可调谐环形天线制造技术

本发明专利技术的实施例涉及可调谐环形天线。本发明专利技术提供了包括无线通信电路的电子设备。该无线通信电路可以包括射频收发器电路和天线结构。并馈式环形天线可以由导电边框和接地面的一些部分形成。该天线可以工作在多个通信频带中。该边框可以围绕安装在电子设备前面的显示器的外围部分。该边框可以包括一个间隙。天线的天线馈电端可以处在间隙的相对侧。可变电容器可以桥接该间隙。电感元件可以桥接该间隙和天线馈电端。可切换电感器可以并联地与电感元件耦合。可调谐匹配电路可以耦合在天线馈电端之一与将收发器电路与天线连接的同轴电缆中的导体之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及无线通信电路，尤 其涉及具有无线通信电路的电子设备。
技术介绍
像手持电子设备那样的电子设备越来越普及。手持设备的例子包括手持计算机、蜂窝式电话、媒体播放器、和包括这种类型的多个设备的功能的混合设备。像这些设备那样的设备往往配有无线通信能力。例如，电子设备可以使用850MHz，900MHz，1800MHz和1900MHz上的蜂窝式电话频带(例如，主要全球移动通信系统或GSM蜂窝式电话频带)将像蜂窝式电话电路那样的远程无线通信电路用于通信。远程无线通信电路也可以管理2100MHz频带。电子设备可以使用短程无线通信链路管理与附近装备的通信。例如，电子设备可以使用2. 4GHz和5GHz上的1WiFi (IEEE 802. 11)频带和2. 4GHz上的Bluetooth 频带进行通信。为了满足消费者对小型无线设备的需求，制造商们不断地力求实现像使用紧凑结构的天线部件那样的无线通信电路。但是，难以将传统天线结构装入小设备中。例如，限制在小体积内的天线往往呈现比实现在大体积中的天线更窄的工作频带。如果天线的带宽太小，该天线将不能覆盖感兴趣的所有通信频带。基于这些考虑，期望为电子设备提供改进的无线电路。
技术实现思路
可以提供包括天线结构的电子设备。可以将天线配置成工作在第一和第二通信频带中。电子设备可以包括使用传输线与天线耦合的射频收发器电路。该传输线可以具有正导体和接地导体。该天线可以具有分别与传输线的正导体和接地导体耦合的正天线馈电端和接地天线馈电端。该电子设备可以具有长方形外国。可以将长方形显示器安装在该电子设备的前面。该电子设备可以具有由塑料外壳部件形成的后面。导电侧壁结构可以围绕着显示器和电子设备外壳的外国。该导电侧壁结构可以用作显示器的边框(bezel)。该边框可以包括至少ー个间隙。可以将像塑料那样的固体电介质填入该间隙中。该天线可以由边框的包括该间隙的部分和一部分接地面形成。为了避免对触摸事件过度敏感，可以使用降低间隙附近的电场密度的馈电安排来对该天线馈电。电感元件可以与天线馈电端并联形成，而电容元件可以与天线馈电端之一串联形成。电感元件可以由桥接天线馈电端的传输线电感结构形成。电容元件可以由插在天线的正馈电路径中的电容器形成。该电容器可以，例如，连接在传输线的正地导体与正天线馈电端之间。可切换电感器电路可以与电感元件并联耦合。可调谐匹配电路也可以插在天线的正馈电路径中(例如，可调谐匹配电路可以与电容元件串联)。可变电容器电路可以桥接该间隙。可切换电感器电路、可调谐匹配电路和可变电容器电路用作可以用于使天线在不同频带上谐振的天线调谐电路。使用这种安排形成的无线设备可 以工作在第一和第二模式中。在第一模式中，可以接通可切换电感器电路使无线设备的天线能够工作在第一低频带区和高频带区中。在第ニ模式中，可以关断可切换电感器电路使无线设备的天线能够工作在第二低频带区和所述高频带区中。第一和第二低频带区在频率上可以重叠也可以不重叠。可以将可调谐匹配电路配置成在所选频带区内提供期望子频带覆盖区。可以调整可变电容器电路以便细调环形天线的频率特性。本专利技术的进ー步特征、它的性质和各种优点可以从附图和下面对优选实施例的详细描述中更明显地看出。附图说明图I是根据本专利技术ー个实施例的带有无线通信电路的例示性电子设备的透视图。图2是根据本专利技术ー个实施例的带有无线通信电路的例示性电子设备的示意图。图3是根据本专利技术ー个实施例的带有无线通信电路的例示性电子设备的剖面端视图。图4是根据本专利技术ー个实施例的例示性天线的图形。图5是根据本专利技术ー个实施例的可以用在电子设备中的例示性串馈式环形天线的示意图。图6是示出根据本专利技术一个实施例如何可以将电子设备天线配置成在多个通信频带中呈现覆盖区的曲线图。图7是根据本专利技术ー个实施例的可以用在电子设备中的例示性并馈式环形天线的示意图。图8是根据本专利技术ー个实施例的将电感置于环中的例示性并馈式环形天线的图形。图9是根据本专利技术ー个实施例的具有电感传输线结构的例示性并馈式环形天线的图形。图10是根据本专利技术ー个实施例的带有电感传输线结构和串联电容元件的例示性并馈式环形天线的图形。图11是例示根据本专利技术实施例的各种电子设备环形天线的性能的史密斯(Smith)图。图12是示出针对给定天线体积的天线增益与天线带宽之间的折衷的曲线图。图13是根据本专利技术ー个实施例的带有可调谐天线电路的例示性并馈式环形天线的图形。图14是根据本专利技术ー个实施例的可以结合图13的天线使用的那种类型的例示性可调谐匹配电路的电路图。图15是根据本专利技术ー个实施例的可以结合图13的天线使用的那种类型的例示性可切换电感器电路的电路图。图16是根据本专利技术ー个实施例的可以结合图13的天线使用的那种类型的例示性可变电容器电路的电路图。图17是示出根据本专利技术一个实施例如何可以使用可调谐天线电路将图13的天线的低频带部分用于覆盖感兴趣的多个通信频带 的曲线图。具体实施例方式电子设备可以配有无线通信电路。该无线通信电路可以用于在多个无线通信频带中支持无线通信。该无线通信电路可以包括ー个或多个天线。该天线可以包括环形天线。如果需要的话，环形天线的导电结构可以由导电电子设备结构形成。该导电电子设备结构可以包括导电外壳结构。该外壳结构可以包括导电边框。在导电边框中可以形成间隙结构。可以使用有助于使天线对与用户的手或其它外部物体接触的敏感性最小的配置对该天线进行并馈。任何适当电子设备都可以配有包括环形天线结构的无线电路。作为ー个例子，环形天线结构可以用在像台式计算机、游戏控制台、路由器、膝上型计算机等那样的电子设备中。借助于ー种合适配置，将环形天线结构配备在像便携式电子设备那样内部空间相对珍贵的相对紧凑电子设备中。在图I中示出了根据本专利技术一个实施例的例示性便携式电子设备。像例示性便携式电子设备10那样的便携式电子设备可以是像超便携式计算机、笔记本计算机、和平板计算机那样的膝上型计算机或小型便携式计算机。便携式电子设备也可以是更小一点的设备。更小的便携式电子设备的例子包括腕表式设备、吊坠式设备、头戴耳机式设备、和其它可穿戴和迷你设备。借助于ー种合适安排，便携式电子设备是像蜂窝式电话那样的手持电子设备。在便携式电子设备中空间是十分珍贵的。通常还存在导电结构，这给天线有效エ作带来挑战。例如，可能围绕便携式电子设备外壳的一些或整个外围存在导电外壳结构。在像这些那样的便携式电子设备外壳安排中，使用覆盖感兴趣通信频带的环型天线设计可能特别有利。因此，本文有时将像手持设备那样的便携式设备的使用作为ー个例子来描述，但如果需要的话，任何合适电子设备都可以配有环形天线结构。手持设备可以是，例如，蜂窝式电话、具有无线通信能力的媒体播放器、手持计算机(有时也叫做个人数据助理)、遥控器、全球定位系统(GPS)设备、和手持游戏设备。如果需要的话，手持设备和其它便携式设备可以包括多种传统设备的功能。多功能设备的例子包括包括媒体播放器功能的蜂窝式电话、包括无线通信能力的游戏设备、包括游戏和电子邮件功能的蜂窝式电话、和接收电子邮件，支持移动电话呼叫和支持网页浏览的手持设备。这些仅仅是例示性例子。图I的设备10可以是任何合适设备或手持电子设备。设备10包括外壳12以及包括管理无本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.07 US 13/041,9341.一种具有外围的电子设备中的并馈式环形天线，包括 包括第一和第二天线馈电端的天线馈电器； 耦合在该第一和第二天线馈电端之间的导电环，其中该导电环至少部分地由沿着外围布置的导电结构形成；以及 桥接该第一和第二天线馈电端的可变电感器。2.如权利要求I所述的并馈式环形天线，其中该可变电感器包括并联耦合在该第一和第二天线馈电端之间的固定电感器和可切换电感器。3.如权利要求2所述的并馈式环形天线，其中该可切换电感器包括串联在该第一和第二天线馈电端之间的电感器和开关。4.如权利要求3所述的并馈式环形天线，其中该固定电感器和该电感器包括电感性传输线结构。5.如权利要求I所述的并馈式环形天线，其中该可变电感器被选择性地配置成工作在其中该可变电感器在第一和第二天线馈电端之间呈现第一电感的第一模式、和其中该可变电感器在第一和第二天线馈电端之间呈现第二电感的第二模式中，其中第一电感不同于第二电感。6.如权利要求I所述的并馈式环形天线，其中该导电结构包括至少一个间隙，该并馈式环形天线进一步包括 桥接该至少一个间隙的可变电容器电路。7.如权利要求6所述的并馈式环形天线，其中该电子设备进一步包括无线收发器电路和介于该无线收发器电路与该天线馈电器之间的可调谐阻抗匹配电路。8.如权利要求I所述的并馈式环形天线，其中该电子设备进一步包括 无线收发器电路；以及 介于该无线收发器电路与该天线馈电器之间的可调谐阻抗匹配电路。9.如权利要求I所述的并馈式环形天线，进一步包括 在传输线与该第一天线馈电端之间传送天线信号的天线馈电线；以及 插在该天线馈电线中的电容器。10.一种手持电子设备，包括 包括第一和第二天线馈电端的天线馈电器； 耦合在该第一和第二天线馈电端之间的导电环； 无线收发器电路；以及 介于该无线收发器电路与该天线馈电器之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：金男波，M·帕斯科林尼，M·A·莫，R·W·斯科卢巴，R·卡巴勒罗，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：