專利名稱：用于手持電子設(shè)備的天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及無線通信電路，更確切地說涉及用于手持電子 設(shè)備的無線通信電路。
背景技術(shù)：
手持電子設(shè)備變得日益流行。手持設(shè)備的實例包括手持計算機、 蜂窩電話、媒體播放器、以及包括此類型多個設(shè)備的功能的混合式設(shè) 備。
部分地由于它們的移動特性，手持電子設(shè)備通常擁有無線通信性
能。手持電子設(shè)備可以使用遠程無線通信與無線基站進行通信。例如
蜂窩電話可以使用在850MHz、 900MHz、 1800 MHz、以及1900 MHz
的蜂窩電話頻帶(例如主全球移動通信系統(tǒng)或者GSM蜂窩電話頻帶) 來通信。手持電子設(shè)備還可以使用短程無線通信鏈路。例如，手持電 子設(shè)備可以使用在2.4 GHz的WiFi (IEEE 802.11 )頻帶以及在2.4 GHz 的Bluetootl^頻帶來通信。
為了滿足小封裝(small form factor)無線設(shè)備的消費需求，制造 商不斷地力求減少用于這些設(shè)備中的組件的尺寸。例如，制造商已經(jīng) 企圖使得用于手持電子設(shè)備中的天線微型化。
一般的天線可以通過將金屬層在電路板基底上制作布線圖的方式 來制造，或者可以由一張薄金屬使用燙印箔處理而形成。許多設(shè)備使 用平面反轉(zhuǎn)F天線(PIFA)。平面反轉(zhuǎn)F天線是通過將平面諧振元件定 位于接地面以上形成的。這些技術(shù)可用于生產(chǎn)適合在小型手持設(shè)備的 緊密界限內(nèi)部的天線。
雖然現(xiàn)代手持電子設(shè)備經(jīng)常需要若干不同通信頻帶之上的功能， 但是很難設(shè)計出其在寬頻范圍具有良好性能水平上令人滿意地工作的 小型天線。例如，當(dāng)常規(guī)平面反轉(zhuǎn)F天線的垂直尺寸構(gòu)造得太小以求 使天線尺寸減到最少時，天線的帶寬和增益反向受到影響。
因此，能提供改善天線和無線手持電子設(shè)備是合乎需要的。
實用新型內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，提供了一種具有無線通信電路的手 持電子設(shè)備。所述手持電子設(shè)備可以具有蜂窩電話、音樂播放器或者 手持計算機功能。所述無線通信電路可以具有至少一個天線。
手持電子設(shè)備可以具有限定矩形外殼的側(cè)向尺寸。天線可以具有 接地面元件和平面諧振元件。所述天線的接地面元件可以是矩形的并 且可以具有與手持電子設(shè)備的接地面元件匹配的側(cè)向尺寸。矩形槽可 以在接地面元件的一端中形成。所述諧振元件可以直接位于所述槽的 上方。因為所述槽減少了在所述諧振元件和接地面之間的電磁近場耦 合，所以接地面上方的天線的高度可以減少而不必不利地影響天線性 能，從而允許手持電子設(shè)備的厚度減到最小。
所述天線可以混合模式操作，其中所述天線顯示出開槽天線(slot antenna)和平面反轉(zhuǎn)F天線的特性?？梢酝ㄟ^使用天線饋送配置來獲 得所述天線的平面反轉(zhuǎn)F天線特性，在該配置中，天線接地終端連接 到接地面并且天線信號終端經(jīng)由饋送導(dǎo)體或者其它適合的饋送通路連 接到諧振元件?？梢允褂镁哂羞B接到所述槽附近的接地面的接地終端 和連接到所述槽附近的接地面的信號終端的天線饋送配置獲得所述天 線的開槽天線特性。用來驅(qū)動所述天線以便它顯示平面反轉(zhuǎn)F天線特 性的接地終端不必與用來驅(qū)動所述天線以便它顯示開槽天線特性的接 地終端相同。
利用一個饋送配置，分離的同軸電纜或者其它適合的傳輸線路用 來傳送信號至所述天線的開槽天線部分和平面反轉(zhuǎn)F天線部分。在這 類配置中，第一傳輸線路具有分別連接到接地面和諧振元件的接地導(dǎo) 體和信號導(dǎo)體。第一傳輸線路與所述天線的平面反轉(zhuǎn)F天線工作特性 相關(guān)聯(lián)。第二傳輸線路具有在不同于第一傳輸線路的接地導(dǎo)體連接位 置的位置處連接到接地面的接地導(dǎo)體。第二傳輸線路還具有連接到接 地面的信號導(dǎo)體。第二傳輸線路與所述天線的開槽天線工作特性相關(guān) 聯(lián)。
利用另一饋送配置，單個同軸電纜或者其它適合的傳輸線路用來 同時地傳送信號至所述天線的開槽天線部分和平面反轉(zhuǎn)F天線部分。 在這類配置中，第一傳輸線路具有分別連接到接地面和諧振元件的接地導(dǎo)體和信號導(dǎo)體。導(dǎo)電通路在不同于接地導(dǎo)體連接到所述接地面的 位置的位置處將信號導(dǎo)體連接至接地面。
根據(jù)附圖及其后優(yōu)選實施方式的詳細說明，本發(fā)明此外的特征、 其特性和不同的優(yōu)點更加顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的具有天線的示意性手持電子設(shè) 備的透視；
圖2是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的具有天線的示意性手持電子設(shè) 備的示意圖3是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的具有天線的示意性手持電子設(shè) 備的截面?zhèn)纫晥D4是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示意性平面反轉(zhuǎn)F天線的透視
圖5是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示意性平面反轉(zhuǎn)F天線(PIFA) 的截面?zhèn)纫晥D6是用于如圖4和5所示的類型的天線的示意性天線性能曲線 圖，其中駐波比(SWR)值作為工作頻率的函數(shù)繪出；
圖7是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示意性平面反轉(zhuǎn)F天線的透視 圖，其中已經(jīng)除去了在天線的諧振元件下面的天線的接地面的一部分;
圖8是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示意性開槽天線的頂視圖9是用于如圖8所示的類型的天線的示意性天線性能曲線圖， 其中駐波比(SWR)值作為工作頻率的函數(shù)繪出；
圖10是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示意性平面反轉(zhuǎn)F天線的透視 圖，其中在天線諧振元件下面的天線接地面的一部分被去除，并且其 中天線作為正通過兩個同軸電纜饋送來示出；
圖11是用于如圖IO所示的類型的天線的示意性天線性能曲線圖， 其中駐波比(SWR)值作為工作頻率的函數(shù)繪出；
圖12是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的兼?zhèn)銹IFA和開槽天線特征的 示意性天線的透視圖13、14和15是根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的用于混合PIFA-開槽天線的示意性多臂PIFA (multi-arm PIFA)諧振元件部分的俯視圖。
具體實施方式

本發(fā)明一般地涉及無線通信，更確切地說涉及無線電子設(shè)備和用 于無線電子設(shè)備的天線。
所述天線可能是顯示寬帶寬和大增益的小封裝天線。
所述無線電子設(shè)備可以是便攜式電子設(shè)備，諸如膝上型計算機或 者有時稱作超輕便式的所述類型的小型便攜式計算機。便攜式電子設(shè) 備還可以是稍小的設(shè)備。更小的便攜式電子設(shè)備的實例包括腕表設(shè)備、 垂掛設(shè)備、頭戴式耳機和耳機設(shè)備，以及其他可佩帶的微型設(shè)備。
利用一個適當(dāng)?shù)呐渲?，所述便攜式電子設(shè)備是手持電子設(shè)備?？?間在手持電子設(shè)備中非常寶貴，所以在這種設(shè)備中高性能小型天線尤 其有益。盡管根據(jù)需要，任何適當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)備都可以使用本發(fā)明的高 性能的小型天線，不過，手持設(shè)備的使用由此在這里只作為例子作一 般性地描述。
所述手持設(shè)備可以是例如，蜂窩電話、具有無線通信性能的媒體 播放器、手持計算機(有時還稱作個人數(shù)字助理)、遠程控制器、全球 定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備，以及手持游戲設(shè)備。所述手持設(shè)備還可以是結(jié) 合多個常規(guī)設(shè)備的功能的混合式設(shè)備。混合手持設(shè)備的實例包括包含 媒體播放器功能的蜂窩電話、包含無線通信性能的游戲設(shè)備、包含游 戲以及電子郵件功能的蜂窩電話、以及接收電子郵件、支持移動電話 呼叫、以及支持網(wǎng)頁瀏覽的手持設(shè)備。這些僅僅是說明性的例子。
根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的示意性手持電子設(shè)備如圖1所示。設(shè) 備10可以是任何適當(dāng)?shù)谋銛y式或者手持電子設(shè)備。
設(shè)備10包括外殼12，并且包括至少一個用于處理無線通信的天 線。外殼12，其有時稱作機殼，可以是由任何適當(dāng)?shù)牟牧?，包括塑料?玻璃、陶瓷、金屬或者其它適當(dāng)?shù)脑?，或者這些材料的組合來形成。 在一些情況下，機殼12可以是由電介質(zhì)或者其它低導(dǎo)電性材料形成， 以便位于鄰近機殼12的導(dǎo)電天線單元的操作不受到干擾。在其它情況 中，機殼12可以是由金屬元件形成的。在機殼12由金屬元件形成的 情形中， 一個或多個金屬元件可以用作設(shè)備10中天線的一部分。例如，機殼12的后面可以縮短至設(shè)備10中的內(nèi)部接地面，以為設(shè)備10創(chuàng)建
有效地更大的接地面元件。
手持電子設(shè)備10可以具有諸如顯示屏16的輸入輸出設(shè)備，諸如 按鈕23的按鈕，諸如按鈕19的用戶輸入控制設(shè)備18，以及諸如端口 20和輸入/輸出插孔21的輸入輸出組件。顯示屏16可以是例如液晶顯 示器(LCD)、有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器、等離子體顯示器、 或者使用一個或多個不同的顯示技術(shù)的多個顯示器。如圖1中實施例 所示，諸如顯示屏16的顯示屏可以安裝在手持電子設(shè)備10的正面22 上。根據(jù)需要，諸如顯示器16的顯示器可以安裝在手持電子設(shè)備10 的背面上、在設(shè)備10的側(cè)面上、在通過鉸鏈(例如)或者使用任何其 它適當(dāng)?shù)陌惭b配置附著于設(shè)備10的主體部分的設(shè)備10的上翻(flip-up) 部分上。
手持設(shè)備10的用戶可以使用用戶輸入接口 18來提供輸入命令。 用戶輸入接口 18可以包括按鈕(例如，字母數(shù)字鍵、通電-斷電、通電、 斷電、及其他專門按鈕等等)、觸摸板、指示棍(pointing stick)或者 其它光標(biāo)控制設(shè)備、觸摸屏(例如，作為屏幕16的一部分而實現(xiàn)的觸 摸屏)，或者用于控制設(shè)備10的任何其它適當(dāng)?shù)慕涌凇１M管用戶輸入 接口 18是作為在圖1實施例中手持電子設(shè)備10的頂面22上形成而示 出的，但是其一般地可以在手持電子設(shè)備10的任何適當(dāng)?shù)牟糠稚闲纬伞?例如，諸如按鈕23的按鈕(其可以稱作輸入接口 18的一部分)或者 其它用戶界面控制可以在手持電子設(shè)備10的側(cè)面上形成。按鈕及其他 用戶界面控制還可以位于設(shè)備10的頂面、背面或者其它部分上。根據(jù) 需要，設(shè)備10可以被遠程地控制(例如，使用紅外遠程控制、諸如藍 牙遠程控制的射頻遠程控制等等)。
手持設(shè)備10可以具有諸如總線連接器20和插孔21的端口，其允 許設(shè)備10與外部組件接口。 一般的端口包括對設(shè)備10內(nèi)的電池充電 或者從直流(DC)電源來操作設(shè)備10的電源插孔，與諸如個人計算 機或者外圍設(shè)備的外部組件交換數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)端口，驅(qū)動耳機、監(jiān)視器 或者其它外部音視頻設(shè)備的音視頻插孔，等等?？梢允褂幂斎虢涌?18 來控制手持電子設(shè)備10的一些或者全部這些設(shè)備的功能和內(nèi)部電路。
諸如顯示器16和用戶輸入接口 18的組件可以覆蓋在設(shè)備10的正面22上的大多數(shù)可用表面區(qū)域(如圖1的實施例所示)，或者可以僅
僅占領(lǐng)正面22的一小部份。因為諸如顯示器16的電子組件經(jīng)常包含 大量金屬(例如，作為無線電頻率屏蔽)，所以一般地將考慮到與設(shè)備 10中的天線單元相關(guān)的這些組件的位置。為設(shè)備的天線單元和電子組 件合適地選擇位置將允許手持電子設(shè)備10的天線適當(dāng)?shù)毓ぷ鞫粫?所述電子組件干擾。利用一個適當(dāng)?shù)呐渲茫O(shè)備10的天線位于設(shè)備10 的下端，鄰近端口 20。天線位于外殼12和設(shè)備10的下部中的優(yōu)點是， 當(dāng)設(shè)備10保持在頭部時(例如，當(dāng)把通話傳入如具有蜂窩電話的手持 設(shè)備中的麥克風(fēng)以及收聽該手持設(shè)備的揚聲器時)，天線將遠離用戶的 頭部放置。這減少了在用戶附近發(fā)射的射頻輻射的量，以及將鄰近影 響最小化。
示意性手持電子設(shè)備的實施方式的示意圖如圖2所示。手持設(shè)備 IO可以是移動電話、具有媒體播放器性能的移動電話、手持計算機、 遠程控制、游戲播放器、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備、這些設(shè)備的組合 或者任何其它適當(dāng)?shù)谋銛y式電子設(shè)備。
如圖2所示，手持設(shè)備10可以包括存儲器34。存儲器34可以包
括一個或多個不同類型的存儲器，諸如硬盤驅(qū)動存儲器、非易失性存 儲器(例如，閃存或者其它電可編程只讀存儲器)、易失性存儲器(例 如，基于電池的靜電或者動態(tài)隨機存取存儲器)等等。
處理電路36可以用來控制設(shè)備10的操作。處理電路36可以是以 諸如微處理器的處理器及其他適當(dāng)?shù)募呻娐窞榛A(chǔ)的。利用一個適 當(dāng)?shù)呐渲?，處理電?6以及存儲器34用來運行在設(shè)備10上的軟件， 諸如因特網(wǎng)瀏覽應(yīng)用軟件、基于因特網(wǎng)協(xié)議的語音傳輸(VOIP)的電 話呼叫應(yīng)用軟件、電子郵件應(yīng)用軟件、媒體重放應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng) 功能等等。處理電路36和存儲器34可以用于實現(xiàn)適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。 可以使用處理電路36和存儲器34來實現(xiàn)的通信協(xié)議包括因特網(wǎng)協(xié)議、 無線局域網(wǎng)協(xié)議(例如，正EE 802.11協(xié)議，有時稱作WiF產(chǎn)，用于其 它短程無線通信鏈接的協(xié)議，諸如Bluetootl/協(xié)議等等)。
輸入輸出設(shè)備38可以用來允許數(shù)據(jù)提供給設(shè)備10，以及允許數(shù)據(jù) 被從設(shè)備10提供至外部設(shè)備。圖1的顯示器屏幕16和用戶輸入接口 18是輸入輸出設(shè)備38的實例。輸入輸出設(shè)備38可以包括用戶輸入輸出設(shè)備40，諸如按鈕、觸摸 屏、操縱桿、點擊輪、滾輪、觸摸板、小鍵盤、鍵盤、麥克風(fēng)、攝影 機等等。用戶可以通過經(jīng)由用戶輸入設(shè)備40提供命令來控制設(shè)備10 的操作。顯示器以及音頻設(shè)備42可以包括液晶顯示(LCD)屏幕、發(fā) 光二極管(LED)，以及給出可視信息以及狀態(tài)數(shù)據(jù)的其它組件。顯示 器以及音頻設(shè)備42還可以包括諸如揚聲器的聲頻裝置及其他用于產(chǎn)生 聲音的設(shè)備。顯示器以及音頻設(shè)備42可以包含諸如插孔的音視頻接口 裝置及其他用于外部耳機以及監(jiān)視器的連接器。
無線通信設(shè)備44可以包括諸如由一個或多個集成電路形成的射頻 (RF)收發(fā)機電路、功率放大器電路、無源射頻組件、 一個或多個天 線，及其他用于處理射頻無線信號的電路的通信電路。無線信號還可 以使用光(例如，使用紅外通信)發(fā)送。
設(shè)備10可以與諸如附件46以及計算裝置48的外部設(shè)備通信，如 通路50所示。通路50可以包括有線以及無線通路。附件46可以包括 耳機(例如，無線蜂窩耳機(wireless cellular headset)或者音頻耳機) 以及音視頻裝置(例如，無線揚聲器、游戲控制器或者接收且播放音 頻與視頻內(nèi)容的其他裝置。
計算裝置48可以是任何適合的計算機。利用一個適合的配置，計 算設(shè)備48是具有相關(guān)無線接入點(路由器)或者建立與設(shè)備10的無 線連接的內(nèi)部或外部無線卡的計算機。計算機可以是服務(wù)器(例如， 內(nèi)部服務(wù)器)、具備或不具備因特網(wǎng)訪問的局域網(wǎng)計算機、用戶擁有的 個人電腦、對等設(shè)備(例如，另一手持電子設(shè)備10)或者任何其它適 合的計算裝置。
設(shè)備10的天線和無線通信設(shè)備可以支持任何適合的無線通信頻帶 上的通信。例如，無線通信設(shè)備44可能用來覆蓋諸如在850MHz、 900 MHz、 1800 MHz和1900 MHz的蜂窩電話頻帶的通信頻率頻帶，諸如 在2170 MHz頻帶(通常稱作UMTS或者通用移動遠程通信系統(tǒng))的 3G數(shù)據(jù)通信頻帶、在2.4GHz和5.0GHz的WiFi (IEEE 802.il)頻 帶、在2.4 GHz的Bluetooth⑧頻帶和在1550 MHz的全球定位系統(tǒng)(GPS) 頻帶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)頻帶。這些僅僅是在其上可以操作設(shè)備44的示意性通 信頻帶。預(yù)期未來可以配置另外的本地和遠距離通信頻帶作為新的無線服務(wù)可用的頻帶。無線設(shè)備44可以被配置以在任何適合的頻帶或者 多個頻帶上操作，以覆蓋任何現(xiàn)有或者新的關(guān)心的服務(wù)。根據(jù)需要，
可以在無線設(shè)備44中提供多天線和/或?qū)拵炀€以允許覆蓋更多頻帶。 示意性手持電子設(shè)備的橫截面視圖如圖3所示。在圖3所示實例 中，設(shè)備10具有由導(dǎo)電部分12-1和塑料部分12-2形成的外殼。導(dǎo)電 部分12-1可以是任何適合的導(dǎo)體。利用一個適合的配置，機殼部分12-1 由標(biāo)記的304不銹鋼組成。不銹鋼具有高導(dǎo)電性并且可以被拋光到高 度光澤以便它具有美觀的外表。根據(jù)需要，其它金屬能被使用于機殼 部分12-1，諸如鋁、鎂、這些金屬的合金及其他金屬等等。
外殼部分12-2可以由電介質(zhì)形成。外殼部分12-2使用電介質(zhì)的 優(yōu)點是，這允許設(shè)備10的天線54的諧振元件部分54-1操作時沒有來 自外殼12的金屬側(cè)壁的干擾。利用一個適當(dāng)?shù)呐渲茫鈿げ糠?2-2 是由基于丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(有時稱作ABS塑料)的塑料 形成的塑料蓋。這些僅僅是用于設(shè)備10的示意性外殼材料。例如，設(shè) 備10的外殼可以基本上由塑料或者其它電介質(zhì)、基本上由金屬或者其 它導(dǎo)體、或者由任何其它適合的材料或者材料的組合來形成。 .
諸如組件52的組件可以安裝在設(shè)備10中的一個或多個電路板上。 一般的組件包括集成電路、LCD屏以及用戶輸入接口按鈕。設(shè)備10 一般還包括電池，其可以沿著外殼12的背面安裝(舉例來說)。
設(shè)備10中的電路板可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。利用一個適當(dāng)?shù)?配置，設(shè)備10具備多層印刷電路板。所述層的至少之一具有形成接地 面54-2的導(dǎo)體的較大連續(xù)的平面地區(qū)。在一般的情形中，接地面54-2 是矩形，其符合外殼12與設(shè)備10的大致的矩形形狀，并且與外殼12 的矩形側(cè)向尺寸相匹配。根據(jù)需要，接地面54-2可以被電連接至導(dǎo)電 外殼部份12-1。用于多層印刷電路板的適合的電路板材料包括浸漬 phonolic樹脂的紙、用玻璃纖維強化的樹脂(諸如浸漬環(huán)氧樹脂(有時 稱為FR-4)的玻璃纖維氈)、塑料、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚酰亞胺、 以及陶瓷。根據(jù)諸如FR-4的材料制造的電路板通常是可用的，沒有 成本限制，而且可以利用多層(例如，四層)金屬來制造。所謂的撓 性電路是諸如聚酰亞胺的撓性電路板材料，也可以用于設(shè)備10中。
接地面元件54-2以及天線諧振元件54-1形成用于設(shè)備10的天線54。根據(jù)需要，可以為設(shè)備10提供除天線54之外的其它天線。根據(jù) 需要，這種附加天線可以被配置以提供所關(guān)心的重疊頻帶的附加增益 (即，天線54操作的頻帶)或者可以用來提供所關(guān)心的不同頻帶中的 覆蓋(即，在天線54的范圍外的頻帶)。
任何適合的導(dǎo)電材料都可以用來形成天線54中的接地面元件54-2 以及諧振元件54-1。用于天線54的適合的導(dǎo)電材料的實例包括金屬， 諸如銅、黃銅、銀以及黃金。根據(jù)需要，也可以使用除金屬以外的導(dǎo) 體。天線54中的導(dǎo)電元件一般是薄的(例如，大約0.2毫米)。
組件52包括收發(fā)機電路(例如，參見圖2的設(shè)備44)?？梢砸砸?個或多個集成電路以及相關(guān)的離散元件(例如，濾波元件)的形式提 供收發(fā)機電路。收發(fā)機電路可以包括一個或多個發(fā)射器集成電路、一 個或多個接收器集成電路、開關(guān)電路、放大器等等。在典型情況中， 收發(fā)機電路包含一個或兩個收發(fā)機，每個收發(fā)機具有相關(guān)的同軸電纜 或者其它的傳輸線路，用于天線54的射頻信號在所述傳輸線路上傳送。 在圖3的實例中，這些傳輸線路是由虛線56描繪的。
如圖3所示，所述傳輸線路56可以用來將從發(fā)射器集成電路52 或者其它的收發(fā)機電路通過天線發(fā)送的射頻信號分配給天線54。通路 56也用于傳送已經(jīng)由天線54接收的射頻信號至組件52。接收器集成 電路或者其它的收發(fā)機電路可以用來處理在一個或多個傳輸線路56上 已經(jīng)從天線54傳送的輸入的射頻信號。
天線54可以以任何適合的形狀形成。利用一個適合的配置，天線 54至少部分地基于平面轉(zhuǎn)化F天線(PIFA)結(jié)構(gòu)。在圖4中示出了一 種可以被用于天線54的示例性PIFA結(jié)構(gòu)。如圖4所示，PIFA結(jié)構(gòu)54 具有接地面部分54-2以及平面諧振元件部份54-l。天線使用正信號以 及接地信號被饋送。對其提供正信號的天線部分有時被稱為天線的正 極終端或者饋送終端。此終端有時也被稱為信號終端或者中心導(dǎo)體終 端。對其提供接地信號的天線部分可以被稱為天線的地、天線的接地 終端、天線的接地面等等。在圖4的天線54中，饋送導(dǎo)體58用于從 信號終端60傳遞正天線信號進入天線諧振元件54-1中。接地終端62 被短接至接地面54-2，其形成所述天線的地。
天線54的尺寸一般符合由設(shè)備10的外殼12允許的最大尺寸。天線接地面54-2在形狀上可以是矩形的，在橫向尺寸68中具有寬度W 以及在橫向尺寸66中具有長度L。在尺寸66中的天線長度54影響其 工作頻率。尺寸68和66有時被稱為水平尺寸。諧振元件54-1 —般地 從接地面54-2沿著垂直尺寸64被間隔幾個毫米。天線54在尺寸64 中的大小有時被稱為天線54的高度H。
天線54的截面視圖在圖5中示出。如圖5所示，射頻信號可以饋 送到天線54 (當(dāng)發(fā)送時)，并且可以使用信號終端60和接地終端62 從天線54接收(當(dāng)接收時)。在典型的配置中，同軸導(dǎo)體或者其它的 傳輸線路具有電連接至點60的其中心導(dǎo)體以及電連接至點62的其接 地導(dǎo)體。
在圖6中示出了圖4和5的天線54的期待性能的曲線圖。期待的 駐波比(SWR)值作為頻率的函數(shù)而繪制。如所示，在頻率&處存在 減少的SWR值，表示在以頻率&為中心的頻帶中天線執(zhí)行良好。天線 54也在諸如頻率2 &的諧波頻率處進行操作。天線54的尺寸可以選擇， 以便頻率&和2 &與所關(guān)心的通信頻帶對準(zhǔn)。頻率f\ (和諧波頻率2 f,) 與在尺寸66中天線54的長度L有關(guān)(L近似等于頻率f\處的波長的 四分之一)。
圖4和5在尺寸64中的天線54的高度H是由在諧振元件54-1和 接地面54-2之間的近場耦合的量所限制的。對于指定天線帶寬和增益， 不可能減少高度H而沒有對性能不利的影響。所有的其它變量等同， 減少高度H將引起帶寬并減少天線54的增益。
如圖7所示，通過在天線諧振元件部分54-1下的區(qū)域中引入電介 質(zhì)區(qū)70，天線54的最小垂直尺度可以減少而仍然滿足最少的帶寬和增 益限制。電介質(zhì)區(qū)70可以充滿空氣、塑料、或者任何其它的適當(dāng)?shù)碾?介質(zhì)，并且表示接地面54-2的切去或者移除部分?？梢杂山拥孛?4-2 中的一個或多個孔形成移除的或者空的區(qū)域70。這些孔可以是正方形、 圓形、橢圓形、多邊形等等并且可以延伸通過在接地面54-2附近的鄰 近導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。利用一個適當(dāng)配置，在圖7中示出，移除區(qū)域70是矩形 的并且形成槽。所述槽可以是任何適當(dāng)?shù)某叽?。例如，所述槽可以?小于諧振元件54-1的最外面矩形輪廓。典型的諧振元件側(cè)向尺寸是0.5 厘米至10厘米的量級。槽70的存在減少了在諧振元件54-1和接地面54-2之間的近場電 磁耦合，并且在滿足給定一組帶寬和增益限制的同時，允許在垂直尺 度64中的高度H比可能的更小。比如，高度H可以在1-5毫米范圍內(nèi)， 可以在2-5毫米范圍內(nèi)，可以在2-4毫米范圍內(nèi)，可以在l-3毫米范圍 內(nèi)，可以在l-4毫米范圍內(nèi)，可以在l-10毫米范圍內(nèi)，可以比10毫米 低，可以比4毫米低，可以比3毫米低，可以比2毫米低，或者可以 在接地面元件54-2以上垂直位移的任何其它適合的范圍中。
根據(jù)需要，包含槽70的天線54的部分可以用來形成開槽天線。 在天線54中的開槽天線結(jié)構(gòu)可以同時作為PIFA結(jié)構(gòu)使用。當(dāng)操作天 線54時可以改善天線性能，以便獲得其PIFA工作特性和其開槽天線 工作特性兩個方面。
圖8中示出了開槽天線72的俯視圖。圖8的天線72在頁面中的 尺寸一般很薄(即，天線72在其平面平放在頁面中時是平坦的)。槽 70在天線72的中心形成。同軸電纜56或者其它的傳輸線路通路可以 用來饋送天線72。在圖8的實例中，天線72被饋送以便同軸電纜56 的中心導(dǎo)體82連接至信號終端80(即，天線72的正極或者饋送終端)， 并且同軸電纜56的外編織，其形成電纜56的接地導(dǎo)體，被連接至接 地終端78。
當(dāng)使用圖8的配置饋送天線72時，天線的性能由圖9的曲線圖給 出。如圖9所示，天線72在以中心頻率fr為中心的頻帶中操作。中心 頻率fr由槽70的尺寸確定。槽70具有內(nèi)部周長P，其等于尺寸X的 兩倍加尺寸Y的兩倍(即，P = 2X + 2Y)。在中心頻率&，周長P等于 一個波長。為阻抗匹配選擇終端80和78的位置。根據(jù)需要，假如終 端84和86之間的距離被選定以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整天線72的阻抗，諸如終端 84和86的終端，其繞槽70的拐角之一延伸，則可以用來饋送天線72。 例如，在圖8的示例性的配置中，終端84和86被顯示分別地配置為 開槽天線接地終端和開槽天線信號終端。根據(jù)需要，終端84能被用作 接地終端，以及終端86能被用作信號終端。槽70—般地被空氣充填， 但是通常也可以用任何適合的電介質(zhì)充滿。
在圖IO中示出了一種示例性的配置，其中使用兩個同軸電纜(或 者其它的傳輸線路)饋送天線54。當(dāng)天線54被如圖IO所示饋送時，天線54的PIFA以及開槽天線部分是有效的。因此，圖10的天線54 在混合PIFA/開槽模式中操作。同軸電纜56-l以及56-2分別具有內(nèi)導(dǎo) 體82-1以及82-2。同軸電纜56-1以及56-2也各自具有導(dǎo)電的外編織 接地導(dǎo)體。同軸電纜56-l的外編織導(dǎo)體在接地終端88電短接至接地面 54-2。電纜56-2的接地部分在接地終端92短接至接地面54-2。在信號 終端90和94分別進行來自同軸電纜56-1和56-2的信號連接。
利用圖10的配置，使用了兩組分離的天線終端。同軸電纜56-1 使用接地終端88和信號終端卯饋送天線54-1的PIFA部分，并且同 軸電纜56-2使用接地終端92和信號終端94饋送天線54的開槽天線部 分。因此，各組天線終端作為用于天線的分離饋送來工作。信號終端 90和接地終端88充當(dāng)用于天線54的PIFA部分的天線饋送點，而信 號終端94和接地終端92充當(dāng)用于天線54的開槽部分的天線饋送點。 這兩個分離的天線饋送允許天線54同時地使用它的PIFA和它的開槽 特性兩者來運行。根據(jù)需要，饋送的取向可以變化。例如，同軸電纜 56-2可以使用點94作為接地終端和點92作為信號終端，或者使用位 于沿著槽70的圓周的其它點的接地和信號終端連接到槽70。
各個同軸電纜或者其它的傳輸線路可以在各個收發(fā)機電路(有時 也稱為無線電)終止，或者同軸電纜56-1和56-2 (或者其它的傳輸線 路)可以連接到開關(guān)電路，其接下來連接至一個或多個無線電。當(dāng)天 線54在混合PIFA/開槽天線模式中操作時，天線54的頻率覆蓋和/或 其在特定頻率的增益可以增強。
利用一個適當(dāng)配置，由天線54的開槽天線部分提供的附加響應(yīng)用 于覆蓋一個或多個附加頻帶。通過適當(dāng)選擇槽70的尺寸和接地面54-2 在尺寸66的長度L，天線54可以覆蓋850和900 MHz以及1800和 1900 MHz的GSM蜂窩電話頻帶，并且可以覆蓋以頻率f。為中心的附 加頻帶(舉例來說)。圖11示出了圖10的天線54的性能的曲線圖。 在圖11的實例中，天線54的PIFA工作特性用來覆蓋850/900以及 1800/1900 GSM蜂窩電話頻帶，而天線54的開槽天線工作特性用來覆 蓋以4中心的頻帶。這個布置提供了比另外的可能更多的覆蓋度，同 時使天線54的尺寸減到最小?？梢詫㈩l率fn調(diào)節(jié)到與所關(guān)心的任何適 當(dāng)?shù)念l帶一致(例如，用于藍牙/WiFi的2.4 GHz，用于UMTS的2170MHz，或者用于GPS的1550 MHz)。
根據(jù)需要，天線54可以使用單個同軸電纜56或者另一個這種傳 輸線路來饋送。如圖12示出了天線54的一種示例性結(jié)構(gòu)，其中單個 傳輸線路用來同時饋送PIFA部分以及天線54的開槽部分。如圖12所 示，天線54具有接地面54-2。接地面54-2可以由金屬形成(舉例來 說)。接地面54-2的邊緣96可以是通過將接地面54-2的金屬向上彎曲 形成的。當(dāng)被插入外殼12中時，邊緣96可以置于金屬外殼部分12-1 的側(cè)壁內(nèi)(圖3)。根據(jù)需要，接地面54-2可以是使用印刷電路板中的 一個或多個金屬層、金屬箔、或者另一種適合的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成。
平面天線諧振元件54-1是具有短臂98以及長臂100的F形結(jié)構(gòu)。 臂98和100的長度可以調(diào)節(jié)以調(diào)諧天線54的頻率覆蓋。根據(jù)需要， 圖12的天線54可以使用如圖4所示類型的平面諧振元件結(jié)構(gòu)或者其 它適合的諧振元件結(jié)構(gòu)。示出使用兩個臂98和100形成的PIFA天線 諧振元件結(jié)構(gòu)來作為實例。
臂98和100是安裝在支撐結(jié)構(gòu)102上的。支撐結(jié)構(gòu)102可以由塑 料(例如，ABS塑料)或者另一種適合的電介質(zhì)形成。結(jié)構(gòu)102的表 面可以是平面或者彎曲的。臂98和100可以直接地形成在支撐結(jié)構(gòu)102 上，或者可以在諸如附著于支撐結(jié)構(gòu)102的撓性電路基板的分離結(jié)構(gòu) 上形成(作為實例)。
利用一個適當(dāng)配置，諧振元件54-1基本上是安裝到支撐結(jié)構(gòu)102 上表面的平面構(gòu)造。諧振元件54-l可以由任何適合的天線制造技術(shù)形 成，諸如金屬沖壓、切割、蝕刻，或者導(dǎo)電帶(conductive tape)或者 其它柔性結(jié)構(gòu)的研磨、對已經(jīng)濺射沉積在塑料或者其它適合的基底上 的金屬進行蝕刻、從導(dǎo)電漿料(例如，通過屏幕打印技術(shù))進行印刷、 對部分撓性電路基板進行制作的諸如銅的金屬進行繪圖，其中撓性電 路基板通過粘合劑、螺釘或者其它適當(dāng)?shù)木o固機制等等附著于支撐結(jié) 構(gòu)102。
可以使用諸如導(dǎo)電帶(conductive strip) 104的導(dǎo)電通路，將諧振 元件54-1電連接至終端106的接地面54-2。終端106的螺釘或者其它 緊固件可以用來電和機械地連接帶104 (并由此連接諧振元件54-1)至 接地面54-2的邊緣96。天線54中的諸如帶104的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)及其他這種結(jié)構(gòu)還可以使用導(dǎo)電粘合劑彼此電氣連接。
諸如電纜56的同軸電纜或者其它傳輸線路可以連接到天線以發(fā)射 和接收射頻信號。同軸電纜或者其它傳輸線路可以使用任何適當(dāng)?shù)碾?br> 和機械的附著機制連接到天線54的結(jié)構(gòu)。如圖12的示意性布置所示， 小型UFL同軸電纜連接器110可用來將同軸電纜56或者其它傳輸線路 連接至天線導(dǎo)體112。同軸電纜的中心導(dǎo)體或者其它傳輸線路連接到連 接器110的中心連接器108。同軸電纜的外編織接地導(dǎo)體經(jīng)由連接器 110在點115被電連接至接地面54-2 (并且根據(jù)需要，可以在連接器 110上游的其它連接點短接至接地面54-2)。
導(dǎo)體108可以電連接至天線導(dǎo)體112。導(dǎo)體112可以由諸如在支撐 結(jié)構(gòu)102的側(cè)壁表面上形成的金屬帶的導(dǎo)電元件形成。導(dǎo)體112可以 直接電連接至諧振元件54-l (例如，在部分116)或者可以通過調(diào)諧電 容器114或者其它適當(dāng)?shù)碾娖鞑考娺B接至諧振元件54-1?？梢赃x擇 調(diào)諧電容器114的尺寸以調(diào)諧天線54并且保證天線54覆蓋設(shè)備10所 關(guān)心的頻帶。
槽70可以鋪設(shè)在圖12的諧振元件54-l之下。來自中心導(dǎo)體108 的信號可以使用由天線導(dǎo)體112、可選電容器114或者其它這樣的調(diào)諧 部件、天線導(dǎo)體117以及天線導(dǎo)體104形成的導(dǎo)電通路傳送到在槽70 附近接地面54-2上的點106。
如圖12的配置允許單個同軸電纜或者其它傳輸線路通路同時饋送 天線54的PIFA部分以及開槽部分。
接地點115作為天線54的開槽天線部分的接地終端起作用，所述 天線54的開槽天線部分由在接地面54-2中的槽70形成。點106充當(dāng) 用于天線54的開槽天線部分的信號終端。信號經(jīng)由由導(dǎo)電通路112、 調(diào)諧元件114、通路117以及通路104形成的通路被饋送至點106。
用于天線54的PIFA部分，點115充當(dāng)天線的地。中心導(dǎo)體108 及其至導(dǎo)體112的連接點充當(dāng)用于PIFA的信號終端。導(dǎo)體112充當(dāng)饋 送導(dǎo)體并且將信號從信號終端108饋送至PIFA諧振元件54-1 。
在操作中，天線54的PIFA部分和開槽天線部分有助于天線54的 性能。
通過使用點115作為PIFA接地終端(如同具有圖7的終端62 —樣)，使用同軸中心導(dǎo)體接于導(dǎo)電結(jié)構(gòu)112作為PIFA信號終端(如同 具有圖7的終端60 —樣)的點108，以及使用導(dǎo)電結(jié)構(gòu)112作為PIFA 饋送導(dǎo)體(如同具有圖7的饋送導(dǎo)體58 —樣)，獲得了天線54的PIFA 功能。在操作期間，天線導(dǎo)體112用來以與圖4和5中導(dǎo)體58將射頻 信號從終端60傳送至諧振元件54-1同樣的方式，將射頻信號從終端 108傳送至諧振元件54-1，而如同圖4和5的接地部分61—樣，導(dǎo)電 線路104用來終止諧振元件54-1至接地面54-2。
通過使用接地點115作為開槽天線接地終端(如同具有圖8的終 端86—樣)，使用由天線導(dǎo)體112形成的導(dǎo)電通路，調(diào)諧元件114，天 線導(dǎo)體117，以及作為圖8的導(dǎo)體82或者圖10的導(dǎo)體82-2的天線導(dǎo) 體104，以及通過使用終端106作為開槽天線信號終端(如同具有圖8 的終端84—樣)，獲得天線54的開槽天線功能。
圖10的配置示出了在接地面54-2上的分離位置可以形成開槽天線 接地終端92和PIFA天線接地終端88。在圖12的配置中，單個同軸電 纜可以用來饋送天線的PIFA部分和天線的開槽部分。這是因為，終端 115充當(dāng)用于天線54的PIFA部分的PIFA接地終端，以及用于天線54 的開槽天線部分的開槽天線接地終端。因為PIFA的接地終端和開槽天 線是通過公共的接地終端結(jié)構(gòu)提供的，并且因為導(dǎo)電通路112、 117和 104根據(jù)PIFA和開槽天線操作的需要用來分配往返于諧振元件54-1和 接地面54-2的射頻信號，所以單個傳輸線路(例如，同軸導(dǎo)體56)可 以用來發(fā)送和接收使用天線54的PIFA和開槽部分發(fā)送與接收的射頻 信號。
根據(jù)需要，可以使用支持混合PIFA/開槽操作的其它天線配置。例 如，可以通過其它適當(dāng)?shù)恼{(diào)諧組件(諸如一個或多個電感器、 一個或 多個電阻器、短路金屬帶、電容器或者這些組件的組合)的網(wǎng)絡(luò)提供 調(diào)諧電容器114的射頻調(diào)諧性能。 一個或多個調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)還可以在天線 結(jié)構(gòu)中的不同位置處連接到天線?？梢岳脝勿伜蛷?fù)饋傳輸線路布置 來使用這些配置。
此外，天線54中信號終端和接地終端的位置可以不同于圖12中 所示的位置。例如，假如合適地修改連接導(dǎo)體112、 117和104，終端 115/108和終端106可以相對于如圖12所示的位置移動?？梢允褂萌鐖D10所示基本上矩形導(dǎo)體提供天線54的PIFA部分， 或者可以使用其它布置來提供。舉例來說，諧振元件54-l可以由非矩 形的平面結(jié)構(gòu)形成，由具有在矩形的輪廓內(nèi)的一個或多個蛇形導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)的矩形輪廓的平面結(jié)構(gòu)形成，或者由槽狀非矩形的或者槽狀矩形的 平面結(jié)構(gòu)形成。根據(jù)需要，諧振元件54-l可以裝備有具有一個或多個 臂(諸如圖12的臂98和100)的基本上F形的導(dǎo)電元件。這樣的諧振 元件臂可以是直的、蛇形的、彎曲的或者可以具有任何其它適合的形 狀。諧振元件54-l的使用不同形狀的臂或者其它部分幫助天線設(shè)計者 將天線54的頻率響應(yīng)修整至其要求的工作頻率并且另外優(yōu)化天線性 能。根據(jù)需要，可以調(diào)整諧振元件54-l中的結(jié)構(gòu)的尺寸(例如，增減 用于特定操作頻帶的增益和/或帶寬)。不同的尺寸(長度)的臂勢必在 不同頻率影響天線54的諧振行為，并且當(dāng)調(diào)諧所關(guān)心的多頻帶時可能 由此是有益的。
圖13示出了一種示例性的諧振元件54-1，其中臂98由折疊結(jié)構(gòu) 形成，并且臂100由直帶導(dǎo)體形成。當(dāng)希望在區(qū)域118中放置另外的 結(jié)構(gòu)時，這類配置可能是有益的。
在圖14的實例中，臂98和臂100兩者沒有彎曲地形成。當(dāng)存在 充分的橫向空間用于形成臂98和100時，這類結(jié)構(gòu)可以被用于諧振元 件54-l。
圖15中示出了用于天線諧振元件54-1的另一個示例性結(jié)構(gòu)。在圖 15的實例中，在所述兩個臂中較短的臂98沒有任何彎曲地形成。兩個 臂中較長的臂100帶有單個彎曲地形成。根據(jù)需要，臂98和100可以 沒有彎曲、帶有一個彎曲、或者帶有超過一個彎曲形成。所述彎曲可 以180。彎曲(例如，其中臂自身對折)，可以90。彎曲，或者可以與所 述臂的縱軸以任何其它適合的角度彎曲形成。圖12、 13和15示出了 布置的類型，其中作為實例示出了所述臂包含與導(dǎo)電臂元件的方向相 反的彎曲。
上文僅僅說明本發(fā)明的原理，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的 范圍和精神的情況下，可以做出各種修改。
權(quán)利要求1.一種手持電子設(shè)備天線，其特征在于包括接地面(54-2)，在所述接地面(54-2)中存在電介質(zhì)填充的槽(70)；以及位于所述槽(70)上方的平面諧振元件(54-1)。
2. 如權(quán)利要求l所述的手持電子設(shè)備天線，其特征在于所述槽(70) 包括具有橫向尺寸的矩形槽(70),其中所述平面諧振元件(54-1) 具有比所述槽(70)的橫向尺寸大的至少一個橫向尺寸，并且其中所 述平面諧振元件(54-1)位于所述槽(70)的上方不到10亳米處。
3. 如權(quán)利要求l所述的手持電子設(shè)備天線，其特征在于所述平面 諧振元件(54-1)包括在撓性電路基板上形成的導(dǎo)體。
4. 如權(quán)利要求l所述的手持電子設(shè)備天線，其特征在于所述手持 電子設(shè)備天線包括混合天線，在該混合天線中所述槽(70)被用于形 成所述混合天線的開槽天線部分，并且在該混合天線中所述平面諧振 元件(54-1)被用于形成所述混合天線的平面反轉(zhuǎn)F天線部分，所述 手持電子設(shè)備天線進一步包括電耦合到所述平面諧振元件(54-1)的第一信號終端(卯)； 電連接到所述接地面(54-2)的第一接地終端(88)，其中所述第一信號終端(90)和所述第一接地終端(88)充當(dāng)用于所述混合天線的平面反轉(zhuǎn)F天線部分的天線饋送點；電連接到所述槽(70 )附近的接地面(54-2 )的第二信號終端(94);以及電連接到所迷槽(70 )附近的接地面(54-2 )的第二接地終端(92 )， 其中所述笫二信號終端(94)與所述第一信號終端(90)不同，其中 所述第二接地終端(92)與所述第一接地終端(88)不同，并且其中所述第二信號終端(94)和所述第二接地終端(92)充當(dāng)用于所述混 合天線的開槽天線部分的天線饋送點。
5. 如權(quán)利要求l所述的手持電子設(shè)備天線，其特征在于所述手持 電子設(shè)備天線包括混合天線，在該混合天線中所述槽(70)被用于形 成所述混合天線的開槽天線部分，并且在該混合天線中所述平面諧振 元件(54-1)被用于形成所述混合天線的平面反轉(zhuǎn)F天線部分，并且 其中具有接地導(dǎo)體和信號導(dǎo)體的傳輸線路(56)在手持電子設(shè)備收發(fā) 機電路和所述混合天線之間傳送用于所述混合天線的射頻信號，所述 手持電子設(shè)備天線還包括傳輸線路連接結(jié)構(gòu)(110)，其具有與所述信號導(dǎo)體相連的第一終 端(108)，并且具有與所述接地面(54-2)和所述接地導(dǎo)體電連接 的接地終端(115);第一天線通路(112)，其將所述第一終端(108)電連接至所述 平面諧振元件(54-1),使得所述第一終端(108)和所述接地終端 (115)充當(dāng)用于所述混合天線的平面反轉(zhuǎn)F部分的天線饋送點；第二終端(106)，其在與所述接地終端(115)不同的位置處連 接到所述接地面(54-2);以及第J^天線通路(104)，其將所述第；終端(106)電連攀至所述 平面諧振元件(54-l)，其中所述第一天線通路(112)和所述第二 天線通路(104)在所述信號導(dǎo)體和所述第二終端(106)之間傳送信 號，使得所述接地終端(115)和所述笫二終端(106)充當(dāng)用于所述 混合天線的開槽天線部分的天線饋送點。
6. —種混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于具有平面反轉(zhuǎn)F天 線結(jié)構(gòu)和開槽天線結(jié)構(gòu)，該混合式手持電子設(shè)備天線包括接地面天線元件(54-2)，其中部分所述接地面天線元件(54 -2)限定與所述開槽天線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的電介質(zhì)填^的槽(70);以及 位于所述槽(70)的上方并且與所述平面反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的平面天線諧振元件。
7. 如權(quán)利要求6所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于還 包括一對天線終端(108， 115)，單傳輸線路(56)經(jīng)由所述一對天 線終端傳送用于所述平面反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)以及所述開槽天線結(jié)構(gòu)的射 頻信號。
8. 如權(quán)利要求6所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于還 包括第一對天線終端(92， 94),第一傳輸線路(56-2)經(jīng)由所述笫 一對天線終端傳送用于所述開槽天線結(jié)構(gòu)的射頻信號；以及第二對天線終端(88， 90),不同于所述第一傳輸線路(56-2) 的第二傳輸線路(56 - 1)經(jīng)由所述第二對天線終端傳送用于所述平面 反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)的射頻信號。
9. 如權(quán)利要求6所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于所 述平面諧振元件(54-1)包括至少兩個臂(98, 100)，并且其中至 少一個臂有彎曲。
10. 如權(quán)利要求6所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于所 述平面諧振元件(54-1)包括兩個臂(98, 100)，并且其中兩個臂(98, 100)的每一臂具有180。彎曲。
11. 一種無線手持電子設(shè)備，其特征在于包括 存儲數(shù)據(jù)的存儲器(34);與所述存儲器(34)相耦合的處理電路(36)，該處理電路(36) 產(chǎn)生用于無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)并處理無線接收的數(shù)據(jù)；以及無線通信電路(44),其中所述無線通信電路(44)包括收發(fā)機電路、天線(54)和傳輸線路(56)，其中所述傳輸線路(56)具有 接地導(dǎo)體和信號導(dǎo)體并在所述收發(fā)機電路與所述天線(54)之間傳送 用于所述天線(54)的射頻信號，其中所迷天線(54)包括帶有電介 質(zhì)填充的槽(70)的接地面(54-2)和位于所述槽(70)上方的平面 諧振元件(54-1)，并且其中所述平面諧振元件(54-1)包括在撓 性電路基板上形成的導(dǎo)體。
12. 如權(quán)利要求ll所述的無線手持電子設(shè)備，其特征在于所述天 線(54)包括混合天線，在該混合天線中所述接地面(54-2)中的槽(70)被用于形成所述混合天線的開槽天線部分，并且在該混合天線 中所述平面諧振元件(54-1)被用于形成所述混合天線的平面反轉(zhuǎn)F 天線部分，并且所述混合天線包括與所述信號導(dǎo)體相連的第一終端(108);與所述接地面(54-2 )和所述接地導(dǎo)體電連接的接地終端(115 );第一天線導(dǎo)電通路(112)，其將所述第一終端(108)電連接至 所述平面諧振元件(54-1)，使得所述第一終端(108)和所述接地 終端(115)充當(dāng)用于所述混合天線的平面反轉(zhuǎn)F部分的天線饋送點；第二終端(106)，其在不同于所述接地終端(II5)的位置處連 接至所述接地面C54-2);以及第二天線導(dǎo)電通路(104)，其電連接所述第二終端(106)，其 中所述第一天線導(dǎo)電通路(112)和所述第二天線導(dǎo)電通路(l(M)在 所述信號導(dǎo)體和所述第二終端(106)之間傳送信號，使得所述接地終 端(115)和所述第二終端(106)充當(dāng)用于所述混合天線的開槽天線 部分的天線饋送點。
13. 如權(quán)利要求ll所述的無線手持電子設(shè)備，其特征在于所述平 面諧振元件(54-1)包括第一諧振元件臂(98)和第二諧振元件臂(100)_，其中所述第一諧振元件臂(98)具有一長度，并且其中所述 笫二諧振元件臂(100)的長度不同于所述第一諧振元件臂(98)的長度。
14. 如權(quán)利要求ll所述的無線手持電子設(shè)備，其特征在于還包括 由所述處理電路(36)控制其操作的顯示器(16)，其中所述無線手 持電子設(shè)備包括具有音樂播放器功能的設(shè)備。
15. —種混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于具有平面反轉(zhuǎn)F 天線結(jié)構(gòu)和開槽天線結(jié)構(gòu)，該混合式手持電子設(shè)備天線包括接地面天線元件(54-2)，其中部分所述接地面天線元件(54 -2)限定與所述開槽天線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的電介質(zhì)填充的槽(70);以及位于所述槽(70)的上方并且與所述平面反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián) 的平面諧振元件(54-1),其中所述平面諧振元件(54-1)包括在 撓性電路基板上形成的導(dǎo)體。
16. 如權(quán)利要求15所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于 還包括一對天線終端(108, 115)，單傳輸線路(56)經(jīng)由所述一對夭 線終端傳送用于所述平面反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)以及所述開槽天線結(jié)構(gòu)的射 頻信號。
17. 如權(quán)利要求15所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于 還包括第一對天線終端(92， 94)，笫一傳輸線路(56-2)經(jīng)由所述第 一對天線終端(92, 94)傳送用于所述開槽天線結(jié)構(gòu)的射頻信號；以 及第二對天線終端(88,卯)，不同于所述第一傳輸線路(56_2) 的第二傳輸線路(56-1)經(jīng)由所述第二對天線終端(88'， 90)傳送用 于所述平面反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)的射頻信號。
18. 如權(quán)利要求15所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于 所述平面諧振元件(54-1)包括至少兩個臂(98, 100)，并且其中 至少一個臂有彎曲。
19. 如權(quán)利要求15所述的混合式手持電子設(shè)備天線，其特征在于 所述平面諧振元件(54-1)包括兩個臂(98， 100)，并且其中兩個 臂(98， 100)的每一臂具有180。彎曲。
20. —種無線通信電路，其特征在于包括天線(54)，其包括具有為開槽天線限定電介質(zhì)填充的槽(70) 的部分的接地面元件(54-2)，并包括用于平面反轉(zhuǎn)F天線的位于所 述槽(70)上方的平面諧振元件(54-1);以及連接器(110)，其具有在第一點處連接至所述接地面元件(54 -2 )的接地終端(115 ),并具有信號終端(108 ),其中所述天線(54 ) 包括第一天線通路(112)，其位于所述信號終端(108)和所述平 面諧振元件(54 - 1)之間，使得所述接地終端(115 )和所述信號 終端(108)充當(dāng)用于所述平面反轉(zhuǎn)F天線的天線饋送終端；以及第二天線通路(104)—，其位于所述平面諧振元件(54r- 1)和 所述接地面元件(54-2)上的第二點(106)之間，使得所述信號 終端(108)和所述接地面元件(54-2)上的第二點(106)充當(dāng) 用于所述開槽天線(70)的天線饋送終端。
21. 如權(quán)利要求20所述的無線通信電路，其特征在于還包括 無線收發(fā)機電路；以及連接在所述無線收發(fā)機電路和所述連接器(110 )之間的至少一個 同軸電纜(56)，其中所述同軸電纜(56)具有連接到所述接地終端 (115)的外部接地導(dǎo)體并且具有連接到所述信號終端(108)的信號 導(dǎo)體。
22. 如權(quán)利要求20所述的無線通信電路，其特征在于還包括 無線收發(fā)機電路；以及連接在所述無線收發(fā)機電路和所述連接器(110 )之間的至少一個 傳輸線路(56),其中所述傳輸線路(56)具有連接到所述接地終端 (115 )的接地導(dǎo)體并且具有連接到所述信號終端(108 )的信號導(dǎo)體。
23. 如權(quán)利要求20所述的無線通信電路，其特征在于還包括至少 一個無線收發(fā)機電路，該無線收發(fā)機電路用同軸電纜發(fā)送和接收通過 所述天線(54)的射頻信號。
24. 如權(quán)利要求20所述的無線通信電路，其特征在于還包括具有 在其上安裝了至少部分所述平面諧振元件(54-1)的表面的電介質(zhì)天 線支撐結(jié)構(gòu)(102)，其中所述第一天線通路(112)和所述第二天線 通路(104)由所述電介質(zhì)天線支撐結(jié)構(gòu)(102)支持。
25. 如權(quán)利要求20所述的無線通信電路，其特征在于還包括至少 一個調(diào)諧元件(114)，其中所述槽(70)是矩形的，其中所述第一天 線通路(112 )和所述第二天線通路(104 )包括通過所述調(diào)諧元件(1|4 ) 連接的金屬帶，并且其中所述平面諧振元件(54-l)包括兩個臂(98， 100)。
26. —種在手持設(shè)備中使用的天線，其特征在于包括接地面(54-2),其中部分所述接地面(54-2)限定電介質(zhì)填 充的槽(70);位于所述槽(70)的上方的平面諧振元件(54-1)，其中所述槽 (70)形成所述天線的開槽天線部分，并且其中所述平面諧振元件('54 -1)形成所述天線的平面反轉(zhuǎn)F天線部分；正極和接地天線終端(108, 115)，其在所述天線和射頻收發(fā)機電路之間傳送射頻信號；第一天線通路(112)，其在所述正極天線終端(108)和所述平 面諧振元件(54-1)之間傳送信號，使得所述正極和接地天線終端 (108， 115)形成用于所述天線的平面反轉(zhuǎn)F天線部分的天線饋送終 端；以及第二天線通路(104),其在所述平面諧振元件(54-1)和所述 接地面(54-2)之間在所述接地面(54-2)上與所述槽(70)相鄰 的點(106)處傳送信號，使得所述接地面(54-2)上的所述點(106) 和所述接地天線終端(115 )充當(dāng)用于所述天線的開槽天線部分的天線 饋送終端。
27. 如權(quán)利要求26所述的天線，其特征在于所述平面諧振元件(54 -1)包括撓性電路，所述天線還包括具有在其上安裝了至少部分所述 平面諧振元件(54-1)的表面的電介質(zhì)天線支撐結(jié)構(gòu)(102)，其中 所述第一天線通路(112)和所述第二天線通路(104)由所述電介質(zhì) 天線支撐結(jié)構(gòu)(102)支持并作為所述撓性電路的一部分形成。
28. 如權(quán)利要求26所述的天線，其特征在于還包括所述第一天線 通路(112 )中的電^容器(114 )。
專利摘要本實用新型提供了包含具有至少一個天線的無線通信電路的手持電子設(shè)備。天線可以具有平面接地元件和平面諧振元件。平面接地元件可以具有矩形的形狀，其匹配用于手持電子設(shè)備的矩形外殼形狀。電介質(zhì)填充槽可以在平面接地元件的一端中形成。平面諧振元件可以位于所述槽以上。天線可以是混合天線，其包含由所述槽形成的開槽天線結(jié)構(gòu)和由平面諧振元件和平面接地元件形成的平面反轉(zhuǎn)F結(jié)構(gòu)。天線可以使用單個傳輸線路或者兩個傳輸線路來饋送。利用兩個傳輸線路，一個傳輸線路可以與開槽天線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，并且一個傳輸線路可以與平面反轉(zhuǎn)F天線結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)。
文檔編號H01Q13/10GK201374380SQ20082018219
公開日2009年12月30日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者J·薩瓦拉, R·J·希爾, R·W·施盧巴, R·卡瓦列羅 申請人:蘋果公司