天线扩展器以及使用天线扩展器的电子设备制造技术

一种电子设备包括：外壳，具有第一侧和第二侧；介质盖(602)，位于所述第二侧；沿所述第一侧和所述第二侧的边缘的导电外围结构；天线馈源(601)，耦合到所述外围结构的部分(603)，从而将所述部分(603)作为天线辐射单元；以及导电构件(604，804)，位于所述介质盖(602)上面或下面。所述导电构件的作用是增大电场分布的表面积，以增大天线辐射口径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】天线扩展器以及使用天线扩展器的电子设备
本专利技术涉及用于无线通信的天线领域，尤其涉及一种天线，适合安装在用导电框架建成的电子设备中的狭小空间。此外，本专利技术涉及包括多个天线的天线排列，以及涉及包括天线或天线排列的电子设备。
技术介绍
所有使用无线电波通信的电子设备都需要天线。对用户而言，许多这样的设备需要便携、易用和美观。因此，无线通信中的尺寸、设计、整体外观、机械鲁棒性和效率可能对天线设计提出困难和可能相互矛盾的要求。这种电子设备的一个示例是便携式通信和/或计算设备，例如智能手机、平板电脑或膝上型电脑。这种设备可以是相对平坦的，在形式上有点拉长，具有两端、两侧缘以及正面和背面。正面的大部分通常保留给触敏显示屏使用。所述背面可以由塑料制成的后盖覆盖，但在许多情况下，所述背面包括玻璃和/或金属层。沿所述端部和侧缘的外周也可以包括金属框架。所述设备可以只有几毫米厚，所述端部和侧缘的尺寸可以从几厘米到几分米。天线的物理尺寸与通信的波长有一定的关系，也就是说，如果天线用于6GHz以下的波长的通信，其物理尺寸必须是在厘米级。这种尺寸的天线，一方面实现高效通信和高数据吞吐量，另一方面能很容易安装在便携式通信设备中，但是这种天线很难设计。现有技术提出了各种天线结构，可以利用电子设备的金属结构部件或其他导电结构部件作为天线结构。但是，目前的天线性能不能在整个所需频率范围和/或电子设备工作的所有频带上总是达到最佳。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种天线，具有紧凑的尺寸、适用于便携式电子设备、对多种操作条件具有鲁棒性且可与包含在电子设备中的其它天线结合。本专利技术的另一个目的是，天线可以和电子设备的其它部件和结构一起设置在封闭空间中，并且具有良好的性能。本专利技术的又一个目的是提供一种包括至少一个上述种类的天线的电子设备。第一方面，提供了一种电子设备。所述电子设备包括：外壳，具有第一侧和第二侧；介质盖，位于所述第二侧；以及沿所述第一侧和所述第二侧的边缘的导电外围结构。所述电子设备还包括天线馈源，耦合到所述外围结构的部分，从而将所述部分作为天线辐射单元。另外，所述电子设备包括导电构件，位于所述介质盖上(例如，附接在其内侧或外侧)。或者，所述导电构件可以设置在所述介质盖的下面(例如，在所述外壳内的支撑结构上)。所述导电构件具有沿所述部分纵向方向的第一尺寸，并相对于所述外围结构从所述部分向内延伸第二尺寸，所述第二尺寸小于两倍的所述第一尺寸。所述电子设备包括电耦合，位于所述部分和所述导电构件的沿所述部分的所述纵向方向延伸的部分之间。所述导电构件形成天线扩展器，因此也可以称为天线扩展器。所述导电构件，如，天线扩展器，的作用是用于扩大电场分布的表面积。换句话说，所述天线扩展器增大了天线辐射孔径。这将在期望的频带改善底盘模式激励。所述天线扩展器可用于：1)提高辐射效率；2)调整谐振频率；3)增加阻抗带宽；4)修改电流分布和辐射图，以控制，例如，用户的影响。因为天线扩展器在不要求更多天线间隙(例如，天线辐射单元与地面的距离)的情况下提高了天线的阻抗带宽和效率，通过所述天线扩展器，可以制作尺寸紧凑的天线，特别是在空间小的便携式电子设备中。因为在天线的性能低于可接受的极限之前提供了更多裕量，阻抗带宽和效率的提高还增强了对次优操作条件的鲁棒性。所述天线扩展器中没有为同一设备中的其它天线保留所需的此类空间，这使得所述方案与其它天线非常兼容。所述天线甚至可以与电子设备的其他部分共用一些结构，这进一步强调了其适用于封闭空间。在所述电子设备的第一种实现方式中，所述介质盖是介质板，且所述导电构件由所述介质板机械支撑。具有以下优点：可以使机械结构稳固且相对容易制造。还具有以下优点：导电构件与所述电子设备的接地部分，例如，显示屏，之间的距离可以尽可能大。从而提高阻抗带宽和效率。在所述电子设备的另一实现方式中，所述介质板由塑料、玻璃、陶瓷、木头或其它介质材料制成，且具有内表面和外表面，所述导电构件是固定附接到所述介质板的内表面的导电材料。具有以下优点：可以使所述设备的外观变得非常吸引人，且使所述机械结构稳固且相对容易制造。在所述电子设备的另一实现方式中，所述介质板是透明的或半透明的，且在所述内表面上包括装饰层，并且所述导电构件通过附接到所述装饰层而间接附接到所述介质板的内表面。具有以下优点：即使将此类导电构件用作天线扩展器，也无需牺牲所述设备的有利外观。在所述电子设备的另一实现方式中，所述电子设备包括所述介质盖内的介质支撑结构，所述导电构件由所述介质支撑结构机械支撑。具有以下优点：天线扩展器的设计和机械结构可以根据工作频率和其他影响因素进行特别定制，和/或电子设备内的某些介质部件可以高效地兼做所述天线扩展器的支撑结构。在所述电子设备的另一实现方式中，所述电耦合是电流耦合，包括下列至少一项：所述部分与所述导电构件之间的直接接触；通过所述部分与所述导电构件之间的导电垫片实现的耦合；通过所述部分和所述导电构件之间的两个或多个离散接触构件实现的耦合；以及所述部分和所述导电构件之间的焊接、软焊接或胶接。具有以下优点：可以在周围结构中的部件和材料的多种替代物中实现安全的电耦合。在所述电子设备的另一实现方式中，所述电耦合是非电流耦合，包括电容耦合和电感耦合中的至少一种。具有以下优点：某些部件之间不需要直接接触，这使该结构的设计和组装更容易，并有助于避免次优接触可能引起的任何问题。在所述电子设备的另一实现方式中，所述非电流耦合的交叉频率在数十至数百兆赫兹的范围。具有以下优点：可以在对其他尺寸的天线结构有用的频率上进行充分的电磁连接。在所述电子设备的另一实现方式中，所述部分构成天线结构的天线辐射单元，所述天线结构是以下之一：单极子天线、偶极子天线、折合偶极子天线、电容耦合单元(CapacitiveCouplingElement，CCE)天线、倒F型天线(Inverted-FAntenna，IFA)、环形天线以及缝隙天线。具有以下优点：可以为特定的实现方式选择最合适的天线类型。附图说明图1是CCE天线的示意图；图2是倒F型天线的示意图；图3是单极子或倒L型天线的示意图；图4是电子设备的某些结构部分的示意图；图5是图4结构的横截面的示意图；图6是配置有天线扩展器的电子设备的某些结构部分的示意图；图7是图6结构的横截面的示意图；图8是配置有天线扩展器的电子设备的某些结构部分的示意图；图9是图8结构的横截面的示意图；图10是天线扩展器的尺寸的示意图；图11是另一天线扩展器的尺寸的示意图；图12是天线扩展器的等效电路的示意图；图13是配置有接触构件的天线扩展器的示意图；图14是天线扩展器的形状的示意图；图15是配置有天线扩展器的电子设备的某些结构部分的示意图；图16是配置有或没有配置天线扩展器的天线的测量性能的示意图。具体实施方式一种电子设备可以包括被外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子设备，其特征在于，包括：/n外壳，具有第一侧和第二侧；/n介质盖(602)位于所述第二侧；/n沿所述第一侧和所述第二侧的边缘的导电外围结构；/n天线馈源(601)，耦合到所述外围结构的部分(603)，从而将所述部分(603)作为天线辐射单元；/n导电构件(604，804)，位于所述介质盖(602)上面或下面，其中，所述导电构件(604，804)具有沿所述部分(603)纵向方向的第一尺寸(605)，并相对于所述外围结构从所述部分(603)向内延伸第二尺寸(606)，所述第二尺寸(606)小于两倍的所述第一尺寸(605)；以及/n电耦合，位于所述部分(603)和所述导电构件(604，804)的沿所述部分(603)的所述纵向方向延伸的部分之间。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电子设备，其特征在于，包括：
外壳，具有第一侧和第二侧；
介质盖(602)位于所述第二侧；
沿所述第一侧和所述第二侧的边缘的导电外围结构；
天线馈源(601)，耦合到所述外围结构的部分(603)，从而将所述部分(603)作为天线辐射单元；
导电构件(604，804)，位于所述介质盖(602)上面或下面，其中，所述导电构件(604，804)具有沿所述部分(603)纵向方向的第一尺寸(605)，并相对于所述外围结构从所述部分(603)向内延伸第二尺寸(606)，所述第二尺寸(606)小于两倍的所述第一尺寸(605)；以及
电耦合，位于所述部分(603)和所述导电构件(604，804)的沿所述部分(603)的所述纵向方向延伸的部分之间。


2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，
所述介质盖(602)为介质板；
所述导电构件(604)由所述介质板机械支撑。


3.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，
所述介质板由塑料、玻璃、陶瓷、木头或其它介质材料制成，具有内表面和外表面；并且
所述导电构件(604)是固定附接于所述介质板的内表面的导电材料。


4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，
所述介质板是透明的或半透明的，且在所述内表面上包括装饰层(1501)；并且
所述导电构件(604)通过附接到所述装饰层(1501)间接附接到所述介质板上。...

【专利技术属性】
技术研发人员：珍妮·伊尔沃宁，田瑞源，董力，徐长念，刘栋，骆红廷，屠东兴，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44