天线模块以及具有这种天线模块的便携式终端盖
阅读说明：本技术 天线模块以及具有这种天线模块的便携式终端盖 (Antenna module and portable terminal cover having the same ) 是由 白亨一 柳炅铉 李灿雨 李承晔 朴在日 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：提出了一种天线模块,用于短程通信的辐射图案、用于发送和接收无线电力的辐射图案、用于电子支付的辐射图案中的至少一个以及用于超宽带通信的辐射图案一体地形成在天线模块中,以使得能够与车辆进行通信。所提出的天线模块包括：第一天线,第一天线具有在第一频带中谐振的第一辐射图案；以及,第二天线,第二天线设置在第一天线的一个表面上,并且具有在不同于第一频带的UWB频带中谐振的第二辐射图案。第一天线包括在其上形成有第一辐射图案的基底基板和从基底基板向外延伸的延伸基板,并且,第二天线设置在延伸基板的上表面上。(An antenna module is provided in which at least one of a radiation pattern for short-range communication, a radiation pattern for transmitting and receiving wireless power, a radiation pattern for electronic payment, and a radiation pattern for ultra-wideband communication are integrally formed to enable communication with a vehicle. The proposed antenna module comprises: a first antenna having a first radiation pattern that resonates in a first frequency band; and a second antenna provided on one surface of the first antenna and having a second radiation pattern resonating in a UWB band different from the first band. The first antenna includes a base substrate on which a first radiation pattern is formed and an extension substrate extending outward from the base substrate, and the second antenna is disposed on an upper surface of the extension substrate.)
技术领域
本公开涉及一种天线模块以及具有这种天线模块的便携式终端盖，更具体地，涉及一种安装在便携式终端上以与车辆之间发送和接收数据的天线模块以及具有这种天线模块的便携式终端盖。
背景技术
近年来，车辆利用驾驶员与车辆之间的距离、驾驶员位置、车辆位置等向驾驶员提供各种便利。例如，车辆利用驾驶员位置和车辆位置向驾驶员提供导航至停放车辆的路径的功能，利用驾驶员和车辆之间的距离来提供当驾驶员接近车辆时打开车辆车门以及当驾驶员离开车辆时锁定车辆车门的功能。
传统的车辆使用低频(Low Frequency，LF)或射频(Radio Frequency，RF)通信来测量驾驶员与车辆之间的距离、驾驶员位置以及车辆位置。
最近，一种利用超宽带(Ultra-Wide Band，UWB)通信的位置测量技术正被应用于车辆中。UWB通信可以通过脉冲信号提供高精度的无线定位和通信功能。UWB通信使用的频带范围约为3.1GHz至10.6GHz，传输距离约为10m至1km。由于UWB通信的具有几纳秒脉冲的极好的时间分辨率，UWB通信有利于距离测量，并且可以实现低占空比的低功率。
因此，UWB通信被应用于基于低速位置识别的应用服务所需的位置测量领域以及精度约为+/-10cm的位置测量领域。
为此，对在便携式终端上安装第二天线进行了研究，以测量车辆的相对位置。作为安装在便携式终端上的第二天线，有UWB芯片天线、激光直接成型(Laser DirectStructuring，LDS)天线等。
然而，当UWB芯片天线安装在便携式终端上时，存在性能降低的问题，以及存在以下问题，LDS天线由于其昂贵的价格导致便携式终端的价格增加，并且，LDS天线需要一定程度或更大的空间，因此，LDS天线由于安装空间不足而难以安装在便携式终端上。
发明内容
技术问题
提出本公开是为了解决上述常规问题，并且，本公开的目的是提供一种天线模块，该天线模块在其上一体形成有近场通信辐射图案、无线电力发送/接收辐射图案、电子支付辐射图案以及超宽带通信辐射图案中的一个或多个，以实现与车辆的通信。
此外，本公开的另一目的是提供一种天线模块，该天线模块具有用于UWB频带的辐射图案，该辐射图案形成在具有低介电损耗因子的基底基板上；以及连接器，该连接器形成在从基底基板向外延伸的延伸基板上。
此外，本公开的另一目的是提供一种便携式终端盖，该便携式终端盖联接到便携式终端以支持通过UWB频带在车辆和便携式终端之间的通信。
技术方案
为实现上述目的，根据本公开的一示例性实施例的天线模块包括：第一天线，第一天线具有在第一频带中谐振的第一辐射图案；以及第二天线，第二天线设置在第一天线的表面上，并且具有第二辐射图案，以在不同于第一频带的UWB频带中谐振，其中，第一天线包括：形成有第一辐射图案的基底基板和从基底基板向外延伸的延伸基板，并且第二天线设置在延伸基板的上表面上。
基底基板可以包括：第一延伸基板，第一延伸基板从基底基板的一个侧面向外延伸；以及第二延伸基板，第二延伸基板与第一延伸基板以设定间隔或更大间隔间隔开，并且从基底基板的另一侧面向外延伸，其中，第二天线可以包括：第一UWB天线，第一UWB天线设置在第一延伸基板的上表面上；以及第二UWB天线，第二UWB天线设置在第二延伸基板的上表面上。
第二天线可以包括：基片，基片设置在延伸基板的上表面上；以及接地图案，接地图案设置在基片的上表面和下表面中的一个表面上，并且第二辐射图案可以与基片的上表面上的接地图案间隔设置。此时，第二天线可以进一步包括：馈电图案，馈电图案设置在基片的上表面上，并且连接到第二辐射图案；以及连接图案，连接图案设置在基片的上表面上，并且连接第二辐射图案和接地图案。
为了实现上述目的，根据本公开的另一示例性实施例的天线模块包括：柔性基板；形成在柔性基板上的UWB辐射图案；从柔性基板向外延伸的延伸基板；形成在延伸基板上的连接器；以及形成在延伸基板上以连接UWB辐射图案和连接器的连接图案。此时，UWB辐射图案可以包括：辐射图案；馈电图案，馈电图案形成在柔性基板上，并且连接到辐射图案；接地图案，接地图案形成在柔性基板上并且与辐射图案间隔开；以及另一连接图案，该另一连接图案形成在柔性基板上，并且连接辐射图案与接地图案。
为实现上述目的，根据本公开的示例性实施例的便携式终端盖包括：UWB天线以及信号处理电路，信号处理电路被配置为处理由UWB天线发送和接收的信号，其中，UWB天线包括：辐射图案；连接到辐射图案的馈电图案；与辐射图案间隔开的接地图案；以及连接辐射图案和接地图案的连接图案。此时，UWB天线可以进一步包括：另一辐射图案。
根据示例性实施例的天线终端盖还可以进一步包括：另一UWB天线，该另一UWB天线与UWB天线间隔开，并且连接到信号处理电路。
技术效果
根据本公开的天线模块，可以一体地形成近场通信辐射图案、无线电力发送/接收辐射图案、电子支付辐射图案以及UWB通信辐射图案中的一个或多个，从而将安装空间减少到最小并且实现车辆和便携式终端之间的UWB通信。
此外，天线模块可以具有形成在基底基板上的UWB辐射图案，该基底基板具有低介电损耗因子，并且天线模块可以具有形成在从基底基板向外延伸的延伸基板上的连接器，从而在被安装在便携式终端上时占据最小的空间，并且能够进行UWB通信。
此外，具有天线模块的便携式终端盖可以联接到便携式终端，以支持通过UWB频带在车辆和便携式终端之间的通信。
附图说明
图1是用于说明根据本公开的一示例性实施例的安装在便携式终端上的天线模块的图示。
图2和图3是用于说明根据本公开的示例性实施例的天线模块的图示。
图4是用于说明根据本公开的示例性实施例的第二天线的图示。
图5是用于说明根据本公开的另一示例性实施例的天线模块的图示。
图6是用于说明根据本公开的示例性实施例的第二天线的改进示例的图示。
图7是用于说明根据本公开的示例性实施例的便携式终端盖的图示。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本公开的最优选的示例性实施例，以便具体描述示例性实施例，使得本公开所属领域的技术人员可以容易地实现本公开的技术精神。首先，在对每个图的部件添加附图标记时，应当注意的是，即使在不同的图中示出，相同的部件也尽可能地具有相同的附图标记。此外，在描述本公开时，当确定相关的公知构造或功能的详细描述可能使本公开的要点不清楚时，将省略其详细描述。
参照图1，根据本公开的一示例性实施例的天线模块(100)是安装在便携式终端(10)内部的组合天线。此时，组合天线是指设置在便携式终端主体(12)和后盖(14)之间以包括在不同频带中谐振的两个或多个辐射图案的天线。
例如，天线模块(100)是柔性印刷电路板，该柔性印刷电路板包括近场通信(NFC)辐射图案(在下文中被称为“NFC辐射图案”)、无线电力发送/接收(WPC)辐射图案(在下中被称为“WPC辐射图案”)、电子支付(MST)辐射图案(在下中被称为“MST辐射图案”)以及超宽带通信(UWB)辐射图案(以下称为“UWB辐射图案”)中的一个或多个。
一个或多个天线锚点被安装在车辆中，锚点通过在UWB频带中谐振的天线发送和接收定位信号以及响应信号，以准确地检测车辆的位置。此时，可以使用由UWB辐射图案发送和接收的定位信号和响应信号的信号接收时间、接收信号强度(RSSI)等来测量车辆的位置。在此示例中，车辆的位置是便携式终端(10)与车辆之间的相对位置，并且车辆的位置可以包括距离、角度等。
参照图2和图3，天线模块(100)被配置为包括第一天线(120)和第二天线(140)。
第一天线(120)是在NFC频带、WPC频带以及MST频带中的一个或多个中谐振的天线。为此，第一天线(120)包括基底基板(122)，并且，NFC辐射图案、WPC辐射图案以及MST辐射图案中的一个或多个的第一辐射图案(124)设置在基板(122)的上表面上。
基底基板(122)可以由诸如膜、片或薄膜基板的薄膜基板形成。基底基板(122)可以是柔性印刷电路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)。例如，基底基板(122)是聚酰亚胺(Polyimide，PI)片。在此，基底基板(122)不限于此，并且，只要基底基板是薄膜基板并且可以形成第一辐射图案(124)，基底基板就可以以多种方式使用，该第一辐射图案构成天线。
基底基板(122)包括延伸基板，延伸基板具有安装(设置)在其上的第二天线(140)。延伸基板可以形成为从基底基板(122)向外延伸，并且可以与基底基板(122)一体地形成。
第二天线(140)是在UWB频带中谐振的天线，并且，第二天线包括在UWB频带中谐振的第二辐射图案(142)。第二天线(140)还可以包括多个第二辐射图案(142)。第二天线(140)可以设置在从基底基板(122)向外延伸的至少一个延伸基板的上表面上。
例如，参照图4，第二天线(140)被配置为包括基片(141)、第二辐射图案(142)以及接地图案(143)。
基片(141)由绝缘材料或介电材料制成，并且，基片形成为具有预定形状的板状。例如，基片(141)是聚酰亚胺片。
基片(141)设置在从基底基板(122)向外延伸的延伸基板的上表面上。将粘合片(未示出)插入在基片(141)和延伸基板之间，并且，基片(141)通过粘合片粘合到延伸基板的上表面。
第二辐射图案(142)由诸如铜的金属材料制成，并且设置在基片(141)的上表面上。第二辐射图案(142)在基片(141)上的虚拟矩形空间中形成为各种形状。此时，第二辐射图案(142)通过馈电图案(144)连接到馈源。在此，虽然已经描述了第二辐射图案(142)形成在基片(141)上并且设置在延伸基板上，但是第二辐射图案(142)并不限于此，并且，第二辐射图案也可以直接形成在延伸基板的上表面上。
接地图案(143)由诸如铜的金属材料制成，并且设置在基片(141)的上表面上。此时，接地图案(143)通过第一连接图案(145)连接到第二辐射图案(142)。在此，接地图案(143)也可以设置在基片(141)的下表面上，并且，接地图案通过通孔连接到形成在基片(141)的上表面上的第一连接图案(145)。在此，虽然已经描述了接地图案(143)形成在基片(141)上并且设置在延伸基板上，但是接地图案(143)并不限于此，并且，接地图案也可以直接形成在延伸基板的上表面上或者下表面上。
参照图5，可以形成多个第二天线(140)，并且例如，第二天线被配置为包括第一UWB天线(140a)和第二UWB天线(140b)。
第一UWB天线(140a)和第二UWB天线(140b)与安装在车辆中的UWB天线(未示出)进行通信，以检测车辆的准确位置。第一UWB天线(140a)和第二UWB天线(140b)以预定的间隔彼此间隔设置。第一UWB天线(140a)可以设置在基底基板(122)的一个侧面上，并且，第二UWB天线(140b)可以设置在基底基板(122)的另一个侧面上。
例如，第一UWB天线(140a)形成在从基底基板(122)的一个侧面向外延伸的第一延伸基板(ES1)上，第一天线(120)形成在基底基板上。第二UWB天线(140b)形成在从基底基板(122)的另一个侧面向外延伸的第二延伸基板(ES2)上。此时，第一延伸基板(ES1)和第二延伸基板(ES2)以预定的间隔彼此间隔设置。
同时，根据本公开的实施例的天线模块(100)可以由第二天线(140)组成，并且，天线模块还可以作为在具有约6GHz至8GHz带宽的UWB频带中通信的天线进行操作。柔性印刷电路板(FPCB)型主要使用同轴电缆型的UWB天线，因为同轴电缆型的UWB天线在UWB频带中的天线性能降低。然而，由于同轴电缆的厚度而难以实现薄膜，因此，同轴电缆型的天线难以安装在便携式终端(10)上。
因此，参照图6，第二天线(140)可以由跳线柔性型的单个天线形成。在此，跳线柔性型天线是具有使辐射图案和连接器(146)形成在柔性印刷电路板上的结构的天线。
第二天线(140)可以与UWB天线以及连接器(146)一体地形成。第二天线(140)可被配置为包括柔性基板(即，基片(141))、形成在柔性基板(141)上的UWB辐射图案(142)、从柔性基板(141)向外延伸的延伸基板(147)，以及形成在延伸基板(147)上的连接器(146)。连接UWB辐射图案(142)和连接器(146)的第二连接图案(148)形成在延伸基板(147)上。在此，柔性基板(141)由具有低介电常数(低介电损耗因子)的基板形成，因为当柔性基板由通常用于柔性印刷电路基板的材料制成时，天线性能降低。
参照图7，根据本公开的示例性实施例的便携式终端盖(200)是固定到便携式终端(10)以保护便携式终端(10)的基板。便携式终端盖(200)固定到便携式终端(10)，以支持便携式终端(10)和车辆之间的UWB频带通信，该便携式终端上没有安装在UWB频带中谐振的天线。
为此，将由柔性印刷电路板(FPCB)形成的UWB天线(210)以及被配置为处理由UWB天线(210)发送和接收的信号的信号处理电路(220)嵌入便携式终端盖(200)中。便携式终端盖(200)可以包括在其上形成有一个辐射图案的多个UWB天线(210)，或者，可以包括在其上形成有两个或更多个辐射图案的一个UWB天线(210)。
信号处理电路(220)将通过UWB天线(210)接收的信号的接收时间、接收信号强度等发送到便携式终端(10)。信号处理电路(220)可以利用通过UWB天线(210)接收的信号的接收时间、接收信号强度等来检测便携式终端(10)和车辆的相对位置。
尽管上文已经描述了本公开的优选的示例性实施例，但应当理解，本公开可以以各种形式进行修改，并且本领域技术人员可以在不脱离本公开的权利要求的范围的情况下实践各种修改的示例和改变的示例。
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