具有正面和背面天线的射频装置
阅读说明：本技术 具有正面和背面天线的射频装置 (Radio frequency device with front and back antennas ) 是由 彼得·拉姆 于 2021-03-25 设计创作，主要内容包括：本发明的实施例提供了一种射频装置。所述射频装置包括具有射频电路的射频设备。此外,所述射频装置包括具有至少两个天线的柔性基板,其中,所述射频电路耦合到所述至少两个天线,并且其中,所述柔性基板至少部分地围绕所述射频设备布置,其中,所述至少两个天线中的至少一个第一天线被布置在所述射频设备的第一面附近并且所述至少两个天线中的至少一个第二天线被布置在所述射频设备的与所述第一面相对的第二面附近。(An embodiment of the present invention provides a radio frequency device. The radio frequency apparatus includes a radio frequency device having a radio frequency circuit. Further, the radio frequency apparatus includes a flexible substrate having at least two antennas, wherein the radio frequency circuitry is coupled to the at least two antennas, and wherein the flexible substrate is disposed at least partially around the radio frequency device, wherein at least one first antenna of the at least two antennas is disposed near a first face of the radio frequency device and at least one second antenna of the at least two antennas is disposed near a second face of the radio frequency device opposite the first face.)
技术领域
本发明的实施例涉及射频装置，具体地，涉及具有正面和背面天线的射频装置。其他实施例涉及用于制造射频装置的方法。
背景技术
传统上，当建立移动通信的系统时，背面天线结构的电连接经由印刷电路板(PCB)内的竖直连接部(所谓的铜柱)实现，如图1示例性地所示。
具体地，图1示出了具有经由所谓的铜柱14连接的背面天线结构12的天线板10的截面图[1]。
然而，具有经由竖直连接部电链接的背面天线结构的这种射频电路(射频集成电路——RFIC)比较贵并且制造复杂。
因此，本发明的根本目的是提供更便宜且更容易制造的具有背面天线结构的射频电路。
发明内容
这个目的是通过独立权利要求实现的。
其他有利的演变是从属权利要求的主题。
实施例提供了一种射频装置。所述射频装置包括具有射频电路的射频设备。此外，所述射频装置包括具有至少两个天线的柔性基板，其中，所述射频电路耦合到所述至少两个天线，并且其中，(使得例如)所述柔性基板至少部分地围绕所述射频设备布置，其中，所述至少两个天线中的至少一个第一天线被布置在所述射频设备的第一面(例如，第一表面)附近并且所述至少两个天线中的至少一个第二天线被布置在所述射频设备的与所述第一面相对的第二面(例如，第二表面)附近。
在实施例中，所述柔性基板至少部分地围绕所述射频设备弯曲。
在实施例中，所述柔性基板的包括所述至少一个第一天线的第一部分被布置在所述射频设备的所述第一面附近，其中，所述柔性基板的包括所述至少一个第二天线的第二部分被布置在所述射频设备的所述第二面附近。
在实施例中，所述柔性基板的包括所述至少一个第一天线的第一部分邻接在所述射频设备的所述第一面上，其中，所述柔性基板的包括所述至少一个第二天线的第二部分邻接在所述射频设备的所述第二面上。
在实施例中，所述至少两个天线可以被布置在所述射频装置的不同的平面中。
在实施例中，所述柔性基板的所述第一部分和所述柔性基板的所述第二部分可以被布置在所述射频装置的不同的平面中。
在实施例中，所述射频设备可以被布置在所述至少两个天线之间。
在实施例中，所述柔性基板可以包括金属化部，其中，所述射频电路可以经由所述金属化部耦合到所述至少两个天线。
在实施例中，所述金属化部被布置在所述柔性基板的与所述至少两个天线相同的层平面中。
在实施例中，所述金属化部被布置在所述柔性基板的与所述至少两个天线不同的层平面中。
在实施例中，所述射频设备包括：耦合到所述射频电路的至少一个端子，其中，所述至少一个端子耦合到所述柔性基板的所述金属化部。
在实施例中，所述射频设备是射频集成电路(RFIC)。
其他实施例提供了一种移动无线电通信设备，所述移动无线电通信设备包括根据之前在本文中描述的实施例中的任一个的射频装置。
其他实施例提供了一种用于制造射频装置的方法。所述方法包括：设置具有射频电路的射频设备。此外，所述方法包括：设置具有至少两个天线的柔性基板。此外，所述方法包括：至少部分地围绕所述射频设备布置所述柔性基板，使得所述至少两个天线中的至少一个第一天线被布置在所述射频设备的第一面附近并且所述至少两个天线中的至少一个第二天线被布置在所述射频设备的与所述第一面相对的第二面附近。此外，所述方法包括：将所述射频设备的耦合到所述射频电路的至少一个端子连接到所述至少两个天线。
在实施例中，当至少部分地围绕所述射频设备布置所述柔性基板时，所述柔性基板至少部分地围绕所述射频设备弯曲。
在实施例中，当至少部分地围绕所述射频设备布置所述柔性基板时，所述柔性基板的包括所述至少一个第一天线的第一部分被布置在所述射频设备的所述第一面附近或邻接在所述射频设备的所述第一面上，其中，当至少部分地围绕所述射频设备布置所述柔性基板时，所述柔性基板的包括所述至少一个第二天线的第二部分被布置在所述射频设备的所述第二面附近或邻接在所述射频设备的所述第二面上。
在实施例中，当将所述射频设备的耦合到所述射频电路的至少一个端子连接到所述至少两个天线时，所述射频设备的至少一个端子连接到所述柔性基板的耦合到所述至少两个天线的至少一个端子。
在实施例中，当将所述射频没备的耦合到所述射频电路的至少一个端子连接到所述至少两个天线时，在所述射频设备的所述端子和所述柔性基板的所述端子之间提供导电连接部。
在实施例中，当设置所述柔性基板时，在所述柔性基板中提供所述至少两个天线。
在实施例中，当设置所述柔性基板时，在所述柔性基板中提供连接到所述至少两个天线的金属化部。
在实施例中，在所述柔性基板的与所述至少两个天线相同的层平面中提供所述金属化部。
在实施例中，在所述柔性基板的与所述至少两个天线不同的层平面中提供所述金属化部。
在实施例中，当设置所述柔性基板时，在所述柔性基板的至少一个端子和所述金属化部之间提供连接部。
其他实施例提供了一种装置。所述装置包括射频电路设备。此外，所述装置包括：从所述射频电路设备的顶面到至少一个端子部件的至少一个导电连接部。此外，所述装置包括：柔性基板，在所述柔性基板中具有天线，所述天线以导电方式连接到金属化部；以及至少一个导电连接部，在所述端子部件和所述金属化部之间，其中，所述柔性基板围绕所述射频电路设备布置，使得至少一个天线位于所述射频电路设备上方并且至少一个天线位于所述射频电路设备下方。
本发明的实施例提供了一种用于移动无线电通信设备的系统设置，其在具有用于正面和背面接收和发送的集成天线结构(正面天线和背面天线)的柔性基板上使用射频电路(例如，RFIC)。
本发明的实施例提供了一种用于制造电子射频系统(特别是在移动通信中使用的高度集成的所谓的系统级封装)的方法。
本发明的实施例经由具有集成天线结构(正面和背面天线)的特定的柔性布线基板实现了至少一个射频电路到正面天线和背面天线的电连接。
附图说明
下面将参考附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中：
图1示出了具有经由所谓的铜柱耦合的背面天线结构的传统天线板的截面图[1]，
图2示出了根据本发明的实施例的射频装置的示意截面图，
图3示出了根据本发明的另一实施例的射频装置的示意截面图，
图4示出了根据本发明的实施例的具有射频装置的移动无线电通信系统的参与设备130的示意电路框图，
图5示出了根据本发明的实施例的用于制造射频装置的方法的流程图，以及
图6示出了根据本发明的实施例的用于将射频电路连接到天线的布置的方法的流程图。
具体实施方式
在本发明的实施例的以下描述中，相同的元件或相同效果的元件在附图中设置有相同的参考标记，使得其描述是等同地可互换的。
图2示出了根据本发明的实施例的射频装置100的示意截面图。射频装置100包括：包括射频电路104的射频设备102；以及具有至少两个天线108_1和108_2的柔性基板106，其中，射频电路100耦合(或连接)到至少两个天线108_1和108_2，并且其中，柔性基板106至少部分地围绕射频设备102布置，其中，至少两个天线108_1和108_2中的至少一个第一天线108_1被布置在射频设备102的第一面110_1附近，并且至少两个天线108_1和108_2中的至少一个第二天线108_2被布置在射频设备的与第一面110_1相对的第二面110_2附近。
在实施例中，至少一个第一天线108_1因此可以形成射频装置100的至少一个正面天线，其中，至少一个第二天线108_2可以形成射频装置100的至少一个背面天线。
为了对此进行实现，柔性基板106(可以如图2中所示)可以至少部分地围绕射频设备102弯曲，使得例如柔性基板106的包括至少一个第一天线108_1的第一部分112_1被布置在射频设备102的第一面110_1附近或邻接在射频设备102的第一面110_1上，并且柔性基板106的包括至少一个第二天线108_2的第二部分112_2被布置在射频设备102的第二面110_2附近或邻接在射频设备102的第二面110_2上。
在图2中，射频装置100示例性地仅包括两个天线108_1和108_2。然而，要指出的是，在实施例中射频装置100还可以包括多于两个天线。因此，射频装置100可以包括多达n个天线，n是大于或等于2的自然数，n≥2。此处，n个天线中的至少一个第一天线可以被布置在射频设备102的第一面110_1附近，而n个天线中的至少一个第二天线可以被布置在射频设备102的第二面110_2附近。
射频装置100可以例如包括4个天线，其中，4个天线中的至少一个第一天线108_1(例如，4个天线中的1个天线、2个天线或3个天线)可以例如被布置在射频设备102的第一面110_1附近，其中，4个天线中的至少一个第二天线108_2(例如，4个天线中的1个天线、2个天线或3个天线)可以例如被布置在射频设备102的第二面110_1附近。
在实施例中，所述射频设备可以是射频板或射频集成电路(RFIC)。
如已提到的，射频电路104可以耦合到至少两个天线108_1和108_2。此处的耦合意味着直接连接(例如，经由线)、或间接连接(例如，利用连接在中间的耦合元件(例如，电容性耦合器))。
在实施例中，射频电路104可以经由射频设备102的耦合到射频电路的至少一个端子114耦合到至少两个天线108_1和108_2。
可选地，柔性基板106可以包括耦合(或连接)到至少两个天线108_1和108_2的至少一个端子113。在这种情况下，射频设备102的至少一个端子114可以耦合(或连接)到柔性基板的至少一个端子113。
此处，射频设备102的至少一个端子114可以被排他地布置在射频设备102的单个面(例如射频设备102的第一面110_1(如图2所示))处、或备选地在射频设备的第二面110_2处。
此处，至少两个天线108_1和108_2可以经由金属化部耦合(或连接)到至少一个端子114，如图3所示。
图3示出了根据本发明的另一实施例的射频装置100的示意截面图。作为对图2的补充，在图3中示出了金属化部116，其中至少两个天线108_1和108_2经由该金属化部116耦合(或连接)到射频设备102的至少一个端子114。
此处，金属化部116可以被布置在柔性基板106的与至少两个天线108_1和108_2不同的平面中。示例性地，柔性基板106(如图3所示)可以包括三个平面118_1、118_2和118_3，其中，至少两个天线108_1和108_2可以被布置(或形成)在柔性基板106的第一平面118_1中，而所述金属化部可以被布置(或形成)在柔性基板106的第三平面118_3中。
备选地，金属化部116也可以被布置(或形成)在柔性基板106的与至少两个天线108_1和108_2相同的平面中，例如，在柔性基板106的第一平面118_1中。在这种情况下，所述柔性基板也可以仅包括单个平面。
换言之，图3示出了根据实施例的装置100的示意电路框图。装置100包括射频电路设备102。此外，装置100包括：从射频电路设备102的顶面到至少一个端子部件114的至少一个导电连接部115。此外，装置100包括：柔性基板106以及至少一个导电连接部117，其中，在柔性基板106中具有天线108_1和天线108_2，天线108_1和天线108_2以导电方式连接到金属化部116，至少一个导电连接部117在端子部件114和金属化部116之间，其中，柔性基板106围绕射频电路设备102布置，使得至少一个天线108_1位于射频电路设备102上方并且至少一个天线108_2位于射频电路设备102下方。
在实施例中，天线的层平面可以代替金属化部而用于天线的电连接。
如图4中示例性地示出的，前述射频装置100可以例如实现在移动无线电通信系统的参与设备中。
图4示出了根据本发明的实施例的包括射频装置100的移动无线电通信系统(例如，3G、LTE或5G)的参与设备130的示意电路框图。
在实施例中，射频装置100可以连接到参与设备130的基带组件132，例如，基带板。
参与设备130可以示例性地是移动终端设备(用户设备)或物联网(IoT)节点。
图5示出了根据本发明的实施例的用于制造射频装置的方法200的流程图。方法200包括步骤202：设置具有射频电路104的射频设备102。此外，方法200包括步骤204：设置具有至少两个天线108_1和108_2的柔性基板106。此外，方法200包括步骤206：至少部分地围绕射频设备102布置柔性基板106，使得至少两个天线108_2中的至少一个第一天线108_1被布置在射频设备102的第一面110_1附近并且至少两个天线108_1和108_2中的至少一个第二天线108_2被布置在射频设备120的与第一面110_1相对的第二面110_2附近。此外，方法200包括步骤208：将射频设备102的耦合到射频电路104的至少一个端子114连接到至少两个天线108_1和108_2。
图6示出了根据本发明的实施例的用于将射频电路102连接到天线108_1和108_2的布置的方法220的流程图。方法220包括步骤222：设置射频电路设备102。此外，方法220包括步骤224：提供从射频电路设备102的顶面到至少一个端子部件114的至少一个导电连接部115。此外，方法220包括步骤226：设置柔性基板106。此外，方法220包括步骤228：在柔性基板106中提供天线108_1和108_2，天线108_1和108_2以导电方式连接到金属化部116。此外，方法220包括步骤230：在端子部件114和金属化部116之间提供至少一个导电连接部117。此外，方法220包括步骤232：围绕射频电路设备102布置柔性基板106，使得至少一个天线108_1位于射频电路设备102上方并且至少一个天线108_2位于射频电路设备102下方。
在实施例中，天线108_1的层平面还可以代替金属化部116而用于天线108_1的电连接。这意味着可以通过与制造天线结构相同的工艺步骤来提供用于天线控制的金属化部。
虽然已经结合装置描述了一些方面，但是应该理解的是，这些方面也表示对应的方法的描述，使得装置的块或元件被理解为也是对应的方法步骤或方法步骤的特征。类似地，结合方法步骤或作为方法步骤描述的方面也表示对应装置的对应块或细节或特征的描述。方法步骤中的一些或全部可以例如通过诸如微处理器、可编程计算机或电子电路的硬件装置(或使用硬件装置)执行。在一些实施例中，最重要的方法步骤中的一些或若干个步骤可以通过这样的装置来执行。
上述实施例仅表示本发明的原理的说明。要清楚的是，本文描述的布置和细节的修改和变化对于本领域技术人员将是明显的。因此，本发明旨在仅由随附权利要求的范围限制，而不由已经使用实施例的描述和讨论在本文中所提出的具体细节限制。
参考文献的列表
[1]SystemPlus Report2018 by System Plus Consulting|Qualcomm WiGig60GHz Chipset Smartphone Edition(系统+报告2018，系统+咨询|高通WiGig 60GHz芯片组智能电话版)。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种具有自主调节机构的组合式智能家居天线