CN103891042A - 包括信号传递束和信号阻塞束的材料 - Google Patents

Abstract

一种天线和一种材料。该材料可包括信号阻塞束和信号传递束。

Description

包括信号传递束和信号阻塞束的材料

背景技术

碳纤维是由纤维组成的材料，这些纤维主要由碳原子组成。碳原子在与该纤维的纵轴线平行对齐的晶体中结合在一起。晶体对齐赋予该纤维高的硬度-体积比。数千碳纤维拧在一起形成线。

附图说明

本公开内容的一些实施例是参照下面的图描述的：

图1是根据示例实现方式的具有编织外壳的便携式计算设备；

图2a是根据示例实现方式的编织材料；

图2b是根据示例实现方式的单向材料；

图2c是根据示例实现方式的单向材料；

图3是根据示例实现方式的材料的层的剖面；以及

图4是根据示例实现方式的天线的辐射图的示例。

具体实施方式

碳是导体。用于包括导体的无线天线的外壳能够反射或衰减来自该天线的信号。这能够显著减小信号的范围或完全阻止信号穿过该外壳。纤维的信号阻塞束（strand）是妨碍无线信号的束，如碳纤维。纤维的信号传递束是不妨碍无线信号的束，如玻璃纤维（纤维玻璃）。

碳纤维是结实的轻重量材料，其能够用来制造用于便携式电子设备（如计算机或电话）的外壳。便携式计算机或电话可以具有天线，以与接入点或别的设备通信。具有天线的电子设备不能具有完全的碳纤维外壳，因此，碳纤维外壳可以具有开口，以允许天线信号通过。该开口可以用塑料或不阻挡信号的别的材料覆盖。

碳纤维可以编织在一起，以制造与编织的玻璃纤维相比沿多个方向具有相对高硬度的材料。包括用于硬度的碳纤维以及用来允许无线信号通过的玻璃纤维的编织材料能够用来制造电子设备的外壳，该外壳在该编织材料中不具有用于天线信号的开口。此外，连续的纤维束可以增加外壳的硬度。在编织材料中不包括由像塑料这样的其它材料填补的开口消除了对为隐藏材料过渡而向外壳施加的涂覆物（如涂料）的需要。在外壳的外侧不包括涂覆物能够允许在电子设备的外部看到编织材料的连续图案。

在一个实施例中，设备能够包括包含信号阻塞束和信号传递束的编织材料。无线天线能够位于显示器外壳内。该外壳能够至少部分地包括该编织材料。该天线能够与信号传递束侧向对齐且与信号阻塞束侧向不对齐。侧向能够意味着侧面或者与侧面有关，使得从外壳的侧面看，天线与信号传递束对齐，与信号阻塞束不对齐。

在另一实施例中，设备能够包括包含信号阻塞束和信号传递束的编织材料。无线天线能够至少部分地被编织材料包围。该编织材料可以包括以来自该天线的辐射的大部分不经历来自信号阻塞束的妨碍的方式设置的信号阻塞束及信号传递束。

在另一实施例中，电子设备能够包括无线模块以及与该无线模块连接的天线。该电子设备能够包括至少部分地由编织材料构成的外壳。该外壳能够包括该天线的信号的辐射图的至少一部分中的第一区域以及与该第一区域不同的第二区域。该编织材料能够包括信号阻塞束及信号传递束。该第一区域能够不包括信号阻塞束，该第二区域能够包括信号阻塞束及信号传递束。

参照附图，图1是根据示例实现方式的具有编织外壳的便携式计算设备。便携式计算设备100可以是例如具有外壳130和天线125的任意设备，如笔记本计算机、平板计算机、电话或别的便携式计算设备。

便携式计算设备100能够包括编织材料105、110、115、120。编织材料105、110、115、120能够包括信号阻塞束及信号传递束。信号阻塞束可以由像碳纤维这样的导体制成。由导体制成的外壳130可以将由外壳130中的天线125发射的信号反射回该外壳内。由导体制成的外壳130可以将待由该天线接收的信号反射离开该天线。一些材料可以衰减信号而不是反射信号。

在一些实现方式中，无线天线125可以在显示器外壳（如笔记本计算机或平板计算机的显示器外壳）内。该显示器外壳可以包括显示器，如液晶显示器、有机发光二极管显示器或别的显示技术。

外壳130能够至少部分地由编织材料105、110、115、120制成。天线125能够侧向地与信号传递束105对齐。该编织材料能够具有沿不同方向对齐的信号传递束。编织材料105的第一区域包括信号传递束，而不包括信号阻塞束。天线125能够与编织材料110、115、120的第二区域中的信号阻塞束侧向地不对齐。

在该编织材料中，该编织材料的信号阻塞束能够沿不同方向取向。编织材料110能够包括沿不同方向对齐的信号阻塞束和信号传递束，例如信号传递束可以与信号阻塞束竖直。编织材料120能够包括沿不同方向对齐的信号阻塞束和信号传递束，例如信号传递束可以与信号阻塞束竖直。编织材料115能够包括信号阻塞束，而不包括信号传递束。

信号阻塞束可以比信号传递束更强、更硬。信号阻塞束对信号传递束的比率越高，外壳的硬度越大。如果与不具有信号阻塞束的外壳的硬度相比，使用比信号传递束更多的信号阻塞束能够提高外壳的硬度。

信号阻塞束能够是例如碳纤维束。信号传递束能够是例如玻璃纤维。碳纤维束能够具有每平方英寸33百万磅（MSI）的拉伸模量，而S-玻璃纤维（S-Glass fiber）具有12.5的拉伸模量。S-玻璃能够包含氧化镁、氧化铝以及硅酸盐。铝具有10的拉伸模量，钛具有15的拉伸模量。拉伸模量能够用作部件的硬度指标。拉伸模量是根据力和截面积施加的拉伸应力除以在该应力级别下观察到的应变。在材料达到将开始出现永久形变的点以前，该拉伸模量是常量。在屈服点以前，拉伸模量被观察为应力-应变曲线的斜率。

比拉伸模量（specific tensile modulus）能够是通过将拉伸模量除以其关于碳纤维的比重1.8以及关于S-玻璃纤维的比重2.49确定的给定材料的硬度对重量的比率。碳纤维具有比拉伸模量18.3，而S-玻璃纤维具有比拉伸模量5。铝具有比拉伸模量3.7，钛是3.25。当与诸如S-玻璃纤维、铝和钛之类的材料相比时，碳纤维可以提供更坚硬的外壳，同时还提供更轻的底架。提供碳纤维的硬度和重量以及玻璃纤维的信号传递能力的编织材料，会导致比全部由玻璃纤维制成的外壳更轻且更坚硬的设备外壳，同时仍允许无线天线穿过该外壳通信。

该便携式计算机设备可以包括无线模块，如包括例如蓝牙和无线保真（WIFI）的无线局域网（WLAN）模块、包括例如全球移动通信系统（GSM）码分多址（CDMA）的广域网模块、或其它无线模块。天线125能够连接至该无线模块。天线125能够具有辐射图。该天线的辐射图能够与包括信号传递束的编织材料105的第一区域侧向地对齐。

图2a是根据示例实现方式的编织材料200。该编织材料包括竖直信号传递束205以及水平信号传递束207。在该图中，信号传递束205和207用白色示出，以区别信号阻塞束，但可以是包括与信号阻塞束同样颜色在内的任何颜色。该编织材料包括竖直信号阻塞束212以及水平信号阻塞束210。在该图中，信号阻塞束用灰色示出，以区别信号传递束。

该编织材料的区域225包括竖直信号阻塞束212。区域225与包括水平信号传递束207的区域215以及包括水平信号阻塞束210的区域230互搭。包括竖直信号传递束205的区域220与包括水平信号传递束207的区域215以及包括水平信号阻塞束210的区域230互搭。包括竖直信号传递束205的区域220和包括水平信号传递束207的区域215的互搭产生不存在信号阻塞束的区域。不存在信号阻塞束的区域（区域220和区域215的交叉位置）能够与天线对齐，使得该天线能够穿过编织材料200发送信号和接收信号。

图2b是根据示例实现方式的单向材料。该单向材料包括水平信号传递束207和水平信号阻塞束210。该单向材料可以与编织材料分层堆叠。该单向材料的水平信号传递束207能够与编织材料的区域215对齐，使得每个层将传递来自天线的信号。

图2c是根据示例实现方式的单向材料。该单向材料包括竖直信号传递束205和竖直信号阻塞束212。该单向材料可以与编织材料分层堆叠。该单向材料的竖直信号传递束205能够与编织材料的区域220对齐，使得每个层将传递来自天线的信号。在编织材料和单向材料的描述的上下文中，术语“竖直”和“水平”是为了方面描述束的第一方向和第二方向而使用的，不旨在将描述限制于与重力有关的方向。

图3是根据示例实现方式的材料的层的剖面。该剖面能够构成例如设备的显示器外壳325。该显示器外壳可以包括设置在显示器外壳325前侧的显示器330以及设置在外壳325背侧335的编织材料。

外壳325的背侧335可以包括多层材料。举例说明，多层能够包括第一层305、第二层310以及第三层315，但可以包括任意数量的层。至少一个层可以由信号阻塞束和信号传递束制成，该信号阻塞束和信号传递束被编织在一起以生成编织材料。因此，第一层305可以是编织材料。多个层可以由编织材料制成。

一些层可以由纤维制成，该纤维是单向的信号传递束和/或单向的信号阻塞束。该单向排列的纤维全部沿一个方向延伸，而不是由多个方向的束编织成。例如，第二层310可以是单向排列的一层纤维。该单向排列的一层纤维可以包括信号阻塞束和信号传递束。多个层可以向外壳赋予单层不能提供的硬度，但是每个层必须具有允许信号穿过的区域。

多个层能够用树脂结合在一起。该树脂可以是环氧树脂、塑料、胶或别的材料。

图4是根据示例实现方式的天线的辐射图的示例。该剖面能够构成例如设备的外壳425。外壳425能够包括包含信号阻塞束和信号传递束的编织材料405和编织材料410。无线天线能够至少部分地被编织材料405和编织材料410包围。在所示的示例中，编织材料410包括信号阻塞束，同时编织材料405不包括信号阻塞束，而包括信号传递束。

天线420具有辐射图425，如所描绘的那个示例。天线420的辐射图425的大部分不包括编织材料的包含信号阻塞束的区域，如区域410。相反，天线420的辐射图425的大部分穿过不包括信号阻塞束的编织材料，如405。这允许像便携式计算设备这样的设备具有与不由信号阻塞束制成的外壳相比增加的硬度的外壳。该便携式计算设备能够是台式机、平板和电话之一。

在前面的描述中，阐述许多细节以提供对本发明的理解。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以在没有这些细节的情况下实践。尽管已关于有限多个实施例公开了本发明，但是本领域技术人员将理解由这些实施例带来的许多修改和变化。希望所附权利要求覆盖落入本发明的真正精神和范围内的这样的修改和变化。

Claims (15)

1.一种设备，包括：

编织材料，包括信号阻塞束和信号传递束；以及

无线天线，位于显示器外壳内，其中所述显示器外壳至少部分地包括所述编织材料，并且其中所述天线与所述信号传递束侧向地对齐且与所述信号阻塞束侧向地不对齐。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号阻塞束是碳纤维。

3.根据权利要求1所述的设备，其中所述信号传递束是玻璃纤维。

4.根据权利要求1所述的设备，进一步包括所述显示器外壳内的显示器。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述显示器外壳中用于所述显示器的开口位于所述显示器外壳的前侧，所述编织材料位于所述显示器外壳的与所述前侧相对的背侧。

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述编织材料包括比所述信号传递束更多的所述信号阻塞束。

7.根据权利要求1所述的设备，进一步包括由所述信号阻塞束和所述信号传递束制成的材料的多个层，所述多个层中的至少一层包括所述编织材料。

8.根据权利要求7所述的设备，进一步包括用于所述多个层中的第二层的单向排列材料。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述多个层的所述单向排列材料包括信号阻塞束和信号传递束。

10.根据权利要求7所述的设备，进一步包括用于结合所述多个层的树脂。

11.根据权利要求7所述的设备，其中所述多个层包括所述编织材料的多个层。

12.一种设备，包括：

材料，包括信号阻塞束和信号传递束；以及

无线天线，至少部分地由所述材料包围，其中所述天线的辐射图的大部分不包括所述材料的包括信号阻塞束的区域。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述设备是便携式计算设备。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述便携式计算设备是台式机、平板以及电话之一。

15.一种电子设备，包括：

无线模块；

天线，与所述无线模块相连；

外壳，至少部分地由编织材料构成且包括第一区域及第二区域，所述第一区域在所述天线的信号的辐射图的至少一部分中，所述第二区域与所述第一区域不同；以及

所述编制材料，包括信号阻塞束和信号传递束，其中所述第一区域不包括信号阻塞束，所述第二区域包括所述信号阻塞束和所述信号传递束。

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