具有帶諧振縫隙的多端口天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】電子設(shè)備可以包括射頻收發(fā)機電路和天線結(jié)構(gòu)。天線結(jié)構(gòu)可以包括倒F天線諧振元件和天線地，它們形成具有第一和第二天線端口的倒F天線。天線結(jié)構(gòu)可以包括縫隙天線諧振元件。所述縫隙天線諧振元件可以在第一通信頻帶中的頻率處用作用于所述倒F天線的寄生天線諧振元件，并且可以在第二通信頻帶中的頻率處用作縫隙天線。該縫隙天線可以使用第三天線端口直接饋送?？烧{(diào)電容器可以耦接至第一端口以調(diào)諧所述倒F天線。該倒F天線還可以使用橋接縫隙天線諧振元件的可調(diào)電容器來調(diào)諧。
【專利說明】具有帶諧振縫隙的多端口天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備
[0001] 本申請要求于2013年3月18日提交的美國專利申請13/846, 459的權(quán)益，其中該 申請通過引用全文結(jié)合在此。

【背景技術(shù)】
[0002] 本公開一般地涉及電子設(shè)備，尤其涉及用于具有無線通信電路的電子設(shè)備的天 線。
[0003] 諸如便攜式計算機和蜂窩電話的電子設(shè)備通常具有無線通信功能。例如，電子設(shè) 備可以使用諸如蜂窩電話電路之類的遠程無線通信電路經(jīng)由蜂窩電話頻帶進行通信。電子 設(shè)備可以使用諸如無線局域網(wǎng)通信電路的短程無線通信電路來處理與附近設(shè)施的通信。電 子設(shè)備還可以具有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機和其他無線電路。
[0004] 為了滿足消費者對小型無線設(shè)備的需求，制造商不斷致力于使用緊湊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)諸 如天線部件的無線通信電路。與此同時，還期望在電子設(shè)備中包括諸如金屬設(shè)備殼體部件 的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。由于導(dǎo)電部件可能影響射頻性能，因此在將天線并入包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的電子設(shè) 備時必須加以小心。此外,必須小心確保設(shè)備中的天線和無線電路能夠在操作頻率范圍上 呈現(xiàn)出令人滿意的性能。
[0005] 因此期望能為無線電子設(shè)備提供改善的無線通信電路。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 電子設(shè)備可以包括射頻收發(fā)機電路和天線結(jié)構(gòu)。天線結(jié)構(gòu)可以包括倒F天線諧振 元件和天線地，它們形成具有第一和第二天線端口的倒F天線。天線結(jié)構(gòu)可以包括縫隙天 線諧振元件。該縫隙天線諧振元件可以用作用于所述倒F天線的寄生天線諧振元件并且可 以用作縫隙天線。該縫隙天線可以使用第三天線端口來饋送。
[0007] 該倒F天線可被配置為使用第一天線端口覆蓋低頻帶和高頻帶內(nèi)的蜂窩電話信 號。該倒F天線還可以處理使用該倒F天線的無線局域網(wǎng)信號。在比高頻帶蜂窩電話通信 頻帶的頻率更高的通信頻帶中的無線局域網(wǎng)信號可由縫隙天線使用第三天線端口處理。使 用第二天線端口，倒F天線可以接收衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號。
[0008] 無線電路可以耦接至天線結(jié)構(gòu)。無線電路可以包括耦接至第二端口的衛(wèi)星導(dǎo)航系 統(tǒng)接收機。無線電路還可以包括無線局域網(wǎng)收發(fā)機和蜂窩電話收發(fā)機。雙工器電路可以具 有耦接至蜂窩電話收發(fā)機的端口、耦接至無線局域網(wǎng)收發(fā)機的端口、以及耦接至倒F天線 的第一天線端口的共享端口。
[0009] 無線局域網(wǎng)收發(fā)機可以具有在第三天線端口處耦接至縫隙天線的端口?？p隙天線 可被用于處理在諸如5GHz無線局域網(wǎng)頻帶的頻帶內(nèi)的無線局域網(wǎng)信號。與2. 4GHz的無線 局域網(wǎng)頻帶相關(guān)聯(lián)的信號可以使用雙工器電路而被路由進出倒F天線的第一端口。
[0010] 可調(diào)電容器可以耦接至第一天線端口以在蜂窩電話低頻帶內(nèi)調(diào)諧倒F天線。該倒 F天線還可以使用橋接縫隙天線諧振元件的可調(diào)電容器進行調(diào)諧。對橋接縫隙天線諧振元 件的可調(diào)電容器進行的調(diào)節(jié)可被用于例如調(diào)諧包括2. 4GHz處的無線局域網(wǎng)頻帶和鄰近蜂 窩電話頻率的通信頻帶內(nèi)的天線性能。
[0011] 本發(fā)明的其他特征、其特性和各種優(yōu)點將從附圖和其后對優(yōu)選實施例的詳細描述 中更為顯見。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有無線通信電路的說明性電子設(shè)備的透視圖。
[0013] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的具有無線通信電路的說明性電子設(shè)備的示意圖。
[0014] 圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的說明性可調(diào)諧天線的圖示。
[0015] 圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可被用于調(diào)諧電子設(shè)備中的天線結(jié)構(gòu)的類型的 說明性可調(diào)電容器的圖示。
[0016] 圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的說明性可調(diào)諧電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)的圖示，其中該 天線結(jié)構(gòu)具有帶兩個天線端口的、由殼體結(jié)構(gòu)形成的雙臂倒F天線諧振元件，并且具有耦 接至另一天線端口的基于縫隙的天線諧振元件。
[0017] 圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例，對于圖5所示類型的可調(diào)諧天線，天線性能作為頻 率的函數(shù)的曲線圖。

【具體實施方式】
[0018] 諸如圖1所示電子設(shè)備10的電子設(shè)備可以具有無線通信電路。無線通信電路可 以用于支持多個無線通信頻帶內(nèi)的無線通信。無線通信電路可以包括一個或多個天線。
[0019] 天線可以包括環(huán)形天線、倒F天線、帶狀天線、平面倒F天線、縫隙天線、包括多于 一種類型的天線結(jié)構(gòu)的混合天線、或是其他合適的天線。如果期望，用于各天線的導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 可由導(dǎo)電電子設(shè)備結(jié)構(gòu)形成。導(dǎo)電電子設(shè)備結(jié)構(gòu)可以包括導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)。殼體結(jié)構(gòu)可以包 括繞電子設(shè)備外圍布置的外圍結(jié)構(gòu)，例如外圍導(dǎo)電構(gòu)件。外圍導(dǎo)電構(gòu)件可以用作諸如顯示 器的平坦結(jié)構(gòu)的邊框，可以用作設(shè)備殼體的側(cè)壁結(jié)構(gòu)，和/或可以形成其他殼體結(jié)構(gòu)。外圍 導(dǎo)電構(gòu)件中的間隙可以與天線相關(guān)聯(lián)。
[0020] 電子設(shè)備10可以是便攜式電子設(shè)備或是其他合適的電子設(shè)備。例如，電子設(shè)備 10可以是膝上型計算機、平板計算機、較小型設(shè)備(諸如腕表設(shè)備、掛飾設(shè)備、頭戴式耳機設(shè) 備、耳塞設(shè)備、或其他可佩帶的或微型設(shè)備)、蜂窩電話、或媒體播放器等。設(shè)備10還可以是 電視機、機頂盒、臺式計算機、其中已集成有計算機的計算機監(jiān)視器、或是其他合適的電子 設(shè)施。
[0021] 設(shè)備10可以包括諸如殼體12的殼體。有時可被稱為外殼的殼體12可由塑料、 玻璃、陶瓷、纖維復(fù)合材料、金屬(例如，不銹鋼、鋁等)、其他合適材料、或這些材料的組合形 成。在某些情況下，殼體12的部分可由電介質(zhì)或其他低導(dǎo)電性材料形成。在其他情況下， 殼體12或組成殼體12的至少部分結(jié)構(gòu)可由金屬元件形成。
[0022] 如果期望，設(shè)備10可以具有諸如顯示器14的顯示器。顯示器14例如可以是并入 有電容性觸摸電極的觸摸屏。顯示器14可以包括由發(fā)光二極管（LED)、有機LED (0LED)、 等離子單元、電潤濕像素、電泳像素、液晶顯示（LCD)部件或其他合適的圖像像素結(jié)構(gòu)形成 的圖像像素。諸如透明玻璃或塑料層的顯示器覆蓋層可以覆蓋顯示器14的表面。諸如按 鈕19的按鈕可以穿過覆蓋層內(nèi)的開口。覆蓋層還可以具有諸如用于揚聲器端口 26的開口 的其他開口。
[0023] 殼體12可以包括諸如結(jié)構(gòu)16的外圍殼體結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)16可以繞設(shè)備10和顯示器 14的外圍布置。在設(shè)備10和顯示器14具有矩形形狀的配置中，結(jié)構(gòu)16可以使用具有矩形 環(huán)形(作為一例)的外圍殼體構(gòu)件來實現(xiàn)。外圍結(jié)構(gòu)16或外圍結(jié)構(gòu)16的一部分可以用作顯 示器14的邊框(例如，圍繞顯示器14所有四個邊的和/或幫助將顯示器14固定到設(shè)備10 的美化修邊)。如果期望，外圍結(jié)構(gòu)16還可以形成設(shè)備10的側(cè)壁結(jié)構(gòu)(例如，通過形成具有 垂直側(cè)壁的金屬條帶等)。
[0024] 外圍殼體結(jié)構(gòu)16可由諸如金屬的導(dǎo)電材料形成，因此有時可被稱為外圍導(dǎo)電殼 體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電金屬結(jié)構(gòu)、或外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件(作為例子)。外圍殼體結(jié)構(gòu)16 可由諸如不銹鋼、鋁或其他合適材料之類的金屬形成。一個、兩個或多于兩個的單獨結(jié)構(gòu)可 被用于形成外圍殼體結(jié)構(gòu)16。
[0025] 外圍殼體結(jié)構(gòu)16無需具有均勻的橫截面。例如，外圍殼體結(jié)構(gòu)16的頂部在需要 時可以具有幫助顯示器14保持就位的向內(nèi)突出的唇邊。如果期望，外圍殼體結(jié)構(gòu)16的底 部也可以具有放大的唇邊(例如，在設(shè)備10后表面所處平面內(nèi)）。在圖1的例子中，外圍殼 體結(jié)構(gòu)16具有基本筆直的垂直側(cè)壁。這僅是說明性的。由外圍殼體結(jié)構(gòu)16形成的側(cè)壁可 以是彎曲的，或者可以具有其他合適形狀。在某些配置中(例如，在外圍殼體結(jié)構(gòu)16用作顯 不器14的邊框時)，外圍殼體結(jié)構(gòu)16可以繞殼體12的唇邊布置（即，外圍殼體結(jié)構(gòu)16可以 僅覆蓋圍繞顯示器14的殼體12邊緣而不覆蓋殼體12側(cè)壁的其他部分)。
[0026] 如果期望，殼體12可以具有導(dǎo)電的后表面。例如，殼體12可由諸如不銹鋼或鋁之 類的金屬形成。殼體12的后表面可以位于與顯示器14平行的平面內(nèi)。在用于設(shè)備10的 其中殼體12的后表面由金屬形成的配置中，可能希望將外圍導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)16的一些部分 形成作為形成殼體12后表面的殼體結(jié)構(gòu)的組成部分。例如，設(shè)備10的后殼體壁可由平坦 金屬結(jié)構(gòu)形成，并且殼體12左右兩側(cè)的外圍殼體結(jié)構(gòu)16的一些部分可被形成為該平坦金 屬結(jié)構(gòu)的垂直延伸的金屬組成部分。如果期望，諸如上述的殼體結(jié)構(gòu)可由一塊金屬機械加 工而成。
[0027] 顯示器14可以包括諸如電容性電極陣列、用于尋址像素元件的導(dǎo)電線路、驅(qū)動電 路等的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。殼體12可以包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)，諸如金屬框架構(gòu)件、跨殼體12各壁的平坦殼 體構(gòu)件(有時被稱為中間板，即，由一個或多個部分形成的、通過焊接或以其他方式連接在 構(gòu)件16相對側(cè)之間的基本呈矩形的板)、印刷電路板和其他內(nèi)部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。這些導(dǎo)電結(jié)構(gòu) 可以位于顯示器14之下的殼體12中央位置(作為一例）
[0028] 在區(qū)域22和20內(nèi)，可以在設(shè)備10的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)中形成開口（例如，在外圍導(dǎo)電殼體 結(jié)構(gòu)16和相對的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間，所述相對的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)諸如導(dǎo)電殼體中間板或后殼體壁結(jié) 構(gòu)、與印刷電路板相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電地平面、以及設(shè)備10中的導(dǎo)電電氣部件)。這些開口（有時 可被稱為間隙）可由空氣、塑料和其他電介質(zhì)填充。導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)和設(shè)備10中的其他導(dǎo)電 結(jié)構(gòu)可以用作設(shè)備10中天線的地平面。區(qū)域20和22中的開口可以用作開放式或封閉式 縫隙天線中的縫隙，可以用作環(huán)形天線中由導(dǎo)電材料路徑圍繞的中央介電區(qū)，可以用作將 諸如帶狀天線諧振元件或倒F天線諧振元件的天線諧振元件與地平面分隔開的空間，或者 可以以其他方式用作在區(qū)域20和22中形成的天線結(jié)構(gòu)的一部分。
[0029] -般而言，設(shè)備10可以包括任何適合數(shù)量的天線(例如，一個或多個、兩個或更多 個、三個或更多個、四個或更多個等)。設(shè)備10中的天線可以位于長型設(shè)備殼體的相對的第 一和第二端，沿著設(shè)備殼體的一個或多個邊，在設(shè)備殼體中央，在其他合適位置，或在這些 位置中的一個或多個位置。圖1的布置僅是說明性的。
[0030] 外圍殼體結(jié)構(gòu)16的部分可以設(shè)有間隙結(jié)構(gòu)。例如，外圍殼體結(jié)構(gòu)16可以設(shè)有諸 如圖1所示的間隙18的一個或多個間隙。外圍殼體結(jié)構(gòu)16中的間隙可由諸如聚合物、陶 瓷、玻璃、空氣、其他介電材料或這些材料的組合之類的電介質(zhì)填充。間隙18可以將外圍殼 體結(jié)構(gòu)16劃分成一個或多個外圍導(dǎo)電分段。例如，外圍殼體結(jié)構(gòu)16中可以具有兩個外圍 導(dǎo)電分段(例如，在具有兩個間隙的布置中)、三個外圍導(dǎo)電分段(例如，在具有三個間隙的 布置中)或是四個外圍導(dǎo)電分段(例如，在具有四個間隙的布置中等)。以此方式形成的外圍 導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)16的分段可以在設(shè)備10中形成天線的一部分。
[0031] 在一種典型場景下，設(shè)備10可以具有上部和下部天線(作為一例)。上部天線例如 可以在設(shè)備10上端的區(qū)域22內(nèi)形成。下部天線例如可以在設(shè)備10下端的區(qū)域20內(nèi)形成。 天線可被分別使用以覆蓋相同的通信頻帶、重疊的通信頻帶、或是分開的通信頻帶。天線可 被用來實現(xiàn)天線分集方案或多輸入多輸出（ΜΙΜΟ)天線方案。
[0032] 設(shè)備10中的天線可被用來支持任何感興趣的通信頻帶。例如，設(shè)備10可以包括 用于支持局域網(wǎng)通信、語音和數(shù)據(jù)蜂窩電話通信、全球定位系統(tǒng)（GPS)通信或其他衛(wèi)星導(dǎo)航 系統(tǒng)通信、Bluetooth?通信等的天線結(jié)構(gòu)。
[0033] 可用于電子設(shè)備10的示例性配置的示意圖在圖2中示出。如圖2所示，電子設(shè)備 10可以包括諸如存儲和處理電路28的控制電路。存儲和處理電路28可以包括諸如硬盤驅(qū) 動器存儲裝置、非易失性存儲器(例如，閃存或其他被配置為形成固態(tài)驅(qū)動器的電可編程只 讀存儲器)、易失性存儲器(例如，靜態(tài)或動態(tài)隨機存取存儲器）等的存儲裝置。存儲和處理 電路28中的處理電路可被用于控制設(shè)備10的操作。該控制電路可以基于一個或多個微處 理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、基帶處理器、電力管理單元、音頻編解碼器芯片、專用集 成電路等。
[0034] 存儲和處理電路28可被用于在設(shè)備10上運行軟件，諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽應(yīng)用、基于互 聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的話音（V0IP)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。為 了支持與外部設(shè)施的交互，存儲和處理電路28可被用于實現(xiàn)通信協(xié)議?？梢允褂么鎯吞?理電路28實現(xiàn)的通信協(xié)議包括因特網(wǎng)協(xié)議、無線局域網(wǎng)協(xié)議(例如，IEEE802. 11協(xié)議，有時 被稱為WiFi? )、諸如Bluetooth、1"?協(xié)議的用于其它短程無線通信鏈接的協(xié)議、蜂窩電話 協(xié)議等。
[0035] 電路28可被配置為實現(xiàn)對設(shè)備10中的天線使用進行控制的控制算法。例如，電路 28可以執(zhí)行信號質(zhì)量監(jiān)視操作、傳感器監(jiān)視操作和其他數(shù)據(jù)收集操作，并且可以響應(yīng)于收 集到的關(guān)于要在設(shè)備10中使用的通信頻帶的數(shù)據(jù)和信息來控制設(shè)備10中的哪些天線結(jié)構(gòu) 16要被用來接收和處理數(shù)據(jù)，和/或可以調(diào)節(jié)設(shè)備10中的一個或多個開關(guān)、可調(diào)諧元件或 其他可調(diào)電路以調(diào)節(jié)天線性能。試舉一例，電路28可以控制兩個或更多個天線中的哪個天 線要被用來接收到來的射頻信號，可以控制兩個或更多個天線中的哪個天線要被用來發(fā)射 射頻信號，可以控制到來的數(shù)據(jù)流在設(shè)備10內(nèi)的兩個或更多個天線上的并行的路由處理， 可以調(diào)諧天線以覆蓋期望的通信頻帶等。
[0036] 在執(zhí)行這些控制操作期間，電路28可以接通和斷開開關(guān)，可以打開和關(guān)閉接收機 和發(fā)射機，可以調(diào)節(jié)阻抗匹配電路，可以配置介于射頻收發(fā)機電路和天線結(jié)構(gòu)之間的前端 模塊（FEM)射頻電路(例如，用于阻抗匹配和信號路由的濾波和開關(guān)電路）中的開關(guān)，可以調(diào) 節(jié)開關(guān)、可調(diào)諧電路以及形成作為天線一部分或耦接至天線或與天線相關(guān)聯(lián)的信號路徑的 其他可調(diào)電路元件，并且還可以以其他方式控制和調(diào)節(jié)設(shè)備10的部件。
[0037] 輸入輸出電路30可被用于允許將數(shù)據(jù)供應(yīng)至設(shè)備10并且允許數(shù)據(jù)被從設(shè)備10 提供給外部設(shè)備。輸入輸出電路30可以包括輸入輸出設(shè)備32。輸入輸出設(shè)備32可以包括 觸摸屏、按鈕、游戲桿、點擊輪、滾輪、觸摸墊、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、音調(diào)發(fā)生器、振 動器、相機、傳感器、發(fā)光二級管和其他狀態(tài)指示器、數(shù)據(jù)端口等。用戶可以通過經(jīng)由輸入輸 出設(shè)備32提供命令來控制設(shè)備10的操作，并且可以使用輸入輸出設(shè)備32的輸出源接收來 自設(shè)備10的狀態(tài)信息和其他輸出。
[0038] 無線通信電路34可以包括射頻（RF)收發(fā)機電路，該射頻收發(fā)機電路由一個或多 個集成電路、功率放大器電路、低噪聲輸入放大器、無源RF部件、一個或多個天線、濾波器、 雙工器以及用于處理RF無線信號的其他電路形成。無線信號也可以使用光(例如，使用紅 外通信）來發(fā)送。
[0039] 無線通信電路34可以包括諸如全球定位系統(tǒng)（GPS)接收機電路35之類的衛(wèi)星 導(dǎo)航系統(tǒng)接收機電路(例如，用于接收1575MHz的衛(wèi)星定位信號）或是與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系 統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機電路。諸如收發(fā)機電路36的無線局域網(wǎng)收發(fā)機電路可 以處理用于1WiFi'? (IEEE802. 11)通信的2. 4GHz和5GHz頻帶，也可以處理2. 4GHz的 Bluetooth?通信頻帶。電路34可以使用蜂窩電話收發(fā)機電路38來處理蜂窩電話頻帶 (諸如在約700MHz到約2700MHz的頻率范圍內(nèi)的頻帶或是更高或更低頻率處的頻帶）內(nèi)的 無線通信。如果期望，無線通信電路34還可以包括用于其他短程和遠程無線鏈接的電路。 例如，無線通信電路34可以包括用于接收無線電和電視信號的無線電路、尋呼電路等。還 可以支持近場通信(例如，在13. 56MHz處)。在1WiFi?:和Bluetooth'?鏈路以及其他短程 無線鏈路中，典型地使用無線信號在幾十或幾百英尺的距離上傳送數(shù)據(jù)。在蜂窩電話鏈路 和其他遠程鏈路中，則典型地使用無線信號在幾千英尺或幾英里的距離上傳送數(shù)據(jù)。
[0040] 無線通信電路34可以具有諸如一個或多個天線40的天線結(jié)構(gòu)。天線結(jié)構(gòu)40可 以使用任何合適的天線類型形成。例如，天線結(jié)構(gòu)40可以包括具有由環(huán)形天線結(jié)構(gòu)、貼片 天線結(jié)構(gòu)、倒F天線結(jié)構(gòu)、雙臂倒F天線結(jié)構(gòu)、封閉式和開放式縫隙天線結(jié)構(gòu)、平面倒F天 線結(jié)構(gòu)、螺旋天線結(jié)構(gòu)、帶狀天線、單極子、偶極子、這些設(shè)計的混合等形成的諧振元件的天 線?？梢葬槍Σ煌l帶和頻帶組合使用不同類型的天線。例如，可以使用一種天線來形成 局域無線鏈路天線，而使用另一種天線來形成遠程無線鏈路。設(shè)備10中的諸如一個或多個 天線40的天線結(jié)構(gòu)可以設(shè)有一個或多個天線饋點（antenna feed)、固定和/或可調(diào)部件、 以及可選的寄生天線諧振元件，以使得天線結(jié)構(gòu)覆蓋期望的通信頻帶。
[0041] 可以在設(shè)備10中（例如在區(qū)域20和/或區(qū)域22中）使用的類型的示例性天線結(jié) 構(gòu)在圖3中示出。圖3的天線結(jié)構(gòu)包括有時可被稱為雙臂倒F天線諧振元件或T天線諧振 元件類型的天線諧振元件。如圖3所示，天線結(jié)構(gòu)40可以具有諸如雙臂倒F天線諧振元件 50和附加天線諧振元件132的導(dǎo)電天線結(jié)構(gòu)。天線諧振元件132可以作為近場耦合寄生 天線諧振元件以及作為直饋式天線諧振元件進行操作。圖3的天線結(jié)構(gòu)40還包括天線地 52〇
[0042] 形成天線諧振元件50、天線諧振元件132和天線地52的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可由導(dǎo)電殼體結(jié) 構(gòu)的一些部分形成，由設(shè)備10中的電設(shè)備部件的一些部分形成，由印刷電路板跡線形成， 由諸如導(dǎo)線條帶和金屬箔的導(dǎo)體條帶形成，或是可使用其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)來形成。
[0043] 天線諧振元件50和天線地52可以形成第一天線結(jié)構(gòu)40A(例如，諸如雙臂倒F天 線的第一天線)。諧振元件132和天線地52可以形成第二天線結(jié)構(gòu)40B (例如，第二天線)。 如果希望，諧振元件132還可以形成寄生天線諧振元件(例如，非直饋的元件)。諧振元件 132例如可以形成在天線結(jié)構(gòu)40于特定頻率下操作期間對天線40A的響應(yīng)做出貢獻的寄生 天線元件。
[0044] 如圖3所示，天線結(jié)構(gòu)40可以使用諸如傳輸線結(jié)構(gòu)92的傳輸線結(jié)構(gòu)耦接至諸如 收發(fā)機電路、濾波器、開關(guān)、雙工器、阻抗匹配電路和其他電路的無線電路90。傳輸線結(jié)構(gòu) 92可以包括諸如傳輸線92-1、傳輸線92-2和傳輸線92-3的傳輸線。傳輸線92-1可以具 有正信號路徑92-1A和地信號路徑92-1B。傳輸線92-2可以具有正信號路徑92-2A和地信 號路徑92-2B。傳輸線92-3可以具有正信號路徑92-3A和地信號路徑92-3B。路徑92-1A、 92-1Β、92-2Α、92-2Β、92-3Α和92-3B可由剛性印刷電路板上的金屬跡線形成，可由柔性印 刷電路上的金屬跡線形成，可由諸如塑料、玻璃和陶瓷構(gòu)件的介電支持結(jié)構(gòu)形成，可被形成 為電纜的一部分，或者可由其他導(dǎo)電信號線形成。傳輸線結(jié)構(gòu)92可以使用一個或多個微帶 傳輸線、帶狀線傳輸線、邊緣耦合微帶傳輸線、邊緣耦合帶狀線傳輸線、同軸線纜、或其他合 適的傳輸線結(jié)構(gòu)來形成。如果期望，可以將諸如阻抗匹配電路、濾波器、開關(guān)、雙工器、同向 雙工器和其他電路之類的電路插入到結(jié)構(gòu)92的傳輸線中。
[0045] 傳輸線結(jié)構(gòu)92可被耦接至天線端口，所述天線端口是使用天線端口端子94-1和 96-1 (其形成第一天線端口）、天線端口端子94-2和96-2 (其形成第二天線端口)和天線端 口端子94-3和96-3(其形成第三天線端口）形成的。天線端口有時可被稱為天線饋點。例 如，端子94-1可以是第一天線饋點的正天線饋送端子而端子96-1可以是第一天線饋點的 地天線饋送端子，端子94-2可以是第二天線饋點的正天線饋送端子而端子96-2可以是第 一天線饋點的地天線饋送端子，并且端子94-3可以是第三天線饋點的正天線饋送端子而 端子96-3可以是第一天線饋點的地天線饋送端子。
[0046] 天線結(jié)構(gòu)40中的各個天線端口可以用于處理不同類型的無線信號。例如，第一端 口可被用于在第一通信頻帶或第一組通信頻帶內(nèi)發(fā)送和/或接收天線信號，第二端口可被 用于在第二通信頻帶或第二組通信頻帶內(nèi)發(fā)送和/或接收天線信號，而第三端口則可被用 于在第三通信頻帶或第三組通信頻帶內(nèi)發(fā)送和/或接收天線信號。
[0047] 如果期望，可以在傳輸線路徑92中（S卩，在無線電路90和天線結(jié)構(gòu)40的各端口之 間）插入諸如可調(diào)電容器、可調(diào)電感器、濾波器電路、開關(guān)、阻抗匹配電路、雙工器和其他電 路之類的可調(diào)諧部件。天線結(jié)構(gòu)40內(nèi)的不同端口可以依據(jù)操作頻率各自呈現(xiàn)出不同的阻 抗和天線諧振行為。無線電路90因此可以使用不同的端口進行不同類型的通信。試舉一 例，與在一個或多個蜂窩通信頻帶中的通信相關(guān)聯(lián)的信號可以使用一個上述端口來發(fā)送和 接收，而衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號的接收則可以使用上述端口中的另一不同端口進行處理。
[0048] 天線諧振元件50可以包括將諸如臂100和102的諧振元件臂結(jié)構(gòu)耦接至天線地 52的短路分支，諸如分支98。介電間隙101將臂100和102與天線地52分開。天線地52 可由諸如金屬中間板構(gòu)件、印刷電路跡線、電子部件的金屬部分或其他導(dǎo)電地結(jié)構(gòu)之類的 殼體結(jié)構(gòu)形成。間隙101可由空氣、塑料和其他介電材料形成。短路分支98可以使用金屬 條帶、諸如印刷電路或塑料載體之類的介電支持結(jié)構(gòu)上的金屬跡線、或橋接諧振元件臂結(jié) 構(gòu)(例如，臂102和/或臂100)與天線地52之間的間隙101的其他導(dǎo)電路徑來實現(xiàn)。
[0049] 由端子94-1和96-1形成的天線端口可以耦接至在諸如橋接間隙101的路徑 104-1之類的路徑內(nèi)。由端子94-2和96-2形成的天線端口可以耦接至在諸如橋接間隙101 的、與路徑104-1和短路路徑98平行的路徑104-2之類的路徑內(nèi)。
[0050] 諧振元件臂100和102可以分別形成雙臂倒F天線諧振元件中的相應(yīng)臂。臂100 和102可以具有一個或多個彎曲。其中臂100和102與地52平行布置的圖3的說明性布 置僅僅是示例性的。
[0051] 臂100可以是處理較低頻率的（較長的）低頻帶臂，而臂102可以是處理較高頻率 的(較短的)高頻帶臂。低頻帶臂100可以允許天線40在低頻帶（LB)頻率(諸如從700MHz 至960MHz的頻率或其他合適頻率）處呈現(xiàn)出天線諧振。高頻帶臂102可以允許天線40在 高頻帶（HB)頻率處呈現(xiàn)一個或多個天線諧振(諸如在960MHz至2700MHz之間的一個或多 個頻率范圍處或其他合適頻率處的諧振)。天線諧振元件101還可以在用于支持諸如全球 定位系統(tǒng)通信的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通信的1575MHz或其他合適頻率處呈現(xiàn)天線諧振。
[0052] 天線諧振元件132可被用于支持在附加的頻率處的通信(例如，與諸如 IEEE802. 11無線局域網(wǎng)頻帶的2. 4GHz通信頻帶相關(guān)聯(lián)的頻率，與諸如IEEE802. 11無線局 域網(wǎng)頻帶的5GHz通信頻帶相關(guān)聯(lián)的頻率，和/或諸如2. 4GHz附近的蜂窩頻帶中的頻率（例 如，從2. 3至2. 7GHz的頻率）的蜂窩頻率)。
[0053] 天線諧振元件132例如可由縫隙天線諧振元件形成，以允許天線諧振元件132既 用作基于縫隙的寄生天線諧振元件也用作縫隙天線。天線諧振元件132例如可以作為基于 縫隙的寄生天線諧振元件在2. 4GHz附近的頻率處操作，以幫助確保天線結(jié)構(gòu)40能夠處理 與2. 4GHzIEEE802. 11無線局域網(wǎng)頻帶和附近的蜂窩頻帶(諸如長期演進頻帶38和40)相 關(guān)聯(lián)的信號，并且可以與天線諧振元件50獨立地在5GHz頻率處作為直饋式縫隙天線操作 (例如，用于處理5GHz IEEE802. 11無線局域網(wǎng)頻帶中的業(yè)務(wù)量)。
[0054] 在寄生諧振元件操作期間，天線諧振元件132的結(jié)構(gòu)通過近場電磁耦合而耦接至 天線諧振元件50,并且被用于修改天線40的頻率響應(yīng)以使得天線結(jié)構(gòu)40以期望的頻率響 應(yīng)來操作(例如，用以支持諸如約2. 3至2. 7范圍內(nèi)的信號)。在天線諧振元件132作為寄 生天線諧振元件而操作的頻率(例如，2. 3至2. 7GHz)處，天線諧振元件132不由饋送端子 94-3和96-3所形成的天線饋點直接饋送，而是由無線電路90使用第一或第二天線端口進 行無線信號的發(fā)送和/或接收。
[0055] 為了處理諸如5GHz IEEE802. 11無線局域網(wǎng)頻帶的其他頻帶內(nèi)的信號，天線諧振 元件134可以使用由天線饋送端子94-3和96-3形成的天線饋點直接饋送。天線諧振元件 134可以包含其形狀由周圍的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的放置所限定的縫隙，所述周圍的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)諸如壓 印的金屬結(jié)構(gòu)、金屬箔結(jié)構(gòu)、柔性印刷電路(例如，由諸如聚酰亞胺層或其他聚合物材料片 的柔性基底形成的印刷電路）上的金屬跡線、剛性印刷電路板基底(例如，由填充玻璃纖維 的環(huán)氧樹脂形成的基底）上的金屬跡線、塑料載體上的金屬跡線、玻璃或陶瓷支持結(jié)構(gòu)上的 圖案化金屬、導(dǎo)線、電子設(shè)備殼體結(jié)構(gòu)、設(shè)備10中電部件的金屬部分、或其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。天 線諧振元件134中的縫隙可以是具有一個開放端和一個封閉端的開放式縫隙結(jié)構(gòu)(作為一 例)。如果期望，也可以使用具有兩個封閉端的縫隙結(jié)構(gòu)。
[0056] 用于天線諧振元件134的縫隙可以形成在天線諧振元件50和/或天線地52中的 相對的金屬結(jié)構(gòu)之間。塑料、空氣或其他電介質(zhì)可以填充縫隙內(nèi)部?？p隙典型地是細長的 (即，它們的長度要比寬度大得多）。金屬圍繞縫隙的外圍。在開放式縫隙中，縫隙兩端之一 對圍繞的電介質(zhì)是開放的。
[0057] 為了向天線40提供調(diào)諧能力，天線40可以包括可調(diào)電路?？烧{(diào)電路可以耦接在 天線諧振元件50上的不同位置之間，可以耦接在天線諧振元件132上的不同位置之間，可 以形成橋接間隙101的諸如路徑104-1和104-2的路徑的一部分，可以形成傳輸線結(jié)構(gòu)92 的一部分(例如，插入在路徑92-1、路徑92-2和/或路徑92-3中的一個或多個導(dǎo)電線路中 的電路)，或者可以被并入到天線結(jié)構(gòu)40、傳輸線路徑92和無線電路90中的其他位置。
[0058] 可調(diào)電路可以使用來自控制電路28 (圖2)的控制信號調(diào)諧。來自控制電路28的 控制信號例如可以使用耦接在控制電路28和可調(diào)電路之間的控制信號路徑而被提供至可 調(diào)電容器、可調(diào)電感器或其他可調(diào)電路?？刂齐娐?8可以提供控制信號以調(diào)節(jié)由可調(diào)電容 器呈現(xiàn)的電容，可以提供控制信號以調(diào)節(jié)由可調(diào)電感器呈現(xiàn)的電感，可以提供控制信號以 調(diào)節(jié)包括一個或多個部件(諸如，固定和可變電容器、固定和可變電感器、用于切換諸如電 容器和電感器的電部件使用與否的開關(guān)電路、和其他可調(diào)電路）的電路的阻抗，或者可以提 供控制信號給其他可調(diào)電路以調(diào)諧天線結(jié)構(gòu)40的頻率響應(yīng)。作為一例，天線結(jié)構(gòu)40可以 設(shè)有第一和第二可調(diào)電容器。通過使用來自控制電路28的控制信號為每個可調(diào)電容器選 擇期望電容值，天線結(jié)構(gòu)40能夠被調(diào)諧以覆蓋感興趣的操作頻率。
[0059] 如果期望，天線結(jié)構(gòu)40的可調(diào)電路可以包括耦接至天線諧振元件結(jié)構(gòu)50 (諸如， 天線諧振元件50中的臂102和100)的一個或多個可調(diào)電路，跨基于縫隙的諧振元件(例如， 諧振元件132)的縫隙耦接的一個或多個可調(diào)電路，和/或插入在與天線結(jié)構(gòu)40的一個或 多個端口相關(guān)聯(lián)的信號線路(例如，路徑104-1、104-2、路徑92等）中的一個或多個可調(diào)線 路。
[0060] 圖4是可被用于調(diào)諧天線結(jié)構(gòu)40的類型的示例性可調(diào)電容器電路的示意圖。圖 4的可調(diào)電容器106響應(yīng)于提供給輸入路徑108的控制信號在端子114和115之間產(chǎn)生可 調(diào)的電容量。開關(guān)電路118具有分別耦接至電容器C1和C2的兩個端子，并且具有耦接至 可調(diào)電容器106的端子115的另一端子。電容器C1耦接在端子114和開關(guān)電路118的一 個端子之間。電容器C2則與電容器C2并聯(lián)地耦接在端子114和開關(guān)電路118的另一端子 之間。通過控制供應(yīng)給控制輸入108的控制信號的值，開關(guān)電路118可被配置為在端子114 和115之間產(chǎn)生期望電容值。例如，開關(guān)電路118可被配置為將電容器C1切換為使用或者 可被配置為將電容器C2切換為使用。
[0061] 如果期望，開關(guān)電路118可以包括選擇性解耦合電容器C1和C2的一個或多個開 關(guān)或其他切換源(例如，通過形成開路以使得端子114和115之間的路徑是開路且兩個電容 器都被切換為不使用）。開關(guān)電路118還可被配置為（如果期望）使得電容器C1和C2能夠 被同時切換成使用。如果期望，可以使用諸如呈現(xiàn)出更少切換狀態(tài)或更多切換狀態(tài)的開關(guān) 電路的其他類型的開關(guān)電路118。電容器C1和C2可以是固定電容器。諸如可調(diào)電容器106 的可調(diào)電容器還可以通過為電容器Cl和/或C2使用可變電容器器件(有時被稱為變?nèi)荻?極管）來實現(xiàn)。諸如電容器106的可調(diào)電容器可以包括兩個電容器、三個電容器、四個電容 器或其他合適數(shù)量的電容器。圖4的配置僅是說明性的。
[0062] 在設(shè)備10的操作期間，諸如圖2的存儲和處理電路28的控制電路可以通過向諸 如一個或多個可調(diào)電容器106的可調(diào)部件提供控制信號來進行天線調(diào)節(jié)。如果期望，控制 電路28還可以使用可調(diào)電感器或其他可調(diào)電路來進行天線調(diào)諧調(diào)節(jié)?？梢皂憫?yīng)于標識哪 些通信頻帶是活動的信息、響應(yīng)于與信號質(zhì)量或其他性能度量有關(guān)的反饋、響應(yīng)于傳感器 信息、或基于其他信息，實時地進行天線頻率響應(yīng)調(diào)節(jié)。
[0063] 圖5是具有示例性可調(diào)天線結(jié)構(gòu)40的電子設(shè)備的圖示。在圖5的示例性配置中， 電子設(shè)備10具有使用電子設(shè)備10中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的可調(diào)天線結(jié)構(gòu)40。如圖5所示，天 線結(jié)構(gòu)40包括諸如外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件16的外圍導(dǎo)電電子設(shè)備殼體結(jié)構(gòu)并且包括天線地 52。短路路徑98可橋接介電間隙101。外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件16可以具有形成雙臂倒F天線 諧振元件的低頻帶（LB)和高頻帶（HB)諧振元件臂部分的臂(至短路路徑98的左和右)。由 外圍導(dǎo)電構(gòu)件16和天線地52形成的倒F天線諧振元件可以形成雙臂倒F天線40A。天線 40A可以具有諸如端口 1A (具有耦接至外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件16的信號線路92-1A)和端口 1A (具有耦接至外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件16的信號線路92-2A)的多個端口。
[0064] 如圖5所示，天線結(jié)構(gòu)40還包括基于縫隙的天線諧振元件132 (S卩，縫隙)?？p隙 132由設(shè)備10中相對的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)之間的開口（例如，由空氣、塑料和其他介電材料形成的介 電開口）形成?？p隙132具有長度L大于寬度W的細長形狀?？p隙132可由筆直開口形成 或由具有一個或多個彎曲的開口形成。在圖5的示例中，縫隙132具有三個分段--分段 132A、分段132B和分段132C。分段132C具有開放端160。開放端160對介電間隙101開 放?？p隙部分132C的外緣由外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件16的一部分限定?？p隙部分132C的內(nèi)緣則 由天線地52的相對的平行部分限定。分段132A具有閉合端158。閉合端158由天線地52 的部分形成。分段132A的側(cè)邊由天線地52的相對的部分形成。中間分段132B垂直于縫 隙部分132A和132C布置并且耦接縫隙部分132A和132C以形成縫隙132?？p隙分段132B 的外緣由外圍導(dǎo)電殼體構(gòu)件16的一部分形成。縫隙分段132B的相對內(nèi)緣則由天線地52 的一部分形成。
[0065] 縫隙132可以形成兩種類型的天線元件：用于處理5GHz頻帶(作為一例）中的通 信的縫隙天線以及用于幫助確保天線40A能夠覆蓋從2. 3至2. 7GHz (作為一例）的感興趣 的期望頻率的基于縫隙的寄生天線諧振元件。
[0066] 具體地，在諸如5GHz IEEE802. 11無線局域網(wǎng)通信頻帶(有時也被稱為頻帶TB)的 通信頻帶內(nèi)，縫隙132可以形成在天線端口 2處饋送的直饋式縫隙天線。用于縫隙132的 天線饋點可由橋接縫隙132的端子形成。如圖5所示，傳輸線92-3可以具有耦接至端口 2 中的正天線饋送端子94-3的正信號線路92-3A，并且可以具有耦接至天線地端子96-3的地 信號線路92-3B。傳輸線92-3可以將縫隙天線132的端口 2耦接至收發(fā)機116的收發(fā)機端 口 TB。收發(fā)機端口 TB可被用于使用由縫隙132形成的5GHz縫隙天線發(fā)送和接收5GHz無 線局域網(wǎng)信號。
[0067] 在2. 3至2. 7GHz的頻率(有時也被稱為頻帶UB)下，基于縫隙的寄生天線諧振元 件132可以近場耦合至天線40A并且可導(dǎo)致允許信號被天線40A使用端口 1A發(fā)送和接收 的天線響應(yīng)?？烧{(diào)電容器160B可以橋接縫隙132以確保與基于縫隙的寄生天線諧振元件 132相關(guān)聯(lián)的諧振落入2. 3至2. 7GHz頻帶內(nèi)。電容器160B例如可以設(shè)有約0. 2pF的固定 電容器C1以及約0. 4pF的固定電容器C2,以允許可調(diào)電容器106B的電容在諸如0. 6pF(當 C1和C2都切換至并聯(lián)使用時)、0. 2pF (當C1被切換至使用時)、0. 4pF (當C2被切換至使用 時)和0 (當C1和C2都切換至不使用時）的電容值的電容范圍上調(diào)節(jié)。在存在可調(diào)電容器 106B的情況下，基于縫隙的寄生天線諧振元件132的諧振頻率可以降至約2. 4GHz。使用可 調(diào)電容器106B產(chǎn)生的電容調(diào)節(jié)幫助確保由基于縫隙的寄生天線諧振元件132產(chǎn)生的諧振 覆蓋整個感興趣頻帶(例如，在此例中從2. 3GHz到2. 7GHz的全部頻率)。
[0068] 如結(jié)合圖3所述的，天線結(jié)構(gòu)40可以具有三個天線端口。端口 1A可以在沿著構(gòu) 件16的第一位置處耦接至雙臂天線諧振元件50的天線諧振元件臂(參見例如路徑92-1A， 其在端子94-1處耦接至構(gòu)件16)。端口 1B可以在不同于第一位置的第二位置處耦接至雙 臂天線諧振元件50的天線諧振元件臂結(jié)構(gòu)(參見例如路徑92-2A，其在端子94-2處耦接至 構(gòu)件16)。
[0069] 可調(diào)電容器106A (例如，圖4所示類型的電容器）可以插入在路徑92-1A中并且 耦接至端口 1A以用于調(diào)諧天線結(jié)構(gòu)40 (例如，用于調(diào)諧雙臂倒F天線40A)。全球定位系 統(tǒng)（GPS)信號可以使用天線40A的端口 1B接收。傳輸線路徑92-2可被耦接在端口 1B和 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機114 (例如，諸如圖2所示衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機35的全球定位系統(tǒng)接 收機)之間。如果期望，可以將諸如帶通濾波器110和放大器112的電路插入在傳輸線路徑 92-2內(nèi)。操作期間，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號可以從天線40A經(jīng)由濾波器110和放大器112到達 接收機114。
[0070] 天線諧振元件50可以覆蓋諸如從約700MHz延伸至960MHz的低頻帶（LB)通信頻 帶內(nèi)的頻率的頻率，并且如果期望，還可以覆蓋諸如從約1. 7GHz延伸至2. 2GHz的高頻帶 (HB)通信頻帶內(nèi)的頻率的頻率(作為例子)?？烧{(diào)電容器106A可被用于調(diào)諧頻帶LB內(nèi)的低 頻帶性能，從而能夠覆蓋700MHz至960MHz之間的全部期望頻率。縫隙天線諧振元件132 可以用作寄生天線諧振元件，其引起可使用可調(diào)電容器106B被調(diào)諧的天線40A (端口 1A) 的天線諧振以覆蓋通信頻帶UB中從2. 3GHz到2. 7GHz的所有頻率。
[0071] 端口 2可以使用路徑92-3饋送縫隙天線諧振元件132(天線40B)以使得元件132 作為天線進行操作。在圖5的示例性布置中，天線諧振元件132在端口 2處被饋送時是縫 隙天線，并被配置為處理諸如IEEE802. 11無線局域網(wǎng)頻帶的5GHz通信頻帶(有時也被稱為 頻帶TB)。
[0072] 無線電路90可以包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機114以及諸如射頻收發(fā)機電路116和 118的射頻收發(fā)機電路。接收機114可以是全球定位系統(tǒng)接收機或其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收 機(例如，圖2的接收機35)。
[0073] 收發(fā)機116可以是在諸如2. 4GHz頻帶和5GHz頻帶的頻帶內(nèi)操作的諸如圖2的射 頻收發(fā)機36的無線局域網(wǎng)收發(fā)機。收發(fā)機116例如可以是IEEE802. 11射頻收發(fā)機(有時也 被稱為WiFi?收發(fā)機)。收發(fā)機116可以具有諸如使用縫隙132 (S卩，在其中縫隙132形 成縫隙天線的模式下使用縫隙132)處理5GHz通信的端口 TB的端口。收發(fā)機116還可以 具有諸如處理2. 4GHz通信的端口 UB的端口。端口 UB可被耦接至雙工器150的端口 152。
[0074] 雙工器150可以具有諸如耦接至收發(fā)機118的端口 154的端口。收發(fā)機118可以 是被配置為在一個或多個蜂窩頻帶內(nèi)處理語音和數(shù)據(jù)通信量的諸如圖2所示蜂窩收發(fā)機 38的蜂窩收發(fā)機?？杀桓采w的蜂窩頻帶的例子包括從700MHz至960MHz范圍的頻帶(例如， 低頻帶LB)、從約1. 7至2. 2GHz范圍的頻帶(例如，高頻帶HB)、以及長期演進（LTE)頻帶38 和40。
[0075] 長期演進頻帶38與約2. 6GHz的頻率相關(guān)聯(lián)。長期演進頻帶40則與約從2. 3GHz 至lj 2. 4GHz的頻率相關(guān)聯(lián)。收發(fā)機118的端口 155可被用于處理頻帶LB(700MHz至960MHz) 中的蜂窩信號，并且如果期望還處理頻帶HB (1.7至2. 2GHz)中的蜂窩信號。端口 155還 可用于處理LTE頻帶38和LTE頻帶40中的通信。如圖5所示，收發(fā)機118的端口 155可 以耦接至雙工器電路150的端口 154。雙工器電路150可以包含一個或多個雙工器。
[0076] 雙工器電路150使用頻率復(fù)用將信號在端口 152和154及共享雙工器端口 156之 間路由。共享端口 156耦接至傳輸線路徑92-1。使用這一布置，與收發(fā)機116的收發(fā)機端 口 UB和雙工器150的端口 152相關(guān)聯(lián)的2. 4GHz WiFi?·信號可以在路徑92-1上來回路 由，并且與收發(fā)機118的端口 154和端口 155相關(guān)聯(lián)的頻帶LB和HB中的蜂窩電話信號和 LTE頻帶38/40信號可以在路徑92-1上來回路由。在設(shè)備10的操作期間，可以對可調(diào)電容 器106A進行調(diào)節(jié)以根據(jù)需要調(diào)諧由天線諧振元件50和天線地52形成的天線，由此處理與 頻帶UB相關(guān)聯(lián)的通信量（S卩，處理來自收發(fā)機116的端口 UB的2. 4GHz通信量并且處理來 自收發(fā)機118的LTE頻帶38/40通信量和從2. 3GHz到2. 7GHz范圍內(nèi)的其他蜂窩通信量)。
[0077] 圖6是對于具有諸如圖5的天線結(jié)構(gòu)40的天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備，繪制出天線性能 (駐波比SWR)作為操作頻率f的函數(shù)的曲線圖。如圖6所示，天線結(jié)構(gòu)40可以使用端口 1A 在頻帶LB處呈現(xiàn)諧振?？梢詫烧{(diào)電容器106A進行調(diào)節(jié)以調(diào)節(jié)LB諧振的位置，由此覆蓋 感興趣的所有頻率(例如，從約0.7GHz至0.96GHz范圍內(nèi)的所有頻率)。可以使用端口 1A可 選地覆蓋頻帶HB (例如，從1. 7至2. 2GHz的蜂窩頻帶)。天線結(jié)構(gòu)40在使用端口 1A時可 以由于用作寄生天線諧振元件132的縫隙天線諧振元件132的存在而在頻帶UB中呈現(xiàn)諧 振。使用端口 1A時與縫隙天線諧振元件132相關(guān)聯(lián)的諧振可以使用可調(diào)諧電容器106B而 在頻帶UB上進行調(diào)諧。在使用端口 1B時，天線結(jié)構(gòu)40可以在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻率下呈現(xiàn)諧 振，諸如用于處理全球定位系統(tǒng)信號的1. 575GHz諧振。頻帶TB (例如，5GHz)中的天線響 應(yīng)可以關(guān)聯(lián)于使用端口 2作為用于縫隙天線諧振元件132的天線饋點。在通信頻帶TB中 的頻率處，縫隙132作為用于處理收發(fā)機116的端口 TB的通信量的縫隙天線進行操作。
[0078] 根據(jù)一個實施例，提供了電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，包括：天線地；天線諧振元件，其與 所述天線地一起形成第一天線，第一天線具有第一和第二端口；以及具有第三天線端口的 縫隙天線諧振元件，所述縫隙天線諧振元件形成通過第三天線端口處理信號的第二天線， 并且所述縫隙天線諧振元件形成用于第一天線的寄生天線諧振元件。
[0079] 根據(jù)另一個實施例，所述縫隙天線諧振元件包括在所述天線地和所述天線諧振元 件的部分之間形成的縫隙。
[0080] 根據(jù)另一個實施例，所述天線諧振元件包括外圍導(dǎo)電電子設(shè)備殼體結(jié)構(gòu)。
[0081] 根據(jù)另一個實施例，第一天線包括雙臂倒F天線。
[0082] 根據(jù)另一個實施例，所述縫隙天線被配置為使用第三天線端口發(fā)送和接收5GHz 通信頻帶中的無線局域網(wǎng)信號。
[0083] 根據(jù)另一個實施例，所述縫隙天線諧振元件在第一天線以2. 4GHz操作期間近場 奉禹合到第一天線的天線諧振元件。
[0084] 根據(jù)另一個實施例，所述電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)包括耦接至第二天線端口的帶通濾波 器。
[0085] 根據(jù)另一個實施例，所述電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)包括耦接至第一天線端口的可調(diào)電容 器。
[0086] 根據(jù)另一個實施例，所述電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)包括橋接所述縫隙的可調(diào)電容器。
[0087] 根據(jù)另一個實施例，所述可調(diào)電容器被配置為產(chǎn)生調(diào)諧第一天線的天線諧振的可 調(diào)電容器值。
[0088] 根據(jù)另一個實施例，所述可調(diào)電容器包括開關(guān)電路和多個固定電容器。
[0089] 根據(jù)一個實施例，提供一種裝置，包括：被配置為處理無線局域網(wǎng)信號、衛(wèi)星導(dǎo)航 系統(tǒng)信號和蜂窩電話信號的射頻收發(fā)機電路；具有第一、第二和第三天線端口的天線結(jié)構(gòu)， 所述天線結(jié)構(gòu)包括與第一和第二天線端口稱接的倒F天線諧振元件和與第三天線端口稱 接的縫隙天線諧振元件；耦接在所述射頻收發(fā)機電路和第一天線端口之間的第一可調(diào)電容 器；以及橋接所述縫隙天線諧振元件的第二可調(diào)電容器。
[0090] 根據(jù)另一個實施例，所述天線結(jié)構(gòu)被配置為使用第一天線端口處理至少第一和第 二通信頻帶中的射頻信號，第一可調(diào)電容器被配置為調(diào)諧第一通信頻帶中的天線諧振，并 且第二可調(diào)電容器被配置為調(diào)諧第二通信頻帶中的第二天線諧振。
[0091] 根據(jù)另一個實施例，所述縫隙天線諧振元件形成用于第三通信頻帶中的射頻信號 的縫隙天線。
[0092] 根據(jù)另一個實施例，第三通信頻帶包括5GHz的無線局域網(wǎng)通信頻帶，所述射頻收 發(fā)機電路包括被配置為使用第三天線端口和所述縫隙天線在所述5GHz的無線局域網(wǎng)通信 頻帶中發(fā)送和接收信號的無線局域網(wǎng)收發(fā)機。
[0093] 根據(jù)另一個實施例，所述射頻收發(fā)機電路包括耦接至第二天線端口的衛(wèi)星導(dǎo)航系 統(tǒng)接收機。
[0094] 根據(jù)另一個實施例，所述射頻收發(fā)機電路包括耦接至第一天線端口以用于在第一 和第二通信頻帶中發(fā)送和接收信號的蜂窩電話收發(fā)機。
[0095] 根據(jù)一個實施例，提供一種電子設(shè)備，包括：天線結(jié)構(gòu)，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括天 線地、與所述天線地一起形成倒F天線的倒F天線諧振元件、和縫隙天線諧振元件，其中所 述縫隙天線元件用作縫隙天線并且用作用于所述倒F天線的寄生天線諧振元件；以及使用 所述倒F天線處理第一通信頻帶中的信號并且使用所述縫隙天線處理第二通信頻帶中的 信號的無線電路。
[0096] 根據(jù)另一個實施例，所述無線電路包括：無線局域網(wǎng)收發(fā)機；以及耦接在所述無 線局域網(wǎng)收發(fā)機和所述縫隙天線諧振元件之間的傳輸線結(jié)構(gòu)，所述無線局域網(wǎng)收發(fā)機直接 饋送所述縫隙天線諧振元件以使得所述縫隙天線處理第二通信頻帶中的無線局域網(wǎng)信號。
[0097] 根據(jù)另一個實施例，所述無線電路包括蜂窩電話收發(fā)機和雙工器電路，并且所述 雙工器電路具有耦接至所述無線局域網(wǎng)收發(fā)機的第一端口和耦接至所述蜂窩電話收發(fā)機 的第二端口。
[0098] 根據(jù)另一個實施例，所述雙工器電路具有耦接至所述倒F天線的共享端口。
[0099] 根據(jù)另一個實施例，所述倒F天線具有第一和第二天線端口，并且所述雙工器電 路的共享端口耦接至第一天線端口。
[0100] 根據(jù)另一個實施例，所述電子設(shè)備包括耦接在所述雙工器電路的共享端口和第一 天線端口之間的可調(diào)電路，所述可調(diào)電路被配置為調(diào)諧所述倒F天線。
[0101] 根據(jù)另一個實施例，所述可調(diào)電路包括可調(diào)電容器。
[0102] 根據(jù)另一個實施例，所述電子設(shè)備包括橋接所述縫隙天線諧振元件的可調(diào)電路。
[0103] 根據(jù)另一個實施例，所述可調(diào)電路包括可調(diào)電容器。
[0104] 根據(jù)另一個實施例，所述電子設(shè)備包括具有外圍導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)的殼體，所述倒F 天線諧振元件包括所述外圍導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)的一部分。
[0105] 根據(jù)另一個實施例，所述縫隙天線諧振元件包括邊緣由所述外圍導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)的 所述部分和所述天線地形成的縫隙，所述天線結(jié)構(gòu)還包括橋接所述縫隙的可調(diào)電容器，所 述可調(diào)電容器被配置為調(diào)諧所述倒F天線。
[0106] 根據(jù)另一個實施例，所述倒F天線包括至少一個天線端口，并且所述電子設(shè)備還 包括耦接至所述天線端口以調(diào)諧所述倒F天線的附加可調(diào)電容器，所述可調(diào)電容器被配置 為在第一通信頻帶中調(diào)諧所述倒F天線，并且所述附加可調(diào)電容器被配置為在第三通信頻 帶中調(diào)諧所述倒F天線。
[0107] 根據(jù)另一個實施例，第一通信頻帶包括從700MHz至960MHz的通信頻帶，第二通信 頻帶包括5GHz的無線局域網(wǎng)通信頻帶，并且第三通信頻帶包括從2. 3GHz到2. 7GHz的通 信頻帶，所述電子設(shè)備包括被配置為控制所述可調(diào)電容器和所述附加可調(diào)電容器的控制電 路。
[0108] 前述僅僅是本發(fā)明原理的說明，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種修改而不背離 本發(fā)明的范圍和精神。
【權(quán)利要求】
1. 電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，包括： 天線地； 天線諧振元件，其與所述天線地一起形成第一天線，其中第一天線具有第一和第二端 口；以及 具有第三天線端口的縫隙天線諧振元件，其中所述縫隙天線諧振元件形成通過第三天 線端口處理信號的第二天線，并且所述縫隙天線諧振元件形成用于第一天線的寄生天線諧 振元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，其中所述縫隙天線諧振元件包括在所述天 線地和所述天線諧振元件的部分之間形成的縫隙。
3. 如權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，其中所述天線諧振元件包括外圍導(dǎo)電電子 設(shè)備殼體結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，其中第一天線包括雙臂倒F天線。
5. 如權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，其中所述縫隙天線被配置為使用第三天線 端口發(fā)送和接收5GHz通信頻帶中的無線局域網(wǎng)信號。
6. 如權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，其中所述縫隙天線諧振元件在第一天線以 2. 4GHz操作期間近場耦合到第一天線的天線諧振元件。
7. 如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，還包括耦接至第二天線端口的帶通濾波 器。
8. 如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，還包括耦接至第一天線端口的可調(diào)電容 器。
9. 如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備天線結(jié)構(gòu)，還包括橋接所述縫隙的可調(diào)電容器，其中 所述可調(diào)電容器被配置為產(chǎn)生調(diào)諧第一天線的天線諧振的可調(diào)電容器值，其中所述可調(diào)電 容器包括開關(guān)電路和多個固定電容器。
10. -種裝置，包括： 被配置為處理無線局域網(wǎng)信號、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號和蜂窩電話信號的射頻收發(fā)機電 路； 具有第一、第二和第三天線端口的天線結(jié)構(gòu)，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括與第一和第二天 線端口稱接的倒F天線諧振元件和與第三天線端口稱接的縫隙天線諧振元件； 耦接在所述射頻收發(fā)機電路和第一天線端口之間的第一可調(diào)電容器；以及 橋接所述縫隙天線諧振元件的第二可調(diào)電容器。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述天線結(jié)構(gòu)被配置為使用第一天線端口處理至 少第一和第二通信頻帶中的射頻信號，第一可調(diào)電容器被配置為調(diào)諧第一通信頻帶中的天 線諧振，第二可調(diào)電容器被配置為調(diào)諧第二通信頻帶中的第二天線諧振，并且所述縫隙天 線諧振元件形成用于第三通信頻帶中的射頻信號的縫隙天線。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中第三通信頻帶包括5GHz的無線局域網(wǎng)通信頻帶， 所述射頻收發(fā)機電路包括被配置為使用第三天線端口和所述縫隙天線在所述5GHz的無線 局域網(wǎng)通信頻帶中發(fā)送和接收信號的無線局域網(wǎng)收發(fā)機，所述射頻收發(fā)機電路包括耦接至 第二天線端口的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收機，并且所述射頻收發(fā)機電路包括耦接至第一天線端口 以用于在第一和第二通信頻帶中發(fā)送和接收信號的蜂窩電話收發(fā)機。
13. -種電子設(shè)備，包括： 天線結(jié)構(gòu)，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括天線地、與所述天線地一起形成倒F天線的倒F天線 諧振元件、和縫隙天線諧振元件，其中所述縫隙天線元件用作縫隙天線并且用作用于所述 倒F天線的寄生天線諧振元件；以及 使用所述倒F天線處理第一通信頻帶中的信號并且使用所述縫隙天線處理第二通信 頻帶中的信號的無線電路。
14. 如權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其中所述無線電路包括： 無線局域網(wǎng)收發(fā)機；以及 耦接在所述無線局域網(wǎng)收發(fā)機和所述縫隙天線諧振元件之間的傳輸線結(jié)構(gòu)，其中所述 無線局域網(wǎng)收發(fā)機直接饋送所述縫隙天線諧振元件以使得所述縫隙天線處理第二通信頻 帶中的無線局域網(wǎng)信號，所述無線電路包括蜂窩電話收發(fā)機和雙工器電路，并且所述雙工 器電路具有耦接至所述無線局域網(wǎng)收發(fā)機的第一端口和耦接至所述蜂窩電話收發(fā)機的第 二端口。
15. 如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其中所述雙工器電路具有耦接至所述倒F天線的 共享端口，所述倒F天線具有第一和第二天線端口，并且所述雙工器電路的共享端口耦接 至第一天線端口。
16. 如權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，還包括耦接在所述雙工器電路的共享端口和第一 天線端口之間的可調(diào)電路，其中所述可調(diào)電路被配置為調(diào)諧所述倒F天線，其中所述可調(diào) 電路包括可調(diào)電容器。
17. 如權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，還包括橋接所述縫隙天線諧振元件的可調(diào)電路， 其中所述可調(diào)電路包括可調(diào)電容器。
18. 如權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，還包括具有外圍導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)的殼體，其中所述 倒F天線諧振元件包括所述外圍導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)的一部分。
19. 如權(quán)利要求18所述的電子設(shè)備，其中所述縫隙天線諧振元件包括邊緣由所述外圍 導(dǎo)電殼體結(jié)構(gòu)的所述部分和所述天線地形成的縫隙，所述天線結(jié)構(gòu)還包括橋接所述縫隙的 可調(diào)電容器，其中所述可調(diào)電容器被配置為調(diào)諧所述倒F天線。
20. 如權(quán)利要求19所述的電子設(shè)備，其中所述倒F天線包括至少一個天線端口，并且 所述電子設(shè)備還包括耦接至所述天線端口以調(diào)諧所述倒F天線的附加可調(diào)電容器，其中所 述可調(diào)電容器被配置為在第一通信頻帶中調(diào)諧所述倒F天線，并且所述附加可調(diào)電容器被 配置為在第三通信頻帶中調(diào)諧所述倒F天線，其中第一通信頻帶包括從700MHz至960MHz 的通信頻帶，第二通信頻帶包括5GHz的無線局域網(wǎng)通信頻帶，并且第三通信頻帶包括從 2. 3GHz到2. 7GHz的通信頻帶，所述電子設(shè)備還包括被配置為控制所述可調(diào)電容器和所述 附加可調(diào)電容器的控制電路。
【文檔編號】H01Q1/24GK104064877SQ201410051984
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月18日
【發(fā)明者】歐陽月輝, 金男波, 周沂俊, E·A·瓦茲奎茲, A·拉施馬南, R·W·施盧巴, M·帕斯科林尼, M·A·莫 申請人:蘋果公司