CN107646156B - 天线设备及包括该天线设备的电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供了天线设备和包括天线设备的电子设备。天线设备包括射频(RF)模块和基带(BB)模块。RF模块包括第一辐射导体和与第一辐射导体集成的射频集成芯片(RFIC)。BB模块包括分别对应于第一辐射导体中的一些辐射导体的第二辐射导体和与第二辐射导体集成的基带集成芯片(BBIC)。RF模块可与BB模块经由电缆结合或RF模块可面向BB模块放置以与BB模块进行电连接。

Description

天线设备及包括该天线设备的电子设备
技术领域
本公开涉及电子设备。更具体地，本公开涉及用于无线信号通信的天线设备和具有天线设备的电子设备。
背景技术
无线通信技术以多种方式实现，诸如由Wi-Fi、蓝牙和近场通信(NFC)代表的无线局域网(WLAN)，以及通过商业化的移动通信网络接入技术来实现。从第一代以语音为中心的移动通信服务开始的移动通信服务正在演变为高速度、大容量的服务(例如，高质量视频流服务)。无线吉比特联盟(WiGig)或其他未来市售的下一代移动通信服务被预测通过几十GHz的超高频率带宽来提供服务。
随着通信标准(诸如WLAN或蓝牙)的广泛使用，电子设备(例如，移动通信终端)开始具有在多种频率带宽中运行的天线设备。例如，第四代移动通信服务在700MHz、1.8GHz或2.1GHz的频率带宽中运行。Wi-Fi在2.4GHz或5GHz的频率带宽中运行，并且蓝牙在2.45GHz的频率带宽中运行，不过依赖于它们的协议会略微改变。
通过市售的无线通信网络提供质量稳定的服务需要满足高天线设备增益和宽波束覆盖区的要求。下一代移动通信服务通过几十GHz的超高频率带宽(例如，30GHz至300GHz的范围内的频率带宽并具有约1毫米至10毫米的谐振频率波长)来提供，并且因此可能需要比目前传统的商业移动通信服务中使用的天线设备的性能更高。
在几十GHz的带宽上(在下文中，称为毫米波通信)使用的天线设备具有仅为1毫米到10毫米的谐振频率波长，并且发射器可进一步缩小。为了防止在通信电路和发射器之间出现的传输损耗，用于毫米波通信的天线设备可具有被设置成与配备有收发电路单元的射频集成电路芯片(RFIC)相邻的发射器，以实现射频(RF)模块。RF模块可执行无线信号的通信，以及数字信号与无线信号的转换，并且与RF模块连接的基带(BB)模块或数字模块可处理通信数据。
以上信息仅作为背景信息呈现以帮助理解本公开。不针对任何以上信息是否可适合作为关于本公开的现有技术做出确定和断言。
发明内容
技术问题
目前可用的通信方案可采用RF模块和BB模块集成(堆叠)在一起的集成模块。与之相比，配置BB模块和其中设置有发射器的RF模块的集成模块可导致毫米波通信方案中高直无线信号的衰减的增加。例如，BB模块可在无线信号的通信中产生障碍。
此外，与例如第三代(3G)、第四代(4G)、Wi-Fi或蓝牙的通信方案相比，在毫米波通信方案中使用的RF模块(例如，RF电路芯片)可产生相当多的热量，并且因此，这样的集成模块的实现需要散热结构。诸如电视机的家用电器可具有用于安装带有这样的散热结构的集成模块的空间，但是在移动设备或其他小型电子设备中并不容易配备毫米波通信方案中的使用的集成模块。
问题解决方案
本公开的内容至少要解决以上提到的问题和/或缺点，并至少提供下文描述的优点。因此，本公开的一个方面为：提供具有在毫米波通信方案中使用的集成有射频(RF)模块的基带(BB)模块的紧凑型天线设备和包括该天线设备的电子设备。
本公开的另一方面提供了即使没有单独的散热构件也可确保散热性能，并且因此执行稳定的运行的天线设备和包括该天线设备的电子设备。
本公开的另一方面为：考虑到电子设备中用于安装的空间，提供即使没有单独的设计变化也可选择性地实施RF模块和BB模块的集成或分离的天线设备。
根据本公开的一个方面，提供了天线设备和包括天线设备的电子设备。天线设备包括RF模块和BB模块，其中，RF模块包括多个第一辐射导体和与第一辐射导体集成的RF集成芯片(RFIC)，BB模块包括分别对应于第一辐射导体中的一些辐射导体的第二辐射导体和与第二辐射导体集成的基带集成芯片(BBIC)，其中RF模块可经由电缆与BB模块结合，或RF模块可面向BB模块放置以与BB模块进行电连接。
当RF模块与BB模块结合为面向BB模块放置时，第一辐射导体中的一些辐射导体可作为焊接构件提供，以向其相应的第二辐射导体提供电力。
根据本公开的实施方式，在毫米波通信方案中使用的BB模块和RF模块可集成在一起，并且散热性能可通过布置在RF模块或BB模块中的导通孔(例如，用于供电的导通孔或用于接地的导通孔)提高。例如，不需要单独的散热结构可允许紧凑的制造天线设备，同时允许天线设备容易地安装在小型电子设备中(例如，移动通信终端)。此外，RF模块和BB模块自身具有增强的散热性能，并且尽管长期使用，天线设备仍可在运行中保持稳定。此外，由于将RF模块集成到BB模块中可能产生的散热性能的劣化可通过设置在BB模块中的散热导体进行补偿，从而达到稳定的辐射性能。此外，根据电子设备中用于安装的空间，RF模块可独立地安装，或与BB模块集成的安装。例如，根据本公开的实施方式，即使没有单独的设计改变，天线设备也可确保适合于电子设备中的空间的安装结构，同时保持散热性能。
通过结合附图披露的对本公开的各种实施方式的以下详细描述，本公开的其他方面、有益效果和突出特点对于本领域的普通技术人员而言将变得显而易见。
发明的有益效果
根据本公开的实施方式，即使当RF模块与BB模块集成时，天线设备也可通过布置在BB模块中的辐射导体补偿布置在RF模块中的辐射导体的劣化的性能。此外，在RF模块和BB模块中形成的导通孔或网状结构辐射导体可使RF电路芯片产生的热量得以散发，从而允许天线设备保持稳定的运行性能。此外，不需要放置单独的散热结构，并且可实现紧凑性，从而有助于实现小型且紧凑的电子设备。此外，RF模块可安装在电子设备中而不与BB模块集成，从而即使没有单独的设计的改变，也允许其被安装以适应电子设备空间中的布置。
附图说明
结合附图，通过以下描述，本公开的某些实施方式的以上和其他方面、特征和有益效果将更显而易见，其中：
图1是示出根据本公开的实施方式的天线设备的剖视图；
图2是示出根据本公开的实施方式的天线设备中的辐射导体的结构的示例的视图；
图3是示出根据本公开的实施方式的天线设备的剖视图；
图4是示出根据本公开的实施方式的天线设备中的辐射导体的结构的示例的视图；
图5是示出根据本公开的实施方式的天线设备的剖视图；
图6是示出根据本公开的实施方式的天线设备的剖视图；
图7是示出根据本公开的实施方式的包括天线设备的电子设备的配置的框图；
图8是示出根据本公开的实施方式的包括天线设备的电子设备的视图；以及
图9是示出根据本公开的实施方式的包括天线设备的电子设备的视图。
在全部附图中，相同的附图标记将理解成指代相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
参考附图提供了以下描述，以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的各种实施方式。本文包括各种具体细节以便于理解，但这些仅被认为是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将认识到，可以对本文描述的各种实施方式做出各种改变和修改，而不偏离本公开的范围和精神。此外，为了清楚和简明，公知功能和公知结构的描述可被省略。
以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书面含义，而是仅由发明人使用以能够清楚且一致的理解本公开。因此，对于本领域的技术人员显而易见的是，提供本公开的各种实施方式的以下描述仅为了说明性的目的，而不是为了限制由权利要求及其等同物限定的本公开。
应理解的是，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”包括复数指示物。因此，例如，参考“组件表面”包括参考一个或多个这样的表面。
如本文所用，术语“A或B”、“A和/或B中的至少一个”或“A和/或B中的一个或多个”可包括A和B的所有可能的组合。例如，“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”可表示以下所有情况：(1)包括至少一个A，(2)包括至少一个B，或(3)包括至少一个A和至少一个B。
如本文所用，术语“第一”和“第二”可不管重要性和/或顺序来修饰各种组件，并且用于区分组件与另一组件而不对组件进行限制。例如，第一用户设备和第二用户设备可表示彼此不同的用户设备，而无关设备的顺序或重要性。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，第一组件可表示为第二组件，反之亦然。
应理解的是，当元件(例如，第一元件)被称为(操作地或通信地)与另一元件(例如，第二元件)“联接”/“联接到”另一元件(例如，第二元件)，或与另一元件(例如，第二元件)“连接”/“连接到”另一元件时(例如，第二元件)，其可以直接地或经由第三元件与另一元件联接或连接/连接到另一元件。相较而言，应理解的是，当元件(例如，第一元件)被称为“直接与”另一元件(例如，第二元件)“联接”/“直接联接到”另一元件(例如，第二元件)，或“直接与”另一元件(例如，第二元件)“连接”/“直接连接到”另一元件时(例如，第二元件)，没有其他元件(例如，第三元件)插置在该元件与另一元件之间。
如本文所用，术语“配置(或设置)为”可根据情况与术语“适用于”、“具有…的能力”、“设计为”、“适合于”、“制造为”或“能够”交换地使用。术语“配置(或设置)为”本质上不意味着“在硬件上专门设计为”。更确切地说，术语“配置为”可意味着设备可以与另一个设备或部件一起执行操作。例如，术语“处理器配置(或设置)为执行A、B和C”可意味着通用处理器(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))可通过执行存储在存储设备或用于执行操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)中的一个或多个软件程序来执行操作。
应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“具有”详细说明了指定的特征、整体、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、操作、元件、组件和/或它们的组合的存在或添加。
除非另有限定，本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的实施方式的所属领域中的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。应进一步理解的是，除非在本文中明确限定，术语(诸如常用词典中限定的术语)应被解释为具有与其在相关领域的背景下的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义进行解释。在一些情况下，本文中限定的术语可解释为排除本公开的实施方式。
如本文所用，术语“电子设备”可为带有天线设备的任何设备，并且电子设备还可被称为终端、便携式终端、移动终端、通信终端、便携式通信终端、便携式移动终端或显示装置。
例如，电子设备可为智能电话、移动电话、导航设备、游戏设备、电视(TV)、车载音响单元、手提电脑、平板电脑、个人媒体播放器(PMP)或个人数字助理(PDA)。电子设备可实现为带有无线电通信功能的袖珍型便携式通信终端。根据本公开的实施方式，电子设备可为柔性设备或柔性显示器。
电子设备可与外部电子设备(例如，服务器)进行通信，或可通过与这样的外部电子设备交互工作来执行任务。例如，电子设备可通过网络将由相机捕获的图像和/或由传感器检测的位置信息传输到服务器。网络可包括移动通信网络或蜂窝通信网络、局域网(LAN)、无线LAN(WLAN)、广域网(WAN)、因特网或小范围网络(SAN)，但不限于此。
图1是示出根据本公开的实施方式的天线设备的剖视图。图2是示出根据本公开的实施方式的天线设备中的辐射导体的结构的示例的视图。
参考图1和图2，天线设备100配置了射频(RF)模块101和基带(BB)模块102的集成模块。RF模块101可与BB模块102结合以堆叠在BB模块102上。
RF模块101可具有在第一电路板111的表面上的RF电路芯片113(或也被称为RF集成芯片(RFIC))，并且可具有在第一电路板111的表面和/或相对表面上的第一辐射导体115a。RF电路芯片113和第一辐射导体115a的布置可被构造以防止RF电路芯片113和第一辐射导体115a之间的传输损耗。安装在RF模块101中的第一辐射导体115a可在需要高性能的毫米波通信方案中使用。例如，RF模块101可具有几毫米的厚度和90mm2以内的面积。
RF电路芯片113可包括收发器、功率放大器模块(PAM)、频率滤波器或低噪音放大器(LNA)。RF电路芯片113可将数字信号(例如，BB信号)转换至模拟信号(例如，RF信号)，并将转换的信号提供至第一辐射导体115a，并且RF电路芯片113可将模拟信号(例如，RF信号)转换成数字信号(例如，BB信号)，并将转换的信号提供至BB模块102。
第一辐射导体115a可布置在第一电路板111的表面和/或相对表面上以形成宽边辐射。如下所述，其他第一辐射导体115b(如图3和图4所示)可布置在第一电路板111上以形成端射辐射。像这样的，布置在第一电路板111上的第一辐射导体115a和115b可根据它们的结构或位置形成宽边辐射或端射辐射，从而允许天线设备100具有全向特性。
布置在第一电路板111的表面(例如，当RF模块101堆叠在BB模块102上时，面向BB模块102的表面)上的第一辐射导体115a可布置成被接地区围绕。例如，导电层119a可在第一电路板111的表面上形成以提供接地。插槽119b可在导电层119a中形成。第一辐射导体115a可分别布置在插槽119b中以被接地区围绕。在这里，由导电层119a提供的接地区和第一辐射导体115a之间的间隔可小于地-信号-地(GSG)间距。
第一辐射导体115a可分别通过用于供电的导通孔117a(在下文中，“第一导通孔”)或来自RF电路芯片113的印刷电路图(未示出)接收电流。为了防止提供给第一辐射导体115a的供电信号的传输损耗，用于接地的多个导通孔117c(在下文中，“第二导通孔”)可布置在第一导通孔117a的周围。第二导通孔117c的各自的端部可与导电层119a连接。第二导通孔117c的布置的数量和位置可根据天线设备100的需要而改变。当第二导通孔117c以偶数提供时，它们可关于第一导通孔117a对称地布置，并且当第二导通孔117c以奇数提供时，它们可在第一导通孔117a的周围沿着第一导通孔117a的圆周以相等的角度布置。
BB模块102可包括用于毫米波通信方案的模块(例如，无线吉比特联盟(WiGig)模块))。BB模块102可包括用于处理通过RF模块101通信的数据的处理器(例如，BB集成芯片123)。BB模块102可在具有几毫米或更小的厚度和120mm2或更小的面积的第二电路板121上实施。BB集成芯片123可安装在第二电路板121上，并且第二辐射导体125a可布置在BB集成芯片123的表面或相对表面上。
第二辐射导体125a可分别对应于第一辐射导体115a中的一些辐射导体进行布置。例如，当RF模块101堆叠在BB模块102上时，由布置成面向BB模块102的第一辐射导体115a中的一些辐射导体(例如，如图1所示，布置在第一电路板111的底面上的第一辐射导体115a)形成的宽边辐射可通过BB模块102衰减。由于BB模块102的干扰而经历性能劣化的第一辐射导体115a中的一些辐射导体可分别与第二辐射导体125a连接，从而向第二辐射导体125a供电。例如，在RF模块101与BB模块102堆叠或集成中，第一辐射导体115a中的一些辐射导体可作为焊盘使用，用于将RF模块101与BB模块102联接，并且可将提供到第一辐射导体115a的供电信号传送到第二辐射导体125a。一个或多个第二辐射导体125a可通过作为焊盘使用的第一辐射导体115a接收电力以形成宽边辐射。因此，根据本公开的实施方式，天线设备100可具有集成在一起的RF模块101和BB模块102，以防止在毫米波通信方案中辐射性能的劣化。
BB模块102还可包括用于供电的导通孔127a和设置在用于供电的导通孔的周围的用于接地的导通孔(未示出)，所述用于供电的导通孔127a将供电信号传送到第二辐射导体125a。例如，作为焊盘使用的第一辐射导体115a可通过在第二电路板121中形成的用于供电的导通孔127a向第二辐射导体125a传送供电信号。用于接地的导通孔可位于用于供电的导通孔127a的周围，从而防止供电信号的传输损耗。第二辐射导体125a和通过导通孔提供的供电和接地的结构的布置可类似于结合图2的上述第一辐射导体115a的布置的结构来实现。例如，导电层和插槽可在第二电路板121的底面中形成，并且第二辐射导体125a可布置在插槽中。分别在第一电路板111和第二电路板121上形成的导电层可经由布置在供电导通孔127a周围的接地导通孔、或在BB模块102中形成的接地导通孔127b彼此连接。此外，当分别向RF模块101和BB模块102提供除了导电层119a之外的提供有附加的接地的区时，附加的导通孔(例如，导通孔117b)可设置成将这些区彼此连接。
如上所述，当RF模块101与BB模块102联接时，可使用多个焊接球131。例如，与第二辐射导体125a连接的供电导通孔127a可通过焊接球131中的一个焊接球连接到作为焊盘使用的第一辐射导体115a。当与RF模块101和BB模块102的相应的接地区连接的附加接地导通孔117b和127b布置成为彼此对应时，焊接球131中的一个焊接球可设置在接地导通孔117b和127b之间，从而提供电连接结构，同时将RF模块101和BB模块102联接在一起。
在天线设备的结构中，相对更多的热量可从RF模块(例如，RF电路芯片)产生。RF模块在连续通信操作中产生的热量可使无线信号的通信性能劣化。根据本公开的实施方式，天线设备100可通过第一导通孔117a和第二导通孔117c并通过以上描述的导通孔117b和127b散发RF模块101产生的热量。例如，可防止RF模块101产生的热量集中在RF电路芯片113上。因此，即使不在天线设备100中放置单独的散热结构，RF模块101也可保持稳定的运行性能。
此外，不需要单独的散热结构可允许对于RF模块101和BB模块102的小的尺寸和紧凑的集成。因此，根据本公开的实施方式，天线设备100可配备在诸如移动通信终端的小型电子设备、以及诸如家用电器的大型电子设备中。此外，当RF模块101不与BB模块102集成时，RF模块101可发挥它的设计的辐射能力，并且因此，RF模块101和BB模块102可分开布置或互相集成以适应电子设备中的安装环境。
图3是示出根据本公开的实施方式的天线设备100a的剖视图。图4是示出根据本公开的实施方式的天线设备100a中的辐射导体的结构的示例的视图。
根据本公开的上述实施方式，公开了在RF模块中配备的第一辐射导体形成宽边辐射的天线设备的示例。根据本公开的当前实施方式，公开了在RF模块中配备的第一辐射导体形成端射辐射的天线设备的示例。然而，应当注意的是，本公开不限于本公开的这样的实施方式。例如，根据以上实施方式的包括在天线设备中的第一辐射导体和根据当前实施方式的包括在天线设备中的第一辐射导体可装配在单个RF模块中。事实上，在由申请人设计和制造的天线设备中(例如，用于毫米波通信方案的天线设备)，布置在RF模块中的第一辐射导体中的一些辐射导体可形成宽边辐射，而第一辐射导体中的其他辐射导体形成端射辐射，从而实现全向特性。
应当注意的是，在描述各种实施方式中，根据以上实施方式的描述容易进行理解的组件用相同的附图标记表示或省略，并且它们的详细描述可被略过。
参考图3和图4，天线设备100a可包括RF模块101和BB模块102。RF模块101可与BB模块102分离的进行安装。参考图3，RF模块101可堆叠在BB模块102上与BB模块102集成。
RF模块101可包括在第一电路板111的内部或部分地暴露于第一电路板111的外部的第一辐射导体115b。例如，第一辐射导体115b可布置在第一电路板111的内部以暴露于第一电路板111的侧表面或定位成与第一电路板111的侧表面平行。
第一电路板111可包括多个层111a、导体c和导通孔v。导体c可布置在每个层111a的表面和相对表面中的至少一个表面上，并且分别布置在不同层111a上的导体c可经由导通孔v连接到一起。例如，导通孔v可穿过层111a形成以连接布置在不同表面上的导体c，从而形成网格结构。第一辐射导体115b中的至少一个可由形成网格结构的导体c和导通孔v实现。第一辐射导体115b可通过在第一电路板111上形成的印刷电路图接收来自RF电路芯片113的供电信号以形成端射辐射。
类似于本公开的以上实施方式，天线设备100a可包括布置在第一电路板111的表面和/或相对表面上的其他第一辐射导体115a。布置在第一电路板111的表面和/或相对表面上的第一辐射导体115a可接收来自RF电路芯片113的电力以形成宽边辐射。同样地，RF模块101可通过形成宽边辐射的第一辐射导体115a和形成端射辐射的第二辐射导体115b的组合来形成具有全向特性的辐射模式。
BB模块102可包括布置在侧表面(例如，第二电路板121的侧表面)上或与该侧表面平行布置的第二辐射导体125b。第二辐射导体125b可对应于第一辐射导体115b中的一些辐射导体进行布置。第二辐射导体125b中的至少一个可形成如图4所示的网格结构。当RF模块101与BB模块102分离安装时，RF模块101自身可形成具有全向特性的辐射模式。当RF模块101堆叠在BB模块102上安装时，第二辐射导体125b可分别与第一辐射导体115b连接。例如，与第一辐射导体115b连接的焊盘115c可设置在第一电路板111的底面上，并且第二辐射导体125b可分别通过焊接球131和焊盘115c与第一辐射导体115b连接。当一个或多个第一辐射导体115b连接到第二辐射导体125b时，一个或多个第一辐射导体115b可通过焊盘115c和焊接球131将从RF电路芯片113提供的供电信号传送至第二辐射导体125b。第二辐射导体125b可通过第一辐射导体115b接收供电信号以形成端射辐射。
如上所述，在面积上BB模块102可比RF模块101大。因此，在RF模块101堆叠在BB模块102上的状态下，BB模块102(例如，第二电路板121)可至少部分地在第一辐射导体115b的下侧处使第一辐射导体115b的端射辐射失真。在这里，关于由第二辐射导体125b形成的端射辐射，天线设备100a可通过对由BB模块102致使的第一辐射导体115b的端射辐射失真进行补偿来确保辐射性能符合RF模块101的设计规格。
虽然未结合本公开的当前实施方式具体地描述，但是天线设备100a还可包括用于供电或接地的导通孔，并且可通过导通孔为RF电路芯片113提供散热结构。这消除了安装单独的散热结构的需求，从而提供了更密集的紧凑性。
根据本公开的上述实施方式，即使在毫米波通信方案(例如，WiGig)中，天线设备100和100a也可具有易于紧凑化、同时允许将RF模块和BB模块集成的结构。根据本公开的实施方式，天线设备可用于毫米波通信或Wi-Fi通信。例如，根据本公开的实施方式，天线设备可通过上述第二辐射导体中的一个进行配置以适合于Wi-Fi通信采用的谐振频率，从而允许其自身既用于毫米波通信又用于Wi-Fi通信。在下文中，参考图5对这样的结构进行描述。
图5是示出根据本公开的实施方式的天线设备100b的剖视图。
参考图5，第三辐射导体125c可具有比第二辐射导体125a长的电长度。例如，第三辐射导体125c可通过第二电路板121的表面上的焊接球131和焊盘115c连接到第一辐射导体115b，并且可具有延伸超过第二电路板121的侧表面至第二电路板121的相对表面的结构。然而，本公开不限于此。只要可确保电长度和辐射性能(该电长度和辐射性能形成的谐振频率与第一辐射导体115a和115b的谐振频率不同)，那么第二电路板121上的第三辐射导体125c的位置和形状可改变。例如，当第一辐射导体115a和115b形成用于毫米波通信的谐振频率时，第三辐射导体125c可形成用于Wi-Fi通信的谐振频率。
即使当第三辐射导体125c通过第一辐射导体115b接收电力时，第三辐射导体125c也可形成取决于电长度的不同频率带宽中的谐振频率。当第三辐射导体125c在与第一辐射导体115b的频率带宽不同的频率带宽中形成谐振频率时，天线设备100b还可包括用于第三辐射导体125c稳定运行的阻抗匹配电路。
图6是示出根据本公开的实施方式的天线设备100c的剖视图。
参考图6，根据本公开的当前实施方式，天线设备100c可具有用于形成宽边辐射的一个或多个第二辐射导体125a和用于形成端射辐射的其他一个或多个第二辐射导体125b布置在BB模块102的第二电路板121上的结构。当RF模块101堆叠在BB模块102上时，用于形成宽边辐射的第二辐射导体125b的相应的端部可定位成邻近于RF电路芯片113。例如，第二辐射导体125b可由导通孔或上述网状结构的组合形成，并且由于第二辐射导体125b定位成邻近于RF电路芯片113，所以第二辐射导体125b可转移或分散从RF电路芯片113产生的热量。
形成端射辐射的一个或多个第二辐射导体125b可通过分别在第一电路板111和第二电路板121中形成的供电导通孔117a和127a、或印刷电路图直接接收来自RF电路芯片113的电力。根据本公开的实施方式，用于形成宽边辐射的一个或多个第二辐射导体125a还可通过焊盘或作为焊盘使用的第一辐射导体115a接收电力。
图7是示出根据本公开的实施方式的包括天线设备的电子设备20的配置的框图。
参考图7，电子设备20可包括一个或多个处理器(例如，应用处理器(AP))21、通信模块22、用户识别模块(SIM)22g、存储器23、传感器模块24、输入设备25、显示器26、接口27、音频模块28、相机模块29a、电源管理模块29d、电池29e、指示器29b和电机29c。
处理器21可通过运行操作系统或应用程序来控制连接到处理器21的多个硬件和软件组件，并且处理器21可处理并计算各种数据。例如，处理器21可在片上系统(SoC)中实施。根据本公开的实施方式，处理器21还可包括图形处理单元(GPU)和/或图像信号处理器(ISP)。处理器21可控制图7中示出的组件中的至少一些(例如，蜂窝模块22a)。处理器21可将从其他组件(例如，非易失性存储器)中的至少一个接收的命令或数据加载在易失性存储器上，进而处理命令或数据，并将各种数据存储在非易失性存储器中。
通信模块22可包括蜂窝模块22a、Wi-Fi模块22b、蓝牙(BT)模块22c、全球导航卫星系统(GNSS)模块22d(例如，全球定位系统(GPS)模块、格洛纳斯(GLONASS)模块、北斗(BeiDou)模块或伽利略(Galileo)模块)、近场通信(NFC)模块22e和RF模块22f。上述BB模块102可为以上列举的蜂窝模块22a的全部或部分，或BB模块102可包括WiGig模块。
蜂窝模块22a可通过通信网络提供语音通话、视频通话、文本或互联网服务。根据本公开的实施方式，蜂窝模块22a可在通信网络中使用SIM 22g(例如，SIM卡)的电子设备20上执行识别或认证。根据本公开的实施方式，蜂窝模块22a可执行由处理器21可提供的功能中的至少一些功能。根据本公开的实施方式，蜂窝模块22a可包括通信处理器(CP)。
Wi-Fi模块22b、蓝牙模块22c、GNSS模块22d或NFC模块22e可包括处理通过所述模块通信的数据的过程。蜂窝模块22a、Wi-Fi模块22b、蓝牙模块22c、GNSS模块22d或NFC模块22e中的至少一些(例如，两个或更多)可包括在单个集成电路(IC)或IC封装中。
RF模块22f可配置以上描述的RF模块101的全部或一部分，并且RF模块22f可经由通信信号(例如，RF信号)来进行数据通信。RF模块22f可包括收发器、PAM、频率滤波器、LNA或天线(例如，以上描述的第一辐射导体115a、115b和第二辐射导体125a、125b)。根据本公开的实施方式，蜂窝模块22a、Wi-Fi模块22b、蓝牙模块22c、GNSS模块22d或NFC模块22e中的至少一个可通过单独的RF模块来对进行RF信号的通信。
SIM 22g可包括具有SIM和/或嵌入式SIM的卡，并且可包含唯一标识信息(例如，IC卡标识符(ICCID)或用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))。
存储器23可包括内部存储器23a或外部存储器23b。内部存储器23a可包括易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(DRAM)、静态RAM(SRAM)、同步动态RAM(SDRAM)等)或非易失性存储器(例如，一次性可编程只读存储器(OTPROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、掩模ROM、闪存ROM、闪存存储器(例如，NAND闪存或NOR闪存)、硬盘或固态硬盘(SSD))中的至少一个。
外部存储器23b可包括闪存驱动器(例如，小型闪存(CF)存储器)、安全数字(SD)存储器、微型SD存储器、迷你SD存储器、极限数字(xD)存储器、多媒体卡(MMC)或记忆棒。外部存储器23b可与电子设备20经由多种接口进行功能连接和/或物理连接。
例如，传感器模块24可测量物理量或检测电子设备20的运行状态，并且传感器模块24可将测量或检测到的信息转换成电信号。传感器模块24可包括姿态传感器24a、陀螺仪传感器24b、大气或空气压力传感器24c、磁性传感器24d、加速度传感器24e、握持传感器24f、接近传感器24g、颜色或红-绿-蓝(RGB)传感器24h、生物识别传感器24i、温度/湿度传感器24j、照度传感器24k或紫外(UV)传感器24l中的至少一个。附加地或替代地，传感器模块24可包括电子鼻传感器、肌电图(EMG)传感器、脑电图(EEG)传感器、心电图(ECG)传感器、红外(IR)传感器、虹膜传感器或指纹传感器。传感器模块24还可包括用于控制包括在传感器模块中的至少一个或多个传感器的控制电路。根据本公开的实施方式，电子设备20还可包括配置成对作为处理器21的一部分或与处理器21分离的传感器模块24进行控制的处理器，并且电子设备20可在处理器21处于休眠模式时控制传感器模块24。
输入单元25可包括触摸面板25a、(数字式)笔传感器25b、键25c或超声输入设备25d。触摸面板25a可使用电容方法、电阻方法、红外方法或超声方法中的至少一种。触摸面板25a还可包括控制电路。触摸面板25a还可包括触觉层，并可为用户提供触觉反应。
(数字式)笔传感器25b可包括触摸面板的一部分或用于识别的单独的片。键25c可包括物理按钮、光学键或键盘。超声输入设备25d可通过麦克风(例如，麦克风28d)感测从输入工具产生的超声波来识别对应于感测的超声波的数据。
显示器26可包括面板26a、全息图设备26b或投影仪26c。面板26a可实现为柔性的、透明的或可穿戴的。面板26a连同触摸面板25a可在单个模块中配置。全息图设备26b可通过利用光的干涉在空气中产生三维(3D)图像(全息图)。投影仪26c可通过将光投射到屏幕上来显示图像。屏幕可位于例如电子设备20的内部或外部。根据实施方式，显示器26还可包括控制电路以控制面板26a、全息图设备26b或投影仪26c。
接口27可包括高清晰度多媒体接口(HDMI)27a、通用串行总线(USB)27b、光接口27c、或超小型(D-sub)27d。附加地或替代地，接口27可包括移动终端高清影音标准(MHL)接口、SD卡/MMC接口或红外数据协会(IrDA)标准接口。
音频模块28可将声音信号转换成电信号，反之亦然。音频模块28可通过扬声器28a、接收器28b、耳机28c或麦克风(MIC)28d处理输入或输出的声音信息。
例如，相机模块29a可为用于记录静态图像和视频的设备，并且根据本公开的实施方式，可包括一个或多个图像传感器(例如，前部传感器和后部传感器)、透镜、ISP、或诸如发光二极管(LED)或氙气灯的闪光灯。
电源管理模块29d可管理例如电子设备20的电源。虽然未示出，但是根据本公开的实施方式，电源管理模块29d可包括电源管理IC(PMIC)、充电器IC、或电池或电量表。PMIC可具有有线和/或无线再充电方案。无线充电方案可包括磁共振方案、磁感应方案或基于电磁波的方案，并且可添加用于无线充电的诸如线圈回路、谐振电路、整流器或类似物的附加电路。电池电量表可在电池29e正在充电时测量电池29e的剩余电量、电压、电流或温度。电池29e可包括可充电电池或太阳能电池。
指示器29b可指示电子设备20或电子设备的一部分(例如，处理器21)的具体状态：包括启动状态、消息状态或再充电状态。电机29c可将电信号转变为机械振动并可产生振动效果或触觉效果。虽然未示出，但是用于支持移动电视的处理单元(例如GPU)可包括在电子设备20中。用于支持移动电视的处理单元可处理符合数字多媒体广播(DMB)、数字视频广播(DVB)或mediaFloTM的标准的媒体数据。
电子设备的上述组件中的每个组件可包括一个或多个部分，并且该部分的名称可随电子设备的类型而变化。根据本公开的各种实施方式的电子设备可包括上述组件中的至少一个、省略上述组件中的一些或包括一个或多个其他附加的组件。组件中的一些可结合成实体，实体可执行与组件可执行的功能相同的功能。
术语“模块”可指包括硬件、软件、和固件或它们的组合中的一个的单元。术语“模块”可与单元、逻辑、逻辑块、组件或电路交换地使用。模块可为集成组件的最小单元或一部分。模块可为执行一个或多个功能的最小单元或一部分。模块可机械地实现或电子地实现。例如，模块可包括已经已知的或将在未来开发的执行一些操作的专用IC(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGAs)或可编程逻辑阵列(PLAs)中的至少一个。
根据本公开的实施方式，设备的至少一部分(例如，模块或模块的功能)或方法(例如，操作)可作为存储在计算机可读存储介质中的指令(例如，以程序模块的形式)实现。当由处理器执行时，指令可使处理器执行相应的功能。
计算机可读存储介质可包括诸如硬盘、软盘和磁带的硬件设备、诸如光盘ROM(CD-ROM)和数字通用光盘(DVD)的光学介质、诸如软光盘的磁光介质、ROM、RAM、闪存存储器和/或类似物。程序指令的示例不仅可包括机器语言代码，还可包括由使用解释器的各种计算工具执行的高级语言代码。上述硬件设备可配置作为一个或多个软件模块进行操作以执行本公开的各种实施方式，反之亦然。
图8是示出根据本公开的实施方式的包括天线设备的电子设备10的视图。图9是示出根据本公开的实施方式的包括天线设备的电子设备10的视图。
参考图8和图9，一个或多个电子设备可包括以上描述的电子设备的全部或一部分，或可用以上描述的天线设备100、100a、100b和100c中的至少一个或两个的组合来实现。电子设备10可在单个壳体11中形成，并且显示设备13可安装在壳体11的前表面。按键17和用于输出声音的扬声器15可分别设置在显示设备13的上侧和下侧。
根据本公开的实施方式，上面已经描述了天线设备100、100a、100b或100c可设置成带有与BB模块102分离或集成的RF模块101。
参考图8，RF模块101可在与BB模块102分离时设置在壳体11的一侧的边缘。例如，RF模块101可放置在RF模块101可发挥最佳辐射性能的壳体11上的位置处，并且RF模块101可通过连接构件141(例如，同轴电缆)与BB模块102联接。如上所述，RF模块101包括能够形成宽边辐射和端射辐射的第一辐射导体115a和115b，从而允许全向特性。因此，由于RF模块101在与BB模块102分离时安装在外壳11上，所以电子设备10可通过天线设备100、100a、100b或100c(例如，经由RF模块101)执行无线信号的稳定通信。
参考图9，RF模块101可在与BB模块102集成时设置在壳体11的一侧的边缘。当RF模块101与BB模块102集成时，布置在RF模块101中的第一辐射导体115a和115b可遭遇辐射性能的失真，并且随着运行频率带宽的增加，这样的失真可恶化。根据本公开的实施方式，天线设备100、100a、100b或100c可使用布置在BB模块102中的第二辐射导体125a和125b补偿辐射能力的失真，从而允许无线信号的通信保持稳定。此外，当第三辐射导体125c布置在BB模块102中时，电子设备10可在与第一辐射导体的频率带宽不同的频率带宽上执行无线通信。
如上所述，根据本公开的实施方式，天线设备可包括RF模块和BB模块，RF模块包括多个第一辐射导体和与第一辐射导体集成的RFIC，BB模块包括分别对应于第一辐射导体中的一些辐射导体的第二辐射导体和与第二辐射导体集成的BBIC，其中，RF模块可与BB模块经由电缆结合或者RF模块可面向BB模块放置以与BB模块进行电连接。
根据本公开的实施方式，当RF模块与BB模块结合为面向BB模块放置时，对应于第二辐射导体的第一辐射导体中的一些辐射导体可设置为焊盘。
根据本公开的实施方式，第二辐射导体可分别经由设置为焊盘的第一辐射导体中的一个接收来自RFIC的电力。
根据本公开的实施方式，第二辐射导体可布置在与RF模块相对的表面上，从而形成宽边辐射。
根据本公开的实施方式，第二辐射导体中的至少一些辐射导体可布置在BB模块的侧表面上或与BB模块的侧表面平行布置，从而形成端射辐射。
根据本公开的实施方式，RF模块还可包括电路板，该电路板具有面向BB模块的第一表面、布置在第一表面上的第一辐射导体中的一些辐射导体和穿过电路板形成的并分别与第一表面上的第一辐射导体连接的第一导通孔。第一表面上的第一辐射导体可通过第一导通孔接收电力。
根据本公开的实施方式，在RF模块与BB模块结合为面向BB模块放置时，布置在第一表面上的第一辐射导体可作为焊盘提供，并且第二辐射导体可分别经由作为焊盘提供的第一辐射导体中的一个接收来自RFIC的电力。
根据本公开的实施方式，RF模块还可包括穿过电路板形成的多个第二导通孔，并且第二导通孔可布置在第一导通孔的周围以提供接地。
根据本公开的实施方式，RF模块还可包括至少形成在电路板的第一表面上的导电层和在导电层中形成的多个插槽，其中，第一辐射导体中的一些辐射导体可布置在插槽中。
根据本公开的实施方式，RF模块还可包括穿过电路板形成的多个第二导通孔，并且第二导通孔可布置在第一导通孔的周围，与导电层一起提供接地。
根据本公开的实施方式，RF模块还可包括电路板，该电路板具有至少形成在电路板的一个表面上的导电层和在导电层中形成的多个插槽，其中，第一辐射导体中的一些辐射导体可布置在插槽中。
根据本公开的实施方式，BB模块还可包括电路板，该电路板包括至少形成在电路板的与RF模块相对的表面上的导电层和在导电层中形成的多个插槽，其中第二辐射导体可布置在插槽中。
根据本公开的实施方式，RF模块可包括电路板，该电路板包括多个层、导体和导通孔，其中，导体布置在每个层的表面或相对表面中的至少一个表面上，导通孔穿过层形成以连接布置在层的不同表面上的导体从而形成网格结构。第一辐射导体中的至少一个由形成网格结构的导体和导通孔实现。
根据本公开的实施方式，由导体和导通孔实现的第一辐射导体可形成端射辐射。
根据本公开的实施方式，RF模块还可包括设置在电路板的表面上、并与第一辐射导体连接的焊盘。在RF模块与BB模块结合为面向BB模块放置时，第二辐射导体可通过焊盘接收来自RFIC的电力。
根据本公开的实施方式，BB模块可包括电路板，该电路板包括多个层、导体和导通孔，其中，导体布置在每个层的表面或相对表面中的至少一个表面上，导通孔穿过层形成以连接布置在层的不同表面上的导体从而形成网格结构。第二辐射导体中的至少一个由形成网格结构的导体和导通孔实现。
根据本公开的实施方式，由导体和导通孔实现的第二辐射导体可接收来自RFIC的电力以形成端射辐射。
虽然已经参考本公开的各种实施方式示出和描述了本公开，但是本领域的技术人员应理解的是，可在本公开中做出形式和细节上的各种改变，而不偏离由权利要求和其等同物限定的本公开的精神和范围。

Claims (15)

1.天线设备，包括：
射频RF模块，包括：
第一电路板；
多个第一辐射导体，布置在所述第一电路板上；
RF集成芯片RFIC，布置在所述第一电路板的一个表面上，并且与所述多个第一辐射导体集成；以及
基带BB模块，包括：
多个第二辐射导体，分别对应于所述多个第一辐射导体中的一部分；以及
BB集成芯片BBIC，与所述多个第二辐射导体集成，
其中，所述RF模块与所述BB模块结合以放置为所述第一电路板的所述一个表面面对所述BB模块，并且所述RF模块与所述BB模块电连接，
其中，所述多个第一辐射导体中的第一部分设置在所述第一电路板的所述一个表面上，并且所述多个第一辐射导体中的第二部分设置在所述第一电路板的另一表面上，
其中，所述多个第二辐射导体的一部分配置为经由所述多个第一辐射导体中的所述第一部分中的一个从所述RFIC接收电力，以及
其中，所述多个第一辐射导体中的所述第二部分配置为从所述RFIC接收电力。
2.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述多个第一辐射导体中的对应于所述多个第二辐射导体的所述第一部分作为焊盘使用。
3.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述多个第一辐射导体中的作为焊盘使用的所述第一部分配置为将从所述RFIC接收的电力供应至所述多个第二辐射导体。
4.根据权利要求3所述的天线设备，
其中，所述多个第二辐射导体中的所述一部分布置在与所述RF模块相对的表面上并配置为形成宽边辐射，或者
其中，所述多个第二辐射导体中的另一部分布置在所述BB模块的侧表面上或平行于所述BB模块的侧表面进行布置以形成端射辐射。
5.根据权利要求1所述的天线设备，
其中，所述第一电路板具有穿过所述第一电路板形成的第一导通孔；以及
其中，所述多个第一辐射导体中的布置在所述一个表面上的所述第一部分分别与所述第一导通孔连接，并配置为通过所述第一导通孔从所述RF模块接收电力。
6.根据权利要求5所述的天线设备，
其中，当所述RF模块与所述BB模块结合为面向所述BB模块放置时，所述多个第一辐射导体中的所述第一部分作为焊盘使用，并且所述多个第二辐射导体中的所述一部分配置为分别经由所述多个第一辐射导体中的作为焊盘使用的所述第一部分中的一个从所述RFIC接收电力。
7.根据权利要求5所述的天线设备，其中，所述RF模块还包括：
穿过所述第一电路板形成的多个第二导通孔；以及
其中所述第二导通孔布置在所述第一导通孔的周围以提供接地。
8.根据权利要求5所述的天线设备，其中，所述RF模块还包括:
导电层，至少形成在所述第一电路板的第一表面上；以及
多个插槽，形成在所述导电层中；以及
其中所述多个第一辐射导体中的所述第一部分布置在所述插槽中。
9.根据权利要求8所述的天线设备，其中，所述RF模块还包括：
穿过所述第一电路板形成的多个第二导通孔；以及
其中，所述第二导通孔布置在所述第一导通孔的周围，并且所述第二导通孔与所述导电层一起提供接地。
10.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述RF模块还包括：
导电层，至少形成在所述第一电路板的表面上；以及
多个插槽，形成于所述导电层中；以及
其中，所述多个第一辐射导体中的一部分布置在所述插槽中。
11.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述BB模块还包括：
第二电路板，包括至少形成在所述第二电路板的表面上的导电层，所述第二电路板的表面与所述RF模块相对；以及
多个插槽，形成于所述导电层中；以及
其中，所述多个第二辐射导体中的所述一部分布置在所述插槽中。
12.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述RF模块还包括：
多个层，形成所述第一电路板；
多个导体，布置在每个所述层的表面或相对表面中的至少一个表面上；以及
多个导通孔，穿过所述层形成以连接布置在所述层的不同表面上的所述导体从而形成网格结构；以及
其中所述多个第一辐射导体中的第三部分由所述导体和所述导通孔实现以形成所述网格结构。
13.根据权利要求12所述的天线设备，其中，所述RF模块还包括：
焊盘，设置在所述第一电路板的所述一个表面上，所述焊盘与所述多个第一辐射导体中的所述第三部分连接；以及
其中，当所述RF模块与所述BB模块结合为面向所述BB模块放置时，所述多个第二辐射导体中的另一部分配置为通过所述焊盘从所述RFIC接收电力。
14.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述BB模块包括：
第二电路板，所述第二电路板包括：
多个层；
多个导体，布置在每个所述层的表面或相对表面中的至少一个表面上；以及
多个导通孔，穿过所述层而形成以连接布置在所述层的不同表面上的所述导体从而形成网格结构；以及
其中所述多个第二辐射导体中的另一部分由所述导体和所述导通孔实现以形成所述网格结构。
15.电子设备，包括权利要求1至14中的任意一个权利要求的天线设备。
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