[发明专利]具有对称开关架构的天线

说明书

本发明题为“具有对称开关架构的天线”。电子设备可包括具有天线的无线电路。用于天线的天线谐振元件臂可由沿设备的边缘延伸的导电外壳结构形成。天线可具有第一天线馈电部和第二天线馈电部以及桥接天线谐振元件和天线接地部之间的隙缝的多个可调节部件。控制电路可控制可调节部件并且在给定时间选择性地激活第一馈电部和第二馈电部之一以将天线置于第一操作模式、第二操作模式或第三操作模式。控制电路可基于指示设备的操作环境的信息确定使用哪个操作模式。通过在操作模式之间切换，控制电路可跨谐振元件臂的长度使当前热点移位以确保天线在各种操作条件下的令人满意的性能。

本专利申请要求于2017年2月10日提交的美国专利申请15/429,597以及于2016年9月22日提交的临时专利申请62/398,375的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

背景技术

本发明整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。

该电子设备通常包括无线通信电路。例如，蜂窝电话、计算机和其他设备通常包含天线和用于支持无线通信的无线收发器。

形成具有期望属性的电子设备天线结构可具有挑战性。在一些无线设备中，天线是大体积的。在其他设备中，天线是紧凑型的，但是对于天线相对于外部对象的位置是敏感的。如果不小心，天线可变为失调的，可利用大于或小于期望的功率的功率来发射无线信号，或者以其他方式不如所期望那样执行。

因此，希望能够为电子设备提供改善的无线电路。

发明内容

电子设备可具有带天线的无线电路。天线可由天线谐振元件臂和天线接地部形成。天线谐振元件臂和天线接地部可由金属外壳结构或由隙缝分开的其他导电结构形成。天线谐振元件臂例如可由沿金属外壳结构的边缘延伸的外围导电结构形成以及金属外壳结构中的细长开口可将天线谐振元件臂与金属外壳结构的作为天线接地部的平面部分分开。

天线可具有第一天线馈电部和第二天线馈电部，第一天线馈电部具有耦接到谐振元件臂上的第一位置的正馈电端子，第二天线馈电部具有耦接到谐振元件臂上的第二位置的正馈电端子。谐振元件臂可具有相对的第一端部和第二端部。天线馈电部和其他部件可围绕设备的纵向轴线对称地耦接在谐振元件臂与天线接地部之间。例如，第二位置可插入在第一位置和谐振元件臂的第二端部之间。第一可调节部件可耦接在谐振元件臂上的第三位置和天线接地部之间。第三位置可插入在第一位置和谐振元件臂的第一端部之间。第二可调节部件可耦接在谐振元件臂上的第四位置和天线接地部之间。第四位置可插入在第二位置和谐振元件臂的第二端部之间。第三可调节部件可耦接在谐振元件臂上的第五位置和天线接地部之间。第五位置可插入在第四位置和谐振元件臂的第二端部之间。

第一天线馈电端子可通过第四可调节部件耦接到谐振元件臂上的第一位置。第四可调节部件可包括耦接在第一天线馈电端子与天线接地部之间的分流开关。在操作期间，外部对象诸如用户的手对天线的加载可使得天线失谐。天线的加载可取决于用户如何握持设备(例如，用户是否利用左手或右手握持设备)。

电子设备可包括控制电路，该控制电路控制第一可调节部件、第二可调节部件、第三可调节部件和第四可调节部件并且在给定时间选择性地激活第一馈电部和第二馈电部之一以将天线置于第一操作模式、第二操作模式或第三操作模式(例如，自由空间模式、左手头部模式和右手头部模式)。作为示例，控制电路可在第一天线馈电部不活动(禁用)时，关闭分流开关以在谐振元件臂与天线接地部之间形成短路路径以及在第一天线馈电部活动(启用)时，可打开分流开关。控制电路可在自由空间和左手头部操作模式中启用第一天线馈电部并且禁用第二天线馈电部。控制电路可在右手头部操作模式中启用第二天线馈电部并且禁用第一天线馈电部。控制电路可基于传感器电路采集的传感器数据和/或关于设备的操作环境的任何其他期望信息确定使用哪种操作模式。通过在操作模式之间切换，控制电路可跨谐振元件臂的长度使天线当前热点移位以确保天线在各种操作条件下的令人满意的性能。

附图说明