CN112825390A - 天线设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种天线设备，所述天线设备包括：接地平面；第一贴片天线图案和第二贴片天线图案，设置在接地平面的第一表面上方并且与接地平面的第一表面间隔开并且彼此间隔开；第二馈电过孔，提供第二贴片天线图案的第二馈电路径，并且设置为邻近于第二贴片天线图案的沿着第一方向邻近于第一贴片天线图案的边缘；第一馈电过孔，提供第一贴片天线图案的第一馈电路径，并且设置为邻近于第一贴片天线图案的背对第二贴片天线图案的边缘；第一耦合图案，沿着第一方向设置在第一贴片天线图案和第二贴片天线图案之间；接地过孔；以及第二耦合图案，沿着第一方向设置在第二贴片天线图案和第一耦合图案之间。
Description
本申请要求于2019年11月20日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0149282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
以下描述涉及一种天线设备。
背景技术
移动通信数据流量每年都在增加。已经开发了各种技术来支持无线网络中快速增加的实时数据。例如，将基于物联网(IoT)的数据转换为内容、增强现实(AR)、虚拟现实(VR)、与SNS链接的实况VR/AR、自动驾驶功能、诸如同步视图(使用紧凑型相机从用户的视点发送实时图像)等的应用可能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，并且已经越来越多地进行了对用于实现这种通信的天线设备的商业化和标准化的研究。
高频带(例如，24GHz、28GHz、36GHz、39GHz、60GHz等)的射频(RF)信号在发送时可容易被吸收和丢失，这可能使通信的质量劣化。因此，用于在高频带下执行通信的天线可需要与通用天线中使用的技术不同的技术途径，并且可需要诸如单独的功率放大器等的特殊技术来确保天线增益、天线和RFIC的集成、有效全向辐射功率(EIRP)等。
发明内容
提供本发明内容是为了以简化的形式介绍所选择的构思，并在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本发明内容无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
一种可改善天线性能(例如，增益、带宽、方向性等)和/或可容易地小型化的天线设备。
在一个总体方面中，一种天线设备包括：接地平面；第一贴片天线图案，设置在所述接地平面的第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开；第二贴片天线图案，设置在所述接地平面的所述第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开，并且与所述第一贴片天线图案间隔开；第二馈电过孔，被配置为提供通过所述第二贴片天线图案的点的所述第二贴片天线图案的第二馈电路径，并且与所述第二贴片天线图案的边缘相邻地设置，所述第二贴片天线图案的边缘沿着第一方向与所述第一贴片天线图案相邻；第一馈电过孔，被配置为提供通过所述第一贴片天线图案的点的所述第一贴片天线图案的第一馈电路径，并且与所述第一贴片天线图案的边缘相邻地设置，所述第一贴片天线图案的边缘沿着所述第一方向与所述第二贴片天线图案相对；第一耦合图案，沿着所述第一方向设置在所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案之间，并且沿着所述第一方向与所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案间隔开；接地过孔，被配置为将所述第一耦合图案电连接到所述接地平面；以及第二耦合图案，沿着所述第一方向设置在所述第二贴片天线图案和所述第一耦合图案之间，沿着所述第一方向与所述第二贴片天线图案和所述第一耦合图案间隔开，并且与所述接地平面分开。
所述第一馈电过孔可包括多个第一馈电过孔，所述第一耦合图案可包括多个第一耦合图案，并且所述多个第一耦合图案中的至少两个可沿着第二方向彼此间隔开。
所述接地过孔可包括分别电连接到所述多个第一耦合图案的多个接地过孔。
所述第二耦合图案沿着所述第二方向的长度可大于所述多个第一耦合图案中的所述至少两个中的每个沿着所述第二方向的长度。
所述多个第一耦合图案中的所述至少两个之间沿着所述第二方向的间隙可小于所述多个第一耦合图案中的所述至少两个与所述第二耦合图案之间沿着所述第一方向的间隙。
所述第一贴片天线图案沿着第二方向的长度可大于所述第一耦合图案沿着所述第二方向的长度，且大于所述第二耦合图案沿着所述第二方向的长度。
所述第二耦合图案沿着所述第一方向的宽度可小于所述第一耦合图案沿着所述第一方向的宽度。
所述第一耦合图案和所述第二耦合图案之间沿着所述第一方向的间隙可小于所述第一耦合图案和所述第一贴片天线图案之间沿着所述第一方向的间隙。
所述第一耦合图案和所述第二耦合图案之间沿着所述第一方向的间隙可小于所述第二耦合图案和所述第二贴片天线图案之间沿着所述第一方向的间隙。
所述第二贴片天线图案可比所述第一贴片天线图案与所述接地平面的所述第一表面间隔开更多。
所述天线设备可包括：第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开。所述第二贴片天线图案与所述第二上贴片图案之间的间隔可小于所述第一贴片天线图案与所述第一上贴片图案之间的间隔。
所述天线设备可包括：第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及上耦合图案，设置在所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开。
所述第二耦合图案在所述天线设备的厚度方向上可不与所述上耦合图案重叠。
在另一总体方面中，一种天线设备包括：接地平面；第二贴片天线图案，沿着所述天线设备的厚度方向设置在所述接地平面的第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开，并且沿着垂直于所述厚度方向的第一方向彼此间隔开；第一贴片天线图案，沿着所述厚度方向设置在所述接地平面的所述第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开，沿着所述第一方向彼此间隔开，并且沿着所述第一方向设置在所述第二贴片天线图案之间；第二馈电过孔，被配置为提供通过所述第二贴片天线图案的相应的第二点的所述第二贴片天线图案的第二馈电路径，所述第二点与所述第二贴片天线图案的边缘相邻地设置，所述第二贴片天线图案的边缘沿着所述第一方向与所述第一贴片天线图案相邻；第一馈电过孔，被配置为提供通过所述第一贴片天线图案的相应的第一点的所述第一贴片天线图案的第一馈电路径，所述第一点与所述第一贴片天线图案的边缘相邻设置，所述第一贴片天线图案的边缘沿着所述第一方向与相邻的所述第二贴片天线图案相对；以及第一耦合图案，沿着所述第一方向设置在所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案之间，并且沿着所述第一方向与所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案间隔开。设置在所述第一贴片天线图案之间并且相对于所述第一贴片天线图案处于相同高度的空间包括非导电材料或空气。
所述第二贴片天线图案可比所述第一贴片天线图案与所述接地平面的所述第一表面间隔开更多。
所述天线设备可包括：第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开。所述第二贴片天线图案与所述第二上贴片图案之间的间隔可小于所述第一贴片天线图案与所述第一上贴片图案之间的间隔。
所述天线设备可包括：第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及上耦合图案，设置在所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的表面上方并且与所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开。
所述天线设备可包括：第三上贴片图案，沿着所述第一方向设置在所述第一上贴片图案之间。
所述天线设备可包括：接地过孔，将所述第一耦合图案电连接到所述接地平面。
在另一总体方面中，一种天线设备包括：接地平面；第一贴片天线图案，沿着第一方向与所述接地平面的第一表面间隔开第一距离；第二贴片天线图案，沿着所述第一方向与所述接地平面的所述第一表面间隔开第二距离，并且沿着垂直于所述第一方向的第二方向与所述第一贴片天线图案间隔开；耦合图案，沿着所述第一方向与所述接地平面的所述第一表面间隔开第三距离，并且沿着所述第二方向设置在所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案之间；第一馈电过孔，设置在所述接地平面和所述第一贴片天线图案之间，并且设置为更靠近所述第一贴片天线图案的比所述第一贴片天线图案的中心更远离所述耦合图案的边缘；以及第二馈电过孔，设置在所述接地平面和所述第二贴片天线图案之间，并且设置为更靠近所述第二贴片天线图案的比所述第二贴片天线图案的中心更靠近所述耦合图案的边缘。
所述第一距离可等于所述第二距离。
所述第一距离可不等于所述第二距离。
所述第一距离可等于所述第三距离。
通过下面的具体实施方式、附图和权利要求，其它特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1A是根据示例的天线设备的侧视图。
图1B、图1C、图1D和图1E是根据示例的沿-Z方向依次为天线设备的在Z方向上截取的平面图。
图1F是根据示例的设置为低于天线设备的接地平面的结构的平面图。
图2A是根据示例的天线设备的变型结构的侧视图。
图2B和图2C是根据示例的天线设备的变型结构的平面图。
图3A是根据示例的天线设备的变型结构的侧视图。
图3B和图3C是根据示例的天线设备的变型结构的平面图。
图4A和图4B是根据示例的包括在天线设备中的其上堆叠有接地平面的连接构件以及连接构件的下部结构的侧视图。
图5A和5B是根据示例的电子装置中的天线设备的布置的平面图。
在整个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，为了清楚、说明及便利起见，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在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型和等同物对于本领域普通技术人员将是显而易见的。在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序发生的操作之外，可做出对于本领域普通技术人员将显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对于本领域普通技术人员将是已知的功能和结构的描述。
在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例，使得本公开将是彻底的和完整的，并将本公开的范围充分传达给本领域普通技术人员。
在此，应注意的是，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样的特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的元件被描述为“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”所述另一元件“上”、直接“连接到”所述另一元件或直接“结合到”所述另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其它元件。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它元件。
如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一个以及任意两个或更多个的任意组合。
尽管可在此使用诸如“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、层或部分不应受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、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，在此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作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相对术语意在除了包括附图中描绘的方位之外还包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为相对于另一元件在“上方”或“上面”的元件将相对于所述另一元件在“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位而包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其它方式被定位(例如，旋转90度或者处于其它方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
在此使用的术语仅用于描述各个示例，并且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚指出，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”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，但不排除存在或增加一个或更多个其它特征、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，可能发生附图中所示的形状的变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间发生的形状的变化。
在此描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将显而易见的各种方式进行组合。此外，虽然在此描述的示例具有多种构造，但在理解本申请的公开内容后将显而易见的其它构造也是可行的。
图1A是根据示例的天线设备的侧视图。图1B至图1E是根据示例的沿-Z方向依次为天线设备的在Z方向上截取的平面图。
天线设备100a可具有多个导电层和多个介电层交替设置的堆叠结构。多个介电层中的至少一些可由空气代替。堆叠结构可被实现为印刷电路基板(PCB)，但是其实施例构造不限于此。
参照图1A至图1E，天线设备100a可包括第一导电层101a、第二导电层102a、第三导电层103a和第四导电层104a。可适当地调节第一导电层101a和第四导电层104a之间的间隔距离hant。
例如，第一导电层101a、第二导电层102a、第三导电层103a和第四导电层104a可分别设置在对应的介电层的上表面或下表面的至少一部分中，以包括预先设计的导电图案或预先设计的导电平面，并且可通过导电过孔在向上和向下方向(例如，Z方向)上彼此连接。可适当地调节导电过孔的宽度DP。
参照图1A至图1E，天线设备100a可包括：接地平面201a；第一贴片天线图案111a-1和111a-2；第二贴片天线图案112a-1和112a-2；第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4；第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4；第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2；第二耦合图案133a-1和133a-2；以及接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2。
接地平面201a可设置在第四导电层104a上，并且可用作与第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2中的每个的谐振频率对应的阻抗的参考。
接地平面201a可反射从第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2辐射的射频(RF)信号，并且因此，其中形成第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的辐射图案的方向可集中在Z方向上，并且可改善第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的增益。
例如，接地平面201a可包括至少一个通孔，第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4穿透所述至少一个通孔。因此，可容易地缩短提供给第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的馈电路径的电长度。
第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2可设置在接地平面201a的上表面上方并且与接地平面201a的上表面间隔开，并且可彼此间隔开。
第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2中的每个可具有基于根据固有元素(例如，形状、尺寸、厚度、间隔距离、介电层的介电常数或其他)确定的固有谐振频率和根据与相邻导电结构的电磁耦合确定的非固有谐振频率的带宽。
当RF信号的频率包括在上述带宽中时，第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2可分别从第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4接收RF信号，并且可在Z方向上远程发送RF信号，或者可将远程接收的RF信号分别传输到第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4。第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4可提供在集成电路(IC)与第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间的电连接路径，并且可用作RF信号的传输线。
第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4可被配置为提供第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二馈电路径，第二馈电路径通过第二贴片天线图案112a-1和112a-2的邻近于第二贴片天线图案112a-1和112a-2的在第一方向(例如，Y方向)上朝向第一贴片天线图案111a-1和111a-2的边缘设置的点。
第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4可被配置为提供第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一馈电路径，第一馈电路径通过第一贴片天线图案111a-1和111a-2的邻近于第一贴片天线图案111a-1和111a-2的在第一方向(例如，Y方向)上背对第二贴片天线图案112a-1和112a-2的边缘设置的点。
第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的上表面可用作表面电流在其中流动的空间，并且与表面电流相对应的电磁能量可根据第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的谐振在第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的上表面的法线方向上辐射到空气。在第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4提供第一馈电路径和第二馈电路径的位置中的每个可用作表面电流的参考点。
由此第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4与第一贴片天线图案111a-1和111a-2的边缘相邻的方向以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的边缘相邻的方向是第一方向，所以第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一表面电流流动的方向可与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二表面电流流动的方向基本相同。
第一表面电流和第二表面电流流动的方向可对应于当第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2远程地发送和接收RF信号时形成的电场的方向和磁场的方向。
由于第一表面电流流动的方向与第二表面电流流动的方向相同，因此当第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2远程地发送和接收RF信号时形成的第一电场和第二电场的方向可基本相同并且形成的第一磁场和第二磁场的方向可基本相同。
因此，第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一辐射图案以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二辐射图案可以以有效的方式彼此电磁重叠。因此，可改善天线设备100a的总增益。第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的数量越高，增益可增加得越多，并且天线设备100a可改善针对尺寸的增益。
第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2可与第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2间隔开，并且可设置在第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间。
第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2可电磁耦合到第一贴片天线图案111a-1和111a-2，并且因此可向第一贴片天线图案111a-1和111a-2提供阻抗。阻抗可影响第一贴片天线图案111a-1和111a-2的谐振频率，并且因此，第一贴片天线图案111a-1和111a-2可根据第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的电磁耦合来增加增益或者可扩大带宽。
由于第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2可设置在第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间，因此在第一贴片天线图案111a-1和111a-2中流动的表面电流可通过电磁耦合流到第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2。第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2可另外提供表面电流在其中流动的区域。
在第一贴片天线图案111a-1和111a-2中流动的第一表面电流的特性可受第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2影响。
第一贴片天线图案111a-1和111a-2的电连接到第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4的位置可设置为在该位置与第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2间隔开的方向上与第一贴片天线图案111a-1和111a-2的边缘相邻，并且第二贴片天线图案112a-1和112a-2的电连接到第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4的位置可设置为在该位置与第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2相邻的方向上与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的边缘相邻。第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4可设置在接地平面和第一贴片天线图案111a-1和111a-2之间，并且设置为更靠近第一贴片天线图案的比第一贴片天线图案的中心更远离第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的边缘；并且第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4可设置在接地平面和第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间，并且设置为更靠近第二贴片天线图案的比第二贴片天线图案的中心更靠近第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的边缘。
第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4提供第一馈电路径和第二馈电路径的位置可用作表面电流的参考点。因此，影响第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一表面电流的来自第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的第一电磁效应可不同于影响第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二表面电流的来自第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的第二电磁效应。
由于天线设备100a包括可减轻第一电磁效应与第二电磁效应之间的差异的结构，因此可改善第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一辐射图案与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二辐射图案之间的电磁重叠的效率，并且可获得针对尺寸的改善的增益。
接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2可将第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2电连接到接地平面201a。因此，接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2可用作第一贴片天线图案111a-1和111a-2的谐振频率的电感元件。
第二耦合图案133a-1和133a-2可与第二贴片天线图案112a-1和112a-2以及第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2间隔开，可设置在第二贴片天线图案112a-1和112a-2与第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2之间，并且可与接地平面201a间隔开。因此，第二耦合图案133a-1和133a-2可用作第一贴片天线图案111a-1和111a-2的谐振频率的电容元件。
在第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2、接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2以及第二耦合图案133a-1和133a-2的组合结构中，与第一贴片天线图案111a-1和111a-2相邻的第一结构和与第二贴片天线图案112a-1和112a-2相邻的第二结构可彼此非对称。因此，非对称结构可减轻影响第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一表面电流的来自第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的第一电磁效应与影响第二贴片天线图案112a-1和112a-2的来自第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的第二电磁效应之间的差异。
因此，天线设备100a可改善第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一辐射图案与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二辐射图案之间的电磁重叠的效率，并且可获得针对尺寸的改善的增益。
参照图1A至图1E，电连接到第一贴片天线图案111a-1和111a-2中的每个的第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4的数量可以是两个或更多个，并且电连接到第二贴片天线图案112a-1和112a-2中的每个的第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4的数量可以是两个或更多个。
通过第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4中的一些传递的第一RF信号和通过第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4中的其它第一馈电过孔传递的第二RF信号可处于相互偏振的关系，并且通过第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4中的一些传递的第一RF信号和通过第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4中的其它第二馈电过孔传递的第二RF信号可处于相互偏振的关系。包括在RF信号中的通信数据的一部分可包括在第一RF信号中，并且通信数据的另一部分可包括在第二RF信号中。因此，电连接到第一贴片天线图案111a-1和111a-2的单个贴片天线图案的第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及电连接到第二贴片天线图案112a-1和112a-2的单个贴片天线图案的第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4的数量越多，天线设备100a的通信数据发送和接收速率可增加越多。
多个第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4可设置为在第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4分别与相邻的第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2间隔开的方向上与第一贴片天线图案111a-1和111a-2的边缘相邻，并且第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和121a-4可设置为在第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4与相邻的第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2相邻的方向上与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的边缘相邻。
关于第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2，彼此间隔开的两个或更多个第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2可设置在第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间的空间中的每个中。
因此，与第一RF信号对应的表面电流和与第二RF信号对应的表面电流可朝向彼此间隔开的第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2流动。因此，可减小第一RF信号和第二RF信号之间的电磁效应，并且可改善第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的增益。
参照图1A至图1E，接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2可包括分别电连接到多个第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的多个接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2，多个第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2分别设置在第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间的空间中。
例如，第二耦合图案的长度L6(在X方向上)可大于多个第一耦合图案中的每个的长度L5(在X方向上)，并且多个第一耦合图案之间的间隙D5(在X方向上)可小于多个第一耦合图案与第二耦合图案之间的间隙D6(在Y方向上)。
因此，与第一RF信号对应的表面电流和与第二RF信号对应的表面电流可朝向彼此间隔开的多个第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2流动。因此，可减小第一RF信号和第二RF信号之间的电磁效应，并且可改善第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的增益。
例如，第一贴片天线图案的长度L4-1和/或宽度W4-1可大于第一耦合图案的长度L5，并且可大于第二耦合图案的长度L6。第二贴片天线图案的长度L4-2和宽度W4-2可大于长度L5，并且可大于长度L6。
因此，可增加第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2以及第二耦合图案133a-1和133a-2之间的电磁耦合的效率。因此，可改善第一贴片天线图案111a-1和111a-2的增益。
例如，第二耦合图案的宽度W6(在Y方向上)可小于第一耦合图案的宽度W5(在Y方向上)，第一耦合图案和第二耦合图案之间的间隙D6可小于第一耦合图案和第一贴片天线图案之间的间隙D4(在Y方向上)，并且可小于第二耦合图案和第二贴片天线图案之间的间隙。
因此，在第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2、接地过孔123a-1、123a-2、124a-1和124a-2以及第二耦合图案133a-1和133a-2的组合结构中，与第一贴片天线图案111a-1和111a-2相邻的第一结构和与第二贴片天线图案112a-1和112a-2相邻的第二结构可彼此非对称。因此，可有效地减轻第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间的电磁边界条件的差异。因此，天线设备100a可获得针对尺寸的改善的增益。
如图1A和1B中所示，包括在天线设备100a中的第一上贴片图案116a-1和116a-2、第二上贴片图案117a-1和117a-2以及上耦合图案137a-1和137a-2中的至少一个可设置在第一导电层101a上。
由于第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2设置在第二导电层102a或第三导电层103a上，因此第一上贴片图案116a-1和116a-2可设置在第一贴片天线图案111a-1和111a-2的上表面上方并与第一贴片天线图案111a-1和111a-2的上表面间隔开，并且第二上贴片图案117a-1和117a-2可设置在第二贴片天线图案112a-1和112a-2的上表面上方并与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的上表面间隔开。
由于第一上贴片图案116a-1和116a-2以及第二上贴片图案117a-1和117a-2可电磁耦合到第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2，因此可向第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2提供附加阻抗。第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2可具有基于附加阻抗的附加谐振频率，并且可因此具有扩大的带宽。
由于第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2设置在第二导电层102a或第三导电层103a上，因此上耦合图案137a-1和137a-2可设置在第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的上表面上方并与第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2的上表面间隔开。
由于上耦合图案137a-1和137a-2电磁耦合到第一上贴片图案116a-1和116a-2以及第二上贴片图案117a-1和117a-2，因此上耦合图案137a-1和137a-2可向第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2提供附加阻抗。
由于上耦合图案137a-1和137a-2电磁耦合到第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2，因此上耦合图案137a-1和137a-2可比第二贴片天线图案112a-1和112a-2更大地影响第一贴片天线图案111a-1和111a-2。
例如，第二耦合图案133a-1和133a-2可被构造为在向上和向下方向(例如，Z方向或天线设备的厚度方向)上不与上耦合图案137a-1和137a-2重叠。例如，上耦合图案与第一上贴片图案之间的间隔距离D1(在Y方向上)可小于上耦合图案与第二上贴片图案之间的间隔距离D2(在Y方向上)。
因此，可有效地减轻第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间的电磁边界条件的差异，并且天线设备100a可获得针对尺寸的改善的增益。
可适当地调节第二上贴片图案的长度L1和宽度W1以及上耦合图案的长度L2和宽度W2。
参照图1A、图1C和图1D，第一贴片天线图案111a-1和111a-2可设置在第三导电层103a上，并且第二贴片天线图案112a-1和112a-2可设置在第二导电层102a上。
第二贴片天线图案112a-1和112a-2可设置在高于第一贴片天线图案111a-1和111a-2的高度的高度上，并且第二贴片天线图案112a-1和112a-2与上耦合图案137a-1和137a-2之间的间隔距离可小于第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第一上贴片图案116a-1和116a-2之间的间隔距离。
因此，与第一贴片天线图案111a-1和111a-2相比，第二贴片天线图案112a-1和112a-2可在向上和向下方向(例如，Z方向)上比在水平方向(例如，Y方向)上更强地电磁耦合。因此，第二贴片天线图案112a-1和112a-2可通过第二上贴片图案117a-1和117a-2以及上耦合图案137a-1和137a-2以旁路方式电磁连接到第一耦合图案131a-1、131a-2、132a-1和132a-2。因此，可有效地减轻第一贴片天线图案111a-1和111a-2与第二贴片天线图案112a-1和112a-2之间的电磁边界条件的差异，并且天线设备100a因此可获得针对尺寸的改善的增益。
参照图1A和图1D，第三导电层103a上的第一贴片天线图案111a-1和111a-2之间的空间可利用非导电材料或空气形成。
由于第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4中的每个设置为邻近于第一贴片天线图案111a-1和111a-2之间的空间，因此第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一表面电流与第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二表面电流可在第一表面电流和第二表面电流更远离第一贴片天线图案111a-1和111a-2之间的空间的方向上流动。
由于第三导电层103a上的第一贴片天线图案111a-1和111a-2之间的空间利用非导电材料或空气形成，因此可防止第一表面电流和第二表面电流的方向分散。因此，第一贴片天线图案111a-1和111a-2的第一辐射图案以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2的第二辐射图案可以以有效的方式彼此电磁重叠，并且天线设备100a可获得针对尺寸的改善的增益。
参照图1A和图1B，包括在天线设备100a中的第三上贴片图案136a可设置在第一导电层101a上。
第三上贴片图案136a可设置在第一上贴片图案116a-1和116a-2之间，并且可电磁耦合到第一上贴片图案116a-1和116a-2。因此，第一贴片天线图案111a-1和111a-2可被提供有来自第三上贴片图案136a的附加阻抗，从而获得扩大的带宽。
可适当地调节第三上贴片图案的长度L3和宽度W3以及到第一上贴片图案的间隔距离D3(在Y方向上)。
图1F是根据示例的设置为低于天线设备的接地平面的结构的平面图。
参照图1F，包括在示例中的天线设备中的连接构件200的接地平面202a可设置在低于图1E中所示的接地平面201a的高度的高度上，并且可被配置为围绕第一馈电线221a-1、221a-2、221a-3和221a-4以及第二馈电线222a-1、222a-2、222a-3和222a-4中的每个。
第一馈电线221a-1、221a-2、221a-3和221a-4以及第二馈电线222a-1、222a-2、222a-3和222a-4的第一相应端部可分别连接到第一馈电过孔121a-1、121a-2、121a-3和121a-4以及第二馈电过孔122a-1、122a-2、122a-3和122a-4，并且第一馈电线221a-1、221a-2、221a-3和221a-4以及第二馈电线222a-1、222a-2、222a-3和222a-4的另一(第二)相应端部可分别连接到第一布线过孔231a-1、231a-2、231a-3和231a-4以及第二布线过孔232a-1、232a-2、232a-3和232a-4。
第一布线过孔231a-1、231a-2、231a-3和231a-4以及第二布线过孔232a-1、232a-2、232a-3和232a-4可将第一馈电线221a-1、221a-2、221a-3和221a-4以及第二馈电线222a-1、222a-2、222a-3和222a-4电连接到IC。
图2A是根据示例的天线设备的变型结构的侧视图。图2B和2C是根据示例的天线设备的变型结构的平面图。
参照图2A至图2C，天线设备100b可包括第一导电层101b、第二导电层102b、第三导电层103b和第四导电层104b，并且在各种示例中可不设置第二耦合图案、上耦合图案和第三上贴片图案中的至少一者。
在天线设备100b中，第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2可设置在相同的高度上，并且可设置在第三导电层103b上。多个元件中的每个设置在相同高度上的构造可表示多个元件在水平方向上彼此重叠。
图3A是根据示例的天线设备的变型结构的侧视图。图3B和图3C是根据示例的天线设备的变型结构的平面图。
参照图3A至图3C，天线设备100c可包括第一导电层101c、第二导电层102c、第三导电层103c和第四导电层104c，并且可被配置为具有多个频带(例如，28GHz和39GHz)。
在各种示例中，第一馈电过孔121b-1、121b-2、121b-3和121b-4以及第二馈电过孔122b-1、122b-2、122b-3和122b-4可相对于第一上贴片图案116a-1和116a-2以及第二上贴片图案117a-1和117a-2提供具有第二频带的RF信号的传输路径，并且可相对于第一贴片天线图案111a-1和111a-2以及第二贴片天线图案112a-1和112a-2提供具有第一频带的RF信号的传输路径。例如，第一上贴片图案116a-1和116a-2以及第二上贴片图案117a-1和117a-2中的一些的尺寸可小于第一上贴片图案116a-1和116a-2以及第二上贴片图案117a-1和117a-2中的其他的尺寸，并且第一上贴片图案116a-1和116a-2以及第二上贴片图案117a-1和117a-2可具有第一馈电过孔121b-1、121b-2、121b-3和121b-4以及第二馈电过孔122b-1、122b-2、122b-3和122b-4穿透的通路孔。
图4A和图4B是根据示例的包括在天线设备中的其上堆叠有接地平面的连接构件以及连接构件的下部结构的侧视图。
参照图4A，天线设备可包括连接构件200、IC 310、粘合构件320、电互连结构330、包封剂340、无源组件350和子基板410中的至少一些。
连接构件200可具有其中可堆叠在前述示例中描述的多个接地平面的结构。
IC 310可与前述示例中描述的IC相同，并且可设置在连接构件200下方。IC 310可连接到连接构件200的布线线路，并且可将RF信号发送到连接构件200以及从连接构件200接收RF信号。IC 310还可电连接到接地平面并且可设置有地。例如，IC 310可执行频率转换、放大、滤波、相位控制和电力生成中的操作中的至少一些，并且可生成转换信号。
粘合构件320可将IC 310附接到连接构件200。
电互连结构330可将IC 310电连接到连接构件200。例如，电互连结构330可具有诸如焊球、引脚、焊盘和垫的结构。电互连结构330可具有比连接构件200的布线线路和接地平面的熔点低的熔点，使得电互连结构330可通过使用低熔点所需工艺将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抗冲击的保护性能。例如，包封剂340可通过感光包封剂(PIE)、ABF(Ajinomoto build-up film)、环氧模塑料(EMC)等实现。
无源组件350可设置在连接构件200的下表面上，并且可通过电互连结构330电连接到连接构件200的布线线路和/或接地平面。
子基板410可设置在连接构件200下方，并且可电连接到连接构件200以从外部实体接收中频(IF)信号或基带信号并将该信号发送到IC 310，或者从IC 310接收IF信号或基带信号并将该信号发送到外部实体。RF信号的频率(例如，24GHz、28GHz、36GHz、39GHz、60GHz)可高于IF信号的频率(例如，2GHz、5GHz、10GHz等)。
例如，子基板410可将IF信号或基带信号发送到IC 310，或者可通过包括在IC接地平面中的布线线路从IC 310接收IF信号或基带信号。由于连接构件200的第一接地平面设置在IC接地平面和布线线路之间，因此IF信号或基带信号与RF信号可在天线模块中彼此电隔离。
参照图4B，天线设备可包括屏蔽构件360、连接器420和片式天线430中的至少一些。
屏蔽构件360可设置在连接构件200下方，并且可与连接构件200一起包围IC 310。例如，屏蔽构件360可同时覆盖或共形地屏蔽IC 310和无源组件350，或者可单独地覆盖或分割屏蔽IC 310和无源组件350。例如，屏蔽构件360可具有其中一个表面开放的六面体形状，并且可通过与连接构件200组合而具有具有六面体形状的容纳空间。屏蔽构件360可由诸如铜的具有相对高导电性的材料实现，使得屏蔽构件360可具有相对短的趋肤深度，并且屏蔽构件360可电连接到连接构件200的接地平面。因此，屏蔽构件360可减少IC 310和无源组件350可接收的电磁噪声。
连接器420可具有电缆(例如，同轴电缆或柔性PCB)的连接结构，可电连接到连接构件200的IC接地平面，并且可与上述子基板类似地工作。因此，可从电缆向连接器420提供IF信号、基带信号和/或电力，或者连接器420可向电缆提供IF信号和/或基带信号。
除了天线设备之外，片式天线430也可发送和/或接收RF信号。例如，芯片天线430可包括介电常数高于绝缘层的介电常数的介电块，以及设置在介电块的两个表面上的多个电极。多个电极中的一个可电连接到连接构件200的布线线路，并且多个电极中的另一个可电连接到连接构件200的接地平面。
图5A和5B是示出根据示例的电子装置中的天线设备的布置的平面图。
参照图5A，包括贴片天线图案1110g和介电层1140g的天线设备100g可设置为在电子装置700g的组基板600g上邻近电子装置700g的侧表面边界。
电子装置700g可由智能电话、个人数字助理、数字摄像机、数字静态相机、网络系统、计算机、监视器、平板PC、膝上型PC、上网本PC、电视、视频游戏、智能手表、汽车组件等实现，但电子装置700g的示例不限于此。
通信模块610g和基带电路620g还可设置在组基板600g上。天线模块可通过同轴电缆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、密码处理器、微处理器、微控制器等)以及逻辑芯片(诸如模数转换器、专用集成电路(ASIC)等)中的至少一些。
基带电路620g可通过对模拟信号执行模数转换、放大、滤波和频率转换来生成基础信号。输入到基带电路620g和从基带电路620g输出的基础信号可通过电缆传输到天线模块。
例如，基础信号可通过电互连结构、芯过孔和布线线路传输到IC。IC可将基础信号转换成毫米波(mmWave)频带的RF信号。
参照图5B，各自包括贴片天线图案1110i的多个天线设备100i可设置为在电子装置700i的组基板600i上邻近多边形电子装置700i的边缘的中心，并且通信模块610i和基带电路620i还可设置在组基板600i上。多个天线设备和天线模块可通过同轴电缆630i电连接到通信模块610i和/或基带电路620i。
在前述示例实施例中描述的图案、过孔、线和平面可包括金属材料(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)，并且可通过诸如化学气相沉积(CVD)方法、物理气相沉积(PVD)方法、溅射方法、减成方法、加成方法、半加成工艺(SAP)、改进的半加成工艺(MSAP)等的镀覆方法形成，但材料和方法的示例不限于此。
示例实施例中的介电层可通过诸如FR-4、液晶聚合物(LCP)、低温共烧陶瓷(LTCC)、诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂、其中上述树脂与无机填料一起浸在诸如玻璃纤维(或玻璃布、或玻璃织物)的芯材料中的树脂(诸如，半固化片、ABF(Ajinomoto Build up Film)、双马来酰亚胺三嗪(BT))、感光介电(PID)树脂、覆铜层压板(CCL)、基于玻璃或陶瓷的绝缘材料等的材料来实现。
在示例实施例中描述的RF信号可用在如下各种通信协议中：诸如无线保真(Wi-Fi)(电气和电子工程师协会(IEEE)802.11族等)、全球微波接入互操作性(WiMAX)(IEEE802.16族等)、IEEE 802.20、长期演进(LTE)、演进数据最优化(Ev-DO)、高速分组接入+(HSPA+)、高速下行链路分组接入+(HSDPA+)、高速上行链路分组接入+(HSUPA+)、增强型数据GSM环境(EDGE)、全球移动通信系统(GSM)、全球定位系统(GPS)、通用分组无线业务(GPRS)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、数字增强型无绳电信(DECT)、蓝牙、3G协议、4G协议和5G协议以及在上述协议之后指定的任何其他无线协议和有线协议，但不限于此。
根据前述示例，天线设备可具有改善的天线性能(例如，增益、带宽、方向性等)，和/或可容易地小型化。
虽然本公开包括具体示例，但是对于本领域普通技术人员将明显的是，在不脱离权利要求及它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此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。如果按照不同的顺序执行描述的技术，和/或如果按照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，而是由权利要求及它们的等同物限定，在权利要求及它们的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 (24)
1.一种天线设备，包括：
接地平面；
第一贴片天线图案，设置在所述接地平面的第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开；
第二贴片天线图案，设置在所述接地平面的所述第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开，并且与所述第一贴片天线图案间隔开；
第二馈电过孔，被配置为提供通过所述第二贴片天线图案的点的所述第二贴片天线图案的第二馈电路径，并且与所述第二贴片天线图案的边缘相邻地设置，所述第二贴片天线图案的边缘沿着第一方向与所述第一贴片天线图案相邻；
第一馈电过孔，被配置为提供通过所述第一贴片天线图案的点的所述第一贴片天线图案的第一馈电路径，并且与所述第一贴片天线图案的边缘相邻地设置，所述第一贴片天线图案的边缘沿着所述第一方向与所述第二贴片天线图案相对；
第一耦合图案，沿着所述第一方向设置在所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案之间，并且沿着所述第一方向与所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案间隔开；
接地过孔，被配置为将所述第一耦合图案电连接到所述接地平面；以及
第二耦合图案，沿着所述第一方向设置在所述第二贴片天线图案和所述第一耦合图案之间，沿着所述第一方向与所述第二贴片天线图案和所述第一耦合图案间隔开，并且与所述接地平面分开。
2.根据权利要求1所述的天线设备，
其中，所述第一馈电过孔包括多个第一馈电过孔，
其中，所述第一耦合图案包括多个第一耦合图案，并且
其中，所述多个第一耦合图案中的至少两个沿着第二方向彼此间隔开。
3.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述接地过孔包括分别电连接到所述多个第一耦合图案的多个接地过孔。
4.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述第二耦合图案沿着所述第二方向的长度大于所述多个第一耦合图案中的所述至少两个中的每个沿着所述第二方向的长度。
5.根据权利要求2所述的天线设备，其中，所述多个第一耦合图案中的所述至少两个之间沿着所述第二方向的间隙小于所述多个第一耦合图案中的所述至少两个与所述第二耦合图案之间沿着所述第一方向的间隙。
6.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第一贴片天线图案沿着第二方向的长度大于所述第一耦合图案沿着所述第二方向的长度，且大于所述第二耦合图案沿着所述第二方向的长度。
7.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第二耦合图案沿着所述第一方向的宽度小于所述第一耦合图案沿着所述第一方向的宽度。
8.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第一耦合图案和所述第二耦合图案之间沿着所述第一方向的间隙小于所述第一耦合图案和所述第一贴片天线图案之间沿着所述第一方向的间隙。
9.根据权利要求8所述的天线设备，其中，所述第一耦合图案和所述第二耦合图案之间沿着所述第一方向的间隙小于所述第二耦合图案和所述第二贴片天线图案之间沿着所述第一方向的间隙。
10.根据权利要求1所述的天线设备，其中，所述第二贴片天线图案比所述第一贴片天线图案与所述接地平面的所述第一表面间隔开更多。
11.根据权利要求10所述的天线设备，还包括：
第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及
第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开，
其中，所述第二贴片天线图案与所述第二上贴片图案之间的间隔小于所述第一贴片天线图案与所述第一上贴片图案之间的间隔。
12.根据权利要求1所述的天线设备，还包括：
第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；
第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及
上耦合图案，设置在所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开。
13.根据权利要求12所述的天线设备，其中，所述第二耦合图案在所述天线设备的厚度方向上不与所述上耦合图案重叠。
14.一种天线设备，包括：
接地平面；
第二贴片天线图案，沿着所述天线设备的厚度方向设置在所述接地平面的第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开，并且沿着垂直于所述厚度方向的第一方向彼此间隔开；
第一贴片天线图案，沿着所述厚度方向设置在所述接地平面的所述第一表面上方并且与所述接地平面的所述第一表面间隔开，沿着所述第一方向彼此间隔开，并且沿着所述第一方向设置在所述第二贴片天线图案之间；
第二馈电过孔，被配置为提供通过所述第二贴片天线图案的相应的第二点的所述第二贴片天线图案的第二馈电路径，所述第二点与所述第二贴片天线图案的边缘相邻地设置，所述第二贴片天线图案的边缘沿着所述第一方向与所述第一贴片天线图案相邻；
第一馈电过孔，被配置为提供通过所述第一贴片天线图案的相应的第一点的所述第一贴片天线图案的第一馈电路径，所述第一点与所述第一贴片天线图案的边缘相邻设置，所述第一贴片天线图案的边缘沿着所述第一方向与相邻的所述第二贴片天线图案相对；以及
第一耦合图案，沿着所述第一方向设置在所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案之间，并且沿着所述第一方向与所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案间隔开，
其中，设置在所述第一贴片天线图案之间并且相对于所述第一贴片天线图案处于相同高度的空间包括非导电材料或空气。
15.根据权利要求14所述的天线设备，其中，所述第二贴片天线图案比所述第一贴片天线图案与所述接地平面的所述第一表面间隔开更多。
16.根据权利要求15所述的天线设备，还包括：
第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及
第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开，
其中，所述第二贴片天线图案与所述第二上贴片图案之间的间隔小于所述第一贴片天线图案与所述第一上贴片图案之间的间隔。
17.根据权利要求14所述的天线设备，还包括：
第一上贴片图案，设置在所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第一贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；
第二上贴片图案，设置在所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第二贴片天线图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开；以及
上耦合图案，设置在所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的表面上方，并且与所述第一耦合图案的与所述接地平面相对的所述表面间隔开。
18.根据权利要求17所述的天线设备，还包括：
第三上贴片图案，沿着所述第一方向设置在所述第一上贴片图案之间。
19.根据权利要求14所述的天线设备，还包括：
接地过孔，将所述第一耦合图案电连接到所述接地平面。
20.一种天线设备，包括：
接地平面；
第一贴片天线图案，沿着第一方向与所述接地平面的第一表面间隔开第一距离；
第二贴片天线图案，沿着所述第一方向与所述接地平面的所述第一表面间隔开第二距离，并且沿着垂直于所述第一方向的第二方向与所述第一贴片天线图案间隔开；
耦合图案，沿着所述第一方向与所述接地平面的所述第一表面间隔开第三距离，并且沿着所述第二方向设置在所述第一贴片天线图案和所述第二贴片天线图案之间；
第一馈电过孔，设置在所述接地平面和所述第一贴片天线图案之间，并且设置为更靠近所述第一贴片天线图案的比所述第一贴片天线图案的中心更远离所述耦合图案的边缘；以及
第二馈电过孔，设置在所述接地平面和所述第二贴片天线图案之间，并且设置为更靠近所述第二贴片天线图案的比所述第二贴片天线图案的中心更靠近所述耦合图案的边缘。
21.根据权利要求20所述的天线设备，其中，所述第一距离等于所述第二距离。
22.根据权利要求21所述的天线设备，其中，所述第一距离等于所述第三距离。
23.根据权利要求20所述的天线设备，其中，所述第一距离不等于所述第二距离。
24.根据权利要求23所述的天线设备，其中，所述第一距离等于所述第三距离。
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