[发明专利]多波段天线和包括其的电子设备

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年11月1日由Joselito Gavilan等人提交的、标题为“Antennas Integrated with Metal Housings”的序列号为61/721,358的美国临时申请的权益，在先申请与本申请共同受让，并且通过援引的方式在本文中加以合并。

技术领域

本申请总地涉及天线，并且更具体地，涉及用于手持式电子设备的多波段天线。

背景技术

手持式电子设备正变得日益受欢迎。手持式设备的示例包括手持式计算机、蜂窝电话、媒体播放器以及包括该类型的多个设备的功能的混合设备。

部分地由于它们的移动性质，所以手持式电子设备经常配备有无线通信能力。手持式电子设备可以使用远程无线通信来与无线基站进行通信。例如，蜂窝电话可以使用在大约850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz等等上的2G全球移动通信系统（通常被称为GSM）频率波段进行通信。也可以在从700MHz到3800MHz的3G通用移动电信系统（通常被称为UMTS）和4G长期演进（通常被称为LTE）频率波段中通信。此外，与GSM（0.2MHz）和UMTS（5MHz）的固定带宽相反，通信可以在用于LTE的具有从1.4MHz到20MHz的可变带宽的信道上操作。手持式电子设备也可以使用短程无线通信连接。例如，手持式电子设备可以使用在大约2.4GHz和5GHz上的(IEEE802.11)波段以及在大约2.4GHz上的波段进行通信。具有全球定位系统（GPS）能力的手持式设备接收在大约1575MHz上的GPS信号。

为了满足消费者对于小型化无线设备的需求，制造商不断地力图减小这些设备中所用部件的大小。例如，制造商已经尝试将使用在手持式电子设备中的天线小型化。不幸的是，受无线设备外壳的限制，这样做是具有挑战性的。

因此，本领域需要的是天线以及应对与前述相关联的期望和问题的相关联的无线手持式电子设备。

发明内容

一个方面提供了多波段天线。在该方面中，多波段天线包括第一谐振部分，其具有由传导段的外周长所定义的第一长度并且可操作为发挥用于第一频率波段中的通信的天线的作用。在该方面中，多波段天线进一步包括第二谐振部分，其具有由传导段的内周长所定义的第二长度并且可操作以电容性地谐振用于与第一频率波段不同的第二频率波段中的通信。

另一个方面提供了电子设备。在该方面中，电子设备包括存储和处理电路、与存储和处理电路相关联的输入-输出设备以及包括多波段天线的无线通信电路。在该方面中，多波段天线包括：1）第一谐振部分，其具有由传导段的外周长所定义的第一长度并且可操作为发挥用于第一频率波段中的通信的天线的作用，以及2）第二谐振部分，其具有由传导段的内周长所定义的第二长度并且可操作以电容性地谐振用于与第一频率波段不同的第二频率波段中的通信。

附图说明

现在结合附图参考下面的描述，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的、多波段天线的代表性实施例的各方面；

图2示出了根据本公开的实施例的、多波段天线的代表性实施例的可替代的方面；

图3示出了根据本公开的实施例的、多波段天线的代表性实施例的可替代的方面；

图4示出了根据本公开的、用于多波段天线的S-参数图；以及

图5示出了根据本公开的实施例的、电子设备的代表性实施例的各方面。

具体实施方式

本公开至少部分地基于以下认识：无线网络持续地演进以增加速度和改善数据通信，以及被称为长期演进（LTE）或4G的最新的蜂窝网络不仅在载波之中的不同的频率波段中而且在不同的区域（region）之间操作。因此，诸如智能电话、平板和膝上型电脑的移动电子设备将需要支持除传统3G（UMTS）和2G（GSM）波段之外的多个LTE波段。这些频率波段的增加为天线设计者创建了重大的挑战，因为天线现在将需要在同样的分配体积中覆盖额外的波段。

考虑到该认识，本公开首次确认：为了减小天线的体积，通过创新地设计可引起多个谐振模式的段的几何形状，可以从单个段创建多个谐振频率。例如，通过将段布线（routing）成部分回路形式并且保持末端靠近但不接触，该段可以经设计而产生两个谐振模式：1）频率取决于段的外周长度的谐振模式，以及2）频率取决于段的内周长度的谐振模式。这样做，本公开能够在当前现有的同一天线体积中创建多个谐振。