[发明专利]具有毫米波天线的电子设备

说明书

本发明公开了一种可设置有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括相控天线阵列，该相控天线阵列中的每个相控天线阵列包括多个天线元件。该相控天线阵列可沿电子设备的外壳的边缘安装，被安装在外壳中的电介质窗口诸如电介质徽标窗口后方，被安装成与外壳的拐角处的电介质外壳部分对准，或者被安装在电子设备中的其他位置。相控天线阵列可包括位于由接地层分开的电介质层上的贴片天线元件阵列。基带处理器可通过中频信号路径以中频将无线信号分配到相控天线阵列。该相控天线阵列处的收发器电路可包括耦接到中频信号路径的升频转换器和降频转换器。

本专利申请要求于2016年4月13日提交的专利申请15/097,868以及于2015年4月17日提交的临时专利申请62/149,430的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。

该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。

可能希望支持毫米波通信频带中的无线通信。毫米波通信有时也被称为极高频(EHF)通信，其涉及约10GHz-400GHz频率下的通信。这些频率下的操作可能支持高带宽，但可能带来很大的挑战。例如，毫米波通信通常为视距通信，并且可通过信号传播期间的大幅衰减来表征。

因此，希望能够为电子设备提供改善的无线通信电路，诸如支持毫米波通信的通信电路。

发明内容

本发明公开了一种可设置有无线电路的电子设备。该无线电路可包括一个或多个天线。该天线可包括相控天线阵列，该相控天线阵列中的每个相控天线阵列包括多个天线元件。该相控天线阵列可用于处理毫米波无线通信，并且可执行波束控制操作。

相控天线阵列可沿电子设备的外壳边缘安装，被安装在外壳的背面的电介质徽标或其他天线窗口后方，可被安装成与外壳的拐角处的电介质外壳部分对准，或者可被结合到电子设备中的其他位置。基带处理器可通过中频信号路径以中频将无线信号分配到相控天线阵列。该相控天线阵列处的收发器电路可包括耦接到中频信号路径的升频转换器和降频转换器。这种布置允许通过以中频将信号分配到相控天线阵列并将中频信号本地转换成天线的射频信号来使路径损耗最小化。

相控天线阵列可包括一个或多个贴片天线元件阵列。利用一种合适的布置，相控天线阵列可具有通过由经插置的接地层分开的电介质层支撑的第一贴片天线阵列和第二贴片天线阵列。收发器电路部件可被安装到电介质层中的一个电介质层，以形成集成天线阵列和收发器电路模块。这种类型的相控天线阵列可被安装在电子设备外壳的拐角处并可穿过设备的正面和背面进行操作。

附图说明

图1为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的透视图。

图2为根据实施方案的具有无线通信电路的示例性电子设备的示意图。

图3为根据实施方案的示出了用于毫米波通信的天线阵列可能位于的示例性位置的示例性电子设备的透视图。

图4为根据实施方案的具有允许射频信号被分配到相控天线阵列的无线电路的示例性电子设备的图示。

图5为根据实施方案的具有包括用于在设备内分配天线信号的中频信号路径的无线电路的示例性电子设备的图示。

图6为示出了根据实施方案如何在多个射频收发器间共享中频信号的图示，射频收发器中的每个射频收发器耦接到相控天线阵列中的相应天线元件。

图7为示出了根据实施方案中频信号如何通过并行中频信号路径各自被分配到天线阵列中的天线中的每个天线的图示。

图8为示出了根据实施方案如何使用环形信号分配拓扑结构来分配天线信号的图示。