CN213584117U - 毫米波天线系统和终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种毫米波天线系统和终端设备，属于移动通信领域，所述系统包括：多个散热元件与毫米波天线阵列；多个散热元件间隔分布；多个散热元件中至少一个散热元件上具有毫米波天线阵列，或至少一个散热元件的部分位置上具有毫米波天线阵列；毫米波天线阵列用于接收振荡信号并将振荡信号转化成电磁波后向外辐射电磁波。本实用新型实施例提供的天线系统，一方面通过散热元件达到了散热的目的，另一方面，将毫米波天线阵列设置在散热元件上不会影响毫米波天线阵列的可用空间，提高了毫米波天线系统中毫米波阵列的使用性能。

Description

毫米波天线系统和终端设备

技术领域

本实用新型属于移动通信领域，尤其涉及一种毫米波天线系统和终端设备。

背景技术

随着移动通讯技术的发展，手机、PAD、笔记本电脑等逐渐成为生活中不可或缺的电子产品，且该电子产品大都采用毫米波天线系统进行通讯。在毫米波天线系统使用的过程中，电子产品内部的元件会产生热量，热量堆积在内部无法散发出来，会影响电子产品的使用寿命，不利于毫米波天线系统的使用。因此有必要提供一种毫米波天线系统以满足上述需要。

相关技术提供的毫米波天线系统包括天线底板、在天线底板上呈阵列分布的毫米波天线辐射振子、主天线馈电单元以及散热装置，天线辐射振子和主天线馈电单元间隔分布。

实用新型人发现相关技术至少存在以下技术问题：

由于散热装置的引入缩小了毫米波天线系统中毫米波天线阵列的可用空间，降低了毫米波天线系统中毫米波天线阵列的使用性能。

实用新型内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本实用新型提供了一种毫米波天线系统和终端设备。

一方面，本实用新型提供了一种毫米波天线系统，该系统包括：多个散热元件与毫米波天线阵列；

多个散热元件间隔分布；

多个散热元件中至少一个散热元件上具有毫米波天线阵列，或至少一个散热元件的部分位置上具有毫米波天线阵列；

毫米波天线阵列用于接收振荡信号并将振荡信号转化成电磁波后向外辐射电磁波。

在一种示例性实施例中，毫米波天线阵列包括相连接的信号接收单元和辐射单元，信号接收单元与辐射单元均位于散热元件上。

在一种示例性实施例中，信号接收单元包括多个功分移相节点，多个功分移相节点与辐射单元连接。

在一种示例性实施例中，信号接收单元还包括馈电线，馈电线与多个功分移相节点连接。

在一种示例性实施例中，辐射单元包括至少两个天线振子，至少两个天线振子与散热元件连接。

在一种示例性实施例中，毫米波天线系统还包括连接底板，连接底板连接毫米波天线阵列至散热元件上。

在一种示例性实施例中，辐射单元还包括多个连接触点，天线振子与连接底板通过连接触点连接。

在一种示例性实施例中，天线振子包括相连接的辐射单体与支撑件，支撑件与连接底板连接。

在一种示例性实施例中，毫米波天线系统还包括功分移相连接点，功分移相连接点连接多个功分移相节点。

另一方面，本申请提供了一种终端设备，该终端包括上述任一的毫米波天线系统。

本实用新型实施例提供的毫米波天线系统，通过毫米波天线阵列接收振荡电流，并将该振荡电流转化为电磁波，以电磁波的形式向周围空间辐射，完成与毫米波天线系统连接的应用终端的通讯功能；通过散热元件对应用终端内部元件产生的热量进行散热。本实用新型实施例提供的天线系统，一方面通过散热元件达到了散热的目的，另一方面，将毫米波天线阵列设置在散热元件上不会影响毫米波天线阵列的可用空间，提高了毫米波天线系统中毫米波阵列的使用性能。

附图说明

从下面结合附图对本实用新型的具体实施方式的描述中可以更好地理解本实用新型，其中：

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1为本实用新型实施例提供的毫米波天线系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的毫米波天线系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的天线振子结构示意图。

附图标记：

1-散热元件，2-毫米波天线阵列，21-信号接收单元，211-功分移相节点，212-馈电线，22-辐射单元，221-天线振子，2211-辐射单体，2212-支撑件，22-辐射单元。

具体实施方式

下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。本实用新型决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本实用新型的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊。

随着移动通讯技术的发展，手机、PAD、笔记本电脑等逐渐成为生活中不可或缺的电子产品，且该电子产品大都采用毫米波天线系统进行通讯。在毫米波天线系统使用的过程中，电子产品内部的元件会产生热量，热量堆积在内部无法散发出来，会影响电子产品的使用寿命，不利于毫米波天线系统的使用。本实用新型实施例提供了一种毫米波天线系统旨在解决上述技术问题。

一方面，提供了一种毫米波天线系统，如图1所示，该系统包括：多个散热元件1与毫米波天线阵列2；

多个散热元件1间隔分布；

多个散热元件1中至少一个散热元件1上具有毫米波天线阵列2，或至少一个散热元件1的部分位置上具有毫米波天线阵列2；

毫米波天线阵列2用于接收振荡信号并将振荡信号转化成电磁波后向外辐射电磁波。

本实用新型实施例提供的毫米波天线系统至少具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的毫米波天线系统，通过毫米波天线阵列2接收振荡电流，并将该振荡电流转化为电磁波，以电磁波的形式向周围空间辐射，完成与毫米波天线系统连接的应用终端的通讯功能；通过散热元件 1对应用终端内部元件产生的热量进行散热。本实用新型实施例提供的天线系统，一方面通过散热元件1达到了散热的目的，另一方面，将毫米波天线阵列2设置在散热元件1上不会影响毫米波天线阵列2的可用空间，提高了毫米波天线系统中毫米波阵列的使用性能。

以下通过可选地实施例进一步描述本实用新型实施例提供的毫米波系统。

需要说明的是，毫米波为millimeter wave波长为1～10毫米的电磁波，它位于微波与远红外波相交叠的波长范围，因而兼有两种波谱的特点；毫米波天线可以用来辐射电磁波。

散热元件1可以为终端中的散热片。可以理解的是，多个散热片并排间隔分布形成了终端的散热装置，本实用新型实施例提供的毫米波天线阵列2可以位于散热片上。由于使用终端设备的性能不同，散热片的材质不同，进而导致散热的性能也会有所不同，因此，本实用新型实施例可以在多个散热片中的至少一个散热片上设置该毫米波天线阵列2，也可以在一个散热片的一部分位置设置该毫米波天线阵列2。如此，扩大了天线系统的使用范围和利用率。其中，多个散热片中的至少一个散热片可以选择并列的散热片，或相邻的散热片，或相间隔的散热片等。作为一种示例，可以从多个散热片中间隔交替的选择多个散热片设置该毫米波天线阵列2，可以提高散热效率，且不占用天线的空间。也可以根据所应用该天线系统的终端设备的能耗或功能用途等确定在部分或者散热元件1整体上设置毫米波天线阵列2。作为一种示例，毫米波天线阵列2可以采用直行形式分布在散热片上。

在一种可选地实施方式中，参见图2，毫米波天线阵列2包括相连接的信号接收单元21和辐射单元22，信号接收单元21与辐射单元22均位于散热元件1上。

毫米波天线系统可以接受高强度的振荡电流，并将该振荡电流转化为电磁波，并将该电磁波从周围散发出去，以达到发射信号通讯的目的。因此，本实用新型实施例通过信号接收单元21接收振荡电流信号，并将该振荡电流信号传递给辐射单元22，通过辐射单元22将该振荡电流信号转化为电磁波，并通过辐射单元22辐射至周围，完成终端设备的通讯。信号接收单元21和辐射单元22电信连接或无线通信连接，信号接收单元21 与辐射单元22均为散热元件1连接。

在一种可选地实施方式中，信号接收单元21包括多个功分移相节点 211，多个功分移相节点211与天线振子221连接。

功分移相是指将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不等能量。功分移相功能可以通过功分功率器实现。本实用新型实施例通过设置功分移相节点211，可以将信号接收单元21接收的信号分为两路或多路能量，进行多路传递，提高信号传递的效率。作为一种示例，功分移相节点 211的数量可以根据需要传递信号的容量确定，示例的，当传递的信号的容量较大时，功分移相节点211的数量可以为多个，以保证信号的正常传递。当传递信号的容量较小时，功分移相节点211的数量可以较少，以降低系统制作成本。通过功分移相节点211与功分功率器连接，可以实现对信号的移相分路。功分移相节点211与功分功率器之间可以为电连接。

在一种可选地实施方式中，信号接收单元21还包括馈电线212，馈电线212与多个功分移相连接点连接。

通过馈电线212向系统输送电流信号，作为一种示例，本实用新型实施例提供的馈电线212可以为同轴馈电线212。需要说明的是，同轴线是由两根同轴的圆柱导体构成的导行系统，内外导体之间填充空气或高频介质的一种宽频带微波传输线。采用同轴馈电线212其馈电点可选在贴片内任何位置，且避免了对天线辐射的影响；且同轴馈电线212电缆损耗小，抗干扰性强。

在一种可选地实施方式中，辐射单元22包括至少两个天线振子221，至少两个天线振子221与散热元件1连接。

天线振子221是天线的最基本单位。当导线上有交变电流流动时，天线振子221可以发生电磁波辐射。也就是说，振荡电流信号通过信号接收单元21接收后经过功分移相后通过天线振子221向外辐射。需要说明的是，辐射单元22需要接收并转换信号接收单元21接收的振荡电流信号，而信号接收单元21通过功分移相后的信号至少有两路，因此，至少需要两个天线振子221与该信号端口连接，以完成信号的接收。辐射单元22 的数量可以与功分移相后的信号数量确定。如图2所示，本实用新型实施例提供了一种示例，即功分移相节点211为4个，此时则需要4个天线振子221接收电流信号。作为一种示例，功分移相节点211也可以为2个，此时需要的天线振子221也为2个。本实用新型实施例对天线振子221的数量不限于此。

在一种可选地实施方式中，毫米波天线系统还包括连接底板3，连接底板3连接毫米波天线阵列2至散热元件1上。

连接底板3的底端与散热元件1连接，通过连接底板3将毫米波天线系统与散热元件1固定。连接底板3的底端与散热元件1连接，连接底板 3的一面连接有辐射单元22，另一面连接有信号接收单元21。进一步地，连接底板3的一面与天线振子221连接，另一面设置有功分移相节点 211，功分移相节点211与馈电线212连接。需要说明的是，通过设置连接底板3可以反射电磁波，也就是说馈电线212接收振荡电流信号，该振荡电流信号被功分移相分路后通过连接底板3反射至连底板另一面的天线振子221，进一步通过天线振子221完成电磁波信号的辐射。作为一种示例，连接底板3的材质可以为铜。连接底板3的长度可以根据需要功分移相的信号路数确定，当需要功分移相的信号路数较多时，则需要较长的连接底板3。当不需要过多路数信号时，则不需要过多数量的天线振子 221，即连接底板3的长度可以较短，如此在达到反射电磁波目的时节省成本。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的散热元件1包括多个散热片和散热底板，多个散热片间隔设置在散热底板上，因此，本实用新型实施例提供的连接底板3的底端与散热底板连接，当需要在某一个散热片位置处设置毫米波天线阵列2时，省去该位置处的散热片，用毫米波天线阵列 2替换。

在一种可选地实施方式中，辐射单元22还包括多个连接触点，天线振子221与连接底板3通过连接触点连接。

每个天线振子221上具有多个连接触点，天线振子221通过该连接触点与连接底板3连接。进一步地，连接底板3上具有与该连接触点相适配的连接孔，连接底板3通过连接孔与连接触点与天线阵子连接。连接触点的数量可以根据连接底板3的长度进行确定，示例的，连接底板3的长度较长时，连接触点的数量可以较多，以保证连接地板与散热底板的连接稳定性。需要说明的是，本实用新型实施例提供的天线振子221上具有该连接触点，天线振子221通过该连接触点功分移相节点211连接。

在一种可选地实施方式中，参见图3，天线振子221包括相连接的辐射单体2211与支撑件2212，支撑件2212与连接底板3连接。

辐射单体2211的形状可以为如图3所示的菱形辐射单体2211，也可以为正方向、三角形或矩形。辐射单体2211采用毫米波辐射单体2211，具有较高的辐射宽带。支撑件2212可以为金属材质，支撑件2212可以为矩形的支撑杆。本实用新型实施例通过控制设置金属支撑件2212，可以控制天线振子221的阻抗，使得毫米波天线系统辐射的频段在天线振子221的底部呈现高阻状态。辐射单体2211与支撑件2212之间可以为固定连接，示例的，可以为焊接或冲压一体成型，以降低支撑件2212的阻抗。

在一种可选地实施方式中，毫米波天线系统还包括功分移相连接点，功分移相连接点连接多个功分移相节点211。

可以理解的是，当馈电线212将电流信号传递给功分移相节点211，通过功分移相节点211进行分路时需要保证多个功分移相节点211都连通，以保证信号的稳定输出。因此本实用新型实施例通过设置多个功分移相连接点将多个功分移相节点211连接。

另一方面，提供了一种终端设备，该终端设备包括上述任一的毫米波天线系统。

本实用新型实施例提供的终端设备，基于包括上述的毫米波天线系统，通过毫米波天线阵列2接收振荡电流，并将该振荡电流转化为电磁波，以电磁波的形式向周围空间辐射，完成与毫米波天线系统连接的应用终端的通讯功能；通过散热元件1对应用终端内部元件产生的热量进行散热。本实用新型实施例提供的天线系统，一方面通过散热元件1达到了散热的目的，另一方面，将毫米波天线阵列2设置在散热元件1上不会影响毫米波天线阵列2的可用空间，提高了毫米波天线系统中毫米波阵列的使用性能。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的终端设备不限于手机、电脑、ipad、平板电脑等。

但是，需要明确，本实用新型并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本实用新型的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本实用新型的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本实用新型的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、 ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本实用新型的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。

本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (10)

1.一种毫米波天线系统，其特征在于，所述系统包括：多个散热元件(1)与毫米波天线阵列(2)；

所述多个散热元件(1)间隔分布；

所述多个散热元件(1)中至少一个散热元件(1)上具有所述毫米波天线阵列(2)，或所述至少一个散热元件(1)的部分位置上具有所述毫米波天线阵列(2)；

所述毫米波天线阵列(2)用于接收振荡信号并将所述振荡信号转化成电磁波后向外辐射所述电磁波。

2.根据权利要求1所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述毫米波天线阵列(2)包括相连接的信号接收单元(21)和辐射单元(22)，所述信号接收单元(21)与所述辐射单元(22)均位于所述散热元件(1)上。

3.根据权利要求2所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述信号接收单元(21)包括多个功分移相节点(211)，所述多个功分移相节点(211)与所述辐射单元(22)连接。

4.根据权利要求3所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述信号接收单元(21)还包括馈电线(212)，所述馈电线(212)与所述多个功分移相节点(211)连接。

5.根据权利要求2所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述辐射单元(22)包括至少两个天线振子(221)，所述至少两个天线振子(221)与所述散热元件(1)连接。

6.根据权利要求5所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述毫米波天线系统还包括连接底板(3)，所述连接底板(3)连接所述毫米波天线阵列(2)至所述散热元件(1)上。

7.根据权利要求6所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述辐射单元(22)还包括多个连接触点，所述天线振子(221)与所述连接底板(3)通过所述连接触点连接。

8.根据权利要求7所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述天线振子(221)包括相连接的辐射单体(2211)与支撑件(2212)，所述支撑件(2212)与所述连接底板(3)连接。

9.根据权利要求3或4所述的毫米波天线系统，其特征在于，所述毫米波天线系统还包括功分移相连接点，所述功分移相连接点连接多个功分移相节点(211)。

10.一种终端设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的毫米波天线系统。

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