具有外导体的多频带天线以及包括其的电子装置的制造方法

文档序号:10514401阅读:397来源:国知局
具有外导体的多频带天线以及包括其的电子装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种具有外导体的多频带天线以及包括其的电子装置,所述多频带天线包括导电连接构件、外导体和导体框架。导电连接构件设置在电子装置的非金属区域上。外导体设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子。导体框架连接到第一路径端子和第二路径端子以及基板的接地端。外导体包括:第一外辐射导体,设置在第一路径端子与第一连接端子之间;第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且设置在第二路径端子与第一连接端子之间。
【专利说明】具有外导体的多频带天线以及包括其的电子装置
[0001 ] 本申请要求分别于2015年2月9日、2015年3月6日、2015年3月18日、2015年3月26日和2015年7月24号提交到韩国知识产权局的第10-2015-0019538号、第10-2015-0031813号、第 10-2015-0037641 号、第 10-2015-0042153 号和第 10-2015-0104930 号韩国专利申请的优先权和权益,所述申请的公开内容通过引用被包含于此。
技术领域
[0002]以下涉及一种电子装置的使用外导体的多频带天线。
【背景技术】
[0003]金属设计的便携式电子装置(例如,智能电话)已经变得越来越流行。金属设计得到关注的原因在于:改善了便携式电子装置的外观和内部坚固性。
[0004]例如,在电子装置的外部设计方面,使用外导体,在电子装置的内部坚固性方面,在电子装置中嵌入导体框架。
[0005]许多便携式电子装置制造者对使用外导体作为天线的部件进行了研究。
[0006]例如,在现有的便携式电子装置的使用外导体的天线中,为了使用这样的外导体来发送信息并成为天线的部件,形成间隙(去除外导体的暴露于外部的一部分导体),并且将外导体的通过所述间隙分段的端部用作天线。
[0007]然而,在外导体被分段的情况下,存在外观不美观和金属加工合格率低的缺点。

【发明内容】

[0008]提供该
【发明内容】
以简化形式来介绍选择的发明构思,以下在【具体实施方式】中进一步描述该发明构思。本
【发明内容】
无意限定所要求保护的主题的主要特征和必要特征,也无意被用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0009]根据实施例,提供一种多频带天线,所述多频带天线包括:导电连接构件,设置在电子装置的非金属区域上;外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子;导体框架,连接到第一路径端子和第二路径端子以及基板的接地端,其中,外导体可包括:第一外辐射导体,设置在第一路径端子与第一连接端子之间;第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且设置在第二路径端子与第一连接端子之间。
[0010]所述多频带天线还可包括:第一阻抗匹配单元,包括连接到安装在基板上的电路单元的馈电节点的一端以及连接到导电连接构件的另一端。
[0011]第一外辐射导体可具有与第二外辐射导体的电长度不同的电长度。
[0012]所述导电连接构件可具有比第一外辐射导体的电长度或第二外辐射导体的电长度短的电长度。
[0013]所述导电连接构件可连接到外导体,以与外导体一体地形成。
[0014]所述多频带天线还可包括:第二阻抗匹配单元,设置在导电连接构件与第一连接端子之间。
[0015]所述外导体可与导体框架一体地形成。
[0016]所述导体框架可包括:第一导体区域,连接到第一外辐射导体的第一路径端子和安装在基板上的电路单元的第一接地节点;第二导体区域,连接到第二外辐射导体的第二路径端子和电路单元的第二接地节点。
[0017]所述多频带天线还可包括:第三阻抗匹配单元,设置在导体连接构件的两端之间的点与基板的接地端之间。
[0018]根据实施例,提供一种电子装置,所述电子装置包括:基板,包括电路单元;第一阻抗匹配单元,包括连接到电路单元的馈电节点的一端;导电连接构件,设置在电子装置的非金属区域上,并且包括连接到第一阻抗匹配单元的另一端的一端;外导体,从连接到导电连接构件的另一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子设置在电子装置的外表面上;导体框架,连接到外导体的第一路径端子和第二路径端子以及基板的接地端;显示面板,被构造为显示来自于电路单元的信息,其中,外导体可包括:第一外辐射导体,设置在外导体的第一路径端子与第一连接端子之间,以产生第一频带;第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且设置在外导体的第二路径端子与第一连接端子之间,以产生与第一频带不同的第二频带。
[0019]第一外辐射导体可具有与第二外辐射导体的电长度不同的电长度。
[0020]所述导电连接构件可具有比第一外辐射导体的电长度或第二外辐射导体的电长度短的电长度。
[0021]所述导电连接构件可连接到外导体,以与外导体一体地形成。
[0022]所述电子装置还可包括:第二阻抗匹配单元,设置在导电连接构件与第一连接端子之间。
[0023]所述外导体可与导体框架一体地形成。
[0024]所述电子装置还可包括:接触导体线,将导体框架的金属区域和基板的金属区域彼此连接。
[0025]所述电子装置还可包括:开关器件,被构造为选择基板的金属区域与导体框架之间的接触导体线中的至少一条。
[0026]根据实施例,提供一种多频带天线,所述多频带导线包括:导电连接构件,设置在电子装置的非金属区域上;外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子,并且包括:第一外辐射导体,在第一路径端子与第一连接端子之间限定第一电流路径,以产生第一频带;第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且在第二路径端子与第一连接端子之间限定第二电流路径,以产生与第一频带不同的第二频带。
[0027]所述多频带天线还可包括:第一阻抗匹配单元,位于安装在基板上的电路单元与导电连接构件之间的馈线中。
[0028]从基板的电路单元输出的电流可形成通过馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件和第一外辐射导体流入到基板的接地端的第一电流路径。
[0029]从基板的电路单元输出的电流可形成通过馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件和第二外辐射导体流入到基板的接地端的第二电流路径。
[0030]所述多频带天线还可包括:导体框架,将外导体的第一路径端子和第二路径端子中的每个连接到基板的相应的接地端。
[0031 ]根据另一实施例,提供一种多频带天线,所述多频带天线包括:导电连接构件,设置在电子装置的区域上,并且导电连接构件的一端通过馈线连接到安装在基板上的电路单元;外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的另一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子;导体框架,将外导体的第一路径端子和第二路径端子连接到基板的接地端,其中,外导体包括:第一外辐射导体,在第一路径端子与第一连接端子之间限定第一电流路径,以产生第一频带;第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且在第二路径端子与第一连接端子之间限定第二电流路径,以产生与第一频带不同的第二频带,其中,导电连接构件在空的空间中设置在与导体框架相同的层上,与外导体一体地形成的导体框架的非金属区域设置在电子装置的盖与显示器之间。
[0032]所述多频带天线还可包括:第一阻抗匹配单元,位于安装在基板上的电路单元与导电连接构件之间的馈线中;第二阻抗匹配单元,位于导电连接构件与外导体之间;第三阻抗匹配单元,位于导电连接构件的两端与基板的接地端中的一个之间。
[0033]第一辐射导体的电长度可与第二导体的电长度不同,以在第一辐射导体与第二辐射导体之间产生第一频带和第二频带。
[0034]第一外辐射导体的电长度或第二外辐射导体的电长度可分别比导电连接构件的电长度长,以在第一外辐射导体与第二外辐射导体之间产生不同的频带。
[0035]其他特征和方面将通过以下的【具体实施方式】、附图和权利要求而明显。
【附图说明】
[0036]通过下面结合附图进行的实施例的描述,这些和/或其他方面将变得明显,并且更易于理解,在附图中:
[0037]图1是示出根据实施例的包括多频带天线的电子装置的透视图;
[0038]图2是根据实施例的多频带天线的结构的概念图;
[0039]图3是根据实施例的多频带天线的操作的概念图;
[0040]图4A和图4B是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的分解透视图和截面图;
[0041]图5A和图5B是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的局部分解透视图和截面图;
[0042]图6是根据实施例的包括多频带的电子装置的结合状态的截面图;
[0043]图7是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的截面图;
[0044]图8是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的截面图;
[0045]图9是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的局部分解透视图;
[0046]图1OA至图1OD是示出根据实施例的用于电子装置中的各个金属区域的非金属区域的示图;
[0047]图1lA至图1lF是示出根据实施例的电子装置中的导电连接构件的示图;
[0048]图12是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的导体框架的透视图;
[0049]图13A至图13C是示出根据实施例的金属区域、非金属区域和分段部分(segmentedport1n,间隙)的示图;
[0050]图14A至图14C是示出根据实施例的电流的流动的示图;
[0051]图15A至图15C是示出根据实施例的基板的导电连接构件与导体框架之间的连接结构的示图;
[0052]图16是示出根据实施例的多频带天线的构造和操作的示图;
[0053]图17是示出图16中的多频带天线的操作和谐振区域的示图;
[0054]图18是对于图16中的多频带天线的第一阻抗匹配单元的频率特性示图;
[0055]图19是示出根据实施例的多频带天线的构造和操作的示图;
[0056]图20A至图20D是示出根据实施例的第一阻抗匹配单元(頂1)的示图;
[0057]图21是示出图19中的多频带天线的操作的示图;
[0058]图22是对于图19中的多频带天线的第二阻抗匹配单元的频率特性示图;
[0059]图23是对于图19中的多频带天线的第三阻抗匹配单元(頂3)的频率特性示图;
[0060]图24是当图19中的多频带天线被操作为平面倒F天线(PIFA)或环形天线时的频率特性示图;
[0061]图25是根据实施例的对于通过多频天线的整个长期演进(LTE)频带的频率特性示图;
[0062]图26A至图26C是示出根据实施例的第一阻抗匹配单元的示图;
[0063]图27A至图27D是根据实施例的对于第一阻抗匹配单元的频率特性示图;
[0064]图28是示出根据实施例的基板与导体框架之间的密集的接触导体线的示图;
[0065]图29A至图29C是示出根据实施例的电子装置的布置结构的接触导体线的示图;
[0066]图30是示出根据实施例的用于选择接触导体线的开关器件(SWD)的示图;
[0067]图31A和图31B是示出根据实施例的接触导体线的示图;
[0068]图32A和图32B是示出根据实施例的沿着密集的接触导体线的二维和三维的电流路径;
[0069]图33A和图33B是示出根据实施例的沿着非均匀接触导体线中的每个的二维和三维的电流路径;
[0070]图34A至图34C是示出根据实施例的基于接触导体线的接通/非接通的谐振频率特性的示图。
[0071]在整个附图和【具体实施方式】中,除非另外描述或提供,否则相同的附图标号将被理解为指示相同的元件、特征和结构。附图可以不按照比例绘制,为了清楚、说明以及便利,可夸大附图中元件的相对尺寸、比例和描述。
【具体实施方式】
[0072]提供以下【具体实施方式】,以帮助读者获得在此描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而,在此所描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改及其等同物对于本领域普通技术人员将是明显的。例如,在此描述的操作顺序仅仅是示例,且其并不局限于在此所阐述的,而是除了必须以特定顺序出现的操作外,可做出对于本领域的普通技术人员将是明显的改变。此外,为了更加清楚和简洁,可省去本领域的普通技术人员公知的功能和结构的描述。
[0073]在此描述的特征可按照不同的形式实施,并且将不被解释为限制于在此描述的示例。更确切地说,已经提供了在此描述的示例,以使本公开将是彻底的和完整的,并且将把本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。
[0074]在整个说明书中,将理解的是,当诸如层、区域或晶片(基板)的元件被称为“位于”另一元件“上”、“连接到”或者“结合到”另一元件时,所述元件可直接“位于”另一元件“上”、直接“连接到”或者直接“结合到”另一元件,或者可存在介于它们之间的其他元件。相比之下,当元件被称为“直接位于”另一元件“上”、“直接连接到”或者“直接结合到”另一元件时,不存在介于它们之间的元件或层。相同的标号始终指示相同的元件。如在此使用的,术语“和/或”包括一个或更多个相关联的所列项目中的任何以及全部组合。
[0075]将明显的是,虽然可在此使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种构件、组件、区域、层和/或部分,但是这些构件、组件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例性实施例的教导的情况下,下面描述的第一构件、组件、区域、层或部分可称作第二构件、组件、区域、层或部分。
[0076]为了描述的方便,可在此使用与空间相关的术语(例如,“在…之上”、“上方”、“在…之下”和“下方”等),以描述如图中示出的一个元件与另一元件的关系。将理解的是,除了图中示出的方位之外,与空间相关的术语意于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置翻转,则被描述为“在”其他元件“之上”或“上方”的元件将被定位为“在”所述其他元件“之下”或“下方”。因此,术语“在…之上”可根据附图的特定方向而包含“在…之上”和“在…之下”的两种方位。装置可被另外定位(旋转90度或处于其它方位),并可对在此使用的与空间相关的描述做出相应解释。
[0077]在此使用的术语仅用于描述特定实施例的目的,并且无意限制本发明构思。如在此使用的,除非上下文中另外清楚地指明,否则单数形式也意于包括复数形式。还将理解的是,在本说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”列举存在所述的特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或其组合,而不排除存在或增加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、构件、元件和/或其组合。
[0078]在下文中,将参照示出本发明构思的实施例的示意图描述本发明构思的实施例。在附图中,例如,由于制造技术和/或公差,可估计所示出的形状的修改。因此,本发明构思的实施例不应被理解为受限于在此示出的区域的特定形状,例如,并不受限于包括由于制造导致的形状的改变。以下的实施例也可由一个或其组合而构成。
[0079]根据实施例的多频带天线被作为包括基板和导体框架的电子装置中的多频带天线。在该实施例中,非分段式的外导体(non-segmented external conductor)的一端通过设置在电子装置中的非金属区域上的导电连接构件连接到基板的电路单元。非分段式的外导体的另一端通过导体框架连接到基板的接地端,以使电路单元中的电流流经馈线、导电连接构件、外辐射导体和导体框架,从而形成彼此不同的用于低频带的电流路径和用于高频带的电流路径。将参照附图对此进行描述。
[0080]图1是示出根据实施例的包括多频带天线的电子装置的透视图。
[0081]参照图1,根据实施例的包括多频带天线的电子装置10包括外导体203。
[0082]在该示例中,根据实施例的外导体203与导体框架一体地形成,或者与导体框架分开地形成,以与电子装置装配。作为示例,外导体203可以与电子装置10的主体成为一体或者可以不与电子装置10的主体成为一体。
[0083]在实施例中,外导体203的至少用作天线的部分中不形成有间隙。因此,外导体203的不用作天线的部分中可存在间隙。
[0084]图2是根据实施例的电子装置10的多频带天线的结构的概念图。
[0085]参照图2,根据实施例的多频带天线包括第一阻抗匹配单元IMl、导电连接构件500、外导体203和导体框架200。
[0086]第一阻抗匹配单元頂I包括连接到安装在电子装置10的基板100上的电路单元150的馈电节点FN的一端。第一阻抗匹配单元IMl的另一端连接到导电连接构件500。在示例中,第一阻抗匹配单元頂I不限于特定位置,只要第一阻抗匹配单元頂I包括在电子装置10中即可。例如,第一阻抗匹配单元頂I可设置在基板100上。
[0087]作为示例,第一阻抗匹配单元頂I包括具有电容器、电感器和电阻器的至少一个无源器件。
[0088]导电连接构件500设置在电子装置10的非金属区域上,并且包括电连接到第一阻抗匹配单元IMl的另一端的一端。导电连接构件500的另一端电连接到外导体203。
[0089]从连接到导电连接构件500的另一端的第一连接端子CTl到第一路径端子PTl和第二路径端子PT2的外导体203设置在电子装置10的外表面上,其中,第一路径端子PTl和第二路径端子PT2分别设置在彼此不同的位置或彼此相对的位置。
[0090]作为示例,外导体203与导体框架200—体地形成,或者可与导体框架200分开制造并与导体框架200装配在一起。
[0091 ]作为不例,外导体203包括第一外福射导体203-1和第二外福射导体203-2。
[0092]在这种情况下,第一外辐射导体203-1在电连接到导体框架200的第一路径端子PTl与第一连接端子CTl之间提供第一电流路径,因此,第一外辐射导体203-1在第一频带下作为辐射体进行操作。
[0093]此外,第二外辐射导体203-2与第一外辐射导体203-1—体地形成,并且在电连接到导体框架200的第二路径端子PT2与第一连接端子CTl之间提供第二电流路径,因此,第二外辐射导体203-2在不同于第一频带的第二频带下作为辐射体进行操作。
[0094]作为示例,第一外辐射导体203-1具有电长度ELl,其中,第一外辐射导体203_1的电长度ELl与第二外辐射导体203-2的电长度EL2不同,从而第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2发射彼此不同的频带。虽然一对第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2被示出为与导体框架200成为一体或分开,但本领域相关技术人员将理解的是,多于两个的辐射导体可被实现为与导体框架200成为一体的部件或分开。此外,虽然改变电长度ELl和EL2以在第一外辐射导体203-1与第二外辐射导体203-2之间产生不同的频带,但本领域技术人员将理解的是,为了产生不同的频带,第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2在两个导体之间的电组成或机械组成可以不同,而电长度ELl和EL2保持相同。
[0095]在实施例中,第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个由非分段式导体形成,第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2彼此一体地形成,而其之间无间隙。
[0096]导电连接构件500具有比第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个的电长度短的电长度。
[0097]例如,根据实施例,第一外辐射导体203-1的电长度ELl或第二外辐射导体203-2的电长度EL2(图3)分别比导电连接构件500的电长度长,从而第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个用作天线的主辐射体,以产生不同的频带。
[0098]例如,导电连接构件500通过电连接结构连接到外导体203的第一连接端子CTl。作为另一示例,导电连接构件500物理地连接到外导体203,以与外导体一体地形成。
[0099]如图2所示,导体框架200电连接到外导体203的第一路径端子PTl和第二路径端子PT2中的每个以及基板100的接地端GNDl和GND2。根据各个实施例,导体框架200是电子装置10的金属盖(见图5A和5B),或者是嵌入在电子装置10中的导体框架(见图4A和4B)。
[0100]根据各个实施例,如图4A和图4B所示,在电子装置10中的导体框架200用作导体框架的示例中,还可包括盖。在这种情况下,盖可以是金属盖或非金属盖,其中,盖的至少一部分包括导体。
[0101 ] 此外,导体框架200不限于金属盖或导体框架,只要导体框架200将外导体203的第一路径端子PTl和第二路径端子PT2中的每个与基板100的接地端GNDl和GND2彼此电连接即可。
[0102]作为示例,导体框架200包括第一导体区域200-A11和第二导体区域200-A12。在这种情况下,第一导体区域200-A11分别电连接到第一外辐射导体203-1的第一路径端子PTl和电路单元150的第一接地节点GNl。因此,第一导体区域200-A11在第一外辐射导体203-1的第一路径端子PTl与电路单元150的第一接地节点GNl之间提供第一电流路径PH1。
[0103]此外,第二导体区域200-A12分别电连接到第二外辐射导体203-2的第二路径端子PT2和电路单元150的第二接地节点GN2。因此,第二导体区域200-A12在第二外辐射导体203-2的第二路径端子PT2与电路单元150的第二接地节点GN2之间提供第二电流路径PH2。
[0104]在示例中,虽然第一导体区域200-A11和第二导体区域200-A12(分别提供第一电流路径PHl和第二电流路径PH2的区域)中的每个为固定区域,但可以是使第一电流路径PHl和第二电流路径PH2中的至少一个路径改变的区域(如下所述)。
[0105]图3是根据实施例的多频带天线的操作的概念图。
[0106]参照图3,根据实施例的多频带天线包括第一阻抗匹配单元IMl、导电连接构件500、外导体203和导体框架200。
[0107]在图3中示出的第一阻抗匹配单元IM1、导电连接构件500、外导体203和导体框架200的描述中,将省略与参照图2提供的描述相同的重复描述。
[0108]参照图3,第一电流路径PHl(对应于第一频带的电流路径)形成在电路单元150的馈电节点FN、第一阻抗匹配单元IMl、导电连接构件500、第一外福射导体203-1、导体框架200的第一导体区域200-A11与基板100的第一接地端GNDl之间。
[0109]此外,第二电流路径PH2(对应于第二频带的电流路径)形成在电路单元150的馈电节点FN、第一阻抗匹配单元頂1、导电连接构件500、第二外辐射导体203-2、导体框架200的第二导体区域200-A12与基板100的第二接地端GND2之间。
[0110]虽然第一电流路径PHl和第二电流路径PH2通过上面列举的节点、接地端和结构元件进行限定,但是本领域技术人员将理解的是,沿着限定第一电流路径PHl和第二电流路径PH2的路径可包括更少的或另外的节点、接地端和结构元件。
[0111]此外,在一个构造中,第一电流路径PHl的电长度和第二电流路径PH2的电长度可以彼此不同。结果,可实现具有彼此不同的频带的多频带天线。
[0112]此外,作为图5A和图5B中示出的示例,导体框架200为电子装置10的导体盖。在可选的实施例中,导体框架200为设置在电子装置10中的导体框架(见图4A和图4B)。因此,导体框架200不限于电子装置的特定组件,只要导体框架200电连接到外导体203以及基板100的接地端GNDI和GND2即可。
[0113]根据实施例,外导体203具有足以围住电子装置的侧部的尺寸,以使内部组件(例如,基板100、显示面板和其他组件)不会暴露到电子装置10的外部。
[0114]在以下的图4至图13中,为了简要地说明,省略了设置在电路单元150与导电连接构件500之间的第一阻抗匹配单元IMl。然而,本领域技术人员将理解的是,图4和图13中示出并描述的构造或实施例可变型为还包括第一阻抗匹配单元IMl以及非金属区域、外导体203、导体框架200、电路单元150或基板100中可包括的其他结构组件的特征。
[0115]图4A和图4B是根据实施例的包括多频带天线的电子组件的结合状态的分解透视图和截面图。
[0116]参照图4A和图4B,电子组件10包括盖50、基板100、导体框架200和显示面板300。
[0117]在这种情况下,使用多频带天线的电子装置10包括盖50和基板100。基板100设置在盖50内部并包括电路单元150。在示例中,电路单元150包括例如中央处理单元(CPU)、图像信号处理器(ISP)、控制器、存储器、通信单元以及输入和输出界面,以支持电子装置10的操作所需的功能。此外,电路单元150可具有电连接到基板100的接地端的接地端,其中,电路单元150的接地端在操作期间提供参考电位。
[0118]作为示例,盖50、基板100、导体框架200和显示面板300如图4A所示顺序地设置,但不限于此。
[0119]基板100包括金属区域(导电区域)Al和非金属区域(非导电区域)A2。在一个示意性的示例中,电路单元150的至少一部分设置在金属区域(导电区域)Al上,导电连接构件500设置在非金属区域A2上。在示例中,用于保持基板100的参考电位的接地端设置在金属区域Al上。
[0120]根据实施例,虽然基板100的金属区域Al被描述为接地端,但是不需要将基板100的金属区域Al的整个区域接地。也可将基板100的金属区域Al的一部分实施为接地端。
[0121 ]导体框架200为金属盖或内导体框架。作为示例,导体框架200是这样的框架:为刚性且支撑包括电子装置10的基板100的内部结构。导体框架200包括金属区域201和非金属区域202。此外,导体框架200与外导体203—体地形成。
[0122]作为示例,金属区域201的一部分或全部由金属形成,或者导体框架200的表面的一部分或全部也可由金属材料形成。非金属区域202是空的空间(例如,将金属的一部分去除之后的空隙),并且还可由诸如塑料或聚氨酯材料的非金属材料形成。
[0123]外导体203(外导体的暴露于电子装置10的外部的非分段式外导体)由非分段式导电材料形成,以用作天线的主辐射体。在该实施例中,外导体203具有与导体框架200的金属区域201的表面高度相等的高度,或者具有与金属区域201的表面高度不同的高度。
[0124]作为示例,外导体203包括比金属区域201的表面高度高的台阶,以与导体框架200一起容纳基板100,如图4A所示。
[0125]显示面板300将来自于基板的电路单元150的信息显示在屏幕上。在示例中,显示在显示面板300上的信息是与电子装置的操作相关的信息和/或由用户选择的信息。
[0126]在该示例中,导电连接构件500的另一端电连接到外导体203的第一连接端子CTl(图1)。导电连接构件500的一端通过第一阻抗匹配单元頂1(图2和图3)连接到基板100的电路单元150的馈电节点FN(图2和图3),以将电力供给电路单元150。
[0127]在实施例中,导电连接构件500将电流(或信号)从电路单元150的馈电节点FN传输到外导体203。
[0128]图5A和图5B是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的局部分解透视图和截面图。
[0129]参照图5A和图5B,电子装置10包括与导体盖200相对应的盖或导体框架200A、外导体203A、基板100和显示面板300。在该示例中,导体框架200A、基板100和显示面板300如图5A所示顺序地设置,但不限于此。本领域普通技术人员将理解的是,导体框架200A与基板100之间以及基板100与显示面板300之间可包括添加的基板层。
[0130]在该示例中,导体框架200A包括金属区域201A和非金属区域202A,并且与外导体203A—体地形成。外导体203A设置在导体框架200A、导体盖外部,以从电子装置10的外部围住基板100和显示面板300,如图5B所示。
[0131]金属区域201A的一部分或全部由金属形成,或者导体框架200A的表面的一部分或全部表面也可由导电材料形成,并且可至少部分地包括导电材料。如上所述,非金属区域202A是空的空间(例如,将金属的一部分去除后的空隙)或由诸如塑料或聚氨酯材料的非金属材料形成。
[0132]外导体203A(外导体的暴露于电子装置10的外部的非分段式外导体)由非分段式导电材料形成,以执行天线的主辐射体的功能。在这种情况下,外导体203A具有与导体框架200A的金属区域201A的表面高度相等的高度,或者具有与金属区域201A的表面高度不同的高度。
[0133]作为示例,如图5A所示,外导体203A包括比金属区域201A的表面高度高的台阶,以通过与导体框架200A、导体盖配合来容纳基板100。
[0134]此外,在图5B中,固定物体60由诸如塑料的非导电材料或导电材料形成,并且可由能够支撑包括基板100的电子装置10的内部结构的材料形成或者形成为能够支撑包括基板100的电子装置1的内部结构的刚性形状。
[0135]参照图4A至图5B,如在根据实施例的包括多频带天线的电子装置中,盖、基板、导体框架和显示面板彼此结合和设置的顺序可进行各种修改,将参照图6至图9对此进行描述。
[0136]图6是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的截面图。
[0137]参照图6,电子装置10按照诸如非导体的盖50、基板100、导体框架200和显示面板300的顺序来实现。在这种情况下,外导体203B电连接到导体框架200。
[0138]作为不例,参照图6和图7,盖50通过例如插入注射成型与外导体203B—体地形成。
[0139]图7是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的截面图。
[0140]参照图7,电子装置10被结合为按照盖50(非导体)、导体框架200、基板100和显示面板300的顺序设置。作为示例,盖50通过插入方式的注射成型等与外导体203B—体地形成。
[0141]在实施例中,用于制造外导体203B的方法不受具体限制。例如,可通过加工来制造外导体203B。
[0142]图8是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的结合状态的截面图。
[0143]参照图8,电子装置10被结合为按照盖50(非导体)、导体框架200、基板100和显示面板300的顺序设置。作为示例,导体框架200与外导体203—体地形成。
[0144]参照上面描述的图4至图8,描述并示出了外导体203、203A和203B与非金属盖或金属盖一体地形成,或者与内导体框架200—体地形成。然而,与此不同,在单独制造外导体203、盖、导体框架中的每个之后,然后将它们与电子装置10的其他结构元件装配在一起。
[0145]图9是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的局部分解透视图。
[0146]参照图9,电子装置被结合为按照盖50、基板100和导体框架200的顺序设置。
[0147]作为示例,外导体203B与盖50或导体框架200分开形成,并且在电子装置的组件结合到其之后设置在基板100和导体框架200的外部。
[0148]在图9中,例如,在导体框架200与外导体203B分开制造的情况下,导体框架200包括金属区域201但不包括非金属区域。
[0149]如上所述,在根据实施例的电子装置中,导电连接构件500设置在基板100的非金属区域A2上,或者设置在与基板100不同的层的组件上。例如,导电连接构件500设置在与基板100不同的盖50或导体框架200上。
[0150]因此,设置导电连接构件500的位置不限于特定层或构件或组件,只要导电连接构件500设置在电子装置10中的不包含导电材料的非金属区域A2上,或者设置在与非金属区±或八2至少部分地重叠的位置中即可。
[0151]图1OA至图1OD是示出根据实施例的用于电子装置中的各个金属区域的非金属区域的示图。
[0152]图1OA示出了在基板100和导体框架200沿竖直方向设置的结构中外导体203与导体框架200—体地形成的结构。
[0153]图1OB示出了在布置有盖50、基板100和导体框架200的结构中外导体203B单独地制造并进行布置和装配的结构。
[0154]图1OC示出了在导体框架200A(导电盖)、基板100沿竖直方向设置的结构中外导体203A与导体框架200A—体地形成的结构。
[0155]在这种情况下,导体框架200A包括金属区域201A和非金属区域202A。
[0156]如上面描述的图10A、图1OB和图1OC所示,根据各个实施例,在基板100的导电区域Al电连接到导体框架200或200A,或者外导体203、203A或203B的情况下,图1OD中示出的金属区域成型为包含可彼此电连接的多种导电材料的区域。例如,全部的导电部分(例如,固定电子装置、导体框架200和外导体203的固定物体以及基板的导电部分)成型为包含导电材料的区域。
[0157]各个实施例中的金属区域(或导电区域)是包括全部导电区域(例如,导体框架或电连接到基板的金属区域的外导体)的区域,如图1OD所示。
[0158]在示例中,电子装置的除了金属区域之外的由其余的非金属形成的区域称作非金属区域。
[0159]同时,根据实施例的导电连接构件500由至少一个图案形成。例如,导电连接构件500由一个导电连接构件形成,或由两个或更多个导电连接构件形成。
[0160]此外,导电连接构件500不限于特定形状,只要导电连接构件500将电流从电路单元150传输到外导体203或将信号从电路单元150发送到外导体203即可。将参照图1lA至图1lF描述导电连接构件500形成为各种形状的多个示例。
[0161]图1lA至图1lF是示出根据实施例的电子装置中的导电连接构件的示图。
[0162]图1lA示出了包括物理上彼此分开的第一导电连接构件510和第二导电连接构件520的导电连接构件500。图1lA中示出的第一导电连接构件510和第二导电连接构件520的各自的一端通常连接到连接于电路单元的一条馈线,并且第一导电连接构件510和第二导电连接构件520的相应的另一端连接到设置在外导体的彼此不同位置中的第一连接端子CTl和第二连接端子CT2。
[0163]在这种情况下,由于通过导电连接构件510和520形成电流路径,因此天线的覆盖频带通过导电连接构件510和520而改变。
[0164]图1IB示出了导电连接构件500和接地图案400。导电连接构件500的一端连接到电路单元的馈线,导电连接构件500的另一端连接到外导体的第一连接端子CTl。接地图案400由与导电连接构件500相邻设置的导电图案形成。接地图案400的一端连接到基板的接地端,接地图案400的另一端连接到外导体的第二连接端子CT2。
[0165]此外,如图1IB所示,例如,导电连接构件500和接地图案400彼此相邻,从而形成电磁耦合(例如,电容耦合)。可选地,导电连接构件500和接地图案400通过线彼此直接电连接。
[0166]因此,在增加接地图案400的情况下,由于与电流路径相关的阻抗会改变,因此天线的覆盖频带会改变。
[0167]图1IC示出了具有一个分支构件的导电连接构件500。图1IC中示出的导电连接构件500的一端连接到电路单元的馈线,导电连接构件500的另一端连接到外导体的第一连接端子CTl。此外,导电连接构件500的一端与导电连接构件500的另一端之间的分支构件501连接到基板的接地端。
[0168]图1lD示出了具有“h”形并包括三个端子的导电连接构件500。图1lD中示出的导电连接构件500的一个端子通过一条馈线连接到电路单元,剩余的两个端子分别连接到位于外导体的彼此不同的位置的第一连接端子CTl和第二连接端子CT2。
[0169]在该实施例中,随着电流路径变化以及与电流路径相关的阻抗改变,覆盖频带按照需要变化。上述的描述可应用于各个实施例。
[0170]图1lE示出了由具有诸如四边形形状的多边形形状的导电构件形成的导电连接构件500。图1lE中示出的导电连接构件500的一个点通过一条馈线连接到电路单元,彼此不同的两个点连接到设置在外导体的彼此不同位置的第一连接端子CTl和第二连接端子CT2。
[0171]图1IF示出了具有形成有缝的多边形形状的导电连接构件500。
[0172]参照图11F,导电连接构件500包括通过去除多边形形状的导电构件的一部分而形成的缝。图1IF中示出的导电连接构件500的一个点通过馈线连接到电路单元,彼此不同的两个点连接到设置在外导体的不同位置中的第一连接端子CTl和第二连接端子CT2。
[0173]在这种情况下,由于电流路径彼此不同,因此天线的覆盖频带变化。
[0174]图12是根据实施例的包括多频带天线的电子装置的导体框架的透视图。
[0175]参照图12,导电连接构件500A在空的空间中设置在与导体框架200相同的层上。导体框架200的非金属区域202设置在电子装置的盖与显示器之间,以与外导体203—体地形成。
[0176]在实施例中,导电连接构件500A的一端通过馈线电连接到基板100的电路单元,导电连接构件500A的另一端电连接到外导体203。
[0177]此外,根据实施例的外导体203的至少用作天线的一部分中不形成或不包括间隙。外导体203的不用作天线的部分中可存在间隙。将参照图13A至图13C对此进行描述。
[0178]图13A至图13C是示出根据实施例的金属区域、非金属区域和分段部。
[0179]图13A示出了包括外导体203(根据实施例的导电连接构件500连接到外导体203)的整个外导体不是分段式的结构。
[0180]根据实施例,图13B示出了导电连接构件500连接到的外导体203的一部分被操作为或用作天线且不是分段式的结构。图13B还示出了根据实施例的外导体的不用作天线的一个位置中存在间隙部分的结构。
[0181]根据实施例,图13C示出了导电连接构件500连接到的外电极导体203的一部分被操作为或用作天线且不是分段式的结构。图13C还示出了外导体的不用做天线的两个位置中存在间隙部分的结构。
[0182]参照图13A至图13C,无论导电连接构件500如何,都可存在非金属区域。在外导体围绕另外存在的非金属区域设置且不用作天线的实施例中,可包括间隙部分。在实施例中,可从全部的外导体中的连接到导电连接构件的外导体去除间隙,以用作天线。
[0183]根据实施例的不用做天线的外导体与间隙是否存在无关。然而,根据实施例,由于当从外导体去除间隙时外导体用于执行天线功能,因此可使用全部非分段式的外导体。因此,在使用全部非分段式外导体的情况下,可提供美感和制造方面的多个优点。
[0184]此外,在上面描述的图4至图11以及图13中,省略了在一些实施例中设置在电路单元150与导电连接构件500之间的第一阻抗匹配单元頂I。然而,第一阻抗匹配单元IMl设置在电子装置10的电路单元150和导电连接构件500彼此电连接的一部分上,如图2和图3所不O
[0185]此外,导电连接构件500和外导体203、导电连接构件500和基板100的接地端、接地图案400和基板100的接地端以及接地图案400和外导体203彼此分别直接电连接,或者还可通过另外的阻抗匹配单元彼此连接。
[0186]在这种情况下,包括第一阻抗匹配单元IMl的阻抗匹配单元可包括无源元件(例如,电容器、电感器和电阻器中的至少一个)。在电容器用作第一阻抗匹配单元IMl的情况下,提尚了天线效率。
[0?87]图14A至图14C是示出根据实施例的电流的流动的示图。
[0188]图14A示出了作为输入信号的示例的正弦波信号,以示出电流的流动。图14B示出了用于正(+ )相的输入信号的电流路径。图14C示出了用于负(_)相的输入信号的电流路径。
[0189]作为示例,参照图14A和图14B,正(+ )相的电流流经电路单元、馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件和外导体203的第一连接端子(CT1)。正(+ )相的电流可在图14A和图14B中的水平方向上分流,可流经外导体203的第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个,然后可流入到基板的接地端。
[0190]此外,参照图14C,负(-)相的电流可与正(+)相的电流相反地流动。也就是说,负(_)相的电流流经外导体203的第一连接端子(CTl)、导电连接构件、第一阻抗匹配单元、馈线和电路单元。负(-)相的电流流经外导体203的第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个,并且从基板的接地端流出。
[0191]根据实施例的正(+)相的电流中的第一电流(向左的电流)通过顺序地流经电路单元、馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件、外导体203的第一连接端子CTl和外导体的第一外辐射导体203-1流动到基板的接地端。
[0192]此外,正(+)相的电流中的第二电流(向右的电流)通过顺序地流经电路单元、馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件、外导体203的第一连接端子CTl和外导体的第二外辐射导体203-2流动到基板的接地端。
[0193]此外,如图14C所示,负(_)相的电流沿与上面描述的正(+)相的电流相反的方向流动。
[0194]此外,第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个形成为没有间隙,并且第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2—体地形成,而其之间无间隙。如上所述,间隙指的是导电材料不连续的部分,其中,例如,间隙可由空隙或诸如塑料的非金属材料形成。
[0195]此外,第一外辐射导体203-1和第二外辐射导体203-2中的每个用作天线的主辐射体,以形成不同的谐振频带。在示例中,谐振频带无需限制于特定频率,只要谐振频带彼此不同即可。作为示例,谐振频带可以是低于IGHz的低频带或高于IGHz的高频带。
[0196]在设置在基板100上的导电连接构件500与导体框架200不一体地形成的情况下,导电连接构件500通过另一电连接结构电连接到外导体203。将参照图15A至图15C描述其的示例。
[0197]图15A至图15C是示出根据实施例的基板的导电连接构件与导体框架之间的连接结构的示图。
[0198]参照图15A,设置在基板100的非金属区域A2(图4A和图4B)上的导电连接构件500和导体框架200的连接结构包括导通孔TH、接触区域CA和夹状件CLP。
[0199]导通孔(为贯穿基板100的上表面和下表面的导电孔)电连接到形成在基板100的非金属区域A2(图4A和图4B)上的导电连接构件500,并且电连接到形成在基板100的另一表面上的导电接触区域CA,以将导电连接构件500和导电接触区域CA彼此电连接。
[0200]导电接触区域CA通过导电的夹状件CLP电连接到导体框架200。
[0201]图15B是示出导电连接构件500和导体框架200具有不同的用于电连接的表面高度的实施例的示图。图15C是示出导电连接构件500和导体框架200具有彼此相同或相似的用于电连接的表面高度的实施例的示图。
[0202]参照图15B和图15C,基板100的导电连接构件500和导体框架200的连接结构包括螺栓SR和导电板MP。不管用于电连接的表面高度如何,形成在基板100的非金属区域A2(图4A和图4B)上的导电连接构件500和导体框架200都使用螺栓SR和导电板MP电连接到基板100。虽然螺栓SR用于将基板100可操作地连接到导电板MP,但本领域技术人员将理解的是,可使用其他机械件,以确保或将基板附着到导电板MP。
[0203]参照图15A至图15C的描述仅是用于将导电连接构件500和导体框架200彼此电连接的多个连接结构中的一个示例。
[0204]图16是示出根据实施例的多频带天线的构造和操作的示图。
[0205]参照图16,导电连接构件500设置在电子装置的与显示面板300(图5A和图5B)的显示区域不重叠的区域上,如图16所示。在实施例中,导体框架200的非金属区域202是空的空间(例如,如上所述去除金属的一部分之后的空隙)或者由诸如塑料、其它固体介电材料的非金属材料或聚氨酯材料形成。
[0206]作为示例,非金属区域202的形状和尺寸不受具体限制,只要非金属区域202通过导电连接构件500提供辐射空间即可。作为示例,非金属区域202的形状可以为四边形形状或弯曲形状。非金属区域的数量可以为至少一个,并且也可由多条直线段形成。
[0207]上面描述的各个实施例仅示出了非金属区域202的个别的示例,并不限于此。
[0208]参照图16,导电连接构件500通过与第一阻抗匹配单元頂I的示例相对应的电容器ClO连接到基板100的电路单元150。导电连接构件500通过连接构件电连接到导体框架200的外导体203的连接端子CTl,如图16所示。
[0209]基板100的电路单元150通过电容器ClO和导电连接构件500电连接到导体框架200的外导体203。此外,基板100的金属区域Al电连接到导体框架200的金属区域201(图4A和图4B)。在示例中,用于将基板100的金属区域Al与导体框架200的金属区域201电连接的机械件不受具体限制,只要基板100的金属区域Al和导体框架200的金属区域201彼此电连接即可。将参照图28至图34对此进行描述。
[0210]例如,参照图14至图16,从基板100的电路单元150输出的电流通过馈线、第一阻抗匹配单元IMl、导电连接构件500和第一外辐射导体203-1流动到基板100的接地端,从而形成第一电流路径PHl。此外,从基板100的电路单元150输出的电流通过馈线、第一阻抗匹配单元頂1、导电连接构件500和第二外辐射导体203-2流动到基板的接地端,从而形成第二电流路径PH2。
[0211 ]在实施例中,第一电流路径PHl是用于高频带的电流路径,第二电流路径PH2是用于低频带的电流路径。
[0212]在这种情况下,导电连接构件500电连接到外导体203的位置基于用于选择谐振频率的频带而改变。
[0213]上面描述的导电连接构件500可直接电连接到外导体203、基板100的金属区域Al或导体框架200的金属区域201,或者可通过阻抗器件电连接到外导体203、基板100的金属区域Al或导体框架200的金属区域201。在这种情况下,天线的覆盖频带基于阻抗器件的阻抗值而改变。
[0214]图17是示出图16中的多频带天线的操作和谐振区域的示图。
[0215]图17是示出应用于图16的串联馈电型耦合天线的操作和谐振区域的示图。
[0216]如图17所示,在通过使用电容器作为第一阻抗匹配单元IMl来形成电容耦合的情况下,多频带天线被用作串联馈电型耦合天线。在这种情况下,通过电容耦合形成如图17所示的环形的导电路径。
[0217]在示例中,连接到电路单元的馈线(+)的第一阻抗匹配单元頂I还可使用电容器来实现。可选地,按照需要,第一阻抗匹配单元IMl可使用诸如电感器或电阻器的分立元件取代电容器来实现。
[0218]可选地,第一阻抗匹配单元頂I包括电容器、电感器和电阻器中的至少一个的无源器件,或者可形成为它们的组合,但不限于此。
[0219]在图16和图17中,电流流动的方向表示正(+)相时的流动。在图16和图17中,与电流流动的长度相对应的电长度中,低频谐振fL形成在具有长的电长度的右部分中,高频谐振fH形成在具有短的电长度的左部分中。
[0220]电感器取代电容器应用在连接到馈线的第一阻抗匹配单元中。在该实施例中,环形的天线不通过耦合天线形成,以形成与耦合天线的谐振不同的谐振。
[0221]图18是对于图16中的多频带天线的第一阻抗匹配单元的频率特性。
[0222]图18示出了表示受到图16和图17中的多频带天线的第一阻抗匹配单元頂I影响的对于驻波比(SffR)的频率的一部分。
[0223]参照图18,第一阻抗匹配单元頂1(图2)示出了使用低电容元件的示例的频率特性示图。在该示例中,第一阻抗匹配单元为由可提供阻抗的元件、图案、电极、电路和金属构件中的至少一个形成的阻抗器件。阻抗器件不限于特定的结构组件。
[0224]参照图18,基于电流流动的回路(loop)的长度,形成具有长的电回路长度的低频谐振和具有短的电回路长度的高频谐振。此外,基于第一阻抗匹配单元頂I的耦合量通过利用天线谐振来实现50欧姆阻抗匹配。在这种情况下,如图18所示,获得更好的低频谐振特性。
[0225]此外,导电连接构件500和外导体203、导电连接构件500和基板100的接地端、接地图案400和基板100的接地端以及接地图案400和外导体203彼此分别直接电连接,还可通过另外的阻抗匹配单元彼此连接,或者可通过其他有源器件或无源器件彼此可操作地连接。将参照图19至图20D对此进行描述。
[0226]图19是示出根据实施例的多频带天线的构造和操作的示图。
[0227]参照图19,根据实施例的多频带天线还包括第一阻抗匹配单元頂1、第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元IM3中的至少一个阻抗匹配单元。
[0228]第一阻抗匹配单元頂I包括在电路单元与导电连接构件500之间的馈线中。第二阻抗匹配单元IM2包括在导电连接构件500与外导体203之间。此外,第三阻抗匹配单元IM3包括在导电连接构件500的两端之间的点与基板100的接地端之间。
[0229]在实施例中,虽然图19示出了包括第一阻抗匹配单元IM1、第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元IM3中的全部的示例,但是这仅是一个示例,实施例不限于此。根据可选的实施例,实施例中包括第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元頂3中的一个。此外,在另一可选的实施例中,除了第二阻抗匹配单元頂2和第三阻抗匹配单元IM3之外,还可包括另外的阻抗匹配单元。
[0230]此外,第一阻抗匹配单元頂1、第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元頂3中的至少一个是被固定为为具有预置阻抗的固定阻抗匹配单元或具有可变阻抗的可变阻抗匹配单元。
[0231]例如,固定阻抗匹配单元由提供预定阻抗的至少一个阻抗元件来实现。作为示例,阻抗元件是诸如电容器、电感器和电阻器的无源元件。
[0232]作为示例,可变阻抗匹配单元包括诸如变容二极管的可变阻抗单元,包括使用开关单元改变阻抗的可变阻抗电路,或者包括可变阻抗元件和可变阻抗电路中的全部。
[0233]在固定阻抗匹配单元或可变阻抗匹配单元包括至少两个无源元件或至少两个有源元件的情况下,至少两个元件形成为多种串联/并联电路的组合。
[0234]此外,在第一阻抗匹配单元頂1、第二阻抗匹配单元頂2和第三阻抗匹配单元頂3中的每个包括固定元件的情况下,还可包括可变元件。在这种情况下,还可改变阻抗。
[0235]因此,可通过改变第一阻抗匹配单元IM1、第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元IM3中的至少一个的阻抗来对天线的覆盖频带进行不同的改变。结果,通过根据实施例的多频带天线可覆盖LTE全频带。
[0236]图20A至图20D是示出根据实施例的第一匹配阻抗单元(頂1)的示图。
[0237]图20A示出了使用包括固定电容器ClO的固定阻抗匹配单元来实现第一阻抗匹配单元IMl的示例。
[0238]图20B示出了使用包括可变耦合元件或电路C20的可变阻抗匹配单元来实现第一阻抗匹配单元IMl的示例。在这种情况下,第一阻抗匹配单元IMl的电容基于控制电压SC而改变。
[0239]图20C示出了使用包括固定电容器Cll以及与固定电容器Cll平行的变容二极管CV的可变阻抗匹配单元来实现第一阻抗匹配单元頂I的示例。在这种情况下,C12和C13是隔直电容器,SC是用于控制变容二极管CV的容量的控制电压SC,R11是提供控制电压SC的接地路径的电阻。
[0240]图20D示出了通过包括固定电容器Cll以及与固定电容器Cll平行的开关阻抗电路的可变阻抗匹配单元来实现第一阻抗匹配单元頂I的示例。在实施例中,开关阻抗电路包括彼此串联的开关SWl和电容器C12和/或包括彼此串联的开关SW2和电感器Lll。
[0241]因此,图20A至图20D示出了通过使用固定阻抗元件、可变阻抗元件、开关等来实现第一阻抗匹配单元頂I的各个示例。
[0242]此外,在第一阻抗匹配单元IMl包括固定电容器CU的情况下,固定电容器主要用于使用低电容元件来执行50欧姆阻抗匹配,并且通过50欧姆阻抗匹配来提高如图18所示的谐振特性。
[0243]开关阻抗电路可包括多个开关和多个无源元件(R元件、L元件和C元件)。
[0244]虽然上述描述描述了第一阻抗匹配单元IMl,但是该描述也可同样地应用于第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元頂3。因此,根据实施例,除非另外清楚地指出,否则用于第一阻抗匹配单元IMl的描述可应用于第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元頂3 ο
[0245]图21是示出图19中的多频带天线的操作的示图。图22是用于图19中的多频带天线的第二阻抗匹配单元的频率特性示图。
[0246]参照图21和图22,图21中的第一阻抗匹配单元IMl用于将不匹配的谐振匹配,如图21所示。
[0247]在第一阻抗匹配单元IMl包括高电容元件或包括电感元件的情况下,多频带天线被用作平面倒F天线(PIFA)或环形天线。
[0248]此外,参照图21和图22,虽然第一阻抗匹配单元IMl将不匹配的谐振匹配,但是第一阻抗匹配单元頂I难以使谐振运动。
[0249]如图22所示,当使用第二阻抗匹配单元IM2时,电流流动的回路的长度特性改变。在第二阻抗匹配单元IM2包括电感元件的实施例中,回路的长度增加。另一方面,在使用电容元件的实施例中,回路的长度相对减小。因此,实现了用于低频和高频的谐振运动。
[0250]图23是对于图19中的多频带天线的第三阻抗匹配单元IM3的频率特性示图。
[0251]参照图22和图23,当使用第二阻抗匹配单元IM2时,谐振运动无限制。为了使谐振运动到更低的频率或更高的频率,使用第三阻抗匹配单元頂3。
[0252]参照运动到左边且交替地变长的点划线曲线图以及运动到右边的虚线曲线图,基于图23中的曲线图G12,当使用电容元件来实现第三阻抗匹配单元IM3时,实现了用于低频的谐振运动。此外,当使用电感元件来实现第三阻抗匹配单元IM3时,实现了用于高频的谐振运动。
[0253]在示例中,在一般条件下使用电容元件和电感元件的谐振运动会改变,并且会基于多种周围条件而改变。
[0254]图24是当图19中的多频带天线用作PIFA或用作环形天线时的频率特性示图。
[0255]作为示例,图24是用于第一阻抗匹配单元IMl不包括低电容元件且包括高电容元件或电阻器和电感元件的实施例的天线的频率特性示图。
[0256]参照图24,作为示例,在天线不形成电容耦合的实施例中,天线被用作PIFA或环形天线。如图24中所示的曲线G13呈现出驻波比特性,其在通常条件下会改变且会基于多种周围条件而改变。
[0257]图25是根据实施例的通过多频带天线用于整个长期演进(LTE)频带的频率特性示图。
[0258]图25中一起示出了图23中的曲线图G12以及图24中的曲线图G13。参照图25,如上所述,通过使用第一阻抗匹配单元頂1、第二阻抗匹配单元IM2和第三阻抗匹配单元IM3、导电连接构件、外导体以及连接到外导体的基板的金属区域来覆盖LTE全频带。
[0259]例如,通过第一阻抗匹配单元IMl的组合来满足824至960[MHz](fL的中心频率)、1710至2170[MHz](fM的中心频率)以及2300至2690[MHz](fH的中心频率)。第二阻抗匹配单元頂2通过增加第三阻抗匹配单元頂3来覆盖703至803 [MHz]。当然,还可通过多种其他组合来覆盖LTE频带。
[0260]图26A至图26C是示出根据实施例的第一阻抗匹配单元IMl的示图。
[0261]图26A示出了第一阻抗匹配单元IMl包括固定电容器ClO的示例。作为示例,固定电容器ClO为电容器。
[0262]在图26B中,第一阻抗匹配单元IMl通过使用两个导电构件而具有固定电容,而无需使用固定电容器C10。
[0263]参照图26B,导电连接端子CCTl形成为与导电连接构件500的端部500T1相邻。在该实施例中,示出了通过将导电连接构件500的端部500T1与导电连接端子CCTl设置成彼此相邻来形成电容耦合的示例。
[0264]在图26C中的第一阻抗匹配单元IMl中,导电连接构件500的端部500T2具有比图26B中的端部500T1的区域大的区域。与导电连接构件500的端部500T2形成电容耦合的导电连接端子CCT2具有比图26B中示出的导电连接端子CCTI的区域大的区域。
[0265]在该实施例中,示出了通过相对大的区域的结合来形成大的电容耦合的示例。
[0266]图27A至图27D是根据实施例的利用第一阻抗匹配单元的频率特性示图。
[0267]图27A示出了第一阻抗匹配单元IMl包括固定电容器ClO的示例。
[0268]图27B示出了在通过固定电容器ClO实现第一阻抗匹配单元頂I的情况下形成的谐振频带所呈现出的曲线图。在通过固定电容器ClO实现第一阻抗匹配单元頂I的实施例中,谐振频带具有诸如Gll(RPll)的低频谐振,并且具有与基础谐振频率的倍频相对应的谐振(例如,处于IGHz或更低的低频带(fL)中的G11(RP12))。
[0269]同时,谐振频带具有高频谐振(例如,处于IGHz或更高的高频带(fH)中的G12),并且具有与G12的基础谐振频率相似或更高的倍频(未示出)相对应的谐振。在实施例中,固定电容器ClO具有1pF或更小的低电容元件。
[0270]此外,图27C示出了第一阻抗匹配单元IMl包括固定电感器LlO的示例。
[0271]图27D示出了利用由固定电感器LlO实现的第一阻抗匹配单元頂I形成的谐振频带的曲线图。当通过固定电感器LlO实现第一阻抗匹配单元IMl时,谐振频带具有IGHz或更高的中高频谐振(例如,G13)。
[0272]另一方面,在电子装置包括导体框架200和基板的实施例中,电子装置包括将导体框架200的金属区域201和基板100的金属区域Al彼此电连接的多条接触导体线CM。将参照图28至图34C对此进行描述。
[0273]图28是示出根据实施例的基板与导体框架之间的密集的接触导体线的示图。
[0274]参照图28,基板100的金属区域Al和导体框架200的金属区域201通过密集地形成的接触导体线CM彼此电连接。在一个示例中,接触导体线CM是用于将基板100的接地端(例如,金属区域)和除了基板之外的其他导体(例如,导体框架和/或外导体等)电连接在一起的机械件或结构。
[0275]图28中示出的示例仅是接触导体线CM均匀且密集地形成的示例。随着密集地形成的接触导体线的数量增多,基板100的金属区域Al和导体框架200的金属区域201彼此电连接为单个导电连接构件。
[0276]作为示例,当接触导体线之间的间距比使用的频带的波形长度窄时,会出现密集形成的接触导体线。
[0277]图29A至图29C是示出根据实施例的电子装置的布置结构的接触导体线的示图。
[0278]图29A是示出用于基板100和导体框架200沿竖直方向设置的结构的接触导体线。参照图29A,基板100的金属区域Al和导体框架200的金属区域201通过多条接触导体线电连接。
[0279]图29B是示出用于导体框架200A(金属盖)和基板100沿竖直方向设置的结构的接触导体线的示图。
[0280]参照图29B,与外导体203A—体地形成的导体框架200A(导体盖)以及基板100的金属区域Al通过接触导体线电连接。
[0281]图29C是示出用于盖50、基板100和导体框架200顺序地设置并具有单独的外导体203B的结构的接触导体线的示图。
[0282]参照图29C,基板100的金属区域Al、导体框架200和外导体203B通过多条接触导体线电连接。
[0283]参照图29A至图29C,由于接触导体线提供电流路径,因此谐振基于基板100的金属区域Al、导体框架200的金属区域201与外导体203、203A或203B之间的电连接位置而改变。
[0284]此外,电子装置包括开关器件SWD(图30),用于在基板100的金属区域(例如,接地端)与导体框架200之间的多条接触导体线中选择一部分的接触导体线。
[0285]作为示例,开关器件SWD包括至少一个开关,用于在基板100的金属区域Al与导体框架200之间的多条接触导体线中选择至少一条接触导体线。
[0286]图30是示出根据实施例的用于选择接触导体线的开关器件(SWD)的示图。
[0287]参照图30,例如,在电子装置包括位于基板100的金属区域Al与导体框架200之间的第一接触导体线CMl、第二接触导体线CM2和第三接触导体线CM3的情况下,开关器件SWD包括第一开关SWll、第二开关SW12和第三开关SW13,用于在基板100的金属区域Al与导体框架200之间选择第一接触导体线CMl、第二接触导体线CM2和第三接触导体线CM3。
[0288]在实施例中,第一接触导体线CMl、第二接触导体线CM2和第三接触导体线CM3中的每个的一端分别连接到导体框架200的第一接触点P21、第二接触点P22和第三接触点P23。第一接触导体线CM1、第二接触导体线CM2和第三接触导体线CM3中的每个的另一端分别连接到基板100的第一接触点P11、第二接触点P12和第三接触点P13。
[0289]第一开关SWll设置在基板100的第一接触点Pll与第一接地端GNDll之间,第二开关SW12设置在基板100的第二接触点P12与第二接地端GND12之间,第三开关SW13设置在基板100的第三接触点P13与第三接地端GND13之间。
[0290]随着第一开关SWll、第二开关SW12和第三开关SW13接通或断开,可选择第一接触导体线CM1、第二接触导体线CM2和第三接触导体线CM3中的特定的接触导体线。
[0291]在示例中,设置第一开关SW11、第二开关SW12和第三开关SW13的位置无需受到具体限制,只要选择了接触导体线即可。例如,第一开关SW11、第二开关SW12和第三开关SW13可设置在基板100上。
[0292]因此,图30中的开关应用于全部的接触导体线。在另一实施例中,开关可应用于接触导体线中的一些或至少一个。
[0293]如上所述,在根据实施例的电子装置中,通过使用阻抗匹配单元或者通过开关将接触导体线连接(接通)或分开(断开)改变阻抗来对天线谐振进行不同的改变。
[0294]图28至图30中的接触导体线仅是示意性的,其位置或其数量不受具体限制。
[0295]图31A和图31B是示出根据实施例的接触导体线的示图。图31A和图31B是示出使用导体C型夹状件CLP2和螺栓SR2的接触导体线的结构的示图。
[0296]参照图31A,基板100的金属区域Al和导体框架200的金属区域201通过导体C型夹状件CLP2电连接。在可选的实施例中,基板100的金属区域Al和导体框架200的金属区域201通过螺栓SR2直接电连接。下面将提供其详细的描述。
[0297]图31B的第一幅图示出了基板100的金属区域Al通过形成在基板100中的导电导通孔TH2与形成在基板100的另一表面上的导电接触区域CA2接触的示例。导电接触区域CA2通过导体C型夹状件CLP2电连接到导体框架200。
[0298]图31B的第二幅图示出了基板100和导体框架200具有用于电连接的不同的表面高度的示例。图31B的第三幅图示出了基板100的金属区域和导体框架200具有用于电连接的彼此相同或相似的表面高度的示例。
[0299]参照图31B的第二幅图和第三幅图,其示出了基板100的金属区域Al和导体框架200使用螺栓SR2和导电板MP2彼此电连接,而无论用于电连接的表面高度如何。
[0300]参照图31A和图31B的描述仅是用于将基板100的金属区域Al和导体框架200电连接或附着的不同的机械件中的一个示例。
[0301]图32A和图32B是示出根据实施例的沿着密集的接触导体线的平面和三维电流路径的示图。图33A和图33B是示出根据实施例的沿着非均匀的接触导体线中的每个的平面和三维电流路径的示图。
[0302]图32A和图32B是示出接触导体线密集地形成在基板100的金属区域Al与导体框架200之间的示例。
[0303]参照图32A和图32B,由于导体框架200的接触导体线CM将基板100的金属区域Al紧密地连接到导体框架200,因此在选择第一接触导体线CMl的情况下,从电路单元输出的电流在流经馈线、导体连接构件和外导体之后,电流通过最短的路径直接流入到电路单元的接地端。
[0304]图33A和图33B是示出接触导体线非均匀且稀疏地形成在基板100的金属区域Al与导体框架200之间的示例的示图。
[0305]参照图33A和图33B,由于导体框架200的接触导体线将基板100的金属区域Al稀疏且非均匀地连接到导体框架200,因此从电路单元输出的电流在流经馈线、导电连接构件和外导体之后,由于第一接触导体线CMl断开,因此电流不会通过最近的路径直接流入到电路单元的接地端中。电流流经与第一接触导体线CMl相邻的最近的第二接触导体线CM2。结果,本领域技术人员将理解的是,形成了与图32A和图32B中示出的电流路径不同的电流路径,改变了天线谐振。
[0306]图34A至图34C是示出根据实施例的基于接触导体线接通/未接通的谐振频率特性的示图。
[°307]图34A是示出在选择第一接触导体线CMl的情况下的电流路径的示图。参照图34A,在选择第一接触导体线CMl的情况下,通过第一接触导体线CMl形成电流路径。
[0308]图34B是示出在未选择第一接触导体线CMl而选择第二接触导体线的情况下的流动路径的示图。参照图34B,在未选择第一接触导体线CMl的情况下,由于电流不流经第一接触导体线CMl,因此电流流经与第一接触导体线CMl相邻的所选的第二接触导体线CM2。
[0309]参照图34A和图34B,当电流路径基于所选择的接触导体线而改变时(例如,如图34A示出选择第一接触导体线CMl),在电流路径的电长度相对短的情况下,谐振位于低频带的相对高的频带中。作为示例,在如图34B所示未选择第一接触导体线CMl的情况下,电流路径的电长度变得相对长,从而具有低频带的相对低的频率的谐振。
[0310]如上所述,可通过使用开关将相应的接触导体线接通和断开来改变谐振频率。也就是说,根据接触导体线的位置改变而具有的优点在于电流路径改变。因此,天线的电长度改变,并且通过电长度的改变来改变谐振频率。
[0311 ]这里,根据实施例,接触导体线上的位置可基于目标谐振频率而改变。
[0312]此外,根据实施例,除了改变天线的谐振长度的接触导体线之外,密集地形成其他的接触导体线,以有利于将基板100的金属区域和导体框架200成型为一个导体,并且在基板和导体框架具有共用的接地端GNDl和GND2时减小电流损耗。
[0313]另一方面,将描述彼此不同的用于各个移动服务区域的服务频带的示例。过去,蜂窝电话仅能够在通信共用载体的网络下使用,而当前的蜂窝电话可在多种通信共用载体的服务区域以及相应的网络中使用。由于分配到通信共用载体的频率与各个通信共用载体不同,因此在其他服务区域(例如,外国)中可使用漫游服务。
[0314]因此,为了覆盖宽的频带,可通过使用一个或更多个天线的方法或使用诸如开关的阻抗可变网络选择频率来使用漫游服务。
[0315]作为示例,在改变蜂窝电话中的阻抗匹配单元和接触导体线的同时,根据实施例的电子装置可使蜂窝电话开机时使自动频带扫描算法运行,以扫描全部可扫描的频带,从而扫描基站的最强的信号频带,并且将最强的信号频带作为使用频带。
[0316]根据上面描述的各个实施例,第一阻抗匹配单元、第二阻抗匹配单元和第三阻抗匹配单元中的至少一个通过电容耦合、电感器或他们的组合覆盖低于IGHz的低频以及高于IGHz的高频。
[0317]根据各个实施例,通过增大导体框架的加工合格率来确保价格竞争力,可确保天线的性能,并且可提供设计竞争力。
[0318]如上所述,根据各个实施例,通过使用外导体中的非分段式部分中的外导体来实现覆盖多频带的天线将非分段式外导体用作天线的主辐射体,在具有电连接到外导体的导体框架的电子装置中,至少提高了天线的性能,并且容易执行用于提高合格率的机械加工。
[0319]图1至图34C中示出的设备、单元、模块、装置和其他组件可通过硬件组件来实现。硬件组件的示例包括控制器、无源元件和有源元件、传感器、发生器、驱动器或本领域普通技术人员已知的任何其他电子组件。
[0320]虽然本公开包括具体示例,但对于本领域普通技术人员将明显的是,在不脱离权利要求及其等同物的精神和范围的情况下,可对这些示例做出形式和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被视为描述性意义,而并不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被视为可适用于其它示例中相似的特征或方面。如果以不同的顺序执行所描述的技术,和/或如果以不同的方式来组合、和/或通过其它的组件或它们的等同物替换或者增加描述的系统、架构、装置或电路中的组件,则可实现合适的结果。因此,本公开的范围不是由【具体实施方式】限定,而是由权利要求及其等同物限定,权利要求及其等同物范围内的全部变型将被解释为包括在本公开中。
【主权项】
1.一种多频带天线,包括: 导电连接构件,设置在电子装置的非金属区域上; 外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子; 导体框架,连接到第一路径端子和第二路径端子以及基板的接地端, 其中,外导体包括: 第一外辐射导体,设置在第一路径端子与第一连接端子之间; 第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且设置在第二路径端子与第一连接端子之间。2.如权利要求1所述的多频带天线,所述多频带天线还包括: 第一阻抗匹配单元,包括连接到安装在基板上的电路单元的馈电节点的一端以及连接到导电连接构件的另一端。3.如权利要求1所述的多频带天线,其中,第一外辐射导体具有与第二外辐射导体的电长度不同的电长度。4.如权利要求1所述的多频带天线,其中,所述导电连接构件具有比第一外辐射导体的电长度或第二外辐射导体的电长度短的电长度。5.如权利要求1所述的多频带天线,其中,所述导电连接构件连接到外导体,以与外导体一体地形成。6.如权利要求2所述的多频带天线,所述多频带天线还包括: 第二阻抗匹配单元,设置在导电连接构件与第一连接端子之间。7.如权利要求1所述的多频带天线,其中,所述外导体与导体框架一体地形成。8.如权利要求1所述的多频带天线,其中,所述导体框架包括: 第一导体区域,连接到第一外辐射导体的第一路径端子和安装在基板上的电路单元的第一接地节点; 第二导体区域,连接到第二外辐射导体的第二路径端子和电路单元的第二接地节点。9.如权利要求2所述的多频带天线,所述多频带天线还包括: 第三阻抗匹配单元,设置在导体连接构件的两端之间的点与基板的接地端之间。10.—种电子装置,包括: 基板,包括电路单元; 第一阻抗匹配单元,包括连接到电路单元的馈电节点的一端; 导电连接构件,设置在电子装置的非金属区域上,并且包括连接到第一阻抗匹配单元的另一端的一端; 外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的另一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子; 导体框架,连接到外导体的第一路径端子和第二路径端子以及基板的接地端; 显示面板,被构造为显示来自于电路单元的信息, 其中,外导体包括: 第一外辐射导体,设置在外导体的第一路径端子与第一连接端子之间,以产生第一频带; 第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且设置在外导体的第二路径端子与第一连接端子之间,以产生与第一频带不同的第二频带。11.如权利要求10所述的电子装置,其中,第一外辐射导体具有与第二外辐射导体的电长度不同的电长度。12.如权利要求10所述的电子装置,其中,所述导电连接构件具有比第一外辐射导体的电长度或第二外辐射导体的电长度短的电长度。13.如权利要求10所述的电子装置,其中,所述导电连接构件连接到外导体,以与外导体一体地形成。14.如权利要求10所述的电子装置,所述电子装置还包括: 第二阻抗匹配单元,设置在导电连接构件与第一连接端子之间。15.如权利要求10所述的电子装置,其中,所述外导体与导体框架一体地形成。16.如权利要求10所述的电子装置,所述电子装置还包括: 接触导体线,将导体框架的金属区域和基板的金属区域彼此连接。17.如权利要求10所述的电子装置,所述电子装置还包括: 开关器件,被构造为选择基板的金属区域与导体框架之间的接触导体线中的至少一条。18.—种多频带天线,包括: 导电连接构件,设置在电子装置的非金属区域上; 外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子,外导体包括: 第一外辐射导体,在第一路径端子与第一连接端子之间限定第一电流路径,以产生第一频带; 第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且在第二路径端子与第一连接端子之间限定第二电流路径,以产生与第一频带不同的第二频带。19.如权利要求18所述的多频带天线,所述多频带天线还包括: 第一阻抗匹配单元,位于安装在基板上的电路单元与导电连接构件之间的馈线中。20.如权利要求19所述的多频带天线,其中,从基板的电路单元输出的电流形成通过馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件和第一外辐射导体流入到基板的接地端的第一电流路径。21.如权利要求20所述的多频带天线,其中,从基板的电路单元输出的电流形成通过馈线、第一阻抗匹配单元、导电连接构件和第二外辐射导体流入到基板的接地端的第二电流路径。22.如权利要求18所述的多频带天线,所述多频带天线还包括: 导体框架,将外导体的第一路径端子和第二路径端子中的每个连接到基板的相应的接地端。23.—种多频带天线,包括: 导电连接构件,设置在电子装置的区域上,并且导电连接构件的一端通过馈线连接到安装在基板上的电路单元; 外导体,设置在电子装置的外表面上,并且从连接到导电连接构件的另一端的第一连接端子分别到彼此相对布置的第一路径端子和第二路径端子; 导体框架,将外导体的第一路径端子和第二路径端子连接到基板的接地端,其中,外导体包括: 第一外辐射导体,在第一路径端子与第一连接端子之间限定第一电流路径,以产生第一频带; 第二外辐射导体,与第一外辐射导体一体地形成,并且在第二路径端子与第一连接端子之间限定第二电流路径,以产生与第一频带不同的第二频带, 其中,导电连接构件在空的空间中设置在与导体框架相同的层上,与外导体一体地形成的导体框架的非金属区域设置在电子装置的盖与显示器之间。24.如权利要求23所述的多频带天线,所述多频带天线还包括: 第一阻抗匹配单元,位于安装在基板上的电路单元与导电连接构件之间的馈线中; 第二阻抗匹配单元,位于导电连接构件与外导体之间; 第三阻抗匹配单元,位于导电连接构件的两端之间的点与基板的接地端中的一个之间。25.如权利要求23所述的多频带天线,其中,第一辐射导体的电长度与第二导体的电长度不同,以在第一辐射导体与第二辐射导体之间产生第一频带和第二频带。26.如权利要求23所述的多频带天线,其中,第一外辐射导体的电长度或第二外辐射导体的电长度比导电连接构件的电长度长,以在第一外辐射导体与第二外辐射导体之间产生不同的频带。
【文档编号】H01Q1/50GK105870591SQ201610080940
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月5日
【发明人】千永珉, 全大成, 金楠基, 李埈承
【申请人】三星电机株式会社
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