一种谐振天线以及通信设备的制作方法

1.本实用新型实施例涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种谐振天线及通信设备。


背景技术：

2.随着更高速率和更海量的数据交换需求的增长，对无线通信的要求越来越高。而5g毫米波通信具有低时延、高速率和海量传输的特点，其正符合当前通信的需求。为了提高通信设备的通信的可靠性和稳定性，通信设备的天线是采用双频谐振设计来，而5g毫米波中通常要求是28ghz和39ghz构成双频。
3.本实用新型实施例在实施过程中，发明人发现：目前，双频谐振天线包括介质基板、第一谐振器、第一固定机构、第二谐振器和第二固定机构，第一谐振器设置于介质基板，第一固定机构设置于介质基板，第一固定机构固定第一谐振器，第二谐振器叠置于第一谐振器，第二固定机构叠置于第一固定机构，第二固定机构固定第二谐振器，但是双频谐振天线的结构并非一体式，结构复杂。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种谐振天线及通信设备，能够使得谐振天线为一体式设计，结构简单。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种谐振天线，包括基板、谐振器、接地板和馈线，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述谐振器包括第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元设置于第一表面，所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的边缘，其中，所述第二谐振单元的体积小于所述第一谐振单元的体积，所述接地板设置于所述基板，所述馈线设置于所述第二表面。
6.可选地，所述第二谐振单元的数量为两个，一所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的一端边缘，另一所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的另一端边缘。
7.可选地，所述第二谐振单元的长度、宽度和高度分别为：0.35λ、0.05λ和0.02λ，λ为所述谐振天线辐射信号的波长。
8.可选地，所述第一谐振单元和第二谐振单元的介电常数为大于和等于19，以及，小于和等于24。
9.可选地，所述第一谐振单元的长度、宽度和高度分别为：0.35λ、0.35λ和0.04λ。
10.可选地，所述接地板设置有耦合馈电缝隙，沿所述第一表面往第二表面的方向观察，所述耦合馈电缝隙与所述馈电线重叠。
11.可选地，所述基板包括第一基层和第二基层，所述接地板位于所述第一基层和第二基层之间，所述第一基层背离所述第二基层的表面为所述第二表面，所述第二基层背离所述第一基层的表面为第一表面。
12.可选地，所述第二基层的高度为大于和等于0.1毫米，以及，小于和等于0.3毫米。
13.可选地，所述第一谐振单元和第二谐振单元均为陶瓷谐振器。
14.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的另一个技术方案是：提供一种通信设备，包括上述的谐振天线。
15.本实用新型实施例中，谐振天线包括基板、谐振器、接地板和馈线，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述谐振器包括第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元设置于第一表面，所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的边缘，其中，所述第二谐振单元的体积小于所述第一谐振单元的体积，所述接地板设置于所述基板，所述馈线设置于所述第二表面。通过第一谐振单元和第二谐振单元能够使得谐振天线为一体式设计，结构简单，从而降低生产成本。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体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。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
17.图1是本实用新型实施例提供的谐振天线的结构示意图；
18.图2是本实用新型实施例提供的谐振天线的结构爆炸示意图；
19.图3是本实用新型提供的谐振天线的仿真图。
20.附图标记说明：
21.100、谐振天线；1、基板；11、第一基层；12、第二基层；2、谐振器；21、第一谐振单元；22、第二谐振单元；3、接地板；31、耦合馈电缝隙；4、馈线。
具体实施方式
22.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
24.请参阅图1-图3，谐振天线100包括基板1、谐振器2、接地板3和馈线4。谐振器2设置于基板1。接地板3设置于基板1。馈线4设置于基板1。谐振天线100能够覆盖28ghz和39ghz频段，实现单体双频，以及提高辐射效率。
25.具体的，谐振天线100工作时，可以激励基模模式和高次模式，在基模模式下，谐振天线100覆盖28ghz的频段，在高次模式下，谐振天线100覆盖39ghz ghz的频段，从而使得谐振天线100能够覆盖28ghz和39ghz频段，实现单体双频。
26.对于上述基板1，请参阅图2，基板1具有相对的第一表面和第二表面，基板1包括第一基层11和第二基层12，第一基层11和第二基层12叠置，第一基层11背离第二基层12的表面为第二表面，第二基层12背离第一基层11的表面为第一表面。
27.在一些实施例中，第二基层12为粘接层，第二基层12的高度为大于和等于0.1毫米，以及，小于和等于0.3毫米，第二基层12的介电常数为3。第二基层12用于将谐振器2与基板1连接固定。
28.对于上述谐振器2，请参阅图2，谐振器2包括第一谐振单元21和第二谐振单元22。第一谐振单元21设置于第一表面，第一谐振单元21的长度、宽度和高度分别为：0.35λ、0.35λ和0.04λ，λ为谐振天线100辐射信号的波长。第二谐振单元22设置于第一谐振单元21背离基板1的表面的边缘，第二谐振单元22的体积小于第一谐振单元21的体积，第二谐振单元22的长度、宽度和高度分别为：0.35λ、0.05λ和0.02λ。
29.需要说明的是：第一谐振单元21的高度小于和等于0.04λ时，天线才会激发te131模式。
30.在一些实施例中，第二谐振单元22的数量为两个，一第二谐振单元22设置于第一谐振单元21背离基板1的表面的一端边缘，另一第二谐振单元22设置于第一谐振单元21背离基板1的表面的另一端边缘。
31.在一些实施例中，第一谐振单元21和第二谐振单元22均为陶瓷谐振器2。第一谐振单元21和第二谐振单元22的介电常数为大于和等于19，以及，小于和等于24。第一谐振单元21和第二谐振单元22是一体制作得到的。
32.需要说明的是：当第一谐振单元21的介电常数小于19时，第一谐振单元21的长度和宽度会超过0.5λ，导致谐振天线100无法组成有效的阵列，以致应用范围窄。再者，第二谐振单元22的宽度不能超过第一谐振单元21的宽度的1/4，当第二谐振单元22的宽度超过第一谐振单元21的宽度的1/4，谐振天线100的基模模式会发生剧烈变化，即是28ghz频段会大幅度往低频偏移，导致谐振天线100不能覆盖28ghz频段，从而无法实现单体双频。
33.对于上述接地板3，请参阅图2，接地板3位于第一基层11和第二基层12之间，接地板3设置有耦合馈电缝隙31，沿第一表面往第二表面的方向观察，耦合馈电缝隙31与馈电线重叠。
34.对于上述馈线4，请参阅图2，馈线4设置于第二表面。馈线4与耦合馈电缝隙31耦合馈电，简化谐振天线100的馈电结构。
35.在一些实施例中，第一基层11、接地板3和馈线4是由介电常数为3.66的罗杰斯4350b高频板材制作得到的。
36.本实用新型实施例中，谐振天线100包括基板1、谐振器2、接地板3和馈线4，基板1具有相对的第一表面和第二表面，谐振器2包括第一谐振单元21和第二谐振单元22，第一谐振单元21设置于第一表面，第二谐振单元22设置于第一谐振单元21背离基板1的表面的边缘，其中，第二谐振单元22的体积小于第一谐振单元21的体积，接地板3设置于基板1，馈线4设置于第二表面。通过第一谐振单元21和第二谐振单元22能够使得谐振天线100为一体式
设计，结构简单，从而降低生产成本。
37.本实用新型还提供一种通信设备实施例，通信设备包括上述的谐振天线100，对于谐振天线100的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。
38.本实用新型主要涉及无线通信领域。具体地说，谐振天线100应用于5g毫米波通信领域，谐振天线100通过第一谐振单元21和第二谐振单元22能够覆盖28ghz和39ghz两个频段，从而实现单体双频。
39.需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

技术特征：
1.一种谐振天线，其特征在于，包括：基板，具有相对的第一表面和第二表面；谐振器，包括第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元设置于第一表面，所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的边缘，其中，所述第二谐振单元的体积小于所述第一谐振单元的体积；接地板，设置于所述基板；馈线，设置于所述第二表面。2.根据权利要求1所述的谐振天线，其特征在于，所述第二谐振单元的数量为两个，一所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的一端边缘，另一所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的另一端边缘。3.根据权利要求2所述的谐振天线，其特征在于，所述第二谐振单元的长度、宽度和高度分别为：0.35λ、0.05λ和0.02λ，λ为所述谐振天线辐射信号的波长。4.根据权利要求3所述的谐振天线，其特征在于，所述第一谐振单元和第二谐振单元的介电常数为大于和等于19，以及，小于和等于24。5.根据权利要求2所述的谐振天线，其特征在于，所述第一谐振单元的长度、宽度和高度分别为：0.35λ、0.35λ和0.04λ。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的谐振天线，其特征在于，所述接地板设置有耦合馈电缝隙，沿所述第一表面往第二表面的方向观察，所述耦合馈电缝隙与所述馈电线重叠。7.根据权利要求1-5中任意一项所述的谐振天线，其特征在于，所述基板包括第一基层和第二基层，所述接地板位于所述第一基层和第二基层之间，所述第一基层背离所述第二基层的表面为所述第二表面，所述第二基层背离所述第一基层的表面为第一表面。8.根据权利要求7所述的谐振天线，其特征在于，所述第二基层的高度为大于和等于0.1毫米，以及，小于和等于0.3毫米。9.根据权利要求1-5中任意一项所述的谐振天线，其特征在于，所述第一谐振单元和第二谐振单元均为陶瓷谐振器。10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的谐振天线。

技术总结
本实用新型实施例涉及无线通信技术领域，公开了一种谐振天线及通信设备,包括基板、谐振器、接地板和馈线，所述基板具有相对的第一表面和第二表面，所述谐振器包括第一谐振单元和第二谐振单元，所述第一谐振单元设置于第一表面，所述第二谐振单元设置于第一谐振单元背离基板的表面的边缘，其中，所述第二谐振单元的体积小于所述第一谐振单元的体积，所述接地板设置于所述基板，所述馈线设置于所述第二表面。通过上述方式，本实用新型实施例能够使得谐振天线为一体式设计，结构简单，从而降低生产成本。产成本。产成本。


技术研发人员：赵伟
受保护的技术使用者：深圳市信维通信股份有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/7/28