本公开涉及一种天线。该天线包括基底；在基底的相应较大的面上形成的顶部接地导电层和底部接地导电层；天线馈电部，被耦合到顶部接地导电层和底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将无线电信号馈送至天线；以及至少一个导电壁，在顶部接地导电层和底部接地导电层形成，并且被配置为在顶部接地导电层和底部接地导电层之间形成短路，其中基底和至少一个导电壁形成多个天线腔，该多个天线腔被配置为以特定的相应频率操作，并且该多个天线腔中的每一个包括未被导电层覆盖的至少两个侧面。
【技术实现步骤摘要】
天线
本公开总体涉及天线，更具体地涉及具有多个腔、不规则轮廓、和/或不规则厚度的天线。
技术介绍
针对小形状因子设备(例如，智能手机和智能手表)的天线设计中的一个问题是经常需要大量的天线重新设计工作才能将库存量单位(SKU)提供给全球市场。通常，需要该重新设计来降低靠近天线的对象的性能影响。这些对象包括例如，连接器、电缆、显示器、扬声器、麦克风、电池、振动电机等。此外，天线工程师需要确保针对各种应用的一致的天线性能。如果偏好采用金属单体的工业设计来改善外观感觉和用户体验，那么满足所有天线性能规范、联邦通信委员会(FCC)一致性和工业设计偏好将变得具有挑战性。因此，由于每个SKU的体积较小导致了更高的材料及制造成本，因此结果是增加了每单位天线成本。另外，天线重新设计意味着专业工程师的工时、计算资源和上市时间方面的成本。
技术实现思路
根据本公开的第一方面，提供了一种天线，包括：基底；在基底的相应较大的面上形成的顶部接地导电层和底部接地导电层；至少一个导电壁，在顶部接地导电层和底部接地导电层形成，并且被配置为在顶部接地导电层和底部接地导电层之间形成短路，其中基底和至少一个导电壁形成多个天线腔，多个天线腔被配置为以特定的相应频率操作，并且多个天线腔中的每个天线腔包括未被导电层覆盖的至少两个边缘；以及天线馈电部，被耦合至每个天线腔的顶部接地导电层和底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将无线电信号馈送至相应的天线腔。根据本公开的第二方面，提供了一种无线设备，包括本公开的第一方面所提供的天线。根据本公开的第三方面，提供了一种天线，包括：基底，其具有不规则的轮廓和不规则的厚度中的至少一者；顶部接地导电层和底部接地导电层，被形成在基底的相应较大的面上；以及天线馈电部，被耦合至顶部接地导电层和底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将无线电信号馈送至天线，其中基底形成天线腔，该天线腔被配置为以特定的频率操作，并且包括未被导电层覆盖的至少两个侧面。根据本公开的第四方面，提供了一种无线设备，包括本公开的第三方面所提供的天线。根据本公开的第五方面，提供了一种形成天线的方法，该方法包括：形成具有不规则的轮廓和不规则的厚度中的至少一者的基底；在基底的相应较大的面上形成顶部接地导电层和底部接地导电层；以及形成天线馈电部，该天线馈电部被耦合至顶部接地导电层和底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将无线电信号馈送至天线，其中基底形成天线腔，该天线腔被配置为以特定的频率操作，并且包括未被导电层覆盖的至少两个侧面。附图说明图1A根据本公开的方面示出了多腔天线的顶视图。图1B示出了图1A的多腔天线的底视图。图2A根据本公开的另一方面示出了具有不规则轮廓和厚度的单腔天线的顶视图。图2B示出了图2A的单腔天线的底视图。图3A、3B和3C分别示出了位于无线设备的显示器下方的图1A、1B、2A、或2B中任一者的天线的顶视图、底视图和侧视图。图4A、4B和4C分别示出了位于无线设备的后盖下方的图1A、1B、2A、或2B中任一者的天线的顶视图、底视图和侧视图。图5A和5B分别示出了位于无线设备的显示器下方的图2A和2B的天线的顶视图和侧视图。图6A和6B分别示出了位于无线设备的后盖下方且作为后盖的组成部分的图1A、1B、2A、或2B中任一者的天线的顶视图和底视图。图7A示出了具有采用可互换卡形式的图1A、1B、2A、或2B中任一者的天线的无线设备的顶视图。图7B示出了无线设备、天线卡、以及天线插座的侧视示意图。图7C示出了图7B的天线卡的侧视示意图。图7D示出了图7B的天线插座的侧视示意图。具体实施方式本公开涉及具有多个腔、不规则轮廓和/或不规则厚度的天线，该天线实现了多频带操作、改进的带宽和增强的效率。图1A根据本公开的一个方面示出了多腔天线100A的顶视图。图1B示出了图1A的多腔天线的底视图。多腔天线100A包括电介质基底110，顶部和底部接地(GND)导电层120T、120B，导电壁130-1、130-2和天线馈电部150-1、150-2、150-3。基底110可以由任何电介质材料形成，诸如低损耗介质、空气、磁性材料或这些材料的任意组合，这提供了不规则的介电常数。如果导电壁130-1、130-2的厚度足以提供稳定性，则空气可能是可行的。此外，基底110可以具有不规则的介电常数和/或磁导率。顶部和底部接地导电层120T、120B在电介质基底110的相应较大的表面上形成。顶部和底部接地导电层120T、120B可以包括铜或任何其他合适的导电材料。由于顶部和底部导电层120T、120B接地，所以其他元件可以非常接近它们并且对谐振的影响极小。导电壁130-1、130-2形成为与顶部和底部接地导电层120T、120B正交。导电壁130-1、130-2被配置为在顶部和底部接地导电层120T、120B之间形成短路。导电壁130-1、130-2可以是实心导电壁。可替代地，针对印刷电路板(PCB)实施例，这些壁可以使用通孔形成。更具体地，可以钻出通孔并填充导电材料以形成柱体。为了便于说明，附图示出了实心导电壁。通孔阵列仿真实心壁提供了非常相似的性能。三个天线腔140-1、140-2、140-3由电介质基底110、接地的顶部和底部导电层120T、120B和导电壁130-1、130-2形成。天线腔140-1、140-2、140-3中的每一个包括未被导电层覆盖的两个侧面，并且被配置为按照应用所需的特定、相应的频率进行操作。天线馈电部150-1、150-2、150-3被耦合到顶部和底部接地导电层120T、120B中的至少一者，以用于各个天线腔140-1、140-2、140-3中的每一个天线腔。众所周知，天线馈电部被配置为将无线电信号馈送至其相应的天线腔。腔天线基于谐振腔，谐振腔是包含在腔壁之间来回反射的电磁波的封闭金属结构。腔的形状和尺寸决定了谐振频率和电磁模式。例如，在方形腔的情况下，针对具有侧面的腔可以激发主要的横向电谐振模式，大致由下式给出：其中λ0是与期望的谐振频率对应的自由空间波长，并且εr是基底的介电常数。在这种情况下，腔可以称为“全模式”腔。利用全侧封闭的金属结构，电磁能被存储在谐振腔内部。然而，如果对腔进行开口，那么能量就可以泄漏出来且腔可以用作腔天线。如本公开所使用的示例是具有两个开放侧面的腔，如已知的“四分之一模式”腔。在这种情况下，一半侧面可以被制成全模式侧面。可选地，天线腔140-1、140-2、140-3中的任意天线腔可以是可调谐的。需要可调谐天线腔的示例应用是需要多个频带的长期演进(LTE)。诸如数字调谐电容器(DTC)可变电感器或可变电容器之类的的调谐组件160-1、160-2、160-3可以耦合到顶部和底部接地导电层120T、120B中的至少一者，以及被配置为根据应用需要将相应的天线腔140-1、140-2、140-3调谐到特定频率。图1A和1B示出了天线100，其具有集成在单个电介质基底110中的多个腔140-1、140-2、140-3。该电介质基底110被示为具有恒定的厚度和规则的轮廓，但是替代性地也可以具有不规则的厚度和/或不规则的轮廓，如下面关于图2A和2B所论述的。此外，该实施例不限于三个腔，而是可以具有如适合于具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种天线，包括：基底；在所述基底的相应较大的面上形成的顶部接地导电层和底部接地导电层；至少一个导电壁，在所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层形成，并且被配置为在所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层之间形成短路，其中所述基底和所述至少一个导电壁形成多个天线腔，所述多个天线腔被配置为以特定的相应频率操作，并且所述多个天线腔中的每个天线腔包括未被导电层覆盖的至少两个边缘；以及天线馈电部，被耦合至每个天线腔的所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将无线电信号馈送至相应的天线腔。
【技术特征摘要】
2016.06.30 US 15/198,7821.一种天线，包括：基底；在所述基底的相应较大的面上形成的顶部接地导电层和底部接地导电层；至少一个导电壁，在所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层形成，并且被配置为在所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层之间形成短路，其中所述基底和所述至少一个导电壁形成多个天线腔，所述多个天线腔被配置为以特定的相应频率操作，并且所述多个天线腔中的每个天线腔包括未被导电层覆盖的至少两个边缘；以及天线馈电部，被耦合至每个天线腔的所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将无线电信号馈送至相应的天线腔。2.根据权利要求1所述的天线，其中所述基底具有恒定的厚度。3.根据权利要求1所述的天线，其中所述基底具有包括以下各项中的任意项的不规则材料：空气、电介质、磁性材料及上述各项的组合。4.根据权利要求1所述的天线，其中所述基底具有规则的轮廓。5.根据权利要求1所述的天线，其中所述基底具有不规则的轮廓。6.根据权利要求1所述的天线，其中所述至少一个导电壁是实心壁。7.根据权利要求1所述的天线，其中所述至少一个导电壁包括通孔。8.根据权利要求1所述的天线，还包括：调谐组件，被耦合到至少一个天线腔的所述顶部接地导电层和所述底部接地导电层中的至少一者，并且被配置为将所述至少一个天线腔调谐到特定的频率。9.根据权利要求1所述的天线，其中所述天线是具有互连层的可互换天线卡，并且可插入到无线设备中。10.一种无线设备，包括根据权利要求1-9中任一项所述的天线。11.根据权利要求10所述的无线设备，其中所述天线形成所述无线设备的后盖的至少一部分。12.根据权利要求10所述的无线设备，还包括：被配置为接纳所述天线的插座。13.一种天线，包括：基底，其具有不规则的轮廓和不规则的厚度中的至少一者；顶部接地导电层和底部接地导电层，被形成在所述基底的相应较大的面上；以及天线馈电部，被...
【专利技术属性】
技术研发人员：约瑟·R·卡玛洛·佩雷斯，相耀·J·徐，梁太荣，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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