用于計(jì)算設(shè)備外殼的側(cè)面天線的制作方法
【專利說明】用于計(jì)算設(shè)備外殼的側(cè)面天線
[0001]
[0002]用于計(jì)算設(shè)備的天線帶來了與以一個或多個選擇頻率接收和發(fā)送無線電波有關(guān)的挑戰(zhàn)。將這樣的計(jì)算設(shè)備(以及它們的天線)容納于金屬外殼中的當(dāng)前趨勢放大了這些挑戰(zhàn)，因?yàn)榻饘偻鈿ひ子谄帘蝹魅牒蛡鞒龅臒o線電波。減輕該屏蔽問題的一些已嘗試的解決方案向計(jì)算設(shè)備的設(shè)計(jì)引入了結(jié)構(gòu)上和制造上的挑戰(zhàn)。
[0003]概述
[0004]此處描述和要求保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式通過形成包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分作為主諧振結(jié)構(gòu)的天線組件而解決了上述問題。該金屬計(jì)算設(shè)備外殼包括背面以及界定該背面的至少一部分的四個側(cè)面。該金屬計(jì)算設(shè)備外殼進(jìn)一步包括具有形成于所述背面中的孔徑的諧振結(jié)構(gòu)，從所述諧振結(jié)構(gòu)一切口自所述孔徑延伸切斷所述背面并且切斷金屬計(jì)算設(shè)備外殼的至少一個側(cè)面。導(dǎo)電饋電結(jié)構(gòu)連接至無線電。所述導(dǎo)電饋電結(jié)構(gòu)連接至金屬計(jì)算設(shè)備外殼的所述諧振結(jié)構(gòu)或者位于所述諧振結(jié)構(gòu)附近，且被配置成以一個或多個諧振頻率激發(fā)所述諧振結(jié)構(gòu)。
[0005]提供該概述以便以簡化形式介紹概念的選集，所述概念在以下詳細(xì)描述中被進(jìn)一步描述。本概述并不旨在標(biāo)識所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。
[0006]此處也描述和記載了其他實(shí)現(xiàn)方式。
[0007]附圖簡沐
[0008]圖1例示出具有側(cè)面天線組件的示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼的兩個部分。
[0009]圖2例示出具有側(cè)面缺口的示例L形側(cè)面天線組件。
[0010]圖3例示出用于側(cè)面天線組件的示例饋電結(jié)構(gòu)。
[0011]圖4例示出具有側(cè)面切口和塑料插入件的示例L形側(cè)面天線組件。
[0012]圖5例示出具有多個側(cè)面天線組件的示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼的多個視圖。
[0013]圖6例示出具有電容式饋電的示例L形側(cè)面天線組件。
[0014]圖7例示出單個側(cè)面上的示例側(cè)面天線組件。
[0015]圖8例示出具有伸長的返回臂的示例L形側(cè)面天線組件。
[0016]圖9例示出具有從一單獨(dú)組件形成的伸長的返回跡線的示例L形側(cè)面天線組件。
[0017]圖10A和10B例示出具有連接至介電間隔塊上的金屬化表面的饋電結(jié)構(gòu)的示例L形側(cè)面天線組件。
[0018]圖11A和11B例示出具有兩個側(cè)面開孔和兩個側(cè)面切口的示例側(cè)面天線組件。
[0019]圖12A和12B例示出具有兩個側(cè)面開孔、兩個側(cè)面切口以及兩個饋電連接的示例側(cè)面天線組件。
[0020]圖13例示出具有改變天線臂的電氣長度的電可變部件的示例L形側(cè)面天線組件。
[0021]圖14例示出用于使用側(cè)面天線組件的示例操作。
[0022]詳細(xì)描沐
[0023]圖1例示出具有側(cè)面天線組件102的示例計(jì)算設(shè)備外殼100的兩個部分101和103。部分103典型地包含顯示組件，而部分101典型地(至少部分地)裝入計(jì)算設(shè)備的大多數(shù)其他組件。在所例示的實(shí)現(xiàn)方式中，天線組件102被集成作為金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的一部分。
[0024]金屬計(jì)算設(shè)備外殼包括背面104以及界定該背面104的四個側(cè)面106、108、110和112。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，少于四個側(cè)面可以部分地界定背面104。此外，背面104以及側(cè)面中的一個或多個側(cè)面可以在突變角處、在彎角處(例如，背面和側(cè)面之間的連續(xù)弧)、或者采用各種連續(xù)相交面組合接合。而且，側(cè)面不需要與背面垂直(例如，側(cè)面可被安置成與背面成鈍角或銳角)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，背面以及一個或多個側(cè)面被集成到單件構(gòu)造中，然而也構(gòu)想了其他組裝的配置。
[0025]側(cè)面天線組件102包括在側(cè)面中的一個或多個側(cè)面中(在該例中，在側(cè)面106和108中)創(chuàng)建的一個或多個孔徑或開孔。這樣的孔徑也可以被稱為“槽”122。在圖1中，槽122被示為沿著計(jì)算設(shè)備外殼的兩個相鄰側(cè)面的L形，然而構(gòu)想了其他配置。側(cè)面天線組件102還包括切斷側(cè)面106的邊緣部分115的切口 120。槽122和切口 120從側(cè)面106和108的其余邊緣形成伸長的金屬臂。槽122和切口 120可以作為諧振結(jié)構(gòu)操作，并且可以與諸如饋電結(jié)構(gòu)之類的其他元件組合來用作天線。伸長的臂可以被直接地(例如，電流引發(fā)地，類似平面倒置F天線)、電容式地、或經(jīng)由某種其他激發(fā)方法來激發(fā)。槽122和切口 120可填充有塑料層或其他絕緣材料(例如，陶瓷)，如用塑料插入件114所示的。這一輻射結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)為以某一頻率諧振，以及/或者對于特定應(yīng)用，這一輻射結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)為以某一頻率或頻率集合輻射非常有限的、或基本上為零的功率。
[0026]圖2例示出在金屬計(jì)算設(shè)備外殼201的側(cè)面203的邊緣中具有側(cè)面切口 202的示例L形側(cè)面天線組件200。饋電結(jié)構(gòu)204將無線電206連接至伸長的金屬臂214，所述無線電206位于安置在金屬計(jì)算設(shè)備外殼的背面上的印刷電路板(PCB) 220上，所述伸長的金屬臂214通過L形槽212和切口 202沿側(cè)面208和210的邊緣形成。在所例示的實(shí)現(xiàn)方式中，伸長的金屬臂214的長度被限定為在天線操作的最低頻率附近諧振。L形槽212繞金屬計(jì)算設(shè)備外殼201的一個角落延伸，然而可以采用其他配置。
[0027]應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用貫穿同一側(cè)面邊緣或貫穿不同側(cè)面邊緣的多個切口。其他開孔、切口及饋電結(jié)構(gòu)配置可以導(dǎo)致可對應(yīng)于任何無線電標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議中使用的頻率的不同的天線效率頻帶，，所述無線電標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議包括但不限于:UMTS、GSM、LTE、4G、3G、2G、WiF1、WiMAX、藍(lán)牙、Miracast、以及可以在將來開發(fā)的其他標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范。
[0028]圖3例示出用于金屬計(jì)算設(shè)備外殼301的側(cè)面天線組件302的示例饋電結(jié)構(gòu)300。饋電結(jié)構(gòu)300是導(dǎo)電的并且將無線電304(例如，位于PCB 320上)電連接至側(cè)面天線組件302的伸長的金屬臂306。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，饋電結(jié)構(gòu)300可以連接至沿著伸長的臂306以及沿著金屬計(jì)算設(shè)備外殼301的背面上的PCB 320的其他位置。
[0029]圖4例示出具有側(cè)面切口 402和填充金屬計(jì)算設(shè)備外殼401中的槽416的塑料插入件404的示例L形側(cè)面天線組件400。應(yīng)當(dāng)理解，插入件可由其他絕緣材料(例如，陶瓷)制成。饋電結(jié)構(gòu)406將無線電408連接至伸長的金屬臂410，所述伸長的金屬臂410通過槽416和切口 402沿著側(cè)面412或414之一的邊緣形成。典型地，無線電408被安裝于金屬計(jì)算設(shè)備外殼401內(nèi)的PCB 420上。
[0030]塑料插入件404可以適配入槽416和切口 402。在該配置中，金屬計(jì)算設(shè)備401的剛性可被改進(jìn)，在性能方面可能有折衷。在一替代實(shí)現(xiàn)方式中，插入件404可由具有介電常數(shù)的介電材料制成，所述介電常數(shù)可以通過對插入件404施加電壓來改變，從而在計(jì)算設(shè)備的操作期間調(diào)諧諧振頻率。
[0031]圖5例示出具有多個側(cè)面天線組件500和502的示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼504的多個視圖。應(yīng)當(dāng)理解，多于四個側(cè)面天線組件可以被配置在單個金屬計(jì)算設(shè)備外殼中?？梢圆捎枚鄠€天線組件來提供分集/Μηω(多輸入和多輸出)配置。
[0032]圖6例示出具有電容式饋電的示例L形側(cè)面天線組件600。饋電結(jié)構(gòu)602是導(dǎo)電的，并且通過絕緣間隙610將無線電604電容式地連接至金屬計(jì)算設(shè)備外殼608的伸長的金屬臂606。伸長的金屬臂606通過槽616和切口 620沿側(cè)面之一的邊緣形成。饋電結(jié)構(gòu)602可改變尺寸以實(shí)現(xiàn)特定的諧振頻率和匹配阻抗。例如，饋電結(jié)構(gòu)602的每一部分的長度、寬度和/或厚度可以被選擇以實(shí)現(xiàn)所選擇的諧振頻率和匹配阻抗。而且，饋電結(jié)構(gòu)602的材料可以基于特定材料的電阻來選擇以實(shí)現(xiàn)所選擇的諧振頻率和匹配阻抗。典型地，無線電604被安裝于金屬計(jì)算設(shè)備外殼608內(nèi)的PCB 622上。
[0033]圖7例示出金屬計(jì)算設(shè)備701的單個側(cè)面702上的示例側(cè)面天線組件700。饋電結(jié)構(gòu)704將無線電706連接至伸長的金屬臂708，所述伸長的金屬臂708通