一种谐振单元及天线结构的制作方法

本公开涉及通信，具体而言，涉及一种谐振单元及天线结构。

背景技术：

1、随着5g移动通信技术的发展，对于天线的要求越来越多功能化，通常要求天线同时具有宽带宽，低剖面，小尺寸和高增益的特点。常用的宽带天线，如槽天线，它的方向指向性不高，近似全向天线，因此大都无法同时满足宽带宽和高增益的要求。

技术实现思路

1、本公开的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种谐振单元及天线结构。

2、根据本公开的一个方面，提供一种谐振单元，包括周期性阵列分布的多个子谐振单元，所述子谐振单元包括至少一个谐振结构，所述谐振结构包括：第一绝缘层；第一导电层，位于所述第一绝缘层的一侧；其中，所述第一导电层包括：第一谐振电极，环形设置，所述第一谐振电极包括第一开口；第二谐振电极，环形设置且位于所述第一谐振电极内，所述第二谐振电极包括至少一个第二开口，且所述第二开口朝向所述第一谐振电极的闭合部分开放。

3、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振电极和所述第二谐振电极均为三角形；所述第一开口位于所述第一谐振电极的一个侧边，所述第二开口朝向所述第一谐振电极的闭合侧边开放。

4、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振电极的各侧边一一相邻于所述第二谐振电极的一侧边，且所述第一开口所在侧边相邻于所述第二谐振电极中的闭合侧边；所述第二开口为两个，两个所述第二开口位于所述第二谐振电极的不同侧边。

5、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振电极和所述第二谐振电极均为等边三角形，所述第二谐振电极的中心与所述第一谐振电极的中心重合，且所述第二谐振电极的各侧边平行于与其相邻的所述第一谐振电极的侧边。

6、在本公开的一种示例性实施例中，所述谐振结构还包括：第二绝缘层，位于所述第一绝缘层背离所述第一导电层的一侧；第二导电层，位于所述第二绝缘层背离所述第一绝缘层的一侧，所述第二导电层在所述第一绝缘层的正投影与所述第一谐振电极在所述第一绝缘层的正投影部分重叠。

7、在本公开的一种示例性实施例中，所述第二导电层包括一金属线，所述金属线在所述第一绝缘层的正投影沿第一方向延伸且至少与所述第一谐振电极的两个闭合侧边在所述第一绝缘层的正投影相交，所述第一方向平行于所述第一开口所在侧边。

8、在本公开的一种示例性实施例中，所述金属线位于所述第二谐振电极的中线远离所述第一开口的一侧。

9、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振电极的中心与所述第二谐振电极的中心不重合；和/或，所述第一谐振电极和/或所述第二谐振电极为非等边三角形；和/或，所述第一谐振电极的侧边与所述第二谐振电极的侧边不平行。

10、在本公开的一种示例性实施例中，所述第二开口为一个；其中，所述第二谐振电极的各顶角分别朝向所述第一谐振电极的一侧边，所述第一谐振电极包括设置有第一开口的第一侧边，所述第二谐振电极的第一顶角朝向所述第一侧边，且所述第二开口位于所述第一顶角的对边。

11、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振电极和所述第二谐振电极均为等边三角形，所述第二谐振电极的中心与所述第一谐振电极的中心重合，且所述第一侧边平行于所述第二开口的对边。

12、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一谐振电极的中心与所述第二谐振电极的中心不重合；和/或，所述第一谐振电极和/或所述第二谐振电极为非等边三角形；和/或，所述第一侧边的延长线与所述第二开口的对边的延长线存在交点。

13、在本公开的一种示例性实施例中，所述子谐振单元包括层叠设置的两个谐振结构，且同一所述子谐振单元中的一个谐振结构的第一绝缘层相邻于另一谐振结构的第一导电层。

14、在本公开的一种示例性实施例中，所述子谐振单元包括层叠设置的两个谐振结构，且同一所述子谐振单元中的一个谐振结构的第一绝缘层相邻于另一谐振结构的第一绝缘层。

15、在本公开的一种示例性实施例中，所述第一开口的开口方向相同。

16、根据本公开的另一个方面，还提供一种天线结构，包括：天线单元；谐振层，位于所述天线单元的一侧，所述谐振层包括权利要求1-11任一项所述的谐振单元；隔离层，位于所述天线单元和所述谐振层之间，用于对所述谐振层与所述天线单元进行电隔离。

17、在本公开的一种示例性实施例中，所述隔离层的厚度为λ/10～λ/8，其中，所述λ为所述天线单元工作频段的中心频率对应的真空波长。

18、在本公开的一种示例性实施例中，所述隔离层包括泡沫层。

19、在本公开的一种示例性实施例中，所述隔离层包括多个隔离柱，所述多个隔离柱间隔分布于所述隔离层，且所述隔离柱电绝缘。

20、在本公开的一种示例性实施例中，所述天线单元为三角槽天线，所述三角槽天线包括：基底层，所述基底层电绝缘；辐射贴片层，位于所述基底层的一侧；接地层，位于所述基底层背离所述辐射贴片层的一侧，所述接地层包括位于其中部的槽口，且所述槽口贯穿所述接地层。

21、在本公开的一种示例性实施例中，所述谐振结构还包括位于所述第一绝缘层的正方形的绝缘结构，所述第一谐振电极在所述第一绝缘层的正投影位于所述绝缘结构内，其中，所述绝缘结构的边长为λ/6～λ/5，其中，所述λ为所述天线单元工作频段的中心频率对应的真空波长。

22、本公开提供的谐振单元，包括谐振结构，谐振结构包括第一绝缘层和第一导电层，第一导电层中包括两个嵌套设置的谐振电极，外侧谐振电极的第一开口朝向内侧谐振电极的闭合部分开放，内侧谐振电极的第二开口朝向外侧谐振电极的闭合部分开放，所形成的谐振结构能够匹配于天线的工作频率，由此形成的谐振单元具有近零折射率，从而通过将本公开形成的谐振单元覆盖于天线上方，能有效地汇聚电磁波，可提高天线的方向性和增益，并能够提升天线的带宽。

23、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

技术特征：

1.一种谐振单元，其特征在于，包括周期性阵列分布的多个子谐振单元，所述子谐振单元包括至少一个谐振结构，所述谐振结构包括：

2.根据权利要求1所述的谐振单元，其特征在于，所述第一谐振电极和所述第二谐振电极均为三角形；

3.根据权利要求2所述的谐振单元，其特征在于，所述第一谐振电极的各侧边一一相邻于所述第二谐振电极的一侧边，且所述第一开口所在侧边相邻于所述第二谐振电极中的闭合侧边；

4.根据权利要求3所述的谐振单元，其特征在于，所述第一谐振电极和所述第二谐振电极均为等边三角形，所述第二谐振电极的中心与所述第一谐振电极的中心重合，且所述第二谐振电极的各侧边平行于与其相邻的所述第一谐振电极的侧边。

5.根据权利要求4所述的谐振单元，其特征在于，所述谐振结构还包括：

6.根据权利要求5所述的谐振单元，其特征在于，所述第二导电层包括一金属线，所述金属线在所述第一绝缘层的正投影沿第一方向延伸且至少与所述第一谐振电极的两个闭合侧边在所述第一绝缘层的正投影相交，所述第一方向平行于所述第一开口所在侧边。

7.根据权利要求6所述的谐振单元，其特征在于，所述金属线位于所述第二谐振电极的中线远离所述第一开口的一侧。

8.根据权利要求3所述的谐振单元，其特征在于，所述第一谐振电极的中心与所述第二谐振电极的中心不重合；

9.根据权利要求2所述的谐振单元，其特征在于，所述第二开口为一个；

10.根据权利要求9所述的谐振单元，其特征在于，所述第一谐振电极和所述第二谐振电极均为等边三角形，所述第二谐振电极的中心与所述第一谐振电极的中心重合，且所述第一侧边平行于所述第二开口的对边。

11.根据权利要求9所述的谐振单元，其特征在于，所述第一谐振电极的中心与所述第二谐振电极的中心不重合；

12.根据权利要求1所述的谐振单元，其特征在于，所述子谐振单元包括层叠设置的两个谐振结构，且同一所述子谐振单元中的一个谐振结构的第一绝缘层相邻于另一谐振结构的第一导电层。

13.根据权利要求1所述的谐振单元，其特征在于，所述子谐振单元包括层叠设置的两个谐振结构，且同一所述子谐振单元中的一个谐振结构的第一绝缘层相邻于另一谐振结构的第一绝缘层。

14.根据权利要求1-13任一项所述的谐振单元，其特征在于，所述第一开口的开口方向相同。

15.一种天线结构，其特征在于，包括：

16.根据权利要求15所述的天线结构，其特征在于，所述隔离层的厚度为λ/10～λ/8，其中，所述λ为所述天线单元工作频段的中心频率对应的真空波长。

17.根据权利要求15所述的天线结构，其特征在于，所述隔离层包括多个隔离柱，所述多个隔离柱间隔分布于所述隔离层，且所述隔离柱电绝缘。

18.根据权利要求15所述的天线结构，其特征在于，所述天线单元为三角槽天线，所述三角槽天线包括：

19.根据权利要求15所述的天线结构，其特征在于，所述谐振结构还包括位于所述第一绝缘层的正方形的绝缘结构，所述第一谐振电极在所述第一绝缘层的正投影位于所述绝缘结构内，其中，所述绝缘结构的边长为λ/6～λ/5，其中，所述λ为所述天线单元工作频段的中心频率对应的真空波长。

技术总结
本公开是关于通信技术领域，具体公开一种谐振单元及天线结构。该谐振单元包括周期性阵列分布的多个子谐振单元，所述子谐振单元包括至少一个谐振结构，所述谐振结构包括：第一绝缘层；第一导电层，位于所述第一绝缘层的一侧；其中，所述第一导电层包括：第一谐振电极，包括第一开口；第二谐振电极，位于所述第一谐振电极内，所述第二谐振电极包括至少一个第二开口，且所述第二开口朝向所述第一谐振电极的闭合部分开放。由此形成的谐振单元具有近零折射率，从而通过将本公开形成的谐振单元覆盖于天线上方，能有效地汇聚电磁波，可提高天线的方向性和增益，并能够提升天线的带宽。

技术研发人员：吴倩红,郭景文,李春昕,方家,曲峰
受保护的技术使用者：北京京东方技术开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12