CN117559136B - 天线终端和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供的一种天线终端和电子设备，涉及天线技术领域。该天线终端包括天线板、芯片和结构件，天线板上设有接收区和发射区。芯片分别设于接收区、发射区。天线板安装在结构件上，且天线板设有芯片的一面朝向结构件。结构件设有至少一个围框结构，接收区的芯片或发射区的芯片设于围框结构内；围框结构与天线板的接地端电连接。这样可以有效实现天线的收发隔离，结构紧凑，减少信号的干扰。

Description

天线终端和电子设备

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体而言，涉及一种天线终端和电子设备。

背景技术

随着相控阵天线终端技术的革新，相控阵天线终端越来越向着集成化、小型化方向发展，作为核心部件的相控阵天线板也集成了收发天线、波控部分、变频部分，使相控阵天线板达到了一体化设计。一体化天线板由于收发芯片共阵面，芯片以及射频电路会泄露干扰信号，造成收发隔离度变差，出现收发信号的干扰。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供了一种天线终端和电子设备，其能够有效实现天线的收发隔离，结构紧凑，减少信号的干扰。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种天线终端，包括：

天线板，所述天线板上设有接收区、发射区和变频区；

芯片，所述芯片分别设于所述接收区、所述发射区；

结构件，所述天线板安装在所述结构件上，且所述天线板设有芯片的一面朝向所述结构件；

所述结构件设有至少一个围框结构，所述接收区的芯片或所述发射区的芯片设于所述围框结构内；所述围框结构与所述天线板的接地端电连接。

在可选的实施方式中，所述围框结构为凸设于所述结构件上的环形侧板，所述环形侧板远离所述结构件的一端设有导电胶条，所述导电胶条与所述天线板的接地端电连接。

在可选的实施方式中，所述环形侧板远离所述结构件的一端设有环形凹槽，所述导电胶条设于所述环形凹槽内。

在可选的实施方式中，所述天线板上沿所述接收区的边缘或沿所述发射区的边缘设有第一金属边框，所述围框结构和所述第一金属边框的位置对应设置，且所述围框结构和所述第一金属边框电连接，所述第一金属边框与所述接地端电连接。

在可选的实施方式中，沿所述天线板的边缘设有第二金属边框，所述第二金属边框与所述接地端电连接，所述第二金属边框与所述结构件电连接。

在可选的实施方式中，所述结构件上设有导热凸台，所述芯片位于所述导热凸台上。

在可选的实施方式中，所述结构件设有换热件。

在可选的实施方式中，所述天线板包括相对设置的第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面之间设有布线层和介质层，所述介质层内还设有至少一层导热层，所述导热层沿平行于所述第一表面的方向延伸，且与所述布线层在厚度方向上间隔设置；

和/或，所述天线板上设有贯穿所述第一表面和所述第二表面的导热过孔。

在可选的实施方式中，所述结构件设有两个围框结构，所述接收区的芯片位于其中一个所述围框结构内，所述发射区的芯片位于另一个所述围框结构内。

第二方面，本发明提供一种电子设备，包括如前述实施方式中任一项所述的天线终端。

本发明实施例的有益效果包括，例如：

本发明实施例提供的天线终端，天线板设有芯片的一面朝向结构件进行安装。结构件设有至少一个围框结构，接收区的芯片或发射区的芯片设于围框结构内；围框结构与天线板的接地端电连接。这样可以有效实现天线的收发隔离，结构紧凑，减少信号的干扰，提高通讯品质。

本发明实施例提供的电子设备，采用上述的天线终端，结构紧凑，可实现收发隔离，减少信号的干扰，提高通讯品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的天线终端中天线板和结构件的安装示意图；

图2为本发明实施例提供的天线终端中天线板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的天线终端中结构件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的天线终端中天线板上的导热层和导热过孔的结构示意图。

图标：110-天线板；111-第一表面；112-第二表面；113-布线层；114-介质层；115-导热层；116-导热过孔；121-接收区；122-发射区；123-波控及变频区；124-第一金属边框；125-第二金属边框；130-芯片；140-结构件；141-底板；142-侧板；143-容纳空腔；150-围框结构；151-导电胶条；161-导热凸台；163-换热件；165-压片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

本实施例提供了一种天线终端，尤其是一种小型化的相控阵天线终端，采用收发天线、波控及变频部分一体化设计，能够有效实现天线的收发隔离，结构紧凑，减少信号的干扰。

请参考图1至图3，本发明实施例提供的一种天线终端，包括天线板110、芯片130和结构件140，天线板110上设有接收区121和发射区122。芯片130分别设于接收区121、发射区122。可以理解，接收区121设置接收芯片130，发射区122设置发射芯片130。天线板110安装在结构件140上，且天线板110设有芯片130的一面朝向结构件140进行安装。结构件140设有至少一个围框结构150，接收区121的芯片130或发射区122的芯片130设于围框结构150内；围框结构150与天线板110的接地端电连接。这样可以有效实现天线的收发隔离，结构紧凑，减少信号的干扰。

需要说明的是，本实施例的天线终端为小型化一体设计的相控阵天线终端，集成了收发天线、波控及变频模块为一体，结构更加紧凑、体积小。

围框结构150起到信号隔离的作用，可以设计一个。如一个围框结构150用于将发射区122的芯片130围起来，与接收区121的芯片130进行隔离，同时也能和波控及变频部分的信号进行隔离。当然，一个围框结构150也可以将接收区121的芯片130围起来，与发射区122的芯片130进行隔离，同时也能和波控及变频部分的信号进行隔离，达到收发隔离的目的。

或者，在一些实施方式中，可以设置两个围框结构150。即结构件140设有两个围框结构150，接收区121的芯片130位于其中一个围框结构150内，发射区122的芯片130位于另一个围框结构150内，以实现收发信号的隔离，达到抗干扰的目的。当然，还可以继续增加围框结构150，将波控及变频模块隔离开来。围框结构150的数量和位置可以根据实际情况进行灵活布局，这里不作具体限定。

可选的，围框结构150为凸设于结构件140上的环形侧板142，环形侧板142远离结构件140的一端设有导电胶条151，导电胶条151与天线板110的接地端电连接。围框结构150采用导电材料，如金属或石墨烯等。天线板110安装至结构件140后，天线板110和围框结构150电连接，使得围框结构150接地，从而实现电磁屏蔽隔离。可以理解，围框结构150采用环形侧板142，其可以是封闭环形或者为开放式环形，如圆形、矩形、菱形、三角形、L形、半圆形、Z形、S形、U形、C形等任意形状，这里不作具体限定。可以根据实际需要，如需要的隔离强度、隔离方向和隔离位置等进行灵活布局。

本实施例中，围框结构150的截面呈封闭的矩形。围框结构150和天线板110上的发射区122对应设置。围框结构150和天线板110连接后，发射区122的芯片130完全位于围框结构150内，从而实现了发射区122域良好的法拉第笼效应，达到了发射区122的电磁屏蔽作用，避免了发射区122泄露的干扰信号对接收以及波束控制部分的影响，同时也避免了接收和波控、变频的信号对发射区122的干扰，提高了收发隔离度和通讯品质。

可选的，环形侧板142远离结构件140的一端设有环形凹槽，导电胶条151设于环形凹槽内。这样设置，导电胶条151可以增加和天线板110上接地端的接触面积，电连接稳定可靠，确保围框结构150有效接地。将导电胶条151设于环形凹槽内，可以增加导电胶条151的稳定性，确保导电胶条151和天线板110的接地端连接可靠。容易理解，天线板110上的接地端可以不止一个，可以在与导电胶条151对应的环形区域上设置多个，以增加接地连接的可靠性。此外，导电胶条151具有一定的弹性和缓冲作用，可以提高天线板110和围框结构150连接的密封性，防止天线板110和围框结构150之间出现间隙而造成波段泄漏、放大信号的干扰。

可选的，天线板110上沿接收区121的边缘或沿发射区122的边缘设有第一金属边框124，围框结构150和第一金属边框124的位置对应设置，且围框结构150和第一金属边框124电连接，第一金属边框124与接地端电连接。第一金属边框124可采用石墨烯、铜、银、金等或至少两种金属的合金，优选采用铜材。由于在制备电路板时，布线层113等大多采用铜，第一金属边框124也采用铜、取材方便，且导热系数高、导电性能好。

需要说明的是，根据实际需要，可以在接收区121、发射区122以及波控变频区分别设置第一金属边框124，或在其中一个或两个区域设置第一金属边框124。第一金属边框124的数量和围框结构150的数量相等，每个第一金属边框124和一个围框结构150的位置、形状、尺寸分别相对应。第一金属边框124的设置能增加天线板110和导电胶体的电连接接触面积，结构更加可靠，电连接稳定、有效，确保有效的电磁屏蔽功能。

可选的，沿天线板110的边缘设有第二金属边框125，第二金属边框125与接地端电连接，第二金属边框125与结构件140电连接。第二金属边框125沿整个天线板110的边缘设置。如天线板110的表面呈矩形，则第二金属边框125沿矩形天线板110的四周边缘设置。如天线板110的表面呈圆形，则第二金属边框125沿圆形天线板110的圆周边缘设置。第二金属边框125的材质与第一金属边框124的材质相似。第二金属边框125的设置能增加天线板110和结构件140的电连接接触面积，结构更加可靠，接地电连接稳定、有效，确保有效的电磁屏蔽功能。

可以理解，第二金属边框125与接地端电连接，可以是第二金属边框125与接地端直接电连接，也可以是第二金属边框125通过第一金属边框124与接地端间接电连接。

可选的，结构件140上设有导热凸台161和/或换热件163，芯片130位于导热凸台161上。导热凸台161可以设置在与发热量较大的芯片130相对应的位置，提高对芯片130的导热能力，防止天线板110的局部温度过高。可选的，换热件163可以与导热凸台161邻近设置。换热件163可以进一步提高导热效率，实现快速散热。换热件163可以采用但不限于热管、半导体制冷片等。本实施例中，换热件163采用高导热率的相变热管。高导热率的相变热管能轻易的将热量从热端传导到冷端，对芯片130快速散热，避免局部高温产生。相变热管可通过锡膏焊接、导热硅胶粘接或金属压片165等方式固定。可以理解，相变热管可以固定在导热凸台161的底部，也可以固定在结构件140上，这里不作具体限定。

本实施例中，相变热管通过压片165固定，压片165压持在相变热管上，压片165通过螺钉等紧固件与结构件140连接，以固定相变热管在结构件140上的位置。

需要说明的是，结构件140大致包括底板141和连接在底板141周侧的侧板142，底板141和侧板142共同围成用于安放天线板110的容纳空腔143。围框结构150设于底板141上。导热凸台161设于底板141上，与发热量较大的芯片130对应设置。导热凸台161的数量和位置可以根据实际需要灵活设定。导热凸台161的底部和底板141之间可以预留容纳换热件163的空间，以便于换热件163的安装。可选地，底板141上设有安装槽，换热件163设于安装槽内，换热件163紧邻导热凸台161的外周设置，且换热件163低于导热凸台161。换热件163和安装槽的槽壁之间可以填充锡膏等导热材料，以进一步提升散热性能。

需要说明的是，在一些实施方式中，可以在结构件140上仅设置导热凸台161，或仅设置换热件163，或者同时设置导热凸台161和换热件163，这里不作具体限定。

结合图4，可选的，天线板110包括相对设置的第一表面111和第二表面112，第一表面111上设有接收区121、发射区122和波控及变频区123。即芯片130设于天线板110的第一表面111。天线板110安装至结构件140上，第一表面111朝向结构件140安装，即第一表面111与结构件140的底板141相对设置。可以理解，第一表面111和第二表面112之间设有布线层113和介质层114，布线层113即功能性铜层。芯片130和布线层113电连接。介质层114内还设有至少一层导热层115，导热层115沿平行于第一表面111的方向延伸，且与布线层113在厚度方向上间隔设置。可选地，导热层115可以采用金属层，如铜层等，当然，也可以采用其他材料，如导热胶等，这里不作具体限定。本实施例中，导热层115采用铜层，每层导热层115的厚度约为0.1mm。由于铜的热导率为398W/mK，将明显增大天线板110的横向热传导率，0.1mm厚度的铜层数量可根据热耗适当调整，如设置2到5层的导热铜层。铜层厚度也可以灵活调整。导热层115能将高热流密度芯片130产生的热量均匀的传导至天线板110各处，防止局部器件温度过高，提高整板温度的一致性。

可选地，天线板110上设有贯穿第一表面111和第二表面112的导热过孔116。导热过孔116设于天线板110上各元器件之间的空隙处，如芯片130和芯片130之间的空隙处，或芯片130与其它元件之间的空隙处。过孔直径约为0.2mm，能降低因介质层114隔开产生的纵向热阻，提高天线板110的纵向热传导率。此外，导热过孔116的设置还能起到隔离作用，减少干扰信号在板内传播，降低信号干扰。

需要说明的是，在一些实施方式中，导热过孔116和导热层115可以只设置其中一个，如只在天线板110内设置导热层115，或只在天线板110上设置导热过孔116。本实施例中，同时设有导热层115和导热过孔116，既能提高横向热传导率，又能提高纵向热传导率，还能起到一定的信号隔离作用。

本发明实施例提供的一种电子设备，包括设备本体和如前述实施方式中任一项的天线终端。设备本体包括但不限于手机、电脑或其它需要配置天线收发功能的电子产品。结构紧凑、体积小、散热性能好、收发隔离度高，抗信号干扰能力强。

综上所述，本发明实施例提供的天线终端和电子设备，具有以下几个方面的有益效果，包括：

本发明实施例提供的天线终端，天线板110设有芯片130的一面朝向结构件140进行安装。结构件140设有至少一个围框结构150，接收区121的芯片130或发射区122的芯片130设于围框结构150内；围框结构150与天线板110的接地端电连接。这样可以有效实现天线的收发隔离，结构紧凑，减少信号的干扰，提高通讯品质。结构件140上与接收区121、发射区122对应的位置可以分别设置围框结构150，以进一步防止信号干扰。结构件140上还可以设置导热凸台161和换热件163，增加散热性能。此外，天线板110上设有导热层115和导热过孔116，可提高横向、纵向热传导率，提高天线终端的散热性能，防止局部高温，保持天线板110的整体均温性。有利于实现小型化、一体化设计，提高相控阵天线的推广运用，助力了天地一体互联技术的实施，为星网地面终端的普及起到了技术支持。

本发明实施例提供的电子设备，采用上述的天线终端，结构紧凑，可实现收发隔离，减少信号的干扰，提高通讯品质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种天线终端，其特征在于，包括：

天线板（110），所述天线板（110）上设有接收区（121）和发射区（122）；

芯片（130），所述芯片（130）分别设于所述接收区（121）、所述发射区（122）；

结构件（140），所述天线板（110）安装在所述结构件（140）上，且所述天线板（110）设有芯片（130）的一面朝向所述结构件（140）；

所述结构件（140）设有至少一个围框结构（150），所述接收区（121）的芯片（130）或所述发射区（122）的芯片（130）设于所述围框结构（150）内；所述围框结构（150）与所述天线板（110）的接地端电连接；

所述天线板（110）包括相对设置的第一表面（111）和第二表面（112），所述第一表面（111）和所述第二表面（112）之间设有布线层（113）和介质层（114），所述介质层（114）内还设有至少一层导热层（115），所述导热层（115）沿平行于所述第一表面（111）的方向延伸，且与所述布线层（113）在厚度方向上间隔设置。

2.根据权利要求1所述的天线终端，其特征在于，所述围框结构（150）为凸设于所述结构件（140）上的环形侧板（142），所述环形侧板（142）远离所述结构件（140）的一端设有导电胶条（151），所述导电胶条（151）与所述天线板（110）的接地端电连接。

3.根据权利要求2所述的天线终端，其特征在于，所述环形侧板（142）远离所述结构件（140）的一端设有环形凹槽，所述导电胶条（151）设于所述环形凹槽内。

4.根据权利要求1所述的天线终端，其特征在于，所述天线板（110）上沿所述接收区（121）的边缘或沿所述发射区（122）的边缘设有第一金属边框（124），所述围框结构（150）和所述第一金属边框（124）的位置对应设置，且所述围框结构（150）和所述第一金属边框（124）电连接，所述第一金属边框（124）与所述接地端电连接。

5.根据权利要求1所述的天线终端，其特征在于，沿所述天线板（110）的边缘设有第二金属边框（125），所述第二金属边框（125）与所述接地端电连接，所述第二金属边框（125）与所述结构件（140）电连接。

6.根据权利要求1所述的天线终端，其特征在于，所述结构件（140）上设有导热凸台（161），所述芯片（130）位于所述导热凸台（161）上。

7.根据权利要求1所述的天线终端，其特征在于，所述结构件（140）设有换热件（163）。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的天线终端，其特征在于，所述天线板（110）上设有贯穿所述第一表面（111）和所述第二表面（112）的导热过孔（116）。

9.根据权利要求1所述的天线终端，其特征在于，所述结构件（140）设有两个围框结构（150），所述接收区（121）的芯片（130）位于其中一个所述围框结构（150）内，所述发射区（122）的芯片（130）位于另一个所述围框结构（150）内。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的天线终端。