用于電子設(shè)備的多層3d天線承載體布置的制作方法
【專利說明】用于電子設(shè)備的多層3D天線承載體布置
[0001]相關(guān)申請(qǐng)案交叉申請(qǐng)
[0002]本發(fā)明要求2012年9月18日遞交的發(fā)明名稱為“用于電子設(shè)備的多層3D天線承載體布置(Multi Layer 3D Antenna Carrier Arrangement for Electronic Devices)，，的第13/622134號(hào)美國非臨時(shí)專利申請(qǐng)案的在先申請(qǐng)優(yōu)先權(quán)，其以引用方式并入本文本中，如全文再現(xiàn)一般。
[0003]關(guān)于由聯(lián)邦政府贊助
[0004]研究或開發(fā)的聲明
[0005]不適用。
[0006]參考縮微膠片附錄
[0007]不適用。
技術(shù)領(lǐng)域
[0008]無
【背景技術(shù)】
[0009]在現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中，移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、無線路由器、手持平板電腦、筆記本電腦等許多電子設(shè)備中都使用天線來發(fā)送和接收無線信號(hào)。根據(jù)應(yīng)用，天線以各種頻帶發(fā)送和接收無線電波。例如，移動(dòng)電話可使用天線以850兆赫(MHz)、900MHz、1800MHz和1900MHz等特定蜂窩頻率實(shí)現(xiàn)與基站的無線通信。無線路由器、蜂窩電話可使用天線以2400MHz和5000MHz等W1-Fi頻率進(jìn)行通信。實(shí)際上，如今越來越多的功能(例如，全球定位系統(tǒng)(GPS)、無線局域網(wǎng)(W1-Fi)、藍(lán)牙、蜂窩通信等)正集成到智能手機(jī)等單個(gè)便攜式電子設(shè)備中。因此，需要合并到單個(gè)設(shè)備中的頻帶的數(shù)目在不斷增加。另一方面，便攜式電子設(shè)備的大小是固定的或正在縮減，這樣反過來對(duì)可容納一個(gè)或多個(gè)天線的可用空間施加了嚴(yán)格限制。因此，期望天線設(shè)計(jì)者能夠提供更有效地利用有限天線空間的改進(jìn)的天線結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]在一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括含多個(gè)承載塊和多個(gè)輻射體的天線，其中每個(gè)承載塊耦合到至少一個(gè)其它承載塊，每個(gè)輻射體連接到至少一個(gè)承載塊。
[0011]在另一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括含有多個(gè)承載塊和一個(gè)輻射體的天線，其中每個(gè)承載塊與至少一個(gè)其它承載塊耦合，輻射體連接到所述多個(gè)承載塊中的至少兩個(gè)承載塊。
[0012]在又一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括含有多個(gè)天線承載體和至少一個(gè)輻射體的天線，其中每個(gè)天線承載體以物理方式或化學(xué)方式或這兩種方式耦合到至少一個(gè)其它天線承載體，至少一個(gè)福射體連接到所述多個(gè)天線承載體中的至少一個(gè)天線承載體。
[0013]在又一項(xiàng)實(shí)施例中，本發(fā)明包括電子通信設(shè)備，所述設(shè)備包括含有承載體的天線，其中所述承載體包括內(nèi)部部分和外部部分，內(nèi)部部分和外部部分都包括至少一個(gè)表面和耦合到所述承載體的輻射體，至少一部分所述輻射體延伸到所述內(nèi)部部分。
[0014]結(jié)合附圖和權(quán)利要求書，可從以下的詳細(xì)描述中更清楚地理解這些和其它特征。
【附圖說明】
[0015]為了更完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在參考以下結(jié)合附圖和詳細(xì)描述進(jìn)行的簡要描述，其中相同參考標(biāo)號(hào)表不相同部分。
[0016]圖1為倒F形天線(IFA)的原型的圖。
[0017]圖2A至2C為天線承載體的實(shí)施例的透視圖。
[0018]圖3為承載塊的實(shí)施例的透視圖。
[0019]圖4為含有承載塊和輻射體的天線的實(shí)施例的透視圖。
[0020]圖5A至5C為含有第一承載塊、第二承載塊和輻射體的天線的實(shí)施例的透視圖。
[0021]圖6A至6G為通過彈簧夾的電耦合方案的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)零件的透視圖。
[0022]圖7A至7C為通過螺釘?shù)碾婑詈戏桨傅膶?shí)施例的一個(gè)或多個(gè)零件的透視圖。
[0023]圖8A至8D為通過彈簧針的電耦合方案的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)零件的透視圖。
[0024]圖9A至9C為頭旁邊右側(cè)(Beside Head Right Side, BHR)用例中測(cè)試的原型天線的透視圖的圖像。
[0025]圖1OA和1B為手右邊(Hand Right, HR)用例中測(cè)試的原型天線的圖。
[0026]圖1lA至IlE為天線的實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)零件的透視圖。
[0027]圖12A和12B為含有承載體和至少一個(gè)輻射體的天線的實(shí)施例的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]最初應(yīng)理解，盡管下文提供一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的說明性實(shí)施方案，但可使用任意數(shù)目的當(dāng)前已知或現(xiàn)有的技術(shù)來實(shí)施所公開的系統(tǒng)和/或方法。本發(fā)明決不應(yīng)限于下文所說明的所述說明性實(shí)施方案、圖式和技術(shù)，包含本文所說明并描述的示范性設(shè)計(jì)和實(shí)施方案，而是可以在所附權(quán)利要求書的范圍以及其均等物的完整范圍內(nèi)修改。繪圖不一定是按比例繪制。實(shí)施例的某些特征以按比例擴(kuò)大或以示意形式示出，且為清楚簡明起見可不示出常規(guī)元件的一些細(xì)節(jié)。
[0029]在需要無線通信的電子設(shè)備中，天線可結(jié)合無線收發(fā)器一起用于發(fā)送和接收電磁波。在使用中，天線可包括至少一個(gè)輻射體和天線承載體。輻射體可采取導(dǎo)電材料的薄膜形式，例如銅、銀、金和其它類似的金屬。此外，輻射體可路由為(或形成呈)某個(gè)幾何圖形的一個(gè)或多個(gè)輻射體分支(或軌跡)。天線可利用從輻射體生成的諧振電流以發(fā)送和/或接收無線信號(hào)。此外，天線接收的和/或從天線輸出的無線信號(hào)可通過將輻射體連接到饋線來實(shí)施，饋線可連接到收發(fā)器。天線承載體可由非導(dǎo)電材料制成并用作該輻射體的支撐基板或平臺(tái)。在使用中，天線承載體可包括一個(gè)或多個(gè)承載塊。
[0030]可通過輻射體分支的幾何形狀(例如，長度)等多個(gè)參數(shù)確定天線的運(yùn)行頻帶。例如，較長的輻射體分支可導(dǎo)致較低的頻帶，而較短的輻射體分支可導(dǎo)致較高的頻帶。圖1示出了倒F形天線(IFA) 100的原型的圖，該天線包括由天線承載體130支撐的第一天線分支I1和第二天線分支120。出于圖示的目的，兩個(gè)分支的近似路線軌跡以黑色虛線標(biāo)記。如圖1所示，第一天線分支110具有相對(duì)較短的長度，因此可以較高(例如，1800MHz或1900MHz)頻帶運(yùn)行。第二天線120具有相對(duì)較長的長度，因此可以較低(例如，700MHz、850MHz或900MHz)頻帶運(yùn)行。
[0031]實(shí)際上，輻射體分支可位于天線承載體130的表面上，天線承載體130可用作輻射體的支撐平臺(tái)。為了滿足消費(fèi)者對(duì)于集成至單個(gè)便攜式電子設(shè)備的更多功能(或特征)的需求，便攜式電子設(shè)備的一個(gè)或更多天線可能需要并入不斷增加的頻帶。在天線的設(shè)計(jì)中，例如通過路由天線承載體表面上更多的不同長度的輻射體分支可以獲取更多頻帶。目前，僅天線承載體(例如，圖1中的天線承載體130)的外(或外部)表面可用于形成輻射體分支。因此，可能存在與天線承載體的當(dāng)前設(shè)計(jì)相關(guān)的潛在限制或問題。由于更多的輻射分支可覆蓋有限天線空間(或體積)內(nèi)的大表面區(qū)域，所以天線承載體的總表面區(qū)域可能不足以包含所有需要的頻帶。由于如今的便攜式電子設(shè)備在集成更多功能的同時(shí)其大小日益縮減，盡管所允許的天線空間已經(jīng)很小，但可以進(jìn)一步減小。此外，電子設(shè)備的積極工業(yè)設(shè)計(jì)(ID)可采用天線承載體上的特殊特征，例如圓形光滑表面(例如，圖1中的天線承載體130)，這可以更加減少總表面區(qū)域。
[0032]本文所揭示的是包含一個(gè)或多個(gè)天線承載塊的天線，這些天線承載塊使給定天線空間的使用更有效。所揭示的天線的一個(gè)或多個(gè)承載塊可具有任意合適的三維(3D)形狀并且以一種方式耦合，使得與常規(guī)天線承載體相比，所揭示的天線的整體表面區(qū)域增加。承載塊可支撐一個(gè)或多個(gè)輻射體，輻射體可在承載塊的任意表面上路由，從而增加可以集成至天線的頻帶數(shù)目。在實(shí)施例中，第一承載塊可包括頂面(或面)、與頂面具有不同的區(qū)域的底面以及頂面和底面之間一個(gè)或多個(gè)中間層(或表面)。此外，第二承載塊可包括弧形凸面和符合ID規(guī)格的凹面。第一承載塊和第二承載塊可以任意相對(duì)位置耦合以實(shí)現(xiàn)給定天線空間的有效使用。一個(gè)或多個(gè)輻射體可在第一承載塊和/或第二承載塊的任意面(表面或?qū)?上路由。因此，如本文所揭示的天線可以更加有效地利用有限天線空間，這樣會(huì)導(dǎo)致天線體積小型化和/或更多頻帶的并入。在實(shí)施例中，所揭示的天線還可包括單塊承載體和輻射體。該承載體可以是相對(duì)復(fù)雜的承載體，包括內(nèi)部部分和外部部分，且部分輻射體可覆蓋內(nèi)部部分。此外，根據(jù)應(yīng)用，某些頻帶的輻射體分支可在承載塊的特定區(qū)域上路由，從而可以為特定用例優(yōu)化天線性能。本文所用的“頂”、“底”、“前”、“后”、“左”和“右”或任意其它表示相對(duì)位置的術(shù)語是相對(duì)于所