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TWI848013B - 天線模組及包括所述天線模組的射頻裝置 - Google Patents

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TWI848013B
TWI848013B TW108138075A TW108138075A TWI848013B TW I848013 B TWI848013 B TW I848013B TW 108138075 A TW108138075 A TW 108138075A TW 108138075 A TW108138075 A TW 108138075A TW I848013 B TWI848013 B TW I848013B
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李榮起
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Abstract

一種射頻裝置包括射頻積體電路晶片及設置在射頻積體電路晶片的上表面上的天線模組。天線模組包括：第一天線貼片，與射頻積體電路晶片平行，第一天線貼片包括第一穿透點及連接到第一電力饋送線以傳輸及接收第一頻帶的第一射頻訊號的第一電力饋送點；以及第二天線貼片，與第一天線貼片平行地設置在第一天線貼片上方，第二天線貼片包括第二電力饋送點，第二電力饋送點連接到穿透過第一穿透點的第二電力饋送線以傳輸及接收第二頻帶的第二射頻訊號。第一穿透點形成在第一天線貼片的其中對由第一天線貼片通過第一電力饋送點產生的電場的影響最小化的第一區中。

Description

天線模組及包括所述天線模組的射頻裝置
根據本揭露的裝置、器件及製品涉及一種用於傳輸/接收射頻（radio frequency，RF）訊號的天線模組以及包括所述天線模組的一種射頻裝置。 [相關申請的交叉參考]
本申請主張在2018年10月24日在韓國知識產權局提出申請的韓國專利申請第10-2018-0127691號的優先權，所述韓國專利申請的公開內容全文併入本申請供參考。
在無線通信中使用的天線是可包括導體的可逆器件（reversible device）。當導體輻射電磁波時可傳輸訊號且當電磁波到達導體時可對訊號進行引導。天線中所包括的導體可具有各種形狀，且可使用根據應用而包括合適形狀的導體的天線。舉例來說，作為一種平面天線的貼片天線（patch antenna）可包括接地板（ground plate）、位於接地板上的低損耗介電質（low loss dielectric）以及位於所述低損耗介電質上的貼片（patch），且貼片天線主要用於移動應用（mobile application）中。
另外，隨著通信系統發展，可在新無線電（new radio，NR）環境下為用戶提供使用毫米波的寬帶數據通信服務（例如，第五代（fifth generation，5G）服務）。因此，已對能夠有效地傳輸/接收毫米波以支持寬帶數據通信服務的天線的結構進行了研究。
本發明的一方面提供一種能夠在新無線電（NR）環境下有效地傳輸/接收數據的天線模組以及包括所述天線模組的射頻（radio frequency，RF）裝置。
根據實施例的一方面，提供一種射頻（RF）裝置，所述射頻裝置包括射頻積體電路（radio frequency integrated circuit，RFIC）晶片以及設置在所述射頻積體電路晶片的上表面上的天線模組，其中所述天線模組包括：第一天線貼片（antenna patch），與所述射頻積體電路晶片平行，所述第一天線貼片包括第一穿透點（penetration point）以及第一電力饋送點（power feed point），所述第一電力饋送點連接到第一電力饋送線以傳輸及接收第一頻帶的第一射頻訊號；以及第二天線貼片，與所述第一天線貼片平行地設置在所述第一天線貼片上方，所述第二天線貼片包括第二電力饋送點，所述第二電力饋送點連接到穿透過所述第一穿透點的第二電力饋送線以傳輸及接收第二頻帶的第二射頻訊號，其中所述第一穿透點形成在所述第一天線貼片的其中對由所述第一天線貼片通過所述第一電力饋送點產生的電場的影響最小化的第一區中。
根據實施例的另一方面，提供一種天線模組，所述天線模組包括：接地板；第一天線貼片，在所述接地板上方設置成與所述接地板平行且包括第一穿透點以及第一電力饋送點，所述第一電力饋送點連接到第一電力饋送線以輻射與第一頻帶對應的第一電磁波；第二天線貼片，在所述第一天線貼片上方設置成與所述第一天線貼片平行且包括第二電力饋送點，所述第二電力饋送點連接到穿透過所述第一穿透點的第二電力饋送線；以及第三天線貼片，在所述第二天線貼片上方設置成與所述第二天線貼片平行，其中所述第二天線貼片及所述第三天線貼片被配置成輻射與第二頻帶對應的第二電磁波。
根據實施例的另一方面，提供一種天線模組，所述天線模組包括：第一圓形天線貼片（circular antenna patch），包括第一穿透點、第二穿透點、連接到第一電力饋送線的第一電力饋送點以及連接到第二電力饋送線的第二電力饋送點，所述第一圓形天線貼片被配置成輻射與第一頻帶對應的第一電磁波；第二圓形天線貼片，與所述第一圓形天線貼片平行地設置在所述第一圓形天線貼片上方且包括第三電力饋送點及第四電力饋送點，所述第三電力饋送點連接到穿過所述第一穿透點的第三電力饋送線，所述第四電力饋送點連接到穿過所述第二穿透點的第四電力饋送線；以及第三圓形天線貼片，在所述第二圓形天線貼片上方設置成與所述第二圓形天線貼片平行，其中所述第二圓形天線貼片及所述第三圓形天線貼片被配置成輻射與第二頻帶對應的第二電磁波，且所述第一穿透點及所述第二穿透點形成在所述第一圓形天線貼片的其中對由所述第一圓形天線貼片產生的電場的影響減小的中心區中。
根據實施例的另一方面，提供一種裝置，所述裝置包括：射頻積體電路（RFIC）晶片；以及天線模組，設置在所述射頻積體電路晶片的上表面上，所述天線模組包括：第一天線貼片，包括第一電力饋送點以及第一穿透點，所述第一電力饋送點連接到第一電力饋送線以傳輸及接收第一頻帶的第一毫米波訊號（millimeter-wave signal），所述第一穿透點形成在由所述第一天線貼片產生的最弱電場的一部分處；以及第二天線貼片，設置在所述第一天線貼片上方且與所述第一天線貼片平行，所述第二天線貼片包括第二電力饋送點，所述第二電力饋送點連接到第二電力饋送線以傳輸及接收第二頻帶的第二毫米波訊號，所述第二電力饋送線穿透過所述第一穿透點。
在下文中，將參照附圖詳細闡述實施例。
圖1是根據實施例的通信器件的方塊圖。
如圖1所示，通信器件10可包括天線100且可通過經由天線100傳輸/接收訊號來與無線通信系統中的另一通信器件進行通信，且通信器件10可被稱為無線通信器件。
其中通信器件10與對應通信器件進行通信的無線通信系統可為：使用蜂窩網絡（cellular network）的無線通信系統，例如下一代通信系統、第五代（5G）無線系統、長期演進（long term evolution，LTE）系統、LTE-高級系統（LTE-Advanced system）、碼分多址接取（code division multiple access，CDMA）系統、全球移動通信系統（global system for mobile communication，GSM）系統等；無線區域網路（wireless local area network，WLAN）系統；或另一任意無線通信系統。在下文中，將基於使用蜂窩網絡的無線通信系統來闡述無線通信系統，但一個或多個實施例並非僅限於此。
如圖1所示，通信器件10可包括天線100、射頻積體電路（RFIC）200及訊號處理器300，且天線100及射頻積體電路200可經由電力饋送線15連接到彼此。在當前說明書中，天線100可被稱為天線模組，且包括天線100及電力饋送線15的結構總體上可被稱為天線模組。另外，天線100、電力饋送線15及射頻積體電路200總體上可被稱為射頻系統或射頻裝置。
射頻積體電路200可經由電力饋送線15向天線100提供訊號（其中所述訊號是通過在傳輸模式中對來自訊號處理器300的傳輸訊號TX進行處理產生的）且可通過在接收模式中對經由電力饋送線15從天線100傳輸的訊號進行處理來向訊號處理器300提供接收訊號RX。舉例來說，射頻積體電路200可包括傳輸器，所述傳輸器可包括濾波器、混頻器（mixer）及功率放大器（power amplifier，PA）。另外，射頻積體電路200可包括接收器，所述接收器可包括濾波器、混頻器、低雜訊放大器（low-noise amplifier，LNA）。在一些實施例中，射頻積體電路200可包括多個傳輸器及多個接收器，或者可包括其中傳輸器與接收器組合在一起的收發器（transceiver）。在一些實施例中，射頻積體電路200可包括多個收發器。
訊號處理器300可通過對要傳輸的包含信息的訊號進行處理來產生傳輸訊號TX且可通過對接收訊號RX進行處理來產生包含信息的訊號。舉例來說，訊號處理器300可包括編碼器（encoder）、調製器（modulator）及數模轉換器（digital-to-analog converter，DAC）以產生傳輸訊號TX。另外，訊號處理器300可包括模數轉換器（analog-to-digital converter，ADC）、解調器（demodulator）及解碼器（decoder）以對接收訊號RX進行處理。訊號處理器300可產生控制訊號以控制射頻積體電路200。訊號處理器300可設定傳輸模式或接收模式，或者通過控制訊號來調整射頻積體電路200中所包括的元件的電力及增益。在一些實施例中，訊號處理器300可包括一個或多個核心以及存儲由所述一個或多個核心執行的指令的記憶體，且訊號處理器300的至少一部分可包括存儲在記憶體中的軟體塊（software block）。在一些實施例中，訊號處理器300可包括通過邏輯合成（logic synthesis）設計的邏輯電路，且訊號處理器300的至少一部分可包括被實施為邏輯電路的硬體塊（hardware block）。
無線通信系統可針對大的數據傳輸量來調節高譜帶（high spectrum band）。舉例來說，由國際電信聯盟（International telecommunication union，ITU）官方指定為IMT-2020的5G蜂窩系統（或5G無線系統）調節24 GHz或大於24 GHz的毫米波（millimeter wave，mmWave）。根據實施例的天線100可被配置成以在毫米波的數據傳輸中使用的射頻頻帶來傳輸/接收訊號（或者以射頻頻帶輻射電磁波），且此外天線100可被配置成以與射頻頻帶相比相對低的低頻頻帶來傳輸/接收訊號（或者以低頻頻帶輻射電磁波）。天線100可為能夠以至少兩個頻帶支持射頻訊號傳輸/接收的多頻帶天線（multi-band antenna）。另外，除了多頻帶的支持之外，天線100還可被配置成實行電磁波的多極化輻射（multi-polarized radiation）。
根據實施例，天線100可包括至少兩個天線貼片。天線貼片可彼此平行地堆疊，且天線貼片中的每一者可被配置成傳輸/接收來自不同頻帶的訊號。天線貼片中的每一者可包括至少一個電力饋送點以輻射電磁波，訊號從電力饋送線供應到所述至少一個電力饋送點。在天線貼片之間，第一天線貼片還可包括至少一個穿透點，且與位於第一天線貼片上方的第二天線貼片的電力饋送點連接的電力饋送線可穿透過穿透點。第一天線貼片的穿透點可形成在其中對從第一天線貼片的電力饋送點產生的電場的影響可減小的區中。隨後將闡述天線100的詳細實例。
根據實施例的天線100可通過高效排列結構被實施為大小小的天線模組，且可同時支持多極化與多頻帶。
圖2A到圖2C是示出根據實施例的圖1所示通信器件10中的元件的佈局的實例的圖。在下文中，將參照圖1闡述圖2A到圖2C，且將省略已參照圖2A到圖2C給出的說明。在當前說明書中，彼此垂直的X軸方向與Y軸方向可分別被稱為第一水平方向及第二水平方向，且包括X軸及Y軸的平面可被稱為水平面。另外，面積可表示與水平面平行的表面的面積，且與水平面垂直的方向（即，Z軸方向）可被稱為垂直方向。與另一元件相比設置在+Z軸方向上的元件可被視為位於另一元件上，且與另一元件相比設置在-Z軸方向上的元件可被視為位於另一元件之下。另外，在元件的表面中，+Z軸方向上的表面可被稱為元件的上表面且-Z軸方向上的表面可被稱為元件的下表面。
由於大部分的損耗參數在高頻頻帶（例如，毫米波頻帶）中均可能劣化，因此在低頻頻帶（例如，6 GHz或小於6 GHz）中使用的天線100及射頻積體電路200的佈局可不用於毫米波頻帶。舉例來說，在低頻頻帶中使用的天線電力饋送結構可使毫米波頻帶中的訊號的衰減特性（attenuation characteristic）明顯降低且有效各向同性輻射功率（effective isotropic radiated power，EIRP）及雜訊係數（noise figure）可在總體上劣化。因此，為減小因圖1所示電力饋送線15引起的訊號衰減，天線100與射頻積體電路200可彼此靠近地設置。具體來說，在移動應用（例如移動電話）中可需要高空間效率（high spatial efficiency），且因此，如圖2C所示，可採用其中天線100設置在射頻積體電路200上的系統級封裝（system-in-package，SiP）結構。在下文中，以下將闡述其中將射頻積體電路200實施為RFIC晶片200a、200b或200c的實例。
參照圖2A，通信器件10a可包括射頻系統20a、數位積體電路（digital integrated circuit）13a及載體板500a，且射頻系統20a及數位積體電路13a可安裝在載體板500a的上表面上。射頻系統20a與數位積體電路13a可經由形成在載體板500a上的導電圖案連接在一起以彼此進行通信。在一些實施例中，載體板500a可包括印刷電路板（printed circuit board，PCB）。數位積體電路13a可包括圖1所示訊號處理器300，且因此數位積體電路13a可向RFIC晶片200a傳輸傳輸訊號TX或者可從RFIC晶片200a接收接收訊號RX且可提供用於控制RFIC晶片200a的控制訊號。在一些實施例中，數位積體電路13a可包括一個或多個核心和/或記憶體且可控制通信器件10a的操作。
射頻系統20a可包括天線模組100a及RFIC晶片200a。天線模組100a可被稱為天線封裝，且如圖2A所示，天線模組100a可包括基底120a及形成在基底120a上的導體110a。
舉例來說，天線模組100a可包括與水平面平行的接地面以及多個天線貼片，如隨後參照圖3A、圖3B及圖4所述，且可包括用於從RFIC晶片200a向天線貼片供應訊號的電力饋送線。RFIC晶片200a可具有與天線模組100a的下表面電連接的上表面且可被稱為無線電晶粒（radio die）。在一些實施例中，天線模組100a與RFIC晶片200a可經由可控塌陷晶片連接（controlled collapse chip connection，C4）連接到彼此。圖2A所示射頻系統20a可容易地散熱且可具有穩定的結構。
然而，一個或多個實施例並非僅限於圖2A所示天線模組100a的配置，即，天線模組100a可包括多個基底，且天線貼片可形成在設置在天線模組100a的基底中的金屬層中。
參照圖2B，通信器件10b可包括RFIC晶片200b、數位積體電路13b及載體板500b，且RFIC晶片200b及數位積體電路13b可安裝在載體板500b的下表面上。RFIC晶片200b與數位積體電路13b可經由形成在載體板500b上的導電圖案連接在一起以彼此進行通信。
在圖2B所示通信器件10b中，射頻系統20b可包括形成在載體板500b上的天線模組100b以及安裝在載體板500b的下表面上的RFIC晶片200b。如圖2B所示，天線模組100b可包括位於載體板500b上的導體110b以及位於載體板500b上的電力饋送線，訊號經由所述電力饋送線從RFIC晶片200b供應。根據圖2B所示射頻系統20b，可省略將射頻系統20b安裝在載體板500b上的製程，且由於天線的基底被省略，因此可獲得減小的高度（即，Z軸方向上的減小的長度）。
參照圖2C，通信器件10c可包括射頻系統20c、載體板400及數位積體電路13c。如圖2C所示，數位積體電路13c可安裝在載體板400的下表面上，且射頻系統20c與載體板400可經由跨接線（jumper）17連接在一起以彼此進行通信。
在圖2C所示通信器件10c中，射頻系統20c可包括天線模組100c以及安裝在天線模組100c的下表面上的RFIC晶片200c。如圖2C所示，天線模組100c可包括天線板120c及形成在天線板120c上的導體110c以及位於天線板120c上的電力饋送線，訊號經由所述電力饋送線從RFIC晶片200c供應。在圖2C所示射頻系統20c中，可省略天線的基底，且射頻系統20c與載體板400可彼此獨立地製造，使得通信器件10c可具有優異的生產率。
將基於圖2A所示射頻系統20a來闡述一個或多個實施例，但以下提供的說明可適用於具有包括天線模組及RFIC的任意結構（例如，系統級晶片（system-on-chip，SoC）結構）的射頻系統以及圖2B及圖2C所示實例。
圖3A及圖3B分別是根據實施例的天線模組30及30'的透視圖。圖3A及圖3B示出天線模組30及30'作為包括3堆疊結構的天線貼片的實例且為便於說明起見僅示出天線模組30及30'中的一些元件。
參照圖3A，天線模組30可包括平行地設置且在Z軸方向上彼此間隔開的第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b。第一天線貼片31可傳輸/接收第一頻帶的射頻訊號，且第二天線貼片32a及第三天線貼片32b可傳輸/接收第二頻帶的射頻訊號。舉例來說，第一頻帶可表示低頻頻帶且第二頻帶可表示射頻頻帶。第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b可包含導電材料（例如金屬）且可分別具有圓形形狀。
第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b中的每一者的半徑、第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的間隔、第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的介電常數可根據第一頻帶中的頻率軸（frequency axis）上的其中第一天線貼片31運行的位置以及第二頻帶中的頻率軸上的其中第二天線貼片32a及第三天線貼片32b運行的位置而為可變化的。
根據實施例，天線模組30可針對由第三代行動通訊合作計畫（3rd generation partnership project，3GPP）指定的毫米波數據通信而支持多個頻帶中兩個頻帶中的射頻訊號傳輸/接收，3GPP定義5G（新無線電（NR））系統的標準。此處，第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b可具有彼此不同的半徑，舉例來說，所述半徑可以第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b的次序減小。也就是說，如圖3A所示，第一天線貼片31的第一半徑可大於第二天線貼片32a的第二半徑，且第二天線貼片32a的第二半徑可大於第三天線貼片32b的第三半徑。另外，第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的介電常數可為恆定的（例如，第一天線貼片31與第二天線貼片32a之間的介電常數可相同於第二天線貼片32a與第三天線貼片32b之間的介電常數），且第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的間隔可彼此相等。然而，一個或多個實施例並非僅限於此，且第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b可根據由天線模組30支持的所述多個頻帶而以各種方式配置。在一些實施例中可省略第三天線貼片32b且隨後將參照圖10等闡述其中省略第三天線貼片32b的具體實施例的實例。
天線模組30可包括連接到第一天線貼片31的第一端口PT1以及連接到第二天線貼片32a的第二端口PT2。第一端口PT1及第二端口PT2可分別包括用於將訊號分別供應到第一天線貼片31及第二天線貼片32a的電力饋送線。在一些實施例中，第一天線貼片31可經由第一端口PT1從第一天線貼片31的電力饋送點接收訊號且被所述訊號激發，以輻射與第一頻帶對應的電磁波。第二天線貼片32a可接收經由第二端口PT2從第二天線貼片32a的電力饋送點供應的訊號且被所述訊號激發，以輻射與第二頻帶對應的電磁波。另外，第三天線貼片32b可耦合到被激發的第二天線貼片32a，以輻射與第二頻帶對應的電磁波。
在一些實施例中，第二端口PT2的電力饋送線可穿透過第一天線貼片31以連接到第二天線貼片32a的電力饋送點。第一天線貼片31的被第二端口PT2的電力饋送線穿透過的點可被界定為可形成在第一天線貼片31的區內的穿透點，其中所述區可減小對來自第一天線貼片31的與第一頻帶對應的電磁波的輻射的影響。
參照圖3B，天線模組30'可包括平行地設置且在Z軸方向上彼此間隔開的第一天線貼片31'、第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'，且與圖3A相比，第一天線貼片31'、第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'可分別具有矩形形狀，所述矩形形狀包括彼此平行的兩對邊。天線模組30'還可包括連接到第一天線貼片31'的第一端口PT1'以及連接到第二天線貼片32a'的第二端口PT2'。
第一天線貼片31'、第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'中的每一者的寬度W及長度L、第一天線貼片31'、第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'之間的間隔、第一天線貼片31'、第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'之間的介電常數可根據第一頻帶中的頻率軸上的其中第一天線貼片31'運行的位置以及第二頻帶中的頻率軸上的其中第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'運行的位置而為可變的。以上參照圖3A闡述了第一天線貼片31'、第二天線貼片32a'及第三天線貼片32b'的配置，且因此不再對其予以贅述。然而，一個或多個實施例並非僅限於圖3A及圖3B所示第一天線貼片31、31'、第二天線貼片32a、32a'及第三天線貼片32b、32b'的實例，且可以各種形狀來實施用於支持多頻帶的天線貼片。在下文中，將提供關於圖3A所示天線模組30的配置的說明作為實例，但一個或多個實施例並非僅限於此。
圖4是根據實施例的包括圖3A所示天線模組30的射頻（RF）系統的側視圖，所述射頻系統是在Y軸方向上觀察的。為便於說明起見，圖4僅示出天線模組30中所包括的元件中的一些元件。在下文中，電力饋送線35a、35b及35c可被統稱為第二電力饋送線35。天線模組30可包括第一天線貼片31、第二天線貼片32a、接地板33、第一電力饋送線34及第二電力饋送線35。
參照圖3A及圖4，射頻積體電路200可安裝在天線模組30的下表面上。第一端口PT1可包括第一電力饋送線34且第二端口PT2可包括第二電力饋送線35。第一電力饋送線34及第二電力饋送線35可穿透過接地板33。射頻積體電路200經由第一端口PT1的第一電力饋送線34向第一天線貼片31的第一電力饋送點FP1提供訊號且經由第二端口PT2的第二電力饋送線35向第二天線貼片32a的第二電力饋送點FP2提供訊號。第一天線貼片31的第一電力饋送點FP1的位置及第二天線貼片32a的第二電力饋送點FP2的位置可由阻抗匹配（impedance matching）來確定。
如上所述，第一天線貼片31可輻射電磁波以傳輸/接收第一頻帶的射頻訊號，且第二天線貼片32a及第三天線貼片32b可輻射電磁波以傳輸/接收第二頻帶的射頻訊號。
在一些實施例中，第二電力饋送線35可在穿透過第一天線貼片31之後連接到第二天線貼片32a以實施天線模組30的最小化，從而適合於毫米波數據通信。為實現以上連接配置，第一天線貼片31可在區PA內包括穿透點VP。區PA可為預定的。區PA可被界定為可對由第一天線貼片31基於從第一電力饋送點FP1傳輸的訊號而輻射的電磁波產生最小的影響的區，且區PA的詳細說明將在隨後參照圖5A及圖5B提供。
第二電力饋送線35可包括第一垂直電力饋送線35a、水平電力饋送線35b以及第二垂直電力饋送線35c，第一垂直電力饋送線35a垂直地設置以穿過穿透點VP，水平電力饋送線35b在朝向第二電力饋送點FP2的方向上水平地設置，第二垂直電力饋送線35c連接到水平電力饋送線35b且水平地設置成連接到第二電力饋送點FP2。
儘管圖4中未詳細示出，然而天線模組30還可包括第一天線貼片31與第二天線貼片32a之間的第一基底以及第二天線貼片32a與第三天線貼片32b之間的第二基底。如上所述，第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b中的每一者的半徑、第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的間隔D1及D2、第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的第一基底及第二基底的介電常數可根據第一頻帶中的頻率軸上的其中第一天線貼片31運行的位置以及第二頻帶中的頻率軸上的其中第二天線貼片32a及第三天線貼片32b運行的位置而為可變的。
如圖4所示，在一些實施例中，半徑以第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b的次序減小。另外，第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的第一基底及第二基底的介電常數可彼此相等且第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b之間的距離D1及D2可彼此相等。然而，一個或多個實施例並非僅限於此，且第一天線貼片31、第二天線貼片32a及第三天線貼片32b可根據由天線模組30支持的所述多個頻帶而以各種方式配置。
圖5A及圖5B是示出其中形成有圖4所示穿透點VP的區PA的圖。
參照圖5A，第一天線貼片31可包括與和第一天線貼片31的中心C交叉的線L相鄰的第一電力饋送點FP1。穿透點VP（參見圖4）可形成在包括與第一天線貼片31的中心C間隔開一距離的邊界的區PA（或中心區）內。儘管圖式中未示出，然而第二電力饋送點可與第一電力饋送點FP1相似地形成在第二天線貼片32a中。圖5B是示出圖5A所示第一天線貼片31以及由第一天線貼片31形成的電場的圖。圖5B所示電場可為由第一天線貼片31輻射的電磁波的一部分。
參照圖5B，通過使用從第一天線貼片31的第一電力饋送點FP1供應的訊號，第一天線貼片31可基於與X軸平行的軸而產生電場，在所述電場的相對兩端處具有相反的相位。與第一天線貼片31的區PA對應的電場PA_F可具有等於或小於參考值的強度。參考值可為預定的。當穿透點VP（參見圖4）形成在區PA中時，穿過穿透點VP（參見圖4）的第二電力饋送線35（參見圖4）對由第一天線貼片31產生的電場的影響可減小。
圖6是示出根據圖4所示第一天線貼片31的半徑而定，S參數（S11）相對於頻率的關係的曲線圖，圖7是示出根據圖4所示第二天線貼片32a的半徑而定，S參數（S22）相對於頻率的關係的曲線圖，且圖8是示出根據圖4所示第二天線貼片32a的第二電力饋送線35的長度而定，S參數（S22）相對於頻率的關係的曲線圖。S參數表示天線貼片的輸入反射係數（input reflection coefficient），且可根據S參數來確定適用於天線貼片的操作的頻帶。
參照圖6，當第一天線貼片31（參見圖4）的半徑從第一長度改變成第五長度（a1到e1）時，第一天線貼片31的S參數S11可改變。舉例來說，當第一天線貼片31（參見圖4）的半徑是第五長度e1時，第一天線貼片31適用於以最低頻頻帶運行，且當所述半徑是第一長度a1時，第一天線貼片31可適用於以最高頻頻帶運行。作為實例，當根據由3GPP定義的標準確定第一天線貼片31（參見圖4）以第一頻帶運行時，可將第一天線貼片31（參見圖4）的半徑確定成使第一天線貼片31可以第一頻帶運行。
參照圖7，當第二天線貼片32a（參見圖4）的半徑從第一長度改變成第四長度（a2到d2）時，第二天線貼片32a的S參數S22可改變。作為實例，當根據由3GPP定義的標準確定第二天線貼片32a（參見圖4）以第二頻帶運行時，可將第二天線貼片32a（參見圖4）的半徑確定成使第二天線貼片32a可以第二頻帶運行。
參照圖8，當連接到第二天線貼片32a（參見圖4）的第二電力饋送線35（參見圖4）的長度從第一長度改變成第五長度（a3到e3）時，第二天線貼片32a的S參數S22可改變。第二電力饋送線35（參見圖4）的長度在確定第二天線貼片32a（參見圖4）的半徑之後改變，且因此可確定第二電力饋送線35（參見圖4）的長度以使第二天線貼片32a以具有最高性能（例如，具有優異的輸入反射係數）的第二頻帶運行。
也就是說，第一天線貼片31（參見圖4）的半徑的長度、第二天線貼片32a（參見圖4）的半徑的長度及第二電力饋送線35（參見圖4）的長度可根據根據實施例的天線模組30（參見圖4）可支持的頻帶來確定。儘管本文中未闡述，然而可確定第三天線貼片32b（參見圖4）的半徑的長度以及第三天線貼片32b與第二天線貼片32a（參見圖4）之間的距離以為與第二天線貼片32a的最佳耦合提供條件。
圖9是示出其中圖4所示天線模組運行的頻帶的曲線圖。
參照圖9，天線模組30（參見圖4）可以頻率B11與頻率B12之間的第一頻帶Band1以及以頻率B21與頻率B22之間的第二頻帶Band2運行。也就是說，天線模組30（參見圖4）可傳輸/接收第一頻帶Band1的射頻訊號且同時可傳輸/接收第二頻帶Band2的射頻訊號。第一頻帶Band1及第二頻帶Band2可包括在用於由3GPP指定的毫米波數據通信的頻帶中。詳細來說，第一線AT_L1對應於第一天線貼片31（參見圖4）的特性，且第二線AT_L2對應於第二天線貼片32a（參見圖4）的特性及第三天線貼片32b（參見圖4）的特性。第一天線貼片31（參見圖4）可被配置成使S參數S11等於或小於第一頻帶Band1中的第一參考值K，且第二天線貼片32a及第三天線貼片32b（參見圖4）可被配置成使其S參數S22等於或小於第二頻帶Band2中的第二參數值K。
圖10是根據實施例的包括天線模組30'的射頻系統的側視圖，所述射頻系統是在Y軸方向上觀察的。為便於說明起見，圖10僅示出天線模組30'中所包括的元件中的一些元件。圖10所示天線模組30'具有省略了圖4所示天線模組30的第三天線貼片32b的結構。在下文中，電力饋送線35a'、35b'及35c'可被統稱為第二電力饋送線35'。
參照圖10，天線模組30'可包括第一天線貼片31、第二天線貼片32a、接地板33、第一電力饋送線34'及第二電力饋送線35'。天線模組30'與圖4所示天線模組30相同，只是省略了第三天線貼片32b，且因此將省略關於與天線模組30的元件相同的元件的詳細說明。
第一天線貼片31可輻射電磁波以傳輸/接收第一頻帶的射頻訊號，且第二天線貼片32a可輻射電磁波以傳輸/接收第二頻帶的射頻訊號。由於天線模組30'不包括第三天線貼片32b，因此天線模組30'可小於圖4所示天線模組30。
圖11A及圖11B是示出其中圖10所示天線模組30'運行的頻帶的曲線圖。
參照圖11A，天線模組30'（參見圖10）可以頻率B11與頻率B12之間的第一頻帶Band1以及以頻率B21'與頻率B22'之間的第二頻帶Band2'運行。第二頻帶Band2'可不同於圖9所示第二頻帶Band2。也就是說，天線模組30（參見圖4）可傳輸/接收第一頻帶Band1的射頻訊號且同時可傳輸/接收第二頻帶Band2'的射頻訊號。第一頻帶Band1及第二頻帶Band2'可包括在用於由3GPP指定的毫米波數據通信的頻帶中。詳細來說，第一線AT_L1'對應於第一天線貼片31（參見圖10）的特性，且第二線AT_L2'對應於第二天線貼片32a（參見圖10）的特性。第一天線貼片31（參見圖10）可被配置成使S參數S11等於或小於第一頻帶Band1中的第一參考值K，且第二天線貼片32a（參見圖10）可被配置成使其S參數S22可等於或小於第二頻帶Band2'中的第三參考值K。
參照圖11B，不同於圖11A中，天線模組30'（參見圖10）可以頻率B1'與頻率B2'之間的頻帶Band'運行。也就是說，天線模組30'（參見圖10）可傳輸/接收一個頻帶Band'的射頻訊號，頻帶Band'可具有等於或大於參考寬度的帶寬，且天線模組30'（參見圖10）在毫米波數據通信中可傳輸/接收具有各種頻譜的訊號。參考寬度可為預定的。第一天線貼片31（參見圖10）及第二天線貼片32a（參見圖10）可被配置成使S參數S22''可等於或小於頻帶Band'中的第四參考值K，且圖11A中經由第一電力饋送線34'及第二電力饋送線35'（參見圖10）向天線模組30'供應訊號的方式可不同於圖11B中經由電力饋送線34'及35'向天線模組30'（參見圖10）供應訊號的方式。
圖12是根據實施例的天線模組的透視圖。圖12示出天線模組40作為包括3堆疊結構的天線貼片的實例且為便於說明起見僅示出天線模組40中的一些元件。圖12所示天線模組40可支持雙極化輻射（dual-polarization radiation）且可被稱為雙饋送貼片天線（dual-fed patch antenna）。圖12所示天線模組40與圖4所示天線模組30相比還可包括第三端口PT3及第四端口PT4且將省略關於與圖4所示天線模組30的元件相同的元件的說明。
參照圖12，天線模組40可包括平行地設置且在Z軸方向上彼此間隔開的第一天線貼片41、第二天線貼片42a及第三天線貼片42b。第一天線貼片41可傳輸/接收第一頻帶的射頻訊號，且第二天線貼片42a及第三天線貼片42b可傳輸/接收第二頻帶的射頻訊號。
天線模組40可包括連接到第一天線貼片41的第一端口PT1及第三端口PT3以及連接到第二天線貼片42a的第二端口PT2及第四端口PT4以支持雙極化輻射。第一端口PT1及第三端口PT3可包括用於向第一天線貼片41供應訊號的電力饋送線，且第二端口PT2及第四端口PT4可包括用於向第二天線貼片42a供應訊號的電力饋送線。第一天線貼片41可基於在X軸方向上彼此間隔開的第一端口PT1與第三端口PT3提供雙極化，且第二天線貼片42a可基於在Y軸方向上彼此間隔開的第二端口PT2與第四端口PT4提供雙極化。為實現雙極化，第一天線貼片41及第二天線貼片42a可分別包括兩個電力饋送點。另外，第一天線貼片41可包括兩個穿透點，連接到第二天線貼片42a的電力饋送線可穿過所述兩個穿透點。然而，一個或多個實施例並非僅限於此，也就是說，天線模組40可被配置成適用於多種電力饋送類型。
圖13A是根據實施例的在Y軸方向上觀察的包括圖12所示天線模組的射頻系統的側視圖，且圖13B是圖13A所示天線模組的透視圖。為便於說明起見，圖13A及圖13B僅示出天線模組40中所包括的元件中的一些元件。在下文中，電力饋送線45a_1、45b_1及45c_1可被統稱為第二電力饋送線45_1，且電力饋送線45a_2、45b_2及45c_2可被統稱為第四電力饋送線45_2。天線模組40可包括第一天線貼片41、第二天線貼片42a、接地板43、第一電力饋送線44_1、第三電力饋送線44_2及第二電力饋送線45_1以及第四電力饋送線45_2。
參照圖12及圖13A，射頻積體電路200可安裝在天線模組40的下表面上。連接到第一天線貼片41的第一端口PT1包括第一電力饋送線44_1，且第三端口PT3包括第三電力饋送線44_2。連接到第二天線貼片42a的第二端口PT2包括第二電力饋送線45_1，且第四端口PT4包括第四電力饋送線45_2。
射頻積體電路200可經由第一端口PT1的第一電力饋送線44_1及第三端口PT3的第三電力饋送線44_2向第一天線貼片41的第一電力饋送點FP1及第三電力饋送點FP3提供第一差分訊號（differential signal）。第一差分訊號可包括被提供到第一電力饋送點FP1的第一訊號以及具有與第一訊號的相位相反的相位且被提供到第三電力饋送點FP3的第二訊號。第一天線貼片41的第一電力饋送點FP1的位置及第三電力饋送點FP3的位置可由阻抗匹配來確定。射頻積體電路200可經由第二端口PT2的第二電力饋送線45_1及第四端口PT4的第四電力饋送線45_2向第二天線貼片42a的第二電力饋送點FP2及第四電力饋送點FP4提供第二差分訊號。第二差分訊號可包括被提供到第二電力饋送點FP2的第三訊號以及具有與第三訊號的相位相反的相位且被提供到第四電力饋送點FP4的第四訊號。第二天線貼片42a的第二電力饋送點FP2的位置及第四電力饋送點FP4的位置可由阻抗匹配來確定。
在一些實施例中，第二電力饋送線45_1及第四電力饋送線45_2可在穿透過第一天線貼片41之後連接到第二天線貼片42a以將天線模組40最小化。為實現連接配置，第一天線貼片41可在區PA'內包括第一穿透點VP1及第二穿透點VP2。區PA'可為預定的。第二電力饋送線45_1可包括第一垂直電力饋送線45a_1、第一水平電力饋送線45b_1以及第二垂直電力饋送線45c_1，第一垂直電力饋送線45a_1垂直地形成以穿透過第一穿透點VP1，第一水平電力饋送線45b_1連接到第一垂直電力饋送線45a_1且朝第二電力饋送點FP2水平地形成，第二垂直電力饋送線45c_1連接到第一水平電力饋送線45b_1且垂直地形成為連接到第二電力饋送點FP2。第四電力饋送線45_2可包括第三垂直電力饋送線45a_2、第二水平電力饋送線45b_2以及第四垂直電力饋送線45c_2，第三垂直電力饋送線45a_2垂直地形成以穿透過第二穿透點VP2，第二水平電力饋送線45b_2連接到第三垂直電力饋送線45a_2且朝第四電力饋送點FP4水平地形成，第四垂直電力饋送線45c_2連接到第二水平電力饋送線45b_2且垂直地形成為連接到第四電力饋送點FP4。
根據以上結構，第一天線貼片41可輻射雙極化電磁波以傳輸/接收第一頻帶的射頻訊號，且第二天線貼片42a及第三天線貼片42b可輻射雙極化電磁波以傳輸/接收第二頻帶的射頻訊號。
參照圖13B，在一些實施例中，第一垂直電力饋送線45a_1與第三垂直電力饋送線45a_2可具有彼此相同的長度，且第二垂直電力饋送線45c_1與第四垂直電力饋送線45c_2可具有彼此相同的長度。第一水平電力饋送線45b_1與第二水平電力饋送線45b_2之間可設置有角度。所述角度可為預定的。第一水平電力饋送線45b_1與第二水平電力饋送線45b_2可設置有90∘的角度。在其他實施例中，第一垂直電力饋送線45a_1與第三垂直電力饋送線45a_2可具有彼此不同的長度，且第二垂直電力饋送線45c_1與第四垂直電力饋送線45c_2可具有彼此不同的長度。然而，一個或多個實施例並非僅限於此，也就是說，第二電力饋送線45_1及第四電力饋送線45_2可根據第二電力饋送點FP2的位置及第四電力饋送點FP4的位置以及第一穿透點VP1的位置及第二穿透點VP2的位置而具有各種長度。
圖14A到圖14C是示出其中形成有圖13A所示第一穿透點VP1及第二穿透點VP2的區的圖。
參照圖14A，第一天線貼片41可包括第一電力饋送點FP1及第三電力饋送點FP3，第一電力饋送點FP1與和第一天線貼片41的中心C交叉的第一線L1相鄰，第三電力饋送點FP3與垂直於第一線L1且和第一天線貼片41的中心C交叉的第二線L2相鄰。另外，第一電力饋送點FP1與第三電力饋送點FP3可在第一天線貼片中形成為與第一天線貼片41的中心C間隔開相同距離。儘管圖式中未示出，然而第二電力饋送點及第四電力饋送點可與第一電力饋送點FP1及第三電力饋送點FP3相似地形成在第二天線貼片中。
圖14B示出由第一天線貼片41基於從第一天線貼片41的第一電力饋送點FP1供應的訊號產生的電場的強度的分布。參照圖14B，在第一天線貼片41的第一區A1中，可將電場的強度測量成參考值或小於參考值。參考值可為預定的。
圖14C示出由第一天線貼片41基於從第一天線貼片41的第三電力饋送點FP3供應的訊號產生的電場的強度的分布。參照圖14C，在第一天線貼片41的第二區A2中，可將電場的強度測量成參考值或小於參考值。參考值可為預定的。考慮到對由第一天線貼片41形成的電場的影響減小、製造天線模組的製程的效率等，第一穿透點VP1及第二穿透點VP2可形成在作為第一區A1與第二區A2之間的公共區域的區PA'中。
圖15是示出圖13A所示第一水平電力饋送線45b_1及第二水平電力饋送線45b_2的實例的圖。
參照圖15，第一天線貼片41可包括第一電力饋送點FP1及第三電力饋送點FP3，第一電力饋送點FP1與和第一天線貼片41的中心C交叉的第一線L1相鄰，第三電力饋送點FP3與垂直於第一線L1且和第一天線貼片41的中心C交叉的第二線L2相鄰。在第一天線貼片41的中心區中，第一穿透點VP1可相鄰於第一線L1形成且第二穿透點VP2可相鄰於第二線L2形成。
在一些實施例中，第一水平電力饋送線45b_1及第二水平電力饋送線45b_2可形成在第一天線貼片41與第二天線貼片42a（參見圖13A）之間，且第一水平電力饋送線45b_1延伸的方向與第二線L2之間的第一角度可等於第二水平電力饋送線45b_2延伸的方向與第一線L1之間的第二角度。也就是說，圖15所示所述兩個角度可相等。當角度增大時，第一穿透點VP1與第二穿透點VP2之間的間隔可增大。
圖16是根據實施例的天線及RFIC的方塊圖。詳細來說，圖16示出天線100'及射頻積體電路200'，天線100'包括雙饋送、雙極化及3堆疊結構的兩個天線貼片，射頻積體電路200'包括第一收發器221到第四收發器224。
射頻積體電路200'可經由與天線100'的四個端口對應的四條電力饋送線連接到天線100'。舉例來說，如以上參照圖13A及圖13B所述，包括天線100'及電力饋送線15'的天線模組可設置在射頻積體電路200'上且至少一個連接可形成在射頻積體電路200'的上表面上及天線模組的下表面上。天線100'可經由分別連接到第一天線貼片P1及第二天線貼片P2中的所述四個電力饋送點的所述四條電力饋送線15'從射頻積體電路200'接收差分訊號。為此，射頻積體電路200'中所包括的一對收發器可產生一個差分訊號，且因此，四個收發器221到224可產生兩個差分訊號。
開關/雙工器（switch/duplexer）220可根據傳輸模式或接收模式將所述四個收發器（即，第一收發器221到第四收發器224）的輸出端子或輸入端子連接到所述四個電力饋送線15'/從所述四個電力饋送線15'斷開連接。根據圖16所示配置，在一些實施例中，第一收發器221及第二收發器222可經由開關/雙工器220連接到第一天線貼片P1以採用第一頻帶Band1實行訊號傳輸/接收，且第三收發器223及第四收發器224可經由開關/雙工器220連接到第二天線貼片P2及第三天線貼片P3以採用第二頻帶Band2實行訊號傳輸/接收。
圖17是根據實施例的射頻積體電路200''的方塊圖。詳細來說，圖17示出圖16所示射頻積體電路200'中所包括的收發器的實例。如以上參照圖16所述，圖17所示第一收發器221'及第二收發器222'可輸出差分訊號，且開關/雙工器220'可在傳輸模式中將差分訊號傳輸到與第一天線貼片P1或第二天線貼片P2連接的電力饋送線。也就是說，從第一收發器221'輸出的第一傳輸訊號TX1及從第二收發器222'輸出的第二傳輸訊號TX2可被施加到一個天線貼片中的兩個單獨的電力饋送點。另外，由第一收發器221'接收的第一接收訊號RX1及由第二收發器222'接收的第二接收訊號RX2可從第一天線貼片P1或第二天線貼片P2中的兩個單獨的電力饋送點接收。
參照圖17，第一收發器221'可包括功率放大器（power amplifier）221_1、低雜訊放大器（low-noise amplifier）221_3及移相器（phase shifter）221_2及221_4。相似地，第二收發器222'可包括功率放大器222_1、低雜訊放大器222_3及移相器222_2及222_4。在傳輸模式中，第一收發器221'及第二收發器222'的功率放大器221_1及222_1可分別輸出第一傳輸訊號TX1及第二傳輸訊號TX2。在接收模式中，第一收發器221'及第二收發器222'的低雜訊放大器221_3及222_3可分別接收第一接收訊號RX1及第二接收訊號RX2。
第一收發器221'的移相器221_2與221_4可提供彼此180∘的相位差，且第二收發器222'的移相器222_2與222_4可提供彼此180∘的相位差。舉例來說，用於第一收發器221'的傳輸的移相器221_2可向功率放大器221_1提供相對於輸入訊號具有0∘（零）的相位差的輸出訊號，且用於第二收發器222'的傳輸的移相器222_2可向功率放大器222_1提供相對於輸入訊號具有180∘的相位差的輸出訊號，所述輸入訊號與向用於第一收發器221'的傳輸的移相器221_2提供的輸入訊號相同。因此，第一傳輸訊號TX1與第二傳輸訊號TX2可具有180∘的相位差且可對差分訊號進行配置。另外，用於第一收發器221'的接收的移相器221_4可輸出相對於低雜訊放大器221_3的輸出訊號具有0∘（零）的相位差的訊號，且用於第二收發器222'的接收的移相器222_4可輸出相對於低雜訊放大器222_3的輸出訊號具有180∘的相位差的訊號。
圖18是根據實施例的天線模組100''的圖。如以上參照圖式所述，天線模組100''可包括多頻帶及多極化天線111到114，多頻帶及多極化天線111到114分別連接到被供應差分訊號的多條電力饋送線且分別具有其中堆疊有多個天線貼片的結構。可向多頻帶及多極化天線111到114中的每一者施加兩個差分訊號以實現雙極化。
參照圖18，除了多頻帶及多極化天線111到114之外，天線模組100''還可包括偶極天線121到124。如上所述，通過對多頻帶及多極化天線111到114添加不同種類的天線，覆蓋範圍可擴展。多頻帶及多極化天線111到114以及圖18所示偶極天線121到124的排列方式是實例，且應理解所述天線可與圖18所示排列方式不同地設置。
圖19是示出根據實施例的包括天線的通信器件的實例的圖。詳細來說，圖19示出其中各種無線通信器件在使用WLAN的無線通信系統中彼此進行通信的實例。圖19所示無線通信器件中的每一者可包括其中堆疊有多個天線貼片的多頻帶及多極化天線以及向多頻帶及多極化天線提供差分訊號的RFIC。
家用小工具（home gadget）721、家用電器722、娛樂器件723及存取點（access point，AP）710可構成物聯網（Internet of Thing，IoT）網絡系統（network system）。家用小工具（home gadget）721、家用電器（home appliance）722、娛樂器件723及存取點710中的每一者可包括根據一個或多個實施例的收發器作為組件。家用小工具721、家用電器722及娛樂器件723可與存取點710進行無線通信，或可彼此進行無線通信。
儘管已參照本發明概念的實施例具體示出並闡述了本發明概念，然而應理解，在不背離以上申請專利範圍的精神及範圍的條件下，可在本文中作出形式及細節上的各種改變。
10、10a、10b、10c:通信器件 13a、13b、13c:數位積體電路 15、15'、34、34'、35、35'、35a、35b、35c、35a'、35b'、35c'、44_1、44_2、45_1、45a_1、45b_1、45c_1、45_2、45a_2、45b_2、45c_2:電力饋送線 17:跨接線 20a、20b、20c:射頻系統 30、30'、40、100a、100b、100c、100'':天線模組 31、31'、41、P1:第一天線貼片 32a、32a'、42a、P2:第二天線貼片 32b、32b'、42b、P3:第三天線貼片 33、43:接地板 100、100':天線 111、112、113、114:極化天線 121、122、123、124:偶極天線 110a、110b、110c:導體 120a:基底 120c:天線板 200、200'、200'':射頻積體電路（RFIC） 200a、200b、200c:RFIC晶片 220、220':開關/雙工器 221、221'、222、222'、223、224:收發器 221_1、222_1:功率放大器 221_2、221_4、222_2、222_4:移相器 221_3、222_3:低雜訊放大器 300:訊號處理器 400、500a、500b:載體板 710:存取點 721:家用小工具 722:家用電器 723:娛樂器件 A1:第一區 A2:第二區 C:中心 D1、D2:間隔/距離 FP1、FP2、FP3、FP4:電力饋送點 L:長度 L、L1、L2:線 PT1、PT1':第一端口 PT2、PT2':第二端口 PT3:第三端口 PT4:第四端口 PA、PA':區 PA_F:電場 RX、RX1、RX2:接收訊號 TX、TX1、TX2:傳輸訊號 VP、VP1、VP2:穿透點 W:寬度
結合所附圖式閱讀以下詳細說明，將會更清楚地理解實施例，在所附圖式中： 圖1是根據實施例的通信器件的方塊圖。 圖2A到圖2C是示出根據實施例的圖1所示通信器件中的元件的佈局的實例的圖。 圖3A及圖3B是根據實施例的天線模組的透視圖。 圖4是根據實施例的包括圖3A所示天線模組的射頻（RF）系統的側視圖，所述射頻系統是在Y軸方向上觀察的。 圖5A及圖5B是示出其中形成有圖4所示穿透點的區PA的圖。 圖6是示出根據圖4所示第一天線貼片的半徑而定，S參數相對於頻率的關係的曲線圖。 圖7是示出根據圖4所示第二天線貼片的半徑而定，S參數相對於頻率的關係的曲線圖。 圖8是示出根據圖4所示第二天線貼片的第二電力饋送線的長度而定，S參數相對於頻率的關係的曲線圖。 圖9是示出其中圖4所示天線模組運行的頻帶的曲線圖。 圖10是根據實施例的包括天線模組的射頻系統的側視圖，所述射頻系統是在Y軸方向上觀察的。 圖11A及圖11B是示出其中圖10所示天線模組運行的頻帶的曲線圖。 圖12是根據實施例的天線模組的透視圖。 圖13A是根據實施例的在Y軸方向上觀察的包括圖12所示天線模組的射頻系統的側視圖，且圖13B是圖13A所示天線模組的透視圖。 圖14A到圖14C是示出其中形成有圖13A所示穿透點的區的圖。 圖15是示出圖13A所示第一水平電力饋送線及第二水平電力饋送線的實例的圖。 圖16是根據實施例的天線及射頻積體電路（RFIC）的方塊圖。 圖17是根據實施例的RFIC的方塊圖。 圖18是根據實施例的天線模組的圖。 圖19是示出根據實施例的包括天線的通信器件的實例的圖。
30:天線模組
34、35a、35b、35c:電力饋送線
31:第一天線貼片
32a:第二天線貼片
32b:第三天線貼片
33:接地板
200:射頻積體電路(RFIC)
D1、D2:間隔/距離
FP1、FP2:電力饋送點
PA:區
VP:穿透點

Claims (19)

  1. 一種射頻裝置，包括：射頻積體電路晶片；以及天線模組，設置在所述射頻積體電路晶片的上表面上，其中所述天線模組包括：第一天線貼片，與所述射頻積體電路晶片平行，所述第一天線貼片包括第一穿透點以及第一電力饋送點，所述第一電力饋送點連接到第一電力饋送線以傳輸及接收第一頻帶的第一射頻訊號；以及第二天線貼片，與所述第一天線貼片平行地設置在所述第一天線貼片上方，所述第二天線貼片包括第二電力饋送點，所述第二電力饋送點連接到穿透過所述第一穿透點的第二電力饋送線以傳輸及接收第二頻帶的第二射頻訊號，其中所述第一穿透點形成在所述第一天線貼片的其中對由所述第一天線貼片通過所述第一電力饋送點產生的電場的影響最小化的第一區中，其中所述第一天線貼片更包括第二穿透點及第三電力饋送點，所述第三電力饋送點連接到第三電力饋送線，所述第二天線貼片更包括第四電力饋送點，所述第四電力饋送點連接到穿透過所述第二穿透點的第四電力饋送線，且所述第四電力饋送線包括：第三垂直電力饋送線，垂直地形成以穿過所述第二穿透 點；第二水平電力饋送線，連接到所述第三垂直電力饋送線且朝所述第四電力饋送點水平地形成；以及第四垂直電力饋送線，連接到所述第二水平電力饋送線且垂直地形成為連接到所述第四電力饋送點。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中所述第一天線貼片及所述第二天線貼片具有圓形形狀。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的射頻裝置，其中所述第一天線貼片的第一半徑不同於所述第二天線貼片的第二半徑。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中所述第一天線貼片及所述第二天線貼片具有矩形形狀，各自包括彼此平行的兩對邊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的射頻裝置，其中所述第一天線貼片的第一寬度不同於所述第二天線貼片的第二寬度，且所述第一天線貼片的第一長度不同於所述第二天線貼片的第二長度。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中所述第二電力饋送線包括：第一垂直電力饋送線，垂直地形成以穿過所述第一穿透點；第一水平電力饋送線，連接到所述第一垂直電力饋送線且朝所述第二電力饋送點水平地形成；以及第二垂直電力饋送線，連接到所述第一水平電力饋送線且垂 直地形成為連接到所述第二電力饋送點。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中所述天線模組包括與所述第二天線貼片平行地設置在所述第二天線貼片上方的第三天線貼片，所述第三天線貼片被配置成通過耦合到所述第二天線貼片來傳輸及接收所述第二頻帶的所述第二射頻訊號。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的射頻裝置，其中所述第一天線貼片、所述第二天線貼片及所述第三天線貼片具有彼此不同的半徑。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的射頻裝置，其中所述天線模組更包括：第一基底，在所述第一天線貼片與所述第二天線貼片之間；以及第二基底，在所述第二天線貼片與所述第三天線貼片之間，其中所述第一基底的第一介電常數與所述第二基底的第二介電常數相同。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的射頻裝置，其中所述第一天線貼片與所述第二天線貼片之間的第一間隔等於所述第二天線貼片與所述第三天線貼片之間的第二間隔。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的射頻裝置，其中所述第一電力饋送點及所述第三電力饋送點被配置成從所述射頻積體電路晶片接收第一差分訊號以分別經由所述第一電力饋送線及所述第三電力饋送線傳輸及接收所述第一頻帶的所述 第一射頻訊號。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的射頻裝置，其中所述第二電力饋送點及所述第四電力饋送點被配置成從所述射頻積體電路晶片接收第二差分訊號以分別經由所述第二電力饋送線及所述第四電力饋送線傳輸及接收所述第二頻帶的所述第二射頻訊號。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的射頻裝置，其中所述第二穿透點形成在所述第一天線貼片的其中對由所述第一天線貼片通過所述第三電力饋送點產生的電場的影響最小化的第二區中。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的射頻裝置，其中所述第一區及所述第二區界定所述第一天線貼片的中心區，且所述第一穿透點及所述第二穿透點在所述第一天線貼片的所述中心區中被形成為彼此間隔開。
  15. 一種天線模組，包括：接地板；第一天線貼片，在所述接地板上方設置成與所述接地板平行且包括第一穿透點以及第一電力饋送點，所述第一電力饋送點連接到第一電力饋送線以輻射與第一頻帶對應的第一電磁波；第二天線貼片，在所述第一天線貼片上方設置成與所述第一天線貼片平行且包括第二電力饋送點，所述第二電力饋送點連接到穿透過所述第一穿透點的第二電力饋送線；以及第三天線貼片，在所述第二天線貼片上方設置成與所述第二 天線貼片平行，其中所述第二天線貼片及所述第三天線貼片被配置成輻射與第二頻帶對應的第二電磁波，所述第一天線貼片更包括第二穿透點及第三電力饋送點，所述第三電力饋送點連接到第三電力饋送線以進行雙極化輻射，所述第二天線貼片更包括第四電力饋送點，所述第四電力饋送點連接到穿透過所述第二穿透點的第四電力饋送線以進行雙極化輻射，所述第二電力饋送線包括第一水平電力饋送線，所述第一水平電力饋送線與所述第一天線貼片平行地形成以將所述第一穿透點連接到所述第二電力饋送點，且所述第四電力饋送線包括第二水平電力饋送線，所述第二水平電力饋送線與所述第一天線貼片平行地形成以將所述第二穿透點連接到所述第四電力饋送點。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的天線模組，其中所述第二穿透點形成在所述第一天線貼片的其中對由所述第一天線貼片通過所述第二電力饋送點產生的電場的影響減小的區中。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的天線模組，其中所述第一電力饋送點與所述第三電力饋送點相對於所述第一天線貼片的第一中心間隔開相同的第一距離，且所述第二電力饋送點與所述第四電力饋送點相對於所述第二 天線貼片的第二中心間隔開相同的第二距離。
  18. 一種天線模組，包括：第一圓形天線貼片，包括第一穿透點、第二穿透點、連接到第一電力饋送線的第一電力饋送點以及連接到第二電力饋送線的第二電力饋送點，所述第一圓形天線貼片被配置成輻射與第一頻帶對應的第一電磁波；第二圓形天線貼片，與所述第一圓形天線貼片平行地設置在所述第一圓形天線貼片上方且包括第三電力饋送點及第四電力饋送點，所述第三電力饋送點連接到穿過所述第一穿透點的第三電力饋送線，所述第四電力饋送點連接到穿過所述第二穿透點的第四電力饋送線；以及第三圓形天線貼片，在所述第二圓形天線貼片上方設置成與所述第二圓形天線貼片平行，其中所述第二圓形天線貼片及所述第三圓形天線貼片被配置成輻射與第二頻帶對應的第二電磁波，且所述第一穿透點及所述第二穿透點形成在所述第一圓形天線貼片的其中對由所述第一圓形天線貼片產生的電場的影響減小的中心區中，其中所述第一圓形天線貼片更包括第二穿透點及第三電力饋送點，所述第三電力饋送點連接到第三電力饋送線，所述第二圓形天線貼片更包括第四電力饋送點，所述第四電力饋送點連接到穿透過所述第二穿透點的第四電力饋送線， 所述第二電力饋送線包括：第一垂直電力饋送線，垂直地形成以穿過所述第一穿透點；第一水平電力饋送線，連接到所述第一垂直電力饋送線且朝所述第二電力饋送點水平地形成；以及第二垂直電力饋送線，連接到所述第一水平電力饋送線且垂直地形成為連接到所述第二電力饋送點，且所述第四電力饋送線包括：第三垂直電力饋送線，垂直地形成以穿過所述第二穿透點；第二水平電力饋送線，連接到所述第三垂直電力饋送線且朝所述第四電力饋送點水平地形成；以及第四垂直電力饋送線，連接到所述第二水平電力饋送線且垂直地形成為連接到所述第四電力饋送點。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的天線模組，所述第一水平電力饋送線在其中延伸的方向及與所述第一圓形天線貼片的中心交叉的第一線之間的第一角度等於所述第二水平電力饋送線在其中延伸的方向及垂直所述第一線地交叉所述第一圓形天線貼片的所述中心的第二線之間的第二角度，且當所述第一角度和所述第二角度增大時，所述第一穿透點與所述第二穿透點之間的間隔增大。
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