КОНСТРУКЦИЯ АНТЕННЫ И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО
ANTENNA STRUCTURE AND ELECTRONIC DEVICE

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
Настоящая заявка основана на и испрашивает приоритет согласно заявке на патент Китая №201910493480.2, поданной 6 июня 2019 г., содержание которой полностью включено в настоящую заявку посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Варианты осуществления настоящего изобретения относятся к технической области терминалов и, более конкретно, к конструкции антенны и электронному устройству.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В настоящее время сети мобильной связи 5-го поколения (5G) исследуются и развиваются огромными темпами. Поскольку скорость передачи данных в сетях 5G в сотни раз превышает скорость передачи в сетях мобильной связи 4-го поколения, широко используемых на сегодняшний день, сети 5G предполагают значительное увеличение скорости передачи информации в электронных устройствах.
Исходя из быстрого развития сетей мобильной связи 5G, требования к конструкции антенны в электронном устройстве также возрастают. Например, чтобы соответствовать требованиям к связи, в электронном устройстве обычно располагают несколько антенных решеток и радиочастотные тракты в однозначном соответствии с несколькими антенными решетками.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают конструкцию антенны и электронное устройство для преодоления недостатков, существующих в предшествующем уровне техники.
Согласно первому аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается конструкция антенны, которая включает в себя:
антенную решетку и электрорадиоэлемент; и
радиочастотный передаточный переключатель, причем радиочастотный передаточный переключатель соединен с антенной решеткой и электрорадиоэлементом, количество антенных решеток, соединенных с радиочастотным передаточным переключателем, больше, чем количество электрорадиоэлементов, соединенных с радиочастотным передаточным переключателем, радиочастотный передаточный переключатель выполнен с возможностью переключения облучателя по меньшей мере одного электрорадиоэлемента, соединенного с радиочастотным передаточным переключателем, и облучатель представляет собой любую антенную решетку, соединенную с радиочастотным передаточным переключателем.
В по меньшей мере в одном альтернативном варианте осуществления конструкция антенны может включать в себя:
несколько антенных решеток, причем каждая антенная решетка может быть соединена с радиочастотным передаточным переключателем; и
единственный электрорадиоэлемент, причем единственный электрорадиоэлемент может быть соединен с радиочастотным передаточным переключателем для переключения облучателя единственного электрорадиоэлемента при посредстве радиочастотного передаточного переключателя.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления каждая антенная решетка может включать в себя несколько (множество) антенных элементов, а единственный электрорадиоэлемент может включать в себя несколько питающих портов, и количество питающих портов может быть равным количеству антенных элементов.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления радиочастотный передаточный переключатель может включать в себя несколько радиочастотных передаточных подпереключателей, каждый питающий порт единственного электрорадиоэлемента может быть соединен с радиочастотным передаточным подпереключателем соответственно, и каждый радиочастотный передаточный подпереключатель может быть соединен по меньшей мере с одной антенной решеткой.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления конструкция антенны может включать в себя несколько электрорадиоэлементов, и по меньшей мере один из нескольких электрорадиоэлементов может быть способен выбирать одну из по меньшей мере двух антенных решеток для облучения через радиочастотный передаточный переключатель.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления конструкция антенны может включать в себя единственный радиочастотный передаточный переключатель, при этом единственный радиочастотный передаточный переключатель может быть соединен с каждым электрорадиоэлементом и каждой антенной решеткой.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления радиочастотный передаточный переключатель может включать в себя несколько радиочастотных передаточных подпереключателей в однозначном соответствии с несколькими электрорадиоэлементами.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления несколько антенных решеток могут быть расположены параллельно.
В по меньшей мере одном альтернативном варианте осуществления конструкция антенны может включать в себя антенну 5G миллиметровых волн.
Согласно второму аспекту вариантов осуществления настоящего изобретения предлагается электронное устройство, которое включает в себя конструкцию антенны согласно любому из вышеназванных вариантов осуществления.
Технические решения в вариантах осуществления настоящего изобретения могут иметь следующие благоприятные эффекты.
Как можно видеть из вышеназванных вариантов осуществления, облучатель электрорадиоэлемента может переключаться при помощи функции коммутации радиочастотного передаточного переключателя так, чтобы по-прежнему можно было обеспечить соединение каждой антенной решетки с электрорадиоэлементом в случае, когда количество электрорадиоэлементов меньше, чем количество антенных решеток. По сравнению с предшествующим уровнем техники, количество требуемых электрорадиоэлементов конструкции антенны и стоимость изготовления могут быть уменьшены.
Следует понимать, что как вышеприведенное общее описание, так и следующее ниже подробное описание осуществления изобретения представлены только в качестве примера и пояснения и не являются ограничениями вариантов осуществления настоящего изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Прилагаемые чертежи, которые включены в это описание изобретения и составляют его часть, иллюстрируют варианты осуществления в соответствии с настоящим изобретением и, вместе с описанием, служат для объяснения принципов вариантов осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 1 представлена модульная блок-схема конструкции антенны предшествующего уровня техники.
На Фиг. 2 представлена модульная блок-схема конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 3 представлена модульная блок-схема другой конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 4 представлена модульная блок-схема другой конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения.
На Фиг. 5 представлена модульная блок-схема другой конструкции антенны в соответствии с примером варианта осуществления настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Обратимся теперь подробным образом к иллюстративным вариантам осуществления изобретения, примеры которых иллюстрируются прилагаемыми чертежами. Следующее описание содержит ссылки на прилагаемые чертежи, где одинаковые номера на различных чертежах представляют одинаковые или сходные элементы, если не указано иное. Способы реализации, изложенные в следующем описании иллюстративных вариантов осуществления, не представляют все варианты реализации, соответствующие настоящей заявке. Вместо этого, они просто служат примерами устройств и способов, соответствующих аспектам, относящимся к настоящей заявке и содержащимся в приложенной формуле изобретения.
Терминология, используемая в настоящем изобретении, служит только для целей раскрытия конкретных вариантов осуществления и не предназначена для ограничения настоящей заявки. В контексте описания настоящего изобретения и приложенной формулы изобретения формы единственного числа «один», «указанный» и «этот» включают в себя также формы множественного числа, если в контексте четко не указано иное. Следует также понимать, что термин «и/или» в контексте настоящего документа относится и охватывает любые и все возможные комбинации одного или более сопоставленных перечисленных элементов.
Следует понимать, что хотя термины «первый», «второй», «третий» и т.п. могут быть приняты для описания различной информации в настоящей заявке, информация не должна ограничиваться этими терминами. Эти термины приняты только для того, чтобы различать информацию одного и того же типа. Например, без отступления от объема настоящей заявки, первая информация может также называться второй информацией; аналогичным образом, вторая информация может также называться первой информацией. Например, термин «если», применяемый в настоящем документе, может быть объяснен как «в то время как » или «когда», или «с учетом определения/в ответ на определение», что зависит от контекста.
На Фиг. 1 представлена модульная блок-схема конструкции антенны предшествующего уровня техники. Как показано на Фиг. 1, в предшествующем уровне техники конструкция 100 антенны может включать в себя несколько антенных решеток 101 и несколько радиочастотных трактов 102. Несколько радиочастотных трактов 102 соединены с несколькими антенными решетками 101 в однозначном соответствии, при этом все из нескольких радиочастотных трактов 102 соединены с радиочастотным передаточным переключателем 103, вследствие чего радиочастотный тракт 102 включается путем управления радиочастотным передаточным переключателем 103, при этом соответствующая антенная решетка 101 может быть включена в рабочее состояние. Радиочастотный передаточный переключатель 103 может также быть соединен с системной платой электронного устройства с конструкцией 100 антенны через модем 104.
Однако в предшествующем уровне техники, поскольку требуется, чтобы соответствующий радиочастотный тракт 102 имелся в наличии/был установлен для каждой антенной решетки 101, когда необходимо, чтобы несколько антенных решеток 101 были включены в конфигурацию электронного устройства в соответствии с требованием для зоны охвата, увеличение количества радиочастотных трактов 102 и стоимости аппаратного обеспечения неизбежно.
Поэтому, как показано на Фиг. 2, в одном варианте осуществления настоящего изобретения предусмотрена конструкция 200 антенны. Для/в конструкции 200 антенны количество требуемых электрорадиоэлементов конструкции антенны и стоимость изготовления могут быть уменьшены. Конкретно, конструкция 200 антенны может включать в себя антенную решетку 1, электрорадиоэлемент 2 и радиочастотный передаточный переключатель 3. Радиочастотный передаточный переключатель 3 соединен с антенной решеткой 1 и электрорадиоэлементом 2, при этом количество антенных решеток 1, соединенных с радиочастотным передаточным переключателем 3, больше, чем количество электрорадиоэлементов 2, соединенных с тем же радиочастотным передаточным переключателем 3. Например, как показано на Фиг. 2, предполагая, что антенная решетка 1 может включать в себя первую антенную решетку 11, вторую антенную решетку 12 и третью антенную решетку 13, все из первой антенной решетки 11, второй антенной решетки 12 и третьей антенной решетки 13 соединены с радиочастотным передаточным переключателем 3, и электрорадиоэлемент 2 также соединен с радиочастотным передаточным переключателем 3. Количество электрорадиоэлементов 2, соединенных с радиочастотным передаточным переключателем 3, равно одному, а количество антенных решеток 1, соединенных с тем же радиочастотным передаточным переключателем 3, равно трем. Исходя из этого, облучатель единственного электрорадиоэлемента 2 может переключаться/переходить/подключаться при посредстве радиочастотного передаточного переключателя 3. Облучатель может представлять собой любую из первой антенной решетки 11, второй антенной решетки 12 или третьей антенной решетки 13.
Например, как показано на Фиг. 2, радиочастотный сигнал, посылаемый от/электрорадиоэлементом 2, может быть послан к первой антенной решетке 11 через радиочастотный передаточный переключатель 3, при этом первая антенная решетка 11 переключается в рабочее состояние; или, в другом варианте осуществления, радиочастотный сигнал, посылаемый от электрорадиоэлемента 2, может быть послан ко второй антенной решетке 12 через радиочастотный передаточный переключатель 3, при этом вторая антенная решетка 12 переключается в рабочее состояние. Конечно, в другом варианте осуществления другая антенная решетка может также переключаться в рабочее состояние при посредстве радиочастотного передаточного переключателя 3, что не будет подробно рассматриваться в настоящем документе.
Как можно видеть из вышеприведенного варианта осуществления, облучатель электрорадиоэлемента 2 может быть переключен при помощи функции коммутации радиочастотного передаточного переключателя 3 так, чтобы по-прежнему можно было обеспечить соединение каждой антенной решетки с электрорадиоэлементом 2 в случае, когда количество электрорадиоэлементов 2 меньше, чем количество антенных решеток 1. По сравнению с предшествующим уровнем техники, количество требуемых электрорадиоэлементов 2 в конструкции 200 антенны и стоимость изготовления могут быть уменьшены.
Следует отметить, что, если выбрать вариант осуществления, показанный на Фиг. 2 в качестве примера, конструкция 200 антенны включает в себя три антенных решетки, и все три антенных решетки соединены с радиочастотным передаточным переключателем 3. В другом варианте осуществления конструкция 200 антенны может также включать в себя две, четыре или пять антенных решеток, при этом одна или более антенных решеток могут быть непосредственно соединены с соответствующим электрорадиокомпонентом. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений. Электрорадиокомпонент 2 может включать в себя один или более усилителей, фильтров или преобразователей частоты. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений. Исходя из вышеназванных вариантов осуществления, количество электрорадиокомпонентов 2 может также составлять один или более, что будет подробно описано ниже.
В некоторых вариантах осуществления, как показано на Фиг. 2, конструкция 200 антенны может включать в себя единственный электрорадиокомпонент 2, первую антенную решетку 11, вторую антенную решетку 12 и третью антенную решетку 13. Все из первой антенной решетки 11, второй антенной решетки 12 и третьей антенной решетки 13 соединены с радиочастотным передаточным переключателем 3, при этом единственный электрорадиокомпонент 2, также соединен с радиочастотным передаточным переключателем 3, вследствие чего облучатель единственного электрорадиокомпонента 2 переключается при посредстве радиочастотного передаточного переключателя 3.
Как показано на Фиг. 2, единственный электрорадиокомпонент 2 может включать в себя несколько питающих портов, при этом каждая антенная решетка может включать в себя несколько антенных элементов, причем количества нескольких антенных элементов и нескольких питающих портов равны. Например, как показано на Фиг. 2, каждая антенная решетка может включать в себя четыре антенных элемента, при этом электрорадиокомпонент 2 может включать в себя четыре питающих порта, вследствие чего можно обеспечить, чтобы радиочастотные сигналы посылались от электрорадиокомпонента 2 к соответствующим антенным элементам один за другим. Конечно, в другом варианте осуществления в каждой антенной решетке может находиться, например, 3, 5, 6 или большое количество антенных элементов. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений.
В данном варианте осуществления конструкция 200 антенны, показанная на Фиг. 2, может включать в себя единственный радиочастотный передаточный переключатель 3; или, в другом варианте осуществления, как показано на Фиг. 3, радиочастотный передаточный переключатель 3 может также включать в себя несколько радиочастотных передаточных подпереключателей. Каждый питающий порт единственного электрорадиоэлемента 2 соединен с радиочастотным передаточным подпереключателем, и каждый радиочастотный передаточный подпереключатель соединен по меньшей мере с одной антенной решеткой, вследствие чего облучатель питающего порта регулируют при посредстве радиочастотного подпереключателя.
Например, как показано на Фиг. 3, радиочастотный передаточный переключатель 3 может включать в себя первый радиочастотный передаточный подпереключатель 31 и второй радиочастотный передаточный подпереключатель 32. Единственный электрорадиоэлемент 2 может включать в себя первый питающий порт, соединенный с первым радиочастотным передаточным подпереключателем 31 и второй питающий порт, соединенный со вторым радиочастотным передаточным подпереключателем 32. Конструкция 200 антенны может включать в себя первую антенную решетку 11, вторую антенную решетку 12, третью антенную решетку 13 и четвертую антенную решетку 14. Первая антенная решетка 11 и вторая антенная решетка 12 соединены с первым радиочастотным передаточным подпереключателем 31, а третья антенная решетка 13 соединена с четвертой антенной решеткой 14. Исходя из этого, первый питающий порт соединен с первой антенной решеткой 11 или второй антенной решеткой 12 через первый радиочастотный передаточный подпереключатель 31, при этом первый питающий порт может быть соединен с третьей антенной решеткой 13 или четвертой антенной решеткой 14 через второй радиочастотный передаточный подпереключатель 32. Конечно, описания приведены здесь с условием, что конструкция 200 антенны включает в себя два радиочастотных передаточных подпереключателя, в качестве примера. В другом варианте осуществления могут, конечно, также быть включены три, четыре или пять радиочастотных передаточных подпереключателей. В данном варианте осуществления настоящего изобретения нет ограничений.
В отличие от вариантов осуществления, в которых конструкция 200 антенны включает в себя единственный электрорадиоэлемент, конструкция 200 антенны в другом варианте осуществления настоящего изобретения может также включать в себя несколько электрорадиоэлементов в соответствии со следующим.
В некоторых вариантах осуществления, показанных на Фиг. 4, конструкция 200 антенны может включать в себя несколько электрорадиоэлементов, и по меньшей мере один из нескольких электрорадиоэлементов может выбирать антенную решетку из по меньшей мере двух антенных решеток для облучения через радиочастотный передаточный переключатель 3. Например, как показано на Фиг. 4, несколько электрорадиоэлементов 2 могут включать в себя первый электрорадиоэлемент 21 и второй электрорадиоэлемент 22, а несколько антенных решеток могут включать себя первую антенную решетку 11, вторую антенную решетку 12 и третью антенную решетку 13. Первый электрорадиоэлемент 21 соединен с радиочастотным передаточным переключателем 3, и первая антенная решетка 11 и вторая антенная решетка 12 соединены с радиочастотным передаточным переключателем 3, вследствие чего первый электрорадиоэлемент 21 может быть соединен с первой антенной решеткой 11 или второй антенной решеткой 12 через радиочастотный передаточный переключатель 3, при этом второй электрорадиоэлемент 22 может быть соединен с третьей антенной решеткой 13.
Конструкция 200 антенны может включать в себя только единственный радиочастотный передаточный переключатель, при этом единственный радиочастотный передаточный переключатель может быть соединен с каждым электрорадиоэлементом и каждой антенной решеткой. Как показано на Фиг. 4, единственный радиочастотный передаточный переключатель 3 соединен с первым электрорадиоэлементом 21.
В другом варианте осуществления, как показано на Фиг. 5, радиочастотный передаточный переключатель 3 может включать в себя несколько радиочастотных передаточных подпереключателей в однозначном соответствии с несколькими электрорадиоэлементами. Например, как показано на Фиг. 5, несколько радиочастотных передаточных переключателей 3 могут включать в себя первый радиочастотный передаточный подпереключатель 31 и второй радиочастотный передаточный подпереключатель 32, несколько электрорадиоэлементов 2 могут включать в себя первый электрорадиоэлемент 21 и второй электрорадиоэлемент 22, и несколько антенных решеток 1 могут включать себя первую антенную решетку 11, вторую антенную решетку 12, третью антенную решетку 13 и четвертую антенную решетку 14. Первый электрорадиоэлемент 21 соединен с первым радиочастотным передаточным подпереключателем 31, при этом первый радиочастотный передаточный подпереключатель 31 также соединен с первой антенной решеткой 11 и второй антенной решеткой 12, вследствие чего облучатель первого электрорадиоэлемента 21 может переключаться через первый радиочастотный передаточный подпереключатель 31. Второй электрорадиоэлемент 22 соединен со вторым радиочастотным передаточным подпереключателем 32, при этом второй радиочастотный передаточный подпереключатель 32 также соединен с третьей антенной решеткой 13 и четвертой антенной решеткой 14, вследствие чего облучатель второго электрорадиоэлемента 22 может переключаться через второй радиочастотный передаточный подпереключатель 32.
Исходя из вышеназванного варианта осуществления, несколько антенных решеток конструкции 200 антенны могут быть расположены параллельно, что благоприятствует экономии внутреннего пространства электронного устройства, выполненного с конструкцией 200 антенны. Конструкция 200 антенны может включать в себя антенну 5G миллиметровых волн для улучшения качества коммуникации электронного устройства. Электронное устройство, выполненное с конструкцией 200 антенны, предусмотренной в вариантах осуществления настоящего изобретения, может включать в себя ручной терминал, например, мобильный телефон или планшет; или электронное устройство может также включать в себя носимое устройство, например, «умные» часы; или электронное устройство может также включать в себя «умное» домашнее устройство.
Другие решения по реализации настоящего изобретения станут очевидными специалистам в данной области техники из рассмотрения описания и практического применения вариантов осуществления настоящего изобретения. Настоящая заявка охватывает любые изменения, варианты применения или адаптации вариантов осуществления настоящего изобретения в соответствии с его общими принципами, включая такие отступления от вариантов осуществления настоящего изобретения, которые находятся в пределах известной или принятой практики предшествующего уровня техники. Описание изобретения и примеры рассмотрены только в качестве иллюстрации, при этом истинные объем и существо вариантов осуществления настоящего изобретения указаны в нижеследующей формуле изобретения.
Следует понимать, что варианты осуществления настоящего изобретения не ограничены точной конструкцией, описанной выше и иллюстрируемой прилагаемыми чертежами, и что различные модификации и изменения могут быть внесены без отступления от его объема. Объем раскрытия вариантов осуществления настоящего изобретения ограничен только приложенной формулой изобретения.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
В вариантах осуществления настоящего изобретения облучатель электрорадиоэлемента может быть переключен при помощи функции коммутации радиочастотного передаточного переключателя так, чтобы по-прежнему можно было обеспечить соединение каждой антенной решетки с электрорадиоэлементом в случае, когда количество электрорадиоэлементов меньше, чем количество антенных решеток. По сравнению с предшествующим уровнем техники, количество требуемых электрорадиоэлементов конструкции антенны и стоимость изготовления могут быть уменьшены.