[发明专利]腔支承贴片天线

说明书

天线(100)包括由多层电路板的第一水平导电层(221)中的导电板(121)和垂直侧壁形成的腔(120)，所述垂直侧壁由从导电板(121)延伸的导电通孔(222)形成。此外，天线(100)包括设置在腔中的天线贴片(130)。天线贴片(130)形成在多层电路板的第二导电层(223)中并且被腔(120)的垂直侧壁周向围绕。

技术领域

本发明涉及天线和配备有这种天线的通信设备。

背景技术

在无线通信技术中，利用各种频带来传送通信信号。为了满足增加的带宽需求，还考虑毫米波长范围内的频带(对应于约10GHz至约100GHz范围内的频率)。例如，毫米波长范围内的频带被视为5G(第五代)蜂窝无线电技术的候选。然而，利用这样的高频导致的问题是天线尺寸需要足够小以与波长匹配。此外，为了实现足够的性能，可能需要支持无线电信号的各种极化和/或在诸如移动电话、智能手机或类似通信设备的小型通信设备中可能需要多个天线(例如，为天线阵列的形式)。

可以以紧凑设计实现并且还可以支持不同极化的一种已知类型的天线是贴片天线。但是，贴片天线通常具有相当小的带宽。此外，在贴片天线形成在基板上的情况下，信号可能会大量泄漏到基板中，这可能会使贴片天线的辐射方向图失真。

因此，需要提供良好带宽的紧凑尺寸天线。

发明内容

根据一个实施方式，提供了一种天线。该天线包括由多层电路板的第一水平导电层中的导电板和垂直侧壁形成的腔，该垂直侧壁由从导电板延伸的导电通孔形成。此外，天线包括被设置在腔中的天线贴片。天线贴片形成在多层电路板的第二导电层中，并且被腔的垂直侧壁周向围绕。该腔可以避免由于信号泄漏到电路板的基板材料中而使天线的辐射方向图失真。此外，可以在接近天线贴片的谐振频率处激发腔模式，这允许增强天线的带宽和/或天线的多频带操作。

根据一个实施方式，导电通孔从导电板延伸到多层电路板的第三水平导电层。在这种情况下，第三水平导电层可以用于导电地联接导电通孔中的至少一些导电通孔。以这种方式，可以进一步改进腔的性能。例如，腔可以包括导电框架，该导电框架形成在第三水平导电层中并且导电地连接垂直侧壁的导电通孔。在这种情况下，导电通孔的一端可以通过导电板导电地联接，而另一端可以通过导电框架导电地联接。

根据一个实施方式，天线可以进一步包括寄生贴片，该寄生贴片被设置在平行于天线贴片并且从天线贴片偏移的平面中。具体地，寄生贴片可以从天线贴片朝向第三水平导电层偏移。例如，寄生贴片可以形成在第三水平导电层中。寄生贴片通过引入接近天线贴片的谐振频率的一个或更多个附加谐振模式而允许进一步增强天线的带宽。例如，与上述导电框架结合，寄生贴片可以形成环形槽，该环形槽导致环形槽模式的激发。

根据一个实施方式，寄生贴片相对于天线贴片水平居中。这可以允许实现天线的大致对称辐射方向图。然而，在一些实施方式中，寄生贴片也可以相对于天线贴片水平偏移，即，不水平居中。这可用于补偿其它不对称性(例如，馈电点在天线贴片上的不对称或非居中设置)的影响。

根据一个实施方式，寄生贴片具有与天线贴片不同的形状。这可以允许调谐天线的辐射方向图。此外，寄生贴片的形状还可用于补偿天线贴片的不对称性(例如，馈电点在天线贴片上的不对称或非居中设置)的影响。

根据一个实施方式，天线包括至少一个馈电连接，该馈电连接穿过导电板延伸到天线贴片上的馈电点。以这种方式，可以以有效方式对天线贴片进行馈电。具体地，馈电连接延伸穿过导电板的设置允许馈电连接的紧凑结构。这转而可以避免信号损耗和周围基板材料的信号泄漏。