封装天线系统及移动终端的制作方法

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种封装天线系统及移动终端。

背景技术：

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。这三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。目前3gpp正在对5g技术进行标准化工作，第一个5g非独立组网(nsa)国际标准于2017年12月正式完成并冻结，并计划在2018年6月完成5g独立组网标准。3gpp会议期间诸多关键技术和系统架构等研究工作得到迅速聚焦，其中包含毫米波技术。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。

毫米波频段丰富的带宽资源为高速传输速率提供了保障，但是由于该频段电磁波剧烈的空间损耗，利用毫米波频段的无线通信系统需要采用相控阵的架构。通过移相器使得各个阵元的相位按一定规律分布，从而形成高增益波束，并且通过相移的改变使得波束在一定空间范围内扫描。

天线作为射频前端系统中不可缺少的部件，在射频电路向着集成化、小型化方向发展的同时，将天线与射频前端电路进行系统集成和封装成为未来射频前端发展的必然趋势。封装天线(aip)技术是通过封装材料与工艺将天线集成在携带芯片的封装内，很好地兼顾了天线性能、成本及体积，深受广大芯片及封装制造商的青睐。目前高通，intel，ibm等公司都采用了封装天线技术。毋庸置疑，aip技术也将为5g毫米波移动通信系统提供很好的天线解决方案。

相关技术中，由于28ghz和39ghz频段相距甚远，封装天线无法覆盖两个频段，因此28ghz频段和39ghz频段是两个独立的通道，在手机空间内需要占用较大的面积。

因此，实有必要提供一种新的封装天线系统及移动终端以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种封装天线系统及移动终端，其能够实现28ghz和39ghz双频覆盖，并缩小封装天线系统整体所占面积。

本发明的技术方案如下：一种封装天线系统，应用于移动终端，所述移动终端包括主板，所述封装天线系统包括基板、设于所述基板远离所述主板一侧的金属天线、设于所述基板靠近所述主板一侧的集成电路芯片和设于所述基板内连接所述金属天线和所述集成电路芯片的电路，所述电路与所述主板连接，所述金属天线为贴片天线，且所述贴片天线同时由两个馈电点馈电，两个所述馈电点用于激励不同频段的电磁波。

优选的，所述馈电点包括第一馈电点和第二馈电点，所述第一馈电点用于激励28ghz频段的电磁波；所述第二馈电点用于激励39ghz频段的电磁波。

优选的，所述馈电点通过馈电探针与所述电路连接。

优选的，所述封装天线系统为毫米波相控阵天线系统。

优选的，所述金属天线为一维直线阵，其包括多个金属天线单元，多个所述金属天线单元依次间隔排布。

优选的，所述金属天线选自方形贴片天线、环形贴片天线、圆形贴片天线及十字形贴片天线中的一种。

优选的，所述基板为多层高频低损耗板材。

本发明还提供一种移动终端，其包括上述的封装天线系统。

与相关技术相比，本发明提供的封装天线系统及移动终端具有如下有益效果：所述金属天线包括第一馈电点和第二馈电点，且所述第一馈电点和所述第二馈电点激励不同频段的信号，实现了所述封装天线系统的双频覆盖；同时，所述封装天线系统采用pcb工艺或者ltcc工艺层叠而成，相比于相关技术中的双频天线系统，尺寸减小为18*5mm，所占面积大幅减小；所述毫米波相控阵天线系统采用线阵而非平面阵，在手机中占用的空间变窄，只需扫描一个角度，简化了设计难度、测试难度、以及波束管理的复杂度。

【附图说明】

图1为本发明提供的移动终端的立体结构示意图；

图2为图1所示的封装天线系统与主板的连接结构示意图；

图3为金属天线单元与馈电探针的连接结构的示意图；

图4(a)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段时，金属天线单元的相移为45°的辐射方向图；

图4(b)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段时，金属天线单元的相移为0°的辐射方向图；

图4(c)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段时，金属天线单元的相移为-45°的辐射方向图；

图5(a)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段时，第二天线单元的相移为45°的辐射方向图；

图5(b)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段时，第二天线单元的相移为0°的辐射方向图；

图5(c)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段时，第二天线单元的相移为-45°的辐射方向图；

图6(a)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段下的反射系数曲线图；

图6(b)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段下的反射系数曲线图；

图7(a)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段下的覆盖效率曲线图；

图7(b)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段下的覆盖效率曲线图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部份实施例，而不是全部的实施例。

如图1-3所示，本发明提供一种移动终端100，该移动终端100可以是手机、ipad以及pos机等，本发明对此不作限定，所述移动终端100包括屏幕1、盖合于所述屏幕1并与所述屏幕1配合形成收容空间的后盖2、夹设于所述屏幕1和所述后盖2之间的主板3及与所述主板3连接的封装天线系统4。所述主板3和所述封装天线系统4均收容于所述收容空间内。

所述后盖2为3d玻璃后盖，能提供更好的保护、美观度、热扩散、色彩度以及用户体验。具体的，所述后盖2包括与所述屏幕1相对间隔设置的底壁21及自所述底壁21的外周缘向靠近所述屏幕1方向弯折延伸的侧壁22，所述侧壁22与所述屏幕1连接，所述底壁21和所述侧壁22一体成型。

所述封装天线系统4临近所述侧壁22设置并与所述底壁21平行，所述封装天线系统4用于接收和发送电磁波信号，进而实现所述移动终端100的通信功能。具体地，所述封装天线系统4可以通过焊球阵列封装(ballgridarray，bga)技术与所述主板3连接。

所述封装天线系统4包括设于所述屏幕1和所述后盖2之间的基板41、设于所述基板41靠近所述主板3的一侧的集成电路芯片42、设于所述基板41远离所述主板3的一侧的金属天线43及设于所述基板41内连接所述集成电路芯片42和所述金属天线43的电路44。

所述基板41用于承载所述金属天线43和所述电路44，所述基板41可以一体成型，也可以分层设置，优选的，所述基板41为多层高频低损耗板材。所述集成电路芯片42通过倒桩焊工艺与所述基板41固定连接。

所述金属天线43为贴片天线，其包括两个馈电点10，且所述贴片天线同时由两个所述馈电点10馈电，两个所述馈电点10用于激励不同频段的电磁波。具体的，所述馈电点10包括第一馈电点101和第二馈电点102，所述第一馈电点101和所述第二馈电点102相互间隔，所述第一馈电点101用于激励28ghz的电磁波；所述第二馈电点102用于激励39ghz的电磁波。

所述馈电点10通过馈电探针20与所述电路44连接，为所述金属天线43馈电。具体的，所述馈电探针20包括第一馈电探针201和第二馈电探针202，且所述第一馈电点101通过所述第一馈电探针201与所述电路44连接，所述第二馈电点102通过所述第二馈电探针201与所述电路44连接。

进一步的，所述封装天线系统4为毫米波相控阵系统，在手机中占用的空间变窄；并只需扫描一个角度，简化了设计难度、测试难度、以及波束管理的复杂度。具体的，所述金属天线43为一维直线阵，其包括多个金属天线单元431，多个所述金属天线单元431依次间隔排布。优选的，所述金属天线43为1*4的直线阵，即所述金属天线43包括四个所述金属天线单元431，每个所述金属天线单元431均包括两个所述馈电点10。

更进一步的，所述金属天线43为微带贴片天线，其选自方形贴片天线、环形贴片天线、圆形贴片天线及十字形贴片天线中的一种。优选的，所述金属天线43为方形贴片天线，当然，在其他实施方式中，所述金属天线43也可以选用其他形式的天线。

相比于相关技术中的封装天线，本实施方式中的封装天线系统4中，所述金属天线43包括第一馈电点101和第二馈电点102，且所述第一馈电点101和所述第二馈电点102激励不同频段的信号，实现了所述封装天线系统4的双频覆盖，同时，所述封装天线系统4采用pcb工艺或者ltcc工艺层叠而成，相比于相关技术中的双频天线系统，尺寸减小为18*5mm，所占面积大幅减小。

请参阅图4(a)～图7(b)，其中：

图4(a)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段时，金属天线单元的相移为45°的辐射方向图；

图4(b)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段时，金属天线单元的相移为0°的辐射方向图；

图4(c)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段时，金属天线单元的相移为-45°的辐射方向图；

图5(a)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段时，金属天线单元的相移为45°的辐射方向图；

图5(b)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段时，金属天线单元的相移为0°的辐射方向图；

图5(c)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段时，金属天线单元的相移为-45°的辐射方向图；

图6(a)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段下的反射系数曲线图；

图6(b)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段下的反射系数曲线图；

图7(a)为本发明提供的封装天线系统在28ghz频段下的覆盖效率曲线图；

图7(b)为本发明提供的封装天线系统在39ghz频段下的覆盖效率曲线图。

结合图7(a)和图7(b)可知，28ghz频段时，所述封装天线系统4的增益阈值为10dbi，在覆盖效率为50％的情况下，所述封装天线系统4的增益阈值下降10dbi，而在3gpp讨论中，对于50％覆盖效率,该增益阈值下降为12.98db；39ghz频段时，所述封装天线系统4的增益阈值为13dbi，在覆盖效率为50％的情况下，所述封装天线系统4的增益阈值下降10dbi，而在3gpp讨论中，对于50％覆盖效率,该增益阈值下降为13.6-18.0dbi，说明本发明的封装天线系统4具有更优的覆盖效率。

与相关技术相比，本发明提供的封装天线系统4及移动终端100具有如下有益效果：所述金属天线43包括第一馈电点101和第二馈电点102，且所述第一馈电点101和所述第二馈电点102激励不同频段的信号，实现了所述封装天线系统4的双频覆盖；同时，所述封装天线系统4采用pcb工艺或者ltcc工艺层叠而成，相比于相关技术中的双频天线系统，尺寸减小为18*5mm，所占面积大幅减小；所述毫米波相控阵天线系统采用线阵而非平面阵，在手机中占用的空间变窄，只需扫描一个角度，简化了设计难度、测试难度、以及波束管理的复杂度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。