[实用新型]天线结构和设备

说明书

本申请实施例公开了一种天线结构及设备，包括：封装天线本体，具有辐射结构；以及位于所述辐射结构一侧，且中空设置的波导结构；其中，所述波导结构包括靠近所述辐射结构一侧的第一开口和背离所述辐射结构一侧的第二开口；沿所述第一开口指向所述第二开口的方向，所述波导结构的横截面的面积逐渐增大。本申请实施例提供的天线结构，可实现在不增加封装叠层和封装面积的情况下大大提升天线的增益的效果。

技术领域

本申请实施例涉及射频技术领域，尤其涉及一种天线结构和设备。

背景技术

伴随着无线系统级无线芯片(SoC)技术的快速发展，封装天线(Antenna inPackage，AiP)被广泛的应用在无线通信(如5G通信)及各种传感器(如各种车载雷达)等器件中设备中。

封装天线是将天线集成在芯片的封装结构中，其增益的大小与封装叠层数及封装面积成正比，基于封装成本及走线损耗等方面的考虑，目前封装天线的叠层数和封装面积均较小，无法满足诸如车载前向雷达、5G通信等需要较高增益应用场景的需求。

故而，在保持封装叠层数及封装面积不变的前提下，提升封装天线的增益来适应具有低成本高增益需求的应用场景已经成为当前业界亟待解决的技术难题。

申请内容

本申请实施例提供一种天线结构和设备，以实现在不增加封装叠层和封装面积的情况下大大提升天线的增益，从而适用于具有低成本高增益需求的应用场景。

本申请实施例提供了一种天线结构，可包括：

封装天线本体，具有辐射结构(如微带天线辐射结构)；以及

位于所述辐射结构一侧，且中空设置的波导结构；

其中，所述波导结构包括靠近所述辐射结构一侧的第一开口和背离所述辐射结构一侧的第二开口；沿所述第一开口指向所述第二开口的方向，所述波导结构的横截面的面积逐渐增大。

可选地，所述天线的工作中心频率例如可以为77GHz。

本申请实施例中的天线结构，通过波导结构对天线的波束进行汇聚，在不增加封装叠层和封装面积的情况下，可大大提升天线的增益；此外本申请提供的波导结构相比于多层超材料的结构，设计简单，且尺寸较小。

在一个可选的实施例中，所述天线结构还可包括依次叠置的底部金属层、第一介质层、中间金属层、第二介质层和顶部金属层；

所述封装天线本体还包括馈线；

其中，所述辐射结构设置在所述顶部金属层；所述馈线设置在所述中间金属层；所述底部金属层为地层。

在一个可选的实施例中，所述波导结构的横截面的形状包括长方形、正方形、圆形、椭圆形和梯形中的任意一种。

在一个可选的实施例中，所述波导结构的横截面的形状包括长方形；

所述波导结构满足如下关系：

(L2-L1)/2＝(W2-W1)/2≈H；

其中，H为所述波导结构的高度，L1为所述第一开口的长，W1为所述第一开口的宽，L2为所述第二开口的长，W2为所述第二开口的宽。

在一个可选的实施例中，所述波导结构还包括斜面；所述斜面与所述天线所在平面的夹角为β，其中，40°≤β≤50°。

在一个可选的实施例中，所述波导结构的高度为0.5λ≤H≤λ，其中，λ为所述辐射结构辐射的电磁波波长。

在一个可选的实施例中，所述辐射结构位于所述第一开口在所述辐射结构所在平面的垂直投影围绕区域内。

在一个可选的实施例中，所述天线结构还可包括：位于所述波导结构背离所述封装天线本体一侧的介质透镜；