CN205016663U - 腔体天线 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及腔体天线。腔体天线包括:缝隙天线谐振元件;单极天线谐振元件;支撑所述谐振元件的金属天线腔体;及耦合到所述单极天线谐振元件的传输线调谐截线。电子设备可以具有无线电路***,其可以包括腔体天线,其可以由金属天线腔体和谐振元件结构构成。金属天线腔体可以由电介质载体上的金属迹线构成。谐振元件结构可以包括直接馈电和间接馈电的缝隙天线谐振元件和单极天线谐振元件。金属天线腔体可以呈现利用传输线调谐截线调谐的谐振。在天线谐振元件中,可以使用滤波器和双工器电路用于在不同频段路由信号。根据本公开的一个实施例的腔体天线能够在紧凑的设备中实现期望的性能水平,尤其当该紧凑设备具有导电壳体结构时。
Description
技术领域
本发明一般地涉及电子设备,并且更具体地,涉及具有天线的电子设备。
背景技术
电子设备通常包括天线。例如,蜂窝电话、计算机和其它设备通常包含用于支持无线通信的天线。
构成具有期望属性的电子设备天线结构会具有挑战性。在一些无线设备中,导电壳体结构的存在会影响天线性能。如果壳体结构没有被正确地配置,那么天线性能可能不是令人满意的并且会干扰天线操作。设备的尺寸也会影响性能。在紧凑的设备中实现期望的性能水平会是困难的,尤其当该紧凑设备具有导电壳体结构时。
因此,能够为电子设备提供改进的天线将是所期望的。
发明内容
本公开的一个实施例的一个目的是要提供一种腔体天线,其能够在紧凑的设备中实现期望的性能水平,尤其当该紧凑设备具有导电壳体结构时。
根据一个实施例,提供了一种腔体天线,包括:缝隙天线谐振元件;单极天线谐振元件;支撑所述缝隙天线谐振元件和所述单极天线谐振元件的金属天线腔体;及耦合到所述单极天线谐振元件的传输线调谐截线。
根据另一个实施例,提供了一种腔体天线,包括:第一缝隙天线谐振元件;第二缝隙天线谐振元件;单极天线谐振元件;及至少被所述第一和第二缝隙天线谐振元件重叠的金属天线腔体。
根据再一个实施例,提供了一种腔体天线,包括:天线腔体;被所述天线腔体支撑的第一缝隙天线谐振元件;被所述天线腔体支撑的第二缝隙天线谐振元件;及不被所述天线腔体支撑的单极天线谐振元件。
电子设备可以具有无线电路***。该无线电路***可以包括腔体天线。腔体天线可以由金属天线腔体和谐振元件结构构成。金属天线腔体可以由电介质载体上的金属迹线构成。谐振元件结构可以包括直接馈电和间接馈电的缝隙天线谐振元件和单极天线谐振元件。金属天线腔体可以呈现利用传输线调谐截线调谐的谐振。在天线谐振元件中,可以使用滤波器和双工器电路用于在不同频段路由信号。
利用一种布置,腔体天线可以具有直接馈电的单极天线谐振元件和被天线腔体支撑的寄生缝隙天线谐振元件。单极天线谐振元件和寄生天线谐振元件可以在第一和第二相应的频率处为高频段谐振贡献天线响应。天线腔体可以呈现低频段谐振,其利用传输线调谐截线被调谐到期望频率,该传输线调谐截线通过低通滤波器耦合到单极天线谐振元件。
腔体天线包括被金属天线腔体支撑的第一和第二缝隙天线谐振元件。第一和第二缝隙天线谐振元件可以在第一和第二相应频率处为高频段谐振贡献天线响应。单极天线谐振元件可以呈现低频段谐振。第一缝隙天线元件可以被直接馈电并且第二缝隙天线元件可以是由第一缝隙间接馈电的寄生元件。双工器可以将高频段信号路由到缝隙和将低频段信号路由到单极。同轴电缆段可以将双工器耦合到单极天线谐振元件。天线腔体可以用具有开口以构成第一和第二缝隙的金属层覆盖。同轴电缆段可以具有沿其长度短路到金属层的外导体。
腔体天线可以包括被天线腔体支撑的第一和第二缝隙天线谐振元件和不被天线腔体支撑的单极天线谐振元件。第一缝隙天线谐振元件可以被直接馈电。第二缝隙天线谐振元件可以被近场耦合到第一缝隙天线谐振元件并且可以在高频段(例如,在5GHz的频段)加宽天线的带宽。传输线可以耦合到在2.4GHz和5GHz处操作的射频收发器。低通滤波器可以耦合在传输线和单极天线谐振元件之间,以允许2.4GHz的信号传到和传出单极天线谐振元件。高通滤波器可以耦合在传输线和第一缝隙天线之间,以允许5GHz的信号传到和传出第一和第二缝隙天线谐振元件。
附图说明
图1是根据实施例的具有无线通信电路***的说明性电子设备的透视图。
图2是根据实施例的具有无线通信电路***的说明性电子设备的示意图。
图3是根据实施例的说明性无线电路***的示图。
图4是根据实施例的说明性腔体天线的透视图。
图5是根据实施例的具有单极谐振元件、寄生缝隙谐振元件和为天线调谐腔体谐振的传输线调谐截线的说明性腔体天线的顶视图。
图6是根据实施例的其中天线性能(驻波比)已被描绘为用于在图5中示出的天线类型的操作频率的函数的曲线图。
图7是根据实施例的具有直接馈电缝隙、寄生缝隙和单极天线的说明性腔体天线的顶视图。
图8是根据实施例的具有直接馈电缝隙、寄生缝隙天线谐振元件和位于腔体外部的单极元件的说明性腔体天线的顶视图。
具体实施方式
本申请要求于2014年10月9日提交的美国专利申请No.14/510,724的优先权,其通过引用被完整地结合于此。
诸如图1的电子设备10的电子设备可以包含无线电路***。该无线电路***可以包括天线结构,诸如一个或多个腔体天线。
电子设备10可以是计算设备,诸如膝上型计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板计算机、蜂窝电话、媒体播放器、或其它手持或便携式电子设备、诸如腕表设备、挂件设备、头戴式耳机或耳塞设备、嵌入在眼镜或戴在用户头上的其它装置中的设备、或其它可穿戴或微型设备的较小设备、电视机、不包含嵌入计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、诸如其中具有显示器的电子装置被安装在售货亭或汽车中的***的嵌入式***、实现两种或更多种这些设备的功能的装置、或其它电子装置。在图1的说明性配置中,设备10是便携式设备,诸如蜂窝电话、媒体播放器、平板计算机或其它便携式计算设备。如果期望的话,可以为设备10使用其它配置。图1的例子仅仅是说明性的。
在图1的例子中,设备10包括显示器,诸如显示器14。显示器14被安装在诸如壳体12的壳体中。壳体12有时可以被称为外壳(enclosure)或壳子(case),其可以由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如,不锈钢,铝等)、其它合适的材料或者这些材料中的任何两种或更多种的组合构成。壳体12可以利用单体配置构成,其中壳体12的一部分或全部被机加工或模制为单个结构,或者壳体12可以利用多个结构构成(例如,内部框架结构、构成外部壳体表面的一个或多个结构,等等)。
显示器14可以是结合导电电容式触摸传感器电极或其它触摸传感器组件(例如,电阻式触摸传感器组件、声学接触传感器组件、基于力的触摸传感器组件、基于光的触摸传感器组件,等等)的层的触摸屏显示器,或者可以是非触摸敏感的显示器。电容式触摸屏电极可以由铟锡氧化物垫阵列或其它透明导电结构构成。
显示器14可以包括由液晶显示(LCD)组件构成的像素阵列、电泳像素阵列、等离子体像素阵列、有机发光二极管像素阵列、电润湿像素阵列或基于其它显示技术的像素。
显示器14可以利用显示覆盖层进行保护,诸如透明玻璃或透明塑料层。可以在显示覆盖层中构成开口。例如,可以在显示覆盖层中构成开口以容纳诸如按钮16的按钮。也可以在显示覆盖层中构成开口以容纳诸如扬声器端口的端口。可以在壳体12中构成开口以构成通信端口(例如,音频插孔端口、数字数据端口,等等)。也可以在壳体12中构成用于诸如扬声器和/或麦克风的音频组件的开口。
天线可以被安装在壳体12中。例如,壳体12可以具有如在图1中示出的四个***边缘,并且一个或多个天线40可以沿着壳体12的边缘被安装,被安装在壳体12的拐角处(如在图1中所示出的)或者在设备10中的其它地方。在设备10中可以存在任何合适数量的天线40(例如,一个天线、两个天线、三个天线、或者四个或更多个天线)。
示出可以在设备10中使用的说明性组件的示意图在图2中示出。如在图2中示出的,设备10可以包括控制电路***,诸如存储和处理电路***30。存储和处理电路***30可以包括储存装置,诸如硬盘驱动器储存装置、非易失性存储器(例如,闪存或配置为构成固态驱动器的其它电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如,静态或动态随机存取存储器),等等。存储和处理电路***30中的处理电路***可以用于控制设备10的操作。处理电路***可以基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路,等等。
存储和处理电路***30可以用于运行设备10上的软件,诸如互联网浏览应用、互联网上语音协议(VOIP)电话呼叫应用、电子邮件应用、媒体回放应用、操作***功能,等等。为了支持与外部装置的交互,可以利用存储和处理电路***30实现通信协议。可以利用存储和处理电路***30实现的通信协议包括互联网协议、无线局域网协议(例如,IEEE802.11协议--有时被称为)、用于其它短距离无线通信链路的协议,诸如协议、蜂窝电话协议、MIMO协议、天线分集协议、卫星导航***协议,等等。
设备10可以包括输入-输出电路***44。输入-输出电路***44可以包括输入-输出设备32。输入-输出设备32可以用来允许将数据提供给设备10和允许数据从设备10提供给外部设备。输入-输出设备32可以包括用户接口设备、数据端口设备和其它输入-输出组件。例如,输入-输出设备可以包括触摸屏、不具有触摸传感器功能的显示器、按钮、操纵杆、滚轮、触摸垫、键板、键盘、麦克风、相机、扬声器、状态指示器、光源、音频插孔及其它音频端口组件、数字数据端口设备、光传感器、可以检测运动和设备相对于地球的方向的加速计或其它组件、电容传感器、接近传感器(例如,电容接近传感器和/或红外接近传感器)、磁传感器、确定设备10是否被安装在基座中的连接器端口传感器或其它传感器、以及其它传感器和输入-输出组件。
输入-输出电路***44可以包括用于与外部装置无线通信的无线通信电路***34。无线通信电路***34可以包括由一个或多个集成电路、功率放大器电路***、低噪声输入放大器、无源RF组件、一个或多个天线40、传输线和用于处理RF无线信号的其它电路***构成的射频(RF)收发器电路***。无线信号也可以利用光来发送(例如,利用红外线通信)。
无线通信电路***34可以包括用于处理各种射频通信频段的射频收发器电路***90。例如,电路***34可以包括收发器电路***36、38和42。
收发器电路***36可以是可处理用于(IEEE802.11)通信的2.4GHz和5GHz频段和可处理2.4GHz通信频段的无线局域网收发器电路***。
电路***34可以使用蜂窝电话收发器电路***38,用于处理在诸如从700至960MHz的低通信频段、从1710至2170MHz的中频段和从2300至2700MHz的高频段或在700MHz和2700MHz之间的其它通信频段或其它合适频率(作为例子)的频率范围的无线通信。电路***38可以处理语音数据和非话音数据。
如果期望的话,无线通信电路***34可以包括用于其它短距离和长距离无线链路的电路***。例如,无线通信电路***34可以包括60GHz的收发器电路***、用于接收电视和无线电信号的电路***、寻呼***收发器、近场通信(NFC)电路***,等等。
无线通信电路***34可以包括卫星导航***电路***,诸如用于在1575MHz接收GPS信号或用于处理其它卫星定位数据(例如,在1609MHz的GLONASS信号)的全球定位***(GPS)接收器电路***42。在和链路以及其它短距离无线链路中,无线信号通常用于在几十或上百英尺的距离上传送数据。在蜂窝电话链路和其它长距离链路中,无线信号通常用于在上千英尺或英里的距离上传送数据。
无线通信电路***34中的天线40可以利用任何合适的天线类型构成。例如,天线40可以包括具有谐振元件的天线,其中谐振元件由环形天线结构、贴片天线结构、倒F天线结构、缝隙天线结构、平面倒F天线结构、螺旋形天线结构、这些设计的混合等构成。如果期望的话,天线40中的一个或多个可以是通过将缝隙天线、单极天线和其它谐振元件结构放置在金属天线腔体中的开口上方构成的背腔天线(cavity-backedantenna)。不同类型的天线可用于不同频段和频段组合。例如,一种类型的天线可以用于构成本地无线链路天线而另一种类型的天线可以用于构成远程无线链路天线。可以使用专用天线用于接收卫星导航***信号,或者如果期望的话,天线40可以配置为接收卫星导航***信号和用于其它通信频段的信号两者(例如,无线局域网信号和/或蜂窝电话信号)。
可以使用传输线路径将天线结构40耦合到收发器电路***90。设备10中的传输线可以包括同轴电缆路径、微带传输线、带状传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状传输线、由这些类型的传输线组合构成的传输线,等等。如果期望的话,可以在传输线内***滤波器电路***、开关电路***、阻抗匹配电路***和其它电路***。
设备10可以包括多个天线40。天线可以被一起使用,或者其中一个天线可以被切换到使用状态而其它(一个或多个)天线可以被切换到非使用状态。如果期望的话,可以使用控制电路***30来选择在设备10中实时使用的最佳天线和/或用于移相器或耦合到天线的其它无线电路***的最佳设置(例如,接收卫星导航***信号的最佳天线,等等)。控制电路***30可以,例如,基于接收到的信号强度信息、基于传感器数据(例如,来自加速计的方向信息)、基于其它传感器信息(例如,指示设备10是否已按纵向方向被安装在基座中的信息)或者基于关于设备10的操作的其它信息,做出天线选择或天线阵列相位调整。
如在图3中示出的,无线电路***34中的收发器电路***90可以利用诸如传输线路径92的路径耦合到天线结构40。无线电路***34可以耦合到控制电路***30。控制电路***30可以耦合到输入-输出设备32。输入-输出设备32可以从设备10提供输出并且可以从设备10的外部源接收输入。
为了提供具有覆盖感兴趣通信频率能力的天线结构40,天线结构40可以具有诸如滤波器电路***的电路***(例如,一个或多个无源滤波器和/或一个或多个可调谐滤波器电路)。诸如电容器、电感器和电阻器的分立元件可以被结合到滤波器电路***中。电容结构、电感结构和电阻结构也可以由构图的金属结构构成(例如,天线的一部分)。如果期望的话,天线结构40可以具有诸如可调谐组件102的可调整电路,以在感兴趣的通信频段上调谐天线。可调谐组件102可以包括可调谐电感器、可调谐电容器或其它可调谐组件。诸如这些的可调谐组件可以基于交换机和固定组件的网络、产生相关联分布式电容和电感的分布式金属结构、用于产生可变电容和电感值的可变固态设备、可调谐滤波器、或其它合适的可调谐结构。在设备10的操作过程中,控制电路***30可以在诸如路径88的一条或多条路径上发出调整电感值、电容值、或与可调谐组件102相关联的其它参数的控制信号,从而调谐天线结构40以覆盖期望的通信频段。也可以使用其中天线40被固定(不可调谐)的配置。
路径92可以包括一个或多个传输线。作为例子,图3的信号路径92可以是具有诸如线路94的正信号导体和诸如线路96的接地信号导体的传输线。线路94和96可以构成印刷电路上的同轴电缆或微带传输线的部分(作为例子)。由诸如电感器、电阻器和电容器的组件构成的匹配网络可以用于将天线结构40的阻抗匹配到传输线92的阻抗。匹配网络组件可以被提供为分立组件(例如,表面安装技术组件)或者可以由壳体结构、印刷电路板结构、塑料支撑上的迹线等构成。诸如这些的组件也可以用于构成天线结构40中的滤波器电路***。
传输线92可以耦合到与天线结构40相关联的天线馈电结构。作为例子,天线结构40可以构成倒F天线、缝隙天线、混合倒F缝隙天线、单极天线、具有寄生天线谐振元件的天线、或具有带有诸如端子98的正天线馈电端子和诸如接地天线馈电端子100的接地天线馈电端子的天线馈电的其它天线。正传输线导体94可以耦合到正天线馈电端子98并且接地传输线导体96可以耦合到接地天线馈电端子92。如果期望的话,也可以使用其它类型的天线馈电布置。图3的说明性馈电配置仅仅是说明性的。
可能期望利用背腔天线设计构成一个或多个天线40。在腔体天线中,金属腔体构成天线接地。天线腔体可以由塑料载体上的金属迹线(例如,电镀金属迹线)构成、可以由冲压金属结构构成、可以由壳体12的部分构成、或者可以由其它导电结构构成。作为例子,腔体可以具有盒形状,其具有开口顶部。可以在开口顶部中构成一个或多个谐振元件。腔体天线可以相对于设备10中的内部组件和其它天线提供很好的隔离并且可以满足发射的辐射水平的限制(有时被称为特定的吸收率限制)。
图4是说明性腔体天线的分解透视图。如在图4中示出的,图4的说明性天线40具有腔体100。腔体100可以具有中空的内部或者可以具有诸如塑料载体的内部电介质支撑结构。塑料载体可以具有一个或多个空气填充的腔体或者可以是实体。如果期望的话,也可以使用基于泡沫或其它电介质材料的结构。
金属腔体壁104可以在电介质载体的表面上构成(作为例子)。金属腔体壁104可以在载体的下表面上和在载体的前、后、左和右侧壁上构成以构成顶部开口的盒子或者可以构成其它腔体形状。一个或多个天线谐振元件或其它结构可以被安装在盒子顶表面中的区域106中,使得这些天线谐振元件被腔体支撑。
如果期望的话,金属涂层102可以覆盖构成腔体100的盒子的一部分顶部。金属涂层102可以由塑料载体上的金属迹线、构图的金属箔、与腔体100中的开口重叠的印刷电路上的迹线、和/或其它合适的结构构成。缝隙天线谐振元件可以由层102中的开口构成。天线结构也可以利用电线、电缆、壳体12的部分、诸如支架的金属结构、印刷电路上的金属迹线等构成。可以对区域106和天线40中的其它地方中的金属结构进行构图,以构成单极元件、缝隙天线(即,由金属中的开口构成的天线)、倒F天线谐振元件、或其它合适的天线元件。
在图4的例子中,腔体100具有四个侧壁,其中一个是弯曲的,以允许天线40沿着壳体12的弯曲壁的弯曲内表面进行安装。如果期望的话,可以使用其它的腔体形状。
天线40可以利用利用传输线传送到天线40的信号进行馈电。传输线可以耦合到天线40的一个或多个部分。传输线可以是同轴电缆、可以是柔性印刷电路108或其它印刷电路中的微带传输线、或者可以是任何其它合适的传输线。如果期望的话,可以将可选的介电加载层110放置在区域106的上面(例如,为天线提供帮助调谐天线40的电介质加载)。
图5是在包括传输线调谐截线的说明性配置中的天线40的顶视图。天线40可以在5GHz的频段中操作(例如,以支持诸如IEEE802.11通信的无线局域网通信),并且可以在2.4GHz的频段操作(例如,以支持诸如IEEE802.11通信的无线局域网通信、以支持 通信、和/或以支持蜂窝电话通信)。
如在图5中示出的,天线40可以具有诸如图4的腔体100的腔体。腔体100的上表面可以用金属102覆盖。寄生缝隙天线谐振元件112可以由金属102中的开口构成(例如,被腔体100支撑的细长矩形开口或其它细长缝隙开口)。单极天线谐振元件114可以利用天线馈电端子98和100被直接馈电。传输线92可以具有诸如线路94的耦合到正天线馈电端子98的正信号线和诸如线路96的耦合到接地天线馈电端子100的接地信号线。
单极天线谐振元件114可以与腔体100的上表面重叠(即,元件114可以被腔体100支撑),并且可以通过电介质层或其它合适结构与金属层102分离。如在图5中示出的,单极元件114可以具有诸如端114-1和114-2的第一和第二相对端。端114-1可以耦合到正端子98。元件114可以在弯曲114-3处弯曲,使得元件114具有L形状或其它合适的形状。在弯曲114-3和端114-2之间延伸的元件114的段可以并行于缝隙112延伸。
传输线截线116可以由同轴电缆或其它传输线的段构成。截线116可以调谐与腔体100相关联的腔体谐振,使得天线40在期望的频率处谐振。低通滤波器118可以具有电路元件,诸如电容器120和电感器122。电容器120和电感器122可以平行地耦合在单极元件114和截线116的端116-1之间。截线116可以在端116-1和端116-2之间平行于元件114延伸。
图6是用于图5的天线40的天线性能(驻波比SWR)的曲线图。如在图6中示出的,天线40可以在2.4GHz处呈现天线谐振(曲线126)和在5GHz处呈现谐振(曲线128)。在操作的过程中,单极元件114可以在5.3GHz处谐振,并且因此可以在5.3GHz处为谐振128贡献响应。缝隙元件112通过从元件114耦合的近场电磁间接地被馈电。缝隙112可以在5.7GHz处谐振并且可以因此在5.7GHz处为谐振128贡献加宽的响应。
低通滤波器118可以阻挡在5GHz处的信号,并由此将腔体100与调谐截线116隔离。腔体100可以具有尺寸(例如,12mm乘以18mm或者足够小以允许附近的组件被安装在壳体12的有限内部空间内的其它合适尺寸)。在没有调谐截线116时,腔体100可以在诸如2.9GHz的频率处谐振,如由虚线124所示出的。在存在调谐截线116时,在2.9GHz处的谐振可以被调谐至期望的较低频率2.4GHz,如由曲线126所示出的。
在图7的说明性例子中,天线40具有腔体100。图7的天线40可以在2.4GHz和5GHz两者处操作。金属层102覆盖腔体100的上部开口。在层102中的开口构成缝隙天线谐振元件112-1和寄生缝隙天线谐振元件112-2,它们被腔体100支撑。传输线92C耦合在收发器电路***90和双工器130之间。双工器130具有三个端口。双工器130的第一端口耦合到传输线92C并且携带2.4GHz和5GHz两种天线信号。双工器130的第二端口耦合到传输线92A并且只携带5GHz的天线信号。双工器130的第三端口耦合到传输线92B并且只携带2.4GHz的信号。
传输线92A携带用于缝隙112-1和112-2的5GHz的天线信号。传输线92A的线路94A耦合到正天线馈电端子98A。传输线92A的线路96A耦合到接地天线馈电端子100A。馈电端子98A和100A桥接缝隙112-1并且直接馈电缝隙112-1。通过近场电磁耦合,缝隙112-1间接地给寄生缝隙天线谐振元件112-2馈电。缝隙112-1和112-2具有被选为在5GHz频段的不同部分处(例如,5.3GHz和5.7GHz,或者反之亦然)谐振的尺寸,由此用期望的带宽覆盖5GHz频段。在天线40中使用其中一个被直接馈电而另一个用作带宽加宽寄生元件的一对缝隙仅仅是说明性的。如果期望的话,可以为图7的腔体天线40使用不同的缝隙天线配置。
传输线92B携带2.4GHz的信号。线路94B耦合到传输线92D的正端子98B。线路96B耦合到传输线92D的端子100B。传输线92B可以是具有接地外导体的同轴电缆。传输线92B的外导体可以沿传输线92B的长度在电连接132处(焊接、焊点、夹紧金属片、导电性粘结剂,等等)电连接到金属层102。同轴电缆92D的端子100D耦合到金属层102。端子98D耦合到单极天线谐振元件114。腔体100可以具有在单极天线元件114下方延伸的诸如部分134的突出部分,或者腔体110可以具有沿着线136终止的壁(作为例子)。端子98D和100D可以用作用于单极天线谐振元件114的天线馈电。在操作过程中,单极元件114可以处理在2.4GHz处的信号并且缝隙112-1和112-2可以处理在5GHz处的信号。
在图8的说明性配置中,单极天线元件114在腔体100的外部构成。传输线92耦合到收发器电路***90并且携带2.4和5GHz的信号。高通滤波器162被***在传输线92和缝隙天线112-1之间并且允许5GHz的信号传到和传出缝隙天线112-1和寄生隙缝天线112-2,它们被金属天线腔体100支撑。缝隙天线112-1可以利用馈电端子98A和100A直接地进行馈电,其中馈电端子98A和100A桥接缝隙天线112-1。寄生缝隙天线谐振元件112-2被近场耦合到缝隙112-1,并且可以为天线40的性能贡献加宽的谐振。例如,缝隙112-1可以在5.2GHz处贡献响应并且寄生缝隙112-2可以在5.7GHz处贡献响应。
低通滤波器160可以允许2.4GHz的信号传到和传出单极天线谐振元件114。单极天线谐振元件114可以具有配置为在2.4GHz处谐振的长度。端子98B和100B可以构成用于单极114的天线馈电。
根据一种实施例,提供了包括缝隙天线谐振元件、单极天线谐振元件、支撑缝隙天线谐振元件和单极天线谐振元件的金属天线腔体、及耦合到单极天线的传输线调谐截线的腔体天线。
根据另一种实施例,腔体天线包括在单极天线和传输线调谐截线之间耦合的低通滤波器。
根据另一种实施例,单极天线被直接馈电。
根据另一种实施例,缝隙天线包括间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件。
根据另一种实施例,间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件和单极天线谐振元件为5GHz的天线频段贡献天线响应。
根据另一种实施例,金属腔体与在给定频率处的腔体谐振相关联,并且所述传输线调谐截线将金属腔体的腔体谐振从给定频率降低到2.4GHz。
根据另一种实施例,金属天线腔体包括塑料载体上的金属迹线。
根据实施例,提供了包括第一缝隙天线谐振元件、第二缝隙天线谐振元件、单极天线谐振元件、及至少被第一和第二缝隙天线谐振元件重叠的金属天线腔体的腔体天线。
根据另一种实施例,第一缝隙天线谐振元件是直接馈电的缝隙天线谐振元件并且第二缝隙天线谐振元件是间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件。
根据另一种实施例,所述单极天线谐振元件在2.4GHz处谐振。
根据另一种实施例,第一和第二缝隙天线谐振元件为在5GHz处的天线谐振贡献相应的第一和第二天线响应。
根据另一种实施例,腔体天线包括具有耦合到收发器的第一端口、耦合到直接馈电缝隙天线谐振元件的第二端口和耦合到单极天线谐振元件的第三端口的双工器。
根据另一种实施例,腔体天线包括从第三端口延伸到单极天线谐振元件的同轴电缆段。
根据另一种实施例,腔体天线包括覆盖腔体表面的金属层,第一和第二缝隙天线谐振元件由金属层中的相应第一和第二开口构成。
根据另一种实施例,同轴电缆具有沿该同轴电缆被电连接到金属层的外导体。
根据实施例,提供了包括天线腔体、被该天线腔体支撑的第一缝隙天线谐振元件、被该天线腔体支撑的第二缝隙天线谐振元件、及不被该天线腔体支撑的单极天线谐振元件的腔体天线。
根据另一种实施例,腔体天线包括耦合到单极天线谐振元件的低通滤波器。
根据另一种实施例,腔体天线包括耦合到第一缝隙天线谐振元件的高通滤波器。
根据另一种实施例,低通滤波器使2.4GHz的信号传到和传出单极天线谐振元件并且高通滤波器使5GHz的信号传到和传出第一和第二缝隙天线谐振元件。
根据另一种实施例,第一缝隙天线谐振元件是直接馈电的天线谐振元件并且第二缝隙天线谐振元件是间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件并且第一和第二缝隙天线谐振元件为在5GHz处的天线谐振贡献相应的第一和第二天线响应。
上述仅仅是说明性的,并且在不背离所描述实施例的范围和精神的情况下,本领域技术人员可以做出各种修改。上述实施例可以被单独地或以任意组合来实现。
Claims (20)
1.一种腔体天线,其特征在于包括:
缝隙天线谐振元件;
单极天线谐振元件;
支撑所述缝隙天线谐振元件和所述单极天线谐振元件的金属天线腔体;及
耦合到所述单极天线谐振元件的传输线调谐截线。
2.如权利要求1所述的腔体天线,其特征在于所述腔体天线还包括在所述单极天线谐振元件和所述传输线调谐截线之间耦合的低通滤波器。
3.如权利要求2所述的腔体天线,其特征在于所述单极天线谐振元件被直接馈电。
4.如权利要求3所述的腔体天线,其特征在于所述缝隙天线谐振元件包括间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件。
5.如权利要求4所述的腔体天线,其特征在于所述间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件和所述单极天线谐振元件为5GHz的天线频段贡献天线响应。
6.如权利要求5所述的腔体天线,其特征在于所述金属腔体与在给定频率处的腔体谐振相关联,并且其中所述传输线调谐截线将所述金属腔体的腔体谐振从给定频率降低到2.4GHz。
7.如权利要求6所述的腔体天线,其特征在于所述金属天线腔体包括塑料载体上的金属迹线。
8.一种腔体天线,其特征在于包括:
第一缝隙天线谐振元件;
第二缝隙天线谐振元件;
单极天线谐振元件;及
至少被所述第一和第二缝隙天线谐振元件重叠的金属天线腔体。
9.如权利要求8所述的腔体天线,其特征在于所述第一缝隙天线谐振元件是直接馈电的缝隙天线谐振元件,并且所述第二缝隙天线谐振元件是间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件。
10.如权利要求9所述的腔体天线,其特征在于所述单极天线谐振元件在2.4GHz处谐振。
11.如权利要求10所述的腔体天线,其特征在于所述第一和第二缝隙天线谐振元件为在5GHz处的天线谐振贡献相应的第一和第二天线响应。
12.如权利要求11所述的腔体天线,其特征在于所述腔体天线还包括双工器,所述双工器具有耦合到收发器的第一端口、耦合到所述直接馈电的缝隙天线谐振元件的第二端口和耦合到所述单极天线谐振元件的第三端口。
13.如权利要求12所述的腔体天线,其特征在于所述腔体天线还包括从所述第三端口延伸到所述单极天线谐振元件的同轴电缆段。
14.如权利要求13所述的腔体天线,其特征在于所述腔体天线还包括覆盖腔体表面的金属层,并且所述第一和第二缝隙天线谐振元件由金属层中的相应第一和第二开口构成。
15.如权利要求14所述的腔体天线,其特征在于所述同轴电缆具有沿该同轴电缆被电连接到所述金属层的外导体。
16.一种腔体天线,其特征在于包括:
天线腔体;
被所述天线腔体支撑的第一缝隙天线谐振元件;
被所述天线腔体支撑的第二缝隙天线谐振元件;及
不被所述天线腔体支撑的单极天线谐振元件。
17.如权利要求16所述的腔体天线,其特征在于所述腔体天线还包括:
耦合到所述单极天线谐振元件的低通滤波器。
18.如权利要求17所述的腔体天线,其特征在于所述腔体天线还包括:
耦合到所述第一缝隙天线谐振元件的高通滤波器。
19.如权利要求18所述的腔体天线,其特征在于所述低通滤波器使2.4GHz的信号传到和传出所述单极天线谐振元件,并且所述高通滤波器使5GHz的信号传到和传出所述第一和第二缝隙天线谐振元件。
20.如权利要求19所述的腔体天线,其特征在于所述第一缝隙天线谐振元件是直接馈电的天线谐振元件,并且所述第二缝隙天线谐振元件是间接馈电的寄生缝隙天线谐振元件,并且其中所述第一和第二缝隙天线谐振元件为在5GHz处的天线谐振贡献相应的第一和第二天线响应。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |