CN113330647A - 包括用于减少向后波瓣辐射的无线电波的金属结构的天线模块和包括该天线模块的电子设备 - Google Patents

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CN113330647A CN202080009360.1A CN202080009360A CN113330647A CN 113330647 A CN113330647 A CN 113330647A CN 202080009360 A CN202080009360 A CN 202080009360A CN 113330647 A CN113330647 A CN 113330647A
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申东植
李永周
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Abstract

提供了一种天线模块以减少向天线模块的后波瓣辐射的无线电波,并且该天线模块包括:印刷电路板(PCB),包括至少一个绝缘层;至少一个天线阵列,设置在PCB的上表面上;以及至少一个金属结构,设置在PCB的上表面上,被配置为移动由至少一个天线阵列辐射并沿着PCB的上表面流动的无线电波的相位。通过穿过金属结构而相位被移动的无线电波与不受金属结构影响的无线电波成相消干涉关系,从而减少向天线模块的后波瓣辐射的无线电波。

Description

包括用于减少向后波瓣辐射的无线电波的金属结构的天线模 块和包括该天线模块的电子设备
技术领域
本公开涉及一种天线模块,该天线模块包括用于减少向后波瓣(back lobe)辐射的无线电波的金属结构,并且还涉及包括该天线模块的电子设备。
背景技术
为了满足自部署4G通信系统以来对无线数据业务量增加的需求,已经努力开发改进的第五代(5G)或预5G通信系统。因此,5G或预5G通信系统也被称为“超第四代(4G)网络”或“后LTE系统”。5G通信系统被认为是在较高频率(毫米波)频带(例如,60GHz频带)中实现的,从而实现更高的数据速率。为了降低无线电波的传播损耗和增加传输距离,在5G通信系统中讨论了波束形成、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束形成、大规模天线技术。此外,在5G通信系统中,基于先进的小小区、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)、接受端干扰消除等,正在开发系统网络改进。在5G系统中,已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC),以及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。
在这方面,互联网,作为一个以人为中心的、人类在其中生成和消费信息的连接网络,现在正在演变为物联网(IoT),在物联网中,分布式实体(如事物)在没有人类干预的情况下交换和处理信息。万物互联(IoE)已经出现,它是通过与云服务器的连接将IoT技术和大数据处理技术的结合。随着IoT实施需要诸如“感测技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”等技术元素,最近研究了传感器网络、机器对机器(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等。这种IoT环境可以提供智能互联网技术服务,该服务通过收集和分析互联事物之间生成的数据,为人类生活创造新的价值。IoT可以通过现有信息技术(IT)与各种工业应用的融合和结合,应用于包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能电器和高级医疗服务的多个领域。
与此相一致,已经进行了各种尝试来将5G通信系统应用于IoT网络。例如,诸如传感器网络、MTC和M2M通信的技术可以通过波束成形、MIMO和阵列天线来实现。云RAN作为上述大数据处理技术的应用也可以被认为是5G技术和IoT技术之间融合的示例。
以上信息仅作为背景信息提供并有助于理解本公开。关于上述任何一项是否可以作为本公开的现有技术来应用,还没有做出确定,也没有做出断言。
发明内容
技术问题
本公开的各方面旨在至少解决上述问题和/或缺点,并且至少提供下述优点。因此,本公开的一个方面要提供一种用于减少沿着天线阵列的表面引导并向后波瓣辐射的无线电波天线模块,并且还提供一种包括这种天线模块的电子设备。
附加的方面将在下面的描述中部分阐述,并且部分将从描述中显而易见,或者可以通过所呈现的实施例的实践来了解。
解决方案
根据本公开的一个方面,提供了一种无线通信系统中的天线模块。该天线模块包括:印刷电路板(PCB),包括至少一个绝缘层;至少一个天线阵列,设置在该PCB的上表面上;以及至少一个金属结构,设置在该PCB的上表面上,被配置为移动由该至少一个天线阵列辐射并沿着该PCB的上表面流动的无线电波的相位。
根据本公开的另一方面,提供了一种电子设备。该电子设备包括天线模块,该天线模块包括:印刷电路板(PCB),包括至少一个绝缘层;至少一个天线阵列,设置在该PCB的上表面上;以及至少一个金属结构,设置在该PCB的上表面上,被配置为移动由该至少一个天线阵列辐射并沿着该PCB的上表面流动的无线电波的相位。
有利效果
根据本公开的另一方面,可能减少在天线模块的后波瓣方向上辐射的无线电波的量,从而提高天线模块的效率。
根据本公开的另一方面,可能仅减少在后波瓣方向上辐射的无线电波的量,而不改变在主波瓣方向上辐射的无线电波的特性。
从以下结合附图公开了本公开的各种实施例的详细描述中,本公开的其他方面、优点和显著特征对于本领域技术人员来说将变得显而易见。
附图说明
结合附图,根据以下描述,本公开的某些实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加明显,其中:
图1A是示出根据本公开的实施例的由于在后波瓣方向上辐射的无线电波而发生干扰的情况的图;
图1B是示出根据本公开的实施例的一般天线模块结构中生成的辐射波束图案(pattern)的示意图;
图2是示出根据本公开的实施例的无线电波在后波瓣方向上辐射的原因的图;
图3是示出根据本公开的实施例的天线模块的结构的示意图;
图4是示出根据本公开的实施例的天线模块中在后波瓣方向上辐射的无线电波的图;
图5是示出根据本公开的实施例的包括金属结构的天线模块中在后波瓣方向上辐射的无线电波的图;
图6A是示出根据本公开的实施例的金属结构的示意图;
图6B是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图;
图6C是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图;
图6D是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图;
图6E是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图;
图7是示出根据本公开的实施例的天线模块结构中生成的辐射波束图案的示意图;
图8A是示出根据本公开的实施例的天线模块结构和一般天线模块结构之间的增益值的比较的图;
图8B是示出根据本公开的实施例的天线模块结构和一般天线模块结构之间的交叉极化比(cross polarization ratio,CPR)值的比较的图;和
图8C是示出根据本公开的实施例的天线模块结构和一般天线模块结构之间的前后比(front to back ratio,FBR)值的比较的图。
在所有附图中,应当注意,相同的附图标记用于描述相同或相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
参考附图的以下描述被提供来帮助全面理解由权利要求及其等同物所定义的本公开的各种实施例。它包括有助于理解的各种具体细节,但是这些仅仅被认为是示例性的。因此,本领域普通技术人员将认识到,在不脱离本公开的范围和精神的情况下,可以对这里描述的各种实施例进行各种改变和修改。此外,为了清楚和简明起见,可以省略对众所周知的功能和构造的描述。
在下面的描述和权利要求中使用的术语和词语不限于书目意义,而仅仅是为了能够清楚和一致地理解本公开。因此,对于本领域的技术人员来说显而易见的是,以下对本公开的各种实施例的描述仅仅是为了说明的目的而提供的,而不是为了限制由所附权利要求及其等同物限定的本公开。
应当理解,单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代物,除非上下文另有明确规定。因此,例如,提及“部件表面”包括提及一个或多个这样的表面。
出于同样的原因,附图中的一些元件被放大、省略或示意性地示出。此外,每个元素的大小并不完全反映实际大小。在附图中,相同或相应的元件由相同的附图标记表示。
参考下面详细描述的实施例并参考附图,本公开的优点和特征以及实现它们的方式将变得显而易见。然而,本公开可以以许多不同的形式实施,并且不应该被解释为限于这里阐述的实施例。相反,提供这些实施例是为了使本公开全面和完整,并将本公开的范围完全传达给本领域技术人员。为了向本领域技术人员全面公开本公开的范围,本公开仅由权利要求的范围来限定。
应当理解,流程图说明的每个块以及流程图说明中的块的组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器,以产生机器,使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令产生用于实现流程图块或多个块中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可用或计算机可读存储器中,其可以指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式运行,使得存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制品,该指令装置实现流程图块中指定的功能。计算机程序指令也可以被加载到计算机或其他可编程数据处理装置上,以使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作,从而产生计算机实现的过程,使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图块中指定的功能的操作。
此外,流程图图示的每个块可以表示模块、代码段或代码部分,其包括用于实现(一个或多个)指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意,在一些替代实施方式中,块中提到的功能可以不按所呈现的顺序发生。例如,根据所涉及的功能,连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行,或者这些块有时可以以相反的顺序执行。
这里使用的术语“单元”是指执行特定任务的软件或硬件组件或设备,诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)。因此,“单元”可以被配置为驻留在可寻址存储介质上,并被配置为在一个或多个处理器上执行。因此,举例来说,“模块”或“单元”可以包括组件,诸如软件组件、面向对象软件组件、类组件和任务组件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和单元中提供的功能可以组合成更少的组件和单元,或者进一步分离成附加的组件和模块。此外,组件和单元可以被实现为操作设备或安全多媒体卡中的一个或多个中央处理单元。在实施例中,某个单元可以包括一个或多个处理器。
图1A是示出根据本公开的实施例的由于在后波瓣方向上辐射的无线电波而发生干扰的情况的图。
参考图1A,根据实施例,基站可以包括第一天线模块110和第二天线模块120。第一天线模块110和第二天线模块120可以具有不同的主波瓣方向。主波瓣130的方向是指每个天线模块辐射无线电波的主方向。
根据实施例,在应用5G通信系统的频带中,由于无线电波的高线性度,每个基站可以包括两个或更多个天线模块。例如,基站可以包括三个天线模块,并且每个天线模块可以覆盖基站的360度覆盖中的120度。
根据实施例,由于各种原因,由第一天线模块110和第二天线模块120辐射的无线电波可以指向后波瓣140和150。无线电波在后波瓣方向上辐射的原因将在下面参考图2A进行描述。在第一天线模块110的后波瓣方向上辐射的无线电波和在第二天线模块120的后波瓣方向上辐射的无线电波可能相互干扰。这种干扰可能恶化第一天线模块110和第二天线模块120的性能(例如,主波瓣方向上的增益值、频率带宽等)。
图1B是示出根据本公开的实施例的一般天线模块结构中生成的辐射波束图案的图。
参考图1B,根据实施例,由天线模块辐射的无线电波可以分为向主波瓣130辐射的无线电波和向后波瓣140辐射的无线电波。主波瓣130的方向是指由天线模块辐射的无线电波的期望的波束方向。相反,与主波瓣方向相反的后波瓣140的方向是指由天线模块辐射的无线电波的不期望的波束方向。
根据实施例,随着向主波瓣130辐射的无线电波的量减少或者向后波瓣140辐射的无线电波的量增加,天线模块的性能可能会恶化。
图2是示出根据本公开的实施例的无线电波在后波瓣方向上辐射的原因的图。
参考图2,根据实施例,无线电波可以在波导210处通过缝隙230向外辐射,从而形成辐射波束图案240。穿过缝隙230形成的辐射波束图案240的方向对应于上述主波瓣方向。
根据实施例,缝隙230可以在非绝缘材料220中形成。例如,非绝缘材料220可以是印刷电路板(PCB)的一部分,并且可以包括地层。
根据实施例,通过缝隙230辐射到外部的无线电波的一部分250可以被引导并沿着非绝缘材料220的表面流动。无线电波的被引导和流动的部分250可以在非绝缘材料220的端部辐射。
根据实施例,沿着非绝缘材料220的表面引导的无线电波250在非绝缘材料220的端部形成不想要的辐射波束图案260。该辐射波束图案260的方向至少部分对应于上述后波瓣方向。例如,无线电波250可以以表面波的形式沿着非绝缘材料220的表面被引导,并且在天线模块的后波瓣的方向上被辐射。
图3是示出根据本公开的实施例的天线模块的结构的图。
参考图3,根据实施例,天线模块可以包括印刷电路板(PCB)310、第一天线阵列320和第二天线阵列330。PCB 310可以包括至少一个绝缘层。第一天线阵列320可以从无线通信芯片(未示出)接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,从而辐射垂直极化波和水平极化波。第二天线阵列330可以与第一天线阵列320间隔开预定的第一距离。第二天线阵列330可以从无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,从而辐射垂直极化波和水平极化波。无线通信芯片可以设置在印刷电路板310的下表面上,以提供用于辐射无线电波的电信号。
根据实施例,第一导电图案340和第二导电图案350可以形成在印刷电路板310的上表面上。第一导电图案340可以从无线通信芯片向第一天线阵列320和第二天线阵列330提供用于垂直极化波的电信号,并且第二导电图案350可以从无线通信芯片向第一天线阵列320和第二天线阵列330提供用于水平极化波的电信号。
根据实施例,第一天线阵列320和第二天线阵列330中的每一个可以包括辐射器、第一馈送器(feeder)和第二馈送器。辐射器可以与PCB 310的上表面间隔开预定的第二距离,并且在主波瓣的方向上辐射无线电波。第一馈送器可以电连接到第一导电图案340,并通过第一导电图案340向辐射器提供用于垂直极化波的电信号。第二馈送器可以电连接到第二导电图案350,并且通过第二导电图案350向辐射器提供用于水平极化波的电信号。
根据实施例,第一馈送器和第二馈送器中的每一个可以与辐射器间隔第三距离,该第三距离基于通过辐射器辐射的无线电波的波长来确定。第一馈送器的延长线和第二馈送器的延长线可以在同一平面上彼此垂直。这可以改善水平极化波和垂直极化波之间的隔离。
图3所示的天线模块结构是本公开的一个实施例。因此,本公开不限于图3所示的天线模块结构。
图4是示出根据本公开的实施例的天线模块中在后波瓣方向上辐射的无线电波的图。
参照图4,根据实施例,由第一天线阵列410辐射的无线电波的一部分415可以沿着PCB的上表面被引导,并流向PCB的端部。类似地,由第二天线阵列420辐射的无线电波的一部分425、由第三天线阵列430辐射的无线电波的一部分435和由第四天线阵列440辐射的无线电波的一部分445可以沿着PCB的上表面被引导并流向PCB的端部。
根据实施例,如上参考图2所述,由第一天线阵列410、第二天线阵列420、第三天线阵列430和第四天线阵列440辐射并沿着PCB的上表面引导的无线电波的相应部分415、425、435和445可以从PCB的端部辐射。此外,从PCB的端部辐射的无线电波的这些部分可以至少部分地指向天线模块的后波瓣方向。
图5是示出根据本公开的实施例的包括金属结构的天线模块中在后波瓣方向上辐射的无线电波的图。
参考图5,根据实施例,第一天线模块可以包括第一天线阵列510和第二天线阵列520,并且第二天线模块可以包括第三天线阵列530和第四天线阵列540。第一天线模块可以辐射第一无线电波551、第二无线电波552、第三无线电波553和第四无线电波554,所有这些无线电波都沿着PCB的上表面被引导,并且流向PCB的端部,并且导致向天线模块的后波瓣辐射的潜在无线电波。第二天线模块可以辐射第五无线电波555、第六无线电波556和第七无线电波557,所有这些无线电波也沿着PCB的上表面被引导,并且流向PCB的端部,并且导致向天线模块的后波瓣辐射的潜在无线电波。
根据实施例,第一无线电波551可以穿过设置在PCB的上表面上的第一金属结构561。例如,第一金属结构561可以将第一无线电波551的相位移动180度。此外,第三无线电波553可以穿过设置在PCB的上表面上的第二金属结构562。例如,第二金属结构562可以将第三无线电波553的相位移动180度。
根据实施例,具有由第一金属结构561移动的相位的相移第一无线电波571可以与第二无线电波552成相消干涉关系。也就是说,相移第一无线电波571和第二无线电波552可以彼此抵消。结果,由第一无线电波551和第二无线电波552在第一天线模块的后波瓣方向上辐射的无线电波的量可以显著减少。
类似地,具有由第二金属结构562移动的相位的相移第三无线电波572可以与第四无线电波554成相消干涉关系。也就是说,相移第三无线电波572和第四无线电波554可以彼此抵消。结果,由第三无线电波553和第四无线电波554在第一天线模块的后波瓣方向上辐射的无线电波的量可以显著减少。
根据实施例,由第三天线阵列530和第四天线阵列540组成的第二天线模块可以具有与上述第一天线模块相同或相似的操作。例如,第五无线电波555的相位可以由第三金属结构563移动,并且相移第五无线电波573可以与第六无线电波556成相消干涉关系。类似地,第七无线电波557的相位可以由第四金属结构564移动180度,并且相移第七无线电波574可以与第八无线电波(未示出)成相消干涉关系。
根据实施例,设置在PCB的上表面上的金属结构561、562、563和564之间的空间可以基于由天线模块辐射的无线电波551至557的波长来确定。例如,第一金属结构561和第二金属结构562之间的间隔可以是0.5λ至0.7λ(其中“λ”表示由天线模块辐射的无线电波551至553的波长)。第三金属结构563和第四金属结构564之间的间隔可以是0.5λ至0.7λ(其中“λ”表示由天线模块辐射的无线电波555至557的波长)。
图6A是示出根据本公开的实施例的金属结构的示意图。
参考图6A,根据第一实施例,金属结构610(对应于561至564中的任何一个)可以具有细长的形状。金属结构610的长度(l)可以基于由天线模块辐射的无线电波的波长来确定。例如,金属结构的长度可以使用下面的等式1来确定。
数学式1
l=λ/2
在等式1中,“l”表示金属结构的长度,“λ”表示由天线模块辐射的无线电波的波长。
图6B是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图。
参照图6B,根据第二实施例,金属结构620可以具有图6B所示的特定形状。图6B中所示的金属结构的总长度(l)可以基于由天线模块辐射的无线电波的波长来确定。例如,图6B中所示的金属结构的总长度可以是通过将无线电波的波长除以二而获得的值。
图6C是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图。
参照图6C,根据第三实施例,金属结构630可以具有图6C所示的特定形状。图6C中所示的金属结构的总长度(l)可以基于由天线模块辐射的无线电波的波长来确定。例如,图6C中所示的金属结构的总长度可以是通过将无线电波的波长除以二而获得的值。
图6D是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图。
参考图6D,根据第四实施例,金属结构640可以具有图6D所示的特定形状。图6D中所示的金属结构的总长度(l)可以基于由天线模块辐射的无线电波的波长来确定。例如,图6D中所示的金属结构的总长度可以是通过将无线电波的波长除以二而获得的值。
图6E是示出根据本公开的实施例的另一金属结构的示意图。
参照图6E,根据第五实施例,金属结构650可以具有图6E所示的特定形状。图6E所示的金属结构的总长度(l)可以根据天线模块辐射的无线电波的波长来确定。例如,图6E中所示的金属结构的总长度可以是通过将无线电波的波长除以二而获得的值。
图6A至图6E示出了金属结构561至564的实施例,但是本公开不限于此。金属结构的长度和形状可以根据天线模块的结构而变化。例如,金属结构的长度(l)可以在0.3λ至0.7λ的范围内,并且金属结构可以具有方环形、圆环形或任何其他形状。
图7是示出根据本公开的实施例的天线模块结构中生成的辐射波束图案的图。
参照图7,可以看出,与一般情况相比,根据本公开的实施例的天线模块的后波瓣方向上辐射的无线电波的量大大减少。通常,在后波瓣方向上辐射的无线电波可以指在150度和180度之间以及在-150度和-180度之间的方向上辐射的无线电波。
在一般情况下,可以看到一定量的无线电波在-150到150度之间辐射。然而,在根据本公开的实施例的包括金属结构的天线模块结构的情况下,可以看出,与一般情况相比,在-150度和150度之间辐射的无线电波的量显著减少。也就是说,图7显示了在天线模块的后波瓣方向上辐射的无线电波的量被减少。
图8A是示出根据本公开的实施例的天线模块结构和一般天线模块结构之间的增益值的比较的图。
参考图8A,可以看出,在本公开的情况和一般情况之间,天线模块的增益值没有太大差异。通常,当辅助设备被添加到天线模块以减少在后波瓣方向上辐射的无线电波的量时,天线模块的增益值可能由于添加的辅助设备而降低。然而,即使根据本公开的实施例在天线模块中另外设置金属结构,天线模块的增益值也不会受到影响。
图8B是示出根据本公开的实施例的天线模块结构和一般天线模块结构之间的交叉极化率(cross polarization ratio,CPR)值的比较的图。
参考图8B,CPR值是指通过天线模块辐射的分量与不辐射的分量的比率。通常,当辅助设备被添加到天线模块以减少在后波瓣方向上辐射的无线电波的量时,天线模块的CPR值可能由于添加的辅助设备而降低。然而,即使根据本公开的实施例在天线模块中另外设置金属结构,天线模块的CPR值也不会受到影响。
图8C是示出根据本公开的实施例的天线模块结构和一般天线模块结构之间的前后比(front to back ratio,FBR)值的比较的图。
参考图8C,FBR值是指通过天线模块向前辐射的无线电波与向后辐射的无线电波的比率。也就是说,FBR值意味着在天线模块的主波瓣方向上辐射的无线电波与在后波瓣方向上辐射的无线电波的比率。
从图8C可以看出,本公开的实施例中的FBR值高于一般情况下的FBR值。也就是说,从图8C可以看出,根据本公开的天线模块在后波瓣方向上辐射的无线电波的量小于一般天线模块在后波瓣方向上辐射的无线电波的量。
根据本公开的实施例,上述的天线模块可以包括包含至少一个绝缘层的印刷电路板(PCB)、设置在该PCB的上表面上的至少一个天线阵列、以及设置在该PCB的上表面上并移动由该至少一个天线阵列辐射并沿着该PCB的上表面流动的无线电波的相位的至少一个金属结构。
根据本公开的实施例,在上述的天线模块中,金属结构可以移动沿着PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位,从而减少向天线模块的后波瓣辐射的无线电波。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,金属结构可以将沿着PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位移动180度。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,在沿着PCB的上表面流动的无线电波当中,通过穿过金属结构而相位被移动的第一无线电波可以与不受金属结构影响的第二无线电波成相消干涉关系。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,每个金属结构的长度和金属结构之间的间隔中的一者或多者可以基于由天线阵列辐射的无线电波的波长来确定。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,金属结构的长度可以被确定为l=λ/2,其中“l”表示金属结构的长度,并且“λ”表示由天线模块辐射的无线电波的波长。
根据本公开的实施例,上述天线模块还可以包括无线通信芯片,该无线通信芯片设置在PCB的下表面上,并且发送用于辐射无线电波的电信号,并且PCB可以包括形成在其上表面上的导电图案,并且将电信号从无线通信芯片发送到至少一个天线阵列。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,至少一个天线阵列可以包括第一天线阵列,该第一天线阵列从无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,从而辐射垂直极化波和水平极化波。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,至少一个天线阵列还可以包括与第一天线阵列间隔预定的第一距离的第二天线阵列,该第二天线阵列从无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,从而辐射垂直极化波和水平极化波。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,第一天线阵列和第二天线阵列中的每一个可以包括:辐射器,与PCB的上表面隔开预定的第二距离并在天线模块的主波瓣方向上辐射无线电波;第一馈送器,电连接到导电图案并向辐射器提供用于垂直极化波的电信号;以及第二馈送器,电连接到导电图案并向辐射器提供用于水平极化波的电信号。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,第一馈送器和第二馈送器中的每一个可以与辐射器间隔第三距离,该第三距离基于通过辐射器辐射的无线电波的波长来确定,并且第一馈送器的延长线和第二馈送器的延长线可以彼此垂直。
根据本公开的实施例,电子设备可以包括上述天线模块,该天线模块包括包含至少一个绝缘层的印刷电路板(PCB)、设置在该PCB的上表面上的至少一个天线阵列、以及设置在该PCB的上表面上并移动由该至少一个天线阵列辐射并沿着该PCB的上表面流动的无线电波的相位的至少一个金属结构。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,金属结构可以移动沿着PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位,从而减少向天线模块的后波瓣辐射的无线电波。
根据本公开的实施例,在上述天线模块中,金属结构可以将沿着PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位移动180度。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,在沿着PCB的上表面流动的无线电波当中,通过穿过金属结构而相位被移动的第一无线电波可以与不受金属结构影响的第二无线电波成相消干涉关系。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,每个金属结构的长度和金属结构之间的间隔中的一者或多者可以基于由天线阵列辐射的无线电波的波长来确定。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,金属结构的长度可以被确定为l=λ/2,其中“l”表示金属结构的长度,并且“λ”表示由天线模块辐射的无线电波的波长。
根据本公开的实施例,电子设备还可以包括无线通信芯片,该无线通信芯片设置在PCB的下表面上,并且发送用于辐射无线电波的电信号,并且PCB可以包括形成在其上表面上的导电图案,并且将电信号从无线通信芯片发送至少一个天线阵列。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,至少一个天线阵列可以包括第一天线阵列,该第一天线阵列从无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,从而辐射垂直极化波和水平极化波。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,至少一个天线阵列还可以包括与第一天线阵列间隔预定的第一距离的第二天线阵列,该第二天线阵列从无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,从而辐射垂直极化波和水平极化波。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,第一天线阵列和第二天线阵列中的每一个可以包括:辐射器,与PCB的上表面间隔预定的第二距离并在天线模块的主波瓣方向上辐射无线电波;第一馈送器,电连接到导电图案并向辐射器提供用于垂直极化波的电信号;以及第二馈送器,电连接到导电图案并向辐射器提供用于水平极化波的电信号。
根据本公开的实施例,在上述电子设备中,第一馈送器和第二馈送器中的每一个可以与辐射器间隔第三距离,该第三距离基于通过辐射器辐射的无线电波的波长来确定,并且第一馈送器的延长线和第二馈送器的延长线可以彼此垂直。
虽然已经参照其各种实施例示出和描述了本公开,但是本领域技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求及其等同物限定的主题的精神和范围的情况下,可以在形式和细节上进行各种改变。

Claims (15)

1.一种无线通信系统中的天线模块,所述天线模块包括:
印刷电路板(PCB),包括至少一个绝缘层;
至少一个天线阵列,设置在所述PCB的上表面上;和
至少一个金属结构,设置在所述PCB的上表面上,被配置为移动由所述至少一个天线阵列辐射并沿着所述PCB的上表面流动的无线电波的相位。
2.根据权利要求1所述的天线模块,其中所述金属结构还被配置为移动沿着所述PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位,以减少向所述天线模块的后波瓣辐射的无线电波。
3.根据权利要求1所述的天线模块,其中所述金属结构还被配置为将沿着所述PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位移动180度。
4.根据权利要求1所述的天线模块,其中,在沿着所述PCB的上表面流动的无线电波当中,通过穿过所述金属结构而相位被移动的第一无线电波与不受所述金属结构影响的第二无线电波处于相消干涉关系。
5.根据权利要求1所述的天线模块,还包括多个金属结构,其中每个金属结构的长度或相邻金属结构之间的间隔中的至少一者基于由所述天线阵列辐射的无线电波的波长来确定。
6.根据权利要求1所述的天线模块,其中所述金属结构的长度通过使用以下等式来确定,
l=λ/2,
其中“l”表示所述金属结构的长度,并且“λ”表示由所述天线模块辐射的无线电波的波长。
7.根据权利要求1所述的天线模块,还包括:
无线通信芯片,设置在所述PCB的下表面上,被配置为发送用于辐射所述无线电波的电信号,
其中所述PCB包括形成在其上表面上的导电图案,所述导电图案被配置为将所述电信号从所述无线通信芯片发送到所述至少一个天线阵列。
8.根据权利要求7所述的天线模块,其中所述至少一个天线阵列包括:
第一天线阵列,被配置为:
从所述无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,以及
辐射所述垂直极化波和所述水平极化波;和
第二天线阵列,与所述第一天线阵列隔开预定的第一距离,被配置为:
从所述无线通信芯片接收用于辐射垂直极化波的电信号和用于辐射水平极化波的电信号,以及
辐射所述垂直极化波和所述水平极化波。
9.根据权利要求8所述的天线模块,其中所述第一天线阵列和所述第二天线阵列中的每一个包括:
辐射器,与所述PCB的上表面间隔开预定的第二距离,被配置为在所述天线模块的主波瓣的方向上辐射无线电波;
第一馈送器,电连接到所述导电图案,被配置为向所述辐射器提供用于垂直极化波的电信号;和
第二馈送器,电连接到所述导电图案,被配置为向所述辐射器提供用于水平极化波的电信号。
10.根据权利要求9所述的天线模块,
其中所述第一馈送器和所述第二馈送器中的每一个与所述辐射器间隔开第三距离,所述第三距离基于通过所述辐射器辐射的无线电波的波长来确定,并且
其中所述第一馈送器的延长线和所述第二馈送器的延长线彼此垂直。
11.一种电子设备,包括:
天线模块,包括:
印刷电路板(PCB),包括至少一个绝缘层,
至少一个天线阵列,设置在所述PCB的上表面上,和
至少一个金属结构,设置在所述PCB的上表面上,被配置为移动由所述至少一个天线阵列辐射并沿着所述PCB的上表面流动的无线电波的相位。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其中所述金属结构还被配置为移动沿着所述PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位,以减少向所述天线模块的后波瓣辐射的无线电波。
13.根据权利要求11所述的电子设备,其中所述金属结构还被配置为将沿着所述PCB的上表面流动的无线电波的部分的相位移动180度。
14.根据权利要求11所述的电子设备,其中,在沿着所述PCB的上表面流动的无线电波当中,通过穿过所述金属结构而相位被移动的第一无线电波与不受所述金属结构影响的第二无线电波处于相消干涉关系。
15.根据权利要求11所述的电子设备,还包括多个金属结构,其中每个金属结构的长度或相邻金属结构之间的间隔中的至少一者基于由所述天线阵列辐射的无线电波的波长来确定。
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