CN102217134A - 用于无线通信的装置、方法和计算机程序 - Google Patents
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Abstract
一种装置包括：接地平面，配置成在接地平面的第一端接收在第一共振频带中可操作的天线；以及构件，配置成与天线电磁耦合、向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在接地平面的与第一端不同的第二端的电流分布。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种用于无线通信的装置、方法和计算机程序。具体而言，它们涉及一种在便携电子设备中的装置、方法和计算机程序。
背景技术
比如便携电子设备这样的装置通常包括用于与其它这样的装置无线通信的一个或者多个天线。天线通常被布置成从收发器接收编码的射频(RF)信号并且向另一装置发送该信号。类似地，天线通常被布置成能够从另一装置接收编码的射频信号并且向收发器提供该信号以用于解码。
在操作时，装置发射的射频信号可能影响与装置相对近邻(例如在十厘米内)定位的其它电子装置，也就是说，装置的‘近场’可能影响其它电子装置。例如在装置为移动蜂窝电话时，来自电话的‘近场’可能在用户进行电话呼叫时影响用户助听器的操作。
因此将希望提供一种替代装置。
发明内容
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种装置，该装置包括：接地平面，配置成在接地平面的第一端接收在第一共振频带中可操作的天线；以及构件，配置成与天线电磁耦合、向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在接地平面的与第一端不同的第二端的电流分布。
该装置可以用于无线通信。
构件可以被配置成相对于不包括构件的装置而言减少在接地平面的第二端的电流分布。
接地平面的电尺度可以是电宽度。
构件可以定位于接地平面的第一端。构件可以与接地平面集成。构件可以用于连接到接地平面。
接地平面的第一端可以与接地平面的第二端相对。
构件可以包括伸长传导部分。伸长传导部分可以被配置成从接地平面向天线的馈点延伸。伸长传导部分的开放端可以被配置成与天线的馈点相对近邻。
构件可以被配置成基本上平行于天线。
构件可以定位于与第一端的一边相距第一共振频带的λ/4的距离。构件可以定位于与第一端的一边相距一距离处，在使用时该处在第一共振频带具有最大电流密度。构件可以具有基本上等于第一共振频带的λ/2的电长度。构件可以包括伸长传导部分，该伸长传导部分包括向天线延伸的第一部分和从第一部分远离天线延伸的第二部分。
构件可以被配置成可变的。构件可以被配置成向接地平面提供可从多个电尺度中选择的、与天线组合的电尺度。
该装置还可以包括被配置成对构件进行控制并且可以被配置成选择接地平面的电尺度的处理器。
该装置还可以包括音频输出。该音频输出可以定位于接地平面的第二端。该音频输出可以被配置成向装置的用户提供音频信号。
构件可以被配置成向接地平面提供与天线组合、在与第一共振频带不同的第二共振频带具有共振模式的另一电尺度。在第二共振频带的共振模式可以是共同模式。
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种包括如任一前述段落中所述装置的便携电子设备。
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种包括如任一前述段落中所述装置的模块。
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种方法，该方法包括：提供接地平面和构件，该接地平面被配置成在接地平面的第一端接收在第一共振频带中可操作的天线；以及配置该构件以与天线电磁耦合、向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在接地平面的与第一端不同的第二端的电流分布。
该方法还可以包括将构件定位于接地平面的第一端。接地平面的第一端可以与接地平面的第二端相对。构件可以包括伸长传导部分。该方法可以包括配置伸长传导部分以从接地平面向天线的馈点延伸。该方法可以包括配置伸长传导部分的开放端以与天线的馈点相对近邻。
该方法还可以包括配置构件以基本上平行于天线。
该方法还可以包括将构件定位于与第一端的一边相距第一共振频带的λ/4的距离。该方法还可以包括将构件定位于与第一端的一边相距一距离处，在使用时该处在第一共振频带具有最大电流密度。构件可以具有基本上等于第一共振频带的λ/2的电长度。构件可以包括伸长传导部分，该伸长传导部分包括向天线延伸的第一部分和从第一部分远离天线延伸的第二部分。
该方法还可以包括构件被配置成可变的并且配置成向接地平面提供可从多个电尺度中选择的、与天线组合的电长度。
该方法还可以包括提供处理器。该方法还可以包括配置处理器以对构件进行控制并且选择接地平面的电尺度。
该方法还可以包括提供在接地平面的第二端定位的音频输出。该方法还可以包括配置音频输出以向装置的用户提供音频信号。
该方法还可以包括配置构件以向接地平面提供与天线组合、在与第一共振频带不同的第二共振频带具有共振模式的另一电尺度。在第二共振频带的共振模式可以是共同模式。
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时进行以下：对构件进行控制以向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的、可从多个电尺度中选择的电尺度并且减少在接地平面的第二端的电流分布，其中构件被配置成与天线电磁耦合并且天线定位于接地平面的、与接地平面的第二端不同的第一端并且天线在第一共振频带中可操作。
当在计算机上运行时该计算机程序还可以进行以下：确定是否需要改变接地平面、构件和天线组合的电尺度；以及如果需要改变电尺度则对构件进行控制。
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种用指令来编码的计算机可读存储介质，这些指令在由处理器执行时进行以下：对构件进行控制以向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的、可从多个电尺度中选择的电尺度并且减少在接地平面的第二端的电流分布，其中构件被配置成与天线电磁耦合并且天线定位于接地平面的与接地平面的第二端不同的第一端并且天线在第一共振频带中可操作。
该计算机可读介质可以用指令来编码，这些指令在由处理器执行时还进行以下：确定是否需要改变接地平面、构件和天线组合的电尺度；并且如果需要改变电尺度则对构件进行控制。
根据本发明的各种但是未必所有实施例，提供一种方法，该方法包括：对构件进行控制以向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的、可从多个电尺度中选择的电尺度并且减少在接地平面的第二端的电流分布，其中构件被配置成与天线电磁耦合并且天线定位于接地平面的、与接地平面的第二端不同的第一端并且天线在第一共振频带中可操作。
该方法还可以包括：确定是否需要改变接地平面、构件和天线组合的电尺度；并且如果需要改变电尺度则对构件进行控制。
附图说明
为了更好地理解本发明实施例的各种示例，现在将仅通过示例对以下附图进行参照，其中：
图1图示了根据本发明各种实施例的装置的示意图；
图2图示了根据本发明各种实施例的装置的示意图；
图2A图示了根据本发明各种实施例的另一装置的透视图；
图3图示了图2中所示装置的视沿着接地平面的位置而定的电流分布的曲线图；
图4图示了根据本发明各种实施例的另一装置的示意图；
图5图示了根据本发明各种实施例的电尺度控制方法的流程图；
图6图示了根据本发明各种实施例的又一装置的透视图；以及
图7图示了提供根据本发明各种实施例的装置的方法的流程图。
具体实施方式
图2、图2A和图4图示了装置10，该装置包括：接地平面32，配置成在接地平面32的第一端38接收在第一共振频带中可操作的天线18；以及构件34，配置成与天线18电磁耦合、向接地平面32提供与天线18组合在第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在接地平面32的、与第一端38不同的第二端40的电流分布。
图1图示了根据本发明各种实施例的装置10的示意图。装置10包括处理器12、存储器14、收发器16、天线18和其它电路20。
在下文描述中，措词‘连接’和‘耦合’及其派生词意味着在操作上连接/耦合。应当理解可以存在任何数目或者组合的居间部件(包括无居间元件)。此外应当理解连接/耦合可以是物理电连接和/或电磁连接。
装置10可以是任何电子设备并且可以是便携电子设备，如例如移动蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、掌上型计算机、便携WLAN或者WiFi设备或者用于这样的设备的模块。如这里所用，‘模块’是指除了终端制造商或者用户将添加的某些部分/部件之外的单元或者装置。
在装置10为移动蜂窝电话的实施例中，其它电路20包括输入/输出设备，比如麦克风、扬声器、键区和显示器。提供处理器12、存储器14、收发器16、天线18和其它电路20的电子部件经由印刷布线板(PWB)22来进行互连，该PWB可以作为用于天线18的接地平面而起作用。在各种实施例中，印刷布线板22可以是柔性印刷布线板。
处理器12的实施方式可以仅用硬件(例如电路等)、具有仅用软件(包括固件)的某些方面或者可以是硬件与软件(包括固件)的组合。处理器12可以是任何适当处理器并且可以包括微处理器121和存储器122。可以使用实现硬件功能的指令来实施处理器12，例如通过使用通用或者专用处理器中的如下可执行计算机程序指令，这些计算机程序指令可以存储于计算机可读介质(例如磁盘、存储器等)上以供这样的处理器执行。
处理器12被配置成从存储器14读取和向存储器14写入。处理器12也可以包括输出接口24(处理器12经由该输出接口输出数据和/或命令)和输入接口26(经由该输入接口向处理器12输入数据和/或命令)。
存储器12可以是任何适当的存储器并且可以例如是持久内置存储器(比如闪存)，或者它可以是可拆卸存储器(比如硬盘、安全数字(SD)卡或者微驱动)。存储器14存储计算机程序28，该计算机程序包括当加载到处理器12中时对装置10的操作进行控制的计算机程序指令。计算机程序指令28提供使装置10能够实现图5中所示方法的逻辑和例程。处理器12能够通过读取存储器14来加载和执行计算机程序28。
计算机程序28可以经由任何适当的递送机制30到达装置10。递送机制30可以例如是计算机可读存储介质、计算机程序产品、存储器设备、记录介质(比如CD-ROM或者DVD)、有形体现计算机程序28的制造产品。递送机制可以是配置成可靠地传送计算机程序28的信号。装置10可以将计算机程序28作为计算机数据信号而传播或者发送。
虽然存储器14被图示为单个部件，但是它可以实施为一个或者多个单独部件，这些部件中的一些或者所有部件可以是集成的/可拆卸的和/或可以提供持久/半持久/动态/高速缓存的存储。
对‘计算机可读存储介质’、‘计算机程序产品’、‘有形实施的计算机程序’等或者‘控制器’、‘计算机’、‘处理器’等的引用应当被理解为不仅涵盖具有不同架构(比如单/多处理器架构和串行(例如VonNeumann)/并行架构)的计算机而且涵盖专门电路(比如现场可编程门阵列(FPGA)、专用电路(ASIC)、信号处理设备和其它设备)。对计算机程序、指令、代码等的引用应当被理解为涵盖用于可编程处理器的软件或者固件，如例如硬件设备的可编程内容，无论是用于处理器的指令还是用于固定功能的设备、门阵列或者可编程逻辑器件等的配置设置。
处理器12被配置成向收发器16提供信号。收发器16被配置成从处理器12接收信号并且对信号进行编码并且向天线18提供它们以用于发送。收发器16也可操作以从天线18接收信号并且对信号进行解码并且然后向处理器12提供它们以用于处理。
天线18可以是适合于在比如移动蜂窝电话这样的装置中操作的任何天线。例如天线18可以是平面式倒置F天线(PIFA)、平面式倒置L天线(PILA)、回路天线、单极天线或者偶极天线。天线18可以是具有一个馈送的单个天线、具有多个馈送的单个天线，或者它可以是包括具有多个馈送的多个天线(如比如上文提到的天线的任何组合)的天线布置。天线/天线布置18可以具有配置成向天线/天线布置18提供接地参考的一个或者多个接地点。
天线18可以具有在一个或者多个馈送与收发器16之间的匹配部件。这些匹配部件可以是集总部件(例如电感器和电容器)或者传输线或者二者的组合。天线18在至少一个操作共振频带中可操作并且也可以在多个不同射频频带中和/或按照多个不同协议(例如GSM、CDMA和WCDMA)进行操作。
图2图示了根据本发明各种实施例的装置10的示意图。装置10包括接地平面32、构件34、音频输出36和天线18。
接地平面32可以是装置10的任何传导部分并且可以如上文提到的那样是将装置10的一些或者所有电子部件进行互连的印刷布线板。取而代之，接地平面32可以是装置10的部件的传导壳(例如接地平面32可以是装置10的电池的金属覆盖物)或者可以是装置10本身的传导壳(例如对装置10的外表面进行限定的基本上金属的盖)。接地平面32可以在各种实施例中为平坦(其中它例如是印刷布线板)或者非平坦(其中它例如是用于装置10的电子部件的壳)。在本发明的各种实施例中接地平面32可以称为辐射体。
接地平面32具有矩形形状并且具有第一端38、第二端40、第三端42和第四端44，这些端的边限定接地平面32的周界。接地平面32具有在第一端38的边和第二端40的边之间延伸的物理长度(L)和在第三端42的边和第四端、44的边之间延伸的物理宽度(W)。第一端38的边和第二端40的边在长度上比第三端42的边和第四端44的边更短。因而第一端38与第二端40相对而第三端42与第四端44相对。应当理解上述几何形状为示例性的并且应当理解在其它实施例中接地平面32可以在任何布置中具有任何形状并且因而因而可以具有任何数目的边。
图2也图示了笛卡尔坐标系46，该坐标系包括相对于彼此正交的X轴48和Y轴50。
接地平面32被配置成在第一端38接收天线18。具体而言，接地平面32被配置成在接地平面32的、由第一端38的边和第四端44的边限定的拐角接收天线18。接地平面32也可以被配置成在接地平面32的、除了接地平面32的拐角之外的另一位置接收天线18。例如接地平面32可以被配置成沿着第一端38的边的中间接收天线18。
在上述示例中，措词“配置成接收天线”应当被理解为涵盖接地平面32可以具体适于在接地平面上提供的馈点接收天线18这样的实施例以及第一端38适合接收天线18、但是未具体适于接收天线18这样的其它实施例。
在这一实施例中，天线18是在第一共振频带(例如PCS 1900(1850-1990MHz))中可操作的平面式倒置L天线并且具有基本上等于λ/4的电长度。天线18在+X方向上从第一端38的边和第四端44的边限定的拐角延伸、然后进行直角左转、然后在+Y方向上延伸直至端点。天线18的、在端点与天线18在+Y方向上延伸的起点之间的部分与接地平面32的第一边38相距距离d。因而，天线18和接地平面32在它们之间限定孔。在其它实施例中，天线18可以具有单个辐射元件或者通过具有多个辐射元件在多个共振频带中可操作。
应当理解，虽然上述实施例基本上为平面式，但是天线18也可以(或者取而代之)具有在接地平面32上方的高度并且为了保持附图清楚未图示这一点。
可以在天线18和可以支撑天线18的接地平面32限定的空间中提供材料。该材料可以包括任何非传导材料，例如聚碳酸酯丙烯腈丁二烯苯乙烯(PC-ABS)、陶瓷、聚苯乙烯、印刷布线板FR4或者通常用于这样的机械结构的任何其它类型的塑料或者其它非传导材料。
音频输出36可以是适合向用户提供音频输出的任何设备。例如音频输出36可以是配置成从处理器12接收信号并且将它们作为音频信号向装置10的用户提供的扬声器。在这一实施例中，音频输出36位于接地平面32的第二端40。因而在用户操作装置10时，音频输出设备36位于装置的顶部而天线18位于装置的底部。
构件34为传导的并且可以是平面式(它例如可以在与接地平面32相同的平面中)或者非平面式。在这一实施例中，构件34与接地平面32集成并且是接地平面32的部分(因而在与接地平面32相同的平面中)。构件34可以视为由从第一端38的边延伸并且具有L形状的狭槽52限定。具体而言，狭槽52从沿着第一端38的边的如下位置延伸，该位置(在这一实施例中)为从第一端38和第四端44的边限定的拐角起沿着该边的近似三分之一。狭槽52在-X方向上延伸、然后进行直角右转、然后在+Y方向上延伸直至端点。
构件34也可以视为包括从接地平面32的、由第一端38和第三端42的边限定的拐角延伸的传导伸长部分(接地平面32的部分)。该部分在+X方向上延伸、然后进行直角右转、然后在-Y方向上延伸直至在如下位置的端点，该位置(在这一实施例中)为从第一端38的边和第四端44的边限定的拐角起沿着第一端38的边的近似三分之一。
在其它实施例中，构件34可以是例如经由焊接可连接到接地平面32的、与接地平面32在物理上分离的部件(例如金属带)。
如将从上文描述理解的，构件34基本上平行于天线18。此外，构件34的端点(也就是开放端)被定位成比与构件34与接地平面32之间的界面更近地邻近于天线18的馈送。例如在天线18的馈送与构件34的开放端之间的距离可以在十至二十五毫米之间。
天线18可以与接地平面32的第一端38的边相距至少七毫米。因此构件34未配置成作为本领域已知的‘寄生元件’来进行操作，而代之以配置成作为微波元件(比如具有短路端和开路端的微带短截线)来进行操作。如在以下段落中将更具体说明的那样，构件34被配置成修改接地平面32的电尺度(长度和/或宽度)并且提供在天线18的馈点附近的稠密电流分布并且由此明显减少(并且在一些实施例中基本上消除)在接地平面32的其它端40、42和44的电流分布。
图2A图示了根据本发明各种实施例的另一装置10的透视图。图2A中所示装置10类似于图2中所示装置，并且在特征类似时使用相同标号。
图2A也图示了笛卡尔坐标系46，该坐标系包括相对于彼此正交的X轴48、Y轴50和Z轴51。
在这一实施例中，装置10包括在接地平面32的第一端38定位的支撑构件53(例如天线载体)。支撑构件53包括具有高度h1的第一长方体和具有高度h2的第二长方体。两个长方体相互邻接，并且第一长方体的h1高度大于第二长方体的高度h2。天线18装配于第一长方体上，而构件34装配于第二长方体上。因而图2A中所示布置为三维的。在其它实施例中，仅天线18可以装配于支撑构件53上，而构件34可以装配于单独支撑构件(未图示)上。因此天线18和构件34未必需要装配于相同载体上。可以存在各单独支撑构件之间的物理分离(例如间隙)。
具体而言，天线18在+Z方向上从第一端38的边和第四端44的边限定的接地平面32的拐角延伸。天线18然后在接地平面32上方的高度h1进行直角转弯并且在+Y方向上延伸直至端点。
构件34为传导的并且可以是平面式或者非平面式。在这一实施例中，构件被配置成连接到接地平面32。构件34在+Z方向上从第三端42的边(在第一端38和第三端42限定的拐角附近)延伸、然后在接地平面32上方的高度h2进行直角转弯并且在-Y方向上延伸直至它到达接地平面32的第四端44。构件34然后在+X方向上进行直角转弯并且延伸直至与天线18的馈送相对近邻的端点(也就是构件34的开放端)。因而构件34限定狭槽52，该狭槽从第二端42的边延伸并且具有在构件34与接地平面32之间形成的矩形形状。
应当理解支撑构件53可以具有适合支撑天线18和构件34的任何其它形状。此外，支撑构件53的上表面可以不平行于接地平面32。
支撑构件53可以包括诸如PC-ABS、塑料、塑料和空气、聚苯乙烯等任何非传导材料。支撑构件53也可以物理上支撑其上可以提供构件34和天线18的柔性电路。取而代之，天线18和构件34可以由弯曲的片金属构建或者是由其它类似制造技术构建。
在天线18操作时，天线18、接地平面32和构件34提供如下辐射组合，该辐射组合可操作以用于在第一共振频带中发送和/或接收电磁信号。构件34被配置成向接地平面32提供与天线18的电长度组合等于Nλ/2(其中N为等于或者大于1的整数)的电尺度(在这一实施例中为电宽度)。
例如接地平面32的物理宽度可以等于0.4λ而天线18可以具有等于0.25λ的电长度。在这一例子中，构件34被配置成具有近似0.35λ的电长度并且由此向天线18、接地平面32和构件34的组合提供电宽度1.0λ。从这一例子可见构件34被配置成将接地平面32、构件34和天线18的组合的电宽度改变成等于预期值。
接地平面32、构件34和天线18的组合电宽度被配置成使得在接地平面32、构件34和天线18中流动的电流能够形成驻波并且由此在第一共振频带提供共振模式。在这一实施例中，组合的电宽度提供在第三端42与第四端44之间(也就是沿着接地平面32的宽度)延伸的横向驻波。由此优化了接地平面32、构件34和天线18的组合的电宽度以用于使电流能够在第一共振频带形成横向驻波。这一配置造成横向电流流量(也就是沿着接地平面32的宽度的电流流量)的增加和纵向电流流量(也就是沿着接地平面32的长度的电流流量)的随之减少。
由于天线18定位于接地平面32的第一端38，所以天线18与接地平面32的第一端38并且与构件34强电磁耦合。这一配置造成在第一端38的电流分布的增加和在第二端40的电流分布的随之减少。在接地平面32的第一端38的电流分布也可以因构件34的横向取向以及构件34相对于天线18的相邻和平行定位而增加。
图3图示了沿着接地平面32的长度在接地平面32中的电流分布曲线图。曲线图具有代表沿着接地平面32在位置A(第一端38)与位置B(第二端40)之间的长度的位置的水平轴和代表在接地平面32中的电流分布量值的竖直轴。
在位置A，电流分布的量值在最大值并且基本上恒定直至位置C(对应于在接地平面32与构件34之间的界面)。从位置C起，电流分布呈指数下降从而在位置B达到最小值。
本发明的实施例可以在音频输出36定位于接地平面32的第二端40时提供优点。接地平面32、构件34和天线18的配置可以减少在第二端40的电磁场(也就是在第二端40的‘近场’)，这可以在用户将音频输出36放置于他的耳朵时减少对用户助听器的干扰。
天线18、接地平面32和构件34可以被配置成在任何以下操作射频频带中和经由任何以下不同协议进行操作。例如不同频带和协议可以包括(但不限于)长期演进(LTE)700(US)(698.0-716.0MHz，728.0-746.0MHz)、LTE 1500(日本)(1427.9-1452.9MHz，1475.9-1500.9MHz)、LTE 2600(欧洲)(2500-2570MHz，2620-2690MHz)、调幅(AM)无线电(0.535-1.705MHz)；调频(FM)无线电(76-108MHz)；蓝牙(2400-2483.5MHz)；无线局域网(WLAN)(2400-2483.5MHz)；螺旋局域网(HLAN)(5150-5850MHz)；全球定位系统(GPS)(1570.42-1580.42MHz)；US-全球移动通信系统(US-GSM)850(824-894MHz)；欧洲全球移动通信系统(EGSM)900(880-960MHz)；欧洲宽带码分多址(EU-WCDMA)900(880-960MHz)；个人通信网络(PCN/DCS)1800(1710-1880MHz)；美国宽带码分多址(US-WCDMA)1900(1850-1990MHz)；宽带码分多址(WCDMA)2100(Tx：1920-1980MHz Rx：2110-2180MHz)；个人通信服务(PCS)1900(1850-1990MHz)；超宽带(UWB)低频(3100-4900MHz)；UWB高频(6000-10600MHz)；数字视频广播-手持(DVB-H)(470-702MHz)；DVB-H US(1670-1675MHz)；全球数字无线电(DRM)(0.15-30MHz)；全球微波接入互操作性(WiMax)(2300-2400MHz，2305-2360MHz，2496-2690MHz，3300-3400MHz，3400-3800MHz，5250-5875MHz)；数字音频广播(DAB)(174.928-239.2MHz，1452.96-1490.62MHz)；射频标识低频(RFID LF)(0.125-0.134MHz)；射频标识高频(RFID HF)(13.56-13.56MHz)；射频标识超高频(RFID UHF)(433MHz，865-956MHz，2450MHz)。可操作频带是频率范围，天线可以在该频率范围上有效地在进行操作。有效操作例如当天线的插入损耗S11大于操作阈值(例如4dB或者6dB)时发生。
应当理解构件34可以具有如下任何形状，该形状适合如上文所述向接地平面32、构件34和天线18的组合提供减少电流分布的电尺度。另外，构件34可以包括按照需要在电性上延长或者缩短构件34的电长度的一个或者多个电抗部件(例如，电容器和电感器)。
在上述实施例中，构件34被配置成向接地平面32和天线18的组合提供特定电宽度。然而应当理解构件34可以被配置成向接地平面32和天线18的组合提供任何特定电尺度。例如，如果音频输出36定位于第四端44，则为了减少在第四端44的电流分布，天线18和构件34可以定位于第三端42而构件34可以被配置成向接地平面32和天线18的组合提供特定电长度。
应当理解本发明的实施例可以包括构件34、天线18和音频输出36的其它物理配置。例如音频输出36可以定位于第四端44而天线18可以定位于第一端38。在这一例子中，天线18具有位于第一端38的边和第三端42的边限定的拐角的对接地平面32的至少一个馈点。构件34沿着边42来定位并且被配置成使得构件34的开放端与天线18的至少一个馈点相对近邻定位。在这一例子中，构件34被配置成修改电流分布，从而使电流沿着第三端42的边明显稠密而在第四端44明显减少(在一些实施例中基本上消除)。
在各种实施例中，天线18和构件34的‘共同模式’可以用来提供装置10在其中可操作的额外共振频带。具体而言，天线18、接地平面32和构件34可以提供可操作以用于在第二共振频带(与上文提到的第一共振频带不同)中高效发送和/或接收电磁信号的辐射组合。构件34被配置成向接地平面32提供与天线18的电长度组合等于Nλ/2(其中N为等于或者大于1的整数)的电长度。
组合的电长度提供在第一端38与第二端40之间(也就是沿着接地平面32的长度)延伸的纵向驻波。由此优化了接地平面32、构件34和天线18的组合的电长度以用于使电流能够在第二共振频带形成纵向驻波。
图4图示了根据本发明各种实施例的另一装置10的示意图。图4中所示装置10类似于图2中所示装置，并且在特征类似时使用相同标号。图4中所示装置10与图2中所示装置不同在于天线18包括在第一共振频带(例如EGSM 900(880-960MHz))中可操作的第一部分181和在第二共振频带(例如PCS 1900(1850-1990MHz))中可操作的第二部分182。
在这一实施例中，构件34是可变的并且被配置成向接地平面32提供可从多个电尺度中选择的、与天线18组合的电尺度。在所示实施例中，构件34包括经由开关54选择性地连接到接地平面32的第一部分341和第二部分342。开关54被配置成从处理器12(图1中所示)接收控制信号55并且在将接地平面32连接到第一部分341与将接地平面32连接到第二部分342之间切换。
第一部分341被配置成如上文参照图2所述在第一共振频带向接地平面32、第一天线部分181的组合提供如下电宽度，该电宽度减少在第二端40的电流分布。第二部分342被配置成在第二共振频带向接地平面32、第二天线部分182的组合提供如下电宽度，该电宽度减少在第二端40的电流分布。
构件34的第一部分341可以位于接地平面32的、与构件34的第二部分342不同的一端以便考虑由天线18的不同操作频带提供的不同电流分布。例如在天线18位于第一端38时第一部分341可以位于第一端38而第二部分342可以位于第三端42。
在本发明的其它实施例中，构件34可以包括多个电抗部件(例如电感器和电容器)和用于将它们连接到接地平面32以改变组合32、34、18的电尺度的开关。
现在将参照图5中所示流程图说明图4中所示装置10的操作。在框56，处理器12确定是否应当改变接地平面32、天线18和构件34的组合的电尺度。例如，如果装置10的操作频带从第一操作频带向第二操作频带改变以及反之亦然，则装置10可以确定应当改变32、34、18这一组合的电尺度。
在处理器12确定不应当改变32、34、18这一组合的电尺度时(框58)，则该方法移动回到框56并且处理器继续确定是否应当改变32、34、18的电尺度。
在处理器12确定应当改变32、34、18这一组合的电尺度时，该方法移动到框60，并且处理器12向开关54发送控制信号55以按照需要将接地平面32连接到构件34的第一部分341或者构件34的第二部分342。一旦已经变化32、34、18的电尺度，该方法回到框56，并且处理器12继续确定是否应当变化电尺度。
图5中所示框可以代表方法中的步骤和/或计算机程序28中的代码段。图示框的特定顺序未必意味着框存在必需或者优选顺序并且可以变化框的顺序和布置。另外可以有可能省略一些步骤。
图6图示了根据本发明各种实施例的又一装置10的透视图。图6中所示装置类似于图2、图2A和图4中所示装置，并且在特征类似时使用相同标号。图6也图示了笛卡尔坐标系46，该坐标系包括相对于彼此正交的X轴48、Y轴50和Z轴51。
天线18类似于图4中所示天线并且包括在第一共振频带(例如EGSM 900(880-960MHz))中可操作的第一部分181和在第二共振频带(例如PCS 1900(1850-1990MHz))中可操作的第二部分182。天线18定位于接地平面32的、由第一端38和第三端42限定的拐角。
构件34沿着接地平面32的第四端44的边定位于与第一端38的边相距与在第二共振频带的λ/4基本上相等的距离(d)。构件34在具有与第二共振频带的λ/2基本上相等的电长度。构件34包括在+Z方向上从接地平面32延伸直至位置(a)的伸长传导部分。在位置(a)，伸长传导部分具有直角转弯、然后在+X方向上延伸直至位置(b)。在位置(b)，伸长传导部分具有直角转弯、然后在-Y方向上延伸直至位置(c)。在位置(c)，伸长传导部分具有直角转弯、然后在-X方向上延伸直至伸长传导部分在位置(d)的一端。
在操作中，第二天线部分182与接地平面32电磁耦合并且在接地平面32中激励电射频电流。在构件34与接地平面32连接的位置，驻波节点形成于第二共振频带并且该驻波节点是接地平面32中的电流密度最大(或者接近最大)位置。由于构件34的品质因子(Q)大于接地平面32的品质因子(构件34的电阻低于接地平面32的电阻)，所以电流流入构件34并且明显减少的电流在-X方向上沿着接地平面32流动。
接地平面32(λ/4)、构件34(λ/2)和天线18(λ/4)的组合电长度被配置成使在接地平面32、构件34和天线18中流动的电流形成驻波并且由此提供在第二共振频带的共振模式。这一配置减少在接地平面32的第二端40的电流密度和电磁场(也就是近场辐射)。在音频输出36定位于接地平面32的第二端40时，这一配置可以在用户将音频输出36放置于他的耳朵时减少对用户助听器的干扰。
在一些实施例中，构件34可以在第二共振频带具有少于λ/2的电长度(也就是说，将构件34的共振调整成在频率上比第二共振频带更高)。这些实施例可以有利地减少在接地平面32的第二端40的近场辐射并且也可以加宽天线18的带宽。
图7图示了提供根据本发明各种实施例的装置的方法的流程图。在框62，该方法包括提供接地平面32、天线18和构件34。在框64，该方法包括配置构件34以与天线18电磁耦合、向接地平面32提供在第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在接地平面32的第二端40的电流分布。框64也可以包括将构件34配置为可变的并且向接地平面32提供可从多个电尺度中选择的、与天线18组合的电尺度。
虽然已经参照各种示例在先前段落中描述本发明的实施例，但是应当理解可以对给出的例子进行修改而不脱离如要求保护的本发明范围。例如本发明的实施例可以应用于减少在装置内的两个不同天线之间的电磁干扰。在这一例子中，第一天线可以定位于接地平面32的第一端38，而第二天线可以定位于接地平面32的第二端40。在这一例子中，本发明的实施例可以减少第一天线在第二端40的近场并且可以减少第二天线在第一端38的近场。
可以在除了明确描述的组合之外的组合中使用先前描述中描述的特征。
虽然已经参照某些特征对功能进行了描述，但是那些功能可以通过无论描述与否的其它特征执行。
虽然已经参照某些实施例对特征进行了描述，但是那些特征也可以存在于无论描述与否的其它实施例中。
尽管在前文说明书中着力关注本发明的被认为特别重要的那些特征，但是应当理解申请人要求保护无论是否已经特别强调的关于前文提及和/或在附图中示出的、任何可授予专利权的特征或者特征组合。
Claims (38)
1.一种装置，包括：
接地平面，配置成在所述接地平面的第一端接收在第一共振频带中可操作的天线；以及
构件，配置成与所述天线电磁耦合、向所述接地平面提供与所述天线组合、在所述第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在所述接地平面的、与所述第一端不同的第二端的电流分布。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述构件定位于所述接地平面的所述第一端。
3.如权利要求1或者权利要求2所述的装置，其中所述构件与所述接地平面集成。
4.如权利要求1或者权利要求2所述的装置，其中所述构件被配置成连接到所述接地平面。
5.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述接地平面的所述第一端与所述接地平面的所述第二端相对。
6.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述构件包括配置成从所述接地平面向所述天线的馈点延伸的伸长传导部分。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述伸长传导部分的开放端被配置成与所述天线的所述馈点相对近邻。
8.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述构件被配置成基本上平行于所述天线。
9.如权利要求1至权利要求5中的任一权利要求所述的装置，其中所述构件定位于与所述第一端的一边相距所述第一共振频带的λ/4的距离。
10.如权利要求1至权利要求5或者权利要求9中的任一权利要求所述的装置，其中所述构件定位于与所述第一端的一边相距一距离处，在使用时该处在所述第一共振频带具有最大电流密度。
11.如权利要求1至权利要求5、权利要求9或者权利要求10中的任一权利要求所述的装置，其中所述构件具有基本上等于所述第一共振频带的λ/2的电长度。
12.如权利要求1至权利要求5、权利要求9、权利要求10或者权利要求11中的任一权利要求所述的装置，其中所述构件包括伸长传导部分，所述伸长传导部分包括向所述天线延伸的第一部分和从所述第一部分远离所述天线延伸的第二部分。
13.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述构件被配置成可变的并且配置成向所述接地平面提供可从多个电尺度中选择的、与所述天线组合的电尺度。
14.如权利要求13所述的装置，还包括配置成对所述构件进行控制并且选择所述接地平面的电尺度的处理器。
15.如任一前述权利要求所述的装置，还包括：音频输出，该音频输出定位于所述接地平面的所述第二端并且配置成向所述装置的用户提供音频信号。
16.如任一前述权利要求所述的装置，其中所述构件被配置成向所述接地平面提供与所述天线组合、在与所述第一共振频带不同的第二共振频带具有共振模式的另一电尺度。
17.一种便携电子设备，包括如任一前述权利要求所述的装置。
18.一种模块，包括如权利要求1至权利要求16中的任一权利要求所述的装置。
19.一种方法，包括：
提供接地平面和构件，所述接地平面被配置成在所述接地平面的第一端接收在第一共振频带中可操作的天线；以及
配置所述构件以与所述天线电磁耦合、向所述接地平面提供与所述天线组合、在所述第一共振频带具有共振模式的电尺度并且减少在所述接地平面的与所述第一端不同的第二端的电流分布。
20.如权利要求19所述的方法，还包括将所述构件定位于所述接地平面的所述第一端。
21.如权利要求19或者权利要求20所述的方法，其中所述接地平面的所述第一端与所述接地平面的所述第二端相对。
22.如权利要求19、权利要求20或者权利要求21所述的方法，其中所述构件包括伸长传导部分，并且所述方法包括配置所述伸长传导部分以从所述接地平面向所述天线的馈点延伸。
23.如权利要求22所述的方法，还包括配置所述伸长传导部分的开放端以与所述天线的所述馈点近邻。
24.如权利要求19至权利要求23中的任一权利要求所述的方法，还包括配置所述构件以基本上平行于所述天线。
25.如权利要求19至权利要求21中的任一权利要求所述的方法，还包括将所述构件定位于与所述第一端的一边相距所述第一共振频带的λ/4的距离。
26.如权利要求19至权利要求25中的任一权利要求所述的方法，还包括将所述构件定位于与所述第一端的一边相距一距离处，在使用时该处在所述第一共振频带具有最大电流密度。
27.如权利要求19至权利要求21、权利要求25或者权利要求26中的任一权利要求所述的方法，其中所述构件具有基本上等于所述第一共振频带的λ/2的电长度。
28.如权利要求19至权利要求21、权利要求25、权利要求26或者权利要求27中的任一权利要求所述的方法，其中所述构件包括伸长传导部分，所述伸长传导部分包括向所述天线延伸的第一部分和从所述第一部分远离所述天线延伸的第二部分。
29.如权利要求19至权利要求28中的任一权利要求所述的方法，还包括所述构件被配置成可变的并且配置成向所述接地平面提供可从多个电尺度中选择的、与所述天线组合的电长度。
30.如权利要求29所述的方法，还包括提供处理器并且配置所述处理器以对所述构件进行控制并且选择所述接地平面的电尺度。
31.如权利要求19至权利要求30中的任一权利要求所述的方法，还包括提供在所述接地平面的所述第二端定位的音频输出并且配置所述音频输出以向所述装置的用户提供音频信号。
32.如权利要求19至权利要求31中的任一权利要求所述的方法，还包括配置所述构件以向所述接地平面提供与所述天线组合、在与所述第一共振频带不同的第二共振频带具有共振模式的另一电尺度。
33.一种计算机程序，当在计算机上运行时进行：
对构件进行控制以向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的、可从多个电尺度中选择的电尺度并且减少在所述接地平面的第二端的电流分布，其中所述构件被配置成与所述天线电磁耦合并且所述天线定位于所述接地平面的、与所述接地平面的所述第二端不同的第一端并且所述天线在所述第一共振频带中可操作。
34.如权利要求33所述的计算机程序，当在计算机上运行于时还进行：
确定是否需要改变所述接地平面、构件和天线组合的电尺度；以及
如果需要改变电尺度则对所述构件进行控制。
35.一种用指令来编码的计算机可读存储介质，所述指令在由处理器执行时进行：
对构件进行控制以向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的、可从多个电尺度中选择的电尺度并且减少在所述接地平面的第二端的电流分布，其中所述构件被配置成与所述天线电磁耦合并且所述天线定位于所述接地平面的与所述接地平面的所述第二端不同的第一端并且所述天线在所述第一共振频带中可操作。
36.如权利要求35所述的计算机可读存储介质，用指令来编码，所述指令在由处理器执行时还进行：
确定是否需要改变所述接地平面、构件和天线组合的电尺度；以及
如果需要改变电尺度则对所述构件进行控制。
37.一种方法，包括：
对构件进行控制以向接地平面提供与天线组合、在第一共振频带具有共振模式的、可从多个电尺度中选择的电尺度并且减少在所述接地平面的第二端的电流分布，其中所述构件被配置成与所述天线电磁耦合并且所述天线定位于所述接地平面的、与所述接地平面的所述第二端不同的第一端并且所述天线在所述第一共振频带中可操作。
38.如权利要求37所述的方法，还包括：
确定是否需要改变所述接地平面、构件和天线组合的电尺度；以及
如果需要改变电尺度则对所述构件进行控制。
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