CN115224483A - 具有双向电介质谐振器天线的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“具有双向电介质谐振器天线的电子设备”。一种电子设备可具有辐射通过显示器的第一相控制天线阵列和辐射通过后部壁的第二相控制天线阵列。该第一阵列可包括面向前部的电介质谐振器天线，并且该第二阵列可包括面向后部的电介质谐振器天线。该面向前部的天线和该面向后部的天线可共享电介质谐振元件。馈电探针可激励该电介质谐振元件的第一体积以辐射通过该显示器，并且可激励该电介质谐振元件的第二体积以辐射通过该后部壁。该电介质谐振元件可具有有助于将该面向前部的电介质谐振器天线与该面向后部的电介质谐振器天线隔离的几何形状。该第一阵列和该第二阵列可共同覆盖围绕该设备的整个球体，同时占据该设备内的最小量的体积。

Description

具有双向电介质谐振器天线的电子设备
本专利申请要求2021年4月20日提交的美国专利申请号17/235,240的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
背景技术
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。
该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。可能需要支持毫米波和厘米波通信频带中的无线通信。毫米波通信(有时称为极高频(EHF)通信)和厘米波通信涉及频率约为10GHz-300GHz的通信。
在这些频率下的操作可支持高吞吐量，但是可能带来重大挑战。例如，在毫米波和厘米波频率下的射频信号的特征在于在信号通过各种介质传播期间的实质性衰减和/或失真。此外，如果不小心，天线可能是不期望地大体积的，并且导电电子设备部件的存在可使得难以将用于处理毫米波和厘米波通信的电路并入电子设备中。还可能难以在围绕电子设备的整个球体内以这些频率提供令人满意的无线覆盖。
因此，希望能够为电子设备提供改进的无线通信电路，诸如支持毫米和厘米波通信的通信电路。
发明内容
电子设备可设置有无线电路和外壳。该外壳可具有外围导电外壳结构和后部壁。显示器可与后部壁相对地安装到外围导电外壳结构。面向前部的相控天线阵列可以大于10GHz的频率辐射通过显示器。面向后部的相控天线阵列可以大于10GHz的频率辐射通过后部壁。
该面向前部的相控天线阵列可包括面向前部的电介质谐振器天线。该面向后部的相控天线阵列可包括面向后部的电介质谐振器天线。该面向前部的电介质谐振器天线和该面向后部的电介质谐振器天线可共享电介质谐振元件。该电介质谐振元件可包括设置在印刷电路板中的开口内的电介质圆柱。该电介质圆柱可嵌入电介质包覆成型件内。该电介质谐振元件可使用至少用于面向前部的电介质谐振器天线的第一馈电探针和用于面向后部的电介质谐振器天线的第二馈电探针来馈电。这些天线还可共享馈电探针。该第一馈电探针可激励电介质圆柱的在第一馈电探针与显示器之间的体积以辐射通过显示器。该第二馈电探针可激励电介质圆柱的在第二馈电探针与后部壁之间的体积以辐射通过后部壁。
该电介质圆柱可具有有助于将面向前部的电介质谐振器天线与面向后部的电介质谐振器天线隔离的几何形状。例如，电介质圆柱可包括位于第一馈电探针与第二馈电探针之间的凹口，或者馈电探针可设置在凹口内。馈电探针除此之外或另选地可具有反向取向。另外的馈电探针可用于覆盖另外的极化。以此方式，该设备可包括用于覆盖围绕设备的整个球体同时占据设备内的最小量的体积的相控天线阵列。
附图说明
图1是根据一些实施方案的例示性电子设备的透视图。
图2是根据一些实施方案的电子设备中例示性电路的示意图。
图3是根据一些实施方案的例示性无线电路的示意图。
图4是根据一些实施方案的例示性相控天线阵列的图示。
图5是根据一些实施方案的具有用于辐射通过电子设备的不同侧的相控天线阵列的例示性电子设备的横截面侧视图。
图6是根据一些实施方案的具有用于面向前部的电介质谐振器天线和面向后部的电介质谐振器天线两者的双向电介质谐振元件的例示性电子设备的横截面侧视图。
图7是根据一些实施方案的具有相应开口以容纳相控天线阵列中的每个电介质谐振元件的例示性印刷电路的顶视图。
图8是根据一些实施方案的具有容纳相控天线阵列中的每个电介质谐振元件的单个开口的例示性印刷电路的顶视图。
图9是根据一些实施方案的用于容纳相控天线阵列中的电介质谐振元件的例示性梳状印刷电路的顶视图。
图10是示出根据一些实施方案的可如何使用用于面向前部的电介质谐振器天线的第一馈电探针和使用用于面向后部的电介质谐振器天线的第二馈电探针对例示性电介质谐振元件进行馈电的顶视图。
图11是示出根据一些实施方案的可如何使用用于面向前部的电介质谐振器天线的水平和垂直极化的馈电探针和使用用于面向后部的电介质谐振器天线的水平和垂直极化的馈电探针对例示性电介质谐振元件进行馈电的顶视图。
图12是根据一些实施方案的具有容纳用于面向前部的电介质谐振器天线的第一馈电探针和用于面向后部的电介质谐振器天线的第二馈电探针的凹口的例示性电介质谐振元件的横截面侧视图。
图13是根据一些实施方案的具有有助于将面向前部的电介质谐振器天线与面向后部的电介质谐振器天线电磁隔离的凹口的例示性电介质谐振元件的横截面侧视图。
图14是根据一些实施方案的由安装到内插器的相对侧的相应电介质谐振元件形成的面向前部的电介质谐振器天线和面向后部的电介质谐振器天线的横截面侧视图。
具体实施方式
电子设备诸如图1的电子设备10可设置有包括天线的无线电路。该天线可用于发送和/或接收无线射频信号。天线可包括用于使用毫米波和厘米波信号执行无线通信和/或空间测距操作的相控天线阵列。毫米波信号，有时被称为极高频(EHF)信号，以约30GHz以上的频率(例如，以60GHz或介于约30GHz与300GHz之间的其他频率)传播。厘米波信号以介于约10GHz与30GHz之间的频率传播。如果需要，设备10还可包含用于处理卫星导航系统信号、蜂窝电话信号、无线局域网信号、近场通信、基于光的无线通信或其他无线通信的天线。
设备10可为便携式电子设备或其他合适的电子设备。例如，设备10可为膝上型计算机、平板计算机、稍小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机设备、听筒设备或其他可佩戴或微型设备)、手持设备(诸如蜂窝电话)、媒体播放器或其他小型便携式设备。设备10还可以是机顶盒、台式计算机、已集成有计算机或其他处理电路的显示器、没有集成计算机的显示器、无线接入点、无线基站，并入报刊亭、建筑物或车辆的电子设备，或者其他合适的电子装备。
设备10可包括外壳诸如外壳12。外壳12(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部件可由电介质或其他低导电率材料(例如玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
如果需要，设备10可具有显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在设备10的正面上。显示器14可以是结合电容式触摸电极的或者可对触摸不灵敏的触摸屏。外壳12的背面(即，设备10的与设备10的正面相对的面)可具有基本平坦的外壳壁，诸如后部外壳壁12R(例如，平面外壳壁)。后部外壳壁12R可具有完全穿过后部外壳壁的隙缝，并且因此将外壳12的部分彼此分开。后部外壳壁12R可包括导电部分和/或介电部分。如果需要，后部外壳壁12R可包括由薄层或电介质涂层诸如玻璃、塑料、蓝宝石或陶瓷(例如，电介质覆盖层)覆盖的平面金属层。外壳12也可具有不完全穿过外壳12的浅槽。可利用塑料或其他电介质材料来填充隙缝或槽。如果需要，可通过内部导电结构(例如，桥接狭槽的金属片或其他金属构件)来将外壳12的(例如，通过贯通狭槽)彼此分离的部分接合。
外壳12可包括外围外壳结构诸如外围结构12W。外围结构12W的导电部分和后部外壳壁12R的导电部分在本文中有时可被统称为外壳12的导电结构。外围结构12W可围绕设备10和显示器14的外围延伸。在设备10和显示器14具有带有四个边缘的矩形形状的配置中，外围结构12W可使用外围外壳结构来实现，该外围外壳结构具有带四个对应边缘的矩形环形状，并且从后部外壳壁12R延伸至设备10的正面(作为示例)。换句话讲，设备10可具有长度(例如，平行于Y轴线所测量的)、小于长度的宽度(例如，平行于X轴线所测量的)和小于宽度的高度(例如，平行于Z轴线所测量的)。如果需要，外围结构12W或外围结构12W的一部分可用作显示器14的外框(例如，围绕显示器14的所有四侧和/或有助于将显示器14保持到设备10的装饰性修饰件)。如果需要，外围结构12W可形成设备10的侧壁结构(例如，通过形成具有垂直侧壁、弯曲侧壁等的金属带)。
外围结构12W可由导电材料(诸如金属)形成，并且因此有时可被称为外围导电外壳结构、导电外壳结构、外围金属结构、外围导电侧壁、外围导电侧壁结构、导电外壳侧壁、外围导电外壳侧壁、侧壁、侧壁结构或外围导电外壳构件(作为示例)。外围导电外壳结构12W可由金属诸如不锈钢、铝、合金或其他合适材料形成。一种、两种或多于两种单独结构可用于形成外围导电外壳结构12W。
外围导电外壳结构12W不一定具有均匀横截面。例如，如果需要，外围导电外壳结构12W的顶部可具有有助于将显示器14保持在适当位置的向内突出的凸缘。外围导电外壳结构12W的底部还可具有加大的唇缘(例如，在设备10的背面的平面中)。外围导电外壳结构12W可具有基本上笔直的竖直侧壁，可具有弯曲的侧壁，或者可具有其他合适的形状。在一些配置中(例如，当外围导电外壳结构12W用作显示器14的外框时)，外围导电外壳结构12W可围绕外壳12的唇缘延伸(即，外围导电外壳结构12W可仅覆盖围绕显示器14而非外壳12的其余侧壁的外壳12的边缘)。
后部外壳壁12R可位于与显示器14平行的平面中。在设备10的构形中，其中后部外壳壁12R的一些或全部由金属形成，可能需要将外围导电外壳结构12W的一部分形成为形成后部外壳壁12R的外壳结构的集成部分。例如，设备10的后部外壳壁12R可包括平面金属结构，并且外壳12的侧面上的外围导电外壳结构12W的一部分可被形成为平面金属结构的平坦的或弯曲的竖直延伸的集成金属部分(例如，外壳结构12R和12W可以由单体构形的连续金属片形成)。如果需要，外壳结构诸如这些外壳结构可由金属块加工而成，和/或可包括被组装在一起以形成外壳12的多个金属件。后部外壳壁12R可具有一个或多个、两个或多个或者三个或多个部分。外围导电外壳结构12W和/或后部外壳壁12R的导电部分可形成设备10的一个或多个外表面(例如，设备10的用户可见的表面)，并且/或者可使用不形成设备10的外表面的内部结构(例如，设备10的用户不可见的导电外壳结构，诸如覆盖有层(诸如薄装饰层、保护涂层、和/或可包括电介质材料诸如玻璃、陶瓷、塑料的其他涂层)的导电结构)或其他结构来实现，这些其他结构形成设备10的外表面和/或用于隐藏外围导电外壳结构12W和/或后部外壳壁12R的导电部分以免被用户看到。
显示器14可具有形成有效区域AA的像素阵列，该有效区域AA显示设备10的用户的图像。例如，有效区域AA可以包括显示像素阵列。像素阵列可由液晶显示器(LCD)部件、电泳像素阵列、等离子显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素或其他发光二极管像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或基于其他显示器技术的显示器像素形成。如果需要，有效区域AA可以包括触摸传感器，诸如触摸传感器电容电极、力传感器或用于收集用户输入的其他传感器。
显示器14可以具有沿着有效区域AA的一个或多个边缘延伸的无效边界区域。显示器14的无效区域IA可没有用于显示图像的像素，并且可与外壳12中的电路和其他内部设备结构重叠。为了阻止这些结构被设备10的用户检视，显示器覆盖层的下侧或显示器14中与无效区域IA重叠的其他层可以在无效区域IA中涂覆有不透明遮蔽层。不透明掩蔽层可具有任何合适的颜色。无效区域IA可包括延伸到有效区域AA中(例如，在扬声器端口16处)的凹入区域或凹口。有效区域AA可例如由显示器14的显示模块(例如，包括像素电路、触摸传感器电路等的显示模块)的横向区域限定。
可使用显示器覆盖层来保护显示器14，显示器覆盖层诸如透明玻璃、透光塑料、透明陶瓷、蓝宝石或其他透明结晶材料层、或一个或多个其他透明层。显示器覆盖层可具有平面形状、凸形弯曲轮廓、带有平面和弯曲部分的形状、包括在一个或多个边缘上围绕的平面主区域(其中一个或多个边缘的一部分从平面主区域的平面弯折出来)的布局、或其他合适的形状。显示器覆盖层可以覆盖设备10的整个正面。在另一种合适的布置中，显示器覆盖层可以基本上覆盖设备10的所有正面或仅覆盖设备10的正面的一部分。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳按钮。还可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳端口诸如扬声器端口16或麦克风端口。如果需要，可以在外壳12中形成开口以形成通信端口(例如，音频插孔端口、数字数据端口等)和/或用于音频部件的音频端口，诸如扬声器和/或麦克风。
显示器14可包括导电结构，诸如触摸传感器的电容电极阵列、用于寻址像素的导电线、驱动器电路等。外壳12可包括内部导电结构诸如金属框架构件和跨越外壳12的壁(例如，由焊接或以其他方式连接在外围导电外壳结构12W的相对侧面之间的一个或多个金属部分形成的基本上矩形的片材)的平面导电外壳构件(有时被称为导电支撑板或背板)。导电支撑板可形成设备10的外后表面，或者可由电介质覆盖层(诸如薄装饰层、保护性涂层和/或可包括电介质材料诸如玻璃、陶瓷、塑料的其他涂层)或其他结构覆盖，这些其他结构形成设备10的外表面和/或用于隐藏导电支撑板以免被用户看到(例如，导电支撑板可形成后部外壳壁12R的一部分)。设备10还可包括导电结构，诸如印刷电路板、被安装在印刷电路板上的部件、以及其他内部导电结构。例如，可用在形成设备10中的接地层的这些导电结构可在显示器14的有效区域AA下延伸。
在区域22和区域20中，可在设备10的导电结构内(例如，在外围导电外壳结构12W和相对的导电接地结构(诸如后部外壳壁12R的导电部分、印刷电路板上的导电迹线、显示器14中的导电电子部件等)之间)形成开口。如果需要，有时可被称为间隙的这些开口可被填充有空气、塑料和/或其他电介质并可用于形成设备10中的一个或多个天线的隙缝天线谐振元件。
设备10中的导电外壳结构和其他导电结构可以用作设备10中的天线的接地层。区域22和区域20中的开口可用作开放式隙缝天线或封闭式隙缝天线中的隙缝，可用作被环形天线中材料的导电路径围绕的中心电介质区域，可用作将天线谐振元件(诸如带状天线谐振元件或倒F形天线谐振元件)与接地层分开的空间，可有助于寄生天线谐振元件的性能，或者可以以其他方式用作区域22和区域20中形成的天线结构的一部分。如果需要，在设备10中的显示器14和/或其他金属结构的有效区域AA下的接地层可具有延伸至设备10的一部分端部中的部分(例如，接地部可朝向区域22和区域20中的电介质填充的开口延伸)，从而缩窄区域22和区域20中的狭槽。区域22在本文中有时可被称为设备10的下部区域22或下端22。区域20在本文中有时可被称为设备10的上部区域20或上端20。
一般来讲，设备10可包括任何适当数量的天线(例如，一个或多个，两个或更多个，三个或更多个，四个或更多个，等等)。设备10中的天线可沿设备外壳的一个或多个边缘而位于细长设备外壳的相对的第一端部和第二端部处(例如，在图1的设备10的下部区域22和/或上部区域20处)、位于设备外壳的中心中、位于其他适当位置中，或者位于这些位置中的一个或多个位置中。图1的布置仅为例示性的。
外围导电外壳结构12W的部分可设置有外围间隙结构。例如，外围导电外壳结构12W可设置有一个或多个电介质填充间隙，诸如图1所示的间隙18。外围导电外壳结构12W中的间隙可利用电介质诸如聚合物、陶瓷、玻璃、空气、其他电介质材料或这些材料的组合来填充。间隙18可将外围导电外壳结构12W分成一个或多个外围导电区段。如果需要，以这种方式形成的导电区段可形成设备10中的一部分天线。其他电介质开口可形成在外围导电外壳结构12W(例如，除间隙18之外的电介质开口)中，并且可用作被安装在设备10的内部内的天线的电介质天线窗口。设备10内的天线可与电介质天线窗口对准，以用于传送射频信号通过外围导电外壳结构12W。设备10内的天线还可与显示器14的无效区域IA对准，以用于传送射频信号通过显示器14。
为了向设备10的终端用户提供尽可能大的显示器(例如，最大化用于显示媒体、运行应用程序等的设备的区域)，可期望增加在设备10的正面处被显示器14的有效区域AA覆盖的区域量。增大有效区域AA的尺寸可以减小设备10内的无效区域IA的尺寸。这可减小显示器14后面可用于设备10内天线的区域。例如，显示器14的有效区域AA可包括导电结构，该导电结构用于阻止由被安装在有效区域AA后面的天线处理的射频信号辐射通过设备10的正面。因此，希望能够提供占用设备10内的少量空间的天线(例如，允许尽可能大的显示有效区域AA)，同时仍然允许天线与设备10外部的无线装备通信，具有令人满意的效率带宽。
在典型的场景中，设备10可具有一个或多个上部天线和一个或多个下部天线。例如，上部天线可形成在设备10的上部区域20中。例如，下部天线可形成在设备10的下部区域22中。如果需要，附加天线可沿在区域22和区域20之间延伸的外壳12的边缘形成。其中设备10包括三个或四个上部天线和五个下部天线的示例在本文中作为示例进行描述。天线可单独用于覆盖相同的通信频带、重叠的通信频带或单独的通信频带。该天线可用于实现天线分集方案或多输入多输出(MIMO)天线方案。用于覆盖任何其他所需频率的其他天线还可被安装在设备10的内部内任何所需位置处。图1的示例仅为例示性的。如果需要，外壳12可具有其他形状(例如，正方形形状、圆柱形形状、球形形状、这些形状的组合和/或不同形状等)。
图2示出了可用在设备10的例示性部件的示意图。如图2所示，设备10可包括控制电路28。控制电路28可包括存储库诸如存储电路30。存储电路30可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，闪存存储器或被配置为形成固态驱动器的其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。
控制电路28可包括处理电路诸如处理电路32。处理电路32可用于控制设备10的操作。处理电路32可包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路、中央处理单元(CPU)等。控制电路28可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可被存储在存储电路30上(例如，存储电路30可包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。被存储在存储电路30上的软件代码可由处理电路32执行。
控制电路28可用于运行设备10上的软件，诸如互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备交互，控制电路28可用在实现通信协议。可使用控制电路28来实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议—有时被称为
Figure BDA0003600582010000091
)、用于其他短距离无线通信链路的协议诸如
Figure BDA0003600582010000092
协议或其他WPAN协议、IEEE802.11ad协议、蜂窝电话协议、MIMO协议、天线分集协议、卫星导航系统协议、基于天线的空间测距协议(例如，无线电检测和测距(RADAR)协议或用于以毫米波和厘米波频率传送的信号的其他所需的距离检测协议)等。每个通信协议可与指定用在实现协议的物理连接方法的对应无线电接入技术(RAT)相关联。
设备10可包括输入-输出电路24。输入-输出电路24可包括输入-输出设备26。输入-输出设备26可用于允许供应数据给设备10以及允许从设备10向外部设备提供数据。输入-输出设备26可包括用户界面设备、数据端口设备、传感器和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备可包括触摸屏、不具有触摸传感器能力的显示器、按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、扬声器、状态指示器、光源、音频插孔、以及其他音频端口部件、数字数据端口设备、光传感器、陀螺仪、加速度计、或可检测运动和相对于地球的设备定向的其他部件、电容传感器、接近传感器(例如，电容接近传感器和/或红外接近传感器)、磁性传感器，以及其他传感器和输入-输出部件。
输入-输出电路24可包括无线电路，诸如用于无线传送射频信号的无线电路34。虽然为了清楚起见，图2的示例中的控制电路28与无线电路34分开示出，但是无线电路34可包括形成处理电路32的一部分的处理电路和/或形成控制电路28的存储电路30的一部分的存储电路(例如，可在无线电路34上实现的控制电路28的部分)。例如，控制电路28可包括基带处理器电路或形成无线电路34的一部分的其他控制部件。
无线电路34可包括毫米波和厘米波收发器电路诸如毫米波/厘米波收发器电路38。毫米波/厘米波收发器电路38可支持在介于约10GHz与300GHz之间的频率下的通信。例如，毫米波/厘米波收发器电路38可支持在介于约30GHz与300GHz之间的极高频(EHF)或毫米波通信频带中和/或在介于约10GHz与30GHz之间的厘米波通信频带(有时被称为超高频(SHF)频带)中的通信。例如，毫米波/厘米波收发器电路38可支持以下通信频带中的通信：介于约18GHz与27GHz之间的IEEE K通信频带、介于约26.5GHz与40GHz之间的K-a通信频带、介于约12GHz与18GHz之间的Ku通信频带、介于约40GHz与75GHz之间的V通信频带、介于约75GHz与110GHz之间的W通信频带、或介于大约10GHz与300GHz之间的任何其他所需频带。如果需要，毫米波/厘米波收发器电路38可支持在60GHz下的IEEE 802.11ad通信(例如，约57GHz至61GHz的WiGig或60GHz Wi-Fi频带)和/或在约24GHz与90GHz之间的第5代移动网络或第5代无线系统(5G)新无线电(NR)频率范围2(FR2)通信频带。毫米波/厘米波收发器电路38可由一个或多个集成电路(例如，被安装在系统封装设备中通用印刷电路上的多个集成电路、被安装在不同基板上的一个或多个集成电路等)形成。
毫米波/厘米波收发器电路38(在本文中有时被简称为收发器电路38或毫米波/厘米波电路38)可使用由毫米波/厘米波收发器电路38发射和接收的在毫米波和/或厘米波频率下的射频信号来执行空间测距操作。所接收的信号可以是已从外部物体反射并且返回设备10的所发射的信号的版本。控制电路28可处理所发射的信号和所接收的信号以检测或估计设备10与设备10周围的一个或多个外部物体(例如，设备10外部的物体，诸如用户或其他人员的身体、其他设备、动物、家具、墙壁或者设备10附近的其他物体或障碍物)之间的距离。如果需要，控制电路28还可处理所发射的信号和所接收的信号以识别外部物体相对于设备10的二维或三维空间位置。
由毫米波/厘米波收发器电路38执行的空间测距操作是单向的。如果需要，毫米波/厘米波收发器电路38还可与外部无线装备诸如外部无线装备10进行双向通信(例如，通过双向毫米波/厘米波无线通信链路)。外部无线装备可包括其他电子设备诸如电子设备10、无线基站、无线接入点、无线附件，或者发射和接收毫米波/厘米波信号的任何其他所需装备。双向通信涉及由毫米波/厘米波收发器电路38传输无线数据以及由外部无线装备接收已传输的无线数据。无线数据可例如包括已编码到对应数据包中的数据，诸如与电话呼叫相关联的无线数据、流媒体内容、互联网浏览、与在设备10上运行的软件应用程序相关联的无线数据、电子邮件消息等。
如果需要，无线电路34可包括用于处理在10GHz以下频率的通信的收发器电路，诸如非毫米波/厘米波收发器电路36。例如，非毫米波/厘米波收发器电路36可处理无线局域网(WLAN)频带(例如，
Figure BDA0003600582010000111
(IEEE 802.11)或其他WLAN通信频带)诸如2.4GHz WLAN频带(例如，2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN频带(例如，5180MHz至5825MHz)、
Figure BDA0003600582010000112
6E频带(例如，5925MHz至7125MHz)和/或其他
Figure BDA0003600582010000113
频带(例如，1875MHz至5160MHz)；无线个人区域网(WPAN)频带诸如2.4GHz
Figure BDA0003600582010000114
频带或其他WPAN通信频带；蜂窝电话频带(例如，约600MHz至约5GHz的频带、3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的5G新无线电频率范围1(FR1)频带等)；近场通信频带(例如，13.56MHz)；卫星导航频带(例如，1565MHz至1610MHz的GPS频带、全球卫星导航系统(GLONASS)频带、北斗卫星导航系统(BDS)频带等)；在IEEE 802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议下操作的超宽带(UWB)频带；在3GPP无线通信标准族下的通信频带；在IEEE 802.XX标准族下的通信频带；和/或任何其他期望的感兴趣的频带。由射频收发器电路处理的通信频带在本文中有时可被称为频率带或简称为“频带”并且可跨对应的频率范围。非毫米波/厘米波收发器电路36和毫米波/厘米波收发器电路38可各自包括一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源射频部件、开关电路、传输线结构，以及用于处理射频信号的其他电路。
一般来讲，在无线电路34中的收发器电路可覆盖(处理)任何期望的感兴趣的频率带。如图2所示，无线电路34可包括天线40。收发器电路可使用一个或多个天线40来传送射频信号(例如，天线40可为收发器电路传送射频信号)。如本文所用，术语“传送射频信号”意指射频信号的发射和/或接收(例如，用于执行与外部无线通信装备的单向和/或双向无线通信)。天线40可通过将射频信号(或通过居间设备结构诸如介电覆盖层)辐射到自由空间中来发射射频信号。除此之外或另选地，天线40可(例如，通过居间设备结构诸如介电覆盖层)从自由空间接收射频信号。天线40对射频信号的传输和接收各自涉及由天线的操作频带内的射频信号对天线中的天线谐振元件上的天线电流的激励或谐振。
在卫星导航系统链路、蜂窝电话链路和其他长距离链路中，射频信号通常用于在数千英尺或数千英里上传送数据。在2.4GHz和5GHz下的
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链路和
Figure BDA0003600582010000123
链路以及其他近距离无线链路中，射频信号通常用于在数十英尺或数百英尺上传送数据。毫米波/厘米波收发器电路38可在视线路径上行进的短距离上传送射频信号。为了增强毫米波和厘米波通信的信号接收，可使用相控天线阵列和波束形成(转向)技术(例如，在其中调节阵列中每个天线的天线信号相位和/或幅度以执行波束转向的方案)。由于设备10的操作环境能够切换成不使用并且在它们的位置使用性能更高的天线，天线分集方案也可用于确保天线已经开始被阻挡或以其他方式降解。
无线电路34中的天线40可使用任何合适的天线类型形成。例如，天线40可包括具有谐振元件的天线，该天线由堆叠贴片天线结构、环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、单极天线结构、偶极天线结构、螺旋天线结构、八木(Yagi-Uda)天线结构、这些设计的混合等形成。在另一种合适的布置中，天线40可包括具有电介质谐振元件的天线，诸如电介质谐振天线。如果需要，一个或多个天线40可以是背腔天线。可针对不同的频带和频带组合来使用不同类型的天线。例如，一种类型的天线可用在为非毫米波/厘米波收发器电路36形成非毫米波/厘米波无线链路，而另一种类型的天线可用在为毫米波/厘米波收发器电路38以毫米波和/或厘米波频率传送射频信号。用于以毫米波和/或厘米波频率传送射频信号的天线40可被布置在一个或多个相控天线阵列中。
图3中示出了可形成在用于以毫米波和/或厘米波频率传送射频信号的相控天线阵列中的天线40的示意图。如图3所示，天线40可耦接到毫米/厘米(MM/CM)波收发器电路38。毫米波和厘米波收发器电路38可使用包括射频传输线42的传输线路径耦接到天线40的天线馈电部44。射频传输线42可包括正信号导体诸如信号导体46，并且可包括接地导体诸如接地导体48。接地导体48可耦接到天线40的天线接地部(例如，在位于天线接地部处的天线馈电部44的接地天线馈电终端上)。信号导体46可耦接到天线40的天线谐振元件。例如，信号导体46可耦接到位于天线谐振元件处的天线馈电部44的正天线馈电终端。
在另一种合适的布置中，天线40可以是使用馈电探针被馈电的探针馈电的天线。在这一布置方式中，天线馈电部44可实现为馈电探针。信号导体46可耦接到馈电探针。射频传输线42可传送射频信号至馈电探针和从馈电探针传送射频信号。当正在馈电探针和天线上传输射频信号时，馈电探针可激励天线的谐振元件(例如，可激励天线40的电介质天线谐振元件的电磁谐振模式)。谐振元件可响应于被馈电探针激励而辐射射频信号。类似地，当天线(例如，从自由空间)接收到射频信号时，射频信号可激励天线的谐振元件(例如，可激励天线40的电介质天线谐振元件的电磁谐振模式)。这可在馈电探针上产生天线电流，并且对应的射频信号可通过射频传输线传递到收发器电路。
射频传输线42可包括带状线传输线(在本文中有时被简称为带状线)、同轴电缆、由金属化通孔实现的同轴探针、微带传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状线传输线、波导结构、这些的组合等。多种类型的传输线可用于形成将毫米波/厘米波收发器电路38耦接到天线馈电部44的传输线路径。如果需要，滤波器电路、切换电路、阻抗匹配电路、移相器电路、放大器电路和/或其他电路可被插置在射频传输线42上。
可将设备10中的射频传输线集成到陶瓷基板、刚性印刷电路板和/或柔性印刷电路中。在一种合适的布置中，可将设备10中的射频传输线集成在多层层压结构内(例如，在没有介入粘合剂的情况下被层压在一起的导电材料(诸如铜)层和电介质材料(诸如树脂)层)，该多层层压结构可在多个维度(例如，二维或三维)折叠或弯曲，并且在弯曲之后保持弯曲形状或折叠形状(例如，多层层压结构可折叠成特定的三维形状以围绕其他设备部件布线，并且可具有足够刚性以在折叠之后保持其形状，而无需被加强件或其他结构保持在适当位置)。层压结构的所有多个层可以在没有粘合剂的情况下分批层压在一起(例如，在单个压制过程中)(例如，与进行多个压制过程以将多个层用粘合剂层压在一起相反)。
图4示出了用于处理在毫米波和厘米波频率下的射频信号的天线40可如何形成在相控天线阵列中。如图4中所示，相控天线阵列54(在本文中有时被称为阵列54、天线阵列54或天线40的阵列54)可耦接到射频传输线42。例如，相控天线阵列54中的第一天线40-1可耦接到第一射频传输线42-1，相控天线阵列54中的第二天线40-2可耦接到第二射频传输线42-2，相控天线阵列54中的第N天线40-N可耦接到第N个射频传输线42-N等。虽然本文中天线40被描述为形成相控天线阵列，但是相控天线阵列54中的天线40有时也可被称为共同形成单个相控阵天线。
相控天线阵列54中的天线40可被布置成任何所需数量的行和列或被布置成任何其他所需图案(例如，天线无需被布置成具有行和列的网格图案)。在信号传输操作期间，射频传输线42可用于将信号(例如，射频信号，诸如毫米波和/或厘米波信号)从毫米波/厘米波收发器电路38(图3)供应给相控天线阵列54以用于无线传输。在信号接收操作期间，射频传输线42可用于将在相控天线阵列54处接收的信号(例如，从外部无线装备接收，或已被外部物体反射的发射信号)供应给毫米波/厘米波收发器电路38(图3)。
在相控天线阵列54中使用多个天线40允许通过控制由天线传送的射频信号的相对的相位和幅度(振幅)来实现波束转向布置。在图4的示例中，天线40各自具有对应的射频相位和幅度控制器50(例如，被插置在射频传输线42-1上的第一相位和幅度控制器50-1可控制由天线40-1处理的射频信号的相位和幅度，被插置在射频传输线42-2上的第二相位和幅度控制器50-2可控制由天线40-2处理的射频信号的相位和幅度，被插置在射频传输线42-N上的第N相位和幅度控制器50-N可控制由天线40-N处理的射频信号的相位和幅度，等)。
相位和幅度控制器50可各自包括用于调节射频传输线42(例如，相移器电路)上的射频信号的相位的电路和/或用于调节射频传输线42上的射频信号的幅度的电路(例如，功率放大器和/或低噪声放大器电路)。相位和幅度控制器50在本文中有时可被统称为波束转向电路(例如，转向由相控天线阵列54发射和/或接收的射频信号的波束的波束转向电路)。
相位和幅度控制器50可调节被提供给相控天线阵列54中的每个天线的发射信号的相对相位和/或幅度，并且可调节由相控天线阵列54接收的接收信号的相对相位和/或幅度。如果需要，相位和幅度控制器50可包括用于检测由相控天线阵列54接收的接收信号的相位的相位检测电路。本文中可使用术语“波束”或“信号波束”来统一指代由相控天线阵列54在特定方向上发射和接收的无线信号。信号束可以表现出峰值增益，该峰值增益以相应的指向角度定向在特定的指向方向上(例如，基于来自相控天线阵列中的每个天线的信号组合的相长干涉和相消干涉)。术语“发射波束”有时可在本文中用于指在特定方向上发射的射频信号，而术语“接收波束”有时可在本文中用于指从特定方向上接收的射频信号。
例如，如果调节相位和幅度控制器50以产生所发射的射频信号的第一组相位和/或幅度，则发射信号将形成如图4的波束B1所示定向在点A的方向上的发射波束。然而，如果调节相位和幅度控制器50以产生发射信号的第二组相位和/或幅度，则发射信号将形成如波束B2所示定向在点B的方向上的发射波束。相似地，如果调节相位和幅度控制器50以产生第一组相位和/或幅度，则可从点A的方向接收射频信号(例如，接收波束中的射频信号)，如波束B1所示。如果调节相位和幅度控制器50以产生第二组相位和/或幅度，则可从点B的方向接收射频信号，如波束B2所示。
可基于从图2的控制电路28接收的对应控制信号52来控制每个相位和幅度控制器50以产生所需的相位和/或幅度(例如，可使用控制信号52-1来控制由相位和幅度控制器50-1提供的相位和/或幅度，可使用控制信号52-2来控制由相位和幅度控制器50-2提供的相位和/或幅度，等)。如果需要，控制电路可实时主动地调节控制信号52，以随时间转向在不同的所需方向上的发射波束或接收波束。如果需要，相位和幅度控制器50可向控制电路28提供识别接收信号的相位的信息。
当使用在毫米波和厘米波频率下的射频信号执行无线通信时，在相控天线阵列54与外部通信装备之间的视线路径上传送射频信号。如果外部物体位于图4的点A处，则可调节相位和幅度控制器50以转向信号波束朝向点A(例如，以转向信号波束的指向朝向点A)。相控天线阵列54可在点A的方向上发射和接收射频信号。相似地，如果外部通信装备位于点B处，则可调节相位和幅度控制器50以转向信号波束朝向点B(例如，以转向信号波束的指向朝向点B)。相控天线阵列54可在点B的方向上发射和接收射频信号。在图4的示例中，为了简单起见，波束转向被示为在单个自由度上(例如，在图4的页面上朝向左和右)执行。然而，实际上，可在两个或更多个自由度(例如，在三维进入和离开页面以及在图4的页面上向左和向右)上转向波束。相控天线阵列54可具有在其上可执行(例如，在相控天线阵列上的半球或半球的区段中)波束转向的对应视场。如果需要，设备10可包括多个相控天线阵列，该多个相控天线阵列各自面向不同方向以提供来自设备的多个侧的覆盖。
图5是在设备10具有多个相控天线阵列的示例中设备10的横截面侧视图。如图5所示，外围导电外壳结构12W可围绕设备10的(横向)外围延伸并且可从后部外壳壁12R延伸至显示器14。显示器14可具有显示模块诸如显示模块68(有时被称为显示面板)。显示模块68可包括像素电路、触摸传感器电路、力传感器电路，和/或用于形成显示器14的有效区域AA的任何其他所需电路。显示器14可包括电介质覆盖层，诸如与显示模块68重叠的显示器覆盖层56。显示模块68可发出图像光并且可通过显示器覆盖层56接收传感器输入。显示器覆盖层56和显示器14可被安装到外围导电外壳结构12W。不与显示模块68重叠的显示器14的横向区域可形成显示器14的无效区域IA。
设备10可包括多个相位天线阵列54，诸如面向后部的相控天线阵列54-1。如图5所示，相控天线阵列54-1可通过后部外壳壁12R以毫米波和厘米波频率发射和接收射频信号60。在后部外壳壁12R包括金属部分的情形中，射频信号60可被传送通过后部外壳壁12R的金属部分中的孔或开口，或可被传送通过后部外壳壁12R的其他电介质部分。孔可与跨后部外壳壁12R的横向区域(例如，在外围导电外壳结构12W之间)延伸的电介质覆盖层或电介质涂层重叠。相控天线阵列54-1可跨设备10下的半球针对射频信号60执行波束转向，如箭头62所示。
相控天线阵列54-1可被安装到基板诸如基板64。基板64可以是集成电路芯片、柔性印刷电路、刚性印刷电路板或其他基板。在本文中基板64有时可被称为天线模块64。如果需要，收发器电路(例如，图2的毫米波/厘米波收发器电路38)可被安装到天线模块64。相控天线阵列54-1可使用粘合剂被粘附到后部外壳壁12R，可被压靠(例如，接触)后部外壳壁12R，或者可与后部外壳壁12R间隔开。
相控天线阵列54-1的视场限于设备10的背面下的半球。设备10中的显示模块68和其他部件58(例如，图2的输入-输出电路24或控制电路28的部分、用于设备10的电池等)包括导电结构。如果不小心，则这些导电结构可阻止由设备10内的相控天线阵列传送射频信号跨设备10的正面上的半球。虽然用于覆盖设备10的正面上的半球的附加相控天线阵列可被安装抵靠无效区域IA内的显示器覆盖层56，但是在显示模块68的横向外围与外围导电外壳结构12W之间可能没有足够的空间以形成完全支撑相控天线阵列必需的所有电路和射频传输线。
为了缓解这些问题并且提供覆盖贯穿设备10的正面，面向前部的相控天线阵列可被安装在设备10的外围区域66内。面向前部的相控天线阵列中的天线可包括电介质谐振器天线。电介质谐振器天线可在图5的X-Y平面中比其他类型的天线诸如贴片天线和隙缝天线占据更少的区域。将天线实现为电介质谐振器天线可允许面向前部的相控天线阵列的辐射元件适配在显示模块68和外围导电外壳结构12W之间的无效区域IA内。同时，相控天线阵列的射频传输线和其他部件可位于显示模块68后面(下面)。虽然本文描述了相控天线阵列是辐射通过显示器14的面向前部的相控天线阵列的示例，但是在另一合适的布置中，相控天线阵列可以是辐射通过外围导电外壳结构12W中的一个或多个孔的面向侧部的相控天线阵列。
为了进一步优化设备10内的空间，同时提供围绕设备10的无线覆盖的整个球体，外围区域66中的电介质谐振器天线可包括面向前部的电介质谐振器天线(例如，在电介质谐振器天线的面向前部的相控天线阵列中)和面向后部的电介质谐振器天线(例如，在电介质谐振器天线的面向后部的相控天线阵列中)。面向前部的电介质谐振器天线可传送射频信号通过显示器覆盖层56并且在设备10的正面(显示器14)上的半球内传送射频信号。面向后部的电介质谐振器天线可传送射频信号通过后部外壳壁12R的电介质部分并且在设备10的背面(后部外壳壁12R)下的半球内传送射频信号。在这些示例中，设备10还可包括用于在设备10的背面下的半球内提供另外的覆盖的相控天线阵列54-1，或者可省略相控天线阵列54-1，从而节省设备10内的另外的空间。为了允许面向前部的和面向后部的电介质谐振器天线配合在外围区域66内(例如，不需要设备10在Z维度上过厚)，面向前部的电介质谐振器天线和面向后部的电介质谐振器天线可共享电介质谐振元件。
图6是示出设备10的外围区域66中的给定电介质谐振元件可如何用于形成面向前部的电介质谐振器天线和面向后部的电介质谐振器天线的横截面侧视图。如图6所示，设备10可包括具有给定面向前部的天线40F的面向前部的相控天线阵列并且可包括具有给定面向后部的天线40R的面向后部的相控天线阵列(例如，安装在图5的外围区域66内)。面向前部的相控天线阵列可包括任何所需数量的面向前部的天线(例如，面向前部的天线的一维或二维阵列)。面向后部的相控天线阵列可包括任何所需数量的面向后部的天线(例如，面向后部的天线的一维或二维阵列)。
天线40F和40R各自可以是共享单个电介质谐振元件92的电介质谐振器天线。电介质谐振元件92可安装到基板，诸如印刷电路74。例如，印刷电路74可以是刚性印刷电路板或柔性印刷电路。印刷电路74具有沿后部外壳壁12R延伸的横向区域(例如，在图6的X-Y平面中)。印刷电路74可使用一个或多个螺钉(例如，接地螺钉)、粘合剂和/或任何其他所需的结构固定到后部外壳壁12R和/或外围导电外壳结构12W。用于面向前部的天线40F和面向后部的天线40R的毫米波/厘米波收发器电路可安装到印刷电路74或安装到设备10中的不同基板(例如，主逻辑板或与印刷电路74分离的其他基板)。
印刷电路74可包括多个堆叠电介质层。这些电介质层可包括聚酰亚胺、陶瓷、液晶聚合物、塑料和/或任何其他所需的电介质材料。导电迹线可被图案化到印刷电路74的顶表面上、印刷电路74的底表面上和/或印刷电路74内的电介质层上。一些导电迹线可保持在接地电位以形成用于面向前部的天线40F和面向后部的天线40R的接地迹线(例如，天线接地的一部分)。接地迹线可耦接到设备10中的系统接地部(例如，使用焊料、焊缝、导电粘合剂、导电胶带、导电支架、导电销、导电螺钉、导电夹、这些的组合等)。例如，接地迹线可耦接到外围导电外壳结构12W、后部外壳壁12R的导电部分、或设备10中的其他接地结构。
印刷电路74可包括一个或多个开口，诸如开口76。电介质谐振元件92可安装在开口76内(例如，电介质谐振元件92可突出穿过开口74)。面向前部的天线40F可使用形成于印刷电路74上和/或嵌入该印刷电路内的一个或多个射频传输线来馈电。面向后部的天线40R也可使用形成于印刷电路74上和/或嵌入该印刷电路内的一个或多个射频传输线来馈电。射频传输线具有包括印刷电路74上的接地迹线的接地导体(例如，图3的接地导体48)。射频传输线还可具有包括印刷电路74上的一些导电迹线的信号导体(例如，图3的信号导体46)。
电介质谐振元件92可由安装到印刷电路74中的开口76内的电介质材料的圆柱(柱)形成。电介质谐振元件92可嵌入电介质基板诸如电介质包覆成型件86内(例如，由该电介质基板侧向地围绕)。虽然为了清楚起见在图6中示出了电介质包覆成型件86与电路板74之间的非零间隙，但是如果需要，电介质包覆成型件86可完全填充开口76。电介质包覆成型件86可有助于将电介质谐振元件92固定到印刷电路74。如果需要，电介质包覆成型件86可有助于将电介质谐振元件86固定到外围导电外壳结构12W。
电介质谐振元件92可具有面向后部外壳壁12R的第一(底)表面82。后部外壳壁12R可包括导电材料。狭缝诸如狭缝70可在与电介质谐振元件92重叠的位置处形成于后部外壳壁12R的导电材料中。电介质天线窗口诸如电介质天线窗口72可安装到后部外壳壁12R并且可覆盖狭缝70。除此之外或另选地，电介质覆盖层可覆盖设备10的整个后表面(后部外壳壁12R)。狭缝70在本文中有时也可称为开口70或天线窗口70。
电介质谐振元件92可具有位于显示器14处的第二(顶)表面84。顶表面84可侧向地插置在显示模块68与外围导电外壳结构12W之间(例如，电介质谐振元件92的一部分可位于显示模块68与外围导电外壳结构12W之间的间隙96内，该间隙形成显示器14的无效区域的一部分)。电介质谐振元件92可具有从顶表面84延伸到底表面82的竖直侧壁94。电介质谐振元件92可具有穿过顶表面84和底表面82的中心延伸的纵向轴线98(例如，平行于Z轴)。纵向轴线98可以是例如电介质谐振元件92的最长矩形尺寸。电介质谐振元件92可具有从顶表面84至底表面82测量的(平行于纵向轴线98测量的)高度。电介质谐振元件92还可具有(平行于X轴测量的)长度和(平行于Y轴测量的)宽度，该长度和该宽度各自小于电介质谐振元件92的高度。
电介质谐振元件92可具有穿过纵向轴线98并且将电介质谐振元件92的高度划分(例如，等分)的中心轴线100。中心轴线100被取向成与纵向轴线98正交。中心轴线100不需要等分电介质谐振元件92的高度。中心轴线100可将电介质谐振元件92的用于形成面向前部的天线40F的部分与电介质谐振元件92的用于形成面向后部的天线40R的部分分离。面向前部的天线40F的操作(谐振)频率可通过调节中心轴线100上方的电介质谐振元件92的尺寸来选择。类似地，面向后部的天线40R的操作(谐振)频率可通过调节中心轴线100下方的电介质谐振元件92的尺寸来选择。中心轴线100下方的电介质谐振元件92的几何形状也可对面向前部的天线40F的操作频率具有一定影响，并且/或者中心轴线100上方的电介质谐振元件92的几何形状也可对面向后部的天线40R的操作频率具有一定影响。
电介质谐振元件92可由具有第一介电常数εr1的电介质材料圆柱形成。介电常数εr1可相对高(例如，大于10.0、大于12.0、大于15.0、大于20.0、介于15.0与40.0之间、介于10.0与50.0之间、介于18.0与30.0之间、介于12.0与45.0之间等)。在一种合适的布置中，电介质谐振元件92可由氧化锆或陶瓷材料形成。如果需要，其他电介质材料可用于形成电介质谐振元件92。
电介质包覆成型件86可由具有介电常数εr2的材料形成。介电常数εr2可小于电介质谐振元件92的介电常数εr1(例如，小于18.0、小于15.0、小于10.0、介于3.0与4.0之间、小于5.0、介于2.0与5.0之间等)。介电常数εr2可比介电常数εr1小至少10.0、5.0、15.0、12.0、6.0等。在一种合适的布置中，电介质包覆成型件86可由模制塑料(例如，注塑塑料)形成。其他电介质材料可用于形成电介质包覆成型件86，或者如果需要，可省略电介质包覆成型件86。电介质谐振元件92与电介质包覆成型件86之间的介电常数的差异可有助于在电介质谐振元件92与电介质包覆成型件86之间从底表面82到顶表面84建立射频边界条件。这可将电介质谐振元件92配置为用作用于以毫米波和厘米波频率传播射频信号的波导。
当被印刷电路74中的射频传输线的信号导体激励时，电介质谐振元件92可辐射射频信号。由电介质谐振元件92形成的天线可使用射频馈电探针诸如馈电探针78来馈电。馈电探针78可形成面向前部的天线40F和面向后部的天线40R的天线馈电部(例如，图3的天线馈电部44)的一部分。面向前部的天线40F可使用馈电探针78中的至少一个馈电探针来馈电。面向后部的天线40R也可使用馈电探针78中的至少一个馈电探针馈电。如果需要，天线40F和40R可使用不同的(独立)馈电探针78来馈电。
如图6所示，每个馈电探针78可包括相应的馈电导体102。馈电导体102的至少一部分(例如，馈电导体102的贴片形部分)可与电介质谐振元件92的侧壁94接触。馈电导体102可由经折叠并且压靠侧壁94(例如，通过偏置结构和/或通过电介质包覆成型件86)的冲压金属片形成。在另一个实施方式中，馈电导体102可由直接图案化到侧壁94上(例如，使用溅射工艺、激光直接结构化工艺或其他导电沉积技术)的导电迹线形成。馈电导体102的一部分可使用导电互连结构80耦接到印刷电路74上的信号迹线。导电互连结构80可包括焊料、焊缝、导电粘合剂、导电胶带、导电泡沫、导电弹簧、导电支架和/或任何其他所需的导电互连结构。
印刷电路74中的信号迹线可将射频信号传送到馈电探针78和从该馈电探针传送射频信号。馈电探针78可将信号迹线上的射频信号电磁耦接到电介质谐振元件92中。用于面向前部的天线40F的馈电探针78可将射频信号耦接到电介质谐振元件92中，这些射频信号激励主要位于中心轴线100与顶表面84之间的电介质谐振元件92的一种或多种电磁模式(例如，中心轴线100周围与顶表面84之间的射频空腔或波导模式)。当被用于面向前部的天线40F的馈电探针78激励时，电介质谐振元件92的这些电磁模式可将电介质谐振元件配置为用作波导，该波导沿电介质谐振元件92的长度(例如，在图6的Z轴方向上)传播射频信号88的波前通过顶表面84以及通过显示器14。
例如，在信号发射期间，用于面向前部的天线40F的馈电探针78可将信号迹线上的射频信号耦接到电介质谐振元件92中。这可用于激励电介质谐振元件92的位于中心轴线100周围与顶表面84之间的体积的一种或多种电磁模式，从而导致射频信号88沿电介质谐振元件92的长度向上传播以及通过显示器覆盖层56传播到设备10的外部。类似地，在信号接收期间，可通过显示器覆盖层56接收射频信号88。所接收的射频信号可激励位于顶表面84与中心轴100周围之间的电介质谐振元件92的电磁模式，从而导致射频信号沿电介质谐振元件92的长度向下传播。用于面向前部的天线40F的馈电探针78可将所接收的射频信号耦接到印刷电路74上的对应射频传输线上，该对应射频传输线将射频信号传递到设备10中的毫米波/厘米波收发器电路。
类似地，用于面向后部的天线40R的馈电探针78可将射频信号耦接到电介质谐振元件92中，这些射频信号激励主要位于中心轴线100与底表面82之间的电介质谐振元件92的一种或多种电磁模式(例如，中心轴线100周围与底表面82之间的射频空腔或波导模式)。当被用于面向后部的天线40R的馈电探针78激励时，电介质谐振元件92的这些电磁模式可将电介质谐振元件配置为用作波导，该波导沿电介质谐振元件92的长度(例如，在图6的Z轴方向上)传播射频信号90的波前通过底表面82以及通过电介质天线窗口72。
例如，在信号发射期间，用于面向后部的天线40R的馈电探针78可将信号迹线上的射频信号耦接到电介质谐振元件92中。这可用于激励电介质谐振元件92的位于中心轴线100周围与底表面82之间的体积的一种或多种电磁模式，从而导致射频信号90沿电介质谐振元件92的长度向下传播以及通过电介质天线窗口72和狭缝70传播到设备10的外部。类似地，在信号接收期间，可通过天线窗口72和狭缝70接收射频信号90。所接收的射频信号可激励位于底表面82与中心轴线100周围之间的电介质谐振元件92的电磁模式，从而导致射频信号沿电介质谐振元件92的长度向上传播。用于面向后部的天线40R的馈电探针78可将所接收的射频信号耦接到印刷电路74上的对应射频传输线上，该对应射频传输线将射频信号传递到设备10中的毫米波/厘米波收发器电路。电介质谐振元件92与电介质包覆成型件86之间的介电常数的相对大差异可允许电介质谐振元件92以相对高的天线效率传送射频信号88和90(例如，通过在电介质谐振元件92与电介质包覆成型件86之间为射频信号建立强边界)。与使用介电常数较低的材料的情形相比，电介质谐振元件92的相对高介电常数还可允许电介质谐振元件92占据相对小的体积。
可选择馈电探针78的尺寸以有助于匹配印刷电路74中的射频传输线的阻抗与电介质谐振元件92的阻抗。每个馈电探针78可位于电介质谐振元件92的相应侧壁94上以向天线40F和40R提供所需的线性极化(例如，垂直极化或水平极化)。如果需要，多个馈电探针78可形成在电介质谐振元件92的多个侧壁94上以将天线40F和40R配置为同时覆盖多个正交线性极化。如果需要，可随时间独立地调节每个馈电探针的相位以向天线提供其他极化，诸如椭圆极化或圆形极化。馈电探针78在本文中有时可称为馈电导体78、馈电贴片78或探针馈电部78。电介质谐振元件92在本文中有时可被称为电介质辐射元件、电介质辐射体、电介质谐振器、电介质天线谐振元件、电介质圆柱(column)、电介质柱(pillar)、辐射元件或谐振元件。
以此方式，电介质谐振元件92可用于形成设备10中的面向前部的相控天线阵列的面向前部的天线40F和面向后部的相控天线阵列的面向后部的天线40R两者。如果需要，印刷电路74可包括用于每个电介质谐振元件92的相应开口76。图7是示出印刷电路74可如何包括用于面向前部的相控天线阵列和面向后部的相控天线阵列中的每个电介质谐振元件92的相应开口76的一个示例的顶视图。
在图7的示例中，面向前部的相控天线阵列和面向后部的相控天线阵列各自包括三个天线，这三个天线由以一维阵列图案布置的三个电介质谐振元件92-1、92-2和92-3形成(例如，电介质谐振元件92-1可形成第一面向前部的天线和第一面向后部的天线，电介质谐振元件92-2可形成第二面向前部的天线和第二面向后部的天线等)。如图7所示，印刷电路74可完全围绕(包封)用于每个电介质谐振元件92的相应开口76(例如，电介质谐振元件92-1可安装在开口76-1内，电介质谐振元件92-2可安装在开口76-2等内)。换句话讲，开口76可以是印刷电路74内的封闭狭缝。
图7的示例仅为例示性的。如果需要，每个电介质谐振元件可位于同一开口76内，如图8的示例所示。在另一实施方式中，每个开口76可以是印刷电路74中的开口狭缝，如图9的示例所示。如图9所示，印刷电路74可围绕开口76-1、76-2和76-3的一些侧而不是所有侧。换句话讲，印刷电路74可以是梳状PCB，其中开口76-1、76-2和76-3由印刷电路74的给定边缘中的凹口形成。图7至图9的示例仅为例示性的。印刷电路74可围绕任何所需数量的开口76。面向前部的相控天线阵列和面向后部的相控天线阵列可包括使用以任何所需阵列图案布置的任何所需数量的电介质谐振元件形成的任何所需数量的天线。
图10是给定电介质谐振元件92的自上而下的视图(例如，如在图6的-Z方向上截取)，该视图示出可如何使用不同的馈电探针78分别对面向前部的天线40F和面向后部的天线40R进行馈电。在图10的示例中，为清楚起见，已经省略了印刷电路74和电介质包覆成型件86。
如图10所示，电介质谐振元件92可由第一馈电探针78(诸如用于面向前部的天线(例如，图6的天线40F)的馈电探针78F)馈电，并且可由第二馈电探针(诸如用于面向后部的天线(例如，图6的天线40R)的馈电探针78R)馈电。馈电探针78F可包括接触第一侧壁94的馈电导体102，并且馈电探针78R可包括接触电介质谐振元件92的第二侧壁94的第二馈电导体102。馈电探针78F和78R各自可包括经由图6的导电互连结构80耦接到印刷电路74中的相应信号导体的相应导电部分104(例如，导电迹线)。
在图10的示例中，馈电探针78F和78R耦接到电介质谐振元件92的相对侧壁94。因此，图10的馈电探针78F和78R可利用相同线性极化来传送射频信号。在另一实施方式中，馈电探针78R和78F可耦接到电介质谐振元件92的正交侧壁94。在又另一实施方式中，馈电探针78R和78F可耦接到电介质谐振元件92的同一侧壁94。如果需要，面向前部的天线和面向后部的天线可使用正交线性极化来传送射频信号。
图11是在面向前部的天线和面向后部的天线各自使用正交线性极化来传送射频信号的示例中的电介质谐振元件92的自上而下的视图。如图11所示，面向前部的天线可使用馈电探针78FH和78FV来馈电，而面向后部的天线使用馈电探针78RV和78RH来馈电。馈电探针78FH和78FV可安装到电介质谐振元件92的正交侧壁94。馈电探针78RV和78FV可安装到电介质谐振元件92的相对侧壁94。馈电探针78RH和78FH可安装到电介质谐振元件92的相对侧壁94。馈电探针78RV和78RH可安装到电介质谐振元件92的正交侧壁94。以此方式，馈电探针78FV可为面向前部的天线传送垂直极化的射频信号，馈电探针78RV可为面向后部的天线传送垂直极化的射频信号，馈电探针78FH可为面向前部的天线传送水平极化的射频信号，并且馈电探针78RH可为面向后部的天线传送水平极化的射频信号。图11的示例仅为例示性的。如果需要，馈电探针78RV可与馈电探针78FV耦接到相同的侧壁94，并且/或者馈电探针78RH可与馈电探针78FH耦接到相同的侧壁94。
图12是示出馈电探针78F和78R可如何对电介质谐振元件92的相应部分(例如，分别用于面向前部的天线40F和面向后部的天线40R)进行馈电的一个示例的横截面侧视图。如图12所示，用于面向前部的天线40F的馈电探针78F可接触电介质谐振元件92的第一侧壁94。用于面向后部的天线40R的馈电探针78R可接触电介质谐振元件92的与第一侧壁94相对的第二侧壁94。在天线40F和40R覆盖多个极化的情形下，馈电探针78F和78R可分别用于形成图11的馈电探针78FH和78RH，或者可分别用于形成图11的馈电探针78FV和78FV。
如果需要，凹口诸如凹口110可在中心轴线100处或周围形成在侧壁94中。凹口110的几何形状可有助于将用于为面向前部的天线40F传播射频信号88的电介质谐振元件92的电磁模式与用于为面向后部的天线40R传播射频信号90的电介质谐振元件92的电磁模式隔离。如果需要，馈电探针78F和78R各自可在凹口110内耦接到电介质谐振元件92(例如，馈电探针78F和78R可安装在凹口110内)。
为了进一步将面向前部的天线40F与面向后部的天线40R隔离，馈电探针78F和78R可以相反(例如，反向或翻转)取向安装到电介质谐振元件92。在图12的示例中，馈电探针78F的馈电导体102是L形馈电导体，该L形馈电导体具有与电介质谐振元件92接触的第一部分106和背离第一部分106延伸的第二部分108。第二部分108可耦接到印刷电路74上的给定导电互连结构80(图6)。类似地，馈电探针78R的馈电导体102是L形馈电导体，该L形馈电导体具有与电介质谐振元件92接触的第一部分106和背离第一部分106延伸的第二108。图12的馈电导体102可由例如折叠成L形的片材金属件形成。因为馈电探针78F和78R具有相反的取向，所以馈电探针78F的第二部分108和馈电探针78R的第二部分108位于中心轴线100的相对侧上。这可将馈电探针78R配置为更容易地激励位于中心轴线100与底表面82之间(用于传播射频信号90)的电介质谐振元件92的电磁模式，并且可将馈电探针78F配置为更容易地激励位于中心轴线100与顶表面84之间(用于传播射频信号88)的电介质谐振元件92的电磁模式，从而有助于将面向前部的天线40F与面向后部的天线40R隔离。
图12的示例仅为例示性的。馈电导体102可具有其他形状(例如，可折叠成T形或其他形状以代替L形)。如果需要，相比馈电探针78F更多(例如，全部)的馈电探针78R可定位在中心轴线100下方，并且相比馈电探针78R更多(例如，全部)的馈电探针78F可定位在中心轴线100上方。在馈电探针78F和78R包括直接图案化到电介质谐振元件92上的导电材料的实施方式中，馈电导体102上馈电探针78F最靠近底表面82的点可耦接到印刷电路74，而馈电导体102上馈电探针78R最靠近顶表面84的点可耦接到印刷电路74。凹口110可具有其他形状，这些其他形状具有沿循具有任何所需数量的弯曲和/或直线区段的任何路径的边缘。馈电探针78F和78R可在凹口110之外耦接到侧壁94。如果需要，馈电探针78F和78R可耦接到电介质谐振元件92的同一侧壁94(例如，在凹口110内或在凹口110的相反侧处)。
图13是示出馈电探针78F和78R可如何耦接到电介质谐振元件92的同一侧壁94的一个示例的横截面侧视图。如图13所示，馈电探针78F和78R可耦接到电介质谐振元件92的同一侧壁94。如果需要，馈电探针78F和78R可具有围绕中心轴线100的反向取向，以有助于将电介质谐振元件的面向前部的电磁模式与面向后部的电磁模式隔离。当以此方式取向时，馈电探针78F和78R最靠近中心轴线110的侧可耦接到印刷电路74。如果需要，电介质谐振元件92可包括在馈电探针78F与78R之间(例如，在中心轴线100处或延伸穿过该中心轴线)的凹口诸如凹口112，以有助于进一步将面向前部的天线与面向后部的天线隔离。如果需要，凹口112可围绕电介质谐振元件92的所有侧延伸(例如，围绕纵向轴线98在X-Y平面内延伸，仅留下将电介质谐振元件92在中心轴线100上方的部分与电介质谐振元件92在中心轴线100下方的部分连接的中心部分114)。
图13的示例仅为例示性的。凹口112可具有其他形状(例如，具有沿循具有任何所需数量的弯曲和/或直线区段的任何路径的边缘的形状)。馈电探针78F和78R可具有其他形状(例如，可由以T形折叠的片材金属形成，可由直接图案化到侧壁94上的导电迹线形成等)。可省略凹口112。如果需要，馈电探针78F可安装到与馈电探针78R相对的侧壁94(例如，在位置116处)。如果需要，馈电探针78R可安装到与馈电探针78F相对的侧壁94(例如，在位置118处)。如果需要，凹口112可填充有电介质材料(例如，图6的电介质包覆成型件86的部分)。
侧壁94可具有其他形状。如果需要，同一馈电探针可用于对面向前部的天线和面向后部的天线两者进行馈电(例如，在馈电探针定位在电介质谐振元件上的特定位置处并且具有特定形状的情况下，当与电介质谐振元件的几何形状结合时，馈电探针激励电介质谐振元件的单独的面向前部的电磁模式和面向后部的电磁模式以允许面向前部的天线和面向后部的天线独立地操作)。
图6至图13的天线40F和40R由相同的电介质谐振元件形成的示例仅为例示性的。如果需要，天线40F和40R可由被内插器基板分开的相应电介质谐振元件形成，如图14的示例所示。如图14所示，面向前部的天线40F可包括面向前部的电介质谐振元件92F，并且面向后部的天线40R可包括面向后部的电介质谐振元件92R。电介质谐振元件92R和92F可安装到内插器基板诸如基板120的相对侧。电介质谐振元件92F可使用位于基板120的第一侧处的馈电探针78F来馈电。电介质谐振元件92R可使用位于基板120的第二侧处的馈电探针78R来馈电。基板120可有助于将面向前部的天线40F与面向后部的天线40R隔离。
设备10可收集和/或使用个人可识别信息。众所周知，使用个人可识别信息应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：外壳，该外壳具有外壳壁；显示器，该显示器具有与外壳壁相对地安装到外壳的显示器覆盖层；电介质谐振元件；第一馈电探针，该第一馈电探针耦接到电介质谐振元件并且被配置为激励电介质谐振元件以传送第一射频信号通过显示器覆盖层；以及第二馈电探针，该第二馈电探针耦接到电介质谐振元件并且被配置为激励电介质谐振元件以传送第二射频信号通过外壳壁。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：印刷电路，该印刷电路具有开口，该电介质谐振元件设置在开口内；第一传输线，该第一传输线位于印刷电路上并且耦接到第一馈电探针；以及第二传输线，该第二传输线位于印刷电路上并且耦接到第二馈电探针。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：电介质包覆成型件，该电介质谐振元件嵌入电介质包覆成型件中。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：该印刷电路中的另外的开口；另外的电介质谐振元件，该另外的电介质谐振元件设置在另外的开口中；第三馈电探针，该第三馈电探针耦接到另外的电介质谐振元件并且被配置为激励另外的电介质谐振元件以传送第三射频信号通过显示器覆盖层；以及第四馈电探针，该第四馈电探针耦接到另外的电介质谐振元件并且被配置为激励另外的电介质谐振元件以传送第四射频信号通过外壳壁，第一射频信号、第二射频信号、第三射频信号和第四射频信号处于大于10GHz的频率。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：另外的电介质谐振元件，该另外的电介质谐振元件设置在开口中；第三馈电探针，该第三馈电探针耦接到另外的电介质谐振元件并且被配置为激励另外的电介质谐振元件以传送第三射频信号通过显示器覆盖层；以及第四馈电探针，该第四馈电探针耦接到另外的电介质谐振元件并且被配置为激励另外的电介质谐振元件以传送第四射频信号通过外壳壁，第一射频信号、第二射频信号、第三射频信号和第四射频信号处于大于10GHz的频率。
根据另一个实施方案，该开口包括该印刷电路的边缘中的第一凹口，该电子设备还包括：另外的电介质谐振元件，该另外的电介质谐振元件设置在印刷电路的边缘中的另外的凹口中；第三馈电探针，该第三馈电探针耦接到另外的电介质谐振元件并且被配置为激励另外的电介质谐振元件以传送第三射频信号通过显示器覆盖层；以及第四馈电探针，该第四馈电探针耦接到另外的电介质谐振元件并且被配置为激励另外的电介质谐振元件以传送第四射频信号通过外壳壁，第一射频信号、第二射频信号、第三射频信号和第四射频信号处于大于10GHz的频率。
根据另一个实施方案，第一射频信号和第二射频信号处于大于10GHz的频率。
根据另一个实施方案，该电介质谐振元件具有：第一端部，该第一端部面向电介质覆盖层；第二端部，该第二端部面向外壳壁；第一侧壁，该第一侧壁从第一端部延伸到第二端部；以及第二侧壁，该第二侧壁与第一侧壁相对地从第一端部延伸到第二端部，第一馈电探针耦接到第一侧壁并且第二馈电探针耦接到第二侧壁。
根据另一个实施方案，该第一馈电探针具有第一取向，并且该第二馈电探针具有相对于第一取向反向的第二取向。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：该第一侧壁中的第一凹口，第一馈电探针设置在第一凹口内；以及该第二侧壁中的第二凹口，第二馈电探针设置在第二凹口内。
根据另一个实施方案，该电介质谐振元件具有第三侧壁，该第三侧壁垂直于第一侧壁和第二侧壁地从第一端部延伸到第二端部，该电介质谐振元件具有第四侧壁，该第四侧壁与第三侧壁相对地从第一端部延伸到第二端部，并且该电子设备还包括：第三馈电探针，该第三馈电探针耦接到第三侧壁并且被配置为激励电介质谐振元件以辐射通过显示器覆盖层；以及第四馈电探针，该第四馈电探针耦接到第四侧壁并且被配置为激励电介质谐振元件以辐射通过外壳壁。
根据另一个实施方案，该电介质谐振元件具有：第一端部，该第一端部面向电介质覆盖层；第二端部，该第二端部面向外壳壁；以及侧壁，该侧壁从第一端部延伸到第二端部，第一馈电探针耦接到侧壁上的第一位置，并且第二馈电探针耦接到侧壁上的第二位置，该第二位置插置在侧壁上的第一位置与电介质谐振元件的第二端部之间。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：凹口，该凹口在电介质谐振元件的侧壁中位于第一馈电探针与第二馈电探针之间。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：外壳，该外壳具有后部外壳壁；显示器，该显示器与后部外壳壁相对地安装到外壳；面向前部的相控天线阵列，该面向前部的相控天线阵列被配置为辐射通过显示器；面向后部的相控天线阵列，该面向后部的相控天线阵列被配置为辐射通过后部外壳壁；以及电介质圆柱，该电介质圆柱形成面向前部的相控天线阵列的面向前部的电介质谐振天线和面向后部的相控天线阵列的面向后部的电介质谐振天线两者。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：印刷电路；该印刷电路中的开口，电介质圆柱设置在开口内；以及该印刷电路上的电介质包覆成型件，电介质圆柱嵌入电介质包覆成型件中。
根据另一个实施方案，该面向前部的电介质谐振器天线是探针馈电的，并且该面向后部的电介质谐振器天线是探针馈电的。
根据另一个实施方案，该电介质圆柱具有：第一端部，该第一端部面向显示器；第二端部，该第二端部面向外壳壁；侧壁，这些侧壁从第一端部延伸到第二端部，该显示器包括显示模块和显示器覆盖层，该显示模块被配置为发出光通过显示器覆盖层，该外壳包括围绕显示模块的外围延伸的外围导电外壳结构，该显示器覆盖层安装到外围导电外壳结构，并且电介质圆柱的第一端部侧向地插置在显示模块与外围导电外壳结构之间。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：电介质天线窗口，该电介质天线窗口位于后部外壳壁中并且与电介质圆柱的第二端部重叠。
根据一个实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：电介质包覆成型件；电介质谐振元件，该电介质谐振元件嵌入电介质包覆成型件中，该电介质谐振元件具有：纵向轴线；第一表面，该第一表面位于纵向轴线的第一端部处；第二表面，该第二表面位于纵向轴线的第二端部处；以及壁，该壁从第一表面延伸到第二表面；第一馈电探针，该第一馈电探针耦接到侧壁上的第一位置，该第一馈电探针被配置为激励电介质谐振元件的从第一位置延伸到第一端部的第一体积以在大于10GHz的频率下辐射通过第一端部；以及第二馈电探针，该第二馈电探针耦接到侧壁上的第二位置，该第二馈电探针被配置为激励电介质谐振元件的从第二位置延伸到第二端部的第二体积以在大于10GHz的频率下辐射通过第二端部。
根据另一个实施方案，该电子设备包括：凹口，该凹口在侧壁中位于侧壁上的第一位置与侧壁上的第二位置之间。
前文仅为例示性的，并且在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下，本领域的技术人员可作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种电子设备，所述电子设备包括：
外壳，所述外壳具有外壳壁；
显示器，所述显示器具有显示器覆盖层，所述显示器覆盖层与所述外壳壁相对地安装到所述外壳；
电介质谐振元件；
第一馈电探针，所述第一馈电探针耦接到所述电介质谐振元件并且被配置为激励所述电介质谐振元件以传送第一射频信号通过所述显示器覆盖层；以及
第二馈电探针，所述第二馈电探针耦接到所述电介质谐振元件并且被配置为激励所述电介质谐振元件以传送第二射频信号通过所述外壳壁。
2.根据权利要求1所述的电子设备，所述电子设备还包括：
印刷电路，所述印刷电路具有开口，所述电介质谐振元件设置在所述开口内；
第一传输线，所述第一传输线位于所述印刷电路上并且耦接到所述第一馈电探针；以及
第二传输线，所述第二传输线位于所述印刷电路上并且耦接到所述第二馈电探针。
3.根据权利要求2所述的电子设备，所述电子设备还包括：电介质包覆成型件，其中所述电介质谐振元件嵌入所述电介质包覆成型件中。
4.根据权利要求2所述的电子设备，所述电子设备还包括：
所述印刷电路中的另外的开口；
另外的电介质谐振元件，所述另外的电介质谐振元件设置在所述另外的开口中；
第三馈电探针，所述第三馈电探针耦接到所述另外的电介质谐振元件并且被配置为激励所述另外的电介质谐振元件以传送第三射频信号通过所述显示器覆盖层；以及
第四馈电探针，所述第四馈电探针耦接到所述另外的电介质谐振元件并且被配置为激励所述另外的电介质谐振元件以传送第四射频信号通过所述外壳壁，其中所述第一射频信号、所述第二射频信号、所述第三射频信号和所述第四射频信号处于大于10GHz的频率。
5.根据权利要求2所述的电子设备，所述电子设备还包括：
另外的电介质谐振元件，所述另外的电介质谐振元件设置在所述开口中；
第三馈电探针，所述第三馈电探针耦接到所述另外的电介质谐振元件并且被配置为激励所述另外的电介质谐振元件以传送第三射频信号通过所述显示器覆盖层；以及
第四馈电探针，所述第四馈电探针耦接到所述另外的电介质谐振元件并且被配置为激励所述另外的电介质谐振元件以传送第四射频信号通过所述外壳壁，其中所述第一射频信号、所述第二射频信号、所述第三射频信号和所述第四射频信号处于大于10GHz的频率。
6.根据权利要求2所述的电子设备，其中所述开口包括所述印刷电路的边缘中的第一凹口，所述电子设备还包括：
另外的电介质谐振元件，所述另外的电介质谐振元件设置在所述印刷电路的所述边缘中的另外的凹口中；
第三馈电探针，所述第三馈电探针耦接到所述另外的电介质谐振元件并且被配置为激励所述另外的电介质谐振元件以传送第三射频信号通过所述显示器覆盖层；以及
第四馈电探针，所述第四馈电探针耦接到所述另外的电介质谐振元件并且被配置为激励所述另外的电介质谐振元件以传送第四射频信号通过所述外壳壁，其中所述第一射频信号、所述第二射频信号、所述第三射频信号和所述第四射频信号处于大于10GHz的频率。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述第一射频信号和所述第二射频信号处于大于10GHz的频率。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电介质谐振元件具有：第一端部，所述第一端部面向所述电介质覆盖层；第二端部，所述第二端部面向所述外壳壁；第一侧壁，所述第一侧壁从所述第一端部延伸到所述第二端部；以及第二侧壁，所述第二侧壁与所述第一侧壁相对地从所述第一端部延伸到所述第二端部，所述第一馈电探针耦接到所述第一侧壁并且所述第二馈电探针耦接到所述第二侧壁。
9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述第一馈电探针具有第一取向，并且所述第二馈电探针具有相对于所述第一取向反向的第二取向。
10.根据权利要求9所述的电子设备，所述电子设备还包括：
所述第一侧壁中的第一凹口，其中所述第一馈电探针设置在所述第一凹口内；以及
所述第二侧壁中的第二凹口，其中所述第二馈电探针设置在所述第二凹口内。
11.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述电介质谐振元件具有第三侧壁，所述第三侧壁垂直于所述第一侧壁和所述第二侧壁地从所述第一端部延伸到所述第二端部，所述电介质谐振元件具有第四侧壁，所述第四侧壁与所述第三侧壁相对地从所述第一端部延伸到所述第二端部，并且所述电子设备还包括：
第三馈电探针，所述第三馈电探针耦接到所述第三侧壁并且被配置为激励所述电介质谐振元件以辐射通过所述显示器覆盖层；以及
第四馈电探针，所述第四馈电探针耦接到第四侧壁并且被配置为激励所述电介质谐振元件以辐射通过所述外壳壁。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电介质谐振元件具有：
第一端部，所述第一端部面向所述电介质覆盖层；第二端部，所述
第二端部面向所述外壳壁；以及侧壁，所述侧壁从所述第一端部延伸到所述第二端部，所述第一馈电探针耦接到所述侧壁上的第一位置，并且所述第二馈电探针耦接到所述侧壁上的第二位置，所述第二位置插置在所述侧壁上的所述第一位置与所述电介质谐振元件的所述第二端部之间。
13.根据权利要求12所述的电子设备，所述电子设备还包括：
凹口，所述凹口在所述电介质谐振元件的所述侧壁中位于所述第一馈电探针与所述第二馈电探针之间。
14.一种电子设备，所述电子设备包括：
外壳，所述外壳具有后部外壳壁；
显示器，所述显示器与所述后部外壳壁相对地安装到所述外壳；
面向前部的相控天线阵列，所述面向前部的相控天线阵列被配置为辐射通过所述显示器；
面向后部的相控天线阵列，所述面向后部的相控天线阵列被配置为辐射通过所述后部外壳壁；以及
电介质圆柱，所述电介质圆柱形成所述面向前部的相控天线阵列中的面向前部的电介质谐振器天线和所述面向后部的相控天线阵列中的面向后部的电介质谐振器天线两者。
15.根据权利要求14所述的电子设备，所述电子设备还包括：
印刷电路；
所述印刷电路中的开口，其中所述电介质圆柱设置在所述开口内；以及
所述印刷电路上的电介质包覆成型件，其中所述电介质圆柱嵌入所述电介质包覆成型件中。
16.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述面向前部的电介质谐振器天线是探针馈电的，并且所述面向后部的电介质谐振器天线是探针馈电的。
17.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述电介质圆柱具有：第一端部，所述第一端部面向所述显示器；第二端部，所述第二端部面向所述外壳壁；侧壁，所述侧壁从所述第一端部延伸到所述第二端部，所述显示器包括显示模块和显示器覆盖层，所述显示模块被配置为发出光通过所述显示器覆盖层，所述外壳包括围绕所述显示模块的外围延伸的外围导电外壳结构，所述显示器覆盖层安装到所述外围导电外壳结构，并且所述电介质圆柱的所述第一端部侧向地插置在所述显示模块与所述外围导电外壳结构之间。
18.根据权利要求17所述的电子设备，所述电子设备还包括：电介质天线窗口，所述电介质天线窗口位于所述后部外壳壁中并且与所述电介质圆柱的所述第二端部重叠。
19.一种电子设备，所述电子设备包括：
电介质包覆成型件；
电介质谐振元件，所述电介质谐振元件嵌入所述电介质包覆成型件中，其中所述电介质谐振元件具有：纵向轴线；第一表面，所述第一表面位于所述纵向轴线的第一端部处；第二表面，所述第二表面位于所述纵向轴线的第二端部处；以及壁，所述壁从所述第一表面延伸到所述第二表面；
第一馈电探针，所述第一馈电探针耦接到所述侧壁上的第一位置，其中所述第一馈电探针被配置为激励所述电介质谐振元件的从所述第一位置延伸到所述第一端部的第一体积以在大于10GHz的频率下辐射通过所述第一端部；以及
第二馈电探针，所述第二馈电探针耦接到所述侧壁上的第二位置，其中所述第二馈电探针被配置为激励所述电介质谐振元件的从所述第二位置延伸到所述第二端部的第二体积以在大于10GHz的频率下辐射通过所述第二端部。
20.根据权利要求19所述的电子设备，所述电子设备还包括：
凹口，所述凹口在所述侧壁中位于所述侧壁上的所述第一位置与所述侧壁上的所述第二位置之间。
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