[发明专利]一种天线结构及电子设备

说明书

本申请提供了一种天线结构及电子设备，用以在实现低剖面及宽频带覆盖的设计需求的前提下，降低天线结构的制作工艺难度。天线结构包括介质基板、辐射片、第一馈电片、接地层、馈电结构以及第一馈电通道，其中：辐射片设置于介质基板的第一面；第一馈电片设置于介质基板的第一面，第一馈电片位于辐射片的第一侧且与辐射片相间隔，第一馈电片可与辐射片耦合；接地层设置于介质基板上与第一面位置相对的第二面；第一馈电通道贯穿第一馈电片、介质基板和接地层，用于将第一馈电片的馈电点与馈电结构电连接。

技术领域

本申请涉及电子设备技术领域，尤其涉及到一种天线结构及电子设备。

背景技术

封装天线(antenna-in-package,简称AIP)技术是基于封装材料与工艺，将天线与芯片集成在封装内实现系统级无线功能的一种技术。AIP技术顺应了硅基半导体工艺集成度提高的潮流，为系统级无线芯片提供了良好的天线解决方案，因而深受广大芯片及封装制造商的青睐。目前，由于终端设备的尺寸限制，毫米波频段AIP方案中的天线设计面临低剖面及宽带覆盖两方面的设计需求，导致现有的AIP天线结构较为复杂，并且对加工工艺要求也较高，从而增加了终端设备的制作成本。

发明内容

本申请提供了一种天线结构及电子设备，用以在实现低剖面及宽频带覆盖的设计需求的前提下，降低天线结构的制作工艺难度。

第一方面，本申请提供了一种天线结构，该天线结构包括介质基板、辐射片、第一馈电片、接地层、馈电结构以及第一馈电通道。其中，介质基板具有位置相对的第一面和第二面，辐射片与第一馈电片可设置在介质基板的第一面，接地层则可设置在介质基板的第二面。第一馈电片位于辐射片的第一侧，且与辐射片之间间隔设置，第一馈电片可与辐射片耦合。第一馈电通道可依次贯穿第一馈电片、介质基板和接地层，以将第一馈电片的馈电点与馈电结构电连接；馈电结构则可与电子设备的射频芯片电连接，以使射频芯片输入或输出射频信号。

上述方案中，通过馈电结构及第一馈电通道对第一馈电片进行馈电，而后第一馈电片可将信号能量耦合到辐射片上，从而产生一个谐振，配合辐射片产生的另一个谐振，使得该天线结构可产生两个谐振模式，实现宽频带覆盖的效果。并且，由于第一馈电片与辐射片同层设置，这样不仅可以降低天线结构的剖面高度，还可以降低天线的结构复杂度以及制作工艺难度。

具体设置时，第一馈电通道可以为孔形结构，该孔形结构对应第一馈电片和介质基板的孔段内壁镀有金属层，即形成金属化孔；对应接地层的孔段未镀金属层，以避免使第一馈电片的馈电点与接地层电连接。

在一些可能的实施方案中，辐射片的形状可以为矩形，辐射片还具有与第一侧位置相对的第二侧。天线结构还可包括设置于介质基板的第一面的第一导体带，第一导体带沿辐射片的第二侧设置，且与辐射片之间相间隔。在天线结构接收或者发射电磁波信号的过程中，第一导体带上可产生与第一馈电片上方向相反的电流，因此第一导体带上的部分电流与第一馈电片的部分电流可相互抵消，从而可以改善天线结构的交叉极化，提高天线结构的辐射性能。

在一些可能的实施方案中，辐射片还具有与第一侧位置相邻的第三侧。天线结构还可以包括第二馈电片和第二馈电通道。第二馈电片设置在介质基板的第一面，且第二馈电片位于辐射片的第三侧且与辐射片之间间隔设置，第二馈电片可与辐射片耦合。第二馈电通道依次贯穿第二馈电片、介质基板和接地层，以将第二馈电片的馈电点与馈电结构电连接。

上述方案中，天线结构在发射电磁波时，一方面，信号从第一馈电通道馈入至第一馈电片，并由第一馈电片耦合至辐射片，辐射片向空间辐射第一极化电磁波；另一方面，信号从第二馈电通道馈入至第二馈电片，并由第二馈电片耦合至辐射片，辐射片向空间辐射与第一极化电磁波的极化方向正交的第二极化电磁波，从而使天线结构实现双极化特性。

类似地，第二馈电通道也可以为孔形结构，该孔形结构对应第二馈电片和介质基板的孔段内壁镀有金属层，即形成金属化孔；对应接地层的孔段未镀金属层，以避免第二馈电片的馈电点与接地层电连接。