CN117652061A - 用于电子装置的天线装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电子装置(2)的天线装置(1)，所述天线装置(1)包括：至少一个天线结构(9)，包括设置在天线平面(P1)中的至少一个天线振子(3)，其中，所述天线振子(3)在垂直于所述天线平面(P1)的第一方向(D1)上产生电磁辐射。介电盖结构(4)覆盖所述天线结构(9)。至少一个介电装置(5)在平行于所述天线平面(P1)的主介电平面(P2)中延伸，至少部分地与所述天线结构(9)重叠，并且与所述天线结构(9)的至少一个天线振子(3)对齐。所述介电装置(5)包括具有第一介电常数的至少一个第一介电部分(6a)和具有第二介电常数的至少一个第二介电部分(6b)。所述介电盖结构(4)和所述介电装置(5)共同支持所述电磁辐射在所述第一方向(D1)上传播。

Description

用于电子装置的天线装置

技术领域

本发明涉及一种用于电子装置的天线装置，所述天线装置包括至少一个天线结构，所述至少一个天线结构包括设置在天线平面中的多个天线振子，所述多个天线振子被构造成在垂直于所述天线平面的第一方向上产生电磁辐射，以及介电盖结构，所述介电盖结构被构造成覆盖所述天线结构并支持电磁辐射在第一方向上传播。

背景技术

毫米波频段被认为具有10GHz至300GHz的频率范围，并用于5G系统和60GHz多输入多输出(multiple-input multiple-output，MIMO)雷达系统等。

这种系统可以集成到无线终端、车辆和电视等其它设备中，这些设备可以提供介电保护层，例如覆盖毫米波天线振子或天线阵列的玻璃盖或天线罩。例如，玻璃具有典型的高相对介电常数，这取决于玻璃的厚度，可以导致玻璃内部表面波的激发，从而显著扭曲毫米波辐射特性，如效率和波束图案。此外，如果保护层的厚度接近λ/4，其中λ是毫米波波长，则保护层可以用作反射器。

在已知的技术方案中，电磁带隙(electromagnetic bandgap，EBG)结构用于减少表面波，用于波阻抗匹配的介电片被用于减少反射。然而，目前的设备，如智能手机，被要求尽可能小，通常是弯曲的设计，光滑的金属框架和大显示屏，同时仍然容纳越来越多的技术。已知的EBG结构，例如“蘑菇”形状的EBG结构，制造和在设备的印刷电路板上预留空间的成本高昂。此外，由于天线模块的厚度和所需的放置，电池尺寸和放置是有限的，因为天线模块和金属框架之间需要相对长的几毫米的距离。

因此，需要一种技术方案，所述技术方案提供良好的性能，同时支持增加设备内用于电池或其它天线技术等的自由空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于电子装置的改进的天线装置。上述和其它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，其它实现方式是显而易见的。

根据第一方面，提供了一种用于电子装置的天线装置，所述天线装置包括：至少一个天线结构，包括设置在天线平面中的至少一个天线振子，其中，所述天线振子被构造成在垂直于所述天线平面的第一方向上产生电磁辐射；介电盖结构，被构造成至少覆盖所述天线结构。至少一个介电装置在平行于所述天线平面的主介电平面中延伸，并至少部分地与所述天线结构重叠，其中，所述介电装置在所述第一方向上与所述天线结构的至少一个天线振子对齐。所述介电装置包括具有第一介电常数的至少一个第一介电部分和具有第二介电常数的至少一个第二介电部分，其中，所述第二介电常数与所述第一介电常数不同。所述介电盖结构和所述介电装置被构造成使得它们共同支持所述电磁辐射在所述第一方向上的传播。

本发明使得例如毫米波辐射能够通过移动终端和其它设备的盖结构传播，具有更大的辐射效率和更宽的天线带宽，并且没有波束失真。由于反射和表面波的减少，毫米波频率(例如60GHz)中的舷侧天线辐射特性在具有介电覆盖的设备中得到了改善。本发明易于集成且成本较低，因为一个结构和相同的结构可以用于z方向上的阻抗匹配，即上述第一方向上的阻抗匹配和xy平面上的表面波减少。

在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述盖结构和所述介电装置总共具有λ/2的厚度，λ是所述电磁辐射的波长，所述厚度沿着所述第一方向测量。这实现了平面波激励的最大效率，使得较小失真的辐射图案可以通过所述盖结构传播。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述天线结构仅包括一个天线振子，所述介电装置仅包括一个第一介电部分，有助于实现尽可能简单的制造过程和尽可能小的技术方案。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，在每对相邻的第一介电部分与第二介电部分之间形成界面，该界面被构造成提供电磁带隙，使得不需要提供单独的电磁带隙结构。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置通过第一气隙与所述天线结构隔开和/或通过第二气隙与所述介电盖结构隔开，使得所述天线装置被构造成与周围元件配合。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置与所述介电盖结构和所述天线结构中的至少一个直接邻接设置，提供用于连接所述介电元件的安全表面，所述介电元件与所述天线结构处于所需距离。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置固定在所述介电盖结构的面向所述天线结构的第一表面上，或者所述介电装置固定在所述盖结构的远离所述天线结构的第二表面上。这使得所述介电装置完全保护不受外部影响，并有助于在所述盖结构是用于显示面板的玻璃盖时实现完全平坦的外表面，或有助于释放所述装置内的空间。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，每个第一介电部分具有锥形、圆柱形或矩形形状，在考虑到周围元件、电磁带隙的产生和制造可能性时提供最大的灵活性。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，每个第一介电部分在所述第一方向或与所述第一方向相反的第二方向上相对于所述介电盖结构形成突起，使得所述介电材料的总厚度增加以不与某些波长重合。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置包括至少一个单片第一介电部分，使得使用的介电材料的量被最小化，并可以使用现有的注射成型技术。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置包括多个第一介电部分，其中，所述第一介电部分在所述主介电平面中周期性地重复，使得相邻的第一介电部分通过第二介电部分隔开，有助于实现具有任何期望面积和效率的装置。周期性装置进一步提高了所述天线装置的效率。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置包括片材，所述片材由形成一个第二介电部分的至少一个贯通开口穿孔，所述片材的每个部分在相邻的贯通开口之间延伸，形成一个第一介电部分。这种技术方案便于组装。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置用于与所述天线结构的至少一个天线振子共用对称轴，其中，所述对称轴垂直于所述天线平面延伸，提高了所述天线装置的效率。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置的至少一个第一介电部分在所述主介电平面中相对于所述天线振子在所述天线平面中的位置偏移，简化了组装过程。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置包括设置在所述主介电平面中的第一介电部分的矩阵，有助于所述介电装置二维延伸。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置在所述第一方向和与所述第一方向相反的第二方向中的一个上具有λ/4的厚度，其中，λ是所述电磁辐射的波长。通过在所述覆盖表面上添加适当尺寸的介电装置，可以减少表面波激励的明显减少，从而实现天线振子的所需宽边辐射特性。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电装置在所述介电平面中具有宽度，其中，所述宽度＞所述天线结构在所述天线平面中的对应宽度的50％。这使得所述介电装置包括尽可能少的材料，因为在所需频率下形成界面或电磁带隙就足够了。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，每个第一介电部分包括固体介电材料，所述盖结构和所述介电装置的所述总厚度取决于所述第一介电部分的所述介电常数和/或所述厚度。所述介电装置的厚度和介电常数可用于与所述盖结构阻抗匹配，从而减少电磁辐射的反射。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一介电部分的所述介电材料的介电常数在3至10之间。这使得可以根据辐射频率和例如天线结构与盖结构之间的距离来选择材料。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第二介电部分具有介电常数，所述介电常数小于所述第一介电部分的所述介电常数，有助于产生电磁带隙。

在所述第一方面的另一种可能的实现方式中，所述介电盖结构包括玻璃和塑料材料、已知提供高端饰面、易于制造和/或耐用性的透明材料中的至少一种。

根据第二方面，提供了一种电子装置，包括根据上文所述的至少一个天线装置，所述天线装置的所述介电盖结构至少部分地形成所述电子装置的外表面。

本发明使得例如毫米波辐射能够通过移动终端和其它设备的盖结构传播，具有更大的辐射效率和更宽的天线带宽，并且没有波束失真。所述装置包括天线，由于反射和表面波的减少，在毫米波频率(例如60GHz)中具有改进的舷侧辐射特性。

在所述第二方面的一种可能实现方式中，所述电子装置包括：

至少第一天线装置和第二天线装置，其中，所述第一天线装置包括第一天线振子和第一介电装置，所述第二天线装置包括第二天线振子和第二介电装置，所述第二天线装置的所述介电装置被构造成在外部尺寸、形状或绝对介电常数中的至少一个方面与所述第一天线装置的所述介电装置不同。这些特征可以调整，一个或几个组合，以适应特定的辐射波长。

在所述第二方面的另一种可能的实现方式中，所述第一天线装置和所述第二天线布置共用一个介电盖结构，

所述第一天线装置的所述天线振子设置在公共天线平面中，与所述第二天线装置的所述天线振子相邻，使部件的数量以及它们所需的空间最小化。

在所述第二方面的另一种可能的实现方式中，所述第一天线装置被构造成产生第一频率范围内的电磁辐射并支持所述第一频率范围内的所述电磁辐射传播，并且所述第二天线装置被构造成产生第二频率范围内的电磁辐射并支持所述第二频率范围内的所述电磁辐射传播，所述第二频率范围与至少部分地与所述第一频率范围不同，有助于雷达系统等多频带操作。

这些方面和其它方面在下文描述的实施例中是显而易见的。

附图说明

在本发明的以下详细部分中，将参考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，在附图中：

图1a为本发明实施例的示例提供的电子装置和天线装置的俯视示意图；

图1b为图1a中所示示例的部分横截面侧视图；

图2a为本发明实施例的示例提供的电子装置和天线装置的俯视示意图；

图2b为图2a中所示示例的部分横截面侧视图；

图3a为本发明实施例的示例提供的电子装置和天线装置的俯视示意图；

图3b为图3a中所示示例的部分横截面侧视图；

图4为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图；

图5为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图；

图6为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图；

图7为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图；

图8为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图；

图9为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图；

图10为本发明实施例的示例提供的天线装置的部分横截面侧视图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于电子装置2的天线装置1，所述天线装置1包括：至少一个天线结构9，所述天线结构9包括设置在天线平面P1中的至少一个天线振子3，所述天线振子3被构造成在垂直于天线平面P1的第一方向D1上产生电磁辐射；介电盖结构4被构造成至少覆盖天线结构9；以及至少一个介电装置5在平行于天线平面P1的主介电平面P2中延伸并至少部分地与天线结构9重叠，所述介电装置5在第一方向D1上与天线结构9的至少一个天线振子3对齐，介电装置5包括具有第一介电常数的至少一个第一介电部分6a和具有第二介电常数的至少一个第二介电部分6b，其中，所述第二介电常数与所述第一介电常数不同，介电盖结构4和介电装置5被构造成使得它们共同支持电磁辐射在第一方向D1上的传播。

图1a、图2a和图3a示出了包括至少一个天线装置1的电子装置2的示例。图示出了智能手机等便携式设备，然而，电子装置可以是包括天线装置的任何类型的装置。

天线装置1的介电盖结构4被构造成使得它至少部分地形成电子装置2的外表面。例如，介电盖结构4可以是施加在显示面板上的玻璃盖、构造成覆盖天线振子或天线阵列的天线罩，或者在汽车雷达应用中，为塑料保险杠。

如图1b、图2b和图3b中所示，用于电子装置2的天线装置1包括至少一个天线结构9，所述至少一个天线结构9包括设置在天线平面P1中的至少一个天线振子3。天线振子3被构造成在垂直于天线平面P1的第一方向D1上产生电磁辐射。天线振子3可以设置在至少一个阵列中，在天线平面内延伸。图4至图9示出了一个天线结构9，包括一个天线振子3或一个天线阵列。另一方面，图10示出了两个天线结构9，每个天线结构9包括一个天线振子3a、3b或一个天线阵列。天线装置1可以包括其它天线结构9，并且天线结构9可以彼此相邻设置。

上述介电盖结构4被构造成覆盖(即设置成使得它)至少与天线结构9重叠并保护其免受外部的影响。介电盖结构4可以包括玻璃和塑料材料中的至少一种。

至少一个介电装置5在与天线平面P1平行的主介电平面P2中延伸。此外，介电装置5至少部分地与天线结构9重叠。天线结构9可以具有设置在天线平面P1中的一个或多个辐射元件。图1b和图2b示出了由于天线结构9比介电装置5宽，介电装置5完全且对称地与天线结构9重叠的实施例。图3b、图7和图8示出了由于介电装置5比天线结构9宽，介电装置5与天线结构9部分重叠的实施例。图4至图6、图9和图10示出了由于天线结构9和介电装置5具有完全相同的宽度，介电装置5与天线结构9完全重叠的实施例。此外，介电装置5可以比天线结构9(未示出)窄。构造的选择取决于到辐射器元件的距离以及介电装置5和介电盖结构4的组合厚度。

介电装置5包括具有第一介电常数的至少一个第一介电部分6a和具有第二介电常数的至少一个第二介电部分6b，其中，所述第二介电常数与所述第一介电常数不同。介电装置5可以被构造成使得在每对相邻的第一介电部分6a与第二介电部分6b之间形成界面，所述界面被构造成提供电磁带隙。只要该电磁带隙在所需的频率范围内产生，介电装置5就可以具有任何构造。

第一介电部分6a的介电材料可以具有3至20之间的介电常数。第一介电部分6a的介电材料可以是与盖结构4相同的材料，或与盖结构4不同的材料，例如玻璃或塑料，盖结构4通常具有7-7的介电常数。

第二介电部分6b可以具有介电常数，所述介电常数小于第一介电部分6a的介电常数。第二介电部分6b可以包括介电常数为1的空气，然而，介电常数小于第一介电部分6a的介电常数的任何材料都是可以接受的。

介电装置5可以包括多个第一介电部分6a，第一介电部分6a在主介电平面P2中周期性地重复，使得相邻的第一介电部分6a与第二介电部分6b隔开。周期性重复可以是在一个维度上，也可以是在两个维度上。

介电装置5可以包括设置在主介电平面P2中的第一介电部分6a的矩阵。图1a示出了以2×4矩阵图案周期性地重复的第一介电部分6a，图3a示出了以4×4矩阵图案周期性地重复的第一介电部分6a。介电装置5可以包括至少一个单片第一介电部分6a，换句话说，如图1a和图3a中所示，它们彼此完全隔开。

图2a示出了作为一种介电片材的表面区域周期性地重复的第一介电部分6a。换句话说，介电装置5可以包括片材，所述片材由形成一个第二介电部分6b的至少一个贯通开口穿孔。这支持在相邻的贯通开口/第二介电部分6b之间延伸的片材的每个部分形成一个第一介电部分6a。图2a示出了第二介电部分6b具有细长形状并以垂直图案设置，使得一些第二介电部分6b设置成一行，而其它第二介电部分6b设置成三列。任何适当数量的这种行和列以及任何适当的形状和图案都是可能的，只要它们共同形成多个第一介电部分6a。

如图4、图5和图7至图10中所示，介电装置5可以通过第一气隙7与天线结构9分开。介电装置5还可以通过第二气隙8与介质盖结构4隔开，如图5所示，或者介电装置5可以仅通过第二气隙8与介电盖结构4隔开，如图6所示。选择的构造取决于考虑到装置的其它部件和预期用途，什么是最适合的。第一气隙7和第二气隙8的厚度可以是任何合适的厚度。在一些特殊情况下，第一气隙7和/或第二气隙8的厚度基本上是λ/2，其中，λ是电磁辐射的波长。

换句话说，介电装置5可以与介电盖结构4和天线结构9中的至少一个直接邻接，即直接物理接触设置。图1b、图2b、图3b、图4和图7至图10示出了介电装置5与电介电盖结构4直接邻接设置。图6示出了与天线结构9直接邻接设置的介电装置5。

如图7至图10中所示，介电装置5可以固定于介电盖结构4的面向天线结构9的第一表面4a，即介电盖结构4的内表面。这使得所述介电装置5完全保护不受外部影响，并有助于在所述盖结构4是用于显示面板的玻璃盖时实现完全平坦的外表面。

如图4中所示，介电装置5可以替代地固定于盖结构4的远离天线结构9的第二表面4b，即，介电盖结构4的外表面，释放装置2内的空间。

每个第一介电部分6a可以在第一方向D1上相对于介电盖结构4形成突起，如图4所示，其中，介电装置5固定于盖结构4的第二外表面4b。每个第一介电部分6a可以替代地在与第一方向D1相反的第二方向D2上相对于介电盖结构4形成突起，如图7至图10中所示，其中，介电装置5固定于盖结构4的第一内表面4a。第一介电部分6a可以连接到盖结构4的第一内表面4a或第二外表面4b。相应地，第一介电部分6a可以与盖结构4形成为一体。

每个第一介电部分6a，无论它是单个元件还是介电片的一部分，都可以具有锥形、圆柱形或矩形形状，例如盒子、金字塔、圆锥体等。任何合适的形状都是可能的，只要该形状相对于盖结构4的介电材料产生突起或介电增厚。

如图1b、图2b、图3b和图4至图10，介电装置5可以在垂直于天线平面P1的第一方向D1上与天线结构9的至少一个天线元件3对齐，使得介电装置5至少部分地与天线结构9重叠。

图1b、图2b、图4至图6、图9和图10示出了其中整个介电装置5与天线结构9对齐并完全重叠的实施例。

另一方面，图3b、图7和图8示出了其中仅部分介电装置5，即不是所有第一介电部分6a与天线结构9对齐并完全重叠的实施例。

如图1b、图2b、图3b、图4至图8以及图10所示，介电装置5可以被构造成与天线结构9的至少一个天线振子3共用对称轴A1，所述对称轴A1垂直于天线平面P1延伸。作为替代，介电装置5可以被构造成使得它不与天线结构9的至少一个天线振子3共用对称轴A1，即，使得介电装置5的至少一个第一介电部分6a在主介电平面P2中相对于天线振子在天线平面P1中的位置偏移，如图9所示。第一介电部分6a的这种偏移产生第二介电部分6b的宽度变化。

如图1b所示，介电装置5可以具有厚度T1，如在第一方向D1和与第一方向D1相反的第二方向D2中的一个上所见。介电盖结构4与介电装置5总共可以具有厚度T2，如在第一方向D1和与第一方向D1相反的第二方向D2中的一个上所见。换句话说，厚度T1和厚度T2沿着第一方向D1或相应地沿着第二方向D2测量。

厚度T2总是至少与厚度T1一样大，例如大于厚度T1，并且被选择成使得介电盖结构4和介电装置5共同支持电磁辐射在第一方向D1上的传播。介电装置5可以具有λ/4的厚度T1，λ是电磁辐射的波长。盖结构4和介电装置5总共可以具有λ/2的厚度T2。此外，厚度T2可以包括第一气隙7和/或第二气隙8的厚度。换句话说，厚度T2可以仅使用盖结构4和介电装置5的厚度计算，或者包括第一气隙7和第二气隙8中的一个或两个。

在现有技术中，如果盖结构4的厚度接近λ/4，则盖结构4作为反射器工作。事实上，60GHz智能手机中玻璃盖结构的一个非常常见的厚度实际上是λ/4，即，四分之一波长。

例如，对于介电常数为6.2的玻璃盖，λ/4厚度在60GHz时为0.5mm。相应地，对于介电常数为3.0的塑料盖，λ/4厚度在60GHz时为0.72mm，在30GHz时为1.44mm。

通过添加本发明的介电装置5，可以明确减少由于波阻抗匹配而引起的反射损耗。例如，通过将尺寸为2mm×2mm×0.7mm的介电装置5(后者是厚度T1，介电常数为4.0)连接到玻璃盖上，λ/4在60GHz下变为0.626mm。如果选择例如0.55mm的厚度T1，反射损耗可以从–3dB减少到–0.9dB，如现有技术。

相应地，介电装置5可以在介质平面P2中具有宽度W1，天线结构9可以在天线平面P1中具有宽度W2。宽度W1可以更大、更小或与宽度W2相同。

介电装置5在介电平面P2中可以具有宽度W1，所述宽度W1＞天线结构9在天线平面P1中的相应宽度W2的50％，如图中所示。

每个第一介电部分6a可以包括固体介电材料，例如玻璃或塑料。介电装置5的必要厚度T1可以取决于介电材料的介电常数，即介电常数和/或第一介电部分6a的厚度。电磁辐射的波长在介电装置5内根据其材料的介电常数而变化。

换句话说，厚度T1可以通过材料的选择而调整，而不一定仅仅通过选择对应于例如λ/4的特定厚度来调整。介电装置5的厚度T1和介电常数用于与盖结构4阻抗匹配，从而减少电磁辐射的反射。

如图10所示，电子装置2可以包括至少第一天线装置1a和第二天线装置1b。第一天线装置1a包括第一天线振子3a和第一介电装置5a，第二天线装置1b包括第二天线振子3b和第二介电装置5b。

第一天线装置1a和第二天线装置1b可以共用一个介电盖结构4，如图10所示。第一天线装置1a的天线振子3a可以在公共天线平面P1中邻近第二天线布置1b的天线元件3b设置。然而，电子装置2的介电盖结构4可以被划分成使得每个天线装置1a、1b各自包括一个介电盖结构4，并且第一天线装置1a的天线振子3a可以设置在与第二天线装置1b的天线振子3b的距离处，距离相对较大，和/或第一天线装置1a的天线振子3a可以通过电池等装置的其它元件与第二天线装置1b的天线振子3b隔开。

第一天线振子3a和第二天线振子3b可以如图10所示相同，或者构造不同(未示出)。第一介电装置5a和第二介电装置5b也可以相同(未示出)或不同方式构造，如图10中所示。关于第一介电装置5a和第二介电装置5b的构造差异可以是外部尺寸、形状或绝对介电常数中的至少一个的差异。图10示出了第一介电装置5a和第二介电装置5b之间的厚度T1的差异。

第一天线装置1a可以被构造成产生第一频率范围内的电磁辐射并支持所述第一频率范围内的所述电磁辐射传播，并且所述第二天线装置1b可以被构造成产生第二频率范围内的电磁辐射并支持所述第二频率范围内的所述电磁辐射传播，所述第二频率范围与至少部分地与所述第一频率范围不同。所讨论的电磁辐射可以在1至130GHz的范围内。

这支持通过引入多馈电天线来实现雷达系统的多频段操作。每个天线结构9基于该天线结构9的频段具有其自己的最佳介电装置尺寸。介电装置5a、5b的介电材料可以是相同的，因此它们的厚度变化，或者可以是不同，因此它们的厚度相同。如果天线结构9和盖结构4之间的间隙有限，即＜1.5mm，对于低于30GHz的频率，可能需要高介电常数＞6。

本文已经结合各种实施例描述了各个方面和实现方式。但是，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它变体。在权利要求书中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，“一”不排除多个元件或步骤。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参考符号不应解释为限制了范围。除非另有说明，否则附图(例如，交叉阴影、部件设置、比例、度数等)应结合说明书来阅读，并应被视为本发明的整个书面描述的一部分。由于特定的附图是向读者展示的，所以在说明书中使用的术语“水平”、“垂直”、“左”、“右”、“向上”和“向下”，以及其形容词和状语衍生物(例如，“水平”、“向右”、“向上”等)，仅指所示结构的方向。类似地，术语“向内”和“向外”通常是指表面相对于其延伸轴或旋转轴的方向，视情况而定。

Claims (17)

1.一种用于电子装置(2)的天线装置(1)，其特征在于，所述天线装置(1)包括：

-至少一个天线结构(9)，包括设置在天线平面(P1)中的至少一个天线振子(3)，其中，所述天线振子(3)被构造成在垂直于所述天线平面(P1)的第一方向(D1)上产生电磁辐射；

-介电盖结构(4)，被构造成至少覆盖所述天线结构(9)；

-至少一个介电装置(5)，在平行于所述天线平面(P1)的主介电平面(P2)中延伸，并至少部分地与所述天线结构(9)重叠，其中，所述介电装置(5)在所述第一方向(D1)上与所述天线结构(9)的至少一个天线振子(3)对齐，

所述介电装置(5)包括具有第一介电常数的至少一个第一介电部分(6a)和具有第二介电常数的至少一个第二介电部分(6b)，其中，所述第二介电常数与所述第一介电常数不同，

所述介电盖结构(4)和所述介电装置(5)被构造成使得它们共同支持所述电磁辐射在所述第一方向(D1)上的传播。

2.根据权利要求1所述的天线装置(1)，其特征在于，所述盖结构(4)和所述介电装置(5)总共具有λ/2的厚度(T2)，λ是所述电磁辐射的波长，所述厚度(T2)是沿着所述第一方向(D1)测量的。

3.根据权利要求1或2所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)通过第一气隙(7)与所述天线结构(9)隔开和/或通过第二气隙(8)与所述介电盖结构(4)隔开。

4.根据权利要求1或2所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)与所述介电盖结构(4)和所述天线结构(9)中的至少一个直接邻接设置。

5.根据权利要求4所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)固定于所述介电盖结构(4)的面向所述天线结构(9)的第一表面(4a)，或

所述介电装置(5)固定于所述盖结构(4)的远离所述天线结构(9)的第二表面(4b)。

6.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)包括至少一个单片第一介电部分(6a)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)包括多个第一介电部分(6a)，所述第一介电部分(6a)在所述主介电平面(P2)中周期性地重复，使得相邻的第一介电部分(6a)通过第二介电部分(6b)隔开。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)包括片材，所述片材由形成一个第二介电部分(6b)的至少一个贯通开口穿孔，所述片材的每个部分在相邻的贯通开口之间延伸，形成一个第一介电部分(6a)。

9.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)被构造成与所述天线结构(9)的至少一个天线振子(3)共用对称轴(A1)，其中，所述对称轴(A1)垂直于所述天线平面(P1)延伸。

10.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)的至少一个第一介电部分(6a)在所述主介电平面(P2)中相对于所述天线振子(3)在所述天线平面(P1)中的位置偏移。

11.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)包括设置在所述主介电平面(P2)中的第一介电部分(6a)的矩阵。

12.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)在所述第一方向(D1)和与所述第一方向(D1)相反的第二方向(D2)中的一个上具有λ/4的厚度(T1)，λ是所述电磁辐射的波长。

13.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，所述介电装置(5)在所述介电平面(P2)中具有宽度(W1)，其中，所述宽度(W1)＞所述天线结构(9)在所述天线平面(P1)中的对应宽度(W2)的50％。

14.根据上述权利要求中任一项所述的天线装置(1)，其特征在于，每个第一介电部分(6a)包括固体介电材料，所述盖结构(4)和所述介电装置(5)的所述总厚度(T2)取决于所述第一介电部分(6a)的所述介电常数和/或所述厚度(T1)。

15.一种电子装置(2)，其特征在于，包括根据权利要求1至14中任一项所述的至少一个天线装置(1)，所述天线装置(1)的所述介电盖结构(4)至少部分地形成所述电子装置(2)的外表面。

16.根据权利要求15所述的电子装置(2)，其特征在于，至少包括第一天线装置(1a)和第二天线装置(1b)，其中，所述第一天线装置(1a)包括第一天线振子(3a)和第一介电装置(5a)，所述第二天线装置(1b)包括第二天线振子(3b)和第二介电装置(5b)，所述第二天线装置(1b)的所述介电装置(5b)被构造成在外部尺寸、形状或绝对介电常数中的至少一个方面与所述第一天线装置(1a)的所述介电装置(5a)不同。

17.根据权利要求16所述的电子装置(2)，其特征在于，所述第一天线装置(1a)被构造成产生第一频率范围内的电磁辐射并支持所述第一频率范围内的所述电磁辐射传播，

所述第二天线装置(1b)被构造成产生第二频率范围内的电磁辐射并支持所述第二频率范围内的所述电磁辐射传播，其中，所述第二频率范围至少部分地与所述第一频率范围不同。