[发明专利]具有天线模块隔离结构的电子设备

说明书

本发明涉及具有天线模块隔离结构的电子设备。电子设备可以设置有由集成电路内的相位和幅值控制器控制的相控天线阵列。该阵列可以形成在天线层上，并且该集成电路可以被安装到电介质基板的传输线层上。接地平面可以将该传输线层与该天线层分开。连接器可以被安装到该传输线层的表面，并且可以使用导电迹线耦合到该集成电路。无源谐振器可以形成在该天线层中，并且可以包括导电结构，该导电结构在该阵列的有效操作波长的四分之一处谐振，以形成用于该阵列在该接地平面上产生的表面电流的开路阻抗。这可以用来阻止该表面电流在接地平面的边缘处散射并且泄漏到该集成电路上。

本专利申请要求于2018年9月28日提交的美国专利申请No.16/146,488 的优先权，该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。

可能需要支持毫米波和厘米波通信频带中的无线通信。毫米波通信(有 时称为极高频(EHF)通信)和厘米波通信涉及频率约为10GHz-300GHz的 通信。为了支持毫米波和厘米波通信，在基板上形成天线阵列。阵列的传输 线被嵌入基板内。

在这些频率下的操作可支持高带宽，但可能带来重大挑战。例如，可能 难以确保基板上的放大器电路和其他射频部件与由天线产生的表面电流充 分隔离。将射频部件在基板上彼此远离地散布通常会改进隔离。然而，同时， 制造商继续努力使用紧凑结构来实施诸如天线阵列的无线通信电路，以满足 消费者对小外形无线设备的需求。

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

发明内容

电子设备可设置有无线电路。该无线电路可包括一个或多个天线和收发 器电路，诸如厘米和毫米波收发器电路(例如，以大于10GHz的频率发射 和接收天线信号的电路)。天线可布置成相控天线阵列。可使用相位和幅值 控制器来控制相控天线阵列。相位和幅值控制器可包括集成电路内的放大器 电路。

电子设备可以包括天线模块。该天线模块可包括电介质基板。电介质基 板可以包括由接地平面分开的天线层和传输线层。集成电路可以被安装到传 输线层的表面。射频连接器可以被安装到传输线层的表面。射频连接器可以 通过传输线层中的导电迹线将传输线的信号导体耦合到集成电路。相控天线 阵列可以包括天线层上的天线谐振元件。

无源谐振器可以形成在天线层中。该无源谐振器可以包括天线层中的导 电迹线，该导电迹线通过垂直导电结构诸如导电通孔、导电带或其他导体的 围栏耦合到接地平面。无源谐振器可以在相控天线阵列的有效操作波长的四 分之一处谐振，以形成相控天线阵列在接地平面上产生的表面电流的开路阻 抗。这可以用来阻止表面电流在接地平面边缘散射并泄漏到集成电路上。

附图说明

图1是根据一些实施方案的具有无线电路的例示性电子设备的透视图。

图2是根据一些实施方案的例示性电子设备的后透视图。

图3是根据一些实施方案的具有无线电路的例示性电子设备的示意图。

图4是根据一些实施方案的可使用控制电路进行调节来引导信号束的 例示性相控天线阵列的图示。

图5是根据一些实施方案的例示性收发器电路和天线的图示。

图6是根据一些实施方案的具有双端口的例示性贴片天线的透视图。

图7是根据一些实施方案的例示性天线模块的透视图。

图8是根据一个实施方案的具有被动谐振器隔离元件的例示性天线模 块的横截面侧视图。