CN110176670B - 具有用于处理近场通信和非近场通信的隙缝的电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有用于处理近场通信和非近场通信的隙缝的电子设备。公开了可以设置有导电壁的电子设备。壁中的间隙可将壁分成第一和第二区段。接地部可以通过第一、第二和第三隙缝与壁分开，第一隙缝、第二隙缝和第三隙缝形成用于第一非近场通信天线、第二非近场通信天线和第三非近场通信天线的辐射元件。第一导电结构和第二导电结构可以耦接在壁与接地部之间。近场通信天线可包括耦接到第一区段的第一馈电端子和耦接到第二区段的第二馈电端子。天线可以在导电环路上输送信号，导电环路包括第一区段和第二区段的部分、天线接地部以及第一和第二导电结构。差分或单端信号传输线可以耦接到所述端子。相移器可以将信号配置为在馈电端子处异相。

Description

具有用于处理近场通信和非近场通信的隙缝的电子设备

背景技术

本发明涉及电子设备，更具体地讲，涉及用于具有无线通信电路的电子设备的天线。

诸如便携式计算机和蜂窝电话的电子设备通常具有无线通信能力。例如，电子设备可使用远程无线通信电路(诸如蜂窝电话电路)来利用蜂窝电话频带进行通信。电子设备可使用短程无线通信电路(诸如无线局域网通信电路)来处理与附近装置的通信。电子设备也可具有卫星导航系统接收器和其他无线电路诸如近场通信电路。近场通信方案涉及在短距离(通常为20厘米或更小)内进行电磁耦合的通信。

为了满足消费者对小外形无线设备的需求，制造商一直在不懈努力来实现使用紧凑结构的无线通信电路，诸如天线部件。同时，期望无线设备覆盖越来越多的通信频带。例如，可能期望无线设备覆盖近场通信频带，同时覆盖附加的非近场(远场)频带。

由于天线可能会彼此干扰以及干扰无线设备中的部件，因此在将天线结合到电子设备中时必须多加小心。而且，必须小心确保设备中的天线和无线电路能够在一系列工作频率范围内表现出令人满意的性能并具有令人满意的效率带宽。

因此，希望能够为无线电子设备提供改善的无线通信电路。

发明内容

电子设备可设置有无线电路以及具有外围导电壁的外壳。无线电路可以包括耦接到非近场通信收发器电路的非近场通信天线。非近场通信天线可以处理非近场通信信号，诸如蜂窝电话信号。无线电路可以包括耦接到近场通信电路的近场通信天线。近场通信天线可以处理近场通信信号，诸如13.56MHz的射频信号。

外围导电壁中的电介质填充间隙可将外围导电壁分成第一区段和第二区段。无线电路可以包括通过第一隙缝、第二隙缝和第三隙缝与外围导电壁分开的天线接地部。第一导电结构可以耦接在第一区段与天线接地部之间，并且可以将第一隙缝与第二隙缝分开。第二导电结构可以耦接在第二区段与天线接地部之间，并且可以将第二隙缝与第三隙缝分开。第一隙缝、第二隙缝和第三隙缝可以形成用于相应的第一非近场通信天线、第二非近场通信天线和第三非近场通信天线的辐射元件。第一非近场通信天线、第二非近场通信天线和第三非近场通信天线每个可以包括天线馈电部，所述天线馈电部跨相应的第一隙缝、第二隙缝和第三隙缝耦接，并且耦接到非近场通信电路。

近场通信天线可以由在第一天线馈电端子与第二天线馈电端子之间延伸的导电环路形成。第一天线馈电端子可以耦接到与电介质填充间隙相邻的第一区段。第二天线馈电端子可以耦接到与电介质填充间隙相邻的第二区段。导电环路可以包括从第二天线馈电端子延伸到第二导电结构的第二区段的一部分、第二导电结构、在第一导电结构与第二导电结构之间延伸的天线接地部的一部分、第一导电结构、以及从第一导电结构延伸到第一天线馈电端子的第一区段的一部分。第一天线馈电端子和第二天线馈电端子可以通过传输线路耦接到近场通信收发器电路。

传输线路可以包括单端信号传输线路，其具有耦接到第一天线馈电端子的接地导体和耦接到第二天线馈电端子的信号导体。电感器可以插置在信号导体上。在另一个合适的布置中，传输线路可以包括差分信号传输线路，其具有耦接到第一天线馈电端子的第一导体和耦接到第二天线馈电端子的第二导体。相移器电路可以形成在近场通信收发器电路内或传输线路上。相移器电路可以将一个或多个相移应用于近场通信信号，使得第一天线馈电端子处的近场通信信号相对于第二天线馈电端子处的近场通信信号异相。例如，这可以最小化与电介质填充间隙的相对侧处的近场通信信号相关联的磁场消除，从而优化近场通信天线的天线效率。

附图说明

图1为根据实施方案的例示性电子设备的透视图。

图2为根据实施方案的电子设备中的例示性电路的示意图。

图3为根据实施方案的例示性无线通信电路的示意图。

图4为根据实施方案的例示性隙缝天线结构的图。

图5为根据实施方案的具有用于执行近场通信和非近场通信两者的隙缝的例示性电子设备的顶视图。

图6为根据实施方案的具有使用差分天线信号馈电的用于执行近场通信的隙缝的例示性电子设备的顶视图。

图7为示出根据实施方案的相移器电路如何用于对图6和图7中所示类型的隙缝馈送天线信号的图。

具体实施方式

电子设备(诸如图1的电子设备10)可设置有无线通信电路。该无线通信电路可用于支撑多个无线通信频带中的无线通信。

无线通信电路可包括天线结构。天线结构可包括用于蜂窝电话通信和/或其他远场(非近场)通信的天线。天线结构中的电路可允许天线结构形成近场通信环形天线以处理近场通信。天线结构可包括环形天线结构、倒F形天线结构、带状天线结构、平面倒F形天线结构、隙缝天线结构、包括多于一种类型的天线结构的混合天线结构或其他合适的天线结构。如果需要，天线结构的导电结构可由导电电子设备结构形成。

该导电电子设备结构可包括导电外壳结构。该外壳结构可包括围绕电子设备的周边延伸的外围结构诸如外围导电结构。该外围导电结构可用作平面结构诸如显示器的框，可用作设备外壳的侧壁结构，可具有从一体平坦后部外壳向上延伸的部分(例如，以形成垂直的平坦侧壁或弯曲侧壁)，和/或可形成其他外壳结构。

可在外围导电结构中形成将外围导电结构分成外围区段的间隙。区段中的一个或多个区段可用于形成电子设备10的一个或多个天线。天线也可使用天线接地平面和/或由导电外壳结构(例如，内部和/或外部结构，支撑板结构等)形成的天线谐振元件形成。

电子设备10可为便携式电子设备或其他合适的电子设备。例如，电子设备10可为膝上型计算机、平板计算机、稍小的设备(诸如腕表设备、挂式设备、耳机设备、听筒设备或其他可佩戴或微型设备)，手持设备(诸如蜂窝电话)、媒体播放器或其他小型便携式设备。设备10还可以是机顶盒、台式计算机、集成有计算机或其他处理电路的显示器、没有集成计算机的显示器、无线接入点、无线基站、结合至信息亭、建筑物或车辆的电子设备，或者其他合适的电子装置。

设备10可包括外壳诸如外壳12。外壳12(有时可被称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部件可由电介质或其他低导电率材料(例如玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。

如果需要，设备10可具有显示器诸如显示器14。显示器14可被安装在设备10的正面上。显示器14可为结合电容式触摸电极或者可能对触摸不敏感的触摸屏。外壳12的背面(即，设备10的与设备10的正面相对的面)可具有基本平坦的外壳壁，诸如后部外壳壁12R(例如，平面外壳壁)。后部外壳壁12R可具有完全穿过后部外壳壁的隙缝，并且因此将外壳12的部分彼此分开。后部外壳壁12R可包括导电部分和/或介电部分。如果需要，后部外壳壁12R可包括由薄层或电介质涂层(诸如玻璃、塑料、蓝宝石或陶瓷)覆盖的平面金属层。外壳12也可具有不完全穿过外壳12的浅槽。上述狭槽或槽可被填充有塑料或其他电介质。如果需要，可通过内部导电结构(例如，桥接狭槽的金属片或其他金属构件)来将外壳12的(例如，通过贯通狭槽)彼此分离的部分接合。

外壳12可包括外围外壳结构诸如外围结构12W。外围结构12W和后部外壳壁12R在本文中有时可统称为外壳12的导电结构。外围结构12W可围绕设备10和显示器14的外围延伸。在设备10和显示器14具有带有四条边缘的矩形形状的构型中，外围结构12W可以使用外围外壳结构来实现，该外围外壳结构具有矩形环形状，其具有四个对应的边缘并且从后部外壳壁12R延伸到设备10的正面(作为示例)。如果需要，外围结构12W或外围结构12W的一部分可用作显示器14的框(例如，环绕显示器14的所有四个侧面和/或有助于保持设备10的显示器14的整形装饰)。如果需要，外围结构12W可形成设备10的侧壁结构(例如，通过形成具有垂直侧壁、弯曲侧壁等的金属带)。

外围外壳结构12W可由导电材料诸如金属形成，并且因此有时可被称为外围导电外壳结构、导电外壳结构、外围金属结构、外围导电侧壁、外围导电侧壁结构、导电外壳侧壁、外围导电外壳侧壁、侧壁、侧壁结构或外围导电外壳构件(作为示例)。外围导电外壳结构12W可由金属诸如不锈钢、铝或其他合适材料形成。一种、两种或多于两种单独结构可用于形成外围导电外壳结构12W。

外围导电外壳结构12W不一定具有均匀横截面。例如，如果需要，外围导电外壳结构12W的顶部可具有有助于将显示器14保持在适当位置的向内突起的唇缘。外围导电外壳结构12W的底部还可具有加大的唇缘(例如，在设备10的背面的平面中)。外围导电外壳结构12W可具有基本上笔直的竖直侧壁，可具有弯曲的侧壁，或者可具有其他合适的形状。在一些构型中(例如，在外围导电外壳结构12W用作显示器14的框的情况下)，外围导电外壳结构12W可围绕外壳12的唇缘延伸(即，外围导电外壳结构12W可仅覆盖外壳12的围绕显示器14而非外壳12的侧壁的其余部分的边缘)。

如果需要，后部外壳壁12R可以由金属诸如不锈钢或铝形成，并且在本文中有时可以称为导电后部外壳壁12R或导电后壁12R。导电后部外壳壁12R可以位于与显示器14平行的平面中。在设备10的构型中，后部外壳壁12R由金属形成，可能期望将外围导电外壳结构12W的一部分形成为形成外壳12的导电后部外壳壁的外壳结构的一体部分。例如，设备10的导电后部外壳壁12R可由平面金属结构形成，并且外壳12的侧面上的外围导电外壳结构12W的部分可被形成为平面金属结构的平坦的或弯曲的竖直延伸的一体金属部分(例如，外壳结构12R和12W可以由单体构型的连续金属片形成)。如果需要，外壳结构诸如这些外壳结构可由金属块加工而成，和/或可包括被组装在一起以形成外壳12的多个金属件。导电后部外壳壁12R可具有一个或多个、两个或多个或者三个或多个部分。外围导电外壳结构12W和/或导电后部外壳壁12R可形成设备10的一个或多个外表面(例如，设备10的用户可见的表面)，并且/或者可使用内部结构实现，该内部结构不形成设备10的外表面(例如，设备10的用户不可见的导电外壳结构，诸如覆盖有层的导电结构，该层诸如薄装饰层、保护涂层和/或可包含电介质材料诸如玻璃、陶瓷、塑料的其他涂层，或形成设备10的外表面和/或用于从用户的视角隐藏结构12W和/或12R的其他结构)。

显示器14可具有形成有效区域AA的像素阵列，该有效区域AA显示设备10的用户的图像。例如，有效区域AA可以包括显示像素阵列。像素阵列可由液晶显示器(LCD)部件、电泳像素阵列、等离子显示器像素阵列、有机发光二极管显示器像素或其他发光二极管像素阵列、电润湿显示器像素阵列、或基于其他显示器技术的显示器像素形成。如果需要，有效区域AA可以包括触摸传感器，诸如触摸传感器电容电极、力传感器或用于收集用户输入的其他传感器。

显示器14可以具有沿着有效区域AA的一个或多个边缘延伸的无效边界区域。无效区域IA可以不具有用于显示图像的像素，并且可以与外壳12中的电路和其他内部设备结构重叠。为了阻止这些结构被设备10的用户检视，显示器覆盖层的下侧或显示器14中与无效区域IA重叠的其他层可以在无效区域IA中涂覆有不透明遮蔽层。不透明掩蔽层可具有任何合适的颜色。可使用显示器覆盖层来保护显示器14，显示器覆盖层诸如透明玻璃、透光塑料、透明陶瓷、蓝宝石或其他透明结晶材料层、或一个或多个其他透明层。显示器覆盖层可具有平面形状、凸形弯曲轮廓、带有平面和弯曲部分的形状、包括在一个或多个边缘上围绕的平面主区域(其中一个或多个边缘的一部分从平面主区域的平面弯折出来)的布局、或其他合适的形状。显示器覆盖层可以覆盖设备10的整个正面。在另一种合适的布置中，显示器覆盖层可以基本上覆盖设备10的所有正面或仅覆盖设备10的正面的一部分。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳按钮。还可在显示器覆盖层中形成开口，以容纳端口诸如扬声器端口8或麦克风端口。如果需要，可以在外壳12中形成开口以形成通信端口(例如，音频插孔端口、数字数据端口等)和/或用于音频部件的音频端口，诸如扬声器和/或麦克风。

显示器14可包括导电结构，诸如用于触摸传感器的电容电极阵列，用于寻址像素的导电线、驱动器电路等。外壳12可包括内部导电结构，诸如金属框架构件和平面导电外壳构件(有时称为背板)，所述导电结构跨越外壳12的壁(即，由焊接或以其他方式连接在构件16的相对侧之间的一个或多个金属部件形成的大体上矩形的片材)。背板可形成设备10的外后表面，或可被诸如薄装饰层、保护涂层和/或可包含电介质材料诸如玻璃、陶瓷、塑料或其它结构的其他涂层的层覆盖，所述电介质材料可形成设备10的外表面和/或用于将背板从使用者视图中隐藏。设备10还可包括导电结构，诸如印刷电路板、被安装在印刷电路板上的部件、以及其他内部导电结构。可用于形成设备10中的接地平面的这些导电结构可在例如显示器14的有效区域AA之下延伸。

在区域22和区域20中，开口可在设备10的导电结构内形成(例如，在外围导电外壳结构12W和相对的导电接地结构诸如导电后部外壳壁12R的导电部分、印刷电路板上的导电迹线、显示器14中的导电电气部件等)。如果需要，有时可被称为间隙的这些开口可被填充有空气、塑料和/或其他电介质并可用于形成设备10中的一个或多个天线的隙缝天线谐振元件。

设备10中的导电外壳结构和其他导电结构可以用作设备10中的天线的接地层。区域20和22中的开口可用作开放式或封闭式槽孔天线中的狭槽，可用作环形天线中的由材料的导电路径环绕的中心电介质区域，可用作将天线谐振元件(例如条状天线谐振元件或倒F形天线谐振元件)与接地层分开的间隙，可有助于寄生天线谐振元件的性能，或可以其他方式用作被形成在区域20和22中的天线结构的一部分。如果需要，在设备10中的显示器14和/或其他金属结构的有效区域AA下的接地平面可具有延伸到设备10的端部的部件中的部分(例如，接地部可朝向区20和22中的电介质填充开口延伸)，从而缩窄区20和22中的隙缝。

一般来讲，设备10可包括任何适当数量的天线(例如，一个或多个，两个或更多个，三个或更多个，四个或更多个，等等)。设备10中的天线可沿设备外壳的一个或多个边缘而位于细长设备外壳的相对的第一端部和第二端部处(例如，位于图1的设备10的端部20和22处)、位于设备外壳的中心中、位于其他适当位置中，或位于这些位置中的一个或多个位置中。图1的布置仅为例示性的。

外围导电外壳结构12W的部分可设置有外围间隙结构。例如，外围导电外壳结构12W可设置有一个或多个间隙，诸如图1所示的间隙18。外围导电外壳结构12W中的间隙可利用电介质诸如聚合物、陶瓷、玻璃、空气、其他电介质材料或这些材料的组合来填充。间隙18可将外围导电外壳结构12W分成一个或多个外围导电区段。例如，在外围导电外壳结构12W中可存在两个外围导电区段(例如，以具有两个间隙18的布置)、三个外围导电区段(例如，以具有三个间隙18的布置)、四个外围导电区段(例如，以具有四个间隙18的布置)、六个外围导电区段(例如，以具有六个间隙18的布置)等。以这种方式形成的外围导电外壳结构12W的区段可形成设备10中的天线的部分。

如果需要，外壳12中的开口诸如延伸到中途或完全穿过外壳12延伸的凹槽可以跨外壳12的后壁的宽度延伸，并且可刺穿外壳12的后壁以将后壁分成不同部分。这些槽也可延伸到外围导电外壳结构12W中，并且可形成天线隙缝、间隙18和设备10中的其他结构。聚合物或其他电介质可填充这些凹槽和其他外壳开口。在一些情况下，形成天线隙缝和其他结构的外壳开口可填充有电介质诸如空气。

在典型的场景中，设备10可具有一个或多个上部天线和一个或多个下部天线(作为示例)。例如，上部天线可在区域22中的设备10的上端部形成。例如，下部天线可在区域20中的设备10的下端部形成。天线可单独用于覆盖相同的通信频带、重叠的通信频带或单独的通信频带。该天线可用于实现天线分集方案或多输入多输出(MIMO)线方案。

设备10中的天线可用于支持所关注的任何通信频带。例如，设备10可包括用于支持局域网通信、语音和数据蜂窝电话通信、全球定位系统(GPS)通信或其他卫星导航系统通信、

通信、近场通信等的天线结构。

为了向设备10的最终用户提供尽可能大的显示(例如，最大化用于显示媒体、运行应用程序等的设备的区域)，可能希望增加设备10的正面上被显示器14的有效区域AA覆盖的区域的量。增大有效区域AA的尺寸可以减小设备10内的无效区域IA的尺寸。这可以减小可用于在设备10内形成天线的区域20和22的面积。一般来讲，设置有较大操作量或空间的天线可以具有比设置有较小操作量或空间的天线更高的带宽效率。如果不小心，增大有效区域AA的尺寸可以减小天线可用的操作空间，这可能不期望地抑制天线的效率带宽(例如，使得天线不再表现出令人满意的射频性能)。因此，希望能够提供占用设备10内的少量空间的天线(例如，允许尽可能大的显示有效区域AA)，同时仍然允许天线以最佳效率带宽操作。

图2中示出了例示可用于图1的设备10的示例性部件的示意图。如图2所示，设备10可包括控制电路诸如存储和处理电路28。存储和处理电路28可包括存储器，诸如硬盘驱动器存储器、非易失性存储器(如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等等。存储和处理电路28中的处理电路可用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、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可用于运行设备10上的软件，诸如互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装置进行交互，存储和处理电路28可用于实现通信协议。可使用存储和处理电路28来实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如，IEEE 802.11协议-有时被称为

)、用于其他近程无线通信链路的协议诸如

协议或其他无线个人局域网协议、蜂窝电话协议、多输入多输出(MIMO)协议、天线分集协议、近场通信(NFC)协议等。

输入输出电路30可包括输入输出设备32。输入输出设备32可用于允许将数据提供到设备10并允许将数据从设备10提供到外部设备。输入输出设备32可包括用户接口设备、数据端口设备、和其他输入输出部件。例如，输入输出设备32可包括触摸屏、没有触摸传感器能力的显示器、按钮、操纵杆、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、光源、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、光传感器、位置和取向传感器(例如，传感器诸如加速度计、陀螺仪和罗盘)、电容传感器、接近传感器(例如，电容式接近传感器、基于光的接近传感器等等)、指纹传感器(例如，利用按钮集成的指纹传感器)等。

输入输出电路30可包括用于与外部设备进行无线通信的无线通信电路34。无线通信电路系统34可包括由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(RF)部件、一个或多个天线、传输线、和用于处理射频(RF)无线信号的其他电路形成的射频(RF)收发器电路。也可使用光(例如，使用红外通信)来发送无线信号。

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24。例如，电路34可包括收发器电路36,38和42。收发器电路36可以处理无线局域网(WLAN)频带，诸如用于

(IEEE 802.11)通信的2.4GHz和5GHz频带和/或无线个人局域网(WPAN)频带，诸如2.4GHz

通信频带。电路34可使用蜂窝电话收发器电路38以用于处理频率范围中的无线通信，诸如从700MHz至960MHz的低通信频带、从960MHz至1710MHz的低中频带、从1710MHz至2170MHz的中频带、从2300MHz至2700MHz的高频带、从3400MHz至3700MHz的超高频带，或介于600MHz和4000MHz之间的其他通信频带，或其他合适的频率(作为示例)。

电路38可处理语音数据和非语音数据。如果需要，无线通信电路34可包括用于其他近程和远程无线链路的电路。例如，无线通信电路34可包括60GHz收发器电路、用于接收电视信号和无线电信号的电路、寻呼系统收发器等。无线通信电路34可包括全球定位系统(GPS)接收器装置，诸如用于接收1575MHz下的GPS信号或用于处理其他卫星定位数据(全球导航卫星系统(GLONASS)信号等)的GPS接收器电路42。在

和

链路以及其他近程无线链路中，无线信号通常用于在几十或几百英尺范围内输送数据。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。

无线电路34可包括近场通信电路44(有时被称为近场通信收发器电路44、近场通信收发器电路44、近场通信收发器44、近场电路44、近场收发器电路44或近场收发器44)。近场通信收发器电路44可产生和接收近场通信信号以支持设备10与近场通信阅读器或其他外部近场通信装置之间的通信。可使用环形天线支持近场通信(例如，以支持感应近场通信，其中设备10中的环形天线电磁近场耦接到近场通信阅读器中的对应环形天线)。近场通信链路通常在20cm或更小的距离上形成(即，设备10必须放置在近场通信阅读器附近以便进行有效通信)。

无线通信电路系统34可包括天线40。可使用任何合适的天线类型来形成天线40。例如，天线40可包括具有谐振元件的天线，该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋天线结构、偶极天线结构、单极天线结构、这些设计的组合等形成。不同类型的天线可用于不同的频带和频带组合。例如，在形成本地无线链路天线时可使用一种类型的天线，并且在形成远程无线链路天线时可使用另一种类型的天线。除了支持蜂窝电话通信、无线局域网通信和其他远场无线通信之外，天线40的结构可用于支持近场通信。天线40的结构还可用于收集接近传感器信号(例如，电容式接近传感器信号)。

射频收发器电路24不处理近场通信信号，因此有时被称为远场通信电路、非近场通信电路、非近场电路或非近场通信收发器电路。近场通信收发器电路44用于处理近场通信。在一种合适的布置中，可使用在13.56MHz的频率或低于600MHz的其他频率下的信号支持近场通信。如果需要，可使用天线40的结构来支持其他近场通信频带。近场通信收发器电路44在使用无线近场通信信号执行近场通信时处理的频率在本文中有时可被称为近场通信频率。收发器电路90可处理非近场通信频率(例如，高于600MHz的频率或其他合适频率)。

形成天线40的结构在本文中有时可统称为天线结构40。如图3所示，天线结构40可耦接到近场通信电路诸如近场通信收发器电路44和非近场通信电路诸如非近场通信收发器电路24。

无线通信电路34中的非近场通信收发器电路24可使用路径诸如路径92耦接到天线结构40。近场通信收发器电路44可使用路径诸如路径110耦接到天线结构40。路径诸如路径104可用于允许控制电路28传输近场通信数据，并使用由结构40形成的近场收发器电路44和近场通信天线接收近场通信数据。

控制电路28可耦接到输入-输出设备32。输入-输出设备32可从设备10提供输出并且可接收来自位于设备10外部的来源的输入。

为了提供具有覆盖感兴趣的通信频率的能力的天线结构诸如一个或多个天线40，一个或多个天线40可设置有电路诸如滤波器电路(例如，一个或多个无源滤波器和/或一个或多个可调谐滤波器电路)。可将离散部件诸如电容器、电感器和电阻器结合到滤波器电路中。电容结构、电感结构和电阻结构也可由图案化的金属结构(例如，天线的一部分)形成。如果需要，一个或多个天线40可被设置有可调节电路诸如可调谐部件102，以在感兴趣的通信频带上对天线进行调谐。可调谐部件102可以是可调谐滤波器或可调谐阻抗匹配网络的一部分，可以是天线谐振元件的一部分，可跨越天线谐振元件和天线接地部之间的间隙，等等。

可调谐部件102可包括可调谐电感器、可调谐电容器、或者其他可调谐部件。可调谐部件诸如这些部件可基于以下各项的开关和网络：固定部件、产生相关联的分布式电容和电感的分布式金属结构、用于产生可变电容值和电感值的可变固态设备、可调谐滤波器或者其他合适的可调谐结构。在设备10的操作期间，控制电路28可在一个或多个路径诸如路径108上发布调节电感值、电容值或与可调谐部件102相关联的其他参数的控制信号，从而对天线结构40进行调谐以覆盖期望的通信频带。

在设备10的操作期间，控制电路28可在一个或多个路径诸如路径108上发布调节电感值、电容值或与可调谐部件102相关联的其他参数的控制信号，从而对天线结构40进行调谐以覆盖期望的通信频带。有源和/或无源部件也可用于允许在非近场通信收发器电路24与近场通信收发器电路44之间共享天线结构40。如果需要，还可使用两个或更多个单独的天线处理近场通信和非近场通信。

路径92可包括一个或多个发射线。例如，图3的路径92可为具有正信号导体诸如导体94和接地信号导体诸如导体96的射频传输线。用于形成路径92的传输线结构(在本文中有时称为传输线92或射频传输线92)可包括同轴电缆、带状线传输线、微带传输线、由金属化通孔实现的同轴探针、边缘耦接的微带传输线、边缘耦接的带状线传输线、波导结构、由这些类型的传输线的组合形成的传输线等的部分。

设备10中的传输线可以集成到刚性和/或柔性印刷电路板。在一种合适的布置中，设备10中的传输线还可包括集成在多层层压结构(例如，导电材料(诸如铜)层和电介质材料(诸如树脂)层，被层压在一起，而没有介入粘合剂)内的传输线导体(例如，信号和接地导体)，该多层层压结构可以在多个维度(例如，二维或三维)上折叠或弯曲，并且在弯曲之后保持弯曲或折叠形状(例如，多层层压结构可以折叠成特定的三维形状以围绕其他设备部件布线，并且可具有足够刚性以在折叠后保持其形状，而无需用加强片或其他结构保持在适当位置)。层压结构的所有多个层可以在没有粘合剂的情况下分批层压在一起(例如，在单个压制过程中)(例如，与进行多个压制过程以将多个层用粘合剂层压在一起相反)。

匹配网络(例如，使用可调谐部件102形成的可调节匹配网络)可以包括部件诸如电感器，电阻器和电容器，该部件用于将一个或多个天线40的阻抗与传输线92的阻抗相匹配。匹配网络部件可被提供作为离散部件(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、塑料支架上的迹线等形成。部件诸如这些部件还可被用于形成天线40中的滤波器电路并且可以是可调谐部件和/或固定部件。

发射线92可耦接到与天线结构40相关联的天线馈电结构。例如，天线结构40可形成倒F形天线、隙缝天线、混合倒F形天线，或者具有带有正天线馈电端子诸如端子98和接地天线馈电端子诸如接地天线馈电端子100的天线馈电部112的其他天线。正发射线导体94可耦接到正天线馈电端子98并且接地发射线导体96可耦接到接地天线馈电端子100。如果需要，可使用其他类型的天线馈电布置。例如，天线结构40可使用多个馈电而被馈电。

路径110可以包括传输线结构或其他导电线，其将近场通信收发器电路44耦接到天线结构40上的近场通信天线馈电部的近场通信天线馈电端子。近场通信天线馈电部可以使用天线馈电部112形成，或者可以与天线馈电部112分开形成。路径110(在本文中有时称为射频传输线110、传输线110或传输线路径110)可以，例如，包括用于在近场通信收发器电路44与天线结构40之间输送单端近场通信天线信号的单端信号路径。在另一种合适的布置中，路径110可以包括差分信号路径，用于在近场通信收发器电路44与天线结构40之间输送差分近场通信天线信号。图3的示例性馈电配置仅是示例性的。

如果需要，控制电路28可使用阻抗测量电路收集天线阻抗信息。控制电路28可使用来自接近传感器(参见例如图2的传感器32)的信息、接收的信号强度信息、来自取向传感器的设备取向信息、关于设备10的使用场景的信息、关于音频是否正在通过扬声器8(图1)播放的信息、来自一个或多个天线阻抗传感器的信息或者确定天线结构40何时受到附近外部物体的存在影响或换句话讲何时需要调谐的其他信息。作为响应，控制电路28可以调节可调节电感器、可调节电容器、开关或其他可调谐部件102以确保天线结构40根据需要操作。还可对可调谐部件102进行调整以延伸天线结构40的覆盖(例如，覆盖在大于该天线结构的频率范围内延伸的所需通信频带将在无调谐的情况下覆盖)。

天线结构40可包括谐振元件结构(在本文中有时被称为辐射元件结构)、天线接地层结构(在本文中有时被称为接地层结构、接地结构或天线接地结构)、天线馈电部诸如天线馈电部112和近场通信天线馈电部，以及其他部件(例如，可调谐部件102)。天线结构40可被配置为形成任何合适类型的天线。利用一种合适的布置，其在本文中有时被描述为示例，天线结构40可用于实现隙缝天线结构。

图4中示出了可用于形成天线结构40的例示性隙缝天线结构。如图4所示，天线结构40可以包括导电结构诸如结构136，其已经设置有电介质填充开口诸如电介质开口140。开口诸如图4的开口140有时被称为天线结构40的隙缝、隙缝元件、隙缝谐振元件或隙缝天线谐振元件。在图4的构型中，隙缝140是闭合隙缝，因为导电结构136的部分完全围绕并包封隙缝140。开放隙缝天线结构也可以形成在导电材料诸如导电结构136中(例如，通过在导电结构136的右手端或左手端处形成开口，使得隙缝140突出穿过导电结构136)。

可以使用正天线馈电端子98和接地天线馈电端子100形成用于天线结构40的天线馈电部112。一般来讲，天线的频率响应与天线中的导电结构的尺寸和形状有关。当隙缝周长P等于天线的操作波长时(例如，其中周长P等于长度L的两倍加上宽度W的两倍)，图4中所示类型的隙缝天线结构趋于呈现响应峰值。天线电流可以在馈电端子98与100之间围绕隙缝140的周长P流动。

天线馈电部112可以在沿着长度L的位置处跨隙缝140耦接。例如，天线馈电部112可以位于距隙缝140的一侧的距离134处。可以调节距离134以使天线结构40的阻抗与对应传输线(例如，图3的传输线92)的阻抗相匹配。例如，围绕隙缝140流动的天线电流可以在隙缝140的左边缘和右边缘处经历零阻抗(例如，短路阻抗)并且在隙缝140的中心处经历无限(开路)阻抗(例如，在隙缝的基频处)。位置134可以位于隙缝140的中心与左边缘之间，例如，在天线电流经历与对应传输线的阻抗匹配的阻抗的位置处(例如，距离134可以在天线结构40的操作波长的0与1/4之间)。距离134可以是例如9mm、5mm与10mm之间、2mm与12mm之间、或任何其他合适的距离。隙缝140可以具有垂直于长度L的宽度W。

在隙缝140是闭合隙缝的场景下，长度L可以近似等于天线操作波长的一半(例如，天线的基模的波长)(例如，在15％之内)。隙缝140的谐波模式还可以被配置为覆盖期望的频带。在隙缝140是开放隙缝的场景下，隙缝元件140的长度可以近似等于天线波长的四分之一。例如，操作波长可以是基于隙缝140内的介电材料的有效操作波长。

可以使用一个或多个调谐部件(例如，图3的可调谐部件102)来调谐隙缝140的频率响应。这些部件可具有耦接到隙缝140的相对侧的端子(即，可调谐部件可桥接隙缝)。如果需要，可调谐部件可具有沿隙缝140的一侧的长度耦接到相应位置的端子。也可使用这些布置的组合。

图4的示例仅为例示性的。一般来讲，隙缝140可以具有任何期望的形状(例如，隙缝140的周长P限定天线的辐射特征)。例如，隙缝140可以具有曲折形状，其中不同的区段在不同的方向上延伸，可以具有直的和/或弯曲的边缘，可以具有多于一个的开口端等。导电结构136可以由任何期望的导电电子设备结构形成。例如，导电结构136可包括印刷电路板或其他基板上的导电迹线、金属片、金属箔、与显示器14(图1)相关联的导电结构、外壳12的导电部分(例如，图1的导电结构12W和/或12R)、和/或设备10内的其他导电结构。在一种合适的布置中，隙缝140的不同侧(边缘)可以由不同的导电结构限定。

在图4的示例中，示出了单个天线。当使用单个天线操作时，可在设备10与外部通信装置(例如，一个或多个其他无线设备，诸如无线基站、接入点、蜂窝电话、计算机等)之间输送单个无线数据流。这可对与外部通信装置通信的无线通信电路34可获得的数据速率(数据吞吐量)施加上限。随着软件应用程序和其他设备操作的复杂性随时间推移而增加，需要在设备10与外部通信装置之间输送的数据量通常也会增加，使得单个天线可能无法提供足够的数据吞吐量来处理期望的设备操作。

为了增加无线电路34的总体数据吞吐量，可使用多输入多输出(MIMO)方案来操作多个天线。当使用MIMO方案操作时，设备10上的两个或更多个天线可用于以相同频率输送多个独立的无线数据流。相对于仅使用单个天线的场景，这样可显著增加设备10与外部通信装置之间的总体数据吞吐量。一般来讲，用于根据MIMO方案输送无线数据的天线的数量越大，则电路34的总体吞吐量越大。

在图5中示出了包含多个天线(例如，用于在MIMO方案下执行通信)的例示性设备10的顶部内视图。如图5所示，设备10可具有外围导电外壳结构，诸如外围导电外壳结构12W(在本文中有时称为外围导电外壳侧壁12W)。在图5的示例中，为了清楚起见未示出显示器14。

外围导电外壳侧壁12W可通过电介质填充间隙(例如，塑料间隙)18进行分段，所述电介质填充间隙诸如第一间隙18-1、第二间隙18-2和第三间隙18-3。间隙18-1、间隙18-2和间隙18-3中的每一个可沿设备10的相应侧面在外围导电外壳侧壁12W内形成。间隙18-1可以将外围导电外壳侧壁12W的区段178与间隙18-1下方的外围导电外壳侧壁12W的区段分开。间隙18-2可以将外围导电外壳侧壁12W的区段176与间隙18-2下方的外围导电外壳侧壁12W的区段分开。间隙18-3可以将区段178与外围导电外壳侧壁12W的区段176分开。间隙18-1、间隙18-2和间隙18-3可以用塑料、陶瓷、蓝宝石、玻璃、环氧树脂或其他介电材料填充。如果需要，间隙18-1、间隙18-2和间隙18-3中的介电材料可以与设备10的外表面处的外围导电外壳侧壁12W齐平。

导电结构诸如导电层150可以在相对的外围导电外壳侧壁12W之间延伸。导电层150可以由导电外壳结构、来自设备10中的电子设备部件的导电结构、印刷电路板迹线、导体条带诸如线和金属箔的条带、显示器中的导电部件(例如，图1的显示器14)、和/或其他导电结构形成。在一种合适的布置中，导电层150由导电后壁12R(图1)形成。

如图5所示，导电层150(例如，导电后部外壳壁12R)可以在设备10的相对边缘(例如，左边缘和右边缘)之间延伸。导电层150可以由与外围导电外壳侧壁12W或导电层150分开的金属结构形成，并且外围导电外壳侧壁12W可以由相同的、连续的整体金属结构形成(例如，以单体构型)。

在图5的示例中，天线结构40可以包括多个天线，诸如第一天线170、第二天线172和第三天线174。例如，天线170、天线172和天线174可以是用于处理非近场通信的非近场通信天线。例如，天线170、天线172和天线174可包括由导电层150和间隙18-1和18-2下方的外围导电外壳壁12W的区段形成的天线接地部(在本文中有时称为接地结构或天线接地部平面)。

天线170可以包括在外围导电外壳侧壁12W的区段178与导电层150之间的第一隙缝140-1。天线172可包括第二隙缝140-2。第二隙缝140-2可以具有由外围导电外壳侧壁12W和间隙18-3的区段178和176的部分限定的第一边缘，并且可以具有由导电层150限定的第二相对边缘。天线174可以包括在外围导电外壳侧壁12W的区段176与导电层150之间的第三隙缝140-3(例如，导电层150和外围导电外壳侧壁12W可以形成图4的导电结构136，用于天线170、天线172和天线174)。

导电桥接结构诸如导电结构154可以耦接在外围导电外壳侧壁12W的区段178与导电层150之间。导电结构154可以将隙缝140-1与隙缝140-2电隔离(例如，导电结构154可以限定隙缝140-1和隙缝140-2的边缘)。导电桥接结构诸如导电结构156可以耦接在外围导电外壳侧壁12W的区段176与导电层150之间。导电结构156可以将隙缝140-2与隙缝140-3电隔离(例如，导电结构154可以限定隙缝140-2和隙缝140-3的边缘)。

例如，导电结构154和导电结构156可以由印刷电路上的金属迹线、金属箔、由金属片形成的金属构件，外壳12的导电部分(例如，导电后部外壳壁12R和/或外围导电外壳侧壁12W的整体部分)、导电线、图2中的输入输出设备32的导电部分(例如，显示器14的导电部分、相机模块或光传感器模块的导电部分、扬声器模块的导电部分等)、导电互连结构(诸如导电引脚、导电支架、导电粘合剂、焊料、焊接、导电弹簧、导电螺钉、或这些和/或其他导电互连结构的组合)、导电泡沫、可切换或固定的感应路径、可切换或固定的电容路径、和/或任何其他期望的导电部件或结构形成。导电结构154不需要由与导电结构156相同类型的导电部件形成。

间隙140-1、间隙140-2和间隙140-3可以用塑料、玻璃、蓝宝石、环氧树脂、陶瓷或其他介电材料填充。隙缝140-1可以与外围导电外壳侧壁12W中的间隙18-1连续，使得间隙18-1形成隙缝140-1的开口端(例如，单片介电材料可用于填充隙缝140-1和间隙18-1两者)。隙缝140-1可具有由导电结构154限定的相对的闭合端140-1。隙缝140-2可以与外围导电外壳侧壁12W中的间隙18-3连续，使得间隙18-3形成隙缝140-2的开口端(例如，单片介电材料可用于填充隙缝140-2和间隙18-3两者)。隙缝140-2可具有由导电结构154限定的闭合端。隙缝140-3可以与外围导电外壳侧壁12W中的间隙18-2连续，使得间隙18-2形成隙缝140-3的开口端(例如，单片介电材料可用于填充隙缝140-3和间隙18-2两者)。隙缝140-3可具有由导电结构156限定的相对的闭合端。

在一种合适的布置中，隙缝140-1、隙缝140-2和隙缝140-3可以由设备10外部的单个连续的电介质填充隙缝形成(例如，在使用单个连续介电材料填充隙缝140-1、隙缝140-2、隙缝140-3、间隙18-1、间隙18-2和间隙18-3的情况下)。在这种情况下，导电结构154和156可以形成在设备10的内部，并且用作将连续的电介质填充隙缝电分成单独的隙缝140-1、隙缝140-2和隙缝140-3(例如，在设备10的内部)。

可以使用对应的天线馈电部112(图3和图4)馈送天线170，诸如跨隙缝140-1耦接的天线馈电部112-1。可以使用跨隙缝140-2耦接的对应天线馈电部112-2馈送天线172。可以使用跨隙缝140-3耦接的对应天线馈电部112-3馈送天线174。天线馈电部112-1、天线馈电部112-2和天线馈电部112-3可以通过对应的传输线92(图3)耦接到非近场通信收发器电路24。天线170、天线172和天线174以及对应的天线馈电部112-1、天线馈电部112-2和天线馈电部112-3可以处理非近场通信频带中的无线通信，诸如蜂窝低频带LB、蜂窝中频带MB、蜂窝高频带HB、从960至1710MHz的蜂窝低中频段、用于

(IEEE 802.11)通信的3400至3700MHz,2.4GHz和5GHz频段的蜂窝超高频段、用于GPS信号的1575MHz频带和/或其他非近场通信频带。因此，天线170、天线172和天线174在本文中有时可称为非近场通信天线170、天线172和天线174。天线馈电部112-1、天线馈电部112-2和天线馈电部112-3在本文中有时可称为非近场通信天线馈电部。

非近场通信天线170的频率响应可以由隙缝140-1的细长长度(例如，外围导电外壳侧壁12W的区段178的从间隙18-1延伸到导电结构154的部分的长度)确定。例如，该细长长度可以近似等于非近场通信天线170的操作波长的四分之一(例如，非近场通信波长)。非近场通信天线172的频率响应可以由隙缝140-2的细长长度确定。

如果需要，可以使用滤波器或频率相关部件(例如电容电路160)(例如，串联和/或并联耦接的一个或多个电容器的网络)来调节隙缝140-2的电长度。电容电路160可以跨隙缝140-2耦接在区段176与导电层150之间。电容电路160可以具有选定的电容，使得电容电路160在相对高的频率(诸如非近场通信频率)下在区段176与导电层150之间形成短路，并且使得电容电路160以相对较低的频率形成开路，诸如近场通信频率。以这种方式，电容电路160可以在相对高的频率下缩短隙缝140-2的有效或电长度，诸如由非近场通信天线172的天线馈电部112-2处理的非近场通信频率。这可以将隙缝140-2配置为具有由导电结构154、导电层150和电容电路160形成的闭合端以及在非近场通信频率下由间隙18-3形成的开口端(例如，使得隙缝140-2的有效长度从导电结构154延伸到间隙18-3的外表面)。例如，该有效长度可以选择为非近场通信天线172的操作波长的大约四分之一。同时，电容电路160可以允许隙缝140-2在相对低的频率(例如近场通信频率)下尽可能地电大。

非近场通信天线174的频率响应可以由从导电结构156延伸到间隙18-2的隙缝140-1的细长长度确定(例如，外围导电外壳侧壁12W的区段176的长度从间隙18-3延伸到导电结构156)。例如，该细长长度可以近似等于非近场通信天线174的操作波长的四分之一(例如，非近场通信波长)。如果需要，隙缝140-1、隙缝140-2和隙缝140-3的细长长度(例如，图4的长度L)可以分别包括间隙18-1、间隙18-3和间隙18-2的垂直高度(例如，间隙18-1、间隙18-3和间隙18-2的长度从外围导电外壳侧壁12W的垂直高度向上延伸，从导电后部外壳壁12R延伸到显示器14，如图1中的间隙18所示)。

在图5的示例中，隙缝140-1和隙缝140-3具有与设备10的拐角一致的曲折形状，而隙缝140-2具有平行于设备10的顶部边缘延伸的矩形形状。该示例仅为例示性的。一般来讲，隙缝140-1、隙缝140-2和隙缝140-3可以是直的、或者可以具有任何期望形状，具有任何期望数量的区段和直边缘和/或弯曲边缘。虽然图5的示例示出了在设备10的上端处的区域22内形成的天线结构40，但是如果需要，可以附加地或另选地在设备10的下端处的区域20内形成类似的结构(图1)。

为了增强无线电路34的数据吞吐量，非近场通信收发器电路24(图3)可以使用非近场通信天线170、天线172和/或天线174在MIMO方案下执行非近场通信频率的通信。为了执行MIMO通信，非近场通信收发器电路24可以在非近场通信天线170、天线172和/或天线174上输送相同频率(例如，在相同频带中)的射频信号。天线调谐部件(例如，图3的可调谐部件102)可以跨隙缝140-1、隙缝140-2和/或隙缝140-3耦接，用于分别调谐非近场通信天线170、天线172和/或天线174的非近场通信频率响应。

为了支持设备10中的近场通信，设备10优选地包括专用近场通信天线。通过使用一些或所有天线结构40(例如，非近场通信天线170、天线172和/或天线174)作为非近场通信天线和作为近场通信天线两者，可以节省空间。作为示例，可以使用天线结构40的部分来形成用于设备10的近场通信天线(例如，由近场通信收发器电路44使用的天线)，诸如外围导电外壳侧壁12W的区段178和区段176的部分、导电结构154和导电结构156、以及导电层150。在图5的示例中，天线结构40包括近场通信天线，如导电环路径166所示(在本文中有时称为近场通信天线166、近场通信环形天线166或环形天线166)。通过在近场通信天线与非近场通信天线之间共享导电天线结构，可以最小化重复的导电结构并且可以节省设备10内的天线体积。

如图5所示，用于设备10的近场通信天线166可以由非近场通信天线170的一部分诸如导电结构154形成。近场通信天线166可以由非近场通信天线172的部分形成，诸如限定隙缝140-2的边缘的区段178和区段176的部分、导电结构154、导电结构156、以及限定隙缝140-2的边缘的导电层150的部分。近场通信天线166可以由非近场通信天线174的一部分诸如导电结构156形成。

为了使用近场通信天线166支持近场通信，近场通信收发器电路44(NFC TX/RX)可以发射和/或接收近场通信信号(例如，近场通信频带诸如13.56MHz近场通信频带中的射频信号)。近场通信收发器电路44可以安装到基板152，诸如用于设备10的主逻辑板。近场通信收发器电路44可以使用传输线110(图3)诸如传输线110S耦接到近场通信天线166。在图5的示例中，传输线110S是单端信号路径(在本文中有时称为单端信号传输线)，用于在近场通信天线166与近场通信收发器电路44之间输送单端近场通信信号。

近场通信天线166可包括跨间隙18-3耦接到外围导电外壳侧壁12W的单端天线馈电部。单端天线馈电部可以包括耦接到区段176的正天线馈电端子164(在本文中有时称为正近场通信天线馈电端子164)和耦接到区段178的接地天线馈电端子162(在本文中有时称为接地近场通信天线馈电端子162)。传输线110S可以包括耦接到接地天线馈电端子162的接地导体，并且可以包括耦接到正天线馈电端子164的单个导体。在一个合适的布置中，传输线110S可以是同轴电缆，其具有由围绕信号导体的外导电编织物形成的接地导体。

如果需要，可以在传输线110S的信号导体上插入滤波器诸如基于电感器158的频率相关电路(例如，具有电感L的电感器)。可以选择电感器158的电感L，使得电感器158以相对低的频率(诸如近场通信频率)形成到天线馈电端子164的短路路径，并且使得电感器158以相对较高的频率(诸如非近场通信频率)形成开路。以这种方式，电感器158可以用作将近场通信收发器电路44与由天线170、天线172和/或天线174处理的非近场通信频率的射频信号隔离。在图5的示例中，如果需要，近场通信收发器电路44可包括用于将单端信号转换为差分信号以及将差分信号转换为单端信号的平衡-不平衡转换器电路或其他电路。

近场通信收发器电路44可以经由传输线110S在近场通信天线166上输送近场通信信号。对应的天线电流I1(例如，近场通信频率处的电流)可以在天线馈电端子164与天线馈电端子162之间延伸的导电环路上流动。例如，天线电流I1可以从正天线馈电端子164流过正天线馈电端子164与导电结构156之间的区段176的部分，在导电结构156上方，从导电结构156到导电层150上方的导电结构154(例如，非近场通信天线172的天线接地部)，在导电结构154上方，然后在区段178的从导电结构154到接地天线馈电端子162的部分上方。

电容电路160可以在天线电流I1的近场通信频率下形成开路。因此，天线电流I1可以在区段176上流动而不通过电容电路160短接到导电层150。相对于形成短路路径代替电容电路160的场景，这可以用作增大近场通信天线166的整体尺寸(面积)(不影响非近场通信天线172在较高的非近场通信频率下处理的天线电流的路径)。以这种方式增大近场通信天线166的尺寸可以例如有利于正在使用设备10的用户将设备10用于与外部近场通信装置诸如RFID阅读器进行通信(例如，使得用户不必专注于将设备10精确地放置在RFID阅读器上以使天线体积与RFID阅读器对准)。

在图5的示例中，天线电流I1可以在区段176、导电结构156和导电层150上表现出比导电结构154和区段178更大的强度(例如，相对较强的天线电流I1由图5中的实线示出，而相对较弱的电流I1由虚线示出)。例如，这可以限制近场通信天线166在与外部设备诸如保持朝向近场通信天线166的左侧的RFID读取器通信时的可靠性，如图5所示。如果需要，可以使用差分信号馈送近场通信天线166，以在跨近场通信天线166的整个区域提供更均匀的天线电流。

图6为设备10的顶部内视图，示出了如何使用差分信号馈送近场通信天线166。如图6所示，近场通信收发器电路44可以具有具有端子210和端子206的差分输出。近场通信收发器电路44的端子210和端子206可以形成一对差分信号端子。可以使用天线馈电端子差分对诸如天线馈电端子212和天线馈电端子214来馈送近场通信天线166。天线馈电端子212(在本文中有时称为第一差分天线馈电端子212)可以在间隙18-3处或邻近该间隙处耦接到外围导电外壳侧壁12W的区段178。天线馈电端子214(在本文中有时称为第二差分天线馈电端子214)可以在间隙18-3处或邻近该间隙处耦接到外围导电外壳侧壁12W的区段176。

近场通信收发器电路44的差分输出可以通过传输线110D耦接到近场通信天线166。传输线110D可以是差分信号路径(在本文中有时称为差分信号传输线)。传输线110D可以包括耦接在近场通信天线166的天线馈电端子212与近场通信收发器电路44上的端子210之间的第一导体200。传输线110D可以包括耦接在近场通信天线166的天线馈电端子214与近场通信收发器电路44上的端子206之间的第二导体202。近场通信收发器电路44可以经由接地端子204接地。

在近场通信收发器电路44的操作期间，跨端子210和端子206的差分信号由近场通信天线166传输和接收。差分信号可以包括差分信号对S+/S-。差分信号对的差分信号S+可以通过端子210、导体200和天线馈电端子212输送。差分信号对的差分信号S-可以通过端子206、导体202和天线馈电端子214输送。对应于差分信号的天线电流I2(例如，回路电流)可以在天线馈电端子212与天线馈电端子214之间流动(例如，在由区段76、导电结构156、导电层150、导电结构154和区段178形成的导电回路信号路径上)。

在天线馈电端子212和天线馈电端子214处使用差分信号对S+/S-馈送近场通信天线166可以在间隙18-3的任一侧上产生电磁热点。如果不小心，差分信号对中的差分信号(即，对应的天线电流)可以彼此同相地到达天线馈电端子212和天线馈电端子214。因为天线馈电端子212和天线馈电端子214处的天线电流在相反的方向上输送(即分别在图6中的页面的左侧和右侧)，这可能导致与每个差分信号相关联的磁场抵消，从而降低了电流I2的强度以及近场通信天线166的整体天线效率。为了减轻这种消除，近场通信收发器电路44可以包括相移器电路，其向差分信号S+和/或S-提供相移，使得天线馈电端子212处的差分信号S+相对于天线馈电端子214处的差分信号S-异相(例如，180度异相或150度与210异相之间的另一角度)。以这种方式提供彼此异相的差分信号S+和S-可以最小化间隙18-3附近的磁场消除，从而最大化近场通信天线166的天线效率。这可以使跨近场通信天线166的整个导电环路的天线电流I2的强度最大化(例如，使得近场通信天线166可以可靠地与外部设备通信，诸如朝向近场通信天线166的任何部分保持的RFID读取器)。

其中相移器电路在近场通信收发器电路44内形成的图6的示例仅是例示性的。如果需要，相移器电路可以插置在近场通信收发器电路44外部的传输线110D上。

图7为示出相移器电路如何插置在近场通信收发器电路44外部的传输线110D上的图。如图7所示，近场通信收发器电路44可以安装到基板152上。近场通信收发器电路44可以使用平衡-不平衡转换器246耦接到导电路径110D。近场通信收发器电路44的差分信号端子210和差分信号端子206可以耦接到平衡-不平衡转换器246。

平衡-不平衡转换器246可以包含耦接的电感器245和电感器247。电感器245和电感器247可以通过近场电磁耦合耦接(即，电感器245和电感器247形成变压器并且磁耦合)。电感器245可以具有耦接到近场通信收发器电路44的端子210的第一端子，并且可以具有耦接到近场通信收发器电路44的端子206的第二端子。电感器247可以具有第一端子，诸如端子242，其接地。电感器247还可以具有耦接到导电路径110D的导体250的第二端子。

在近场通信收发器电路44的操作期间，可以跨端子210和端子206提供差分信号。平衡-不平衡转换器246用作差分-单端转换器，其将出现在跨差分端子210和差分端子206的差分信号对S+/S-转换为导电路径110D的导体250处的单端信号S。

导体250耦接到节点259。节点259可以耦接到导体262和导体252(例如，导体250可以在节点259处分支成两个单独的路径)。第一相移电路诸如相移器258可以插置在导体254上。第二相移电路诸如相移器260可以插置在导体252上。可以将单端信号S提供给相移器258和相移器260两者。相移器258可以将第一相移应用于单端信号S，并且可以将相移信号输出到近场通信天线166(图6)上的天线馈送端子212。相移器260可以将第二相移应用于单端信号S，并且可以将相移信号输出到近场通信天线166上的天线馈送端子214。

第一相移和第二相移可以具有任何期望值(例如，其中天线馈电端子212处的信号与天线馈电端子214处的信号异相大约180度)。作为一个示例，相移器258可以施加-90度相移，而相移器260施加+90度相移。该示例仅是例示性的，并且通常可以使用任何期望的相移。如果需要，可以省略相移器258和相移器260中的一个。

如图7所示，导体250、导体254、导体252、相移器258和相移器260可以形成在共用基板上，诸如柔性印刷电路256。例如，导体254和相移器258可以形成在柔性印刷电路256的第一分支262上，而导体252和相移器260形成在柔性印刷电路256的第二分支264上。如果需要，这些部件中的一个或多个可以形成在不同的基板上。在另一种合适的布置中，这些部件中的一个或多个(例如，所有这些部件)可以形成在与近场通信收发器电路44相同的基板152上。平衡-不平衡转换器246形成在近场通信收发器电路44的外部。平衡-不平衡转换器246可以形成在基板152上(如图7所示)、可以形成在柔性印刷电路256上、或者如果需要可以形成在单独的基板上。以这种方式在近场通信收发器电路44外部形成相移器258和相移器260可以例如简化近场通信收发器电路44的制造成本和复杂性。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，包括外壳，其具有外围导电壁；在外围导电壁中的电介质填充间隙，该电介质填充间隙将外围导电壁分成第一区段和第二区段；天线接地部，其通过隙缝与外围导电壁分离；非近场通信天线，其具有第一区段与跨隙缝耦接的天线接地部之间的天线馈电部；近场通信天线，其具有耦接到第一区段的第一馈电端子和耦接到第二区段的第二馈电端子；传输线，其耦接到第一天线馈电端子和第二天线馈电端子；近场通信收发器电路，其耦接到传输线，该近场通信收发器电路被配置为使用近场通信天线输送近场通信信号。

根据另一个实施方案，该电子设备包括非近场通信收发器电路，该非近场通信收发器电路耦接到天线馈电部，并且被配置为使用非近场通信天线输送非近场通信信号。

根据另一个实施方案，该电子设备包括附加非近场通信天线，该附加非近场通信天线具有耦接在第二区段与天线接地部之间的附加天线馈电部，非近场通信收发器电路耦接到附加天线馈电部，并且被配置为使用附加非近场通信天线输送非近场通信信号。

根据另一个实施方案，非近场通信收发器电路被配置为使用多个输入多输出(MIMO)方案以给定频率在非近场通信天线和附加非近场通信天线上同时输送非近场通信信号。

根据另一个实施方案，给定频率包括600MHz与4000MHz之间的蜂窝电话频率。

根据另一个实施方案，该电子设备包括耦接在第一区段与天线接地部之间的第一导电结构和耦接在第二区段与天线接地部之间的第二导体，近场通信天线包括导电环路，该导电环路包括第一区段的一部分、第二区段的一部分、在第一导电结构与第二导电结构之间延伸的天线接地部的一部分、和第二导电结构、耦接到第一区段的一部分的天线馈电部。

根据另一个实施方案，该电子设备包括电容电路，该电容电路耦接在第二区段的一部分与天线接地部的一部分之间，该电容电路被配置为以近场通信信号的频率形成开路，并且该电容电路被配置为以非近场通信信号的频率在第二区段的一部分与天线接地部的一部分之间形成短路路径。

根据另一个实施方案，传输线包括耦接到第一天线馈电端子的接地导体和耦接到第二天线馈电端子的信号导体，该电子设备包括插置在信号导体上的电感器。

根据另一个实施方案，传输线包括差分信号传输线，该差分信号传输线具有耦接到第一天线馈电端子的第一导体和耦接到第二天线馈电端子的第二导体，近场通信信号包括在第一导体上输送的差分信号对的第一差分信号和在第二导体上输送的差分信号对的第二差分信号。

根据另一个实施方案，第一天线馈电端子处的第一差分信号相对于第二天线馈电端子处的第二差分信号异相。

根据另一个实施方案，该电子设备包括平衡-不平衡转换器，该平衡-不平衡转换器将近场通信收发器电路耦接到传输线，该传输线包括耦接在电路节点与第一天线馈电端子之间的第一导体、耦接在电路节点与第二天线馈电端子之间的第二导体、以及耦接在电路节点与平衡-不平衡转换器之间的第三导体、插置在第一导体上的第一相移器、插置在第二导体上的第二相移器。

根据另一个实施方案，第一相移器和第二相移器被配置为将相移应用于近场通信信号，该近场通信信号将第一天线馈电端子处的近场通信信号配置为相对于第二天线馈电端子处的近场通信信号异相。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，包括外壳，其具有外围导电结构；在外围导电结构中的第一电介质填充间隙、第二电介质填充间隙和第三电介质填充间隙，外围导电结构的第一区段在第一电介质填充间隙与第三电介质填充间隙之间延伸，并且外围导电结构的第二区段在第三电介质填充间隙与第二电介质填充间隙之间延伸；天线接地部，第一电介质填充间隙将第一区段与天线接地部分开，并且第二电介质填充间隙将第二区段与天线接地部分开；传输线，其具有耦接到第一区段上的第一天线馈电端子的第一导体和耦接到第二区段上的第二天线馈电端子的第二导体；以及近场通信收发器电路，其耦接到传输线，并且被配置为通过导电环路输送近场通信信号，该导电环路从第一天线馈电端子延伸到第二天线馈电端子并且包括第一区段的一部分、第二区段的一部分和天线接地部的一部分。

根据另一个实施方案，该电子设备包括第一导电结构，该第一导电结构耦接在第一区段与天线接地部之间，第一区段的一部分从第一导电结构延伸到第一天线馈电端子，并且导电环路包括第一导电结构。

根据另一个实施方案，该电子设备包括第二导电结构，该第二导电结构耦接在第二区段与天线接地部之间，第二区段的一部分从第二天线馈电端子延伸到第二导电结构，天线接地部的一部分在第一导电结构与第二导电结构之间延伸，并且导电环路包括第二导电结构。

根据另一个实施方案，该电子设备包括相机模块，该相机模块包括第二导电结构。

根据另一个实施方案，该电子设备包括相移器电路，该相移器电路被配置为将相移应用于近场通信信号，该相移将第一天线馈电端子处的近场通信信号配置为相对于第二天线馈电端子处的近场通信信号异相。

根据另一个实施例，该电子设备包括：天线馈电部，该天线馈电部耦接在第一区段的一部分与天线接地部的一部分之间；附加传输线，该附加传输线耦接到天线馈电部；非近场通信收发器电路，该非近场通信收发器电路耦接到附加传输线，该非近场通信电路被配置为使用天线以比近场通信信号更高的频率输送非近场通信信号，该天线包括第一区段的一部分、第一导电结构、天线接地部的一部分和天线馈电部。

根据一个实施方案，提供了一种电子设备，包括：导电结构；导电结构中的第一隙缝、第二隙缝和第三隙缝，导电结构的第一部分将第一隙缝与第二隙缝分开，并且导电结构的第二部分将第二隙缝与第三隙缝分开；第一天线馈电部，其用于跨第一隙缝耦接的第一非近场通信天线；第二天线馈电部，其用于跨第二隙缝耦接的第二非近场通信天线；第三天线馈电部，其用于跨第三隙缝耦接的第三非近场通信天线；非近场通信收发器电路，其耦接到第一天线馈电部、第二天线馈电部和第三天线馈电部，并且被配置为使用第一非近场通信天线、第二非近场通信天线和第三非近场通信天线输送非近场信号；以及近场通信收发器电路，其耦接到导电结构上的第一天线馈电端子和第二天线馈电端子，该近场通信收发器电路被配置为在导电环路上输送近场通信信号，该导电环路围绕第二隙缝延伸并包括导电结构的第一部分和第二部分。

根据另一个实施方案，第二隙缝包括具有开口端的开口隙缝，并且第一天线馈电端子和第二天线馈电端子在开口隙缝的开口端的相对侧处耦接到导电结构。

前述仅为例示性的，并且在不脱离所述实施方案的范围和实质的情况下，本领域的技术人员可作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

本专利申请要求于2018年2月20日提交的美国专利申请No.15/900,407的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

外壳，所述外壳具有外围导电壁；

在所述外围导电壁中的电介质填充间隙，所述电介质填充间隙将所述外围导电壁分成第一区段和第二区段；

天线接地部，所述天线接地部通过隙缝与所述外围导电壁分离；

非近场通信天线，所述非近场通信天线具有天线馈电部，天线馈电部跨所述隙缝耦接在所述第一区段与所述天线接地部之间；

近场通信天线，所述近场通信天线具有耦接到所述第一区段的第一天线馈电端子以及耦接到所述第二区段的第二天线馈电端子；

传输线，所述传输线耦接到所述第一天线馈电端子和所述第二天线馈电端子；以及

近场通信收发器电路，所述近场通信收发器电路耦接到所述传输线，其中所述近场通信收发器电路被配置为使用所述近场通信天线输送近场通信信号。

2.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

非近场通信收发器电路，所述非近场通信收发器电路耦接到所述天线馈电部，并且被配置为使用所述非近场通信天线输送非近场通信信号。

3.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：

附加非近场通信天线，所述附加非近场通信天线具有耦接在所述第二区段与所述天线接地部之间的附加天线馈电部，其中所述非近场通信收发器电路耦接到所述附加天线馈电部，并且被配置为使用所述附加非近场通信天线输送所述非近场通信信号。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述非近场通信收发器电路被配置为使用多输入多输出(MIMO)方案以给定频率在所述非近场通信天线和所述附加非近场通信天线上同时输送所述非近场通信信号。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述给定频率包括600MHz与4000MHz之间的蜂窝电话频率。

6.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：

第一导电结构，所述第一导电结构耦接在所述第一区段与所述天线接地部之间；以及

第二导电结构，所述第二导电结构耦接在所述第二区段与所述天线接地部之间，其中所述近场通信天线包括导电环路，所述导电环路包括所述第一区段的一部分、所述第二区段的一部分、第一导电结构、在所述第一导电结构与所述第二导电结构之间延伸的所述天线接地部的一部分和所述第二导电结构、耦接到所述第一区段的所述部分的所述天线馈电部。

7.根据权利要求6所述的电子设备，还包括：

电容电路，所述电容电路耦接在所述第二区段的所述部分与所述天线接地部的所述部分之间，其中所述电容电路被配置为以所述近场通信信号的频率形成开路，并且所述电容电路被配置为以所述非近场通信信号的频率在所述第二区段的所述部分与所述天线接地部的所述部分之间形成短路路径。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传输线包括耦接到所述第一天线馈电端子的接地导体和耦接到所述第二天线馈电端子的信号导体，所述电子设备还包括：

电感器，所述电感器插置在所述信号导体上。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述传输线包括差分信号传输线，所述差分信号传输线具有耦接到所述第一天线馈电端子的第一导体和耦接到所述第二天线馈电端子的第二导体，所述近场通信信号包括在所述第一导体上输送的差分信号对的第一差分信号和在所述第二导体上输送的所述差分信号对的第二差分信号。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其中所述第一天线馈电端子处的所述第一差分信号相对于所述第二天线馈电端子处的所述第二差分信号异相。

11.根据权利要求1所述的电子设备，还包括：

平衡-不平衡转换器，所述平衡-不平衡转换器将所述近场通信收发器电路耦接到所述传输线，其中所述传输线包括耦接在电路节点与所述第一天线馈电端子之间的第一导体、耦接在所述电路节点与所述第二天线馈电端子之间的第二导体以及耦接在所述电路节点与所述平衡-不平衡转换器之间的第三导体；

第一相移器，所述第一相移器插置在所述第一导体上；以及

第二相移器，所述第二相移器插置在所述第二导体上。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述第一相移器和所述第二相移器被配置为将相移应用于所述近场通信信号，所述近场通信信号将所述第一天线馈电端子处的所述近场通信信号配置为相对于所述第二天线馈电端子处的所述近场通信信号异相。

13.一种电子设备，包括：

外壳，所述外壳具有外围导电结构；

在所述外围导电结构中的第一电介质填充间隙、第二电介质填充间隙和第三电介质填充间隙，其中所述外围导电结构的第一区段在所述第一电介质填充间隙与所述第三电介质填充间隙之间延伸，并且所述外围导电结构的第二区段在所述第三电介质填充间隙与所述第二电介质填充间隙之间延伸；

天线接地部，其中所述第一电介质填充间隙将所述第一区段与所述天线接地部分开，并且所述第二电介质填充间隙将所述第二区段与所述天线接地部分开；

传输线，所述传输线具有耦接到所述第一区段上的第一天线馈电端子的第一导体和耦接到所述第二区段上的第二天线馈电端子的第二导体；以及

近场通信收发器电路，所述近场通信收发器电路耦接到传输线，并且被配置为通过导电环路输送近场通信信号，所述导电环路从所述第一天线馈电端子延伸到所述第二天线馈电端子并且包括所述第一区段的一部分、所述第二区段的一部分和所述天线接地部的一部分。

14.根据权利要求13所述的电子设备，还包括：

第一导电结构，所述第一导电结构耦接在所述第一区段与所述天线接地部之间，其中所述第一区段的所述部分从所述第一导电结构延伸到所述第一天线馈电端子，并且所述导电环路包括所述第一导电结构。

15.根据权利要求14所述的电子设备，还包括：

第二导电结构，所述第二导电结构耦接在所述第二区段与所述天线接地部之间，其中所述第二区段的所述部分从所述第二天线馈电端子延伸到所述第二导电结构，所述天线接地部的所述部分在所述第一导电结构与所述第二导电结构之间延伸，并且所述导电环路包括所述第二导电结构。

16.根据权利要求15所述的电子设备，还包括：

相机模块，其中所述相机模块包括所述第二导电结构。

17.根据权利要求15所述的电子设备，还包括：

相移器电路，所述相移器电路被配置为将相移应用于所述近场通信信号，其中所述相移将所述第一天线馈电端子处的所述近场通信信号配置为相对于所述第二天线馈电端子处的所述近场通信信号异相。

18.根据权利要求15所述的电子设备，还包括：

天线馈电部，所述天线馈电部耦接在所述第一区段的所述部分与所述天线接地部的所述部分之间；

附加传输线，所述附加传输线耦接到所述天线馈电部；以及

非近场通信收发器电路，所述非近场通信收发器电路耦接到所述附加传输线，其中所述非近场通信电路被配置为使用天线以比所述近场通信信号更高的频率输送非近场通信信号，所述天线包括所述第一区段的所述部分、所述第一导电结构、所述天线接地部的所述部分和所述天线馈电部。

19.一种电子设备，包括：

导电结构；

所述导电结构中的第一、第二和第三隙缝，其中所述导电结构的第一部分将所述第一隙缝与所述第二隙缝分开，并且所述导电结构的第二部分将所述第二隙缝与所述第三隙缝分开；

用于第一非近场通信天线的第一天线馈电部，所述第一天线馈电部跨所述第一隙缝耦接；

用于第二非近场通信天线的第二天线馈电部，所述第二天线馈电部跨所述第二隙缝耦接；

用于第三非近场通信天线的第三天线馈电部，所述第三天线馈电部跨所述第三隙缝耦接；

非近场通信收发器电路，所述非近场通信收发器电路耦接到所述第一天线馈电部、所述第二天线馈电部和所述第三天线馈电部，并且被配置为使用所述第一非近场通信天线、所述第二非近场通信天线和所述第三非近场通信天线输送非近场信号；以及

近场通信收发器电路，所述近场通信收发器电路耦接到所述导电结构上的第一天线馈电端子和第二天线馈电端子，其中所述近场通信收发器电路被配置为在导电环路上输送所述近场通信信号，所述导电环路围绕所述第二隙缝延伸并包括所述导电结构的所述第一部分和所述第二部分。

20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述第二隙缝包括具有开口端的开口隙缝，并且所述第一天线馈电端子和所述第二天线馈电端子在所述开口隙缝的所述开口端的相对侧处耦接到所述导电结构。

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