CN117837021A - 弯曲衬底和平坦衬底上的天线阵列 - Google Patents

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Abstract

根据本公开示例实施例的天线系统可以包括第一衬底，该第一衬底可以包括天线阵列，该天线阵列可以具有多个天线元件。该天线系统还可以包括第二衬底，该第二衬底可以与第一衬底间隔开，且可以包括射频电路，该射频电路可以能够操作以承载射频信号以经由天线阵列进行通信。第一衬底可以具有相对于第二衬底的弯曲构造，使得该多个天线元件中的至少一个天线元件可以设置在第一衬底的弯曲表面上。

Description

弯曲衬底和平坦衬底上的天线阵列
优先权声明
本申请基于并要求提交日期为2021年8月13日、申请号为63/232,837的美国临时专利申请的优先权，该美国临时专利申请通过引用结合在本文中。
技术领域
本公开总体上涉及在无线通信系统中使用的天线系统，例如在蜂窝通信系统中使用的天线系统。
背景技术
诸如贴片阵列天线系统等天线系统可以耦接到各种类型的电子设备(例如，膝上型计算机、平板电脑、智能手机、物联网(Internet of Thing，IoT)设备等)以促进通过蜂窝网络的通信。根据宽带蜂窝网络的第四代(the fourth generation，4G)技术标准运行的蜂窝网络得到了广泛使用，并且最近已经发展到在覆盖大区域的稳定可靠的网络中提供中等数据速率到高数据速率的传输以及语音通信。通信系统正在向宽带蜂窝网络的第五代(thefifth generation，5G)技术标准过渡。
5G网络可以提供大幅度提高的数据速率和降低的时延，并且可以适用于语音应用、数据应用和IoT应用。例如，可以使用这样的天线阵列来实现5G通信协议：该天线阵列被配置为促进多输入多输出(multiple input multiple output，MIMO)通信和/或较高频带(例如，在约24吉赫兹(gigahertz，GHz)至约86GHz范围内的频带)的通信。这些天线阵列中的每个天线阵列可以包括多个天线元件(例如，辐射元件)。天线元件可以由通信系统和/或天线系统的一个或多个控制设备单独地和/或共同地控制，以在MIMO模式(例如，4×4MIMO模式)下传输信号(例如，射频(radio frequency，RF)信号)。这可以在无线通信中提供更高的数据速率和更低的时延。
发明内容
本公开各实施例的各方面和优点将在以下描述中得到部分阐述、或可从该描述中获知，或者可通过对这些实施例的实践而获知。
根据本公开示例实施例的天线系统可以包括第一衬底，该第一衬底可以包括天线阵列，该天线阵列可以具有多个天线元件。该天线系统还可以包括第二衬底，该第二衬底可以与第一衬底间隔开，且可以包括射频电路，该射频电路可以能够操作以承载射频信号以经由天线阵列进行通信。第一衬底可以具有相对于第二衬底的弯曲构造，使得该多个天线元件中的至少一个天线元件可以设置在该第一衬底的弯曲表面上。
根据本公开示例实施例的制造天线系统的方法可以包括在第一衬底上形成天线阵列，该天线阵列可以具有多个天线元件。该方法还可以包括在第二衬底上形成射频电路，该射频电路可以能够操作以承载射频信号以经由天线阵列进行通信。第一衬底可以与第二衬底间隔开，并且该第一衬底可以具有相对于该第二衬底的弯曲构造，使得该多个天线元件中的至少一个天线元件可以形成在该第一衬底的弯曲表面上。
根据本公开示例实施例的配置天线系统的方法可以包括由一个或多个处理器使用天线阵列来传输射频信号。该天线阵列可以包括设置在第一衬底上的多个天线元件，该第一衬底可以具有相对于第二衬底的弯曲构造，该第二衬底可以与该第一衬底间隔开。第二衬底可以包括射频电路，该射频电路可以能够操作以承载射频信号以经由天线阵列进行通信。该方法还可以包括由该一个或多个处理器将与天线阵列相关联的辐射方向图的主瓣从指向第一方向调整为指向第二方向。该多个天线元件中的至少一个天线元件可以设置在第一衬底的弯曲表面上。
参考以下描述和所附权利要求书，本公开的各个实施例的这些和其它特征、方面和优势将变得更好理解。包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出了本公开的多个实施例，并且与说明书一起用于解释本公开的相关原理。
附图说明
针对本领域的普通技术人员，在本说明书中参考附图阐述了对各实施例的描述，在附图中：
图1示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统的立体图，该天线系统可以促进在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。
图2示出了图1中的示例非限制性天线系统的横截面侧视图。
图3示出了图1中的示例非限制性天线系统的示例非限制性衬底的俯视图。
图4示出了可以通过实现具有平坦、平行的多个衬底的天线系统而获取的示例辐射方向图的示意图。
图5示出了可以通过实现本公开一个或多个示例实施例而获取的示例非限制性辐射方向图的示意图。
图6、图7、图8、图9和图10各自示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统的横截面侧视图。
图11示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性控制电路的框图，该控制电路可以与本公开的多个示例非限制性天线系统中的一个或多个示例非限制性天线系统相关联，以促进在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。
图12示出了可以被实现为制造本公开的一个或多个示例实施例的示例非限制性方法的流程图。
图13示出了可以被实现为操作本公开的一个或多个示例实施例的示例非限制性方法的流程图。
在本说明书和附图中对附图标记的重复使用旨在表示本公开的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
现将详细地参考各实施例，在附图中示出了这些实施例的一个或多个示例。通过对实施例进行解释而不是对本公开进行限制的方式提供了各个示例。事实上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离本公开的范围或精神的情况下，对各实施例进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用，以产生又一实施例。因此，旨在本公开的各方面涵盖这种修改和变型。
除非另有说明，否则如本文中所使用的近似的术语(例如“近似地”、“大体上”和/或“约”)指与所述值的误差范围在百分之10(10％)以内。如本文所提及的，术语“大致垂直”指与垂直成约10度(°)以内。如本文所引用的，术语“或”和“和/或”通常旨在是包含性的(也就是说(即)，“A或B”或“A和/或B”均意指“A或B或这两者”)。如本文所提及的，术语“第一”、“第二”、“第三”等可以互换地用于区分一个部件与另一部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
如本文所使用的，术语“耦接”、“耦合”、“被耦接”和/或“耦接的”指化学耦接(例如，化学键)、通信耦接、电耦接和/或电磁耦接(例如，电容耦接、感应耦接、直接耦接和/或连接耦接等)、机械耦接、操作耦接、光学耦合和/或物理耦合。如本文所引用的，术语“实体”指人、用户、终端用户、消费者、计算设备和/或程序(例如，处理器、计算硬件和/或软件、应用等)、代理、机器学习(machine learning，ML)和/或人工智能(artificialintelligence，AI)算法、模型、系统和/或应用、和/或可以实现本公开的如本文所描述的、如附图所示出的和/或包括在所附权利要求书中的一个或多个实施例的另一类型的实体。
本公开各示例方面涉及天线系统。可以在5G网络中使用和/或可以实现5G通信协议的诸如贴片阵列天线系统等现有天线阵列系统通常包括设置在第一平坦衬底上的多个天线元件的天线阵列(例如，多个辐射元件的贴片天线阵列)和设置在第二平坦衬底上的RF电路，该第二平坦衬底耦接到该第一平坦衬底。RF电路能够操作以承载RF信号以经由这些天线元件进行通信。这种贴片阵列天线系统通常还包括和/或耦接到一个或多个控制设备，该一个或多个控制设备可以能够操作以使用部分或全部天线元件来实现波束成形操作，以调整与天线阵列相关联的辐射方向图，从而使该辐射方向图的主瓣从指向一个方向被调整为指向另一方向。波束成形指对不同的天线波束进行组合，以增加特定方向(例如，基站的方向)上的信号强度，从而增强通信链路。
这种现有贴片阵列天线系统的一问题是，在这种波束成形操作期间，很难在一个或多个方向上保持大致相等的增益值。例如，当使用如上所述的具有设置在平坦衬底上的多个天线元件(例如，具有多个辐射元件的贴片天线阵列)的现有贴片阵列天线系统执行波束成形操作时，当在方位方向(azimuth direction)上操纵主瓣时，在不改变Y方向上(例如，沿着Y轴)的输入功率的情况下，很难保持大致相等的增益值。也就是说，例如，这种具有设置在其上的多个天线元件的平坦衬底不允许补偿与相邻天线元件相关联的较低增益值以在所有方向上提供大致相等的增益。
根据本公开的各个示例实施例，诸如贴片阵列天线系统的天线系统可以包括第一衬底，该第一衬底可以包括贴片天线阵列，该贴片天线阵列具有多个贴片天线。在这些实施例中，该天线系统还可以包括第二衬底，该第二衬底与第一衬底间隔开且具有RF电路，该RF电路能够操作以承载RF信号以经由贴片天线阵列进行通信。在这种实施例中，第一衬底可以具有相对于第二衬底的弯曲构造，使得多个天线元件中的至少一个天线元件设置在第一衬底的弯曲表面上(例如，设置在第一衬底的具有弯曲构造的部分的弯曲表面上)。
例如，根据本公开的一个示例实施例，第一衬底的弯曲构造可以被成形为相对于第二衬底的凸构造，其中第二衬底可以具有大致平坦的构造。在该示例实施例中，第一衬底可以具有端部和中心部，其中该端部与第二衬底的表面之间的第一距离小于该中心部与第二衬底的表面之间的第二距离。在其它示例实施例中，第一衬底可以被成形为使得弯曲构造可以包括一个或多个凸弯曲构造和/或一个或多个凹弯曲构造。在本公开的一些示例实施例中，可以使用激光直接成型(laser direct structuring，LDS)工艺在第一衬底上形成多个贴片天线中的一个或多个贴片天线，以提供在第一衬底的弯曲表面上(例如，在第一衬底的具有弯曲构造的部分的弯曲表面上)对这种贴片天线中的至少一个贴片天线的形成。
在一些实施例中，根据本公开的示例实施例的贴片阵列天线系统可以包括和/或耦接到一个或多个控制设备，该一个或多个控制设备可以能够操作以使用一些或全部贴片天线来实现波束成形操作，以调整天线阵列的辐射方向图，使得该辐射方向图的主瓣从指向第一方向被调整为指向第二方向。如本文所引用的，“主瓣”指辐射方向图的与最高增益相关联的瓣。例如，在上述实施例中，主瓣可以与第一方向上的第一增益和第二方向上的第二增益相关联，其中第二增益可以约等于第一增益(例如，在第一增益的约20％内)。在这些实施例中，第一方向可以在与第二衬底上的中心点大致垂直的方向上，并且第二方向可以在与第二衬底上的中心点成约45度(°)的方向上。
为了促进上述波束成形操作，根据本公开的各个示例实施例的贴片阵列天线系统还可以包括设置在第二衬底的第一侧上的RF馈电电路和设置在第二衬底的第二侧上的接地层，其中该第二侧可以与该第一侧相对。在这些实施例中，接地层可以具有一个或多个槽，并且RF馈电电路可以能够操作以经由该一个或多个槽将RF信号耦合到多个贴片天线中的一个或多个贴片天线。在示例实施例中，该一个或多个槽中的至少一个第一槽可以在第一方向上延伸，并且该一个或多个槽中的至少一个第二槽可以在第二方向上延伸，其中该第一方向大致垂直于该第二方向。在该示例中，RF馈电电路可以将RF信号耦合到一个或多个槽，该一个或多个槽可以传播该RF信号以激励多个贴片天线中的一个或多个贴片天线，然后，该一个或多个贴片天线可以传输RF信号。在一些实施例中，该多个贴片天线中的一个或多个贴片天线可以用于经由贴片天线阵列和蜂窝通信协议(例如，5G协议)，以MIMO模式和/或在约24GHz到约86GHz的频带范围内的分集模式，传输一个或多个RF信号和/或支持一个或多个RF信号的传输。
本公开的各方面提供了许多技术效果和益处。例如，根据本公开各示例实施例的天线系统可以用于增加天线阵列(例如，贴片天线阵列)在相对于该天线阵列(例如，该天线阵列的表面)的一个或多个方向上的增益，使得该天线阵列可以提供在任何方向上近似相等的增益。在一些实施例中，天线系统可以在蜂窝网络的一个或多个部件中实现，以在波束成形操作期间提供在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。例如，在一个示例实施例中，天线系统可以在5G网络的一个或多个部件(例如5G基站)中实现，以在波束成形操作期间提供在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。在该示例中，5G网络中的天线系统的这种实施方式可以增加RF信号的信号强度和/或速度，以在5G网络上提供更高的数据速率和/或更低的时延。在该示例中，这种在5G网络上增加的数据速率和/或降低的时延可以促进与5G网络的一个或多个通信部件和/或计算部件(例如，移动设备、处理器、服务器、存储设备等)相关联的改进的性能和/或更低的运行成本。
在附加或替代示例实施例中，由于可以使用LDS工艺在上述第一衬底上形成多个天线元件(例如，辐射元件)中的一个或多个天线元件，因此根据本公开各个示例实施例的天线系统还可以提供天线系统的简化制造工艺，该天线系统可以在波束成形操作期间提供在从天线阵列投射的任何方向上近似相等的增益。在这些实施例中，这种简化制造工艺可以降低与在蜂窝网络(例如，5G网络)中和/或根据蜂窝协议(例如，5G协议)制造和/或实现天线系统相关联的成本。
图1示出了根据本公开一个或多个示例实施例的天线系统100的示例非限制性实施例的透视图，该天线系统可以促进在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。如图1所描绘的示例实施例中所示出的，天线系统100可以包括第一衬底102，该第一衬底可以具有天线阵列104，该天线阵列可以设置在第一衬底102的表面106(例如，顶表面)上。在该示例实施例中，天线阵列104可以包括多个天线元件104a、104b、104c、104N(其中“104N”指天线元件的总数)。在该示例实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N可以分别具有表面108a、108b、108c、108N(其中“108N”指表面的总数)。在一些实施例中，可以使用例如绝缘衬底来形成第一衬底102。例如，在一些实施例中，可以使用玻璃增强的环氧层压材料(例如阻燃剂-4(fire retardant-4，FR-4)材料)来形成第一衬底102。
尽管单个天线阵列104在图1中被描绘为设置在第一衬底102的表面106上并且具有四个天线元件104a、104b、104c、104N，但是应理解的是，本公开不限于此。例如，本领域普通技术人员使用本文所提供的公开内容将理解的是，一个或多个附加的天线阵列104可以设置在第一衬底102的表面106上，其中，在不偏离本公开的范围的情况下，这种一个或多个附加的天线阵列104可以各自具有更多或更少的天线元件104a、104b、104c、104N。
在图1所描绘的示例实施例中，天线系统100还可以包括第二衬底110，该第二衬底可以与第一衬底102间隔开。在该示例实施例中，第二衬底110可以耦接到第一衬底102(例如，通信耦接、电耦接、电磁耦接、可操作地耦接等)。尽管在图1中未示出，但是在一些实施例中，第二衬底110可以包括RF电路，该RF电路可以能够操作以承载RF信号以经由天线阵列104进行通信。例如，如以下所描述且在图3中所示出的，在一些实施例中，第二衬底110可以包括形成在其上的RF馈电电路(图中未示出)和/或接地层，其中该接地层可以具有一个或多个槽，并且该RF馈电电路可以能够操作以经由该一个或多个槽将RF信号耦合到天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件。在该示例中，天线阵列104和/或天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件可以至少部分地基于RF信号到天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件的这种耦合来传输RF信号。在一些实施例中，可以使用例如绝缘衬底来形成第二衬底110。例如，在一些实施例中，可以使用玻璃增强的环氧层压材料(例如FR-4材料)来形成第二衬底110。
根据本公开的各个示例实施例，第一衬底102可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的弯曲构造，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在第一衬底102的弯曲表面(例如，第一衬底102的至少一部分的弯曲表面)上。在一些实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件可以形成在第一衬底102的这种弯曲表面上和/或集成到该第一衬底的这种弯曲表面中，使得表面108a、108b、108c和/或108N中的至少一个对应表面具有与第一衬底102的弯曲表面相同的弯曲构造。例如，如图1中所描绘的示例实施例所示出的，可以在第一衬底102的表面106上形成天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个(例如，全部)天线元件，其中表面106可以是相对于第二衬底110的凸弯曲表面。在该示例实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个(例如，全部)表面可以具有与表面106相同的凸弯曲构造。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面106相同的(例如，凸、凹等)弯曲构造并且与表面106近似共面。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面106相同的(例如，凸、凹等)弯曲构造并且可以形成在第一衬底102上，以便设置在与表面106相邻的平面(例如，与表面106相邻的平行平面或近似平行平面)中。
尽管第一衬底102在图1所示的示例实施例中被描绘为具有相对于第二衬底110的单个凸弯曲构造和表面(例如，表面106)，但是应理解的是，本公开不限于此。例如，本领域普通技术人员使用本文所提供的公开内容将理解的是，在一些实施例中，在不偏离本公开的范围的情况下，第一衬底102可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的一个或多个凸弯曲构造和/或表面、一个或多个凹弯曲构造和/或表面、一个或多个双凹弯曲构造和/或表面、和/或一个或多个凹凸弯曲构造和/或表面。
在一些实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(例如，多个天线元件104a、104b、104c、104N)可以构成和/或被提供为激光直接成型(LDS)限定的天线元件。在这些实施例中，可以使用LDS工艺在第一衬底102上形成天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(例如，多个天线元件104a、104b、104c、104N)，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在第一衬底102的弯曲表面(例如，表面106)上。
在一些实施例中，天线系统100可以被提供为贴片阵列天线系统，其中天线阵列104可以被提供为贴片天线阵列。在这些实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N可以被提供为这种贴片天线阵列的可以能够操作以传输RF信号(例如，发送和/或接收RF信号)的辐射元件。
尽管未在图1所示的示例实施例中描绘，但是在一些实施例中，天线系统100还可以包括和/或耦接到具有一个或多个控制设备的控制电路，该控制电路可以能够操作以将一个或多个天线元件104a、104b、104c、104N配置为：传输一个或多个信号(例如，一个或多个RF信号)；支持这种一个或多个信号的传输；和/或执行波束成形操作。具有这种一个或多个控制设备的这种控制电路的示例非限制性实施例在下文进行了描述且在图11中被示出为控制电路1100。
在本公开各示例实施例中，可以使用控制电路1100和/或该控制电路的一个或多个控制设备来实现波束成形操作。例如，在这些实施例中，天线系统100还可以包括和/或耦接到控制电路1100(图11)和/或该控制电路的一个或多个控制设备，该控制设备和/或该控制电路的一个或多个控制设备可以能够操作以实现波束成形操作，从而调整天线阵列104的辐射方向图，使得将该辐射方向图的主瓣从指向第一方向调整为指向第二方向。在这些示例实施例中，主瓣可以与第一方向上的第一增益和第二方向上的第二增益相关联，其中第二增益可以约等于第一增益(例如，在第一增益的约20％内)。在这些示例实施例中，第一方向可以在与第二衬底110上的中心点大致垂直的方向上，并且第二方向可以在与第二衬底110上的中心点成约45°的方向或者另一方向上。
为了实现以上示例实施例中所描述的这种波束成形操作，可以根据本公开各个实施例使用控制电路1100和/或该控制电路的一个或多个控制设备来对可被传输到天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件的一个或多个信号(例如，一个或多个RF信号)的功率和/或相位进行调整。在一些实施例中，控制电路1100和/或该控制电路的一个或多个控制设备可以用于使用延迟线在这种一个或多个信号中实现相位移位，所述延迟线在使用延迟线传输的该一个或多个信号中引入时间延迟。在其它实施例中，控制电路1100和/或该控制电路的一个或多个控制设备可以用于使用移相器在这种一个或多个信号中实现相位移位。
根据本公开的各个示例实施例，图1中所描绘的天线系统100可以在蜂窝网络的一个或多个部件中实现，以在波束成形操作期间提供在相对于天线阵列104的任何方向上近似相等的增益。例如，在一个示例实施例中，天线系统100可以在5G蜂窝通信网络的一个或多个部件(例如5G基站)中实现，以在波束成形操作期间提供在相对于天线阵列104的任何方向上近似相等的增益。例如，天线系统100可以在这种一个或多个部件中实现，以提供在相对于表面106和/或表面108的一个或多个方向上近似相等的增益，使得天线阵列104和/或天线元件104a、104b、104c和/或104N可以在波束成形操作期间提供在相对于天线阵列104的任何方向上近似相等的增益。
在一些实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个(例如，每个)天线元件可以能够操作以经由蜂窝通信协议(例如，5G蜂窝通信协议)传输一个或多个信号(例如，一个或多个RF信号)和/或支持一个或多个信号的传输。在一些实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个(例如，每个)天线元件可以能够操作以经由蜂窝通信、以MIMO模式(例如，4×4MIMO模式)或分集模式传输这种一个或多个信号和/或支持这种一个或多个信号的传输。在一些实施例中，天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个(例如，每个)天线元件可以能够操作以经由蜂窝通信以MIMO模式或在约24GHz到约86GHz的频带范围内的分集模式，传输这种一个或多个信号和/或支持这种一个或多个信号的传输。
尽管图1中所示的天线系统100的示例实施例将第二衬底110描绘为具有相对于第一衬底102的平坦构造，但是应理解的是，本公开各示例实施例不限于此。例如，根据本公开一个或多个示例实施例的第二衬底110可以具有弯曲构造。例如，在这样的一个或多个示例实施例中，在不偏离本公开的范围的情况下，第二衬底110可以具有与第一衬底102相同或不同的弯曲构造。
尽管图1中所示的天线系统100的示例实施例将第一衬底102描绘为具有相对于第二衬底110的弯曲构造，其中这种弯曲构造可以相对于二维(two-dimensional，2D)空间弯曲，但是应理解的是，本公开各示例实施例不限于此。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，根据本公开一个或多个示例实施例的第一衬底102和/或第二衬底110可以被成形为使得这些衬底中的一者或两者具有三维(three-dimensional，3D)空间中的弯曲构造(例如，3D构造)。例如，在一个示例实施例中，第一衬底102和/或第二衬底110可以被成形为使得一个或两个衬底具有圆顶状的构造。
图2示出了图1中的示例非限制性天线系统100的横截面侧视图。如图2所示，在本公开的一个示例实施例中，第一衬底102可以包括端部202和中心部204。在该示例实施例中，端部202与第二衬底110的表面206之间的第一距离d1可以小于中心部204与第二衬底110的表面206之间的第二距离d2。
尽管第一衬底102在图1和图2所示的示例实施例中被描绘为具有相对于第二衬底110的单个凸弯曲构造，但是应理解的是，本公开不限于此。例如，本领域普通技术人员使用本文所提供的公开内容将理解的是，在一些实施例中，在不偏离本公开的范围的情况下，第一衬底102可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的一个或多个凸弯曲构造和/或一个或多个凹弯曲构造。例如，在本公开的一些示例实施例中，第一衬底102可以被成形为和/或包括以下所描述且在图6、图7、图8、图9和图10中所描绘的各示例实施例中所示出的各种弯曲构造中的一者或多者。
尽管图2中所示的天线系统100的示例实施例将第二衬底110描绘为具有相对于第一衬底102的平坦构造，但是应理解的是，本公开各示例实施例不限于此。例如，根据本公开一个或多个示例实施例的第二衬底110可以具有弯曲构造。例如，在这样的一个或多个示例实施例中，在不偏离本公开的范围的情况下，第二衬底110可以具有与第一衬底102相同或不同的弯曲构造。
尽管图2中所示的天线系统100的示例实施例将第一衬底102描绘为具有相对于第二衬底110的弯曲构造，其中这种弯曲构造可以相对于2D空间弯曲，但是应理解的是，本公开各示例实施例不限于此。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，根据本公开一个或多个示例实施例的第一衬底102和/或第二衬底110可以被成形为使得这些衬底中的一者或两者具有3D空间中的弯曲构造(例如，3D构造)。例如，在一个示例实施例中，第一衬底102和/或第二衬底110可以被成形为使得一个或两个衬底具有圆顶状的构造。
图3示出了以上所描述且图1中所描绘的示例非限制性天线系统100的第二衬底110的俯视图。根据本公开的各个示例实施例，第二衬底110可以包括设置在其上的射频(RF)馈电电路(图3中未示出)和/或接地层302。在这些示例实施例中，RF馈电电路可以设置在第二衬底110的第一侧(例如，底侧(图3中未示出))上，并且接地层302可以设置在第二衬底110的第二侧(例如，顶侧)上，其中第二侧可以与第一侧相对。在这些示例实施例中，接地层302可以包括一个或多个槽304a、304b，并且RF馈电电路可以能够操作以经由一个或多个槽304a、304b将RF信号(例如，经由控制电路1100)耦合到天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件。在这些示例实施例中，如图3所示，一个或多个槽中的至少一个第一槽304a可以在第一方向上延伸(例如，水平跨越图3)，并且一个或多个槽的至少一个第二槽304b可以在第二方向上延伸(例如，竖直跨越图3)，其中第一方向可以大致垂直于第二方向。
图4示出了可以通过实现具有平坦、平行的多个衬底的天线系统而获取的示例辐射方向图400的示意图。例如，可以通过使用图4中所描绘的天线系统402来获取辐射方向图400以实现波束成形操作。图4中所描绘的天线系统402包括第一平坦衬底404，该第一平坦衬底与第二平坦衬底406间隔开和/或耦接到该第二平坦衬底。第一平坦衬底404包括具有多个天线元件(例如，贴片天线阵列的辐射元件(图4中未示出))的天线阵列(图4中未示出)，例如贴片天线阵列。第二平坦衬底406包括RF电路(图4中未示出)，该RF电路能够操作以承载RF信号以经由天线阵列进行通信。该RF电路包括RF馈电电路和具有一个或多个槽的接地层，其中该RF馈电电路能够操作以经由该一个或多个槽将RF信号耦合到多个天线元件。
当使用天线系统402执行波束成形操作时，辐射方向图400的主瓣408从指向第一方向D1被调整为指向第二方向D2和/或第三方向D3。第一方向D1可以在与第二平坦衬底406上的中心点大致垂直的方向上，并且第二方向D2和/或第三方向D3可以在由与第二平坦衬底406上的中心点间的角度θ定义的方向上，其中这种角度θ可以是约45°或另一合适的角度。在辐射方向图400中，主瓣408与第一方向D1上的第一增益408a、第二方向D2上的第二增益408b和/或第三方向D3上的第三增益408c相关联。如由图4中的辐射方向图400所示出的，第二方向D2上的第二增益408b和第三方向D3上的第三增益408c相对于第一方向D1上的第一增益408a大幅度减小。为了克服这种缺陷，本文参考附图描述了一个或多个天线系统和/或方法，以提供在相对于天线阵列的任何方向上的改进的增益相等性。
图5示出了可以通过实现本公开一个或多个示例实施例而获取的示例非限制性辐射方向图500的示意图。例如，可以通过使用本文所描述的一个或多个天线系统(例如天线系统100)(例如，经由以下参考图11所描述的控制电路1100)实现根据本公开一个或多个示例实施例的波束成形操作来获取辐射方向图500。
当使用例如根据本文所描述的一个或多个示例实施例的天线系统100来(例如，经由控制电路1100)执行波束成形操作时，辐射方向图500的主瓣502可以从指向第一方向D1被调整为指向第二方向D2、和/或指向第三方向D3。在图5所描绘的示例实施例中，第一方向D1可以在与第二衬底110上的中心点大致垂直的方向上，并且第二方向D2和/或第三方向D3可以在由与第二衬底110上的中心点间的角度θ定义的方向上，其中这种角度θ可以是约45°。在图5所描绘的示例实施例中，主瓣502可以与第一方向D1上的第一增益502a、第二方向D2上的第二增益502b和/或第三方向D3上的第三增益502c相关联。如图5所描绘的示例实施例中的辐射方向图500所示出的，第二方向D2上的第二增益502b和/或第三方向D3上的第三增益502c可以约等于第一方向D1上的第一增益502a。例如，如图5所描绘的示例实施例中的辐射方向图500所示出的，第二方向D2上的第二增益502b和/或第三方向D3上的第三增益502c可以约等于第一方向D1上的第一增益502a(例如，在第一方向D1上的第一增益502a的约20％内)。
图6示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统600的横截面侧视图。根据本公开的一个示例实施例，天线系统600可以构成和/或被提供为以上所描述且在图1中所示出的天线系统100的示例非限制性替代实施例。
如图6中所描绘的示例实施例所示出的，天线系统600可以包括第一衬底602，该第一衬底可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的单个凹弯曲构造。在该示例实施例中，第一衬底602可以使用与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的一种或多种材料(例如，FR-4)来形成。在该示例实施例中，第一衬底602可以包括和/或提供与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的功能。
参考以上所描述且图1中所示出的示例实施例，在图6中所描绘的示例实施例中，天线阵列104(图6中未示出)和/或天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(图6中未示出)可以设置在第一衬底602的表面604(例如，顶表面)上(例如，形成在该表面上和/或集成在该表面中)，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在表面604的弯曲部分上。在该示例实施例中，表面604可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的、与第一衬底602相同的凹弯曲构造。在该示例实施例中，表面108a、108b、108c、108N中分别与天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件相对应的一个或多个表面(图6中未示出)可以具有与表面604相同的弯曲构造。例如，在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面604相同的弯曲构造并且与表面604近似共面。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面604相同的弯曲构造并且可以形成在第一衬底602上，以便设置在与表面604相邻的平面(例如，与表面604相邻的平行平面或近似平行平面)中。
如图6所描绘的示例实施例所示出的，第一衬底602可以包括端部606和中心部608。在该示例实施例中，端部606与第二衬底110的表面206之间的第一距离d1可以大于中心部608与第二衬底110的表面206之间的第二距离d2。
图7示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统700的横截面侧视图。根据本公开的一个示例实施例，天线系统700可以构成和/或被提供为以上所描述且图1中所示出的天线系统100的示例非限制性替代实施例。
如图7中所描绘的示例实施例所示出的，天线系统700可以包括第一衬底702，该第一衬底可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的单凸和单凹弯曲构造。在该示例实施例中，第一衬底702可以使用与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的一种或多种材料(例如，FR-4)来形成。在该示例实施例中，第一衬底702可以包括和/或提供与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的功能。
参考以上所描述且图1中所示出的示例实施例，在图7中所描绘的示例实施例中，天线阵列104(图7中未示出)和/或天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(图7中未示出)可以设置在第一衬底702的表面704(例如，顶表面)上(例如，形成在该表面上和/或集成在该表面中)，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在表面704的弯曲部分上。在该示例实施例中，表面704可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的、与第一衬底702相同的单凸和单凹弯曲构造。在该示例实施例中，表面108a、108b、108c、108N中分别与天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件相对应的一个或多个表面(图7中未示出)可以具有与表面704相同的弯曲构造。例如，在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面704相同的弯曲构造并且与表面704近似共面。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面704相同的弯曲构造并且可以形成在第一衬底702上，以便设置在与表面704相邻的平面(例如，与表面704相邻的平行平面或近似平行平面)中。
图8示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统800的横截面侧视图。根据本公开的一个示例实施例，天线系统800可以构成和/或被提供为以上所描述且图1中所示出的天线系统100的示例非限制性替代实施例。
如图8中所描绘的示例实施例所示出的，天线系统800可以包括第一衬底802，该第一衬底可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的单凹和单凸弯曲构造。在该示例实施例中，第一衬底802可以使用与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的一种或多种材料(例如，FR-4)来形成。在该示例实施例中，第一衬底802可以包括和/或提供与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的功能。
参考以上所描述且图1中所示出的示例实施例，在图8中所描绘的示例实施例中，天线阵列104(图8中未示出)和/或天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(图8中未示出)可以设置在第一衬底802的表面804(例如，顶表面)上(例如，形成在该表面上和/或集成在该表面中)，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在表面804的弯曲部分上。在该示例实施例中，表面804可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的、与第一衬底802相同的单凹和单凸弯曲构造。在该示例实施例中，表面108a、108b、108c、108N中分别与天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件相对应的一个或多个表面(图8中未示出)可以具有与表面804相同的弯曲构造。例如，在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面804相同的弯曲构造并且与表面804近似共面。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面804相同的弯曲构造并且可以形成在第一衬底802上，以便设置在与表面804相邻的平面(例如，与表面804相邻的平行平面或近似平行平面)中。
图9示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统900的横截面侧视图。根据本公开的一个示例实施例，天线系统900可以构成和/或被提供为以上所描述且图1中所示出的天线系统100的示例非限制性替代实施例。
如图9中所描绘的示例实施例所示出的，天线系统900可以包括第一衬底902，该第一衬底可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的单凸和双凹弯曲构造。在该示例实施例中，第一衬底902可以使用与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的一种或多种材料(例如，FR-4)来形成。在该示例实施例中，第一衬底902可以包括和/或提供与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的功能。
参考以上所描述且图1中所示出的示例实施例，在图9中所描绘的示例实施例中，天线阵列104(图9中未示出)和/或天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(图9中未示出)可以设置在第一衬底902的表面904(例如，顶表面)上(例如，形成在该表面上和/或集成在该表面中)，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在表面904的弯曲部分上。在该示例实施例中，表面904可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的、与第一衬底902相同的单凸和双凹弯曲构造。在该示例实施例中，表面108a、108b、108c、108N中分别与天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件相对应的一个或多个表面(图9中未示出)可以具有与表面904相同的弯曲构造。例如，在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面904相同的弯曲构造并且与表面904近似共面。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面904相同的弯曲构造并且可以形成在第一衬底902上，以便设置在与表面904相邻的平面(例如，与表面904相邻的平行平面或近似平行平面)中。
图10示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性天线系统1000的横截面侧视图。根据本公开的一个示例实施例，天线系统1000可以构成和/或被提供为以上所描述且图1中所示出的天线系统100的示例非限制性替代实施例。
如图10中所描绘的示例实施例所示出的，天线系统1000可以包括第一衬底1002，该第一衬底可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的单凹和双凸弯曲构造。在该示例实施例中，第一衬底1002可以使用与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的一种或多种材料(例如，FR-4)来形成。在该示例实施例中，第一衬底1002可以包括和/或提供与以上参考图1所描述的第一衬底102相同的功能。
参考以上所描述且图1中所示出的示例实施例，在图10中所描绘的示例实施例中，天线阵列104(图10中未示出)和/或天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件(图10中未示出)可以设置在第一衬底1002的表面1004(例如，顶表面)上(例如，形成在该表面上和/或集成在该表面中)，使得天线元件104a，104b，104c、104N中的至少一个天线元件设置在表面1004的弯曲部分上。在该示例实施例中，表面1004可以被成形为和/或包括相对于第二衬底110的、与第一衬底1002相同的单凹和双凸弯曲构造。在该示例实施例中，表面108a、108b、108c、108N中分别与天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件相对应的一个或多个表面(图10中未示出)可以具有与表面1004相同的弯曲构造。例如，在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面1004相同的弯曲构造并且与表面1004近似共面。在一些实施例中，表面108a、108b、108c、108N中的一个或多个表面可以具有与表面1004相同的弯曲构造并且可以形成在第一衬底1002上，以便设置在与表面1004相邻的平面(例如，与表面1004相邻的平行平面或近似平行平面)中。
图11示出了根据本公开一个或多个示例实施例的示例非限制性控制电路1100的框图，该控制电路可以与本公开的多个示例非限制性天线系统中的一个或多个示例非限制性天线系统相关联，以促进在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。例如，在本公开的各个示例实施例中，控制电路1100可以与天线系统100、600、700、800、900和/或1000中的一个或多个天线系统相关联，以根据本公开一个或多个示例实施例促进在相对于天线阵列的任何方向上近似相等的增益。在本公开的示例实施例中，控制电路1100可以被包括在这样的一个或多个天线系统中和/或耦接到这样的一个或多个天线系统，以将这些天线系统的一个或多个天线阵列配置为：传输一个或多个信号(例如，一个或多个RF信号)；支持这种一个或多个信号的传输；和/或执行波束成形操作。
如图11中所描绘的示例实施例所示出的，控制电路1100可以耦接到第一天线系统1100a和/或第二天线系统1100b。在该示例实施例中，第一天线系统1100a和/或第二天线系统1100b可以包括与以上参考图1所描述的天线系统100相同的结构、一种或多种材料和/或构造。附加地或替代地，在图11中所描绘的示例实施例中，第一天线系统1100a和/或第二天线系统1100b还可以包括和/或提供与天线系统100相同的功能。
在图11所描绘的示例实施例中，第一天线系统1100a和第二天线系统1100b可以分别包括第一天线阵列1102a和第二天线阵列1102b。在该示例实施例中，第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b可以包括与以上参考图1所描述的天线阵列104相同的结构、一种或多种材料和/或构造。附加地或替代地，在图11中所描绘的示例实施例中，第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b还可以包括和/或提供与天线阵列104相同的功能。
如图11中所描绘的示例实施例所示出的，第一天线阵列1102a和第二天线阵列1102b可以各自包括多个(例如，8个)天线元件(图11中未注明)，这些天线元件可以分别包括与以上参考图1所描述的天线元件104a、104b、104c、104N相同的结构、材料和/或构造。附加地或替代地，在图11所描绘的示例实施例中，这种多个天线元件可以分别包括和/或提供与天线元件104a、104b、104c、104N相同的功能。
在图11所描绘的示例实施例中，控制电路1100可以根据本公开一个或多个示例实施例来对第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b进行配置。例如，控制电路1100可以根据本公开一个或多个示例实施例将第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b配置为：传输一个或多个信号(例如，一个或多个RF信号)；支持这种一个或多个信号的传输；和/或执行波束成形操作，其中第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b分别可以提供在相对于第一天线阵列1102a的任何方向上近似相等的增益和/或在相对于第二天线阵列1102b的任何方向上近似相等的增益。
图11示出了这样的示例实施例：在该示例实施例中，可以用具有多个(例如，8个)天线元件的第一天线阵列1102a来支持可包括5G通信协议的第一协议到第N协议(其中，“第N”指协议的总数)。在该示例实施例中，具有多个(例如，8个)天线元件的第二天线阵列1102b可以用于通过被配置为执行辅助功能(例如，MIMO、分集等)或者被配置为执行波束成形操作来支持第一天线阵列1102a的通信。
根据本公开各示例实施例的控制电路1100可以能够操作以在支持辅助功能与支持波束成形操作之间对第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b的天线元件进行配置。
如图11所描绘的示例实施例中所示出的，第一收发器到第N收发器1104(其中“第N”指收发器1104的总数)可以与第一天线阵列1102a相关联(例如，耦接到该第一天线阵列)，以根据第一协议到第N协议来处理信号，该第一协议到第N协议可以包括5G通信协议。可以由本公开各示例实施例中的收发器1104支持的其它协议可以包括但不限于，2G协议、3G协议、4G长期演进(long-term evolution，LTE)协议和/或另一蜂窝通信协议。
如图11所描绘的示例实施例中所进一步示出的，第(N+1)收发器到第(N+M)收发器1106可以与第二天线阵列1102b相关联(例如，耦接到该第二天线阵列)，以结合第一协议到第N协议中的一个或多个协议来执行最初预期的功能，该第一协议到第N协议可以包括5G通信协议。可以由本公开各示例实施例中的收发器1106支持的其它协议可以包括但不限于，2G协议、3G协议、4G(LTE)协议和/或另一蜂窝通信协议。
图11所示的示例实施例中所描绘的控制电路1100可以包括第一开关部件1108和第二开关部件1110。在该示例实施例中，第一开关部件1108和第二开关部件1110可以经由相位移位部件1112彼此耦接。在该示例实施例中，相位移位部件1112可以被配置为提供在第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b的各天线元件之间传输的各信号之间的多个相位移位，以实现波束成形功能。例如，在该实施例中，相位移位部件1112可以包括多条不同电长度的传输线，这些传输线可以用作延迟线，这些延迟线可以使用第一开关部件1108和/或第二开关部件1110选择性地耦接到一个或多个天线元件。在附加和/或替代实施例中，相位移位部件1112可以包括一个或多个移相器，该一个或多个移相器被配置为在经由相位移位部件1112传输的各信号中实现相位移位。
图11中所描绘的示例实施例的第一开关部件1108可以包括多个第一开关(例如，晶体管或其它开关设备)，该多个第一开关可以被配置为选择性地将第一天线阵列1102a的单个天线元件耦接到相位移位部件1112。图11中所描绘的示例实施例中的第二开关部件1110可以包括多个第二开关(例如，晶体管或其它开关设备)，该多个第二开关可以被配置为选择性地将第二天线阵列1102b的单个天线元件耦接到相位移位部件1112。在该示例实施例中，第一开关部件1108可以包括到系统中的部件或模块的断开、接地或短路的路径(如框1114所示)。
图11所示的示例实施例中所描绘的控制电路1100可以包括模块1116，该模块可以被配置为选择多个收发器1104中的一个或多个收发器以在一时间段期间耦接到第一天线阵列1102a的单个天线元件。在该示例实施例中，模块1116可以耦接到功率组合器和/或分路器1118，该功率组合器和/或分路器可以被配置为在向第一天线阵列1102a提供信号和/或向第一开关部件1108提供信号之间进行选择。在该示例实施例中，控制电路1100可以包括模块1120，该模块可以被配置为选择多个收发器1106中的一个或多个收发器以在一时间段期间耦接到第二天线阵列1102b的单个天线元件。
在图11所描绘的示例实施例中，控制器1122(例如，处理器、微处理器和/或可被配置为执行存储在一个或多个存储设备中的计算机可读指令的另一类型的控制器)可以耦接到控制电路1100的各种部件(例如第一开关部件1108、第二开关部件1110、相位移位部件1112、模块1116、模块1120、和/或功率组合器和/或分路器1118)以控制对路径和/或相位移位的选择。
图11所示的示例实施例中所描绘的控制电路1100可以通过控制模块1116将多个收发器1104中的所选收发器耦接到第一天线阵列1102a中的一个或多个天线元件来控制各元件经由通信协议传输一个或多个信号。在该示例实施例中，通信协议可以例如是5G通信协议。在该示例实施例中，第一天线阵列1102a的多个天线元件中的一个或多个天线元件可以被配置为经由通信协议以MIMO模式传输信号。
图11所示的示例实施例中所描绘的控制电路1100可以将第二天线阵列1102b的多个天线元件中的一个或多个天线元件配置为处于第一模式或第二模式。根据该示例实施例，在第一模式下，多个第二天线元件中的一个或多个第二天线元件被配置为提供辅助功能(例如，MIMO、分集等)以支持各第一天线元件经由通信协议的通信。
更具体地，在图11所描绘的示例实施例中，当在MIMO模式或分集模式下使用第二天线阵列1102b的一个或多个天线元件时，控制器1122可以控制第二开关部件1110和模块1120选择性地将第二天线阵列1102b的多个天线元件中的一个或多个天线元件耦接到多个收发器1106中的合适收发器。附加地或替代地，在该示例实施例中，控制器1122可以控制第一开关部件1108选择性地将第一天线阵列1102a的多个天线元件中的一个或多个天线元件耦接到框1114(例如，断开、接地、短路等)。在该示例实施例中，控制器1122还可以控制各部件以其它方式将第一天线阵列1102a的一个或多个天线元件与第二天线阵列120的一个或多个天线元件断开耦接。
在图11所描绘的示例实施例中，当在第二模式下时，控制电路1100可以控制第二天线阵列1102b和/或第一天线阵列1102a的多个天线元件中的一个或多个天线元件支持对各第一天线元件执行的波束成形操作。例如，在该示例实施例中，第一开关部件1108和第二开关部件1110可以由控制器1122控制以将一条或多条路径连接到相位移位部件1112，从而耦接第一天线阵列1102a和/或第二天线阵列1102b中的两个或更多个天线元件。在该示例实施例中，相位移位部件1112可以构成和/或被配置为在与多个天线元件相关联的多个辐射方向图之间执行相位移位，以执行波束成形操作。
图12示出了可以被实现为制造本公开的一个或多个示例实施例的示例非限制性方法1200的流程图。例如，方法1200可以被实现为制造天线系统100、600、700、800、900和/或1000、和/或这种一个或多个天线系统中的一个或多个部件。
在图12所示的示例实施例中，在1202处，方法1200可以包括在第一衬底(例如，第一衬底102)上形成天线阵列(例如，天线阵列104)，该天线阵列具有多个天线元件(例如，天线元件104a、104b、104c、104N)。在一些实施例中，在1202处，方法1200可以包括使用LDS工艺在第一衬底(例如，第一衬底102)上形成具有该多个天线元件(例如，天线元件104a、104b、104c、104N)的天线阵列(例如，天线阵列104)，使得该多个天线元件中的至少一个天线元件(例如，天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件)设置在第一衬底的弯曲表面(例如，表面106)上。例如，如以上参考图1所描述的，天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件可以被提供为LDS限定的天线元件。在这些实施例中，可以使用LDS工艺在第一衬底102上形成天线元件104a、104b、104c、104N中的一个或多个天线元件，使得天线元件104a、104b、104c、104N中的至少一个天线元件设置在第一衬底102的弯曲表面(例如，表面106)上。
在该示例实施例中，在1204处，方法1200可以包括在第二衬底(例如，第二衬底110)上形成射频电路，该射频电路能够操作以承载射频信号以经由天线阵列进行通信，其中第一衬底与第二衬底间隔开，并且该第一衬底包括相对于第二衬底的弯曲构造(例如，凹弯曲构造、凸弯曲构造等)，使得多个天线元件中的至少一个天线元件形成在第一衬底的弯曲表面(例如，表面106)上。
图13示出了可以被实现为操作本公开的一个或多个示例实施例的示例非限制性方法1300的流程图。例如，方法1300可以被实现为使用如以上参考图11中所示的示例实施例而描述的控制电路1100来操作天线系统100、600、700、800、900和/或1000中的一个或多个天线系统。
在图13所示的示例实施例中，在1302处，方法1300可以包括由一个或多个处理器(例如，控制器1122)使用天线阵列(例如，天线阵列104)来传输射频信号，该天线阵列包括设置在第一衬底(例如，第一衬底102)上的多个天线元件(例如，天线元件104a、104b、104c、104N)，该第一衬底具有相对于第二衬底(例如，第二衬底110)的弯曲构造(例如，凹弯曲构造、凸弯曲构造等)，该第二衬底与该第一衬底间隔开，该第二衬底包括射频电路，该射频电路能够操作以承载射频信号以经由天线阵列进行通信。
在该示例实施例中，在1304处，方法1300可以包括由该一个或多个处理器(例如，控制器1122)将与天线阵列相关联的辐射方向图(例如，辐射方向图500)的主瓣(例如，主瓣502)从指向第一方向(例如，第一方向D1)调整为指向第二方向(例如，第二方向D2)，其中多个天线元件中的至少一个天线元件设置在第一衬底的弯曲表面(例如，表面106)上。
根据本公开的一个或多个示例实施例的、本文所描述的和/或附图中所示出的一个或多个方法(例如，方法1200和/或方法1300)出于说明和论述的目的而描绘了以特定顺序执行的各步骤。本领域普通技术人员使用本文所提供的公开内容将理解的是，任何这种方法的各个步骤可以在不偏离本公开的范围的情况下被调整、省略、重新安排、包括未示出的步骤、同时执行和/或以各种方式修改。
尽管已关于本主题的具体示例实施例对本主题进行了详细地描述，但是将认识到的是，本领域技术人员在获得对前述内容的理解后，可以很容易地产生这些实施例的替代、变型和等同物。因此，本公开的范围采用示例的方式而非限制的方式，并且本主题公开内容不排除包括对于本领域普通技术人员而言是显而易见的对本主题的这种修改、变型和/或增加。

Claims (20)

1.一种天线系统，包括：
第一衬底，所述第一衬底包括天线阵列，所述天线阵列具有多个天线元件；以及
第二衬底，所述第二衬底与所述第一衬底间隔开，且包括射频电路，所述射频电路能够操作以承载射频信号以经由所述天线阵列进行通信，
其中，所述第一衬底包括相对于所述第二衬底的弯曲构造，使得所述多个天线元件中的至少一个天线元件设置在所述第一衬底的弯曲表面上。
2.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述弯曲构造包括以下中的至少一者：一个或多个凸弯曲构造；或一个或多个凹弯曲构造。
3.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述第一衬底包括端部和中心部，并且其中，所述端部与所述第二衬底的表面之间的第一距离小于所述中心部与所述第二衬底的表面之间的第二距离。
4.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述多个天线元件是激光直接成型限定的天线元件。
5.根据权利要求1所述的天线系统，还包括一个或多个控制设备，所述一个或多个控制设备能够操作以：
实现波束成形操作以调整所述天线阵列的辐射方向图，使得将所述辐射方向图的主瓣从指向第一方向调整为指向第二方向，
其中，所述主瓣与所述第一方向上的第一增益和所述第二方向上的第二增益相关联，并且其中，所述第二增益约等于所述第一增益。
6.根据权利要求5所述的天线系统，其中，所述第一方向在与所述第二衬底上的中心点大致垂直的方向上，并且所述第二方向在与所述第二衬底上的中心点成约45度的方向上。
7.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述射频电路包括：
射频馈电电路，所述射频馈电电路设置在所述第二衬底的第一侧上；以及
接地层，所述接地层设置在所述第二衬底的第二侧上，所述第二侧与所述第一侧相对，
其中，所述接地层包括一个或多个槽，并且其中，所述射频馈电电路能够操作以经由所述一个或多个槽将所述射频信号耦合到所述多个天线元件中的一个或多个天线元件。
8.根据权利要求7所述的天线系统，其中，所述一个或多个槽中的至少一个第一槽在第一方向上延伸，并且所述一个或多个槽中的至少一个第二槽在第二方向上延伸，并且其中，所述第一方向大致垂直于所述第二方向。
9.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述多个天线元件是多个贴片天线的多个辐射元件。
10.根据权利要求1所述的天线系统，其中，所述多个天线元件中的一个或多个天线元件能够操作以经由蜂窝通信协议来传输一个或多个信号或支持一个或多个信号的传输。
11.一种制造天线系统的方法，包括：
在第一衬底上形成天线阵列，所述天线阵列具有多个天线元件；以及
在第二衬底上形成射频电路，所述射频电路能够操作以承载射频信号以经由所述天线阵列进行通信，
其中，所述第一衬底与所述第二衬底间隔开，并且所述第一衬底包括相对于所述第二衬底的弯曲构造，使得所述多个天线元件中的至少一个天线元件形成在所述第一衬底的弯曲表面上。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述第一衬底上形成具有所述多个天线元件的所述天线阵列包括：
使用激光直接成型工艺在所述第一衬底上形成所述多个天线元件。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述第二衬底上形成能够操作以承载所述射频信号以经由所述天线阵列进行通信的所述射频电路包括：
在所述第二衬底的第一侧上形成射频馈电电路；以及
在所述第二衬底的第二侧上形成接地层，所述接地层包括一个或多个槽，所述第二侧与所述第一侧相对，
其中，所述射频馈电电路形成在所述第二衬底的所述第一侧上，使得所述射频馈电电路能够操作以经由所述一个或多个槽将所述射频信号耦合到所述多个天线元件中的一个或多个天线元件。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在所述第二衬底的所述第二侧上形成包括所述一个或多个槽的所述接地层，使得所述一个或多个槽中的至少一个第一槽在第一方向上延伸、且所述一个或多个槽中的至少一个第二槽在第二方向上延伸，其中，所述第一方向大致垂直于所述第二方向。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述弯曲构造包括以下中的至少一者：一个或多个凸弯曲构造；或一个或多个凹弯曲构造。
16.一种配置天线系统的方法，包括：
由一个或多个处理器使用天线阵列来传输射频信号，所述天线阵列包括设置在第一衬底上的多个天线元件，所述第一衬底具有相对于第二衬底的弯曲构造，所述第二衬底与所述第一衬底间隔开，所述第二衬底包括射频电路，所述射频电路能够操作以承载所述射频信号以经由所述天线阵列进行通信；以及
由所述一个或多个处理器将与所述天线阵列相关联的辐射方向图的主瓣从指向第一方向调整为指向第二方向，
其中，所述多个天线元件中的至少一个天线元件设置在所述第一衬底的弯曲表面上。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述主瓣与所述第一方向上的第一增益和所述第二方向上的第二增益相关联，并且其中，所述第二增益约等于所述第一增益。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一方向在与所述第二衬底上的中心点大致垂直的方向上，并且所述第二方向在与所述第二衬底上的中心点成约45度的方向上。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，由所述一个或多个处理器将所述辐射方向图的所述主瓣从指向所述第一方向调整为指向所述第二方向包括：
由所述一个或多个处理器对到所述多个天线元件中的一个或多个天线元件的所述射频信号的功率或相位中的至少一者进行调整。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括：
由所述一个或多个处理器至少部分地基于所述射频信号来操作所述多个天线元件中的一个或多个天线元件，以经由天线阵列和蜂窝通信协议、以多输入多输出模式或在约24吉赫兹到约86吉赫兹的频带范围内的分集模式中的至少一者，传输一个或多个信号或支持一个或多个信号的传输。
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