便携式电子设备外壳的制作方法

本发明涉及便携式电子设备外壳。

背景技术：

现在，随着信息和通信技术以及半导体技术的显著发展，便携式电子设备的分布和使用迅速提高，并且现在便携式电子设备的使用非常广泛。作为便携式电子设备，具有诸如网上冲浪以及通信信息发送和接收之类的各种附加功能的智能电话被广泛使用。

虽然这样的便携式电子设备展现出相对来说相同或更先进的性能以及其功能，便携式电子设备的整体大小和设计是满足客户需求的重要因素，并且为此，便携式电子设备的生产者在实现相同的功能或先进的性能的同时追求较小的尺寸和较薄的厚度。

具体地，作为天线设备，已经使用了诸如最初的杆状天线设备或螺旋天线设备之类的外部天线设备，但是当便携式电子设备掉落时，外部天线设备成为了最脆弱的部分并且破坏便携性，并因此最近使用了内置式天线设备。

为了防止安装在便携式电子设备的内部和外部的组件受到外部的冲击和摩擦，已经广泛地使用便携式电子设备外壳作为附件。现在，当在便携式电子设备中安装便携式电子设备外壳时，这样的便携式电子设备外壳执行用于对便携式电子设备充电的辅助电池的功能以及防止便携式电子设备受到外部冲击的功能，并且可以使便携式电子设备能够执行新的功能。

然而，不管便携式电子设备外壳的功能是什么，当便携式电子设备外壳安装在便携式电子设备中时，存在这样的问题：便携式电子设备外壳使得装在便携式电子设备中的天线设备的性能劣化。为此，便携式电子设备的生产者将便携式电子设备设计为在便携式电子设备外壳没有安装在便携式电子设备中的状态下使天线设备的辐射性能最大化。然而，当便携式电子设备外壳安装在便携式电子设备中时，由于便携式电子设备外壳而导致特性(例如天线设备的谐振频带)发生改变，且因此可能使天线设备的辐射性能劣化。

为了解决该问题，传统上，通过在与便携式电子设备接触的便携式电子设备外壳表面处形成槽来提供物理空间，并且通过将便携式电子设备外壳与天线设备分离，已经使用了降低由便携式电子设备外壳造成的影响的方法。

技术实现要素：

技术问题

由于便携式电子设备外壳中的空间限制，作为现有技术的在便携式电子设备外壳中提供物理空间的方法具有限制，并且通过提供物理空间，可能破坏外壳设计。

已经在考虑到上述问题的情况下做出了本发明，并且本发明提供了便携式电子设备外壳，其在防止破坏并且保持便携式电子设备的设计作为便携式电子设备外壳的固有功能的同时，提高便携式电子设备中安装的天线设备的性能。

问题的解决方案

根据本发明的方案，便携式电子设备外壳包括：导电板，当便携式电子设备安装在便携式电子设备外壳中时，该导电板与安装在便携式电子设备中的天线间隔预定的距离，并且被布置在与天线的至少一部分相重叠的位置处。

本发明的有益效果

根据本发明的各种示例实施例的便携式电子设备外壳提高了安装在便携式电子设备中的天线设备的性能，由此提供了极佳的可用性。

附图说明

图1是示出了根据本发明的示例实施例的便携式电子设备和便携式电子设备外壳的示意图；

图2是示出了根据本发明的示例实施例的天线和导电板的示意图；

图3是示出了根据本发明的示例实施例的当安装便携式电子设备外壳时谐振频率的移动的图；

图4是示出了根据本发明的示例实施例的当安装便携式电子设备外壳时天线性能变化的图和表格；以及

图5是根据本发明的示例实施例的根据导电板的形式来比较天线性能的表格。

具体实施方式

在下文中，将参照附图来详细描述本发明的各种示例实施例。贯穿附图，相同的附图标记用于表示相同或类似的部件。为了避免模糊本发明的主题内容，可以省略在本文中并入的对公知功能和结构的详细描述。在下文的描述中，可以仅描述理解根据本发明的各种示例实施例的操作所必需的部分，并且为避免模糊本发明的主题内容，可以省略对其它部分的描述。

图1是示出了根据本发明的示例实施例的便携式电子设备100和便携式电子设备外壳的示意图。

如101中所示，便携式电子设备100可以装有天线110。当激活便携式电子设备100的通信功能时，天线110可以辐射信号以向空中发送，并且可以接收向空中辐射的信号。这样的天线110可以布置在便携式电子设备100的下部。通过在便携式电子设备100的下部布置天线110，即使处在用户握持便携式电子设备100的状态下，用户的身体也可以对天线110具有较小的影响，并且天线110离用户头部的距离可以最远。然而，将天线110布置在便携式电子设备100中并不限于此，并且天线110可以布置在便携式电子设备100的上部或中心。

当便携式电子设备100支持多个通信方法时，天线110可以包括至少两个天线图案。至少两个天线图案可以在不同谐振频带中的每个频域(即在不同的频域)上操作。例如，当天线110包括两个天线图案时，一个天线图案可以在与800至1000Mhz相对应的相对较低的频域上操作，并且另一个天线图案可以在与1700至2500Mhz相对应的相对较高的频域上操作。这样的天线图案可以根据支持通信方法而具有在长度、体积和形状上的各种形式。例如，当便携式电子设备100支持全球移动通信系统(GSM)通信方法和宽带码分多址(WCDMA)1通信方法，天线图案可以具有支持GSM通信方法的长度、体积和形状并且可以具有支持WCDMA1通信方法的长度、体积和形状。这样的天线110可以是平面倒F型天线(PIFA)类型、倒F天线(IFA)类型、或者是其组合类型。然而，这样的天线类型是说明性的，并且本公开并不限于此。

103表示根据本发明的示例实施例的便携式电子设备外壳120。便携式电子设备外壳120可以具有覆盖便携式电子设备100的周缘的大小。此外，为了防止便携式电子设备100受到外部冲击或刮擦，便携式电子设备外壳120可以由橡胶、聚氨酯、硅、皮革、人造皮革、和纤维中的至少一项制成或者由其组合制成。然而，这是说明性的，并且便携式电子设备外壳120可以由更多的各种材料制成。

根据本发明的示例实施例的便携式电子设备外壳120可以包括导电板130，该导电板130插入到便携式电子设备外壳120中或者被附着以向便携式电子设备外壳120的外部暴露。当便携式电子设备外壳120安装在便携式电子设备100中时，导电板130可以执行提高天线110的性能的功能。当制造便携式电子设备100时，其制造者将便携式电子设备100设计为在没有附上便携式电子设备外壳120的状态下使天线性能最大化。当便携式电子设备外壳120安装在便携式电子设备100中时，由具有高介电常数的材料制成的便携式电子设备外壳120位于天线110的边缘，并且因此可以在天线110操作的谐振频带中发生变化。导电板130使由于安装便携式电子设备外壳120所导致的天线110的谐振频带的移动最小化，由此减小天线性能劣化。

在103中，由虚线指定的天线110(B)的位置表示在便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的状态下的相对于便携式电子设备外壳120的天线图案位置。如103中所示，当便携式电子设备外壳120安装在便携式电子设备100中时，导电板130可以按照覆盖由虚线指定的天线110(B)的天线图案的至少一部分的形式布置在便携式电子设备外壳120中。根据本发明的示例实施例，导电板130可以布置在便携式电子设备外壳120中以覆盖B部分，例如以或“U”形状形成的部分，其中通过折叠和弯曲来延长天线图案，如103中所示。通过这种方式，由于导电板130布置在便携式电子设备外壳120中，可以降低天线110的辐射性能劣化。该内容将在下文中参照图2来详细描述。

根据本发明的示例实施例，105表示便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的状态的侧表面。如105中所示，导电板130可以按照覆盖通过折叠或弯曲来延伸天线图案的部分A的形式布置在便携式电子设备外壳120中，且分离预定的距离d。这里，导电板130与天线图案分离的预定距离d可以在便携式电子设备外壳120中暴露，或者可以是1mm或者更小。也就是说，预定的距离d可以是0至1mm。

在本发明的示例实施例中，除了用于避免便携式电子设备100受到伤害的保护外壳以外，便携式电子设备外壳120可以是电池组或查看外壳(view cover)。例如，便携式电子设备外壳120可以按照用于向便携式电子设备100中的电池充电的电池组的形式来实现。此外，便携式电子设备外壳120可以按照查看外壳的形式来形成，该查看外壳形式将位于便携式电子设备100的后表面的便携式电子设备100的原始外壳分离，并且便携式电子设备外壳120可以附着到便携式电子设备100。通过这种方式，当便携式电子设备100按照电池组或者查看外壳的形式来实现时，可以适应性地形成导电板130的长度、体积和形状以提高天线图案的性能。

图2是示出了根据本发明的示例实施例的天线和导电板的示意图。

参照图2，根据本发明的示例实施例，天线110可以包括第一天线图案210、第二天线图案220和电源单元230。

第一天线图案210可以在与800Mhz至1000Mhz相对应的相对较低的共享频带中辐射信号。例如，根据便携式电子设备100支持的通信方法，第一天线图案210可以在与824Mhz至894Mhz相对应的全球移动通信系统(GSM)通信频带和与880Mhz至960Mhz相对应的全球移动通信系统扩展(EGSM)通信频带中辐射信号。在201中，第一天线图案210可以对应于从电源单元230围绕天线110的外部的部分210-1。

第二天线图案220可以在与1700Mhz至2500Mhz相对应的相对较高的谐振频带中辐射信号。例如，根据便携式电子设备100支持的通信方法，第二天线图案220可以在与1710Mhz至1880Mhz相对应的数字无绳电话系统(DCS)通信频带中、与1850Mhz至1990Mhz相对应的个人通信系统(PCS)通信频带中、和与1920Mhz至2170Mhz相对应的宽带码分多址(WCDMA)1通信频带中辐射信号。在201中，第二天线图案220可以对应于从包括电源单元230在内的部分230-1到在天线110的内部形成的部分220-1的区域。

在201中，第一天线图案210和第二天线图案220的长度和形式是说明性的，并且第一天线图案210和第二天线图案220可以具有各种长度和形式。此外，在201中，天线110包括第一天线图案210和第二天线图案220，但是本发明并不限于此。换句话说，天线110可以只包括一个天线图案或至少三个天线图案。例如，当便携式电子设备100只支持GSM通信方法时，天线110可以只包括第一天线图案210，并且当便携式电子设备100支持具有从800Mhz到2500Mhz的谐振频带的通信方法时，除了第一天线图案210和第二天线图案220之外，天线110还可以包括另一个天线图案。

根据本发明的示例实施例，203重叠地表示在便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的状态下布置在天线110和便携式电子设备100处的导电板130。在203中，导电板130可以按照覆盖第一天线图案210的一部分(例如通过折叠或弯曲来延伸第一天线图案210的部分)的形式布置在便携式电子设备外壳120中，且第一天线图案210与导电板130分离预定的距离。

通过如203所示来布置导电板130，当便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中时，可以防止谐振频带的移动(即第一天线图案210操作的谐振频带)向较低频带移动。更具体地，例如，偶极天线的电长度由方程式1来表示。

[方程式1]

(其中，λ是波长，C是光速，f是谐振频率，ε是介电常数，并且μ是磁导率)。

在方程式1中，当便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中时，由于便携式电子设备外壳120，可以提高第一天线图案210的介电常数ε。当第一天线图案210的电长度、磁导率μ和光速C是固定值时，谐振频率f可以随着第一天线图案210的介电常数ε的提高而降低。

然而，根据本发明的示例实施例，如203所示，当导电板130布置在第一天线图案区域210-1处时，可以降低第一天线图案210的电长度。换句话说，在方程式1中，当介电常数ε、磁导率μ和光速C固定时，第一天线图案210的电长度与谐振频率f成反比。因此，由于第一天线图案210的电长度降低，可以提高谐振频率。因此，导电板130防止第一天线图案210操作的谐振频带向较低频带移动，由此防止第一天线图案210的辐射性能劣化。具体地，导电板130可以按照覆盖通过折叠或弯曲来延伸第一天线图案210的部分的形式布置在便携式电子设备外壳120中，且第一天线图案210与导电板130分离预定的距离。由于导电板130按照覆盖通过折叠或弯曲来延伸第一天线图案210的部分的形式来布置，与导电板130以覆盖不断延伸的第一天线图案部分的形式布置的情况相比，导电板130还可以提高第一天线图案210的性能。

205表示根据203中示出的导电板130的布置的影响。更具体地，由于如203所示布置了导电板130，电容器240连接在第一天线图案210之间，即在第一天线图案210之间存在电容组件。因此，可以降低第一天线图案210的电长度。具体地，由于导电板130以覆盖通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分的形式布置在便携式电子设备外壳120中，且便导电板130与第一天线图案210间隔预定的距离，所以与导电板130以覆盖不断延伸的天线图案部分的形式布置的情况相比，导电板130可以大幅降低第一天线图案210的电长度。

在图2中，在与第一天线图案210的关系中，示出了导电板130。这是因为当便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中时，与关于天线110的介电常数的变化的高频带的谐振频带相比，在低频带的谐振频带中操作的第一天线图案210受到很大影响。因此，本领域普通技术人员将清楚的是：本发明可以应用于在高频带的谐振频带中操作的第二天线图案220。此外，导电板130对天线110的性能提高效果根据第一天线图案210和第二天线图案220可以是独立的。因此，根据示例实施例，在每个天线图案上可以布置至少两个导电板130。

图3是示出了根据本发明的示例实施例的当安装便携式电子设备外壳时谐振频率的移动的图。

参照图3，在301中，310是表示处于便携式电子设备100没有安装在便携式电子设备外壳120中的状态下的谐振频带的图。在301中，当便携式电子设备100支持的通信方法是EGSM时，可以在大约890Mhz中形成谐振频带。

然而，在303中，当便携式电子设备100安装在不包括金属板的便携式电子设备外壳120中时，在图320中，可以看出的是：可以在小于890Mhz的大约851Mhz中形成谐振频带。因此，在全球移动通信系统扩展(EGSM)通信方法中，可以显著降低表示天线110的接收性能的总全向灵敏度(TIS)。

在305中，当便携式电子设备100安装在包括金属板在内的便携式电子设备外壳120中时，在图330中，可以在大于851Mhz的大约876Mhz中形成谐振频带。因此，与便携式电子设备100安装在不包括导电板130的便携式电子设备外壳120中的情况相比，通过使谐振频率的移动最小化，可以降低天线110的性能劣化。

图4是示出了根据本发明的示例实施例的当安装便携式电子设备外壳时天线性能变化的图和表格。

参照图4，图4A的401示出了表示天线110的总辐射效率(即向空中实际辐射的信号量与向天线110输入的信号量之比)的图。在401中，与对应于EGSM通信方法的谐振频带段C相比较，当便携式电子设备100没有安装在便携式电子设备外壳120中时，在图410中，可以看出在整个频带中辐射效率最大。然而，当便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中时，在图420中，在整个段上辐射效率总体较低，并且具体地，在与EGSM通信方法相对应的谐振频带段C处，可以看出与其它图相比辐射效率更低。

当保证传统的便携式电子设备外壳120中的物理空间时，与便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的情况的图420相比，图430表示辐射频率稍微提高。然而，如可以从根据本发明的示例实施例的便携式电子设备100安装在包括导电板130在内的便携式电子设备外壳120中的情况的图440可以看出的，与便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的情况的图420和保证传统的便携式电子设备外壳120中的物理空间的情况的图430相比，可以看出提高了辐射效率。

图4A的403是表示天线110的反射系数(即返回的信号量(反射波)与向天线110输入的信号量(例如入射波)之比)的图。在403中，在便携式电子设备100没有安装在便携式电子设备外壳120中的情况下，在图410-1中，可以看出：大约890Mhz的谐振频带具有最低的反射系数值。然而，当便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中时，在图420-1中，谐振频带形成为大约851Mhz，并且因此与便携式电子设备100没有安装在便携式电子设备外壳120中的情况相比，可以看出的是：非常低地形成谐振频带，并且可以看出的是：大约851Mhz的谐振频带具有非常大的反射系数值。当确保传统的便携式电子设备外壳120中的物理空间时，在图430-1中，可以看出的是：可以形成大约855Hz的谐振频带，并且该谐振频带具有较大的反射系数值。然而，当根据本发明的示例实施例的便携式电子设备100安装在包括导电板130在内的便携式电子设备外壳120中时，如可以从图440-1中可以看出的是，与便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的情况的图420-1和便携式电子设备100确保传统的便携式电子设备外壳120中的物理空间的情况的图430-1相比，形成大约876Mhz的谐振频带，并且反射系数值大幅降低，并且因此可以看出可以使天线110的性能劣化最小化。

图4B表示表格，该表格比较在便携式电子设备外壳100没有安装在便携式电子设备外壳120中的情况下、在便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的情况下、在确保作为现有技术的便携式电子设备100中的物理空间的情况下、以及在安装包括根据本发明的示例实施例的导电板130在内的便携式电子设备外壳120的情况下，在便携式电子设备100的EGSM通信方法中的天线效率、作为发送性能的总辐射功率(TRP)和作为接收性能的总全向灵敏度(TIS)。

在图4B中，与便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的情况和确保作为现有技术的便携式电子设备100中的物理空间的情况相比，在安装包括导电板130在内的便携式电子设备外壳120的情况下，可以看出天线效率提高。此外，在作为天线110的接收性能的TIS中，在便携式电子设备100安装在便携式电子设备外壳120中的情况下，与便携式电子设备100没有安装在便携式电子设备外壳120中的情况相比，性能劣化了6.1dB，但是在安装包括导电板130在内的便携式电子设备外壳120的情况下，可以看出性能增强了2.5dB。

图5是根据本发明的示例实施例的根据导电板130的形式比较天线性能的表格。

参照图2和图5，表格的横轴表示在相对低的谐振频带中操作的GSM通信方法和EGSM通信方法以及在相对高的谐振频带中操作的DCS通信方法和WCDMA1通信方法。表格的纵轴表示根据本发明的示例实施例的导电板130的形式，例如位置和区域。假设以覆盖在低频带的谐振频带中辐射信号的第一天线图案210的一部分的形式来布置导电板130。在图5中，1表示便携式电子设备100没有安装在便携式电子设备外壳120中的情况。2表示以通过包括通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分来覆盖203的第一天线图案210的整个上部的形式布置导电板130的情况，如图2的203所示。3表示以通过包括通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分来覆盖第一天线图案210的上部的一半的形式来布置导电板130的情况。4表示以只覆盖通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分的形式来布置导电板130的情况。5表示以通过不包括通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分来覆盖第一天线图案210的上部的一半的形式来布置导电板130的情况。6表示以只覆盖203的第一天线图案210的上部的形式来布置导电板130的情况，并且7表示以只覆盖203的第一天线图案210的下部的形式来布置导电板130的情况。

在图5的表格中，可以看出，具有尺寸和位置的第二导电板130在EGSM通信方法中具有最大的效率。与第三导电板130和第五导电板130相比，可以看出，具有与通过折叠和弯曲延伸第一天线图案210的部分相对应的区域的第三导电板130具有较大效率。与第三导电板130和第四导电板130相比，可以看出，当以覆盖通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分的预定区域或者更多区域的形式布置导电板130时，导电板130具有较大效率。此外，可以看出，除了第一导电板130的情况以外，其中导电板130没有与通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分相对应的区域的第六导电板130和第七导电板130具有最低的效率。通过这种方式，可以看出，通过包括通过折叠或弯曲延伸第一天线图案210的部分来具有预定区域或者更大区域的根据本发明的示例实施例的导电板130具有最大的天线效率。

如上所述，根据本发明的各种示例实施例的便携式电子设备外壳提高了安装在便携式电子设备100中的天线110的性能，由此提供了极佳的可用性。

除了天线110以外，便携式电子设备100还可以根据提供形式而包括各种模块。也就是说，便携式电子设备100还可以包括不是上述的组成元件，例如用于短距离通信的短距离通信模块、用于通过便携式电子设备100的有线通信方法或无线通信方法的数据发送和接收的接口、通过与互联网通信来执行互联网功能的互联网通信模块、以及执行数字广播接收和再现功能的数字广播模块。这样的组成元件可以根据数字设备的融合趋势发生各种变化，并且设备中还可以包括与上述组成元件的级别相同的组成元件。此外，根据本示例实施例的便携式电子设备100可以从配置中排除具体组成元件，或者可以根据提供形式来使用另一个组成元件去替换特定组成元件。本领域普通技术人员可以容易地理解该内容。

本说明书和附图中公开的示例实施例被建议为特定示例，以便容易地描述本发明并且以便帮助其理解，并且并不对本发明的范围进行限制。因此，应当理解的是，除了本文公开的示例实施例以外，基于本发明的精神和范围所获得的改变和变化也被包括在本发明的范围内。