具有毫米波天线的电子设备制造技术

本发明专利技术公开了具有毫米波天线的电子设备。本发明专利技术公开了一种可设置有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括相控天线阵列，该相控天线阵列中的每个相控天线阵列包括多个天线元件。该相控天线阵列可沿电子设备的外壳的边缘安装，被安装在外壳中的电介质窗口诸如电介质徽标窗口后方，被安装成与外壳的拐角处的电介质外壳部分对准，或者被安装在电子设备中的其他位置。相控天线阵列可包括位于由接地层分开的电介质层上的贴片天线元件阵列。基带处理器可通过中频信号路径以中频将无线信号分配到相控天线阵列。该相控天线阵列处的收发器电路可包括耦接到中频信号路径的升频转换器和降频转换器。频信号路径的升频转换器和降频转换器。频信号路径的升频转换器和降频转换器。

【技术实现步骤摘要】
具有毫米波天线的电子设备
[0001]本申请是申请日为2016年4月14日申请号为201680022223.5专利技术名称为“具有毫米波天线的电子设备”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。

技术介绍

[0003]该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。
[0004]可能希望支持毫米波通信频带中的无线通信。毫米波通信有时也被称为极高频(EHF)通信，其涉及约10GHz-400GHz频率下的通信。这些频率下的操作可能支持高带宽，但可能带来很大的挑战。例如，毫米波通信通常为视距通信，并且可通过信号传播期间的大幅衰减来表征。
[0005]因此，希望能够为电子设备提供改善的无线通信电路，诸如支持毫米波通信的通信电路。

技术实现思路

[0006]本专利技术公开了一种可设置有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括相控天线阵列，该相控天线阵列中的每个相控天线阵列包括多个天线元件。该相控天线阵列可用于处理毫米波无线通信，并且可执行波束控制操作。
[0007]相控天线阵列可沿电子设备的外壳边缘安装，被安装在外壳的背面的电介质徽标或其他天线窗口后方，可被安装成与外壳的拐角处的电介质外壳部分对准，或者可被结合到电子设备中的其他位置。基带处理器可通过中频信号路径以中频将无线信号分配到相控天线阵列。该相控天线阵列处的收发器电路可包括耦接到中频信号路径的升频转换器和降频转换器。这种布置允许通过以中频将信号分配到相控天线阵列并将中频信号本地转换成天线的射频信号来使路径损耗最小化。
[0008]相控天线阵列可包括一个或多个贴片天线元件阵列。利用一种合适的布置，相控天线阵列可具有通过由经插置的接地层分开的电介质层支撑的第一贴片天线阵列和第二贴片天线阵列。收发器电路部件可被安装到电介质层中的一个电介质层，以形成集成天线阵列和收发器电路模块。这种类型的相控天线阵列可被安装在电子设备外壳的拐角处并可穿过设备的正面和背面进行操作。
附图说明
[0009]图1为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的透视图。
[0010]图2为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的示意图。
[0011]图3为根据实施方案的示出了用于毫米波通信的天线阵列可能位于的示例性位置
的示例性电子设备的透视图。
[0012]图4为根据实施方案的具有允许射频信号被分配到相控天线阵列的无线电路的示例性电子设备的图示。
[0013]图5为根据实施方案的具有包括用于在设备内分配天线信号的中频信号路径的无线电路的示例性电子设备的图示。
[0014]图6为示出了根据实施方案如何在多个射频收发器间共享中频信号的图示，射频收发器中的每个射频收发器耦接到相控天线阵列中的相应天线元件。
[0015]图7为示出了根据实施方案中频信号如何通过并行中频信号路径各自被分配到天线阵列中的天线中的每个天线的图示。
[0016]图8为示出了根据实施方案如何使用环形信号分配拓扑结构来分配天线信号的图示。
[0017]图9为根据实施方案的示例性集成相控天线阵列的透视图。
[0018]图10为根据实施方案的图9的示例性集成相控天线阵列的侧视图。
[0019]图11为根据实施方案的另一个示例性集成相控天线阵列的侧视图。
[0020]图12为根据实施方案的已安装有相控天线阵列的示例性电子设备的拐角部分的横截面侧视图。
[0021]图13为根据实施方案的具有偶极子天线的相控天线阵列的一部分的图示。
具体实施方式
[0022]电子设备诸如图1的电子设备10可包含无线电路。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括用于处理毫米波通信的相控天线阵列。毫米波通信有时也被称为极高频(EHF)通信，其涉及60GHz或介于约10GHz和400GHz之间的其他频率下的信号。如果需要，设备10还可包括用于处理卫星导航系统信号、蜂窝电话信号、本地无线局域网信号、近场通信、基于光的无线通信、或其他无线通信的无线通信电路。
[0023]电子设备10可为计算设备诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器、或其他手持式或便携式电子设备、较小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、被嵌入在眼镜中的设备或者佩戴在用户的头部上的其他设备，或其他可佩戴式或微型设备)、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子设备被安装在信息亭或汽车中的系统)、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的设备、或其他电子设备。在图1的示例性配置中，设备10是便携式设备，诸如蜂窝电话、媒体播放器、平板电脑、或者其他便携式计算设备。如果需要，其他配置可用于设备10。图1的示例仅是示例性的。
[0024]如图1所示，设备10可包括显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在外壳诸如外壳12中。有时可被称为壳体(enclosure or case)的外壳12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的任意两种或更多种的组合形成。外壳12可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，一些或全部外壳12被加工或模制成单一结构，或者可使用多个结构(例如，内框架结构、形成外部外壳表面的一种或多种结构等)形成。
[0025]显示器14可为结合导电电容触摸传感器电极层或者其他触摸传感器部件(例如，
电阻触摸传感器部件、声学触摸传感器部件、基于力的触摸传感器部件、基于光的触摸传感器部件等)的触摸屏显示器，或者可为非触敏的显示器。电容触摸屏电极可由氧化铟锡焊盘或者其他透明导电结构的阵列形成。
[0026]显示器14可包括由液晶显示器(LCD)部件形成的显示器像素阵列、电泳显示器像素阵列、等离子体显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或者基于其他显示器技术的显示器像素。
[0027]可使用显示器覆盖层诸如透明玻璃层、透光塑料、蓝宝石、或其他透明电介质层来保护显示器14。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳按钮诸如按钮16。还可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳端口诸如扬声器端口。可在外壳12中形成开口，以形成通信端口(例如，音频插孔端口、数字数据端口等)。外壳12中的开口还可被形成，以用于音频部件诸如扬声器和/或麦克风。
[0028]天线可被安装在外壳12中。为了避免当外部对象诸如人手或用户的其他身体部分阻挡一个或多个天线时中断通信，天线可被安装在外壳12中的多个位置处。可使用传感器数据诸如接近传感器数据、实时天线阻抗测量、信号质量测量(诸如接收信号强度信息)、以及其他数据来确定天线(或天线组)何时因外壳12的取向、被用户的手或其他本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子设备，具有相对的第一面和第二面，所述电子设备包括：显示器，具有在第一面处的显示器覆盖层；外壳，具有在第二面处的电介质壁；在所述外壳中的天线，配置为通过所述显示器覆盖层传递给定频带中的第一射频信号；和所述外壳中的相控天线阵列，配置为通过所述电介质壁来传递所述给定频带中的第二射频信号。2.如权利要求1所述的电子设备，其中所述电介质壁包括玻璃。3.如权利要求2所述的电子设备，其中所述显示器覆盖层包括玻璃。4.如权利要求3所述的电子设备，其中所述频带包括大于10GHz的频率。5.如权利要求1所述的电子设备，其中所述频带包括大于10GHz的频率。6.如权利要求1所述的电子设备，还包括：所述外壳中的基带处理器；第一收发器，耦接到所述基带处理器和所述天线；和第二收发器，耦接到所述基带处理器和所述相控天线阵列。7.如权利要求6所述的电子设备，还包括耦接在所述第一收发器和所述天线之间的功率放大器。8.如权利要求6所述的电子设备，还包括电介质基板,其中所述第二收发器和所述相控天线阵列安装到所述电介质基板。9.如权利要求1所述的电子设备，其中所述天线包括贴片天线。10.一种电子设备，具有相对的第一面和第二面，所述电子设备包括：显示器，其具在第一面处的显示器覆盖层并且具有配置为通过所述显示器覆盖层来发射光的像素电路；外壳，其具有在第二面处的电介质壁；和在所述外壳中的相控天线阵列，被配置为通过所述电介质壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳月辉，蒋奕，M，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：