CN110854507A - 天线封装模组和电子设备 - Google Patents

天线封装模组和电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110854507A
CN110854507A CN201911147550.5A CN201911147550A CN110854507A CN 110854507 A CN110854507 A CN 110854507A CN 201911147550 A CN201911147550 A CN 201911147550A CN 110854507 A CN110854507 A CN 110854507A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
port
radiation
laminated circuit
package module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911147550.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110854507B (zh
Inventor
贾玉虎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Original Assignee
Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd filed Critical Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp Ltd
Priority to CN201911147550.5A priority Critical patent/CN110854507B/zh
Publication of CN110854507A publication Critical patent/CN110854507A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110854507B publication Critical patent/CN110854507B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/52Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

本申请涉及一种天线封装模组和电子设备,天线封装模组,包括:天线基板,具有相背设置的第一侧和第二侧;第一叠层电路,设置在天线基板的所述第一侧,第一叠层电路背离天线基板的一侧用于设置射频芯片;辐射结构,设置在天线基板的所述第二侧;及馈电网络,包括设置在第一叠层电路中的180°定向耦合结构和贯穿天线基板及第一叠层电路的传输走线。通过引入180°定向耦合结构并通过传输走线分别与射频芯片和辐射结构连接,能够实现对辐射结构进行馈电以使辐射结构实现双极化辐射,并改善馈电端口间的隔离度,降低天线单元间的互耦。

Description

天线封装模组和电子设备
技术领域
本申请涉及天线技术领域,特别是涉及一种天线封装模组和电子设备。
背景技术
随着无线通信技术的发展,5G网络技术也随之诞生。5G网络作为第五代移动通信网络,其峰值理论传输速度可达每秒数十Gb,这比4G网络的传输速度快数百倍。因此,具有足够频谱资源的毫米波频段成为了5G通信系统的工作频段之一。
毫米波封装天线模组是未来5G毫米波电子设备中的主流封装方案,其可以采用多层PCB高密度互联工艺,在模组的一侧表面设置辐射结构。但是,目前毫米波封装天线模组在高隔离度的双极化场景的应用仍然受到限制。
发明内容
本申请实施例提供一种天线封装模组和电子设备,可以实现高隔离度的双极化辐射。
一种天线封装模组,包括:
天线基板,具有相背设置的第一侧和第二侧;
第一叠层电路,设置在所述天线基板的所述第一侧,所述第一叠层电路背离所述天线基板的一侧用于设置射频芯片;
辐射结构,设置在所述天线基板的所述第二侧;及
馈电网络,包括设置在所述第一叠层电路中的180°定向耦合结构和贯穿所述天线基板及所述第一叠层电路的传输走线,所述180°定向耦合结构通过所述传输走线分别与所述射频芯片和所述辐射结构连接,用于对所述辐射结构进行馈电以使所述辐射结构进行双极化辐射。
此外,还提供一种电子设备,包括:壳体及上述的天线封装模组,其中,所述天线封装模组收容在所述在壳体内。
上述天线封装模组和电子设备,包括:天线基板,具有相背的第一侧和第二侧;第一叠层电路,设置在天线基板的所述第一侧,第一叠层电路背离天线基板的一侧用于设置射频芯片;辐射结构,设置在天线基板的所述第二侧;及馈电网络,包括设置在第一叠层电路中的180°定向耦合结构和贯穿天线基板及第一叠层电路的传输走线。通过引入180°定向耦合结构并通过传输走线分别与射频芯片和辐射结构连接,能够实现对辐射结构进行馈电以使辐射结构实现高隔离度的双极化辐射。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有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申请的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中电子设备的立体图;
图2为一实施例中天线封装模组的结构示意图;
图3为一实施例中辐射结构的结构示意图;
图4为一实施例中180°定向耦合器的结构示意图;
图5为另一实施例中辐射结构的结构示意图;
图6为现有的天线封装模组的隔离度曲线;
图7为对应图5的天线封装模组的隔离度曲线;
图8为另一实施例中天线封装模组的结构示意图;
图9为另一实施例中天线封装模组的结构示意图;
图10为另一实施例中辐射结构的结构示意图;
图11为另一实施例中辐射结构的结构示意图;
图12为另一实施例中辐射结构的结构示意图;
图13为一实施例中隔离栅格的结构示意图;
图14为另一实施例中天线封装模组的结构示意图;
图15为图1所示电子设备的壳体组件在另一实施例中的主视图;
图16为与本发明实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
需要说明的是,当元件被称为“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
本申请一实施例的天线封装模组应用于电子设备,在一个实施例中,电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile InternetDevice,MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线封装模组的通信模块。
在本申请实施例中,如图1所示,电子设备10可包括显示屏组件110、壳体组件120和控制器。显示屏组件110固定于壳体组件120上,与壳体组件120一起形成电子设备的外部结构。壳体组件120可以包括中框和后盖。中框可以为具有通孔的框体结构。其中,中框可以收容在显示屏组件与后盖形成的收容空间中。后盖用于形成电子设备的外部轮廓。后盖可以一体成型。在后盖的成型过程中,可以在后盖上形成后置摄像头孔、指纹识别模组、天线封装模组安装孔等结构。其中,后盖可以为非金属后盖,例如,后盖可以为塑胶后盖、陶瓷后盖、3D玻璃后盖等。控制器能够控制电子设备的运行等。显示屏组件可用来显示画面或字体,并能够为用户提供操作界面。
在一实施例中,壳体组件120内集成有天线封装模组,天线封装模组能够透过壳体组件120发射和接收毫米波信号,从而使得电子设备能够实现毫米波信号的广覆盖。
毫米波是指波长在毫米数量级的电磁波,其频率大约在20GHz~300GHz之间。3GPP已指定5G NR支持的频段列表,5G NR频谱范围可达100GHz,指定了两大频率范围:Frequency range 1(FR1),即6GHz以下频段和Frequency range 2(FR2),即毫米波频段。Frequency range 1的频率范围:450MHz-6.0GHz,其中,最大信道带宽100MHz。Frequencyrange 2的频率范围为24.25GHz-52.6GHz,最大信道带宽400MHz。用于5G移动宽带的近11GHz频谱包括:3.85GHz许可频谱,例如:28GHz(24.25-29.5GHz)、37GHz(37.0-38.6GHz)、39GHz(38.6-40GHz)和14GHz未许可频谱(57-71GHz)。5G通信系统的工作频段有28GHz,39GHz,60GHz三个频段。
如图2所示,本申请实施例提供一种天线封装模组,天线封装模组包括天线基板210、第一叠层电路220、辐射结构230和馈电网络240。
其中,天线基板210具有相背设置的第一侧和第二侧,第一侧可用于设置第一叠层电路220,第二侧可用于设置辐射结构230。
其中,第一叠层电路220设置在天线基板210的第一侧,第一叠层电路220背离天线基板210的一侧用于设置射频芯片250。
在一实施例中,天线基板210和第一叠层电路220可为采用HDI(高密度互联)工艺集成的多层印制电路板(Printed circuit board,PCB)。例如,天线基板20可理解为芯层(core层),在芯层的两侧可分别叠加PP(Prepreg,半固化片)层,在每个PP层和芯层上再镀上金属层。第一叠层电路220可以理解为设置在芯层一侧的PP层和金属层的叠加层,第一叠层电路220可用于与射频芯片250连接。其中,PP层设置在两个金属层之间,起到隔绝并使得两金属层粘合的作用。金属层可以为铜层、锡层、铅锡合金层、锡铜合金层等。
其中,辐射结构230设置在天线基板210的第二侧,用于收发毫米波信号。辐射结构230可以为用于辐射毫米波信号的相控天线阵列。例如,用于辐射毫米波信号的辐射结构230可为贴片天线、偶极子天线、八木天线、波束天线或其他合适的天线元件构成的天线阵列。天线阵列的具体类型本申请实施例不作进一步限定,可进行毫米波信号的收发即可。
在一实施例中,辐射结构230包括多个呈阵列设置的天线单元231,天线单元231的数目根据具体扫描角度和增益要求而定,本实施例并不作限定。以二维扫描为例,参见图3,天线单元231沿阵列方向F1呈1×4矩形排布。1×4矩形排布具有更高的空间覆盖,且结构上可以放置于手机左右两侧,若进行全空间的三维扫描天线单元231可旋转对称排布,形状位置可适当变化。相邻天线单元231间的间距可以为0.4λ~0.6λ,例如可以为4.85mm。
每个天线单元231设有用于馈入电流信号的第一馈电端口和第二馈电端口,馈电端口的位置根据调试确定,可以是将馈电端口位置的阻抗匹配到50Ω即可。例如第一馈电端口为垂直极化馈电点,第二馈电端口为水平极化馈电点。
在一实施例中,天线单元231的材料可以为导电材料,例如金属材料、合金材料、导电硅胶材料、石墨材料、氧化铟锡(Indium tin oxide,ITO)等,还可以为具有高介电常数的材料,例如具有高介电常数的玻璃、塑料、陶瓷等。
其中,馈电网络240包括设置在第一叠层电路220中的180°定向耦合结构240a和贯穿天线基板210及第一叠层电路220的传输走线240b。具体地,180°定向耦合结构240a通过传输走线240b分别与射频芯片250和辐射结构230连接,用于对辐射结构230进行馈电以使辐射结构230进行双极化辐射。其中,双极化辐射包括第一双极化辐射(例如为+45°辐射)和第二双极化辐射(例如为-45°辐射)。180°定向耦合结构240a根据射频信号激励起等幅同相的信号和等幅反相的信号,对辐射结构230进行馈电以使辐射结构230实现双极化毫米波天线辐射,改善馈电端口间的隔离度,降低天线单元231间的互耦。
在一实施例中,180°定向耦合结构240a包括多个180°定向耦合器,每个180°定向耦合器对应连接一个天线单元231。
具体地,参见图4,180°定向耦合器为3dB的180°定向耦合器,包括四个端口,分别为输入端口1、直通端口2、耦合端口3及隔离端口4。180°定向耦合器的直通端口2连接第一馈电端口,180°定向耦合器的耦合端口3连接第二馈电端口,180°定向耦合器的输入端口1连接射频芯片250的第一射频端口,180°定向耦合器的隔离端口4连接射频芯片250的第二射频端口。其中,180°定向耦合器的特性阻抗可以为Zo=50Ω或特性阻抗为
Figure BDA0002282625930000071
例如70.7Ω。180°定向耦合器的180°移相传输线的长度为分别为λ/4和3λ/4,λ为带状传输线的等效介质波长。
180°定向耦合器的输入端口1在直通端口2和耦合端口3分别激励起等幅同相的信号,从而对辐射结构230进行馈电以使辐射结构230实现第一双极化辐射;在直通端口2和耦合端口3分别激励起等幅反相的信号,从而对辐射结构230进行馈电以使辐射结构230实现第二双极化辐射,在使辐射结构230实现双极化辐射的同时,能够改善馈电端口间的隔离度,降低天线单元231间的互耦。
以1×4矩形排布天线单元231的天线封装模组为例,参见图5,4个天线单元231的馈电端分别为馈电端口1、馈电端口2、馈电端口3、馈电端口4、馈电端口5、馈电端口6、馈电端口7及馈电端口8。结合参见图6和图7(图中只显示了最恶化的情况),图6为现有的天线封装模组(未加180°定向耦合器)馈电端口3和馈电端口5的隔离度曲线,图7(图中S1,1曲线、S3,3曲线、S5,5曲线及S7,7曲线分别对应为馈电端口1、馈电端口3、馈电端口5及馈电端口7的反射系数曲线)为本申请天线封装模组的馈电端口1和馈电端口2的隔离度曲线(图中S2,1曲线)、馈电端口1和馈电端口3的隔离度曲线(图中S1,3曲线)、馈电端口3和馈电端口5的隔离度曲线(图中S5,3曲线)。从图6和图7中可以看出,本申请的天线封装模组中第一馈电端口和第二馈电端口间的隔离度小于-28dB,天线单元231间隔离度小于-19dB,相比于未加180°定向耦合器的情况(天线单元231间隔离度最差为-11.7dB),改善了7~8dB。
在一实施例中,可以在天线基板210和第一叠层电路220上开设通孔,其通孔的位置与馈电端口及射频端口的位置对应设置。在该通孔内还可填充导电材料以形成馈电网络240的传输走线240b,并通过馈电网络240导通射频芯片250与辐射结构230。该射频芯片250、馈电网络240与辐射结构230连接,以将电流信号馈入在该辐射结构230,进而实现毫米波信号的收发。
上述天线封装模组,包括:天线基板,具有相背的第一侧和第二侧;第一叠层电路,设置在天线基板的所述第一侧,第一叠层电路背离天线基板的一侧用于设置射频芯片;辐射结构,设置在天线基板的所述第二侧;及馈电网络,包括设置在所述第一叠层电路中的180°定向耦合结构和贯穿天线基板及第一叠层电路的传输走线。通过引入180°定向耦合结构并通过传输走线分别与射频芯片和辐射结构连接,能够实现对辐射结构进行馈电以使辐射结构实现双极化辐射,并改善馈电端口间的隔离度,降低天线单元231间的互耦。
在一实施例中,天线单元231为单层天线结构,参见图8,天线封装模组还包括第二叠层电路260。
第二叠层电路260,设置在天线基210的第二侧,第二叠层电路260背离天线基板210的一侧设有天线单元231(图8仅示出了一个天线单元231)。其中,天线单元231通过传输走线240b贯穿第二叠层电路260与180°定向耦合结构240a连接。
在一实施例中,第二叠层电路260、天线基板210和第一叠层电路220可为采用HDI(高密度互联)工艺集成的多层印制电路板(Printed circuit board,PCB)。例如,参见图8,天线基板20可理解为芯层,第一叠层电路220可以理解为设置在芯层一侧的PP层2201和金属层2202的叠加层,第二叠层电路260可以理解为设置在芯层另一侧的PP层2601和金属层2602的叠加层。其中,天线单元231与z方向上的最顶层的金属层2602同层间隔设置。
在一实施例中,参见图9,天线单元231为叠层天线结构,天线单元231至少包括间隔设置的第一辐射元件231a和第二辐射元件231b(图9仅示出了一个天线单元231)。天线封装模组还包括第二叠层电路270。
第二叠层电路270,设置在天线基板210的第一侧,第二叠层电路270靠近天线基板210的一侧设有第一辐射元件231a,第二叠层电路270背离天线基板210的一侧设有第二辐射元件231b。
在一实施例中,第一辐射元件231a通过传输走线240b贯穿第二叠层电路270与180°定向耦合器连接,180°定向耦合器对第一辐射元件231a进行馈电,以使第一辐射元件231a进行双极化辐射(图9对应此实施例),第一辐射元件231a对第二辐射元件231b进行耦合以使第二辐射元件231b进行双极化辐射。
在一实施例中,第二辐射元件231b通过传输走线240b贯穿第一辐射元件231a及第二叠层电路270与180°定向耦合器连接,180°定向耦合器第二辐射元件231b进行馈电,以使第二辐射元件231b进行双极化辐射;第二辐射元件231b对第一辐射元件231a进行耦合以使第一辐射元件231a进行双极化辐射。其中,第一辐射元件231a设置有通孔以使传输走线240b贯穿。
在一实施例中,第二叠层电路270、天线基板210和第一叠层电路220可为采用HDI(高密度互联)工艺集成的多层印制电路板(Printed circuit board,PCB)。例如,参见图9,天线基板20可理解为芯层,第一叠层电路220可以理解为设置在芯层一侧的PP层2201和金属层2202的叠加层,第二叠层电路270可以理解为设置在芯层另一侧的PP层2701和金属层2702的叠加层。其中,第二辐射元件231b设置在z方向上最顶层的PP层2701上,并与最顶层的金属层2702间隔设置;第一辐射元件231a设置在天线基板210上,并与最底层的金属层2702间隔设置。
在一实施例中,第一辐射元件231a与第二辐射元件231b的数量相等且为多个,其中,多个第一辐射元件231a、多个第二辐射元件231b呈阵列排列,相邻两个第一辐射元件231a的间距相等。例如,第一辐射元件231a与第二辐射元件231b的数量均可设为4个、8个或16个。需要说明的是,多个第一辐射元件231a和多个第二辐射元件231b可呈线性阵列排列、二维阵列排列等。在本申请实施例中,对第一辐射元件231a和第二辐射元件231b的数量以及排列方式不做进一步的限定。
在一实施例中,第一辐射元件231a和第二辐射元件231b形状相同或相似,均可以为方形贴片天线、环形贴片天线、椭圆形贴片天线及十字形贴片天线中的一种。
在一实施例中,上述实施例中的多个天线单元231的第一馈电端口在阵列方向上呈镜像对称,多个天线单元231的第二馈电端口在阵列方向上呈镜像对称。
当多个天线单元231为线性矩形排布时,阵列方向为单一方向。例如,参见图10,辐射结构230包括4个天线单元231,4个天线单元231呈1×4矩形排布,阵列方向为F1。4个天线单元231沿阵列方向F1排布,馈电端口分别命名为馈电端口1、馈电端口2、馈电端口3、馈电端口4、馈电端口5、馈电端口6、馈电端口7及馈电端口8。其中,馈电端口1和馈电端口7镜像对称,馈电端口2和馈电端口8镜像对称,馈电端口3和馈电端口5镜像对称,馈电端口4和馈电端口6镜像对称。通过采用镜像对称的方式,增大了馈电端口4和馈电端口6的间距,增大了馈电端口2和馈电端口8的间距,进一步改善了馈电端口间的隔离度。
当多个天线单元231为非线性矩形排布时,阵列方向包括第一阵列方向F1和第二阵列方向F2。例如,参见图11,4个天线单元231分别沿阵列方向F1和第二阵列方向F2排布,馈电端口分别命名为馈电端口1、馈电端口2、馈电端口3、馈电端口4、馈电端口5、馈电端口6、馈电端口7及馈电端口8。其中,在第一阵列方向F1上,馈电端口1和馈电端口5镜像对称,馈电端口2和馈电端口6镜像对称,馈电端口3和馈电端口7镜像对称,馈电端口4和馈电端口8镜像对称;在第一阵列方向F2上,馈电端口1和馈电端口3镜像对称,馈电端口2和馈电端口4镜像对称,馈电端口5和馈电端口7镜像对称,馈电端口6和馈电端口8镜像对称。通过采用镜像对称的方式,增大了馈电端口1和馈电端口5的间距、馈电端口1和馈电端口3的间距、馈电端口3和馈电端口7的间距及馈电端口5和馈电端口7的间距,进一步改善了馈电端口间的隔离度。
在一实施例中,参见图12,辐射结构还包括隔离栅格232。
隔离栅格232环绕设置在每个天线单元231周围,用于调节相邻两个天线单元231之间的隔离度(图12以4个天线单元231呈1×4矩形排布为例)。
在一实施例中,第一叠层电路220包括接地层,接地层设置在天线基板210背离辐射结构230的一侧(可以理解为第一叠层电路220中的最顶层的金属层),与隔离栅格232连接。
在一实施例中,参见图13,隔离栅格232包括环绕设置在每个天线单元231周围的金属通孔232a,金属通孔232a贯穿至第一叠层电路220的接地层,从而可以防止相邻两个天线单元231辐射的毫米波信号相互影响,以提高相邻两个天线单元231之间的隔离度。
在一实施例中,当天线单元231为单层天线时,隔离栅格232与天线单元231间隔设置,并贯穿至第一叠层电路220的接地层,从而可以防止相邻两个天线单元231辐射的毫米波信号相互影响。
在一实施例中,当天线单元231为叠层层天线,例如天线单元231包括第一辐射元件231a和第二辐射元件231b时,隔离栅格232分别与第一辐射元件231a、第二辐射元件231b间隔设置,并贯穿至第一叠层电路220的接地层,从而可以防止相邻两个第一辐射元件231a辐射的毫米波信号相互影响,及防止相邻两个第二辐射元件231b辐射的毫米波信号相互影响。
如图14所示,在一实施例中,天线封装模组包括:天线基板210、第一叠层电路220、辐射结构230、馈电网络240、射频芯片250和第二叠层电路260。
其中,天线基板210、第一叠层电路220和第二叠层电路260采用HDI(高密度互联)工艺集成的8层毫米波封装天线的PCB叠构。
第二叠层电路260包括四层金属层2602,以及相邻金属层2602之间的PP层2601。金属层2602为天线部分的铜层标注层,辐射结构230(以辐射结构230为单层天线为例)位于z方向最顶层的PP层2601上且与最顶层的金属层2602间隔设置。
第一叠层电路220包括四层金属层2202以及相邻金属层2202之间的PP层2201,其中,z方向上最顶层的金属层2202为接地层,其他的金属层2202为馈电网络及控制线布线铜层,180°定向耦合结构240a与金属层2202-S同层间隔设置,射频芯片250焊接在最低层的金属层2202上。
需要说明的是,PP层2201和PP层2601均为半固化片,位于相邻两个金属层(例如铜层)之间,起到隔绝并使得两铜层粘合的作用。
通过在中间层的金属层2202中引入了180°定向耦合结构240a与辐射结构230及射频芯片250连接,以形成辐射结构230的馈电网络,可以使辐射结构230实现双极化辐射,并改善馈电端口间的隔离度,降低天线单元231间的互耦。
如图15所示,一种电子设备包括壳体及上述任一实施例中的天线封装模组,其中,所述天线封装模组收容在所述壳体内。
在一实施例中,电子设备包括多个天线封装模组,多个天线封装模组分布于壳体的不同侧边。例如,壳体包括相背设置的第一侧边121、第三侧边123,以及相背设置的第二侧边122和第四侧边124,所述第二侧边122连接所述第一侧边121、所述第三侧边123的一端,所述第四侧边124连接所述第一侧边121、所述第三侧边123的另一端。第一侧边121、所述第二侧边122、所述第三侧边123和所述第四侧边124中的至少两个分别设有毫米波模组。毫米波模组的数量为2个时,2个毫米波模组200分别位于第二侧边122、第四侧边124,从而使得天线封装模组在非扫描方向的维度上缩小整体尺寸,使得放置于电子设备的两侧成为可能。
具有上述任一实施例的天线封装模组的电子设备,可以适用于5G通信毫米波信号的收发,改善馈电端口间的隔离度,提高毫米波信号的辐射效率和辐射增益,同时可以缩小天线模组在电子设备内的占用空间。
该电子设备可以为包括手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(Mobile Internet Device,MID)、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)或其他可设置天线的通信模块。
图16为与本发明实施例提供的电子设备相关的手机的部分结构的框图。参考图16,手机1600包括:阵列天线1610、存储器1620、输入单元1630、显示单元1640、传感器1650、音频电路1660、无线保真(wireless fidelity,WIFI)模块1670、处理器1680、以及电源1690等部件。本领域技术人员可以理解,图16所示的手机结构并不构成对手机的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
其中,阵列天线1610可用于收发信息或通话过程中信号的接收和发送,可将基站的下行信息接收后,给处理器1680处理;也可以将上行的数据发送给基站。存储器1620可用于存储软件程序以及模块,处理器1680通过运行存储在存储器1620的软件程序以及模块,从而执行手机的各种功能应用以及数据处理。存储器1620可主要包括程序存储区和数据存储区,其中,程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等;数据存储区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外,存储器1620可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
输入单元1630可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与手机1600的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。在一个实施例中,输入单元1630可包括触控面板1631以及其他输入设备1632。触控面板1631,也可称为触摸屏,可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板1631上或在触控面板1631附近的操作),并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中,触控面板1631可包括触摸测量装置和触摸控制器两个部分。其中,触摸测量装置测量用户的触摸方位,并测量触摸操作带来的信号,将信号传送给触摸控制器;触摸控制器从触摸测量装置上接收触摸信息,并将它转换成触点坐标,再送给处理器1680,并能接收处理器1680发来的命令并加以执行。此外,可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板1631。除了触控面板1631,输入单元1630还可以包括其他输入设备1632。在一个实施例中,其他输入设备1632可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。
显示单元1640可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及手机的各种菜单。显示单元1640可包括显示面板1641。在一个实施例中,可以采用液晶显示器(Liquid Crystl Disply,LCD)、有机发光二极管(Orgnic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1641。在一个实施例中,触控面板1631可覆盖显示面板1641,当触控面板1631测量到在其上或附近的触摸操作后,传送给处理器1680以确定触摸事件的类型,随后处理器1680根据触摸事件的类型在显示面板1641上提供相应的视觉输出。虽然在图16中,触控面板1631与显示面板1641是作为两个独立的部件来实现手机的输入和输入功能,但是在某些实施例中,可以将触控面板1631与显示面板1641集成而实现手机的输入和输出功能。
手机1600还可包括至少一种传感器1650,比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。在一个实施例中,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器,其中,环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板1641的亮度,接近传感器可在手机移动到耳边时,关闭显示面板1641和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器,通过加速度传感器可测量各个方向上加速度的大小,静止时可测量出重力的大小及方向,可用于识别手机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等。此外,手机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。
音频电路1660、扬声器1661和传声器1662可提供用户与手机之间的音频接口。音频电路1660可将接收到的音频数据转换后的电信号,传输到扬声器1661,由扬声器1661转换为声音信号输出;另一方面,传声器1662将收集的声音信号转换为电信号,由音频电路1660接收后转换为音频数据,再将音频数据输出处理器1680处理后,经阵列天线1610可以发送给另一手机,或者将音频数据输出至存储器1620以便后续处理。
处理器1680是手机的控制中心,利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分,通过运行或执行存储在存储器1620内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器1620内的数据,执行手机的各种功能和处理数据,从而对手机进行整体监控。在一个实施例中,处理器1680可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中,处理器1680可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器1680中。
手机1600还包括给各个部件供电的电源1690(比如电池),优选的,电源可以通过电源管理系统与处理器1680逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
在一个实施例中,手机1600还可以包括摄像头、蓝牙模块等。
本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RM),它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RM以多种形式可得,诸如静态RM(SRM)、动态RM(DRM)、同步DRM(SDRM)、双数据率SDRM(DDR SDRM)、增强型SDRM(ESDRM)、同步链路(Synchlink)DRM(SLDRM)、存储器总线(Rmbus)直接RM(RDRM)、直接存储器总线动态RM(DRDRM)、以及存储器总线动态RM(RDRM)。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种天线封装模组,其特征在于,包括:
天线基板,具有相背设置的第一侧和第二侧;
第一叠层电路,设置在所述天线基板的所述第一侧,所述第一叠层电路背离所述天线基板的一侧用于设置射频芯片;
辐射结构,设置在所述天线基板的所述第二侧;及
馈电网络,包括设置在所述第一叠层电路中的180°定向耦合结构和贯穿所述天线基板及所述第一叠层电路的传输走线,所述180°定向耦合结构通过所述传输走线分别与所述射频芯片和所述辐射结构连接,用于对所述辐射结构进行馈电以使所述辐射结构进行双极化辐射。
2.根据权利要求1所述的天线封装模组,其特征在于,所述辐射结构包括多个呈阵列设置的天线单元,每个所述天线单元设有第一馈电端口和第二馈电端口;
所述180°定向耦合结构包括:
多个180°定向耦合器,每个所述180°定向耦合器对应连接一个所述天线单元,所述180°定向耦合器的直通端口连接所述第一馈电端口,所述180°定向耦合器的耦合端口连接所述第二馈电端口,所述180°定向耦合器的输入端口连接所述射频芯片的第一射频端口,所述180°定向耦合器的隔离端口连接所述射频芯片的第二射频端口。
3.根据权利要求2所述的天线封装模组,其特征在于,所述180°定向耦合器的输入端口在所述直通端口和所述耦合端口分别激励起等幅同相的信号,以使所述辐射结构实现第一双极化辐射;
所述180°定向耦合器的输入端口在所述直通端口和所述耦合端口分别激励起等幅反相的信号,以使所述辐射结构实现第二双极化辐射。
4.根据权利要求2所述的天线封装模组,其特征在于,所述天线单元为单层天线;所述天线封装模组还包括:
第二叠层电路,设置在所述天线基板的所述第二侧,所述第二叠层电路背离所述天线基板的一侧设有所述天线单元;
其中,所述天线单元通过传输走线贯穿所述第二叠层电路与所述180°定向耦合器连接。
5.根据权利要求2所述的天线封装模组,其特征在于,所述天线单元为叠层天线,所述天线单元至少包括间隔设置的第一辐射元件和第二辐射元件;
所述天线封装模组还包括:
第二叠层电路,设置在所述天线基板的所述第二侧,所述第二叠层电路靠近所述天线基板的一侧设有所述第一辐射元件,所述第二叠层电路背离所述天线基板的一侧设有所述第二辐射元件;
其中,所述第一辐射元件通过传输走线贯穿所述第二叠层电路与所述180°定向耦合器连接;或者,所述第二辐射元件通过传输走线贯穿所述第一辐射元件及所述第二叠层电路与所述180°定向耦合器连接。
6.根据权利要求2所述的天线封装模组,其特征在于,多个所述天线单元的所述第一馈电端口在阵列方向上呈镜像对称,多个所述天线单元的所述第二馈电端口在阵列方向上呈镜像对称。
7.根据权利要求2所述的天线封装模组,其特征在于,多个所述天线单元在阵列方向上呈直线阵列设置。
8.根据权利要求2-7任一项所述的天线封装模组,其特征在于,所述辐射结构还包括:
隔离栅格,环绕设置在每个所述天线单元周围,用于调节相邻两个所述天线单元之间的隔离度。
9.根据权利要求8所述的天线封装模组,其特征在于,所述第一叠层电路包括:
接地层,设置在所述天线基板背离所述辐射结构的一侧,与所述隔离栅格连接。
10.根据权利要求9所述的天线封装模组,其特征在于,所述隔离栅格包括环绕设置在每个所述天线单元周围的金属通孔,所述金属通孔贯穿至所述接地层。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:
壳体;及
如权利要求1~10任一项所述的天线封装模组,其中,所述天线封装模组收容在所述壳体内。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其特征在于,所述天线封装模组的数量为多个;
所述壳体包括相背设置的第一侧边、第三侧边,以及相背设置的第二侧边和第四侧边,所述第二侧边连接所述第一侧边、所述第三侧边的一端,所述第四侧边连接所述第一侧边、所述第三侧边的另一端;
所述第一侧边、所述第二侧边、所述第三侧边和所述第四侧边中的至少两个分别设有所述天线封装模组。
CN201911147550.5A 2019-11-21 2019-11-21 天线封装模组和电子设备 Active CN110854507B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911147550.5A CN110854507B (zh) 2019-11-21 2019-11-21 天线封装模组和电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911147550.5A CN110854507B (zh) 2019-11-21 2019-11-21 天线封装模组和电子设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110854507A true CN110854507A (zh) 2020-02-28
CN110854507B CN110854507B (zh) 2021-08-03

Family

ID=69603205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911147550.5A Active CN110854507B (zh) 2019-11-21 2019-11-21 天线封装模组和电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110854507B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111403901A (zh) * 2020-03-16 2020-07-10 Oppo广东移动通信有限公司 天线模组及电子设备
CN111710970A (zh) * 2020-06-08 2020-09-25 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线模组和电子设备
CN113659308A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 西安电子科技大学 天线装置和电子设备
CN113659309A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 西安电子科技大学 天线装置和电子设备
TWI792268B (zh) * 2020-04-30 2023-02-11 大陸商深圳市睿德通訊科技有限公司 毫米波與非毫米波天線整合模組系統和電子設備
US11791540B2 (en) 2020-07-16 2023-10-17 Chiun Mai Communication Systems, Inc. Signal feeding assembly, antenna module and electronic equipment
CN117766976A (zh) * 2023-11-17 2024-03-26 云谷(固安)科技有限公司 天线装置、壳体和电子设备

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0979537A1 (en) * 1997-04-30 2000-02-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Microwave antenna system and method
CN201853810U (zh) * 2010-10-18 2011-06-01 东南大学 一种缝隙馈电的高隔离双极化微带天线
US20130234908A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-12 Et Industries, Inc. Isolation of Polarizations in Multi-Polarized Scanning Phased Array Antennas
CN203883118U (zh) * 2014-04-30 2014-10-15 陕西北斗伟丰导航技术有限公司 一种多层微带天线
CN108666743A (zh) * 2018-04-16 2018-10-16 浙江大学 采用交叉极化抑制方法设计的正交极化平面阵列天线
US20190089069A1 (en) * 2017-09-21 2019-03-21 Peraso Technologies Inc. Broadband phased array antenna system with hybrid radiating elements
EP3479439A1 (en) * 2016-06-30 2019-05-08 INTEL Corporation Patch antenna with isolated feeds
CN110061345A (zh) * 2018-01-18 2019-07-26 三星电机株式会社 天线模块

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0979537A1 (en) * 1997-04-30 2000-02-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Microwave antenna system and method
CN201853810U (zh) * 2010-10-18 2011-06-01 东南大学 一种缝隙馈电的高隔离双极化微带天线
US20130234908A1 (en) * 2012-03-12 2013-09-12 Et Industries, Inc. Isolation of Polarizations in Multi-Polarized Scanning Phased Array Antennas
CN203883118U (zh) * 2014-04-30 2014-10-15 陕西北斗伟丰导航技术有限公司 一种多层微带天线
EP3479439A1 (en) * 2016-06-30 2019-05-08 INTEL Corporation Patch antenna with isolated feeds
US20190089069A1 (en) * 2017-09-21 2019-03-21 Peraso Technologies Inc. Broadband phased array antenna system with hybrid radiating elements
CN110061345A (zh) * 2018-01-18 2019-07-26 三星电机株式会社 天线模块
CN108666743A (zh) * 2018-04-16 2018-10-16 浙江大学 采用交叉极化抑制方法设计的正交极化平面阵列天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
梁仙灵: "双极化微带天线阵与超宽带", 《CNKI博士论文全文库》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111403901A (zh) * 2020-03-16 2020-07-10 Oppo广东移动通信有限公司 天线模组及电子设备
TWI792268B (zh) * 2020-04-30 2023-02-11 大陸商深圳市睿德通訊科技有限公司 毫米波與非毫米波天線整合模組系統和電子設備
CN113659308A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 西安电子科技大学 天线装置和电子设备
CN113659309A (zh) * 2020-05-12 2021-11-16 西安电子科技大学 天线装置和电子设备
CN111710970A (zh) * 2020-06-08 2020-09-25 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线模组和电子设备
CN111710970B (zh) * 2020-06-08 2022-07-08 Oppo广东移动通信有限公司 毫米波天线模组和电子设备
EP4156411A4 (en) * 2020-06-08 2023-11-15 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. MILLIMETER WAVE ANTENNA MODULE AND ELECTRONIC DEVICE
US11791540B2 (en) 2020-07-16 2023-10-17 Chiun Mai Communication Systems, Inc. Signal feeding assembly, antenna module and electronic equipment
US11855334B2 (en) 2020-07-16 2023-12-26 Chiun Mai Communication Systems, Inc. Antenna module and electronic device using the same
CN117766976A (zh) * 2023-11-17 2024-03-26 云谷(固安)科技有限公司 天线装置、壳体和电子设备
CN117766976B (zh) * 2023-11-17 2024-09-20 云谷(固安)科技有限公司 天线装置、壳体和电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN110854507B (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110867662B (zh) 天线封装模组和电子设备
CN110854507B (zh) 天线封装模组和电子设备
CN111755805B (zh) 天线模组和电子设备
CN110048224B (zh) 天线模组和电子设备
CN111725605B (zh) 毫米波模组和电子设备
CN112438042B (zh) 天线结构和包括天线的电子设备
KR20200036742A (ko) 안테나 모듈 격리 구조물을 갖는 전자 디바이스
CN111916901A (zh) 电子装置
US11404783B2 (en) Electronic device having dual-frequency ultra-wideband antennas
CN111710970A (zh) 毫米波天线模组和电子设备
CN111614801A (zh) 显示屏组件和电子设备
US20240113449A9 (en) Millimeter-Wave Antenna Module and Electronic Device
US20210384615A1 (en) Antenna packaging module and electronic device
CN111509403B (zh) 阵列天线和电子设备
CN112768904B (zh) 天线辐射体、天线组件及电子设备
CN111262003B (zh) 天线封装模组和电子设备
CN112103624A (zh) 天线装置及电子设备
CN111244605A (zh) 电子设备
CN111641025B (zh) 天线模组和电子设备
CN117882247A (zh) 天线以及包括天线的电子装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant