[实用新型]半球形多层介质透镜、天线模组、高频无线模组和设备

说明书

本实用新型涉及无线通信技术领域，提供了一种半球形多层介质透镜、天线模组、高频无线模组和设备。本实用新型利用半球形多层介质透镜中不同电介质层的介电常数的梯度变化，使得高频电磁波通过多层介质透镜后，形成高聚焦的方向性辐射波束，能够显著改善毫米波或者太赫兹有源模块的辐射特性，能够在减小阵列天线单元数的前提下提高高频无线信号的有效辐射功率，降低对有源模块的输出功率要求，并提升波束扫描范围。同时，多层介质叠层成本低，易于与有源模块集成。本实用新型非常适合用于毫米波雷达系统和太赫兹高分辨率成像系统。

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种半球形多层介质透镜、天线模组、高频无线模组和设备。

背景技术

现有的多层介质透镜如图1所示，通常包含低介电常数电介质层，中介电常数电介质层和高介电常数电介质层。由于目前大阵列天线模块结构大多采用微带贴片天线阵列来实现增益合成和波束扫描，需要增加天线单元数量来形成大阵列，以得到高增益和高方向性，而大的阵列天线将会占据较大的面积，同时会限制扫描角的范围。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型主要目的在于，提供一种半球形多层介质透镜、天线模组、高频无线模组和设备，以解决现有的阵列天线占据面积大，同时会限制扫描角的范围的问题。

(二)技术方案

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种半球形多层介质透镜，所述半球形多层介质透镜为中空半球体，且包括多层电介质，所述半球形多层介质透镜由内向外依次为低介电常数电介质层、中介电常数电介质层和高介电常数电介质层。

进一步地，所述低介电常数电介质层的厚度小于所述中介电常数电介质层的厚度，所述中介电常数电介质层的厚度小于所述高介电常数电介质层的厚度。

一种天线模组，包括天线模组本体，所述天线模组本体包括天线阵列、封装模组、模组互连结构，所述天线阵列安装在所述封装模组的上表面，所述模组互连结构封装在所述封装模组内，并与所述天线阵列连接，所述天线模组还包括如上所述的半球形多层介质透镜，所述半球形多层介质透镜盖设在所述上表面上，且所述天线阵列设置在所述半球形多层介质透镜的中空区域内。

一种高频无线模组，包括如上所述的天线模组，还包括有源高频芯片，所述有源高频芯片安装在所述封装模组的下表面，并与所述模组互连结构连接，以与所述天线阵列通信。

进一步地，所述有源高频芯片为毫米波芯片或太赫兹芯片。

一种高频通信设备，包括如上所述的高频无线模组。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型利用半球形多层介质透镜中不同电介质层的介电常数的梯度变化，使得高频电磁波通过多层介质透镜后，形成高聚焦的方向性辐射波束，能够显著改善毫米波或者太赫兹有源模块的辐射特性，能够在减小阵列天线单元数的前提下提高高频无线信号的有效辐射功率，降低对有源模块的输出功率要求，并提升波束扫描范围。同时，多层介质叠层成本低，易于与有源模块集成。本实用新型非常适合用于毫米波雷达系统和太赫兹高分辨率成像系统。

附图说明

图1是传统的多层介质透镜的结构原理示意图；

图2是本实用新型半球形多层介质透镜的剖面结构示意图；

图3是本实用新型高频无线模组的组成原理示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步详细说明。