TWI611628B - 具有補充天線元件之可移除電子器件殼體 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種可接納一電子器件之可移除殼體。該殼體中之一公連接器可與該器件中之一母連接器嵌合。在該殼體中之一電池可經由該公連接器將電力供應至該器件。該電子器件可具有由周邊導電外殼結構形成之一天線及一天線接地。該殼體可具有一補充天線，當在該殼體內接納該器件時，該補充天線恢復天線效能。該補充天線可由經由電源接腳耦接至該天線接地之一單極天線諧振元件形成。該單極元件可具有平行於該等周邊導電外殼結構延伸之一部分。在電子器件中之天線的操作期間，可藉由在該補充天線與該電子器件之天線之間的近場耦合而被間接饋電給該殼體中之補充天線。

Description

具有補充天線元件之可移除電子器件殼體

本申請案主張2014年9月4日申請之美國專利申請案第14/477,596號之優先權，該美國專利申請案之全文特此以引用之方式併入本文中。

本發明大體上係關於用於電子器件之可移除殼體，且更特定而言係關於用於無線電子器件之可移除殼體。

電子器件常常包括無線電路。舉例而言，蜂巢式電話、電腦及其他器件常常含有天線以用於支援與外部設備之無線通信。可移除殼體有時與電子器件一起使用。一些殼體為有助於保護電子器件之外表面免於刮擦之被動塑膠襯套。其他殼體含有補充電池。當具有補充電池之殼體附接至電子器件時，使用者可在不耗盡電池電力之情況下執行較多功能。

在存在外部殼體的情況下確保電子器件天線恰當地操作可具有挑戰性。殼體之材料可影響天線操作。舉例而言，與一連串其他組件相關聯之金屬結構可干擾電子器件天線之正常操作，且介電材料可對天線造成負載。在存在可移除殼體的情況下，若不注意，電子器件之無線效能可能降級。

因此，希望能夠提供改良之用於電子器件(諸如，具有天線之電 子器件)之可移除殼體。

用於諸如蜂巢式電話之一電子器件的一可移除殼體可具有一本體。本體可經組態以接納電子器件。在殼體中之一公連接器可與電子器件中之一母連接器嵌合。殼體中之一電池可經由公連接器中之電力接腳將電力供應至電子器件。經由公連接器供應至器件之電池電力可補充電子器件中之內部電池電力。

電子器件可具有由周邊導電電子器件外殼結構形成之一天線及一天線接地。周邊導電外殼結構可形成一倒F形天線諧振元件。由於諸如殼體之部分的外部結構之存在，當電子器件接納於殼體之本體內時，存在電子器件之天線變得失諧之可能性。此風險可藉由為殼體提供一補充天線而解決。補充天線可用於恢復電子器件之天線效能，使得電子器件天線有令人滿意的表現(即使當電子器件接納於殼體之本體內時)。

補充天線可由具有經由電力接腳或其他信號路徑耦接至天線接地之末端的一單極天線諧振元件形成。單極元件可具有平行於周邊導電電子器件外殼結構延伸且電容耦合至周邊導電電子器件外殼結構之一部分。在電子器件中的天線的操作期間，可由於在補充天線與電子器件之天線之間的近場耦合而間接饋電給在殼體中之補充天線。

10‧‧‧電子器件

12‧‧‧外殼

14‧‧‧顯示器

16‧‧‧周邊外殼結構

18‧‧‧間隙

20‧‧‧末端

22‧‧‧末端

24‧‧‧按鈕

26‧‧‧揚聲器埠

28‧‧‧儲存及處理電路

30‧‧‧輸入輸出電路

32‧‧‧輸入輸出器件

34‧‧‧無線通信電路

36‧‧‧本端無線收發器電路

38‧‧‧遠端無線收發器電路

40‧‧‧天線

41‧‧‧電池

42‧‧‧GPS接收器電路

90‧‧‧收發器電路

92‧‧‧傳輸線

94‧‧‧正信號線(路徑)

96‧‧‧接地信號線(路徑)

98‧‧‧天線饋入端子

100‧‧‧接地饋入端子

102‧‧‧組件

104‧‧‧天線接地

104'‧‧‧接地結構

106‧‧‧倒F形天線諧振元件

108‧‧‧周邊導電外殼結構

110‧‧‧返迴路徑

110'‧‧‧虛線

114‧‧‧介電質間隙

120‧‧‧端子

122‧‧‧端子

122'‧‧‧端子

130‧‧‧連接器

200‧‧‧殼體

202‧‧‧本體

204‧‧‧公連接器

206‧‧‧母連接器

208‧‧‧連接器

210‧‧‧電池

212‧‧‧天線諧振元件

212-1‧‧‧區段

212-2‧‧‧區段

212-2'‧‧‧部分

212-3‧‧‧區段

212-4‧‧‧區段

212-4'‧‧‧末端部分

214‧‧‧接地信號路徑(接地電力接腳)

216‧‧‧連接器

218‧‧‧金屬板

240‧‧‧矩形凹部

圖1為根據一實施例之說明性電子器件及嵌合可移除殼體之透視圖。

圖2為根據一實施例之電子器件及相關聯之殼體中的說明性電路之示意圖。

圖3為根據一實施例之具有天線之電子器件之一部分及具有補充天線之相關聯殼體之一部分的內部俯視圖。

圖4為根據一實施例之已附接了具有補充天線之殼體的說明性電子器件之橫截面側視圖。

圖5為根據一實施例之圖4之說明性電子器件及殼體之一部分的俯視圖。

圖6為根據一實施例之曲線圖，其中天線效能(駐波率SWR)已標繪為在無嵌合殼體之器件的正常操作期間電子器件之操作頻率的函數。

圖7為根據一實施例之當電子器件已安裝於無補充天線之殼體中時圖6之電子器件天線的天線效能之曲線圖。

圖8為根據一實施例之當電子器件已安裝於具有補充天線之殼體中時圖7之電子器件天線的天線效能之曲線圖。

電子器件可具備可移除外部殼體。可移除外部殼體可含有諸如補充電池之補充組件以延長電池壽命。圖1之分解透視圖中展示說明性電子器件及嵌合可移除殼體。如圖1中所示，電子器件10可具有矩形形狀，且殼體200可具有諸如具有相對應矩形凹部的本體202之本體。本體202之矩形凹部240可經組態以接納諸如圖1之電子器件10之矩形器件。若需要，可使用其他形狀之電子器件及殼體。舉例而言，殼體可具有摺疊罩蓋，可具有在電子器件上滑動之襯套的形狀，可僅安裝至電子器件之一端，或可具有其他合適形狀。圖1之實例僅為說明性的。

器件10可包括一或多個天線，諸如環形天線、倒F形天線、帶狀天線、平面倒F形天線、槽孔天線、包括一個以上類型之天線結構的混合式天線或其他合適天線。若需要，用於天線之導電結構可由導電電子器件結構形成。導電電子器件結構可包括導電外殼結構及內部結構(例如，托架、使用諸如衝壓、機械加工、雷射切割等技術形成之 金屬部件)及其他導電電子器件結構。外殼結構可包括諸如環繞電子器件之周邊延伸的周邊導電結構之周邊結構。周邊導電結構可充當諸如顯示器之平面結構的帶槽框，可充當器件外殼之側壁結構，可具有自整體平面後外殼向上延伸之部分(例如，以形成垂直平面側壁或彎曲側壁)及/或可形成其他外殼結構。間隙可形成於周邊導電結構中，將周邊導電結構分割成周邊區段。該等區段中之一或多者可用於形成電子器件10之一或多個天線。亦可使用由諸如金屬外殼中板結構之導電外殼結構及其他內部器件結構形成的天線接地平面而形成天線。後外殼壁結構可用於形成諸如天線接地之天線結構。

電子器件10可為攜帶型電子器件或其他合適電子器件。舉例而言，電子器件10可為膝上型電腦、平板電腦、諸如腕錶器件、垂飾器件、頭戴式耳機器件、耳機器件或其他可穿戴式或微型器件之略小器件、諸如蜂巢式電話之手持型器件、媒體播放器、電子觸控筆或其他小型攜帶型器件。器件10亦可為電視、機上盒、桌上型電腦、已整合電腦之電腦監視器或其他合適電子設備。

器件10可包括諸如外殼12之外殼。可由塑膠、玻璃、陶瓷、纖維複合材料、金屬(例如，不鏽鋼、鋁等)、其他合適材料或此等材料之組合形成外殼12。在一些情況下，外殼12之部分可由介電質或其他低導電率材料形成。在其他情況下，外殼12或組成外殼12之結構中之至少一些可由金屬元件形成。

外殼12之後面可具有平面外殼壁。後外殼壁可由具有填充有塑膠或其他介電質之一或多個區域的金屬形成。後外殼壁之由介電質以此方式分離開之部分可使用導電結構(例如，內部導電結構)耦接在一起及/或可彼此電隔離開。

若需要，器件10可具有諸如顯示器14之顯示器。顯示器14可安裝於與後外殼壁對置之器件10的正面上。顯示器14可為併有電容觸控 電極之觸控式螢幕，或可對觸碰不敏感。

顯示器14可包括由發光二極體(LED)、有機LED(OLED)、電漿單元、電潤濕像素、電泳像素、液晶顯示器(LCD)組件或其他合適影像像素結構形成之影像像素。諸如透明玻璃或塑膠之層、藍寶石之層、諸如透明陶瓷之透明介電質、熔融二氧化矽、透明結晶材料或其他材料或此等材料之組合的顯示器覆蓋層可覆蓋顯示器14之表面。諸如按鈕24之按鈕可通過覆蓋層中之開口。覆蓋層亦可具有其他開口，諸如用於揚聲器埠26之開口。

外殼12可包括諸如結構16之周邊外殼結構。結構16可環繞器件10及顯示器14之周邊延伸。在器件10及顯示器14具有有四個邊緣之矩形形狀的組態中，可使用具有有四個相對應邊緣之矩形環形狀的周邊外殼結構實施結構16(作為一實例)。周邊結構16或周邊結構16之部分可充當顯示器14之帶槽框(例如，圍繞顯示器14之所有四個側面及/或有助於固持顯示器14至器件10的裝飾鑲邊)。若需要，周邊結構16亦可形成器件10之側壁結構(例如，藉由形成具有垂直側壁之金屬帶，藉由作為後外殼壁之整體部分向上延伸的彎曲側壁，等)。

周邊外殼結構16可由諸如金屬之導電材料形成，且因此有時可被稱作周邊導電外殼結構、導電外殼結構、周邊金屬結構或周邊導電外殼部件(作為實例)。周邊外殼結構16可由金屬形成，諸如不鏽鋼、鋁或其他合適材料。一個、兩個或兩個以上分離結構可用於形成周邊外殼結構16。

周邊外殼結構16並非必需具有均勻橫截面。舉例而言，若需要，周邊外殼結構16之頂部部分可具有有助於將顯示器14固持在適當位置之向內凸起邊緣。周邊外殼結構16之底部部分亦可具有放大邊緣(例如，在器件10之後表面的平面中)。周邊外殼結構16可具有實質上筆直垂直的側壁，可具有彎曲側壁或可具有其他合適形狀。在一些組 態中(例如，當周邊外殼結構16充當顯示器14之帶槽框時)，周邊外殼結構16可環繞外殼12之邊緣延伸(亦即，周邊外殼結構16可僅覆蓋外殼12的圍繞顯示器14之邊緣且不覆蓋外殼12之側壁的其餘部分)。

若需要，外殼12可具有導電後表面。舉例而言，外殼12可由諸如不鏽鋼或鋁之金屬形成。外殼12之後表面可處於平行於顯示器14之平面中。在外殼12之後表面由金屬形成的器件10之組態中，可能需要將周邊導電外殼結構16之部分形成為形成外殼12之後表面的外殼結構的整體部分。舉例而言，器件10之後外殼壁可由平面金屬結構形成，且外殼12之側面上之周邊外殼結構16的部分可形成為平面金屬結構之垂直延伸整體金屬部分。若需要，諸如此等之外殼結構可由金屬塊加工而成及/或可包括組裝在一起以形成外殼12之多個金屬件。外殼12之平面後壁可具有一或多個、兩個或兩個以上、或三個或三個以上部分。

顯示器14可包括導電結構，諸如電容電極之陣列、用於定址像素元件之導電線、驅動器電路等。外殼12可包括內部結構，諸如金屬框架部件、橫跨外殼12之壁的平面外殼部件(有時被稱作中板)(亦即，由在部件16之對置側面之間焊接或以其他方式連接之一或多個部分形成的實質上矩形薄片)、印刷電路板及其他內部導電結構。可用於形成器件10中之接地平面的此等導電結構可位於顯示器14之作用區域AA(例如，含有用於顯示影像之顯示模組的顯示器14之部分)下外殼12的中心。

在諸如區域22及20之區域中，開口可形成於器件10之導電結構內(例如，在周邊導電外殼結構16與對置導電接地結構(諸如，導電外殼中板或後外殼壁結構、印刷電路板及顯示器14及器件10中之導電組件)之間)。有時可被稱作間隙之此等開口可填充有空氣及/或固體介電質，諸如塑膠、玻璃、陶瓷、具有纖維填充物材料(例如，纖維複合 材料)之聚合物、藍寶石等。

器件10中之導電外殼結構及其他導電結構(諸如，中板、印刷電路板、顯示器14及導電電子組件上之跡線)可充當器件10中之天線的接地平面。區域20及22中之開口可充當開放或封閉槽孔天線中之槽孔，可充當環形天線中之由材料的導電路徑圍繞之中心介電質區域，可充當自接地平面分離天線諧振元件(諸如，帶狀天線諧振元件或倒F形天線諧振元件)的間隔，可促成寄生天線諧振元件之效能或可以其他方式充當形成於區域20及22中之天線結構的部分。若需要，顯示器14之作用區域AA下之接地平面及/或器件10中之其他金屬結構可具有延伸成器件10之末端部分的部分(例如，接地可向區域20及22中之填充有介電質的開口延伸)。

大體而言，器件10可包括任何合適數目之天線(例如，一或多個、兩個或兩個以上、三個或三個以上、四個或四個以上等)。器件10中之天線可位於狹長器件外殼之對置第一及第二末端處(例如，在圖1之器件10的末端20及22處)、沿器件殼之一或多個邊緣、在器件外殼之中心、在其他合適位置或在此等位置中之一或多處。圖1之配置僅為說明性的。

周邊外殼結構16之部分可具備間隙結構。舉例而言，如圖1中所示，周邊外殼結構16可具備諸如間隙18之一或多個周邊間隙。周邊外殼結構16中之間隙可填充有介電質，諸如聚合物、陶瓷、玻璃、空氣、其他介電材料或此等材料之組合。間隙18可將周邊外殼結構16分割成一或多個周邊導電區段。舉例而言，周邊外殼結構16中可存在兩個周邊導電區段(例如，在具有兩個間隙之配置中)、三個周邊導電區段(例如，在具有三個間隙之配置中)、四個周邊導電區段(例如，在具有四個間隙之配置中)等。以此方式形成之周邊導電外殼結構16的區段可形成器件10中之天線的部分。若需要，間隙可延伸跨越外殼12之 後壁的寬度，且可穿透外殼12之後壁以將後壁分割成不同部分。聚合物或其他介電質可填充此等外殼間隙(凹槽)。

在一典型情形下，器件10可具有上部及下部天線(作為一實例)。舉例而言，上部天線可在區域22中形成於器件10的上部末端處。舉例而言，下部天線可在區域20中形成於器件10的下部末端處。天線可分別用於覆蓋相同通信頻帶、重疊通信頻帶或分離通信頻帶。天線可用於實施天線分集方案或多輸入多輸出(MIMO)天線方案。

器件10中之天線可用於支援所關注的任何通信頻帶。舉例而言，器件10可包括天線結構以用於支援區域網路通信、語音及資料蜂巢式電話通信、全球定位系統(GPS)通信或其他衛星導航系統通信、Bluetooth®通信等。

殼體200可具有諸如本體202之本體。本體202可由塑膠及/或其他材料形成。舉例而言，殼體200之本體202可由射出模製塑膠形成。若需要，其他絕緣及/或導電材料可用於形成諸如本體202之本體結構。矩形凹部240可經成形以接納電子器件10。若需要，其他形狀可形成於本體202中以接納器件10。圖1之組態為說明性的。

可在殼體200之本體202內安裝電池及其他組件。器件10可具有有諸如母連接器130之連接器的連接器埠。連接器130可具有信號接腳及電力接腳(有時被稱作觸點、信號路徑或信號線)。舉例而言，連接器130可具有5至20個觸點、16個觸點、8個觸點、多於3個觸點或少於32個觸點。殼體200可具有諸如公連接器204之嵌合連接器。當器件10安裝於殼體200中時，連接器204及連接器130可彼此耦接(亦即，連接器204之觸點可與連接器130中相對應的觸點嵌合)。殼體200中之電池可藉由經由連接器204及130中之電力接腳將電力信號投送至器件10之電路而將補充電力供應至器件10。

連接器204可耦接至母連接器206。當希望與器件10一起使用配 件或其他外部設備時，外部插頭(例如，配件纜線之末端上的插頭纜線或銜接台上之插頭)可插入至連接器206中。殼體200中之內部佈線可自連接器206中之插頭中之觸點將信號投送至連接器204中相對應的觸點。因為連接器204耦接至連接器130，所以此將信號自配件或其他外部設備投送至器件10(亦即，插頭204及206充當埠複製器)。

展示可用於圖1之器件10及殼體200中的說明性組件之示意圖展示於圖2中。如圖2中所示，器件10可由諸如電池41之內部電源供電。外部電力亦可經由連接器130供應至器件10。舉例而言，當器件10已安裝於殼體200中使得連接器204與連接器130嵌合時，可自殼體200中之電池210接收電力。

器件10可包括諸如儲存及處理電路28之控制電路。儲存及處理電路28可包括儲存器，諸如硬碟機儲存器、非揮發性記憶體(例如，快閃記憶體或經組態以形成固態磁碟機之其他電可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(例如，靜態或動態隨機存取記憶體)等。儲存及處理電路28中之處理電路可用於控制器件10之操作。此處理電路可係基於一或多個微處理器、微控制器、數位信號處理器、特殊應用積體電路等。

儲存及處理電路28可用於執行器件10上之軟體，諸如網際網路瀏覽應用程式、網際網路語音通信協定(VOIP)電話通話應用程式、電子郵件應用程式、媒體播放應用程式、作業系統功能等。為支援與外部設備之互動，儲存及處理電路28可用於實施通信協定。可使用儲存及處理電路28實施之通信協定包括網際網路協定、無線區域網路協定(例如，IEEE 802.11協定，有時被稱作WiFi®)、諸如Bluetooth®協定之用於其他近程無線通信鏈路之協定、蜂巢式電話協定、MIMO協定、天線分集協定等。

輸入輸出電路30可包括輸入輸出器件32。輸入輸出器件32可用 於允許資料供應至器件10且允許自器件10提供資料至外部器件。輸入輸出器件32可包括使用者介面器件、資料埠器件及其他輸入輸出組件。舉例而言，輸入輸出器件可包括以下各者：觸控式螢幕、無觸碰感測器能力之顯示器、按鈕、操縱桿、滾輪、觸控板、小鍵盤、鍵盤、麥克風、攝影機、按鈕、揚聲器、狀態指示器、光源、音訊插口及其他音訊埠組件、數位資料埠器件、感光器、運動感測器(加速計)、電容感測器、近接感測器、指紋感測器(例如，與諸如圖1之按鈕24的按鈕整合之指紋感測器)等。

輸入輸出電路30可包括用於與外部設備無線通信之無線通信電路34。無線通信電路34可包括由一或多個積體電路形成之射頻(RF)收發器電路、功率放大器電路、低雜訊輸入放大器、被動RF組件、一或多個天線、傳輸線及用於處置RF無線信號之其他電路。亦可使用光(例如，使用紅外線通信)發送無線信號。

無線通信電路34可包括用於處置各種射頻通信頻帶之射頻收發器電路90。舉例而言，電路34可包括收發器電路36、38及42。收發器電路36可處置用於WiFi®(IEEE 802.11)通信之2.4GHz及5GHz頻帶，且可處置2.4GHz Bluetooth®通信頻帶。電路34可使用蜂巢式電話收發器電路38以用於在頻率範圍(諸如，自700MHz至960MHz之低通信頻帶、自1710MHz至2170MHz之中頻帶及自2300MHz至2700MHz之高頻帶或在700MHz與2700MHz之間之其他通信頻帶或其他合適頻率(作為實例))中處置無線通信。電路38可處置語音資料及非語音資料。若需要，無線通信電路34可包括用於其他近程及遠程無線鏈路之電路。舉例而言，無線通信電路34可包括60GHz收發器電路、用於接收電視及無線電信號之電路、傳呼系統收發器、近場通信(NFC)電路等。無線通信電路34可包括全球定位系統(GPS)接收器設備，諸如用於接收1575MHz之GPS信號或用於處置其他衛星定位資料之GPS接收 器電路42。在WiFi®及Bluetooth®鏈路及其他近程無線鏈路中，無線信號通常用於跨越數十或數百英尺傳送資料。在蜂巢式電話鏈路及其他遠程鏈路中，無線信號通常用於跨越數千英尺或英里傳送資料。

無線通信電路34可包括諸如天線40之一或多個天線。天線40可使用任何合適之天線類型而形成。舉例而言，天線40可包括具有諧振元件之天線，該等諧振元件由以下各者形成：環形天線結構、平片天線結構、倒F形天線結構、槽孔天線結構、平面倒F形天線結構、螺旋天線結構、此等設計之混合等。不同類型之天線可用於不同頻帶及頻帶之組合。舉例而言，一種類型之天線可用於形成本端無線鏈路天線，且另一類型之天線可用於形成遠端無線鏈路天線。

殼體200可具有諸如補充天線元件212之補充天線結構。元件212可有助於確保即使在存在殼體200之結構的情況下，器件10亦恰當地操作。殼體200中之連接器208可包括公連接器204及母連接器206。當器件10安裝於殼體200內時，公連接器204可與器件10中的母連接器130耦接。母連接器206可經組態以接納來自外部設備之插頭。

圖3中展示可形成於器件10中之類型的說明性天線之內部俯視圖。圖3之天線40可形成於末端20、末端22或器件10之其他部分處。圖3之天線40的組態係基於具有槽孔諧振元件之倒F形天線設計(亦即，圖3之天線40為混合式倒F形槽孔天線)。此僅為說明性的。天線40可為任何合適類型之天線。

如圖3中所示，天線40可耦接至收發器電路90，使得收發器電路90可經由天線40傳輸天線信號，且可經由天線40接收天線信號。

收發器電路90可使用諸如傳輸線路徑92之路徑耦接至天線40。傳輸線92可包括正信號線(路徑)94及接地信號線(路徑)96。傳輸線92可耦接至天線40之由正天線饋入端子98及接地天線饋入端子100形成的天線饋源。正信號線94可耦接至正天線饋入端子98，且接地信號線 96可耦接至接地天線饋入端子100。若需要，阻抗匹配電路、切換電路、濾波器電路及其他電路可插入收發器電路90與天線40之間的路徑中。

圖3之天線40包括倒F形天線諧振元件106及天線接地104。接地104可由以下各者形成：外殼12之金屬部分(例如，外殼12之後壁、外殼中板等的部分)、諸如顯示器組件及其他電組件之導電結構、印刷電路中之接地跡線等。舉例而言，接地104可包括諸如由金屬外殼壁、金屬帶或帶槽框或其他周邊導電外殼結構形成之部分104'的部分。

天線諧振元件106可由導電結構108形成。結構108可由器件10中之周邊導電外殼結構(例如，圖1之結構16之區段)或其他導電結構形成。結構108可形成倒F形天線諧振元件106之主諧振元件臂，且可具有藉由周邊間隙18與接地結構104'分離之左及右末端。

導電結構108可具有支援各別較低及較高頻率天線諧振(例如，低頻帶及中頻帶諧振)之長及短分支(在圖3之定向中至天線饋源之對置側)。具有諸如此等之對置分支的倒F形天線有時可被稱作T形天線或多分支倒F形天線。

介電質114可形成將結構108分離於接地104之間隙。與介電質114相關聯之介電質間隙之形狀可形成槽孔天線諧振元件(亦即，圍繞介電質114之導電結構可形成槽孔天線)。槽孔天線諧振元件可支援處於較高頻率之天線諧振(例如，高頻帶諧振)。亦可藉由與結構108之較長及較短分支相關聯之較低頻率諧振的諧波支援較高頻率天線效能。

諸如組件102之一或多個電組件可橫跨介電質間隙114。組件102可包括電阻器、電容器、電感器、開關及其他結構以提供調諧能力等。組件102可用於在天線操作期間動態地調諧天線40之效能及/或可包括固定組件。

天線40可具有諸如返迴路徑110之返迴路徑(有時被稱作短路路徑或短接腳)。返迴路徑110可在由結構108形成之主倒F形諧振元件臂與平行於由饋入端子98及100形成之天線饋源的天線接地104之間耦接。返迴路徑110可由具有對置第一及第二末端之金屬部件形成。在圖3之實例中，返迴路徑110由具有第一末端且具有第二末端之金屬結構形成，該第一末端具有耦接至倒F形天線諧振元件106之結構108的端子120(例如，在外殼側壁或其他周邊導電結構上)，該第二末端具有耦接至天線接地104之端子122。如(例如)虛線110'及說明性端子122'所說明，返迴路徑110可具有其他形狀及大小。

殼體200之存在可影響與天線40相關聯之結構的操作。因此，殼體200可具備補充天線元件。補充元件可有助於確保天線40令人滿意地操作，與器件10是否安裝於殼體200內無關。

圖4中展示安裝於說明性組態中之殼體200中之器件10的橫截面側視圖，在該說明性組態中，殼體200已具備電池及補充天線元件。如圖4中所示，殼體200包括塑膠殼(本體)202。電池210及諸如金屬板218之支援結構可安裝於本體202內。可撓性印刷電路纜線216可具有耦接至電池210之端子的第一末端及耦接至連接器204之電力接腳的對置第二末端。當連接器204耦接至器件10之連接器130時，經由連接器204及130將來自電池210之電力投送至器件10之電路。將電力自電池210投送至器件10之信號路徑可包括接地信號路徑(接地電力接腳)214。

器件10附近之殼體200的存在可影響器件10之天線40的操作。舉例而言，諸如可撓性印刷電路216中之金屬跡線的重疊金屬結構之存在可影響間隙18之電容(及因此處於由周邊導電外殼結構108形成之倒F形天線諧振元件之尖端的電容)。連接器204可重疊間隙114(圖3)，此亦可影響天線效能。當器件10安裝於殼體200中時，殼體200之本體 202的介電材料可對天線40造成負載，且可用以使天線失諧。

為抵消此等影響，殼體200可具備諸如天線諧振元件212之補充天線元件。天線元件212可為(例如)安裝於本體202中之單極天線元件。在器件10之操作期間，天線元件212可形成有助於擴展天線40之效能的補充單極天線，使得器件10可以所需水準之天線效率處置無線信號。

圖5為在天線30附近之器件10及殼體200之部分的俯視圖。如圖5中所示，當器件10安裝於殼體200中時，殼體200之連接器204可重疊在倒F形天線諧振元件臂108與接地104之間的間隙114。此可影響天線操作。諸如接地電路214之接地路徑(例如，電力接腳)可將接地104耦接至諸如單極天線諧振元件212或其他天線諧振元件結構之補充天線元件。天線諧振元件212可安裝於殼體200之本體202中，且可經由接地路徑214耦接至接地104。元件212可由機器加工金屬形成，由衝壓金屬部件形成，可經形成以用於印刷電路上之金屬跡線，可由塑膠載體上之金屬跡線(例如，使用已藉由金屬鍍覆之雷射激活表面而圖案化的金屬跡線)形成，可由金屬帶或導線形成，或可由其他金屬天線結構形成。

在圖5之實例中，天線諧振元件212具有諸如區段212-1、212-2、212-3及212-4之導電區段(例如，金屬帶或其他金屬結構)。區段212-4之末端部分212-4'可在元件212之區段212-1下通過(亦即，元件212可包覆其自身)。元件212之部分212-2'可耦接至連接器216中之接地結構(若需要)。單極元件212之長度(亦即，元件212之末端部分212-4'與接地之間的距離)可經組態以為器件10提供處於所需頻率(例如，低頻帶頻率)之補充天線諧振。

區段214-4可鄰近於周邊導電外殼結構108(例如，天線40中之倒F形天線諧振元件臂)。舉例而言，單極元件212之部分214-4可平行於 結構108延伸，且可電容耦合至結構108。可使用由圖3之正天線饋入端子98及接地天線饋入端子100形成的天線饋源直接饋入天線40。由於天線元件212之部分212-4與天線40之部分108之間的電容耦合，天線元件212將近場耦合至天線40。因此，在天線40之操作期間由天線40將間接饋電給天線元件212(亦即，殼體200之補充單極天線)。因為由於天線40與212之間的近場電磁耦合而間接饋電給天線212，所以天線212將諧振且將促進天線40之總體效能。因此，天線212充當有助於確保天線40令人滿意地操作的補充天線結構(即使在存在本體212、可撓性印刷電路纜線216、連接器204及殼體200中之其他結構的可能不利影響的情況下)。

參考圖6、圖7及圖8之曲線圖，可理解殼體200及補充天線元件212對器件10中之天線40之天線操作的影響。圖6展示在不存在殼體200的情況下天線40之效能。在此情況下，天線40展現處於頻率f1之所需天線諧振。頻率f1可位於低頻帶(諸如，700MHz至960MHz之通信頻帶或天線40的操作所需的其他合適頻率範圍)之中心。

圖7展示在不存在補充天線元件212的情況下由於殼體200之結構的存在而可如何使天線40失諧。如圖7中所示，天線40之天線諧振可失諧(例如，藉由移至較低頻率f2)。此可減少在頻率f1之所需操作頻帶處天線40之效能。

圖8展示在殼體200併有圖4及圖5之補充天線元件212之情形中在存在殼體200的情況下天線40之效能。如圖8中所示，可由於存在補充天線元件212而恢復天線40在f1之通信頻帶中之效能。圖8之天線效能曲線圖中存在兩個頻率峰值。處於f2之較低峰值對應於天線40之初始失諧效能(由於除元件212外存在殼體200之結構而自f1失諧至f2)。處於f1之較高峰值為由間接饋入的單極天線元件212產生之諧振。由於補充元件212之存在而處於f1之峰值為器件10提供在以頻率f1為中心 之通信頻帶的令人滿意的效能(即使殼體200中之其他結構鄰近於器件10)。

大體而言，任何合適天線結構可用於充當天線40之補充天線結構(例如，平片天線結構、環形天線結構、偶極結構、單極結構、直接饋入結構、間接饋入結構、倒F形結構、平面倒F形結構、帶狀元件、包括濾波器或其他電組件之元件等)。圖4及圖5的補充天線結構由間接饋入單極元件形成之組態僅為說明性的。

根據一實施例，提供經組態以與具有天線及連接器埠之電子器件嵌合的可移除電子器件殼體，該殼體包括經組態以接納電子器件的本體、與連接器埠嵌合之連接器及近場耦合至天線之補充天線元件。

根據另一實施例，可移除電子器件殼體包括當連接器與連接器埠嵌合時將補充電力供應至電子器件之電池。

根據另一實施例，補充天線元件包括單極天線元件。

根據另一實施例，單極天線元件具有平行於天線之一部分延伸且電容耦合至天線的金屬區段。

根據另一實施例，在不存在本體的情況下天線在處於第一頻率之通信頻帶中諧振，在不存在補充天線元件的情況下當本體鄰近於電子器件時天線在處於低於第一頻率之第二頻率之通信頻帶中諧振，且當本體及補充天線元件鄰近於該電子器件時殼體中之補充天線元件在處於第一頻率之通信頻帶中諧振。

根據另一實施例，單極天線元件藉由連接器中之接地接腳路徑耦接至電子器件中之天線接地。

根據另一實施例，可移除電子器件殼體包括母連接器，其中單極天線元件之一部分耦接至母連接器。

根據另一實施例，本體至少部分由塑膠形成，且具有經組態以接納電子器件之矩形凹部。

根據另一實施例，補充天線元件電容耦合至形成電子器件中之天線之部分的周邊導電外殼結構。

根據一實施例，提供裝置，該裝置包括至少部分由塑膠形成之本體、安裝於本體內之電池、公連接器、耦接至公連接器之母連接器、耦接在電池與公連接器之間之信號路徑及具有第一及第二對置末端之單極天線諧振元件，第一末端耦接至公連接器中之接腳。

根據另一實施例，本體經組態以接納具有由周邊導電電子器件外殼結構形成之天線的嵌合電子器件，且當本體接納嵌合電子器件時，信號路徑重疊周邊導電電子器件外殼結構中之間隙。

根據另一實施例，嵌合電子器件之天線具有天線接地，且當本體接納嵌合電子器件時，公連接器中之接腳耦接至天線接地。

根據另一實施例，信號路徑包括具有金屬跡線之可撓性印刷電路。

根據另一實施例，單極天線諧振元件由金屬帶形成，當本體接納嵌合電子器件時，金屬帶平行於周邊導電電子器件外殼結構而延伸。

根據一實施例，經組態以與具有由周邊導電電子器件外殼結構形成之天線及天線接地的蜂巢式電話嵌合之可移除殼體，該殼體被提供為包括接納蜂巢式電話之本體及當蜂巢式電話由本體接納時增強天線的天線效能之本體內的補充天線。

根據另一實施例，蜂巢式電話具有母連接器，且可移除殼體包括與母連接器嵌合之公連接器。

根據另一實施例，可移除殼體包括將電力供應至公連接器之電池。

根據另一實施例，補充天線包括具有當蜂巢式電話由本體接納時平行於周邊導電電子器件外殼結構延伸之部分的天線元件。

根據另一實施例，補充天線包括具有耦接至天線接地之末端的單極諧振元件。

根據另一實施例，公連接器具有電力接腳，且單極天線諧振元件末端經由電力接腳耦接至天線接地。

前文僅為說明性的且在不偏離所描述之實施例之範疇及精神的情況下可由熟習此項技術者作出不同修改。可個別地或以任何組合實施前述實施例。

10‧‧‧電子器件

40‧‧‧天線

104‧‧‧天線接地

108‧‧‧周邊導電外殼結構

114‧‧‧介電質間隙

130‧‧‧連接器

200‧‧‧殼體

202‧‧‧本體

204‧‧‧公連接器

206‧‧‧母連接器

212‧‧‧天線諧振元件

212-1‧‧‧區段

212-2‧‧‧區段

212-2'‧‧‧部分

212-3‧‧‧區段

212-4‧‧‧區段

212-4'‧‧‧末端部分

214‧‧‧接地信號路徑(接地電力接腳)

Claims (18)

1. 一種可移除電子器件殼體，其經組態以與具有一天線及一連接器埠之一電子器件嵌合，該可移除電子器件殼體包含：一本體，其經組態以接納該電子器件；一連接器，其與該連接器埠嵌合；及一補充天線元件，其經組態成為近場耦合至該天線；其中該補充天線元件具有一第一區段及一第二區段，該第一區段係連接至該連接器，該第二區段係平行於該天線的一部分，該第二區段係組態成電容性耦合至該天線，且該第二區段係在該第一區段下通過。
2. 如請求項1之可移除電子器件殼體，其進一步包含一電池，當該連接器與該連接器埠嵌合時，該電池將補充電力供應至該電子器件。
3. 如請求項2之可移除電子器件殼體，其中該補充天線元件包含一單極天線元件。
4. 如請求項3之可移除電子器件殼體，其中在不存在該本體的情況下該天線在處於一第一頻率之一通信頻帶中諧振，其中在不存在該補充天線元件的情況下當該本體鄰近於該電子器件時，該天線在處於低於該第一頻率之一第二頻率之一通信頻帶中諧振，且其中當該本體及該補充天線元件鄰近於該電子器件時，該可移除電子器件殼體中之該補充天線元件在處於該第一頻率之該通信頻帶中諧振。
5. 如請求項3之可移除電子器件殼體，其中該單極天線元件經組態成為藉由該連接器中之一接地接腳路徑耦接至該電子器件中之一天線接地。
6. 如請求項5之可移除電子器件殼體，其進一步包括一母連接器，其中該單極天線元件之一部分經組態成為耦接至一母連接器。
7. 如請求項1之可移除電子器件殼體，其中該本體至少部分由塑膠形成，且具有經組態以接納該電子器件之一矩形凹部。
8. 如請求項1之可移除電子器件殼體，其中該補充天線元件經組態成為電容耦合至形成該電子器件中之該天線之部分的一周邊導電外殼結構。
9. 一種可移除電子器件殼體，其包含：一本體，其至少部分由塑膠形成；一電池，其安裝於該本體中；一公連接器；一母連接器，其耦接至該公連接器；一信號路徑，其耦接在該電池與該公連接器之間；及一單極天線諧振元件，其在具有第一及第二對置末端的該本體內，其中該第一末端耦接至該公連接器中之一接腳，而且該單極天線諧振元件的一部份位於該公連接器與該母連接器之間。
10. 如請求項9之可移除電子器件殼體，其中該本體經組態以接納具有由周邊導電電子器件外殼結構形成之一天線的一嵌合電子器件，且其中當該本體接納該嵌合電子器件時，該信號路徑重疊該等周邊導電電子器件外殼結構中之一間隙。
11. 如請求項10之可移除電子器件殼體，其中該嵌合電子器件之該天線具有一天線接地，且其中當該本體接納該嵌合電子器件時，該公連接器中之該接腳耦接至該天線接地。
12. 如請求項11之可移除電子器件殼體，其中該信號路徑包含具有金屬跡線之一可撓性印刷電路。
13. 如請求項12之可移除電子器件殼體，其中該單極天線諧振元件由一金屬帶形成，當該本體接納該嵌合電子器件時，該金屬帶平行於該等周邊導電電子器件外殼結構延伸。
14. 一種可移除殼體，其經組態以與具有由周邊導電電子器件外殼結構形成之一天線及一天線接地的一蜂巢式電話嵌合，該可移除殼體包含：一連接器，其與一在該蜂巢式電話上的連接器埠嵌合，其中該連接器具有複數個接腳，該複數個接腳具有一接地電力接腳，該接地電力接腳在該可移除殼體與該蜂巢式電話嵌合時係電氣耦接至該天線接地；一本體，其接納該蜂巢式電話；及該本體中之一補充天線，其經組態成為近場耦合至該蜂巢式電話中之該天線，而且當該蜂巢式電話由該本體接納時，該補充天線增強該天線之天線效能，其中該補充天線僅有一單一連接至該連接器中之該複數個接腳，該單一連接至該複數個接腳是連接至該接地電力接腳。
15. 如請求項14之可移除殼體，其中該連接器埠包含一母連接器，且其中該連接器包含與該母連接器嵌合之一公連接器。
16. 如請求項15之可移除殼體，其進一步包含將電力供應至該公連接器之一電池。
17. 如請求項16之可移除殼體，其中該補充天線包含一天線元件，當該蜂巢式電話由該本體接納時，該天線元件之一部分平行於該等周邊導電電子器件外殼結構延伸。
18. 如請求項17之可移除殼體，其中該補充天線包含具有耦接至該天線接地之一末端的一單極諧振元件。