BR102017019223A2 - Alimentador de antena configurado para alimentar uma antena integrada dentro de um dispositivo eletrônico - Google Patents

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Abstract

um alimentador de antena (300) para alimentar uma antena de fenda ou de painel integrada dentro de um dispositivo eletrônico compreendendo um alojamento metálico de duas partes (110, 150) no qual é formada a fenda ou painel, e uma pcb (140). o alimentador de antena (elemento condutivo eletricamente diferente da pcb) compreende: uma parte central configurada para ser retida mecanicamente por um suporte dielétrico compreendido dentro do alojamento; uma primeira parte de extensão, se estendendo de uma primeira extremidade da parte central na direção da pcb, e integrando uma primeira parte de mola permitindo que a primeira parte de extensão fique em contato elétrico com a pcb; e uma segunda parte de extensão, se estendendo de uma segunda extremidade da parte central e permitindo controlar a impedância do alimentador de antena. pelo menos uma de a parte central, primeira parte de extensão e segunda parte de extensão é configurada para acoplar eletromagneticamente o alimentador de antena à fenda ou painel.

Description

(54) Título: ALIMENTADOR DE ANTENA CONFIGURADO PARA ALIMENTAR UMA ANTENA INTEGRADA DENTRO DE UM DISPOSITIVO ELETRÔNICO (51) Int. Cl.: H01Q 1/22; H01Q 1/38; H01Q 1/40; H01Q 13/10 (52) CPC: H01Q 1/22,H01Q 1/38,H01Q 1/40, H01Q 13/10 (30) Prioridade Unionista: 09/09/2016 EP 16306133.6 (73) Titular(es): THOMSON LICENSING (72) Inventor(es): JEAN-MARIE STEYER; PHILIPPE MINARD; JEAN-PIERRE BERTIN; ANTHONY AUBIN (74) Procurador(es): DANIEL ADVOGADOS (ALT.DE DANIEL & CIA) (57) Resumo: Um alimentador de antena (300) para alimentar uma antena de fenda ou de painel integrada dentro de um dispositivo eletrônico compreendendo um alojamento metálico de duas partes (110,150) no qual é formada a fenda ou painel, e uma PCB (140). O alimentador de antena (elemento condutivo eletricamente diferente da PCB) compreende: uma parte central configurada para ser retida mecanicamente por um suporte dielétrico compreendido dentro do alojamento; uma primeira parte de extensão, se estendendo de uma primeira extremidade da parte central na direção da PCB, e integrando uma primeira parte de mola permitindo que a primeira parte de extensão fique em contato elétrico com a PCB; e uma segunda parte de extensão, se estendendo de uma segunda extremidade da parte central e permitindo controlar a impedância do alimentador de antena. Pelo menos uma de a parte central, primeira parte de extensão e segunda parte de extensão é configurada para acoplar eletromagneticamente o alimentador de antena à fenda ou painel.
Figure BR102017019223A2_D0001
1010
1/18 “ALIMENTADOR DE ANTENA CONFIGURADO PARA ALIMENTAR UMA ANTENA INTEGRADA DENTRO DE UM DISPOSITIVO ELETRÔNICO”
1. CAMPO DA REVELAÇÃO [001]O campo da revelação é o de técnicas para alimentar antenas integradas em dispositivos eletrônicos.
[002]Mais especificamente, a revelação diz respeito a um alimentador de antena para alimentar antenas de fenda ou de painel formadas no envoltório de tais dispositivos eletrônicos.
[003]A revelação pode ser de interesse em qualquer campo onde dispositivos eletrônicos integram recursos sem fio tais como WiFi, Bluetooth, RF4CE, ZigBee, Zwave, LTE, etc., tal como, por exemplo, em dispositivos eletrônicos de rede de residência, tais como portas de comunicação de Internet, aparelhos conversores de sinais, roteadores e dispositivos domésticos inteligentes.
2. ANTECEDENTES TECNOLÓGICOS [004]Esta seção é pretendida para introduzir o leitor em vários aspectos da técnica, os quais podem estar relacionados com vários aspectos da presente revelação que são descritos e/ou reivindicados a seguir. Acredita-se que esta discussão seja útil ao prover o leitor com informação anterior para facilitar um melhor entendimento dos vários aspectos da presente revelação. Portanto, deve ser entendido que estas declarações devem ser lidas com este entendimento, e não como admissões de técnica anterior.
[005]Dispositivos de rede de residência tais como portas de comunicação de Internet, aparelhos conversores de sinais, roteadores e dispositivos domésticos inteligentes integram inúmeros sistemas sem fio a fim de oferecer múltiplos serviços e aplicações. Estes incluem sistemas diferentes estando de acordo com vários padrões de comunicação tais como, por exemplo, WiFi, Bluetooth, RF4CE, ZigBee, Zwave, LTE, etc.
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2/18 [006]Parece que os envoltórios de tais dispositivos tendem a evoluir para material metálico por vários motivos tais como, por exemplo:
- para propor um produto estético com uma superfície de metal de acabamento sofisticado;
- para propor um produto pesado com uma estabilidade alta;
- para propor um produto mais fino enquanto que sendo robusto;
- para propor um produto com um gerenciamento térmico mais eficiente;
- para propor um isolamento aumentado contra o ruído incorporado ao produto eletrônico;
- para gerenciar quaisquer questões de Compatibilidade Eletromagnética (EMC).
[007]Entretanto, tal ambiente exige um alto nível de integração de antena a fim de preservar desempenhos de antena.
[008]Antenas de fenda ou de painel, assim como antena de fenda ou de painel de cavidades de parte posterior, são amplamente usadas no contexto de dispositivos eletrônicos. Classicamente, a alimentação de tais antenas pode ser feita usando lâmina de metal de mola que precisa ser conectada em um modo eficiente da placa de circuito impresso (PCB) para a antena a fim de maximizar a eficiência de antena.
[009]Em particular, Knorr, J.B., descreveu o aspecto teórico de técnica clássica para alimentar uma fenda de irradiação em “Slotline transitions”, IEEE Trans., 1974. Por extensão esta técnica de alimentação pode ser aplicada para alimentar uma antena de fenda, onde a antena de fenda é finalizada com um plano de circuito aberto (tal como, por exemplo, uma antena de fenda afunilada) ou com um plano de curto-circuito com um comprimento de fenda, por exemplo, para direcionar o modo fundamental de uma metade de comprimento de onda guiado. A fim de maximizar o acoplamento entre a fenda de irradiação e a linha de transmissão, o que define o
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3/18 plano de transição, o campo elétrico na fenda tem que ser maximizado e o campo magnético na linha de transmissão tem que ser maximizado. Para maximizar o campo magnético da linha de transmissão no plano de transição, existem dois métodos principais:
- O primeiro método usa uma linha de transmissão estendida após o plano de transição por um quarto de comprimento de onda guiado de extensão;
- O segundo método usa uma linha de transmissão curto-circuitada ao aterramento exatamente após cruzar a linha fendida.
[010]Deve ser notado que o primeiro método tem um comportamento de largura de banda de frequência mais estreita que o do segundo método por causa da dependência de frequência da linha de transmissão estendida. O segundo método precisa de uma boa conexão de terra com uma conexão no lado de fenda oposto da porta de alimentação de linha de transmissão.
[011]Técnicas de alimentação similares são usadas classicamente com antena de painel.
[012]Entretanto, em envoltório de tendência atual, tal como discutido anteriormente, a antena de fenda ou de painel pode ser formada no envoltório de metal ou por ambas as partes mecânicas de metal do envoltório. Por exemplo, uma primeira subparte do envoltório forma uma primeira borda da fenda e uma segunda subparte forma uma segunda borda da fenda.
[013]Entretanto, nesse último caso, a alimentação da antena deve ser garantida enquanto a antena é formada quando a montagem do envoltório é executada. Em outras palavras, a alimentação da antena deve ser feita em um modo cego, já que a antena propriamente dita não existe antes de o envoltório ser montado, e o interior do envoltório pode não ser acessível depois desta montagem do envoltório.
[014]O mesmo problema se mantém quando a antena é formada diretamente no envoltório de metal já que a PCB incorporando os componentes fornecendo
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4/18 (recuperando respectivamente) sinais para a (respectivamente da) antena pode ser colocada no lugar durante a montagem do dispositivo eletrônico, e o interior do envoltório pode ser inacessível após a montagem do envoltório. Dependendo da localização da antena no envoltório e da localização da PCB dentro do envoltório, técnicas clássicas para alimentar antena de fenda ou de painel tal como discutido anteriormente não podem ser utilizáveis.
[015]Mais particularmente, quando a antena de fenda ou de painel não está alinhada com o ponto de alimentação, o alimentador pode ser acoplado de modo deficiente à antena por muitos motivos quando o envoltório é montado e fechado em um modo cego. Por exemplo:
- a alimentação pode não respeitar a distância com a antena;
- a alimentação pode não ser conectada corretamente à placa de circuito impresso.
[016]Existe assim uma necessidade com relação a um sistema que permita alimentar de modo eficiente uma antena de fenda ou de painel localizada no envoltório de um dispositivo eletrônico a partir de uma PCB incorporada ao envoltório.
[017]Existe uma necessidade com relação a este sistema para resultar em uma alimentação eficiente embora tenha sido montado em um modo cego durante a montagem do envoltório.
3.SUMÁRIO [018]Um aspecto particular da presente revelação diz respeito a um dispositivo eletrônico configurado para executar comunicações sem fio, compreendendo: um alojamento de duas partes, compreendendo uma primeira parte de alojamento e uma segunda parte de alojamento, o dito alojamento sendo concretizado em material metálico ou metalizado; um alimentador de antena configurado para alimentar uma antena, a dita antena compreendendo uma fenda ou painel formado no dito alojamento de duas partes e uma placa de circuito impresso compreendendo pelo mePetição 870170066708, de 08/09/2017, pág. 14/38
5/18 nos um circuito de acionamento para o dito alimentador de antena. O alimentador de antena é um elemento condutivo eletricamente, diferente da dita placa de circuito impresso e compreendendo:
- uma parte central;
- uma primeira parte de extensão, se estendendo de uma primeira extremidade da dita parte central na direção da dita placa de circuito impresso para ficar em contato elétrico com a dita placa de circuito impresso;
- uma segunda parte de extensão, se estendendo de uma segunda extremidade da dita parte central para ficar em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento;
pelo menos uma de a parte central, primeira parte de extensão e segunda parte de extensão é configurada para acoplar eletromagneticamente o dito alimentador de antena à dita fenda ou painel.
[019]Assim, a presente revelação propõe uma solução inédita e inventiva para a alimentação de antenas de fenda ou de painel integradas ao envoltório de um dispositivo eletrônico, permitindo assim a montagem cega do alimentador que acopla eletromagneticamente a antena ao conjunto de circuitos eletrônicos disposto em uma placa de circuito impresso dentro do envoltório.
[020]Para isso, uma parte central do alimentador é retida mecanicamente por um suporte dielétrico compreendido dentro do dito alojamento de duas partes, garantindo o posicionamento correto do alimentador em relação à abertura de irradiação para garantir um bom acoplamento eletromagnético.
[021]De acordo com uma primeira implementação particular, a dita primeira parte de extensão é configurada para ficar em contato elétrico com a dita placa de circuito impresso e a dita segunda parte de extensão é configurada para ficar em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento.
[022]Assim, um curto-circuito elétrico é obtido na área de acoplamento entre
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6/18 o alimentador de antena e antena de fenda ou de painel, participando assim em um acoplamento eletromagnético ideal. Além disso, o curto-circuito que é obtido exibe um comportamento de banda larga.
[023]A primeira parte de extensão compreende uma primeira parte de mola que é colocada em flexão durante a montagem das primeira e segunda partes de alojamento, permitindo assim um bom contato elétrico do alimentador de antena com a placa de circuito impresso enquanto a montagem é executada cegamente.
[024]De acordo com um recurso particular, a dita segunda parte de extensão integra uma segunda parte de mola contribuindo para ter a dita segunda parte de extensão em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento.
[025]Assim, o curto-circuito que é obtido na área de acoplamento entre o alimentador de antena e antena de fenda ou de painel é particularmente estável. Além disso, a robustez da montagem compreendendo o alimentador de antena e o suporte dielétrico é aprimorada.
[026]De acordo com um recurso particular, a dita segunda parte de extensão compreende pelo menos uma protuberância configurada para ficar em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento, através de pelo menos uma abertura no dito suporte dielétrico. Assim, a cooperação entre a protuberância na segunda parte de extensão e a abertura no suporte dielétrico aprimora a robustez da montagem compreendendo o alimentador de antena e o suporte dielétrico.
[027]De acordo com uma segunda implementação particular, o comprimento da dita segunda parte de extensão é um quarto de um comprimento de onda de uma onda guiada alimentada pelo dito circuito de acionamento; e em que a dita segunda parte de extensão termina em circuito aberto.
[028]Assim, um curto-circuito elétrico é obtido na área de acoplamento entre o alimentador de antena e antena de fenda ou de painel, participando assim em um acoplamento eletromagnético ideal.
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7/18 [029]De acordo com um recurso particular, a dita parte central compreende pelo menos um gancho configurado para ancoragem ao dito suporte dielétrico.
[030]Assim, um posicionamento correto do alimentador de antena em relação à antena de fenda ou de painel é obtido, participando assim em um acoplamento eletromagnético ideal.
[031]Um outro aspecto particular da presente revelação diz respeito a uma montagem compreendendo um alimentador de antena (tal como revelado anteriormente) e o dito suporte dielétrico retendo mecanicamente a parte central do dito alimentador de antena, em que o dito suporte dielétrico preenche pelo menos uma abertura de irradiação da dita fenda ou painel.
[032]Assim, o comprimento elétrico da abertura de irradiação pode ser reduzido.
4.LISTA DE FIGURAS [033]Outros recursos e vantagens de modalidades deverão surgir a partir da descrição a seguir, dada por meio de exemplos indicativos e não exaustivos e dos desenhos anexos, nos quais:
- A figura 1a ilustra uma vista em perspectiva de um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com uma modalidade da presente revelação;
- A figura 1b ilustra a montagem das partes diferentes do dispositivo de comunicação sem fio da figura 1a, compreendendo o alojamento superior, o espaçador, a proteção opcional, a placa de circuito impresso e o alojamento inferior;
- As figuras 2a, 2b, 2c e 2d ilustram respectivamente uma vista em perspectiva do alojamento superior, do espaçador, da placa de circuito impresso e do alojamento inferior revelados na figura 1 b;
- As figuras 3a e 3b ilustram um alimentador de antena de acordo com modalidades diferentes da presente revelação;
- A figura 4a ilustra a montagem das partes diferentes de uma antena comPetição 870170066708, de 08/09/2017, pág. 17/38
8/18 preendendo um alimentador de antena de acordo com uma modalidade da presente revelação;
- A figura 4b ilustra uma antena de acordo com a modalidade da figura 4a;
- A figura 5 ilustra as partes diferentes de uma antena de painel de acordo com uma modalidade da presente revelação.
5.DESCRIÇÃO DETALHADA [034]Em todas as figuras do presente documento, os mesmos símbolos numéricos de referência designam elementos e etapas similares.
[035]O princípio geral do método revelado consiste em um alimentador de antena compreendendo uma parte central configurada para ser retida mecanicamente por um suporte dielétrico compreendido dentro do alojamento de duas partes de um dispositivo eletrônico, e uma primeira parte de extensão que se estende de uma primeira extremidade da parte central na direção da PCB à qual a antena tem que ser conectada. A primeira parte de extensão integra uma primeira parte de mola permitindo o bom contato elétrico do alimentador de antena com a PCB enquanto montando o envoltório do dispositivo eletrônico. O alimentador de antena inclui adicionalmente uma segunda parte de extensão que se estende de uma segunda extremidade da parte central e permitindo controlar a impedância do alimentador de antena. Pelo menos uma de a parte central, a primeira parte de extensão e a segunda parte de extensão é configurada para acoplar eletromagneticamente o alimentador de antena à dita fenda ou painel, resultando assim na funcionalidade de alimentação prevista enquanto que permitindo a montagem cega durante a montagem das duas partes do envoltório.
[036]Referindo-se agora à figura 1a, é apresentada uma vista em perspectiva de um dispositivo de comunicação sem fio de acordo com modalidades da presente revelação.
[037]Na presente modalidade, o dispositivo 100 é um conversor de sinais.
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Ele compreende quatro antenas de comunicações sem fio de 5 GHz para WiFi e uma antena de 2,4 GHz para Bluetooth, embora não ilustrado na figura 1A. Conectividade para outros dispositivos, tal como uma televisão para renderização, é fornecida por meio de vários conectores tais como Barramento Serial Universal tipo C (USB-C) ou Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI). O dispositivo integra capacidades de decodificação de sinais audiovisuais recebidos por meio da comunicação sem fio ou por meio dos conectores físicos, assim como interação com o usuário por meio de uma interface de usuário. O alojamento do dispositivo é feito principalmente de metal, tornando consequentemente desafiador integrar capacidades para comunicação sem fio com bons desempenhos.
[038]Uma antena de fenda 1010 está presente em cada um dos quatro cantos do envoltório do dispositivo 100. Tal como revelado a seguir em relação à figura 1b, a abertura de irradiação 1001 da antena de fenda (isto é, a fenda propriamente dita, no significado da abertura de fenda física no envoltório de metal) é preenchida com uma parte 1202 de um espaçador (120) feito de material dielétrico, permitindo assim reduzir o comprimento elétrico da abertura de fenda de irradiação.
[039]Em outras modalidades, antenas de fendas podem estar presentes ou adicionadas em outras localizações ao criar outras aberturas. Antena(s) de painel também pode(m) ser considerada(s) em adição ou no lugar de antena(s) de fenda(s) tal como revelado a seguir em relação à figura 5.
[040]Referindo-se agora à figura 1b, é apresentada uma vista explodida mostrando a montagem das partes diferentes do dispositivo de comunicação sem fio 100 da figura 1a.
[041]Um alojamento superior 110 é concretizado em metal, ao usar técnicas de fundição em matriz ou de usinagem, e forma a primeira parte da antena de cavidades de parte posterior. Um espaçador 120 permite formar uma folga entre o alojamento superior 110 e o alojamento inferior 150, resultando, por exemplo, em uma
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10/18 das quatro antenas de fendas 1010. Este espaçador preferivelmente é concretizado em material dielétrico (material ABS, por exemplo) que reduz o tamanho de antena, mas também pode ser uma zona cheia de ar que pode aumentar a eficiência de antena. A largura de folga controla tanto a largura de banda quanto a eficiência de antena. Na presente modalidade, a parte 1202 do espaçador 120 é configurada para preencher a abertura de irradiação 1001 da antena de fenda, permitindo assim reduzir o comprimento elétrico da abertura de fenda de irradiação. Esta parte mecânica pode ser concretizada por meio de técnica de moldagem por injeção. Uma proteção opcional 130 é soldada ou fixada a uma placa de circuito impresso 140 para reduzir ruído no dispositivo. Um enchimento térmico opcional pode ser aplicado entre um componente eletrônico e uma ou ambas as partes de metal do alojamento. Os lados internos do alojamento superior e inferior podem ser casados mecanicamente a fim de reduzir a altura de enchimento térmico por motivos de redução de custo. A placa de circuito impresso 140 forma a segunda parte da antena de cavidades de parte posterior. Nesta área de superfície de cavidade a placa de circuito impresso compreende pelo menos uma camada condutiva. Um alojamento inferior 150 é concretizado em metal, ao usar técnicas de fundição em matriz ou de usinagem, e forma a terceira parte da antena de cavidades de parte posterior. As cavidades consequentemente são formadas pela montagem do alojamento superior, da placa de circuito impresso e do alojamento inferior. Cada cavidade é ligada a partir de conjunto de circuitos RF para um alimentador condutor de antena que é conectado diretamente com o alojamento superior e/ou com o inferior formando a antena (fenda) ou acoplado eletromagneticamente à antena (fenda).
[042]Referindo-se agora às figuras 2a, 2b, 2c e 2d, são apresentadas vistas em perspectiva do alojamento superior 110, do espaçador 120, da placa de circuito impresso 140 e do alojamento inferior 150 revelados na figura 1 b.
[043]Mais particularmente, as áreas 111, 112, 113, 114 estão representando
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11/18 as cavidades das antenas de 5 GHz. Usando como exemplo a cavidade 111, a primeira parte da cavidade é formada pela superfície do alojamento superior 110, completada pelas paredes laterais 111A, 111B e pela parede traseira 111C. Estas paredes são formadas na superfície superior ou fixadas à superfície superior como uma parte metálica separada. A fim de capacitar aplicações de frequência de banda larga, o fator de qualidade da cavidade deve ser minimizado. As paredes laterais permitem o ajuste da frequência ressonante da antena de cavidades de parte posterior. A forma e dimensão das paredes são determinadas por meio de simulações de acordo com a forma total do dispositivo. As quatro cavidades de 5 GHz são arranjadas para propor uma diversidade de padrão de irradiação assim como, por exemplo, para propor um padrão de irradiação complementar no plano horizontal do dispositivo. Ordem MIMO mais alta pode ser abordada com este arranjo ao adicionar abertura de fenda na mesma borda de dispositivo (entre antenas de 5 GHz correntes em cada canto), ou ao criar abertura adicional nesta primeira parte do alojamento de metal. A cavidade 115 é dedicada a 2,4 GHz. Os princípios descritos anteriormente se aplicam a esta cavidade.
[044]O espaçador 120 compreende múltiplos recortes e aberturas no dielétrico. As aberturas 121A, 122A, 123A, 124A são arranjadas para suportar o alimentador de antena. Os recortes 121B, 121C, 122B, 122C, 123B, 123C, 124B, 124C são arranjados para inserir o alojamento superior e são particularmente adaptados para encaixar com as paredes integradas ao alojamento superior. Opcionalmente, os furos 125A, 125B são arranjados para permitir inserção do alojamento superior e para fornecer guiamento para posicionar e manter o espaçador na direção do alojamento superior.
[045]A placa de circuito impresso 140 hospeda os componentes eletrônicos que fornecem a funcionalidade do dispositivo. Estes componentes não estão mostrados na figura. Ela compreende as ilhas condutoras 141, 142, 143, 144, 145 permiPetição 870170066708, de 08/09/2017, pág. 21/38
12/18 tindo o contato de um alimentador de antena (não representado) para a antena de fenda, os circuitos de acionamento de antena 141A, 142A, 143A, 144A, 145A. As áreas de cavidades 141B, 142B, 143B, 144B usam condutor preenchido e furos passantes revestidos podem ser adicionados para aumentar a transferência de energia da placa de circuito impresso para a antena. Os planos de terra 149A, 149B, 149C são arranjados na camada superior da placa de circuito impresso, livres de revestimento, para assegurar boa conexão de terra com as paredes da cobertura superior. De fato, contatos elétricos entre a placa de circuito impresso e as paredes da cobertura superior asseguram uma vedação eletromagnética da cavidade. Os pontos de contato entre a placa de circuito impresso e a parede do alojamento superior ficam distantes por menos que um quarto do comprimento de onda e preferivelmente os contatos são quase contínuos, por exemplo, por meio do uso de espuma metálica. Os versados na técnica compreenderão que várias soluções podem ser usadas para assegurar a conexão elétrica entre a parede da cobertura superior e o plano de terra na placa de circuito impresso, tais como contatos por mola, pasta de solda ou espuma metálica.
[046]A parte vertical 151 e a parte horizontal 153 do alojamento inferior 150 formam a terceira parte das cavidades para cada uma das antenas de cavidades de parte posterior. De fato, a parte horizontal é exigida para fechar a cavidade uma vez que a placa de circuito impresso não encaixa perfeitamente com a parte vertical: algum espaço livre precisa ser aprovisionado em volta da placa de circuito impresso para permitir sua montagem. Opcionalmente, os furos 155A, 155B, 155C são usados para fixar a placa de circuito impresso ao alojamento inferior 150 e os furos 157A, 157B são usados para conectar por meio de interface o dispositivo a elementos externos ao conectar cabos ou dispositivos, tais como unidade de energia CC, HDMI, USB, USB-C, etc. Opcionalmente, o alojamento inferior também pode integrar paredes similares às paredes integradas ao alojamento superior a fim de melhorar adiciPetição 870170066708, de 08/09/2017, pág. 22/38
13/18 onalmente o isolamento das cavidades.
[047]Os versados na técnica compreenderão que outros arranjos dos diferentes elementos compondo o dispositivo são possíveis. Por exemplo, quando o dispositivo fica em pé (ficando na maioria das vezes na vertical e não na maioria das vezes na horizontal tal como descrito na figura 1A), os alojamentos superior e inferior são substituídos por alojamentos esquerdo e direito ou alojamentos dianteiro e traseiro, sem alterar o princípio da invenção. A posição das antenas também pode ser mudada sem causar grande impacto aos desempenhos. Por exemplo, as antenas de 5 GHz podem ser colocadas no meio de cada lado do dispositivo e a antena de 2,4 GHz pode ser colocada em um canto do dispositivo. Qualquer outro número de antenas (de fenda ou de painel) pode ser usado. Por exemplo, dobrando o número de antenas da modalidade preferida usando 8 antenas para as de 5 GHz e 2 para a de 2,4 GHz, as antenas sendo distribuídas nos lados, canto e topo do alojamento.
[048]Referindo-se agora à figura 3a, é apresentado um alimentador de antena de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[049]O alimentador de antena 300 é um elemento condutivo eletricamente (se um elemento de plástico metalizado ou um elemento feito de qualquer metal adequado conhecido pelos versados na técnica) configurado para ficar em contato com as ilhas condutoras 141, 142, 143, 144, 145 a fim de acoplar eletromagneticamente o sinal entregue por um circuito de acionamento de antena 141A, 142A, 143A, 144A, 145A presente na PCB 140 à abertura de irradiação 1001 da antena de fenda 1010, e vice-versa.
[050]Para isso, o alimentador de antena 300 compreende uma parte central 320 configurada para ser retida mecanicamente por um suporte dielétrico, aqui uma parte do espaçador 120. Na presente modalidade, a parte central 320 compreende os ganchos 320a configurados para cooperar com ranhuras complementares (não mostradas) no espaçador 120, resultando assim na retenção mecânico da parte cenPetição 870170066708, de 08/09/2017, pág. 23/38
14/18 tral 320 pelo espaçador 120.
[051]O alimentador de antena 300 também compreende uma primeira parte de extensão 310, se estendendo de uma primeira extremidade da parte central 320 na direção de uma ilha condutora 141, 142, 143, 144, 145 da PCB 140. A primeira parte de extensão 310 também integra uma primeira parte de mola 315 permitindo que a primeira parte de extensão 310 fique em contato elétrico com a PCB 140.
[052]De fato, tal como revelado em relação à figura 4a a seguir, quando o alojamento superior 110 e o alojamento inferior 150 são montados juntamente com o espaçador 120 e a PCB 140 entre eles, a primeira parte de extensão 310 é colocada em contato com uma ilha condutora 141, 142, 143, 144, 145 da PCB 140 de tal maneira que a primeira parte de mola 315 é colocada em flexão, permitindo assim um bom contato elétrico enquanto a montagem é executada cegamente. Deve ser notado que a primeira parte de extensão 310 é colocada em contato com uma ilha condutora 141, 142, 143, 144, 145 da PCB 140 por meio de uma parte que também é dobrada a fim de não degradar a camada condutiva (por exemplo, a camada de cobre de superfície) da PCB 140 durante sua montagem cega dentro do envoltório. De fato, tal montagem cega pode envolver um deslocamento da extremidade da primeira parte de extensão 310 sobre a ilha condutora 141, 142, 143, 144, 145 quando a primeira parte de mola 315 entra em uma área de flexão.
[053]Na presente modalidade, a primeira parte de mola 315 é feita de duas partes dobradas; a elasticidade do material do alimentador 300 garante a função de mola. Em variantes, somente uma parte dobrada pode ser usada.
[054]O alimentador de antena 300 compreende adicionalmente uma segunda parte de extensão 330, se estendendo de uma segunda extremidade da parte central 320 e permitindo controlar a impedância do alimentador de antena 300.
[055]De fato, tal como discutido em relação aos antecedentes tecnológicos da presente revelação, o acoplamento eletromagnético entre o alimentador de antePetição 870170066708, de 08/09/2017, pág. 24/38
15/18 na 300 e a antena de fenda 1010 é máximo quando a impedância do alimentador 300 tal como vista no plano da fenda corresponde a um curto-circuito. Para alcançar este resultado, a segunda parte de extensão 330 compreende uma protuberância 335 configurada para ficar em contato com o alojamento superior metálico 110 quando o envoltório é montado. Isto resulta no curto-circuito esperado no nível da parte central 320, a parte central 320 sendo a parte que de fato é acoplada à abertura de irradiação 1001 da antena de fenda 1010 tal como revelado a seguir em relação às figuras 4a e 4b. Em outras modalidades, por exemplo, tal como revelado em relação à figura 5, uma outra parte do alimentador de antena 300 é configurada para ser acoplada à abertura de irradiação tal como, por exemplo, a primeira parte de extensão ou a segunda parte de extensão.
[056]A segunda parte de extensão integra uma segunda parte de mola 325 contribuindo ao ter a protuberância 335 da segunda parte de extensão 330 em contato elétrico com o alojamento superior 110 pelos mesmos motivos, tal como revelado anteriormente em relação à primeira parte de mola 315. As mesmas variantes tais como discutidas anteriormente para a primeira parte de mola 315 também podem ser consideradas para a segunda parte de mola 325.
[057]Referindo-se agora à figura 3b, é apresentado um alimentador de antena de acordo com uma outra modalidade da presente revelação.
[058]A segunda parte de extensão 330' do alimentador de antena 300' não é configurada para ficar em contato com o alojamento superior 110 quando o envoltório é montado, e particularmente para não ficar em contato com nenhum aterramento elétrico.
[059]Como tal, a segunda parte de extensão 330' termina em circuito aberto e a impedância tal como vista no nível da parte central 320 é ajustada em relação ao comprimento elétrico da segunda parte de extensão 330'.
[060]Em uma variante, o comprimento da segunda parte de extensão é um
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16/18 quarto de um comprimento de onda de uma onda guiada alimentada pelo circuito de acionamento 141A, 142A, 143A, 144A, 145A. Portanto, tendo que a segunda parte de extensão 330' termina em circuito aberto, a impedância tal como vista no nível da parte central 320 ainda é o curto-circuito esperado. Entretanto, isto se mantém somente na frequência portadora da onda guiada. Consequentemente, esta abordagem pode trabalhar em uma banda de frequência mais estreita quando comparada à abordagem revelada em relação à figura 3a.
[061]Referindo-se agora às figuras 4a e 4b, são apresentadas a montagem das diferentes partes de uma antena compreendendo um alimentador de antena de acordo com uma modalidade da presente revelação e a antena de fenda resultante.
[062]Nesta modalidade, o espaçador 120 apresenta as aberturas 121A, 122A, 123A, 124A arranjadas para suportar o alimentador de antena 300. Mais precisamente, as aberturas 121A, 122A, 123A, 124A compreendem ranhuras (não mostradas) configuradas para cooperar com os ganchos 320a dispostos na parte central 320 do alimentador de antena 300. Consequentemente, a parte central 320 é retida mecanicamente pelo espaçador 120 de tal maneira que:
- a protuberância 335 excede a superfície superior do espaçador 120 de tal maneira que ela entra em contato físico, e assim elétrico, com o alojamento superior 110 durante a montagem do alojamento superior 110, do espaçador 120 montado anteriormente com o alimentador de antena 300, da PCB 140 e do alojamento inferior 150;
- a parte central 320 é mantida contra uma parte 1203 do espaçador de tal maneira que ela fica a uma distância predefinida da abertura de irradiação 1001 após montagem cega no envoltório. Isto permite controlar exatamente o acoplamento eletromagnético entre a parte central 320 e a abertura de irradiação 1001;
- a primeira parte de extensão 310 é colocada em contato com uma ilha condutora 141, 142, 143, 144, 145 da PCB 140 de tal maneira que a primeira parte
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17/18 de mola 315 é colocada em flexão, permitindo assim um bom contato elétrico enquanto a montagem é executada cegamente.
[063]Tal como revelado anteriormente em relação às figuras 1a e 1b, uma parte 1202 do espaçador 120 (feita de material dielétrico) é configurada para preencher a abertura de irradiação 1001 da antena de fenda, permitindo assim reduzir o comprimento elétrico da abertura de fenda de irradiação.
[064]Referindo-se agora à figura 5, são apresentadas as diferentes partes de uma antena de painel de acordo com uma modalidade da presente revelação.
[065]Um alimentador de antena 300' é usado para acoplar o sinal entre a PCB 140 e a antena de painel de cavidades de parte posterior 1010' (compreendendo duas aberturas de irradiação 1001').
[066]Mais particularmente, na presente modalidade, a antena de painel 1010' é de um tipo de painéis empilhados, isto é, ela compreende um primeiro painel metálico 500 acoplado eletromagneticamente ao alimentador de antena 300', e um segundo painel 501 (também chamado de painel parasítico) conectado ao alojamento superior e/ou ao alojamento inferior no plano magnético (H) da antena de painel de cavidades de parte posterior 1010'. Esta configuração permite aumentar a largura de banda de frequência de impedância da antena de painel de cavidades de parte posterior 1010'.
[067]Na presente modalidade, a segunda parte de extensão 330' do alimentador de antena 300' é configurada para ser acoplada à antena de painel de cavidades de parte posterior 1010' (compreendendo duas aberturas de irradiação 1001').
[068]Em uma outra modalidade, uma parte do espaçador 120 é configurada para preencher as aberturas de irradiação 1001' e/ou pelo menos parte da cavidade da antena de painel de cavidades de parte posterior 1010', permitindo assim reduzir o comprimento elétrico das aberturas de irradiação.
[069]O dispositivo eletrônico 100 também pode ser qualquer outro dispositivo
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18/18 eletrônico compreendendo uma antena tal como descrita, tal como uma porta de comunicação, um tablet, um telefone inteligente, um mostrador usado na cabeça, por exemplo. Embora a descrição tenha sido feita com um alojamento concretizado em metal, as pessoas versadas comumente na técnica entenderão que o alojamento também pode ser concretizado em materiais não metálicos (tais como plástico, cerâmica, vidro, materiais orgânicos, etc.) cuja superfície esteja metalizada, obtendo consequentemente os mesmos efeitos, exceto a robustez e eficiência térmica aumentadas para alguns materiais.
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Claims (10)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Dispositivo eletrônico (100) configurado para executar comunicações sem fio, compreendendo: um alojamento de duas partes, compreendendo uma primeira parte de alojamento (110) e uma segunda parte de alojamento (150), o dito alojamento sendo concretizado em material metálico ou metalizado; um alimentador de antena (300, 300') configurado para alimentar uma antena, a dita antena compreendendo uma fenda ou painel formado no dito alojamento de duas partes e uma placa de circuito impresso (140) compreendendo pelo menos um circuito de acionamento (141 A, 142A, 143A, 144A, 145A) para o dito alimentador de antena;
    CARACTERIZADO pelo fato de que o alimentador é um elemento condutivo eletricamente, diferente da dita placa de circuito impresso e compreendendo:
    - uma parte central (320);
    - uma primeira parte de extensão (310), se estendendo de uma primeira extremidade da dita parte central na direção da dita placa de circuito impresso para ficar em contato elétrico com a dita placa de circuito impresso; e
    - uma segunda parte de extensão (330, 330'), se estendendo de uma segunda extremidade da dita parte central para ficar em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento (110);
    pelo menos uma de a parte central, primeira parte de extensão e segunda parte de extensão é configurada para acoplar eletromagneticamente o dito alimentador de antena à dita fenda ou painel.
  2. 2. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte central (320) do alimentador de antena (300, 300') é configurada para ser retida mecanicamente por um suporte dielétrico (120) compreendido dentro do dito alojamento de duas partes.
  3. 3. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita primeira parte de extensão do
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    2/3 alimentador de antena (300, 300') integra uma primeira parte de mola (315) permitindo que a dita primeira parte de extensão fique em contato elétrico com a dita placa de circuito impresso.
  4. 4. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda parte de extensão do alimentador de antena (300, 300') é configurada para determinar a impedância do dito alimentador de antena.
  5. 5. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda parte de extensão do alimentador de antena (300, 300') integra uma segunda parte de mola (325) contribuindo para ter a dita segunda parte de extensão em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento.
  6. 6. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita segunda parte de extensão do alimentador de antena (300, 300') compreende pelo menos uma protuberância (335) configurada para ficar em contato elétrico com a dita primeira parte de alojamento, através de pelo menos uma abertura (121A, 122A, 123A, 124A) no dito suporte dielétrico.
  7. 7. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o comprimento da dita segunda parte de extensão do alimentador de antena (300, 300') é um quarto de um comprimento de onda de uma onda guiada alimentada pelo dito circuito de acionamento; e em que a dita segunda parte de extensão termina em circuito aberto.
  8. 8. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita parte central do alimentador de antena (300, 300') compreende pelo menos um gancho (320a) configurado para ancoragem ao dito suporte dielétrico.
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  9. 9. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o dito suporte dielétrico preenche pelo menos uma abertura de irradiação (1001, 1001') da dita fenda ou painel.
  10. 10. Dispositivo eletrônico (100), de acordo com a reivindicação 1, o dito dispositivo eletrônico (100) CARACTERIZADO pelo fato de que é um conversor de sinais, porta de comunicação, um tablet, um telefone inteligente ou um mostrador usado na cabeça.
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