[发明专利]5G毫米波超表面天线模组及移动设备

说明书

本发明公开了一种5G毫米波超表面天线模组及移动设备，模组包括介质层、设置于所述介质层上的至少两个的超表面天线单元以及射频芯片；所述超表面天线单元包括超表面辐射层和馈电结构，所述超表面辐射层设置于所述介质层的顶面上，所述馈电结构设置于所述介质层中；所述介质层的底面设有电路层；所述射频芯片设置于所述电路层上；所述馈电结构的一端与所述超表面辐射层电耦合，所述馈电结构的另一端与所述射频芯片连接。本发明能够有效地覆盖n257、n258、n260及n261频段，覆盖频段广。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种5G毫米波超表面天线模组及移动设备。

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、大规模机器通信和高可靠低延时通信。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。并且，由于未来的手机中预留给5G天线的空间小，可选位置不多，所以要设计小型化的天线模组。

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天线需要覆盖n257(26.5-29.5GHz)、n258(24.25-27.25GHz)n260(37-40GHz)、n261(27.5-28.35GHz)，而目前市面上的高通天线模组仅覆盖了n257频段(26.5-29.5GHz)。并且，常规毫米波天线模组尺寸较大，不适合集成至移动终端中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种5G毫米波超表面天线模组及移动设备，覆盖频段广，且占用空间小。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种5G毫米波超表面天线模组，包括介质层、设置于所述介质层上的至少两个的超表面天线单元以及射频芯片；所述超表面天线单元包括超表面辐射层和馈电结构，所述超表面辐射层设置于所述介质层的顶面上，所述馈电结构设置于所述介质层中；所述介质层的底面设有电路层；所述射频芯片设置于所述电路层上；所述馈电结构的一端与所述超表面辐射层电耦合，所述馈电结构的另一端与所述射频芯片连接。

本发明还提出一种移动设备，包括如上所述的5G毫米波超表面天线模组。

本发明的有益效果在于：通过采用超表面天线，并将馈电结构设置在介质层中，有效减小模组整体尺寸，将毫米波阵列在通讯设备中占有的空间变窄，简化了设计难度、测试难度以及波束管理的复杂度。本发明能够有效地覆盖n257、n258、n260及n261频段，覆盖频段广。

附图说明

图1为本发明实施例一的5G毫米波超表面天线模组的结构示意图；

图2为本发明实施例一的5G毫米波超表面天线模组的侧面示意图；

图3为本发明实施例一的5G毫米波超表面天线模组的底面示意图；

图4为本发明实施例一的超表面辐射层的结构示意图；

图5为本发明实施例一的超表面辐射层和馈电结构的一端在介质层顶面的投影图；

图6为本发明实施例一的5G毫米波超表面天线模组的S参数示意图。

标号说明：

1、介质层；2、超表面天线单元；3、电路层；4、射频芯片；5、数字电路集成芯片；6、电源芯片；

21、超表面辐射层；22、馈电结构；

211、辐射单元；212、第一缝隙；213、第二缝隙；

221、馈线；222、金属分支。