电子设备的天线装置制造方法
【专利摘要】提供了一种针对电子设备的天线装置。天线装置包括：用于接收广播的广播天线装置；以及通信天线辐射体，所述通信天线辐射体设置在广播天线装置附近并由广播天线装置的馈电部件同时馈电。无论广播天线装置的操作，通信天线辐射体均能够保持相同性能，因此提高了设备的可靠性和可用性，并且有利于最小化设备的尺寸。
【专利说明】电子设备的天线装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电子设备。更具体地，本发明涉及一种用于电子设备的天线装置。【背景技术】
[0002]近年来，便携式电子设备逐渐发展能够提供各种不同功能以满足用户需求的智能电话。例如，除了与被叫方之间的基本通话功能以外，便携式电子设备还可以通过使用运动图像专家组(MPEG)音频第三层(MP3)源来收听各种音乐、使用无线因特网来享受网络浏览、或者使用该连接来下载各种程序。
[0003]便携式电子设备配备有至少一个高像素图像拾取设备(即，摄像机镜头配件)，因此可以拍摄物体的照片。具体地，近来不仅拍摄静态照片还拍摄运动画面(尤其是3维(3D)画面)功能的趋势变得更加普遍。
[0004]此外，便携式电子设备包括广播通信模块和广播天线装置，因此便携式电子设备能够通过显示器来接收地面广播。例如，该通信终端可以提供主要分为地面数字多媒体广播(TDMB)(韩国)、数字视频广播-手持式(DVB-H)(欧洲)、One Seg(日本)、综合业务数字广播-地面(ISDB-T)(美国中南部)等的广播。
[0005]通常，广播天线装置内置在电子设备内部，根据射频(RF)特性具有预定长度(通常100毫米(mm)-llOmm)。以可缩回形式来构建广播天线装置，以便用户可以在接收广播时将广播天线装置从电子设备中将伸展到使用最大值，并且在不接收广播时用户可以将广播天线装置缩回到电子设备中，以提高易于携带性。
[0006]另一方面，一种发展趋势在于当电子设备提供各种功能的同时，美学设计通常向更令人愉悦以及物理上更小的方向改变。因此，设备制造商在开发电子设备中包括的组件的更优对应功能的同时努力使电子设备最小化，结果减小了电子设备的体积。
[0007]具体地，除了通信主天线装置以外，例如WiFi天线装置、全球定位系统(GPS)天线装置以及长期演进(LTE)子天线装置之类的各种补充天线装置被安装在一个电子设备中。因此，如果各个天线装置彼此靠近设置，有可能由于耦合产生相互干扰，结果相应功能的辐射性能可能退化。因此，设备制造商关注于开发安装空间分配，能够在避免这些天线装置之间相互干扰同时减少电子设备的浪费空间。
[0008]具体地，如果通信天线装置在广播天线装置周围，由于与广播天线装置不可预期的耦合，通信天线装置会经历性能退化。例如，取决于可缩回型广播天线装置的伸展和缩回，安装在广播天线装置周围的通信天线装置会遭受性能改变。这是造成电子设备的可靠性和可用性降低的原因。
[0009]因此，为了减小性能的退化，不应将其他天线装置安装在广播天线装置的周围，更具体地，不应将其他天线装置安装在衬套(bushing)周围，该衬套由基板(例如印刷电路板(PCB))的广播模块馈电，并且安装衬套以便支撑广播天线装置及其补充连接装置(例如，C-clip)。关于近来设备的小型化以及多功能的趋势，这种空间浪费是一个问题。
[0010]因此，需要一种用于电子设备的天线装置的系统和方法，能够提供多个天线用途，同时最小化干扰和浪费的空间。
[0011]以上信息作为背景信息提供，仅帮助本公开的理解。对于上述任何内容是否可作为关于本发明的现有技术没有任何判定也没有任何断言。
【发明内容】
[0012]本发明的方面解决至少上述问题和/或缺点，并且提供至少以下优点。相应地，本发明的一个方面提供了一种用于电子设备的天线装置，实现为最小化电子设备的浪费空间，因此减小了电子设备的尺寸。
[0013]本发明的另一方面提供了一种用于电子设备的天线装置，所述天线装置被配置成:当通信天线装置安装在广播天线装置附近时，无论广播天线装置的操作，通信天线装置均能够保持相同性能，因此提高了电子设备的可靠性和可用性。
[0014]本发明的另一方面提供了一种用于电子设备的天线装置，所述天线装置被配置成:在广播天线装置附近的浪费空间内安装通信天线装置，并且使通信天线装置具有与广播天线装置相同的馈电点，由此防止通信天线装置的性能退化并且减小电子设备的尺寸。
[0015]通过提供一种用于电子设备的天线装置来实现上述方面。
[0016]根据本发明的一方面，提供了一种用于电子设备的天线装置。天线装置包括广播天线装置，用于接收广播；以及设置在广播天线装置附近的一个或多个通信天线辐射体，由广播天线装置的馈电部件同时向所述通信天线辐射体馈电。
[0017]根据本发明的另一方面，广播天线装置的馈电部件被设置在电子设备的基板上，所述广播天线装置由与广播天线装置的馈电部件电连接的金属衬套来支撑，并且在电子设备中以可缩回的形式进行操作。
[0018]根据本发明的另一方面，通信天线辐射体与衬套直接接触，或者通过固定到衬套的金属接触部件、多个金属凸起物、C-clip和金属螺纹紧固件耦合中的至少一个，电连接到广播天线装置的馈电部件。
[0019]可以将通信天线图样(pattern)安装在电子设备的外壳框架的外表面或内表面，或者安装在插入塑型(insert-molding)的插件内。此外，通信天线图样可以是在基板上以图样形式形成的恒定形状图样，以便电连接到基板中设置的广播天线馈电部件。
[0020]以下详细描述结合附图公开了本发明的示例实施例，通过以下详细描述，本领域技术人员将更清楚本发明的其他方面、优点和突出的特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]结合附图，根据以下详细描述，本发明的特定示例实施例的上述和其他方面、特征以及优点将更清楚，附图中:
[0022]图1是示出了根据本发明示例性实施例包括广播天线装置的电子设备的结构的透视图；
[0023]图2是示出了根据本发明示例性实施例的以下状态的结构图:图1的广播天线装置和通信天线装置安装在一起；
[0024]图3是示出了根据本发明示例性实施例的电子设备的结构的示意图，其中图1的广播天线装置被构造成与基板上的通信天线装置具有相同的馈电点；[0025]图4是示出了根据本发明示例性实施例的电子设备的结构的方框图，其中图1的广播天线装置被构造成与通信天线装置具有相同的馈电点；
[0026]图5A到图5E是示出了根据本发明示例性实施例的多种安装示例的示意图，其中图1的广播天线装置被构造成与通信天线装置具有相同的馈电点；以及
[0027]图6和图7是曲线图，示出了根据本发明示例性实施例设置在广播天线装置附近的通信天线装置的效率以及在广播天线装置的收缩和伸展时广播天线装置的反射系数。
[0028]贯穿附图，应注意相似的附图标记用于表示相同或相似的元素、特征和结构。
【具体实施方式】
[0029]参考附图的以下描述用于帮助全面理解由权利要求及其等价物限定的本发明的示例实施例。这种描述包括各种特定细节以帮助理解，但是这些细节仅被看作是示例性的。因此，本领域普通技术人员将了解，在不脱离本发明目的范围和精神的前提下，可以对本文描述的实施例做出各种变型和修改。此外，为了清楚和简要，省略了对公知功能和结构的描述。
[0030]以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于字面含义，而是发明人仅用于达到对本发明的清楚和一致理解。因此，本领域技术人员可以理解，本发明实施例的以下描述仅用于说明目的，而不是要限制权利要求及其等同物限定的本发明。
[0031]应该理解，除非文中明确指出，否则单数形式的“一”、“一种”和“该”还旨在包括复数形式。因此，例如，对于“一组件表面”的引述包括对于一个或多个这种表面的引述。
[0032]在本发明的示例性实施例中，电子设备被描述为具有能够接收广播信号的广播天线装置的通信便携式终端，但这并不旨在限制本发明的范围和精神。本领域技术人员显而易见的是，它可以应用于多种设备，例如，个人数字助理(PDA)(除用于广播接收的广播天线装置以外，具有由通信模块和通信天线装置提供语音、视频、数据发送/接收等的通信功能)、膝上型计算机、智能电话、上网本、移动互联网设备(MID)，超便携式个人电脑(UMPC)、平板电脑、导航仪等。
[0033]图1是示出了根据本发明示例性实施例包括广播天线装置的电子设备的结构的透视图。
[0034]参考图1，根据本发明示例性实施例的电子设备100被演示为一种通信便携式终端。如图所示，显示单元102设置在电子设备100的前表面101，耳机103安装在显示单元102的上方，麦克风104安装在显示设备102的下方。麦克风104用于与被叫方的语音呼口q。可缩回型广播天线装置110安装在电子设备100的顶端。当不使用广播天线装置110时，即当用户不观看广播时，用户将广播天线装置110保持在完全缩回到电子设备100中的状态，因此提高了便携性。相反，当用户使用显示单元102观看广播时，用户将广播天线装置110定位在从电子设备100完全伸展的状态，即，接收广播信号的最佳状态，然后用户观看广播。尽管未示出，当处于沿电子设备100的纵向方向完全伸展的状态时，还可以将广播天线装置110实现为可旋转。
[0035]图2是示出了根据本发明示例性实施例的以下状态的结构图:图1的广播天线装
置和通信天线装置安装在一起。
[0036]图2不出了电子设备100的后表面105。图2不出了电池盖从后表面105分尚从而能够看到电池盖下方的组件的状态。用于向电子设备100供电的电池组107被安装在电子设备100的后表面105，并且可以将用于附加功能的多种设备(如摄像机镜头配件106等)安装在电子设备100的后表面105。
[0037]在电子设备100的一侧提供了容纳(housing)空间D，沿纵向容纳广播天线装置110。在现有技术中，由于与广播天线装置110的耦合导致通信天线装置的辐射特性退化，不能将分离的通信天线装置安装在广播天线装置110附近的空间C中。因此，为了避免天线装置之间的干扰，现有技术的通信天线装置被安装在空间上远离广播天线装置110的空间A或B内。浪费的空间C导致的问题在于不期望地增大了电子设备100的尺寸。
[0038]为了解决该问题，本发明的示例性实施例在靠近广播天线装置110的空间C中安装通信天线装置10。尽管在靠近广播天线装置110的空间C中安装通信天线装置10，由于通信天线装置10不受广播天线装置110的干扰，通信天线装置10的辐射性能并没有退化。这是因为根据本发明示例性实施例，通信天线装置10和广播天线装置110具有相同的馈电点。
[0039]图3是示出了根据本发明示例性实施例的电子设备的结构的示意图，其中图1的广播天线装置110被构造成与基板上的通信天线装置10具有相同的馈电点。图4是示出了根据本发明示例性实施例的电子设备的结构的方框图，其中图1的广播天线装置110被构造成与通信天线装置10具有相同的馈电点。
[0040]参考图3和图4，下文中将描述根据本发明示例性实施例的通信天线装置10的馈电结构。通信模块122和广播模块123分离地安装在基板(即印刷电路板(PCB)) 20上。此夕卜，广播天线馈电部件25设置在基板20上，并向广播天线装置110馈电。金属衬套23安装在基板20上设置的广播天线馈电部件25的周围，并支撑广播天线装置110。将金属衬套23构造为电连接到广播天线馈电部件25。金属衬套23可以直接电连接到基板20的广播天线馈电部件25。当远离基板20安装金属衬套23时,金属衬套23可以通过例如C-clip的分离电连接装置电连接到基板20的广播天线馈电部件25。
[0041]通信天线装置10电连接到广播天线馈电部件25。广播天线馈电部件25以图样(pattern)方式等电连接到基板20的通信模块122。结果，与广播天线装置110 —起从广播天线馈电部件25向通信天线装置10馈电，而不是使用分离的通信馈电部件。
[0042]因此，电子设备100的广播天线装置110以及通信天线装置10分别通过双工器120对广播信号和通信信号进行滤波。广播信号由广播模块123 (即调制器/解调制器(调制解调器))进行处理，并提供给电子设备100的控制器130。通信信号由前端模块(FEM) 121进行RF放大并提供给通信模块(即调制解调器)122，最终由控制器130进行处理。
[0043]图5A到图5E是示出了根据本发明示例性实施例的多种安装示例的示意图,其中图1的广播天线装置被构造成与通信天线装置具有相同的馈电点。
[0044]参考图5A至图5E，根据发明示例性实施例的广播天线装置110被固定到基板20、或固定在基板20附近，并且由与广播天线馈电部分25电连接的(未示出)的金属衬套23来支撑。因此，通信天线装置10也应当被构造成与金属衬套23电连接。
[0045]图5A示出了一种结构，其中通信天线装置10附着到电子设备100的外壳框架108的外表面。以附着到外壳框架108的外表面的形式来固定通信天线装置10的图样11。图样11的一端被形成为馈电端12，并且具有穿过外壳框架108并与固定到衬套23的接触部件231电连接的结构。在示例性实施例中，图样11的另一端可以通过预定电连接装置22与设置在基板20上的电容器21电连接以形成闭环天线。作为电连接装置22，可以不同地使用细配线电缆、柔性印刷电路(FPC)等。
[0046]图5B示出了一种结构，其中通信天线装置10附着到电子设备100的外壳框架108的外表面。以附着到外壳框架108的外表面的方式来固定通信天线装置10的图样11。图样11的一端被形成为馈电端12，穿过外壳框架108固定，并与在衬套23内形成的多个金属凸起物232电连接。
[0047]图5C示出了一种结构，其中通信天线装置10附着到电子设备100的外壳框架108的外表面。以附着到外壳框架108的外表面的方式来固定通信天线装置10的图样11。图样11的一端被形成为馈电端12，穿过外壳框架108，并与固定到衬套23的金属接触部件231电连接。
[0048]在这种结构中，可以以穿过衬套23的螺纹紧固件耦合部件233并通过金属螺纹紧固件234耦合到通信天线装置10的馈电端12的形式来固定通信天线装置10。因此，通信天线辐射体10可以通过螺纹紧固件234耦合牢固地固定到电子设备100的外壳框架108。
[0049]图示出了一种结构，其中通信天线装置10附着到电子设备100的外壳框架108的内表面。以附着到外壳框架108的内表面的形式来固定通信天线装置10的图样11。通信天线装置10的图样11可以具有这样的结构:当彼此装配外壳框架108和基板20时，通信天线装置10的馈电端12自然地与衬套23接触电连接。当外壳框架108的外表面中用于安装通信天线装置10的天线安装空间不足时，这一点是有利的。
[0050]图5E示出了一种结构，其中将通信天线装置10的图样11插入塑型到电子设备100的外壳框架108。通过插入塑型，通信天线装置10的图样11固定到外壳框架108，向外壳框架108的内表面突起的馈电端12具有到衬套23的电连接构造。当在外壳框架108的内表面或外表面用于安装通信天线装置10的天线安装空间不足时，这一点是有利的。
[0051]本公开演示了示例性实施例，其中将通信天线装置10完全应用于电子设备100的外壳框架。但是，这并不旨在限制本发明的范围和精神。例如，通信天线装置10可以具有多种固定结构，其中通信天线装置10与广播天线装置110 —起，固定到在基板20上与广播天线馈电部件25电连接的衬套23，以便从广播天线馈电部件25向通信天线装置10与广播天线装置110同时馈电。此外，通信天线装置10可以具有多种自支撑形式，其中将通信天线装置10固定到衬套23，但以图样形式保持在外壳框架108与基板20之间的空间，而不是与外壳框架108接触。
[0052]尽管没有在此演示，如果空间可用，则在基板20中形成通信天线装置10以具有特定图样形式并且与广播天线馈电部件25电连接不再重要。
[0053]根据本发明示例性实施例的通信天线装置10包括作为通信天线辐射体的实现方式。或者，通信天线装置10可以不仅包括通信天线辐射体，也包括通信模块以及用于将通信模块和天线辐射体电连接的电连接装置。
[0054]根据本发明示例性实施例，集成形成通信天线装置10的图样11和馈电端12。但是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，如果图样11和馈电端12之间的电连接结构可用，则可以彼此分离地形成图样11和馈电端12。此外，可以通过多种导体来实现通信天线装置10，例如金属板、FPC等。
[0055]通信天线装置10被描述为以接合方式固定到电子设备100的外壳框架108，但是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以替换为例如超声焊接等其他已知固定方式。
[0056]此外，本领域技术人员显而易见的是，可以应用多种通信天线装置作为通信天线装置10，例如公知的WiFi天线装置、全球定位系统(GPS)天线装置、蓝牙天线装置、长期演进(LTE)附加天线装置、主波段分集天线装置等。
[0057]此外，在本发明示例性实施例中，广播天线装置可以是地面数字多媒体广播(TDMB)、数字视频广播-手持式(DVB-H)、0ne Seg、综合业务数字广播-地面(ISDB-T)等。
[0058]图6和图7是曲线图，示出了根据本发明示例性实施例在广播天线装置伸展和缩回时设置在广播天线装置附近的通信天线装置的增益和反射系数的比较。这个实验在GPS通信天线装置设置在广播天线装置附近的传统浪费空间下情况下执行。如图所示，可以认为:无论广播天线装置的缩回和伸展操作，反射系数和增益没有显著变化。
[0059]S卩，可以认为:尽管本发明示例性实施例将通信天线装置安装在广播天线装置附近的浪费空间内，通信天线装置并没有经历辐射性能退化，相反，现有技术设备在对使用不产生负面影响的情况下，在广播天线装置附近的浪费空间内无法安装任何器件。
[0060]如上所述，本发明示例性实施例通过将通信天线装置配置成与广播天线装置具有相同的馈电点，实现的效果在于:在将通信天线装置安装在广播天线装置附近被浪费空间内的同时，无论广播天线装置的操作，允许通信天线装置保持恒定辐射性能，因此提高了设备的可靠性和可用性，并有利于最小化设备的尺寸。
[0061]尽管参考本发明的特定示例实施例示出和描述了本发明，然而本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求及其等价物限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种形式和细节上的改变。
【权利要求】
1.一种电子设备,包括: 广播天线装置，用于接收广播；以及 一个或多个通信天线辐射体，设置在广播天线装置附近，并由广播天线装置的馈电部件同时馈电。
2.根据权利要求1所述的电子设备，其中广播天线装置的馈电部件设置在电子设备的基板上。
3.根据权利要求1所述的电子设备，其中由与广播天线装置的馈电部件电连接的金属衬套支撑广播天线装置。
4.根据权利要求3所述的电子设备，其中通信天线辐射体与金属衬套直接接触，或通过固定到金属衬套的金属接触部件、多个金属凸起物、C-clip和金属螺纹紧固件耦合中的至少一个电连接到广播天线装置的馈电部件。
5.根据权利要求1所述的电子设备，其中广播天线装置在电子设备中以可缩回的形式操作。
6.根据权利要求1所述的电子设备，其中通信天线辐射体设置在广播天线装置的邻近部分的上部或侧表面。
7.根据权利要求1所述的电子设备，其中通信天线辐射体设置在电子设备的外壳框架内。
8.根据权利要求1所述的电子设备，其中按照将通信天线辐射体附着到电子设备的外壳框架的外表面的形式来设置所述通信天线辐射体，并且按照穿过外壳框架的形式从广播天线装置的馈电部件向所述通信天线辐射体馈电。
9.根据权利要求1所述的电子设备，其中按照以下方式来固定所述通信天线辐射体:将通信天线辐射体插入塑型到电子设备的外壳框架中，并且所述通信天线辐射体的端部向外壳框架的内表面突出；以及由广播天线装置的馈电部件向所述通信天线辐射体馈电。
10.根据权利要求1所述的电子设备，其中在电子设备的基板上以图样形式形成通信天线辐射体，并由广播天线装置的馈电部件向所述通信天线辐射体馈电。
11.根据权利要求1所述的电子设备，其中通信天线辐射体的一个端部电连接到安装在电子设备的基板上的电容器，以便作为闭环形式的电子设备进行操作。
12.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述广播天线装置在地面数字多媒体广播TDMB、数字视频广播-手持式DVB-H、One Seg、综合业务数字广播-地面ISDB-T中的任意波段进行操作。
13.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述通信天线辐射体在全球定位系统GPS天线、英国电信BT天线、无线保真WiFi天线、主分集天线和长期演进LTE子天线中的波段中的至少一个进行操作。
14.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述电子设备是通信便携式终端。
15.一种用于电子设备的天线装置，包括: 广播天线装置，用于接收广播；以及 一个或多个设置在广播天线装置附近的通信天线辐射体，并由广播天线装置的馈电部件同时馈电。
【文档编号】H01Q1/22GK103457038SQ201310200475
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月27日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】李东炫, 郭容秀, 姜京均, 孙哲弘, 郑圣泰, 边俊豪 申请人:三星电子株式会社