CN110911826B - 片式天线模块 - Google Patents

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Abstract

提供一种片式天线模块。所述片式天线模块包括：基板，包括提供馈电信号的馈电布线层、连接到所述馈电布线层的馈电过孔和与所述馈电布线层间隔开的虚设过孔；以及片式天线，设置在所述基板的第一表面上，并且包括主体部、辐射部和接地部，所述主体部利用介电物质形成，所述辐射部从所述主体部的第一表面延伸并且连接到所述馈电过孔和所述虚设过孔，所述接地部从所述主体部的第二表面延伸，所述主体部的所述第二表面与所述主体部的所述第一表面背对。

Description

片式天线模块
本申请要求于2018年9月18日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0111749号韩国专利申请和于2018年11月7日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0136072号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的全部公开内容出于所有目的通过引用被包含于此。
技术领域
以下描述涉及一种片式天线模块。
背景技术
5G通信***在较高的频带(mmWave)(例如，10GHz至100GHz的频带)中实现以获得更高的数据传输速率。为了减少无线电波的传播损耗并增大无线电波的传输距离，讨论了5G通信***中的波束形成技术、大规模的多输入多输出(MIMO)技术、全维度MIMO(FD-MIMO)技术、阵列天线技术、模拟波束形成技术和大规模的天线技术。
已经开发了支持无线通信的移动通信终端(诸如，蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、导航装置、笔记本电脑等)，以具有诸如码分多址(CDMA)、无线局域网(WLAN)、数字多媒体广播(DMB)、近场通信(NFC)等的功能。实现这些功能的最重要的组件中的一个是天线。
由于在毫米波通信频带中波长小至几毫米，因此难以使用常规天线。因此，需要适用于毫米波通信频带的片式天线模块。
发明内容
提供本发明内容，以按照简化的形式介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的所选择的构思。本发明内容不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
本公开的一方面在于提供一种能够在GHz通信频带使用的片式天线模块。
在一个总体方面，一种片式天线模块包括：基板，包括提供馈电信号的馈电布线层、连接到所述馈电布线层的馈电过孔和与所述馈电布线层间隔开的虚设过孔；以及片式天线，设置在所述基板的第一表面上，并且包括主体部、辐射部和接地部，所述主体部利用介电物质形成，所述辐射部从所述主体部的第一表面延伸并且连接到所述馈电过孔和所述虚设过孔，所述接地部从所述主体部的第二表面延伸，所述主体部的所述第二表面与所述主体部的所述第一表面背对。
所述片式天线可输出具有两个谐振频率的无线频率信号。
所述馈电过孔可穿过所述馈电布线层，并朝向所述基板的第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
从所述片式天线输出的无线频率信号的两个谐振频率可通过所述馈电过孔的延伸长度确定。
所述馈电过孔和所述虚设过孔可在所述辐射部的延伸方向上彼此间隔开，并且所述馈电过孔和所述虚设过孔可彼此平行并且与所述辐射部连接。
从所述片式天线输出的无线频率信号的两个谐振频率可通过所述馈电过孔与所述虚设过孔之间的距离确定。
所述虚设过孔可结合到虚设布线层，所述虚设布线层设置在所述基板的第二表面上并沿着所述基板的所述第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
从所述片式天线输出的无线频率信号的两个谐振频率可通过所述虚设布线层的延伸长度确定。
所述馈电过孔可通过馈电焊盘连接到所述辐射部，所述馈电焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部，所述虚设过孔可通过虚设焊盘连接到所述辐射部，所述虚设焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部。
在另一总体方面，一种片式天线模块包括：基板；以及片式天线，设置在所述基板的第一表面上，以输出具有两个谐振频率的无线频率信号。所述片式天线包括主体部、辐射部和接地部，所述主体部利用介电物质形成，所述辐射部从所述主体部的第一表面延伸，所述接地部从所述主体部的第二表面延伸，所述主体部的所述第二表面与所述主体部的所述第一表面背对。
所述基板可包括被配置为提供馈电信号的馈电布线层、连接到所述馈电布线层的馈电过孔和与所述馈电布线层间隔开的虚设过孔。
所述馈电过孔和所述虚设过孔可连接到所述辐射部，以形成从所述片式天线输出的所述无线频率信号的所述两个谐振频率。
所述馈电过孔可穿过所述馈电布线层，并朝向所述基板的第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
所述馈电过孔和所述虚设过孔可在所述辐射部的延伸方向上彼此间隔开，并且所述馈电过孔和所述虚设过孔可彼此平行并且与所述辐射部连接。
所述虚设过孔可结合到虚设布线层，所述虚设布线层设置在所述基板的第二表面上并沿着所述基板的所述第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
所述馈电过孔可通过馈电焊盘连接到所述辐射部，所述馈电焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部，并且所述虚设过孔可通过虚设焊盘连接到所述辐射部，所述虚设焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部。
在另一总体方面，一种片式天线模块包括：基板，包括虚设过孔和馈电过孔，所述虚设过孔从第一表面朝向第二表面延伸穿过所述基板，所述馈电过孔平行于所述虚设过孔延伸穿过所述基板并与所述虚设过孔间隔开；以及片式天线，连接到所述虚设过孔和所述馈电过孔，以基于所述馈电过孔与所述虚设过孔之间的距离输出无线频率信号。
所述片式天线可包括介电主体部、辐射部和接地部，所述辐射部从所述介电主体部的第一表面延伸并且连接到所述馈电过孔和所述虚设过孔，所述接地部从所述介电主体部的第二表面延伸，所述介电主体部的所述第二表面与所述介电主体部的所述第一表面背对。
所述介电主体部的厚度可小于所述辐射部的厚度并且小于所述接地部的厚度。
所述基板可包括绝缘保护层，并且所述片式天线可穿过所述绝缘保护层连接到所述虚设过孔和所述馈电过孔。
通过以下具体实施方式、附图和权利要求，其他特征和方面将是显而易见的。
附图说明
图1是根据示例的片式天线模块的平面图。
图2是图1中示出的片式天线模块的分解透视图。
图3是图1中示出的片式天线模块的仰视图。
图4是沿着图1的线I-I'截取的截面图。
图5是图1中示出的片式天线模块的片式天线的放大透视图。
图6是沿着图5的线II-II'截取的截面图。
图7是沿着图1的线III-III'截取的根据示例的片式天线模块的截面图。
图8、图9和图10是沿着图1的线III-III'截取的根据各种示例的片式天线模块的截面图。
图11是示出安装有根据示例的片式天线模块的便携式终端装置的示意性透视图。
在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指示相同的元件。附图可不按照比例绘制，为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
提供以下具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或***的全面理解。然而，在理解本申请的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或***的各种改变、修改及等同物将是显而易见的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以特定顺序进行的操作之外，可做出在理解了本申请的公开内容之后将显而易见的改变。此外，为了更加清楚和简洁，可省略本领域已知的特征的描述。
在此描述的特征可按照不同的形式实施，并且不应被解释为局限于在此描述的示例。更确切地说，已经提供在此描述的示例仅用于示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现在此描述的方法、设备和/或***的诸多可行方式中的一些方式。
在此，应注意的是，关于示例或实施例的术语“可”的使用，例如，关于示例或实施例可包括什么或实现什么，意味着存在包括或实现这种特征的至少一个示例或实施例，而所有示例和实施例不限于此。
在整个说明书中，当元件(诸如，层、区域或基板)被描述为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或“结合到”另一元件，或者可存在介于它们之间的一个或更多个其他元件。相比之下，当元件被描述为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于它们之间的其他元件。
如在此所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项或者任意两项或更多项的任意组合。
尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
为了易于描述，在此可使用诸如“在……上方”、“上面”、“在……下方”、和“下面”的空间相关术语来描述如附图中示出的一个元件与另一元件的关系。这种空间相关术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一元件位于“上方”或“上面”的元件随后将相对于另一元件位于“下方”或“下面”。因此，术语“在……上方”根据装置的空间方位包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者在其他方位)，并且将相应地解释这里使用的空间相关术语。
在此使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
由于制造技术和/或公差，可发生附图中所示的形状的变化。因此，在此描述的示例不限于附图中所示的具体形状，而是包括制造期间发生的形状的改变。
在此描述的示例的特征可以按照在理解本申请的公开内容后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但是在理解本申请的公开内容后将是显而易见的其他构造是可行的。
在此描述的片式天线模块可在无线电范围中操作，例如，可在3GHz与30GHz之间的频带中操作。片式天线模块可安装在被配置为接收或发送无线电信号的电子装置中。例如，片式天线可以安装在便携式电话、便携式笔记本PC、无人机等中。
图1是根据示例的片式天线模块的平面图，图2是图1中示出的片式天线模块的分解透视图，并且图3是图1中示出的片式天线模块的仰视图。此外，图4是沿着图1的线I-I'截取的截面图。
参照图1至图4，片式天线模块1包括基板10、电子组件50和片式天线100。
基板10可以是在无线天线中使用的电路，或者可以是安装有电子组件的电路板。例如，基板10可以是其中包含有至少一个电子组件或者包括安装在其表面上的至少一个电子组件的印刷电路板(PCB)。因此，基板10可包括电连接电子组件的电路布线。
基板10可以是其中重复地彼此堆叠有多个绝缘层17和多个布线层16的多层基板。在一些示例中，布线层16可设置在单个绝缘层17的两个表面上。
绝缘层17可利用绝缘材料形成。绝缘材料的示例包括但不限于热固性树脂(诸如，环氧树脂)、热塑性树脂(诸如，聚酰亚胺)以及热固性树脂和热塑性树脂与无机填料浸渍在芯材料(诸如，玻璃纤维、玻璃布和玻璃织物)中的树脂(诸如，半固化片、ABF(Ajinomotobuild-up film)、FR-4和双马来酰亚胺三嗪(BT))。可选地，感光介电(PID)树脂也可用于绝缘层17。
布线层16将电子组件50(下面将描述)电连接到贴片天线90和片式天线100。此外，布线层16将电子组件50、贴片天线90和片式天线100电连接到外部组件。
布线层16可利用诸如铜(Cu)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)、金(Au)、镍(Ni)、铅(Pb)、钛(Ti)和它们的合金的导电材料形成。
层间连接导体18设置在绝缘层17的内部，以将堆叠的布线层16彼此连接。
绝缘保护层19可设置在基板10的表面上。绝缘保护层19设置在基板10的上表面和下表面中的至少一者上，以覆盖并因此而保护绝缘层17和布线层16两者。
绝缘保护层19可具有开口部，开口部形成在绝缘保护层19中并使布线层16的至少一部分暴露。绝缘保护层19可包含绝缘树脂和无机填料。绝缘保护层19可不包含玻璃纤维。例如，绝缘保护层19可包括阻焊剂。在现有技术中公知的各种类型的基板(例如，印刷电路板、柔性基板、陶瓷基板、玻璃基板等)可用于基板10。
基板10的上表面(在此被称为第一表面)可分为组件安装区11a、接地区11b和馈电区11c。
组件安装区11a是安装有电子组件50的区域。组件安装区11a设置在接地区11b(下面将描述)内。供电子组件50电连接的多个连接焊盘12a设置在组件安装区11a中。
接地区11b是设置有接地布线层16b的区域。接地区11b被设置为围绕组件安装区11a。因此，组件安装区11a设置在接地区11b内。
基板10的布线层16中的一个布线层16可用作接地布线层16b。因此，接地布线层16b可设置在最上方的绝缘层17的上表面上，或者可设置在彼此堆叠的两个绝缘层17之间。
在示例中，组件安装区11a大体上呈矩形形状。因此，接地区11b被设置为围绕组件安装区11a的矩形环形状。组件安装区11a的形状可根据示例变化。
由于接地区11b沿着组件安装区11a的边缘设置，因此组件安装区11a中的连接焊盘12a通过穿过基板10的绝缘层17的层间连接导体18而电连接到外部组件或其他组件。
多个接地焊盘12b设置在接地区11b中。当接地布线层16b设置在最上方的绝缘层17的上表面上时，接地焊盘12b可通过使覆盖接地布线层16b的绝缘保护层19部分地开孔来形成。因此，在这种情况下，接地焊盘12b被形成为接地布线层16b的一部分。然而，接地布线层16b不限于这种构造，并且可设置在彼此堆叠的两个绝缘层17之间。在这种情况下，接地焊盘12b设置在所述两个绝缘层17中的上方的绝缘层17的顶部上，并且接地焊盘12b和接地布线层16b可通过层间连接导体18而彼此连接。
接地焊盘12b与馈电焊盘12c(下面将描述)成对地设置。因此，接地焊盘12b被设置为与馈电焊盘12c相邻。
馈电区11c设置在接地区11b的外部。在示例中，馈电区11c被设置为与接地区11b的两外侧相邻。因此，馈电区11c沿着基板10的外边缘设置。然而，馈电区11c的构造不限于此。
多个馈电焊盘12c设置在馈电区11c中。馈电焊盘12c设置在最上方的绝缘层17的上表面上，并且结合到片式天线100的辐射部130a(参见图5)。
馈电焊盘12c通过馈电过孔18a和馈电布线层16a而电连接到电子组件50或其他组件，馈电过孔18a穿过绝缘层17。馈电焊盘12c通过馈电过孔18a和馈电布线层16a接收馈电信号。
组件安装区11a、接地区11b和馈电区11c通过设置在其上的接地布线层16b的形状或位置而彼此区分开。此外，连接焊盘12a、接地焊盘12b和馈电焊盘12c通过绝缘保护层19的开口部而以焊盘的形状向外暴露。
馈电焊盘12c的长度或面积可小于辐射部130a的下表面的长度或面积。馈电焊盘12c的长度或面积可小于或等于片式天线100的辐射部130a的下表面的长度或面积的一半。
虚设焊盘12d可在形状上与馈电焊盘12c类似。因此，虚设焊盘12d的长度或面积可小于辐射部130a的下表面的长度或面积。虚设焊盘12d的长度或面积可小于或等于片式天线100的辐射部130a的下表面的长度或面积的一半。
馈电焊盘12c和虚设焊盘12d在辐射部130a的下表面的长度方向(例如，延伸方向)上彼此间隔开，并且辐射部130a的下表面可结合到馈电焊盘12c和虚设焊盘12d。
贴片天线90设置在基板10的下表面(在此被称为第二表面)上。贴片天线90通过设置在基板10上的布线层16形成。
如图3和图4中所示，贴片天线90包括至少一个馈电部91和至少一个接地部95，馈电部91包括馈电贴片92和辐射贴片94。
在本示例中，贴片天线90包括布置在基板10的第二表面侧上的多个馈电部91。具体地，在本示例中，贴片天线90被示出为包括四个馈电部91和一个接地部95，但不限于这种构造。
馈电贴片92被形成为具有固定面积的平坦金属层，并且通过单个导电板形成。馈电贴片92可大体具有多边形结构，并且在本示例中具有矩形形状，但不限于这种构造或形状。可选地，馈电贴片92可被形成为诸如圆形形状的其他形状。
馈电贴片92可通过层间连接导体18连接到电子组件50。更具体地，层间连接导体18可穿过第二接地布线层97b(稍后描述)，以连接到电子组件50。
辐射贴片94与馈电贴片92间隔开固定距离，并被形成为具有固定面积的单个平坦的导电板。辐射贴片94具有与馈电贴片92的面积相同或相似的面积。例如，辐射贴片94可被形成为具有比馈电贴片92的面积大的面积，并被定位为面对整个馈电贴片92。
辐射贴片94被设置为比馈电贴片92靠近基板10的第二表面。因此，辐射贴片94可设置在基板10的最下方的布线层16上，并且在这种情况下，辐射贴片94受到设置在基板10的最下方的绝缘层17的下表面上的绝缘保护层19保护。
接地部95被设置为围绕馈电部91。接地部95包括第一接地布线层97a、第二接地布线层97b和接地过孔18b。
第一接地布线层97a与辐射贴片94设置在同一层上。第一接地布线层97a设置在辐射贴片94附近以围绕辐射贴片94，并与辐射贴片94间隔开固定距离。
第二接地布线层97b与第一接地布线层97a设置在彼此不同的布线层16上。例如，第二接地布线层97b可设置在馈电贴片92与基板10的第一表面之间。在这种情况下，馈电贴片92设置在辐射贴片94与第二接地布线层97b之间。
第二接地布线层97b可设置在单个布线层16的整个表面上。第二接地布线层97b的一部分可被去除，以供连接到馈电贴片92的层间连接导体18穿过。
接地过孔18b是将第一接地布线层97a和第二接地布线层97b彼此电连接的层间连接导体，并被设置为围绕馈电贴片92和辐射贴片94。在本示例中，接地过孔18b呈单列布置，但不限于这种构造并且可进行各种修改。例如，在一些示例中，接地过孔18b可呈多列布置。根据上面描述的构造，馈电部91设置在接地部95内，接地部95通过第一接地布线层97a、第二接地布线层97b和接地过孔18b形成类似于容器的形状。
贴片天线90的馈电部91在基板10的厚度方向上(例如，在向下的方向上)辐射无线信号。
在本示例中，第一接地布线层97a和第二接地布线层97b未设置在面对限定在基板10的第一表面上的馈电区(图2中的11c)的区域上。这是为了减少接地部95与从片式天线100辐射的无线信号之间的干扰(下面将描述)。然而，第一接地布线层97a和第二接地布线层97b不限于这种构造。
此外，尽管本示例描述了贴片天线90包括馈电贴片92和辐射贴片94的情况，但是贴片天线90的构造可进行各种修改。例如，如果需要，则贴片天线90可被构造为仅包括馈电贴片92。
电子组件50安装在组件安装区11a中。电子组件50可通过使用导电粘合剂而结合到组件安装区11a中的连接焊盘12a。
尽管本示例描述了安装在组件安装区11a中的单个电子组件50，但是多个电子组件50可安装在组件安装区11a中。
电子组件50可包括至少一个有源组件，并且还可包括例如向片式天线的辐射部130a发送馈电信号的信号处理组件。电子组件50也可包括无源组件。
片式天线100用于千兆赫兹的频率范围内的无线通信，并且安装在基板10上以从电子组件50接收馈电信号并向外辐射馈电信号。
片式天线100大体形成为六面体形状。片式天线100安装在基板10上。片式天线100具有通过使用诸如焊料的导电粘合剂而结合到基板10的馈电焊盘12c的一端以及通过使用诸如焊料的导电粘合剂而结合到基板10的接地焊盘12b的另一端。
图5是图1中示出的片式天线模块的片式天线的放大透视图，图6是沿着图5的线II-II'截取的截面图。
片式天线100大体形成为六面体形状。片式天线100安装在基板10上。片式天线100具有通过使用诸如焊料的导电粘合剂而结合到基板10的馈电焊盘12c的一端以及通过使用诸如焊料的导电粘合剂而结合到基板10的接地焊盘12b的另一端。
参照图5和图6，片式天线100包括主体部120、辐射部130a和接地部130b。
主体部120利用介电物质大体形成为六面体形状。例如，主体部120可利用具有介电常数的聚合物或陶瓷烧结主体形成。
片式天线100能够在3GHz至30GHz的频率范围内操作。
片式天线100的主体部120利用介电常数在3.5至25的范围内的材料形成。辐射部130a结合到主体部120的第一表面。接地部130b结合到主体部120的第二表面。第一表面和第二表面指的是大体形成为六面体形状的主体部120的两个背对的表面。
在本示例中，主体部120的宽度W1通过主体部120的第一表面与主体部120的第二表面之间的距离限定。因此，从主体部120的第一表面朝向主体部120的第二表面的方向(或从主体部120的第二表面至主体部120的第一表面的方向)被限定为片式天线100的主体部120的宽度方向。
辐射部130a的宽度W2和接地部130b的宽度W3均被限定为在片式天线100的宽度方向上的距离。辐射部130a的宽度W2指的是从辐射部130a的结合到主体部120的第一表面的结合表面到辐射部130a的与辐射部130a的结合表面背对的表面的最短距离。接地部130b的宽度W3指的是从接地部130b的结合到主体部120的第二表面的结合表面到接地部130b的与接地部130b的结合表面背对的表面的最短距离。
辐射部130a结合到主体部120，同时仅与主体部120的六个表面中的一个表面接触。同样地，接地部130b结合到主体部120，同时仅与主体部120的六个表面中的一个表面接触。辐射部130a和接地部130b仅分别设置在主体部120的第一表面和第二表面上，并且辐射部130a和接地部130b彼此平行地设置，且主体部120介于它们之间。
通常在低频带中使用的片式天线典型地具有作为设置在片式天线的主体部的下表面上的薄膜的辐射部和接地部，并因此辐射部与接地部之间具有相对小的距离，由于电感而导致射频信号损耗。此外，由于在这种传统的片式天线的制造工艺期间不能在这种传统的片式天线中精确地控制辐射部与接地部之间的距离，因此难以精确地预测电容，这导致难以控制谐振点和阻抗调谐。
与这种传统的片式天线相比，根据在此公开的示例的片式天线100包括辐射部130a和接地部130b，辐射部130a和接地部130b均形成为块状并且分别结合到主体部120的第一表面和主体部120的第二表面。在本示例中，辐射部130a和接地部130b均大体形成为具有六个表面的六面体形状，并且更具体地，辐射部130a的六个表面中的一个表面结合到主体部120的第一表面，并且接地部130b的六个表面中的一个表面结合到主体部120的第二表面。
当辐射部130a和接地部130b仅分别结合到主体部120的第一表面和第二表面时，辐射部130a与接地部130b之间的距离仅通过主体部120的尺寸限定，并因此可防止与传统的片式天线相关联的上述问题。
此外，片式天线100通过辐射部130a与接地部130b之间的介电物质(例如，主体部120)形成电容，并因此可在耦合天线的构造中使用或者可用于调谐谐振频率。
辐射部130a可利用与接地部130b相同的材料形成。此外，辐射部130a可具有与接地部130b相同的形状结构。在这种情况下，当辐射部130a和接地部130b安装在基板10上时，辐射部130a和接地部130b可通过与它们结合的焊盘的类型来彼此区分。
例如，在根据本示例的片式天线100中，结合到基板10的馈电焊盘12c的组件可用作辐射部130a，而结合到基板10的接地焊盘12b的组件可用作接地部130b。然而，片式天线100的构造不限于此。
辐射部130a和接地部130b均包括第一导体131和第二导体132。第一导体131是直接结合到主体部120的导体，并且形成为块状。第二导体132沿着第一导体131的表面设置为层。
第一导体131可通过印刷工艺或镀覆工艺形成在主体部120的一个表面上，并且可利用从Ag、Au、Cu、Al、Pt、Ti、Mo、Ni和W中选择的一种形成，或者可利用从它们中选择的两种或更多种的合金形成。可选地，第一导体131可利用在金属材料中包含有机物质(诸如，聚合物)和玻璃的导电环氧树脂或导电膏形成。
第二导体132可通过镀覆工艺形成在第一导体131的表面上。第二导体132可通过使镍(Ni)层和锡(Sn)层顺序地彼此堆叠或通过使锌(Zn)层和锡(Sn)层顺序地彼此堆叠来形成，但不限于此。
参照图5和图6，辐射部130a和接地部130b中的每个的厚度t2比主体部120的厚度t1大。此外，辐射部130a和接地部130b中的每个的长度d2比主体部120的长度d1大。第一导体131具有分别与主体部120的厚度t1和长度d1相同的厚度和长度。
因此，辐射部130a和接地部130b中的每个通过形成在第一导体131的表面上的第二导体132而形成为比主体部120厚且长。
本示例中的片式天线100可在3GHz与30GHz之间的无线电频带中使用，并且可方便地安装在薄的便携式装置中。
由于辐射部130a和接地部130b均仅与主体部120的一个表面接触，因此可方便地调谐谐振频率。通过控制天线的尺寸，可大大地提高天线的辐射效率。例如，通过改变主体部120的长度d1以及辐射部130a和接地部130b中的每个的长度d2，可方便地控制片式天线100的谐振频率。
然而，在片式天线100仅具有单个谐振频率的情况下，由于极窄的通带，片式天线100可能无法输出设计的无线频率信号。
在示例中，片式天线100的辐射部130a连接到虚设焊盘12d以及馈电焊盘12c，以形成除了片式天线100的固有谐振频率之外的另外的谐振频率，从而扩大通带。
图7是沿着图1的线III-III'截取的根据示例的片式天线模块的截面图。
参照图1和图7，虚设焊盘12d可与馈电焊盘12c相邻地设置，并且结合到片式天线100的辐射部130a。辐射部130a的下表面可通过使用凸块来结合到馈电焊盘12c和虚设焊盘12d。
虚设焊盘12d的长度或面积可形成为比辐射部130a的下表面的长度或面积小。虚设焊盘12d的长度或面积可等于或小于片式天线100的辐射部130a的下表面的长度或面积的一半。例如，虚设焊盘12d可具有与馈电焊盘12c相同的长度和面积。
虚设焊盘12d可连接到在基板10的厚度方向上延伸的虚设过孔18c。例如，虚设过孔18c可从基板10的第一表面延伸到基板10的第二表面，并且虚设过孔18c可连接到位于基板10的第二表面上的虚设布线层16c。
虚设过孔18c可与连接到馈电焊盘12c的馈电过孔18a平行地设置。馈电过孔18a可连接到馈电布线层16a以向馈电焊盘12c提供馈电信号，而虚设过孔18c与馈电布线层16a分开设置。
在示例中，虚设过孔18c通过虚设焊盘12d连接到辐射部130a的下表面，以形成除了片式天线100的固有谐振频率之外的另外的谐振频率，从而扩大通带。
更具体地，除了由于片式天线100内部的通道形成的第一谐振频率之外，片式天线100还可由于通过馈电布线层-馈电过孔-辐射部-虚设过孔而形成的通道形成第二谐振频率。
图8至图10是沿着图1的线III-III'截取的根据各种示例的片式天线模块的截面图。
由于根据图8、图9和图10中示出的示例的片式天线模块与图7中示出的片式天线模块类似，因此为了提高简洁性，在下面的描述中将省略与先前参照图7描述的特征或元件相同或相似的特征或元件。
参照图8，根据本示例的馈电过孔18a穿过馈电布线层16a，并朝向基板10的第二表面延伸。从片式天线100输出的无线频率信号的两个谐振频率可通过馈电过孔18a的延伸长度确定。
在示例中，由于馈电过孔18a被设置为穿过馈电布线层16a并进一步朝向基板10的第二表面延伸，因此可更方便地改变谐振频率。
尽管在图7和图8中虚设过孔18c被示出为具有固定的延伸长度，但是在一些示例中，馈电过孔18a的延伸长度可固定，而虚设过孔18c的延伸长度可改变，或者可选地，馈电过孔18a和虚设过孔18c的两者的延伸长度可改变。
参照图7和图9，在示例中，虚设焊盘12d和虚设过孔18c可在辐射部130a的长度d2内被重新定位。例如，参照图7，虚设焊盘12d和虚设过孔18c可在辐射部130a的长度方向上设置在辐射部130a的中央。参照图9，虚设焊盘12d和虚设过孔18c可在辐射部130a的长度方向上设置在辐射部130a的一个端部。
在图7和图9中，馈电焊盘12c和馈电过孔18a被示出为在辐射部130a的长度方向上固定到辐射部130a的另一端部，然而，根据示例，虚设焊盘12d和虚设过孔18c的位置可改变，或者馈电焊盘12c和馈电过孔18a的位置可改变。可选地，在一些示例中，馈电焊盘12c、馈电过孔18a、虚设焊盘12d和虚设过孔18c中的全部的位置可改变。
从片式天线100输出的无线频率信号的两个谐振频率可通过馈电过孔18a与虚设过孔18c之间的距离确定。在示例中，可通过控制馈电过孔18a与虚设过孔18c之间的距离而方便地改变谐振频率。
参照图7和图10，连接到虚设过孔18c的虚设布线层16c的长度可改变。例如，参照图7，虚设布线层16c的长度可与虚设焊盘12d的长度相等。可选地，参照图10，虚设布线层16c的长度可与辐射部130a的长度相等。根据示例，虚设布线层16c的长度可比虚设焊盘12d的长度大并且比辐射部130a的长度小。可选地，虚设布线层16c可被形成为具有比虚设焊盘12d的长度小的长度，或者可被形成为具有比辐射部130a的长度大的长度。
从片式天线100输出的无线频率信号的两个谐振频率可通过虚设布线层16c的延伸长度确定。根据示例，可通过控制虚设布线层16c的延伸长度来方便地改变谐振频率。
图11是示出安装有本示例的天线模块的便携式终端的示意性透视图。
参照图11，本示例的片式天线模块1设置在便携式终端200的角部区域处。更具体地，片式天线模块1被设置为使得片式天线100与便携式终端200的角部相邻。
本示例描述了片式天线模块1设置在便携式终端200的所有四个角部处的情况，但是片式天线模块的布置不限于此，并且可进行各种修改。例如，如果便携式终端内部的空间不足时，则可仅在便携式终端的对角方向上于彼此面对的角部中设置两个片式天线模块。此外，片式天线模块结合到便携式终端，使得馈电区与便携式终端的外边缘相邻。因此，通过片式天线模块的片式天线辐射的无线电波在便携式终端的表面方向上朝向便携式终端的侧部辐射。此外，通过片式天线模块的贴片天线辐射的无线电波在便携式终端的厚度方向上辐射。
片式天线模块可使用片式天线来替代布线型偶极天线，从而显著地减小模块的尺寸。此外，可改善发送/接收效率。
尽管本公开包括具体示例，但是在理解本申请的公开内容后将显而易见的是，在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性的意义，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的***、架构、装置或电路中的组件和/或用其他组件或它们的等同物替换或补充描述的***、架构、装置或电路中的组件，则可以获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同物来限定，并且在权利要求及其等同物的范围内的所有变化将被解释为包括在本公开中。

Claims (20)

1.一种片式天线模块，包括：
基板，包括被配置为提供馈电信号的馈电布线层、连接到所述馈电布线层的馈电过孔和与所述馈电布线层间隔开的虚设过孔；以及
片式天线，设置在所述基板的第一表面上并且包括主体部、辐射部和接地部，所述主体部利用介电物质形成，所述辐射部从所述主体部的第一表面延伸并且连接到所述馈电过孔和所述虚设过孔，所述接地部从所述主体部的第二表面延伸，所述主体部的所述第二表面与所述主体部的所述第一表面背对，
其中，所述辐射部具有面对所述第一表面的下表面以及与所述第一表面垂直的侧表面，并且所述下表面在与所述第一表面垂直的方向上与所述馈电过孔和所述虚设过孔叠置。
2.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述片式天线被配置为输出具有两个谐振频率的无线频率信号。
3.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔穿过所述馈电布线层，并朝向所述基板的第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
4.根据权利要求3所述的片式天线模块，其中，从所述片式天线输出的无线频率信号的两个谐振频率通过所述馈电过孔的延伸长度确定。
5.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔和所述虚设过孔在所述辐射部的延伸方向上彼此间隔开，并且所述馈电过孔和所述虚设过孔彼此平行并且与所述辐射部连接。
6.根据权利要求5所述的片式天线模块，其中，从所述片式天线输出的无线频率信号的两个谐振频率通过所述馈电过孔与所述虚设过孔之间的距离确定。
7.根据权利要求5所述的片式天线模块，其中，所述虚设过孔结合到虚设布线层，所述虚设布线层设置在所述基板的第二表面上并沿着所述基板的所述第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
8.根据权利要求7所述的片式天线模块，其中，从所述片式天线输出的无线频率信号的两个谐振频率通过所述虚设布线层的延伸长度确定。
9.根据权利要求1所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔通过馈电焊盘连接到所述辐射部，所述馈电焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部，并且所述虚设过孔通过虚设焊盘连接到所述辐射部，所述虚设焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部。
10.一种片式天线模块，包括：
基板，包括被配置为提供馈电信号的馈电布线层、连接到所述馈电布线层的馈电过孔和与所述馈电布线层间隔开的虚设过孔；以及
片式天线，设置在所述基板的第一表面上，并被配置为输出具有两个谐振频率的无线频率信号，所述片式天线包括主体部、辐射部和接地部，所述主体部利用介电物质形成，所述辐射部从所述主体部的第一表面延伸，所述接地部从所述主体部的第二表面延伸，所述主体部的所述第二表面与所述主体部的所述第一表面背对，
其中，所述辐射部和所述接地部中的每者包括结合到所述主体部的第一导体以及沿着所述第一导体的表面设置的第二导体，
所述辐射部的第二导体在与所述第一表面垂直的方向上与所述馈电过孔和所述虚设过孔叠置。
11.根据权利要求10所述的片式天线模块，其中，所述接地部的第二导体连接到所述基板的接地焊盘。
12.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔和所述虚设过孔连接到所述辐射部，以形成从所述片式天线输出的所述无线频率信号的所述两个谐振频率。
13.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔穿过所述馈电布线层，并朝向所述基板的第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
14.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔和所述虚设过孔在所述辐射部的延伸方向上彼此间隔开，并且所述馈电过孔和所述虚设过孔彼此平行并且与所述辐射部连接。
15.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述虚设过孔结合到虚设布线层，所述虚设布线层设置在所述基板的第二表面上并沿着所述基板的所述第二表面延伸，所述基板的所述第二表面与所述基板的所述第一表面背对。
16.根据权利要求11所述的片式天线模块，其中，所述馈电过孔通过馈电焊盘连接到所述辐射部，所述馈电焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部，所述虚设过孔通过虚设焊盘连接到所述辐射部，所述虚设焊盘设置在所述基板的所述第一表面上并结合到所述辐射部。
17.一种片式天线模块，包括：
基板，包括虚设过孔和馈电过孔，所述虚设过孔从第一表面朝向第二表面延伸穿过所述基板，所述馈电过孔平行于所述虚设过孔延伸穿过所述基板并与所述虚设过孔间隔开；以及
片式天线，连接到所述虚设过孔和所述馈电过孔，并被配置为基于所述馈电过孔与所述虚设过孔之间的距离输出无线频率信号，
其中，所述片式天线具有结合到所述基板的馈电焊盘的一端和结合到所述基板的接地焊盘的另一端，
所述馈电过孔通过所述馈电焊盘连接到所述一端，所述馈电焊盘设置在所述第一表面上，并且所述虚设过孔通过虚设焊盘连接到所述一端，所述虚设焊盘设置在所述第一表面上并结合到所述一端。
18.根据权利要求17所述的片式天线模块，其中，所述片式天线包括介电主体部、辐射部和接地部，所述辐射部形成在所述一端处并且从所述介电主体部的第一表面延伸并且连接到所述馈电过孔和所述虚设过孔，所述接地部形成在所述另一端并且从所述介电主体部的第二表面延伸，所述介电主体部的所述第二表面与所述介电主体部的所述第一表面背对。
19.根据权利要求18所述的片式天线模块，其中，所述介电主体部的厚度小于所述辐射部的厚度并且小于所述接地部的厚度。
20.根据权利要求17所述的片式天线模块，其中，所述基板包括绝缘保护层，并且所述片式天线穿过所述绝缘保护层连接到所述虚设过孔和所述馈电过孔。
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