專利名稱：手持型電子設(shè)備和手持型電子設(shè)備天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型通常涉及無(wú)線通信電路，更具體地，涉及用于手持型 電子設(shè)備的無(wú)線通信電路。
背景技術(shù)：
手持型電子設(shè)備正變得越來(lái)越普及。手持型設(shè)備的示例包含手持 型計(jì)算機(jī)、蜂窩式電話、媒體播放器和包含多個(gè)這種類型的設(shè)備的功 能的混合設(shè)備。
部分由于手持型電子設(shè)備的移動(dòng)本質(zhì)，手持型電子設(shè)備通常具備 無(wú)線通信能力。手持型電子設(shè)備可使用長(zhǎng)程無(wú)線通信與無(wú)線基站通
信。舉例來(lái)說(shuō)，蜂窩式電話可使用850 MHz、卯0 MHz、 1800 MHz 和1900 MHz的蜂窩式電話頻帶進(jìn)行通信。手持型電子設(shè)備還可使用 短程無(wú)線通信鏈路。舉例來(lái)說(shuō)，手持型電子設(shè)備可使用2.4 GHz的 WiFi (IEEE 802.11 )頻帶和2.4 GHz的Bluetooth⑧頻帶進(jìn)行通信。
在數(shù)據(jù)服務(wù)頻帶中，通信也是可能的，所述數(shù)據(jù)服務(wù)頻帶例如是2no
MHz頻帶處的3G數(shù)據(jù)通信頻帶(通常稱為UMTS或通用移動(dòng)電信 系統(tǒng))。
為了滿足消費(fèi)者對(duì)較小形狀因數(shù)無(wú)線設(shè)備的需求，制造商不斷致 力于減小這些設(shè)備中所使用的組件的大小。舉例來(lái)說(shuō)，制造商已經(jīng)嘗 試使手持型電子設(shè)備中所使用的天線小型化。
可通過(guò)在電路板村底上圖案化金屬層來(lái)制造典型天線，或可使用 箔壓印工藝(foil stamping process )由薄金屬片形成典型天線?？梢?此方式制造例如平面倒F天線(planar inverted-F antenna, PIFA ) 和基于L形諧振元件的天線等天線。例如PIFA天線和具有L形諧振 元件的天線等天線可在手持型設(shè)備中使用。備通常需要在許多不同通信頻帶上工作， 但是難以設(shè)計(jì)一種覆蓋所有所關(guān)注頻帶的緊湊型天線。
因此，希望能夠提供經(jīng)改進(jìn)的天線和無(wú)線手持型電子設(shè)備。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的手持型電子設(shè)備天線，該手 持型電子設(shè)備天線是緊湊型的并且覆蓋所有所關(guān)注頻帶，以及使用該 緊湊型天線的手持型電子設(shè)備。手持型電子設(shè)備可具有顯示器。所述 手持型電子設(shè)備可具有導(dǎo)電外殼，例如金屬外殼。所述顯示器可安裝
到所述外殼的前表面。
本實(shí)用新型提供了 一種手持型電子設(shè)備中的手持型電子設(shè)備天線， 所述手持型電子設(shè)備具有外殼表面及位于所述手持型電子設(shè)備的拐角中
的介電外殼部分，其特征是接地面天線元件；及條帶天線諧振元件， 其中所述諧振元件具有由傳輸線饋送的近端及遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端位于所述 手持型電子設(shè)備內(nèi)的、遠(yuǎn)離所述外殼表面的內(nèi)部位置處且在所述手持型 電子設(shè)備的所述拐角中的所述介電外殼部分下方。
本實(shí)用新型提供了 一種手持型電子設(shè)備，所述手持型電子設(shè)備具 有前部及后部，并且在縱向方向上操作所述手持型電子設(shè)備，而當(dāng)被 逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，在橫向方向上操作所述手持型電子設(shè)置，其特征 是導(dǎo)電外殼，具有至少一個(gè)大體上矩形的導(dǎo)電外殼表面，其中所述 矩形導(dǎo)電外殼表面具有開(kāi)口，其中當(dāng)從所述手持型電子設(shè)備的、在縱 向方向上操作的所述前部觀看所述手持型電子設(shè)備時(shí)，所述開(kāi)口位于 所述導(dǎo)電外殼表面的右上拐角中；收發(fā)器及控制電路，安裝于所述導(dǎo) 電外殼內(nèi)；至少一個(gè)天線，其中所述天線包含接地面元件及天線諧振 元件，且其中所述天線諧振元件安裝于所述導(dǎo)電外殼的所述右上拐角 中的所述開(kāi)口內(nèi)；及介電蓋，覆蓋所述天線諧振元件。
本實(shí)用新型提供了一種手持型電子設(shè)備，其特征是外殼，具有 包括導(dǎo)電后表面的外殼表面且具有安裝到前表面的至少一部分的顯 示器；介電外殼部分，形成于所述導(dǎo)電后表面的拐角內(nèi)的開(kāi)口中；至少一個(gè)印刷電路板；收發(fā)器電路，安裝于所述印刷電路板；傳輸線， 連接到所述收發(fā)器電路；天線，安裝于所述外殼內(nèi)，其中所述天線包 含接地面；及天線諧振元件，所述天線諧振元件是由鄰近于所述介 電外殼部分設(shè)置的導(dǎo)體條帶形成，其中所述介電外殼部分的至少一部 分與所述外殼的所述導(dǎo)電后表面齊平，其中所述天線諧振元件具有多 個(gè)彎曲部且具有第一端及第二端，其中所述天線諧振元件的所述第一 端耦接到鄰近于所述印刷電路板的所述傳輸線，且其中所述天線諧振 元件中的所述彎曲部引導(dǎo)所述導(dǎo)體條帶，以使所述天線諧振元件的所 述第二端不鄰近所述外殼的所述表面。
所述設(shè)備中的天線可由接地面元件和諧振元件形成。天線諧振元 件可安裝到介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)。介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu) 可具有鄰近于天線諧振元件的充氣孔。
所述手持型電子設(shè)備可含有帶充氣孔的印刷電路板。收發(fā)器電路 可安裝到所述印刷電路板?？墒褂脗鬏斁€來(lái)將收發(fā)器電路連接到天 線。
天線諧振元件可由導(dǎo)體條帶形成。所述導(dǎo)體條帶的一端可連接到 傳輸線?？舌徑谒鲇∷㈦娐钒逯械目锥O(shè)置所述導(dǎo)體條帶的另一 端。
手持型電子設(shè)備可在縱向模式下操作，且當(dāng)在逆時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn) 四分之一圏時(shí)，所述手持型電子設(shè)備可在橫向模式下操作。當(dāng)手持型 電子設(shè)備在縱向模式方向上時(shí)，可在手持型設(shè)備的導(dǎo)電外殼的右上拐 角中形成開(kāi)口。天線諧振元件可位于所述開(kāi)口內(nèi)。介電蓋可覆蓋天線 諧振元件。介電蓋可置放成與外殼的導(dǎo)電表面齊平。
如在縱向模式下操作手持型設(shè)備時(shí)所觀看的那樣，天線可位于手 持型設(shè)備的右上拐角中。當(dāng)手持型設(shè)備逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)且在橫向模式下操 作時(shí)，天線將位于設(shè)備的無(wú)遮擋的左上拐角中。
本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了如下有益效果本實(shí)用新型提供了一種改進(jìn)的 手持型電子設(shè)備天線，該手持型電子設(shè)備天線是緊湊型的并且覆蓋所 有所關(guān)注頻帶，以及使用該緊湊型天線的手持型電子設(shè)備。

從附圖和下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本實(shí)用新型的進(jìn)一步特 征、本實(shí)用新型的性質(zhì)以及各種優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更明顯。
圖1是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的透視圖。
圖2是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的示意圖。
圖3A是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)和額外天線的舉 例說(shuō)明性手持型電子設(shè)備的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖3B是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線結(jié)構(gòu)的舉例說(shuō)明性手 持型電子設(shè)備的橫截面?zhèn)纫晥D。
圖4A是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的后視透視圖。
圖4B是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的后視透視圖。
圖5A是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的前視透視圖。
圖5B是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的前視透視圖。
圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的舉例說(shuō)明性手持型電子設(shè)備的 前視圖，其示出當(dāng)手持型電子設(shè)備保持在其正?？v向方向上時(shí)的舉例 說(shuō)明性天線位置。
圖7是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的舉例說(shuō)明性手持型電子設(shè)備的 前視圖，其示出當(dāng)手持型電子設(shè)備保持在其正常橫向方向上時(shí)的舉例 說(shuō)明性天線位置。
圖8是具有根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線的舉例說(shuō)明性手持型 電子設(shè)備的拐角部分的透視圖。
圖9是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的舉例說(shuō)明性手持型電子設(shè)備的拐角部分的內(nèi)部側(cè)視圖。
圖IO是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的、被示出為不具有支撐介電底
盤的舉例說(shuō)明性天線的一部分的透視圖。
圖11是與根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的天線相關(guān)聯(lián)的舉例說(shuō)明性天 線諧振元件和印刷電路板結(jié)構(gòu)的橫截面圖。
圖12、圖13、圖14及圖15是可用于根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的 手持型電子設(shè)備中的天線的舉例說(shuō)明性天線阻抗匹配網(wǎng)的電路圖。
圖16是用于根據(jù)本實(shí)用新型的手持型電子設(shè)備中的天線的天線 底盤和天線諧振元件的俯視圖。
圖17是用于根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的手持型電子設(shè)備中的天線 的舉例說(shuō)明性天線底盤和天線諧振元件的分解透視圖。
圖18是用于根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的手持型電子設(shè)備中的天線 的舉例說(shuō)明性印刷電路板部分、天線底盤和天線諧振元件的分解透視 圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型通常涉及無(wú)線通信，更具體地，涉及無(wú)線電子設(shè)備和 用于無(wú)線電子設(shè)備的天線。
所述無(wú)線電子設(shè)備可以是便攜式電子設(shè)備，例如膝上型計(jì)算機(jī)或 有時(shí)被稱為超便攜式類型的小型便攜式計(jì)算機(jī)。便攜式電子設(shè)備還可 以是更小一些的設(shè)備。較小便攜式電子設(shè)備的示例包含手表式設(shè)備、 吊墜式設(shè)備、頭戴受話器與耳機(jī)設(shè)備以及其它可佩戴且小型的設(shè)備。 有關(guān)一種合適的布置(其在本文中有時(shí)被描述為示例)，便攜式電子 設(shè)備為手持型電子設(shè)備。
手持型設(shè)備可為(例如)蜂窩式電話、具有無(wú)線通信能力的媒體 播放器、手持型計(jì)算機(jī)(有時(shí)也稱為個(gè)人數(shù)字助理)、遠(yuǎn)程控制器、 全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備和手持型游戲設(shè)備。手持型設(shè)備還可以是 組合了多個(gè)常規(guī)設(shè)備的功能的混合設(shè)備。混合手持型設(shè)備的示例包含 具有媒體播放器功能的蜂窩式電話、具有無(wú)線通信能力的游戲設(shè)備、具有游戲和電子郵件功能的蜂窩式電話，以及接收電子郵件、支持移 動(dòng)電話呼叫、具有音樂(lè)播放器功能且支持網(wǎng)頁(yè)瀏覽的手持型設(shè)備。這 些設(shè)備只是舉例說(shuō)明性示例。
圖1中示出根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的舉例說(shuō)明性手持型電子設(shè)
備。設(shè)備10可以是任何合適的便攜式或手持型電子設(shè)備。
設(shè)備10可具有外殼12。設(shè)備10可包含用于處理無(wú)線通信的一 個(gè)或一個(gè)以上天線。含有兩個(gè)天線的設(shè)備10的實(shí)施例在本文中有時(shí) 被描述為示例。
設(shè)備10可處理多個(gè)通信頻帶上的通信。舉例來(lái)說(shuō)，設(shè)備10中的 無(wú)線通信電路可用于處理一個(gè)或一個(gè)以上頻帶中的蜂窩式電話通信 以及一個(gè)或一個(gè)以上通信頻帶中的數(shù)據(jù)通信。對(duì)于一種合適的布置 (其在本文中有時(shí)被描述為示例)中，設(shè)備10的無(wú)線通信電路使用被 配置成處理至少第一通信頻帶中的通信的第一天線，以及被配置成處 理至少第二通信頻帶中的通信的第二天線。第一天線可(例如)處理 以2.4 GHz或5 GHz (例如，WiFi和/或藍(lán)牙頻率)為中心的通信頻 帶中的通信，或者可處理1550 MHz的全球定位系統(tǒng)(GPS)通信或 2170MHz的通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS) 3G數(shù)據(jù)通信頻帶(作為示 例)。第二天線可(例如)處理蜂窩式電話通信頻帶。
外殼12 (其有時(shí)被稱為機(jī)殼)可由任何合適材料形成，該材料 包含塑料、玻璃、陶瓷、金屬或其它合適材料，或這些材料的組合。 在一些情形下，外殼12或外殼12的多個(gè)部分可由介電材料或其它低 導(dǎo)電性材料形成，使得接近外殼12而設(shè)置的導(dǎo)電天線元件的操作不 受干擾。外殼12或外殼12的多個(gè)部分還可由例如金屬的導(dǎo)電材料形 成。可使用的舉例說(shuō)明性外殼材料為陽(yáng)極氧化鋁。鋁的重量相對(duì)較輕， 且當(dāng)經(jīng)陽(yáng)極氧化處理時(shí)，具有美觀的絕緣且抗擦傷表面。如果需要的 話，可將其它金屬用于設(shè)備10的外殼，例如不銹鋼、鎂、鈦、這些 金屬與其它金屬的合金等。在外殼12由金屬元件形成的情況下，可 將所述金屬元件中的一者或一者以上用作設(shè)備10中的天線的一部分。 舉例來(lái)說(shuō)，外殼12的金屬部分可短接到設(shè)備10中的內(nèi)部接地面，以為所述設(shè)備10創(chuàng)建較大的接地面元件。為了便利陽(yáng)極氧化鋁外殼與 設(shè)備IO中的其它金屬組件之間的電接觸，可在制造過(guò)程期間(例如，
通過(guò)激光蝕刻)選擇性地去除陽(yáng)極氧化鋁外殼的陽(yáng)極氧化表面層的多 個(gè)部分。
外殼12可具有框(bezel) 14?？?4可由導(dǎo)電材料形成。導(dǎo)電 材料可以是金屬(例如，元素金屬或合金)或其它合適的導(dǎo)電材料。 對(duì)于一種合適的布置(其有時(shí)在本文中被描述為示例)中，框14可 由不銹鋼形成。不銹鋼可經(jīng)制造以使得其具有美觀的光澤外觀，在結(jié) 構(gòu)上較堅(jiān)固，且不會(huì)輕易腐蝕。如果需要的話，可使用其它結(jié)構(gòu)來(lái)形 成框14。舉例來(lái)說(shuō)，框14可由涂覆有金屬或其它合適物質(zhì)的光澤涂 層的塑料形成。
框14可用于將顯示器或其它具有平坦表面的設(shè)備固定在設(shè)備10 上的合適位置。如圖1中所示，例如，可使用框14，通過(guò)使顯示器 16附接到外殼12而將顯示器16固定在合適位置。設(shè)備10可具有前 平坦表面和后平坦表面。在圖1的示例中，將顯示器16示出為形成 為設(shè)備10的平坦前表面的一部分。前表面的外圍可由框14環(huán)繞。如 果需要的話，后表面的外圍可由框環(huán)繞(例如，在具有前顯示器和后 顯示器兩者的設(shè)備中)。
顯示器16可以是液晶二極管(LCD)顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管 (OLED)顯示器或任何其它合適的顯示器。顯示器16的最外表面可 由一個(gè)或一個(gè)以上塑料或玻璃層形成。如果需要的話，可將觸摸屏功 能集成到顯示器16中，或可使用單獨(dú)的觸摸板設(shè)備來(lái)提供觸摸屏功 能。將觸摸屏集成到顯示器16中以使顯示器16對(duì)觸摸敏感的優(yōu)點(diǎn)在 于這種類型的布置可節(jié)省空間，且減少視覺(jué)雜波。
在典型布置中，框14可具有叉尖，所述叉尖用于將框14固定到 外殼12，且所述叉尖用于將框14電連接到外殼U和設(shè)備10中的其 它導(dǎo)電元件。外殼和其它導(dǎo)電元件為手持型電子設(shè)備中的天線形成接 地面。墊圏(例如，由硅酮樹(shù)脂或其它順應(yīng)材料形成的O形環(huán)、聚酯 膜墊圏等)可放置在框14的下側(cè)與顯示器16的最外表面之間。墊圏可有助于減輕來(lái)自局部壓力點(diǎn)的壓力，否則所述壓力可能對(duì)顯示器16 的玻璃或塑料蓋造成應(yīng)力。墊圏還可有助于在視覺(jué)上隱藏設(shè)備10的 內(nèi)部的多個(gè)部分，且可有助于防止碎屑進(jìn)入設(shè)備IO。
除充當(dāng)用于顯示器16固持結(jié)構(gòu)之外，框14還可充當(dāng)用于設(shè)備 IO的剛性框架。在有此能力下，框14可增強(qiáng)設(shè)備10的結(jié)構(gòu)完整性。 舉例來(lái)說(shuō)，框14可使得設(shè)備10沿其長(zhǎng)度的剛性大于不使用框時(shí)可能 產(chǎn)生的剛性。還可使用框14來(lái)改進(jìn)設(shè)備10的外觀。在例如圖l所示 的其中框14形成于設(shè)備10的表面的外圍(例如，設(shè)備10的前表面 的外圍)周圍的配置中，框14可有助于防止對(duì)顯示器16的損害(例 如，通過(guò)保護(hù)顯示器16免受設(shè)備10被摔落的情況下的沖擊，等等)。
顯示屏16 (例如，觸摸屏)僅僅是可與手持型電子設(shè)備10—起 使用的輸入-輸出設(shè)備的一個(gè)示例。如果需要的話，手持型電子設(shè)備 10可具有其它輸入-輸出設(shè)備。舉例來(lái)說(shuō)，手持型電子設(shè)備10可具有 用戶輸入控制設(shè)備(例如按鈕19)，以及例如端口 20和一個(gè)或一個(gè) 以上輸入-輸出插座(例如，用于音頻和/或視頻)的輸入-輸出組件。 按鈕19可以是例如菜單按鈕。端口 20可含有30插針數(shù)據(jù)連接器(作 為示例)。開(kāi)口 24和22可形成麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器端口，如果需要的話。 顯示屏16可以是例如液晶顯示器(LCD )、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED ) 顯示器、等離子顯示器或使用一種或一種以上不同顯示技術(shù)的多個(gè)顯 示器。在圖1的示例中，將顯示屏16示出為安裝在手持型電子設(shè)備 10的前表面上，但顯示屏16可在需要時(shí)安裝在手持型電子設(shè)備10的 后表面上、設(shè)備10的側(cè)面上、設(shè)備10的通過(guò)(例如)鉸鏈或使用任 何其它合適的安裝布置附接到設(shè)備10的主體部分的掀起式部分 (flip-up portion )上。
手持型設(shè)備10的用戶可使用用戶輸入界面設(shè)備(例如按鈕19 和觸摸屏16)來(lái)提供輸入命令。適用于手持型電子設(shè)備10的用戶輸 入界面設(shè)備包含按鈕(例如，字母數(shù)字鍵、通斷電、通電、斷電和其 它專用按鈕等)、觸摸板、指向棒或其它光標(biāo)控制設(shè)備、用于提供語(yǔ) 音命令的麥克風(fēng)，或任何其它用于控制設(shè)備10的合適界面。盡管在圖1的示例中示意性地示出為形成于手持型電子設(shè)備10的頂面上， 但例如按鈕19的按鈕和其它用戶輸入界面設(shè)備通?？尚纬捎谑殖中?電子設(shè)備10的任何合適部分上。舉例來(lái)說(shuō)，例如按鈕19的按鈕或其 它用戶界面控制可形成于手持型電子設(shè)備10的側(cè)面上。按鈕和其它 用戶界面控制還可位于設(shè)備10的頂面、后表面或其它部分上。如果 需要的話，可遠(yuǎn)程控制(例如，使用紅外線遠(yuǎn)程控制、例如藍(lán)牙遠(yuǎn)程 控制的射頻遠(yuǎn)程控制等)設(shè)備10。
手持型設(shè)備10可具有端口，例如端口 20。端口 20(有時(shí)可被稱 為對(duì)接連接器、30插針數(shù)據(jù)端口連接器、輸入-輸出端口或總線連接 器)可用作輸入-輸出端口 (例如，當(dāng)將設(shè)備10連接到匹配對(duì)接處 (mating dock)時(shí)，其中所述匹配對(duì)接處連接到計(jì)算機(jī)或其它電子設(shè) 備)。設(shè)備10還可具有允許設(shè)備10與外部組件接口的音頻和視頻插 座。典型端口包含電源插座，用以對(duì)設(shè)備IO內(nèi)的電池進(jìn)行再充電， 或從直流(DC)電源操作設(shè)備10;數(shù)據(jù)端口，用以與例如個(gè)人計(jì)算 機(jī)或外圍裝備的外部組件交換數(shù)據(jù)；視聽(tīng)插座，用以驅(qū)動(dòng)頭戴受話器、 監(jiān)視器或其它外部音頻-視頻裝備；訂戶身份模塊(SIM)卡端口，用 以授權(quán)蜂窩式電話服務(wù)；存儲(chǔ)卡插槽等?？墒褂幂斎虢缑嬖O(shè)備(例如 觸摸屏顯示器16)來(lái)控制一些或所有這些設(shè)備以及手持型電子設(shè)備 10的內(nèi)部電路的功能。
例如顯示器16以及其它用戶輸入界面設(shè)備的組件可覆蓋設(shè)備10 的前表面上的可用表面區(qū)域的大部分(如圖1的示例中所示)，或可 只占用設(shè)備10的前表面的一小部分。因?yàn)槔顼@示器16的電子組件 通常含有較大量的金屬(例如，用作射頻屏蔽)，所以通常應(yīng)考慮這 些組件相對(duì)于設(shè)備10中的天線元件的位置。為設(shè)備的天線元件和電 子組件合適地選擇的位置，將允許手持型電子設(shè)備10的天線在不受 電子組件干擾的情況下正常工作。
對(duì)于一種合適的布置(其在本文中有時(shí)被描述為示例)，手持型 電子設(shè)備具有兩個(gè)天線。第一天線可位于區(qū)域21中的設(shè)備10的右上 拐角中。第二天線可位于區(qū)域18中的設(shè)備10下端。天線、GPS天線、UMTS天線等。 區(qū)域21中的第一天線的位置可有助于在設(shè)備10的用戶在橫向方向 (例如，按鈕19放置在用戶的右側(cè)且天線區(qū)域21放置在設(shè)備10的頂 部處的情況下的橫向方向)上使用設(shè)備10的情況下確保足夠的天線 性能。
第二天線可以是(例如)蜂窩式電話天線。將用于第二天線的天 線諧振元件結(jié)構(gòu)定位在外殼12和設(shè)備10的下部中(即，區(qū)域18中) 的優(yōu)點(diǎn)在于這在設(shè)備10被舉到頭部時(shí)(例如，當(dāng)對(duì)如同蜂窩式電 話的手持型設(shè)備中的麥克風(fēng)講話和聽(tīng)揚(yáng)聲器時(shí))，可將天線結(jié)構(gòu)的輻 射部分放置在遠(yuǎn)離用戶頭部的地方。這減少了在用戶附近發(fā)射的射頻 輻射的量。將第二天線放置在區(qū)域18中還可有助于減小鄰近效應(yīng)(即， 由于第二天線接近用戶身體部位而導(dǎo)致的對(duì)第二天線性能的影響)。
還可能令人希望的是使對(duì)第一天線的鄰近效應(yīng)減到最小，尤其在 第一天線用于具有導(dǎo)電外殼的手持型電子設(shè)備中時(shí)。當(dāng)手持型電子設(shè) 備10具有導(dǎo)電外殼壁時(shí)，可能有必要將用于第一天線的天線諧振元 件定位在導(dǎo)電外殼壁的幾毫米以內(nèi)。這減小了天線帶寬。當(dāng)天線具有 較窄帶寬時(shí)，其可能對(duì)由于鄰近效應(yīng)而導(dǎo)致的失諧特別敏感。
為了使對(duì)第一天線的鄰近效應(yīng)減到最小，用于第一天線的諧振元 件可被配置成使得其可能對(duì)鄰近效應(yīng)特別敏感的尾部(其遠(yuǎn)端)不直 接鄰近外殼12的表面。以此方式布設(shè)天線諧振元件的尾部使其遠(yuǎn)離 外殼12的表面有助于防止用戶的身體(例如，用戶的手指、手或臉 部)與所述尾部接近的情形，可借此減少或消除鄰近效應(yīng)。
圖2示出舉例說(shuō)明性手持型電子設(shè)備的實(shí)施例的示意圖。手持型 設(shè)備10可以是移動(dòng)電話、具有媒體播放器能力的移動(dòng)電話、手持型 計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程控制裝置、游戲機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備、這些
設(shè)備的組合，或任何其它合適的便攜式電子設(shè)備。
如圖2中所示，手持型設(shè)備10可包含存儲(chǔ)裝置34。存儲(chǔ)裝置34 可包含一種或一種以上不同類型的存儲(chǔ)裝置，例如硬盤驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)裝 置、非易失性存儲(chǔ)器(例如，快閃存儲(chǔ)器或其它電可編程只讀存儲(chǔ)器)、易失性存儲(chǔ)器(例如，基于電池的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等。
可使用處理電路36來(lái)控制設(shè)備10的操作。處理電路36可基于 例如微處理器的處理器以及其它合適的集成電路。對(duì)于一種合適的布 置，使用處理電路36和存儲(chǔ)裝置34在設(shè)備10上運(yùn)行軟件，例如因 特網(wǎng)瀏覽應(yīng)用、因特網(wǎng)語(yǔ)音協(xié)議(VOIP)電話呼叫應(yīng)用、電子郵件 應(yīng)用、媒體回放應(yīng)用、操作系統(tǒng)功能等。處理電路36和存儲(chǔ)裝置34 可用于實(shí)施合適的通信協(xié)議?？墒褂锰幚黼娐?6和存儲(chǔ)裝置34來(lái)實(shí) 施的通信協(xié)議包含因特網(wǎng)協(xié)議、無(wú)線局域網(wǎng)協(xié)議(例如，IEEE802.il 協(xié)議，有時(shí)被稱為WiFi )、用于其它短程無(wú)線通信鏈路的協(xié)議(例 如Bluetootl^協(xié)議)、用于處理3G數(shù)據(jù)服務(wù)的協(xié)議(例如UMTS )、 蜂窩式電話通信協(xié)議等。
輸入-輸出設(shè)備38可用于允許數(shù)據(jù)提供到設(shè)備10，且允許數(shù)據(jù)從 設(shè)備10提供到外部設(shè)備。顯示屏16、按鈕19、麥克風(fēng)端口 24、揚(yáng)聲 器端口 22和對(duì)接連接器端口 20是輸入-輸出設(shè)備38的示例。
輸入-輸出設(shè)備38可包含用戶輸入-輸出設(shè)備40，例如按鈕、觸 摸屏、操縱桿、點(diǎn)擊式觸摸轉(zhuǎn)盤、滾輪、觸摸板、小鍵盤、鍵盤、麥 克風(fēng)、相機(jī)等。用戶可通過(guò)經(jīng)由用戶輸入設(shè)備40提供命令來(lái)控制設(shè) 備10的操作。顯示與音頻設(shè)備42可包含液晶顯示器(LCD)屏幕或 其它屏幕、發(fā)光二極管(LED)和其它呈現(xiàn)視覺(jué)信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)的組 件。顯示與音頻設(shè)備42還可包含音頻裝備，例如揚(yáng)聲器和用于產(chǎn)生 聲音的其它設(shè)備。顯示與音頻設(shè)備42可含有音頻-視頻接口裝備，例 如插座和用于外部頭戴受話器和監(jiān)視器的其它連接器。
無(wú)線通信設(shè)備44可包含通信電路，例如射頻(RF)收發(fā)器電路， 它是由一個(gè)或一個(gè)以上集成電路、功率放大器電路、有源RF組件、 一個(gè)或一個(gè)以上天線以及其它用于處理RF無(wú)線信號(hào)的電路形成。還 可使用光(例如，使用紅外線通信)來(lái)發(fā)送無(wú)線信號(hào)。
設(shè)備10可與例如配件46和計(jì)算裝置48的外部設(shè)備通信，如由 路徑50所示。路徑50可包含有線和無(wú)線路徑。配件"可包含頭戴 受話器(例如，無(wú)線蜂窩式頭戴耳機(jī)或音頻頭戴受話器)和音頻-視頻裝備(例如，無(wú)線揚(yáng)聲器、游戲控制器或其它接收并播放音頻和視頻 內(nèi)容的裝備)。
計(jì)算裝置48可以是任何合適的計(jì)算機(jī)。對(duì)于一種合適的布置， 計(jì)算裝置48是具有與設(shè)備10建立無(wú)線連接的相關(guān)聯(lián)無(wú)線接入點(diǎn)(路 由器)或者內(nèi)部或外部無(wú)線卡的計(jì)算機(jī)。所述計(jì)算機(jī)可以是服務(wù)器(例 如，因特網(wǎng)服務(wù)器)、具有或不具有因特網(wǎng)接入的局域網(wǎng)計(jì)算機(jī)、用 戶自己的個(gè)人計(jì)算機(jī)、對(duì)等設(shè)備(例如，另一手持型電子設(shè)備IO)或 任何其它合適的計(jì)算裝置。
設(shè)備10的天線結(jié)構(gòu)和無(wú)線通信設(shè)備可支持任何合適無(wú)線通信頻 帶上的通信。舉例來(lái)說(shuō)，無(wú)線通信設(shè)備44可用于覆蓋例如以下通信 頻帶的通信頻帶850MHz、 900 MHz、 1800 MHz和1900 MHz的蜂 窩式電話頻帶、例如2170 MHz頻帶處的3G數(shù)據(jù)通信頻帶(通常被 稱為UMTS或通用移動(dòng)電信系統(tǒng))的數(shù)據(jù)服務(wù)頻帶、2.4 GHz和5.0 GHz的WiFi (IEEE 802.11 )頻帶(有時(shí)也被稱為無(wú)線局域網(wǎng)或 WLAN頻帶)、2.4 GHz的Bluetooth⑧頻帶，以及1550 MHz的全球 定位系統(tǒng)(GPS)頻帶。850MHz頻帶有時(shí)被稱為全球移動(dòng)通信系統(tǒng) (GSM)頻帶。900 MHz通信頻帶有時(shí)被稱為擴(kuò)展GSM (EGSM)頻 帶。1800 MHz頻帶有時(shí)被稱為數(shù)字蜂窩式系統(tǒng)(DCS )頻帶。1900 MHz 頻帶有時(shí)被稱為個(gè)人通信服務(wù)(PCS)頻帶。
設(shè)備10可通過(guò)無(wú)線通信電路44中的天線結(jié)構(gòu)的適當(dāng)配置來(lái)覆蓋 這些通信頻帶和/或其它合適的通信頻帶。
圖3A中示出舉例說(shuō)明性手持型電子設(shè)備的橫截面圖。在圖3A 的示例中，設(shè)備10具有外殼，所述外殼由導(dǎo)電部分12-1以及介電部 分12-2A和12-2B (例如，由塑料形成的部分12-2A和12-2B )組成。 導(dǎo)電部分12-1可為任何合適的導(dǎo)體，例如鋁、鎂、不銹鋼、這些金屬 與其它金屬的合金等。導(dǎo)電部分12-1可包含大體上為矩形的導(dǎo)電后部 外殼表面和外殼側(cè)壁。介電部分12-2A和12-2B可充當(dāng)覆蓋安裝于外 殼12內(nèi)的天線的蓋。對(duì)于一種合適的布置，介電部分12-2A和12-2B 可置放成與外殼12的外表面齊平(即，與導(dǎo)電外殼部分12-1的后表面和側(cè)壁表面齊平)。
圖3A的示例中存在兩個(gè)天線。所述兩個(gè)天線中的第一者由天線 諧振元件54-1B和天線接地面54-2形成。所述兩個(gè)天線中的第二者由 天線諧振元件54-1A和接地面54-2形成。第一天線(在圖3A中描繪 為天線54)可由細(xì)長(zhǎng)諧振元件(例如沖壓導(dǎo)體條帶或柔性電路上的跡 線)形成。第一天線的諧振元件可具有第一 (近)端和第二 (遠(yuǎn))端。 第一天線的諧振元件的第一端可由接地面54-2附近的天線饋電端子 饋電。第一天線的諧振元件的第二端(有時(shí)被稱為其尾部)可位于對(duì) 鄰近效應(yīng)相對(duì)不敏感的位置中。舉例來(lái)說(shuō)，笫一天線的諧振元件的尾 部可安裝在設(shè)備10內(nèi)部中的位置中，使得所述尾部不直接鄰近于外 殼部分12-2B的表面。這有助于通過(guò)確保第一天線的諧振元件的尾部 無(wú)法由用戶身體部位接觸而使鄰近效應(yīng)減到最小。
外殼部分12-2A和12-2B可由介電材料形成。將介電材料用于外 殼部分12-2A和12-2B的優(yōu)點(diǎn)在于這允許設(shè)備10的天線54的諧振 元件部分54-1在不受外殼12的金屬側(cè)壁干擾的情況下操作。對(duì)于一 種合適的布置，外殼部分12-2A和12-2B是由基于丙烯腈-丁二烯-苯 乙烯共聚物的塑料(有時(shí)被稱為ABS塑料)形成的塑料蓋。這些材 料僅僅是用于設(shè)備10的舉例說(shuō)明性外殼材料。舉例來(lái)說(shuō)，設(shè)備10的 外殼可大體上由塑料或其它介電材料形成、大體上由金屬或其它導(dǎo)體 形成、或由任何其它合適材料或材料組合形成。
例如組件52的組件可安裝在設(shè)備10中的電路板上。設(shè)備10中 的電路板結(jié)構(gòu)可由任何合適的材料形成。合適的電路板材料包含以苯 酚樹(shù)脂浸漬的紙、以玻璃纖維加固的樹(shù)脂(例如以環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的纖 維玻璃氈片，有時(shí)被稱為FR-4)、塑料、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、 聚酰亞胺和陶乾。由例如FR-4的材料制造的電路板是普遍可得到的， 成本不是過(guò)高，且可與多個(gè)金屬層(例如，四層) 一起制造。還可在 設(shè)備10中使用所謂的柔性電路，其為例如聚酰亞胺的柔性電路板材料。
設(shè)備10中的典型組件包含集成電路、LCD屏幕和用戶輸入界面按鈕。設(shè)備10通常還包含電池，其可沿外殼12的后表面安裝(作為 示例)。
由于例如這些組件的組件和其上安裝有這些組件的印刷電路板 的導(dǎo)電性質(zhì)，設(shè)備10的組件、電路板和導(dǎo)電外殼部分(包含框14) 可共同接地，以形成天線接地面54-2。對(duì)于一個(gè)舉例說(shuō)明性布置，接 地面54-2可符合外殼12和設(shè)備10的大體上矩形形狀，且可與外殼 12的矩形橫向尺寸匹配。
接地面元件54-2和天線諧振元件54-1B可形成設(shè)備10的第一天 線54。例如由天線諧振元件54-1A和接地面54-2形成的天線的可選 額外天線，可(如果需要的話)被配置成為所關(guān)注的重疊頻帶(即， 天線54操作的頻帶)提供額外增益，或可用于提供所關(guān)注的不同頻 帶(即，天線54的范圍外的頻帶)中的覆蓋。
可使用任何合適的導(dǎo)電材料來(lái)形成接地面元件54-2和諧振元件 54-lA和54-lB。用于設(shè)備IO中的天線結(jié)構(gòu)的合適導(dǎo)電材料的示例包 含元素金屬(例如銅、銀和金)以及金屬合金(例如，鈹銅)。如果 需要的話，還可使用除金屬以外的導(dǎo)體。在典型情況下，諧振元件 54-1A的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)由柔性電路或其它合適村底上的銅跡線形成，且諧 振元件54-1B的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)由鈹銅箔條帶形成。
組件52包含收發(fā)器電路(見(jiàn)例如圖2的設(shè)備44)?？梢砸粋€(gè)或 一個(gè)以上集成電路和相關(guān)聯(lián)離散組件(例如，濾波組件)的形式提供 收發(fā)器電路。收發(fā)器電路可包含一個(gè)或一個(gè)以上發(fā)射器集成電路、一 個(gè)或一個(gè)以上接收器集成電路、切換電路、放大器等。收發(fā)器電路中 的每一收發(fā)器可具有相關(guān)聯(lián)的同軸電纜、微帶傳輸線或其它連接到相 關(guān)聯(lián)天線且在其上傳送射頻信號(hào)的傳輸線。在圖3A的示例中，傳輸 線由虛線56描繪。
如圖3A中所示，可使用傳輸線56來(lái)分配將從發(fā)射器集成電路 52經(jīng)由天線傳輸?shù)纳漕l信號(hào)。還可使用路徑56來(lái)將已經(jīng)由天線接收 的射頻信號(hào)傳送到組件52。組件52可包含用于處理傳入射頻信號(hào)的 一個(gè)或一個(gè)以上接收器集成電路。如圖3A的橫截面圖中所示，將設(shè)備IO中的天線定位在設(shè)備IO 的末端附近(即，在設(shè)備10的任一端處)可能是有利的。如果需要 的話，可省略由天線諧振元件54-1A和接地面54-2形成的可選額外天 線。圖3B的橫截面圖中示出這種類型的布置。如圖3B中所示，當(dāng)可 選額外天線從設(shè)備IO中省略時(shí)，存在可用于組件52的額外區(qū)域。
圖4A中示出多個(gè)天線位于設(shè)備10末端附近的實(shí)施例中的手持 型電子設(shè)備IO的舉例說(shuō)明性布置。在圖4A的布置中，天線可位于位 置18和21中。圖4A是手持型電子設(shè)備10的透視圖。在圖4A的方 向上，示出外殼12-1的后表面。第一天線諧振元件可位于介電外殼部 分12-2B下方的區(qū)域21中。第二天線諧振元件可位于介電外殼部分 12-2A下方的區(qū)域18中。介電外殼部分12-2A和12-2B可以是由合適 的材料(例如ABS塑料)形成的塑料蓋(作為示例)。在圖4A的舉 例說(shuō)明性布置中，蓋12-2A延伸越過(guò)設(shè)備10的整個(gè)寬度，而蓋12-2B 位于設(shè)備10的拐角中。這種類型的布置可能尤其適合于使用蓋12-2A 來(lái)封閉用于蜂窩式電話通信的天線的情形，以及使用蓋12-2B來(lái)封閉 用于較高頻率數(shù)據(jù)通信(例如，2.4 GHz的WiFi通信)的天線的情形。 較高頻率通信頻帶(例如，2.4GHz和5GHz頻帶)與具有較短波長(zhǎng) 的射頻信號(hào)相關(guān)聯(lián)，所以可使用略微更加緊湊的天線布置。
在外殼12-1由導(dǎo)電材料(例如，如鋁或不銹鋼的金屬)形成的 情形中，可能希望將天線蓋12-2B放置在設(shè)備10的拐角中(如圖4A 中所示)，而不是將天線蓋12-2B放置在沿設(shè)備10的側(cè)面中的一側(cè) 的中間位置。這是因?yàn)槲挥诠战俏恢玫奶炀€諧振元件與沿設(shè)備10的 邊緣中的一個(gè)邊緣而設(shè)置的天線諧振元件相比，受到其與導(dǎo)電外殼部 分的接近所帶來(lái)的不利影響的可能性較小。在中心邊緣位置中，天線 諧振元件在三個(gè)側(cè)面上由金屬有效環(huán)繞，而當(dāng)天線諧振元件和蓋 12-2B位于設(shè)備10的拐角上(如圖4A中所示)時(shí)，天線諧振元件只 在兩個(gè)側(cè)面上由金屬環(huán)繞。
如果需要的話，設(shè)備10在區(qū)域18中可不含有天線。圖4B中示 出區(qū)域18中不存在天線的實(shí)施例中的手持型電子設(shè)備10的透視后視側(cè)觀看時(shí)，圖4A的舉例說(shuō)明性手持 型電子設(shè)備的透視圖。如圖5A中所示，當(dāng)設(shè)備10保持在正常的縱向 方向上時(shí)，第一天線和介電蓋12-2B可位于設(shè)備10的右上拐角中。
圖5B中示出當(dāng)從設(shè)備的前側(cè)觀看時(shí)，圖4B的舉例說(shuō)明性手持 型電子設(shè)備的透視圖。如同圖3A、圖4A和圖5A的多天線實(shí)施例一 樣，圖3B、圖4B和圖5B的單天線實(shí)施例可使用如下配置當(dāng)設(shè)備 IO保持在正常的縱向方向上時(shí)，天線54和介電蓋12-2B位于設(shè)備10 的右上拐角中。
如果需要的話，可在縱向和橫向方向兩個(gè)方向上操作手持型電子 設(shè)備10。舉例來(lái)說(shuō)，設(shè)備IO可含有位置傳感器(例如，運(yùn)動(dòng)傳感器)。 設(shè)備10中的處理電路可監(jiān)視來(lái)自位置傳感器的信號(hào)，以確定何時(shí)在 縱向模式下使用設(shè)備10且何時(shí)在橫向模式下使用設(shè)備10。用戶還可 手動(dòng)地在縱向模式與橫向模式之間進(jìn)行切換?？v向模式方向可用于一 些應(yīng)用(例如，網(wǎng)頁(yè)瀏覽)，而橫向模式方向可用于其它應(yīng)用(例如， 視頻觀看)。
在可在橫向或縱向方向上操作的設(shè)備10中，將天線54和其相關(guān) 聯(lián)介電蓋12-2B放置在設(shè)備的右上拐角中可能尤其有利。結(jié)合圖6和 圖7來(lái)說(shuō)明此點(diǎn)。
在圖6中，示出設(shè)備10處于其正常的縱向模式方向上。在此方 向上，按鈕19位于設(shè)備10的底部。顯示在顯示器16上的圖像可被 定向以使得所述圖像的上部位于顯示器16的頂部，且所述圖像的下 部位于顯示器16的底部。以此方式顯示的圖像可包含文本、靜止圖 像、視頻等。用戶通常使用手和手指來(lái)在區(qū)域56中握住設(shè)備IO。區(qū) 域56通常位于設(shè)備10的下半部或下三分之一部分中。因?yàn)樵趨^(qū)域56 中用戶與設(shè)備10之間的接觸可能導(dǎo)致鄰近效應(yīng)，所以希望將天線54 置于設(shè)備10的除區(qū)域56以外的區(qū)域中(例如，設(shè)備10的右上拐角中)。
當(dāng)希望在設(shè)備10的橫向模式下使用設(shè)備10時(shí)，用戶可使設(shè)備10在逆時(shí)針?lè)较蛏闲D(zhuǎn)四分之一圏(卯°)，如圖7中所示。在此方 向上，顯示在顯示器16上的圖像的上部沿設(shè)備10的右邊緣58 (在設(shè) 備10的橫向方向上是設(shè)備10的頂部邊緣)而放置，且所述圖像的下 部沿設(shè)備10的左邊緣60 (其在設(shè)備10的橫向方向上是設(shè)備10的底 部邊緣)而放置。因?yàn)樵O(shè)備10已經(jīng)相對(duì)于其正常的縱向方向而向側(cè) 面轉(zhuǎn)動(dòng)，所以天線54位于設(shè)備10的左上拐角中(在橫向方向上觀看 時(shí))。在使用期間，用戶的手指可在例如區(qū)域62和64的區(qū)域中握住 設(shè)備IO。用于握持設(shè)備的正常區(qū)域(例如區(qū)域62和64)通常位于設(shè) 備10的下半部或下三分之一部分中(在橫向方向上觀看時(shí))。
如圖6和圖7中所示，在正常操作期間，當(dāng)握持設(shè)備10時(shí)，用 戶將不太可能將手指直接放置在天線54上，這是因?yàn)橛糜谠诳v向與 橫向模式下握持設(shè)備10的一般區(qū)域(即，圖6的區(qū)域56以及圖7的 區(qū)域62和64)不會(huì)與天線54重疊。因此，大體上避免了可能不利地 影響天線54的性能的鄰近效應(yīng)。天線放置在設(shè)備的右上拐角中(如 圖6中所示)的天線配置可與任何合適類型的天線一起使用。在天線 對(duì)鄰近效應(yīng)敏感的情形下，尤其需要右上拐角配置。舉例來(lái)說(shuō)，右上 拐角配置在金屬機(jī)殼非?？拷炀€諧振元件的布置中可能有利，這是 因?yàn)榇瞬贾猛固炀€帶寬減小且使天線對(duì)鄰近效應(yīng)更敏感。
圖8中示出與設(shè)備10的右上拐角中的天線相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)的透視 圖。如圖8中所示，可使用介電蓋12-2B來(lái)覆蓋導(dǎo)電外殼壁12-1的開(kāi) 口 (去除部分)。在圖8的方向中，設(shè)備10的前部面向下，且設(shè)備 10的后部面向上。電路板或其它安裝結(jié)構(gòu)66可位于設(shè)備10的前側(cè)附 近。電路板66可例如安裝在外殼12內(nèi)的金屬框架上?？?4可圍繞 設(shè)備10的外周邊而延伸。孑L (例如孔74)可形成于電路板66中?？?14可圍繞孔74而延伸。
用于天線54的天線諧振元件(即，天線諧振元件54-1B)可位 于由側(cè)壁12-1的去除部分形成的區(qū)域內(nèi)以及由電路板66的去除部分 形成的充氣開(kāi)口中。天線諧振元件54-1B (圖8中未示出)可由導(dǎo)體 條帶形成。所述導(dǎo)體條帶的一端可與接觸片68電接觸。可將所述條帶的另一端(其有時(shí)被稱為諧振元件的尾部)放置在開(kāi)口 72的中間 部分內(nèi)的位置中。天線諧振元件54-1B的尾部通常是天線54的對(duì)鄰 近效應(yīng)最敏感的部分。因此，希望將天線的尾部放置成遠(yuǎn)離外殼12 的表面(即，介電外殼部件12-2B的外表面)。在這些外表面位置中， 如果用戶觸摸介電蓋12-2B，那么可能使天線54失諧。
收發(fā)器52可通過(guò)傳輸線電連接到接觸片68 (且因此電連接到天 線諧振元件54-1B)。傳輸線可由同軸電纜或任何其它合適的傳輸線 結(jié)構(gòu)形成。在圖8所示的舉例說(shuō)明性布置中，用于將收發(fā)器52連接 到天線諧振元件54-1B的傳輸線是微帶傳輸線。微帶傳輸線具有兩個(gè) 導(dǎo)體。微帶傳輸線中的一個(gè)導(dǎo)體是接地面導(dǎo)體(例如，由如圖8所視 的印刷電路板66下表面上的金屬層形成的導(dǎo)體)。微帶傳輸線中的 另一導(dǎo)體是信號(hào)導(dǎo)體，例如信號(hào)導(dǎo)體70。
圖9中示出天線54附近的設(shè)備10的側(cè)視圖。如圖9中所示，接 地導(dǎo)體82可形成微帶傳輸線的一部分，且信號(hào)導(dǎo)體70可形成微帶傳 輸線的另一部分?？墒褂梦鬏斁€來(lái)電連接收發(fā)器52與天線諧振 元件54-lB。
收發(fā)器52可安裝到印刷電路板66。可經(jīng)由接地端子86和正饋 電端子88發(fā)送和接收與天線54相關(guān)聯(lián)的天線信號(hào)?？墒褂梦鬏?線信號(hào)導(dǎo)體70將饋電端子88連接到片68。接地端子86可使用導(dǎo)電 通道84與接地導(dǎo)體82電連接。接地導(dǎo)體82可以是例如由板66上的 銅層或其它導(dǎo)體形成的跡線。
天線諧振元件54-1B可具有第一 (近)端76和第二 (遠(yuǎn))端80。 第二端80通常被稱為天線諧振元件54-1B的尾部，且優(yōu)選地，遠(yuǎn)離 設(shè)備10的表面而設(shè)置以避免鄰近效應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō)，第二端80可位于 設(shè)備10的內(nèi)部?jī)?nèi)，遠(yuǎn)離外殼12的表面(即，外殼部分12-1的導(dǎo)電表 面和外殼部分12-2B的介電表面)。可使用任何合適的接觸結(jié)構(gòu)布置 來(lái)將第一端76電連接到接觸片68。對(duì)于一種合適的布置，可使用彈 簧接針(pogo pin )(例如彈簧接針78 )來(lái)在天線諧振元件端76與 接觸片68之間形成電接觸。這僅僅是舉例說(shuō)明性的。如果需要的話，可使用任何合適的結(jié)構(gòu)(例如彈簧或夾片)來(lái)在天線諧振元件54-lB 與接觸片68之間形成電接觸。例如，可通過(guò)使端76彎曲以由接觸片 68附近的諧振元件54-lB形成彈簧，來(lái)形成彈簧布置。
天線諧振元件54-lB可由金屬條帶形成(作為示例)。天線諧振 元件54-lB可以是獨(dú)立結(jié)構(gòu)、在襯底(例如柔性電路)的表面上圖案 化的跡線，或可附接到其它合適的安裝結(jié)構(gòu)。對(duì)于一種舉例說(shuō)明性布 置(其在本文中有時(shí)被描述為示例)，天線54由安裝到例如支撐結(jié) 構(gòu)90的介電支撐結(jié)構(gòu)(有時(shí)被稱為底盤或載體)的金屬條帶形成。
天線諧振元件介電支撐結(jié)構(gòu)90可由塑料或任何其它合適的介電 材料形成。可通過(guò)在支撐結(jié)構(gòu)90內(nèi)形成充氣區(qū)域來(lái)減小支撐結(jié)構(gòu)90 的有效介電常數(shù)。通過(guò)在支撐結(jié)構(gòu)90內(nèi)形成充氣開(kāi)口(例如孔和脊)， 天線諧振元件54-1B附近的支撐結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)減小。對(duì)于給定的所 需操作頻率(例如，2.4 GHz)，支撐結(jié)構(gòu)90的相對(duì)較低的介電常數(shù) 是有利的，這是因?yàn)槠湓试S天線諧振元件54-lB的長(zhǎng)度增加，從而改 進(jìn)天線效率。在典型情況(例如，具有塑料支撐結(jié)構(gòu)的2.4GHz操作) 下，天線諧振元件54-1B的長(zhǎng)度可約為2 cm。諧振元件54-1B的長(zhǎng)度 大體上約為5mm至30mm，視需要覆蓋的通信頻帶而定。天線諧振 元件54-1B的長(zhǎng)度大約等于其操作頻率下的波長(zhǎng)的四分之一。
圖10中示出不存在圖9的介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90的天線 54的透視圖。如圖IO中所示，天線諧振元件54-1B的遠(yuǎn)尖端80可位 于印刷電路板66中的孔74內(nèi)且鄰近孔74，處于距孔74的側(cè)壁大約 等距的位置處。在此位置中，端80距導(dǎo)電外殼壁12-1和導(dǎo)電框14 的附近邊緣也大約等距。
可通過(guò)確保端80 (和天線諧振元件54-1B )不過(guò)于靠近導(dǎo)電結(jié)構(gòu) (例如框14和外殼壁12-1)，來(lái)改進(jìn)天線效率和帶寬。因此，天線諧 振元件54-1B可具有許多有助于將端80置于合適位置中的彎曲部。 如圖9中所示，天線諧振元件54-1B (例如部分81)的長(zhǎng)度可平行于 外殼12的壁(即，在本示例中，外殼12的前表面和后表面)而延伸。 部分83平行于部分81而延伸。例如部分85和87的部分與部分81和83成直角而延伸。部分85垂直于部分83和81從天線接地面向上 延伸。部分87垂直于部分81和83朝接地面向下延伸。彎曲部89(其 可以是單個(gè)彎曲部，或由兩個(gè)或兩個(gè)以上單個(gè)彎曲部形成的復(fù)合彎曲 部)確保了天線諧振元件54-1B的遠(yuǎn)端位于外殼12的內(nèi)部?jī)?nèi)，遠(yuǎn)離 外殼表面(例如設(shè)備10的前外殼表面和后外殼表面)。
圖11中示出在方向96上沿圖10的虛線94截取的天線54的橫 截面圖。如圖11中所示，天線諧振元件54-lB的端80可放置于孔74 內(nèi)位于印刷電路板66的上表面98下方，如果需要的話。印刷電路板 66可以是多層電路板(例如，支持2到8個(gè)金屬層的電路板)。為了 確保天線諧振元件54-1B不受其附近的導(dǎo)電材料不利地影響，可對(duì)印 刷電路板66的導(dǎo)電層進(jìn)行圖案化，使得鄰近于孔74的位置處(例如， 區(qū)域100中)不存在金屬。
為了確保收發(fā)器52與天線54之間的足夠阻抗匹配，收發(fā)器52 與天線54之間的路徑可含有阻抗匹配網(wǎng)，例如圖IO的可選阻抗匹配 網(wǎng)92?？舍槍?duì)阻抗匹配網(wǎng)92使用任何合適的電路。圖12、圖13、圖 14和圖15中示出合適的阻抗匹配網(wǎng)的舉例說(shuō)明性示例。
在圖12的示例中，阻抗匹配網(wǎng)92由沿信號(hào)路徑70串聯(lián)連接的 電感器形成。圖13的阻抗匹配網(wǎng)92 (其可是優(yōu)選的)含有分路到接 地的電感器，例如l.lnH電感器。圖14的阻抗匹配網(wǎng)92具有串聯(lián)連 接在收發(fā)器52與接觸片68之間的路徑70中的電容器。在圖15的布 置中，阻抗匹配網(wǎng)92含有在信號(hào)線70與接地之間形成分路(shunting ) 信號(hào)路徑的電容器。
圖16示出介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)卯和天線諧振元件54-1B 的舉例說(shuō)明性實(shí)施例的俯視圖。如圖16中所示，介電天線諧振元件 支撐結(jié)構(gòu)90可具有被切除的充氣區(qū)域102 (孔),所迷充氣區(qū)域102 有助于減小介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)的有效介電常數(shù)。介電天線諧 振元件支撐結(jié)構(gòu)90還可具有例如充氣通道106的被切除的充氣區(qū)域。 介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90可由ABS塑料或其它合適的介電材料 形成。ABS塑料或其它介電材料的介電常數(shù)可近似為2.8到3,0?？諝獾慕殡姵?shù)為1.0。通過(guò)配置介電諧振元件支撐結(jié)構(gòu)卯以形成充氣 開(kāi)口 (例如孔102和106)，可使天線諧振元件的有效介電常數(shù)減小 到低于2.8到3.0的值。這在支撐結(jié)構(gòu)90中的至少一些充氣孔直接鄰 近于天線諧振元件54-lB(如圖16中所示)時(shí)可能是有利的。支撐結(jié) 構(gòu)卯的介電常數(shù)減小允許天線諧振元件54-1B的長(zhǎng)度增加，且因此 使天線的效率增加。
介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90可具有螺釘孔，例如孔104。這 些孔可用于將介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90附接到外殼12 (例如， 用螺釘、塑料支柱或其它扣件)。例如支柱110的介電支柱(例如， 由天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)卯的一部分形成的塑料支柱)可與天線諧 振元件54-1B中的匹配孔配合。在組裝期間，支柱110和天線諧振元 件54-1B中的對(duì)應(yīng)孔可有助于使天線諧振元件54-lB相對(duì)于天線諧振 元件支撐結(jié)構(gòu)90適當(dāng)?shù)貙?duì)準(zhǔn)，且可有助于將天線諧振元件54-1B附 接到天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90。如果需要的話，可稍微增大支柱IIO 的尖端(例如，使用熱處理)，以使天線諧振元件54-lB保持在合適 位置。
天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90的邊緣108可彎曲(作為示例)。這 可幫助天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)卯符合外殼12的彎曲拐角。當(dāng)安裝在 外殼12中時(shí)，介電蓋12-2B(圖4A和圖4B)可用于覆蓋介電天線諧 振元件支撐結(jié)構(gòu)90和天線諧振元件54-lB。
當(dāng)組裝在設(shè)備10中時(shí)，介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90可與印刷 電路板66配合以形成組合件，例如圖17的分解透視圖中的組合件 112?？蓪⑻炀€諧振元件54-lB的端76彎曲以形成彈簧或夾片，如圖 17中所示。當(dāng)將介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90安裝到印刷電路板66 時(shí)，以此方式形成的彈簧可以抵靠接觸片68而偏置。如果需要的話， 可在端76處形成彈簧接針(即，在接針外殼內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的彈簧加 載接針)或其它合適的電接觸結(jié)構(gòu)來(lái)代替圖17中所示的舉例說(shuō)明性 彈簧結(jié)構(gòu)。圖18是圖17的組合件112的分解透視圖，其更詳細(xì)地示 出天線諧振元件54-1B的舉例說(shuō)明性形狀。如圖18中所示，介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90可具有孔114或其它開(kāi)口，天線諧振元件 54-1B的端76在組裝期間會(huì)穿過(guò)這些孔或其它開(kāi)口。天線諧振元件 54-1B中的孔116可與支柱110或天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)90上的其它 合適的配準(zhǔn)結(jié)構(gòu)配合。
如圖18中所示，天線諧振元件54-lB可由導(dǎo)體條帶形成。導(dǎo)體 的厚度(最小橫向尺寸)可以是(例如)0.05 mm到1 mm。導(dǎo)體條 帶的寬度(第二最小橫向尺寸)可以是(例如)0.5 mm到5 mm。導(dǎo) 體條帶的長(zhǎng)度可以是(例如)5 mm到30 mm。
前述內(nèi)容僅僅說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，且所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可 在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下作出各種修改。
權(quán)利要求1. 一種手持型電子設(shè)備中的手持型電子設(shè)備天線，所述手持型電子設(shè)備具有外殼表面及位于所述手持型電子設(shè)備的拐角中的介電外殼部分，其特征是接地面天線元件；及條帶天線諧振元件，其中所述諧振元件具有由傳輸線饋送的近端及遠(yuǎn)端，所述遠(yuǎn)端位于所述手持型電子設(shè)備內(nèi)的、遠(yuǎn)離所述外殼表面的內(nèi)部位置處且在所述手持型電子設(shè)備的所述拐角中的所述介電外殼部分下方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持型電子設(shè)備天線，其特征是所述 手持型電子設(shè)備天線還包含安裝有所述條帶天線諧振元件的介電天 線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持型電子設(shè)備天線，其特征是所述 手持型電子設(shè)備天線還包含安裝有所述條帶天線諧振元件的介電夭 線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)，其中所述介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)包含鄰近 于所述條帶天線諧振元件的充氣孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持型電子設(shè)備天線，其特征是所述 手持型電子設(shè)備天線還包含安裝有所述條帶天線諧振元件的介電天 線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)，其中所述條帶天線諧振元件包含孔，且其中所 述介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)包含延伸穿過(guò)所述條帶天線諧振元件 中的所述孔的支柱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持型電子設(shè)備天線，其特征是所述 條帶天線諧振元件的所述近端包含彎曲彈簧部分。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持型電子設(shè)備天線，其特征是所迷 條帶天線諧振元件的所述遠(yuǎn)端具有平行于所述外殼表面中的至少一 個(gè)延伸的部分。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的手持型電子設(shè)備天線，其特征是所述 手持型電子設(shè)備天線還包含:連接到所述條帶天線諧振元件的所述近 端的接觸片，其中所述條帶天線諧振元件包含多個(gè)彎曲部，并且具有 彼此成直角延伸的部分。
8. —種手持型電子設(shè)備，所述手持型電子設(shè)備具有前部及后 部，并且在縱向方向上操作所述手持型電子設(shè)備，而當(dāng)被逆時(shí)針?lè)较?旋轉(zhuǎn)時(shí)，在橫向方向上操作所述手持型電子設(shè)置，其特征是:導(dǎo)電外殼，具有至少一個(gè)大體上矩形的導(dǎo)電外殼表面，其中所迷 矩形導(dǎo)電外殼表面具有開(kāi)口,其中當(dāng)從所述手持型電子設(shè)備的、在縱 向方向上操作的所述前部觀看所述手持型電子設(shè)備時(shí)，所述開(kāi)口位于 所述導(dǎo)電外殼表面的右上拐角中；收發(fā)器及控制電路，安裝于所述導(dǎo)電外殼內(nèi)；至少一個(gè)天線，其中所述天線包含接地面元件及天線諧振元件， 且其中所述天線諧振元件安裝于所述導(dǎo)電外殼的所述右上拐角中的 所述開(kāi)口內(nèi)；及介電蓋，覆蓋所述天線諧振元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持 型電子設(shè)備還包含顯示器，當(dāng)所述手持型電子設(shè)備在所述縱向方向上 操作時(shí)，所述顯示器以所述縱向方向顯示圖像，而當(dāng)所述手持型電子 設(shè)備在所述橫向方向上操作時(shí)，所述顯示器以所述橫向方向顯示圖 像，其中所述介電蓋包含與所述矩形導(dǎo)電外殼表面齊平的部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)具有孔的印刷電路板，其中所述天線諧振 元件的至少一部分位于所述孔內(nèi)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持 型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)印刷電路板，具有傳輸線導(dǎo)體及孔，其中所述天線諧振元件包括具有第一端及第二端的導(dǎo)電條帶，其中所述第一端電連接到 所述印刷電路板上的所述傳輸線導(dǎo)體，且其中鄰近所述孔設(shè)置所述第 二端；及導(dǎo)電框，圍繞所述孔的至少一部分延伸。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)印刷電路板；傳輸線，位于所述電路板上，其中所述傳輸線具有信號(hào)導(dǎo)體及接 地導(dǎo)體；接觸片，位于所述電路板上且連接到所述信號(hào)導(dǎo)體；及 收發(fā)器，電連接到所述傳輸線，其中所述天線諧振元件電連接到 所述接觸片。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)印刷電路板，其具有孔；傳輸線，位于所述電路板上，其中所述傳輸線具有信號(hào)導(dǎo)體及接 地導(dǎo)體；接觸片，位于所述電路板上且連接到所述信號(hào)導(dǎo)體；及 收發(fā)器，電連接到所述傳輸線，其中所述天線諧振元件電連接到所述接觸片，且其中所述天線諧振元件的一部分位于所述印刷電路板中的所述孔內(nèi)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)印刷電路板，所述至少一個(gè)印刷電路板環(huán)繞充氣開(kāi)口；傳輸線，位于所述電路板上，其中所述傳輸線具有信號(hào)導(dǎo)體及接 地導(dǎo)體；及收發(fā)器，電連接到所述傳輸線，其中所述天線諧振元件具有笫一 端及第二端以及在所述第一端與所述第二端之間的多個(gè)彎曲部，其中 所述天線諧振元件的所述第一端電連接到所迷傳輸線，且其中所述天 線諧振元件的所述第二端位于所述充氣開(kāi)口中。
15. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所迷手持型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)印刷電路板，所述至少一個(gè)印刷電路板環(huán)繞充氣區(qū)域；傳輸線，位于所述電路板上，其中所述傳輸線具有信號(hào)導(dǎo)體及接 地導(dǎo)體；收發(fā)器，電連接到所述傳輸線，其中所述天線諧振元件具有第一 端及笫二端，其中所述天線諧振元件的所述第一端電連接到所述傳輸 線，其中鄰近所述充氣區(qū)域內(nèi)設(shè)置所述天線諧振元件的所述第二端， 且其中所述天線諧振元件包含條帶天線諧振元件；及介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)，安裝有所述條帶天線諧振元件。
16. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持型電子設(shè)備還包含至少一個(gè)印刷電路板，所述至少一個(gè)印刷電路板環(huán)繞充氣區(qū)域；傳輸線，位于所述電路板上，其中所述傳輸線具有信號(hào)導(dǎo)體及接 地導(dǎo)體；收發(fā)器，電連接到所述傳輸線，其中所述天線諧振元件具有第一 端及第二端，其中所述天線諧振元件的所述第一端電連接到所述傳輸線，其中鄰近所述充氣區(qū)域內(nèi)設(shè)置所述天線諧振元件的所述第二端，且其中所述天線諧振元件包含條帶天線諧振元件；及介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)，安裝有所述條帶天線諧振元件，其 中所述介電天線諧振元件支撐結(jié)構(gòu)含有鄰近于所述條帶天線諧振元 件的至少一個(gè)充氣孔。
17. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手持 型電子設(shè)備還包含額外天線諧振元件，其中所述矩形導(dǎo)電外殼表面具 有額外開(kāi)口，其中當(dāng)從所述手持型電子設(shè)備的、在縱向方向上操作的 前部觀看所述手持型電子設(shè)備時(shí)，所述額外開(kāi)口位于所述導(dǎo)電外殼表 面的下端處，且其中所述額外天線諧振元件在所述手持型電子設(shè)備內(nèi) 被安裝于所述額外開(kāi)口內(nèi)。
18. —種手持型電子設(shè)備，其特征是外殼，具有包括導(dǎo)電后表面的外殼表面且具有安裝到前表面的至少一部分的顯示器；介電外殼部分，形成于所述導(dǎo)電后表面的拐角內(nèi)的開(kāi)口中； 至少一個(gè)印刷電路板；收發(fā)器電路，安裝于所述印刷電路板； 傳輸線，連接到所述收發(fā)器電路； 天線，安裝于所述外殼內(nèi)，其中所述天線包含 接地面；及天線諧振元件，所述天線諧振元件是由鄰近于所述介電外殼部分 設(shè)置的導(dǎo)體條帶形成，其中所述介電外殼部分的至少一部分與所述外 殼的所述導(dǎo)電后表面齊平，其中所述天線諧振元件具有多個(gè)彎曲部且 具有第一端及第二端，其中所述天線諧振元件的所迷第一端耦接到鄰 近于所述印刷電路板的所述傳輸線，且其中所述天線諧振元件中的所 述彎曲部引導(dǎo)所述導(dǎo)體條帶，以使所述天線諧振元件的所述第二端不 鄰近所述外殼的所述表面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述手 持型電子設(shè)備還包含附接有所述導(dǎo)體條帶的介電天線諧振元件支撐 結(jié)構(gòu)，其中所述導(dǎo)體條帶包含平行于所述外殼表面中的至少一個(gè)的第 一部分及垂直于所述第一部分的第二部分，且其中所述介電天線諧振 元件支撐結(jié)構(gòu)包含界定至少一個(gè)鄰近于所述導(dǎo)體條帶的孔的部分。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的手持型電子設(shè)備，其特征是所述收 發(fā)器電路被配置成在2.4GHz通信頻帶中經(jīng)由所述天線而發(fā)送及接收 信號(hào)，所述手持型電子設(shè)備進(jìn)一步包含耦接于所述收發(fā)器電路與所述 天線之間的所述傳輸線中的阻抗匹配網(wǎng)。
專利摘要提供含有無(wú)線通信電路的手持型電子設(shè)備。所述無(wú)線通信電路可包含天線結(jié)構(gòu)。在縱向模式中操作所述手持型設(shè)備時(shí)，天線可設(shè)置于所述手持型設(shè)備的右上拐角中。當(dāng)所述手持型設(shè)備逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)且在橫向模式中操作時(shí)，所述天線位于所述設(shè)備的無(wú)遮擋的左上拐角中。所述天線可由導(dǎo)體條帶形成。所述導(dǎo)體條帶的近端可連接到傳輸線。所述導(dǎo)體條帶的遠(yuǎn)端可通過(guò)所述條帶中形成的彎曲部而布設(shè)成遠(yuǎn)離外殼表面。所述手持型電子設(shè)備中的印刷電路板可具有孔。所述導(dǎo)體條帶的所述遠(yuǎn)端可鄰近于所述孔而設(shè)置。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK201307636SQ20082013000
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者F·R·羅斯科普夫, R·W·斯科盧巴, R·卡巴勒羅, 張志軍 申請(qǐng)人:蘋果公司