天線設備和包括其的電子設備的制造方法
【專利摘要】提供了一種用于無線通信的電子設備的天線設備。所述天線設備包括與饋線和接地線相連的天線區域，使得所述天線區域被配置為發送/接收第一頻帶的信號；以及分支饋送圖案，從所述饋線分支并與所述天線區域的一側相連，使得所述分支饋送圖案被配置為使得天線區域能夠發送/接收第二頻帶的信號。
【專利說明】
天線設備和包括其的電子設備
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求于2 013年12月2 6日向韓國知識產權局提交的韓國專利申請（序號 No. 10-)的優先權，其全部內容通過引用的方式并入本文。
技術領域
[0003] 本發明總體上設及天線設備W及包括其在內的用于無線通信的電子設備。
【背景技術】
[0004] 用于無線通信的電子設備已成為日常生活的重要電子設備。具體地，具有提升的 通信速度和數據處理速度并除了網絡沖浪功能之外還提供用戶輔助功能的終端(例如，智 能電話)近來已成為主流的用于無線通信的電子設備。
[0005] 用于無線通信的電子設備必須設置有用于執行無線通信的天線設備。早期天線 (諸如，從電子設備突出的螺旋天線）已被改善并替換為內置天線，W防止損壞天線并改善 電子設備的便攜性。
[0006] 總體上，將具有一個饋送部和一個接地部的平面倒F天線(PIFA)用作支持多個頻 帶的內置天線。例如，運種內置天線被設計為覆蓋諸如GSM900、DCS1800、PCS1900和寬帶碼 分多址(WCDMA)頻帶1之類的天線頻帶。
[0007] 根據碼分多址(CDMA )、全球移動通信系統(GSM)或WCDMA技術，一般使用S個或四 個頻帶。例如，安裝在大多數WCDMA終端中的天線支持2100MHz頻帶的頻率(作為代表性例 夕h北美WCDMA的天線應支持850MHZ/1900M化的頻率)是符合要求的。然而，根據長期演進 (LTE)技術和隨后開發的其他通信技術，在不同國家/地區中使用各種頻帶來進行無線通 信。例如，在使用LTE時分雙工(TDD)技術的中國，將與頻帶38(2600Mhz)、頻帶39(1900MHz) 和頻帶40 (2300MHz)相對應的頻帶用于無線通信。
[000引一般地，電子設備的內置天線借助根據天線長度感生的低頻帶諧振、天線長度的 次級諧振、和使用與主圖案相連或相禪接的分支圖案感生的高頻諧振，來實現目標頻帶。高 頻頻帶是目前重要的通信頻帶，并且持續向上擴展。然而，由于對用于實現天線（例如，分 支)圖案的空間的限制，在某些頻帶處感生諧振是受限的。
[0009] 圖IA示出了在理論無限地（theoretically infinite ground)上設計的單極天線 的諧振。
[0010] 參考圖1A，諧振fo和次級諧振fi是根據單極天線的物理長度來感生的。頻率fi是頻 率fo的S倍，即，fi = 3f〇。
[0011] 圖IB示出了在移動終端中感生的典型天線諧振。在運種情況下，補償針對印刷電 路板(PCB)上的內部路徑和接地結構的條件，使得次級諧振頻率fi'大約是初級諧振頻率fo' 的二倍。如果初級諧振頻率fo'是900MHz~IG化，則終端中的頻率fi '大約是1.8G化~2G化， 其與當前且一般使用的通信頻域相對應。

【發明內容】
[0012] 技術問題
[0013]然而，當前商業上使用的高頻頻帶被擴展至高達2.7G化，且必須使用附加分支圖 案或修改天線的下端部的接地，W便確保至少為2G化的頻帶。然而，由于各種原因，在目標 頻率處感生諧振受到限制。此外，如果添加附加圖案，福射性能可能由于安裝天線的空間不 足而劣化。
[0014]技術方案
[0015] 本發明用于解決上述問題和缺點，并至少提供下述優點。因此，本發明的各方案在 于提供一種天線，其不僅用于支持至少為2G化的頻帶，而且還支持商業上使用的各種LTE TOD/頻分雙工(抑D)頻帶。
[0016] 根據本發明的方案，提供了一種用于無線通信的電子設備的天線設備。所述天線 設備包括:天線區域，與饋線和接地線相連，其中，所述天線區域被配置為發送/接收第一頻 帶的信號；W及分支饋送圖案，從所述饋線分支并與天線區域的一側相連，其中，所述分支 饋送圖案被配置為使得天線區域能夠發送/接收第二頻帶的信號。此外，所述天線設備還可 W包括從分支饋送圖案的一部分延伸的附加福射器。
[0017] 根據本發明的另一方案，提供了一種用于無線通信的電子設備。所述電子設備包 括處理器和包括天線設備在內的通信模塊，其中，所述天線設備包括:天線區域，被配置為 發送/接收第一頻帶的信號；W及福射器，被配置為發送/接收第二頻帶的信號，其中，所述 處理器被配置為控制所述通信模塊發送/接收第一頻帶的信號和第二頻帶的信號中的至少 一個。
[0018] 根據本發明的另一方案，提供了一種用于無線通信的電子設備的天線設備。所述 天線設備包括天線區域，與饋線和接地線相連，其中，所述天線區域被配置為發送/接收第 一頻帶的信號；W及福射器，經由饋送開關結構與天線區域相連，其中，所述福射器被配置 為發送/接收第二頻帶的信號。
[0019] 本發明的有利效果
[0020] 根據本發明的實施例，為了應對用于電子設備的無線通信的高頻頻帶的擴寬，可 W維持傳統天線安裝條件，同時實現擴寬目標頻帶并確保天線的性能。具體地，可W通過將 本發明的天線設備應用于被制造為要在W下地區使用的終端，來最大化運種效果：中國、日 本、澳大利亞和歐洲，在運些地區中，目前提供的或目前正準備提供的是1.7~3.8GHz的LTE 時分雙工/頻分雙工(TDD/抑D)服務。
[0021] 此外，可W擴寬高頻頻帶，而無需增加天線的空間。因此，通過本文所公開的天線 結構，允許在使用不同通信頻帶的國家之間進行天線漫游和天線平臺化。
【附圖說明】
[0022] 結合附圖，根據W下描述，本發明的W上和其他方案、特征和優點將變得更加清 楚，在附圖中：
[0023] 圖IA是示出了在理論無限地上設計的單極天線的諧振的圖表；
[0024] 圖IB是示出了在移動終端中感生的典型天線諧振的圖表；
[0025] 圖2是示出了根據本發明實施例的被內置在電子設備中的印刷電路板(PCB)嵌入 式天線的圖；
[0026] 圖3是示出了根據本發明實施例的被內置在電子設備中的一類PCB嵌入式天線的 圖；
[0027] 圖4是示出了根據本發明實施例的天線設備中與分支饋送圖案相連的部分的圖；
[0028] 圖5是示出了由圖4的天線設備400產生的電壓駐波比(VSWR)的圖表；
[0029] 圖6是示出了根據本發明實施例的天線設備中與附加福射器相連的部分的圖；
[0030] 圖7是示出了由圖6的天線設備600產生的VSWR的圖表；
[0031] 圖8是示出了根據本發明實施例的天線設備中包括開關結構在內的部分的圖；
[0032] 圖9是示出了根據本發明另一實施例的天線設備中與福射器相連的部分的圖；
[0033] 圖10是示出了由圖9的天線設備產生的VSWR的圖表；
[0034] 圖11是示出了根據本發明實施例的天線設備中包括開關單元在內的部分的圖；
[0035] 圖12是示出了圖11的天線設備的福射效率的圖表；
[0036] 圖13A到13G是示出了根據本發明實施例的分支饋送圖案的圖表；
[0037] 圖14A到14D是示出了根據本發明實施例的福射器的圖和圖表;W及
[0038] 圖15是示出了根據本發明實施例的包括天線設備在內的電子設備的圖。
【具體實施方式】
[0039] 在下文中，將參照附圖來詳細描述本發明的實施例。
[0040] 圖2是示出了根據本發明實施例的被內置在電子設備中的PCB嵌入式天線設備的 圖。
[0041 ]參考圖2,天線設備200包括接地部210、非接地部220和天線圖案230。天線圖案230 與饋送部212相連并經由接地線214與接地部210相連。圖2所示的天線圖案230形成PCB嵌入 式天線的形狀。
[0042] 天線圖案230對應于福射信號的福射器，該信號從電子設備200中的無線通信模塊 (例如，射頻集成電路(RFIC))發送并經由與天線圖案230相連的饋線212A和212B接收，或對 應于經由饋線212A和212B向無線通信模塊發送從外部接收的信號的福射器。天線圖案230 經由饋線212A與饋送部212相連。此外，天線圖案230經由饋線212B與饋送部212相連，該饋 線212B從饋線212A分支并與天線圖案230的一側相連。當天線圖案230經由饋線212A與饋送 部212相連時，天線圖案230用作發送/接收頻帶信號的平面倒F天線(PIFA)。例如，天線圖案 230可W發送/接收約850MHz/1900MHz頻帶的信號。
[0043] 由于從饋線212A(例如，第一饋線)分支的另一饋線212B(例如，第二饋線），天線圖 案230附加地確保目標諧振頻率的頻帶。也就是說，天線福射器的用于發送/接收主頻帶信 號的部分被實現在電路板上，且用于長度補償的匹配電路和至少一個分支饋送圖案與該電 路板上的圖案或接地在W下位置處連接:每個所支持的頻帶在饋點處具有最大電場，使得 除了主頻帶之外，天線設備200還可W發送/接收附加目標頻帶的信號。由于饋線212B，電流 流經多個路徑。電流的運種流動導致了在電學上彼此不同的福射器配置，使得確保了諧振 頻帶。換言之，由饋線212A確定的天線福射器長度和由饋線212B確定的天線福射器長度用 于不同頻帶。也就是說，由于饋線212B的附加布置，相同的天線圖案230可W接收各種頻帶 的信號。
[0044] W上描述可W直接或對應地應用于W下所述的本發明的實施例。將省略重復的描 述。
[0045] 圖3是示出了根據本發明實施例的被內置在電子設備中的一類PCB嵌入式天線的 圖。
[0046] 參考圖3,天線設備300包括天線區域330、饋送部312、饋線312A和312BW及中頻 (IF)連接器340。天線區域330形成在PCB上，對該PCB的一部分進行填挖并將其填滿電介質 320。天線區域330是福射信號的福射器，該信號是從電子設備中的無線通信模塊發送的并 經由與天線區域330相連的饋線312A和312B來接收，或者天線區域330是經由饋線312A和 312B向無線通信模塊發送從外部接收的信號的福射器。天線區域330可W包括IF連接器 340,或可W與IF連接器340分隔預定距離。此外，可W配置天線設備300,使得天線設備300 的一部分被布置在電路板中，且天線設備300的一部分W載體天線的形狀延伸。
[0047] 作為一類端子機制的IF連接器340可W是用于輸入外部信號或供電的通用串行總 線化SB)連接器。IF連接器340是包括導電材料(例如，金屬)在內的組件。形成天線福射器的 IF連接器340中的金屬可W形成IF連接器340的外殼且可W被包括在天線區域330中。因此， IF連接器340用作天線福射器的一部分。
[0048] 用于發送/接收主頻帶信號的天線區域330可被實現在電路板上。天線區域330經 由饋線312A與饋送部312相連。天線區域330還經由從饋線312A分支的饋線312B(即，分支饋 送圖案)與饋送部312相連。因此，天線區域330具有不同路徑，使得能夠確保目標諧振頻率 的帶寬。
[0049] 圖4是示出了根據本發明實施例的天線設備中與分支饋送圖案相連的部分的圖。
[0050] 作為參考，與圖2或3不同，圖4在附圖的底部示出了IF連接器的位置。天線設備400 包括天線區域410、基礎饋送圖案420和分支饋送圖案430。圖4的天線區域410可W包括形成 上述IF連接器的外殼的金屬部，或可W與IF連接器相分離。
[0051] 參考圖4,天線設備400可W經由C型夾連接部C與附加福射器(例如，天線載體)相 連。例如，天線設備400'可W經由與C型夾連接部C粘合的C型夾Cl或C2在蓋子401上方與天 線載體402相連。由于天線載體402的結構，可W感生低頻帶（例如，約600~800MHz頻帶）的 諧振。下文中，術語"天線設備"或"天線"可W不僅表示附圖所示的天線結構，而且還可W表 示附圖中未示出但通過C型夾等連接到主天線300或被安裝在終端設備的蓋子或邊緣上W 便與主天線300相連的任何天線。
[0052] 用于發送/接收主頻帶信號的天線區域410可W形成在電路板上。天線區域410與 基礎饋送圖案420和分支饋送圖案430相連。相較于基礎饋送圖案420的位置，分支饋送圖案 430的位置可W形成相對較短的天線福射器。在所示的示例中，如果僅存在基礎圖案420,則 將電壓駐波比(VSWR)增加至在約2.3~2.4G化的高頻頻帶處的水平或更高的水平，且因此 天線400的福射效率可能是不足的。然而，如果應用分支饋送圖案430,則將電壓駐波比降低 至低于在高頻頻帶處該水平，并減小了天線400的反射程度，從而改善天線400的福射效率。 因此，可W通過添加分支饋送圖案430來實現天線設備400的寬帶效果。圖5示出了該效果的 示例。
[0053] 圖5是示出了由圖4的天線設備400產生的電壓駐波比(VSWR)的圖表。
[0054] 參考圖5,虛線所示的第一圖形示出了在僅存在基礎饋送圖案420的情況下的 VSWR，且實線所示的第二圖形示出了在存在基礎饋送圖案420和分支饋送圖案430運二者的 情況下的VSWR。可W理解:相較于僅具有基礎饋送圖案420的天線設備400,具有基礎饋送圖 案420和分支饋送圖案430運二者的天線設備400可W實現使用約1.7~2.7G化的高頻的寬 帶。下方表1針對每個情況示出了主頻帶處的天線效率。參考表1，可W理解天線設備400不 僅覆蓋Wl頻帶而且還覆蓋B40和B38頻帶。
[0055] 表格 1 [0化6]
[0057] 圖6是示出了根據本發明實施例的天線設備中與附加福射器相連的部分的圖。天 線設備600包括天線區域610、基礎饋送圖案620、分支饋送圖案630和附加福射器650。
[0058] 參考圖6,將用于發送/接收主頻帶信號的天線區域610形成在電路板上。此外，與 饋送圖案相連的附加福射器650被設計在位于天線600的下端部的電介質640上。附加福射 器650可W從分支饋送圖案630延伸。分支饋送圖案630可W從基礎饋送圖案620分支，W便 與接地和天線區域610中的至少一個相連。
[0059] 附加福射器650用于感生在頻帶處的諧振。可W選擇性地移除附加福射器650,或 可W將一個或多個附加福射器與饋送圖案相連。盡管將附加福射器650示出為好像附加福 射器650具有線性形狀，然而可W根據電路板的形狀、內部組件的位置和目標頻帶，W各種 方式配置附加福射器650。例如，附加福射器650可W在預定位置處彎曲W便形成另一端部 (即，可W成形為"L"形）。
[0060] 圖7是示出了由圖6的天線設備600產生的VSWR的圖表。
[0061] 參考圖7,虛線所示的第一圖形示出了在僅存在基礎饋送圖案620的情況下的 VSWR，且實線所示的第S圖形示出了在基礎饋送圖案620、分支饋送圖案630和附加福射器 650全部存在的情況下的VSWR。在后者的情況下，可W理解：由于附加福射器650而增加了天 線的電學路徑的多樣性，使得實現了使用約1.7~3G化的高頻的寬帶。下方表2針對每個情 況示出了主頻帶處的天線效率。為了方便起見，表2包含表1的內容。參考表2,可W理解顯著 增加了在B40和B38頻帶處的效率，而并未對主天線圖案的主頻帶造成很大影響（即，在僅存 在基礎饋送圖案620的情況下的頻帶）。
[0062] 表格 2
[0063]
[C
[0065] 圖8是示出了根據本發明實施例的天線設備中包括開關結構在內的部分的圖。
[0066] 參考圖8,天線設備800包括主天線區域810、基礎饋送圖案820、分支饋送圖案830、 非接地(或填挖PCB)區域840、附加福射器850和開關單元860。
[0067] 主天線圖案810被形成在電路板上W便發送/接收主頻帶的信號。附加福射器850 用于發送/接收頻帶的信號。
[0068] 天線區域810經由形成基礎饋送圖案820的饋線與饋送部相連。此外，天線區域810 可W接收與主頻帶不同的頻帶的信號，更具體地，比主頻帶高的頻帶的信號。可W由開關單 元860來選擇性地操作附加福射器850。圖8將開關單元860示出為好像開關單元860被形成 在分支饋送圖案830上，然而開關單元860不限于此。例如，開關單元860可被形成在電路板 上。此外，開關單元860可W經由C型夾等與天線載體上的另一福射器相連，使得針對接收到 的低頻帶的信號來感生諧振。
[0069] 開關單元860可W在天線區域810和分支饋送圖案830之間建立連接，而無需建立 針對附加福射器850的連接。在運種情況下，天線區域810用作圖4所示的天線區域410。然 而，即使在該情況下，也可W將附加福射器850布置在與天線區域810相禪接的位置上，W便 當操作天線區域810時，將附加福射器850操作為浮置偽圖案(floating dummy pattern)。 例如，可W配置天線區域810或附加福射器850的位置和排列，使得它們在非接地區域840上 具有與目標頻率相關的V4或V8間隔。在運種情況下，可W擴展天線區域810的頻帶，或可 W改善其福射性能。
[0070] 開關單元860可W在天線區域810和分支饋送圖案830之間建立連接，并在天線區 域810與附加福射器850之間建立連接。在運種情況下，天線區域810用作圖6所示的天線區 域 610。
[0071] 開關單元860可W斷開天線區域810與分支饋送圖案830和附加福射器850運二者 的連接。在運種情況下，如果附加福射器850的位置和天線區域810的位置不感生禪合，則可 W減小天線設備800的帶寬。
[0072] 開關單元860可W在天線區域810和附加福射器850之間建立連接，而無需建立與 分支饋送圖案830的連接。在運種情況下，延伸到基礎饋送圖案820的附加福射器850形成天 線設備800。在運種情況下，可W改變主頻帶的效率和帶寬。W下參照圖9來描述與該情況相 關的示例。
[0073] 與第S代(3G)通信標準(例如，覆蓋少量頻帶的WCDMA)不同，第四代(4G)通信標準 (例如，LTE)或此后開發的其他標準實現了針對每個國家、地區或電信公司使用各種頻率。 此外，終端制造商全球性地生產并銷售終端，而不受限于他們的國家。因此，可W將多個天 線設備安裝在終端中，W便覆蓋多個LTE頻帶。然而，終端在尺寸上減小，但安裝在終端中的 不同金屬組件的數量隨著終端所支持的功能在數量上的增加而增加。因此，用于安裝天線 的空間依然是有限的。此外，制造具有針對每個國家或地區的天線的終端是效率極其低下 的。
[0074] 根據本公開的實施例的終端設備至少可W通過基礎天線區域來覆蓋第一頻帶，通 過分支饋送圖案覆蓋第二頻帶，且通過附加福射器覆蓋第=頻帶。此外，例如，還可W通過 與PCB相連的福射器(例如，天線載體402)來覆蓋第四頻帶。此處，第一頻帶可W是傳統3G通 信使用的頻帶，例如，2100MHz頻帶和/或850MHz/1800MHz雙頻帶。第二頻帶可W是2300MHz 頻帶。第=頻帶可W是2600MHz頻帶。第四頻帶可W是600~800MHz頻帶。
[0075] 憑借根據本發明實施例的天線設備，終端制造商可W通過使用同質天線設備來制 造適合于多個地區、國家或電信公司的終端，運是由于可W根據地區、國家或電信公司來設 置天線設備的開關結構。
[0076] 此外，天線設備可W被默認設置為覆蓋第一頻帶。在運種情況下，可W將軟件(或 操作系統)安裝在終端中，該軟件(或操作系統)被編程為基于W下各項來確定終端所在的 地區/國家:無線保真(Wi-Fi)或全球定位系統(GPS)信號、由終端模塊識別出的電信公司、 或基于所有地區/國家和電信公司而適合該終端的當前情況的頻帶。當接通該終端時，該終 端的處理器(例如，移動應用處理器(AP))可W控制開關結構，使得接收正確頻帶的信號。
[0077] 圖9是示出了根據本發明另一實施例的天線設備中與福射器相連的部分的圖。
[0078] 參考圖9,天線設備900包括主天線區域910、饋線920和附加福射器930。附加福射 器930可W從饋線920分支并可W被布置在非接地區域(或填挖PCB區域)940上。由于附加福 射器930,可W改變天線區域910的目標頻帶或可W改變其性能。具體地，由于將附加福射器 930布置在便于與天線區域910相禪合的運種位置處，可W接收與主頻帶不同的頻帶的信 號。
[0079] 圖10是示出了由圖9的天線設備900產生的VSWR的圖表。
[0080] 參考圖10,虛線所示的第一圖形示出了在僅存在主天線區域910的情況下的VSWR， 且實線所示的第四圖形示出了在存在從饋線920分支的附加福射器930的情況下的VSWR。在 后者的情況下，由于附加福射器930,可W改變天線設備900的匹配結構，且可W干擾在高頻 頻帶處的諧振感生。然而，在某些頻帶處，例如，頻帶3,可W改善天線性能。下方表3針對每 個情況示出了主頻帶處的天線效率。總而言之，可W通過應用改善頻域效率的天線圖案來 改善天線性能。
[0081 ]表格 3
[0082]
[(JU￡5J」 固11巧不巧J恨化牟化巧頭她例的入巧設畝T巧巧開大半兀化H的邵巧的固。
[0084] 參考圖11，天線設備1100包括天線區域1110、饋線1120、饋送開關結構1130和福射 器圖案1150。可W針對要發送/接收的信號所處的目標頻帶，來實現福射器圖案1150。此外， 福射器圖案1150可W形成在電介質1140的區域中。
[0085] 可W經由饋送開關向福射器圖案1150饋送，W便可W選擇目標頻帶。運是為了用 電介質1140上的天線圖案1150來補償針對主頻帶的天線區域1110無法確保的頻帶，W便感 生寬帶的天線諧振。本文中，電介質1140可被構造為填挖或非接地PCB區域。例如，當天線區 域1110無法接收表示頻帶40的高頻頻帶的信號時，將具有針對高頻頻帶的圖案的福射器 1150與饋送開關結構1130相連，并對其進行選擇性饋送，使得可W接收特定高頻頻帶的信 號。也就是說，控制饋送開關結構1130,使得初始與主天線區域1110相連的饋電器(例如，用 于在第一或主頻域處諧振的福射器)與福射器圖案1150(例如，具有針對高頻頻帶的圖案的 福射器)相連。福射器圖案1150可被自由地實現在電介質1140的區域中，且除了與開關相連 的饋送結構之外還可W具有至少一個接地結構。
[0086] 圖12是示出了圖11的天線1100的福射效率的圖表。
[0087] 參考圖12,圖形1示出了混合天線設備的福射效率，在該混合天線設備中，通過饋 送開關結構1130來組合PCB上的天線圖案和天線載體的圖案。此外，圖形2示出了當控制天 線設備1100使得由饋送開關結構1130向高頻頻帶的圖案饋送時天線設備1100的福射效率。
[0088] 圖形1和圖形2運二者示出了在低于約HOOMHz的低頻率頻帶處具有相同或相似的 福射圖案。如圖形1所示，當應用彎折偶極天線(MDA)的基礎天線圖案時，在由B38和B39表示 的高頻頻帶處感生諧振，但是在約2.3~2.4G化的高頻頻帶處沒有感生諧振。相反，如圖形2 所示，當將針對高頻頻帶的圖案選擇為要被饋送時，在高頻頻帶(例如，約2.3~2.4G化的頻 帶)處感生諧振。
[0089] 圖13A到13G是示出了根據本發明實施例的分支饋送圖案的圖表。圖13A到13G還示 出了根據天線設備中的分支饋送圖案的數量和位置的福射效率，該天線設備包括分支饋送 圖案，但是不包括附加福射器圖案。
[0090] 圖13A到13G還示出了在僅存在基礎饋送圖案(例如，圖13A的一個觸點）的情況下、 在存在五個分支饋送圖案(例如，圖13B到13F的兩個到六個觸點）的情況下、W及在僅存在 一個分支饋送圖案但饋點之間的間隙相對寬（例如，圖13G)的情況下的天線結構的概念圖 及其性能。
[0091] 例如，在圖13A的僅存在基礎饋送圖案的情況下，在1000 MHz頻帶和1750MHz頻帶處 感生諧振。此外，顯著的諧振帶寬（增量(deI ta))范圍從約1699MHz到約1844MHz。添加分支 饋送圖案增加了天線結構的電流路徑，從而增加天線結構中的帶寬。例如，圖13B到13F的天 線結構分別具有一個、兩個、立個、四個和五個分支饋送圖案。分支饋送圖案被形成在天線 結構的電介質區域上，且因此不需要附加天線安裝空間。就諧振頻帶處的效率而言，所示的 示例是彼此不同的，但是可W理解的是:帶寬一般隨著分支饋送圖案的增加而增加。例如， 在僅存在基礎饋送圖案的情況下，帶寬約為145MHz。然而，在存在兩個分支饋送圖案的情況 下帶寬約為174MHz，且在存在五個分支饋送圖案的情況下帶寬約為187MHz。下表4示出了針 對每個情況的數據。
[009。 表格4 「m0q1
[0094]此外，即使在天線設備具有相同數量的分支饋送圖案的情況下，也可W根據分支 饋送圖案的觸點的位置來改變帶寬。例如，圖13G的具有一個分支饋送圖案（即，兩個觸點） 的天線設備的帶寬(約191MHz)大于圖13B的天線設備的帶寬(約167MHz)。
[00巧]圖14A到14D是示出了根據本發明實施例的福射器的圖和圖表。圖14D示出了根據 天線設備中的附加福射器的長度的福射效率，該天線設備包括附加福射器圖案，但不包括 分支饋送圖案。
[0096] 圖14A到14D示出了 W下示例：圖14A示出了沒有附加福射器的天線設備的示例，圖 14B示出了具有中等長度的福射器的示例，圖14C示出了具有相對較長長度的福射器的示 例，且圖14D示出了每個示例的性能。
[0097] 在圖14A的示例中，該天線設備基本上產生了與圖13A所示的基礎饋送圖案相同的 結果。也就是說，在約1000 MHz頻帶和約1750MHz頻帶處感生諧振，且顯著諧振帶寬（增量)范 圍從約1699MHz到約1844MHz。在附加福射器從饋線分支的圖14B的示例中，在該天線設備中 在約1700MHz的頻帶處感生諧振。在運種情況下，降低附加福射器的效率。
[0098] 如圖14C的示例所示，在天線設備包括在一個端部處彎曲且相對較長的福射器圖 案的情況下，天線的效率得到改善。例如，如圖14D所示，在約1800MHz頻帶處實現最大效率。
[0099] 根據本發明實施例的電子設備可W具有通信功能。例如，電子設備可W包括W下 至少一項：智能電話、平板個人計算機(PC)、移動電話、視頻電話、電子書閱讀器、臺式PC、膝 上型電腦、筆記本計算機、個人數字助理(PDA)、便攜式媒體播放器(PMP)、運動圖像專家組 音頻層3(MP3)播放器、移動醫療設備、相機、可穿戴設備(例如，諸如電子眼鏡之類的頭戴式 設備(HMD))、電子服飾、電子手獨、電子項鏈、電子配飾、電子紋身、和智能手表。
[0100] 在本發明的一些實施例中，電子設備可W是具有通信功能的智能家電。智能家電 可W包括W下至少一項：例如，TV、數字視頻盤(DVD)播放器、音響、冰箱、空調、吸塵器、烤 箱、微波爐、洗衣機、空氣凈化器、機頂盒、TV盒（例如，Samsung Home Sync?、App 1 e TV?、或 Google TV?)、游戲機、電子詞典、電子鑰匙、便攜式攝像機、和電子相框。
[0101] 在本發明的一些實施例中，電子設備可W包括W下至少一項:醫療設備(例如磁共 振血管造影(MRA)、磁共振成像(MRI )、計算機斷層造影(CT)、掃描儀和超聲設備）、導航設 備、GPS接收機、事件數據記錄器化DR)、飛行數據記錄器(FDR)、車輛信息娛樂設備、船用電 子設備(例如導航系統和巧螺羅盤）、航空電子設備、安保設備、W及工業或家用機器人。
[0102] 在本發明的一些實施例中，電子設備可W包括W下至少一項：具有通信功能的家 具或建筑物/結構的一部分、電子公告板、電子簽名接收設備、投影儀和測量儀器(例如，水 表、電表、燃氣表和波長計）。根據本發明實施例的電子設備可W是上述各種設備之一或者 其組合，且不限于上述示例。
[0103] 圖15是示出了根據本發明實施例的包括天線設備在內的電子設備的圖。
[0104] 參考圖15,電子設備1500包括處理器1510、存儲器1520、通信模塊1530、傳感器模 塊1540、輸入模塊1550、顯示器1560、接口 1570、音頻模塊1580、電源管理模塊(PMM)1590、電 池1592、和訂戶標識模塊(SIM)卡1501。
[01化]處理器1510包括至少一個應用處理器(APH512和/或至少一個通信處理器（CP) 1514。盡管圖15示出了在處理器1510中包括了AP1512和CP 1514,但是AP 1512和CP 1514可 W分別被包括在不同的集成電路（IC)封裝中。根據本發明的一個實施例，AP 1512和CP 1514可W被包括在單個IC封裝中。
[0106] AP 1512可W運行操作系統或應用程序，W便控制連接到AP 1512的多個硬件或軟 件組件，處理各種類型數據(包括多媒體數據），并執行操作。例如，AP 1512可用系統級忍片 (SoC)來實現。根據本發明的實施例，處理器1510還可W包括圖形處理單元(GPU)。
[0107] CP 1514管理數據鏈路并轉換通信協議，W便在電子設備1500和經由網絡與之相 連的其他電子設備之間進行通信。CP 1514可W用SoC來實現。根據本發明的實施例，CP 1514執行多媒體控制功能中的至少一部分。CP 1514使用例如訂戶標識模塊(例如，SIM卡 1501)在通信網絡內識別和認證終端。此外，CP 1514可W向用戶提供服務，例如，語音呼叫、 視頻呼叫、和文本消息或分組數據傳輸。
[0108] CP 1514控制通信模塊1530的數據發送/接收。盡管圖15示出了 CP 1514、電源管理 模塊1590和存儲器1520與AP 1512相分離，然而根據本發明的實施例，AP 1512可W包括上 述元件中的至少一個(例如，CP 1514)。
[0109] 根據本發明的實施例，AP 1512或CP 1514將從與AP 1512或CP 1514相連的非易失 性存儲器或其它元件中的至少一個接收到的命令或數據加載到易失性存儲器上。此外，AP 1512或CP 1514將從其它元件中的至少一個接收到的或者由其它元件中的至少一個產生的 數據存儲在非易失性存儲器中。
[0110] SIM卡1501包括訂戶標識模塊，并且被插入在形成于電子設備的一位置處的槽中。 SIM卡1501包括唯一身份信息(例如，集成電路卡片標識符(ICCID))或用戶信息(例如，國際 移動用戶身份(IMSI))。
[0111] 存儲器1520包括內部存儲器和/或外部存儲器。內部存儲器包括W下至少一項：易 失性存儲器(諸如，動態隨機訪問存儲器(DRAM )、靜態隨機訪問存儲器(SRAM)和同步DRAM (SDRAM))或非易失性存儲器(諸如，一次性可編程只讀存儲器(OTPROM)、可編程只讀存儲器 (PROM)、可擦除PROM化PROM)、電可擦除PROM化EPROM)、掩膜只讀存儲器（ROM)、閃存ROM、 NAND閃存和NOR閃存）。根據本發明的實施例，內部存儲器可W是固態驅動器(SSD)。外部存 儲器還可W包括閃存驅動器，例如，壓縮閃存（CF)卡、安全數字（SD)卡、微型SD卡、迷你 SD 卡、極致數字（XD)卡或記憶棒。外部存儲器可W經由各種接口在功能上連接到電子設備 1500。根據本發明的實施例，電子設備1500還可W包括諸如硬盤驅動器化DD)之類的存儲設 備(或者存儲介質）。
[0112] 通信模塊1530包括無線通信模塊1532和/或射頻(RF)模塊15%。無線通信模塊 1532可W包括例如Wi-Fi、藍牙模塊、GPS模塊或近場通信(NFC)模塊。無線通信模塊1532通 過使用射頻提供無線通信功能。無線通信模塊1532包括用于將電子設備1500連接到網絡 (例如，互聯網、局域網（LAN)、無線局域網(WAN)、電信網絡、蜂窩網絡、衛星網絡或老式電話 服務(POST))的網絡接日（例如，LAN卡)或調制解調器。
[0113] RF模塊1534執行數據通信，諸如，發送/接收RF信號。RF模塊1534包括例如收發機、 功率放大模塊(PAM)、頻率濾波器或低噪放大器(LNA)。此外，RF模塊1534還可W包括用于在 無線通信系統中發送/接收自由空間電磁波的組件，諸如，導體或配線。根據本發明的實施 例，天線設備可W與RF模塊1534或RF模塊1534的至少一部分相對應。
[0114] 傳感器模塊1540測量物理量或者感測電子設備1500的操作狀態，W便將測量或感 測到的信息轉換為電信號。傳感器模塊1540包括W下至少一項：手勢傳感器、巧螺儀傳感 器、氣壓傳感器、磁傳感器、加速度傳感器、握力傳感器、接近傳感器、顏色傳感器(例如紅、 綠、藍(RGB)傳感器）、生物特征傳感器、溫度/濕度傳感器、照度傳感器和紫外線(UV)傳感 器。此外，傳感器模塊1540可W包括嗅覺傳感器、肌電圖化MG)傳感器、腦電圖化EG)傳感器、 屯、電圖化CG)傳感器、紅外線（IR)傳感器、虹膜傳感器、或指紋傳感器。傳感器模塊1540還包 括用于控制至少一個傳感器的控制電路。
[0115] 輸入模塊1550可W包括觸摸面板、（數字)筆傳感器和按鍵或超聲波輸入設備。觸 摸面板使用電容式、電阻式、紅外式和紫外式感測方法中的至少一種來識別觸摸輸入。觸摸 面板還包括控制電路。在使用電容式感測方法的情況下，可W允許物理接觸識別或接近識 另IJ。觸摸面板還可W包括觸覺層。在此情況下，觸摸面板向用戶提供觸覺反饋。
[0116] (數字)筆傳感器可W實現為使用相同或相似的方式來接收用戶的觸摸輸入，或可 W通過使用附加的識別板來實現。按鍵可W包括例如物理按鈕、光學按鍵、鍵盤或觸摸鍵。 超聲輸入設備經由輸入工具產生超聲信號，使得電子設備經由麥克風檢測聲波W便識別數 據，其中所述超聲輸入設備可W是無線識別的。根據本發明的實施例，電子設備1500使用通 信模塊1530W便從與通信模塊1530相連的外部設備(例如，網絡、計算機或服務器)接收用 戶輸入。
[0117] 顯示器1560可W包括面板、全息設備或投影儀。例如，面板可W是LCD或AM-OLED。 面板可W是柔性的、透明的或可穿戴的。面板和觸摸面板可W集成為單個模塊。全息設備可 W使用光的干設現象來在空中顯示圖像。投影儀可W在屏幕上投射光W顯示圖像。屏幕可 W布置在電子設備1500的內部或外部。根據實施例，顯示器1560可W包括控制電路，用于控 制面板、全息設備或投影儀。
[0118] 接口 1570包括高清多媒體接口化DMI)、通用串行總線化SB)和光學通信端口或超 迷你 D型(D-SUb)端口。接口 1570可W包括移動高清鏈路(MHL)、SD卡/多媒體卡(MMC)或符合 紅外線數據協會(IrDA)標準的接口。
[0119] 音頻模塊1580將聲音轉換為電信號，且反之亦然。音頻模塊1580處理通過揚聲器、 接收機、耳機或麥克風輸入或輸出的聲音信息。
[0120] 電源管理模塊1590管理電子設備1500的電源。電源管理模塊1590包括電源管理集 成電路(PMIC)、充電器集成電路(IC)或電池或燃料表。
[0121] W上參照圖2至圖14D描述的天線設備可W應用于圖15所示的電子設備1500。例 如，在天線設備包括用于發送/接收第一頻帶的信號的主天線圖案W及用于發送/接收第二 頻帶的信號的附加福射器圖案的情況下，處理器1510控制通信模塊1530,使得電子設備 1500發送/接收第一和第二頻帶中的至少一個的信號。
[0122] 例如，附加福射器圖案經由上述饋送開關結構與主天線圖案相連。在運種情況下， 處理器1510允許向饋送開關結構被選擇性饋送，使得啟用或禁用該饋送開關結構。在另一 示例中，處理器1510允許同時向主天線圖案和附加福射器圖案饋送。
[0123] 可W根據電子設備1500的性能或用戶請求來執行上述開關操作。例如，如果電子 設備1500滿足用于使用3G通信系統的要求且主天線圖案適用于發送/接收約1900~ 2100MHz頻帶的信號，則處理器1510基于運種信息來控制饋送開關結構，使得正確地操作電 子設備1500W便進行3G通信。
[0124] 此外，電子設備1500可W與Wi-Fi網絡相連，或可W使用無線通信模塊1532接收 GPS信號。處理器1500可W基于網際協議（IP)地址或Wi-Fi的媒體訪問控制(MAC)地址或GPS 的位置信息，來控制饋送開關結構，使得電子設備1500發送/接收適合頻帶的信號。例如，在 附加福射器是用于接收B40頻帶的信號的圖案并且確定電子設備1500當前位于中國的情況 下，處理器1510控制饋送開關結構，使得對用于B40頻帶的福射器進行饋送。
[0125] 此外，可W基于存儲在電子設備1500的SIM卡1501或存儲器1520中的信息，來控制 開關操作。例如，在所存儲的信息向用戶或終端表示電信公司是中國移動的情況下，處理器 1510控制開關結構，使得在LTE頻帶38、39和40中發送/接收電子設備1500所支持的頻帶的 信號。
[0126] 此外，可W通過受控于AP 1512的軟件/應用進行的設置來手動地控制開關操作。 在運種情況下，用戶可W通過使用輸入模塊1550經由顯示在顯示器1560上的設置畫面來設 置可支持的頻帶、LTE頻帶、地區、國家和/或電信公司。
[0127] 根據本發明實施例的電子設備的上述元件中的每個元件可W用一個或多個組件 來配置，且元件名稱可W根據電子設備的類型而改變。根據本發明的電子設備可W包括上 述元件中的至少一個元件，并且可W省略某些元件或可W添加其他額外的元件。此外，可W 將根據本發明的電子設備的元件中的某些元件彼此組合，W便形成一個實體，使得仍執行 與在被組合之前的運種元件所執行的功能相同的功能。
[0128] 在本公開中，被表示為用于執行功能的裝置的元件包括用于執行所述功能的任何 方法。運種元件可W包括任何類型的軟件(包括固件或結合用于實現所述功能的電路或適 用于執行用于實現所述功能的軟件的電路的組合的微代碼）。
[0129] 在本公開中，術語"實施例"或其各種修改表述指示與該實施例相關的具體特征、 結構和特性被包括在本公開的至少一個實施例中。因此，不應將術語"在實施例中"及其各 種修改表述理解為表示相同實施例。
[0130]本發明的實施例是說明性的而不是限制性的。各種替代物和等同物均是有可能 的。通過本公開容易想到其它的增加、刪除或修改，并且所述增加、刪除或修改旨在落入由 所附權利要求限定的本發明的范圍和精神內。
【主權項】
1. 一種用于無線通信的電子設備的天線設備，包括： 天線區域，與饋線和接地線相連，其中，所述天線區域被配置為發送/接收第一頻帶的 信號；以及 分支饋送圖案，從所述饋線分支并與所述天線區域的一側相連，其中，所述分支饋送圖 案被配置為使得天線區域能夠發送/接收第二頻帶的信號。2. 根據權利要求1所述的天線設備，還包括從所述分支饋送圖案延伸的輻射器。3. 根據權利要求2所述的天線設備，其中，所述天線區域形成在電路板上，且所述輻射 器形成在通過填挖所述電路板而形成的電介質區域上。4. 根據權利要求2所述的天線設備，其中，所述分支饋送圖案經由開關結構與所述輻射 器相連。5. 根據權利要求4所述的天線設備，其中，所述輻射器與所述天線區域相耦接并配置為 形成浮置偽圖案。6. 根據權利要求2所述的天線設備，其中，所述輻射器接收長期演進"LTE"頻帶40的頻 帶。7. 根據權利要求1所述的天線設備，其中，所述天線區域包括布置在天線區域上的金屬 組件，其中，所述金屬組件配置為形成輻射器。8. 根據權利要求1所述的天線設備，其中，所述天線區域的至少一部分形成在電路板 上。9. 根據權利要求1所述的天線設備，還包括經由C型夾與所述天線區域相連的輻射器。10. 根據權利要求1所述的天線設備，其中，所述第一頻帶包括寬帶碼分多址"WCDMA"頻 帶1，且所述第二頻帶包括長期演進"LTE"頻帶7、33和40中的至少一個。11. 根據權利要求1所述的天線設備，其中，所述分支饋送圖案與地相連。12. 根據權利要求1所述的天線設備，其中，所述第一頻帶是雙頻帶。13. 根據權利要求1所述的天線設備，還包括從所述分支饋送圖案分支的至少一個附加 饋送圖案。14. 根據權利要求1所述的天線設備，還包括從所述饋線或所述分支饋送圖案分支的至 少一個福射器。15. 根據權利要求1所述的天線設備，其中，用于無線通信的電子設備是移動終端。
【文檔編號】H01Q1/46GK105849973SQ201480070909
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月24日
【發明人】金兌圭, 方鎮奎, 金海淵, 尹鐘午, 金東煥
【申請人】三星電子株式會社