CN112366460B - 具有毫米波天线的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有毫米波天线的电子设备。本发明公开了一种可设置有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括相控天线阵列，该相控天线阵列中的每个相控天线阵列包括多个天线元件。该相控天线阵列可沿电子设备的外壳的边缘安装，被安装在外壳中的电介质窗口诸如电介质徽标窗口后方，被安装成与外壳的拐角处的电介质外壳部分对准，或者被安装在电子设备中的其他位置。相控天线阵列可包括位于由接地层分开的电介质层上的贴片天线元件阵列。基带处理器可通过中频信号路径以中频将无线信号分配到相控天线阵列。该相控天线阵列处的收发器电路可包括耦接到中频信号路径的升频转换器和降频转换器。

Description

具有毫米波天线的电子设备
本申请是申请日为2016年4月14日申请号为201680022223.5发明名称为“具有毫米波天线的电子设备”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。
背景技术
该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。
可能希望支持毫米波通信频带中的无线通信。毫米波通信有时也被称为极高频(EHF)通信，其涉及约10GHz-400GHz频率下的通信。这些频率下的操作可能支持高带宽，但可能带来很大的挑战。例如，毫米波通信通常为视距通信，并且可通过信号传播期间的大幅衰减来表征。
因此，希望能够为电子设备提供改善的无线通信电路，诸如支持毫米波通信的通信电路。
发明内容
本发明公开了一种可设置有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括相控天线阵列，该相控天线阵列中的每个相控天线阵列包括多个天线元件。该相控天线阵列可用于处理毫米波无线通信，并且可执行波束控制操作。
相控天线阵列可沿电子设备的外壳边缘安装，被安装在外壳的背面的电介质徽标或其他天线窗口后方，可被安装成与外壳的拐角处的电介质外壳部分对准，或者可被结合到电子设备中的其他位置。基带处理器可通过中频信号路径以中频将无线信号分配到相控天线阵列。该相控天线阵列处的收发器电路可包括耦接到中频信号路径的升频转换器和降频转换器。这种布置允许通过以中频将信号分配到相控天线阵列并将中频信号本地转换成天线的射频信号来使路径损耗最小化。
相控天线阵列可包括一个或多个贴片天线元件阵列。利用一种合适的布置，相控天线阵列可具有通过由经插置的接地层分开的电介质层支撑的第一贴片天线阵列和第二贴片天线阵列。收发器电路部件可被安装到电介质层中的一个电介质层，以形成集成天线阵列和收发器电路模块。这种类型的相控天线阵列可被安装在电子设备外壳的拐角处并可穿过设备的正面和背面进行操作。
附图说明
图1为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的透视图。
图2为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的示意图。
图3为根据实施方案的示出了用于毫米波通信的天线阵列可能位于的示例性位置的示例性电子设备的透视图。
图4为根据实施方案的具有允许射频信号被分配到相控天线阵列的无线电路的示例性电子设备的图示。
图5为根据实施方案的具有包括用于在设备内分配天线信号的中频信号路径的无线电路的示例性电子设备的图示。
图6为示出了根据实施方案如何在多个射频收发器间共享中频信号的图示，射频收发器中的每个射频收发器耦接到相控天线阵列中的相应天线元件。
图7为示出了根据实施方案中频信号如何通过并行中频信号路径各自被分配到天线阵列中的天线中的每个天线的图示。
图8为示出了根据实施方案如何使用环形信号分配拓扑结构来分配天线信号的图示。
图9为根据实施方案的示例性集成相控天线阵列的透视图。
图10为根据实施方案的图9的示例性集成相控天线阵列的侧视图。
图11为根据实施方案的另一个示例性集成相控天线阵列的侧视图。
图12为根据实施方案的已安装有相控天线阵列的示例性电子设备的拐角部分的横截面侧视图。
图13为根据实施方案的具有偶极子天线的相控天线阵列的一部分的图示。
具体实施方式
电子设备诸如图1的电子设备10可包含无线电路。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括用于处理毫米波通信的相控天线阵列。毫米波通信有时也被称为极高频(EHF)通信，其涉及60GHz或介于约10GHz和400GHz之间的其他频率下的信号。如果需要，设备10还可包括用于处理卫星导航系统信号、蜂窝电话信号、本地无线局域网信号、近场通信、基于光的无线通信、或其他无线通信的无线通信电路。
电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备，或其他可佩戴式或微型设备)、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的设备、或其他电子设备。在图1的示例性配置中，设备10是便携式设备，诸如蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、或者其他便携式计算设备。如果需要，其他配置可用于设备10。图1的示例仅是示例性的。
如图1所示，设备10可包括显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在外壳诸如外壳12中。有时可被称为壳体(enclosure or case)的外壳12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。外壳12可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，一些或全部外壳12被加工或模制成单一结构，或者可使用多个结构(例如，内框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。
显示器14可为结合导电电容触摸传感器电极层或者其他触摸传感器部件(例如，电阻触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)的触摸屏显示器，或者可为非触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或者其他透明导电结构的阵列形成。
显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的显示器像素阵列、电泳显示器像素阵列、等离子体显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或者基于其他显示器技术的显示器像素。
可使用显示器覆盖层诸如透明玻璃层、透光塑料、蓝宝石、或其他透明电介质层来保护显示器14。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳按钮诸如按钮16。还可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳端口诸如扬声器端口。可在外壳12中形成开口，以形成通信端口(例如，音频插孔端口、数字数据端口等)。外壳12中的开口还可被形成，以用于音频部件诸如扬声器和/或麦克风。
天线可被安装在外壳12中。为了避免当外部对象诸如人手或用户的其他身体部分阻挡一个或多个天线时中断通信，天线可被安装在外壳12中的多个位置处。可使用传感器数据诸如接近传感器数据、实时天线阻抗测量、信号质量测量(诸如接收信号强度信息)、以及其他数据来确定天线(或天线组)何时因外壳12的取向、被用户的手或其他外部对象阻挡、或者其他环境因素而受到不利的影响。设备10可随后将天线(或天线组)切换到使用中，以取代被不利影响的天线。
天线可沿外壳12的周边边缘被安装在外壳12的后部上、被安装在设备10的前部上的用于覆盖和保护显示器14的显示器覆盖玻璃或其他电介质显示器覆盖层下方、被安装在外壳12的背面或外壳12的边缘上的电介质窗口下方、或被安装在设备10中的其他位置。
在图2中示出了例示可用于设备10的示例性部件的示意图。如图2所示，设备10可包括控制电路诸如存储和处理电路30。存储和处理电路30可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等等。存储和处理电路30中的处理电路可被用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路等。
存储和处理电路30可用于运行设备10上的软件，诸如互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支撑与外部设备的交互，存储和处理电路30可用于实现通信协议。可使用存储和处理电路30实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网络协议(例如，IEEE 802.11协议—有时被称为
Figure BDA0002733710950000053
)、用于其他近程无线通信链路的协议诸如
Figure BDA0002733710950000054
协议、蜂窝电话协议、MIMO协议、天线分集协议、天线导航系统协议等。
设备10可包括输入输出电路44。输入输出电路44可包括输入输出设备32。输入输出设备32可用于允许将数据供应至设备10并且允许将数据从设备10提供至外部设备。输入输出设备32可包括用户接口设备、数据端口设备、和其他输入输出部件。例如，输入输出设备可包括触摸屏、不具有触摸传感器功能的显示器、按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、扬声器、状态指示器、光源、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、光传感器、加速度计或可检测运动和相对于地球的设备取向的其他部件、电容传感器、接近传感器(例如，电容接近传感器和/或红外接近传感器)、磁性传感器、连接器端口传感器、或其他用于确定设备10是否被安装在坞站中的传感器，以及其他传感器和输入输出部件。
输入输出电路44可包括用于与外部设备进行无线通信的无线通信电路34。无线通信电路34可包括由一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源射频(RF)部件、一个或多个天线40、发射线、和用于处理RF无线信号的其他电路形成的RF收发器电路。无线信号也可使用光(例如，使用红外通信)来发送。
无线通信电路34可包括用于处理各种射频通信频带的射频收发器电路90。例如，电路34可包括收发器电路36,38,42和46。
收发器电路36可为可处理用于
Figure BDA0002733710950000051
(IEEE 802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带并且可处理2.4GHz的
Figure BDA0002733710950000052
通信频带的无线局域网收发器电路。
电路34可使用蜂窝电话收发器电路38，以用于处理频率范围内的无线通信，该频率范围为诸如700MHz至960MHz的低通信频带、1710MHz至2170MHz的中频带、2300MHz至2700MHz的高频带、或介于700MHz和2700MHz或其他合适频率之间的其他通信频带(作为示例)。电路38可处理语音数据和非语音数据。
毫米波收发器电路46可以极高的频率(例如，10GHz至400GHz的毫米波频率或其他毫米波频率)来支持通信。
无线通信电路34可包括卫星导航系统电路，诸如用于接收1575MHz下的GPS信号或用于处理其他卫星定位数据(例如，1609MHz下的GLONASS信号)的全球定位系统(GPS)接收器电路42。用于接收器42的卫星导航系统信号从绕地球飞行的卫星群接收。
在卫星导航系统链路、蜂窝电话链路和其他远程链路中，无线信号通常用于在几千英尺或英里范围内传送数据。在
Figure BDA0002733710950000061
和
Figure BDA0002733710950000062
链路以及其他近程无线链路中，无线信号通常用于在几十或几百英尺范围内传送数据。极高频(EHF)无线收发器电路46可通过视距路径在发射器与接收器之间行进的这些短距离上传送信号。为了增强毫米波通信的信号接收，可使用相控天线阵列和波束控制技术。也可使用天线分集方案来确保被阻挡或因设备10的操作环境而以其他方式劣化的天线可被切换成不再使用，并且在它们的位置中使用更高性能的天线。
如果需要，无线通信电路34可包括用于其他近程和远程无线链路的电路。例如，无线通信电路34可包括用于接收电视和无线电信号的电路、寻呼系统收发器、近场通信(NFC)电路等。
无线通信电路34中的天线40可使用任何合适的天线类型形成。例如，天线40可包括具有谐振元件的天线，该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋形天线结构、这些设计的混合等形成。如果需要，天线40中的一个或多个天线可为背腔式天线。不同类型的天线可被用于不同的频带和频带的组合。例如，在形成本地无线链路天线时可使用一种类型的天线，并且在形成远程无线链路天线时可使用另一种类型的天线。专用天线可用于接收卫星导航系统信号，或者如果需要，天线40可被配置为接收卫星导航系统信号和用于其他通信频带的信号(例如，无线局域网信号和/或蜂窝电话信号)两者。天线40可包括用于处理毫米波通信的相控天线阵列。
发射线路径可用于在设备10内路由天线信号。例如，发射线路径可用于将天线结构40耦接到收发器电路90。设备10中的发射线可包括同轴电缆路径、微带发射线、带状线发射线、边缘耦接的微带发射线、边缘耦接的带状线发射线、由这些类型的发射线的组合形成的发射线等。如果需要，可将滤波器电路、开关电路、阻抗匹配电路、和其他电路插置在发射线中。
设备10可包含多个天线40。该天线可一起使用，或者该天线中的一个天线可被切换到使用中，而将一个或多个其他天线切换成不再使用。如果需要，控制电路30可用于选择最佳天线以在设备10中实时使用和/或用于选择与天线40中的一个多个天线相关联的可调节无线电路的最佳设置。可调节天线，以将天线调谐为在期望的频率范围中执行，以利用相控天线阵列来执行波束控制，并且以其他方式优化天线性能。传感器可结合到天线40中，以实时采集用于调节天线40的传感器数据。
在一些配置中，天线40可包括天线阵列(例如，用于实现波束控制功能的相控天线阵列)。例如，可将用于处理用于极高频率无线收发器电路46的毫米波信号的天线实现为相控天线阵列。用于支持毫米波通信的相控天线阵列中的辐射元件可为贴片天线、偶极子天线、或其他合适的天线元件。收发器电路可与相控天线阵列集成，以形成集成的相控天线阵列和收发器电路模块。
在设备诸如手持设备中，外部对象(诸如，用户的手或设备所停留的桌面或其他表面)的存在可能阻挡无线信号诸如毫米波信号。因此，可能希望将多个相控天线阵列结合到设备10中，该相控天线阵列每个相控天线阵列被放置在设备10中的不同位置中。利用这种类型的布置，可将未被阻挡的相控天线阵列切换到使用中，并且一旦被切换到使用中，相控天线阵列可使用波束控制来优化无线性能。也可使用来自设备10中的一个或多个不同位置处的天线一起操作的配置(例如，以形成相控天线阵列等)。
图3为示出了示例性位置50的电子设备的透视图，其中天线40(例如，与无线电路34诸如毫米波无线收发器电路46一起使用的单个天线和/或相控天线阵列)可被安装在设备10中。如图3所示，天线40可沿外壳12的边缘(诸如边缘12E)被安装在设备10的拐角处，被安装在外壳后部12R的上部和下部上，被安装在后外壳12的中心中(例如，在电介质窗口结构诸如塑料徽标52下方)等。在外壳12由电介质形成的配置中，天线40可通过电介质来发射和接收天线信号。在外壳12由导电材料诸如金属形成的配置中，可在金属中形成填充有塑料或其他电介质的狭槽或其他开口。天线40可被安装成与电介质对准(即，外壳12中的电介质可用作天线40的一个或多个天线窗口)。
在具有多个相控天线阵列的设备中，可使用信号路径诸如图4的路径100(例如，发射线)来将毫米波信号分配到天线40。在图4的示例中，无线收发器46可用于发射和接收毫米波信号(即，RF频率诸如60GHz下的射频信号)。路径100可用于将这些射频信号分配到天线阵列，诸如相控天线阵列40A和40B。增益和相位调节电路106可用于调节与阵列40A中的每个天线40相关联的信号，并且调节与阵列40B中的每个天线40相关联的信号。如图4中的阵列40B的示例性配置所示的，路径100可包括多个并行路径100，该多个并行路径中的每个路径被连接在相应收发器46与相控天线阵列40B中的相应天线40之间。增益和相位调节电路106可用于单独调节与阵列40B中的每个天线40相关联的信号(例如，以执行波束控制)。如果需要，RF信号(例如，60GHz信号)可经由路径100中的单个路径而被分配到相控天线阵列诸如相控天线阵列40A中的耦合器(分离器102)，并且由耦合器102而被分配到相应电路106以及相控天线阵列40A中的天线40。所接收的信号可经由电路106和耦合器102而被供应至路径100。
在高RF频率(例如，60GHz或其他毫米波频率)下，信号在收发器电路46与天线40之间的路径上的衰减比在较低RF频率下的衰减更强。为了帮助使衰减最小化，可能希望以中频(IF)来分配设备10中的天线信号。例如，设备10中的中频信号IF可为5GHz-15GHz下的信号，而设备10中的射频(RF)信号可具有更高的频率，诸如60GHz或其他毫米波频率。内部分配路径衰减在中频IF下通常比在射频RF下更低，这可允许设备10中的天线阵列更远地定位，而无需引入过多信号路径衰减。
以中频分配信号的设备10的示例性配置被示于图5中。如图5所示，设备10中的每个天线40(例如，每个相控天线阵列)可设置有电路46B。电路46B可包括具有升频转换能力和降频转换能力的射频收发器电路(例如，60GHz收发器电路)。例如，图5的电路46B的每个块可包括升频转换器将来自IF路径108中的相关联的一个IF路径上的基带处理器46A的IF信号升频转换为RF信号(例如，60GHz下的信号)。可随后将这些RF信号经由RF信号路径100中的一个RF信号路径提供至天线40(例如，相控天线阵列)，并且以无线方式发射到远程毫米波接收器。由每个相控天线阵列接收的RF信号可经由相应的路径100而被供应至电路46B。电路46B中的降频转换器可随后将所接收的RF信号降频转换为IF信号。可使用IF信号路径108中的相关联的一个IF信号路径来将IF信号传送到基带处理器46A。
用于设备10的相控天线阵列的示例性电路图被示于图6中。在图6的示例中，相控天线阵列已由天线(天线元件)40的阵列形成。中频信号IF可通过中频路径IF而被传送到相控天线阵列。耦合器(分离器)110可将IF信号提供至相应的收发器电路46B。每个收发器电路46B中的升频转换器可将IF信号升频转换为被提供至相应天线元件40以进行无线发射的对应RF信号。每个天线元件40可与相应的可调节电路112相关联。每个可调节电路112可包括用于控制从电路46B供应至天线40的RF信号的可调节增益输出放大器和可调节相移器。
用于将IF信号分配到相控天线阵列的另一个示例性布置被示于图7中。图7的相控天线阵列包括天线40的阵列，天线中的每个天线耦接到相关联的可调节电路112(例如，可调节增益放大器和可调节相移器)。可使用相应的并行中频信号路径108来将中频信号IF分配到收发器电路46B。
在图8的示例中，使用耦接在环中的一系列IF信号路径108来分配无线信号(例如，IF信号)。环的每个节点具有电路114中的一个电路。电路114可各自包括用于经由相控天线阵列40中的相关联的一个相控天线阵列来发射和接收信号的RF收发器电路。每个电路114可包括将传入IF信号分离成传出IF信号和抽头IF信号的分离器。每个电路114中的升频转换器可用于对该电路114中的抽头IF信号进行本地升频转换，使得信号可经由耦接到该电路的天线阵列40来发射。已由每个天线阵列40接收的输入RF信号可由相关联的电路114中的RF收发器电路接收，并且由该电路114中的降频转换器降频转换为对应的IF信号。信号路径108可耦接在相应的电路114之间，以形成用于设备10中的IF信号的环形分配路径。如果需要，可使用这种类型的环形布置来分配RF信号(例如，60GHz信号)。图8的示例性配置使用由路径108形成的环来分配IF信号，这种配置仅为示例性。
图9是可用于处理设备10中的毫米波信号(例如，60GHz信号)的类型的示例性相控天线阵列的透视图。在图9的配置中，相控天线阵列40包括多个天线元件40'(例如，贴片天线元件)。例如，在天线阵列40的正面上可存在四个元件40'的正方形阵列，并且在天线阵列40的相对背面上可存在四个元件40'的正方形阵列。使用元件诸如元件40'的相控阵列允许使用波束控制技术来控制天线阵列40的射频信号。元件40'可由电介质基板层118(例如，刚性印刷电路板材料、陶瓷、塑料、玻璃、或其他电介质)上的金属迹线形成。金属接地层116可插置在层118之间并且可用作信号反射器。电子部件122(例如，收发器电路诸如电路46B、电路114等)可被安装在基板120上。基板120可与阵列40的其他部件集成在一起。例如，基板120可为层118中的一个或两个层的延伸部分，或者可附接到层118以形成集成收发器和天线阵列模块。
图9的相控天线阵列40的横截面侧视图被示于图10中。如图10所示，天线元件40'可位于接地层116的相反侧。层118的厚度可被选择，使得层118的一侧上的元件40'与层118的另一侧上的元件40'相隔波长的一半。在操作期间，仅可使用阵列40的第一侧上的元件40'(例如，在图10的取向上的层118的左侧)使得天线信号可在方向126上发射，仅可使用阵列40的相对侧上的元件40使得天线信号可在方向124上发射，或者可使用层118的两侧上的元件40'(例如，以同时处理层118的两侧上的天线信号)。
如果需要，可将部件诸如部件122安装在形成于两个夹置基板118之间的腔内，如图11所示。利用这种类型的布置，层118可使用电介质层118'彼此附接，从而形成结合天线电路122(例如，收发器电路46B、电路114等)和天线元件40'的系统级封装结构。两个接地(反射器)层116A和116B可以这种类型的配置来提供，以帮助屏蔽部件122免受由阵列40的相反的外表面上的天线元件40'处理的射频天线信号的影响。
图12为外壳12的拐角中的一个拐角附近的设备10的一部分的横截面侧视图，其示出了相控天线阵列诸如图9和图10的阵列40或图11的阵列40(例如，相控天线阵列和收发器模块)如何被安装在设备10中。如图12的示例性配置所示的，可将天线阵列40安装成使得阵列40的顶侧上的元件40'通过显示器覆盖层132(即，用于显示器14的玻璃层、塑料层、或其他保护性电介质层)来发射和接收天线信号128。阵列40的下侧上的元件40'可通过电介质层12’来发射和接收天线信号130。层12'可为外壳部分诸如被形成在金属外壳12中的开口内的电介质天线窗口(作为示例)。
如图13的示例性布置中的天线阵列40的顶视图所示的，天线阵列40可包括环形接地反射器，诸如接地反射器116'。偶极子天线元件40'可突出穿过接地环116'中的开口。在天线阵列40被安装在设备10的拐角中的配置中，天线阵列40的边缘中的两个边缘可与外壳12的两个相应边缘12E相邻。天线窗口可被形成在这些边缘上(例如，被形成在金属外壳中的开口中的塑料窗口)。天线阵列40可具有沿这两个边缘中的每个边缘延伸的偶极子元件40'。如果需要，除图13所示类型的偶极子元件之外，贴片天线元件(参见例如图9、10和11的元件40')也可被包括在天线阵列上。
根据一个实施方案，提供一种电子设备，该电子设备包括：外壳；基带处理器；多个相控天线阵列；多个收发器电路，该多个收发器电路中的每个收发器电路与相控天线阵列中的相应一个相控天线阵列相关联，并且该多个收发器电路中的每个收发器电路包括射频收发器；以及多个中频信号路径，该多个中频信号路径中的每个中频信号路径耦接在基带处理器与收发器电路中的相应一个收发器电路之间，每个收发器电路包括通过多个中频信号路径中的相应一个中频信号路径从基带处理器接收中频信号并将那些中频信号升频转换为射频信号的升频转换器，该射频信号被提供至相控天线阵列中的相应一个相控天线阵列，并且每个收发器电路包括从相控天线阵列中的相应一个相控天线阵列接收射频天线信号并将那些所接收的射频天线信号降频转换为中频信号的降频转换器，该中频信号通过耦接到相应收发器电路的中频信号路径而被传送到基带处理器。
根据另一个实施方案，每个相控天线阵列包括位于电介质上的多个天线元件。
根据另一个实施方案，每个相控天线阵列包括接地反射器。
根据另一个实施方案，该天线元件包括贴片天线元件。
根据另一个实施方案，该电介质包括插置在贴片天线元件与接地反射器之间的电介质层。
根据另一个实施方案，每个相控天线阵列包括至少一个电介质层，以及位于电介质层上的至少一个电子部件，该至少一个电子部件形成与相控天线阵列相关联的收发器电路的一部分。
根据另一个实施方案，每个相控天线阵列具有金属接地层、第一天线元件阵列、插置在金属接地层与第一天线元件阵列之间的第一电介质层、第二天线元件阵列、以及插置在金属接地层与第二天线元件阵列之间的第二电介质层。
根据另一个实施方案，该第一天线元件阵列和第二天线元件阵列包括贴片天线元件。
根据另一个实施方案，该电子设备包括位于第一电介质层上的收发器电路部件。
根据另一个实施方案，该外壳具有四个拐角，并且相控天线阵列中的每个相控天线阵列位于四个拐角中的一个拐角处。
根据另一个实施方案，每个相控天线阵列具有天线元件阵列，并且天线元件阵列中的至少一个天线元件阵列平行于外壳的边缘延伸。
根据另一个实施方案，该电子设备包括被安装在外壳中的具有显示器覆盖层的显示器，其中该相控天线阵列中的至少一个相控天线阵列穿过显示器覆盖层来发射天线信号。
根据另一个实施方案，该电子设备包括位于外壳的背面上的电介质徽标，该相控天线阵列中的一个相控天线阵列被安装在电介质徽标下方。
根据另一个实施方案，该相控天线阵列包括毫米波相控天线阵列。
根据另一个实施方案，该外壳包括用于电子设备的便携式电子设备外壳，该电子设备选自由以下各项组成的组：蜂窝电话、平板电脑、和膝上型计算机。
根据一个实施方案，提供了一种在便携式电子设备中发射和接收毫米波信号的毫米波相控天线阵列，该毫米波相控天线阵列包括接地层、第一天线元件阵列、插置在金属接地层与第一天线元件阵列之间的第一电介质层、第二天线元件阵列、以及插置在金属接地层与第二天线元件阵列之间的第二电介质层。
根据另一个实施方案，该第一天线元件阵列和第二天线元件阵列包括第一贴片天线元件阵列和第二贴片天线元件阵列。
根据另一个实施方案，该毫米波相控天线阵列包括被安装在第一电介质层上的收发器电路。
根据一个实施方案，提供一种电子设备，该电子设备包括：外壳，该外壳具有带有电介质部分的拐角；显示器，该显示器具有被安装在外壳中的电介质层；和多个毫米波相控天线阵列，该多个毫米波相控天线阵列在外壳中被安装在拐角处，使得来自毫米波相控天线阵列的天线信号穿过电介质层并穿过电介质部分。
根据另一个实施方案，每个毫米波相控天线阵列包括第一天线元件阵列、插置在金属接地层与第一天线元件阵列之间的第一电介质层、第二天线元件阵列、以及插置在金属接地层与第二天线元件阵列之间的第二电介质层。
以上内容仅为示例性的，并且本领域的技术人员可在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下作出各种修改。上述实施方案可单独实施或可以任意组合实施。
本专利申请要求于2016年4月13日提交的专利申请15/097,868以及于2015年4月17日提交的临时专利申请62/149,430的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

Claims (12)

1.一种电子设备，包括：
基带处理器，配置为生成中频信号；
具有多个天线的天线阵列；
多个收发器电路，每个收发器电路与所述天线中的相应一个天线相关联，并且每个收发器电路包括相应的升频转换器；和
耦接到所述基带处理器的多个中频信号路径，每个中频信号路径耦接到所述多个收发器电路中的对应的升频转换器，其中所述基带处理器配置为将中频信号经由所述多个中频信号路径中的对应的中频信号路径提供给所述多个收发器电路中的每个升频转换器。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述多个收发器电路中的每个升频转换器配置为将所述中频信号转换成毫米波频率。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中所述天线阵列包括毫米波相控天线阵列。
4.如权利要求1所述的电子设备，还包括：
外壳，其具有边缘，其中所述天线阵列沿所述边缘定位。
5.如权利要求4所述的电子设备，还包括：
安装到所述外壳的显示器，其具有显示器覆盖层，其中，所述天线阵列通过所述显示器覆盖层来传送天线信号。
6.一种用于通信的装置，包括：
第一电介质层，其具有第一部分和与第一部分不同的第二部分；
第二电介质层，形成在第一电介质层的第一部分上方；
毫米波相控天线阵列，其包括在第二电介质层上形成的天线元件的阵列；和
收发器电路，所述收发器电路安装到所述第一电介质层的第二部分，其中所述收发器电路包括耦接到所述毫米波相控天线阵列的升频转换器，所述升频转换器被配置为通过中频信号路径接收中频信号，并且被配置为将所述中频信号转换到毫米波频率。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述第二电介质层具有侧向区域，所述第二电介质层覆盖所述第一电介质层的第一部分，并且第一电介质层的第二部分延伸超过所述第二电介质层的所述侧向区域。
8.如权利要求6所述的装置，还包括：
插置在第一电介质层和第二电介质层之间的导电接地层。
9.如权利要求6所述的装置，还包括：
附加毫米波相控天线阵列，其包括在第一电介质层上形成的天线元件的附加阵列。
10.如权利要求9所述的装置，其中所述第一电介质层插置在所述第二电介质层和所述天线元件的附加阵列之间。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述天线元件的阵列包括贴片天线元件的阵列。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述装置包括从由以下各项组成的组中选择的电子设备：蜂窝电话、平板电脑、和膝上型计算机。
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