[发明专利]谐振腔和平板混合天线

说明书

计算设备包括形成计算设备的外表面并且包括谐振腔阵列的金属框架。每个谐振腔具有中心轴并且在金属框架内定义一容体。每个容体包含在谐振腔的中心轴上定位在该容体内的对应金属板以及定位成电容性地驱动对应金属板和谐振腔的对应金属馈线。对应金属馈线的至少一部分在谐振腔的中心轴上定位在该容体内。

背景

用于蜂窝移动通信的“第5代”(5G)标准继承了早期标准(诸如4G(LTE/WiMax)、3G(UMTS)和2G(GSM)标准)。与先前的标准相比，5G旨在提供更高的数据速率、降低的等待时间、节能、成本降低、更高的系统容量和更宽泛的设备连通性。5G提供两个频带，其中较高的频带被称为FR2或毫米波(mmWave)操作，并且范围从24GHz到86GHz。预期至少两家主要运营商将推出介于24GHz与38GHz之间的mmWave部署。然而，使用现有的天线实现(诸如典型的贴片天线)来设计可接受地跨如此宽的带宽操作的5G天线是有问题的，因为它们提供的操作带宽太窄而无法支持如此宽的频率范围。

发明内容

所描述的技术通过提供一种包括形成计算设备的外表面的金属框架并且包括谐振腔阵列的计算设备来解决此类限制。每个谐振腔具有中心轴并且在金属框架内定义一容体。每个容体包含在谐振腔的中心轴上定位在该容体内的对应金属板以及定位成电容性地驱动对应金属板和谐振腔的对应金属馈线。对应金属馈线的至少一部分在谐振腔的中心轴上定位在该容体内。

提供本概述以便以简化的形式介绍将在以下的详细描述中进一步描述的一些概念。本概述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限定所要求保护的主题的范围。

本文还描述和列举了其他实现。

附图简述

图1解说了具有定位在金属计算设备外壳边缘上的天线组装件阵列的示例计算设备。

图2解说了示例天线组装件的透视图。

图3解说了主要在第一频带内操作的示例天线组装件300的平面图，并且图3A解说了图3的示例天线组装件的对应横截面视图A-A。

图4解说了主要在第二频带内操作的示例天线组装件的平面图，并且图4A解说了图4的示例天线组装件的对应横截面视图A-A。

图5解说了用于选择性地驱动计算设备的混合天线组装件的示例操作。

图6解说了跨所描述的技术的示例天线组装件的频率范围的回波损耗。

详细描述

所描述的技术提供了一种能够提供宽频率带宽(诸如用于5G mmWave部署的在24GHz与38GHz之间)上的可接受的天线性能的混合天线组装件。在一个实现中，所描述的混合天线组装件提供了从24GHz到40GHz以上的不超过-5dB的回波损耗以及在以28GHz和38GHz附近为中心的频带中等于或小于-10dB的回波损耗，尽管可以实现其他性能目标。中心频率可以通过调整组件尺寸和几何形状和/或金属馈线的匹配特性来调整到更高或更低的频率。因此，混合天线组装件跨24GHz至40GHz的宽范围的低回波损耗允许经由软件(或硬件开关)选择性地配置计算设备以在具有跨该宽频率范围的中心频率的多个频带处操作而无需修改该混合天线组装件的物理结构。然而，使用现有的天线实现(诸如典型的贴片天线)来设计可接受地跨如此宽的带宽操作的5G天线是有问题的，因为它们提供的操作带宽太窄而无法支持如此宽的频率范围。