CN104425867A - 用于电子装置的天线 - Google Patents

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CN104425867A CN201410394953.0A CN201410394953A CN104425867A CN 104425867 A CN104425867 A CN 104425867A CN 201410394953 A CN201410394953 A CN 201410394953A CN 104425867 A CN104425867 A CN 104425867A
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Abstract

本发明提供一种天线，用于一电子装置，所述天线包括：馈入条，所述馈入条具有馈入端口用来对馈入信号进行中继；以及接地元件，用来连接接地电压；其中，所述馈入条与所述接地元件之间没有物理接触，且所述接地元件的第一部分包括沿着所述装置的表面的金属部件的至少一部分。通过利用本发明，可提供机械上可靠的、耐用的和鲁棒性的导电接触。

Description

用于电子装置的天线
技术领域
本发明有关于用于电子装置的天线，且尤其有关于天线通过馈入条(feedstrip)的非接触电耦合(electrical coupling)馈入接地元件(ground component)，其中接地元件包括沿着电子装置表面的金属部件的一部分。
背景技术
在当今的日常生活中，电子装置(如用于无线移动通信的移动电话和智能手机)、平板电脑(tablet computer)、便携式电脑、掌上电脑(handheld computer)、数码相机、数码摄录机、多媒体播放器、收音机、电视、网络设备(如无线网络集线器)、传感器、可进行无线互连的监视设备和可穿戴设备(如眼镜或手表)、导航和定位设备(如用于卫星定位的设备)等已变得普及、流行以及至关重要。
为了更好的用户体验、机械鲁棒性(robustness)以及/或者功能性需求，现代电子装置的外壳(housing)的至少一部分是由金属制成。举例来说，电子装置的外壳可具有金属后盖，以及或者围绕电子装置边缘的金属环(metal ring)。暴露于电子装置的开口处的显示模块也可被视为外壳的金属部分，因为显示模块会被封装到一将被安装到电子装置中的金属壳(metal casing)中。其中，显示模块可为液晶显示模块(Liquid Crystal display Module,LCM)。
电子装置可包括天线，用来传送馈入信号作为传出无线信号以及/或者接收传入无线信号作为馈入信号。然而，天线的性能可能会因装置外壳的金属部分而显著降低。因此，需要一种可针对金属部分适当运作的天线。
在先前技术中，围绕外壳边缘的有缺口的(gapped)金属环可接地(连到接地电压)，用作倒F天线的臂(arm)，并通过导电馈入线被馈入(即连接至内部电路板的馈入信号)，其中导电馈入线通过导电弹簧(conductive spring)物理上附着于有缺口的金属环。然而，这种馈入臂与接地臂之间的导电接触是机械上脆弱和不可靠的，因为与金属环的直接接触需承受机械撞击、应力(stress)、压力以及变形。当导电触头变松时，天线会发生故障。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种天线，用于一电子装置，所述天线包括：馈入条，所述馈入条具有馈入端口用来对馈入信号进行中继；以及接地元件，用来连接接地电压；其中，所述馈入条与所述接地元件之间没有物理接触，且所述接地元件的第一部分包括沿着所述装置的表面的金属部件的至少一部分。
通过利用本发明，可提供机械上可靠的、耐用的和鲁棒性的导电接触。
如下详述本发明的最佳实施例。阅读完以下描述和附图后，熟习此项技艺者可轻易理解本发明的精神。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的天线示意图。
图2是图1所示的天线中一部分的示意图。
图3是图1所示的天线的工作示意图。
图4是先前技术中的天线示意图。
图5是根据本发明一实施例的天线的示意图。
图6是根据本发明一实施例的天线的示意图。
图7是根据本发明一实施例的天线的示意图。
图8是图7中所示天线的工作示意图。
图9是根据本发明一实施例的天线的示意图。
图10是根据本发明一实施例的天线的示意图。
图11到图14是图10中所示天线的工作示意图。
图15是根据本发明一实施例的天线的示意图。
图16到图19是图15中所示天线的工作示意图。
图20是根据本发明一实施例的实现图10中天线的开关的示意图。
具体实施方式
在本专利说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本专利说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及请求项当中所提及的“包含”或“包括”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。另外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或透过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参照图1，图1是根据本发明的一实施例的用于电子装置10a的天线20a的示意图。除了嵌入到电子装置10a内的天线20a之外，电子装置10a还可包括电路板12a、金属部件14a以及元件11a/13a/17a。金属部件14a可沿着电子装置10a的表面延伸。举例来说，金属部件14a可包括沿着电子装置10a的侧边表面延伸的一部分，如围绕电子装置10a边缘的金属环的一部分；以及/或者金属部件14a可包括沿着电子装置10a的(平坦或弯曲的)前表面以及/或者后表面延伸的一部分，如电子装置10a背板(back plate)的一部分以及/或者电子装置10a前板(front plate)的装饰带(decorative belt)。金属部件14a可在缺口51a处有缺口，并可包括开口52a，其中开口52a位于金属部件14a的两个分段53a和54a之间。在图1所示的实施例中，缺口51a和开口52a可位于电子装置10a不同的侧边表面，如缺口51a可位于电子装置10a的右边表面，开口52a可位于电子装置10a的下边表面。
电路板12a可包括连接至接地电压(图未示)的接地面(ground plane)16a。其中，电路板12a可为印刷式电路板(Printed Circuit Board,PCB)。元件11a、13a和17a中的每一个可安装在电路板12a上并通过导电壳封装，其中导电壳如导电侧墙(side wall)，可保持在接地电压(如通过连接至接地面16a)，因此导电壳可被视为电子装置10a的接地导电内部结构(conductive interior structure)。举例来说，元件11a可为暴露于电子装置10a前表面的LCM，或者电子装置10a的接地金属后盖(背板、后表面)；元件13a可为麦克风模块、扬声器模块、相机模块、闪光灯模块以及/或者传感器模块；而元件17a可为从接地面16a伸向开口52a的机械连接接口，如通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)连接器或音频插口(audio jack)；元件17a还可为用于手动控制的按钮(如电源开关)、传感器模块、手写笔容器(stylus pen container)以及/或者用于记忆卡或用户识别模块(Subscriber Identity Module,SIM)卡的插槽。
天线20a可包括条(馈入条)30a以及元件(接地元件)40a。条30a可具有馈入端口31a，用来对馈入信号(图未示)进行中继(relay)。元件40a可从馈入端口31a附近的位置41a延伸至位置42a、43a、44a，并在位置45a处终止。元件40a可包括三个串联的导电部分401a、402a和403a。
在元件40a中，导电部分401a可从位置41a处延伸至位置42a和43a，并可被视为元件40a的内部部分。导电部分402a可从位置43a处延伸至位置44a，并可被视为第一部分。导电部分403a可从位置44a(导电部分402a的终端)延伸至位置45a，并可作为调优条(tuning strip)工作。
如图1所示，导电部分401a可包括两个串联的导电部件4011a和4012a。导电部件4011a可从位置41a延伸至位置42a，并可由接地面16a形成；导电件4012a可从位置42a延伸至位置43a，并可由元件17a的导电内部结构形成。元件17a的导电内部结构可在位置43a处牢牢固定在分段53a上，以提供导电部分401a和402a之间的机械上可靠的、耐用的和鲁棒性的导电接触。
如图1所示，导电部分402a可沿着电子装置10a的表面延伸。导电部分402a可包括由围绕电子装置10a侧边表面的金属环的分段所形成的一部分，以及/或者可包括由电子装置10a的后表面的导电部分以及/或者电子装置10a的前表面上装饰带的导电部分形成的一部分。举例来说，导电部分402a可包括金属部件14a的分段，如从位置43a开始沿着电子装置10a的两个侧边表面(以及之间的圆角)延伸，并在缺口51a终止的分段53a。通过将导电部分401a、402a和403a组合，元件40a可形成接地导电G形路径，该路径从位置41a、42a、43a、44a延伸至45a，并围绕馈入条30a，但并不与馈入条30a物理导电接触或交叉。
条30a与元件40a之间可以没有物理接触，如条30a上的电流并不流向元件40a，且接地元件40a上的电流并不流向条30a。继续图1中的实施例，请参照图2，图2是根据本发明一实施例的条30a和接地面16a的布置的示范性示意图。条30a可由电路板12a的导电(如金属)层130a形成；层130a和接地面16a可分别附着于中间结构(intermediate structure)120a的相对表面。其中，中间结构120a可通过绝缘材料与层130a和接地面16a交界。相应地，尽管条30a的x-y平面投影(x-y plane projection)与接地面16a可能看起来接近甚至重叠(如在图1中的馈入端口31a和邻近的位置41a)，条30a实际上在z轴并不与接地面16a物理接触，二者之间并没有任何物理电流传导路径。
除了条30a之外，层130a可包括其他导电路由(conductive routing)，如电线121a和122a。中间结构120a可为绝缘层。或者，中间结构120a可包括其他导电层(图未示)和绝缘层(图未示)，其中每个导电层可夹在两个相邻的绝缘层之间。
如图2所示，条30a可包括主线(trunk)301a和两个支线302a、303a。主线301a可从馈入端口31a沿着方向311a延伸至终端300a(主线终端)，支线302a可从终端300a沿着方向312a延伸至另一终端322a，而支线303a可从终端300a沿着方向313a延伸至另一终端323a。方向311a和312a可平行或不平行，如方向311a和312a可垂直。方向311a和313a可平行或不平行，如方向331和313a可垂直。方向312a和313a可平行。在一实施例中，条30a可只包括两个支线302a和303a中的一个。在一实施例中，支线302a和303a中的每个可包括其他支线(图未示)。举例来说，支线302a可包括另一支线(图未示)，从终端322a或者终端300a和322a之间的任何位置开始延伸。尽管主线301a可如图2所示，通过急转弯连接至支线302a，主线301a也可通过斜角(chamfer)或圆角(fillet)连接至支线302a，如主线301a可通过J形连接转到支线302a。
继续图1和图2中的实施例，请参照图3。图3是天线20a的工作示意图。条30a可提供电流分布路径201a，其中电流分布路径201a从馈入端口31a延伸至终端300a、322a和323a，从而提供无线传送的高频(高频带)路径以及/或者高频上的接收。条30a也可通过非接触电子耦合馈入到元件40a，元件40a可提供另一电流分布路径202a，其中电流分布路径202a从位置41a延伸至位置42a、43a、44a和45a，以提供无线传送的低频(低频带)路径以及/或者低频上的接收。为了天线设计的灵活性，可调整条30a的尺寸(如馈入端口31a与终端300a之间的长度，终端300a与322a之间的长度，以及/或者终端300a与323a之间的长度)，以调优高频的性能和特性(如上/下频率范围、带宽以及/或者中央共振频率)。类似地，可调整元件40a的尺寸(如位置44a和45a之间的调优条部分403a的长度)，以调优低频的性能以及/或者特性。此外，条30a和元件40a之间的距离也可被调整，以调优天线的性能以及/或者特性。
请参考图4和图5。图4是先前技术中的天线ant0的示意图，而图5是根据本发明一实施例的天线ant1的示意图。如图4所示，天线ant0包括导电L形臂m1以及导电条m2，其中臂m1具有一终端连接至接地面；导电条m2在端口p1馈入到接地面，并通过物理导电接触连接至臂m1，因此臂m1和条m2组合起来可形成倒F天线。然而，由于臂m1由装置的金属环形成，连接臂m1和条m2的导电接触机械上较弱且不可靠。相反地，如图5所示，天线ant1可包括导电元件M1和导电条M2，其中导电条M2与导电元件M1并没有物理接触，即导电元件M1和导电条M2之间不存在导电接触(导体连接)。馈入端口P1处的馈入信号可通过电子非接触馈入耦合(electrically noncontact feed coupling)馈入到导电元件M1。因此，可避免接地元件与馈入端口之间的机械上的不可靠连接。需注意，天线ant1的导电元件M1和导电条M2可分别由图1所示的天线20a的元件40a和条30a实现，所以天线20a可通过利用馈入耦合工作。
请参考图6。图6是根据本发明一实施例的天线20b的示意图。与图1中所示的天线20a类似，图6中所示的天线20b可包括条30b和元件40b，其中元件40b与条30b之间没有物理接触。条30b可由导电材料制成，可具有馈入端口31b，并可包括一主线301b和两个支线302b、303b。主线301b可从馈入端口31b延伸至终端300b，支线302b和303b可分别从终端300b分支到两个终端322b和323b。
元件40b可连接至接地电压(图未示)，可从馈入端口31b附近的位置41b延伸至位置42b、43b、44b以及45b，并可由导电部分形成，其中导电部分由导电触点串联连接，如从位置41b延伸至位置42b和43b的内部部分，位置43b和44b之间的第一部分，以及位置44b和45b之间的调优条部分。内部部分可由电路板12b的接地面16b以及元件17b的导电内部结构提供。第一部分可为金属部件(如金属环)14b的一区段，其中金属部件14b可在缺口51b处有缺口。
除了条30b和元件40b之外，天线20b可进一步包括一个或多个辅助条(auxiliary strip)作为寄生条(parasitic strip)，如辅助条Pa[1]、Pa[2]、Pa[3]以及Pa[4]。辅助条Pa[1]-Pa[4]可分别具有(辅助接地)终端g[1]、g[2]、g[3]以及g[4]，以连接至接地电压。辅助条Pa[1]-Pa[4]可不与条30b物理接触，且可在延伸时不与元件40b交叉，如辅助条Pa[1]-Pa[4]中的每个辅助条Pa[n]除了在终端g[n]处，并不与元件40b电接触。举例来说，辅助条Pa[1]-Pa[4]中的一个、一些或全部可由接地面16b所处的第一导电层形成。而且/或者，当条30b可由电路板12b的第二导电层(图未示)形成时，辅助条Pa[1]-Pa[4]中的一个、一些或全部可由第二导电层形成，其中第二导电层与接地面16b的第一导电层绝缘。由第二导电层形成的辅助条Pa[n]可在终端g[n]处通过导电途径与接地面16b相连，条30b和每个辅助条Pa[n]之间可没有物理接触。
在一实施例中，辅助条Pa[n]可沿着条30b的偏移轮廓(offset contour)延伸。或者，辅助条Pa[n]可至少具有一分部，沿着条30b的偏移轮廓延伸。举例来说，辅助条Pa[2]可沿着主线301b和支线302b的偏移轮廓oc[2]，从终端g[2]延伸至位置603。类似地，辅助条Pa[3]和Pa[4]可分别沿着主线301b和支线303b的偏移轮廓oc[3]和oc[4]延伸。另一方面，辅助条Pa[1]可包括第一分部，沿着主线301b和支线302b的偏移轮廓oc[1]，从终端g[1]延伸至中间位置601；辅助条Pa[1]还可包括第二分部，从位置601延伸至位置602，其中第二分部并不需要遵循条30b的偏移轮廓。需注意，图6中的实施例仅为说明目的，并无意图限制本发明。在其他实施例中，辅助条可不沿着主线301b和支线302b的偏移轮廓、主线301b和支线303b的偏移轮廓延伸，也可不沿着直线延伸。举例来说，辅助条Pa[2]可从终端g[2]开始，曲折延伸至位置603。本发明的天线可具有比辅助条Pa[1]-Pa[4]更多或更少的辅助条；辅助条可用来调优天线20b的特性以及/或者性能。
请参考图7，图7是根据本发明一实施例的电子装置10c的天线20c的示意图。电子装置10c可包括电路板12c、固定在电路板12c上的内部元件11c/13c/17c、沿着电子装置10c表面的金属部件14c以及嵌入到电子装置10c的天线20c。与图1中所示的金属部件14a类似，图7中的金属部件14c可包括由围绕电子装置10c的侧边表面的金属环的分段所形成的一部分，以及/或者可包括由电子装置10c的后表面的导电部分以及/或者电子装置10c的前表面上装饰带的导电部分形成的一部分。金属部件14a可包括两个分段53c和54c，其中53c和54c之间具有开口52c。金属部件14a可在缺口51c处有缺口，其中缺口51c可与开口52c相邻，如缺口51c和开口52c可位于电子装置10c的同一边(如下边或上边)。
电路板12c(如PCB)可包括连接至接地电压(图未示)的接地面16c。元件11c、13c和17c中的每个可通过导电壳(如导电侧墙)封装，其中导电壳被保持在接地电压，如可通过导电接触电连接至接地面16c。因此，导电壳可被视为接地导电内部结构。举例来说，元件11c可为LCM；元件13c可为麦克风模块、扬声器模块、相机模块、闪光灯模块以及/或者传感器模块；而从接地面16c伸向开口52c的元件17c可为USB连接器、音频插口、用于手动控制的按钮(如电源开关)、外置传感器模块、手写笔容器以及/或者记忆卡或SIM卡容置槽。
天线20c可包括条30c作为馈入条，并可包括元件40c作为接地元件。条30c可具有馈入端口31c，用来对馈入信号(图未示)进行中继。元件40c可从位置41c延伸至位置42c、43c、44c，并在位置45c处终止。元件40c可包括三个串联的导电部分401c、402c和403c。导电部分402c可包括由围绕电子装置10c的侧边表面的金属环的分段所形成的一部分；以及/或者可包括由电子装置10c的后表面的导电部分以及/或者电子装置10c的前表面上装饰带的导电部分所形成的一部分。
元件40c的导电部分401c可从馈入端口31c附近的位置41c延伸至位置42c和43c，并可被视为元件40c的内部部分。导电部分402c可从位置43c延伸至位置44c，并可被视为第一部分。导电部分403c可从位置44c(导电部分402c的终端)延伸至位置45c，并可作为调优条工作。
如图7所示，位置401c可包括两个串联连接的部件4011c和4012c。部件4011c可从位置41c延伸至位置42c，并可由接地面16c和元件11c的导电内部结构形成；部件4012c可从位置42c延伸至位置43c，并可由元件11c的导电内部结构形成。在位置43c，元件11c的导电内部结构可牢牢固定在金属部件14c的分段53c上，以提供导电部分401c和402c之间的机械上可靠的、耐用的以及鲁棒性的导电接触。
导电部分402c可沿着电子装置10c的表面(如两个侧边表面以及二者之间的圆角)延伸。举例来说，导电部分402c可包括金属部件14c的一分段，如从位置43c开始延伸，并在缺口51c处终止的分段53c。通过结合导电部分401c、402c和403c，元件40c可形成接地导电路径，该路径从位置41c、42c、43c、44c延伸至45c，并可围绕馈入条30c，且不与其物理导电接触或交叉。
条30c和元件40c之间可没有物理接触，如条30c上的电流并不流向元件40c，而接地元件40c上的电流并不流向条30c。条30c可包括主线301c和两个支线302c、303c。主线301c可从馈入端口31c沿着方向311c延伸至终端300c，支线302c可从终端300c沿着方向312c延伸至另一终端322c，而支线303c可从终端300c沿着方向313c延伸至另一终端323c。方向311c和312c可垂直或不垂直。方向311c和313c可垂直或不垂直。
继续图7中的实施例，请参考图8，图8是天线20c工作的示意图。馈入条30c可提供电流分布路径201c，其中电流分布路径201c从馈入端口31c延伸至终端300c、322c和323c，从而提供无线传送的高频路径以及/或者高频上的接收。馈入条30c也可通过距离电子耦合(distant electrical coupling)馈入到元件40c。元件40c可提供另一电流分布路径202c，其中电流分布路径202c从位置41c延伸至位置42c、43c、44c和45c，以提供无线传送的低频路径以及/或者低频上的接收。为了天线设计的灵活性，可调整条30c的尺寸(如馈入端口31c与终端300c之间的长度，终端300c与322c之间的长度，以及/或者终端300c与323c之间的长度)，以调优高频的性能和特性。类似地，可调整元件40c的尺寸(如位置44c和45c之间的调优条部分403c的长度)，以调优低频的性能以及/或者特性。此外，条30c和元件40c之间的距离也可被调整，以调优天线的性能以及/或者性能。
请参考图9，图9是根据本发明一实施例的天线20d的示意图。与图7所示的天线20c类似，图9所示的天线20d可包括条30d和元件40d，其中元件40d与条30d之间并不物理接触。条30d可具有馈入端口31d，并可包括主线301d和两个支线302d、303d。主线301d可从馈入端口31d延伸至终端300d，支线302d和303d可分别从终端300d分支到终端322d和323d。
元件40d可连接至接地电压(图未示)，可从馈入端口31d附近的位置41d延伸至位置42d、43d、44d以及45d，并可由导电部分形成，其中导电部分由导电触点串联连接，导电部分如从位置41d延伸至位置42d和43d的内部部分，位置43d和44d之间的第一部分，以及位置44d和45d之间的调优条部分。内部部分可由电路板12d的接地面16d以及元件11d的导电内部结构提供。第一部分可为金属部件14d的一分段，可在与元件17d相邻的缺口51d处有缺口。
除了条30d和元件40d之外，天线20d可进一步包括一个或多个辅助条作为寄生条，如辅助条Pa[i]和Pa[j]。辅助条Pa[i]和Pa[j]可分别具有(辅助接地)终端g[i]和g[j]，以连接至接地电压。辅助条Pa[i]和Pa[j]可不与条30d物理接触，且可在延伸时不与元件40d交叉，如辅助条Pa[i]和Pa[j]除了在终端g[i]和g[j]处，并不与元件40d电接触。举例来说，辅助条Pa[i]和Pa[j]中的一个或全部可由形成接地面16d的第一导电层形成。而且/或者，当条30d可由电路板12d的第二导电层(图未示)形成时，辅助条Pa[i]和Pa[j]中的一个或全部也可由第二导电层形成，其中第二导电层与接地面16d的第一导电层绝缘。由第二导电层形成的辅助条Pa[i]以及/或者Pa[j]可在终端g[i]以及/或者g[j]处通过导电途径与接地面16d相连，条30d和辅助条Pa[i]和Pa[j]中的每个之间可没有物理接触。
在一实施例中，辅助条Pa[i]和Pa[j]中的每个至少具有一分部可沿着条30d的偏移轮廓延伸。举例来说，辅助条Pa[j]可沿着主线301d和支线302d的偏移轮廓oc[j]，从终端g[j]延伸至位置903。辅助条Pa[i]可包括第一分部和第二分部，其中第一分部可沿着主线301d和支线303d的偏移轮廓oc[i]，从终端g[i]延伸至中间位置901；第二分部可从位置901延伸至位置902，且第二分部并不需要遵循条30d的偏移轮廓。在其他实施例中，辅助条可不沿着主线301d和支线302d的偏移轮廓、主线301d和支线303d的偏移轮廓延伸，也可不沿着直线延伸。举例来说，辅助条Pa[j]可从终端g[j]开始，曲折延伸至位置903。本发明的天线可具有比辅助条Pa[i]和Pa[j]更多或更少的辅助条；辅助条可用来调优天线20d的特性以及/或者性能。
请参考图10，图10是根据本发明一实施例的天线20e的示意图。与图1中所示的天线20a类似，图10中所示的天线20e可包括条(馈入条)30e和元件(接地元件)40e；此外，天线20e可进一步包括附加条(additional strip)70e以及两个开关S1、S2。
条30e可具有馈入端口31e，并可包括导电主线301e和两个导电支线302e、303e。其中，支线302e、303e通过导电接触电连接至主线301e。主线301e可从馈入端口31e延伸至终端300e，两个支线302e和303e可分别分支到两个终端322e和323e。条30e可不与元件40e、附加条70e、开关S1和S2物理接触。
元件40e可连接至接地电压(图未示)，并可由开关S2分成两个区段90e和92e(头段和尾段)。头段90e可从馈入端口31e附近的位置41e，通过位置42e、43e、44e延伸至位置441e(一节点)，并可由各部分形成，其中各部分由导电触点串联连接而成。各部分可包括一内部部分，从位置41e延伸至位置42e和43e；还可包括一第一部分，从位置43e延伸至位置44e和441e。内部部分可由电路板12e的接地面16e以及元件17e的导电内部结构提供。第一部分可由金属部件14e的一分段提供，并可在位置44e和441e附近的缺口51e处有缺口。
另一方面，元件40e的尾段92e可为调优条部分，从位置442e(一节点)延伸至位置45e，即从开关S2向电子装置的内部延伸。开关S2可选择性地导通两个位置441e和442e，即可选择性地导通两个区段90e和92e。
开关S1可在元件40e的位置700e(第一节点)和附加条70e的位置701e之间连接。附加条70e可从位置701e延伸至元件40e的位置702e(第二节点)。在位置702e，附加条70e可通过导电接触电连接至元件40e。开关S1可选择性地导通附加条70e和元件40e的位置700e。
继续图10的实施例，请参考图11到图14。图11到图14是图10中所示天线20e的工作示意图。如图11到图14所示，条30e可提供电流分布路径201e，用于无线高频的共振。此外，根据开关S1和S2开启(导通)或关闭(不导通)，天线20e可提供不同的频带，如不同的低频。
在图11中，开关S1关闭(不导通)而开关S2开启(导通)。由于开关S1关闭，附加条70e被绕过(bypass)，而位置441e可通过开启的开关S2被导向位置442e。相应地，天线20e可提供电流分布路径202e_1。电流分布路径202e_1从馈入端口31e附近的位置41e，通过位置42e、43e、44e、441e和442e延伸至位置45e，用于第一低频的共振模态。
在图12中，开关S1关闭，开关S2也关闭，因此附加条70e被绕过，位置441e不被导向位置442e。相应地，天线20e可提供电流分布路径202e_2。电流分布路径202e_2从位置41e延伸至位置42e、43e、44e和441e，用于第二低频的共振模态。由于关闭的开关S2使得区段92e与位置441e之间没有电连接，路径202e_2的长度比图11中的路径202e_1的长度短，且第二低频的频率可比第一低频的频率高。
在图13中，开关S1开启，开关S2也开启，因此附加条70e与位置700e电连接，以形成从接地面16e的位置700e到金属部件14e的位置702e的捷径(shortcut)。相应地，天线20e可提供电流分布路径202e_3。电流分布路径202e_3从位置41e延伸至位置700e、701e、702e、44e、441e、442e和45e，用于第三低频的共振模态。由于开启的开关S1和附加条70e提供了捷径，路径202e_3的长度比图11中的路径202e_1的长度短，且第三低频的频率可比第一低频的频率高。
在图14中，开关S1开启，而开关S2关闭。相应地，天线20e可提供电流分布路径202e_4。电流分布路径202e_4从位置41e延伸至位置700e、701e、702e、44e和441e，用于第四低频的共振模态。与图11到图13中分别所示的路径202e_1到202e_3相比，路径202e_4的长度最短，所以第四低频的频率可比第一低频到第三低频的频率高。
请参考图15。图15是根据本发明一实施例的天线20f的示意图。与图7中所示的天线20c类似，图15中所示的天线20f可包括条(导电馈入条)30f和元件(导电接地元件)40f；此外，天线20f可进一步包括附加条70f和两个开关S1、S2。
条30f可具有馈入端口31f，并可包括导电主线301f和两个导电支线302f、303f。主线301f可从馈入端口31f延伸至终端300f，其中两个支线302f和303f可分别分支到两个终端322f和323f。条30f可不与元件40f、附加条70f以及开关S1和S2物理接触。
元件40f可连接至接地电压(图未示)，并可由开关S2分成两个区段90f和92f(头段和尾段)。头段90f可从馈入端口31f附近的位置41f，通过位置42f、43f、44f延伸至位置441f(一节点)，并可由各部分形成，其中各部分由导电触点串连而成；各部分可包括一内部部分，从位置41f延伸至位置42f和43f；还可包括一第一部分，从位置43f延伸至位置44f和441f。内部部分可包括一部分由电路板12f的接地面16f提供，还可包括一部分由元件11f的导电内部结构提供。第一部分可由金属部件14f的一分段提供，并可在位置44f和441f附近的缺口51f处有缺口。
另一方面，元件40f的尾段92f可为调优条，从位置442f(一节点)延伸至位置45f，即从开关S2向电子装置的内部延伸。开关S2可选择性地导通两个位置441f和442f，即可选择性地导通两个区段90f和92f。
开关S1可在元件40f的位置700f(第一节点)和附加条70f的位置701f之间连接。附加条70f可从位置701f延伸至元件40f的位置702f(第二节点)。在位置702f，导电条70f可通过导电接触电连接至元件40f。开关S1可选择性地导通附加条70f和元件40f的位置700f。
继续图15的实施例，请参考图16到图19。图16到图19是图15中所示天线20f的工作示意图。如图16到图19所示，条30f可提供电流分布路径201f，用于无线高频的共振模态。此外，根据开关S1和S2开启或关闭，天线20f可提供不同的频带，如不同的低频。
在图16中，开关S1关闭(不导通)而开关S2开启(导通)，由于开关S1关闭，附加条70f可被绕过，而位置441f可通过开启的开关S2被导向位置442f。相应地，天线20f可提供电流分布路径202f_1。电流分布路径202f_1从馈入端口31f附近的位置41f通过位置42f、43f、44f、441f和442f延伸至位置45f，用于第一低频的共振模态。
在图17中，开关S1和S2均关闭，因此附加条70f被绕过，位置441f不被导向位置442f。相应地，天线20f可提供电流分布路径202f_2。电流分布路径202f_2从位置41f延伸至位置42f、43f、44f和441f，用于第二低频的共振模态。由于关闭的开关S2使得区段92f与位置441f之间没有电连接，路径202f_2的长度比图16中的路径202f_1的长度短，且第二低频的频率可比第一低频的频率高。
在图18中，开关S1和开关S2均开启，因此附件条70f与位置700f电连接，以形成从700f到702f的捷径。相应地，天线20f可提供电流分布路径202f_3，电流分布路径202f_3从位置41f延伸至位置700f、701f、702f、44f、441f、442f和45f，用于第三低频的共振模态。由于路径202f_3的长度比图16中的路径202f_1的长度短，第三低频的频率可比第一低频的频率高。
在图19中，开关S1开启，而开关S2关闭。相应地，天线20f可提供电流分布路径202f_4，电流分布路径202f_4从位置41f延伸至位置700f、701f、702f、44f和441f，用于第四低频的共振模态。与图16到图18中分别所示的路径202f_1到202f_3相比，路径202f_4的长度最短，所以第四低频的频率可比第一低频到第三低频的频率高。
通过控制开关S1和S2的开启和关闭，天线20e(图10)和天线20f(图15)可提供多种低频，以适应不同的频带需求。图10或图15中的开关S1可通过电路板12e(图10)或12f(图15)实现，所以开关S1可被电控(electrically controlled)。图10或图15中的开关S2也可通过电路板12e(图10)或12f(图15)实现。或者，开关S2也可通过附加的弹性电路板(flexible circuit board)实现。举例来说，请与图10一起参考图20。图20是根据本发明一实施例的实现图10中天线20e的开关S2的示意图。如图20所示，开关S2可由弹性电路板46形成，其中弹性电路板46可包括焊垫(pad)481、导电区段92e和焊垫482。焊垫481可在位置44e处导电附着在金属部件14e上，并可在弹性电路板46的位置441e处连接至开关S2的第一终端。导电区段92e可从开关S2的第二终端(位于弹性电路板46的位置442e处)延伸至弹性电路板46的位置45e。焊垫482可导电附着在电路板12e上，用来接收电路板12e发出的控制信号(图未示)；根据控制信号，开关S2可开启和关闭，以选择性地导通其位于位置441e处的第一终端和位于位置442e处的第二终端。弹性电路板46可由绝缘内部结构141支持，其中绝缘内部结构141可将弹性电路板46与金属部件14e在除焊垫481之外的地方绝缘。类似地，天线20f(图15)中的开关S2也可以以与图20相似的方式进行布置。图1、图6、图7、图9、图10和图15中分别所示的馈入条30a到30f中的每一个均可以通过弹性电路板形成。
本发明可只包括一开关。在一实施例中，提供一种天线用于一电子装置，所述天线包括：具有馈入端口用来对馈入信号进行中继的馈入条；以及用来连接接地电压的接地元件。其中，馈入条与接地元件之间没有物理接触，且接地元件的第一部分包括沿着所述装置的表面的金属部件的至少一部分。天线进一步包括连接至所述第一部分的开关，且接地元件进一步包括调优条，从开关延伸向所述装置的内部；其中开关能够选择性地导通所述第一部分和调优条。
在图10所示的实施例中，尽管附加条70e沿着y方向线性延伸，附加条70e也可将x方向分段、y方向分段、倾斜分段(tilt segment)以及/或者弯曲分段(curved segment)组合起来，以从位置701e延伸至位置702e。类似地，图15的实施例的条70f并不需要沿着位置701f到位置702f的直线成形。
与图6和图9中所示的实施例类似，图10和图15中的天线20e和20f也可包括辅助条，以调优天线特性和性能。
总结来说，与通过物理接触馈入接地臂相比，根据本发明的天线可通过非接触耦合馈入来馈入接地元件，从而有效避免导电接触的机械鲁棒性问题，增加可靠度和耐用度，并维持天线适当的工作。
虽然本发明已就较佳实施例及其优势揭露如上，本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的变更和润饰。本发明的保护范围当视之前的权利要求书所界定为准。

Claims (20)

1.一种天线，用于一电子装置，所述天线包括：
馈入条，所述馈入条具有馈入端口用来对馈入信号进行中继；以及
接地元件，用来连接接地电压；
其中，所述馈入条与所述接地元件之间没有物理接触，且所述接地元件的第一部分包括沿着所述装置的表面的金属部件的至少一部分。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于，其中所述接地元件进一步包括内部部分，所述内部部分延伸至所述金属部件的触点，且所述第一部分是所述金属部件的分段，所述第一部分从所述触点开始延伸至所述金属部件的缺口结束。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于，其中所述缺口与所述装置的开口相邻。
4.如权利要求2所述的天线，其特征在于，其中所述内部部分中的一部分由所述装置的电路板的接地面形成。
5.如权利要求4所述的天线，其特征在于，其中所述馈入条由所述电路板的导电层形成，所述导电层与所述接地面绝缘。
6.如权利要求2所述的天线，其特征在于，其中所述内部部分由所述装置的电路板的接地面以及从所述接地面延伸至所述装置的开口的导电墙形成。
7.如权利要求6所述的天线，其特征在于，其中所述馈入条由所述电路板的导电层形成，所述导电层与所述接地面绝缘。
8.如权利要求1所述的天线，其特征在于，其中所述接地元件进一步包括调优条，从所述第一部分的终端延伸向所述装置的内部。
9.如权利要求1所述的天线，其特征在于，其中所述馈入条包括：主线和第一支线，所述主线从所述馈入端口沿着第一方向延伸至主线终端，所述第一支线从所述主线终端沿着第二方向延伸。
10.如权利要求9所述的天线，其特征在于，进一步包括：
第一数量的第一辅助条，其中每个第一辅助条具有辅助接地终端，用来连接至所述接地电压，每个第一辅助条与所述馈入条没有物理接触，以及每个第一辅助条包括一分部，沿着所述主线和所述第一支线的偏移轮廓延伸。
11.如权利要求9所述的天线，其特征在于，其中所述馈入条进一步包括第二支线，从所述主线终端沿着第三方向延伸。
12.如权利要求11所述的天线，其特征在于，其中所述第二方向和所述第三方向平行。
13.如权利要求11所述的天线，其特征在于，进一步包括：
第二数量的第二辅助条，其中每个第二辅助条具有辅助接地终端，用来连接至所述接地电压，每个第二辅助条与所述馈入条没有物理接触，以及每个第二辅助条包括一分部，沿着所述主线和所述第二支线的偏移轮廓延伸。
14.如权利要求9所述的天线，其特征在于，其中所述第一方向与所述第二方向垂直。
15.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括：
一数量的辅助条，其中每个辅助条具有辅助接地终端，用来连接至所述接地电压，每个辅助条与所述馈入条没有物理接触，且延伸时不与所述接地元件交叉。
16.如权利要求15所述的天线，其特征在于，其中每个辅助条沿着所述馈入条的偏移轮廓延伸。
17.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括：
开关，连接至所述第一部分，且所述接地元件进一步包括：
调优条，从所述开关延伸向所述装置的内部；
其中所述开关能够选择性地导通所述第一部分和所述调优条。
18.如权利要求1所述的天线，其特征在于，进一步包括：
第一开关，连接至所述接地元件的第一节点；以及
附加条，连接在所述第一开关和所述接地元件的第二节点之间；
其中所述第一开关能够选择性地导通所述附加条和所述第一节点。
19.如权利要求18所述的天线，其特征在于，其中所述接地元件进一步包括：
第二开关，将所述接地元件分割成尾段和头段，并能够选择性地导通所述头段和所述尾段。
20.如权利要求19所述的天线，其特征在于，其中所述第一节点和所述第二节点位于所述头段。
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