专利名称：Amc材料关于便携式通信设备天线的应用的制作方法
薦材料关于便携魏信设备織的鹏
駄领域
本发明涉及天线的领域，并且更特别地涉及在便携式通信设备中设置
(provision)的^CT以^^种便携^1信设备。 背景狱
在便携^1信设备的领域中，并JJt其是在蜂窝式电话的领域中，存在将
卞.通信^内置^^^电话本身中的趋势。戶;^电话也变得ffi^小，需要尽
|1了能有鄉鹏戶欣电话的空间。同时，臓电话具有^^多的功能和特征， 因此在它们中也设置有更多的组件。在与该增加的功能有关的皿电话中还有 ^!^多的纖。由于这个事实，需要i^^更小且使它们舰设置更舰。
然而当雜做时，戶;M^的性能魏化并且它们也会互相干扰。
驗几年中，在條^^f舰的附胃露(AI磁导体)材料的领域 '1'巳经进行了研究。AMC材料是具有高表面P鹏的鍋电磁结构。它aa舰 .—二维点阵结构的金属板来实现，0M金属板经由垂直导电通孔与固定,层连 接。这种结构不支掛专播某"^带的表面波。辨睐说，Siev鄉iper等人在1999 年11月的第47巻第11期的"IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques"中的"High-Impedance Electromagnetic Surfeces with a Foibidden Frequency Band"—文中描述了这种类型的结构。
这类表面也被称作EBG (电磁带隙)表面和PGB (光刊隙)表面。 这些新型材料的a^i令人感兴趣的，因为它们允许相当大地减小繊的 夕卜形。^ij来说，Alexandras P. Feresidis等人在2005年1月的第53巻第1期的 "IEEE Transactions on Antennas and Propagation"中的"Artificial Magnetic
:文中B^a行了^方面的调査。 ' '
Geoige Gousettis等人在2006年1月的第54巻第1期的"IEEE Transactions on Antennas and Propagation"中的"Tailoring the AMC and EBG Characteristics ofPeriodic Metallic Arrays Printed on Grounded Dielectric Substrate" —文中^4~*步描 述了如何设计与频带有关的这种材料。
然而大多itt献的目的在于Ji^^蜂窝式基站iOT的^a而不在于ji^ 供"f更携^i信设备和蜂窝式电话《顿的繊以及与这类设备相关的问题。
然而Romulo F. Jimenez Broas等人在2001年7月的第49巻第7期fl^IEEE Transactions on Microwave Theoiy and Techniques"中的"A High-Impedance Ground Plane Applied to a Cellphone Handset Geometry" —文中B^描述了这辦才 茅4^E顿电话中的顿。在这个文件所描述的手机中， 一部5)^通的电路板设 贾有AMC结构，并5JM文件因此建议将^与这种^手机的其它组件并
鉴于組h戶脱的内容，因此需要更进一步有利地鹏与便携^1信设储 关的AMC材料，以便尤其M^尺寸、简化便携^M信设备的4^、 P蹄湘邻 的X^对彼此的影响以M于天线的方向性的影响。
发明内容
本发明主要涉i^1^ AMC材料关于便携^t信设备以及ffi^便携^！ 信设备中^的新，。
本发明的一个目的是，il^用于便携式通信设备的繊體，戶腿繊装
號使得肯辦构造小型便携式通信设备，其中天线与便携式通信设备的其它电组 件的有7>*的电磁干扰。
根据本发明的第一方面，该目的由关于便携^il信设备而构造的^^g 来实现，，设备具有设置了g板、,以^^M便携式通信设备主要功能 的可能^的第-嘲材料层，戶^^^M包括
第二^i^材料层，其包括
^J!，其包含用于戶;M设备的所有天线，以及
接鹏，其用于臓繊层的所有激
其中，^M^feM包括面向戶腿^M的AMC材料层。
本发明的第二方面涉及包含B^—方面的^E的^^S， t步包括
E0M^和AMC材料结构之间的电介M^"料。
本发明的第三方面针对包含0f^m—方面的特征的^^置，其中所述天线层被分成不同的部分，其中每一部分用于分离的频率范围，并包括为在那个
频率范围中工作而设计的至少一^^，并j/;m amc材料结构被分自应 的部分，其中面向^层部分的每一个amc材料结构部分设计为对于戶;^相 应的^M部分的频率范围具有高表面pm。
本发明的第四方面针对包含所述第三方面的特征的天线装置，其中所述
AMC材料结构的至少一4^P，一步包括至^"个岛(island),自岛t^ 与戶服相应織层部分中的雜排成行并包围戶脱繊的区域，鹏岛设计为 对于所述^层部分的频率范围对于高表面阻抗，并由对于另一^M部分的 频率范围具有高表面卩皿的amc材料所包围。
本发明的第五方面针对包含0 ^四方面的特征的^装置，其中皿岛 被设计为，于^^线的频率范围具W^表面阻抗。
本发明的另一个目的是，麟--种便携式通信设备，^M便携5U1信设备 可以是小型的，并且其中^m其它电组件只有M的电磁干扰。
根据本发明的第六方面，该目的由一种便携式通信设M实现，fM便携 工U1信设备包括
第一纟腿接材料层，其设置电路板、,以^S^^便携式通信设备主要功 能的可能电路，以及
第二,接材料层，其包括
纖层，其包含臓设备的所有織，以及 接鹏，其用于^^M的所有織，
其中，^M接鹏包括面向fft^层的AMC材料结构。
本发明的第七方面针对包含戶;M第六方面的特征的便携^i信设备，进一
歩包括^^m^PAMC材料结构之间的电介MM料。
本发明的第八方面针对包含戶; ^幼面的特征的便携^i信设备，其中，
厂yMm—和第:i^M由纖材離此分开。
本发明的第九方面针对包含戶;^m六方面的舰的便携^i信设备，其中， ^继^层被分成不同的部分，其中每一部分用于，的频率范围，^括为
在那，率范围中工作而设计的Sd^"H^a并JJM amc材料结构被分
;^目应的部分，其中面向^M部分的t个AMC材料结构部5i^计为对于
厂f谜相应^M部分的频率范围具有高表面ffl^。本发明的第十方面針对包含0f^九方面的特征的便携^i信设备，其中 厂舰amc材料结构的l&^^h^爐一步包括至d^岛，戶脱岛占据与
于;天^i:的频率范围具有高表面rat:并由对于^一^层部分的频
率范围具有高表面P鹏的AMC材料鹏围。
本发明的第十一方面针对包含戶;Mm十方面的特征的便携式通信设备，其 中戶，岛设计为皿于戶;^^的频率范围具有高表面pm。
本发明的第十二方面针对包含戶;^六方面的特征的便携^i信设备，进 一步包括包围戶服设备的部件的外壳，臓设备包含两个不同的层组，其中
if嫩卜壳的至少-,J體有至少""^h AMC材料的条带，臓AMC材料设计为
对于f;im^的至少一^^的频率范围具有高表面pi^。
本发明的第十三方面针对包含B^十二方面的特征的便携^i信设备，
其屮戶/继条带^S在与0M^的主辅l^向平行的戶，卜壳侧面上。
本发明的第十四方面针对包含B^六方面的特征的便携式通信设备，其 中，臓便携鄉信设备蹒窝式电话。
本发明的另一个目的是,^装置，B^^^SM:在两个或几^ 线之间增加隔离^^^波，。
根据本发明的第十五方面，该目的由在便携式通信设备中,的^^S
来实现，臓纖體包括
在接ifel丄根据工作频率范围成组设置的多^h^线，其中每"MSMai 的频率范围，
其中，户脱接鹏包括面向0fi^的AMC材料结构，
戶;M amc材料结构被分成多^P分，其中* amc材料结构部分面向一
组，，并且设计为对于该乡I^率范围具有高表面Kf[。 本发明的第十六方面针对包含所g十五方面的特征的^装置，其中所
述AMC材料结构的至^铺^^步包括至少一个岛，戶腿岛战与所 述相应组中的一4^排成行將围所^^的区域，所述岛设计为对于该组 的频率范围具有高表面阻抗，并由对于另一组的频率范围具有高表面阻抗的 AMC材料所包围。
本发明的第十七方面针对包含f^m十六方面的特征的繊體，其中，厂，岛设计为，于戶;f^^的频率范围具有高表面psiit
本发明的另一个目的是，提供一种便携^i信设备，0M便携式通信设备
M31在两个^lM^之间增加隔离^il^皿，(filtering eflfect)。
根寧本发明的第十八方面，该目的由便携式通信设^*实现，所述便携式 通信设备包括
在接:teM上根据工作频率范围成组^a的多个^，其中每一组M^3te 的频率范围，
其中，戶;M接鹏包括面向戶;M^的AMc材料结构，
戶，amc材料结构被分成多，分，其中^ amc材料结构部分面向一
组规并且设计为对于该组的频率范围具有高表面p肌■ 本发明的第十九方面针对包含0Mm十八方面的特征的便携^i信设备，
其中所述amc材料结构的s^—^^a^步包括Md —个岛，所丞岛占 据与0M殘之一排成行并包围戶腿繊的区域，戶做岛设计为对于相/^且的
频率范围具有高表面l re，并由对于另4且的频率范围具有高表面PI^的amc
材料所包围。
本发明的第二十方面针对包含戶;Mm十九方面的特征的便携^i信设备， 其中，戶;M岛设计为,于戶;M^的频率范围具有高表面pg。
本发明的第二十一方面针对包含所述第十八方面的特征的便携式通信设
备，进j包括包围戶腿设备的制牛的外壳，戶腿设雜^^f]^M组，
其中戶鹏卜壳的至d^HK!l體有Sd^个amc材*綱，戶服amc材料设计
为对于至》一^^的频率范围具w^表面pm。
本发明的第二十二方面针对包含所g二十一方面的特征的便携式通信设 备，其中戶服絲體在与^M繊的主辐射方向平行的戶搬卜壳的侦腼上。
本发明的第二十三方面针对包含所述第十八方面的特征的便携式通信设 备，其中戶;M便携^ffl信设备鹏窝式电话。
本发明的另一个目的是，,一种便携式通信设备，0f^便携式通信设备
M^^M便携式通信设备中的至少"H^的后,射(backloberadiation)。 根据本发明的第二十四方面，该目的由一种便携式通信设M实现，■
便携式通信设备包括
至少一^h^，其设计为t至少一顿率范围内工作，并體在接鹏上，以及
包围戶腿设备的部件的外壳，戶腿设备包含臓^P接鹏，其中臓
外壳的至少 -侧设置有至少一个AMC材料的^， AMC材料设计为对于
至少一^h^线的工作频率范围具有高表面卩IK。
本发明的第二十五方面针对包含戶;f^二十四方面的特征的便携式通信设
备，其中臓絲體在与臓纖的主^IW向平行的^^卜壳的侧面上。
本发明的第二十六方面针对包含戶; ^二十四方面的特征的便携式通信设 备，其中戶;M便携^a信设^r窝式电话。
根据戶;f^一和第六方面的发明具有多^点。因为根据本发明的^f^ 置，戶;^二乡脂可以与戶;f^一乡脂完全隔离。M以这种施设置这两个 3te的组，可以麟非常便于制造的便携式通信设备。0f^两组可以分别利用
标准的多层PCB妒^:来生产。^Sfi^&便携^l信设备的工厂中，所述
两组可以驗在一起。这意》**便携式通信设备的装配可以非常快。$1 于
AMC材料的34^W有另一馆点。它导致M^凑的便携^1信设备结构，该 结构允iW^更小的便携5UI信设备。它还肖辦M^天线和其它便携式通信设 各电路之间的电磁干扰，因为繊与其余的便携^i信设备鹏完全分离。
根据戶;f^十五和第十八方面的发明具有以下优点。它允i彌小繊外形。 它还提供了滤波效应，因为斷氐了在一，分内部的^对其它部分的天线的 影响。因此减小了这些殘之间的船度。这使得具有允许更^fflttWM 不同的纖的ia-步优点，其允许构造更小的便携^i信设备。
根据所述第二十四方面的发明具有以下优点。通过设置这样的条带 (snips),減小了戸;m^的后,射。mM^i^w，获得顿的方向性， 并且因此以更有效的方式舰^M便携^i信设备的电能。
应该强调的是，在该说明书中鹏的术语"包括/包含"用来说明^WM 的部件、鰣、步鹂组件，但不排除雜或附m或多个其它制牛、辦、 步骤、组件戯组合。
现在将更详细船目对于戶脱附图^i赫发明，其中
图1显示了根据本发明在便携式通信设备中使用的AMC材料的一个典型
11点阵结构的俯视图，
图2A和B示意l^tkM示了被^gffl于不同频带中的繊的戶脱AMC材料 结构的侧视图，
图3显示了以蜂窝式电话形式的便携^1信设备的主视图， 图4显示图3中的戶脱电话的侧视图，
图5显示根据本发明第一变化的、OT在蜂窝式电话中的第一和第二乡M
图6示意14tlkM示了根据本发明第二变体的、在AMC材料结构上方的天 线层的俯视图，以及
图7示意性瓶显示了在本发明的第二变体的鹏中、AMC材料结构的相应 部分上的一部^^部分的俯视图。
具体实施例方式
图1示意性ilkM示了 AMC (AX磁导体)材料结构的俯视图，而图2A显 示了这种结构的侧视图。AMC材料10包括大量导电材料的贴片(patch) 12， 厂做贴片12以经常是点阵(lattice)结构的娜结构构成。在图1中，針贴 片12被显示为是正方形的。这只^i^种贴片皿的一个实例。所述贴片实际上 nj'以具有例如像同心环的形式的任意适当的皿，^#具有五角形的、六角形
的或八角形的皿。也应该认iR iJ，所述点阵结构可以以多种方^化。戸;m
贴片还可以在不同层之间鹏每层中具有不同的大小和形状，以允许宽带或多 频带的特征。利用垂直导电通孔16,每^种贴片12进一步与下面的平滑 (smooth)导鴨18连接。在图2A中，显示出包括单层贴片12的AMC材料 结构，戶服AMC材料结构可以适合用于在高频带下工作的繊。一^m^贴 片12设置在电介Mt才料的衬底14上，戶;f^M孔16穿^0M衬底14至IMBW 平滑导頓18。当戶服AMC材料结构棚作繊的地时，i^P滑导頓与地
连接。这种结构io不支持舒;m计的频带中传^面波，因为在该波段中它具
有高表面Kit这类表面也被称作EBG (电磁带隙)表面或PGB (光子带隙) 农面。戶腿贴片和通孔(其以设计的频率--起^^面波的带隙)的系统，还 将生成有效的电容和电感。该电容和电SW助于咏J、^和AMC表面的组合 系统的设计频率，相对地减小了腿纖和贴片的大小。因此，可以减小戶腿-膽的外形。
移动电话或手机的当繊术己^战到了这些设计尺寸的某个标准，并且将
来它们甚至也>1^^得更小。对:？^尺寸，明显的是，图2A的结构^S合髙频 率，并且因而一般是几GHz的M级。为了會辦在劍^频率时(例如，像駄 约800MHz的GSM频率)，这种结构，,结构^t寻不g^。图2B显示了 如下原理为了在樹 段获得±^特性，可以改^0f^材料。在图2B中，显 示了包括三层贴片(patch) 12、 20和22的AMC材料层。这些贴片层彼此间垂 宵堆叠设置，其中中间层的点阵结构已经彼此相对地偏移，以便一层贴片^S 在相邻层贴片之间的间隙中。腿应该认i顿j，相邻层的贴片也可以舰重叠。 如图2B中所會猜至啲，在具有某个点阵结构的廳贴片中的贴片20经由通孔 24与所述平滑导^M 18连接，后面是具有相同的点阵结构但妇K平方向上偏移 的中间层贴片12。该中间层贴片12OT通孔16与所述接ifeM (ground layer) 18连接。1^-，雜具有相同点阵结构的顶层贴片22，并且贴片22与B^ 层的贴片20对准。因此，^^M贴片的通孔24^M^M!te片20直到所 述顶层贴片22。衬/^才料14體^^^鹏贴片22和接ifeM 18之间，并且因 此包围戶;WiM贴片20和中间层贴片12。 M舰有可能在mtJ:增加;LM
贴片并改5^M贴片的大小和形状的该技术，可能获得可以OT戶;M结构的较 低频带。也可能g^m述点阵结构以^^述点阵结构中的贴片之间的距离。
应该注意到，所述贴片20和22不需要对准，并JJf^h结构不一定需 耍使用相同的电介质材料。在图2B的所述结构中，例如可能在平滑导电层 (smooth conducting layer)和/gM贴片之间OT第一电介Mt才料，^M贴片和 中间层贴片之间使用第二电介 料，并在顶层贴片和中间层贴片之间使用第 三电介质材料。然而，以制造业的观点，，关于这种对准和^m^结构中使 用相同材料的描述将导致 ^性陶氐。
鈔卜，在同一层贴片中的贴片可能具有不同的皿并且在不同层中可能具 有不同形状的贴片。也可能在一个或多个层的贴片中具有附加的贴片，艮P，与 平滑导^M不连接的贴片。
Sievenpiper等人在1999年11月的第47巻第11期的"IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques "中的"High-Impedance Electromagnetic Surfeces with a Forbidden Frequency Band" —文中更详细地描述了堆叠贴片层的0M结构和絲原理，它的臓内^^M弓I入以作为参考。
因此，这类AMC材料允iW^、天线的外形，其对于便携式通信设备、因 而特别^窝式电话是令人感兴趣的，其中进行了,的努力以^所述电话 的大小，同时努力在电话中JI^M^多的功能。
因此，图3显示以蜂窝式电话形式的便携式通信设备26的俯视图。臓电 话26的不同的功能单元體衫卜壳28的内部，,卜壳28 ^t侧上體有开 I」，M^M开口體显示器30和小離32。,卜壳28的前侧由顿絲 上与前侧戯角的左长侧面、右长侧面、顶短侧面和底短侧面限定边界。与前 侧相沐设置有以相同方式由左长侧面、右长侧面、顶短侧面和底短侧面限定
边界的背侧。以这种:^法，所游卜壳构皿子，在戶;f^子中设置有所述电话
26的不同组件和单元。此处，戶服电话26的不同繊體^f^:子内部，靠 慰脱电蹄侧。
图4显示从图1的右长侧面的角度棘察的,卜壳28的顶舰图。腿能 够箭出，戶腿显示器30和小離32从前侧突出。在该图中，在该右长侧面上 迎一步设置第一条AMC材料34、第二条AMC材料36和第三条AMC材料38 。 根据-战的原理，这些条中的t个设计用于不同的频率范围。下文将关于本
发明的第三变^描^^些M (snip)的功能。iL^hW出了，戶;^长侧
而、顶短侧面和底短侧面中的一个或多賴可以體有^h或多个的这种絲。 图5示意ttM示職本发明第一变化的、在图3和4的舰电话的外壳 内部构造的第一42和第二40^组材料层的侧视图。
在图5底部的第一乡腺42中，體了包括多^N且件的第一组件构鶴52。 '親用于面向图3中B^卜壳的前侧，因itt^MM示器和小M:将与鶴连接。 在该第4且件构itM之上，设置了中间层50，所述中间层50 CTffl于第一组材 料层42中组件的接鹏(ground plane)。驗，B^,才料层包括用于提 供戶腿电话更多组件的第j且件构鶴48。因此，織一乡脂42體为麟结 构，并包括电路板、鹏和用于戶腿电话主要功能的电路。然而，它不具有任 何織鹏^f^的鹏。
在图5顶部的第Z^且材料层40中，设置了^M46。因此， ^层46
剧来面向戶膨卜壳的底侧。鶴包括戶腿电话的所有繊，舰繊可以包 括用于蜂窝式电iSM信的天线、广播电视^以及短SE^通信和WLAN天
14线。所述^层46可以设置为在衬^h设置的多片金属板的形式。它还兽辦通 过t膽喊其它适当的将导电板和条带放置在衬底上的S^来设置，所述衬底优 ^tk是电介M^才料。戶;M衬底再设置在AMC材料结构10 ;t±， AMC材 料结构10设计用于不同^的不同频率。在这里，■ AMC材料结构10的 平滑导鴨接地。因此，臓AMC材料结构10形成接鹏(groundinglayer)。 随后将更详细鹏述如何微腿薦材料结构。
在一乡脂内的^"^层已经ira^"^的^^两^M40和42之间，驗 设置了對虫的隔离层54，以便^M两乡脂之间麟电隔离。应该认识倒，作 为替代方案，该隔离层54可以设置为所，一^二纟IM的1分。
这样M:'隨戶;^一邻第:ii助才料层，获得几馆点。因为^a，所
鄉二会瞻40与^m—乡脂完^^。M31以这种方式體这两个糊的组，
Mi兮-了非常易^ij造的电话。戶脱两组可以分别利用标准的多层PCB 4^駄
来牛产。在装酉^M电话的工厂中，0M两组和隔离层于是可以l^i驗一起。
这意 电话的装配将非常快。设置基于AMC材料的単独的纟M有另一^
点。它导致更紧凑的电话结构，该结构允许构造更小的电话。它还旨^和
电话电路之间的EMI (电磁干扰)，因为^与其余的电话^l&完全分离。 然而应该认i昭ij，除了面向戶鹏卜壳的底侧"卜，0f^二鹏可以體
在其它隨。例如，它可以體在戶;M前侧、^*^>^域短侧面中的任一个、 或者甚至在固定到的戶搬卜壳的电话一部分中(例如，在翻盖中)。戶; ^ j且 层也可以设置在例如与电is^的配件的另一类实体中。戶; ^m二腿可以进 --步包括一 个或多u线。
图6显示根据本发明第二变化、在其上CT有^的AMC材料结构的俯
视图。该第二变化可以有益地与fMm—变化结合，因为所有的繊體在天
线层中，戶腿^M體^^脱AMC材料结构上。然而，織二变化不局限 于与0fi^—变化结合。例如，根据織二变化的織不J^i、须设置在层中， 而是可以设置为所述AMC材料结构上方的分离3拉实体。fr^地，根据该 第二变化的AMC材料结构不是必须为所述电话的所有^而设置，而是例如 仅为有限数量的繊而设置，于翻于鈔两个不同的纖。然而，雌的是， 在该AMC材料结构上具有所有的天线。在这里，,AMC材料结构也可以是 一部^1PCB，例如上部，其中臓下部设翻于鄉的电子组件。在图6中，戶;MAMC材料结构已经被分为三个不同的部分56、 58和60, 其中第一邻分56已经根据Jd^Ji理设计为在第一频率范围中有效，^^一频
率范围可以例如是am戶; ^窝式电话^ir波段的范围。该第一范围可以例如
包括从850到2200MHz的不同GSM和UMTS通信波段。i^一部分56将设 置在戶，电话的背侧顶部。第二部分已经设计为在例如用于献MT衝^的 劍氐范围的第二频率范围中有效，例如FM和UHF波段，因此从87.9到700MHz。 i^^二部分58将设置^M电话的背侧的中部。B^三部分60 B^设计 用于第三频率范围，例如用于Bluetooth^和WLAN使用的从2到llGHz ，并 设置在所述电话的背侧的底部。所包括的一些频率为用于Bluetoolh 的 2.4GHz、用于WLAN的2.4/5.6GHz以及用于UWB天线的3.1-10.6GHz。就天 线层来说，该^层也已经被分为相应数目的部分，其中每U线部分与相应 的AMC材料结构部分对准，并包括被设计以在由0M频率范围,的频带中 .匸作的一组:^，AMC材料结构部分己经为0M^部分而设计。
AMC材料结构部分面向一纟I^a并对于iM^率范围具有高表面PIIit 如所见，存在^s&^m^—部分56上的第一天线64和第二天线66、 ^s在 )f，二部分58上的第三和第四天线68和70、以及^g在第三部分60上面的 第五和第六殘72和74，其中戶;m^^^ 64 ^m是具有附加元件的PIFA
織。^i里仅i5UM:实际^^的纖结构标出^^—繊64，而其它天
线由，^示。应该认识到，所有这^^可以具有會辦在预定频带中通信 的任意适当的结构。
辦!l来说，B^^^64是GSM^，而^m二^66是UMTS ，。戶;f^三^68^M是FM广^^，而^^四^70是DVBH 电视，。ft^， B^H五^ 72是Bluetooth ^,而^m六^74是 WIJ\N-膽。^SiS该认iR^，舰^M可以包括GPS織，并腿一步 地可以在戶腿结构中设置孔，以便允许将照相^Cg在臓电话的背侧上。另 外认iRllJ，可以设置更多#少的部分。
如Ji^脱，不同的AMC材料结构部分己经设计为^^频率范围内工作(即
具有高表面pi^)，戶;m频率范围sm^^;;m部分上方的^的波段。这意
**所述部分实际上具有不同的组成。舰意喊可以减小臓雜的夕卜形。 —个额外的优点是，因为这鄉分已经设计为不同，由此斷氐了在一^分上的繊对另一部分上的殘的影响，从而麟了繊舰。因此在不同部分的 繊之间雜隔离。由此，鈔了船。这具有允许舰不同的繊彼此间放
置ra口,的i^^优点，艮P，在与皿AMC材料结构的平面平行的方向上 更接近。这也允许构造更小的电话，因为例如可以敏J、0M电话的长侧面的长 度。M以一种明智的方式^S,比邻(beside)的0fi&不同部分，l步减 小耦合。该明智的设置包括放置多^分使得为相邻的频率范围而设计的部分 与为另--个范围而设计的部分分开。因而，在图6的例子中，0f^二部分覆
盖最低频率，而0f^三部分M^最高频率。因为它们彼JtbH比邻(beside) ^CS， 所以这些不同部分的^之间的^^度劍氐的。可#^&，可能将ff^三部 分放在中间，使得^^:^P第三部分舰交换图6中的隨。自然戶服繊 也将由此顿隨。
进一步地，可以P艮制不同部分的mt间以及甚至设置在相同部分中的天 线之间的耦合。i^M过图7中所示的结构举例说明，图7显示了在0M AMC 材料结构的第-,分56上的0fj^—和第二繊64和66的俯视图。在i^iS 该认识到，己会^ti^一部分56中的AMC材料结构进行的^S也可以OT所 鄉Z^P第三部分。然而，为了使该说明书简单，仅{5^1述了織~^分56。
在图7中，戶;f^1分具有第一岛76以鹏二岛78， 岛76占
据与所，^^ 64对准并包围戶; ^"^线64的区域，0f^二岛78 d 与戶;f^二^ 66对准并包围戶;f^二^ 66的区域。^M, ^m—和 第二岛76和78的AMC结构设计为对于戶; ^1分56的3Th^^范围具有 高表面P且抗，并由已经设计为对于另一部分以及一定瞎况下第三部分的频^ 有高表面P服的AMC材料结构所包围。这甚M^步鈔了不同部分的繊 之间以及戶;f^一部分内部的^之间的耦合(coupling)。进一步地，可以通 过傲;Mm—岛舰于^^^ 64的频率范围具有髙表面P鹏以及傲腿 第二岛,于^m二^66的频率范围具有高表面P鹏，;st—步地斷繊 合。因此，顿能设计出与其包围的特定^^频^^致(after)的岛。
因此，这麟了殘之间的甚至更低的船，并且因此允许魏一步鈔 的尺寸。
最后，现在将积欠参考图4和图6 述本发明的第三变化。^三变化
可以方舰与戶;M^—和/麟二变化结合，因为所有的繊體在^M中，
17戶;M^M^g^M amc材料层上面，其中戶;f^^任^fe^g在不同的部分中。然而，織三变化实际上不局P艮于与所鄉一和第二变化结合。根据
该第三变化的天线实际上不限于与amc材料"^设置的天线，而是可以以传
统的方法相对于设置在电话中的^^OT，艮P，与将图5中^m^IM中
的普Sife平面(groundplane)用作^地平面的^一起。
ffi^M，舒鹏卜壳28的左长侧面上，臓电话的外壳體有第一条34amc材料、第二条36amc材料和第三条38amc材料。ffi^M^该认i昭IJ，厂g，也可以OT在其它的长侧面W^^^短侧面的1和两个上。ffi^S,
所，--条带34具有设计与图6中的戶;f^i分的^的工作频率范围一致
的amc材料，朋，二条36具有为图6中的所^二部分的^的频率范围而设计的amc材料，而戶;f^m三条38具有为戶;f^三部分60中的^的频率范围而设计的amc材料。在这里，W^MM具有基于图1和2所作出教导的结构。
戶;M織64、 66、 68、 70、 72和74都具有絲Ji^^脱电话的背侧(即，阁4中的向右的方向)直伸出的主瓣。因而，这敏些繊的主辐射方向。如所见，这些条因而 §与该主辐駄向平行的电话的侧面上。因而，t个 (stiip)与其所，的^^的主辐IW向平行。
SJ^腿条带的这种體，减小了^^线的后鹏射和旁,射。因为.在与基站很少或不良联系的方向上产生雜,射，这意棘实质上浪费了所述后鹏射。M;齡该后,射和旁,射，因而获得魏的方向性，并且因而以更有效的方式i顿戶脱电话的电能。由于这離M^鞭好ife^行，所以可以使用更低的输出电能，因此节省了會糧。因为电话是电池供电的，所以这是一个重要的问题。
在i^里应该认识到，条带的频率范围可以被P艮制为比i^&讨论的0M部分的波顿小的波段(band)。例如，它可以被P艮制为单^h^的频率范围。因此应该认i昭i」，可以OT更多^M少的这样的M (strip)。 i^^ite该认诞iJ，对于--些^或一些频率范围，可以根:^有条带。本发明由此仅由以下权利要求鄉行限定。
权利要求
1. 用于便携式通信设备(26)的天线装置，所述设备具有设置了电路板、地线以及所述便携式通信设备主要功能的可能电路的第一组(42)材料层，所述天线装置包括第二组(40)连接材料层，其包括天线层(46)，其包含用于所述设备的所有天线(64、66、68、70、72、74)，以及接地层(10)，其用于所述天线层的所有天线，其中，所述接地层包括面向所述天线层的AMC材料结构(12、16、18；12、16、18、20、22、24)。
2.鹏权利要求1臓的殘體，i^^包括Wf ^P AMC材料结构之间的电介Mt才料(14)。
3.根据权利要求i或2戶脱的^gg，其中，戶;M^a分跡同的部分，其中每一部分用于斜虫的频率范围，并包括设计用于在那顿率范围中工作的至^^W线(64、 66、 68、 70、 72、 74),并J/服AMC材料结构分成相应的部分(56、 58、 60)，其中面向^M部分的每"^hAMC材料结构部分设计为对于'^M相应^层部分的频率范围具有高表面PTO。
4，根据权禾頓求3戶腿的^^g，其中，舰AMC材料结构的至少^h部分(56)进—步包括至l个岛(76、 78)， 0M岛战与0M相应的雜层部分中的繊(64、 66)对准將围0f^天线的区域，臓岛设计为对于所述天线层部分的频率范围具有高表面阻抗，并由对于另一^层部分的频率范围具有高表面Pm的AMC材料(80)所包围。
5. 根据权利要求4 0M的^^S，其中，臓岛设计为iW"于^^的频率范围具Wi^表面l K。
6. 便携SU1信设备(26)，包括第—组(42)繊材料层，其體鹕板、鹏以i3^/M便携式通信设备.+:要功能的可能电路，以及第ri且(40)连接材料层，其包括繊层(46)，包含所述设备的所有天线(64、 66、 68、 70、 72、 74)，以及接ifeM (10)，用于^M^层的所有^，其中，臓接鹏包括面向戶;f^^的AMC材料结构(12、 16、 18; 12、 16、 18、 20、 22、 24)。
7 鹏权利要求6臓的便携鄉信设备，1,包括:^0M彌口認材料结构之间的电介质材料(14)。
8. 根据权利要求6或7 ，的便携式通信设备，其中戶;M^—和第二纟iM由隔离材料(54) 分开。
9. 根据权利要求6-8中的任意^h,的便携式通信设备，其中^f^^M分成不同的部分，其中每一部分用于糊的频率范围，并包蹄计用于fflP个频率范围中工作的至^个天线(64、 66、 68、 70、 72、 74)，并JiFM AMC材料结构分淑目应的部分(56、 58、 60)，其中面向^M部分的每一个AMC材料结构部分设计为对于戶;M相应的^a部分的频率范围具有高表面Psm。
10. 权利要求9所述的便携^1信设备，其中，AMC材料结构的至少一i^P分(56) i^步包括至少^h岛(76、 78)，，岛占据与所述相应的，层部分中的^ (64、 66)对准并包围m^^的区域，皿岛设计为对于戶,诚^层部分的频率范围具有高表面阻抗，并由具有对另一天线层部分的频率范围具有高表面P皿的AMC材料(80)所包围。
11. 根据权利要求10所述的便携式通信设备，其中所述岛设计为OT于所述，的频率范围具有高表面PIiit
12. 根据权利要求6-11中的任意一个臓的便携鄉信设备，t步包括包围所述设备的部件的外壳(28)，所述设备包含两个不同的组层，其中0 ^卜壳的至少一賴腼设置有至少一个AMC材料的M (34、 36、 38)， AMC材料设计为对于戶;^^层的至少一^^的频率范围具有高表面卩i^。
13. 鹏权利要求12臓的便携^S信设备，其中，臓条^S在与所述-膽的主辐射方向平行的,卜壳的侧面上。
14. 鹏权利要求6-14中的任意一个臓的便携式通信设备，其中，戶/f^便携式通信设备辦窝式电话。
15. 用于便携^1信设备(26)中的織驢，0M^驢包括在接ifeM (10)上根据工作频率范围成组设置的多^h^ (64、 66、 68、(70、 72、 74)，其中，^组鶴斜虫的频率范围，其中，戶/i^接itlll-包括面向戶腿繊的AMC材料结构(12、 16、 18; 12、16、 18、 20、 22、 24)，戶腿AMC材料结构分成多^P分(56、 58、 60)，其中針AMC材料结构部分面向一会fl^，并且设计为对于i^Si^率范围具^表面ffi^。
16. 根据权利要求15所述的殘驢，其中臓AMC材料结构的至少^h部分(56)进一步包括至f个岛(76、 78),戶腿岛占据与^M相i^且中的戶腿天线(64、 66)之一对准將围戶;M^的区域，臓岛设计为对于该组的频率范围具有高表面阻抗，并由对于另一组的频率范围具有高表面阻抗的AMC材料(80)所包围。
17. 根据权利要求16所述的雜装置，其中，所述岛设计为舰于戶;M^线的频率范围具有高表面PTO。
18. 便携式通信设备(26)，其包括在接地层(10)上根据工作频率范围成组设置的多1^线(64、 66、 68、70、 72、 74)，其中，每一组S^，的频率范围，其中，戶;f^^feM包括面向戶;M^的AMC材料结构(12、 16、 18; 12、16、 18、 20、 22、 24)，jy^AMC材料结构分成多，分(56、 58、 60)，其中^hAMC材料结构部分面向--組天线，并且设计为对于潔且频率范围具w^表面pm。
19. 根据权利要求18 0M的便携^1信设备，其中戶腐AMC材料结构的至少一僧分(56) iS"^步包括至少一个岛(76、 78)，臓岛占据与戶腿纖(64、 66)之一对准并包围所述^的区域，0M岛设计为对于戶;M相磁且的频率范围具有高表面p助f[，并由对于另一组的频率范围具有高表面Pm的AMC材料(80)所包围。
20. 臓权利要求19臓的便携^1信设备，其中，戶腿岛设计为舰于臓繊的频率范围具有高表面鹏。
21. 鹏权利要求18-20中的任意一个臓的便携^1信设备，[步包括:包围所述设备的部件的外壳(28)，所述设备包含^n戶;f^a接地层，其中，厂，卜壳的至少—賴晒CT有至^条(34、 36、 38) AMC材料，,AMC材料设计为对于至少一^h^的频率范围具有高表面i^。
22. 根据权利要求21 0M的便携^1信设备，其中0M絲體在与0M殘的主繊方向平行的^^卜壳的侧面上。
23. 根据权利要求18-22中的任意^h戶脱的便携^l信设备，其中0M便携规信设备鹏窝式电话。
24. 便携式通信设备(26)，包括至少一(64、 66、 68、 70、 72、 74)，其设计为超^^率范围中工作，并體在mM (10)上，以及包围0 ^设备的部件的外壳(28),所述设純含臓天鄉接鹏，其中戶搬卜壳的至d^铺腼设置有至d^条(34、 36、 38) AMC材料，jf谨AMC材料设计为对于M^—^h^的工作频率范围具有高表面Plim。
25. 根据权利要求24戶脱的便携式通信设备，其中戶;M絲體在与臓膽的主辐射方向平行的戶嫩卜壳的侧面上。
26. 娜权利要求24或25 0M的便携ita信设备，其中m^便携式通信设备魏窝式电话。
全文摘要
一种便携式通信设备，其包括设置了不同电路的第一组层(42)，以及包括包含所有天线的天线层(46)和用于所有天线的接地层的第二组层(40)。所述接地层包括面向所述天线层的AMC材料结构(10)。所述天线根据工作频率范围分组，其中每一组覆盖独立的频率范围。所述AMC材料结构(10)也分为多个部分，其中每一部分面向一组天线并对于该组频率范围具有高表面阻抗。还有包围所述设备的部件的外壳，所述设备包含所述天线和接地层，其中所述外壳的一个侧面设置有一条AMC材料，所述AMC材料对于至少一个天线的工作频率范围具有高表面阻抗。
文档编号H01Q15/00GK101461097SQ200680054896
公开日2009年6月17日 申请日期2006年12月1日 优先权日2006年6月9日
发明者O·索图德, S·卡尔森 申请人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司