CN104064877B - 具有带谐振缝隙的多端口天线结构的电子设备 - Google Patents

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Abstract

电子设备可以包括射频收发机电路和天线结构。天线结构可以包括倒F天线谐振元件和天线地，它们形成具有第一和第二天线端口的倒F天线。天线结构可以包括缝隙天线谐振元件。所述缝隙天线谐振元件可以在第一通信频带中的频率处用作用于所述倒F天线的寄生天线谐振元件，并且可以在第二通信频带中的频率处用作缝隙天线。该缝隙天线可以使用第三天线端口直接馈送。可调电容器可以耦接至第一端口以调谐所述倒F天线。该倒F天线还可以使用桥接缝隙天线谐振元件的可调电容器来调谐。

Description

具有带谐振缝隙的多端口天线结构的电子设备
本申请要求于2013年3月18日提交的美国专利申请13/846,459的权益，其中该申请通过引用全文结合在此。
背景技术
本公开一般地涉及电子设备，尤其涉及用于具有无线通信电路的电子设备的天线。
诸如便携式计算机和蜂窝电话的电子设备通常具有无线通信功能。例如，电子设备可以使用诸如蜂窝电话电路之类的远程无线通信电路经由蜂窝电话频带进行通信。电子设备可以使用诸如无线局域网通信电路的短程无线通信电路来处理与附近设施的通信。电子设备还可以具有卫星导航系统接收机和其他无线电路。
为了满足消费者对小型无线设备的需求，制造商不断致力于使用紧凑结构实现诸如天线部件的无线通信电路。与此同时，还期望在电子设备中包括诸如金属设备壳体部件的导电结构。由于导电部件可能影响射频性能，因此在将天线并入包括导电结构的电子设备时必须加以小心。此外，必须小心确保设备中的天线和无线电路能够在操作频率范围上呈现出令人满意的性能。
因此期望能为无线电子设备提供改善的无线通信电路。
发明内容
电子设备可以包括射频收发机电路和天线结构。天线结构可以包括倒F天线谐振元件和天线地，它们形成具有第一和第二天线端口的倒F天线。天线结构可以包括缝隙天线谐振元件。该缝隙天线谐振元件可以用作用于所述倒F天线的寄生天线谐振元件并且可以用作缝隙天线。该缝隙天线可以使用第三天线端口来馈送。
该倒F天线可被配置为使用第一天线端口覆盖低频带和高频带内的蜂窝电话信号。该倒F天线还可以处理使用该倒F天线的无线局域网信号。在比高频带蜂窝电话通信频带的频率更高的通信频带中的无线局域网信号可由缝隙天线使用第三天线端口处理。使用第二天线端口，倒F天线可以接收卫星导航系统信号。
无线电路可以耦接至天线结构。无线电路可以包括耦接至第二端口的卫星导航系统接收机。无线电路还可以包括无线局域网收发机和蜂窝电话收发机。双工器电路可以具有耦接至蜂窝电话收发机的端口、耦接至无线局域网收发机的端口、以及耦接至倒F天线的第一天线端口的共享端口。
无线局域网收发机可以具有在第三天线端口处耦接至缝隙天线的端口。缝隙天线可被用于处理在诸如5GHz无线局域网频带的频带内的无线局域网信号。与2.4GHz的无线局域网频带相关联的信号可以使用双工器电路而被路由进出倒F天线的第一端口。
可调电容器可以耦接至第一天线端口以在蜂窝电话低频带内调谐倒F天线。该倒F天线还可以使用桥接缝隙天线谐振元件的可调电容器进行调谐。对桥接缝隙天线谐振元件的可调电容器进行的调节可被用于例如调谐包括2.4GHz处的无线局域网频带和邻近蜂窝电话频率的通信频带内的天线性能。
本发明的其他特征、其特性和各种优点将从附图和其后对优选实施例的详细描述中更为显见。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的具有无线通信电路的说明性电子设备的透视图。
图2是根据本发明一个实施例的具有无线通信电路的说明性电子设备的示意图。
图3是根据本发明一个实施例的说明性可调谐天线的图示。
图4是根据本发明一个实施例的可被用于调谐电子设备中的天线 结构的类型的说明性可调电容器的图示。
图5是根据本发明一个实施例的说明性可调谐电子设备天线结构的图示，其中该天线结构具有带两个天线端口的、由壳体结构形成的双臂倒F天线谐振元件，并且具有耦接至另一天线端口的基于缝隙的天线谐振元件。
图6是根据本发明一个实施例，对于图5所示类型的可调谐天线，天线性能作为频率的函数的曲线图。
具体实施方式
诸如图1所示电子设备10的电子设备可以具有无线通信电路。无线通信电路可以用于支持多个无线通信频带内的无线通信。无线通信电路可以包括一个或多个天线。
天线可以包括环形天线、倒F天线、带状天线、平面倒F天线、缝隙天线、包括多于一种类型的天线结构的混合天线、或是其他合适的天线。如果期望，用于各天线的导电结构可由导电电子设备结构形成。导电电子设备结构可以包括导电壳体结构。壳体结构可以包括绕电子设备外围布置的外围结构，例如外围导电构件。外围导电构件可以用作诸如显示器的平坦结构的边框，可以用作设备壳体的侧壁结构，和/或可以形成其他壳体结构。外围导电构件中的间隙可以与天线相关联。
电子设备10可以是便携式电子设备或是其他合适的电子设备。例如，电子设备10可以是膝上型计算机、平板计算机、较小型设备（诸如腕表设备、挂饰设备、头戴式耳机设备、耳塞设备、或其他可佩带的或微型设备）、蜂窝电话、或媒体播放器等。设备10还可以是电视机、机顶盒、台式计算机、其中已集成有计算机的计算机监视器、或是其他合适的电子设施。
设备10可以包括诸如壳体12的壳体。有时可被称为外壳的壳体12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属（例如，不锈钢、铝等）、其他合适材料、或这些材料的组合形成。在某些情况下，壳体 12的部分可由电介质或其他低导电性材料形成。在其他情况下，壳体12或组成壳体12的至少部分结构可由金属元件形成。
如果期望，设备10可以具有诸如显示器14的显示器。显示器14例如可以是并入有电容性触摸电极的触摸屏。显示器14可以包括由发光二极管（LED）、有机LED（OLED）、等离子单元、电润湿像素、电泳像素、液晶显示（LCD）部件或其他合适的图像像素结构形成的图像像素。诸如透明玻璃或塑料层的显示器覆盖层可以覆盖显示器14的表面。诸如按钮19的按钮可以穿过覆盖层内的开口。覆盖层还可以具有诸如用于扬声器端口26的开口的其他开口。
壳体12可以包括诸如结构16的外围壳体结构。结构16可以绕设备10和显示器14的外围布置。在设备10和显示器14具有矩形形状的配置中，结构16可以使用具有矩形环形（作为一例）的外围壳体构件来实现。外围结构16或外围结构16的一部分可以用作显示器14的边框（例如，围绕显示器14所有四个边的和/或帮助将显示器14固定到设备10的美化修边）。如果期望，外围结构16还可以形成设备10的侧壁结构（例如，通过形成具有垂直侧壁的金属条带等）。
外围壳体结构16可由诸如金属的导电材料形成，因此有时可被称为外围导电壳体结构、导电壳体结构、导电金属结构、或外围导电壳体构件（作为例子）。外围壳体结构16可由诸如不锈钢、铝或其他合适材料之类的金属形成。一个、两个或多于两个的单独结构可被用于形成外围壳体结构16。
外围壳体结构16无需具有均匀的横截面。例如，外围壳体结构16的顶部在需要时可以具有帮助显示器14保持就位的向内突出的唇边。如果期望，外围壳体结构16的底部也可以具有放大的唇边（例如，在设备10后表面所处平面内）。在图1的例子中，外围壳体结构16具有基本笔直的垂直侧壁。这仅是说明性的。由外围壳体结构16形成的侧壁可以是弯曲的，或者可以具有其他合适形状。在某些配置中（例如，在外围壳体结构16用作显示器14的边框时），外围壳体结构16可以绕壳体12的唇边布置（即，外围壳体结构16可以仅覆盖围绕显 示器14的壳体12边缘而不覆盖壳体12侧壁的其他部分）。
如果期望，壳体12可以具有导电的后表面。例如，壳体12可由诸如不锈钢或铝之类的金属形成。壳体12的后表面可以位于与显示器14平行的平面内。在用于设备10的其中壳体12的后表面由金属形成的配置中，可能希望将外围导电壳体结构16的一些部分形成作为形成壳体12后表面的壳体结构的组成部分。例如，设备10的后壳体壁可由平坦金属结构形成，并且壳体12左右两侧的外围壳体结构16的一些部分可被形成为该平坦金属结构的垂直延伸的金属组成部分。如果期望，诸如上述的壳体结构可由一块金属机械加工而成。
显示器14可以包括诸如电容性电极阵列、用于寻址像素元件的导电线路、驱动电路等的导电结构。壳体12可以包括内部结构，诸如金属框架构件、跨壳体12各壁的平坦壳体构件（有时被称为中间板，即，由一个或多个部分形成的、通过焊接或以其他方式连接在构件16相对侧之间的基本呈矩形的板）、印刷电路板和其他内部导电结构。这些导电结构可以位于显示器14之下的壳体12中央位置（作为一例）
在区域22和20内，可以在设备10的导电结构中形成开口（例如，在外围导电壳体结构16和相对的导电结构之间，所述相对的导电结构诸如导电壳体中间板或后壳体壁结构、与印刷电路板相关联的导电地平面、以及设备10中的导电电气部件）。这些开口（有时可被称为间隙）可由空气、塑料和其他电介质填充。导电壳体结构和设备10中的其他导电结构可以用作设备10中天线的地平面。区域20和22中的开口可以用作开放式或封闭式缝隙天线中的缝隙，可以用作环形天线中由导电材料路径围绕的中央介电区，可以用作将诸如带状天线谐振元件或倒F天线谐振元件的天线谐振元件与地平面分隔开的空间，或者可以以其他方式用作在区域20和22中形成的天线结构的一部分。
一般而言，设备10可以包括任何适合数量的天线（例如，一个或多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个等）。设备10中的天线可以位于长型设备壳体的相对的第一和第二端，沿着设备壳 体的一个或多个边，在设备壳体中央，在其他合适位置，或在这些位置中的一个或多个位置。图1的布置仅是说明性的。
外围壳体结构16的部分可以设有间隙结构。例如，外围壳体结构16可以设有诸如图1所示的间隙18的一个或多个间隙。外围壳体结构16中的间隙可由诸如聚合物、陶瓷、玻璃、空气、其他介电材料或这些材料的组合之类的电介质填充。间隙18可以将外围壳体结构16划分成一个或多个外围导电分段。例如，外围壳体结构16中可以具有两个外围导电分段（例如，在具有两个间隙的布置中）、三个外围导电分段（例如，在具有三个间隙的布置中）或是四个外围导电分段（例如，在具有四个间隙的布置中等）。以此方式形成的外围导电壳体结构16的分段可以在设备10中形成天线的一部分。
在一种典型场景下，设备10可以具有上部和下部天线（作为一例）。上部天线例如可以在设备10上端的区域22内形成。下部天线例如可以在设备10下端的区域20内形成。天线可被分别使用以覆盖相同的通信频带、重叠的通信频带、或是分开的通信频带。天线可被用来实现天线分集方案或多输入多输出（MIMO）天线方案。
设备10中的天线可被用来支持任何感兴趣的通信频带。例如，设备10可以包括用于支持局域网通信、语音和数据蜂窝电话通信、全球定位系统（GPS）通信或其他卫星导航系统通信、通信等的天线结构。
可用于电子设备10的示例性配置的示意图在图2中示出。如图2所示，电子设备10可以包括诸如存储和处理电路28的控制电路。存储和处理电路28可以包括诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器（例如，闪存或其他被配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器）、易失性存储器（例如，静态或动态随机存取存储器）等的存储装置。存储和处理电路28中的处理电路可被用于控制设备10的操作。该控制电路可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电力管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。
存储和处理电路28可被用于在设备10上运行软件，诸如互联网浏览应用、基于互联网协议的话音（VOIP）电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作系统功能等。为了支持与外部设施的交互，存储和处理电路28可被用于实现通信协议。可以使用存储和处理电路28实现的通信协议包括因特网协议、无线局域网协议（例如，IEEE802.11协议，有时被称为）、诸如协议的用于其它短程无线通信链接的协议、蜂窝电话协议等。
电路28可被配置为实现对设备10中的天线使用进行控制的控制算法。例如，电路28可以执行信号质量监视操作、传感器监视操作和其他数据收集操作，并且可以响应于收集到的关于要在设备10中使用的通信频带的数据和信息来控制设备10中的哪些天线结构16要被用来接收和处理数据，和/或可以调节设备10中的一个或多个开关、可调谐元件或其他可调电路以调节天线性能。试举一例，电路28可以控制两个或更多个天线中的哪个天线要被用来接收到来的射频信号，可以控制两个或更多个天线中的哪个天线要被用来发射射频信号，可以控制到来的数据流在设备10内的两个或更多个天线上的并行的路由处理，可以调谐天线以覆盖期望的通信频带等。
在执行这些控制操作期间，电路28可以接通和断开开关，可以打开和关闭接收机和发射机，可以调节阻抗匹配电路，可以配置介于射频收发机电路和天线结构之间的前端模块（FEM）射频电路（例如，用于阻抗匹配和信号路由的滤波和开关电路）中的开关，可以调节开关、可调谐电路以及形成作为天线一部分或耦接至天线或与天线相关联的信号路径的其他可调电路元件，并且还可以以其他方式控制和调节设备10的部件。
输入输出电路30可被用于允许将数据供应至设备10并且允许数据被从设备10提供给外部设备。输入输出电路30可以包括输入输出设备32。输入输出设备32可以包括触摸屏、按钮、游戏杆、点击轮、滚轮、触摸垫、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音调发生器、振动器、相机、传感器、发光二级管和其他状态指示器、数据端口等。用 户可以通过经由输入输出设备32提供命令来控制设备10的操作，并且可以使用输入输出设备32的输出源接收来自设备10的状态信息和其他输出。
无线通信电路34可以包括射频（RF）收发机电路，该射频收发机电路由一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF部件、一个或多个天线、滤波器、双工器以及用于处理RF无线信号的其他电路形成。无线信号也可以使用光（例如，使用红外通信）来发送。
无线通信电路34可以包括诸如全球定位系统（GPS）接收机电路35之类的卫星导航系统接收机电路（例如，用于接收1575MHz的卫星定位信号）或是与其他卫星导航系统相关联的卫星导航系统接收机电路。诸如收发机电路36的无线局域网收发机电路可以处理用于(IEEE802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带，也可以处理2.4GHz的通信频带。电路34可以使用蜂窝电话收发机电路38来处理蜂窝电话频带（诸如在约700MHz到约2700MHz的频率范围内的频带或是更高或更低频率处的频带）内的无线通信。如果期望，无线通信电路34还可以包括用于其他短程和远程无线链接的电路。例如，无线通信电路34可以包括用于接收无线电和电视信号的无线电路、寻呼电路等。还可以支持近场通信（例如，在13.56MHz处）。在和链路以及其他短程无线链路中，典型地使用无线信号在几十或几百英尺的距离上传送数据。在蜂窝电话链路和其他远程链路中，则典型地使用无线信号在几千英尺或几英里的距离上传送数据。
无线通信电路34可以具有诸如一个或多个天线40的天线结构。天线结构40可以使用任何合适的天线类型形成。例如，天线结构40可以包括具有由环形天线结构、贴片天线结构、倒F天线结构、双臂倒F天线结构、封闭式和开放式缝隙天线结构、平面倒F天线结构、螺旋天线结构、带状天线、单极子、偶极子、这些设计的混合等形成的谐振元件的天线。可以针对不同频带和频带组合使用不同类型的天 线。例如，可以使用一种天线来形成局域无线链路天线，而使用另一种天线来形成远程无线链路。设备10中的诸如一个或多个天线40的天线结构可以设有一个或多个天线馈点（antenna feed）、固定和/或可调部件、以及可选的寄生天线谐振元件，以使得天线结构覆盖期望的通信频带。
可以在设备10中（例如在区域20和/或区域22中）使用的类型的示例性天线结构在图3中示出。图3的天线结构包括有时可被称为双臂倒F天线谐振元件或T天线谐振元件类型的天线谐振元件。如图3所示，天线结构40可以具有诸如双臂倒F天线谐振元件50和附加天线谐振元件132的导电天线结构。天线谐振元件132可以作为近场耦合寄生天线谐振元件以及作为直馈式天线谐振元件进行操作。图3的天线结构40还包括天线地52。
形成天线谐振元件50、天线谐振元件132和天线地52的导电结构可由导电壳体结构的一些部分形成，由设备10中的电设备部件的一些部分形成，由印刷电路板迹线形成，由诸如导线条带和金属箔的导体条带形成，或是可使用其他导电结构来形成。
天线谐振元件50和天线地52可以形成第一天线结构40A（例如，诸如双臂倒F天线的第一天线）。谐振元件132和天线地52可以形成第二天线结构40B（例如，第二天线）。如果希望，谐振元件132还可以形成寄生天线谐振元件（例如，非直馈的元件）。谐振元件132例如可以形成在天线结构40于特定频率下操作期间对天线40A的响应做出贡献的寄生天线元件。
如图3所示，天线结构40可以使用诸如传输线结构92的传输线结构耦接至诸如收发机电路、滤波器、开关、双工器、阻抗匹配电路和其他电路的无线电路90。传输线结构92可以包括诸如传输线92-1、传输线92-2和传输线92-3的传输线。传输线92-1可以具有正信号路径92-1A和地信号路径92-1B。传输线92-2可以具有正信号路径92-2A和地信号路径92-2B。传输线92-3可以具有正信号路径92-3A和地信号路径92-3B。路径92-1A、92-1B、92-2A、92-2B、92-3A和92-3B 可由刚性印刷电路板上的金属迹线形成，可由柔性印刷电路上的金属迹线形成，可由诸如塑料、玻璃和陶瓷构件的介电支持结构形成，可被形成为电缆的一部分，或者可由其他导电信号线形成。传输线结构92可以使用一个或多个微带传输线、带状线传输线、边缘耦合微带传输线、边缘耦合带状线传输线、同轴线缆、或其他合适的传输线结构来形成。如果期望，可以将诸如阻抗匹配电路、滤波器、开关、双工器、同向双工器和其他电路之类的电路插入到结构92的传输线中。
传输线结构92可被耦接至天线端口，所述天线端口是使用天线端口端子94-1和96-1（其形成第一天线端口）、天线端口端子94-2和96-2（其形成第二天线端口）和天线端口端子94-3和96-3（其形成第三天线端口）形成的。天线端口有时可被称为天线馈点。例如，端子94-1可以是第一天线馈点的正天线馈送端子而端子96-1可以是第一天线馈点的地天线馈送端子，端子94-2可以是第二天线馈点的正天线馈送端子而端子96-2可以是第一天线馈点的地天线馈送端子，并且端子94-3可以是第三天线馈点的正天线馈送端子而端子96-3可以是第一天线馈点的地天线馈送端子。
天线结构40中的各个天线端口可以用于处理不同类型的无线信号。例如，第一端口可被用于在第一通信频带或第一组通信频带内发送和/或接收天线信号，第二端口可被用于在第二通信频带或第二组通信频带内发送和/或接收天线信号，而第三端口则可被用于在第三通信频带或第三组通信频带内发送和/或接收天线信号。
如果期望，可以在传输线路径92中（即，在无线电路90和天线结构40的各端口之间）插入诸如可调电容器、可调电感器、滤波器电路、开关、阻抗匹配电路、双工器和其他电路之类的可调谐部件。天线结构40内的不同端口可以依据操作频率各自呈现出不同的阻抗和天线谐振行为。无线电路90因此可以使用不同的端口进行不同类型的通信。试举一例，与在一个或多个蜂窝通信频带中的通信相关联的信号可以使用一个上述端口来发送和接收，而卫星导航系统信号的接收则可以使用上述端口中的另一不同端口进行处理。
天线谐振元件50可以包括将诸如臂100和102的谐振元件臂结构耦接至天线地52的短路分支，诸如分支98。介电间隙101将臂100和102与天线地52分开。天线地52可由诸如金属中间板构件、印刷电路迹线、电子部件的金属部分或其他导电地结构之类的壳体结构形成。间隙101可由空气、塑料和其他介电材料形成。短路分支98可以使用金属条带、诸如印刷电路或塑料载体之类的介电支持结构上的金属迹线、或桥接谐振元件臂结构（例如，臂102和/或臂100）与天线地52之间的间隙101的其他导电路径来实现。
由端子94-1和96-1形成的天线端口可以耦接至在诸如桥接间隙101的路径104-1之类的路径内。由端子94-2和96-2形成的天线端口可以耦接至在诸如桥接间隙101的、与路径104-1和短路路径98平行的路径104-2之类的路径内。
谐振元件臂100和102可以分别形成双臂倒F天线谐振元件中的相应臂。臂100和102可以具有一个或多个弯曲。其中臂100和102与地52平行布置的图3的说明性布置仅仅是示例性的。
臂100可以是处理较低频率的（较长的）低频带臂，而臂102可以是处理较高频率的（较短的）高频带臂。低频带臂100可以允许天线40在低频带(LB)频率（诸如从700MHz至960MHz的频率或其他合适频率）处呈现出天线谐振。高频带臂102可以允许天线40在高频带(HB)频率处呈现一个或多个天线谐振（诸如在960MHz至2700MHz之间的一个或多个频率范围处或其他合适频率处的谐振）。天线谐振元件101还可以在用于支持诸如全球定位系统通信的卫星导航系统通信的1575MHz或其他合适频率处呈现天线谐振。
天线谐振元件132可被用于支持在附加的频率处的通信（例如，与诸如IEEE802.11无线局域网频带的2.4GHz通信频带相关联的频率，与诸如IEEE802.11无线局域网频带的5GHz通信频带相关联的频率，和/或诸如2.4GHz附近的蜂窝频带中的频率(例如，从2.3至2.7GHz的频率)的蜂窝频率）。
天线谐振元件132例如可由缝隙天线谐振元件形成，以允许天线谐振元件132既用作基于缝隙的寄生天线谐振元件也用作缝隙天线。天线谐振元件132例如可以作为基于缝隙的寄生天线谐振元件在2.4GHz附近的频率处操作，以帮助确保天线结构40能够处理与2.4GHz IEEE 802.11无线局域网频带和附近的蜂窝频带(诸如长期演进频带38和40)相关联的信号，并且可以与天线谐振元件50独立地在5GHz频率处作为直馈式缝隙天线操作(例如，用于处理5GHz IEEE 802.11无线局域网频带中的业务量)。。
在寄生谐振元件操作期间，天线谐振元件132的结构通过近场电磁耦合而耦接至天线谐振元件50，并且被用于修改天线40的频率响应以使得天线结构40以期望的频率响应来操作(例如，用以支持诸如约2.3至2.7范围内的信号)。在天线谐振元件132作为寄生天线谐振元件而操作的频率(例如，2.3至2.7GHz)处，天线谐振元件132不由馈送端子94-3和96-3所形成的天线馈点直接馈送，而是由无线电路90使用第一或第二天线端口进行无线信号的发送和/或接收。
为了处理诸如5GHz IEEE 802.11无线局域网频带的其他频带内的信号，天线谐振元件132可以使用由天线馈送端子94-3和96-3形成的天线馈点直接馈送。天线谐振元件132可以包含其形状由周围的导电结构的放置所限定的缝隙，所述周围的导电结构诸如压印的金属结构、金属箔结构、柔性印刷电路(例如，由诸如聚酰亚胺层或其他聚合物材料片的柔性基底形成的印刷电路)上的金属迹线、刚性印刷电路板基底(例如，由填充玻璃纤维的环氧树脂形成的基底)上的金属迹线、塑料载体上的金属迹线、玻璃或陶瓷支持结构上的图案化金属、导线、电子设备壳体结构、设备10中电部件的金属部分、或其他导电结构。天线谐振元件132中的缝隙可以是具有一个开放端和一个封闭端的开放式缝隙结构(作为一例)。如果期望，也可以使用具有两个封闭端的缝隙结构。
用于天线谐振元件132的缝隙可以形成在天线谐振元件50和/或天线地52中的相对的金属结构之间。塑料、空气或其他电介质可以填充缝隙内部。缝隙典型地是细长的(即，它们的长度要比宽度大得多)。 金属围绕缝隙的外围。在开放式缝隙中，缝隙两端之一对围绕的电介质是开放的。
为了向天线40提供调谐能力，天线40可以包括可调电路。可调电路可以耦接在天线谐振元件50上的不同位置之间，可以耦接在天线谐振元件132上的不同位置之间，可以形成桥接间隙101的诸如路径104-1和104-2的路径的一部分，可以形成传输线结构92的一部分(例如，插入在路径92-1、路径92-2和/或路径92-3中的一个或多个导电线路中的电路)，或者可以被并入到天线结构40、传输线路径92和无线电路90中的其他位置。
可调电路可以使用来自控制电路28(图2)的控制信号调谐。来自控制电路28的控制信号例如可以使用耦接在控制电路28和可调电路之间的控制信号路径而被提供至可调电容器、可调电感器或其他可调电路。控制电路28可以提供控制信号以调节由可调电容器呈现的电容，可以提供控制信号以调节由可调电感器呈现的电感，可以提供控制信号以调节包括一个或多个部件(诸如，固定和可变电容器、固定和可变电感器、用于切换诸如电容器和电感器的电部件使用与否的开关电路、和其他可调电路)的电路的阻抗，或者可以提供控制信号给其他可调电路以调谐天线结构40的频率响应。作为一例，天线结构40可以设有第一和第二可调电容器。通过使用来自控制电路28的控制信号为每个可调电容器选择期望电容值，天线结构40能够被调谐以覆盖感兴趣的操作频率。
如果期望，天线结构40的可调电路可以包括耦接至天线谐振元件结构50(诸如，天线谐振元件50中的臂102和100)的一个或多个可调电路，跨基于缝隙的谐振元件(例如，谐振元件132)的缝隙耦接的一个或多个可调电路，和/或插入在与天线结构40的一个或多个端口相关联的信号线路(例如，路径104-1、104-2、路径92等)中的一个或多个可调线路。
图4是可被用于调谐天线结构40的类型的示例性可调电容器电路的示意图。图4的可调电容器106响应于提供给输入路径108的控制信号在端子114和115之间产生可调的电容量。开关电路118具有分别耦接至电容器C1和C2的两个端子，并且具有耦接至可调电容器106的端子115的另一端子。电容器C1耦接在端子114和开关电路118的一个端子之间。电容器C2则与电容器C2并联地耦接在端子114和开关电路118的另一端子之间。通过控制供应给控制输入108的控制信号的值，开关电路118可被配置为在端子114和115之间产生期望电容值。例如，开关电路118可被配置为将电容器C1切换为使用或者可被配置为将电容器C2切换为使用。
如果期望，开关电路118可以包括选择性解耦合电容器C1和C2的一个或多个开关或其他切换源（例如，通过形成开路以使得端子114和115之间的路径是开路且两个电容器都被切换为不使用）。开关电路118还可被配置为（如果期望）使得电容器C1和C2能够被同时切换成使用。如果期望，可以使用诸如呈现出更少切换状态或更多切换状态的开关电路的其他类型的开关电路118。电容器C1和C2可以是固定电容器。诸如可调电容器106的可调电容器还可以通过为电容器C1和/或C2使用可变电容器器件（有时被称为变容二极管）来实现。诸如电容器106的可调电容器可以包括两个电容器、三个电容器、四个电容器或其他合适数量的电容器。图4的配置仅是说明性的。
在设备10的操作期间，诸如图2的存储和处理电路28的控制电路可以通过向诸如一个或多个可调电容器106的可调部件提供控制信号来进行天线调节。如果期望，控制电路28还可以使用可调电感器或其他可调电路来进行天线调谐调节。可以响应于标识哪些通信频带是活动的信息、响应于与信号质量或其他性能度量有关的反馈、响应于传感器信息、或基于其他信息，实时地进行天线频率响应调节。
图5是具有示例性可调天线结构40的电子设备的图示。在图5的示例性配置中，电子设备10具有使用电子设备10中的导电结构实现的可调天线结构40。如图5所示，天线结构40包括诸如外围导电壳体构件16的外围导电电子设备壳体结构并且包括天线地52。短路路径98可桥接介电间隙101。外围导电壳体构件16可以具有形成双 臂倒F天线谐振元件的低频带(LB)和高频带(HB)谐振元件臂部分的臂（至短路路径98的左和右）。由外围导电构件16和天线地52形成的倒F天线谐振元件可以形成双臂倒F天线40A。天线40A可以具有诸如端口1A（具有耦接至外围导电壳体构件16的信号线路92-1A）和端口1A（具有耦接至外围导电壳体构件16的信号线路92-2A）的多个端口。
如图5所示，天线结构40还包括基于缝隙的天线谐振元件132（即，缝隙）。缝隙132由设备10中相对的导电结构之间的开口（例如，由空气、塑料和其他介电材料形成的介电开口）形成。缝隙132具有长度L大于宽度W的细长形状。缝隙132可由笔直开口形成或由具有一个或多个弯曲的开口形成。在图5的示例中，缝隙132具有三个分段——分段132A、分段132B和分段132C。分段132C具有开放端160。开放端160对介电间隙101开放。缝隙部分132C的外缘由外围导电壳体构件16的一部分限定。缝隙部分132C的内缘则由天线地52的相对的平行部分限定。分段132A具有闭合端158。闭合端158由天线地52的部分形成。分段132A的侧边由天线地52的相对的部分形成。中间分段132B垂直于缝隙部分132A和132C布置并且耦接缝隙部分132A和132C以形成缝隙132。缝隙分段132B的外缘由外围导电壳体构件16的一部分形成。缝隙分段132B的相对内缘则由天线地52的一部分形成。
缝隙132可以形成两种类型的天线元件：用于处理5GHz频带（作为一例）中的通信的缝隙天线以及用于帮助确保天线40A能够覆盖从2.3至2.7GHz（作为一例）的感兴趣的期望频率的基于缝隙的寄生天线谐振元件。
具体地，在诸如5GHz IEEE802.11无线局域网通信频带（有时也被称为频带TB）的通信频带内，缝隙132可以形成在天线端口2处馈送的直馈式缝隙天线。用于缝隙132的天线馈点可由桥接缝隙132的端子形成。如图5所示，传输线92-3可以具有耦接至端口2中的正天线馈送端子94-3的正信号线路92-3A，并且可以具有耦接至天线地 端子96-3的地信号线路92-3B。传输线92-3可以将缝隙天线132的端口2耦接至收发机116的收发机端口TB。收发机端口TB可被用于使用由缝隙132形成的5GHz缝隙天线发送和接收5GHz无线局域网信号。
在2.3至2.7GHz的频率（有时也被称为频带UB）下，基于缝隙的寄生天线谐振元件132可以近场耦合至天线40A并且可导致允许信号被天线40A使用端口1A发送和接收的天线响应。可调电容器160B可以桥接缝隙132以确保与基于缝隙的寄生天线谐振元件132相关联的谐振落入2.3至2.7GHz频带内。电容器160B例如可以设有约0.2pF的固定电容器C1以及约0.4pF的固定电容器C2，以允许可调电容器106B的电容在诸如0.6pF（当C1和C2都切换至并联使用时）、0.2pF（当C1被切换至使用时）、0.4pF（当C2被切换至使用时）和0（当C1和C2都切换至不使用时）的电容值的电容范围上调节。在存在可调电容器106B的情况下，基于缝隙的寄生天线谐振元件132的谐振频率可以降至约2.4GHz。使用可调电容器106B产生的电容调节帮助确保由基于缝隙的寄生天线谐振元件132产生的谐振覆盖整个感兴趣频带（例如，在此例中从2.3GHz到2.7GHz的全部频率）。
如结合图3所述的，天线结构40可以具有三个天线端口。端口1A可以在沿着构件16的第一位置处耦接至双臂天线谐振元件50的天线谐振元件臂（参见例如路径92-1A，其在端子94-1处耦接至构件16）。端口1B可以在不同于第一位置的第二位置处耦接至双臂天线谐振元件50的天线谐振元件臂结构（参见例如路径92-2A，其在端子94-2处耦接至构件16）。
可调电容器106A（例如，图4所示类型的电容器）可以插入在路径92-1A中并且耦接至端口1A以用于调谐天线结构40（例如，用于调谐双臂倒F天线40A）。全球定位系统（GPS）信号可以使用天线40A的端口1B接收。传输线路径92-2可被耦接在端口1B和卫星导航系统接收机114（例如，诸如图2所示卫星导航系统接收机35的全球定位系统接收机）之间。如果期望，可以将诸如带通滤波器110 和放大器112的电路插入在传输线路径92-2内。操作期间，卫星导航系统信号可以从天线40A经由滤波器110和放大器112到达接收机114。
天线谐振元件50可以覆盖诸如从约700MHz延伸至960MHz的低频带(LB)通信频带内的频率的频率，并且如果期望，还可以覆盖诸如从约1.7GHz延伸至2.2GHz的高频带(HB)通信频带内的频率的频率（作为例子）。可调电容器106A可被用于调谐频带LB内的低频带性能，从而能够覆盖700MHz至960MHz之间的全部期望频率。缝隙天线谐振元件132可以用作寄生天线谐振元件，其引起可使用可调电容器106B被调谐的天线40A（端口1A）的天线谐振以覆盖通信频带UB中从2.3GHz到2.7GHz的所有频率。
端口2可以使用路径92-3馈送缝隙天线谐振元件132（天线40B）以使得元件132作为天线进行操作。在图5的示例性布置中，天线谐振元件132在端口2处被馈送时是缝隙天线，并被配置为处理诸如IEEE802.11无线局域网频带的5GHz通信频带（有时也被称为频带TB）。
无线电路90可以包括卫星导航系统接收机114以及诸如射频收发机电路116和118的射频收发机电路。接收机114可以是全球定位系统接收机或其他卫星导航系统接收机（例如，图2的接收机35）。
收发机116可以是在诸如2.4GHz频带和5GHz频带的频带内操作的诸如图2的射频收发机36的无线局域网收发机。收发机116例如可以是IEEE802.11射频收发机（有时也被称为收发机）。收发机116可以具有诸如使用缝隙132（即，在其中缝隙132形成缝隙天线的模式下使用缝隙132）处理5GHz通信的端口TB的端口。收发机116还可以具有诸如处理2.4GHz通信的端口UB的端口。端口UB可被耦接至双工器150的端口152。
双工器150可以具有诸如耦接至收发机118的端口154的端口。收发机118可以是被配置为在一个或多个蜂窝频带内处理语音和数据通信量的诸如图2所示蜂窝收发机38的蜂窝收发机。可被覆盖的蜂窝 频带的例子包括从700MHz至960MHz范围的频带（例如，低频带LB）、从约1.7至2.2GHz范围的频带（例如，高频带HB）、以及长期演进（LTE）频带38和40。
长期演进频带38与约2.6GHz的频率相关联。长期演进频带40则与约从2.3GHz到2.4GHz的频率相关联。收发机118的端口155可被用于处理频带LB（700MHz至960MHz）中的蜂窝信号，并且如果期望还处理频带HB（1.7至2.2GHz）中的蜂窝信号。端口155还可用于处理LTE频带38和LTE频带40中的通信。如图5所示，收发机118的端口155可以耦接至双工器电路150的端口154。双工器电路150可以包含一个或多个双工器。
双工器电路150使用频率复用将信号在端口152和154及共享双工器端口156之间路由。共享端口156耦接至传输线路径92-1。使用这一布置，与收发机116的收发机端口UB和双工器150的端口152相关联的2.4GHz 信号可以在路径92-1上来回路由，并且与收发机118的端口154和端口155相关联的频带LB和HB中的蜂窝电话信号和LTE频带38/40信号可以在路径92-1上来回路由。在设备10的操作期间，可以对可调电容器106A进行调节以根据需要调谐由天线谐振元件50和天线地52形成的天线，由此处理与频带UB相关联的通信量（即，处理来自收发机116的端口UB的2.4GHz通信量并且处理来自收发机118的LTE频带38/40通信量和从2.3GHz到2.7GHz范围内的其他蜂窝通信量）。
图6是对于具有诸如图5的天线结构40的天线结构的电子设备，绘制出天线性能（驻波比SWR）作为操作频率f的函数的曲线图。如图6所示，天线结构40可以使用端口1A在频带LB处呈现谐振。可以对可调电容器106A进行调节以调节LB谐振的位置，由此覆盖感兴趣的所有频率（例如，从约0.7GHz至0.96GHz范围内的所有频率）。可以使用端口1A可选地覆盖频带HB（例如，从1.7至2.2GHz的蜂窝频带）。天线结构40在使用端口1A时可以由于用作寄生天线谐振元件132的缝隙天线谐振元件132的存在而在频带UB中呈现谐振。 使用端口1A时与缝隙天线谐振元件132相关联的谐振可以使用可调谐电容器106B而在频带UB上进行调谐。在使用端口1B时，天线结构40可以在卫星导航系统频率下呈现谐振，诸如用于处理全球定位系统信号的1.575GHz谐振。频带TB（例如，5GHz）中的天线响应可以关联于使用端口2作为用于缝隙天线谐振元件132的天线馈点。在通信频带TB中的频率处，缝隙132作为用于处理收发机116的端口TB的通信量的缝隙天线进行操作。
根据一个实施例，提供了电子设备天线结构，包括：天线地；天线谐振元件，其与所述天线地一起形成第一天线，第一天线具有第一和第二端口；以及具有第三天线端口的缝隙天线谐振元件，所述缝隙天线谐振元件形成通过第三天线端口处理信号的第二天线，并且所述缝隙天线谐振元件形成用于第一天线的寄生天线谐振元件。
根据另一个实施例，所述缝隙天线谐振元件包括在所述天线地和所述天线谐振元件的部分之间形成的缝隙。
根据另一个实施例，所述天线谐振元件包括外围导电电子设备壳体结构。
根据另一个实施例，第一天线包括双臂倒F天线。
根据另一个实施例，所述缝隙天线被配置为使用第三天线端口发送和接收5GHz通信频带中的无线局域网信号。
根据另一个实施例，所述缝隙天线谐振元件在第一天线以2.4GHz操作期间近场耦合到第一天线的天线谐振元件。
根据另一个实施例，所述电子设备天线结构包括耦接至第二天线端口的带通滤波器。
根据另一个实施例，所述电子设备天线结构包括耦接至第一天线端口的可调电容器。
根据另一个实施例，所述电子设备天线结构包括桥接所述缝隙的可调电容器。
根据另一个实施例，所述可调电容器被配置为产生调谐第一天线的天线谐振的可调电容器值。
根据另一个实施例，所述可调电容器包括开关电路和多个固定电容器。
根据一个实施例，提供一种装置，包括：被配置为处理无线局域网信号、卫星导航系统信号和蜂窝电话信号的射频收发机电路；具有第一、第二和第三天线端口的天线结构，所述天线结构包括与第一和第二天线端口耦接的倒F天线谐振元件和与第三天线端口耦接的缝隙天线谐振元件；耦接在所述射频收发机电路和第一天线端口之间的第一可调电容器；以及桥接所述缝隙天线谐振元件的第二可调电容器。
根据另一个实施例，所述天线结构被配置为使用第一天线端口处理至少第一和第二通信频带中的射频信号，第一可调电容器被配置为调谐第一通信频带中的天线谐振，并且第二可调电容器被配置为调谐第二通信频带中的第二天线谐振。
根据另一个实施例，所述缝隙天线谐振元件形成用于第三通信频带中的射频信号的缝隙天线。
根据另一个实施例，第三通信频带包括5GHz的无线局域网通信频带，所述射频收发机电路包括被配置为使用第三天线端口和所述缝隙天线在所述5GHz的无线局域网通信频带中发送和接收信号的无线局域网收发机。
根据另一个实施例，所述射频收发机电路包括耦接至第二天线端口的卫星导航系统接收机。
根据另一个实施例，所述射频收发机电路包括耦接至第一天线端口以用于在第一和第二通信频带中发送和接收信号的蜂窝电话收发机。
根据一个实施例，提供一种电子设备，包括：天线结构，其中所述天线结构包括天线地、与所述天线地一起形成倒F天线的倒F天线谐振元件、和缝隙天线谐振元件，其中所述缝隙天线元件用作缝隙天线并且用作用于所述倒F天线的寄生天线谐振元件；以及使用所述倒F天线处理第一通信频带中的信号并且使用所述缝隙天线处理第二通信频带中的信号的无线电路。
根据另一个实施例，所述无线电路包括：无线局域网收发机；以及耦接在所述无线局域网收发机和所述缝隙天线谐振元件之间的传输线结构，所述无线局域网收发机直接馈送所述缝隙天线谐振元件以使得所述缝隙天线处理第二通信频带中的无线局域网信号。
根据另一个实施例，所述无线电路包括蜂窝电话收发机和双工器电路，并且所述双工器电路具有耦接至所述无线局域网收发机的第一端口和耦接至所述蜂窝电话收发机的第二端口。
根据另一个实施例，所述双工器电路具有耦接至所述倒F天线的共享端口。
根据另一个实施例，所述倒F天线具有第一和第二天线端口，并且所述双工器电路的共享端口耦接至第一天线端口。
根据另一个实施例，所述电子设备包括耦接在所述双工器电路的共享端口和第一天线端口之间的可调电路，所述可调电路被配置为调谐所述倒F天线。
根据另一个实施例，所述可调电路包括可调电容器。
根据另一个实施例，所述电子设备包括桥接所述缝隙天线谐振元件的可调电路。
根据另一个实施例，所述可调电路包括可调电容器。
根据另一个实施例，所述电子设备包括具有外围导电壳体结构的壳体，所述倒F天线谐振元件包括所述外围导电壳体结构的一部分。
根据另一个实施例，所述缝隙天线谐振元件包括边缘由所述外围导电壳体结构的所述部分和所述天线地形成的缝隙，所述天线结构还包括桥接所述缝隙的可调电容器，所述可调电容器被配置为调谐所述倒F天线。
根据另一个实施例，所述倒F天线包括至少一个天线端口，并且所述电子设备还包括耦接至所述天线端口以调谐所述倒F天线的附加可调电容器，所述可调电容器被配置为在第一通信频带中调谐所述倒F天线，并且所述附加可调电容器被配置为在第三通信频带中调谐所述倒F天线。
根据另一个实施例，第一通信频带包括从700MHz至960MHz的通信频带，第二通信频带包括5GHz的无线局域网通信频带，并且第三通信频带包括从2.3GHz到2.7GHz的通信频带，所述电子设备包括被配置为控制所述可调电容器和所述附加可调电容器的控制电路。
前述仅仅是本发明原理的说明，并且本领域技术人员可以做出各种修改而不背离本发明的范围和精神。

Claims (20)

1.电子设备天线结构，包括：
天线地；
天线谐振元件，其与所述天线地一起形成第一天线，其中第一天线具有第一和第二端口；以及
具有第三天线端口的缝隙天线谐振元件，其中所述缝隙天线谐振元件形成通过第三天线端口处理信号的第二天线，并且所述缝隙天线谐振元件形成用于第一天线的寄生天线谐振元件。
2.如权利要求1所述的电子设备天线结构，其中所述缝隙天线谐振元件包括在所述天线地和所述天线谐振元件的部分之间形成的缝隙。
3.如权利要求2所述的电子设备天线结构，其中所述天线谐振元件包括外围导电电子设备壳体结构。
4.如权利要求3所述的电子设备天线结构，其中第一天线包括双臂倒F天线。
5.如权利要求4所述的电子设备天线结构，其中所述缝隙天线谐振元件被配置为使用第三天线端口发送和接收5GHz通信频带中的无线局域网信号。
6.如权利要求4所述的电子设备天线结构，其中所述缝隙天线谐振元件在第一天线以2.4GHz操作期间近场耦合到第一天线的天线谐振元件。
7.如权利要求1所述的电子设备天线结构，还包括耦接至第二天线端口的带通滤波器。
8.如权利要求1所述的电子设备天线结构，还包括耦接至第一天线端口的可调电容器。
9.如权利要求2所述的电子设备天线结构，还包括桥接所述缝隙的可调电容器，其中所述可调电容器被配置为产生调谐第一天线的天线谐振的可调电容器值，其中所述可调电容器包括开关电路和多个固定电容器。
10.一种装置，包括：
被配置为处理无线局域网信号、卫星导航系统信号和蜂窝电话信号的射频收发机电路；
具有第一、第二和第三天线端口的天线结构，其中所述天线结构包括与第一和第二天线端口耦接的倒F天线谐振元件和与第三天线端口耦接的缝隙天线谐振元件；
耦接在所述射频收发机电路和第一天线端口之间的第一可调电容器；以及
桥接所述缝隙天线谐振元件的第二可调电容器，其中所述倒F天线谐振元件被配置为使用所述第一天线端口处理第一通信频带中的射频信号，所述缝隙天线谐振元件被配置为使用所述第三天线端口处理第二通信频带中的射频信号，并且所述第二可调电容器被配置为调谐所述倒F天线谐振元件在所述第一通信频带中的天线谐振。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述天线结构被配置为使用第一天线端口处理至少第一和第三通信频带中的射频信号，并且第一可调电容器被配置为调谐第三通信频带中的天线谐振。
12.如权利要求11所述的装置，其中第二通信频带包括5GHz的无线局域网通信频带，所述射频收发机电路包括被配置为使用第三天线端口和所述缝隙天线在所述5GHz的无线局域网通信频带中发送和接收信号的无线局域网收发机，所述射频收发机电路包括耦接至第二天线端口的卫星导航系统接收机，并且所述射频收发机电路包括耦接至第一天线端口以用于在第一和第三通信频带中发送和接收信号的蜂窝电话收发机。
13.一种电子设备，包括：
天线结构，其中所述天线结构包括天线地、与所述天线地一起形成倒F天线的倒F天线谐振元件、和缝隙天线谐振元件，其中所述缝隙天线元件用作缝隙天线并且用作用于所述倒F天线的寄生天线谐振元件；以及
使用所述倒F天线处理第一通信频带中的信号并且使用所述缝隙天线处理第二通信频带中的信号的无线电路。
14.如权利要求13所述的电子设备，其中所述无线电路包括：
无线局域网收发机；以及
耦接在所述无线局域网收发机和所述缝隙天线谐振元件之间的传输线结构，其中所述无线局域网收发机直接馈送所述缝隙天线谐振元件以使得所述缝隙天线处理第二通信频带中的无线局域网信号，所述无线电路包括蜂窝电话收发机和双工器电路，并且所述双工器电路具有耦接至所述无线局域网收发机的第一端口和耦接至所述蜂窝电话收发机的第二端口。
15.如权利要求14所述的电子设备，其中所述双工器电路具有耦接至所述倒F天线的共享端口，所述倒F天线具有第一和第二天线端口，并且所述双工器电路的共享端口耦接至第一天线端口。
16.如权利要求15所述的电子设备，还包括耦接在所述双工器电路的共享端口和第一天线端口之间的可调电路，其中所述可调电路被配置为调谐所述倒F天线，其中所述可调电路包括可调电容器。
17.如权利要求13所述的电子设备，还包括桥接所述缝隙天线谐振元件的可调电路，其中所述可调电路包括可调电容器。
18.如权利要求13所述的电子设备，还包括具有外围导电壳体结构的壳体，其中所述倒F天线谐振元件包括所述外围导电壳体结构的一部分。
19.如权利要求18所述的电子设备，其中所述缝隙天线谐振元件包括边缘由所述外围导电壳体结构的所述部分和所述天线地形成的缝隙，所述天线结构还包括桥接所述缝隙的可调电容器，其中所述可调电容器被配置为调谐所述倒F天线。
20.如权利要求19所述的电子设备，其中所述倒F天线包括至少一个天线端口，并且所述电子设备还包括耦接至所述天线端口以调谐所述倒F天线的附加可调电容器，其中所述附加可调电容器被配置为在第一通信频带中调谐所述倒F天线，并且所述可调电容器被配置为在第三通信频带中调谐所述倒F天线，其中第一通信频带包括从700MHz至960MHz的通信频带，第二通信频带包括5GHz的无线局域网通信频带，并且第三通信频带包括从2.3GHz到2.7GHz的通信频带，所述电子设备还包括被配置为控制所述可调电容器和所述附加可调电容器的控制电路。
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Families Citing this family (62)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9172136B2 (en) 2012-11-01 2015-10-27 Nvidia Corporation Multi-band antenna and an electronic device including the same
US10594025B2 (en) 2013-03-11 2020-03-17 Suunto Oy Coupled antenna structure and methods
GB2570905B (en) * 2018-02-08 2021-10-20 Suunto Oy Slot mode antennas
US10734731B2 (en) 2013-03-11 2020-08-04 Suunto Oy Antenna assembly for customizable devices
US11059550B2 (en) 2013-03-11 2021-07-13 Suunto Oy Diving computer with coupled antenna and water contact assembly
US11050142B2 (en) 2013-03-11 2021-06-29 Suunto Oy Coupled antenna structure
US9331397B2 (en) 2013-03-18 2016-05-03 Apple Inc. Tunable antenna with slot-based parasitic element
US20150207231A1 (en) * 2014-01-21 2015-07-23 Nvidia Corporation Co-located antennas and an electronic device including the same
US9595759B2 (en) 2014-01-21 2017-03-14 Nvidia Corporation Single element dual-feed antennas and an electronic device including the same
US9368862B2 (en) 2014-01-21 2016-06-14 Nvidia Corporation Wideband antenna and an electronic device including the same
US9379445B2 (en) 2014-02-14 2016-06-28 Apple Inc. Electronic device with satellite navigation system slot antennas
US9559425B2 (en) 2014-03-20 2017-01-31 Apple Inc. Electronic device with slot antenna and proximity sensor
US9577318B2 (en) 2014-08-19 2017-02-21 Apple Inc. Electronic device with fingerprint sensor and tunable hybrid antenna
GB2533339A (en) * 2014-12-17 2016-06-22 Vertu Corp Ltd Multiband slot antenna system and apparatus
US9768491B2 (en) 2015-04-20 2017-09-19 Apple Inc. Electronic device with peripheral hybrid antenna
US9843091B2 (en) 2015-04-30 2017-12-12 Apple Inc. Electronic device with configurable symmetric antennas
US10218052B2 (en) 2015-05-12 2019-02-26 Apple Inc. Electronic device with tunable hybrid antennas
US9912066B2 (en) * 2015-07-02 2018-03-06 Mediatek Inc. Tunable antenna module using frequency-division circuit for mobile device with metal cover
US9972891B2 (en) * 2015-08-05 2018-05-15 Apple Inc. Electronic device antenna with isolation mode
KR102306080B1 (ko) 2015-08-13 2021-09-30 삼성전자주식회사 안테나 장치 및 안테나 장치를 포함하는 전자 장치
EP3133695B1 (en) * 2015-08-18 2021-04-07 TE Connectivity Nederland B.V. Antenna system and antenna module with reduced interference between radiating patterns
US9768506B2 (en) * 2015-09-15 2017-09-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Multi-antennna isolation adjustment
US9905909B2 (en) * 2015-09-29 2018-02-27 Chiun Mai Communication Systems, Inc. Antenna module and wireless communication device using same
CN105390801B (zh) * 2015-10-15 2018-10-30 深圳市万普拉斯科技有限公司 移动终端的天线结构及移动终端
CN108475846A (zh) 2015-11-30 2018-08-31 霍尼韦尔国际公司 用于气体探测装置的多馈送件金属罩天线
CN105390810B (zh) * 2015-12-09 2017-11-10 广东欧珀移动通信有限公司 一种收发多频段无线信号的天线和终端
KR102507472B1 (ko) 2016-02-26 2023-03-09 삼성전자주식회사 디스플레이를 구비한 전자 장치의 안테나
US10490881B2 (en) 2016-03-10 2019-11-26 Apple Inc. Tuning circuits for hybrid electronic device antennas
CN105977634B (zh) * 2016-05-03 2019-07-05 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种lte全频带手机天线结构
US20180026372A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Microsoft Technology Licensing, Llc Antenna with multiple resonant coupling loops
US9648150B1 (en) * 2016-08-11 2017-05-09 Motorola Mobility Llc One piece conductive housing with incorporated antenna for use in an electronic device
US10290946B2 (en) 2016-09-23 2019-05-14 Apple Inc. Hybrid electronic device antennas having parasitic resonating elements
TWI732931B (zh) * 2016-09-29 2021-07-11 仁寶電腦工業股份有限公司 天線結構
CN106374191B (zh) * 2016-10-19 2019-09-17 奇酷互联网络科技（深圳）有限公司 天线和终端设备
CN110178265A (zh) 2016-12-12 2019-08-27 天工方案公司 频率和极化可重构天线系统
EP3555953B1 (en) * 2016-12-14 2023-02-01 Fitbit, Inc. Methods for slot antenna design for wearable electronic devices and conductive housings
EP3367505B1 (en) * 2017-02-27 2019-06-26 ProAnt AB Antenna arrangement and a device comprising such an antenna arrangement
CN108539366B (zh) * 2017-03-02 2020-10-30 启碁科技股份有限公司 天线结构
WO2018171891A1 (en) * 2017-03-24 2018-09-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Mimo antenna module
KR102364559B1 (ko) * 2017-03-24 2022-02-21 삼성전자주식회사 안테나를 포함하는 전자 장치
US10236559B2 (en) 2017-04-14 2019-03-19 Futurewei Technologies, Inc. Three-slotted antenna apparatus and method
US10965035B2 (en) 2017-05-18 2021-03-30 Skyworks Solutions, Inc. Reconfigurable antenna systems with ground tuning pads
TWI642235B (zh) * 2017-07-07 2018-11-21 耀登科技股份有限公司 雙頻天線裝置及低頻天線模組
CN107453034B (zh) * 2017-07-31 2020-03-17 北京小米移动软件有限公司 一种用于终端设备的天线
KR102352491B1 (ko) * 2017-08-14 2022-01-18 삼성전자주식회사 안테나 및 안테나를 포함하는 전자 장치
US10581153B2 (en) * 2017-09-11 2020-03-03 Apple Inc. Electronic device antennas including conductive display structures
US10741909B2 (en) 2017-09-26 2020-08-11 Apple Inc. Electronic devices having multi-band slot antennas
CN108258395B (zh) * 2018-01-16 2020-06-16 Oppo广东移动通信有限公司 天线组件、中框组件及电子设备
TWI790344B (zh) 2018-02-08 2023-01-21 芬蘭商順妥公司 槽孔模式天線
TWI798344B (zh) 2018-02-08 2023-04-11 芬蘭商順妥公司 槽孔模式天線
CN111386629B (zh) * 2018-03-27 2021-09-07 华为技术有限公司 一种天线
US11139588B2 (en) 2018-04-11 2021-10-05 Apple Inc. Electronic device antenna arrays mounted against a dielectric layer
US11417965B2 (en) 2018-06-05 2022-08-16 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Planar inverted F-antenna integrated with ground plane frequency agile defected ground structure
US11205834B2 (en) * 2018-06-26 2021-12-21 Apple Inc. Electronic device antennas having switchable feed terminals
US11108155B2 (en) * 2018-07-16 2021-08-31 Apple Inc. Electronic devices having distributed millimeter wave antennas
CN109066105B (zh) * 2018-08-26 2024-05-17 昆山亿趣信息技术研究院有限公司 一种隔离度高的金属边框手机的天线系统
WO2020151807A1 (en) 2019-01-22 2020-07-30 Huawei Technologies Co., Ltd. Slot antenna and electronic device comprising said slot antenna
CN111668588B (zh) * 2019-03-08 2022-01-28 青岛海信移动通信技术股份有限公司 一种应用于手持移动终端的天线装置及切换方法
US10539700B1 (en) 2019-03-14 2020-01-21 Suunto Oy Diving computer with coupled antenna and water contact assembly
US11158938B2 (en) 2019-05-01 2021-10-26 Skyworks Solutions, Inc. Reconfigurable antenna systems integrated with metal case
CN112825385B (zh) * 2019-11-20 2022-07-01 北京小米移动软件有限公司 天线、终端中框及终端
CN115882194B (zh) * 2023-02-22 2023-07-07 合肥联宝信息技术有限公司 天线结构及电子设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101682119A (zh) * 2007-06-21 2010-03-24 苹果公司 用于具有导电边框的手持式电子设备的天线
TW201029265A (en) * 2009-01-23 2010-08-01 Univ Nat Chiao Tung Planar antenna
CN102013569A (zh) * 2010-12-01 2011-04-13 惠州Tcl移动通信有限公司 一种五频段的内置天线及其移动通信终端
CN102013567A (zh) * 2010-12-01 2011-04-13 惠州Tcl移动通信有限公司 一种五频段和蓝牙的内置天线及其移动通信终端
EP2528165A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-28 Apple Inc. Dynamically adjustable antenna supporting multiple antenna modes
CN102870276A (zh) * 2010-03-30 2013-01-09 苹果公司 具有近场耦合的寄生缝隙的背腔式缝隙天线
CN102893452A (zh) * 2010-06-18 2013-01-23 索尼爱立信移动通讯有限公司 具有包括各自滤波器的分离天线分支的双端口天线

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7145513B1 (en) 1995-08-09 2006-12-05 Nathan Cohen Tuning fractal antennas and fractal resonators
US6317094B1 (en) 1999-05-24 2001-11-13 Litva Antenna Enterprises Inc. Feed structures for tapered slot antennas
US6762729B2 (en) 2001-09-03 2004-07-13 Houkou Electric Co., Ltd. Slotted bow tie antenna with parasitic element, and slotted bow tie array antenna with parasitic element
US7075493B2 (en) 2002-05-01 2006-07-11 The Regents Of The University Of Michigan Slot antenna
US7183982B2 (en) 2002-11-08 2007-02-27 Centurion Wireless Technologies, Inc. Optimum Utilization of slot gap in PIFA design
GB0317506D0 (en) 2003-07-25 2003-08-27 Asg Technology Ltd Concealed antenna
EP1810369A1 (en) 2004-09-27 2007-07-25 Fractus, S.A. Tunable antenna
US8111640B2 (en) 2005-06-22 2012-02-07 Knox Michael E Antenna feed network for full duplex communication
GB2430556B (en) 2005-09-22 2009-04-08 Sarantel Ltd A mobile communication device and an antenna assembly for the device
FI119535B (fi) 2005-10-03 2008-12-15 Pulse Finland Oy Monikaistainen antennijärjestelmä
TW201001800A (en) * 2008-06-27 2010-01-01 Asustek Comp Inc Antenna apparatus
CN102422487B (zh) 2009-03-12 2015-09-16 泰科电子服务股份有限公司 多带复合右手和左手(crlh)缝隙天线
US20100279734A1 (en) 2009-04-30 2010-11-04 Nokia Corporation Multiprotocol Antenna For Wireless Systems
US8270914B2 (en) 2009-12-03 2012-09-18 Apple Inc. Bezel gap antennas
US9166644B2 (en) 2010-02-01 2015-10-20 Broadcom Corporation Transceiver and antenna assembly
US9160056B2 (en) 2010-04-01 2015-10-13 Apple Inc. Multiband antennas formed from bezel bands with gaps
US8781420B2 (en) 2010-04-13 2014-07-15 Apple Inc. Adjustable wireless circuitry with antenna-based proximity detector
CN102570058B (zh) 2010-12-31 2014-11-19 光宝电子(广州)有限公司 复合式多天线系统及其无线通信装置
US8514138B2 (en) 2011-01-12 2013-08-20 Mediatek Inc. Meander slot antenna structure and antenna module utilizing the same
US9166279B2 (en) * 2011-03-07 2015-10-20 Apple Inc. Tunable antenna system with receiver diversity
US9287627B2 (en) 2011-08-31 2016-03-15 Apple Inc. Customizable antenna feed structure
US10027025B2 (en) * 2012-08-29 2018-07-17 Htc Corporation Mobile device and antenna structure therein
US9331397B2 (en) * 2013-03-18 2016-05-03 Apple Inc. Tunable antenna with slot-based parasitic element
TW201511406A (zh) * 2013-09-03 2015-03-16 Wistron Neweb Corp 寬頻天線

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101682119A (zh) * 2007-06-21 2010-03-24 苹果公司 用于具有导电边框的手持式电子设备的天线
TW201029265A (en) * 2009-01-23 2010-08-01 Univ Nat Chiao Tung Planar antenna
CN102870276A (zh) * 2010-03-30 2013-01-09 苹果公司 具有近场耦合的寄生缝隙的背腔式缝隙天线
CN102893452A (zh) * 2010-06-18 2013-01-23 索尼爱立信移动通讯有限公司 具有包括各自滤波器的分离天线分支的双端口天线
CN102013569A (zh) * 2010-12-01 2011-04-13 惠州Tcl移动通信有限公司 一种五频段的内置天线及其移动通信终端
CN102013567A (zh) * 2010-12-01 2011-04-13 惠州Tcl移动通信有限公司 一种五频段和蓝牙的内置天线及其移动通信终端
EP2528165A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-28 Apple Inc. Dynamically adjustable antenna supporting multiple antenna modes

Also Published As

Publication number Publication date
TW201438346A (zh) 2014-10-01
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TWI533519B (zh) 2016-05-11

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