形成為金屬計(jì)算設(shè)備外殼一部分的輻射結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利說(shuō)明】形成為金屬計(jì)算設(shè)備外殼一部分的輻射結(jié)構(gòu)
[0001 ] 背景
[0002]用于計(jì)算設(shè)備的天線表現(xiàn)出關(guān)于在一個(gè)或多個(gè)選擇頻率下接收和發(fā)送無(wú)線電波的挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)被將這種計(jì)算設(shè)備(以及它們的天線)容納于金屬外殼中的當(dāng)前趨勢(shì)所放大，因?yàn)榻饘偻鈿?huì)屏蔽傳入和傳出的無(wú)線電波。減輕該屏蔽問(wèn)題的一些已嘗試的解決方案向計(jì)算設(shè)備的設(shè)計(jì)引入了結(jié)構(gòu)上和制造上的挑戰(zhàn)。
[0003]概述
[0004]此處描述和要求保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方式通過(guò)從金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分形成天線組件作為主輻射結(jié)構(gòu)，解決了上述問(wèn)題。金屬計(jì)算設(shè)備外殼包括界定金屬背面的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)金屬側(cè)面。金屬計(jì)算設(shè)備外殼包括輻射結(jié)構(gòu)，所述輻射結(jié)構(gòu)包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的外金屬表面。金屬計(jì)算設(shè)備外殼基本上包封計(jì)算設(shè)備的電子器件。外金屬表面是通過(guò)介電插件與金屬計(jì)算設(shè)備外殼的其余部分絕緣的金屬板，所述介電插件填充位于金屬板及金屬計(jì)算設(shè)備外殼的其余部分之間的槽。輻射結(jié)構(gòu)還包括通過(guò)電介質(zhì)隔片與金屬板隔開(kāi)的陶瓷塊。金屬板與金屬計(jì)算設(shè)備外殼的其余部分絕緣并且與陶瓷塊電容耦合。
[0005]提供該概述以便以簡(jiǎn)化形式介紹概念的選集，所述概念在以下詳細(xì)描述中被進(jìn)一步描述。本概述并不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)主題的關(guān)鍵特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保護(hù)主題的范圍。
[0006]此處也描述和記載了其他實(shí)現(xiàn)方式。
[0007]附圖簡(jiǎn)述
[0008]圖1示出示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一個(gè)金屬背面和兩個(gè)金屬側(cè)面，所述示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼具有天線結(jié)構(gòu)，所述天線結(jié)構(gòu)具有包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分的天線結(jié)構(gòu)。
[0009]圖2示出計(jì)算設(shè)備的正面以及示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼的兩個(gè)金屬側(cè)面，所述示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼具有天線結(jié)構(gòu)，所述天線結(jié)構(gòu)包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分。
[0010]圖3示出包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分的示例天線結(jié)構(gòu)。
[0011]圖4示出包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分的另一示例天線結(jié)構(gòu)。
[0012]圖5示出包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分的又一示例天線結(jié)構(gòu)，所述金屬計(jì)算設(shè)備外殼包括一金屬側(cè)面、一金屬背面以及一金屬板。
[0013]圖6示出用于使用在金屬計(jì)算設(shè)備外殼中形成的天線結(jié)構(gòu)的示例操作。
[0014]詳細(xì)描述
[0015]圖1示出示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的一個(gè)金屬背面102以及兩個(gè)金屬側(cè)面104和106，所述示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼100具有天線結(jié)構(gòu)108，所述天線結(jié)構(gòu)108包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的一部分。如圖所示，天線結(jié)構(gòu)108包括通過(guò)三個(gè)切口槽112、114和116與金屬側(cè)面104和金屬背面102隔開(kāi)的金屬板110(例如，金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的金屬側(cè)面104的一部分或者另一金屬板)。應(yīng)當(dāng)理解，金屬板110可以被替代地形成為金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的背面102的一部分。金屬板110的外表面被暴露(例如，金屬板110的表面被暴露于用戶的環(huán)境、可被用戶觸摸、等等)，而金屬板110的內(nèi)表面耦合至金屬計(jì)算設(shè)備內(nèi)部以內(nèi)的饋送結(jié)構(gòu)(未示出)。應(yīng)當(dāng)理解，多個(gè)這樣的天線結(jié)構(gòu)可形成于金屬背面102或者金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的任一金屬側(cè)面中。
[0016]金屬背面102以及各種金屬側(cè)面一般形成金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的背部，計(jì)算設(shè)備的電子組件和機(jī)械組件位于所述背部中。正面(未示出)一般包括顯示表面，諸如觸摸屏顯示器。正面被組裝至金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的背部以包封計(jì)算設(shè)備的電子組件，所述電子組件包括至少一個(gè)處理器、有形存儲(chǔ)器(例如，存儲(chǔ)器、磁性存儲(chǔ)盤)、顯示電子器件、通信電子器件N等等。
[0017]在一種實(shí)現(xiàn)方式中，天線結(jié)構(gòu)108位于金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的外表面，以使金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的被暴露部分(例如，金屬板110)作為輻射結(jié)構(gòu)的一部分執(zhí)行，所述輻射結(jié)構(gòu)用于天線結(jié)構(gòu)108的操作。金屬板110以及側(cè)面104的其余部分可以充當(dāng)輻射結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，天線結(jié)構(gòu)108可以包括不是金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的一部分、而是單獨(dú)金屬板(可能是不同的金屬或復(fù)合材料組合物構(gòu)成的單獨(dú)金屬板)的金屬板110，所述單獨(dú)金屬板連同金屬側(cè)面104形成被包封的金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的背部。這一輻射結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)為以特定頻率諧振，以及/或者對(duì)于特定應(yīng)用，這一輻射結(jié)構(gòu)可以被設(shè)計(jì)為在一特定頻率或頻率集合下輻射非常有限的、或基本上為零的功率。
[0018]切口槽112、114和116被介電材料(例如，塑料)填充，從而在金屬板110與金屬側(cè)面104和金屬背面102之間提供絕緣并且閉合金屬計(jì)算設(shè)備外殼100中的間隙。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，插件可以具有電壓相關(guān)的介電常數(shù)。金屬板110還與和計(jì)算設(shè)備的正面的接觸絕緣。盡管未示出，金屬板110的四個(gè)邊緣也可以與金屬計(jì)算設(shè)備外殼100絕緣，例如通過(guò)介電材料的第四邊緣、絕緣墊片、與計(jì)算設(shè)備前部中玻璃層的接觸、等等。金屬板110與金屬計(jì)算設(shè)備外殼100其余部分的隔離以及與金屬板110的外部暴露提供了與金屬計(jì)算設(shè)備外殼100內(nèi)的其他天線以及與金屬計(jì)算設(shè)備100本身的低耦合。
[0019]金屬計(jì)算設(shè)備外殼100被示出有金屬側(cè)面104、106與金屬背面102之間的突變角。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，少于四條邊可以部分地界定金屬背面102。此外，金屬背面102以及金屬側(cè)面中的一個(gè)或多個(gè)可以在突變角處、在彎角處(例如，金屬背面和金屬側(cè)面之間的連續(xù)弧)、或者在各種連續(xù)相交面組合中接合。而且，金屬側(cè)面不需要與金屬背面垂直(例如，金屬側(cè)面可以位于相對(duì)于金屬背面的鈍角或銳角處)。在一種實(shí)現(xiàn)方式中，金屬背面以及一個(gè)或多個(gè)金屬側(cè)面被集成到單件構(gòu)造中，然而也構(gòu)想了其他組裝的配置。
[0020]在一種實(shí)現(xiàn)方式中，每個(gè)槽112、114和116的寬度為2mm，而槽112和114的長(zhǎng)度為8mm，槽116的長(zhǎng)度為29mm。然而應(yīng)當(dāng)理解，可以采用其他尺寸和配置。槽中或以其他方式圍繞金屬板110的塑料插件將金屬板與金屬計(jì)算設(shè)備外殼100的其余部分絕緣或隔離，所述其余部分可以接地。
[0021]圖2示出計(jì)算設(shè)備200的正面202以及示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼的兩個(gè)金屬側(cè)面204和206，所述示例金屬計(jì)算設(shè)備外殼具有天線結(jié)構(gòu)208，所述天線結(jié)構(gòu)208包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分。在一種典型的實(shí)現(xiàn)方式中，正面202表示顯示表面，可能包括觸摸屏顯示表面。計(jì)算設(shè)備200的電子組件和機(jī)械組件一般位于金屬計(jì)算設(shè)備外殼的底部(例如，被金屬計(jì)算設(shè)備外殼的金屬側(cè)面和金屬背面圍繞)。正面202—般被組裝至背部以便完全包封計(jì)算設(shè)備200的電子組件和機(jī)械組件。
[0022]如圖所示，天線結(jié)構(gòu)208包括金屬板210(例如，金屬計(jì)算設(shè)備外殼的金屬側(cè)面204的一部分或另一金屬板)，所述金屬板210通過(guò)兩個(gè)切口側(cè)槽212和214以及金屬板210和金屬背面之間的背槽(未不出)與金屬側(cè)面204和金屬背面隔開(kāi)。金屬板210的外表面被暴露(例如，金屬板210的表面被暴露于用戶的環(huán)境、可被用戶觸摸、等等)，而金屬板210的內(nèi)表面耦合至計(jì)算設(shè)備200內(nèi)部的饋送結(jié)構(gòu)(未示出)。應(yīng)當(dāng)理解，多個(gè)這樣的天線結(jié)構(gòu)可形成于金屬背面202或者金屬計(jì)算設(shè)備外殼的任一金屬側(cè)面中。
[0023]在一種實(shí)現(xiàn)方式中，天線結(jié)構(gòu)208位于金屬計(jì)算設(shè)備外殼的外表面，以使金屬計(jì)算設(shè)備外殼的被暴露部分(例如，金屬板210)作為輻射結(jié)構(gòu)的一部分執(zhí)行，所述輻射結(jié)構(gòu)用于天線結(jié)構(gòu)208的操作。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，天線結(jié)構(gòu)208可以包括不是金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分、而是單獨(dú)金屬板(可能是不同的金屬或復(fù)合材料組合物構(gòu)成的單獨(dú)金屬板)的金屬板210，所述單獨(dú)金屬板連同金屬側(cè)面204形成被包封的金屬計(jì)算設(shè)備外殼。
[0024]切口槽212、214和背槽被介電材料(例如，塑料)填充，從而在金屬板210與金屬側(cè)面204和金屬背面之間提供絕緣并且閉合金屬計(jì)算設(shè)備外殼中的間隙。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，插件可以具有電壓相關(guān)的介電常數(shù)。金屬板210還與和計(jì)算設(shè)備200的正面的接觸絕緣。應(yīng)當(dāng)理解，盡管未示出，金屬板210的四個(gè)邊緣也與金屬計(jì)算設(shè)備外殼絕緣，例如通過(guò)介電材料的第四邊緣、絕緣墊片、與計(jì)算設(shè)備200前部中玻璃層的接觸、等等。
[0025]如關(guān)于圖1所述，金屬側(cè)面、金屬背面和正面的相交點(diǎn)可以提供許多不同的配置，包括突變接面、連續(xù)接面、曲面、等等。
[0026]圖3示出包括金屬計(jì)算設(shè)備外殼的一部分的示例天線結(jié)構(gòu)300，所述金屬計(jì)算設(shè)備外殼包括金屬側(cè)面302、金屬背面304以及金屬板306。相應(yīng)地，金屬板306形成金屬計(jì)算設(shè)備外殼的外金屬表面。槽308、310和312將金屬板306與金屬側(cè)面302和金屬背面304電絕緣。槽308、310和312被介電材料(例如，塑料)填充，從而在金屬板306與金屬側(cè)面302之間以及金屬板306和金屬背面304之間提供絕緣并且閉合金屬計(jì)算設(shè)備外殼中的間隙。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，插件可以具有電壓相關(guān)的介電常數(shù)。
[0027]高介電常數(shù)陶瓷塊314跨電介質(zhì)隔片316電容耦合并由饋電結(jié)構(gòu)317饋送，所述饋電結(jié)構(gòu)317在無(wú)線電318和陶瓷塊314上的金屬表面319之間電氣連接。陶瓷塊314可以用作僅有的輻射結(jié)構(gòu)，或者可以連同金屬板306用作有源天線而周圍金屬計(jì)算設(shè)備外殼的其余部分用作寄生天線。
[0028]金屬板306經(jīng)由串聯(lián)的和/或并聯(lián)的諧振電路320(例如，包括電感器和/或電容器)連接至金屬背面304的接地平面。諧振電路320允許多頻帶操作。例如，通過(guò)使用高頻帶或低通濾波器，可能在操作期間允許多個(gè)諧振頻率。在另一示例中，陶瓷塊314是諧振結(jié)構(gòu)，諧振電路320被配置為在陶瓷天線的頻率下開(kāi)路。當(dāng)諧振電路320短路時(shí)，金屬板306由介電材料的電容所驅(qū)動(dòng)。
[0029]陶瓷塊314