用于无线通信的 3D 天线制造技术

本发明专利技术提供了一种无线通信设备，其包括具有第一部分和第二部分的外罩。第一部分适于插入电子装置的插口中并且第二部分包括端盖。无线通信设备还包括封装在外罩内的印刷电路板（PCB）以及接合至PCB并且封装在端盖内的天线，其中该印刷电路板具有安装表面。天线定向为垂直于PCB的安装表面。

【技术实现步骤摘要】
用于无线通信的3D天线相关申请的交叉引用本申请要求于2012年11月7日提交的美国非临时申请第13/671，086号和于2012年7月27日提交的美国临时申请第61/676，778号的优先权，其全部内容为了所有目的而通过引用合并于此。本申请涉及共有的题为“Wireless Communications Apparatus (无线通信设备)”的美国专利申请第 13/671，224 号和题为 “Wireless Communications Antenna Assembly(无线通信天线组件)”的美国专利申请第13/671，348号，其全部内容为了所有目的而通过引用合并于此。
技术介绍
无线USB (通用串行总线)是一种短程无线电通信协议。它被设计为在2.0GHz至10.6GHz的频率范围内进行操作。无线USB可以用于计算机与计算机外围装置(诸如鼠标、键盘、打印机和扫描仪)之间的无线通信、以及用于与游戏控制器、数码相机、便携式媒体播放器、硬盘驱动器和闪存驱动器的通信。用于在计算机与外围装置之间提供无线通信的其他商业无线收发器使用其他标准，诸如火线(IEEE1394)和微型USB (mini_USB)标准。这些其他标准使用具有不同插头尺寸的形状因子。“微型纳米(nano)”电子狗(dongle)是一种具有特定形状因子的USB电子狗，其中，端盖突出超过插口表面约6.8mm。“微型(pico)”电子狗是一种具有特定形状因子的USB电子狗，其中，相比于微型纳米电子狗，端盖突出超过插口表面较小的量。因此，微型电子狗的端盖的长度小于微型纳米电子狗的长度。由于方便将微型电子狗电子狗插入便携式电脑或其他移动计算装置，而不是在每次使用前插入电子狗并且在运输移动计算装置之前移除电子狗，所以微型电子狗形状因子是期望的。使电子狗的端盖与移动计算装置的边缘几乎齐平降低了电子狗在移动计算装置在运送中时可能损坏的可能性。然而，制造具有足够辐射图案(radiation pattern)和功率的小电子狗会是一个挑战。电子狗的尺寸限制了可以使用的电子设备的尺寸，特别是通常影响辐射图案的天线的尺寸。因此，寻求改进的天线设计。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例涉及一种无线通信设备，其包括具有第一部分和第二部分的外罩(housing)，第一部分适于插入电子装置的插口中并且第二部分包括端盖。该无线通信设备还可以包括接合至PCB并且封装在端盖中的天线，该天线定向为垂直于PCB的安装表面。本专利技术的其他实施例涉及一种无线通信系统，其包括耦接至处理器的电子装置。该无线通信系统还可以包括传输射频信号的外围装置、包括具有第一定向的插头以及具有第二定向的天线的无线通信设备，其中，第一定向和第二定向彼此垂直。一些实施例可以包括插入电子装置的通信端口中的插头，无线通信设备接收外围装置传输的射频信号并基于接收到的射频信号向处理器传送数据。本专利技术的其他实施例涉及一种无线通信设备，其包括:被配置成三维轮廓(profile)的天线器件，其中，该天线器件被配置为传输无线信号，其中，该三维轮廓使得天线器件能够产生至少-8dB的平均增益。该无线通信设备还可以包括被配置为保持天线器件的印刷电路板(PCB)以及被配置为容纳印刷电路板和天线器件的支架。【附图说明】图1是根据本专利技术的实施例的USB电子狗的简化图。图2是根据本专利技术的实施例的移除了金属外壳的USB电子狗的简化图。图3A是示出了根据本专利技术的实施例的微型纳米电子狗与微型电子狗之间关于PCB尺寸和天线布局的差异的简化图。图3B是示出了根据本专利技术的实施例的具有二维(2D)金属板天线的微型电子狗的透视图的简化图。图3C是根据本专利技术的实施例的示出了三维(3D)导线天线的移除了端盖的微型电子狗的简化图。图3D是根据本专利技术的实施例的示出了天线与护罩(shield)之间的空间隔离的微型电子狗的简化侧视图。图4是示出了根据本专利技术的实施例的导线天线的三个尺度的简化图。图5是示出了根据本专利技术的实施例的与2D微型电子狗相比的3D微型电子狗的测量辐射图案和功率的图。图6是示出了根据本专利技术的实施例的与2D微型纳米电子狗相比的3D微型电子狗的测量辐射图案和功率的图。图7是根据本专利技术的实施例的用于使用图8A-8D所示的部件装配电子狗的步骤的简化流程图。图8A-8D是示出了根据本专利技术的实施例的在装配阶段USB电子狗的部件的简化图。图8A示出了安装在PCB上的3D导线天线；图8B示出了安装到支架中的PCB/天线子组件；图8C示出了端盖的安装和放置；以及图8D示出了金属外壳的放置。【具体实施方式】图1是根据本专利技术的实施例的USB电子狗的简化图。电子狗100包括两个主要部分:插头120和端盖110。插头120包括装入金属外壳130中的印刷电路板(PCB)。插头120插入电子装置上的USB端口中。插头120可以直接插入诸如个人计算机或便携式计算机的装置中，或者插头120可以插入连接至计算装置的装置中。端盖110从USB插口向外突出。端盖110可以稍宽于插头120，或者端盖110的宽度可以与插头120相同。较宽的端盖能够容纳较大的天线。另外，端盖110提供了用于夹住电子狗以插入USB端口中以及从USB端口中移除的位置。较宽的端盖还给出了在其下面滑动指尖以夹住电子狗从而从装置中拔出的更大区域。在替选实施例中，电子狗模块可以使用不同种类的机械插头，诸如火线、HDMI (高清晰度多媒体接口)或者微型USB。具有这些替选的形状因子之一或者任何其他形状因子的电子狗中的部件可以根据形状因子适当地缩放。例如，PCB和/或天线可以大于本文的具体示例中所描述的PCB和天线。此外，不同实施例的电子狗可以替代或省略本文的示例中所描述的某些部件。例如，电子狗可以省略金属外壳而支持使用塑料或其他材料的外壳，或者可以提供在不使用外壳的情况下使端盖紧固至PCB的不同方式。图2是根据本专利技术的实施例的从插头中移除了金属外壳130的、从底部看的电子狗100的简化图。从插头中移除金属外壳使得PCB200暴露。图3A是示出了根据本专利技术的实施例的参考微型纳米电子狗与微型电子狗之间关于PCB200的尺寸和天线布局的差异的简化图。长度320表示具有参考微型纳米电子狗形状因子的PCB200的长度。长度320包括对于参考微型纳米电子狗的插头长度321和端盖长度322。对于参考微型纳米电子狗，天线在端盖部分(长度322)内印制在PCB200上，从而与PCB200在同一平面内。金属外壳一般覆盖插头长度321。印制在端部长度322上的天线没有被金属外壳覆盖。在其他参考微型纳米电子狗中，迹线(trace )可以将天线连接至位于金属外壳内的内部电路，从而在插头长度321内提供天线的一部分。由于金属护套可以阻断或干扰天线的辐射图案，所以金属外壳与天线的接近和重叠影响辐射图案。端盖可以施加在PCB200的长度322之上以覆盖和保护天线。尺度(dimension) 330示出了微型电子狗中的PCB200的长度，该长度包括插头的长度331和天线的长度332。在一些实施例中，微型电子狗中的插头的长度331与微型纳米电子狗中的长度321大致相同。根据本专利技术的实施例，天线的长度332包括定向为垂直于PCB200的天线300和焊接至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线通信设备，包括：外罩，具有第一部分和第二部分，所述第一部分适于插入电子装置的插口中并且所述第二部分包括端盖；印刷电路板PCB，封装在所述外罩内，所述印刷电路板PCB具有安装表面；天线，接合至所述印刷电路板PCB并且封装在所述端盖内，所述天线定向为垂直于所述印刷电路板PCB的所述安装表面。

【技术特征摘要】
2012.07.27 US 61/676,778;2012.11.07 US 13/671,0861.一种无线通信设备，包括: 外罩，具有第一部分和第二部分，所述第一部分适于插入电子装置的插口中并且所述第二部分包括端盖； 印刷电路板PCB，封装在所述外罩内，所述印刷电路板PCB具有安装表面； 天线，接合至所述印刷电路板PCB并且封装在所述端盖内，所述天线定向为垂直于所述印刷电路板PCB的所述安装表面。2.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述外罩的所述第一部分包括具有第一开口端部和第二开口端部的金属外壳。3.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，沿着从所述金属外壳的第一开口端部到所述金属外壳的第二开口端部延伸的方向测量的、所述端盖的长度小于或等于3mm。4.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中: 所述端盖的宽度大于所述金属外壳的宽度，所述宽度是沿着与从所述金属外壳的第一开口端部到所述金属外壳的第二开口端部延伸的方向垂直的方向测量的。5.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述印刷电路板PCB的所述第一部分装入金属外壳中，并且所述端盖的宽度不宽于所述金属外壳的宽度，所述宽度是沿着与从所述金属外壳的第一开口端部到所述金属外壳的第二开口端部延伸的方向垂直的方向测量的。6.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述天线在不使用时能够收回到所述金属外壳中，并且在使用时能够伸出到所述金属外壳外。7.根据权利要求2所述的无线通信设备，其中，所述印刷电路板PCB的第一部分封装在所述金属外壳中，并且所述印刷电路板PCB的第二部分封装在所述端盖中。8.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述天线由金属线构成。9.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述天线由金属板构成。10.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述天线是三维天线。11.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述天线是二维天线。12.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述电子装置的插口符合通用串行总线标准。13.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述电子装置的插口符合标准IEEE1394 接口。14.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述电子装置的插口符合高清晰度多媒体接口 HDMI。15.根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，所述电子装置的插口符合...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦特·卡里乌，弗雷德里克·福廷，达拉赫·勒特雷尔，维拉辛·维莱拉克，
申请(专利权)人：罗技欧洲公司，
类型：发明
国别省市：