包括天线和RF元件的模块及包括模块的基站制造技术

本公开涉及一种用于将IoT技术与5G通信系统进行融合以支持比4G系统更高的数据传输速率的通信技术及其系统。本公开可以应用于基于5G通信技术和IoT相关技术的智能服务(例如，智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或互联汽车、医疗保健、数字教育、智能零售、安保与安全服务等)。根据本公开的一种天线模块包括：第一基板层，其包括至少一个堆叠的基板；天线，其耦接到第一基板层的顶表面；第二基板层，其顶表面耦接到第一基板层的底表面，并且包括至少一个堆叠的基板；以及射频(RF)元件，其耦接到第二基板层的底表面。二基板层的底表面。二基板层的底表面。

【技术实现步骤摘要】
包括天线和RF元件的模块及包括模块的基站
[0001]本申请是申请号为201880082851.1、题为“包括天线和RF元件的模块及包括模块的基站”的专利申请的分案申请。


[0002]本公开涉及一种可以安装在基站和移动设备中的模块的结构，其包括天线和RF元件。

技术介绍

[0003]为了满足自部署第四代(4G)通信系统以来对无线数据业务增加的需求，已努力开发改进的第五代(5G)或pre
‑
5G的通信系统。因此，5G或pre
‑
5G的通信系统也称为“超第四代(4G)网络”或“后长期演进(LTE)系统”。5G通信系统被认为是在更高的频率(mmWave)频带(例如，60GHz频带)中实现的，以实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5G通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(MIMO)、全尺寸MIMO(FD
‑
MIMO)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。此外，在5G通信系统中，正在基于高级小型小区、云无线接入网(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、协作多点(CoMP)、接收端干扰消除等进行系统网络改进的开发。在5G系统中，已经开发了作为高级编码调制(ACM)的混合频移键控(FSK)和正交幅度调制(QAM)调制(FQAM)以及滑动窗口叠加编码(SWSC)，以及作为高级访问技术的滤波器组多载波(FBMC)、非正交多址(NOMA)和稀疏代码多址(SCMA)。
[0004]在这方面，互联网是以人为中心的连接网络，人们可以在该网络中生成和消费信息。如今，互联网正在演变为物联网(IoT)，在该物联网中，诸如物体的分布式实体无需人工干预即可交换和处理信息。已经出现了通过与云服务器的连接将IoT技术和大数据处理技术结合在一起的万物互联(IoE)。IoT实施需要诸如“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”的技术元素，最近已经研究了传感器网络、机器对机器(M2M)通信、机器类型通信(MTC)等。这样的IoT环境可以提供智能互联网技术服务，该服务通过收集和分析在连接的事物之间生成的数据为人类生活创造新的价值。通过在现有信息技术(IT)与各种工业应用之间的融合与结合，IoT可以应用于包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或互联汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和高级医疗服务等各个领域。
[0005]鉴于此，已经进行了各种尝试将5G通信系统应用于IoT网络。例如，诸如传感器网络、MTC和M2M通信的技术可以通过波束成形、MIMO和阵列天线来实现。作为上述大数据处理技术的云RAN的应用也可以视为5G技术与IoT技术融合的示例。

技术实现思路

[0006]技术问题
[0007]多个天线和RF元件安装在应用于上述5G通信系统的基站中。天线和RF元件可以耦
接到基板，并且可以在基板内部形成用于连接到天线、RF元件和其他电路组件的电路布线。
[0008]即，所需基板的数量根据天线、RF元件和基板的耦接和构造方法而变化，并且可以基于此确定天线模块的电路稳定性。
[0009]本公开可以提供一种能够通过最小化基板的使用同时提高天线模块的电路稳定性来使天线模块小型化的设备。
[0010]解决方案
[0011]根据本公开，一种天线模块包括：第一基板层，在所述第一基板层上堆叠有至少一个基板；天线，所述天线耦接到所述第一基板层的上端面；第二基板层，所述第二基板层的上端面耦接到所述第一基板层的下端面，并且在所述第二基板层上堆叠有至少一个基板；以及射频(RF)元件，所述RF元件耦接到所述第二基板层的下端面。
[0012]所述天线可以是贴片天线。
[0013]所述天线模块还可以包括至少一个电容器，所述至少一个电容器耦接到所述第二基板层的下端面。
[0014]所述天线模块还可以包括第一盖，所述第一盖以包围所述第二基板层和所述RF元件的形式耦接到所述第一基板层的下端面。
[0015]所述第一盖可以配置有屏蔽罩，所述第一盖与所述第一基板层可以通过屏蔽罩夹子耦接。
[0016]所述RF元件与所述第一盖可以通过热界面材料(TIM)耦接。
[0017]所述天线模块还可以包括辐射器，所述辐射器耦接到所述第一基板层的下端面和所述第一盖的下端面，以吸收从所述第一基板层和所述第一盖散发出的热量。
[0018]可以在所述第一基板层的下端面处形成有栅格阵列，并且所述第一基板层与所述第二基板层可以通过所述栅格阵列导通。
[0019]所述天线模块还可以包括第二盖，所述第二盖在所述第一基板层的上端面处包围所述天线。
[0020]根据本公开的各种实施例，提供了一种包括封装型模块的基站，其中，所述封装型模块包括：第一基板层，在所述第一基板层上堆叠有至少一个基板；天线，所述天线耦接到所述第一基板层的上端面；第二基板层，所述第二基板层的上端面耦接到所述第一基板层的下端面，并且在所述第二基板层上堆叠有至少一个基板；以及射频(RF)元件，所述RF元件耦接到所述第二基板层的下端面。
[0021]所述天线可以是贴片天线。
[0022]所述基站还可以包括至少一个电容器，所述至少一个电容器耦接到所述第二基板层的下端面。
[0023]所述基站还可以包括第一盖，所述第一盖以包围所述第二基板层和所述RF元件的形式耦接到第一基板层的下端面。
[0024]所述第一盖可以配置有屏蔽罩，所述第一盖与所述第一基板层可以通过屏蔽罩夹子耦接。
[0025]所述RF元件与所述第一盖可以通过热界面材料(TIM)耦接
[0026]所述基站还可以包括辐射器，所述辐射器耦接到所述第一基板层的下端面和所述第一盖的下端面，以吸收从所述第一基板层和所述第一盖散发出的热量。
[0027]可以在所述第一基板层的下端面处形成栅格阵列，并且所述第一基板层与所述第二基板层可以通过所述栅格阵列导通。
[0028]所述基站还可以包括第二盖，所述第二盖在所述第一基板层的上端面处包围所述天线。
[0029]有益效果
[0030]根据本公开中公开的实施例，可以减少构成天线模块的基板的数量；因此，可以在天线模块的价格竞争力和小型化方面具有优势。
[0031]此外，由于与传统的天线模块结构相比，根据本公开的天线模块结构降低了仅沿一个方向传递的力造成的进程失败的可能性，因此，在大规模生产和可靠性方面可以更加有利。
[0032]此外，在构成天线模块的元件中产生的热量可以有效地散发到外部，从而提高了天线模块的耐久性。
附图说明
[0033]图1是示出安装在基站中的封装型模块的实施方式的图示。
[0034]图2是示出根据本公开的实施例的天线模块的构造的图示。
[0035]图3是示出根据本公开的实施例的天线模块基板层的内部构造的图示。
[0036]图4是示出根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于与终端通信的用在无线通信设备中的模块，所述模块包括：多个天线，所述多个天线形成在第一印刷电路板的与所述第一印刷电路板的第一面对应的区域上；多个射频集成电路芯片；以及多个第二印刷电路板，每个所述第二印刷电路板被配置为将所述多个射频集成电路芯片中的相应的射频集成电路芯片电连接到所述第一印刷电路板，其中，每个所述第二印刷电路板的表面面积小于所述第一印刷电路板的表面面积，并且每个所述第二印刷电路板经由栅格阵列耦接到所述第一印刷电路板的与所述第一面相反的第二面，并且其中，所述模块被配置为在多输入多输出天线方案下操作。2.根据权利要求1所述的模块，其中，所述多个第二印刷电路板的一部分形成组，并且包括在所述组中的每个第二印刷电路板以预定的间隔与相邻的第二印刷电路板隔开。3.根据权利要求1所述的模块，其中，用于每个相应的第二印刷电路板的每个栅格阵列以与相邻的栅格阵列相距基本一致的间隔形成在所述第一印刷电路板的所述第二面上。4.根据权利要求1所述的模块，其中，沿着所述第一印刷电路板的侧边缘定位的每个栅格阵列以与所述第一印刷电路板的相应的侧边缘隔开基本一致的距离而设置。5.根据权利要求1所述的模块，其中，所述栅格阵列包括平面栅格阵列或球形栅格阵列，并且其中，所述多个天线包括多个贴片天线。6.根据权利要求1所述的模块，其中，由所述射频集成电路芯片中的一个射频集成电路芯片产生的信号经由所述栅格阵列和导电线传递到所述第一印刷电路板，所述导电线形成在所述第二印刷电路板中的与所述一个射频集成电路芯片对应的一个第二印刷电路板内，并且其中，所述信号经由形成在所述第一印刷电路板内的导电线从所述第一印刷电路板传递到至少一个天线。7.根据权利要求1所述的模块，所述模块还包括：多个第一盖，每个所述第一盖被构造为包围所述多个射频集成电路芯片中的每个，并传递来自其的热，以及热界面材料，所述热界面材料设置在所述多个射频集成电路芯片中的每个与所述多个第一盖中的每个之间。8.根据权利要求7所述的模块，其中，所述多个第一盖包括用于屏蔽由所述多个射频集成电路芯片和所述多个第二印刷电路板产生的电磁波的多个屏蔽罩。9.根据权利要求1所述的模块，其中，每个所述射频集成电路芯片安装在相应的第二印刷电路板的第一面上，其中，每个所述第二印刷电路板还包括安装在所述第二印刷电路板的所述第一面上的用于去除由相应的射频集成电路芯片产生的噪声的电容器。10.根据权利要求1所述的模块，所述模块还包括：第二盖，所述第二盖至少包围其上形成有所述多个天线的所述区域。11.一种用于与终端通信的无线通信设备，所述无线通信设备包括：
电源；DC/DC转换器，所述DC/DC转换器用于转换电的电压；具有可编程逻辑电路的现场可编程门阵列；以及模块；其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：白光铉，高胜台，金基俊，孙周浩，李相昊，李永周，李政烨，千容勋，河度赫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：