用于调谐多频带框形天线的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于调谐多频带框形天线的设备。一种用于LTE、MIMO以及其他频带的多频带框形天线。所述框形天线包括没有间隙或者不连续性的框架和导电块。所述导电块用作系统接地，并且具有安装在表面上的至少一个电子部件。所述框架的外周界围绕所述导电块，并且在所述框架和所述导电块之间存在间隙。一个或多个天线馈电在所述框架和所述导电块之间跨所述间隙定线。一个或多个连接能够跨所述间隙，并且至少一个电子元件把所述导电块连接到所述框架。
【专利说明】用于调谐多频带框形天线的设备
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求在2013年9月20日在美国专利商标局提交的与本申请具有共同的发明人的美国临时申请61/880，635的较早申请日的权益，其全部内容在此通过引用被并入本文。此外，本申请通过引用合并在2013年8月8日在美国专利商标局提交的与本申请具有共同的发明人的美国专利申请13/962，539的全部内容。
【技术领域】
[0003]本公开涉及一种多频带框形天线，更具体地，涉及一种多频带框形天线，所述多频带框形天线用于多输入多输出(1頂0〉、全球移动通信系统￠31)、通用分组无线服务(⑶…)、增强型数据速率全球演进(￡0⑶〉、长期演进(112)时分双工(100), 112频分双工(刚))、通用移动通信系统⑴113)、高速分组接入邮?八〉、肥?八―、码分多址(⑶嫩〉、宽带03嫩(10)嫩〉、时分同步码分多址(11)-30)嫩)或者将来的频带。
【背景技术】
[0004]此处提供的“背景”描述是为了一般地呈现本公开的上下文。在此【背景技术】部分中描述的程度的目前列举的发明人的工作以及在提交时不能作为现有技术的描述的方面既不是明显地也不是隐含地被承认为针对本发明的现有技术。
[0005]如本发明人所认识到的，需要具有良好天线效率的宽带天线设计以覆盖长期演进仏呢)、多输入/多输出(祖皿))和在世界上调度的很多其它新的频带。在传统的宽带天线中，天线系统的多个端口(馈电点)通常对应于对应数目的天线部件或者元件。在传统的二端口 1頂0 1X2天线布置中，顶端和底端天线可以分别是主和副丨分集天线，或者反之亦然。所述天线是不连续的天线，对于它们被设计为在其中运行的频带中的性能进行了优化。
[0006]传统的宽带天线设计没有一般地满足在手头用户模式(运营商/顾客指定的要求)中和在真人手模式(实际使用)中的严格要求。这些要求已经变得关键，并且事实上，已经变成全世界不同运营商(电信公司)设置的标准辐射天线要求。因此，需要具有良好天线效率、良好总辐射功率汀即)、良好总全向灵敏度(113)(特别是在用户模式中，即头手位置)、良好天线相关性、用于1頂0系统的平衡的天线效率的宽带天线设计，并且同时需要具有强机械性能的良好工业金属设计。
[0007]为了使得电子装置看起来像金属，在电子装置产业中传统上使用并且广泛实现真空不导电电镀⑶⑶的或者人工金属表面技术。具有涂有从:VI的塑料框的电子装置外壳非常倾向于并且易于褪色、破裂和刮伤。
[0008]如果没有正确地实现撕遷处理，则撕遷能够引起严重的天线性能下降，由于撕遷机械控制中的困难、制造过程不完美和误操作，所以已经在很多情况下发生了这种现象。此外从:VI的外观没有给出金属感，并且看起来廉价。
[0009]为了有效地握住移动装置的显示组件，显示组件的窄边框需要诸如环形金属框的强机械结构。在存在连续的环绕金属环时，用于智能电话及其它便携式装置的传统天线一般反应不好，因为金属负面地影响了这些天线的性能。因此，一般阻止使用围绕装置的外周的连续金属环，因为它被认为会使所述天线的传播特性失真并且使天线方向图失真。
[0010]在一个传统装置中，围绕电子装置布置不连续系列金属条以形成不同的天线段。所述条由一系列4个槽分开，以便没有围绕所述装置的外周的连续的电流通路。每段使用它自己的专用馈电点(作为在发送/接收电子装置和天线之间的传送点￠101111:)的天线馈电这种设计使用了具有对应的馈电点的多个局部化天线。每段用作一个天线，并且在所述段上需要至少一个槽或者两个槽。每段作为容性馈电平板天线、环形天线、或者单极天线。这种设计与柔性薄膜(行#丨丨匕)/印刷/冲压片金属天线之间的区别为这些天线段围绕电子装置的外区域，而柔性薄膜/印刷/冲压片金属天线在所述装置的内部并且用户看不见。
[0011]如本发明人所认识到的，围绕电子装置的天线段的问题是当人的手放置在所述智能电话上时人的组织用作桥接段之间的间隙的电路部件并且使所述天线失谐，从而降低性能。此外，由于在浏览和语音模式期间几个槽与人手直接接触并且创建围绕所影响的槽的热点，所以这些装置对人的接触敏感。
【发明内容】
[0012]本公开描述了一种用于口2、1110以及其他频带的多频带框形天线。所述框形天线包括没有间隙或者不连续性的框架和导电块。所述导电块用作系统接地，并且具有安装在表面上的至少一个电子部件。所述框架的外周界围绕所述导电块，并且在所述框架和所述导电块之间存在间隙。一个或多个天线馈电在所述框架和所述导电块之间跨所述间隙定线。一个或多个连接能够跨所述间隙，并且至少一个电子元件把所述导电块连接到所述框架。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]将容易获得对本发明的更完全的理解和本发明的很多伴随的优点，因为当连同附图参考下列详细说明时其变得更容易理解，其中:
[0014]图1是根据特定实施例的框形天线的第一实施例的截面图；
[0015]图2八是根据特定实施例的框形天线的立体图；
[0016]图28是根据特定实施例的框形天线的示例性示图；
[0017]图3八是根据特定实施例的用于框形天线的接地位置的示例性示图；
[0018]图38-3？是根据特定实施例的带有天线馈电和接地点的位置的框架的尺寸的示例性示图；
[0019]图4和5是根据特定实施例的主天线馈电的信号通路的示例性示图；
[0020]图6是根据特定实施例的高带通滤波网络的示例性示图；
[0021]图7是根据特定实施例的单电感负载网络的示例性示图；
[0022]图8是根据特定实施例的单电容负载网络的示例性示图；
[0023]图9是根据特定实施例的高通双工器负载网络的示例性示图；
[0024]图10是根据特定实施例的负载有示例性滤波网络的主天线馈电的回波损耗的示例性曲线图；
[0025]图11是根据特定实施例的负载有示例性滤波网络的次天线馈电的回波损耗的示例性曲线图；
[0026]图12是根据特定实施例的次天线馈电的回波损耗的示例性曲线图；
[0027]图13八和138是根据特定实施例的具有分支型寄生辐射体(即!^!七化1-8(1181:01-8)的多频带框形天线的示例性示图；
[0028]图14是根据特定实施例的具有浮动型寄生辐射体的多频带框形天线的示例性示图；
[0029]图15是根据特定实施例的具有从接地平面伸出的接地的寄生辐射体的多频带框形天线的示例性示图；
[0030]图16是根据特定实施例的具有从框架伸出的接地的寄生辐射体的多频带框形天线的示例性示图；
[0031]图17是根据特定实施例的令电感负载寄生辐射体连接主天线馈电和框架的多频带框形天线的示例性示图；
[0032]图18是根据特定实施例的具有寄生辐射体的主天线馈电的反射系数的示例性曲线图；
[0033]图19是根据特定实施例的具有集成1151/蓝牙天线和音频插座的多频带框形天线的示例性示图；
[0034]图20是根据特定实施例的1151/蓝牙天线的示例性示图；
[0035]图21是根据特定实施例的音频插座的示例性示图；
[0036]图22是根据特定实施例的音频插座的八线怎样与双工器集成的示例性示图；
[0037]图23是根据特定实施例的连接到音频插座的4线的滤波网络的示例性示图；
[0038]图24是根据特定实施例的在八线与滤波网络部件集成的情况下次天线的回波损耗的示例性曲线图；
[0039]图25八和258示出了根据特定实施例的使用柔性塑料基底和水平接地触头的示例性馈电和接地连接机构；
[0040]图26八和268示出了根据特定实施例的使用和垂直接地触头的另一个示例性馈电和接地连接机构；
[0041]图27八和278是根据特定实施例的具有布置在多频带框形天线的外周内的各种部件的块的示例性示图；
[0042]图28八和288是根据特定实施例的具有布置在多频带框形天线的外周内的各种部件的块的示例性示图；
[0043]图29是根据特定实施例的具有布置在多频带框形天线的外周内的各种部件的块的示例性示图；以及
[0044]图30是根据特定实施例的框架的形状的示例性示图。
【具体实施方式】
[0045]在附图中，相同的附图标记表示几个视图中相同的或者对应的部分。此外，如此处使用的，除非另有说明，否则词语“一个”等一般表示“一个或多个”的意思。除非另有指定，否则一般按比例描绘附图，或者示出示意结构或流程图。
[0046]此外，术语“近似”、“大约”和类似术语一般指在20%、10%或者优选为5%的容限内包括所识别的值的范围和其间任何值。
[0047]相关的公开的方面涉及优化多频带框形天线的性能。遍及本公开，讨论了一个或多个天线馈电的调谐。在本公开内，调谐可以指优化天线性能或者提升天线效率的任何动作，诸如阻抗匹配、修改天线的电长度、偏移谐振频率、除去杂散谐振频率等。
[0048]图1是根据特定实施例的多频带框形天线的第一实施例的截面图。框架101是没有完全的电气不连续性、狭缝、槽或者将阻止电流穿越框架101的整周的其它分隔的环形结构。术语“连续”意指存在连续的导电通路，即使框架中可能存在孔或者其它不导电区域。例如，框架101可以具有用于提供对于装置的内部的访问的钻透的孔。将在此更详细地讨论框架101在其中容纳块103，以便框架101围绕块103的外周。在替代性实施例中，框架101包括一对框架，其中第一框架被布置在第二框架上方，并且每个框架形成连续的导电环路。框架101能够用金属材料制成，但是还能够用诸如具有铜迹线的柔性塑料基底(例如柔性薄膜〉、激光直接成型(0)3)热塑性材料、冲压片金属等的其它导电辐射体制成。
[0049]在框架101和块103之间是不同的候选馈电点105、107、和109。馈电点105、107和109被布置在框架101和块103之间的间隙中，并且框架101的外周界围绕块103的外周界。示出了垂直馈电点105具有两个替代选择，水平馈电点109和放置在内角上从而是半水平半垂直的倾斜朝向(混合)馈电点107。馈电点可以被放置在跨越框架101和块103之间的间隙的任何地方，在随后的图中将讨论影响性能的特定位置。
[0050]在此还将讨论块103包含层压在一起的一组材料。块103的部件包括电子装置和智能电话的构成部件，例如提供与远程源的无线通信的部件。虽然使用了术语“块”，但是应当理解所述块可以是平板或者具有其上可以安装电路部件的二维平面的其它物体。此外，块103能够用作用于框形天线的接地平面，并且遍及本公开，术语“块”和“接地平面”能够可互换地使用。
[0051]在本实施例中框架101和块103之间的间隙是0.5毫米(臟)。但是，在一些区域中所述间隙可以更大或者更小(通常在0.2和0.9臟)之间，导致不规则的间隙距离。当间隙的尺寸增大时，天线性能提升。但是，在小的智能电话或者需要使用天线的其它电子装置中可能不容易容纳较大的天线。各种非电导负载(电介质)材料可以用来填充间隙，诸如空气、塑料、玻璃等。
[0052]沿着框架101，可以存在孔以允许诸如…8、册11、按钮、音频插头的电子接口连接器经由其穿过。
[0053]框架101被示出为导电矩形形状通路，但是还可以是诸如圆形或者圆润的形状的非矩形形状，以容纳电子装置的外周(框架101被用在所述电子装置上所述形状可以具有圆角或者锥形角或者任何其它形状，只要它是导电的连续金属框架。块103也可以具有非矩形形状，但是块103的外周一般应该跟随框架101的形状以在这两者之间不具有太大的间隙。此外，框架101的外周界一般围绕块103的外周。
[0054]图2八是根据特定实施例的多频带框形天线的立体图。将讨论在这些配置中(在框架101和块103之间)可以存在接地连接。能够包括主天线馈电和次天线馈电的天线馈电能够沿着框架101定位。将参考随后的附图讨论作为馈电点位置和安装的滤波网络、寄生辐射体等的函数的各种性能。根据特定实施例，框架101能够与块103的上表面重叠。
[0055]图28是根据特定实施例的框形天线的示例性示图；在一个实现中，围绕块103的外周布置框架101以使得从框架101的上表面到下表面的高度等于从导电块103的上表面到下表面的距离。此外，框架101的上表面和导电块103的上表面能够跨越水平面平行。
[0056]图3八是根据特定实施例的用于多频带框形天线的接地位置的示例性示图。电子装置300可装备有框架101。主天线馈电302用于主天线(蜂窝通信)并且能够覆盖主天线的频带。次天线馈电304能够被用作副或者分集天线，反之亦然，并且能够覆盖副天线或者分集天线频带。主天线馈电302和次天线馈电304连接到框架101。在一些实施例中，非蜂窝天线馈电能够覆盖诸如蓝牙、⑶3、全球导航卫星系统￠10112188)和2.4/5.23、I 0的非蜂窝频带。存在用于馈电组合的其它可能性，能够包括双馈电配置，其中两个馈电都是框架馈电，并且一个馈电用于主天线和⑶3而另一个馈电用于副天线、蓝牙和II八X
2.4/56112 0在另一个双馈电配置中，一个馈电是用于主天线的框架馈电，而另一个馈电是用于副天线、蓝牙、4/56112和即3的用于柔性塑料基底馈电的框架。
[0057]对于不需要副天线的电子装置，单馈电可以用于主天线和非蜂窝天线两者，或者可以使用双馈电，一个用于主天线，一个用于非蜂窝天线。如果使用单馈电，能够安装双工器以引导指定频带的电信号去往框架101以及来自于框架101。
[0058]覆盖所有频带(包括[呢或者将来的频带)的主天线和副天线的组合可以创建1頂0系统。
[0059]示例性电子装置300的框架101具有144^(垂直长度)X74^(水平长度)父8丨5111111(厚度)的尺寸，但是在此还将讨论在其它实现中电子装置300的尺寸能够变化。此外，接地点306、308、310、312、314、316、318、320和322被定位在框架101和块103之间并且由在框架101的外周周围的位置处的电连接点连接。天线馈电和接地点的位置和数目是示例性的并且能够基于电子装置300的尺寸、电子和机械部件的集成、周围环境、频带优化等变化。
[0060]诸如单刀双掷($01)开关等的有源开关部件能够连接到接地点以使得当所述开关处于“开”位置时接地点连接到框架101，当所述开关为“关”时接地点从框架101断开。根据特定实施例，诸如匹配网络、滤波网络和开关部件的电子元件能够连接到接地点和/或天线馈电。在此还讨论关于匹配网络、滤波网络和开关部件的细节。
[0061]图38-3？是根据特定实施例的带有天线馈电和接地点的位置的框架的尺寸的示例性示图。图38示出了具有5臟的尺寸的框架101的天线馈电和接地点的示例性位置。图3(:示出了具有2臟的尺寸的框架101的天线馈电和接地点的示例性位置。图30示出了具有5臟的尺寸的框架101的天线馈电和接地点的示例性位置。图32示出了具有4臟的尺寸的框架101的天线馈电和接地点的示例性位置。图3？示出了具有5臟的尺寸的框架101的天线馈电和接地点的示例性位置。
[0062]图4和5是根据特定实施例的主天线馈电302的信号通路的示例性示图。在图4中，信号通路400把主天线馈电302连接至接地点322。在所述例子中，接地点322包括没有滤波网络的直接连接，这允许低频带和高频带两者中的信号通过。在特定实施例中，低频带能够包括在700102和9601取之间的频率，高频带能够包括1.46--和2.76--之间的频率。此外，信号通路400的电长度能够近似等于低和高频带两者的谐振长度，所述谐振长度可以是四分之一波长、半波长等。
[0063]在一些实现中，接地点316、318和320用于通过停止发送杂散或者不想要的谐振来确保实现期望的电流分布以便能够实现最大量天线效率。例如，在图4中，信号通路402连接接地点322和接地点320以阻止杂散谐振从主天线馈电302传输通过信号通路400。
[0064]在一些实施例中，用于信号通路的电长度可能没有针对一个或多个频带优化。例如，使用112技术的电子装置可以具有信道7和21作为通信频带。如果从天线馈电到接地点的电长度中的一个没有针对信道7和信道21两者优化，则诸如滤波器、开关、双工器、集总部件等的另外的部件能够连接到接地点以针对一个或多个特定频带优化天线性能。
[0065]图5示出了用于主天线馈电302的另外的信号通路。例如，信号通路500把主天线馈电302连接至接地点320。信号通路502把主天线馈电302连接至接地点312并且包括连接到接地点312的滤波网络。信号通路504把主天线馈电302连接至接地点310。相对于图4和图5描述的信号通路只是示例性的并且不限制能够为电子装置300展示的可能的信号通路的数目。此外，用于次天线馈电304的信号通路把次天线馈电304连接至金属框架101上的接地点中的一个或多个。
[0066]图6是根据特定实施例的高带通滤波网络600的示例性示图。高带通滤波网络600包括连接到串联电感器606的并联电容器604和电感器602。通过诸如柔性薄膜的柔性塑料基底或者印刷电路板⑴⑶)，金属框架101连接到高带通滤波网络600的一个端子，另一个端子连接到块103。在此还讨论变化电容和电感部件值的效果。此外，高带通滤波网络600的部件值和配置是示例性的，并且基于发送的频带和多频带框形天线的应用能够包括另外的滤波网络和集总部件网络配置。
[0067]图7是根据特定实施例的单电感负载网络的示例性示图。通过柔性塑料基底或者？08，框架101连接到单电感负载网络的一个端子，另一个端子连接到所述块。图8是根据特定实施例的单电容负载网络的示例性示图。通过柔性塑料基底或者？⑶，框架101连接到单电容负载网络的一个端子，另一个端子连接到块103。图9是根据特定实施例的高通双工器负载网络900的示例性示图。框架101通过公用输入连接到高通双工器负载网络900。在图9的例子中，高频带中的信号被允许通过块103，低频带中的信号被阻塞。
[0068]图10是根据特定实施例的负载有示例性滤波网络的主天线馈电302的回波损耗的示例性曲线图。由图10代表的示例性滤波网络是在接地点312处负载的高带通滤波网络600。该曲线图示出了通过把串联电感器606的值从2.2沾改变至3.2沾至5.1沾，主天线馈电302的回波损耗会怎样变化。在特定实现中，接地点312可以负责调谐具有约2.6(--的谐振的主天线馈电302的频率。通过修改串联电感器606的值，能够调谐2.6(--处的频率响应而不改变接地点312的位置并且保持其它频带的调谐。具有2.66！！2谐振的频带的一个例子是112/^113带宽的8311(1(频带)7，频带7覆盖了从2.56--至2.76--的频率。
[0069]图11是根据特定实施例的负载有示例性滤波网络的次天线馈电的回波损耗的示例性曲线图。由图11代表的示例性滤波是在接地点314处负载的高带通滤波网络600。该曲线图示出了通过把串联电感器606的值从2.2沾改变至2.7沾至3.3沾，次天线馈电304的回波损耗会怎样变化。在特定实现中，接地点314可以负责调谐具有约2.6(--和约
1.756?的谐振的次天线馈电304的频率。通过增加串联电感器606的值，次天线馈电304的电长度能够增加以把谐振频率偏移至更低值而不改变接地点314的位置。在2.6如2处经历谐振的频带的例子包括频带7和38。在1.756?处经历谐振的频带的例子包括频带 3、0?:3、？08 和 1113 频带 4。
[0070]图12是根据特定实施例的次天线馈电304的回波损耗的示例性曲线图。由图12代表的示例性滤波网络是在接地点316处负载的高带通滤波网络600。该曲线图示出了把诸如高带通滤波网络600的负载滤波网络连接到接地点对比不把另外的部件连接到该接地点的效果。例如，该曲线图示出了连接到接地点316的负载滤波网络调谐低和高频带两者中的谐振频率，以便所述谐振频率不同于在接地点316处没有负载滤波网络的谐振频率。
[0071]在特定实施例中，寄生福射体能够附接到框架101上的一个或多个天线馈电。寄生辐射体的长度能够基于由天线覆盖的频带、周围环境以及载入电子装置的其它机电材料变化。在一些实现中，分支型寄生辐射体的电长度约等于传输信号的波长的四分之一。寄生辐射体能够用诸如柔性塑料基底、冲压金属板、103热塑性材料等制成。相对于主天线馈电302的此处描述的寄生辐射体还能够在次天线馈电304处附接。
[0072]图13八和138是根据特定实施例的具有分支型寄生辐射体的多频带框形天线的示例性示图。图13八是附接到主天线馈电302的单分支寄生辐射体1300的示例性示图。根据特定实现，单分支寄生福射体1300能够具有低密度蜿蜓图案1116811(161-6(1 即 1:1:6111) 1302、电感负载形状 1304、高密度婉艇图案(卜丨11x11 1116811(161-6(1
环形形状等，这允许减少寄生辐射体的大小。能够基于框架101的尺寸、天线所覆盖的频带等来确定单分支寄生辐射体1300的形状。图138是能够具有低密度蜿蜒图案1302、电感负载形状1304、高密度蜿蜒图案1306、环形形状等的双分支寄生辐射体1308的示例性示图。
[0073]此外，诸如扬声器、麦克风、^88连接等的安装在电子装置中的其它机电部件能够附接去耦部件以滤除不想要的频带、修改谐振长度等。在此处描述的图中，为了使图清晰没有示出机电部件。图中缺少机电部件不意味着预先排除机电部件存在于此处描述的示例性实施例中。
[0074]图14是根据特定实施例的具有浮动型寄生辐射体1400的多频带框形天线的示例性示图。浮动型寄生辐射体1400能够具有低密度蜿蜒图案1302、电感负载形状1304、高密度蜿蜒图案1306、环形形状等。在一些实现中，浮动型寄生辐射体1400的电长度比分支型寄生辐射体长，约为传输信号的半波长。浮动型寄生辐射体1400能够从天线馈电和接地平面分离，这能够使得浮动型寄生辐射体1400的安装是比安装附接到天线馈电或者接地平面的寄生辐射体更简单的过程。
[0075]图15是根据特定实施例的具有从接地平面伸出的接地的寄生辐射体1500的多频带框形天线的示例性示图。接地的寄生辐射体1500能够具有低密度蜿蜒图案1302、电感负载形状1304、高密度蜿蜒图案1306、环形形状等。在特定实现中，诸如电容器或者电感器的匹配部件和开关部件能够载入接地的寄生辐射体1500和块103之间以调谐寄生辐射体。此外，接地的寄生辐射体1500的接地点的位置能够基于寄生辐射体的调谐性质变化。
[0076]图16是根据特定实施例的具有从框架101伸出的接地的寄生辐射体1600的多频带框形天线的示例性示图。接地的寄生辐射体1600能够具有低密度蜿蜒图案1302、电感负载形状1304、高密度蜿蜒图案1306、环形形状等。在特定实现中，诸如电容器或者电感器的匹配部件和开关部件能够载入接地的寄生辐射体1600和接地平面之间以调谐寄生辐射体。此外，接地的寄生辐射体1600的接地位置能够基于寄生辐射体的调谐性质变化。
[0077]图17是根据特定实施例的令寄生辐射体1700连接主天线馈电302和框架101的多频带框形天线的示例性示图。连接主天线馈电和框架101的寄生辐射体1700能够是电感负载，如图17所示，但是还能够具有低密度蜿蜒图案1302、高密度蜿蜒图案1306、环形图案等。寄生辐射体1700的形状能够是直的4形的、弯曲的或者满足多频带框形天线的物理和电子规格的任何形状。寄生辐射体1700还能够负载有电容器、开关以及其它集总部件。此外，框架101上的寄生辐射体1700的接地位置能够基于寄生辐射体的调谐性质变化。
[0078]图18是根据特定实施例的具有附接的寄生辐射体的主天线馈电的反射系数或者回波损耗的示例性曲线图。该曲线图示出了有和没有寄生辐射体的主天线馈电302的一定范围的操作频率上的反射系数。
[0079]图19是根据特定实施例的具有集成1151/蓝牙天线1900和音频插座1902的多频带框形天线的示例性示图。1151/蓝牙天线1900和框架101之间的放置、朝向和距离能够基于优化信号传输并且最小化多频带框形天线和1151/蓝牙天线1900之间的耦合而变化。此外，1151/蓝牙天线1900是与从多频带框形天线电隔离的。在特定实施例中，能够通过优化[”/蓝牙天线1900的位置、天线元件的类型的选择、框架101和1151/蓝牙天线1900之间的间隙距离和天线调谐，来实现最小化多频带框形天线和1151/蓝牙天线1900之间的耦合并且最大化天线性能。用于1151/蓝牙天线1900的天线元件的类型能够包括平面倒？型天线、环形天线、容性馈电天线、单极天线、感性负载天线以及被设计为用作1151/蓝牙天线1900的其它类型的天线。在此还将讨论音频插座1902上的信号线能够用作用于多频带框形天线的寄生辐射体。
[0080]图20是根据特定实施例的1151/蓝牙天线1900的示例性示图。在图20中，示例性1151/蓝牙天线1900是蜿蜒或者螺旋八，但是可以是能够用作1151/蓝牙天线1900的任何其它类型的天线。此外，根据特定实施例，1151/蓝牙天线1900的尺寸是示例性的并且能够变化以容纳优化的天线性能。
[0081]图21是根据特定实施例的音频插座1902的示例性示图。音频插座1902内的多个信号线能够发送音频信号，并且八线2100能够用内部/外部天线发送51/八1和/或数字无线电信号。根据特定实施例，八线2100还能够用作多频带框形天线的寄生辐射体或者耦合元件。音频插座和框架还能够是电隔离的，并且音频插座1902能够放置在沿着框架101的任何位置以优化天线性能。此外，诸如扬声器线、麦克风线的其它信号线能够被选为用于一个或多个蜂窝、⑶和/或蓝牙频带的带阻滤波器。
[0082]图22是根据特定实施例的音频插座1902的八线怎样与双工器集成的示例性示图。根据一个实现，八线2100能够用作除了主天线馈电302、次天线馈电304以及安装在框架101上的任何其它天线馈电之外的蜂窝或者非蜂窝天线馈电。双工器能够用于分离在现/舰/数字无线电信号和另外的蜂窝或者非蜂窝天线馈电之间共享的八线上的信号。在图22的例子中，八线能够被用作用于具有从0.76！！2至2.8(--的频率的蜂窝通信信号的天线，以及用于音频插座1902的風/紙/数字无线电信号。
[0083]图23是根据特定实施例的连接到音频插座1902的4线2100的滤波网络2300的示例性示图。滤波网络2300能够包括连接到串联电感器2306的并联的电容器2302和电感器2304，并且具有接地的另外的电容器2308。在本公开中，为了提供更简明的描述和例示没有示出用于八线2100的接地线。在一些实现中，滤波网络2300还能够是匹配网络或者移相器以提供天线优化。滤波网络部件的值能够基于期望输出变化。在一个例子中，滤波网络2300中的部件的值能够是用于电容器2302的1.1奸、用于电感器2304的2.7沾、用于电感器2306的10沾和用于电容器2308的5.1奸。音频插座1902的4线2100能够通过滤波网络2300连接到即模块以把来自天线馈电的传输信号调谐到指定频率。
[0084]图24是根据特定实施例在4线2100与滤波网络部件集成的情况下次天线304的回波损耗的示例性曲线图。图24代表的示例性滤波器是连接到音频插座1902的八线2100的滤波网络2300。该曲线图示出了通过把并联电感器2306的值从10沾改变至6.8沾至1511?，次天线馈电304的回波损耗会怎样变化。此外，在图24中示出的例子中电容器2302的值为1.5^,电感器2304的值为2.7=?，并且去除了电容器2308。在特定实施例中，电容器2302、电容器2308以及电感器2304的值还能够变化以调整次天线馈电304的调谐。如图24的曲线图所示，随同滤波网络2300的八线2100可以负责调谐来自具有约1.756?的谐振的次天线馈电304的频率以及约1.5756?的即3频率。通过增加并联电感器2306的值，能够改变次天线馈电304的电长度以偏移约1.756?和1.5756?的谐振频率而不影响较低频带和较高频带频率，诸如频带1和7。
[0085]图25八、258、26八和268是多频带框形天线中的馈电和接地连接机构的示例性示图。图25八和258示出了根据特定实施例的使用柔性薄膜层2500和水平接地触头2504的示例性馈电和接地连接机构。图25八示出了俯视图，图258示出了馈电和接地连接机构的截面图。在图25八和258的例子中，只示出了一个接地位置。在一些实现中，天线馈电可以在一个点处接地，但是还可以在一个较大的面积处接地，诸如在部件(诸如？⑶)的接地平面处。图25八和258示出了经由水平连接器2504连接到显示和支撑结构2506的框架101，所述水平连接器可以是弹簧或者其它类型的水平连接器。水平连接器2504可以由柔性薄膜层2500或者任何其它支撑塑料或者模制材料支撑。前面讨论的用于天线调谐的任何匹配网络、滤波网络、电感器、电容器、双工器、开关等可以安装在柔性薄膜层2500和/或显示和支撑结构2506上。
[0086]图26八和268示出了根据特定实施例的使用2508和垂直接地触头的另一个示例性馈电和接地连接机构。图26八示出了俯视图，图268示出了馈电和接地连接机构的截面图。在图26八和268的例子中，只示出了一个接地位置。在一些实现中，天线馈电可以在一个点处接地，但是还可以在较大的面积处接地，诸如部件(诸如？⑶2508)的接地平面。图26八和268示出了经由垂直连接器2600连接到显示和支撑结构2506的框架101，所述垂直连接器可以是弹簧、弹簧针(即叫1)111)或者其它类型的垂直连接器。前面讨论的用于天线调谐的任何匹配网络、滤波网络、电感器、电容器、双工器、开关等可以安装在柔性薄膜层2500和丨或显示和支撑结构2506上。
[0087]图27八和278是根据特定实施例的具有布置在多频带框形天线的外周内的各种部件的块103的示例性示图。图27八示出了俯视图，图278示出了截面图。在图27八中，根据一些实现，框架101可以围绕可以包括在块103的结构中的多个堆叠、层压部件。层压部件可以包括显示器2708、显示平板2700、？08 2702和电池2704。在图27八和278的例子中，电池2704的顶面的面积小于2702的顶面的面积，并且被近似定位在2702的一角。层压部件的装配是灵活的，只要所有这些部件是电连接的并且？⑶2702系统接地被连接到接地平面。显示信号总线和它的地可以经由柔性塑料基底、电缆等电连接到？⑶2702。
[0088]图28八和288是根据特定实施例的具有布置在多频带框形天线的外周内的各种部件的块103的另外的示例性示图。图28八示出了俯视图，图288示出了截面图。根据一些实现，框架101可以围绕可以包括在块103的结构中的多个堆叠、层压部件。层压部件可以包括显示器2708、显示平板2700、？08 2702和电池2704。在图28八和288的例子中，电池2704的顶面的面积小于？⑶2702的顶面的面积，并且被近似定位在？⑶2702的中心。层压部件的装配是灵活的，只要所有这些部件是电连接的并且1^8 2702系统接地被连接到接地平面。显示信号总线和它的地可以经由柔性塑料基底、电缆等电连接到？⑶2702。
[0089]图29是根据特定实施例的具有布置在多频带框形天线的外周内的各种部件的块103的另一个示例性示图。在图29中，示出了没有框架101的基本的电子装置组件。块103可以包括显示组件503、？08 2702、用于屏蔽电子部件的屏蔽罩507和电池2704。2702、屏蔽罩507和电池2704可以是堆叠的并且他们的装配是灵活的，只要所有这些部件是电连接的并且？⑶2702系统接地被连接到块103。显示信号总线和它的地可以经由柔性塑料基底、电缆等电连接到？⑶2702。
[0090]图30是根据特定实施例的框架101的形状的示例性示图。框架101的形状不限于矩形或者圆润的形状，但是还可以包括诸如六角形、多边形、凹陷式、延伸式、锯齿形等的形状以便容纳电子装置的外周。在图30中，框架101包括内表面上的凹陷和非矩形形状。
[0091]明显地，按照上述教导，本公开的多种修改和变化是可能的。因此应当理解，在所附权利要求的范围内可以在除此处具体描述的以外的方式实践本发明。
[0092]上述公开还包含下列实施例。
[0093](1) 一种框形天线，包括:导电块，其上安装有至少一个表面安装电子部件；框架，具有有着内空区域的连续环形结构，所述框架围绕所述导电块的外周布置并且与所述导电块分隔开预定距离，所述框架与所述导电块的上表面的边缘重叠；以及一个或多个天线馈电，布置在所述框架和所述导电块之间，其中所述一个或多个天线馈电具有把所述导电块连接到所述框架的至少一个电子元件。
[0094](2)根据(1)所述的框形天线，其中所述导电块由所述至少一个电子元件在一个或多个位置连接到所述框架。
[0095](3)根据(1)或(2)所述的框形天线，还包括作为直接连接的在所述导电块和所述框架之间的至少一个连接。
[0096](4)根据(1)至(3)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件经由开关把所述导电块连接到所述框架。
[0097](5)根据(1)至(4)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件包括调谐所述一个或多个天线馈电的一个或多个频率的滤波网络。
[0098](6)根据(1)至(5)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件包括电容器、电感器或者匹配网络。
[0099](7)根据(1)至(6)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件包括从所述一个或多个天线馈电过滤一个或多个频率的双工器。
[0100](8)根据(1)至(7)中的任意一个所述的框形天线，其中至少一个寄生辐射体连接到所述一个或多个天线馈电以调谐所述一个或多个天线馈电的一个或多个频率。
[0101](9)根据(1)至(8)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体是分支型寄生辐射体。
[0102](10)根据(1)至(9)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体是浮动型寄生辐射体。
[0103](11)根据⑴至(10)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体从所述一个或多个天线馈电延伸到所述导电块。
[0104](12)根据⑴至(11)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体负载有电感器、电容器或者开关。
[0105](13)根据⑴至(12)中的任意一个所述的框形天线，其中音频插座的信号线能够用作用于所述一个或多个天线馈电的耦合元件。
[0106](14)根据(1)至(13)中的任意一个所述的框形天线，其中所述一个或多个天线馈电中的一个包括音频插座的信号线。
[0107](15)根据(1)至(14)中的任意一个所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件被安装在所述导电块的印刷电路板或者柔性塑料基底中的至少一个上。
[0108](16)根据⑴至(15)中的任意一个所述的框形天线，其中所述导电块经由水平连接器和支撑材料连接到所述框架。
[0109](17)根据⑴至(16)中的任意一个所述的框形天线，其中所述导电块经由垂直连接器连接到所述框架。
[0110](18)根据(1)至(17)中的任意一个所述的框形天线，其中所述框形天线与传统天线组合使用。
[0111](19)根据⑴至(18)中的任意一个所述的框形天线，其中所述一个或多个天线馈电包括蜂窝天线馈电和非蜂窝天线馈电。
[0112](20) 一种框形天线，包括:导电块，其上安装有至少一个表面安装电子部件；框架，具有有着内空区域的连续环形结构，所述框架围绕所述导电块的外周布置并且与所述导电块分离开预定距离，所述框架具有被布置为不与所述导电块的上表面重叠的上表面；以及一个或多个天线馈电，布置在所述框架和所述导电块之间，其中所述一个或多个天线馈电具有把所述导电块连接到所述框架的至少一个电子元件。
【权利要求】
1.一种框形天线，包括: 导电块，其上安装有至少一个表面安装电子部件； 框架，具有有着内空区域的连续环形结构，所述框架围绕所述导电块的外周布置并且与所述导电块分离开预定距离，所述框架与所述导电块的上表面的边缘重叠；以及一个或多个天线馈电，布置在所述框架和所述导电块之间，其中所述一个或多个天线馈电具有把所述导电块连接到所述框架的至少一个电子元件。
2.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述导电块由所述至少一个电子元件在一个或多个位置连接到所述框架。
3.根据权利要求1所述的框形天线，还包括作为直接连接的在所述导电块和所述框架之间的至少一个连接。
4.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件经由开关把所述导电块连接到所述框架。
5.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件包括调谐所述一个或多个天线馈电的一个或多个频率的滤波网络。
6.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件包括电容器、电感器或者匹配网络。
7.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件包括过滤来自所述一个或多个天线馈电的一个或多个频率的双工器。
8.根据权利要求1所述的框形天线，其中至少一个寄生辐射体连接到所述一个或多个天线馈电以调谐所述一个或多个天线馈电的一个或多个频率。
9.根据权利要求8所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体是分支型寄生辐射体。
10.根据权利要求8所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体是浮动型寄生辐射体。
11.根据权利要求8所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体从所述一个或多个天线馈电延伸到所述导电块。
12.根据权利要求8所述的框形天线，其中所述至少一个寄生辐射体负载有电感器、电容器或者开关。
13.根据权利要求1所述的框形天线，其中音频插座的信号线能够用作用于所述一个或多个天线馈电的耦合元件。
14.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述一个或多个天线馈电中的一个包括音频插座的信号线。
15.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述至少一个电子元件被安装在所述导电块的印刷电路板或者柔性塑料基底中的至少一个上。
16.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述导电块经由水平连接器和支撑材料连接到所述框架。
17.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述导电块经由垂直连接器连接到所述框架。
18.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述框形天线与传统天线组合使用。
19.根据权利要求1所述的框形天线，其中所述一个或多个天线馈电包括蜂窝天线馈电和非蜂窝天线馈电。
20.一种框形天线，包括: 导电块，其上安装有至少一个表面安装电子部件； 框架，具有有着内空区域的连续环形结构，所述框架围绕所述导电块的外周布置并且与所述导电块分离开预定距离，所述框架具有被布置为不与所述导电块的上表面重叠的上表面；以及 一个或多个天线馈电，布置在所述框架和所述导电块之间，其中 所述一个或多个天线馈电具有把所述导电块连接到所述框架的至少一个电子元件。
【文档编号】H01Q1/48GK104466393SQ201410482072
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2013年9月20日
【发明者】C·C·永 申请人:索尼公司