一种天线结构及天线结构的制作方法与流程

1.本技术涉及通信技术领域，特别涉及一种天线结构及天线结构的制作方法。


背景技术：

2.目前，常规相控阵天线具有多个天线子单元，天线子单元之间存在一定的互耦情况，互耦是指a天线子单元发送的信号被与a天线子单元相邻的b天线子单元接收，同理，b天线子单元发送的信号也会被a天线子单元接收，这会降低阵列天线的方向性，包括展宽波宽、抑制增益、恶化指向。
3.天线隔离度是天线的关键指标之一，可以用于衡量天线的互耦程度，对于信道之间隔离度要求高的mimo天线来说，通道之间的隔离度和系统的s/n关系密切，s/n表示信号平均功率与噪声平均功率之比，信噪比＝log(s/n)，由于存在互耦情况，导致天线隔离度较差，s/n较低，信噪比较低，进而导致信道的误码率升高，影响天线性能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种天线结构及天线结构的制作方法，能够提高天线的方向性和隔离度。其具体方案如下：
5.第一方面，本技术提供了一种天线结构，所述天线结构包含天线罩与天线单元，所述天线单元包含多个天线子单元；
6.所述天线罩包含第一基板、至少一个隔离结构以及支撑柱；
7.所述隔离结构位于所述第一基板的一侧，所述隔离结构包含沿第一方向排列的至少一个第一隔离结构和/或沿第二方向排列的至少一个第二隔离结构；其中，所述第一方向与所述第二方向相交，每个所述天线子单元周围包含至少一个所述第一隔离结构和/或至少一个所述第二隔离结构；
8.所述支撑柱位于所述第一基板靠近所述隔离结构的一侧，所述支撑柱位于所述隔离结构的周围。
9.第二方面，本技术实施例还提供了一种天线结构的制作方法，应用于上述的天线结构，所述方法包括：
10.在所述第一基板的一侧形成至少一个隔离结构和支撑柱，以形成天线罩；所述隔离结构包含沿第一方向排列的至少一个第一隔离结构和/或沿第二方向排列的至少一个第二隔离结构；其中，所述第一方向与所述第二方向相交，每个所述天线子单元周围包含至少一个所述第一隔离结构和/或至少一个所述第二隔离结构；所述支撑柱位于所述第一基板靠近所述隔离结构的一侧，所述支撑柱位于所述隔离结构的周围；
11.在第三基板的一侧形成金属地板层，以形成天线结构；
12.将所述天线罩的所述隔离结构与所述天线结构的所述第三基板固定连接。
13.本技术实施例提供了一种天线结构及天线结构的制作方法，天线结构包含天线罩与天线单元，天线单元包含多个天线子单元，天线罩包含第一基板、至少一个隔离结构以及
支撑柱，隔离结构位于第一基板的一侧，隔离结构包含至少一个第一隔离结构和/或至少一个第二隔离结构，其中，第一隔离结构沿第一方向排列，第二隔离结构沿第二方向排列，第一方向与第二方向相交。也就是说，隔离结构可以仅包括在第一方向上排列的第一隔离结构，此时每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构，隔离结构也可以仅包括在第二方向上排列的第二隔离结构，此时每个天线子单元周围包含至少一个第二隔离结构，隔离结构还可以同时包括第一隔离结构和第二隔离结构，则每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构和至少一个第二隔离结构，支撑柱位于第一基板靠近隔离结构的一侧，支撑柱位于隔离结构的周围，用于支撑天线罩。这样，在天线子单元周围具有第一隔离结构或第二隔离结构，在第一方向上相邻的天线子单元之间具有第一隔离结构，在第二方向上相邻的天线子单元之间具有第二隔离结构，即相邻的两个天线子单元之间具有第一隔离结构或第二隔离结构，能够改善天线子单元之间的互耦情况，提高天线的方向性，包括压缩波宽、提高增益、优化指向，提高天线隔离度，提高s/n，较高的信噪比能够降低信道的误码率，改善天线损耗，天线罩和天线单元整体成盒，从而提高天线的辐射能力，提高对天线的保护性。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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它的附图。
15.图1示出了本技术实施例提供的一种天线结构的结构示意图；
16.图2a-2d示出了本技术实施例提供的一种天线结构的俯视图；
17.图3示出了本技术实施例提供的一种液晶天线的结构示意图；
18.图4示出了本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图；
19.图5示出了本技术实施例提供的一种毫米波阵列天线的结构示意图；
20.图6示出了本技术实施例提供的一种隔离结构的俯视图；
21.图7示出了本技术实施例提供的一种隔离结构的剖视图；
22.图8示出了本技术实施例提供的一种尖劈吸波体的吸波原理图；
23.图9示出了本技术实施例提供的又一种天线结构的示意图；
24.图10示出了本技术实施例提供的一种f-p谐振腔天线的结构示意图；
25.图11示出了本技术实施例提供的一种天线罩的俯视图；
26.图12示出了本技术实施例提供的又一种天线罩的俯视图；
27.图13示出了本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图；
28.图14示出了本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图；
29.图15示出了本技术实施例提供的又一种毫米波阵列天线的结构示意图；
30.图16示出了本技术实施例提供的一种天线结构的制作方法的流程示意图；
31.图17示出了本技术实施例提供的一种天线罩的结构示意图；
32.图18示出了本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图。
具体实施方式
33.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
34.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
35.其次，本技术结合示意图进行详细描述，在详述本技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
36.为了便于理解，下面结合附图对本技术实施例提供的一种天线结构及天线结构的制作方法进行详细的说明。
37.参考图1所示，为本技术实施例提供的一种天线结构的结构示意图，天线结构可以包括天线罩100和天线单元200，天线单元200可以包含多个天线子单元201。
38.在本技术实施例中，天线罩100可以包含第一基板101、至少一个隔离结构102以及支撑柱103，隔离结构102位于第一基板101的一侧，第一基板101可以为玻璃基板或印刷电路板(printed circuit board，pcb)等。
39.参考图2a所示，为本技术实施例提供的一种天线结构的俯视图，图1为图2在aa向的剖视图，在天线子单元201沿第一方向排列时，隔离结构102可以包括至少一个第一隔离结构1021，第一隔离结构1021沿第一方向排列，相邻的天线子单元201之间通过第一隔离结构1021隔开，更具体的，在天线子单元201的数量为3个及以上时，位于两端位置的天线子单元201周围可以包含一个第一隔离结构1021，位于中间位置的天线子单元201周围可以包含两个第一隔离结构1021。
40.在本技术实施例中，支撑柱103可以位于第一基板101靠近隔离结构102的一侧，也就是说，支撑柱103和隔离结构102位于第一基板101的同一侧，且位于同一层，从而将天线罩100支撑起来。支撑柱103可以位于隔离结构102的周围，从而保护隔离结构免受损伤，比如，隔离结构102可以位于第一基板101的中部位置，即以第一基板101中心为原点的一定区域内，支撑柱103可以位于第一基板101的四个顶角位置处，当然，支撑柱103也可以位于第一基板101的四条边上，具体位于每条边的中部位置。
41.在一种可能的实现方式中，在天线子单元201沿第二方向排列时，参考图2b所示，隔离结构102可以包括至少一个第二隔离结构1022，第二隔离结构1022沿第二方向排列，第一方向与第二方向相交，此时每个天线子单元201周围包含至少一个第二隔离结构1022。
42.在另一种可能的实现方式中，在天线子单元201沿第一方向和第二方向阵列方式排列时，参考图2c所示，包括4个天线子单元201，隔离结构102可以包括一个第一隔离结构1021和一个第二隔离结构1022，可以从两个方向上将每个天线子单元201隔离起来，每个天线子单元201周围包含一个第一隔离结构1021和至少一个第二隔离结构1022。
43.在另一种可能的实现方式中，天线子单元201沿第一方向和第二方向阵列排布，多个天线子单元201的数量可大于4个，具体地，参考图2d所示，以天线子单元201的数量为9个为例，则对于位于顶角位置的四个天线子单元201，每个天线子单元201周围具有一个第一隔离结构1021和一个第二隔离结构1022，位于中心位置的一个天线子单元201，周围具有两
个第一隔离结构1021和两个第二隔离结构1022，可以将其完全包围起来。其它的天线子单元201，周围具有3个隔离结构，可以为一个第一隔离结构1021和两个第二隔离结构1022，也可以为两个第一隔离结构1021和一个第二隔离结构1022。
44.也就是说，在一个天线子单元201周围具有第一隔离结构1021或第二隔离结构1022，在第一方向上相邻的天线子单元201之间具有第一隔离结构1021，在第二方向上相邻的天线子单元201之间具有第二隔离结构1022，即相邻的两个天线子单元201之间具有第一隔离结构1021或第二隔离结构1022，能够改善天线子单元201之间的互耦情况，提高天线的方向性，包括压缩波宽、提高增益、优化指向，提高天线隔离度，提高s/n，较高的信噪比能够降低信道的误码率，改善天线损耗，天线罩和天线单元整体成盒，从而提高天线的辐射能力，提高对天线的保护性。
45.在一种可能的实现方式中，天线单元200可以为液晶天线，参考图3所示，为本技术实施例提供的一种液晶天线的结构示意图，天线子单元201可以包括第二基板202，以及位于第二基板202一侧的移相器203、液晶层204、金属地板层205和第三基板206，金属地板层205具有间隙，间隙在移相器203上的投影与移相器203至少部分重合。在液晶层204的周围可以使用封框胶207进行密封。
46.具体地，在每个天线子单元201中，电磁波在金属地板层205和移相器203之间传输，液晶层204具有多个液晶分子，通过施加不同的电压信号可以控制液晶分子的偏转状态，改变液晶分子的取向进而改变电磁波相位，进而改变电磁波指向。
47.具体地，液晶天线可以包括馈源208，也可以不包括馈源208。在液晶天线包括馈源208时，可以通过贴片方式形成馈源208，可以记为贴片天线。参考图4所示，为本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图，天线子单元201还包括位于第三基板206远离第二基板202一侧的馈源208，馈源208在移相器203上的投影与移相器203至少部分重合，在金属地板层205和移相器203之间传输的电磁波可以感应到馈源208上，馈源208作为辐射源，电磁波通过馈源208可以向外传输。
48.具体地，在液晶天线不包括馈源208时，可以采用缝隙天线取代贴片天线，也就是说，在金属地板层205和移相器203之间传输的电磁波通过金属地板层205之间的缝隙直接向外传输，无需感应到馈源208上，其工艺简单，减少物理气相沉积(physical vapor deposition，pvd)和电镀工序，节省加工成本。
49.在另一种可能的实现方式中，天线结构可以为毫米波阵列天线，毫米波阵列天线的工作频率在毫米波段，参考图5所示，为本技术实施例提供的一种毫米波阵列天线的结构示意图，天线子单元201包括依次层叠的金属地板层205、印刷电路板209和馈源208，以及馈线210，在金属地板层205和印刷电路板209中具有通孔211，馈线210位于通孔211中，馈线210与馈源208连接，馈线210可以将电磁波导到印刷电路板209中，印刷电路板209中可以具有多条电磁波传输路径，对于每个天线子单元，通过选择不同的传输路径可以使电磁波的相位不同，从而通过印刷电路板209调整电磁波相位。
50.在本技术实施例中，隔离结构可以包括一个子隔离结构，工艺成本较低，隔离结构也可以包括多个子隔离结构，即采用叠层吸波材料，对于振幅相等相位相反的多次透射波和反射波，通过利用多层子隔离结构能够进行干涉相消，实现透射和反射电磁波叠加相消，改善天线子单元201之间的独立性，提高天线隔离度。
51.具体地，在第一基板101所在平面内，隔离结构可以包括层叠设置的多个子隔离结构，位于外层的子隔离结构包围位于里层的子隔离结构，位于外层的子隔离结构为靠近相邻两个天线子单元201的部分子隔离结构，部分子隔离结构可以为一个或多个子隔离结构，本领域技术人员可根据实际情况进行确定。
52.具体地，靠近相邻两个天线子单元201的部分子隔离结构可以记为第三隔离结构107，隔离结构的另一部分子隔离结构，即远离相邻两个天线子单元201的部分子隔离结构可以记为第四隔离结构108，可以设置第三隔离结构107的透射率大于第四隔离结构108的透射率，即位于外层的子隔离结构的透射率大于位于里层的子隔离结构的透射率，这样，位于外层的子隔离结构对电磁波透射多，反射少，使更多的电磁波进入隔离结构内部，而位于里层的子隔离结构对电磁波的透射少，反射多，避免电磁波从隔离结构出射，实现透射和反射电磁波叠加相消，从而提高天线隔离度。
53.参考图6所示，为本技术实施例提供的一种隔离结构的俯视图，参考图7所示，为本技术实施例提供的一种隔离结构的剖视图，多个子隔离结构包括第一子隔离结构104、第二子隔离结构105和第三子隔离结构106，第二子隔离结构105包围第一子隔离结构104，第三子隔离结构106包围第二子隔离结构105，第三子隔离结构106可以记为第三隔离结构107，第一子隔离结构104和第二子隔离结构105可以记为第四隔离结构108，第一子隔离结构104、第二子隔离结构105和第三子隔离结构106的透射率逐渐增大。
54.具体地，在隔离结构包括多个子隔离结构时，即采用叠层吸波材料时，叠层吸波材料是一种用于吸收电磁波的材料，它由多层材料叠加而成。每一层材料(子隔离结构)都具有吸收电磁波的特性，但每一层材料的材料成分、厚度、导电性和结构之间存在差异。
55.对于每一层子隔离结构的材料成分而言，不同层的子隔离结构使用不同的材料成分。例如，有些层可使用石墨或碳纤维等导电材料，而其他层可使用氧化铁或二氧化钛等绝缘材料。对于每一层子隔离结构的厚度可不同，通常，每一层子隔离结构的厚度都会根据所需要吸收的电磁波频率来进行调整，以确保最大限度地吸收电磁波。对于每一层子隔离结构的导电性而言，不同层子隔离结构采用的的材料可具有不同的导电性。这是因为导电性可以影响材料的吸收能力。部分子隔离结构采用的材料可具有更高的电导率，而部分子隔离结构采用的材料可更适合用于高频或低频电磁波的吸收。对于每一层子隔离结构的形状而言，每层子隔离结构的形状可不同。例如，有些子隔离结构可是纤维状的，而其他子隔离结构可是薄膜状的。这种不同的形状可以影响材料的吸收能力和强度。也就是说，每层子隔离结构的不同特性都有助于实现更广泛的电磁波吸收频率范围，并提高吸收效率。
56.在本技术实施例中，隔离结构也可以为吸波隔离结构，以代替普通隔离结构，吸波隔离结构可以采用吸波材料，也可以采用尖劈吸波体，能够吸收电磁波，提高天线隔离度。
57.在一种可能的实现方式中，吸波隔离结构的材料可以为吸波材料，吸波材料同其它所有物质一样，是由分子、原子组成的。在电磁波的作用下，吸波材料产生极化现象，即吸波材料中的正负电荷产生位移，形成电偶极矩。同时，吸波材料还可产生磁化现象，即，吸波材料中的电子运动的磁场在电磁波作用下会产生磁偶极矩。此外，在电磁波的作用下，自由电子和离子还会运动，出现传导电流。由于传导、极化和磁化运动把电磁波能量转化为热能，从而达到吸收电磁波的效果，提高天线隔离度。
58.具体地，吸波材料可以包括纳米吸波材料或铁氧体吸波材料，纳米吸波材料是指
材料尺寸为纳米级，通常为1～100nm。纳米材料独特的结构使其具有隧道效应、量子效应、小尺寸效应和界面效应等特点。将纳米材料作为吸收剂制成涂料，作为纳米吸波材料，不仅能很好地吸收电磁波，而且涂层薄，吸收频带宽。
59.具体地，铁氧体吸波材料是一种复合介质材料，对电磁波的吸收既有介电特性方面的极化效应又有磁损耗效应，具有吸收率高、涂层薄和频带宽等优点，可以广泛应用于各个领域。
60.举例来说，吸波隔离结构的吸波材料可以为np-x型吸波材料，np-x型吸波材料是一种实心的泡沫吸收体，在电磁波垂直入射和斜入射情况下均有很好的宽带吸波性能，广泛应用于各种微波暗室。采用电脑仿形切割机进行聚氨酯泡沫角锥切割，外形结构美观，尺寸准确，无粉尘脱落，无吸潮变色现象产生。产品规格齐全，满足不同类型暗室、暗箱的使用要求，并有适用于转角、通风口、照明等特殊部位的特殊材料，满足特殊使用需求。阻燃性能达到国家b2级材料标准要求，氧指数≥28％，满足nrl 8093试验标准要求。采用专门设计制造的生产设备和严格的生产工艺控制，确保产品性能的一致性、稳定性和可靠性，保证整体暗室的性能要求。
61.具体地，np-x型吸波材料会包含聚氨酯，聚氨酯作为其中的成分之一，np-x型吸波材料通常是由多种材料复合而成，其中可能包括橡胶、氟橡胶、硅胶、石墨等多种材料，聚氨酯只是其中的一种可能成分。
62.在另一种可能的实现方式中，吸波隔离结构可以为尖劈吸波体，通过设置尖劈吸波体的结构形状进行几何吸波，影响尖劈吸波性能的参数有尖劈顶角α、劈顶距d、尖劈高度h与电磁波长λ的比值，以及反射率ρ。尖劈吸波体的材料也可以为吸波材料，本领域技术人员可根据实际情况进行选择。
63.具体地，反射率ρ由尖劈本身材料决定，在分析上可视为定值，尖劈顶角α、尖劈高度h和劈顶距d三者之间存在一定的函数关系，尖劈高度h一般由工作波长决定，所以如果给定尖劈高度h，那么确定劈顶距d和尖劈顶角α两个变量之一即可确定另外一个变量，一般以讨论尖劈顶角α更为有利，h/λ和尖劈顶角α对吸波性能的影响最明显。参考图8所示，为本技术实施例提供的一种尖劈吸波体的吸波原理图，图中尖劈顶角为2α，电磁波在尖劈吸波体之间来回反射和折射进而被吸收。
64.在本技术实施例中，天线罩100还可以包括频率选择表面结构(frequency selective surface，fss)区域，fss区域是一种二维周期阵列结构，参考图9所示，为本技术实施例提供的又一种天线结构的示意图。
65.具体地，频率选择表面结构(fss)区域300位于第一基板101靠近隔离结构102的一侧，频率选择表面结构(fss)区域300和隔离结构102位于第一基板101的同一侧，且位于同一层。在与第一基板101所在平面垂直的方向上，即在垂直于第一方向和第二方向所构成的平面的方向上，隔离结构102的长度可以大于fss的长度，以使隔离结构102可以将相邻的天线子单元201隔离开来，隔离结构102的长度可以为天线单元200与第一基板101之间的间距。隔离结构102可以向上拼接fss，向下拼接天线单元200，这样既能保证隔离结构高度的准确性，也能保证成盒一致性。
66.具体地，可以将频率选择表面结构(fss)区域300划分为多个频率选择表面结构子区域301(记为子fss区域)，子fss区域301和天线子单元201一一对应，在天线子单元201的
一侧具有子fss区域，这样，在阵列基板的堆叠方向上，fss具有滤波特性，能允许特定频率的电磁波透射，阻断频带外的电磁波透射，特定频率的透射、n次透射电磁波进行叠加，能够起到提高天线方向性的作用，在第一基板101所在平面上，隔离结构对相邻天线子单元201之间的干扰起到抑制的作用，进而改善天线子单元201之间的隔离度。
67.具体地，每个频率选择表面结构子区域301(子fss区域)可以包括多个频率选择表面结构3011(fss)，每个子fss区域301中的fss的数量可以相同，在一个子fss区域中，fss单元数量一般在2*2以上，具体的数量取决于天线的所需的增益。在每个子fss区域中，fss单元的数量与组阵增益有关，可以用公式表示为：
68.g
total
≈lgn+g
unit
69.其中，g
total
表示组阵增益，n表示fss单元的数量，g
unit
表示一个天线子单元的增益。
70.在本技术实施例中，在与第一基板101所在平面垂直的方向上，隔离结构的长度与天线的工作频率呈负相关，即天线的工作频率f越高，隔离结构的长度越小，隔离结构的长度也可以理解为子fss区域的高度。
71.具体地，参考图10所示，为本技术实施例提供的一种f-p谐振腔天线的结构示意图，在金属地板层205的一侧具有馈源208和多个fss3011单元，馈源208发送电磁波，并向两侧传输，一部分电磁波通过相邻fss单元之间的空隙透射出去，另一部分电磁波被反射回来，再经过金属地板层205进行反射，在谐振腔内不断进行透射和反射，从而在工作频率范围内，电磁波干涉相长，提高天线方向性，提高隔离度。
72.具体地，谐振腔的谐振条件为：
[0073][0074]
其中，h表示为子fss区域的高度，λ表示电磁波波长，表示电磁波到达fss单元之间的空隙时的电磁波相位，表示电磁波到达与该空隙相邻的另一个空隙时的电磁波相位。通过公式可知，在电磁波频率越大时，电磁波波长λ越小，子fss区域的高度h越小。
[0075]
功率传输系数可以表示为：
[0076][0077]
其中，d表示功率传输系数，r表示fss单元的反射系数，表示相位差。
[0078]
功率传输系数与fss单元的反射系数有关，fss单元的反射系数越大，功率传输系数也越大，天线的增益也就越高。理论上传输功率系数可以无限大，但实际设计过程之中，往往要考虑实际应用的可行性，因此为了获得具有较高增益的辐射特性，要合理的设计腔体天线的fss单元，以及子fss区域的高度，以获得最佳的辐射特性。在确定fss单元的反射系数时，可以先确定天线需要传输的电磁波的频率，然后综合考虑fss贴片尺寸、形状、开口大小来设计反射系数。
[0079]
在本技术实施例中，天线结构可以为射频天线，微波天线，毫米波天线，以及太赫兹天线，可用于卫星通信，5g通信，毫米波雷达等场景。
[0080]
具体地，参考图11所示，为本技术实施例提供的一种天线罩的俯视图，在第一基板
101上具有4个子fss区域301，每个子fss区域301中具有9个fss3011。参考图12所示，为本技术实施例提供的又一种天线罩的俯视图，对于每个子fss区域301，其四周都分布有隔离结构102，能进一步提高天线隔离度。
[0081]
具体地，参考图13所示，为本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图，其中包括fss3011，参考图14所示，为本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图，具有fss3011和馈源208，参考图15所示，为本技术实施例提供的又一种毫米波阵列天线的结构示意图，也具有fss3011和馈源208。
[0082]
本技术实施例提供了一种天线结构，天线结构包含天线罩与天线单元，天线单元包含多个天线子单元，天线罩包含第一基板、至少一个隔离结构以及支撑柱，隔离结构位于第一基板的一侧，隔离结构包含至少一个第一隔离结构和/或至少一个第二隔离结构，其中，第一隔离结构沿第一方向排列，第二隔离结构沿第二方向排列，第一方向与第二方向相交，也就是说，隔离结构可以仅包括在第一方向上排列的第一隔离结构，此时每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构，隔离结构也可以仅包括在第二方向上排列的第二隔离结构，此时每个天线子单元周围包含至少一个第二隔离结构，隔离结构还可以同时包括第一隔离结构和第二隔离结构，则每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构和至少一个第二隔离结构，支撑柱位于第一基板靠近隔离结构的一侧，支撑柱位于隔离结构的周围。这样，在第一方向上相邻的天线子单元之间具有第一隔离结构，在第二方向上相邻的天线子单元之间具有第二隔离结构，即相邻的两个天线子单元之间具有第一隔离结构或第二隔离结构，能够改善天线子单元之间的互耦情况，提高天线的方向性，包括压缩波宽、提高增益、优化指向，提高天线隔离度，提高s/n，较高的信噪比能够降低信道的误码率，改善天线损耗，天线罩和天线单元整体成盒，从而提高天线的辐射能力，提高对天线的保护性。
[0083]
基于以上实施例提供的一种天线结构，本技术实施例还提供了一种天线结构的制作方法，应用于天线结构，参考图16所示，为本技术实施例提供的一种天线结构的制作方法的流程示意图。
[0084]
s101，在第一基板的一侧形成至少一个隔离结构和支撑柱，以形成天线罩。
[0085]
在本技术实施例中，在形成天线罩时，可以在第一基板的一侧形成至少一个隔离结构和支撑柱，隔离结构可以包括至少一个第一隔离结构和/或至少一个第二隔离结构，其中，第一隔离结构沿第一方向排列，第二隔离结构沿第二方向排列，第一方向与第二方向相交。也就是说，隔离结构可以仅包括在第一方向上排列的第一隔离结构，此时每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构，隔离结构也可以仅包括在第二方向上排列的第二隔离结构，此时每个天线子单元周围包含至少一个第二隔离结构，隔离结构还可以同时包括第一隔离结构和第二隔离结构，则每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构和至少一个第二隔离结构，
[0086]
在本技术实施例中，支撑柱可以位于第一基板靠近隔离结构的一侧，也就是，支撑柱和隔离结构位于第一基板的同一侧，位于同一层，从而将天线罩支撑起来。支撑柱可以位于隔离结构的周围，从而保护隔离结构免受损伤，比如，隔离结构可以位于第一基板的中部位置，支撑柱可以位于第一基板的四个顶角位置处，当然，支撑柱也可以位于隔离结构的周围，将其完全包围起来。
[0087]
在一种可能的实现方式中，天线罩中可以包括频率选择表面结构(fss)区域，可以
在第一基板靠近隔离结构的一侧形成fss区域，可以将fss区域划分为多个子fss区域，每个子fss区域包括多个fss，子fss区域与天线子单元一一对应，在与第一基板所在平面垂直的方向上，隔离结构的长度大于金属贴片的长度。
[0088]
具体地，第一基板可以为玻璃基板或印刷电路板(printed circuit board，pcb)等，可以通过面板工艺或pcb工艺在第一基板上制作fss金属图案，并将隔离结构和支撑柱固定于第一基板上。在制作过程中，可以先形成大张fss阵列(array)，再通过小粒切割工艺制成不同fss数量的多个天线罩。fss可以为铜，采用特殊设计的隔离结构模块—模组工艺，可以支持片上直接镀铜。参考图17所示，为本技术实施例提供的一种天线罩的结构示意图，包括第一基板101、隔离结构102、支撑柱103和fss3011。
[0089]
这样，在天线罩中，在阵列基板的堆叠方向上，fss具有滤波特性，能允许特定频率的电磁波透射，阻断频带外的电磁波透射，特定频率的透射、n次透射电磁波进行叠加，能够起到提高天线方向性的作用，在第一基板所在平面上，隔离结构对相邻天线子单元之间的干扰起到抑制的作用，进而改善天线子单元之间的隔离度。
[0090]
s102，在第三基板的一侧形成金属地板层，以形成天线结构。
[0091]
在本技术实施例中，在形成天线结构时，可以在第三基板的一侧形成金属地板层，从而向外辐射电磁波。
[0092]
在一种可能的实现方式中，天线结构可以是液晶天线，此时s102可以具体为，在第二基板的一侧依次形成移相器、液晶层、金属地板层和第三基板，金属地板层具有间隙，间隙在移相器上的投影和馈源在移相器上的投影均与移相器至少部分重合。在制作过程中，可以通过面板工艺及液晶成盒工艺制作出液晶盒，同样的，先形成大张array，再通过小粒切割工艺形成多个液晶盒，即多个天线结构。参考图18所示，为本技术实施例提供的又一种液晶天线的结构示意图。
[0093]
具体地，在每个天线子单元中，电磁波在金属地板层和移相器之间传输，液晶层具有多个液晶分子，通过加不同的电压信号可以控制液晶分子的偏转状态，改变液晶分子的取向进而改变电磁波相位，进而改变电磁波指向。
[0094]
具体地，液晶天线可以包括馈源，也可以不包括馈源。在液晶天线包括馈源时，可以通过贴片方式形成馈源，可以记为贴片天线，此时s102可以具体为，在第二基板的一侧依次形成移相器、液晶层、金属地板层、第三基板和馈源。在金属地板层和移相器之间传输的电磁波可以感应到馈源上，馈源作为辐射源，电磁波通过馈源可以向外传输。
[0095]
具体地，在液晶天线不包括馈源时，可以采用缝隙天线取代贴片天线，也就是说，在金属地板层和移相器之间传输的电磁波通过金属地板层之间的缝隙直接向外传输，无需感应到馈源上，能够降低天线结构的制作成本。
[0096]
在另一种可能的实现方式中，天线结构可以为毫米波阵列天线，毫米波阵列天线的工作频率在毫米波段，此时第三基板为印刷电路板，s102可以具体为，在印刷电路板的一侧形成金属地板层，在印刷电路板的另一侧形成馈源，金属地板层和印刷电路板中具有通孔，馈线位于通孔中，馈线与馈源连接。馈线可以将电磁波导到印刷电路板中，印刷电路板中可以具有多条电磁波传输路径，对于每个天线子单元，通过选择不同的传输路径可以使电磁波的相位不同，从而通过印刷电路板调整电磁波相位。
[0097]
s103，将天线罩的隔离结构与天线结构的第三基板固定连接。
[0098]
在本技术实施例中，可以通过模组工艺将天线罩中的隔离结构和天线结构中的第三基板固定连接起来，以使每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构和/或至少一个第二隔离结构，参考图14所示。
[0099]
这样，在一个天线子单元周围具有第一隔离结构或第二隔离结构，在第一方向上相邻的天线子单元之间具有第一隔离结构，在第二方向上相邻的天线子单元之间具有第二隔离结构，即相邻的两个天线子单元之间具有第一隔离结构或第二隔离结构，能够改善天线子单元之间的互耦情况，提高天线的方向性，包括压缩波宽、提高增益、优化指向，提高天线隔离度，提高s/n，较高的信噪比能够降低信道的误码率，改善天线损耗，天线罩和天线结构整体成盒，从而提高天线的辐射能力，提高对天线的保护性。
[0100]
本技术实施例提供了一种天线结构的制作方法，在天线子单元周围具有第一隔离结构或第二隔离结构，在第一方向上相邻的天线子单元之间具有第一隔离结构，在第二方向上相邻的天线子单元之间具有第二隔离结构，即相邻的两个天线子单元之间具有第一隔离结构或第二隔离结构，能够改善天线子单元之间的互耦情况，提高天线的方向性，包括压缩波宽、提高增益、优化指向，提高天线隔离度，提高s/n，较高的信噪比能够降低信道的误码率，改善天线损耗，天线罩和天线单元整体成盒，从而提高天线的辐射能力，提高对天线的保护性。
[0101]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。
[0102]
以上所述仅是本技术的优选实施方式，虽然本技术已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何的简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。

技术特征：
1.一种天线结构，其特征在于，所述天线结构包含天线罩与天线单元，所述天线单元包含多个天线子单元；所述天线罩包含第一基板、至少一个隔离结构以及支撑柱；所述隔离结构位于所述第一基板的一侧，所述隔离结构包含沿第一方向排列的至少一个第一隔离结构和/或沿第二方向排列的至少一个第二隔离结构；其中，所述第一方向与所述第二方向相交，每个所述天线子单元周围包含至少一个所述第一隔离结构和/或至少一个所述第二隔离结构；所述支撑柱位于所述第一基板靠近所述隔离结构的一侧，所述支撑柱位于所述隔离结构的周围。2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，在所述第一基板所在平面内，所述隔离结构包括层叠设置的多个子隔离结构，靠近相邻两个所述天线子单元的部分所述子隔离结构为第三隔离结构，所述隔离结构的另一部分所述子隔离结构为第四隔离结构，且所述第三隔离结构的透射率大于所述第四隔离结构的透射率。3.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，在与所述第一基板所在平面垂直的方向上，所述隔离结构的长度与所述天线的工作频率呈负相关。4.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，所述隔离结构包括吸波隔离结构。5.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述吸波隔离结构为尖劈吸波体。6.根据权利要求4所述的天线结构，其特征在于，所述吸波隔离结构的材料包括纳米吸波材料或铁氧体吸波材料。7.根据权利要求1-6任意一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线罩还包括：位于所述第一基板靠近所述隔离结构的一侧的频率选择表面结构区域；所述频率选择表面结构区域划分为多个频率选择表面结构子区域，每个所述频率选择表面结构子区域包括多个频率选择表面结构；所述频率选择表面结构子区域和所述天线子单元一一对应，在与所述第一基板所在平面垂直的方向上，所述隔离结构的长度大于所述频率选择表面结构的长度。8.根据权利要求1-6任意一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线子单元包括：第二基板；位于所述第二基板一侧的移相器、液晶层、金属地板层和第三基板；所述金属地板层具有间隙，所述间隙在所述移相器上的投影与所述移相器至少部分重合。9.根据权利要求8所述的天线结构，其特征在于，所述天线子单元还包括：位于所述第三基板远离所述第二基板一侧的馈源；所述馈源在所述移相器上的投影与所述移相器至少部分重合。10.根据权利要求1-6任意一项所述的天线结构，其特征在于，所述天线子单元包括：依次层叠的金属地板层、印刷电路板和馈源，以及馈线；所述金属地板层和所述印刷电路板中具有通孔，所述馈线位于所述通孔中，所述馈线与所述馈源连接。11.一种天线结构的制作方法，其特征在于，应用于权利要求8-10任意一项所述的天线结构，所述方法包括：在所述第一基板的一侧形成至少一个隔离结构和支撑柱，以形成天线罩；所述隔离结
构包含沿第一方向排列的至少一个第一隔离结构和/或沿第二方向排列的至少一个第二隔离结构；其中，所述第一方向与所述第二方向相交，每个所述天线子单元周围包含至少一个所述第一隔离结构和/或至少一个所述第二隔离结构；；所述支撑柱位于所述第一基板靠近所述隔离结构的一侧，所述支撑柱位于所述隔离结构的周围；在第三基板的一侧形成金属地板层，以形成天线结构；将所述天线罩的所述隔离结构与所述天线结构的所述第三基板固定连接。12.根据权利要求11所述的天线结构的制作方法，其特征在于，所述方法还包括：在所述第一基板靠近所述隔离结构的一侧形成频率选择表面结构区域；所述频率选择表面结构区域划分为多个频率选择表面结构子区域，每个所述频率选择表面结构子区域包括多个频率选择表面结构；所述频率选择表面结构子区域和所述天线子单元一一对应，在与所述第一基板所在平面垂直的方向上，所述隔离结构的长度大于所述金属贴片的长度。13.根据权利要求11所述的天线结构的制作方法，其特征在于，所述在第三基板的一侧形成金属地板层，包括：在第二基板的一侧依次形成移相器、液晶层、金属地板层和第三基板；所述金属地板层具有间隙，所述间隙在所述移相器上的投影和所述馈源在所述移相器上的投影均与所述移相器至少部分重合。14.根据权利要求13所述的天线结构的制作方法，其特征在于，所述在第二基板的一侧依次形成移相器、液晶层、金属地板层和第三基板，包括：在第二基板的一侧依次形成移相器、液晶层、金属地板层、第三基板和馈源。15.根据权利要求11所述的天线结构的制作方法，其特征在于，所述第三基板为印刷电路板，所述在第三基板的一侧形成金属地板层，包括：在所述印刷电路板的一侧形成金属地板层；在所述印刷电路板的另一侧形成馈源；所述金属地板层和所述印刷电路板中具有通孔，馈线位于所述通孔中，所述馈线与所述馈源连接。

技术总结
本申请提供一种天线结构及天线结构的制作方法，天线结构包含天线罩与天线单元，天线单元包含多个天线子单元，天线罩包含第一基板、至少一个隔离结构以及支撑柱，隔离结构位于第一基板的一侧，隔离结构包含至少一个第一隔离结构和/或至少一个第二隔离结构，每个天线子单元周围包含至少一个第一隔离结构和/或至少一个第二隔离结构，支撑柱位于第一基板靠近隔离结构的一侧，支撑柱位于隔离结构的周围。本申请的天线结构能够改善天线子单元之间的互耦情况，提高天线的方向性，提高天线隔离度，改善天线损耗，此外，本申请中的天线罩和天线单元整体成盒，从而提高天线的辐射能力，提高对天线的保护性。高对天线的保护性。高对天线的保护性。


技术研发人员：包异凡 邢一凡 林柏全 韩笑男 陈涛华 席克瑞 贾振宇 扈映茹
受保护的技术使用者：成都天马微电子有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/8/9