CN110676580B - 一种天线模组以及终端 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种天线模组以及终端，属于天线技术领域。所述天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；介质基板位于第一金属层与第二金属层之间，且与第一金属层和第二金属层均贴合连接；第一金属层上包含有至少一个辐射缝隙；第二金属层上包含有信号输入接口，信号输入接口对应的介质基板内设置有馈电探针；天线模组还包含至少一个金属接地器件，至少一个金属接地器件在介质基板中构成一个波导腔体；当输入接口将信号输入至馈电探针内时，通过馈电探针以及波导腔体将信号在波导腔体中形成TM22模式的天线信号。本申请通过在波导腔体中形成的TM22模式的天线信号实现了对信号带宽的扩展，提高了天线增益。

Description

一种天线模组以及终端

技术领域

本申请涉及天线技术领域，特别涉及一种天线模组以及终端。

背景技术

随着第五代移动通信(5G)的到来，在天线技术领域中，终端可以通过天线传输在24.25GHz～52.6GHz范围内的波束(也就是毫米波天线)。

在相关技术中，如果在终端中采用了毫米波天线，往往是通过波束的等效全向辐射功率的最小峰值(min Peak Equivalent Isotropic Radiated Power，min Peak EIRP)以及球形空间覆盖度两个主要指标描述毫米波天线的性能，为了提高毫米波天线的天线性能，通过会采用微带贴片天线及dipole天线，并设计固定形式的天线阵列等方式。

然而通过上述方式设置的毫米波天线，对于天线增益的提升效果并不高，如何尽可能地提高天线增益，目前尚未有完善的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种天线模组以及终端，可以提高对终端中采用的毫米波天线的天线增益，提高信号传输的可靠性。所述技术方案如下：

一个方面，本申请实施例提供了一种天线模组，所述天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；

所述介质基板位于所述第一金属层与所述第二金属层之间，且与所述第一金属层和所述第二金属层均贴合连接；

所述第一金属层上包含有至少一个辐射缝隙，所述辐射缝隙用于辐射天线信号；

所述第二金属层上包含有信号输入接口，所述信号输入接口中心对应的介质基板部分设置有馈电探针，且所述馈电探针垂直所述第二金属层贯穿于所述介质基板以及所述第一金属层；

所述天线模组还包含至少一个金属接地器件，所述金属接地器件贯穿于所述第一金属层与所述介质基板，并与所述第二金属层贴合连接；所述至少一个金属接地器件在所述介质基板中构成一个波导腔体，所述至少一个辐射缝隙均位于所述波导腔体内。

另一方面，本申请实施例提供了一种终端，所述终端包括至少一个如上述一个方面所述的天线模组。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本申请提供的天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；通过天线模组中第一金属层和第二金属层之间的金属接地孔，在天线模组中构成一个波导腔体，在第二金属层上设置有信号输入接口以及对应的介质基板内设置有馈电探针，当通过信号输入接口将信号输入至馈电探针内时，通过馈电探针以及波导腔体将信号在波导腔体中形成TM22模式的天线信号，在波导腔体中形成的TM22模式的天线信号实现了对信号带宽的扩展，并可以通过辐射缝隙将形成的高次模信号可以发射出去，从而保证了天线的高增益的有效性，提高了天线增益，增加了信号传输的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请一示例性实施例提供的一种终端传输数据的应用场景示意图；

图2是本申请一示例性实施例提供的一种天线模组的截面示意图；

图3是本申请一示例性实施例涉及图2的天线模组垂直于第一金属层的俯视图；

图4是本申请一示例性实施例涉及图2的天线模组垂直于第二金属层的仰视图；

图5是本申请一示例性实施例涉及图2的天线模组工作时的原理示意图；

图6是本申请一示例性实施例提供的一种天线模组的截面示意图；

图7是本申请一示例性实施例涉及图6的天线模组垂直于第一金属层的俯视图；

图8是本申请一示例性实施例涉及图7的一种辐射缝隙的位置分布图；

图9是本申请一示例性实施例涉及图6的天线模组垂直于第二金属层的仰视图；

图10是本申请一示例性实施例涉及的天线模组的损耗曲线示意图；

图11是本申请一示例性实施例涉及的天线模组的辐射效率的曲线示意图；

图12是本申请一示例性实施例涉及的天线模组在36GHz处的天线辐射方向图；

图13是本申请一示例性实施例涉及的天线模组在37GHz处的天线辐射方向图；

图14是本申请一示例性实施例涉及的天线模组在38GHz处的天线辐射方向图；

图15是本申请一示例性实施例提供的一种终端的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请提供的方案，可以用于人们在日常生活中具有天线的终端，通过该天线传输信号的现实场景中，为了便于理解，下面首先对本申请实施例涉及的一些名词以及应用场景进行简单介绍。

毫米波(mm Wave)：频率范围在24.25GHz～52.6GHz频段内的波束。

EIRP：等效全向辐射功率，或叫有效全向辐射功率，是无线电通信领域的一个常见概念，指的是天线在某个指定方向上的辐射功率，理想状态下等于天线功放的发射功率乘以天线的增益。

随着科技的快速发展，终端的使用极大地方便了人们的日常生活，人们可以使用终端进行工作、学习、娱乐等。用户可以将各种数据通过终端中的天线进行传输，比如，用户可以将自身拍摄的照片、视频等信息发送给其他终端，或者，用户也可以与其他用户通过终端进行语音通话、视频通话等，传输语音数据或者视频数据。

请参考图1，其示出了本申请一示例性实施例提供的一种终端传输数据的应用场景示意图。如图1所示，其中包含了若干个终端110。

可选的，终端110是可以安装设计有天线的终端。比如，该终端可以是手机、平板电脑、电子书阅读器、智能眼镜、智能手表、MP3播放器(Moving Picture Experts GroupAudio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。

可选的，不同的用户可以使用不同的终端通过终端自身中的天线向其他终端传输信号，从而实现数据的传输。目前，根据3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划)TS(Technical Specification，技术规范)38.101协议的规定，5G NR(NewRadio，新空口)主要使用两段频率：FR1(Frequency range 1，频率范围1)频段和FR2(Frequency range 2，频率范围2)频段。其中，FR1频段的频率范围是450MHz～6GHz，也称为sub-6GHz频段；FR2频段的频率范围是24.25GHz～52.6GHz，通常也将FR2频段的波束称为毫米波。

3GPP Release 15版本规范了目前5G毫米波频段的关系表，请参考表1，其示出了本申请实施例提供的一种毫米波天线工作的频段关系表。

	上行频段	下行频段	双工模式
				n257	26.5～29.5GHz	26.5～29.5GHz	时分双工
n258	24.25～27.5GHz	24.25～27.5GHz	时分双工
				n259	40.5～43.5GHz	40.5～43.5GHz	时分双工
n260	37～40GHz	37～40GHz	时分双工
				n261	27.5～28.35GHz	27.5～28.35GHz	时分双工

表1

如表1所示，其中包含了天线的工作模式以及划分的频段信息，可选的，上述图1中的终端可以通过自身的天线将信号按照表1中的任意一种形式进行传输。

目前，3GPP还定义了描述终端的毫米波天线性能的两个指标，EIRP的最小峰值(min Peak EIRP)和波束球形空间覆度。请参考表2，其示出了本申请实施例涉及的一种毫米波天线的工作频段与min Peak EIRP的关系表。

工作频段	min Peak EIRP(dBm)
		n257	22.4
n258	22.4
		n260	20.6
n261	22.4
		……	……

表2

请参考表3，其示出了本申请实施例涉及的一种毫米波天线的工作频段与波束球形空间覆度的关系表。

工作频段	波束球形空间覆度(dBm)
		n257	11.5
n258	11.5
		n260	8
n261	11.5
		……	……

表3

为了保证有效的无线通信质量，3GPP按照按上述表2和表3对终端的毫米波天线的EIRP的最小峰值以及波束球形空间覆度进行了限定。

相关技术中，为了增加终端的毫米波天线的通信能力，终端中在设计毫米波天线时可以基于相控阵(phased antenna array)的方式进行设计，比如，该相控阵的设计可以采用AoB(Antenna on Board，即天线阵列位于主板上)的形式，或者采用AiP(Antenna inPackage，即天线阵列位于芯片的封装内)的形式，或者采用AiM(Antenna in Module，即天线阵列与射频集成电路形成一模组)的形式等。由于这类方式均是通过相控阵的排列方式设置辐射波束能够互补的多个毫米波天线进行排列，从而使毫米波天线具有较高的增益。由于采用的微带贴片天线及dipole天线对提升天线增益的效果是从相控阵的排列方式解决的，导致毫米波天线自身传输的信号模式并未改变，对天线增益的提升有限。

为了提高对终端中采用的毫米波天线的天线增益，提高信号传输的可靠性，本申请提供了一种解决方案，可以实现在终端采用毫米波天线传输信号时，毫米波天线在传输信号时以天线增益较高的信号模式进行传输，提高毫米波天线的天线增益。请参考图2，其示出了本申请一示例性实施例提供的一种天线模组的截面示意图。其中，本申请实施例提供的天线模组可以应用于上述图1所示的应用场景中的终端中。如图2所示，该天线模组200中包含了第一金属层201，第二金属层202以及介质基板203。

其中，介质基板203位于第一金属层201与第二金属层202之间，且与第一金属层201和第二金属层202均贴合连接。

可选的，第一金属层201和第二金属层202可以是设置的两个金属板。在一种可能实现的方式中，第一金属层201和第二金属层202可以是通过镀层的形式，镀在介质基板203上，或者，第一金属层201和第二金属层202可以是通过粘接材料与介质基板203贴合连接，或者，第一金属层201和第二金属层202可以是通过各自与介质基板203上的卡扣连接的，本申请实施例对此并不加以限定。

第一金属层201上还包含有至少一个辐射缝隙204，辐射缝隙204用于辐射天线信号。请参考图3，其示出了本申请一示例性实施例涉及图2的天线模组垂直于第一金属层的俯视图。如图3所示，其中包含了第一金属层201，辐射缝隙204。即，在第一金属层201包含有至少一个辐射缝隙204，天线信号可以通过第一金属层201上的辐射缝隙辐射至空间中，从而完成天线信号的发送。其中，图3所示的辐射缝隙204的形状也仅仅是一个示例性的，实际应用中，辐射缝隙204的形状也可以是三角形、圆形、椭圆形、正方形、正多边形、或者其他形状等，本申请实施例对此并不加以限定。

第二金属层202上包含有信号输入接口205，信号输入接口对应的介质基板203内设置有馈电探针206，且馈电探针206垂直于第二金属层202。请参考图4，其示出了本申请一示例性实施例涉及图2的天线模组垂直于第二金属层的仰视图。如图4所示，其中包含了第二金属层202，信号输入接口205，馈电探针206。即，在第二金属层202上设置有信号输入接口205，并对应信号输入接口205的介质基板203中设置有馈电探针206。其中，图4所示的信号输入接口的形状(圆形)也是一个示例性的，实际应用中，也可以采用矩形、正方形、正多边形以及其他形状等，本申请实施例对此并不加以限定。

天线模组200还包含至少一个金属接地器件207，金属接地器件207贯穿于第一金属层201与介质基板203，并与第二金属层202贴合连接；至少一个金属接地器件207，第一金属层201以及第二金属层202在介质基板203中构成一个波导腔体208。如图2或者图3所示，其中还包含了至少一个金属接地器件207以及各个金属接地器件207构成的波导腔体208，其中，该金属接地器件207与第二金属层202相连，并垂直贯穿介质基板203与第一金属层201，从而在介质基板203中构成一个波导腔体208。

可选的，图3所示的金属接地器件207的形状(圆形)也是一个示例性的，实际应用中，也可以采用矩形、正方形、正多边形以及其他形状等，本申请实施例对此并不加以限定。另外，图3所示的波导腔体的形状(正方形)也是一个示例性的，实际应用中，也可以采用矩形、圆形、正多边形以及其他形状等，本申请实施例对此也并不加以限定。

当通过信号输入接口205将信号输入至馈电探针206内时，通过馈电探针206以及波导腔体208将信号在波导腔体208中形成TM22模式的天线信号。即，当图2所示的天线模组200工作时，可以由信号输入接口205接收需要发送的信号，将发送的信号传输至馈电探针206内时，该天线模组200可以在波导腔体208内激发生成TM22高次模的天线信号，通过第一金属层201上的辐射缝隙204发送出去，完成信号的发送。

请参考图5，其示出了本申请一示例性实施例涉及图2的天线模组工作时的原理示意图。如图5所示，其中包含了馈电探针501，金属接地器件502，波导腔体503，当信号输入至馈电探针501中时，馈电探针可以向四周辐射电磁波，辐射的电磁波传播至金属接地器件时，可以被金属接地器件反射，即，在波导腔体的边缘向内部反射电磁波，反射的电磁波再次由其他金属接地器件或者馈电探针反射，最终在波导腔体内部通过反复反射形成稳定的TM22模式的天线信号。

综上所述，本申请提供的天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；通过天线模组中第一金属层和第二金属层之间的金属接地孔，在天线模组中构成一个波导腔体，在第二金属层上设置有信号输入接口以及对应的介质基板内设置有馈电探针，当通过信号输入接口将信号输入至馈电探针内时，通过馈电探针以及波导腔体将信号在波导腔体中形成TM22模式的天线信号，通过在波导腔体中形成的TM22模式的天线信号实现了对信号带宽的扩展，并可以通过辐射缝隙将形成的高次模信号可以发射出去，从而保证了天线的高增益的有效性，提高了天线增益，增加了信号传输的可靠性。

在一种可能实现的方式中，以上述天线模组中的各个金属接地器件和馈电探针是圆形，各个金属接地器件形成的波导腔体是正方形，第一金属层上包含的辐射缝隙的数量为4个，辐射缝隙的形状是矩形为例，对上述图2所示的天线模组进行介绍。

请参考图6，其示出了本申请一示例性实施例提供的一种天线模组的截面示意图。其中，本申请实施例提供的天线模组可以应用于上述图1所示的应用场景中的终端中，即可以用于MIMO系统中。如图6所示，该天线模组600中包含了第一金属层601，第二金属层602以及介质基板603。

其中，介质基板603位于第一金属层601与第二金属层602之间，且与第一金属层601和第二金属层602均贴合连接。

天线模组600还包含四个辐射缝隙604，信号输入接口605，馈电探针606以及至少一个金属接地器件607。其中，金属接地器件607贯穿于第一金属层601与介质基板603，并与第二金属层602贴合连接；至少一个金属接地器件607，第一金属层601以及第二金属层602在介质基板603中构成一个波导腔体608。请参考图7，其示出了本申请一示例性实施例涉及图6的天线模组垂直于第一金属层的俯视图。如图7所示，天线模组600中包含了第一金属层601，金属接地器件607。如图7所示，各个金属接地器件607的形状为圆形，形成的波导腔体608的形状为正方形。

其中，图7中的波导腔体608的边长大于TM22模式的天线信号以1倍的谐振频率在介质基板中传播的波长。比如，当图7所示的天线模组需要在波导腔体中激发波长为λ的TM22模式的天线信号，那么，天线模组600设计的金属接地器件607所围成的波导腔体608的边长大于λ。可选的，在实际应用中，开发人员也可以根据波导腔体可激发的TM22模式的信号，计算出该波导腔体的各边长的尺寸，本申请实施例对此并不加以限定。

可选的，如图7所示，馈电探针606位于波导腔体608的对角线四分之一处，使得信号可以通过该馈电探针在波导腔体内激励出TM22模式的信号。可选的，当波导腔体608具有多个对角线时，馈电探针606可以位于波导腔体608中的任意一个对角线的四分之一处。

如图7所示，在第一金属层601上还包含有四个辐射缝隙604，各个辐射缝隙的形状均为矩形，辐射缝隙604用于辐射天线信号。即，天线信号可以通过第一金属层601上的辐射缝隙辐射至空间中，从而完成天线信号的发送。可选的，在天线模组中，至少一个辐射缝隙中包含的各个辐射缝隙的辐射相位相同。即，天线信号从上述四个辐射缝隙604向外辐射时，这四个辐射缝隙的辐射相位均相同，从而减少了在天线信号传播方向出现分瓣的现象。

在一种可能实现的方式中，上述四个辐射缝隙中的第一辐射缝隙组位于第一四等分线的两侧，四个辐射缝隙中的第二辐射缝隙组位于第二四等分线的两侧，且第一辐射缝隙组与第二辐射缝隙组按照第三四等分线镜像对称；其中，第一辐射缝隙组包含四个辐射缝隙中的任意两个辐射缝隙；第二辐射缝隙组包含四个辐射缝隙中除第一辐射缝隙组之外的其余两个辐射缝隙；第一辐射缝隙的中心位于第四四等分线上，第二辐射缝隙的中心位于第五四等分线上；第三辐射缝隙的中心位于第四四等分线上，第四辐射缝隙的中心位于第五四等分线上；第一辐射缝隙是第一辐射缝隙组中的一个辐射缝隙，第二辐射缝隙是第一辐射缝隙组中的另一个辐射缝隙，第三辐射缝隙是第二辐射缝隙组中的一个辐射缝隙，第四辐射缝隙是第二辐射缝隙组中的另一个辐射缝隙；第一四等分线是波导腔体的第一边长上除中心分线之外的任意一个四等分线，第二四等分线是第一边长上的第一四等分线之外的另一个四等分线，第三四等分线是第一边长上的中心分线，第一边长是波导腔体的任意一个边长；第四四等分线是波导腔体的第二边长上除自身中心分线之外的任意一个四等分线，第五四等分线是波导腔体的第二边长上除第四四等分线之外的另一个四等分线，第二边长是垂直于第一边长的一个边长。

请参考图8，其示出了本申请一示例性实施例涉及图7的一种辐射缝隙的位置分布图。如图8所示，在正方形中包含了第一四等分线801，第二四等分线802，第三四等分线803，第四四等分线804，第五四等分线805，第六四等分线806，第一辐射缝隙组807，第二辐射缝隙组808，第一辐射缝隙809，第二辐射缝隙810，第三辐射缝隙811，第四辐射缝隙812。

在图8中，第一辐射缝隙809的中心位于第四四等分线804上，并且与第一四等分线801存在预设距离，第二辐射缝隙811的中心位于第四四等分线804上，并且与第二四等分线802存在预设距离，第三辐射缝隙811的中心位于第五四等分线805上，并且与第一四等分线801存在预设距离，第四辐射缝隙812的中心位于第五四等分线805上，并且与第二四等分线802存在预设距离。可选的，该预设距离可以是开发人员根据实际应用设定的，本申请实施例对此并不加以限定。按照上述图8所示的排列方式进行排列四个辐射缝隙，可以保证这四个辐射缝隙的辐射相位均相同，从而减少了在天线信号传播方向出现分瓣的现象。

可选的，当馈电探针贯穿于介质基板与第一金属层时，在上述图6和图7中还包含有第一缝隙609。该第一缝隙609是馈电探针606与第一金属层601之间的存在的缝隙。其中，该第一缝隙609与天线模组600中的天线阻抗相适配。比如，该天线模组是天线阻抗为60欧姆的天线模组，馈电探针与第一金属层之间存在的缝隙需要与该50欧姆天线阻抗相匹配。可选的，上述图6和图7所示的各个辐射缝隙的尺寸也与该天线模组中的天线阻抗相适配。即，对于天线模组的50欧姆天线阻抗，本申请实施例所设计的辐射缝隙的尺寸和第一缝隙的尺寸，均与天线模组的50欧姆天线阻抗相适配。由于馈电探针和第一金属层之间存在第一缝隙，可以保证馈电探针正常馈电。通过调节该第一缝隙的尺寸以及辐射缝隙的尺寸，也可以使得天线阻抗达到较好的匹配。

由图6可知，第二金属层602上包含有信号输入接口605，馈电探针606的位置设置在信号输入接口中心对应的介质基板603中，且馈电探针606垂直第二金属层602贯穿于介质基板603以及第一金属层601。请参考图9，其示出了本申请一示例性实施例涉及图6的天线模组垂直于第二金属层的仰视图。如图9所示，其中包含了第二金属层602，信号输入接口605，馈电探针606。即，在第二金属层602上设置有信号输入接口605，并对应信号输入接口605的中心，在介质基板603中设置有馈电探针606。

如图9所示，信号可以从信号输入接口605输入至馈电探针606中，馈电探针可以在波导腔体中辐射该信号，并形成高次模TM22模式的天线信号。即，当通过信号输入接口将信号输入至馈电探针内时，通过馈电探针以及波导腔体将信号在波导腔体中形成TM22模式的天线信号，四个辐射缝隙也可以同时向外辐射波导腔体中的天线信号，从而完成信号的发送。

在一种可能实现的方式中，馈电探针与至少一个金属接地器件的形状相同；馈电探针与至少一个金属接地器件的大小相同；馈电探针与至少一个金属接地器件采用的金属材料相同。比如，金属接地器件的形状为圆形，馈电探针的形状也为圆形，金属接地器件的直径为1毫米，馈电探针的直径也为1毫米，金属接地器件采用的金属材料为银材料，馈电探针采用的金属材料也为银材料等等。可选的，第一金属层与第二金属层也可以与金属接地器件采用的金属材料相同。即，第一金属层，第二金属层，馈电探针以及至少一个金属接地器件统一采用的金属材料为铜材料、银材料、金材料中的任意一种。本申请实施例对比并不加以限定。

可选的，上述介质基板均可以采用具有低损耗特性的材料制成。可选的，本申请可以通过介质基板的介质损耗角正切值限定介质基板的低损耗性。其中，介质损耗角正切值越小，表明介质基板的高频低损耗性能越好。这样，每层介质基板的介质损耗角正切值可以均小于正切阈值，正切阈值是指介质基板具有低损耗特性的性能阈值。

可选的，上述图6或者图7所示的至少一个金属接地器件607是空心器件或者实心器件。比如，上述图6和图7所示的金属接地器件607，可以是在介质基板603以及第一金属层601中制作的空心通孔，并在介质基板603中的空心通孔表面镀上金属层，从而制作为金属接地器件607。或者，上述图6和图7所示的金属接地器件607，可以是在介质基板603中制作的空心通孔，并在介质基板603以及第一金属层601中制作空心通孔后，在空心通孔中插入相同直径的金属棒，该金属棒即为金属接地器件607。类似的，本申请提供的馈电探针也可以参照金属接地器件的设计方式，本申请实施例对此并不加以限定。

在一种可能实现的方式中，以天线模组的天线阻抗为50欧姆举例，本申请实施例提供的上述图6或者图7所示的天线模组的尺寸可以如下：该天线模组中包含的介质基板的厚度为0.9毫米，该介质基板的介电常数为6，损耗为0.002；在图7的俯视图中，介质基板，第一金属层和第二金属层的尺寸为6毫米*6毫米的正方形，各个金属接地器件的直径为0.2毫米，各个金属接地器件，第一金属层与第二金属层共同围成的波导腔体的尺寸为4.3毫米*4.3毫米*0.9毫米的长方体腔体，辐射缝隙的尺寸为2.1毫米*0.3毫米，馈电探针与第一金属层之间的第一缝隙的宽度为0.15毫米。可选的，本申请实施例中天线模组激发TM22模式的天线信号的工作原理可以参照上述图5中的描述，此处不再赘述。

请参考图10，其示出了本申请一示例性实施例涉及的天线模组的损耗曲线示意图。如图10所示，其中包含了曲线一1001，采样点1002。由采样点1002可知，该天线模组的谐振频率可以为37GHz，并且由图10所示的损耗曲线中可以看出，该天线模组的阻抗带宽可在35.4-38GHz范围内。

请参考图11，其示出了本申请一示例性实施例涉及的天线模组的辐射效率的曲线示意图。如图11所示，其中包含了曲线一1101，采样点1102。由采样点1102可知，该天线模组的谐振频率为37GHz时，天线模组的辐射效率可达-0.5dB。可见本申请提供的天线模组对37GHz的辐射效率有较高的提升。

请参考图12，其示出了本申请一示例性实施例涉及的天线模组在36GHz处的天线辐射方向图。如图12所示，其中包含了第一方向1201，该第一方向为由图6所示的第二金属层垂直指向第一金属层的方向。由图12所示的图例可知，本申请实施例提供的天线模组在36GHz处的天线辐射的增益可达8dB以上。请参考图13，其示出了本申请一示例性实施例涉及的天线模组在37GHz处的天线辐射方向图。如图13所示，其中包含了第一方向1301，该第一方向为由图6所示的第二金属层垂直指向第一金属层的方向。由图13所示的图例可知，本申请实施例提供的天线模组在37GHz处的天线辐射的增益可达7.5dB以上。请参考图14，其示出了本申请一示例性实施例涉及的天线模组在38GHz处的天线辐射方向图。如图14所示，其中包含了第一方向1401，该第一方向为由图5所示的第二金属层垂直指向第一金属层的方向。由图14所示的图例可知，本申请实施例提供的天线模组在38GHz处的天线辐射的增益也可达7.5dB以上。由此可见，本申请提供的天线模组相比于传统微带贴片天线的天线增益在(6-7dB)有较为明显的提高。

综上所述，本申请提供的天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；通过天线模组中第一金属层和第二金属层之间的金属接地孔，在天线模组中构成一个波导腔体，在第二金属层上设置有信号输入接口以及对应的介质基板内设置有馈电探针，当通过信号输入接口将信号输入至馈电探针内时，通过馈电探针以及波导腔体将信号在波导腔体中形成TM22模式的天线信号，通过在波导腔体中形成的TM22模式的天线信号实现了对信号带宽的扩展，并可以通过辐射缝隙将形成的高次模信号可以发射出去，从而保证了天线的高增益的有效性，提高了天线增益，增加了信号传输的可靠性。

请参考图15，其示出了本申请一示例性实施例提供的一种终端的结构示意图。如图15所示，在终端1500中包含了第一天线模组1501，第二天线模组1502，多个天线模组可以共用同一个接地板1503。其中，该第一天线模组1501和第二天线模组1502均可以采用上述图2或者图6所示的天线模组。

综上所述，本申请提供的天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；通过天线模组中第一金属层和第二金属层之间的金属接地孔，在天线模组中构成一个波导腔体，在第二金属层上设置有信号输入接口以及对应的介质基板内设置有馈电探针，当通过信号输入接口将信号输入至馈电探针内时，通过馈电探针以及波导腔体将信号在波导腔体中形成TM22模式的天线信号，通过在波导腔体中形成的TM22模式的天线信号实现了对信号带宽的扩展，并可以通过辐射缝隙将形成的高次模信号可以发射出去，从而保证了天线的高增益的有效性，提高了天线增益，增加了信号传输的可靠性。

应当理解的是，在本文中提及的“和/或”，描述案对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本申请可选的实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种天线模组，其特征在于，所述天线模组包括：第一金属层，第二金属层以及介质基板；

所述介质基板位于所述第一金属层与所述第二金属层之间，且与所述第一金属层和所述第二金属层均贴合连接；

所述第一金属层上包含有四个辐射缝隙，所述辐射缝隙形状为矩形，所述辐射缝隙用于辐射天线信号；所述第二金属层上包含有信号输入接口，所述信号输入接口对应的介质基板内设置有馈电探针，且所述馈电探针垂直于所述第二金属层；

所述天线模组还包含至少一个金属接地器件，所述金属接地器件贯穿于所述第一金属层与所述介质基板，并与所述第二金属层贴合连接；所述至少一个金属接地器件，所述第一金属层以及所述第二金属层在所述介质基板中构成一个波导腔体；当通过所述信号输入接口将信号输入至所述馈电探针内时，通过所述馈电探针以及所述波导腔体将所述信号在所述波导腔体中形成TM22模式的天线信号，所述波导腔体的形状是正方形，所述波导腔体的边长大于所述TM22模式的天线信号以1倍的谐振频率在所述介质基板中传播的波长，所述馈电探针位于所述波导腔体的对角线四分之一处，所述馈电探针用于在所述波导腔体内激励出所述TM22模式的天线信号；

所述四个辐射缝隙中的第一辐射缝隙组位于第一四等分线的两侧，所述四个辐射缝隙中的第二辐射缝隙组位于第二四等分线的两侧，且所述第一辐射缝隙组与所述第二辐射缝隙组按照第三四等分线镜像对称；

其中，所述第一辐射缝隙组包含所述四个辐射缝隙中的任意两个辐射缝隙；所述第二辐射缝隙组包含所述四个辐射缝隙中除所述第一辐射缝隙组之外的其余两个辐射缝隙；

第一辐射缝隙的中心位于第四四等分线上，第二辐射缝隙的中心位于第五四等分线上；第三辐射缝隙的中心位于第四四等分线上，第四辐射缝隙的中心位于第五四等分线上；所述第一辐射缝隙是所述第一辐射缝隙组中的一个辐射缝隙，所述第二辐射缝隙是所述第一辐射缝隙组中的另一个辐射缝隙，所述第三辐射缝隙是所述第二辐射缝隙组中的一个辐射缝隙，所述第四辐射缝隙是所述第二辐射缝隙组中的另一个辐射缝隙；

所述第一四等分线是所述波导腔体的第一边长上除中心分线之外的任意一个四等分线，所述第二四等分线是所述第一边长上的所述第一四等分线之外的另一个四等分线，所述第三四等分线是所述第一边长上的所述中心分线，所述第一边长是所述波导腔体的任意一个边长；所述第四四等分线是所述波导腔体的第二边长上除自身中心分线之外的任意一个四等分线，所述第五四等分线是所述波导腔体的第二边长上除所述第四四等分线之外的另一个四等分线，所述第二边长是垂直于所述第一边长的一个边长。

2.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述四个辐射缝隙中包含的各个辐射缝隙的辐射相位相同。

3.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，当所述馈电探针贯穿于所述介质基板与所述第一金属层时，所述馈电探针与所述第一金属层之间存在第一缝隙。

4.根据权利要求3所述的天线模组，其特征在于，所述第一缝隙与所述天线模组中的天线阻抗相适配；

所述四个辐射缝隙的尺寸与所述天线模组中的天线阻抗相适配。

5.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述馈电探针与所述至少一个金属接地器件的形状相同；

所述馈电探针与所述至少一个金属接地器件的大小相同；

所述馈电探针与所述至少一个金属接地器件采用的金属材料相同。

6.根据权利要求1所述的天线模组，其特征在于，所述至少一个金属接地器件是空心器件或者实心器件。

7.根据权利要求1至6任一所述的天线模组，其特征在于，所述第一金属层，所述第二金属层，所述馈电探针以及所述至少一个金属接地器件统一采用的金属材料为铜材料、银材料、金材料中的任意一种。

8.一种终端，其特征在于，所述终端包括至少一个如权利要求1至7任意一项所述的天线模组。

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