[发明专利]天线子系统及其组装和定制方法以及通信设备

说明书

本发明的实施方式提供了天线子系统及其组装和定制方法以及通信设备。通信设备的天线子系统具有中空部分，该中空部分包括内部开口以及限定腔的横侧和外侧。腔的尺寸小于毫米波工作频率下腔模谐振所需的尺寸。在中空部分腔的内部开口处放置的毫米波天线元件在腔中激发倏逝电磁场。在腔的外侧的金属层中形成有缝隙天线。金属接近柱具有第一部分，该第一部分被定位成与毫米波天线元件相邻并且与毫米波天线元件间隔开以耦合至倏逝电磁场并传导倏逝电磁场。金属接近柱具有第二部分，该第二部分被定位成与缝隙天线相邻并且与缝隙天线间隔开以在毫米波工作频率下耦合，使得缝隙天线能够再辐射。

技术领域

本公开内容大体涉及通信设备，并且尤其涉及配置有毫米波天线的通信设备。

背景技术

通过从第一代(1G)、第二代(2G)、第三代(3G)、第四代(4G)和最近的第五代(5G)的电信标准的演进，蜂窝通信已经扩展到多个通信频带和调制方案。5G蜂窝系统在移动设备和基站两者处连同相控阵天线一起使用毫米波频带。不容易将公知的嵌入式毫米波天线阵列装配到诸如“智能电话”的通信设备的工业设计(ID)或形状因数中。必须将嵌入式毫米波天线阵列放置在智能电话的外部边界上，以使天线阵列辐射。外边界定位需要明显的尺寸和厚度限制连同对ID的大量修改和修整，以使天线阵列集成并且实现可接受的天线性能。

发明内容

根据本发明的方面，提供了一种通信设备，包括：中空部分，其包括内部开口以及限定腔的横侧和外侧，所述腔的尺寸小于毫米波工作频率下腔模谐振所需的尺寸；毫米波天线元件，在所述腔的内部开口处，并且所述毫米波天线元件在所述腔中激发倏逝电磁场；缝隙天线，形成在所述腔的所述外侧的金属层中；以及金属接近柱，具有：(i)第一部分，所述第一部分被定位成与所述毫米波天线元件相邻并且与所述毫米波天线元件间隔开以耦合至所述倏逝电磁场并传导所述倏逝电磁场；以及(ii)第二部分，所述第二部分被定位成与所述缝隙天线相邻并且与所述缝隙天线间隔开以在所述毫米波工作频率下耦合，使得所述缝隙天线能够再辐射。

根据本发明的方面，提供了一种天线子系统，包括：中空部分，其包括内部开口以及限定腔的横侧和外侧，所述腔的相应尺寸小于毫米波工作频率下腔模谐振所需的尺寸；毫米波天线元件，在中空部分的所述腔的所述内部开口处，所述毫米波天线元件在所述腔中激发倏逝电磁场；缝隙天线，形成在与所述腔的所述外侧中的孔径对准的金属层中；以及金属接近柱，具有：(i)第一部分，所述第一部分被定位成与所述毫米波天线元件相邻并且与所述毫米波天线元件间隔开以耦合至所述倏逝电磁场并传导所述倏逝电磁场；以及(ii)第二部分，所述第二部分电耦接至所述第一部分并且被定位成与所述缝隙天线相邻并且与所述缝隙天线间隔开以在所述毫米波工作频率下倏逝耦合，使得所述缝隙天线能够再辐射。

根据本发明的方面，提供了一种用于组装和定制天线子系统的方法，包括：提供中空部分，所述中空部分具有带有开口侧和外侧的腔，所述腔的尺寸小于毫米波工作频率下腔模谐振所需的尺寸；将金属阶梯接近柱定位在所述中空部分的所述腔中，其中，所述金属阶梯接近柱的第一部分与所述中空部分的所述开口侧对准，所述金属阶梯接近柱的第二部分与所述中空部分的所述外侧中的孔径对准；围绕与所述金属阶梯接近柱的所述第一部分间隔开的毫米波天线元件耦接所述中空部分的所述开口侧；以及在所述中空部分的所述外侧中的孔径上耦接缝隙天线，所述缝隙天线与所述金属阶梯接近柱的所述第二部分间隔开。