具有印刷电路和电介质载体层的天线和接近传感器结构制造技术

本发明专利技术公开涉及具有印刷电路和电介质载体层的天线和接近传感器结构。电子设备可以具有带有天线窗的导电外壳。显示覆盖层可安装于设备的正面。天线和接近传感器结构包括带有切口的电介质支撑结构。天线窗可以具有突出部分，其延伸进显示覆盖层与天线和接近传感器结构之间的切口。天线和接近传感器结构具有通过高通电路耦合到第一导电层的天线馈源，以及通过低通电路耦合到第一导电层以及平行的第二导电层的电容性接近传感器电路。第一导电层由支撑结构上的金属涂层构成。第二导电层可以由柔性印刷电路上的图案化金属迹线构成。

【技术实现步骤摘要】
具有印刷电路和电介质载体层的天线和接近传感器结构
本专利技术公开通常涉及电子设备，尤其是电子设备中的天线。
技术介绍
电子设备，诸如便携电脑和手持电子设备，正变得越来越普及。诸如此类的设备通常具有无线通信功能。例如，电子设备可利用蜂窝电话波段使用长距离无线通信电路进行通信。电子设备可使用短距离无线通信链路处理与附近设备的通信。通常，电子设备还具有传感器和其他电子部件。将天线、传感器和其他电子部件成功结合在电子设备中可能是困难的。一些电子设备被制造为具有小的形状因素，因此用于部件的空间受到限制。在许多电子设备中，导电结构的存在会影响电子部件的性能，进而约束了诸如无线通信设备和传感器的部件的可能的安装设置。因此，希望能够提供在电子设备中结合部件的改进方式。
技术实现思路
电子设备可以具有外壳，在外壳中可以安装天线和接近传感器结构。外壳可为具有天线窗的导电外壳。天线和接近传感器结构可安装在天线窗后面。在操作期间，天线信号和电磁接近传感器信号可通过天线窗。显示覆盖层，诸如平面(planar)玻璃构件，可安装在该设备的正面。天线和接近传感器结构可以包括电介质支撑结构，该结构具有凹陷特征，诸如切口(notch)。天线窗可以具有突出部分，其延伸到显示覆盖层与该天线和接近传感器结构之间的切口中。显示覆盖层可安装在突出部分之上。从设备的外部视角来看，突出部分上方的显示覆盖层下面的不透明材料层可遮藏天线和接近传感器结构以及其他内部设备结构。天线和接近传感器结构可包括电介质支撑结构上的平行的第一和第二导电层。天线和接近传感器结构可具有天线馈源，其通过高通电路耦合到第一导电层。该馈源具有第一和第二端。第一端通过第一电容耦合到第一导电层，而第二端通过第二电容耦合到第一导电层。电子设备中的电容性接近传感器电路可通过低通电路耦合到第一和第二导电层。例如，该电容性接近传感器电路可通过第一电感耦合到第一导电层并通过第二电感耦合到第二导电层。第一导电层由支撑结构上的金属涂层形成。第二导电层由印刷电路中的图案化金属迹线构成。根据附图以及以下优选实施例的详述说明，本专利技术的进一步特征、其特性以及各种优点会更加明显。附图说明图1为根据本专利技术一实施例的其中配备有部件结构这种类型的说明性电子设备的前视图。图2为根据本专利技术一实施例的说明性电子设备，诸如图1的电子设备，的后视图。图3为根据本专利技术一实施例的图1和图2中的电子设备的一部分的截面侧视图。图4为根据本专利技术一实施例的用于电子设备中的集成天线和接近传感器的说明性电介质载体的透视图。图5为根据本专利技术一实施例的电子部件的截面侧视图，该电子部件由电介质载体上的导电迹线以及附着到电介质载体的柔性印刷电路上的导电迹线构成。图6为根据本专利技术一实施例的用于天线和接近传感器结构的说明性载体的截面侧视图。图7为根据本专利技术一实施例的说明性中空电介质载体的截面图，该中空电介质载体由两部分构成，通过将这两部分上的金属迹线焊接在一起而将这两部分焊接在一起。图8为根据本专利技术一实施例的说明性电介质载体的侧视图，该图示出了载体如何具有用来容纳在诸如柔性印刷电路的基板上安装的部件的凹陷。图9为根据本专利技术一实施例的说明性电介质载体的侧视图，该图示出了载体如何具有用来在电子设备外壳内安装载体时容纳诸如摄像机的电子部件的凹陷。图10为示出了根据本专利技术一实施例的集成天线和接近传感器结构如何由平行的导电材料层形成以及如何耦合到天线馈源和接近传感器电路的框图。图11示出了根据本专利技术一实施例的说明性图案，其可用于图10所示类型的集成天线和接近传感器结构中的导电层。图12为根据本专利技术一实施例的形成集成天线和接近传感器结构的说明性步骤的流程图。具体实施方式本申请要求于2012年5月10日提交的美国专利申请No.13/468,289的优先权，其通过引用全部结合于此。电子设备可带有天线、传感器和其他电子部件。希望通过柔性结构形成这些部件的一些。例如，希望使用柔性印刷电路结构形成用于电子设备的部件。柔性印刷电路，有时称为柔性电路，可包括柔性基板上的图案化金属迹线，该柔性基板诸如为聚酰亚胺层或其他柔性聚合物薄片。柔性电路可用于构造天线、电容性传感器、包括天线和电容性传感器结构的配件、其他电子设备部件或者这些结构的组合。某些情况下，需要形成具有弯曲和其他可能的复杂形状的导电电子部件结构。例如，天线、传感器和其他电子部件可包括一个或多个弯曲以帮助在电子设备外壳内进行安装。为了保证电子部件，诸如天线和传感器结构能够安装在此类设备外壳之内，可使用在柔性印刷电路上的图案化金属层，以及在诸如模制(molded)塑料结构的电介质载体结构上形成的图案化金属涂层来形成电子部件，诸如天线和传感器结构。其中可使用电子部件的说明性电子设备如图1所示。设备10可包括一个或多个天线谐振元件、一个或多个电容性接近传感器结构、一个或多个包含天线结构和接近传感器结构的部件以及其他电子部件。有时，作为例子，在此处说明说明性的配置，其中诸如图1中的设备10的电子设备具有电子部件，诸如天线结构和/或接近传感器结构，该结构由多个导电层构成。通常，电子设备可具有任何合适的包含多个导电层的电子部件。例如，该电子设备可为台式电脑、集成到电脑监视器的电脑、便携电脑、平板电脑、手持设备、蜂窝电话、腕表设备、吊坠设备、其他小型或微型设备、电视、机顶盒或其他电子设备。如图1所示，设备10具有显示器，诸如显示器50。显示器50可安装在设备10的正面(顶面)，或安装在设备10的其他地方。设备10可具有外壳，诸如外壳12。外壳12具有构成设备10的边缘的曲线部分以及构成设备10(作为例子)的后表面的相对平坦部分。如果需要，外壳12也可具有其他形状。外壳12可由导电材料构成，诸如金属(例如，铝、不锈钢等)、碳纤维合成材料或其他基于纤维的合成物、玻璃、陶瓷、塑料或其他材料。射频(RF)窗(有时称为天线窗)，诸如RF窗58，可在外壳12中形成(例如，在其中外壳12的其他部分由导电结构构成的配置中)。窗58可由塑料、玻璃、陶瓷或其他电介质材料构成。用于设备10的天线和接近传感器结构可形成于窗58的附近，或者被外壳12的电介质部分所覆盖。设备10可具有用户输入输出设备，诸如按钮59。显示器50可为触摸屏显示器，其用于采集用户触摸输入。显示器50的表面使用电介质构件覆盖，诸如平面玻璃覆盖构件或者透明塑料层。显示器50的中央部分(如图1中的区域56所示)可为显示图像并对触摸输入敏感的活动区域。显示器50的外围部分，诸如区域54，为与触摸传感器电极无关并且不显示图像的不活动区域。在外围区域54中，在显示器50下方(例如，在覆盖玻璃层下方)可放置诸如不透明的墨或者塑料的材料层。对于射频信号，该层为透明的。区域56中的导电触摸传感器电极易于阻止射频信号。然而，射频信号会通过不活动显示区域54(作为例子)的覆盖玻璃和不透明层。射频信号也可穿过由电介质材料形成的在外壳内的天线窗58或者电介质外壳壁。较低频率的电磁场也可穿过窗58或其他电介质外壳结构，这样通过天线窗58或其他电介质外壳结构可对接近传感器进行电容测量。利用一种适当配置，外壳12可由诸如铝的金属构成。在天线窗58附近的外壳12的部分可用作天线地。天线窗58可由电介质材料构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线和接近传感器结构，包括：平行的第一和第二导电层；以及被配置为支撑平行的所述第一和第二导电层的电介质支撑结构，其中所述电介质支撑结构具有表面，其中所述第一导电层包括所述表面上的图案化金属涂层，并且其中所述第二导电层包含在柔性印刷电路基板上的图案化金属层。

【技术特征摘要】
2012.05.10 US 13/468,2891.一种集成天线和接近传感器结构，包括：平行的第一和第二导电层，其中所述集成天线和接近传感器结构被配置为在天线信号频率处操作，当所述集成天线和接近传感器结构在所述天线信号频率处操作时平行的所述第一和第二导电层被短路在一起，并且当所述集成天线和接近传感器结构在不同于所述天线信号频率的频率处操作时平行的所述第一和第二导电层被耦合到接近传感器电路；以及被配置为支撑平行的所述第一和第二导电层的电介质支撑结构，其中所述电介质支撑结构具有表面，所述第一导电层包括所述表面上的图案化金属涂层，并且所述第二导电层包含在柔性印刷电路基板上的图案化金属层，并且其中所述第一和第二导电层围绕所述电介质支撑结构的至少两侧。2.如权利要求1所述的集成天线和接近传感器结构，其中所述电介质支撑结构包括细长的塑料构件，所述塑料构件具有纵向轴，并且具有平行于所述纵向轴伸展的切口。3.如权利要求1所述的集成天线和接近传感器结构，进一步包括：天线馈源，被配置为接收来自射频收发机电路的天线信号。4.如权利要求3所述的集成天线和接近传感器结构，其中所述天线馈源包括耦合到所述第一导电层的第一天线馈电端。5.如权利要求4所述的集成天线和接近传感器结构，其中所述天线馈源包括耦合到所述第一导电层的第二天线馈电端。6.如权利要求5所述的集成天线和接近传感器结构，进一步包括插入在所述第一天线馈电端和所述第一导电层之间的第一电容，并且包括插入在所述第二天线馈电端和所述第一导电层之间的第二电容。7.如权利要求6所述的集成天线和接近传感器结构，进一步包括耦合在所述第一导电层和所述接近传感器电路之间的第一信号路径；以及耦合在所述第二导电层和所述接近传感器电路之间的第二信号路径。8.如权利要求7所述的集成天线和接近传感器结构，进一步包括插入在所述接近传感器电路和所述第一导电层之间的第一信号路径上的第一电感，以及插入在所述接近传感器电路和所述第二导电层之间的第二信号路径上的第二电感。9.一种电子设备，包括：显示覆盖层；集成天线和接近传感器结构，其中所述集成天线和接近传感器结构包括电介质支撑结构上的平行的第一和第二导电层，所述集成天线和接近传感器结构被配置为在天线信号频率处操作，当所述集成天线和接近传感器结构在所述天线信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·雅加，N·沙，李青湘，R·W·施卢巴，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：