一种用于产生毫米波频率辐射的双极化天线模块(1)，包括天线(2)、第一导电结构(5)和第二导电结构(6)。所述天线(2)包括：至少一个第一天线振子(3)，用于激励具有第一极化的第一电场(F1)；至少一个第二天线振子(4)，用于激励具有第二极化的第二电场(F2)。所述第一天线振子(3)和所述第二天线振子(4)在天线平面上延伸。介电空间(7)由所述天线(2)、所述第一导电结构(5)和所述第二导电结构(6)部分地包围，所述介电空间(7)的第一表面(8)面向所述天线模块(1)的外部。所述介电空间(7)使得所述第一电场(F1)和所述第二电场(F2)在所述介电空间(7)内从所述天线(2)至少部分地传播到所述第一导电结构(5)，并从所述第一表面(8)辐射到所述外部。这种天线模块非常灵活，可以很容易集成在移动电子设备或任何其它具有类似空间需求的设备中，同时也有助于实现双极化。同时也有助于实现双极化。同时也有助于实现双极化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】双极化天线模块及包括所述天线模块的电子设备
[0001]本专利技术涉及一种用于产生毫米波频率辐射的双极化天线模块。所述天线模块包括天线(2)和多个导电结构，所述天线(2)包括多个天线振子。
技术介绍
[0002]电子设备需要支持越来越多的无线信号技术，例如2G/3G/4G无线信号技术。对于即将到来的5G无线技术，频段扩大，不仅覆盖6GHz以下(sub
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6GHz)频率，而且还覆盖42GHz等毫米波频率，因此需要在现有天线的基础上增加一些新的宽带天线。
[0003]在现有技术中，电子设备的天线设置在显示屏附近，使得显示屏不干扰天线的效率和频宽。但是，电子设备的屏占比尽可能大，使得天线的可用空间非常有限，导致天线大大减小，性能降低或者显示屏的大部分处于不活动状态。
[0004]此外，来自毫米波天线模块的辐射束经常由于外壳的导电部分产生限制和/或变形。边射毫米波天线的辐射受显示屏影响，而端射毫米波天线的辐射受导电侧架影响。反过来，这会影响智能手机等移动电子设备所需的全向覆盖。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种改进型天线模块。上述和其它目的通过独立权利要求的特征来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中是显而易见的。
[0006]根据第一方面，提供了一种用于产生毫米波频率辐射的双极化天线模块。所述天线模块包括：天线，包括：至少一个第一天线振子，用于激励具有第一极化的第一电场，至少一个第二天线振子，用于激励具有第二极化的第二电场，其中，所述第一天线振子和所述第二天线振子在天线平面上延伸；第一导电结构和第二导电结构；由所述天线、所述第一导电结构和所述第二导电结构部分包围的各向异性介电空间，其中，所述介电空间的第一表面面向所述天线模块的外部，所述介电空间使得所述第一电场和所述第二电场在所述介电空间内从所述天线至少部分地传播到所述第一导电结构，并从所述第一表面辐射到所述外部。
[0007]这种天线模块非常灵活，可以很容易集成在任何移动电子设备或任何其它具有类似空间需求的设备中，同时仍然具有覆盖必要5G频段的宽带双极化波束赋形。所述天线模块的天线振子在与设备的参考接地相距很近的情况下也能工作，因此所述天线模块可以在其它现有组件的帮助下形成。所述介电空间有助于实现双极化毫米波频率辐射天线以及另一6GHz以下(sub
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6GHz)频率的天线。
[0008]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述介电空间还包括多个接地条，所述多个接地条与所述天线平面对齐并将所述介电空间划分为第一介电空间和第二介电空间；所述第一介电空间在所述介电空间的所述第一表面和所述接地条之间延伸；所述第二介电空间在所述接地条和所述第二导电结构之间延伸。所述接地条9限定了所述介电空间7的各向异性参数，这使得所述具有第一极化的第一电场和所述具有第二极化的第二电场能
够使用不同的有效材料参数，因此能够在外壳的导电部分存在时实现双极化波束赋形。
[0009]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一天线振子和所述第二天线振子是端射天线振子；所述介电空间在所述端射天线振子的辐射方向上在所述天线和所述第一导电结构之间延伸，所述辐射方向与所述天线平面对齐。这样使得所述介电空间尽可能地大，因此使得所述天线的有效空间尽可能地大，从而提高了端射天线的带宽和增益。
[0010]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一介电空间在垂直于所述天线平面的方向上具有与所述第二介电空间不同的形状。这样使得所述天线模块适应所述天线模块待安装到的电子设备的其它现有组件。在一些实施例中，另一6GHz以下频率的天线由所述第一和第二导电结构以及所述介电空间设置。
[0011]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述介电空间在垂直于所述天线平面的方向上的高度h在从所述天线到所述第一导电结构的方向上逐渐减小；如果则所述第一电场和所述第二电场被限制在所述介电空间内，其中，λ是所述第一电场和所述第二电场的波长，ε
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是所述介电空间的有效相对介电常数；当时，所述第一电场和所述第二电场被辐射到所述介电空间和所述第一导电结构附近的空间中。通过保持所述介电空间内的电场能量，提高了效率并减少了天线边缘的衍射。此外，锥形的介电空间实现了所述天线和所述外部之间的波阻抗匹配。
[0012]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述天线振子的中心线与所述第一导电结构的边缘对齐。因此，最大程度地减少了所述第一导电结构对辐射方向的遮挡。由于所述天线振子相对于所述第一导电结构和所述第二导电结构设置得尽可能高，因此使得所述介电空间的高度h最大。因此，通过将所述第一和第二电场耦接到所述介电空间提高了天线效率，同时减少了天线边缘的衍射。
[0013]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述接地条的形状是导电图形，所述导电图形从所述天线向所述第一导电结构延伸。所述介电空间内的所述接地条的所述导电图像被配置为用于所述第一和第二电场的各向异性介电波导。因此，所述天线与所述第一导电结构和自由空间耦接，从而高效地朝与所述天线平面对齐的端射方向辐射。
[0014]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述导电图形包括至少两个由容性间隙隔开的线条、轨道和轨迹。因此，避免了所述接地条的所述导电图形和所述第一导电结构之间的电连接。此外，减小了天线接地(即所述第二导电结构)和所述第一导电结构之间的互电容。此时，部分由所述天线、所述第一导电结构和所述第二导电结构包围的所述介电空间被配置为以另一个6GHz以下频段工作的另一天线。
[0015]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电场具有水平极化，所述第二电场具有垂直极化；所述第一电场垂直于所述接地条的导电表面延伸，使得所述第一天线振子利用所述第一介电空间和第二介电空间；所述第二电场平行于所述接地条的所述导电表面延伸，激励所述导电表面上的电流并使得所述第二天线振子只利用所述第一介电空间。通过利用整个介电空间7，最大程度地提高了水平极化的效率和增益。通过将所述第二电场与所述第二介电空间隔离，最大程度地提高了垂直极化的效率和增益。
[0016]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述导电图形包括在所述天线平面上对齐的线条、轨道和轨迹中的至少一个。所述接地条的所述导电图形的拓扑结构用于实现
所述天线振子和所述外部之间的阻抗匹配，这提高了双极化端射天线的带宽和增益。通过在平行于天线边缘的方向上减少线条的长度，最大程度地减少所述第一天线振子在所述导电图形上产生的电流，因此，所述接地条的所述导电图形下的所述介电空间作为所述第一电场的波导的一部分高效利用。通过在垂直于天线边缘的方向上增加线条的长度，最大程度地增加所述第二天线振子在所述导电图形上产生的电流，因此，所述接地条的所述导电图形下的所述介电空间有效地与所述第二电场的波导隔离。
[0017]在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述介电空间还包括将所述介电空间耦接到所述天线的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于产生毫米波频率辐射的双极化天线模块(1)，其特征在于，所述天线模块(1)包括：天线(2)，包括：至少一个第一天线振子(3)，用于激励具有第一极化的第一电场(F1)，至少一个第二天线振子(4)，用于激励具有第二极化的第二电场(F2)，其中，所述第一天线振子(3)和所述第二天线振子(4)在天线平面上延伸；第一导电结构(5)和第二导电结构(6)；由所述天线(2)、所述第一导电结构(5)和所述第二导电结构(6)部分包围的各向异性介电空间(7)，其中，所述介电空间(7)的第一表面(8)面向所述天线模块(1)的外部，所述介电空间(7)使得所述第一电场(F1)和所述第二电场(F2)在所述介电空间(7)内从所述天线(2)至少部分地传播到所述第一导电结构(5)，并从所述第一表面(8)辐射到所述外部。2.根据权利要求1所述的天线模块(1)，其特征在于，所述介电空间(7)还包括多个接地条(9)，所述多个接地条(9)与所述天线平面对齐并将所述介电空间(7)划分为第一介电空间(7a)和第二介电空间(7b)；所述第一介电空间(7a)在所述介电空间(7)的所述第一表面(8)和所述接地条(9)之间延伸；所述第二介电空间(7b)在所述接地条(9)和所述第二导电结构(6)之间延伸。3.根据权利要求1或2所述的天线模块(1)，其特征在于，所述第一天线振子(3)和所述第二天线振子(4)是端射天线振子；所述介电空间(7)在所述端射天线振子(3,4)的辐射方向(D1)上在所述天线(2)和所述第一导电结构(5)之间延伸，所述辐射方向(D1)与所述天线平面对齐。4.根据权利要求3所述的天线模块(1)，其特征在于，所述第一介电空间(7a)在垂直于所述天线平面的方向(D2)上具有与所述第二介电空间(7b)不同的形状。5.根据上述权利要求中任一项所述的天线模块(1)，其特征在于，所述介电空间(7)在垂直于所述天线平面的所述方向(D2)上的高度(h)，在从所述天线(2)到所述第一导电结构(5)的方向上逐渐减小；如果则所述第一电场(F1)和所述第二电场(F2)被限制在所述介电空间(7)内，其中，λ是所述第一电场(F1)和所述第二电场(F2)的波长，ε
r
是所述介电空间(7)的有效相对介电常数；当时，所述第一电场(F1)和所述第二电场(F2)被辐射到所述介电空间(7)和所述第一导电结构(5)附近的空间中。6.根据上述权利要求中任一项所述的天线模块(1)，其特征在于，所述天线振子(3,4)的中心线(center line，CL)与所述第一导电结构(5)的边缘对齐。7.根据权利要求2至6中任一项所述的天线模块(1)，其特征在于，所述接地条(9)的形状是导电图形，所述导电图形从所述天线(2)向所述第一导电结构(5)延伸。8.根据权利要求7所述的天线模块(1)，其特征在于，所述导电图形包括在所述天线平面上对齐的线条、轨道和轨迹中的至少一个。
9.根据权利要求8所述的天线模块(1)，其特征在于，所述导电图形包括至少两个由容性间隙(10)隔开的线条、轨道和轨迹。10.根据上述权利要求中任一项所述的天线模块(1)，其特征在于，所述第一电场(F1)具有水平极...
【专利技术属性】
技术研发人员：亚力山大，
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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