多频带天线阵列及其无线设备制造技术

多频带天线阵列包含第一天线组件和第二天线组件。每个第一天线组件具有由第一长轴和第一短轴撑开的第一形状，第一长轴长于第一短轴并且垂直于第一短轴。每个第二天线组件具有由第二长轴和第二短轴撑开的第二形状，第二长轴长于第二短轴并且垂直于第二短轴。第一长轴与第二长轴是不平行的。第一天线组件和第二天线组件分别沿着第一长轴和第二长轴在高谐振频带处谐振，并且第一天线组件和第二天线组件还分别沿着第一短轴和第二短轴在低谐振频带处谐振。本发明专利技术提出一种多频带天线阵列及包含该多频带天线阵列的无线设备，利用双极化实现改进天线阵列的紧密性的有益效果。

Multiband antenna array and its wireless equipment

【技术实现步骤摘要】
多频带天线阵列及其无线设备相关申请的交叉引用本申请要求2018年11月13日递交，申请号为16/189,15的美国非临时专利申请的优先权，相关申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术的实施例有关于提供双极化的多频带天线阵列，以及包含天线阵列的无线设备。
技术介绍
无线设备使用天线来发送和接收无线信号。现代无线设备，例如，运行在5G(第五代)移动通信网络中的那些无线设备，使用能够在毫米频谱(例如，6-400GHz)中的多个频带传送信号(发送和/或接收)的多频带天线。在这些频率下的操作可能遇到重大挑战。例如，毫米波通信通常不会有效地绕过或通过障碍物。因此，在信号传播期间，毫米波信号会在很大程度上衰减。此外，许多无线设备，例如，智能手机和智能手表具有有限的尺寸外型(formfactor)，这限制了天线的大小。
技术实现思路
在一个实施例中，提供一种多频带天线阵列，其包含：包含多个第一天线组件的第一天线子阵列；以及包含多个第二天线组件的第二天线子阵列。每个第一天线组件具有由第一长轴和第一短轴撑开的第一形状，第一长轴长于第一短轴并且垂直于第一短轴。每个第二天线组件具有由第二长轴和第二短轴撑开的第二形状，第二长轴长于第二短轴并且垂直于第二短轴。第一长轴与第二长轴是不平行的。第一天线组件和第二天线组件分别沿着第一长轴和第二长轴在第一谐振频带处谐振，以及第一天线组件和第二天线组件进一步分别沿着第一短轴和第二短轴在第二谐振频带处谐振。该第一谐振频带低于该第二谐振频带。在另一个实施例中，提供一种无线设备，其包含：处理电路；存储器和存储电路；以及包含多频带天线阵列的输入/输出(input/output，I/O)电路。该多频带天线阵列进一步包含：包含多个第一天线组件的第一天线子阵列；以及包含多个第二天线组件的第二天线子阵列。每个第一天线组件具有由第一长轴和第一短轴撑开的第一形状，该第一长轴长于该第一短轴并且垂直于该第一短轴。每个第二天线组件具有由第二长轴和第二短轴撑开的第二形状，该第二长轴长于第二短轴并且垂直于该第二短轴。该第一长轴与该第二长轴是不平行的。该第一天线组件和该第二天线组件分别沿着该第一长轴和该第二长轴在第一谐振频带处谐振，以及该第一天线组件和该第二天线组件进一步分别沿着该第一短轴和该第二短轴在第二谐振频带处谐振。该第一谐振频带低于该第二谐振频带。本专利技术提出一种多频带天线阵列及包含该多频带天线阵列的无线设备，利用双极化实现改进天线阵列的紧密性的有益效果。这些实施例的有益效果将在如下描述中详细解释。附图说明本专利技术以示例的而不是限制方式示出。在附图的图式中，相同参考指示相似的组件。应当注意的是，对于本专利技术中的“一”或者“一个”实施例的不同参考对于同一个实施例并不是必要的，并且这些参考意味着至少一个。此外，当特定的特征、结构或者特性被描述为与实施例相关，应当主张的是，无论是否在说明书中明确描述，关联其他实施例以实现该特征、结构或者特性，是在本领域技术人员的认知范围内的。图1根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图2A根据一个实施例示出了天线组件的俯视图。图2B根据另一个实施例示出了天线组件的俯视图。图3根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图4根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图5根据一个实施例示出了包含放置在多于一个平面上的天线阵列的三维视图。图6根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图7根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图8根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图9根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图10根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图11根据一个实施例示出了天线阵列的俯视图。图12根据一个实施例示出了具有寄生组件的天线阵列的俯视图。图13根据一个实施例示出了具有端射天线组件的天线阵列的俯视图。图14根据一个实施例示出了具有一个或多个天线导向器层的天线阵列的俯视图。图15根据一个实施例示出了无线设备。具体实施方式在下文描述中，阐述了许多具体细节。然而，应当理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术的实施例。在其他情况下，为了不使本说明书的理解变得模糊，没有详细地示出已知的电路，结构和技术。然而，本领域技术人员应当理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本专利技术。通过所包含的描述，本领域技术人员可以不需要过多的实验就能够实施合适的功能。本文描述了多频带双极化天线阵列的实施例。本文描述的每个天线阵列具有适合于具有有限的尺寸外型的无线设备的紧密性大小。每个天线阵列至少包含具有两种不同极化的两个子阵列，用于在多个频率(例如，频带)处电磁谐振。不同极化的子阵列可以嵌套在约束区域中，以便改进天线阵列的紧密性。天线阵列可以用于毫米波通信，例如，5G移动通信。图1根据一个实施例示出了多频带双极化天线阵列(“天线阵列100”)的俯视图。天线阵列100包含由多个第一天线组件(例如，a1、a2、a3和a4(称为“a1-a4”))组成的第一子阵列，以及由多个第二天线组件(例如，b1、b2、b3和b4(称为“b1-b4”))组成的第二子阵列。第一天线组件(a1-a4)在与第二天线组件(b1-b4)相同或本质上相同的频带上谐振。此外，第一天线组件(a1-a4)和第二天线组件(b1-b4)以两种不同的极化操作。在一个实施例中，所有第一天线组件(a1-a4)具有相同的几何形状，例如，图2A的矩形形状，图2B的椭圆形形状，或由两个不同长度的两个正交轴撑开的另一几何形状。类似地，所有第二天线组件(b1-b4)具有相同的几何形状，例如，图2A的矩形形状、图2B的椭圆形形状，或由两个不同长度的两个正交轴撑开的另一几何形状。在图1的实施例中，所有天线组件(a1-a4和b1-b4)具有相同的形状；也就是说，矩形。如下所述，天线组件可以具有与矩形形状不同的形状。在一个实施例中，所有第一天线组件(a1-a4)可以以第一方向布局于天线阵列100中，并且所有第二天线组件(b1-b4)可以以第二方向布局于天线阵列100中，第二方向是第一方向旋转了90度。如本文所述，天线组件的方向指的是天线组件的轴的方向(例如，长轴或短轴，将参考图2A和图2B进一步详细解释)。所有第一天线组件可以具有相同的大小，以及所有第二天线组件可以具有相同的大小。在一个实施例中，每个第一天线组件具有与每个第二天线组件相同或本质上相同的大小。在替代实施例中，每个第一天线组件与每个第二天线组件可以具有不同的大小。可以基于天线阵列100提供的频率范围和对应波长在天线设计时确定第一天线组件和第二天线组件的准确大小。此外，相邻的第一天线组件之间和相邻的第二天线组件之间的间隔也可以基于天线阵列100提供的频率范围和相应波长在天线设计时确定。在一个实施例中，第一天线组件(a1-a4)可以布置为四边形(“第一四边形S1”)；也就是说，当连接相邻的天线组件的位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多频带天线阵列，其包含：/n包含多个第一天线组件的第一天线子阵列；以及/n包含多个第二天线组件的第二天线子阵列，/n其中，每个第一天线组件具有由第一长轴和第一短轴撑开的第一形状，该第一长轴长于该第一短轴并且垂直于该第一短轴，/n其中，每个第二天线组件具有由第二长轴和第二短轴撑开的第二形状，该第二长轴长于该第二短轴并且垂直于该第二短轴，/n其中，该第一长轴与该第二长轴是不平行的，以及/n其中，该第一天线组件和该第二天线组件分别沿着该第一长轴和该第二长轴在第一谐振频带处谐振，以及该第一天线组件和该第二天线组件进一步分别沿着该第一短轴和该第二短轴在第二谐振频带处谐振，其中该第一谐振频带低于该第二谐振频带。/n

【技术特征摘要】
20181113 US 16/189,9151.一种多频带天线阵列，其包含：
包含多个第一天线组件的第一天线子阵列；以及
包含多个第二天线组件的第二天线子阵列，
其中，每个第一天线组件具有由第一长轴和第一短轴撑开的第一形状，该第一长轴长于该第一短轴并且垂直于该第一短轴，
其中，每个第二天线组件具有由第二长轴和第二短轴撑开的第二形状，该第二长轴长于该第二短轴并且垂直于该第二短轴，
其中，该第一长轴与该第二长轴是不平行的，以及
其中，该第一天线组件和该第二天线组件分别沿着该第一长轴和该第二长轴在第一谐振频带处谐振，以及该第一天线组件和该第二天线组件进一步分别沿着该第一短轴和该第二短轴在第二谐振频带处谐振，其中该第一谐振频带低于该第二谐振频带。


2.根据权利要求1所述的多频带天线阵列，其特征在于，该第一天线子阵列和该第二天线子阵列在本质上相同的频带且两种不同的极化中谐振。


3.根据权利要求2所述的多频带天线阵列，其特征在于，该两种不同的极化是正交的。


4.根据权利要求1所述的多频带天线阵列，其特征在于，该多个第一天线组件和该多个第二天线组件放置在一个或多个平面表面上。


5.根据权利要求4所述的多频带天线阵列，其特征在于，
当该多个第一天线组件投影到平行于该一个或多个平面表面的参考表面时，该多个第一天线组件在该参考表面上具有第一参考位置，
当该多个第二天线组件投影到该参考表面时，该多个第二天线组件在该参考表面上具有第二参考位置，
该第一参考位置形成第一四边形，以及该第二参考位置形成第二四边形，以及
该第二四边形的几何中心位于该第一四边形内。


6.根据权利要求5所述的多频带天线阵列，其特征在于，该第二四边形是由该第一四边形本质上旋转了90度。


7.根据权利要求4所述的多频带天线阵列，其特征在于，
当该多个第一天线组件投影到平行于该一个或多个平面表面的参考表面时，该多个第一天线组件在该参考表面上具有第一参考位置，
当该多个第二天线组件投影到该参考表面时，该多个第二天线组件在该参考表面上具有第二参考位置，以及
该第一参考位置形成第一线性阵列，以及该第二参考位置形成第二线性阵列。


8.根据权利要求7所述的多频带天线阵列，其特征在于，该多个第一天线组件与该多个第二天线组件交织以形成一个或多个线性阵列。


9.根据权利要求7所述的多频带天线阵列，其特征在于：该第一线性阵列沿着第一方向延伸，以及该第二线性阵列沿着平行于该第一方向的第二方向延伸。


10.根据权利要求1所述的多频带天线阵列，其特征在于，该多个第一天线组件和该多个第二天线组件中的每一个包含馈电点，该馈电点在四个象限中的相同象限中，其中该四个象限由每个第一天线组件和每个第二天线组件的各自两个轴定义。


11.根据权利要求1所述的多频带天线阵列，其特征在于，每个第一天线组件包含第一馈电点，其位于相对于该多频带天线阵列的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文坚，方士庭，高也钧，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71