[发明专利]增益可调的介质谐振器天线及电子设备

说明书

本发明公开了一种增益可调的介质谐振器天线及电子设备，包括介质基板、馈电结构、第一介质谐振器、支撑件以及至少一个的第二介质谐振器；馈电结构设置于介质基板上，第一介质谐振器与馈电结构耦合；支撑件的一端设置于介质基板上，各第二介质谐振器可旋转地设置于支撑件的另一端；各第二介质谐振器沿旋转轴的长度方向依次排列，旋转轴为支撑件的中心轴，且各第二介质谐振器与第一介质谐振器在旋转轴的长度方向上的距离分别为两者之间的第二介质谐振器的高度之和。本发明可通过调整第二介质谐振器的位置以调整整体介质谐振器的高度，从而实现增益可调的天线。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种增益可调的介质谐振器天线及电子设备。

背景技术

5G作为全球业界的研发焦点，发展5G技术制定5G标准已经成为业界共识。国际电信联盟ITU在2015年6月召开的ITU-RWP5D第22次会议上明确了5G的三个主要应用场景：增强型移动宽带、大规模机器通信、高可靠低延时通信。这3个应用场景分别对应着不同的关键指标，其中增强型移动带宽场景下用户峰值速度为20Gbps，最低用户体验速率为100Mbps。毫米波独有的高载频、大带宽特性是实现5G超高数据传输速率的主要手段。

对于5G毫米波模组，业界选择以射频芯片与基板天线的结合成为AIP(封装天线)方式来降低射频系统损耗，并且集成度更高，性能更优秀。但是毫米波射频芯片由于要集成移相器、低噪放、攻放、开关、滤波器等器件，导致成本上升；并且，在手机、基站等设备中，芯片体积有明确的尺寸要求，若高度集成上述器件，则需要将芯片设计得更紧凑，这也提高了芯片设计的难度。因此，如果从毫米波模组设计上能去掉一些器件，既可降低芯片成本，也可降低芯片设计难度。

5G毫米波模组是由射频芯片与基站天线组成，而射频芯片主要作用是提供相位可控的功率信号，最终实现天线端的波束控制。如果从天线端出发实现增益可调，那么射频芯片中的放大器PA要求就会降低，甚至无需放大器PA，从而降低毫米波模组的成本。因此，如何实现增益可调的天线成为有待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种增益可调的介质谐振器天线及电子设备，可提升天线增益，从而可降低芯片成本。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种增益可调的介质谐振器天线，包括介质基板、馈电结构、第一介质谐振器、支撑件以及至少一个的第二介质谐振器；所述馈电结构设置于所述介质基板上，所述第一介质谐振器与所述馈电结构耦合；所述支撑件的一端设置于所述介质基板上，所述至少一个的第二介质谐振器可旋转地设置于所述支撑件的另一端；所述至少一个的第二介质谐振器沿旋转轴的长度方向依次排列，所述旋转轴为所述支撑件的中心轴，且各第二介质谐振器与所述第一介质谐振器在所述旋转轴的长度方向上的距离分别为两者之间的第二介质谐振器的高度之和，使得所述至少一个的第二介质谐振器均旋转至所述第一介质谐振器的上方时，所述第一介质谐振器和所述至少一个的第二介质谐振器依次层叠且抵接，且所述至少一个的第二介质谐振器在所述介质基板上的投影与所述第一介质谐振器在所述介质基板上的投影重合；所述支撑件的材质为金属，所述支撑件的介电常数为2-4。

本发明还提出一种电子设备，包括如上所述的增益可调的介质谐振器天线。

本发明的有益效果在于：通过在第一介质谐振器的上方设置分层且可旋转的第二介质谐振器，当第二介质谐振器依次旋转至第一介质谐振器的上方时，可逐渐增加整体介质谐振器的高度，从而逐渐提升天线增益；通过使各第二介质谐振器的截面形状与第一介质谐振器的截面形状相同且面积相等，使得第二介质谐振器与第一介质谐振器拼接前后，整体介质谐振器的形状不变，仅高度发生变化；支撑件采用低介电常数的材质，可降低支撑件件对介质谐振器天线辐射的影响。本发明可通过调整第二介质谐振器的位置以调整整体介质谐振器的高度，从而实现增益可调的天线；通过提高天线增益，可降低对天线模组中射频芯片的放大器的要求，从而降低芯片成本，并降低芯片设计复杂度。

附图说明