具有金属背板和耦合馈电元件的多频带无线终端以及相关多频带天线系统的制作方法
【专利摘要】一种在便携式电子装置中使用的天线系统可以包括第一金属元件和第二金属元件。第一金属元件和第二金属元件中的一个可以由便携式电子装置的壳体的金属背板来提供。这种天线系统还可以包括位于便携式电子装置的第一金属元件与第二金属元件之间的耦合馈电元件。
【专利说明】具有金属背板和耦合馈电元件的多频带无线终端以及相关多频带天线系统
【技术领域】
[0001]本发明构思总体上涉及通信领域，更具体地说，涉及天线和包括天线的无线终端。【背景技术】
[0002]常规偶极天线包括两个金属元件，和与这两个金属元件的阻抗相匹配的馈电线。例如，图1例不了包括第一和第二金属兀件102、104以及位于第一和第二金属兀件102、104之间的馈电线103的常规偶极天线100。用于电视机的“兔耳形”天线就是偶极天线的一个例子。
[0003]无线终端可以包括阻抗匹配电路。另外，无线终端可以工作在多个频带中，以提供多通信系统中的操作。例如，许多蜂窝无线电电话被设计用于在850兆赫兹(MHz)、900MHz、1800MHz、1900MHz，以及/或2100MHz的标称频率下工作在全球移动通信系统(GSM)模式和宽带码分多址(WCDMA)模式下。
[0004]实现多个频带(即，“多频带”)下的有效性能可能很难。例如，现代无线终端在较小壳体内包括越来越多的电路以及越来越大的显示器和键区/键盘。对于无线终端中用于天线的可用空间和位置的约束会不利地影响天线性能。
【发明内容】
[0005]本发明构思的一些实施方式包括多频带无线通信终端。所述多频带无线通信终端可以包括金属背板，该金属背板覆盖了多频带收发器电路，该多频带收发器电路被设置成，经由多个频带向所述多频带无线通信终端提供通信，所述金属背板在所述金属背板的多个间隔区之间限定有槽。所述多频带无线通信终端还可以包括接地元件，该接地元件桥接位于所述金属背板的所述多个间隔区之间的所述槽，所述接地元件包括分立电路元件。所述多频带无线通信终端还可以包括耦合馈电元件，该耦合馈电元件桥接位于所述金属背板的所述多个间隔区之间的所述槽的一部分，所述耦合馈电元件与所述金属背板的所述多个间隔区中的一个间隔区隔开并且电容耦合至该间隔区。
[0006]在一些实施方式中，所述分立电路元件可以至少部分地置于所述槽中。而且，包括所述接地元件的所述第一天线可以被设置成，在所述多个频带内的响应于第一电磁辐射的第一频带中谐振。而且，所述耦合馈电元件可以与所述接地元件间隔开，并且可以至少部分地置于所述槽中。另外，包括所述耦合馈电元件的所述第二天线可以被设置成，在所述多个频带内的响应于第二电磁辐射的第二频带中谐振。
[0007]在一些实施方式中，所述金属背板的所述多个间隔区可以分别包括所述金属背板的主体部分，和金属背板的与金属背板的所述主体部分相邻的端部。而且，所述槽可以将所述金属背板的所述主体部分与所述金属背板的所述端部分离开。另外，所述耦合馈电元件可以与所述金属背板的所述端部间隔开并且电容耦合至所述端部。
[0008]在一些实施方式中，电介质材料可以覆盖所述槽中的所述金属背板的所述主体部分与所述金属背板的所述端部之间的所述接地元件和所述耦合馈电元件。
[0009]在一些实施方式中，所述电介质材料可以是大致透明的。
[0010]在一些实施方式中，所述金属背板的所述主体部分和所述金属背板的所述端部可以连接至同一接地点。
[0011]在一些实施方式中，所述第一频带可以包括比所述第二频带低的频率。而且，所述第二频带可以包括比所述第一频带宽的频带。
[0012]在一些实施方式中，所述第一频带可以包括蜂窝频率，而所述第二频带可以包括非蜂窝频率。
[0013]在一些实施方式中，所述接地元件的所述分立电路元件可以包括电感器和弯折线中的一种。
[0014]在一些实施方式中，所述接地元件的第一端部和第二端部可以被隔开小于所述弯折线的长度的距离，并且所述弯折线的一部分可以延伸得比所述接地元件的所述第一端部和所述第二端部更靠近所述耦合馈电元件。
[0015]在一些实施方式中，所述金属背板可以包括单一金属背板。
[0016]在一些实施方式中，所述耦合馈电元件可以相距所述金属背板的所述端部小于约1.0毫米。
[0017]在一些实施方式中，所述第二天线还可以包括所述金属背板的所述间隔区。
[0018]在一些实施方式中，所述第二频带中的、与所述耦合馈电元件相对的回程损耗在约-5.0分贝(dB)至约-10.0dB之间。
[0019]在一些实施方式中，所述多频带无线通信终端还可以包括第三天线，该第三天线部分地被所述金属背板覆盖，所述第三天线被设置成，在响应于第三电磁辐射的第三频带中谐振，并且所述第二频带和所述第三频带中的至少一个频带包括非蜂窝频率。所述金属背板可以包括与所述槽隔开的凹口，并且所述第三天线可以至少部分地置于所述凹口中。
[0020]根据一些实施方式的在便携式电子装置中使用的天线系统可以包括第一金属元件和第二金属元件。所述第一和第二金属元件中的一个可以由所述便携式电子装置的壳体的金属背板来提供。所述天线系统另外可以包括位于所述第一与第二金属元件之间的耦合馈电元件。
[0021]根据一些实施方式的多频带天线系统可以包括金属背板，该金属背板包括表面、第一侧壁和第二侧壁以及第一端部和第二端部，所述金属背板在所述金属背板的所述表面的与所述金属背板的所述第一端部相邻的边缘中限定有槽。所述天线系统还可以包括接地元件，该接地元件包括至少部分地置于所述槽中的分立电路元件，桥接所述金属背板的所述面部与所述金属背板的所述第一端部之间的所述槽，部分地被所述金属背板的所述表面覆盖。所述天线系统还可以包括第一天线，该第一天线包括所述接地元件，所述第一天线被设置成，在响应于第一电磁辐射的第一频带中谐振，所述第一频带包括蜂窝频率。所述天线系统另外可以包括耦合馈电元件，该耦合馈电元件桥接位于所述金属背板的所述表面与所述金属背板的所述第一端部之间的所述槽的一部分，与耦合至所述金属背板的所述第一端部间隔开并且电容耦合至所述第一端部，与所述接地元件间隔开并且至少部分地置于所述槽中。所述天线系统还可以包括第二天线，该第二天线包括所述耦合馈电元件，所述第二天线被设置成，在响应于第二电磁辐射的第二频带中谐振。[0022]在一些实施方式中，所述多频带天线系统还可以包括第三天线，该第三天线部分地被所述金属背板的所述表面覆盖，所述第三天线被设置成，在响应于第三电磁辐射的第三频带中谐振，并且所述第二频带和所述第三频带中的至少一个频带包括非蜂窝频率。而且，所述金属背板可以包括所述金属背板的所述第一侧壁、所述第二侧壁，以及所述第二端部中的一个中的凹口。而且，所述第三天线可以至少部分地置于所述凹口中。
[0023]在一些实施方式中，所述金属背板的所述表面、第一侧壁和第二侧壁以及第二端部可以限定单一金属背板。
[0024]在一些实施方式中，所述单一金属背板还可以包括所述金属背板的所述第一端部。
[0025]本领域技术人员通过审查下列图和详细描述，将清楚根据本发明构思的实施方式的其它装置和/或系统。所有这种附加装置和/或系统都旨在被包括在该描述内、本发明构思的范围内，并且通过所附权利要求书来保护。而且，在此公开的所有实施方式都旨在可以分离地实现，或者按任何方式和/或组合来组合。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1例示了常规偶极天线。
[0027]图2是根据本发明构思的一些实施方式的、向无线终端提供服务的无线通信网络的示意性例示图。
[0028]图3是例示根据本发明构思的一些实施方式的多频带无线终端的框图。
[0029]图4A和4B分别例示了根据本发明构思的一些实施方式的、多频带无线终端的正视图和后视图。
[0030]图5例示了根据本发明构思的一些实施方式的、多频带无线终端的侧视图。
[0031]图6例示了根据本发明构思的一些实施方式的、包括耦合馈电元件和接地元件的金属背板。
[0032]图7A和7B分别例示了根据本发明构思的一些实施方式的、包括电感器和弯折线(meander line)的接地元件。
[0033]图8例示了根据本发明构思的一些实施方式的、包括槽(slot)的单一金属背板。
[0034]图9例示了根据本发明构思的一些实施方式的、包括针对成像装置的光学装置而设计尺寸的空间的金属背板。
[0035]图10例示了根据本发明构思的一些实施方式的、金属背板的面部、侧壁、顶部以及端部。
[0036]图11例示了根据本发明构思的一些实施方式的、包括分立匹配网络的金属背板。
[0037]图12例示了根据本发明构思的一些实施方式的、天线匹配回程损耗结果。
【具体实施方式】
[0038]下面，参照附图，对本发明构思进行更全面描述，其中，示出了本发明构思的实施方式。然而，本申请不应被视为受限于在此阐述的这些实施方式。相反地，提供这些实施方式，以使本公开透彻和完整，并且向本领域技术人员全面表达这些实施方式的范围。贯穿全文，相同标号指相同元件。[0039]在此使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，而不是旨在对这些实施方式进行限制。如在此使用的，未指明单复数的情形同样旨在包括复数形式，除非上下文另外进行了明确指示。还应明白，措辞“包括”在本文使用时，指定存在规定特征、步骤、操作、元件，以及/或组件，而非排除存在或增加一个或更多个其它特征、步骤、操作、元件、组件，以及/或其组合。
[0040]应当明白，当一元件被称为“耦合至”、“连接至”或“响应于”另一元件时，其可以直接稱合至、连接至，或响应于该另一元件，或者还可以存在插入元件。与此相反，当一元件被称为“直接耦合至”、“直接连接至”或“直接响应于”另一元件时，不存在插入元件。如在此使用的术语“和(以及)/或”包括多个关联列出项目中的一个或更多个的任一和全部组合。
[0041]为容易描述，在此可以使用诸如“上面”、“下面”、“上部”、“下部”等的空间上相对的术语，以描述如附图中所示一个元件或特征与另一元件或特征的关系。应当明白，空间上相对的术语除了附图中描绘的取向以外还可以涵盖该装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果这些图中的装置翻转，则被描述为处于其它元件或特征“下面”的元件将在该其它元件或特征“上面”取向。由此，示例术语“下面”可以涵盖上面和下面两个取向。该装置可以以其它方式取向(选择90度或按其它取向)，并且由此解释在此使用的空间上相对的描述符。为简短和/或清楚起见，公知功能或构造可能未详细描述。
[0042]应当明白，尽管术语第一、第二等在此可以被用于描述各个组件，但这些元件不应受限于这些术语。这些术语仅被用于区别一个元件与另一元件。由此，在不脱离本实施方式的教导的情况下，第一组件可以称作第二组件。
[0043]除非另外限定，在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有和这些实施方式所属于的【技术领域】的普通技术人员所共同理解的含义相同的含义。还应明白，诸如在公用词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有和它们在相关领域的背景下的含义一致的含义，而不应按理想化或过度形式化的意义来解释，除非在此明确地这样定义。
[0044]仅出于例示和说明的目的，本发明构思的各个实施方式在此按多频带无线通信终端(“无线终端”/ “移动终端”/ “终端”)的背景来描述，其被设置成，按一个以上的频带来执行蜂窝通信(例如，蜂窝语音和/或数据通信)。然而，应当明白，本发明构思不限于这种实施方式，而是通常可以按包括被设置成按两个或更多个频带发送和接收的多频带射频(EF)天线的任何装置和/或系统来具体实施。
[0045]无线终端可能不包括足够的空间和位置，以供内部容纳覆盖多频带和多系统的天线。例如，在此描述的无线终端的一些实施方式可以覆盖几个频带，包括这样的频带，如 700-800MHz、824-894MHz、880_960MHz、1710_1880MHz、1820_1990MHz、1920-2170MHz、2300-2400MHz以及2500_2700MHz。同样地，在此使用的术语“多频带”例如可以包括按下列频带中的任一个操作:高级移动电话服务(AMPS)、ANS1-136、GSM、通用分组无线业务(GPRS )、增强数据速率GSM演进(EDGE )、数字通信服务(DCS )、个人数字蜂窝(PDC)、个人通信服务(PCS)、CDMA、宽带CDMA、CDMA2000，以及/或通用移动电信系统(UMTS)频带。其它频带也可以在根据本发明构思的实施方式中使用。而且，一些实施方式可以与长期演进(LTE)和/或高速分组接入(HSPA)标准兼容。一些实施方式可以包括多个天线，如用于多输入多输出(MIMO)和分集应用的辅助天线。一些实施方式可以向诸如全球定位系统(GPS)和无线局域网(WLAN)频带的非蜂窝频带提供覆盖。另外，用于无线终端的金属背板可以提供用户所希望的设计。因此，在此描述的一些实施方式可以包括将无线终端(或其它便携式电子装置)的壳体的金属背板用作天线元件的天线。
[0046]参照图2，提供了支持通信的无线通信网络10的图，其中，可以使用根据本发明构思的一些实施方式的无线终端20。网络10包括小区1、2，和处于相应小区1、2中的基站30a、30b。通常采用网络10例如利用上面讨论的标准来向用户提供语音和数据通信。网络10可以包括可以与基站30a、30b通信的无线终端20。网络10中的无线终端20还可以与全球定位系统(GPS) 174、局域网270、移动电话交换中心(MTSC) 15，以及/或公共服务电话网络(PSTN) 4 (即，“陆上通讯线”网络)通信。
[0047]无线终端20可以经由移动电话交换中心(MTSC) 15彼此通信。无线终端20还可以经由耦合至网络10的公共服务电话网(PSTN) 4 (通称为“陆上通讯线”网络)与其它终端(如终端26、28)通信。如还在图2中示出，MTSC15经由诸如因特网的网络130耦合至支持位置服务136的计算机服务器130 (S卩，位置服务器)。
[0048]网络10被组织为可以共同向更宽泛地理区域提供服务的小区1、2。具体来说，小区1、2中的每一个都可以向包括在被网络10覆盖的更宽泛地理区域中的关联子区域(例如，图2中由小区1、2例示的六边形区域)提供服务。更多或更少的小区可以被包括在网络10中，并且针对小区1、2的覆盖区域可以交叠。针对小区1、2中的每一个的覆盖区域的形状可以一个小区至另一小区而不同，并且不限于图2所示六边形形状。小区1、2中的每一个都可以包括关联基站30a、30b。基站30a、30b可以在彼此与被网络10覆盖的关联地理区域中的无线终端20之间提供无线通信。
[0049]基站30a、30b中的每一个都可以通过关联控制信道向/从无线终端20发送/接收数据。例如，小区I中的基站30a可以通过控制信道22a与小区I中的一个无线终端20通信。控制信道22a例如可以被用于响应于通向其的呼叫来寻呼无线终端20，或者向要进行与其相关联的呼叫的无线终端20发送通信信道指配。
[0050]无线终端20还能够通过相应控制信道22a接收来自网络10的消息。在根据本发明构思的一些实施方式中，无线终端接收短消息服务(SMS)、增强消息服务(EMS)、多媒体消息服务(MMS),以及/或SmartmessagingTM格式化消息。
[0051]GPS174可以向包括小区1、2的地理区域提供GPS信息，以使无线终端20可以确定位置信息。网络10还可以提供网络位置信息，作为用于由无线终端所应用的位置信息的基础。另外，该位置信息可以被直接提供给服务器135，而非提供给无线终端20并接着提供给服务器135。另外或另选的是，无线终端20可以与局域网270通信。
[0052]下面参照图3，图3提供了根据本发明构思的一些实施方式的、包括多频带天线系统246的无线终端20的框图。如图3所示，该无线终端20包括:多频带天线系统246、收发器242、处理器251，并且还可以包括:显示器254、键区252、扬声器256、存储器253、麦克风250，和/或摄像机258。
[0053]收发器242可以包括发送/接收电路(TX/RX)，其经由它们的相应RF馈电部向多频带天线系统246的不同辐射元件提供用于提供/接收RF信号的分离通信路径。因此，当多频带天线系统246包括两个天线元件时，收发器242可以包括经由相应RF馈电线连接至这些天线元件中的不同天线元件的两个发送/接收电路243、245。
[0054]收发器242的发送器部分将要通过无线终端20发送的信息转换成适于无线电通信的电磁信号。收发器242的接收器部分解调制无线终端20从网络10 (图2所示)接收的电磁信号，以按可被无线终端20的用户理解的格式来提供包含在该信号中的信息。
[0055]应当明白，键区252和显示器254的功能可以通过用户可以经由其观看信息(如计算机可显示文档)、向其提供输入，以及以其它方式控制无线终端20的触摸屏来提供。
[0056]可与处理器251协作工作的收发器242可以被设置成，在两个或更多个频率范围内，根据至少一种无线电接入技术来通信。该至少一种无线电接入技术可以包括但不限于，WLAN (例如，802.ll)、WiMAX (微波接入全球互通)、TransferJet、3GPP LTE (第三代合作伙伴计划长期演进)、通用移动电信系统(UMTS)、全球标准移动(GSM)通信、通用分组无线业务(GPRS)、增强数据速率GSM演进(EDGE)、DCS、PDC, PCS、码分多址(CDMA)、宽带CDMA、以及/或CDMA2000。其它无线电接入技术和/或频带也可以在根据本发明构思的实施方式中使用。在根据本发明构思的一些实施方式中，局域网270 (图2中所示)是WLAN兼容网络。在根据本发明构思的其它一些实施方式中，局域网270是蓝牙兼容接口。
[0057]仍参照图3，存储器253可以存储计算机程序指令，其在通过处理器电路251执行时，执行在此描述和在图中示出的操作。存储器253可以是诸如EEPROM (闪速存储器)的非易失性存储器，其在将电力从存储器253去除时仍保持所存储数据。
[0058]下面，参照图4A和4B，分别提供了根据本发明构思的一些实施方式的无线终端20的正视图和后视图。因此，图4A和4B例示了无线终端20的相对两侧。具体来说，图4B例示了无线终端20的(例如，壳体的)金属背板200的外表面201。因此，外表面201可以可见于无线终端20的用户，和/或与其相接触。与此相反，金属背板200的内表面可以面对无线终端20的内部，如收发器242 (例如，多频带收发器电路)。另外，图4A和4B例示了金属背板200的端部(例如，底部)部分210。
[0059]下面参照图5，其提供了根据本发明构思的一些实施方式的无线终端20的侧视图。收发器242 (例如，多频带收发器电路)可以处于显示器254与金属背板200之间。在一些实施方式中，显示器254可以与键区252 (图3所示)组合起来作为触摸屏。
[0060]壳体/金属背板200中的槽205 (例如，间隙)可以在壳体/金属背板200中形成多个间隔区(例如，两个间隔区)。第一间隔区可以是壳体/金属背板200的主体(例如，主要)部分。第二间隔区可以是壳体/金属背板200的端部210。因此，该槽205可以将壳体/金属背板200的端部210与该壳体/金属背板200的主体部分分隔开。例如，壳体/金属背板200的主体部分的表面可以与显示器254的主表面大致平行。与此相反，壳体/金属背板200的端部210的主表面可以与显示器254的主表面大致垂直。
[0061]下面参照图6，其例示了根据本发明构思的一些实施方式的、包括耦合馈电元件260和接地元件270的金属背板200。耦合馈电元件260可以桥接位于金属背板200的两个间隔区之间的槽205的一部分。耦合馈电元件260可以与金属背板200的两个间隔区中的一个间隔区隔开并且与之电容耦合。例如，耦合馈电元件260可以电容耦合至金属背板200的端部210。而且，耦合馈电元件260可以与金属背板200的端部210隔开一距离261。在一些实施方式中，该距离261可以小于约1.0毫米。而且，耦合馈电元件260可以与接地元件270隔开(例如，隔开小于约I毫米)，并且至少部分地隐藏(recess)在槽205中。
[0062]耦合馈电元件260可以为多种形状之一。例如，仍参照图6，耦合馈电元件260可以为T形，其中，T的顶部朝着金属背板200的端部210的表面延伸并与之大致平行。耦合馈电元件260的T的顶部可以电容耦合至金属背板200的端部210的大致平行表面。另选的是，耦合馈电元件260可以为弯折形状、圆形，或矩形，以及其它形状。另外，耦合馈电元件260可以大致平坦，和/或可以是可模制成其它形状的形状。
[0063]接地元件270可以桥接位于金属背板200的两个间隔区之间的槽205 (例如，桥接槽205的整个长度)。接地元件270可以包括至少部分地置于槽205中的分立电路元件271。在一些实施方式中，金属背板200的主体部分和该金属背板200的端部210连接至同一接地点。例如，金属背板200的端部210可以不物理接触耦合馈电元件260，而可以物理连接至作为金属背板200的主体部分的同一接地点。接地元件270可以具有比耦合馈电元件260大的表面积。具体来说，接地元件270可以具有覆盖了金属背板200的内表面的相当大部分(例如，至少10%)的表面积。
[0064]无线终端20的天线可以分别包括接地元件270和耦合馈电元件260。例如，包括耦合馈电元件260的天线还可以包括金属背板200的主体部分和金属背板200的端部210。耦合馈电元件260可以匹配金属背板200的主体部分与金属背板200的端部210之间的阻抗。因此，本发明构思的一些实施方式可以包括将无线终端20 (或其它便携式电子装置)的(例如，壳体的)金属背板200用作天线元件的天线。
[0065]包括耦合馈电元件260的天线和包括接地元件270的天线都可以被设置成，在所述多个频带中的、收发器242 (例如，多频带收发器电路)可工作的至少一个频带中谐振。在一些实施方式中，包括耦合馈电元件260的天线和包括接地元件270的天线都可以被设置成，在所述多个频带中的、收发器242可响应于电磁辐射而工作的一个频带中谐振。在一些实施方式中，包括耦合馈电元件260的天线被设置成，在所述多个频带中的、收发器242可响应于电磁辐射而工作的一个频带中谐振，而包括接地元件270的天线被设置成，在所述多个频带中的、响应于不同电磁福射的不同频带中谐振。例如，包括接地元件270的天线可以被设置成，在比包括耦合馈电元件260的天线更低的频带中谐振。另外，包括耦合馈电元件260的天线可以被设置成，在比包括接地元件270的天线更宽的频带中谐振。而且，包括耦合馈电元件260的天线和包括接地元件270的天线可以被设置成，在非交叠频带中谐振。
[0066]在一些实施方式中，包括接地元件270的天线和/或包括耦合馈电元件260的天线可以是多频带天线和/或可以被设置成通信蜂窝和/或非蜂窝频率。例如，包括接地元件270的天线可以被设置成，在包括蜂窝频率的频带中谐振，而包括耦合馈电元件260的天线可以被设置成，在包括非蜂窝频率的频带中谐振。例如，包括耦合馈电元件260的天线可以被设置为用于GPS、WLAN，或蓝牙(Blutooth)通信，以及其它非蜂窝频率通信的天线。
[0067]电介质材料262 (图6中利用虚线所示)可以处于槽205中、金属背板200的主体部分与该金属背板200的端部210之间。电介质材料262可以是塑料或玻璃材料，以及其它合适材料。在一些实施方式中，电介质材料262可以大致透明的。电介质材料262可以覆盖槽205中的、位于金属背板200的主体部分与该金属背板200的端部210之间的接地元件270和耦合馈电元件260。根据一些实施方式，电介质材料262 (例如，绝缘体)另外或另选地可以处于耦合馈电元件260与接地元件270之间。在一些实施方式中，电介质材料262可以覆盖接地元件270和耦合馈电元件260，而不同电介质材料/绝缘体(未示出)可以处于接地元件270与耦合馈电元件260之间。
[0068]下面参照图7A和7B，它们分别提供了根据本发明构思的一些实施方式的、包括电感器271’和弯折线271〃的接地元件270的例示图。具体来说，图7A例示了具有分立电路元件271 (这里是电感器271’)的接地元件270。另一方面，图7B例示了具有分立电路元件271 (这里是弯折线271")的接地元件270。例如，弯折线271〃沿接地元件270的两个端部之间的距离弯折，以使接地元件270的两个端部间隔开小于弯折线271的长度(例如，组合纵向和横向长度)。弯折线271〃的一部分可以比接地元件270的两个端部更靠近耦合馈电元件260延伸。另外，与沿着大致平行于接地元件270的两个端部之间的直线的方向延伸相比，弯折线271〃可以沿着大致垂直于接地元件270的两个端部之间的直线的方向延伸更长的距离。
[0069]下面参照图8，其提供了根据本发明构思的一些实施方式的、包括槽205的单一金属背板200的例示图。该单一金属背板200可以是连续金属结构。例如，该单一金属背板200可以是单片的。换句话说，至少该单一金属背板200的外表面部201可以是由单块金属形成的单一金属背板。另外，该单一金属背板200可以包括环绕外表面部201的外周202。因此，槽205可以形成在单一金属背板200的外表面201中，并且可以与单一金属背板200的外周202相邻。在一些实施方式中，除了槽205以外,金属背板200的外表面201可以是完全且连续的金属。
[0070]单一金属背板200的外周202可以接触该单一金属背板200的端部210。另外，夕卜表面201和外周202可以是单块金属。另选的是，外表面201和外周202可以是基本上没有间隙地彼此接合的不同块金属。因此，在一些实施方式中，除了槽205以外，单一金属背板200的外表面201、外周202，以及端部210可以是完全且连续的金属。
[0071]单一金属背板200的外周202可以包括凹口(notch)203。外周202可以360度围绕外表面201，而凹口 203可以在沿外周202的任何地方。另外，凹口 203可以在外周202内处于各种深度。例如，在一些实施方式中，凹口 203可以与外表面201直接相邻。另选的是，凹口 203可以沿着外周202的、离外表面201最远的边缘，或者可以是这种边缘与外表面201之间的任何地方。另外，凹口 203可以是多种几何形状之一。例如，凹口 203可以是大致圆形、矩形或方形，以及其它几何形状。
[0072]下面参照图9，其提供了根据本发明构思的一些实施方式的、在外表面201中包括针对成像装置(例如，图3中所示摄像机258)的光学装置而设计尺寸的空间206的金属背板200的例示图。例如，该空间206可以大约为成像装置的镜头和/或闪光灯的尺寸。而且，空间206可以被设置成，容纳成像装置的镜头和/或闪光灯。该成像装置可以是多种摄像机(包括静止摄像机和/或录像机)之一。除了空间206和/或槽205以外，金属背板200的外表面部201可以是完全且连续的金属。
[0073]还参照图9，在一些实施方式中，金属背板200的端部210可以与该金属背板200的外周202隔开。例如，绝缘体(例如，图6所示电介质材料262)可以将金属背板200的端部210与该金属背板200的外周202隔开。因此，槽205可以在金属背板200的端部210与该金属背板200的外周202之间延伸。
[0074]下面参照图10，其提供了根据本发明构思的一些实施方式的、金属背板200的外表面201、侧壁207、208、顶部211以及端部210的例示图。金属背板200的外表面201、侧壁207、208、顶部211和/或端部210可以限定该金属背板200。外表面201、侧壁207,208以及顶部211中的一个或更多个可以包括凹口。例如，尽管在侧壁207中例示了凹口 203，并且在端部211中例示了凹口 213，但另外或另选地可以在外表面201和/或侧壁208中包括凹口。
[0075]天线204可以置于凹口 203、213中的一个或更多个中。凹口 203、213中的天线204可以是多频带天线。另外，天线204可以是被设置用于无线通信的多种天线之一。例如，天线204中的每一个都可以是单极天线或平坦倒F天线(PIFA)。另外，天线204中的每一个都可以是多频带天线和/或可被设置成通信蜂窝和/或非蜂窝频率。而且，天线204中的每一个都可以是被包括在图3所示的多频带天线系统246内的多频带天线。另外，凹口 203、213中的一个或更多个中的天线204可以被设置成，在包括耦合馈电元件260的天线和/或包括接地元件270的天线可以被设置成谐振的相同或不同频带中谐振。
[0076]在一些实施方式中，金属背板200可以是作为固体金属的单一金属背板200。例如，除槽205、凹口 203、213和/或空间206 (图9所示)以外，该单一金属背板200可以是从外表面201至该金属背板200的内表面的固体金属(例如，没有中空部分)。
[0077]下面参照图11，其提供了根据本发明构思的一些实施方式的、包括分立匹配网络310的金属背板200的例示图。金属背板200的端部210可以利用分立匹配网络310而匹配为天线。该分立匹配网络310可以是完全分立部件。
[0078]下面参照图12，其提供了根据本发明构思的一些实施方式的、天线匹配回程损耗结果的例示图。与耦合馈电元件260和/或接地元件270的天线匹配相对应的回程损耗可以在约-5.0分贝(dB)与约-10.0dB之间。例如，大约1.71兆赫兹(GHz)与大约2.17GHz之间的频带可以被包括该耦合馈电元件260的天线所谐振，回程损耗为约-5.0分贝(dB)至约-10.0dB之间。因此，包括耦合馈电元件260的天线可以提供相对较宽的频率响应。例如，低Q因子可以提供宽频率响应。而且，包括耦合馈电元件260的天线可以提供高达约
3.0GHz的频率响应。另外，约700MHz与约960MHz之间的窄频带可以被包括该接地元件270的天线所谐振，回程损耗为约-5.0分贝(dB)至约-10.0dB之间。在一些实施方式中，被包括耦合馈电元件260的天线所谐振的频带可以是被包括接地元件270的天线所谐振的频带的谐波。
[0079]在此，结合上面的描述和附图，对许多不同实施方式进行了公开。应当明白，从字面上描述和例示这些实施方式的每一个组合和子组合是不必要的重复和混淆。因此，包括附图的本说明书应被视为构成在此描述的实施方式的所有组合和子组合的和制成与利用它们的方式和处理的完整书面描述，并且应当支持针对任何这种组合或子组合的权利要求书。
[0080]附图和说明书中已经公开了各个实施方式，而且尽管采用特定术语，但它们仅按一般性和描述性意义使用，而非出于限制的目的。
【权利要求】
1.一种多频带无线通信终端，所述多频带无线通信终端包括: 金属背板，所述金属背板覆盖了多频带收发器电路，所述多频带收发器电路被设置成，经由多个频带为所述多频带无线通信终端提供通信，所述金属背板在所述金属背板的多个间隔区之间限定有槽； 接地元件，所述接地元件桥接位于所述金属背板的所述多个间隔区之间的所述槽，所述接地元件包括分立电路元件；以及 耦合馈电元件，所述耦合馈电元件桥接位于所述金属背板的所述多个间隔区之间的所述槽的一部分，所述耦合馈电元件与所述金属背板的所述多个间隔区中的一个间隔区隔开并且电容耦合至该间隔区。
2.根据权利要求1所述的多频带无线通信终端， 其中，所述分立电路元件至少部分地置于所述槽中； 其中，包括所述接地元件的第一天线被设置成，响应于第一电磁辐射在所述多个频带内的第一频带中谐振； 其中，所述耦合馈电元件与所述接地元件隔开，并且至少部分地置于所述槽中；并且其中，包括所述耦合馈电元件的第二天线被设置成，响应于第二电磁辐射在所述多个频带内的第二频带中谐振。
3.根据权利要求1所述的多频带无线通信终端， 其中，所述金属背板的所述多个间隔区分别包括所述金属背板的主体部分，和所述金属背板的与所述金属背板的所述主体部分相邻的端部； 其中，所述槽将所述金属背板的所述主体部分与所述金属背板的所述端部分离开；并且 其中，所述耦合馈电元件与所述金属背板的所述端部间隔开并且电容耦合至所述端部。
4.根据权利要求3所述的多频带无线通信终端，其中，电介质材料覆盖了位于所述槽中、所述金属背板的所述主体部分与所述金属背板的所述端部之间的所述接地元件和所述率禹合馈电元件。
5.根据权利要求4所述的多频带无线通信终端，其中，所述电介质材料是大致透明的。
6.根据权利要求3所述的多频带无线通信终端，其中，所述金属背板的所述主体部分和所述金属背板的所述端部连接至同一接地点。
7.根据权利要求2所述的多频带无线通信终端， 其中，所述第一频带包括比所述第二频带低的频率；并且 其中，所述第二频带包括比所述第一频带宽的频带。
8.根据权利要求7所述的多频带无线通信终端，其中，所述第一频带包括蜂窝频率，而所述第二频带包括非蜂窝频率。
9.根据权利要求1所述的多频带无线通信终端，其中，所述接地元件的所述分立电路元件包括电感器和弯折线中的一种。
10.根据权利要求9所述的多频带无线通信终端， 其中，所述接地元件的第一端部和第二端部间隔开小于所述弯折线的长度的距离；并且其中，所述弯折线的一部分延伸得比所述接地元件的所述第一端部和所述第二端部更靠近所述耦合馈电元件。
11.根据权利要求1所述的多频带无线通信终端，其中，所述金属背板是单一金属背板。
12.根据权利要求3所述的多频带无线通信终端，其中，所述耦合馈电元件与所述金属背板的所述端部相距小于约1.0毫米。
13.根据权利要求1所述的多频带无线通信终端，其中，所述第二天线还包括所述金属背板的所述多个间隔区。
14.根据权利要求2所述的多频带无线通信终端，其中，所述第二频带中的与所述耦合馈电元件相对应的回程损耗在约-5.0dB至约-10.0dB之间。
15.根据权利要求2所述的多频带无线通信终端，所述多频带无线通信终端还包括: 部分地被所述金属背板覆盖的第三天线，所述第三天线被设置成，响应于第三电磁辐射在第三频带中谐振，并且所述第二频带和所述第三频带中的至少一个频带包括非蜂窝频率， 其中，所述金属背板包括与所述槽间隔开的凹口 ；并且 其中，所述第三天线至少部分地置于所述凹口中。
16.一种在便携式电子装置中使用的天线系统，所述天线系统包括: 第一金属元件和第二金属元件，其中，所述第一金属元件和第二金属元件中的一个金属元件是由所述便携式电子装置的壳体的金属背板来提供的；和 位于所述第一金属元件与所述第二金属元件之间的耦合馈电元件。
17.一种多频带天线系统，所述多频带天线系统包括: 金属背板，所述金属背板包括:表面、第一侧壁和第二侧壁以及第一端部和第二端部，所述金属背板在所述金属背板的所述表面的与所述金属背板的所述第一端部相邻的边缘中限定有槽； 接地元件，所述接地元件包括至少部分地置于所述槽中的分立电路元件，所述接地元件桥接位于所述金属背板的所述表面与所述金属背板的所述第一端部之间的所述槽，部分地被所述金属背板的所述表面所覆盖； 包括所述接地元件的第一天线，所述第一天线被设置成响应于第一电磁辐射在第一频带中谐振，所述第一频带包括蜂窝频率； 耦合馈电元件，所述耦合馈电元件桥接位于所述金属背板的所述表面与所述金属背板的所述第一端部之间的所述槽的一部分，所述耦合馈电元件与所述金属背板的所述第一端部间隔开并且电容耦合至所述第一端部，与所述接地元件间隔开并且至少部分地置于所述槽中；以及 包括所述耦合馈电元件的第二天线，所述第二天线被设置成响应于第二电磁辐射在第二频带中谐振。
18.根据权利要求17所述的多频带天线系统，所述多频带天线系统还包括: 部分地被所述金属背板的所述表面覆盖的第三天线，所述第三天线被设置成，响应于第三电磁辐射在第三频带中谐振，并且所述第二频带和所述第三频带中的至少一个频带包括非蜂窝频率，其中，所述金属背板包括位于所述金属背板的所述第一侧壁、所述第二侧壁以及所述第二端部中的一个中的凹口 ；并且 其中，所述第三天线至少部分地置于所述凹口中。
19.根据权利要求17所述的多频带天线系统，其中，所述金属背板的所述表面、所述第一侧壁和所述第二侧壁以及第二端部限定了单一金属背板。
20.根据权利要求19所述的多频带天线系统，其中，所述单一金属背板还包括所述金属背板的所述第一端部。
【文档编号】H01Q1/24GK103620867SQ201180071579
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2011年7月18日 优先权日:2011年7月18日
【发明者】应志农 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司