用于无线通信的具有耦合器元件的天线配置的制作方法_2

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体积可以包括小部分设备体积(例如,通过接触少于设备的所有周界边缘或周边边缘(例如,约三个或四个维度的边缘))。
[0028]系统100包括主体102、第一天线体积104、第一天线端口 106、第二天线端口 108、和耦合器110。主体102可以包括电路板102和接地面116。主体102可以包括组成移动或无线设备的至少一部分的硅主体或其他材料或金属。接地面116可以被至少部分地制造在电路板的主体102内、之下、或之上并且可以是与主体102相同或不同的形状。第一和第二天线端口 106和108可以用作到一个或多个天线组件的端口、连接点、或接合点(un1n),该一个或多个天线组件能够用作用于无线通信的谐振元件。第一和第二天线端口 106和108可以被耦合到主体102的接地面116或电路板,并且可以对应于或者被指定谐振于针对不同网络的各种移动通信的特定频率范围。例如,第一天线端口 106可以被指定用于蜂窝高频带频率网络,并且在高频率带宽内操作以用于经由与蜂窝网络相关联的蜂窝高频带频率网络设备进行通信。同样,第二天线端口 108可以被指定为针对W1-Fi网络或其他网络谐振,并且操作用于在能够与WLAN网络设备或另一网络设备(例如,微网络设备、微微小区网络设备等)相关联的网络内进行通信。第二天线端口 108例如可操作以帮助以下频率范围内的通信,该频率范围与第一天线端口 106和与其耦合的天线组件的频率范围重叠,并且可操作用于WLAN网络内与第一天线端口 106的通信同时或同步进行的通信。可替换地,第二天线端口或第一天线端口可以被耦合到蜂窝低频带网络天线元件,并且可以在包括704MHz左右到960MHz左右的频率范围中操作。
[0029]第一天线端口 106和第二天线端口 108可以沿移动设备的同一边缘或边界彼此接近或邻近地放置。例如,第一天线端口 106和第二天线端口 108可以在设备主体的相同边缘118上、边缘118的第一半内、或者沿移动或无线设备的边缘的截面体积的其他部分内彼此邻近地放置。本领域技术人员还能够预见到其他天线配置,其中第一天线端口 106和第二天线端口 108在主体102或主体102的电路板的片区、部分、或子集中彼此紧邻放置,其中一个或多个天线组件被耦合到相应体积内的天线元件。
[0030]第一体积104和第二体积120例如可以分别驻留于主体102中并且组成主体102的一部分。可替换地,第一体积104和第二体积120可以是主体102的子集、部分、象限、或区段空间内的相同体积。第一体积104可以包括驻留于其中的第一天线端口 106和耦合器组件110、以及与经由天线端口 106的通信相关联的其他天线组件。第一体积104可以驻留于紧邻、接近、相邻、或邻近第二体积120的位置。第一体积104和第二体积120 二者可以沿主体102的同一边缘118或同一维度(例如,沿设备的相同周界或周边维度,其可以是少于设备的完整体积的体积子集)彼此邻近地放置。第一体积104和第二体积120内的组件彼此联合地操作以帮助相同频率范围内的通信而没有寄生耦合效应,该寄生耦合效应例如是阻止通过天线端口 106和天线端口 108中的一者或两者的同一时间、同时、或同步通信。在一个方面,可以通过提供单个耦合器元件来进行帮助,该单个耦合器元件能够操作来匹配第一天线元件的阻抗同时间接且电磁地(电容性地或电感性地)耦合来自通信组件的通
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[0031]第一体积104还可以包括耦合器110,该耦合器110可以操作来间接地耦合一个或多个天线组件(例如,親合到第一天线端口 106的蜂窝高频带天线和親合到第二天线端口108的蜂窝低频带天线或W1-Fi天线),该一个或多个天线组件例如能够操作以经由天线端口 106或其他端口谐振于不同的频率处。耦合器110还可以邻近天线端口 106被间隔放置并且在电路板的相同体积104内(例如,沿与第一天线端口 106和第二天线端口 108相同的边缘118或周界维度的片区)。親合器110被直接親合到馈送元件112,该馈送元件112可以包括电路匹配元件或组件。耦合器110还可以通过耦合器元件的物理形状的修改而被调整或再调整以影响第一天线端口 106处的天线元件的耦合。馈送元件112可以操作以提升发射机、接收机、收发机、或类似通信组件(未示出)之间的匹配,并且可以被耦合到操作以发送或接收某频率范围内的一个或多个通信信号(例如,射频信号)的发射机、接收机、收发机、或类似的通信组件(未示出)。馈送元件112可以为天线端口 106或耦合到天线端口 106的天线元件与用于发送和接收通信信号的通信组件(例如,接收机、发射机、收发机、或类似组件)之间的信号提供输入。
[0032]耦合器110可以包括支撑结构114和臂115。支撑结构可以沿同一边缘118驻留并可以被配置为支撑例如面向沿相同边缘118的内部并朝向第一天线端口 106或其他朝向的臂115。耦合器110操作来提供接地面116和天线端口 106的天线元件之间的期望的电磁親合。
[0033]馈送元件112可以与通信组件(例如,天线元件、收发机、接收机、发射机等)电通信并且一般从主体102延伸至耦合器110。馈送元件112可以由任何适合的传导元件形成。具体地,当信号在那里被发送或接收时,馈送元件112和天线端口 106或端口 106的天线组件之间的直接连接未被提供。相反,馈送元件112被配置为从收发机或其他通信组件接收一个或多个信号并且进一步操作来将所接收到的信号提供给耦合器110,该耦合器110通过将馈送元件112和通信组件(例如,接收机、收发机、发射机等)间接耦合到例如第一天线端口 106处的天线元件(未示出)来形成与天线端口 106处的天线元件的间接的电感耦合或电容耦合。
[0034]间接耦合器110被电磁耦合到天线端口 106或那里的天线组件,并因此允许发送到耦合器110的能量被间接提供给天线端口 106,该天线端口 106随后可以根据一个或多个天线组件来谐振或继而对信号进行传送。另外,在一个实施例中,间接耦合器110还可以响应于天线在第二天线端口处被親合而电磁親合该第二天线端口,从而使得一个天线親合器110操作以耦合在不同频率范围处操作的多个不同天线元件。通信的性能会受到(例如,接地面116与天线端口 106处的天线组件和耦合器110 二者之间的)电容耦合或电感耦合的影响。同样,当信号正在被天线端口 106和/或108接收时,信号随后通过由支撑臂114提供的电磁耦合,经由耦合器110被提供给收发机或其他通信组件。耦合器110因此使能被传送到天线端口 106和/或108或者来自天线端口 106和/或108的信号的间接(电磁)耦合,以在一个或多个谐振频率处发送和接收与通信组件(接收机、发射机、收发机、或类似设备)的通信。在下面论述的其他示例中,直接耦合可以被定义为通信组件(例如,接收机、发射机、收发机等)与天线端口或耦合到天线端口的天线元件之间的直接连接。
[0035]现在参考图2,所示出的是用于在设备的邻近体积或空间之间经由单个耦合器或耦合器元件使用不同网络的不同天线在不同的频率范围中传送一个或多个信号的系统。系统200类似于上文所述的系统并且进一步包括第一天线组件或元件202和第二天线组件或元件204,它们分别被耦合到第一天线端口 106和第二天线端口 108并且用作用于相同或重叠的可操作谐振频率范围内的通信的谐振元件。
[0036]主体102可以是移动设备或无线设备的主体,该移动设备或无线设备还包括通信组件212(其可以是经由不同的天线端口使用天线元件传送不同的信号并对它们进行处理的发射机、接收机、收发机、或其他通信设备)。通信组件212例如可以经由传导路径或间接耦合器110被直接耦合到第二天线元件204,并且可以经由馈送112和耦合器110并间接耦合到第一天线元件202。通信组件212可以被耦合到天线元件204和天线元件202,用于同步或同时对通信进行处理。
[0037]耦合器110可以是将来自馈送组件112和通信组件212的信号与第一天线元件202间接(电磁地)耦合的单个耦合元件。耦合器110可以是来自或驻留于第一体积104内的单个耦合器元件。可替换地或另外地,耦合器110可以是将通信与例如第一天线元件202耦合的唯一耦合器元件,并且可以经由电磁耦合将通信与同一体积内的谐振于不同频率的多个天线元件耦合。
[0038]在一个方面,第二天线元件204可以通过第二天线端口 108和传导路径216被直接耦合到通信组件212或者具有到通信组件212的直接耦合,从而使得通信在经由到通信组件212的直接传导路径的直接连接中被从通信组件212接收并发送。可替换地,第二天线元件204可以经由天线端口 108被间接耦合到具有馈送的通信组件212和耦合器110,并且可以与第一天线元件202类似地配置有耦合器110、馈送112、和传导路径214。
[0039]如上所述,天线系统或者诸如现代智能电话之类的设备内的用于良好天线性能的空间或体积可以是有限的,而所公开的诸如天线系统200之类的天线系统能够提供以下优点:使得天线能够被彼此物理地紧邻放置并且即使在第一天线元件202和第二天线元件204利用重叠的频率范围进行操作时也能够被电隔离,该重叠的频率范围在那些频率范围中的至少一者的子集(例如,约2400MHz到2484MHz)处是匹配的。如果第一天线元件202和第二天线元件204在相隔较大频率范围的不同频率上操作(例如,蜂窝低频带天线(704MHz到960MHz)和蜂窝高频带天线(在大约1710MHz到2690MHz的范围中操作)),隔离和分隔就不是问题。这两个天线因此可以相隔相对较大的频率跨度(1GHz左右),并且可以被彼此紧邻放置而仍然获得自然良好的隔离。在另一方面,例如将WLAN天线(2400MHz到2484MHz)紧邻蜂窝高频带天线(在大约1710MHz到2690MHz的范围中操作)放置(其中频率被很好地匹配或重叠)会导致自然较低的隔离,因为这两个天线在2400MHz到2484MHz处匹配。由于天线的固有特性,具有单阶或双阶阻抗匹配(dual order impedance match)的传统的单元件蜂窝高频带天线可以在2400MHz到2484MHz处与WLAN天线相对很好地匹配,即使WLAN频率范围不一定被蜂窝高频带天线覆盖。WLAN天线可以耦合到高频带蜂窝天线,并且一些功率会在蜂窝高频带天线中损失,因而降低了 WLAN天线的效率。尽管这里公开了作为示例的频率的具体带宽和操作范围,但其他频率范围和天线类型被预见具有可能不同或重叠的谐振频率并且也是本公开的一部分。
[0040]在一个方面,第一天线元件202可以包括第一支撑结构206和延伸臂或其他表面部分208。第一天线元件202可以包括例如以大约1710MHz到2690MHz范围内的频率操作的高频带蜂窝天线。在一个示例中,第一天线元件202例如可以沿第一体积104与耦合器110的臂115基本相对的方向延伸。
[0041]第二天线元件204也可以包括支撑结构210和延伸表面或延伸臂220。第二天线元件204可以包括用于在无线或W1-Fi网络中通信并在大约2400MHz到2484MHz范围内或者在蜂窝低频带频率范围内的频率处谐振的WLAN天线元件。在一个示例中,第二天线元件204可以面向沿同一边缘118的相同方向且紧邻第一天线元件202,即使这两个天线元件在操作频率中至少部分匹配。
[0042]耦合器110被配置为作为一个天线耦合器进行操作,以间接耦合到同一体积内的在不同频率处谐振的一个或多个天线元件(例如,天线元件202和204)。第一天线元件202可以是蜂窝高频带天线,该蜂窝高频带天线可以被配置为以大约1710MHz到2690MHz范围(例如,1710MHz到2170MHz、2500MHz到2690MHz等)内的
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