CN112599957B - 一种移动设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种三缝隙天线装置及方法，涉及一种具有用于作为第二天线、第三天线，及第四天线操作的外围的外壳。所述外围包括形成有第一缝隙的顶壁、形成有第二缝隙的第一侧壁及形成有第三缝隙的第二侧壁。所述顶壁设置在所述第一侧壁及所述第二侧壁之间，所述外围的顶部限定在所述第二缝隙及所述第三缝隙之间。所述顶部通过所述第一缝隙被分为第一顶侧部及第二顶侧部。进一步地，所述第一顶侧部作为所述第二天线操作，所述第二顶侧部作为所述第三天线及所述第四天线操作。

Description

一种移动设备
交叉申请
本申请要求于2017年4月14日提交的、申请序列号为15/488,308、发明名称为“三缝隙天线装置及方法(THREE-SLOTTED ANTENNA APPARATUS AND METHO)”的美国非临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本公开涉及天线，尤其涉及共形天线。
背景技术
随着越来越多的用户及设备加载网络，对更大的覆盖范围、频谱效率，和/或峰值吞吐量提出了更多的需求。长期演进(long term evolution，LTE)、LTE-Advanced及其变换等技术试着满足此类需求。例如，LTE-Advanced在下行连接中提供8x8多输入多输出(multiple-in-multiple-out，MIMO)操作以及在上行连接中提供4x4 MIMO操作。然而，由于移动设备的尺寸、大屏幕等其它元件的容纳需求、优选的工业设计(industrial design，ID) 等原因，在移动设备(例如用户设备(user equipment，UE)等)中支持此类技术变得很复杂。
发明内容
提供了一种装置，所述装置包括具有用于作为第二天线、第三天线，及第四天线操作的外围的外壳。所述外围包括形成有第一缝隙的顶壁、形成有第二缝隙的第一侧壁及形成有第三缝隙的第二侧壁。所述顶壁设置在所述第一侧壁及所述第二侧壁之间，所述外围的顶部限定在所述第二缝隙及所述第三缝隙之间。所述顶部通过所述第一缝隙被分为第一顶侧部及第二顶侧部。进一步地，所述第一顶侧部作为所述第二天线操作，所述第二顶侧部作为所述第三天线及所述第四天线操作。
还提供了一种方法，所述方法包括：创建外壳，所述外壳具有包括顶壁，第一侧壁及第二侧壁的外围。此类外围用于作为第二天线、第三天线，及第四天线操作。所述方法还包括：在所述外围的顶部蚀刻至少三个缝隙，所述外围包括形成于所述顶壁的第一缝隙、形成于所述第一侧壁的第二缝隙及形成于所述第二侧壁的第三缝隙，以将所述顶部分为作为所述第二天线操作的第一顶侧部以及作为所述第三天线及所述第四天线操作的第二顶侧部。
还提供了一种系统，所述系统包括移动设备，所述移动设备具有用于作为第二天线、第三天线，及第四天线操作的外围的外壳。所述外围包括形成有第一缝隙的顶壁、形成有第二缝隙的第一侧壁及形成有第三缝隙的第二侧壁。所述顶壁设置在所述第一侧壁及所述第二侧壁之间，所述外围的顶部限定在所述第二缝隙及所述第三缝隙之间。所述顶部通过所述第一缝隙被分为第一顶侧部及第二顶侧部。进一步地，所述第一顶侧部作为所述第二天线操作，所述第二顶侧部作为所述第三天线及所述第四天线操作。
任选地，在上述任一实施例中，所述第二天线可包括从所述外壳的所述顶壁向内延伸的第二天线馈电部及第二天线接地部。
任选地，在上述任一实施例中，还提供了与所述第二天线馈电部电连通的可配置元件。任选地，所述可配置元件可包括一开关及电阻式元件、电容式元件和/或电感式元件。
任选地，在上述任一实施例中，所述第二天线可用于在以第一频率范围操作的第一操作模式及以第二频率范围操作的第二操作模式间切换。
任选地，在上述任一实施例中，所述第一顶侧部的第一尺寸与所述第二顶侧部的第二尺寸可以相同。在其它实施例中可不需如此设置。
任选地，在上述任一实施例中，所述第三天线及所述第四天线可共用一公共接地部。任选地，所述第三天线及所述第四天线可通过间隔开的相邻的固定导电元件与所述公共接地部相连。
任选地，在上述任一实施例中，所述第三天线及所述第四天线可接地至所述外壳中的摄像头。
任选地，在上述任一实施例中，所述第三天线可包括向内延伸至与所述外壳的所述顶壁中心临近的第三天线馈电部。
任选地，在上述任一实施例中，所述第四天线可包括从所述外壳的所述顶壁向内延伸的第四天线馈电部。
任选地，在上述任一实施例中，四个天线可用于作为4X4多输入多输出(multiple-in-multiple-out，MIMO)天线操作。
任选地，在上述任一实施例中，还提供了置于所述缝隙中的每一个的绝缘材料。
任选地，在上述任一实施例中，形成于所述第一侧壁的所述第二缝隙及形成于所述第二侧壁的所述第三缝隙可以是形成于所述外壳的背面的一连续缝隙的部分，形成于所述顶壁的所述第一缝隙还形成于所述外壳的所述背面并向所述连续缝隙延伸。
任选地，在上述任一实施例中，所述第三天线可用于与全球定位系统(globalpositioning system，GPS)协作以展示大于-3dB的上半球接收灵敏度(upper hemisphereisotropic sensitivity，UHIS)比例。
附图说明
图1是根据一实施例提供的配备有至少四个天线的外壳的透视图；
图2是根据一实施例提供的图1中的配备有至少四个天线的外壳的平面图；
图3是根据一实施例提供的图2的外壳沿线3-3的俯视图；
图4是根据一实施例提供的图2的外壳沿线4-4的侧视图；
图5A是根据一实施例提供的图4的外壳沿线5-5的截面图；
图5B-1是根据另一实施例提供的外壳的后视截面图；
图5B-2是根据图5B-1所示的实施例提供的外壳的俯视截面图；
图5C-1是根据另一实施例提供的外壳的后视截面图；
图5C-2是根据图5C-1所示的实施例提供的外壳的俯视截面图；
图5D-1是根据另一实施例提供的外壳的后视截面图；
图5D-2是根据图5D-1所示的实施例提供的外壳的俯视截面图；
图5E是根据形成连续缝隙的前述缝隙的实施例提供的图1-5A的外壳的透视图；
图6是根据另一实施例提供的构建用于作为四个共形天线操作的外壳的方法；
图7A是根据一实施例提供的展示的与图1的实施例有关的示范性天线效率的图表；
图7B是根据一实施例提供的另一个展示的与图1的实施例有关的示范性天线效率的图表；
图8是根据一实施例提供的网络架构图；以及
图9是根据一实施例提供的示范性处理设备图。
具体实施方式
本文描述了各种实施例以提供具有至少四个天线的外壳(例如，手机外壳)。为实现该目的，外壳形成有三个缝隙。在一些任选的实施例中，出于美观，此类缝隙以将外壳分为对称的部分的方式形成。通过此设计，外壳可作为四个天线，该四个天线可用于作为4X4多输入多输出(multiple-in-multiple-out，MIMO)天线操作，其可尤其有助于适应与例如4G、长期演进(long term evolution，LTE)、LTE-Advanced(LTE-A)、5G及其改进等先进的蜂窝协议标准例如有关的工作频率。在本描述的上下文中，4X4 MIMO指用于无线通信的任意天线技术，其中四个(4个)天线用于与发射器相连，四个(4个)天线用于与接收器相连，以通过多径传播在相同的无线信道同时发送和/或接收一个以上的数据信号(即，无线信号通过两个或更多个路径到达接收器等)。
图1是根据一实施例提供的具有至少四个天线的外壳100的透视图。图2是根据一实施例提供的图1中的具有至少四个天线的外壳100的平面图。进一步地，图3是根据一实施例提供的图2的外壳100沿线3-3的俯视图。另外，图4是根据一实施例提供的图2的外壳100沿线4-4的侧视图。
在各种实施例中，外壳100是手机、平板电脑、个人助理等移动设备或任何其它移动设备的组件。这表示在其它实施例中，外壳100可以是膝上型电脑、计算机、可携带式电子设备、物联网(Internet of Things，IoT)设备等其它设备的组件。
如图1-4所示，外壳100配备有背面102及具有顶壁106、底壁108及一对侧壁 (包括第一侧壁109及第二侧壁110)的外围104。在本描述中，外壳外围的壁可包括框架或其它支撑外壳100中组件的可适用的结构。顶壁106可以大体上垂直的方式纵向设置在侧壁 109及110之间。选择性地或任选地，侧壁109及110可限定为大体上相互平行。在一实施例中，外围104的壁106、108、109及110中的每一个整体上耦合至背面102的边缘并由此向外延伸，从而壁106、108、109及110中的每一个的至少一部分大体上属于与背面102所属的平面相垂直(例如，大约90度角的关系)的对应的平面上。进一步地，所示的外围104 的壁106、108、109及110展示有一定弧度。在其它实施例中，外围104的壁106、108、109 及110展示有更大或更小的(或者甚至没有)弧度。
在图1所示的外壳100的实施例中，外壳100是手机的组件。为此，外壳100配备有一摄像头101，如图所示。具体地，在一可能的实施例中，摄像头101可安装在外壳100 中并具有一个或多个贯穿外壳100以暴露于光中的镜头。虽然所示的摄像头101是双镜头式，但应该注意的是，摄像头101可为单镜头式，可包括闪光灯，或者被完全省去。另外，外壳 100的其它可能的特征(图1未示出)可包括音量键、开关、耳机插孔、电源/网络接口、扬声器、麦克风等等。进一步地，尽管未示出，外壳100的正面可以敞开以允许安装触摸屏等，从而形成一个可供印刷电路板(printed circuit board，PCB)及其它元件插入的内部空间。关于此类手机的部分这些及其它特点的更多信息将在后续作更详细的说明。
如前文所述，外壳100用于作为包括第一天线103、第二天线105、第三天线107 及第四天线111的至少四个天线操作。为实现该目的，外壳100可由至少部分导电的材料制成。例如，在一实施例中，外壳100可用至少部分包括金属的材料制成。进一步地，在各种实施例中，外壳100的表面可衬有其它可能不导电的材料，包括但不限于，玻璃、弹性护套等。
通过此设计，外壳100的不同部分作为四个天线103、105、107及111操作。换句话说，外壳100的材料本身作为多重天线操作。为此，外壳100作为共形天线，从而外壳100具有双功能，即覆盖/保护内部元件并作为天线操作。在本描述中，天线可包括任意用于辐射和/或接受射频(radio frequency，RF)信号的导电材料。因此，外壳100及四个天线103、 105、107及111是一样的。
因此，外壳100可作为四个天线103、105、107和111。包括第一缝隙112、第二缝隙116及第三缝隙119的外壳100形成有多个缝隙。正如下文将要描述的，缝隙112、116 和119将以任意想要的方式形成，包括但不限于，对外壳100的表面进行蚀刻、切割、冲压等，从而将外壳100分为多块(例如，部等)。进一步地，被缝隙分隔开的相邻块可通过该缝隙相互绝缘。另外，在本描述的上下文中，缝隙112、116和119可指代外壳100中的任意开口、槽或者通道。
在各种实施例中，此类缝隙112、116和119可具有同样的、相似的、或不同的宽度并贯穿外壳100各自部分的全部，从而创建可作为前述四个天线的外壳100的单独部分。在一实施例中，背面102可与外围104的壁106、108、109和110相隔离或绝缘，从而前述外壳100的单独部分可更容易地作为前述四个天线。在其它实施例中，背面102可由绝缘材料制成(或内衬有绝缘材料)，从而达到相似的结果。在其它另外的不同实施例(将在参照图 5E时作详细说明)，缝隙112、116和119可连续形成并连接，从而为外壳100不同的单独部分提供进一步的电隔离。进一步地，缝隙112、116和119的宽度可在0.5-5mm的范围内，从而在提供最优天线操作的同时保证外壳100的结构完整性。
进一步任选地，绝缘材料140可置于缝隙112、116和119中的一个或多个。此类绝缘材料140可包括任意至少部分绝缘的材料，包括但不限于，弹性材料、陶瓷、云母、玻璃、塑料、金属氧化物、空气和/或其它任何比金属更绝缘的材料。进一步地，在各种实施例中，绝缘材料140可被注入缝隙112、116及119中，使绝缘材料140的外表面与外壳100 相连续，从而形成外壳100连续的表面。作为另外一种选择，绝缘材料140的颜色可与外壳 100的颜色相同或相似。
完全任选地，可形成与底壁108相邻近的第四缝隙121以界定出外壳100用于作为第一天线103操作的底部114。应着重注意的是第四缝隙121所显示的尺寸和位置仅仅是举例，任意第四缝隙121的重构都是预期中的。例如，第四缝隙121可被多个缝隙替代以将第一天线103配置为以任意想要的方式操作。另外，在其它实施例中，第四缝隙121甚至可以被省去。
继续参照图示，第二与第三缝隙116和119显示与顶壁106相邻以界定外壳100 的外围104的顶部118。在各种任选的实施例中，第二缝隙116与第三缝隙119的顶部边缘可对齐并位于与外壳100的顶壁106相距8-15mm的范围内的任意位置，该位置所在的点与顶壁106的距离等于外壳100长度的5-12％。在不同的实施例中，此类距离可增大以增加顶部118的表面积，从而提高第二天线105、第三天线107及第四天线111在某些更低频带频率(如700-1000MHz)中的可操作性。具体地，由于此类更大的表面积，具有更长波长的RF信号更易于传播，其中，此类更长的波长的长度与频率成反比(从而提高更低频带频率的操作)。
继续参照图1，第一缝隙112形成于外壳100的顶壁106，以将顶部118分为作为第二天线105操作的第一顶侧部122和作为第三天线107和第四天线111操作的第二顶侧部124。在一实施例中，顶部118的第一顶侧部122的第一尺寸和第二顶侧部124的第二尺寸相同或大体相同。然而，在其它实施例中，第一顶侧部122和第二顶侧部124在形状、宽度和/或长度上可以不对称。
通过此设计，外壳100配备有至少四个天线103、105、107和111，该四个天线103、105、107和111的存在是因为外壳100中缝隙112、116和119的相互配合。在一些任选的实施例中，此类缝隙112、116和119可以将外壳分为对称部分的方式形成，通过想要的工业设计(industrial design，ID)实现美学目的。为此，外壳100可作为四个天线103、105、 107和111，甚至可能用于作为4X4MIMO天线操作，其可尤其有助于适应与例如4G、LTE、 LTE-A、5G及其改进等先进的蜂窝协议标准例如有关的工作频率。
图5A是根据一实施例提供的图4的外壳100沿线5-5的截面图。如图所示，外壳100安装有PCB 129，PCB 129上安装有各种组件。具体地，PCB 129安装有位于外壳100 的第二顶侧部124上的摄像头101、位于外壳100的第一顶侧部122上的收发器131(例如，发送器和/或接收器)，以及GPS 132和与收发器131电连通的调制解调器133。应该注意的是，在本描述的上下文中，“电连通”可指任意直接耦合和/或间接耦合(在其之间设有一个或多个电组件)。
继续参照图5A，天线105、107和111中的每一个具有相关联的馈电构件和接地部。在本描述中，天线馈电部包括与支撑电路(例如，收发器等)电耦合的天线的一部分，从而在传输期间，电流可从天线馈电部通过天线流到接地部以辐射RF信号。进一步地，在接收期间，可通过天线检测到RF信号，且对应产生的电流可流到天线馈电部以馈电至支撑电路实现解调。
具体地，第二天线105具有第二天线馈电构件151和第二天线接地部152。第三天线107具有第三天线馈电构件153和第三天线接地部154。第四天线111具有第四天线馈电构件155和第四天线接地元件156，如图所示。进一步如图所示，第二天线馈电构件151、第三天线馈电构件153和第四天线馈电构件155通过线、夹子或其它导电材料与收发器131 电连通。另外，在一实施例中，馈电构件151、153和155(以及接地面元件152、154和156) 可整体耦合至各自壁的内表面并从其向内延伸。在其它实施例中，导电材料可耦合(例如，焊接等)至各自的壁。在其它另外的实施例中，馈电构件151、153和155可被省去以支持到各自壁的内壁的(前述线、夹子或其它可导电材料的)直接连接。
在如图5A所示的实施例中，第二天线馈电构件151从外壳100的顶壁106向内延伸，在一些实施例中，从顶壁106的端部向内延伸。通过从顶壁106的端部向内延伸，第二天线105的总体长度(以及相应的天线面积/体积)可被最大化以适应更低频率的操作。
进一步地，第二天线馈构件151的长度可比第三天线馈电构件153和第四天线111更长(单独地，且在其它实施例中，共同地)，以再次最大化第二天线105的总体长度(以及相应的天线面积/体积)。在各种实施例中，这个目的可通过各方式实现，包括但不限于，在电路130(将在下文描述)和第二天线馈电构件151之间的PCB 129上体现额外的痕迹(未示出)。在各种实施例中，第二天线馈电构件151可比第三天线馈电部构153和/或第四天线111长10％-200％。在其它另外未示出的实施例中，第二天线馈电构件151可在尺寸上有更短的长度(相对于第三天线馈电构件153和/或第四天线111)。另外，完全任选地，第一天线103的第一天线馈电构件(未示出)可与第二天线馈电构件151位于外壳100的同一侧，以在操作期间增强包络相关系数(envelope correlation coefficient，ECC)。
虽然所示出的第二天线馈电构件151沿着与第一侧壁109垂直的轴线延伸，且第二天线馈电构件151的厚度与第一侧壁109的相似(甚至相同)，但是在其它实施例中可以有不同的厚度和角度。作为附加选择，电路130可与与收发器131串联的第二天线馈电构件151电连通。在各种实施例中，电路130可包括任意类型的元件，例如，电阻式元件、电容式元件、电感式元件或其任意组合，以及将前述元件选择性导入第二天线馈电构件151和收发器131之间的串联耦合的开关。在使用中，电路130的此类元件可用于选择性改变天线的操作特性(例如，操作频带等)。
进一步如图所示，第三天线107和第四天线111共用一个公共接地部。在示出的实施例中，这个目的由接地至外壳100中的摄像头101的第三天线107和第四天线111实现。具体地，线、夹子或其它导电材料可用于提供外壳100的第二顶侧部124(在顶壁106)的内表面与框架、摄像头101的壳(或其它组件)，之间的电连通。在其它实施例中，可以使用其它接地技术，例如接地至PCB 129或其它安装在其上的一个或多个组件。
作为附加选择，第三天线107和第四天线111可通过间隔开的相邻的导电接地元件154和156连接至公共接地部。在各种实施例中，导电元件154和156之间的间隔可变化以调节第三天线107和第四天线111各自的操作长度(以及相应的面积/体积)。例如，在一实施例中，可以减少接地元件154和156之间的间隔(即使其更加邻近)，从而延长第三天线 107和第四天线111各自的有效长度(以及表面积/体积)，这可以提高感兴趣的期望的频带上的操作。
进一步地，在一任选实施例中，导电接地元件154和156可跨越摄像头101的红外传感器(未示出)。在其它实施例中，导电接地元件154和156可合并成一个单独的导电元件，从而一致放置公共接地部。操作特性可取决于各自天线105、107和111的体积。
第三天线馈电构件153向内延伸以邻近外壳100的顶壁106的中心。在一可能的实施例中，第三天线馈电构件153可沿轴线向内延伸，该轴线大体与外壳100的顶壁106所在的平面垂直。进一步地，第四天线馈电构件155向内延伸以邻近外壳100的顶壁106的一端。与第三天线馈电构件153类似，第四天线馈电构件155可沿轴线向内延伸，该轴线与外壳100顶壁106所在的平面垂直。在不同的实施例中，第四天线馈电部155可比第三天线馈电构件153长10％-200％。然而，在其它实施例中，第四天线馈电部155可以具有更短的长度(相对于第三天线馈电构件153)。如前文所述，延长各自天线的有效长度(以及表面积/ 体积)可提高在感兴趣的期望的频带上的操作。
通过此设计，天线105、107和111用于作为唤醒天线操作，因为天线105、107 和111形成环的至少一部分。具体地，天线105、107和111可各自配置，从而各自的馈电部和接地部位于对应的辐射天线105、107和111的相对端部，以形成闭环。
据此，应该注意的是天线105、107和111可用于作为不同类型的天线(例如，倒F天线(inverted-F antenna，IFA)、缝隙天线等)操作。例如，为了实现与第四天线111 有关的IFA设计，第四天线馈电部155的位置可重新安排(例如，离外壳100的第二顶侧部 124的中心更近)。通过配置为IFA天线，天线105、107及111可以这样的特定顺序配备有接地部、馈电部以及沿天线放置的开放端壁(未示出)。
进一步地，天线105、107及111可特别适于用于配备为依照蜂窝协议(例如， LTE、LTE-A、5G)操作的手机。例如，在根据一可能的实施例的使用中，第二、第三和第四天线105、107和111可支持包括甚至超过5GHz的频率的操作。进一步地，第二天线105 可支持低频带(low-band，LB)、中频带(medium-band，MB)和高频带(high-band，HB) 操作以及利用5GHz非授权频带和授权频带的授权辅助接入(licensed assisted access，LAA)，以提高性能。作为附加选择，第二天线105可使用开关以改变从700MHz到850MHz、900MHz 等的LB覆盖范围。另外，第三天线107可支持全球定位系统(global positioning system，GPS)、 MIMO MB/HB和WiFi 2G/5G信令。再者，第四天线111可支持MIMO、MB/HB和WiFi 2G/5G 信令。
使用期间，第三天线107还可支持具有大于-3dB的上半球接收灵敏度(upperhemisphere isotropic sensitivity，UHIS)比例的加强的GPS性能。进一步地，天线105、107 及111之间的一个或多个(甚至全部)隔离可大于10dB。进一步地，上述全部可通过天线105、 107及111实现(在一些任选实施例中)。天线105、107及111具体通过前述缝隙112、116及119以实质上不影响外壳100功能和美观的方式形成。
根据用户的需要，现将阐述关于可或可不实施先前方法的各种任选架构及用途的更多说明性信息。应注意，以下信息是出于说明性目的而阐述，而不应解释为以任何方式进行限制。任选地，下述任意特征可与描述的其它特征相配合或不相配合。
图5B-1是根据另一实施例提供的外壳100B的后视截面图。进一步地，图5B-2 是根据图5B-1所示的实施例提供的外壳100B的俯视截面图。如图所示，外壳100B包括具有顶壁106B和一对侧壁(包括第一侧壁109B和第二侧壁110B)的外围104B(金属主体的一部分)。
在使用期间，外壳100B用于作为包括第一天线(未示出)、第二天线105B、第三天线107B及第四天线111B的至少四个天线操作。从而外壳100B可作为天线105B、107B 和111B。包括第一缝隙112B、第二天线116B及第三天线119B的外壳100B形成有多个缝隙。进一步任选地，绝缘材料140B可置于缝隙112B、116B及119B中的一个或多个。示出的第二缝隙116B和第三缝隙119B与顶壁106B邻近以界定出外围104B的顶部118B。进一步地，第一缝隙112B形成于外壳100B的顶壁106B以将顶部118B分为作为第二天线105B操作的第一顶侧部122B和作为第三天线107B和第四天线111B操作的第二顶侧部124B。
进一步如图所示，外壳100B安装有PCB 129B。PCB 129B上安装有各种组件(例如，摄像头101B等)。另外，第二天线105B具有第二天线馈电构件151B和第二天线接地部 152B。第三天线107B具有第三天线馈电构件153B和第三天线接地部154B。第四天线111B 具有第四天线馈电构件155B和第四天线接地元件156B，如图所示。
图5B-1和图5B-2所示的实施例中的外壳100B可与前述实施例不同。例如，在本可能的实施例中，外壳100B的宽度为74.8mm，长度为153mm，厚度为6.9mm，且配备有19mm的双摄像头101B、金属背面和七个缝隙(三个缝隙在外围104B的顶部118B上， U型缝隙在未示出的底部上)。天线可支持4x4 MIMO LTE操作和Wifi MIMO，还可提供-2.5dB 的GPS UHIS比例。进一步地，外围104B的顶部118B上的天线105B、107B和111B可支持 5GHz频带并为所有天线提供优于10dB的隔离。另外，天线可在700MHz频带展示0.6的低 ECC以及在850MHz及以上的频带展示小于0.5的低ECC。具体地，这些特征可通过第二天线105B的第二天线馈电构件151B实现，该第二天线馈电构件151B与第一天线(未示出) 的第一天线馈电部位于外壳100B的相同面。
图5C-1是根据另一实施例提供的外壳100C的后视截面图。进一步地，图5C-2 是根据图5C-1所示的实施例提供的外壳100C的俯视截面图。如图所示，外壳100C包括具有顶壁106C和一对侧壁(包括第一侧壁109C和第二侧壁110C)的外围104C。
在使用期间，外壳100C用于作为包括第一天线(未示出)、第二天线105C、第三天线107C及第四天线111C的至少四个天线操作。从而外壳100C可作为天线105C、107C 和111C。包括第一缝隙112C、第二天线116C及第三天线119C的外壳100C形成有多个缝隙。进一步任选地，绝缘材料140C可置于缝隙112C、116C及119C中的一个或多个。示出的第二缝隙116C和第三缝隙119C与顶壁106C邻近以界定出外围104C的顶部118C。进一步地，第一缝隙112C形成于外壳100C的顶壁106C以将顶部118C分为作为第二天线105C操作的第一顶侧部122C和作为第三天线107C和第四天线111C操作的第二顶侧部124C。
进一步如图所示，外壳100C安装有PCB 129C。PCB 129C上安装有各种组件(例如，摄像头101C等)。另外，第二天线105C具有第二天线馈电构件151C和第二天线接地部 152C。第三天线107C具有第三天线馈电构件153C和第三天线接地部154C。第四天线111C 具有第四天线馈电构件155C和第四天线接地元件156C，如图所示。
图5C-1和图5C-2所示的实施例中的外壳100C可与前述实施例不同。例如，外壳100C的宽度为74.2mm，长度为153.7mm，厚度为7.7mm，且配备有19mm的双摄像头 101C、玻璃背盖和七个缝隙(三个缝隙在外围104C的顶部118C上，四个缝隙在未示出的缝隙宽度为1.5mm的底部上)。天线可支持4x4 MIMO LTE操作和Wifi MIMO，还可提供-3dB 的GPS UHIS比例。进一步地，外围104C的顶部118C上的天线105C、107C和111C可支持 5GHz频带并为所有天线提供优于10dB的隔离。另外，天线可在700MHz频带展示0.6的低 ECC以及在850MHz及以上的频带展示小于0.5的低ECC。具体地，这些特征可通过第二天线105C的第二天线馈电构件151C实现，第二天线馈电构件151C与第一天线(未示出)的第一天线馈电部位于外壳100C的相同面。
图5D-1是根据另一实施例提供的外壳100D的后视截面图。进一步地，图5D-2 是根据图5D-1所示的实施例提供的外壳100D的俯视截面图。如图所示，外壳100D包括具有顶壁106D和一对侧壁(包括第一侧壁109D和第二侧壁110D)的外围104D。
在使用期间，外壳100D用于作为包括第一天线(未示出)、第二天线105D、第三天线107D及第四天线111D的至少四个天线操作。从而外壳100D可作为天线105D、107D 和111D。包括第一缝隙112D、第二天线116D及第三天线119D的外壳100D形成有多个缝隙。进一步任选地，绝缘材料140D可置于缝隙112D、116D及119D中的一个或多个。示出的第二缝隙116D和第三缝隙119C与顶壁106D邻近以界定出外围104D的顶部118D。进一步地，第一缝隙112D形成于外壳100D的顶壁106D以将顶部118D分为作为第二天线105D 操作的第一顶侧部122D和作为第三天线107D和第四天线111D操作的第二顶侧部124D。
进一步如图所示，外壳100D安装有PCB 129D。PCB 129D上安装有各种组件(例如，摄像头101D等)。另外，第二天线105D具有第二天线馈电构件151D和第二天线接地部152D。第三天线107D具有第三天线馈电构件153D和第三天线接地部154D。第四天线111D 具有第四天线馈电构件155D和第四天线接地元件156D，如图所示。
图5D-1和图5D-2所示的实施例中的外壳100D可与前述实施例不同。例如，外壳100D的宽度为71.7mm，长度为152mm，厚度为6.96mm，且配备有21.5mm的双摄像头101D、玻璃背盖和五个缝隙(三个缝隙在外围104D的顶部118D上，两个缝隙在未示出的缝隙宽度为1.5mm的底部上)。天线可支持4x4 MIMO LTE操作和Wifi MIMO，还可提供 -2.5dB的GPSUHIS比例。进一步地，外围104D的顶部118D上的天线105D、107D和111C 可支持5GHz频带并为所有天线提供优于10dB的隔离。另外，天线可在700MHz频带展示 0.6的低ECC以及在850MHz及以上的频带展示小于0.5的低ECC。
图5E是根据形成连续缝隙157的前述缝隙112、116及119的实施例提供的图1-5A的外壳100的透视图。如图所示，形成于第一侧壁109的第二缝隙116和形成于第二侧壁110的第三缝隙119是形成于外壳100的背面102的连续缝隙157的部分。进一步地，形成于顶壁106的第一缝隙112还形成于外壳100的背面102上并延伸至以及成为连续缝隙157的一部分。另外，相比于图1所示的外壳100的实施例，图5E所示的外壳100的连续缝隙157 可位于外壳100下方，以提供更大的天线面积/体积。
通过此设计，连续缝隙157(以及其中任意的绝缘部140)还可将第一顶侧部122 与第二顶侧部124绝缘使其相互电性绝缘并与外壳100的底部114绝缘。因此，外壳100的背面102和外围104可整体耦合(例如，统一)，无需位于其间的绝缘部，背面102也无需由绝缘材料(例如，玻璃等)制成。
因此，在前述各实施例中，在外壳机构(例如，图1和/或5E中的外壳100)中蚀刻缝隙机构(例如，图1和/或5E中的缝隙112、116、119等)，以将外壳机构分为可以作为至少四个天线操作的单独部分。通过此设计，外壳机构外壳可作为四个天线，该四个天线可用于作为4X4 MIMO天线操作，其可尤其有助于适应与例如4G、LTE、LTE-A、5G及其改进等先进的蜂窝协议标准例如有关的工作频率。
图6是根据另一实施例提供的构建用于作为四个共形天线操作的外壳的方法600。任选地，方法600可在任意前述和/或下述图中和/或其描述中的任意一个或多个实施例的上下文中实现。例如，在一实施例中，方法600可用于制成图1和/或5E中的外壳100。然而，可以理解的是方法600可在其它合适的环境中实现。
如操作602中所示，创建具有背面和包括顶壁、底壁、第一侧壁和第二侧壁的外围的外壳(例如，图1和/或5E中的外壳100)。此类外壳可通过对金属材料进行切割、塑造、冲压和其它处理创建获得。进一步地，外壳用于作为至少四个天线操作且包括顶部和用于作为四个天线的第一天线操作的底部。
继续参照图6，根据操作604，在顶部中蚀刻至少三个缝隙。在各种实施例中，缝隙可通过任意期望的方式蚀刻，包括但不限于，对表面进行切割、冲压或者其它形成缝隙的处理。进一步地，此类缝隙包括形成于顶壁的第一缝隙、形成于第一侧壁的第二缝隙及形成于第二侧壁的第三缝隙，以将顶部分为作为第二天线操作的第一顶侧部以及作为第三天线及第四天线操作的第二顶侧部。
图7A是根据一实施例提供的被展示的与图1的实施例有关的示范性天线效率700的图表。具体地，图7A中的图表示出由图1中的外壳100的第二天线105展示的示范性天线效率700。
天线效率由通过空气在接收天线处接收的能量(电压平方)的量除以发送到天线的能量的量测量得到。由于能量被传送到天线端口，由发射天线辐射，通过空气作为电磁波传播，由接收天线接收，以及转换回接收天线端口的电流，因此这是一个整体测试。当发射天线进行发射时，接收天线将统计三维辐射图并累计数据。假设接收到一半发射功率，则10*log10(0.5/1.0)＝-3dB。因此，负数越大，性能越好(即，更多的能量从一根天线传送到另一根天线)。
如图7A所示，展示了与三个LTE调谐状态(例如，B12至B5至B8)有关的第二天线105的天线效率700。如指示出的，提供了低频带性能范围701、中频带性能范围702 (可覆盖多个频带)及5GHz频带性能范围704(用于WiFi、5G或LAA等额外连接)。
图7B是根据一实施例提供的另一个被展示的与图1的实施例有关的示范性天线效率750的图表。具体地，图7B的图表示出由图1的外壳100的第三天线107和第四天线 111展示的示范性天线效率750。图7B示出与图1中外壳100的第三天线107有关的GPS性能751。进一步地，提供了中频带性能范围752(可覆盖多个频带)和WiFi 2G性能范围754 (通过主或子天线)。另外，提供了5GHz频带性能范围756(用于WiFi、5G或LAA等额外连接)(通过主或子天线)。
因此，前述实施例中上述特征中的一个或多个可提供具有至少四个天线的外壳(例如，手机外壳)。为实现该目的，外壳形成有三个缝隙。在一些任选的实施例中，出于美观，此类缝隙以将外壳分为对称的部分的方式形成。通过此设计，外壳可作为四个天线，该四个天线可用于作为4X4 MIMO天线操作，其可尤其有助于适应与例如4G、LTE、LTE-A、 5G及其改进等先进的蜂窝协议标准例如有关的工作频率。反过来，这可导致使用相关标准的有效和/或高效通信，该相关标准不在缺少此类特征的系统中使用。应注意，前述可能的优点是出于说明性目的而阐述，而不应解释为以任何方式进行限制。
图8是根据一实施例提供的网络架构图800。如图所示，提供了至少一个网络802。在各种实施例中，可实现在任意前述图的描述中阐述的与至少一个网络802的一个或多个组件有关的一个或多个组件/特征。
在本网络架构800的上下文中，网络802可以是任意形式，包括但不限于电信网络，局域网(local area network，LAN)、无线网络、广域网(wide area network，WAN)，例如因特网、对等网络、有线联播网等。尽管只示出了一个网络，应该理解的是，可提供两个或更多个相似或不同的网络802。
多个设备耦合到网络802。例如，出于通信目的，服务器812和计算机808可耦合至网络802。此类计算机808可包括台式电脑、膝上型电脑和/或其它类型的逻辑。另外，各种其它设备可耦合至网络802，包括个人数字助理(personal digital assistant，PDA)设备810、手机设备806、电视804等。
图9是根据一实施例提供的示范性处理设备900图。任选地，处理设备900可在图8中网络架构800的任意设备的上下文中实现。然而，可以理解的是，处理设备900可在任意期望的环境中实现。
如图所示，处理设备900包括连接至总线912的至少一个处理器902。处理设备 900还包括耦合至总线912的存储器904[例如，硬盘驱动器、固态硬盘、随机存取存储器(random access memory，RAM)等]。存储器904可包括一个或多个存储器组件，甚至可包括不同类型的存储器。还包括通信界面908(例如，本地/远端网络接口、存储器访问接口等)和输入/输出(input/output，I/O)接口910(例如，显示器、扬声器、麦克风、触摸屏、触摸板、鼠标接口等)。
处理设备900还包括辅助存储器906。辅助存储器906耦合至总线912和/或处理设备900的其它组件。辅助存储器906可包括，例如，硬盘驱动器和/或可移动存储驱动器，如软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器等。可移动存储驱动器以熟知的方式对可移动存储单元进行读取和/或写入。
电脑程序或电脑控制逻辑算法可存储在存储器904、辅助存储器906和/或任意其它存储器中。此类电脑程序被执行时使处理设备900执行各种功能(例如，如上文所述)。存储器904、辅助存储器906和/或任意其它存储器包括非瞬时性计算机可读介质。
应理解，所描述的图中示出的组件的布置是示例性的，并且可能有其它布置。还应理解，由权利要求书界定的、下文描述的并且在各种框图中所说明的各种系统组件(和构件)表示根据本文中所揭示的主题配置的一些系统中的逻辑组件。
为了促进对本文中描述的主题的理解，根据动作顺序描述许多方面。由权利要求限定的这些方面中的至少一个方面由电子硬件组件执行。例如，将认识到，可通过专用电路或电路系统，通过正由一个或多个处理器执行的程序指令或通过这两者的组合执行各个动作。本文中对任何动作顺序的描述并不意图暗示必须遵循用于执行此顺序而描述的特定次序。除非本文有指示或与上下文有明显矛盾，否则本文所描述的全部方法可以任意合适的顺序执行。
除非本文中另外指出或明显与上下文相矛盾，否则在描述主题的情况下(尤其在以上权利要求书的上下文中)使用术语“一(a/an)”和“所述”以及类似指示物应理解为涵盖单数和复数。除非在本文中另外指出，否则对本文中值的范围的叙述仅意图充当个别提及属于所述范围的每一单独值的速记方法，且每一单独值并入本说明书中，如同在本文中个别地叙述一般。此外，上述描述仅出于说明的目的，而不是出于限制的目的，因为寻求保护的范畴由附属权利要求及其任何等效物来限定。除非另外要求，否则本文提供的对任何以及所有示例或示范性语言(例如“例如”)的使用仅仅旨在更好地说明主题，而并非主题的范围进行限制。使用术语“基于”和其它类似短语指示在附属权利要求和书面描述中产生结果的条件，并不旨在排除产生该结果的其它条件。本说明书中的任何语言都不应理解为指示实践所主张的本发明所必需的任何非主张的要素。
本发明公开至少一项实施例，且所属领域的普通技术人员对所述实施例和/或所述实施例的特征作出的变化、组合和/或修改均在本发明公开的范围内。因组合、合并和/或省略所述实施例的特征而得到的替代性实施例也在本发明的范围内。清楚地陈述了数字范围或限制，此类清楚的范围或限制应理解为包括类似处于清楚陈述的范围或限制范围内的数量的迭代范围或限制，例如从1附近到10附近包括2、3、4；大于0.10包括0.11、0.12、0.13等。例如，当公开了下限为R1，上限为Ru的数字范围，具体地，将公开任何该范围内的数字。具体而言，在该范围内的以下数字是明确公开的：R＝R1+k*(Ru-R R1)。k是在1％到100％范围内具有1％增量的变量。即，k是1％、2％、3％、4％、7％、……、70％、71％、72％、……、 97％、96％、97％、98％、99％或100％。此外，由上文所定义的两个数字R定义的任何数字范围也是明确公开的。除非另有说明，否则使用术语约摂是指随后数字的+-10％。相对于权利要求的任一元素使用术语”任选地“意味着所述元素是需要的，或者所述元素是不需要的，两种替代方案均在所述权利要求的范围内。使用如“包括”、“包括”和“具有”等较广术语应被理解为提供对如“由……组成”、“基本上由……组成”以及“大体上由……组成”等较窄术语的支持。因此，保护范围不受上文所陈述的说明限制，而是由所附权利要求书界定，所述范围包括所附权利要求书的标的物的所有等效物。每一和每条权利要求作为进一步揭示内容并入说明书中，且所附权利要求书是本发明的实施例。对该揭示内容中的参考进行的论述并非承认其为现有技术，尤其是具有在本申请案的在先申请优先权日期之后的公开日期的任何参考。本发明中所引用的所有专利、专利申请案和公开案的揭示内容特此以引用的方式并入本文本中，其提供补充本发明的示例性、程序性或其它细节。
本文中描述的实施例包括发明人实施所要求的标的物已知的一个或多个模式。应了解，在阅读上述描述之后，那些实施例的变型对于本领域的技术人员将变得显而易见。本发明人期望本领域的技术人酌情采用此类变型，并且本发明人也以其它方式来实践本发明所主张标的物，而不仅仅是依照本文中的特定描述。因此，所主张的标的物包括适用法律所准许的在附属权利要求中叙述的标的物的所有修改和等效物。此外，除非本文另外指出或以其它方式明显与上下文相矛盾，否则本发明涵盖上文所描述的元件的所有可能的变型的任何组合。

Claims (20)

1.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备包括：
外壳，所述外壳包括外围和背面，所述外围沿所述背面的边缘围绕所述背面，所述外围包括：
顶壁，所述顶壁形成有第一缝隙；以及
与所述顶壁相连的第一侧壁和第二侧壁，所述顶壁纵向设置在所述第一侧壁及所述第二侧壁之间，所述第一侧壁形成有第二缝隙，所述第二侧壁形成有第三缝隙，
其中，所述外围的第一顶侧部限定在所述第一缝隙及所述第二缝隙之间，并作为第二天线操作，所述外围的第二顶侧部限定在所述第一缝隙及所述第三缝隙之间，并作为第三天线及第四天线操作，所述第一顶侧部和所述第二顶侧部上均未形成有任何缝隙，
其中，所述第二天线包括第二天线馈电部，所述第二天线馈电部从所述第一顶侧部向内延伸或连接于所述第一顶侧部，所述第三天线包括第三天线馈电部和第三天线接地部，所述第四天线包括第四天线馈电部和第四天线接地部，所述第三天线馈电部和所述第四天线馈电部从所述第二顶侧部向内延伸或连接于所述第二顶侧部。
2.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第二天线包括第二天线接地部，所述第二天线接地部从所述第一顶侧部向内延伸或连接于所述第一顶侧部，所述第三天线接地部和所述第四天线接地部从所述第二顶侧部向内延伸或连接于所述第二顶侧部。
3.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：
与所述第二天线馈电部电连通的可配置元件。
4.根据权利要求3所述的移动设备，其特征在于，所述可配置元件包括一开关及电阻式元件、电容式元件或电感式元件中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第三天线用于与全球定位系统协作以展示大于-3dB的上半球接收灵敏度（upper hemisphere isotropic sensitivity，UHIS）比例。
6.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第二天线用于在以第一频率范围操作的第一操作模式及以第二频率范围操作的第二操作模式间切换。
7.根据权利要求2所述的移动设备，其特征在于，所述第三天线接地部及所述第四天线接地部为合并的单独导电接地元件。
8.根据权利要求2所述的移动设备，其特征在于，所述第三天线接地部及所述第四天线接地部是间隔开的导电接地元件。
9.根据权利要求2所述的移动设备，其特征在于，所述第三天线接地部及所述第四天线接地部均接地至所述外壳中的摄像头。
10.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第二天线、所述第三天线及所述第四天线中的至少一个用于作为4X4多输入多输出（multiple-in-multiple-out，MIMO）天线操作。
11.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述外围还包括底壁，所述底壁作为第一天线操作，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线和所述第四天线用于作为4X4多输入多输出天线操作。
12.根据权利要求10所述的移动设备，其特征在于，所述4X4 MIMO天线用于在以下蜂窝协议标准中的至少一个的频率中操作：4G、长期演进（long term evolution，LTE）、LTE-Advanced（LTE-A）、5G。
13.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，还包括：
置于所述第一缝隙、所述第二缝隙、所述第三缝隙中的绝缘材料。
14.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，形成于所述第一侧壁的所述第二缝隙及形成于所述第二侧壁的所述第三缝隙是形成于所述外壳的背面的一连续缝隙的部分，形成于所述顶壁的所述第一缝隙还形成于所述外壳的所述背面并向所述连续缝隙延伸。
15.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第一缝隙、所述第二缝隙及所述第三缝隙均未形成于所述背面，所述背面的至少一部分由绝缘材料制成。
16.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第一顶侧部的第一尺寸与所述第二顶侧部的第二尺寸相同。
17.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第一缝隙、所述第二缝隙和所述第三缝隙的宽度均在0.5-5mm的范围内。
18.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述顶壁纵向设置在所述第一侧壁及所述第二侧壁之间。
19.根据权利要求1所述的移动设备，其特征在于，所述第二缝隙和所述第三缝隙的顶部边缘对齐并与所述顶壁的距离在8-15 mm的范围内。
20.根据权利要求1-19中任一项所述的移动设备，其特征在于，所述第二缝隙和所述第三缝隙的顶部边缘与所述顶壁的距离等于所述外壳的长度的5-12%。
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