天线装置和通信设备制造方法及图纸

本申请涉及一种用于通信设备(200)的天线装置(100)。该天线装置(100)包括顶部导电贴片(102)，该顶部导电贴片(102)包括至少耦合到一个或多个馈电电路(142a，142b，142c，

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线装置和通信设备


[0001]本申请涉及一种用于通信设备的天线装置。本申请还涉及一种包括这种天线装置的通信设备。

技术介绍

[0002]当前，诸如用户设备(user equipment，UE)之类的移动设备中的天线需要安置在损耗较大且具有挑战性的环境中，并且要能产生有效辐射。这要求实际的天线结构接近小型天线的最终效率极限。由于电磁场模拟的高计算负担以及天线形状与其电气性能之间的复杂关系，寻找最佳天线形状是极具挑战且耗时费力的工作。因此，无法保证设计人员能够找到最佳解决方案。
[0003]理论和数值电磁学研究团队专注于从数学的角度来寻找最佳解决方案。该研究团队已经推导出了天线的基本限制，例如著名的Chu极限理论，其定义了电力小天线在带宽和效率方面的性能上限。该研究团队还建立了相对直接的方法来找到天线的最终最佳电流或场分布，这或许能够产生可能的最佳辐射特性。然而，将这种最佳电流分布结合到实际天线设计中是具有挑战性的。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例的目的是提供一种减轻或解决传统解决方案的缺陷和问题的解决方案。
[0005]上述以及另外的目的是通过独立权利要求的主题来解决的。本申请的其它有利实施例可以在从属权利要求中获得。
[0006]根据本申请的第一方面，利用一种用于通信设备的天线装置来实现上述以及其他目的，该天线装置包括：
[0007]具有上表面和下表面的基板，
[0008]设置在上表面上的顶部导电贴片，顶部导电贴片包括第一部分和邻接第一部分的第二部分，
[0009]设置在与顶部导电贴片相对的下表面上的底部导电贴片，
[0010]一个或多个馈电电路，用于将射频(radio frequency,RF)信号传输到顶部导电贴片或从顶部导电贴片传输射频信号，
[0011]其中，顶部导电贴片包括两个或多个耦合点，其中，顶部导电贴片耦合到一个或多个馈电电路，两个或多个耦合点包括位于第一部分中的第一耦合点和位于第二部分中的第二耦合点，使得射频信号在第一耦合点中具有第一相位并且在第二耦合点中具有第二相位，并且其中，
[0012]第一槽，在第一耦合点和第二耦合点之间的顶部导电贴片中延伸。
[0013]顶部导电贴片可以作为用于捕获或发射射频信号的天线，并且通常可以是本领域中已知的贴片天线的设计。因此，顶部导电贴片在本文中还可以被称为天线贴片。底部导电
贴片可以作为接地平面，在本文中还可以被称为接地贴片。
[0014]在本文中，耦合点可以理解为对应于具有与顶部导电贴片的面积相比较小的空间延伸的点状区域。
[0015]根据第一方面的天线装置的优点在于与仅有一个耦合点的单个馈电天线相比，以耦合点形式的多个馈电点使其可以更好地控制天线结构中的电流分布。更好的控制电流分配使得可以实现高辐射效率、期望的定向或极化特性，和/或期望的输入阻抗。
[0016]在根据第一方面的天线装置的实现形式中，该天线装置还包括，
[0017]第一可控电容器，设置在第一槽处，该第一可控电容器用于改变第一槽的电气长度。
[0018]根据该实现形式的天线装置的优点在于，可控电容器使天线上的电流分布得以控制，且与固定天线的情况相比甚至更好。更好地控制电流分布使其在不同的使用场景中，例如，如果用户的手在天线附近，在更宽的频带上能够更容易保持高辐射效率、良好的匹配以及可能的其他辐射特性。
[0019]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，第一槽具有开口端和闭合端，并且第一可控电容器位于第一槽的开口端和闭合端之间。第一可控电容器还可以安装在第一槽的开口端或闭合端。
[0020]根据该实施形式的天线装置的优点在于，在槽/间隙上形成潜在的高电场，并且因此增加了可控电容器对电流的影响。该槽潜在地增加了可控电容器的电流可控性。
[0021]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，第二相位相对于第一相位相位旋转180度。
[0022]根据该实施形式的天线装置的优点在于，不同耦合点的馈电之间的180度相位偏移通常能够导致高效率和良好的阻抗匹配。此外，利用几种不同的无源结构可以直接实现180度相位差。
[0023]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，该天线装置还包括，
[0024]第三耦合点，位于第一部分中，使得射频信号在第三耦合点中具有第三相位，
[0025]第四耦合点，位于第二部分中，使得射频信号在第四耦合点中具有第四相位，以及
[0026]第二槽，在顶部导电贴片中延伸，并且设置在第三耦合点和第四耦合点之间。
[0027]根据该实施形式的天线装置的优点在于，天线的可控性随着耦合点/馈电的数量的增加而提高。与两个耦合点的情况相比，四个耦合点潜在地提供了更好的电力天线性能。
[0028]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，
[0029]第一相位和第三相位具有相同的相位，并且第二相位和第四相位具有相同的相位；或者
[0030]第一相位、第二相位、第三相位和第四相位具有不同的相位。
[0031]根据该实施形式的天线装置的优点在于，固定馈电相位导致比实现更简单的馈电结构，其中馈电相位是可变的。使用固定的馈电相位，即使在相对较宽的频带上，通常也可以获得相对较好的性能。这样就不需要可控的射频移相器并且馈电结构更为简单。
[0032]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，该天线装置还包括，
[0033]第二可控电容器，设置在第二槽处，该第二可控电容器用于改变第二槽的电气长度。
[0034]根据该实施形式的天线装置的优点在于，电流可控性随着天线上的可控电容器的数量的增多而提高。更好的可控性使其能够在更宽的频带和更广泛的使用场景下保持良好的匹配度、高效率和其他性能参数。此外，更多数量的可控电容器可能导致该结构上的电流分布更均匀。因此，更均匀的电流分布导致传导损耗进一步降低。
[0035]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，第二槽具有开口端和闭合端，并且第二可控电容器设置在第二槽的开口端和闭合端之间。第二可控电容还可以设置在第二槽的开口端或闭合端。
[0036]根据该实施形式的天线装置的优点在于，通过槽的电场通常很大，尤其是在槽的开口端附近并且远离槽的闭合端。通过可控电容器的电场越大，其对电流分布的潜在影响就越大。因此，具有可控电容器的结构的可控性可以通过引入一个槽并在其上放置可控电容器来提高。
[0037]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，第一槽的开口端和第二槽的开口端设置在顶部导电贴片的相对侧。
[0038]根据该实施形式的天线装置的优点在于，这种具有对称布局的结构可以产生相对均匀的电流分布，并且具有良好的电流可控性。均匀的电流分布可能有助于降低传导损耗。
[0039]在根据第一方面的天线装置的实施形式中，第一槽和第二槽在相反方向上延伸并且彼此对齐。
[0040]根据该实施形式的天线装置的优点在于，该对称设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于通信设备(200)的天线装置(100)，其特征在于，包括：具有上表面(152)和下表面(154)的基板(150)，设置在所述上表面(152)上的顶部导电贴片(102)，所述顶部导电贴片(102)包括第一部分(106)和邻接所述第一部分(106)的第二部分(110)，设置在与所述顶部导电贴片(102)相对的所述下表面(154)上的底部导电贴片(160)，一个或多个馈电电路(142a，142b，142c，
…
，142d)，用于将射频(radio frequency,RF)信号传输到所述顶部导电贴片(102)或从所述顶部导电贴片(102)传输射频信号，其中，所述顶部导电贴片(102)包括两个或多个耦合点，其中所述顶部导电贴片(102)耦合到所述一个或多个馈电电路(142a，142b，142c，
…
142d)，所述两个或多个耦合点包括位于所述第一部分(106)中的第一耦合点(104)和位于所述第二部分(110)中的第二耦合点(108)，使得所述射频信号在所述第一耦合点(104)中具有第一相位(P1)并且在所述第二耦合点(108)中具有第二相位(P2)，并且其中，第一槽(112)，在所述第一耦合点(104)和所述第二耦合点(108)之间的顶部导电贴片(102)中延伸。2.根据权利要求1所述的天线装置(100)，其特征在于，所述天线装置(100)还包括：第一可控电容器(114)，设置在所述第一槽(112)处，所述第一可控电容器(114)用于改变所述第一槽(112)的电气长度。3.根据权利要求2所述的天线装置(100)，其特征在于，所述第一槽(112)具有开口端(132)和闭合端(132
′
)，并且其中，所述第一可控电容器(114)设置在所述第一槽(112)的开口端(132)和闭合端(132
′
)之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的天线装置(100)，其特征在于，所述第二相位(P2)相对于所述第一相位(P1)相位旋转180度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线装置(100)，其特征在于，所述天线装置(100)还包括：第三耦合点(116)，位于所述第一部分(106)中，使得所述射频信号在所述第三耦合点(116)中具有第三相位(P3)，第四耦合点(118)，位于所述第二部分(110)中，使得所述射频信号在所述第四耦合点(118)中具有第四相位(P4)，以及第二槽(120)，在所述顶部导电贴片(102)中延伸，并且设置在所述第三耦合点(116)和所述第四耦合点(118)之间。6.根据权利要求5所述的天线装置(100)，其特征在于，所述第一相位(P1)和所述第三相位(P3)具有相同的相位，并且所述第二相位(P2)和所述第四相位(P4)具有相同的相位；或者，所述第一相位(P1)、所述第二相位(P2)、所述第三相位(P3)和所述第四相位(P4)具有不同的相位。7.根据权利要求5或6所述的天线装置(100)，其特征在于，所述天线装置(100)还包括：第二可控电容器...

【专利技术属性】
技术研发人员：珍妮，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：