[发明专利]三维天线

说明书

相关申请

本申请要求于2009年4月21日提交的美国临时申请No.61/171,110的优先权，该申请的全文以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地涉及适用于包括外壳的设备的天线领域。

背景技术

十多年来，内置天线一直是移动无线设备的优选解决方案。内置天线可与移动电话、膝上型轻便电脑、游戏机等的外壳结合。通过在有源阻抗调谐和匹配方法中采用最新技术，这些小电天线可被设计成涵盖范围从RFID(13MHz)到终止于约10.6GHz的超宽带(UWB)的射频(RF)协议。然而，大多数内置天线在广泛用于移动电话和膝上型轻便电脑的GSM和UMTS蜂窝频带中工作。

在无线市场上，人们一直致力于使设备越来越小。然而，物理定律限制了在仍具有有效辐射特性的情况下可制造多小尺寸的集成天线。为了获得集成天线的所需空间且将总产品尺寸仍保持为小尺寸，则需要将天线放置在无线设备外壳的最外拐角处。这可通过以配合外壳内部轮廓的三维(3D)形状成形的天线(例如，内置3D天线)来实现。

最近的内置3D天线主要通过柔性印刷电路(FCP)天线、金属板天线和激光直接成型(LDS)天线来实现。每种方法均具有其优点和缺点。诸如美国专利No.6,778,139所公开的FCP天线通常含有支撑箔基天线设计的薄塑料层。FCP天线可使其弯曲，但未考虑全3D天线技术。例如，FCP天线不能在复曲面上弯曲，并且其在符合表面拓扑(尤其在较尖的弯曲部分的周围)的能力上受限。这限制了FCP天线在有机形状和某些拐角上的布置。金属板天线还受限于金属平面部分，并且受限于在制造上可能在天线上形成的弯曲部分的数量。

LDS天线技术或许是三种方法中最为灵活的一种。采用LDS技术，利用激光在塑性表面上成型天线图案，并且该激光提供的能量可使激发区域随后被镀上金属。LDS技术允许进行全3D天线拓扑，但仅可使用某些塑性材料，并且可能使用的塑料往往会具有某些材料性质，这些性质可使可用外壳不太理想地用作无线设备的外壳。例如，用于LDS技术的常用塑料类型LCP(液晶聚合物)在经过LDS技术处理时通常不会形成A级表面，而是可能需要后操作步骤。此外，用于LDS技术的塑料必须首先成形，再通过激光激发，然后电镀(通常其本身为多步工艺)。因此，在制造周期上，可能存在问题。从而，LDS技术往往会增加不期望的设计成本，并且天线可能不会在外壳内部实现，而是需要设备内的单独部分。因而，希望对天线技术进行进一步的改进。

发明内容

提供了一种三维柔性膜，并且该三维柔性膜包括尺寸与支架的预期内表面或外表面之一大致匹配的膜。该膜包括薄膜天线阵列。支架设有包括一个或多个弯曲部分且形成与三维柔性膜匹配的三维几何形状的内表面或外表面。支架与柔性膜结合以形成外壳。在一个实施方案中，该结合可通过模内贴标来实现。

在一个实施方案中，外壳可包括多层且柔性膜可设置在两层之间。外壳还可包括构成A级表面的至少一部分的装饰标签。在一个实施方案中，该标签可与三维柔性膜结合，以使得天线阵列设置在膜的一侧上且朝向支架，并且装饰标签设置在该膜的另一侧上。在另一个实施方案中，可能存在两个膜，一个膜支撑装饰标签，一个膜支撑天线。该标签可设置在外壳的外侧上，并且天线阵可设置在外壳的内侧上。在具有夹置的天线阵列或在外壳的外侧上具有天线阵列的实施方案中，支架(或其中的一层，视情况而定)可包括一个或多个孔，以使得导电构件可延伸通过一个或多个孔，从而与天线进行电接触。

附图说明

本发明以举例的方式示出且不限于附图所示，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1示出了包括内表面上的三维柔性膜的外壳的一个实施方案的透视图。

图1A示出了包括内表面上的三维柔性膜的外壳的一个实施方案的透视特写图。

图1B示出了包括内表面上的三维柔性膜的外壳的另一个实施方案的透视图。

图2示出了包括夹置于两层之间的三维柔性膜的外壳的一个实施方案的透视图。

图2A示出了图2中描述的实施方案的放大透视图。

图3示出了包括夹置于两层之间的三维柔性膜的外壳的另一个实施方案的透视图。

图3A示出了图3中描述的实施方案的另一个透视图。

图3B示出了图3中描述的实施方案的放大透视图。

图4示出了包括内表面和外表面上的三维柔性膜的外壳的一个实施方案的透视图。