天线装置和用于形成天线装置的方法
【专利摘要】提供了一种用于电子设备的天线装置和用于形成天线装置的方法。所述天线装置包括：辐射部，利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件所形成，该装饰部件为导体，并且与所述外壳的其它部分电隔离；第一连接部件，具有用于连接所述辐射部的第一位置的第一端和用于连接所述电子设备中的信号收发器的第二端，该第一连接部件是导体；第二连接部件，具有用于连接所述辐射部的第二位置的第一端和用于连接所述电子设备的地的第二端，该第二连接部件是导体。在本发明各个实施例的技术方案中，通过利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成辐射部，能够减少天线装置所占用的电子设备的空间并避免天线受电子设备的其它部分的干扰。
【专利说明】天线装置和用于形成天线装置的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，更具体地，涉及一种天线装置和用于形成该天线装置的方法。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的发展，出现了各种类型的电子设备，诸如笔记本计算机、个人数字助理、移动通信终端等。所述电子设备具有无线通信的功能，从而极大地方便了信息和数据的传输。例如，在现有的电子设备中，可具有用于传送WiFi信号的WiFi天线、和/或用于进行定位的GPS (全球定位系统)天线。
[0003]电子设备作为消费的电子产品，也在朝向超薄化的方向发展，这使得电子设备中的主板堆叠越来越紧凑，天线空间日益恶化，从而增加了电子设备的设计难度。在电子设备的现有设计方案中，以芯片天线为例，虽然芯片天线的本体较小，但是需要较大的主板净空，且对天线周围的环境要求很高。也就是说，现有的芯片天线实际占用的天线空间还是比较大，并没有从根本上解决天线的空间占用问题。
[0004]因此，希望能够减小天线所占用的电子设备的空间。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种天线装置和用于形成天线装置的方法，其能够减少天线装置所占用的电子设备的空间并避免天线受电子设备的其它部分的干扰。
[0006]一方面，提供了一种用于电子设备的天线装置，所述天线装置包括:辐射部，利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件所形成，该装饰部件为导体，并且与所述外壳的其它部分电隔离；第一连接部件，具有用于连接所述辐射部的第一位置的第一端和用于连接所述电子设备中的信号收发器的第二端，该第一连接部件是导体；第二连接部件，具有用于连接所述辐射部的第二位置的第一端和用于连接所述电子设备的地的第二端，该第二连接部件是导体。
[0007]在上述的天线装置中，所述辐射部的第一位置和第二位置中的至少一个可以与所述天线装置的中心频率和带宽中的至少一个对应。
[0008]在上述的天线装置中，所述装饰部件可以是所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框。
[0009]在上述的天线装置中，第一连接部件和第二连接部件可以是用于将所述金属装饰框固接到电子设备的印刷电路板中的两个顶针。
[0010]在上述的天线装置中，所述装饰部件可以是所述电子设备的外壳中的产品标志。 [0011]在上述的天线装置中，所述第一连接部件的第二端可通过网络匹配电路连接所述电子设备中的信号收发器。
[0012]另一方面，提供了一种用于形成天线装置的方法，该天线装置应用于电子设备，所述方法包括:利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成辐射部，该装饰部件为导体、并且与所述外壳的其它部分电隔离；利用第一连接部件来连接所述辐射部的第一位置和所述电子设备中的信号收发器，该第一连接部件是导体；利用第二连接部件来连接所述辐射部的第二位置和所述电子设备的地，该第二连接部件是导体。
[0013]在所述用于形成天线装置的方法中，所述辐射部的第一位置和第二位置中的至少一个可基于所述天线装置的中心频率和带宽中的至少一个来确定。
[0014]在所述用于形成天线装置的方法中，所述装饰部件可以是位于所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框。
[0015]在所述用于形成天线装置的方法中，第一连接部件和第二连接部件可以是用于将所述金属装饰框固接到电子设备的印刷电路板的信号收发器和地的两个顶针。
[0016]在所述用于形成天线装置的方法中，所述装饰部件可以是所述电子设备的外壳中的产品标志。
[0017]在所述用于形成天线装置的方法中，所述利用第一连接部件来连接所述辐射部的第一位置和所述电子设备中的信号收发器的步骤可包括:将第一连接部件的第一端连接到所述辐射部的第一位置；将第一连接部件的第二端通过网络匹配电路连接所述电子设备中的信号收发器。[0018]在本发明实施例的上述天线装置和用于形成天线装置的方法的技术方案中，通过利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成辐射部，能够减少天线装置所占用的电子设备的空间并避免天线受电子设备的其它部分的干扰。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1是示意性图示了根据本发明实施例的天线装置的框图；
[0021]图2是用于根据本发明实施例的天线装置的示例性网络匹配电路的等效电路图；
[0022]图3是根据本发明实施例的天线装置的一个示意性实现的框图；
[0023]图4是示意性图示了根据本发明实施例的用于形成天线装置的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0025]在根据本发明实施例的天线装置中，将位于电子设备的外壳上的为导体的装饰部件与所述外壳的其它部分隔开，并利用所述装饰部件作为辐射部来发射和接收信号。该装饰部件例如可以是电子设备的摄像头周围的金属装饰框，还可以是电子设备的外壳中的产品标志的一部分，或者为电子设备的外壳上的其它为导体的装饰部件。所述装饰部件通过两个导电连接部件分别连接到信号收发器和地，所述装饰部件和该两个导电连接部件一起形成了环形天线的天线环。
[0026]根据本发明实施例的天线装置所应用于的电子设备例如可以为计算机、个人数字助理、移动通信终端、视听播放器等。可以利用电子设备的像头周围的金属装饰框、或电子设备的外壳中的产品标志来形成所述辐射区。根据电子设备的不同以及其上布置的装饰部件的不同，可以选择电子设备的外壳上的合适装饰部件、或装饰部件的部分区域作为辐射部。
[0027]图1是示意性图示了根据本发明实施例的天线装置100的框图。
[0028]所述天线装置100包括:辐射部110，利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件所形成，该装饰部件为导体，并且与所述外壳的其它部分电隔离；第一连接部件120，具有用于连接所述辐射部的第一位置的第一端和用于连接所述电子设备中的信号收发器的第二端，该第一连接部件是导体；第二连接部件130，具有用于连接所述辐射部的第二位置的第一端和用于连接所述电子设备的地的第二端，该第二连接部件是导体。
[0029] 辐射部110用于发射和接收信号，相应地在其中流动天线信号的电流。因此，在利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成所述辐射部110时，将该辐射部110与外壳上的其它部分电隔离，以避免电子设备的外壳的其它部分影响信号的发射和接收。
[0030]电子设备的外壳中的装饰部件通常是为了美化电子设备的外观，为了醒目而需要位于电子设备的最外侧并且与电子设备的外壳上的其它部分分开，并因此可以容易实现辐射部110与外壳上的其它部分的电隔离。
[0031]作为第一示例，所述装饰部件可以是所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框，该金属装饰框的表面例如具有高亮烤漆，并且对称地布置在图像采集装置四周，与图像采集装置周围的外壳的其它部分分开。在该第一示例中，可通过在该金属装饰框与图像采集装置之间布置非导电橡胶等来实现隔离，并且可类似地在该金属装饰框与电子设备的外壳的其它部分之间布置非导电橡胶等来实现隔离。
[0032]作为第二示例，所述装饰部件可以是所述电子设备的外壳中的产品标志，该产品标志例如可附着在电子设备的外壳上，从而产品标志仅仅在附着点连接电子设备的外壳，产品标志的其它部分是与电子设备的外壳物理分开的。此时，可通过将用于附着所述产品标志的材料选择非导电材料，来将产品标志与电子设备的外壳电隔离。通常，为了美观，所述产品标志为金属，从而是导体。
[0033]由于装饰部件为了醒目而位于电子设备的最外侧，所以该装饰部件不受电子设备的包括外壳的其它部件遮挡，从而避免了利用装饰部件形成的辐射部受电子设备的其它部分的干扰。并且，由于该装饰部件是电子设备的已有部分并且在电子设备的最外侧，其不专门占用电子设备的空间，从而减少了天线装置所占用的电子设备的空间。在实践中，可以结合电子设备的外观设计，来选择其中的合适的装饰性部件来作为辐射部，以兼顾电子设备的外观设计和天线的性能。
[0034]可见，在根据本发明实施例中的天线的辐射部110的设计中，将电子设备的外壳上的装饰部件对天线的不利影响变为有利的天线辐射性能，并同时保证了电子设备的良好外观设计。
[0035]第一连接部件120提供所述辐射部110与信号收发器的电连接，所述第二连接部件130提供所述辐射部110与电子设备的地的电连接。第一连接部件120和第二连接部件130可以是任何导体，只要其能提供电连接即可，例如可以为柔性布线、金属连接器件等。由此，所述第一连接部件120和所述第二连接部件130与所述辐射部110 —起形成了环形天线的天线环。
[0036]所述辐射部110、第一连接部件120和第二连接部件130 —起构成环形天线，该环形天线的长度以及导电特性等确定了天线装置的中心频率、通信带宽等特性。该天线装置100的特性与从第一连接部件120的连接信号收发器的第二端到第二连接部件130的连接地的第二端的距离。因此，可以选取所述辐射部Iio的与第一连接部件120的第一端连接的第一位置、和/或所述辐射部110的与第二连接部件130的第一端连接的第二位置，以改变所述环形天线的长度从而获得期望的天线装置的中心频率、通信带宽等特性。也就是说，所述辐射部110的第一位置和第二位置中的至少一个与所述天线装置100的中心频率和带宽中的至少一个对应。
[0037]在所述装饰部件是所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框的情况下，所述第一连接部件和第二连接部件是用于将所述金属装饰框固接到电子设备的印刷电路板中的两个顶针，即利用电子设备的现有部件来实现连接，从而有效地节省了成本，并减少了天线装置的空间占用。并且，可以适当地设置所述两个顶针与所述金属装饰框的连接位置(即上述的第一位置和第二位置)来获得期望的天线性能。
[0038]在所述装饰部件是所述电子设备的外壳中的产品标志的情况下，可以在用于连接装饰部件和电子设备的外壳的连接处设置所述第一连接部件120和第二连接部件130。也就是说，将所述装饰部件的附着需要和第一连接部件120和第二连接部件130的连接需要结合在一起，从而在保证装饰部件的美化作用的情况下获得期望的天线性能。
[0039]此外， 所述第一连接部件120的第二端可通过网络匹配电路连接所述电子设备中的信号收发器。所述网络匹配电路可以是η型匹配电路，还可以是M型匹配电路、T型匹配电路等。所述网络匹配电路可用于调节所述天线装置的阻抗特性，从而改变所述天线装置的中心频率和带宽等性能。
[0040]图2是用于根据本发明实施例的天线装置的示例性网络匹配电路的等效电路图。图2中的等效电路图是π型匹配电路的等效电路图(参见图2中的虚线框内的器件)。所述等效电路图包括:第一电感器LI，串联连接在信号收发器与天线装置的第一连接部件120的第二端之间；电容器C，连接在信号收发器和地之间；第二电感器L2，连接在第一连接部件120的第二端和地之间。作为示例，可通过调节第一电感器LI的电感值来改变天线装置100的中心频率；可通调节所述第二电感器L2的电感值来调节天线装置100的通信带宽。此外，还可以将第一电感器LI和第二电感器L2的电感值调节与所述辐射部110中与第一连接部件120的连接位置(即上述的第一位置)和所述辐射部110中与第二连接部件130的连接位置(即上述的第二位置)的调节配合使用，从而获得所期望的天线性能。
[0041 ] 在本发明实施例的上述天线装置的技术方案中，通过利用所述电子设备的外壳的装饰部件来设置辐射部，能够减少天线装置所占用的电子设备的空间并避免天线受电子设备的其它部分的干扰。
[0042]为了更充分地公开本发明，下面结合图3描述根据本发明实施例的所述天线装置的一个示意性实现。
[0043]图3是根据本发明实施例的天线装置的一个示意性实现的框图。在图3中，电子设备为移动通信终端，所述电子设备包括例如为印刷电路板(PCB, printed circuit board)的主处理电路板，利用位于所述电子设备的外壳中的图像采集装置周围的金属装饰框来形成辐射部110，在该金属装饰框的第一位置引出第一连接部件120来连接PCB板上的述信号收发器，在该金属装饰框的第二位置引出第二连接部件130来连接PCB板上的地。该金属装饰框与图像采集装置和电子设备的外壳的其它部分电隔离。第一连接部件120和第二连接部件130是用于支撑连接所述金属装饰框的两个顶针。
[0044]在图3中，该金属装饰框的第一位置和第二位置之间的较短部分被断开，在信号收发器和地之间，利用所述第一连接部件120、第一位置和第二位置之间的较长部分(即辐射部110)、和第二连接部件130形成了信号回路，从而发射和接收信号。此外，如果该金属装饰框的第一位置和第二位置之间的较短部分不断开，则在信号收发器和地之间，可以利用该金属装饰框的第一位置和第二位置之间的较长部分和较短部分分别形成两个天线回路，从而产生两个中心频率的天线信号。在实践中，可以根据需要来适当地利用装饰部件的不同部分。
[0045]在图3所示的天线装置中，利用移动通信终端的外壳中的金属装饰框形成了天线装置的辐射部来发射和接收信号，不但能够降低天线装置对周围环境的要求、减少天线装置所占用的空间、具有很好的辐射性能，而且节省了天线的辐射部的成本。此外，由于该金属装饰框的材质为金属，还可以增加移动通信终端的金属质感。
[0046]图4是示意性图示了根据本发明实施例的用于形成天线装置的方法400的流程图。所述天线装置可用于任何需要进行通信的电子设备。
[0047]该用于形成天线装置的方法400包括:利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成辐射部，该装饰部件为导体、并且与所述外壳的其它部分电隔离(S410);利用第一连接部件来连接所述辐射部的第一位置和所述电子设备中的信号收发器，该第一连接部件是导体(S420);和利用第二连接部件来连接所述辐射部的第二位置和所述电子设备的地，该第二连接部件是导体(S430 )。
[0048]在S410中形成的辐射部用于发射和接收信号，相应地天线信号的电流在其中流动，从而该装饰部件为导体。在利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成所述辐射部时，将该福射部与外壳上的其它部分电隔尚，以避免电子设备的外壳的其它部分影响天线信号的发射和接收。
[0049]电子设备的外壳中的装饰部件通常是为了美化电子设备的外观，为了醒目而需要位于电子设备的最外侧并且与电子设备的外壳上的其它部分分开，并因此可以容易实现辐射部与外壳上的其它部分的电隔离。
[0050]如前所述，所述装饰部件可以是所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框，还可以是所述电子设备的外壳中的产品标志。在所述装饰部件可为所述金属装饰框的情况中，可通过在该金属装饰框与图像采集装置之间布置非导电橡胶等来实现隔离，并且可类似地在该金属装饰框与电子设备的外壳的其它部分之间布置非导电橡胶等来实现隔离。在装饰部件是所述电子设备的外壳中的产品标志的情况中，可通过将用于附着所述产品标志的材料选择 非导电材料，来将产品标志与电子设备的外壳电隔离。
[0051]由于装饰部件为了醒目而通常位于电子设备的最外侧，所以该装饰部件(即辐射部)不受电子设备的包括外壳的其它部件遮挡，从而避免了利用装饰部件形成的辐射部受电子设备的其它部分的干扰。并且，由于该装饰部件是电子设备的已有部分并且在电子设备的最外侧，其不专门占用电子设备的空间，从而减少了天线装置所占用的电子设备的空间。可见，在根据本发明实施例中的S410中，将电子设备的外壳上的装饰部件对天线的不利影响变为有利的天线辐射性能，并同时保证了电子设备的良好外观设计。
[0052]在S420中利用第一连接部件提供所述辐射部与信号收发器的电连接，在S430中利用第二连接部件提供所述辐射部与电子设备的地的电连接。第一连接部件和第二连接部件可以是任何导体，只要其能提供电连接即可，例如可以为柔性布线、金属连接器件等。由此，该第一连接部件和第二连接部件与所述S410中的辐射部一起形成了环形天线的天线环。
[0053]所述辐射部、第一连接部件和第二连接部件一起构成环形天线，该环形天线的长度以及导电特性等确定了天线装置的中心频率、通信带宽等特性。利用所述方法400形成的天线装置的特性与从信号收发器到地之间的距离对应。因此，可以选取所述辐射部与第一连接部件的连接位置、和/或所述辐射部与第二连接部件的连接位置，以改变所述环形天线的长度从而获得期望的天线装置的中心频率、通信带宽等特性。也就是说，所述辐射部的第一位置和第二位置中的至少一个可基于所述天线装置的中心频率和带宽中的至少一个来确定。[0054]在所述装饰部件是所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框的情况下，所述第一连接部件和第二连接部件可以是用于将所述金属装饰框固接到电子设备的PCB板中的两个顶针。也就是说，在S420和S430中利用将所述金属装饰框固接到电子设备的PCB板中的两个顶针来分别将辐射部连接到信号收发器和地，从而利用电子设备的现有部件来实现连接，有效地节省了成本，并减少了天线装置的空间占用。并且，可以适当地设置所述两个顶针与所述金属装饰框的连接位置(即上述的第一位置和第二位置)来获得期望的天线性能。
[0055]在所述装饰部件是所述电子设备的外壳中的产品标志的情况下，可类似地将所述装饰部件的附着需要和第一连接部件和第二连接部件的连接需要结合在一起，从而在保证装饰部件的美化作用的情况下获得期望的天线性能。
[0056]所述第一连接部件可通过网络匹配电路连接信号收发器。此时，所述S420可包括:将第一连接部件的第一端连接到所述辐射部的第一位置；将第一连接部件的第二端通过网络匹配电路连接所述电子设备中的信号收发器。所述网络匹配电路可以是η型匹配电路，还可以是M型匹配电路、T型匹配电路等。所述网络匹配电路可用于调节所述天线装置的阻抗特性，从而改变所述天线装置的中心频率和带宽等性能。在网络匹配电路是η型匹配电路的情况下，η型匹配电路的等效电路图以及其对天线装置的性能的调节可以参见图2的图示以及结合图2进行的描述。
[0057]利用该用于形成天线装置的方法400所形成的天线装置的结构可以参见图1和图3的图示以及结合图1和图3进行的描述。
[0058]在本发明实施例的上述用于形成天线装置的方法的技术方案中，通过利用所述电子设备的外壳的装饰部件来形成辐射部，能够减少天线装置所占用的电子设备的空间并避免天线受电子设备的其它部分的干扰。
[0059]所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的用于形成天线的方法中所涉及的步骤的具体实现，可以参考前述装置实施例中的图示和操作，在此不再赘述。此外，上述方法实施例中的部分步骤可以进行重新组合，或可以改变部分步骤的执行顺序。
[0060]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术 人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种用于电子设备的天线装置，所述天线装置包括: 辐射部，利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件所形成，该装饰部件为导体，并且与所述外壳的其它部分电隔尚; 第一连接部件，具有用于连接所述辐射部的第一位置的第一端和用于连接所述电子设备中的信号收发器的第二端，该第一连接部件是导体； 第二连接部件，具有用于连接所述辐射部的第二位置的第一端和用于连接所述电子设备的地的第二端，该第二连接部件是导体。
2.根据权利要求1的天线装置，其中，所述辐射部的第一位置和第二位置中的至少一个与所述天线装置的中心频率和带宽中的至少一个对应。
3.根据权利要求1的天线装置，其中，所述装饰部件是所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框。
4.根据权利要求3的天线装置，其中，第一连接部件和第二连接部件是用于将所述金属装饰框固接到电子设备的印刷电路板中的两个顶针。
5.根据权利要求1的天线装置，其中，所述装饰部件是所述电子设备的外壳中的产品标志。
6.根据权利要求1的天线装置，其中，所述第一连接部件的第二端通过网络匹配电路连接所述电子设备中的信号收发器。
7.一种用于形成天线装置的方法，该天线装置应用于电子设备，所述方法包括: 利用位于所述电子设备的外壳中的装饰部件来形成辐射部，该装饰部件为导体、并且与所述外壳的其它部分电隔尚; 利用第一连接部件来连接所述辐射部的第一位置和所述电子设备中的信号收发器，该第一连接部件是导体； 利用第二连接部件来连接所述辐射部的第二位置和所述电子设备的地，该第二连接部件是导体。
8.根据权利要求7的方法，其中，所述辐射部的第一位置和第二位置中的至少一个基于所述天线装置的中心频率和带宽中的至少一个来确定。
9.根据权利要求7的方法，其中，所述装饰部件是位于所述电子设备的图像采集装置周围的金属装饰框。
10.根据权利要求9的方法，其中，第一连接部件和第二连接部件是用于将所述金属装饰框固接到电子设备的印刷电路板的信号收发器和地的两个顶针。
11.根据权利要求7的方法，其中，所述装饰部件是所述电子设备的外壳中的产品标志。
12.根据权利要求7的方法，其中，所述利用第一连接部件来连接所述辐射部的第一位置和所述电子设备中的信号收发器的步骤包括: 将第一连接部件的第一端连接到所述辐射部的第一位置； 将第一连接部件的第二端通过网络匹配电路连接所述电子设备中的信号收发器。
【文档编号】H01Q1/44GK103904427SQ201210568768
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】张黄德, 林金强, 刘瑾 申请人:联想(北京)有限公司