CN113424364B - 一种电子设备 - Google Patents
一种电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113424364B CN113424364B CN201980091945.XA CN201980091945A CN113424364B CN 113424364 B CN113424364 B CN 113424364B CN 201980091945 A CN201980091945 A CN 201980091945A CN 113424364 B CN113424364 B CN 113424364B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- reflective
- conductive element
- conductive
- electronic device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/06—Waveguide mouths
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
- H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/04—Fixed joints
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/241—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM
- H01Q1/242—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use
- H01Q1/243—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set used in mobile communications, e.g. GSM specially adapted for hand-held use with built-in antennas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
一种电子设备,包括第一反射通道,形成于第一导电元件的第一导电表面和第二导电元件的第一导电表面之间;以及至少一个天线结构,包括至少一个天线振子和沿第一方向从天线振子延伸出的至少一个辐射通道。天线振子用于发射电磁波,其中,电磁波至少部分地通过辐射通道传播。天线结构在第一界面处与第一反射通道连接,第一反射通道沿第二方向延伸,第二方向不同于第一方向。第一反射结构与第一反射通道的内部相关联,第一反射结构设置在距离第一界面预定距离处,使得从天线结构传播到第一反射通道中的电磁波被第一反射结构反射到辐射通道。第一反射结构平行于天线振子的纵向延伸部延伸,防止破坏性辐射场通过位于设备的各个导电元件之间的通道传播。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子设备,该电子设备包括至少一个天线结构,所述天线结构包括至少一个天线振子。
背景技术
电子设备需要支持越来越多的无线电信号技术,如2G/3G/4G无线电信号技术。对于即将到来的5G无线电技术,频率范围将从6GHz以下扩展到毫米波(millimeter-wave,mmWave)频率,例如,20GHz以上。在mmWave频率下,需要天线阵列来形成增益较高的辐射波束,从而解决传播介质中的较高路径损耗问题。然而,增益较高的辐射波束方向图会导致波束宽度变窄,因此,使用相控天线阵列等波束引导技术将波束引导到预期的特定方向上。
移动电子设备,如手机和平板电脑,可以定向在任意方向上。因此,这种电子设备需要具有尽可能接近全球面的波束覆盖范围。可能因为很多原因这种覆盖范围难以实现,如由于辐射波束被导电外壳、大显示屏和/或被持有设备的用户的手阻挡。
在现有技术中,mmWave天线阵列设置在显示屏旁边,使得显示屏不会干扰波束覆盖范围。然而,朝尽可能覆盖电子设备的非常大的显示屏移动,使得天线阵列的可用空间非常有限,迫使需要大大减小天线阵列的尺寸,降低其性能,或使显示屏的大部分处于不激活状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种电子设备。前述和其他目的通过独立权利要求的特征实现。根据从属权利要求、说明书以及附图,其他实现方式是显而易见的。
根据第一方面,提供了一种电子设备。所述电子设备包括:第一反射通道,形成于第一导电元件的第一导电表面和第二导电元件的第一导电表面之间;至少一个天线结构,包括至少一个天线振子和沿第一方向从所述天线振子延伸出的至少一个辐射通道,其中,所述天线振子用于发射电磁波,所述电磁波至少部分地通过所述辐射通道传播,所述天线结构在第一界面(interface)处与所述第一反射通道连接,所述第一反射通道沿第二方向延伸,所述第二方向不同于所述第一方向;与所述第一反射通道的内部相关联的第一反射结构,其中,所述第一反射结构设置在距离所述第一界面预定距离处,使得从所述天线结构传播到所述第一反射通道中的电磁波被所述第一反射结构反射到所述辐射通道,所述第一反射结构平行于所述天线振子的纵向延伸部延伸。
这样的技术方案有利于形成一种防止破坏性辐射通过位于设备的各个导电元件之间(例如手机的显示屏和框架之间)的通道传播的结构(arrangement)。在mmWave频率下,通过这些通道的辐射传播,即辐射泄漏,会导致辐射方向图发生不期望的恶化,而且还会产生功率损耗。此外,该技术方案不需要导电元件(如显示屏)的电流接地,从而降低了显示屏中出现热点的风险,解决了热传递相关问题。另外,电流接地可能不可靠,而且其位置可能对天线结构本身至关重要。本技术方案对辐射进行重定向,使得天线方向性最大化地朝着一个或多个预期方向。重定向结构的反射表面防止mmWave信号等在导电元件之间传播,并且适用于多种类型的天线,而不仅仅是mmWave天线。
在所述第一方面的一种可能实现方式中,所述重定向结构还包括:第二反射通道,形成于所述第二导电元件的第二导电表面和第三导电元件的第一导电表面之间,其中,所述第二反射通道沿第三方向延伸,所述第三方向不同于所述第一方向和所述第二方向,所述天线结构包括将所述辐射通道连接到所述第二反射通道的第二界面。这样有助于形成一种防止破坏性辐射场通过位于设备的各个导电元件之间的多个通道传播的结构(arrangement)。
在所述第一方面的另一种可能实现方式中,所述重定向结构还包括:与所述第二反射通道的内部相关联的第二反射结构,其中,所述第二反射结构设置在距离所述第二界面的所述预定距离处,使得从所述天线结构传播到所述第二反射通道中的电磁波被所述第二反射结构反射到所述辐射通道,所述第二反射结构平行于所述天线振子的纵向延伸部延伸。这样防止信号在导电元件的不同表面之间沿几个不希望的方向传播。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述电磁波在所述辐射通道内沿所述第一方向传播,所述电磁波在所述第一反射通道内沿所述第二方向传播,和/或所述电磁波在所述第二反射通道内沿所述第三方向传播。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述辐射通道沿朝向所述第一导电元件的方向从所述天线振子中延伸。这样有助于实现高定向辐射。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述辐射通道从所述天线振子中延伸于所述第一导电元件的第二导电表面和所述第二导电元件的所述第二导电表面之间,或延伸于所述第一导电元件的所述第二导电表面和所述第三导电元件的所述第一导电表面之间。这样有利于在不需要提供其它组件的情况下实现用于重定向辐射的通道。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述辐射通道从所述天线振子延伸出,并部分延伸于所述第一导电元件的所述第一导电表面和所述第二导电元件的所述第一导电表面之间。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构用于通过将电磁波从所述第一反射通道和所述第二反射通道中的至少一个反射到所述辐射通道,优化沿所述第一方向传播的电磁波量,减少了沿所述第二方向和所述第三方向传播的电磁波量。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构设置在所述第二导电元件的所述第一导电表面上,和/或所述第二反射结构设置在所述第二导电元件的所述第二导电表面上或所述第三导电元件的所述第一导电表面上。这样可以随意放置一个或多个反射结构。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括人工反射电磁表面。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个具有纵向延伸部,其中,所述纵向延伸部的长度等于或大于所述天线振子的所述纵向延伸部的长度。这样,由所述天线振子发射的所有辐射都可以被重定向。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个具有横向延伸部,其中,所述横向延伸部的高度等于所述预定距离。这样实现了高效反射。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括至少一个凹槽或至少一行凸起,其中,所述至少一个凹槽或至少一行凸起从所述第二导电元件的所述第一导电表面、或所述第二导电元件的所述第二导电表面,或所述第三导电元件的所述第一导电表面延伸,每个凹槽延伸到所述第二导电元件或所述第三导电元件的主体中,每个凸起延伸到所述第一反射通道的所述内部或所述第二反射通道的所述内部,所述凹槽或所述一行凸起的纵向延伸部对应于所述天线振子的所述纵向延伸部。这一技术方案有助于提供反射结构,而不影响形成有重定向结构的设备的内部尺寸。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述凹槽以大于0°的角度延伸到所述第二导电元件的所述第一导电表面,或延伸到所述第二导电元件的所述第二导电表面,或延伸到所述第三导电元件的所述第一导电表面。这样可以将所述凹槽以适合于特定频率和特定周围尺寸的模式设置。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述凹槽包括贯通凹部或多个单独腔体,其中,所述单独腔体沿所述凹槽的所述纵向延伸部的方向依次设置。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述一行凸起包括至少一个凸起,每个凸起以90°的角度延伸到所述第二导电元件的所述第一导电表面,或延伸到所述第二导电元件的所述第二导电表面,或延伸到所述第三导电元件的所述第一导电表面,一行凸起中的每个凸起均沿所述一行凸起的纵向延伸部的方向依次设置。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括第一反射组,其中,所述第一反射组包括至少一个凹槽或至少一行凸起,所述第一反射组的纵向延伸部平行于所述天线振子的所述纵向延伸部。这样有利于对具有特定宽度的天线振子的辐射进行重定向。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述重定向结构包括第一天线结构和第二天线结构,其中,所述第二天线结构的所述天线振子具有纵向延伸部,所述纵向延伸部垂直于所述第一天线结构的所述天线振子的纵向延伸部,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括第二反射组,其中,所述第二反射组包括至少一个凹槽或至少一行凸起,所述第二反射组的纵向延伸部垂直于所述第一反射组的所述纵向延伸部,所述第一反射组的所述凹槽或所述一行凸起与所述第二反射组的所述凹槽或所述一行凸起相交,所述第一反射组平行于所述第一天线结构的所述纵向延伸部延伸,所述第二反射组平行于所述第二天线结构的所述纵向延伸部延伸。当天线孔径没有适当限定时,优选使用矩阵结构的多个凹槽和/或多行凸起。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括至少一种介电材料。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括多个凹槽或多行凸起,所述第一反射结构和所述第二反射结构的每个凹槽或每个凸起具有相同的横向延伸部,至少两个所述凹槽和至少两个所述凸起包括不同介电性能的介电材料。这样使得反射结构具有可变电长度,从而允许多带或宽带操作。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射结构和所述第二反射结构中的至少一个包括多个凹槽或多行凸起,每个凹槽或每行凸起包括相同的介电材料,至少两个所述凹槽和所述多行凸起中的至少两个具有不同的横向延伸部。这样使得可能为反射结构获得更宽的工作带宽,而且该技术方案能够容忍导电元件之间的间隙公差。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述第一反射通道和所述第二反射通道中的至少一个填充有空气、真空和泡沫材料中的一个。
在所述第一方面的又一种可能实现方式中,所述预定距离是四分之一波长±25%。这样能够大大减少泄漏辐射量。
根据第二方面,提供了一种电子设备,包括根据上文所述的重定向结构。所述电子设备包括:显示屏和框架,其中,所述框架包括基本上平行于所述显示屏延伸的主框架部分和至少部分地围绕所述显示屏的外围边缘的周边框架部分,至少延伸于所述显示屏和所述周边框架部分之间的至少一个天线结构。
在这种电子设备中,防止了破坏性辐射场通过位于所述显示屏和所述框架等之间的通道进行传播,又防止了辐射方向图发生不期望的恶化和功率损耗,同时也降低了所述显示屏中出现热点的风险,解决了热传递相关问题。所述电子设备可以包括多种类型的天线,而不仅仅是mmWave天线。
在所述第二方面的一种可能实现方式中,所述显示屏是第一导电元件,所述主框架部分是第二导电元件,第一反射通道延伸于所述显示屏和所述主框架部分之间。这样有利于在不需要提供其它组件的情况下实现对不需要的辐射的重定向。
在所述第二方面的又一种可能实现方式中,所述主框架部分和所述周边框架部分通过所述天线结构的第二反射通道和所述辐射通道中的至少一个分开。这样可以在不影响所述电子设备外观的情况下将辐射传播到外部。
在所述第二方面的又一种可能实现方式中,所述周边框架部分是第三导电元件,所述第三导电元件围绕所述显示屏和所述主框架部分的周边,所述第二反射通道延伸于所述主框架部分和所述周边框架部分之间。这样可以将辐射传播到所述电子设备的显示屏侧。
在所述第二方面的又一种可能实现方式中,所述主框架部分是第一导电元件,所述周边框架部分是第二导电元件,第一反射通道延伸于所述主框架部分和所述周边框架部分之间,所述主框架部分和所述周边框架部分通过所述天线结构的所述第一反射通道和所述辐射通道分开。
在所述第二方面的又一种可能实现方式中,第一反射结构设置在所述主框架部分的第一导电表面上,可选地,第二反射结构设置在所述主框架部分的第二导电表面上。这样可以防止破坏性辐射场通过位于所述电子设备的各个导电元件之间的多个通道传播。
在所述第二方面的又一种可能实现方式中,所述电子设备包括至少部分地设置在所述主框架部分和所述显示屏之间的机械结构,第一反射结构和第二反射结构中的至少一个设置在所述机械结构上。这样有利于将所述反射结构适当放置靠近或远离剩余的导电元件的位置上。
根据下文描述的实施例,该方面和其他方面将是显而易见的。
附图说明
在本公开的以下详细部分中,将结合附图中示出的示例性实施例更详细地解释各方面、实施例和实现方式,其中:
图1a为本发明实施例提供的一种电子设备的示意透视图;
图1b为本发明一个实施例提供的一种安装在电子设备中的重定向结构的截面示意图;
图2为本发明一个实施例提供的一种重定向结构的截面示意图;
图3a为本发明一个实施例提供的一种重定向结构内的辐射路径的截面示意图;
图3b为本发明另一个实施例提供的一种重定向结构内的辐射路径的截面示意图;
图4a至图4d为本发明实施例提供的一种重定向结构的截面示意图,每个图示对应一个不同的实施例;
图5为本发明又一个实施例提供的一种重定向结构的截面示意图;
图6a和图6b为本发明实施例提供的包括在重定向结构中的反射结构的示意透视图;
图7a为本发明一个实施例提供的一种安装在电子设备中的重定向结构的截面示意图;
图7b为本发明一个实施例提供的一种安装在电子设备中的重定向结构的局部透视图;
图8a为本发明一个实施例提供的一种重定向结构的示意俯视图;
图8b为图8a所示实施例的透视图。
具体实施方式
图1a为手机或平板电脑等电子设备20的示意图。电子设备20包括重定向结构12。重定向结构12用于重定向具有波长λ的电磁波,如图1b所示,并包括至少一个天线结构。电子设备20还包括显示屏17和框架。如图7a和图7b所示,框架包括基本上平行于显示屏17延伸的主框架部分18和至少部分地围绕显示屏17的外围边缘的周边框架部分19。主框架部分18可以是机框或印刷电路板(printed circuit board,PCB)等,而周边框架部分19可以是金属外壳。框架,即主框架部分18和周边框架部分19,可以是一个整体部件,也可以是至少两个单独的部件。至少一个天线结构延伸于显示屏17和周边框架部分19之间。电子设备20还可以包括机械结构21,例如相机、扬声器或传感器,至少部分地设置在主框架部分18和显示屏17之间,并且重定向结构12的至少一部分可以设置在机械结构21上。
图2示意性地示出了重定向结构12的一个实施例。重定向结构包括至少第一反射通道1,形成于第一导电元件2的第一导电表面2a和第二导电元件3的第一导电表面3a之间。第一导电元件2可以是显示屏17,第二导电元件3可以是主框架部分18,在该实施例中,第一反射通道1延伸于显示屏17和主框架部分18之间。
重定向结构12还包括至少一个天线结构,包括至少一个天线振子4和沿第一方向D1从天线振子4延伸的至少一个辐射通道5,其中,第一方向D1可以是朝向第一导电元件2的方向。天线振子4用于发射电磁波,其中,电磁波至少部分地通过辐射通道5传播。为了便于理解,下面的描述涉及一种包括单个天线振子4的天线结构,然而,天线结构优选包括多个天线振子4。
天线结构在第一界面6处与第一反射通道1连接。第一反射通道1沿不同于第一方向D1的第二方向D2延伸。第一反射通道1和辐射通道5可以相对于彼此以任意角度设置。
如图3a所示,图4a更详细地示出了重定向结构12还包括与第一反射通道1的内部相关联的第一反射结构7,从而(例如)可以使用适当的传播通道,例如波导,将辐射引导到电子设备20的显示屏侧。第一反射结构7设置在距离第一界面6预定距离X处,使得从天线结构传播到第一反射通道1中的电磁波被第一反射结构7反射到辐射通道5。第一反射结构7平行于天线振子4的纵向延伸部延伸。在一个实施例中,预定距离X对应四分之一波长λ/4±25%的范围内,这样能在26GHz到42GHz范围内将泄漏辐射量减少40dB。
如图3b所示,图4b至图4d更详细地示出了重定向结构12可以包括第二反射通道8,形成于第二导电元件3的第二导电表面3b和第三导电元件9的第一导电表面9a之间,在该实施例中,第二反射通道8沿第三方向D3延伸。这样可以将第一反射结构7放置在第一导电元件2下方。在一个实施例中,第一导电元件2是显示屏17,使得从显示屏17内部可能泄漏的辐射被反射。天线振子4放置在第二导电元件3上。在一个实施例中,第二导电元件3是主框架部分18,与第一反射结构7相邻并分开。
第三方向D3不同于第一方向D1和第二方向D2。第一反射通道1、辐射通道5和第二反射通道8可以相对于彼此以任意角度设置。天线结构包括将辐射通道5连接到第二反射通道8的第二界面10。
如图4c所示,天线振子4可以放置在第一导电元件2/显示屏17的正下方。然而,天线振子4和第二导电元件3/主框架部分18之间可能存在间隙,并且一些辐射可能沿不必要的方向泄漏。因此,又一反射结构11优选放置在不必要方向上的表面上,例如第二导电表面3b。第一反射结构7放置在显示屏下方的第二导电元件3/主框架部分18上,即在第一导电表面3a上。
如图4d所示,天线振子4可以放置在第二导电元件3/主框架部分18上,优选地放置在第二导电表面3b上。第一导电元件2/显示屏17的内部或电子设备20的背面可能会有辐射泄漏。第一反射结构7放置在第二导电元件3/主框架部分18上、第一导电元件2/显示屏17的下方和/或第三导电元件9的旁边。在一个实施例中,第三导电元件9是周边框架部分19。通过这种放置方式,能够将朝向电子设备20背面的不必要辐射降到最少。
第一反射通道1和第二反射通道8可以填充空气、电介质和泡沫材料中的一种。
如上所述,第三导电元件9可以是周边框架部分19,其设置成围绕显示屏17和主框架部分18的周边。在该实施例中,第二反射通道8延伸于主框架部分18和周边框架部分19之间。
重定向结构12可以包括与第二反射通道8的内部相关联的第二反射结构11。第二反射结构11设置在距离第二界面10预定距离X处,使得从天线结构传播到第二反射通道8中的电磁波被第二反射结构11反射到辐射通道5。第二反射结构11平行于天线振子4的纵向延伸部延伸。
第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个可以设置在机械结构21上。
主框架部分18和周边框架部分19可以如图4b至图4d所示被第二反射通道8分开,如图4a所示被天线结构的辐射通道5分开,或被两者分开。
第一导电元件2可以是主框架部分18,第二导电元件3可以是周边框架部分19。在该实施例中,第一反射通道1延伸于主框架部分18和周边框架部分19之间,如图5所示。主框架部分18和周边框架部分19被第一反射通道1和天线结构的辐射通道5分开。第一反射结构7可以设置在主框架部分18的第一导电表面2a上。可选地,第二反射结构11可以设置在主框架部分18的第二导电表面2b处。
如图3至图5所示,电磁波可以在辐射通道5内沿着第一方向D1传播,在第一反射通道1内沿着第二方向D2传播,和/或在第二反射通道8内沿着第三方向D3传播。
一个实施例中,如图5所示,辐射通道5从天线振子4中延伸于第一导电元件2的第二导电表面2b和第二导电元件3的第二导电表面3b之间。在另一个实施例中,辐射通道5延伸于第一导电元件2的第二导电表面2b和第三导电元件9的第一导电表面9a之间,如图4a至图4d所示。
在一个实施例中,辐射通道5从天线振子4延伸,并部分延伸于第一导电元件2的第一导电表面2a和第二导电元件3的第一导电表面3a之间。
第一反射结构7和第二反射结构11用于通过将电磁波从第一反射通道7和第二反射通道8中的至少一个反射到辐射通道5,优化沿第一方向D1传播的电磁波量,从而减少沿第二方向D2和第三方向D3传播的电磁波量。
在一个实施例中,第一反射结构7设置在第二导电元件3的第一导电表面3a上,如图2、图4a至图4d和图5所示。
第二反射结构11可以设置在第二导电元件3的第二导电表面3b上,如图4c所示,或可以设置在第三导电元件9的第一表面9a处。
第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个包括人工反射电磁表面,例如包括金属。第一反射结构7和第二反射结构11中的一个或两者可以包括至少一种介电材料,例如嵌入式注塑/纳米注塑塑料、陶瓷材料、柔性材料、泡沫、聚合物和组合。
如图6至图8所示,第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个具有纵向延伸部L,其长度等于或大于天线振子4的纵向延伸部的长度。
如图6a和图6b所示,第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个可以具有横向延伸部,其高度等于预定距离X。
第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个可以包括至少一个凹槽13,如图2、图4a至图4d和图6所示,或包括至少一行14凸起14a,如图5和图6b所示。凹槽13或一行14凸起的纵向延伸部L对应于天线振子4的纵向延伸部。
每个凹槽13延伸到第二导电元件3的主体中,如图2和图4a至图4d所示,或延伸到第三导电元件9的主体中。每个凹槽13还可以以大于0的角度α延伸到第二导电元件3的第一导电表面3a、第二导电元件3的第二导电表面3b或第三导电元件9的第一导电表面9a。
每个凹槽13可以包括贯通凹部,如图6a所示,或包括多个单独腔体,这些单独腔体沿凹槽13的纵向延伸部L的方向依次设置。贯通凹槽以及单独腔体可以具有任何合适的形状,例如平行六面体或圆柱体。
每行14凸起14a从第二导电元件3的第一导电表面3a、第二导电元件3的第二导电表面3b或第三导电元件9的第一导电表面9a延伸。每个凸起14a延伸到第一反射通道1的内部或第二反射通道8的内部。
每行14凸起包括至少一个凸起14a,每个凸起14a可以以90°等角度延伸到第二导电元件3的第一导电表面3a,第二导电元件3的第二导电表面3b或第三导电元件9的第一导电表面9a。如图6b所示,一行14凸起中的每个凸起14a均沿该行凸起的纵向延伸部L的方向依次设置。凸起14a可以具有任何合适的形状,例如平行六面体或圆柱体。
第一反射结构7和第二反射结构8中的至少一个可以包括多个凹槽13或多行14凸起,第一反射结构7和第二反射结构11的每个凹槽13或每个凸起14a具有相同的横向延伸部。在一个实施例中,至少两个凹槽13和至少两个凸起14a中包括不同介电性能的介电材料。这里,第一反射结构7和第二反射结构8的横向延伸部的高度是固定的,反射结构7、8的可变电长度是通过不同介电性能实现的。这样的第一反射结构7和第二反射结构8可以制成极宽的宽带或覆盖多个频带。
在另一个实施例中,每个凹槽13或每行14凸起包括相同的介电材料,且至少两个凹槽13和多行14凸起中的至少两个具有不同的横向延伸部。当使用多个横向延伸部、高度时,可以为反射结构7、11获得更宽的工作带宽。介电材料的电气性能εr定义凹槽13的物理长度,该长度可以根据以下公式来估算:其中,co是光速,f是频率。计算出的物理高度就是特定频率下的适当高度。通常,期望的工作范围应较宽,并且可以包括从26.5GHz至29.5GHz的频率范围等。例如,如果反射结构7、11设计为在低频(26.5GHz至29.5GHz)下工作,则使用εr=2的衬底时,高度应大致在1.7mm和2.1mm之间。
第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个可以包括第一反射组15,第一反射组15包括至少一个凹槽13或至少一行14凸起。第一反射组15的纵向延伸部L1平行于天线振子4的纵向延伸部。
如图8a和8b所示,重定向结构12可以包括第一天线结构和第二天线结构。第二天线结构的天线振子4具有纵向延伸部,该纵向延伸部垂直于第一天线结构的天线振子4的纵向延伸部。第一反射结构7和第二反射结构11中的至少一个包括第二反射组16,该第二反射组包括至少一个凹槽13或至少一行14凸起。第二反射组16的纵向延伸部L2垂直于第一反射组15的纵向延伸部L1,使得第一反射组15的凹槽13或一行14凸起与第二反射组16的凹槽13或一行14凸起相交。第一反射组15平行于第一天线结构的纵向延伸部L延伸,第二反射组16平行于第二天线结构的纵向延伸部L延伸。重定向结构12包括多个凹槽13和/或多行14凸起构成的矩阵,当天线孔径没有适当限定时,这是优选的。
本文结合各种实施例描述了各种方面和实现方式。但本领域技术人员通过实践本主题,研究附图、本发明以及所附的权利要求,能够理解并获得公开实施例的其他变体。在权利要求以及描述中,术语“包括”不排除其他元件或步骤,且“一个”不排除多个。在仅凭某些措施被记载在相互不同的从属权利要求书中这个单纯的事实并不意味着这些措施的结合不能在有利的实现方式中使用。
权利要求书中所用的附图标记不应解释为限制了范围。
Claims (19)
1.一种电子设备(20),其特征在于,所述电子设备(20)包括:重定向结构(12)、显示屏(17)和框架,其中,所述框架包括基本上平行于所述显示屏(17)延伸的主框架部分(18)和至少部分地围绕所述显示屏(17)的外围边缘的周边框架部分(19),
至少延伸于所述显示屏(17)和所述周边框架部分(19)之间的至少一个天线结构;
所述重定向结构包括:
第一反射通道(1),形成于第一导电元件(2)的第一导电表面(2a)和第二导电元件(3)的第一导电表面(3a)之间;
至少一个天线结构,包括至少一个天线振子(4)和沿第一方向(D1)从所述天线振子(4)延伸出的至少一个辐射通道(5),
其中,所述天线振子(4)用于发射电磁波,所述电磁波至少部分地通过所述辐射通道(5)传播,
所述天线结构在第一界面(6)处与所述第一反射通道(1)连接,所述第一反射通道(1)沿第二方向(D2)延伸,所述第二方向(D2)不同于所述第一方向(D1);
第一反射结构(7),与所述第一反射通道(1)的内部相关联,
其中,所述第一反射结构(7)设置在距离所述第一界面(6)预定距离(X)处,使得从所述天线结构传播到所述第一反射通道(1)中的电磁波被所述第一反射结构(7)反射到所述辐射通道(5),
所述第一反射结构(7)平行于所述天线振子(4)的纵向延伸部延伸。
2.根据权利要求1所述的电子设备(20),其特征在于,所述重定向结构(12)还包括:
第二反射通道(8),形成于所述第二导电元件(3)的第二导电表面(3b)和第三导电元件(9)的第一导电表面(9a)之间,其中,所述第二反射通道(8)沿第三方向(D3)延伸,所述第三方向(D3)不同于所述第一方向(D1)和所述第二方向(D2),
所述天线结构包括将所述辐射通道(5)连接到所述第二反射通道(8)的第二界面(10)。
3.根据权利要求2所述的电子设备(20),其特征在于,所述重定向结构(12)还包括:
与所述第二反射通道(8)的内部相关联的第二反射结构(11),其中,所述第二反射结构(11)设置在距离所述第二界面(10)的所述预定距离(X)处,使得从所述天线结构传播到所述第二反射通道(8)中的电磁波被所述第二反射结构(11)反射到所述辐射通道(5),
所述第二反射结构(11)平行于所述天线振子(4)的纵向延伸部延伸。
4.根据上述权利要求中任一项所述的电子设备(20),其特征在于,所述辐射通道(5)沿朝向所述第一导电元件(2)的方向从所述天线振子(4)中延伸。
5.根据上述权利要求2~3中任一项所述的电子设备(20),其特征在于,所述辐射通道(5)从所述天线振子(4)中延伸于所述第一导电元件(2)的第二导电表面(2b)和所述第二导电元件(3)的所述第二导电表面(3b)之间,或延伸于所述第一导电元件(2)的所述第二导电表面(2b)和所述第三导电元件(9)的所述第一导电表面(9a)之间。
6.根据上述权利要求3所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)设置在所述第二导电元件(3)的所述第一导电表面(3a)上,和/或所述第二反射结构(11)设置在所述第二导电元件(3)的所述第二导电表面(3b)处或所述第三导电元件(9)的所述第一导电表面(9a)上。
7.根据上述权利要求3所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)中的至少一个具有纵向延伸部(L),其中,所述纵向延伸部(L)的长度等于或大于所述天线振子(4)的纵向延伸部的长度。
8.根据权利要求7所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)中的至少一个具有横向延伸部,其中,所述横向延伸部的高度等于所述预定距离(X)。
9.根据上述权利要求3所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)中的至少一个包括至少一个凹槽(13)或至少一行凸起,其中,所述至少一个凹槽(13)或所述至少一行凸起从所述第二导电元件(3)的所述第一导电表面(3a)、或所述第二导电元件(3)的所述第二导电表面(3b),或所述第三导电元件(9)的所述第一导电表面(9a)延伸,
每个凹槽(13)延伸到所述第二导电元件(3)或所述第三导电元件(9)的主体中,
每个凸起延伸到所述第一反射通道(1)的内部或所述第二反射通道(8)的内部,
所述凹槽(13)或所述一行凸起的纵向延伸部(L)对应于所述天线振子(4)的所述纵向延伸部。
10.根据权利要求9所述的电子设备(20),其特征在于,所述凹槽(13)以大于0°的角度(α)延伸到所述第二导电元件(3)的所述第一导电表面(3a),或延伸到所述第二导电元件(3)的所述第二导电表面(3b),或延伸到所述第三导电元件(9)的所述第一导电表面(9a)。
11.根据上述权利要求3所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)中的至少一个包括至少一种介电材料。
12.根据权利要求9所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)中的至少一个包括多个凹槽(13)或多行凸起,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)的每个凹槽(13)或每个凸起具有相同的横向延伸部,
至少两个所述多个凹槽(13)和至少两个所述多行凸起包括不同介电性能的介电材料。
13.根据权利要求9所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射结构(7)和所述第二反射结构(11)中的至少一个包括多个凹槽(13)或多行凸起,每个凹槽(13)或每行凸起包括相同的介电材料,
至少两个所述凹槽(13)和所述多行凸起中的至少两个具有不同的横向延伸部。
14.根据上述权利要求2或3所述的电子设备(20),其特征在于,所述第一反射通道(1)和所述第二反射通道(8)中的至少一个填充有空气、真空和泡沫材料中的一种。
15.根据上述权利要求1~3中任一项所述的电子设备(20),其特征在于,所述电磁波具有波长(λ),所述预定距离(X)是四分之一波长(λ/4)±25%。
16.根据上述权利要求1~3任一项所述的电子设备(20),其特征在于,所述显示屏(17)是第一导电元件(2),所述主框架部分(18)是第二导电元件(3),第一反射通道(1)延伸于所述显示屏(17)和所述主框架部分(18)之间,所述主框架部分(18)和所述周边框架部分(19)通过所述天线结构的第二反射通道(8)和所述辐射通道(5)中的至少一个分开。
17.根据权利要求16所述的电子设备(20),其特征在于,所述周边框架部分(19)是第三导电元件(9),所述第三导电元件(9)围绕所述显示屏(17)和所述主框架部分(18)的周边,所述第二反射通道(8)延伸于所述主框架部分(18)和所述周边框架部分(19)之间。
18.根据权利要求1~3中任一项所述的电子设备(20),其特征在于,所述主框架部分(18)是第一导电元件(2),所述周边框架部分(19)是第二导电元件(3),
第一反射通道(1)延伸于所述主框架部分(18)和所述周边框架部分(19)之间,所述主框架部分(18)和所述周边框架部分(19)通过所述天线结构的所述第一反射通道(1)和所述辐射通道(5)分开。
19.根据权利要求3所述的电子设备(20),其特征在于,第一反射结构(7)设置在所述主框架部分(18)的第一导电表面上,第二反射结构(11)设置在所述主框架部分的第二导电表面上。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2019/056400 WO2020182311A1 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Redirecting structure for electromagnetic waves |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113424364A CN113424364A (zh) | 2021-09-21 |
CN113424364B true CN113424364B (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=65904375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201980091945.XA Active CN113424364B (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种电子设备 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11955711B2 (zh) |
EP (1) | EP3918664B1 (zh) |
CN (1) | CN113424364B (zh) |
WO (1) | WO2020182311A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4238177A1 (en) * | 2020-12-21 | 2023-09-06 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Redirecting structure for electromagnetic waves |
US20240154322A1 (en) * | 2021-03-26 | 2024-05-09 | Janne ILVONEN | Beam steering arrangement for electronic apparatus |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001313520A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Fukui Prefecture | 平面アンテナ |
CN101103491A (zh) * | 2005-11-14 | 2008-01-09 | 安立股份有限公司 | 线性极化天线及采用其的雷达设备 |
CN101561699A (zh) * | 2008-04-16 | 2009-10-21 | 苹果公司 | 用于无线电子设备的天线 |
CN101667681A (zh) * | 2008-09-05 | 2010-03-10 | 大学共同利用机关法人自然科学研究机构 | 天线阵 |
JP2014045366A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Japan Radio Co Ltd | レーダアンテナ |
CN104010479A (zh) * | 2013-02-22 | 2014-08-27 | 株式会社东芝 | 电磁波防泄漏设备和无线电力传输系统 |
CN105122543A (zh) * | 2013-02-27 | 2015-12-02 | 上海贝尔股份有限公司 | 用于将平面天线罩固定到天线的凹面反射器上的系统 |
CN107404000A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-28 | 南京邮电大学 | 一种糖铲型扇形波束水平扫描天线 |
CN206758622U (zh) * | 2015-11-05 | 2017-12-15 | 日本电产艾莱希斯株式会社 | 缝隙阵列天线、雷达装置、雷达系统以及无线通信系统 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4203404B2 (ja) | 2003-11-26 | 2009-01-07 | 京セラ株式会社 | 導波管構造体の分岐構造およびアンテナ基板 |
JP2007166115A (ja) | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アンテナ装置 |
US8803638B2 (en) * | 2008-07-07 | 2014-08-12 | Kildal Antenna Consulting Ab | Waveguides and transmission lines in gaps between parallel conducting surfaces |
WO2010050122A1 (ja) | 2008-10-29 | 2010-05-06 | パナソニック株式会社 | 高周波導波路およびそれを用いた移相器、放射器、この移相器および放射器を用いた電子機器、アンテナ装置およびこれを備えた電子機器 |
CN102315517B (zh) | 2010-06-29 | 2014-04-16 | 华为技术有限公司 | 一种定向天线设备、多输入多输出传输定向天线设备 |
CN102044753B (zh) | 2010-12-07 | 2013-10-02 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 带十字型高阻抗表面金属条接地的天线及其无线通讯装置 |
CN102044752B (zh) | 2010-12-07 | 2013-10-23 | 惠州Tcl移动通信有限公司 | 带u字型高阻抗表面金属条接地的天线及其无线通讯装置 |
TW201433004A (zh) * | 2013-02-08 | 2014-08-16 | Sj Antenna Design | 天線反射裝置 |
CN104064844B (zh) * | 2013-03-19 | 2019-03-15 | 德克萨斯仪器股份有限公司 | 可缩回的介电波导 |
TWI559613B (zh) * | 2015-09-22 | 2016-11-21 | 智易科技股份有限公司 | 高隔離度之多天線結構 |
DE102017102284A1 (de) | 2016-02-08 | 2017-08-10 | Nidec Elesys Corporation | Wellenleitervorrichtung und Antennenvorrichtung mit der Wellenleitervorrichtung |
US9972892B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-05-15 | Apple Inc. | Electronic device with millimeter wave antennas on stacked printed circuits |
WO2018003932A1 (en) | 2016-06-29 | 2018-01-04 | Nidec Elesys Corporation | Waveguide device module and microwave module |
US10490907B2 (en) | 2016-09-27 | 2019-11-26 | Google Llc | Suppression of surface waves in printed circuit board-based phased-array antennas |
JP7020677B2 (ja) | 2017-04-13 | 2022-02-16 | 日本電産エレシス株式会社 | スロットアンテナ装置 |
CN208093762U (zh) | 2017-04-14 | 2018-11-13 | 日本电产株式会社 | 缝隙天线装置以及雷达装置 |
WO2018207796A1 (en) | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Nidec Corporation | Waveguide device, and antenna device including the waveguide device |
CN108987866A (zh) | 2017-06-05 | 2018-12-11 | 日本电产株式会社 | 波导装置以及具有该波导装置的天线装置 |
JP2019009780A (ja) | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 株式会社Wgr | 電磁波伝送装置 |
JP2019050568A (ja) * | 2017-09-07 | 2019-03-28 | 日本電産株式会社 | 方向性結合器 |
-
2019
- 2019-03-14 EP EP19712924.0A patent/EP3918664B1/en active Active
- 2019-03-14 WO PCT/EP2019/056400 patent/WO2020182311A1/en unknown
- 2019-03-14 US US17/438,015 patent/US11955711B2/en active Active
- 2019-03-14 CN CN201980091945.XA patent/CN113424364B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001313520A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | Fukui Prefecture | 平面アンテナ |
CN101103491A (zh) * | 2005-11-14 | 2008-01-09 | 安立股份有限公司 | 线性极化天线及采用其的雷达设备 |
CN101561699A (zh) * | 2008-04-16 | 2009-10-21 | 苹果公司 | 用于无线电子设备的天线 |
CN101667681A (zh) * | 2008-09-05 | 2010-03-10 | 大学共同利用机关法人自然科学研究机构 | 天线阵 |
JP2014045366A (ja) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Japan Radio Co Ltd | レーダアンテナ |
CN104010479A (zh) * | 2013-02-22 | 2014-08-27 | 株式会社东芝 | 电磁波防泄漏设备和无线电力传输系统 |
CN105122543A (zh) * | 2013-02-27 | 2015-12-02 | 上海贝尔股份有限公司 | 用于将平面天线罩固定到天线的凹面反射器上的系统 |
CN206758622U (zh) * | 2015-11-05 | 2017-12-15 | 日本电产艾莱希斯株式会社 | 缝隙阵列天线、雷达装置、雷达系统以及无线通信系统 |
CN107404000A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-11-28 | 南京邮电大学 | 一种糖铲型扇形波束水平扫描天线 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3918664B1 (en) | 2023-10-11 |
EP3918664A1 (en) | 2021-12-08 |
US11955711B2 (en) | 2024-04-09 |
CN113424364A (zh) | 2021-09-21 |
US20220149531A1 (en) | 2022-05-12 |
WO2020182311A1 (en) | 2020-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102256657B1 (ko) | 통신 장치 | |
US11837787B2 (en) | High frequency filter and phased array antenna comprising such a high frequency filter | |
ES2886940T3 (es) | Red de antenas en fase | |
JP7395714B2 (ja) | アンテナモジュール及び電子機器 | |
US9698487B2 (en) | Array antenna | |
EP1547201B1 (en) | Low profile wideband antenna array | |
KR102505800B1 (ko) | 누설파 위상 어레이 안테나를 포함하는 무선 통신 장치 | |
CN108346853B (zh) | 天线装置 | |
KR100980774B1 (ko) | 아이솔레이션 에이드를 구비한 내장형 mimo 안테나 | |
EP3806240A1 (en) | Antenna | |
US20080129632A1 (en) | Antenna having additional ground | |
US8648762B2 (en) | Loop array antenna system and electronic apparatus having the same | |
KR101901101B1 (ko) | 인쇄형 다이폴 안테나 및 이를 이용한 전자기기 | |
CN109728413B (zh) | 天线结构及终端 | |
CN113424364B (zh) | 一种电子设备 | |
CN112397898A (zh) | 天线阵列组件及电子设备 | |
JP2001326506A (ja) | アレイアンテナ | |
JP4373616B2 (ja) | 一次放射器および移相器ならびにビーム走査アンテナ | |
US7598912B2 (en) | Planar antenna structure | |
KR20180052071A (ko) | 파라볼릭-하이퍼볼릭 반사기를 포함하는 안테나 장치 | |
CN112054289B (zh) | 电子设备 | |
EP3794674A1 (en) | Multiband antenna structure | |
JP6474634B2 (ja) | 平面アレーアンテナ | |
CN112889183B (zh) | 波束控制天线结构和包括所述结构的电子设备 | |
JP3903671B2 (ja) | 平面アンテナ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |