CN113228416B - 包括使用多条电性路径馈电的导电贴片的天线结构和包括该天线结构的电子设备 - Google Patents

包括使用多条电性路径馈电的导电贴片的天线结构和包括该天线结构的电子设备 Download PDF

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Abstract

提供了一种电子设备，包括：天线结构，其包括具有第一和第二表面的印刷电路板；至少一个导电贴片，被插入第一第二表面之间或者设置在第一表面上，该导电贴片包括相对于在导电贴片上沿第一方向延伸的第一虚轴和与第一虚轴相交并垂直于第一虚轴的第二虚轴以顺时针方向放置的第一至第四区域；以及至少一个无线通信电路，其发送和/或接收具有在3GHz和100GHz之间的频率的第一信号。无线通信电路包括电连接到第一区域的第一位置的第一端口，以及电连接到位于第一位置相对于第一虚轴的相对侧的第二位置的第二端口。

Description

包括使用多条电性路径馈电的导电贴片的天线结构和包括该 天线结构的电子设备
技术领域
本公开涉及一种用于实现天线结构和其中设置有该天线结构的电子设备的技术，该天线结构包括通过使用多条电性路径来多重馈电的导电贴片。
背景技术
随着移动通信技术的发展，配备有天线的电子设备被广泛提供。电子设备可以通过使用天线来对包括语音信号或数据(例如，消息、照片、视频、音乐文件或游戏)的射频(RF)信号进行发送或接收中的至少一项。
同时，现在，电子设备可以通过使用高频(例如，第五代(5G)通信或毫米波)来执行通信。在执行高频通信的情况下，天线阵列可被用来克服高传输损耗。馈电端口可以被连接到构成天线阵列的天线元件中的每一个。在天线元件的数量增加的情况下，天线阵列的增益可能增加。此外，在连接到天线阵列的馈电端口的总数增加的情况下，天线阵列的输出功率可能增加。
发明内容
技术问题
如今，随着电子设备的尺寸减小，包括天线阵列的天线结构可以被小型化，以便安装在电子设备内。在天线元件的数量增加的情况下，天线结构的尺寸可能增加，因此，可能难以将天线结构安装在电子设备上。在为了将天线结构安装在电子设备上而减少天线结构中包括的天线元件的数量的情况下，天线结构的增益可能降低。
本公开的各方面是要至少解决上述至少一个问题和缺点，并且至少提供下述有点。因此，本公开的方面要提供一种用于通过将多个馈电端口连接到天线结构中包括的天线元件来保持天线结构的性能的电子设备。
技术解决方案
根据本公开的方面，提供了电子设备。电子设备包括外壳(其包括第一板、背离第一板的第二板、以及围绕第一板和第二板之间的空间并与第二板连接或与第二板整体地形成的侧构件)、可通过第一板的至少一部分看见的显示器、设置在外壳内的天线结构(天线结构包括印刷电路板，该印刷电路板包括第一表面和背离第一表面的第二表面、以及插入第一表面和第二表面之间或设置在第一表面上的至少一个导电贴片，该导电贴片包括相对于导电贴片上沿第一方向延伸的第一虚轴和导电贴片上与第一虚轴相交并垂直于第一虚轴的第二虚轴而以顺时针方向放置的第一至第四区域)、以及至少一个无线通信电路(其对具有3GHz和100GHz之间的频率的第一信号进行发送或接收中的至少一项)。无线通信电路可以包括电连接到第一区域的第一位置的第一端口、以及电连接到位于第一位置相对于第一虚轴的相对侧的第二位置的第二端口。
根据本公开的另一方面，提供了电子设备。电子设备包括外壳(该外壳包括第一板、背离第一板的第二板、以及围绕第一板和第二板之间的空间并与第二板连接或与第二板整体地形成的侧构件)、可通过第一板的至少一部分看见的显示器、至少一个无线通信电路(其包括第一端口和第二端口，并且对具有3GHz和100GHz之间的频率的第一信号进行发送或接收中的至少一项)、以及设置在外壳内的天线结构。天线结构可以包括印刷电路板，该印刷电路板包括第一表面和背离第一表面的第二表面、插入第一表面和第二表面之间或设置在第一表面上的至少一个导电图案、以及与第一端口、第二端口和导电图案电连接的组合器。
根据本公开的另一方面，提供了电子设备。电子设备包括外壳(该外壳包括第一板、背离第一板的第二板、以及围绕第一板和第二板之间的空间并与第二板连接或与第二板整体地形成的侧构件)、设置在该外壳内的天线结构、连接到该天线结构并对指定频率的第一信号进行发送或接收中的至少一项的无线通信电路、以及可操作地连接到该无线通信电路的一个或多个处理器。天线结构可以包括第一天线元件，无线通信电路可以包括连接到第一位置的第一馈电部分和连接到第二位置的第二馈电部分，并且无线通信电路可以馈电第一馈电部分和第二馈电部分。第一馈电部分可以通过第一位置处的第一馈电线与第一天线元件连接，第二馈电部分可以通过第二位置处的第二馈电线与第一天线元件连接，并且第一位置和第二位置可以相对于在第一天线元件上沿第一方向延伸的第一虚轴对称。
有利效果
根据本公开的实施例，即使天线结构中包括的天线元件的数量减少，天线结构的性能也可以通过保持连接到天线结构的馈电端口的总数来保持。
此外，根据本公开的实施例，可能提高支持高频通信的天线结构的性能。
此外，可以提供通过本公开直接或间接理解的各种效果。
附图说明
图1是图示根据本公开的实施例的网络环境中的电子设备的框图；
图2是根据本公开的实施例的用于支持传统网络通信和5G网络通信的电子设备的框图；
图3a、3b和3c是图示根据本公开的各种实施例的参考图2描述的第三天线模块的示意图；
图4图示了根据本公开的实施例的沿图3a的线A-A’截取的第三天线模块的截面图；
图5是图示根据本公开的实施例的电子设备的外壳、天线结构、无线通信电路或处理器中的至少一个的示意图；
图6是图示根据本公开的实施例的第一导电贴片、第一位置和第二位置的示意图；
图7是图示根据本公开的实施例的导电贴片与多个端口连接的位置的示意图；
图8是图示根据本公开的实施例的导电贴片与多个端口连接的位置的示意图；
图9是图示根据本公开的另一实施例的导电贴片与多个端口连接的位置的示意图；
图10a是图示根据本公开的实施例的导电贴片的电场分布的示意图；
图10b是图示根据本公开的实施例的导电贴片辐射的信号的方向图的示意图；
图11是图示根据本公开的实施例的天线结构和多个导电贴片的示意图；
图12是图示根据本公开的实施例的天线结构的馈电结构的示意图；
图13a和13b是图示根据本公开的各种实施例的天线结构的馈电结构的示意图；
图14a是图示根据本公开的实施例的天线结构的印刷电路板(PCB)、多个端口、多个天线元件、或耦合部分中的至少一个的示意图；
图14b是图示根据本公开的实施例的图14a的天线结构的结构的示意图；
图15是图示根据本公开的实施例的耦合部分的结构的示意图；
图16是图示根据本公开的另一实施例的天线结构的示意图；并且
图17是图示根据本公开的另一实施例的天线结构的示意图。
在所有附图中，相同的附图标记将被理解为指代相同的部件、组件和结构。
具体实施方式
图1是图示根据本公开的实施例的网络环境100中的电子设备101的框图。
参考图1，网络环境100中的电子设备101可以经由第一网络198(例如，短距离无线通信网络)与电子设备102通信，或者经由第二网络199(例如，长距离无线通信网络)与电子设备104或服务器108通信。根据实施例，电子设备101可以经由服务器108与电子设备104通信。根据实施例，电子设备101可以包括处理器120、存储器130、输入设备150、声音输出设备155、显示设备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、订户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中，可以从电子设备101中省略这些组件中的至少一个(例如，显示设备160或相机模块180)，或者可以在电子设备101中添加一个或多个其他组件。在一些实施例中，这些组件中的一些可以被实现为单个集成电路。例如，传感器模块176(例如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)可以被实现为嵌入在显示设备160(例如，显示器)中。
处理器120可以运行例如软件(例如，程序140)来控制电子设备101中与处理器120耦合的至少一个其他组件(例如，硬件或软件组件)，并且可以执行各种数据处理或计算。根据一个实施例，作为数据处理或计算的至少一部分，处理器120可以将从另一组件(例如，传感器模块176或通信模块190)接收的命令或数据加载到易失性存储器132中，处理存储在易失性存储器132中的命令或数据，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可以包括主处理器121(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))、和辅助处理器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))，该辅助处理器123可独立于主处理器121操作，或与主处理器121结合操作。附加地或替代地，辅助处理器123可以适于比主处理器121消耗更少的电力，或者特定于指定的功能。辅助处理器123可以被实现为独立于主处理器121，或者被实现为主处理器121的一部分。
在主处理器121处于非活动(例如，睡眠)状态时，辅助处理器123可以控制与电子设备101(而非主处理器121)的组件中的至少一个组件(例如，显示设备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处于活动状态(例如，运行应用)时，辅助处理器123可以与主处理器121一起控制与电子设备101的组件中的至少一个组件(例如，显示设备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，辅助处理器123(例如，图像信号处理器或通信处理器)可以被实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一组件(例如，相机模块180或通信模块190)中的一部分。
存储器130可以存储由电子设备101的至少一个组件(例如，处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。该各种数据可以包括例如软件(例如，程序140)和针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可以包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
程序140可以作为软件被存储在存储器130中，并且可以包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入设备150可以从电子设备101的外部(例如，用户)接收将由电子设备101的另一组件(例如，处理器120)使用的命令或数据。输入设备150可以包括例如麦克风、鼠标、键盘或数字笔(例如，手写笔)。
声音输出设备155可以向电子设备101的外部输出声音信号。声音输出设备155可以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，并且接收器可用于呼入呼叫。根据实施例，接收器可以被实现为与扬声器分离，或者被实现为扬声器的一部分。
显示设备160可以向电子设备101的外部(例如，用户)视觉地提供信息。显示设备160可以包括例如显示器、全息设备或投影仪以及用于控制显示器、全息设备和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例，显示设备160可以包括适于检测触摸的触摸电路，或者适于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可以将声音转换为电信号，反之亦然。根据实施例，音频模块170可以经由输入设备150获得声音，或者经由声音输出设备155或与电子设备101直接(例如，有线地)或无线耦合的外部电子设备(例如，电子设备102)的耳机输出声音。
传感器模块176可以检测电子设备101的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备101外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后生成与检测到的状态相对应的电信号或数据值。根据实施例，传感器模块176可以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可以支持用来使电子设备101与外部电子设备(例如，电子设备102)直接(例如，有线地)或无线耦合的一个或多个指定协议。根据实施例，接口177可以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可以包括连接器，电子设备101可经由该连接器与外部电子设备(例如，电子设备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可以将电信号转换为可被用户经由其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可以包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可以捕获静止图像或运动图像。根据实施例，相机模块180可以包括一个或多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可以管理向电子设备101供应的电力。根据实施例，电力管理模块188可以被实现为例如电力管理集成电路(PMIC)中的至少一部分。
电池189可以向电子设备101的至少一个组件供电。根据实施例，电池189可以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可以支持在电子设备101和外部电子设备(例如，电子设备102、电子设备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可以包括可与处理器120(例如，应用处理器(AP))独立操作的一个或多个通信处理器，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可以包括无线通信模块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以经由第一网络198(例如，短距离通信网络，诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直接或红外数据协会(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)))与外部电子设备通信。这些各种类型的通信模块可以被实现为单个组件(例如，单个芯片)，或者可以被实现为彼此分离的多个组件(例如，多芯片)。无线通信模块192可以使用在订户识别模块196中存储的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))来识别和认证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子设备101。
天线模块197可以向或从电子设备101的外部(例如，外部电子设备)发送或接收信号或电力。根据实施例，天线模块197可以包括天线，该天线包括由形成在基板(例如，PCB)中或形成基板上的导电材料或导电图案组成的辐射元件。根据实施例，天线模块197可以包括多个天线。在这种情况下，可以由例如通信模块190(例如，无线通信模块192)从该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。然后可以经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子设备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一组件(例如，射频集成电路(RFIC))可以被附加地形成为天线模块197的一部分。
上述组件中的至少一些可以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))互相耦合并在其间传递信号(例如，命令或数据)。
根据实施例，可以经由与第二网络199耦合的服务器108在电子设备101和外部电子设备104之间发送或接收命令或数据。电子设备102和104中的每一个可以是与电子设备101相同类型或不同类型的设备。根据实施例，将在电子设备101处运行的所有或一些操作可以在外部电子设备102、104或108中的一个或多个处运行。例如，如果电子设备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设备的请求而执行功能或服务，电子设备101可以请求一个或多个外部电子设备执行功能或服务中的至少一部分，而不是运行该功能或服务，或者电子设备101除了运行该功能或服务以外，还可以请求该一个或多个外部电子设备执行该功能或服务中的至少一部分。接收到该请求的一个或多个外部电子设备可执行该功能或服务中的所请求的至少一部分，或者执行与该请求相关的附加功能或附加服务，并将执行的结果传送到电子设备101。电子设备101可以在对该结果进行进一步处理的情况下或者在不对该结果进行进一步处理的情况下将该结果提供作为对该请求的答复中的至少一部分。为此，可使用例如云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
图2是根据本公开的实施例的用于支持传统网络通信和5G网络通信的电子设备101的框图。
参考图2，电子设备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。电子设备101还可以包括处理器120和存储器130。第二网络199可以包括第一网络292和第二网络294。根据另一实施例，电子设备101还可以包括图1所示的组件中的至少一个组件，并且第二网络199还可以包括至少另一网络。根据实施例，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。根据另一实施例，第四RFIC 228可以被省略或者可以被包括为第三RFIC 226的一部分。
第一通信处理器212可以建立将用于与第一网络292进行无线通信的频带的通信信道，并且可以通过所建立的通信信道来支持传统网络通信。根据各种实施例，第一网络292可以是包括第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)或长期演进(LTE)网络的传统网络。第二通信处理器214可以建立与将用于与第二网络294进行无线通信的频带中的指定频带(例如，从大约6GHz到大约60GHz范围)相对应的通信信道，并且可以通过所建立的通信信道来支持5G网络通信。根据各种实施例，第二网络294可以是在3GPP中定义的5G网络。此外，根据实施例，第一通信处理器212或第二通信处理器214可以建立与将用于与第二网络294进行无线通信的频带中的另一指定频带(例如，大约6GHz或更低)相对应的通信信道，并且可以通过所建立的通信信道来支持5G网络通信。根据实施例，第一通信处理器212和第二通信处理器214可以在单个芯片或单个封装中实现。根据各种实施例，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190一起被实现在单个芯片或单个封装中。
在发送信号的情况下，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网络292(例如，传统网络)中使用的大约700MHz至大约3GHz的射频(RF)信号。在接收信号的情况下，RF信号可以通过天线(例如，第一天线模块242)从第一网络292(例如，传统网络)获得，并且可以通过RFFE(例如，第一RFFE 232)进行预处理。第一RFIC222可以将经预处理的RF信号转换为基带信号，以便由第一通信处理器212处理。
在发送信号的情况下，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网络294(例如，5G网络)中使用的Sub6频带(例如，大约6GHz或更低)中的RF信号(以下称为“5G Sub6 RF信号”)。在接收信号的情况下，5G Sub6RF信号可以通过天线(例如，第二天线模块244)从第二网络294(例如，5G网络)获得，并且可以通过RFFE(例如，第二RFFE 234)进行预处理。第二RFIC 224可以将经预处理的5G Sub6RF信号转换为基带信号，以便由第一通信处理器212或第二通信处理器214中的对应通信处理器进行处理。
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网络294(例如，5G网络)中使用的5G Above6频带(例如，大约6GHz到大约60GHz)中的RF信号(以下称为“5G Above6 RF信号”)。在接收信号的情况下，5G Above6 RF信号可以通过天线(例如，天线248)从第二网络294(例如，5G网络)获得，并且可以通过第三RFFE 236进行预处理。第三RFIC 226可以将经预处理的5G Above6 RF信号转换为基带信号，以便由第二通信处理器214处理。根据实施例，第三RFFE 236可以被实现为第三RFIC 226的一部分。
根据实施例，电子设备101可以包括独立于第三RFIC 226或作为第三RFIC 226中的至少一部分的第四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带(例如，大约9GHz到大约11GHz)中的RF信号(以下称为“IF信号”)，并且可以将该IF信号提供至第三RFIC 226。第三RFIC 226可以将IF信号转换为5GAbove6RF信号。在接收信号的情况下，5G Above6 RF信号可以通过天线(例如，天线248)从第二网络294(例如，5G网络)接收，并且可以由第三RFIC 226转换为IF信号。第四RFIC 228可以将IF信号转换为基带信号，以便由第二通信处理器214处理。
根据实施例，第一RFIC 222和第二RFIC 224可以被实现为单个封装或单个芯片的一部分。根据实施例，第一RFFE 232和第二RFFE 234可以被实现为单个封装或单个芯片的一部分。根据实施例，第一天线模块242或第二天线模块244中的至少一个可以被省略或者可以与任何其他天线模块组合以处理多个频带中的RF信号。
根据实施例，第三RFIC 226和天线248可以被设置在同一基板(substrate)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可以被设置在第一基板(例如，主PCB)上。在这种情况下，第三RFIC 226可以被设置在独立于第一基板的第二基板(例如，子PCB)中的部分区域(例如，下表面上)，并且天线248可以被设置在第二基板中的另一部分区域(例如，上表面上)。这样，可以形成第三天线模块246。根据实施例，天线248可以包括例如将用于波束成形的天线阵列。由于第三RFIC 226和天线248被设置在同一基板上，所以可能减小第三RFIC 226和天线248之间的传输线的长度。传输线的减少可以使得可能减少由于传输线的用于5G网络通信的高频带(例如，大约6GHz至大约60GHz)中的信号的损耗(或衰减)。这样，电子设备101可以提高与第二网络294(例如，5G网络)通信的质量或速度。
第二网络294(例如，5G网络)可以独立于第一网络292(例如，传统网络)使用(例如，独立(stand-alone，SA))，或者可以与第一网络292结合使用(例如，非独立(non-standalone，NSA))。例如，在5G网络中可以仅存在接入网络(例如，5G无线电接入网(RAN)或下一代RAN(NG RAN))，并且在5G网络中可以不存在核心网络(例如，下一代核心(NGC))。在这种情况下，电子设备101可以接入5G网络的接入网络，并且然后可以在传统网络的核心网络(例如，演进封包核心(evolved packet core，EPC))的控制下接入外部网络(例如，互联网)。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，新无线电(NR)协议信息)可以被存储在存储器130中，以便由任何其他组件(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、3b和3c图示了根据本公开的各种实施例的参考图2描述的第三天线模块246的实施例。图3a是当从一侧观察时第三天线模块246的透视图，并且图3b是当从另一侧观察时第三天线模块246的透视图。图3c是沿图3a的线A-A’截取的第三天线模块246的截面图。
参考图3a、3b和3c，在实施例中，第三天线模块246可以包括印刷电路板310、天线阵列330、射频集成电路(RFIC)352、电力管理集成电路(PMIC)354和模块接口。选择性地，第三天线模块246还可以包括屏蔽构件390。在各种实施例中，以上部件中的至少一个可以被省略，或者这些部件中的至少两个可以整体地形成。
印刷电路板310可以包括多个导电层和多个非导电层，并且导电层和非导电层可以交替堆叠。印刷电路板310可以通过使用形成在导电层中的导线和导电通孔(via)来提供与在印刷电路板310上或外部设置的各种电子组件的电连接。
天线阵列330(例如，图2的248)可以包括被设置为形成定向波束的多个天线元件332、334、336和338。如图所示，天线元件332、334、336和338可以被形成在印刷电路板310的第一表面上。根据另一实施例，天线阵列330可以被形成在印刷电路板310内。根据实施例，天线阵列330可以包括形状或种类相同或不同的多个天线阵列(例如，偶极子天线阵列或贴片天线阵列中的至少一个)。
RFIC 352(例如，图2的226)可以被设置在印刷电路板310的另一区域(例如，在背离第一表面的第二表面上)，以便与天线阵列330隔开。RFIC352可以被配置为处理选定频带中通过天线阵列330发送/接收的信号。根据实施例，在发送信号的情况下，RFIC 352可以将从通信处理器(未示出)获得的基带信号转换为RF信号。在接收信号的情况下，RFIC 352可以将通过天线阵列330接收的RF信号转换为基带信号，并且可以将基带信号提供至通信处理器。
根据另一实施例，在发送信号的情况下，RFIC 352可以将从中频集成电路(IFIC)(例如，图2的228)获得的IF信号(例如，大约9GHz到大约11GHz)上变频为RF信号。在接收信号的情况下，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，并且可以将该IF信号提供至IFIC。
PMIC 354可以被设置在印刷电路板310中与天线阵列330隔开的另一区域(例如，在第二表面上)。PMIC 354可以由主PCB(未示出)提供电压，并且可以提供用于天线模块上的各种组件(例如，RFIC 352)的电力。
屏蔽构件390可以被设置在印刷电路板310中的一部分处(例如，在第二表面上)，使得RFIC 352或PMIC 354中的至少一个被电磁屏蔽。根据实施例，屏蔽构件390可以包括屏蔽罩。
虽然未在附图中示出，但是在各种实施例中，第三天线模块246可以通过模块接口与另一印刷电路板(例如，主电路板)电连接。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、插入器或柔性印刷电路板(FPCB)。第三天线模块246的RFIC 352或PMIC 354中的至少一个可以通过连接构件与印刷电路板电连接。
图4图示了根据本公开的实施例的沿图3a的线A-A’截取的第三天线模块246的截面图。在图示的实施例中，印刷电路板310可以包括天线层411和网络层413。
天线层411可以包括以下中的至少一项：至少一个介质层437-1、在介质层437-1的外表面上或其中形成的天线元件336或馈电部分425。馈电部分425可以包括馈电点427或馈电线429中的至少一个。
网络层413可以包括以下中的至少一项：至少一个介质层437-2、至少一个接地层433、在介质层437-2的外表面上或其中形成的至少一个导电通孔435、传输线423、或信号线439。
此外，在图示的实施例中，图3c的第三RFIC 226可以通过例如第一和第二连接部分(例如，焊接凸点)440-1和440-2与网络层413电连接。在各种实施例中，可以使用各种连接结构(例如，焊接或球栅阵列(BGA))来代替连接部分440-1和440-2。第三RFIC 226可以通过第一连接部分440-1、传输线423和馈电部分425与天线元件336电连接。此外，第三RFIC226可以通过第二连接部分440-2和导电通孔435与接地层433电连接。虽然在附图中未示出，但是第三RFIC 226也可以通过信号线439与以上模块接口电连接。
图5是图示根据本公开的实施例的电子设备101的外壳200、天线结构240、无线通信电路250、或处理器120中的至少一个的示意图。
在实施例中，外壳200可以包括第一板210、第二板220、或侧构件230中的至少一个。
在实施例中，第一板210可以形成电子设备101的第一表面(或前表面)。第一板210中的至少一部分可以是基本透明的。例如，第一板210可以由聚合物板或包括各种涂层的玻璃板形成。显示设备160的显示器可以通过第一板210的第一表面的基本透明的部分来暴露。
在实施例中，第二板220可以形成电子设备101的第二表面(或后表面)。第二板220可以被形成为背离第一板210。在实施例中，第二板220可以是基本不透明的。例如，第二板220可以由涂覆的或有色的玻璃、陶瓷、聚合物、金属(例如，铝、不锈钢(STS)或镁)、或这些材料中的至少两种的组合形成。
在实施例中，侧构件230可以形成侧表面，该侧表面围绕电子设备101的第一板210和第二板220之间的空间。侧构件230可以围绕第一板210和第二板220之间的空间。侧构件230可以被连接到第二板220。例如，侧构件230可以被耦合到第一板210和第二板220，并且可以具有包括金属或聚合物中的至少一种的侧边框结构。对于另一示例，侧构件230可以与第二板220整体地形成，并且可以包括与第二板220相同的材料(例如，诸如铝的金属材料)。
在实施例中，天线结构240可以被设置在外壳200内。例如，天线结构240可以被附接到外壳200的内边缘的至少一部分。天线结构240可以包括多个导电贴片241至244。多个导电贴片241至244可以包括例如第一导电贴片241、第二导电贴片242、第三导电贴片243或第四导电贴片244中的至少一个。天线结构240可以通过使用多个导电贴片241至244来对RF信号进行发送或接收中的至少一项。
在实施例中，无线通信电路250可以被连接到天线结构240。无线通信电路250可以包括射频集成电路(RFIC)、频率间集成电路(IFIC)或通信处理器(CP)中的至少一个。无线通信电路250可以对指定频率的信号进行发送或接收中的至少一项。
在实施例中，处理器120可以可操作地连接到无线通信电路250。处理器120可以包括应用处理器(AP)或通信处理器(CP)。处理器120可以控制无线通信电路250的操作。
在实施例中，多个导电贴片241至244可以被设置在天线结构240内或天线结构240的一个表面上。参考图5，四个导电贴片241至244被布置在天线结构240中。然而，本公开不限于此。例如，天线结构240可以包括五个或更多个导电贴片或者三个或更少个导电贴片。多个导电贴片241至244中的每一个导电贴片可以是以圆形或多边形的形状，但是本公开不限于此。多个导电贴片241至244可以以规律间隔被布置在天线结构240上。多个导电贴片241至244可以对RF信号进行发送或接收中的至少一项。
图6是图示根据本公开的实施例的第一导电贴片241、第一位置610和第二位置620的示意图。第一位置610可以是第一导电贴片241上的点，第一端口被连接到该点。第二位置620可以是第一导电贴片241上的点，第二端口被连接到该点。
在实施例中，无线通信电路250可以包括第一端口和第二端口。诸如馈电线的传输线可以从第一端口和第二端口延伸。传输线可以被连接到第一导电贴片241上的第一位置610或第二位置620。传输线可以是连接无线通信电路250和第一导电贴片241的馈电部分的路径。
在实施例中，第一端口和第二端口可以通过各种电性路径连接到第一位置610或第二位置620。例如，第一端口和第二端口可以通过以下方式来连接到第一位置610或第二位置620：在第一导电贴片241的一个表面上形成的导电触点、从无线通信电路250被形成为面向第一导电贴片241的一个表面的通孔、从无线通信电路250被延伸为面向第一导电贴片241的一个表面的传输线的一端、或者在印刷电路板(PCB)的导电层中包括的导电图案，其形成包括第一导电贴片241的天线结构240。
在实施例中，第一导电贴片241可以是定义的中心点301。中心点301可以根据第一导电贴片241的形状来定义。例如，在第一导电贴片241是圆形的情况下，中心点301可以被定义为对应于第一导电贴片241的中心。作为另一示例，在第一导电贴片241是多边形的情况下，中心点301可以被定义为对应于从第一导电贴片241的边缘到第一导电贴片241的中心的物理长度或电长度相同的中心点。
在实施例中，无线通信电路250可以包括第一端口和第二端口。无线通信电路250可以通过第一端口和第二端口馈电第一导电贴片241，使得第一导电贴片241辐射RF信号。
在实施例中，第一端口可以被连接到第一导电贴片241上的第一位置610。第一位置610可以与第一导电贴片241的中心点301间隔第一距离D1。第一距离D1可以根据第一导电贴片241的阻抗来确定。
在实施例中，第二端口可以被连接到第一导电贴片241上的第二位置620。第二位置620可以不同于第一位置610的点。第二位置620可以与第一导电贴片241的中心点301间隔第一距离D1。
在实施例中，无线通信电路250可以通过使用第一端口和第二端口来馈电第一导电贴片241。无线通信电路250可以馈电第一位置610和第二位置620，以在第一导电贴片241上生成第一极化(或极化波)P1。
在实施例中，第一极化P1可以沿第一虚轴(x轴)方向形成。第一导电贴片241可以对沿第一虚轴(x轴)方向极化的信号进行发送或接收中的至少一项。馈电至第一位置610和第二位置620的信号当中属于+y轴方向和-y轴方向的信号可以被抵消，并且在+x或-x轴方向上的剩余信号可以被进行发送或接收中的至少一项。第一极化P1可以被称为“水平极化”。例如，在无线通信电路250馈电到第一端口和第二端口的信号在幅度和相位上相同的情况下，第一极化P1可以被形成为在第一虚轴(x轴)方向上通过第一位置610和第二位置620的中心点。
在实施例中，第一位置610和第二位置620可以被设置为相对于平行于第一极化P1的方向通过中心点301的第一虚轴(x轴)对称。第一位置610和第二位置620可以与第一虚轴(x轴)间隔相同的长度。在这种情况下，第一位置610可以在+y轴方向上与第一虚轴(x轴)间隔第一长度L1。第二位置620可以在-y轴方向上与第一虚轴(x轴)间隔第一长度L1。
在实施例中，连接中心点301和第一位置610的线以及连接中心点301和第二位置620的线可以被设置为使得第一虚轴(x轴)方向上的夹角为锐角。连接第一位置610和中心点301的虚直线与连接第二位置620和中心点301的虚直线可以以第一角度θ1在中心点301处彼此相交。第一角度θ1可以是0度或更大和90度或更小。
在实施例中，无线通信电路250馈电到第一导电贴片241的第一位置610和第二位置620的信号可以在幅度和相位上相同。在无线通信电路250馈电到第一位置610和第二位置620的信号在幅度和相位上相同的情况下，可以在与无线通信电路250将单个端口连接到第一虚轴(x轴)上的单个位置以馈电第一导电贴片241的情况相同的方向上生成第一极化P1。
在实施例中，第一位置610和第二位置620可以与中心点301间隔第一距离D1。当通过使用无线通信电路250的第一端口和第二端口在第一位置610和第二位置620处馈电第一导电贴片241时，第一导电贴片241的阻抗可能在值上不同于当通过使用无线通信电路250的单个端口在单个位置处馈电第一导电贴片241时的第一导电贴片241的阻抗。例如，在当在第一位置610和第二位置620馈电第一导电贴片241时与当在单个位置馈电第一导电贴片241时相比需要降低第一导电贴片241的阻抗的情况下，第一距离D1可以短于当第一导电贴片241与单个端口连接时该单个位置与中心点301间隔的距离。
图7是图示根据本公开的实施例的在导电贴片700与多个端口连接的情况下的位置610、620和710的示意图。
在实施例中，导电贴片700可以包括中心点301、第一位置610、第二位置620、或第三位置710中的至少一个。图7的导电贴片700的中心点301、第一位置610和第二位置620基本上与图6的第一导电贴片241的中心点301、第一位置610和第二位置620相同，因此，附加描述将被省略以避免冗余。
在实施例中，无线通信电路250可以馈电第一端口、第二端口、或第三端口中的至少一个，使得导电贴片700辐射RF信号。第一端口可以通过传输线连接到导电贴片700上的第一位置610。第二端口可以通过传输线连接到导电贴片700上的第二位置620。
在实施例中，第三端口可以被连接到导电贴片700上的第三位置710。第三位置710可以不同于第一位置610和第二位置620的点。第三位置710可以与导电贴片700的中心点301间隔第一距离D1。
在实施例中，无线通信电路250可以通过使用第一端口、第二端口、或第三端口中的至少一个来馈电导电贴片700。无线通信电路250可以馈电第一位置610、第二位置620和第三位置710，以在导电贴片700上生成第一极化P1。
在实施例中，无线通信电路250可以将具有相同幅度和相同相位的信号馈电到第一端口、第二端口和第三端口(端口数量是奇数)，以形成第一极化P1。第一极化P1可以在通过第一位置610与第二位置620的中心点和第三位置710的方向上形成。无线通信电路250可以将奇数的端口中的至少一个连接到设置在平行于第一极化P1方向的第一虚轴(x轴)上的第三位置710，并且可以形成第一极化P1。
在实施例中，第三位置710可以被设置在第一虚轴(x轴)上。连接第一位置610和中心点301的虚直线和连接第二位置620和中心点301的虚直线可以以第一角度θ1在中心点301处彼此相交。第一角度θ1可以是0度或更大和90度或更小。
图8是图示根据本公开的另一实施例的在导电贴片800与多个端口连接的情况下的位置610、620、810和820的示意图。
在实施例中，导电贴片800可以包括中心点301、第一位置610、第二位置620、第四位置810、或第五位置820中的至少一个。图8的导电贴片800的中心点301、第一位置610和第二位置620基本上与图7的导电贴片700的中心点301、第一位置610和第二位置620相同，因此，附加描述将被省略以避免冗余。
在实施例中，无线通信电路250可以馈电第一端口、第二端口、第三端口、或第四端口中的至少一个，使得导电贴片800辐射RF信号。第一端口可以通过传输线连接到导电贴片800上的第一位置610。第二端口可以通过传输线连接到导电贴片800上的第二位置620。第三端口可以通过传输线连接到导电贴片800上的第四位置810。第四端口可以通过传输线连接到导电贴片800上的第五位置820。
在实施例中，图8的导电贴片800的第四位置810和第五位置820可以被设置为分别与第一位置610和第二位置620正交。第四位置810和第五位置820可以形成与在第一位置610和第二位置620处形成的极化正交的极化。无线通信电路250可以馈电第一位置610、第二位置620、第四位置810、或第五位置820中的至少一个，使得导电贴片800辐射RF信号。
在实施例中，第三端口可以被连接到至少一个导电贴片800上的第四位置810。第四位置810可以不同于第一位置610、第二位置620或第三位置710的点。第四位置810可以与导电贴片800的中心点301间隔第二距离D2。
在实施例中，第二距离D2可以根据以下中的至少一项来确定：沿正交方向极化的信号的幅度比、导电贴片800的阻抗、或馈电到第一位置610、第二位置620、第四位置810、或第五位置820中的至少一个的信号的频带之间的关系。例如，在具有不同极化的第一和第二位置610和620以及第四和第五位置810和820处对相同频带中的信号进行发送或接收中的至少一项的情况下，第二距离D2可以被设置为等于第一距离D1，并且第一角度θ1可以被设置为等于第二角度θ2。对于另一示例，在第一和第二位置610和620以及第四和第五位置810和820处对不同频带中的信号进行发送或接收中的至少一项的情况下，第二距离D2可以被设置为不同于第一距离D1，并且第二角度θ2可以被设置为不同于第一角度θ1。
在实施例中，第四端口可以被连接到至少一个导电贴片800上的第五位置820。第五位置820在可以不同于第一位置610至第四位置810的点。第五位置820可以与导电贴片800的中心点301间隔第二距离D2。
在实施例中，无线通信电路250可以馈电第一位置610和第二位置620以生成第一极化P1。无线通信电路250可以馈电第四位置810和第五位置820，以生成与第一极化P1正交的第二极化P2。
在实施例中，第二极化P2可以在垂直于第一虚轴(x轴)的第二虚轴(y轴)的方向上形成。导电贴片800可以对在第二虚轴(y轴)方向上极化的信号进行发送或接收中的至少一项。馈电到第四位置810和第五位置820的信号当中属于+x轴方向和-x轴方向的信号可以被偏移，并且+y或-y轴方向上的剩余信号可以被进行发送或接收中的至少一项。第二极化P2可以被称为“垂直极化”。例如，在无线通信电路250馈电到第三端口和第四端口的信号在幅度和相位上相同的情况下，第二极化P2可以被形成为在第二虚轴(y轴)方向上通过第四位置810和第五位置820的中心点。
在实施例中，第四位置810和第五位置820可以被设置为相对于第二虚轴(y轴)对称。第四位置810可以在+x轴方向上与第二虚轴(y轴)间隔第二长度L2。第五位置820可以在-x轴方向上与第二虚轴(y轴)间隔第二长度L2。在实施例中，连接中心点301和第四位置810的线以及连接中心点301和第五位置820的线可以被设置为使得第二虚轴(y轴)方向上的夹角为锐角。连接第四位置810和中心点301的虚直线与连接第五位置820和中心点301的虚直线可以以第二角度θ2在中心点301处彼此相交。第二角度θ2可以是0度或更大和90度或更小。
在实施例中，无线通信电路250在第三端口和第四端口处馈电到至少一个导电贴片800的信号可以在幅度和相位上相同。在无线通信电路250馈电到第四位置810和第五位置820的信号在幅度和相位上相同的情况下，可以在与无线通信电路250通过第二虚轴(y轴)上的单个位置馈电导电贴片800的情况相同的方向上生成第二极化P2。诸如第一极化P1和第二极化P2的幅度比的关系可以根据无线通信电路250提供至第四位置810和第五位置820的信号与无线通信电路250提供至第一位置610和第二位置620的信号的幅度或相位关系来控制。例如，在无线通信电路250提供至第四位置810和第五位置820的信号的幅度与无线通信电路250提供至第一位置610和第二位置620的信号的幅度相同的情况下，第一极化P1和第二极化P2可以被控制为具有相同的幅度。
图9是图示根据本公开的另一实施例的在导电贴片900与多个端口连接的情况下的位置610、620、910和920的示意图。
在实施例中，导电贴片900可以包括中心点301、第一位置610、第二位置620、第六位置910、或第七位置920中的至少一个。图9的导电贴片900的中心点301、第一位置610和第二位置620基本上与图8的导电贴片800的中心点301、第一位置610和第二位置620相同，因此，附加描述将被省略以避免冗余。
在实施例中，无线通信电路250可以包括第一至第四端口。无线通信电路250可以通过使用第一端口、第二端口、第三端口、或第四端口中的至少一个来馈电导电贴片900，使得导电贴片900辐射RF信号。
在实施例中，无线通信电路250的第三端口可以被连接到导电贴片900上的第六位置910。第六位置910可以不同于第一位置610、第二位置620和第七位置920的点。第六位置910可以与导电贴片900的中心点301间隔第一距离D1。
在实施例中，无线通信电路250的第四端口可以被连接到导电贴片900上的第七位置920。第七位置920可以不同于第一位置610至第六位置910的点。第七位置920可以与导电贴片900的中心点301间隔第一距离D1。
在实施例中，无线通信电路250可以馈电第一位置610、第二位置620、第六位置910、或第七位置920中的至少一个。
在实施例中，第一位置610和第六位置910可以被设置为相对于在垂直于第一极化P1方向的第二极化P2方向上通过中心点301的第二虚轴(y轴)对称。第二位置620和第七位置920可以被设置为相对于第二虚轴(y轴)对称。第一位置610和第六位置910可以分别在+x轴方向和-x轴方向上与第二虚轴(y轴)间隔第三长度L3。第二位置620和第七位置920可以分别在+x轴方向和-x轴方向上与第二虚轴(y轴)间隔第三长度L3。
在实施例中，无线通信电路250通过第三端口和第四端口馈电到导电贴片900的信号与无线通信电路250通过第一端口和第二端口馈电到导电贴片900的信号之间的相位差可以是180度。无线通信电路250可以执行差分馈电，其中馈电到第一位置610和第二位置620的信号的相位与馈电到第六位置910和第七位置920的信号的相位相反。
图10a是图示根据本公开的实施例的导电贴片(例如，图9的导电贴片900)的电场分布的示意图1000。
在实施例中，可以模拟分布在导电贴片900上的电场(E场)。无线通信电路250可以通过使用第一端口至第四端口来馈电导电贴片900。无线通信电路250可以被不同地设置施加到第一端口和第二端口的信号以及施加到第三端口和第四端口的信号，以便具有180度的相位差。
在实施例中，具有180度相位差的信号可以被馈电到第一和第二位置610和620以及第六和第七位置910和920。在馈电导电贴片900时，与天线结构240的接地GND相比，可以针对每个区域显示电场或分布电流的绝对值。
在实施例中，电场或分布电流可以相对于第一虚轴(x轴)对称。即使在通过使用第一端口至第四端口来应用多重馈电和差分馈电两者的情况下，也可以均匀地馈电导电贴片900。对于另一示例，由于导电贴片900的电场或分布电流是均匀的，因此导电贴片900中的谐振可以容易地产生。
图10b是图示根据本公开的实施例的导电贴片(例如，图9的导电贴片900)辐射的信号1001的方向图的示意图。
在实施例中，当导电贴片900被馈电时，导电贴片900可以辐射信号1001。导电贴片900可以向一个表面辐射信号1001。例如，在导电贴片900被平行于x-y平面设置的情况下，导电贴片900可以沿z轴方向辐射信号1001。
在实施例中，导电贴片900可以沿平行于z轴方向的方向在中心点301处辐射信号1001。当导电贴片900被多重馈电时，与导电贴片900通过单个端口馈电的情况相比，信号1001在z轴方向上的辐射性能可能被改进。例如，在导电贴片900中，信号1001在z轴方向上的峰值幅度可能增加。例如，如图10b所示，信号1001在z轴方向上的幅度可以增加到大约7.21dBi。
在实施例中，在多重馈电的情况下，信号1001的输出强度可能增加。例如，在通过使用第一至第四端口来在四个位置处执行馈电的情况下，可以有四个馈电点。在存在两个馈电点的情况下，与存在一个馈电点的情况相比，信号1001的输出强度可以增加大约3dB。这样，在存在四个馈电点的情况下，与存在一个馈电点的情况相比，信号1001的输出强度可以增加大约6dB。
图11是图示根据本公开的实施例的天线结构240和多个导电贴片241至244的示意图。图11中图示了第一导电贴片241至第四导电贴片244成行排列的情况。
在实施例中，第一导电贴片241至第四导电贴片244的物理结构和馈电结构可以基本相同。第一导电贴片241至第四导电贴片244可以用相同数量的端口连接。例如，第一导电贴片241至第四导电贴片244中的每一个可以具有包括总共四个馈电点的馈电结构。在这种情况下，无线通信电路250可以每个导电贴片具有四个馈电部分。在每个导电贴片的所有馈电部分单独与无线通信电路250连接的情况下，被设置在第一导电贴片241至第四导电贴片244中的每一个处的四个馈电部分(即，总共16个馈电部分)可以与无线通信电路250连接。无线通信电路250可以通过使用分别从16个端口延伸的传输线来将信号馈电到16个馈电点。
在实施例中，天线结构240可以具有第一导电贴片241和第二导电贴片242与第三导电贴片243和第四导电贴片244对称的结构。四个馈电点可以被形成在第一导电贴片241和第二导电贴片242的相同位置处。与第一导电贴片241的四个馈电点对称的四个馈电点可以被形成在第四导电贴片244处，并且与第二导电贴片242的四个馈电点对称的四个馈电点可以被形成在第三导电贴片243处。无线通信电路250可以通过多个端口处的传输线与第一导电贴片241到第四导电贴片244的馈电部分连接，用于进行发送或接收中的至少一项。例如，多个端口和馈电部分可以以一一对应的结构连接。对于另一示例，多个端口和馈电部分可以以至少一些传输线通过如图15所示的组合器组合的状态下进行连接。为了使将无线通信电路250与第一导电贴片241至第四导电贴片244连接的传输线的数量最小化，天线结构240可以被实现为使得第一导电贴片241和第二导电贴片242的馈电点的位置与第三导电贴片243和第四导电贴片244的馈电点的位置对称。
在实施例中，极化可以被形成为相对于天线结构240的边缘是对角的(或倾斜的)。第一导电贴片241至第四导电贴片244中的每一个可以形成彼此正交的第一极化和第二极化。相对于天线结构240的边缘，第一极化和第二极化可以被形成为“X”的形状，而不是“+”的形状。第一极化和第二极化可以被形成为沿天线结构240的长度方向(而不是作为天线结构240的长度方向的x轴方向或作为天线结构240的宽度方向的y轴方向)是对角的(或倾斜的)。
在实施例中，天线结构240的接地的长度可以在x轴方向上比在y轴方向上更长。由于天线结构240的接地的影响，可能出现垂直极化信号和水平极化信号之间的幅度差。这样，第一极化和第二极化可以被形成为在天线结构240的长度方向上是对角的(或倾斜的)，使得垂直极化信号的幅度与水平极化信号的幅度相同。
在实施例中，被设置在第一导电贴片241至第四导电贴片244的16个馈电点可以被馈电。16个馈电点可以被形成在四个导电贴片241至244处。这样，可以实现多重馈电，其中导电贴片241至244中的每一个具有四个馈电点。
图12是图示根据本公开的实施例的天线结构240的馈电结构的示意图。天线结构240可以包括PCB和无线通信电路250。
在实施例中，PCB可以包括多个导电层901、多个绝缘层902和导电贴片950。多个导电层901和多个绝缘层902可以被设置在PCB内。导电贴片950可以被设置在PCB的一个表面上或PCB内。导电贴片950可以被称为参考图8描述的多个导电贴片241至244中的一个导电贴片。
在实施例中，多个导电层901和多个绝缘层902可以依次堆叠。例如，多个导电层901和多个绝缘层902可以形成由多个层组成的层结构。多个导电层901可以包括诸如金属的导电材料。多个绝缘层902可以包括非导电材料。
在实施例中，无线通信电路250可以被设置在PCB的另一表面上。例如，无线通信电路250可以相对于z轴被设置在PCB下方。
在实施例中，可以从无线通信电路250馈电导电贴片950，以引起电磁谐振。导电贴片950可以沿+z轴方向辐射电磁信号。
根据实施例，导电贴片950可以通过在多个导电层901和多个绝缘层902内形成的多个通孔931和932馈电。多个通孔931和932可以形成在多个导电层901和多个绝缘层902的至少一部分上。多个通孔931和932可以穿透由多个导电层901和多个绝缘层902组成的层结构。
在实施例中，多个导电层901和多个通孔931和932可以形成多个馈电路径941和942。多个通孔931和932可以用导电材料填充。
在实施例中，导电贴片950和无线通信电路250可以通过多个馈电路径941和942电连接。导电贴片950可以通过多个馈电路径941和942馈电。当导电贴片950由无线通信电路250馈电时，电子设备101可以通过使用毫米波(mm波)信号来执行通信。
根据实施例，多个导电层901可以形成天线的一部分。例如，多个导电层901中的至少一部分可以作为关于无线通信电路250和导电贴片950的接地。对于另一示例，多个导电层901中的至少一部分可以作为用于发送或接收指定频率的RF信号的辐射器。
图13a和13b是图示根据本公开的各种实施例的天线结构240的馈电结构的示意图。
在实施例中，天线结构240可以包括第一天线元件1010和第二天线元件1020。第一天线元件1010和第二天线元件1020可以形成垂直极化。第一天线元件1010可以与第二天线元件1020平行地间隔开。例如，第一天线元件1010的一个表面和第二天线元件1020的一个表面可以被设置为面向彼此。第一天线元件1010和第二天线元件1020可以用作贴片天线的辐射器。第一天线元件1010或第二天线元件1020中的至少一个可以被称为参考图8描述的导电贴片241至244中的一个。
在实施例中，第一天线元件1010和第二天线元件1020可以被形成在PCB 1030的至少一个表面上或PCB 1030内。尽管在图13a和13b中省略以指示馈电结构，但是形成PCB1030的至少一部分的绝缘体可以被填充在第一天线元件1010和第二天线元件1020之间。PCB 1030可以被称为适于高频信号的低损耗印刷电路板。
在实施例中，PCB 1030可以包括第一馈电线1031和第二馈电线1032。例如，当从PCB 1030上方观察时，第一馈电部分1041中的至少一部分或第二馈电部分1042中的至少一部分可以与第一天线元件1010重叠。
在实施例中，第一天线元件1010可以通过第一馈电部分1041和第二馈电部分1042馈电。在说明书中，第一馈电部分1041可以被称为第一位置610，并且第二馈电部分1042可以被称为第二位置620。第二天线元件1020可以与在PCB 1030中包括的接地区域电连接。
在实施例中，第一馈电线1031可以电连接第一馈电部分1041和无线通信电路250。第二馈电线1032可以电连接第二馈电部分1042和无线通信电路250。第一馈电部分1041和第二馈电部分1042的位置可以被设置为相对于平行于极化方向的第一虚轴1051对称。无线通信电路250可以通过第一馈电线路1031来馈电第一馈电部分1041，并且可以通过第二馈电线路1032来馈电第二馈电部分1042。无线通信电路250可以通过使用第一天线元件1010和第二天线元件1020来对垂直极化进行发送或接收中的至少一项。
图14a是图示根据本公开的实施例的天线结构1100的PCB 1110、多个端口1121至1124、多个天线元件1131至1133、或耦合部分1140中的至少一个的示意图。
图14a的天线结构1100的多个端口1121至1124可以是执行与参考图6、7、8、9、10a、10b和11描述的多个端口基本相同的功能的组件。此外，图14a的天线结构1100的多个天线元件1131至1133可以是执行与参考图13a和13b描述的第一天线元件1010和第二天线元件1020基本相同的功能的组件。无线通信电路250可以馈电多个端口1121至1124，使得多个天线元件1131至1133辐射RF信号。
在实施例中，多个端口1121至1124可以被设置在PCB 1110中包括的传输线中的至少一部分上。例如，四条传输线可以与多个端口1121至1124连接。
在实施例中，多个天线元件1131至1133可以与多个端口1121至1124连接。多个端口1121至1124中的至少一部分可以与多个天线元件1131至1133直接连接，并且多个端口1121至1124中的至少一部分可以通过使用耦合部分1140与多个天线元件1131至1133连接。例如，第一端口1121可以与第一天线元件1131直接连接，第四端口1124可以与第三天线元件1133直接连接，并且第二和第三端口1122和1123可以通过使用耦合部分1140与第二天线元件1132连接。例如，耦合部分1140可以具有图15所示的结构，并且可以将第二和第三端口1122和1123与第二天线元件1132连接。
在实施例中，多个天线元件1131至1133可以通过使用多个端口1121至1124与无线通信电路250连接。无线通信电路250可以向多个天线元件1131至1133馈电。多个天线元件1131至1133可以辐射信号。
在实施例中，天线结构1100中包括的多个端口1121至1124的数量可以多于多个天线元件1131至1133的数量。例如，如图14a所示，在天线结构1100中包括的多个端口1121至1124的数量可以是“4”，并且在天线结构1100中包括的多个天线元件1131至1133的数量可以是“3”。
在实施例中，PCB 1110可以连接多个端口1121至1124和多个天线元件1131至1133。例如，第一端口1121可以与第一天线元件1131连接。第二端口1122和第三端口1123可以与第二天线元件1132连接。第四端口1124可以与第三天线元件1133连接。
在实施例中，天线结构1100还可以包括耦合部分1140，耦合部分1140将两个或更多个端口与一个天线元件连接。例如，图14a的耦合部分1140可以将第二端口1122和第三端口1123与第二天线元件1132连接。耦合部分1140可以从第二端口1122和第三端口1123接收信号。耦合部分1140可以组合输入到第二端口1122和第三端口1123的信号。耦合部分1140可以向第二天线元件1132输出组合的信号。
在实施例中，耦合部分1140可以用组合器来实现。例如，耦合部分1140可以用组合两个或更多个不同输入端口的信号的T型结组合器(T-type junction combiner)来实现。在T型结组合器中，在输入到两个或更多个不同输入端口的信号同相的情况下，其幅度等于信号幅度总和的信号可以被输出到输出端口。对于另一示例，耦合部分1140可以用传输线来实现，其中作为输入端口的阻抗之和的输入阻抗与输出端口的输出阻抗相匹配。
在实施例中，被提供至与耦合部分1140连接的第二端口1122的信号和被提供至第三端口1123的信号可以同相。这样，在被提供至第二端口1122的信号和被提供至第三端口1123的信号被组合的情况下，其相位与被提供至一个端口的信号的相位相同的信号可以被提供至第二天线元件1132。
在实施例中，被提供至连接到耦合部分1140的第二端口1122的信号的幅度和被提供至连接到耦合部分1140的第三端口1123的信号的幅度可以小于被提供至作为除了连接到耦合部分1140的端口1122和1123之外的其余端口的第一端口1121和第四端口1124中的每一个的信号的幅度。在降低被提供至多个端口1121至1124中的每一个的信号的幅度的情况下，可以降低功耗。例如，在将要被提供至第二端口1122的信号的幅度和将要被提供至第三端口1123的信号的幅度的情况下，从第二天线元件1132输出的信号的幅度可以与从第一天线元件1131或第三天线元件1133输出的信号的幅度基本相同。这样，在第二端口1122和第三端口1123中的每一个处消耗的功率可以减半。
在实施例中，被提供至连接到耦合部分1140的第二端口1122的信号的幅度和被提供至连接到耦合部分1140的第三端口1123的信号的幅度可以与被提供至作为除了连接到耦合部分1140的端口1122和1123之外的其余端口的第一端口1121和第四端口1124中的每一个的信号的幅度基本相同。在保持将被提供至连接到耦合部分1140的端口1122和1123的信号的幅度的情况下，从连接到耦合部分1140的第二天线元件1132输出的信号的幅度可以大于从第一天线元件1131或第三天线元件1133输出的信号的幅度。例如，在将被提供至连接到耦合部分1140的端口1122和1123中的每一个的信号的幅度与将被提供至第一端口1121和第四端口1124中的每一个的信号的幅度相同的情况下，从第二天线元件1132输出的信号的幅度可以是从第一天线元件1131或第三天线元件1133输出的信号的幅度的两倍。在设置在中心的第二天线元件1132的输出功率加倍的情况下，天线结构1100的旁瓣的大小可能由于锥形效应而减小。这样，可以提高支持5G微波通信的天线结构1100的辐射性能。
图14b是图示根据本公开的实施例的图14a的天线结构1100的结构的示意图。图14b的天线结构1100可以包括PCB 1110、对应于图14a的第一至第三天线元件1131、1132和1133的天线贴片1150、以及多个馈电部分F1、F3和F5。
在实施例中，天线贴片1150可以分别通过多个馈电部分F1、F3和F5馈电。例如，第一天线贴片1152可以通过第一馈电部分F1馈电，第二天线贴片1154可以通过第五馈电部分F5馈电，并且第三天线贴片1156可以通过第三馈电部分F3馈电。第一馈电部分F1、第三馈电部分F3或第五馈电部分F5的位置可以根据极化方向来确定。
在实施例中，可以通过第三馈电部分F3向第三天线贴片1156提供信号，该信号是通过组合通过耦合部分1140处的多条传输线发送的信号而获得的。这样，第三天线贴片1156可以辐射信号，该信号的幅度大于第一天线贴片1152或第二天线贴片1154。
图15是图示根据本公开的实施例的耦合部分1140的结构的示意图。
在实施例中，耦合部分1140可以包括输入端口连接部分1141和1142以及输出端口连接部分1143。输入端口连接部分1141和1142可以分别与一个或多个端口1121至1124中与耦合部分1140连接的端口连接。输出端口连接部分1143可以与至少一个或多个天线元件1131至1133中与耦合部分1140连接的天线元件连接。
在实施例中，耦合部分1140可以包括耦合输入端口连接部分1141和1142的结构。例如，耦合部分1140可以具有第一结构S1，其中输入端口连接部分1141和1142通过由导电材料形成的传输线在耦合部分1140的中心部分处连接，并且输入到输入端口连接部分1141和1142的信号在中心部分处组合。
在实施例中，第一结构S1可以将输入端口连接部分1141和1142与输出端口连接部分1143连接。第一结构S1可以被调整，使得输入阻抗的幅度与输出阻抗的幅度相同。第一结构S1可以具有第一宽度W1，以便控制阻抗的幅度。例如，在控制第一结构S1的阻抗的幅度以便具有小于作为典型传输线的阻抗的50Ω的25Ω情况下，第一宽度W1可以大于作为传输线宽度的第二宽度W2。
图16是图示根据本公开的另一实施例的天线结构1300的示意图。
在实施例中，天线结构1300可以包括无线通信电路1305提供电力的第一区域1301和辐射RF信号的第二区域1302。图16的无线通信电路1305基本上与参考图5描述的无线通信电路250相同，因此，将省略附加描述以避免冗余。
在实施例中，第一区域1301可以形成馈电网络。无线通信电路1305以及连接无线通信电路1305和第二区域1302的第一馈电线1315和第二馈电线1325可以被设置在第一区域1301中。图16的第一馈电线路1315和第二馈电线路1325的功能基本上与图13a和13b的第一馈电线路1031和第二馈电线路1032的功能相同，因此，将省略附加描述以避免冗余。
在实施例中，第一天线1310可以辐射垂直极化的信号。第一天线1310可以形成垂直极化的天线阵列。第一天线1310可以通过第一馈电部分1313馈电。
在实施例中，第二天线1320可以辐射水平极化的信号。第二天线1320可以形成水平极化的天线阵列。第二天线1320可以通过第二馈电部分1314馈电。
在实施例中，用于耦合多个子馈电线中的至少一部分的耦合部分1330可以被设置在第一区域1301中。耦合部分1330可以包括图15的耦合部分1140。例如，耦合部分1330可以执行与图15的耦合部分1140基本相同的结构或功能中的至少一个。
在实施例中，第一馈电部分1313可以与第一馈电线1315连接，该第一馈电线1315是与无线通信电路1305连接的单传输线。第二馈电部分1314可以与第二馈电线1325连接，该第二馈电线1325是与无线通信电路1305连接的单个传输线。无线通信电路1305可以通过第一馈电线1315向第一馈电部分1313馈电。无线通信电路1305可以通过第二馈电线1325向第二馈电部分1314馈电。
在实施例中，第一天线1310和第二天线1320可以被设置在第二区域1302中。第一天线1310可以包括第一天线元件1311和第二天线元件1312。第二天线1320可以包括第三天线元件1321和第四天线元件1322。图16的第一天线元件1311至第四天线元件1322可以不同于图13a和13b的第一天线元件1010和第二天线元件1020或者图14a和14b的多个天线元件1131至1133。第一天线元件1311和第二天线元件1312可以被称为“导电板”。第三天线元件1321和第四天线元件1322可以被称为“导电元件”(例如，导电图案)。
在实施例中，第一天线元件1311可以与第二天线元件1312间隔开，并且可以平行于第二天线元件1312设置。第一天线1310可以是贴片天线。第二天线1320可以是偶极子天线。
例如，第二区域1302可以包括至少一个接地层。第一天线1310和第二天线1320中的至少一部分可以与接地层连接。
在实施例中，第一天线1310和第二天线1320可以与无线通信电路1305电连接。无线通信电路1305可以通过使用第一天线1310来发送/接收垂直极化特性的RF信号。无线通信电路1305可以通过使用第二天线1320来发送/接收水平极化特性的RF信号。
图17是图示根据本公开的实施例的天线结构1400的示意图。天线结构1400可以包括PCB 1410、第一天线阵列1420、第二天线阵列1430、或第三天线阵列1440中的至少一个。
在实施例中，PCB 1410可以包括第一表面1411和背离第一表面1411的第二表面1412。第一天线阵列1420可以被设置在PCB 1410的第一表面1411上，或者可以插入在第一表面1411和第二表面1412之间。第二天线阵列1430和第三天线阵列1440可以被设置在PCB1410的一侧。
在实施例中，第一天线阵列1420可以包括第一至第三贴片天线1421、1422和1423。第一至第三贴片天线1421、1422和1423可以与图7、8或9的导电贴片400、500或600基本相同。第一至第三贴片天线1421、1422和1423可以通过馈电点1421-1、1422-1和1423-1馈电。
在实施例中，第二天线阵列1430可以包括第四至第六贴片天线1431、1432和1433。第四至第六贴片天线1431、1432和1433可以与图16的第一和第二天线元件1311和1312基本相同。第四至第六贴片天线1431、1432和1433可以被形成为导电板的形状。第四至第六贴片天线1431、1432和1433可以通过多个馈电点1431-1a、1431-1b、1432-1a、1432-1b、1433-1a和1433-1b馈电。例如，第四至第六贴片天线1431、1432和1433可以通过使用与图13a和13b的第一馈电部分1041和第二馈电部分1042相同的结构被多重馈电。
在实施例中，第三天线阵列1440可以包括第一至第三偶极子天线1441、1442和1443。第一至第三偶极子天线1441、1442和1443可以与图16的第二天线元件1321和1322基本相同。第一至第三偶极子天线1441、1442和1443可以被形成为导电图案形状的偶极子辐射器。天线结构1400可以在一个PCB 1410上实现图16所示的贴片天线结构和偶极子天线结构。
在实施例中，第一偶极子天线1441可以具有两个天线元件1441-1和1441-2。对于另一示例，第二偶极子天线1442可以具有两个天线元件1442-1和1442-2。对于另一示例，第三偶极子天线1443可以具有两个天线元件1443-1和1443-2。两条传输线可以与天线元件1441-1、1441-2、1442-1、1442-2、1443-1和1443-2中的每一个连接。
在实施例中，图15所示的耦合部分1140的输出端口连接部分1143可以与天线元件1441-1、1441-2、1442-1、1442-2、1443-1和1443-2中的每一个连接。耦合部分1140可以连接分别连接到两个输入端口连接部分1141和1142的两条传输线，使得施加到两个输入端口连接部分1141和1142的信号被组合。这样，在使用耦合部分1140的情况下，总共四条传输线可以与第一至第三偶极子天线1441、1442和1443中的每一个连接。这样，第一至第三偶极子天线1441、1442和1443中的每一个可以通过使用四条传输线被多重馈电。
根据各种实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备中的一种。电子设备可以包括例如便携式通信设备(例如，智能手机)、计算机设备、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的实施例，电子设备不限于上述那些设备。
应当理解，本公开的各种实施例和其中使用的术语并不旨在将本文阐述的技术特征限制于特定实施例，而是包括对对应实施例的各种变化、等同物或替代物。关于附图的描述，相似的附图标记可用于指代相似或相关的元件。将会理解，对应于项目的名词的单数形式可以包括这些中的一个或多个，除非相关上下文清楚地另外指明。如本文所使用的，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”和“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个可以包括在这些短语中的相应一个中一起列举的项目中的任何一个、或所有可能的组合。如本文所使用的，诸如“第一(1st)”和“第二(2nd)”、或“第一(first)”和“第二(second)”的术语可以用来简单地将对应组件与另一组件相区分，并且不在其他方面(例如，重要性或顺序)限制组件。将会理解，如果元件(例如，第一元件)在有或没有术语“可操作地”或“可通信地”的情况下被称为“耦合”、“耦合到”、“连接”或“连接到”与另一元件(例如，第二元件)，这意味着该元件可以直接(例如，有线地)、无线地或经由第三元件与另一元件耦合。
如本文所使用的，术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元，并且可以与其他术语(例如，“逻辑”、“逻辑块”、“部分”或“电路”)互换地使用。模块可以是适于执行一个或多个功能的单个整体组件，或其最小单元或部分。例如，根据实施例，该模块可以以专用集成电路(ASIC)的形式实现。
本文阐述的各种实施例可以被实现为软件(例如，程序140)，软件包括在可由机器(例如，电子设备101)读取的存储介质(例如，内部存储器136或外部存储器138)中存储的一个或多个指令。例如，机器(例如，电子设备101)的处理器(例如，处理器120)可以调用在存储介质中存储的一个或多个指令中的至少一个，并在处理器的控制下使用或不使用一个或多个其他组件来执行该指令。这允许根据所调用的至少一个指令来操作机器以执行至少一个功能。一个或多个指令可以包括由编译器生成的代码或由解释器执行的代码。机器可读存储介质可以以非暂时性存储介质的形式提供。其中术语“非暂时性”简单地表示存储介质是有形设备，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语不区分数据被半永久存储在存储介质中和数据被临时存储在存储介质中。
根据实施例，根据本公开的各种实施例的方法可以被包括并提供在计算机程序产品中。计算机程序产品可以在卖方和买方之间作为产品进行交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式分发，或者经由应用商店(例如，PlayStoreTM)在线分发(例如，下载或上传)，或者直接在两个用户设备(例如，智能电话)之间分发。如果在线分发，则计算机程序产品中的至少一部分可以被临时生成或至少临时存储在机器可读存储介质(诸如制造商服务器的存储器、应用商店的服务器或中继服务器)中。
根据各种实施例，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。根据各种实施例，可以省略上述组件中的一个或多个，或者可以添加一个或多个其他组件。替代地或附加地，多个组件(例如，模块或程序)可以被集成到单个组件中。在这种情况下，根据各种实施例，集成组件可以以与其在集成之前被多个组件中的相应一个执行的方式相同或相似的方式来执行多个组件中的每一个的一个或多个功能。根据各种实施例，由模块、程序或另一组件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或启发式地执行，或者可以以不同的顺序执行或省略操作中的一个或多个，或者可以添加一个或多个其他操作。

Claims (7)

1.一种电子设备，包括：
外壳，包括第一板、背离所述第一板的第二板、以及围绕所述第一板和所述第二板之间的空间并与所述第二板连接或与所述第二板整体地形成的侧构件；
显示器，通过所述第一板中的至少一部分可看见；
天线结构，被设置在所述外壳内，所述天线结构包括：
印刷电路板，包括第一表面和背离所述第一表面的第二表面，和
至少一个导电贴片，被插入在所述第一表面和所述第二表面之间，或者被设置在所述第一表面上，所述导电贴片包括：
第一区域至第四区域，相对于所述导电贴片上沿第一方向延伸的第一虚轴和所述导电贴片上与所述第一虚轴相交并垂直于所述第一虚轴的第二虚轴以顺时针方向放置；和
至少一个无线通信电路，被配置为对具有在3GHz和100GHz之间的频率的第一信号进行发送或接收中的至少一项，所述无线通信电路包括：
第一端口，被电连接到所述第一区域的第一位置，
第二端口，被电连接到第二区域的第二位置，所述第二位置相对于所述第一虚轴与所述第一位置相对，和
第三端口，被电连接到所述第一区域和所述第二区域之间的第一虚轴上的第三位置，
其中，所述第一位置、所述第二位置和所述第三位置与所述第一虚轴和所述第二虚轴彼此交叉的中心点间隔第一距离，所述第一距离是基于所述导电贴片的阻抗确定的。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中从所述第一端口和所述第二端口中的每一个馈电到所述导电贴片的所述第一信号的幅度和相位是相同的。
3.根据权利要求1所述的电子设备，
其中当所述导电贴片通过单个端口被连接到所述无线通信电路时，所述第一距离短于所述单个端口与所述中心点间隔的距离。
4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一位置和所述第二位置至少基于所述第一虚轴形成的第一角度是锐角。
5.根据权利要求1所述的电子设备，
其中所述无线通信电路还包括：
第四端口和第五端口，分别与第四位置和第五位置连接，所述第四位置和所述第五位置分别位于所述第一位置和所述第二位置的相对于所述第二虚轴的相对侧，并且
其中具有与所述第一信号180度相位差的第二信号被发送到所述第三端口和所述第四端口中的每一个。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述天线结构还包括：
耦合部分，在所述导电贴片上连接所述第一端口和所述第二端口。
7.根据权利要求6所述的电子设备，其中所述耦合部分是被配置为组合所述第一端口和所述第二端口的信号的T型结组合器、或者输入阻抗与输出阻抗相匹配的传输线。
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