实施方式涉及包括滤波器模块或wi-fi和蓝牙天线的天线模块,并且涉及包括该天线模块的高频模块。
背景技术:
1、被配置成对期望频带内的信号进行滤波的滤波器可以应用于包括天线的各种设备或领域。这样的带通滤波器需要电感器和电容器。
2、如果使用作为集总元件的电感器和电容器来实现带通滤波器,则会出现插入损耗增加、信号失真率增加以及其厚度或尺寸增加的各种问题。因此,以解决这些问题为目标的研究正在进行。
3、蓝牙模块是包括一系列芯片和天线并且根据蓝牙无线接口标准在约10米至100米的距离处在约2.4ghz至2.5ghz的频带内进行通信的设备。
4、无线保真(wi-fi)模块是在约2.4ghz至2.5ghz的频带内或者约5ghz的频带处进行短程通信的设备。wi-fi模块在安装有无线接入设备(或接入点(ap))的地方使用无线电波或红外传输方案实现无线互联网,或者在p2p网络中通过与另一wi-fi模块直接连接(wi-fi直接)与其进行通信。
5、常规地,蓝牙模块和wi-fi模块被实现为独立(单独)模块,并且被安装在电子产品中。因此,在蓝牙模块和wi-fi模块两者需要安装在某个电子产品中的情况下,在产品尺寸减小或系统稳定性方面可能出现各种问题。
6、详细地,蓝牙模块和wi-fi模块两者是使用射频信号进行通信的设备。因此,在蓝牙模块和wi-fi模块中可以共同包括一些元件。然而,当蓝牙模块和wi-fi模块被实现为独立模块时,这样的共同元件可以被单独提供和使用,这可能使得难以减小产品的尺寸,并且可能导致电子元件的浪费和系统的不稳定。
7、此外,蓝牙模块使用与wi-fi模块的信道交叠的信道,但不使用5ghz至6ghz的频带。因此,用于蓝牙的天线需要能够对5ghz至6ghz的频带进行滤波的滤波器。然而,当使用无源元件配置电路时,其尺寸可能增加,并且其价格竞争力可能降低。
技术实现思路
1、技术问题
2、实施方式提供了一种具有改进的性能和结构的滤波器模块。
3、实施方式提供了一种能够解决上述问题的新型天线模块。
4、实施方式提供了一种包括嵌入在板中而不使用无源元件的用于蓝牙的滤波器的天线模块。
5、实施方式提供了一种包括嵌入在板中并连接至用于蓝牙的天线而不使用无源元件的低通滤波器的天线模块。
6、技术方案
7、根据实施方式的滤波器模块可以包括:第一接地层、设置成与第一接地层间隔开的第二接地层、设置在第一接地层与第二接地层之间的第一导电图案层、设置在第一接地层或第二接地层的一侧的第二导电图案层、以及通孔,所述通孔将第一接地层、第二接地层、第一导电图案层和第二导电图案层中的至少两个互连。
8、在示例中,第一导电图案层可以包括电容图案,该电容图案形成为包括电容同时面对第一接地层或第二接地层中的至少一个。
9、在示例中,第一导电图案层可以包括第一电感图案,该第一电感图案形成为包括电感。
10、在示例中,第二导电图案层可以包括第二电感图案,该第二电感图案形成为包括电感。
11、在示例中,电感图案可以具有比电容图案小的宽度。
12、在示例中,第二导电图案层可以包括第一开口,该第一开口形成在第二导电图案层中以允许第二电感图案设置在第一开口中,并且第一接地层可以包括第二开口,该第二开口形成在第一接地层中以与第一开口竖直地交叠。
13、在示例中,第一电感图案和第二电感图案中的每一个可以包括具有在水平方向上弯曲至少一次的平面形状的电感图案,并且第一电感图案在水平方向上的最大弯曲数目可以大于第二电感图案的最大弯曲数目。
14、在示例中,电容图案可以包括:第二电容器图案,该第二电容器图案形成第二电容器;第一电容器图案,该第一电容器图案设置成与第二电容器图案的一侧间隔开以形成第一电容器;以及第三电容器图案,该第三电容器图案设置成与第二电容器图案的相对侧间隔开以形成第三电容器。
15、在示例中,第二电容器图案可以包括第一短截线、设置在第一短截线的一侧的第二短截线以及设置在第一短截线的相对侧的第三短截线。
16、在示例中,第一电感图案可以包括:第一电感器图案,该第一电感器图案设置成将第一通孔和第二通孔互连以形成第一电感器;第二电感器图案,该第二电感器图案设置成将第一通孔和第一电容器图案互连以形成第二电感器;第五电感器图案,该第五电感器图案设置成将第三通孔和第三电容器图案互连以形成第五电感器;以及第六电感器图案,该第六电感器图案设置成将第三通孔和第四通孔互连以形成第六电感器。
17、在示例中,第二电感图案可以包括:第三电感器图案,该第三电感器图案设置成将第一通孔和第五通孔互连并且将第五通孔和第六通孔互连以形成第三电感器;以及第四电感器图案,该第四电感器图案设置成将第六通孔和第三通孔互连以形成第四电感器。第六通孔可以连接至第二电容器图案。
18、在示例中,第一电感器图案至第六电感器图案中的至少一个可以具有250μm或更小的线宽。
19、在示例中,第一电容器图案或第三电容器图案中的至少一个可以具有300μm或更大的线宽。
20、在示例中,第一电感器图案至第六电感器图案中的至少一个可以具有等于或小于基频波长的八分之一的长度。
21、根据另一实施方式的滤波器模块可以包括:第二接地层;第一导电图案层,该第一导电图案层堆叠在第二接地层上并且包括实现电感器和电容器的图案;堆叠在第一导电图案层上的第一接地层;第二导电图案层,该第二导电图案层堆叠在第一接地层上并且包括传输线,该传输线包括实现电感器的图案;以及通孔,该通孔将第一导电图案层的电感器和电容器以及第二导电图案层的电感器在竖直方向上互连。
22、根据本公开内容的实施方式的天线模块可以包括第一天线耦接至的板、嵌入在板的一部分中的低通滤波器单元、以及将第一天线和低通滤波器单元互连的第一传输线。低通滤波器单元可以包括第一导电层至第四导电层以及分别设置在第一导电层至第四导电层之间的第一介电层至第三介电层。第一导电层可以包括:包括第一通孔的第一图案、连接在第一图案的一端与第二通孔之间的第二图案、以及连接至第三通孔的第三图案。第二导电层可以包括接地图案,该接地图案与形成在其中的第一通孔至第三通孔间隔开预定间隙。第三导电层可以包括面对第一图案的第四图案和与第四图案间隔开并面对第二通孔和第三图案的第五图案。第四导电层可以包括连接在第二通孔与形成在其中的接地通孔之间的第六图案以及连接在第二通孔与第三通孔之间的第七图案。第一导电层的第一图案和第三图案、第三导电层的第四图案和第五图案以及第一介电层和第二介电层可以形成第一电容器和第二电容器。第二图案、第六图案和第七图案可以具有线形状,并且可以形成第一电感器至第三电感器。
23、根据本公开内容的实施方式,第一导电层的第一图案和第三图案以及第三导电层的第四图案和第五图案可以具有多边形板形状。
24、根据本公开内容的实施方式,第五图案的上表面的面积可以小于第三图案的上表面的面积,并且可以大于第一图案的上表面的面积。
25、根据本公开内容的实施方式,第三图案的上表面的面积可以小于第一图案的上表面的面积。
26、根据本公开内容的实施方式,第一导电层可以包括连接至第一图案的另一端和第一传输线的第一输入/输出图案以及连接至第二图案和设置在低通滤波器单元的相对侧的第二传输线的第二输入/输出图案。
27、根据本公开内容的实施方式,第六图案可以具有比第二图案大的长度。
28、根据本公开内容的实施方式,第六图案的弯曲数目可以大于第二图案和第七图案的弯曲数目。
29、根据本公开内容的实施方式,第一电容器可以包括第一电容和第二电容,第一电容通过第一介电层在第一导电层的第一图案与连接至第二导电层的第一通孔的第一圆形(circular)图案之间产生,第二电容通过第二介电层在第一圆形图案与第四图案之间产生。
30、根据本公开内容的实施方式,第二电容器可以经由连接至第四导电层的第七图案的第三通孔连接至第五图案、第三圆形图案(其连接至第二导电层的第三通孔)以及第一导电层的第三图案。第二电容器可以包括第三电容和第四电容,第三电容在第三圆形图案与第四图案之间产生,第四电容通过第一介电层在第五图案与第三圆形图案之间产生。
31、根据本公开内容的实施方式,第二电容器可以包括第五电容和第六电容,第五电容通过第一介电层在第一导电层的第一通孔与连接至第二导电层的第二通孔的第二圆形图案之间产生,第六电容通过第二介电层在第二圆形图案与连接至第三导电层的第二通孔的第四圆形图案之间产生。
32、根据本公开内容的实施方式,第三电容和第五电容可以彼此并联连接,并且第四电容和第六电容可以彼此并联连接。
33、根据本公开内容的实施方式,天线模块可以包括经由第二传输线连接至低通滤波器单元的wi-fi模块和连接至该wi-fi模块的第二天线。第一天线可以是蓝牙天线,并且第二天线可以是wi-fi天线。
34、根据本公开内容的实施方式,低通滤波器单元可以使2402mhz至2480mhz的频带通过,并且可以对5ghz至6ghz的频带进行滤波。
35、根据本公开内容的实施方式的高频模块可以包括低通滤波器单元,其被配置成使得第一输入/输出图案电连接至蓝牙天线,并且第二输入/输出图案电连接至wi-fi模块。低通滤波器单元可以包括:第一导电层至第四导电层;分别设置在第一导电层至第四导电层之间的介电层;以及多个通孔,所述多个通孔竖直地形成通过第一导电层至第四导电层和介电层并且将不同导电层的图案选择性地互连。第一导电层至第三导电层中的每一个的一侧上的图案和设置在第一导电层至第三导电层之间的介电层可以彼此面对,并且可以形成第一电容器,该第一电容器并联连接至与第一输入/输出图案连接的第一分支节点。第一导电层的第一线图案可以形成第一电感器,该第一电感器串联连接至第一分支节点。第四导电层的第二线图案可以形成第二电感器,该第二电感器并联连接至与第一电感器的另一端连接的第三分支节点。第四导电层的第三线图案可以形成第三电感器,该第三电感器并联连接至连接在第二输入/输出图案与第三分支节点之间的第二分支节点。第一导电层至第三导电层中的每一个的另一侧上的图案和设置在第一导电层至第三导电层之间的介电层可以彼此面对,并且可以形成第二电容器,该第二电容器串联连接至第三电感器。第一电容器的另一端、第二电感器的另一端和第二电容器的另一端可以连接至接地图案。
36、根据本公开内容的实施方式,低通滤波器单元可以使2402mhz至2480mhz的频带通过,并且可以对5ghz至6ghz的频带进行滤波。
37、根据本公开内容的实施方式,第一分支节点至第三分支节点可以分别由设置在低通滤波器单元中的通孔形成。
38、有益效果
39、从以上描述明显的是,根据实施方式的滤波器模块,可以在有限的空间内确保足够长度的电感器,并且因此,电感器可以被设计成包括期望的电感。此外,可以提高频率分量,并且可以降低插入损耗。因此,可以提高天线的效率,并且因此可以增加传输距离和传输速率。此外,可以改善延迟,并且因此可以降低信号失真率。此外,与使用无源元件实现的滤波器模块相比,可以减小滤波器模块的厚度。
40、此外,实施方式可以通过将滤波器嵌入板中而不使用电感器和电容器的一部分来减小天线模块的尺寸。此外,可以降低制造天线模块的成本。此外,通过将嵌入天线模块的板中的低通滤波器(lpf)连接至蓝牙天线,可以对5ghz至6ghz的频带进行滤波。此外,5ghz至6ghz的频带的插入损耗可以等于或小于-3db。
41、以上在实施方式中描述的特征、结构、效果等包括在本公开内容的至少一个实施方式中,但是不一定限于仅一个实施方式。此外,在相应实施方式中例示的特征、结构、效果等可以与其他实施方式组合或者由本领域技术人员修改。因此,与这样的组合和修改有关的内容应被解释为落入本公开内容的范围内。
42、虽然已经参考本公开内容的示例性实施方式具体示出和描述了本公开内容,但是这些实施方式仅出于说明目的而提出,并且不限制本公开内容,并且对于本领域技术人员来说明显的是,在不脱离本文中所阐述的实施方式的基本特征的情况下,可以进行形式和细节上的各种改变。例如,可以修改和应用实施方式中阐述的相应配置。此外,这样的修改和应用中的差异应被解释为落入如由所附权利要求限定的本公开内容的范围内。
1.一种滤波器模块,包括:
2.根据权利要求1所述的滤波器模块,其中,所述第一导电图案层包括电容图案,所述电容图案形成为具有电容同时面对所述第一接地层或所述第二接地层中的至少一个。
3.根据权利要求2所述的滤波器模块,其中,所述第一导电图案层包括第一电感图案,所述第一电感图案形成为具有电感。
4.根据权利要求2或3所述的滤波器模块,其中,所述第二导电图案层包括第二电感图案,所述第二电感图案形成为具有电感。
5.根据权利要求4所述的滤波器模块,其中,所述电感图案具有比所述电容图案小的宽度。
6.根据权利要求5所述的滤波器模块,其中,所述第二导电图案层包括第一开口,所述第一开口形成在所述第二导电图案层中以允许所述第二电感图案设置在所述开口中,并且
7.根据权利要求5所述的滤波器模块,其中,所述第一电感图案和所述第二电感图案中的每一个包括具有在水平方向上弯曲至少一次的平面形状的电感图案,并且
8.根据权利要求5所述的滤波器模块,其中,所述电容图案包括:
9.根据权利要求8所述的滤波器模块,其中,所述第二电容器图案包括:
10.根据权利要求8所述的滤波器模块,其中,所述第一电感图案包括:
11.根据权利要求5所述的滤波器模块,其中,所述第二电感图案包括:
12.根据权利要求11所述的滤波器模块,其中,所述第一电感器图案至所述第六电感器图案中的至少一个具有250μm或更小的线宽。
13.根据权利要求8所述的滤波器模块,其中,所述第一电容器图案或所述第三电容器图案中的至少一个具有300μm或更大的线宽。
14.根据权利要求11所述的滤波器模块,其中,所述第一电感器图案至所述第六电感器图案中的至少一个具有等于或小于基频波长的八分之一的长度。
15.一种滤波器模块,包括:
