一种天线单元、天线阵列及通信设备的制作方法

本公开涉及微波通信，尤其涉及一种天线单元、天线阵列及通信设备。

背景技术：

1、随着移动通信技术的不断发展，天线作为通信设备中不可或缺的存在。人们除了对天线更高的电性能有要求之外，人们对天线作为产品的美观要求也日益提升。透明化天线以其天然的隐蔽特性，可更好的融入环境，实现通信器材的美化。除此之外，天线轻量化也是目前移动通信发展的一大方向。

技术实现思路

1、本公开实施例提供的一种天线单元、天线阵列及通信设备，用以提供一种轻量化透明天线。

2、本公开实施例提供了一种天线单元，包括：

3、基板；

4、天线罩，所述天线罩与所述基板形成空腔；

5、辐射贴片，所述辐射贴片设置在所述空腔内，且所述辐射贴片与所述天线罩面向所述基板的一侧连接；

6、至少一个馈电网络，所述馈电网络设置在所述空腔内，所述馈电网络包括：设置在所述基板面向所述天线罩的一侧的平面传输线，设置在靠近所述辐射贴片一侧且与所述辐射贴片具有设定空隙的耦合端，以及连接所述平面传输线和所述耦合端的纵向连接线；其中，所述馈电网络的所述平面传输线、所述纵向连接线和所述耦合端采用钣金工艺一体化成型，所述馈电网络用于向所述辐射贴片进行耦合馈电；

7、金属接地板，设置在所述基板背离所述辐射贴片的一侧。

8、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述辐射贴片和所述金属接地板均具有金属网格状结构。

9、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述辐射贴片通过光学胶与所述天线罩固定连接，所述金属接地板通过光学胶与所述基板固定连接。

10、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述辐射贴片在所述基板上的正投影覆盖所述耦合端和所述纵向连接线在所述基板上的正投影，以及覆盖至少部分所述平面传输线在所述基板上的正投影。

11、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，包括相互独立设置的第一馈电网络和第二馈电网络，所述第一馈电网络包括：设置在所述基板面向所述天线罩的一侧的第一平面传输线，设置在靠近所述辐射贴片一侧且与所述辐射贴片具有设定空隙的第一耦合端，以及连接所述第一平面传输线和所述第一耦合端的第一纵向连接线；所述第二馈电网络包括：设置在所述基板面向所述天线罩的一侧的第二平面传输线，设置在靠近所述辐射贴片一侧且与所述辐射贴片具有设定空隙的第二耦合端，以及连接所述第二平面传输线和所述第二耦合端的第二纵向连接线；其中，所述第一平面传输线、所述第一纵向连接线和所述第一耦合端构成微带线且采用钣金工艺一体化成型，所述第二平面传输线、所述第二纵向连接线和所述第二耦合端构成微带线且采用钣金工艺一体化成型。

12、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一平面传输线、所述第一纵向连接线和所述第一耦合端在所述基板上的正投影位于第一直线上，所述第二平面传输线、所述第二纵向连接线和所述第二耦合端在所述基板上的正投影位于第二直线上，所述第一直线和所述第二直线正交设置。

13、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络在所述基板上的正投影不交叠，且所述第一平面传输线远离所述第一纵向连接线的第一端部与所述第二平面传输线远离所述第二纵向连接线的第二端部靠近设置。

14、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一馈电网络还包括设置在所述基板上且与所述第一端部连接的第三平面传输线，所述第二馈电网络还包括设置在所述基板上且与所述第二端部连接的第四平面传输线；其中，

15、所述第三平面传输线与所述第一平面传输线连接处的夹角大于等于90°且小于等于135°，所述第四平面传输线与所述第二平面传输线连接处的夹角大于等于90°且小于等于135°。

16、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一馈电网络和所述第二馈电网络关于所述辐射贴片的中心呈镜像对称。

17、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一耦合端和所述第二耦合端在所述基板上的正投影相互交叠，所述第一耦合端设置在所述第二耦合端的下方，所述第一耦合端在交叠处向靠近所述基板一侧弯折，所述第二耦合端在交叠处向远离所述基板一侧弯折。

18、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一平面传输线、所述第一纵向连接线和所述第一耦合端的长度之和为所述天线单元工作频率的四分之一波长，所述第二平面传输线、所述第二纵向连接线和所述第二耦合端的长度之和为所述天线单元工作频率的四分之一波长。

19、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，包括相互独立设置的第一馈电网络和第二馈电网络；

20、所述第一馈电网络包括：设置在所述基板面向所述天线罩的一侧的第一输入端口，设置在所述基板面向所述天线罩的一侧且与所述第一输入端口连接的第五平面传输线和第六平面传输线，设置在靠近所述辐射贴片一侧且与所述辐射贴片具有设定空隙的第一差分耦合端和第二差分耦合端，连接所述第五平面传输线和所述第一差分耦合端的第三纵向连接线，以及连接所述第六平面传输线和所述第二差分耦合端的第四纵向连接线；

21、所述第二馈电网络包括：设置在所述基板面向所述天线罩的一侧的第二输入端口，设置在所述基板面向所述天线罩的一侧且与所述第二输入端口连接的第七平面传输线和第八平面传输线，设置在靠近所述辐射贴片一侧且与所述辐射贴片具有设定空隙的第三差分耦合端和第四差分耦合端，连接所述第七平面传输线和所述第三差分耦合端的第五纵向连接线，以及连接所述第八平面传输线和所述第四差分耦合端的第六纵向连接线；

22、其中，所述第一输入端口、所述第五平面传输线、所述第六平面传输线、所述第三纵向连接线、所述第四纵向连接线、所述第一差分耦合端和所述第二差分耦合端构成差分结构且采用钣金工艺一体化成型，所述第二输入端口、所述第七平面传输线、所述第八平面传输线、所述第五纵向连接线、所述第六纵向连接线、所述第三差分耦合端和所述第四差分耦合端构成差分结构且采用钣金工艺一体化成型。

23、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一输入端口和所述第二输入端口相对设置，所述第一差分耦合端和所述第二差分耦合端的连线与所述第三差分耦合端和所述第四差分耦合端的连线正交设置；

24、所述辐射贴片沿其对称轴划分为四个区域，所述第一差分耦合端、所述第二差分耦合端、所述第三差分耦合端和所述第四差分耦合端与各所述区域一一对应设置。

25、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第五平面传输线和所述第六平面传输线之间长度的差值为所述天线单元工作频率的二分之一波长，所述第七平面传输线和所述第八平面传输线之间长度的差值为所述天线单元工作频率的二分之一波长。

26、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第五平面传输线、所述第六平面传输线、所述第七平面传输线和所述第八平面传输线分别为折线。

27、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一馈电网络在所述基板上的正投影和所述第二馈电网络在所述基板上的正投影不交叠。

28、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第五平面传输线和所述第六平面传输线构成半封闭结构，所述第七平面传输线的部分经过所述半封闭结构的缺口延伸至所述半封闭结构内，所述第八平面传输线位于所述半封闭结构外。

29、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一差分耦合端、所述第二差分耦合端、所述第三差分耦合端和所述第四差分耦合端的形状包括“l”型，各所述“l”型长边中远离短边的一端分别与所述第三纵向连接线、所述第四纵向连接线、所述第五纵向连接线和所述第六纵向连接线一一对应连接，各所述“l”型的短边靠近所述辐射贴片的中心设置。

30、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述“l”型中的长边与短边均与所述辐射贴片平行设置；

31、或，所述“l”型中的长边与所述辐射贴片平行设置，所述“l”型中的短边沿所述长边的一端向远离所述辐射贴片的一侧弯折。

32、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一差分耦合端的“l”型长边与所述第二差分耦合端的“l”型长边位于第三直线上，所述第三差分耦合端的“l”型长边与所述第四差分耦合端的“l”型长边位于第四直线上，所述第三直线和所述第四直线正交设置。

33、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述第一差分耦合端、所述第二差分耦合端、所述第三差分耦合端和所述第四差分耦合端关于所述辐射贴片的中心呈镜像对称。

34、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述辐射贴片的尺寸与所述天线单元工作频率的波长之比为0.44～0.48。

35、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述辐射贴片的形状包括方形、切角方形、圆形或切角多边形。

36、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述辐射贴片的形状包括四个一体成型且呈中心对称的圆形或菱形；

37、或，所述辐射贴片的形状包括四个独立设置且呈中心对称的六边形。

38、可选地，在本公开实施例提供的上述天线单元中，所述基板的材料包括pc、cop、pet、pmma或玻璃，所述天线罩的材料包括pc、cop、pet或pmma。

39、相应地，本公开实施例还提供了一种天线阵列，包括本公开实施例提供的上述多个天线单元。

40、可选地，在本公开实施例提供的上述天线阵列中，多个所述天线单元的馈电网络采用钣金工艺一体化成型。

41、相应地，本公开实施例还提供了一种通信设备，包括本公开实施例提供的上述天线阵列。

42、本公开实施例的有益效果如下：

43、本公开实施例提供的一种天线单元、天线阵列及通信设备，通过将辐射贴片直接贴合在天线罩内侧，因此无需引入固定层或固定卡扣之类的结构来支撑辐射贴片，天线结构更加简单，并且可以有效降低天线总体剖面高度，符合现有天线低剖面的设计理念。另外，将馈电网络通过钣金工艺一体化成型，可以直接将所需线路一体加工且悬空之处无需另外加其他结构做固定，组装更加简单，不仅加强了天线的强度和一致性，还解决了装配成本和难度大的问题，更有助于天线的自动化装配和生产，大大降低了天线的装配人工投入。