CN104604024B - 分布式环形扬声器壳体天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可设有天线结构的电子设备。天线结构可使用介电载体结构诸如扬声器壳体而形成，使得由扬声器所使用的电子设备内的内部空间可用于形成天线。扬声器驱动器可安装在扬声器壳体中。扬声器壳体中的开口可允许从扬声器壳体发出来自扬声器驱动器的声音。天线结构可具有第一环形天线谐振元件和第二环形天线谐振元件。第一环形天线谐振元件可对第二环形天线谐振元件间接馈电。第二环形天线谐振元件可以是由具有环绕扬声器壳体的宽度的金属条形成的分布式环形元件。第二环形天线谐振元件中的开口可与扬声器壳体开口对准。

Description

分布式环形扬声器壳体天线

本申请要求2012年9月27日提交的美国专利申请13/629,061的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

本发明整体涉及电子设备，更具体地，涉及具有天线的电子设备。

电子设备常常设有天线。在将天线安装到电子设备内时可能遇到困难。例如，诸如天线与周围的设备结构及电子部件之间的相对位置的因素和诸如天线结构的尺寸和形状的因素可能对天线调谐和带宽具有影响。如果不小心，天线可能失谐，或者可能以所需的工作频率表现出不期望的低效率的带宽。因此有利的是能够提供在电子设备中使用的改善的天线。

发明内容

电子设备可设有天线结构。天线结构可使用诸如中空塑料扬声器壳体的电介质载体结构形成，从而允许由扬声器壳体所使用的设备内部的体积被用作天线的一部分。扬声器驱动器可以安装在扬声器壳体中。扬声器壳体中的开口可用于允许从扬声器壳体发出来自扬声器驱动器的声音。

天线结构可具有第一环形天线谐振元件和第二环形天线谐振元件。环形天线谐振元件可由扬声器壳体和用于电子设备的金属外壳的部分(如果需要的话)上的金属迹线形成。

第一环形天线谐振元件可对第二环形天线谐振元件间接馈电。第二环形天线谐振元件可由环绕扬声器壳体的金属条形成。金属条中的间隙可形成第二环形天线谐振元件中的电容。在第二环形天线谐振元件中也可形成电感。第二环形天线谐振元件中的开口可与扬声器壳体开口对准。在第二环形天线谐振元件中的开口之间的金属区段可以共同形成第二环形天线谐振元件的电感。

电子设备外壳可具有与扬声器壳体开口和第二环形天线谐振元件中的开口对准的开口。

根据附图以及以下对优选实施例的详细描述，本发明的其他特征、本发明的实质以及各种优点将变得更加显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的可设有天线结构的示例性电子设备诸如膝上型计算机的透视图。

图2是根据本发明的实施例的可设有天线结构的示例性电子设备诸如手持式电子设备的透视图。

图3是根据本发明的实施例的可设有天线结构的示例性电子设备诸如平板电脑的透视图。

图4是根据本发明的实施例的可设有天线结构的计算机显示器诸如具有一体化计算机的示例性电子设备的透视图。

图5是根据本发明的实施例的具有天线结构的示例性电子设备的示意图。

图6是根据本发明的实施例的射频收发器电路和天线结构的示意图。

图7是根据本发明的实施例的示例性环形天线结构的图。

图8是根据本发明的实施例的针对图7所示类型的示例性天线的随工作频率而变化的天线性能的曲线图。

图9是根据本发明的实施例的示例性扬声器驱动器的透视图。

图10是根据本发明的实施例的示例性扬声器驱动器的横截面侧视图，其示出了扬声器驱动器外壳可涂有绝缘涂层的方式。

图11是根据本发明的实施例的可用作天线载体的那类示例性扬声器箱的俯视图。

图12是根据本发明的实施例的示例性分布式环形天线的透视图，该天线使用电介质天线载体诸如扬声器箱上的导电迹线而形成。

图13是根据本发明的实施例的安装在电子设备外壳内的示例性天线的横截面侧视图。

图14是根据本发明的实施例的电子设备的一部分的透视图，其示出了该电子设备可具有带扬声器孔的外壳的方式。

图15是根据本发明的实施例的电子设备的一部分的透视图，其示出了该电子设备可具有呈狭槽形状的扬声器开口的外壳的方式。

图16是根据本发明的实施例的电子设备的一部分的横截面侧视图，其示出了该电子设备中的天线结构可安装的方式。

图17是根据本发明的实施例的具有天线结构的电子设备的一部分的横截面侧视图，该天线结构具有凹陷部分以容纳电子部件诸如显示模块。

具体实施方式

电子设备可包括天线。天线可用于发射和接收无线信号。图1、图2、图3和图4中示出可设有天线的示例性电子设备。

图1示出了电子设备10可如何具有膝上型计算机的形状，该膝上型计算机具有上部外壳12A和带有部件诸如键盘16和触摸板18的下部外壳12B。设备10可具有铰链结构20，该铰链结构允许上部外壳12A相对于下部外壳12B在方向22上围绕旋转轴线24旋转。显示器14可安装在上部外壳12A中。上部外壳12A有时可称为显示器外壳或盖，可通过围绕旋转轴线24朝向下部外壳12B来旋转该上部外壳12A而将其置于闭合位置。天线结构可沿着上部外壳12A的上边缘安装在与显示器14相关联的显示器覆盖层下方或设备10中的其他地方。

图2示出了电子设备10可如何为手持设备诸如蜂窝电话、音乐播放器、游戏设备、导航单元或其他紧凑型设备。在设备10的该类型的配置中，外壳12可具有相背对的前表面和后表面。显示器14可安装在外壳12的正面上。如果需要，显示器14可具有包括用于部件诸如按钮26的开口的显示器覆盖层或其他外层。开口也可形成于显示器覆盖层或其他显示器层中以容纳扬声器端口(参见例如图2的扬声器端口28)。天线结构可安装在显示器14的显示器覆盖层的无源外围部分下方或在图2的外壳12中的其他地方。

图3示出了电子设备10可如何为平板电脑。在图3的电子设备10中，外壳12可具有相背对的平坦前表面和后表面。显示器14可安装在外壳12的前表面上。如图3所示，显示器14可具有带有开口以容纳按钮26的显示器覆盖层或其他外层(作为示例)。天线结构可安装在显示器覆盖层的周边边缘中的一个边缘下方或设备10内的其他地方。

图4示出了电子设备10如何可为计算机显示器或已被结合到计算机显示器中的计算机。对于此类布置方式，设备10的外壳12可安装在支撑结构诸如支架27上。显示器14可安装在外壳12的正面上。如果需要，显示器14可具有显示器覆盖层。用于图4的设备10的天线结构可安装在显示器覆盖层的周边边缘中的一个或多个边缘下方或设备10内的其他地方。

图1、图2、图3和图4所示出的设备10的示例性配置仅为示例性的。一般来讲，电子设备10可为膝上型计算机、含有嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或其他手持式或便携式电子设备，较小的设备诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备或其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统诸如其中具有显示器的电子设备安装在信息亭或汽车中的系统、实现两种或更多种这些设备的功能的设备，或其他电子设备。

设备10的外壳12，其有时被称为壳体，可由材料诸如塑料、玻璃、陶瓷、碳纤维复合物和其他基于纤维的复合物、金属(例如，加工的铝、不锈钢或其他金属)、其他材料或这些材料的组合形成。设备10可使用一体式构造形成，其中大多数或所有外壳12由单一结构元件(例如，一块加工的金属或一块模制的塑料)形成，或可由多个外壳结构(例如，已安装到内部框架元件的外部外部外壳结构或其他内部外壳结构)形成。在其中外壳12由金属或其他导电材料形成的构型中，介电结构诸如塑料结构可用于形成与设备10中的天线结构中的一些或全部天线结构重叠的天线窗口。设备10中的天线结构也可被配置为通过显示器覆盖层和设备10中的其他介电结构发射和接收射频天线信号。

显示器14可为包括触摸传感器的触敏显示器，或可为对触摸不敏感的。显示器14的触摸传感器可由电容性触摸传感器电极的阵列、电阻式触摸阵列以及基于声学触摸、光学触摸或基于力的触摸技术的触摸传感器结构或其他合适的触摸传感器部件形成。

一般来讲，用于设备10的显示器可包括由发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、等离子单元、电润湿像素、电泳像素、液晶显示器(LCD)部件或其他合适的图像像素结构形成的图像像素。

显示器覆盖层可覆盖显示器14的表面，或者显示层诸如滤色器层或显示器的其他部分可在显示器14中被用作最外面(或几乎最外面)的层。显示器覆盖层或其他外部显示层可由透明玻璃片、透光塑料层、或其他透明构件形成。

由透明材料诸如氧化铟锡形成的触摸传感器部件诸如电容性触摸传感器电极阵列可形成于显示器覆盖层的下侧上，可形成于单独的显示层诸如玻璃或聚合物触摸传感器基板上，或者可结合到其他显示层(例如，薄膜晶体管层的基板层)中。

图5示出了可用于电子设备10的示例性配置的示意图。如图5所示，电子设备10可包括控制电路29。控制电路29可包括用于控制设备10的操作的存储和处理电路。例如，控制电路29可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，闪存存储器或被配置为形成固态驱动器的其他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。控制电路29可包括处理电路，该处理电路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、电源管理单元、音频编解码器芯片、专用集成电路等。

控制电路29可用于在设备10上运行软件，诸如操作系统软件和应用程序软件。利用该软件，控制电路29可将音频信息呈现给使用扬声器和其他音频电路的设备10的用户，可使用天线结构和射频收发器电路来发射和接收无线信号，并且可以其他方式控制设备10的操作。

输入输出电路30可用于允许将数据提供至设备10以及允许将数据从设备10提供至外部设备。输入输出电路30可包括通信电路32。通信电路32可包括有线通信电路以用于支持使用设备10中的数据端口进行的通信。通信电路32也可包括无线通信电路(例如，用于使用天线来发射和接收无线射频信号的电路)。

输入输出电路30也可包括输入输出设备34。用户可通过输入输出设备34提供命令来控制设备10的操作，并且可使用输入输出设备34的输出资源来从设备10接收状态信息和其他输出。

输入输出设备34可包括传感器和状态指示器36，诸如环境光线传感器、接近传感器、温度传感器、压力传感器、磁传感器、加速度计以及发光二极管和其他部件，以用于收集关于设备10的操作环境的信息并将关于设备10的状态的信息提供给设备10的用户。

音频部件38可包括用于将声音提供给设备10的用户的扬声器和音频发生器以及用于收集用户音频输入的麦克风。

显示器14可用于为用户呈现图像，诸如文本、视频和静态图像。传感器36可包括触摸传感器阵列，其形成为显示器14中的层中的一个层。

用户输入可使用按钮和其他输入输出部件40收集，诸如触控板传感器、按钮、操纵杆、点击轮、滚轮、触摸传感器诸如显示器14中的传感器36、小键盘、键盘、振动器、相机、以及其他输入输出部件。

如图6所示，通信电路32可包括无线通信电路，诸如射频收发器电路100和天线结构102。通信电路32可包括由以下各项所形成的无线电路：一个或多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源射频部件、一个或多个天线诸如天线结构102、以及用于处理射频无线信号的其他电路。

通信电路32可包括用于处理多个射频通信频带的射频收发器电路。例如，收发器电路100可包括用于处理蜂窝电话通信、无线局域网信号和卫星导航系统信号诸如来自与全球定位系统相关联的卫星的1575MHz信号的电路。收发器电路100可针对(IEEE802.11)通信处理2.4GHz和5GHz频带并且可处理2.4GHz通信频带。电路100可包括蜂窝电话收发器电路，以用于处理在诸如在700MHz至2.7GHz(作为示例)的范围内的频带的蜂窝电话频带中的无线通信。

如果需要，通信电路32可包括用于其他短程和远程无线链路的无线电路。例如，电路32可包括用于接收无线电信号和电视信号的无线电路、寻呼电路等。在和链路以及其他短程无线链路中，无线信号通常用于在几十或几百英尺的范围内传送数据。在蜂窝电话链路和其他远程链路中，无线信号通常用于在几千英尺或英里范围内传送数据。

通信电路32可包括天线结构102。天线结构102可包括一个或多个天线。天线结构102可包括倒F形天线、贴片天线、环形天线、单极天线、偶极天线、单频带天线、双频带天线、覆盖两个以上频带的天线、或其他合适的天线。其中设备10中的至少一个天线使用环形天线结构而形成的构型有时在本文中作为示例描述。

为了使天线结构102能够覆盖感兴趣的通信频率，如果需要，天线结构102可设有由控制电路29控制的可调谐电路。例如，在设备10的操作期间，任何时候希望调谐天线结构102以覆盖所需的通信频带时，控制电路29都可将控制信号提供至天线结构102中的可调谐电路。

收发器电路100可通过信号路径诸如信号路径104耦合至天线结构102。信号路径104可包括一个或多个传输线。作为示例，图6的信号路径104可以是具有正信号导线诸如线106和接地信号导线诸如线108的传输线。线106和108可形成具有50欧姆(作为示例)阻抗的同轴电缆或微带传输线的部分。由部件诸如电感器、电阻器和电容器形成的匹配的网络可用于将天线结构102的阻抗匹配至传输线104的阻抗。匹配的网络部件可提供为分立的部件(例如，表面安装技术部件)或者可由外壳结构、印刷电路板结构、塑料支撑件上的迹线等形成。

传输线104可耦合至与天线结构102相关联的天线馈电部结构。作为示例，天线结构102可形成具有天线馈电部的天线，该天线馈电部具有正天线馈电端子诸如端子110和接地天线馈电端子诸如接地天线馈电端子112。正传输线导线106可耦合至正天线馈电端子110，并且接地传输线导线108可耦合至接地天线馈电端子112。如果需要，可以使用其他类型的天线馈电部布置。图6的示例性馈电配置仅是示例性的。

天线结构102可由通过介电载体支撑的金属迹线或其他图案化导电材料形成。就一种合适的布置而言，天线结构102可基于环形天线结构。例如，天线结构102可包括缠绕成环的导电材料条。由于导电材料条具有横跨其分布材料的相关联的宽度，环形天线结构诸如这些环形天线结构有时可称为分布式环形天线结构。分布式环形天线可利用直接馈电布置(其中馈电端子诸如端子110和112直接耦合至形成环的材料条)进行馈电，可通过使用近场电磁耦合将环形天线馈电元件或其他元件耦合至由材料条形成的环来间接馈电，或者可利用其他合适的馈电布置进行馈电。

图7中示出了可在图1、图2、图3和图4的电子设备10中使用的那类分布式环形天线的示意图。如图7所示，分布式环形天线结构102(有时称为分布式环形天线102)可包括由导体环诸如导体114形成的第一环形天线谐振元件L1和由导体环诸如导体116形成的第二环形天线谐振元件L2(分布式环形元件)。

如图7所示，环形天线谐振元件L2可使用用作间接天线馈电结构的环形天线谐振元件L1来间接馈电。如由图7的电磁场118所示，天线元件(馈电结构)L1和环形天线谐振元件L2可利用近场电磁耦合来耦合。

图7的天线结构102可使用传输线104耦合至射频收发器电路100(图6)。例如，正传输线导线106可耦合至正天线馈电端子110，并且接地传输线导线108可耦合至接地天线馈电端子112。

在其中传输线104的导线耦合至天线元件L1的馈电端子110和112的图7的示例性配置中，天线谐振元件L2可被间接馈电。如果需要，可通过横跨元件L2中的端子对来耦合传输线104而对天线谐振元件L2进行直接馈电。用于环形天线结构102的间接馈电布置在本文中有时可描述为示例。然而，这仅仅是示例性的。一般来讲，如果需要，任何合适的馈电布置都可用于对天线102进行馈电。

环形天线结构102可使用导电天线谐振元件结构诸如介电载体上的金属迹线而形成。介电载体可由玻璃、陶瓷、塑料或其他介电材料形成。作为示例，介电载体可由塑料支撑结构形成。如果需要，塑料支撑结构可由扬声器箱壳体形成，该壳体用作扬声器驱动器的谐振腔。

形成环形天线结构102的导电结构可包括线材、金属箔、印刷电路板上的导电迹线、导电外壳结构的部分诸如导电外壳壁和导电内部框架结构、以及其他导电结构。

如图7所示，天线谐振元件L2可具有纵向轴线诸如轴线120。轴线120有时可称为分布式环形天线结构102的纵向轴线。环形天线结构102可具有沿着环L2的纵向轴线120扩展(“分布”)的谐振元件导电结构。

天线结构102的谐振元件环L2中的导电结构116可包括导体的条或片材，其具缠绕纵向轴线120的第一尺寸和沿着纵向轴线120的长度延伸的第二尺寸(即，宽度W)。导电结构116可缠绕轴线120。在操作期间，天线电流可在围绕轴线120的环L2的条形导电材料内流动。实际上，导电材料116将形成由周长P表征的呈环形形状的导体的宽条。在环L2中流动的天线电流趋于缠绕纵向轴线120。当安装在设备10内时，天线元件L2的纵向轴线120可平行于电子设备10中的外壳12的相邻边缘延伸(作为示例)。

可能有利的是由显示具有相对较小的尺寸P的导电结构形成分布式环形天线结构102。在沿着周长P没有任何中断的环中，天线能够以这样的信号频率谐振：其中该信号具有约等于P的波长。因此，在具有不间断环形形状的紧凑结构中，由天线环L2覆盖的通信频带的频率可能往往较高。通过将间隙或其他电容生成结构结合到环中，可将电容C引入天线环L2中。导电材料116也可被配置为形成一个或多个电感器状路径以将电感L引入天线环L2中。材料116可例如被配置为在环L2内产生用作电感产生线材的导电材料116的区段。在环形天线元件L2的周长内存在电容C和电感L的情况下，天线元件L2的谐振频率可被降低至所需的工作频率，而不扩大周长P的值。

图8是曲线图，其中天线结构诸如图7的天线结构102的天线性能(驻波比)被绘制成随工作频率而变化。在图8的示例中，天线结构102被配置为以较低的频带LB和较高的频带HB进行谐振。通信频带LB和HB可以是蜂窝电话频带、卫星导航系统频带、局域网频带和/或其他合适的通信频带。作为示例，低频带LB可与2.4GHz无线局域网频带相关联，并且高频带HB可与5GHz无线局域网频带相关联(作为示例)。

图8的虚线曲线122对应于环形天线谐振元件L1对天线结构102的性能的贡献。点划线曲线124对应于环形天线谐振元件L2对天线结构102的性能的贡献。

在操作期间，元件L1和L2均对由曲线126表示的天线结构102的总体性能有贡献。在较低频率诸如低频带LB中的频率下，天线谐振元件L2用作结构102中的主辐射元件，并且天线谐振元件L1用作结构102中的次辐射元件。在较高频率诸如高频带HB中的频率下，天线谐振元件L1用作结构102中的主辐射元件，并且天线谐振元件L2用作次辐射元件。

天线结构102的介电载体可由塑料形成。作为示例，中空塑料结构可用于用作天线结构102的载体。如果需要，中空塑料天线载体结构可用于形成扬声器壳体(有时称为扬声器箱)。扬声器驱动器可安装在扬声器箱内以产生声音。

图9是示例性扬声器驱动器的图。如图9所示，扬声器驱动器128可具有扬声器驱动器外壳诸如外壳130。外壳130可由塑料、金属或其他合适的材料形成。在外壳130中可形成开口诸如扬声器驱动器端口132，以允许声音离开驱动器128。

扬声器驱动器128可具有电端子诸如端子134和136。线材诸如线材138和140可耦合至端子134和136。例如，线材138可用于将音频放大器142的输出中的一个输出耦合至端子134，并且线材140可用于将音频放大器142的输出中的另一个输出耦合至端子136。在操作期间，音频放大器142可经由输入144(例如，来自控制电路29)接收音频信号，并且可以将对应的模拟音频信号驱动到线138和140上。扬声器驱动器128可通过形成经端口132离开驱动器128的声音而作出响应。

可能有利的是将扬声器驱动器128的导电部分绝缘，以帮助确保天线电流不流过扬声器驱动器128。如果扬声器驱动器128不被绝缘，则有可能将扬声器驱动器128耦合至天线结构102，这会负面地影响天线性能。

如在图10的横截面侧视图中所示，扬声器驱动器128可在外壳130上具有涂层诸如涂层146。外壳130或外壳130的部分可由导电材料诸如金属形成。涂层146可由塑料或其他绝缘材料形成。如图10所示，涂层146可覆盖扬声器驱动器128的潜在地导电的部分诸如外壳130和端子134及136，从而有助于确保扬声器驱动器128与周围的结构电隔离。绝缘涂层146可有助于允许扬声器驱动器128相对于地面(和天线结构102)电浮，从而使与天线结构102的耦合最小化。

图11是示例性介电载体的俯视图，该类型的介电载体可用作天线结构102的导电结构的天线载体和扬声器驱动器128的扬声器壳体两者。如图11所示，介电载体150可具有沿着纵向轴线120延伸的细长形状。天线结构102的导电结构可形成于区域154和152中。例如，与天线谐振元件环L2相关联的导电结构116可形成于区域152中，并且与天线谐振元件环L1相关联的导电结构114可形成于区域154中。介电载体150可具有用作扬声器的声腔的中空内部空间。扬声器驱动器128可在环形元件L1下方安装在载体150的中空内部空间内。图11的分布式环设计可有助于确保在天线结构102的操作期间电场强度在扬声器驱动器128附近被最小化，从而使天线结构102和扬声器驱动器128之间的电耦合最小化。

图12是天线结构102的透视图，示出了天线结构102的导电结构可以在扬声器壳体或其他介电载体150之上和周围形成的方式。如图12所示，天线谐振元件环L1可由在扬声器壳体150(或其他介电载体)的上表面上的金属迹线114形成。天线谐振元件环L2可由在扬声器壳体150的表面上的具有宽度W的金属迹线116的条形成。在操作期间，天线电流可在环L2中流动，诸如电流164和166。

如果需要，天线谐振元件环迹线114可安装在接地腔中(即，环L1可安装在背腔式天线环境中)。例如，金属迹线可向迹线114的前方、后方、侧面和下方形成于载体150的侧壁上(参见例如图12的腔侧壁115)。通过将迹线114放置在天线腔115内，环形天线谐振元件可与设备10中的周围金属结构解耦(即，由于天线腔115提供的隔离，环形天线L1的性能将不受载体150与附近的导电结构之间的距离影响)。

在壳体150的上表面上的迹线116的相对边缘160和162之间可形成间隙。该间隙的布局可被配置为产生电容C的期望值(图7)。例如，如果需要较大的C值，则可将边缘160和162更靠近地放置，和/或可以利用使边缘160和162的长度最大化的曲折图案实现边缘160和162所遵循的路径。

迹线116可形成具有宽度W的材料的条，其在壳体150的表面上缠绕轴线120。可通过在迹线116的一部分诸如部分116E中形成开口168来产生电感L。开口168可具有平行于彼此延伸的狭槽或其他开口的形状，从而产生可供天线电流166穿过的狭窄的金属线段诸如区段172。区段172可以是相对长而薄的，并且因此可用作感应元件。区段172可在环L2中共同产生电感L。

壳体150可容纳扬声器驱动器128。为了确保在用扬声器驱动器128播放音频时声音能从壳体150逸出，壳体150可设有开口诸如扬声器壳体开口170。开口170可形成为圆孔、椭圆形孔、矩形狭槽或其他形状的开口的形状。壳体150可具有厚度为0.2至2mm的壁(作为示例)。矩形狭槽开口170可具有3-4mm或1-8mm的长度和0.2至1mm的宽度(作为示例)。区段172可具有3-4mm或1-8mm的长度和0.2至1mm的宽度(作为示例)。如图12所示，壳体开口170和金属迹线开口168可彼此重叠(例如，开口168可与开口170对准并且可足够大以确保金属迹线116的部分不堵塞壳体开口170)。这允许声音在扬声器驱动器128正被使用时离开壳体150的中空内部空间。

图13是电子设备10的一部分的横截面侧视图，其示出了天线结构102可沿着外壳12的边缘安装的方式。如图13所示，电子设备10可具有显示器诸如显示器14，其具有相关联的显示模块176和显示器覆盖层174。显示模块176可以是液晶显示器模块、有机发光二极管显示器或用于为用户产生图像的其他合适的显示器。显示器覆盖层174可以是透光的玻璃片材、透明的塑料层或其他透明构件。如果需要，显示器覆盖层174可形成显示模块176的一部分。

在非活动的显示器边界区域IA中，显示器覆盖层174的内表面可涂有一层黑墨或其他不透明遮蔽层178以隐藏内部设备结构使用户观察不到。天线结构102可在不透明遮蔽层178下方安装在外壳12内。在操作期间，天线信号可通过显示器覆盖层174的部分182并且在需要时通过外壳12的介电部分被发射和接收。

图13的配置中的外壳12由金属形成。外壳12中的开口180可用作扬声器开口。扬声器壳体150中的开口170和环形天线迹线116中的开口168可与外壳开口180对准。在扬声器驱动器128的操作期间，声音可通过开口170、168和180从扬声器壳体150内部逸出。

图14是在扬声器开口180附近的设备10的外部部分的透视图。扬声器开口180能够以具有行和列的阵列而被组织(作为示例)。图14的设备10中的每一列扬声器开口180可与图12的狭槽形迹线开口168和壳体开口170中相应的一者对准。

如果需要，外壳扬声器开口180可具有其他形状。如图15所示，例如，扬声器开口180可具有矩形狭槽形状。

图16是设备10的横截面侧视图，其示出了天线结构102可如何具有非矩形的横截面形状。天线结构102可例如由在具有弯曲壁的扬声器壳体或其他介电载体150上的迹线116形成。扬声器壳体150的弯曲壁182可具有与电子设备外壳12的壁部分184的弯曲形状匹配的形状。

导电结构诸如导电结构186可用于将迹线116电耦合至金属外壳12。当迹线116以这种方式短接到外壳12时，环L2中的环形天线电流的一部分可穿过与下面的天线迹线116平行的外壳12，或者如果需要，迹线116中的一些迹线可被省略，以使得环L2的一部分中的环形天线电流穿过与壳体150平行的外壳12。结构186可由金属带、金属涂料、导电粘合剂、焊料、焊缝、紧固件诸如螺钉或其他导电结构形成。

图17是设备10的横截面侧视图，在该配置中，天线结构102中的介电载体150(例如，扬声器壳体)已设有凹部诸如凹部188，以容纳显示器结构176的边缘190。如果需要，天线结构102可具有其他形状以容纳设备10的内部部分中的其他电气或机械部件。

根据一个实施例，提供了一种天线，该天线包括中空扬声器壳体和围绕中空扬声器壳体的环形天线谐振元件。

根据另一个实施例，天线还包括中空扬声器壳体中的扬声器驱动器。

根据另一个实施例，天线还包括中空扬声器壳体中的开口。

根据另一个实施例，环形天线谐振元件具有与中空扬声器壳体中的开口重叠的开口。

根据另一个实施例，天线还包括间接天线馈电元件，该元件被配置为通过电磁耦合至环形天线谐振元件而对天线进行馈电。

根据另一个实施例，环形天线谐振元件包括形成环的金属迹线，天线还包括插置于环中的电容部件和电感部件。

根据另一个实施例，环形天线谐振元件包括由环形天线谐振元件中的开口分开的金属区段，并且其中金属区段共同提供电感部件。

根据另一个实施例，中空扬声器壳体具有与环形天线谐振元件中的开口对准的开口。

根据另一个实施例，金属迹线形成于中空扬声器壳体的表面上。

根据另一个实施例，天线还包括：在中空扬声器壳体上的附加的环形天线谐振元件，其具有天线馈电端子；以及位于附加的环形天线谐振元件下方的中空扬声器壳体内的扬声器驱动器。

根据一个实施例，提供了一种电子设备，该设备包括带有扬声器开口的金属外壳和具有围绕扬声器壳体的环形天线谐振元件的天线结构，其中，扬声器壳体具有与金属外壳中的扬声器开口对准的开口。

根据另一个实施例，环形天线谐振元件具有与扬声器开口对准的开口。

根据另一个实施例，环形天线谐振元件包括围绕扬声器壳体的至少一部分的金属迹线的条。

根据另一个实施例，插置在位于环形天线谐振元件中的开口之间的金属迹线的区段被配置为在环形天线谐振元件中形成电感。

根据另一个实施例，电子设备还包括用于将金属迹线电耦合至金属外壳的导电材料。

根据另一个实施例，电子设备还包括扬声器壳体中的扬声器驱动器。

根据另一个实施例，扬声器驱动器具有绝缘涂层并且相对于天线结构电浮。

根据一个实施例，提供了一种装置，该装置包括：细长的中空塑料扬声器壳体，其沿着纵向轴线延伸；位于中空扬声器壳体内的扬声器驱动器；以及位于中空塑料扬声器壳体上的金属结构，其中金属结构被配置为形成具有第一环形天线谐振元件和第二环形天线谐振元件的分布式环形天线，其中第一环形天线谐振元件对第二环形天线谐振元件间接馈电，并且其中第二环形天线谐振元件具有宽度且围绕纵向轴线延伸。

根据另一个实施例，中空塑料扬声器壳体具有扬声器壳体开口，该装置还包括与扬声器壳体开口重叠的位于金属结构中的开口，其中金属结构的区段形成于金属结构中的开口之间，并且其中金属结构的区段在第二环形天线谐振元件中共同形成电感。

根据另一个实施例，该装置还包括金属电子设备外壳壁，其具有与扬声器壳体开口对准的开口。

以上所述仅是说明本发明的原理，并且在不脱离本发明范围和实质的情况下，本领域内的技术人员可以做出各种修改。

Claims (16)

1.一种天线，包括：

具有相对的第一侧和第二侧的中空扬声器壳体；

围绕所述中空扬声器壳体的环形天线谐振元件，其中所述环形天线谐振元件的第一部分布置在所述中空扬声器壳体的第一侧上，并且所述环形天线谐振元件的第二部分布置在所述中空扬声器壳体的第二侧上；和

在所述中空扬声器壳体中的多个开口，其中所述环形天线谐振元件具有与所述中空扬声器壳体中的所述多个开口对准的多个开口。

2.根据权利要求1所述的天线，还包括位于所述中空扬声器壳体中的扬声器驱动器。

3.根据权利要求2所述的天线，还包括间接天线馈电元件，所述间接天线馈电元件被配置为通过电磁耦合至所述环形天线谐振元件来对所述天线馈电。

4.根据权利要求1所述的天线，其中所述环形天线谐振元件包括用于形成环的金属迹线，所述天线还包括插置在所述环中的电容部件和电感部件。

5.根据权利要求4所述的天线，其中所述环形天线谐振元件包括由所述环形天线谐振元件中的所述多个开口分开的金属区段，并且其中所述金属区段共同提供所述电感部件。

6.根据权利要求5所述的天线，其中所述金属迹线形成于所述中空扬声器壳体的表面上。

7.根据权利要求1所述的天线，还包括：

位于所述中空扬声器壳体上的附加的环形天线谐振元件，所述附加的环形天线谐振元件具有天线馈电端子；和

位于所述附加的环形天线谐振元件下方的所述中空扬声器壳体内的扬声器驱动器。

8.一种电子设备，包括：

具有多个扬声器开口的金属外壳；

沿着纵向轴线延伸的扬声器壳体，其中所述纵向轴线具有相对的第一侧和第二侧；和

天线结构，所述天线结构具有围绕所述扬声器壳体的环形天线谐振元件，其中所述环形天线谐振元件具有在所述纵向轴线的第一侧上的第一部分和在所述纵向轴线的第二侧上的第二部分，所述扬声器壳体具有与所述金属外壳中的所述多个扬声器开口对准的开口，并且所述环形天线谐振元件具有与所述金属外壳中的所述多个扬声器开口对准的多个开口。

9.根据权利要求8所述的电子设备，其中所述环形天线谐振元件包括围绕所述扬声器壳体的至少一部分的金属迹线的条。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中插置在所述环形天线谐振元件中的所述开口之间的所述金属迹线的区段被配置为在所述环形天线谐振元件中形成电感。

11.根据权利要求10所述的电子设备，还包括用于将所述金属迹线电耦合至所述金属外壳的导电材料。

12.根据权利要求8所述的电子设备，还包括位于所述扬声器壳体中的扬声器驱动器。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述扬声器驱动器具有绝缘涂层并且相对于所述天线结构电浮。

14.一种天线装置，包括：

沿着纵向轴线延伸的细长的中空塑料扬声器壳体；

位于所述中空扬声器壳体内的扬声器驱动器；和

位于所述中空塑料扬声器壳体上的金属结构，其中所述金属结构被配置为形成具有第一环形天线谐振元件和第二环形天线谐振元件的分布式环形天线，其中所述第一环形天线谐振元件对所述第二环形天线谐振元件间接馈电，并且其中所述第二环形天线谐振元件具有宽度并围绕所述纵向轴线延伸。

15.根据权利要求14所述的天线装置，其中所述中空塑料扬声器壳体具有扬声器壳体开口，所述天线装置还包括：

位于所述金属结构中的开口，所述开口与所述扬声器壳体开口重叠，其中所述金属结构的区段形成于所述金属结构中的所述开口之间，并且其中所述金属结构的所述区段在所述第二环形天线谐振元件中共同形成电感。

16.根据权利要求15所述的天线装置，还包括具有与所述扬声器壳体开口对准的开口的金属电子设备外壳壁。