[实用新型]超宽带介质谐振器天线、天线模组及电子设备

说明书

本实用新型公开了一种超宽带介质谐振器天线、天线模组及电子设备，包括第一介质谐振器、第二介质谐振器和馈电金属杆；所述第一介质谐振器呈圆台型，所述第一介质谐振器沿轴向设有通槽，所述第二介质谐振器设置于所述通槽内；所述第二介质谐振器沿轴向设有与所述馈电金属杆相适配的开孔；所述馈电金属杆的一端穿过所述开孔，所述馈电金属杆的另一端凸出于所述第一介质谐振器的上底面。本实用新型可实现超带宽，且有效保证天线性能。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种超宽带介质谐振器天线、天线模组及电子设备。

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。同时由于未来的手机中预留给5G天线的空间小，可选位置不多，因此需设计小型化的天线模组。

3GPP正在对5G技术进行标准化工作，第一个5G非独立组网(NSA)国际标准于2017年12月正式完成并冻结，2018年6月14日完成5G独立组网标准。根据3GPP TS38.101-2 5G终端射频技术规范和TR38.817终端射频技术报告可知，5GmmWave频段有n257(26.5-29.5GHz)、n258(24.25-27.25GHz)、n260(37-40GHz)、n261(27.5-28.35GHz)以及新增的n259(39.5-43GHz)。

基于PCB的常规毫米波宽带天线，无论天线形式是Patch(贴片)，Dipole(偶极子)，slot(缝隙)等，因为带宽要求覆盖n257、n258和n260，所以会使PCB厚度增加，此时层数变多，又因为在毫米频段，多层PCB对孔、线宽和线距的精度要求高，加工难度大。

介质谐振器具有损耗小，高辐射效率等优点，介质谐振器天线相比基于PCB的常规毫米波宽带天线，具有体积小、成本低的优点。介质谐振器天线与PCB集成通常有两种方式，分别为胶粘和SMT焊接。但对于胶水粘接的方式，会由于胶水厚度的毫米级变化而导致天线性能急剧衰减。对于SMT焊接的方式，需先在介质表面镀金属，然后与PCB上的焊盘相连，但由于焊接锡料不可控会导致馈电阻抗发生剧烈变化。因此，介质谐振器的集成是有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种超宽带介质谐振器天线、天线模组及电子设备，可覆盖多个频段，实现超带宽。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种超宽带介质谐振器天线，包括第一介质谐振器、第二介质谐振器和馈电金属杆；所述第一介质谐振器呈圆台型，所述第一介质谐振器沿轴向设有通槽，所述第二介质谐振器设置于所述通槽内；所述第二介质谐振器沿轴向设有与所述馈电金属杆相适配的开孔；所述馈电金属杆的一端穿过所述开孔，所述馈电金属杆的另一端凸出于所述第一介质谐振器的上底面。

进一步地，所述第二介质谐振器的介电常数小于所述第一介质谐振器的介电常数。

进一步地，所述通槽呈圆柱体型，所述通槽的中心轴与所述第一介质谐振器的轴重合，所述通槽的底面大小与所述第一介质谐振器的上底面大小相同；所述第二介质谐振器呈圆柱体型，所述第二介质谐振器的中心轴与所述第一介质谐振器的轴重合，所述开孔位于所述第二介质谐振器的中心轴处。

进一步地，所述第一介质谐振器的高度和所述第二介质谐振器的高度相同。

进一步地，所述第一介质谐振器的上底面的半径为0.073λ所述第一介质谐振器的下底面的半径为0.2λ，所述第一介质谐振器的高度为0.22λ；所述馈电金属杆的半径为0.02λ，所述馈电金属杆的高度为0.418λ；λ为工作频段的中心频率对应的波长长度。