本技術(shù)涉及通信，尤其是涉及一種介質(zhì)板、頻率選擇表面、后蓋及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、5g通信具有高速率、低延時、低誤碼率等特性，隨著5g通信系統(tǒng)的商用與部署，毫米波段因具備更高的數(shù)據(jù)傳輸能量而逐漸成為移動通信技術(shù)的未來。在手機(jī)等具備移動通信功能的電子設(shè)備當(dāng)中，天線是接收信號的唯一裝置，也是電子設(shè)備的最前端、以及5g移動通信的重要組成部分。

2、目前的手機(jī)等終端均具有一定物理強(qiáng)度的外殼，例如玻璃后蓋，然而這種外殼通常具有較高的介電常數(shù)，透射性能差，這對于工作于毫米波段的電磁波會產(chǎn)生較強(qiáng)的反射和阻擋作用，為電子設(shè)備帶來較大的插入損耗，導(dǎo)致天線(尤其是毫米波天線)的輻射性能惡化、高效透射帶寬窄。因此，將毫米波天線應(yīng)用于高介電常數(shù)的電子設(shè)備后蓋以下、并保持原有的輻射性能仍是一個挑戰(zhàn)。

3、可見，現(xiàn)有技術(shù)中，高介電常數(shù)材料制成的電子設(shè)備后蓋透射性能差、高效透射帶寬窄、導(dǎo)致天線輻射性能下降、難以將毫米波天線應(yīng)用于高介電常數(shù)的電子設(shè)備后蓋以下。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例提供的介質(zhì)板、頻率選擇表面、后蓋及電子設(shè)備，解決了現(xiàn)有技術(shù)中高介電常數(shù)材料制成的電子設(shè)備后蓋透射性能差、高效透射帶寬窄、導(dǎo)致天線輻射性能下降、難以將毫米波天線應(yīng)用于高介電常數(shù)的電子設(shè)備蓋板以下的問題。

2、本技術(shù)實(shí)施例提供了一種介質(zhì)板，包括在第一方向上層疊設(shè)置的第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層，第二介質(zhì)層包括間隔設(shè)置的多個介質(zhì)單元。

3、本技術(shù)實(shí)施例所提供的介質(zhì)板可用作電子設(shè)備的后蓋、或集成于電子設(shè)備的后蓋當(dāng)中。第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層層疊設(shè)置，且第二介質(zhì)層中的介質(zhì)單元間隔設(shè)置，可理解為：第二介質(zhì)層中的多個介質(zhì)單元之間具有間隙，第一介質(zhì)層為第二介質(zhì)層中的多個介質(zhì)單元提供支撐。

4、采用這種結(jié)構(gòu)，將介質(zhì)板中的部分介質(zhì)去除(例如對第二介質(zhì)層進(jìn)行開槽等處理)，形成介質(zhì)單元之間的間隙，該間隙內(nèi)可填充空氣，使得空氣混入介質(zhì)板當(dāng)中，因空氣的介電常數(shù)小于介質(zhì)板自身材質(zhì)的介電常數(shù)，從而降低了介質(zhì)板整體的等效介電常數(shù)。因此，相比于現(xiàn)有技術(shù)中介質(zhì)板整體設(shè)置為實(shí)心板狀結(jié)構(gòu)的方案，在保證介質(zhì)板的材質(zhì)以及厚度相同的情況下，本技術(shù)中介質(zhì)板整體的等效介電常數(shù)有所下降，有利于介質(zhì)板和空氣實(shí)現(xiàn)波阻抗匹配。并且，相對介電常數(shù)的減小能夠降低介質(zhì)板激勵的表面波，表面開槽處理對表面波也有抑制作用。綜合以上因素，電磁波在介質(zhì)板中的損耗會有所降低，透射效果更好，介質(zhì)板的透射系數(shù)得以提升，從而可進(jìn)一步增加高效透射的帶寬，提升天線的輻射性能，尤其是，將毫米波天線設(shè)置在高介電常數(shù)的后蓋以下時也能夠保證良好的輻射性能。

5、因此，本技術(shù)所提供的介質(zhì)板具有較高的透射系數(shù)，能夠增加天線高效透射的帶寬，實(shí)現(xiàn)在保證輻射性能的前提下，將毫米波天線應(yīng)用在具有高介電常數(shù)后蓋的電子設(shè)備當(dāng)中。

6、在一些實(shí)施例中，多個介質(zhì)單元中各介質(zhì)單元的至少部分外周面被配置為第一透射面。各介質(zhì)單元的第一透射面具有第一端和第二端，在第一方向上，第二端位于第一端與第一介質(zhì)層之間，并且，在與第一方向垂直的平面上，第二端位于第一端與相鄰的介質(zhì)單元之間。

7、采用上述方案，當(dāng)介質(zhì)單元中具有第一透射面時，第一透射面與垂直于第一方向的平面之間具有夾角，天線發(fā)出的電磁波輻射到傾斜的第一透射面上，改變了電磁波的入射角，即改變了入射場的邊界條件，使得介質(zhì)板的表面波激勵發(fā)生變化，抑制表面波的傳播，進(jìn)一步提上介質(zhì)板的透射效果。

8、在一些實(shí)施例中，從第一端到第二端，第一透射面整體沿傾斜于第一方向的方向逐漸朝向相鄰的介質(zhì)單元延伸，以形成外擴(kuò)面。

9、采用上述方案，可以提升介質(zhì)單元表面的利用率。

10、在一些實(shí)施例中，各介質(zhì)單元設(shè)置成棱臺形結(jié)構(gòu)或棱錐形結(jié)構(gòu)，棱臺形結(jié)構(gòu)或棱錐形結(jié)構(gòu)的整個外周面被配置為第一透射面，且第一透射面的第二端位于第一介質(zhì)層的第一表面，其中，第一介質(zhì)層的第一表面朝向第二介質(zhì)層。

11、采用上述方案，可以提升介質(zhì)單元表面的利用率，當(dāng)介質(zhì)單元下方設(shè)置有天線時，電磁波可以照射到第一透射面的任意位置。

12、在一些實(shí)施例中，在各棱錐形結(jié)構(gòu)中，第一透射面的第一端構(gòu)成棱錐形結(jié)構(gòu)的尖端。各棱臺型結(jié)構(gòu)具有在第一方向上相背且平行設(shè)置的第一底面和第二底面，第一底面相接于第一透射面的第一端，并被配置為第二透射面，第二透射面平行于第一介質(zhì)層的第一表面，第二底面相接于第一透射面的第二端，且第一介質(zhì)層的第一表面的部分表面構(gòu)成第二底面。

13、第一介質(zhì)層的第一表面垂直于第一方向，各棱臺型結(jié)構(gòu)的第一透射面與第一介質(zhì)層的第一表面之間的夾角為25°～60°，使介質(zhì)板的透射效果達(dá)到最佳。

14、在一些實(shí)施例中，第一底面和第二底面均為正方形，第一底面的邊長為p1，第二底面的邊長為p2，0<p1/p2≤1/2，使介質(zhì)板的透射效果達(dá)到最佳。

15、在一些實(shí)施例中，各介質(zhì)單元設(shè)置成圓錐形結(jié)構(gòu)或圓臺形結(jié)構(gòu)，各圓錐形結(jié)構(gòu)或圓臺形結(jié)構(gòu)的整個外周面被配置為第一透射面，且第一透射面的第二端位于第一介質(zhì)層的第一表面，其中，第一介質(zhì)層的第一表面朝向第二介質(zhì)層。

16、采用上述方案，可以提升介質(zhì)單元表面的利用率，當(dāng)介質(zhì)單元下方設(shè)置有天線時，電磁波可以照射到第一透射面的任意位置。

17、在一些實(shí)施例中，在圓錐形結(jié)構(gòu)中，第一透射面的第一端構(gòu)成圓錐形結(jié)構(gòu)的尖端。各圓臺形結(jié)構(gòu)具有在第一方向上相背且平行設(shè)置的第一底面和第二底面，第一底面相接于第一透射面的第一端，并被配置為第二透射面，第二透射面平行于第一介質(zhì)層的第一表面，第二底面相接于第一透射面的第二端，且第一介質(zhì)層的第一表面的部分表面構(gòu)成第二底面。第一底面的半徑為r1，第二底面的半徑為r2，0<r1/r2≤1/2，使介質(zhì)板的透射效果達(dá)到最佳。

18、在一些實(shí)施例中，各介質(zhì)單元設(shè)置成球面形結(jié)構(gòu)，各球面形結(jié)構(gòu)的球面整體構(gòu)成介質(zhì)單元的外周面，并被配置為第一透射面。

19、采用上述方案，可以提升介質(zhì)單元表面的利用率，當(dāng)介質(zhì)單元下方設(shè)置有天線時，電磁波可以照射到第一透射面的任意位置。

20、在一些實(shí)施例中，各球面形結(jié)構(gòu)的球徑為d，第二介質(zhì)層的厚度為h2，1/2≤h2/d≤2/3，使介質(zhì)板100的透射效果達(dá)到最佳。

21、在一些實(shí)施例中，第一介質(zhì)層的厚度為h1，第二介質(zhì)層的厚度為h2，0<h1/h2≤1/3。

22、第二介質(zhì)層為降低介質(zhì)板的介電常數(shù)、抑制表面光波的實(shí)際作用層，采用上述方案，第二介質(zhì)層其在介質(zhì)板中的占比高于第一介質(zhì)層，對介質(zhì)板整體的透射效果更加有益。

23、在一些實(shí)施例中，第一介質(zhì)層與第二介質(zhì)層的厚度之和為0.6mm～1mm。

24、在一些實(shí)施例中，第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層為一體式結(jié)構(gòu)，可簡化加工環(huán)節(jié)，便于生產(chǎn)。

25、在一些實(shí)施例中，介質(zhì)板的介電常數(shù)為3～10。

26、在一些實(shí)施例中，介質(zhì)板的材質(zhì)為玻璃，以滿足將毫米波天線應(yīng)用于電子設(shè)備的玻璃后蓋下方的生產(chǎn)需要。

27、在一些實(shí)施例中，多個介質(zhì)單元在第二方向和第三方向上呈陣列分布于第一介質(zhì)層的朝向第二介質(zhì)層的表面，其中，第一方向、第二方向、以及第三方向兩兩相互垂直。

28、本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種頻率選擇表面，包括金屬層和上述任意實(shí)施例所提供的介質(zhì)板。將介質(zhì)板的高透射性等優(yōu)勢與金屬層的空間濾波性能結(jié)合，得到性能優(yōu)異的頻率選擇表面，能夠有效控制電磁波的反射和透射，與電磁波相互作用是能夠表現(xiàn)出明顯的帶通或帶阻濾波特性。

29、在一些實(shí)施例中，金屬層貼合于第一介質(zhì)層的朝向第二介質(zhì)層的表面，并嵌設(shè)于第二介質(zhì)層的多個介質(zhì)單元之間，且金屬層包圍每個介質(zhì)單元的外周側(cè)，提升第二介質(zhì)層內(nèi)的空間利用率。

30、在一些實(shí)施例中，金屬層設(shè)置成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，并包括在第一介質(zhì)層的朝向第二介質(zhì)層的表面上呈陣列排列的多個金屬單元，多個金屬單元與多個介質(zhì)單元一一對應(yīng)，多個金屬單元中各金屬單元包圍對應(yīng)的介質(zhì)單元的外周側(cè)。

31、在一些實(shí)施例中，多個介質(zhì)單元和多個金屬單元沿第一方向在第一介質(zhì)層上的正投影覆蓋整個第一介質(zhì)層。各介質(zhì)單元與其周圍的金屬單元之間沒有間隙，可將面積利用率最大化。

32、本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種用于電子設(shè)備的后蓋，包括上述任意實(shí)施例所提供的介質(zhì)板或頻率選擇表面。后蓋與天線對應(yīng)的部分具有較高的透射系數(shù)，能夠增加天線高效透射的帶寬，當(dāng)天線設(shè)置為毫米波天線時，能夠保證天線的輻射性能。

33、本技術(shù)實(shí)施例還提供了一種電子設(shè)備，包括殼體，殼體包括后蓋，能夠增加天線高效透射的帶寬，保證毫米波天線的輻射性能。

34、在一些實(shí)施例中，電子設(shè)備還包括天線，天線容納于殼體內(nèi)，并且，在與第一方向垂直的平面，天線對應(yīng)設(shè)置于介質(zhì)板的中心區(qū)域，以使得介質(zhì)板最大程度地位于天線的有效輻射范圍內(nèi)，可提升天線的透射效果。