(57)【要約】本開示の実施例はアンテナ構造と電子装置に関する。アンテナ構造は、アンテナアレイ、ＲＦコンポーネント、及びＲＦ切り替えスイッチを備え、前記ＲＦ切り替えスイッチが、前記アンテナアレイ及び前記ＲＦコンポーネントに接続され、前記ＲＦ切り替えスイッチに接続されたアンテナアレイの数が、前記ＲＦ切り替えスイッチに接続されたＲＦコンポーネントの数よりも大きく、前記ＲＦ切り替えスイッチが、それに接続された少なくとも一つのＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えるために用いされ、前記給電対象が、それに接続されたいずれか一つの前記アンテナアレイである。
2021520077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ構造であって、
アンテナアレイ、ＲＦコンポーネント、及びＲＦ切り替えスイッチを備え、
前記ＲＦ切り替えスイッチが前記アンテナアレイと前記ＲＦコンポーネントに接続され、前記ＲＦ切り替えスイッチに接続されたアンテナアレイの数が、前記ＲＦ切り替えスイッチに接続されたＲＦコンポーネントの数よりも大きく、前記ＲＦ切り替えスイッチが、それに接続された少なくとも一つのＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えるために用いされ、前記給電対象が、それに接続されたいずれか一つの前記アンテナアレイである前記アンテナ構造。
【請求項２】
前記アンテナ構造であって、
それぞれがいずれも前記ＲＦ切り替えスイッチに接続された複数のアンテナアレイと、
単一のＲＦコンポーネントであって、前記単一のＲＦコンポーネントが前記ＲＦ切り替えスイッチに接続され、前記ＲＦ切り替えスイッチによって前記単一のＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えるようにする、単一のＲＦコンポーネントと、を備えることを特徴とする
請求項１に記載のアンテナ構造。
【請求項３】
各アンテナアレイは複数のアンテナユニットを含み、前記単一のＲＦコンポーネントは複数の給電ポートを含み、前記給電ポートの数が前記アンテナユニットの数に等しいことを特徴とする
請求項２に記載のアンテナ構造。
【請求項４】
前記ＲＦ切り替えスイッチは複数のＲＦ切り替えサブスイッチを含み、前記単一のＲＦコンポーネントに含まれる各給電ポートはそれぞれ一つのＲＦ切り替えサブスイッチに接続され、各ＲＦ切り替えサブスイッチが少なくとも一つのアンテナアレイに接続されることを特徴とする
請求項２に記載のアンテナ構造。
【請求項５】
前記アンテナ構造は複数のＲＦコンポーネントを備え、前記複数のＲＦコンポーネントのうちの少なくとも一つのＲＦコンポーネントが前記ＲＦ切り替えスイッチによって少なくとも２つのアンテナアレイから一つを選択して給電することができることを特徴とする
請求項１に記載のアンテナ構造。
【請求項６】
前記アンテナ構造は単一のＲＦ切り替えスイッチを備え、前記単一のＲＦ切り替えスイッチが各ＲＦコンポーネント及び各アンテナアレイに接続されることを特徴とする
請求項５に記載のアンテナ構造。
【請求項７】
前記ＲＦ切り替えスイッチは複数のＲＦ切り替えサブスイッチを含み、前記複数のＲＦ切り替えサブスイッチが前記複数のＲＦコンポーネントと一対一で対応することを特徴とする
請求項５に記載のアンテナ構造。
【請求項８】
前記複数のアンテナ構造は、平行に並ばれることを特徴とする
請求項１−７のいずれか一項に記載のアンテナ構造。
【請求項９】
前記アンテナ構造は、５Ｇミリ波アンテナを備えることを特徴とする
請求項１−７のいずれか一項に記載のアンテナ構造。
【請求項１０】
電子装置であって、請求項１−９のいずれか一項に記載のアンテナ構造を備える、前記電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、出願番号が２０１９１０４９３４８０．２で、出願日が２０１９年６月６日である中国特許に基づいて提出され、該中国特許出願の優先権を主張し、該中国特許の全ての内容がここで参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示の実施例は端末技術分野に関し、特にアンテナ構造と電子装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、第５世代移動通信ネットワークに対する研究及び開発が白熱化段階に入り、その伝送速度が現在広く使用されている第４世代移動通信ネットワークの数百倍であり、これにより、電子デバイスの通信速度が大幅に向上する。
【０００４】
第５世代移動通信ネットワークの急速な発展に基づき、電子装置内のアンテナ構造に対する要求も高まり、例えば、通信要求を満たすために、通常、電子装置内に複数のアンテナアレイ及び該複数のアンテナアレイと一対一で対応するＲＦフロントエンドを設置する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の実施例は関連技術の不足を解決するために、アンテナ構造と電子装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施例の第一の態様によるアンテナ構造は、
アンテナアレイ、ＲＦコンポーネント、及びＲＦ切り替えスイッチを備え、
前記ＲＦ切り替えスイッチが前記アンテナアレイと前記ＲＦコンポーネントに接続され、前記ＲＦ切り替えスイッチに接続されたアンテナアレイの数が、前記ＲＦ切り替えスイッチに接続されたＲＦコンポーネントの数よりも大きく、前記ＲＦ切り替えスイッチが、それに接続された少なくとも一つのＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えるために用いされ、前記給電対象が、それに接続されたいずれか一つの前記アンテナアレイである。
【０００７】
選択可能に、前記アンテナ構造は、
それぞれがいずれも前記ＲＦ切り替えスイッチに接続された複数のアンテナアレイと、
単一のＲＦコンポーネントであって、前記単一のＲＦコンポーネントが前記ＲＦ切り替えスイッチに接続され、前記ＲＦ切り替えスイッチによって前記単一のＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えるようにする、単一のＲＦコンポーネントと、を備える。
【０００８】
選択可能に、各アンテナアレイは複数のアンテナユニットを含み、前記単一のＲＦコンポーネントは複数の給電ポートを含み、前記給電ポートの数が前記アンテナユニットの数に等しい。
【０００９】
選択可能に、前記ＲＦ切り替えスイッチは複数のＲＦ切り替えサブスイッチを含み、前記単一のＲＦコンポーネントに含まれる各給電ポートはそれぞれ一つのＲＦ切り替えサブスイッチに接続され、各ＲＦ切り替えサブスイッチが少なくとも一つのアンテナアレイに接続される。
【００１０】
選択可能に、前記アンテナ構造は複数のＲＦコンポーネントを含み、前記複数のＲＦコンポーネントのうちの少なくとも一つのＲＦコンポーネントが前記ＲＦ切り替えスイッチによって少なくとも２つのアンテナアレイから一つを選択して給電することができる。
【００１１】
選択可能に、前記アンテナ構造は単一のＲＦ切り替えスイッチを含み、前記アンテナ構造は、単一のＲＦ切り替えスイッチを備え、前記単一のＲＦ切り替えスイッチが各ＲＦコンポーネント及び各アンテナアレイに接続される。
【００１２】
選択可能に、前記ＲＦ切り替えスイッチは複数のＲＦ切り替えサブスイッチを含み、前記複数のＲＦ切り替えサブスイッチが前記複数のＲＦコンポーネントと一対一で対応する。
【００１３】
選択可能に、前記複数のアンテナアレイは平行に並ばれる。
【００１４】
選択可能に、前記アンテナ構造は、５Ｇミリ波アンテナを備える。
【００１５】
本開示の実施例の第二の態様による電子装置は、上記のいずれか一項に記載のアンテナ構造を備える。
【００１６】
本開示の実施例が提供する技術的解決策は以下の有益な効果を含むことができる。
【００１７】
上記実施例から分かるように、本開示の実施例ではＲＦ切り替えスイッチの切り替え機能により、ＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えることができ、それによってＲＦコンポーネントの数がアンテナアレイの数よりも少ない場合でも、各アンテナアレイがいずれもＲＦコンポーネントと導通できることを確保することができ、関連技術に対して、アンテナ構造内に搭載される必要があるＲＦコンポーネントの数を減少し、製造コストを削減することができる。
【００１８】
理解すべきものとして、以上の一般的な説明及び以下の詳細な説明は例示的及び説明的なものだけであり、本開示の実施例を限定できない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】関連技術におけるアンテナ構造のモジュールブロック図である。
【図２】本開示の一つの例示的な実施例に基づいて示されるアンテナ構造のモジュールブロック図である。
【図３】本開示の一つの例示的な実施例に基づいて示される別のアンテナ構造のモジュールブロック図である。
【図４】本開示の一つの例示的な実施例に基づいて示される別のアンテナ構造のモジュールブロック図である。
【図５】本開示の一つの例示的な実施例に基づいて示される別のアンテナ構造のモジュールブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ここでの添付図面は本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成し、本開示に一致する実施例を示し、そして明細書と共に本開示の実施例の原理を解釈することに用いられる。
【００２１】
ここで例示的な実施例を詳しく説明し、その例が図面に示される。以下の説明が図面に関する時に、特に明記しない限り、異なる図面における同じ数字は同じ又は類似の要素を表す。以下の例示的な実施例に記載される実施形態は本出願に一致する全ての実施形態を表すものではない。逆に、それらは添付の特許請求の範囲に詳細に記載される、本出願のいくつかの態様に一致する装置及び方法の例に過ぎない。
【００２２】
本出願で用いられる用語は特定の実施例を説明するためのだけであり、本出願を限定するためのものではない。本出願と添付の特許請求の範囲で用いられる単数形態の「一種」、「前記」及び「該」は、文脈が他の意味を明確に示しない限り、複数形態を含むことを意図する。また、理解すべきものとして、本明細書で用いられる用語「及び／又は」とは一つ又は複数の関連する、示される項目のいずれか又は全ての可能な組み合わせを含むことを意味する。
【００２３】
理解すべきものとして、本出願で第一、第二、第三などの用語を用いて様々な情報を説明する可能性があるが、これらの情報はこれらの用語に限定されるべきではない。これらの用語は同一のタイプの情報を互いに区別するためのものだけである。例えば、本出願の範囲から逸脱することなく、第一の情報は、第二の情報と呼ばれてもよく、同様に、第二の情報は、第一の情報とも呼ばれてもよい。文脈に応じて、本明細書で用いられる単語「もし」は、「．．．．時に」又は「．．．．．場合」又は「確定したことに応答」と解釈されてもよい。
【００２４】
図１は関連技術におけるアンテナ構造のモジュールブロック図である。図１に示すように、関連技術において、該アンテナ構造１００は複数のアンテナアレイ１０１と複数のＲＦフロントエンド１０２を備えることができ、該複数のＲＦフロントエンド１０２が複数のアンテナアレイ１０１と一対一で接続し、そして該複数のＲＦフロントエンド１０２がいずれもＲＦ切り替えスイッチ１０３に接続され、これにより、導通されたＲＦフロントエンド１０２をＲＦ切り替えスイッチ１０３で切り替えることができ、さらに動作状態にあるアンテナアレイ１０１を切り替えることができる。該ＲＦ切り替えスイッチ１０３はさらにモデム１０４を介して該アンテナ構造１００が配置された電子装置のマザーボードに接続されてもよい。
【００２５】
しかし、該関連技術では、各アンテナアレイ１０１に対応するＲＦフロントエンド１０２を搭載する必要があるため、電子装置内に複数のアンテナアレイ１０１を配置してビームカバレッジの要求を満たす必要がある時に、搭載されたＲＦフロントエンド１０２の数が必然的に増加し、ハードウェアコストが増大する。
【００２６】
したがって、図２に示すように、本開示の実施例は、ＲＦコンポーネントに対するニーズを減らし、製造コストを削減することができるアンテナ構造２００を提供する。具体的には、該アンテナ構造２００はアンテナアレイ１、ＲＦコンポーネント２とＲＦ切り替えスイッチ３を備えることができ、該ＲＦ切り替えスイッチ３がアンテナアレイ１及びＲＦコンポーネント２に接続され、そして該ＲＦ切り替えスイッチ３に接続されたアンテナアレイ１の数が同一のＲＦ切り替えスイッチ３に接続されたＲＦコンポーネント２の数よりも大きい。例えば、図２に示すように、アンテナアレイ１は第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２と第三のアンテナアレイ１３を含むことができ、該第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２と第三のアンテナアレイ１３がいずれもＲＦ切り替えスイッチ３に接続され、ＲＦコンポーネント２もＲＦ切り替えスイッチ３に接続され、ここで、ＲＦ切り替えスイッチ３に接続されたＲＦコンポーネント２の数が１であり、同一のＲＦ切り替えスイッチ３に接続されたアンテナアレイ１の数が３であり、これに基づき、該ＲＦ切り替えスイッチ３で該単一のＲＦコンポーネント２の給電対象を切り替えることができ、給電対象が第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２と第三のアンテナアレイ１３のうちのいずれかのアンテナアレイであってもよい。
【００２７】
例えば、図２に示すように、ＲＦ切り替えスイッチ３により、ＲＦコンポーネント２から送信されたＲＦ信号が第一のアンテナアレイ１１に送信されてもよく、第一のアンテナアレイ１１が動作状態に移行し、又は、他の実施例では、ＲＦ切り替えスイッチ３により、ＲＦコンポーネント２から送信されたＲＦ信号が第二のアンテナアレイ１２に送信されてもよく、第二のアンテナアレイ１２が動作状態に移行する。当然、他の実施例では、ＲＦ切り替えスイッチ３の切り替えにより、他のアンテナアレイを動作状態に切り替えさせることもでき、ここで説明を省略する。
【００２８】
上記実施例から分かるように、本開示の実施例ではＲＦ切り替えスイッチ３の切り替え機能により、ＲＦコンポーネント２の給電対象を切り替えることができ、それによってＲＦコンポーネント２の数がアンテナアレイ１の数よりも少ない場合でも、各アンテナアレイがいずれもＲＦコンポーネント２と導通できることを保証することができ、関連技術に対して、アンテナ構造内２００に搭載される必要があるＲＦコンポーネント２の数を減少し、製造コストを削減することができる。
【００２９】
説明すべきものとして、図２に示す実施例では、アンテナ構造２００が３つのアンテナアレイを備え、且つ該３つのアンテナアレイがいずれもＲＦ切り替えスイッチ３に接続されることを例として説明する。実際には、他の実施例において、アンテナ構造２００は２つ、４つ又は５つなどのアンテナアレイを備えることもでき、そして一つ又は複数のアンテナアレイが対応するＲＦコンポーネントと直接接続することができ、本開示の実施例では限定されない。ＲＦコンポーネント２は増幅器、フィルタと周波数変換器のうちの一つ又は複数を含むことができ、本開示の実施例では限定されない。上記実施例に基づき、ＲＦコンポーネント２の数も一つ又は複数であってもよく、以下に一つずつ詳細に説明する。
【００３０】
一つの実施例では、依然として図２に示すように、該アンテナ構造２００は単一のＲＦコンポーネント２、第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２と第三のアンテナアレイ１３を備えることができ、該第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２と第三のアンテナアレイ１３がいずれもＲＦ切り替えスイッチ３に接続され、該単一のＲＦコンポーネント２もＲＦ切り替えスイッチ３に接続され、これにより、該ＲＦ切り替えスイッチ３で該単一のＲＦコンポーネント２の給電対象を切り替える。
【００３１】
ここで、図２に示すように、該単一のＲＦコンポーネント２は複数の給電ポートを含むことができ、各アンテナアレイは複数のアンテナユニットを含むことができ、該複数のアンテナユニットと複数の給電ポートの数が等しく、図１に示すように、各アンテナアレイは４つのアンテナユニットを含むことができ、ＲＦコンポーネント２は４つの給電ポートを含むことができ、これにより、ＲＦコンポーネント２から出力されたＲＦ信号が対応するアンテナユニットに一つずつ伝送されてもよいことを保証することができる。当然、他の実施例では、各アンテナアレイは他の数例えば３つ、５つ、６つのアンテナユニットを含むこともでき、本開示の実施例では限定されない。
【００３２】
本実施例では、図２に示すアンテナ構造２００は単一のＲＦ切り替えスイッチ３を備えることができ、又は、他の実施例では、図３に示すように、ＲＦ切り替えスイッチ３は複数のＲＦ切り替えサブスイッチを含むこともでき、そして単一のＲＦコンポーネント２に含まれる各給電ポートはそれぞれ一つのＲＦ切り替えサブスイッチに接続され、各ＲＦ切り替えサブスイッチが少なくとも一つのアンテナアレイに接続され、ＲＦ切り替えサブスイッチによって給電ポートの給電対象を調整する。
【００３３】
例えば、図３に示すように、ＲＦ切り替えスイッチ３は、第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１と第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２を含むことができ、単一のＲＦコンポーネント２は、第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１に接続された第一の給電ポート、第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２に接続された第二の給電ポートを含むことができ、アンテナ構造２００は第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２、第三のアンテナアレイ１３と第四のアンテナアレイ１４を備えることができる。ここで第一のアンテナアレイ１１と第二のアンテナアレイ１２は第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１に接続され、第三のアンテナアレイ１３は第四のアンテナアレイに接続される。これに基づき、第一のＲＦ切り替えスイッチ３１により第一の給電ポートは第一のアンテナアレイ１１又は第二のアンテナアレイ１２と導通してもよく、第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２により第一の給電ポートは第三のアンテナアレイ１３又は第四のアンテナアレイ１４と導通してもよい。当然、ここでアンテナ構造２００が２つのＲＦ切り替えスイッチを備えることを例として説明し、他の実施例では、３つ、４つ又は５つのＲＦ切り替えスイッチなどを備えることができ、本開示の実施例では限定されない。
【００３４】
上記アンテナ構造２００が単一のＲＦコンポーネントを含む実施例とは逆に、本開示の実施例におけるアンテナ構造２００は複数のＲＦコンポーネントを備えることもでき、具体的に以下のとおりである。
【００３５】
一つの実施例では、図４に示すように、アンテナ構造２００は複数のＲＦコンポーネントを備えることができ、該複数のＲＦコンポーネントのうちの少なくとも一つのＲＦコンポーネントがＲＦ切り替えスイッチ３によって少なくとも２つのアンテナアレイから一つを選択して給電することができる。例えば、図４に示すように、複数のＲＦコンポーネント２は、第一のＲＦコンポーネント２１と第二のＲＦコンポーネント２２を含むことができ、複数のアンテナアレイは第一のアテナアレイ１１、第二のアテナアレイ１２と第三のアテナアレイ１３を含むことができ、ここで、第一のＲＦコンポーネント２１がＲＦ切り替えスイッチ３に接続され、第一のアテナアレイ１１と第二のアテナアレイ１２がＲＦ切り替えスイッチ３に接続され、それによってＲＦ切り替えスイッチ３の作用により第一のＲＦコンポーネント２１が第一のアテナアレイ１１又は第二のアテナアレイ１２と導通することができ、第二のＲＦコンポーネント２２が第三のアンテナアレイ１３と導通することができる。
【００３６】
ここで、該アンテナ構造２００は単一のＲＦ切り替えスイッチのみを備えることができ、そして該単一のＲＦ切り替えスイッチが各ＲＦコンポーネント及び各アンテナアレイに接続されてもよく、図４に示すように、該単一のＲＦ切り替えスイッチ３が第一のＲＦコンポーネント２１に接続される。
【００３７】
別の実施例では、図５に示すように、ＲＦ切り替えスイッチ３は複数のＲＦ切り替えサブスイッチを含むことができ、該複数のＲＦ切り替えサブスイッチが複数のＲＦコンポーネントと一対一で対応する。例えば、図５に示すように、複数のＲＦ切り替えスイッチ３は、第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１と第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２を含むことができ、複数のＲＦコンポーネント２は、第一のＲＦコンポーネント２１と第二のコンポーネント２２を含むことができ、複数のアンテナアレイ１は第一のアンテナアレイ１１、第二のアンテナアレイ１２、第三のアンテナアレイ１３と第四のアンテナアレイ１４を含むことができる。ここで、第一のＲＦコンポーネント２１は第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１に接続され、該第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１がさらに第一のアンテナアレイ１１と第二のアンテナアレイ１２に接続され、これにより、第一のＲＦ切り替えサブスイッチ３１で第一のＲＦコンポーネント２１の給電対象を切り替えることができ、第二のＲＦコンポーネント２２は第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２に接続され、該第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２がさらに第三のアンテナアレイ１３と第四のアンテナアレイ１４に接続され、これにより、第二のＲＦ切り替えサブスイッチ３２で第二のＲＦコンポーネント２２の給電対象を切り替えることができる。
【００３８】
上記各実施例に基づき、アンテナ構造２００に含まれる複数のアンテナアレイは並行に並ばれてもよく、該アンテナ構造２００が配置された電子装置の内部スペースを節約することに有利である。該アンテナ構造２００は、電子装置の通信機能を強くするために５Ｇミリ波アンテナを備えることができる。本開示の実施例によるアンテナ構造２００が配置された電子装置は、ハンドヘルド端末例えば携帯電話とタブレットコンピュータを備えることができ、又は該電子装置は、ウェアラブルデバイス例えばスマートウォッチを備えることができ、又は該電子装置はさらにスマートホームデバイスを備えることができる。
【００３９】
当業者は明細書を考慮してここでの開示を実践した後、本開示の他の実施例の実施手段を容易に想到する。本出願は本開示の実施例のいずれかの変形、用途又は適応的変化を含むことを意図し、これらの変形、用途又は適応的変化が本開示の実施例の一般的な原理に従い且つ本開示の実施例で公開されない本技術分野における公知知識又は慣用の技術手段を含む。本明細書及び実施例は例示的なもののみとして見なされるが、本開示の実施例の真の範囲と精神は以下の特許請求の範囲によって示される。
【００４０】
理解すべきものとして、本開示の実施例は以上に説明され且つ添付図面に示された正確な構造に限定されず、そしてその範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を行うことができる。本開示の実施例の範囲は添付の特許請求の範囲によって限定される。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本開示の実施例ではＲＦ切り替えスイッチの切り替え機能により、ＲＦコンポーネントの給電対象を切り替えることができ、それによってＲＦコンポーネントの数がアンテナアレイの数よりも少ない場合でも、各アンテナアレイがいずれもＲＦコンポーネントと導通できることを確保することができ、関連技術に対して、アンテナ構造内に搭載される必要があるＲＦコンポーネントの数を減少し、製造コストを削減することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2021520077.tif 000009
2021520077.tif 000010
2021520077.tif 000011