本技術(shù)涉及天線，特別涉及一種天線結(jié)構(gòu)和通信裝置。

背景技術(shù)：

1、天線是一種在無線通信中起到能量轉(zhuǎn)換功能以及定向輻射或接收電磁波的器件，其廣泛應(yīng)用于無線電通信、廣播、雷達(dá)、導(dǎo)航、遙感等工程系統(tǒng)中。例如，在手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、上網(wǎng)本、可穿戴設(shè)備、等電子設(shè)備中都具有天線的應(yīng)用，電子設(shè)備可以通過天線以實(shí)現(xiàn)信號的傳輸。其中，可重構(gòu)漏波天線可以實(shí)現(xiàn)定頻波束掃描，能夠有效增加天線的輻射范圍，在天線技術(shù)領(lǐng)域中也具有廣泛的應(yīng)用。

2、在相關(guān)技術(shù)中，可重構(gòu)漏波天線中通常包括交錯設(shè)置的高介電常數(shù)層和低介電常數(shù)液晶層，在液晶層上設(shè)置有調(diào)控電路，調(diào)控電路可以對液晶層施加偏置電壓，以改變液晶層的相對介電常數(shù)，使天線的相位、方向圖等電磁參數(shù)發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)漏波天線的可重構(gòu)特性，使天線實(shí)現(xiàn)定頻波束掃描，降低天線掃描對較寬頻帶的依賴。

3、然而，上述天線中，通過液晶材料實(shí)現(xiàn)天線的定頻波束掃描，其掃描范圍往往較小，降低了天線的可重構(gòu)特性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)提供一種天線結(jié)構(gòu)和通信裝置，可以有效增大天線結(jié)構(gòu)的定頻波束掃描范圍，提升天線的可重構(gòu)特性。

2、本技術(shù)的第一方面提供一種天線結(jié)構(gòu)，包括饋電結(jié)構(gòu)，以及層疊設(shè)置的接地層組、部分反射層組和頻率選擇層；

3、所述饋電結(jié)構(gòu)與所述接地層組電連接，所述部分反射層組位于所述接地層組和所述頻率選擇層之間；

4、所述接地層組用于反射信號，所述部分反射層組用于使部分信號穿過并對其余部分信號進(jìn)行反射；

5、所述頻率選擇層包括鏤空部和反射部，所述鏤空部用于供信號穿過，所述反射部用于對所述信號進(jìn)行反射。

6、本技術(shù)通過設(shè)置頻率選擇層，通過頻率選擇層的鏤空部向外輻射的信號與經(jīng)過反射部和部分反射層組反射后再通過鏤空部向外輻射的信號之間可以發(fā)生相位的延遲，信號可以在接地層組、部分反射層組和頻率選擇層之間發(fā)生多次反射，可以發(fā)生多次相位的延遲，這樣可以對整個(gè)信號的相位變化進(jìn)行放大，能夠獲得更大范圍的相位調(diào)諧，從而使天線結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)更大范圍的波束掃描，提升天線結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)特性。

7、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述部分反射層組包括依次層疊設(shè)置的第一介質(zhì)層、調(diào)諧層和第二介質(zhì)層，所述頻率選擇層位于所述第一介質(zhì)層上；所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層的相對介電常數(shù)均大于所述調(diào)諧層在偏置電壓下的相對介電常數(shù)；所述調(diào)諧層用于在施加偏置電壓作用下相對介電常數(shù)進(jìn)行變化。層疊設(shè)置的第一介質(zhì)層、調(diào)諧層和第二介質(zhì)層可以形成一個(gè)分散式布拉格反射器，當(dāng)信號穿過部分反射層組時(shí)，可以輻射出更強(qiáng)的信號波，有助于提高信號的強(qiáng)度。

8、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述頻率選擇層包括多個(gè)陣列排布的金屬貼片，且相鄰兩個(gè)所述金屬貼片之間具有間隙；所述金屬貼片形成所述反射部，所述間隙形成所述鏤空部。當(dāng)信號從部分反射層組傳播至頻率選擇層時(shí)，一部分信號可以通過金屬貼片之間的間隙向外輻射，而另一部分信號可以通過金屬貼片反射至部分反射層組上，并經(jīng)過部分反射層組再次反射至間隙內(nèi)，以通過間隙向外輻射，從而放大信號輻射的相位變化。

9、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述頻率選擇層包括金屬層，所述金屬層上開設(shè)多個(gè)陣列排布的通孔；所述通孔形成所述鏤空部，所述通孔以外的所述金屬層形成所述反射部。當(dāng)信號從部分反射層組傳播至頻率選擇層時(shí)，一部分信號可以通過金屬層上的通孔向外輻射，而另一部分信號可以通過通孔之外的金屬層反射至部分反射層組上，并經(jīng)過部分反射層組再次反射至通孔內(nèi)，以通過通孔向外輻射，從而放大信號輻射的相位變化。

10、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述接地層組包括金屬地板和設(shè)置在所述金屬地板上的第三介質(zhì)層；所述饋電結(jié)構(gòu)與所述金屬地板電連接，所述部分反射層組設(shè)置在所述第三介質(zhì)層上。金屬地板可以對信號進(jìn)行反射，以將饋電結(jié)構(gòu)饋入的信號全部反射至部分反射層組中，這樣可以有效減少或避免信號朝向金屬地板的外部(也即金屬地板背向部分反射層組的一側(cè))投射出去，進(jìn)而造成信號的損耗，有助于提高天線結(jié)構(gòu)的信號輻射效率。

11、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述部分反射層組包括多個(gè)所述調(diào)諧層和多個(gè)所述第二介質(zhì)層；多個(gè)所述調(diào)諧層和多個(gè)所述第二介質(zhì)層交錯設(shè)置在所述第一介質(zhì)層和所述接地層組之間。通過增加調(diào)諧層和第二介質(zhì)層的層數(shù)，可以有效提高調(diào)諧層對波束掃描范圍的調(diào)控能力，使天線結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的相位調(diào)控，從而使天線結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)更大范圍的波束掃描，有效提升天線結(jié)構(gòu)的波束掃描范圍。

12、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述調(diào)諧層為液晶層、二氧化釩層、鐵氧體層、石墨烯層或者二極管層。上述材料和器件在施加偏置電壓后可以呈現(xiàn)出不同的相對介電常數(shù)，能夠改變天線結(jié)構(gòu)的相位、方向圖等電磁參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)天線結(jié)構(gòu)的可重構(gòu)特性。

13、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層的成型材質(zhì)為氧化鋁。氧化鋁具有較高的相對介電常數(shù)，通過與相對介電常數(shù)較低的調(diào)諧層層疊設(shè)置，可以形成分散式布拉格反射器，能夠使信號在經(jīng)過部分反射組層后得到較強(qiáng)的反射信號，有助于提升信號的強(qiáng)度。

14、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述反射部的成型材質(zhì)為金、銅、鋁中的至少一種。

15、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述第三介質(zhì)層的成型材質(zhì)為環(huán)烯烴共聚物。環(huán)烯烴共聚物具有較低的相對介電常數(shù)，與調(diào)諧層的相對介電常數(shù)較為接近，這樣在信號由第三介質(zhì)層向調(diào)諧層方向輻射的過程中，可以降低信號的損耗，有利于提高天線結(jié)構(gòu)的輻射效率。

16、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述金屬貼片的形狀為矩形、圓形、三角形或梯形中的至少一種。通過靈活設(shè)置金屬貼片的形狀以及排布方式，能夠得到不同結(jié)構(gòu)形式的反射部和鏤空部，有助于對頻率選擇層的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，有助于提升天線結(jié)構(gòu)的波束掃描范圍。

17、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述通孔的形狀為矩形、圓形、三角形或梯形中的至少一種。

18、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述調(diào)諧層的厚度為所述調(diào)諧層的介質(zhì)波長的四分之一的奇數(shù)倍，所述調(diào)諧層的介質(zhì)波長為信號在所述調(diào)諧層內(nèi)傳播的波長。這樣信號在調(diào)諧層內(nèi)傳播時(shí)可以具有較高的傳播效率，能夠減小信號的損失，有助于提高天線結(jié)構(gòu)整體對信號的輻射效率。

19、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述第一介質(zhì)層的厚度為所述第一介質(zhì)層的介質(zhì)波長的四分之一的奇數(shù)倍，所述第一介質(zhì)層的介質(zhì)波長為信號在所述第一介質(zhì)層內(nèi)傳播的波長；這樣可以使信號在第一介質(zhì)層內(nèi)具有較高的傳播效率，有助于降低信號在第一介質(zhì)層內(nèi)的損耗，從而有效提高天線結(jié)構(gòu)的輻射效率。

20、所述第二介質(zhì)層的厚度為所述第二介質(zhì)層的介質(zhì)波長的四分之一的奇數(shù)倍，所述第二介質(zhì)層的介質(zhì)波長為信號在所述第二介質(zhì)層內(nèi)傳播的波長。這樣可以使信號在第二介質(zhì)層內(nèi)具有較高的傳播效率，有助于降低信號在第二介質(zhì)層內(nèi)的損耗，從而有效提高天線結(jié)構(gòu)的輻射效率。

21、本技術(shù)第二方面提供一種通信裝置，包括上述任一所述的天線結(jié)構(gòu)。通過使通信裝置包括上述天線結(jié)構(gòu)，能夠有效減小天線結(jié)構(gòu)在通信裝置中占用的空間，提高天線結(jié)構(gòu)在通信裝置中布局的合理性，有助于提高通信裝置的小型化設(shè)計(jì)。而且，還有助于降低通信裝置生產(chǎn)難度和生產(chǎn)成本。

22、在一種可能實(shí)現(xiàn)的方式中，所述通信裝置還包括控制電路，所述控制電路與所述天線結(jié)構(gòu)中的調(diào)諧層電連接；所述控制電路用于與所述調(diào)諧層施加偏置電壓。