CN111630712A

CN111630712A - 具有天线腔的分层式机壳

Info

Publication number: CN111630712A
Application number: CN201880087697.7A
Authority: CN
Inventors: 吴晟; P.赖特
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2018-01-25
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2020-09-04
Also published as: EP3682506A4; TW201933026A; TWI679518B; US11450943B2; EP3682506A1; WO2019147241A1; US20200381801A1

Abstract

一种示例性装置可包括具有分层表面的金属机壳，该分层表面包括上部面、连接面和下部面。该连接面可被布置在该上部面和该下部面之间，使得该上部面和该连接面限定凸起区域。该装置还可包括天线腔，其形成在该凸起区域中，并且具有处于该上部面和该连接面中的开口。

Description

具有天线腔的分层式机壳

背景技术

有时，诸如计算装置之类的装置可无线地发射和/或接收信号。天线可与收发器结合使用，以使得能够实现信号的发射和接收。

附图说明

下面将通过参考以下附图来描述各种示例。

图1为具有分层表面的示例性装置的图示；

图2为具有收发器和布置在腔中的天线的示例性装置的框图；

图3为具有分层式机壳的示例性装置的图示；

图4A和图4B图示了不同的示例性天线腔和覆盖件实施方式；以及

图4C图示了示例性天线。

在下面的具体实施方式中参考了附图，这些附图形成该具体实施方式的一部分，其中，相似的附图标记自始至终可标示相对应和/或类似的相似部分。将理解的是，例如为了图示的简单和/或清楚，附图不一定按比例绘制。

具体实施方式

例如计算装置之类的装置可能能够使用无线（例如，射频（RF））传输机构和方法来与其他装置交换信号。例如，笔记本电脑可具有无线发射器和接收器（例如，收发器），它们可使得能够使用例如符合IEEE 802.11标准的某些无线信号协议。作为例示，示例性计算装置可具有能够发射和接收数据包的WIFI或蓝牙收发器。除了WIFI和蓝牙以外，其他示例性无线传输协议可包括长期演进技术（LTE）、60 GHz协议（例如，WIRELESSHD、WIGIG等）以及无线家用自动化/物联网协议（例如，Z-WAVE、ZIGBEE等），没有限制。

例如某些金属（例如，铝、铜等）之类的某些材料可能会阻碍无线信号（例如，RF信号）的发射和/或接收。例如，某些金属可能为无线收发器屏蔽进入的无线信号，并且阻挡无线信号从装置的无线收发器发射到外部装置。因此，如应当理解的，对于具有金属机壳（或其他无线信号阻碍结构和/或材料）的计算装置，可能关注的是，布置机壳元件、无线收发器和天线，以提供无阻碍的无线传输路径或者不受结构元件遮蔽的传输路径。

然而，随着装置变得更薄，受限的装置厚度可能会对布置天线以在具有金属机壳（或作为示例，具有金属机壳元件）的装置中提供无阻碍的无线传输路径构成挑战。因此，在薄轮廓装置机壳的情况下，可能关注的是，布置无线天线和收发器，来提供无阻碍的无线传输路径，以便提供合适的信号强度。

用于提供合适的信号强度和无阻碍的无线传输路径的一种方法可包括使用具有上部部分和下部部分的分层式机壳结构，该上部部分具有第一平面，该下部部分具有低于该第一平面的第二平面。该分层式机壳结构可具有连接该上部平面和下部平面（例如，与该上部平面和下部平面相交）的连接面。因此，在一种实施方式中，天线腔可形成在该分层式机壳的上部部分中，以在该上部平面和该连接面中具有开口。能够在具有薄轮廓机壳的装置中提供无阻碍的无线传输路径的不同的装置实施方式将在下文中关于图1-3来论述，该机壳具有能够阻碍无线信号发射和接收的元件，例如金属元件。

图1图示了示例性装置100，其具有一定的部件布置结构，以使得能够实现无线信号的例如经由无阻碍的无线传输路径的发射和接收。装置100可包括金属机壳105。例如，机壳105的表面，例如上部面115和下部面125，可包括可能会阻碍无线（例如，RF传输）的材料。作为示例，这样的材料可包括金属（例如，铝）或类金属。在图1中所示的装置100的实施方式中，至少部分地由于包括上部面115、下部面125和连接面120的装置100的分层表面110，可使得无阻碍的无线传输路径成为可能。

如本文中所使用的，分层表面表示装置的包括不同高度（例如，层）的两个（或更多个）层级的表面。以示例性装置100为例进行说明，凸起区域130（以虚线示出）可具有与下部面125不同层级或高度的上部面115。要明确的是，例如分层表面110的分层表面的各表面可能不一定是平面的。例如，在一种实施方式中，上部面115可包括弯曲。然而，分层表面可使得连接面120连结不同层级或高度的表面。如此，分层表面也可按照不同的平面或层级来考虑。例如，在金属机壳105的一部分中，上部平面（例如，与上部面115共面）可相对于下部平面（例如，与下部面125共面）较高。并且相交平面（例如，与连接面120共面）可与该上部平面和下部平面相交。

在笔记本型计算装置的实施方式中，凸起区域130可包括铰链区域（未示出；参见图3中的铰链区域352），其能够接收铰接机构（未示出；参见图3中的铰接机构347）。下部面125可以是分层表面110的下层的一部分，并且可具有布置在其中的键盘（例如，参见图3中的键盘区域309）。在其他实施方式中，显示器可被布置在分层表面110的下层中。

考虑到前述内容，无阻碍的无线传输路径可通过将天线腔135布置在示例性装置100的凸起区域130中来实现。例如，天线腔135可形成在凸起区域130中，以具有处于上部面115中的开口140（以点线和半透明图案填充示出，仅用于例示）以及处于连接面120中的开口145（也以点线和图案填充示出）。天线腔135的内表面可包括类似于上部面115和连接面120的材料，例如金属。如此，如果天线（未示出）被布置在天线腔135内，则无线信号可在近似平行于下部面125和近似垂直于上部面115（沿天线腔135的后表面）的范围上发射（和被接收），如点划线箭头A和B所示。

考虑到前述内容，具有拥有分层表面（例如，分层表面110）的金属机壳（例如，金属机壳105）的示例性装置（例如，装置100）可具有无阻碍的无线传输路径。该分层表面可具有上部面（例如，上部面115）、连接面（例如，连接面120）和下部面（例如，下部面125）。在一种实施方式中，该连接面可被布置在该上部面和该下部面之间，并且该上部面和该连接面可限定凸起区域（例如，凸起区域130）。天线腔（例如，天线腔135）可形成在该凸起区域中，并且在该上部面和该连接面中具有开口。

如上所述，在示例性装置（例如，装置100）的一种实施方式中，该凸起区域（例如，凸起区域130）的上部面（例如，上部面115）和该连接面（例如，连接面120）可包括金属。例如，在一种情况下，该上部面和/或该连接面可包括铝或铝合金、镁或镁合金等。

在操作中，示例性装置100例如可根据其特定实施方式而以多种方式运作。例如，在装置100为笔记本型计算装置的实施方式中，键盘可被布置在装置100的下部区域（例如，包括下部面125）中。并且显示器部分可经由铰接机构（未示出；参见图3）来连接到凸起区域130。该显示器部分可被放置在闭合位置，在该闭合位置，该铰接机构移动至将该显示器部分布置在下部面125上方的空间中。在一种情况下，当处于该闭合位置时，该显示器部分的后表面可与上部面115对准，以形成基本上一致的表面。相比之下，在打开位置，该铰接机构可移动至相对于机壳105将该显示器部分布置在竖直位置，以便提供来往布置在天线腔135中的天线的无阻碍的无线传输路径，例如箭头A和B所示。

在另一实施方式中，示例性装置100可包括具有显示器部分的笔记本型计算装置，该显示器部分布置在装置100的下部区域（例如，包括下部面125）中。键盘部分可经由铰接机构来连接到凸起区域130。虽然在前述实施方式中，机壳105在打开位置可保持基本上水平，但在此实施方式中，该铰接机构可允许机壳105移动至竖直位置（以便使得能够查看显示器部分）。在此实施方式中，当处于打开位置时，该键盘部分可移动至基本上水平的位置，以便使得能够以方便的方式与该键盘部分相互作用。因此，在闭合位置，该键盘部分可被布置在下部面125（在此示例中其可包括显示器部分）上方的空间中。该键盘部分的后表面可与上部面115形成基本上一致的表面。并且当处于闭合位置时，该键盘部分可基本上垂直于机壳105，以便提供来往布置在天线腔135中的天线的无阻碍的无线传输路径，例如箭头A和B所示。

要注意的是，图1（以及一些后续的附图）包括仅用于帮助解释的诸如点线、箭头和图案填充的形状之类的标记。因此，这样的标记不应以限制性的意义来理解。

图2为示例性装置200的框图，该装置200具有可与无线信号的发射和接收的论述相关的若干个部件。装置200可包括金属机壳205、布置在金属机壳205的一部分中的显示器部分（未示出）、布置在金属机壳205的另一部分中的键盘部分（未示出）。该显示器部分和键盘部分可使用附接到金属机壳205的一部分的铰接机构来附接到彼此。

图2示出了具有机壳205的示例性装置200，该机壳205具有腔235，天线237可被布置在该腔235中。天线237可包括多输入/多输出（MIMO）天线（例如，2x2 MIMO天线），其具有包括接地和馈电回路以及寄生腿的结构（如将在下文中论述的）。天线237可与收发器222通信（例如，电气、光学、无线等）。诸如信号编码数据之类的信号可在天线237和收发器222之间传输。信号也可在收发器222和处理器260之间传输。从收发器222发射和由收发器222接收的信号例如可响应于储存在存储器265中（例如，作为信号或状态）的指令的执行而通过处理器260来管理。例如，响应于指令通过处理器260的执行，信号可通过收发器222和天线237发射。并且响应于指令通过处理器260的执行，信号可经由天线237由收发器222接收。处理器260是指能够解译和执行指令和逻辑的通用或专用处理器。作为非限制性示例，存储器265是指易失性或非易失性存储器的形式，例如RAM、闪存、磁性存储器或相变存储器。

考虑到前述内容，在一种实施方式中，装置（例如，示例性装置200）可包括布置在金属机壳（例如，机壳205）的天线腔（例如，天线腔235）中的MIMO天线（例如，天线237）。

继续移至图3，其图示了示例性装置300的实施方式，该装置300能够提供无阻碍的传输路径。在该实施方式中，示例性装置300包括笔记本型计算装置，其包括具有分层表面310的机壳305。在一层、即上层312中，布置了铰链区域352。在下层、即下层314中，布置了键盘区域309。在该示例中，分层表面310包括上部面315、连接面320和下部面325。如应显而易见的，上部面315相对于下部面325凸起。

在一种情况下，机壳305可包括金属机壳。例如，上部面315、连接面320和/或下部面325可包括诸如铝或铝合金之类的金属。机壳305可包括显示器部分350和键盘机壳部分307。在该示例中，键盘机壳部分307可具有分层表面310（例如，类似于图1中的分层表面110），并且键盘区域309可被布置在下层314中，而连接显示器部分350和键盘机壳部分307的铰接机构347可被布置在上层312中。

分层表面310可允许显示器部分350在闭合位置布置在键盘机壳部分307的下部面325上方的空间内。当处于该闭合位置时，显示器部分350的后表面可被布置成与上部面315基本上共面。并且显示器部分350可移入到打开位置，例如图3中的装置300的布置结构所示。在一种实施方式中，可通过铰接机构347和铰链区域352使得能够实现在打开位置和闭合位置之间的转换。铰链区域352可对应于凸起区域330的一部分（使用围绕上层312的一部分的虚线图示）。

天线腔335可形成在上层312的凸起区域330（其在某些实施方式中也可对应于铰链区域352）中。天线腔335可使得可通过上部面315中的开口和连接面320中的开口来提供无线传输路径。在图3中，天线腔335被覆盖件349遮蔽，该覆盖件349可包括如下材料：例如非金属材料，包括但不限于玻璃、陶瓷或塑料。如此，可能的是，覆盖件349不会阻碍来往布置在天线腔335内的天线的无线传输路径（例如，参见图1的论述以及箭头A和B）。

要注意的是，要求保护的主题可想到其他实施方式，例如将铰链区域（例如，铰链区域352）布置为显示器部分（例如，显示器部分350）的一部分，或者布置在机壳（例如，机壳305）的另一部分中，以允许将天线腔（例如，天线腔335）安置成具有不受材料阻碍的无线传输路径，所述材料例如可能会阻碍去往和/或来自该天线腔内的天线的信号行进的金属材料。

考虑到前述内容，能够提供无阻碍的无线传输路径的示例性装置（例如，装置300）通过例示的方式呈现。这样的示例性装置可包括分层式金属机壳（例如，机壳305）。如所述，该机壳的材料可能会阻碍无线信号传输。因此，该机壳可包括分层表面（例如，分层表面310）。该分层式金属机壳可包括形成在该金属机壳的上层（例如，上层312）中的凸起区域（例如，凸起区域330）。该凸起区域可包括上部面（例如，上部面315）和连接面（例如，连接面320）。该分层式机壳可包括下部面（例如，下部面325），该下部面可处于下层（例如，下层314）上，其中，该下部面低于该上部面，并且此外，其中，该连接面被布置在该上部面和该下部面之间。该机壳还可包括处于该凸起区域中的天线腔（例如，天线腔335），以及处于该凸起区域的上部面和该凸起区域的连接面中的开口。

如上文所论述的，一个示例性装置（例如，装置300）可使得该凸起区域（例如，凸起区域330）包括金属或类金属。

示例性装置（例如，装置300）还可包括显示器部分（例如，显示器部分350），其经由铰接机构（例如，铰接机构347）来连接到该分层式金属机壳。该铰接机构可使得该显示器部分能够布置在如下空间内，即：该空间限定在该下层上方并且与该凸起区域相邻。

一个示例性装置（例如，示例性装置300）可包括布置在该天线腔上方的非金属覆盖件（例如，覆盖件349）。

在操作中，示例性装置300可类似于上面关于图2所论述的示例性装置200运作。

转到图4A-4B，其图示了具有分层表面（例如，机壳405的分层表面）的装置400的两种实施方式。图4A中的示例性装置400的实施方式包括天线腔435，其包括单一覆盖件449。并且图4B中的示例性装置400的实施方式包括天线腔435，该天线腔435被分隔部458（例如，包括与上部面415相同的材料）分隔，而覆盖件449处于天线腔435的两个部分上方（或者可替代地视为被分隔部458分隔的两个分开的天线腔435）。

图4A的示例性装置400可包括布置在覆盖件449下方的MIMO天线，例如2x2 MIMO天线。例如，馈电和接地回路以及寄生臂可被布置在覆盖件449下方。其一个示例在下文中参考图4C来论述。当然，要求保护的主题可想到其他天线形式和结构（除非另有指示）。

如上文所论述的，天线腔435可被布置在上层412内，使得天线腔435具有通过上部面415和连接面420中的开口的路径。如所示，上部面415、连接面420和下部面425可形成分层表面410。在一种情况下，铰接区域可被布置在上层412中，以便支撑显示器部分（未示出）。键盘区域可被布置在下层414中。在这种情况下，可通过将显示器部分放置在打开位置来创建无线传输路径。

转到图4B，图4B的示例性装置400可包括MIMO天线，例如2x2 MIMO天线（当然，要求保护的主题可想到其他布置结构，例如3x3 MIMO天线等），该天线布置在覆盖件449下方的天线腔435（例如，由分隔部458分隔，该分隔部458可包括金属）内。例如，馈电和接地回路以及寄生臂可被布置在覆盖件449下方。如上所述，示例性天线结构在下文中参考图4C来论述。然而，要求保护的主题可想到其他天线形式和结构（除非另有指示）。

如上文所论述的，天线腔435可被布置在上层412内，使得天线腔435具有通过上部面415中的开口和连接面420中的开口的路径。如所示，上部面415、连接面420和下部面425可形成分层表面410。在一种情况下，铰接区域可被布置在上层412中，以便支撑显示器部分（未示出）。键盘区域可被布置在下层414中。在这种情况下，可通过将显示器部分放置在打开位置来创建无线传输路径。

在图4C中，示例性天线437（例如，作为例如2x2 MIMO天线的一部分的MIMO天线）被图示为处于天线腔435内。分隔部458可被布置成将腔435分隔成多个部分。在一种情况下，类似于上部面415，分隔部458可包括金属。天线437可包括具有接地腿454（a）和馈电部454（b）的馈电和接地腿回路454。另外，馈电和接地腿回路454可包括延伸部455，如所示。在一种情况下，延伸部455可被引向寄生臂456，以便形成电容性耦合。与馈电部454（b）电容性耦合的寄生臂456可使得能够实现相对宽带宽无线信号的传输，例如在一种实施方式中为5GHz的WIFI带宽。

考虑到前述内容，将作为例示（而非限制）参考图3和图4A-4C来论述示例性装置。因此，具有无线传输路径（例如，来自天线腔）的示例性铰接式计算装置（例如，图3的装置300）可包括显示器部分（例如，图3的显示器部分350）以及经由铰接机构（例如，铰接机构347）连接到该显示器部分的键盘机壳部分（例如，键盘机壳部分307）。该键盘机壳部分可包括分层表面（例如，图3的分层表面310或者图4A和图4B的分层表面410），并且铰链区域（例如，图3的铰链区域352）可形成在上层（例如，图3的上层312以及图4A和图4B的上层412）中，且键盘区域（例如，图3的键盘区域309）在下层（例如，图3的下层314以及图4A和图4B的下层414）中。该铰链区域可被连接到该铰接机构。

该示例性装置可包括处于铰链区域中的两个天线腔（例如，图4B中的天线腔435），该天线腔具有处于该铰链区域的上表面和连接表面中的开口（例如，参见图1以及对上部面115中的开口140和连接面120中的开口145的论述）。MIMO天线（例如，图4C中的天线437）可被布置在这两个天线腔内，并且可包括布置在这两个天线腔中的馈电部（例如，馈电部454（b））、接地腿（例如，接地腿454（a））以及寄生臂（例如，寄生臂456）。覆盖件（例如，图4B中的覆盖件449）可被布置在这两个天线腔上方。该覆盖件可包括非金属覆盖件。例如，该覆盖件可包括玻璃、陶瓷或塑料中的一者。

如关于图4C所论述的，包括馈电部、接地腿和寄生臂的第一MIMO天线可被布置在该天线腔的两个部分中的第一部分（例如，参见图4C中的天线腔435）中，并且包括馈电部、接地腿和寄生臂的第二MIMO天线布置在该天线腔的两个部分中的第二部分（例如，参见图4C的处于分隔部458右侧的部分遮蔽且未标记的第二天线腔）中。

鉴于前述论述，要注意的是，具有带有可能会阻碍无线信号的传输的材料和/或结构的机壳的例如计算装置之类的装置可使用分层表面，并且具有天线腔，该天线腔具有处于上层的上部面中的开口以及处于该上层的连接面中的开口。这样的部件布置结构可使得能够为布置在该天线腔中的天线实现无线传输路径。

要注意的是，尽管前述论述有时提到方向性布置（例如，上或下；水平或竖直；等），但这些方向性术语仅提供来例示结构元件之间的关系和/或示例性装置的功能。因此，这些方向不应以限制性的意义来理解。

Claims

1. 一种装置，包括：

具有分层表面的金属机壳，所述分层表面包括上部面、连接面和下部面，其中，所述连接面被布置在所述上部面和所述下部面之间，并且其中，所述上部面和所述连接面限定凸起区域；以及

天线腔，其形成在所述凸起区域中，并且具有处于所述上部面和所述连接面中的开口。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凸起区域的所述上部面和所述连接面包括金属。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凸起区域经由铰接机构附接到显示器部分。

4.如权利要求1所述的装置，还包括布置在所述天线腔中的多输入/多输出（MIMO）天线。

5.如权利要求4所述的装置，还包括布置在所述天线腔上方的非金属覆盖件。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述MIMO天线包括形成回路的馈电部和接地腿以及寄生臂。

7.一种装置，包括：

分层式金属机壳，其包括：

形成在所述金属机壳的上层中的凸起区域，所述凸起区域包括上部面和连接面；

所述金属机壳的下部面，所述下部面处于下层上，其中，所述下部面低于所述凸起区域的所述上部面，并且其中，所述连接面被布置在所述上部面和所述下部面之间；以及

处于所述凸起区域中的天线腔，所述天线腔具有处于所述凸起区域的所述上部面和所述凸起区域的所述连接面中的开口。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述凸起区域包括金属或类金属。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述天线腔被金属分隔部分隔成两个部分。

10.如权利要求9所述的装置，包括第一多输入/多输出（MIMO）天线和第二MIMO天线，所述第一MIMO天线包括处于所述天线腔的所述两个部分中的第一部分中的馈电部、接地腿和寄生臂，所述第二MIMO天线包括处于所述天线腔的所述两个部分中的第二部分中的馈电部、接地腿和寄生臂。

11.如权利要求10所述的装置，包括非金属覆盖件，所述非金属覆盖件布置成覆盖所述天线腔的所述两个部分。

12.如权利要求7所述的装置，还包括经由铰接机构连接到所述分层式金属机壳的显示器部分，其中，所述铰接机构使得所述显示器部分能够布置在限定在所述下层上方且与所述凸起区域相邻的空间内。

13.一种铰接式计算装置，包括：

显示器部分；

经由铰接机构连接到所述显示器部分的键盘机壳部分，其中，所述键盘机壳部分包括分层表面，所述分层表面在上层中形成铰链区域，并且在下层中形成键盘区域，所述铰链区域连接到所述铰接机构；

处于所述铰链区域中的两个天线腔，所述天线腔具有处于所述铰链区域的上表面和连接表面中的开口；

多输入/多输出（MIMO）天线，其包括布置在所述两个天线腔中的馈电部、接地腿和寄生臂；以及

布置在所述两个天线腔上方的覆盖件。

14.如权利要求13所述的铰接式计算装置，其特征在于，所述铰链区域的上表面和所述两个天线腔的表面包括金属或类金属。

15.如权利要求13所述的铰接式计算装置，其特征在于，所述覆盖件包括玻璃、陶瓷或塑料。