CN111095675A - 混合且薄化的毫米波天线解决方案 - Google Patents
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Abstract
描述了用于毫米波天线的装置和系统。一种装置包括板组装件,以及布置在板组装件内的第一和第二天线。第三天线可包括附着到板组装件的半导体天线。寄生层可被间隙耦合到第一和第二天线。第一和第二天线可包括矩形贴片天线和环孔天线。描述了其他方面。
Description
优先权要求
本申请要求2017年10月3日递交的标题为“MILLIMETER-WAVE ANTENNA ARRAYSOLUTION FOR 5TH GENERATION OF MOBILE NETWORKS”的美国临时专利申请序列号62/567,435的优先权的权益,这里通过引用将该申请全部并入。
技术领域
本文描述的方面概括而言涉及用于无线通信的方法和装置;并且更具体而言涉及用于毫米(mm)波天线阵列的方法和装置。
背景技术
演进中的移动设备将支持至少三种不同的毫米(mm)波频带(24-29.5GHz、37-43.5GHz和57-70GHz)。一些产品将被预期支持所有三个频带,而其他产品将被预期只支持这些频带中较低的两个。并行设计两种类型的产品可能是昂贵的。此外,用于这种移动设备的天线向移动设备添加了厚度。额外的厚度对于移动设备客户来说可能是不合需要的。
附图说明
图1根据一些方面图示了示例性用户设备。
图2根据一些方面图示了示例性基站无线电头端。
图3根据一些方面图示了示例性通信电路。
图4根据一些方面概括图示了示例天线结构的框图。
图5根据一些方面图示了示例天线结构的侧视图。
图6A根据一些方面概括图示了用于两个频率带的第一示例板天线电路的透视图。
图6B根据一些方面概括图示了图6A的板天线电路的侧视图。
图7A根据一些方面概括图示了第二示例板天线电路的透视图。
图7B概括图示了图7A的板天线电路的侧视图。
图8A根据一些方面图示了示例封装的第一顶视图。
图8B根据一些方面图示了示例封装的第二顶视图。
图9A根据一些方面图示了薄化天线解决方案的侧视图。
图9B根据一些方面图示了薄化天线解决方案的透视图。
图10图示了本文论述的任何一个或多个技术(例如,方法)可在其上执行的示例机器的框图。
具体实施方式
以下描述和附图充分说明了具体方面以使得本领域技术人员能够实现它们。其他方面可包含结构的、逻辑的、电的、过程的和其他变化。一些方面的部分和特征可被包括在其他实施例中或者替代其他实施例的部分和特征。权利要求中记载的方面涵盖了这些权利要求的所有可用等同。
图1根据一些方面图示了示例性用户设备。用户设备100在一些方面中可包括如后文描述的天线方面。用户设备100在一些方面中可以是移动设备并且包括应用处理器105、基带处理器110(也称为基带子系统)、无线电前端模块(radio front end module,RFEM)115、存储器120、连通子系统125、近场通信(near field communication,NFC)控制器130、音频驱动器135、相机驱动器140、触摸屏145、显示驱动器150、传感器155、可移除存储器160、电力管理集成电路(power management integrated circuit,PMIC)165和智能电池170。RFEM 115可耦合到如后文描述的天线。
在一些方面中,应用处理器105可包括例如一个或多个中央处理单元(centralprocessing unit,CPU)核(core)和以下各项中的一个或多个:缓存存储器、低压差(lowdrop-out,LDO)稳压器、中断控制器、诸如SPI、I2C或通用可编程串行接口子系统之类的串行接口、实时时钟(real time clock,RTC)、包括间隔和看门狗定时器在内的定时器-计数器、通用IO、诸如SD/MMC之类的存储卡控制器、USB接口、MIPI接口、和/或联合测试访问组(Joint Test Access Group,JTAG)测试访问端口。
在一些方面中,基带处理器110可例如实现为包括一个或多个集成电路的焊入式基板、焊接到主电路板的单个封装集成电路和/或包括两个或更多个集成电路的多芯片模块。
图2根据一些方面图示了示例性基站或基础设施设备无线电头端。基站可被称为例如演进型节点B(eNB、eNodeB),或者新无线电节点B(gNB、gNodeB)。在一些方面中,基站无线电头端200可包括以下各项中的一个或多个:应用处理器205、基带处理器210、一个或多个无线电前端模块215、存储器220、电力管理集成电路(PMIC)225、电力三通(power tee)电路230、网络控制器235、网络接口连接器240、卫星导航接收器(例如,GPS接收器)245以及用户接口250。
在一些方面中,应用处理器205可包括一个或多个CPU核和以下各项中的一个或多个:缓存存储器、低压差(LDO)稳压器、中断控制器、诸如SPI、I2C或通用可编程串行接口之类的串行接口、实时时钟(RTC)、包括间隔和看门狗定时器在内的定时器-计数器、通用IO、诸如SD/MMC之类的存储卡控制器、USB接口、MIPI接口和联合测试访问组(JTAG)测试访问端口。
在一些方面中,基带处理器210可例如实现为包括一个或多个集成电路的焊入式基板、焊接到主电路板的单个封装集成电路或者包括两个或更多个集成电路的多芯片子系统。
在一些方面中,存储器220可包括以下各项中的一个或多个:易失性存储器,包括动态随机访问存储器(dynamic random access memory,DRAM)和/或同步DRAM(synchronous DRAM,SDRAM);以及非易失性存储器(nonvolatile memory,NVM),包括高速电可擦除存储器(通常称为闪速存储器)、相变随机访问存储器(phase change randomaccess memory,PRAM)、磁阻随机访问存储器(magneto-resistive random accessmemory,MRAM)和/或三维交叉点存储器。存储器220可实现为如下项中的一个或多个:焊入式封装集成电路、插座式存储器模块和插入式存储卡。
在一些方面中,电力管理集成电路225可包括以下各项中的一个或多个:稳压器、电涌保护器、电力报警检测电路以及诸如电池或电容器之类的一个或多个备用电源。电力报警检测电路可检测掉电(欠电压)和电涌(过电压)状况中的一个或多个。
在一些方面中,电力三通电路230可提供从网络线缆汲取的电力。电力三通电路230可利用单条线缆向基站无线电头端200既提供电力供给也提供数据连通。
在一些方面中,网络控制器235可利用诸如以太网之类的标准网络接口协议向网络提供连通。可利用物理连接提供网络连通,该物理连接是电的(通常称为铜互连)、光的或无线的之一。
在一些方面中,卫星导航接收器245可包括电路来对由诸如全球定位系统(globalpositioning system,GPS)、全球导航卫星系统(Globalnaya NavigatsionnayaSputnikovaya Sistema,GLONASS)、伽利略和/或北斗之类的一个或多个导航卫星星座发送的信号进行接收和解码。接收器245可向应用处理器205提供数据,该数据可包括位置数据或时间数据中的一个或多个。时间数据可被应用处理器205用来将操作与其他无线电基站或基础设施设备同步。
在一些方面中,用户接口250可包括一个或多个按钮。按钮可包括重置按钮。用户接口250也可包括一个或多个指示器,例如LED和显示屏。
图3根据一些方面图示了示例性通信电路。图3中所示的通信电路300可替换为根据功能来分组。图3中所示的组件在这里是出于说明目的而提供的并且可包括在图3中没有示出的其他组件。
通信电路300可包括协议处理电路305(或处理器)或者其他用于处理的装置。协议处理电路305可实现以下各项中的一个或多个:介质接入控制(medium access control,MAC)、无线电链路控制(radio link control,RLC)、封包数据会聚协议(packet dataconvergence protocol,PDCP)、无线电资源控制(radio resource control,RRC)和非接入层面(non-access stratum,NAS)功能,等等。协议处理电路305可包括一个或多个处理核来执行指令和一个或多个存储器结构来存储程序和数据信息。
通信电路300还可包括数字基带电路310。数字基带电路310可实现物理层(PHY)功能,包括以下各项中的一个或多个:混合自动重传请求(hybrid automatic repeatrequest,HARQ)功能、加扰和/或解扰、编码和/或解码、层映射和/或解映射、调制符号映射、接收符号和/或比特度量确定、多天线端口预编码和/或解码(这可包括空间-时间、空间-频率或空间编码中的一个或多个)、参考信号生成和/或检测、前导序列生成和/或解码、同步序列生成和/或检测、控制信道信号盲解码、链路适配以及其他相关功能。
通信电路300还可包括发送电路315、接收电路320和/或天线阵列电路330。通信电路300还可包括RF电路325。在一些方面中,RF电路325可包括用于发送和/或接收的一个或多个并行RF链。每个RF链可连接到天线阵列电路330中的一个或多个天线。天线阵列电路可包括后文描述的天线方面。
在一些方面中,协议处理电路305可包括控制电路的一个或多个实例。控制电路可为数字基带电路310、发送电路315、接收电路320和/或RF电路325中的一个或多个提供控制功能。
毫米波天线解决方案
演进中的移动设备被预期应对三种不同的mm波频带(24-29.5GHz、37-43.5GHz和57-70GHz)。一些设备将只需要支持较低的两个频带。较低的两个频带可包括双极化能力来支持多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)。对于这种支持,示例天线可包括具有矩形贴片的耦合环孔(annular ring)贴片。高频带(57-70GHz)在一些未来设备中可以是可选的。在某些示例中,设备的第一部分可支持较低两个频带,并且设备的第二部分可支持所有三个频带。此外,来自耦合到天线元件的硅芯片的RF信号可在单条迹线上包含两个较低频带,这意味每个极化只有一个馈送迹线。每个极化只有单个馈送因此可简化板布线密度。
在某些示例中,支持至少两个较低频带的天线元件可以是在板组装件(例如,层压板组装件(laminated board assembly)或介电板组装件(dielectric board assembly))中提取的,而支持高频带的天线元件可以是在晶粒过程(die process)中提取的芯片上天线。这些示例可被称为混合解决方案。在某些示例中,用于较低频带的天线元件可使用固有双工器,该固有双工器被施加到包含耦合的矩形和环状贴片的天线元件结构。在某些示例中,提供了可包括两个较低频带天线和可选的高频带天线的单个封装。在这种示例中,板和封装可被设计一次,而用于高频带的硅电路可根据所要求的产品来添加。在某些示例中,薄化解决方案可包括环状贴片天线内部的矩形贴片天线,其中,间隙耦合的(gap-coupled)寄生物围绕着环状贴片天线。
混合天线阵列解决方案
图4根据一些方面概括图示了示例天线结构400的框图。该天线结构可包括屏蔽件401,半导体电路402,例如基于硅的半导体电路,作为半导体电路的一部分制造的半导体天线电路403,例如天线阵列,板404,以及作为板的一部分制造的板天线电路,例如天线阵列405。在某些示例中,半导体天线电路可针对高频率带提供天线阵列,并且板天线电路可针对一个或多个较低频率带提供天线阵列。在某些示例中,板天线电路可形成在板中(例如,层压板或介电板)。在一些示例中,板天线电路可包括用于发送或接收第一频率带和第二频带的天线。在一些示例中,第一频率带可具有第一极化,并且第二频率带可具有第二极化。
图5根据一些方面图示了示例天线结构530的侧视图。结构530可包括芯片532上的硅天线531(antenna on chip,AOC),以及板天线结构510。在某些示例中,芯片532上的硅天线531(AOC)可被放置并附着到板519的板天线533、534下方之处。板天线533、534(例如,第一天线或第一贴片天线,以及第二天线或第二贴片天线)可以是贴片天线511、512,并且每个贴片天线可利用上方贴片天线探头521或下方贴片天线探头522来间接激励,上方贴片天线探头521或下方贴片天线探头522被耦合到作为间接馈送探头的相应馈送515、516。在某些示例中,板中的底部GND层中在AOC周围的金属空隙(clearance)536可用于使得高频带天线能够通过板519进行辐射。低频带(24-29.5GHz和37-43.5GHz)板天线533、534可以是如下文参考图6A、6B、7A和7B所述的耦合矩形-环孔贴片。在某些示例中,用于上方贴片天线探头521的馈送515可包括波导或同轴结构。
耦合环孔和矩形贴片
图6A概括图示了用于两个频率带的示例板天线电路610的透视图,这两个频率带例如是上文参考图4和图5论述的较低频率带。图6B概括图示了图6A的板天线电路610的侧视图。板天线电路610可包括分层构建的电介质(未示出),板天线电路610还可包括环状贴片天线611、矩形贴片天线612、第一寄生贴片613、第二寄生贴片614、以及第一和第二馈送615、616。环状贴片天线611可具有矩形的外周和矩形的内周。在某些示例中,板天线电路610可支持双馈送、双极化原理。在某些示例中,第一寄生贴片613可被制造在与第二寄生贴片614不同的层中。在一些示例中,例如图6A和6B中所示,第一寄生贴片613可被制造在与第二寄生贴片614相同的层中。在一些示例中,环状贴片天线611和矩形贴片天线612中的任一者或两者可包括相同或不同层中的金属贴片和寄生贴片。
在某些示例中,板天线电路610可支持如上所述的较低两个频带(24-29.5GHz和37-43.5GHz)并且芯片上天线阵列(未示出)可以可选地被附着到板以覆盖如上所述的高频带(57-70GHz)。由于板天线电路是基于环孔贴片的,所以天线可以是非常紧凑的。在某些示例中,天线元件大小可以是大约2.4mm x 2.4mm,具有BT层压材料(r=3.1,tanδ=0.004)。这种小天线元件可以是适用于手持设备或其他移动应用的相控天线解决方案的一部分。在某些示例中,环孔堆叠贴片可被配置为在TM12模式中工作,并且常规矩形堆叠贴片可被配置为在TM10模式中工作,或者反之。
图7A概括图示了用于两个频率带的示例板天线电路710的透视图,这两个频率带例如是上文参考图4和图5论述的较低频率带。图7B概括图示了图7A的板天线电路710的侧视图。板天线电路710可包括分层构建的电介质(未示出),板天线电路710还可包括环孔元件711、常规矩形元件712、第一寄生贴片713、第二寄生贴片714以及第一、第二、第三和第四馈送715、716、717、718。在某些示例中,板天线电路710可支持四馈送或双馈送、双极化原理。在某些示例中,第一寄生贴片713可被制造在与第二寄生贴片714不同的层中。在一些示例中,例如图7A和7B中所示,第一寄生贴片713可被制造在与第二寄生贴片714相同的层中。
在某些示例中,板天线电路710可支持如上所述的较低两个频带(24-29.5GHz和37-43.5GHz),并且芯片上天线阵列可被设计为覆盖也如上所述的高频带(57-70GHz)。由于板天线电路710是基于环孔贴片的,所以天线可以是非常紧凑的。在某些示例中,天线元件大小可以是大约2.4mm x 2.4mm,具有BT层压材料(r=3.1,tanδ=0.004)。这种小天线元件可以是适用于手持设备或其他移动应用的相控天线解决方案的一部分。
图8A和图8B图示了示例天线阵列系统800的顶视图。封装可包括布置成阵列的四个高频率带天线元件831(例如,作为复合高频天线阵列元件),以及布置成阵列的四个组合较低频率带元件810(例如,作为复合低频率天线阵列元件)。高和低频率带元件831、810的垂直布置可如图4中所示,并且要理解半导体芯片801的高频率带元件831与层压板804的低频率带元件810可以是横向偏离的。
在某些示例中,低频率带元件可包括两个元件,例如但不限于30GHz元件811以及40GHz元件812。在某些示例中,高频率带天线元件831可包括但不限于单个60GHz元件。在某些示例中,半导体芯片801可以是大约4mm x 4mm或者16mm2。在某些示例中,层压板804的整体尺寸可以是大约7mm x 7mm。
在某些示例中,低频阵列和高频阵列两者都可具有按长度、按宽度和对角的对称性。在这种示例中,对于高频阵列的按长度和按宽度对称性以及低频阵列的对角对称性,各个阵列的天线元件可被减半。对于低频阵列的按长度和按宽度对称性以及高频阵列的对角对称性,各个阵列的天线元件不需要被减半。在某些示例中,结构的底部GND层可包括如上所述的金属空隙850。在某些示例中,芯片上或者高频率带天线831可以是回路天线。回路天线可提供不要求额外硅空间的非常紧凑的解决方案,因为在某些示例中回路天线可围绕着高频带电路块。在某些示例中,硅技术可以是45nm SOI。这种技术可使能高电阻体,这可将芯片上天线效率增大到高达80%。可以实现所有频带上的低于-10dB的全覆盖。
在某些示例中,组合低频率带天线元件中的每一者可包括用于两个频率带的贴片天线,如参考图4、图5、图6A、图6B、图7A和图7B所描述。在一些示例中,这两个频率带可包括在大约24-29.5GHz(30GHz)的第一频率带和在大约37-43.5GHz(40GHz)的第二频率带。
在一种示例中,板天线电路可包含5个金属层,包括GND层、高频带馈送层、高频带贴片、低频带贴片、以及高频带和低频带寄生贴片(同一层)。在某些示例中,半导体天线可被用于高频率带。在一些示例中,高频率带的频率可包括57-70GHz。
用于手持设备的薄化5G天线
图9A根据一些方面图示了薄化天线900装置的侧视图。图9B根据一些方面图示了薄化天线900的透视图。薄化天线900装置可被制造在如下所述的板组装件914的一层或多层中。薄化天线900装置包括被制造在板组装件914中并且具有矩形外周的环状贴片天线。薄化天线900还包括被制造在板组装件914中的矩形贴片天线902。
薄化天线900还包括寄生层906,其被间隙耦合到环状贴片天线904和矩形贴片天线902并且被布置在矩形外周外部。寄生层906可在板组装件的第一层916中与环状贴片天线904共面。矩形贴片天线902可被布置在板组装件的接地面920和板组装件的第一层916之间的平面918上。
薄化天线900还可包括第一、第二和第三馈送908、910和912。寄生层906通过共同馈送910被环状贴片天线904和矩形贴片天线902之间共享。寄生层906对于高频带(例如,37-42.5GHz,垂直或水平极化)操作可与矩形贴片天线902一起使用,或者对于低频带(例如,24-29.5GHz,垂直或水平极化)操作可与环状贴片天线904一起使用。薄化天线900在厚度上可小于0.85毫米。在一些示例中,薄化天线900将是大约0.5毫米厚917。
其他装置
图10图示了本文论述的任何一个或多个技术(例如,方法)可在其上执行的示例机器1100的框图。在替换方面中,机器1000可作为独立的设备来操作或者可连接(例如,联网)到其他机器。在联网部署中,机器1000在服务器-客户端网络环境中可作为服务器机器、客户端机器或者这两者来操作。在一种示例中,机器1000在对等(peer-to-peer,P2P)(或其他分布式)网络环境中可充当对等机器。另外,虽然只图示了单个机器,但术语“机器”也应被理解为包括单独或联合执行指令的集合(或多个集合)以执行本文论述的任何一个或多个方法的机器的任何集合,例如云计算、软件即服务(software as a service,SaaS)、其他计算机集群配置。
如本文所述的示例可包括逻辑或若干个组件或机制或者可由逻辑或若干个组件或机制来操作。电路是在包括硬件(例如,简单电路、门、逻辑等等)的有形实体中实现的电路的集合。电路成员资格随着时间的流逝和底层硬件可变性可以是灵活的。电路包括当操作时可单独或组合执行指定的操作的成员。在一种示例中,电路的硬件可被永恒地设计为执行特定操作(例如,硬连线的)。在一种示例中,电路的硬件可包括可变连接的物理组件(例如,执行单元、晶体管、简单电路等等),其中包括被物理修改(例如,磁修改、电修改、不变聚集粒子的可移动放置等等)来编码特定操作的指令的计算机可读介质。在连接物理组件时,硬件成分的底层电属性被改变,例如从绝缘体改变成导体,或者反之。指令使得嵌入式硬件(例如,执行单元或加载机制)能够经由可变连接以硬件创建电路的成员来在操作时执行特定操作的一些部分。因此,当设备在操作时,计算机可读介质通信地耦合到电路的其他组件。在一种示例中,任何物理组件可被用在多于一个电路的多于一个成员中。例如,在操作中,执行单元可在一个时间点被用在第一电路系统的第一电路中,并且在不同的时间被第一电路系统中的第二电路或者被第二电路系统中的第三电路再使用。
机器(例如,计算机系统)1000可包括硬件处理器1002(例如,中央处理单元(central processing unit,CPU)、图形处理单元(graphics processing unit,GPU)、硬件处理器核或者这些的任何组合)、主存储器1004和静态存储器1006,其中的一些或全部可经由互连链路(例如,总线)1008与彼此通信。机器1000还可包括显示单元1010、字母数字输入设备1012(例如,键盘)以及用户接口(user interface,UI)导航设备1014(例如,鼠标)。在一种示例中,显示单元1010、字母数字输入设备1012和UI导航设备1014可以是触摸屏显示器。机器1000还可包括存储设备(例如,驱动单元)1016、信号生成设备1018(例如,扬声器)、网络接口设备1020以及一个或多个传感器1021,例如全球定位系统(global positioningsystem,GPS)传感器、罗盘、加速度计或者其他传感器。机器1000可包括输出控制器1028,例如串行(例如,通用串行总线(universal serial bus,USB))、并行或者其他有线或无线(例如,红外(IR)、近场通信(near field communication,NFC)等等)连接以与一个或多个外围设备(例如,打印机、读卡器等等)通信或者控制一个或多个外围设备。
存储设备1016可包括机器可读介质1022,其上存储了实现本文描述的技术或功能中的任何一个或多个或者被本文描述的技术或功能中的任何一个或多个所利用的一组或多组数据结构或指令1024(例如,软件)。指令1024在其被机器1000执行期间也可完全地或至少部分地驻留在主存储器1004内、静态存储器1006内或者硬件处理器1002内。在一种示例中,硬件处理器1002、主存储器1004、静态存储器1006或者存储设备1016之一或者其任何组合可构成机器可读介质。
虽然机器可读介质1022被图示为单个介质,但术语“机器可读介质”可包括被配置为存储一个或多个指令1024的单个介质或多个介质(例如,集中式或分布式数据库,和/或关联的缓存和服务器)。
术语“机器可读介质”可包括任何能够存储、编码或承载供机器1000执行并且使得机器1000执行本公开的技术中的任何一个或多个的指令或者能够存储、编码或承载被这种指令使用或者与这种指令相关联的数据结构的介质。非限制性机器可读介质示例可包括固态存储器,以及光介质和磁介质。在一种示例中,聚集机器可读介质包括其中多个粒子具有不变(例如,静止)质量的机器可读介质。因此,聚集机器可读介质不是暂态传播信号。聚集机器可读介质的具体示例可包括:非易失性存储器,例如半导体存储器设备(例如电可编程只读存储器(Electrically Programmable Read-Only Memory,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM))以及闪存设备;磁盘,例如内部硬盘和可移除盘;磁光盘;以及CD-ROM和DVD-ROM盘。
还可利用若干种传送协议中的任何一种(例如,帧中继、互联网协议(internetprotocol,IP)、传输控制协议(transmission control protocol,TCP)、用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)、超文本传送协议(hypertext transfer protocol,HTTP),等等)经由网络接口设备1024利用传输介质通过通信网络1026来发送或接收指令1020。示例通信网络可包括局域网(local area network,LAN)、广域网(wide areanetwork,WAN)、封包数据网络(例如,互联网)、移动电话网络(例如,蜂窝网络)、普通老式电话(Plain Old Telephone,POTS)网络、以及无线数据网络(例如,被称为的电气与电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)802.6标准族、被称为的IEEE 802.16标准族)、IEEE 802.15.4标准族、对等(peer-to-peer,P2P)网络,等等。在一种示例中,网络接口设备1020可包括一个或多个物理插座(例如,以太网、同轴或电话插座)或者如上所述的一个或多个天线1023来连接到通信网络1026。在一种示例中,网络接口设备1020可包括多个天线1023以利用单输入多输出(single-input multiple-output,SIMO)、MIMO或者多输入单输出(multiple-inputsingle-output,MISO)技术中的至少一者来无线地通信。术语“传输介质”应被理解为包括能够存储、编码或承载指令来供机器1000执行的任何无形介质,并且包括数字或模拟通信信号或其他无形介质来促进这种软件的通信。
以上详细描述包括对附图的参考,附图形成详细描述的一部分。附图以图示方式示出了其中可实现本发明的具体方面。这些方面在本文中也被称为“示例”。这种示例可包括除了示出或描述的那些以外的额外的元素。然而,本发明人也设想了其中只提供示出或描述的那些元素的示例。另外,本发明人还设想到了使用示出或描述的那些元素的任何组合或排列的示例(或其一个或多个方面),无论是对于特定的示例(或其一个或多个方面),还是对于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。
在本文档中,像专利文档中常见的那样,独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或使用,使用了术语“一”来包括一个或多于一个。在本文档中,术语“或”用于指代非排他性或,从而使得“A或B”包括“A,但没有B”、“B,但没有A”以及“A和B”,除非另有指示。在本文档中,术语“包括”和“在其中”被用作相应术语“包含”和“其中”的简明英语等同。另外,在所附权利要求中,术语“包括”和“包含”是开放性的,也就是说,除了在权利要求中这种术语之后列出的那些以外还包括其他元素的系统、设备、物品、构成、配方或过程仍被认为落在该权利要求的范围内。另外,在所附权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等等仅被用作标签,而并不打算对其对象施加数值要求。
接下来描述了本文论述的装置和系统(例如,天线组装件,或其他装置)的各种示例。
示例1是一种装置,包括板组装件;布置在所述板组装件内的第一天线;布置在所述板组装件内的第二天线;以及包括附着到所述板组装件的半导体天线的第三天线。
在示例2中,如示例1所述的主题可以可选地包括其中所述第一天线包括第一贴片天线。
在示例3中,如示例2所述的主题可以可选地包括其中所述第一贴片天线包括第一间接馈送探头。
在示例4中,如示例3所述的主题可以可选地包括其中所述第一间接馈送探头包括波导。
在示例5中,如示例1-4中的任何一项所述的主题可以可选地包括其中所述第二天线包括第二贴片天线。
在示例6中,如示例5所述的主题可以可选地包括其中所述第二贴片天线包括第二间接馈送探头。
在示例7中,如示例1-6中的任何一项所述的主题可以可选地包括其中所述第二天线被布置在所述板组装件的层中,所述层被布置在所述第一天线的平面和所述第三天线的平面之间。
在示例8中,如示例2所述的主题可以可选地包括其中所述第一贴片天线包括所述板组装件的第一层中的第一金属贴片和所述板组装件的第二层中的第一寄生贴片。
在示例9中,如示例8所述的主题可以可选地包括其中所述第一金属贴片是环孔。
在示例10中,如示例9所述的主题可以可选地包括其中所述环孔包括矩形外周和矩形内周。
在示例11中,如示例8所述的主题可以可选地包括其中所述第二天线包括所述板组装件的第三层中的第二金属贴片;以及所述板组装件的第四层中的第二寄生贴片。
在示例12中,如示例11所述的主题可以可选地包括其中所述第二金属贴片是常规矩形金属贴片。
在示例13中,如示例12所述的主题可以可选地包括其中所述第一金属贴片是环孔。
在示例14中,如示例13所述的主题可以可选地包括其中所述环孔包括矩形外周和矩形内周。
在示例15中,如示例14所述的主题可以可选地包括其中所述第一寄生贴片是第二环孔。
在示例16中,如示例15所述的主题可以可选地包括其中所述第二环孔包括矩形外周和矩形内周。
在示例17中,如示例11-16中的任何一项所述的主题可以可选地包括其中所述第二层和所述第四层是同一层。
在示例18中,一种天线阵列系统可包括具有四个复合低频率天线阵列元件的板组装件;以及耦合到所述板组装件的半导体,所述半导体具有四个高频率阵列元件。
在示例19中,如示例18所述的主题可以可选地包括其中所述四个复合低频率天线阵列元件中的每一者被配置为支持双极化能力。
在示例20中,如示例18-19中的任何一项所述的主题可以可选地包括其中所述复合低频率天线阵列元件中的每一者包括矩形环孔贴片天线和常规矩形贴片天线。
在示例21中,如示例18-20中的任何一项所述的主题可以可选地包括控制器,该控制器被配置为利用所述四个复合低频率天线阵列元件中的每一者的第一天线发送具有第一极化和第一频率的第一信号,利用所述四个复合低频率天线阵列元件中的每一者的第二天线发送具有第二极化和第二频率的第二信号,并且利用所述四个高频率阵列元件的每个天线发送具有第三频率的第三信号;并且其中所述第一频率是24-29.5GHz,所述第二频率是37-43.5GHz(40GHz),并且所述第三频率是57-70GHz。
在示例22中,一种装置(例如,天线或天线组装件或者其他设备)可包括板组装件;布置在所述板组装件内并且具有矩形外周的环状贴片天线;布置在所述板组装件内的矩形贴片天线;以及间隙耦合到所述环状贴片天线和所述矩形贴片天线并且在所述矩形外周外部的寄生层。
在示例23中,如示例22所述的主题可以可选地包括其中所述寄生层与所述环状贴片天线在所述板组装件的第一层中是共面的。
在示例24中,如示例22-23中的任何一项所述的主题可以可选地包括其中所述矩形贴片天线被布置在所述板组装件的接地面和所述板组装件的第一层之间的平面上。
在示例25中,如示例22-24中的任何一项所述的主题可以可选地包括其中所述寄生层是通过共同馈送在所述环状贴片天线和所述矩形贴片天线之间共享的。
上述描述打算是说明性的,而不是限制性的。例如,上述示例(或其一个或多个方面)可与彼此组合使用。其他方面例如可被本领域普通技术人员在查看以上描述后使用。摘要被提供来遵守37C.F.R.§1.72(b),以允许读者迅速确定技术公开的性质。它是在如下理解下提交的:它不会被用于解释或限制权利要求的范围或含义。另外,在以上详细描述中,各种特征可被分组在一起以使本公开简单化。这不应当被解释为希望未要求保护的公开特征对于任何权利要求来说是必要的。更确切地说,发明主题可在于特定公开方面的少于全部特征中。从而,接下来的权利要求在此被并入到详细描述中,其中每个权利要求独立作为一个单独方面,并且设想到了这种方面可按各种组合或排列与彼此组合。本发明的范围应当参考所附权利要求以及这种权利要求有权享有的等同物的完整范围来确定。
Claims (25)
1.一种装置,包括:
板组装件;
第一天线,所述第一天线被布置在所述板组装件内;
第二天线,所述第二天线被布置在所述板组装件内;以及
第三天线,所述第三天线包括附着到所述板组装件的半导体天线。
2.如权利要求1所述的装置,其中所述第一天线包括第一贴片天线。
3.如权利要求2所述的装置,其中所述第一贴片天线包括第一间接馈送探头。
4.如权利要求3所述的装置,其中所述第一间接馈送探头包括波导。
5.如权利要求2所述的装置,其中所述第二天线包括第二贴片天线。
6.如权利要求5所述的装置,其中所述第二贴片天线包括第二间接馈送探头。
7.如权利要求5所述的装置,其中所述第二天线被布置在所述板组装件的层中,所述层被布置在所述第一天线的平面和所述第三天线的平面之间。
8.如权利要求2所述的装置,其中所述第一贴片天线包括所述板组装件的第一层中的第一金属贴片和所述板组装件的第二层中的第一寄生贴片。
9.如权利要求8所述的装置,其中所述第一金属贴片是环孔。
10.如权利要求9所述的装置,其中所述环孔包括矩形外周和矩形内周。
11.如权利要求8所述的装置,其中所述第二天线包括:所述板组装件的第三层中的第二金属贴片;以及所述板组装件的第四层中的第二寄生贴片。
12.如权利要求11所述的装置,其中所述第二金属贴片是常规矩形金属贴片。
13.如权利要求12所述的装置,其中所述第一金属贴片是环孔。
14.如权利要求13所述的装置,其中所述环孔包括矩形外周和矩形内周。
15.如权利要求14所述的装置,其中所述第一寄生贴片是第二环孔。
16.如权利要求15所述的装置,其中所述第二环孔包括矩形外周和矩形内周。
17.如权利要求11所述的装置,其中所述第二层和所述第四层是同一层。
18.一种天线阵列系统,包括:
板组装件,所述板组装件具有四个复合低频率天线阵列元件;以及
半导体,所述半导体被耦合到所述板组装件,所述半导体具有四个高频率阵列元件。
19.如权利要求18所述的天线阵列系统,其中所述四个复合低频率天线阵列元件中的每一者被配置为支持双极化能力。
20.如权利要求19所述的天线阵列系统,其中所述复合低频率天线阵列元件中的每一者包括矩形环孔贴片天线和常规矩形贴片天线。
21.如权利要求18所述的天线阵列系统,包括控制器,所述控制器被配置为:利用所述四个复合低频率天线阵列元件中的每一者的第一天线发送具有第一极化和第一频率的第一信号,利用所述四个复合低频率天线阵列元件中的每一者的第二天线发送具有第二极化和第二频率的第二信号,并且利用所述四个高频率阵列元件的每个天线发送具有第三频率的第三信号;并且
其中所述第一频率是从大约24GHz到大约29.5GHz,所述第二频率是从大约37GHz到大约43.5GHz(40GHz),并且所述第三频率是从大约57GHz到大约70GHz。
22.一种装置,包括:
板组装件;
环状贴片天线,所述环状贴片天线被布置在所述板组装件内并且所述环状贴片天线具有矩形外周;
矩形贴片天线,所述矩形贴片天线被布置在所述板组装件内;以及
寄生层,所述寄生层被间隙耦合到所述环状贴片天线和所述矩形贴片天线,并且所述寄生层被布置在所述矩形外周外部。
23.如权利要求22所述的装置,其中所述寄生层在所述板组装件的第一层中与所述环状贴片天线共面。
24.如权利要求23所述的装置,其中所述矩形贴片天线被布置在所述板组装件的接地面与所述板组装件的所述第一层之间的平面上。
25.如权利要求22所述的装置,其中所述寄生层通过共同馈送被所述环状贴片天线和所述矩形贴片天线之间共享。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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