CN103915690B - 缝隙天线及使用其的信息终端装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种缝隙天线及使用其的信息终端装置。所述缝隙天线包括：导电壳体；和在所述导电壳体的边角上形成的至少一个缝隙。

Description

缝隙天线及使用其的信息终端装置
技术领域
本文涉及一种可应用于各种信息终端装置并且直接形成在信息终端装置的导电壳体上的缝隙天线及使用其的信息终端装置。
背景技术
缝隙天线是一种具有在宽的导体板上形成的长狭缝隙，并且使缝隙发射无线电波的天线。缝隙天线在诸如膝上型计算机的小型便携式信息终端中使用时具有诸多局限。在美国待审专利第2004-0257283号和第2005-0146475号；美国专利第6,339,400号和第6,686,886号；以及韩国待审专利第10-2012-0044229号中已知这种缝隙天线。美国待审专利第2004-0257283号和第2005-0146475号中公开的缝隙天线因为降低了显示壳体从而导致缝隙天线设计空间不足和带宽窄而无法实施。
膝上型计算机包括安装有键盘、触摸板等的主体和经由转轴可旋转地安装至主体且具有液晶显示面板的显示单元。公知的缝隙天线形成在PCB（印制电路板）上并且嵌入主体或者显示单元中。
如果膝上型计算机的显示单元的壳体（下文中成为“显示壳体”）是非导电的，则缝隙天线不能直接形成在显示壳体中。当在PCB上制造缝隙天线并且将该PCB嵌入膝上型计算机的转轴上方的显示单元中时，该PCB应该距离液晶显示面板足够远，以实现高辐射效率。因此，需要保证在形成有缝隙天线的PCB与液晶显示面板之间有足够的空间。膝上型计算机的显示单元在设计上趋于越来越薄。因此，膝上型计算机的显示单元很难为具有缝隙天线的PCB留出空间。
将具有缝隙天线的PCB嵌入膝上型计算机的显示单元中可能由于液晶显示面板使该缝隙天线的辐射效率降低。形成在液晶显示面板的整个表面上的公共电极、像素电极等由诸如ITO（铟锡氧化物）的透明电极材料形成。ITO膜吸收了一部分从缝隙天线辐射的能量，从而导致辐射效率下降。缝隙天线距离ITO膜越远，辐射效率越好。基于此原因，将具有缝隙天线的PCB定位在液晶显示面板的背面会因为ITO膜而使辐射效率降低。因此，当将具有缝隙天线的PCB嵌入膝上型计算机的显示单元中时，应该从液晶显示面板局部地去除ITO膜，以在缝隙天线与ITO膜之间提供距离。这种方法增加了局部去除ITO膜的附加处理和成本。
如果将膝上型计算机的显示壳体制造为金属壳体，并且将具有缝隙天线的PCB安装在该显示壳体内，则金属壳体阻断来自缝隙天线的辐射能量。在此情况下，金属壳体由于与缝隙天线之间的距离非常短，甚至无法起到反射器的作用。
如果将具有缝隙天线的PCB安装在膝上型计算机的主体壳体内，则用户的手部触摸键盘和触摸板可能使缝隙天线的性能降低。换言之，当用户的手部移动靠近缝隙天线时，缝隙天线的谐振频率改变，因此缝隙天线不能以预期频率工作，从而中断了电子设备之间的通信。当从缝隙天线辐射的大量能量被用户手部吸收时，辐射能量明显变得更弱，使得电子设备之间的通信难以进行。例如，呼叫质量的好或坏依赖于用户握着电话的哪个部分，例如苹果Iphone手机的紧握问题（death grip problem）。
发明内容
本发明致力于提供一种具有足够带宽且没有空间局限性还能够提高辐射效率的缝隙天线及使用其的信息终端装置。
根据本发明的缝隙天线包括：导电壳体；以及在导电壳体的边角上形成的至少一个缝隙。
缝隙包括：主缝隙；以及与主缝隙分开的至少一个寄生缝隙。
附图说明
包括在本发明中以提供对本发明的进一步理解并且并入本说明书且构成本说明书的一部分的附图例示了本发明的实施方式，并且与文字描述一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1和图2是示出包括根据本发明的示例性实施方式的缝隙天线的各小型信息终端的视图；
图3是示出图1和图2中示出的显示面板和缝隙天线的顶平面图；
图4A和图4B是示出根据本发明的第一示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图5示出图4A和图4B的缝隙天线的反射系数的测量结果；
图6是示出图4A和图4B的缝隙天线的高频带和低频带的频率范围的表；
图7是示出针对图4A和图4B的缝隙天线的馈电方法的立体图；
图8A和图8B是示出图4A和图4B的缝隙天线中的主缝隙的工作的视图；
图8C是示出添加至主缝隙的两边的寄生缝隙的工作的视图；
图9是示出了根据本发明的第二示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图10是示出图9的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图11是示出了根据本发明的第三示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图12是示出图11的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图13是示出了根据本发明的第四示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图14是示出图13的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图15是示出了根据本发明的第五示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图16是示出图15的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图17是示出了根据本发明的第六示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图18是示出图17的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图19是示出了根据本发明的第七示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图20是示出图19的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图21是示出了根据本发明的第八示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图22是示出图21的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图23是示出了根据本发明的第九示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图24是示出图23的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图25是示出了根据本发明的第十示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图26是示出图25的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图27是示出了根据本发明的第十一示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图28是示出图27的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图29是示出了根据本发明的第十二示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图30是示出图29的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图31是示出了根据本发明的第十三示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图32是示出图31的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图33是示出了根据本发明的第十四示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图34是示出图33的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图35是示出了根据本发明的第十五示例性实施方式的缝隙天线的视图；
图36是示出图35的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图；
图37是示出了根据本发明的第十六示例性实施方式的缝隙天线的视图；以及
图38是示出图37的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
具体实施方式
可应用本发明的缝隙天线的信息终端装置包括显示元件和覆盖显示元件的后面和侧面的导电壳体。信息终端装置可以是固定设备或者小型便携信息终端。显示元件可被实施为平板显示器，诸如液晶显示器（LCD）、场发射显示器（FED）、等离子体显示面板（PDP）或者电致发光器件（EL）。电致发光器件包括具有形成在像素中的有机发光二极管（OLED）的有机发光显示器。
本发明的缝隙天线直接形成在导电壳体的边角，与显示面板的ITO膜不交叠。另外，本发明的缝隙天线不形成在信息终端装置的转轴上，而是形成在导电壳体的边角上的两侧面或者更多侧面上。
现在参照附图来详细地描述本发明的示例性实施方式。说明书通篇采用相同的参考标记来指示实质相同的部件。此外，在下文的描述中，将不详细描述与本发明相关的已知功能或者构造，以免在不必要的细节上对本发明造成混淆。
图1和图2是示出包括根据本发明的示例性实施方式的缝隙天线的各小型信息终端的视图。图3是显示面板16和缝隙天线的顶平面图。
如图1中所示，膝上型计算机包括主体10和显示单元14。键盘和触摸板安装在主体10的壳体表面上，并且包括各种电路的主板安装在壳体内。显示单元14经由转轴12被安装至主体10。如图3所示，显示单元14装配有显示面板16。显示壳体被制造为直接形成缝隙天线的导电壳体。导电壳体被构造为围绕显示面板的侧面和背面。导电壳体可以是导电树脂制造的导电壳体，或者在诸如塑料树脂的介电材料的表面上沉积金属的导电壳体，或者仅有金属制成的导电壳体。
智能手机被制造成无转轴的条状，如图2所示。智能手机的壳体被构造为围绕显示面板16的侧面和背面。壳体被制造为直接形成缝隙天线的导电壳体。对于折叠型手机，与膝上型计算机类似，转轴上方的显示壳体被制造为导电壳体。
在本发明中，考虑到由于信息终端装置的纤薄化趋势很难保证用于缝隙天线的空间，并且缝隙天线应该定位为避开显示面板的ITO膜，缝隙天线直接形成在导电壳体上。由于缝隙天线的缝隙直接形成在信息终端装置的导电壳体上，如图1和图2所示，所以不需要考虑显示壳体内的设计空间的问题。此外，通过将缝隙天线形成在远离显示面板16的角部或者边缘，可以解决显示面板16的ITO膜所引起的辐射效率劣化的问题。
因为显示面板16的ITO膜薄，其反射或者吸收正交E场和正切H场，并且使正切E场和正交H场通过。如果缝隙天线的缝隙在中央馈电，则在缝隙的两端和中央处H场强，并且在缝隙的两端与中央之间的空间中E场强。考虑这些特性，缝隙天线被设计为位于导电壳体的角部或者边缘上。在本发明中，为了消除显示面板的ITO膜的影响并且实现具有宽带宽的缝隙天线，缝隙被形成于在信息终端装置的边角附近汇合的两个或者更多个侧面上，并且缝隙在中央馈电。缝隙天线馈电方法包括：将同轴线缆直接连接至缝隙的直接馈电法，和无需将同轴线缆或者微带线直接连接至缝隙而对缝隙天线进行馈电的耦合馈电法。为了与缝隙的阻抗相匹配，可以使用集总元件或者可修改微带线的结构。
缝隙天线形成在信息终端装置的导电壳体中与显示面板不交叠的角部或者边缘上的两个或者更多个侧面。例如，缝隙天线的缝隙可形成于在导电壳体的角部或者边缘处汇合的一个或者更多个侧面以及底面上。缝隙的数量不少于1个。缝隙被构造为穿透导电壳体，或者缝隙内可填充有诸如塑料树脂的介电材料。虽然图1至图3例示出了缝隙天线形成在导电壳体的一个顶角部分上的示例，但本发明不限于此。例如，缝隙天线可位于与显示面板16不交叠的至少一个角部或者边缘上。缝隙的长度决定了天线的谐振频率。缝隙的宽度和长度、以及在显示壳体中形成缝隙的导电材料的大小决定了天线的阻抗。
图4A和图4B是示出根据本发明的第一示例性实施方式的缝隙天线的视图。图5示出图4A和图4B的缝隙天线的反射系数的测量结果。
参照图4A至图5，本发明的缝隙天线包括：主缝隙100、第一寄生缝隙101和第二寄生缝隙102、同轴线缆200、馈电PCB 202以及接地PCB 201。
主缝隙100和寄生缝隙101和102各形成在导电壳体300的边角的一个或者更多个侧面上。主缝隙100和寄生缝隙101和102的长度和形状可根据预期的工作频率以各种方式进行修改。例如，主缝隙100和寄生缝隙101和102各形成在导电壳体300的边角的一个或者更多侧面上，并且它们中的至少一部分可以是弯曲的。
由于主缝隙100和寄生缝隙101和102的长度和形状根据天线的带宽而变化，所以这些缝隙不局限于特定形状。
主缝隙100可按照以下方式来设计，即，主缝隙100沿着导电壳体300的边角形成并且分为两部分，其中一些延伸至导电壳体300的侧壁的端部。主缝隙100是经由同轴线缆200馈电的天线，并且以设计师预期的频带谐振的天线。主缝隙100是被设计为以高频带和低频带谐振的缝隙，如图5中所示。
主缝隙100分为两部分，两部分根据流至两部分的电流按照不同频率工作。由于主缝隙100的长度影响缝隙谐振的频率，所以可以调整这两部分的长度以允许主缝隙100作为主缝隙天线在高频带和低频带工作，如图5中所示。
第一寄生缝隙101和第二寄生缝隙102形成于在导电壳体300的角部汇合的两侧边缘和底面上，主缝隙100夹在第一寄生缝隙101和第二寄生缝隙102之间。主缝隙100单独不足以提供针对高频带和低频带的宽带宽。第一寄生缝隙101和第二寄生缝隙102是副天线，增加它们用于分别在高频带和低频带加宽带宽。第一寄生缝隙101形成在导电壳体300的靠近主缝隙100左侧的一侧面的边缘上。第一寄生缝隙101在低频带内谐振，并且加宽低频带的带宽，且控制与低频带匹配的阻抗。第二寄生缝隙102形成在导电壳体300的靠近主缝隙100右侧的另一侧面的边缘上。第二寄生缝隙102在高频带内谐振，并且加宽高频带的带宽，且控制与高频带匹配的阻抗。
主缝隙100周围流过的电流的方向被寄生缝隙101和102改变，导致在寄生缝隙101和102中的附加谐振。这种电流的改变使带宽加宽，并且改变了阻抗匹配特性。如果寄生缝隙101和102连接到主缝隙100，则寄生缝隙101和102被并入主缝隙100，因此不能获得带宽扩展和阻抗匹配的效果。
在图5中，S11表示天线的反射系数。S11 w/o LCM表示在液晶显示面板LCM不存在时测得的S11，而S11 with LCM表示在液晶显示面板LCM位于图4A和图4B的缝隙天线附近时测得的S11。S21 w/o LCM表示在液晶显示面板LCM不存在时测得的S21，而S21 with LCM表示在液晶显示面板LCM位于图4A和图4B的缝隙天线附近时测得的S21。
S11通常以dB比例来表示，它指示从天线反射回多少输入功率。S11越接近零，反射的功率越多，S11从零下降得越多，反射的功率越少。未反射的功率可认为通过天线辐射了或者热损耗了。由于设计者希望预期频带内的信号功率都从天线辐射而不被反射回来，所以也可以说S11越小，天线性能越好。S11最小处的频率是天线的谐振频率。天线在谐振频率下工作。通常，天线的工作频带是S11不超过-6dB的频率范围。
如果缝隙天线位于显示面板16附近，则天线周围的介电常数会由于显示面板16而改变。S21是通过测量天线接收到多少从缝隙天线辐射的功率的测量结果。假设两条不同天线1和2在特定频率下具有-20dB的S11值，如果在两条天线向测量天线辐射功率时测量天线的功率测量结果分别是-5dB（针对从天线1发送的功率）和-10dB（针对从天线2发送的功率）时，能够得出结论：天线2呈现出比天线1更多的损耗。本发明人测量S21作为在天线的谐振频率下是否发生更少损耗并且无线电波是否被适当辐射的指标。
图6是示出图4A和图4B的缝隙天线的高频带和低频带的频率范围的表。在图6中，实例1示出当高频带被设计成单个宽的频带（频率范围1750MHz至2140MHz）时的情况，并且实例2示出当高频带被设计成两个频带（1750MHz至1950MHz的频率范围和2140MHZ的频率范围）时的情况。由于测试结果表明实例1的设计难度高，所以根据实例2来设计本发明的缝隙天线，如图5所示。
虽然本发明的缝隙天线的工作频率覆盖WWAN（GSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900、以及UMTS），如图6所示，但本发明不限于此。例如，能够调节主缝隙100的长度，使得缝隙天线在诸如WCDMA、PCS、GSM、AMPS、UMTS、IMT-2000、GPS、WLAN、IMS、Bluetooth（蓝牙）、Wibro、Wimax、Zigbee（紫蜂）以及UWB的通信频带进行工作。
图7是示出图4A和图4B的缝隙天线的馈电方法的立体图。
参考图7，同轴线缆200的一端连接至生成高频信号的RF模块（未示出）。同轴线缆200的另一端连接至主缝隙100以向缝隙天线馈电。同轴线缆200在不直接连接至导电壳体300的情况下，经由馈电PCB202向主缝隙100的中央馈送高频信号。馈电PCB 202在主缝隙100的中央上方被结合至导电壳体300的表面。馈电PCB 202和接地PCB 201各包括结合到导电壳体300的介电基板和覆盖在基板表面上的铜板。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202，并且同轴线缆200的外芯连接至接地PCB201。接地PCB 201的尺寸比馈电PCB 202大很多，并且其表面上的铜板用作同轴线缆的接地。这种馈电方法称为耦合馈电法。耦合馈电法是用于设计具有宽带宽的天线的方法之一。耦合馈电还称为电容式馈电，这是因为馈电结构（其导电并且与同轴线缆的内芯相对应）和谐振结构（与导电壳体中的缝隙相对应）彼此未直接连接，而是由介电材料隔开从而形成电容。
馈电PCB 202的电容元件基于馈电PCB 202的尺寸而增加或者减少。如图7中所示，由于主缝隙100的位置，所以很难增加馈电PCB 202的宽度，并且因为馈电PCB 202需要焊接至同轴线缆200，因此也很难减少馈电PCB 202的宽度。相反，馈电PCB 202的长度可以调节。如果增加馈电PCB 202的长度，则电容增加，并且如果减少馈电PCB 202的长度，则电容减小。由于能够利用这种物理特性，根据需要来控制电容，所以通过调节馈电PCB 202的长度可以容易实现阻抗匹配。
寄生缝隙通过在主缝隙周围流动的电流进行工作，而不是像主缝隙那样被馈电。如果经由另一同轴线缆对寄生缝隙101和102进行馈电，则增加的同轴线缆会增加制造成本，并且使得结构复杂，由此很难使信息终端装置具有纤薄设计。另外，需要增加转换器，以在每次用户改变想要的通信频率时，按照不同工作频率驱动不同天线。因此，在本发明的缝隙天线中，仅主缝隙100被馈电，而寄生缝隙101和102不被馈电。
图8A和图8B是示出图4A和4B的缝隙天线中的主缝隙的工作的视图。主缝隙100分成两部分。工作频率根据沿着主缝隙100流动的电流沿哪个方向流入而改变。由于主缝隙的两部分的长度影响谐振频率，所以可以通过调节它们的长度来控制工作频率，使得主缝隙100以预期的高频带和低频带工作。在图8A和图8B中，粗黑线部分分别指示850MHz频率工作区域和1850MHz频率工作区域。
如上所讨论的，仅利用主缝隙100很难在高频带和低频带中实现宽带宽，因此增加寄生缝隙101和102。
图8C是示出添加至主缝隙的两边的寄生缝隙的工作的视图。由于寄生缝隙101和102的长度影响谐振频率，所以应该适当选择它们的长度以分别提供在高频带和低频带中的宽带宽。图8C例示出第一寄生缝隙101在950MHz频率下工作，而第二寄生缝隙102在2100MHz频率下工作的示例。为了阻抗匹配，寄生缝隙101和102可被设计为弯曲的。
如图9和图10所示，可按照各种方式修改本发明的缝隙天线，以具有能够使得显示面板的影响最小化并且有助于信息终端装置的纤薄设计的结构。例如，如果不需要宽带宽，则寄生缝隙可省略。
图9是示出了根据本发明的第二示例性实施方式的缝隙天线的视图。图10是示出图9的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图9和图10，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部的两侧面上的边缘纵向形成的主缝隙103。因为省略了寄生缝隙，所以缝隙天线具有窄带宽，如图10所示。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙103的两端被阻断。用于主缝隙103的馈电方法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙103的中央的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙103的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可以通过耦合馈电法对主缝隙103进行馈电。如下文示例性实施方式那样，通过调节主缝隙103的长度，可以改变谐振频率。
图11是示出了根据本发明的第三示例性实施方式的缝隙天线的视图。图12是示出图11的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图11和图12，本发明的缝隙天线包括在导电壳体300的一侧面的边缘上纵向形成的主缝隙104。主缝隙104的两端延伸至导电壳体300的下表面。缝隙天线不具有寄生缝隙。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙104的两端被阻断。用于主缝隙104的馈电方法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙104的中央的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙104的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可以通过耦合馈电法对主缝隙104进行馈电。在图11中，参考标记204表示包括电感器L和电容元件C的阻抗匹配电路。阻抗匹配电路204能够在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图13是示出了根据本发明的第四示例性实施方式的缝隙天线的视图。图14是示出图13的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图13和图14，本发明的缝隙天线包括在导电壳体300的一侧面的边缘上纵向形成的主缝隙105。主缝隙105的至少一部分可弯曲，使得主缝隙105沿着导电壳体300的边缘足够长。在图13中，主缝隙105按照升降方式形成，其中央部分和两端延伸至导电壳体300的底表面。缝隙天线不具有寄生缝隙。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙105的两端被阻断。用于主缝隙105的馈电法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙105的中央的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙105的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可以通过耦合馈电法对主缝隙105进行馈电。阻抗匹配电路204可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图15是示出了根据本发明的第五示例性实施方式的缝隙天线的视图。图16是示出针对图15的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图15和图16，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部的各侧面上的边缘纵向形成的主缝隙106。缝隙天线不具有寄生缝隙。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙106的两端被阻断。用于主缝隙106的馈电方法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙106的中央的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙106的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可通过耦合馈电法对主缝隙106进行馈电。阻抗匹配电路204可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图17是示出了根据本发明的第六示例性实施方式的缝隙天线的视图。图18是示出图17的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图17和图18，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部的各侧面上的边缘纵向形成的主缝隙107。主缝隙107的中央部分延伸至导电壳体300的底表面。缝隙天线不具有寄生缝隙。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙107的两端被阻断。用于主缝隙107的馈电方法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙107的中间的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙107的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可通过耦合馈电法对主缝隙107进行馈电。阻抗匹配电路204可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图19是示出了根据本发明的第七示例性实施方式的缝隙天线的视图。图20是示出图19的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图19和图20，本发明的缝隙天线包括在导电壳体300的一侧面的边缘上纵向形成的主缝隙108。主缝隙108的中央部分延伸至导电壳体300的底表面。缝隙天线不具有寄生缝隙。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙108的两端被阻断。用于主缝隙108的馈电方法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙108的中间的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙108的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可通过耦合馈电法对主缝隙108进行馈电。阻抗匹配电路204可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图21是示出了根据本发明的第八示例性实施方式的缝隙天线的视图。图22是示出图21的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图21和图22，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部的各侧面上的边缘纵向形成的主缝隙109。主缝隙109的中央部分延伸至导电壳体300的下表面，并且弯曲三次。缝隙天线不具有寄生缝隙。与典型缝隙天线的缝隙类似，主缝隙109的两端被阻断。用于主缝隙109的馈电方法是直接馈电法。因此，同轴线缆的内芯在主缝隙109的中间的馈电位置203处直接连接至导电壳体300的表面。针对主缝隙109的馈电方法不限于上述方法。例如，如图7中所示，可通过耦合馈电法对主缝隙109进行馈电。阻抗匹配电路204可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图9至图22中例示出的缝隙天线是主缝隙的两端被阻断的典型缝隙天线。如从呈现反射系数的测量结果的附图可以看出，图9、图11、图15、图17以及图21中例示出的缝隙天线在大约2.5GHz第一次谐振，并且在大约两倍于主谐振频率的、从4至5.2GHz的频率谐振下二次谐振。然而，当波束分为两部分时，在划分后的波束部分之间很少发生发辐射。此外，因为很难单独控制主谐振频率和次谐振频率，所以这些波束部分不能利用次谐振频率彼此通信。为了在次谐振频带中执行通信，应该增加在这种频带工作的另一天线，或者应将主缝隙的长度和形状设计成引起与主谐振相同的谐振。次谐振频率并非精确地是主谐振频率的两倍，并且因为主缝隙具有不同的长度和结构，所以图9、图11、图15、图17以及图21中例示出的缝隙天线具有不同的次谐振频率。确认的是，图13和图17中例示出的缝隙天线的谐振频率非常低。因此，如果在信息终端装置中，需要降低4至5GHz频带中的噪音，则图13和图17的缝隙天线非常有益。虽然，图17的缝隙天线分别在2.2GHz和2.4GHz谐振了两次，但2.4GHz处的谐振不能称为二次谐振，因为2.4GHz并非谐振频率2.2GHz的两倍大小。如果将能够引起在2.2GHz与2.4GHz之间的附加谐振的结构（例如寄生缝隙）增加至图17的缝隙天线，则能够实现宽带宽。
图23是示出了根据本发明的第九示例性实施方式的缝隙天线的视图。图24是示出图23的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图23和图24，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和导电壳体300的一侧面的边缘纵向形成为直线的主缝隙110。主缝隙110的一端被阻断，并且主缝隙110的另一端延伸至导电壳体300的端部并且开放。用于主缝隙110的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。如图23所示，为了阻抗匹配控制，馈电PCB 202可纵向形成，以最大程度控制电容。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图25是示出了根据本发明的第十示例性实施方式的缝隙天线的视图。图26是示出图25的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图25和图26，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和导电壳体300的一侧面的边缘纵向形成的主缝隙111。主缝隙111中途弯曲，并且形成在导电壳体300的底面和一个侧面上。主缝隙111的一端被阻断，并且主缝隙111的另一端延伸至导电壳体300的端部并且开放。用于主缝隙111的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图27是示出了根据本发明的第十一示例性实施方式的缝隙天线的视图。图28是示出图27的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图27和图28，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部各侧面上的边缘形成的主缝隙112。主缝隙112中途弯曲，并且在导电壳体300的角部附近形成在导电壳体300的底面和一侧面上。主缝隙112的一端被阻断，并且主缝隙112的另一端延伸至导电壳体300的端部并且开放。用于主缝隙112的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB202上。
图29是示出了根据本发明的第十二示例性实施方式的缝隙天线的视图。
图30是示出图29的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图29和图30，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部各侧面的边缘环绕形成的主缝隙114。在导电壳体300的角部附近，主缝隙114以中途弯曲并且绕着角部缠绕的方式，形成在导电壳体的底面和另一侧面上。主缝隙114的一端被阻断，并且主缝隙114的另一端延伸至导电壳体300的端部并且开放。用于主缝隙114的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图23至图30中示出的缝隙天线具有一端被阻断并且另一端开放的单极结构或者开放结构。图4A至图4B中示出的主缝隙和寄生缝隙也具有一端被阻断并且另一端开放的单极结构。缝隙应该相当长，以便设计在低频带中谐振的天线。如果缝隙的另一端开放，则按照类似方式使得缝隙越长，则能够在越低的频带中谐振。这样，实质上可以缩短缝隙。虽然图23至图30中示出的具有单极缝隙结构的缝隙天线在低频带工作，但它们的带宽相当窄。
图31是示出了根据本发明的第十三示例性实施方式的缝隙天线的视图。图32是示出图31的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图31和图32，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和导电壳体300的一侧面的边缘纵向形成的主缝隙115，并且主缝隙115被分为两部分。从主缝隙115划分出的两部分中的任何一部分是开放。用于主缝隙115的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图33是示出了根据本发明的第十四示例性实施方式的缝隙天线的视图。图34是示出图33的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图33和图34，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部的各侧面上的边缘形成的主缝隙116，并且主缝隙116被分为两部分。从主缝隙116划分出的两部分中的任何一部分是开放。用于主缝隙116的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图35是示出了根据本发明的第十五示例性实施方式的缝隙天线的视图。图36是示出图35的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图35和图36，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部各侧面上的边缘形成的主缝隙117，并且主缝隙117被分为两部分。从主缝隙117划分出的两部分中的任何一部分是开放的，并且被弯曲以绕着在导电壳体300的角部处汇合的两侧面缠绕。用于主缝隙117的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图37是示出了根据本发明的第十六示例性实施方式的缝隙天线的视图。
图38是示出图37的缝隙天线的反射系数的测量结果的曲线图。
参照图37和图38，本发明的缝隙天线包括沿着导电壳体300的角部和角部各侧面上的边缘形成的主缝隙118，并且主缝隙118被分为两部分。从主缝隙118划分出的两部分中的任何一部分是开放的，并且被弯曲以绕导电壳体300的一个侧面缠绕。用于主缝隙118的馈电方法是图7的耦合馈电法或者直接馈电法。同轴线缆200的内芯连接至馈电PCB 202。阻抗匹配电路204（未示出）可以在馈电位置203处安装在结合至导电壳体300的馈电PCB 202上。
图31至图38中示出的缝隙天线具有缝隙被分为两部分的双缝隙结构。双缝隙结构具有通过调节缝隙的各划分部分的长度，可以单独控制低频带和高频带的谐振频率的优点。从实验的测量结果可出看出，附加谐振发生在2GHz附近。不能将此谐振推断为主谐振，因为可以通过独立于低频带中发生的谐振来调节从主缝隙划分出的缝隙的长度，从而控制在2GHz附近发生的附加谐振的高频带。相反，可以独立于高频带中发生的谐振，控制低频带中发生的谐振。同时，图9至图30中示出的缝隙天线具有两端被阻断的缝隙结构，或者一端开放的单极缝隙结构。如果调节这些缝隙天线的缝隙长度来控制次谐振，则主谐振频率也改变，因此很难分开控制主谐振频率和次谐振频率。相反，可以通过调节图31至图38中示出的具有双缝隙结构的缝隙天线的两个划分部分的长度，很容易地分开控制缝隙天线的高频带的频率和低频带的频率。图4A和图4B的主缝隙和寄生缝隙是双缝隙结构的应用示例。缝隙被划分的部分数不限于两个。例如，可将缝隙中的至少一个划分为两部分或者更多部分。
如上所讨论的，根据本发明的缝隙天线直接形成在合并有显示面板的导电壳体的远离显示面板的角部或者边缘附近，由此易于使得信息终端装置具有纤薄设计，保证足够长的带宽，并且改善辐射效率。
尽管参照多个示例性实施方式描述了实施方式，但是应理解的是本领域技术人员可设计落入本公开的原理的精神和范围内的许多其他变型和实施方式。更具体地说，可以在本公开、附图及所附权利要求的范围内对本主题组合装置的组成部件和/装置进行各种变型和修改。除对组成部件和/或装置的变型和修改外，替代性使用对本领域的技术人员也是明显的。
本申请要求2012年12月28日提交的韩国专利申请No.10-2012-0157534的优先权，通过引用将其结合于此用于一切目的，如同全面在此全面阐述一样。

Claims (11)

1.一种缝隙天线，所述缝隙天线包括：
导电壳体；和
至少一个缝隙，其形成在所述导电壳体的边角上；
其中，所述缝隙包括：
主缝隙；和
第一寄生缝隙和第二寄生缝隙，其位于所述主缝隙周围并且与所述主缝隙分开，用于分别在高频带和低频带加宽带宽。
2.根据权利要求1所述的缝隙天线，其中，所述缝隙形成在包括在所述导电壳体的所述边角上的侧面和底面的两个或者更多侧面上。
3.根据权利要求1所述的缝隙天线，其中，所述缝隙中的至少一个缝隙的端部延伸至所述导电壳体的端部并且开放。
4.根据权利要求3所述的缝隙天线，其中，所述缝隙中的至少一个缝隙被分为两部分或者更多部分。
5.根据权利要求4所述的缝隙天线，其中，所述缝隙中的至少一个缝隙的端部被分为两部分或者更多部分，并且延伸至所述导电壳体的端部并且开放。
6.一种信息终端装置，所述信息终端装置包括：
导电壳体，其围绕显示面板；和
至少一个缝隙，其形成在所述导电壳体的边角上；
其中，所述缝隙包括：
主缝隙；和
第一寄生缝隙和第二寄生缝隙，其位于所述主缝隙周围并且与所述主缝隙分开，用于分别在高频带和低频带加宽带宽。
7.根据权利要求6所述的信息终端装置，其中所述边角与所述显示面板不交叠。
8.根据权利要求7所述的信息终端装置，其中，所述缝隙形成在包括在所述导电壳体的所述边角上的侧面和底面的两个或者更多侧面上。
9.根据权利要求6所述的信息终端装置，其中，所述缝隙中的至少一个缝隙的端部延伸至所述导电壳体的端部并且开放。
10.根据权利要求9所述的信息终端装置，其中，所述缝隙中的至少一个缝隙被分为两部分或者更多部分。
11.根据权利要求10所述的信息终端装置，其中，所述缝隙中的至少一个缝隙的端部被分为两部分或者更多部分，并且延伸至所述导电壳体的端部并且开放。
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