具有交错子阵列的单封装相控阵模块制造技术

本公开的实施例针对包括具有多个独立可选择的天线元件阵列的天线模块的单封装通信设备。所述不同阵列的天线元件可以在不同信号角范围上发送和/或接收数据信号。所述通信设备可以进一步包括用以分别激活单独的阵列的切换模块。在一些实施例中，射频（RF）通信模块可以被包括在通信设备的封装中。在一些实施例中，所述RF通信模块可以被配置成使用所述多个天线元件阵列在毫米波（mm‑wave）网络上通信。

【技术实现步骤摘要】
具有交错子阵列的单封装相控阵模块本案为分案申请。其母案的专利技术名称为“具有交错子阵列的单封装相控阵模块”，申请日为2014年03月13日，申请号为201410092124.7。
本公开的实施例一般地涉及无线通信领域，并且更具体地，涉及具有交错子阵列的相控阵（phasedarray）模块以及相关联的技术和配置。
技术介绍
具有集成的毫米波（mm-wave）相控阵系统的电子设备实现以高数据速率（例如，每秒若干千兆比特）的无线数据传输。这些电子设备使用信号束通信，所述信号束可以在不同方向上被扫描以识别接收或发射设备。通常，所述相控阵包括以辐射角发射信号的多个天线元件。由天线元件所产生的信号相位被控制而以在所述辐射角周围的角范围来操纵信号束。然而，这样的相控阵只能在离所述辐射角的有限扫描角范围上提供可用信号功率。附图说明通过连同附图的以下详细描述，实施例将被容易地理解。为了使该描述是容易的，同样的附图标记标明同样的结构元件。通过示例而不是通过在附图的图中的限制来说明实施例。图1图示根据一些实施例的无线通信设备的框图。图2A图示根据一些实施例的无线通信设备的顶视图。图2B图示图2A的无线通信设备的侧剖面视图。图3图示根据一些实施例的另一个无线通信设备的侧剖面视图。图4图示根据一些实施例的在相应天线元件上具有电介质层的天线模块的剖面视图。图5图示根据一些实施例的制造无线通信设备的方法的流程图。图6示意性地图示根据一些实施例的计算设备。具体实施方式本公开的实施例描述具有交错天线子阵列的单封装相控阵模块，以及关联的技术和配置。在以下描述中，将使用通常由本领域技术人员所采用以将其工作的实质传达给本领域其他技术人员的术语来描述图示实现方式的各方面。然而，对本领域技术人员将明显的是，本公开的实施例可以只在所描述方面中的一些的情况下被实行。为了解释的目的，特定数字、材料和配置被阐明以便提供图示的实现方式的彻底理解。然而，对本领域技术人员将明显的是，本公开的实施例可以在没有所述特定细节的情况下被实行。在其它实例中，熟知特征被省略或简化以便不使图示的实现方式模糊不清。在以下详细描述中，参考形成其部分的附图，其中同样的附图标记贯穿全文标明同样的部分，并且其中通过图示实施例的方式示出，在所述实施例中本公开的主题可以被实行。应该理解的是，在不偏离本公开范围的情况下，可以利用其它实施例并且可以进行结构或逻辑改变。因此，以下详细描述将不以限制性意义被理解，并且实施例的范围由所附权利要求和其等同物所定义。为了本公开的目的，短语“A和/或B”意味着（A）、（B）或（A和B）。为了本公开的目的，短语“A、B和/或C”意味着（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。本描述可以使用基于透视的描述，诸如顶/底、内/外、之上/之下等等。这样的描述仅仅用于使讨论是容易的并且不意图将此处所描述的实施例的应用约束到任何特定定向。本描述可以使用短语“在实施例中”或“在多个实施例中”，这可以各自指的是相同或不同的实施例中的一个或多个。此外，如关于本公开的实施例所使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等等是同义的。术语“与…耦合”连同其派生词可以在此处被使用。“耦合”可以意味着以下中的一个或多个。“耦合”可以意味着两个或更多元件处于直接物理或电接触中。然而“耦合”也可以意味着两个或更多元件间接地接触彼此，但又仍然与彼此合作或交互，并且可以意味着一个或多个其它元件被耦合或连接在被认为与彼此耦合的元件之间。术语“直接耦合”可以意味着两个或更多元件处于直接接触中。在各种实施例中，短语“在第二特征上所形成、沉积或以其他方式所布置的第一特征”可以意味着所述第一特征被形成、沉积或布置在所述第二特征上，并且所述第一特征的至少部分可以处于与第二特征的至少部分直接接触（例如，直接物理和/或电接触）或间接接触（例如，在所述第一特征和所述第二特征之间具有一个或多个其它特征）中。图1图示根据各种实施例的无线通信设备100。无线通信设备100可以在无线通信网络上传送（例如，发射和/或接收）信号。在一些实施例中，所述无线通信网络可以是毫米波（mm-wave）网络。无线通信设备100可以包括被耦合到收发器104的天线模块102。在一些实施例中，天线模块102和收发器104可以被包括在相同封装中。在这些实施例中，无线通信设备100可以被称作单封装无线通信设备100。在各种实施例中，收发器104可以包括至少如所示出的彼此耦合的切换模块116、基带模块118和射频（RF）模块120。基带模块118和RF模块120可以被包括在相同芯片或不同的芯片上。在一些实施例中，基带模块118和RF模块120这两者可以被包括在与天线模块102相同的封装中。在其它实施例中，RF模块120可以被包括在与天线模块102相同的封装中，并且基带模块118可以与天线模块102远离地被布置。在各种实施例中，基带模块118可以向RF模块120提供基带数据信号。RF模块120可以将所述数据信号调制到RF频率上，用于在无线网络上传输。在其中无线网络是毫米波网络的实施例中，所述RF频率可以是毫米波频率。例如，所述毫米波频率可以是大约30到大约300千兆赫兹（GHz），诸如在一些实施例中大约60GHz。RF模块120可以将经调制的数据信号传递到切换模块116。在各种实施例中，天线模块102可以包括具有基本上是平面的表面的天线衬底（例如，在图2A-2B中所示出的天线衬底204）。天线模块102可以包括被布置在所述表面上的一个或多个天线元件的多个阵列。例如，如在图1中所示出的，天线模块102可以具有包括一个或多个天线元件108的第一阵列106和包括一个或多个天线元件112的第二阵列110。因此，天线模块102可以被称作单封装天线模块。在各种实施例中，天线元件108可以在相对于所述表面的第一最大辐射角（在下文中“第一辐射角”）周围的角范围之内发射信号，并且天线元件112可以以在不同于所述第一辐射角的相对于所述表面的第二最大辐射角（在下文中“第二辐射角”）周围的角范围发射信号。例如，在一些实施例中，所述第一辐射角可以是大约90度（例如，垂直于所述天线衬底的表面），而所述第二辐射角可以是大约0度（例如，平行于所述天线衬底的表面）。由给定天线元件所发射的信号的辐射可以在所述辐射角处具有最大强度，并且当所述角从天线元件的辐射角移开时，所述强度通常可能减小。与RF频谱中的较低频率相比，所述方向性对于毫米波频率可能是特别显著的。在各种实施例中，单独阵列的多个天线元件（例如，第一阵列106的天线元件108或第二阵列110的天线元件112）可以组合以形成由所述阵列所生成的总信号束。所述阵列可以通过分别控制所述阵列的单独天线元件的相位来控制所述总信号束的角度。例如，所述阵列可以通过控制所述天线元件的相位来以信号角发送总信号束，以便由所述天线元件所产生的信号在所述信号角处与彼此相长干涉并且在除了所述信号角之外的角度处与彼此相消干涉。因此，所述总信号束的辐射强度在所述信号角处可以是最大的。在各种实施例中，切换模块116可以分别激活第一阵列106和/或第二阵列110以在无线网络上传输数据信号。收发器104可以另外在包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：具有基本上是平面的表面的天线衬底；被布置在所述表面上并且被配置成在无线网络上无线通信的一个或多个天线元件的第一阵列，其中所述第一阵列被配置成在相对于所述表面的第一角范围上操纵信号束并且所述第一阵列的一个或多个天线元件是微带天线；和被布置在所述表面上并且被配置成在无线网络上无线通信的一个或多个天线元件的第二阵列，其中所述第二阵列被配置成在不同于所述第一角范围的相对于所述表面的第二角范围上操纵所述信号束并且所述第二阵列的一个或多个天线元件是维瓦尔第辐射器或弯曲贴片。

【技术特征摘要】
2013.03.13 US 13/7996451.一种装置，包括：具有基本上是平面的表面的天线衬底；被布置在所述表面上并且被配置成在无线网络上无线通信的一个或多个天线元件的第一阵列，其中所述第一阵列被配置成在相对于所述表面的第一角范围上操纵信号束并且所述第一阵列的一个或多个天线元件是微带天线；和被布置在所述表面上并且被配置成在无线网络上无线通信的一个或多个天线元件的第二阵列，其中所述第二阵列被配置成在不同于所述第一角范围的相对于所述表面的第二角范围上操纵所述信号束并且所述第二阵列的一个或多个天线元件是维瓦尔第辐射器或弯曲贴片。2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括被耦合到所述第一和第二阵列并且被配置成在相应的第一和第二角范围上分别激活所述第一和第二阵列的切换模块。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述无线网络是毫米波（mm-wave）网络。4.根据权利要求3所述的装置，进一步包括：被耦合到所述天线衬底并且被配置以将数据信号调制到毫米波频率上用于在毫米波网络上传输的射频（RF）模块。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一阵列的一个或多个天线元件具有相对于所述表面的第一最大辐射角，并且其中所述第二阵列的一个或多个天线元件具有不同于所述第一最大辐射角的相对于所述表面的第二最大辐射角。6.根据权利要求5所述的装置，其中所述装置进一步包括被布置在所述第一和第二阵列之上的电介质层，所述电介质层在所述第一和第二阵列的相应天线元件之上形成透镜以提供相应的第一最大辐射角或第二最大辐射角。7.根据权利要求5所述的装置，其中所述一个或多个天线元件的第一阵列被布置在所述表面的中间部分上，并且所述一个或多个天线元件的第二阵列被布置在所述表面的外围部分上。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一和第二阵列的一个或多个天线元件被形成在所述天线衬底上的一个或多个金属层中。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二阵列的一个或多个天线元件是维瓦尔第辐射器。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二阵列的一个或多个天线元件是弯曲贴片。11.根据权利要求1所述的装置，进一步包括被布置在所述表面上的一个或多个天线元件的第三阵列，其中所述第三阵列被配置成在不同于所述第一和第二角范围的第三角范围上操纵信号束。12.一种方法，包括：在基本上是平面的天线衬底表面上形成一个或多个天线元件的第一阵列，其中所述第一阵列的一个或多个天线元件是微带天线并且所述第一阵列被配置成在无线网络上无线通信，并且其中所述第一阵列被配置成在相对于所述表面的第一角范围上操纵信号束；和在所述表面上形成一个或多个天线元件的第二阵列，其中所述第二阵列的一个或多个天线元件是维瓦尔第辐射器或弯曲贴片并且所述第二阵列被配置成在无线网络上无线通信，并且其中所述第二阵列被配置成在不同于所述第一角范围的相对于所述表面的第二角范围上操纵所述信号束。13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：将切换模块耦合到所述天线衬底，所述切换模块被配置成在相应的第一和第二角范围上分别激活所述天线元件的第一和第二阵列。14.根据权利要求12所述的方法，其中所述无线网络是毫米波（mm-wave）网络。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述表面是...

【专利技术属性】
技术研发人员：T卡姆盖恩，AA埃尔谢比尼，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US