CN107579351B - 天线组件 - Google Patents

Abstract

提供了一种天线组件，用于增强天线之间的隔离，所述天线组件包含基底、设置在所述基底上的至少两个天线、以及设置在所述基底下方的金属板。

Description

天线组件

相关的交叉引用

本申请要求2016年7月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0084903的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

至少一个示例实施例涉及一种天线组件，其可以增强天线之间的隔离。

背景技术

为了进行无线通信，天线是指这样的部件，其包含配置为向不同的位置发送电波或从不同的位置接收电波的导体。天线可以应用于各种产品，例如，无线电报、无线电话、无线电、电视、等等。天线模块包含基底和安装在基底上的至少一个天线。通常，天线可以以适合于对应的产品的目的和形状的形式来制造。

在执行发送的情况下，天线将通过发射器调制的交流(AC)电压以电磁波的形式发射到空中，在执行接收的情况下，天线将电磁波转换为通过接收器进行评估的AC电压。

天线的类型可以包含例如：配置为向移动通信设备发送和接收语音信号的天线、用于无线保真(Wi-Fi，其为通过将无线技术集成到Wi-Fi中而实现高性能无线通信的无线局域网(WLAN)技术)的天线、配置为无线地连接并控制通信装置的蓝牙天线、配置为向人造卫星发送位置信息和从人造卫星接收位置信息的全球定位系统(GPS)天线。

当安装多个天线时，多个天线可以彼此分开频率波长的一半，或者可以设置滤波器或电隔离件以防止多个天线之间的干扰。此外，可以使用相位延迟电路在端口之间执行相位控制。

发明内容

至少一个示例实施例提供一种天线组件，其可以增强多个天线之间的隔离。

至少一个示例实施例还提供一种天线组件，其可以保持相对较高的隔离，尽管天线之间的间隔小于或等于频率波长的一半。

至少一个示例实施例还提供一种天线组件，其可以保持天线之间的相对高的隔离，而无需使用附加的电气部件。

示例实施例可以通过提供以下天线组件来实现。

根据至少一个示例实施例的一个方面，提供一种天线组件，其包含基底；设置到所述基底的至少两个天线；以及设置在所述基底下方的金属板。

所述基底可以包含天线区域，所述天线设置到所述天线区域；以及基底本体，所述天线不设置到所述基底本体。所述金属板可以设置为不与所述天线区域重叠。

所述金属板的面积可以大于或等于所述基底本体的面积。

所述金属板可以包含第一层，其包含与所述基底相同的材料；以及第二层，其包含金属材料。所述第一层可以设置在所述第二层上，且配置为面向所述基底。

所述多个天线之间的间隔可以小于或等于所述天线的频率波长的一半。

所述基底和所述金属板可以彼此分开。气隙可以形成在所述基底和所述基底板之间。

所述天线组件还可以包含设置在所述基底和所述金属板之间的介电层。

所述天线组件还可以包含设置在所述基底和所述金属板之间的海绵层。

所述天线组件还可以包含配置为连接所述基底和所述金属板的连接器。

所述基底可以包含基底本体；以及设置在所述基底本体下方的金属层。

根据至少一个示例实施例的一个方面，提供一种天线组件，其包含基底；设置到所述基底的至少两个天线。所述基底设置在金属板上。

所述天线组件还可以包含配置为将所述基底与所述金属板分开的支承件。

根据示例实施例，提供一种天线组件，其可以保持相对高的隔离，尽管天线之间的间隔小于或等于频率波长的一半。

另外，根据示例实施例，提供一种天线组件，其可以保持天线之间的相对高的隔离，而无需使用附加的电气部件。

另外，根据示例实施例，提供一种天线组件，其可以减少产品的尺寸和成本。

示例实施例不限于上述特征和方面，本文中未描述的其他特征和方面可以由本领域技术人员从以下描述中清楚地理解。

附图说明

结合附图，从以下示例实施例的描述中，本公开的这些和/或其他方面、特征和优点将变得显而易见和更容易理解，在附图中：

图1是根据示例实施例的天线组件的俯视图；

图2是根据示例实施例的天线组件的侧视图；

图3是根据示例性实施例的基底和金属板的侧视图；

图4是根据另一示例实施例的天线组件的透视图；

图5是示出了根据示例实施例的天线组件的相应的端口之间的相位值的曲线图；

图6是示出了根据示例实施例的天线组件的隔离的测量结果的曲线图；

图7是示出了基于根据示例实施例的天线组件的气隙的隔离的测量结果的曲线图；以及

图8是示出了基于根据示例实施例的天线组件的介电材料的厚度的隔离的测量结果的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述一些示例实施例。关于分配给附图中的元件的附图标记，应当注意，尽管相同的元件在不同的附图中示出，但尽可能地用相同的附图标记来标识。另外，在示例实施例的描述中，当认为这种描述将导致对本公开的模糊解释时，将省略对公知的相关结构或功能的详细描述。

此外，在本文中可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等术语来描述部件。这些术语中的每一个不用于限定对应的部件的本质、顺序或序列，而仅用于将对应的部件与其他(多个)部件相区分。应当注意的是，如果在说明书中描述了一个部件与另一部件“连接”、“联接”或“结合”，则第三部件可以“连接”、“联接”或“结合”在第一部件第二部件之间，尽管第一部件可以直接连接、联接或结合到第二部件。

图1是根据示例实施例的天线组件1的俯视图，且图2是根据示例实施例的天线组件1的侧视图。

参照图1和图2，天线组件1可以包含基底110、设置到基底110的天线120和金属板130。

天线组件1可以使用金属板130保持包括在天线120中的第一天线121和第二天线122之间的相对高的隔离。

例如，尽管天线120的第一天线121和第二天线122之间的间隔小于或等于频率波长的一半，天线组件1可以保持天线120的第一天线121和第二天线122之间的相对高的隔离，其可以导致最小化产品或减少成本。此外，由于保持相对高的隔离，可以减少由天线120的第一天线121和第二天线122之间的干扰而发生的错误。

在下文中，将进行更详细的描述。

基底110可以使用印刷电路板(PCB)或柔性印刷电路板(FPCB)，且可以使用FR-4基底。然而，它们仅作为示例提供，基底110的类型不限于此。

天线120可以设置到基底110，且可以包含至少两个天线。天线120可以包含各种类型的天线，例如，近场通信(NFC)、蓝牙、长期演进(LTE)、无线保真(Wi-Fi)天线、等等。

天线120可以包含第一天线121和第二天线122，且第一天线121和第二天线122可以是具有不同操作频率的不同类型的天线。

天线120可以包含金属天线图案和印刷天线图案。天线120的类型和数量仅作为示例提供，示例实施例不限于此。

金属板130可以设置在基底110下方。金属板130可以包含金属和导电材料，例如，铜。

金属板130可以引发基底110下方的天线120的反相，并且可以增加天线120的隔离。

金属板130可以不设置在天线120下方。

例如，基底110可以包含设置天线120的天线区域111，以及不设置天线120的基底本体112。

金属板130可以设置在基底本体112下方，不与天线区域111重叠。金属板130可以不设置在天线120下方。相应地，可以防止金属板130与天线120干扰。

金属板130的面积可以大于或等于基底本体112的面积。

例如，金属板130可以从基底本体112的不与天线区域111接触的三个表面向外延伸。金属板130的延伸尺寸不受限制。金属板130可以从三个表面中的至少一个向外延伸。

由于金属板130形成为具有的面积大于基底本体112的面积，可以增加天线120的隔离。

基底110和金属板130可以彼此分开，且天线组件1可以包含支承件140，其配置为保持基底110和金属板130之间的分离状态。

支承件140可以设置在基底110和金属板130之间，或可以连接基底110和金属板130。

气隙可以形成在基底110和金属板130之间。

可以基于天线120的操作频率调节气隙。例如，在使用具有相对较高的操作频率的天线120的情况下，可以减少气隙。在使用具有相对较低的操作频率的天线120的情况下，可以增加气隙。

图3是根据示例实施例的基底110和金属板130的侧视图。

参照图3，基底110和金属板130中的每一个可以包含多个层。

金属板130可以包括第一层131，其包含与基底110相同的材料，以及包括第二层132，其包含金属材料。

例如，第一层131可以包含PCB、FPCB和FR-4，且第二层132可以包含铜。它们仅作为示例提供，且第一层131和第二层132的类型不限于此。

第一层131可以设置在第二层132上，且第一层131可以设置为面向基底110。

替代地，第一层131可以包含介电材料。介电材料的类型不限于此。例如，第一层131可以包含海绵。尽管未示出，金属板130可以包含设置在第一层131上的第三层。第三层可以包含金属材料。

第一层131可以包含基底，例如、PCB、FPCB和FR-4，并且电子电路部件，例如，IC、电阻器、电感器、电容器等可以设置在第三层上。

即是说，金属板130可以包含金属层，且还可以包含基底层、介电层、或附加的金属层。它们仅作为示例提供。金属板130的配置和类型不限于此。

基底110可以包含基底本体112和设置在基底本体112下方的金属层113。

基底本体112可以包含PCB、FPCB和FR-4，且金属层113可以包含铜。它们仅作为示例提供，且基底本体112和金属层113的类型不限于此。

金属层113设置到基底本体112，并且第一层131设置在第二层132上且金属层113可以设置为面向第一层131。

连接器150可以连接基底110和金属板130。例如，连接器150可以连接第二层132和金属层113，或可以连接第一层131和金属层113。

连接器150可以包含导电材料。其仅作为示例提供。

介电层160可以设置在基底110和金属板130之间。

介电层160可以包含介电材料，且可以填充在基底110与金属板130之间的空间中。例如，海绵层可以设置在基底110和金属板130之间。介电层160可以填充在基底110与金属板130之间的空间的一部分中。气隙和介电层160可以存在于基底110和金属板130之间。

介电层160的介电常数大于气隙，这可以导致减少天线组件1的厚度。

图4是根据另一示例实施例的天线组件2的透视图。

参照图4，天线组件2可以包含基底110和天线120，且可以设置在金属板M上。

与前述天线组件1不同，根据另一示例的天线组件2可以设置在包含在电子装置中的金属板M上。例如，包含在电子装置中的金属板可以用作根据示例实施例的金属板M。金属板M可指示电子产品的外观、主PCB、等等。

即是说，天线组件2可以设置在存在于天线组件2外部的金属板M上，且可以增加天线120的隔离。

尽管未示出，支承件140可以配置为将天线组件2与金属板M分开。例如，支承件140可以从天线组件2向下延伸，且可以配置为将基底110与金属板M分开。

图5是示出了根据示例实施例的天线组件1的相应的端口之间的相位值的曲线图。

参照图5，从第二天线122输入并由第一天线121检测的信号的相位值S21由包含金属板130的天线组件1和不包含金属板130的天线120测量，并将其与由第一天线121检测的相位值S11进行比较。在图5的曲线图中，x轴表示频率，且y轴表示相位值。使用实线表示由第一天线121检测的相位值S11，使用交替的长短划线表示由包含金属板130的天线组件1检测的相位值S21，且使用虚线表示由不包含金属板130的天线120检测的相位值S21。另外，天线组件1的气隙为3.5mm。

作为测量相位值的结果，在2.4GHz M1和2.45GHz M2的频率之间测量包含金属板130的天线组件1的相位转移。

由于相位转移，在由第一天线121检测的相位值S11和从第二天线122输入并由第一天线121检测的信号的相位值S21之间出现大的相位差。因此，两个信号彼此区分，从而增强了隔离。

图6是示出了根据示例实施例的天线组件1的隔离的测量结果的曲线图。

参照图6，测量从第二天线122输入并由第一天线121检测的信号的相位值S21的隔离。这里，x轴表示频率，y轴表示相位值。天线组件1的气隙为3.5mm。

从图6的相位值S21可以看出，与不包含金属板130的天线120相比，包含金属板130的天线组件1在2.4GHz M2附近显示出增强的隔离。

例如，在2.4GHz M1的隔离从-15.3dB增强至-24.2dB，在2.45GHz M2从-15.7dB增强至-42.3dB，并且在2.5GHz M3从-17.5dB增强至-24.9dB。即是说，从曲线图中可以看出，隔离在测量频率下显著地增强。

图7是示出了基于根据示例实施例的天线组件1的气隙的隔离的测量结果的曲线图。

参照图7，在改变气隙值时，测量在从第二天线122输入并由第一天线121检测的信号的相位值S21的隔离。这里，x轴表示频率，y轴表示隔离。气隙的最小值为2mm，气隙的最大值为7mm。相位值S21通过将气隙的大小每次增加1mm来测量。

从图7的曲线图可以看出，隔离增加的区域响应于气隙的调节而变化。详细地，该曲线图示出了，根据气隙的减少，隔离在相对高的频率下显著地增强，并且根据气隙的增加，隔离在相对较低的频率下显著地增强。

可以基于天线120的类型通过调节气隙来增强与天线120的操作频率相对应的频率的隔离。

图8是示出了基于根据示例实施例的天线组件1的介电材料的厚度的隔离的测量结果的曲线图。

参照图8，在改变介电材料的厚度值时，测量从第二天线122输入并由第一天线121检测的信号的相位值S21的隔离。FR-4用于介电材料。这里，x轴表示频率，y轴表示隔离。

在基于0.8mm的单位从0mm改变介电材料的厚度值的同时测量隔离度。在基底110和金属板130之间的间隔被固定的状态下，介电材料的厚度增加，且基底110与金属板130之间的气隙逐渐减小。

从图8的曲线图可以看出，隔离增加的区域响应于介电材料的厚度值而变化。详细地，该曲线图示出了，根据介电材料的厚度值的减少，隔离度在相对高的频率下显著地增强，并且示出了根据介电材料的厚度值的增加，隔离在相对较低的频率下显著地增强。

类似于气隙，基于天线120的类型，可以通过调节介电材料的厚度来增强对应于天线120的操作频率的频率的隔离。

上面已经描述了一些示例实施例。然而，应当理解，可以对这些示例实施例进行各种修改。例如，如果描述的技术以不同的顺序执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的部件以不同的方式组合和/或被其他部件或其等价物替代或补充，则可以实现合适的结果。因此，其他实施方式在所附权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种天线组件，包括：

基底；

设置到所述基底的至少两个天线；以及

设置在所述基底下方的金属板；

其中，所述基底和所述金属板彼此分开，并且气隙形成在所述基底和所述基底板之间，其中所述基底包括：

天线区域，所述天线设置到所述天线区域；以及

基底本体，所述天线不设置到所述基底本体，并且

其中所述金属板设置为不与所述天线区域重叠；

其中所述气隙被配置为增强与天线的操作频率相对应的频率的隔离。

2.如权利要求1所述的天线组件，其中所述金属板的面积大于或等于所述基底本体的面积。

3.如权利要求1所述的天线组件，其中所述金属板包括：

第一层，其包含与所述基底相同的材料；以及

第二层，其包含金属材料，并且

其中所述第一层设置在所述第二层上，且配置为面向所述基底。

4.如权利要求1所述的天线组件，其中所述多个天线之间的间隔小于或等于所述天线的频率波长的一半。

5.如权利要求1所述的天线组件，还包括：

设置在所述基底和所述金属板之间的介电层。

6.如权利要求1所述的天线组件，还包括：

设置在所述基底和所述金属板之间的海绵层。

7.如权利要求1所述的天线组件，还包括：

配置为连接所述基底和所述金属板的连接器。

8.如权利要求1所述的天线组件，其中所述基底包括：

基底本体；以及

设置在所述基底本体下方的金属层。

9.一种天线组件，包括：

基底；以及

设置到所述基底的至少两个天线，

其中所述基底设置在金属板上；

其中，所述基底和所述金属板彼此分开，并且气隙形成在所述基底和所述基底板之间；

其中，所述天线组件还包括配置为将所述基底与所述金属板分开的支承件；

其中，所述气隙被配置为增强与天线的操作频率相对应的频率的隔离。

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