紧凑型DRA天线模组的制作方法

紧凑型dra天线模组
技术领域
1.本实用新型涉及天线技术领域，特别涉及紧凑型dra天线模组。


背景技术：

2.5g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。且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。
3.由陶瓷体构成的介质谐振器天线，加工精度高，在毫米波频段体积小，成本更低，有极大的优势。常规设计的5g终端毫米波天线一般具有1
×
4单元，如果采用dra(dielectric resonator antenna，介质谐振器天线)方式设计，那么安装时，需要4个分立式的介质谐振器，在粘接固定介质谐振器时也需要重复4次，这种设计方式造成的天线性能仿真与实际误差较大，如果天线设计成一体化，4个单元安装只需一次，可以缩小不确定因素，方便量产，所以四单元一体化的介质谐振器天线模组是迫切需求的。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题为：提供一种便于量产的紧凑型dra天线模组。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：紧凑型dra天线模组，包括基板组件和设于基板组件上的介质谐振器，所述介质谐振器包括四个连接部和四个相同的dra单元，所述dra单元为八分之一球面体，相邻的两个所述dra单元之间形成有间隙，四个所述间隙组成十字缝隙，相邻的两个所述dra单元的底端通过所述连接部相连，四个所述连接部与四个所述dra单元为一体加工成型的一体式结构。
6.进一步地，还包括填充介质件，所述填充介质件填充所述十字缝隙。
7.进一步地，所述填充介质件的材质为塑料。
8.进一步地，所述填充介质件的介电常数为2至3。
9.进一步地，所述dra单元的介电常数为8。
10.进一步地，所述八分之一球面体的内半径为4.6mm，所述八分之一球面体的外半径为5mm。
11.进一步地，所述基板组件包括介质基板、射频芯片、电源芯片及数字芯片，所述介质基板内设有地层，所述介质基板的顶面设有弧形微带线，所述介质基板的底面设有导通线路和匹配微带线，所述射频芯片设于所述介质基板的顶面且罩设于所述介质谐振器内，所述射频芯片和电源芯片分别设于所述介质基板的顶面，所述射频芯片通过所述导通线路分别与所述电源芯片及射频芯片导通，所述弧形微带线接触所述dra单元并通过所述匹配微带线与所述射频芯片导通。
12.进一步地，所述介质谐振器夹持固定于所述电源芯片与所述数字芯片之间。
13.进一步地，所述弧形微带线的数量为四个，四个所述弧形微带线与四个所述dra单元一一对应。
14.进一步地，相邻的两个所述弧形微带线之间形成空隙，所述空隙与所述连接部相对应。
15.本实用新型的有益效果在于：本dra天线模组结构紧凑，整体体积小；将四个dra单元通过连接部实现一体化，使介质谐振器仅需整体一次安装，大幅度降低了dra单元安装过程中产生的对位误差，利于保证dra天线模组的天线性能；而且，介质谐振器本身可以作为射频芯片的封装，利于进一步缩小dra天线模组体积；本dra天线模组可覆盖5g中的n257频段。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例一的紧凑型dra天线模组的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例一的紧凑型dra天线模组的另一视角的结构示意图；
19.图3为本实用新型实施例一的紧凑型dra天线模组中的介质谐振器的结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例一的紧凑型dra天线模组中的基板组件的结构示意图；
21.图5为本实用新型实施例一的紧凑型dra天线模组的s参数图。
22.附图标号说明：
23.1、介质基板；11、地层；12、弧形微带线；13、第一低频线路；14、第二低频线路；15、匹配微带线；
24.2、射频芯片；
25.3、电源芯片；
26.4、数字芯片；
27.5、介质谐振器；51、dra单元；52、连接部；
28.6、十字缝隙；
29.7、填充介质件。
具体实施方式
30.本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示诸如上、下、左、右、前、后
……
，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置
关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
34.另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“和/或”为例，包括方案，或方案，或和同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.实施例一
37.请参照图1至图5，本实用新型的实施例一为：如图1至图4所示，紧凑型dra天线模组，包括基板组件和设于基板组件上的介质谐振器5，所述基板组件包括介质基板1、射频芯片2、电源芯片3及数字芯片4，所述介质基板1内设有地层11，所述介质基板1的顶面设有弧形微带线12，所述介质基板1的底面设有导通线路和匹配微带线15，所述射频芯片2设于所述介质基板1的顶面且罩设于所述介质谐振器5内，所述射频芯片2和电源芯片3分别设于所述介质基板1的顶面，所述射频芯片2通过所述导通线路分别与所述电源芯片3及射频芯片2导通，所述弧形微带线12通过所述匹配微带线15与所述射频芯片2导通，所述弧形微带线12用于为所述介质谐振器5馈电；
38.所述介质谐振器5包括四个连接部52和四个相同的dra单元51，所述dra单元51为八分之一球面体，相邻的两个所述dra单元51之间形成有间隙，四个所述间隙组成十字缝隙6，相邻的两个所述dra单元51的底端通过所述连接部52相连，所述弧形微带线12接触所述dra单元51从而实现对所述dra单元51的馈电，所述弧形微带线12的数量为四个，四个所述弧形微带线12与四个所述dra单元51一一对应，相邻的两个所述弧形微带线12之间形成空隙，所述空隙与所述连接部52相对应；四个所述连接部52与四个所述dra单元51为一体加工成型的一体式结构，也就是说，在加工所述介质谐振器5时，仅需要在符合尺寸要求的壳结构上切割出所述十字缝隙6即可。本实施例中，所述dra单元51的介电常数为8，相应的，所述连接部52的介电常数亦为8。容易理解的，从某种角度来讲，所述八分之一球面体指代的是八分之一球面通过加厚处理所形成的具有实体的结构件。
39.另外，四个所述dra单元51相当于是形成了2
×
2的阵列，这样的dra天线模组结构更加紧凑，相比于现有技术的1
×
4直线阵列不仅能够获得更高的增益，还具有低剖面的优势。
40.请结合图1、图2和图4，需要说明的是，所述导通线路包括第一低频线路13和第二低频线路14，所述第一低频线路13与所述第二低频线路14互不导通，所述射频芯片2通过所述第一低频线路13与所述电源芯片3导通，所述射频芯片2通过所述第二低频线路14与所述
数字芯片4导通；所述匹配微带线15的数量为四个，四个所述匹配微带线15与四个所述弧形微带线12一一对应相连；另外，通过金属化孔、金属柱等实现线路板层间导通是线路板技术领域中的常规技术手段，所述射频芯片2可通过金属化孔等方式与所述导通线路/匹配微带线15导通。
41.如图1至图3所示，可选的，所述紧凑型dra天线模组还包括填充介质件7，所述填充介质件7与所述dra单元51抵触，所述填充介质件7填充所述十字缝隙6，所述填充介质件7能够封闭所述十字缝隙6，所述填充介质件7与所述介质谐振器5构成完整的壳体结构，能够避免灰尘、水汽等进入所述介质谐振器5的空腔中，有效地保护了所述射频芯片2，完成了所述射频芯片2的封装。
42.所述填充介质件7的材质为塑料，为减轻所述紧凑型dra天线模组的重量，控制所述dra天线模组的制造成本，本实施例中，所述填充介质件7的材质为泡沫塑料，所述填充介质件7的介电常数为2至3。
43.请结合图1和图4，可选的，所述介质谐振器5夹持固定于所述电源芯片3与所述数字芯片4之间，如此可免除用于固定介质谐振器5与介质基板1的固定结构件的使用，进一步方便了所述紧凑型dra天线模组的组装生产，利于提高生产效率。详细的，当采用上述固定方式来固定所述介质谐振器5时，所述连接部52抵触所述电源芯片3/数字芯片4。更详细的，所述连接部52的外表面可以是平面状的，因此，所述连接部52的外表面可以形成抵触所述电源芯片3/数字芯片4的抵触平面，从而实现与所述电源芯片3/数字芯片4的面接触，进而使得所述电源芯片3与所述数字芯片4可以更稳定地夹持固定所述介质谐振器5。当然，在其他实施例中，也可以采用紧固螺钉等固定结构件来固定所述介质谐振器5与所述介质基板1。
44.请结合图1和图3，作为一具体的实施例，本实施例中，所述八分之一球面体的内半径为4.6mm，所述八分之一球面体的外半径为5mm。
45.图5为本实施例的紧凑型dra天线模组的s参数图，从图中可以发现本紧凑型dra天线模组覆盖25.5-29.5ghz，可以用于5g毫米波n257频段。
46.上述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。