合，以使第二天线辐射体44的形状均匀对称，从而第二天线辐射体44向各方向辐射电磁波的效果均匀。
请参阅图9至图11，图9至图11列举出了第二天线辐射体44可能的几种结构，所述第二镂空孔440为圆形、方形或十字形。具体的，如图9所示，第二天线辐射体44的横截面为正方形，第二镂空孔440为正方形，即第二天线辐射体44为方环，一种实施方式中，与第二天线辐射体44配合的第一天线辐射体42也可以为方环；如图10所示，第二天线辐射体44的横截面为圆形，第二镂空孔440为圆形，即第二天线辐射体44为圆环，一种实施方式中，与第二天线辐射体44配合的第一天线辐射体42也可以为圆环；如图11所示，第二天线辐射体44的横截面为正方形，第二镂空孔440为十字形，一种实施方式中，与第二天线辐射体44配合的第一天线辐射体42也可以为方环。需要说明的是，第二天线辐射体44的结构包括但不限于以上几种可能的结构。
请参阅图12，下面以第一天线辐射体42为方环(如图2)，第二天线辐射体44为方环(如图9)，缝隙32为矩形(如图6)对天线模组100的S11曲线进行举例说明。需要说明的是，为了便于观察，图12省略了半固化层52和介质基板54。
具体的，设计介质基板54厚度为0.5mm，第一天线辐射体42和第二天线辐射体44之间的绝缘层52的总厚度为0.3mm，介质基板54和绝缘层52采用毫米波高频低损耗材料，该材料的Dk＝3.4，Df＝0.004，如图2所示，第一天线辐射体42的外边长L1＝1.8mm，内边长L2＝1.6mm，如图9所示，第二天线辐射体44的外边长L3＝1.4mm，内边长L4＝0.8mm，如图6所示，矩形缝隙32的长L＝2.75mm，宽W＝0.15mm。
经过仿真计算后得到结果如图13至图16。其中，图13所示为天线模组100的S11曲线图。横轴为毫米波信号的频率，单位为GHZ；纵轴表示回波损耗S11，单位为dB。在此图中，曲线的最低点为所对应的毫米波信号的频率表示当天线模组100工作在此频率时，所述毫米波信号的回波损耗最小，即，所述曲线中的最低点对应的频率为所述毫米波信号的中心频率，曲线中小于或等于-10dB以下的频率区间为天线模组满足要求的辐射频段。从图中可以看出，第一天线辐射体42辐射的第一频段的毫米波信号以28GHz为中心频率，第二天线辐射体44辐射的第二频段的毫米波信号以39GHz为中心频率，通过缝隙32向叠层天线400耦合又产生第三频段的毫米波以25GHz为中心频率，图中三角形的1/2/3/4点为曲线与S11≈-10dB的交点，因此曲线在S11＜-10dB的频率区间为24GHz～29.8GHz(第一频段和第二频段连接形成)、37.5～38.9GHz。
根据3GPP 38.101协议的规定，5G主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz—6GHz，又叫sub 6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz—52.6GHz，通常叫它毫米波(mmWave)。其中，3GPP规范了5G毫米波频段如下：n257(26.5～29.5GHz)，n258(24.25～27.5GHz)，n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。图13中曲线在S11＜-10dB的频率区间覆盖了n257(26.5～29.5GHz)、n258(24.25～27.5GHz)、n261(27.5～28.35GHz)，与n260(37～40GHz)部分重叠，从而满足3GPP规范的n257、n258、n261及部分n260频段要求。
图14为天线模组100在28GHz频带处的天线效率，图15为天线模组100在39GHz频带处的天线效率，在3GPP频带内天线辐射效率在85％以上。图16为天线模组100在22.5GHz-45GHz内的增益曲线，由图中可以看出，在24GHz～29.8GHz、37.5～38.9GHz具有较高的增益。
请参阅图17，图17为本发明实施例三提供的天线模组100的接地层30的结构示意图。本发明实施例三提供的天线模组100与实施例二提供的天线模组100大致相同，不同点在于，接地层30的缝隙32结构不同。具体的，所述缝隙32包括第一部分322、第二部分324及连接于所述第一部分322和所述第二部分324之间的连接部分326，所述第一部分322和所述第二部分324的尺寸不同，且所述连接部分326分别与所述第一部分322和所述第二部分324垂直设置，所述馈电走线20通过所述第一部分322和所述第二部分324对所述第一天线辐射体42和所述第二天线辐射体44进行耦合馈电，进一步的，所述馈电走线20的方向与所述第一部分322和所述第二部分324垂直设置。本实施例中，第一部分322和第二部分324用于分别向第一天线辐射体42和第二天线辐射体44耦合馈电，从而第一天线辐射体42和第二天线辐射体44均可以产生两个谐振，从而加宽了天线模组100覆盖的频段，具体的，通过缝隙32的设计，在高频(37～40GHz)产生毫米波信号，满足了3GPP n260频段的需求，从而实现3GPP全频段覆盖。
一种实施方式中，所述馈电走线20在所述接地层30的正投影与所述第一部分322及所述第二部分324均相交。具体的，图17中虚线用于示意为位于缝隙32所在一侧的馈电走线20在接地层30的投影，如图所示，馈电走线20与第一部分322及第二部分324相交，以提高馈电走线20与缝隙32耦合的强度。
将图12中的接地层30替换成图17所示的接地层30并进行仿真计算，图18为天线模组100的S11曲线图。横轴为毫米波信号的频率，单位为GHZ；纵轴表示回波损耗S11，单位为dB。在此图中，曲线的最低点为所对应的毫米波信号的频率表示当天线模组100工作在此频率时，所述毫米波信号的回波损耗最小，即，所述曲线中的最低点对应的频率为所述毫米波信号的中心频率，曲线中小于或等于-10dB以下的频率区间为天线模组满足要求的辐射频段。图中三角形的1/2/3/4点为曲线与S11≈-10dB的交点，因此曲线在S11＜-10dB的频率区间为24GHz～29.8GHz、36.7～41.2GHz。根据3GPP 38.101协议的规定，5G主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz—6GHz，又叫sub 6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz—52.6GHz，通常叫它毫米波(mmWave)。其中，3GPP规范了5G毫米波频段如下：n257(26.5～29.5GHz)，n258(24.25～27.5GHz)，n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。图18中曲线在S11＜-10dB的频率区间覆盖了n257(26.5～29.5GHz)、n258(24.25～27.5GHz)、n261(27.5～28.35GHz)及n260(37～40GHz)，从而满足3GPP规范的n257、n258、n261及n260频段要求，即覆盖3GPP规范的毫米波全频段要求。
图19为天线模组100在22.5GHz～45GHz内的增益曲线，比较图19和图16可以看出，相比于本发明实施例二提供的天线模组100，在40GHz边带处增益又提示1dB以上(图19中增益约为4dB，图16中增益约为3dB)。
本实施例中，从射频芯片10的射频端口引出的馈电线层通过接地层30的缝隙32结构对第一天线辐射体42和第二天线辐射体44进行馈电，第一天线辐射体42、第二天线辐射体44产生毫米波信号，并通过缝隙32和叠层天线400(第一天线辐射体42和第二天线辐射体44)产生毫米波信号，实现单端口馈电双频带天线辐射，天线模组100辐射的频带较宽，完全覆盖了5G毫米波频段。具体的，根据3GPP 38.101协议的规定，5G主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。FR1频段的频率范围是450MHz—6GHz，又叫sub 6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz—52.6GHz，通常叫它毫米波(mmWave)。其中，3GPP规范了5G毫米波频段如下：n257(26.5～29.5GHz)，n258(24.25～27.5GHz)，n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。本发明实施例提供的天线模组100覆盖3GPP规范的毫米波全频段要求(26.5～29.5GHz，24.25～27.5GHz，27.5～28.35GHz及37～40GHz)。
进一步对，天线模组100的总厚度小于0.8mm，易于HDI工艺或IC载板工艺加工实现。
请参阅图20，本发明实施例还提供一种电子设备200，电子设备200包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑等移动终端。本发明实施例提供的电子设备200包括壳体600及本发明实施例提供的天线模组100，所述天线模组100位于所述壳体600内或所述壳体600上，天线模组100用于辐射毫米波信号，以使电子设备200可以进行5G信号通信。本实施例中，电子设备200中的天线模组100可以为一个，也可以为多个。
以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (20)

1.一种天线模组，其特征在于，包括：
介质基板，包括相背的第一表面和第二表面；
第一绝缘层，设置于所述介质基板的第一表面所在的一侧；
叠层天线，包括设置于所述第一绝缘层背离所述介质基板一侧的第一天线辐射体，以及设置于所述第一绝缘层与所述介质基板之间的第二天线辐射体，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体在所述介质基板上的投影至少部分重叠；
接地层，设置于所述介质基板的第二表面所在的一侧，所述接地层上开设有至少一个缝隙；
第二绝缘层，设置于所述接地层背离所述介质基板的一侧；
馈电结构，设置于所述第二绝缘层背离所述接地层的一侧，所述馈电结构通过所述至少一个缝隙对所述叠层天线馈电，以激发所述第一天线辐射体产生第一频段的谐振，并激发所述第二天线辐射体产生第二频段的谐振。
2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，通过调节所述缝隙的形状和尺寸以使所述叠层天线产生第三频段的谐振。
3.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述缝隙位于所述接地层的非几何中心位置。
4.根据权利要求3所述的天线模组，其特征在于，所述馈电结构包括射频芯片及自所述射频芯片的射频端口引出的馈电走线，所述馈电走线在所述接地层的正投影与所述缝隙相交。
5.根据权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述缝隙为矩形缝隙，所述馈电走线的方向与所述矩形缝隙的长度方向垂直设置。
6.根据权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述缝隙包括第一部分以及分别与所述第一部分连通的第二部分和第三部分，且所述第一部分分别与所述第二部分和第三部分垂直设置；其中，所述第一部分、第二部分和第三部分均为直线型缝隙，且所述馈电走线的方向与所述缝隙的第一部分垂直设置。
7.根据权利要求4所述的天线模组，其特征在于，所述缝隙包括第一部分、第二部分及连接于所述第一部分和所述第二部分之间的连接部分，所述第一部分和所述第二部分的尺寸不同，且所述连接部分分别与所述第一部分和所述第二部分垂直设置，所述馈电走线的方向与所述第一部分和所述第二部分垂直设置。
8.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体在所述接地层的正投影与所述缝隙至少部分重叠。
9.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述第一天线辐射体设有第一镂空孔，所述第一镂空孔贯穿所述第一天线辐射体。
10.根据权利要求9所述的天线模组，其特征在于，所述第一镂空孔的几何中心与所述第一天线辐射体的几何中心重合，且所述第一天线辐射体的横截面的形状与所述第一镂空孔的形状相同。
11.根据权利要求10所述的天线模组，其特征在于，所述第二天线辐射体在所述第一天线辐射体的正投影的中心与所述第一镂空孔的中心重合，且所述第二天线辐射体在所述第一天线辐射体的正投影的外轮廓与所述第一镂空孔的形状相同。
12.根据权利要求11所述的天线模组，其特征在于，所述第二天线辐射体设有第二镂空孔，所述第二镂空孔贯穿所述第二天线辐射体。
13.根据权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述第二镂空孔为圆形、方形或十字形。
14.根据权利要求13所述的天线模组，其特征在于，所述第二镂空孔的几何中心与所述第二天线辐射体的几何中心重合。
15.根据权利要求1至14任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述第一天线辐射体的横截面的外轮廓为圆形或矩形，所述第二天线辐射体的横截面的外轮廓为圆形或矩形。
16.根据权利要求1至14任意一项所述的天线模组，其特征在于，所述第一频段包括以28GHz为中心频率的毫米波频段，所述第二频段包括以39GHz为中心频率的毫米波频段。
17.根据权利要求2所述的天线模组，其特征在于，所述第三频段包括以25GHz为中心频率的毫米波频段。
18.一种天线模组，其特征在于，包括：
介质基板，包括相背的第一表面和第二表面；
第一绝缘层，设置于所述介质基板的第一表面所在的一侧；
叠层天线，包括设置于所述第一绝缘层背离所述介质基板一侧的第一天线辐射体，以及设置于所述第一绝缘层与所述介质基板之间的第二天线辐射体，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体在所述介质基板上的投影至少部分重叠；
接地层，设置于所述介质基板的第二表面所在的一侧，所述接地层上开设有至少一个缝隙，其中，所述缝隙包括第一部分、第二部分及连接于所述第一部分和所述第二部分之间的连接部分，所述第一部分和所述第二部分的尺寸不同，且所述连接部分分别与所述第一部分和所述第二部分垂直设置；
第二绝缘层，设置于所述接地层背离所述介质基板的一侧；
馈电结构，设置于所述第二绝缘层背离所述接地层的一侧，所述馈电结构的馈电走线的方向与所述第一部分和所述第二部分垂直设置，所述馈电结构通过所述至少一个缝隙对所述叠层天线馈电，以使所述叠层天线产生第一频段的谐振、第二频段的谐振以及第三频段的谐振。
19.根据权利要求18所述的天线模组，其特征在于，所述第一频段包括以28GHz为中心频率的毫米波频段，所述第一频段包括以39GHz为中心频率的毫米波频段，所述第三频段包括以25GHz为中心频率的毫米波频段。
20.一种电子设备，其特征在于，包括：
壳体；
天线模组，所述天线模组位于所述壳体内或所述壳体上，
其中，所述天线模组包括：
介质基板，包括相背的第一表面和第二表面；
第一绝缘层，设置于所述介质基板的第一表面所在的一侧；
叠层天线，包括设置于所述第一绝缘层背离所述介质基板一侧的第一天线辐射体，以及设置于所述第一绝缘层与所述介质基板之间的第二天线辐射体，所述第一天线辐射体和所述第二天线辐射体在所述介质基板上的投影至少部分重叠；
接地层，设置于所述介质基板的第二表面所在的一侧，所述接地层上开设有至少一个缝隙；
第二绝缘层，设置于所述接地层背离所述介质基板的一侧；
馈电结构，设置于所述第二绝缘层背离所述接地层的一侧，所述馈电结构通过所述至少一个缝隙对所述叠层天线馈电，以激发所述第一天线辐射体产生第一频段的谐振，并激发所述第二天线辐射体产生第二频段的谐振。
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