[发明专利]一种手持通信设备及其扇出型多天线模块

说明书

本发明适用于天线通信技术领域，提供了一种手持通信设备及其扇出型多天线模块。该扇出型多天线模块包括多个天线、低介电常数介质基板、中介电常数介质基板、高介电常数介质基板、有源高频芯片以及模组互连结构。本发明能很好的与手持终端的边角匹配，节省空间。本发明采用多天线扇出结构，无需采用波束赋形算法，采用开关切换结构，降低了成本以及功率损耗，提升了手持终端设备的电能续航能力。本发明包括多种渐变式介质材料，电磁波在介质聚焦透镜结构中传播会被介电常数高的介质所束缚和产生聚焦，形成平面波，使得天线辐射波束变窄，天线增益和方向性变高，降低了对有源芯片输出功率的要求，解决了合成天线增益低的难点。

技术领域

本发明属于天线通信技术领域，尤其涉及一种手持通信设备及其扇出型多天线模块。

背景技术

5G通信手持终端设备中对于多天线系统中天线增益和天线扫描范围有一定的要求。在手持移动终端中，需要天线体积小、结构小型化以及易于和有源芯片集成，进而形成手持设备中的小型化有源天线模块。

在已有的5G通信手持终端的天线模块中，天线结构采用阵列形式以提高增益，并用波束赋形控制方法来形成波束扫描。请参见图1及图2，示出了现有的一种天线模块结构，包括多个天线1＇、介质基板2＇、有源高频芯片3以及模组互连结构4，其介质基板2＇为方形，多个天线1＇排列也排列成方形的阵列天线，这种阵列架构不利于有效利用手持终端中的空间。同时，请参见图3及图4，现有合成天线的增益低，并且在阵列波束赋形的实现中需要运行波束赋形算法，会产生较大的功率损耗，不利于手持终端的电池续航。

基于以上存在的问题，亟需一种结构小型化，有效地实现波束扫描并且增益和方向性强，功率损耗小的新型多天线模块。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种手持通信设备及其扇出型多天线模块，旨在现有手持通信设备中的天线模块所存在的不利于集成于手持终端中，增益低，方向性弱以及功率损耗较大的问题。

本发明是这样实现的，一种扇出型多天线模块，应用于手持通信设备中，所述扇出型多天线模块包括多个天线、低介电常数介质基板、中介电常数介质基板、高介电常数介质基板、有源高频芯片以及模组互连结构；

所述低介电常数介质基板的平面形状为扇形，所述多个天线安装在所述低介电常数介质基板中，并且，所述多个天线沿所述低介电常数介质基板周向间隔分布，形成分布式阵列天线；

所述中介电常数介质基板以及高介电常数介质基板沿所述低介电常数介质基板的径向方向依次向外延伸；所述低介电常数介质基板、中介电常数介质基板以及高介电常数介质基板的介电常数依次递增，三者相互固定连接，共同构成介质聚焦透镜结构；

所述有源高频芯片用于产生、调节和控制高频信号，其位于所述低介电常数介质基板外侧，所述有源高频芯片通过所述模组互连结构与所述阵列天线电连接。

进一步的，所述介质聚焦透镜结构的平面形状为扇形。

进一步的，所述低介电常数介质基板以及所述介质聚焦透镜结构的平面形状均是圆心角为90度的扇形。

进一步的，所述介质聚焦透镜结构上开设有多个过孔，每一所述过孔的孔壁上均覆盖有一层金属层，进而形成金属化过孔壁。

进一步的，所述多个过孔排成多列，多列所述过孔沿所述介质聚焦透镜结构的周向方向间隔分布，同一列中的多个过孔沿所述介质聚焦透镜结构的径向方向间隔分布。

另一方面，本发明还提供了一种手持通信设备，所述手持通信设备内部的边角位置设置有上述任意一项的扇出型多天线模块。

进一步的，所述手持通信设备的边角的平面形状为圆弧形。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：