用于无线通信设备中的模块和无线通信设备的制作方法

用于无线通信设备中的模块和无线通信设备
1.本技术是申请号为201880082851.1、题为“包括天线和rf元件的模块及包括模块的基站”的专利申请的分案申请。
技术领域
2.本公开涉及一种可以安装在基站和移动设备中的模块的结构，其包括天线和rf元件。


背景技术：

3.为了满足自部署第四代(4g)通信系统以来对无线数据业务增加的需求，已努力开发改进的第五代(5g)或pre-5g的通信系统。因此，5g或pre-5g的通信系统也称为“超第四代(4g)网络”或“后长期演进(lte)系统”。5g通信系统被认为是在更高的频率(mmwave)频带(例如，60ghz频带)中实现的，以实现更高的数据速率。为了减少无线电波的传播损耗并增加传输距离，在5g通信系统中讨论了波束成形、大规模多输入多输出(mimo)、全尺寸mimo(fd-mimo)、阵列天线、模拟波束成形和大规模天线技术。此外，在5g通信系统中，正在基于高级小型小区、云无线接入网(ran)、超密集网络、设备到设备(d2d)通信、无线回程、移动网络、协作通信、协作多点(comp)、接收端干扰消除等进行系统网络改进的开发。在5g系统中，已经开发了作为高级编码调制(acm)的混合频移键控(fsk)和正交幅度调制(qam)调制(fqam)以及滑动窗口叠加编码(swsc)，以及作为高级访问技术的滤波器组多载波(fbmc)、非正交多址(noma)和稀疏代码多址(scma)。
4.在这方面，互联网是以人为中心的连接网络，人们可以在该网络中生成和消费信息。如今，互联网正在演变为物联网(iot)，在该物联网中，诸如物体的分布式实体无需人工干预即可交换和处理信息。已经出现了通过与云服务器的连接将iot技术和大数据处理技术结合在一起的万物互联(ioe)。iot实施需要诸如“感测技术”、“有线/无线通信和网络基础设施”、“服务接口技术”和“安全技术”的技术元素，最近已经研究了传感器网络、机器对机器(m2m)通信、机器类型通信(mtc)等。这样的iot环境可以提供智能互联网技术服务，该服务通过收集和分析在连接的事物之间生成的数据为人类生活创造新的价值。通过在现有信息技术(it)与各种工业应用之间的融合与结合，iot可以应用于包括智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或互联汽车、智能电网、医疗保健、智能家电和高级医疗服务等各个领域。
5.鉴于此，已经进行了各种尝试将5g通信系统应用于iot网络。例如，诸如传感器网络、mtc和m2m通信的技术可以通过波束成形、mimo和阵列天线来实现。作为上述大数据处理技术的云ran的应用也可以视为5g技术与iot技术融合的示例。


技术实现要素：

6.技术问题
7.多个天线和rf元件安装在应用于上述5g通信系统的基站中。天线和rf元件可以耦
接到基板，并且可以在基板内部形成用于连接到天线、rf元件和其他电路组件的电路布线。
8.即，所需基板的数量根据天线、rf元件和基板的耦接和构造方法而变化，并且可以基于此确定天线模块的电路稳定性。
9.本公开可以提供一种能够通过最小化基板的使用同时提高天线模块的电路稳定性来使天线模块小型化的设备。
10.解决方案
11.根据本公开，一种天线模块包括：第一基板层，在所述第一基板层上堆叠有至少一个基板；天线，所述天线耦接到所述第一基板层的上端面；第二基板层，所述第二基板层的上端面耦接到所述第一基板层的下端面，并且在所述第二基板层上堆叠有至少一个基板；以及射频(rf)元件，所述rf元件耦接到所述第二基板层的下端面。
12.所述天线可以是贴片天线。
13.所述天线模块还可以包括至少一个电容器，所述至少一个电容器耦接到所述第二基板层的下端面。
14.所述天线模块还可以包括第一盖，所述第一盖以包围所述第二基板层和所述rf元件的形式耦接到所述第一基板层的下端面。
15.所述第一盖可以配置有屏蔽罩，所述第一盖与所述第一基板层可以通过屏蔽罩夹子耦接。
16.所述rf元件与所述第一盖可以通过热界面材料(tim)耦接。
17.所述天线模块还可以包括辐射器，所述辐射器耦接到所述第一基板层的下端面和所述第一盖的下端面，以吸收从所述第一基板层和所述第一盖散发出的热量。
18.可以在所述第一基板层的下端面处形成有栅格阵列，并且所述第一基板层与所述第二基板层可以通过所述栅格阵列导通。
19.所述天线模块还可以包括第二盖，所述第二盖在所述第一基板层的上端面处包围所述天线。
20.根据本公开的各种实施例，提供了一种包括封装型模块的基站，其中，所述封装型模块包括：第一基板层，在所述第一基板层上堆叠有至少一个基板；天线，所述天线耦接到所述第一基板层的上端面；第二基板层，所述第二基板层的上端面耦接到所述第一基板层的下端面，并且在所述第二基板层上堆叠有至少一个基板；以及射频(rf)元件，所述rf元件耦接到所述第二基板层的下端面。
21.所述天线可以是贴片天线。
22.所述基站还可以包括至少一个电容器，所述至少一个电容器耦接到所述第二基板层的下端面。
23.所述基站还可以包括第一盖，所述第一盖以包围所述第二基板层和所述rf元件的形式耦接到第一基板层的下端面。
24.所述第一盖可以配置有屏蔽罩，所述第一盖与所述第一基板层可以通过屏蔽罩夹子耦接。
25.所述rf元件与所述第一盖可以通过热界面材料(tim)耦接
26.所述基站还可以包括辐射器，所述辐射器耦接到所述第一基板层的下端面和所述第一盖的下端面，以吸收从所述第一基板层和所述第一盖散发出的热量。
27.可以在所述第一基板层的下端面处形成栅格阵列，并且所述第一基板层与所述第二基板层可以通过所述栅格阵列导通。
28.所述基站还可以包括第二盖，所述第二盖在所述第一基板层的上端面处包围所述天线。
29.有益效果
30.根据本公开中公开的实施例，可以减少构成天线模块的基板的数量；因此，可以在天线模块的价格竞争力和小型化方面具有优势。
31.此外，由于与传统的天线模块结构相比，根据本公开的天线模块结构降低了仅沿一个方向传递的力造成的进程失败的可能性，因此，在大规模生产和可靠性方面可以更加有利。
32.此外，在构成天线模块的元件中产生的热量可以有效地散发到外部，从而提高了天线模块的耐久性。
附图说明
33.图1是示出安装在基站中的封装型模块的实施方式的图示。
34.图2是示出根据本公开的实施例的天线模块的构造的图示。
35.图3是示出根据本公开的实施例的天线模块基板层的内部构造的图示。
36.图4是示出根据本公开的实施例的天线模块的侧表面的图示。
37.图5a是根据本公开的实施例的第一基板层的侧视图。
38.图5b是示出根据本公开的实施例的当从上端面观察第一基板层时的状态的图示。
39.图5c是示出根据本公开的实施例的第一基板层的参数s的曲线图。
40.图6a是根据本公开的实施例的第一基板层和第二基板层耦接的基板层的侧视图。
41.图6b是示出根据本公开的实施例的当从上端面观察第一基板层和第二基板层耦接的基板层时的状态的图示。
42.图6c是示出根据本公开的实施例的第一基板层和第二基板层耦接的基板层的参数s的曲线图。
43.图7a是根据本公开的实施例的第一基板层、第二基板层和天线阵列耦接的天线模块的侧视图。
44.图7b是示出根据本公开的实施例的第一基板层、第二基板层和天线阵列耦接的天线模块的参数s的曲线图。
45.图8是示出根据本公开的实施例的天线模块的侧视图。
具体实施方式
46.当在本说明书中描述实施例时，将省略对本公开的领域中公知且与本公开不直接相关的技术内容的描述。这是为了通过省略任何不必要的描述来清楚地描述本公开的主题，而不会使主题模糊。
47.类似地，在附图中，一些组件以夸大或示意形式示出或被省略。此外，每个组件的尺寸不完全反映实际尺寸。在附图中，相似的附图标记表示相似的元件。
48.根据将与附图一起详细描述的实施例，本公开的这些优点和特征以及实现它们的
方法将变得更加显而易见。然而，本公开不限于以下实施例，并且可以以不同的形式来实现本公开，此外本实施例使本公开的完整公开成为可能，并且提供本实施例以使本领域的技术人员能够完全了解本公开的范围，并且本公开由权利要求的范围限定。在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的元件。
49.这里，可以理解的是，流程图的每个框和流程图的组合可以由计算机程序指令来执行。因为这些计算机程序指令可以安装在通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器中，所以通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令生成了一种执行在流程图的一个或多个框中描述的功能的装置。为了用特定方法来实现功能，因为这些计算机程序指令可以存储在可以指导计算机或其他可编程数据处理设备的计算机可用或计算机可读存储器中，所以存储在计算机可用或计算机可读存储器中的指令可以生产包括指令装置的生产产品，该指令装置执行流程图的一个或多个框中描述的功能。因为计算机程序指令可以安装在计算机或其他可编程数据处理设备上，所以在计算机或其他可编程数据处理设备上执行一系列操作步骤，并且这一系列操作步骤生成由计算机执行的过程，以及执行计算机或其他可编程数据处理设备的指令可以提供用于执行在流程图的一个或多个框中描述的功能的步骤。
50.此外，每个块可以代表模块、段或代码的一部分，其包括用于执行一个或多个特定逻辑功能的至少一个可执行指令。此外，在几个可替换的执行示例中，应当注意，可以执行一个或多个框中描述的功能，而无论顺序如何。例如，两个连续示出的框可以基本上同时执行，或者有时可以根据相应功能以相反的顺序执行。
51.在这种情况下，在本实施例中使用的术语“单元”是指诸如现场可编程门阵列(fpga)或专用集成电路(asic)之类的软件或硬件组件，并且执行任何功能。但是，“单位”不限于软件或硬件。该“单元”可以被配置为存储在可以寻址的存储介质上，并且可以被配置为再现至少一个处理器。因此，作为示例，“单元”包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、功能、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。可以通过耦接较少数量的组件和“单元”或通过将组件和“单元”细分为附加的组件和“单元”来执行在组件和“单元”内提供的功能。此外，组件和“单元”可以被实现为再现设备或安全多媒体卡内的至少一个cpu。此外，在实施例中，“单元”可以包括至少一个处理器。
52.图1是示出安装在基站中的封装型模块的实施例的图示。
53.根据本公开的基站可以配备有图1所示的封装型模块100。
54.具体地，根据本公开的基站可以包括多个天线模块110。作为示例，图1公开了包括64个天线模块110的封装型模块100。
55.此外，天线模块110可以包括向天线模块110提供电力的连接器和转换电力的电压的dc/dc转换器。此外，根据本公开的封装型模块100可以包括现场可编程门阵列(fpga)。
56.fpga是一种半导体元件，其包括可设计的逻辑元件和可编程的内部布线。可以通过复制逻辑门(例如，and、or、xor和not)以及更复杂的解码器功能来对可设计逻辑元件进行编程。此外，fpga还可以包括触发器或存储器。
57.如图1所示，天线模块110可以包括多个低压差(ldo)调节器。ldo调节器是在输出电压低于输入电压并且输入电压与输出电压之间的电压差较小的情况下具有高效率的调
节器，并且可以去除输入功率的噪声。此外，由于低输出阻抗，ldo调节器可以通过在电路中设置主导极点来执行稳定电路的功能。
58.作为根据本公开的实施例，图1仅公开了64个天线模块110被安装在一个封装型模块100中的形式，但是可以改变安装在一个封装型模块100中的天线模块的数量。因此，不应基于图1中所公开的天线模块的数量来确定本公开的范围。
59.此外，由于除了天线模块110以外，必要时还可以添加或删除构成封装型模块100的dc/dc、fpga、ldo等，因此，本公开的范围不应被上述构造所限制。
60.图2是示出根据本公开的实施例的天线模块的构造的图示。
61.根据本公开的天线模块可以包括：第一基板层200，其上堆叠有至少一个基板；天线220，其耦接到第一基板层的上端面；第二基板层240，其上端面耦接到第一基板层200的下端面，并且在其上堆叠有至少一个基板；以及射频(rf)元件260，其耦接到第二基板层240的下端面。
62.第一基板层200和第二基板层240是指在其中形成电路的基板，并且通常可以包括印刷电路板(pcb)和印刷线路板(pwb)。第一基板层200和第二基板层240可以基于设计的电路形成用于连接基板的表面或内部的每个电路组件的电路。
63.与天线220耦接的第一基板层200可以是根据本公开的天线模块的主板。如图1所示，天线220和其他电路组件(例如，ldo、dc/dc等可以被包括在其中)可以通过形成在第一基板层200中的布线电导通。
64.可以通过堆叠至少一个基板来构造第一基板层200，并且根据本公开的第一基板层200可以仅构造用于连接天线和每个电路组件的电路布线，并且第二基板层240可以仅构造用于连接rf元件和每个电路组件的电路布线。
65.因此，根据本公开，与现有技术相比，可以减少构成第一基板层200的基板的数量，从而减小第一基板层的厚度和材料成本，并且可以进一步简化第一基板层内部的电路布线，并且因此可以减少由于基板的内电阻引起的损耗。
66.根据本公开，可以在第一基板层200中设置多个天线220。例如，如图1所示，四个天线220可以以规则的间隔间隔开，以设置在第一基板层200的上端面上。
67.根据本公开，天线220可以被构造为贴片天线。可以通过在电路板上形成特定金属形状的方法来形成贴片天线，并且根据本公开，可以通过在第一基板层200的上端面处形成金属形状来构造天线220。
68.如上所述，第二基板层240是用于rf元件260与其他电路组件之间的电路布线的基板层。第二基板层240也可以如第一基板层200中那样通过堆叠多个基板来构造。但是，由于第二基板层240不对应于主板，所以堆叠在第二基板层240上的基板的数量可以小于堆叠在第一基板层200上的基板的数量。
69.第二基板层240的上端面可以以各种方式耦接到第一基板层200的下端面。图1公开了一种通过在第二基板层240的两侧端设置密封环245来耦接第一基板层200和第二基板层240的方法。
70.为了将天线220或其他电路部件与rf元件260电连接，第一基板层200和第二基板层240应被电导通。因此，在本公开中，通过在第一基板层200的下端面形成栅格阵列，可以通过栅格阵列使第一基板层200和第二基板层240导通。
71.栅格阵列可以代表性地包括平面栅格阵列(lga)和球形栅格阵列(bga)。在以阵列形式将芯片电极布置在基板的下端面处的方法中，lga是适合于需要高速处理速度的模块的方法，因为引线电感较小。然而，在以阵列形式将焊料布置在基板的下端面处的方法中，bga是适合于需要大量引脚的模块的方法。
72.不应通过仅对第一基板层200的下端面的一部分施加偏压来形成栅格阵列。当天线模块中产生热量时，可以通过相互方向来向第一基板层200和第二基板层240施加力。
73.在这种情况下，当栅格阵列分布不均匀时，该栅格阵列可能会受到力的破坏；因此，第一基板层200与第二基板层240之间的电连接关系可能被破坏。
74.因此，为了预先防止这种损失，可以在第一基板层200的下端面均匀地形成栅格阵列。例如，图2示出在第一基板层200和第二基板层240接触的表面的两端均匀地形成栅格阵列的情况。
75.如图1所示，第二基板层240的下端面可以包括多个电容器250。通过电容器250，可以去除在第二基板层的内部电路中产生的噪声，并且可以确保电路的稳定性。
76.因为如在上述天线220中一样，电容器250被布置在基板层处，所以电容器250可以被构造为表面安装器件(smd)型电容器。
77.根据本公开，如图2所示，还可以包括以包围第二基板层240和rf元件260的形式耦接到第一基板层200的下端面的第一盖280。
78.第一盖280可以配置有屏蔽罩。即，第一盖280可以屏蔽在第一盖内部存在的rf元件260和第二基板层240中产生的电磁波，并且通过去除在第二基板层240的柔性电路板上产生的噪声，可以最小化电磁波对外围组件的影响。
79.第一盖280可以通过具有与其电磁屏蔽特性相同的电磁屏蔽特性的屏蔽罩夹子285耦接到第一基板层200的下端面，并且屏蔽罩夹子可以设置在第一盖280和第一基板层200所耦接的两端。
80.耦接到第二基板层240的下端面的rf元件260是指用于无线通信的高频芯片，并且可以包括rfic芯片，在该rfic芯片中，rf电路使用有源元件和无源元件在一个半导体芯片上实现。因此，rf元件可以包括放大器、发射器、接收器和合成器。
81.由于rf元件260包括多个电气元件，如上所述，由于该元件的运行可能产生热量，并且该元件可能因发热而损坏，并且如上所述，压力可能会被施加到第二基板层240。
82.因此，有必要将在rf元件260中产生的热量散发到外部。本公开公开了一种通过在rf元件与第一盖之间布置热界面材料(tim)270而将在rf元件中产生的热量散发到天线模块的外部的方法。
83.也就是说，在rf元件260中产生的热量可以通过tim传递到第一盖280，传递到第一盖280的热量可以传递到第一基板层200的下端面以及耦接到第一盖280的下端面的辐射器290以散发到天线模块的外部。
84.在第一基板层200的上端面上，可以设置形成为包围天线220的第二盖210。如图2所示，第二盖可以沿天线220发射波束的方向设置。
85.因此，与第一盖不同(因为第一盖主要用于电磁屏蔽，所以通常优选地用金属形成第一盖)，第二盖210可以优选地由不影响通过天线220发射的波束的材料形成，例如，塑料。
86.图2仅公开了根据本公开的天线模块的一个实施例，并且本公开的范围不应限于
图2所示的形式和构造。
87.图3是示出根据本公开的实施例的天线模块基板层的内部构造的图示。
88.如上所述，rf元件260和天线220可以通过第一基板层200和第二基板层240电连接。例如，图3示出了四个天线220设置在第一基板层200的上端面并且第一基板层200和第二基板层240以bga方式耦接的情况。
89.在这种情况下，可以通过在第一基板层200和第二基板层240内以图案形状形成的布线将通过天线220发射的信号传输到rf元件260，以及通过rf元件260产生的信号可以通过天线220辐射到外部。
90.在包括根据本公开的封装型模块的基站中，封装型模块可以包括：第一基板层，在该第一基板层上堆叠有至少一个基板；天线，其耦接至第一基板层的上端面；第二基板层，其上端面耦接到第一基板层的下端面，并且其上堆叠有至少一个基板；以及射频(rf)元件，其耦接至第二基板层的下端面。
91.天线可以是贴片天线，并且基站还可以包括耦接到第二基板层的下端面的至少一个电容器。
92.此外，基站还可以包括第一盖，其以包围第二基板层和rf元件的形式耦接到第一基板层的下端面，第一盖可以配置有屏蔽罩，并且第一盖和第一基板层可以通过屏蔽罩夹子耦接。
93.rf元件和第一盖可以通过热界面材料(tim)耦接，并且基站还可以包括耦接到第一基板层的下端面以及第一盖的下端面以吸收从第一基板层和第一盖散发出的热量的辐射器。
94.栅格阵列可以形成在第一基板层的下端面，并且第一基板层和第二基板层可以通过栅格阵列导通，并且基站还可以包括包围位于第一基板层的上端面处的天线的第二盖。
95.图4是示出根据本公开的实施例的天线模块的侧表面的图示。
96.根据实施例，天线模块可以包括：第一基板层410，其上堆叠有至少一个基板；第二基板层420，其上端面与第一基板层410的下端面耦接并且在其上堆叠有至少一个基板；以及rf元件，其耦接到第二基板层420的下端面。
97.根据实施例，第一基板层410可以是天线模块的主板。根据各种实施例，第一基板层410和第二基板层420可以通过平面栅格阵列(lga)或球形栅格阵列(bga)电连接。
98.根据实施例，第一基板层410的上端面可以包括至少一个天线阵列440，该至少一个天线阵列440能够将无线电波发射到第一基板层410的上端面。根据各种实施例，从第二基板层420通过lga或bga提供的电信号可以通过形成在第一基板层410内部的馈电线450提供给至少一个天线阵列440。
99.根据实施例，电信号可以是从rf元件430提供的电信号，以便发射特定频率的无线电波。根据各种实施例，通过经由在第二基板层420和第一基板层410内部设置的馈电线450将从rf元件430提供的电信号提供给至少一个天线阵列440，天线模块可以执行波束成形。例如，已经通过馈电线450从rf元件430接收电信号的至少一个天线440可以发射水平极化或竖直极化以在特定方向上形成波束。
100.根据实施例，rf元件430可以设置在第二基板层420的下端面处，以将电信号(或rf信号)提供给第二基板层420。根据各种实施例，第二基板层420的下端面和rf元件430可以
通过焊接电连接。
101.根据实施例，可以在第二基板层420内实现用于传输电信号的线与在第一基板层410内部形成的馈电线450的阻抗匹配。根据各种实施例，通过经由bga实现第一基板层410与第二基板层420的阻抗匹配，可以通过天线阵列440发射特定频带的波束。
102.根据一个实施例，天线阵列400的上端面可以包括包含金属材料的间隔件470，并且顶部天线阵列460可以设置在间隔件470的上端面。根据各种实施例，通过将天线阵列400和顶部天线阵列460通过间隔件470分开一定距离地布置，可以改善通过天线模块发射的无线电波的频带。根据实施例，顶部天线阵列460可以设置在第三基板层480的内部。例如，第三基板层480可以是柔性印刷电路板(fpcb)。
103.图5a是根据本公开的实施例的第一基板层的侧视图。
104.根据实施例，rf元件520可以设置在第一基板层510的下端面。根据各种实施例，rf元件520和第一基板层510可以以焊接的方式耦接。
105.根据实施例，rf元件520可以将用于发射无线电波的rf信号提供给第一基板层510。根据各种实施例，提供给第一基板层510的下端面的rf信号可以通过第一基板层510内部的布线被传输到第一基板层510的上端面。
106.图5b是示出根据本公开的实施例的当从上端面观察第一基板层时的状态的图示。
107.根据实施例，第一基板层510可以通过布置在其下端面的至少一个底表面接触节点530从rf元件接收rf信号。根据各种实施例，通过底表面接触节点530接收到的rf信号可以通过第一基板层510内部的布线传输到布置在第一基板层510的上端面的至少一个顶表面接触节点520。
108.根据实施例，底表面接触节点530可以通过焊接方法电连接到rf元件。根据各种实施例，顶表面接触节点520可以以bga或lga方法电连接到设置在第一基板层510的上端面处的第二基板层。
109.图5c是示出根据本公开的实施例的第一基板层的参数s的图示。更具体地，图5c是示出第一基板层的参数s
11
的图示。根据实施例，参数s
11
可以表示所接收到的信号的反射损耗。
110.根据实施例，mmwave频带(23ghz或以上的频带)中的信号的反射损耗可以小于-10db。根据各种实施例，可以通过调节第一基板层的内部布线来调节第一基板层的参数s。例如，可以通过内部布线调节来生成用于发射28ghz频带的波束的第一基板层。
111.图6a是根据本公开的实施例的第一基板层和第二基板层耦接的基板层的侧视图。
112.根据实施例，bga 630或lga可以设置在第一基板层610的上端面与第二基板层620的下端面之间。根据各种实施例，从布置在第一基板层610的下端面处的rf元件提供的rf信号可以通过第一基板层610的内部布线流到第一基板层的上端面，并且通过bga 630或lga流到第二基板层630的下端面。
113.根据一个实施例，可以在第二基板层630的内部形成用于将提供给第二基板层630的下端面的rf信号传输到第二基板层630的上端面的馈电线640。根据各种实施例，可以将通过馈电线640传输到第二基板层630的上端面的rf信号提供给设置在第二基板层630的上端面处的天线阵列。
114.图6b是示出根据本公开的实施例的当从上端面观察第一基板层和第二基板层耦
接的基板层时的状态的图示。
115.根据实施例，第二基板层620可以通过布置在其下端面的至少一个底表面接触节点630从第一基板层接收rf信号。例如，至少一个底表面接触节点630可以配置有bga 630或lga。
116.根据一个实施例，通过底表面接触节点630接收到的rf信号可以通过第二基板620内部的馈电线被传输到设置在第二基板层620的上端面处的至少一个顶接触节点650。根据各种实施例，可以将通过馈电线640传输到第二基板层620的上端面的rf信号提供给设置在第二基板层620的上端面处的天线阵列。
117.图6c是示出根据本公开的实施例的第一基板层和第二基板层耦合的基板层的参数s的图示。更具体地，图6c是示出第一基板层和第二基板层耦合的基板层的参数s
11
的图示。根据实施例，参数s
11
可以表示所接收到的信号的反射损耗。
118.根据实施例，mmwave频带中的信号的反射损耗可以小于-10db。根据各种实施例，可以通过调节第一基板层的内部布线和第二基板层的馈电线来调节与第一基板层和第二基板层耦接到的基板层的参数s。
119.图7a是根据本公开的实施例的第一基板层、第二基板层和天线阵列耦接的天线模块的侧视图。
120.根据实施例，bga或lga可以设置在第一基板层710的上端面与第二基板层720的下端面之间。根据各种实施例，从设置在第一基板层710的下端面的rf元件提供的rf信号可以通过第一基板层710的内部布线流到第一基板层710的上端面，并且通过bga或lga流到第二基板层720的下端面。
121.根据实施例，可以在第二基板层720的内部形成用于将提供给第二基板层720的下端面的rf信号传输到第二基板层720的上端面的馈电线。根据各种实施例，可以将通过馈电线传输到第二基板层720的上端面的rf信号提供给设置在第二基板层720的上端面的天线阵列740。
122.根据实施例，在第二基板层720的上端面处，可以布置多个天线阵列740以执行波束成形。根据各种实施例，包括金属材料的间隔件730可以设置在天线阵列750的上端面处。
123.根据实施例，包括辅助天线阵列的第三基板层750可以设置在间隔件730的上端面。例如，第三基板层750可以是柔性印刷电路板(fpcb)。根据各种实施例，包括在第三基板层750中的辅助天线阵列可以改善天线模块的频带。
124.根据实施例，在第三基板层750的上端面处，可以设置用于保护天线阵列的壳体760和堆叠在第三基板层750的上端面下方的基板层。例如，壳体760可以由塑料制成。根据各种实施例，壳体760可以是天线罩。
125.图7b是示出根据本公开的实施例的第一基板层、第二基板层和天线阵列耦接的天线模块的参数s的曲线图。更具体地，图7b是示出第一基板层与第二基板层耦接的基板层的参数s
11
的图示。根据实施例，参数s
11
可以表示所接收到的信号的反射损耗。
126.根据实施例，mmwave频带中的信号的反射损耗可以小于-10db。根据各种实施例，具有图7b中所示的s
11
参数特性的天线模块的频带可以是26ghz至30ghz。
127.根据实施例，可以基于构成天线模块的天线阵列的尺寸、布置有天线阵列的电介质体的介电常数以及用于将rf信号提供给天线阵列的馈电线的长度来确定天线模块的频
带。
128.图8是示出根据本公开的实施例的天线模块的侧视图。
129.根据实施例，天线模块可以包括其上堆叠有多个基板的基板层810。根据各种实施例，基板层810可以被划分为构成其上端面的第一基板层和构成其下端面的第二基板层。例如，第一基板层和第二基板层可以通过bga或lga电连接。
130.根据实施例，可以将rf元件设置在基板层810的下端面。根据各种实施例，可以通过基板层810的内部布线或馈电线将通过rf元件提供的rf信号提供给设置在基板层810的上端面处的第一天线阵列820。例如，第一天线阵列820可以基于从rf元件接收到的rf信号形成特定频带的波束。
131.根据实施例，可以在第一天线阵列820的上端面处设置包括金属材料的间隔件830，并且可以在间隔件830的上端面处设置第二天线阵列860。根据各种实施例，可以通过间隔件830保持第一天线阵列820与第二天线阵列860之间的间隔距离。根据实施例，可以基于要通过天线模块辐射的无线电波的频带来确定第一天线阵列820与第二天线阵列860之间的间隔距离。
132.根据实施例，可以在间隔件830的上端面处设置粘合区域840，并且可以通过粘合区域840将柔性印刷电路板(fpcb)850粘合到间隔件860的上端面。根据各种实施例，fpcb 850可以包括至少一个第二天线阵列860。根据实施例，可以通过包括在fpcb 850中的第二天线阵列860来改善天线模块的频带。
133.在本说明书和附图中公开的本公开的实施例仅呈现了特定示例，以便容易地描述根据本公开的实施例的技术内容并帮助理解本公开的实施例，但它们并不意图限制本公开的实施例的范围。即，对于本领域技术人员显而易见的是，可以进行基于本公开的技术思想的其他修改。此外，根据需要，各个实施例可以组合操作。例如，本公开的第一实施例、第二实施例和第三实施例的部分可以组合以在基站和终端中操作。此外，实施例是基于lte系统提出的，但是基于实施例的精神和范围的其他修改示例可以应用于诸如5g或nr系统的其他系统。

技术特征：
1.一种用于无线通信设备中的模块，所述模块包括：第一印刷电路板；多个第二印刷电路板；多个天线组，所述多个天线组设置在所述第一印刷电路板的第一面上；以及多个射频集成电路芯片，其中，每个所述第二印刷电路板被配置为将所述多个射频集成电路芯片中的相应的射频集成电路芯片电连接到所述第一印刷电路板上的所述多个天线组中的相应的天线组，并且其中，每个所述第二印刷电路板耦接到所述第一印刷电路板的与所述第一印刷电路板的所述第一面相反的第二面。2.根据权利要求1所述的模块，其中，每个所述第二印刷电路板的表面面积小于所述第一印刷电路板的表面面积。3.根据权利要求1所述的模块，其中，每个所述第二印刷电路板的第一面耦接到所述第一印刷电路板的所述第二面，并且其中，每个所述第二印刷电路板的与所述第一面相反的第二面与所述多个射频集成电路芯片中的相应的射频集成电路芯片耦接。4.根据权利要求1所述的模块，其中，在每个所述第二印刷电路板的第一面处安装有用于去除噪声的至少一个电容器。5.根据权利要求1所述的模块，其中，所述第一印刷电路板的所述第一面包括与所述多个第二印刷电路板对应的多个区域，并且其中，每个所述天线组设置在所述第一印刷电路板的所述多个区域中的相应的区域上。6.根据权利要求1所述的模块，所述模块还包括：多个第一盖，所述多个第一盖被构造为分别覆盖所述多个射频集成电路芯片。7.根据权利要求5所述的模块，所述模块还包括：热界面材料，所述热界面材料设置在所述多个第一盖中的每一者与相应的射频集成电路芯片之间；以及屏蔽罩，所述屏蔽罩设置在所述多个第一盖中的每一者上。8.根据权利要求1所述的模块，所述模块还包括：第二盖，所述第二盖用于覆盖所述多个天线组。9.一种用于与终端通信的无线通信设备，所述无线通信设备包括：电源；具有可编程逻辑电路的现场可编程门阵列；以及模块；其中，所述模块包括：第一印刷电路板，多个第二印刷电路板，
多个天线组，所述多个天线组设置在所述第一印刷电路板的第一面上，以及多个射频集成电路芯片，其中，每个所述第二印刷电路板被配置为将所述多个射频集成电路芯片中的相应的射频集成电路芯片电连接到所述第一印刷电路板上的所述多个天线组中的相应的天线组，并且其中，每个所述第二印刷电路板耦接到所述第一印刷电路板的与所述第一印刷电路板的所述第一面相反的第二面。10.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，每个所述第二印刷电路板的表面面积小于所述第一印刷电路板的表面面积。11.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，每个所述第二印刷电路板的第一面耦接到所述第一印刷电路板的所述第二面，并且其中，每个所述第二印刷电路板的与所述第一面相反的第二面与所述多个射频集成电路芯片中的相应的射频集成电路芯片耦接。12.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，在每个所述第二印刷电路板的第一面处安装有用于去除噪声的至少一个电容器。13.根据权利要求9所述的无线通信设备，其中，所述第一印刷电路板的所述第一面包括与所述多个第二印刷电路板对应的多个区域，并且其中，每个所述天线组设置在所述第一印刷电路板的所述多个区域中的相应的区域上。14.根据权利要求9所述的无线通信设备，所述无线通信设备还包括：多个第一盖，所述多个第一盖被构造为分别覆盖所述多个射频集成电路芯片。15.根据权利要求14所述的无线通信设备，所述无线通信设备还包括：热界面材料，所述热界面材料设置在所述多个第一盖中的每一者与相应的射频集成电路芯片之间；以及屏蔽罩，所述屏蔽罩设置在所述多个第一盖中的每一者上。16.根据权利要求9所述的无线通信设备，所述无线通信设备还包括：第二盖，所述第二盖用于覆盖所述多个天线组。

技术总结
本公开涉及一种用于将IoT技术与5G通信系统进行融合以支持比4G系统更高的数据传输速率的通信技术及其系统。本公开可以应用于基于5G通信技术和IoT相关技术的智能服务(例如，智能家居、智能建筑、智能城市、智能汽车或互联汽车、医疗保健、数字教育、智能零售、安保与安全服务等)。根据本公开的一种天线模块包括：第一基板层，其包括至少一个堆叠的基板；天线，其耦接到第一基板层的顶表面；第二基板层，其顶表面耦接到第一基板层的底表面，并且包括至少一个堆叠的基板；以及射频(RF)元件，其耦接到第二基板层的底表面。二基板层的底表面。二基板层的底表面。


技术研发人员：白光铉 高胜台 金基俊 孙周浩 李相昊 李永周 李政烨 千容勋 河度赫
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：2018.12.19
技术公布日：2023/8/31