用于天线优化的装置以及相关联的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于天线优化的装置以及相关联的方法。一种装置包括模块，该模块包括具有至少一个天线部件的天线。该装置还包括耦合到至少一个天线部件的至少一个调谐部件。至少一个调谐部件在模块外部。个调谐部件在模块外部。

【技术实现步骤摘要】
用于天线优化的装置以及相关联的方法


[0001]本公开大体上涉及射频(RF)无线装置以及相关联的方法。更具体地，本公开涉及用于无线电模块的天线优化的装置以及相关联的方法。

技术介绍

[0002]随着诸如物联网(IoT)等技术的出现，无线设备的数量已经增加。无线电模块通常用于加快产品上市时间并减轻最终产品的认证负担。虽然模块提供了为最终产品制造商提供插入式预认证解决方案的好处，但这种好处通常伴随着性能欠佳的代价以及最终产品机械设计方面的取舍。这是因为对于模块，天线在最终产品组装件中并不是最佳的。模块的天线受安装影响，并且最终产品中模块的安装可能会导致通信范围缩小、功耗增加以及EMC问题。
[0003]IoT设备通常被设计用于长电池寿命，但是功耗增加将对最终产品的电池寿命产生直接影响。取决于调制类型，失谐天线也可能会导致模块在区域认证中变得不合规，并且能够导致由于模块本身无法更改而在最终产品中相对难以解决的技术挑战。该模块按原样进行认证，但是最终产品的制造商无法对其进行更改。
[0004]本部分中的描述以及任意一个或多个相应的图都作为背景信息材料而被包括在内。本部分中的材料不应被视为承认这样的材料构成本专利申请的现有技术。

技术实现思路

[0005]根据示例性实施例，考虑了多种装置和相关联的方法。根据一个示例性实施例，一种装置包括模块，该模块包括具有至少一个天线部件的天线。该装置还包括耦合到至少一个天线部件的至少一个调谐部件。至少一个调谐部件在该模块外部。
[0006]根据另一示例性实施例，一种装置包括模块，该模块包括具有至少一个天线部件的地面(GND)辐射环形天线。该装置还包括耦合到至少一个天线部件的至少一个调谐部件。至少一个调谐部件在该模块外部。至少一个调谐部件用于调谐天线的中心频率。
[0007]根据另一示例性实施例，一种调谐天线的方法，该天线具有至少一个天线部件并且被包括在模块中，该方法包括将至少一个调谐部件耦合到至少一个天线部件。至少一个调谐部件在该模块外部。
附图说明
[0008]附图仅图示示例性实施例，并且因此不应被视为限制本申请或要求保护的主题的范围。本领域普通技术人员将理解，所公开的概念适用于其他同等有效的实施例。在附图中，在不止一幅附图中使用的相同附图标记表示相同、相似或等效的功能、部件或块。
[0009]图1示出了传统RF模块的电路布置。
[0010]图2示出了根据示例性实施例的用于天线优化的装置。
[0011]图3示出了根据示例性实施例的用于天线优化的电路布置。
[0012]图4示出了根据示例性实施例的用于天线优化的另一电路布置。
[0013]图5示出了根据示例性实施例的用于天线优化的另一电路布置。
[0014]图6示出了根据示例性实施例的用于天线优化的另一电路布置。
[0015]图7A至图7B示出了根据示例性实施例的调谐部件。
[0016]图8A至图8B示出了根据示例性实施例的调谐部件。
[0017]图9示出了根据示例性实施例的调谐部件。
[0018]图10示出了包括环形天线的装置。
[0019]图11示出了包括环形天线的另一装置。
[0020]图12示出了包括环形天线的另一装置。
[0021]图13示出了包括环形天线的另一装置。
[0022]图14示出了包括环形天线的另一装置。
[0023]图15示出了包括环形天线的另一装置。
[0024]图16示出了包括环形天线的另一装置。
[0025]图17示出了包括环形天线的另一装置。
[0026]图18示出了根据示例性实施例的用于天线优化的装置。
[0027]图19示出了根据示例性实施例的用于天线优化的另一装置。
[0028]图20示出了根据示例性实施例的用于天线优化的另一装置。
[0029]图21示出了根据示例性实施例的用于天线优化的另一装置。
具体实施方式
[0030]所公开的概念大体上涉及包括天线的可表面安装的无线装置。更具体地，所公开的概念提供了用于天线优化的装置和方法以及相关联的方法。术语“优化”、“调谐”和“微调”在本文档中可互换使用，以指代针对给定应用或最终用途来优化天线性能和/或特性。
[0031]图1示出了传统的RF模块5的电路布置。RF模块5包括RF电路6、匹配电路7和天线8。匹配电路7将RF电路6的阻抗匹配到天线8的阻抗。电路的操作是本领域普通技术人员充分了解并熟知的。
[0032]模块5中的天线8使用地面平面作为谐振器的一部分并作为辐射器。几乎所有天线都或多或少对地面平面的尺寸和形状以及例如来自模块的塑料外壳、印刷电路板(PCB)保形涂层或保护性灌封化合物的电容负载敏感。在正常情况下(当不使用模块时)，天线专门针对最终产品进行了调谐，并且这不是问题。
[0033]然而，当使用模块5时，匹配电路7和天线8嵌入(或包括或封装)在模块5中，并且模块集成商无权访问部件以改变天线8的特性并对其进行优化。
[0034]因为各种电路和部件被嵌入到模块5中，由于缺少上面提到的物理访问，所以模块5的用户或集成商不能调谐模块5中的电路系统/设备的各种特性。因此，当使用带有集成天线8的模块5时，在包含性模块(其包括RF电路、匹配电路和天线)的便利性与电路(特别是，天线)的性能之间有所取舍。
[0035]在示例性实施例中，可以通过使用在包括天线的可表面安装的模块外部的一个或多个部件来调谐、微调或优化天线。在示例性实施例中，天线构成嵌入(到模块中)的LC环形天线。通过使用一个或多个调谐部件(它们在包括天线的模块外部)，天线的中心频率能够
被调整得更高或更低，并从而补偿、校正或最小化最终产品安装(包括模块)或机械设计(包括模块)对天线的性能的影响。
[0036]在示例性实施例中，根据需要，模块可以是RF模块。通常，模块可以是不允许访问(或不允许容易访问，例如，在没有打开、拆卸或去除部分模块的情况下)天线部件以便对天线进行调谐的外壳。
[0037]在示例性实施例中，可以通过使用一个或多个外部调谐部件来调谐嵌入在模块中的地面(GND)辐射环形天线，如上所述，这样的天线难以或不能实行或不可能优化或调谐。通常，一个或多个外部调谐部件与诸如辐射器环路部件(例如，电容器)或馈电环路部件(例如，电容器)的天线部件并联耦合。
[0038]凭借使用一个或多个外部调谐部件，在示例性实施例中，可以在不访问内部(在模块内部)天线结构的情况下对天线进行调谐。换言之，无需打开、拆卸、去除部分模块或以其他方式获得对模块内电路系统的物理访问，就可以通过使用一个或多个外部调谐部件来对天线进行调谐。
[0039]为了将一个或多个外部调谐部件耦合到一个或多个内部(在模块内部)天线部件，可以使用模块的一个或多个焊盘(图中未示出)。更具体地，模块通常具有一组焊盘(一般位于模块的物理外壳的下方或周边)。焊盘可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，其包括：模块，其包括具有至少一个天线部件的天线；和耦合到所述至少一个天线部件的至少一个调谐部件，其中所述至少一个调谐部件在所述模块外部。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述天线包括地面辐射环形天线即GND辐射环形天线。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个天线部件包括电容器、电感器或芯片天线。4.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个调谐部件包括至少一个电容器。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个调谐部件包括至少一个电感器。6.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个调谐部件包括至少一个电容器，所述至少一个电容器被耦合到至少一个电感器。7.根据权利要求6所述的装置，其中所述至少一个电容器与所述至少一个电感器级联耦合。8.根据权利要求1所述的装置，还包括基板，其中所述模块被物理地附接到所述基板。9.根据权利要求8所述的装置，其中所述至少一个调谐部件被物理地附接到所述基板，并且其中使用所述模块的一组焊盘将所述至少一个调谐部件电耦合到所述模块。10.一种装置，其包括：模块，其包括具有至少一个天线部件的地面辐射环形天线即GND辐射环形天线；和耦合到所述至少一个天线部件的至少一个调谐部件，其中所述至少一个调谐部件在所述模块外部，并且其中所述至少一个调谐部件用于调...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：硅实验室公司，
类型：发明
国别省市：