一种通信天线及通信设备

摘要

本发明公开了一种通信天线及通信设备，涉及天线设备技术领域，解决了如何在提高辐射工作效率同时控制整体体积不增加的问题，通信天线包括：低频接地谐振结构，包括金属镂空结构和第一微带线结构，第一微带线结构的第一端连接于金属镂空结构，并向其中心延伸；高频传导谐振结构包括第二微带线结构，第二微带线结构一端通过信号传导结构连接信号端口；多层介质结构包括中心部和嵌套于中心部外周的若干层环绕部，低频接地谐振结构贴合于上端部，高频传导谐振结构贴合于下端部，以形成相互耦合作用；中心部与环绕部的材质不同且介电常数不(56)对比文件Chen Yang等.A 3D-printing WidebandMultilayered Inverted Truncated ConicalDielectric Resonator Antenna WithSerrated Ground.2020 Cross Strait RadioScience & Wireless Technology Conference(CSRSWTC).2020,全文.阚国锦;林文斌;邹德友;郑浩天.多移动通信模式下的双频介质谐振器天线设计.电子元件与材料.2017,(第08期),全文.马伯远.介质谐振器天线的分析及设计方法研究.中国优秀博士学位论文全文数据库.2022,全文.Chen YANG等.A 3D-Printed WidebandMultilayered Cylindrical DielectricResonator Antenna With Air Layers.2020IEEE Asia-Pacific MicrowaveConference.2021,全文.张宏伟;程大军.基于介质环谐振器的集成多频段滤波器的设计.现代电子技术.2020,(第01期),全文.唐慧;陈建新.差分馈电介质谐振器天线技术研究进展.南通大学学报(自然科学版).2020,(第02期),全文.

权利要求

1.一种通信天线，其特征在于，包括：

低频接地谐振结构，包括金属镂空结构和第一微带线结构，所述第一微带线结构的第一端连接于所述金属镂空结构，并向所述金属镂空结构的中心延伸；所述金属镂空结构连接用于接地的接地结构；

高频传导谐振结构，包括第二微带线结构，所述第二微带线结构一端通过信号传导结构连接信号端口；

多层介质结构，用于传导电磁波，包括中心部和嵌套于所述中心部外周的若干层环绕部，所述多层介质结构的上端部和下端部均外露设置，所述低频接地谐振结构贴合于所述上端部，所述高频传导谐振结构贴合于所述下端部，以形成相互耦合作用；所述中心部与所述环绕部的材质不同且介电常数不同；

信号地板，所述接地结构连接所述信号地板；

相邻的所述环绕部的材质不相同，且介电常数不同；

和/或，任意两个所述环绕部的材质不相同，且介电常数不同。

2.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述金属镂空结构为环形的周向封闭结构，在所述周向封闭结构中部具有孔隙，所述第一微带线结构与所述周向封闭结构的内圈连接，并向所述内圈的中心延伸。

3.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述金属镂空结构的边缘在周向上具有间断部，所述金属镂空结构的边缘均贴合于所述上端部的边缘。

4.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述金属镂空结构的边缘贴合于最外层的所述环绕部的端部，所述第一微带线结构由最外层的所述环绕部延伸至所述中心部。

5.根据权利要求4所述的通信天线，其特征在于，所述第一微带线结构的第二端位于所述中心部的端部的中心。

6.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述第一微带线结构和第二微带线结构均为贴片式金属微带线结构。

7.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述第一微带线结构为直线型微带线结构，所述第二微带线结构为直线型微带线结构。

8.根据权利要求7所述的通信天线，其特征在于，所述第一微带线结构和所述第二微带线结构平行设置。

9.根据权利要求7所述的通信天线，其特征在于，所述第一微带线结构和所述第二微带线结构关于所述多层介质结构的截面对称设置。

10.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述环绕部至少包括第一环绕部和第二环绕部，所述第一环绕部套接于所述中心部的外部，所述第二环绕部套接于所述第一环绕部的外部；所述中心部为聚四氟乙烯件，所述第一环绕部为环氧玻璃布层压板件，所述第二环绕部为聚四氟乙烯件。

11.根据权利要求1所述的通信天线，其特征在于，所述多层介质结构包括至少两层嵌套设置的所述环绕部，位于内层的所述环绕部嵌套固定于所述中心部的周向，其余所述环绕部依次套接设置。

12.根据权利要求11所述的通信天线，其特征在于，所述多层介质结构为圆柱体且各个所述环绕部均与所述中心部同轴设置。

13.根据权利要求11所述的通信天线，其特征在于，所述中心部与所述环绕部的端部均为平面结构，且二者位于同一平面；

和/或，所述多层介质结构的上端部与下端部平行设置。

14.根据权利要求13所述的通信天线，其特征在于，所述多层介质结构的所述上端部和下端部之间为通过若干个层叠结构的叠设形成的整体结构，相邻所述层叠结构固定连接。

15.根据权利要求1至9任意一项所述的通信天线，其特征在于，所述接地结构为长条形的连接件，所述多层介质结构具有接地结构导孔，所述多层介质结构的下端部朝向所述信号地板，并与所述信号地板具有间距，所述接地结构穿过所述多层介质结构连接于所述信号地板。

16.根据权利要求15所述的通信天线，其特征在于，所述接地结构导孔贯穿于所述多层介质结构的最外层的所述环绕部。

17.根据权利要求15所述的通信天线，其特征在于，所述多层介质结构为圆柱体，所述接地结构导孔的轴线平行于所述圆柱体的中心轴。

18.根据权利要求17所述的通信天线，其特征在于，所述多层介质结构的直径范围为

5mm至15mm，所述多层介质结构远离所述信号地板的一端部与所述信号地板的距离范围为

8mm至10mm，所述信号地板的厚度范围为0.3至0.8mm。

19.根据权利要求15所述的通信天线，其特征在于，所述信号地板为金属板件，所述金属板件设置有用于连接固定结构的连接部。

20.根据权利要求1至9任意一项所述的通信天线，其特征在于，所述信号传导结构为长条形的连接件，所述信号传导结构的主体位于所述信号地板的一侧，所述信号端口固定于所述信号地板的另一侧，所述信号传导结构穿过所述信号地板以连接所述信号端口。

21.根据权利要求20所述的通信天线，其特征在于，所述信号端口为同轴传输线，所述同轴传输线包括：外部介质层；

中心金属线，设置于所述外部介质层的中心孔中，所述中心金属线贯穿所述外部介质层，以连接交流电源。

22.根据权利要求20所述的通信天线，其特征在于，所述接地结构和所述信号传导结构平行设置，且均垂直于所述信号地板。

23.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求1至22任意一项所述的通信天线。

说明书

一种通信天线及通信设备

技术领域

[0001] 本发明涉及通信技术领域，更具体地说，涉及一种通信天线及通信设备。

背景技术

[0002] 广播通信设备中为了实现无线通信功能，通常需要在设备上安装天线装置，从而实现广播过程中电磁信号的收发工作，随着天线技术的发展，现阶段通常需要此天线能够实现双频工作性能，同时为了实现美观简洁的结构外形，则通常需要使天线器件能够采用尽可能小的结构体积。

[0003] 但是广播用的天线的体积通常对天线的工作性能产生较大的影响，天线体积过小会导致天线辐射效率下降以及工作带宽受到限制，影响了广播用通信设备的通信性能。

[0004] 综上所述，如何在整体体积不明显增大的情况下，使通信天线具有较高辐射工作效率，提升广播用通信设备的通信性能是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种通信天线及通信设备，该通信天线可以产生两个广播用的工作频段，可满足需要两个工作频段的无线设备的需求，并在具有较高的辐射工作效率的同时，能够实现空间的高度利用，可以实现双频段的广播天线信号辐射性能，保证辐射工作效率的同时，结构紧凑实现小型化设计。通信设备可以被用于广播通信终端设备中实现无线通信功能应用。

[0006] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

[0007] 一种通信天线，包括：

[0008] 低频接地谐振结构，包括金属镂空结构和第一微带线结构，所述第一微带线结构的第一端连接于所述金属镂空结构，并向其中心延伸；所述金属镂空结构连接用于接地的接地结构；

[0009] 高频传导谐振结构，包括第二微带线结构，所述第二微带线结构一端通过信号传导结构连接信号端口；

[0010] 多层介质结构，用于传导电磁波，包括中心部和嵌套于所述中心部外周的若干层环绕部，所述多层介质结构的上端部和下端部均外露设置，所述低频接地谐振结构贴合于所述上端部，所述高频传导谐振结构贴合于所述下端部，以形成相互耦合作用；所述中心部与所述环绕部的材质不同且介电常数不同；

[0011] 信号地板，所述接地结构连接所述信号地板。

[0012] 一方面，所述金属镂空结构为环形的周向封闭结构，在周向封闭结构中部具有孔隙，所述第一微带线结构与所述周向封闭结构的内圈连接，并向所述内圈的中心延伸。

[0013] 另一方面，所述金属镂空结构的边缘在周向上具有间断部，所述金属镂空结构的边缘均贴合于所述上端部的边缘。

[0014] 一方面，所述金属镂空结构的边缘贴合于最外层的所述环绕部的端部，所述第一微带线结构由最外层的所述环绕部延伸至所述中心部。

[0015] 另一方面，所述第一微带线结构的第二端位于所述中心部的端部的中心。

[0016] 一方面，所述第一微带线结构和第二微带线结构均为贴片式金属微带线结构。

[0017] 另一方面，所述第一微带线结构为直线型微带线结构，所述第二微带线结构为直线型微带线结构。

[0018] 另一方面，所述第一微带线结构和所述第二微带线结构平行设置。

[0019] 另一方面，所述第一微带线结构和所述第二微带线结构关于所述多层介质结构的截面对称设置。

[0020] 一方面，相邻的所述环绕部的材质不相同，且介电常数不同；

[0021] 和/或，任意两个所述环绕部的材质不相同，且介电常数不同。

[0022] 另一方面，所述环绕部至少包括第一环绕部和第二环绕部，所述第一环绕部套接于所述中心部的外部，所述第二环绕部套接于所述第一环绕部的外部；所述中心部为聚四氟乙烯件，所述第一环绕部为环氧玻璃布层压板件，所述第二环绕部为聚四氟乙烯件。

[0023] 另一方面，所述多层介质结构包括至少两层嵌套设置的所述环绕部，位于内层的所述环绕部嵌套固定于所述中心部的周向，其余所述环绕部依次套接设置。

[0024] 另一方面，所述多层介质结构为圆柱体且各个所述环绕部均与所述中心部同轴设置。

[0025] 另一方面，所述中心部与所述环绕部的端部均为平面结构，且二者位于同一平面；

[0026] 和/或，所述多层介质结构的上端部与下端部平行设置。

[0027] 另一方面，所述多层介质结构的所述上端部和下端部之间为通过若干个层叠结构的叠设形成的整体结构，相邻所述层叠结构固定连接。

[0028] 另一方面，所述接地结构为长条形的连接件，所述多层介质结构具有接地结构导孔，所述多层介质结构的下端部朝向所述信号地板，并与所述信号地板具有间距，所述接地结构穿过所述多层介质结构连接于所述信号地板。

[0029] 另一方面，所述接地结构导孔贯穿于所述多层介质结构的最外层的所述环绕部。

[0030] 另一方面，所述多层介质结构为圆柱体，所述接地结构导孔的轴线平行于所述圆柱体的中心轴。

[0031] 另一方面，所述多层介质结构的直径范围为5mm至15mm，所述多层介质结构远离所述信号地板的一端部与所述信号地板的距离范围为8mm至10mm，所述信号地板的厚度范围为0.3至0.8mm。

[0032] 另一方面，所述信号地板为金属板件，所述金属板件设置有用于连接固定结构的连接部。

[0033] 另一方面，所述信号传导结构为长条形的连接件，所述信号传导结构的主体位于所述信号地板的一侧，所述信号端口固定于所述信号地板的另一侧，所述信号传导结构穿过所述信号地板以连接所述信号端口。

[0034] 另一方面，所述信号端口为同轴传输线，所述同轴传输线包括：

[0035] 外部介质层；

[0036] 中心金属线，设置于所述外部介质层的中心孔中，所述中心金属线贯穿所述外部介质层，以连接交流电源。

[0037] 另一方面，所述接地结构和所述信号传导结构平行设置，且均垂直于所述信号地板。

[0038] 一种通信设备，包括上述任意一项所述的通信天线。

[0039] 本申请的有益效果在于，通常在广播用的通信天线体积不改变的情况下，谐振工作频带很难被调整。在本发明提供的方案中，通过将多层介质结构设置为不同材料，具有不同的介电常数，两个谐振结构产生电磁波的频带可以因此调整，从而实现拉宽谐振工作频带的作用，从而使得对于谐振结构所需要的波长需求得以降低，即在体积尺寸有限的情况下，能够保证广播用的双频段的天线信号辐射性能，同时结构紧凑实现小型化设计。

[0040] 上述基于多层介质结构的通信天线，该通信天线的低频介质谐振结构位于多层介质结构上部，用于实现低频信号的谐振，高频传导谐振结构位于多层介质结构下部，主要用于实现高频信号的谐振，同时，低频介质谐振结构还用于实现与接地端连接，高频传导谐振结构还用于实现信号输入。在通信天线体积无明显增大的情况下，通过设置多层介质结构将低频接地谐振结构和高频传导谐振结构分离开，并利用多层介质结构的不同材料的嵌套结构的设置能够有效的拉宽谐振工作频带，提升双频段的天线信号辐射性能，以提升通信天线的辐射效率和工作性能，可以为广播通信终端设备中实现无线通信功能应用方面提供更大的帮助。

[0041] 本发明还提供了一种通信设备，包括上述通信天线，由于该通信设备包括上述通信天线，其使用时，具有与上述通信天线相同的特点，因此与上述描述的通信天线具有相同的有益效果。

附图说明

[0042] 为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

[0043] 图1为本发明所提供的通信天线的具体实施例的示意图；

[0044] 图2为本发明所提供的通信天线的具体实施例的另一角度示意图；

[0045] 图3为本发明所提供的通信天线的具体实施例的正视图；

[0046] 图4为本发明所提供的通信天线的具体实施例的左视图；

[0047] 图5为本发明所提供的通信天线的具体实施例的俯视图；

[0048] 图6为本发明所提供的通信天线中除多层介质结构的示意图；

[0049] 图7为本发明所提供的通信天线的多层介质结构的示意图；

[0050] 图8为本发明所提供的通信天线的另一角度的示意图；

[0051] 图9为本发明所提供的一个实施例中天线阻抗S11参数仿真示意图；

[0052] 图10本发明所提供的一个实施例中天线工作效率仿真示意图。

[0053] 图1‑图10中，附图标记包括：

[0054] 1、低频接地谐振结构，2、高频传导谐振结构，3、多层介质结构；

[0055] 4、信号地板，5、信号端口；

[0056] 11、低频谐振金属辐射结构，111、金属镂空结构，112、第一微带线结构；12、接地结构；

[0057] 21、高频谐振金属结构，22、信号传导结构；

[0058] 31、中心部，32、第二介质材料件，33、第三介质材料件，34、接地结构导孔。

具体实施方式

[0059] 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分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0060] 本发明的核心是提供一种通信天线及通信设备，该通信天线具有较高的辐射工作效率且体积较小，可以实现双频段的天线信号辐射性能，保证辐射工作效率的同时，结构紧凑实现小型化设计，能够实现空间的高度利用。通信设备可以被用于通信终端设备中实现无线通信功能应用。

[0061] 请参考图1，图1为本发明所提供的通信天线的具体实施例的示意图。

[0062] 本申请提供的一种通信天线，包括：低频接地谐振结构1、高频传导谐振结构2、多层介质结构3和信号地板4。

[0063] 其中，低频接地谐振结构1和高频传导谐振结构2均为通信天线结构的主体结构，用于通过外部提供的交流电流形成电磁信号。

[0064] 低频接地谐振结构1包括金属镂空结构111和第一微带线结构112，第一微带线结构112的第一端连接于金属镂空结构111，并向金属镂空结构111的中心延伸；金属镂空结构111连接用于接地的接地结构12；

[0065] 高频传导谐振结构2包括第二微带线结构，第二微带线结构一端通过信号传导结构22连接信号端口5；

[0066] 多层介质结构3用于传导电磁波，包括中心部31和嵌套于中心部31外周的若干层环绕部，多层介质结构3的上端部和下端部均外露设置，低频接地谐振结构1贴合于上端部，高频传导谐振结构2贴合于下端部，以形成相互耦合作用；中心部31与环绕部的材质不同且介电常数不同；

[0067] 还包括信号地板4，接地结构12连接信号地板4。

[0068] 需要说明的是，低频接地谐振结构1主要包括低频谐振金属辐射结构11和接地结构12，低频谐振金属辐射结构11贴设于多层介质结构3的上端部，接地结构12连接于低频谐振金属辐射结构11，用于连接实现接地效果。在一个具体的实施例中，上述低频接地谐振结构1也可以包括其他的辐射结构和接地结构12以实现功能，并不局限于上述提供的方案。

[0069] 上述金属镂空结构111指的是在平面内具有空隙的结构，第一微带线结构112设置于金属镂空结构111，金属镂空结构111和第一微带线结构112均用于贴设于多层介质结构3的上端部。

[0070] 相对应的，在多层介质结构3的下端部贴附设置高频传导谐振结构2的第二微带线结构。

[0071] 请参考图2，图2为本发明所提供的通信天线的具体实施例的另一角度示意图。

[0072] 其中，高频传导谐振结构2包括高频谐振金属结构21和信号传导结构22，高频谐振金属结构21贴设于多层介质结构3的下端部，信号传导结构22连接在高频谐振金属结构21，信号传导结构22用于连接信号端口5，以便将信号端口5的信号传导至高频谐振金属结构21上。高频谐振金属结构21具体可以为第二微带线结构，其结构或工作方式与上述第一微带线结构112相似或相同。

[0073] 低频谐振金属辐射结构11和高频谐振金属结构21分别设置于多层介质结构3的两个端部，相当于被多层介质结构3所隔开。多层介质结构3选择使用不导电的、具有介电常数且能够传导电磁波的结构，具体可以通过选择不同的材料实现上述效果。

[0074] 上述低频谐振金属辐射结构11和高频谐振金属结构21分别实现不同频段信号的谐振，具体地低频谐振金属辐射结构11可以用于实现低频谐振，高频谐振金属结构21用于实现高频谐振。

[0075] 多层介质结构3为中心部31和环绕部通过包裹结构形成的嵌套结构，中心部31和环绕部均为不同的介质材料形成。

[0076] 信号地板4为整体结构的信号接地端，信号端口5为用于连接外部信号实现信号输入的器件结构。

[0077] 当使用上述通信天线时，低频接地谐振结构1和高频传导谐振结构2分别形成不同频段信号的谐振，二者在高度方向上通过多层介质结构3隔开，能够避免二者直接接触，设计和制作时可以将多层介质结构3的高度纳入设计考量范围，通过调整多层介质结构3的高度，进而调整两个频段天线的谐振效果。

[0078] 本申请中设置多层介质结构3的目的即在于提升天线的谐振带宽。

[0079] 常见天线结构中通常在体积不改变的情况下，谐振工作频带很难被调整。在本发明提供的方案中，通过将多层介质结构3设置为不同材料，具有不同的介电常数，两个谐振结构产生电磁波的频带可以因此调整，从而实现拉宽谐振工作频带的作用，使得对于谐振结构所需要的波长需求得以降低，即在体积尺寸有限的情况下，能够保证双频段的天线信号辐射性能，同时结构紧凑实现小型化设计。

[0080] 上述基于多层介质结构3的通信天线，该通信天线的低频接地谐振结构1位于多层介质结构3上部，用于实现低频信号的谐振，高频传导谐振结构2位于多层介质结构3下部，主要用于实现高频信号的谐振，同时，低频接地谐振结构1还用于实现与接地端连接，高频传导谐振结构2还用于实现信号输入。在通信天线体积无法明显增大的情况下，通过设置不同材料嵌套的多层介质结构3将低频接地谐振结构1和高频传导谐振结构2分离开，并能够有效的拉宽谐振工作频带，提升双频段的天线信号辐射性能，以提升通信天线的辐射效率和工作性能，可以为通信终端设备中实现无线通信功能应用方面提供更大的帮助。

[0081] 需要说明的是，本发明中的多层介质结构3的上端部指的是在图1中相对背离信号地板4的一侧部，下端部指的是在图1中相对朝向信号地板4的一侧部。当多层介质结构3为不同结构类型时，所指的是多层介质结构3的不同位置，下面会具体说明。

[0082] 在上述实施例的基础之上，金属镂空结构111为环形的周向封闭结构，在周向封闭结构中部具有孔隙，即金属镂空结构111的镂空部，第一微带线结构112与周向封闭结构的内圈连接，并向内圈的中心延伸。

[0083] 需要说明的是，请参考图1、图2和图6，其中，低频谐振金属辐射结构11包括的金属镂空结构111为周向上封闭的结构，其环形结构的内部中孔即为上述孔隙，第一微带线结构112位于空隙中，一端连接金属镂空结构111，另一端向孔隙的中部延伸。

[0084] 本申请中，金属镂空结构111和第一微带线结构112均需要贴合在多层介质结构3的上端部，若上端部为平面结构，金属镂空结构111和第一微带线结构112优选为共面设置，若上端部为曲面结构，金属镂空结构111和第一微带线结构112仅需要保证贴合于多层介质结构3的对应位置。

[0085] 上述周向封闭结构可以为环形，例如圆环形、矩形环形等，或者为除了环形以外的其他形状。

[0086] 在上述任意一个实施例的基础之上，金属镂空结构111的边缘在周向上具有间断部，金属镂空结构111的边缘均贴合于上端部的边缘。

[0087] 需要说明的是，上述低频接地谐振结构1的低频谐振金属辐射结构11上，位于其中心区域镂空的位置，可以在镂空区域的边缘处进行裁切形成结构非连续的、具有环形结构缺口的金属结构。上述结构缺口可以通过裁切形成，也可以是在低频谐振金属辐射结构11加工成型时，一体加工成型得到。

[0088] 相比于前一个实施例，上述设置间断部的方式，使得金属镂空结构111具有更多样的可能，允许谐振结构的类型更多。

[0089] 需要说明的是，上述金属镂空结构111可以为C形金属镂空结构、U形金属镂空结构，或者为匚形金属镂空结构等，也可以为具有多处间断的环形结构等。

[0090] 在上述任意一个实施例的基础之上，金属镂空结构111的边缘贴合于最外层的环绕部的端部，第一微带线结构112由最外层的环绕部延伸至中心部31。

[0091] 请参考图1和图3，其中，金属镂空结构111的边缘，即为上述环形结构的最外圈边缘，或者为非连续环形结构的最外圈边缘，贴合于位于最外圈的环绕部的端部，也就是说，多层介质结构3的全部环绕部和中心部31均被金属镂空结构111圈在其环形结构的范围内。相对应的，第一微带线结构112由金属镂空结构111所在的最外圈开始延伸至中间部分对应的中心部31，因此可以知道第一微带线结构112由外部延伸至中心设置。

[0092] 在上述实施例的基础之上，第一微带线结构112的第二端位于中心部31的端部的中心。对于第一微带线结构112而言，从多层介质结构3的边缘位置延伸到中心位置，相当于完整的跨过了半个多层介质结构3，并且与嵌套设置的中心部31、环绕部均贴合设置。

[0093] 需要说明的是，对于通信天线的设置来说，需要保证微带线结构与多层介质结构3保持贴合的稳定性和紧密性，如果贴合不紧密，会导致不能够正常产生谐振效果。

[0094] 在上述任意一个实施例的基础之上，微带线结构需要保持紧密贴合的同时，二者相互产生耦合作用，从而形成两个工作频段。在该实施例中，第一微带线结构112和第二微带线结构均为贴片式金属微带线结构。二者的类型相同，且均通过贴合实现稳定设置。

[0095] 在上述任意一个实施例的基础之上，为了将两个微带线结构设置的位置对应且方便设置，可以让两个微带线结构具有相同的结构特点。例如，第一微带线结构112为直线型微带线结构，第二微带线结构为直线型微带线结构。

[0096] 在一个实施例中，第一微带线结构112可以为非直线结构，例如当多层介质结构3的端部为曲面时，第一微带线结构112和第二微带线结构均为贴合于曲面上的结构，即在空间上使曲线结构。但是在向信号地板4的投影方向上，第一微带线结构112和第二微带线结构的投影仍为直线型。

[0097] 在一个实施例中，第一微带线结构112和第二微带线结构均为矩形的微带线结构，二者均为长度方向的数值明显大于宽度方向的数值，矩形微带线的一个宽度边缘连接金属镂空结构111，矩形微带线的另一个宽度边缘位于金属镂空结构111的孔隙的中部，并且与多层介质结构3的中心部31贴合固定。

[0098] 需要说明的是，无论多层介质结构3具有环绕部的数量的多少，第一微带线结构112均是由最外层的环绕部延伸至中心部31，并且与对应的环绕部、中心部31贴合设置并保持稳定。

[0099] 上述任意一个实施例的基础之上，第一微带线结构112和第二微带线结构具有夹角。

[0100] 在上述任意一个实施例的基础之上，第一微带线结构112和第二微带线结构平行设置。

[0101] 需要说明的是，上述第一微带线结构112和第二微带线结构为直线型的基础之上，二者可以为平行设置，或者二者为折线型结构时，也可以阶段性的保持平行。当第一微带线结构112和第二微带线结构保持平行状态下，产生的谐振结构的耦合作用最佳，能够显著提升辐射工作效率。

[0102] 上述任意一个实施例的基础之上，第一微带线结构112和第二微带线结构关于多层介质结构3的截面对称设置。

[0103] 需要说明的是，多层介质结构3的截面指的是其横截面，横截面能够将多层介质结构3一分为二，并使两部分保持对称，或者横截面也可以是多层介质结构3的任何一个截面。

[0104] 第一微带线结构112和第二微带线结构分别位于横截面的两侧，且关于截面对称设置，从另一角度来说，第一微带线结构112和第二微带线结构向信号地板4的投影具有重合或完全重合。

[0105] 在一个实施例中，第一微带线结构112和第二微带线结构分别为多段组成的微带线结构，且每一段均为矩形微带线，通过组合连接形成的完整的微带线可以为矩形微带线，或者为其他形状的微带线。

[0106] 上述各个实施例中，通过将环绕部和中心部31设置为材质不同、介电常数不同的不同结构，能够使得环绕部与中心部31连接形成的整体具有不同介电常数，以便实现拉宽谐振工作频带的效果。在此基础之上还需要进一步拉宽谐振工作频带时，就可以将形成环绕部的若干个环绕结构也设置为不同介电常数的不同材质件。

[0107] 上述任意一个实施例的基础之上，相邻的环绕部的材质不相同，且介电常数不同；和/或，任意两个环绕部的材质不相同，且介电常数不同。

[0108] 可以知道环绕部的数量可以不唯一，在至少两个环绕部选择为不同材质时，就能够进一步扩大谐振工作频带，实现降低对波长的需求，以便保证在不增加整体体积的情况下提升辐射工作效率。

[0109] 其中，中心部31、环绕部中的任一者的材质可以均不相同，并且介电常数不同。当然，根据实际使用时的需求，对于不相邻的中心部31或环绕部，对材质、介电常数的要求并不需要非常严格，也就是说，中心部31与位于较外圈的、不与中心部31连接的环绕部可以具有相同的材质或介电常数，从而降低对于中心部31、环绕部的材质和介电常数的设置要求，从而达到提升辐射工作效率的目标。

[0110] 在上述任意一个实施例的基础之上，中心部31为聚四氟乙烯件或环氧玻璃布层压板件；环绕部中的至少一个为聚四氟乙烯件或环氧玻璃布层压板件。

[0111] 需要说明的是，聚四氟乙烯是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物，该化合物耐热、耐寒性优良，可在‑180至260ºC长期使用，具有耐高温的特点，摩擦系数极低。

[0112] 环氧玻璃布层压板件根据使用的用途不同，行业一般称为绝缘板、环氧板、环氧树脂板。主要技术特点及应用：电绝缘性，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品，如电路板钻孔垫板、电子开关绝缘板等。

[0113] 以上两种材料均可以用于制作多层介质结构3的不同部分，当然，还可以采用其他材质，形成不导电但可以允许电磁信号传输的作用。

[0114] 在上述任意一个实施例的基础之上，环绕部至少包括第一环绕部和第二环绕部，第一环绕部套接于中心部31的外部，第二环绕部套接于第一环绕部的外部；中心部31为聚四氟乙烯件，第一环绕部为环氧玻璃布层压板件，第二环绕部为聚四氟乙烯件。

[0115] 请参考图7，三层嵌套结构包括一个中心部31和两个环绕部，各个环绕部依次嵌套设置，并非均直接套在中心部31。

[0116] 上述实施例所提供的方案中，多层介质结构3是以中心部31为环绕中心、以环绕部为外部结构形成的不同介质环绕包围的结构，中心部31和环绕部的介质材料均为不导电的、且具有介电常数并可传导电磁波的材质。本申请的保护范围并不局限于上述聚四氟乙烯或环氧玻璃布层压板等材质。

[0117] 上述实施例中的中心部31，也称为第一介质材料件，直接嵌套于其外部的环绕部为第二介质材料件32，嵌套于第二介质材料件32外部的环绕部为第三介质材料件33。本发明并不局限于上述嵌套的层数和材质的类型。

[0118] 但是需要说明的是，本申请的嵌套是指在中心部31外周环绕的环绕部，其应当对中心部31的环形的外周面进行嵌套，需要其包裹效果满足需要，不能仅以部分或较少部分覆盖中心部31。

[0119] 在上述任意一个实施例的基础之上，多层介质结构3包括至少两层嵌套设置的环绕部，位于内层的环绕部嵌套固定于中心部31的周向，其余环绕部依次套接设置。

[0120] 多层介质结构3为圆柱体且各个环绕部均与中心部31同轴设置。需要说明的是，上述同轴设置能够增加套接的结构稳定性，套接形成整体结构后，因为同轴设置，能够保持中心、重心的稳定，从而在整体结构具有移动或调整时，中心部31与环绕部之间的稳定性更高。

[0121] 在一个实施例中，还可以通过其他方式增加中心部31与环绕部之间的稳定性，例如设置固定件，直接将中心部31与环绕部进行固定，从而保证二者的相对位置不改变。

[0122] 在上述任意一个实施例的基础之上，中心部31与环绕部的端部均为平面结构，且二者位于同一平面；和/或，多层介质结构3的上端部与下端部平行设置。

[0123] 需要说明的是，上述中心部31与环绕部的端部均为平面结构，因此二者更容易保持在同一平面内，二者的平行能够增加第一微带线结构112和第二微带线结构平行设置的可能性，保持第一微带线结构112和第二微带线结构的稳定性。

[0124] 在此基础之上，上述多层介质结构3的上端部与下端部还保持平行设置，能够进一步增加第一微带线结构112和第二微带线结构平行设置的可能性。

[0125] 在上述任意一个实施例的基础之上，多层介质结构3的上端部和下端部之间为通过若干个层叠结构的叠设形成的整体结构，相邻层叠结构固定连接。

[0126] 需要说明的是，多层介质结构3在其高度方向上，也就是上端部到下端部的方向上，可以设置由水平方向层叠的若干个层叠结构，并在该高度方向上叠加，形成若干个水平叠加的多层介质结构3。

[0127] 在上述任意一个实施例的基础之上，接地结构12为长条形的连接件，多层介质结构3具有接地结构导孔34，多层介质结构3的下端部朝向信号地板4，并与信号地板4具有间距，接地结构12穿过多层介质结构3连接于信号地板4。

[0128] 需要说明的是，接地结构导孔34可以设置在边缘，或者在中部。接地结构12设置在接地结构导孔34中，能够起到连接多层介质结构3的作用。多层介质结构3的下端部朝向信号地板4并具有间距，从而使得多层介质结构3、高频传导谐振结构2均与信号地板4之间留有距离。

[0129] 在一个具体的实施例中，在多层介质结构3的结构中仅具有一个孔，即接地结构导孔34，该孔用于接地结构12穿过并连接于信号地板4上。

[0130] 在一个具体的实施例中，为了提升多层介质结构3与信号地板4之间的稳定性，还可以设置其他用于固定二者的连接件，以保证两者之间的相对位置的稳定。

[0131] 在上述实施例的基础之上，接地结构导孔34贯穿于多层介质结构3的最外层的环绕部。

[0132] 在上述任意一个实施例的基础之上，多层介质结构3为圆柱体，接地结构导孔34的轴线平行于圆柱体的中心轴。

[0133] 在上述任意一个实施例的基础之上，多层介质结构3的直径R范围为5mm至15mm，多层介质结构3远离信号地板4的一端部与信号地板4的距离H范围为8mm至10mm，信号地板4的厚度范围为0.3至0.8mm。

[0134] 需要说明的是，针对本申请附图所提供的技术方案，可以采用上述结构形状的尺寸范围，并可以再具体至：多层介质结构3的直径R为10mm，多层介质结构3远离信号地板4的一端部与信号地板4的距离H范围为9mm，信号地板4的厚度范围为0.5mm。

[0135] 在上述任意一个实施例的基础之上，信号地板4为金属板件，金属板件设置有用于连接固定结构的连接部。

[0136] 在一个具体的实施例中，多层介质结构3可以为圆柱形的、由多层介质材料构成的结构体，多层介质结构3为以圆柱中轴为中心体的一层以上的介质环绕包围的结构。可选的，多层介质结构3可以为其他形状的结构体，例如三棱柱、四棱柱、五棱柱等结构，利用其中心到外周设置至少两个不同材质的结构，利用两端面分别设置上述谐振结构，或者多层介质结构3可以为球形的结构体，利用球形的上下两个曲面分别连接两个谐振结构。或者本申请并不限定棱柱或圆柱的类型，或者也可以为椎体或其他形状的结构体。

[0137] 在一个实施例中，谐振结构并不限于采用上述两个谐振结构的方案，在实际使用中，还能够根据需要调整谐振结构的数量和设置位置。

[0138] 在一个实施例中，信号地板4可以为圆形地板、方形地板、矩形地板以及其他多种类型的异形地板。另外，信号地板4的材质类型也可以具有多种选择，只要能够在使用过程中实现接地效果，另一方面，上述信号地板4还可以对其他结构进行支撑或固定，均属于本申请所保护的范围之内。

[0139] 在上述任意一个实施例的基础之上，信号传导结构22为长条形的连接件，信号传导结构22的主体位于信号地板4的一侧，信号端口5固定于信号地板4的另一侧，信号传导结构22穿过信号地板4以连接信号端口5。

[0140] 具体地，信号端口5位于信号地板4的一侧，信号传导结构22穿过信号地板4将信号端口5的电磁信号传输至高频传导谐振结构2处。

[0141] 本申请中的信号传导结构22为金属柱结构，用于将信号端口5传导的电信号转移并传导至高频谐振金属结构21上，信号传导结构22具有预设的高度，以使多层介质结构3与信号地板4之间具有一定的高度，设置预设高度目的是使得信号地板4与高频谐振金属结构21之间隔开一定距离，避免电信号或电磁信号造成干扰。

[0142] 在一个具体的实施例中，信号传导结构22可以为金属板、金属片或其他具有固定状态或可形变的金属结构。

[0143] 在具体的实施例中，信号地板4位于低频接地谐振结构1、多层介质结构3和高频传导谐振结构2所形成的整体结构的下部，指的是图1中的下部。

[0144] 在上述任意一个实施例的基础之上，上述信号端口5为同轴传输线，信号端口5可以采用同轴传输线的技术形式，从而进行输入信号的传输，并实现与外部信号连接。

[0145] 需要说明的是，上述同轴传输线区别于馈电网络技术，而是采用标准的同轴线端口技术，因此，前端不需要进行阻抗匹配设计，设计更加简单便捷，对整体体积的缩小更加方便。

[0146] 具体地，同轴传输线包括：

[0147] 外部介质层和设置于外部介质层中的中心金属线，中心金属线贯穿外部介质层，以连接交流电源。

[0148] 在上述任意一个实施例的基础之上，接地结构12和信号传导结构22平行设置，且均垂直于信号地板4。

[0149] 在前面任意一个实施例所提供的技术方案之中，可以采用电磁仿真软件对实际的使用进行仿真分析，得到该技术方案的设计性能参数，请参考图9和图10，图9为本发明所提供的一个实施例中天线阻抗S11参数仿真示意图；图10本发明所提供的一个实施例中天线工作效率仿真示意图。

[0150] 上述技术方案中，可以在双频范围频段（2.4GHz和5GHz）实现天线阻抗参数S11小于‑10dB的效果，同时在2.4GHz频段可以实现辐射效率大于50%，在5GHz频段可以实现辐射效率大于90%。

[0151] 另外，可以通过分析天线电场分布知道，本申请提供的方案主要由低频接地谐振结构1实现2.4GHz的谐振辐射，由高频传导谐振结构2实现5GHz的谐振辐射，但实施例的整体结构的调整会对天线各个方面的性能具有一定的设计影响。通过仿真过程可以知道，本发明上述实施例中主体辐射结构可以实现在2.4GHz低频工作波长的0.07λ*0.08λ*0.08λ的尺寸规格下，实现2.4GHz和5GHz频段的双频工作性能，能够实现小型化结构的有效辐射效率下的双频天线谐振功能。

[0152] 本发明提供的方案中，通过采用不同材质嵌套设置形成的多层介质结构3放置在两个谐振结构之间，主要作用是提升天线的谐振带宽，也可以采用单一介电材料形成单一介质结构，相比之下多介电材料的效果更好，能够明显拉宽工作频带，满足需要两个工作频段的无线设备需求，可以实现双频段的天线信号辐射性能，保证辐射工作效率的同时，结构紧凑实现小型化设计。

[0153] 除了上述各个实施例所公开的通信天线的主要结构和连接关系以外，本发明还提供一种包括上述通信天线的通信设备，该通信设备的其他各部分的结构请参考其他技术，本文不再赘述。

[0154] 由于该通信设备包括上述通信天线，其使用时，具有与上述通信天线相同的特点，因此与上述描述的通信天线具有相同的有益效果。

[0155] 通过设置多层介质结构3将低频接地谐振结构1和高频传导谐振结构2分离开，并利用多层介质结构3的不同材料的嵌套结构的设置能够有效的拉宽谐振工作频带，提升双频段的天线信号辐射性能，以提升通信天线的辐射效率和工作性能，可以为通信终端设备中实现无线通信功能应用方面提供更大的帮助。

[0156] 本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

[0157] 以上对本发明所提供的通信天线及通信设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。