具有多频带天线的电子设备的制作方法

文档序号:11137101
具有多频带天线的电子设备的制造方法与工艺

技术领域

下面的描述涉及一种具有使用非分割导电边框构件的支持载波聚合(CA)的多频带天线的电子设备。



背景技术:

被设计成包括金属外观的诸如智能手机的便携式电子设备已经变的越来越受欢迎。金属外观引起了对改善外部刚度以及保护便携式电子设备的内部的极大关注。

例如,使导电边框构件用于电子设备的外观设计,并且将导体框架嵌在电子设备的内部。

正在进行将使用金属外观的便携式电子设备的导电边框构件用作天线的一部分的研究和开发。

例如,在使用便携式电子设备的导电边框构件的现有天线时或者使用导电边框构件作为天线的一部分时,会形成导电边框构件的向外暴露的部分被去除的间隙(或分割体)。间隙允许被分割的导电边框构件被用作天线。

同样地,分割导电边框构件可确保天线的长度和性能。然而,分割导电边框构件会破坏外观并由于金属加工而具有低良率。

此外,为了确保天线的性能,大多数电子设备可使用具有总共四个分割体(包括两个上分割体和两个下分割体)的分割导电边框构件。

例如,四个分割体使用位于其上部和下部的中央处的单独的独立导电边框构件作为天线。此外,在四个分割体中,根据金属框架的制造,对于分隔部分需要单独的制造工艺,因此,生产率会降低并且会增加缺陷率。其结果是,在具有非分割导电边框构件而不是现有的分割结构的电子设备中,需要确保天线性能的需求增加。

同时,作为演进的长期演进技术(演进的LTE)通信系统的演变趋势的一部分,作为3GPP Rel-10(第三代合作伙伴计划release-10)的核心技术的载波聚合(CA)技术已经使大于两种载波组合的技术标准化,以有效地使用频率并改善最大传输速率。

作为支持前述演进的LTE载波聚合(CA)的通信方法的示例可以是诸如以1UL/2DLs带间CA、1UL/3DLs带间CA或TDD-FDD CA为例的通信方法。

下行数据传输速率在2层传输(其中,电子设备的接收天线的数量是两个)的情况下可以高达150Mbps(4UE类),在4层传输(其中,电子设备的接收天线的数量是四个)的情况下或者在接收天线的数量是两个并使用2DL CA时可以高达300Mbps(6UE类)。为此,设计接收天线的技术已经突出为重要问题。

此外,由于使用导电边框构件的电子设备的结构,使得可增加接收天线的数量,因此,可能出现天线之间的隔离问题。其结果是,需要解决隔离问题。

考虑到前面的问题,为了支持各个国家的各个通信公司的频率,使用导电边框构件的电子设备需要改进和创新的天线结构。



技术实现要素:

提供本发明内容以通过简化形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的发明构思的选择。本发明内容并不意在确定所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不意在用作帮助确定所要求保护主题的范围。

在一个总的方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括:第一馈电端子,连接到嵌在电子设备中的基板的电路;第二馈电端子,连接到所述电路并与第一馈电端子电绝缘;地端,设置在基板上;导电边框构件,沿着电子设备的外围连续地设置;第一天线,连接到第一馈电端子和导电边框构件,并形成用于覆盖具有多个频带的第一多频带的多重谐振;第二天线,连接到第二馈电端子和导电边框构件,并形成用于覆盖第二多频带的多重谐振;旁路导体,被构造为使由第一天线和第二天线产生的干扰信号旁通到地端。

所述第一天线可包括:第一天线图案,沿着电子设备的壳体的边缘设置,所述第一天线图案具有连接到第一馈电端子和导电边框构件的一端以及敞开的另一端,并具有第一电长度;第一桥接天线图案,设置在壳体上并具有连接到第一天线图案的一端和连接到导电边框构件的另一端。

所述第一天线还可包括:第一外导体,包括导电边框构件的从连接到第一馈电端子和第一天线图案的第一点沿第一方向到与第一点分开第二电长度的第二点的部分;第二外导体,包括导电边框构件的从导电边框构件的第三点沿第二方向到与第三点分开第三电长度的第四点的部分,其中,第二点可连接到地端,第三点可连接到第一桥接天线图案的所述另一端,第四点可连接到旁路导体。

所述第二天线可包括:第二天线图案,设置在壳体上,所述第二天线图案具有连接到第二馈电端子的一端和敞开的另一端,并且所述第二天线图案具有第四电长度;第二桥接天线图案,设置在壳体上并具有连接到第二天线图案的一端和连接到导电边框构件的另一端。

所述第二天线还可包括:第三外导体,包括导电边框构件的从连接到第二桥接天线图案的导电边框构件的所述另一端的第五点沿一个方向到分开第五电长度的第六点的部分;第四外导体,包括导电边框构件的从导电边框构件的第五点沿另一方向到分开第六电长度的第七点的部分,其中,第六点可连接到基板的地端,第七点可通过开关连接到第二馈电端子。

所述第二天线还可包括设置在第二天线图案的所述一端与第四点之间的匹配电路,以形成匹配第二多频带中的高频带的阻抗。

所述第一天线还可包括插入到使第一馈电端子连接到第一点的传输线中的第一电容电路,所述旁路导体可包括设置在导电边框构件的位于第二外导体和第四外导体之间的一点与地端之间的第二电容电路,以具有用于使由第一天线产生的干扰信号旁通到地端的电容。

所述匹配电路可包括彼此串联连接的第四电容部和第五电容部,所述第四电容部和第五电容部可包括具有小于第二电容电路的电容值的电容值的电容元件。

所述第一多频带和第二多频带可彼此重叠。

所述第一多频带和第二多频带可彼此不重叠。

在一个总的方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括:第一馈电端子,连接到嵌在电子设备中的基板的电路;第二馈电端子,连接到所述电路并与第一馈电端子电绝缘;地端,设置在基板上;导电边框构件,沿着电子设备的外围连续地设置;第一天线,包括连接到第一馈电端子和导电边框构件的第一天线图案,并且所述第一天线使用第一天线图案和导电边框构件形成了用于覆盖具有多个频带的第一频带的多重谐振;第二天线,连接到第二馈电端子和导电边框构件,并使用导电边框构件和第二天线的第二天线图案形成了用于覆盖与第一多频带不重叠的第二多频带的多重谐振;旁路导体,被构造为选择性地使位于第一天线与第二天线之间的导电边框构件连接到地端。

所述第一天线图案沿着电子设备的壳体的边缘设置,所述第一天线图案可具有连接到第一馈电端子和导电边框构件的一端以及敞开的另一端,并且所述第一天线图案可具有第一电长度。所述第一天线还可包括第一桥接天线图案,所述第一桥接天线图案设置在壳体上并具有连接到第一天线图案的一端和连接到导电边框构件的另一端。

所述第一天线还可包括:第一外导体,包括导电边框构件的从连接到第一馈电端子和第一天线图案的第一点沿第一方向到分开第二电长度的第二点的部分;第二外导体,包括导电边框构件的从导电边框构件的第三点沿第二方向到与第三点分开第三电长度的第四点的部分,其中,第二点可连接到基板的地端,第三点可连接到第一桥接天线图案的所述另一端,第四点可连接到旁路导体。

所述第二天线图案可设置在壳体上,具有连接到第二馈电端子的一端和敞开的另一端,并且所述第二天线图案可具有第四电长度。所述第二天线还可包括第二桥接天线图案,所述第二桥接天线图案设置在壳体上并具有连接到第二天线图案的一端和连接到导电边框构件的另一端。

所述第二天线还可包括:第三外导体,包括导电边框构件的从导电边框构件的连接到第二桥接天线图案的所述另一端的第五点沿一个方向到分开第五电长度的第六点的部分;第四外导体,包括导电边框构件的从导电边框构件的第五点沿另一方向到分开第六电长度的第七点的部分,其中,第六点可连接到基板的地端,第七点可通过第一开关连接到第二馈电端子。

所述第二天线还可包括设置在第二天线图案的一端与第四点之间的匹配电路,以形成匹配第二多频带中的高频带的阻抗。

所述第一天线还可包括:第一电容电路,插入到使第一馈电端子连接到第一点的传输线中,所述旁路导体包括设置在导电边框构件的位于第二外导体和第四外导体之间的一点与地端之间的第二电容电路,以具有用于使由第一天线产生的干扰信号旁通到地端的电容。

所述第一天线还可包括控制电流路径和频带的第二开关。

所述旁路导体可被构造为使由第一天线和第二天线产生的干扰信号旁通到地端。

在一个总的方面,提供一种电子设备,所述电子设备包括:第一馈电端子,连接到电子设备的基板的电路;第二馈电端子,连接到所述电路并与第一馈电端子电绝缘;导电边框构件,沿着电子设备的外围设置;第一天线,包括被构造为控制电流路径和频带的第一开关,并且所述第一天线连接到第一馈电端子和导电边框构件;第二天线,包括被构造为控制电流路径和频带的第二开关,并且所述第二天线连接到第二馈电端子和导电边框构件;旁路导体,被构造为使由第一天线和第二天线产生的干扰信号旁通到基板的地端。

所述第一天线可包括:第一外导体,包括导电边框构件的从连接到第一馈电端子和第一天线的第一天线图案的第一点延伸到与地端连接的第二点的部分;第二外导体,包括导电边框构件的从连接到第一天线的第一桥天线图案的第三点延伸到与旁路导体连接的第四点的部分。

所述第一开关可设置在位于第一点与第二点之间之间的基板上,并且所述第一开关包括连接到地端的第一端子和连接到第一外导体的第二端子。

所述第二天线还可包括:第三外导体,包括导电边框构件的从连接到第二天线的第二桥接天线图案的端部的第五点延伸到与地端连接的第六点的部分;第四外导体,包括导电边框构件的从第五点延伸到第七点的部分,其中,第七点通过第二开关连接到第二馈电端子。

所述第二开关可设置在基板上,并且,所述第二开关包括连接到第二馈电端子的第一端子和连接到第四外导体的第二端子。

根据下面的具体实施方式、附图和权利要求,其它特征和方面将变得清楚。

附图说明

图1A是示出包括多频带天线的电子设备的示例的示图。

图1B是示出包括多频带天线的电子设备的示例的示图。

图2是示出多频带天线的第一实施例的示图。

图3是示出图2的多频带天线的第一实施例的示图。

图4示出多频带天线的第二实施例的示图。

图5是示出图4的多频带天线的第二实施例的示图。

图6是示出根据实施例的多频带天线的设置状态的示图。

图7A和图7B是示出根据实施例的第二天线装置的馈线的结构的示图。

图8A至图8C是示出根据实施例的第一天线装置的电流路径和频带的示图。

图9A和图9B是示出根据实施例的第二天线装置的电流路径的结构的示图。

图10A和图10B是根据实施例的示出各个频带的多频带天线的辐射效率特性的示图。

在整个附图和具体实施方式中,除非另外描述或提供,否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例绘制,并且为了清楚、说明及方便起见,可夸大附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式,以帮助读者获得关于这里所描述的方法、装置和/或系统的全面的理解。然而,这里所描述的系统、装置和/或方法的各种改变、修改及等同物将对本领域的技术人员而言是显而易见的。所描述的步骤和/或操作的处理进展是示例,然而,除了必须按照特定顺序出现的步骤和/或操作之外,步骤和/或操作的顺序不限于这里所阐述的并可根据本领域知晓的进行改变。此外,为了增加清楚性和简洁性,可省略对于本领域普通技术人员而言公知的功能和结构的描述。

这里所描述的特征可以以不同的形式实施,且不应被理解为限于这里所描述的示例。更确切的说,已经提供这里所描述的示例使得本公开将是彻底的和完整的,并将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。

可对示例做出各种改变和修改。这里,示例不被理解为限制本公开而是应当被理解为包括在本公开的理念和技术范围之内的全部改变、等同物和替换。

在整个说明书中,将理解的是,当诸如层、区域或晶片(基板)的元件被称为“在”另一元件“上”、“连接到”另一元件或者“结合到”另一元件时,它可直接“在”其它元件“上”、“连接到”其它元件或者“结合到”其它元件或者可存在介于两者之间的其它元件。相比之下,当元件被称为“直接在”另一元件“上”、“直接连接到”另一元件或者“直接结合到”另一元件时,可不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的术语“和/或”包括相关所列项的一个或更多个的任意组合和全部组合。

将明显的是,虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在此用于描述各种构件、组件、区域、层和/或部分,但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例性实施例的教导的情况下,以下论及的第一构件、组件、区域、层或部分可被命名为第二构件、组件、区域、层或部分。

在此可使用空间相关的术语(诸如,“在……之上”、“在……上面”、“在……之下”以及“在……下面”等),以便于描述在附图中示出的一个元件与另外的元件的关系。将理解的是,空间相关的术语意图包含装置在除了附图中描述的方位之外在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件或特征“之上”或“在”其它元件或特征“上面”的元件可被定位为“在”其它元件或特征“之下”或“在”其它元件或特征“下面”。因此,术语“在……之上”可根据附图的特定方向包含“在……之上”和“在……之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位)并可相应地解释在此使用的空间相关的描述符。

在此使用的术语仅描述特定实施例,并不因此而限制本公开。除非上下文另外清楚地指明,否则在此所使用的单数形式也意于包括复数形式。

在下文中,将参照示出了本公开的实施例的示意图描述本公开的实施例。在附图中,例如,由于制造技术和/或公差,可估计示出的形状的改变。因此,本公开的实施例不应当被理解为限于这里所示出的区域的具体形状,例如,应当被理解为包括由于制造导致的形状上的改变。下面的实施例还可由一个或其组合构成。

下面描述的本公开的内容可具有各种结构并且在这里仅提出了需要的构造,但不限于此。

根据实施例,提供了一种包括使用非分割导电边框构件代替现有的四个分割体中的两个下分割体的多频带天线的电子设备,从而在不降低通信灵敏度的情况下支持例如演进的LTE载波聚合(CA)。本领域技术人员将领会的是实施例不限于LTE技术,而是还可应用于诸如以演进的LTE、3GPP(第三代合作伙伴计划)和5GPPP(5G公私合作联盟)为例的过去、当前或未来的电信技术。

通常,智能手机的天线被天线的设置结构所影响。设置在智能手机的下端部的主天线的性能会由于诸如以智能手机的前部的液晶显示部、接地部、电机的振动、扬声器、耳机孔、USB连接器为例的各种情况而劣化。此外,在智能手机或电子设备的导电边框构件结构的情况下,主天线的辐射性能会严重劣化。

此外,在导电边框构件结构中,现有的平面倒F天线(PIFA)和环形天线可能难以克服窄频带特性。此外,为了改善演进的LTE通信频率的有效利用以支持CA技术并改善最大传输速率,可期望进行研究和开发,从而通过使用将至少两个载波结合的频率聚合技术实现频率聚合并支持各个国家的不同的通信频带。

此外,在导电边框构件结构的情况下,更难以设计用于支持多频带结构的天线。为了解决现有天线中的缺陷,需要如下所述的结构以及与新型天线结构相对应的工艺。

在一个实施例中,新型天线结构具有非分割导电边框构件结构,并可基于USB端口使用导电边框构件的一侧(例如,左侧)实现为低-中(LM)频带天线装置并且使用导电边框构件的另一侧(例如,右侧)实现为中-高(MH)频带天线装置。

新型天线结构具有通过至少一个电容元件使导电边框构件连接到馈电端子的结构。

新型天线结构可具有通过电感器元件使USB连接器连接到系统的地端的结构,以在非分割导电边框构件结构的情况下防止由于USB端口(IO端口)的寄生谐振导致的性能劣化。

新型天线结构可在使用非分割导电边框构件时具有使用用于支持窄频带特性和载波聚合(CA)的开关元件的结构。

将参照图1至图10描述如上所述的本公开中的结构。

图1A是示出包括多频带天线的电子设备的示例的示图。

参照图1A,根据实施例的包括多频带天线的电子设备10包括非分割导电边框构件300。

图1B是示出包括多频带天线的电子设备的示例的示图。

仅仅作为未详尽的示例,图1B中示出的电子设备10可指诸如以相机、蜂窝电话、智能电话、可穿戴智能装置(诸如以戒指、手表、眼镜、眼镜式装置、手镯、脚链、腰带、项链、耳环、头带、头盔、嵌在衣服中的装置为例)、个人计算机(PC)、笔记本电脑、笔记本、小型笔记本、上网本或超便携移动PC(UMPC)、平板个人计算机(平板电脑)、平板手机、移动互联网装置(MID)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、数码相机、数码摄像机、便携式游戏控制器、MP3播放器、便携式/个人多媒体播放器(PMP)、掌上电子书、超便携移动个人计算机(UMPC)、便携式膝上PC、全球定位系统(GPS)导航、个人导航装置或便携式导航装置(PND)、掌上游戏控制器、电子书为例的装置以及诸如高清电视(HDTV)、光盘播放器、DVD播放器、蓝光播放器、机顶盒、机器人清洁器、家用电器、内容播放器、通信系统、图像处理系统、图形处理系统或任何其它消费电子/信息技术(CE/IT)装置的装置。电子设备10可实现为智能家电、智能车辆或智能家居系统。

电子设备10还可实现为穿戴在用户的身体上的可穿戴装置。在一个示例中,可穿戴装置可以是可自主安装在用户的身体上的,诸如以手表、手镯或包括一个眼镜或两个眼镜的眼镜显示器(EGD)为例。在另一未详尽示例中,可穿戴装置可通过附属装置安装在用户的主体上,诸如以使用臂环使智能手机或平板电脑附着到用户的手臂、使可穿戴装置合并在用户的衣服里或者使用系索使可穿戴装置悬挂在用户的脖子周围为例。

如图1B所示,电子设备10包括设置在壳体100中用于向馈电端子提供信号的电路部11。虽然在图1B的电子设备10中示出了与本示例有关的组件,但本领域技术人员将理解的是,其还可包括诸如以中央处理器(CPU)、图像信号处理器(ISP)、存储器、通信调制解调器以及输入/输出界面为例的其它常规组件,以支持电子设备10中所需的功能。在电路部11的操作中,提供参考电位的地端可电连接到基板200的接地部GND。

在示例中,壳体100、基板200和导电边框构件300可按照如图1所示的顺序进行设置,但壳体100、基板200和导电边框构件300的设置顺序不限于此。

在示例中,电路部11包括用于输入/输处数据的输入/输出电路11A、用于存储并处理数据的存储和处理电路11B以及包括近场通信部和移动电话通信部的无线通信电路11C。

电路部11可使用多频带天线执行无线通信,其中,多频带天线可包括第一天线装置500和第二天线装置700。

输入/输出电路11A可用于将数据输入到电子设备10或者将数据输出到电子设备10的外部装置。

在示例中,输入/输出电路11A可包括触摸屏幕和与其它用户输入界面类似的输入/输出装置,并且还可包括诸如按钮、操纵杆、点击式转盘、滚动轮、触摸板、按键、键盘、麦克风和相机的用户输入/输出装置。用户输入装置可接收外部输入的指令以控制电子设备10的操作。

输入/输出装置可包括诸如以显示器和音频设备为例的其它组件以提供可视信息和静态数据。在示例中,显示器和音频设备可包括诸如用于产生声音的其它设备的扬声器和音频设备。

在示例中,输入/输出装置可包括诸如用于外部耳机和监视器或显示器的其它连接器的插口和音像接口设备。

在示例中,显示器可以是物理结构,所述物理结构包括能够对用户界面进行渲染和/或接收用户输入的一个或更多个硬件组件。显示器可以包括显示区域、手势捕捉区域、触摸感应显示和/或可配置区域的任意组合。显示器可嵌在硬件中或者可以是可与电子设备10结合或从电子设备10拆卸的外围设备。显示或输出可以是单个屏幕或多个屏幕的显示或输出。单个物理屏幕可包括被管理成分开的逻辑显示的多个显示器,以允许不同的内容显示在仍为同一物理屏幕的部分的分开的显示器上。显示器还可实现为包括一个眼镜或两个眼镜的眼镜显示器(EGD)。

存储和处理电路11B可包括硬盘驱动存储器以及诸如非易失性存储器(例如,闪存或可编程只读存储器)和易失存储器(例如,静态和动态随机存取存储器(RAM))的存储器。存储和处理电路11B可用于控制电子设备10的操作。

存储和处理电路11B可通过示例的方式包括微处理器、微控制器、数字信号处理器或专用集成电路(ASIC)中的至少一种。存储和处理电路11B可用于允许电子设备10执行诸如以互联网浏览应用程序、语音互联网协议(VOIP)电话通信应用程序、电子邮件应用程序、媒体播放器应用程序、社交网络应用程序、游戏应用程序、导航应用程序和操作系统功能为例的软件。此外,为了支持与外部设备的接口,存储和处理电路11B可用于实现通信协议。可通过存储和处理电路11B实现的通信协议可包括诸如以因特网协议、无线局域网络(WLAN)协议(例如,IEEE 802.11协议或)、诸如协议、ZigBee协议、NFC协议、射频识别(RFID)协议或移动电话协议的用于其它近距离无线通信连接的协议为例的协议。

无线通信电路11C可包括诸如以至少一个集成电路、功率放大电路、低噪声输入放大器、无源RF组件以及由用于处理RF信号的其它电路形成的射频(RF)收发电路为例的组件。

在示例中,无线通信电路11C可包括用于处理多个射频通信频带的射频收发电路。

电子设备10和无线通信电路11C可支持的移动电话标准可包括诸如以全球移动通信系统(GSM)“2G”移动电话标准、演进数据优化(EVDO)移动电话标准、“3G”通用移动通信系统(UMTS)移动电话标准、“3G”码分多址连接方式2000(CDMA 2000)移动电话标准、3GPP长期演进(LTE)移动电话标准、演进的LTE或5G公私合作联盟(5GPPP)为例的标准。在不脱离所描述的示意性示例的精神和范围的情况下,只要移动电话标准是无线通信标准,电子设备10和无线通信电路11C就可支持任何移动电话标准。

无线通信电路11C可使用第一天线装置500和第二天线装置700,以执行用于支持载波聚合(CA)的多频带通信,其中,第一天线装置500和第二天线装置700可均使用电子设备的非分割导电边框构件300,以支持CA。

图2是示出多频带天线的第一实施例的示图。图3是示出图2的多频带天线的第一实施例的另一示图。

参照图2,电子设备10可包括外周部、壳体100、基板200和沿着外周部连续设置的导电边框构件300。

在该构造中,基板200可包括电路部11和接地部GND。电路部11可设置在壳体100中并可分别电连接到接地部GND、第一馈电端子501、第二馈电端子701、第一天线装置500和第二天线装置700。

在示例中,第一馈电端子501和第二馈电端子701可彼此电隔离,结果可被设置为免于彼此干扰。

在示例中,基板200包括金属区域(导电区域)A1和非金属区域(非导电区域)A2。金属区域A1包括至少一个第一电路部11(图1B)以向第一馈电端子501和第二馈电端子701提供信号,非金属区域A2可包括包含在第一天线装置和第二天线装置中的传输线和元件。在示例中,金属区域A1包括用于确定基板200的参考电位的接地部GND。

在示例中,基板200的金属区域A1可描述为接地部GND,这不意味着基板200的整个金属区域A1需要是接地部GND。

参照图1至图3,导电边框构件300可设置在电子设备10的外周部,即,在外部边框,并且,导电边框构件300的至少一部分可由非分割导电材料形成以用作天线的辐射体。

在示例中,导电边框构件300与设置在电子设备10中的内部导电框架是一体的。在另一示例中,导电边框构件300可独立于将要嵌入到电子设备中的内部导电框架而分开地形成。例如,导电边框构件300可与电子设备10的主体一体化或者可不与电子设备10的主体一体化。

在示例中,至少用作导电边框构件300的天线的部分不具有分割体。在示例中,不用作天线的部分可具有分割体。根据实施例,导电边框构件300无需被分割而实现了天线的功能。

参照图2和图3,多频带天线包括例如用于支持第一多频带的第一天线装置500和用于支持第二多频带的第二天线装置700。

在示例中,第一天线装置500和第二天线装置700可设置为面向彼此,并具有设置在它们之间的电子设备的输入/输出(IO)端口。在示例中,第一天线装置500和第二天线装置700可设置在电子设备的两个拐角处以确保在电子设备中的彼此分隔距离,从而减小彼此的干扰。第一天线装置500和第二天线装置700的基于输入/输出(IO)端口的设置结构不限于此,而是可设置成在电子设备内保持彼此分隔距离的任何形式。

第一天线装置500和第二天线装置700可均是任何合适的天线形式,并可包括例如环形天线结构、贴片天线结构、倒F天线结构以及由这些设计的混合而形成的具有谐振元件的天线元件或图案。

在示例中,第一多频带和第二多频带可包括彼此不重叠的频带。在另一示例中,第一多频带和第二多频带可包括彼此重叠的频带。

例如,第一多频带可包括相对低的频带的低频带(700MHz至1000MHz)和比低频带高的中频带(1700MHz至2200MHz)。第二多频带可包括中频带(1700MHz至2200MHz)和比中频带高的高频带(2300MHz至2700MHz)。

第一多频带和第二多频带不必限于示例,只要第一多频带和第二多频带是可支持CA的频带即可。

在示例中,第一天线装置500包括电连接到第一馈电端子501和导电边框构件300的第一天线图案部A50。第一天线装置500可使用第一天线图案部A50和导电边框构件300形成多重谐振(multiple resonance)以覆盖具有多个频带的第一多频带。

第一天线图案部A50可包括第一天线图案A51和第一桥接天线图案A52。

第一天线图案A51可沿着电子设备的壳体100的边缘设置,第一天线图案A51的一端可电连接到第一馈电端子501和导电边框构件300。第一天线图案A51的另一端可以是敞开的并且第一天线图案A51可具有第一电长度。

例如,第一天线图案A51可沿着壳体100的边缘(包括壳体100的拐角)设置以在壳体100的电连接到基板200的触点P21的触点P11处具有第一电长度(P11-敞开端)。

第一桥接天线图案A52可设置在电子设备的壳体100上,第一桥接天线图案A52的一端可电连接到第一天线图案A51的一点,其另一端可电连接到导电边框构件300。

例如,第一桥接天线图案A52可从第一天线图案A51的一点到触点P12沿着壳体100的边缘(包括壳体100的拐角)设置。

第一天线装置500可包括第一外导体部351和第二外导体部352。

第一外导体部351可包括从连接到第一馈电端子501和第一天线部A51的第一点P31沿一个方向到分开了第二电长度那么多的第二点P39的导电边框构件。

例如,第一外导电部351可包括从连接到壳体100的触点P11的导电边框构件300的触点P31(第一点)沿一个方向到分开了第二电长度(P31-P39)那么多的点的触点P39(第二点)的导电边框构件。

第二外导体部352可包括从导电边框构件300的第三点P32沿另一方向到分开了第三电长度那么多的第四点P33的导电边框构件300。在另一示例中,第二外导体部352可包括从导电边框构件300的第三点P32沿另一方向到第四点P33的导电边框构件300。

例如,第二外导体部352可包括从导电边框构件300的触点P32(第三点)沿另一方向到分离第三电长度(P32-P33)那么多的点的触点P33的导电边框构件300。

第一外导体部351的第二点P39可电连接到基板200的接地部GND,导电边框构件300的第三点P32可连接到第一桥接天线图案A52的另一端,第二外导体部352的第四点P33可连接到旁路路径PH52(还被称为旁路导体)。

在示例中,导电边框构件300的触点P39通过基板200的触点P29连接到接地部GND。在示例中,导电边框构件300的触点P33电连接到基板200的触点P23。在示例中,基板200的触点P23和P21可设置为使电子设备的输入/输出(IO)端口设置在它们之间。

第一天线图案A51和第一桥接天线图案A52可形成在与基板200不同的层上。例如,第一天线图案A51和第一桥接天线图案A52可设置在电子设备10的后壳体100上,或可设置在后壳体中。

如图2所示,当第一天线图案A51设置在后壳体100上时,第一天线图案A51可设置在接收灵敏性方面有利的位置处。例如,第一天线图案A51可沿着后壳体100的拐角的边缘设置。

诸如触点P11和触点P21的触点意指用于设置在不同层上的组件之间的电连接的连接点。

对于两个触点之间的电连接,可应用诸如以通过导体过孔的连接、通过电线的连接或者通过夹的连接为例的应用于典型电子设备的不同层之间的连接方法。

在示例中,第二天线装置700包括电连接到第二馈电端子701和导电边框构件300的第二天线图案部A70。第二天线装置700可使用第二天线图案部A70和导电边框构件300来形成多重谐振以覆盖包括未与第一多频带部分地重叠的频带的第二多频带。

在示例中,第二天线装置700包括第二天线图案A71和第二桥接天线图案A72。

第二天线图案A71可设置在电子设备的壳体100上,第二天线图案A71的一端可电连接到第二馈电端子701。第二电线图案A71的另一端可以是敞开的并且第二电线图案A71可设置为具有第四电长度。

例如,第二天线图案A71可设置为具有从壳体100的电连接到基板200的触点P24的触点P14延伸的第四电长度(P14-敞开端)。

第二桥接天线图案A72可设置在电子设备的壳体100上。第二桥接天线图案A72的一端可电连接到第二天线图案A71的一点,第二桥接天线图案A72的另一端可电连接到导电边框构件300。

例如,第二桥接天线图案A72可从第二天线图案A71的一点到壳体100的触点P15沿着壳体的边缘(包括壳体100的拐角)设置。

第二天线装置700可包括第三外导体部371。

第三外导体部371可包括从导电边框构件300的电连接到第二桥接天线图案A72的另一端的第五点P35沿一个方向到分开了第五电长度那么多的第六点P37的导电边框构件300。

例如,如图3所示,第三外导体部371包括从导电边框构件300的连接到触点P15的触点P35沿一个方向到分开第五电长度(P35-P37)那么多的点的触点P37的导电边框构件300。

在示例中,触点P37电连接到基板200的将要连接到接地部GND的触点P27。

在示例中,第三外导体部371的第六点P37电连接到基板200的接地部GND。

第一天线装置500可包括插入到使第一馈电端子501和第一外导体部351的第一触点P31电连接的传输线中的第一电容电路部C51。

例如,第一电容电路部C51可通过在第一馈电端子501与触点P21之间的传输线L51连接到设置在基板200上的第一馈电端子501。

第二天线装置700可包括第三电容部C71。第三电容部C71可通过在第二馈电端子701与触点P24之间的传输线L71连接到第二馈电端子701。

在示例中,第二天线装置700包括匹配电路部C70(图2),其中,匹配电路部C70可设置在第二天线图案A71的一端和第四点P33之间。在示例中,旁路路径或旁路导体PH52连接到第四点P33,以形成匹配第二多频带中的高频带的阻抗。

匹配电路部C70可包括彼此串联连接的第四电容部C72和四五电容部C73。

例如,第四电容部C72和四五电容部C73可通过传输线L72串联连接在基板200的触点P24与基板200的传输线L52之间。这里,第四电容部C72和第五电容部C73均可包括至少一个电容元件,可设置为匹配预设频带(例如,高频带)的阻抗,并可包括具有小于第二电容电路部C52的电容的电容的电容元件。

旁路路径或旁路导体PH52可使由第一天线装置500和第二天线装置700产生的互相干扰信号旁通到基板200的接地部GND。

如图2所示,旁路路径或旁路导体PH52可设置在第一天线装置500和第二天线装置700之间以选择性地使位于第一天线装置500与第二天线装置700之间的导电边框构件300连接到基板200的接地部GND,从而使分别由第一天线装置500和第二天线装置700产生的信号旁通到基板200的接地部GND。

旁路路径或旁路导体PH52可包括第二电容电路部C52。第二电容电路部C52可设置在导电边框构件300的位于第二外导体部352与第四外导体部372之间的一点与接地部GND之间,以具有使由第一天线装置500产生的信号旁通到接地端的电容。

例如,第二电容电路部C52通过传输线L52连接在基板200的触点P23与基板200的接地部GND之间。这里,第二电容电路部C52可包括至少一个电容元件,并可包括具有足以使交流信号选择性地接地的电容水平的电容元件。

图4和图5是示出多频带天线的实施例的示图。

图4和图5是示出多频带天线的实施例的示图,其中,可省略参照图1至图3描述的重复的内容。除了下面图4和图5的描述之外,图1至图3的上面的描述还适于图4和图5,并通过引用包含于此。因此,这里可不重复上面的描述。

第二天线装置700可包括第三外导体部371和第四外导体部372。参照图2和图3描述了第三外导体部371,因此,将省略其描述。

在示例中,第四外导体部372包括从导电边框构件300的第五点P35沿另一方向到分开的第六电长度那么多的第七点P36的导电边框构件300。

例如,第四外导体部372包括从触点P35(第五点)沿另一方向到分开了第六电长度(P35-P36)的触点P36(第七点)的导电边框构件300。

第四外导体部371的第七点P36可通过开关SW3连接到基板200的第二馈电端子701。

参照图4和图5,第一天线装置500可包括用于控制电流路径和频带的至少一个开关。将描述第一天线装置500包括第一开关SW1和第二开关SW2的示例。

在示例中,第一开关SW1和第二开关SW2设置在基板200上。在示例中,第一开关SW1可包括一个端子和连接到基板200的接地部GND的另一端子。第一开关SW1的一个端子通过基板200的触点P28A和导电边框构件300的触点P38A电连接到第一外导体部351。在示例中,导电边框构件300的触点P38A设置在触点P31和触点P39之间。

第二开关SW2包括连接到基板200的接地部GND的一端。第二开关SW2的另一端通过基板200的触点P28B和导电边框构件300的触点P38B电连接到第一外导体部351。在示例中,导电边框构件300的触点P38B设置在触点P38A与触点P39之间。

例如,当第一开关SW1处于断开状态并且第二开关SW2处于接通状态时,电流路径不会通过第一外导体部351的触点P39到达基板200的接地部GND,而是可通过第一外导体部351的触点P38B到达基板200的接地部GND。因此,电流路径可以是短的,可通过第一天线装置500将频带控制为高频带(见图8A和图8B,B20→B5)。

在另一示例中,当第二开关SW2处于断开状态并且第一开关SW1处于接通状态时,电流路径不会通过第一外导体部351的触点P39到达基板200的接地部GND,而是可通过第一外导体部351的触点P38A到达基板200的接地部GND。因此,电流路径可以更短,可通过第一天线装置500将频带控制为更高的频带(见图8B和图8C,B20或B5→B8)。

参照图4和图5,第二天线装置700可包括用于控制电流路径和频带的至少一个开关。将描述第二天线装置700包括第三开关SW3的另一示例。

第三开关SW3可设置在基板200上。在示例中,第三开关SW3包括连接到触点P24的一端。第三开关SW3的另一端可通过基板200的触点P26和P36电连接到导电边框构件300。触点P36可设置在触点P33和触点P35之间。

当第三开关SW3处于接通状态时,可形成流经第三开关SW3的新的电路路径,因此,可通过第二天线装置700覆盖新的频带。例如,一个电流路径可通过第二馈电端子701、第三电容部C71、触点P24、第三开关SW3、触点P26和P36、第三外导体部371和第四外导体部372以及触点P37和P27到达地端。

结果,可产生相对更短的电流路径,因此,可通过第三开关SW3将频带控制为高频带(见图9A和图9B,B30→B7)。

在示例中,另一电流路径可通过第二馈电端子701、第三电容部C71、触点P24、第三开关SW3、触点P26和P36、第五外导体部373、触点P33和P23以及第二电容电路部C52到达接地部GND。在这种情况下,可通过第二电容电路部C52使电流信号旁通到接地部GND,因此,不会对第一天线装置500产生影响。

在示例中,第五外导体部373可包括位于导电边框构件300中的触点P36与触点P33之间的导电边框构件。

图6是示出多频带天线的设置状态的示例的示图。

参照图6,对于第一天线装置500,可考虑到将要使用的频带的波长来分别确定触点P31与触点P33之间的距离D1、第一桥接天线图案A52的长度D2、触点P31与触点P32之间的距离D3、第一天线图案A51的长度D4以及触点P33与触点P39之间的距离D5。

例如,当描述包括在低频带(700MHz至1000MHz)中的900MHz时,D1可以是λ/8的长度,D2可以是λ/11的长度,D3可以是λ/30的长度,D4可以是λ/8的长度,D5可以是λ/3.5与λ/4之间的长度。这些长度仅仅是一个示例,在不脱离所描述的示意性示例的精神和范围的情况下,可使用其它长度。

在另一示例中,对于第二天线装置700,可考虑到将要使用的频带的波长来分别确定与触点P37和触点P35之间的距离相对应的第三外导体部371的长度、与触点P35和触点P36之间的距离相对应的第四外导体部372的长度以及与触点P36和触点P33之间的距离相对应的第五外导体部373的长度。

图7A和图7B是示出根据实施例的第二天线装置的馈线的结构的示图。

参照图7A和图7B,在第二天线装置700中,基板200的触点P24与第三电容部C71之间的传输线L71可倾斜了斜度θ。在示例中,斜度θ可以是预设的。斜度θ可以以水平的虚拟线为基准大于0°但小于50°。在示例中,斜度θ可以是45°,但在不脱离所描述的示意性示例的精神和范围的情况下,可使用其它斜度。

在传输线中,沿着第二天线图案A71和第二桥接天线图案A72与基板200的接地部GND之间的边界表面,可具有强的电流强度,并且在第二天线装置700的天线图案A71和A72与导电边框构件300之间相对的拐角周围,可具有强的电流强度。

传输线L71的倾斜设置可在接地部GND的边界表面处将电流分布强度控制为强的电流分布强度,以改善频带。

图8A至图8C是示出根据实施例的第一天线装置的电流路径和频带的示图。

将参照图4和图8A至图8C描述第一天线装置500的第一开关SW1和第二开关SW2中的一个或两个处于断开状态的情况。

如果通过第一天线装置500的第一馈电端子501提供电流信号,则可经由第一电容电路C51以及触点P21和P11通过第一天线图案A51形成一个电流路径,并且所述一个电流路径可与参照图2和图3描述的电流路径相同。电流路径可与第一中频带f_M1相对应。

在示例中,第一中频带f_M1可包括处于中频带(1700MHz至2200MHz)的B3(1710MHz至1880MHz)、B2(1850MHz至1990MHz)以及B1(1920MHz至2170MHz)。

第一桥接天线图案A52可用作用于频带扩展的短截线(stub),可具有比第一天线图案A51的长度短的长度并可用于扩展第一中频带f_M1的带宽。

将参照图4和图8A描述第一天线装置500的第一开关SW1和第二开关SW2二者均处于断开状态的情况。

在这种情况下,电流路径可经由第一电容部C51以及触点P21和P31通过第一外导体部351、触点P39和P29到达基板200的接地部GND。电流路径可与参照图2和图3描述的电流路径相同。电流路径可与第一低频带f_L1相对应。

在示例中,第一低频带f_L1可包括处于低频带(700MHz至1000MHz)中的B20(791MHz至862MHz)。

在这种情况下,电流信号可经由第一电容部C51以及触点P21和P31并且还经由第二外导体部352以及触点P33和P23通过第二电容电路部C52到达基板200的接地部GND。由于第二电容电路部C52,可使电流信号旁通到地端而不影响第二天线装置700。可在图8A至图8C中典型地应用这样的电流路径。

在这种情况下,第二电容电路部C52的电容可大到足以选择性地使交流信号接地。结果,电流信号可通过第二电容电路部C52被旁通到地端,因此,可改善第一天线装置500和第二天线装置700之间的隔离。

将参照图4和图8B描述第一天线装置500的第一开关SW1和第二开关SW2。第一开关SW1处于断开状态并且第二开关SW2处于接通状态。

在这种情况下,电流路径可经由第一电容部C51以及触点P21和P31通过第一外导体部351、触点P38B和P28B到达地端,并可与第二低频带f_L2相对应。第二低频带f_L2可以是比第一低频带f_L1高的频带。

第二低频带f_L2可包括处于低频带(700MHz至1000MHz)的B5(824MHz至894MHz)。

将参照图4和图8C描述第一天线装置500的第一开关SW1和第二开关SW2。第一开关SW1处于接通状态并且第二开关SW2处于断开状态。

在这种情况下,电流路径可经由第一电容部C51以及触点P21和P31通过第一外导体部351、触点P38A和P28A到达地端,并可与第三低频带f_L3相对应。第三低频带f_L3可以是比第二低频带f_L2低的频带。

第三低频带f_L3可包括处于低频带(700MHz至1000MHz)的B8(880MHz至960MHz)。

图9A和图9B是示出第二天线装置的电流路径的结构的示例的示图。

将参照图4以及图9A和图9B描述第二天线装置700的第三开关SW3处于关闭状态的情况。

如果通过第二天线装置700的第二馈电端子701施加电流信号,一个电流路径可经由第三电容部C71以及触点P24和P14并额外地经由第二桥接天线图案A72以及触点P15和P35通过第三外导体部371、触点P37和P27到达地端。电流路径可与第二中频带f_M2相对应。可在图9A和图9B中典型地应用这样的电流路径。

第二中频带f_M2可包括处于中频带(1700MHz至2200MHz)的B3(1710MHz至1880MHz)、B2(1850MHz至1990MHz)以及B1(1920MHz至2170MHz)。

另一电流路径可经由第三电容部C71以及触点P24和P14、额外地经由第二桥接天线图案A72以及触点P15和P35并额外地经由第四外导体部372和第五外导体部373以及触点P33和P23通过第二电容电路部C52到达基板200的接地部GND,以使电流信号到达接地部GND。

结果,电流信号可通过第二电容电路部C52被旁通到基板200的接地部GND,因此,可改善第一天线装置500和第二天线装置700之间的隔离。

如果通过第二天线装置700的第二馈电端子701提供电流信号,则另一电流路径可经由第三电容部C71以及触点P24和P14通过第二天线图案A71。电流路径可与第一高频带f_H1相对应。

这里,第一高频带f_H1可包括处于高频带(2300MHz至2700MHz)的B30(2305MHz至2360MHz)。

将参照图4以及图9A和图9B描述第二天线装置700的第三开关SW3处于接通状态的情况。

首先,如果通过第二天线装置700的第二馈电端子701提供电流信号,则一个电流路径可经由第三电容部C71、第三开关SW3、触点P26和P36并额外地经由第五外导体部373以及触点P33和P23通过第二电容电路部C52。

另一电流路径可经由第三电容部C71、第三开关SW3以及触点P26和P36通过第三外导体部371和第四外导体部372。电流路径可与第二高频带f_H2相对应。

这里,第二高频带f_H2可包括处于高频带(2300MHz至2700MHz)的B7(2500MHz至2690MHz)。

图10A和图10B是示出根据实施例的多频带天线的针对各个频带的辐射效率特性的示图。

图10A是示出针对第一天线装置500的各个频带的辐射效率的特性示图,图10B是示出针对第二天线装置700的各个频带的辐射效率的特性示图。

在图10A中,现有曲线G10可以是现有电子设备的特性曲线,曲线G21可以是第一开关SW1和第二开关SW2处于断开状态时的特性曲线,曲线G22可以是当只有第二开关SW2处于接通状态时的特性曲线,曲线G23可以是当只有第一开关SW1处于接通状态时的特性曲线。

参照图10A中示出的曲线,示出了以下内容:可通过第一天线装置500覆盖与第一中频带f_M1相对应的大约1700MHz至2200MHz的中频带B3、B2和B1,可根据第一开关SW1和第二开关SW2的状态通过第一天线装置500覆盖700MHz至1000MHz的多个低频带B20、B5和B8。

在图10B中,现有曲线G10可以是现有电子设备的特性曲线,曲线G31可以是当第三开关SW3处于断开状态时的特性曲线,曲线G32可以是当第三开关SW3处于接通状态时的特性曲线。

参照图10B中示出的曲线,示出了以下内容:可通过第二天线装置700覆盖与第二中频带f_M2相对应的大约1700MHz至2200MHz的中频带B3、B2和B1,可根据第三开关SW3的状态通过第二天线装置700覆盖2300MHz至2700MHz的多个高频带B30和B7。

如以上阐述的,根据实施例,具有导电边框构件的电子设备可使用非分割导电边框构件来控制低频带、中频带和高频带,从而在根据频率环境或系统环境确保天线性能并实现1UL/2DLs或1UL/3DLs的同时支持载波聚合(CA)。

如以上阐述的,根据实施例,包括多频带天线、壳体、基板和导电边框的电子设备包括:第一馈电端子,连接到嵌在所述设备中的基板的电路;第二馈电端子,连接到电路并与第一馈电端子绝缘;地端,设置在基板上;导电边框构件,沿着电子设备的外围连续地设置;第一天线,连接到第一馈电端子和导电边框构件,并且第一天线形成用于覆盖具有多个频带的第一多频带的多重谐振;第二天线,连接到第二馈电端子和导电边框构件,并且第二天线形成用于覆盖第二多频带的多重谐振;旁路导体,用于使由第一天线和第二天线产生的干扰信号旁通到地端。

虽然本公开包括了具体的示例,但是,对于本领域普通技术人员将清楚的是,在不脱离权利要求及其等同物的范围和精神的情况下,可对这些示例做出形式和细节上的各种改变。这里所描述的示例仅仅将被理解为描述性的含义,并非用于限制的目的。每个示例中的方面或特征的描述将被理解为适用于其它示例中的相似方面和特征。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果以不同的方式组合所描述的系统、架构、装置或者电路中的组件,和/或由其它组件或者其等同物替换或补充,则可获得合适的结果。因此,本公开的范围不由详细描述所限定,而是由权利要求及其等同物所限定,并且权利要求及其等同物范围内的所有改变将解释为包含在本公开中。

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