CN117882247A - 天线以及包括天线的电子装置 - Google Patents
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Abstract
根据各种实施例,一种电子装置可以包括:壳体;天线结构,该天线结构设置在壳体的内部空间中并且包括:基板,该基板具有第一基板表面和与第一基板表面相反的第二基板表面并且具有第一电容率;多个天线元件,该多个天线元件以指定间隔布置在基板上并且被配置为在第一基板表面面向的方向上形成定向波束;以及至少一个电介质,该至少一个电介质布置在第一表面上并且具有第二电容率;以及无线通信电路,该无线通信电路设置在内部空间中并且被配置为通过多个第一天线元件发送或接收至少一个频带的无线信号。
Description
技术领域
本公开涉及天线以及包括天线的电子装置。
背景技术
随着无线通信技术的发展,电子装置(例如,用于通信的电子装置)常用在日常生活中,由此内容的使用往往增加。由于内容的使用的快速增加,网络容量正在逐渐达到其极限,并且在第四代(4G)通信系统的商业化之后,已经对使用高频(例如,毫米波)频带(例如,3千兆赫(GHz)至300GHz频带)的频率来发送或接收信号以满足对无线数据业务的渐增需求的通信系统(例如,第五代(5G)、准5G通信系统或新无线(NR))进行了研究。
发明内容
技术问题
在最近的无线通信技术中,能够使用毫米波频带(例如,范围为大约3GHz至100GHz的频带)来发送或接收无线信号,并且正在开发用于克服由于频率特性而导致的高自由空间损耗并且增大天线增益的高效安装结构以及与其相对应的新天线结构(例如,天线模块)。天线结构可以包括其中各种数目的天线元件(例如,导电贴片和/或导电图案)以规则间隔布置的阵列天线。这些天线元件可以被布置为使得在电子装置内部的任何一个方向上形成波束图案。例如,天线结构可以被布置为使得在电子装置的内部空间中朝向正面的后表面和/或侧表面(即,排除显示器的至少一部分)形成波束图案。
天线结构可以包括布线电路(例如,包括无线通信电路的逻辑单元)以及在一个基板上连接到布线电路的至少一个天线元件。例如,为了在相同频带下大大地减小天线结构的尺寸,可以使用在一个基板上堆叠具有不同介电常数的绝缘层的方法。在此方法中,能够制造多层基板的材料是有限的,并且可能难以将具有部分不同的介电常数的材料接合到一个基板。
另外,可以使用将上面设置有布线结构的基板以及包括至少一个天线元件的电介质分离和耦接的方法。在此方法中,由于包括多个天线元件的多个电介质布置在基板上并且以预定间隔彼此间隔开,所以天线结构的整体刚性可能降低。
另外,可以使用其中包括以指定间隔间隔开的多个天线元件的一种电介质设置在上面设置有布线结构的基板上的方法。在此方法中,当具有不同物理性质的基板和电介质彼此接合时,可能发生畸变,使得制造难度可能增加。
因此,本公开的一个方面是为了提供一种刚性增强的天线以及一种包括该天线的电子装置。
本公开的另一方面是为了提供一种能够有助于使电子装置变纤薄的天线以及一种包括该天线的电子装置,因为尺寸在相同频带下相对地减小了。
本公开的另一方面是为了提供一种能够通过在一个基板上包括在各种频带下工作的至少两个阵列天线来导致高效天线布置结构的天线以及一种包括该天线的电子装置。
然而,要在本公开中解决的问题不限于上面提及的问题,并且可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下不同地扩展。
解决方案
根据本公开的一个方面,提供了一种电子装置。该电子装置可以包括:壳体;天线结构,该天线结构设置在壳体的内部空间中并且包括:基板,该基板具有第一基板表面和面向与第一基板表面相反的方向的第二基板表面并且被构造为具有第一介电常数;多个天线元件,该多个天线元件以指定间隔设置在基板上并且被配置为在第一基板表面面向的方向上形成定向波束;以及至少一个电介质,该至少一个电介质设置在第一表面上并且被构造为具有第二介电常数;以及无线通信电路,该无线通信电路设置在内部空间中并且被配置为通过多个天线元件发送或接收至少一个频带的无线信号。
根据本公开的另一方面,提供了一种电子装置。该电子装置可以包括:壳体;天线结构,该天线结构被设置在壳体的内部空间中并且包括:基板,该基板具有第一基板表面和面向与第一基板表面相反的方向的第二基板表面并且被构造为具有第一介电常数;多个第一天线元件,该多个第一天线元件以指定间隔被设置在基板上;以及多个电介质,该多个电介质设置在第一表面上并且被构造为具有第二介电常数;以及第一无线通信电路,该第一无线通信电路设置在内部空间中并且被配置为通过多个第一天线元件发送或接收至少一个第一频带的无线信号。
有益效果
根据本公开的各种实施例,包括至少一个天线元件的基板和具有与基板的介电常数不同的介电常数的至少一个电介质可以在与至少一个天线元件相对应的位置处布置在基板上,从而有助于使天线结构变纤薄并且增强天线结构的刚性。
另外,可以提供通过本文件直接或间接识别的各种效果。
附图说明
根据结合附图进行的以下描述,本公开的某些实施例的上述及其他方面、特征和优点将是更清楚的,在附图中:
图1是示出了根据本公开的实施例的网络环境中的电子装置的框图;
图2是示出了根据本公开的实施例的用于支持传统网络通信和5G网络通信的电子装置的框图;
图3a是示出了根据本公开的实施例的移动电子装置的立体图;
图3b是示出了根据本公开的实施例的移动电子装置的后立体图;
图3c是示出了根据本公开的实施例的移动电子装置的分解立体图。
图4a示出了根据本公开的实施例的参照图2描述的第三天线模块的结构的实施例;
图4b是根据本公开的实施例的沿着图4a的(a)所示的第三天线模块的线Y-Y'截取的截面图;
图5a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的分解立体图。
图5b是示出了根据本公开的实施例的天线结构的组合立体图;
图5c是示出了根据本公开的实施例的第一电介质的后表面的立体图;
图6a是示出了根据本公开的实施例的沿着图5b的线6a-6a截取的天线结构的局部截面图;
图6b是示出了根据本公开的实施例的天线结构的局部截面图;
图7a是示出了根据本公开的实施例的图5a的天线结构的辐射特性与常规天线结构的辐射特性之间的比较的曲线图;
图7b是示出了根据本公开的实施例的根据图5a的天线结构中的电介质的介电常数的变化的频率变化状态的曲线图;
图8a和图8b是示出了根据本公开的各种实施例的天线结构的局部截面图;
图9a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的立体图;
图9b是示出了根据本公开的实施例的沿着图9a的线9b-9b截取的天线结构的截面图;
图10a、图10b和图10c是示出了根据本公开的各种实施例的天线结构的截面图;
图11a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的平面图;
图11b是示出了根据本公开的实施例的沿着图11a的线11b-11b截取的天线结构的截面图。
图12a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的平面图;
图12b是示出了根据本公开的实施例的沿着图12a的线12b-12b截取的天线结构的截面图;
图13a是示出了根据本公开的实施例的通过支撑构件支撑天线结构的状态的截面图;
图13b是示出了根据本公开的实施例的图13a的支撑构件的局部立体图;
图14a是示出了根据本公开的实施例的通过支撑构件支撑天线结构的状态的截面图;
图14b是示出了根据本公开的实施例的图14a的支撑构件的局部立体图。
具体实施方式
图1是示出根据各种实施例的网络环境100中的电子装置101的框图。
参照图1,网络环境100中的电子装置101可经由第一网络198(例如,短距离无线通信网络)与电子装置102进行通信,或者经由第二网络199(例如,长距离无线通信网络)与电子装置104或服务器108中的至少一个进行通信。根据实施例,电子装置101可经由服务器108与电子装置104进行通信。根据实施例,电子装置101可包括处理器120、存储器130、输入模块150、声音输出模块155、显示模块160、音频模块170、传感器模块176、接口177、连接端178、触觉模块179、相机模块180、电力管理模块188、电池189、通信模块190、用户识别模块(SIM)196或天线模块197。在一些实施例中,可从电子装置101中省略上述部件中的至少一个(例如,11连接端178),或者可将一个或更多个其它部件添加到电子装置101中。在一些实施例中,可将上述部件中的一些部件(例如,传感器模块176、相机模块180或天线模块197)实现为单个集成部件(例如,显示模块160)。
处理器120可运行例如软件(例如,程序140)来控制电子装置101的与处理器120连接的至少一个其它部件(例如,硬件部件或软件部件),并可执行各种数据处理或计算。根据一个实施例,作为所述数据处理或计算的至少部分,处理器120可将从另一部件(例如,传感器模块176或通信模块190)接收到的命令或数据存储到易失性存储器132中,对存储在易失性存储器132中的命令或数据进行处理,并将结果数据存储在非易失性存储器134中。根据实施例,处理器120可包括主处理器121(例如,中央处理器(CPU)或应用处理器(AP))或者与主处理器121在操作上独立的或者相结合的辅助处理器123(例如,图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))。例如,当电子装置101包括主处理器121和辅助处理器123时,辅助处理器123可被适配为比主处理器121耗电更少,或者被适配为专用于特定的功能。可将辅助处理器123实现为与主处理器121分离,或者实现为主处理器121的部分。
在主处理器121处于未激活(例如,睡眠)状态时,辅助处理器123(而非主处理器121)可控制与电子装置1011的部件之中的至少一个部件(例如,显示模块160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些,或者在主处理器121处于激活状态(例如,运行应用)时,辅助处理器123可与主处理器121一起来控制与电子装置101的部件之中的至少一个部件(例如,显示模块160、传感器模块176或通信模块190)相关的功能或状态中的至少一些。根据实施例,可将辅助处理器123(例如,图像信号处理器(ISP)或通信处理器(CP)实现为在功能上与辅助处理器123相关的另一部件(例如,相机模块180或通信模块190)的部分。根据实施例,辅助处理器123(例如,神经处理单元)可包括专用于人工智能模型处理的硬件结构。
存储器130可存储由电子装置101的至少一个部件(例如,处理器120或传感器模块176)使用的各种数据。所述各种数据可包括例如软件(例如,程序140)以及针对与其相关的命令的输入数据或输出数据。存储器130可包括易失性存储器132或非易失性存储器134。
可将程序140作为软件存储在存储器130中,并且程序140可包括例如操作系统(OS)142、中间件144或应用146。
输入模块150可从电子装置101的外部(例如,用户)接收将由电子装置101的其它部件(例如,处理器120)使用的命令或数据。输入模块150可包括例如麦克风、鼠标、键盘、键(例如,按钮)或数字笔(例如,手写笔)。
声音输出模块155可将声音信号输出到电子装置101的外部。声音输出模块155可包括例如扬声器或接收器。扬声器可用于诸如播放多媒体或播放唱片的通用目的。接收器可用于接收呼入呼叫。根据实施例,可将接收器实现为与扬声器分离,或实现为扬声器的部分。
显示模块160可向电子装置101的外部(例如,用户)视觉地提供信息。显示装置160可包括例如显示器、全息装置或投影仪以及用于控制显示器、全息装置和投影仪中的相应一个的控制电路。根据实施例,显示模块160可包括被适配为检测触摸的触摸传感器或被适配为测量由触摸引起的力的强度的压力传感器。
音频模块170可将声音转换为电信号,反之亦可。根据实施例,音频模块170可经由输入模块150获得声音,或者经由声音输出模块155或与电子装置101直接(例如,有线地)连接或无线连接的外部电子装置(例如,电子装置102)的耳机输出声音。
传感器模块176可检测电子装置101的操作状态(例如,功率或温度)或电子装置101外部的环境状态(例如,用户的状态),然后产生与检测到的状态相应的电信号或数据值。根据实施例,传感器模块176可包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口177可支持将用来使电子装置101与外部电子装置(例如,电子装置102)直接(例如,有线地)或无线连接的一个或更多个特定协议。根据实施例,接口177可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端178可包括连接器,其中,电子装置101可经由所述连接器与外部电子装置(例如,电子装置102)物理连接。根据实施例,连接端178可包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如,耳机连接器)。
触觉模块179可将电信号转换为可被用户经由他的触觉或动觉识别的机械刺激(例如,振动或运动)或电刺激。根据实施例,触觉模块179可包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块180可捕获静止图像或运动图像。根据实施例,相机模块180可包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电力管理模块188可管理对电子装置101的供电。根据实施例,可将电力管理模块188实现为例如电力管理集成电路(PMIC)的至少部分。
电池189可对电子装置101的至少一个部件供电。根据实施例,电池189可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。
通信模块190可支持在电子装置101与外部电子装置(例如,电子装置102、电子装置104或服务器108)之间建立直接(例如,有线)通信信道或无线通信信道,并经由建立的通信信道执行通信。通信模块190可包括能够与处理器120(例如,应用处理器(AP))独立操作的一个或更多个通信处理器,并支持直接(例如,有线)通信或无线通信。根据实施例,通信模块190可包括无线通信模块192(例如,蜂窝通信模块、短距离无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块194(例如,局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个可经由第一网络198(例如,短距离通信网络,诸如蓝牙、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会(IrDA))或第二网络199(例如,长距离通信网络,诸如传统蜂窝网络、5G网络、下一代通信网络、互联网或计算机网络(例如,LAN或广域网(WAN)))与外部电子装置进行通信。可将这些各种类型的通信模块实现为单个部件(例如,单个芯片),或可将这些各种类型的通信模块实现为彼此分离的多个部件(例如,多个芯片)。无线通信模块192可使用存储在用户识别模块196中的用户信息(例如,国际移动用户识别码(IMSI))识别并验证通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中的电子装置101。
无线通信模块192可支持在4G网络之后的5G网络以及下一代通信技术(例如新无线电(NR)接入技术)。NR接入技术可支持增强型移动宽带(eMBB)、大规模机器类型通信(mMTC)或超可靠低延时通信(URLLC)。无线通信模块192可支持高频带(例如,毫米波带)以实现例如高数据传输速率。无线通信模块192可支持用于确保高频带上的性能的各种技术,诸如例如波束成形、大规模多输入多输出(大规模MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形或大规模天线。无线通信模块192可支持在电子装置101、外部电子装置(例如,电子装置104)或网络系统(例如,第二网络199)中指定的各种要求。根据实施例,无线通信模块192可支持用于实现eMBB的峰值数据速率(例如,20Gbps或更大)、用于实现mMTC的丢失覆盖(例如,164dB或更小)或者用于实现URLLC的U平面延迟(例如,对于下行链路(DL)和上行链路(UL)中的每一个为0.5ms或更小,或者1ms或更小的往返)。
天线模块197可将信号或电力发送到电子装置101的外部(例如,外部电子装置)或者从电子装置101的外部(例如,外部电子装置)接收信号或电力。根据实施例,天线模块197可包括天线,所述天线包括辐射元件,所述辐射元件由形成在基底(例如,印刷电路板(PCB))中或形成在基底上的导电材料或导电图案构成。根据实施例,天线模块197可包括多个天线(例如,阵列天线)。在这种情况下,可由例如通信模块190(例如,无线通信模块192)从所述多个天线中选择适合于在通信网络(诸如第一网络198或第二网络199)中使用的通信方案的至少一个天线。随后可经由所选择的至少一个天线在通信模块190和外部电子装置之间发送或接收信号或电力。根据实施例,除了辐射元件之外的另外的组件(例如,射频集成电路(RFIC))可附加地形成为天线模块197的一部分。
根据各种实施例,天线模块197可形成毫米波天线模块。根据实施例,毫米波天线模块可包括印刷电路板、射频集成电路(RFIC)和多个天线(例如,阵列天线),其中,RFIC设置在印刷电路板的第一表面(例如,底表面)上,或与第一表面相邻并且能够支持指定的高频带(例如,毫米波带),所述多个天线设置在印刷电路板的第二表面(例如,顶部表面或侧表面)上,或与第二表面相邻并且能够发送或接收指定高频带的信号。
上述部件中的至少一些可经由外设间通信方案(例如,总线、通用输入输出(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动工业处理器接口(MIPI))相互连接并在它们之间通信地传送信号(例如,命令或数据)。
根据实施例,可经由与第二网络199连接的服务器108在电子装置101和外部电子装置104之间发送或接收命令或数据。电子装置102或电子装置104中的每一个可以是与电子装置101相同类型的装置,或者是与电子装置101不同类型的装置。根据实施例,将在电子装置101运行的全部操作或一些操作可在外部电子装置102、外部电子装置104或服务器108中的一个或更多个运行。例如,如果电子装置101应该自动执行功能或服务或者应该响应于来自用户或另一装置的请求执行功能或服务,则电子装置101可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分,而不是运行所述功能或服务,或者电子装置101除了运行所述功能或服务以外,还可请求所述一个或更多个外部电子装置执行所述功能或服务中的至少部分。接收到所述请求的所述一个或更多个外部电子装置可执行所述功能或服务中的所请求的所述至少部分,或者执行与所述请求相关的另外功能或另外服务,并将执行的结果传送到电子装置101。电子装置101可在对所述结果进行进一步处理的情况下或者在不对所述结果进行进一步处理的情况下将所述结果提供作为对所述请求的至少部分答复。为此,可使用例如云计算技术、分布式计算技术、移动边缘计算(MEC)技术或客户机-服务器计算技术。电子装置101可使用例如分布式计算或移动边缘计算来提供超低延迟服务。在另一实施例中,外部电子装置104可包括物联网(IoT)装置。服务器108可以是使用机器学习和/或神经网络的智能服务器。根据实施例,外部电子装置104或服务器108可被包括在第二网络199中。电子装置101可应用于基于5G通信技术或IoT相关技术的智能服务(例如,智能家居、智能城市、智能汽车或医疗保健)。
图2示出了根据本公开的一实施方式的在包括多个蜂窝网络的网络环境200中的电子装置101。
参照图2,电子装置101包括第一通信处理器212、第二通信处理器214、第一RFIC222、第二RFIC 224、第三RFIC 226、第四RFIC 228、第一射频前端(RFFE)232、第二RFFE234、第一天线模块242、第二天线模块244、天线248、处理器120和存储器130。第二网络199包括第一蜂窝网络292和第二蜂窝网络294。电子装置101还可以包括参照图1描述的部件中的至少一个,第二网络199还可以包括至少一个其他网络。第一通信处理器212、第二通信处理器214、第一RFIC 222、第二RFIC 224、第四RFIC 228、第一RFFE 232和第二RFFE 234可以形成无线通信模块192的至少部分。第四RFIC 228可以被省略或被包括作为第三RFIC 226的部分。
第一通信处理器212可以建立将用于与第一蜂窝网络292进行无线通信的频带的通信信道,并通过所建立的通信信道支持传统网络通信。第一蜂窝网络可以是包括第二代(2G)、3G、4G或长期演进(LTE)网络的传统网络。第二通信处理器214可以建立对应于将用于与第二蜂窝网络294进行无线通信的频带中的指定频带(例如,约6GHz至约60GHz)的通信信道,并通过所建立的通信信道支持5G网络通信。第二蜂窝网络294可以是在3G合作伙伴计划(3GPP)中定义的5G网络。第一通信处理器212或第二通信处理器214可以建立对应于将用于与第二蜂窝网络294进行无线通信的频带中的另一指定频带(例如,约6GHz或更小)的通信信道,并通过所建立的通信信道支持5G网络通信。第一通信处理器212和第二通信处理器214可以实现为单个芯片或单个封装。第一通信处理器212或第二通信处理器214可以与处理器120、辅助处理器123或通信模块190形成为单个芯片或单个封装。
当发送时,第一RFIC 222可以将由第一通信处理器212生成的基带信号转换为在第一蜂窝网络292(例如,传统网络)中使用的约700MHz至约3GHz的射频(RF)信号。当接收时,可以通过第一天线模块242从第一蜂窝网络292获得RF信号,并通过第一RFFE 232对该RF信号进行预处理。第一RFIC 222可以将预处理后的RF信号转换为基带信号,从而由第一通信处理器212处理。
当发送时,第二RFIC 224可以将由第一通信处理器212或第二通信处理器214生成的基带信号转换为将在第二蜂窝网络294(例如,5G网络)中使用的Sub6频带(例如,6GHz或更小)的RF信号(以下称为5G Sub6 RF信号)。当接收时,可以通过第二天线模块244从第二蜂窝网络294(例如,5G网络)获得5G Sub6 RF信号,并通过第二RFFE 234对该5G Sub6 RF信号进行预处理。第二RFIC 224可以将预处理后的5G Sub6 RF信号转换为基带信号,从而由第一通信处理器212或第二通信处理器214中的对应通信处理器处理。
第三RFIC 226可以将由第二通信处理器214生成的基带信号转换为将在第二蜂窝网络294(例如,5G网络)中使用的5G Above6频带(例如,约6GHz至约60GHz)的RF信号(以下称为5G Above6 RF信号)。当接收时,可以通过天线248从第二蜂窝网络294获得5G Above6RF信号,并通过第三RFFE 236对该5G Above6 RF信号进行预处理。第三RFIC 226可以将预处理后的5G Above6 RF信号转换为基带信号,从而由第二通信处理器214处理。第三RFFE236可以形成为第三RFIC 226的部分。
电子装置101可以包括与第三RFIC 226分开或作为第三RFIC 226的至少部分的第四RFIC 228。在这种情况下,第四RFIC 228可以将由第二通信处理器214生成的基带信号转换为中频带(例如,约9GHz至约11GHz)的RF信号(以下称为中频(IF)信号),并将该IF信号传输到第三RFIC 226。第三RFIC 226可以将IF信号转换为5G Above6 RF信号。当接收时,可以通过天线248从第二蜂窝网络294接收5G Above6 RF信号,并通过第三RFIC 226将该5GAbove6 RF信号转换为IF信号。第四RFIC 228可以将IF信号转换为基带信号,从而由第二通信处理器214处理。
第一RFIC 222和第二RFIC 224可以被实现为单个封装或单个芯片的至少部分。第一RFFE 232和第二RFFE 234可以被实现为单个封装或单个芯片的至少部分。第一天线模块242和第二天线模块244中的至少一个可以被省略,或者可以与另一天线模块组合以处理对应的多个频带的RF信号。
第三RFIC 226和天线248可以设置在相同的基板上以形成第三天线模块246。例如,无线通信模块192或处理器120可以设置在第一基板(例如,主印刷电路板(PCB))上。第三RFIC 226设置在第一基板和分离的第二基板(例如,子PCB)的局部区域(例如,下表面)中,并且天线248设置在第一基板和分离的第二基板的另一局部区域(例如,上表面)中,从而形成第三天线模块246。通过将第三RFIC 226和天线248设置在相同的基板中,可以减小它们之间的传输线的长度。这可以减少由传输线造成的将在5G网络通信中使用的高频带(例如,约6GHz至约60GHz)的信号的损耗(例如,衰减)。因此,电子装置101可以提高与第二蜂窝网络294的通信的质量或速度。
天线248可以形成为天线阵列,该天线阵列包括可用于波束成形的多个天线元件。在这种情况下,第三RFIC 226可以包括与多个天线元件对应的多个移相器238作为第三RFFE 236的部分。当发送时,所述多个移相器238中的每个可以转换将通过对应的天线元件发送到电子装置101的外部(例如,5G网络的基站)的5G Above6 RF信号的相位。当接收时,所述多个移相器238中的每个可以将通过对应的天线元件从外部接收的5G Above6 RF信号的相位转换为相同的相位或基本相同的相位。这使发送或接收能够通过电子装置101和外部之间的波束成形来进行。
第二蜂窝网络294可以独立于第一蜂窝网络292(例如,传统网络)工作(例如,独立组网(SA)),或者可以与第一蜂窝网络292相结合地工作(例如,非独立组网(NSA))。例如,5G网络可以仅具有接入网络(例如,5G无线电接入网络(RAN)或下一代(NG)RAN),并且不具有下一代核心网(NGC)。在访问5G网络的接入网络之后,电子装置101可以在传统网络的核心网络(例如,演进的包交换核心网(EPC))的控制下访问外部网络(例如,互联网)。用于与传统网络进行通信的LTE协议信息或用于与5G网络进行通信的新无线电(NR)协议信息可以存储在存储器130中,以供处理器120、第一通信处理器212或第二通信处理器214访问。
图3a示出了示出根据实施例的移动电子装置300的前表面的透视图。图3b示出了示出图3a中所示的移动电子装置300的后表面的透视图。
图3a或图3b的电子装置300可至少部分地类似于图1的电子装置101,或者还可包括电子装置的其他实施例。
参照图3a和图3b,移动电子装置300可包括壳体310,其中,壳体310包括第一表面(或前表面)310A、第二表面(或后表面)310B、围绕第一表面310A和第二表面310B之间的空间的侧表面310C。壳体310可指形成第一表面310A、第二表面310B和侧表面310C的一部分的结构。第一表面310A可由至少一部分是基本上透明的前板302(例如,涂覆有各种涂层的玻璃板或聚合物板)形成。第二表面310B可由基本上不透明的后板311形成。后板311可由例如镀膜玻璃或有色玻璃、陶瓷、聚合物、金属(例如,铝、不锈钢(STS)、或镁)或以上项的任意组合形成。侧表面310C可由与前板302和后板311结合并且包括金属和/或聚合物的侧边框结构(或“侧构件”)318形成。后板311和侧边框结构318可一体地形成,并且可以是相同的材料(例如,诸如铝的金属材料)。
前板302可包括分别布置在其长边缘处并且从第一表面310A朝向后板311无缝地弯曲和延伸的两个第一区域310D。类似地,后板311可包括分别布置在其长边缘处并且从第二表面310B朝向前板302无缝地弯曲和延伸的两个第二区域310E。前板302(或后板311)可仅包括第一区域310D(或第二区域310E)中的一个。可部分地省略第一区域310D或第二区域310E。当从移动电子装置300的侧面查看时,侧边框结构318可在不包括第一区域310D或第二区域310E的侧面上具有第一厚度(或宽度),并且可在包括第一区域310D或第二区域310E的另一侧面上具有小于第一厚度的第二厚度。
移动电子装置300可包括以下项中的至少一项:显示器301、音频模块303、307和314、传感器模块304、316和319、相机模块305、312和313、按键输入装置317、发光装置、以及连接器孔308和309。移动电子装置300可省略以上组件中的至少一个(例如,按键输入装置317或发光装置),或者还可包括其他组件。
例如,显示器301可透过前板302的大部分被暴露。显示器301的至少一部分可透过形成第一表面310A和侧表面310C的第一区域310D的前板302被暴露。显示器301的轮廓(即,边缘和拐角)可具有与前板302的轮廓基本相同的形状。显示器301的轮廓与前板302的轮廓之间的间距可基本不变,以便扩大显示器301的暴露区域。
凹陷或开口可形成在显示器301的显示区域的一部分中,以容纳音频模块314、传感器模块304、相机模块305、和发光装置中的至少一个。音频模块314、传感器模块304、相机模块305、指纹传感器316、和发光元件中的至少一个可布置在显示器301的显示区域的背面。显示器301可与触摸感测电路、能够测量触摸强度(压力)的压力传感器、和/或用于检测触控笔的数字化器组合或相邻。传感器模块304和319的至少一部分和/或按键输入装置317的至少一部分可布置在第一区域310D和/或第二区域310E中。音频模块303、307和314可分别对应于麦克风孔303和扬声器孔307及314。麦克风孔303可在其中包含用于获取外部声音的麦克风,并且在这种情况下,可包含感测声音方向的多个麦克风。扬声器孔307和314可被分类为外部扬声器孔307和呼叫接收器孔314。可将麦克风孔303以及扬声器孔307和314实现为单个孔,或者可在没有扬声器孔307和314的情况下提供扬声器(例如,压电扬声器)。
传感器模块304、316和319可产生与移动电子装置300的内部操作状态对应或与外部环境状况对应的电信号或数据。传感器模块304、316和319可包括布置在壳体310的第一表面310A上的第一传感器模块304(例如,接近传感器)和/或第二传感器模块(例如,指纹传感器)、和/或布置在壳体310的第二表面310B上的第三传感器模块319(例如,心率监视器(HRM)传感器)和/或第四传感器模块316(例如,指纹传感器)。指纹传感器可被布置在壳体310的第二表面310B以及第一表面310A(例如,显示器301)上。电子装置300还可包括以下传感器中的至少一个:手势传感器、陀螺仪传感器、气压传感器、磁性传感器、加速度传感器、握持传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物特征传感器、温度传感器、湿度传感器、或照度传感器。
相机模块305、312和313可包括布置在电子装置300的第一表面310A上的第一相机装置305、以及布置在第二表面310B上的第二相机装置312和/或闪光灯313。相机模块305或相机模块312可包括一个或更多个镜头、图像传感器、和/或图像信号处理器。闪光灯313可包括例如发光二极管或氙灯。两个或更多个镜头(红外相机、广角和远摄镜头)和图像传感器可被布置在电子装置300的一侧。
按键输入装置317可被布置在壳体310的侧表面310C上。移动电子装置300可不包括上述按键输入装置317中的一些或全部,并且未被包括的按键输入装置317可以以诸如显示器301上的软按键的另一形式来实现。按键输入装置317可包括布置在壳体310的第二表面310B上的传感器模块316。
发光装置可被布置在壳体310的第一表面310A上。例如,发光装置可以以光学形式提供电子装置300的状态信息。发光装置可提供与相机模块305的操作相关联的光源。发光装置可包括例如发光二极管(LED)、IR LED、或氙灯。
连接器孔308和309可包括第一连接器孔308和/或第二连接器孔309,其中,第一连接器孔308适用于用于向外部电子装置发送电力和/或数据以及从外部电子装置接收电力和/或数据的连接器(例如,USB连接器),第二连接器孔309适用于用于向外部电子装置发送音频信号和从外部电子装置接收音频信号的连接器(例如,耳机插孔)。
相机模块305和312中的一些传感器模块305、传感器模块304和319中的一些传感器模块304、或指示器可被布置为透过显示器301被暴露。例如,相机模块305、传感器模块304或指示器可被布置在电子装置300的内部空间中,以便透过显示器301的被穿孔至前板302的开口与外部环境接触。在另一实施例中,一些传感器模块304可被布置为在电子装置的内部空间中执行它们的功能,而无需透过前板302被视觉地暴露。例如,在这种情况下,显示器301的面向传感器模块的区域可不需要穿孔的开口。
图3c示出了示出图3a中所示的移动电子装置300的分解透视图。
参照图3c,移动电子装置300可包括侧边框结构310、第一支撑构件3211(例如,支架)、前板302、显示器301、电磁感应面板、PCB 340、电池350、第二支撑构件360(例如,后壳)、天线370和后板311。移动电子装置300可省略以上组件中的至少一个(例如,第一支撑构件3211或第二支撑构件360),或者还可包括另一组件。电子装置300的一些组件可与图3a或图3b中所示的移动电子装置300的组件相同或相似,因此,下面省略其描述。
第一支撑构件3211被布置在移动电子装置300的内部,并且可连接到侧边框结构320或与侧边框结构320集成。第一支撑构件3211可由例如金属材料和/或非金属(例如,聚合物)材料形成。第一支撑构件3211可在其一侧与显示器301结合,并且还可在其另一侧与PCB 340结合。在PCB 340上,可安装处理器、存储器、和/或接口。处理器可包括例如CPU、AP、GPU、ISP、传感器中枢处理器、或CP中的一个或更多个。
存储器可包括例如易失性存储器或非易失性存储器。
接口可包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、USB接口、安全数字(SD)卡接口、和/或音频接口。接口可将移动电子装置300与外部电子装置电连接或物理连接,并且可包括USB连接器、SD卡/多媒体卡(MMC)连接器、或音频连接器。
电池350是用于向移动电子装置300的至少一个组件供电的装置,并且可包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池、或燃料电池。电池350的至少一部分可被布置在与PCB 340基本相同的平面上。电池350可被一体地布置在移动电子装置300内,并且可被从移动电子装置300可拆卸地布置。
天线370可被布置在后板311和电池350之间。天线370可包括例如近场通信(NFC)天线、无线充电天线、和/或磁安全传输(MST)天线。天线370可与外部装置执行短距离通信,或者发送和接收无线充电所需的电力。天线结构可由侧边框结构320和/或第一支撑构件3211的一部分或者侧边框结构320和第一支撑构件3211的组合形成。
图4a是示出了根据本公开的实施例的例如参照图2描述的第三天线模块的示例结构的图。图4a的部分(a)是示出了从一侧观察的第三天线模块246的立体图,并且图4a的部分(b)是示出了从另一侧观察的第三天线模块246的立体图。图4a的部分(c)是示出了沿着图4a的线X-X'截取的第三天线模块246的截面图。
参照图4a,在实施例中,第三天线模块246可以包括印刷电路板410、天线阵列430、RFIC 452和PMIC 454。第三天线模块246还可以包括屏蔽构件490。在各种实施例中,上述部件中的至少一个部件可以被省略,或者这些部件中的至少两个部件可以一体地形成。
印刷电路板410可以包括多个导电层和与这些导电层交替地堆叠的多个非导电层。印刷电路板410可以使用形成在导电层中的布线和导电通路来在印刷电路板410和/或设置在外部的各种电子部件之间提供电连接。
天线阵列430(例如,图2的248)可以包括被设置为形成定向波束的多个天线元件432、434、436或438。如图所示,天线元件432、434、436或438可以形成在印刷电路板410的第一表面处。根据实施例,天线阵列430可以形成在印刷电路板410内部。根据该实施例,天线阵列430可以包括相同或不同形状或种类的多个天线阵列(例如,偶极天线阵列和/或贴片天线阵列)。
RFIC 452(例如,图2的第三RFIC 226)可以设置在印刷电路板410的与天线阵列间隔开的另一区域(例如,与第一表面相反的第二表面)处。RFIC 452被配置为处理通过天线阵列430发送/接收的选定频带的信号。根据实施例,在发送时,RFIC 452可以将从通信处理器(未示出)获得的基带信号转换为指定频带的RF信号。在接收时,RFIC 452可以将通过天线阵列430接收到的RF信号转换为基带信号,并且将该基带信号传送到通信处理器。
根据实施例,在发送时,RFIC 452可以将从中频集成电路(IFIC)(例如,图2的228)获得的IF信号(例如,大约9GHz至大约11GHz)上变频为选定频带的RF信号。在接收时,RFIC452可以对通过天线阵列430获得的RF信号进行下变频,将RF信号转换为IF信号,并且将该IF信号传送到IFIC。
PMIC 454可以设置在印刷电路板410的与天线阵列430间隔开的另一部分区域(例如,第二表面)中。PMIC 454可以从主PCB(未示出)接收电压,以提供天线模块上的各种部件(例如,RFIC 452)所必需的电力。
屏蔽构件490可以设置在印刷电路板410的一部分(例如,第二表面)处,以便电磁屏蔽RFIC 452或PMIC 454中的至少一者。根据实施例,屏蔽构件490可以包括屏蔽罐。
尽管未示出,但是在各种实施例中,第三天线模块246可以通过模块接口电连接到另一印刷电路板(例如,主电路板)。模块接口可以包括连接构件,例如同轴线缆连接器、板到板连接器、插接板或柔性印刷电路板(FPCB)。天线模块的RFIC 452和/或PMIC 454可以通过连接构件电连接到印刷电路板。
图4b是示出了根据本公开的实施例的沿着图4a的部分(a)的线Y-Y'截取的第三天线模块246的截面图。所示出的实施例的印刷电路板410可以包括天线层411和网络层413。
参照图4b,天线层411可以包括至少一个电介质层437-1以及形成在电介质层的外表面上或内部的天线元件436和/或馈电部425。馈电部425可以包括馈电点427和/或馈电线429。
网络层413可以包括至少一个电介质层437-2、形成在该电介质层的外表面上或内部的至少一个接地层433、至少一个导电通路435、传输线423和/或馈电线429。
此外,在所示出的实施例中,图4a的部分(c)的RFIC 452(例如,图2的第三RFIC226)可以通过例如第一焊料凸块440-1和第二焊料凸块440-2电连接到网络层413。在各种实施例中,可以使用各种连接结构(例如,焊料或球栅阵列(BGA))而不是焊料凸块。RFIC452可以通过第一焊料凸块440-1、传输线423和馈电部425电连接到天线元件436。RFIC 452也可以通过第二焊料凸块440-2和导电通路435电连接到接地层433。尽管未示出,但是RFIC452也可以通过馈电线429电连接到上述模块接口。
图5a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的分解立体图。图5b是示出了根据本公开的实施例的天线结构的组合立体图。图5c是示出了根据本公开的实施例的第一电介质的后表面的立体图。
图5a和图5b的天线结构500可以至少部分地类似于图2的第三天线模块246,或者还可以包括天线结构的其他实施例。
参照图5a至图5c,天线结构500(例如,天线模块)可以包括具有阵列天线AR1的基板590(例如,印刷电路板)以及布置在基板590上的多个电介质610、620、630、640和650。根据实施例,阵列天线AR1可以包括以预定间隔布置在基板590上的多个天线元件510、520、530、540和550。根据实施例,多个天线元件510、520、530、540和550可以包括多个导电贴片和/或多个导电图案。根据实施例,基板590可以包括面向第一方向(方向①)的第一基板表面5901、面向与第一基板表面5901相反的第二方向(方向②)的第二基板表面5902、以及围绕第一基板表面5901与第二基板表面5902之间的空间的基板侧表面5903。根据实施例,可以穿过第一基板表面5901布置多个天线元件510、520、530、540和550。因此,阵列天线AR1可以被配置为在第一基板表面5901面向的第一方向(方向①)上形成定向波束。例如,多个天线元件510、520、530、540和550可以被布置为使得它们暴露在第一基板表面5901上或嵌入在基板590中。根据实施例,在天线结构500中,基板590的第一基板表面5901可以被布置为面向电子装置(例如,图3a的电子装置300)的侧表面(例如,图3a的侧表面310C)的至少一部分。在一些实施例中,在天线结构500中,基板590的第一基板表面5901可以被布置为面向电子装置(例如,图3a的电子装置300)的后表面(例如,图3b的后表面310B)的至少一部分。
根据各种实施例,多个电介质610、620、630、640和650可以分别布置在与布置在基板590上的多个天线元件510、520、530、540和550相对应的位置处。例如,多个电介质610、620、630、640和650可以通过诸如焊接、接合或绑带的接合工艺固定到基板590的第一基板表面5901。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,多个电介质610、620、630、640和650可以被布置为至少部分地与多个天线元件510、520、530、540和550交叠。例如,多个电介质610、620、630、640和650可以包括与第一天线元件510相对应并且包括第一虚设贴片611的第一电介质610、与第二天线元件520相对应并且包括第二虚设贴片621的第二电介质620、与第三天线元件530相对应并且包括第三虚设贴片631的第三电介质630、与第四天线元件540相对应并且包括第四虚设贴片641的第四电介质640、和/或与第五天线元件550相对应并且包括第五虚设贴片651的第五电介质650。根据实施例,多个虚设贴片611、621、631、641和651可以帮助改善通过天线元件510、520、530、540和550操作的阵列天线AR1的辐射性能。例如,阵列天线AR1可以被操作为具有通过多个虚设贴片611、621、631、641和651的扩展带宽。在一些实施例中,将省略多个虚设贴片611、621、631、641和651。
根据各种实施例,基板590可以由具有第一介电常数的材料制成。根据实施例,多个电介质610、620、630、640和650可以由具有与第一介电常数不同的第二介电常数的材料制成。例如,第二介电常数可以大于或等于第一介电常数。根据实施例,阵列天线AR1的辐射性能可以由第二介电常数确定。例如,阵列天线AR1的谐振频率、带宽、波束成形增益、峰值增益或波束覆盖范围中的至少一者可以由多个电介质610、620、630、640和650的第二介电常数确定。根据实施例,天线结构500的尺寸可以由第二介电常数确定。
根据各种实施例,天线结构500可以包括布置在第二基板表面5902上的无线通信电路597(例如,图1的无线通信模块192)。根据实施例,无线通信电路597可以电连接到多个天线元件510、520、530、540和550。根据实施例,无线通信电路597可以被配置为通过阵列天线AR1发送或接收大约3GHz至大约100GHz的频带的无线信号。在一些实施例中,无线通信电路597可以布置在电子装置(例如,图3a的电子装置300)的内部空间中,并且可以通过电连接线缆(例如,柔性RF线缆{FRC})电连接到基板590。
根据各种实施例,第一电介质610可以包括面向第一方向(方向①)的第一刚性表面6101和面向与第一方向(方向①)相反的第二方向(方向②)的第二刚性表面6102。根据实施例,第一电介质610可以被布置为使得第二刚性表面6102面向第一基板表面5901。根据一个实施例,天线结构500可以包括布置在第一基板表面5901上与第一电介质610相对应的至少部分区域上的多个第一导电焊盘5911。根据实施例,第一电介质610可以包括暴露于第二刚性表面6102并且布置在与多个第一导电焊盘5911相对应的位置处的多个第一焊料焊盘6111。根据实施例,第一电介质610可以通过焊接工艺固定到基板590的第一基板表面5901,使得第一导电焊盘5911接合到布置在第一电介质610的第二刚性表面6102上的多个第一焊料焊盘6111。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,多个第一导电焊盘5911中的至少一些可以被布置为与第一天线元件510交叠。根据实施例,当第一天线元件510暴露于第一基板表面5901时,多个第一导电焊盘5911可以被替换为第一天线元件510的部分区域。在这种情况下,多个第一焊料焊盘6111可以作为天线图案工作。在一些实施例中,当第一天线元件510被嵌入在基板590中并且多个第一导电焊盘5911被单独地布置时,多个第一导电焊盘5911和多个第一焊料焊盘6111可以形成在用于接合的虚设图案中。根据实施例,第二天线元件520、第三天线元件530、第四天线元件540和第五天线元件550可以分别包括多个第二导电焊盘5921、多个第三导电焊盘5931、多个第四导电焊盘5941和多个第五导电焊盘5951,并且可以以基本上相同的方式接合到第二电介质620的多个第二焊料焊盘(例如,图6a的第二焊料焊盘6211)以及布置在第三电介质630、第四电介质640和第五电介质650中的每一者上的多个焊盘(未示出)。
根据本公开的实施例的天线结构500可以包括五个天线元件510、520、530、540和550以及被布置为与其相对应的五个电介质610、620、630、640和650,但是不限于此。例如,天线结构500可以包括一个天线元件510和与其相对应的一个电介质610。在一些实施例中,天线结构500可以包括两个、三个、四个或六个或更多个天线元件以及与天线元件相同数目的电介质。
图6a是示出了根据本公开的实施例的沿着图5b的线6a-6a截取的天线结构的局部截面图。
图6a示出并描述了基板590上的第一天线元件510和第一电介质610的布置结构以及第二天线元件520和第二电介质620的布置结构,但是其余天线元件530、540和550以及其余电介质630、640和650也可以具有基本上相同的布置结构。
参照图6a,天线结构500可以包括:基板590,其包括面向第一方向(方向①)的第一基板表面5901、面向与第一基板表面5901相反的方向(方向②)的第二基板表面5902、以及填充第一基板表面5901与第二基板表面5902之间的空间5903的多个绝缘层;多个天线元件510和520,其布置在基板590上;以及多个电介质610和620,其布置在第一基板表面5901上并且被布置为分别对应于多个天线元件510和520。根据实施例,基板590可以包括布置在多个绝缘层中的至少一些上的至少一个接地平面G。根据实施例,至少一个接地平面G可以通过电连接结构CV(例如,导电通路)电连接。
根据各种实施例,天线结构500可以包括第一天线元件510以及以指定间隔与第一天线元件510间隔开的第二天线元件520。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,天线结构500可以包括被布置为至少部分地与第一天线元件510交叠的第一电介质610和被布置为至少部分地与第二天线元件520交叠的第二电介质620。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第一电介质610可以包括被布置为至少部分地与第一天线元件510交叠的第一虚设贴片611。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第二电介质620可以包括被布置为至少部分地与第二天线元件520交叠的第二虚设贴片621。根据实施例,第一电介质610和第二电介质620可以由高介电材料制成。根据实施例,第一电介质610和第二电介质620可以包括介电常数在4至9的范围内的材料。例如,第一电介质610和第二电介质620可以由介电常数比基板590(例如,印刷电路板)的介电常数高的陶瓷材料(例如,低温共烧陶瓷{LLCC})制成。在一些实施例中,第一电介质610和第二电介质620可以由介电常数与基板590的介电常数相同的材料制成。
根据各种实施例,第一天线元件510可以通过第一馈电单元511以及将第一馈电单元511和无线通信电路597连接的布线结构5904电连接到无线通信电路597。根据实施例,第二天线元件520可以通过第二馈电单元521以及将第二馈电单元521和无线通信电路597连接的布线结构5904电连接到无线通信电路597。根据实施例,第一馈电单元511和第二馈电单元521可以包括至少一个导电通路,该至少一个导电通路被布置为在垂直方向上(在从第一基板表面5901面向第二基板表面5902的方向上)与基板590交叉。
根据各种实施例,第一电介质610可以通过焊接工艺固定到第一基板表面5901,使得布置在第一基板表面5901上的多个第一导电焊盘5911和布置在第一电介质610的第二刚性表面6102上的多个第一焊料焊盘6111彼此接合。根据实施例,第二电介质620可以通过焊接工艺固定到第一基板表面5901,使得布置在第一基板表面5901上的多个第二导电焊盘5921和布置在第二电介质620的第二刚性表面6202上的多个第二焊料焊盘6211彼此接合。这里,附图标记6101表示第一电介质610的第一刚性表面,并且附图标记6201表示第二电介质620的第一刚性表面。在一些实施例中,第一虚设贴片611和/或第二虚设贴片621可以被替换为焊料焊盘6111和6211中的至少一些。
根据本公开的实施例,天线结构500的辐射性能可以通过被布置为分别对应于天线元件510和520的电介质610和620的介电常数来确定。例如,天线结构500的工作频带可以通过电介质610和620的介电常数来确定。在一些实施例中,天线结构500的尺寸可以由被布置为分别对应于天线元件510和520的电介质610和620的介电常数来确定。在一些实施例中,天线结构500的带宽可以由分别布置在第一电介质610和第二电介质620上的第一虚设贴片611和第二虚设贴片621的布置位置或形状来确定。
图6b是示出了根据本公开的实施例的天线结构的局部截面图。
在描述图6b的天线结构500时,相同的附图标记被指配给与图6a的天线结构500的那些部件基本上相同的部件,并且将省略其详细描述。
参照图6b,基板590可以包括在第一基板表面5901上以预定间隔彼此间隔开的多个凹部5901a和5901b。根据实施例,多个凹部5901a和5901b可以包括容纳第一电介质610的至少一部分的第一凹部5901a和容纳第二电介质620的至少一部分的第二凹部5901b。根据实施例,多个第一导电焊盘5911和多个第二导电焊盘5921可以被布置为暴露于第一凹部5901a和第二凹部5901b的外部。根据实施例,由于多个电介质610和620分别容纳在多个凹部5901a和5901b中,所以可以减少电介质610和620的由于外部冲击而导致的分离。尽管未示出,但是其余电介质(例如,图5a的第三电介质630、第四电介质640和第五电介质650)也可以以基本上相同的方式布置在基板590的第一基板表面5901上。
图7a是示出了根据本公开的实施例的图5a的天线结构的辐射特性与常规天线结构的辐射特性之间的比较的曲线图。
曲线图701是其中在省略了电介质610、620、630、640和650时仅至少一个天线元件工作的天线结构500的回波损耗曲线图,并且曲线图702是其中至少一个天线元件的尺寸相对地减小了并且布置有具有用于补偿尺寸减小的介电常数的电介质610、620、630、640和650的天线结构的回波损耗曲线图。
参照图7a,当比较-6dB的带宽时,能够看到的是,现有天线结构表现出7.2GHz的带宽(曲线图701),并且根据本公开的天线结构500表现出与现有天线结构相当的7.1GHz的带宽(曲线图702)。
这可以意味着,当减小天线元件510、520、530、540和550的尺寸并且应用由具有相对高的介电常数以补偿尺寸减小的材料制成的电介质610、620、630、640和650时,天线元件可以被操作为具有等于尺寸减小之前的带宽的带宽,使得可以减小基板590的尺寸。
图7b是示出了根据本公开的实施例的根据图5a的天线结构中的电介质的介电常数的变化的频率变化状态的曲线图。
参照图7b,曲线图703是包括具有第一介电常数(例如,介电常数1)的电介质的天线结构的回波损耗曲线图,曲线图704是包括具有高于第一介电常数的第二介电常数(例如,介电常数3)的电介质的天线结构的回波损耗曲线图,并且曲线图705是包括具有高于第二介电常数的第三介电常数(例如,介电常数6)的电介质的天线结构的回波损耗曲线图。
参照图7b,能够看到的是,天线结构的工作频带随着电介质的介电常数增大而移位到低频带。这可以意味着能够通过在天线元件的尺寸固定时调整电介质的介电常数来在各种工作频带中操作天线结构。另外,即使通过减小天线元件的尺寸来将天线结构的工作频带移位到有害的高频带,也应用具有指定常数的电介质,使得工作频带能够移位到原始工作频带,并且可以有助于减小天线结构(例如,基板)的尺寸。
图8a和图8b是示出了根据本公开的各种实施例的天线结构的局部截面图。
在描述图8a和图8b的天线结构500时,相同的附图标记被指配给与图6a的天线结构500的那些部件基本上相同的部件,并且将省略其详细描述。
参照图8a,天线结构500可以包括:基板590,其包括面向第一方向(方向①)的第一基板表面5901、面向与第一基板表面5901相反的方向(方向②)的第二基板表面5902、以及填充第一基板表面5901与第二基板表面5902之间的空间5903的多个绝缘层;多个天线元件510和520,其布置在基板590上;以及多个电介质610和620,其布置在第一基板表面5901上,被布置为分别对应于多个天线元件510和520,并且包括其他多个天线元件661和662的。根据实施例,基板590可以包括布置在多个绝缘层中的至少一些上的至少一个接地平面G。根据实施例,至少一个接地平面G可以通过电连接结构(CV)(例如,导电通路)电连接。
根据各种实施例,天线结构500可以包括第一天线元件510以及与第一天线元件510间隔开预定间隔的第二天线元件520。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,天线结构500可以包括被布置为至少部分地与第一天线元件510交叠的第一电介质610和被布置为至少部分地与第二天线元件520交叠的第二电介质620。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第一电介质610可以包括被布置为至少部分地与第一天线元件510交叠的第一附加天线元件661。根据实施例,第一附加天线元件661可以包括布置在第一电介质610的第一刚性表面6101和第二刚性表面6102之间的空间中的导电贴片。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第二电介质620可以包括被布置为至少部分地与第二天线元件520交叠的第二附加天线元件662。根据实施例,第二附加天线元件662可以包括布置在第二电介质620的第一刚性表面6201和第二刚性表面6202之间的空间中的导电贴片。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第一电介质610可以包括被布置为在第一刚性表面6101与第一附加天线元件661之间至少部分地与第一附加天线元件661交叠的第一虚设贴片611。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第二电介质620可以包括被布置为在第一刚性表面6201与第二附加天线元件662之间至少部分地与第二附加天线元件662交叠的第二虚设贴片621。
根据各种实施例,第一天线元件510可以通过第一馈电单元511以及将第一馈电单元511和无线通信电路597连接的布线结构5904电连接到无线通信电路597。根据实施例,第二天线元件520可以通过第二馈电单元521以及将第二馈电单元521和无线通信电路597连接的布线结构5904电连接到无线通信电路597。根据实施例,第一馈电单元511和第二馈电单元521可以包括至少一个导电通路,该至少一个导电通路被布置为在垂直方向上(例如,在从第一基板表面5901面向第二基板表面5902的方向上)与基板590交叉。
根据各种实施例,第一附加天线元件661可以布置在基板590上,并且可以通过以下项电连接到无线通信电路597:第三馈电单元512,其通过连接到无线通信电路597的布线结构5905电连接;第一馈电焊盘5912,其电连接到第三馈电单元512并且暴露于第一基板表面5901;第二馈电焊盘6112,其暴露于第一电介质610的第二刚性表面6102并且通过焊接接合到第一馈电焊盘5912;以及第一延伸部分6611,其连接第二馈电焊盘6112和第一附加天线元件661。根据实施例,第二附加天线元件662可以布置在基板590上,并且可以通过以下项电连接到无线通信电路597:第四馈电单元522,其通过连接到无线通信电路597的布线结构5905电连接;第三馈电焊盘5922,其电连接到第四馈电单元522并且暴露于第一基板表面5901;第四馈电焊盘6212,其暴露于第二电介质620的第二刚性表面6202并且通过焊接接合到第三馈电焊盘5922;以及第二延伸部分6621,其连接第四馈电焊盘6212和第二附加天线元件662。根据实施例,第三馈电单元512和第一馈电焊盘5912可以被布置为穿过设置在第一天线元件510的至少一部分中的第一贯通孔510a。根据实施例,第四馈电单元522和第三馈电焊盘5922可以被布置为穿过设置在第二天线元件520的至少一部分中的第二贯通孔520a。根据实施例,第三馈电单元512和第四馈电单元522可以包括至少一个导电通路,该至少一个导电通路被布置为在垂直方向上(例如,在从第一基板表面5901面向第二基板表面5902的方向上)与基板590交叉。根据实施例,第一延伸部分6611可以包括在从第一电介质610的第一刚性表面6101面向第二刚性表面6102的方向上垂直地布置的导电通路。根据实施例,第二延伸部分6621可以包括在从第二电介质620的第一刚性表面6201面向第二刚性表面6202的方向上垂直地布置的导电通路。
根据各种实施例,无线通信电路597可以被配置为通过第一天线元件510和第二天线元件520发送或接收第一频带的无线信号。根据实施例,无线通信电路597可以被配置为通过第一附加天线元件661和第二附加天线元件662发送或接收与第一频带不同的第二频带的无线信号。根据实施例,第一频带可以低于第二频带。例如,第一频带可以包括28GHz的频带,而第二频带可以包括39GHz的频带。因此,天线结构500可以被用作在不同频带中工作的双频带天线。
参照图8b,第一延伸部分6611可以通过布置在第一延伸部分6611的端部处的第一耦接焊盘661a电连接到并电容耦接到第一附加天线元件661,而不接触第一附加天线元件661。根据实施例,第二延伸部分6621也可以通过布置在第二延伸部分6621的端部处的第二耦接焊盘662a电连接到并电容耦接到第二附加天线元件662,而不接触第二附加天线元件662。
图9a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的立体图。图9b是根据本公开的实施例的沿着图9a的线9b-9b截取的天线结构的截面图。
图9a和图9b的天线结构500-1可以至少部分地类似于图2的第三天线模块246,或者还可以包括天线结构的其他实施例。
在描述图9a和图9b的天线结构500-1时,相同的附图标记被指配给与图5a和图5b的天线结构500的那些部件基本上相同的部件,并且将省略其详细描述。
参照图9a和图9b,天线结构可以包括由具有第一介电常数的材料制成的基板590以及第一阵列天线AR1(例如,图5a的阵列天线AR1)和/或布置在该第一阵列天线附近的第二阵列天线AR2。根据实施例,基板590可以包括面向第一方向(方向①)的第一基板表面5901、面向与第一方向(方向①)相反的第二方向(方向②)的第二基板表面5902、以及围绕第一基板表面5901与第二基板表面5902之间的空间的基板侧表面5903。根据实施例,第一阵列天线AR1可以包括以指定间隔布置在第一基板表面5901上的多个第一天线元件510、520、530、540和550。根据实施例,多个第一天线元件510、520、530、540和550可以包括相对于彼此以预定间隔布置的第一天线元件510、第二天线元件520、第三天线元件530、第四天线元件540和第五天线元件550。根据实施例,多个第一天线元件510、520、530、540和550可以电连接到布置在基板590的第二基板表面5902上的第一无线通信电路597(例如,图5a和图5b的无线通信电路597)。例如,第一无线通信电路597可以被配置为通过第一阵列天线AR1在第一方向(方向①)上形成定向波束。根据实施例,第一无线通信电路597可以被配置为通过第一阵列天线AR1发送和/或接收第一频带的无线信号。根据实施例,第一频带可以包括范围为大约25GHz至45GHz的频带(例如,毫米波)。
根据各种实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,天线结构500-1可以包括多个第一电介质610、620、630、640和650,该多个第一电介质610、620、630、640和650布置在第一基板表面5901上以分别与多个第一天线元件510、520、530、540和550交叠,并且由具有第二介电常数的材料制成。根据实施例,多个第一电介质610、620、630、640和650可以包括被布置为与第一天线元件510相对应的第一电介质610、被布置为与第二天线元件520相对应的第二电介质620、被布置为与第三天线元件530相对应的第三电介质630、被布置为与第四天线元件540相对应的第四电介质640、以及被布置为与第五天线元件550相对应的第五电介质650。根据实施例,基板590的第一介电常数可以与多个第一电介质610、620、630、640和650的第二介电常数相同或不同。例如,第二介电常数可以高于第一介电常数。
根据各种实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,第二阵列天线AR2可以包括布置在多个第一天线元件510、520、530、540和550附近的多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578。根据实施例,当从上方观察第一基板表面时,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以至少部分地布置在多个第一天线元件510、520、530、540和550之间。在这种情况下,多个第一天线元件510、520、530、540和550以及多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以布置在基板的同一层上。在一些实施例中,当从上方观察第一基板表面5901时,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578中的至少一个天线元件可以被布置为至少部分地与多个第一天线元件510、520、530、540和550中的至少一个天线元件交叠。在这种情况下,多个第一天线元件510、520、530、540和550以及多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以布置在基板590的不同层上。例如,与多个第一天线元件510、520、530、540和550相比,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以布置在基板的与第一基板表面5901相距更大距离的层上。根据实施例,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以包括相对于彼此以指定间隔布置的第六天线元件571、第七天线元件572、第八天线元件573、第九天线元件574、第十天线元件575、第十一天线元件576、第十二天线元件577和第十三天线元件578。根据实施例,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以包括布置在基板590上的导电贴片。根据实施例,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以电连接到布置在基板590的第二基板表面5902上的第二无线通信电路598。例如,第二无线通信电路598可以被配置为通过第二阵列天线AR2在第一方向(方向①)上形成定向波束。根据实施例,第二无线通信电路598可以被配置为通过第二阵列天线AR2发送和/或接收与第一频带不同的第二频带的无线信号。根据实施例,第二频带可以包括范围为大约55GHz至70GHz的频带(例如,802.11ay频带)。
根据各种实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,天线结构500-1可以包括多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678,该多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678布置在第一基板表面5901上以分别与多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578交叠,并且由具有第三介电常数的材料制成。根据实施例,多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678可以包括被布置为与第六天线元件571相对应的第六电介质671、被布置为与第七天线元件572相对应的第七电介质672、被布置为与第八天线元件573相对应的第八电介质673、被布置为与第九天线元件574相对应的第九电介质674、被布置为与第十天线元件575相对应的第十电介质675、被布置为与第十一天线元件576相对应的第十一电介质676、被布置为与第十二天线元件577相对应的第十二电介质677、以及被布置为与第十三天线元件578相对应的第十三电介质678。根据实施例,第二多个电介质671、672、673、674、675、676、677和678的介电常数以及基板590的介电常数可以彼此相同或不同。根据实施例,多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578可以具有与图5a和图6b所示的多个天线元件(例如,图5a的多个天线元件510、520、530、540和550)的基板布置结构基本上相同的基板布置结构。在一些实施例中,多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678中的每一者可以包括被布置为影响多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578的辐射性能(例如,带宽)的多个虚设贴片6711、6721、6731和6741。根据实施例,多个第一电介质610、620、630、640和650的第二介电常数可以与多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678的第三介电常数相同或不同。在一些实施例中,基板590的第一介电常数、多个第一电介质610、620、630、640和650的第二介电常数以及多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678的第三介电常数可以彼此相同或不同。根据实施例,多个第一天线元件510、520、530、540和550以及多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578的数目可以不受限制。
根据各种实施例,第一阵列天线AR1的辐射性能(例如,工作频带)可以通过被布置为对应于多个第一天线元件510、520、530、540和550的多个第一电介质610、620、630、640和650的第二介电常数来确定。在一些实施例中,天线结构500-1(例如,基板590)的尺寸可以通过多个第一电介质610、620、630、640和650的第二介电常数来确定。根据实施例,第二阵列天线AR2的辐射性能(例如,工作频带)可以通过被布置为对应于多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578的多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678的第三介电常数来确定。
图10a、图10b和图10c是示出了根据本公开的各种实施例的天线结构的截面图。
在描述图10a至图10c的天线结构500-2、500-3和500-4时,相同的附图标记被指配给与图9a和图9b的天线结构500-1的那些部件基本上相同的部件,并且将省略其详细描述。
参照图10a,在图9b的天线结构500-1中,天线结构500-2可以包括以指定厚度堆叠在第一基板表面5901上并且由具有第四介电常数的材料制成的第四电介质680。根据实施例,第四电介质680可以包括堆叠在基板590的第一基板表面5901上的模制材料。根据实施例,第四电介质680可以被布置为使得堆叠在第一基板表面5901上并且覆盖多个第一电介质610、620、630、640和650和/或多个第二电介质671、672、673和674。在一些实施例中,第四电介质680可以被布置为使得堆叠在第一基板表面5901上并且仅覆盖多个第二电介质671、672、673和674。在这种情况下,第四电介质680的堆叠厚度可以小于或等于多个第一电介质610、620、630、640和650的高度。根据实施例,第四电介质680的第四介电常数可以与基板590、多个第一电介质610、620、630、640和650或多个第二电介质671、672、673和674的介电常数相同或不同。
根据各种实施例,另外地堆叠在第一基板表面5901上的第四电介质680可以有助于确定第一阵列天线AR1和/或第二阵列天线AR2的辐射性能,或者减小天线结构500-2的尺寸。根据实施例,第四电介质680可以堆叠在基板590的第一基板表面5901上,从而有助于增强天线结构500-2的刚性。
参照图10b,在图9b的天线结构500-1中,可以在省略了多个第二电介质(例如,图9b的多个第二电介质671、672、673和674)的状态下提供天线结构500-3。
参照图10c,在图10b的天线结构500-3中,天线结构500-4可以包括在省略了多个第二电介质(例如,图9b的多个第二电介质671、672、673和674)的同时以指定厚度堆叠在第一基板表面5901上的第四电介质680。在这种情况下,第四电介质680可以设置有覆盖多个第一电介质610、620、630、640和650的厚度,以确定第一阵列天线AR1和/或第二阵列天线AR2的辐射性能,或者以有助于减小天线结构500-4的尺寸并且增强天线结构500-4的刚性。
图11a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的平面图。图11b是示出了根据本公开的实施例的沿着图11a的线11b-11b截取的天线结构的截面图。
在描述图11a和图11b的天线结构500-5时,相同的附图标记被指配给与图9a和图9b的天线结构500-1的那些部件基本上相同的部件,并且将省略其详细描述。
参照图11a和图11b,天线结构500-2可以包括以指定厚度堆叠在图9a和图9b的天线结构500-1中的第一基板表面5901上的导电层681。根据实施例,导电层681可以通过电镀、溅射、接合或表面安装器件(SMD)工艺布置在基板590的第一基板表面5901上。在一些实施例中,导电层681可以包括附接到第一基板表面5901的金属板。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,导电层681可以堆叠在第一基板表面5901上并且被布置为使得避开(不交叠)多个第一电介质610、620、630、640和650以及多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678。根据实施例,导电层681的厚度可以被设置为不高于多个第一电介质610、620、630、640和650以及多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678的高度。在一些实施例中,导电层681可以作为基板590的部件布置在靠近基板590的第一基板表面5901的至少一个层上。
根据各种实施例,堆叠在第一基板表面5901上的导电层681可以有助于改善多个第一天线元件510、520、530、540和550中的每一者以及多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578中的每一者的隔离度,并且增强天线结构500-5的刚性。
图12a是示出了根据本公开的实施例的天线结构的平面图。图12b是示出了根据本公开的实施例的沿着图12a的线12b-12b截取的天线结构的截面图。
在描述图12a和图12b的天线结构500-6时,相同的附图标记被指配给与图9a、图9b和图10b的天线结构500-1和500-3的那些部件基本上相同的部件,并且将省略其详细描述。
参照图12a和图12b,天线结构500-6可以包括以指定厚度堆叠在图10b的天线结构500-3中的第一基板表面5901上的导电层681。根据实施例,导电层681可以通过电镀、溅射、接合或表面安装器件(SMD)工艺布置在基板590的第一基板表面5901上。在一些实施例中,导电层681可以包括附接到第一基板表面5901的金属板。根据实施例,当从上方观察第一基板表面5901时,导电层681可以堆叠在第一基板表面5901上,并且可以被布置为使得避开(例如,不交叠)多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578以及多个第二电介质671、672、673和674。根据实施例,由于当从上方观察第一基板表面5901时,天线结构500-6不包括多个第二电介质(例如,图9a的多个第二电介质671、672、673、674、675、676、677和678),所以导电层681可以包括在其中省略了与多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578交叠的区域的非导电区域6801。在一些实施例中,导电层681可以作为基板590的部件布置在靠近基板590的第一基板表面5901的至少一个层上。
根据各种实施例,堆叠在第一基板表面5901上的导电层681可以有助于改善多个第一天线元件510、520、530、540和550中的每一者以及多个第二天线元件571、572、573、574、575、576、577和578的隔离度,并且增强天线结构500-5的刚性。
根据本公开的实施例的第四电介质680和/或导电层681的布置可以以基本上相同的方式适用于图5a至图5c和图6a所示的天线结构500。
图13a是示出了根据本公开的实施例的通过支撑构件支撑天线结构的状态的截面图。图13b是示出了根据本公开的实施例的图13a的支撑构件的局部立体图。
图13a和图13b的天线结构500可以与图5a至图5c和图6a的天线结构500基本上相同,或者还可以包括天线结构的其他实施例。例如,图13a和图13b的天线结构500可以被替换为图9a、图9b、图10a至图10c、图11a和图11b的天线结构500-1、500-2、500-3、500-4、500-5和500-6中的任何一者。
参照图13a和图13b,天线结构500可以被布置为通过电子装置(例如,图3c的电子装置300)的一些部件来支撑,从而有助于增强刚性。根据实施例,天线结构500可以包括基板590、作为阵列天线AR以指定间隔布置在基板590上的多个天线元件510、520、530、540和550、以及布置在基板590上分别与多个天线元件510、520、530、540和550相对应的位置处的多个电介质610、620、630、640和650。
根据各种实施例,天线结构500可以布置在电子装置(例如,图3c的电子装置300)的盖构件730(例如,图3c的后板311)与布置在内部空间中的支撑构件710(例如,图3c的第一支撑构件3211或第二支撑构件360)之间。根据实施例,支撑构件710可以包括面向盖构件730的第一支撑表面7101和面向天线结构500的第二支撑表面7102。根据实施例,支撑构件710可以被布置为使得第一支撑表面7101面向盖构件730的内表面并且第二支撑表面7102面向基板590的第一基板表面5901。根据实施例,支撑构件710可以设置有离第二支撑表面7102的指定深度,并且可以包括布置在与多个电介质610、620、630、640和650相对应的位置处的多个凹部711。根据实施例,天线结构500可以被布置为使得多个电介质610、620、630、640和650分别容纳在支撑构件710的多个凹部711中。根据实施例,多个凹部711可以设置有其中容纳有多个电介质610、620、630、640和650并且支撑构件710的第二支撑表面7102面向至少基板590的第一基板表面5901的深度。因此,天线结构500可以具有刚性增强结构,该刚性增强结构能够通过多个电介质610、620、630、640和650容纳在凹部711中的安置结构来抵抗外部冲击。
根据各种实施例,支撑构件710可以由具有指定介电常数的非导电材料制成。在这种情况下,天线结构500可以有助于确定通过与多个电介质610、620、630、640和650交叠的支撑构件710的辐射性能。
图14a是示出了根据本公开的实施例的通过支撑构件支撑天线结构的状态的截面图。图14b是示出了根据本公开的实施例的图14a的支撑构件的局部立体图。
图14a和图14b的天线结构500可以与图5a至图5c和图6a的天线结构500基本上相同,或者还可以包括天线结构的其他实施例。例如,图14a和图14b的天线结构500可以被替换为图9a、图9b、图10a至图10c、图11a和图11b的天线结构500-1、500-2、500-3、500-4、500-5和500-6中的任何一者。
参照图14a和图14b,天线结构500可以被布置为由电子装置(例如,图3c的电子装置300)的一些部件支撑,从而有助于增强刚性。根据实施例,天线结构500可以包括基板590、作为阵列天线AR以指定间隔布置在基板590上的多个天线元件510、520、530、540和550、以及布置在基板590上分别与多个天线元件510、520、530、540和550相对应的位置处的多个电介质610、620、630、640和650。
根据各种实施例,天线结构500可以布置在电子装置(例如,图3c的电子装置300)的盖构件730(例如,图3c的后板311)与布置在内部空间中的支撑构件720(例如,图3c的第一支撑构件3211或第二支撑构件360)之间。根据实施例,支撑构件720可以包括面向盖构件730的第一支撑表面7201和面向天线结构500的第二支撑表面7202。根据实施例,支撑构件710可以被布置为使得第一支撑表面7201面向盖构件730的内表面并且第二支撑表面7202面向基板590的第一基板表面5901。根据实施例,支撑构件720可以包括布置在与多个电介质610、620、630、640和650相对应的位置处的多个贯通孔721。根据实施例,天线结构500可以被布置为使得多个电介质610、620、630、640和650中的每一者至少部分地穿透支撑构件710的多个贯通孔721中的每一者。因此,天线结构500可以具有刚性增强结构,该刚性增强结构报告通过其中多个电介质610、620、630、640和650容纳在贯通孔721中的贯通结构来抵抗外部冲击。
根据各种实施例,支撑构件710可以由导电材料制成。在这种情况下,当从上方观察第一基板表面5901时,天线结构500可以具有通过其中多个电介质610、620、630、640和650在贯通孔721中穿透的贯通结构不与多个天线元件510、520、530、540和550交叠的布置结构,从而有助于改善隔离度。
根据各种实施例,一种电子装置(例如,图3a的电子装置300)可以包括:壳体(例如,图3a的壳体310);天线结构(例如,图10b的天线结构500-3),该天线结构包括:基板(例如,图10b的基板590),该基板具有第一基板表面(例如,图10b的第一基板表面5901)和面向与第一基板表面相反的方向的第二基板表面(例如,图10b的第二基板表面5902)并且具有第一介电常数;多个天线元件(例如,图10b的多个第一天线元件510、520、530、540和550),该多个天线元件以指定间隔布置在基板上并且被配置为在第一基板表面面向的方向上形成定向波束;以及至少一个电介质(例如,图10b的多个第一电介质610、620、630、640和650),该至少一个电介质布置在第一基板表面上并且具有第二介电常数,作为布置在壳体的内部空间中的天线结构(例如,图10b的天线结构500);以及第一无线通信电路(例如,图5a的无线通信电路597),该第一无线通信电路设置在内部空间中并且被配置为通过多个天线元件发送或接收至少一个第一频带的无线信号。
根据各种实施例,第二介电常数可以大于第一介电常数。
根据各种实施例,至少一个电介质可以被布置为完全地覆盖第一基板表面。
根据各种实施例,至少一个电介质可以通过接合或绑带接合到第一基板表面。
根据各种实施例,无线通信电路可以被配置为:通过天线结构发送或接收范围为3GHz至100GHz的频带的无线信号。
根据各种实施例,壳体可以至少部分地包括支撑构件,并且第一基板表面可以被布置成对应于支撑构件。
根据各种实施例,支撑构件可以包括多个凹部,并且至少一个电介质的至少部分可以被布置为安置在凹部中。
根据各种实施例,安置在凹部中的至少一个电介质的部分可以设置在与多个天线元件中的每一个天线元件相对应的位置处。
根据各种实施例,支撑构件可以由非导电材料制成。
根据各种实施例,壳体可以包括前板、后板和侧构件,该后板面向与前板相反的方向,该侧构件被构造为至少部分地围绕前板与后板之间的空间并且包括导电构件和非导电构件,并且支撑构件可以被布置为通过非导电构件支撑。
根据各种实施例,导电构件的至少一部分可以包括多个贯通孔,并且多个贯通孔中的每一个贯通孔可以布置在与多个天线元件中的每一个天线元件相对应的位置处。
根据各种实施例,定向波束可以是通过侧构件的至少一部分在侧表面面向的方向上提供的。
根据各种实施例,在内部空间中,该电子装置还可以包括:显示器,该显示器被设置成通过前板的至少一部分从外部可见。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括:导电贴片或导电图案中的至少一者,当从上方观察第一基板表面时,该导电贴片或该导电图案中的至少一者设置在至少一个电介质上并且至少部分地与多个天线元件中的每一个天线元件交叠。
根据各种实施例,至少一个电介质可以包括设置在外表面上的至少一个焊料焊盘,并且至少一个电介质可以通过焊接工艺接合到在第一基板表面上暴露的至少一个导电焊盘。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括设置在第二基板表面上的无线通信电路,其中,导电贴片或导电图案中的至少一者可以通过布置在基板上的至少一个电介质或至少一个导电通路中的至少一者电连接到无线通信电路。
根据各种实施例,当从上方观察第一基板表面时,该电子装置还可以包括导电虚设贴片,该导电虚设贴片设置在至少一个电介质上并且至少部分地与多个天线元件中的每一个天线元件交叠。
根据各种实施例,至少一个电介质可以通过接合或绑带接合到第一基板表面。
根据各种实施例,一种电子装置(例如,图3a的电子装置300)可以包括:壳体(例如,图3a的壳体310);天线结构,该天线结构包括:基板(例如,图5a的基板590),该基板具有第一基板表面(例如,图5a的第一基板表面5901)和面向与第一基板表面相反的方向的第二基板表面(例如,图5a的第二基板表面5902)并且具有第一介电常数;多个第一天线元件(例如,图5a的多个第一天线元件510、520、530、540和550),该多个第一天线元件以指定间隔设置在基板处;以及多个第一电介质(例如,图5a的多个第一电介质610、620、630、640和650),该多个第一电介质设置在第一基板表面上并且被构造为具有第二介电常数,作为设置在壳体的内部空间中的天线结构(例如,图5a的天线结构500);以及第一无线通信电路(例如,图5a的无线通信电路597),该第一无线通信电路设置在内部空间中并且被配置为通过多个第一天线元件发送或接收至少一个第一频带的无线信号。
根据各种实施例,第二介电常数可以由等于或大于第一介电常数的材料制成。
根据各种实施例,天线结构的辐射特性可以由第二介电常数确定。
根据各种实施例,天线结构的尺寸可以由第二介电常数确定。
根据各种实施例,第二介电常数可以大于第一介电常数。
根据各种实施例,多个第一电介质中的每一个第一电介质中可以包括设置在其外表面上的至少一个焊料焊盘,并且多个第一电介质中的每一个第一电介质可以通过焊接工艺接合到在基板的第一基板表面上暴露的至少一个导电焊盘。
根据各种实施例,当从上方观察第一基板表面时,至少一个导电焊盘可以被布置为至少部分地与多个第一天线元件中的每一个第一天线元件交叠。
根据各种实施例,至少一个导电焊盘可以被替换为多个第一天线元件中的每一个第一天线元件的在第一基板表面上暴露的部分区域。
根据各种实施例,基板可以包括多个凹部,该多个凹部设置在第一基板表面中以容纳多个第一电介质中的每一个第一电介质的至少一部分。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括设置在多个第一电介质中的每一个第一电介质上的至少一个导电构件,其中,该至少一个导电构件可以包括导电虚设贴片,当从上方观察第一基板表面时,该导电虚设贴片被布置为至少部分地与多个第一天线元件中的每一个第一天线元件交叠。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括设置在多个第一电介质中的每一个第一电介质上的至少一个导电构件,其中,该至少一个导电构件可以包括电连接到第一无线通信电路的导电贴片或导电图案。
根据各种实施例,至少一个第一频带可以包括25GHz至45GHz的范围。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括:多个第二天线元件,当从上方观察第一基板表面时该多个第二天线元件设置在多个第一天线元件附近;以及第二无线通信电路,该第二无线通信电路设置在内部空间中并且被配置为通过多个第二天线元件发送或接收至少一个第二频带的无线信号。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括:多个第三电介质,当从上方观察第一基板表面时该多个第三电介质在与多个第二电介质中的每一个第二电介质相对应的位置处设置在第一基板表面上,并且被构造为具有第三介电常数。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括:第四电介质,该第四电介质被设置成以覆盖多个第三电介质的厚度堆叠在第一基板表面上,并且被构造为具有第四介电常数。
根据各种实施例,第一介电常数、第二介电常数、第三介电常数或第四介电常数中的至少两个介电常数可以彼此相同或不同。
根据各种实施例,当从上方观察第一基板表面时,该电子装置还可以包括:导电层,该导电层被构造为以指定厚度堆叠在第一基板表面上,而不与多个第一天线元件和多个第二天线元件交叠。
根据各种实施例,导电层可以设置有不高于多个第一电介质和/或多个第二电介质的厚度。
根据各种实施例,该电子装置还可以包括:支撑构件,该支撑构件设置在内部空间中并且包括以指定间隔布置的凹部或贯通孔,其中,天线结构可以被布置为使得多个第一电介质中的至少一些至少部分地容纳在凹部或贯通孔中,并且第一基板表面面向支撑构件。
根据各种实施例,至少一个第二频带可以包括55GHz至70GHz的范围。
说明书和附图中公开的本公开的实施例是为了仅仅呈现特定示例,以容易地说明本公开的技术内容并且帮助理解本公开,而不限制本公开的范围。即使除了本文公开的实施例之外,显然,基于本公开的技术思想的其他修改示例也能够由本公开所属领域的技术人员体现。
Claims (15)
1.一种电子装置,所述电子装置包括:
壳体;
天线结构,所述天线结构设置在所述壳体的内部空间中,所述天线结构包括:
基板,所述基板具有第一基板表面和面向与所述第一基板表面相反的方向的第二基板表面,所述基板被构造为具有第一介电常数;
多个天线元件,所述多个天线元件以指定间隔设置在所述基板处并且被配置为在所述第一基板表面面向的方向上形成定向波束;以及
至少一个电介质,所述至少一个电介质设置在所述第一基板表面上并且被构造为具有第二介电常数;以及
无线通信电路,所述无线通信电路设置在所述内部空间中并且被配置为通过所述多个天线元件发送或接收至少一个频带的无线信号。
2.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述第二介电常数大于所述第一介电常数。
3.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述至少一个电介质被设置成完全地覆盖所述第一基板表面。
4.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述至少一个电介质通过接合或绑带接合到所述第一基板表面。
5.根据权利要求1所述的电子装置,其中,所述无线通信电路被配置为:通过所述多个天线元件发送或接收范围为3GHz至100GHz的频带的所述无线信号。
6.根据权利要求1所述的电子装置,
其中,所述壳体至少部分地包括支撑构件,并且
其中,所述第一基板表面被设置成对应于所述支撑部件。
7.根据权利要求6所述的电子装置,
其中,所述支撑构件包括多个凹部,并且
其中,所述至少一个电介质的至少部分被设置成安置在所述多个凹部中的至少一个凹部中。
8.根据权利要求7所述的电子装置,其中,安置在所述多个凹部中的所述至少一个凹部中的所述至少一个电介质的所述至少部分设置在与所述多个天线元件中的每一个天线元件相对应的位置处。
9.根据权利要求6所述的电子装置,其中,所述支撑构件由非导电材料制成。
10.根据权利要求6所述的电子装置,
其中,所述壳体包括前板、后板和侧构件,所述后板面向与所述前板相反的方向,所述侧构件被构造为至少部分地围绕所述前板与所述后板之间的空间并且包括导电构件和非导电构件,并且
其中,所述支撑构件被设置成通过所述非导电构件支撑。
11.根据权利要求10所述的电子装置,
其中,所述导电构件的至少一部分包括多个贯通孔,并且
其中,所述多个贯通孔中的每一个贯通孔设置在与所述多个天线元件中的每一个天线元件相对应的位置处。
12.根据权利要求10所述的电子装置,其中,所述定向波束是通过所述侧构件的至少一部分在侧表面面向的方向上提供的。
13.根据权利要求10所述的电子装置,所述电子装置还包括:
显示器,所述显示器被设置成通过所述前板在所述内部空间中的至少一部分从所述壳体的外部可见。
14.根据权利要求1所述的电子装置,所述电子装置还包括:
导电贴片或导电图案中的至少一者,当从上方观察所述第一基板表面时,所述导电贴片或所述导电图案中的至少一者设置在所述至少一个电介质上并且至少部分地与所述多个天线元件中的每一个天线元件交叠。
15.根据权利要求1所述的电子装置,
其中,所述至少一个电介质包括设置在外表面上的至少一个焊料焊盘,并且
其中,所述至少一个电介质通过焊接工艺接合到在所述第一基板表面上暴露的至少一个导电焊盘。
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