有效
天线装置和电子设备
张帅、黄楠、雍征东、路宝
西安电子科技大学
摘要
本申请提供一种天线装置和电子设备。天线装置包括多个间隔设置的天线单元、多个去耦网络和去耦传输线。多个去耦网络与所述多个天线单元一一对应。每个所述去耦网络均包括第一传输线和第二传输线;所述第一传输线的一端用于连接射频芯片,所述第一传输线的另一端与所述第二传输线的一端连接,并在连接处形成去耦合端口,所述第二传输线的另一端连接对应的天线单元。所述去耦传输线连接在相邻的所述去耦合端口之间。电子设备包括上述天线装置。
1.一种天线装置,其特征在于,包括:多个间隔设置的天线单元;多个去耦网络,与所述多个天线单元一一对应,每个所述去耦网络均包括第一传输线和第二传输线;所述第一传输线的一端用于连接射频芯片,所述第一传输线的另一端与所述第二传输线的一端连接,并在连接处形成去耦合端口,所述第二传输线的另一端连接对应的天线单元;以及去耦传输线,所述去耦传输线连接在相邻的所述去耦合端口之间。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,还包括依次叠层设置的第一基板、第二基板和第三基板;所述多个天线单元设置在所述第一基板上;所述多个去耦网络和所述去耦传输线设置在所述第三基板内。
3.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,还包括多根馈线,所述多根馈线与所述多个天线单元一一对应;每根所述馈线均包括第一馈线和第二馈线,每一所述去耦网络连接在所述第一馈线和所述第二馈线之间;第一馈线的一端设置在所述第三基板远离所述第二基板的一侧以连接所述射频芯片,另一端延伸至所述第三基板内以连接所述第一传输线,以将所述第一传输线连接至所述射频芯片;所述第二馈线的一部分设置在所述第三基板内以连接所述第二传输线,另一部分贯穿所述第二基板,以将所述第二传输线连接至对应的天线单元。
4.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,所述第三基板为多层结构,所述去耦传输线设置在所述第三基板的一层上;所述第一传输线在所述去耦传输线所在层上延伸,并形成图案;所述第二传输线在所述去耦传输线所在层上延伸,并形成图案。
5.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述去耦传输线在所述第三基板的一层上形成弯折或弯曲的图案,所述图案布置在相邻的所述去耦网络之间。
6.根据权利要求4所述的天线装置,其特征在于,所述第二传输线在所述去耦传输线所在层上形成朝远离所述去耦传输线的方向弯折或弯曲的图案。
7.根据权利要求2所述的天线装置,其特征在于,每个天线单元均包括相互隔离且对应设置的表层辐射片和内层辐射片,所述表层辐射片设置在所述第一基板远离所述第二基板的表面,所述内层辐射片设置在所述第一基板靠近所述第二基板的表面。
8.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,从所述去耦传输线的两端到中间位置,所述去耦传输线的特性阻抗逐渐变化。
9.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,从所述去耦传输线的两端到中间位置,所述去耦传输线的线宽逐渐变化。
10.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,从所述去耦传输线的两端到中间位置,所述去耦传输线的线宽逐级变化。
11.根据权利要求10所述的天线装置,其特征在于,所述去耦传输线包括依次连接的第一段、第二段、第三段、第四段和第五段;所述第一段和所述第五段的宽度相同,所述第二段和所述第四段的宽度相同;所述第一段的宽度小于所述第二段的宽度,所述第二段的宽度小于所述第三段的宽度;所述第五段的宽度小于所述第四段的宽度,所述第四段的宽度小于所述第三段的宽度。
12.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,相邻的所述天线单元之间的耦合度根据所述去耦传输线的长度和所述天线单元对应的去耦网络的散射参数来确定。
13.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,相邻的所述天线单元之间的耦合度与所述去耦传输线的长度和对应的所述去耦网络的散射参数之间满足以下关系:其中,S’ 12 为相邻的所述天线单元之间的初始隔离度的强度,所述初始隔离度为相邻的所述天线单元未连接所述去耦网络时的隔离度;所述S 12 和S 13 为所述去耦网络的散射参数;d 5 为去耦传输线的长度,k为波数,e为自然常数,j为虚数的表示符号。
14.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,定义相邻的所述天线单元未连接所述去耦网络时的隔离度为初始隔离度;所述第一传输线、所述第二传输线和所述去耦传输线形成功分器;所述功分器的功分比与所述初始隔离度的强度,以及所述去耦传输线的长度与所述初始隔离度的相位满足以下关系:其中,S’ 12 为所述初始隔离度的强度;S 12 和S 13 为所述去耦网络的散射参数; 为所述功分比;φ′ 12 为所述初始隔离度的相位;d 5 为去耦传输线的长度,k为波数。
15.根据权利要求14所述的天线装置,其特征在于,所述第二传输线的特性阻抗与所述第一传输线的特性阻抗、所述初始隔离度的强度满足以下关系:Z 2 =(1+|S’ 12 |)ⅹZ 1 ;其中,Z 1 为第一传输线的特性阻抗,Z 2 为第二传输线的特性阻抗。
16.根据权利要求14所述的天线装置,其特征在于,所述去耦传输线的特性阻抗与所述第一传输线的特性阻抗、所述初始隔离度的强度满足以下关系:其中,Z 1 为第一传输线的特性阻抗,Z 3 为去耦传输线的特性阻抗。
17.根据权利要求1所述的天线装置,其特征在于,所述多个天线单元具有相同的辐射特性;所述多个去耦网络配置为具有相同的散射参数。
18.一种电子设备,其特征在于,包括:壳体,显示屏组件,与所述壳体连接,并与所述壳体形成容置空间;射频芯片,设置在所述容置空间内;以及天线装置,至少部分设置在所述容置空间内,所述天线装置包括:多个间隔设置的天线单元;多个去耦网络,与所述多个天线单元一一对应,每个所述去耦网络均包括第一传输线和第二传输线;所述第一传输线的一端连接所述射频芯片,所述第一传输线的另一端与所述第二传输线的一端连接,并在连接处形成去耦合端口,所述第二传输线的另一端连接对应的天线单元;以及去耦传输线,所述去耦传输线连接在相邻的所述去耦合端口之间。
19.根据权利要求18所述的电子设备,其特征在于,所述天线装置包括依次叠层设置的第一基板、第二基板和第三基板;所述多个天线单元设置在所述第一基板上;所述多个去耦网络和所述去耦传输线设置在所述第三基板内。
20.根据权利要求19所述的电子设备,其特征在于,所述射频芯片设置在所述第三基板远离所述第二基板的一侧。
暂无引用专利



