CN219513349U - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供能够抑制壳体变热且抑制作为通信装置的功能的降低的通信装置。通信装置(10)包括:天线模块(100),其设有平板形状的天线元件(121);壳体(30),其收纳天线模块(100);散热板(40);以及电极(20)。散热板(40)配置于壳体(30)与天线模块(100)之间,在与天线元件(121)相对的位置形成有开口部(42)。电极(20)配置于在天线元件(121)的法线方向上与天线元件(121)相对的位置。
Description
技术领域
本公开涉及通信装置,更特定而言,涉及在通信装置内的天线的设置。
背景技术
在日本特开2014-212361号公报(专利文献1)中公开了在内部设有微带天线的电子设备。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-212361号公报
实用新型内容
实用新型要解决的问题
对于作为在内部设有天线的电子设备的通信装置,由于天线发热,因此要求散热性。特别是,要求避免壳体变热。
作为使从天线产生的热散去的方法,存在如下方法:将金属那样的导热率较高的散热板设于通信装置内部,从而借助散热板释放热。
然而,在散热板由金属那样的具有导电性的材质构成的情况下,若为了避免壳体变热而在壳体与天线之间设置散热板,则散热板作为阻断电波的屏蔽件发挥作用,可能会降低作为通信装置的功能。
本公开是为了解决这样的问题而完成的,其目的在于,提供能够抑制壳体变热且抑制作为通信装置的功能的降低的通信装置。
用于解决问题的方案
本公开的通信装置包括:天线模块,其设有平板形状的辐射元件;壳体,其收纳天线模块;散热板;以及电极。散热板配置于壳体与天线模块之间,在与辐射元件相对的位置形成有开口部。电极配置于在辐射元件的法线方向上与辐射元件相对的位置。
本公开的通信装置包括:天线模块,其设有能够辐射以第1方向为极化方向的电波的平板形状的第1辐射元件;壳体,其收纳所述天线模块;散热板,其配置于所述壳体与所述天线模块之间,在与所述第1辐射元件相对的位置形成有第1开口部;以及第1电极,其配置于在所述第1辐射元件的法线方向上与该第1辐射元件相对的位置。
优选地,所述第1开口部是在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下所述第1电极收纳于该第1开口部内的大小。
优选地,所述散热板和所述第1电极配置于同一平面上。
优选地,所述第1电极具有与所述第1辐射元件的谐振频率相同的谐振频率。
优选地,所述第1电极是与所述第1辐射元件相同的形状且相同的尺寸。
优选地,所述第1辐射元件还能够辐射与所述第1方向不同的第2方向的极化波。
优选地,在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下,若将所述第1方向上的从所述第1辐射元件的中心到所述第1开口部的端部的最短距离设为第1距离,将所述第2方向上的从所述第1辐射元件的中心到所述第1开口部的端部的最短距离设为第2距离,则所述第1距离与所述第2距离相等。
优选地,所述第1开口部以在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下从所述第1辐射元件的中心到所述第1开口部的端部的最短距离在所述第1方向上最大的方式形成。
优选地,在所述散热板的在所述第1开口部的周围的部分形成有至少1个缝隙。
优选地,所述缝隙在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下形成于所述第1方向。
优选地,所述缝隙以在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下该缝隙的长边与所述第1方向正交的方式形成。
优选地,所述天线模块具有介电体,所述第1辐射元件和所述第1电极分别配置于所述介电体。
优选地,所述第1电极配置于所述壳体的内部。
优选地,在所述天线模块还设有第2辐射元件,该通信装置还包括配置于与所述第2辐射元件相对的位置的第2电极,所述第1开口部形成于与所述第1辐射元件和所述第2辐射元件相对的位置。
优选地,在所述天线模块还设有第2辐射元件,该通信装置还包括配置于与所述第2辐射元件相对的位置的第2电极,在所述散热板的与所述第2辐射元件相对的位置还形成有第2开口部。
优选地,所述第1开口部和所述第2开口部分别是四边形,相对于所述第1辐射元件与所述第2辐射元件的排列方向倾斜地形成。
优选地,所述第1开口部和所述第2开口部分别是四边形,以所述第1开口部的一边与所述第2开口部的同所述第1开口部的一边相邻的一边平行的方式形成。
实用新型的效果
根据本公开的通信装置,在壳体与天线模块之间配置有散热板,因此从天线模块产生的热由散热板散去,能够抑制壳体变热。而且,电极配置于与辐射元件相对的位置,从而电极作为无源元件发挥功能。由此,电极面成为天线模块的辐射面。其结果,能够减少由散热板屏蔽的电波而抑制作为通信装置的功能的降低。
附图说明
图1是本实施方式的通信装置的框图的一例。
图2是通信装置的外观图。
图3是表示实施方式1的壳体内部的图。
图4是表示比较实施方式1的通信装置的天线模块和未配置电极的通信装置的天线模块(比较例)的天线特性而得到的模拟结果的图。
图5是实施方式2的通信装置的散热板的俯视图。
图6是表示实施方式3的通信装置的壳体内部的图。
图7是表示实施方式4的通信装置的壳体内部的图。
图8是表示比较实施方式1的通信装置的天线模块和实施方式4的通信装置的天线模块的天线特性而得到的模拟结果的图。
图9是实施方式5的通信装置的剖视图。
图10是实施方式6的通信装置的剖视图。
图11是实施方式7的通信装置的剖视图。
图12是实施方式8的通信装置的散热板的俯视图。
图13是实施方式9的通信装置的散热板的俯视图。
图14是实施方式10的通信装置的散热板的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细地说明本公开的实施方式。此外,对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记且不重复其说明。
[通信装置的基本结构]
图1是本实施方式的通信装置10的框图的一例。通信装置10例如是智能手机或平板电脑那样的通常具有平板形状的便携终端。
参照图1,通信装置10包括天线模块100和构成基带信号处理电路的BBIC 200。天线模块100包括作为供电电路的一例的RFIC 110和天线装置120。通信装置10将从BBIC 200传递到天线模块100的信号上变频为高频信号而从天线装置120辐射,并且将利用天线装置120接收的高频信号下变频而利用BBIC 200处理信号。
本实施方式的天线模块100所使用的电波的频带例如是比6GHz高的频带,代表性地是被称为所谓的“FR2(Frequency Range 2)”的毫米波段。FR2的频带是例如24.25GHz~52.6GHz。此外,天线模块100所使用的电波的频带也可以是6GHz以下的频带。
在图1中,为了容易说明,仅示出与构成天线装置120的多个天线元件(辐射元件)121中的4个天线元件121对应的结构,省略与具有同样的结构的其他天线元件121对应的结构。此外,在图1中,示出天线装置120由配置成二维的阵列状的多个天线元件121形成的例子,但天线元件121不需要一定是多个,也可以是由1个天线元件121形成天线装置120的情况。另外,也可以是多个天线元件121配置成一列的一维阵列。在本实施方式中,以天线元件121是具有大致正方形的平板形状的贴片天线的情况为例进行说明,但天线元件121也可以是偶极天线或单极天线。另外,天线元件121也可以是与贴片天线一并使用偶极天线或单极天线的元件。
RFIC 110包括开关111A~111D、113A~113D、117、功率放大器112AT~112DT、低噪声放大器112AR~112DR、衰减器114A~114D、移相器115A~115D、信号合成/分波器116、混频器118以及放大电路119。
在发送高频信号的情况下,开关111A~111D、113A~113D向功率放大器112AT~112DT侧切换,并且开关117与放大电路119的发送侧放大器连接。在接收高频信号的情况下,开关111A~111D、113A~113D向低噪声放大器112AR~112DR侧切换,并且开关117与放大电路119的接收侧放大器连接。
从BBIC 200传递的信号由放大电路119放大,由混频器118上变频。作为上变频而得到的高频信号的发送信号由信号合成/分波器116分波成4个信号,通过4个信号路径而分别向不同的天线元件121供给。此时,通过分别地调整配置于各信号路径的移相器115A~115D的移相度,能够调整天线装置120的方向性。另外,衰减器114A~114D调整发送信号的强度。
作为由各天线元件121接收的高频信号的接收信号分别经由不同的4个信号路径,由信号合成/分波器116合波。合波而得到的接收信号由混频器118下变频,由放大电路119放大而向BBIC 200传递。
RFIC 110例如形成为包含上述电路结构的单芯片的集成电路部件。或者,对于RFIC 110的与各天线元件121对应的设备(开关、功率放大器、低噪声放大器、衰减器、移相器),也可以针对每个对应的天线元件121形成为单芯片的集成电路部件。
图2是通信装置10的外观图。在图2中,上面(图2的(a))是通信装置10的主视图,下面(图2的(b))是通信装置10的后视图。在本实施方式中,通信装置10作为一例是智能手机,在壳体30内收纳有天线模块100。在图2所示的例子中,天线模块100收纳于未配置显示器32的背面侧的壳体30内,以从未配置显示器32的背面侧辐射电波的方式配置。此外,天线模块100的收纳位置不限定于图2所示的位置。
如参照图1说明的那样,天线模块100包括RFIC 110作为供电电路,RFIC110包括功率放大器112AT~112DT、低噪声放大器112AR~112DR,因此从RFIC 110产生热。因此,对于通信装置10,为了避免壳体30变热,要求构成为来自天线模块100的热在向壳体30传递之前散去。
在为了避免壳体30变热而将金属板等散热板设于壳体30与天线模块100之间的情况下,散热板作为阻断电波的屏蔽件发挥作用,因此存在降低作为通信装置10的功能的可能性。
以下,说明抑制壳体30变热且抑制作为通信装置10的功能的降低的天线模块100的设置。
[实施方式1]
(天线模块100的配置)
图3是表示实施方式1的壳体30内部的图。在图3中,上面(图3的(a))是通信装置10的剖视图,中间(图3的(b))是散热板40的俯视图,下面(图3的(c))是天线模块100的俯视图。以下,将天线元件121的法线方向(电波的辐射方向)设为Z轴方向,将与Z轴方向垂直的面设为XY平面。另外,存在将各图中的Z轴的正方向称为“上”、将负方向称为“下”的情况。此外,在图3的(c)中,为了说明开口部42与天线元件121的位置关系,以虚线表示开口部42的位置。
参照图3,通信装置10除了具有天线模块100和壳体30之外,还具有散热板40和电极20。
天线模块100除了包含RFIC 110和作为辐射元件的天线元件121之外,还包含介电体基板130、供电布线170以及接地电极GND。在图3中,为了容易说明,天线模块100设为具有1个天线元件121而进行说明,但如后述那样,也可以具有两个以上的天线元件121,天线元件121也可以一维排列或二维排列。
介电体基板130例如是低温共烧陶瓷(LTCC:Low Temperature Co-firedCeramics)多层基板、层叠多个由环氧树脂或聚酰亚胺树脂等树脂构成的树脂层而形成的多层树脂基板、层叠多个由具有更低的介电常数的液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer:LCP)构成的树脂层而形成的多层树脂基板、层叠多个由氟树脂构成的树脂层而形成的多层树脂基板、层叠多个由PET(Polyethylene Terephthalate)材料构成的树脂层而形成的多层树脂基板或LTCC以外的陶瓷多层基板。此外,介电体基板130也可以并非一定是多层构造,也可以是单层的基板。此外,在图3的(c)和以后说明的俯视图中,省略介电体基板130和供电布线。
在介电体基板130的比天线元件121靠下表面132(Z轴的负方向的面)侧的层以与天线元件121相对的方式配置有平板形状的接地电极GND。在介电体基板130的下表面132借助钎焊凸块140安装有RFIC 110。此外,RFIC 110也可以使用多极连接器与介电体基板130连接来代替钎焊连接。
从RFIC 110经由供电布线170向天线元件121的供电点SP1供给高频信号。在图3的例子中,天线元件121是四边形状,在XY平面内以两边相对于X轴倾斜的方式配置。另外,供电点SP1配置于在通过天线元件121的中心(对角线的交点)CP且与天线元件121的边平行的虚线CL1的方向(第1方向)上偏置的位置。通过将供电点SP1配置于这样的位置,辐射以上述的第1方向(虚线CL1的方向)为极化方向的电波。
供电布线170由在介电体基板130的层间形成的布线图案和贯通层的导通孔(日文:ビア)形成。此外,在天线模块100中,构成辐射元件、布线图案、电极以及导通孔等的导体由以铝(Al)、铜(Cu)、金(Au)、银(Ag)以及它们的合金为主要成分的金属形成。
散热板40配置于壳体30与天线模块100之间。在散热板40的与天线模块100的天线元件121相对的位置形成有开口部42。散热板40例如是金属板。金属板的导热率较高且金属板具有较高的散热性。来自天线模块100的热由散热板40大范围地扩散。其结果,能够抑制壳体30变热。
另外,在实施方式1中,开口部42和天线元件121以从天线元件121的中心CP到开口部42的端部422的距离L1在虚线CL1的方向(从天线元件121辐射的电波的极化方向)上最大的方式配置于通信装置10。这样,极化方向的电波能够高效地通过开口部42,能够提高天线特性。
此外,如后述那样,开口部42与天线元件121的位置关系不限定于图3所示的位置关系,在与天线元件121相对的位置形成有开口部42即可。
另外,开口部42比天线元件121大,例如,具有在从Z轴方向俯视的情况下天线元件121收纳于开口部42内的程度的大小。另外,开口部42比电极20大,例如,具有在从Z轴方向俯视的情况下电极20收纳于开口部42内的程度的大小。此外,若开口部42过大,则散热板40的散热能力降低,因此优选的是,开口部42具有能够辐射来自天线元件121的电波且能够辐射来自作为辐射面的电极20的电波所需要的足够的大小。
电极20配置于比天线模块100的天线元件121靠Z轴的正方向侧且与天线元件121相对的位置。
电极20具有与天线元件121的谐振频率接近的谐振频率。例如,优选的是,电极20是与天线元件121相同的形状且相同的尺寸。通过将电极20和天线元件121的形状和尺寸设为相同,能够使电极20和天线元件121的谐振频率大致相同。另外,优选的是,天线元件121的谐振频率与电极20的谐振频率相同。此外,若电极20的谐振频率与天线元件121的谐振频率接近,则电极20的形状和天线元件121的形状也可以是不同的形状,另外,电极20的大小和天线元件121的大小也可以不同。例如,电极20的形状也可以是十字型。
电极20配置于与天线元件121相对的位置,从而电极20接收来自天线元件121的电波而谐振,电极20作为辐射源(无源元件)发挥功能。由此,电极20成为天线模块100的辐射面,能够减少由散热板40屏蔽的电波,因此能够提高电波的辐射效率。而且,电极20成为天线模块100的辐射面,从而能够延长从接地电极GND到辐射面的距离,能够扩大带宽。
在图3中,开口部42具有在从Z轴方向俯视的情况下电极20收纳于开口部42内的大小,电极20和散热板40形成于同一平面上。更具体而言,电极20和散热板40均设置于壳体30。通过将电极20和散热板40配置于同一平面上,能够将电极20和散热板40均设置于壳体30,能够削减设置成本。特别是,在电极20和散热板40均由共通的金属构成的情况下,将一张金属板安装于壳体30,然后仅通过将开口部42与电极20之间切开,就能够将电极20和散热板40设置于壳体30。
此外,如后述那样,电极20和散热板40不是必须要配置于同一平面上,例如,电极20也可以配置于比散热板40靠上的位置,也可以配置于比散热板40靠下的位置。更具体而言,也可以通过在壳体30内埋入电极20来将电极20配置于比散热板40靠上的位置。另外,也可以是,使散热板40向天线元件121侧离开壳体30,在散热板40与壳体30之间配置电极20。
(模拟结果)
图4是表示比较实施方式1的通信装置10的天线模块100和未配置电极20的通信装置的天线模块(比较例)的天线特性而得到的模拟结果的图。比较例的通信装置于在壳体与天线模块之间配置形成有开口部的散热板这一点与实施方式1的通信装置10共通,但在未配置电极20这一点与实施方式1的通信装置10不同。
在图4中,示出反射特性(上面)和增益(下面)。此外,在以下的模拟中,说明使用的频带是毫米波的频带(GHz频带)的例子,但本公开的结构也能够应用毫米波以外的频带。
参照图4,在比较例的反射损耗(图4的线LN1A)中,反射损耗能够确保10dB的频带处于26.7~29.8GHz的范围(RNG1A),带宽是3.1GHz。另一方面,在实施方式1的反射损耗(图4的线LN1)中,反射损耗能够确保10dB的频带处于27.5~33.1GHz的范围(RNG1),带宽是5.6GHz。这样,实施方式1的天线模块100的带宽比比较例的天线模块的带宽宽。
参照图4,实施方式1的从天线模块100辐射的天线元件121的法线方向(方位角0度)的增益(M2)比比较例的从天线模块辐射的天线元件的法线方向(方位角0度)的增益(M2A)高。这样,实施方式1的天线模块100的在天线元件的法线方向上辐射的电波的天线增益比比较例的天线模块的在天线元件的法线方向上辐射的电波的天线增益高。
这样,通过在与天线模块100的天线元件121相对的位置设置电极20,能够扩大带宽,并且提高天线增益。
[实施方式2]
图5是实施方式2的通信装置的散热板40B的俯视图。此外,在图5中,省略电极的记载。也可以是,如图5所示,在从Z轴方向俯视的情况下,以天线元件121B的方向与开口部42B的方向一致的方式将开口部42B和天线元件121B配置于通信装置10。
更具体而言,开口部42B是四边形状,在XY平面中以两边与X轴平行、另两边与Y轴平行的方式配置。另外,天线元件121B是作为与开口部42B相似形状的四边形状,在XY平面中以两边与X轴平行、另两边与Y轴平行的方式配置。即,天线元件121B的形状与开口部42B的形状相似。另外,天线元件121B的各边以与对应的开口部42B的各边平行的方式配置。
如以上那样,开口部与天线元件的位置关系不限定于实施方式1所示的关系。
[实施方式3]
图6是表示实施方式3的通信装置10C的壳体30C内部的图。在图6中,上面(图6的(a))是通信装置10C的剖视图,下面(图6的(b))是散热板40C的俯视图。此外,在图6的(b)中,省略电极20C的记载。
在天线模块100C的天线元件121C中,除了向供电点SP1供给高频信号之外,还向供电点SP2供给高频信号。
由向供电点SP1供给的高频信号辐射的电波的极化方向与由向供电点SP2供给的高频信号辐射的电波的极化方向不同。更具体而言,供电点SP1配置于在通过天线元件121C的中心(对角线的交点)CP且与天线元件121C的边平行的虚线CL1的方向(第1方向)上偏置的位置。通过将供电点SP1配置于这样的位置,辐射以上述的第1方向(虚线CL1的方向)为极化方向的电波。供电点SP2配置于在通过天线元件121C的中心CP且与第1方向(虚线CL1的方向)正交的虚线CL2的方向(第2方向)上偏置的位置。通过将供电点SP2配置于这样的位置,辐射以与第1方向正交的第2方向(虚线CL2的方向)为极化方向的电波。
即,天线模块100C的天线元件121C是构成为除了辐射以第1方向为极化方向的电波之外,还能够辐射以第2方向为极化方向的电波的双极化类型的天线模块。此外,图6所例示的天线元件121C能够辐射正交的两个方向的电波,但第1方向和第2方向也可以不正交。
另外,参照图6的(b),说明天线元件121C与开口部42C的位置关系。图6的(b)中的距离L1是虚线CL1的方向(从天线元件121C辐射的电波的极化方向中的第1方向)上的从天线元件121C的中心CP到开口部42C的端部422C的最短距离。图6的(b)中的距离L2是虚线CL2的方向(从天线元件121C辐射的电波的极化方向中的第2方向)上的从天线元件121C的中心CP到开口部42C的端部422C的最短距离。开口部42C和天线元件121C以距离L1与距离L2相等的方式配置于通信装置10C。
这样,通过以距离L1与距离L2相等的方式将开口部42C和天线元件121C配置于通信装置10C,散热板40C的针对第1方向的极化波的屏蔽范围和散热板40C的针对第2方向的屏蔽范围成为相同程度。其结果,能够抑制一个极化波的特性极端地降低。
而且,在本实施方式中,散热板40C和天线元件121C以在俯视时天线元件121C的对称轴与开口部42的对称轴一致的方式配置于壳体内。另外,供电点SP1和供电点SP2以天线元件121C的与Y轴平行的对角线为对称轴而对称地配置。因此,能够保持向导体流动的电流的对称性和周边的电磁场的对称性,保持各供电点间的隔离度。
此外,与实施方式1同样,开口部42C和天线元件121C也可以以距离L1最大的方式配置于通信装置10C。另外,开口部42C和天线元件121C也可以以距离L2最大的方式配置于通信装置10C。
[实施方式4]
图7是表示实施方式4的通信装置10D的壳体30D内部的图。在图7中,上面(图7的(a))是通信装置10D的剖视图,下面(图7的(b))是散热板40D的俯视图。此外,在图7的(b)中,省略电极20D的记载。
参照图7,在散热板40D除了形成有开口部42D之外,还形成有缝隙44。缝隙44是长方形的细长的开口。缝隙44形成于开口部42D的周围。在图7中,在开口部42D的周围四个方向分别形成有缝隙44,针对一个开口部42D形成有共计4个缝隙44。
更具体而言,两个缝隙44分别配置于与天线元件121D的同X轴平行的一边相对的位置,并且,以长边与X轴平行的方式配置。另外,另两个缝隙44分别配置于与天线元件121D的同Y轴平行的一边相对的位置,并且,以长边与Y轴平行的方式配置。
此外,优选的是,缝隙44至少形成于从天线元件121D辐射的电波的极化方向(图中的虚线CL1的方向)。通过在从天线元件121D辐射的电波的极化方向形成有缝隙44,散热板40D针对极化方向屏蔽的范围变窄,因此天线特性提高。
另外,优选的是,缝隙44以缝隙44的长边与从天线元件121D辐射的电波的极化方向正交的方式形成。此外,“正交”不需要一定是90度,例如,缝隙44的长边与虚线CL1所成的角θ是45度<θ<135度即可。此外,通过将缝隙44的长边与虚线CL1所成的角θ设为90度,能够保持天线特性的对称性。
优选的是,在从Z轴方向俯视的情况下,缝隙44的宽度W比天线元件121D的与缝隙44相对的一边的长度L3长。这样,通过使缝隙44的宽度W比天线元件121D的一边的长度L3长,针对极化方向屏蔽的范围变窄,因此天线特性提高。
另外,缝隙44还作为缝隙天线发挥功能。因此,优选的是,缝隙44的宽度W是在天线元件121D的电长度中工作频率的二分之一波长的长度。这样,通过将缝隙44的宽度W设为二分之一波长的长度,能够从作为缝隙天线发挥功能的缝隙44辐射与从天线元件121D辐射的电波大致相同的频率的电波。
图8是表示比较实施方式1的通信装置10的天线模块100和实施方式4的通信装置10D的天线模块100D的天线特性而得到的模拟结果的图。
参照图8,实施方式4的从天线模块100D辐射的天线元件121D的法线方向(方位角0度)的增益(M2B)比实施方式1的从天线模块100辐射的天线元件121的法线方向(方位角0度)的增益(M2)高。这样,除了在散热板形成开口部之外,还在散热板形成缝隙44,从而能够提高天线增益,天线特性提高。
[实施方式5]
图9是实施方式5的通信装置10E的剖视图。在实施方式1~4中,电极设为与天线模块分体地形成。此外,电极也可以设于天线模块100E。更具体而言,电极20E配置于介电体基板130E。即,电极20E和天线元件121E与介电体基板130E一体化地安装。
这样,通过一体化,与未一体化的情况相比,易于控制天线元件121E与电极20E的距离、天线元件121E与电极20E的电耦合等,能够提高天线模块100E的性能。另外,通过一体化,不需要在组装时进行天线元件121E与电极20E的对位,因此能够抑制每个通信装置10E的偏差,并且还能够削减组装成本。
介电体基板130E具有凸部134。电极20E配置于凸部134。凸部134的两侧面的介电体基板被削除,从而与电极配置于长方体状的介电体基板的情况相比,能够降低从电极20E到天线元件121E的有效介电常数。其结果,能够扩大带宽。另外,介电体基板130E通过削除凸部134的两侧面的介电体基板,能够减小介电体的体积。这样,通过减小介电体的体积,减少由介电体导致的天线的损耗,其结果,能够提高天线性能。
电极20E与实施方式1~4的通信装置的电极同样地配置于在从天线元件121E辐射的电波的辐射方向上与天线元件121E相对的位置。并且,其结果,电极20E配置于与开口部42E相对的位置。此外,在上述实施方式1~4中,设为散热板和电极形成于同一平面上,但也可以是,如图9所示,电极20E配置于比散热板40E靠下的位置。
[实施方式6]
图10是实施方式6的通信装置10F的剖视图。在实施方式1~4中,电极设为与壳体分体地形成。此外,电极也可以与壳体一体地形成。具体而言,电极20F配置于壳体30F的内部,与壳体30F一体化。
电极20F与实施方式1~4的通信装置的电极同样地配置于在从天线元件121F辐射的电波的辐射方向上与天线元件121F相对的位置。并且,其结果,电极20F配置于与开口部42F相对的位置。此外,在上述实施方式1~4中,设为散热板和电极形成于同一平面上,但也可以是,如图10所示,电极20F配置于比散热板40F靠上的位置。
这样,通过将电极20F配置于壳体30F的内部,即使使天线模块100F靠近壳体30F而减薄通信装置的厚度,也能够确保从接地电极GND到辐射面(电极20F)的距离。
[实施方式7]
图11是实施方式7的通信装置10I的剖视图。在实施方式1~6中,说明了天线元件、供电布线以及接地电极包含于介电体基板的结构。也可以在介电体基板还包含其他要素。更具体而言,通信装置10I的介电体基板130I除了包含天线元件121I、供电布线170I、接地电极GND之外,还包含导通孔50R、50L。导通孔50R、50L是具有排热效果的散热导通孔。导通孔50R、50L以与天线元件121I分离的方式配置于天线元件121I的周围。具体而言,导通孔50R配置于天线元件121I的X轴的正方向侧,导通孔50L配置于天线元件121I的X轴的负方向侧。导通孔50R、50L例如也可以配置于在从天线元件121I的Y轴方向侧视时与天线元件121I重叠的位置。导通孔50R、50L配置于散热板40I与RFIC之间。期望的是,导通孔50R、50L配置于在从Z轴方向俯视的情况下与散热板40I重叠的位置。
在导通孔50L、50R填充有导热率至少比介电体基板130I的导热率高的介质。在图11的例子中,例如,铜等金属填充于导通孔50R、50L。此外,填充于导通孔50R、50L的介质不限于金属,例如也可以是空气。从RFIC产生的热借助导热率比介电体基板130I的导热率高的介质更高效地向散热板40I传递。换言之,在通信装置10I中,能够使从RFIC产生的热向散热板40I容易地传递。由此,在实施方式7的通信装置10I中,能够更高效地抑制壳体30变热。
而且,如图11所示,填充于导通孔50R、50L的金属与接地电极GND连接。由此,填充于导通孔50R、50L的金属与接地电极GND成为相同电位,能够抑制表面波。另外,填充于导通孔50R、50L的金属也可以不与接地电极GND连接。
[实施方式8]
图12是实施方式8的通信装置的散热板40G的俯视图。此外,在图12中,省略电极和供电点的记载。如图12所示,天线模块也可以包括多个天线元件121G。在该情况下,也可以在散热板40G以与多个天线元件121G的全部相对的方式形成有一个较大的开口部42G。
这样,通过具备多个天线元件121G,能够通过使各天线元件121G排列而改善天线模块的天线增益,或者能够通过调整天线元件121间的相位差而控制从天线模块辐射的电波的方向、形状。另外,即使在设置一个较大的开口部42G的情况下,也能够利用散热板40G使来自天线模块的热大范围地扩散,因此能够抑制壳体变热。另外,形成一个较大的开口部42G与针对多个天线元件121G分别形成开口部相比,开口部的形成所需要的劳力较少。
此外,优选的是,开口部42G是在从Z轴方向俯视的情况下全部的天线元件121G收纳于开口部42G内的程度的大小。另外,在图12所示的例子中,多个天线元件121G设为排列成一列,但也可以二维排列。
[实施方式9]
图13是实施方式9的通信装置的散热板40H的俯视图。此外,在图13中,省略电极和供电点的记载。也可以是,如图13所示,在天线模块包括多个天线元件121H1、121H2、121H3、121H4的情况下,在散热板40H针对天线元件121H1、121H2、121H3、121H4分别单独地形成有开口部(开口部42H1、42H2、42H3、42H4)。
这样,通过具备天线元件121H1~121H4,能够使各天线元件排列而改善天线模块的天线增益,或者能够调整天线元件间的相位差而控制从天线模块辐射的电波的方向、形状。另外,散热板40H的开口范围与形成一个较大的开口部(图12的开口部42G)的情况相比变窄。因此,能够确保散热板40H的面积,获得与形成一个较大的开口部的情况相比较高的散热效果。
如图13所示,开口部42H1~42H4分别是四边形。另外,各开口部42H1~42H4相对于天线元件121H1~121H4的排列方向(X轴方向)倾斜地配置。另外,若从其他观点说明开口部42H1~42H4各自的位置关系,则在天线元件的排列方向上相邻的开口部以相邻的边(图13中的边S1和边S2,或边S3和边S4)不平行的方式形成。
此外,在图13所示的例子中,天线模块设为具备4个天线元件121H1~121H4,但也可以具备3个以下或5个以上。另外,多个天线元件设为排列成一列,但也可以二维排列。
[实施方式10]
图14是实施方式10的通信装置的散热板40J的俯视图。此外,在图14中,省略电极和供电点的记载。天线模块包括多个天线元件121J1、121J2、121J3、121J4。另外,在散热板40J针对天线元件121J1~121J4分别单独地形成有开口部(开口部42J1、42J2、42J3、42J4)。
这样,通过具备天线元件121J1~121J4,能够使各天线元件排列而改善天线模块的天线增益,或者能够调整天线元件间的相位差而控制从天线模块辐射的电波的方向、形状。另外,散热板40J的开口范围与形成一个较大的开口部(图12的开口部42G)的情况相比变窄。因此,能够确保散热板40J的面积,获得与形成一个较大的开口部的情况相比较高的散热效果。
在实施方式10的通信装置中,在从Z轴方向俯视的情况下,开口部42J1、42J2以开口部42J1的边S1与开口部42J2的同边S1相邻的边S2平行的方式形成。
此外,在图14所示的例子中,天线模块设为具备4个天线元件121J1~121J4,但也可以具备3个以下或5个以上。另外,多个天线元件设为排列成一列,但也可以二维排列。
应该认为本次公开的实施方式在所有的方面为例示而并非限制。本公开的范围由权利要求书表示而不由上述的实施方式的说明表示,意图包含在与权利要求书等同的含义和范围内的所有的变更。
附图标记说明
10、10C~10E、10I、通信装置;20、20C~20F、20I、电极;30、30C~30F、30I、壳体;32、显示器;40、40C~40J、散热板;42、42B~42J4、开口部;44、缝隙;50L、50R、导通孔;100、100C~100F、100I、天线模块;111A~111D、113A~113D、117、开关;112AR~112DR、低噪声放大器;112AT~112DT、功率放大器;114A~114D、衰减器;115A~115D、移相器;116、信号合成/分波器;118、混频器;119、放大电路;120、天线装置;121、121B~121J4、天线元件;130、130E、130I、介电体基板;132、下表面;134、凸部;140、钎焊凸块;170、170I、供电布线;200、BBIC;422、422C、端部;GND、接地电极;SP1、SP2、供电点。
Claims (17)
1.一种通信装置,其特征在于,
该通信装置包括:
天线模块,其设有能够辐射以第1方向为极化方向的电波的平板形状的第1辐射元件;
壳体,其收纳所述天线模块;
散热板,其配置于所述壳体与所述天线模块之间,在与所述第1辐射元件相对的位置形成有第1开口部;以及
第1电极,其配置于在所述第1辐射元件的法线方向上与该第1辐射元件相对的位置。
2.根据权利要求1所述的通信装置,其特征在于,
所述第1开口部是在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下所述第1电极收纳于该第1开口部内的大小。
3.根据权利要求2所述的通信装置,其特征在于,
所述散热板和所述第1电极配置于同一平面上。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述第1电极具有与所述第1辐射元件的谐振频率相同的谐振频率。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述第1电极是与所述第1辐射元件相同的形状且相同的尺寸。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述第1辐射元件还能够辐射与所述第1方向不同的第2方向的极化波。
7.根据权利要求6所述的通信装置,其特征在于,
在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下,若将所述第1方向上的从所述第1辐射元件的中心到所述第1开口部的端部的最短距离设为第1距离,将所述第2方向上的从所述第1辐射元件的中心到所述第1开口部的端部的最短距离设为第2距离,则所述第1距离与所述第2距离相等。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述第1开口部以在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下从所述第1辐射元件的中心到所述第1开口部的端部的最短距离在所述第1方向上最大的方式形成。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
在所述散热板的在所述第1开口部的周围的部分形成有至少1个缝隙。
10.根据权利要求9所述的通信装置,其特征在于,
所述缝隙在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下形成于所述第1方向。
11.根据权利要求10所述的通信装置,其特征在于,
所述缝隙以在从所述第1辐射元件的法线方向俯视的情况下该缝隙的长边与所述第1方向正交的方式形成。
12.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述天线模块具有介电体,
所述第1辐射元件和所述第1电极分别配置于所述介电体。
13.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
所述第1电极配置于所述壳体的内部。
14.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
在所述天线模块还设有第2辐射元件,
该通信装置还包括配置于与所述第2辐射元件相对的位置的第2电极,
所述第1开口部形成于与所述第1辐射元件和所述第2辐射元件相对的位置。
15.根据权利要求1~3中任一项所述的通信装置,其特征在于,
在所述天线模块还设有第2辐射元件,
该通信装置还包括配置于与所述第2辐射元件相对的位置的第2电极,
在所述散热板的与所述第2辐射元件相对的位置还形成有第2开口部。
16.根据权利要求15所述的通信装置,其特征在于,
所述第1开口部和所述第2开口部分别是四边形,相对于所述第1辐射元件与所述第2辐射元件的排列方向倾斜地形成。
17.根据权利要求15所述的通信装置,其特征在于,
所述第1开口部和所述第2开口部分别是四边形,以所述第1开口部的一边与所述第2开口部的同所述第1开口部的一边相邻的一边平行的方式形成。
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