CN102544699B - 具有导电元件的缝隙内的谐振元件和寄生元件的天线结构 - Google Patents

具有导电元件的缝隙内的谐振元件和寄生元件的天线结构 Download PDF

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Abstract

本公开涉及具有导电元件的缝隙内的谐振元件和寄生元件的天线结构。电子设备可以包括射频收发信机电路和天线结构。该天线结构可以包括天线谐振元件，诸如在第一和第二通信波段中谐振的双波段天线谐振元件。该天线结构还可以包括寄生天线元件，诸如只在第一或第二通信波段中工作的元件以及同时在第一和第二通信波段中工作的元件。天线谐振元件和寄生元件可以安装在公共的电介质载体上。该电介质载体可以安装在导电元件中的缝隙或其它开口内。导电元件可以由诸如便携式计算机之类的电子设备中的导电壳体结构形成。所述便携式计算机可以具有带有电介质遮罩的联轴器管筒。所述电介质遮罩可以重叠和覆盖缝隙以及电介质载体。

Description

具有导电元件的缝隙内的谐振元件和寄生元件的天线结构
技术领域
本公开涉及无线电子设备，尤其涉及用于无线电子设备的天线结构。
背景技术
诸如计算机和手持电子设备之类的电子设备通常配备了无线通信功能。例如，电子设备可以使用蜂窝电话电路来使用蜂窝电话波段进行通信。电子设备可以使用短距离无线通信链路来处理与附近设备的通信。例如，电子设备可以使用处于2.4GHz和5GHz的(IEEE 802.11)波段以及处于2.4GHz的波段来进行通信。
为了满足消费者对于小形状因子的无线设备的需要，制造商不断地争取实现诸如使用了紧凑结构的天线组件之类的无线通信电路。例如，天线已经被安装在便携式计算机壳体的联轴器管筒(clutch barrel)部分中。便携式计算机的联轴器管筒包含了允许便携式计算机的盖开合的铰链。在将天线安装于联轴器管筒的计算机中，联轴器管筒的外表面是用塑料制成的。该塑料在无线电频率上是透明的，因此联轴器管筒中的天线可以发射和接收射频天线信号。
然而，如果不小心，那么以这种方式安装的天线会随着计算机的盖的开合而显现出性能变化，可能遭受到不期望的损失，或者无法在具有小联轴器管筒或多个天线的配置中展现出令人满意的性能。
因此，期望能够提供以其给诸如便携式计算机之类的电子设备配备天线的改进方式。
发明内容
诸如便携式计算机之类的电子设备可以具有诸如显示器和处理器之类的安装在壳体内部的组件。举例来说，用于诸如便携式计算机之类的电子设备的壳体可以包括具有显示器的上壳体，以及具有键盘、轨迹板和内部组件的下壳体，所述内部组件是诸如安装在印刷电路板上的组件。
处于这种设备中的上壳体和下壳体可以通过铰链结构连接。该铰链结构可以安装在上壳体的联轴器管筒部分内部。该联轴器管筒可以具有电介质结构，诸如电介质联轴器管筒罩。上壳体和下壳体可以包含金属壳体壁以及其他导电结构，这些导电结构形成围绕联轴器管筒的导电部件。由此，该联轴器管筒的电介质结构可以在导电壳体结构内部形成缝隙形式的电介质开口。
天线结构可以安装在缝隙内部。该缝隙可以具有电磁谐振特性，在安装天线结构的时候可以对所述电磁谐振特性加以考虑。例如，当便携式计算机或其他电子设备的上壳体打开的时候，该缝隙有可能主要影响天线性能，而在便携式计算机或其他电子设备的上壳体闭合的时候则不会如此。为了避免使得天线结构的操作依赖于上壳体相对于下壳体的位置，可以减小天线结构对于缝隙影响的敏感度。
天线结构可以包括多个隔离的天线谐振元件。这些天线谐振元件中的每一个都可以是由处于各个天线馈电端子处的传输线馈电的双波段天线谐振元件。所述谐振元件可以用公共电介质载体上的导电迹线制成。在该载体上可以形成接地迹线。
可以将寄生天线元件结合在天线结构中，以便帮助减小天线结构对于缝隙存在的敏感度，同时满足其他的天线性能标准。寄生天线元件可以具有使用在与天线谐振元件相同的电介质载体上的导电迹线形成的结构。载体上的接地迹线可以充当天线谐振元件和寄生天线元件的公共接地。
电介质载体可以安装在导电壳体结构或其他导电元件中的缝隙内部。联轴器管筒罩可以与缝隙重叠，并且可以覆盖电介质载体。
从附图以及后续关于优选实施例的详细描述中可以更清楚地了解本发明的进一步特征、其实质以及各种优点。
附图说明
图1是根据本发明实施例的说明性电子设备的透视图。
图2是根据本发明实施例的具有包含天线结构和收发信机电路的无线电路的说明性电子设备的示意图。
图3是根据本发明实施例的可以在具有彼此相对旋转的壳体部分的电子设备中使用的说明性铰链的透视图。
图4是根据本发明实施例的诸如便携式计算机之类的说明性电子设备的透视图，其显示的是电子设备如何可以具有其中安装有天线和铰链结构的联轴器管筒。
图5是显示了根据本发明实施例如何可以用具有铰链的诸如便携式计算机之类的电子设备中的壳体结构形成缝隙的图示。
图6是显示了根据本发明实施例如何可以将诸如天线谐振元件和寄生元件之类的天线结构安装在缝隙内部的图示。
图7是显示了根据本发明实施例如何可以使电子设备的天线具有倒F型天线谐振元件的图示。
图8和9是根据本发明实施例的具有双波段天线谐振元件的说明性天线结构的图示。
图10是显示了根据本发明实施例如何可以使电子设备的天线可以具有多波段倒F型天线谐振元件的图示，其中该多波段倒F型天线谐振元件具有充当阻抗匹配结构的导电结构，诸如三角形导体。
图11是显示了根据本发明实施例如何可以使电子设备的天线具有多波段倒F型天线谐振元件的图示，其中该多波段倒F型天线谐振元件具有阻抗匹配结构。
图12是根据本发明实施例的可以在天线结构中使用的说明性寄生天线元件的图示。
图13是根据本发明实施例的说明性寄生天线元件的图示，其中该寄生天线元件被配置成在与图12的寄生元件相比更低的频率上工作。
图14是根据本发明实施例的说明性寄生天线元件的图示，其中该寄生天线元件被配置成在图12所示类型的寄生元件所覆盖的频率以及图13所示类型的寄生元件所覆盖的频率上工作。
图15是根据本发明实施例的说明性双波段寄生天线元件的图示，其中该双波段寄生天线元件是使用曲折回路配置实现的。
图16是根据本发明实施例的具有形成两个天线谐振元件以及寄生天线元件的迹线的说明性天线载体的透视图。
图17是根据本发明实施例的图16所示类型的天线载体的一部分的透视图，其中显示了诸如同轴电缆之类的传输线如何可以附着于载体以及用于对载体上的天线谐振元件馈电。
图18是根据本发明实施例的天线缝隙的说明性谐振模式的图示。
图19是显示了根据本发明实施例如何可以在缝隙内部形成天线谐振元件和寄生元件的图示。
图20是显示了根据本发明实施例如何可以使缝隙模式与安装在缝隙内部的双波段天线谐振元件的性能相互影响以及如何使用寄生元件来调整天线性能的曲线图。
图21是显示了根据本发明实施例的可将天线谐振元件安装在导电结构内部的缝隙中的说明性位置的图示。
图22是显示了根据本发明实施例的天线谐振元件和图21中的缝隙如何可以执行操作的曲线图。
图23是显示根据本发明实施例如何可以将第二谐振元件安装在图21的缝隙内部的图示。
图24是显示根据本发明实施例如何可以通过引入图23的第二天线谐振元件来改变图21的天线结构的性能的曲线图。
图25是显示根据本发明实施例如何可以将寄生天线元件引入图23的缝隙的一端以便改变缝隙特性并且由此调整天线性能的图示。
图26是显示根据本发明实施例如何可以在相邻谐振元件之间的图23的缝隙中引入寄生天线元件以便改变缝隙特性并且由此调整天线性能的图示。
图27是根据本发明实施例的诸如便携式计算机之类的电子设备的截面侧视图，其中显示了在设备的盖处于打开位置的时候缝隙结构如何存在。
图28是根据本发明实施例的图27中的电子设备的截面侧视图，其中显示了在设备的盖处于闭合位置的时候如何有效地使所述缝隙结构不存在。
图29是显示了根据本发明实施例如何可以在导电结构中的缝隙内部安装三个天线谐振元件的图示。
图30是显示了根据本发明实施例如何可以在缝隙内部安装三个天线谐振元件以及位于相邻天线谐振元件之间的寄生天线元件的图示。
图31是显示根据本发明实施例如何可以在缝隙内部安装三个天线谐振元件以及两个寄生天线元件的图示。
图32是显示根据本发明实施例如何可以在缝隙内部安装两个天线谐振元件以及插入在这两个天线谐振元件之间的双波段寄生天线元件的图示。
图33是显示根据本发明实施例如何可以在缝隙内部安装两个天线谐振元件以及插入在这两个天线谐振元件之间的单波段寄生天线元件的图示。
具体实施方式
诸如图1的电子设备10之类的电子设备可以包括无线电路。例如，电子设备10可以包括在诸如蜂窝电话波段之类的长距离通信波段上工作的无线通信电路，以及在短距离通信波段，诸如在2.4GHz波段及2.4GHz和5GHz无线局域网波段(有时也被称为IEEE 802.11波段)上工作的无线电路。
设备10可以是手持电子设备，例如蜂窝电话、媒体播放器、游戏设备或其他设备，可以是膝上计算机、平板计算机或其他便携式计算机，可以是台式计算机，可以是电视或机顶盒，或者可以是其他电子设备。在这里有时会举例描述这样的配置，其中设备10会像在便携式计算机中那样具有可旋转的盖。但是，这种配置仅仅是说明性的。设备10可以是任何适当的电子设备。
如图1的示例所示，设备10可以具有壳体，诸如壳体12。壳体12可以用塑料、金属(例如铝)、诸如碳纤维之类的纤维复合材料、玻璃、陶瓷、其他材料以及这些材料的组合制成。壳体12或是壳体12的一些部分可以使用一体式结构形成，其中壳体结构是用一整块材料制成的。多部分的壳体结构也是可以使用的，其中壳体12或壳体12的一些部分是用框架结构、壳壁以及使用扣件、粘合剂和其他附着机制彼此附着的其他组件形成的。
壳体12中的一些结构可以是导电的。例如，诸如金属壳体壁之类的壳体12的金属部分可以是导电的。壳体12的其他部分可以由电介质材料制成，所述电介质材料是诸如塑料、玻璃、陶瓷、非导电复合材料等等。为了确保设备10中的天线结构正常工作，在相对于壳体12的导电部分放置天线结构的时候应当注意。如果需要的话，壳体12的一些部分可以形成设备10的天线结构的一部分。例如，导电壳体侧壁可以形成天线接地元件。天线可以安装在壳体12的开口中，诸如缝隙形状的开口。在这种情况下，优选的是对开口的谐振行为(即，开口在无线电频率上的电磁行为)加以考虑，以确保令人满意的天线操作。
如图1所示，设备10可以具有输入-输出设备，诸如轨迹板18和键盘16。摄像头26可以用于收集图像数据。此外，设备10还可以具有组件，诸如麦克风、扬声器、按钮、可拆卸存储驱动器、状态指示灯、蜂鸣器、传感器以及其他输入-输出设备。这些设备可以用于为设备10收集输入，并且可以用于为设备10的用户提供输出。诸如端口28之类的设备中的端口可以接纳配对的连接器(例如，音频插孔，与诸如通用串行总线电缆之类的数据电缆、处理视频和音频数据的诸如将设备10连接到计算机显示器、电视或其他监视器的电缆之类的数据电缆等等相关联的连接器)。
设备10可以包括显示器，诸如显示器14。显示器14可以是液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、电子墨水显示器或是使用其他显示技术实现的显示器。在显示器14中可以引入触摸传感器(也就是说，显示器14可以是触摸屏显示器)。用于显示器14的触摸传感器可以是电阻性触摸传感器、电容性触摸传感器、声学触摸传感器、基于光的触摸传感器、力传感器、或是使用其他触摸技术实现的触摸传感器。
设备10可以具有整块壳体或多块壳体。举例来说，如图1所示，电子设备10可以是这样的设备，诸如便携式计算机或是具有用上壳体12A和下壳体12B形成的两部分壳体的其他设备。上壳体12A可以包括显示器14，并且有时被称为显示壳体或盖。下壳体12B有时可被称为基础壳体或主壳体。壳体12A和12B可以使用铰链(例如沿着下壳体12B的上边缘以及上壳体12A的下边缘位于区域20之中的铰链)相互连接。该铰链可以允许上壳体12A在相对于下壳体12B的方向上围绕轴线22旋转。盖(上壳体)12A的平面以及下壳体12B的平面可以分离一个角度，该角度在盖闭合时的0°与盖完全打开时的90°或更大之间改变。
如图2所示，设备10可以包括控制电路30。控制电路30可以包括存储设备，诸如闪存、硬盘驱动器存储器、固态存储设备、其他非易失性存储器、随机存取存储器以及其他易失性存储器等等。控制电路30还可以包括处理电路。该控制电路30的处理电路可以包括数字信号处理器、微控制器、专用集成电路、微处理器、电力管理单元(PMU)电路以及作为其他类型的集成电路的一部分的处理电路。
无线电路36可以用于传送和接收射频信号。无线电路36可以包括无线射频收发信机32以及一个或多个天线34(在这里有时将其称为天线结构)。无线收发信机32可以使用天线结构34来传送和接收来自设备10的射频信号。该电路36可以用于处理一个或多个通信波段。对于可以由电路36处理的通信波段来说，其示例包括蜂窝电话波段、卫星导航波段(例如1575MHz的全球定位系统波段)、诸如2.4GHz的波段的用于短距离链路的波段、和诸如2.4GHz的IEEE802.11波段和5GHz的IEEE 802.11波段的无线局域网(WLAN)波段等等。
当在设备10中使用一个以上的天线时，射频收发信机电路32可以使用这些天线来实现多输入多输出(MIMO)协议(例如，与IEEE802.11(n)网络相关联的协议)以及天线分集方案。可以使用复用装置来允许在公共天线结构上传送和接收不同类型的流量。例如，收发信机32可以在共享的天线上传送和接收2.4GHz的信号以及802.11信号。
诸如路径38之类的传输线路径可以用于将天线结构34耦合到收发信机32。路径38中的传输线可以包括同轴电缆路径、微带(microstripe)传输线、条线(stripline)传输线、边缘耦合的微带传输线、用这些类型的传输线的组合形成的传输线等等。
在工作过程中，天线34可以接收输入的射频信号，并且这些信号由路径38传递到射频收发信机电路32。在信号传输操作过程中，射频收发信机电路32可以传送射频信号，所述射频信号由路径38传递到天线结构34并且传送到远端接收机。
铰链可以用于允许电子设备的一些部分相对于彼此旋转。举例来说，铰链可以用于允许图1的上壳体12A围绕旋转轴22相对于下壳体12B旋转。用于将壳体12A和12B附着在一起的铰链有时也被称为联轴器结构或联轴器。在图3中显示了说明性的联轴器(铰链)。如图3所示，联轴器(铰链)40可以具有诸如结构42之类的结构以及诸如结构46之类的结构，所述结构围绕轴22相对于彼此旋转。结构42可以具有接纳螺栓的孔洞，诸如孔洞44。该螺栓可以用于将结构42附着于框架结构12A-1或是上壳体12A中的其他结构。结构46可以用通过孔洞48的螺栓附着于壳体12B。如果需要的话，也可以使用其他附着技术来将结构42安装到壳体12A以及将结构46安装到壳体12B。使用螺栓仅仅是说明性的。
结构42有时可被称为联轴器支柱(clutch pillar)，它可以包括柱体(shaft)50。结构46有时也被称为联轴器边带(clutch band)，它可以具有以预定数量的摩擦力握住柱体50的部分52。在工作过程中，联轴器边带用允许上壳体12A相对于下壳体12B旋转的一定量的力来握住联轴器支柱。通过给出足够的摩擦力，可以允许用户将上壳体12A相对于下壳体12B以预期角度放置，而不会渐渐松弛。结构12A-1可以附着于壳体12A中的其他结构，诸如显示器14、壳壁结构(例如金属壳体结构)等等。壳体12B中附着于结构46的部分可以包括诸如金属框架、金属侧壁之类的壳体结构以及其他壳体结构。
在壳体12的一些部分内部可以安装一对铰链结构，诸如图3的铰链40。举例来说，如图4所示，诸如铰链40之类的铰链结构可以安装在壳体12A的某个部分，诸如联轴器管筒54内。联轴器管筒54可以具有如图4所示的圆柱形状，或者也可以具有其他的形状。如果需要的话，联轴器管筒54可以形成为壳体12B的一部分。
联轴器管筒54可以具有用诸如塑料之类的电介质制成的遮罩。这允许联轴器管筒充当天线结构的安装位置。在操作过程中，联轴器管筒遮罩允许联轴器管筒内部的天线接收传送和接收射频信号。此外，天线结构还可以安装在设备10内部的其他位置，例如沿着显示器12的上边缘(例如，在壳体12A的上边框之下)、在下壳体12B中、在壳体12A或壳体12B中的电介质窗口结构下方、在玻璃或其他电介质层之后或是在壳体12中的其他位置。将天线结构安装在联轴器管筒内部的优点在于：该位置不需要在壳体12的显要部分使用有可能会很难看的天线窗口，并且可以允许在盖12A打开的时候和在盖12A闭合的时候执行天线操作。
联轴器管筒54可以主要由电介质材料制成(例如，电介质载体，诸如用于支持图案化的导电天线结构的塑料载体、塑料遮罩或用其他电介质形成的遮罩等等)。在联轴器管筒54的内部还可以存在空气(其是电介质)。设备10的周围部分可以是大体上导电的。举例来说，上壳体12A中的结构，诸如图3的框架12A-1、图1的显示器14以及安装了显示器14和框架12A-1的金属壳体侧壁，都可以是导电的。同样，壳体12B中的结构，诸如金属壳体侧壁、金属框架结构、印刷电路板上的接地平面、射频屏蔽结构以及壳体12B中的其他设备组件，也都可以是导电的。
作为该结构的结果，联轴器管筒54基本上是用电介质形成的，并且壳体12中围绕联轴器管筒54的各部分可以用导体制成。如图5所示，这样做在壳体12的环绕导体结构中产生了一个缝隙形状的电介质开口(如虚线56所示)。开口56有时可被称为缝隙。壳体12的环绕导电部分有时被统称为形成导电元件(接地)。由于导电元件完全围绕了缝隙，因此，诸如缝隙56之类的缝隙有时也被称为闭合缝隙。
在缝隙56内部可以安装一个或多个天线组件，诸如组件60。组件60可以包括有源天线组件，诸如直接馈电天线谐振元件(在这里有时将其称为“天线谐振元件”或“谐振元件”)。组件60还可以包括无源(无馈电)天线组件，诸如寄生天线谐振元件(在这里有时将其称为寄生元件)。组件60可以用于形成天线结构34(参见例如图2)。在收发信机32与天线结构34中的每一个谐振元件之间可以耦合相应的传输线路径38(图2)。
缝隙56(即，围绕电介质填充的缝隙56的导电元件的形状)具有影响天线结构34的行为的电磁特性。天线缝隙56可以充当一种与组件60协同工作的寄生天线谐振器。在一些情况下，缝隙56的电磁特性会使特定谐振元件更易于传送和接收信号(也就是，当与谐振元件在自由空间中工作的情形相比时，该谐振元件的天线效率得到了提升)。在其他情况下(也就是，当谐振元件位于缝隙内部的不同位置或者在不同频率上工作的时候)，缝隙56的电磁特性会使谐振元件更难传送和接收信号(也就是，相对于自由空间配置，天线效率降低了)。
由此，缝隙56的存在对天线性能具有显著的影响，并且应该在确定组件60的最优位置的时候对其加以考虑。例如，组件60的位置应该被选择成允许天线结构34有效执行操作，而不会显示出谐振元件之间的过多耦合。当谐振元件显现出令人满意的电磁隔离(例如10dB或更大)时，收发信机32可以有效地使用诸如MIMO协议之类的协议。
此外，如果为组件60选择的位置不会使得天线结构34对于盖12A的位置过度敏感，那么将会是期望的。当盖12A打开时，壳体12的形状可能产生缝隙56，而在盖12A闭合时则可能不会产生缝隙56(作为示例)。在这种环境中(也就是，在缝隙56的影响由于设备几何形状的改变而依照盖的位置发生变化的时候)，期望的是将组件60放置在无论盖位置如何都会使得天线性能基本相同的位置。这些位置通常与缝隙56内部那些不会与缝隙谐振过度重叠的位置相关。
与缝隙56相关联的缝隙谐振(有时也被称为模式)会受缝隙56的形状的影响。缝隙56的形状是由围绕缝隙的导电结构(导电元件)的形状确定的。缝隙56的上边缘通常是由显示壳体12A的下边缘(也就是，壳体12A的最底下的导电部分，诸如框架结构、显示结构以及金属壳体壁)限定的。缝隙56的下边缘通常是由壳体12B的上边缘形成的(例如，金属壳体壁、其他导电结构等等)。铰链40L和40R以及将铰链40L和40R附着于壳体12A和12B的紧固结构可以用诸如金属之类的导电材料制成。如图5中粗略描绘了缝隙56的周边的环回箭头58所示，铰链的导电特性允许电流流经铰链40R和40L(以及围绕缝隙56的导电元件的其他部分)。由此，缝隙56的形状会受处于缝隙左边缘的左铰链40L的形状以及处于缝隙右边缘的右铰链40R的形状的影响。
与缝隙周边相比，缝隙的精确形状(即，缝隙边缘平直和平行的程度)对于缝隙电磁行为的影响通常相对较小。在图6中显示了一个示出了如何可以将缝隙56模型化为长为L和宽为W的矩形形状的图示。如图6所示，缝隙56可以由导电元件62(也就是，设备10的导电结构，诸如壳体12的金属壳体壁以及将空气、塑料和其他电介质包围在缝隙56内部的其他结构)内部的开口形成。宽度W通常明显小于长度L。例如，宽度W可以为小于3cm，小于2cm或是小于1cm(作为示例)。并且举例来说，长度L可以为5-35cm、10-20cm、20-30cm、大约20cm、小于20cm、大于20cm、7-28cm、15-20cm等等。缝隙56的周边P的长度(即2L+2W)通常与谐振峰值相关联(也就是，对于波长等于P的电磁信号缝隙56通常会显现出谐振)。谐波频率(例如，基本谐振频率的整数倍)同样可以显现出谐振。
诸如联轴器管筒54(图4)之类的用壳体结构形成的典型缝隙是有点窄的(也就是，对于典型的联轴器管筒来说，W＜＜L)。在诸如此类的缝隙中，缝隙周边P有可能近似于缝隙长度L的两倍(也就是，在确定缝隙电磁特性的过程中可以认为缝隙长度是至关重要的)。相应地，在这里有时是在缝隙56的长度的上下文中讨论缝隙56的行为的。实际上，附加因素同样影响天线响应，附加因素是诸如缝隙周边的形状、缝隙内部或与之相邻的电介质的介电常数、以及处于缝隙内部或与之相邻的设备10的导电组件的导电率和形状。
图6的天线组件60可以包括谐振元件，诸如倒F型元件、倒F型天线的变体或其他适当的天线谐振元件。图7显示了倒F型天线谐振元件RE以及相关联的接地G的示例。图7的谐振元件RE可以具有主谐振元件支路B、短路支路SC以及馈电支路F。源64(也就是，传输线，诸如图2的传输线38中与收发信机32相耦合的一条传输线)可以连接到包含正天线馈电端子66以及接地天线馈电端子68的天线馈电器。
在图8中显示了可以作为天线结构34的缝隙56内部的组件60之一使用的谐振元件的另一个示例。在图8的示例中，谐振元件RE被配置成在两个不同的频段上工作(例如，较低的波段，诸如与和通信结合使用的2.4GHz波段；和较高的波段，诸如与通信结合使用的5GHz波段)。在较高的频段上(例如5GHz)，在节点78上存在阻抗不连续性。这是因为分段74与接地平面元件G是垂直的，并且与分段72相比，所述接地平面元件G将分段74和分段76放置在与接地G相距更远的距离D处。与分段72相比，分段74和76与接地G之间的增大的距离D(相比于分段72与接地G之间的距离)将会导致分段74和76的电容减小，由此与分段72相比，在5GHz上分段74和76的阻抗更大。节点78上的阻抗不连续性有效地将元件RE在5GHz上的有源部分局限于分段72。分段72的长度被选择成在5GHz谐振，以使谐振元件RE显现出5GHz谐振峰值。分段70可以充当阻抗匹配短截线。在2.4GHz，分段72和76的阻抗是可比较的，这是因为在较低的频率上，分段电容的差值的影响减小。分段72、74和76的总长度可被选择成在2.4GHz谐振，同时分段70再次充当了匹配短截线。由此，图8的谐振元件RE可以在5GHz和2.4GHz显现出谐振峰值(也就是，图8的谐振元件RE充当了同时覆盖2.4GHz的低波段和5GHz的高波段的双波段谐振元件)。如果需要的话，其他通信波段也可以用这种结构覆盖。在图8的示例中，使用2.4GHz和5GHz作为说明性通信波段仅仅是说明性的。
图9的天线谐振元件RE同样显现出双波段操作(例如，在2.4GHz的低波段和5GHz的高波段，或其他感兴趣的通信波段)。在高波段中，充当并联电感器的分段82往往是开路的(也就是，分段82显现出相对较高的阻抗)。分段80的长度可被选择成使分段80在高波段上谐振。这为天线谐振元件RE提供了高波段谐振。在低波段中，分段80和82充当了阻抗匹配短截线。分段84的阻抗可被选择，以使分段84在低波段上谐振。这为图9的天线谐振元件RE提供了低波段谐振。由此，图9的谐振元件同时具有低波段和高波段谐振峰值，并且可以充当双波段天线。
图10显示的是可以在2.4GHz的低波段以及5GHz的高波段(作为示例)使用的说明性多波段天线装置。与虚线LB相关联的导体的长度可以有助于2.4GHz的谐振频率。与虚线HB1相关联的导体长度可以与第一高波段谐振(例如在5GHz附近)相关联，与点划线HB2相关联的导体长度则可以与第二高波段谐振(例如，接近于5GHz附近的HB1的谐振)相关联。HB1和HB2谐振可以一起工作，以便为图10的天线结构提供5GHz覆盖。锥形的导电结构TP可以具有不与接地G平行地延伸的下边缘。这导致在结构TP的下边缘与接地G之间的分离度VD依照沿着接地平面G的横向距离DS和关联于分段HB1的谐振元件支路而改变。在图10的示例中，结构TP具有三角形形状，并且距离VD依照距离DS呈线性变化。如果需要的话，结构TP可以具有弯曲的下边缘或其他形状。结构TP的锥形特性有助于平滑天线馈电器与谐振元件支路之间的过渡，并且由此可以改善阻抗匹配。
图11显示的是可以用于在2.4GHz和5GHz(作为示例)工作的说明性多波段天线。图11的天线结构可以包括具有锥形结构TP以及弯曲的分段MS的谐振元件导体。介于点PTA与PTB之间的谐振元件导体的长度可以与2.4GHz的半波长谐振以及5GHz的全波长谐振相关联。分段MS的弯曲形状可以节约空间。截面TP的锥形特性可以为天线馈电器提供平滑的过渡，这将会改善阻抗匹配(例如，在5GHz)。
除了谐振元件(RE)之外，缝隙56内部的组件60还可以包括寄生元件(PAR)。寄生元件可以被配置成使其在特定频率上是有效的。例如，寄生元件PAR可以具有L形、T形、螺旋形、环形或是其他形状，其中所述形状具有在预期频率上产生谐振的长度的导电分段。
在图12中显示了被调谐成在与高通信波段(5GHz)相关联的频率上工作的谐振元件的示例。如图12所示，寄生元件PAR具有分段86和88。分段88可以充当短路路径，它可以垂直于接地G延伸(也就是，分段88的纵轴可以垂直于接地G的最上的表面)。分段86可以形成与接地G平行地延伸的谐振支路。分段86的长度可被选择，以使分段86与处于5GHz(作为示例)的高波段频率的电磁信号相互作用。当在缝隙56中包含这种寄生元件时，5GHz的电磁信号将会与元件PAR的谐振支路相互作用，并且将其经由分段88短路至接地。由此，寄生元件PAR为处于大约5GHz的射频信号形成了通向接地的低阻抗路径。处于其他频率(即，2.4GHz)的信号将会显现出明显减小的相互作用(也就是，图12的寄生元件PAR会在2.4GHz处充当开路)。
如图13所示，寄生元件PAR可以具有较长的谐振支路，诸如由分段90形成的支路。分段90要长于图12的分段86，因此，寄生元件PAR在较低的频率将会有效(例如，大约2.4GHz的低波段频率)。借助于这种布置，图13的寄生元件PAR在高波段频率(例如5GHz)上形成开路，并且在低波段频率(例如2.4GHz)上形成连至接地G的短路。如果需要的话，诸如顶端部分TP之类的分段90的一部分可被弯曲，从而形成区段FT。当分段90具有部分FT所示类型的曲折(弯曲)的顶端时，寄生元件PAR可以具有节约空间的螺旋形状。这种螺旋形状可以用于图12的寄生元件PAR或是其他寄生元件结构。
如果需要的话，缝隙56中的寄生元件可以被配置成在多个波段中工作。如图14所示，举例来说，寄生元件PAR可以同时具有诸如分段86之类的短支路以及诸如分段90之类的长支路。由此，图14的寄生谐振元件PAR具有T形形状，其支路具有两个不同的长度。短支路可以被配置成在高波段频率(例如5GHz)上做出响应，长支路可以被配置成在低波段频率(例如2.4GHz)上做出响应。借助这种布置，寄生元件PAR会在低波段和高波段(即，2.4GHz和5GHz)中全都形成连至接地G的低阻抗路径，并且会在其他频率上显现出较高的阻抗(开路)。如果需要的话，图14的T形元件的支路可以弯曲，以便形成如结合图13中的分段90的弯曲的顶端部分FT所述的螺旋。寄生元件还可以使用环路寄生结构来实现。在图15中显示了用弯曲环路形状形成的说明性双波段寄生元件PAR。图15的寄生元件PAR可以在2.4GHz和5GHz(作为示例)上工作。
谐振元件RE和寄生元件PAR可以由长的线路、图案化金属片、箔条或其他导电结构形成。利用适当的布置，谐振元件RE和寄生元件PAR(以及至少某个接地G)可以用基底上的导电迹线形成。可用的基底包括聚合物基底(例如，塑料)、印刷电路板(例如，刚性印刷电路板，诸如使用玻璃纤维填充的环氧树脂形成的印刷电路板，用一个或多个薄聚酰亚胺板或其他聚合物板形成的柔性印刷电路板，软硬复合板等等)、玻璃基底、陶瓷基底等等。
在图16中显示了在塑料基底上形成的两个谐振元件RE和所插入的单个寄生元件PAR的说明性集合。图16的塑料基底92有时也被称为载体，它可以用刚性或柔性聚合物制成。举个例子，载体92可以用宽度X1约为3-20mm、厚度X2约为0.5-3mm以及长度X3约为7-30cm或是适合处于联轴器管筒54和缝隙56内部的其他适当长度的一片成形塑料制成。如图16所示，谐振元件RE和寄生元件PAR可以由载体92的表面94上的图案化金属迹线98形成。接地G可以充当天线谐振元件和天线寄生元件的公共接地，并且它可以由载体92的表面96上的图案化金属迹线100形成。
迹线98和100可以通过电镀或其他镀金属技术来形成。为了敏化载体92，以便以预期的图案来沉积迹线98和100，可以采用二次注模成型处理来形成载体92。借助这种处理，第一次注射的塑料可以使用在镀金属过程中不会吸引金属的材料形成，第二次注射的塑料则可以使用在镀金属过程中吸引金属的材料形成。第一次注射的塑料可以用于形成载体92中不希望沉积金属的部分。而第二次注射的塑料则可以用于形成载体92中预期有金属沉积的部分(也就是，迹线98和100的图案)。另一种可以使用的敏化技术包括使用激光来修改(例如，粗糙化)载体92的表面属性，以便在激光图案化载体表面的位置形成迹线98和100，以及在没有应用激光的位置不沉积金属。如果需要的话，其他图案化技术也是可以使用的(例如，基于光刻法、冲压金属箔、图案化线路或金属部分等等)。
图17显示的是如何可以在为谐振元件馈电的过程中使用诸如同轴电缆38之类的传输线。如图17所示，同轴电缆38可以具有使用塑料套绝缘的第一部分，诸如部分102。沿着接地导体G一部分的导电外层编织导体104可以是暴露的，并且导电外层编织导体104可以使用焊料连接108与接地G相连。焊料连接108形成了第一天线馈电端子(例如，图7-11的天线接地馈电器68)。载体92上的迹线112可以形成天线谐振元件RE。电缆38的中心正导体106可被焊接到迹线112上的点110，从而形成正天线馈电端子(例如，图7-11的正天线馈电器66)。如有需要，在这里可以采用这种方式沿着接地G来布线附加电缆38，以便为附加的谐振元件RE馈电。为了避免附图过度复杂，在图17中只显示了一个谐振元件RE以及一条馈电传输线38。
通过优化谐振元件RE和寄生元件PAR在缝隙56内部的放置，可以使结构35实现令人满意的天线性能。缝隙56所支持的电场分布(即，缝隙56支持的模式)可以增大或减小在缝隙56内部的特定位置处工作的谐振元件的天线效率。天线性能通常还是工作频率的函数，并且会受缝隙内部包含的附加谐振元件以及寄生元件的影响。令人满意的布置包括数量足以实施预期协议(例如，MIMO协议或是包含了多个天线的其他协议)的谐振元件RE，与此同时在各个谐振元件RE之间显现出足够的隔离度。在一些应用中，所需要的仅仅是使用一个或两个谐振元件RE，但是其他设计有可能需要三个或更多个谐振元件RE，以便满足MIMO协议或其他设计规则的需要。各个谐振元件之间的隔离等级有可能需要为大约10dB或更大(作为示例)。由于缝隙56的大小和形状乃至其影响天线性能的可能性有可能根据盖12A相对于基础壳体12B的角度而增大或减小，因此，还期望降低天线结构34对于盖位置影响的敏感度。此外还应该实现足够的天线效率以及预期的工作波段。
同时满足诸如此类的设计约束是很具有挑战性的。例如，如果通过改变天线谐振放置而在谐振元素之间实现预期的隔离量，那么有可能会增大天线结构对于盖位置的敏感度，或者有可能导致天线效率变得过低或是变得不平衡。如果引入在恰当频率工作的一个或多个寄生元件PAR，那么有可能在设计结构34的过程中提供附加的自由度。
在图18中显示了缝隙56支持的典型电场分布。如图18中的虚线114所示，缝隙56有可能显现出这样一种模式，其中靠近缝隙56末端的电场幅度小(例如可以参见位于缝隙56末端124附近的位置116处的电场E1)，并且靠近缝隙56中间的电场幅度强(例如可以参见位于缝隙56的长度方向上的中点附近的位置120处的电场E3)。如果将天线谐振元件RE放在缝隙56中的位置120，那么最终得到的天线有可能对盖12A的开合过度敏感，这是因为在某些类型的设备10中，缝隙56的影响有可能只在盖12A打开的时候存在，而在盖12A闭合的时候则并不存在。诸如位置116之类的位置对缝隙56的存在与否并不敏感，并且由此令人满意地降低了对于盖位置的敏感度。但是，对于诸如位置116之类的缝隙长度维度122上的位置来说，其在导电元件62(例如，壳体12的导电部分)的导电材料与谐振元件之间提供的分离度通常是不充分的，由此将会导致产生不令人满意的天线效率和/或带宽。由此，通常期望的是将天线谐振元件RE放置在缝隙56内部的用中间电场强度E2表征的位置(也就是，图18的示例中的位置118)处。
在一些天线配置中，谐振元件可能被放置在缝隙56中的某个位置，并且处于该位置的谐振元件在所关注的多个通信波段上都工作地很好。在其他情况下，在一开始有可能无法为谐振元件确定同时满足低波段和高波段(例如2.4GHz和5GHz)的设计标准的单个位置。缝隙56支持的模式图案是依赖于频率的，因此，即便可以确定可供天线谐振元件在某个通信波段中工作良好的位置，该位置也未必适于所关注的另一个通信波段。在诸如此类的情况下以及在难以同时满足所有设计标准的其他情况下，在缝隙56中可以包括一个或多个寄生元件PAR，诸如图12-15的寄生元件PAR。
通过在缝隙56内部引入一个或多个寄生谐振元件PAR，可以在设计天线结构的过程中提供附加的自由度。例如，通过引入寄生元件PAR，可以改变缝隙56在一个或多个频段上的有效长度，和/或可以有效地将缝隙56划分成一个或多个更短的缝隙。这可能使得以一种否则将不可能的方式来满足设计约束变得可能。
举个例子，考虑图19的天线结构34。在图19的示例中，天线谐振元件126被放置在缝隙56内部沿着纵向缝隙维度122的位置126处。缝隙56的长度主要是由外部因素(例如设备10的预期形状因子)确定的。由此，缝隙56的物理长度有可能无法调整。对于避免在天线结构34工作于高通信波段(例如5GHz)时出现过多的缝隙谐振而言，将谐振元件RE放置在位置126可能是令人满意的，但在天线结构34工作于低通信波段(例如2.4GHz)时，这可能不预期地与缝隙谐振相符。通过引入寄生元件PAR，可以有效地缩短缝隙56的长度(和周长)(例如，在图19的示例中从长度LG2缩短到长度LG1)。
图20的曲线图示出了在此类情况下将寄生元件PAR包含到图19的缝隙56中所产生的影响。在图20中，谐振元件RE的谐振特性是用实线132表示的。在本示例中，期望的是确保天线结构34在所关注的两个通信波段(也就是，以低波段频率f1为中心的通信波段以及以高波段频率f2为中心的通信波段)中全都工作地好。如图20中的实线132所示，通过使用双波段谐振元件设计(例如结合图8或图9所描述类型的设计)，图19的谐振元件RE可以在f1和f2上显现出令人满意的驻波比(SWR)峰值。
缝隙56在没有寄生元件PAR的情况下的谐振特性是用虚线128表示的。缝隙56在fA、fB、fC和fD显现出谐振峰值。频率fD与高波段f2离得足够远，以至于天线结构34的性能不会在高波段中受到缝隙56的显著影响。但是，频率fC上的缝隙谐振与低波段频率f1相符。如果没有采取正确的操作，那么这有可能导致天线结构34过度敏感于缝隙56的影响。
为了确保充分地减小低波段和高波段对于缝隙56的存在的敏感度，在缝隙56中可以包含图19的寄生元件PAR。寄生元件PAR可以使用图13所示类型的设计，由此寄生元件仅在低波段频率(也就是，在靠近f1的频率，而不在位于频率f2附近的频率)上是有效的。由此，对于高波段频率来说，寄生元件PAR会保持缝隙56的有效长度处于LG2而不会改变，但在低波段频率上，寄生元件PAR会将缝隙56的有效长度缩短到LG1。
图20的点划线示出了这种效果，其中该点划线代表的是缝隙56在包含了寄生元件PAR时的性能。如图20所示，由于寄生元件PAR的存在，缝隙56在频率fD上的高频谐振略微地移向频率fDN。由于寄生元件PAR被调谐成在低波段而不在高波段中工作，因此，在频率fD与fDN之间的这种偏移是相对较小的(在本示例中)。由于频率fDN上的谐振峰值仍旧离高波段频率f2足够远，因此，当存在寄生元件PAR时，包含寄生元件PAR的天线结构32会以令人满意的方式工作，并且不会对缝隙56的存在过度敏感。在处于低波段频率f1附近的频率上，寄生元件PAR是有源的，并且充当了连至接地G的“短路”(例如参见图13)。在低波段中，这将缝隙56的有效长度缩短到长度LG1(图19)。结果，频率fC上的缝隙谐振将被偏移到频率fCN。频率fC上的缝隙谐振与低波段频率f1重叠，由此导致天线结构34在没有寄生元件PAR的情况下会对缝隙56的存在过度敏感。但是，如果在缝隙56中存在寄生元件PAR，那么在fCN上的偏移后的缝隙谐振不再与低波段频率f1重叠。由此，通过在缝隙56中包含寄生元件PAR，可以减小图19的天线结构对于缝隙56的影响的敏感度，以使天线结构34在低波段频率和高波段频率上都满足设计标准。
如果缝隙56中包含了一个以上的谐振元件RE，那么还可以使用寄生元件PAR来优化性能。举例来说，如图22所示，当在物理长度为L的缝隙中包含单个谐振元件时，天线结构34可以显现出令人满意的低波段(例如2.4GHz)和高波段(例如5GHz)谐振。
但是，当在缝隙56中包含第二谐振元件RE时，如图23所示，第二谐振元件的存在有可能扰乱缝隙的模式。而这有可能干扰第一天线谐振元件的性能，由此其高波段谐振峰值有可能如图24显示的那样发生偏移(作为示例)。由于高波段谐振从5GHz偏移到了6GHz，因此，图24的天线响应曲线可能不是令人满意的。
第二元件的影响可以通过引入图25的寄生元件PAR而被消除或减小。当存在寄生元件PAR时，缝隙的有效长度有可能被缩短(例如缩短到长度LS)，有可能会相应地重新分布缝隙56的模式，并且图25中的天线结构34的性能有可能恢复到图22的预期响应(作为示例)。
图26显示的是如何可以有时通过在各个谐振元件RE之间插入寄生元件PAR而获取类似的结果。在图26的示例中，天线结构34显现出了图24中在没有寄生元件PAR的时候的不期望的谐振峰值。然而，当存在寄生元件PAR时，缝隙56被有效地分成了两个子缝隙(即，具有长度LL的左侧缝隙以及具有长度LR的右侧缝隙)。当以这种方式划分缝隙56时，每一个缝隙的模式将会被重新分布，以使缝隙的谐振峰值不再干扰谐振元件的谐振峰值。由此，图26的天线结构34可以显现出图22所示类型的天线响应，其中处于2.4GHz的低波段和处于5GHz的高波段都得到了令人满意的覆盖。
如图27所示，当盖12A处于打开位置时，可以通过盖12A和基础壳体12B的导电部分(例如，设备10中围绕图4的联轴器管筒54的壳体部分)来形成缝隙56。在这种情况中，缝隙56是存在的，并且有可能影响天线结构34的性能。结构34可以在诸如方向134和方向136(作为示例)之类的方向上传送和接收射频信号。当用户如图28显示的那样闭合盖12A时，天线结构34的位置以及壳体结构12A和12B的配置有可能偏移，由此缝隙56将不再存在(也就是，由此缝隙56的电磁效应将不再存在或者其影响下降)，并且由此射频信号是在诸如方向138之类的方向上传送和接收的。由于无论盖12A处于打开(如图27所示)还是闭合(如图28所示)，用户都有可能希望使用设备10的无线能力，因此，期望的是如结合图18-26描述的那样减小天线结构34对于缝隙56的存在性的敏感度。
通过将组件60(即，天线谐振元件RE和/或寄生元件PAR)放置在缝隙56内部的恰当位置，可以降低天线结构34对于缝隙56的存在的敏感度，以及优化天线谐振元件RE和寄生元件PAR的位置，从而确保令人满意的天线效率以及谐振元件之间的隔离度。在图29-33中显示了所演示的用于为电子设备，诸如具有联轴器管筒天线结构的便携式计算机，提供令人满意的天线性能的配置示例。在这些说明性配置中，天线谐振元件RE可以使用图8-11所示类型的双波段(例如2.4GHz和5GHz)结构形成。其他类型的谐振元件RE(例如，单波段谐振元件、具有不同结构的双波段谐振元件等等)也是可以使用的。如果需要的话，除了图29-33所示的那些天线配置之外的天线配置(也就是，在缝隙56中具有一个或多个天线谐振元件以及一个或多个可选的寄生元件的不同天线结构)也是可以使用的。图29-33的布置仅仅是说明性的。
图29显示的是可以用于天线结构34的说明性布置，其中在缝隙56中具有三个谐振元件RE，而没有寄生元件PAR。
图30显示的是可以用于缝隙56中的天线结构34的说明性布置，其中缝隙56包含了三个谐振元件RE，并且在这三个谐振元件中的两个谐振元件之间插入了寄生元件PAR。图30的寄生元件PAR可以被配置成在低频通信波段而不在高频通信波段上工作。举个例子，图30的寄生元件PAR可以具有图13所示类型的配置，其在2.4GHz是有效的，但在5GHz则是无效的(作为示例)。
在图31所示的说明性布置中，天线结构34具有三个谐振元件RE以及两个寄生元件PAR。最左侧的寄生元件PAR的位置邻近于缝隙56的左末端，最左侧的寄生元件PAR可以被配置成在低频通信波段(例如2.4GHz)而不在高频通信波段(例如5GHz)上工作。举例来说，最左侧的寄生元件可以使用图13所示类型的结构来实现。最右侧的寄生元件PAR位于最左侧和次左侧的谐振元件RE之间，它可以被配置成同时在低频波段(例如2.4GHz)以及高频波段(例如5GHz)上工作。此外，举例来说，最右侧的寄生元件可以使用图14所示类型的寄生元件配置来实现。
图32显示的是天线结构34的说明性配置，其中在缝隙56的每一端都具有谐振元件RE。在各个谐振元件RE之间可以插入单个的寄生元件PAR。图32的天线结构34中的寄生元件PAR可以具有图14所示类型的配置(例如，寄生元件可以被配置成同时在诸如2.4GHz波段之类的低波段以及诸如5GHz波段之类的高波段中工作)。
在图33所示类型的配置中，缝隙56包含了两个谐振元件RE，其间则插入了寄生元件PAR。举例来说，图33的寄生元件PAR可以使用图12所示类型的配置来实现，其中该配置在高频通信波段(例如5GHz)中是有效的，但在低频通信波段(例如2.4GHz)中是无效的。
根据一个实施例，提供了一种设备，包括：具有开口的导电元件；至少两个位于所述开口中的天线谐振元件；以及位于所述开口中的寄生天线元件。
根据另一个实施例，每一个天线谐振元件都包括在第一通信波段和第二通信波段中工作的双波段天线谐振元件。
根据另一个实施例，所述导电元件包括处于电子设备中的导电壳体部分，并且所述开口包括闭合缝隙，所述闭合缝隙包含与所述电子设备相关联的电介质联轴器管筒结构。
根据另一个实施例，所述寄生天线元件包括处于基底上的导电迹线，所述导电迹线被配置成使得所述寄生天线元件在所述第一通信波段而不在所述第二通信波段中有效。
根据另一个实施例，所述寄生天线元件包括处于基底上的导电迹线，所述导电迹线被配置成使得所述寄生天线元件在所述第一通信波段和所述第二通信波段中都有效。
根据另一个实施例，所述导电元件包括便携式计算机中的金属壳体壁，所述开口包括缝隙，所述缝隙包含所述便携式计算机中的电介质联轴器管筒结构，并且在所述天线谐振元件中的至少两个之间插入所述寄生天线元件。
根据另一个实施例，所述寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz而不在5GHz工作的导体。
根据另一个实施例，所述天线谐振元件包括处于所述缝隙中的第一、第二和第三天线谐振元件。
根据另一个实施例，所述导电元件包括便携式计算机中的金属壳体壁，所述开口包括缝隙，所述缝隙包含所述便携式计算机中的电介质联轴器管筒结构，所述寄生天线元件包括处于所述缝隙中的至少两个寄生元件中的第一寄生元件，所述至少两个天线谐振元件包括第一、第二和第三天线谐振元件，处于所述缝隙内部的所述至少两个寄生元件中的第二寄生元件被插入到所述第一与第二天线谐振元件之间，并且所述第一天线谐振元件被插入到所述第一与第二寄生天线元件之间。
根据另一个实施例，所述第一寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz而不在5GHz工作的导体，并且所述第二寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz以及5GHz工作的导体。
根据另一个实施例，所述导电元件包括便携式计算机中的金属壳体壁，其中所述开口包括缝隙，所述缝隙包含所述便携式计算机中的电介质联轴器管筒结构，所述天线谐振元件包括第一和第二天线谐振元件，并且在所述第一与第二天线谐振元件之间插入所述寄生天线元件。
根据另一个实施例，所述第一和第二天线谐振元件是所述缝隙内部仅有的天线谐振元件，并且所述寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz而不在5GHz工作的导体。
根据另一个实施例，所述第一和第二天线谐振元件是所述缝隙内部仅有的天线谐振元件，并且所述寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz和5GHz工作的导体。
根据一个实施例，提供了一种便携式计算机，包括：具有包含显示器的上壳体部分以及具有下壳体部分的壳体，将所述上壳体部分连接到所述下壳体部分的铰链，其中所述上壳体部分包括其中安装了铰链的联轴器管筒，并且所述上壳体部分和下壳体部分包括导电结构，其中所述联轴器管筒包括被所述上壳体部分和下壳体部分中的导电结构围绕以形成缝隙的电介质结构，处于所述缝隙内部的多个天线谐振元件，其中每一个天线谐振元件都具有相关联的正天线馈电端子和接地天线馈电端子，这些端子形成了所述天线谐振元件的天线馈电器，其中每一个天线馈电器都被耦合到相应的传输线，以及所述缝隙内部的至少一个寄生天线元件。
根据另一个实施例，所述天线谐振元件包括处于电介质载体上的迹线，并且所述至少一个寄生天线元件包括处于所述电介质载体上的迹线。
根据另一个实施例，所述便携式计算机还包括：处于所述电介质载体上且形成接地的迹线，其中对于所述寄生天线元件的所述迹线来说，其形状具有连接到所述接地的第一迹线分段并且具有与所述接地平行地延伸的第二迹线分段。
根据另一个实施例，所述便携式计算机还包括：处于所述电介质载体上且形成接地的迹线，其中对于所述寄生天线元件的所述迹线来说，其形状具有连接到所述接地的第一迹线分段并且具有与所述接地平行地延伸的第二和第三迹线分段。
根据一个实施例，提供了一种电子设备中的天线结构，包括：围绕闭合缝隙的导电电子设备壳体结构，以及处于所述闭合缝隙内部的多个天线谐振元件和至少一个寄生天线元件。
根据另一个实施例，所述导电电子设备壳体结构具有上壳体部分、下壳体部分以及将所述上壳体部分连接到所述下壳体部分的铰链结构，其中所述闭合缝隙包括覆盖所述铰链结构的电介质遮罩，并且所述电介质遮罩基本上与所述缝隙是重叠的。
根据另一个实施例，所述天线谐振元件至少包括用电介质基底上的导电迹线形成的第一和第二双波段天线谐振元件，所述电介质基底被所述电介质遮罩所覆盖，其中所述寄生天线元件包括处于所述电介质基底上的导电迹线，所述第一和第二双波段天线中的每一个都具有正天线馈电端子和负天线馈电端子，其中所述寄生天线元件不具有天线馈电端子，并且所述寄生天线元件以及所述第一和第二双波段天线共享所述电介质基底上的公共接地迹线。
上文仅仅是本发明原理的说明性描述，并且在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本领域技术人员可以做出各种修改。

Claims (20)

1.一种设备，包括：
具有谐振开口的导电元件；
位于所述谐振开口中的至少两个天线谐振元件；以及
位于所述谐振开口中的寄生天线元件，其中所述寄生天线元件被配置成调整所述谐振开口在所述至少两个天线谐振元件的至少一个谐振频率上的有效长度，使得减小所述至少两个天线谐振元件对所述谐振开口的电磁影响的敏感度。
2.根据权利要求1所述的设备，其中每一个天线谐振元件都包括在第一通信波段和第二通信波段中工作的双波段天线谐振元件。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述导电元件包括处于电子设备中的导电壳体部分，并且其中所述谐振开口包括闭合缝隙，所述闭合缝隙包含与所述电子设备相关联的电介质联轴器管筒结构。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述寄生天线元件包括处于基底上的导电迹线，所述导电迹线被配置成使得所述寄生天线元件在所述第一通信波段而不在所述第二通信波段中有效。
5.根据权利要求3所述的设备，其中所述寄生天线元件包括处于基底上的导电迹线，所述导电迹线被配置成使得所述寄生天线元件在所述第一通信波段和所述第二通信波段中都有效。
6.根据权利要求2所述的设备，其中所述导电元件包括便携式计算机中的金属壳体壁，其中所述谐振开口包括缝隙，所述缝隙包含所述便携式计算机中的电介质联轴器管筒结构，并且其中在所述天线谐振元件中的至少两个之间插入所述寄生天线元件。
7.根据权利要求6所述的设备，其中所述寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz而不在5GHz工作的导体。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述天线谐振元件包括处于所述缝隙中的第一、第二和第三天线谐振元件。
9.根据权利要求2所述的设备，其中所述导电元件包括便携式计算机中的金属壳体壁，其中所述谐振开口包括缝隙，所述缝隙包含所述便携式计算机中的电介质联轴器管筒结构，其中所述寄生天线元件包括处于所述缝隙中的至少两个寄生元件中的第一寄生元件，其中所述至少两个天线谐振元件包括第一、第二和第三天线谐振元件，其中处于所述缝隙内部的所述至少两个寄生元件中的第二寄生元件被插入到所述第一与第二天线谐振元件之间，并且其中所述第一天线谐振元件被插入到所述第一与第二寄生天线元件之间。
10.根据权利要求9所述的设备，其中所述第一寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz而不在5GHz工作的导体，并且其中所述第二寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz以及5GHz工作的导体。
11.根据权利要求2所述的设备，其中所述导电元件包括便携式计算机中的金属壳体壁，其中所述谐振开口包括缝隙，所述缝隙包含所述便携式计算机中的电介质联轴器管筒结构，其中所述天线谐振元件包括第一和第二天线谐振元件，并且其中在所述第一与第二天线谐振元件之间插入所述寄生天线元件。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一和第二天线谐振元件是所述缝隙内部仅有的天线谐振元件，并且其中所述寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz而不在5GHz工作的导体。
13.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一和第二天线谐振元件是所述缝隙内部仅有的天线谐振元件，并且其中所述寄生天线元件包括被调谐成在2.4GHz和5GHz工作的导体。
14.一种便携式计算机，包括：
具有包含显示器的上壳体部分以及具有下壳体部分的壳体；
将所述上壳体部分连接到所述下壳体部分的铰链，其中所述上壳体部分包括其中安装了铰链的联轴器管筒，并且其中所述上壳体部分和下壳体部分包括导电结构，其中所述联轴器管筒包括被所述上壳体部分和下壳体部分中的导电结构围绕以形成缝隙的电介质结构，其中所述缝隙具有谐振频率；
处于所述缝隙内部的多个天线谐振元件，其中每一个天线谐振元件都具有相关联的正天线馈电端子和接地天线馈电端子，这些端子形成所述天线谐振元件的天线馈电器，其中每一个天线馈电器都被耦合到相应的传输线；以及
所述缝隙内部的至少一个寄生天线元件，配置成调整所述缝隙的谐振频率，以减少所述多个天线谐振元件对所述开口的谐振频率的敏感度。
15.根据权利要求14所述的便携式计算机，其中所述天线谐振元件包括处于电介质载体上的迹线，并且其中所述至少一个寄生天线元件包括处于所述电介质载体上的迹线。
16.根据权利要求15所述的便携式计算机，还包括：处于所述电介质载体上且形成接地的迹线，其中所述寄生天线元件的所述迹线的形状具有连接到所述接地的第一迹线分段并且具有与所述接地平行地延伸的第二迹线分段。
17.根据权利要求15所述的便携式计算机，还包括：处于所述电介质载体上且形成接地的迹线，其中所述寄生天线元件的所述迹线的形状具有连接到所述接地的第一迹线分段并且具有与所述接地平行地延伸的第二和第三迹线分段。
18.一种电子设备中的天线结构，包括：
完全围绕闭合缝隙的导电电子设备壳体结构，以及
处于所述闭合缝隙内部的多个天线谐振元件和至少一个寄生天线元件，其中所述多个天线谐振元件具有第一谐振峰值，所述闭合缝隙具有第二谐振峰值，以及所述至少一个寄生天线元件被配置成通过调整所述第二谐振峰值来防止所述第一谐振峰值与所述第二谐振峰值之间的干扰。
19.根据权利要求18所述的天线结构，其中所述导电电子设备壳体结构具有上壳体部分、下壳体部分以及将所述上壳体部分连接到所述下壳体部分的铰链结构，其中所述闭合缝隙包括覆盖所述铰链结构的电介质遮罩，并且其中所述电介质遮罩基本上与所述缝隙是重叠的。
20.根据权利要求19所述的天线结构，其中所述天线谐振元件至少包括用电介质基底上的导电迹线形成的第一和第二双波段天线谐振元件，其中所述电介质基底被所述电介质遮罩所覆盖，其中所述寄生天线元件包括处于所述电介质基底上的导电迹线，其中所述第一和第二双波段天线中的每一个都具有正天线馈电端子和负天线馈电端子，其中所述寄生天线元件不具有天线馈电端子，并且其中所述寄生天线元件以及所述第一和第二双波段天线共享所述电介质基底上的公共接地迹线。
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