天线设备的制作方法

本申请要求于2019年3月20日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0031892号韩国专利申请和于2019年6月13日在韩国知识产权局提交的第10-2019-0069810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。

本申请涉及一种天线设备。

背景技术：

移动通信数据流量每年在快速增长。正在进行积极的技术开发以支持在无线网络中实时传输这样快速增长的数据。例如，基于物联网(iot)的数据、增强现实(ar)、虚拟现实(vr)、与社交网络服务(sns)结合的实况vr/ar、自主导航的内容以及诸如同步视窗(使用超小型相机的用户实时视频传输)的应用会需要支持大量数据的发送和接收的通信(例如，第五代(5g)通信或毫米波(mmwave)通信)。

近来，已经积极研究了包括第五代(5g)通信的毫米波(mmwave)通信，并且正在积极进行用于有效执行这样的通信的天线设备的标准化和商业化的研究。

由于高频带(例如，24ghz、28ghz、36ghz、39ghz和60ghz)中的射频(rf)信号在其发送的过程中容易被吸收并且损耗，因此，使用这样的rf信号的通信的质量会急剧下降。因此，用于高频带中的通信的天线可能需要与常规的天线技术的方法不同的方法，并且单独的方法可能需要额外的特殊技术，诸如用于提供足够的天线增益、集成天线和射频集成电路(rfic)以及实现足够的有效全向辐射功率(eirp)的单独功率放大器。

技术实现要素：

提供本发明内容以按照简化的形式对选择的构思进行介绍，下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在限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。

在一个总体方面，一种天线设备包括：第一贴片天线图案，包括通孔；第二贴片天线图案，设置在所述第一贴片天线图案的上方并且与所述第一贴片天线图案间隔开；第一馈电过孔，电连接到所述第一贴片天线图案；第二馈电过孔，贯穿所述第一贴片天线图案的所述通孔；以及馈电图案，设置在所述第一贴片天线图案与所述第二贴片天线图案之间，并且所述馈电图案的一端连接到所述第二馈电过孔，所述馈电图案的另一端在比所述第二馈电过孔靠近所述第二贴片天线图案的边缘的点处连接到所述第二贴片天线图案。

与所述第二馈电过孔相比，所述第一馈电过孔可设置为距离所述第一贴片天线图案的中心更远。

与所述馈电图案到所述第二贴片天线图案的电连接点相比，所述第一馈电过孔可在边缘方向上偏置得更多，以电连接到所述第一贴片天线图案。

所述天线设备还可包括耦合贴片图案，所述耦合贴片图案设置在所述第二贴片天线图案的上方并且与所述第二贴片天线图案间隔开。

所述第一贴片天线图案与所述第二贴片天线图案之间的间隔距离可比所述第二贴片天线图案与所述耦合贴片图案之间的间隔距离短。

所述耦合贴片图案可包括狭槽。

所述第二贴片天线图案的尺寸可小于所述第一贴片天线图案的尺寸并且大于所述耦合贴片图案的尺寸。

所述第二贴片天线图案可具有无孔的形状。

所述天线设备还可包括多个屏蔽过孔，所述多个屏蔽过孔电连接到所述第一贴片天线图案并且围绕所述第二馈电过孔。

所述多个屏蔽过孔可在第一方向上从所述第一贴片天线图案的中心偏离，并且所述天线设备还可包括多个虚设过孔，所述多个虚设过孔电连接到所述第一贴片天线图案并且在第二方向上从所述第一贴片天线图案的中心偏离，所述第二方向与所述多个屏蔽过孔从所述第一贴片天线图案的中心偏离所沿的所述第一方向不同。

所述天线设备还可包括接地面，所述接地面设置在所述第一贴片天线图案的下方并且包括两个通孔，所述第一馈电过孔和所述第二馈电过孔贯穿所述两个通孔，并且所述多个屏蔽过孔和所述多个虚设过孔可电连接到所述接地面。

所述多个虚设过孔可设置为相对于所述第一贴片天线图案的中心与所述多个屏蔽过孔大致对称。

在另一总体方面，一种天线设备包括：第一贴片天线图案，包括通孔；第二贴片天线图案，设置在所述第一贴片天线图案的上方并且与所述第一贴片天线图案间隔开；第一馈电过孔，电连接到所述第一贴片天线图案；第二馈电过孔，贯穿所述第一贴片天线图案的所述通孔；多个屏蔽过孔，电连接到所述第一贴片天线图案，围绕所述第二馈电过孔并且在第一方向上从所述第一贴片天线图案的中心偏离；以及多个虚设过孔，电连接到所述第一贴片天线图案并且在第二方向上从所述第一贴片天线图案的中心偏离，所述第二方向与所述多个屏蔽过孔从所述第一贴片天线图案的中心偏离所沿的所述第一方向不同。

所述多个虚设过孔可设置为相对于所述第一贴片天线图案的中心与所述多个屏蔽过孔大致对称。

所述天线设备还可包括接地面，所述接地面设置在所述第一贴片天线图案的下方并且包括两个通孔，所述第一馈电过孔和所述第二馈电过孔贯穿所述两个通孔，并且所述多个屏蔽过孔和所述多个虚设过孔可电连接到所述接地面。

所述天线设备还可包括耦合贴片图案，所述耦合贴片图案包括狭槽并且设置在所述第二贴片天线图案的上方且与所述第二贴片天线图案间隔开。

在另一总体方面，一种天线设备包括：第一贴片天线图案，包括通孔；第二贴片天线图案，设置在所述第一贴片天线图案的上方并且与所述第一贴片天线图案间隔开；第一馈电过孔，电连接到所述第一贴片天线图案；以及第二馈电过孔，贯穿所述第一贴片天线图案的所述通孔并且电连接到所述第二贴片天线图案，其中，所述第一馈电过孔电连接到所述第一贴片天线图案的第一连接点在第一方向上与所述第一贴片天线图案的中心的距离比所述通孔在与所述第一方向相反的第二方向上与所述第一贴片天线图案的中心的距离远。

与所述第一连接点在所述第一方向上到所述第一贴片天线图案的边缘相比，所述第二馈电过孔电连接到所述第二贴片天线图案的第二连接点在所述第二方向上可更靠近所述第二贴片天线图案的边缘。

所述天线设备还可包括：馈电图案，设置在所述第一贴片天线图案与所述第二贴片天线图案之间；以及第三过孔，设置在所述第一贴片天线图案与所述第二贴片天线图案之间，其中，所述馈电图案的第一端连接到所述第二馈电过孔，所述馈电图案的第二端连接到所述第三过孔的第一端，并且所述第三过孔的第二端在所述第二连接点处连接到所述第二贴片天线图案。

所述天线设备还可包括：多个屏蔽过孔，电连接到所述第一贴片天线图案并且围绕所述第二馈电过孔；以及多个虚设过孔，电连接到所述第一贴片天线图案，其中，所述多个虚设过孔中的每个在所述第一方向上按照距离所述第一贴片天线图案的中心的第一距离设置，所述第一距离等于所述多个屏蔽过孔中的相应一个在所述第二方向上距离所述第一贴片天线图案的中心设置的第二距离。

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1a和图1b是示出天线设备的多个贴片天线图案和多个馈电过孔的示例的透视图和侧视图。

图2a和图2b是示出图1a和图1b的天线设备进一步包括屏蔽过孔、馈电图案和狭槽的变型示例的侧视图和俯视图，俯视图包括局部透视图。

图3a和图3b是示出图2a和图2b的天线设备进一步包括虚设过孔的变型示例的侧视图和俯视图。

图4a是示出天线设备的接地面的示例的俯视图。

图4b是示出图4a的接地面的下方的馈电线和布线接地面的示例的俯视图。

图4c是示出图4b的布线接地面的下方的布线过孔和第二接地面的示例的俯视图。

图4d是示出图4c的第二接地面的下方的布线过孔、ic布置区域、端射天线和ic接地面的示例的俯视图。

图5a和图5b是示出图4a至图4d中所示的结构以及其底表面上的结构的示例的侧视图。

图6a和图6b是示出电子装置中的天线设备的布置的示例的俯视图。

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，并且为了清楚、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

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。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/或系统的各种改变、修改和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发生的操作之外，可做出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略对本领域中已知的特征的描述。

这里所描述的特征可按照不同的形式实施，并且将不被解释为局限于这里所描述的示例。更确切地说，已经提供这里所描述的示例仅为示出在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的实现这里所描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种构造，但在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的其他构造是可行的。

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。

如在这里所使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项和任意两项或更多项的任意组合。

尽管这里可使用诸如“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、层或部分不受限于这些术语。更确切地说，这些术语仅用于将一个构件、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，这里所描述的示例中所称的第一构件、组件、区域、层或部分也可被称为第二构件、组件、区域、层或部分。

为了便于描述，这里可使用诸如“在……上方”、“上面”、“在……下方”和“下面”的空间相关术语，以描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间相关术语意图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”的元件于是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上方和下方两种方位。装置也可按照其他方式(例如，旋转90度或处于其他方位)定位，并且这里所使用的空间相关术语将被相应地解释。

这里所使用的术语仅用于描述各种示例，并不用于限制本公开。除非上下文另有明确说明，否则单数形式也意图包括复数形式。术语“包括”、“包含”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。

图1a和图1b是示出天线设备的多个贴片天线图案和多个馈电过孔的示例的透视图和侧视图。

参照图1a和图1b，天线设备包括第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a，以在多个不同的频带中发送和接收射频(rf)信号。天线设备还包括耦合贴片图案115a，以增大第二贴片天线图案112a的频带。根据带宽设计条件，可省略耦合贴片图案115a。

另外，天线设备包括第一馈电过孔121a和121b、第二馈电过孔122a和122b以及接地面201a。

第一贴片天线图案111a电连接到第一馈电过孔121a和121b中的每者的一端。因此，第一贴片天线图案111a从第一馈电过孔121a和121b接收第一频带(例如，28ghz)中的两个第一rf信号并且发送接收到的第一rf信号，或者接收第一rf信号并且将接收到的第一rf信号输出到第一馈电过孔121a和121b。

第二贴片天线图案112a电连接到第二馈电过孔122a和122b中的每者的一端。因此，第二贴片天线图案112a从第二馈电过孔122a和122b接收第二频带(例如，39ghz)中的两个第二rf信号并且发送接收到的第二rf信号，或者接收第二rf信号并且将接收到的第二rf信号输出到第二馈电过孔122a和122b。

第一贴片天线图案111a在第一频带中谐振，以从第一馈电过孔121a和121b接收与第一rf信号对应的能量并且将接收到的能量作为第一rf信号辐射，或者接收与第一rf信号对应的能量并且将接收到的能量作为第一rf信号输出到第一馈电过孔121a和121b，第二贴片天线图案112a在第二频带中谐振，以从第二馈电过孔122a和122b接收与第二rf信号对应的能量并且将接收到的能量作为第二rf信号辐射，或者接收与第二rf信号对应的能量并且将接收到的能量作为第二rf信号输出到第二馈电过孔122a和122b。

通过第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a辐射的第一rf信号和第二rf信号被接地面201a反射，使第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a的辐射图案集中在特定方向(例如，如图1a和图1b中所示的z方向)上。因此，通过接地面201a提高了第一贴片天线图案111a的增益和第二贴片天线图案112a的增益。

第一贴片天线图案111a的谐振频率取决于与第一贴片天线图案111a对应的电感和电容的组合以及第一贴片天线图案111a的外围结构，第二贴片天线图案112a的谐振频率取决于与第二贴片天线图案112a对应的电感和电容的组合以及第二贴片天线图案112a的外围结构。

第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者的顶表面和/或底表面的尺寸对谐振频率有影响。例如，第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者的顶表面和/或底表面的尺寸取决于分别与第一频率和第二频率对应的第一波长和第二波长。当第一频率(例如，如上所述的28ghz)低于第二频率(例如，如上所述的39ghz)时，第一贴片天线图案111a的顶表面和/或底表面的尺寸大于第二贴片天线图案112a的顶表面和/或底表面的尺寸。

当在竖直方向(例如，z方向)上观察时，第一贴片天线图案111a的至少一部分和第二贴片天线图案112a的至少一部分彼此重叠。这使天线设备在水平方向(例如，x方向和/或y方向)上的尺寸能够显著减小，从而使天线设备能够容易地小型化。

第一馈电过孔121a和121b以及第二馈电过孔122a和122b贯穿接地面201a中的相应通孔。因此，第一馈电过孔121a和121b以及第二馈电过孔122a和122b中的每者的一端设置在接地面201a的上方，第一馈电过孔121a和121b以及第二馈电过孔122a和122b中的每者的另一端设置在接地面201a的下方。第一馈电过孔121a和121b以及第二馈电过孔122a和122b中的每者的另一端电连接到集成电路(ic)(图1a和图1b中未示出)，以将第一rf信号和第二rf信号输出到ic或者从ic接收第一rf信号和第二rf信号。通过接地面201a提高了第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a与ic之间的电磁隔离度。

第一馈电过孔121a和121b包括具有不同相位的第1-1rf信号和第1-2rf信号分别通过的第1-1馈电过孔121a和第1-2馈电过孔121b。第二馈电过孔122a和122b包括具有不同相位的第2-1rf信号和第2-2rf信号分别通过的第2-1馈电过孔122a和第2-2馈电过孔122b。

因此，第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者接收两个rf信号，所述两个rf信号可以是其上编码有不同类型的数据的两个载波信号。因此，第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者的数据发送和接收速率通过两个rf信号的发送和接收而加倍。

第1-1rf信号和第1-2rf信号具有不同的相位(例如，90度或180度的相位差)以减少相互干扰，第2-1rf信号和第2-2rf信号具有不同的相位(例如，90度或180度的相位差)以减少相互干扰。

例如，第1-1rf信号和第2-1rf信号均产生其中电场和磁场彼此垂直(例如，在x方向上的电场和在y方向上的磁场)并且与传播方向(例如，z方向)垂直的电磁波。此外，第1-2rf信号和第2-2rf信号均产生其中电场和磁场彼此垂直(例如，在y方向上的电场和在x方向上的磁场)并且与传播方向(例如，z方向)垂直的电磁波。因此，通过第1-1rf信号产生的电磁波的极化与通过第1-2rf信号产生的电磁波的极化相反。此外，通过第2-1rf信号产生的电磁波的极化与通过第2-2rf信号产生的电磁波的极化相反。为实现这一点，在第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中，与第1-1rf信号和第2-1rf信号对应的表面电流彼此垂直地流动，与第1-2rf信号和第2-2rf信号对应的表面电流彼此垂直地流动。

因此，第1-1馈电过孔121a和第2-1馈电过孔122a在第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a的在一个方向(例如，y方向)上的边缘附近连接到第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a，第1-2馈电过孔121b和第2-2馈电过孔122b在第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a的在与所述一个方向垂直的另一方向(例如，x方向)上的边缘附近连接到第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a。然而，具体的连接点可根据天线设备的设计而改变。

从第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a到ic的电长度越短，天线设备中的第一rf信号和第二rf信号的能量损耗越少。由于第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a与ic的在竖直方向(例如，z方向)上的高度相对短，因此，第一馈电过孔121a和121b使得能够容易地减小第一贴片天线图案111a与ic之间的电距离，第二馈电过孔122a和122b使得能够容易地减小第二贴片天线图案112a与ic之间的电距离。

当第一贴片天线图案111a的至少一部分和第二贴片天线图案112a的至少一部分在z方向上观察时彼此重叠时，第二馈电过孔122a和122b可贯穿第一贴片天线图案111a，以使第二馈电过孔122a和122b能够电连接到第二贴片天线图案112a。

因此，可减少天线设备中的第一rf信号和第二rf信号的传输能量损耗，并且可更自由地选择第一馈电过孔121a和121b与第一贴片天线图案111a的连接点以及第二馈电过孔122a和122b与第二贴片天线图案112a的连接点。

第一馈电过孔121a和121b的连接点以及第二馈电过孔122a和122b的连接点影响贴片天线图案111a和112a的阻抗。贴片天线图案111a的阻抗与将第1-1rf信号和第1-2rf信号传送到第一馈电过孔121a和121b的传输线的传输线阻抗(例如，50欧姆)以及贴片天线图案112a的阻抗与将第2-1rf信号和第2-2rf信号传送到第二馈电过孔122a和122b的传输线的传输线阻抗(例如，50欧姆)匹配得越接近，传输线中的反射损耗减少得越多。因此，当第一馈电过孔121a和121b的连接点以及第二馈电过孔122a和122b的连接点的选择自由度高时，可更加容易地提高第一贴片天线图案111a的增益和第二贴片天线图案112a的增益。

然而，当第二馈电过孔122a和122b贯穿第一贴片天线图案111a时，第二馈电过孔122a和122b受到从第一贴片天线图案111a辐射的第一rf信号的影响。因此，减小了第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度，使第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者的增益减小。

图2a和图2b是示出图1a和图1b的天线设备进一步包括屏蔽过孔、馈电图案和狭槽的变型示例的侧视图和俯视图，俯视图包括局部透视图。

参照图2a和图2b，天线设备的变型示例进一步包括围绕第二馈电过孔122a的多个屏蔽过孔131a和围绕第二馈电过孔122b的多个屏蔽过孔131b。

多个屏蔽过孔131a和131b将第一贴片天线图案111a和接地面201a彼此电连接。因此，从第一贴片天线图案111a朝向第二馈电过孔122a和122b辐射的第一rf信号被多个屏蔽过孔131a和131b反射。因此，提高了第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度，使第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者的增益提高。

多个屏蔽过孔131a和131b的数量和宽度没有限制。当多个屏蔽过孔131a之间的空间以及多个屏蔽过孔131b之间的空间比特定长度(例如，取决于第一rf信号的第一波长的长度)短时，第一rf信号基本上不能通过多个屏蔽过孔131a之间的空间和多个屏蔽过孔131b之间的空间。因此，进一步提高了第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度。

参照图2a和图2b，天线设备进一步包括馈电图案132a和132b。

馈电图案132a设置在第一贴片天线图案111a与第二贴片天线图案112a之间，并且馈电图案132a的一端电连接到第二馈电过孔122a，馈电图案132a的另一端在比第二馈电过孔122a靠近第二贴片天线图案112a的一个边缘的点处电连接到第二贴片天线图案112a。此外，馈电图案132b设置在第一贴片天线图案111a与第二贴片天线图案112a之间，并且馈电图案132b的一端电连接到第二馈电过孔122b，馈电图案132b的另一端在比第二馈送过孔122b靠近第二贴片天线图案112a的另一边缘的点处电连接到第二贴片天线图案112a。

例如，第2-3馈电过孔122c将馈电图案132a与第二贴片天线图案112a彼此电连接，第2-4馈电过孔122d将馈电图案132b与第二贴片天线图案112a彼此电连接。馈电图案132a可包括第2-3馈电过孔122c或者可连接到第2-3馈电过孔122c，馈电图案132b可包括第2-4馈电过孔122d或者可连接到第2-4馈电过孔122d。

由于第一贴片天线图案111a的通孔以及多个屏蔽过孔131a和131b充当与第一rf信号对应的表面电流的障碍，因此，减少了第一rf信号对第二馈电过孔122a和122b的负面影响。

第二馈电过孔122a和122b的连接点越靠近第二贴片天线图案112a的边缘，对于传输线阻抗匹配越有利。

当第一贴片天线图案111a的通孔以及屏蔽过孔131a和131b的第一最优位置与第二馈电过孔122a和122b连接到第二贴片图案112a的第二最优位置不匹配时，馈电图案132a和132b使第一最优位置和第二最优位置两者能够被实现。

因此，提高了第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a中的每者的增益。

另外，第一贴片天线图案111a的通孔以及屏蔽过孔131a和131b充当与第一rf信号对应的表面电流的障碍。因此，第一rf信号发送到其的第一馈电过孔121a和121b与屏蔽过孔131a和131b之间的电距离越长，对第一rf信号的负面影响越小。

由于馈电图案132a，可容易地增大第一馈电过孔121a与第二馈电过孔122a之间的间隔距离，并且由于馈电图案132b，可容易地增大第一馈电过孔121b与第二馈电过孔122b之间的间隔距离。

例如，与第二馈电过孔122a和122b相比，第一馈电过孔121a和121b可在从第一贴片天线图案111a的中心到边缘的方向上偏置得更多，以电连接到第一贴片天线图案111a。例如，第一馈电过孔121a和121b电连接到第一贴片天线图案111a的连接点在一个方向上与第一贴片天线图案111a的中心的距离比第二馈电过孔122a和122b贯穿第一贴片天线图案111a所通过的通孔在与所述一个方向相反的另一方向上与第一贴片天线图案111a的中心的距离远。此外，与第一馈电过孔121a和121b电连接到第一贴片天线图案111a的连接点在所述一个方向上到第一贴片天线图案111a的边缘相比，第二馈电过孔122a和122b电连接到第二贴片天线图案112a的连接点可在所述另一方向上靠近第二贴片天线图案112a的边缘。

与第二贴片天线图案112a的电连接点相比，第一贴片天线图案111a的电连接点可在水平方向上距离第一贴片天线图案111a的中心和第二贴片天线图案112a的中心偏置得更多。例如，与馈电图案132a和132b到第二贴片天线图案112a的电连接点相比，第一馈电过孔121a和121b可在边缘方向上偏置得更多，以电连接到第一贴片天线图案111a。

因此，在第一贴片天线图案111a中，减小了通孔以及多个屏蔽过孔131a和131b对第一rf信号的负面影响。因此，第一贴片天线图案111a的增益进一步提高。

参照图2a和图2b，耦合贴片图案115a具有狭槽133a。尽管为了说明清楚，已在图2b中省略了耦合贴片图案115a，但是在图2b中示出了狭槽133a以示出其相对于其他元件的位置。

耦合贴片图案115a提供额外的电容和额外的电感，使得第二贴片天线图案112a具有非本征谐振频率，从而增大了第二贴片天线图案112a的带宽。在这种情况下，基于耦合贴片图案115a的面积以及耦合贴片图案115a与第二贴片天线图案112a之间的间隔距离来确定非本征谐振频率。

第二贴片天线图案112a的非本征谐振频率低于本征谐振频率。尽管图2a示出了耦合贴片图案115a的尺寸略小于第二贴片天线图案112a的尺寸，但是根据期望的非本征谐振频率，耦合贴片图案115a的尺寸可与第二贴片天线图案112a的尺寸相同或者比第二贴片天线图案112a的尺寸大。本征谐振频率由贴片天线图案的本征参数(例如，绝缘层的形状、尺寸、高度和介电常数)确定。

耦合贴片图案115a还电磁耦合到第一贴片天线图案111a。结果，减小了第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度。

因此，耦合贴片图案115a具有狭槽133a，以使耦合贴片图案115a中的表面电流在绕过狭槽133a的同时流动。例如，根据表面电流的电距离通过耦合贴片图案115a的狭槽133a而增大。因此，具有狭槽133a的耦合贴片图案115a的尺寸可小于不具有狭槽133a的耦合贴片图案115a的尺寸，同时仍然降低了非本征谐振频率。另外，第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度增大。

第二贴片天线图案112a的尺寸小于第一贴片天线图案111a的尺寸并且大于耦合贴片图案115a的尺寸。这使耦合贴片图案115a的电磁耦合进一步集中在第二贴片天线图案112a上，从而增大了第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度。

此外，第二贴片天线图案112a具有没有孔(例如，通孔、狭槽或者任意其他孔)的形状。这使耦合贴片图案115a的电磁耦合进一步集中在第二贴片天线图案112a上，从而增大了第一rf信号与第二rf信号之间的电磁隔离度。

第一贴片天线图案111a与第二贴片天线图案112a之间的间隔距离比第二贴片天线图案112a与耦合贴片图案115a之间的间隔距离短。

由于减小了第一贴片天线图案111a与第二贴片天线图案112a之间的间隔距离，因此，馈电图案132a和132b进一步与第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a的外部电磁隔离，并且耦合贴片图案115a的电磁耦合进一步集中在第二贴片天线图案112a上。结果，进一步提高了第二贴片天线图案112a的增益和带宽。

参照图2a和图2b，天线设备进一步包括围绕第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a的外围屏蔽构件180a。外围屏蔽构件180a通过外围过孔185a电连接到接地面201a。外围屏蔽构件180a提高了图2a和图2b中的天线设备与相邻的天线设备之间的电磁隔离度。在图2a和图2b中所示的示例中，外围屏蔽构件180a均包括水平图案和竖直过孔的组合，但不限于此。根据天线设备的设计，可省略外围屏蔽构件180a和外围过孔185a。

参照图2a和图2b，第一馈电过孔121a包括宽度大于第一馈电过孔121a的宽度的支撑图案124a，第二馈电过孔122a包括相似的支撑图案125a和126a，屏蔽过孔131a中的每者包括相似的支撑图案136a。尽管在图2a和图2b中未示出，但是第一馈电过孔121b、第二馈电过孔122b和屏蔽过孔131b包括相似的支撑图案。然而，根据天线设备的设计，可省略支撑图案124a、125a、126a和136a以及第一馈电过孔121b、第二馈电过孔122b和屏蔽过孔131b的相似的支撑图案。

介电层150a填充在接地面201a与耦合贴片图案115a之间的各种元件之间的空间中。

图3a和图3b是示出图2a和图2b的天线设备进一步包括虚设过孔的变型示例的侧视图和俯视图。

参照图3a和图3b，图2a和图2b的天线设备的变型示例进一步包括多个虚设过孔134a和134b。

多个虚设过孔134a在与多个屏蔽过孔131a从第一贴片天线图案111a的中心偏离所沿的方向相反的方向上从第一贴片天线图案111a的中心偏离。另外，多个虚设过孔134b在与多个屏蔽过孔131b从第一贴片天线图案111a的中心偏离所沿的方向相反的方向上从第一贴片天线图案111a的中心偏离。

虚设过孔134a中的每者包括宽度大于第一虚设过孔134a的宽度的支撑图案135a。尽管在图3a和图3b中未示，但是虚设过孔134b中的每者包括相似的支撑图案。然而，根据天线设备的设计，可省略支撑图案135a和虚设过孔134b的相似的支撑图案。

多个虚设过孔134a和134b将第一贴片天线图案111a和接地面201a彼此电连接。

因此，相对于第一贴片天线图案111a的中心，多个屏蔽过孔131a和多个虚设过孔134a布置为总体上彼此大致对称，多个屏蔽过孔131b和多个虚设过孔134b布置为总体上彼此大致对称。

尽管在第一贴片天线图案111a中，接收第1-1rf信号的第一馈电过孔121a的连接点和接收第1-2rf信号的第一馈电过孔121b的连接点彼此不同，但是在第一贴片天线图案111a中，因为电连接到第一贴片天线图案111a的多个过孔彼此大致对称布置，所以由第1-1rf信号产生的表面电流的电特性和由第1-2rf信号产生的表面电流的电特性彼此相似。由第1-1rf信号产生的表面电流的电特性与由第1-2rf信号产生的表面电流的电特性的相似度越高，第1-1rf信号与第1-2rf信号之间的相互干扰越小。

因此，多个虚设过孔134a和134b增大了电连接到第一贴片天线图案111a的多个过孔的布置的整体对称性，从而减小了第1-1rf信号与第1-2rf信号之间的干扰并且增大了第一贴片天线图案111a的总增益。

多个虚设过孔134a设置为相对于第一贴片天线图案111a的中心与多个屏蔽过孔131a对称，多个虚设过孔134b设置为相对于第一贴片天线图案111a的中心与多个屏蔽过孔131b对称。因此，多个虚设过孔134a和134b进一步增大了电连接到第一贴片天线图案111a的多个过孔的布置的整体对称性，从而减小了第1-1rf信号与第1-2rf信号之间的干扰并且增大了第一贴片天线图案111a的总增益。

图4a是示出天线设备的接地面的示例的俯视图。图4b是示出图4a的接地面的下方的馈电线和布线接地面的示例的俯视图。图4c是示出图4b的布线接地面的下方的布线过孔和第二接地面的示例的俯视图。图4d是示出图4c的第二接地面的下方的布线过孔、ic布置区域、端射天线和ic接地面的示例的俯视图。

参照图4a至图4d，馈电过孔120a与上述第一馈电过孔121a和121b以及第二馈电过孔122a和122b对应。多个天线设备可沿水平方向(例如，沿x方向和y方向中的任一者或两者)布置。

参照图4a，接地面201a具有馈电过孔120a贯穿其的通孔，并且提供贴片天线图案(诸如图1a至图3b中所示的第一贴片天线图案111a和第二贴片天线图案112a)与天线设备的馈电线之间的电磁屏蔽。外围过孔185a在接地面201a上沿z方向(例如，如图2b和图3b中所示)延伸。

参照图4b，布线接地面202a屏蔽端射天线馈电线220a和馈电线221a的至少一部分。端射天线馈电线220a中的每个的一端电连接到第二布线过孔232a中的相应一个，端射天线馈电线220a中的每个的另一端电连接到端射天线馈电过孔211a中的相应一个。馈电线221a中的每个的一端电连接到第一布线过孔231a中的相应一个，馈电线221a中的每个的另一端电连接到馈电过孔120a中的相应一个。布线接地面202a提供端射天线馈电线220a与馈电线221a之间的电磁屏蔽。

参照图4c，第二接地面203a具有第一布线过孔231a和第二布线过孔232a贯穿其的通孔，并且包括耦合接地图案235a。第二接地面203a提供端射天线馈电线220a和馈电线221a与ic之间的电磁屏蔽。

参照图4d，ic接地面204a具有第一布线过孔231a和第二布线过孔232a贯穿其的通孔。如通过图4d中的虚线框所示，ic310设置在ic接地面204a的下方，并且电连接到第一布线过孔231a和第二布线过孔232a。端射天线图案210a和导向器图案215a设置在与ic接地面204a的高度大体相同的高度处，以形成端射天线。

ic接地面204a可包括电路图案和接地图案，以将ic310连接到一个或更多个无源组件。根据天线设备的设计，ic接地面204a可包括电路图案和接地图案，以向ic310以及一个或更多个无源组件提供电力和信号。因此，ic接地面204a可电连接到ic310以及一个或更多个无源组件。

布线接地面202a、第二接地面203a和ic接地面204a具有凹入的形状以在它们的边缘设置腔。这使端射天线图案210a能够设置为更靠近ic接地面204a。

布线接地面202a、第二接地面203a和ic接地面204a的竖直关系和形状可根据天线设备的设计而改变。

图5a和图5b是示出图4a至图4d中所示的结构以及其底表面上的结构的示例的侧视图。

参照图5a，天线设备的示例包括连接构件200、ic310、粘合构件320、电连接结构330、包封剂340、无源组件350和芯构件410。

与在印刷电路板(pcb)中一样，连接构件200具有其中层叠有具有图案的多个金属层和多个绝缘层的结构。连接构件200表示图4a至图4d中所示的结构。

ic310是以上结合图4d描述的ic并且安装在连接构件200的底表面上。ic310电连接到连接构件200的布线过孔(例如，图4d中的第一布线过孔231a和第二布线过孔232a)或者连接构件200的电路图案以发送和接收rf信号，并且ic310电连接到连接构件200的一个或更多个接地面或接地图案以接地。例如，ic310可执行频率转换、放大、滤波、相位控制和电力生成中的至少一些，以从基带或中频(if)信号产生rf信号，并且从rf信号产生基带或if信号。

粘合构件320使ic310和连接构件200彼此结合。

电连接结构330使ic310和连接构件200彼此电连接。例如，电连接结构330可具有诸如焊球、引脚、焊盘和垫的结构。电连接结构330的熔点比连接构件200的布线和接地面的熔点低，使ic310和连接构件200能够使用预定的利用电连接结构330的较低熔点的连接工艺彼此电连接。

包封剂340包封ic310并且改善ic310的热辐射性能和冲击保护性能。例如，包封剂340可以是感光包封剂(pie)、abf(ajinomotobuild-upfilm)或者环氧树脂模塑料(emc)。

无源组件350安装在连接构件200的底表面上，并且通过电连接结构(未示出)电连接到连接构件200的电路图案和接地面或接地图案中的任一者或者两者。例如，无源组件350可以是电容器(例如，多层陶瓷电容器(mlcc))、电感器或者片式电阻器。包封剂340还包封无源组件350。

芯构件410设置在连接构件200的下方，并且电连接到连接构件200，以从外部组件接收if信号或基带信号并且将if信号或基带信号发送到ic310，或者从ic接收if信号或基带信号并且将if信号或基带信号发送到外部组件。rf信号的频率(例如，24ghz、28ghz、36ghz、39ghz或60ghz)高于if信号的频率(例如，2ghz、5ghz或10ghz)。

例如，与图4d中的ic接地面204a一样，芯构件410可通过连接构件200的ic接地面的电路图案和接地图案将if信号或基带信号发送到ic310或从ic310接收if信号或基带信号。连接构件200的第一接地层设置在ic接地面与电路图案之间，使if信号或基带信号与rf信号能够在天线设备中电隔离。

参照图5b，天线设备的另一示例省略了图5a的芯构件410，但包括屏蔽构件360、连接器420和端射片式天线430。

屏蔽构件360设置在连接构件200的下方，以使ic310与无源组件350和连接构件200的一部分一起屏蔽。例如，屏蔽构件360可设置为共形地一起屏蔽ic310和无源组件350，或者间隔地单独屏蔽ic310和无源组件350。例如，屏蔽构件360可具有带有一个敞开的侧面的六面体形状，并且可通过与连接构件200结合而形成六面体的容纳空间。屏蔽构件360可利用具有高导电率的材料(诸如铜)制成以具有浅趋肤深度，并且电连接到连接构件200的接地面。因此，屏蔽构件360降低了施加到ic310和无源组件350的电磁噪声。

连接器420可以是用于电缆(诸如，同轴电缆)或柔性pcb的连接器，电连接到连接构件200的ic接地面，并且执行与图5a中的芯构件410的功能相似的功能。例如，连接器420可从电缆接收if信号或基带信号和电力，或者可向电缆输出if信号或基带信号和电力。

端射片式天线430发送或接收rf信号以辅助天线设备。例如，端射片式天线430包括：介电块，具有比连接构件200的绝缘层的介电常数大的介电常数；以及两个电极，设置在介电块的相对表面上。两个电极中的一个电极电连接到连接构件200的电路图案，两个电极中的另一个电极电连接到连接构件200的接地面或接地图案。

图6a和图6b是示出电子装置中的天线设备的布置的示例的俯视图。

参照图6a，包括贴片天线图案100g的天线设备1140g在电子装置700g的基板600g上设置在电子装置700g的壳体的内角中。

电子装置700g可以是智能电话、个人数字助理、数字摄像机、数码相机、网络系统、计算机、监视器、平板pc、膝上型计算机、上网本、电视机、视频游戏机、智能手表或者汽车组件，但不限于此。

通信模块610g和基带电路620g也设置在基板600g上。天线设备通过同轴电缆630g电连接到通信模块610g和基带电路620g中的任一者或两者。

通信模块610g包括下列项中的至少一些：存储器芯片，诸如易失性存储器(例如，动态随机存取存储器(dram))或非易失性存储器(例如，只读存储器(rom))或闪存；应用处理器芯片，诸如中央处理器(例如，中央处理单元(cpu))、图形处理器(例如，图形处理单元(gpu))、数字信号处理器、密码处理器、微处理器或微控制器；以及逻辑芯片，诸如模数转换器或专用ic(asic)。

基带电路620g通过对模拟信号执行模数转换、放大、滤波和频率转换以产生基带信号或if信号，并且通过对基带信号或if信号执行频率转换、滤波、放大和数模转换以产生模拟信号。通过同轴电缆630g将基带信号或if信号发送到天线设备或从天线设备接收基带信号或if信号。

例如，与图4d、图5a和图5b中的ic310一样，可通过电连接结构、过孔、电路图案和接地图案将基带信号或if信号发送到天线设备的ic或从天线设备的ic接收基带信号或if信号。ic将基带信号或if信号转换为毫米波(mmwave)频带中的rf信号以进行发送，并且将接收到的rf信号转换为基带信号或if信号。

参照图6b，均包括贴片天线图案100i的两个天线设备在电子装置700i的基板600i上与多边形的电子装置700i的壳体的内侧的中央相邻设置。通信模块610i和基带电路620i进一步设置在基板600i上。天线设备通过同轴电缆630i电连接到通信模块610i和基带电路620i中的任一者或两者。

图2a和图3a中的介电层150a以及图5a和图5b中的连接构件200的绝缘层可利用液晶聚合物(lcp)、低温共烧陶瓷(ltcc)、诸如环氧树脂的热固性树脂、诸如聚酰亚胺树脂的热塑性树脂或者与无机填料一起浸在芯材料(诸如玻璃纤维、玻璃布或者玻璃织物)中的热固性树脂或热塑性树脂的树脂(例如，半固化片、abf(ajinomotobuild-upfilm)、fr-4、双马来酰亚胺三嗪(bt)树脂、感光介电(pid)树脂、覆铜层压板(ccl)或者玻璃或陶瓷基绝缘材料)制成。

这里公开的各种图案、过孔、接地面、馈电线以及电连接结构可包括金属材料(例如，诸如铜(cu)、铝(al)、银(ag)、锡(sn)、金(au)、镍(ni)、铅(pb)、钛(ti)或者它们中的任意两种或更多种的合金的导电材料)，并且可通过镀覆方法(诸如化学气相沉积(cvd)、物理气相沉积(pvd)、溅射、减成工艺、加成工艺、半加成工艺(sap)或者改进的半加成工艺(msap))形成。然而，镀覆方法不限于此。

这里公开的rf信号可具有根据以下协议的格式：wi-fi(ieee802.11族)、全球微波接入互操作性(wimax)(ieee802.16族)、ieee802.20、长期演进(lte)、演进数据最优化(ev-do)、演进高速分组接入+(hspa+)、高速下行链路分组接入(hsdpa)、高速上行链路分组接入(hsupa)、增强型数据速率gsm演进(edge)、全球移动通信系统(gsm)、全球定位系统(gps)、通用分组无线业务(gprs)、码分多址(cdma)、时分多址(tdma)、数字增强型无绳电信(dect)、蓝牙、3g、4g和5g以及任意其他无线协议或者有线协议，但不限于此。

这里描述的天线设备的示例改善了天线性能(例如，增益、带宽、方向性以及发送接收率)，或者可在提供发送和接收不同频带中的rf信号的能力的同时容易被小型化。

另外，这里描述的天线设备的示例由于贴片天线图案的紧凑布置而减小了天线设备的整体尺寸，减少了传输线能量损耗，同时增大了用于不同频带的传输线阻抗匹配的自由度，增大了不同频带之间的隔离度，提高了不同频带中的每者的增益，更有效地辐射具有不同极化的多个rf信号。

尽管本公开包括特定的示例，但是在理解本申请的公开内容之后将显而易见的是，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含义，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系统、架构、装置或电路中的组件和/或由其他组件或它们的等同物替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。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。