带有滤波器和调谐电路的电子设备天线制造技术

本发明专利技术涉及带有滤波器和调谐电路的电子设备天线。一种电子设备可以具有包括构成天线谐振元件和天线接地的导电天线结构的天线。带阻滤波器可以耦合在导电结构的第一和第二部分之间。带阻滤波器可以由多个串联的谐振电路构成。带阻滤波器和阻抗匹配电路可以串联在天线谐振元件和天线接地之间。带阻滤波器可以以阻带来表征。天线可以被配置成在阻带之外的第一通信频带和被阻带覆盖的第二通信频带中操作。阻抗匹配电路可以是用于调谐天线的可调电路。可调电路可以是被调整以调谐天线在第一通信频带中的响应的基于开关的可调电容器。

【技术实现步骤摘要】
带有滤波器和调谐电路的电子设备天线本申请要求2012年2月17日提出的美国专利申请No.13/399,800的优先权，此处引用了该申请的全部内容作为参考。
本申请一般涉及电子设备，具体来说，涉及电子设备的天线。
技术介绍
诸如便携式计算机和蜂窝电话之类的电子设备常常具有无线通信能力。例如，电子设备可以使用诸如蜂窝电话电路之类的远距离无线通信电路来使用蜂窝电话频带进行通信。电子设备可以使用诸如无线局域网通信电路之类的短距离无线通信电路来处理与附近的设备的通信。电子设备还可以配备有卫星导航系统接收器及其他无线电路。为满足消费者对于小的形状因子的无线设备的需求，制造商不断地力求使用紧凑的结构来实现诸如天线组件之类的无线通信电路。同时，希望在电子设备中包括诸如金属设备外壳组件之类的导电结构。由于导电组件会影响射频性能，因此当将天线结合到包括导电结构的电子设备中时，必须小心。例如，还必须小心以确保设备中的天线和无线电路能够在操作频率的范围内表现出令人满意的性能，而不会导致不希望有的干扰。因此，希望能够为无线电子设备提供改善的天线结构。
技术实现思路
电子设备可以具有天线。天线可以包括构成天线谐振元件和天线接地的导电结构。天线接地可以由电子设备外壳结构构成。天线谐振元件可以是倒F天线谐振元件或其他合适的天线谐振元件。带阻滤波器可以耦合在导电结构的第一和第二部分之间。例如，带阻滤波器可以耦合在天线谐振元件和天线接地之间。天线谐振元件可以包括天线谐振元件臂。天线馈源支线可以耦合在天线谐振元件臂和天线接地之间。在天线谐振元件臂上的不同的位置，带阻滤波器和阻抗匹配电路可以串联在天线谐振元件臂和天线接地之间。带阻滤波器可以由串联的多个级构成。带阻滤波器的每一级都可以包括由并联的电容器和电感器构成的谐振电路。每一级的谐振峰值都可以不同以扩展带阻滤波器的带宽。带阻滤波器可以以阻带来表征。天线可以被配置成在阻带之外的第一通信频带和被阻带覆盖的第二通信频带中操作。阻抗匹配电路可以是用于调谐天线的可调电路。可调电路可以是被调整以调谐天线在第一通信频带中的响应的基于开关的可调电容器。附图说明通过各个附图以及下面的对优选实施例的详细描述，本专利技术的进一步特点、其本质以及各种优点将更加显而易见。图1是根据本专利技术的一个实施例的带有无线通信电路的说明性电子设备的透视图。图2是根据本专利技术的一个实施例的带有无线通信电路的说明性电子设备的示意图。图3是根据本专利技术的一个实施例的带有滤波器和匹配电路的可以用于图1和2所示出的类型的无线电子设备中的说明性天线的图。图4是根据本专利技术的一个实施例的没有短路支线的倒F天线的图。图5是根据本专利技术的一个实施例的示出了图4的天线如何可以具有覆盖相关的通信频带的谐振峰值的天线性能图。图6是根据本专利技术的一个实施例的带有短路支线的倒F天线的图。图7是根据本专利技术的一个实施例的示出了图6的天线如何可以具有在比用图4的天线结构覆盖的通信频带较低的频率覆盖相关的通信频带的谐振峰值的天线性能图。图8是根据本专利技术的一个实施例的可以在诸如图3的天线之类的天线中使用的类型的说明性带阻滤波器的电路图。图9是根据本专利技术的一个实施例的图8的带阻滤波器的阻抗对频率的图形。图10是根据本专利技术的一个实施例的图8所示出的类型的说明性带阻滤波器的传输对频率的图形。图11是根据本专利技术的一个实施例的可以在诸如图3的天线之类的天线中使用的类型的说明性可调阻抗匹配电路的电路图。图12是根据本专利技术的一个实施例的示出了图3的天线如何可以具有低频带谐振和高频带谐振以及示出了低频带响应如何可以使用图11所示出的类型的可调匹配电路来调谐的天线性能图。具体实施方式可以给诸如图1的电子设备10之类的电子设备提供无线通信电路。可以使用无线通信电路来支持多个无线通信频带中的无线通信。无线通信电路可以包括一个或多个天线。天线可包括环形天线、倒F天线、条状天线、平面倒F天线、槽式天线、包括一个以上类型的天线结构的混合型天线、或其他合适的天线。天线的导电结构可以，在需要时，由导电电子设备结构构成。导电电子设备结构可以包括诸如导电外壳壁结构之类的导电外壳结构。外壳结构可以包括围绕电子设备的周边的外围导电部件。外围导电部件可以充当诸如显示器之类的平面结构的边框，可以充当设备外壳的侧壁结构，和/或可以形成其他外壳结构。外围导电部件中的间隔可以与天线相关联。天线可以，在需要时，由模制的金属薄片或其他金属结构构成，或者可以由诸如衬底上的金属迹线之类的导电迹线构成。衬底可以是塑料结构或其他电介质结构，诸如填充了玻璃纤维环氧基质之类的刚性印刷电路板衬底（例如，FR4），由聚酰亚胺或其他柔性聚合物的板或其他衬底材料构成的柔性印刷电路（“柔性电路”）。电子设备10的外壳可以由导电结构（例如，金属）构成，或可以由电介质结构（例如，玻璃、塑料、陶瓷等等）构成。在需要时，可以在导电外壳结构中形成由塑料或其他电介质材料构成的天线窗口。设备10的天线可以被安装为使得天线窗口结构重叠天线。在操作过程中，射频天线信号可以穿过电介质天线窗口及设备10中的其他电介质结构。电子设备10可以是便携式电子设备或其他合适的电子设备。例如，电子设备10可以是膝上型计算机、平板电脑、诸如腕表设备、吊挂设备、耳机设备、耳塞设备、或其他可佩带的设备之类的有点小的设备或微型设备、蜂窝电话，或媒体播放器。设备10还可以是电视机、机顶盒、台式计算机、计算机被集成到其中的计算机监视器、或其他合适的电子设备。设备10可以具有安装在诸如外壳12之类的外壳中的诸如显示器14之类的显示器。显示器14可以是结合了电容性接触式电极或可能对触摸不敏感的触摸屏。显示器14可以包括由发光二极管（LED）、有机LED（OLED）、等离子单元（plasmacell）、电润湿像素、电泳像素、液晶显示器（LCD）组件、或其他合适的图像像素结构构成的图像像素。防护玻璃层可以覆盖显示器14的表面。防护玻璃可以具有诸如用于容纳按钮16的开口之类的一个或多个开口。有时可以被称为壳体的外壳12可以由塑料、玻璃、陶瓷、纤维合成物、金属（例如，不锈钢、铝等等），其他合适的材料或这些材料的组合构成。在某些情况下，外壳12或其某些部分可以由电介质或其他低导电性材料构成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的至少某些结构可以由金属元件构成。在其中外壳12由诸如金属之类的导电材料构成的设备10的配置中，可以在外壳12中形成诸如图1的天线窗口18之类的一个或多个电介质天线窗口。天线窗口18可以由诸如塑料（作为示例）之类的电介质构成。设备10中的天线可以被安装在外壳12内，以便天线窗口18重叠天线。在操作过程中，射频天线信号可以穿过天线窗口18及设备10中的其他电介质结构（例如，显示器14的防护玻璃的边缘部分）。设备10中的天线可以被用来支持任何相关的通信频带。例如，设备10可以包括用于支持局域网通信、声音和数据蜂窝电话通信、全球定位系统（GPS）通信或其他卫星导航系统通信、（蓝牙）通信等等。图2示出了可以用于电子设备10的说明性配置的示意图。如图2所示，电子设备10可以包括诸如存储器和处理电路28之类的控制电路。存储器和处理电路28可以包括诸如硬盘驱动器存储器之类的存储器、非易失性存储本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，包括：天线谐振元件；天线接地；以及耦合在所述天线谐振元件和所述天线接地之间的多级带阻滤波器。

【技术特征摘要】
2012.02.17 US 13/399,8001.一种天线，包括：天线谐振元件，其中所述天线谐振元件包括具有谐振元件臂、天线馈源支线和短路支线的倒F天线谐振元件；天线接地；以及耦合在所述天线谐振元件和所述天线接地之间的多级带阻滤波器，其中所述多级带阻滤波器包括串联的多个级，所述多级带阻滤波器的每一级包括带有不同的相应的固定谐振频率的谐振电路，所述多级带阻滤波器以阻带来表征，所述天线谐振元件、天线接地、以及多级带阻滤波器被配置成在所述阻带之外的至少第一通信频带和被所述阻带覆盖的至少第二通信频带中操作，并且所述多级带阻滤波器耦合在所述短路支线的第一部分和第二部分之间。2.如权利要求1所述的天线，还包括与所述多级带阻滤波器串联的阻抗匹配电路。3.如权利要求2所述的天线，其中，所述阻抗匹配电路包括被配置成调谐所述天线的可调电路。4.如权利要求3所述的天线，其中，所述可调电路包括射频开关。5.如权利要求4所述的天线，其中，所述可调电路包括表现出使用所述射频开关调整的电容的可调电容器。6.如权利要求1所述的天线，其中，所述多级带阻滤波器包括电感器以及电容器。7.如权利要求1所述的天线，其中，每一个谐振电路都包括与电感器并联的电容器。8.一种用于电子设备的天线，所述电子设备包括具有导电侧壁和导电后表面的导电外壳，在外壳的与所述导电后表面相对的前面处形成的显示器，以及在所述导电侧壁的一个中的电介质天线窗口，所述天线包括：在所述导电外壳内的被配置成通过所述电介质天线窗口发射与接收射频天线信号并且包括谐振元件臂、天线馈源支线和短路支线的导电天线结构；以及包括多个串联的谐振电路的多级带阻滤波器，其中所述多级带阻滤波器被耦合在所述短路支线的第一部分和第二部分之间，所述天线馈源支线与所述短路支线并联在所述谐振元件臂和所述天线接地之间，并且发射与接收射频信号的收发器耦合在所述天线馈源支线的第一部分和第二部分之间。9.如权利要求8所述的天线，其中，所述谐振电路中的每一个都包括相应的电容器以及电感器。10.如权利要求8所述的天线，其中，所述串联的谐振电路包括：被配置成在...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·B·麦米林，李青湘，R·W·施卢巴，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：