[发明专利]波束控制天线结构和包括所述结构的电子设备

说明书

提供了一种波束控制天线结构(1)，包括堆叠式天线模块(2)和第一导电组件(3)，所述堆叠式天线模块(2)包括第一基板(4)和第二基板(5)。所述第一基板(4)设置在所述第二基板(5)的上方，使得所述第一基板(4)的主平面平行于所述第二基板(5)的主平面延伸。所述第一基板(4)包括发射和接收第一辐射波束(R1)的第一天线阵列(6)，所述第二基板(5)包括发射和接收第二辐射波束(R2)的第二天线阵列(7)。所述第一导电组件(3)邻近所述堆叠式天线模块(2)延伸，并且在垂直于所述导电组件(3)的主平面的第一方向(D1)上至少部分地与所述堆叠式天线模块(2)分离。所述堆叠式天线模块(2)通过电耦合、电容耦合或电感耦合中的至少一种方式耦合到所述导电组件(3)。所述第一辐射波束(R1)和所述第二辐射波束(R2)中的至少一个辐射波束至少部分地由所述第一导电组件(3)引导在远离所述第一辐射波束(R1)和所述第二辐射波束(R2)中另一个辐射波束的方向上。这样一来，可以在一个或多个方向上至少部分地引导从所述天线结构辐射出的辐射波束，使得可以在所述波束控制天线结构的任意方向上实现足够的增益覆盖。

技术领域

本公开涉及一种包括第一天线阵列和第二天线阵列的波束控制天线结构以及一种包括所述波束控制天线结构的电子设备。

背景技术

电子设备需要支持越来越多的无线信号技术，如2G/3G/4G无线技术。对于即将到来的5G无线技术，频率范围将从sub-6GHz以下扩展到所谓的毫米波频率，例如20GHz以上频率。对于毫米波频率，为了形成增益更高的辐射波束，需要天线阵列来克服传播介质中较高的路径损耗。然而，增益更高的辐射波束方向图会导致波束宽度较窄，因此采用诸如相控天线阵列等波束控制技术以在特定的期望方向上引导波束。

手机和平板电脑等移动电子设备可以朝向任意方向。因此，这些电子设备需要表现出尽可能接近完整的球形波束覆盖。这种覆盖很难实现，除了其他原因以外，还因为该辐射波束会被导电外壳、大显示屏和/或用户握持该设备的手所阻挡。

通常，毫米波天线阵列设置在显示屏旁边，使得该显示屏不干扰波束覆盖。然而，趋向使用尽可能多地覆盖电子设备的超大显示屏使得天线阵列的可用空间非常有限，从而迫使天线阵列的尺寸显著减小并且性能受损，或者显示屏的很大部分处于非活动状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的电子设备。上述及其他目的通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实现方式在从属权利要求、具体说明和附图中显而易见。

第一方面，提供了一种波束控制天线结构，包括堆叠式天线模块和第一导电组件；所述堆叠式天线模块包括第一基板和第二基板，所述第一基板设置在所述第二基板的上方，使得所述第一基板的主平面平行于所述第二基板的主平面延伸；所述第一基板包括发射和接收第一辐射波束的第一天线阵列；所述第二基板包括发射和接收第二辐射波束的第二天线阵列；

所述第一导电组件邻近所述堆叠式天线模块延伸，并且在垂直于所述导电组件的主平面的第一方向上至少部分地与所述堆叠式天线模块分离；所述堆叠式天线模块通过电耦合、电容耦合或电感耦合中的至少一种方式耦合到所述导电组件；所述第一辐射波束和所述第二辐射波束中的至少一个辐射波束至少部分地由所述第一导电组件引导在远离所述第一辐射波束和所述第二辐射波束中另一个辐射波束的方向上。

此类解决方案便于在相同或不同方向上至少部分地引导从所述天线结构辐射出的辐射波束，使得可以在所述波束控制天线结构的任意方向上实现足够的增益覆盖，而不对所述波束控制天线结构的机械强度或组装可靠性产生负面影响。

在所述第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一导电组件在垂直于所述第一方向的第二方向上至少部分地偏离所述堆叠式天线模块，从而便于引导从所述天线结构辐射出的辐射波束。