CN104300225A - 电容耦合的环形天线以及包括其的电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线。在一个实施例中，该天线包括馈电元件，其可电连接到传送线的正极端子；以及接地元件，其可电连接到传送线的负极端子。在天线的该实施例中，馈电元件和接地元件电容地彼此耦合而没有接触，以形成电容耦合的环形天线。

Description

电容耦合的环形天线以及包括其的电子设备

技术领域

本申请总地涉及天线，且更具体地涉及用于手持电子设备的天线。

背景技术

手持电子设备变得日趋流行。手持设备的实例包括手持计算机、行动电话、多媒体播放器以及包括多种该类型设备的功能的混合设备等。

部分由于它们的移动特性，手持电子设备经常设置有无线通信功能。手持电子设备可以使用远程无线通信，以与无线基站通信。例如，行动电话可以使用频率波段在大约850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz等的2G全球移动系统通信（通常是指GSM）通信。通信也可能在频率波段在700MHz到3800MHz范围内的4G长期演进（通常是指LTE）和3G通用移动通信系统（通常是指UMTS，且最近更多的是指HSPA+）中。此外，与GSM（0.2MHz）和UMTS（5MHz）的固定波段宽度不同，通信可以在用于LTE的具有1.4MHz到20MHz的可变波段宽度的频道上操作。手持电子设备还可以使用短程无线通信链接。例如，手持电子设备可以使用波段在大约2.4GHz和5GHz的（IEEE802.11）以及波段在大约2.4GHz的通信。具有全球定位系统（GPS）功能的手持设备接收大约为1575MHZ的GPS信号。

为了满足用户对于小型无线设备的需求，制造商不断地努力减小用在这些手持电子设备中的部件的尺寸。例如，制造商已经试图将用在手持电子设备中的天线小型化。不幸的是，在无线设备包的范围内这么做是具有挑战的。

因此，本领域需要一种天线以及相关联的无线手持电子设备，以解决与前述相关联的期望和问题。

发明内容

一方面提供了一种天线。在一个实施例中，该天线包括馈电元件，其可电连接到传送线的正极端子；以及接地元件，其可电连接到传送线的负极端子。天线的此方面的进一步，馈电元件和接地元件电容地彼此耦合而没有接触，以形成电容耦合（capacitively coupled）的环形天线。

另一方面提供了一种电子设备。在此方面中，电子设备包括存储和处理电路系统；输入-输出设备，其与存储和处理电路系统相关联；以及无线通信电路系统，其包括天线。在此方面中，天线包括：1）馈电元件，其电连接到传送线的正极端子，以及2）接地元件，其电连接到传送线的负极端子，其中馈电元件和接地元件电容地彼此耦合而不接触，以形成电容耦合的环形天线。

附图说明

现在结合附图对下面的描述予以参考，其中：

图1图示了多输入多输出（MIMO）天线系统的相位；

图2图示了描绘了使用MIMO天线系统可以实现的模拟关联系数的曲线图，其中，根据本公开，初级天线和次级是不同类型；

图3图示了根据本公开的实施例的电子设备的代表性实施例的方面。

图4图示了根据本公开的一个实施例制造和设计的天线；

图5图示了根据本公开的实施例的天线的代表性实施例的可替换方面；以及

图6图示了根据本公开的电子设备的示意性框图。

具体实施方式

在诸如HSPA+和LTE的现代无线通信标准中，在追求更好的无线性能方面，多输入多输出（MIMO）技术已经变成重要组成部分。如图1中所示出的，MIMO包含使用在传送器和接收器上的多重天线，以通过波束成型、空间多路法和/或分集编码提高性能。波束成型包含预编码信号流和发出具有适当的增益/相加权的相同的流，使得信号功率在接收器输入处最大化。空间多路法将高数据率信号分裂为几个低数据率流，并在相同的频道中使每个流越过不同的天线传送，这增加了频道容量。分集编码使用时空编码，以创建接近单个信号流的正交副本，其越过每个天线传送，以在多路径衰退环境和可靠性实现上提高接收的信号强度。在所有三个情况中，性能的提高总地由天线分集和其接收独立的信号流的能力限制。

随着诸如移动电话和平板设备的移动设备的当前实际趋势，用于天线集成的可用体积的量被限制，尤其是移动电话。移动电话中的典型的MIMO实现包含标有初级和次级的两个天线。对于每个独立的天线，将应用标准天线性能指标，包括天线效率、指向性和辐射模式。

对于MIMO天线系统，除了上文讨论的独立天线指标之外，必须考虑两个天线之间的增益不平衡以及两个天线之间的包层关联系数。这两个相关的指标对MIMO天线系统性能将具有直接影响。增益不平衡是自由空间中的两个天线之间的平均增益的差。考虑到天线辐射模式和环境的传播模型，包层关联系数决定分集性能和MIMO天线系统质量。对于关联系数，ρ_ε=0表示两个天线完全无关联，且ρ_ε=1表示两个天线模式完全相同并关联。最近，美国运营商已经为实施两个天线的移动设备的关联系数限定了上限，如下文表1中所示。

波段(MHz)	ρε
		700/850	0.5
1700/1900/2100	0.4

本公开意识到，为满足这些要求，在设计天线对时可以使用各种技术，包括空间分集、极化分集以及模式分集。在手持电子设备中，天线设计的空间和极化分集由设备的物理规格限制。取决于内部部件的布局，即使是将两个天线放置在底盘的相对边缘，也可能不会获得极化分集。在常规的MIMO天线系统中，初级天线典型地位于底盘底部边缘，且次级天线典型地位于底盘的顶部边缘，以使空间分集最大化。

但是，本公开意识到，在低频率处，共振频率的四分之一波长接近底盘的物理长度。就本公开而言，术语“低频率”表示在大约1000MHz以下（即，大约1.0GHz以下）的频率。因此，对于典型的单级和倒F天线（IFA）的天线类型，对低频率的天线来说，底盘将作用为类似共振器，且天线将牢固地联接到底盘，导致其与共用该底盘的其它天线的弱绝缘。如果两个天线都使用单级和/或IFA设计，天线之间的相互联接将导致很高的关联系数值。由于LTE波段（例如，在700-900MHz的频率范围）以及HSPA+的部署，在表1中示出的关联系数限制变成重大的挑战。

考虑到前述，本公开意识到关联系数的问题可以通过为天线系统采用两个不同的天线类型设计来处理。例如，如果初级天线是单级或IFA设计，且由此牢固地联接到电子设备底盘（尤其当频率接近700MHz时），次级天线可以是不同的设计（例如，未牢固地联接到底盘的天线类型设计）。在一个实施例中，由于环形天线没有牢固地联接到底盘，环形天线可以用于MIMO天线系统中的次级天线。在该实施例中，环形天线的环形模式共振总地包含在天线体积内的电场和磁场，且将表面电流聚集在天线元件上，其典型地将环形天线从底盘分离。因此，为次级天线使用环形天线设计可以提高与初级天线（如上文所讨论的，其可以是单级或IFA设计等）的相互联接。

转到图2，图示了描绘了使用MIMO天线系统可以达到的模拟关联系数的曲线图200，其中，根据本公开，初级天线和次级天线是不同类型。例如，曲线图200描绘了其中初级天线为单级天线设计且次级天线为环形类型天线设计的方案的关联系数。如所示，即使在740MHz和880MHz，关联系数也远在美国运营商提出的0.5的限制之下，由此，辐射模式明显地不相关。

图3图示了根据本公开的实施例的电子设备300的代表性实施例的方面。根据本公开，电子设备300包括包含在导电性底盘395内的天线系统310。天线系统310，与往常一样，包括第一天线310a和第二天线310b，这两个天线都可操作，以以指定频率（例如，在一个实施例中为大约1000MHz以下）通信。在一个实施例中，例如其中天线系统为MIMO天线系统，第一天线310a的功能为天线系统310的初级天线，且第二天线310b的功能为天线系统310的次级天线。

根据本公开的一个实施例，第一天线310a包括将会使用底盘395（不管是有意的或相反）作为共振器的天线类型，尤其在低频率。因此，在该实施例中，第一天线310a将牢固地联接到底盘395，典型地导致其与共用该底盘的其它天线的弱绝缘。

在本公开的一个实施例中，第一天线310a包括单级或IFA天线式设计，其都典型地使用导电性底盘395作为共振器。然而，使用导电性底盘395作为共振器的其它天线类型也在本公开的范围内。因此，本公开不应由任何特定的第一天线310a的设计所限制。

然而，在图3中图示的第一天线310a为单级或IFA天线类型设计的多波段天线。在该实施例中，第一天线310a包括馈电部分320。在该实施例中，馈电部分320可以是第一天线310a的从相关的电子设备中的一个或多个相关联的收发器第一次接收射频信号的那个部分。例如，馈电部分可以直接连接到传送线（未示出）的正极端子，诸如，同轴缆线、微带等，以从相关联的收发器接收射频信号，并将其提供到天线系统310的其它部分。馈电部分320可以另外地从天线系统310的其它部分接收射频信号，且由此将其提供到相关联的收发器。

连接到图3的实施例中的馈电部分320的是导电性区段330。本文所使用的术语“导电性区段”需要导体的两端不返回其自身地封闭，以形成封闭环形。封闭环形，以及导体中的凹槽，不认为是如本文所限定的术语的导电性区段。在图示实施例中，导电性区段330包括第一端333和第二端338，且形成为局部环形。进一步，对于图3中的示例性实施例，导电性区段330返回其自身地折叠，以形成局部环形。例如，在示出的实施例中，导电性区段330包括第一区段340、连接到第一区段340的第二区段343以及连接到第二区段343的第三区段348。在该实施例中，第二区段343比第一区段340短，且实质上垂直于第一区段340。另外，第三区段348在第一区段340上折返，且实质上平行于第一区段340。这仅仅是用于导电性区段330的构造的一个实施例。在另一实施例中，导电性区段330可以采用更圆的形状。

在图3中图示的第一天线310a，由于其唯一的设计，包括第一共振部分350和第二共振部分360。本文所使用的术语“共振部分”意欲表示天线结构的以频率的期望波段共振的一部分。在示例性实施例中，第一共振部分350包括由导电性区段330的外周限定的第一长度。在图1的实施例中，第一长度由第一区段340、第二区段343和第三区段348的外周限定。根据本公开，第一共振部分350可操作，以影响用于以频率的第一波段通信的天线。

在示例性实施例中，第二共振部分360包括由导电性区段330的内周限定的第二不同长度。在图3的实施例中，第二不同长度由第一区段340、第二区段343和第三区段348的内周限定。第二共振部分360，由于其内部环形的几何构造，包括电容共振。在本文中使用的术语“电容共振”意欲表示由于电容地彼此耦合的两个导体在频率的期望波段处的共振。因此，第二共振部分360可操作，以电容地共振，用于以频率的第二不同波段通信。

根据图3的实施例，可以改变第一共振部分350的第一长度或第二共振部分360的第二长度，而不改变第二长度或第一长度中的另一个。例如，导电性区段330的至少一部分的厚度可以调整，以改变第一共振部分350的第一长度或第二共振部分360的第二长度中的一个，而不改变第二长度或第一长度中的另一个。

图示在图3的实施例中的第一天线310a另外包括接地（例如，地平面）部分370。在图示实施例中，接地部分370可以连接到传送线（未示出）的负极端子，诸如，同轴的缆线、微带等。根据本公开的一个实施例，接地部分370可以连接到或形成导电性底盘395的一部分。图示在图3中的第一天线310a的另外的细节可以在2012年11月30日由Joselito Gavilan等人所提交的申请号为13/691,222的、标题为“多波段天线以及包括其的电子设备”的美国申请中找到，该申请与本申请共同转让，并且，其，通过引用的方式，并入本文。

根据本公开的一个实施例，第二天线310b包括使用导电性底盘395作为共振器的天线类型，其比将使用导电性底盘395作为共振器的第一天线310b小很多。因此，第二天线310b不会牢固地联接到底盘395（不管是有意的或相反），尤其是在低频率时。因此，根据本公开，对于大约在1000MHz以下的指定通信频率，第一天线310a和第二天线310b的关联系数大约小于0.5。根据本公开的另一个实施例，对于范围大约在730MHz-750MHz以及870MHz-890MHz之间的通信频率，第一天线310a和第二天线310b的关联系数大约小于0.5。当导电性底盘395的最大物理规格为大约1000MHz以下的频率（包括在大约730MHz-750MHz以及大约870MHz到890MHz范围内的通信频率）的波长的大约1/4或更小时，尤其是这种情况。

在图3的图示实施例中，第二天线310b包括环形天线。环形天线包含电导体，其相对的端连接到平衡传送线。虽然环形典型地推断为圆形形状，电导体可以以任何封闭形状取向，同时仍旧维持其特性。环形的主要特性之一是共振频率，其由环形的圆周决定。共振频率处的波长近似地等于环形的圆周，从而，对于低频率波段，物理规格将增加。

在图3的实施例中，第二天线310b包括连续导体380，其物理地形成完整环形。连续导体380的一端连接到馈电部分385，且连续导体380的另一端连接到接地部分390。在该实施例中，馈电部分385可以是第二天线310b的从相关的电子设备中的一个或多个相关联的收发器第一次接收射频信号的那个部分。例如，馈电部分385可以直接连接到传送线（未示出）的正极端子，诸如，同轴缆线、微带等，以从相关联的收发器接收射频信号，并将其提供到天线系统310的其它部分。馈电部分385可以另外地从天线系统310的其它部分接收射频信号，且由此将其提供到相关联的收发器。

在一个实施例中，接地部分390可以连接到传送线（未示出）的负极端子，诸如，同轴缆线、微带等。根据本公开的一个实施例，接地部分390可以连接到或形成接地部分370的一部分。虽然未示出，接地部分390还可以连接到或形成导电性底盘395的一部分。

对于第一天线310a和第二天线310b中的每个，特定天线类型设计已经公开。应该理解，即使这些特定设计已经由图3公开，其它设计，不管其当前已知或此后发现，可以使用并保留在本公开的范围内。例如，其它单级和/或IFA天线设计可以用于第一天线310a，包括公开在上文所讨论的申请号为13/691,222的美国专利中的其它设计等。类似地，其它天线设计可以用于第二天线310b，诸如在下文公开的其它设计（例如，电容地联接的环形天线设计）等。

环形天线设计，尤其是低频率，往往很大。因此，对于特定天线应用，包括用于以低频率操作的小的电子设备（例如，平板计算机、手持计算机、游戏机、移动电话等）的天线应用，常规的环形天线将不会装配在手持电子设备的外型（例如，导电性底盘395）内。但是，本公开首次意识到电容耦合的环形天线可以用在常规的环形天线的适当的位置中，且更容易地装配在手持电子设备的外型（例如，导电性底盘395）内。在本公开的一个方面中，导电性底盘395的最大物理规格为大约1000MHz以下的指定频率的波长的大约1/4或更小。在另一个方面，导电性底盘395的最大物理规格为在大约730MHz-750MHz以及大约870MHz到890MHz的范围内的通信频率的波长的大约1/4或更小。

转到图4，图示了根据本公开的一个实施例制造和设计的天线400。天线400，很像常规的环形天线，为不使用导电性底盘作为共振器的天线类型。因此，天线，诸如图4的天线400，在其它用途中，可以作为在上文图3中图示的第二天线310b使用。

在一个实施例中，天线400包括馈电元件410和接地元件450。例如，馈电元件410可以直接连接到传送线（未示出）的正极端子，诸如，同轴缆线、微带等，以从相关联的收发器接收射频信号。馈电元件410可以另外地从其它天线接收射频信号，且由此将其提供到相关联的收发器。与此相反，接地元件450可以直接连接到传送线（未示出）的负极端子。根据本公开的一个实施例，接地元件450可以连接到或形成导电性底盘495的一部分。

根据本公开，馈电元件410和接地元件450电容地彼此耦合（例如，在一个实施例中至少部分地重叠），以形成电容耦合的环形天线。电容耦合的环形天线表现为像环形天线，但是没有连续电导体。其通过将馈电元件和接地元件取向为紧密地间隔在一起并通过臂的电容耦合有效地封闭环形可以实现。通过利用电容耦合，天线的有效长度增加，且共振频率减少。联接的量和其对天线的有效长度的影响可以通过臂之间的间距和臂的重叠的量控制。与具有类似的物理规格的常规环形天线相比，电容耦合的环形天线具有低的共振频率。

在图4的实施例中，馈电元件包括第一馈电元件区段420和第二馈电元件区段425。同样地，在图4的实施例中，接地元件450包括第一接地元件区段460和第二接地元件区段465。在图示实施例中，第一馈电元件区段420和第二馈电元件区段425实质上垂直于彼此。类似地，第一接地元件区段460和第二接地元件区段465实质上垂直于彼此。同样地，在图4的实施例中，第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465实质上平行于彼此。

在图4的实施例中，第二馈电元件区段425具有长度（L1），且第二接地元件区段465具有长度（L2）。在图4的实施例中，第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465彼此至少部分地重叠距离（D₁）。另外，第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465具有在其之间的最小间距（S1）。本文所使用的术语“最小间距”是第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465之间超过重叠距离（D₁）的最小间距。

图4的实施例图示了其中第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465彼此重叠以电容地联接的实施例。可以存在其中第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465端对端（例如，如果它们位于相同的平面中）地接近彼此的另一个实施例（未示出）。在该实施例中，与两个元件的重叠不同，电容耦合将来自第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465的端。在一个实施例中，当第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465端对端地放置时，为了实现适当的电容耦合，两个元件之间的端对端间距应该为大约10mm或者更小。在另一个实施例中，为了实现适当的电容耦合，两个元件之间的端对端间距应该为5mm或者更小，或者甚至3mm或者更小。

如上文所指出的，馈电元件410和接地元件450的各种构造和规格可以调整为适合天线400的共振频率，包括低波段频率和高波段频率。以图4的天线400为例，通过增加长度（L₁），由此增加距离（D₁），则低波段共振频率将减少，且低波段阻抗环形（例如，如在史密斯圆图（smith chart）上表示的）将变得更大且顺时针旋转，且高波段共振频率也将会减少，但高波段阻抗环形将保持大约相同的尺寸，并也将顺时针旋转。长度（L₁）上的减少在低波段频率和高波段频率以及阻抗环形上将典型地具有刚好相反的影响。有趣的是，对于低波段和高波段，其在长度（L₁）上的指定变化，各自的共振频率的减少典型地不成比例。

与之相比，通过减少长度（L₂），且由此减少距离（D₁），则低波段共振频率将增加，且低波段阻抗环形将保持相同的尺寸但逆时针旋转，且高波段共振频率和阻抗环形（例如，两者在尺寸和旋转上）将保持大致相同。长度（L₂）上的增加在低波段频率和高波段频率以及阻抗环形上将典型地具有刚好相反的影响。有趣的是，减少长度（L₂）与减少长度（L₁）对天线400不具有完全相同的影响。

进一步地对比，通过增加最小间距（S₁），低波段共振频率将增加，且低波段阻抗环形将在尺寸上减少且逆时针旋转，且高波段共振频率和阻抗环形（例如，在尺寸和旋转上）将保持大致相同。另外，最小间距（S₁）的增加在低波段和高波段频率以及阻抗环形上将典型地具有刚好相反的影响。

虽然如前所述，馈电元件410和接地元件450重叠的距离（D₁）可能是天线400设计的重要特征。例如，在一个实施例中，距离（D₁）可能是第二接地元件区段465的长度（L₂）的大约至少1/6。在又一个实施例中，距离（D₁）可能是第二接地元件区段465的长度（L₂）的大约至少1/4。在还一个实施例中，距离（D₁）可能是第二接地元件区段465的长度（L₂）的大约至少1/3。至少当其涉及到第二接地元件区段465的长度（L₂）时，较大的重叠在较小电子设备（例如，平板设备、移动电话等）中尤其重要，其中实施天线的体积大大地减少。

类似地，最小间距（S₁）是天线400的重要特征。例如，在一个实施例中，第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465之间的最小间距（S₁）小于第二接地元件区段465的最小厚度（T₂）的大约两倍。在又一个实施例中，第二馈电元件区段425和第二接地元件区段465之间的最小间距（S₁）小于第二接地元件区段465的最小厚度（T2）。与上文所讨论的重叠类似，最小间距（S₁）在较小的电子设备（例如，平板设备、移动电话等）中尤其重要，其中实施天线的体积大大地减少。

返回到图4，可以存在其中接地元件450包括第三接地元件区段470的特定实施例。在图示实施例中，第三接地元件区段470连接到第二接地元件区段465，且大致平行于第一接地元件区段460并大致垂直于第二接地元件区段465。类似地，第三接地元件区段470大致平行于第一馈电元件区段420，且在该实施例中，与第一馈电元件区段420分开最小间距（S₂）。在图示实施例中，最小间距（S₂）可以具有与最小间距（S₁）类似的值。第三接地元件区段470可以用于增加重叠距离（D₁），且由此增加馈电元件410和接地元件450之间的电容。

图5图示了根据本公开的实施例的天线500的代表实施例的可替换方面。使用时，同样的参考数字指示图4的天线的类似的特征。除了图4的多个特征之外，天线500包括寄生臂510。寄生臂510，其定路线为邻近馈电元件410，构造为提高高波段共振的波段宽度。在图示实施例中，寄生臂510包括第一寄生臂区段520。在该实施例中，第一寄生臂区段520实质上平行于第一馈电元件区段420。

寄生臂510的长度（L₃）可以改变，以帮助调谐天线400的共振频率，尤其是高波段的共振频率。例如，通过增加长度（L₃），低波段共振频率和低波段阻抗环形将保持大致相同，但是高波段共振频率将略微减少，而高波段阻抗环形将保持大致相同。给出本公开，本领域的技术人员将理解采用诸如寄生臂510的寄生臂所需要的步骤。

图6示出了根据本公开制造的电子设备600的示意性框图。电子设备600可以是便携式设备，诸如移动电话、具有多媒体播放功能的移动电话、手持计算机、远程控制、游戏机、全球定位系统（GPS）设备、膝上型计算机、平板计算机、超轻便式计算机、这种设备的组合或任何其它适当的便携式电子设备。

如图6中所示出的，电子设备600可以包括存储和处理电路系统610。储存和处理电路系统610可以包括一个或多个不同类型的储存器，诸如硬盘驱动储存器、非易失性存储器（例如，闪存存储器或其它电可编程只读存储器）、易失存储器（例如，静态或动态的随机存取存储器）等。储存和处理电路系统610中的处理电路系统可以用于控制设备600的操作。处理电路系统可以基于诸如微处理器和其它适当的集成电路的处理器。具有一个适当的布置方式，存储和处理电路系统610可以用于运行设备600上的软件，诸如因特网浏览应用、互联网协议电话（VOIP）电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体播放应用、操作系统功能等。存储和处理电路系统610可以用于实现适当的通信协议。

可以通过使用存储和处理电路系统610实现的通信协议包括，但不限于，互联网协议、无线局域网协议（例如，IEEE802.11协议——有时称为）、用于其它短程无线通信链接的协议（诸如协议）、用于操作3G通信服务的协议（例如，使用宽带码分多址技术）、2G行动电话通信协议等。存储和处理电路系统610可以实现协议，以使用波段在850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的2G行动电话通信（例如，用于移动通信的主全球系统或GSM行动电话波段），且可以实现用于处理3G和4G通信服务的协议。

输入-输出设备电路系统620可以用于允许数据供应到设备600，且允许数据从设备600提供到外部设备。诸如触摸屏幕和其它用户输入接口的输入-输出设备630是输入-输出电路系统620的实例。输入-输出设备630还可以包括用户输入-输出设备，诸如按键、操纵杆、触控轮、滚轮、触摸板、键板、键盘、麦克风、照相机等。用户可以通过这种用户输入设备提供命令而控制设备600的操作。显示和音频设备可以包括在设备630中，诸如液晶显示（LCD）屏幕、发光二级管（LEDs）、有机发光二级管（OLEDs）和呈现可视信息和状态数据的其它部件。输入-输出设备630中的显示和音频部件还可以包括音频设备，诸如扬声器和用于创建声音的其它设备。如果期望，输入-输出设备630可以包含音像接口设备，诸如插座和用于外部耳机和监视器的其它连接器。

无线通信电路系统640可以包括由一个或多个集成电路形成的射频（RF）收发器电路系统、功率放大器电路系统、低噪音输入放大器、被动RF部件、一个或多个天线以及用于处理RF无线信号的其它电路系统。无线信号还可以使用光发出（例如，使用红外线通信）。无线通信电路系统640可以包括用于处理多重射频通信波段的射频收发器电路。例如，电路系统640可以包括收发器电路系统642，其处理用于(IEEE802.11)通信的2.4GHz和5GHz波段以及2.4通信波段。电路系统640还可以包括行动电话收发器电路系统644，其用于处理行动电话波段中的无线通信，诸如850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz时的GSM波段以及UMTS、HSPA+和LTE波段（作为实例）。如果期望，无线通信电路系统640可以包括用于其它短程和远程无线链接的电路系统。例如，无线通信电路系统640可以包括全球定位系统（GPS）接收器装置、用于接收无线电和电视信号的无线电路系统、寻呼电路等。在和链接以及其它短程无线链接中，无线信号典型地用于越过几十或数百英尺传达数据。在行动电话链接和其它远程链接中，无线信号典型地用于越过数千英尺或英里传达数据。

无线通信电路系统640可以包括天线646。设备600可以设置任何适当数目的天线。例如，在设备600中可以有一个天线、两个天线、三个天线或多于三个天线。例如，在一个实施例中，天线646形成MIMO天线系统的至少一部分。在该实施例中，MIMO天线系统可以包括初级天线，其包括单级或IFA式天线，且次级天线包括环形类型天线，诸如上文参考图3所讨论的。在另一个实施例中，天线646可以包括如上文参考图4-5所讨论的天线等。根据本公开，天线可以越过多个通信波段处理通信。不同类型的天线可以用于不同的波段和波段的组合。例如，可以期望，形成用于形成局部无线链接天线的多波段天线、用于处理行动电话通信波段的多波段天线以及用于形成全球定位系统天线的单波段天线（作为实例）。

路径650，诸如传送线路径，可以用于在收发器642和644，和天线646之间传达射频信号。使用一个或多个集成电路和相关联的部件（例如，功率放大器、开关电路、诸如离散电感器、电容器和电阻器的匹配网络部件、以及集成电路滤波网络等）可以实现诸如射频收发器642和644的射频收发器。这些设备可以安装在任何适当的安装结构上。具有一个适当的布置方式，收发器集成电路可以安装在印刷电路板上。路径650可以用于将收发器集成电路和印刷电路板上的其它部件与设备600中的天线结构互相连接。路径650可以包括任何适当的导电性小径（射频信号可以越过该导电性小径传达），包括诸如同轴缆线、微带传送线等的传送线路径结构。

图6的设备600进一步包括底盘660。底盘600可以用于安装/支撑电子部件，诸如电池、包含集成电路的印刷电路板和其它电子设备等。例如，在一个实施例中，底盘660定位和支撑存储和处理电路系统510，以及输入-输出电路系统620，包括输入-输出设备630和无线通信电路系统640（例如，包括WIFI和Bluetooth收发器电路系统642、行动电话电路系统644和天线646）。

在一个实施例中，底盘660为金属底盘。例如，底盘660可以由各种不同的金属（诸如铝）制成。底盘660可以由单块的材料（诸如铝）加工或浇铸出来。但是，其它方法也可以用于形成底盘660。在特定实施例中，对于天线646中的特定几个，底盘660将作用为类似共振器，且对于天线646中的其它几个——尤其是在低操作频率的天线，将不作用为共振器。

本公开进一步包括以下概念：

概念1：天线包括：（1）馈电元件，其可电连接到传送线的正极端子；以及

接地元件，其可电连接到传送线的负极端子，其中馈电元件和接地元件电容地彼此耦合而没有接触，以形成电容耦合的环形天线。

概念2：概念1中的天线，其中馈电元件连接到正极端子，且接地元件连接到负极端子，且进一步，其中馈电元件包括第一馈电元件区段和连接到第一馈电元件区段的第二馈电元件区段。

概念3：概念2中的天线，其中第一馈电元件区段和第二馈电元件区段实质上垂直于彼此。

概念4：概念2中的天线，其中接地元件包括第一接地元件区段和连接到第一接地元件区段的第二接地元件区段。

概念5：概念4中的天线，其中第一接地元件区段和第二接地元件区段实质上垂直于彼此。

概念6：概念5中的天线，其中接地元件进一步包括连接到第二接地元件区段的第三接地元件区段，其中第三接地元件区段实质上平行于第一接地元件区段，且实质上垂直于第二接地元件区段。

概念7：概念4中的天线，其中第二馈电元件区段和第二接地元件区段彼此至少部分地重叠距离（D₁）。

概念8：概念7中的天线，其中第二馈电元件区段具有长度（L₁）且第二接地元件区段具有长度（L₂），且进一步，其中距离（D₁）至少是长度（L₂）的大约1/6。

概念9：概念8中的天线，其中距离（D₁）至少是距离（L₂）的大约1/4。

概念10：概念8中的天线，其中距离（D₁）至少是距离（L₂）的大约1/3。

概念11：概念4中的天线，进一步包括寄生元件，其电连接到传送线的负极端子。

概念12：概念11中的天线，其中寄生元件具有寄生元件区段，其定位为实质上平行于第一接地元件区段，且实质上垂直于第二接地元件区段。

概念13：概念4中的天线，其中第二馈电元件区段和第二接地元件区段之间的最小间距（S₁）小于第二接地元件区段的最小厚度（T₂）的大约两倍。

概念14：概念13中的天线，其中最小间距（S₁）小于第二接地元件区段的最小厚度（T₂）。

概念15：一种电子设备，包括：（1）存储和处理电路系统；（2）与存储和处理电路系统相关联的输入-输出设备；以及包括天线的无线通信电路系统，天线包括（3）电连接到传送线的正极端子的馈电元件，以及（4）电连接到传送线的负极端子的接地元件，其中馈电元件和接地元件电容地彼此耦合而不接触，以形成电容耦合的环形天线。

概念16：概念15中的电子设备，其中馈电元件包括第一馈电元件区段和连接到第一馈电元件区段的第二馈电元件区段，且接地元件包括第一接地元件区段和连接到第一接地元件区段的第二接地元件区段。

概念17：概念16中的电子设备，其中第一和第二馈电元件区段实质上垂直于彼此，第一和第二接地元件区段实质上垂直于彼此，且第二馈电元件区段和第二接地元件区段实质上垂直于彼此。

概念18：概念16中的电子设备，其中第二馈电元件区段和第二接地元件区段彼此至少部分地重叠距离（D₁），其中第二馈电元件区段具有长度（L₁），且第二接地元件区段具有长度（（L₂），且进一步，其中距离（D₁）至少是长度（L₂）的1/6。

概念19：概念16中的电子设备，其中第二馈电元件区段和第二接地元件区段之间的最小间距（S₁）小于第二接地元件区段的最小厚度（T₂）。

概念20：概念15中的电子设备，其中存储和处理电路系统、输入-输出设备和无线通信电路系统定位于导电性底盘内，且进一步，其中接地元件连接到导电性底盘。

本申请相关领域的技术人员应理解的是，可对所描述的实施例进行其他和进一步的增加、删除、替换和修改。

Claims (10)

1.一种天线，包括：

馈电元件，其可电连接到传送线的正极端子；以及

接地元件，其可电连接到所述传送线的负极端子，其中所述馈电元件和所述接地元件电容地彼此耦合而没有接触，以形成电容耦合的环形天线。

2.如权利要求1所述的天线，其中所述馈电元件连接到所述正极端子，且所述接地元件连接到所述负极端子，且进一步，其中所述馈电元件包括第一馈电元件区段和连接到所述第一馈电元件区段的第二馈电元件区段。

3.如权利要求2所述的天线，其中所述接地元件包括第一接地元件区段和连接到所述第一接地元件区段的第二接地元件区段。

4.如权利要求3所述的天线，其中所述第一馈电元件区段和所述第二馈电元件区段实质上垂直于彼此。

5.如权利要求4所述的天线，其中所述接地元件进一步包括连接到所述第二接地元件区段的第三接地元件区段，其中所述第三接地元件区段实质上平行于所述第一接地元件区段，且实质上垂直于所述第二接地元件区段。

6.如权利要求4所述的天线，其中所述第二馈电元件区段和所述第二接地元件区段彼此至少部分地重叠距离（D₁）。

7.如权利要求6所述的天线，其中所述第二馈电元件区段具有长度（L₁），且所述第二接地元件区段具有长度（L₂），且进一步，其中所述距离（D₁）是长度（L₂）的至少约1/6。

8.如权利要求3所述的天线，进一步包括寄生元件，其电连接到所述传送线的所述负极端子。

9.一种电子设备，包括：

存储和处理电路系统；

输入-输出设备，其与所述存储和处理电路系统相关联；以及

无线通信电路系统，其包括天线，所述天线包括：

馈电元件，其电连接到传送线的正极端子，以及

接地元件，其电连接到所述传送线的负极端子，其中所述馈电元件和所述接地元件电容地彼此耦合而不接触，以形成电容耦合的环形天线。

10.如权利要求9所述的电子设备，其中所述存储和处理电路系统、所述输入-输出设备和所述无线通信电路系统定位于导电性底盘内，且进一步，其中所述接地元件连接到所述导电性底盘。