CN111244610B - 天线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线装置，所述天线装置包括：第一偶极天线图案；馈线，电连接到所述第一偶极天线图案；以及第一接地面，设置在所述第一偶极天线图案的后方并且与所述第一偶极天线图案间隔开；其中，所述第一接地面形成台阶型腔，并且所述台阶型腔的后部的宽度不同于所述台阶型腔的前部的宽度。

Description

天线装置

本申请要求于2018年11月29日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0151173号韩国专利申请、于2019年1月4日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0001344号韩国专利申请和于2019年3月5日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0025312号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。

技术领域

下面的描述涉及一种天线装置。

背景技术

移动通信数据流量在逐年增长。已经开发了各种技术来实时支持无线网络中的数据的快速增长。例如，将基于物联网(IoT)的数据转换为诸如增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、与SNS连接的现场VR/AR、自动驾驶功能、诸如同步视窗(使用小型相机传送来自用户视角的实时图像)的应用等的内容可能会需要支持大量数据的发送和接收的通信(例如，5G通信、mmWave通信等)。

因此，已经对包括第5代(5G)的mmWave通信进行了大量研究，并且越来越多地进行了用于实现这种通信的天线装置的商业化和标准化的研究。

高频带(例如，24GHz、28GHz、36GHz、39GHz、60GHz等)的RF信号在传输期间可能容易被吸收和丢失，并且可能会降低通信质量。因此，用于在高频带中执行的通信的天线可能需要与在通用天线中使用的技术不同的技术方法，并且可能需要特殊的构造(诸如，单独的功率放大器等)来确保天线增益、天线与RFIC的集成、有效各向同性辐射功率(EIRP)等。

发明内容

提供本发明内容以按照简化的形式对选择的构思进行介绍，并在下面的具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

在一个总体方面，一种天线装置包括：第一偶极天线图案；馈线，电连接到所述第一偶极天线图案；以及第一接地面，设置在所述第一偶极天线图案的后方并且与所述第一偶极天线图案间隔开，其中，所述第一接地面形成台阶型腔，并且所述台阶型腔的后部的宽度不同于所述台阶型腔的前部的宽度。

所述天线装置还可包括：第二接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述台阶型腔；以及屏蔽过孔，沿所述第一接地面的前边界线设置并且电连接到所述第二接地面。

所述天线装置还可包括：第一阻挡图案，设置在所述台阶型腔的外部并且从所述第一接地面延伸到所述第一接地面的前面的区域；以及第二阻挡图案，设置在所述台阶型腔的外部并且从所述第二接地面延伸到所述第二接地面的前面的区域，并且在上下方向上与所述第一阻挡图案重叠。

所述天线装置还可包括：第三接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述台阶型腔；第二偶极天线图案，设置在所述第一偶极天线图案的上方或下方；以及径向过孔，将所述第一偶极天线图案和所述第二偶极天线图案彼此电连接。

所述天线装置还可包括：第一馈电过孔，电连接所述馈线和所述第一偶极天线图案；以及导向器图案，设置在所述第二偶极天线图案的前面并且与所述第二偶极天线图案间隔开。所述第一偶极天线图案的在上下方向上与所述导向器图案重叠的前部区域可填充有绝缘层。

所述台阶型腔可被构造为使得所述台阶型腔的所述后部中的侧边界线的虚拟延长线与所述第一偶极天线图案相交。

所述天线装置还可包括：导向器图案，设置在所述第一偶极天线图案的前面并且与所述第一偶极天线图案间隔开。所述台阶型腔可被构造为使得所述台阶型腔的所述后部中的所述侧边界线的所述虚拟延长线与所述导向器图案相交。

所述台阶型腔可被构造为使得所述台阶型腔的所述前部中的侧边界线的虚拟延长线与所述第一偶极天线图案相交并且与所述导向器图案不相交。

所述天线装置还可包括：第一阻挡图案，设置在所述台阶型腔的外部并且在所述第一接地面中比所述馈线延伸得远。

所述台阶型腔的所述前部中的侧边界线的长度可比所述台阶型腔的所述后部中的侧边界线的长度短。

所述第一接地面可从所述台阶型腔的所述后部中的侧边界线之间的区域突出，并且可比所述台阶型腔的所述后部中的所述侧边界线突出得远。

所述天线装置还可包括：第四接地面，设置在所述第一接地面的上方，在上下方向上与所述台阶型腔重叠，并且包括通孔；贴片天线图案，设置在所述第四接地面的上方；以及第二馈电过孔，电连接到所述贴片天线图案并且穿过所述通孔。

在另一总体方面，一种天线装置包括：第一偶极天线图案；馈线，电连接到所述第一偶极天线图案；以及第一接地面，设置在所述第一偶极天线图案的后方并且与所述第一偶极天线图案间隔开，其中，所述第一接地面形成向后凹入到所述第一接地面中并且分别具有T形和L形的第一腔和第二腔。

所述天线装置还可包括：第二接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述第一腔和所述第二腔；以及屏蔽过孔，沿所述第一接地面的前边界线布置并且电连接到所述第二接地面。

所述天线装置还可包括：第三接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述第一腔和所述第二腔；第二偶极天线图案，设置在所述第一偶极天线图案的上方或下方；以及径向过孔，将所述第一偶极天线图案和所述第二偶极天线图案彼此电连接。

所述天线装置还可包括：第四接地面，设置在所述第一接地面的上方，在上下方向上与所述第一腔和所述第二腔重叠，并且包括通孔；贴片天线图案，设置在所述第四接地面的上方；以及第二馈电过孔，电连接到所述贴片天线图案并且穿过所述通孔。

在另一总体方面，一种天线装置包括：偶极天线图案；馈线，电连接到所述偶极天线图案；竖直堆叠的接地层，在第一水平方向上与所述偶极天线图案间隔开，并且包括形成面向所述偶极天线图案的腔的边缘部。所述腔包括在所述第一水平方向上与所述偶极天线图案间隔开的第一腔部以及在所述第一水平方向上设置在所述偶极天线图案与所述第一腔部之间的第二腔部。所述第二腔部在与所述第一水平方向垂直的第二水平方向上的宽度比所述第一腔部在所述第二水平方向上的宽度大。

所述天线装置还可包括设置在所述边缘部中的一个或更多个的相对侧处的突起，其中，所述突起限定所述第二腔部。

所述天线装置还可包括设置在所述腔中且位于所述边缘部中的一个或更多个的中央区域处的突起。

所述腔可在所述第一水平方向和所述第二水平方向的平面中具有台阶形状。

通过下面的具体实施方式、附图以及权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1A和图1B是示出根据实施例的天线装置的透视图。

图2是图1A的天线装置的侧视图。

图3A和图3B是示出根据实施例的天线装置的平面图。

图4是示出根据实施例的天线装置的平面图。

图5A至图5E是按在z方向上的顺序示出根据实施例的天线装置的第一接地面至第五接地面的平面图。

图6是示出根据实施例的在图1A至图5E中所示的天线装置的布置的透视图。

图7A和图7B是示出根据实施例的可包括在图1A至图5E中所示的天线装置中的连接构件的下部层的结构的示图。

图8是根据实施例的可在图1A至图5E中所示的天线装置中实现的刚性柔性结构的侧视图。

图9A和图9B是根据实施例的可被包括在图1A至图5E中所示的天线装置中的天线封装件和IC封装件的侧视图。

图10A至图10C是示出在根据实施例的电子设备中的天线装置的布置的平面图。

在所有的附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，并且为了清楚、说明及方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供以下具体实施方式以帮助读者获得对这里所描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，这里所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，这里所描述的操作的顺序仅仅是示例，其并不限于这里所阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实现，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供这里所描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将显而易见的实现这里描述的方法、装置和/或系统的诸多可行方式中的一些可行方式。

这里，注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用(例如，关于示例或实施例可包括或实现什么)意味着存在包括或实现这种特征的至少一个示例或实施例，但所有示例和实施例不限于此。

在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。

如这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。

尽管可在这里使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不受这些术语所限制。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，这里所描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

为了方便描述，这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间相关术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相关术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含设备在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为相对于另一元件位于“之上”或“上部”的元件随后将相对于另一元件位于“之下”或“下部”。因此，术语“在……之上”根据设备的空间方位而包含“在……之上”和“在……之下”两种方位。设备还可以以其他方式(例如，旋转90度或在其他方位)定位，并对这里使用的空间相关术语做出相应的解释。

这里使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可能会发生附图中所示形状的变化。因此，这里描述的示例不限于附图中示出的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状上的变化。

这里描述的示例的特征可以以在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式组合。此外，尽管这里描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的其他构造是可行的。

图1A和图1B是分别示出根据实施例的天线装置100a和100b的透视图。图2是图1A的天线装置的侧视图。

参照图1A和图2，天线装置100a可包括偶极天线图案120a和连接构件200a。偶极天线图案120a可经由馈线110a从连接构件200a接收射频(RF)信号并且可在x方向上远程地发送信号，或者可在x方向上远程地接收RF信号并且可经由馈线110a将信号传输至连接构件200a。偶极天线图案120a可具有两个极在y方向上延伸的结构。

连接构件200a可包括第一接地层或第一接地面221a、第二接地层或第二接地面222a、第三接地层或第三接地面223a、第四接地层或第四接地面224a、第五接地层或第五接地面225a以及第六接地层或第六接地面226a的至少部分，并且还可包括设置在多个接地面之间的绝缘层。第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a、第五接地面225a和第六接地面226a可在上下方向(z方向)上彼此间隔开，并且可在各自的横向面(x方向和y方向)上延伸。

天线装置100a可包括第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a、第五接地面225a和第六接地面226a中的至少一个。第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a、第五接地面225a和第六接地面226a的数量和上下关系可根据天线装置100a的设计而变化。

第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a、第五接地面225a和第六接地面226a的具体构造和其他接地面的具体构造可以是彼此可替换的。

第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a可提供用于IC的电路和/或无源组件的地。第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a可提供用于在IC和/或无源组件中使用的电力和信号的传输路径。因此，第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a可电连接到IC和/或无源组件。

第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a可根据IC和/或无源组件的接地要求而被省略。第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a可具有布线过孔穿过其中的通孔。

第五接地面225a可设置在第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a的上部层中并且可与第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a间隔开，并且可在与RF信号在其中流动的布线线路的高度相同的高度处围绕布线线路。该布线线路可经由布线过孔电连接到IC。

第二接地面222a和第四接地面224a可设置在第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a的上方，并且可与第一接地面221a、第三接地面223a和第六接地面226a间隔开，并且可分别设置在第五接地面225a的下方和上方。第二接地面222a可改善布线线路与IC之间的电磁隔离，并且可向IC和/或无源组件提供接地。第四接地面224a可改善布线线路与贴片天线图案之间的电磁隔离，并且可根据贴片天线图案来提供边界条件，并且可反射由贴片天线图案发送和接收的RF信号，使得贴片天线图案的发送方向和接收方向可被进一步集中。

第四接地面224a可被构造为在上下方向(z方向)上与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的第一腔CT1和第二腔CT2重叠。因此，可进一步改善偶极天线图案120a与贴片天线图案之间的电磁隔离。

第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界可在上下方向(z方向)上彼此重叠。边界可用作偶极天线图案120a的反射器，因此，第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a与偶极天线图案120a之间的有效间隔距离可影响偶极天线图案120a的天线性能。

例如，当所述有效间隔距离比参考距离短时，偶极天线图案120a的增益可能会因为穿过偶极天线图案120a的RF信号分散而劣化，并且由于第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a与偶极天线图案120a之间的电容增大，可能会难以优化偶极天线图案120a的谐振频率。因此，可能减小在x方向上穿过偶极天线图案120a的RF信号与从第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a反射的RF信号之间的补偿干扰比。

当偶极天线图案120a与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a间隔开时，可增大天线装置的尺寸。

当连接构件200a的尺寸减小时，可能会缩短用于电力和信号的传输路径，并且可能会减小设置布线线路的空间，可能会劣化接地面的接地稳定性，并且也可能会减小设置贴片天线图案的空间。换言之，天线装置的性能可能劣化。

天线装置100a可具有如下的结构：其中，偶极天线图案120a可与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a相邻地设置并且可在第一接地面221a、第三接地面223a、第四接地面224a和第五接地面225a与偶极天线图案120a之间提供有效间隔距离。因此，可减小天线装置的尺寸或者天线装置可具有改善的性能。

包括在连接构件200a中的第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a中的一个或更多个可具有：第一突起区域P4，朝向偶极天线图案120a突起以在上下方向(z方向)上与馈线110a的至少一部分重叠；以及第二突起区域P2，在第二突起区域P2在第一横向方向和第二横向方向(例如，y方向)上与第一突起区域P4间隔开的位置处突起。

由于第一突起区域P4和第二突起区域P2，因此第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a中的至少一个的面向偶极天线图案120a的边界可具有锯齿状结构。因此，第一腔CT1和第二腔CT2可在第一突起区域P4与第二突起区域P2之间形成。第一腔CT1和第二腔CT2可提供可设置偶极天线图案120a的天线性能的边界条件。

第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a中的一个或更多个的面向偶极天线图案120a的边界可用作偶极天线图案120a的反射器，因此穿过偶极天线图案120a的RF信号的部分可从第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界中的一个或更多个反射。

第一腔CT1和第二腔CT2可具有由第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的面向偶极天线图案120a的前面边缘的各个凹入部分形成的结构。各个凹入部分在远离偶极天线图案120a的横向方向(x方向)上相对于前面边缘的其余部分凹入。第一腔CT1设置在偶极天线图案120a的第一极的第一端与第二端之间，并且第二腔CT2形成在偶极天线图案120a的第二极的第一端与第二端之间。因此，第一腔CT1和第二腔CT2可用作偶极天线图案120a的第一极和第二极的反射器。

因此，在基本上不改变偶极天线图案120a的位置的情况下，可延长从偶极天线图案120a的每个极到第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a中的至少一个的有效间隔距离。可选地，在基本上不牺牲天线性能的情况下，偶极天线图案120a可与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a相邻地设置。

例如，在偶极天线图案120a的每个极处穿过的RF信号中指向第一腔CT1和第二腔CT2的RF信号可比在未设置第一腔CT1和第二腔CT2的示例中在x方向上更集中并且更多地反射。因此，与未设置第一腔CT1和第二腔CT2的示例相比，可进一步改善偶极天线图案120a的增益。

例如，偶极天线图案120a的每个极与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a之间的电容可比在未设置第一腔CT1和第二腔CT2的示例中进一步减小。因此，可容易地优化偶极天线图案120a的谐振频率。

此外，第一突起区域P4可根据第一突起区域P4与偶极天线图案120a之间的电磁耦合来提供附加的谐振点。该谐振点可取决于第一突起区域P4的构造(例如，宽度、长度、厚度、到第二突起区域P2的隔离距离、到偶极天线图案120a的隔离距离等)。

当附加的谐振点与偶极天线图案120a的频带相邻时，可扩展偶极天线图案120a的带宽。此外，附加的谐振点可支持偶极天线图案120a的附加的频带，并且可使得偶极天线图案120a的多频带通信成为可能。因此，第一突起区域P4可扩展偶极天线图案120a的带宽，或者可扩展偶极天线图案120a的通信频带。

第二突起区域P2可电磁屏蔽偶极天线图案120a与相邻的天线装置之间的空间。因此，可进一步减小偶极天线图案120a与相邻的天线装置之间的隔离距离，并且可减小天线模块的尺寸。

连接构件200a还可包括屏蔽过孔245a，屏蔽过孔245a电连接到第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a中的至少两个并且在上下方向(z方向)上围绕第一腔CT1和第二腔CT2中的每个的至少一部分。

屏蔽过孔245a可反射穿过偶极天线图案120a的RF信号中的从第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a之间的间隙泄漏的RF信号。因此，可进一步改善偶极天线图案120a的增益，并且可改善偶极天线图案120a与布线线路之间的电磁隔离。

当省略第一突起区域P4时，第一腔CT1和第二腔CT2可形成单个腔。因此，第一腔CT1和第二腔CT2可彼此接触。

可延长第一突起区域P4的第三长度D3，使得第一突起区域P4可比第二突起区域P2在x方向上朝向偶极天线图案120a突出得更远。因此，第一突起区域P4可牢固地耦合到偶极天线图案120a，并且可进一步扩展偶极天线图案120a的带宽。第一突起区域P4的第三宽度W3可影响偶极天线图案120a的带宽。

第一腔CT1可包括第一腔部C1、第二腔部C3和第三腔部C5，并且第二腔CT2可包括第四腔部C2和第五腔部C4。

因为第一腔CT1包括第一腔部C1、第二腔部C3和第三腔部C5，所以第一腔CT1可具有T形式。因为第二腔CT2包括第四腔部C2和第五腔部C4，所以第二腔CT2可具有L形式。第一腔CT1和第二腔CT2的形式可不限于T形式和L形式，并且第一腔CT1和第二腔CT2两者可以是L形或者两者可以是T形式。

第二腔部C3可设置在第一腔部C1与第二突起区域P2中的一个之间，并且可被构造为从第一腔部C1沿-y方向扩展。

第五腔部C4可设置在第四腔部C2与第二突起区域P2中的另一个之间，并且可被构造为从第四腔部C2沿+y方向扩展。

台阶型腔CS可包括第一腔CT1和第二腔CT2，并且可具有两个或更多个凹入部，使得台阶型腔CS可在后部具有两条形成第一深度D1的侧边界线，并且可在前部具有两条形成第二深度D2的侧边界线。

因此，台阶型腔CS可具有后部宽度W1不同于前部宽度W2的结构。

第一腔部C1和第四腔部C2的凹入深度可以是第一深度和第二深度的总和(D1+D2)，因此，第一腔部C1和第四腔部C2的凹入深度可比第二深度D2(第二腔部C3和第五腔部C4的凹入深度)长。因此，第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界与偶极天线图案120a的相对于y方向的端部之间在x方向上测量的隔离距离可比第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界与偶极天线图案120a的相对于y方向的中央部分之间在x方向上测量的隔离距离短。

由于导电介质中的RF信号的发送方向在偶极天线图案120a与馈线110a之间变化很大，因此RF信号可更多地朝向偶极天线图案120a的在y方向上的中央部分中的空气或电介质(例如，介电层、绝缘层)而穿过。

第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界与偶极天线图案120a之间在x方向上的隔离距离受到所述边界的相对于y方向的中央部分处的在x方向上的隔离距离的影响可比受到所述边界的相对于y方向的端部处的在x方向上的隔离距离的影响大。

因此，第一腔部C1和第四腔部C2的第一深度和第二深度的总和可被构造为防止天线性能的劣化(RF信号之间的补偿干扰比的减小、RF信号在y方向上的分散、在设计谐振频率时的自由度的降低等)，并且第二腔部C3和第五腔部C4的第二深度D2可被构造为优化天线性能。

因此，可在不增加天线装置的整体尺寸的情况下进一步改善天线性能。

第二腔部C3和第五腔部C4可用于优化通过偶极天线图案120a以及第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a而形成的电容。

例如，偶极天线图案120a与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a之间在x方向上的重叠面积可与用于计算电容的式中的面的面积对应，并且第二腔部C3和第五腔部C4的第二深度D2可与用于计算电容的式中的面之间的间隙对应。

可根据台阶型腔CS的前部宽度W2和后部宽度W1来确定比电容。

由于第二腔部C3和第五腔部C4的第二深度D2比第一腔部C1和第四腔部C2的第一深度和第二深度的总和(D1+D2)小，因此可通过第二腔部C3和第五腔部C4来增加由偶极天线图案120a与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a形成的电容。

此外，台阶型腔CS的前部的两侧边界线的第二长度D2可比台阶型腔CS的后部的两侧边界线的第一长度D1小。因此，可进一步增加由偶极天线图案120a与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a形成的电容。

偶极天线图案120a可具有第一偶极天线图案121a和第二偶极天线图案122a与径向过孔124a组合的结构。因此，可进一步增加由偶极天线图案120a与第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a形成的电容。

因此，偶极天线图案120a的谐振频率中的一个可减小。当谐振频率是RF信号的通带宽度的最小频率时，通带宽度可随着谐振频率移动而扩展。因此，示例实施例中的天线装置可在不增加天线装置的整体尺寸的情况下具有扩大的通带宽度。

第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界可相对于-x方向和-y方向形成第一腔部C1的角部并相对于-x方向和+y方向形成第四腔部C2的角部，并且还可相对于-x方向和-y方向形成第二腔部C3的角部并相对于-x方向和+y方向形成第五腔部C4的角部。

由于第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界用作反射器，因此所述边界上的角部可影响在x方向上形成的RF信号的集中程度以及来自反射器的RF信号的反射程度。

因此，集中程度可根据由偶极天线图案120a的点(其中，RF信号在该点处集中并穿过，例如，偶极天线图案与馈线之间的点)在x方向上形成的程度以及连接边界上的角部的假想线而变化。

由于第二腔部C3和第五腔部C4的第二深度D2比第一腔部C1和第四腔部C2的第一深度和第二深度的总和(D1+D2)短，因此可增加由第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界提供的角部的数量，并且提供的角部的部分可设置得更靠近偶极天线图案120a。

因此，可使从反射器反射的RF信号在x方向上更集中。因此，天线装置100a可在不增加天线装置的整体尺寸的情况下具有更大的增益。

此外，由第二腔部C3和第五腔部C4的角部在x方向上形成的程度以及在y方向上连接偶极天线图案120a的端部的假想线可影响从反射器反射的RF信号在x方向上的集中程度。

因此，由第二腔部C3和第五腔部C4的角部在x方向上形成的程度以及在y方向上连接偶极天线图案120a的端部的假想线可变得更接近于由偶极天线图案120a的点(其中，RF信号在该点处集中并穿过，例如，偶极天线图案与馈线之间的点)在x方向上形成的程度以及连接边界上的角部的假想线。

因此，由第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的边界提供的角部与偶极天线图案120a的每个部分之间的总体程度可被均衡。因此，天线装置可通过在x方向上集中RF信号而具有更大的增益。

天线装置100a可包括馈线110a、馈电过孔111a、偶极天线图案120a、导向器图案125a和连接构件200a中的至少部分。

馈线110a可电连接到第五接地面225a中的布线线路，并且馈线110a可用作RF信号的传输路径。馈线110a可被认为是包括在第五接地面225a中的组件。由于偶极天线图案120a与连接构件200a的侧表面相邻地设置，因此馈线110a可被构造为从第五接地面225a的布线线路朝向偶极天线图案120a延伸。

馈线110a可设置在第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第五接地面225a和第六接地面226a的第一突起区域P4与第四接地面224a之间。因此，馈线110a可减小从偶极天线图案120a、相邻的天线装置和贴片天线图案中的至少一个接收的电磁噪声。第一突起区域P4的宽度和长度越大，馈线110a可减小的电磁噪声越多。

馈线110a可包括第一馈线和第二馈线。例如，第一馈线可被构造为将RF信号传输到偶极天线图案120a，并且第二馈线可被构造为从偶极天线图案120a接收RF信号。例如，第一馈线可被构造为从偶极天线图案120a接收RF信号或者可被构造为将RF信号传输到偶极天线图案120a，并且第二馈线可被构造为向偶极天线图案120a提供阻抗。

例如，将RF信号传输到偶极天线图案120a并且从偶极天线图案120a接收RF信号的第一馈线和第二馈线可通过差分馈电方法被构造为在第一馈线和第二馈线之间具有相位差(例如，180度、90度)。可通过IC的移相器或者通过第一馈线的电长度与第二馈线的电长度之间的差来实现相位差。

在示例实施例中，馈线110a可包括1/4波长转换器、平衡-不平衡转换器或阻抗转换线路以提高RF信号传输效率。根据设计参数，可不提供1/4波长转换器、平衡-不平衡转换器或阻抗转换线路。

馈电过孔111a可被设置为使偶极天线图案120a和馈线110a电连接。馈电过孔111a可被设置为与偶极天线图案120a和馈线110a垂直。当偶极天线图案120a和馈线110a设置在相同高度时，可不提供馈电过孔111a。

由于馈电过孔111a，因此偶极天线图案120a可被定位为低于或高于馈线110a。偶极天线图案120a的具体位置可根据馈电过孔111a的长度而变化，因此，偶极天线图案120a的径向图案的方向可根据馈电过孔111a的长度的设计而在上下方向(z方向)上倾斜。

例如，偶极天线图案120a可被定位为低于馈线110a，使得偶极天线图案120a可通过馈电过孔111a与第四接地面224a间隔开。因此，第四接地面224a可进一步改善偶极天线图案120a与贴片天线图案之间的电磁隔离。

过孔图案112a可结合到馈电过孔111a，并且可支撑馈电过孔111a的上部层和下部层。

偶极天线图案120a可电连接到馈线110a并且可发送或接收RF信号。偶极天线图案120a的每个极可电连接到馈线110a的第一馈线和第二馈线。

偶极天线图案120a可具有根据极的长度、极的厚度、极之间的间隙、极与连接构件200a的侧表面之间的间隙以及绝缘层的介电常数中的至少一者的频带(例如，28GHz、39GHz、60GHz)。

偶极天线图案120a和导向器图案125a可被认为是包括在第三接地面223a中的组件。根据设计参数，可不提供导向器图案125a。

导向器图案125a可在横向方向(例如，x方向)上与偶极天线图案120a间隔开。导向器图案125a可电磁耦合到偶极天线图案120a并且可改善偶极天线图案120a的增益或带宽。导向器图案125a可具有比偶极天线图案120a的偶极的总长度短的长度，因此，可进一步改善偶极天线图案120a的电磁耦合的集中程度。因此，可进一步改善偶极天线图案120a的增益或指向性。

导向器图案125a的数量可比偶极天线图案120a的数量少。因此，第一偶极天线图案121a的前部区域与导向器图案125a之间在上下方向上的重叠区域可填充有绝缘层。因此，偶极天线图案120a的径向图案的方向可根据馈电过孔111a的长度的设计而在上下方向(z方向)上进一步倾斜。

参照图1B，在天线装置100b中，偶极天线图案120b可具有折叠偶极子形式，并且可省略天线装置100a的馈电过孔、导向器图案和第一突起区域P4。例如，天线装置100b可包括连接构件200a-1，连接构件200a-1包括其中未形成图1A的第一突起区域P4的第一接地面221a-1、第二接地面222a-1、第三接地面223a-1、第四接地面224a-1、第五接地面225a-1和第六接地面226a-1。

其他描述与天线装置100a的描述相同，因此省略。

图3A和图3B是示出根据实施例的天线装置101a和102a的平面图。

参照图3A，天线装置101a和102a可以以1×n的结构布置，其中“n”为等于或大于2的自然数。

台阶型腔的后部的两侧边界线的假想延长线E1可被构造为与偶极天线图案120a和导向器图案125a相交，并且台阶型腔的前部的两侧边界线的延长线E2可被构造为与偶极天线图案120a相交并可被构造为与导向器图案125a不相交。

因此，天线装置101a和102a可被优化为具有相对宽的带宽。

参照图3B，天线装置101a和102a还可包括阻挡图案130a，阻挡图案130a从连接构件的设置在台阶型腔的在y方向上的外部的一部分沿x方向延伸。因此，天线装置101a和102a可如同台阶型腔的尺寸已经增大了一样操作而没有在尺寸上显著增大，并且可如同接地面已再次凹入一样操作。因此，可进一步改善基于天线装置101a和102a的尺寸的带宽和/或增益。

例如，阻挡图案130a可比馈线110a更远地延伸到前部区域，并且可实现为多个层。因此，可优化基于天线装置101a和102a的尺寸的带宽和/或增益。

图4是示出根据实施例的天线装置101b、102b、103b和104b的平面图。

参照图4，天线装置101b、102b、103b和104b的台阶型腔CS的具体形式可不同于图3A和图3B中所示的腔的示例。

例如，台阶型腔CS的前部的两侧边界线的延长线E2可与偶极天线图案120a不相交。因此，台阶型腔CS的前部的两个侧部可用作图3B中所示的阻挡图案。

图5A至图5E是按在z方向上的顺序示出根据实施例的天线装置的第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a和第五接地面225a的平面图。

参照图5A，第四接地面224a可设置在贴片天线图案1110a的下部层中。第四接地面224a可具有第二馈电过孔1120a分别穿过其的通孔，并且可包括第一突起区域P4。

贴片天线图案1110a可在z方向上远程地发送和/或接收RF信号。因此，天线装置可通过偶极天线图案在水平方向上发送和接收RF信号，并且还可通过多个贴片天线图案1110a在竖直方向上发送和接收RF信号，从而在所有方向上远程地发送和接收RF信号。

参照图5B，第五接地面225a可包围使馈线110a和第一布线过孔231a电连接的第一布线线路212a以及使第二馈电过孔1120a和第二布线过孔232a电连接的第二布线线路214a，并且可连接到第五阻挡图案135a。

多个屏蔽过孔245a可沿台阶型腔CS的前边界线布置，并且可将第五接地面225a电连接到第二接地面222a。

参照图5C，第二接地面222a可包括第一布线过孔231a和第二布线过孔232a穿过其的通孔，并且可连接到第二阻挡图案132a。屏蔽过孔245a可沿台阶型腔CS的前边界线布置，并且可将第二接地面222a和第一接地面221a彼此电连接。过孔图案112a可电连接到偶极天线图案。

参照图5D，第一接地面221a可被构造为向偶极天线图案120a的后方凹入两次，可包括第一布线过孔231a和第二布线过孔232a穿过其的通孔，并且可连接到第一阻挡图案131a。屏蔽过孔245a可沿台阶型腔CS的前边界线布置，并且可将第一接地面221a和第三接地面223a彼此电连接。偶极天线图案120a可设置在台阶型腔CS(例如，在x方向上)的前面。

参照图5E，第三接地面223a可包括第一布线过孔231a和第二布线过孔232a穿过其的通孔，并且可连接到第三阻挡图案133a。偶极天线图案120a和导向器图案125a可设置在台阶型腔CS(例如，在x方向上)的前面。

第一接地面221a的前部区域与导向器图案125a之间在上下方向(z方向)上的重叠区域可填充有绝缘层。因此，层叠的导向器图案125a的数量可比层叠的偶极天线图案120a的数量少。因此，偶极天线图案120a的径向图案可在三维上更加集中，并且可进一步改善偶极天线图案120a的增益和/或指向性。

由于第一阻挡图案131a、第二阻挡图案132a、第三阻挡图案133a和第五阻挡图案135a被设置为在上下方向(z方向)上彼此重叠，因此可提供与偶极天线图案120a相关的三维边界条件。因此，第一阻挡图案131a、第二阻挡图案132a、第三阻挡图案133a和第五阻挡图案135a可将偶极天线图案120a有效地彼此隔离，并且可改善偶极天线图案120a的增益。此外，当偶极天线图案120a在z方向上具有层叠的结构时，第一阻挡图案131a、第二阻挡图案132a、第三阻挡图案133a和第五阻挡图案135a可增大与偶极天线图案120a相关的电磁耦合表面的尺寸，因此可扩展偶极天线图案120a的谐振频率的设计范围，并且可扩大带宽。

屏蔽过孔245a可仅布置在第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a和第五接地面225a的前边界线上，而不是设置在第一阻挡图案131a、第二阻挡图案132a、第三阻挡图案133a和第五阻挡图案135a之间。因此，第一阻挡图案131a、第二阻挡图案132a、第三阻挡图案133a和第五阻挡图案135a之间的空间可填充有绝缘层。因此，第一阻挡图案131a、第二阻挡图案132a、第三阻挡图案133a和第五阻挡图案135a可提供与偶极天线图案120a相关的三维边界条件，并且可有效地发射集中在第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a和第五接地面225a的前边界线上的电磁能量，从而改善了偶极天线图案120a之间的电磁隔离，并且还改善了偶极天线图案120a与贴片天线图案1110a之间的电磁隔离。

在第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a和第五接地面225a中形成腔的接地面的数量越多，腔的在上下方向(z方向)上的长度越长。腔的在上下方向(z方向)上的长度可影响偶极天线图案120a的天线性能。天线装置100a或100b可通过调节形成腔的接地面的数量容易地调节腔在上下方向(z方向)上的长度，因此，可容易地调节偶极天线图案120a的天线性能。

第一接地面221a、第二接地面222a、第三接地面223a、第四接地面224a和第五接地面225a中的至少两个的凹入区域可具有相同的矩形形状。因此，腔可具有矩形平行六面体形状。当腔具有矩形平行六面体形状时，可增大RF信号的x矢量分量与y矢量分量的比。与x矢量分量相比，y矢量分量可容易地在腔中抵消，因此，从腔的边界反射的RF信号的x矢量分量的比越高，偶极天线图案120a的增益可改善得越多。因此，腔与平行六面体越相似，偶极天线图案120a的增益可改善得越多。

图6是示出根据实施例的图1A至图5E中所示的天线装置的布置的透视图。

参照图6，天线模块可包括天线装置100c和100d、贴片天线图案1110d、贴片天线腔1130d、介电层1140c和1140d、镀覆构件1160d、片式天线1170c和1170d以及偶极天线1175c和1175d。

天线装置100c和100d可与参照图1A至图5E描述的天线装置类似地设计，并且天线装置100c和100d可与天线模块的侧表面相邻地设置且可彼此平行布置。因此，天线装置100c和100d的一部分可在x轴方向上发送和接收RF信号，并且天线装置100c和100d的另一部分可在y轴方向上发送和接收RF信号。

贴片天线图案1110d可与天线模块的上部层相邻地设置，并且可在上下方向(z方向)上发送和接收RF信号。贴片天线图案1110d的数量和布置可不限于任何特定数量和布置。例如，贴片天线图案1110d可具有圆形形式，并且可以以1×n(n为等于或大于2的自然数)的结构布置，并且贴片天线图案的数量可以是16。

贴片天线腔1130d可被构造为覆盖贴片天线图案1110d中的每个的侧表面和下部层，并且可为贴片天线图案1110d中的每个提供边界条件以发送和接收RF信号。

片式天线1170c和1170d可具有彼此相对的两个电极，可设置在天线模块的上部层或下部层中，并且可设置为通过两个电极中的一个在x轴方向和/或y轴方向上发送和接收RF信号。

偶极天线1175c和1175d可设置在天线模块的上部层或下部层中，并且可在z轴方向上发送和接收RF信号。因此，天线1175c和1175d可设置为在上下方向(z方向)上与多个天线装置100c和100d垂直。

图7A和图7B是示出可包括在图1A至图5E中所示的天线装置中的连接构件200的下部层的结构的示图。

参照图7A，示例实施例中的天线装置可包括连接构件200、IC 310、粘合构件320、电连接结构330、包封剂340、无源组件350和子基板410中的至少部分。

连接构件200可具有与参照图1A至图5E描述的连接构件的结构类似的结构。

IC 310可与前述实施例中描述的IC相同，并且可设置在连接构件200的下部层中。IC 310可电连接到连接构件200的布线线路并且可发送或接收RF信号，并且可电连接到连接构件200的接地面并且可设置有地。例如，IC 310可执行频率转换、放大、滤波、相位控制和电力产生中的至少部分操作，从而产生转换后的信号。

粘合构件320可将IC 310结合到连接构件200。

电连接结构330可将IC 310电连接到连接构件200。例如，电连接结构330可包括诸如焊球、引脚、焊盘或焊垫的结构。电连接结构330可具有比连接构件200的布线线路的熔点和接地面的熔点低的熔点，并且可通过特定工艺使用低熔点的材料将IC 310电连接到连接构件200。

包封剂340可包封IC 310的至少一部分，并且可改善散热性能和防震性能。例如，包封剂340可以是感光包封剂(PIE)、ABF(Ajinomoto build-up film)、环氧塑封料(EMC)等。

无源组件350可设置在连接构件200的下表面上，并且可通过电连接结构330电连接到连接构件200的布线线路和/或接地面。

子基板410可设置在连接构件200的下部层中，并且可电连接到连接构件200以从外部实体接收中频(IF)信号或基带信号并且可将信号传输到IC 310，或者从IC 310接收IF信号或基带信号并将信号传输到外部实体。RF信号的频率(例如，24GHz、28GHz、36GHz、39GHz和60GHz)可比IF信号的频率(例如，2GHz、5GHz、10GHz等)大。

例如，子基板410可将IF信号或基带信号传输到IC 310，或者可经由包括在连接构件200的IC接地面中的布线线路从IC 310接收IF信号或基带信号。由于连接构件200的第一接地面设置在IC接地面与布线线路之间，因此IF信号或基带信号以及RF信号可在天线模块中彼此电隔离。

参照图7B，示例实施例中的天线装置可包括屏蔽构件360、连接器420和片式天线430中的至少部分。

屏蔽构件360可设置在连接构件200的下部层中并且可与连接构件200一起屏蔽IC310。例如，屏蔽构件360可将IC 310和无源组件350覆盖或共形地屏蔽在一起，或者可以以隔室形式单独地覆盖或屏蔽IC 310和无源组件350。例如，屏蔽构件360可具有其中一个表面敞开的六面体形状，并且可通过被结合到连接构件200而具有六面体容纳空间。屏蔽构件360可由具有高导电性的材料(诸如铜)实现并可具有相对短的趋肤深度，并且可电连接到连接构件200的接地面。因此，屏蔽构件360可减小IC 310和无源组件350可接收的电磁噪声。

连接器420可具有缆线的连接结构(例如，同轴缆线、柔性PCB等)，可电连接到连接构件200的IC接地面，并且可与前述示例实施例中描述的子基板类似地工作。因此，连接器420可从缆线接收IF信号、基带信号和/或电力，或者可向缆线提供IF信号和/或基带信号。

在示例实施例中，片式天线430可作为天线装置的辅助元件来发送或接收RF信号。例如，片式天线430可包括介电常数大于绝缘层的介电常数的电介质块以及设置在电介质块的两个表面上的电极。电极中的一个电极可电连接到连接构件200的布线线路，并且电极中的另一个电极可电连接到连接构件200的接地面。

图8是可在图1A至图5E中所示的天线装置中实现的刚性柔性结构的侧视图。

参照图8，天线装置100f可具有将贴片天线图案1110f、IC 310f和无源组件350f集成到连接构件500f中的结构。

天线装置100f和贴片天线图案1110f可被构造为与前述示例实施例中描述的天线装置和贴片天线图案相同，并且可从IC 310接收RF信号并发送接收到的信号，或者可将接收到的RF信号发送到IC 310。

连接构件500f可具有至少一个导电层510f和至少一个绝缘层520f层叠在其中的结构(例如，印刷电路板的结构)。导电层510f可具有在前述示例实施例中描述的接地面和布线线路。

天线装置100f还可包括柔性连接构件550f。柔性连接构件550f可包括在上下方向上与连接构件500f重叠的第一柔性区域570f以及在上下方向上与连接构件500f不重叠的第二柔性区域580f。

第二柔性区域580f可在上下方向上柔性弯曲。因此，第二柔性区域580f可柔性地连接到位于组板和/或相邻天线模块上的连接器。

柔性连接构件550f可包括信号线560f。中频(IF)信号和/或基带信号可经由信号线560f传输到IC 310f，或者可传输到位于组板和/或相邻天线模块上的连接器。

图9A和图9B是可被包括在图1A至图5E中所示的天线装置中的天线封装件的示例和IC封装件的示例的侧视图。

参照图9A，示例实施例中的天线装置可具有将天线封装件和连接构件彼此结合的结构。

连接构件可包括至少一个导电层1210b和至少一个绝缘层1220b，并且还可包括连接到所述至少一个导电层1210b的布线过孔1230b以及连接到布线过孔1230b的连接焊盘1240b。连接构件可具有与铜重新分布层(RDL)的结构类似的结构。天线封装件可设置在连接构件的上表面上。

天线封装件可包括多个贴片天线图案1110b、多个上部耦合图案1115b、多个第二馈电过孔1120b、介电层1140b和包封构件1150b中的至少部分。

第二馈电过孔1120b的第一端可分别电连接到贴片天线图案1110b，并且第二馈电过孔1120b的第二端可分别电连接到与连接构件的至少一个导电层1210b对应的布线线路。

介电层1140b可设置为包围第二馈电过孔1120b中的每个的侧表面。介电层1140b可具有比连接构件的绝缘层1220b中的至少一个的高度高的高度。介电层1140b的高度和/或宽度越大，对于天线封装件提供天线性能可越有利，并且可提供有利于偶极天线图案1115b的RF信号的发送和接收的边界条件(例如，降低的制造公差、更短的电长度、平滑的表面、增大的介电层尺寸、介电常数的调节等)。

包封构件1150b可设置在介电层1140b上，并且可改善贴片天线图案1110b和/或上部耦合图案1115b的抗冲击或抗氧化的耐久性。例如，包封构件1150b可以是感光包封剂(PIE)、ABF(Ajinomoto build-up film)、环氧塑封料(EMC)等，但是包封构件1150b不限于这些示例。

IC 1301b、PMIC 1302b以及无源组件1351b、1352b和1353b可通过电连接金属1260b设置在连接构件的下表面上。电连接金属1260b可设置在钝化层1250b的开口中以电连接到连接焊盘1240b。

PMIC 1302b可产生电力，并且可通过连接构件的至少一个导电层1210b将产生的电力传输到IC 1301b。

无源组件1351b、1352b和1353b可向IC 1301b和/或PMIC 1302b提供阻抗。例如，无源组件1351b、1352b和1353b可包括电容器(例如，多层陶瓷电容器(MLCC))、电感器和电阻器(例如，片式电阻器)中的至少部分。

参照图9B，IC封装件可包括IC 1300a、包封IC 1300a的至少一部分的包封剂1305a、其第一侧表面可被构造为与IC 1300a相对的支撑构件1355a、电连接到IC 1300a和支撑构件1355a的至少一个导电层1310a以及包括绝缘层1280a的连接构件，并且IC封装件可结合到连接构件或天线封装件。

连接构件可包括至少一个导电层1210a、至少一个绝缘层1220a、布线过孔1230a、连接焊盘1240a和钝化层1250a。天线封装件可包括贴片天线图案1110a、上部耦合图案1115a、第二馈电过孔1120a、介电层1140a和包封构件1150a。

IC封装件可结合到连接构件。包括在IC封装件中的IC 1300a中产生的RF信号可通过至少一个导电层1310a传输到天线封装件并且可朝向天线模块的上表面发送，并且在天线封装件中接收的RF信号可通过至少一个导电层1310a传输到IC 1300a。

IC封装件还可包括设置在IC 1300a的上表面和/或下表面上的连接焊盘1330a。设置在IC 1300a的上表面上的连接焊盘可电连接到至少一个导电层1310a，并且设置在IC1300a的下表面上的连接焊盘可通过下部导电层1320a电连接到支撑构件1355a或芯镀覆构件1365a。芯镀覆构件1365a可向IC 1300a提供接地区域。

支撑构件1355a可包括：芯介电层1356a，与连接构件接触；芯导电层1359a，设置在芯介电层1356a的上表面和/或下表面上；以及至少一个芯过孔1360a，穿过芯介电层1356a，电连接芯导电层1359a并且电连接到连接焊盘1330a。至少一个芯过孔1360a可电连接到电连接结构1340a(诸如，焊球，引脚和焊盘)。

因此，可从下表面向支撑构件1355a供应基础信号或电力，并且支撑构件1355a可通过连接构件的至少一个导电层1310a将基础信号和/或电力传输到IC 1300a。

IC 1300a可使用基础信号和/或电力产生mmWave频带的RF信号。例如，IC 1300a可接收低频的基础信号，并且可执行基础信号的频率的转换和放大、滤波、相位控制和电力产生，并且考虑到频率特性，可实现为化合物半导体(例如，GaAs)或者可实现为硅半导体。

IC封装件还可包括电连接到与至少一个导电层1310a对应的布线线路的无源组件1350a。无源组件1350a可设置在由支撑构件1355a提供的容纳空间1306a中。

IC封装件可包括设置在支撑构件1355a的侧表面上的芯镀覆构件1365a和1370a。芯镀覆构件1365a和1370a可向IC 1300a提供接地区域，并且可使IC 1300a的热散发到外部或者可消除IC 1300a的噪声。

IC封装件和连接构件可独立地制造并且彼此结合，但是也可根据设计而一起制造。可省略结合多个封装件的工艺。

IC封装件可通过电连接结构1290a和钝化层1285a结合到连接构件，但是可根据设计省略电连接结构1290a和钝化层1285a。

图10A至图10C是示出根据实施例的电子设备中的天线装置的布置的平面图。

参照图10A，包括天线装置100g、贴片天线图案1110g和介电层1140g的天线模块可在电子设备700g的组板600g上与电子设备700g的侧边界相邻地设置。

电子设备700g可以是智能手机、个人数字助理、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板电脑、笔记本电脑、上网本、电视机、视频游戏机、智能手表、汽车设备等，但是本公开不限于此。

通信模块610g和基带电路620g还可设置在组板600g上。天线模块可通过同轴缆线630g电连接到通信模块610g和/或基带电路620g。

通信模块610g可包括存储器芯片(诸如，易失性存储器(例如，DRAM)、非易失性存储器(例如，ROM)、闪存等)、应用处理器芯片(诸如，中央处理器(例如，CPU)、图形处理器(例如，GPU)、数字信号处理器、加密处理器、微处理器、微控制器等)和逻辑芯片(诸如，模数转换器、专用IC(ASIC)等)中的至少部分。

基带电路620g可通过执行模数转换、模拟信号的放大、滤波和频率转换来产生基础信号。输入到基带电路620g和从基带电路620g输出的基础信号可经由缆线传输到天线模块。

例如，基础信号可经由电连接结构、芯过孔和布线线路传输到IC。IC可将基础信号转换为mmWave频带的RF信号。

参照图10B，多个天线模块(均包括天线装置100h、贴片天线图案1110h和介电层1140h)可在电子设备700h的组板600h上与电子设备700h的一侧表面上的边界和电子设备700h的另一侧表面上的边界相邻地设置。通信模块610h和基带电路620h还可设置在组板600h上。多个天线模块可经由同轴缆线630h电连接到通信模块610h和/或基带电路620h。

参照图10C，多个天线模块(均包括天线装置100i和贴片天线图案1110i)可在组板600i上与多边形电子设备700i的侧部的中央相邻地设置。通信模块610i和基带电路620i还可设置在组板600i上。天线装置和天线模块可经由同轴缆线630i电连接到通信模块610i和/或基带电路620i。

在示例实施例中，导电层、接地面、馈线、馈电过孔、偶极天线图案、贴片天线图案、屏蔽过孔、导向器图案、电连接结构、镀覆构件、芯过孔和阻挡图案可包括金属材料(例如，诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)或它们的合金的导电材料)，并且可通过镀覆方法(诸如，化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、溅射工艺、减成工艺、加成工艺、半加成工艺、改性的半加成工艺法(MSAP)等)形成，但是材料和镀覆方法不限于此。

在前述示例实施例中描述的介电层和/或绝缘层可以是热固性树脂(诸如，FR4、液晶聚合物(LCP)、环氧树脂)、热塑性树脂(诸如，聚酰亚胺树脂)、热固性树脂或热塑性树脂与无机填料混合或者与无机填料一起浸在诸如玻璃纤维(玻璃布或玻璃织物)的芯材料中的树脂(例如，半固化片、ABF(ajinomoto build-up film)、FR-4、双马来酰亚胺三嗪(BT))、感光介电(PID)树脂、覆铜层压板(CCL)、玻璃或陶瓷基绝缘材料等。绝缘层可填充示例实施例中描述的天线装置中的未设置导电层、接地面、馈线、馈电过孔、偶极天线图案、贴片天线图案、屏蔽过孔、导向器图案、电连接结构、镀覆构件、芯过孔和阻挡图案的位置中的至少一部分。

在前述示例实施例中描述的RF信号可具有基于Wi-Fi(IEEE 802.11族等)、WiMAX(IEEE 802.16族等)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPS、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、蓝牙、3G、4G、5G以及其他最新的任意的无线和有线协议的形式，但是RF信号不限于所提供的示例。

根据前述示例实施例，通过在不显著增加整体尺寸的情况下额外地提供与设计偶极天线的谐振频率相关的元件，可扩展带宽，并且通过提供可精确调节偶极天线的径向图案的结构，可改善增益和/或指向性。

图10A、图10B和图10C中的执行本申请中描述的操作的通信模块610g、610h和610i通过硬件组件实现，所述硬件组件被配置为执行本申请中描述的由硬件组件执行的操作。可用于执行本申请中描述的操作的硬件组件的示例在适当的情况下包括控制器、传感器、发生器、驱动器、存储器、比较器、算术逻辑单元、加法器、减法器、乘法器、除法器、积分器和被配置为执行本申请中描述的操作的任意其他电子组件。在其他示例中，执行本申请中描述的操作的一个或更多个硬件组件通过计算硬件实现，例如，通过一个或更多个处理器或计算机实现。处理器或计算机可通过诸如逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器的一个或更多个处理元件或者被配置为以限定的方式响应和执行指令以实现期望的结果的任意其他装置或装置的组合实现。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到存储通过处理器或计算机执行的指令或软件的一个或更多个存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件可执行诸如操作系统(OS)和在OS上运行的一个或更多个软件应用的指令或软件，以执行本申请中描述的操作。硬件组件还可响应于指令或软件的执行来访问、操作、处理、创建和存储数据。为简单起见，单数术语“处理器”或“计算机”可用在本申请中描述的示例的描述中，但是在其他示例中，可使用多个处理器或计算机，或者处理器或计算机可包括多个处理元件或者多种类型的处理元件，或者可包括这两者。例如，单个硬件组件或者两个或更多个硬件组件可通过单个处理器、或者两个或更多个处理器、或者处理器和控制器实现。一个或更多个硬件组件可通过一个或更多个处理器、或者处理器和控制器实现，并且一个或更多个其他硬件组件可通过一个或更多个其他处理器、或者另一处理器和另一控制器实现。一个或更多个处理器、或者处理器和控制器可实现单个硬件组件、或者两个或更多个硬件组件。硬件组件可具有不同的处理配置中的任意一种或更多种，不同的处理配置的示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(SISD)多处理装置、单指令多数据(SIMD)多处理装置、多指令单数据(MISD)多处理装置和多指令多数据(MIMD)多处理装置。

用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件可被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，以用于单独地或共同地指示或配置一个或更多个处理器或计算机以操作为执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的机器或专用计算机。在一个示例中，指令或软件包括通过一个或更多个处理器或计算机直接执行的机器代码，诸如由编译器产生的机器代码。在另一示例中，指令或软件包括通过一个或更多个处理器或计算机使用解释器执行的高级代码。可基于公开了用于执行通过如上所述的硬件组件和方法执行的操作的算法的说明书中的相应描述使用任意编程语言来编写指令或软件。

用于控制计算硬件(例如，一个或更多个处理器或计算机)以实现硬件组件并且执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构可被记录、存储或固定在一个或更多个非暂时性计算机可读存储介质中或上。非暂时性计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、CD-ROM、CD-R、CD+R、CD-RW、CD+RW、DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、BD-ROM、BD-R、BD-R LTH、BD-RE、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘以及被配置为以非暂时性方式存储指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构并且将指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构提供到一个或更多个处理器或计算机使得一个或更多个处理器或计算机可执行指令的任意其他装置。在一个示例中，指令或软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构分布在联网的计算机系统上，使得通过一个或更多个处理器或计算机以分布式方式存储、访问和执行指令和软件以及任意相关联的数据、数据文件和数据结构。

虽然本公开包括具体的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将明显的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式和细节上的各种变化。在此所描述的示例将仅被认为是描述性含义，而非出于限制的目的。在每个示例中的特征或方面的描述将被认为可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或者电路中的组件和/或通过其他组件或者它们的等同物替换或者补充描述的系统、架构、装置或者电路中的组件，则可获得适当的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物限定，在权利要求及其等同物的范围内的所有变型将被解释为包含于本公开中。

Claims (20)

1.一种天线装置，所述天线装置包括：

第一偶极天线图案；

馈线，电连接到所述第一偶极天线图案；以及

第一接地面，设置在所述第一偶极天线图案的后方并且在第一方向上与所述第一偶极天线图案向后间隔开，

其中，所述第一接地面形成在所述第一方向上与所述第一偶极天线图案向后间隔开的台阶型腔，并且所述台阶型腔的后部的在与所述第一方向垂直的第二方向上的宽度不同于所述台阶型腔的前部的在所述第二方向上的宽度，并且

其中，所述第一偶极天线图案在所述第一方向上设置在所述台阶型腔的外部。

2.根据权利要求1所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第二接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方，并且形成所述台阶型腔；以及

屏蔽过孔，沿所述第一接地面的前边界线设置并且电连接到所述第二接地面。

3.根据权利要求2所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第一阻挡图案，设置在所述台阶型腔的外部，并且从所述第一接地面延伸到所述第一接地面的前面的区域；以及

第二阻挡图案，设置在所述台阶型腔的外部并且从所述第二接地面延伸到所述第二接地面的前面的区域，并且在上下方向上与所述第一阻挡图案重叠。

4.根据权利要求1所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第三接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述台阶型腔；

第二偶极天线图案，设置在所述第一偶极天线图案的上方或下方；以及

径向过孔，将所述第一偶极天线图案和所述第二偶极天线图案彼此电连接。

5.根据权利要求4所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第一馈电过孔，电连接所述馈线和所述第一偶极天线图案；以及

导向器图案，设置在所述第二偶极天线图案的前面并且与所述第二偶极天线图案间隔开，

其中，所述第一偶极天线图案的在上下方向上与所述导向器图案重叠的前部区域填充有绝缘层。

6.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述台阶型腔被构造为使得所述台阶型腔的所述后部中的侧边界线的虚拟延长线与所述第一偶极天线图案相交。

7.根据权利要求6所述的天线装置，所述天线装置还包括：

导向器图案，设置在所述第一偶极天线图案的前面并且与所述第一偶极天线图案间隔开，

其中，所述台阶型腔被构造为使得所述台阶型腔的所述后部中的所述侧边界线的所述虚拟延长线与所述导向器图案相交。

8.根据权利要求7所述的天线装置，其中，所述台阶型腔被构造为使得所述台阶型腔的所述前部中的侧边界线的虚拟延长线与所述第一偶极天线图案相交并且与所述导向器图案不相交。

9.根据权利要求8所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第一阻挡图案，设置在所述台阶型腔的外部并且在所述第一接地面中比所述馈线延伸得远。

10.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述台阶型腔的所述前部中的侧边界线的长度比所述台阶型腔的所述后部中的侧边界线的长度短。

11.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述第一接地面从所述台阶型腔的所述后部中的侧边界线之间的区域突出，并且比所述台阶型腔的所述后部中的所述侧边界线突出得远。

12.根据权利要求1所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第四接地面，设置在所述第一接地面的上方，在上下方向上与所述台阶型腔重叠，并且包括通孔；

贴片天线图案，设置在所述第四接地面的上方；以及

第二馈电过孔，电连接到所述贴片天线图案并且穿过所述通孔。

13.一种天线装置，所述天线装置包括：

第一偶极天线图案；

馈线，电连接到所述第一偶极天线图案；以及

第一接地面，设置在所述第一偶极天线图案的后方并且与所述第一偶极天线图案向后间隔开，

其中，所述第一接地面形成向后凹入到所述第一接地面中并且分别具有T形和L形的第一腔和第二腔，并且

其中，所述第一偶极天线图案在所述第一偶极天线图案与所述第一接地面间隔开的方向上设置在所述第一腔和所述第二腔的外部。

14.根据权利要求13所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第二接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述第一腔和所述第二腔；以及

屏蔽过孔，沿所述第一接地面的前边界线布置并且电连接到所述第二接地面。

15.根据权利要求13所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第三接地面，设置在所述第一接地面的上方或下方并且形成所述第一腔和所述第二腔；

第二偶极天线图案，设置在所述第一偶极天线图案的上方或下方；以及

径向过孔，将所述第一偶极天线图案和所述第二偶极天线图案彼此电连接。

16.根据权利要求13所述的天线装置，所述天线装置还包括：

第四接地面，设置在所述第一接地面的上方，在上下方向上与所述第一腔和所述第二腔重叠，并且包括通孔；

贴片天线图案，设置在所述第四接地面的上方；以及

第二馈电过孔，电连接到所述贴片天线图案并且穿过所述通孔。

17.一种天线装置，所述天线装置包括：

偶极天线图案；

馈线，电连接到所述偶极天线图案；以及

竖直堆叠的接地层，在第一水平方向上与所述偶极天线图案间隔开，并且包括形成面向所述偶极天线图案的腔的边缘部，

其中，所述腔包括：第一腔部，在所述第一水平方向上与所述偶极天线图案间隔开；以及第二腔部，在所述第一水平方向上设置在所述偶极天线图案与所述第一腔部之间并且在所述第一水平方向上与所述偶极天线图案间隔开，并且其中，所述第二腔部在与所述第一水平方向垂直的第二水平方向上的宽度比所述第一腔部在所述第二水平方向上的宽度大，并且

其中，所述偶极天线图案在所述第一水平方向上设置在所述腔的外部。

18.根据权利要求17所述的天线装置，所述天线装置还包括设置在所述边缘部中的一个或更多个的相对侧处的突起，其中，所述突起限定所述第二腔部。

19.根据权利要求17所述的天线装置，所述天线装置还包括设置在所述腔中且位于所述边缘部中的一个或更多个的中央区域处的突起。

20.根据权利要求17所述的天线装置，其中，所述腔在所述第一水平方向和所述第二水平方向的平面中具有台阶形状。