多频带毫米波（mmW）天线阵列和射频集成电路（RFIC）模块制造技术

本公开涉及一种用于多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块的装置。在示例方面，该装置包括具有第一天线阵列、第二天线阵列和至少一个射频前端集成电路的多频带mmW天线阵列和RFIC模块。第一天线阵列包括至少两个第一天线元件并且被调谐到第一mmW频带。第二天线阵列包括至少两个第二天线元件并且被调谐到第二mmW频带。至少一个射频前端集成电路包括至少两个第一收发器链和至少两个第二收发器链。至少两个第一收发器链分别耦合到至少两个第一天线元件，并且至少两个第二收发器链分别耦合到至少两个第二天线元件。发器链分别耦合到至少两个第二天线元件。发器链分别耦合到至少两个第二天线元件。

【技术实现步骤摘要】
多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块
[0001]本分案申请是2019年10月24日递交的题为“多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块”的中国专利申请NO.201980072490.7的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本专利申请要求于2018年11月1日提交的题为“MULTI
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BAND MILLIMETER
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WAVE(MMW)ANTENNA ARRAY AND RADIO
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FREQUENCY INTEGRATED CIRCUIT(RFIC)MODULE”的非临时申请No.16/178,189的优先权，该非临时申请被转让给本专利技术的受让人并且由此通过引用明确地并入本文。


[0004]本公开总体上涉及天线阵列和无线收发器，并且更具体地涉及实现多频带毫米波(mmW)天线阵列和RFIC模块的联合天线阵列和射频集成电路(RFIC)设计。

技术介绍

[0005]电子设备使用射频(RF)信号传送信息。这些射频信号使得用户能够与朋友交谈，下载信息，共享图片，远程控制家用设备，以及接收全球定位信息。一些电子设备包括多个天线阵列，以在不同频率下或沿着不同方向传输和接收通信信号。然而，由于一些电子设备的尺寸限制，可以实现的天线阵列的数量可能受到限制。结果，电子设备在其可以支持的频带数量或其在任何时间或以给定物理取向可以提供的空间覆盖范围的数量可能受到限制。

技术实现思路

>[0006]公开了一种实现多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块的装置。在设备周围定位多个多频带mmW天线阵列和RFIC模块使得能够为一个或多个毫米波频带提供目标空间覆盖范围。所公开的多频带mmW天线阵列和RFIC模块具有紧凑的设计，以使得多个多频带mmW天线阵列和RFIC模块可以被包括在空间受限的设备内。多频带mmW天线阵列和RFIC模块可以用于执行多输入多输出(MIMO)操作、载波聚合，或者用于利用多个毫米波频带。多频带mmW天线阵列和RFIC模块还可以通过使用两组单极化天线元件或双极化天线元件来支持多个极化。多频带mmW天线阵列和RFIC模块包括至少两个天线阵列和至少一个射频前端集成电路，它们被共同构造以节省多频带mmW天线阵列和RFIC模块所占用的空间，而没有不利地影响多频带mmW天线阵列和RFIC模块的性能。
[0007]在示例方面，公开了一种装置。该装置包括多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块。多频带mmW天线阵列和RFIC模块包括第一天线阵列、第二天线阵列和至少一个射频前端集成电路。第一天线阵列包括至少两个第一天线元件并且被调谐到第一mmW频带。第二天线阵列包括至少两个第二天线元件并且被调谐到第二mmW频带。至少一个射频前端集成电路包括至少两个第一收发器链和至少两个第二收发器链。至少两个第一收发器链分别耦合到至少两个第一天线元件，并且至少两个第二收发器链分别耦合到至少两个第二天线元件。
[0008]在示例方面，公开了一种装置。该装置包括多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块。多频带mmW天线阵列和RFIC模块包括第一天线阵列和第二天线阵列。第一天线阵列被配置为响应于与第一mmW频带相关联的第一信号。第二天线阵列被配置为响应于与第二mmW频带相关联的第二信号。多频带mmW天线阵列和RFIC模块还包括耦合到第一天线阵列和第二天线阵列的射频前端集成电路。射频前端集成电路包括用于调节与第一mmW频带相关联的第一信号的第一划分装置。射频前端集成电路还包括用于调节与第二mmW频带相关联的第二信号的第二划分装置。
[0009]在示例方面，公开了一种用于操作多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块的方法。该方法包括经由多频带mmW天线阵列和RFIC模块的第一天线阵列响应于与第一mmW频带相关联的第一信号。该方法还包括经由多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路调节与第一mmW频带相关联的第一信号。该方法还包括经由多频带mmW天线阵列和RFIC模块的第二天线阵列响应于与第二mmW频带相关联的第二信号。该方法还包括经由射频前端集成电路调节与第二mmW频带相关联的第二信号。
[0010]在示例方面，公开了一种装置。该装置包括具有第一天线阵列、第二天线阵列、第一射频前端集成电路和第二射频前端集成电路的多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块。第一天线阵列包括至少两个第一天线元件并且被调谐到第一mmW频带。第二天线阵列包括至少两个第二天线元件并且被调谐到第二mmW频带。第一射频前端集成电路包括分别耦合到至少两个第一天线元件的至少两个第一收发器链。第二射频前端集成电路包括分别耦合到至少两个第二天线元件的至少两个第二收发器链。
附图说明
[0011]图1示出了利用多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块的示例操作环境。
[0012]图2示出了包括多个多频带mmW天线阵列和RFIC模块的示例计算设备。
[0013]图3示出了多频带mmW天线阵列和RFIC模块的示例实现。
[0014]图4
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1示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的示例天线阵列。
[0015]图4
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2示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的示例单极化天线元件及其两个示例实现。
[0016]图4
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3示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的示例双极化天线元件及其两个示例实现。
[0017]图5
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1示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路的示例非交错分区。
[0018]图5
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2示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路内与不同极化相关联的多个收发器链的示例布置。
[0019]图5
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3示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路内与不同极化相关联的多个收发器链的另一示例布置。
[0020]图5
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4示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路内与不同极化相关联的多个收发器链的另一示例布置。
[0021]图5
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5示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路的示
例交错分区。
[0022]图5
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6示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路内与不同极化相关联的多个收发器链的示例布置。
[0023]图5
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7示出了用于实现多频带mmW天线阵列和RFIC模块的射频前端集成电路内与不同极化相关联的多个收发器链的另一示例布置。
[0024]图5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装置，包括：多频带毫米波(mmW)天线阵列和射频集成电路(RFIC)模块，包括：衬底；第一天线阵列，设置在所述衬底上并且包括至少两个第一天线元件，所述第一天线阵列被调谐到第一毫米波频带；第二天线阵列，设置在所述衬底上并且包括至少两个第二天线元件，所述第二天线阵列被调谐到第二毫米波频带；以及至少一个射频前端集成电路，设置在所述衬底上，所述至少一个射频前端集成电路包括：至少两个第一收发器链，分别耦合到所述至少两个第一天线元件；以及至少两个第二收发器链，分别耦合到所述至少两个第二天线元件，其中所述多频带毫米波天线阵列和射频集成电路模块包括设置在同一金属层中的多个迹线，所述多个迹线的子集分别将所述至少两个第一天线元件耦合到所述至少两个第一收发器链，并且所述多个迹线的另一子集分别将所述至少两个第二天线元件耦合到所述至少两个第二收发器链。2.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件分别具有与第一极化相关联的第一馈电端口、以及与第二极化相关联的第二馈电端口；所述至少两个第一收发器链包括至少四个第一收发器链；以及所述多个迹线的所述子集：将所述至少四个第一收发器链中的两个收发器链以相似的路由长度耦合到与所述第一极化相关联的所述第一馈电端口；以及将所述至少四个第一收发器链中的另外两个收发器链以其他相似的路由长度耦合到与所述第二极化相关联的所述第二馈电端口。3.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件分别具有与第一极化相关联的第一馈电端口；所述多个迹线的所述子集以不同路由长度将所述至少两个第一收发器链耦合到与所述第一极化相关联的所述第一馈电端口；以及所述至少两个第一收发器链中的至少一个收发器链包括具有基于所述不同路由长度之间的差异的相移的移相器。4.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件沿着第一轴线定位，并且所述至少两个第一天线元件中的相邻元件以与所述第一毫米波频带相关联的第一中心波长的一半被隔开；以及所述第二天线阵列的所述至少两个第二天线元件沿着与所述第一轴线平行的第二轴线定位，并且所述至少两个第二天线元件中的其他相邻元件以与所述第二毫米波频带相关联的第二中心波长的一半被隔开。5.根据权利要求4所述的装置，其中：
所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件每个分别具有与第一极化相关联的第一馈电端口、以及与第二极化相关联的第二馈电端口；以及所述第一馈电端口和所述第二馈电端口沿着所述第一轴线的方向的顺序关于对称轴对称，所述对称轴垂直于所述第一轴线和所述第二轴线二者。6.根据权利要求5所述的装置，其中：所述第二天线阵列的所述至少两个第二天线元件每个分别具有与所述第一极化相关联的第一馈电端口、以及与所述第二极化相关联的第二馈电端口；以及所述至少两个第二天线元件的所述第一馈电端口和所述至少两个第二天线元件的所述第二馈电端口沿着所述第二轴线的方向的顺序关于所述对称轴对称。7.根据权利要求4所述的装置，其中：所述第一中心波长大于所述第二中心波长；以及所述射频前端集成电路位于所述至少两个第一天线元件之间。8.根据权利要求7所述的装置，其中：所述至少两个第一收发器链沿着平行于所述第一轴线的第三轴线定位；所述至少两个第二收发器链沿着平行于所述第三轴线的第四轴线定位；以及所述至少两个第二收发器链沿着所述射频前端集成电路的、与所述射频前端集成电路的相对侧相比更靠近所述第二天线阵列的一侧定位。9.根据权利要求8所述的装置，其中：所述至少两个第一收发器链包括：两个第一收发器链，耦合到所述至少两个第一天线元件的第一馈电端口，所述第一馈电端口与第一极化相关联；以及另外两个第一收发器链，耦合到所述至少两个第一天线元件的第二馈电端口，所述第二馈电端口与第二极化相关联；以及所述两个第一收发器链和所述另外两个第一收发器链沿着所述第三轴线的方向的顺序关于对称轴对称，所述对称轴垂直于所述第三轴线和所述第四轴线二者。10.根据权利要求9所述的装置，其中：所述至少两个第二收发器链包括：两个第二收发器链，耦合到所述至少两个第二天线元件的第一馈电端口，所述至少两个第二天线元件的所述第一馈电端口与所述第一极化相关联；以及另外两个第二收发器链，耦合到所述至少两个第二天线元件的第二馈电端口，所述至少两个第二天线元件的所述第二馈电端口与所述第二极化相关联；以及所述两个第二收发器链和所述另外两个第二收发器链沿着所述第四轴线的方向的顺序关于所述对称轴对称。11.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件包括至少两个双极化天线元件；以及所述第二天线阵列的所述至少两个第二天线元件包括至少两个其他双极化天线元件。12.根据权利要求11所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个双极化天线元件包括至少两个双极化交叉贴片天线元件；以及
所述第二天线阵列的所述至少两个其他双极化天线元件包括至少两个双极化贴片天线元件。13.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件包括至少两个双极化天线元件；以及所述第二天线阵列的所述至少两个第二天线元件包括至少四个单极化天线元件。14.根据权利要求13所述的装置，其中：所述第一天线阵列的所述至少两个第一天线元件沿着第一轴线定位；与第一极化相关联的所述第二天线阵列的所述至少四个单极化天线元件的子集沿着平行于所述第一轴线的第二轴线定位；以及与第二极化相关联的所述第二天线阵列的所述至少四个单极化天线元件的另一子集沿着平行于所述第二轴线的第三轴线定位，所述第三轴线相对于所述第二轴线定位在所述第一轴线的相对侧。15.根据权利要求1所述的装置，其中：所述至少两个第二天线元件的数量是所述至少两个第一天线元件的数量的两倍；以及所述至少两个第二收发器链的数量是所述至少两个第一收发器链的数量的两倍。16.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二毫米波频带包括为在所述第一毫米波频带内的另一频率的两倍的频率。17.根据权利要求1所述的装置，其中：所述第一毫米波频带包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：