专利名称：布置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子设备的天线布置(arrangement)。本发明还涉及电子设备，其包括天线布置的至少两个辐射体元件。
背景技术：
对于金属盖移动站和对应的配备有无线数据传输特性的电子设备的需求一直在增长。这是由于这样的事实，即金属盖给人的印象是一种牢固和高质量的产品。一个问题是，布置在盖子内部的传统天线不能被用在具有金属盖的设备中，因为金属盖阻止了天线的有效运作。 US 2008/0018541公开了一种对上述问题的解决方案，其中把天线布置到盖子。该解决方案包括盖天线、多个耦合的馈送(feed)以及开关。这产生了一个问题，即该解决方案很复杂且由此很昂贵。
发明内容
从第一方面来看，可提供一种电子设备的天线布置，该天线布置包括至少两个辐射体元件，其中辐射体元件通过单个馈送(feed)元件连接到电子设备的电子器件，且在所述至少两个辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口。由此可实现简单和便宜的天线布置。从第二方面来看，可提供一种电子设备的天线布置，在该天线布置中，第一和第二辐射体元件的每个通过单个馈送元件连接到电子设备的电子器件，在所述第一和第二辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口，且该天线布置还包括第三辐射体元件，其提供次级天线的辐射体元件。由此,可实现比已知天线方案具有更有指向性(directive)的福射图案的天线布置。因此，不同辐射体元件之间的相关性较低，且天线分集可能是有利的。从再一方面来看，可提供包括天线布置的至少两个辐射体元件的电子设备，其中辐射体元件被配置到单个馈送元件，且在所述至少两个辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口。从再一个方面看，可提供电子设备，其中所述第一和第二辐射体元件的每个被配置到单个馈送元件，在所述第一和第二辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口，该电子设备还包括次级天线，其包括第三辐射体元件。本发明也可提供这样的优势，即不同的辐射体元件之间的相关性较低，特别是在低频段频率，以及比已知的天线解决方案更具有指向性的辐射图案。天线布置和盖子部分由独立权利要求的特征部分中所述的内容来表征。一些其他实施例的特征由其他权利要求中所述的内容来表征。在本专利申请的说明书和附图中也公开了发明实施例。本专利申请的发明内容也可以不同于所附权利要求所限定的方式而限定。发明内容也可由若干单独的发明组成，特别是如果本发明按照明示或暗示的子任务或考虑到获得的利益或利益组而被审查的话。于是，考虑到单独的发明思想，包含在所附权利要求中的一些限定可能是不必要的。在基本的发明思想的范围内，发明的不同实施例的特征可被应用到其他实施例。在优选的结构中，天线布置包括至少两个辐射体元件，辐射体元件通过单个馈送元件连接到电子设备的电子器件，且在所述至少两个辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺□。在结构的实施例中，天线布置包括第一和第二辐射体元件，第一和第二辐射体元件的每个通过单个馈送元件连接到电子设备的电子器件，在所述第一和第二辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口，且天线布置还包括第三辐射体元件，其提供次级天线的辐射体元件。在一个实施例中，次级天线被布置为实施多输入多输出系统、分集式天线、WLAN天线、UMTS天线、WCDMA天线、LTE天线、CMMB天线、FM天线、DVB天线和/或GPS天线。 在一个实施例中，第一和第二辐射体元件连接到第一接地平面，且第三辐射体元件连接到与第一接地平面无关的第二接地平面。在一个实施例中，次级天线被布置在电路板中与第一和第二辐射体相同的面上。在一个实施例中，第一接地平面被这样布置，使得第一和第二辐射体被放置在第一接地平面的第一面上，且第三辐射体被放置在所述第一接地平面的相对面上。在一个实施例中，第一接地平面被布置在电路板中。 在一个实施例中，第三辐射体在电子设备的显示单元中形成。在一个实施例中，布置了高度元件以在第三辐射体和第二接地平面之间形成高度。在一个实施例中，次级天线是单级天线。在一个实施例中，次级天线是F天线。在一个实施例中，次级天线是PIFA天线。在一个实施例中，次级天线是环型天线。在另一个实施例中，电子设备包括天线布置的第一和第二辐射体元件，所述第一和第二辐射体元件的每个被配置到单个馈送元件，在所述第一和第二辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口，该电子设备还包括次级天线，其包括第三辐射体元件。在一个实施例中，辐射体元件由例如铝、锌、钢、镁、铜或合金等金属制成。在一个实施例中，辐射体元件的材料是导电塑料或塑料混合物。在一个实施例中，辐射体元件包括金属和塑料。在一个实施例中，辐射体元件是所述电子设备的盖子的一部分。在一个实施例中，绝缘缺口包括气隙。在一个实施例中，绝缘缺口包括塑料。在一个实施例中,馈送元件是电流(galvanically)稱合元件。在一个实施例中,馈送元件是电容稱合元件。在一个实施例中,馈送元件是感应稱合元件。在一个实施例中，天线布置的接地平面被配置到设备的电路板、显示单元或电池。在一个实施例中，辐射体元件是创建电子设备中的内部的包裹(wrap )结构的一部分。在另一个优选结构中，电子设备包括天线布置的至少两个辐射体元件，辐射体元件被配置到单个馈送元件，且在所述至少两个辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口。在一个实施例中，辐射体元件形成盖子的外表面的主要部分。在一个实施例中，辐射体形成背盖的外表面的主要部分。在一个实施例中，绝缘缺口布置在盖子部分的背盖面上。在一个实施例中，辐射体元件是创建电子设备中的内部的包裹结构的一部分。在一个实施例中，包裹结构被布置为创建接地元件。
在附图中更详细示出了说明本公开的一些实施例，其中图1是示例性天线布置的示意图，图2是示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意性侧视图，图3是另一个示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意性侧视图，图4a_7b是示例性天线布置的e场和h场的示意性表示，图8a_8b是示例性天线布置的辐射图案的示意性表示，图9是示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意性侧视图，图10是另一个示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意性侧视图， 图11是第三示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意性侧视图，图12是第四示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意性侧视图，以及，图13a、13b是第五示例性天线布置和电子设备的部分横截面的示意图。在附图中，为清楚起见，简化示出了一些实施例。在附图中类似的部件用相同的标号表不。
具体实施例方式图1是示例性天线布置的示意图。天线布置I可以是电子设备的一部分，这将在本说明的以下部分进行讨论。天线布置I可以是移动电话、至少部分地无线运行的诸如通信器等一些其他便携式或固定放置的通信设备、或者某种其他便携式电子设备的一部分，所述其他便携式电子设备诸如掌上计算机、便携式计算机、游戏机或控制器、用于声音和/或视觉材料的播放设备、脉冲计数器、代码阅读器、用于测量目的并无线运行的发射器和/或接收器等。天线布置I包括第一辐射体元件2和第二辐射体元件2’。将注意，天线布置I可包括多于两个的辐射体元件。辐射体元件2、2’可用优选地是金属片的相同的材料制成，所述金属诸如铝、锌、钢、不锈钢、镁、铜或合金。或者，辐射体元件2、2’的材料是导电塑料或是通过在其内部掺杂导电材料(金属、陶瓷、各种形式的碳等)而具有导电性的塑料混合物。辐射体元件2、2’也可用上面列出的材料的任何组合来制作，例如作为金属和塑料的组合。辐射体元件2、2’可具有非层状结构或层状结构。层状结构可以是层压结构或任何电镀(Plated)或金属化结构。例如，可使用LDS技术(激光直接成型)或某种其他MID (模塑互连器件)技术。在所述技术中，非导电基片选择性地镀上金属。还可通过在辐射体元件2、2’的表面上布置铜或银或包含其的混合物的薄层或者某种其他特别导电的材料而改善天线布置的质量因子。辐射体元件2、2’以及天线布置I的共振频率范围可通过调整辐射体元件2、2’的尺寸以及通过匹配元件而被匹配。辐射体元件2、2’的基本形式可以是矩形。辐射体元件2，2’具有一定长度，其在图1中用标号L、L’标记。长度指接地元件6、6’和绝缘缺口 8之间的距离，其中绝缘缺口8分别位于辐射体元件2、2’的边上。第一辐射体元件2明显比第二辐射体2’更长。第一辐射体元件2可被调谐到更低频段的共振频率范围，且第二辐射体元件可被调谐到更高频段的共振频率范围。辐射体元件的长度L、L’可以例如分别是70_和20_。根据一个实施例，长度L、L’大约等于相 应共振频率的波长。将注意长度也可有不同的尺寸。第一辐射体元件2的宽度可等于第二辐射体元件2’的宽度。天线的共振频率典型地位于400MHz到2. 5GHz的频率范围内。它们可被适配于一个或多个GSM频率范围，GSM 850、GSM 900、GSM 1800和/或GSM 1900，或者被适配于根据例如W1-F1、Wlan、UMTS、WCDMA、LTE或某种其他相应的无线网络技术的频率范围。自然，其他合适的更高频率和频率范围也是可能的。如上所述，辐射体元件与绝缘缺口 8邻接。绝缘缺口的宽度可大概是0.1到20mm。绝缘缺口 8是不导电的，且其可以是气隙，或其可包括某种不导电材料，典型的是聚合材料。绝缘缺口 8可以处处都是同样的宽度，或者其宽度可以变化。它也可包括两种或更多种材料；例如，在其间有空气和聚合物元件的部分。辐射体元件2、2’的每个分别通过单个馈送元件5、5’、在具有或不具有匹配元件和/或双工器的情况下连接到电子设备的电子器件，即，连接到设备的天线端口。因此天线布置I的结构很简单。所述电子器件可被布置为电路板，诸如PWB (印刷接线板)。所述馈送元件5、5’被配置为以不同的频率接收和/或传递电磁信号。馈送元件5、5’可包括电流耦合的元件，例如导电引脚，诸如pogo引脚、C弹簧等。或者，馈送元件5、5’可包括辐射体元件2、2’和天线端口之间的电容或感应耦合。用于匹配辐射体元件2、2’的共振频率范围的匹配元件(如有)优选地被布置在靠近天线端口。天线端口可例如位于电路板上。辐射体元件2、2’分别通过接地元件6、6’连接到接地平面7。因此，辐射体元件2、2’与接地平面7短路。接地平面7可被布置到设备的电路板。高度H是辐射体元件2、2’和接地平面7之间的距离，其可以是若干毫米，例如3mm。高度可对共振带的带宽有很重要的贡献。图2是示例性天线布置和盖子部分的部分横截面的示意性侧视图。辐射体元件2、2’是电子设备4的盖子3的一部分。辐射体2、2’可形成盖子3的外表面的至少一部分或甚至是主要部分。在图2示出的实施例中，辐射体元件2、2’形成电子设备4的背盖的外表面的主要部分。绝缘缺口 8被布置在盖子3的背盖面上。注意到这种布局给出了较低的头损失(head loss)和最小的SAR问题。不言而喻,布局可与图2示出的实施例不同。
在另一个实施例中，辐射体元件2、2’被布置在电子设备的内部，S卩，与设备的盖子部分分离且被盖子部分覆盖。盖子部分可用对辐射体元件2、2’的场来说是可渗透的塑料或某种其他材料制作。辐射体元件2、2’是包裹结构9的部分，包裹结构9在设备的内部16的背面、前面和端部、但不是所述内部16的侧面围绕内部16。包裹结构9的壁可具有不变的厚度，或其可具有如图2示出的较薄和较厚的部分。电子设备4的一部分组件可被布置在内部16中。这样的组件可包括，例如电路板11、电池18、电子元件等。这些组件可被防护屏障防护，以避免设备4的所述组件和其他组件之间的干扰。较大组件或可负面影响天线的性能的组件可优 选地被布置在接地区域10中。在图2示出的实施例中，电路板11和其中的电子元件12—起被布置在内部16中。且馈送元件5、5 ’、接地元件6、6 ’以及接地平面7也位于内部16中。在另一个实施例中，接地平面7可被布置在与辐射体元件2、2’相对的包裹结构9的部分9’中。在另一个实施例中，接地平面7也可被布置在主电路板、辅助电路板、电池、显示器和/或其他导电材料的足够大的区域中。显示单元14和保护窗单元15被布置在内部16之外。在设备4的背面上，有可选的用于保护和/或装饰目的的镀层(coating) 17。图3是另一个示例性天线布置和电子设备的部分横截面的侧视图。该实施例的结构与图2示出的实施例的不同在于接地元件6、6’和接地平面7 二者都被布置在包裹结构9中。这种结构特别简单且有利于制造。在另一个实施例中，仅在绝缘缺口 8的一面上具有单独的接地元件6、6’。于是另一面可通过包裹结构9被接地。图4a_7b是一个示例性天线布置的e场和h场的示意性表示。天线布置可由折叠至丨J包裹结构的0. 5mm厚的铜板制造。包裹结构的外部尺寸是125mm x 60mm x 9mm(长x宽x高)图4a和4b分别示出设备的背面和前面上的890MHz的电场(e场)。图5a和5b分别示出了设备的背面和前面上的1940MHz的电场。图6a和6b分别示出了设备的背面和前面上的890MHz的磁场(H场)。图7a和7b分别不出了设备的背面和前面上的1940MHz的磁场。表I示出了在Satimo 24消声测量室中测量的该天线布置的平均总效率的结果。辐射体2、2’被指向为远离头模型。
j平均总效率(dB)...........................................................................................................................................................................................................................
低鑛帶/与FS相比的下j高频段/与FS相比的下
权利要求
1.一种电子设备的天线布置，天线布置包括至少两个辐射体元件， 辐射体元件通过单个馈送元件连接到电子设备的电子器件，且在所述至少两个辐射体元件之间布置有非导电绝缘体缺口， 其特征在于辐射体元件是所述电子设备的盖子的一部分。
2.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于辐射体元件是用金属制成的，所述金属诸如招、锌、钢、镁、铜或合金。
3.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于辐射体元件的材料是导电塑料或塑料混合物。
4.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于辐射体元件包括金属和塑料。
5.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于绝缘缺口包括气隙。
6.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于馈送元件是电流耦合元件。
7.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于馈送元件是电容耦合元件。
8.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于馈送元件是感应耦合元件。
9.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于天线布置的接地平面被配置到设备的电路板、显示单元或电池。
10.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于辐射体元件是建立电子设备的内部的包裹结构的部分。
11.如权利要求1所述的天线布置，其特征在于天线布置还包括提供次级天线的辐射体元件的第三辐射体元件。
12.一种电子设备，包括天线布置的至少两个辐射体元件， 其中辐射体元件被配置到单个馈送元件，且 在所述至少两个辐射体元件之间布置有非导电绝缘缺口，其特征在于辐射体元件是电子设备的盖子的一部分。
13.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于辐射体元件形成盖子的外表面的至少一部分。
14.如权利要求13所述的电子设备，其特征在于辐射体元件形成盖子的外表面的主要部分。
15.如权利要求14所述的电子设备，其特征在于辐射体元件形成背盖的外表面的主要部分。
16.如权利要求12到15的任一个所述的电子设备，其特征在于辐射体元件是用金属制成的，所述金属诸如铝、锌、钢、镁、铜或合金。
17.如权利要求12到15的任一个所述的电子设备，其特征在于辐射体元件的材料是导电塑料或塑料混合物。
18.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于辐射体元件包括金属和塑料。
19.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于绝缘缺口包括气隙。
20.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于绝缘缺口包括塑料。
21.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于绝缘缺口布置在盖子部分的背盖面上。
22.如权利要求12所述的电子设备，其特征在于辐射体元件是建立电子设备的内部的包裹结构的一部分。
23.如权利要求22所述的电子设备，其特征在于包裹结构被布置为建立接地元件。
全文摘要
公开了一种电子设备的天线布置和设备。该布置包括至少两个辐射体元件(2、2’、2”)，其每个通过单个馈送元件(5、5’、5”)连接到电子设备(4)的电子器件。在所述至少两个辐射体元件(2、2’、2”)之间布置有非导电绝缘缺口(8)。
文档编号H01Q1/44GK103000985SQ201210190749
公开日2013年3月27日 申请日期2012年6月11日 优先权日2011年6月10日
发明者J·阿文达尔, A·苏内松 申请人:光宝移动有限公司