用于無線通信的裝置、方法和計算機程序的制作方法

專利名稱：用于無線通信的裝置、方法和計算機程序的制作方法
技術領域：
本發明的實施例涉及一種用于無線通信的裝置、方法和計算機程序。具體而言，它們涉及一種在便攜電子設備中的裝置、方法和計算機程序。
背景技術：
比如便攜電子設備這樣的裝置通常包括用于與其它這樣的裝置無線通信的一個或者多個天線。天線通常被布置成從收發器接收編碼的射頻(RF)信號并且向另一裝置發送該信號。類似地，天線通常被布置成能夠從另一裝置接收編碼的射頻信號并且向收發器提供該信號以用于解碼。在操作時，裝置發射的射頻信號可能影響與裝置相對近鄰(例如在十厘米內)定位的其它電子裝置，也就是說，裝置的‘近場’可能影響其它電子裝置。例如在裝置為移動蜂窩電話時，來自電話的‘近場’可能在用戶進行電話呼叫時影響用戶助聽器的操作。因此將希望提供一種替代裝置。

發明內容
根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種裝置，該裝置包括接地平面， 配置成在接地平面的第一端接收在第一共振頻帶中可操作的天線；以及構件，配置成與天線電磁耦合、向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在接地平面的與第一端不同的第二端的電流分布。該裝置可以用于無線通信。構件可以被配置成相對于不包括構件的裝置而言減少在接地平面的第二端的電流分布。接地平面的電尺度可以是電寬度。構件可以定位于接地平面的第一端。構件可以與接地平面集成。構件可以用于連接到接地平面。接地平面的第一端可以與接地平面的第二端相對。構件可以包括伸長傳導部分。伸長傳導部分可以被配置成從接地平面向天線的饋點延伸。伸長傳導部分的開放端可以被配置成與天線的饋點相對近鄰。構件可以被配置成基本上平行于天線。構件可以定位于與第一端的一邊相距第一共振頻帶的λ/4的距離。構件可以定位于與第一端的一邊相距一距離處，在使用時該處在第一共振頻帶具有最大電流密度。構件可以具有基本上等于第一共振頻帶的λ/2的電長度。構件可以包括伸長傳導部分，該伸長傳導部分包括向天線延伸的第一部分和從第一部分遠離天線延伸的第二部分。構件可以被配置成可變的。構件可以被配置成向接地平面提供可從多個電尺度中選擇的、與天線組合的電尺度。該裝置還可以包括被配置成對構件進行控制并且可以被配置成選擇接地平面的電尺度的處理器。該裝置還可以包括音頻輸出。該音頻輸出可以定位于接地平面的第二端。該音頻輸出可以被配置成向裝置的用戶提供音頻信號。構件可以被配置成向接地平面提供與天線組合、在與第一共振頻帶不同的第二共振頻帶具有共振模式的另一電尺度。在第二共振頻帶的共振模式可以是共同模式。根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種包括如任一前述段落中所述裝置的便攜電子設備。根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種包括如任一前述段落中所述裝置的模塊。根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種方法，該方法包括提供接地平面和構件，該接地平面被配置成在接地平面的第一端接收在第一共振頻帶中可操作的天線；以及配置該構件以與天線電磁耦合、向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在接地平面的與第一端不同的第二端的電流分布。該方法還可以包括將構件定位于接地平面的第一端。接地平面的第一端可以與接地平面的第二端相對。構件可以包括伸長傳導部分。該方法可以包括配置伸長傳導部分以從接地平面向天線的饋點延伸。該方法可以包括配置伸長傳導部分的開放端以與天線的饋點相對近鄰。該方法還可以包括配置構件以基本上平行于天線。該方法還可以包括將構件定位于與第一端的一邊相距第一共振頻帶的λ /4的距離。該方法還可以包括將構件定位于與第一端的一邊相距一距離處，在使用時該處在第一共振頻帶具有最大電流密度。構件可以具有基本上等于第一共振頻帶的λ /2的電長度。構件可以包括伸長傳導部分，該伸長傳導部分包括向天線延伸的第一部分和從第一部分遠離天線延伸的第二部分。該方法還可以包括構件被配置成可變的并且配置成向接地平面提供可從多個電尺度中選擇的、與天線組合的電長度。該方法還可以包括提供處理器。該方法還可以包括配置處理器以對構件進行控制并且選擇接地平面的電尺度。該方法還可以包括提供在接地平面的第二端定位的音頻輸出。該方法還可以包括配置音頻輸出以向裝置的用戶提供音頻信號。該方法還可以包括配置構件以向接地平面提供與天線組合、在與第一共振頻帶不同的第二共振頻帶具有共振模式的另一電尺度。在第二共振頻帶的共振模式可以是共同模式。根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種計算機程序，當該計算機程序在計算機上運行時進行以下對構件進行控制以向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的、可從多個電尺度中選擇的電尺度并且減少在接地平面的第二端的電流分布，其中構件被配置成與天線電磁耦合并且天線定位于接地平面的、與接地平面的第二端不同的第一端并且天線在第一共振頻帶中可操作。當在計算機上運行時該計算機程序還可以進行以下確定是否需要改變接地平面、構件和天線組合的電尺度；以及如果需要改變電尺度則對構件進行控制。
根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種用指令來編碼的計算機可讀存儲介質，這些指令在由處理器執行時進行以下對構件進行控制以向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的、可從多個電尺度中選擇的電尺度并且減少在接地平面的第二端的電流分布，其中構件被配置成與天線電磁耦合并且天線定位于接地平面的與接地平面的第二端不同的第一端并且天線在第一共振頻帶中可操作。該計算機可讀介質可以用指令來編碼，這些指令在由處理器執行時還進行以下 確定是否需要改變接地平面、構件和天線組合的電尺度；并且如果需要改變電尺度則對構件進行控制。根據本發明的各種但是未必所有實施例，提供一種方法，該方法包括對構件進行控制以向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的、可從多個電尺度中選擇的電尺度并且減少在接地平面的第二端的電流分布，其中構件被配置成與天線電磁耦合并且天線定位于接地平面的、與接地平面的第二端不同的第一端并且天線在第一共振頻帶中可操作。該方法還可以包括確定是否需要改變接地平面、構件和天線組合的電尺度；并且如果需要改變電尺度則對構件進行控制。


為了更好地理解本發明實施例的各種示例，現在將僅通過示例對以下附圖進行參照，其中圖1圖示了根據本發明各種實施例的裝置的示意圖；圖2圖示了根據本發明各種實施例的裝置的示意圖；圖2A圖示了根據本發明各種實施例的另一裝置的透視圖；圖3圖示了圖2中所示裝置的視沿著接地平面的位置而定的電流分布的曲線圖；圖4圖示了根據本發明各種實施例的另一裝置的示意圖；圖5圖示了根據本發明各種實施例的電尺度控制方法的流程圖；圖6圖示了根據本發明各種實施例的又一裝置的透視圖；以及圖7圖示了提供根據本發明各種實施例的裝置的方法的流程圖。
具體實施例方式圖2、圖2A和圖4圖示了裝置10，該裝置包括接地平面32，配置成在接地平面32 的第一端38接收在第一共振頻帶中可操作的天線18 ；以及構件34，配置成與天線18電磁耦合、向接地平面32提供與天線18組合在第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在接地平面32的、與第一端38不同的第二端40的電流分布。圖1圖示了根據本發明各種實施例的裝置10的示意圖。裝置10包括處理器12、 存儲器14、收發器16、天線18和其它電路20。在下文描述中，措詞‘連接’和‘稱合’及其派生詞意味著在操作上連接/耦合。應當理解可以存在任何數目或者組合的居間部件(包括無居間元件)。此外應當理解連接/ 耦合可以是物理電連接和/或電磁連接。裝置10可以是任何電子設備并且可以是便攜電子設備，如例如移動蜂窩電話、個人數字助理(PDA)、膝上型計算機、掌上型計算機、便攜WLAN或者WiFi設備或者用于這樣的設備的模塊。如這里所用，‘模塊’是指除了終端制造商或者用戶將添加的某些部分/部件之外的單元或者裝置。在裝置10為移動蜂窩電話的實施例中，其它電路20包括輸入/輸出設備，比如麥克風、揚聲器、鍵區和顯示器。提供處理器12、存儲器14、收發器16、天線18和其它電路20 的電子部件經由印刷布線板(PWB) 22來進行互連，該PWB可以作為用于天線18的接地平面而起作用。在各種實施例中，印刷布線板22可以是柔性印刷布線板。

處理器12的實施方式可以僅用硬件(例如電路等)、具有僅用軟件(包括固件) 的某些方面或者可以是硬件與軟件(包括固件)的組合。處理器12可以是任何適當處理器并且可以包括微處理器121和存儲器122。可以使用實現硬件功能的指令來實施處理器 12，例如通過使用通用或者專用處理器中的如下可執行計算機程序指令，這些計算機程序指令可以存儲于計算機可讀介質(例如磁盤、存儲器等)上以供這樣的處理器執行。處理器12被配置成從存儲器14讀取和向存儲器14寫入。處理器12也可以包括輸出接口 24(處理器12經由該輸出接口輸出數據和/或命令)和輸入接口 26(經由該輸入接口向處理器12輸入數據和/或命令)。存儲器12可以是任何適當的存儲器并且可以例如是持久內置存儲器(比如閃存)，或者它可以是可拆卸存儲器(比如硬盤、安全數字(SD)卡或者微驅動)。存儲器14 存儲計算機程序觀，該計算機程序包括當加載到處理器12中時對裝置10的操作進行控制的計算機程序指令。計算機程序指令觀提供使裝置10能夠實現圖5中所示方法的邏輯和例程。處理器12能夠通過讀取存儲器14來加載和執行計算機程序觀。計算機程序28可以經由任何適當的遞送機制30到達裝置10。遞送機制30可以例如是計算機可讀存儲介質、計算機程序產品、存儲器設備、記錄介質(比如CD-ROM或者 DVD)、有形體現計算機程序觀的制造產品。遞送機制可以是配置成可靠地傳送計算機程序 28的信號。裝置10可以將計算機程序觀作為計算機數據信號而傳播或者發送。雖然存儲器14被圖示為單個部件，但是它可以實施為一個或者多個單獨部件，這些部件中的一些或者所有部件可以是集成的/可拆卸的和/或可以提供持久/半持久/動態/高速緩存的存儲。對‘計算機可讀存儲介質’、‘計算機程序產品’、‘有形實施的計算機程序’等或者 ‘控制器’、‘計算機’、‘處理器’等的引用應當被理解為不僅涵蓋具有不同架構(比如單/多處理器架構和串行(例如VonNeumarm)/并行架構)的計算機而且涵蓋專門電路(比如現場可編程門陣列(FPGA)、專用電路(ASIC)、信號處理設備和其它設備)。對計算機程序、指令、代碼等的引用應當被理解為涵蓋用于可編程處理器的軟件或者固件，如例如硬件設備的可編程內容，無論是用于處理器的指令還是用于固定功能的設備、門陣列或者可編程邏輯器件等的配置設置。處理器12被配置成向收發器16提供信號。收發器16被配置成從處理器12接收信號并且對信號進行編碼并且向天線18提供它們以用于發送。收發器16也可操作以從天線18接收信號并且對信號進行解碼并且然后向處理器12提供它們以用于處理。天線18可以是適合于在比如移動蜂窩電話這樣的裝置中操作的任何天線。例如天線18可以是平面式倒置F天線(PIFA)、平面式倒置L天線(PILA)、回路天線、單極天線或
8者偶極天線。天線18可以是具有一個饋送的單個天線、具有多個饋送的單個天線，或者它可以是包括具有多個饋送的多個天線(如比如上文提到的天線的任何組合)的天線布置。 天線/天線布置18可以具有配置成向天線/天線布置18提供接地參考的一個或者多個接地點。天線18可以具有在一個或者多個饋送與收發器16之間的匹配部件。這些匹配部件可以是集總部件(例如電感器和電容器)或者傳輸線或者二者的組合。天線18在至少一個操作共振頻帶中可操作并且也可以在多個不同射頻頻帶中和/或按照多個不同協議(例如GSM、CDMA和WCDMA)進行操作。圖2圖示了根據本發明各種實施例的裝置10的示意圖。裝置10包括接地平面 32、構件34、音頻輸出36和天線18。接地平面32可以是裝置10的任何傳導部分并且可以如上文提到的那樣是將裝置 10的一些或者所有電子部件進行互連的印刷布線板。取而代之，接地平面32可以是裝置 10的部件的傳導殼(例如接地平面32可以是裝置10的電池的金屬覆蓋物)或者可以是裝置10本身的傳導殼(例如對裝置10的外表面進行限定的基本上金屬的蓋)。接地平面32 可以在各種實施例中為平坦(其中它例如是印刷布線板)或者非平坦(其中它例如是用于裝置10的電子部件的殼)。在本發明的各種實施例中接地平面32可以稱為輻射體。接地平面32具有矩形形狀并且具有第一端38、第二端40、第三端42和第四端44， 這些端的邊限定接地平面32的周界。接地平面32具有在第一端38的邊和第二端40的邊之間延伸的物理長度(L)和在第三端42的邊和第四端、44的邊之間延伸的物理寬度(W)。 第一端38的邊和第二端40的邊在長度上比第三端42的邊和第四端44的邊更短。因而第一端38與第二端40相對而第三端42與第四端44相對。應當理解上述幾何形狀為示例性的并且應當理解在其它實施例中接地平面32可以在任何布置中具有任何形狀并且因而因而可以具有任何數目的邊。圖2也圖示了笛卡爾坐標系46，該坐標系包括相對于彼此正交的X軸48和Y軸 50。接地平面32被配置成在第一端38接收天線18。具體而言，接地平面32被配置成在接地平面32的、由第一端38的邊和第四端44的邊限定的拐角接收天線18。接地平面32也可以被配置成在接地平面32的、除了接地平面32的拐角之外的另一位置接收天線 18。例如接地平面32可以被配置成沿著第一端38的邊的中間接收天線18。在上述示例中，措詞“配置成接收天線”應當被理解為涵蓋接地平面32可以具體適于在接地平面上提供的饋點接收天線18這樣的實施例以及第一端38適合接收天線18、 但是未具體適于接收天線18這樣的其它實施例。在這一實施例中，天線18是在第一共振頻帶(例如PCS 1900(1850-1990MHz))中可操作的平面式倒置L天線并且具有基本上等于λ/4的電長度。天線18在+X方向上從第一端38的邊和第四端44的邊限定的拐角延伸、然后進行直角左轉、然后在+Y方向上延伸直至端點。天線18的、在端點與天線18在+Y方向上延伸的起點之間的部分與接地平面32 的第一邊38相距距離d。因而，天線18和接地平面32在它們之間限定孔。在其它實施例中，天線18可以具有單個輻射元件或者通過具有多個輻射元件在多個共振頻帶中可操作。應當理解，雖然上述實施例基本上為平面式，但是天線18也可以(或者取而代之)具有在接地平面32上方的高度并且為了保持附圖清楚未圖示這一點。可以在天線18和可以支撐天線18的接地平面32限定的空間中提供材料。該材料可以包括任何非傳導材料，例如聚碳酸酯丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC-ABS)、陶瓷、聚苯乙烯、印刷布線板FR4或者通常用于這樣的機械結構的任何其它類型的塑料或者其它非傳導材料。音頻輸出36可以是適合向用戶提供音頻輸出的任何設備。例如音頻輸出36可以是配置成從處理器12接收信號并且將它們作為音頻信號向裝置10的用戶提供的揚聲器。 在這一實施例中，音頻輸出36位于接地平面32的第二端40。因而在用戶操作裝置10時， 音頻輸出設備36位于裝置的頂部而天線18位于裝置的底部。構件34為傳導的并且可以是平面式(它例如可以在與接地平面32相同的平面中)或者非平面式。在這一實施例中，構件34與接地平面32集成并且是接地平面32的部分(因而在與接地平面32相同的平面中)。構件34可以視為由從第一端38的邊延伸并且具有L形狀的狹槽52限定。具體而言，狹槽52從沿著第一端38的邊的如下位置延伸，該位置(在這一實施例中)為從第一端38和第四端44的邊限定的拐角起沿著該邊的近似三分之一。狹槽52在-X方向上延伸、然后進行直角右轉、然后在+Y方向上延伸直至端點。構件34也可以視為包括從接地平面32的、由第一端38和第三端42的邊限定的拐角延伸的傳導伸長部分(接地平面32的部分)。該部分在+X方向上延伸、然后進行直角右轉、然后在-Y方向上延伸直至在如下位置的端點，該位置(在這一實施例中)為從第一端38的邊和第四端44的邊限定的拐角起沿著第一端38的邊的近似三分之一。在其它實施例中，構件34可以是例如經由焊接可連接到接地平面32的、與接地平面32在物理上分離的部件(例如金屬帶)。如將從上文描述理解的，構件34基本上平行于天線18。此外，構件34的端點(也就是開放端)被定位成比與構件34與接地平面32之間的界面更近地鄰近于天線18的饋送。例如在天線18的饋送與構件34的開放端之間的距離可以在十至二十五毫米之間。天線18可以與接地平面32的第一端38的邊相距至少七毫米。因此構件34未配置成作為本領域已知的‘寄生元件’來進行操作，而代之以配置成作為微波元件(比如具有短路端和開路端的微帶短截線)來進行操作。如在以下段落中將更具體說明的那樣，構件 34被配置成修改接地平面32的電尺度(長度和/或寬度)并且提供在天線18的饋點附近的稠密電流分布并且由此明顯減少(并且在一些實施例中基本上消除)在接地平面32的其它端40、42和44的電流分布。圖2A圖示了根據本發明各種實施例的另一裝置10的透視圖。圖2A中所示裝置 10類似于圖2中所示裝置，并且在特征類似時使用相同標號。圖2A也圖示了笛卡爾坐標系46，該坐標系包括相對于彼此正交的X軸48、Y軸50 和Z軸51。在這一實施例中，裝置10包括在接地平面32的第一端38定位的支撐構件53 (例如天線載體)。支撐構件53包括具有高度Ii1的第一長方體和具有高度Ii2的第二長方體。 兩個長方體相互鄰接，并且第一長方體的Ii1高度大于第二長方體的高度h2。天線18裝配于第一長方體上，而構件34裝配于第二長方體上。因而圖2A中所示布置為三維的。在其它實施例中，僅天線18可以裝配于支撐構件53上，而構件34可以裝配于單獨支撐構件(未圖示)上。因此天線18和構件34未必需要裝配于相同載體上。可以存在各單獨支撐構件之間的物理分離(例如間隙)。具體而言，天線18在+Z方向上從第一端38的邊和第四端44的邊限定的接地平面32的拐角延伸。天線18然后在接地平面32上方的高度Ii1進行直角轉彎并且在+Y方向上延伸直至端點。構件34為傳導的并且可以是平面式或者非平面式。在這一實施例中，構件被配置成連接到接地平面32。構件34在+Z方向上從第三端42的邊(在第一端38和第三端42 限定的拐角附近)延伸、然后在接地平面32上方的高度Ii2進行直角轉彎并且在-Y方向上延伸直至它到達接地平面32的第四端44。構件34然后在+X方向上進行直角轉彎并且延伸直至與天線18的饋送相對近鄰的端點(也就是構件34的開放端)。因而構件34限定狹槽52，該狹槽從第二端42的邊延伸并且具有在構件34與接地平面32之間形成的矩形形狀。應當理解支撐構件53可以具有適合支撐天線18和構件34的任何其它形狀。此外，支撐構件53的上表面可以不平行于接地平面32。支撐構件53可以包括諸如PC-ABS、塑料、塑料和空氣、聚苯乙烯等任何非傳導材料。支撐構件53也可以物理上支撐其上可以提供構件34和天線18的柔性電路。取而代之，天線18和構件34可以由彎曲的片金屬構建或者是由其它類似制造技術構建。在天線18操作時，天線18、接地平面32和構件34提供如下輻射組合，該輻射組合可操作以用于在第一共振頻帶中發送和/或接收電磁信號。構件34被配置成向接地平面32提供與天線18的電長度組合等于N λ /2 (其中N為等于或者大于1的整數)的電尺度(在這一實施例中為電寬度)。例如接地平面32的物理寬度可以等于0.4 λ而天線18可以具有等于0.25 λ的電長度。在這一例子中，構件34被配置成具有近似0. 35 λ的電長度并且由此向天線18、接地平面32和構件34的組合提供電寬度1. 0 λ。從這一例子可見構件34被配置成將接地平面32、構件34和天線18的組合的電寬度改變成等于預期值。接地平面32、構件34和天線18的組合電寬度被配置成使得在接地平面32、構件 34和天線18中流動的電流能夠形成駐波并且由此在第一共振頻帶提供共振模式。在這一實施例中，組合的電寬度提供在第三端42與第四端44之間(也就是沿著接地平面32的寬度)延伸的橫向駐波。由此優化了接地平面32、構件34和天線18的組合的電寬度以用于使電流能夠在第一共振頻帶形成橫向駐波。這一配置造成橫向電流流量(也就是沿著接地平面32的寬度的電流流量)的增加和縱向電流流量(也就是沿著接地平面32的長度的電流流量)的隨之減少。由于天線18定位于接地平面32的第一端38，所以天線18與接地平面32的第一端38并且與構件34強電磁耦合。這一配置造成在第一端38的電流分布的增加和在第二端40的電流分布的隨之減少。在接地平面32的第一端38的電流分布也可以因構件34的橫向取向以及構件；34相對于天線18的相鄰和平行定位而增加。圖3圖示了沿著接地平面32的長度在接地平面32中的電流分布曲線圖。曲線圖具有代表沿著接地平面32在位置A (第一端38)與位置B (第二端40)之間的長度的位置的水平軸和代表在接地平面32中的電流分布量值的豎直軸。
在位置A，電流分布的量值在最大值并且基本上恒定直至位置C (對應于在接地平面32與構件34之間的界面)。從位置C起，電流分布呈指數下降從而在位置B達到最小值。本發明的實施例可以在音頻輸出36定位于接地平面32的第二端40時提供優點。 接地平面32、構件34和天線18的配置可以減少在第二端40的電磁場(也就是在第二端 40的‘近場’)，這可以在用戶將音頻輸出36放置于他的耳朵時減少對用戶助聽器的干擾。天線18、接地平面32和構件34可以被配置成在任何以下操作射頻頻帶中和經由任何以下不同協議進行操作。例如不同頻帶和協議可以包括(但不限于)長期演進 (LTE) 700 (US) (698. 0-716. OMHz，728. 0-746. OMHz)、LTE 1500(日本)(1427. 9-1452. 9MHz， 1475. 9-1500. 9MHz)、LTE 洸00 (歐洲 M2500_2570MHz，^20_2690MHz)、調幅(AM)無線電(0. 535-1. 705MHz)；調頻(FM)無線電(76_108MHz)；藍牙(2400-2483. 5MHz)；無線局域網(WLAN) (2400-2483. 5MHz)；螺旋局域網(HLAN) (5150-5850MHz)；全球定位系統(GPS) (1570. 42-1580. 42MHz) ；US-全球移動通信系統(US-GSM) 850 (824_894MHz)； 歐洲全球移動通信系統(EGSM) 900 (880-960MHZ)；歐洲寬帶碼分多址 (EU-WCDMA) 900 (880-960MHz)；個人通信網絡(PCN/DCS) 1800 (1710_1880MHz)；美國寬帶碼分多址(US-WCDMA) 1900 (1850-1990MHz)；寬帶碼分多址(WCDMA) 2100 (Tx 1920_1980MHz Rx :2110-2180MHz)；個人通信服務(PCS) 1900 (1850_1990MHz)；超寬帶(UWB)低頻 (3100-4900MHz) ；UWB 高頻(6000_10600MHz)；數字視頻廣播-手持(DVB-H) (470-702MHz)； DVB-H US(1670-1675MHz)；全球數字無線電(DRM) (0. 15-30MHz)；全球微波接入互操作性(WiMax)(2300-2400MHz，2305-2360MHz，2496-2690MHz，33OO-34OOMHz，3400-3800MHz， 5250-5875MHz)；數字音頻廣播(DAB) (174. 928-239. 2MHz, 1452. 96-1490. 62MHz)；射頻標識低頻(RFID LF) (0. 125-0. 134MHz)；射頻標識高頻(RFID HF) (13. 56-13. 56MHz)；射頻標識超高頻(RFID UHF) 033MHz，865-956MHz，M50MHz)。可操作頻帶是頻率范圍，天線可以在該頻率范圍上有效地在進行操作。有效操作例如當天線的插入損耗Sll大于操作閾值(例如4dB或者6dB)時發生。應當理解構件34可以具有如下任何形狀，該形狀適合如上文所述向接地平面32、 構件34和天線18的組合提供減少電流分布的電尺度。另外，構件34可以包括按照需要在電性上延長或者縮短構件34的電長度的一個或者多個電抗部件(例如，電容器和電感器)。在上述實施例中，構件34被配置成向接地平面32和天線18的組合提供特定電寬度。然而應當理解構件34可以被配置成向接地平面32和天線18的組合提供任何特定電尺度。例如，如果音頻輸出36定位于第四端44，則為了減少在第四端44的電流分布，天線 18和構件34可以定位于第三端42而構件34可以被配置成向接地平面32和天線18的組合提供特定電長度。應當理解本發明的實施例可以包括構件34、天線18和音頻輸出36的其它物理配置。例如音頻輸出36可以定位于第四端44而天線18可以定位于第一端38。在這一例子中，天線18具有位于第一端38的邊和第三端42的邊限定的拐角的對接地平面32的至少一個饋點。構件34沿著邊42來定位并且被配置成使得構件34的開放端與天線18的至少一個饋點相對近鄰定位。在這一例子中，構件34被配置成修改電流分布，從而使電流沿著第三端42的邊明顯稠密而在第四端44明顯減少(在一些實施例中基本上消除)。
在各種實施例中，天線18和構件34的‘共同模式’可以用來提供裝置10在其中可操作的額外共振頻帶。具體而言，天線18、接地平面32和構件34可以提供可操作以用于在第二共振頻帶(與上文提到的第一共振頻帶不同)中高效發送和/或接收電磁信號的輻射組合。構件34被配置成向接地平面32提供與天線18的電長度組合等于N λ /2(其中N 為等于或者大于1的整數)的電長度。組合的電長度提供在第一端38與第二端40之間(也就是沿著接地平面32的長度)延伸的縱向駐波。由此優化了接地平面32、構件34和天線18的組合的電長度以用于使電流能夠在第二共振頻帶形成縱向駐波。圖4圖示了根據本發明各種實施例的另一裝置10的示意圖。圖4中所示裝置10 類似于圖2中所示裝置，并且在特征類似時使用相同標號。圖4中所示裝置10與圖2中所示裝置不同在于天線18包括在第一共振頻帶(例如EGSM 900(880-960MHz))中可操作的第一部分IS1和在第二共振頻帶(例如PCS 1900(1850-1990MHz))中可操作的第二部分 182。在這一實施例中，構件34是可變的并且被配置成向接地平面32提供可從多個電尺度中選擇的、與天線18組合的電尺度。在所示實施例中，構件34包括經由開關M選擇性地連接到接地平面32的第一部分31和第二部分342。開關M被配置成從處理器12 (圖 1中所示)接收控制信號陽并且在將接地平面32連接到第一部分31與將接地平面32連接到第二部分342之間切換。第一部分31被配置成如上文參照圖2所述在第一共振頻帶向接地平面32、第一天線部分IS1的組合提供如下電寬度，該電寬度減少在第二端40的電流分布。第二部分342 被配置成在第二共振頻帶向接地平面32、第二天線部分1 的組合提供如下電寬度，該電寬度減少在第二端40的電流分布。構件34的第一部分31可以位于接地平面32的、與構件34的第二部分342不同的一端以便考慮由天線18的不同操作頻帶提供的不同電流分布。例如在天線18位于第一端38時第一部分31可以位于第一端38而第二部分342可以位于第三端42。在本發明的其它實施例中，構件34可以包括多個電抗部件(例如電感器和電容器)和用于將它們連接到接地平面32以改變組合32、34、18的電尺度的開關。現在將參照圖5中所示流程圖說明圖4中所示裝置10的操作。在框56，處理器 12確定是否應當改變接地平面32、天線18和構件34的組合的電尺度。例如，如果裝置10 的操作頻帶從第一操作頻帶向第二操作頻帶改變以及反之亦然，則裝置10可以確定應當改變32、34、18這一組合的電尺度。在處理器12確定不應當改變32、34、18這一組合的電尺度時(框58)，則該方法移動回到框56并且處理器繼續確定是否應當改變32、34、18的電尺度。在處理器12確定應當改變32、34、18這一組合的電尺度時，該方法移動到框60， 并且處理器12向開關M發送控制信號55以按照需要將接地平面32連接到構件34的第一部分31或者構件34的第二部分342。一旦已經變化32、34、18的電尺度，該方法回到框 56，并且處理器12繼續確定是否應當變化電尺度。圖5中所示框可以代表方法中的步驟和/或計算機程序觀中的代碼段。圖示框的特定順序未必意味著框存在必需或者優選順序并且可以變化框的順序和布置。另外可以
13有可能省略一些步驟。圖6圖示了根據本發明各種實施例的又一裝置10的透視圖。圖6中所示裝置類似于圖2、圖2A和圖4中所示裝置，并且在特征類似時使用相同標號。圖6也圖示了笛卡爾坐標系46，該坐標系包括相對于彼此正交的X軸48、Y軸50和Z軸51。天線18類似于圖4中所示天線并且包括在第一共振頻帶(例如 EGSM 900 (880-960MHz))中可操作的第一部分和在第二共振頻帶(例如PCS 1900(1850-1990MHz))中可操作的第二部分182。天線18定位于接地平面32的、由第一端 38和第三端42限定的拐角。構件34沿著接地平面32的第四端44的邊定位于與第一端38的邊相距與在第二共振頻帶的λ/4基本上相等的距離(d)。構件34在具有與第二共振頻帶的λ/2基本上相等的電長度。構件34包括在+Z方向上從接地平面32延伸直至位置(a)的伸長傳導部分。在位置(a)，伸長傳導部分具有直角轉彎、然后在+X方向上延伸直至位置(b)。在位置 (b)，伸長傳導部分具有直角轉彎、然后在-Y方向上延伸直至位置(C)。在位置(c)，伸長傳導部分具有直角轉彎、然后在-X方向上延伸直至伸長傳導部分在位置(d)的一端。在操作中，第二天線部分1 與接地平面32電磁耦合并且在接地平面32中激勵電射頻電流。在構件34與接地平面32連接的位置，駐波節點形成于第二共振頻帶并且該駐波節點是接地平面32中的電流密度最大(或者接近最大)位置。由于構件34的品質因子(Q)大于接地平面32的品質因子(構件34的電阻低于接地平面32的電阻)，所以電流流入構件34并且明顯減少的電流在-X方向上沿著接地平面32流動。接地平面32 (λ/4)、構件34 (λ/2)和天線18 (λ/4)的組合電長度被配置成使在接地平面32、構件34和天線18中流動的電流形成駐波并且由此提供在第二共振頻帶的共振模式。這一配置減少在接地平面32的第二端40的電流密度和電磁場(也就是近場輻射)。在音頻輸出36定位于接地平面32的第二端40時，這一配置可以在用戶將音頻輸出 36放置于他的耳朵時減少對用戶助聽器的干擾。在一些實施例中，構件34可以在第二共振頻帶具有少于λ/2的電長度(也就是說，將構件34的共振調整成在頻率上比第二共振頻帶更高)。這些實施例可以有利地減少在接地平面32的第二端40的近場輻射并且也可以加寬天線18的帶寬。圖7圖示了提供根據本發明各種實施例的裝置的方法的流程圖。在框62，該方法包括提供接地平面32、天線18和構件34。在框64，該方法包括配置構件34以與天線18電磁耦合、向接地平面32提供在第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在接地平面 32的第二端40的電流分布。框64也可以包括將構件34配置為可變的并且向接地平面32 提供可從多個電尺度中選擇的、與天線18組合的電尺度。雖然已經參照各種示例在先前段落中描述本發明的實施例，但是應當理解可以對給出的例子進行修改而不脫離如要求保護的本發明范圍。例如本發明的實施例可以應用于減少在裝置內的兩個不同天線之間的電磁干擾。在這一例子中，第一天線可以定位于接地平面32的第一端38，而第二天線可以定位于接地平面32的第二端40。在這一例子中，本發明的實施例可以減少第一天線在第二端40的近場并且可以減少第二天線在第一端38的近場。可以在除了明確描述的組合之外的組合中使用先前描述中描述的特征。
雖然已經參照某些特征對功能進行了描述，但是那些功能可以通過無論描述與否的其它特征執行。雖然已經參照某些實施例對特征進行了描述，但是那些特征也可以存在于無論描述與否的其它實施例中。盡管在前文說明書中著力關注本發明的被認為特別重要的那些特征，但是應當理解申請人要求保護無論是否已經特別強調的關于前文提及和/或在附圖中示出的、任何可授予專利權的特征或者特征組合。
權利要求
1.一種裝置，包括接地平面，配置成在所述接地平面的第一端接收在第一共振頻帶中可操作的天線；以及構件，配置成與所述天線電磁耦合、向所述接地平面提供與所述天線組合、在所述第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在所述接地平面的、與所述第一端不同的第二端的電流分布。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述構件定位于所述接地平面的所述第一端。
3.如權利要求1或者權利要求2所述的裝置，其中所述構件與所述接地平面集成。
4.如權利要求1或者權利要求2所述的裝置，其中所述構件被配置成連接到所述接地平面。
5.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述接地平面的所述第一端與所述接地平面的所述第二端相對。
6.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述構件包括配置成從所述接地平面向所述天線的饋點延伸的伸長傳導部分。
7.如權利要求6所述的裝置，其中所述伸長傳導部分的開放端被配置成與所述天線的所述饋點相對近鄰。
8.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述構件被配置成基本上平行于所述天線。
9.如權利要求1至權利要求5中的任一權利要求所述的裝置，其中所述構件定位于與所述第一端的一邊相距所述第一共振頻帶的λ/4的距離。
10.如權利要求1至權利要求5或者權利要求9中的任一權利要求所述的裝置，其中所述構件定位于與所述第一端的一邊相距一距離處，在使用時該處在所述第一共振頻帶具有最大電流密度。
11.如權利要求1至權利要求5、權利要求9或者權利要求10中的任一權利要求所述的裝置，其中所述構件具有基本上等于所述第一共振頻帶的λ/2的電長度。
12.如權利要求1至權利要求5、權利要求9、權利要求10或者權利要求11中的任一權利要求所述的裝置，其中所述構件包括伸長傳導部分，所述伸長傳導部分包括向所述天線延伸的第一部分和從所述第一部分遠離所述天線延伸的第二部分。
13.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述構件被配置成可變的并且配置成向所述接地平面提供可從多個電尺度中選擇的、與所述天線組合的電尺度。
14.如權利要求13所述的裝置，還包括配置成對所述構件進行控制并且選擇所述接地平面的電尺度的處理器。
15.如任一前述權利要求所述的裝置，還包括音頻輸出，該音頻輸出定位于所述接地平面的所述第二端并且配置成向所述裝置的用戶提供音頻信號。
16.如任一前述權利要求所述的裝置，其中所述構件被配置成向所述接地平面提供與所述天線組合、在與所述第一共振頻帶不同的第二共振頻帶具有共振模式的另一電尺度。
17.一種便攜電子設備，包括如任一前述權利要求所述的裝置。
18.一種模塊，包括如權利要求1至權利要求16中的任一權利要求所述的裝置。
19.一種方法，包括提供接地平面和構件，所述接地平面被配置成在所述接地平面的第一端接收在第一共振頻帶中可操作的天線；以及配置所述構件以與所述天線電磁耦合、向所述接地平面提供與所述天線組合、在所述第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在所述接地平面的與所述第一端不同的第二端的電流分布。
20.如權利要求19所述的方法，還包括將所述構件定位于所述接地平面的所述第一端。
21.如權利要求19或者權利要求20所述的方法，其中所述接地平面的所述第一端與所述接地平面的所述第二端相對。
22.如權利要求19、權利要求20或者權利要求21所述的方法，其中所述構件包括伸長傳導部分，并且所述方法包括配置所述伸長傳導部分以從所述接地平面向所述天線的饋點延伸。
23.如權利要求22所述的方法，還包括配置所述伸長傳導部分的開放端以與所述天線的所述饋點近鄰。
24.如權利要求19至權利要求23中的任一權利要求所述的方法，還包括配置所述構件以基本上平行于所述天線。
25.如權利要求19至權利要求21中的任一權利要求所述的方法，還包括將所述構件定位于與所述第一端的一邊相距所述第一共振頻帶的λ/4的距離。
26.如權利要求19至權利要求25中的任一權利要求所述的方法，還包括將所述構件定位于與所述第一端的一邊相距一距離處，在使用時該處在所述第一共振頻帶具有最大電流也/又。
27.如權利要求19至權利要求21、權利要求25或者權利要求沈中的任一權利要求所述的方法，其中所述構件具有基本上等于所述第一共振頻帶的λ/2的電長度。
28.如權利要求19至權利要求21、權利要求25、權利要求沈或者權利要求27中的任一權利要求所述的方法，其中所述構件包括伸長傳導部分，所述伸長傳導部分包括向所述天線延伸的第一部分和從所述第一部分遠離所述天線延伸的第二部分。
29.如權利要求19至權利要求觀中的任一權利要求所述的方法，還包括所述構件被配置成可變的并且配置成向所述接地平面提供可從多個電尺度中選擇的、與所述天線組合的電長度。
30.如權利要求四所述的方法，還包括提供處理器并且配置所述處理器以對所述構件進行控制并且選擇所述接地平面的電尺度。
31.如權利要求19至權利要求30中的任一權利要求所述的方法，還包括提供在所述接地平面的所述第二端定位的音頻輸出并且配置所述音頻輸出以向所述裝置的用戶提供音頻信號。
32.如權利要求19至權利要求31中的任一權利要求所述的方法，還包括配置所述構件以向所述接地平面提供與所述天線組合、在與所述第一共振頻帶不同的第二共振頻帶具有共振模式的另一電尺度。
33.一種計算機程序，當在計算機上運行時進行對構件進行控制以向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的、可從多個電尺度中選擇的電尺度并且減少在所述接地平面的第二端的電流分布，其中所述構件被配置成與所述天線電磁耦合并且所述天線定位于所述接地平面的、與所述接地平面的所述第二端不同的第一端并且所述天線在所述第一共振頻帶中可操作。
34.如權利要求33所述的計算機程序，當在計算機上運行于時還進行 確定是否需要改變所述接地平面、構件和天線組合的電尺度；以及如果需要改變電尺度則對所述構件進行控制。
35.一種用指令來編碼的計算機可讀存儲介質，所述指令在由處理器執行時進行 對構件進行控制以向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的、可從多個電尺度中選擇的電尺度并且減少在所述接地平面的第二端的電流分布，其中所述構件被配置成與所述天線電磁耦合并且所述天線定位于所述接地平面的與所述接地平面的所述第二端不同的第一端并且所述天線在所述第一共振頻帶中可操作。
36.如權利要求35所述的計算機可讀存儲介質，用指令來編碼，所述指令在由處理器執行時還進行確定是否需要改變所述接地平面、構件和天線組合的電尺度；以及如果需要改變電尺度則對所述構件進行控制。
37.一種方法，包括對構件進行控制以向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的、可從多個電尺度中選擇的電尺度并且減少在所述接地平面的第二端的電流分布，其中所述構件被配置成與所述天線電磁耦合并且所述天線定位于所述接地平面的、與所述接地平面的所述第二端不同的第一端并且所述天線在所述第一共振頻帶中可操作。
38.如權利要求37所述的方法，還包括確定是否需要改變所述接地平面、構件和天線組合的電尺度；以及如果需要改變電尺度則對所述構件進行控制。
全文摘要
一種裝置包括接地平面，配置成在接地平面的第一端接收在第一共振頻帶中可操作的天線；以及構件，配置成與天線電磁耦合、向接地平面提供與天線組合、在第一共振頻帶具有共振模式的電尺度并且減少在接地平面的與第一端不同的第二端的電流分布。
文檔編號H01Q1/48GK102217134SQ200980146350
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月18日 優先權日2008年11月20日
發明者劉舒, 安榮邦, 惠平, 謝萬波 申請人:諾基亞公司