技術領域
下面的描述涉及一種具有使用非分割導電邊框構件的支持載波聚合(CA)的多頻帶天線的電子設備。
背景技術:
被設計成包括金屬外觀的諸如智能手機的便攜式電子設備已經變的越來越受歡迎。金屬外觀引起了對改善外部剛度以及保護便攜式電子設備的內部的極大關注。
例如,使導電邊框構件用于電子設備的外觀設計,并且將導體框架嵌在電子設備的內部。
正在進行將使用金屬外觀的便攜式電子設備的導電邊框構件用作天線的一部分的研究和開發。
例如,在使用便攜式電子設備的導電邊框構件的現有天線時或者使用導電邊框構件作為天線的一部分時,會形成導電邊框構件的向外暴露的部分被去除的間隙(或分割體)。間隙允許被分割的導電邊框構件被用作天線。
同樣地,分割導電邊框構件可確保天線的長度和性能。然而,分割導電邊框構件會破壞外觀并由于金屬加工而具有低良率。
此外,為了確保天線的性能,大多數電子設備可使用具有總共四個分割體(包括兩個上分割體和兩個下分割體)的分割導電邊框構件。
例如,四個分割體使用位于其上部和下部的中央處的單獨的獨立導電邊框構件作為天線。此外,在四個分割體中,根據金屬框架的制造,對于分隔部分需要單獨的制造工藝,因此,生產率會降低并且會增加缺陷率。其結果是,在具有非分割導電邊框構件而不是現有的分割結構的電子設備中,需要確保天線性能的需求增加。
同時,作為演進的長期演進技術(演進的LTE)通信系統的演變趨勢的一部分,作為3GPP Rel-10(第三代合作伙伴計劃release-10)的核心技術的載波聚合(CA)技術已經使大于兩種載波組合的技術標準化,以有效地使用頻率并改善最大傳輸速率。
作為支持前述演進的LTE載波聚合(CA)的通信方法的示例可以是諸如以1UL/2DLs帶間CA、1UL/3DLs帶間CA或TDD-FDD CA為例的通信方法。
下行數據傳輸速率在2層傳輸(其中,電子設備的接收天線的數量是兩個)的情況下可以高達150Mbps(4UE類),在4層傳輸(其中,電子設備的接收天線的數量是四個)的情況下或者在接收天線的數量是兩個并使用2DL CA時可以高達300Mbps(6UE類)。為此,設計接收天線的技術已經突出為重要問題。
此外,由于使用導電邊框構件的電子設備的結構,使得可增加接收天線的數量,因此,可能出現天線之間的隔離問題。其結果是,需要解決隔離問題。
考慮到前面的問題,為了支持各個國家的各個通信公司的頻率,使用導電邊框構件的電子設備需要改進和創新的天線結構。
技術實現要素:
提供本發明內容以通過簡化形式介紹在下面的具體實施方式中進一步描述的發明構思的選擇。本發明內容并不意在確定所要求保護的主題的關鍵特征或必要特征,也不意在用作幫助確定所要求保護主題的范圍。
在一個總的方面,提供一種電子設備,所述電子設備包括:第一饋電端子,連接到嵌在電子設備中的基板的電路;第二饋電端子,連接到所述電路并與第一饋電端子電絕緣;地端,設置在基板上;導電邊框構件,沿著電子設備的外圍連續地設置;第一天線,連接到第一饋電端子和導電邊框構件,并形成用于覆蓋具有多個頻帶的第一多頻帶的多重諧振;第二天線,連接到第二饋電端子和導電邊框構件,并形成用于覆蓋第二多頻帶的多重諧振;旁路導體,被構造為使由第一天線和第二天線產生的干擾信號旁通到地端。
所述第一天線可包括:第一天線圖案,沿著電子設備的殼體的邊緣設置,所述第一天線圖案具有連接到第一饋電端子和導電邊框構件的一端以及敞開的另一端,并具有第一電長度;第一橋接天線圖案,設置在殼體上并具有連接到第一天線圖案的一端和連接到導電邊框構件的另一端。
所述第一天線還可包括:第一外導體,包括導電邊框構件的從連接到第一饋電端子和第一天線圖案的第一點沿第一方向到與第一點分開第二電長度的第二點的部分;第二外導體,包括導電邊框構件的從導電邊框構件的第三點沿第二方向到與第三點分開第三電長度的第四點的部分,其中,第二點可連接到地端,第三點可連接到第一橋接天線圖案的所述另一端,第四點可連接到旁路導體。
所述第二天線可包括:第二天線圖案,設置在殼體上,所述第二天線圖案具有連接到第二饋電端子的一端和敞開的另一端,并且所述第二天線圖案具有第四電長度;第二橋接天線圖案,設置在殼體上并具有連接到第二天線圖案的一端和連接到導電邊框構件的另一端。
所述第二天線還可包括:第三外導體,包括導電邊框構件的從連接到第二橋接天線圖案的導電邊框構件的所述另一端的第五點沿一個方向到分開第五電長度的第六點的部分;第四外導體,包括導電邊框構件的從導電邊框構件的第五點沿另一方向到分開第六電長度的第七點的部分,其中,第六點可連接到基板的地端,第七點可通過開關連接到第二饋電端子。
所述第二天線還可包括設置在第二天線圖案的所述一端與第四點之間的匹配電路,以形成匹配第二多頻帶中的高頻帶的阻抗。
所述第一天線還可包括插入到使第一饋電端子連接到第一點的傳輸線中的第一電容電路,所述旁路導體可包括設置在導電邊框構件的位于第二外導體和第四外導體之間的一點與地端之間的第二電容電路,以具有用于使由第一天線產生的干擾信號旁通到地端的電容。
所述匹配電路可包括彼此串聯連接的第四電容部和第五電容部,所述第四電容部和第五電容部可包括具有小于第二電容電路的電容值的電容值的電容元件。
所述第一多頻帶和第二多頻帶可彼此重疊。
所述第一多頻帶和第二多頻帶可彼此不重疊。
在一個總的方面,提供一種電子設備,所述電子設備包括:第一饋電端子,連接到嵌在電子設備中的基板的電路;第二饋電端子,連接到所述電路并與第一饋電端子電絕緣;地端,設置在基板上;導電邊框構件,沿著電子設備的外圍連續地設置;第一天線,包括連接到第一饋電端子和導電邊框構件的第一天線圖案,并且所述第一天線使用第一天線圖案和導電邊框構件形成了用于覆蓋具有多個頻帶的第一頻帶的多重諧振;第二天線,連接到第二饋電端子和導電邊框構件,并使用導電邊框構件和第二天線的第二天線圖案形成了用于覆蓋與第一多頻帶不重疊的第二多頻帶的多重諧振;旁路導體,被構造為選擇性地使位于第一天線與第二天線之間的導電邊框構件連接到地端。
所述第一天線圖案沿著電子設備的殼體的邊緣設置,所述第一天線圖案可具有連接到第一饋電端子和導電邊框構件的一端以及敞開的另一端,并且所述第一天線圖案可具有第一電長度。所述第一天線還可包括第一橋接天線圖案,所述第一橋接天線圖案設置在殼體上并具有連接到第一天線圖案的一端和連接到導電邊框構件的另一端。
所述第一天線還可包括:第一外導體,包括導電邊框構件的從連接到第一饋電端子和第一天線圖案的第一點沿第一方向到分開第二電長度的第二點的部分;第二外導體,包括導電邊框構件的從導電邊框構件的第三點沿第二方向到與第三點分開第三電長度的第四點的部分,其中,第二點可連接到基板的地端,第三點可連接到第一橋接天線圖案的所述另一端,第四點可連接到旁路導體。
所述第二天線圖案可設置在殼體上,具有連接到第二饋電端子的一端和敞開的另一端,并且所述第二天線圖案可具有第四電長度。所述第二天線還可包括第二橋接天線圖案,所述第二橋接天線圖案設置在殼體上并具有連接到第二天線圖案的一端和連接到導電邊框構件的另一端。
所述第二天線還可包括:第三外導體,包括導電邊框構件的從導電邊框構件的連接到第二橋接天線圖案的所述另一端的第五點沿一個方向到分開第五電長度的第六點的部分;第四外導體,包括導電邊框構件的從導電邊框構件的第五點沿另一方向到分開第六電長度的第七點的部分,其中,第六點可連接到基板的地端,第七點可通過第一開關連接到第二饋電端子。
所述第二天線還可包括設置在第二天線圖案的一端與第四點之間的匹配電路,以形成匹配第二多頻帶中的高頻帶的阻抗。
所述第一天線還可包括:第一電容電路,插入到使第一饋電端子連接到第一點的傳輸線中,所述旁路導體包括設置在導電邊框構件的位于第二外導體和第四外導體之間的一點與地端之間的第二電容電路,以具有用于使由第一天線產生的干擾信號旁通到地端的電容。
所述第一天線還可包括控制電流路徑和頻帶的第二開關。
所述旁路導體可被構造為使由第一天線和第二天線產生的干擾信號旁通到地端。
在一個總的方面,提供一種電子設備,所述電子設備包括:第一饋電端子,連接到電子設備的基板的電路;第二饋電端子,連接到所述電路并與第一饋電端子電絕緣;導電邊框構件,沿著電子設備的外圍設置;第一天線,包括被構造為控制電流路徑和頻帶的第一開關,并且所述第一天線連接到第一饋電端子和導電邊框構件;第二天線,包括被構造為控制電流路徑和頻帶的第二開關,并且所述第二天線連接到第二饋電端子和導電邊框構件;旁路導體,被構造為使由第一天線和第二天線產生的干擾信號旁通到基板的地端。
所述第一天線可包括:第一外導體,包括導電邊框構件的從連接到第一饋電端子和第一天線的第一天線圖案的第一點延伸到與地端連接的第二點的部分;第二外導體,包括導電邊框構件的從連接到第一天線的第一橋天線圖案的第三點延伸到與旁路導體連接的第四點的部分。
所述第一開關可設置在位于第一點與第二點之間之間的基板上,并且所述第一開關包括連接到地端的第一端子和連接到第一外導體的第二端子。
所述第二天線還可包括:第三外導體,包括導電邊框構件的從連接到第二天線的第二橋接天線圖案的端部的第五點延伸到與地端連接的第六點的部分;第四外導體,包括導電邊框構件的從第五點延伸到第七點的部分,其中,第七點通過第二開關連接到第二饋電端子。
所述第二開關可設置在基板上,并且,所述第二開關包括連接到第二饋電端子的第一端子和連接到第四外導體的第二端子。
根據下面的具體實施方式、附圖和權利要求,其它特征和方面將變得清楚。
附圖說明
圖1A是示出包括多頻帶天線的電子設備的示例的示圖。
圖1B是示出包括多頻帶天線的電子設備的示例的示圖。
圖2是示出多頻帶天線的第一實施例的示圖。
圖3是示出圖2的多頻帶天線的第一實施例的示圖。
圖4示出多頻帶天線的第二實施例的示圖。
圖5是示出圖4的多頻帶天線的第二實施例的示圖。
圖6是示出根據實施例的多頻帶天線的設置狀態的示圖。
圖7A和圖7B是示出根據實施例的第二天線裝置的饋線的結構的示圖。
圖8A至圖8C是示出根據實施例的第一天線裝置的電流路徑和頻帶的示圖。
圖9A和圖9B是示出根據實施例的第二天線裝置的電流路徑的結構的示圖。
圖10A和圖10B是根據實施例的示出各個頻帶的多頻帶天線的輻射效率特性的示圖。
在整個附圖和具體實施方式中,除非另外描述或提供,否則相同的附圖標號將被理解為指示相同的元件、特征和結構。附圖可不按比例繪制,并且為了清楚、說明及方便起見,可夸大附圖中的元件的相對尺寸、比例和描繪。
具體實施方式
提供下面的具體實施方式,以幫助讀者獲得關于這里所描述的方法、裝置和/或系統的全面的理解。然而,這里所描述的系統、裝置和/或方法的各種改變、修改及等同物將對本領域的技術人員而言是顯而易見的。所描述的步驟和/或操作的處理進展是示例,然而,除了必須按照特定順序出現的步驟和/或操作之外,步驟和/或操作的順序不限于這里所闡述的并可根據本領域知曉的進行改變。此外,為了增加清楚性和簡潔性,可省略對于本領域普通技術人員而言公知的功能和結構的描述。
這里所描述的特征可以以不同的形式實施,且不應被理解為限于這里所描述的示例。更確切的說,已經提供這里所描述的示例使得本公開將是徹底的和完整的,并將把本公開的全部范圍傳達給本領域的普通技術人員。
可對示例做出各種改變和修改。這里,示例不被理解為限制本公開而是應當被理解為包括在本公開的理念和技術范圍之內的全部改變、等同物和替換。
在整個說明書中,將理解的是,當諸如層、區域或晶片(基板)的元件被稱為“在”另一元件“上”、“連接到”另一元件或者“結合到”另一元件時,它可直接“在”其它元件“上”、“連接到”其它元件或者“結合到”其它元件或者可存在介于兩者之間的其它元件。相比之下,當元件被稱為“直接在”另一元件“上”、“直接連接到”另一元件或者“直接結合到”另一元件時,可不存在介于它們之間的元件或層。相同的標號始終指示相同的元件。如在此使用的術語“和/或”包括相關所列項的一個或更多個的任意組合和全部組合。
將明顯的是,雖然術語“第一”、“第二”、“第三”等可在此用于描述各種構件、組件、區域、層和/或部分,但是這些構件、組件、區域、層和/或部分不應被這些術語限制。這些術語僅用于將一個構件、組件、區域、層或部分與另一構件、組件、區域、層或部分區分開。因此,在不脫離示例性實施例的教導的情況下,以下論及的第一構件、組件、區域、層或部分可被命名為第二構件、組件、區域、層或部分。
在此可使用空間相關的術語(諸如,“在……之上”、“在……上面”、“在……之下”以及“在……下面”等),以便于描述在附圖中示出的一個元件與另外的元件的關系。將理解的是,空間相關的術語意圖包含裝置在除了附圖中描述的方位之外在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的裝置被翻轉,則被描述為“在”其它元件或特征“之上”或“在”其它元件或特征“上面”的元件可被定位為“在”其它元件或特征“之下”或“在”其它元件或特征“下面”。因此,術語“在……之上”可根據附圖的特定方向包含“在……之上”和“在……之下”的兩種方位。裝置可被另外定位(旋轉90度或處于其它方位)并可相應地解釋在此使用的空間相關的描述符。
在此使用的術語僅描述特定實施例,并不因此而限制本公開。除非上下文另外清楚地指明,否則在此所使用的單數形式也意于包括復數形式。
在下文中,將參照示出了本公開的實施例的示意圖描述本公開的實施例。在附圖中,例如,由于制造技術和/或公差,可估計示出的形狀的改變。因此,本公開的實施例不應當被理解為限于這里所示出的區域的具體形狀,例如,應當被理解為包括由于制造導致的形狀上的改變。下面的實施例還可由一個或其組合構成。
下面描述的本公開的內容可具有各種結構并且在這里僅提出了需要的構造,但不限于此。
根據實施例,提供了一種包括使用非分割導電邊框構件代替現有的四個分割體中的兩個下分割體的多頻帶天線的電子設備,從而在不降低通信靈敏度的情況下支持例如演進的LTE載波聚合(CA)。本領域技術人員將領會的是實施例不限于LTE技術,而是還可應用于諸如以演進的LTE、3GPP(第三代合作伙伴計劃)和5GPPP(5G公私合作聯盟)為例的過去、當前或未來的電信技術。
通常,智能手機的天線被天線的設置結構所影響。設置在智能手機的下端部的主天線的性能會由于諸如以智能手機的前部的液晶顯示部、接地部、電機的振動、揚聲器、耳機孔、USB連接器為例的各種情況而劣化。此外,在智能手機或電子設備的導電邊框構件結構的情況下,主天線的輻射性能會嚴重劣化。
此外,在導電邊框構件結構中,現有的平面倒F天線(PIFA)和環形天線可能難以克服窄頻帶特性。此外,為了改善演進的LTE通信頻率的有效利用以支持CA技術并改善最大傳輸速率,可期望進行研究和開發,從而通過使用將至少兩個載波結合的頻率聚合技術實現頻率聚合并支持各個國家的不同的通信頻帶。
此外,在導電邊框構件結構的情況下,更難以設計用于支持多頻帶結構的天線。為了解決現有天線中的缺陷,需要如下所述的結構以及與新型天線結構相對應的工藝。
在一個實施例中,新型天線結構具有非分割導電邊框構件結構,并可基于USB端口使用導電邊框構件的一側(例如,左側)實現為低-中(LM)頻帶天線裝置并且使用導電邊框構件的另一側(例如,右側)實現為中-高(MH)頻帶天線裝置。
新型天線結構具有通過至少一個電容元件使導電邊框構件連接到饋電端子的結構。
新型天線結構可具有通過電感器元件使USB連接器連接到系統的地端的結構,以在非分割導電邊框構件結構的情況下防止由于USB端口(IO端口)的寄生諧振導致的性能劣化。
新型天線結構可在使用非分割導電邊框構件時具有使用用于支持窄頻帶特性和載波聚合(CA)的開關元件的結構。
將參照圖1至圖10描述如上所述的本公開中的結構。
圖1A是示出包括多頻帶天線的電子設備的示例的示圖。
參照圖1A,根據實施例的包括多頻帶天線的電子設備10包括非分割導電邊框構件300。
圖1B是示出包括多頻帶天線的電子設備的示例的示圖。
僅僅作為未詳盡的示例,圖1B中示出的電子設備10可指諸如以相機、蜂窩電話、智能電話、可穿戴智能裝置(諸如以戒指、手表、眼鏡、眼鏡式裝置、手鐲、腳鏈、腰帶、項鏈、耳環、頭帶、頭盔、嵌在衣服中的裝置為例)、個人計算機(PC)、筆記本電腦、筆記本、小型筆記本、上網本或超便攜移動PC(UMPC)、平板個人計算機(平板電腦)、平板手機、移動互聯網裝置(MID)、個人數字助理(PDA)、企業數字助理(EDA)、數碼相機、數碼攝像機、便攜式游戲控制器、MP3播放器、便攜式/個人多媒體播放器(PMP)、掌上電子書、超便攜移動個人計算機(UMPC)、便攜式膝上PC、全球定位系統(GPS)導航、個人導航裝置或便攜式導航裝置(PND)、掌上游戲控制器、電子書為例的裝置以及諸如高清電視(HDTV)、光盤播放器、DVD播放器、藍光播放器、機頂盒、機器人清潔器、家用電器、內容播放器、通信系統、圖像處理系統、圖形處理系統或任何其它消費電子/信息技術(CE/IT)裝置的裝置。電子設備10可實現為智能家電、智能車輛或智能家居系統。
電子設備10還可實現為穿戴在用戶的身體上的可穿戴裝置。在一個示例中,可穿戴裝置可以是可自主安裝在用戶的身體上的,諸如以手表、手鐲或包括一個眼鏡或兩個眼鏡的眼鏡顯示器(EGD)為例。在另一未詳盡示例中,可穿戴裝置可通過附屬裝置安裝在用戶的主體上,諸如以使用臂環使智能手機或平板電腦附著到用戶的手臂、使可穿戴裝置合并在用戶的衣服里或者使用系索使可穿戴裝置懸掛在用戶的脖子周圍為例。
如圖1B所示,電子設備10包括設置在殼體100中用于向饋電端子提供信號的電路部11。雖然在圖1B的電子設備10中示出了與本示例有關的組件,但本領域技術人員將理解的是,其還可包括諸如以中央處理器(CPU)、圖像信號處理器(ISP)、存儲器、通信調制解調器以及輸入/輸出界面為例的其它常規組件,以支持電子設備10中所需的功能。在電路部11的操作中,提供參考電位的地端可電連接到基板200的接地部GND。
在示例中,殼體100、基板200和導電邊框構件300可按照如圖1所示的順序進行設置,但殼體100、基板200和導電邊框構件300的設置順序不限于此。
在示例中,電路部11包括用于輸入/輸處數據的輸入/輸出電路11A、用于存儲并處理數據的存儲和處理電路11B以及包括近場通信部和移動電話通信部的無線通信電路11C。
電路部11可使用多頻帶天線執行無線通信,其中,多頻帶天線可包括第一天線裝置500和第二天線裝置700。
輸入/輸出電路11A可用于將數據輸入到電子設備10或者將數據輸出到電子設備10的外部裝置。
在示例中,輸入/輸出電路11A可包括觸摸屏幕和與其它用戶輸入界面類似的輸入/輸出裝置,并且還可包括諸如按鈕、操縱桿、點擊式轉盤、滾動輪、觸摸板、按鍵、鍵盤、麥克風和相機的用戶輸入/輸出裝置。用戶輸入裝置可接收外部輸入的指令以控制電子設備10的操作。
輸入/輸出裝置可包括諸如以顯示器和音頻設備為例的其它組件以提供可視信息和靜態數據。在示例中,顯示器和音頻設備可包括諸如用于產生聲音的其它設備的揚聲器和音頻設備。
在示例中,輸入/輸出裝置可包括諸如用于外部耳機和監視器或顯示器的其它連接器的插口和音像接口設備。
在示例中,顯示器可以是物理結構,所述物理結構包括能夠對用戶界面進行渲染和/或接收用戶輸入的一個或更多個硬件組件。顯示器可以包括顯示區域、手勢捕捉區域、觸摸感應顯示和/或可配置區域的任意組合。顯示器可嵌在硬件中或者可以是可與電子設備10結合或從電子設備10拆卸的外圍設備。顯示或輸出可以是單個屏幕或多個屏幕的顯示或輸出。單個物理屏幕可包括被管理成分開的邏輯顯示的多個顯示器,以允許不同的內容顯示在仍為同一物理屏幕的部分的分開的顯示器上。顯示器還可實現為包括一個眼鏡或兩個眼鏡的眼鏡顯示器(EGD)。
存儲和處理電路11B可包括硬盤驅動存儲器以及諸如非易失性存儲器(例如,閃存或可編程只讀存儲器)和易失存儲器(例如,靜態和動態隨機存取存儲器(RAM))的存儲器。存儲和處理電路11B可用于控制電子設備10的操作。
存儲和處理電路11B可通過示例的方式包括微處理器、微控制器、數字信號處理器或專用集成電路(ASIC)中的至少一種。存儲和處理電路11B可用于允許電子設備10執行諸如以互聯網瀏覽應用程序、語音互聯網協議(VOIP)電話通信應用程序、電子郵件應用程序、媒體播放器應用程序、社交網絡應用程序、游戲應用程序、導航應用程序和操作系統功能為例的軟件。此外,為了支持與外部設備的接口,存儲和處理電路11B可用于實現通信協議。可通過存儲和處理電路11B實現的通信協議可包括諸如以因特網協議、無線局域網絡(WLAN)協議(例如,IEEE 802.11協議或)、諸如協議、ZigBee協議、NFC協議、射頻識別(RFID)協議或移動電話協議的用于其它近距離無線通信連接的協議為例的協議。
無線通信電路11C可包括諸如以至少一個集成電路、功率放大電路、低噪聲輸入放大器、無源RF組件以及由用于處理RF信號的其它電路形成的射頻(RF)收發電路為例的組件。
在示例中,無線通信電路11C可包括用于處理多個射頻通信頻帶的射頻收發電路。
電子設備10和無線通信電路11C可支持的移動電話標準可包括諸如以全球移動通信系統(GSM)“2G”移動電話標準、演進數據優化(EVDO)移動電話標準、“3G”通用移動通信系統(UMTS)移動電話標準、“3G”碼分多址連接方式2000(CDMA 2000)移動電話標準、3GPP長期演進(LTE)移動電話標準、演進的LTE或5G公私合作聯盟(5GPPP)為例的標準。在不脫離所描述的示意性示例的精神和范圍的情況下,只要移動電話標準是無線通信標準,電子設備10和無線通信電路11C就可支持任何移動電話標準。
無線通信電路11C可使用第一天線裝置500和第二天線裝置700,以執行用于支持載波聚合(CA)的多頻帶通信,其中,第一天線裝置500和第二天線裝置700可均使用電子設備的非分割導電邊框構件300,以支持CA。
圖2是示出多頻帶天線的第一實施例的示圖。圖3是示出圖2的多頻帶天線的第一實施例的另一示圖。
參照圖2,電子設備10可包括外周部、殼體100、基板200和沿著外周部連續設置的導電邊框構件300。
在該構造中,基板200可包括電路部11和接地部GND。電路部11可設置在殼體100中并可分別電連接到接地部GND、第一饋電端子501、第二饋電端子701、第一天線裝置500和第二天線裝置700。
在示例中,第一饋電端子501和第二饋電端子701可彼此電隔離,結果可被設置為免于彼此干擾。
在示例中,基板200包括金屬區域(導電區域)A1和非金屬區域(非導電區域)A2。金屬區域A1包括至少一個第一電路部11(圖1B)以向第一饋電端子501和第二饋電端子701提供信號,非金屬區域A2可包括包含在第一天線裝置和第二天線裝置中的傳輸線和元件。在示例中,金屬區域A1包括用于確定基板200的參考電位的接地部GND。
在示例中,基板200的金屬區域A1可描述為接地部GND,這不意味著基板200的整個金屬區域A1需要是接地部GND。
參照圖1至圖3,導電邊框構件300可設置在電子設備10的外周部,即,在外部邊框,并且,導電邊框構件300的至少一部分可由非分割導電材料形成以用作天線的輻射體。
在示例中,導電邊框構件300與設置在電子設備10中的內部導電框架是一體的。在另一示例中,導電邊框構件300可獨立于將要嵌入到電子設備中的內部導電框架而分開地形成。例如,導電邊框構件300可與電子設備10的主體一體化或者可不與電子設備10的主體一體化。
在示例中,至少用作導電邊框構件300的天線的部分不具有分割體。在示例中,不用作天線的部分可具有分割體。根據實施例,導電邊框構件300無需被分割而實現了天線的功能。
參照圖2和圖3,多頻帶天線包括例如用于支持第一多頻帶的第一天線裝置500和用于支持第二多頻帶的第二天線裝置700。
在示例中,第一天線裝置500和第二天線裝置700可設置為面向彼此,并具有設置在它們之間的電子設備的輸入/輸出(IO)端口。在示例中,第一天線裝置500和第二天線裝置700可設置在電子設備的兩個拐角處以確保在電子設備中的彼此分隔距離,從而減小彼此的干擾。第一天線裝置500和第二天線裝置700的基于輸入/輸出(IO)端口的設置結構不限于此,而是可設置成在電子設備內保持彼此分隔距離的任何形式。
第一天線裝置500和第二天線裝置700可均是任何合適的天線形式,并可包括例如環形天線結構、貼片天線結構、倒F天線結構以及由這些設計的混合而形成的具有諧振元件的天線元件或圖案。
在示例中,第一多頻帶和第二多頻帶可包括彼此不重疊的頻帶。在另一示例中,第一多頻帶和第二多頻帶可包括彼此重疊的頻帶。
例如,第一多頻帶可包括相對低的頻帶的低頻帶(700MHz至1000MHz)和比低頻帶高的中頻帶(1700MHz至2200MHz)。第二多頻帶可包括中頻帶(1700MHz至2200MHz)和比中頻帶高的高頻帶(2300MHz至2700MHz)。
第一多頻帶和第二多頻帶不必限于示例,只要第一多頻帶和第二多頻帶是可支持CA的頻帶即可。
在示例中,第一天線裝置500包括電連接到第一饋電端子501和導電邊框構件300的第一天線圖案部A50。第一天線裝置500可使用第一天線圖案部A50和導電邊框構件300形成多重諧振(multiple resonance)以覆蓋具有多個頻帶的第一多頻帶。
第一天線圖案部A50可包括第一天線圖案A51和第一橋接天線圖案A52。
第一天線圖案A51可沿著電子設備的殼體100的邊緣設置,第一天線圖案A51的一端可電連接到第一饋電端子501和導電邊框構件300。第一天線圖案A51的另一端可以是敞開的并且第一天線圖案A51可具有第一電長度。
例如,第一天線圖案A51可沿著殼體100的邊緣(包括殼體100的拐角)設置以在殼體100的電連接到基板200的觸點P21的觸點P11處具有第一電長度(P11-敞開端)。
第一橋接天線圖案A52可設置在電子設備的殼體100上,第一橋接天線圖案A52的一端可電連接到第一天線圖案A51的一點,其另一端可電連接到導電邊框構件300。
例如,第一橋接天線圖案A52可從第一天線圖案A51的一點到觸點P12沿著殼體100的邊緣(包括殼體100的拐角)設置。
第一天線裝置500可包括第一外導體部351和第二外導體部352。
第一外導體部351可包括從連接到第一饋電端子501和第一天線部A51的第一點P31沿一個方向到分開了第二電長度那么多的第二點P39的導電邊框構件。
例如,第一外導電部351可包括從連接到殼體100的觸點P11的導電邊框構件300的觸點P31(第一點)沿一個方向到分開了第二電長度(P31-P39)那么多的點的觸點P39(第二點)的導電邊框構件。
第二外導體部352可包括從導電邊框構件300的第三點P32沿另一方向到分開了第三電長度那么多的第四點P33的導電邊框構件300。在另一示例中,第二外導體部352可包括從導電邊框構件300的第三點P32沿另一方向到第四點P33的導電邊框構件300。
例如,第二外導體部352可包括從導電邊框構件300的觸點P32(第三點)沿另一方向到分離第三電長度(P32-P33)那么多的點的觸點P33的導電邊框構件300。
第一外導體部351的第二點P39可電連接到基板200的接地部GND,導電邊框構件300的第三點P32可連接到第一橋接天線圖案A52的另一端,第二外導體部352的第四點P33可連接到旁路路徑PH52(還被稱為旁路導體)。
在示例中,導電邊框構件300的觸點P39通過基板200的觸點P29連接到接地部GND。在示例中,導電邊框構件300的觸點P33電連接到基板200的觸點P23。在示例中,基板200的觸點P23和P21可設置為使電子設備的輸入/輸出(IO)端口設置在它們之間。
第一天線圖案A51和第一橋接天線圖案A52可形成在與基板200不同的層上。例如,第一天線圖案A51和第一橋接天線圖案A52可設置在電子設備10的后殼體100上,或可設置在后殼體中。
如圖2所示,當第一天線圖案A51設置在后殼體100上時,第一天線圖案A51可設置在接收靈敏性方面有利的位置處。例如,第一天線圖案A51可沿著后殼體100的拐角的邊緣設置。
諸如觸點P11和觸點P21的觸點意指用于設置在不同層上的組件之間的電連接的連接點。
對于兩個觸點之間的電連接,可應用諸如以通過導體過孔的連接、通過電線的連接或者通過夾的連接為例的應用于典型電子設備的不同層之間的連接方法。
在示例中,第二天線裝置700包括電連接到第二饋電端子701和導電邊框構件300的第二天線圖案部A70。第二天線裝置700可使用第二天線圖案部A70和導電邊框構件300來形成多重諧振以覆蓋包括未與第一多頻帶部分地重疊的頻帶的第二多頻帶。
在示例中,第二天線裝置700包括第二天線圖案A71和第二橋接天線圖案A72。
第二天線圖案A71可設置在電子設備的殼體100上,第二天線圖案A71的一端可電連接到第二饋電端子701。第二電線圖案A71的另一端可以是敞開的并且第二電線圖案A71可設置為具有第四電長度。
例如,第二天線圖案A71可設置為具有從殼體100的電連接到基板200的觸點P24的觸點P14延伸的第四電長度(P14-敞開端)。
第二橋接天線圖案A72可設置在電子設備的殼體100上。第二橋接天線圖案A72的一端可電連接到第二天線圖案A71的一點,第二橋接天線圖案A72的另一端可電連接到導電邊框構件300。
例如,第二橋接天線圖案A72可從第二天線圖案A71的一點到殼體100的觸點P15沿著殼體的邊緣(包括殼體100的拐角)設置。
第二天線裝置700可包括第三外導體部371。
第三外導體部371可包括從導電邊框構件300的電連接到第二橋接天線圖案A72的另一端的第五點P35沿一個方向到分開了第五電長度那么多的第六點P37的導電邊框構件300。
例如,如圖3所示,第三外導體部371包括從導電邊框構件300的連接到觸點P15的觸點P35沿一個方向到分開第五電長度(P35-P37)那么多的點的觸點P37的導電邊框構件300。
在示例中,觸點P37電連接到基板200的將要連接到接地部GND的觸點P27。
在示例中,第三外導體部371的第六點P37電連接到基板200的接地部GND。
第一天線裝置500可包括插入到使第一饋電端子501和第一外導體部351的第一觸點P31電連接的傳輸線中的第一電容電路部C51。
例如,第一電容電路部C51可通過在第一饋電端子501與觸點P21之間的傳輸線L51連接到設置在基板200上的第一饋電端子501。
第二天線裝置700可包括第三電容部C71。第三電容部C71可通過在第二饋電端子701與觸點P24之間的傳輸線L71連接到第二饋電端子701。
在示例中,第二天線裝置700包括匹配電路部C70(圖2),其中,匹配電路部C70可設置在第二天線圖案A71的一端和第四點P33之間。在示例中,旁路路徑或旁路導體PH52連接到第四點P33,以形成匹配第二多頻帶中的高頻帶的阻抗。
匹配電路部C70可包括彼此串聯連接的第四電容部C72和四五電容部C73。
例如,第四電容部C72和四五電容部C73可通過傳輸線L72串聯連接在基板200的觸點P24與基板200的傳輸線L52之間。這里,第四電容部C72和第五電容部C73均可包括至少一個電容元件,可設置為匹配預設頻帶(例如,高頻帶)的阻抗,并可包括具有小于第二電容電路部C52的電容的電容的電容元件。
旁路路徑或旁路導體PH52可使由第一天線裝置500和第二天線裝置700產生的互相干擾信號旁通到基板200的接地部GND。
如圖2所示,旁路路徑或旁路導體PH52可設置在第一天線裝置500和第二天線裝置700之間以選擇性地使位于第一天線裝置500與第二天線裝置700之間的導電邊框構件300連接到基板200的接地部GND,從而使分別由第一天線裝置500和第二天線裝置700產生的信號旁通到基板200的接地部GND。
旁路路徑或旁路導體PH52可包括第二電容電路部C52。第二電容電路部C52可設置在導電邊框構件300的位于第二外導體部352與第四外導體部372之間的一點與接地部GND之間,以具有使由第一天線裝置500產生的信號旁通到接地端的電容。
例如,第二電容電路部C52通過傳輸線L52連接在基板200的觸點P23與基板200的接地部GND之間。這里,第二電容電路部C52可包括至少一個電容元件,并可包括具有足以使交流信號選擇性地接地的電容水平的電容元件。
圖4和圖5是示出多頻帶天線的實施例的示圖。
圖4和圖5是示出多頻帶天線的實施例的示圖,其中,可省略參照圖1至圖3描述的重復的內容。除了下面圖4和圖5的描述之外,圖1至圖3的上面的描述還適于圖4和圖5,并通過引用包含于此。因此,這里可不重復上面的描述。
第二天線裝置700可包括第三外導體部371和第四外導體部372。參照圖2和圖3描述了第三外導體部371,因此,將省略其描述。
在示例中,第四外導體部372包括從導電邊框構件300的第五點P35沿另一方向到分開的第六電長度那么多的第七點P36的導電邊框構件300。
例如,第四外導體部372包括從觸點P35(第五點)沿另一方向到分開了第六電長度(P35-P36)的觸點P36(第七點)的導電邊框構件300。
第四外導體部371的第七點P36可通過開關SW3連接到基板200的第二饋電端子701。
參照圖4和圖5,第一天線裝置500可包括用于控制電流路徑和頻帶的至少一個開關。將描述第一天線裝置500包括第一開關SW1和第二開關SW2的示例。
在示例中,第一開關SW1和第二開關SW2設置在基板200上。在示例中,第一開關SW1可包括一個端子和連接到基板200的接地部GND的另一端子。第一開關SW1的一個端子通過基板200的觸點P28A和導電邊框構件300的觸點P38A電連接到第一外導體部351。在示例中,導電邊框構件300的觸點P38A設置在觸點P31和觸點P39之間。
第二開關SW2包括連接到基板200的接地部GND的一端。第二開關SW2的另一端通過基板200的觸點P28B和導電邊框構件300的觸點P38B電連接到第一外導體部351。在示例中,導電邊框構件300的觸點P38B設置在觸點P38A與觸點P39之間。
例如,當第一開關SW1處于斷開狀態并且第二開關SW2處于接通狀態時,電流路徑不會通過第一外導體部351的觸點P39到達基板200的接地部GND,而是可通過第一外導體部351的觸點P38B到達基板200的接地部GND。因此,電流路徑可以是短的,可通過第一天線裝置500將頻帶控制為高頻帶(見圖8A和圖8B,B20→B5)。
在另一示例中,當第二開關SW2處于斷開狀態并且第一開關SW1處于接通狀態時,電流路徑不會通過第一外導體部351的觸點P39到達基板200的接地部GND,而是可通過第一外導體部351的觸點P38A到達基板200的接地部GND。因此,電流路徑可以更短,可通過第一天線裝置500將頻帶控制為更高的頻帶(見圖8B和圖8C,B20或B5→B8)。
參照圖4和圖5,第二天線裝置700可包括用于控制電流路徑和頻帶的至少一個開關。將描述第二天線裝置700包括第三開關SW3的另一示例。
第三開關SW3可設置在基板200上。在示例中,第三開關SW3包括連接到觸點P24的一端。第三開關SW3的另一端可通過基板200的觸點P26和P36電連接到導電邊框構件300。觸點P36可設置在觸點P33和觸點P35之間。
當第三開關SW3處于接通狀態時,可形成流經第三開關SW3的新的電路路徑,因此,可通過第二天線裝置700覆蓋新的頻帶。例如,一個電流路徑可通過第二饋電端子701、第三電容部C71、觸點P24、第三開關SW3、觸點P26和P36、第三外導體部371和第四外導體部372以及觸點P37和P27到達地端。
結果,可產生相對更短的電流路徑,因此,可通過第三開關SW3將頻帶控制為高頻帶(見圖9A和圖9B,B30→B7)。
在示例中,另一電流路徑可通過第二饋電端子701、第三電容部C71、觸點P24、第三開關SW3、觸點P26和P36、第五外導體部373、觸點P33和P23以及第二電容電路部C52到達接地部GND。在這種情況下,可通過第二電容電路部C52使電流信號旁通到接地部GND,因此,不會對第一天線裝置500產生影響。
在示例中,第五外導體部373可包括位于導電邊框構件300中的觸點P36與觸點P33之間的導電邊框構件。
圖6是示出多頻帶天線的設置狀態的示例的示圖。
參照圖6,對于第一天線裝置500,可考慮到將要使用的頻帶的波長來分別確定觸點P31與觸點P33之間的距離D1、第一橋接天線圖案A52的長度D2、觸點P31與觸點P32之間的距離D3、第一天線圖案A51的長度D4以及觸點P33與觸點P39之間的距離D5。
例如,當描述包括在低頻帶(700MHz至1000MHz)中的900MHz時,D1可以是λ/8的長度,D2可以是λ/11的長度,D3可以是λ/30的長度,D4可以是λ/8的長度,D5可以是λ/3.5與λ/4之間的長度。這些長度僅僅是一個示例,在不脫離所描述的示意性示例的精神和范圍的情況下,可使用其它長度。
在另一示例中,對于第二天線裝置700,可考慮到將要使用的頻帶的波長來分別確定與觸點P37和觸點P35之間的距離相對應的第三外導體部371的長度、與觸點P35和觸點P36之間的距離相對應的第四外導體部372的長度以及與觸點P36和觸點P33之間的距離相對應的第五外導體部373的長度。
圖7A和圖7B是示出根據實施例的第二天線裝置的饋線的結構的示圖。
參照圖7A和圖7B,在第二天線裝置700中,基板200的觸點P24與第三電容部C71之間的傳輸線L71可傾斜了斜度θ。在示例中,斜度θ可以是預設的。斜度θ可以以水平的虛擬線為基準大于0°但小于50°。在示例中,斜度θ可以是45°,但在不脫離所描述的示意性示例的精神和范圍的情況下,可使用其它斜度。
在傳輸線中,沿著第二天線圖案A71和第二橋接天線圖案A72與基板200的接地部GND之間的邊界表面,可具有強的電流強度,并且在第二天線裝置700的天線圖案A71和A72與導電邊框構件300之間相對的拐角周圍,可具有強的電流強度。
傳輸線L71的傾斜設置可在接地部GND的邊界表面處將電流分布強度控制為強的電流分布強度,以改善頻帶。
圖8A至圖8C是示出根據實施例的第一天線裝置的電流路徑和頻帶的示圖。
將參照圖4和圖8A至圖8C描述第一天線裝置500的第一開關SW1和第二開關SW2中的一個或兩個處于斷開狀態的情況。
如果通過第一天線裝置500的第一饋電端子501提供電流信號,則可經由第一電容電路C51以及觸點P21和P11通過第一天線圖案A51形成一個電流路徑,并且所述一個電流路徑可與參照圖2和圖3描述的電流路徑相同。電流路徑可與第一中頻帶f_M1相對應。
在示例中,第一中頻帶f_M1可包括處于中頻帶(1700MHz至2200MHz)的B3(1710MHz至1880MHz)、B2(1850MHz至1990MHz)以及B1(1920MHz至2170MHz)。
第一橋接天線圖案A52可用作用于頻帶擴展的短截線(stub),可具有比第一天線圖案A51的長度短的長度并可用于擴展第一中頻帶f_M1的帶寬。
將參照圖4和圖8A描述第一天線裝置500的第一開關SW1和第二開關SW2二者均處于斷開狀態的情況。
在這種情況下,電流路徑可經由第一電容部C51以及觸點P21和P31通過第一外導體部351、觸點P39和P29到達基板200的接地部GND。電流路徑可與參照圖2和圖3描述的電流路徑相同。電流路徑可與第一低頻帶f_L1相對應。
在示例中,第一低頻帶f_L1可包括處于低頻帶(700MHz至1000MHz)中的B20(791MHz至862MHz)。
在這種情況下,電流信號可經由第一電容部C51以及觸點P21和P31并且還經由第二外導體部352以及觸點P33和P23通過第二電容電路部C52到達基板200的接地部GND。由于第二電容電路部C52,可使電流信號旁通到地端而不影響第二天線裝置700。可在圖8A至圖8C中典型地應用這樣的電流路徑。
在這種情況下,第二電容電路部C52的電容可大到足以選擇性地使交流信號接地。結果,電流信號可通過第二電容電路部C52被旁通到地端,因此,可改善第一天線裝置500和第二天線裝置700之間的隔離。
將參照圖4和圖8B描述第一天線裝置500的第一開關SW1和第二開關SW2。第一開關SW1處于斷開狀態并且第二開關SW2處于接通狀態。
在這種情況下,電流路徑可經由第一電容部C51以及觸點P21和P31通過第一外導體部351、觸點P38B和P28B到達地端,并可與第二低頻帶f_L2相對應。第二低頻帶f_L2可以是比第一低頻帶f_L1高的頻帶。
第二低頻帶f_L2可包括處于低頻帶(700MHz至1000MHz)的B5(824MHz至894MHz)。
將參照圖4和圖8C描述第一天線裝置500的第一開關SW1和第二開關SW2。第一開關SW1處于接通狀態并且第二開關SW2處于斷開狀態。
在這種情況下,電流路徑可經由第一電容部C51以及觸點P21和P31通過第一外導體部351、觸點P38A和P28A到達地端,并可與第三低頻帶f_L3相對應。第三低頻帶f_L3可以是比第二低頻帶f_L2低的頻帶。
第三低頻帶f_L3可包括處于低頻帶(700MHz至1000MHz)的B8(880MHz至960MHz)。
圖9A和圖9B是示出第二天線裝置的電流路徑的結構的示例的示圖。
將參照圖4以及圖9A和圖9B描述第二天線裝置700的第三開關SW3處于關閉狀態的情況。
如果通過第二天線裝置700的第二饋電端子701施加電流信號,一個電流路徑可經由第三電容部C71以及觸點P24和P14并額外地經由第二橋接天線圖案A72以及觸點P15和P35通過第三外導體部371、觸點P37和P27到達地端。電流路徑可與第二中頻帶f_M2相對應。可在圖9A和圖9B中典型地應用這樣的電流路徑。
第二中頻帶f_M2可包括處于中頻帶(1700MHz至2200MHz)的B3(1710MHz至1880MHz)、B2(1850MHz至1990MHz)以及B1(1920MHz至2170MHz)。
另一電流路徑可經由第三電容部C71以及觸點P24和P14、額外地經由第二橋接天線圖案A72以及觸點P15和P35并額外地經由第四外導體部372和第五外導體部373以及觸點P33和P23通過第二電容電路部C52到達基板200的接地部GND,以使電流信號到達接地部GND。
結果,電流信號可通過第二電容電路部C52被旁通到基板200的接地部GND,因此,可改善第一天線裝置500和第二天線裝置700之間的隔離。
如果通過第二天線裝置700的第二饋電端子701提供電流信號,則另一電流路徑可經由第三電容部C71以及觸點P24和P14通過第二天線圖案A71。電流路徑可與第一高頻帶f_H1相對應。
這里,第一高頻帶f_H1可包括處于高頻帶(2300MHz至2700MHz)的B30(2305MHz至2360MHz)。
將參照圖4以及圖9A和圖9B描述第二天線裝置700的第三開關SW3處于接通狀態的情況。
首先,如果通過第二天線裝置700的第二饋電端子701提供電流信號,則一個電流路徑可經由第三電容部C71、第三開關SW3、觸點P26和P36并額外地經由第五外導體部373以及觸點P33和P23通過第二電容電路部C52。
另一電流路徑可經由第三電容部C71、第三開關SW3以及觸點P26和P36通過第三外導體部371和第四外導體部372。電流路徑可與第二高頻帶f_H2相對應。
這里,第二高頻帶f_H2可包括處于高頻帶(2300MHz至2700MHz)的B7(2500MHz至2690MHz)。
圖10A和圖10B是示出根據實施例的多頻帶天線的針對各個頻帶的輻射效率特性的示圖。
圖10A是示出針對第一天線裝置500的各個頻帶的輻射效率的特性示圖,圖10B是示出針對第二天線裝置700的各個頻帶的輻射效率的特性示圖。
在圖10A中,現有曲線G10可以是現有電子設備的特性曲線,曲線G21可以是第一開關SW1和第二開關SW2處于斷開狀態時的特性曲線,曲線G22可以是當只有第二開關SW2處于接通狀態時的特性曲線,曲線G23可以是當只有第一開關SW1處于接通狀態時的特性曲線。
參照圖10A中示出的曲線,示出了以下內容:可通過第一天線裝置500覆蓋與第一中頻帶f_M1相對應的大約1700MHz至2200MHz的中頻帶B3、B2和B1,可根據第一開關SW1和第二開關SW2的狀態通過第一天線裝置500覆蓋700MHz至1000MHz的多個低頻帶B20、B5和B8。
在圖10B中,現有曲線G10可以是現有電子設備的特性曲線,曲線G31可以是當第三開關SW3處于斷開狀態時的特性曲線,曲線G32可以是當第三開關SW3處于接通狀態時的特性曲線。
參照圖10B中示出的曲線,示出了以下內容:可通過第二天線裝置700覆蓋與第二中頻帶f_M2相對應的大約1700MHz至2200MHz的中頻帶B3、B2和B1,可根據第三開關SW3的狀態通過第二天線裝置700覆蓋2300MHz至2700MHz的多個高頻帶B30和B7。
如以上闡述的,根據實施例,具有導電邊框構件的電子設備可使用非分割導電邊框構件來控制低頻帶、中頻帶和高頻帶,從而在根據頻率環境或系統環境確保天線性能并實現1UL/2DLs或1UL/3DLs的同時支持載波聚合(CA)。
如以上闡述的,根據實施例,包括多頻帶天線、殼體、基板和導電邊框的電子設備包括:第一饋電端子,連接到嵌在所述設備中的基板的電路;第二饋電端子,連接到電路并與第一饋電端子絕緣;地端,設置在基板上;導電邊框構件,沿著電子設備的外圍連續地設置;第一天線,連接到第一饋電端子和導電邊框構件,并且第一天線形成用于覆蓋具有多個頻帶的第一多頻帶的多重諧振;第二天線,連接到第二饋電端子和導電邊框構件,并且第二天線形成用于覆蓋第二多頻帶的多重諧振;旁路導體,用于使由第一天線和第二天線產生的干擾信號旁通到地端。
雖然本公開包括了具體的示例,但是,對于本領域普通技術人員將清楚的是,在不脫離權利要求及其等同物的范圍和精神的情況下,可對這些示例做出形式和細節上的各種改變。這里所描述的示例僅僅將被理解為描述性的含義,并非用于限制的目的。每個示例中的方面或特征的描述將被理解為適用于其它示例中的相似方面和特征。如果以不同的順序執行所描述的技術,和/或如果以不同的方式組合所描述的系統、架構、裝置或者電路中的組件,和/或由其它組件或者其等同物替換或補充,則可獲得合適的結果。因此,本公開的范圍不由詳細描述所限定,而是由權利要求及其等同物所限定,并且權利要求及其等同物范圍內的所有改變將解釋為包含在本公開中。