CN105390811A - 具有干扰抑制电路的电子设备天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有干扰抑制电路的电子设备天线。电子设备可设置有天线。天线可具有天线谐振元件和天线接地点。天线谐振元件可由周边导电外壳结构形成。音频插孔或其它连接器可被安装于周边导电外壳结构中的开口中。音频插孔可与天线接地点重叠。音频插孔中的触点可与干扰抑制电路耦合。干扰抑制电路可包含与接地点耦合的电容器和耦合于触点与电容器之间的电感器。射频信号阻挡电感器可耦合于干扰抑制电路与音频电路中的各端口之间。

Description

具有干扰抑制电路的电子设备天线
本申请要求在2014年9月3日提交的美国专利申请No.14/476453的优先权，在这里加入其全部内容作为参考。
技术领域
本发明一般涉及电子设备，更特别地，涉及具有防止配件干扰的天线结构的电子设备。
背景技术
电子设备常常包括天线。例如，蜂窝电话、计算机和其它设备常常包含用于支持无线通信的天线。
形成具有希望的属性的电子设备天线结构可能是具有挑战性的。在一些无线设备中，导电外壳结构的存在会影响天线性能。如果外壳结构未被适当地布置且干扰天线操作，那么天线性能可能是不令人满意的。设备尺寸也会影响性能。可能难以在紧凑设备中实现希望的性能水平，特别是当紧凑设备具有导电外壳结构时。当尝试容纳与电子设备协力操作的配件时，也出现挑战。由于天线与配件插头和电缆或设备附近的其它导电结构之间的耦合，天线性能可能受到不利的影响。
因此，希望能够提供用于诸如可与配件耦合的电子设备的电子设备的改进的无线电路。
发明内容
电子设备可设置有天线。天线可具有天线谐振元件和天线接地点。天线谐振元件可由周边导电外壳结构形成。音频插孔或其它连接器可被安装于周边导电外壳结构中的开口中。音频插孔可与天线接地点重叠。
为了确保在音频插头存在于音频插孔中时以及当不存在音频插头时天线均表现得令人满意，干扰抑制电路可与音频插孔中的触点耦合。干扰抑制电路可包含与接地点耦合的电容器和耦合于触点与电容器之间的电感器。射频信号阻挡电感器可耦合于干扰抑制电路与音频电路中的各端口之间。
附图说明
图1是根据实施例的具有无线电路的解释性电子设备的透视图。
图2是根据实施例的电子设备中的解释性电路的示意图。
图3是根据实施例的解释性无线电路的示意图。
图4是根据实施例的解释性倒F天线的示意图。
图5是根据实施例的解释性倒F天线的示意图，该倒F天线用电感器来调谐天线以覆盖希望的工作频率。
图6是根据实施例的解释性倒F天线的示意图，该倒F天线用电容器来调谐天线以覆盖希望的工作频率。
图7是根据本发明的实施例的解释性缝隙天线的示图。
图8是根据实施例的解释性混合倒F缝隙天线的示图。
图9是根据实施例的具有电缆的解释性配件的示图，该电缆具有在电子设备中的配合连接器内被接纳的插头。
图10是根据实施例的电子设备中的解释性电路的示图，该电路可被用于确保设备内的天线在存在配件插头的情况下具有令人满意的性能。
图11是根据实施例的包含图10所示类型的天线和干扰抑制电路的电子设备的一部分的示图。
图12是根据实施例其中对于解释性天线的各种工作条件和天线配置绘出天线性能(天线效率)随工作频率而变的曲线图。
具体实施方式
诸如图1的电子设备10的电子设备可设置有无线通信电路。无线通信电路可被用于支持多个无线通信频带中的无线通信。无线通信电路可包含一个或更多个天线。
天线可包含环形天线、倒F天线、条带天线、平面倒F天线、缝隙天线、包含多于一种类型的天线结构的混合天线或其它适当的天线。如果希望的话，用于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包含导电外壳结构。外壳结构可包含诸如围绕电子设备的周边的周边导电部件的周边结构。周边导电部件可用作诸如显示器的平面结构的边框，可用作设备外壳的侧壁结构和/或可形成其它的外壳结构。可在周边导电部件中形成将周边导电部件分成多个区段的间隙。可在形成用于电子设备10的一个或更多个天线时使用区段中的一个或更多个。
电子设备10可以是便携式电子设备或其它适当的电子设备。例如，电子设备10可以是膝上型计算机、平板计算机、诸如腕表装置、吊坠装置、耳机装置、听筒装置或其它可穿戴或微型装置的更小的装置、诸如蜂窝电话的手持设备、媒体播放器或其它小的便携式设备。设备10也可以是电视机、机顶盒、台式计算机、其中集成有计算机的计算机监视器或其它适当的电子装备。
设备10可包含诸如外壳12的外壳。有时可被称为壳体的外壳12可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝等)、其它适当的材料或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的多个部分可由电介质或其它低导电率材料形成。在其它的情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些可由金属元件形成。
如果希望的话，设备10可具有诸如显示器14的显示器。显示器14可例如为包含电容触摸电极的触摸屏。显示器14可包含由发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、等离子单胞、电湿像素、电泳像素、液晶显示器(LCD)部件或其它适当的图像像素结构形成的图像像素。诸如干净玻璃或塑料的层的显示器覆盖层可覆盖显示器14的表面。诸如按钮24的按钮可穿过覆盖层中的开口。覆盖层还可具有诸如用于扬声器端口26的开口的其它开口。
外壳12可包含诸如结构16的周边外壳结构。结构16可围绕设备10和显示器14的周边。在设备10和显示器14具有四个边的矩形的构成中，可使用具有矩形环形的周边外壳部件实现结构16，该矩形环形具有四个相应的边(作为例子)。周边结构16或周边结构16的一部分可用作显示器14的边框(例如，包围显示器14的所有的四个边和/或帮助将显示器14保持到设备10上的装饰边)。如果希望的话，周边结构16还可形成设备10的侧壁结构(例如，通过形成具有垂直侧壁的金属带等)。
周边外壳结构16可由诸如金属的导电材料形成，并且因此有时(作为例子)可被称为周边导电外壳结构、导电外壳结构、周边金属结构或周边导电外壳部件。周边外壳结构16可由诸如不锈钢、铝的金属或其它适当的材料形成。可在形成周边外壳结构16时使用一个、两个或多于两个的分开的结构。
周边外壳结构16不必具有均匀的截面。例如，如果希望的话，周边外壳结构16的顶部可具有帮助使显示器14保持到位的向内突出的唇部。如果希望的话，周边外壳结构16的底部也可具有放大的唇部(例如，在设备10的后表面的平面中)。在图1的例子中，周边外壳结构16具有基本上直的垂直侧壁。这仅是解释性的。由周边外壳结构16形成的侧壁可以弯曲或者可具有其它适当的形状。在一些构成中(例如，当周边外壳结构16用作显示器14的边框时)，周边外壳结构16可围绕外壳12的唇部(即，周边外壳结构16可仅覆盖外壳12的包围显示器14的边缘，不覆盖外壳12的侧壁的剩余部分)。
如果希望的话，外壳12可具有导电后表面。例如，外壳12可由诸如不锈钢或铝的金属形成。外壳12的后表面可位于与显示器14平行的平面中。在外壳12的后表面由金属形成的设备10的构成中，可能希望使周边导电外壳结构16的多个部分形成为外壳结构的形成外壳12的后表面的一体化部分。例如，设备10的后外壳壁可由平面金属结构形成，并且，处于外壳12的左侧和右侧的周边外壳结构16的多个部分可形成为平面金属结构的垂直延伸的一体化金属部分。如果希望的话，诸如这些的外壳结构可由金属块机器加工而成。
显示器14可包含导电结构，诸如电容电极的阵列、用于寻址像素元件的导电线、驱动器电路等。外壳12可包含内部结构，诸如金属框架部件、跨着外壳12的壁体的平面外壳部件(即，由焊接或以其它方式连接于部件16的相对侧之间的一个或更多个部分形成的大致矩形片)(有时，称为中间板)、印刷电路板和其它内部导电结构。可在形成设备10中的接地面时使用的这些导电结构可在显示器14的有效显示(active)区域AA(即，显示器14的包含用于显示图像的电路和其它结构的部分)下面位于外壳12的中心。
在区域22和20中，可在设备10的导电结构内(例如，在周边导电外壳结构16与诸如导电外壳中间板或后外壳壁结构的相对的导电接地结构、印刷电路板以及显示器14和设备10中的导电电气部件之间)形成开口。有时可称为间隙的这些开口可被填充空气、塑料和其它电介质。
导电外壳结构和设备10中的其它导电结构，诸如中间板、印刷电路板上的走线、显示器14和导电电子部件，可用作设备10中的天线的接地面。区域20和22中的开口可用作开放或闭合缝隙天线中的缝隙，可用作被环形天线中的材料导电路径包围的中央电介质区域，可用作使诸如条带天线谐振元件或倒F天线谐振元件的天线谐振元件与接地面分开的空间，可对寄生天线谐振元件的性能起作用，或者可另外用作在区域20和22中形成的天线结构的一部分。如果希望的话，显示器14的有效显示区域AA下面的接地面的延伸部分和/或设备10中的其它金属结构可具有延伸到区域20和22中的电介质填充开口的多个部分中的多个部分。
一般地，设备10可包含任意适当数量的天线(例如，一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个等)。设备10中的天线可位于狭长设备外壳的相对的第一端和第二端上(例如，处于图1的设备10的端部20和22上)、沿着设备外壳的一个或更多个边缘、处于设备外壳的中心、处于其它适当的位置上或者处于这些位置中的一个或更多个上。图1的配置仅是解释性的。
周边外壳结构16的多个部分可具有间隙结构。例如，如图1所示，周边外壳结构16可设置有诸如间隙18的一个或更多个间隙。周边外壳结构16中的间隙可被诸如聚合物、陶瓷、玻璃、空气、其它电介质材料或这些材料的组合填充。间隙18可将周边外壳结构16分成一个或更多个周边导电区段。例如，在周边外壳结构16中可存在两个周边导电区段(例如，在具有两个间隙的配置中)、三个周边导电区段(例如，在具有三个间隙的配置中)、四个周边导电区段(例如，在具有四个间隙的配置中)。以这种方式形成的周边导电外壳结构16的多个区段可形成设备10中的天线的多个部分。
在典型的情况下，(作为例子)设备10可具有上部天线和下部天线。可例如在区域22中在设备10的上端形成上部天线。可例如在区域20中在设备10的下端形成下部天线。天线可被分开使用以覆盖相同的通信频带、重叠的通信频带或者分开的通信频带。天线可被用于实现天线分集方案或多输入多输出(MIMO)天线方案。
设备10中的天线可被用于支持关注的任何通信频带。例如，设备10可包含用于支持局域网络通信、语音和数据蜂窝电话通信、全球定位系统(GPS)通信或其它卫星导航系统通信、通信等的天线结构。
在图2中示出可用于图1的设备10中的解释性部件的示意图。如图2所示，设备10可包含诸如存储和处理电路28的控制电路。存储和处理电路28可包含存储装置，诸如硬盘驱动存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其它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。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。该处理电路可基于一个或更多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、专用集成电路等。
存储和处理电路28可被用于在设备10上运行诸如因特网浏览应用、因特网语音协议(VOIP)电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作系统功能等的软件。为了支持与外部装备的交互，存储和处理电路28可被用于实现通信协议。使用存储和处理电路28可实现的通信协议包含因特网协议、无线局域网络协议(例如，IEEE802.11协议－有时称为)、诸如协议的用于其它短程无线通信链路的协议、蜂窝电话协议、MIMO协议、天线分集协议等。
输入-输出电路30可包含输入-输出设备32。输入-输出设备32可用于允许向设备10供给数据以及允许从设备10向外部设备提供数据。输入-输出设备32可包含用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备可包含触摸屏、不带触摸传感器能力的显示器、按钮、操纵杆、点击轮、滚动轮、触摸板、键板、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、光源、音频插孔和其它音频端口部件、数字数据端口器件、光传感器、运动传感器(加速度计)、电容传感器、接近传感器等等。
输入-输出电路30可包含用于与外部装备无线通信的无线通信电路34。无线通信电路34可包含由一个或更多个集成电路、功率放大器电路、低噪声输入放大器、无源RF部件、一个或更多个天线、传输线和用于处理RF无线信号的其它电路形成的射频(RF)收发器电路。也可使用光(例如，使用红外通信)发送无线信号。
无线通信电路34可包括用于处理各种射频通信频带的射频收发器电路90。例如，电路34可包括收发器电路36、38和42。收发器电路36可处理用于(IEEE802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带，并且，可处理2.4GHz通信频带。电路34可使用蜂窝电话收发器电路38用于处理诸如700～960MHz的低通信频带、1710～2170MHz的中频带和2300～2700MHz的高频带或700MHz与2700MHz之间的其他通信频段或其他合适频率(作为例子)的频率范围中的无线通信的蜂窝电话收发器电路38。电路38可处理语音数据和非语音数据。如果需要的话，无线通信电路34可包括用于其他短程和长程无线链路的电路。例如，无线通信电路34可包括60GHz收发器电路、用于接收电视和收音机信号的电路、寻呼系统收发器、近场通信(NFC)电路等。无线通信电路34可包括全球定位系统(GPS)接收机装备，诸如用于接收1575MHz下处的GPS信号或者用于处理其它卫星定位数据的GPS接收机电路42。在和链路和其他短程无线链路中，无线信号一般被用来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长程链路中，无线信号一般被用来在数千英尺或英里的距离上传送数据。
无线通信电路34可包含天线40。可使用任意适当的天线类型形成天线40。例如，天线40可包含具有由环形天线结构、贴片天线结构、倒F天线结构、缝隙天线结构、平面倒F天线结构、螺旋天线结构、以上这些设计的混合等形成的谐振元件的天线。可对不同的频带和频带的组合使用不同类型的天线。例如，可在形成本地无线链路天线时使用一种类型的天线，而在形成远程无线链路天线时可使用另一种类型的天线。
如图3所示，无线电路34中的收发器电路90可使用诸如路径92的路径与天线结构40耦合。无线电路34可与控制电路28耦合。控制电路28可与输入-输出设备32耦合。输入-输出设备32可供给来自设备10的输出，并且可接收来自在设备10外部的源的输入。
为了向天线结构40提供覆盖关注通信频率的能力，天线结构40可设置有诸如滤波器电路(例如，一个或更多个无源滤波器和/或一个或更多个可调谐滤波器电路)的电路。可将诸如电容器、电感器和电阻器的分立部件并入到滤波器电路中。电容结构、电感结构和电阻结构也可由构图的金属结构(例如，天线的一部分)形成。如果希望的话，天线结构40可设置有诸如可调谐部件102的可调电路，以在关注的通信频带上调谐天线。可调谐部件102可包含可调谐电感器、可调谐电容器或其它可调谐部件。诸如这些的可调谐部件可基于开关和固定部件的网络、产生相关联的分布电容和电感的分布式金属结构、用于产生可变电容和电感值的可变固态设备、可调谐滤波器或其它适当的可调谐结构。在设备10的工作期间，控制电路28可在诸如路径93的一个或更多个路径上发出调整电感值、电容值或与可调谐部件102相关联的其它参数的控制信号，由此调谐天线结构40，以覆盖希望的通信频带。
路径92可包含一个或更多个传输线。作为例子，图3的信号路径92可以是传输线，该传输线具有诸如线94的正信号导体和诸如线96的接地信号导体。线94和96可形成(作为例子的)同轴电缆或微带传输线的多个部分。由诸如电感器、电阻器和电容器的部件形成的匹配网络可用于匹配天线结构40的阻抗与传输线92的阻抗。匹配网络部件可被设置为分立部件(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、塑料支撑结构上的走线等形成。诸如这些的部件也可用于形成天线结构40中的滤波器电路。
传输线92可耦合于与天线结构40相关联的天线馈送结构。作为例子，天线结构40可形成倒F天线、缝隙天线、混合倒F缝隙天线或具有天线馈送的其它天线，该天线馈送带有诸如端子98的正天线馈送端子和诸如接地天线馈送端子100的接地天线馈送端子。正传输线导体94可与正天线馈送端子98耦合，并且，接地传输线导体96可与接地天线馈送端子100耦合。如果希望的话，可以使用其它类型的天线馈送配置。图3的解释性馈送配置仅是解释性的。
图4是可在实现设备10的天线40时使用的解释性倒F天线结构的示图。图4的倒F天线40具有天线谐振元件106和天线接地点(接地面)104。天线谐振元件106可以具有诸如臂体108的主谐振元件臂体。臂体108的长度可被选择，使得天线40在希望的工作频率处谐振。例如，如果臂体18的长度可以为天线40的希望的工作频率处的波长的四分之一。天线40还可在谐波频率处呈现谐振。
主谐振元件臂体108可通过返回路径110与接地点104耦合。天线馈送112可包含正天线馈送端子98和接地天线馈送端子100，并且可与臂体108与接地点104之间的返回路径110平行。如果希望的话，诸如图4的解释性天线40的倒F天线可具有多于一个的谐振臂体分支(例如，用于创建多个频率谐振以支持在多个通信频带中操作)，或者可具有其它的天线结构(例如，寄生天线谐振元件、用于支持天线调谐的可调谐部件等)。
图5是可用于实现可调谐天线的那种类型的解释性倒F天线构成的示图。如图5所示，天线40可设置有耦合谐振元件106中的天线谐振元件臂体108的一部分(例如，臂体108的尖端)与天线接地点104的电感器L。电感器L可以是可变电感器。例如，电感器L可以是由一个或更多个晶体管或其它开关电路和一组固定电感器形成的可调电感器。在设备10的工作期间，控制电路28可发出调整开关电路(例如，打开和关闭开关电路中的晶体管开关)的控制信号，由此使该组固定电感器的希望的图案开始被使用和停止被使用，以调整电感器L的电感值。可进行诸如这些的调整以在希望调谐天线40的频率响应时(例如，当希望调谐天线40的低频带谐振时、当希望调谐天线40的中频带谐振时等等)改变电感器L的电感。例如，可增加L的值，以增加天线40正在其中工作的通信频带的频率(例如，增加低频带谐振频率或中频带谐振频率)。诸如电感器L的一个或更多个电感器可在沿臂体108的长度的一个或更多个位置处耦合于臂体108与接地点104之间。图5的构成是解释性的。
图6是可用于实现可调谐天线的具有电容器的解释性的逆倒F天线结构的示图。如图6所示，天线40可设置有耦合谐振元件106中的天线谐振元件臂体108的尖端部分与天线接地点104的电容器C。诸如电容器C的电容器也可在其它的位置处与臂体108耦合。电容器C可以是固定电容器，或者可以是可变电容器。例如，电容器C可由一个或更多个开关或其它的开关电路和一组固定电容器(例如，可编程电容器)或可变电抗器形成。在设备10的工作期间，控制电路28可发出打开和关闭开关电路中的开关以使希望的电容器开始被使用和停止被使用或者另外对电容器C进行调整的控制信号，由此改变电容器C表现的电容值。可进行诸如这些的调整，以在希望调谐天线40的频率响应时(例如，当希望调谐天线40的低频带谐振时、当希望调谐天线40的中频带谐振时或者当希望调谐天线40的高频带谐振时等等)改变电容器C的电容。例如，可增加C的值，以减小天线40正在其中工作的通信频带的频率范围(例如，降低高频带谐振频率)。电容器C不需要位于臂体108的尖端处。例如，可通过将电容器C定位为更接近馈送112来增强与在天线40中包含电容器C相关联的谐振频率降低的程度。如果希望的话，可使用一对固定电容C(例如，与由诸如周边结构16的区段的周边导电结构形成的二分支倒F天线谐振元件的任一端处的间隙18相关联的固定电容)实现天线40，并且(作为例子)可省略可变电容器。
一般地，天线40可具有一个或更多个可调部件(可调电感器、可调电容器等)。图5和图6的构成仅是解释性的。
天线40可包含缝隙天线谐振元件。如图7所示，例如，天线40可以是具有诸如在天线接地点104内形成的缝隙114的开口的缝隙天线。缝隙114可被填充空气、塑料和/或其它电介质。缝隙114的形状可以是直的，或者可具有一个或更多个弯曲(即，缝隙114可具有跟随蜿蜒路径的细长形状)。用于天线40的天线馈送可包含正天线馈送端子98和接地天线馈送端子100。馈送端子98和100可例如位于缝隙114的相对侧上(例如，相对的长边上)。诸如图7的缝隙天线谐振元件114的基于缝隙的天线谐振元件可在天线信号的波长等于缝隙的周长的频率处产生天线谐振。在窄的缝隙中，缝隙天线谐振元件的谐振频率与缝隙长度等于波长的一半的信号频率相关联。可使用诸如可调谐电感器或可调谐电容器的一个或更多个可调谐部件调谐缝隙天线频率响应。这些部件可具有与缝隙的相对侧耦合的端子(即，可调谐部件可桥接缝隙)。如果希望的话，可调谐部件可具有与沿缝隙114的各边中的一个的长度的相应位置耦合的端子。也可使用这些配置的组合。
如果希望的话，天线40可包括诸如外壳12的多个部分的导电设备结构。作为例子，周边导电外壳结构16可包含诸如由间隙18(例如，填充有塑料或其它电介质的区段的相邻端部之间的空间)彼此分开的图8的区段16-1、16-2和16-3的多个区段。在图8的天线40中，区段16-1可由形成围绕设备10的整个周边的周边导电外壳部件(例如，不锈钢部件或其它周边金属外壳结构)的区段的不锈钢或其它金属的条带形成。
区段16-1可形成倒F天线的天线谐振臂体108。例如，区段16-1可形成具有造成低频率通信频带(低频带LB)中的天线响应的更长分支并具有造成中频率通信频带(中频带MB)中的天线响应的更短分支的双频带倒F天线谐振元件。这种类型的双频带倒F天线结构有时可被称为T形天线或T天线。诸如金属的条带的返回路径导体可被用于形成周边导电区段16-1(即，T天线谐振元件的主谐振元件臂体)与天线接地点104之间的返回路径110。
天线接地点104可在设备10的中心具有诸如大致矩形天线接地面部分的接地结构(例如，图1的显示器14的有效显示区域AA之下的设备的部分)。天线接地点104还可具有诸如从设备10中的主天线接地区域向外延伸的接地面延伸部分104E的部分。接地面延伸部分104E可突出到设备10的诸如下端区域20的端部区域中。天线接地点104的接地面延伸部分104E可通过形成天线缝隙114的开口与天线接地点104的主要部分和周边区段16-1分开。可使用天线馈送112馈送天线缝隙114(即，使用缝隙114的相对侧上的天线馈送端子，诸如正天线馈送端子98和接地天线馈送端子100)。天线缝隙114的周边的大小可确定缝隙114谐振的频率，并可因此用于产生天线40的希望的谐振(例如，补充与由区段16-1形成的T天线相关联的低频带谐振LB和中频带谐振MB的高频带谐振HB)。
当操作设备10中的天线40时，由周边导电外壳结构16的区段16-1形成的T天线(即，倒F天线)和由缝隙114形成的缝隙天线可对天线的总体响应起作用。由于两种不同类型的天线对天线40的操作(即，倒F天线部分和缝隙天线部分)起作用，因此，天线40有时可被称为混合倒F缝隙天线或混合天线。
如果希望的话，诸如电感器和/或电容器的任选的电气部件可与天线40耦合。例如，诸如电感器L1、L2和L3的一个或更多个电感器可桥接缝隙114，或者可与沿缝隙114的周边的不同位置耦合，和/或一个或更多个电容器可桥接缝隙114，或者可与沿缝隙114的周边的不同位置耦合。电容可由分立部件(电容器)形成，或者可由图8的金属结构产生。例如，周边导电结构16的通过间隙18与接地点104分开的金属部分可在谐振元件108的左端和右端产生电容。电感器L1可桥接左手间隙18，并且可帮助补偿与左手间隙18相关联的电容。电感器L3可桥接右手间隙18，并且可帮助补偿与右手间隙18相关联的电容。电感器L2可以是可通过控制电路28调整以产生各种不同的电感值的可调电感器。例如，可使用对于电感器L2的值的调整以执行天线40的低频带调谐。
一般地，设备10可包含一个或更多个天线40，并且各天线可包含图8所示的类型的结构或其它适当的天线结构(例如，到F天线结构、缝隙天线结构、混合天线结构、贴片天线结构等)。设备10中的各天线40可包含诸如图8的结构16-1的周边导电外壳结构或其它导电天线结构(例如，金属外壳结构或用于形成诸如谐振元件108的天线谐振元件和/或天线接地点104的其它结构)。图8所示的天线40的解释性构成仅是解释性的。
可能希望结合一个或更多个其它电子设备(有时，称为外部电子设备或配件)使用设备10。可与设备10一起使用的附加的电子装备包含基站、充电站、耳机、耳塞、扬声器、音频装备、计算机、平板计算机、诸如腕表和蜂窝电话设备的便携设备、可穿戴式电子装备和其它配件。
诸如耳机(例如耳塞、头戴式耳机等)的配件可使用电缆或其它信号路径与电子设备10耦合。电缆或其它信号路径可通过电连接器被端接。电连接器可以是插头(例如，诸如音频插头或数据插头的阳型连接器)或其它合适的连接器结构。连接器可以是音频连接器、包含承载数字信号的触点的连接器、包含承载音频信号的触点的连接器、包含承载模拟信号的触点的连接器和/或包含承载功率信号的触点的连接器。
插头或其它连接器可被设置在尾接(pigtail)到一组耳机或其它配件上的电缆的端部处，可以是独立电缆(例如，延长电缆或一端插入到配件中且相对端通过连接器与设备10连接的电缆)的一部分，或者可被设置为配件的一部分(例如，作为插座的一部分)。与设备10一起工作的外部装备是具有通过音频插孔端接的相关联的电缆的一组耳机或其它配件的配置有时可在这里被描述为例子。但是，这仅是解释性的。一般地，设备10可与具有连接器的任何适当的外部电子装备协作地工作。
当音频插头或与配件相关联的其它连接器被插入到设备10中时，诸如由周边导电结构16-1形成的天线谐振元件结构的天线结构可与配件的插头、电缆或其它导电部分电磁耦合。例如，耳机电缆和音频插头可通过电容耦合与周边导电结构16-1耦合。由于来自周边导电结构16-1的天线电流可能流过音频插头和其它的导电配件结构，因此，这在配件与天线40之间产生潜在的干扰。当不存在配件时，天线40不受配件存在的干扰，并且将正常的工作。但是，当一组耳机或其它的配件被插入到设备10中周边导电结构16-1附近的音频插孔中时，则存在干扰天线40的风险。
为了确保不管配件是否被插入到设备10中天线40都令人满意地工作，可将干扰抑制电路与音频插孔耦合。该电路形成不管音频插头何时被插到音频插孔中都将寄生天线电流引向已知的接地位置的射频短路路径。干扰抑制电路可被调谐，以确保天线40在存在音频插头的情况下令人满意地工作。当不存在插头时，干扰抑制电路不会干扰希望的天线操作。因此，干扰抑制电路允许天线40在存在音频插头时以及在不存在音频插头时均令人满意地工作。
图9是示出包含具有电缆和音频插头的配件的解释性系统的示图。图9的解释性系统还包含用于接纳音频插头的设备10中的相关联的音频插孔。如图9所示，设备10可包含诸如音频插孔连接器134的连接器。连接器134可具有当插头128被插入到音频插孔134中时与配件120的插头128中的相应的触点130配合的触点138。信号线136可用于将来自诸如音频插孔134的连接器的信号分发到设备10中诸如音频电路和其它输入-输出电路30的电路。在图9的例子中，音频插孔134具有四个触点(引脚)138。这仅是解释性的。音频插孔134可具有任何适当数量的触点(例如，一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、十个或更多个等)。诸如插头128的配件连接器可类似地具有任意适当数量的触点130(例如，一个或更多个、两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个、五个或更多个、六个或更多个、十个或更多个等)。绝缘结构132可使各触点130彼此分开。音频插头128可以是1/8″音频插头，诸如端环套(TRS)连接器、端环环套(TRRS)连接器或其它适当的连接器。图9的音频插头构成仅是解释性的。
配件120可包含诸如电缆124的电缆。电缆124可包含耦合触点130与相应的部件122的信号路径126，该相应的部件122诸如为左右扬声器(例如，耳塞等)、按钮(例如，耳机中的按钮控制器中的按钮)、麦克风(例如，噪声消除麦克风及相关联控制电路)、集成电路和配件120中的其他电子部件122。电缆124可具有插入到部件122中的配合连接器中的连接器，或者可被尾接到部件122上(作为例子)。
音频插孔134可被安装于设备10的允许将配合音频插头128插入到音频插孔134中的位置中。例如，音频插孔134可与诸如外壳12中的周边导电结构16-1中的开口140的外壳开口对准地安装(即，插孔134可被安装于结构16-1中的开口或外壳12中的其它结构中)。这可以在天线40(其可具有流过结构16-1的天线电流)与音频插头128之间产生耦合(即，当插头128被插入到插孔134内时)。在音频插头128存在于设备10中时，音频插头128和电缆124承载与天线40的操作相关联的天线电流的一部分的可能性产生天线40的性能会受到不利影响的风险。
可通过在设备10中并入干扰抑制电路来减少或者消除这种风险。可使用诸如音频插孔134附近的电感器和电容器的电路部件实现干扰抑制电路。特别地，可使用与触点138耦合的干扰抑制电路抑制干扰的影响。干扰抑制电路可例如被夹置在触点138与接地点之间。设备10中的音频电路和其它的输入-输出电路30可与干扰抑制电路耦合(例如，以允许音频电路通过触点138发送和接收信号)。
图10是设备10的一部分的示图，其中，解释性干扰抑制电路170与音频插孔134耦合以防止音频插头128的存在干扰天线40的操作。在图10的例子中，干扰抑制电路170包含电感器148和旁路电容器146。
如图10所示，音频插孔134可被安装于设备10的电子设备外壳12中的周边导电结构16-1上。周边导电结构16-1可形成天线40的天线谐振元件108或其它导电天线结构。当希望耦合配件120与设备10时，用户可通过周边导电外壳结构16-1中的开口(例如，参见图9的开口140)将音频插头128插入到音频插孔134中。绝缘材料150(例如塑料、玻璃、陶瓷或其它电介质材料)可包围结构16-1中的开口，以确保音频插头128的金属部分不对结构16-1短路。在图10的插头128中存在四个触点130，其中的两个与触点138和干扰抑制电路170耦合。这仅是解释性的。插头128可具有任意适当数量的触点130，并且任意适当数量的触点130可与干扰抑制电路中的各电感器和电容器连接。
插头128的触点130中的一个或更多个可与音频插孔134中的诸如解释性触点138的一个或更多个相应的触点电连接。音频电路142可通过串行耦合的电感器144和148与触点138(并由此与触点130)耦合。各电感器144具有在节点N中的各自一个上与电感器148中的各自一个耦合的端子。旁路电容器146分别耦合于节点N中的各自一个与接地点104之间。由于音频插孔128和结构16-1的紧密接近，音频插孔128(例如，与触点130和电缆124和音频插孔128中的其它信号路径相关联的金属)与结构16-1电容耦合。作为结果，来自结构16-1的天线电流I会流入到音频插头128中，并经由触点138和干扰抑制电路170流入到接地点104。
音频电路142可通过电感器144和干扰抑制电路170与音频插孔134耦合。电感器144可用作防止与天线40的操作相关联的射频天线信号到达音频电路142的射频信号阻挡电感器(扼流器)。同时，与音频电路142相关联的音频信号可通过电感器144(并通过电感器148)。电感器144(以及电感器148和电容器146的电路)可用作低通滤波器，这些低通滤波器中的每一个具有高于音频信号频率(例如，高于230kHz)且低于射频信号频率(例如，低于700MHz、低于1MHz等)的截止频率。
电感器144和电感器148串联耦合于音频电路142的输入-输出端口与音频插孔134中的各触点138之间。例如，在电路142中的各输入-输出端口与各触点138之间的每个信号路径中，电感器144可在节点N处与电感器148耦合。各电感器144可具有与音频电路142的端口连接的第一端子和与节点N连接的第二端子。各电感器148可具有与节点N连接的第一端子和与触点138中的一个耦合的第二端子。旁路电容器146分别耦合于节点N与接地点104之间。电容器146的尺寸优选足够大，以便为诸如射频天线电流I的交变电流信号提供低阻抗接地路径。
干扰抑制电路170优选被配置为确保天线40在插孔134和设备10不存在音频插头128时以及在音频插头128存在于插孔134和设备10内时均会呈现相同或类似的性能。在不存在插头128的情况下，天线电流在周边导电结构16-1内流动。如图11所示，可在馈送端子98(天线40的馈送)与结构16-1的端部(例如，在图11的例子中，处于设备10的右手侧的结构16-1的端部)之间存在与结构16-1的长度相关联的距离L。在不存在音频插头128的情况下，天线电流可在天线40的天线馈送与天线谐振元件108的端部之间的距离L上流动。天线谐振元件108的该分支的长度(即，长度L)影响天线40的频率响应(例如，L可以是天线40的关注谐振频率处的波长的约四分之一)。
当音频插头128被插入到设备10中时，寄生天线电流从结构16-1被引入到插头128和插孔134中。在不存在干扰抑制电路170的情况下，这些电流可在有效距离L′上流动。如图11所示，音频插孔134的一部分(例如，插孔134的尖端或插孔134的其它部分)可与天线接地点104重叠。作为结果，可在音频插孔134(并因此在插头128)与接地点104之间存在耦合电容。由于由插孔134与接地点104的重叠导致的接地点104与插头128之间的电容，来自插头128的信号可从结构16-1流向接地点104(如有效谐振元件长度L′所示)。在该路径中存在电容在电气上增加距离L′的有效长度。该电流路径的物理长度以及由于在接地点104与插头128之间存在重叠(耦合)电容导致的距离L′的有效长度增加趋于使得距离L′比长度L长。作为结果，在不存在干扰抑制电路170的情况下，天线40的频率响应会被不希望地劣化，并向比希望的谐振频率低的谐振频率偏移。
但是，在存在干扰抑制电路170的情况下，旁路电容器146允许插头128中的耦合天线电流直接通向接地点104(即，不通过接地点104与重叠音频插头128之间的耦合电容)。当插头128处于插孔134中时，电感器148的存在有助于减小天线电流路径的有效长度(长度L″)的尺寸，并由此确保天线谐振如希望的那样。电容器146的量值可相对较大(例如，56pF、高于20pF或高于40pF的其它值或低于70pF的值)。该相对较大的大小允许射频信号对于接地点104短路，而不对有效长度L″具有过度明显的影响。电感器148的值(即，被选择为确保从天线馈送穿过结构16-1和插头128到接地点的天线电流的路径的有效长度L″如希望的那样的值)可例如为20nH或更小，10nH或更小等。
电感器148可以是固定电感器(即，可作为设备10的设计过程的一部分来选择电感器148的大小)，和/或可以是可变电感器(例如，具有可通过设备10中的控制电路实时调整的电感值以增强各种工作条件下的天线性能的电感器)。
通过适当地选择各旁路电容器146的电容的大小和各串行电感器148的大小，天线40可在插入和拔出条件下均表现得令人满意。天线40在各种不同的工作情景下的性能如图12所示。在图12中曲线图中，对于低频率fa和高频率fb之间的频率，绘制天线性能(即，天线效率)随工作频率f变化。频率fa和fb可例如为700MHz和960MHz或者与天线40的操作相关联的其它频率。
在不存在插头128的情况下，天线40可呈现天线谐振160。在本例子中，与谐振160相关联的天线频率响应是天线40的正常希望频率响应，并且是在不存在插头128时在设备10中实现的频率响应。
在不存在干扰抑制电路170的情况下，由于插头128的位置和形状以及由于与插头128与接地点104之间的重叠相关联的耦合电容，音频插头128的存在会产生具有比L大的有效长度L′的到接地点104的天线电流路径。有效路径长度L相对于标称长度L的这种增加会导致天线失谐。特别地，如图12的劣化天线谐振峰162所示，希望的天线谐振160可向比希望的频率低的频率偏移并且会变得效率更低下。
为了避免曲线162所示的类型的不希望的性能劣化，干扰抑制电路170可被并入到设备10中。在存在旁路电容器146的情况下，天线信号将在不通过插头128与重叠的接地点104之间的耦合电容的情况下在接地点104被接地。由于电容器146的值相对较大，因此天线信号将趋于通过旁路电容器146被引向接地点104，而不是被耦合到电缆124中的导线126中。但是，由于旁路电容器的存在以及到接地点104的旁路路径的几何结构，如图12的天线谐振164所示，谐振160会趋于偏移到更高的频率(在不存在电感器148的情况下)。
为了确保天线40表现得如希望的那样，如图10的干扰抑制电路170所示，电感器148可耦合于电容器146与插头128之间(即，电容器146与触点138之间)。电感器148用作谐振频率调谐电感器，并且将天线40的谐振频率从图12的谐振曲线164所示的频率偏移到图12的谐振曲线166的频率。如图12所示，可在天线40中存在插头128时实现的天线谐振166可与正常工作天线谐振160相同或几乎相同。
根据实施例，提供一种装置，该装置可包括：由天线谐振元件和天线接地点形成的天线；具有触点、被配置为接纳配合连接器且与天线接地点电容耦合的电连接器；和耦合于天线接地点与电连接器之间的干扰抑制电路，该干扰抑制电路可包含至少一个电容器。
根据另一实施例，电容器可具有与天线接地点耦合的第一端子和与干扰抑制电路中的节点耦合的第二端子。
根据另一实施例，干扰抑制电路可包含具有与该节点耦合的第一端子和与触点中的一个耦合的第二端子的电感器。
根据另一实施例，装置可包括：电路；和耦合于该电路与该节点之间的射频信号阻挡电感器。
根据另一实施例，电路可包含音频电路。
根据另一实施例，连接器可以是音频插孔。
根据另一实施例，天线谐振元件可包含周边导电电子设备外壳结构。
根据另一实施例，周边导电电子设备外壳结构可具有与音频插孔对准的开口。
根据另一实施例，天线谐振元件可包含倒F天线谐振元件。
根据另一实施例，该装置可包括耦合于天线谐振元件与天线接地点之间的可调电感器。
根据另一实施例，连接器中的触点可包含第一触点和第二触点，干扰抑制电路可至少包含第一电感器和第二电感器，第一电感器可与第一触点连接且第二电感器可与第二触点连接。
根据另一实施例，电容器可以是一组第一电容器和第二电容器中的一个，第一电容器可具有在第一节点处与第一电感器连接的端子，并且第二旁路电容器可具有在第二节点处与第二电感器连接的端子。
根据另一实施例，装置可包括：具有第一端口和第二端口的音频电路；耦合于第一端口与第一节点之间的第三电感器；和耦合于第二端口与第二节点之间的第四电感器。
根据另一实施例，连接器可包含具有至少三个触点的音频插孔。
根据实施例，提供一种电子设备，该电子设备可包括：导电外壳结构；由包含导电外壳结构的至少一部分的天线谐振元件和天线接地点形成的天线；安装于导电外壳结构中的开口中的音频连接器，该音频连接器具有触点；具有端口的音频电路；在节点处相连并且串联耦合于该端口与该触点之间的第一电感器和第二电感器；和与该节点耦合的电容器。
根据另一实施例，电容器可具有与该节点连接的第一端子和与天线接地点连接的第二端子。
根据另一实施例，天线谐振元件可以是通过间隙与天线接地点分开的倒F天线谐振元件，并且电子设备还可包括跨着该间隙耦合于倒F天线谐振元件与天线接地点之间的可调电感器。
根据另一实施例，第一电感器和第二电感器可以是可调谐电感器。
根据实施例，提供一种电子设备，该电子设备可包括：具有开口的周边导电外壳结构；与开口对准的音频插孔，该音频插孔具有第一触点和第二触点；混合倒F缝隙天线，该混合倒F缝隙天线具有由倒F天线谐振元件和天线接地点形成的倒F天线部分，由周边导电外壳结构形成，具有由倒F天线谐振元件与天线接地点之间的开口形成的缝隙天线部分，并且具有馈送倒F天线部分和缝隙天线部分的天线馈送；具有与天线接地点耦合的第一端子并具有第二端子的第一电容器；具有与第一触点耦合的第一端子和与第一电容器的第二端子耦合的第二端子的第一电感器；具有与天线接地点耦合的第一端子并具有耦合的第二端子的第二电容器；和具有与第二触点耦合的第一端子且具有与第二电容器的第二端子耦合的第二端子的第二电感器。
根据另一实施例，音频插孔可具有与天线接地点重叠的部分，并且电子设备可包括：具有第一端口和第二端口的音频电路；耦合于第一端口与第一电容器的第二端子之间的第三电感器；和耦合于第二端口与第二电容器的第二端子之间的第四电感器。
以上仅是解释性的，并且在不背离所述实施例的范围和精神的情况下，本领域技术人员可做出各种修改。可单独地或者以任意的组合实现以上的实施例。

Claims (20)

1.一种装置，包括：
由天线谐振元件和天线接地点形成的天线；
具有触点且被配置为接纳配合连接器的电连接器，其中，所述电连接器与所述天线接地点电容耦合；和
耦合于所述天线接地点与所述电连接器之间的干扰抑制电路，其中，所述干扰抑制电路包含至少一个电容器。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述电容器具有与所述天线接地点耦合的第一端子和与所述干扰抑制电路中的节点耦合的第二端子。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述干扰抑制电路包含具有与所述节点耦合的第一端子和与所述触点中的一个耦合的第二端子的电感器。
4.如权利要求3所述的装置，还包括：
电路；和
耦合于所述电路与所述节点之间的射频信号阻挡电感器。
5.如权利要求4所述的装置，其中，所述电路包含音频电路。
6.如权利要求5所述的装置，其中，所述连接器是音频插孔。
7.如权利要求6所述的装置，其中，所述天线谐振元件包含周边导电电子设备外壳结构。
8.如权利要求7所述的装置，其中，所述周边导电电子设备外壳结构具有与所述音频插孔对准的开口。
9.如权利要求8所述的装置，其中，所述天线谐振元件包含倒F天线谐振元件。
10.如权利要求9所述的装置，还包括耦合于所述天线谐振元件与所述天线接地点之间的可调电感器。
11.如权利要求1所述的装置，其中，所述连接器中的触点包含第一触点和第二触点，其中，所述干扰抑制电路至少包含第一电感器和第二电感器，所述第一电感器与所述第一触点连接且所述第二电感器与所述第二触点连接。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述电容器是一组第一电容器和第二电容器中的一个，其中，所述第一电容器具有在第一节点处与所述第一电感器连接的端子，并且第二旁路电容器具有在第二节点处与所述第二电感器连接的端子。
13.如权利要求12所述的装置，还包括：
具有第一端口和第二端口的音频电路；
耦合于所述第一端口与所述第一节点之间的第三电感器；和
耦合于所述第二端口与所述第二节点之间的第四电感器。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述连接器包含具有至少三个触点的音频插孔。
15.一种电子设备，包括：
导电外壳结构；
由包含所述导电外壳结构的至少一部分的天线谐振元件和天线接地点形成的天线；
安装于导电外壳结构中的开口中的音频连接器，其中，所述音频连接器具有触点；
具有端口的音频电路；
在节点处相连并且串联耦合于所述端口与所述触点之间的第一电感器和第二电感器；和
与所述节点耦合的电容器。
16.如权利要求15所述的电子设备，其中，所述电容器具有与所述节点连接的第一端子和与所述天线接地点连接的第二端子。
17.如权利要求16所述的电子设备，其中，所述天线谐振元件是通过间隙与所述天线接地点分开的倒F天线谐振元件，并且，所述电子设备还包括跨着所述间隙耦合于所述倒F天线谐振元件与所述天线接地点之间的可调电感器。
18.如权利要求15所述的电子设备，其中，所述第一电感器和所述第二电感器是可调谐电感器。
19.一种电子设备，包括：
具有开口的周边导电外壳结构；
与所述开口对准的音频插孔，其中，所述音频插孔具有第一触点和第二触点；
混合倒F缝隙天线，其中，所述混合倒F缝隙天线具有由倒F天线谐振元件和天线接地点形成的倒F天线部分，其中，所述倒F天线谐振元件由周边导电外壳结构形成，其中所述混合倒F缝隙天线具有由所述倒F天线谐振元件与所述天线接地点之间的开口形成的缝隙天线部分，并且其中所述混合倒F缝隙天线具有馈送所述倒F天线部分和所述缝隙天线部分的天线馈送；
具有与所述天线接地点耦合的第一端子并具有第二端子的第一电容器；
具有与所述第一触点耦合的第一端子和与所述第一电容器的第二端子耦合的第二端子的第一电感器；
具有与所述天线接地点耦合的第一端子并具有耦合的第二端子的第二电容器；和
具有与所述第二触点耦合的第一端子且具有与所述第二电容器的第二端子耦合的第二端子的第二电感器。
20.如权利要求19所述的电子设备，其中，所述音频插孔具有与所述天线接地点重叠的部分，所述电子设备还包括：
具有第一端口和第二端口的音频电路；
耦合于所述第一端口与所述第一电容器的第二端子之间的第三电感器；和
耦合于所述第二端口与所述第二电容器的第二端子之间的第四电感器。
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