底架激励天线设备和方法技术

本发明专利技术公开底架激励天线设备和调谐并利用所述设备的方法。在一个实施方式中，在手持移动装置(例如，蜂窝式电话)中使用分布式回路天线配置。天线包含两个辐射元件：一个元件配置为在高频带下操作，且另一个元件在低频带下操作。两个天线元件安置在便携式装置的金属底架的不同侧表面上，例如，安置在装置外壳的相对侧上。每一天线组件包含辐射器及绝缘盖。辐射器通过馈电导体和接地点耦合到装置馈电。馈电导体的一部分安置有辐射器以促进形成耦合回路谐振器结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】底架激励天线设备和方法优先权和相关申请案本申请案要求在2011年2月11日申请的具有相同标题的、共同拥有的并同在申请中的美国专利申请案第13/026,078的优先权，所述美国专利申请案以引用方式全部并入本文。版权本专利文件的公开案的一部分含有受版权保护的内容。版权所有人不反对专利及商标局的专利文件或记录中出现的对任何专利文件或专利公开案的传真复制，但除此之外任何情况下均保留版权所有。
本专利技术一般涉及供电子装置(例如无线装置或便携式无线电装置)使用的天线设备，且更特定而言，本专利技术在一个示范性方面涉及底架激励天线和调谐并利用所述底架激励天线的方法。
技术介绍
内置天线通常见于大多数现代无线电装置中，例如移动电脑、移动电话、装置、智能手机、个人数字助理(PDA)或其他个人通信装置(PCD)。通常，所述天线包含平坦辐射面和平行于所述平坦辐射面的接地面，所述平坦辐射面和接地面通过短路导体彼此连接，以实现天线的匹配。所述结构经配置以使得所述结构充当在期望操作频率下的谐振器。天线在多于一个频带(例如，双频带、三频带或四频带移动电话)中操作也是常见要求，在这种情况下，使用两个或两个以上谐振器。通常，所述内置天线位于无线电装置的印刷电路板(PCB)上、在塑料外壳内，所述塑料外壳允许向一或多个天线传播射频波并从一或多个天线传播射频波。在开发用于移动应用的实惠并节能的显示器技术(例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)、薄膜晶体管(TFT)等)中的新进展导致以大显示器为特征的移动装置大量生产，其中一些平板电脑的屏幕尺寸高达180mm(7英寸)，并且一些笔记本电脑的屏幕尺寸高达500mm(20英寸)。此外，目前趋势增加了对于具有较大显示器的较薄移动通信装置的需求，所述较大显示器通常用于用户输入(触摸屏)。所述情况又需要刚性结构来支撑显示器总成，尤其是在触摸屏操作期间支撑显示器总成，以便使接口稳固并且耐用，并减少显示器的移动或偏转。通常利用金属主体或金属框架以便为移动通信装置中的显示器提供更好的支撑。金属外壳/底架的使用和较小厚度的装置外壳对射频(RF)天线实施造成新的挑战。典型的天线解决方案(例如，单极天线、PIFA天线)需要离地间隙区域和距接地面足够的高度，以便在多个频带中高效地操作。所述天线解决方案通常不适用于前述具有金属外壳及/或底架的薄装置，因为分隔辐射器与接地面所需的垂直距离不再有效。此外，尤其当需要天线以在若干频带中操作时，移动装置的金属主体充当RF屏蔽并使天线性能降级。目前采用各种方法来尝试改善利用金属外壳及/或底架的薄通信装置中的天线操作，诸如EP1858112B1中描述的狭槽天线。这种实施需要在印刷线路板(printedwiredboard；PWB)内接近馈电点以及沿装置的整个高度制造狭槽。对于具有较大显示器的装置来说，最佳天线操作所需的狭槽位置通常干扰装置用户接口功能(例如，按钮、滚轮等)，因此限制装置布局实施灵活性。此外，金属外壳必须在PCB两侧具有非常接近于狭槽的开口。为防止在装置内产生空腔模式，通常使用金属壁连接开口。所有这些步骤会增加装置复杂性和成本，并阻碍天线与期望操作频带匹配。因此，极需要用于(例如)便携式无线电装置的无线天线解决方案和调谐并利用所述便携式无线电装置的方法，所述便携式无线电装置具有较小形状因素金属主体及/或底架，所述无线天线解决方案提供较低成本和复杂性并提供对天线谐振的改善控制。
技术实现思路
本专利技术通过提供尤其是一种节省空间的多频带天线设备和调谐并使用所述天线设备的方法来满足前述需要。在本专利技术的第一方面中，公开一种供便携式通信装置使用的天线组件。在一个实施方式中，天线组件包含：辐射器，所述辐射器具有第一尺寸和第二尺寸、第一表面和第二表面，且所述辐射器经配置以接近所述多个侧面的第一侧面；介电基板，所述介电基板具有第三尺寸和第四尺寸，且所述介电基板经配置以接近第二表面安置；及馈电导体，所述馈电导体经配置以在馈电点处耦合到辐射器元件。在一个变体中，介电基板经配置以使得介电基板的垂直投影等于或大于辐射器元件的垂直投影。辐射器元件进一步在接地点处电耦合到接地。馈电导体的至少一部分进一步沿实质上平行于第一尺寸的第一侧面布置；且辐射器元件、馈电导体的至少一部分和第一侧面的至少一部分形成可在第一频带下操作的耦合回路天线。在另一变体中，天线组件进一步包含：介电元件，所述介电元件安置于辐射器元件与第一侧面之间并经配置以电气隔离第一侧面的至少一部分与辐射器元件；例如，介电基板和安置于所述介电基板上的导电涂层，或柔性电路。在另一变体中，天线组件的辐射器元件包含导电结构，所述导电结构具有第一部分和第二部分。第二部分通过电抗电路耦合到馈电点。天线组件进一步包含介电元件，所述介电元件安置于辐射器元件与第一侧面之间并经配置以电气隔离第一侧面的至少一部分与辐射器元件。天线组件的电抗电路包含（例如）平面传输线。在又另一变体中，辐射器元件包含介电基板和安置于所述介电基板上的导电涂层，且导电结构包含导电涂层。在另一实施方式中，天线组件包含：介电基板，所述介电基板具有多个表面；安置于基板的至少一个表面上的导电涂层，所述导电涂层经配置以形成接地面的至少一部分，所述接地面具有接地点；及辐射器结构。在一个变体中，辐射器结构包含：馈电点；第一部分；第二部分；带状线，所述带状线从所述第二部分耦合到所述馈电点；及多个非导电狭槽，所述非导电狭槽实质上绝缘分离带状线与第一部分；及至少一个离地间隙区域，所述至少一个离地间隙区域实质上安置于表面的周长内。接地点进一步经配置以将接地面的至少一部分耦合到主机装置的接地。第二部分通过导电元件耦合到第一部分。在另一变体中，天线组件的第二部分通过电抗电路进一步耦合到第一部分。电抗电路包含例如(i)感应元件及/或(ii)电容元件中的至少一者。在本专利技术的第二方面中，公开一种供便携式通信装置使用的天线设备。在一个实施方式中，天线设备包含：第一天线总成，所述第一天线总成经配置以在第一频带下操作；及第二天线总成，所述第二天线总成经配置以在第二频带下操作。第一天线总成包含：第一辐射器元件，所述第一辐射器元件包含第一接地点和第一馈电点，且所述第一辐射器元件沿装置外壳的多个侧面中的第一侧面安置；第一馈电导体，所述第一馈电导体耦合到第一馈电点并耦合到装置的至少一个馈电口；及第一非导电盖，所述第一非导电盖接近第一辐射器安置以便实质上覆盖第一辐射器。第二天线总成包含：第二辐射器元件，所述第二辐射器元件包含第二接地点和第二馈电点，且所述第二辐射器元件沿装置外壳的多个侧面中的第二侧面安置；第二馈电导体，所述第二馈电导体耦合到第二馈电点并耦合到装置的馈电口；及第二非导电盖，所述第二非导电盖接近第二辐射器安置以便实质上覆盖第二辐射器。在一个变体中，装置的金属外壳电耦合到装置接地、耦合到第一接地点并耦合到第二接地点。第一馈电电缆的至少一部分沿第一侧面安置，从而在外壳的至少一部分、第一辐射器元件和第一馈电电缆的至少一部分之间形成第一耦合回路天线结构。第二馈电电缆的至少一部分沿第二侧面安置，从而在外壳的至少一部分、第二辐射器元件和第二馈电电缆的至少一部分之间形成第二耦合回路天线结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.11 US 13/026,0781.一种供便携式通信装置使用的天线组件，所述装置包含接地、馈电口和金属结构，所述金属结构具有多个侧面，所述组件包含：辐射器元件，所述辐射器元件具有第一尺寸和第二尺寸、第一表面和第二表面，且所述辐射器元件经配置以接近所述多个侧面的第一侧面安置；介电基板，所述介电基板具有第三尺寸和第四尺寸，且所述介电基板经配置以接近所述第二表面安置；馈电导体，所述馈电导体经配置以在馈电点处耦合到所述辐射器元件；及介电元件，所述介电元件安置于所述辐射器元件与所述第一侧面之间并经配置以电气隔离所述第一侧面的至少一部分与所述辐射器元件；其中：所述馈电导体的至少一部分沿所述金属结构的所述多个侧面的所述第一侧面实质上平行于所述辐射器元件的所述第一尺寸布置；及所述辐射器元件、所述馈电导体的所述至少一部分和所述金属结构的所述多个侧面的所述第一侧面的至少一部分经配置以形成可在第一频带下操作的耦合回路天线。2.如权利要求1所述的天线组件，其中：所述介电基板的垂直投影等于或大于所述辐射器元件的垂直投影；及所述辐射器元件在接地点处接地。3.如权利要求1所述的天线组件，其中所述辐射器元件包含导电结构，所述导电结构包含第一部分和第二部分，其中所述第二部分通过电抗电路耦合到所述馈电点。4.如权利要求3所述的天线组件，其中所述电抗电路包含平面传输线。5.如权利要求3所述的天线组件，其中所述第二部分进一步包含第二电抗电路，所述第二电抗电路经配置以调节所述辐射器元件的电尺寸。6.如权利要求5所述的天线组件，其中所述第二电抗电路包含感应元件及/或电容元件中的至少一者。7.如权利要求3所述的天线组件，其中所述辐射器元件包含介电基板和安置于所述介电基板上的导电涂层；及所述导电结构包含所述导电涂层。8.如权利要求1所述的天线组件，其中所述金属结构包含套管状形状，具有至少第一空腔；及所述第一侧面包含安置于所述第一空腔内的金属支撑元件。9.如权利要求1所述的天线组件，其中所述辐射器元件包含介电基板及安置于所述介电基板上的导电涂层。10.如权利要求1所述的天线组件，其中所述辐射器元件包含柔性电路。11.一种供便携式通信装置使用的天线设备，所述便携式通信装置包含金属结构，所述金属结构具有多个侧面并容纳电子设备总成，所述电子设备总成包含接地和至少一个馈电点，所述天线设备包含：第一天线总成，所述第一天线总成经配置以在第一频带下操作，所述第一天线总成包含：第一辐射器元件，所述第一辐射器元件包含第一接地结构和第一馈电结构，且所述第一辐射器元件沿所述多个侧面的第一侧面安置；第一馈电导体，所述第一馈电导体耦合到所述第一馈电结构并耦合到所述至少一个馈电点；及第一非导电盖，所述第一非导电盖接近所述第一辐射器安置以便实质上覆盖所述第一辐射器；及第二天线总成，所述第二天线总成经配置以在第二频带下操作，所述第二天线总成包含：第二辐射器元件，所述第二辐射器元件包含第二接地结构和第二馈电结构，且所述第二辐射器元件沿所述多个侧面的第二侧面安置；第二馈电导体，所述第二馈电导体耦合到所述第二馈电结构并耦合到馈电口；第二非导电盖，所述第二非导电盖接近所述第二辐射器安置以便实质上覆盖所述第二辐射器；及介电元件，所述介电元件安置于所述第二辐射器元件与所述第二侧面之间并经配置以电气隔离所述第二侧面的至少一部分与所述第二辐射器元件；其中：所述金属结构电耦合到装置接地、耦合到所述第一接地结构并耦合到所述第二接地结构；所述第一馈电导体的至少一部分沿所述金属结构的所述多个侧面的所述第一侧面安置，从而在所述金属结构的至少一部分、所述第一辐射器元件和所述第一馈电导体的所述至少一部分之间形成第一耦合回路天线结构；及所述第二馈电导体的至少一部分沿所述金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：普拉萨德赫·拉马钱德伦，彼得里·安娜马，
申请(专利权)人：芬兰帕斯有限公司，
类型：
国别省市：