[发明专利]通信天线阵列及电子设备

说明书

本申请实施例提供一种通信天线阵列及电子设备，所述通信天线阵列应用于用户设备UE，所述通信天线阵列包括：至少二个天线单元；所述至少二个天线单元呈正交设置；所述天线单元包括：2组叠层贴片；其中，每组叠层贴片的辐射边缘成函数形状且两层的辐射边缘使用积分正交的基底函数曲线；每组叠层贴片的非辐射边缘使用波纹状函数形状。本申请的技术方案具有不占用额外面积，降低了成本和封装厚度的优点。

技术领域

本申请涉及通信处理技术领域，尤其涉及一种通信天线阵列及电子设备。

背景技术

3GPP的5G标准定义了NR-FR2的多个毫米波频段，例如频段N257、N258和N261在中美日韩欧洲等地区跨越24.25-29.5 GHz，相对其中心频率的带宽约为20%；频段N259和N260跨越37-43.5 GHz，相对其中心频率的带宽约为16%；兼容全球不同地区的规定频段需要多频段宽带天线。5G毫米波通讯还要求AiP（Antenna in Package，封装天线）支持同时双极化工作，以实现极化分集或数据MIMO（Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出）。

现有AiP技术通常使用多层MSA作为平面阵列UPA（Uniform Patch Array，均匀贴片阵列），由于要支持双极化和多频段工作，同一组MSA需要连接多路RFIC输入输出端口（RFIO），产生多个馈电网络及其相连的馈电点。现有的MSA技术使用多层堆叠贴片和平面寄生单元以实现多频段工作并展宽工作带宽，电磁场在如此狭小的空间势必产生较强的空间耦合，耦合将直接影响分集和MIMO的工作，强烈的耦合甚至会使电磁能量在不同RFIO间传输而非通过天线辐射，使辐射效率大为降低。现有AiP应对电磁耦合所采用的方法是在馈电网络中插入滤波器，如陷波、带通、带阻或其它形式的频带极化间双工结构，引入的滤波双工电路无疑增加了馈电插入损耗，占用额外面积；较复杂的滤波电路还可能占用更多的基板层次，增加了成本和封装的厚度，不利于当今移动终端的纤薄工业设计要求。

发明内容

本申请实施例公开了一种通信天线阵列及电子设备，能够减少滤波双工电路，不占用额外面积，降低了成本和封装厚度。

第一方面，提供一种通信天线阵列，所述通信天线阵列应用于用户设备UE，所述通信天线阵列包括：至少二个天线单元；所述至少二个天线单元呈正交设置；

所述天线单元包括：2组叠层贴片；其中，

每组叠层贴片的辐射边缘成函数形状且两层的辐射边缘使用积分正交的基底函数曲线；

每组叠层贴片的非辐射边缘使用波纹状函数形状。

第二方面，提供一种电子设备，该电子设备包括第一方面的通信天线阵列。

第三方面，提供一种芯片封装结构，该芯片封装结构包括第一方面的通信天线阵列。

本申请提供的通信天线阵列包括至少二个天线单元，每个天线单元由2组叠层贴片天线分别实现相互正交的2个极化方向。贴片天线和RFIC之间有一层金属作为AiP模块的全局接地，RFIC的I/O由馈电网络通过一个穿过接地层的金属过孔连接至叠层贴片对天线产生激励；每组叠层贴片有2个金属层，贴片的4个边缘可以分为2组，一组平行的2个边缘为辐射边，另一组平行的2个边缘为非辐射边。本申请将2个辐射边设为周期函数形状，如三角函数族的基底函数；并将位于不同层上的2个辐射边分别置为2个积分正交的低周期数函数形状。在2个非辐射边，使用高周期数的函数形成波纹形状边缘，使电磁波沿贴片的传输产生慢波效应以缩小传输的距离；另外在高周期数函数上又叠加了一个低次函数形成非辐射边缘向内的凹陷，进一步缩小面积，并可以增加2个极化单元间的距离从而提高极化间隔离。

附图说明

以下对本申请实施例用到的附图进行介绍。

图1是一种示例通信系统的系统架构图；