CN115552724A - 适用于平板电脑或膝上型电脑的窄边框多频段天线 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于便携式电子设备的天线装置,包括:具有边缘的接地平面;和沿着边缘依次设置的馈电区段、接地耦合区段和延伸耦合区段。馈电区段包括接地平面上的RF馈电部和从RF馈电部延伸的馈线,该馈线具有从接地平面的边缘基本垂直延伸的第一部分、和从第一部分的一端在远离接地耦合区段的方向上基本平行于接地平面的边缘延伸的第二部分。接地耦合区段包括:第一导电元件,其基本上平行于接地平面的边缘延伸,并且被布置成与馈电区段的馈线的第二部分的至少一部分重叠或相邻而行;以及导电构件,其将第一导电元件连接到接地平面。延伸耦合区段包括大致平行于接地平面的边缘延伸的导电弯折线,导电弯折线的一端连接到或配置成与接地耦合区段的一部分耦合,导电弯折线的另一端连接到基本平行于接地平面边缘延伸的第二导电元件。
Description
本发明涉及一种紧凑型天线装置,其配置为安装在低剖面(low-profile)膝上型电脑或平板电脑边框或移动手持装置(handset)边框中或其后面,并在5G和LTE WWAN频段内运行,性能可接受。本公开的实施例可以被配置成安装在当前一代膝上型和平板电脑以及移动手持装置中的低剖面边框内或后面。
背景
随着诸如平板电脑、膝上型电脑和智能手机的移动电信设备的当前技术进步,趋势是在更薄且更美观的设备中支持更多无线标准。
对较薄的设备的期望常常需要使用金属硬壳式壳体,金属硬壳式壳体不提供去往和来自天线的RF信号的良好通道。类似地,这种设备的屏幕也力求形成更大的正面区域(front real-estate)面积,这意味着设备外壳上更薄和更低剖面的边框。对于无线通信频率来说,这是一个问题,并且当与放置成紧邻设备屏幕的天线和与之相关联的其他电子部件耦合时,任何天线设计有效工作都是具有挑战性的。
已知在金属盖或壳体中使用塑料窗,以使RF信号能够容易地通过,但这可能有损于设备的美学设计,且有时与一系列设备中的较不高档的型号相关。其他解决方案包括在外壳周围的边缘创建绝缘槽,以创建例如在4上的偶极或单极天线元件。然而,这种天线由于在使用期间用手或手指跨元件短路而特别易受用户干预,这导致信号的降级。
另一种解决方案是在设备屏幕的非金属边框后面使用非常小的天线装置。这些类型的天线位于少量自由空间中,该自由空间的外边缘由金属外壳限定,内边缘由显示屏限定。这些类型的天线需要通过设备外壳背面的非金属材料的槽(其可以伪装成具有金属修饰物(metallic finish))或通过形成屏幕边框的非金属盖来辐射信号。边框相对较大(宽度>10mm)的现有技术解决方案可以在2.4GHz和5.5GHz的WLAN频带中提供良好的操作。然而,对于具有几乎边对边屏幕的最新型号的设备,其典型的边框宽度<10mm,在某些情况下<6mm,这些频带中的性能可能具有挑战性。要求WWAN(无线广域网)蜂窝功能而不仅仅是WLAN(无线局域网)的天线也会出现问题。WWAN要求天线结构在移动5G和LTE频率下运行,这带来了更大的挑战。这在600-700MHz附近的低频带中尤其成问题,在这些低频带中,传统的单极元件需要很大的物理尺寸以实现高效的性能,这使得很难将这些单极元件安装到非常紧凑的边框区域中。
公开内容的简要概述
根据本发明,提供了一种用于便携式电子设备的天线装置,包括:
具有边缘的接地平面;
沿着边缘依次设置的馈电区段(feed section)、接地耦合区段和延伸耦合区段;
其中:
i)馈电区段包括接地平面上的RF馈电部(RF feed)和从RF馈电部延伸的馈线,该馈线具有从接地平面的边缘基本垂直延伸的第一部分、和从第一部分的一端在远离接地耦合区段的方向上基本平行于接地平面的边缘延伸的第二部分;
ii)接地耦合区段包括第一导电元件和导电构件,第一导电元件基本上平行于接地平面的边缘延伸,并被布置成与馈电区段的馈线的第二部分的至少一部分重叠或相邻而行,导电构件将第一导电元件连接到接地平面;和
iii)延伸耦合区段包括大致平行于接地平面的边缘延伸的导电弯折线(meanderline),导电弯折线的一端连接到接地耦合区段的第一导电元件,导电弯折线的另一端连接到基本平行于接地平面的边缘延伸的第二导电元件。
接地耦合区段的第一导电元件被配置为在天线装置运行期间与馈电区段的馈线的第二部分电磁耦合。这是通过接地耦合区段的第一导电元件与馈电区段的馈线的第二部分重叠或相邻而行来实现的。
馈电区段的馈线可以具有L形或倒L形构造,仅包括第一部分和第二部分。可替代地,馈电区段的馈线可以具有Π(π)或U形构造或任何其他合适的构造,只要它总是包括与接地耦合区段的第一导电元件的一部分基本平行并相邻而行的部分,以便能够与之耦合。
馈电区段被配置为在给定频带内充当单极天线,并且也驱动接地耦合区段和延伸耦合区段,以便能够在附加频带内运行。
馈电区段可配备一个或更多个寄生导电元件,其可连接至接地平面和/或可从第一部分延伸,例如在基本平行于接地平面边缘的方向上延伸。一个或更多个寄生导电元件可以有助于产生额外的谐振和/或拓宽馈电区段工作的频带。
馈电区段可被配置为覆盖约1.7GHz至6GHz的工作频率。在一些实施例中,馈电区段的馈线可以被配置成在大约2.2GHz处提供谐振,第一寄生元件在大约5.5GHz处提供额外的谐振。可以提供第二或更多寄生元件以将5.5GHz谐振向下扩展到5GHz,和/或将2.2GHz谐振向下扩展到1.7GHz。
馈电区段的RF馈电部可配备适当的匹配电路,例如无源匹配网络。
接地耦合区段由馈电区段寄生驱动,并被配置为充当在较低频带(例如覆盖700MHz至1GHz)运行的天线。
接地耦合区段的导电构件可直接连接至接地平面,或可以通过调谐电路连接至接地平面。调谐电路可以包括一个或更多个电容和/或电感和/或RF开关和/或变容二极管或其组合。调谐电路可以提供无源网络来改变电气长度。以这种方式,可以调节接地耦合区段的电气长度,以便能够在甚至更低的频带例如500MHz到600MHz中操作。
接地耦合区段的导电构件可基本为直的,或可包括弯折区段,例如U形弯折区段,以提供额外的电气长度。
与接地耦合区段导电连接的延伸耦合区段提供了另一种谐振结构,其电气长度长于接地耦合区段。导电弯折线提供了更长的电气长度。与接地耦合区段协同工作的延伸耦合区段可以提供900MHz到1GHz频率范围内的谐振。
可在延伸耦合区段的弯折线中提供调谐电路,以调节延伸耦合区段的电气长度。调谐电路可以包括一个或更多个电容和/或电感和/或RF开关和/或变容二极管或其组合。调谐电路可以提供无源网络来改变电气长度。
在一些实施例中,延伸耦合区段可包括第一导电构件以及第二导电元件,第一导电构件在第一导电元件远离馈电区段的一端从接地耦合区段的第一导电元件朝向接地平面的边缘延伸,但不接触接地平面,导电弯折线从第一导电构件沿远离馈电区段的方向延伸,方向大致平行于接地平面的边缘,该导电弯折线的远离第一导电构件的一端连接到第二导电构件,该第二导电构件基本上垂直于接地平面的边缘延伸但不接触接地平面,并且第二导电元件从第二导电构件基本上平行于接地平面的边缘在朝向馈电区段的方向上延伸,导电弯折线设置在第二导电元件和接地平面的边缘之间。
在这些实施例中,第一和第二导电元件可以是基本共线的。换句话说,第一和第二导电元件可以沿着基本上平行于接地平面的边缘而行的基本上相同的线设置。
在其他实施例中,延伸耦合区段可以包括接地耦合区段的第一导电元件的延续部分,远离馈电区段延伸,基本平行于接地平面的边缘,导电构件从第一导电元件的延续部分的一端向接地平面的边缘延伸,但不接触接地平面,并且导电弯折线从导电构件沿着大致平行于接地平面的边缘的方向朝向馈电区段延伸,弯折线终止于设置在第一导电元件和接地平面的边缘之间的第二导电元件。第二导电元件可以基本上平行于第一导电元件和接地平面的边缘设置。
在本公开的上下文中,应理解,沿大致平行于接地平面边缘的方向延伸的导电弯折线是指弯折线的总长度沿该方向延伸,即使弯折线将沿其长度的不同点在不同方向上波动或弯折。例如,弯折线的总长度可以被认为是在对应于基于波状弯折线的最佳拟合或合理拟合直线的方向上延伸。
在一些实施例中,天线装置的相应区段沿接地平面的单个边缘设置在一条直线上。
在其他实施例中,天线装置的相应区段设置在接地平面的两个相邻边缘相交的拐角周围。例如,馈电区段可以设置在接地平面的一个边缘上,接地耦合区段和延伸耦合区段设置在接地平面的相邻的、基本垂直的边缘上。
各种导电元件、构件、馈线和/或弯折线可与接地平面基本共面,或设置在一个或更多个与接地平面基本平行的平面上。在其他实施例中,各种导电元件、构件、馈线和/或弯折线中的一个或更多个可以设置在与接地平面的平面基本正交的平面中。例如,各种导电元件、构件、馈线和/或弯折线中的一个或更多个可以形成为金属带,该金属带具有在与接地平面的平面基本共面或平行的平面中延伸的长度,但是具有在与接地平面的平面基本正交的平面中延伸的宽度。
各种导电元件、构件、馈线和/或弯折线中的一个或更多个可在介电基板上形成或印刷。可以使用激光直接结构化或类似技术。介电基板可以是固体基板,例如PCB基板或便携式电子设备的外壳的内表面,或者可以是柔性基板,其可以包裹在固体介电线圈架(former)周围或粘附到便携式电子设备的外壳的内表面。在一些实施例中,各种导电元件、构件、馈线和/或弯折线中的一个或更多个可以从金属片切割或冲压而成,并且有效地自支撑。也可以使用上述的组合。
在一些实施例中,接地耦合区段的第一导电元件和延伸耦合区段的第二导电元件(如果存在的话)可形成为具有延伸穿过便携式电子设备的外壳厚度的宽度。可以通过采用L或U形横截面来增加宽度,例如,使得接地耦合区段的第一导电元件和延伸耦合区段的第二导电元件(如果存在的话)通常与外壳的边缘区域的内部轮廓共形。以这种方式增加第一(以及可选的第二)导电元件的宽度可以帮助改善天线装置的低频带性能。
附图简述
下文将参考附图进一步描述本发明的实施例,在附图中:
图1示出了翻盖式膝上型设备的后视图;
图2示出了翻盖式膝上型设备的正视图;
图3示出了具有RF窗口切口的膝上型电脑/平板电脑A或D盖;
图4示出了根据第一实施例的天线装置;
图5示出了700MHz的模拟表面电流;
图6示出了950MHz的模拟表面电流;
图7示出了根据第二实施例的天线装置;
图8示出了根据第三实施例的天线装置;
图9示出了第二区段接地部分的替代装置;
图10示出了根据第四实施例的天线装置;和
图11示出了天线装置的模拟S参数。
详细描述
膝上型电脑设备通常为翻盖式设计,包括屏幕部分和键盘部分,键盘部分可折叠并与屏幕部分配合关闭。平板设备具有类似的形状因子,但通常只包括屏幕部分。行业对这些设计中使用的外壳的部分有特定的术语。
图1从后视图显示了这种膝上型电脑,其外壳包括不同的盖子。在行业中,屏幕背面的盖1被称为A盖,而膝上型电脑下面的盖2(在正常使用中接触设备放置的表面)被称为D盖。
图2示出了同一膝上型电脑的前视图,并示出了包括边框400的屏幕前盖4,称为B盖。最后,包围键盘的盖3被称为C盖。
本公开的一些实施例适用于可与键盘对接的典型平板电脑或可折起平板电脑。在这些实施例中,在独立平板模式下,主设备将仅具有A和B盖。此外,主板和电池可以容纳在屏幕后面,形成一个一体化(all-in-one)的单元。
将向天线设计者提供A盖(屏幕背面)中非金属切口的位置、B盖边框的宽度和/或键盘区段中的任何切口的细节,例如D盖(键盘底座)和要求天线装置操作所需的频带。
本公开的实施例的天线装置可以被配置为安装在长约100mm、高约6mm的开口中。现在考虑被配置为在5G WWAN所需的频带中工作的天线装置。
在图3中显示了A或D盖中的RF切口11。还示出了限定导电接地平面的PCB 10。在最新一代的平板电脑和膝上型电脑中,RF切口11(它是盖中的孔,对于RF信号是透明的)的典型尺寸通常长度小于100mm,高度小于10mm。天线导电图案的某些元件可以形成在介电载体或基板12上,该介电载体或基板12的尺寸适合于切口11。
图4显示了根据本公开的第一实施例的天线装置。部分形成在介电载体12上的该装置包括三个区段:i)馈电区段20、ii)接地耦合区段21以及iii)延伸耦合区段22。
在本实施例中,馈电区段20包括大致呈倒L形的馈线,接地平面上有RF馈电部200和远离接地平面的边缘27延伸的垂直部分201、以及平行于接地平面延伸的后续水平部分202。馈电区段20既充当相邻天线元件的耦合馈电(下面描述),又本身用作单极天线。馈电区段20被设计成覆盖1.7GHz到6GHz范围内的频率。馈线的垂直部分201和水平部分202在2.2GHz频带中产生谐振,并且从垂直部分201水平延伸的延伸元件24耦合并有助于在5.5GHz附近产生谐振。可以提供第二接地的倒L形寄生元件23以有助于将5.5GHz附近的谐振向下扩展到5GHz。馈电部200可以配备有相关的匹配电路,例如无源网络(未示出)。
接地耦合区段21由垂直区段28形成,垂直区段28从接地平面的边缘27延伸,并具有水平延伸的大致U形弯折204,之后连接到水平延伸的顶部导电部分25以与馈线的L形区段201、202耦合或配合。该区段负责在覆盖700MHz-1GHz的低频带的谐振,并且通过与馈电区段20的耦合被激励。馈线的水平部分202和接地耦合区段21的顶部导电部分25之间的间隙可以约为1mm,更优选地约为0.5mm。应当注意,在该实施例中,馈电区段20被示为大致为L形。然而,它可以是U形、π形或任何其它形状,只要其一部分足够接近以与接地耦合区段21的顶部导体25耦合。
在本实施例中,延伸耦合区段22需要与接地耦合区段21物理耦合,但在其他实施例中,其可配置为在天线装置运行期间与接地耦合区段21耦合,而不与接地耦合区段21电连接。延伸耦合区段22包括到接地耦合区段21的顶部元件25的延伸部分,在远离馈电区段20的位置处,具有厚导体元件203,其朝着接地平面的边缘27垂直向下延伸,但是不接触接地平面。细弯折线结构26从厚导体元件203沿远离馈电区段20的方向水平延伸,提供所需的电气长度。在弯折线26的端部是最终元件29,其基本上是L形的,并且在弯折线26的端部垂直向上延伸,并且具有平行于弯折线26向馈电区段延伸的水平部分。延伸耦合区段22提供了另一种谐振结构,其具有比接地耦合区段21更长的电气长度,并且与接地耦合区段22合作和协同工作,以提供900MHz-1GHz频率范围内的谐振。
可使用调谐元件(未显示)将接地耦合区段21连接至接地平面。调谐元件可以是一个或更多个电容和/或电感、RF开关、变容二极管元件或其组合的形式,以形成无源网络来改变电气长度。这可以在低至500-600MHz的低频带中实现更宽的覆盖范围。调谐器也可以放置在沿着延伸耦合区段22的弯折线元件26的某一长度处,以提供类似的功能。
图9示出了图4的实施例的变型,其中接地耦合区段21的厚垂直区段28不具有U形弯折部分,而是笔直向下延伸至接地平面的边缘27。在该实施例中,延伸耦合区段22的弯折线26的长度可以增加,以补偿垂直区段28中的电气长度的损失。
图5示出了在700MHz的图4的实施例的天线装置的模拟表面电流。图5通过较浅的阴影示出了天线装置的接地耦合区段21在该谐振中的主要作用,表明在该区域中表面电流的高度集中。馈电区段20的主要直立部分和延伸耦合区段22的宽和弯折线部分也有贡献,因为它们包含较低水平的表面电流。
图6示出了在950MHz的天线装置的模拟表面电流。图5示出了在馈电区段20的直立部分、整个接地耦合区段21以及沿着延伸耦合区段22的厚部分、弯折线和端部结构的高电流集中。这种谐振利用了天线装置所有区段的耦合和协作。
图7显示了根据本公开的天线装置的第二实施例。该装置包含与第一实施例相同的三个区段:i)馈电区段20,ii)接地耦合区段21,以及iii)延伸耦合区段22。该实施例中的差异涉及接地耦合区段21的顶部导体元件33。在第二实施例中,这在馈电区段20的顶部上方水平延伸,并且耦合垂直地跨过间隙34发生,而不是像第一实施例中那样水平地发生。
图8显示了根据本公开的第三实施例的天线装置。与前面的实施例一样,该装置包括三个区段:i)馈电区段20,ii)接地耦合区段21,以及iii)延伸耦合区段22。
该实施例具有不同的第三延伸耦合区段。代替该区段从接地耦合区段21的顶部导体垂直向下突出的元件开始,该实施例依赖于单个长顶部导体元件40,其覆盖天线装置的长度并弯曲以在与馈电区段20相对的端部形成向下部分42。从这个向下的区段,弯折线部分32朝着接地耦合区段21的接地垂直部分水平延伸,并且在弯折线32的远端具有直线部分41。
图10显示了根据本公开的第四实施例的天线装置。该装置包括三个区段:i)馈电区段20;ii)接地耦合区段21;以及iii)延伸耦合区段22。馈电区段20位于接地平面的拐角的一个边缘上,而该装置的接地耦合区段21和延伸耦合区段22位于接地平面拐角的相邻边缘上。接地耦合区段21的顶部导体25围绕接地平面的拐角弯曲90度,以便提供与馈电区段顶部导体202的耦合。
该实施例可用于A盖或D盖中有更多空间的膝上型电脑设备,因此性能可随着设备长度的增加而提高。该天线装置还能够更有效地在多个方向上辐射,并且相关的谐振元件可以接入设备接地平面的更大区域,以产生表面电流并有效地辐射。
应注意的是,所有实施例均可受益于所述的可选特征,例如:导电元件处于与接地平面正交的平面中,或放置在第二区段的接地元件上的调谐器设备,或金属冲压的天线导电元件,或全部形成在介电载体上的天线导电元件,或其组合。
还应注意,当前描述的实施例包括由介电载体12上形成的垂直导电元件与由冲压成形金属或设备外壳形成的水平顶部元件组合而成的天线装置。然而,所有的导电元件可以形成在介电载体上,或者形成在柔性基板上并包裹在载体周围,或者完全由金属冲压元件形成。
还应注意,导体元件可布置在与接地平面正交的平面内,而不是在与图示实施例中的相同平面中。该取向将取决于放置天线装置的设备外壳中产生的环境的限制。
还应注意顶部导体元件的宽度,尤其是在通过激光直接形成金属部件(如LDS或类似物)而形成为设备外壳的一部分的情况下。在这种情况下,顶部导体的宽度可以通过围绕外壳边缘的轮廓共形地形成L形或U形横截面来增加。这个宽度有助于在天线装置中正确地产生低频带。
图11示出了无源(非调谐)天线装置的模拟S参数性能。S参数测量结果表明有多少输入信号被反射回源。因此,高损耗表示在特定频率的谐振,表示天线发射源信号并因此产生损耗。
可以看出,天线装置在700MHz-1GHz区域具有明确定义的谐振;进一步深入,宽带谐振覆盖1.7-3.5GHz;以及在5-5.7GHz处的进一步谐振。该模拟性能表明在所需的5G WWAN频带中的良好操作。在600-700MHz区域内的较低频带可以使用天线装置部分上的调谐器来寻址。
可参考以下编号条款理解各种方面和实施例:
1.一种适用于便携式电子设备的天线装置,包括:
具有边缘、第一端和第二端的接地平面;
馈电元件,其朝向接地平面的第一端定位,并具有连接到接地平面上的馈电的垂直部分和水平部分,形成第一顶部导体,该第一顶部导体位于垂直部分的远端,并在朝向第一端的方向上与接地平面平行定位;
接地耦合元件,其具有平行于接地平面延伸的第二顶部导体和将顶部导体接地的垂直部分;
其中顶部导体被配置成与馈电元件的水平部分耦合;
由接地耦合元件的第二顶部导体的向下垂直延伸形成的延伸耦合部分,其朝向接地平面的第二端定位;
在朝向接地平面第二端的方向上水平延伸的弯折线部分,弯折线的端部部分具有与第三顶部导体连接的垂直区段。
2.根据条款1所述的天线装置,其中,弯折线电连接到接地耦合部分的垂直延伸部。
3.根据条款1所述的天线装置,其中,弯折线耦合至但不直接连接到接地耦合部分的垂直延伸部。
4.根据条款1至3中任一项所述的天线装置,其中,馈电元件具有一个或更多个寄生元件,该一个或更多个寄生元件被布置成紧密接近以进行耦合。
5.根据条款1至4中任一项所述的天线装置,其中,顶部导体元件电连接以形成一个长顶部导体。
6.根据条款1至5中任一项所述的天线装置,其中,第一顶部导体和第二顶部导体被配置为以小于1mm的重叠部分和间隙进行耦合。
7.根据条款1至6中任一项所述的天线装置,其中,第一顶部导体和第二顶部导体被配置为以0.5mm或更小的重叠部分和间隙进行耦合。
8.根据条款1至7中任一项所述的天线装置,其中,接地耦合元件的垂直部分大致是U形的,且在接地平面第一端的方向上具有突出部。
9.根据条款1至8中任一项所述的天线装置,其中,馈电部分和接地耦合和延伸耦合部分围绕90度弯曲部布置,馈电部分在一侧,接地耦合和延伸耦合部分位于另一侧。
10.根据条款1至9中任一项所述的天线装置,其中,顶部导体元件的横截面是L形的,或者是在正交平面中取向的一部分。
11.根据条款10所述的天线装置,其中,顶部导体元件形成设备边框或外壳的一部分。
12.根据条款1至11中任一项所述的天线装置,其中,接地耦合元件的垂直部分通过调谐器连接到接地平面。
13.根据条款1至12中任一项所述的天线装置,其中,弯折线元件通过调谐器连接到接地平面。
14.根据条款12或13所述的天线装置,其中,调谐器包括:变容二极管、电感器、电容、RF开关或其组合。
15.一种包含天线装置的便携式电子设备,包括:
具有边缘、第一端和第二端的接地平面;
馈电元件,其朝向接地平面的第一端定位,并具有连接到接地平面上的馈电的垂直部分和水平部分,形成第一顶部导体,其位于垂直部分的远端,并在朝向第一端的方向上与接地平面平行定位;
接地耦合元件,其具有平行于接地平面延伸的第二顶部导体和将顶部导体接地的垂直区段;
其中顶部导体被配置成与馈电元件的水平部分耦合;
由接地耦合元件的第二顶部导体的向下垂直延伸形成的延伸耦合部分,其朝向接地平面的第二端定位;
在朝向接地平面第二端的方向上水平延伸的弯折线部分,弯折线的端部部分具有与第三顶部导体连接的垂直区段。
在本说明书的整个描述和权利要求书中,词“包括”和“包含”及其变体意指“包括但不限于”,并且它们不意欲(并且不)排除其它部分、添加物、部件、整数或步骤。在本说明书的整个描述和权利要求书中,单数形式包含复数形式,除非上下文另有要求。具体地,在不定冠词被使用的情况下,本说明书应被理解为设想了复数以及单数,除非上下文另有要求。
结合本发明的特定方面、实施例或例子描述的特征、整数、特性、化合物、化学部分或基团应被理解为可应用于本文描述的任何其他方面、实施例或例子,除非与其不相容。本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征,和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤,可以以任何组合进行组合,除了其中至少一些这样的特征和/或步骤相互排斥的组合。本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明延伸到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖的一个或任何新颖的组合,或者延伸到如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖的一个或任何新颖的组合。
读者的注意力被引导到与本说明书同时或在本说明书之前与本申请相关地被提交的并且与本说明书一起对公众查阅开放的所有论文和文件,并且所有这样的论文和文件的内容通过引用被并入本文。
Claims (18)
1.一种用于便携式电子设备的天线装置,包括:
具有边缘的接地平面;
沿着所述边缘依次设置的馈电区段、接地耦合区段和延伸耦合区段;
其中:
i)所述馈电区段包括所述接地平面上的RF馈电部和从所述RF馈电部延伸的馈线,所述馈线具有从所述接地平面的边缘基本垂直延伸的第一部分、和从所述第一部分的一端在远离所述接地耦合区段的方向上基本平行于所述接地平面的边缘延伸的第二部分;
ii)所述接地耦合区段包括第一导电元件和导电构件,所述第一导电元件基本上平行于所述接地平面的边缘延伸,并被布置成与所述馈电区段的馈线的第二部分的至少一部分重叠或相邻而行,所述导电构件将所述第一导电元件连接到所述接地平面;和
iii)所述延伸耦合区段包括大致平行于所述接地平面的边缘延伸的导电弯折线,所述导电弯折线的一端连接到所述接地耦合区段的一部分或配置成与所述接地耦合区段的一部分耦合,所述导电弯折线的另一端连接到基本平行于所述接地平面的边缘延伸的第二导电元件。
2.根据权利要求1所述的天线装置,其中,所述导电弯折线电连接到所述接地耦合区段的一部分。
3.根据权利要求1所述的天线装置,其中,所述导电弯折线不电连接到所述接地耦合区段的所述部分,而是被配置为在所述天线装置的操作期间与所述接地耦合区段的所述部分耦合。
4.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,所述延伸耦合区段包括第一导电构件以及第二导电元件,所述第一导电构件在所述接地耦合区段的所述第一导电元件远离所述馈电区段的一端从所述第一导电元件向所述接地平面的边缘延伸,但不接触所述接地平面,所述导电弯折线从所述第一导电构件在大致平行于所述接地平面的边缘的远离所述馈电区段的方向上延伸,所述导电弯折线的远离所述第一导电构件的一端连接到第二导电构件,所述第二导电构件基本垂直于所述接地平面的边缘延伸但不接触所述接地平面,所述第二导电元件从所述第二导电构件沿朝向所述馈电区段的方向基本平行于所述接地平面的边缘延伸,所述导电弯折线设置在所述第二导电元件和所述接地平面的边缘之间。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的天线装置,其中,所述延伸耦合区段包括所述接地耦合区段的第一导电元件的延续部分,所述延续部分远离所述馈电区段延伸,并且基本上平行于所述接地平面的边缘,导电构件从所述第一导电元件的延续部分的端部向所述接地平面的边缘延伸,但是不接触所述接地平面,并且所述导电弯折线从所述导电构件沿着大致平行于所述接地平面的边缘的方向朝向所述馈电区段延伸,所述弯折线终止于设置在所述第一导电元件和所述接地平面的边缘之间的第二导电元件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,还包括一个或更多个寄生导电元件,所述寄生导电元件与所述馈电区段相邻设置,并被配置为在所述天线装置的操作期间与所述馈电区段耦合。
7.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,所述接地耦合区段的第一导电元件被配置为与所述馈电区段的馈线的第二部分重叠或相邻而行,所述第一导电元件与所述馈线的第二部分之间的间隙不超过1mm,可选地,所述第一导电元件与所述馈线的第二部分之间的间隙不超过0.5mm。
8.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,将所述第一导电元件连接到所述接地平面的所述接地耦合区段的导电构件包括弯折区段。
9.根据权利要求8所述的天线装置,其中,所述弯折区段是U形的,并且向所述馈电区段突出。
10.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,所述馈电区段、所述接地耦合区段和所述延伸耦合区段沿着所述接地平面的直边顺序排列。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的天线装置,其中,所述馈电区段、所述接地耦合区段和所述延伸耦合区段围绕所述接地平面的一个拐角顺序排列,所述拐角由所述接地平面的相邻的第一边缘和第二边缘限定。
12.根据权利要求11所述的天线装置,其中,所述馈电区段设置在所述接地平面的第一边缘上,所述接地耦合区段和所述延伸耦合区段设置在所述接地平面的第二边缘上。
13.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,所述接地耦合区段的第一导电元件和所述延伸耦合区段的第二导电元件,如果提供的话,至少具有设置在与所述接地平面基本正交的平面内的部分。
14.根据权利要求13所述的天线装置,其中,所述接地耦合区段的第一导电元件和所述延伸耦合区段的第二导电元件,如果提供的话,至少具有L形或弯曲横截面的部分。
15.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,所述接地耦合区段的第一导电元件和所述延伸耦合区段的第二导电元件,如果提供的话,形成所述便携式电子设备的边框或外壳的一部分。
16.根据前述权利要求中任一项所述的天线装置,其中,所述接地耦合构件的导电构件通过调谐电路将所述第一导电元件连接到所述接地平面。
17.根据权利要求16所述的天线装置,其中,所述调谐电路包括变容二极管、电容器、电感器、RF开关及其组合中的至少一个。
18.一种便携式电子设备,包括前述权利要求中任一项所述的天线装置。
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