用于计算设备外壳的侧面天线的制作方法
【专利说明】用于计算设备外壳的侧面天线
[0001]
[0002]用于计算设备的天线带来了与以一个或多个选择频率接收和发送无线电波有关的挑战。将这样的计算设备(以及它们的天线)容纳于金属外壳中的当前趋势放大了这些挑战，因为金属外壳易于屏蔽传入和传出的无线电波。减轻该屏蔽问题的一些已尝试的解决方案向计算设备的设计引入了结构上和制造上的挑战。
[0003]概述
[0004]此处描述和要求保护的实现方式通过形成包括金属计算设备外壳的一部分作为主谐振结构的天线组件而解决了上述问题。该金属计算设备外壳包括背面以及界定该背面的至少一部分的四个侧面。该金属计算设备外壳进一步包括具有形成于所述背面中的孔径的谐振结构，从所述谐振结构一切口自所述孔径延伸切断所述背面并且切断金属计算设备外壳的至少一个侧面。导电馈电结构连接至无线电。所述导电馈电结构连接至金属计算设备外壳的所述谐振结构或者位于所述谐振结构附近，且被配置成以一个或多个谐振频率激发所述谐振结构。
[0005]提供该概述以便以简化形式介绍概念的选集，所述概念在以下详细描述中被进一步描述。本概述并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。
[0006]此处也描述和记载了其他实现方式。
[0007]附图简沐
[0008]图1例示出具有侧面天线组件的示例金属计算设备外壳的两个部分。
[0009]图2例示出具有侧面缺口的示例L形侧面天线组件。
[0010]图3例示出用于侧面天线组件的示例馈电结构。
[0011]图4例示出具有侧面切口和塑料插入件的示例L形侧面天线组件。
[0012]图5例示出具有多个侧面天线组件的示例金属计算设备外壳的多个视图。
[0013]图6例示出具有电容式馈电的示例L形侧面天线组件。
[0014]图7例示出单个侧面上的示例侧面天线组件。
[0015]图8例示出具有伸长的返回臂的示例L形侧面天线组件。
[0016]图9例示出具有从一单独组件形成的伸长的返回迹线的示例L形侧面天线组件。
[0017]图10A和10B例示出具有连接至介电间隔块上的金属化表面的馈电结构的示例L形侧面天线组件。
[0018]图11A和11B例示出具有两个侧面开孔和两个侧面切口的示例侧面天线组件。
[0019]图12A和12B例示出具有两个侧面开孔、两个侧面切口以及两个馈电连接的示例侧面天线组件。
[0020]图13例示出具有改变天线臂的电气长度的电可变部件的示例L形侧面天线组件。
[0021]图14例示出用于使用侧面天线组件的示例操作。
[0022]详细描沐
[0023]图1例示出具有侧面天线组件102的示例计算设备外壳100的两个部分101和103。部分103典型地包含显示组件，而部分101典型地(至少部分地)装入计算设备的大多数其他组件。在所例示的实现方式中，天线组件102被集成作为金属计算设备外壳100的一部分。
[0024]金属计算设备外壳包括背面104以及界定该背面104的四个侧面106、108、110和112。在其他实现方式中，少于四个侧面可以部分地界定背面104。此外，背面104以及侧面中的一个或多个侧面可以在突变角处、在弯角处(例如，背面和侧面之间的连续弧)、或者采用各种连续相交面组合接合。而且，侧面不需要与背面垂直(例如，侧面可被安置成与背面成钝角或锐角)。在一种实现方式中，背面以及一个或多个侧面被集成到单件构造中，然而也构想了其他组装的配置。
[0025]侧面天线组件102包括在侧面中的一个或多个侧面中(在该例中，在侧面106和108中)创建的一个或多个孔径或开孔。这样的孔径也可以被称为“槽”122。在图1中，槽122被示为沿着计算设备外壳的两个相邻侧面的L形，然而构想了其他配置。侧面天线组件102还包括切断侧面106的边缘部分115的切口 120。槽122和切口 120从侧面106和108的其余边缘形成伸长的金属臂。槽122和切口 120可以作为谐振结构操作，并且可以与诸如馈电结构之类的其他元件组合来用作天线。伸长的臂可以被直接地(例如，电流引发地，类似平面倒置F天线)、电容式地、或经由某种其他激发方法来激发。槽122和切口 120可填充有塑料层或其他绝缘材料(例如，陶瓷)，如用塑料插入件114所示的。这一辐射结构可以被设计为以某一频率谐振，以及/或者对于特定应用，这一辐射结构可以被设计为以某一频率或频率集合辐射非常有限的、或基本上为零的功率。
[0026]图2例示出在金属计算设备外壳201的侧面203的边缘中具有侧面切口 202的示例L形侧面天线组件200。馈电结构204将无线电206连接至伸长的金属臂214，所述无线电206位于安置在金属计算设备外壳的背面上的印刷电路板(PCB) 220上，所述伸长的金属臂214通过L形槽212和切口 202沿侧面208和210的边缘形成。在所例示的实现方式中，伸长的金属臂214的长度被限定为在天线操作的最低频率附近谐振。L形槽212绕金属计算设备外壳201的一个角落延伸，然而可以采用其他配置。
[0027]应当理解，也可以采用贯穿同一侧面边缘或贯穿不同侧面边缘的多个切口。其他开孔、切口及馈电结构配置可以导致可对应于任何无线电标准或协议中使用的频率的不同的天线效率频带，，所述无线电标准或协议包括但不限于:UMTS、GSM、LTE、4G、3G、2G、WiF1、WiMAX、蓝牙、Miracast、以及可以在将来开发的其他标准或规范。
[0028]图3例示出用于金属计算设备外壳301的侧面天线组件302的示例馈电结构300。馈电结构300是导电的并且将无线电304(例如，位于PCB 320上)电连接至侧面天线组件302的伸长的金属臂306。在其他实现方式中，馈电结构300可以连接至沿着伸长的臂306以及沿着金属计算设备外壳301的背面上的PCB 320的其他位置。
[0029]图4例示出具有侧面切口 402和填充金属计算设备外壳401中的槽416的塑料插入件404的示例L形侧面天线组件400。应当理解，插入件可由其他绝缘材料(例如，陶瓷)制成。馈电结构406将无线电408连接至伸长的金属臂410，所述伸长的金属臂410通过槽416和切口 402沿着侧面412或414之一的边缘形成。典型地，无线电408被安装于金属计算设备外壳401内的PCB 420上。
[0030]塑料插入件404可以适配入槽416和切口 402。在该配置中，金属计算设备401的刚性可被改进，在性能方面可能有折衷。在一替代实现方式中，插入件404可由具有介电常数的介电材料制成，所述介电常数可以通过对插入件404施加电压来改变，从而在计算设备的操作期间调谐谐振频率。
[0031]图5例示出具有多个侧面天线组件500和502的示例金属计算设备外壳504的多个视图。应当理解，多于四个侧面天线组件可以被配置在单个金属计算设备外壳中。可以采用多个天线组件来提供分集/Μηω(多输入和多输出)配置。
[0032]图6例示出具有电容式馈电的示例L形侧面天线组件600。馈电结构602是导电的，并且通过绝缘间隙610将无线电604电容式地连接至金属计算设备外壳608的伸长的金属臂606。伸长的金属臂606通过槽616和切口 620沿侧面之一的边缘形成。馈电结构602可改变尺寸以实现特定的谐振频率和匹配阻抗。例如，馈电结构602的每一部分的长度、宽度和/或厚度可以被选择以实现所选择的谐振频率和匹配阻抗。而且，馈电结构602的材料可以基于特定材料的电阻来选择以实现所选择的谐振频率和匹配阻抗。典型地，无线电604被安装于金属计算设备外壳608内的PCB 622上。
[0033]图7例示出金属计算设备701的单个侧面702上的示例侧面天线组件700。馈电结构704将无线电706连接至伸长的金属臂708，所述伸长的金属臂708通