无线设备和无线设备的天线的制作方法

无线设备和无线设备的天线的制作方法
【专利摘要】本公开涉及用于支持超过诸如长期演进(LTE)的第四代(4G)通信系统的数据速率的更高数据速率的预五代(5G)或5G通信系统。更具体地，本公开涉及无线设备和无线设备的天线。该天线包括第一辐射器和安装在无线设备的盖部上的第二辐射器，来辐射由第一辐射器辐射的无线信号，第二辐射器与第一辐射器分离并且面对第一辐射器。该天线被用于通过减少无线设备中的天线的空间以及改善天线的性能来减少由于天线中的介电损耗而导致的信号损失。
【专利说明】
无线设备和无线设备的天线
技术领域
[0001] 本公开设及无线设备的天线。
【背景技术】
[0002] 为了满足自4G通信系统的部署W来增加的对无线数据业务的需求，已经进行努力 来开发改善的5G或预5G(pre-5G)通信系统。因此，5G或预5G通信系统也被称为"超4G网络 (Beyond 4G Network)"或。后LTE系统（Post LTE system)"。
[0003] 5G通信系统被认为是在更高频(毫米波)带(例如，60G化频带）中实施，W便完成更 高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中讨论波束 形成、大规模多输入多输出(massive ΜΙΜΟ)、全维度ΜΙΜΟ(抑-ΜΙΜΟ)、阵列天线、模拟波束形 成、大规模天线技术。
[0004] 另外，在5G通信系统中，基于高级小小区（advanced small cell)、云无线电接入 网络(RAN)、超密网络(ultra-dense network)、设备对设备(D2D)通信、无线回程、移动网 络、协作通信、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等等，正在进行用于系统网络改善的开发。
[0005] 在5G系统中，已经开发出作为高级编码调制(ACM)的混合FSK和QAM调制(FQAM)和 滑动窗口叠加编码（SWSC)，W及作为高级接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址 接入(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。
[0006] 随着近年来通信技术的进步，无线设备已逐渐变得尺寸更小且重量更轻。为了应 对运种趋势，内置天线在无线设备内实现。
[0007] 同时，无线设备的天线支持各种服务(例如，第四代(4G)长期演进化TE)、全球定位 系统(GPS)、无线保真(Wi-Fi等））。为此，存在对于减少天线的体积来减少尺寸和重量的研 究。此外，还存在对于改善无线设备的天线性能的研究。
[000引作为背景信息呈现W上信息仅仅是为了帮助对本公开的理解。至于W上任何是 否可W适用为关于本公开的现有技术，没有进行确定，也没有进行声明。 【实用新型内容】
[0009] 本公开的各方面解决至少上述问题和/或缺点并且提供至少W下所述的优点。因 此，本公开的一个方面提供用于减少在无线设备内所消耗的空间的天线。
[0010] 本公开的另一个方面是提供用于改善无线设备的性能的天线。
[0011] 根据本公开的一个方面，无线设备的天线被提供。该天线包括第一福射器，W及安 装在无线设备的盖部上的第二福射器来福射由第一福射器福射的无线信号，其中，第二福 射器与第一福射器分离并且面对第一福射器。
[0012] 根据本公开的另一个方面，无线设备被提供。该无线设备包括具有第一福射器的 主体和具有第二福射器的盖部，第二福射器福射由第一福射器福射的无线信号，其中，第二 福射器面对第一福射器并且与第一福射器分离。
[0013] 根据W下结合附图来公开本公开的各种实施例的详细描述，本公开的其它方面、 优点和显著特征将对本领域技术人员变得显然。
【附图说明】
[0014] 本公开的特定实施例的W上和其它方面、特征和优点将通过结合附图的W下描述 变得显然，其中：
[0015] 图1是根据本公开的各种实施例的无线设备的框图；
[0016] 图2是根据本公开的各种实施例的天线的框图；
[0017] 图3是根据本公开的各种实施例的天线的剖面图；
[0018] 图4是根据本公开的各种实施例的天线的立体图和剖面图；
[0019] 图5是根据本公开的各种实施例的第一天线和第二天线的剖面图；
[0020] 图6A、6B、6C和6D是示出了包括根据本公开的各种实施例的天线的无线设备的结 构的示图；
[0021] 图7A和7B是示出根据本公开的各种实施例的垂直极化和水平极化的图表；
[0022] 图8示出了根据本公开的实施例的天线的结构；
[002引图9A、9B、9C和9D是示出根据本公开的各种实施例由天线获得的增益的图表；
[0024]图10示出了根据本公开的实施例的天线的结构；
[002引图11A和11B是示出根据本公开的各种实施例由天线获得的增益的图表；
[0026] 图12示出了根据本公开的实施例的天线的结构；
[0027] 图13A和13B是示出根据本公开的各种实施例由天线获得的增益的图表；
[0028] 图14示出了根据本公开的实施例的天线的结构；
[0029] 图15是示出根据本公开的实施例由天线进行发送/接收波束控制的图表；
[0030] 图16A和16B是示出根据本公开的各种实施例的天线的增益的图表;和
[0031] 图17、18、19、20和21示出了根据本公开的各种实施例的修改的天线的结构。
[0032] 贯穿附图，相同的参考标记将被理解为指代相同的部分、组件和结构。
【具体实施方式】
[0033] 参照附图的W下的说明被提供用来帮助透彻理解由权利要求书及其等同所限定 的本公开的各种实施例。本公开包括各种特定细节W帮助理解，但是运些将被认为仅仅是 示范性的。因此，本领域普通技术人员将认识到，可W对本文描述的各种实施例进行各种修 改和变化而不脱离本公开的范围和精神。另外，为了清楚和简明起见，可省略对公知的功能 和结构的描述。
[0034] 在W下说明书和权利要求书中使用的术语和词语并不限于字面含义，而是，仅仅 被发明人用来使本公开能够得到清楚和一致的理解。因此，本领域技术人员应当清楚，W下 所提供的对本公开的各种实施例的描述仅用于说明目的，而不是对所附权利要求及其等同 物所限定的本公开进行限制的目的。
[0035] 应当理解，单数形式"一"，"一个"和"该"包括复数对象，除非上下文另有明确说 明。因此，例如，提及"一个组件表面"包括指代一个或更多运样的表面。
[0036] 本公开的各种实施例设及用于通过减少无线设备中的天线所消耗的空间W及改 善天线的性能来减少由于天线中的介电损耗而导致的信号损失的天线。
[0037] 无线设备可W是便携式电子设备，诸如具有无线接入功能的智能电话。无线设备 可W是便携式终端、移动电话、移动平板电脑、平板计算机、手持式计算机和个人数字助理 (PDA)。无线设备可W是能够无线接入的媒体播放器、照相机、扬声器和电视机。无线设备可 W是诸如智能手表的可穿戴的电子设备，诸如可穿戴的头戴式显示器的虚拟现实设备，W 及诸如智能眼镜的增强现实设备。无线设备可W是销售点（P0S)设备或信标设备(beacon device)。无线设备可W是通过组合上述设备的两个或更多的功能来实现的设备。
[0038] 图1是根据本公开的各种实施例的无线设备的框图。
[0039] 参考图1，无线设备10包括天线100和收发机200。天线100向外福射从收发机200发 送的无线信号，从另一个源接收信号并将接收的信号提供到收发机200。在本公开的实施例 中，天线100可W包括第四代(4G)长期演进化TE)的天线，全球定位系统(GPS)天线和Wi-Fi 天线中的一个。在本公开的实施例中，天线100可W通过使用毫米波(mmWave)技术发送/接 收60千兆赫(G化）的信号。
[0040] 收发机200将要发射的无线信号传递到天线100,并且接收通过天线100接收的无 线信号。收发机200包括射频(R巧处理功能和/或基带(BB)处理功能。
[0041] 收发机200通过执行信号频带转换、放大等通过无线信道发送和接收信号。为此， 收发机200将基带信号上变频为RF信号，并将通过天线100接收到的RF信号下变频为基带信 号。收发机200可W包括发送滤波器、接收滤波器、放大器、混频器、振荡器、数字到模拟转换 器(DAC)、模拟到数字转换器(ADC)等等。收发机200可包括多个RF链。此外，收发机200可W 支持波束形成。对于波束形成而言，收发机200可W调整通过多个天线或天线元件发送和/ 或接收的信号的相位和大小。
[0042] 包括基带处理功能的收发机200根据系统的物理层协议在基带信号和比特流之间 进行转换。例如，在数据传输过程中，收发机200通过编码和调制比特流产生复符号。此外， 在数据接收处理中，收发机200通过解调和解码基带信号恢复比特流。
[0043 ]收发机200可W被称为发送单元、接收单元、收发机单元或者通信单元。收发机200 可W包括基带处理器和RF处理器。基带处理器和RF处理器中的至少一个可W包括通信模 块，W支持不同的通信协议。另外，基带处理器和RF处理器中的至少一个可W包括不同的 通信模块，W处理不同频带的信号。例如，通信协议可W包括无线局域网（LAN)(例如，电气 和电子工程师协会（I趾E)802.11)、蜂窝网络（例如，LTE)等等。此外，频带可包括超高频 (SHF)(例如，2.5細Z，5G化)频带和毫米波(例如，60G化)频带。
[0044] 图2是根据本公开的各种实施例的天线的框图。它将作为例子来说明被包括在图1 的天线100中的运个结构。
[0045] 参考图2,天线100包括第一福射器110和第二福射器120。第一福射器110福射无线 信号，并用作驱动器，用于驱动第二福射器120。第二福射器120面对第一福射器110并且安 装到无线设备的盖部上W与第一福射器110分离，第二福射器120福射由第一福射器110福 射的无线信号。第二福射器120用作确定无线信号的福射方向的导向器。
[0046] 第一福射器110包括馈送单元、地平面和天线方向图。天线方向图可W包括阵列天 线方向图。在本公开的实施例中，天线方向图可包括多个电容禪合方向图（capacitively coupled pattern)。在本公开的实施例中，天线方向图可W包括具有不同极化特性的方向 图。例如，天线方向图可W包括倒F天线（IFA)方向图、偶极天线方向图、环形天线方向图和 螺旋天线方向图中的至少一个。
[0047] 在本公开的示范性实施例中，第一福射器110包括线性福射器。第一福射器110可 被包括在无线设备10的主体中。例如，第一福射器110可W被包括在内置于无线设备10的主 体中的印刷电路板(PCB)中。
[0048] 在本公开的实施例中，第二福射器包括非线性福射器（即，非平面福射器或弯曲的 福射器）。第二福射器120可W包括位于无线设备10的盖部的预定位置的一个或多个导电寄 生贴片。盖部的预定位置可基于第一福射器110和第二福射器120之间的分离距离、第二福 射器的曲率半径、W及对应于无线信号的波长来确定。该盖部可包括PCB、娃、低溫共烧陶瓷 化TCC)和液晶聚合物化CP)中的至少一种材料。
[0049] 图3、4、5、6A、6B、6C和抓是示出根据本公开的各种实施例的天线的结构的示图。运 些图示出了例如图2的第一福射器110和第二福射器120的结构，并且不一定按比例绘制。运 里所示的结构仅用于示例的目的，并且可W被修改。
[0050] 图3是根据本公开的各种实施例的天线的剖面图。图4是根据本公开的各种实施 例的天线的立体图和剖面图。
[0051] 参照图3和4,第一福射器110被包括在设置于无线设备10的主体中的PCB 12中。第 二福射器120被包括在无线设备10的盖部(或外壳）14中。第二福射器120被安装成与第一福 射器110分离并且面对第一福射器110来福射由第一福射器110福射的无线信号。也就是说， 第二福射器是物理上与第一福射器110不接触的非接触式福射器。盖部14可W包括PCB、娃、 LTCC和LCP中的至少一种材料。
[0052] 第一福射器110包括馈送单元、地平面和天线方向图。天线方向图福射来自收发机 200的无线信号。在本公开的实施例中，天线方向图可W包括阵列天线方向图。在本公开的 实施例中，天线方向图可包括多个电容禪合方向图。在本公开的实施例中，天线方向图可W 包括具有不同极化特性的方向图。例如，天线方向图可W包括IFA方向图、偶极天线方向图、 环形天线方向图和螺旋天线方向图中的至少一个。
[0053] 在本公开的实施例中，第一福射器110可W包括线性福射器。
[0054] 在本公开的实施例中，第二福射器120可W包括线性福射器和非线性福射器中的 至少一个。
[0055] 图5是根据本公开的各种实施例的第一天线和第二天线的剖面图。
[0056] 参考图5,第一福射器110是线性福射器，并且第二福射器120是非线性福射器。第 二福射器120可W包括位于盖部14的预定位置的一个或多个导电寄生贴片。导电寄生贴片 的位置可W基于第一福射器110和第二福射器120之间的分离距离d，第二福射器120的曲率 半径Ra，和对应于无线信号的频率f的波长λ确定。例如，第二福射器120可W与第一福射器 110的表面相距预定分离距离（例如，0.2~1拉姆达(λ))，同时平行于第一福射器110的表 面。
[0057] 图6A、6B、6C和6D是示出包括根据本公开的各种实施例的天线的无线设备的结构 的示图。
[0058] 图6A是包括根据本公开的各种实施例的天线的无线设备的顶视图。图6B是包括根 据本公开的各种实施例的天线的无线设备的透视图（或Ξ维(3D)视图）。图6C是包括根据本 公开的各种实施例的天线的无线设备的侧视图。图6D是示出包括根据本公开的各种实施例 的天线的无线设备的盖部的外部的示图。
[0化9] 参照图6A、6B、6C和抓，无线设备10的盖部14包括第二福射器120。第二福射器120 面对第一福射器110,并与第一福射器now分离距离化h分离。第一福射器110被包括在PCB 12中，并且PCB 12包括地平面。运样，根据本公开的各种实施例的天线结合了盖部(或外壳） 的一部分作为福射器的一部分来执行信号发送/接收。随着制造技术的进步，能够在无线设 备的盖部的特定位置形成导电寄生贴片。例如，导电寄生贴片可W通过双重注塑（bi? in ject ion molding) 、 3D打印 、激光直接成型化 DS) 等等形成在无线设备的盖部的特定位 置。
[0060] 图7A和7B是示出根据本公开的各种实施例的垂直极化和水平极化的图表。
[0061] 参照图7A和7B，根据本公开的各种实施例的天线可W依赖于第二福射器120的形 状支持垂直极化和水平极化。图7A和7B所示的垂直极化和水平极化的图表示出了，根据第 一福射器110和第二福射器120之间的分离距离(例如，0.2拉姆达(λ)~1拉姆达(λ))，垂直 极化和水平极化关于特定频带(例如，60G化）的无线信号是不同的。表1示出根据第一福射 器110和第二福射器120之间的分离距离化h，对于水平极化在频率上的增益特性。
[0062] 表 1
[0063]
?0064]图8示出了根据本公开的实施例的天线的结构。
[0065] 参考图8,第二福射器120具有关于第一福射器110的对称的对准结构。在此，对称 意味着第二福射器120平行于第一福射器110的表面，并且对准意味着第一福射器110的中 屯、位置与非线性盖部14的中屯、位置对准。第二福射器120与第一福射器110分离距离d，并且 包括第二福射器120的非线性盖部14具有曲率半径Ra。第二福射器120具有长度Zp。
[0066] 图9A、9B、9C和9D是示出根据本公开的各种实施例由天线获得的增益的图表。
[0067] 参考图9A，如果盖部14的曲率半径Ra为3mm，垂直极化增益基于d/λ，即分离距离d 与波长λ的比率。例如，如果d/λ是0.12，垂直极化增益约为5.4dBi。如果d/λ是0.24，垂直极 化增益约为6.6地i。如果d/λ是0.36，垂直极化增益约为5.8dBi。在本公开的实施例中，分离 距离d(即，第一福射器110和第二福射器120之间的距离)与波长λ的比率d/λ可W在0.02到 0.4的范围内。
[006引参考图9Β，垂直极化增益基于比率RaA，即，曲率半径Ra与波长λ的比率。例如，如 果比率Ra/λ是0.8，垂直极化增益约为6.3地i。如果RaA是1，垂直极化增益约为5.9地i。如 果RaA是1.2，垂直极化增益约为5.8地i。因此，曲率半径与波长的比率RaA不会对设备的 设计具有显著影响。
[0069] 参考图9C，如果盖部14的曲率半径Ra为3mm，垂直极化增益基于Ζρ/λ，即长度Zp (即，第二福射器120)与波长λ的比率。例如，如果却/λ是0.092，垂直极化增益约为5.6地i。 如果却A是0.156、0.176、0.192或0.212，垂直极化增益约为6.1地i。如果却A是0.272，垂 直极化增益约为5.4地i。在本公开的实施例中，长度却与波长λ的比率却A可W是在0.1到 0.3的范围内。
[0070] 参考图9D，如果盖部14的曲率半径Ra为5mm，垂直极化增益基于Ζρ/λ，即长度Zp (即，第二福射器120)与波长λ的比率。例如，如果却A是ο. 092，垂直极化增益约为5.6地i。 如果却A是0.156、0.176、0.192或0.212，垂直极化增益约为5.8地i。如果却A约为0.272， 垂直极化增益约为5.4地i。在本公开的实施例中，长度却与波长λ的比率却A可W是在0.1 到O.3的范围内。
[0071] 图10示出了根据本公开的实施例的天线的结构。
[0072] 参考图10,第二福射器120具有关于第一福射器110的对称不对准结构。在此，对称 意味着第二福射器120的表面平行于第一福射器110的表面，并且不对准意味着第一福射器 110的中屯、位置不与非线性盖部14的中屯、位置对准。第二福射器120与第一福射器110分离 距离d，并且包括第二福射器120的非线性盖部14具有曲率半径Ra。第二福射器120位于盖部 14的中屯、位置。第一福射器110的中屯、位置从盖部14的中屯、位置偏离距离Zmisal。
[0073] 图11A和11B是示出通过根据本公开的各种实施例的天线获得的增益的图表。
[0074] 参考图11A，如果盖部14的曲率半径Ra为3mm，垂直极化增益基于d/λ，即分离距离d 与波长λ的比率。例如，如果d/λ是0.12，垂直极化增益约为5dBi。如果d/λ是0.24，垂直极化 增益约为6.3地i。如果d/λ是0.36，垂直极化增益约为5.5地i。在本公开的实施例中，分离距 离d(即，第一福射器110和第二福射器120之间的距离）与波长λ的比率d/λ可W在0.02到 0.4的范围内。
[00巧]参考图11Β，垂直极化增益基于Zmisal/λ，即未对准距离Zmisal (即，第一福射器 110的中屯、位置和盖部14的中屯、位置的距离）与波长λ的比率。例如，如果ZmisalA是0.02， 垂直极化增益约为5.95dBi。如果ZmisalA是0.06，垂直极化增益约为5.82dBi。如果 ZmisalA是0.1，垂直极化增益约为5.64地i。
[0076] 图12示出了根据本公开的实施例的天线的结构。
[0077] 参考图12,第二福射器120具有关于第一福射器110的不对称对准结构。在此，不对 称意味着第二福射器120不平行于第一福射器110的表面，并且对准意味着第一福射器110 的中屯、位置与非线性盖部14的中屯、位置对准。包括第二福射器120的非线性盖部14具有曲 率半径Ra。第二福射器120的中屯、位置从盖部14的中屯、位置向下偏移距离dz。
[0078] 图13A和13B是示出根据本公开的各种实施例由天线获得的增益的图表。
[0079] 参考图13A，如果盖部14的曲率半径Ra为3mm，垂直极化增益基于dz/λ，即距离dz (即，第二福射器120的中屯、位置与盖部14的中屯、位置之间的距离)与波长λ的比率。例如，如 果dzA是0.12，垂直极化增益约为5.1地i。如果dzA是0.18，垂直极化增益约为6.1地i。如 果dzA是0.24，垂直极化增益约为6.3地i。如果dzA是0.36，垂直极化增益约为5.5地i。在 本公开的实施例中，比率dzA，即距离dz(即，第二福射器120的中屯、位置与盖部14的中屯、位 置之间的距离)与波长λ的比率可W被确定在0.02到0.4的范围内。
[0080] 参考图13Β，如果盖部14的曲率半径Ra是4mm，垂直极化增益基于dz/λ，即距离dz (即，第二福射器120的中屯、位置与盖部14的中屯、位置之间的距离)与波长λ的比率。例如，如 果dzA是0.12，垂直极化增益约为5.4地i。如果dzA是0.18，垂直极化增益约为6.1地i。如 果dzA是0.24，垂直极化增益约为6.3地i。如果dzA是0.36，垂直极化增益约为5.5地i。在 本公开的实施例中，距离dz(即，第二福射器120的中屯、位置与盖部14的中屯、位置之间的距 离)与波长λ的比率dzA可W被确定在0.02到O.4的范围内。
[0081] 图14示出了根据本公开的实施例的天线的结构。
[0082] 参考图14,第二福射器120具有关于第一福射器110的不对称不对准结构。在此，不 对称意味着第二福射器120不平行于第一福射器110的表面，并且不对准意味着第一福射器 110的中屯、位置与非线性盖部14的中屯、位置不对准。包括第二福射器120的非线性盖部14具 有曲率半径Ra。第二福射器120的中屯、位置从盖部14的中屯、位置向下偏移距离dz。第一福射 器110的中屯、位置从从盖部14的中屯、位置向下偏移距离Zmisa(例如，0.8)。角度theta(9)由 原点在第二福射器120的中屯、位置并且平行于原点在盖部14的中屯、位置的轴的轴W及与第 二福射器120的中屯、位置正交的轴形成。无线信号在W运种方式形成的角度内福射。例如， 如果无线信号通过波束形成福射，波束控制可W在形成的角度内实现(例如，20度(°))。
[0083] 图15是示出根据本公开的实施例由天线进行发送/接收波束控制的图表。
[0084] 参考图15，如果盖部14的曲率半径Ra是3mm，角度theta(目）（由原点在第二福射器 120的中屯、位置并且平行于原点在盖部14的中屯、位置的轴的轴W及与第二福射器120的中 屯、位置正交的轴形成)依赖于dzA，即距离dz(即，第二福射器120的中屯、位置与盖部14的中 屯、位置之间的距离)与波长λ的比率。例如，如果dzA是0.02,角度theta(目)是89度。如果dz/ 入是0.06，角度theta(目）是91度。如果dz/λ是0.1，则角度theta (目)是96。如果dzA是0.16，角 度theta(0)为109度。在一个实施例中，差值dz与波长λ的比率dzA可W被确定在0.02到0.4 的范围内。
[0085] 图16A和16B是示出根据本公开的各种实施例的天线的增益。
[0086] 参考图16A，水平极化增益通过包括在无线设备的主体中的天线示出在预定的频 带（例如，60GHz)上。点ml表示当无线设备的主体与盖部禪接时的水平极化增益（- 8.7304地），点m2表示当无线设备的主体从盖部分离（例如，0.7毫米)时的水平极化增益(- 5.3096地）。
[0087] 参考图16B，垂直极化增益通过包括在无线设备的主体中的天线示出在预定的频 带(例如，60G化)上，并且第二福射器包括在盖部中。点ml表示当无线设备的主体与盖部禪 接时的垂直极化增益（-6.7389地），点m2表示当无线设备的主体从盖部分离（例如，0.7毫 米)时的垂直极化增益(-6.0448地）。可W看出根据本公开的各种实施例的天线与相关技术 的天线相比垂直极化具有1.9地i (8.7304地-6.7389地)的改进。
[0088] 图17、18、19、20和21示出了根据本公开的各种实施例的修改的天线的结构。
[0089] 参考图17,第一福射器110包括在无线设备10的主体的PCB 12中，并且两个福射器 121和122包括在盖部14中。波束被福射的角度可依赖于第一福射器110和第二福射器121和 122的位置进行调节。福射器121福射由第一福射器110所福射的作为波束标识ID 1的波束， 使得波束ID 1被提供给无线设备20。福射器122福射从第一福射器110福射的作为波束ID 2 的波束，使得波束ID 2被提供给无线设备30。
[0090] 参考图18,第一福射器(或驱动器）110被包括在无线设备10的PCB 12中。例如，第 一福射器110设置在PCB 12的边缘。第二福射器(或导向器)120被包括在无线设备10的盖部 (或外壳）14中。第一福射器110和第二福射器120构成阵列天线用于支持多波束发送/接收。 为此，第一福射器110包括多个天线方向图，其具有在其中第一天线方向图110A和第二天线 方向图110B被重复的结构，并且第二福射器120包括多个寄生贴片，其具有在其中第一寄生 贴片120A和第二寄生贴片120B被重复的结构。第一寄生贴片120A被安装在盖部14的上部和 下部两者之上。第二寄生贴片120B被安装在盖部14的上部上。第一天线方向图110A和第一 寄生贴片120A是水平极化化P)元件，第二天线方向图IlOB和第二寄生贴片120B是垂直极化 (VP)元件。
[0091 ]例如，一对第一天线方向图110A-1和第一寄生贴片120A-1，一对第一天线方向图 的110A-2和第一寄生贴片120A-2，和一对第一天线方向图110A-3和第一寄生贴片120A-3是 HP天线元件。此外，一对第一天线方向图110A-4和第一寄生贴片120A-4, 一对第一天线方向 图110A-5和第一寄生贴片120A-5，一对第一天线方向图的110A-6和第一寄生贴片120A-6， 一对第一天线方向图110A-7和第一寄生贴片120A-7,和一对第一天线方向图110A-8和第一 寄生贴片120A-8是HP天线元件。
[0092] 例如，一对第二天线方向图110B-A和第二寄生贴片120B-A，一对第二天线方向图 110B-B和第二寄生贴片120B-B，和一对第二天线方向图110B-C和第二寄生贴片120B-A是VP 天线元件。此外，一对第二天线方向图110B-D和第二寄生贴片120B-D，一对第二天线方向图 110B-E和第二寄生贴片120B-E，一对第一天线方向图110B-F和第二寄生贴片120B-F，一对 第二天线方向图110B-G和第二寄生贴片120B-G，和一对第二天线方向图110B-H和第一寄生 贴片120B-H是VP天线元件。
[0093] 多个天线方向图和多个寄生贴片可W用作如W下表2所示的阵列天线。
[0094] 表 2
[0095]
[0096] 在本公开的一个实施例中，天线元件A至D被用于波束ID 1的垂直极化，且天线元 件1至4被用于波束ID 1的水平极化。在本公开的一个实施例中，天线元件A至D被用于波束 ID 2的垂直极化，且天线元件1至4被用于波束ID 2的水平极化。在本公开的一个实施例中， 天线元件A至Η被用于波束ID 3的垂直极化，且天线元件1至8被用于波束ID 3的水平极化。
[0097] 参考图19,第一福射器110被包括在无线设备10的PCB 12中。第二福射器120被包 括在无线设备10的盖部(或外壳）14中。第二福射器120面对第一福射器110并且与第一福射 器110分离安装，第二福射器120福射由第一福射器110福射的无线信号。也就是说，第二福 射器120是与第一福射器110不接触的非接触式福射器。盖部14可W包括PCB、娃、LTCC和LCP 中的至少一种材料。
[009引金属外壳16位于盖部14之外，并且围绕盖部14。金属外壳16包括开口 130。开口 130 位于对应于第二福射器120的位置，并且提供了由第二福射器120福射的无线信号的传递路 径。
[0099]在本公开的实施例中，第一福射器110包括馈送单元、地平面和天线方向图。天线 方向图福射来自收发机200的无线信号。天线方向图可W包括阵列天线方向图。在本公开的 实施例中，天线方向图可包括多个电容禪合方向图。在本公开的实施例中，天线方向图可W 包括各自具有不同极化特性的方向图。例如，天线方向图可W包括IFA方向图、偶极天线方 向图、环形天线方向图和螺旋天线方向图中的至少一个。
[0100] 在本公开的实施例中，第一福射器110可包括线性福射器。
[0101] 在本公开的实施例中，第二福射器120可W包括线性福射器和非线性福射器中的 至少一个。第二福射器120可包括位于盖部14的预定位置的一个或多个导电寄生贴片。导电 寄生贴片的位置可W基于第一福射器110和第二福射器120之间的分离距离d，第二福射器 120的曲率半径Ra，和对应于无线信号的频率f的波长λ确定。例如，第二福射器120可W与第 一福射器110的表面相距预定分离距离(例如，〇.2λ~U)，同时平行于第一福射器110的表 面。
[0102] 参考图20,安装到无线设备10的上部分的扬声器用作第二福射器120,且标识 "SAMSUN护用作第一福射器110。在本公开的实施例中，标识"SAMSUN护的一部分可W用作第 一福射器110。由于根据相关技术的无线设备10的元件被如上所述用作天线结构的一部分， 所W无线设备内的空间可W增加，并且信号损失可W降低。
[0103] 参考图21，第一福射器110被包括在无线设备10中的PCB中。第二福射器120被包括 在无线设备10的盖部(或外壳）14中。面对第一福射器110的第二福射器120与第一福射器 110分离安装并且福射由第一福射器110福射的无线信号。连接器140连接第一福射器110和 第二福射器120。连接器140传递电流，并且不会影响谐振频率。采用运种天线结构，对数周 期天线被配置。
[0104] 如上所述，本公开的各种实施例提出具有W下结构的天线，该结构中结合了基于 无线设备的盖部(或外壳）的天线和基于包括在主体内的PCB的天线。本公开的各种实施例 在无线设备的盖部上形成福射器的一部分，并因此增加了在无线设备中的空间。此外，本公 开的各种实施例将福射器的一部分形成在无线设备的盖部，并因此与根据现有技术的仅具 有在主体的PCB上形成的福射器的天线相比增加了信号吞吐量。
[0105] 虽然已经参照本公开的各种实施例对本公开进行了图示和描述，但是本领域的技 术人员将会理解，可W在形式和细节上进行各种改变而不脱离本公开的精神和范围，本公 开的精神和范围是由所附权利要求及其等同物定义的。
【主权项】
1. 一种无线设备的天线，其特征在于该天线包括： 第一福射器;和 安装在无线设备的盖部上的第二辐射器，来辐射由第一辐射器辐射的无线信号， 其中，第二福射器与第一福射器分离并且面对第一福射器。2. 如权利要求1所述的天线，其特征在于第一辐射器包括： 馈送单元； 地平面;和 天线方向图。3. 如权利要求2所述的天线，其特征在于天线方向图包括阵列天线方向图。4. 如权利要求1所述的天线，其特征在于第一辐射器包括线性辐射器。5. 如权利要求1所述的天线，其特征在于第一辐射器位于无线设备的主体中，或者 其中第一辐射器位于无线设备的主体的印刷电路板PCB上。6. 如权利要求5所述的天线，其特征在于第二辐射器包括非线性辐射器。7. 如权利要求6所述的天线，其特征在于第二辐射器包括位于无线设备的盖部的预定 位置中的导电寄生贴片。8. 如权利要求7所述的天线，其特征在于导电寄生贴片的位置基于第一辐射器和第二 辐射器之间的分离距离、第二辐射器的曲率半径、以及对应于无线信号的频率的波长来确 定。9. 如权利要求8所述的天线，其特征在于寄生贴片的长度Zp与对应于无线信号的频率 的波长λ的比率Ζρ/λ被确定在〇. 1到0.3的范围内，以及 其中第二辐射器的中心位置与盖部的中心位置之间的距离dz与对应于无线信号的频 率的波长λ的比率dz/λ被确定在〇. 02到0.4的范围内。10. 如权利要求7所述的天线，其特征在于盖部包括印刷电路板PCB、硅、低温共烧陶瓷 LTCC和液晶聚合物LCP中的至少一种材料。11. 一种无线设备，其特征在于包括： 具有第一辐射器的主体;和 具有第二辐射器的盖部，第二辐射器辐射由第一辐射器辐射的无线信号， 其中，第二福射器面对第一福射器并且与第一福射器分离。12. 如权利要求11所述的无线设备，其特征在于第一辐射器包括： 馈送单元； 地平面;和 天线方向图。13. 如权利要求11所述的无线设备，其特征在于天线方向图包括阵列天线方向图。14. 如权利要求11所述的无线设备，其特征在于第一辐射器包括线性辐射器，并且 第二福射器包括非线性福射器。15. 如权利要求14所述的无线设备，其特征在于第一辐射器被包括在无线设备的主体 的印刷电路板PCB中。16. 如权利要求15所述的无线设备，其特征在于第二辐射器包括位于无线设备的盖部 的预定位置中的导电寄生贴片。17. 如权利要求16所述的无线设备，其特征在于导电寄生贴片的位置基于第一辐射器 和第二辐射器之间的分离距离、第二辐射器的曲率半径、以及对应于无线信号的频率的波 长来确定。18. 如权利要求17所述的无线设备，其特征在于寄生贴片的长度Zp与对应于无线信号 的频率的波长λ的比率Ζρ/λ被确定在〇. 1到〇. 3的范围内，以及 其中第二辐射器的中心位置与盖部的中心位置之间的距离dz与对应于无线信号的频 率的波长λ的比率dz/λ被确定在〇. 02到0.4的范围内。19. 如权利要求16所述的无线设备，其特征在于盖部包括印刷电路板PCB、硅、低温共烧 陶瓷LTCC和液晶聚合物LCP中的至少一种材料。20. 如权利要求16所述的无线设备，其特征在于还包括： 围绕盖部的金属外壳， 其中金属外壳包括位于对应于导电寄生贴片的位置处的开口，用于提供由第二辐射器 辐射的无线信号的传递路径。
【文档编号】H01Q1/24GK205429148SQ201520821714
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年10月22日
【发明人】洪源斌, 白光铉, 高胜台
【申请人】三星电子株式会社