CN111916902A - 包括天线的电子装置 - Google Patents

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朴晟晋
尹洙旻
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赵宰熏
郑镇佑
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Abstract

本公开涉及一种电子装置。该电子装置包括：壳体，其包括前板、背离前板的后板以及安装在前板上或与后板成一体并围绕前板与后板之间的空间的侧构件；天线装置，其设置在壳体内并包括堆叠的第一层至第四层；以及电耦接到天线元件的无线通信电路。第一层包括接地，第二层包括至少一个天线元件和与至少一个天线元件相邻的电介质，第三层包括具有第一导电单元的第一周期性结构的第一区域和至少部分地被第一区域围绕的第二区域，并且第四层包括具有第二导电区域的第二周期性结构的第三区域和至少部分地被第三区域围绕的第四区域。

Description

包括天线的电子装置
技术领域
本公开涉及一种电子装置和该电子装置中包括的天线阵列的结构。
背景技术
为了在商业化的无线通信网络环境中提供稳定的服务质量，电子装置 中的天线装置应满足高增益和宽波束覆盖范围。近来，随着移动业务的迅 速增加，已经使用了几十GHz或更高的频带(例如，28GHz或更高的高 频带)的毫米波通信。在几十GHz或更高的频带中，从天线发射的波束 的波长很短，因此能够使天线、天线结构以及包括该天线的装置小型化和 /或减轻重量。然而，由于毫米波波束具有较高的无线电波线性和方向性， 因此取决于天线的安装环境，毫米波波束可能会增加传播路径损耗并降低 传播特性。
当采用贴片天线阵列进行毫米波的发射和接收时，由于窄带宽、低增 益、窄辐射角以及贴片天线之间的干扰，性能可能会下降。
当使用天线和布置在天线周围的多个导电单元形成周期性结构的天 线阵列时，可以将带宽扩展到一定程度，但是难以以小尺寸制造天线结构。
发明内容
提供了一种包括天线阵列的电子装置，该天线阵列用于增加带宽、增 益和辐射角并减小天线之间的耦接。
其它方面将部分地在随后的描述中进行阐述，并且部分地从随后的描 述中显而易见，或者可以通过实践本公开的所示的实施例而获知。
根据本公开的实施例，一种电子装置包括：壳体，该壳体包括前板、 背离该前板的后板、以及附接到该前板或与该后板一体形成并围绕前板与 后板之间的空间的侧构件；天线装置，该天线装置设置在壳体内部并包括 以堆叠结构形成的第一层、第二层、第三层和第四层，其中，第一层包括 接地，第二层包括至少一个天线元件和与至少一个天线元件相邻设置的电 介质，第三层包括设置有包括多个第一导电单元的第一周期性结构的第一 区域和至少部分地被第一区域围绕的第二区域，第四层包括布置有包括多 个第二导电单元的第二周期性结构的第三区域和至少部分地被第三区域 包围的第四区域；以及电耦合到天线元件的无线通信电路。
附图说明
从以下结合附图的描述中，本公开的特定实施例的前述及其它方面、特 征以及优点将更加显而易见，在附图中：
图1是根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图；
图2是根据本公开的各种实施例的包括多个蜂窝网络的网络环境中的电 子装置的框图；
图3A是从根据本公开的各种实施例的参照图2描述的天线模块的一 侧观察的天线模块的透视图；
图3B是从根据本公开的各种实施例的参照图2描述的天线模块的另 一侧观察的天线模块的透视图；
图3C是根据本公开的各种实施例的参照图2描述的天线模块沿线 A-A'截取的剖视图；
图4A是示出根据本公开的实施例的天线模块的截面的剖视图；
图4B是示出根据与图4A不同的实施例的天线模块的截面的剖视图；
图5A是示意性地示出根据本公开的实施例的电子装置中的天线装置的 透视图；
图5B是示意性地示出根据图5A所示的实施例的电子装置中的天线装置 的俯视图；
图5C是示意性示出根据图5A所示的实施例的电子装置中的天线装置的 堆叠结构的剖视图；
图5D是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置中的天线装 置的堆叠结构的剖视图；
图6是示出多个天线元件排列成阵列状的天线装置的透视图；
图7是示意性地示出根据与图5A不同的实施例的电子装置中的天线装 置的透视图；
图8A是示出根据图5A所示的实施例的天线装置的堆叠结构的剖视图；
图8B是示出根据与图8A不同的实施例的天线装置的堆叠结构的剖视 图；
图9是示意性地示出根据与图5A不同的实施例的电子装置中的天线装 置的透视图；
图10A是示出根据图9所示的实施例的天线装置的堆叠结构的剖视图；
图10B是示出根据与图10A不同的实施例的天线装置的堆叠结构的剖视 图；
图11是示出天线装置的堆叠结构的一部分的截面的剖视图，该截面不同 于图10A中示出的截面；
图12是示出根据本公开的各种实施例的各种形状的导电单元的透视图；
图13是示出包括图12(b)所示的第二曲折单元的导电单元的堆叠结构 的透视图；
图14是示出根据图13所示的实施例的各种导电单元在各个频带中的阻 抗的大小的曲线图；
图15是示出包括12(c)所示的第三曲折单元的导电单元的堆叠结构的 透视图；
图16是示出根据图15所示的各种实施例的导电单元的堆叠结构中的各 种导电单元在各个频带中的阻抗的大小的曲线图；
图17示出了根据与图13至图15不同的实施例的曲折导电单元的堆叠结 构；
图18示出了根据与图13至图15不同的实施例的曲折导电单元的堆叠结 构；
图19是比较根据图17和图18所示的实施例的曲折导电单元的堆叠结构 应用到的天线装置的阻抗的曲线图；
图20是示出根据本公开的各种实施例的从第三层上方观察到的天线装 置的视图；
图21是示出根据本公开的各种实施例的多个周期性结构的透视图，每个 周期性结构包括多个导电单元；
图22是示出根据本公开的各种实施例的堆叠有不同图案的曲折导电单 元的天线装置的剖视图；
图23是示出根据与图22不同的实施例的堆叠有不同图案的曲折导电单 元的天线装置的剖视图；
图24是示出根据图23所示的实施例的在平面方向上延伸的第二导电单 元的概念图；
图25是示出根据与图17至图18不同的实施例的导电单元的堆叠结构的 视图；
图26是示出堆叠有图25所示的曲折导电单元的天线装置的剖视图；
图27是示出天线装置在各个频带中的阻抗的曲线图，该天线装置包括图 26所示的导电单元的堆叠结构；
图28是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置中的导电单 元的周期性结构的俯视图；
图29是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置中的导电单 元的俯视图；
图30是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置中的导电单 元的剖视图；
图31是示意性地示出根据与图30不同的实施例的天线装置中的导电单 元的剖视图；
图32是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置中的第三层 上的周期性结构的俯视图；
图33是示出图32所示的天线装置中的各种周期性结构中的主周期性结 构以及馈电点的位置的俯视图；
图34是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置中的天线装 置的俯视图；
图35是示出本公开的第一实施例的天线装置的极化方向的视图；
图36是示出本公开的第二实施例的天线装置的极化方向的视图；
图37是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置中的天线装 置的透视图；
图38是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置中的天线装 置的剖视图；
图39是示出根据本公开的各种实施例的天线阵列的结构的透视图；
图40是示出根据本公开的各种实施例的天线阵列的结构的俯视图；
图41是示意性地示出根据本公开的第一实施例的安装在电子装置内部 的天线阵列的透视图；
图42是示意性地示出安装在电子装置内部的天线阵列的俯视图；
图43是示意性地示出根据本公开的第二实施例的安装在电子装置内部 的天线阵列的透视图；
图44是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置中的天线装 置的透视图；
图45是示意性地示出根据图44所示的实施例的电子装置中的天线装置 的俯视图；
图46是示出根据本公开的各种实施例的天线装置的堆叠结构的剖视图；
图47是示出根据与图46不同的实施例的天线装置的堆叠结构的剖视图；
图48A至图48D是示出根据本公开的各种实施例的向天线装置馈电的方 法的视图；
图49是天线装置的俯视图，其示出了根据本公开实施例的多个导电单元 的布局；以及
图50是天线装置的俯视图，其示出了根据与图49不同的实施例的多个 导电单元的布局。
在整个附图中，相似的附图标记将被理解为表示相似的部件、组件和结 构。
具体实施方式
图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。
参照图1，网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如， 短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信，或者经由第二网络199(例 如，长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108进行通信。根据实 施例，电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施 例，电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入装置150、声音输出 装置155、显示装置160、音频模块170、传感器模块176、接口177、触觉 模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用 户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可从电子装置101 中省略所述部件中的至少一个(例如，显示装置160或相机模块180)，或者 可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中，可将 所述部件中的一些部件实现为单个集成电路。例如，可将传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器、或照度传感器)实现为嵌入在显示装置160 (例如，显示器)中。
处理器120可运行例如软件(例如，程序140)来控制电子装置101的 与处理器120连接的至少一个其它部件(例如，硬件部件或软件部件)，并可 执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为所述数据处理或计算的至 少部分，处理器120可将从另一部件(例如，传感器模块176或通信模块190) 接收到的命令或数据加载到易失性存储器132中，对存储在易失性存储器132 中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根 据实施例，处理器120可包括主处理器121(例如，中央处理器(CPU)或 应用处理器(AP))以及与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助 处理器123(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器 中枢处理器或通信处理器(CP))。另外地或者可选择地，辅助处理器123可 被适配为比主处理器121耗电更少，或者被适配为具体用于指定的功能。可 将辅助处理器123实现为与主处理器121分离，或者实现为主处理器121的 部分。
在主处理器121处于未激活(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可 控制与电子装置101(而非主处理器121)的部件之中的至少一个部件(例如， 显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少 一些，或者在主处理器121处于激活状态(例如，运行应用)时，辅助处理 器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个 部件(例如，显示装置160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例，可将辅助处理器123(例如，图像信号处 理器或通信处理器)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例 如，相机模块180或通信模块190)的部分。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如，处理器120 或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如， 程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可 包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中，并且程序140可包括例如 操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入装置150可从电子装置101的外部(例如，用户)接收将由电子装 置101的其它部件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入150可包 括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出装置155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出 155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片 的通用目的，接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，可将接收器实现为与扬 声器分离，或实现为扬声器的部分。
显示装置160可向电子装置101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。 显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、 全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示装置160可 包括被适配为检测触摸的触摸电路或被适配为测量由触摸引起的力的强度的 传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块170可将声音转换为电信号，反之亦可。根据实施例，音频模 块170可经由输入装置150获得声音，或者经由声音输出装置155或与电子 装置101直接(例如，有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如，电 子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如，功率或温度) 或电子装置101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后产生与检测到的 状态相应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可包括例如手势 传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握 持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、 温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如，电子装 置102)直接(例如，有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据 实施例，接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线 (USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器，其中，电子装置101可经由所述连接器与外 部电子装置(例如，电子装置102)物理连接。根据实施例，连接端178可 包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如， 耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机 械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据实施例，触觉模块179可包括 例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180 可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例，可将电 力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例，电池189 可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如，电子装置 102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如，有线)通信信道或 无线通信信道，并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够 与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理 器，并支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据实施例，通信模块190 可包括无线通信模块192(例如，蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全 球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如，局域网(LAN) 通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第 一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或 红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如，长距离通信网络，诸如蜂窝 网络、互联网、或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)))与外部电子 装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如，单个 芯片)，或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如， 多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息 (例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网 络198或第二网络199)中的电子装置101。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如，外部 电子装置)或者从电子装置101的外部(例如，外部电子装置)接收信号或 电力。根据实施例，天线模块197可包括天线，所述天线包括辐射元件，所 述辐射元件由形成在基底(例如，PCB)中或形成在基底上的导电材料或导 电图案构成。根据实施例，天线模块197可包括多个天线。在这种情况下， 可由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)从所述多个天线中选择适 合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的 至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电 子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例，除了辐射元件之外的另外 的组件(例如，射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线模块197的一 部分。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入 输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互 连接并在它们之间通信地传送信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101 和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102和电子装置 104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置，或者是与电子装置 101不同类型的装置。根据实施例，将在电子装置101运行的全部操作或一 些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或 更多个运行。例如，如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务，则电子装置101可请求所 述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分，而不是运 行所述功能或服务，或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外，还可 请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接 收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的 所请求的所述至少部分，或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务， 并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进 一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果 提供作为对所述请求的至少部分答复。为此，可使用例如云计算技术、分布 式计算技术或客户机-服务器计算技术。
图2是示出根据本公开的各种实施例的包括多个蜂窝网络的网络环 境中的电子装置101的框图200。
参照图2，电子装置101可以包括第一通信处理器212、第二通信处 理器214、第一射频集成电路(RFIC)222、第二RFIC 224、第三RFIC 226、 第四RFIC 228、第一射频前端(RFFE)232、第二RFFE 234、第一天线 模块242、第二天线模块244和天线248。电子装置101还可以包括处理 器120和存储器130。第二网络199可以包括第一蜂窝网络292和第二蜂 窝网络294。根据本公开的另一实施例，电子装置101还可以包括图1所 示的组件中的至少一个，第二网络199还可以包括至少一个其他网络。根 据本公开的实施例，第一通信处理器212、第二通信处理器214、第一RFIC 222、第二RFIC 224、第四RFIC 228、第一RFFE 232和第二RFFE 234 可以形成无线通信模块192的至少一部分。根据本公开的另一实施例，第 四RFIC 228可以被省略或包括为第三RFIC 226的一部分。
第一通信处理器212可以在一频带中建立通信信道以用于与第一蜂 窝网络292进行无线通信，并且通过所建立的通信信道来支持传统网络通 信。根据本公开的各种实施例中，第一蜂窝网络292可以是传统网络，包 括第2代(2G)网络、第3代(3G)网络、第4代(4G)网络或长期演 进(LTE)网络。第二通信处理器214可以建立与上述频带以外的一个预 定频带相对应的通信信道以用于与第二蜂窝网络294进行无线通信，并且 可以通过已建立的通信信道支持第5代(5G)网络通信。根据本公开的各 种实施例，第二蜂窝网络294可以是由第三代合作伙伴计划(3GPP)定 义的5G网络。另外，根据本公开的实施例，第一通信处理器212或第二 通信处理器214可以建立与上述频带以外的另一预定频带(例如，大约 6GHz或更低)相对应的通信信道以用于与第二蜂窝网络294进行无线通 信，并且可以通过所建立的通信信道支持5G网络通信。根据本公开的实 施例，第一通信处理器212和第二通信处理器214可以在单个芯片上或在 单个封装中实现。根据本公开的各种实施例，第一通信处理器212或第二 通信处理器214可以与处理器120、辅助处理器123或通信模块190一起 形成在单个芯片上或单个封装中。
为了进行发射，第一RFIC 222可以将由第一通信处理器212生成的 基带信号转换为在第一蜂窝网络292(例如，传统网络)中使用的大约 700MHz至大约3GHz的RF信号。为了进行接收，可以通过天线(例如， 第一天线模块242)从第一蜂窝网络292(例如，传统网络)获得RF信号， 并且在RFFE(例如，第一RFFE 232)中可以对RF信号进行预处理。第 一RFIC222可以将预处理的RF信号转换为基带信号，从而可以在第一通 信处理器212中处理基带信号。
为了进行发射，第二RFIC 224可以将由第一通信处理器212或第二 通信处理器214生成的基带信号转换为在第二蜂窝网络294(例如5G网 络)中使用的Sub6频带(例如，大约6GHz或4GHz)中的RF信号(称 为5G Sub6 RF信号)。为了进行接收，可以通过天线(例如，第二天线 模块244)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络)获得5G Sub6 RF信号， 并且在RFFE(例如，第二RFFE 234)中可以对5G Sub6 RF信号进行预 处理。第二RFIC 224可以将预处理的5G Sub6 RF信号转换为基带信号， 从而可以在第一通信处理器212和第二通信处理器214中的相应一个中处 理基带信号。
为了进行发射，第三RFIC 226可以将由第二通信处理器214生成的 基带信号转换为在第二蜂窝网络294(例如，5G网络)中使用的5G Above6 频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)中的RF信号。为了进行接收， 可以通过天线(例如，天线248)从第二蜂窝网络294(例如，5G网络) 获得5G Above6 RF信号，并且在第三RFFE 236中可以对5G Above6 RF 信号进行预处理。第三RFIC 226可以将预处理的5G Above6 RF信号转换 为基带信号，从而可以在第二通信处理器214中处理基带信号。根据本公 开的实施例，第三RFFE 236可以形成为第三RFIC 226的一部分。
根据本公开的实施例，电子装置101可以包括与第三RFIC 226分开 或作为其一部分的第四RFIC 228。在这种情况下，第四RFIC 228可以将 由第二通信处理器214生成的基带信号转换为中频(IF)频带(例如，大 约9GHz至大约11GHz)中的RF信号(在下文中，称为IF信号)，并将 IF信号提供给第三RFIC 226。第三RFIC 226可以将IF信号转换为5G Above6RF信号。在接收期间，可以通过天线(例如，天线248)从第二 蜂窝网络294(例如，5G网络)接收5G Above6 RF信号，并且该信号可 以被第三RFIC 226转换为IF信号。第四RFIC 228可以将RF信号转换为 基带信号，从而可以在第二通信处理器214中处理基带信号。
根据本公开的实施例，第一RFIC 222和第二RFIC 224可以被实现为 单个芯片或单个封装的至少一部分。根据本公开的实施例，第一RFFE 232 和第二RFFE 234可以被实现为单个芯片或单个封装的至少一部分。根据 本公开的实施例，第一天线模块242或第二天线模块244中的至少一者可 以被省略或与另一天线模块组合以处理多个对应频带中的RF信号。
根据本公开的实施例，第三RFIC 226和天线248可以布置在同一基 板上以形成第三天线模块246。例如，无线通信模块192或处理器120可 以被布置在第一基板(例如，主PCB)上。在这种情况下，第三RFIC 226 可以布置在除第一基板之外的第二基板(例如，子PCB)的部分区域中(例 如，在底表面上)，并且天线248可以布置在第二基板的另一部分区域中 (例如，在顶表面上)，以形成第三天线模块246。由于第三RFIC 226 和天线248布置在同一基板上，因此可以减小第三RFIC 226与天线248 之间的传输线的长度。这可以减少例如在传输线上用于5G网络通信的高 频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)中的信号的损失(例如，衰减)。 因此，电子装置101可以提高与第二蜂窝网络294(例如5G，网络)通信 的质量或速度。
根据本公开的实施例，天线248可以形成为包括可以用于波束成形的 多个天线元件的天线阵列。在这种情况下，例如，第三RFIC 226可以包 括与多个天线元件相对应的作为第三RFFE 236的一部分的多个移相器 238。在发射期间，每个移相器238可以通过与移相器238相对应的天线 元件改变要发射到电子装置101(例如，5G网络中的基站(BS))外部 的5G Above6 RF信号的相位。在接收期间，每个移相器238可以将通过 与移相器238相对应的天线元件从外部接收到的5G Above6 RFRF信号的 相位改变为相同的或基本相同的相位。这使得能够通过电子装置101与外 部之间的波束成形来进行发射或接收。
第二蜂窝网络294(例如，5G网络)可以独立于第一蜂窝网络292(例 如，传统网络)(例如，独立(SA))或与第一蜂窝网络292(例如，传 统网络)(例如，非独立(NSA))连接来操作。例如，5G网络可以仅 包括接入网络(例如，5G无线接入网络(RAN)或下一代RAN(NGRAN)) 而没有核心网络(例如，下一代核心(NGC))。在这种情况下，在接入 5G网络的接入网络之后，电子装置101可以在传统网络的核心网络(例 如，演进的分组核心(EPC))的控制下接入外部网络(例如，因特网)。 用于与传统网络通信的协议信息(例如，LTE协议信息)或用于与5G网 络通信的协议信息(例如，新无线(NR)协议信息)可以存储在存储器 230中，并由另一组件(例如，处理器120、第一通信处理器212或第二 通信处理器214)访问。
图3A是从根据本公开的各种实施例的参照图2描述的第三天线模块 246的一侧观察的第三天线模块246的透视图，图3B是从根据本公开的 各种实施例的参照图2描述的第三天线模块246的另一侧观察的第三天线 模块246的透视图，图3C是根据本公开的各种实施例的参照图2描述的 第三天线模块246沿线A-A'截取的剖视图。
参照图3A-图3C，在本公开的实施例中，第三天线模块246可以包括 PCB 310、天线阵列330、RFIC 352和PMIC 354。可选地，第三天线模块 246还可以包括屏蔽构件390。在本公开的其他实施例中，可以省略至少 一个上述组件，或者可以将至少两个组件集成在一起。
根据本公开的各种实施例，PCB 310可以包括多个导电层以及与导电 层交替堆叠的多个非导电层。PCB 310可以使用在导电层上形成的导线和 导电通孔提供设置PCB 310上和/或PCB 310外部的各种电子组件之间的 电连接性。
根据本公开的各种实施例，天线阵列330可以包括被布置为形成定向 波束的多个天线元件332、334、336和338。如图3所示，天线元件332、 334、336和338可以形成在PCB 310的第一表面上。根据本公开的另一 实施例，天线阵列330可以形成在PCB 310内部。根据本公开的实施例， 天线阵列330可以包括相同或不同形状或类型的多个天线阵列(例如，偶极天线阵列和/或贴片天线阵列)。
根据本公开的各种实施例，RFIC 352可以设置在与天线阵列330分开 的另一区域中(例如，在PCB 310的与第一表面相对的第二表面上)。 RFIC 352被配置为处理通过天线阵列330发射/接收的选定频带的信号。 根据本公开的实施例，RFIC 352可以在发射期间将从通信处理器(未示出) 获得的基带信号转换为预定频带的RF信号。在接收期间，RFIC 352可以 将通过天线阵列330接收到的RF信号转换为基带信号，并将基带信号发 射给通信处理器。
根据本公开的另一实施例，RFIC 352可以在发射期间将从中频集成电 路(IFIC)获得的IF信号(例如，在大约9GHz至大约11GHz)上变频 为选定频带的RF信号。在接收期间，RFIC 352可以将通过天线阵列330 获得的RF信号下变频为IF信号，并将转换后的IF信号发射到IFIC。
根据本公开的各种实施例，PMIC 354可设置在PCB 310的另一部分 区域中(例如，在PCB 310的第二表面上)，与天线阵列330分开。PMIC 354可以从主PCB(未示出)接收电压，并提供天线模块上的各种组件(例 如，RFIC 352)所需的功率。
根据本公开的各种实施例，屏蔽构件390可以设置在PCB 310的一部 分中(例如，在第二表面上)以电磁屏蔽RFIC 352或PMIC 354中的至少 一个。根据本公开的实施例，屏蔽构件390可以包括屏蔽罩。
在本公开的各种实施例中，虽然未示出，但是第三天线模块246可以 通过模块接口电耦接到另一PCB(例如，主PCB)。模块接口可以包括 连接构件，例如，同轴电缆连接器、板对板连接器、插入件或柔性印刷电 路板(FPCB)。天线模块246的RFIC 352和/或PMIC 354可以通过连接 构件电耦接到PCB 310。
图4A是示出根据本公开的各种实施例的天线模块246的一个截面的 剖视图。
参照图4A，PCB 310可以包括天线层360和网络层370。
根据本公开的各种实施例，天线层360可以包括至少一个电介质361 以及形成在电介质361的外表面上或电介质361内部的天线元件336和/ 或馈电件362。馈电件362可以包括馈电点363和/或馈电线364。
根据本公开的各种实施例，网络层370可以包括至少一个电介质371 以及形成在电介质371的外表面上或在电介质371内部的至少一个接地层 372、至少一个导电通孔373、传输线374和/或信号线375。
根据本公开的各种实施例，RFIC(例如，图2中的第三RFIC 226) 可以通过例如第一连接器376-1和第二连接器376-2(例如，焊料凸块) 电耦接到网络层370。在本公开的其他实施例中，可以使用各种连接结构 (例如，焊料或球栅阵列(BGA))代替连接器。RFIC(例如，图2中 的第三RFIC 226)可以通过第一连接器376-1、传输线374和馈电件362 电耦接到天线元件336。RFIC(例如，图2中的第三RFIC 226)也可以通 过第二连接器376-2和导电通孔373电耦接到接地层372。尽管未示出， 但是RFIC(例如，图2中的第三RFIC 226)可以通过信号线375电耦接 到上述模块接口。
图4B是示出根据本公开的与图4A不同的各种实施例的天线模块246 的截面的剖视图。
根据本公开的各种实施例，PCB 310可以包括天线层360和网络层 370，并且还可以包括天线层360上的至少一个其他天线层(例如，图4B 中的另一天线层380)。
天线层360可以包括至少一个电介质361、天线元件336和/或馈电件362。网络层370可以包括至少一个电介质371、至少一个接地层372、至 少一个导电通孔373、传输线374和/或信号线375。为了便于描述，在此 不提供与图4A的实施例的描述重复的描述。
参照图4B，示出了另一天线层380堆叠在PCB 310上的天线层360 上的结构作为示例。根据本公开的各种实施例，天线层360和另一天线层 380中的每个可以包括电介质361或381，以及至少部分地被电介质361 或381围绕的天线元件336或382。例如，包括在天线层360中的天线元 件336和包括在另一天线层380中的天线元件382可以被设置为面向一个方向(例如，垂直于PCB 310的方向)。包括在另一天线层380中的天线 元件382可以形成周期性结构(或重复图案)。稍后将在图5的实施例中 更详细地描述周期性结构。
根据本公开的另一实施例，天线层360和与天线层360相邻(或堆叠 在天线层360上)设置的另一天线层(例如，参照稍后将描述的图46中 所示的第二天线层1120与第六天线1160之间的关系)可以在结构上基本 相同。例如，不同于图4B，天线层360和另一天线层可以具有基本相似 结构的电介质和天线元件，每个天线元件耦接到馈电线。因此，天线层360和另一天线层可以被配置为覆盖不同的频带。当天线层360和另一天 线层被配置为覆盖不同的频带时，天线模块246可以包括双频带天线元件 结构。此外，当天线模块246包括两个或更多个天线层时，天线模块246 可以包括三个或更多个频带的多频带天线元件结构。稍后将在图44至图 48的实施例中更详细地描述多频带天线元件结构。
图5A是示意性地示出根据本公开的实施例的电子装置(例如，图1 中的电子装置101)中的天线装置400(例如，图2中的天线模块246) 的透视图。图5B是示意性地示出根据图5A所示的实施例的电子装置400 中的天线装置的俯视图。图5C是示意性示出根据图5A所示的实施例的 电子装置400中的天线装置的堆叠结构的剖视图。图5D是示意性地示出 根据本公开的各种实施例的电子装置400中的天线装置的堆叠结构的剖 视图。图5B可以示出图5A的从第三层430上方观察时的天线装置400。
参照图5A，根据本公开的各种实施例，天线装置400可以包括第一 层410、第二层420或第三层430。
第一层410可以是以上参考图4A描述的网络层370的一部分。第一 层410可以是网络层370的一部分，其包括接地层(例如，图4A中的接 地层372)。可以在图5A、图5B、图5C和图5D中省略参照图4A描述 的电介质371、导电通孔373、传输线374或信号线375。根据本公开的 实施例，第一层410可以与电子装置(例如，图2中的电子装置101)的 后板平行地形成。根据本公开的另一实施例，第一层410可以与电子装置 的侧构件平行地形成。
第二层420可以是以上参考图4A描述的天线层360的。第二层420 可以包括天线元件421。根据本公开的实施例，第二层420可以堆叠在第 一层410上。第三层430可以包括导电单元431(以下称为“第一导电单 元431”)。第一导电单元431可以是例如包含金属材料的小尺寸金属板。 可以在第三层430上设置多个第一导电单元431。当设置多个第一导电单元431时，它们可以是执行特定功能(例如，改善天线的辐射性能)的配 置。多个第一导电单元431可以彼此分开预定距离以形成导电岛结构(或 浮式结构)。多个第一导电单元431可以形成周期性结构。第三层430可 以包括具有多个第一导电单元431的周期性结构(例如，第一周期性结构) 的第一区域432和至少部分地被第一区域432围绕的第二区域433。
图5B示出了图5A的从第三层430上方观察时的天线装置400。图 5C和图5D示出了图5A所示的天线装置400中的第一层410、第二层420 和第三层430的堆叠结构的截面。此外，图5C和图5D示出了沿线A-A’ 截取的图5B的实施例中示出的天线装置的一部分的截面。
同时参照图5A、图5B、图5C和图5D，根据本公开的各种实施例的 天线装置400可以形成为第一层410、第二层420和第三层430堆叠的结 构。
根据本公开的实施例，在第一层410、第二层420至第三层430的堆 叠结构中，第一层410、第二层420至第三层430的水平长度和垂直长度 可以基本相同。
第三层430可以包括形成有多个第一导电单元431的周期性结构(例 如，第一周期性结构)的第一区域432以及至少部分地被第一层430围绕 的第二区域433。参照图5A，例如，第二区域433可以是在由附图标记 433指示的矩形边界内定义的区域，并且第一区域432可以是由附图标记 432指示的边界内部除第二区域433之外的区域。
参照图5C，根据本公开的各种实施例，可以在第二区域433中形成 开口R。第二层420的天线元件421的至少一部分可以通过开口R暴露于 外部。根据本公开的实施例，开口R可以填充有非导电电介质。此外，根 据本公开的实施例，天线元件421可以以与开口R大致相同的尺寸和/或 形状设置在开口R中，并且通过开口R沿至少一个方向(例如，图5C中 的方向Z)辐射。
根据本公开的各种实施例，第一层410、第二层420和第三层430可 以成形为板。例如，板状的第一层410、第二层420和第三层430可以堆 叠以形成基板(PCB)。
设置在天线装置400中的第一层410可以通过在其内部包括接地层 (或接地平面)或耦接到与第一层410相邻的接地构件而接地。例如，第 一层410可以通过耦接到后板、侧构件或支撑构件(例如，支架)而接地。 第一层410可以被包括在馈电网络层(例如，图4A中的网络层370)的 一部分中。虽然在图5C中未示出，但是第一层410可以通过第一连接器 和第二连接器(例如，图4A中的第一连接器376-1和第二连接器376-2) 或导电通孔(例如，图4A中的导电通孔373)在网络层(例如，图4A中 的网络层370)外部电耦接到通信模块(例如，图1中的通信模块190或 图4A中的第三RFIC 226)。根据本公开的实施例，第一层410可以形成 基板的基底。第二层420和第三层430可以形成在用作基底的第一层410 上。
第二层420可以包括电介质422。电介质422可以围绕天线元件421 (例如，图4A中的天线元件336)的至少一部分，使天线元件421至少 部分地绝缘。天线元件421可以形成在电介质422的外表面上或电介质 422的内部。根据本公开的实施例，天线元件421可以设置在与第一层410 的包括接地的一个表面相距预定距离的位置处。在另一示例中，天线元件421可以通过馈电线423(例如，图4A中的传输线274)电耦接到位于第 一层410的另一表面上的RFIC(例如，图4A中的第三RFIC 226)。例 如，第二层420可以包括电耦接到电介质422中的天线元件421的馈电线 423的至少一部分。
包括导电单元(例如，第一导电单元431)的至少一层可以设置在第 二层420上。如图5A至图5D所示，在天线元件421辐射毫米波的方向 上设置包括多个导电单元的一层(例如，第三层430)，以增强天线元件 421在预定频率范围内的辐射性能。例如，可以在第二层420上形成具有 多个第一导电单元431的第三层430。多个第一导电单元431可以与天线 元件421平行地布置在第三层430的外表面上或内部，与天线元件421分 开预定距离。根据本公开的各种实施例，可以通过蚀刻印刷在基板上或位 于基板的顶面上的导电材料层来形成第三层430。
第一层410、第二层420和第三层430的堆叠结构可以包括四层或更 多层的堆叠，但不限于三层的堆叠。此外，参照图5D中所示的实施例， 第二层420可以包括两个或更多个子层(例如，第(2-1)层420-1、第(2-2) 层420-2和第(2-3)层420-3)。当第二层420包括两个或更多个子层时， 例如，包括第一导电单元431的第三层430可以设置在第(2-1)层420-1上。在另一示例中，天线元件421可以设置在第(2-2)层420-2上。在另 一示例中，包括接地层的第一层410可以设置在第(2-3)层420-3下方。
在本公开的实施例中，根据实施例，第二层420可以是最厚的，并且 第三层430的厚度可以比第一层410、第二层420和第三层430的堆叠结 构中的第二层420小得多。
然而，根据本公开的实施例，天线元件421的尺寸和位置、第一导电 单元431的尺寸和位置、层的数量或层的厚度可以变化，但不限于上述配 置。
同时参照图5A至图5D，可以以预定间隔布置多个第一导电单元431。 根据本公开的各种实施例，当从第三层430上方观察时(或当从天线装置 上方观察时)，多个第一导电单元431可以围绕天线元件421的至少一部 分，并且可以被布置为与天线元件421分开预定距离。根据本公开的实施 例，多个第一导电单元431中的至少一部分可以与天线元件421结合用作 辐射器。
根据本公开的各种实施例，多个第一导电单元431中的相同形状和尺 寸的两个或更多个第一导电单元431可以形成周期性结构。周期性结构可 以是例如人造磁导体(AMC)结构、高阻抗周期性(HIP)结构、高阻抗 表面(HIS)结构或电磁带隙(EBG)结构。
例如，当多个第一导电单元431形成第一周期性结构时，包括多个第 一导电单元431的第一周期性结构可以在特定频带中具有高阻抗。根据本 公开的实施例，当电磁波入射在形成周期性结构(例如，第一周期性结构) 的多个第一导电单元431上时，入射波与反射波之间的相位差可以为零。 因此，可以抑制沿水平方向(垂直于入射方向的方向)的反射，同时可以 增强沿垂直方向(平行于入射方向的方向)的反射。因此，可以改善天线 装置400的辐射性能(例如，增益)。
多个第一导电单元431可以在第三层430的第一区域432中形成第一 周期性结构。在除了第二区域433之外的第三层430的整个区域中，多个 第一导电单元431可以彼此等间隔地布置。根据本公开的实施例，至少两 个或更多个第一导电单元431在第三层430的水平方向或垂直方向上彼此 相邻地布置，使得多个第一导电单元431可以形成具有高阻抗的周期性结 构(例如，第一周期性结构)。
天线装置400的谐振频率可以在至少一个参数的作用下变化。例如， 影响天线装置400的谐振频率的参数可以包括天线元件421的形状和尺 寸、天线元件421与接地之间的距离、第一导电单元431的形状和尺寸、 第一导电单元431与接地之间的距离、天线元件421与第一导电单元431 之间的距离或多个第一导电单元431之间的距离。天线装置400的谐振频 率可以在各种参数的至少一部分的作用下变化。
例如，电介质422的介电常数可以为大约3.5，第一导电单元431的 尺寸可以为大约1.7mm×1.7mm，并且多个第一导电单元431之间的间隙 可以为大约56μm。在这种情况下，周期性结构的表面的阻抗在大约 28GHz时可以是大约17000Ω。
图6是示出多个天线元件421排列成阵列状的天线装置400(例如，图 2中的天线模块246)的透视图。
第二层420可以包括多个天线元件421。天线装置400可以包括多个 天线元件421以形成天线阵列。例如，根据天线元件421的数量，诸如1 ×2、2×2、1×3、3×3、1×4或4×4天线阵列的各种天线阵列可用。在 图6中，在天线装置400中以3×3阵列的形式包括九个天线元件421。
虽然在图6中未示出，但是馈电线(例如，图5C中的馈电线423) 可以电耦接至多个天线元件421中的每个。馈电线的一侧可以耦接到天线 元件421，而其另一侧可以耦接到无线通信电路，从而可以向天线元件421 馈电。无线通信电路可以包括例如RFIC和通信模块(例如，图1中的通 信模块190)。
图7是示意性地示出根据与图5A不同的实施例的电子装置(例如， 图1中的电子装置101)中的天线装置500(例如，图2中的天线模块246) 的透视图。
参照图7，根据本公开的各种实施例，第一层510、第二层520和/或 第三层530可以堆叠在天线装置500中。根据本公开的各种实施例，除了 第一层510、第二层520和第三层530之外，天线装置500还可以包括第 四层540。第四层540可以与第一层510、第二层520和第三层530堆叠。 为了避免重复，在此不提供与前述描述相同的图7的描述。
图8A是示意性地示出根据图7所示的实施例的电子装置(例如，图 1中的电子装置101)中的天线装置500(或500-1)的堆叠结构的剖视图。 图8B是示意性示出根据与图8A所示的实施例不同的实施例的电子装置 中的天线装置500-2的堆叠结构的剖视图。
根据本公开的各种实施例，第四层540的堆叠位置不限于特定实施 例。根据本公开的实施例，第四层540可以设置在第三层530的一个表面 上(例如，第三层530的面向与Z轴相反的方向的表面)，例如，如图 8A所示，在第二层540与第二层530之间。在另一示例中，第四层540' 可以设置在第一层510与第二层520之间，如图8B所示。根据本公开的 另一实施例，第四层(未示出)可以堆叠在第三层530的另一表面(例如， 第三层530的面向Z轴方向的表面)上。
参照图8A和图8B，第一导电单元541和541'可以形成在第四层540 和540'上。在第四层540和540'上可以分别存在多个导电单元541和多个 导电单元541'，并且导电单元541和541'可以彼此分开以形成导电岛结构。 形成在第四层540和540'上的多个导电单元541和541'也可以具有周期性 结构(例如，第二周期性结构)。
为了避免描述上的混淆，以下描述将形成在第三层530上的导电单元 称为“第一导电单元531”，并将形成在第四层540上的导电单元称为“第 二导电单元541”。
再次参照图8A，例如，第四层540可以包括第三区域542和第四区 域543、第三区域542具有形成在其中的第二导电单元541的重复图案(例 如，第二图案)，第四区域543至少部分地被第三区域542围绕。根据本 公开的实施例，第四层540的第三区域542可以与第三层530的第一区域 532相对应，并且第四层540的第四区域543可以与第三层530的第二区域533相对应。当从上方观察天线装置500时，第三区域542可以与第一 区域532基本相同，并且第四区域543可以与第二区域533基本相同。
根据本公开的各种实施例，第四层540的第三区域542和第四区域 543可以形成在与第三层530的第一区域532和第二区域533相对应的位 置处。根据本公开的实施例，当从上方观察第四层540时，第三区域542 可以在与第一区域532基本相同的位置处以与第一区域532基本相同的形 状形成，并且第四区域543也可以在与第二区域533基本相同的位置处以 与第二区域533基本相同的形状形成。第三区域542和第一区域532可以 形成为例如在Z轴方向上彼此重叠，并且第四区域543和第二区域533可 以形成为例如在Z轴方向上彼此重叠。根据本公开的实施例，多个第二导 电单元541的周期性结构(例如，第二周期性结构)可以形成在第三区域 542中，并且第四区域543可以至少部分地被形成有第二导电单元541的周期性结构的第三区域542围绕。
根据本公开的实施例，形成在第三层530中的第一导电单元531和形 成在第四层540中的第二导电单元541可以在形状和布置上基本相同。在 另一示例中，多个第一导电单元531之间的间隙和多个第二导电单元541 之间的间隙可以基本相等。
根据本公开的实施例，可以在与第二区域533相对应的第四区域543 中形成开口R。
根据本公开的实施例，开口R可以形成在第二区域533和第四区域 543中，使得天线元件521的至少一部分可以暴露于外部；或者可以形成 在第四区域543或第二区域533之一中。根据本公开的另一实施例，可以 通过适当地调整形成在第二区域533和第四区域543中的非导电材料(例 如，电介质)的介电常数来改善天线装置500的辐射性能。再次参照图8A，第一导电单元531和第二导电单元541可以在Z轴方向上堆叠。根 据本公开的实施例，第一导电单元531的第一周期性结构和第二导电单元 541的第二周期性结构可以堆叠在天线元件521上方。
再次参照图8B，第二层520可以设置在第三层530与第四层540'之 间，使得天线元件521可以插入在第一导电单元531与第二导电单元541' 之间。当第一导电单元531形成第一周期性结构并且第二导电单元541' 形成第二周期性结构时，可以分别在天线元件521的上方和下方形成周期 性结构。
根据本公开的实施例，第一周期性结构和第二周期性结构在尺寸和形 状上可以基本相同，并且导电单元的尺寸、形状和布置也可以基本相同。
根据本公开的实施例，可以通过调节第一周期性结构和第二周期性结 构的形状或层之间的间隙来提供在预定频率下具有最佳辐射性能的天线 装置500-1和500-2。
参照图8B，例如，电介质522-1和522-2可以分别设置在第四层540' 之上和之下。可以通过不同地设置电介质522-1和522-2的形状、尺寸和/ 或布置来调节天线元件521与接地之间的距离、第一导电单元531与接地 之间的距离、天线元件521与第一导电单元531之间的距离、天线元件 521与第二导电单元541'之间的距离或第二导电单元541'与接地之间的距 离。
图9是示意性地示出根据与图5A不同的实施例的电子装置(例如， 图1中的电子装置101)中的天线装置500(例如，图2中的天线模块246) 的透视图。
参照图9，根据本公开的各种实施例，第一层510、第二层520、第 三层530和/或第四层540可以堆叠在天线装置500(或天线装置500-3) 中。根据本公开的各种实施例，除了第一层510、第二层520、第三层530 和第四层540之外，天线装置500(或天线装置500-3)还可以包括第五 层550。第五层550可以与第一层510、第二层520、第三层530和第四 层540堆叠。
在此不提供与图7、图8A和图8B的任何描述相同的图9、图10A和 图10B中示出的实施例的描述，以避免冗余。
图10A是示意性示出根据图9所示的实施例的电子装置中的天线装置 500-3的堆叠结构的剖视图。图10B是示意性示出根据与图10A所示的实 施例不同的实施例的电子装置中包括的天线装置500-4的堆叠结构的剖视 图。
例如，第五层的堆叠位置不限于任何特定实施例。根据本公开的实施 例，包括第三导电单元551的第五层550可以设置在第四层540与第二层 520之间，如图10A所示。根据本公开的另一实施例，如图10B所示，包 括第三导电单元551'的第五层550'可以设置在第一层510与第二层520之 间。根据本公开的另一实施例，第五层(未示出)可以堆叠在第三层530 与第四层540之间。根据本公开的另一实施例，第五层(未示出)可以在 Z轴方向上堆叠在第三层530上。在本公开的各种实施例中，可以提供层 的各种堆叠结构。
在图10A所示的实施例中，例如，导电单元551(以下称为“第三导 电单元551”)也可以形成在第五层550上。多个第三导电单元551可以 彼此分开地形成在第五层550上以形成导电岛结构。导电单元551也可以 以周期性结构(例如，第三周期性结构)形成在第五层550上。
根据本公开的各种实施例，第五层550可以包括形成有多个第三导电 单元551的第三周期性结构的第五区域552以及至少部分地被第五区域 552围绕的第六区域553。第五区域552和第六区域553可以分别对应于 第一区域532和第二区域533。根据本公开的各种实施例，导电单元531、 541和551可以形成在天线装置500中的三层或更多层上。通过调节形成 有天线元件521的第二层520与形成有导电单元531、541和551的层530、 540和550之间的布置和间隙，天线装置500可以在预定频带中具有最佳 辐射性能。
结合考虑图7至图10B中所示的实施例，可以在第二层520上设置多 个层(例如，第三层530和第四层540，或第三层530、第四层540和第 五层550)。因此，天线元件521和至少两个导电单元可以沿着天线元件 521的高度方向(例如，图7中的Z轴方向)堆叠。例如，当多个第一导 电单元531在第三层530上形成第一周期性结构，并且多个第二导电单元 541在第四层540上形成第二周期性结构时，可以在天线元件521的Z轴 方向上堆叠两个或更多个周期性结构。根据本公开的各种实施例，随着天 线元件521和至少两个周期性结构被堆叠，可以发生电磁耦合，从而改善 天线性能。
根据本公开的实施例，当将形成周期性结构的导电单元的尺寸设置为 恒定时，与在单层上具有一个周期性结构的天线装置(例如，图5A中的 天线装置400)相比，具有至少两个堆叠层的周期性结构的天线装置500 可以在较低频带中具有高阻抗特性。
根据本公开的另一实施例，当在单层上具有一个周期性结构的天线装 置(例如，图5A中的天线装置400)和具有堆叠的周期性结构的天线装 置500具有相同的阻抗值时，天线装置(例如，图5A中的天线装置400) 在单个导电单元中的截面面积可以比天线装置500小。例如，与没有堆叠 的周期性结构的天线装置(例如，图5A中的天线装置400)相比，具有堆叠的周期性结构的天线装置500可以减小周期性结构的截面面积。
在图7、图8A和图8B所示的实施例中，例如，当第一导电单元531 的表面的阻抗在大约28GHz时为大约17000Ω时，多个第一导电单元531 和多个第二导电单元541中的每一个的尺寸可以是多个第一导电单元531 之间的间隙可以为大约0.4mm×0.4mm，并且多个第一导电单元531之间 的间隙可以为大约50μm。
例如，当配置具有相同阻抗水平的天线装置时，图7、图8A和图8B 所示的第一导电单元531的尺寸(例如，截面面积)可以被设置为比根据 图5A至图5D所示的实施例的第一导电单元的尺寸(例如，截面面积) 小。例如，参照图7、图8A和图8B，当配置具有相同阻抗水平的天线装 置时，在具有至少两个导电单元的堆叠结构的实施例中，单个导电单元的 尺寸可以比导电单元排列在单层上的结构中的尺寸小。
图11是示出天线装置500的堆叠结构中的与图10A所示的天线装置 500不同的部分的截面的剖视图。在图11中，示出了沿图5B的线B-B' 截取的在图10A的实施例中示出的天线装置500的一部分的截面。
参照图11，根据本公开的实施例的天线装置500中的第三层、第四 层和第五层(例如，第三层530、第四层540和第五层550)的厚度可以 小于第二层520的厚度。尽管第三层、第四层和第五层(例如，第三层 530、第四层540和第五层550)的厚度在图11中示出为相等，但是它们 可以根据本公开的实施例被不同地设置。导电单元(例如，导电单元531、 541和551)的尺寸和数量也可以根据天线装置500的各种规格而变化。
根据本公开的各种实施例，当从包括在天线装置500中的多个层中的 最上层的上方(或从天线装置500上方)观察时，在天线装置500中包括 的多个导电单元中位于彼此堆叠的方向上的两个不同的导电单元可以彼 此重叠。
再次参照图7中所示的实施例，当从第三层530上方观察时，第一导 电单元531和第二导电单元541可以至少部分地彼此重叠。再次参照图9 中所示的实施例，当从第三层530上方观察时，第一导电单元531可以与 第三导电单元551以及第二导电单元541至少部分地重叠。
该重叠结构可以导致例如导电单元531、541和551之间的改进的阻 抗或电磁耦合，从而使得能够精确地调节谐振频率。
图12是示出根据本公开的各种实施例的各种形状的导电单元631a、 631b和631c的透视图。
在图12中，导电单元631a、631b和631c可以表示例如第一导电单 元(例如，图7中的第一导电单元531)、第二导电单元(例如，图7中 的第二导电单元541)和/或第三导电单元(例如，图9中的第三导电单元 551)。
根据本公开的各种实施例，导电单元(例如，第一导电单元531、第 二导电单元532和第三导电单元551)可以是曲折的形状，例如图12中 示出的导电单元631a、631b和631c。导电单元631a、631b和631c可以 形成为每个导电单元631a、631b和631c的水平侧和垂直侧分别相对于导 电单元的中心对称的结构。
图12中的示意图(a)示出了矩形导电单元631a，其水平侧'a'的长度 为l1，垂直侧'b'的长度为l2。图12中的示意图(b)示出了导电单元631b， 其水平侧和垂直侧具有与图12中的示意图(a)所示的导电单元631a相 同的长度，其中水平侧和垂直侧中的每一个包括一个入口部分'c'和与入口 部分'c'相对应的内部突起'd'。图12中的示意图(c)示出了导电单元631c， 其水平侧和垂直侧具有与图12中的示意图(a)所示的导电单元631a相 同的长度，其中水平侧和垂直侧中的每一个包括两个入口部分'c'和与入口 部分'c'相对应的两个内部突起'd'。
根据本公开的实施例，图12中的示意图(b)中示出的导电单元631b 的环路长度可以比图12中的示意图(a)所示的导电单元631a更长，因 此，如图12中的示意图(b)所示的导电单元631b可以更容易地覆盖低 频带。
根据本公开的另一实施例，尽管可以比图12中的示意图(b)中示出 的导电单元631b更长，但是图12中的示意图(c)中示出的导电单元631c 的环路间的间隙由于较长的环路变得过窄，因此可能难以覆盖低频带。因 此，图12中的示意图(b)中示出的导电单元631b与图12中的示意图(c) 中示出的导电单元631c之间的对比表明，在本公开的一些实施例中，图 12中的示意图(b)中示出的具有相对短的环路的导电单元631b比图12 中的示意图(c)中示出的具有相对长的环路的导电单元631c可以更容易 地覆盖低频带。
图13是示出包括图12中的示意图(b)所示的导电单元631b的导电 单元的堆叠结构的透视图。图12中的示意图(b)所示的导电单元631b 可以被称为“第二曲折导电单元631b”。
图13中的示意图(a)可以应用于图5A中具有单层周期性结构的实 施例，图13中的示意图(b)可以应用于图7中具有多层周期性结构的实 施例，图13中的示意图(c)可以应用于图9中具有另一多层周期性结构 的实施例。图13中所示的导电单元的堆叠结构应用于各种其他实施例。
根据本公开的各种实施例，如图13中的示意图(b)和示意图(c) 所示，当指定导电单元631b的形状和尺寸时，导电单元631b可以布置为 多层，使得包括导电单元631b的周期性结构在特定频率下可以具有高阻 抗。这里要注意的是，图13中所示的导电单元彼此之间的间隔不如图所 示那样大，而是可以彼此非常接近。
图14是示出根据图13所示的本公开的各种实施例的导电单元的堆叠 结构中的各个频带中的阻抗的大小的曲线图。
沿着图14的箭头方向，表示了具有图13中的示意图(a)中所示的 导电单元631b的实施例中的阻抗测量、具有图13中的示意图(b)中所 示的导电单元631b和641b的实施例中的阻抗测量以及具有图13中的示 意图(c)中所示的导电单元631b、641b和651b的实施例中的阻抗测量。
参考图14，应用了图13中的示意图(a)中示出的导电单元631b的 天线装置(例如，图5A的天线装置400)可以具有曲线G1上的某个频带 (例如，25GHz至35GHz)附近的阻抗，应用了图13中的示意图(b) 中示出的导电单元631b和641b的天线装置(例如，图9的天线装置500) 可以具有曲线G2上的某个频带(例如，25GHz至30GHz)附近的阻抗。 此外，应用了图13中的示意图(c)中示出的导电单元631b、641b和651b 的天线装置(例如，图9的天线装置500)可以具有曲线G3上的某个频 带(例如，25GHz至35GHz)附近的阻抗。从图14可以注意到，具有图 13中的示意图(a)中示出的导电单元631b的实施例、具有图13中的示 意图(b)中示出的导电单元631b和641b的实施例以及具有图13中的示 意图(c)中示出的导电单元631b、641b和651b的实施例依次序频带减 小，阻抗大小逐渐增大。根据本公开的实施例，阻抗可以随着堆叠的导电 单元的数量而增加。然而，当堆叠过多的导电单元时，难以使天线装置400小型化。因此，应根据天线装置400的所需规格堆叠适当数量的导电 单元。作为参考，以上实施例中指定的频带可以根据本公开的实施例而变 化。
图15是示出包括图12中的示意图(c)所示的导电单元631c的导电 单元的堆叠结构的透视图。图12中的示意图(c)所示的导电单元631c 可以被称为“第三曲折导电单元631c”。
图15中的示意图(a)可以应用于图5A中具有单层周期性结构的实 施例，图15中的示意图(b)可以应用于图7中具有多层周期性结构的实 施例，图15中的示意图(c)可以应用于图9中具有另一多层周期性结构 的实施例。图15中所示的导电单元的堆叠结构应用于各种其他实施例。
图16是示出根据图15所示的本公开的各种实施例的导电单元的堆叠 结构中的各个频带中的阻抗的大小的曲线图。
沿着图16的箭头方向，表示了具有图15中的示意图(a)中所示的 导电单元631c的实施例中的阻抗测量、具有图15中的示意图(b)中所 示的导电单元631c和641c的实施例中的阻抗测量以及具有图15中的示 意图(c)中所示的导电单元631c、641c和651c的实施例中的阻抗测量。
参考图16，应用了图13中的示意图(c)中示出的导电单元631c的 天线装置(例如，图5A的天线装置400)可以具有曲线G4上的某个频带 (例如，25GHz至35GHz)附近的阻抗，应用了图15中的示意图(b) 中示出的导电单元631c和641c的天线装置(例如，图9的天线装置500) 可以具有曲线G5上的某个频带(例如，25GHz至30GHz)附近的阻抗。 此外，应用了图15中的示意图(c)中示出的导电单元631c、641c和651c 的天线装置(例如，图9的天线装置500)可以具有曲线G6上的某个频 带(例如，25GHz至35GHz)附近的阻抗。从图16可以注意到，具有图 15中的示意图(a)中示出的导电单元631c的实施例、具有图15中的示 意图(b)中示出的导电单元631c和641c的实施例以及具有图15中的示 意图(c)中示出的导电单元631c、641c和651c的实施例依次序频带减 小，阻抗大小逐渐增大。
图14和图16之间的比较表明，与使用具有相对较长环路(参见曲线G5和G6)的第三曲折单元的堆叠结构相比，使用具有相对短的环路的第 二曲折导电单元的堆叠结构(参见曲线G2和G3)中的阻抗大小的绝对值 更大。
图17示出了根据与图13和图15所示的实施例不同的实施例的曲折 导电单元631b、641b'和651b的堆叠结构。
根据本公开的各种实施例，在天线装置(例如，图9中的天线装置 500)中包括的多个导电单元中，位于相互堆叠的方向(例如，Z轴方向) 上的两个不同的导电单元可以至少部分地彼此重叠。
根据本公开的实施例，第一导电单元631b和第二导电单元641b可以 形成为相同的图案和尺寸，如图13所示。当认为第一导电单元631b和第 二导电单元641b具有相同的图案时，这可能意味着第一导电单元631b和 第二导电单元641b具有预定的形式或形状。例如，在高度方向(例如， 图13中的Z轴方向)上彼此相邻地定位的不同的导电单元可以以基本相 同的图案和尺寸形成并且彼此堆叠。
根据本公开的另一实施例，第一导电单元631b和第二导电单元641b 可以形成为不同的图案(或尺寸)，如图17所示。例如，在高度方向(例 如，图17中的Z轴方向)上彼此相邻的不同的导电单元可以形成为不同 的图案并且彼此堆叠。
在堆叠有三个导电单元的天线装置(例如，图9中的天线装置500) 中，例如，如图17所示，第一导电单元631b和第三导电单元651b可以 具有相同的图案，而第二导电单元641b'可以具有不同的图案。然而，具 有不同图案的导电单元不必限于相邻的单元。例如，不同于图17，第一 导电单元和第二导电单元可以具有相同的图案，而第三导电单元可以具有 不同的图案。根据本公开的另一实施例，三个导电单元中的全部可以以不 同的图案形成。除了这些实施例之外，可以应用各种其他实施例。
在堆叠多个导电单元的结构中，一层上的导电单元的图案可以与另一 层上的导电单元的图案不同。然而，在堆叠有多个导电单元的结构中，当 从天线装置(例如，图9中的天线装置500)的上方观察时，一层上的导 电单元可以与另一层上的导电单元至少部分地重叠。根据本公开的各种实 施例，当从多个导电单元的上方观察时，多个导电单元可以以至少部分重 叠的状态电磁耦合。
根据本公开的各种实施例，在堆叠多个导电单元的结构中，相对于至 少另一层上的导电单元，一层上的导电单元可以是倒影耦接型。倒影耦接 型可以指通过倒置位于高度方向上的另一导电单元而获得的导电单元的 图案，该另一导电单元至少部分地与导电单元重叠。
参照图17，当第一导电单元631b形成一个环路结构时，从第一导电 单元631b倒置的第二导电单元641b'可以设置有至少一个分割部分，并且 因此包括被分割部分分割的子单元。
根据本公开的实施例，第二导电单元641b'的第二子单元e4可以与第 一导电单元631b的环路e2的曲折形状相对应地曲折。此外，第二导电单 元641b'的第一子单元e3可以与第一导电单元631b的开口e1的形状相对 应地曲折。例如，当第一导电单元631b形成为在中心围绕开口e1的环路 e2时，第二导电单元641b'可以包括与开口e1相对应地定位的第一子单元 e3以及与环路e2相对应地定位的第二子单元e4。在另一示例中，当从第 一导电单元631b的上方观察第二导电单元641b'时，第二导电单元641b' 可以具有子单元结构，其中在第一子单元e3与第二子单元e4之间的空间 中形成第一导电单元631b的阴影。
图18示出了根据与图13和图15所示的实施例不同的实施例的曲折 导电单元631d、641d'和651d的堆叠结构。在此将不提供对与图17中示 出的实施例的描述重复的图18的实施例的描述。
参照图18，当第一导电单元631d形成一个环路结构时，从第一导电 单元631d倒置的第二导电单元641d'可以设置有至少一个分割部分，并且 因此包括被分割部分分割的子单元。例如，第一导电单元631d可以形成 为围绕中心处的开口f1的环路f2。第二导电单元641d'可以包括与开口f1 相对应的第一子单元f3以及与环路f2相对应的第二子单元f4。
根据本公开的各种实施例，当认为图17中示出的第一导电单元631b 以第一图案形成时，可以认为图18中示出的第一导电单元631d以第二图 案形成。第二图案的环路f2的厚度可以小于第一图案的环路e2的厚度。 因为第二图案具有比第一图案更薄的环路，所以由第二图案的开口f1形 成的空间可以大于由第一图案的开口e1形成的空间。因此，在第二图案 的导电单元的堆叠结构中，相对于具有第一图案的第一子单元e3的面积， 第二导电单元641d'的第一子单元f3的面积可能更大。
图19是比较应用了根据图17和图18的实施例的曲折导电单元的堆 叠结构的天线装置(例如，图9中的天线装置500)的阻抗的曲线图。
沿图19的箭头方向，曲线G7可以表示具有图17所示的导电单元堆 叠结构的实施例中的阻抗，曲线G8可以表示具有图18所示的导电单元堆 叠结构的实施例中的阻抗。
参照图19，应用了图17中示出的导电单元631b、641b'和651b的堆 叠结构的天线装置(例如，图9的天线装置500)可以具有曲线G7上的 某个频带(例如，25GHz至30GHz)附近的阻抗，并且应用了图18中示 出的导电单元631d、641d'和651d的堆叠结构的天线装置(例如，图9的 天线装置500)可以具有曲线G8上的某个频带(例如，25GHz至30GHz) 附近的阻抗。
如图17和图18所示，根据本公开的各种实施例的天线装置(例如， 图9中的天线装置500)可以提供第二导电单元641b'和641d'，第二导电 单元641b'和641d'是第一导电单元631b和631d的倒影耦接类型。根据图 17和图18所示的天线装置(例如，图9中的天线装置500)包括倒影耦 接型的第二导电单元641b'和641d'的实施例，由于由第一导电单元631b和631d中的每个形成的开口的面积较大(e1的面积＞f1的面积)，所以 可以形成较大的导电单元(第二导电单元641b'的总面积＜第二导电单元 641d'的总面积)。从图19可以注意到出，作为倒影耦接型的导电单元(例 如，图18中的第二导电单元641d')的面积较大，所以可以在本公开的一 些实施例中形成高阻抗的天线装置(例如，图9中的天线装置500)。
图20是示出根据本公开的各种实施例的从第三层630上方观察的天 线装置600的视图。图21是示出多个周期性结构的透视图，每个周期性 结构包括多个导电单元631、641'或651。
参照图20，当从天线装置600的上方观察时，天线装置600可以包 括布置在第一区域632(例如，图8A中的第一区域532)中的多个第一导 电单元631和布置在第二区域633(例如，图8A中的第二区域533)中的 天线元件621。
同时参照图20和图21，天线装置600可以包括：包括多个第一导电 单元631的第三区域630、包括多个第二导电单元641'的第四层640和/ 或包括多个第三导电单元单元651的第五层。根据本公开的实施例，第二 导电单元641'可以是第一导电单元631的倒影耦接型。整体上，多个第二 导电单元641'可以与由多个第一导电单元631形成的周期性结构至少部分 重叠，并且可以具有从多个第一导电单元631形成的周期性结构倒置的周 期性结构。
同时参照图20和图21，当从上方观察天线装置600时，第四层640 的周期性结构可以被示为与第三层630的周期性结构的空白空间(或开 口)重叠。
图22是示出堆叠有不同图案的曲折导电单元的天线装置600的剖视 图(以下，与图23所示的天线装置区别地称为“天线装置600-1”)。图 23是示出根据本公开的各种实施例的堆叠有不同图案的曲折导电单元的 天线装置600-2的剖视图。图22和图23可以示出沿线A-A'截取的根据图 20中示出的实施例的天线装置600的截面。
同时参考图22和图23，根据本公开的各种实施例的天线装置600-1 和600-2中的每个可以包括第一层610、第二层620和/或第三层630。根 据本公开的实施例，第一层610可以包括接地层，并且第二层620可以包 括天线元件621、围绕天线元件621的至少一部分的电介质622以及馈电 线623的至少一部分。根据本公开的实施例，第三层630可以包括多个第 一导电单元631。
参照图22，根据本公开的各种实施例的天线装置600-1还可以包括堆 叠有第一层610、第二层620和第三层630并且具有形成在其中的多个第 二导电单元641的第四层640。
参照图23，根据本公开的各种实施例的天线装置600-2还可以包括第 五层650。第五层650可以在其上包括多个第三导电单元651。尽管多个 第三导电单元651被示出为具有类似于第一导电单元631的周期性结构， 但是本公开不限于此。
根据本公开的各种实施例，形成在第三层630上的多个第一导电单元 631可以形成周期性结构，并且形成在第四层640上的多个第二导电单元 641'也可以形成周期性结构。根据本公开的实施例，多个第一导电单元631 可以形成第一周期性结构，而多个第二导电单元641可以形成第二周期性 结构，第二周期性结构是第一导电单元631的周期性结构的倒影。
同时参照图22和图23，由第一导电单元631形成的第三层630的第 一周期性结构可以与由第二导电单元641'形成的第四层640的第二周期性 结构堆叠。在图22和图23中所示的实施例中，应注意，尽管第二周期性 结构被示出为与第一周期性结构在高度方向(例如，Z轴方向)上排成一 行，但是第二周期性结构可以形成为基本上覆盖倒影。
参照图17至图23，多个导电单元可以在一层上形成周期性结构，并 且可以堆叠均包括多个这种导电单元的至少两层。相比于当多个堆叠层具 有相同图案和/或相同周期性结构的多个导电单元时，当多个堆叠层中的 至少一层上的多个导电单元在图案和/或周期性结构方面不同于相邻层上 的多个导电单元时，可以获得更高的阻抗。可以通过两个不同的导电单元 (例如，第一导电单元和第二导电单元)的倒影耦接周期性结构来提供具 有高阻抗的天线装置600。
图24是示出在天线装置(例如，图20中的天线装置600)中第二导 电单元641'沿着层方向延伸的周期性结构的概念图。图24可以示出沿线 B-B'截取的根据图20中示出的实施例的天线装置600的截面中的周期性 结构的堆叠层。
参照图24，根据本公开的各种实施例的天线装置(例如，图20中的 天线装置600)可以包括周期性结构，其中第二导电单元641'在第四层上 (例如，在图23中的第四层640的平面方向，诸如图23中的X轴方向) 延伸。
尽管第二导电单元641'在图24中被示出为整体延伸，但是如图17和 图18所示第二导电单元641'在其顶点具有分割部分，因此相邻的导电单 元形成彼此隔开的导电岛结构。图25是示出根据不同于图17和图18中 示出的实施例的实施例的曲折导电单元731d、741d'和751d的堆叠结构的 视图。图26是示出堆叠有图25所示的曲折导电单元的天线装置700(例 如，图20中的天线装置600)的剖视图。图27是示出在堆叠有图25所 示的曲折导电单元的天线装置(例如，图20中的天线装置600)的各个 频带中的阻抗的曲线图。
与图17和图18中所示的存在第一导电单元631b和631d以及倒影耦 接型的第二导电单元641b'和641d'的实施例相比，图25的实施例中的第 一导电单元731d和第二导电单元741d'具有至少部分相似的图案。
根据图25所示的实施例，第二导电单元731d'的形状可以对应于第一 导电单元731d的环路g2的形状。根据本公开的实施例，第二导电单元 741d'可以包括四个子单元g4，每个子单元g4包括与第一导电单元731d 的环路g2的形状相对应的突起，例如，第一导电单元731d的入口部分(或 第一导电单元731d的向内突出)。参照图26，根据本公开的各种实施例 的天线装置700可以包括第一层710、第二层720和/或第三层730。根据 本公开的实施例，第二层720可以包括天线元件721、围绕天线元件721 的至少一部分的电介质722以及馈电线723的至少一部分。根据本公开的 实施例，第三层730可以包括多个第一导电单元731。图26所示的图案 可以具有与具有图25所示的图案的第一导电单元731d基本相同的配置。当存在图25所示的多个第一导电单元731d时，每个第一导电单元731d 可以与另一个相邻的第一导电单元731d间隔开预定距离。
根据本公开的实施例，天线装置700还可以包括第四层740，并且第 四层740可以包括图25所示的多个第二导电单元741d'，从而形成周期性 结构。图26的第二导电单元741d'可以与具有图25所示的图案的第二导 电单元741d'基本相同。当存在图25所示的多个第二导电单元741d'时， 第二导电单元741d'中包括的一个子单元g4的一个表面可以与相邻的第二 导电单元741d'的子单元g4接触。根据本公开的实施例，不同的子单元g4 在它们的表面上彼此接触可以基本上形成至少一个第二导电单元741'。在 这种情况下，第二导电单元741'的周期性结构可以形成在与多个第一导电 单元731之间的间隙相对应的位置，而不是在与由多个第一导电单元731 形成的周期性结构相对应的位置。
例如，上述在图22和图23的实施例中描述的第二导电单元641'的周 期性结构可以形成在天线装置600的高度方向(例如，Z轴方向)上与相 邻的第一导电单元631的周期性结构相对应的位置处。根据图25和图26 所示的实施例的多个第二导电单元741d'的周期性结构可以与在天线装置 700的高度方向(例如，Z轴方向)上相邻的第一导电单元731d的周期性 结构不对准地形成。参考图27，在应用了图25所示的导电单元731d、741d' 和751d的堆叠结构的天线装置(例如，图26的天线装置700)中，可以 在曲线G9所示的特定频带(例如，25GHz至30GHz)附近形成阻抗。可 以确认，即使形成包括具有与第一导电单元731d的周期性结构至少部分 相似的图案的第二导电单元741d'的堆叠结构，也可以形成具有高阻抗的 天线装置700。
图28是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置800(例 如，图9的天线装置500)中的导电单元831的周期性结构的俯视图。图 29是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置800(例如，图9 中的天线装置500)中的导电单元的俯视图。图30是示意性地示出根据 本公开的各种实施例的天线装置800(例如，图9中的天线装置500)中 的导电单元的剖视图。图30的剖视图可以示出图28的天线装置沿线A-A' 截取的截面。
同时参照图28、图29和图30，根据本公开的各种实施例的天线装置 800可以包括第一层810、第二层820和/或第三层830。根据本公开的实 施例，第一层810可以包括接地层，并且第二层820可以包括天线元件 821、围绕天线元件821的至少一部分的电介质822以及馈电线823的至 少一部分。根据本公开的实施例，第三层830可以包括多个第一导电单元831和由第一区域832至少部分围绕的第二区域833。
多个第一导电单元831中的一个可以与相邻的第一导电单元831间隔 开预定距离而设置在第三层830上。根据本公开的实施例，多个第一导电 单元831可以彼此以相等的间隔布置。根据本公开的实施例，多个第一导 电单元831可以形成第一周期性结构。
参照图28和图29，多个第一导电单元831可以并排布置在一层上。 每个第一导电单元831可以与其他相邻的第一导电单元831形成间隙，并 且天线装置800还可以包括连接构件831e，连接构件831e填充该间隙的 至少一部分并且将至少两个第一导电单元831彼此连接。例如，在图28 的实施例中，连接构件831e被示为将四个相邻的第一导电单元831彼此连接。
根据本公开的实施例，在一个层上形成周期性结构的多个第一导电单 元831可以通过连接构件831e连接到其他相邻的第一导电单元831，并且 因此被分组。根据本公开的各种实施例，连接构件831e可以形成在第一 导电单元831的部分(例如，边缘或拐角)上。根据本公开的实施例，连 接构件831e可以与第一导电单元831一体地形成。以这种方式，一组第 一导电单元831可以形成具有较大尺寸的基本上新的曲折导电单元。
天线装置800的第三层830上的多个第一导电单元831在第一区域 832中形成周期性结构，并且周期性结构的至少两个第一导电单元831可 以通过连接构件831e彼此电耦接。
根据本公开的实施例，当第一导电单元831的尺寸过小并且因此难以 确保天线装置800的期望辐射性能时，多个第一导电单元831中的至少两 个第一导电单元可以彼此电耦接，从而可以将多个第一导电单元831的至 少一部分分组。
例如，如图29中的示意图(a)所示的实施例，可以仅将布置在一层 上的多个第一导电单元831的一部分选择性地分组，或者如在图29中的 示意图(b)所示的实施例中，可以将布置在一层上的所有多个导电单元 831的全部分组。
参照图30，设置在第三层830上的多个第一导电单元831可以通过 连接构件831e互连。根据本公开的实施例，连接构件831e可以与第一导 电单元831位于相同的层上。
尽管根据图28至图30所示的实施例的天线装置800(以下与图31 的天线装置区别地称为“天线装置800-1”)可以包括第一层810、第二 层820和第三层830，但是天线装置800可以包括其他更多层(例如，第 四层和第五层)。
图31是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置800-2中 的导电单元的剖视图。图31可以示出以与图29不同的方式连接不同的导 电单元的实施例。
参照图31，根据本公开的各种实施例的天线装置800-2可以包括第一 层810、第二层820、第三层830以及与第一层810、第二层820、第三层 830堆叠的第四层840。虽然在图31中示出了第四层840设置在第二层 820与第三层830之间，但是第四层840的位置不限于此。根据本公开的 实施例，第一层810可以包括接地层，并且第二层820可以包括天线元件821、围绕天线元件821的至少一部分的电介质822以及馈电线823的至 少一部分。根据本公开的实施例，第三层830可以包括多个第一导电单元 831，并且第四层840可以包括多个第二导电单元841。
如图31所示，第三层830的多个第一导电单元831和第四层840的 多个第二导电单元841可以在堆叠方向(例如，Z轴方向)上彼此隔开预 定距离布置。此外，第一导电单元831和第二导电单元841可以通过连接 构件831f彼此电耦接。根据本公开的实施例，每个连接构件831f可以包 括例如导电通孔。
根据本公开的各种实施例的天线装置800-2还可以包括连接构件 831f，以电耦接设置在不同层上的导电单元。根据本公开的实施例，位于 每个包括多个导电单元的不同层上的周期性结构可以通过连接构件831f 彼此耦接。
当全面地考虑图28至图31的实施例时，可以通过使用连接构件831e 和831f来配置由天线装置800-2提供的各种频带。
图32是示意性地示出根据本公开的各种实施例的天线装置900中的 第三层的俯视图。图32可以示出从第三层930上方观察时的天线装置900。
天线装置900可以包括一层(例如，第三层930)上地多个导电单元。 根据本公开的各种实施例，一层上的多个导电单元可以具有两个或更多个 不同的图案。通过使用具有各种图案的多个导电单元，可以在一层上形成 多个周期性结构。
根据本公开的实施例，如图32所示，不同类型的导电单元931a、931b、 931c、931d、932a、932b、932c和932d可以形成在一层(例如，第三层 930)上。根据本公开的实施例，导电单元931a、931b、931c、931d、932a、 932b、932c和932d可以包括第(1-1)图案的导电单元931a和931b、 第(1-2)图案导电单元931c和931d或具有第(1-3)图案的导电单元 932a、932b、932c和932d。根据本公开的实施例中，具有第(1-1)图 案的导电单元931a和931b可以相对于该层(例如，第三层930)的中心 对称。具有第(1-2)图案的导电单元931c和931d可以相对于该层(例 如，第三层930)的中心对称。具有第(1-3)图案的导电单元932a、932b、932c和932d可以相对于该层(例如，第三层930)的中心在对角线方向 上对称。根据本公开的实施例，可通过使用具有第(1-1)图案的导电单 元931a和931b和/或具有第(1-2)图案的导电单元931c和931d来形成 主周期性结构。可以通过使用具有第(1-3)图案的导电单元932a、932b、 932c和932d来形成辅助周期性结构。此外，可以应用许多其他示例。
每个导电单元可以形成为各种形状。图32所示的主周期性结构的导 电单元931a、931b、931c和931d中的每一个都形成为矩形(或“H”形)。 可以通过各种形状的导电单元为天线装置900配置各种频带，这可以带来 与调整从天线装置900发射的波束的强度相同的效果。如上所述，应注意， 在天线装置900中，一层上的多个导电单元可以不必形成为相同的形状。
图33是示出图29所示的天线装置900的周期性结构的一部分以及馈 电点的位置的俯视图。
参照图33，根据本公开的各种实施例，天线装置(例如，图32中的 天线装置900)可以包括周期性结构，其中多个导电单元931a、931b、931c 和931d相对于层(例如，第三层930)的中心在垂直方向和水平方向上 对称。
根据本公开的各种实施例，包括在天线装置(例如，图32中的天线 装置900)中的馈电线(例如，图10A中的馈电线523)可以在一个或更 多个馈电点923a和923b处耦接到天线元件921。根据本公开的实施例， 馈电线可以包括：第一馈电线，其用于在天线元件中沿第一方向产生极化 (或“极化波”)；以及第二馈电线，其用于在天线元件中沿与第一方向不同的第二方向产生极化。
根据本公开的各种实施例，可以在一个方向(例如，+X轴或–X轴 方向)上通过馈电点923a发射和接收具有第一极化特性(例如，水平极 化)的无线电波，而可以在另一方向(例如，+Y轴或–Y轴方向)上通 过另一馈电点923b发射和接收具有第二极化特性(例如，垂直极化)的 无线电波。当导电单元根据极化方向相对于层(例如，第三层930)的中 心对称地布置时，天线装置900可以具有关于极化方向的周期性特性。
例如，如图33所示，第(1-1)图案的导电单元931a和931b和第(1-2) 图案的导电单元931c和931d均可以形成具有长侧和短侧的矩形。根据本 发明，可以分别以第一偏振特性和第二偏振特性来布置第(1-1)图案的 导电单元931a和931b和第(1-2)图案的导电单元931c和931d。例如， 第(1-1)图案的导电单元931a和931b的长侧可以被布置为在第一馈电点923A的附近彼此面对。第(1-2)图案的导电单元931c和931d可以设 置在所述第二馈电点923B的附近。第(1-1)图案的导电单元931a和931b 可以具有与其相邻的第一馈电点923a的周期性特性，第(1-2)图案的导 电单元931c和931d可以具有与其相邻的第二馈电点923b的周期性特性。
根据本公开的另一实施例，可以与天线元件921的形状(或图案)相 对应地而不是与极化方向相对应地对称地布置导电单元。
图34是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置(例如， 图1的电子装置101)中的天线装置1000的俯视图。图35示出了根据本 公开的第一实施例的天线装置1000的极化方向。图36示出了根据本公开 第二实施例的天线装置1000的极化方向。图37是示意性地示出包括在电 子装置(例如，图1中的电子装置101)中的天线装置1000的透视图。图38是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置(例如，图1 的电子装置101)中的天线装置1000的剖视图。
参照图34至图38，根据本公开的各种实施例的天线装置1000(例如， 图7中的天线装置700)包括第一层1010、第二层1020和第三层1030。 尽管未示出，但是天线装置1000还可以包括第四层、第五层和/或各种其 他层。
根据本公开的实施例，天线装置1000的第一层1010可以包括接地层， 并且第二层1020可以包括天线元件1021、围绕天线元件1021的至少一 部分的电介质1022以及馈电线1023的至少一部分。根据本公开的实施例， 第三层1030可以包括多个第一导电单元1031。在另一示例中，当天线装 置1000包括第四层、第五层和/或各种其他层时，第四层、第五层和/或各 种其他层也可以包括多个导电单元。
天线装置1000中包括的多个第一导电单元1031可以形成为第一图 案。根据本公开的实施例，多个第一导电单元1031可以形成为周期性结 构(例如，第一周期性结构)。
根据本公开的各种实施例，天线元件1021可以以各种形状形成在天 线装置1000中。例如，天线元件1021可以形成为如图5A和图5B所示 的正方形贴片的形状、圆形贴片等。如图34所示，天线元件1021可以形 成为菱形。
例如，当将天线元件1021成形为菱形时，布置成围绕天线元件1021 的至少一部分的多个第一导电单元1031也可以与菱形的侧边平行。
根据本公开的各种实施例，当从天线装置的上方朝向其正面(或第一 层的正面)观察时，由多个第一导电单元1031形成的周期性结构可以相 对于天线装置1000的水平侧1000a或垂直侧1000b倾斜，如图35和图36 所示。例如，如图34所示，由第一导电单元1031形成的周期性结构可以 相对于天线装置1000的水平侧1000a(例如，X轴方向)倾斜45度。
根据本公开的各种实施例，可以通过改变耦接到天线元件1021的馈 电点1023a、1023b、1023c和1023d或将馈电点的位置改变为图中未显示 的各种其他位置来不同地调整天线装置1000的反射系数。
同时参照图35和图36，由第一导电单元1031形成的周期性结构可 以取决于第一导电单元1031的布置而产生辅助极化V1、V2、V3和V4， 而与馈电点1023a、1023b、1023c和1023d的位置无关。例如，当通过馈 电点1023a、1023b、1023c和1023d向天线元件1021馈电时，辅助极化V1、V2、V3和V4可以辅助由天线元件1021的辐射引起的极化W1、W2、 W3和W4。当根据第一导电单元1031的布置形成辅助极化V1、V2、V3 和V4时，可以控制天线装置的隔离。
根据本公开的各种实施例，天线装置1000可以具有耦接到天线元件 1021的至少一个馈电点。参照图35和图36，天线装置1000可以在各个 位置处设置有馈电点1023a、1023b、1023c和1023d，而与天线元件1021 和导电单元(例如，第一导电单元1031)的形状无关。
根据本公开的各种实施例，天线装置1000可以包括在不同位置处耦 接到天线元件1021的多个馈电点(例如，馈电点1023a和1023b)。例如， 图35中示出的天线装置1000(以下与图36中的天线装置可区别地称为 “天线装置1000-1”)可以包括相对于天线元件1021的中心沿-135度方 向设置的馈电点1023a和相对于天线元件1021的中心沿-45度方向设置的 馈电点1023b。当如图35所示形成馈电点1023a和1023b时，极化W1 和W2可以被配置为相对于天线装置1000的水平侧1000a或垂直侧1000b 沿对角线方向(例如，沿45度方向)取向。
或者，如图36所示，天线装置1000-2的馈电点1023c和1023d可以 形成在使得极化W3和W4平行于天线装置1000的水平侧1000a或垂直 侧1000b形成的位置处。例如，可以在菱形天线元件1021的拐角附近形 成馈电点1023c和1023d，使得天线装置1000的极化方向平行于天线装置 1000的水平方向或垂直方向。在这种情况下，由于导电单元的周期性结 构的倾斜方向和天线装置1000的极化方向是不同的，因此，具有与图35 不同的的频带和/或阻抗的波束可以被辐射。
根据本公开的各种实施例，可以以阵列(例如，如后所述的图39中 的天线阵列)设置多个天线装置1000。在设置有被配置为以45度方向产 生极化的馈电点(例如，图35中的馈电点1023a和1023b)的天线装置(例 如，图35的天线装置1000-1)中产生的极化之间的距离可以大于在设置 有被配置为生成水平或垂直极化的馈电点(例如，图36中的馈电点1023c 和1023d)的天线装置(例如，图36的天线装置1000-2)中产生的极化 之间的距离。当极化之间的距离大时，可以减小天线阵列中包括的相邻天 线装置之间的干扰，或者可以减小天线元件1021的反射系数。因此，可 以提高天线装置的辐射性能。
如上所述，天线装置1000可以被配置为根据馈电点1023a、1023b、 1023c和1023d的位置来改变极化。例如，通过改变耦接到天线元件1021 的馈电点的位置，可以提高辐射性能，诸如减少天线装置之间的干扰或减 小天线元件1021的反射系数。
根据本公开的各种实施例，虽然未示出，但是在包括多个天线元件 1021(例如，稍后描述的图39中的天线阵列1000')的天线阵列中，可以 针对与该馈电点耦接到的多个天线元件1021中的每个天线元件在不同的 位置处形成馈电点。
参照图37和图38，根据本公开的各种实施例的天线装置1000可以 包括至少一个壁1024。根据本公开的实施例，电耦接到接地的壁1024被 布置在天线装置1000的内部，以增加极化隔离，并因此有助于提高天线 装置1000的辐射性能。根据本公开的实施例，壁1024可以形成在天线装 置1000的内部电介质1022的边缘处。
根据本公开的各种实施例，壁1024可以设置在天线装置1000的内部 以围绕天线元件1021的至少一部分。根据本公开的实施例，壁1024可以 设置在天线装置1000的拐角处，如图37所示。在另一示例中，壁1024 可以形成在天线装置1000的与天线元件1021的侧面平行的边缘处。例如， 当将天线元件1021成形为具有四个侧面的四边形时，壁1024可以形成在 与天线元件1021的四个侧面中的至少一个平行的天线装置1000的边缘 处。根据本公开的各种实施例，壁1024可以设置在考虑到天线装置1000 中包括的导电单元的周期性结构的倾斜方向和/或天线装置1000的极化方 向而增加极化隔离的位置。
根据本公开的实施例，在导电单元的周期性结构以预定角度倾斜的天 线装置1000中，可以与周期性结构的倾斜方向平行地在天线装置1000的 边缘处布置多个壁1024。例如，在如图37和图38所示的导电单元的周 期性结构以45度倾斜的天线装置1000中，四个壁1024可以分别设置在 天线装置1000的四个拐角处。
根据本公开的实施例，壁1024可以被设置为接地。例如，参照图38， 壁1024可以被设置成与包括接地的第一层1010相距预定距离，并且经由 导电通孔1025至少部分地电耦接到接地，从而被接地。
根据本公开的各种实施例，当通过馈电线1023向天线元件1021馈电 时，波束从天线元件1021辐射。然后，可以通过壁1024来增加天线元件 1021周围的隔离度，从而提高天线装置1000的辐射性能。
图39是示出根据本公开的各种实施例的天线阵列1000'的透视图。图 40是示出根据本公开的各种实施例的天线阵列1000'的俯视图。
根据本公开的各种实施例，可以通过以阵列的形式连接多个天线装置 1000来形成天线阵列1000'。例如，参照图39和图40，四个天线装置1000 可以形成为一个天线阵列1000'。根据本公开的各种实施例，天线阵列1000' 可以由任何其他不同数量的天线装置1000形成。尽管根据图37所示的实 施例的具有天线装置1000的天线阵列1000'在图39和图40中示出，但是 天线阵列1000'不限于此。此外，尽管在图39和图40所示的实施例中的 天线阵列1000'的各天线中的导电单元的周期性结构相同，但是本公开不 限于此。
根据本公开的实施例，一个天线阵列(未示出)可以形成有天线装置 (未示出)，每个天线装置具有在不同方向上倾斜的周期性结构。根据本 公开的另一实施例，一个天线阵列可以由具有不同极化方向的天线装置形 成。
根据本公开的各种实施例，壁1024可以形成在天线阵列1000'中包括 的每个天线装置1000的边缘处。参照图39和图40，天线阵列1000'可以 在多个天线装置1000的每一个中包括壁1024。壁1024的使用可以导致 相邻天线装置之间的提高的隔离和天线装置的增加的增益。
图41是示意性地示出根据本公开的第一实施例的安装在电子装置 300(例如，图1的电子装置101)内部的天线阵列1000'的透视图。图42 是示意性地示出安装在电子装置300内部的天线阵列1000'的俯视图。图 43是示意性地示出本公开的第二实施例的安装在电子装置300内部的天 线阵列1000'的透视图。
天线阵列1000'可以安装在电子装置300内部的各个位置。例如，如 图41所示，天线阵列1000'可以被安装为使得天线元件(例如，图40中 的天线元件1021)面对电子装置300的侧构件302，并且如图43所示， 天线阵列1000'可以被安装成使得电子装置300的前表面(例如，图41中 的前表面301)或后表面面对天线元件(例如，图40中的天线元件1021)。根据本公开的实施例，天线阵列1000'可以由至少一个支撑构件311(例如， 支架)支撑并且安装在电子装置300中。
根据本公开的各种实施例，天线阵列1000'可以被设置为面对电子装 置300的侧构件302。因此，从天线阵列1000'发射的波束可以被辐射到侧 构件302的外部。根据本公开的实施例，当电子装置300的壳体的至少一 部分包括金属材料时，天线辐射性能可能受到影响。
根据本公开的一些实施例，当电子装置300中的侧构件302包括金属 材料时，被安装以形成朝向侧面的波束的天线阵列1000'的辐射性能可能 受到影响。在这种情况下，调整天线阵列1000'的辐射波束的极化方向可 以防止辐射性能的下降。例如，当天线阵列1000'面对电子装置300的侧 构件302时，参照图42，由于从天线阵列1000'发射的波束以倾斜状态极 化，所以可以减少辐射性能的下降或两个不同极化波之间的偏差。
根据本公开的各种实施例，天线阵列1000'可以被设置为面对电子装 置300的后板303。因此，从天线阵列1000'发射的波束可以被辐射到后板 303的外部。
根据本公开的各种实施例，可以提供多个天线阵列1000'。多个天线 阵列1000'的位置和安装方向可以全部相同地设定，也可以以各种方式分 别设定。
同时参照图41至图43，可以通过选择性地从多个馈电点之一接收电 力来操作电子装置300中包括的天线装置1000。根据本公开的实施例， 可以通过改变天线装置1000中的馈电点的位置来提高在包括天线装置 1000的电子装置(例如，图1中的电子装置101)与外部电子装置(例如， 图1中的电子装置102或BS)之间的数据发送和接收的效率。
根据本公开的各种实施例的电子装置(例如，图1中的电子装置101) 可以包括处理器(例如，图1中的处理器120)。处理器120可以执行软 件以控制电子装置101的耦接到处理器120的至少一个其他组件(例如， 硬件或软件组件)，并且处理和计算各种数据。例如，处理器120可以耦 接到天线装置1000的通信电路，从而天线装置1000通过根据使用环境主动地改变极化方向而具有高数据发送/接收效率。
图44是示意性地示出根据本公开的各种实施例的电子装置(例如， 图1的电子装置101)中的天线装置1100的透视图。图45是示意性地示 出根据图44所示的实施例的电子装置(例如，图1中的电子装置101) 中的天线装置1100的俯视图。
根据本公开的各种实施例，电子装置(例如，图1中的电子装置101) 可以设置有配置成双频带双极化天线辐射结构(或双类型天线辐射结构) 的天线装置1100，其中多个天线元件(例如，两个天线元件)堆叠在单 个天线装置1100内。
在图44和图45的实施例中，多个天线元件1121和1161堆叠在单个 天线装置1000中。
例如，两个不同的天线元件1121和1161可以旨在分别独立地覆盖不 同的频带。例如，天线装置1100可以是集成了两个基本上不同的天线装 置的天线装置。因此，天线装置1100可以覆盖两个不同的频带。
根据本公开的各种实施例，天线装置1100中包括的多个天线元件 1121和1161中的一个可以耦接到具有对应的周期性结构的导电单元以覆 盖指定的频带。根据本公开的实施例，第一天线元件1121可以耦接到第 一导电单元1131以支撑第一频带，而第二天线元件1161可以耦接到第二 导电单元1171以支撑第二频带。例如，第一天线元件1121可以被设计为 支持大约29GHz的频带，并且第二天线元件1161可以被设计为支持大约 39GHz的频带，该频带比第一天线元件1121的频带更高。因此，使用单 个天线装置1100可以支持各种频带范围。
根据本公开的各种实施例，第二天线元件1161的尺寸小于第一天线 元件1121的尺寸，使得第二天线元件1161可以支持比第一天线元件1121 更高的频带。根据本公开的各种实施例，可以将多个导电单元设计为覆盖 与要与导电单元耦接的天线元件的尺寸相对应的面积和长度。例如，与第 二天线元件1161耦接的多个第二导电单元1171的总面积和长度可以小于 与第一天线元件1121耦接的多个第一导电单元1131的总面积和长度。
图46是示出根据本公开的各种实施例的天线装置1100(下文中可与 图47的天线装置区别地称为“天线装置1100-1”)的堆叠结构的剖视图。 图47是示出根据与图46不同的实施例的天线装置1100-2的堆叠结构的 剖视图。
参照图46，天线装置1100-1可以包括：第一层1110，其包括接地； 第二层1120，其包括至少一个天线元件1121；电介质1122，其邻近于至 少一个天线元件1121设置；以及第三层1130，其包括第一导电单元1131 的第一周期性结构。根据本公开的实施例，天线装置1100还可以包括第 六层1160，其与第二层1120分开形成且与第二层1120一起形成堆叠结构地，并且包括至少一个天线元件1161和与至少一个天线元件1161相邻 的介电层1162。
根据本公开的实施例，多个第一导电单元1131可以形成周期性结构 (例如，第一周期性结构)。
根据本公开的各种实施例，天线装置1100-1还可以包括第七层1170， 其包括第四导电单元1171。可以设置多个第四导电单元1171，并且多个 第四导电单元1171可以形成周期性结构(例如，第二周期性结构)。
根据本公开的实施例，当从天线装置1100-1的上方观察时，第一导 电单元1131的周期性结构可以与第四导电单元1171的周期性结构至少部 分重叠。在另一示例中，取决于本公开的实施例，第一导电单元1131的 周期性结构可以与第四导电单元1171的周期性结构相同或不同。
参照图46，可以沿根据本公开的实施例的天线装置1100-1中的Z轴 方向顺序地布置包括天线元件1121的第二层1120、包括第一导电单元 1131的第三层1130、包括天线元件1161的第六层116或包括第二导电单 元1171的第七层1170。
参照图47，可以沿根据另一实施例的天线装置1100-2中的Z轴方向 顺序地布置包括第一导电单元1131的第三层1130'、包括天线元件1121 的第二层1120、包括第二导电单元1171'的第七层1170'或包括天线元件 1161的第六层1160。
在包括双频带双极化天线辐射结构的天线装置1100中，当仅在至少 一个天线元件1121和/或1161上设置包括导电单元的层时，可以确保足 够的辐射性能。因此，即使利用图47所示的实施例，也可以实现本公开 的各种效果。因为根据本公开的各种实施例的电子装置(例如，图1中的 电子装置101)包括双频带双极化天线辐射结构的天线装置1100-1和1100-2，所以该电子装置可以通过改变在不同位置的馈电点的天线极化方 向来覆盖天线装置1100-1和1100-2的宽范围的频带并且可以在不同频带 之间改变。
图48A至图48D是示出根据本公开的各种实施例的向天线装置1200 馈电的方法的视图。图48A至图48D可以示出根据图44至图47所示的 各种实施例的向天线装置1200馈电的方法。
图48A是示出根据本公开的实施例的向天线装置1200(在下文中与 图48B至图48D中的天线装置可区分地称为“天线装置1200-1”)馈电 的方法的视图。图48B是示出根据本公开的不同于图48A的实施例的实 施例向天线装置1200-2馈电的方法的视图。图48C是示出根据本公开的 不同于图48A的实施例的实施例的向天线装置1200-3馈电的方法的视图。图48D是示出根据本公开的不同于图48C的实施例的实施例的向天线装 置1200-4馈电的方法的视图。
根据本公开的各种实施例，在包括双频带双极化天线辐射结构的每个 天线装置1200-1、1200-2、1200-3和1200-4中，一个天线元件(例如， 第二天线元件1261)可以被配置为覆盖比另一个天线元件(例如，第一 天线元件1221)更高的频带。对于每个天线元件，形成馈电点，使得在 至少一个方向上产生极化(例如，垂直极化和水平极化)。因此，可以借助于单个天线装置1200-1、1200-2、1200-3或1200-4在各个方向上产生 极化。
根据本公开的各种实施例，天线装置1200-1、1200-2、1200-3和1200-4 中的每个可以包括在其上形成多个天线层1220和1260的PCB(未示出) (例如，图4A中的PCB 310)。PCB包括网络层(例如，图4A中的网 络层370)。在图48A至图48D中，除了包括网络层中包括的接地层的第 一层1210之外，可以不示出其他层。
根据本公开的各种实施例，天线层1220可以包括至少一个电介质、 天线元件1221和/或馈电线(例如，图48C中的馈电1223)。天线层1260 还可以包括至少一个电介质、天线元件1261和/或馈电线1263。根据本公 开的实施例，馈电线的至少一部分和/或馈电线1263可以包括导电通孔。 馈电线(例如，图48C中的馈电线1223)和/或馈电线1263可以直接或间接(例如，通过耦接)连接到无线通信电路(例如，第三图4A中的RFIC 226)。为了便于描述，将省略与图4A的实施例的描述重复的描述。
各种馈电方法可以应用于多个天线层1220和1260。对于覆盖不同频 带的每个天线元件1221或1261，可以采用各种馈电方法。根据本公开的 实施例，天线元件可以采用直接馈电和耦接馈电中的一种。根据本公开的 实施例，关于耦接馈电，两个天线元件中的一个(例如，第一天线元件 1221)可以远离包括接地的第一层1210被耦接，而另一天线元件(例如， 第二天线元件1261)可以远离从馈电线1263延伸的馈电板1264被耦接。
根据本公开的各种实施例，馈电方法可以根据馈电线(例如，馈电线 1223和/或馈电线1263)和天线元件(例如，第一天线元件1121)是否组 合而变化。
例如，当第一天线元件1221和第二天线元件1261支持不同的频带(例 如，第一天线元件1221支持比第二天线元件1261低的频带)时，如图 48A所示，由于第一天线元件1221不连接到馈电线1263并且第二天线元 件1261直接连接到馈电线1263，所以第一天线元件1221可以采用耦接 馈电且第二天线元件1261可以采用直接耦接。在另一示例中，如图48B所示，由于第一天线元件1121和第二天线元件1261中的任一个未连接至 馈电线1263，因此第一天线元件1121和第二天线元件1261均可以采用 耦接馈电。在另一示例中，如图48C所示，可以将直接耦接用于连接到馈 电线1223和/或馈电线1263的第一天线元件1221，而可以将耦接馈电用 于不连接到馈电线1263的第二天线元件1261。根据本公开的另一实施例，如图48D所示，因为第一天线元件1221连接到馈电线1223和/或馈电线 1263并且第二天线元件1261连接到馈电线1263，所以第一天线元件1221 和第二天线元件1261可以采用直接耦接。
图49是示出包括在一层上形成各种重复结构的多个导电单元的天线 装置1300(例如，图7中的天线装置500)的俯视图。图50是示出根据 不同于图49的实施例的天线装置1400(例如，图7中的天线装置500) 的俯视图，该天线装置包括以各种重复结构布置在一层上的多个导电单 元。
根据本公开的各种实施例，天线装置1300(例如，图7中的天线装 置500)中包括的多个导电单元1331a、1331b、1331c和1331d可以以各 种图案周期性地布置在一层上。在根据本公开的各种实施例的每个天线装 置1300和1400中，如图49和图50所示，多个导电单元可以形成不规则 的周期性结构。
参考上述实施例，多个导电单元的周期性结构是指至少两个或更多个 具有相同图案和尺寸的导电单元在一层(例如，第一层)上沿一个方向(例 如，水平方向)或另一方向(例如，垂直方向)彼此相邻地布置以具有高 阻抗。
根据本公开的各种实施例，只要提供高阻抗，则根据本公开的形成不 同图案和尺寸的导电单元的图案(例如，不规则的周期性结构)以及由相 同图案和尺寸的导电单元形成的周期性结构就可以落入本公开的范围内。
例如，如图49所示，天线装置1300可以包括周期性地布置导电单元 的层，使得远离天线元件1321的导电单元13312a、13312b、13312c和 13312d的尺寸小于靠近天线元件1321的导电单元13311a、13311b、13311c 和13311d的尺寸。在另一示例中，如图50所示，天线装置1400可以包 括在其上周期性地布置导电单元的层，使得远离天线元件1421的导电单 元14312a、14312b、14312c和14312d的尺寸大于靠近天线元件1421的 导电单元14311a、14311b、14311c和14311d的尺寸。
根据本公开的各种实施例，天线装置1300和1400可以具有其中一侧 和另一侧上的导电单元相对于天线元件彼此对称的结构。参照图49，例 如，与馈电点1323a(或馈电点1323b)相邻的导电单元1331a(或导电单 元1331c)可以相对于天线元件1321在相对侧上与导电单元1331b(或导 电单元1331d)对称。在另一示例中，参照图50，例如，与馈电点1423a(或馈电点1423b)相邻的导电单元1431a(或导电单元1431c)可以相对 于天线元件1421在相对侧上与导电单元1431b(或导电单元1431d)对称。
根据本公开的各种实施例，多个导电单元1331a、1331b、1331c和 1331d(或1431a、1431b、1431c、1431d)可以以两个或更多个周期性结 构的组合布置在一层上。例如，尽管未示出，但是根据第一馈电点(例如， 馈电点1323a)的位置，沿着天线的极化方向(例如，水平方向)形成递 增的环形导电单元的图案，而根据第二馈电点(例如馈电点1323b)的位 置，沿着天线的极化方向(例如垂直方向)形成递减的环型导电单元的图 案。
可以应用各种其他类型的导电单元的重复图案。
在本公开的上述实施例中，术语“第一层”、“第二层”、“第三层”、 “第四层”、“第五层”、“第六层”、“第七层”等简单地用于将相应 的组件与其他相应的组件区分开，而不限制本公开的范围。另外，为了便 于描述，对“第一层”、“第二层”、“第三层”、“第四层”、“第五层”、“第六层”、“第七层”等进行了分类，应注意的是，可以附加地 或替代地提供未描述的其他层。
根据本公开的各种实施例的电子装置可以是各种类型的电子装置之 一。电子装置可包括例如便携式通信装置(例如，智能电话)、计算机装 置、便携式多媒体装置、便携式医疗装置、相机、可穿戴装置或家用电器。 根据本公开的实施例，电子装置不限于以上所述的那些电子装置。
应该理解的是，本公开的各种实施例以及其中使用的术语并不意图将 在此阐述的技术特征限制于具体实施例，而是包括针对相应实施例的各种 改变、等同形式或替换形式。对于附图的描述，相似的参考标号可用来指 代相似或相关的元件。将理解的是，与术语相应的单数形式的名词可包括 一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如这里所使用的，诸 如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个” 的短语中的每一个短语可包括在与所述多个短语中的相应一个短语中一 起列举出的项的任意一项或所有可能组合。如这里所使用的，诸如“第1” 和“第2”或者“第一”和“第二”的术语可用于将相应部件与另一部件 进行简单区分，并且不在其它方面(例如，重要性或顺序)限制所述部件。 将理解的是，在使用了术语“可操作地”或“通信地”的情况下或者在不 使用术语“可操作地”或“通信地”的情况下，如果一元件(例如，第一 元件)被称为“与另一元件(例如，第二元件)结合”、“结合到另一元件(例如，第二元件)”、“与另一元件(例如，第二元件)连接”或“连 接到另一元件(例如，第二元件)”，则意味着所述一元件可与所述另一 元件直接(例如，有线地)连接、与所述另一元件无线连接、或经由第三 元件与所述另一元件连接。
如这里所使用的，术语“模块”可包括以硬件、软件或固件实现的单 元，并可与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”) 可互换地使用。模块可以是被适配为执行一个或更多个功能的单个集成部 件或者是该单个集成部件的最小单元或部分。例如，根据实施例，可以以 专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
可将在此阐述的各种实施例实现为包括存储在存储介质(例如，内部 存储器136或外部存储器138)中的可由机器(例如，电子装置101)读 取的一个或更多个指令的软件(例如，程序140)。例如，在处理器的控 制下，所述机器(例如，电子装置101)的处理器(例如，处理器120) 可在使用或无需使用一个或更多个其它部件的情况下调用存储在存储介质中的所述一个或更多个指令中的至少一个指令并运行所述至少一个指 令。这使得所述机器能够操作用于根据所调用的至少一个指令执行至少一 个功能。所述一个或更多个指令可包括由编译器产生的代码或能够由解释 器运行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式来提供机器可读存储介 质。其中，术语“非暂时性”仅意味着所述存储介质是有形装置，并且不 包括信号(例如，电磁波)，但是该术语并不在数据被半永久性地存储在 存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据实施例，可在计算机程序产品中包括和提供根据本公开的各种实 施例的方法。计算机程序产品可作为产品在销售者和购买者之间进行交 易。可以以机器可读存储介质(例如，紧凑盘只读存储器(CD-ROM)) 的形式来发布计算机程序产品，或者可经由应用商店(例如，Play StoreTM) 在线发布(例如，下载或上传)计算机程序产品，或者可直接在两个用户 装置(例如，智能电话)之间分发(例如，下载或上传)计算机程序产品。 如果是在线发布的，则计算机程序产品中的至少部分可以是临时产生的， 或者可将计算机程序产品中的至少部分至少临时存储在机器可读存储介 质(诸如制造商的服务器、应用商店的服务器或转发服务器的存储器)中。
根据各种实施例，上述部件中的每个部件(例如，模块或程序)可包 括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可省略上述部件中的一个或更 多个部件，或者可添加一个或更多个其它部件。可选择地或者另外地，可 将多个部件(例如，模块或程序)集成为单个部件。在这种情况下，根据 各种实施例，该集成部件可仍旧按照与所述多个部件中的相应一个部件在 集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式，执行所述多个部件中 的每一个部件的所述一个或更多个功能。根据各种实施例，由模块、程序 或另一部件所执行的操作可顺序地、并行地、重复地或以启发式方式来执 行，或者所述操作中的一个或更多个操作可按照不同的顺序来运行或被省 略，或者可添加一个或更多个其它操作。
根据各种实施例，电子装置(例如，图1中的电子装置)可以包括： 壳体(例如，图41中的壳体310)，该壳体包括前板(例如，图41中的 前板301)、背离前板的后板(例如，图43中的后板302)以及附接在前 板或侧面上或与后板一体形成并围绕前板与后板之间的空间的侧构件(例 如，图43中的侧构件303)；天线装置(例如，图7中的天线装置500)， 其设置在壳体内部并且包括以堆叠结构形成的第一层(例如，图8A中的 第一层510)、第二层(例如，图8A中的第二层520)、第三层(例如， 图8A中的第三层530)和第四层(例如，图8A中的第四层540)，其中 第一层包括平行于后板或侧构件的接地，第二层包括至少一个天线元件 (例如，图8A中的天线元件521)和与至少一个天线元件相邻设置的电 介质(例如，图8A中的电介质522)，第三层包括设置有包括多个第一 导电单元(例如，图8A中的多个第一导电单元531)的第一周期性结构 的第一区域(例如，图8A中的第一区域532)以及至少部分地被第一区 域围绕的第二区域(例如，图8A中的第一区域533)，并且第四层包括 设置有包括多个第二导电单元(例如，图8A中的多个第二导电单元541) 的第二周期性结构的第三区域(例如，图8A中的第三区域542)以及至 少部分地被第三区域围绕的第四区域(例如，图8A中的第一区域543)； 以及电耦接到天线元件的无线通信电路。
根据本公开的各种实施例，无线通信电路可以被配置为发射和/或接 收在3GHz与100GHz之间的频率的信号。
根据本公开的各种实施例，当从天线装置上方观察时，设置有第一周 期性结构的第一区域的至少一部分可以与设置有第二周期性结构的第三 区域的至少一部分重叠。
根据本公开的各种实施例，第一导电单元的第一周期性结构和第二导 电单元的第二周期性结构可以相同。
根据本公开的各种实施例，第一导电单元的第一周期性结构和第二导 电单元的第二周期性结构可以不同。
根据本公开的各种实施例，电子装置可以包括天线装置(例如，图 10A中的天线装置500-3)，该天线装置包括第五层(例如，图10A中的 第五层550)，该第五层包括：设置有第三导电单元(例如，图10A中的 第三导电单元551)的第三周期性结构的第五区域(例如，图10A中的第 五区域552)和至少部分地被第五区域围绕的第六区域(例如，图10A中 的第六区域553)。第一层、第二层、第三层、第四层和第五层可以堆叠。
根据本公开的各种实施例，第二区域和第四区域可以彼此重叠，可以 在第二区域的至少一部分和第四区域的至少一部分中形成开口，并且天线 元件的至少一部分可以通过开口暴露。
根据本公开的各种实施例，第一导电单元和第二导电单元中的每一个 可以形成为曲折图案。
根据本公开的各种实施例，第三区域可以基本上对应于第一区域，并 且第四区域可以基本上对应于第二区域。
根据本公开的各种实施例，还可以包括耦接垫(例如，图28和图31 中的连接构件831e和831f)以在一层或两个相邻层上电耦接相邻的导电 单元。
根据本公开的各种实施例，第二层可以包括耦接到天线元件的至少一 个馈电线(例如，图8A中的馈电线523)。
根据本公开的各种实施例，馈电线可以被选择性地耦接到配置为在天 线元件中的第一方向上产生极化的第一馈电点(例如，图35中的第一馈 电点1023a)以及被配置为在与天线元件中的第一方向不同的第二方向上 产生极化的第二馈电点(例如，图35中的第二馈电点1023b)。
根据本公开的各种实施例，第一导电单元的第一周期性结构或第二导 电单元的第二周期性结构中的至少一个可以相对于后板或侧构件倾斜。
根据本公开的各种实施例，天线装置还可以包括在天线装置的边缘处 的至少一个壁(例如，图37中的壁1024)。
根据本公开的各种实施例，天线装置还可以包括在与第二层(例如， 图46中的第二层1120)成堆叠结构中与第二层分开形成的、并且包括至 少一个天线元件和与至少一个天线元件相邻设置的电介质的层(例如，图 46中的第六层1160)，以形成双频带双极化天线辐射结构。
根据本公开的各种实施例，电子装置(例如，图1中的电子装置101) 可以包括：天线装置(例如，图8A中的天线装置500)，该天线装置包 含包括接地的第一层(例如，图8A中的第一层510)、包括至少一个天 线元件(例如，图8A中的天线元件521)和与所述至少一个天线元件相 邻设置的电介质的第二层(例如，图8A中的第二层520)、包括设置有 包括多个第一导电单元(例如，图8A中的多个第一导电单元531)的第 一周期性结构的第一区域(例如，图8A中的第一区域532)以及至少部 分地被第一区域围绕的第二区域(例如，图8A中的第二区域533)的第 三层、包括设置有包括多个第二导电单元(例如，图8A中的多个第二导电单元541)的第二周期性结构的第三区域(例如，图8A中的第三区域 542)以及至少部分地被第三区域围绕的第四区域(例如，图8A中的第四 区域543)的第四层；以及电耦接到天线装置的无线通信电路。当从天线 装置的上方观察时，第一周期性结构的至少一部分可以与第二周期性结构 的至少一部分重叠。
根据本公开的各种实施例，可以堆叠第一层、第二层、第三层和第四 层。
根据本公开的各种实施例，无线通信电路可以被配置为发射和/或接 收在3GHz与100GHz之间的频率的信号。
根据本公开的各种实施例，电子装置(例如，图1中的电子装置101) 可以包括：天线装置(例如，图46中的天线装置1100)，该天线装置包 含包括接地的第一层(例如，图46中的第一层1110)、包括第一天线元 件(例如，图46中的第一天线元件1121)和设置为与第一天线元件的至 少一部分相邻的电介质(例如，图46中的电介质1122)的第二层(例如， 图46中的第二层1120)、设置有包括多个第一导电单元(例如，图46 中的多个第一导电单元1131)的第一周期性结构的第三层(例如，图46 中的第三层1130)、设置有包括多个第二导电单元(例如，图46中的多 个第二导电单元1171)的第二周期性结构的第四层(例如，图46中的第 四层1170)以及包括第二天线元件(例如，图46中的第二天线元件1161) 和与第二天线元件的至少一部分相邻设置的电解质(例如，图46中的电 介质1162)的第五层(例如，图46中的第六层1160)；以及无线通信电 路，该无线通信电路电耦接到第一天线元件和第二天线元件中的每一个， 并且被配置为同时或在不同的时间点以不同的频带发射和/或接收信号。
根据本公开的各种实施例，可以包括分别电耦接到第一天线元件和第 二天线元件的两条不同的馈电线。两条不同的馈电线可以被配置为在第一 天线元件和第二天线元件中发射和/或接收在不同方向上极化的信号。
从以上的描述显而易见的是，根据本公开的各种实施例，可以提供一 种包括天线阵列的电子装置，该天线阵列可以增加带宽、增益和辐射角并 减小天线之间的耦接。
根据本公开的各种实施例，由于提供了针对毫米波辐射优化的周期性 结构，因此该周期性结构可以提高天线性能并且可以被小型化。因此，周 期性结构可以应用于各种尺寸的电子装置。
对于本领域技术人员将显而易见的是，根据本公开的各种实施例的上 述电子装置不限于前述实施例和附图，并且可以在本公开的范围内进行各 种替换、修改和变化。

Claims (20)

1.一种电子装置，所述电子装置包括：
壳体，所述壳体包括前板、背离所述前板的后板以及附接到所述前板或与所述后板一体形成并围绕所述前板与所述后板之间的空间的侧构件；
天线装置，所述天线装置设置在所述壳体内部，并且包括以堆叠结构形成的第一层、第二层、第三层和第四层，其中，所述第一层包括接地，所述第二层包括至少一个天线元件和与所述至少一个天线元件相邻地设置的电介质，所述第三层包括设置有包括多个第一导电单元的第一周期性结构的第一区域和至少部分地被所述第一区域围绕的第二区域，并且所述第四层包括设置有包括多个第二导电单元的第二周期性结构的第三区域和至少部分地被所述第三区域围绕的第四区域；以及
无线通信电路，所述无线通信电路电耦接到所述至少一个天线元件。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述无线通信电路被配置为发射和/或接收3GHz与100GHz之间的频率的信号。
3.根据权利要求1所述的电子装置，其中，当从所述天线装置的上方观察时，设置有所述第一周期性结构的所述第一区域的至少一部分与设置有所述第二周期性结构的所述第三区域的至少一部分重叠。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一导电单元的所述第一周期性结构和所述第二导电单元的所述第二周期性结构是相同的。
5.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一导电单元的所述第一周期性结构和所述第二导电单元的所述第二周期性结构是不同的。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述天线装置还包括第五层，所述第五层包括设置有第三导电单元的第三周期性结构的第五区域和至少部分地被所述第五区域围绕的第六区域，并且
其中，所述第一层、所述第二层、所述第三层、所述第四层和所述第五层形成堆叠结构。
7.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二区域和所述第四区域彼此重叠，在所述第二区域的至少一部分和所述第四区域的至少一部分中形成有开口，并且当从所述第一层的上方观察时，所述开口与所述天线元件的至少一部分重叠。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一导电单元和/或所述第二导电单元中的每一个形成曲折型图案。
9.根据权利要求1所述的电子装置，其中，在所述第二层上设置有包括导电单元的至少一层。
10.根据权利要求1所述的电子装置，所述电子装置还包括连接构件，所述连接构件被配置为在一层或两个相邻层上将相邻的导电单元彼此电耦接。
11.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第二层包括耦接到所述至少一个天线元件的至少一条馈电线的至少一部分。
12.根据权利要求11所述的电子装置，其中，所述馈电线选择性地耦接到第一馈电点和第二馈电点，所述第一馈电点被配置为在所述至少一个天线元件中沿第一方向产生极化，所述第二馈电点被配置为在所述至少一个天线元件中沿与所述第一方向不同的第二方向产生极化。
13.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述第一导电单元的所述第一周期性结构或所述第二导电单元的所述第二周期性结构中的至少一个相对于所述天线装置的拐角中的至少一个倾斜。
14.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述天线装置还包括位于所述天线装置的边缘处的至少一个壁。
15.根据权利要求1所述的电子装置，其中，所述天线装置还包括与所述第二层以与所述第二层的堆叠结构独立地形成并且包括至少一个天线元件和与所述至少一个天线元件相邻设置的电介质的层，以形成双频双极化天线辐射结构。
16.一种电子装置，所述电子装置包括：
天线装置，所述天线装置包括：
第一层，所述第一层包括接地；
第二层，所述第二层包括至少一个天线元件和与所述至少一个天线元件相邻地设置的电介质；
第三层，所述第三层包括设置有包括多个第一导电单元的第一周期性结构的第一区域和至少部分地被所述第一区域围绕的第二区域；以及
第四层，所述第四层包括设置有包括多个第二导电单元的第二周期性结构的第三区域和至少部分地被所述第三区域围绕的第四区域；以及
无线通信电路，所述无线通信电路电耦接到所述至少一个天线元件，
其中，当从所述天线装置的上方观察时，所述第一周期性结构的至少一部分与所述第二周期性结构的至少一部分重叠。
17.根据权利要求16所述的电子装置，其中，所述第一层、所述第二层、所述第三层和所述第四层堆叠。
18.根据权利要求16所述的电子装置，其中，所述无线通信电路被配置为发射和/或接收3GHz与100GHz之间的频率的信号。
19.一种电子装置，所述电子装置包括：
天线装置，所述天线装置包括：
第一层，所述第一层包括接地；
第二层，所述第二层包括第一天线元件和与所述第一天线元件的至少一部分相邻地设置的电介质；
第三层，所述第三层中设置有包括多个第一导电单元的第一周期性结构；
第四层，所述第四层中设置有包括多个第二导电单元的第二周期性结构；以及
第五层，所述第五层包括第二天线元件和与所述第二天线元件的至少一部分相邻地设置的电介质；以及
无线通信电路，所述无线通信电路电耦接到所述第一天线元件和所述第二天线元件中的每一个，并且被配置为同时或在不同的时间点发射和/或接收不同频带中的信号。
20.根据权利要求19所述的电子装置，所述电子装置还包括分别耦接到所述第一天线元件和所述第二天线元件的两条不同的馈电线，
其中，所述两条不同的馈电线被配置为在所述第一天线元件和所述天线元件中发射和/或接收沿不同方向极化的信号。
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