CN112151922A - 射频开关器件、天线模组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种射频开关器件、天线模组及电子设备。射频开关器件包括介质基板、微带线、第一金属层、第二金属层、阵列分布的金属化通孔线列、及第一开关，介质基板包括相对设置的第一、第二表面，微带线设置在第一表面，微带线作为射频开关器件的第一类型端口，第一金属层设置于第一表面且与微带线间隔设置，第二金属层设置在第二表面，第二金属层上形成有凹槽、第一分支、及第一端，凹槽及第一分支均贯穿第二金属层，第一分支连通凹槽，第一端为射频开关器件的第二类型端口，金属化通孔线列贯穿第一金属层、介质基板及第二金属层，第一开关设置在第一分支上，第一开关接收第一控制信号，以控制微带线与第一端之间射频信号传输路径导通或断开。

Description

射频开关器件、天线模组及电子设备
技术领域
本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种射频开关器件、天线模组及电子设备。
背景技术
随着移动通信技术的发展，传统的第四代移动通信技术(4th-Generationwireless systems，4G)已经不能够满足人们的要求。第五代移动通信技术(5thgeneration wireless systems，5G)由于具有较高的通信速度，可而备受用户青睐。比如，利用5G移动通信技术传输数据时的传输速度比4G移动通信技术传输数据的速度快数百倍。射频信号是实现5G移动通信技术的的主要手段，然而，传统的射频开关器件对于毫米波频段或太赫兹频段的射频信号的损耗较大，从而造成所述射频开关器件所应用的电子设备的通信性能较差。
发明内容
本申请提供一种射频开关器件、天线模组、及电子设备，以解决传统的射频开关器件对于毫米波频段的损耗较大，造成所述射频开关器件所应用的电子设备的通信性能较差的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种射频开关器件，所述射频开关器件包括介质基板、微带线、第一金属层、第二金属层、阵列分布的金属化通孔线列、及第一开关，所述介质基板包括相对设置的第一表面及第二表面，所述微带线设置在所述第一表面，所述微带线作为射频开关器件的第一类型端口，所述第一金属层设置于所述第一表面且与所述微带线间隔设置，所述第二金属层设置在所述第二表面，所述第二金属层上形成有凹槽、第一分支、及第一端，所述凹槽及所述第一分支均贯穿所述第二金属层，所述第一分支连通所述凹槽，所述第一端为所述射频开关器件的第二类型端口，所述金属化通孔线列贯穿所述第一金属层、所述介质基板及所述第二金属层，所述第一开关设置在所述第一分支上，所述第一开关用于接收第一控制信号，以控制所述微带线与所述第一端之间射频信号传输路径导通或断开。
第二方面，本申请提供了一种天线模组。所述天线模组包括所述的射频开关器件。
第三方面，本申请提供了一种电子设备。所述电子设备包括所述的天线模组。
本申请的射频开关器件可适用于毫米波或者太赫兹频段的射频信号，具有损耗小，体积小，切换速度快等优点。本申请的射频开关器件应用于电子设备中时，可提升所述电子设备的通信性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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为本申请第一实施方式提供的射频开关器件的立体结构示意图。
图2为本申请第一实施方式提供的射频开关器件的俯视图。
图3为本申请第一实施方式提供的射频开关器件的仰视图。
图4为射频开关器件中的凹槽及所述微带线在垂直于所述基板方向上的投影示意图。
图5为本申请第二实施方式提供的射频开关器件的立体结构示意图。
图6为本申请第二实施方式提供的射频开关器件的俯视图。
图7为本申请第二实施方式提供的射频开关器件的仰视图。
图8为石墨烯材质的第一开关上加载的第一控制信号为0V时电导率与频率的关系示意图。
图9为石墨烯材质的第一开关上加载的第一控制信号为33V时电导率与频率的关系示意图。
图10为本申请第二实施方式中射频开关器件的S参数仿真示意图。
图11为本申请第三实施方式提供的射频开关器件的立体结构示意图。
图12为本申请第三实施方式提供的射频开关器件的俯视图。
图13为本申请第三实施方式提供的射频开关器件的仰视图。
图14为本申请第四实施方式提供的射频开关器件的俯视图。
图15为本申请第四实施方式中射频开关器件的S参数仿真示意图。
图16为本申请提供的天线模组的示意图。
图17为本申请提供的天线模组的电路示意图。
图18为本申请提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
请一并参阅图1、图2及图3，图1为本申请第一实施方式提供的射频开关器件的立体结构示意图；图2为本申请第一实施方式提供的射频开关器件的俯视图；图3为本申请第一实施方式提供的射频开关器件的仰视图。所述射频开关器件100包括介质基板110、微带线120、第一金属层130、第二金属层140、阵列分布的金属化通孔线列150、及第一开关160。所述介质基板110包括相对设置的第一表面110a及第二表面110b。所述微带线120设置在所述第一表面110a，所述微带线120作为射频开关器件100的第一类型端口，所述第一金属层130设置于所述第一表面110a且与所述微带线120间隔设置。所述第二金属层140设置在所述第二表面110b，所述第二金属层140上形成有凹槽141、第一分支142、及第一端143，所述凹槽141及所述第一分支142均贯穿所述第二金属层140，所述第一分支142连通所述凹槽141，所述第一端143为所述射频开关器件100的第二类型端口，所述金属化通孔线列150贯穿所述第一金属层130、所述介质基板110及所述第二金属层140，所述第一开关160设置在所述第一分支142上，所述第一开关160用于接收第一控制信号，以控制所述微带线120与所述第一端143之间射频信号传输路径导通或断开。
所述射频信号可以为毫米波信号或者太赫兹频段的射频信号。目前，在第五代移动通信技术(5th generation wireless systems，5G)中，根据3GPP TS 38.101协议的规定，5G新空口(new radio，NR)主要使用两段频率：FR1频段和FR2频段。其中，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，属于毫米波(mm Wave)频段。3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段包括：n257(26.5～29.5GHz),n258(24.25～27.5GHz),n261(27.5～28.35GHz)和n260(37～40GHz)。
具体地，在一实施方式中，所述第一类型端口为输入端口，所述第二类型端口为输出端口。或者，在其他实施方式中，所述第一类型端口为输出端口，所述第二类型端口为输入端口。在下述实施方式中以所述第一类型端口为输入端口，所述第二类型端口为输出端口为例进行描述。
所述射频开关器件100包括介质基板110、微带线120、第一金属层130、第二金属层140、阵列分布的金属化通孔线列150、及第一开关160。所述介质基板110包括相对设置的第一表面110a及第二表面110b。所述微带线120设置在所述第一表面110a，所述微带线120用于接收射频信号。所述第一金属层130设置于所述第一表面110a且与所述微带线120间隔设置。所述第二金属层140设置在所述第二表面110b，所述第二金属层140上形成有凹槽141、第一分支142、及第一端143。所述凹槽141及所述第一分支142均贯穿所述第二金属层140，所述凹槽141用于耦合所述射频信号，所述第一分支142连通所述凹槽141。所述金属化通孔线列150贯穿所述第一金属层130、所述介质基板110及所述第二金属层140。所述第一开关160设置在所述第一分支142上，所述第一开关160用于接收第一控制信号，以控制所述射频信号经由所述第一端143输出的路径导通或断开。当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述第一端143输出；当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下导通时，所述射频信号可经由所述第一端143输出。
进一步地，请参阅图4，图4为射频开关器件中的凹槽及所述微带线在垂直于所述基板方向上的投影示意图。所述凹槽141在垂直于所述介质基板110方向上的投影与所述微带线120在垂直于所述介质基板110方向上的投影交叉，且部分重合。
进一步地，请一并参阅图5、图6及图7，图5为本申请第二实施方式提供的射频开关器件的立体结构示意图；图6为本申请第二实施方式提供的射频开关器件的俯视图；图7为本申请第二实施方式提供的射频开关器件的仰视图。本实施方式与第一实施方式基本相同，不同之处在于，在本实施方式中，所述第二金属层140上还形成有第二分支144及第二端145，所述第二分支144贯穿所述第二金属层140且连通所述凹槽141。所述射频开关器件100还包括第二开关170，所述第二开关170设置在所述第二分支144上，所述第二开关170用于接收第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下使得所述射频信号经由所述第二端145之间的射频信号传输路径导通或断开。
当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述第一端143输出；当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下导通时，所述射频信号可经由所述第一端143输出。相应地，当所述第二开关170在所述第了控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述第二端145输出；当所述第二开关170在所述第一控制信号的控制下导通时，所述射频信号可经由所述第一端143输出。
当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下导通时，所述射频信号经由所述第一端143输出；此时，若所述第二开关170在所述第二控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述所述第二端145输出。当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述第一端143输出；此时，若所述第二开关170在所述第二控制信号的控制下断开时，所述射频信号可经由所述第二端145输出。当所述第一开关160在所述第一控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述第一端143输出；此时，若所述第二开关170在所述第二控制信号的控制下断开时，所述射频信号无法经由所述第二端145输出。此时，所述射频开关器件100为单刀双掷开关。
进一步地，所述第二分支144与所述第一分支142分别连通所述凹槽141相对的两端。
进一步地，所述金属化通孔线列150包括多个第一金属化线列151、多个第二金属化线列152、及多个第三金属化线列153。所述多个第一金属化线列151间隔设置在所述第一分支142背离所述第二分支144的一侧，所述多个第二金属化线列152设置在所述第一分支142及所述第二分支144之间，所述多个第三金属化线列153设置在所述第二分支144背离所述第一分支142的一侧。
进一步地，所述多个第一金属化线列151、所述多个第二金属化线列152、及所述多个第三金属化线列153均沿所述第一分支142延伸的方向间隔设置。
进一步地，所述第二金属层140包括位于所述凹槽141、所述第一分支142、所述第二分支144之间的金属本体140a以及自所述金属本体140a朝向背离所述凹槽141方向延伸的第一金属条140b及第二金属条140c。所述第一金属条140b与所述第二金属条140c间隔设置，所述第一金属条140b作为所述第一端143，所述第二金属条140c作为所述第二端145。
进一步地，所述第二分支144及所述第三分支146关于微带线120对称。
可选地，所述第一开关160可以为石墨烯。所述第二开关170也可以为石墨烯。可选地，所述第一开关160可以为单层石墨烯；所述第二开关170也为单层石墨烯。当所述第一开关160为石墨烯时，当所述第一开关160上加载的第一控制信号为第一信号时(第一信号为0V)时，所述石墨烯等效为介质，所述射频开关器件100的第一分支142可传输TE10模下的射频信号。当所述第一控制信号为第二信号时，所述第二信号可以为但不仅限于为33V，所述石墨烯等效为金属，所述射频开关器件100的第二分支144不可传输TE10模下的射频信号。相应地，当所述第二开关170为石墨烯时，当所述第二开关170上加载的第二控制信号为第一信号时(第一信号为0V)时，所述石墨烯等效为介质，所述射频开关器件100的第一分支142可传输TE10模下的射频信号。当所述第二控制信号为第二信号时，所述第二信号可以为但不仅限于为33V，所述石墨烯等效为金属，所述射频开关器件100的第二分支144不可传输TE10模下的射频信号。
进一步地，当所述射频开关器件100的第二分支144可传输TE10模下的射频信号时，所述射频开关器件100等效为开槽基片集成波导，所述射频开关器件100传输所述射频信号的TE10模的截止频率为：fc＝V0/[2We(εr)1/2]，其中，fc为所述截止频率，V0为真空中的光速，εr为介质基板110的相对介电常数，We为等效宽度，We＝2W2，其中，W2为第二金属化线列152中的通孔中心到所述第二分支144邻近所述第二金属化线列152的侧壁之间的距离。
当所述射频开关器件100的第二分支144不可传输TE10模下的射频信号时，所述射频开关器件100等效为普通的基片集成波导，此时，We＝W1，其中，W1为第二金属化线列152的通孔中心到第三金属化线列153的通孔中心的距离。那么，只要选择合适的尺寸，就可以使得TE10模下的射频信号在可传输TE10模下的射频信号以及不可传输TE10模下的射频信号的射频信号之间切换。而，是否可以传输TE10模下的射频信号可通过调整第二开关170上加载的第二控制信号的大小来调整所述石墨烯的电导率，从而可以使得第二分支144开放和闭合。当所述第二分支144开放时，所述射频开关器件100等效为开槽基片集成波导；当所述第二分支144闭合时，所述射频开关器件100等效为普通的基片集成波导。
请参阅图8及图9，图8为石墨烯材质的第一开关上加载的第一控制信号为0V时电导率与频率的关系示意图；图9为石墨烯材质的第一开关上加载的第一控制信号为33V时电导率与频率的关系示意图。图8及图9中的图示是选取所述第一开关的材质均为单层石墨烯，且选取所述石墨烯的相对介电常数εr＝11.9，所述介质基板110的厚度为100nm时的仿真图。图中实线为实部，虚线为虚部。由图可见，当所述第一开关160加载的第一控制信号为33V时，所述第一开关160等效为贵金属；而在第一开关160加载的第一控制信号为0V时，所述第一开关160的电导率会降低两个数量级，等效为为介质。可以理解地，对于石墨烯材质的所述第二开关170而言，当所述第二开关170加载的第二控制信号为33V时，所述第二开关170也等效为贵金属；当所述第二开关170加载的第一控制信号为0V时，所述第二开关170的电导率也会降低两个数量级，等效为介质。需要说明的是，图8及图9所得到的仿真图是所述介质基板110的相对介电常数为2.2，厚度为0.254mm；第一金属化线列151、第二金属化线列152、及第三金属化线列153中孔的直径为0.6mm，且孔中心间距为1.2mm；且仿真时，以所述微带线120为输入端口，第一端143输出，且第二端145不输出；取L1＝14.6mm，L2＝11.6mm，W1＝3.76mm，W2＝2.56mm的条件下进行仿真。其中，L1为第一分支142的长度，L2第一金属化线列151中的最远距离。进一步地，按照上述参数，仿真所得S参数如图10所示，图10为本申请第二实施方式中射频开关器件的S参数仿真示意图。在图10中，横轴为频率，单位为GHZ，纵轴为S参数，单位为dB，曲线①为S11曲线，曲线②为S21曲线，曲线③为S31曲线，曲线④为S22曲线。由图10可见，所述射频开关器件100构成的单刀双掷开关在29.7GHZ至30.4GHZ范围内的损耗小于-3dB，隔离度优于-17dB。在30GHZ，所述射频开关器件100构成的单刀双掷开关的损耗为-1.1dB，隔离度为-34.5dB。可以理解地，在进行仿真得到图10时，以所述第一端143输出，所述第二端145不输出为例进行示意，若所述第一端143不输出，所述第二端145输出时，在所述第一分支142与所述第二分支144关于所述微带线120对称的前提下，得到的仿真结果与图10相同。
由此可见本申请的射频开关器件100适用于毫米波频段或者太赫兹频段的射频信号，具有损耗小，体积小，切换速度快等优点。本申请的射频开关器件100应用于电子设备1中时，可提升所述电子设备1的通信性能。进一步地，本申请的射频开关器件100采用平面加工工艺，易于与传统平面电路集成，易于小型化。
进一步地，请一并参阅图11、图12及图13，图11为本申请第三实施方式提供的射频开关器件的立体结构示意图；图12为本申请第三实施方式提供的射频开关器件的俯视图；图13为本申请第三实施方式提供的射频开关器件的仰视图。本实施方式与第二实施方式提供的射频开关器件100基本相同，不同之处在于，在本实施方式中，所述第二金属层140还形成有至少一个第三分支146以及与所述第三分支146对应的第三端147。所述第三分支146贯穿所述第二金属层140且连通所述凹槽141，其中，所述第三端147为第二类型端口。所述射频开关器件100还包括第三开关180，所述第三开关180设置在所述第三分支146上，所述第三开关180用于接收第三控制信号，并在所述第三控制信号的控制下使得所述射频信号经由所述第三端147之间的射频信号传输路径导通或断开。
进一步地，所述第二金属层140包括自所述金属本体140a朝向背离所述凹槽141方向延伸的第三金属条140d，所述第三金属条140d分别与所述第一金属条140b及所述第二金属条140c间隔设置，所述第三金属条140d作为所述第三端147。
当所述第二金属层140包括一个第三分支146时，且第一类型端口为输入端口，第二类型端口为输出端口时，所述射频开关器件100为单刀三掷开关。可以理解地，当所述第二金属层140包括的分支为N个时，且第一类型端口为输入端口，第二类型端口为输出端口时，所述射频开关器件100为单刀N掷开关。当所述第二金属层140包括的分支为N个时，且第一类型端口为输出端口，第二类型端口为输入端口时，所述射频开关器件100为N选一射频开关器件，其中，N为正整数。
进一步地，所述第一开关160在所述第一分支142上的位置影响所述射频信号的带宽。具体地，请一并参阅图14及图15，图14为本申请第四实施方式提供的射频开关器件的俯视图；图15为本申请第四实施方式中射频开关器件的S参数仿真示意图。本申请第四实施方式提供的射频开关器件100与本申请第二实施方式提供的射频开关器件100的结构基本相同，不同之处在于，在本实施方式中的第一开关160及第二开关170均相较于第二实施方式中的第一开关160及第二开关170靠近所述凹槽141设置。本实施方式中的带宽约为5.3％，相较于第二实施方式中的带宽2.2％有所提高。需要说明的是，图15及图10的仿真仅仅针对本案中的相关频段而言的，对于其他频段，所述第一开关160在所述第一分支142的位置以及所述第二开关170在所述第二分支144的位置均会影响到所述射频信号的带宽，也有可能是所述第一开关160及所述第二开关170靠近所述凹槽141相较于远离所述凹槽141时的带宽提升，或者，所述第一开关160及所述第二开关170靠近所述凹槽141相较于远离所述凹槽141时的带宽降低。
在上述各个实施方式中以所述第一开关160为石墨烯，所述第二开关170为石墨烯为例进行介绍。可以理解地，所述第一开关160及所述第二开关170也可以为PIN二极管(PINDiode)，微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)开关。相较于所述第一开关160及第二开关170为PIN二极管或者MEMS开关而言，当所述第一开关160及所述第二开关170为石墨烯时，所述射频开关器件100的开关切换速度较快且损耗较小。
在上述各个实施方式中均以所述微带线120为射频信号的输入端口，以所述第一金属条140b、所述第二金属条140c、及所述第三金属条140d为输出端口为例进行介绍，可以理解地，所述第一金属条140b、所述第二金属条140c、所述第三金属条140d也可以作为输入端口，所述微带线120也可以作为输出端口。
上述各个实施方式提供的射频开关器件100可以满足第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project,3GPP)毫米波频带的5G毫米波信号或者太赫兹频段的射频信号。
本申请还提供了一种天线模组10。请参阅图16，图16为本申请提供的天线模组的示意图。所述天线模组10包括前面任意实施方式所述的射频开关器件100。
具体地，请参阅图17，图17为本申请提供的天线模组的电路示意图。所述天线模组10包括射频芯片200、射频开关器件100、匹配电路300、及天线辐射体400。所述匹配电路300与所述天线辐射体400电连接，且所述匹配电路300包括多条匹配路径310，所述射频开关器件100连接于所述射频芯片200及所述多条匹配路径310之间，用于切换射频芯片200与所述多条匹配路径310之间的连接关系，以切换所述天线模组10收发射频信号的路径。举例而言，当所述天线模组10用于发出射频信号时，所述射频芯片200用于产生激励信号，当所述射频芯片200产生的激励信号经由不同的匹配路径310传输至所述天线辐射体400时，所述天线辐射体400产生不同的射频信号，并将所述射频信号辐射出去。每个匹配路径310中可以包括但不仅限于包括电容、电感等器件。在图中，以所述匹配路径310的数量为5个且以所述射频开关器件100包括5个输入端口，1个输出端口为例进行示意。可以理解地，所述匹配路径310的个数也可以为其他数目，所述射频开关器件100的输入端口及输出端口的数量也可以为其他数量。
本申请还提供了一种电子设备1。请参阅图18，图18为本申请提供的电子设备的示意图。所述电子设备1包括所述天线模组10。本申请提供的电子设备1包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便携式媒体播放器(Portable Media Player，PMP)、导航装置、可穿戴设备、智能手环等可以进行通信的终端。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (14)

1.一种射频开关器件，其特征在于，所述射频开关器件包括介质基板、微带线、第一金属层、第二金属层、阵列分布的金属化通孔线列、及第一开关，所述介质基板包括相对设置的第一表面及第二表面，所述微带线设置在所述第一表面，所述微带线作为射频开关器件的第一类型端口，所述第一金属层设置于所述第一表面且与所述微带线间隔设置，所述第二金属层设置在所述第二表面，所述第二金属层上形成有凹槽、第一分支、及第一端，所述凹槽及所述第一分支均贯穿所述第二金属层，所述第一分支连通所述凹槽，所述第一端为所述射频开关器件的第二类型端口，所述金属化通孔线列贯穿所述第一金属层、所述介质基板及所述第二金属层，所述第一开关设置在所述第一分支上，所述第一开关用于接收第一控制信号，以控制所述微带线与所述第一端之间射频信号传输路径导通或断开。
2.如权利要求1所述的射频开关器件，其特征在于，所述凹槽在垂直于所述介质基板方向上的投影与所述微带线在垂直于所述介质基板方向上的投影交叉，且部分重合。
3.如权利要求1所述的射频开关器件，其特征在于，所述第二金属层上还形成有第二分支及第二端，所述第二分支贯穿所述第二金属层且连通所述凹槽，所述射频开关器件还包括第二开关，所述第二开关设置在所述第二分支上，所述第二开关用于接收第二控制信号，并在所述第二控制信号的控制下使得所述射频信号经由所述第二端之间的射频信号传输路径导通或断开。
4.如权利要求3所述的射频开关器件，其特征在于，所述第二分支与所述第一分支分别连通所述凹槽相对的两端。
5.如权利要求3所述的射频开关器件，其特征在于，所述金属化通孔线列包括多个第一金属化线列、多个第二金属化线列、及多个第三金属化线列，所述多个第一金属化线列间隔设置在所述第一分支背离所述第二分支的一侧，所述多个第二金属化线列设置在所述第一分支及所述第二分支之间，所述多个第三金属化线列设置在所述第二分支背离所述第一分支的一侧。
6.如权利要求5所述的射频开关器件，其特征在于，所述多个第一金属化线列、所述多个第二金属化线列、及所述多个第三金属化线列均沿所述第一分支延伸的方向间隔设置。
7.如权利要求6所述的射频开关器件，其特征在于，所述射频开关器件传输所述射频信号的TE10模的截止频率为：fc＝V0/[2We(εr)1/2]，其中，fc为所述截止频率，V0为真空中的光速，εr为介质基板的相对介电常数，We＝2W2，其中，W2为第二金属化线列中的通孔中心到所述第二分支邻近所述第二金属化线列的侧壁之间的距离。
8.如权利要求3所述的射频开关器件，其特征在于，所述第二金属层包括位于所述凹槽、所述第一分支、所述第二分支之间的金属本体以及自所述金属本体朝向背离所述凹槽方向延伸的第一金属条及第二金属条，所述第一金属条与所述第二金属条间隔设置，所述第一金属条作为所述第一端，所述第二金属条作为所述第二端。
9.如权利要求3所述的射频开关器件，其特征在于，所述第二分支及所述第三分支关于所述微带线对称。
10.如权利要求3所述的射频开关器件，其特征在于，所述第二金属层还形成有至少一个第三分支以及与所述第三分支对应的第三端，所述第三分支贯穿所述第二金属层且连通所述凹槽，其中，所述第三端为第二类型端口，所述射频开关器件还包括第三开关，所述第三开关设置在所述第三分支上，所述第三开关用于接收第三控制信号，并在所述第三控制信号的控制下使得所述射频信号经由所述第三端之间的射频信号传输路径导通或断开。
11.如权利要求1所述的射频开关器件，其特征在于，所述第一开关在所述第一分支上的位置影响所述射频信号的带宽。
12.一种天线模组，其特征在于，所述天线模组包括如权利要求1-9任意一项所述的射频开关器件。
13.如权利要求12所述的天线模组，其特征在于，所述天线模组还包括射频芯片、匹配电路、及天线辐射体，所述匹配电路与所述天线辐射体电连接，且所述匹配电路包括多条匹配路径，所述射频开关器件连接于所述射频芯片及所述多条匹配路径之间，用于切换射频芯片与所述多条匹配路径的连接关系，以切换所述天线模组收发射频信号的路径。
14.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求12所述的天线模组。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202502A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Murata Mfg Co Ltd 高周波スイッチ
CN1108435A (zh) * 1993-08-09 1995-09-13 沖电气工业株式会社 Lc型电介质滤波器和使用该滤波器的天线共用器
CN104716408A (zh) * 2015-03-27 2015-06-17 电子科技大学 一种连续可变型基片集成波导模拟移相器
CN105742765A (zh) * 2016-01-25 2016-07-06 杭州电子科技大学 一种中心频率及带宽全可调的hmsiw滤波器
CN107026300A (zh) * 2016-01-31 2017-08-08 南京理工大学 基于半模基片集成波导的开关单元

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1108435A (zh) * 1993-08-09 1995-09-13 沖电气工业株式会社 Lc型电介质滤波器和使用该滤波器的天线共用器
JPH07202502A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Murata Mfg Co Ltd 高周波スイッチ
CN104716408A (zh) * 2015-03-27 2015-06-17 电子科技大学 一种连续可变型基片集成波导模拟移相器
CN105742765A (zh) * 2016-01-25 2016-07-06 杭州电子科技大学 一种中心频率及带宽全可调的hmsiw滤波器
CN107026300A (zh) * 2016-01-31 2017-08-08 南京理工大学 基于半模基片集成波导的开关单元

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAIDONG CHEN ET AL.: "SIW SPDT switch based on switchable HMSIW units", 《2016 IEEE INTERNATIONAL WORKSHOP ON ELECTROMAGNETICS: APPLICATIONS AND STUDENT INNOVATION COMPETITION (IWEM)》 *

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