包括介电材料的天线模块和包括天线模块的电子设备制造技术

提供了一种无线通信系统的天线模块。所述天线模块包括：辐射器，所述辐射器包括无线电波向其辐射的顶面；介电材料，所述介电材料设置在所述辐射器的底面上，所述辐射器的底面与所述辐射器的顶面相背；馈电单元，所述馈电单元设置在所述介电材料的底面上，并且所述馈电单元被配置为通过所述介电材料向所述辐射器提供电信号；以及支撑单元，所述支撑单元设置在所述介电材料的底面上，并且所述支撑单元包括金属材料。

Antenna module including dielectric material and electronic equipment including antenna module

【技术实现步骤摘要】
包括介电材料的天线模块和包括天线模块的电子设备本申请是申请日为2019年3月29日，申请号为201980027196.4，名称为“包括介电材料的天线模块和包括天线模块的电子设备”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开提供了一种能够在下一代通信系统中提高通信效率的天线模块和包括该天线模块的电子设备。
技术介绍
以上信息作为背景信息呈现，仅用于帮助理解本公开。对于上述任何一个是否可以作为关于本公开的现有技术来应用，还没有做出确定，也没有做出断言。为了满足自部署第四代(4G)通信系统以来对无线数据通信量增加的需求，已经致力于开发改进的第五代(5G)或pre-5G通信系统。因此，5G或pre-5G通信系统也被称为“超越4G网络”或“后LTE系统”。5G通信系统被认为是在更高的频率(毫米波)频带中实现的，例如60GHz频带，以便实现更高的数据速率。为了降低无线电波的传播损耗和增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全维MIMO(FD-MIMO)、阵列天线、模拟波束成形、大规模天线技术。此外，在5G通信系统中，正在进行基于先进的小小区、云无线电接入网络(RAN)、超密集网络、设备到设备(D2D)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协调多点(CoMP)、接收端干扰消除等的系统网络改进的开发。在5G系统中，已经开发了作为先进的编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)(FQAM)和滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为先进接入技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏码多址(SCMA)。作为人类生成和消费信息的以人为中心的连接网络的因特网现在正演进为物联网(IoT)，在该物联网中诸如事物的分布式实体在没有人类干预的情况下交换和处理信息。已经出现的万物互联(IoE)是通过与云服务器的连接而将IoT技术和大数据处理技术的结合。由于随着诸如“感测技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”之类的技术元素需要用于IoT实施，所以最近对传感器网络、机器对机器(M2M)通信、机器类型通信等进行了研究。这种IoT环境可以提供智能互联网技术服务，通过收集和分析互联事物之间产生的数据，为人类生活创造新的价值。通过现有信息技术(IT)与各种工业应用的融合，IoT可以应用于各种领域，包括智能家居、智能建筑、智慧城市、智能汽车或联网汽车、智能电网、医疗保健、智能电器和高级医疗服务。与此相一致，已经进行了各种尝试来将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、机器类型通信(MTC)和机器到机器(M2M)通信的技术可以通过波束成形、MIMO和阵列天线来实现。云无线接入网络(RAN)作为上述大数据处理技术的应用也可以被认为是5G技术与IoT技术之间融合的示例。以上信息仅作为背景信息提供，以帮助理解本公开。关于上述任何一项是否可以作为现有技术适用于本公开，没有做出确定，也没有做出断言。
技术实现思路
技术问题如上所述，在应用了下一代移动通信系统的频带中，天线模块的性能可能由于无线电波等的路径损耗而劣化。因此，在下一代移动通信系统中，需要用于解决这种问题的天线模块结构。本公开的各方面旨在至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下述优点。因此，本公开的一个方面是提供一种即使在大规模多输入多输出(MIMO)通信环境中也能够实现平滑通信的天线模块结构。另外的方面将在下面的描述中部分地阐述，并且部分地将从该描述中显而易见，或者可以通过实践所呈现的实施例而获知。问题的解决方案根据本公开的方面，提供了一种天线模块。所述天线模块包括：辐射器，所述辐射器具有顶面，无线电波向所述辐射器的顶面辐射；介电材料，所述介电材料设置在所述辐射器的底面上，所述辐射器的底面与所述辐射器的顶面相背；馈电单元，所述馈电单元设置在所述介电材料的底面上，所述馈电单元被配置为通过所述介电材料向所述辐射器提供电信号；以及支撑单元，所述支撑单元设置在所述介电材料的底面上，所述支撑单元包括金属材料。所述天线模块还可以包括耦接到所述馈电单元和所述支撑单元的印刷电路板(PCB)，以向所述馈电单元提供电信号。所述馈电单元和所述支撑单元可以被设置为使得所述介电材料的底面和所述PCB的顶面彼此间隔开预定的第一长度，并且通过所述辐射器辐射的所述无线电波的频率特性可以是基于所述预定的第一长度而确定的。所述馈电单元和所述支撑单元中的每一个均可以包括：第一区段，所述第一区段设置在所述介电材料的底面上；以及第二区段，所述第二区段从所述第一区段的第一端向所述PCB延伸以耦接到所述PCB的顶面。所述馈电单元和所述支撑单元中的每一个还可以包括从所述第一区段的第二端向所述PCB延伸以耦接到所述PCB的顶面的第三区段。所述介电材料可以被设置为围绕所述馈电单元和所述支撑单元，并且所述第一区段、所述第二区段和所述第三区段中的每一个还可以包括突起，以便不与所述介电材料分离。所述馈电单元可以包括：第一馈电单元，所述第一馈电单元被配置为向所述辐射器提供与水平极化相关的电信号；以及第二馈电单元，所述第二馈电单元被配置为向所述辐射器提供与垂直极化相关的电信号。在所述介电材料的底面上，所述第一馈电单元的延长线和所述第二馈电单元的延长线可以彼此垂直。所述支撑单元可以包括：第一支撑单元，所述第一支撑单元设置在所述第一馈电单元在所述介电材料的底面上的延长线上；以及第二支撑单元，所述第二支撑单元设置在所述第二馈电单元在所述介电材料的底面上的延长线上。根据本公开的另一方面，提供了一种天线模块。所述天线模块包括：绝缘体，所述绝缘体为板形，并且包括形成在其上的供电信号流过的导电图案；金属结构，所述金属结构设置在所述绝缘体的顶面上，并且所述金属结构被配置为通过所述金属结构的顶面辐射无线电波，其中所述金属结构的顶面与所述绝缘体间隔开预定的第一长度；以及无线通信芯片，所述无线通信芯片设置在所述绝缘体的底面上，并且所述无线通信芯片被配置为通过所述导电图案向所述金属结构提供电信号以辐射所述无线电波。金属结构可以包括：第一馈电单元，所述第一馈电单元具有电连接到形成在所述绝缘体上的导电图案的第一端以及电连接到所述金属结构的顶面的第二端，并且所述第一馈电单元被设置为使得所述金属结构的顶面与所述绝缘体的顶面间隔所述预定的第一长度；第二馈电单元，所述第二馈电单元包括电连接到形成在所述绝缘体上的导电图案的第一端以及电连接到所述金属结构的顶面的第二端，并且所述第二馈电单元被设置为使得所述金属结构的顶面与所述绝缘体的顶面间隔所述预定的第一长度；以及支撑单元，所述支撑单元包括连接到所述绝缘体的顶面的第一端以及连接到所述金属结构的顶面的第二端，并且被设置为使得所述金属结构的顶面与所述绝缘体的顶面间隔所述预定的第一长度。在所述绝缘体的顶面上，所述第一馈电单元的延长线和所述第二馈电单元的延长线可以彼此垂直，并且所述支撑单元可以设置在所述第一馈电单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无线通信系统的天线模块(400)，所述天线模块包括：/n绝缘体(430)，所述绝缘体(430)具有板形并且包括在其上形成的导电图案(420)；/n第一金属结构(410)和第二金属结构(412)，所述第一金属结构(410)和第二金属结构(412)设置在所述绝缘体(430)的顶面上；以及/n无线通信芯片(440)，/n其中，所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个均包括顶面(510)、第一馈电单元(520)和第二馈电单元(522)，所述第一馈电单元(520)和所述第二馈电单元(522)电连接到所述顶面(510)并且被设置成使得所述顶面(510)与所述绝缘体(430)的顶面间隔预定长度，/n其中，所述无线通信芯片被配置为通过所述导电图案(420)将电信号提供给所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)，其中所述电信号通过所述第一馈电单元和第二馈电单元(520，522)被提供给所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个的所述顶面(510)，并且与所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个的所述顶面(510)辐射的无线电波的正交极化有关，并且/n其中，所述天线模块被配置为在大规模多输入多输出(MIMO)通信环境中操作。/n...

【技术特征摘要】
20180418 KR 10-2018-00452671.一种用于无线通信系统的天线模块(400)，所述天线模块包括：
绝缘体(430)，所述绝缘体(430)具有板形并且包括在其上形成的导电图案(420)；
第一金属结构(410)和第二金属结构(412)，所述第一金属结构(410)和第二金属结构(412)设置在所述绝缘体(430)的顶面上；以及
无线通信芯片(440)，
其中，所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个均包括顶面(510)、第一馈电单元(520)和第二馈电单元(522)，所述第一馈电单元(520)和所述第二馈电单元(522)电连接到所述顶面(510)并且被设置成使得所述顶面(510)与所述绝缘体(430)的顶面间隔预定长度，
其中，所述无线通信芯片被配置为通过所述导电图案(420)将电信号提供给所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)，其中所述电信号通过所述第一馈电单元和第二馈电单元(520，522)被提供给所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个的所述顶面(510)，并且与所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个的所述顶面(510)辐射的无线电波的正交极化有关，并且
其中，所述天线模块被配置为在大规模多输入多输出(MIMO)通信环境中操作。


2.根据权利要求1所述的天线模块，其中，所述正交极化是水平极化和垂直极化。


3.根据权利要求1至2中任一项所述的天线模块，其中，由所述顶面(510)辐射的无线电波的频率特性是基于所述预定长度确定的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线模块，其中，在所述绝缘体(430)的顶面上，所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个的所述第一馈电单元(520)的延长线和所述第二馈电单元(522)的延长线彼此垂直。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线模块，其中，对于所述第一金属结构和第二金属结构(410，412)中的每一个，所述第一馈电单元(520)具有电连接到所述导电图案(420)的第一端和电连接到所述顶面(510)的第二端，所述第二馈电单元522具有电连接到所述导电图案(420)的第一端和电连接到所述顶面(510)的第二端。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的天线模块，其中，所述天线模块被配置为在5G通信系统的频带中执行。


7.一种电子设备，所述电子设备包括根据权利要求1至6中的任一项所述的天线模块。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金润建，高胜台，金贤珍，朴正敏，琴埈植，李永周，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR