一种用于电子设备的波束控制天线结构(1)，所述波束控制天线结构(1)包括第一导电元件(2)和第一天线阵列(3)。所述第一天线阵列(3)用于进行以下操作中的至少一个：向所述电子设备的外部发射第一射频辐射波束(R1)和接收第一射频辐射波束(R1)。所述第一天线阵列(3)包括：第二导电元件(4)，所述第二导电元件(4)包括所述第一天线阵列(3)的主辐射体(4a)；以及多条第一传输线(5)，所述多条第一传输线(5)用于同时激励待在所述第一导电元件(2)与所述第二导电元件(4)之间传输的射频范围信号。所述传输线(5)在公共平面中延伸穿过位于所述第一导电元件(2)与所述第二导电元件(4)之间的非导电空间(6)。所述主辐射体(4a)布置为与外部直接接触。所述第二导电元件(4)不阻挡发射到所述电子设备的外部的射频辐射波束和从所述电子设备的外部接收的射频辐射波束，允许将所述辐射波束至少部分地控制任何期望的方向，使得可以在从波束控制天线结构的任何方向上获得足够的增益覆盖。方向上获得足够的增益覆盖。方向上获得足够的增益覆盖。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】连续波束控制天线结构
[0001]本专利技术涉及一种用于电子设备的波束控制天线结构，所述波束控制天线结构包括第一导电元件和第一天线阵列，所述第一天线阵列用于进行以下操作中的至少一个：发射第一射频辐射波束和接收第一射频辐射波束。
技术介绍
[0002]电子设备需要支持越来越多的无线信号技术，如2G/3G/4G无线。对于即将到来的5G无线技术，频率范围将从sub
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6Ghz扩展到毫米波频率(例如20GHz以上)。对于毫米波频率，需要天线阵列，以形成具有较高增益的辐射波束，该辐射波束能克服传播介质中的较高路径损耗。但是，具有较高增益的辐射波束图案导致窄波束宽度，因此，使用例如相控天线阵列的波束控制技术来将波束控制特定的、期望的方向。
[0003]移动电子设备，例如移动电话和平板电脑，可以朝任意方向。因此，这样的电子设备需要表现出尽可能接近全球形波束覆盖。由于辐射波束被导电壳体、大显示器和/或被握持该设备的用户的手阻挡等，这种覆盖很难实现。
[0004]通常，毫米波天线阵列布置在显示器旁边，使得显示器不会干扰波束覆盖。但是，朝向覆盖尽可能多的电子设备的非常大的显示器移动会使得天线阵列可用空间非常有限，迫使天线阵列的大小显著减小，并且其性能受损，或者显示器的大部分不活动。
[0005]毫米波天线阵列的主辐射波束通常指向宽边方向，即垂直于电子设备的显示器，但是也可以指向端射方向，即平行于显示器。如果毫米波天线阵列放置在电子设备的后部，则宽边天线阵列可以形成垂直于显示器并朝向设备后部辐射的波束。但是，电子设备可以具有阻挡宽边辐射的金属后盖。类似地，端射天线阵列可以形成与显示器平行辐射的波束，从而提高波束方向覆盖。但是，电子设备可以具有围绕电子设备的边缘的金属框架，这将使端射辐射变形。
技术实现思路
[0006]目的是提供一种改进的电子设备。上述和其它目的通过独立权利要求请求保护的特征实现。其它实现方式从从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
[0007]第一方面，提供了一种用于电子设备的波束控制天线结构。所述波束控制天线结构包括第一导电元件和第一天线阵列。所述第一天线阵列用于进行以下操作中的至少一个：向所述电子设备的外部发射第一射频辐射波束和接收第一射频辐射波束。所述第一天线阵列包括：第二导电元件，所述第二导电元件包括所述第一天线阵列的主辐射体；以及多个第一传输线，所述多条第一传输线用于同时激励待在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间传输的射频范围信号。所述传输线在公共平面中延伸穿过位于所述第一导电元件与所述第二导电元件之间的非导电空间。所述主辐射体布置为与外部直接接触。
[0008]在这种方案中，所述第二导电元件不会阻挡发射到所述电子设备的外部的射频辐射波束和从所述电子设备的外部接收的射频辐射波束。这允许辐射波束至少部分地控制任
何期望的方向，使得可以在从波束控制天线结构的任何方向上获得足够的增益覆盖，而不对波束控制天线结构的机械强度等产生负面影响。
[0009]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二导电元件包括非穿孔的实心空间。这种解决方案允许第二导电元件中没有槽或切口。辐射直接从第二导电元件发射，能够实现端射波束成形，以及不受电子设备的框架等阻挡的全球面全覆盖。
[0010]在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第二导电元件包括整体金属件，有助于形成连续且耐用的外部部件，例如金属框架。
[0011]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述主辐射体不通过所述第二导电元件中的电介质填充的开口与所述外部分离。
[0012]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波束控制天线结构还包括多个第一接地连接件，所述多个第一接地连接件在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间延伸穿过所述非导电空间，所述第一接地连接件以与工作射频范围相对应的距离平行于所述第一传输线的平面延伸，这有利于在不布置所述传输线之间的接地连接件的情况下尽可能地提高波束控制天线结构的空间效率。
[0013]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波束控制天线结构还包括在所述第一导电元件与所述第二导电元件之间延伸的第二接地连接件，便于在所述波束控制天线结构内提供另外的天线。
[0014]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一传输线之间以与所述工作射频范围相对应的距离间隔。
[0015]在第一方面的另一种可能的实现方式中，通过向每个同时激励的射频范围信号施加不同的相位来控制所述第一射频辐射波束的主方向。
[0016]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一天线阵列是具有垂直极化或水平极化的端射天线阵列，这允许根据其它要求选择所述极化，同时仍然能实现改进的波束覆盖。
[0017]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一天线阵列为毫米波天线。
[0018]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波束控制天线结构还包括发射和接收第二射频辐射波束的第二天线阵列或第二天线中的一种，所述第二导电元件包括所述第二天线阵列或第二天线的主辐射体，有利于不同天线共存，实现全覆盖。
[0019]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第二天线阵列或第二天线的主辐射体包括所述第一天线阵列的主辐射体，这减少了所述波束控制天线结构在所述电子设备内所占的空间。
[0020]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第二天线为sub6
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GHz天线。sub
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6GHz天线与毫米波天线等共存，使得能够在5G和超过5G的蜂窝网络以及无线区域网络中进行通信。
[0021]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述波束控制天线结构还包括第三导电元件和第二传输线，所述第二传输线用于激励待在所述第三导电元件与所述第二导电元件之间传输的射频范围信号，所述第二传输线延伸穿过所述非导电空间。通过允许第二传输线跨越非导电空间延伸(该非导电空间也包括第一传输线)，两个不同的天线阵列至少部分地在同一空间内延伸，这显著减少了电子设备内天线所需的空间。
[0022]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一导电元件是印刷电路板和射频集成电路中的一个，现有部件用于提供具有改进的波束覆盖的电子设备。
[0023]在第一方面的另一种可能的实现方式中，所述第一传输线和所述第二传输线通过电流耦合和电容耦合中的至少一种与所述第二导电元件耦合。
[0024]根据第二方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括显示器、壳体、至少部分地由所述显示器和所述壳体包围的设备中框，以及如上所述的波束控制天线结构，其中，所述壳体至少包括侧框架和后盖，所述侧框架在所述显示器与所述后盖之间延伸，所述波束控制天线结构的所述第二导电元件为所述侧框架的至少一部分，由所述波束控制天线结构产生的所述第一射频辐射波束和/或所述第二射频辐射波束经过所述壳体被发射和接收。
[0025]在这种方案中，所述电子设备的侧框架不会阻挡从电子设备的外部发射和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于电子设备的波束控制天线结构(1)，其特征在于，所述波束控制天线结构(1)包括第一导电元件(2)和第一天线阵列(3)，所述第一天线阵列(3)用于进行以下操作中的至少一个：向所述电子设备的外部发射第一射频辐射波束(R1)和从所述电子设备的外部接收第一射频辐射波束(R1)，所述第一天线阵列(3)包括：
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第二导电元件(4)，包括所述第一天线阵列(3)的主辐射体(4a)；
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多条第一传输线(5)，用于同时激励待在所述第一导电元件(2)与所述第二导电元件(4)之间传输的射频范围信号，所述传输线(5)在公共平面中延伸穿过位于所述第一导电元件(2)与所述第二导电元件(4)之间的非导电空间(6)，所述主辐射体(4a)布置为与所述外部直接接触。2.根据权利要求1所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，所述第二导电元件(4)包括非穿孔的实心空间。3.根据权利要求2所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，所述第二导电元件(4)包括整体金属件。4.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，还包括多条第一接地连接件(7)，所述多条第一接地连接件(7)在所述第一导电元件(2)与所述第二导电元件(4)之间延伸穿过所述非导电空间(6)，所述第一接地连接件(7)以与工作射频范围相对应的距离平行于所述第一传输线(5)的所述平面延伸。5.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，还包括第二接地连接件(7)，所述第二接地连接件(7)在所述第一导电元件(2)与所述第二导电元件(4)之间延伸。6.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，所述第一传输线(5)之间以与所述工作射频范围相对应的距离间隔。7.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，通过向每个同时激励的射频范围信号施加不同的相位，来控制所述第一射频辐射波束(R1)的主方向。8.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，所述第一天线阵列(3)为具有垂直极化或水平极化的端射天线阵列。9.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，所述第一天线阵列(3)为毫米波天线。10.根据前述权利要求中任一项所述的波束控制天线结构(1)，其特征在于，还包括发射和接收第二射频辐射波束(R2)的第二天线阵列或第二天线(8)...
【专利技术属性】
技术研发人员：田瑞源，泽拉图尤布，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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