CN107689485B - 具有带寄生元件的多频带缝隙天线的无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

无线通信装置包括具有天线缝隙的导电壁。无线通信装置还包括相对于天线缝隙定位以形成多频带缝隙天线的天线子组件。多频带缝隙天线包括介电本体和耦接到介电本体的馈电迹线。馈电迹线与天线缝隙可操作地对齐。多频带缝隙天线还包括耦接到介电本体的寄生迹线。寄生迹线与天线缝隙可操作地对齐、并且与馈电迹线分隔开。馈电迹线配置为以第一频带通信，并且寄生迹线使得多频带缝隙天线能够以第二频带通信。第一频带基于寄生迹线的尺寸和形状。

Description

具有带寄生元件的多频带缝隙天线的无线通信装置
技术领域
本发明总体涉及一种无线通信装置，以及涉及一种可用于无线通信装置的多频带缝隙天线组件。
背景技术
无线通信装置正在越来越多地被消费者使用，并且在多种工业领域内具有不断增加的应用。这种无线装置的示例包括移动电话、平板电脑、笔记本电脑、膝上(laptop)电脑和手持设备。这些装置通常包括一个或多个集成的天线，该集成的天线允许在通信网络中的无线通信。最近，对于无线装置具有两个相互冲突的市场需求。用户通常需要更小或者重量更轻的无线装置，但是用户也需要更好的性能和/或更大数量的兼容应用。例如，无线装置现在可以在多个频带内工作，并且能够对于不同的网络选择这些频带。已经改进的特征包括数据存储、电池寿命、照相性能，以及其他特征。
为了提供具有改进的性能和更多兼容应用的更小的装置，制造商们已经尝试通过重新设计无线装置的部件的尺寸或者通过将不同移动到不同的位置来最优化在无线装置中的可用空间。例如，天线的尺寸和形状可以被重新配置和/或天线可以被移动到不同的位置处。然而，对于天线的可用位置的数量，不仅被无线装置的其他部件所限制，而且被政府规定和/或工业要求所限制，诸如涉及SAR的那些。对于便携式电脑，诸如能够在膝上操作或以平板模式操作的笔记本、膝上电脑、平板电脑、可变换式电脑，天线通常被置于该电脑的包括显示器的部段或者包括键盘的基部部段中。尽管这些天线可能是有效的，但是仍然需要提供足够的通信功能而同时占据更少的空间以允许其他装置设计的替代天线。
发明内容
在一个实施例中，提供一种无线通信装置，其包括具有天线缝隙的导电壁。无线通信装置还包括相对于天线缝隙定位以形成多频带缝隙天线的天线子组件。多频带缝隙天线包括介电本体和馈电迹线，该馈电迹线耦接到介电本体并且电耦接至用于传送射频(RF)波的导电路径。馈电迹线与天线缝隙可操作地对齐。多频带缝隙天线还包括耦接到介电本体的寄生迹线。寄生迹线与天线缝隙可操作地对齐，并且与馈电迹线分隔开。馈电迹线配置为以第一频带通信，并且寄生迹线使得多频带缝隙天线能够以第二频带通信。第一频带基于寄生迹线的尺寸和形状。
在一些方面，寄生迹线配置为以第三频带通信。第二和第三频带可大于第一频带。
在一些方面，寄生迹线允许天线缝隙的长度相比于在多频带缝隙天线不包括寄生迹线的情况下天线缝隙的长度来说更短。
在一些方面，无线通信装置包括限定无线通信装置的外部的壳体部段。该壳体部段可包括导电壁和天线缝隙。导电壁可以是无线通信装置的结构元件。可选地，天线缝隙朝向无线通信装置的外部敞开。
可选地，壳体部段限定壳体腔。介电本体可包括介电***件，该介电***件可设置在壳体腔中并且通过干涉配合接合壳体部段，或者该介电***件可与壳体部段一起模制。
在一些方面，无线通信装置还可包括遮盖外壳，该遮盖外壳具有壳体部段，以及包括被遮盖外壳保护的用户显示器。可选地，无线通信装置可以是便携式计算机。遮盖外壳可被配置为在多个位置之间旋转，以将该便携式计算机在打开操作状态和平板操作状态之间变化。
在一些方面，无线通信装置是便携式计算机，其具有通过铰接组件可旋转地彼此耦接的第一和第二装置部段。壳体部段可限定铰接组件的一部分。
在一些方面，无线通信装置可包括印刷电路板，该印刷电路板包括介电本体、馈电迹线和寄生迹线。印刷电路板可与天线缝隙重叠。
在一些方面，多频带缝隙天线是第一多频带缝隙天线。无线通信装置可包括第二多频带缝隙天线。第二多频带缝隙天线可包括对应的天线缝隙、对应的馈电迹线、和对应的寄生迹线。
在一个实施例中，提供一种多频带缝隙天线，其包括具有天线缝隙的导电壁。该多频带缝隙天线还包括介电本体和馈电迹线，该馈电迹线耦接到介电本体并且配置为电耦接至用于传送射频(RF)波的导电路径。馈电迹线与天线缝隙可操作地对齐。多频带缝隙天线还包括耦接到介电本体的寄生迹线。寄生迹线与天线缝隙可操作地对齐，并且与馈电迹线分隔开。馈电迹线配置为以第一频带通信，并且寄生迹线使得多频带缝隙天线能够以第二频带通信。第一频带基于寄生迹线的尺寸和形状。
在一些方面，寄生迹线配置为以第三频带通信。第二和第三频带可大于第一频带。
在一些方面，寄生迹线允许天线缝隙的长度相比于在多频带缝隙天线不包括寄生迹线的情况下天线缝隙的长度来说更短。
在一些方面，导电壁是无线通信装置的壳体部段的一部分。
在一些方面，多频带缝隙天线可包括印刷电路板，该印刷电路板包括介电本体、馈电迹线和寄生迹线。
在一些方面，壳体部段限定铰链组件的一部分。
在一个实施例中，提供一种天线子组件，其包括介电本体和馈电迹线，该馈电迹线耦接到介电本体并且配置为电耦接至用于传送射频(RF)波的导电路径。天线子组件还包括耦接到介电本体的寄生迹线。寄生迹线与馈电迹线分隔开，并且相对应馈电迹线具有固定的位置。馈电迹线和寄生迹线配置为相对于共同的天线缝隙可操作地定位，以形成多频带缝隙天线。寄生迹线配置为以第一频带通信。寄生迹线使得多频带缝隙天线能够以第二频带通信。第一频带基于寄生迹线的尺寸和形状。
在一些方面，寄生迹线配置为以第三频带通信。第二和第三频带可大于第一频带。
在一些方面，寄生迹线允许天线缝隙的长度相比于在天线子组件不包括寄生迹线的情况下天线缝隙的长度来说更短。
附图说明
图1示出了根据一个实施例的无线通信装置，其包括如文中所描述的多频带缝隙天线。
图2是图1的无线通信装置的框图。
图3是根据一个特定实施例的、可用于形成可用于图1的无线通信装置的第一多频带缝隙天线的天线子组件的平面图。
图4是根据一个特定实施例的、可用于形成可用于图1的无线通信装置的第二多频带缝隙天线的天线子组件的平面图。
图5是包括图1的无线通信装置的天线缝隙的结构元件的一部分的放大后视图。
图6是无线通信装置的一部分的放大正视图，其示出了图1的第一和第二多频带缝隙天线。
图7是根据另一个特定实施例的、可用于图1的无线通信装置的第一多频带缝隙天线的放大视图。
图8是根据另一个特定实施例的、可用于图1的无线通信装置的第二多频带缝隙天线的放大视图。
图9是用于图1的无线通信装置的壳体腔的放大截面视图，该壳体腔具有设置在其中的第一和第二多频带缝隙天线的至少一个。
图10是通信地耦接到图1的无线通信装置的同轴电缆的第一和第二多频带缝隙天线的单独的视图。
具体实施方式
文中所述的实施例包括多频带缝隙天线和具有多频带缝隙天线的无线通信装置。无线通信装置在后文中被称为无线装置。在一些实施例中，多频带缝隙天线形成有无线装置的指定的部段。例如，无线装置可以是具有可能与个人接触的一个或多个部段的便携式计算机。替代地，多频带缝隙天线形成有无线装置的内部的部段。如文中所使用的，“便携式计算机”包括膝上电脑，笔记本电脑，平板电脑，等等。在特定的实施例中，便携式电脑类似于膝上电脑或者笔记本电脑，并且能够变换为类似平板的电脑。在其他实施例中，便携式电脑是膝上电脑或笔记本电脑。便携式计算机可具有分立的可移动装置部段。例如，便携式计算机可包括具有键盘等的基部部段。便携式计算机还可包括具有用户显示器(例如，触摸屏)等的显示器部段。基部部段和显示器部段可旋转地彼此耦接。
无线装置可包括***或装置接地(ground)、以及电耦接到***接地的多频带缝隙天线。在一些实施例中，***接地具有比多频带缝隙天线的导电元件(例如，馈电和寄生迹线)大得多的面积。***接地可以例如是一块或多块导电金属板。***接地可被电耦接到无线装置的其他元件，诸如便携式计算机的壳体。
在一些实施例中，多频带缝隙天线包括由导电壁限定的天线缝隙。可选地，导电壁可形成无线装置的结构元件的至少一部分。多频带缝隙天线还包括耦接到馈电和寄生迹线的介电本体。在特定的实施例中，多频带缝隙天线包括具有介电本体和馈电及寄生迹线的印刷电路板。在这些实施例中，印刷电路板可通过使用印刷电路板技术制造。
然而，应当理解的是，多频带缝隙天线可通过其他方法制造。多频带缝隙天线的一个或多个元件可通过激光直接成型(LDS)、双射成型(具有铜迹线的介电体)、以及油墨印刷而制造。例如，介电结构可通过将介电本体(热塑性塑料)模制为指定的形状而制造。导电元件(例如，接地迹线，馈电迹线，寄生迹线，或其他迹线)可然后通过油墨印刷而被设置在模制件的表面上。替代地，导电元件可被首先成形，然后介电本体可围绕导电部件而被模制。例如，导电元件(例如，接地迹线，馈电迹线，寄生迹线，或其他迹线)可由金属片材冲压，设置在腔中，然后被注射到腔中的热塑性材料环绕。介电本体可包括仅单个介电元件或可包括多个介电元件的组合。
多频带缝隙天线可包括多个水平(levels)或多个层，其中至少一个水平或至少一个层具有能够以指定的射频(RF)频率或频带通信的一个或多个馈电迹线(或垫)。为了本发明的目的，术语“RF”用于广泛地包括电磁传输频率的较宽的范围，例如包括，落入射频、微波或毫米波频率范围。多频带缝隙天线还包括一个或多个寄生迹线(或垫)，其相对于馈电迹线以及相对于天线缝隙定位，以实现多频带缝隙天线的指定的性能。
多频带缝隙天线具有至少两个不同的频带，诸如704-960MHz，1425-1850MHz，以及1850-2700MHz。多频带缝隙天线的频率范围可以适用于例如无线局域网(WLAN)***。在一些实施例中，多频带缝隙天线具有在2.4-2.484GHz的范围内的一个或多个中心频率，以及在5.15-5.875GHz的范围内的一个或多个中心频率。例如，多频带缝隙天线可具有以2.4GHz为中心的第一频带，以5.3GHz为中心的第二频带，以及以5.6GHz为中心的第三频带。然而，应当理解的是，文中描述的无线装置和多频带缝隙天线不限于特定的频带，并且也可使用其他的频带。类似地，应当理解的是，文中描述的无线装置和多频带缝隙天线不限于特定无线技术(例如，WLAN，Wi-Fi，WiMax)，并且也可使用其他的无线技术。
图1图示了根据一个示例性实施例形成的无线通信装置100的不同的视图。无线通信装置100在后文中被称为无线装置。在示例性实施例中，无线装置100为可变换的便携式计算机并且能够被重新定位，从而以不同的状态或模式操作。例如，图1分别示出了处于第一操作状态的无线装置100的前透视图141和后透视图142。图1还分别示出了处于第二和第三操作状态的无线装置100的侧视图142、144。第一操作状态可被称为打开操作状态，其中个人能够例如在键盘上键入和/或观察或触摸用户显示器。第二操作状态可被称为平板操作状态，其中个人能够与用户显示器交互(例如，观察和/或触摸)。第三操作状态可被称为闭合操作状态。
然而，在其他实施例中，无线装置100可具有仅两个操作状态或仅一个操作状态。例如，无线装置100可以是仅能以打开操作状态和闭合操作状态操作的便携式计算机，或者无线装置100可以是仅可以平板操作状态操作的平板电脑(或智能电话)。在另一实施例中，无线装置可以是可穿戴装置(例如，手表，健身跟踪装置，健康状态监控器，等)。可穿戴装置可以与其他可穿戴元件(诸如服饰)集成。
无线装置100可包括可相对于彼此移动的多个互连的装置部段。在示例性实施例中，无线装置100包括通过铰链组件106彼此互连的第一装置部段102和第二装置部段104。第一装置部段102具有第一边缘103，并且第二装置部段具有第二边缘105。铰链组件106可互连第一和第二边缘103、105，并且允许第一和第二装置部段102、104绕一轴线在打开操作状态、闭合操作状态以及平板操作状态之间旋转。在示出的实施例中，铰链组件106包括两个铰链108、110。铰链108、110的部分可由第一装置部段102限定，并且铰链108、110的互补部分可由第二装置部段104限定。在替代的实施例中，铰链组件106是具有两个旋转轴线的浮动铰链。
第一装置部段102包括遮盖外壳112和用户显示器114。用户显示器114配置为在操作状态(例如，第一和第二操作状态)期间面向个人。在第一或第三操作状态中，遮盖外壳112可限定无线装置100的外部。在第二操作状态中，遮盖外壳112定位在用户显示器114和第二装置部段104之间。在示例性实施例中，遮盖外壳112包括天线缝隙212、214(在图5中示出)，其与相对应的馈电迹线和寄生迹线(在下文中描述)相互作用以形成多频带缝隙天线。
天线缝隙可由遮盖外壳112限定，除了用于形成天线缝隙之外，该遮盖外壳还具有结构性目的。更具体地，遮盖外壳112(1)形成无线装置100的外部的一部分，(2)保护无线装置100的内部部件，以及(3)支撑用户显示器114。用户显示器114可以是液晶显示器(LCD)并且包括玻璃(例如铝硅酸盐玻璃板)。在其他实施例中，天线缝隙可被无线装置100的其他结构元件限定。例如，天线缝隙可被第二装置部段104的壳体118限定。替代地，天线缝隙可被无线装置100的其他结构元件限定。
如文中所使用的，“结构元件”是包括限定(一个或多个)天线缝隙的金属材料。结构元件还必须增强无线装置100的结构集成度和/或保护无线装置的至少一个部件，其中被保护的部件是除了多频带缝隙天线之外的部件。如果结构元件设计为支撑无线装置100的载荷，则结构元件增强无线装置100的结果集成度。如文中所描述的，结构元件可以是装置部段中的一个的壳体。结构元件的一个示例可包括内部框架和/或导电壁。然而，注意到，导电壁无需为结构元件，除非以相反的方式描述(例如，“进一步包括具有导电壁的结构元件……”)。
结构元件可被模制，冲压成型，铸造，等。结构元件可具有整体均匀的组成，使得结构元件的限定天线缝隙的部分与例如增强无线装置的结构集成度的单独的部分具有相同的组成。结构元件可具有限定无线装置的外部的部分。该外部包括在至少一个操作状态下暴露至周围环境的表面。
在示例性实施例中，用户显示器114是触摸屏，其能够检测来自用户的触摸，并且在显示器区域中识别触摸的位置。该触摸可来自用户的手指和/或其他物体的触针。用户显示器114可以实现一种或多种触摸屏技术。然而，在其他实施例中，用户显示器114并非能够识别触摸的触摸屏。例如，用户显示器114可仅能够显示图像。
第二装置部段104具有包括用户接口122的交互侧120。用户接口122可包括一个或多个输入装置。例如，用户接口122包括键盘124和触摸板126，该键盘124和触摸板126可通信地耦接至无线装置100的***电路130(在图2中示出)。键盘124和触摸板126的每一个都被配置为从无线装置100的用户接收用户输入。
壳体118围绕并保护无线装置100的***电路130的至少一些。第二装置部段104还可包括允许其他装置或网络通信地耦接至无线装置100的端口。外部装置的非限制性示例包括可移除的媒体驱动，外部键盘，鼠标，扬声器，以及线缆(例如，以太网线缆)。虽然未示出，第二装置部段104还可配置为被安装至扩展坞和/或充电站。
图2是无线装置100的框图，其更详细地示出了***电路130。***电路130可通信地耦接至多频带缝隙天线125，并且可控制多频带缝隙天线125的操作。虽然在图2中示出了两个多频带缝隙天线125，但是其他实施例可包括仅一个多频带缝隙天线或超过两个多频带缝隙天线。多频带缝隙天线125可以相同的频带通信或以不同的频带通信。
***电路130可包括一个或多个处理器132(例如，中央处理单元(CPU))，微控制器，场可编程阵列，或其他基于逻辑的装置)，一个或多个存储器134(例如，易失性和/或非易失性存储器)，以及一个或多个数据存储装置136(例如，可移除存储装置或不可移除存储装置，诸如硬盘驱动器)。数据存储装置136可以是计算机可读媒介，在该计算机可读媒介上存储由一组或多组指令。指令完全地或至少部分地存在于数据存储装置136、存储器134中，和/或存在于(一个或多个)处理器132中。***电路130还可包括无线控制单元138(例如，移动宽频调制解调器)，其使得无线装置100能够经由无线网络通信。无线装置100可配置为根据一个或多个通信标准或协议(例如，Wi-Fi，蓝牙，蜂窝标准)而通信。
在无线装置100的操作过程中，无线装置100可通过多频带缝隙天线125与外部装置或网络通信。为此，多频带缝隙天线125可包括导电元件，其配置为呈现根据期望应用定制的电磁性能。例如，每个多频带缝隙天线125可被配置为同时在多个频带内操作。多频带缝隙天线125的结构可被配置为在特定的无线电频带内有效地操作。多频带缝隙天线125的结构可被配置为针对不同的网络选择特定的无线电频带。多频带缝隙天线125可被配置为具有指定的性能，诸如电压驻波比例(VSWR)、增益、带宽、和辐射图。在一些实施例中，多个多频带缝隙天线125以相同的中心频率(或相同的频带)操作。然而，在其他实施例中，多个多频带缝隙天线125以不同的中心频率(或不同的频带)操作。
无线装置100还可包括功率控制电路140，以及一个或多个接近度传感器146，该接近度传感器配置为检测个人的身体(包括皮肤或衣物)何时靠近无线装置100。例如，接近度传感器146可以是红外线(IR)传感器或电阻传感器，其检测个人的皮肤何时处于距多频带缝隙天线125和/或无线装置100的一个或多个部段(诸如第一和第二装置部段102、104(图1))的一定距离处。如图所示，接近度传感器146示出为简单的方框，类似于其他电路。然而，应当理解的是，接近度传感器146可具有根据接近度传感器的类型的任意的结构。接近度传感器146可通信地耦接至功率控制电路140，该功率控制电路140接着通信地耦接至多频带缝隙天线125。更具体地，功率控制电路140能够降低传递至多频带缝隙天线125的功率，以降低RF发射。在一些实施例中，功率降低可被局部化到一些空间，和/或施加至仅选定数量的可用频带。虽然功率控制电路140被示出为定位在多频带缝隙天线125和无线控制装置138之间，功率控制电路140可具有其他位置。例如，功率控制电路140可以是无线控制单元138的一部分。
文中所述的实施例可被配置为实现比吸收率(SAR)限值。特别地，多频带缝隙天线和/或功率控制电路可被配置为实现指定的SAR限制。SAR是RF能量被本体吸收的速率的测量值。在一些情况下，无线装置的可允许的SAR限值为1.6瓦特每千克(W/kg)，作为平均到每克组织上的值。然而，SAR限值可基于无线装置的应用、政府规定、工业标准和/或关于RF曝光(exposure)的未来研究而变化。在特定的实施例中，多频带缝隙天线和/或功率控制电路配置为当个人的身体被确定为靠近无线装置的指定区域(诸如多频带缝隙天线)时为零空隙。
SAR限值可取决于无线装置的应用。一个或多个实施例的SAR可根据一个或多个协议(诸如由工业和/或政府机构所提供的那些)来确定。例如，文中描述的实施例可被测试和/或配置为满足由美国联邦通讯委员会(FCC)阐述的SAR相关的标准。
图3是根据一个实施例形成的天线子组件150的俯视平面图，以及图4是根据一个实施例形成的天线子组件180的俯视平面图。天线子组件150、180可形成相应的多频带缝隙天线(多频带缝隙天线125)的部分或部件，并且可类似于或相同于天线子组件232、234(在图6中示出)。
天线子组件150、180可通过多种制造技术而制造。在示出的实施例中，天线子组件150、180可通过已知的印刷电路板(PCB)技术来制造。用于这些实施例的天线子组件150、180可以是层压或夹层结构，其包括多个堆叠的基板层。每个基板层可至少部分地包括绝缘介电层。例如，基板层可包括介电材料(例如，阻燃环氧玻璃板(RF4)，FR408，聚酰亚胺，聚酰亚胺玻璃，聚酯，环氧芳族聚酰胺，金属等)；结合材料(丙烯酸粘合剂，改性环氧树脂，酚醛缩丁醛，压敏粘合剂(PSA)，预浸渍材料等)；导电材料，其以预定的方式设置、沉积或蚀刻，或以上的组合。导电材料可以是铜(或铜合金)，铜镍，银环氧，导电聚合物等。应当理解的是，基板层可包括例如结合材料、导电材料和/或介电材料的子层。这样，天线子组件150、180的至少一个可以是印刷电路，特别是印刷电路板。
然而，应当理解的是，天线子组件150、180可通过其他方法制造。天线子组件150、180的一个或多个元件可通过激光直接成型(LDS)、双射成型(具有铜迹线的介电体)、以及油墨印刷而制造。例如，结构部件可通过将介电材料(热塑性塑料)模制为指定的形状而制造。导电元件(例如，迹线)可然后通过油墨印刷而被设置在模制件的表面上。替代地，导电元件可被首先成形，然后介电材料可围绕导电部件而被模制。例如，导电元件可由金属片材冲压，设置在腔中，然后被注射到腔中的热塑性材料环绕。
如图3和4所示，天线子组件150、180的每一个相对于相互垂直的X、Y、Z轴线取向。Z轴线延伸进和延伸出纸面。应当理解的是，X、Y、Z轴线仅用于描述多频带缝隙天线的不同元件之间的位置关系作为参考。X、Y、Z轴线不具有相对于重力的任何特定的取向。
参考图3，天线子组件150包括介电本体152和由该介电本体152支撑的导电元件154、156、158。导电元件包括接地迹线或垫154，馈电迹线或垫156，以及寄生迹线或垫158。导电元件还可包括延伸通过介电本体152的过孔155、157，或包括其他迹线。如文中所使用的，“过孔”是导电路径。在示例性实施例中，过孔平行于Z轴线延伸，但是在其他实施例中，诸如模制的实施例中，过孔并非必须的。
在一个特定的实施例中，接地迹线154、馈电迹线156和寄生迹线158沿着介电本体152的外表面153共面。然而，接地迹线154、馈电迹线156和寄生迹线158并非必须是共面的，并且并非必须沿着介电本体152的外表面定位。例如，在其他实施例中，接地迹线154、馈电迹线156和寄生迹线158中的至少一个可被嵌入在介电本体152中。接地迹线154、馈电迹线156和寄生迹线158可具有相对于彼此的不同的Z位置(或相对于Z轴线的位置)。例如，馈电迹线156和寄生迹线158可具有不同的Z位置。
介电本体152具有沿着X轴线的第一尺寸(或长度)160和沿着Y轴线的第二尺寸(或宽度)162。在示例性实施例中，介电本体152配置为被固定至另一部件，诸如介电***件250(在图7中示出)。在其他实施例中，诸如其中介电本体152模制的实施例中，介电本体152和介电***件150的特征可被组合并且基本上为一个单一的件。介电本体152包括开口164、166，该开口的尺寸和形状被设计为接收硬件或相应的凸起。如图所示，开口164、166是介电本体152的通孔。
馈电迹线156通过馈电点157而被耦接到导电路径(例如，同轴线缆)。馈电点157可以表示过孔将馈电迹线156互连至导电路径的位置。导电路径可被端接至天线子组件150的另一部分。导电路径被配置为将RF波传送至馈电迹线156。馈电迹线156配置为与天线缝隙190(在图3中以虚线的框表示，诸如天线缝隙212)可操作地对齐，从而以指定的频带通信。接地迹线154也与天线缝隙190对齐。在示例性实施例中，馈电迹线156配置为以两个频带通信，诸如以2.4GHz为中心的频带以及以5-6GHz(例如，5.3或5.6GHz)为中心的频带，但是其他的频带也可被使用。接地迹线154可被电耦接至***接地(未示出)。接地迹线154也可被耦接至同轴线缆的外导体。
寄生迹线158也可与天线缝隙可操作地对齐，使得寄生迹线158提供跨过天线缝隙的电容。寄生迹线158相对于馈电迹线156定位，以实现以下至少一个(a)有效地改变馈电迹线156的频带，或(b)使得无线装置在另外的频带内通信。另外的频带可高于馈电迹线156的频带。位于其中馈电迹线156以两个频带通信的实施例，寄生迹线158可使得无线装置以第三频带通信，该第三频带高于馈电迹线156所通信的两个频带中的至少一个。
在一些实施例中，寄生迹线158可操作为被动谐振器，其吸收来自于馈电迹线156的RF波，并且以不同的频带重新发出RF波。在特定的实施例中，馈电迹线156以第一和第二频带通信，其中，至少第一频带被寄生迹线158修改，并且寄生迹线158以第三频带通信。在一些实施例中，寄生迹线158可使得能够使用更短的天线缝隙。即，寄生迹线158允许天线缝隙的长度相比于在多频带缝隙天线不包括寄生迹线的情况下天线缝隙的长度来说更短。这样，寄生迹线158能够实现，通过使用比如果不存在寄生迹线158的情况下更短的天线缝隙，来实现以三个频带(或更多的频带)操作的多频带。
寄生迹线158的尺寸和形状可被设计为使得，多频带缝隙天线装置实现指定的性能。例如，寄生迹线158的宽度170可被控制为，控制或确定馈电迹线156的较低的频带。寄生迹线158的宽度172可被控制为，选择馈电迹线158的频带。馈电迹线156的尺寸也可被设计为确定馈电迹线156通信的(一个或多个)频带。除了前述的参数，在寄生迹线158和馈电迹线156之间的一个或多个间隙174可被配置为实现指定的性能。
虽然示出的实施例示出了仅单个寄生迹线158，实施例可包括不止一个寄生迹线，以进一步地控制多频带缝隙天线的性能。
参考图4，天线子组件180可包括与天线子组件150(如参考图3描述的，描述在此不再重复)类似或相同的特征。例如，天线子组件180可包括介电本体182和由该介电本体182支撑的导电元件184、186、188。导电元件包括接地迹线或垫184，馈电迹线或垫186，以及寄生迹线或垫188。导电元件还可包括延伸通过介电本体182的过孔，或包括其他迹线。例如，馈电迹线186通过馈电点187而被耦接到导电路径(例如，同轴线缆)。馈电点187可以表示过孔将馈电迹线186互连至导电路径的位置。
天线缝隙(对于天线子组件150，在图3中以虚线框190表示，或者对于天线子组件180，在图4中以虚线框198表示)定位在相对应的天线子组件的上方和相反侧。如图4所示，馈电迹线186和寄生迹线188中的每一个的宽度大于天线缝隙198的宽度199。取决于多频带缝隙天线的期望性能，馈电迹线186和寄生迹线188中的每一个可跨过宽度完全地覆盖天线缝隙198，或者馈电迹线186和寄生迹线188中的仅一个可跨过宽度完全地覆盖天线缝隙198。例如，寄生迹线188具有第一外边缘192和第二外边缘194，以及具有寄生迹线188沿着Y轴线在第一外边缘和第二外边缘之间延伸的宽度196。如沿着Z轴线在图4中所观察的，天线缝隙198定位在第一外边缘192和第二外边缘194之间，使得寄生迹线188沿着Y轴线完全地覆盖天线缝隙198。在示出的实施例中，馈电迹线186也沿着Y轴线完全地覆盖天线缝隙198。然而，在其他实施例中，馈电迹线186和寄生迹线188没有完全覆盖天线缝隙198。如图3所示，天线缝隙190具有宽度191，其相对于馈电迹线186和寄生迹线188设定尺寸。馈电迹线186完全地覆盖天线缝隙190，并且寄生迹线188至少部分地覆盖天线缝隙190。取决于多频带缝隙天线的期望的性能，接地迹线154可与天线缝隙190重叠或不重叠。
图5是图1的无线装置100的遮盖壳体112的一部分的放大后视图。图5中的遮盖外壳112的一部分可形成铰链组件106(图1)的部分。遮盖外壳112是如前文所述的无线装置100的结构元件，并且配置为保护和支撑用户显示器114(在图1中示出)。第一边缘103是遮盖外壳112的边缘。在示出的实施例中，第一边缘103是遮盖外壳112的限定第一凹部202和第二凹部204的底部外边缘。第一凹部202和第二凹部204配置为接收壳体118的互补部分(未示出)。第一边缘103还限定定位在第一凹部202和第二凹部204之间的铰链延伸部206。铰链延伸部206具有成形为形成与第二装置104(图1)的一部分的可旋转接合的内凹表面210。
如图所示，遮盖外壳112包括形成第一和第二天线缝隙212、214的导电材料。这样，遮盖外壳112可构成或包括具有天线缝隙212、214的导电壁。第一和第二天线缝隙212、214由铰链延伸部206限定。第一和第二天线缝隙212、214可沿着铰链延伸部206和遮盖部分112的主部段218之间的边界延伸。在示出的实施例中，第一和第二天线缝隙212、214平行于且靠近旋转轴线208延伸。旋转轴线208可至少部分地由内凹表面210限定。第一和第二天线缝隙212、214可例如在旋转轴线208的4厘米(cm)内，而无论遮盖外壳112的位置为何。
然而，应当理解的是，在其他实施例中，第一和第二天线缝隙212、214可具有其他的位置。例如，第一和第二天线缝隙212、214可由限定无线装置100的内框架的一部分的内部导电壁限定。如文中所使用的，术语“导电壁”可包括外壁(例如，铰链延伸部206)或可包括内壁。
第一和第二天线缝隙212、214中的至少一个可平行于且接近第一边缘103延伸。如文中所使用的，术语“接近”包括，天线缝隙紧靠第一边缘或处于距第一边缘的指定距离内。例如，第一和第二天线缝隙212、214中的至少一个可具有远边缘220，该远边缘处于第一边缘103的4cm范围内。在更特定的实施例中，远边缘220在第一边缘103的2.5cm内。第一和第二天线缝隙212、214中的至少一个可具有近边缘222，该近边缘处于第一边缘103的2cm范围内。在更特定的实施例中，近边缘222可在第一边缘103的1.5cm内。如图5所示，第一和第二天线缝隙212、214由分隔距离226隔开。
图6是当无线装置100处于打开操作状态且用户面向用户显示器114和用户接口122时的无线装置100的一部分(靠近铰链组件106)的放大的正视图。为了图示的目的，第一装置部段102的一部分已经被移除，以暴露用户显示器114的基板236(例如，玻璃)和第一和第二天线子组件232、234。第一和第二天线子组件232、234定位在基板236的近边缘238和遮盖部分112的第一边缘103之间。如图所示，第一和第二天线子组件232、234包括相应的印刷电路240，其具有向内面向用户的导电元件244、246、248。
图7和8分别是根据其他具体实施例的第一和第二天线子组件232、234的放大视图。第一和第二天线子组件232、234的每一个包括延伸电路240的介电本体242和介电***件250。介电本体242支撑接地迹线244、馈电迹线246和寄生迹线248，其可类似于图3的相应的接地迹线154、馈电迹线156和寄生迹线158。每个馈电迹线246具有馈电点247，该馈电点可代表过孔将馈电迹线246互连至导电路径(未示出)的位置。
在一些实施例中，介电***件250是模制结构，其配置为耦接到遮盖壳体112或无线装置100的其他壳体结构。介电***件250可包括柱252、254，其延伸通过介电本体242的相应的通孔256，以将印刷电路240固定到相应的介电***件250。虽然在图7和8中，介电本体250和介电***件252被示出为分立的元件，可以想到的是，介电本体250和介电***件252的特征可被组合为单个结构(例如，模制结构)。在这样的情况下，单个模制结构可被称为介电本体或介电***件。
图9是无线装置100的(靠近铰链组件106的)一部分的放大截面图，并且示出了处于壳体腔260中的第一天线组件232。壳体腔260由平面盖278和遮盖外壳112限定。遮盖外壳112可基本上限定壳体腔260的空间，并且平面盖278可遮盖该空间。在一些实施例中，平面盖278可以是用户显示器114的一部分，并且支撑基板236。
第一天线缝隙212限定到壳体腔260中的开口。当与天线缝隙212可操作地对齐时，如在图9中示出的，第一天线子组件232和天线缝隙212形成多频带缝隙天线125。在一些实施例中，介电***件250可与遮盖外壳112(或其他可能的壳体部段)一起模制，并且在模制过程后，印刷电路240可被安装至介电***件250。例如，介电本体242具有背向介电***件250的顶侧262，以及接合介电***件250的底侧264。底侧264可具有施加到其的粘接剂和/或介电***件250可具有施加到其的粘接剂。印刷电路240然后可被安装到介电***件250。柱252可有助于在其安装到印刷电路240时对齐印刷电路240。
替代地，第一天线子组件232可被单独地组装，并且然后作为一个单元被定位在壳体腔260中，使得介电***件250与遮盖外壳112(或其他可能的壳体部段)形成干涉配合。相应地，介电***件250可单独地被定位在壳体腔260中并且与遮盖外壳112形成干涉配合，或可与遮盖外壳112一起模制或模制到遮盖外壳112中。这样，导电元件244、246、248(图8)可具有相对于相应的天线缝隙212的基本上固定的位置。
图10是当第一和第二天线子组件232、234分别通信地耦接到同轴线缆282、284时该第一和第二天线子组件的单独的视图。图10示出了相应的印刷电路240的底侧264。如图所示，同轴线缆282(或导电路径282)可被端接至第一天线子组件232的印刷电路240的底侧264，并且，同轴线缆284(或导电路径284)可被端接至第二天线子组件234的印刷电路240的底侧264。在示例性实施例中，同轴线缆282、284可基本上平行于旋转轴线208(图5)延伸。然而，通信线缆282、284可在其他方向上接近延伸电路板240。还示出，第一和第二天线子组件232、234可电耦接到接地箔286。
应当理解上述描述意于图解，而非限制。例如，上述实施例(和/或其方面)可彼此组合使用。此外，可进行多种变型以将特定的情形或材料适应于多个实施例的教导，而不偏离其范围。这里描述的材料的尺寸、类型，多种部件的取向，以及多种部件的数量和定位是意于限定特定实施例的参数，并且绝不起限制作用，并且仅是示例性实施例。在权利要求的精神和范围内的多种其他实施例和变型对于阅读过上述描述的本领域的技术人员将是显而易见的。从而，可专利的范围可参考随附的权利要求，以及这些权利要求所包含的等效物的全部范围所确定。
如说明书中所使用的，短语“在示例性实施例中”和类似的表述是指所描述的实施例仅是一个示例。该短语并非意于将本发明的主题限定至该实施例。本发明的主题的其他实施例可不包括列举的特征或结构。在随附的权利要求中，术语“包括”和“其中”用于相应的术语“包括”和“其中”的口语英语等效词语。此外，在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标号，而并非在它们的对象上设置编号要求。

Claims (15)

1.一种多频带缝隙天线，包括
导电壁，其具有天线缝隙；
介电本体；
馈电迹线，其耦接到所述介电本体、并且配置为电耦接至用于传送射频(RF)波的导电路径，所述馈电迹线与所述天线缝隙可操作地对齐；以及
寄生迹线，其耦接到所述介电本体，所述寄生迹线与所述天线缝隙可操作地对齐、并且从所述馈电迹线分隔开；
其中，所述馈电迹线配置为以第一频带通信，并且所述寄生迹线提供跨过天线缝隙的电容并使得所述多频带缝隙天线能够以第二频带通信，所述第一频带基于所述寄生迹线的尺寸和形状。
2.如权利要求1所述的多频带缝隙天线，其中，所述馈电迹线配置为以第三频带通信，所述第二频带和所述第三频带大于所述第一频带。
3.如权利要求1所述的多频带缝隙天线，其中，所述寄生迹线允许所述天线缝隙的长度相比于在所述多频带缝隙天线不包括所述寄生迹线的情况下的天线缝隙的长度来说更短。
4.如权利要求1所述的多频带缝隙天线，其中，所述导电壁是无线通信装置的壳体部段的一部分。
5.如权利要求1所述的多频带缝隙天线，还包括印刷电路，所述印刷电路包括所述介电本体、所述馈电迹线和所述寄生迹线。
6.如权利要求4所述的多频带缝隙天线，其中，所述壳体部段限定铰接组件的一部分。
7.一种天线子组件，包括：
介电本体；
馈电迹线，其耦接到所述介电本体、并且配置为电耦接至用于传送射频(RF)波的导电路径；以及
寄生迹线，其耦接到所述介电本体，所述寄生迹线从所述馈电迹线隔开、并且具有相对于所述馈电迹线的固定位置；
其中，所述馈电迹线和所述寄生迹线配置为相对于共同的天线缝隙可操作地定位，以形成多频带缝隙天线，所述馈电迹线配置为以第一频带通信，所述寄生迹线提供跨过天线缝隙的电容并使得所述多频带缝隙天线能够以第二频带通信，所述第一频带基于所述寄生迹线的尺寸和形状。
8.如权利要求7所述的天线子组件，其中，所述馈电迹线配置为以第三频带通信，所述第二频带和所述第三频带大于所述第一频带。
9.如权利要求7所述的天线子组件，其中，所述寄生迹线允许所述天线缝隙的长度相比于在所述天线子组件不包括所述寄生迹线的情况下的天线缝隙的长度来说更短。
10.一种无线通信装置，包括如权利要求7到9中的任意一项所述的天线子组件，还包括：
导电壁，其具有天线缝隙；其中，所述天线子组件相对于所述天线缝隙定位，以形成所述多频带缝隙天线。
11.如权利要求10所述的无线通信装置，还包括限定所述无线通信装置的外部的壳体部段，所述壳体部段包括所述导电壁和所述天线缝隙，所述导电壁是所述无线通信装置的结构元件。
12.根据权利要求11所述的无线通信装置，其中，所述天线缝隙朝向所述无线通信装置的外部敞开。
13.根据权利要求11所述的无线通信装置，其中，所述壳体部段限定壳体腔，所述介电本体包括介电***件，所述介电***件设置在所述壳体腔中、并且通过干涉配合接合所述壳体部段，或者所述介电***件与所述壳体部段模制。
14.如权利要求11所述的无线通信装置，还包括遮盖壳体和由所述遮盖壳体保护的用户显示器，所述遮盖壳体包括所述壳体部段。
15.根据权利要求11所述的无线通信装置，其中，所述无线通信装置是便携式计算机，所述便携式计算机具有通过铰链组件可旋转地耦接到彼此的第一装置部段和第二装置部段，所述壳体部段限定所述铰链组件的一部分。
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