[发明专利]天线和通信设备

说明书

本公开提供天线和通信设备。天线(100)，其包括由多层电路板(110)的水平的第一导电层(121)、多层电路板的水平的第二导电层(122)以及由在第一导电层(121)与第二导电层(122)之间延伸的导电过孔(123、124)形成的垂直侧壁形成的波导(120)。此外，天线(100)包括位于波导(120)的一端处的平行板谐振器(150)。平行板谐振器(150)由与第一导电层(121)相邻的水平的第一导电板(151)以及与第二导电层(122)相邻的水平的第二导电板(152)形成在多层电路板(110)中。此外，天线(100)包括从第一导电板(151)和第二导电板(152)中的一者朝向第一导电板(151)和第二导电板(152)中的另一者延伸的至少一个导电过孔(155、156)。

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，多种频带被用于传送通信信号。为了满足增加的带宽需求，还考虑了在毫米波长范围中的频带，其对应于在大约10GHz至大约100GHz范围中的频率。例如，在毫米波长范围中的频带被认为是5G(第五代)蜂窝无线技术的候选者。然而，在利用这种高频率的情况下出现的问题是天线尺寸需要足够小以匹配波长。此外，为了实现足够的性能，会需要支持无线信号的多种极化和/或在诸如移动电话、智能电话或类似通信设备的小型通信设备中会需要多个天线(例如，以天线阵列的形式)。

可以以紧凑的尺寸实现并且允许以垂直极化发射无线信号的一种类型的天线是SIW(表面集成波导)天线。在SIW天线的情况下，使用印刷在电路板上的导电结构来形成尺寸紧凑的波导，该波导能够与其它电路有效地集成。例如，在“A Printed Transition forMatching Improvement of SIW Horn Antennas”M.Esquius-Morote et al.,IEEETRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION,VOL.61,NO.4,APRIL 2013中描述了SIW天线。然而，对于需要利用高频率的应用(诸如5G蜂窝无线技术)，这些SIW天线会缺少足够的带宽。

因此，需要提供良好带宽的尺寸紧凑的天线。

发明内容

根据实施方式，提供了一种天线。该天线包括由多层电路板的水平的第一导电层、多层电路板的水平的第二导电层以及由在第一导电层与第二导电层之间延伸的导电过孔形成的垂直侧壁形成的波导。此外，该天线包括位于波导的一端处的平行板谐振器。该平行板谐振器形成在多层电路板中。特别是，该平行板谐振器由与第一导电层相邻的水平的第一导电板以及与第二导电层相邻的水平第二的导电板形成。此外，该天线包括从第一导电板和第二导电板中的一者朝向第一导电板和第二导电板中的另一者延伸的至少一个导电过孔。该平行板谐振器可以用于将天线的谐振频率与天线的期望的工作频率范围匹配。提供从第一导电板和/或第二导电板延伸的导电过孔允许实现增强天线的带宽，例如，至少8Ghz的带宽，通常为10GHz或更高。

根据实施方式，该天线包括从第一导电板和第二导电板中的一者朝向第一导电板和第二导电板中的另一者延伸的多个导电过孔。特别是，天线可以包括从第一导电板朝向第二导电板延伸的至少一个第一导电过孔，以及从第二导电板朝向第一导电板延伸的至少一个第二导电过孔。通过使用从平行板谐振器的第一导电板和/或第二导电板延伸的多个导电，可以将天线的辐射模式调谐到期望的几何形状。例如，通过使用从第一导电板和/或第二导电板延伸的、关于波导的中心轴线对称的导电过孔的设置，可以实现天线的基本对称的辐射模式。

根据实施方式，从平行板谐振器的第一导电板和/或第二导电板延伸的至少一个导电过孔的垂直高度小于第一导电板与第二导电板之间的垂直距离。因此，该至少一个导电过孔在第一导电板与第二导电板之间不形成导电路径。这样，可以有效地增加天线的带宽，同时保持平行板谐振器的期望的谐振行为。