[發明專利]用于發射或接收電磁輻射的電子裝置及方法

有效

• 申請號: 201911029593.3
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN111106425B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 喬納森·西爾瓦諾·德索薩;格諾特·格羅伯
• 申請（專利權）人: 奧特斯奧地利科技與系統技術有限公司
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q15/00;H01Q15/02;H01Q19/06;H01Q19/10
• 代理公司: 成都超凡明遠知識產權代理有限公司 51258
• 代理人: 王暉;劉鋒

描述了用于發射電磁輻射的電子裝置和方法。電子裝置包括：部件承載件，其包括具有至少一個電絕緣層結構和/或至少一個導電層結構的疊置件；嵌入在部件承載件中并被構造成用于提供電射頻信號的部件；天線結構，其形成在部件承載件中并被構造成響應于接收到所提供的電射頻信號而發射電磁輻射；和輻射透鏡，其形成在部件承載件中并被構造成對經發射的電磁輻射進行空間上的操縱并將經空間上的操縱的經發射的電磁輻射引向部件承載件的環境。還描述了用于接收電磁輻射的電子裝置和方法。還描述了包括有用于發射電磁輻射的電子裝置和用于接收電磁輻射的電子裝置的電子設備。

技術領域

本發明總體上涉及通信裝置的技術領域。具體地，本發明涉及一種電子裝置，該電子裝置包括：諸如印刷電路板之類的部件承載件、以及分別用于發射和用于接收電磁輻射的元件。

背景技術

無線通信通常借助于電磁輻射來實現。所采用的電磁輻射的波譜范圍，即相應地波長或頻率，取決于特定的應用。廣泛使用的波譜范圍例如是：(i)具有例如介于幾微米(＝10^-6m)與750nm之間的波長的(光學)紅外光譜范圍，以及(ii)頻率介于例如100kHz和5GHz之間的射頻范圍。僅作為示例，射頻應答器或近場通信應用使用接近13.56MHz的頻率，移動電話可能使用范圍介于900MHz與2.6GHz之間的頻率。

為了在射頻范圍內進行發射和接收電磁輻射，天線是需要的。由天線發射的輻射是擴散的，并且所產生的電磁場的功率密度與接收天線和發射天線之間的距離的平方成反比地衰減。即使在采用能產生電磁輻射的空間定向或聚焦發射的天線結構時，例如在5G電信標準中使用的聚焦波束應用中，這種擴散特性導致生成的信號強度在相對較大的距離處可能非常弱。因此，需要更多的能量來產生更高功率的信號，以便到達遠離(發射用)天線的目標。此外，由于由天線產生的電磁輻射脈沖所成功傳輸的信息包的數量取決于給定距離上的信號強度，因此經傳輸的數據的量可能會受到影響。

為了聚焦電磁輻射，可以采用一個透鏡或成陣列的透鏡。特別地，對于小型通信裝置，已知的是使用超材料(metamaterial)來構建所謂的超材料天線。根據所采用的波長和特定的應用，超材料天線可以通過具有不同幾何形狀的金屬結構來實現。

奧地利格拉茨的Institute of Microwave and Photonic Engineering,GrazUniversity of Technology的作者JanMichael E.Gadringer,和Wolfgang的2017年年度報告“WISDOM–Wideband Low-Cost Smart Passive and Active IntegratedAntennas for THz Wireless Communications”提出了一種容納了彼此連接的天線和芯片的電子封裝件。芯片能夠：(i)電驅動天線、和/或(ii)接收并處理由天線接收的電信號。由超材料的幾何結構制成的透鏡直接附接到電子封裝件的表面，以聚焦電磁輻射。所提出的具有經附接的電磁輻射透鏡的電子封裝件具有以下缺點：為了制造該電子封裝件，需要多個處理步驟。

可能需要提供一種電子通信裝置，該電子通信裝置一方面可以以緊湊的設計來實現，另一方面可以容易地制造。

發明內容

通過本公開中所描述的用于發射電子輻射的電子裝置及方法、用于接收電子輻射的電子裝置及方法、以及包括有用于發射電子輻射的電子裝置和用于接收電子輻射的電子裝置的電子設備來滿足該需求。

在詳細描述本發明和本發明的實施方式之前，闡明了本文檔中使用的一些技術術語：