电子设备的超薄发射系统技术方案

一种无线设备，包括至少一个具有超薄发射结构的超薄发射系统和一个射频系统。该超薄发射结构包括一个或多个助力杆。助力杆的特点是具有超薄宽度和因子和高度因子，可方便地集成于无线设备之内，并可在接地平面层的谐振模式下激发。这种位置因子使助力杆能够在可用的空间内达到最佳的射频性能。至少一个超薄发射系统经配置后可以在一个或多个电磁波谱的频率区域中发射和接收电磁波信号。

Ultra thin transmitting system for electronic equipment

The invention relates to a wireless device, which comprises at least one ultrathin transmitting system with an ultra-thin transmitting structure and a radio frequency system. The ultra-thin transmitting structure comprises one or more power assisting rods. The utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model is characterized in that the utility model has the advantages of. This position factor enables the power rod to achieve optimum RF performance in the available space. At least one ultra-thin transmitting system can be configured to transmit and receive electromagnetic wave signals in one or more frequency regions of the electromagnetic spectrum.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及需要发射和/或接收电磁波信号的电子设备领域，特别是无线电子设备内的超薄发射结构。
技术介绍
无线电子设备通常处理一个或多个蜂窝通讯标准，和/或无线连接标准，和/或广播标准。每一种标准被分配在一个或多个频段，且频段包含在一个或多个电磁频谱区域之内。因此，典型的无线电子设备必须包含可在一个或多个频域内运行的发射系统，具有可接受的无线电性能(比如：反射系数、驻波比、阻抗带宽、增益、效率或发射模式)。无线电子设备中的发射系统一体化必须有效确保整体设备达到良好的无线电性能(比如：发射功率、接收功率、灵敏度)，且不受电子元件和/或人为加载的影响。此外，无线电子设备中的空间通常有限，因此发射系统不得不安装在有限的空间里。希望发射系统尽可能少地占用设备内的小空间，使设备体积更小，或用于附加更多的特定元件和功能到设备上。同时，将发射系统做成扁平的有时很方便，这是因为这样可以使设备变得更薄。因此，许多无线设备的要求也会转为对其中的发射系统的具体要求。在无线设备是多功能无线设备的情况下，上述要求更为重要。共有的专利申请WO2008/009391和US2008/0018543对多功能无线设备做出了描述。上述专利号WO2008/009391和US2008/0018543的全部内容现被纳入，以供参考。对于一个良好的无线连接，会进一步要求高效。发射系统其他更常见的设计要求还有反射系数(或驻波比SWR)，及50欧姆左右的阻抗。无线手持或便携式设备的发射系统的其它要求有竞争性成本和低价SAR(特殊元件)。此外，发射系统必须集成至设备里，换句话说，无线设备的建构必须使适当的发射系统整合其中，然而，机械元件、电气元件和其他组件配的安装会为此增加额外负担。通常情况下，更重要的是发射系统的鲁棒性，这意味着发射系统在受到设备和人为加载的较小冲击下不会改变其属性。除了射频性能，小尺寸及减少人体和附近电子元件的干扰，也是现有技术的限制之一。通常情况下，每种特殊无线手持设备模型都带有定制的天线系统。每种设备模型的机械构造各有不同，可供安装天线的空间严重依赖无线设备模型的形状系数及装配在设备内的多种元件的排列(即：显示器、主板、电池、连接器、摄像头、闪光灯、扬声器、芯片组和内存设备等)。因此，设备内的天线大多专门为单一款型号设计，导致成本升高，上市延迟。反之，用于发射结构的天线元件的设计和集成通常为每一种无线设备定制，具有不同的形状系数或平台，或不同设备功能块分配，因此这些天线元件及其设备内集成都会被迫几乎从零开始重新设计。无线手持或便携式设备的发射系统通常包含带有天线元件的发射结构。该元件与接地平面层共同操作，具有电磁频谱的一个或多个频域内确定的射频性能。通常情况下，天线元件的尺寸接近发射结构运行频率四分之一波长的整数倍，使天线元件在操作频率处谐振或基本接近共振，且发射模式在天线元件上激发。天线元件在电磁频谱的不同区域多个频段运行，通常机械形状复杂且尺寸很大，这主要是由于天线性能跟天线元件的电气尺寸高度相关。跟发射结构特别是无线设备内的天线元件集成有关的另一个问题是为这种集成设计的体积因为更小和/或更薄的新无线设备形状因子的出现而不断收缩，而且在同一个无线设备内还需要不断增加不同的功能。因此，从一般常识来看，追求更薄的无线设备的趋势与传统天线设备性能最大化无法兼容。此外，众所周知，天线尺寸(与操作波长相关)和性能也有着很大关系。一些缩小和/或优化天线元件多波段行为的技术在之前的工艺中已做描述。然而，其中描述的发射结构仍依靠激发每个运行频带的天线元件的发射模式。这种事实导致天线构造设计复杂，尺寸大且对外部影响很敏感(如：塑料或介质覆盖了整个无线设备)。而且，天线对放置于其附近或下方的无线设备组件(包括但不限于扬声器、麦克风、连接器、显示器、机套、震动模块、电池或电子模块或子系统)和/或人为加载也很敏感。多波段天线系统对上述任何方面都很敏感，因为它们可以改变发射元件不同的电磁部分之间的电磁耦合，通常导致失谐效应，使天线系统射频性能和/或无线设备的射频性能降低和/或与用户的相互影响更大(如：增加特殊元件的级别)。因此，本专利技术所述的发射系统无需一个复杂和/或大型的由多臂、槽、孔，和/或开口的天线组成，一个复杂的机械设计更有利于减少不需要的外部影响，并简化无线设备内的集成情况。一些其他研究以无需复杂几何形状的天线元件为焦点，同时依旧通过在无线设备中使用可在一个或多个频率范围内不共振的天线元件以提供一定程度的小型化。例如：W02007/128340描述的无线便携式设备包含非谐振天线元件，可接收广播信号(如：DVB-H,DMB,T-DMB或FM频段)。该无线便携式设备还包含与所述天线元件一起使用的接地平面层。尽管该天线元件具有一个第一谐振频率，且处于无线设备运行频率范围之上，但天线元件仍主要负责发射过程和无线设备的射频性能。很明显，发射模式不可以在接地平面层被激发，因为接地平面层在操作频率下电能不足(即：它的尺寸比波长小得多)。对于这种非谐振天线元件来说，需添加匹配电路，从而使天线与有限频率范围内的驻波比等级相匹配。在这种特殊情况下，驻波比等级可以达到SWR≤6。这种级别的驻波比和有限带宽导致天线元件接收电磁波信号仍可接受，但电磁波发射效果并不理想。鉴于这种限制，虽然无线便携式设备的性能可以足够接收电磁波信号(如：广播服务信号)，但天线元件却不能提供可接受的通讯服务性能(如：在反射系数或增益方面)，因为这种服务也需要电磁波信号的传播。共有的专利申请WO2008/119699和US2010/0109955描述了无线手持或便携式设备包含一个发射系统能够在两个频域内运行。该发射系统包含接地平面层和天线元件，这个天线元件具有上述两个频域外的谐振频率。在这种无线设备内，虽然接地平面层是用来加强运行两个频域内发射系统的电磁性能，但还必须激发在天线元件上的发射模式。事实上，该发射系统依赖于天线元件谐振频率和接地平面层谐振频率之间的关系，从而使发射系统在上述的两个频域内正常运行。然而，该解决方案仍然依赖于天线元件，天线元件的大小与两个频域外部的谐振频率相关。上述申请号WO2008/119699和US2010/0109955的全部内容现被纳入，以供参考。一个不同的发射系统在美国专利号6,674,411中披露。其中，平面倒L形天线(即，贴片天线)有一个放在上面矩形板组成的发射元件与接地平面层基本平行。该天线与配置的网络连接在第一频域和一个第二频域中的频段提供匹配。因此天线系统仅限于在两个频域内的单频段运行。在寻求多频段运行时，天线系统需要一个切换(有源)匹配网络的开关，提供每个频段内匹配的非同步阻抗。因此尽管有天线占据一个大空间(20X10X8mm3),相比双波段可以同步提供运行而言并不算多。基于上述原因，无线设备制造商将空间专用于集成发射结构，特别是天线元件，将其作为一种投资以为手持或便携式设备提供通讯能力。为了尽量减少无线手持或便携式设备所占的空间，近来手机天线设计的趋势是，通过使用更小的非谐振元件，以尽可能提高接地平面层对发射程序的作用。然而，非谐振元件通常被迫包含一个复杂的射频系统。因此，这些技术的挑战本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线手持或便携式电子设备，其特征在于，包括：一个超薄发射系统，被配置在第一频域发射和接收电磁波信号，所述超薄发射系统包含超薄发射结构、射频系统、第一内部导电路径和第一外部导电路径；所述超薄发射结构包含第一助力杆和接地平面层；所述第一助力杆包含一层标准的介电材料，所述介电材料具有顶部和底部通电的导电表面，所述第一助力杆的特点是宽度和高度因子均大于3，所述第一助力杆由空隙与接地平面层相分开，位置因子的范围为0.3至1.8；所述第一助力杆适用于一个虚拟球形范围，其直径小于三分之一的弧度球面，该球面半径等于自由空间波长除以2倍π(pi)，且该波长对应于第一频域的最低频率；所述第一内部导电路径将第一助力杆与射频系统相连接；及所述射频系统包含第一匹配电路，经过配置为在第一外部导电路径提供与第一频域范围内相匹配的阻抗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.24 EP 14178369.6;2014.10.16 EP 14189253.9;1.一种无线手持或便携式电子设备，其特征在于，包括：一个超薄发射系统，被配置在第一频域发射和接收电磁波信号，所述超薄发射系统包含超薄发射结构、射频系统、第一内部导电路径和第一外部导电路径；所述超薄发射结构包含第一助力杆和接地平面层；所述第一助力杆包含一层标准的介电材料，所述介电材料具有顶部和底部通电的导电表面，所述第一助力杆的特点是宽度和高度因子均大于3，所述第一助力杆由空隙与接地平面层相分开，位置因子的范围为0.3至1.8；所述第一助力杆适用于一个虚拟球形范围，其直径小于三分之一的弧度球面，该球面半径等于自由空间波长除以2倍π(pi)，且该波长对应于第一频域的最低频率；所述第一内部导电路径将第一助力杆与射频系统相连接；及所述射频系统包含第一匹配电路，经过配置为在第一外部导电路径提供与第一频域范围内相匹配的阻抗。2.根据权利要求1所述的无线手持或便携式电子设备，其特征在于：所述超薄发射系统经过配置在第二频域发射和接收电磁波信号，其中第二频域的最低频率比第一频域的最高频率还要高；所述超薄发射系统包含第二内部导电路径和第二外部导电路径；所述超薄发射结构包含一个第二助力杆；所述第二助力杆包含一层标准的介电材料，所述介电材料具有顶部和底部通电的导电表面，所述第二助力杆的特点是宽度和高度因子均大于3，所述第二助力杆由空隙与接地平面层相分开，位置因子的范围为0.3至1.8；所述第二助力杆适用于一个虚拟球形范围，其直径小于三分之一的弧度球面，这个球面半径等于自由空间波长除以2倍π(pi)，且该波长对应于第一频域的最低频率；所述第二内部导电路径将第二助力杆与射频系统相连接；及所述射频系统包含第二匹配电路，经过配置为在第二外部导电路径提供与第二频域范围内相匹配的阻抗。3.根据权利要求2所述的无线手持或便携式电子设备，其特征在于：所述超薄发射系统经过配置在第三频域发射和接收电磁波信号，其中第三频域的最高频率比第一频域的最低频率还要低；所述超薄发射系统包含第三内部导电路径和第三外部导电路径；所述超薄发射机构包括一个装有第三和第四助力杆的增强器元件，第三助力杆紧邻第四助力杆，且第三和第四助力杆为电连接；第三和第四助力杆均包含一层标准的介电材料，所述介电材料具有顶部和底部通电的导电表面；所述增强器元件的特点是宽度和高度因子均大于6，所述增强器元件由空隙与接地平面层相分开，位置因子的范围为0.3至1.8；所述增强器元件适用于的虚拟球形范围，其直径小于三分之一...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔米·安古拉，诺曼·托普斯，奥萝拉·安杜哈尔，
申请(专利权)人：弗拉克托斯天线股份有限公司，
类型：发明
国别省市：西班牙;ES