本發(fā)明構(gòu)思總體上涉及無線通信領(lǐng)域,并且更具體地說,涉及用于無線通信裝置的天線。
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求于2015年4月8日提交的美國專利申請(qǐng)no.14/681,432的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的全部公開通過引用合并于此。
背景技術(shù):
諸如蜂窩電話和其它用戶設(shè)備的無線通信裝置可以包括可以被用于與外部裝置通信的天線。這些天線可以生成寬的輻射圖。然而,一些天線設(shè)計(jì)可以促進(jìn)其主射束是定向的不規(guī)則輻射圖。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明構(gòu)思的各個(gè)實(shí)施方式包括一種無線電子裝置,該無線電子裝置包括按面對(duì)面關(guān)系設(shè)置的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層。所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層可以通過第一介電(dielectric)層彼此分開。所述第一導(dǎo)電層可以包括狹縫,并且所述第二導(dǎo)電層可以包括帶狀線。所述第一輻射部件與所述狹縫可以至少部分地交疊,和/或所述第二輻射部件與所述第一輻射部件可以至少部分地交疊。所述無線電子裝置可以被設(shè)置成,當(dāng)通過經(jīng)由所述帶狀線發(fā)送和/或接收的信號(hào)來激勵(lì)時(shí),以與所述第一輻射部件和/或所述第二輻射部件相對(duì)應(yīng)的諧振頻率諧振。
根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式,所述第一輻射部件和所述第二輻射部件可以被設(shè)置成,使得所述信號(hào)在所述第一輻射部件處的第一極化可以與所述信號(hào)在所述第二輻射部件處的第二極化正交。所述狹縫的寬度可以控制與所述無線電子裝置的阻抗匹配。所述帶狀線可以與所述第一輻射部件、所述第二輻射部件、和/或所述第一導(dǎo)電層中的所述狹縫交疊。
在一些實(shí)施方式中,所述無線電子裝置可以包括功率分配器,該功率分配器電連接和/或耦接至所述帶狀線。所述功率分配器可以被設(shè)置成控制施加至所述第一輻射部件和/或所述第二輻射部件的所述信號(hào)的功率。所述第一輻射部件和所述第二輻射部件可以被設(shè)置成,使得所述信號(hào)在所述第一輻射部件處的第一極化可以與所述信號(hào)在所述第二輻射部件處的第二極化正交。所述功率分配器可以被設(shè)置成,向所述第一輻射部件提供所述信號(hào)的功率的第一部分達(dá)第一時(shí)段,并且向所述第二輻射部件提供所述信號(hào)的功率的第二部分達(dá)第二時(shí)段。在一些實(shí)施方式中,所述功率分配器可以被設(shè)置成,向所述第一輻射部件提供所述信號(hào)的全部功率達(dá)所述第一時(shí)段,并且向所述第二輻射部件提供所述信號(hào)的全部功率達(dá)所述第二時(shí)段。在一些實(shí)施方式中,所述第一時(shí)段可以與所述第二時(shí)段不交疊。
在一些實(shí)施方式中,所述帶狀線可以包括第一帶狀線,該第一帶狀線與所述第一輻射部件相關(guān)聯(lián)。所述無線電子裝置還可以包括第二帶狀線,該第二帶狀線在所述第二導(dǎo)電層中。所述第二帶狀線可以與所述第二輻射部件相關(guān)聯(lián),所述功率分配器可以向所述第一帶狀線提供所述信號(hào)的功率的所述第一部分,并且向所述第二帶狀線提供所述信號(hào)的功率的所述第二部分。
根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式,所述帶狀線可以是與所述第一輻射部件相關(guān)聯(lián)的第一帶狀線。所述無線電子裝置可以包括與所述第二輻射部件相關(guān)聯(lián)的第二帶狀線。所述第二帶狀線可以在第三導(dǎo)電層中,該第三導(dǎo)電層與所述第一導(dǎo)電層和/或所述第二導(dǎo)電層以面對(duì)面關(guān)系設(shè)置。所述功率分配器可以向所述第一帶狀線提供所述信號(hào)的功率的第一部分,并且向所述第二帶狀線提供所述信號(hào)的功率的第二部分。
根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式,所述帶狀線可以是第一帶狀線。所述無線電子裝置可以包括一個(gè)或更多個(gè)第三輻射部件和/或一個(gè)或更多個(gè)第四輻射部件。所述第一導(dǎo)電層可以包括一個(gè)或更多個(gè)附加狹縫,并且所述第二導(dǎo)電層可以包括一個(gè)或更多個(gè)帶狀線。所述第三輻射部件中的相應(yīng)的第三輻射部件可以與所述第四輻射部件中的相應(yīng)的第四輻射部件和/或所述一個(gè)或更多個(gè)附加狹縫中的相應(yīng)的附加狹縫部分地交疊。在一些實(shí)施方式中,所述第三輻射部件中的相應(yīng)的第三輻射部件和所述第四輻射部件中的關(guān)聯(lián)的相應(yīng)第四輻射部件可以被設(shè)置成,使得所述信號(hào)在所述第三輻射部件中的所述相應(yīng)的第三輻射部件處的極化可以與所述信號(hào)在所述第四輻射部件中的所述相應(yīng)第四輻射部件處的極化正交。
在各種實(shí)施方式中,所述第一帶狀線和所述一個(gè)或更多個(gè)附加帶狀線可以按陣列布置。所述第一帶狀線和所述一個(gè)或更多個(gè)附加帶狀線可以被設(shè)置成接收和/或發(fā)送多輸入多輸出(mimo)通信。
在各種實(shí)施方式中,所述無線電子裝置可以包括第四導(dǎo)導(dǎo)電層和/或第五導(dǎo)電層。所述第一輻射部件可以包括第一貼片(ptach)部件,并且所述第二輻射部件可以包括第二貼片部件。所述第一導(dǎo)電層和第四導(dǎo)電層可以按面對(duì)面關(guān)系設(shè)置,通過第二介電層彼此分開。所述第二導(dǎo)電層和第五導(dǎo)電層可以按面對(duì)面關(guān)系設(shè)置,通過與所述第一介電層相反的第三介電層彼此分開。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式,所述帶狀線可以包括第一帶狀線,并且所述狹縫可以包括第一狹縫。所述無線電子裝置可以包括具有第二帶狀線的第三導(dǎo)電層、和/或具有第二狹縫的第六導(dǎo)電層。所述第二貼片部件可以與所述第二狹縫至少部分地交疊。所述第三導(dǎo)電層和所述第六導(dǎo)電層可以通過與所述第三介電層相反的第四介電層彼此分開。所述第六導(dǎo)電層和所述第五導(dǎo)電層可以通過與所述第四介電層相反的第六介電層彼此分開。所述無線電子裝置可以包括第七導(dǎo)電層,該第七導(dǎo)電層包括地平面。所述第七導(dǎo)電層可以在所述第三介電層與和所述第三導(dǎo)電層相鄰的所述第五介電層之間。
根據(jù)各個(gè)實(shí)施方式,所述帶狀線可以包括第一帶狀線。所述無線電子裝置可以包括在所述第四導(dǎo)電層中的一個(gè)或更多個(gè)第三貼片部件、和/或在所述第五導(dǎo)電層中的一個(gè)或更多個(gè)第四貼片部件。所述第一導(dǎo)電層可以包括一個(gè)或更多個(gè)附加狹縫。所述第二導(dǎo)電層可以包括一個(gè)或更多個(gè)附加帶狀線。所述第三貼片部件中的相應(yīng)的第三貼片部件可以與所述第四貼片部件中的相應(yīng)的第四貼片部件和/或所述一個(gè)或更多個(gè)附加狹縫中的相應(yīng)的附加狹縫至少部分地交疊。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式,所述第一輻射部件可以包括在所述第一導(dǎo)電層上的第一介電塊。所述第二輻射部件可以包括在所述第六導(dǎo)電層上的第二介電塊。在一些實(shí)施方式中,所述帶狀線可以包括第一帶狀線,并且所述狹縫可以包括第一狹縫。所述無線電子裝置可以包括第三導(dǎo)電層,該第三導(dǎo)電層包括第二帶狀線。所述第六導(dǎo)電層可以包括第二狹縫。在一些實(shí)施方式中,所述第二介電塊可以與所述第二狹縫至少部分地交疊。所述第二導(dǎo)電層和所述第三導(dǎo)電層可以通過第三介電層彼此分開。所述第三導(dǎo)電層和所述第六導(dǎo)電層可以通過與所述第三介電層相反的第四介電層彼此分開。在一些實(shí)施方式中,所述無線電子裝置可以包括第七導(dǎo)電層,該第七導(dǎo)電層包括地平面。所述第七導(dǎo)電層可以在所述第三介電層與和所述第三導(dǎo)電層相鄰的所述第五介電層之間。
所述無線電子裝置還可以包括金屬環(huán)形天線。所述諧振頻率可以包括第一諧振頻率。所述金屬環(huán)形天線可以被設(shè)置成按不同于所述第一諧振頻率的第二諧振頻率諧振。所述金屬環(huán)形天線可以與所述第一和/或第二導(dǎo)電層分開并且電隔離。所述金屬環(huán)形天線可以沿著所述無線電子裝置的外邊緣延伸。
本發(fā)明構(gòu)思的各個(gè)實(shí)施方式包括具有印刷電路板(pcb)的無線電子裝置。所述pcb可以包括第一輻射部件,該第一輻射部件在包括第一狹縫的第一導(dǎo)電層上。所述第一狹縫可以至少部分地被所述第一輻射部件交疊。所述pcb可以包括第二輻射部件,該第二輻射部件在包括第二狹縫的第六導(dǎo)電層上。所述第二狹縫可以至少部分地被所述第二輻射部件交疊。所述第二導(dǎo)電層可以包括第一帶狀線,并且所述第三導(dǎo)電層可以包括第二帶狀線。所述pcb可以包括第七導(dǎo)電層,該第七導(dǎo)電層包括地平面。所述pcb可以包括第一介電層和/或第三介電層,該第一介電層在所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層之間,該第三介電層在所述第二導(dǎo)電層與所述第七導(dǎo)電層之間,并與所述第一介電層相反。所述pcb可以包括第五介電層,該第五介電層在所述第七導(dǎo)電層與所述第三導(dǎo)電層之間,并與所述第三介電層相反。所述pcb可以包括第四介電層,該第四介電層在所述第三導(dǎo)電層與所述第六導(dǎo)電層之間,并與所述第五介電層相反。在一些實(shí)施方式中,金屬環(huán)形天線可以沿著所述pcb的外邊緣延伸。
本領(lǐng)域技術(shù)人員通過審查下列圖和詳細(xì)描述,將清楚根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方式的其它裝置和/或操作。所有這種附加裝置和/或操作都旨在被包括在該描述內(nèi)、本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi),并且通過所附權(quán)利要求書來保護(hù)。而且,在此公開的所有實(shí)施方式都旨在可以單獨(dú)地實(shí)現(xiàn),或者按任何方式和/或組合來組合。
附圖說明
附圖被包括進(jìn)來以提供對(duì)本公開的進(jìn)一步理解,并且被并入并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,例示了一(些)實(shí)施方式。在圖中:
[圖1a]圖1a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的印刷電路板(pcb)上的單貼片天線。
[圖1b]圖1b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的圖1a的單貼片天線的平面圖。
[圖1c]圖1c例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的針對(duì)圖1a和圖1b的單貼片天線的在兩個(gè)不同相位的輻射圖。
[圖2]圖2例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的無線電子裝置中的圖1a和圖1b的單貼片天線。
[圖3a]圖3a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖2的單貼片天線的諸如智能電話的無線電子裝置周圍的輻射圖。
[圖3b]圖3b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的沿著包括圖2的單貼片天線的無線電子裝置在15.1ghz激勵(lì)下的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。
[圖4a]圖4a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的印刷電路板(pcb)上的單介電諧振器天線(dra)。
[圖4b]圖4b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的圖4a的印刷電路板(pcb)上的單dra的平面圖。
[圖4c]圖4c例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的在圖4a和圖4b的單dra的兩個(gè)不同相位的輻射圖。
[圖5a]圖5a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括具有相同極化的兩個(gè)輻射部件的雙輻射部件天線。
[圖5b]圖5b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括具有正交極化的兩個(gè)輻射部件的雙輻射部件天線。
[圖6a]圖6a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的雙貼片天線。
[圖6b]圖6b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的雙貼片天線。
[圖7a]圖7a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖5b、圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的諸如智能電話的無線電子裝置周圍的正面。
[圖7b]圖7b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的與在圖7a的諸如智能電話的無線電子裝置的正面上的貼片天線部件相關(guān)聯(lián)的輻射圖。
[圖8a]圖8a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖5b、圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的諸如智能電話的無線電子裝置周圍的背面。
[圖8b]圖8b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的與在圖8a的諸如智能電話的無線電子裝置的背面上的貼片天線部件相關(guān)聯(lián)的輻射圖。
[圖9]圖9例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的沿著包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的無線電子裝置在15.1ghz激勵(lì)下的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。
[圖10a]圖10a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的沿著包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的無線電子裝置在15.1ghz激勵(lì)下,利用不同信號(hào)饋送方案的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。
[圖10b]圖10b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的沿著包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的無線電子裝置在15.1ghz激勵(lì)下,利用不同信號(hào)饋送方案的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。
[圖11a]圖11a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的雙dra天線。
[圖11b]圖11b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的雙dra天線。
[圖12a]圖12a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線部件的陣列的諸如智能電話的無線電子裝置周圍的正面。
[圖12b]圖12b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線部件的陣列的諸如智能電話的無線電子裝置周圍的背面。
[圖13a]圖13a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖12a和12b的雙貼片陣列天線的無線電子裝置周圍的輻射圖。
[圖13b]圖13b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括圖12a和12b的雙貼片陣列天線的無線電子裝置周圍的輻射圖。
[圖13c]圖13c例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的、包括圖12a和12b的雙貼片陣列天線的無線電子裝置周圍的輻射圖。
[圖14]圖14例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的具有金屬環(huán)形天線的無線電子裝置。
[圖15]圖15例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的具有金屬環(huán)形天線和雙輻射部件陣列天線的無線電子裝置。
[圖16]圖16例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的具有金屬環(huán)形天線和雙輻射部件mimo陣列天線的無線電子裝置。
[圖17a]圖17a例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的針對(duì)包括圖16的天線的雙貼片mimo陣列天線的各種子陣列的無線電子裝置周圍的輻射圖。
[圖17b]圖17b例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的針對(duì)包括圖16的天線的雙貼片mimo陣列天線的各種子陣列的無線電子裝置周圍的輻射圖。
[圖18]圖18例示了根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的各種實(shí)施方式的包括根據(jù)圖1至圖17b中的任一個(gè)的一個(gè)或更多個(gè)天線的諸如蜂窩電話的無線電子裝置。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖,對(duì)本發(fā)明構(gòu)思進(jìn)行更全面描述,其中,示出了本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施方式。然而,本申請(qǐng)不應(yīng)被視為受限于在此闡述的這些實(shí)施方式。相反地,提供這些實(shí)施方式,以使本公開透徹和完整,并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面表達(dá)該實(shí)施方式的范圍。貫穿全文,相同標(biāo)號(hào)指相同部件。
貼片天線通常被用于諸如移動(dòng)終端的無線電子裝置的微波天線設(shè)計(jì)中。貼片天線可以在印刷電路板(pcb)上包括輻射部件。如本文所使用的,pcb可以包括任何常規(guī)印刷電路板材料,其被用于利用導(dǎo)電路徑、軌跡或信號(hào)跡線來機(jī)械地支承和電連接電子組件。pcb可以包括層壓板、覆銅層壓板、樹脂浸漬b階布、銅箔、金屬包覆印刷電路板和/或其它常規(guī)印刷電路板。在一些實(shí)施方式中,印刷電路板被用于在其上表面安裝電子組件。該pcb可以包括一個(gè)或更多個(gè)集成電路芯片電源、集成電路芯片控制器和/或其它分立和/或集成電路無源和/或有源微電子組件,如其上的表面安裝組件。該pcb可以包括多層印刷布線板、柔性電路板等,具有在板的表面上和/或pcb的中間層上的焊盤和/或金屬跡線。
貼片天線設(shè)計(jì)尺寸上緊湊并且易于制造,因?yàn)樗鼈兛梢员粚?shí)現(xiàn)為pcb上的印刷特征。介電諧振器天線(dra)也常用于針對(duì)諸如移動(dòng)終端的無線電子裝置的微波天線設(shè)計(jì)中。dra可以包括輻射部件,如pcb上的助焊劑連接物(fluxcouple),該助焊劑連接物上具有介電塊。
各種無線通信應(yīng)用可以使用貼片天線和/或dra。貼片天線和/或dra可以適用于10ghz至300ghz的電磁頻譜中的毫米波段無線電頻率。貼片天線和/或dra皆可以提供非常寬的輻射束。貼片天線設(shè)計(jì)和/或dra設(shè)計(jì)的潛在缺點(diǎn)可能在于輻射圖是定向的。例如,如果在移動(dòng)裝置中使用貼片天線,那么輻射圖可能僅覆蓋移動(dòng)裝置周圍的三維空間的一半。在這種情況下,該天線生成定向的輻射圖,并且可能需要將移動(dòng)裝置指向基站用于充分操作。
本文所述各種實(shí)施方式可以來自于這樣的認(rèn)識(shí),即,可以通過在印刷電路板的相反側(cè)上或附近添加另一輻射部件,從而生成雙貼片天線和/或雙dra設(shè)計(jì),來改進(jìn)貼片天線和/或dra。雙輻射部件可以通過生成覆蓋移動(dòng)裝置周圍的三維空間的輻射圖來改善天線性能。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1a,該圖例示了印刷電路板(pcb)109上的單貼片天線110。pcb109包括:第一導(dǎo)電層101、第二導(dǎo)電層102、以及第三導(dǎo)電層103。該第一、第二、和/或第三導(dǎo)電層(101、102、103)可以按面對(duì)面的關(guān)系設(shè)置。該第一、第二,以及和第三導(dǎo)電層(101、102、103)分別通過第一介電層107和/或第二介電層108彼此分開。第一輻射部件104可以在第一導(dǎo)電層101中。帶狀線106可以在單貼片天線110的第三導(dǎo)電層中。地平面105可以在第二導(dǎo)電層102中。地平面105可以包括開口或狹縫112。狹縫112的寬度可以是wap??梢酝ㄟ^帶狀線106接收和/或發(fā)送信號(hào),從而使單貼片天線110諧振。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1b,例示了圖1a的單貼片天線110的平面圖。第一輻射部件104可以具有長度l和寬度w。第一輻射部件104可以與帶狀線106交疊。帶狀線可以與單貼片天線110的地平面中的狹縫112交疊。單貼片天線110的地平面中的狹縫112可以具有寬度wap和/或長度lap。在一些實(shí)施方式中,帶狀線106可以延伸超過第一輻射部件104,距離狹縫112的長度為ls。
所述天線結(jié)構(gòu)的電磁特性可以根據(jù)物理尺寸和其它參數(shù)來確定。舉例來說,諸如帶狀線寬度、帶狀線定位、介電層厚度、介電層介電常數(shù)、地平面中的狹縫的尺寸wap和/或長度lap、和/或第一輻射部件的尺寸l和/或w的參數(shù)可能會(huì)影響天線結(jié)構(gòu)的電磁特性以及隨后的天線性能。在一些實(shí)施方式中,第一介電層107的相對(duì)介電常數(shù)可以是ετ1,而第二介電層的相對(duì)介電常數(shù)可以是ετ2。ετ2可以不同于ετ1。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1c,例示了圖1a和1b的單貼片天線110的兩個(gè)不同相位的輻射圖。例示了在相位
現(xiàn)在參照?qǐng)D2,例示了包括圖1a和1b的單貼片天線110的無線電子裝置201。單貼片天線110沿著無線電子裝置201的一邊緣定位。其它組件可以被包括在無線電子裝置201中,但為了簡單起見,未加以例示。單貼片天線110的極化可以在由圖2中的箭頭202所示的方向上,舉例來說,如朝向無線電子裝置201的頂部。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3a,例示了包括圖1a和1b的單貼片天線110的無線電子裝置201周圍的輻射圖。當(dāng)單貼片天線110在15.1ghz被激勵(lì)時(shí),在無線電子裝置201周圍形成不規(guī)則輻射圖。無線電子裝置201周圍的輻射圖表現(xiàn)出方向失真,其寬廣均勻的輻射覆蓋了天線周圍的一半空間,而天線另一半周圍的輻射就較差。由此,該天線因某些取向表現(xiàn)出差的性能而可能不適于在該頻率下的通信。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3b,例示了沿著包括圖2的單貼片天線110的無線電子設(shè)備201在15.1ghz激勵(lì)下的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。軸theta表示y-z平面,而軸phi表示圖2的無線電子裝置201周圍的x-y平面。類似于圖3a的所得輻射圖,該絕對(duì)遠(yuǎn)場增益在無線電子裝置201周圍的一個(gè)方向上表現(xiàn)出令人滿意的增益特性,舉例來說,如廣泛地跨越x-y平面。然而,在y-z平面上,在無線電子裝置201周圍的一個(gè)方向(例如,90°至180°)獲得良好的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益結(jié)果,但在無線電子裝置201周圍的沿y-z平面的相反方向(例如0°至90°)獲得差的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益結(jié)果。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4a,該圖例示了印刷電路板(pcb)409上的單介電諧振器天線(dra)410。pcb409包括第一導(dǎo)電層401和/或第二導(dǎo)電層402。第一和第二導(dǎo)電層(401、402)可以按面對(duì)面的關(guān)系設(shè)置。第一和第二導(dǎo)電層(401、402)可以通過介電層403彼此分開。介電層403可以是單層或多層絕緣材料或者是非常差的電流導(dǎo)體的材料。介電層403可以由氧化物、氮化物和/或絕緣金屬氧化物(如氧化鉿、氧化鋁等)形成。介電層403可以具有厚度hd。輻射部件405可以在第一導(dǎo)電層401中。輻射部件405可以包括助焊劑連接物。輻射部件405可以包括開口或狹縫412。介電塊406可以在輻射部件405上,遠(yuǎn)離介電層403。介電塊406可以具有長度l和高度h。帶狀線404可以在dra410的第二導(dǎo)電層402中。狹縫412的寬度可以是wap??梢酝ㄟ^帶狀線404接收和/或發(fā)送信號(hào),從而使dra410諧振。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4b,例示了圖4a的dra410的平面圖。介電塊406可以具有長度l和刻度w。在一些實(shí)施方式中,長度l和寬度w可以相等。介電塊406可以與帶狀線404交疊。帶狀線404可以與dra410的輻射部件405中的狹縫412交疊。dra410的輻射部件405中的狹縫412可以具有寬度wap和/或長度lap。在一些實(shí)施方式中,帶狀線404可以延伸超過介電塊406,距離狹縫412的長度為ls。
所述dra天線結(jié)構(gòu)的電磁特性可以根據(jù)物理尺寸和其它參數(shù)來確定。舉例來說,諸如帶狀線404寬度、帶狀線404定位、介電層403厚度hd、介電層介電常數(shù)ετ、輻射部件405中的狹縫412的尺寸wap和/或長度lap、和/或介電塊406的尺寸l和/或w的參數(shù)可能會(huì)影響dra天線結(jié)構(gòu)的電磁特性以及隨后的天線性能。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4c,例示了圖4a和4b的dra410的兩個(gè)不同相位的輻射圖。例示了在相位
圖5a和5b可以包括圖1a和1b的單貼片天線和/或圖4a和4b的單dra。現(xiàn)在參照?qǐng)D5a,例示了包括具有相同極化的兩個(gè)輻射部件的雙輻射部件天線500。雙輻射部件天線500可以在pcb507上,并且包括第一輻射部件501和第二輻射部件502。電子電路封裝503可以包括在pcb507中,在第一輻射部件501與第二輻射部件502之間。在一些實(shí)施方式中,第一輻射部件501可以包括圖1a的第一輻射部件104。在一些實(shí)施方式中,第一輻射部件501可以包括圖4a的輻射部件405。電子電路封裝503可以包括用于發(fā)送和/或接收信號(hào)的電路、用于調(diào)整信號(hào)的極化的電路、阻抗匹配電路、和/或用于信號(hào)分離和/或切換的功率分配器506。功率分配器506可以電耦接和/或連接至電子電路封裝503中的組件和/或與雙輻射部件天線500相關(guān)聯(lián)的帶狀線。箭頭504和505例示了信號(hào)在第一輻射部件501和第二輻射部件502處的相應(yīng)極化。在這種情況下,第一輻射部件501處的信號(hào)具有與第二輻射部件502處的信號(hào)的極化505相同的極化504。因?yàn)榈谝缓偷诙椛洳考?01和502具有相同的極化,所以可以導(dǎo)致天線部件之間的高的互耦合。這種高的互耦合可以在第一輻射部件501和第二輻射部件502中的每一個(gè)處導(dǎo)致信號(hào)干擾,從而造成輻射圖失真。在一些實(shí)施方式中,第一輻射部件501處的信號(hào)可以抵消和/或干擾第二輻射部件502處的信號(hào)。換句話說,在該配置中,信號(hào)在第一和第二輻射部件501和502處具有相同的極化,天線部件不能一起正常工作。改變信號(hào)的極化可以改善該天線的性能,如將參照?qǐng)D5b所討論的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D5b,例示了包括具有正交極化的兩個(gè)輻射部件的雙輻射天線500。電子電路封裝503可以包括用于配置信號(hào)在第一和第二輻射部件501和502處的極化的電路。信號(hào)的極化可以與信號(hào)的物理取向相關(guān)聯(lián)。箭頭504和505例示了信號(hào)在第一輻射部件501和第二輻射部件502處的相應(yīng)極化。在這種情況下,第一輻射部件501處的信號(hào)具有與第二輻射部件502處的信號(hào)的極化505正交的極化504。因?yàn)榈谝惠椛洳考?01處的信號(hào)與第二輻射部件502處的信號(hào)正交,所以天線部件可以一起工作以形成全向輻射圖。第一輻射部件501處的針對(duì)天線上半部分的輻射圖可以與第二輻射部件502處的針對(duì)天線下半部分的輻射圖正交,從而提供高的隔離度,舉例來說,如-35db。圖5b例示了作為非限制例的信號(hào)的極化。在一些實(shí)施方式中,信號(hào)的極化可以基于線極化、圓極化、右手圓極化(rhcp)或左手圓極化(lhcp)、和/或橢圓極化。
仍參照?qǐng)D5a和5b,在本文所述的各種實(shí)施方式中,可以通過在電子封裝503中包括功率分配器506電路來改善具有正交信號(hào)極化的雙輻射天線500的性能。如稍早討論的,可以通過與一天線相關(guān)聯(lián)的帶狀線來接收和/或發(fā)送信號(hào)。功率分配器506可以電連接和/或耦接至帶狀線。功率分配器506可以操作以分離通過帶狀線接收和/或傳送的信號(hào)。例如,功率分配器506可以被設(shè)置成控制施加至第一輻射部件501和/或第二輻射部件502的、在帶狀線處接收的信號(hào)的功率。換句話說,可以將信號(hào)功率的第一部分施加至第一輻射部件501達(dá)第一時(shí)段、和/或可以將信號(hào)功率的第二部分施加至第二輻射部件502達(dá)第二時(shí)段。在一些實(shí)施方式中,第一時(shí)段可以與第二時(shí)段在時(shí)間上交疊和/或一致。在一些實(shí)施方式中,第一時(shí)段可以與第二時(shí)段不交疊。在一些實(shí)施方式中,功率分配器506可以被設(shè)置成,向第一輻射部件501提供信號(hào)功率的第一部分,其與向第二輻射部件502提供的信號(hào)功率的第二部分正交。在一些實(shí)施方式中,功率分配器506可以被設(shè)置成,將帶狀線處的全部信號(hào)功率提供給第一輻射部件501達(dá)第一時(shí)段,并且將帶狀線處的全部信號(hào)功率提供給第二輻射部件502達(dá)第二時(shí)段。當(dāng)功率分配器506在將帶狀線處的全部信號(hào)功率提供給第一輻射部件501或第二輻射部件502之間切換時(shí),第一時(shí)段和第二時(shí)段可以彼此不交疊。在向第一輻射部件501與第二輻射部件502施加功率之間切換可以在時(shí)間上和/或根據(jù)預(yù)定義的基于時(shí)間的函數(shù)周期性地發(fā)生。
在一些實(shí)施方式中,任何功率分配操作可以是隨時(shí)間為恒定的,或者可以是隨時(shí)間而變化。功率分配器506的操作模式可以針對(duì)不同的時(shí)段,在向第一輻射部件501和第二輻射部件502中的每一個(gè)提供信號(hào)功率的不同部分的第一模式與向第一輻射部件501和第二輻射部件502提供帶狀線處的全部信號(hào)功率的第二模式之間切換。功率分配器506的操作模式可以基于通信信道條件、用戶選擇、和/或預(yù)定操作模式來控制。
在一些實(shí)施方式中,圖5a和5b的第一輻射部件501和/或和第二輻射部件502可以包括第一和/或第二貼片部件?,F(xiàn)在參照?qǐng)D6a,例示了雙貼片天線600。雙貼片天線600可以包括第一導(dǎo)電層612和第二導(dǎo)電層614。第一和第二導(dǎo)電層(612、614)可以按面對(duì)面的關(guān)系設(shè)置。第一和第二導(dǎo)電層(612、614)可以通過第一介電層604彼此分開。第一貼片部件605可以在第四導(dǎo)電層611中。第二貼片部件606可以在第五導(dǎo)電層613中。帶狀線602可以在雙貼片天線600的第二導(dǎo)電層612中。地平面601可以在第一導(dǎo)電層612中。地平面可以包括開口或狹縫607。狹縫607的寬度可以是wap。狹縫607的寬度可以控制雙貼片天線600與無線電子裝置201的阻抗匹配。在一些實(shí)施方式中,導(dǎo)電層615可以在介電層617與618之間。導(dǎo)電層615可以包括與pcb相關(guān)聯(lián)的pcb地平面616。在一些實(shí)施方式中,pcb地平面616可以包括寬度為wap的狹縫626。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與第一貼片部件605和/或第二貼片部件606交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與帶狀線602交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與第一貼片部件605和/或第二貼片部件606橫向交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與帶狀線602橫向交疊。可以通過帶狀線602接收和/或發(fā)送信號(hào),從而使雙貼片天線600諧振。在一些實(shí)施方式中,第二貼片部件606可以具有不同的對(duì)應(yīng)帶狀線。這兩個(gè)帶狀線皆可以對(duì)應(yīng)于不同的貼片部件,并因此可以被圖5的功率分配器506使用以單獨(dú)地向第一貼片部件605和/或第二貼片部件606提供信號(hào)。
仍參照?qǐng)D6a,功率分配器可以與雙貼片天線600相關(guān)聯(lián)。為簡單起見,圖6a中未例示功率分配器。功率分配器可以在雙貼片天線600內(nèi)部或外部,但是電連接和/或耦接至帶狀線602。功率分配器可以被設(shè)置成控制施加至第一貼片部件605和/或第二貼片部件606的信號(hào)的功率。第一貼片組件605和/或第二貼片組件606可以被設(shè)置成,使得信號(hào)在第一貼片組件605處的第一極化與該信號(hào)在第二貼片組件606處的第二極化正交。
在一些實(shí)施方式中,圖5a和5b的第一輻射部件501和/或第二輻射部件502可以包括第一貼片部件和/或第二貼片部件?,F(xiàn)在參照?qǐng)D6b,例示了雙貼片天線600。雙貼片天線600可以包括第一導(dǎo)電層612和第二導(dǎo)電層614。第一和第二導(dǎo)電層(612、614)可以按面對(duì)面的關(guān)系設(shè)置。第一和第二導(dǎo)電層(612、614)可以通過第一介電層604彼此分開。第一貼片部件605可以在第四導(dǎo)電層611中。第一導(dǎo)電層612和第四導(dǎo)電層611可以按通過第二介電層603分開的面對(duì)面關(guān)系布置。第二貼片部件606可以在第五導(dǎo)電層613中。帶狀線602可以在雙貼片天線600的第二導(dǎo)電層612中。地平面601可以在第二導(dǎo)電層612中。地平面可以包括開口或第一狹縫607。狹縫607的寬度可以是wap。狹縫607的寬度可以控制雙貼片天線600與無線電子裝置201的阻抗匹配。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與第一貼片部件605和/或第二貼片部件606交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與帶狀線602交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與第一貼片部件605和/或第二貼片部件606橫向交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫607可以與帶狀線602橫向交疊??梢酝ㄟ^帶狀線602接收和/或發(fā)送信號(hào),從而使雙貼片天線600諧振。在一些實(shí)施方式中,第二貼片部件606可以在第三導(dǎo)電層619中具有不同的對(duì)應(yīng)帶狀線620。在一些實(shí)施方式中,在第六導(dǎo)電層621中,第二貼片部件606可以具有不同的地平面622。在第六導(dǎo)電層621中,地平面622可以包括第二狹縫623。在一些實(shí)施方式中,第六導(dǎo)電層621可以通過第四介電層624與第三導(dǎo)電層619分開。第六導(dǎo)電層621可以通過第六介電層625與第五導(dǎo)電層613分開。這兩個(gè)帶狀線602、620均可以分別對(duì)應(yīng)于不同的貼片部件605、606,并因此可以被圖5的功率分配器506用于單獨(dú)地向第一貼片部件605和/或第二貼片部件606提供信號(hào)。
仍參照?qǐng)D6b,功率分配器可以與雙貼片天線600相關(guān)聯(lián)。為簡單起見,圖6b中未例示功率分配器。功率分配器可以在雙貼片天線600內(nèi)部或外部,但是電連接和/或耦接至第一帶狀線602和/或第二帶狀線620。功率分配器可以被設(shè)置成控制施加至第一貼片部件605和/或第二貼片部件606的信號(hào)的功率。第一貼片組件605和/或第二貼片組件606可以被設(shè)置成,使得信號(hào)在第一貼片組件605處的第一極化與該信號(hào)在第二貼片組件606處的第二極化正交。
仍參照?qǐng)D6b,雙貼片天線600可以被包括在印刷電路板(pcb)中。在一些實(shí)施方式中,雙貼片天線600可以包括在第七導(dǎo)電層615中的pcb地平面616??梢酝ㄟ^第三介電層617將第七導(dǎo)電層615與第二導(dǎo)電層614分開??梢酝ㄟ^第五介電層618將第七導(dǎo)電層615與第三導(dǎo)電層619分開。
參照?qǐng)D7a,例示了包括圖5b、圖6a、和/或圖6b的雙貼片天線的諸如智能電話的無線電子裝置201的正面。無線電子裝置201可以被定向成使得移動(dòng)裝置的正面或上面與圖6a和/或圖6b的第一導(dǎo)電層611為面對(duì)面的關(guān)系。無線電子裝置201可以包括圖6a和/或圖6b的具有第一貼片部件605的雙貼片天線600。箭頭701例示了信號(hào)在第一貼片部件605處的極化方向。
參照?qǐng)D7b,例示了與圖7a的無線電子裝置201的正面上的第一貼片部件605相關(guān)聯(lián)的輻射圖。當(dāng)?shù)谝毁N片部件605在15.1ghz被激勵(lì)時(shí),在無線電子裝置201周圍形成均勻分布的輻射圖。無線電子裝置201周圍的輻射圖表現(xiàn)出很少的方向失真,其寬廣圍繞的輻射覆蓋了天線前后周圍的空間。盡管圖7b的輻射圖針對(duì)在第一貼片部件605被激勵(lì)時(shí)的情況進(jìn)行了例示,但圖6a和/或圖6b的第二貼片部件606的存在通過生成覆蓋天線前后兩者周圍的空間來改善天線的性能。
參照?qǐng)D8a,例示了包括圖5b、圖6a、和/或圖6b的雙貼片天線的諸如智能電話的無線電子裝置201的背面。無線電子裝置201可以被定向成使得移動(dòng)裝置的背面或底面與圖6a和/或圖6b的第一導(dǎo)電層613為面對(duì)面的關(guān)系。無線電子裝置201可以包括圖6a和/或圖6b的具有第二貼片部件606的雙貼片天線600。箭頭801例示了信號(hào)在第二貼片部件606處的極化方向。圖7a的第一貼片部件605的極化701與圖8a的第二貼片部件606的極化801正交。
參照?qǐng)D8b,例示了與圖8a的無線電子裝置201的背面上的第二貼片部件606相關(guān)聯(lián)的輻射圖。當(dāng)?shù)诙N片部件606在15.1ghz被激勵(lì)時(shí),在無線電子裝置201周圍形成均勻分布的輻射圖。無線電子裝置201周圍的輻射圖表現(xiàn)出很少的方向失真,其寬廣圍繞的輻射覆蓋了天線前后兩者周圍的空間。盡管圖8b的輻射圖針對(duì)在第二貼片部件606被激勵(lì)時(shí)的情況進(jìn)行了例示,但圖6a和/或圖6b的第一貼片部件605的存在通過生成覆蓋天線前后兩者周圍的空間來改善天線的性能。
參照?qǐng)D9,例示了沿著包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的無線電子裝置在15.1ghz激勵(lì)下的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。圖9的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益與來自功率分配器的、施加至圖6至8b的雙貼片天線的第一貼片部件605和第二貼片部件606兩者的同時(shí)激勵(lì)相關(guān)聯(lián)。在這種情況下,提供大約一半的信號(hào)功率以激勵(lì)第一貼片部件605,并且提供大約一半的信號(hào)功率以激勵(lì)第二貼片部件606。
還參照?qǐng)D9,軸theta表示y-z平面,而軸phi表示圖7a和7b的無線電子裝置201周圍的x-y平面。絕對(duì)遠(yuǎn)場增益在從無線電子裝置201的正面和背面兩者輻射的方向上表現(xiàn)出令人滿意的增益特性。例如,可以在z軸的兩個(gè)方向上獲取具有-35db隔離度的優(yōu)異增益特性。然而,在x軸的兩個(gè)方向上(對(duì)應(yīng)于移動(dòng)裝置的側(cè)面),遠(yuǎn)場增益顯得都較小。與圖3a和3b的單貼片天線相比,圖7a和7b例示了雙貼片天線因第一和第二貼片部件605和606的影響和/或信號(hào)的正交極化而可以提供明顯更大的覆蓋空間。換句話說,單貼片天線生成基本上從移動(dòng)裝置的一個(gè)方向(即,從一個(gè)面)指向的輻射圖,而雙貼片天線生成基本上從兩個(gè)不同方向(例如,從移動(dòng)裝置的正面和背面兩者)指向的輻射圖。
圖10a和10b例示了沿著包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的無線電子裝置,在15.1ghz激勵(lì)下利用不同信號(hào)饋送方案的絕對(duì)遠(yuǎn)場增益。如上詳細(xì)討論的,可以使用功率分配器來切換第一貼片部件605與第二貼片部件606之間的信號(hào)激勵(lì)。在這個(gè)實(shí)施例配置中,功率分配器將大部分信號(hào)功率提供給圖6a和/或圖6b的第一貼片部件605達(dá)第一時(shí)段,如圖10a的結(jié)果所示。功率分配器可以將大部分信號(hào)功率提供給圖6a和/或圖6b的第二貼片部件606達(dá)第二時(shí)段,如圖10b的結(jié)果所示。與圖9的大致相等的功率分配相比,當(dāng)利用該切換饋送方案時(shí),峰值增益增加2db-3db。該開關(guān)饋送方案可以調(diào)諧天線以更好地?cái)M合諸如周期性噪聲干擾的信道特性。在一些實(shí)施方式中,將饋送從第一貼片部件切換至第二貼片部件可以基于定向信道測量。例如,可以使用來自基站的導(dǎo)頻信號(hào)來在饋送至第一貼片部件對(duì)第二貼片部件之間確定更好的性能。
參照?qǐng)D11a,例示了雙介電諧振器天線(dra)1100。該雙dra1100可以包括第一導(dǎo)電層1112和第二導(dǎo)電層1114。第一和第二導(dǎo)電層(1112、1114)可以按面對(duì)面的關(guān)系設(shè)置。第一和第二導(dǎo)電層(1112、1114)可以通過第一介電層1104彼此分開。在第一導(dǎo)電層1112中可以有第一助焊劑連接物。在第四導(dǎo)電層1121中可以有第二助焊劑連接物。第一介電塊1108可以在第一導(dǎo)電層1112上,并與第一介電層1104相反。第二介電塊1109可以在第四導(dǎo)電層1121上,并與第四介電層1118相反。帶狀線1102可以在雙dra1100的第二導(dǎo)電層1114中。地平面1101可以在第二導(dǎo)電層1112中。地平面1101可以包括開口或狹縫1107。狹縫1107的寬度可以是wap。在一些實(shí)施方式中,狹縫1107可以與第一介電塊1108和/或第二介電塊1109橫向交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫1107可以與帶狀線1102交疊。可以通過帶狀線1102接收和/或發(fā)送信號(hào),從而使雙dra1100諧振。一些實(shí)施方式可以在第四導(dǎo)電層1121中包括具有第二狹縫1110的地平面1120。在一些實(shí)施方式中,第一介電塊1108可以與第一狹縫1107交疊,和/或第二介電塊1109可以與第二狹縫1110交疊。在一些實(shí)施方式中,諸如第一介電塊1108和/或第二介電塊1109的相對(duì)介電常數(shù)的因素可能影響雙dra天線1100的電磁特性和/或隨后影響天線性能。在一些實(shí)施方式中,圖5b的第一輻射部件501可以包括圖11a的第一助焊劑連接物和/或第一介電塊1108。類似地,圖5b的第二輻射部件502可以包括圖11a的第二助焊劑連接物和/或第二介電塊1109。圖11a的雙dra1100提供了類似的性能結(jié)果,如圖7b、圖8b、圖9、圖10a、和/或圖10b所示。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)與圖6a和/或圖6b的雙路徑天線600相比時(shí),圖11a的雙dra1100可以提供具有更寬帶寬的更好性能。
仍參照?qǐng)D11a,功率分配器可以與dra1100相關(guān)聯(lián)。為簡單起見,圖11a中未例示功率分配器。功率分配器可以在dra1100內(nèi)部或外部,但是電連接和/或耦接至帶狀線1102。功率分配器可以被設(shè)置成控制施加至第一介電塊1108和/或第二介電塊1109的信號(hào)的功率。第一介電塊1108和/或第二介電塊1109可以被設(shè)置成,使得信號(hào)在第一介電塊1108處的第一極化與該信號(hào)在第二介電塊1109處的第二極化正交。
參照?qǐng)D11b,例示了雙介電諧振器天線(dra)1100。該雙dra1100可以包括第一導(dǎo)電層1112和第二導(dǎo)電層1114。第一和第二導(dǎo)電層(1112、1114)可以按面對(duì)面的關(guān)系設(shè)置。第一和第二導(dǎo)電層(1112、1114)可以通過第一介電層1104彼此分開。第一助焊劑連接物可以在第一導(dǎo)電層1112中。第二助焊劑連接物可以在第四導(dǎo)電層1121中。第一介電塊1108可以在第一導(dǎo)電層1112上,與第一介電層1104相反。第二介電塊1109可以在第四導(dǎo)電層1121上,與第四介電層1118相反。帶狀線1102可以在雙dra1100的第二導(dǎo)電層1114中。地平面1101可以在第二導(dǎo)電層1112中。地平面1101可以包括開口或狹縫1107。狹縫1107的寬度可以是wap。在一些實(shí)施方式中,狹縫1107可以與第一介電塊1108和/或第二介電塊1109橫向交疊。在一些實(shí)施方式中,狹縫1107可以與帶狀線1102交疊??梢酝ㄟ^帶狀線1102接收和/或發(fā)送信號(hào),從而使雙dra1100諧振。一些實(shí)施方式可以在第四導(dǎo)電層1121中包括具有第二狹縫1110的地平面1120。在一些實(shí)施方式中,第一介電塊1108可以與第一狹縫1107交疊,和/或第二介電塊1109可以與第二狹縫1110交疊。在一些實(shí)施方式中,第二帶狀線1120可以包括在第三導(dǎo)電層1119中。第三導(dǎo)電層1119可以通過第四介電層1124與第六導(dǎo)電層1121分開。
仍參照?qǐng)D11b,雙dra1100可以包括在印刷電路板(pcb)中。在一些實(shí)施方式中,在第七導(dǎo)電層1115中,雙dra1100可以包括pcb地平面1116。第七導(dǎo)電層1115可以通過第三介電層1117與第二導(dǎo)電層1114分開。第七導(dǎo)電層1115可以通過第五介電層1118與第三導(dǎo)電層1119分開。
在一些實(shí)施方式中,諸如第一介電塊1108和/或第二介電塊1109的相對(duì)介電常數(shù)的因素可能影響雙dra天線1100的電磁特性和/或隨后影響天線性能。在一些實(shí)施方式中,圖5b的第一輻射部件501可以包括圖11b的第一助焊劑連接物和/或第一介電塊1108。類似地,圖5b的第二輻射部件502可以包括圖11b的第二助焊劑連接物和/或第二介電塊1109。圖11b的雙dra1100提供了類似的性能結(jié)果,如圖7b、圖8b、圖9、圖10a、和/或圖10b所示。在一些實(shí)施方式中,當(dāng)與圖6a和/或圖6b的雙路徑天線600相比時(shí),圖11b的雙dra1100可以提供具有更寬帶寬的更好性能。
仍參照?qǐng)D11b,功率分配器可以與dra1100相關(guān)聯(lián)。為簡單起見,圖11b中未例示功率分配器。功率分配器可以在dra1100內(nèi)部或外部,但是電連接和/或耦接至帶狀線1102。功率分配器可以被設(shè)置成控制施加至第一介電塊1108和/或第二介電塊1109的信號(hào)的功率。第一介電塊1108和/或第二介電塊1109可以被設(shè)置成,使得信號(hào)在第一介電塊1108處的第一極化與該信號(hào)在第二介電塊1109處的第二極化正交。
圖12a和12b例示了包括圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的陣列的諸如智能電話的無線電子裝置201。參照?qǐng)D12a,例示了包括第一貼片天線部件605a-605h的陣列的無線電子裝置201的正面。信號(hào)在第一貼片天線部件605a-605h處的極化由箭頭1201指示?,F(xiàn)在參照?qǐng)D12b,例示了包括第二貼片部件606a-606h的陣列的無線電子裝置201的背面。信號(hào)在第二貼片天線部件606a-605h處的極化由箭頭1202指示。在一些實(shí)施方式中,極化1201可以與極化1202正交。盡管在圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的背景下作為非限制例描述了圖12a和12b,但根據(jù)一些實(shí)施方式,該陣列可以包括圖5a和圖5b的第一和第二輻射部件、和/或圖11a的dra天線的第一和第二助焊劑連接物以及第一和第二介電塊。
圖13a至13c例示了包括圖12a和12b的雙貼片陣列天線的無線電子裝置201周圍的輻射圖。參照?qǐng)D13a,當(dāng)雙貼片陣列天線被激勵(lì)時(shí),在無線電子裝置201周圍形成均勻分布的輻射圖。無線電子裝置201周圍的輻射圖沿著z軸表現(xiàn)出很少的方向失真,其寬廣圍繞的輻射對(duì)稱地覆蓋了無線電子裝置201的正面和背面周圍的空間。參照?qǐng)D13b和圖13c,盡管在圖13a中相對(duì)于無線電子裝置201的正面和背面展示出寬泛的輻射圖,但可能在x軸的方向上存在差的增益特性和失真。
本文所述雙貼片天線和/或雙dra可以適用于電磁頻譜中的毫米波段無線電頻率,例如,10ghz至300ghz。在一些實(shí)施方式中,假設(shè)可能希望無線電子裝置201在850mhz至1900mhz的蜂窩頻帶中發(fā)送和/或接收信號(hào)。現(xiàn)在參照?qǐng)D14,例示了包括金屬環(huán)形天線1402的無線電子裝置201。該金屬環(huán)形天線可以沿著pcb109的外邊緣延伸。該金屬環(huán)形天線可以與pcb109分開并與pcb109電隔離。該金屬環(huán)形天線1402可以通過接地組件1403和1404耦接至pcb109。金屬環(huán)形天線可以被設(shè)置成按與雙貼片天線和/或雙dra的毫米波段不同的850mhz至1900mhz的蜂窩頻帶中的頻率諧振。
參照?qǐng)D15,例示了具有圖14的金屬環(huán)形天線1402以及圖12a和12b的雙貼片陣列天線的無線電子裝置201。圖15例示了移動(dòng)裝置的正視圖,并因此例示了第一貼片天線部件605a-605h。對(duì)應(yīng)的第二貼片天線部件可以位于無線電子裝置201的背面上。盡管在圖12a和/或圖12b的雙貼片天線陣列的背景下作為非限制例描述了圖15,但根據(jù)一些實(shí)施方式,該陣列可以包括圖5a和5b的第一和第二輻射部件、和/或圖11a的第一和第二助焊劑連接物和/或圖11a的dra天線的第一和第二介電塊。
參照?qǐng)D16,例示了具有金屬環(huán)形天線以及雙貼片多輸入多輸出(mimo)陣列天線的無線電子裝置。圖16例示了圖15的雙貼片陣列天線,其具有按用于mimo操作的子陣列配置的陣列雙貼片天線。例如,貼片天線部件605a至605d包括mimo子陣列1601,而貼片天線部件605e至605h包括mimo子陣列1602。盡管圖16中未例示,但對(duì)應(yīng)的第二貼片天線部件606a至606h可以存在于無線電子裝置201的背面上。箭頭1603指示mimo子陣列1601的極化方向,而箭頭1604指示mimo子陣列1602的極化方向。在無線電子裝置201的背面上并且與mimo子陣列1601相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)的第二貼片天線部件606a至606d可以具有與1603所示的方向正交的極化方向。類似地,在無線電子裝置201的背面上并且與mimo子陣列1602相關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)的第二貼片天線部件606e至606h可以具有與1604所示的方向正交的極化方向。盡管在圖6a和/或圖6b的雙貼片天線的背景下將圖16描述為一非限制例,但根據(jù)一些實(shí)施方式,該mimo陣列天線可以包括圖5a和5b的第一和第二輻射部件、和/或圖11a的第一和第二助焊劑連接物和/或圖11b的dra天線的第一和第二介電塊。
參照?qǐng)D17a,例示了用于圖16的雙貼片mimo子陣列1601的、無線電子裝置201周圍的輻射圖。箭頭1701指示雙貼片mimo子陣列1601中的第一貼片天線部件的極化,而箭頭1702指示雙貼片mimo子陣列1601中的第二貼片天線部件的極化。無線電子裝置201周圍的輻射圖在z軸上表現(xiàn)出很少的方向失真,其寬廣圍繞的輻射覆蓋了無線電子裝置201的正面和背面周圍的空間。
參照?qǐng)D17b,例示了用于圖16的雙貼片mimo子陣列1602的、無線電子裝置201周圍的輻射圖。箭頭1703指示雙貼片mimo子陣列1602中的第一貼片天線部件的極化,而箭頭1704指示雙貼片mimo子陣列1602中的第二貼片天線部件的極化。無線電子裝置201周圍的輻射圖在z軸上表現(xiàn)出很少的方向失真,其寬廣圍繞的輻射覆蓋了無線電子裝置201的正面和背面周圍的空間。
參照?qǐng)D18,圖18例示了包括根據(jù)圖1至圖17b中的任一個(gè)的一個(gè)或更多個(gè)天線的諸如蜂窩電話的無線電子裝置1800。無線電子裝置1800可以包括:用于控制收發(fā)器1802的處理器1801、功率分配器1807、和/或一個(gè)或更多個(gè)天線1808。所述一個(gè)或更多個(gè)天線1808可以包括:圖6a和/或圖6b的貼片天線600、圖11a和/或圖11b的dra1100、和/或圖14至圖16的金屬環(huán)形天線1402。無線電子裝置1800可以包括:顯示器1803、用戶接口1804、和/或存儲(chǔ)器1806。在一些實(shí)施方式中,功率分配器1807可以是圖5a的電子電路封裝503的一部分。
上述討論的具有雙輻射部件的用于毫米波段射頻通信的天線結(jié)構(gòu)可以相對(duì)于移動(dòng)裝置的正面和背面生成均勻的輻射圖。雙貼片天線和/或雙dra天線可以控制天線的輻射圖。按陣列設(shè)置的雙輻射部件的集合除了提供全向輻射圖之外還可以提供mimo通信。在一些實(shí)施方式中,雙輻射部件天線的第一輻射部件的極化可以與第二輻射部件正交,從而改善了遠(yuǎn)場增益。在一些實(shí)施方式中,可以將功率分配器與雙輻射部件天線結(jié)合使用,以改善天線的覆蓋。在一些實(shí)施方式中,可以將金屬環(huán)形天線與雙輻射部件天線結(jié)合用于蜂窩頻率通信。所述發(fā)明構(gòu)思創(chuàng)建具有全向輻射、寬帶寬、和/或多頻使用的天線結(jié)構(gòu)。
在此使用的術(shù)語僅出于描述特定實(shí)施方式的目的,而不是旨在對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行限制。如本文所使用的,單數(shù)形式“一(a)”、“一(an)”以及“該/所述(the)”同樣旨在包括多數(shù)形式,除非上下文另外進(jìn)行了明確指示。還應(yīng)明白,術(shù)語“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“包括(include)”、“包括(including)”、“具有(having)”、和/或其變型在此使用時(shí),指定存在規(guī)定特征、步驟、操作、部件、和/或組件,而非排除存在或增加一個(gè)或更多個(gè)其它特征、步驟、操作、部件、組件、和/或其組合。
應(yīng)當(dāng)明白,當(dāng)一部件被稱為“耦接至”、“連接至”或“響應(yīng)于”另一部件時(shí),其可以直接耦接至、連接至,或者響應(yīng)于該另一部件,或者也可以存在插入部件。與此相反,當(dāng)一部件被稱為“直接耦接至”、“直接連接至”或“直接響應(yīng)于”另一部件時(shí),不存在插入部件。如本文所用,術(shù)語“和/或”包括任何一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)條目及其所有組合。
為容易描述,在此可以使用諸如“上面”、“下面”、“上部”、“下部”、“頂部”、“底部”等的空間上相對(duì)的術(shù)語,以描述如附圖中所示一個(gè)部件或特征與另一部件或特征的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白,空間上相對(duì)的術(shù)語除了附圖中描繪的取向以外還可以涵蓋該裝置在使用或操作中的不同取向。例如,如果這些圖中的裝置翻轉(zhuǎn),則被描述為在其它部件或特征“下面”的部件將在該其它部件或特征“上面”取向。因此,術(shù)語“下方”可涵蓋上方和下方兩個(gè)取向。該裝置可以以其它方式取向(旋轉(zhuǎn)90度或按其它取向),并且由此解釋在此使用的空間上相對(duì)的描述符。為簡短和/或清楚起見,公知功能或構(gòu)造可能未詳細(xì)描述。
應(yīng)當(dāng)明白,盡管術(shù)語“第一”、“第二”等在此可以被用于描述各個(gè)組件,但這些部件不應(yīng)受限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅被用于區(qū)別一個(gè)部件與另一部件。由此,在不脫離本實(shí)施方式的教導(dǎo)的情況下,第一組件可以稱作第二組件。
除非另外限定,在此使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)和科學(xué)術(shù)語)具有和這些實(shí)施方式所屬于的技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所共同理解的含義相同的含義。還應(yīng)明白,諸如在公用詞典中定義的那些術(shù)語的術(shù)語應(yīng)當(dāng)被解釋為具有和它們在相關(guān)領(lǐng)域的背景下的含義一致的含義,而不應(yīng)按理想化或過度形式化的意義來解釋,除非在此明確地這樣定義。
在此,結(jié)合上面的描述和附圖,對(duì)許多不同實(shí)施方式進(jìn)行了公開。應(yīng)當(dāng)明白,從字面上描述和例示這些實(shí)施方式的每一個(gè)組合和子組合是不必要的重復(fù)和混淆。因此,包括附圖的本說明書應(yīng)被視為構(gòu)成在此描述的實(shí)施方式的所有組合和子組合的和制成與利用它們的方式和處理的完整書面描述,并且應(yīng)當(dāng)支持針對(duì)任何這種組合或子組合的權(quán)利要求書。
在附圖和說明書中,已經(jīng)公開了各個(gè)實(shí)施方式,而且盡管采用特定術(shù)語,但它們僅按一般性和描述性意義使用,而非出于限制的目的。