天线结构及电子设备的制作方法

本技术涉及电子设备领域，具体提供一种天线结构及电子设备。

背景技术：

1、以毫米波雷达为例，毫米波雷达以其大带宽、高分辨率、低成本等优点，在自动驾驶、安检成像、液位检测、安防等领域得到广泛使用。与24ghz雷达相比，77ghz毫米波雷达的距离分辨率更精细，且雷达尺寸更小、功耗更低、集成度更高，因此更受青睐。77ghz毫米波雷达芯片常用的可用带宽为4ghz或5ghz，这也对毫米波天线提出了宽带的设计需求。

2、为了拓展天线结构的带宽，文献1(claudia vasanelli etal,a 77-ghz cavityantenna array in pcb technology,2015ieee 15th mediterranean microwavesymposium,2015,1-4)提出了一种基于背腔式天线结构，该天线的辐射体为开口谐振腔，该谐振腔由带状线通过h型缝隙耦合激励，该天线的设计阻抗带宽达到约8ghz，可完全覆盖77ghz毫米波雷达芯片的工作带宽。文献2(sherif sayed ahmed etal,advancedmicrowave imaging,microwave magzice,2012,13(6),26-43)提出了一种新型的宽带微带天线结构。与文献1中将腔体结构设计在多层板中不同，该天线在微带天线周围加载金属喇叭结构，不仅改善了天线辐射方向图，也改善了匹配特性。文献3(成立等，一种宽带高隔离低成本的毫米波天线阵列单元的设计，现代雷达，2022，44(4)，79-83)中提出了一种结构形式简单、加工成本低的宽带高隔离度的毫米波天线结构，该天线采用基片集成波导背腔贴片天线对金属喇叭天线进行馈电，并通过同时激励多个谐振模式拓展了天线带宽。但是文献1和文献2中背腔毫米波天线中叠层结构均较为复杂，且文献2需要采用差分馈电，这与常规的毫米波雷达芯片仅提供单端信号相矛盾，文献2和文献3为了改善天线匹配特性、拓展带宽，在微带贴片上加载金属喇叭天线，这增加了天线结构的复杂度和加工成本。

3、因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的至少一个问题，即为了解决如何在拓展天线结构带宽的同时简化天线结构的问题，本技术提供了一种天线结构，所述天线结构包括

2、辐射贴片；

3、带状线；

4、n个介质基片，n个所述介质基片自上而下依次设置；

5、n+1个金属地板，n+1个所述金属地板自上而下依次设置，且相邻所述金属地板之间设置有所述介质基片；处于最上层的所述金属地板上开设有第一容纳槽，所述第一容纳槽中设置有所述辐射贴片；处于中间部分的一所述金属地板上开设有避让槽，所述避让槽内设置有所述带状线；所述避让槽与所述容纳槽沿竖直方向的投影部分重合，以使得所述带状线与所述辐射贴片沿竖直方向的投影部分重合；

6、其中，n≥2。

7、在上述天线结构的优选技术方案中，所述避让槽包括第二容纳槽以及与所述第二容纳槽连通的第三容纳槽；

8、所述第二容纳槽在竖直方向的投影与所述第一容纳槽在竖直方向的投影至少部分重合；

9、所述第三容纳槽内设置有所述带状线，且所述带状线的部分伸入至所述第二容纳槽，以使得所述带状线与所述辐射贴片沿竖直方向的投影部分重合。

10、在上述天线结构的优选技术方案中，所述带状线包括第一带状线和第二带状线，所述第一带状线的部分伸入至所述第二容纳槽中；所述第一带状线远离所述第二容纳槽的一端与所述第二带状线连接，且与所述第二带状线彼此不在同一条直线上。

11、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第三容纳槽包括与所述第二容纳槽连通的第一连接槽以及与所述第一连接槽连接的第二连接槽，且所述第一连接槽与所述第二连接槽彼此不在同一条直线上；

12、所述第一带状线的部分设置在所述第一连接槽中，所述第二带状线设置在所述第二连接槽中。

13、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第一容纳槽与所述第二容纳槽的形状、大小相同。

14、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第三容纳槽为矩形槽。

15、在上述天线结构的优选技术方案中，处于中间部分的一所述金属地板上所述避让槽的外围设置有多个屏蔽孔，每个所述屏蔽孔的一端均位于最上层的所述金属地板，另一端均位于最下层的所述金属地板。

16、在上述天线结构的优选技术方案中，所述带状线长度方向两侧的所述屏蔽孔之间的距离小于等于0.51倍波长。

17、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第一容纳槽设置在所述屏蔽孔围成的区域内。

18、在上述天线结构的优选技术方案中，所述屏蔽孔的内壁设置有金属层。

19、在上述天线结构的优选技术方案中，当n为3时，所述金属地板自上而下依次包括第一金属地板、第二金属地板、第三金属地板和第四金属地板；

20、所述第一金属地板上设置有所述第一容纳槽；所述第二金属地板上设置有所述避让槽。

21、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第三金属地板上设置有第四容纳槽；所述第四容纳槽在竖直方向的投影与所述第一容纳槽在竖直方向的投影至少部分重合。

22、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第一容纳槽与所述第四容纳槽的形状、大小相同。

23、在上述天线结构的优选技术方案中，所述介质基片自上而下依次包括第一介质基片、第二介质基片和第三介质基片；

24、所述第二介质基片为半固化片。

25、在上述天线结构的优选技术方案中，处于最上层的所述介质基片为射频微波板；并且/或者

26、处于最下层所述介质基片为射频微波板。

27、在上述天线结构的优选技术方案中，所述第一容纳槽为矩形槽。

28、在上述天线结构的优选技术方案中，所述矩形槽的四个角分别为倒角。

29、本技术还提供过了一种电子设备，所述电子设备包括任意优选技术方案所述的天线结构。

30、本领域技术人员能够理解的是，本技术的天线结构包括辐射贴片、带状线、n个介质基和n+1个金属地板，相邻金属地板之间设置有介质基片，处于最上层的金属地板上开设有第一容纳槽，第一容纳槽中设置有辐射贴片，处于中间部分的一金属地板上开设有避让槽，避让槽内设置有带状线。上述设置方式中，本技术的天线结构为叠层结构，该天线结构简单、易加工。另外，通过将带状线与辐射贴片沿竖直方向的投影部分重合，使得辐射贴片与带状线能够进行耦合馈电，从而能够拓展天线结构的带宽。并且通过将带状线设置在相邻的金属地板之间，使得金属地板能够屏蔽带状线辐射，从而能够稳定天线结构的辐射方向图以及提高天线结构的增益。

31、进一步地，通过将第二容纳槽在竖直方向的投影与第一容纳槽在竖直方向的投影至少部分重合，从而能够提高天线结构的谐振效果。

32、进一步地，通过将带状线设置为第一带状线和第二带状线，且第一带状线与第二带状线之间存在夹角，使得本技术的天线结构可以同时满足不同方向上组阵的要求。

33、进一步地，通过在处于中间部分的一金属地板上避让槽的外围设置有多个屏蔽孔，每个屏蔽孔的一端均位于最上层的金属地板，另一端均位于最下层的金属地板，不仅能够进一步提高天线结构的谐振效果，而且还能够提高带状线对电磁波的束缚能力。

34、进一步地，通过将带状线长度方向两侧的屏蔽孔之间的距离小于等于0.51倍波长，利于天线结构在组成大规模阵列时不会出现栅瓣。

35、进一步地，通过将金属地板设置为四层，同时在第三金属地板上设置第四容纳槽，且第四容纳槽在竖直方向的投影与第一容纳槽在竖直方向的投影至少部分重合，从而能够进一步提高天线结构的谐振效果

36、进一步地，通过将处于最上层的介质基片为射频微波板，并且/或者处于最下层介质基片为射频微波板，射频微波板具有低损耗、可层压的优点，采用射频微波板作为介质基片可以有效地减小天线结构的损耗角正切，提高天线结构的辐射效率和信噪比。