CN107408755A - 天线设备和具有该天线设备的电子设备 - Google Patents

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Abstract

所公开的是天线设备和包括该天线设备的电子设备。该天线设备包括电力馈送单元、接地单元、电连接到电力馈送单元的辐射单元、以及从接地单元的多个不同的点选择一个或多个点并且将辐射单元连接到所选择的一个或多个点的开关元件。

Description

天线设备和具有该天线设备的电子设备
技术领域
本公开一般涉及电子设备，并且更具体地涉及被提供有天线的电子设备。
背景技术
电子设备根据安装程序执行特定功能，诸如电子调度器、便携式多媒体再现器、移动通信终端、平板个人计算机(personal computer，PC)、图像/声音设备、桌上型/膝上型PC、车载导航系统或家用电器。这样的电子设备可以将其中存储的信息作为声音或图像输出。
随着这样的电子设备的集成度已经增加，并且超高速和大容量的无线通信已经普及，最近已经在单个移动通信终端中安装了各种功能。除了通信功能之外，游戏、多媒体、用于移动银行的通信和安全、日程管理和电子钱包功能现在被集成在单个电子设备中。
需要天线设备以便启用无线通信。天线设备被安装得离其它电路设备有足够的距离，以便防止天线设备在发送/接收高频信号的过程中与其它电路设备发生干扰。执行超高速和大容量无线通信并符合第四代(4G)移动通信系统的标准(诸如长期演进(long termevolution，LTE)通信标准)的电子设备通过各种频带连接到商业通信网络。为了在单个电子设备中连接各种频带的目的，天线设备被提供有多个辐射器，其数量对应于频带的数量。
发明内容
技术问题
当提供更大型的显示设备、电子设备的厚度为了可携带性被减小时，难以按照传统技术安装天线设备。例如，需要减小电子设备的厚度以便保证电子设备的可携带性。然而，在保证足够的距离以防止辐射器干扰其它电路设备的同时，能够被实现为应付各种无线通信频带的辐射器的数量存在限制。
因而，本领域存在对于在防止干扰其它设备的同时能够应付各种频带的简单构造的天线设备的需要。
技术方案
已经做出本公开来解决上述问题和缺点并且提供至少下述优点。
因此，本公开的一方面是提供一种天线设备，其可以在应付各种频带的同时容易被小型化，以及提供被提供有该天线设备的电子设备。
根据本公开的一方面，天线设备包括电力馈送单元、接地单元、电连接到电力馈送单元的辐射单元、以及从接地单元上的多个不同的点选择一个或多个点并且将辐射单元连接到所选择的一个或多个点的开关元件。
根据本公开的另一方面，电子设备包括处理器和天线设备。天线设备包括处理器和天线设备，其中天线设备包括电力馈送单元、接地单元、电连接到电力馈送单元的辐射单元、以及从接地单元上的多个不同的点选择一个或多个点并且将辐射单元连接到所选择的一个或多个点的开关元件，并且其中处理器通过操作开关元件来调整天线设备的谐振频率。
根据本公开的另一方面，便携式电子设备包括以下各项：外部外壳，其包括第一面、与第一面相对的第二面、以及围绕第一面与第二面之间的空间的侧壁，该侧壁包括包括金属的第一部分；在外部外壳内形成基本上平行于第一面的面的印刷电路板(printedcircuit board)，并且其包括具有接地的第一区域和具有绝缘材料的第二区域；开关元件，包括第一端子、第二端子和第三端子；包括在外部外壳内的通信模块；将通信模块和第一部分的第一位置互相连接的第一电气路径；连接到开关元件的第一端子并且连接到第二区域中的第一电气路径的第二电气路径；连接到开关元件的第二端子和接地的第一点的第三电气路径；以及连接到开关元件的第三端子和接地的与第一点不同的第二点的第四电气路径。
有益效果
根据本公开的各种实施例，天线设备和包括天线设备的电子设备可以选择性地将辐射单元的一个点连接到接地单元上的多个点中的一个或多个，从而能够调整天线设备的谐振频率。此外，接地单元包括第一接地部分、从第一接地部分延伸的第二接地部分、以及从第二接地部分延伸的第三接地部分。因为接地单元要求在维持其整个长度的同时的用于其安装的较小的空间，因此天线设备能够被小型化。此外，因为天线设备使用被嵌入在电子设备中的导电元件作为辐射单元，所以即使在小型化和轻量化的电子设备的内部空间中，天线设备也能够被容易地安装。
附图说明
从以下结合附图的详细描述，本公开的以上和其它方面、特征、和优点将更加清楚，其中：
图1是示出根据本公开的实施例的电子设备的分解透视图；
图2是示出根据本公开的第一实施例的天线设备的框图；
图3示出了包括图2中所示的天线设备的电子设备的内部结构；
图4示出了其中图3中所示的天线设备的接地单元和开关元件彼此连接的状态；
图5和图6是表示根据本公开的第一实施例的天线设备的辐射特性的图；
图7是示出根据本公开的第二实施例的天线设备的框图；
图8示出了其中图7中所示的天线设备的接地单元和开关元件彼此连接的状态；
图9和图10是表示根据本公开的第二实施例的天线设备的辐射特性的图；
图11是示出根据本公开的第三实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图；
图12示出了其中在图11中示出的天线设备中的接地单元和开关元件之间提供匹配元件的状态；
图13是示出根据本公开的第四实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图；
图14示出了其中图13中所示的天线设备的接地单元和开关元件彼此连接的状态；
图15是示出根据本公开的第五实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图；
图16和图17是表示根据本公开的第五实施例的天线设备的辐射特性的图；
图18是示出根据本公开的第六实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图；
图19是示出图18的第二电路板和导体的分解透视图；
图20示出了图18的电力馈送线、壳体的一部分和导体；
图21是表示根据本公开的第六实施例的天线设备的辐射特性的图；
图22是示出根据本公开的第七实施例的天线设备中的第二电路板和导体的分解透视图；
图23示出了根据本公开的实施例的包括电子设备的网络环境；
图24是示出根据本公开的实施例的电子设备的框图；
图25是示出根据本公开的实施例的电子设备的程序模块的框图。
具体实施方式
在下文，本公开的实施例将参考附图被描述。然而，应当理解，并不意图将本公开限制为本文公开的特定形式；相反，本公开应被解释为涵盖本公开的实施例的各种修改、等同物和/或替代方案。在描述附图时，类似的参考标号可以被用来指定类似的组成元素。为了清楚和简洁，将省略对公知的功能和/或配置的描述。
如这里所使用的，表达“具有”、“可以具有”、“包括”或“可以包括”是指相应特征，诸如数字、功能、操作或构成要素的存在，并且不排除一个或多个额外的特征。
在本公开中，表达“A或者B”、“A或/和B中的至少一个”、或者“A或/和B中的一个或多个”包括所列出的项目的全部可能的组合。例如，表达“A或B”、“A和B中的至少一个”、或者“A或B中的至少一个”指的是以下所有情况：(1)包括A、(2)包括B、以及(3)包括所有A和B。
在本公开的实施例中使用的表达“第一”、“第二”、“所述第一”或“所述第二”可以修改各种组件，而不管顺序和/或重要性，但不限制相应的组件。例如，虽然第一用户设备和第二用户设备两者都是用户设备，但是指示不同的用户设备。第一元素可以被称为第二元素，并且类似地，第二元素可以被称为第一元素，而不脱离本公开的范围。
应该理解，当诸如第一元素的一个元素被称为可操作地或者可通信地与诸如第二元素的另一元素“连接，”或“耦合，”时，它可以直接连接或耦合到第二元素或任何其它元素，诸如可以是插入第一元素和第二元素之间的第三元素。相反，可以理解，当第一元素被称为与第二元素“直接连接，”或“直接耦合，”时，在第一和第二元素之间没有第三元素插入。
在本公开中使用的表达“被配置为”可以根据情形与例如“适于”、“具有...的能力”、“被设计为”、“被适配为”、“被使得”或者“能够”可互换地使用。术语“被配置为”可以不一定意味着在硬件中“被专门设计为”。可替换地，在某些情形下，表达“设备被配置为”可以指示设备和其它设备或组件一起“能够”。例如，短语“被适配为(或被配置为)执行A、B、和C的处理器”可以指示仅仅用于执行相应的操作的专用处理器或嵌入式处理器、或者能够通过运行存储在存储器器件中的一个或多个软件程序来执行相应的操作的诸如中央处理单元(central processing unit，CPU)或者应用处理器(application processor，AP)的通用处理器。
这里使用的术语是仅仅用于描述特殊实施例的用途，并且不意图限制其它实施例的范围。如这里所使用的，单数形式也可以包括复数形式，除非上下文清楚地另外指示。
除非另外定义，否则这里使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。如一般使用的词典中定义的术语的那些术语可以被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，并且将不被解释为具有理想的或者过于正式的含义，除非在本公开中清楚地另外定义。在一些情况下，即使在本公开中定义的术语不应该被解释为排除本公开的实施例。
在本公开中，电子设备可以是随机设备，并且例如可以被称为终端、便携式终端、移动终端、通信终端、便携式通信终端、便携式移动终端或显示设备。
根据本公开的实施例的电子设备包括以下各项中的至少一个：智能电话、平板PC、移动电话、视频电话、电子书阅读器(e-book阅读器)、桌上型PC、膝上型PC、上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、便携式多媒体播放器(portable multimedia player、PMP)、MPEG-1音频层-3(MPEG-1audio layer-3，MP3)播放器、移动医疗设备、相机和可穿戴设备。根据各种实施例，可穿戴设备包括以下各项中的至少一个：配件类型，诸如钟表、戒指、手环、脚链、项链、眼镜、接触式眼镜或者头戴式设备(head-mounted device，HMD)；织物或者衣物一体的类型，诸如电子服装；身体附着类型，诸如护皮垫或者纹身；和生物可植入类型，诸如可植入电路。
根据一些实施例，电子设备可以是家用电器，诸如电视机、数字视频盘(digitalvideo disk、DVD)播放器、音频播放器、冰箱、空调、真空吸尘器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气清洁器、机顶盒、家庭自动化控制面板、安全控制面板、TV(television，电视机)盒(诸如Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或Google TVTM)、诸如XboxTM和PlayStationTM的游戏机、电子词典、电子钥匙、摄像录像机和电子相框。
根据另一实施例，电子设备包括以下各项中的至少一个：诸如血糖监测、心率监测、血压测量和体温测量设备、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)、计算机断层扫描(computedtomography，CT)机和超声波机)的各种医疗设备、导航设备、全球定位系统(globalpositioning system，GPS)接收器、事件数据记录器(event data recorder，EDR)、飞行数据记录器(flight data recorder，FDR)、车辆信息娱乐设备、诸如船舶导航设备和陀螺罗盘的用于船舶的电子设备、航空电子设备、安全设备、汽车头部单元、用于家庭或工业的机器人、自动取款机(automatic teller machine，ATM)、商店中的销售点(point of sales，POS)设备、或者诸如灯泡、各种传感器、电气或燃气表、洒水设备、火灾报警器、恒温器、路灯、烤面包机、运动用品、热水箱、加热器或锅炉的物联网(Internet of Things，IoT)设备。
根据一些实施例，电子设备包括家具或建筑物/结构的一部分中的至少一个、电子板、电子签名接收设备、投影仪以及各种类型的测量仪器，诸如水表、电表、燃气表和无线电波表。在各种实施例中，电子设备可以是一个或多个上述各种设备的组合，并且可以是柔性设备。根据本公开的实施例的电子设备不限于上述设备，并且可以根据技术的发展而包括新的电子设备。
如这里所使用的，术语“用户”指示使用电子设备的人或者使用电子设备的人工智能电子设备。
例如，电子设备可以是智能电话、便携式电话、游戏机、电视机(TV)、显示单元、用于汽车的平视显示单元、笔记本计算机、膝上型计算机、平板个人计算机(PC)、个人媒体播放器(PMP)、个人数字助理(PDA)。电子设备可以被实施为具有无线通信功能和口袋大小的便携式通信终端，并且可以是柔性设备或者柔性显示设备。
电子设备与诸如服务器的外部电子设备进行通信，或者通过与外部电子设备的交互工作来执行操作。例如，电子设备通过网络将由相机拍摄的图像和/或由传感器单元检测到的位置信息发送到服务器。网络可以是移动或蜂窝通信网络、局域网(local areanetwork，LAN)、无线局域网(wireless local area network，WLAN)、广域网(wide areanetwork，WAN)、因特网或小区域网络(small area network，SAN)，但是不限于此。
应当注意，术语“低频带”和“高频带”可以用于描述本公开的特定实施例，以便区分由根据本公开的实施例中的任何一个的天线设备形成的彼此相关的多个不同的谐振频率。例如，即使在一个实施例中将1.8GHz的谐振频率定义为高频带，它在另一实施例中也可以是低频。当一个实施例的天线设备在两个不同频带中的每一个中形成谐振频率时，相对高的频率可以被定义为“高频带”，并且相对低的频率可以被定义为“低频带”。
在描述本公开的具体实施例时，可以表示“低频带”和“高频带”的特定频率值。然而，这仅仅是为了帮助理解本公开的实施例，并且本公开不限于此。例如，可以根据电子设备的使用环境或被分配给服务提供商的频带来适当地改变由天线设备形成的谐振频率频带的相应频率值。
在描述图中所示的天线设备的各种实施例时，为了简洁，通过前述实施例的配置能够容易地理解的组件将由相同的参考标号表示，或者所述参考标号将被省略，并且其详细描述也将省略。
图1是示出根据本公开的实施例的电子设备的分解透视图。
参考图1，电子设备1包括壳体构件2a、在壳体构件2a的一个面周围布置以形成侧壁的框架2b、以及使用由壳体2a和框架2b形成的壳体2的至少一部分的作为辐射导体的天线设备。
壳体2具有前开口的形状，其中壳体构件2a形成壳体2的后表面，并且框架2b形成侧壁，从而形成前开口可容纳空间。壳体2至少部分地由金属材料制成。其它部分由合成树脂制成。例如，壳体构件2a可以包括合成树脂，并且框架2b的一部分或全部可以包括金属材料。当壳体2由金属材料和合成树脂的组合制成时，壳体2通过插入注射成型来模制(mold)。例如，当通过在由金属材料形成的框架2b被安置在模具中时将熔融树脂引入模具中来模制壳体构件2a时，框架2b在模制壳体构件2a的同时被结合到壳体构件2a，从而形成壳体2。框架2b的金属材料部分可以形成电子设备1的天线设备的一部分。
电子设备1还包括安装在壳体2的前表面上的前盖3。前盖3可以由显示设备3a被耦合到的窗构件形成。根据各种实施例，触摸面板被合并到前盖3中，并且从而提供输入设备的触摸功能。
电子设备1包括被容纳在壳体2中的一个或多个电路板4和6。壳体2容纳在其上安装电子组件(诸如AP的集成电路芯片4a、通信模块、存储器、音频模块和电源管理模块、存储介质插槽4b、各种传感器和连接器4c、或者天线设备或外部设备连接连接器6a)的电路板4和6。
上述各种电子组件可以分别被分布和布置在第一和第二电路板4和6上。例如，集成电路芯片4a可以被布置在第一电路板4上，并且天线设备或外部设备连接连接器6a的一部分可以被布置在第二电路板6上。集成电路芯片4a包括AP、通信模块和音频模块中的至少一个。
第一和第二电路板4和6中的每一个可以被制造成适于由壳体2提供的空间的形状。例如，壳体2提供用于容纳电池的安装凹口2f，并且第一和第二电路板4和6可以被制造成适于在壳体2内、在安装凹口2f周围布置的形状。
电子设备1还包括被容纳在壳体2中的支撑构件5。支撑构件5增强了电子设备1的机械刚性，并且保护和隔离电子设备1内部的彼此相关的各种电子组件。例如，诸如集成电路芯片4a的各种电子组件被安装在第一和第二电路板4和6上。当电子组件直接面对并与前盖3接触时，前盖3可能被损坏。支撑构件5被布置在第一和第二电路板4和6与前盖3之间，防止电子组件与前盖3直接接触，并且当电子组件被操作时屏蔽由上述电子组件生成的电磁波，从而阻止电磁波影响其它电子组件的操作。
例如，由于布置了支撑构件5，前盖3不受由其它电子组件产生的电磁波的影响而进行稳定的操作。支撑构件5提供第一和第二电路板4和6可以固定地被安装在其上并支撑前盖3从而稳定地维持前盖3的平坦形状的各种结构。
电子设备1包括被提供为可从壳体2的后表面附接/拆卸的后盖构件8。当盖构件8被分离时，安装凹口2f被打开，从而用户可以更换和使用电池。在上述电子组件当中，存储介质插座2b暴露于壳体2的后表面。盖构件8被安装在壳体2的后表面上，从而保护安装凹口2f或存储介质插座4b并让其与外部环境隔离。
图2是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的天线设备100的分解透视图。图3是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的天线设备100的一部分的配置的横截面视图。图4是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的天线设备100的另一部分的配置的横截面视图。
电子设备100的天线设备连接到在上述电子组件当中以集成电路芯片的形式提供或者以集成电路芯片的组合的形式提供的通信模块，并且从而提供无线发送/接收功能。天线设备使用暴露于电子设备100的外部的金属材料的一部分(诸如框架101b的一部分)作为辐射导体。
图2是示出根据本公开的第一实施例的天线设备的框图。
参考图2，天线设备100包括电力馈送单元101、接地单元103、辐射单元105和开关元件107。
电力馈送单元101电连接到辐射单元105，并且向辐射单元105施加信号电流以供应高频信号、或者通过辐射单元105接收另一高频信号。
辐射单元105以诸如杆、曲折线、贴片或微带的各种形式被实施，并且被连接以电连接到电力馈送单元101，以在至少一个频带中发送/接收高频信号。
开关元件107选择接地单元103的多个不同的点132、134和136当中的任何一个点，并将辐射单元105连接到所选择的点。开关元件107包括连接到电力馈送单元101和辐射单元105之间的一个结点(junction)151的第一端子171以及被布置为分别与在接地单元103上的不同的点132、134和136相对应的多个第二端子173a、173b和173c。例如，第二端子173a、173b和173c可以分别电连接到点132、134和136。当开关元件107被操作时，可以改变连接到第一端子171的第二端子173a、173b或173c，并且可以取决于诸如与接地单元103上的不同的点132、134和136中的相对应的一个的连接到第一端子171的第二端子173a、173b或173c的位置来设置辐射单元105的电长度。
取决于连接到第一端子171的第二端子173a、173b或173c的位置，可以改变辐射单元105的电长度。例如，当开关元件107将第二端子173a连接到第一端子171时，辐射单元105的电长度与从由参考标号“173a”指示的第二端子设置的第一路线①的长度成比例。当开关元件107将第二端子173b连接到第一端子171时，辐射单元105的电长度与从由参考标号“173b”指示的第二端子设置的第二路线②的长度成比例。当开关元件107将第二端子173c连接到第一端子171时，辐射单元105的电长度与从由参考标号“173c”指示的第二端子设置的第三路线③的长度成比例。
辐射单元105的电长度与根据第一、第二或第三路线①、②或③的阻抗值(诸如电阻R、感抗L或容抗C)相对应，并且可以取决于第一、第二和第三路线①、②和③的形式或接地单元103的形式而被改变。以这种方式，通过选择接地单元103的多个不同的点132、134和136当中的任何一个点并将辐射单元105连接到所选择的点，天线设备100中的辐射单元的电长度可以被改变。能够取决于其中开关元件107连接到第一端子171的第二端子173a、173b或173c的位置来调整天线设备的谐振频率频带。
图3示出了包括图2中所示的天线设备的电子设备的内部结构。图4示出了其中图3中所示的天线设备的接地单元和开关元件彼此连接的状态。
图3和图4中所示的天线设备的形状或结构例示了图2中所示的配置，并且可以取决于其中电子设备10被允许的安装空间的形状或电子设备10所需的谐振频率频带而被不同地改变。
参考图2、3和4，包括天线设备的电子设备10包括电路板21和25、以及电连接到电路板21和25从而向电路板21和25供电的电池24。
电路板包括第一电路板21和电连接到第一电路板21的第二电路板25。第一电路板21可以被提供为主电路板。例如，电子设备10的显示模块的驱动电路、通信电路以及电子设备10的各种连接器(其提供与用户的接口、到另一电子设备或商业通信网络的连接、以及电子设备10的传感器模块)被安装在主电路板上。第二电路板25通过连接器22连接到第一电路板21，并由第一电路板21的一部分构成。第二电路板25被提供有在电子设备10和诸如充电器的外部设备之间提供电连接装置的连接构件28。
第二电路板25包括提供接地单元的导电区域103、以及非导电区域104。例如，第二电路板25的导电区域103可以被用作接地单元103。因此，在下面的详细描述中，接地单元和导电区域由相同的参考标号“103.”表示。接地单元103包括第一接地部分131、从第一接地部分131延伸的第二接地部分133、以及从第二接地部分133延伸并且被布置为与第一接地部分131相邻的第三接地部分135。
例如，第一接地部分131从第二接地部分133的一端垂直延伸，并且第三接地部分135从第二接地部分133的另一端垂直延伸以与第一接地部分131平行。非导电区域104由防止电流流动的材料制成，并且被形成在第一至第三接地部分131、133和135当中。导电区域103被形成在第二电路板25上，并且通过去除导电区域103的一部分而以狭缝形式形成非导电区域104，从而接地单元103通常具有正方形或长方形形状。然而，接地单元103的形状不限于形状，并且可以具有诸如“C”形或“L”形的各种形状，使得导电区域103围绕非导电区域104的两个或更多个侧面。
电子设备10的壳体的辐射部分26被包括在辐射单元105中、由导电材料制成，并且电连接到电力馈送单元101。
开关元件107被提供在图4中的第二电路板25的非导电区域104中。然而，开关元件107可以改为被提供在第二电路板25的导电区域103中。开关元件107可以被配置成使得第一端子171连接到电力馈送单元101和壳体的辐射部分26之间的一个结点151，并且可以形成为包括一个输入路线和三个或更多个的输出路线的开关。
例如，开关元件107可以是具有一个输入路线和三个输出路线的单杆三掷(singlepole 3throw，SP3T)开关、具有一个输入路线和两个输出路线的单杆双掷(single poledouble throw，SPDT)开关、或具有一个输入路线和四个输出路线的单杆四掷(single polequad throw，SPQT)开关。这样的开关元件可以被实施为使用半导体元件的开关、或者作为微电子机械系统(micro electro mechanical system，MEMS)或诸如电容可变元件的可调谐元件。
开关元件107的第二端子分别被布置在位于第一接地部分131的一个端点的第一点175a、在位于第一接地部分131的不同于第一点175a的部分中的第二点175b、以及在位于与第一点175a和第二点175b不同的第三接地部分135的部分中的第三点175c。然而，开关元件107的第二端子不限于此，并且第二端子的数量和位置可以取决于由电子设备要求的谐振频率频带以及谐振频率频带的数量而被适当地设置。开关元件107通过诸如安装在第二电路板25中的印刷电路图案的导线23电连接到第一电路板21。
例如，导线23提供用于控制开关元件107的开关动作的信号或电力供应路线。由于导线23被安装在第二电路板25内(诸如在接地单元103上)，所以防止了导线23与充当图2的辐射器105的壳体的辐射部分26发生电磁干扰。也就是说，因为第二电路板25充当接地单元103并且导线23被安装在第二电路板25内，所以维持和提高了辐射器105的辐射效率。
当辐射单元105在操作开关元件107时电连接到第一点175a，则从第一点175a沿着第一、第二和第三接地部分131、133和135形成的第一路线①，为辐射单元105提供电接地。在此情况下，辐射单元105在第一谐振频率频带中操作。
当辐射单元105经由第二点175b连接到接地单元103时，从第二点175b沿着第一、第二和第三接地部分131、133和135形成的第二路线②，为辐射单元105提供电接地。在此情况下，辐射单元105在第二谐振频率频带中操作。当辐射单元105经由第三点175c连接到接地单元103时，从第三点175c沿着第三接地部分135形成的第三路线③，为辐射单元105提供电接地。在此情况下，辐射单元105在第三谐振频率频带中操作。
如上所述，根据本公开的实施例，天线设备100选择第一至第三点175a、175b和175c中的任意一个点，并且通过使用开关元件107连接辐射单元105，从而能够选择第一至第三谐振频率频带中的任何一个。
在配置接地单元103时，能够根据第一至第三接地部分131、133和135的形状以及开关元件107的布置来简化布线结构。例如，因为第一至第三接地部分131、133和135被布置在开关元件107周围，所以减少了用于将接地单元103上的不同点连接到开关元件107的布线长度以及天线设备100的安装空间。
图5和图6是表示根据本公开的第一实施例的天线设备的辐射特性的图。
将参照图2至图3进行说明的图5表示根据开关元件107的操作测量的天线设备100的以分贝(dB)测量的总辐射效率。通过开关元件107的操作能够从大约800MHz的频带调整(偏移)谐振频率约100MHz。
如图5中的S1所指示，当辐射单元105通过操作开关元件107电连接到第二点175b时，天线设备100能够在700MHz和1850MHz频带中形成谐振频率。如上所述，辐射单元105可以被配置为包括电子设备的导电元件中的至少一个，诸如壳体的全部或辐射部分26。
如图5中的S2所指示，当操作开关元件107从而诸如壳体的辐射部分26的辐射单元通过第一点175a连接到接地单元103时，天线设备100在850MHz和1850MHz频带中形成谐振频率。
以这种方式，根据本公开的实施例，天线设备100能够在诸如大约800MHz的低频带和大约1850MHz的高频带的不同频带中保证谐振频率，并且通过开关元件107，能够取决于在壳体的辐射部分26的辐射单元连接到接地单元103的位置来调整低频带的谐振频率。
根据本公开的实施例，即使低频带被改变，天线设备100也能够稳定地维持高频带的谐振频率和辐射效率。即使不通过调整辐射部分26的电长度来调整天线设备100的谐振频率，也能够通过改变辐射部分26连接到接地单元103的第一和第二点175a和175b来调整辐射部分26的电长度以调整天线设备100的谐振频率。
图6是表示当电子设备的用户诸如用手握住电子设备时，电子设备的总辐射效率的图。
首先，参考图5，在由于用户的身体(诸如手)的影响导致辐射效率的降低之前，天线设备可以在约800MHz的频带中具有大约-6dB的辐射效率。
参考图6，如以上参考图5等等所描述的，当通过将电力馈送到PCB中来被配置的天线设备在大约800MHz的频带中形成谐振频率时，获得-10dB或更大的总辐射效率。如图6中的S4所指示，当用户的身体靠近天线设备的辐射单元时(诸如当用户用手握住电子设备的侧面金属时)，总辐射效率可以降低到大约-15dB。相反，根据本公开的实施例，因为天线不是通过将电力馈送到PCB中来被配置的，所以如图6中的S3所指示，当被用户的身体影响时，在大约800MHz的频带中获得大约-12dB的总辐射效率。例如，当存在用户身体的干扰时，与通过将电力馈送到PCB中来被配置的天线设备相比，根据本公开的实施例的天线设备能够将辐射效率提高大约3dB。
图7是示出根据本公开的第二实施例的天线设备的框图。
参考图7，天线设备100a还包括在结点151和开关元件107之间分支出来并且连接到接地单元103的接地线153。接地线153绕过开关元件107并且将辐射单元105连接到接地单元103，而不穿过开关元件107。例如，当开关元件107的第一端子171没有连接到第二端子173a、173b和173c中的一个时，辐射单元105沿着接地线153电连接到接地单元103。因此，辐射单元105的电长度与由接地线153设置的第四路线④的长度成比例。
图8示出了其中图7中所示的天线设备的接地单元和开关元件彼此连接的状态。图9和图10是表示根据本公开的第二实施例的天线设备的辐射特性的图。
参考图6、图7和图8，接地线153在结点151和开关元件107之间分支出来，并且连接到接地单元103的部分175d。
开关元件107切断到接地单元103的电连接，使得辐射单元105不穿过第一至第三路线①、②和③。在这时，如图9中的T1所指示，辐射单元105被提供有由沿着接地线153形成的第四路线④设置的接地，以在700MHz频带中形成谐振频率。
当操作开关元件107电连接到第一点175a时，辐射单元105同时被提供有由沿着接地线153形成的第四路线④设置的接地、以及由从第一点175a沿着第一至第三接地部分131、133和135形成的第一路线①设置的接地。如图9中所示，因为辐射单元105同时被提供有由第一路线①和第四路线④设置的接地，如图9中的T4所指示，天线设备100a在900MHz频带中形成谐振频率，并且保证大约-10dB或更大的辐射效率，使得天线设备100a能够执行稳定的无线发送/接收功能。
当操作开关元件107电连接到第二点175b时，辐射单元105同时被提供有由沿着接地线153形成的第四路线④设置的接地、以及由从第二点175b沿着第一至第三接地部分131、133和135形成的第二路线②设置的接地。如图10中所示，因为辐射单元105同时被提供有由第二路线②和第四路线④设置的接地，如T3所指示，天线设备100a在850MHz频带中形成谐振频率，并且保证大约-10dB或更大的辐射效率，使得天线设备100a能够执行稳定的无线发送/接收功能。
当操作开关元件107电连接到第三点175c时，辐射单元105同时被提供有由沿着接地线153形成的第四路线④设置的接地、以及由从第三点175c沿着第三接地部分135形成的第三路线③设置的接地。如图9中所示，因为辐射单元105同时被提供有由第三路线③和第四路线④设置的接地，如图9中的T2所指示，天线设备100a在750MHz频带中形成谐振频率，并且保证大约-10dB或更大的辐射效率，使得天线设备100a能够执行稳定的无线发送/接收功能。
图11是示出根据本公开的第三实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图。图12示出了其中在图11中示出的天线设备中的接地单元和开关元件之间提供了匹配元件的状态。
参考图11和12，在电子设备中提供的天线设备100b还包括在接地单元103和开关元件107之间提供的匹配元件177。
具有不同电特性的匹配元件177被提供在将接地单元103的第一至第三点132、134和136中的一个连接到开关元件107的路线上。匹配元件177包括由诸如电阻元件、电容元件和电感元件的集总元件(lumped element，LE)中的任何一个或这些元件的组合形成的匹配电路。
图13是示出根据本公开的第四实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图。图14示出了其中图13中所示的天线设备的接地单元和开关元件彼此连接的状态。
参考图13和图14，被应用到天线设备100c的开关元件107a包括第一、第二和第三匹配元件177a、177b和177c。
第一匹配元件177a被提供在结点151和第一点175a之间，第二匹配元件177b被提供在结点151和第二点175b之间，并且第三匹配元件177c被提供在结点151和第三点175c之间。匹配元件177a、177b和177c可以是由电阻元件、电容元件和电感元件中的任何一个或这些元件的组合形成的匹配电路。
开关元件107a能够使得通过在第一至第三路线①、②和③当中的、与提供给辐射单元105的信号功率的频带相对应的被提供有匹配元件177a、177b或177c的路线提供接地，从而调整天线设备100c的谐振频率频带。与提供给辐射单元105的信号功率的频带相对应的路线可以由第一至第三路线①、②和③中的任何一个或者两个或更多的组合形成。
图15是示出根据本公开的第五实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图。
参考图15，天线设备100d还包括跨过非导电区域104将接地单元103的第四点175e和第五点175f彼此连接的连接线181、以及被提供在连接线181上的第二开关元件108。
第二开关元件108打开/关闭接地单元103的第四点175e和第五点175f之间的电连接。当第二开关元件108打开/关闭第四点175e和第五点175f之间的电连接时，辐射部分26的电长度可以被改变。例如，当天线设备100d的第一频带(诸如大约800MHz的低频带)被调整时，由于天线设备100d中的第二频带(诸如大约1850MHz的高频带)的辐射效率降低，问题可能发生。在那种情况下，随着第二开关元件108电连接或切断接地单元103的第四点175e和第五点175f，能够稳定地维持第二频带的辐射效率。
第二开关元件108包括匹配元件177，匹配元件177包括由诸如电阻元件、电容元件和电感元件的LE中的任何一个或这些元件的组合形成的匹配电路。例如，第二开关元件108可以是大约1.2pF的电容元件。
图16和图17是表示根据本公开的第五实施例的天线设备的辐射特性的图。
参考图16，由G1指示的图表示当辐射部分26被提供有第一路线①的接地、而连接线181被第二开关元件108切断时天线设备的辐射效率。由G2指示的图表示当辐射部分26被提供有第一路线①的接地、而连接线181被第二开关元件108连接时天线设备的辐射效率。由G3指示的图表示当辐射部分26被提供有第一路线①的接地、而第二开关元件是诸如大约1.2pF的电容元件的匹配元件时的天线设备的辐射效率。
参考图17，由G4指示的图表示当用户握住电子设备时与图16中的图G1对比的天线设备的辐射效率。由G5指示的图表示当用户握住电子设备时与图16中的图G2对比的天线设备的辐射效率。由G6指示的图表示当用户握住电子设备时与图16的图G3对比的天线设备的辐射效率。
在比较由G1和G2指示的图时，在大约800MHz的低频带中，当连接线181被第二开关元件108切断时天线设备获得的辐射效率等于当连接线181被第二开关元件108连接时天线设备的辐射效率。在大约1800MHz的高频带中，通过使用第二开关元件108连接连接线181来提高天线设备的辐射效率。
在比较由G1和G3指示的图时，当第二开关元件108是诸如大约1.2pF的电容元件的匹配元件时，在低频带中天线设备的辐射效率与当连接线181被第二开关元件108切断时的辐射效率相似，并且在高频带中与当连接线181被第二开关元件108连接时的天线设备的辐射效率相似。当使用匹配元件来配置第二开关元件108时，在低频带和高频带中都获得了好的辐射效率。
当用户握住电子设备时，在比较由G4和G5指示的图时，当连接线181被第二开关元件108切断时天线设备在大约900MHz的低频带中的辐射效率被获得为等于当连接线181被第二开关元件108连接时天线设备的辐射效率。在大约1900MHz的高频带中，通过使用第二开关元件108连接连接线181来提高天线设备的辐射效率。
在比较由G4和G6指示的图时，当第二开关元件108是大约1.2pF的电容元件时，在低频带中天线设备的辐射效率与当连接线181被第二开关元件108切断时的辐射效率相似，并且在高频带中与当连接线181被第二开关元件108连接时的天线设备的辐射效率相似。当使用匹配元件来配置第二开关元件108时，在低频带和高频带中都获得了好的辐射效率。
图18是示出根据本公开的第六实施例的在电子设备中提供的天线设备的框图。图19是示出图18的第二电路板和导体的分解透视图。
参考图18和图19，天线设备100e还包括电力馈送线111和导体109。
电力馈送线111将电力馈送单元101与壳体的辐射部分26彼此电连接。例如，电力馈送线111在连接到电力馈送单元101的同时，经由第二电路板25的非导电区域104连接到壳体的辐射部分26。壳体的辐射部分26通过经由电力馈送线111连接到供电单元101而被用作辐射单元。电力馈送线111也可以被用作辐射单元的一部分。
导体109位于与电力馈送线111相邻的位置，从而提供接地。例如，导体109被布置为与第二电路板25的后表面上的电力馈送线111相对应，并且因此调整天线设备100e的电长度。下面将参照图描述被提供有导体109的天线设备100e的辐射特性。
图20示出了图18的电力馈送线、壳体的一部分和导体。图21是表示根据本公开的第六实施例的天线设备的辐射特性的图。
参考图20，电力馈送线111可以电连接到壳体的辐射部分26的连接点113。然而，连接点113可以被提供有被布置在电力馈送线111和壳体的辐射部分26中的至少一个上的连接构件。连接构件可以是诸如C形夹的弹性构件。连接构件可以将电力馈送单元111与壳体的辐射部分26彼此电连接。
天线设备100e可以通过使用被设置为第五路线⑤的部分作为辐射单元来形成高频带的谐振频率，该第五路线⑤是在从电力馈送单元101穿过电力馈送线111之后再从连接点113到辐射部分26的一个端点形成的。天线设备100e可以通过使用由第六路线⑥设置的部分作为辐射单元来形成低频带(诸如比由第五路线⑤设置的部分所形成的谐振频率更低的频带)的谐振频率，该第六路线⑥是在从电力馈送单元101穿过电力馈送线111之后再从连接点113到辐射部分26的另一个端点形成的。从连接点113到壳体的辐射部分26的另一个端点的物理长度可以比从连接点113到壳体的辐射部分26的一个端点的物理长度更长。
导体109被提供在电力馈送线111的下面，从而有助于减小由诸如与导体109的物理长度L成比例的第五路线⑤设置的电长度。如图21中所示，在大约1800MHz至2200MHz的频带中，与不被提供有导体109的传统天线设备的辐射效率C1相比，被提供有导体109的天线设备的辐射效率C2提高了。
如上所述，根据本公开的第六实施例，因为导体109被布置成与电力馈送线111相邻，而不改变壳体的辐射部分26的物理长度，所以天线设备100e改变了谐振频率频带或提高了辐射效率。
图22是示出根据本公开的第七实施例的天线设备中的第二电路板和导体的分解透视图。
参考图22，第二电路板25包括第一层25a和第二层25b，第一层25a包括导电区域103和非导电区域104，第二层25b包括被布置成与非导电区域104相邻的导体109a。
第二层25b包括与第一层25a的导电区域103相对应的第二导电区域103a，并且还包括与第一层25a的非导电区域104相对应的第二非导电区域104a中的导体109a。导体109a连接到第二导电区域103a，并且从而提供接地。
图23示出了包括根据本公开的实施例的包括电子设备的网络环境。
在图23中，将描述网络环境19内的电子设备11。电子设备11包括总线110、处理器11b、存储器11c、输入/输出接口11e、显示器11f和通信接口11g。在实施例中，电子设备11可以省略上述组件中的至少一个，或者可以包括其它组件。
总线110包括连接上述组件11b、11c、11e、11f和11g的电路，并且在组件之间发送诸如控制消息和/或数据的通信。
处理器11b包括中央处理单元(CPU)、应用处理器(AP)和通信处理器(communication processor，CP)中的一个或多个。处理器11b执行与电子设备11的一个或多个其它组件的控制和/或通信有关的算术运算或数据处理。
存储器11c包括易失性存储器和/或非易失性存储器，并且存储与电子设备11的其它组件有关的命令或数据。根据一个实施例，存储器11c存储软件和/或程序140。程序140包括内核141、中间件143、应用编程接口(Application Programming Interface，API)145和应用程序(在下文中称为“应用”)147。内核141、中间件143和API 145中的至少一个可以被称为操作系统(operating system，OS)。
内核141控制或者管理用于执行在诸如中间件143、API 145或应用147的其它程序中实施的操作或功能的系统资源,诸如总线111、处理器11b或者存储器11c。内核141提供允许中间件143、API 145或者应用147访问电子设备11的单个组件的接口，并且从而控制或者管理系统资源。
中间件143执行中间角色，使得API 145或者应用147可以与内核141通信并且从而交换数据。
中间件143根据优先级处理已经从应用147接收到的一个或多个任务请求。例如，中间件143可以向应用147中的至少一个分配优先级以能够使用电子设备11的系统资源。例如，中间件143通过根据所分配的优先级来处理一个或多个请求，来对一个或多个任务请求执行调度或者负载平衡。
API 145允许应用程序147控制从内核141或中间件143提供的功能，并且API 145包括一个或多个接口或功能，诸如用于文件控制、窗口控制、图像处理或字符控制的命令。
输入/输出接口11e将从用户或者任何其它外部设备输入的命令或者数据发送到电子设备11的(多个)其它组件，并且将从电子设备11的(多个)其它组件接收的命令或者数据输出到其它外部设备的用户。
显示器11f包括液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、发光二极管(lightemitting diode，LED)显示器、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器、微电子机械系统(micro-electro-mechanical system，MEMS)显示器或电子纸显示器。显示器11f向用户显示诸如文本、图像、视频、图标或符号的各种内容。显示器11f包括接收使用电子笔或者用户的身体的一部分做出的触摸、手势、接近、或者悬停输入的触摸屏。
通信接口11g在电子设备11和诸如第一外部电子设备12、第二外部电子设备13或者服务器14的外部设备之间建立通信。例如，通信接口11g通过有线或无线通信与网络15连接来与外部设备进行通信。
无线通信使用LTE、先进的LTE(LTE advanced，LTE-A)、码分多址(code divisionmultiple access，CDMA)、宽带CDMA(wideband CDMA，WCDMA)、通用移动电信系统(universal mobile telecommunication system，UMTS)、无线宽带(wireless broadband，WiBro)、或全球移动通信系统(global system for mobile communication，GSM)中的至少一个作为蜂窝通信协议，并且可以包括诸如无线保真(wireless fidelity，WiFi)、近场通信(near field communication，NFC)或全球导航卫星系统(global navigationsatellite system，GNSS)的短距离通信164。
GNSS根据使用面积或带宽包括全球定位系统(GPS)、全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，Glonass)、北斗导航卫星系统(在下文中，称为“北斗”)、伽利略和欧洲全球卫星导航系统中的至少一个。在下文中，在本公开的实施例中，可互换地使用“GPS”和“GNSS”。有线通信能够使用以下各项中的至少一个：通用串行总线(universalserial bus，USB)、高清晰度多媒体接口(high definition multimedia interface，HDMI)、推荐标准232(recommended standard 232，RS-232)、以及简单老式电话服务(plainold telephone service，POTS)。网络15包括电信网络、诸如LAN或WAN的计算机网络、互联网和电话网络。
第一外部电子设备和第二外部电子设备12和13中的每一个可以是与电子设备11相同或者不同的一种类型的设备。根据一个实施例，服务器14包括一个或多个服务器的组。要被电子设备11执行的操作中的全部或者一些可以由另一电子设备或者多个其它电子设备执行。当电子设备11应该自动地或通过请求执行某一功能或服务时，电子设备11可以从其它电子设备请求与这个功能或服务相关联的一些功能或服务，而不是(或者同时)单方面地执行功能或者服务。
其它电子设备执行所请求的功能或者额外的功能，并且将结果发送到电子设备11。电子设备11通过处理接收到的所请求的功能或者额外的功能的结果来提供所请求的功能或者服务。为此目的，云计算技术、分布式计算技术、或者客户端-服务器计算技术可以被使用。
图24是示出根据本公开的实施例的电子设备201的框图。电子设备201包括图3中所示的电子设备10的全部或者一部分。电子设备201包括至少一个处理器，诸如AP 210、通信模块220、用户识别模块(subscriber identification module，SIM)卡224、存储器230、传感器模块240、输入设备250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电力管理模块295、电池296、指示器297和马达298。
AP 210驱动操作系统或应用，并且从而控制与其连接的多个硬件或软件组件，并且还执行各种数据处理和算术运算。AP 210可以由片上系统(system-on-chip，SoC)来实现，并且还可以包括图形处理单元(graphic processing unit，GPU)和/或图像信号处理器。AP 210包括在图24中所示的组件当中的诸如蜂窝模块221的至少一些组件。AP 210将从诸如非易失性存储器的其它组件中的至少一个接收的命令或数据加载在易失性存储器中以处理命令和数据，并将各种数据存储在非易失性存储器中。
处理器210通过操作开关元件107来调整天线设备的谐振频率。
通信模块220具有与通信接口相同或类似的配置，并且包括蜂窝模块221、WiFi模块223、蓝牙模块225、GNSS模块227、NFC模块228和射频(radio frequency，RF)模块229。
蜂窝模块221通过通信网络提供语音呼叫、视频呼叫、消息服务、或者互联网服务。根据一个实施例，蜂窝模块221通过使用SIM卡224来执行通信网络内的电子设备201的识别和认证。根据一个实施例，蜂窝模块221执行可以由AP 210提供的功能中的至少一些，并且包括通信处理器(CP)。
WiFi模块223、蓝牙TM模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的每一个包括处理通过相应的模块发送/接收的数据的处理器。根据实施例，蜂窝模块221、WiFi模块223、蓝牙模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少两个可以被合并在单一集成芯片(integratedchip，IC)或者IC封装中。
RF模块229发送/接收诸如RF信号的通信信号，并且包括收发器、功率放大模块(power amp module，PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)、或者天线。根据另一实施例，蜂窝模块221、WiFi模块223、蓝牙模块、GNSS模块和NFC模块228中的至少一个通过一个或多个分离的RF模块来发送/接收RF信号。辐射单元连接到RF模块并且从而馈送电力和提供发送/接收功能。
SIM卡224包括SIM(即SIM卡)和/或嵌入式SIM，并且还可以包括诸如集成电路卡标识符(integrated circuit card identifier，ICCID)的固有识别信息或诸如国际移动用户识别码(international mobile subscriber identity，IMSI)的用户信息。
存储器230包括内部存储器232或外部存储器234，并且包括以下各项中的至少一个：易失性存储器(诸如动态RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)(dynamic RAM，DRAM)、静态RAM(static RAM，SRAM)、或同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM))、非易失性存储器(诸如一次可编程ROM(one time programmable ROM，OTPROM)、可编程ROM(programmable ROM，PROM)、可擦除和可编程ROM(erasable and programmable ROM，EPROM)、电可擦除和可编程ROM(electrically erasable and programmable ROM，EEPROM)、掩模ROM、闪存ROM)、闪速存储器(诸如NAND(与非)闪速存储器或NOR(与或)闪速存储器)、硬盘驱动器或固态驱动器(solid state drive，SSD)。
外部存储器234还可以包括闪存驱动器，诸如紧凑式闪存(compact flash，CF)、安全数字(secure digital，SD)、微型安全数字(micro secure digital，Micro-SD)、迷你安全数字(mini secure digital，Mini-SD)、极限数字(extreme digital，xD)、多媒体卡(multi-media card，MMC)、或者记忆棒。外部存储器234可以通过各种接口功能地和/或物理地连接到电子设备201。
传感器模块240测量物理量或者感测电子设备201的操作状态，并且将所测量的或者所感测的信息转换为电信号。传感器模块240包括手势传感器240A、陀螺仪传感器240B、大气压传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E、握持传感器240F、接近传感器240G、诸如红、绿、蓝(red green blue，RGB)传感器的颜色传感器240H、生物传感器240I、温度/湿度传感器240J、亮度传感器240K、和紫外线(ultra-violet，UV)传感器240M中的至少一个。额外地或者可替换地，传感器模块240包括电子鼻传感器、肌电描记术(electromyography，EMG)传感器、脑电图(electroencephalogram，EEG)传感器、心电图(electrocardiogram，ECG)传感器、红外(infra-red，IR)传感器、虹膜传感器和/或指纹传感器。传感器模块240还可以包括用于控制在在其中合并的一个或更多个传感器的控制电路。在一个实施例中，电子设备201还包括控制传感器模块240的处理器作为AP 210的一部分或与AP 210分离，从而当AP 210在睡眠状态中时控制传感器模块240。
输入设备250包括触摸面板252、(数字)笔传感器254、按键256、以及超声波输入设备258。可以使用电容式触摸面板、电阻式触摸面板、红外线型触摸面板、以及超声波面板中的至少一个作为触摸面板252。触摸面板252还可以包括控制电路和向用户提供触觉反应的触觉层。
(数字)笔传感器254可以是触摸面板的一部分，或者可以包括分离的识别薄片。按键256包括物理按钮、光学按键、或者小键盘。超声波输入设备258通过电子设备201中的麦克风288感测由输入工具生成的超声波，并且从而确认与所感测的超声波相对应的数据。
显示器260包括面板262、全息设备264和投影仪266。面板262可以被实施为柔性的、透明的或可穿戴的，并且被配置为具有触摸面板252的单个模块。全息设备264使用光的干涉在空中显示立体图像。投影仪266可以将光投射到屏幕上并且从而显示图像。屏幕可以位于电子设备201内部或者外部。根据一个实施例，显示器260还包括对面板262、全息设备264和投影仪266进行控制的控制电路。
接口270包括高清晰度多媒体接口(HDMI)272、通用串行总线(USB)274、光学接口276、和D-超小型元件(d-subminiature，D-sub)278。接口270被包括在通信接口中，并且额外地或可替换地包括移动高清链接(mobile high-definition link，MHL)接口、安全数字(SD)卡/多媒体卡(MMC)接口、或红外数据关联(infrared data association，IrDA)标准接口。
音频模块280双向地转换声音和电信号。音频模块280的至少一些组件可以被包括在输入/输出接口中。音频模块280处理通过扬声器282、接收器284、耳机286或者麦克风288输入或者输出的声音信息。
相机模块291能够拍摄静止图像和视频图像，并且根据一个实施例，相机模块291包括诸如前传感器或后传感器的至少一个图像传感器、镜头、图像信号处理器(imagesignal processor，ISP)和诸如LED(Light Emitting Diode，发光二极管)或氙气灯的闪光灯。
电力管理模块295管理电子设备201的电力。根据一个实施例，电力管理模块295包括电力管理集成电路(power management integrated circuit，PMIC)、充电器集成电路(IC)、或者电池量表。PMIC可以被配置为有线和/或无线的充电类型。无线充电方法包括磁共振类型、磁感应类型、或者电磁波类型，并且还可以包括用于无线充电的诸如线圈回路、谐振电路、或者整流器的额外电路。电池量表测量电池296的剩余容量以及充电期间的电压、电流、或温度。电池296包括可充电电池和/或太阳能电池。
指示器297指示电子设备201或其一部分的特定状态，诸如启动状态、消息状态或充电状态。马达298将电信号转换为机械振动，并且生成振动或者触觉效果。电子设备201包括诸如GPU的处理器，以支持移动TV。支持移动TV的处理器根据数字多媒体广播(digitalmultimedia broadcasting，DMB)、数字视频广播(digital video broadcasting，DVB)或mediaFlowTM的标准来处理媒体数据。
根据本公开的上述组件元件中的每一个是硬件或者硬件和软件的组合，可以被配置具有一个或多个组件，并且相应组件元件的名称可以基于电子设备的类型而变化。根据本公开的实施例的电子设备包括上述元件中的至少一个。一些元件可以被省略，或者额外的元件可以被进一步包括在电子设备中。根据实施例的一些硬件组件可以组合成一个实体，其执行与这些相关组件在组合之前的功能相同的功能。
图25是示出根据本公开的实施例的电子设备的程序模块的框图。根据一个实施例，程序模块310包括控制与电子设备相关联的资源和/或在操作系统上驱动的各种应用的OS。操作系统可以是安卓(Android)、iOS、Windows、塞班(Symbian)、泰泽(Tizen)或Bada。
程序模块310包括内核320、中间件330、API 360和应用370。程序模块310的至少一部分可以被预先加载到电子设备上，或者可以从外部电子设备下载。
内核320包括系统资源管理器321和/或设备驱动器323。系统资源管理器321执行系统资源的控制、分配或恢复，并且包括处理管理单元、存储器管理单元或文件系统管理单元。设备驱动器323包括显示器驱动器、相机驱动器、蓝牙TM驱动器、公共存储器驱动器、USB驱动器、小键盘驱动器、WiFi驱动器、音频驱动器、或者进程间通信(inter-processcommunication，IPC)驱动器。
中间件330提供应用370通常要求的功能，或者通过API 360向应用370提供各种功能，使得应用370能够高效地使用电子设备内的有限的系统资源。根据一个实施例，中间件330包括以下各项中的至少一个：运行时库335、应用管理器341、窗口管理器342、多媒体管理器343、资源管理器344、电力管理器345、数据库管理器346、数据包管理器347、连接性管理器348、通知管理器349、位置管理器350、图形管理器351和安全性管理器352。
运行时库335包括被编译器用来在应用370被执行的同时通过编程语言来添加新的功能的库模块。运行时库335执行输入/输出管理、存储器管理、或者运算功能。
应用管理器341管理应用370当中的至少一个应用的生命周期。窗口管理器342管理在屏幕中使用的GUI(Graphical User Interface，图形用户界面)资源。多媒体管理器343获得用于再现各种媒体文件所要求的格式，并且通过使用适于相对应的格式的编解码器来执行媒体文件的编码或者解码。资源管理器344管理应用370当中的至少一个应用的资源码、存储器、或者存储空间。
电力管理器345与基本输入/输出系统(basic input/output system，BIOS)一起操作，并且从而管理电池或电源，并提供操作电子设备所要求的电力信息。数据库管理器346生成、检索、或者改变由应用370当中的至少一个使用的数据库。数据包管理器347管理以包文件的形式分布的应用的安装或者更新。
连接性管理器348管理WiFi或者蓝牙的无线连接。通知管理器349以不打扰用户的方式来显示或者通知诸如到达消息、预约、或者接近通知的事件。位置管理器350管理电子设备的位置信息。图形管理器351管理将被提供给用户的图形效果或者与所述图形效果有关的用户接口。安全性管理器352提供系统安全或者用户认证所要求的所有安全功能。根据一个实施例，当电子设备例包括电话功能时，中间件330包括管理电子设备的语音或者视频呼叫功能的电话管理器。
中间件330包括形成上述组件的各种功能的组合的中间件模块。中间件330提供专门针对每个类型的操作系统的模块以便提供区分的功能。中间件330动态地删除现有组件中的一些或者添加新的组件。
API 360是API编程功能的集合，并且可以根据操作系统在不同配置中被提供。例如，Android或者iOS为每个平台提供一个API集合，并且Tizen为每个平台提供两个或更多个API集合。
应用370包括能够执行以下各项的功能的一个或多个应用：主页371、拨号器372、短消息服务/多媒体消息服务(short message service，SMS/multimedia messagingservice，MMS)373、即时消息(instant message，IM)374、浏览器375、相机376、闹钟377、联系人378、语音拨号379、电子邮件380、日历381、媒体播放器382、相册383、时钟384、医疗保健(诸如运动量或血糖的测量)、或环境信息(诸如大气压力、湿度或温度信息)的提供。
根据一个实施例，应用370包括支持电子设备和外部电子设备之间的信息交换的应用(即“信息交换应用”)。信息交换应用包括将特定信息发送到外部电子设备的通知转发应用，或者管理外部电子设备的设备管理应用。
例如，通知转发应用包括将从电子设备的任何其它应用生成的通知信息转发到外部电子设备的功能。通知转发应用从外部电子设备接收通知信息，并且将通知信息提供给用户。
设备管理应用管理与电子设备通信的外部电子设备的至少一个功能(诸如外部电子设备的全部或部分的打开/关闭或显示器的亮度调节)、在外部电子设备中操作的应用、或由外部电子设备提供的服务(诸如电话或消息服务)。
根据一个实施例，应用370包括根据诸如移动医疗设备的医疗保健应用的外部电子设备的属性指定的应用。在其它实施例中，应用370包括从外部电子设备接收的应用，以及预加载应用或能够从服务器下载的第三方应用。根据本公开的上述实施例的程序模块310的元件的名称可以取决于OS的类型而改变。
根据本公开的实施例，程序模块310的至少一些组件可以被实施为软件、固件、硬件、或者它们的两个或更多个的组合。可以由处理器210实施编程模块310的至少一些。编程模块310的至少一部分包括用于执行一个或多个功能的模块、程序、例程、指令集、和/或进程。
在本公开的实施例中使用的术语“模块”可以指的是例如包括硬件、软件和固件之一的“单元”，或者硬件、软件和固件中的两个或更多个的组合。术语“模块”可以与术语“单元”、“逻辑”、“逻辑块”、“组件”、或“电路”互换地使用，可以是集成组件元件的单元或其一部分，可以是用于执行一个或多个功能的单元或其一部分，并且可以机械地或电子地被实施。例如，根据本公开的“模块”包括用于执行已知或将来开发的操作的专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)芯片、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)和可编程逻辑器件中的至少一个。
根据各种实施例，根据本公开的设备或方法中的至少一些可以通过以编程模块形式存储在计算机可读存储介质中的命令来实施。当指令由处理器执行时，可以使得一个或多个处理器执行与指令相对应的功能。计算机可读存储介质可以是存储器130。
计算机可读记录介质可以包括硬盘、软盘、诸如磁带的磁性介质、光学介质(诸如光盘只读存储器(compact disc read only memory，CD-ROM)和数字多功能盘(DVD))、诸如光磁软盘的磁光介质、诸如ROM或随机存取存储器(RAM)的硬件设备、或闪速存储器。程序指令可以包括能够通过使用解释器在计算机中执行的高级语言代码以及由编译器做出的机器码。上述硬件设备可以被配置为作为一个或多个软件模块操作，以便执行根据本公开的操作，反之亦然。
根据本公开的编程模块可以包括前述组件中的一个或多个，或者还可以包括其它额外的组件，或者可以省略上述组件中的一些。根据本公开的实施例的由模块、编程模块或其它组件元件执行的操作可以被顺序地、并行地、重复地或以启发式方式执行。一些操作可以根据另一次序执行或者可以被省略，或者其它操作可以被添加。
根据本公开的实施例，便携式电子设备1包括外壳、印刷电路板、开关元件、通信模块、第一电气路径、第二电气路径、第三电气路径和第四电气路径。
壳体是外部外壳，其包括第一面、与第一面相对的第二面、以及围绕第一面和第二面之间的空间的侧壁。例如，第一面是前盖3的一面，第二面是后盖8的一面，并且侧壁是壳体2的框架2b。侧壁包括包括金属的第一部分。第一部分1是图3中所示的壳体的辐射部分26。
印刷电路板在外部外壳内形成基本平行于第一面的面，并且包括第一区域和第二区域，第一区域包括接地且第二区域包括绝缘材料。印刷电路板可以是图3中所示的第二电路板25，第一区域可以是图3中所示的导电区域103，第二区域可以是图3中所示的非导电区域104。接地可以是图4中所示的第一至第三接地部分131、133和135中的任何一个。接地131、133或135包括围绕第二区域104的至少一部分的部分。
开关元件107包括第一端子171、第二端子173a和第三端子173b。
通信模块220可以被包括在外壳中，并且包括RF模块229。
第一电气路径将通信模块和第一部分的第一位置互相连接。第一部分1的第一位置可以是连接点113。
第二电气路径连接到开关元件107的第一终端171，并且连接到第二区域104中的电气路径。第二电气路径在结点151和第一终端171之间连接。
第三电气路径连接到第一开关元件107的第二端子173a和接地131、133或135的第一点175a。
第四电气路径连接到第一开关元件107的第三端子173b和接地131、133或135的第二点175b。
接地131、133或135包括围绕第二区域104的至少一部分的封闭部分，并且第一点175a和第二点175b可以被布置在封闭部分上彼此间隔开。
开关元件107还包括第四端子173c，并且电子设备10包括连接到开关元件107的第四端子173c和接地131、133或135的第三点175c的第五电气路径。
第一点175a、第二点175b和第三点175c在围绕第二区域104的接地131、133或135的封闭部分上彼此间隔开。
电子设备10还包括将接地131、133或135的第三点175c与第二电气路径直接彼此连接的第五电气路径。
第五电气路径穿过图15中所示的连接线181，跨过第二区域104的一部分，并且包括开关元件108和无源元件中的至少一个。例如，无源元件可以是匹配元件。
如上所述，根据本公开的实施例，天线设备包括电力馈送单元、接地单元、电连接到电力馈送单元的辐射单元、以及从接地单元的多个不同的点选择一个或多个点并且将辐射单元连接到所述一个或多个点的开关元件。
开关元件包括连接到电力馈送单元和辐射单元之间的一个结点的第一端子。
开关元件还可以包括被布置为分别与接地单元上的不同的点相对应的多个第二端子，并且开关元件可以将第一端子电连接到第二端子中的一个。
开关元件可以通过将第二端子中的任何一个连接到第一端子来将辐射单元连接到接地单元。
可以取决于连接到第一端子的第二端子的位置来设置辐射单元的电长度。
接地单元包括在一个方向上延伸的第一接地部分、从第一接地部分延伸的第二接地部分、以及从第二接地部分延伸并且被布置为与第三接地部分相邻的第三接地部分，开关元件包括被布置为分别与接地单元上的不同的点相对应的多个第二端子，并且第一端子可以被选择性地连接到第二端子中的一个。
开关元件可以通过将第二端子中的任何一个连接到第一端子来将辐射单元连接到接地单元。
可以取决于连接到第一端子的第二端子的位置来设置辐射单元105的电长度。
第二端子可以分别被布置在位于第一接地部分的一个端点的第一点、至少一个位于第一接地部分的与第一点不同的部分的第二点、以及至少一个位于第三接地部分中的任何一个部分的第三接地部分。
天线设备还可以包括电路板，其包括被提供有接地单元的导电区域、以及在第一至第三接地部分当中形成的非导电区域。
天线设备还可以包括将电力馈送单元和辐射单元互相连接的电力馈送线、以及提供与电力馈送线相邻的接地的导体。导体可以改变辐射单元的谐振频率频带。
天线设备还可以包括绕过开关单元并将辐射单元连接到接地单元的接地线。
天线设备还可以包括包括非导电区域和导电区域电路板，该导电区域包括围绕非导电区域的至少一部分形成的接地单元。
接地单元的多个不同的点可以位于其中非导电区域和导电区域互相接触的部分。
电路板包括将电力馈送单元和辐射单元互相连接的电力馈送线的第一层、以及包括与第一层的电力馈送线相邻的导体第二层。
电子设备包括处理器；和天线设备。天线设备包括电力馈送单元、接地单元、电连接到电力馈送单元的辐射单元、以及从接地单元的多个不同的点选择一个或多个点并且将辐射单元连接到所述一个或多个点的开关元件。处理器通过操作开关元件来调整天线设备的谐振频率。
开关元件的第一端子可以连接到电力馈送单元和辐射单元之间的一个结点。
接地单元包括在一个方向上延伸的第一接地部分、从第一接地部分延伸的第二接地部分、以及从第二接地部分与第一接地部分平行地延伸的第三接地部分。开关元件包括被布置为分别与接地单元上的不同的点相对应的多个第二端子，以及第一端子可以被选择性地连接到第二端子中的一个。
电子设备还可以包括包括导电区域和非导电区域的电路板，导电区域被提供有接地单元，并且非导电区域在第一至第三接地部分当中形成。
辐射单元包括电子设备的壳体的一部分。
天线设备还可以包括将电力馈送单元和辐射单元互相连接的电力馈送线、以及位于电力馈送线下面以提供接地的导体。导体可以改变辐射单元的电长度。
天线设备还可以包括绕过开关单元并将辐射单元连接到接地单元的接地线。
电子设备还可以包括包括非导电区域和导电区域的电路板，该导电区域包括围绕非导电区域的至少一部分所形成的接地单元。
接地单元的多个不同的点可以位于其中非导电区域和导电区域互相接触的部分。
电路板包括第一层和第二层，第一层包括将电力馈送单元和辐射单元互相连接的电力馈送线，并且第二层包括与第一层的电力馈送线相邻的导体。
便携式电子设备包括以下各项：外部外壳，其包括第一面、与第一面相对的第二面、以及围绕第一面与第二面之间的空间的侧壁，所述侧壁包括包括金属的第一部分；在外部外壳内形成基本上平行于第一面的面的印刷电路板，并且其包括包括接地的第一区域和包括绝缘材料的第二区域；开关元件，包括第一端子、第二端子和第三端子；被包括在外部外壳内的通信模块；将通信模块和第一部分的第一位置互相连接的第一电气路径；连接到开关元件的第一端子并且连接到第二区域中的第一电气路径的第二电气路径；连接到开关元件的第二端子和接地的第一点的第三电气路径；以及连接到开关元件的第三端子和接地的第二点的第四电气路径。
接地包括围绕第二区域的至少一部分的部分，并且第一点和第二点被布置成在围绕第二区域的至少一部分的部分中彼此间隔开。
开关元件还包括第四端子，并且电子设备包括连接到开关元件的第四端子和接地的第三点的第五电气路径。
接地包括围绕第二区域的至少一部分的部分，并且第一点、第二点和第三点被布置成在围绕第二区域的至少一部分的部分中彼此间隔开。
便携式电子设备还包括将接地的第三点与第二电气路径直接互相连接的第五电气路径。
便携式电子设备还包括将接地的第三点和第四点互相连接的第五电气路径。第五电气路径跨过第二区域的一部分，并且包括开关元件和无源元件中的至少一个。
这里公开的实施例仅仅被提供来容易地描述本公开的技术细节和帮助理解本公开，而并不意图限制本公开的范围。因此，应该理解，基于本公开的技术构想的所有修改和改变或者被修改或改变的形式都落入本公开的范围内。
虽然已经参考本公开的某些实施例示出和描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，可以在这里做出各种形式和细节上的改变，而不脱离如以下权利要求及其等同物所定义的本公开的精神和范围。

Claims (15)

1.一种天线设备，包括：
电力馈送单元；
接地单元；
辐射单元，其电连接到所述电力馈送单元；以及
开关元件，其从所述接地单元上的多个不同的点选择一个或多个点，并且将所述辐射单元连接到所选择的一个或多个点。
2.根据权利要求1所述的天线设备，其中所述开关元件包括连接到所述电力馈送单元和所述辐射单元之间的结点的第一端子。
3.根据权利要求2所述的天线设备，其中所述开关元件还包括被布置为分别与所述接地单元上的不同的点相对应的多个第二端子，并且
其中所述开关元件将所述第一端子电连接到所述第二端子中的一个。
4.根据权利要求3所述的天线设备，其中所述开关元件通过将所述第二端子中的任何一个连接到所述第一端子来将所述辐射单元连接到所述接地单元。
5.根据权利要求3所述的天线设备，其中取决于连接到所述第一端子的第二端子的位置来设置所述辐射单元的电长度。
6.根据权利要求2所述的天线设备，其中所述接地单元包括在一个方向上延伸的第一接地部分、从所述第一接地部分延伸的第二接地部分、以及从所述第二接地部分延伸并且被布置为与所述第一接地部分相邻的第三接地部分，并且
其中所述开关元件还包括被布置为分别与所述接地单元上的不同的点相对应的多个第二端子，并且所述第一端子被选择性地连接到所述第二端子中的一个。
7.根据权利要求6所述的天线设备，其中所述开关元件通过将所述第二端子中的任何一个连接到所述第一端子来将所述辐射单元连接到所述接地单元。
8.根据权利要求6所述的天线设备，其中取决于连接到所述第一端子的第二端子的位置来设置所述辐射单元的电长度。
9.根据权利要求6所述的天线设备，其中所述第二端子分别被布置在位于所述第一接地部分的端点处的第一点处、在位于第一接地部分的与第一点不同的点处的第二点处、以及在位于第一接地部分的与第一点和第二点不同的点处的第三接地部分。
10.根据权利要求6所述的天线设备，还包括：
电路板，其包含被提供有所述接地单元的导电区域、以及在所述第一、第二和第三接地部分当中形成的非导电区域。
11.根据权利要求10所述的天线设备，还包括：
电力馈送线，其将所述电力馈送单元和所述辐射单元互相连接；以及
导体，其提供与所述电力馈送线相邻的接地，
其中所述导体改变所述辐射单元的谐振频率频带。
12.根据权利要求1所述的天线设备，还包括：
接地线，其绕过所述开关单元并将所述辐射单元连接到所述接地单元。
13.根据权利要求1所述的天线设备，还包括：
电路板，其包括非导电区域和导电区域，
其中所述导电区域包括围绕所述非导电区域的至少一部分的接地单元。
14.根据权利要求13所述的天线设备，其中所述接地单元的多个不同的点位于其中所述非导电区域和所述导电区域互相接触的位置。
15.根据权利要求13所述的天线设备，其中所述电路板还包括具有将所述电力馈送单元和所述辐射单元互相连接的电力馈送线的第一层、以及具有与所述第一层的电力馈送线相邻的导体的第二层。
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