用于电子设备的天线和天线载体结构的制作方法

专利名称：用于电子设备的天线和天线载体结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及天线，并且更具体地，涉及用于电子设备的天线结构和天线。
背景技术：
许多现代电子设备使用天线。例如，便携电子设备通常被提供有无线通信能力。便 携电子设备可以使用无线通信与无线基站通信。作为一个例子，蜂窝电话可以使用850MHz、 900MHz、1800MHz和1900MHz的蜂窝电话波段通信(例如，主要的全球移动通信系统或GSM 蜂窝电话的波段)。便携电子设备还可以使用其它类型的通信链路。例如，便携电子设备 可以使用2. 4GHz和5. OGHz的无线保真(Wi- Fi ) (IEEE 802. 11)波段和2. 4GHz的蓝牙
(Bluetooth )波段。通信还可以在诸如2100MHz波段的3G数据通信波段(通常称为 UMTS或通用移动电信系统)的数据服务波段内。为了满足对便携无线设备的消费者需求，制造商不断努力以减小在这些设备中使 用的组件的尺寸。例如，制造商已经尝试使便携电子设备中所使用的天线最小化。可以通过在电路板衬底上形成金属层图案来制作典型的天线，或可以使用烫箔处 理由薄金属片形成典型的天线。这些技术可用于生产安装在便携设备的紧张界限(tight confine)内的天线。然而，对于常规的便携电子设备，必须在设计上做出让步以便容纳紧凑 的天线。这些设计让步可以包括例如关于天线效率和天线带宽的让步。因此，希望能够提供用于诸如便携电子设备的电子设备的改进的天线结构。

发明内容
提供用于计算机或其它电子设备的无线通信结构。无线通信结构可以包括天线和 用于天线的天线支撑结构。诸如便携计算机的便携电子设备可以具有由上外壳/上罩体(topcase)和下罩 体形成的基体外壳。基体外壳可以是导电的并且可以用作天线接地板/接地面(ground plane)。可以使用铰链将显示器外壳部分安装到基体外壳上。刚性连接到基体外壳的电介 质外壳部分可以位于基体外壳和显示器外壳之间。双注塑(two shot molded)互连设备绝 缘天线支撑结构可被安装在电介质外壳部分内。三个天线谐振元件可被形成在天线支撑结 构上。天线支撑结构上的天线谐振元件以及天线接地面可以形成用于便携计算机的三 个单独的天线。可以使用金属卡扣将传输线接地到与天线谐振元件相关联的突出物/突出部(tab)。可使用螺钉或其它适合的紧固件将天线谐振元件连接到接地面。上罩体具有位于一个平面内的上表面。绝缘天线支撑结构可以具有弯曲表面，天 线谐振元件被形成在弯曲表面上。弯曲表面可以突出在所述平面之上，从而抬高天线谐振 元件，以使天线能够良好工作，不受邻近金属组件的干扰。由附图和对优选实施例的下列详细描述，本发明的其它特征、其属性和各种优点 将更加明显。


图1是根据本发明实施例的诸如便携电子设备的示例性便携电子设备的透视图；图2是根据本发明实施例的示例性电子设备的示意图；图3是根据本发明实施例的示例性天线和射频收发器电路的图；图4是根据本发明实施例由天线载体支撑的示例性天线谐振元件组的透视图；图5是根据本发明实施例的示例性天线的示意俯视图；图6-8是根据本发明实施例可用于天线谐振元件的示例性图案；图9是根据本发明实施例的天线结构和基体外壳顶部的下侧部分的透视图；图10是根据本发明实施例的天线载体和安装在该天线载体上的相关联的天线谐 振元件的横截面侧视图；图11是根据本发明实施例的天线的横截面侧视图，示出怎样使用同轴电缆给天 线馈电；图12是根据本发明实施例形成在天线载体上的天线谐振元件的一部分、以及可 用于将诸如同轴电缆的传输线的接地导体电连接到天线谐振元件的基体的相关联的接地 卡扣的分解透视图；和图13是根据本发明实施例的天线的示例性部分的横截面侧视图，示出天线的天 线谐振元件可以怎样突出在由便携计算机或其它电子设备的基体部分的上表面限定的平 面之上。
具体实施例方式本发明一般地涉及电子设备，并且更具体地，涉及用于无线电子设备的天线。无线电子设备可以是任意适合的电子设备。作为一个例子，无线电子设备可以是 台式计算机或其它计算机装置。无线电子设备还可以是便携电子设备，诸如膝上计算机、平 板计算机、或有时被称为超便携式的小型便携计算机。便携电子设备还可以是更小的设备。 更小的便携电子设备的例子包括腕表设备、挂件设备、耳机和耳塞设备，以及其它可佩戴且 微型的设备。通过一种适合的布置，便携电子设备可以是手持电子设备。便携和手持电子设备的例子包括蜂窝电话、具有无线通信能力的媒体播放器、手 持计算机(有时也称为个人数字助理)、遥控装置、全球定位系统(GPS)设备，和手持游戏设 备。这些设备还可以是组合了多种常规设备的功能的混合设备。混合设备的例子包括包含 媒体播放器功能的蜂窝电话、包含无线通信能力的游戏设备、包含游戏和电子邮件功能的 蜂窝电话，以及接收电子邮件、支持移动电话呼叫、具有音乐播放器功能并支持网络浏览的 手持设备。这些仅是示例性的例子。
图1示出根据本发明实施例的示例性电子设备，诸如便携电子设备。设备10可以 是任意适合的电子设备。作为一个例子，设备10可以是便携计算机。设备10可以处理一个或多个通信波段上的通信。例如，设备10中的无线通信 电路可用于处理一个或多个频段中的蜂窝电话通信以及一个或多个通信波段中的数据通 信。可由设备10中的无线通信电路处理的典型数据通信波段包括有时用于Wi-Fi (IEEE 802. 11)和Bluetooth 通信的2. 4GHz波段、有时用于Wi-Fi通信的5. OGHz波段、1575MHz 全球定位系统波段、和3G数据波段(例如，1920-2170的UMTS波段)。可以使用单波段和 多波段天线覆盖这些波段。例如，可以使用多波段蜂窝电话天线处理蜂窝电话通信，并且可 以使用多波段无线局域网天线处理局域网数据通信。作为另一个例子，设备10可以具有单 个多波段天线，用于处理两个或更多个数据波段(例如，2. 4GHz和5. OGHz)中的通信。可以 在天线的不同布置中使用这种类型的两个或更多个多波段天线。例如，设备10可以具有两 个双波段Wi-Fi天线和一个Bluetooth天线(作为一个例子)。设备10可以具有外壳12。有时被称为罩体的外壳12可由包括塑料、玻璃、陶瓷、 金属、其它适合材料或这些材料的组合的任意适合的材料形成。在某些情况下，部分外壳12 可由电介质或其它低导电率材料形成，从而不妨碍位于外壳12附近的导电天线元件的操作。然而，外壳12 —般可部分地或整体地由诸如金属的导电材料形成。一种可以使用 的示例性金属外壳材料是阳极氧化铝。铝的重量相对轻，并且在阳极化处理之后，具有有吸 引力的绝缘和防划的表面。如果希望，其它金属可被用于设备10的外壳，诸如不锈钢、镁、 钛、这些金属和其它金属的合金等。在由导电元件形成外壳12的情况下，一个或多个导电 元件可用作设备10内天线的一部分。例如，外壳12的金属部分以及外壳12内的金属组件 可被短路在一起，以形成设备10内的接地面，或扩展由诸如印刷电路板结构(例如，用于形 成设备10的天线结构的印刷电路板结构)的平面电路结构形成的接地面结构。如图1所示，外壳12可以具有由两个外壳部分12A和12B形成的基体部分12E。 外壳部分12A有时可被称为上壳体(罩体)。外壳部分12B有时可被称为下壳体(罩体)。 如果希望，可以在外壳12中安装内部框架(例如，在外壳12的基体部分12E内)。这些内 部框架可用于安装诸如电池、包含集成电路和其它电子设备的印刷电路板等的电子组件。 如果希望，印刷电路板(例如，主板和其它印刷电路板)和其它组件可直接安装在外壳12 上。例如，可使用螺钉或其它紧固件将主板附接到上罩体12A上。外壳12的上部部分12C 可以包括框架12D，框架12D用于将液晶二极管(IXD)显示器16或其它适合的显示器连接 到设备10的上盖(外壳)中。上部部分12C可被称为设备10的显示器，或可被称为显示 器外壳、显示器外壳部分等。可使用诸如铰链24的铰链将显示器外壳部分12C附接到外壳基体12E(即，外壳 12的由上罩体12A和下罩体12B形成的部分)。外壳部分25可以位于基体12E和显示器外壳12C之间的基体12E的后边缘处。外 壳基体12E的铰链24和外壳部分25可以具有沿着纵轴28对齐的纵轴。设备10可以具有诸如按钮14的一个或多个按钮。按钮14可形成在设备10的任 意适合的表面上。在图1的例子中，按钮14已被形成在设备10的上表面上。按钮14可以 形成膝上计算机上的键盘(作为一个例子)。
显示器16可以是液晶二极管(IXD)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、等离 子显示器，或任意其它适合的显示器。显示器16的最外表面可由一个或多个塑料或玻璃层 形成。如果希望，可将触摸屏功能集成到显示器16中。设备10还可以具有单独的触摸垫 设备，诸如触摸垫26。将触摸屏集成到显示器16中以便使显示器16是触敏的优点在于，这 种类型的布置可以节省空间，并且减少视觉混乱。如果希望，可将按钮14布置为邻近显示 器16。通过这种类型的布置，按钮可以与出现在显示器16上的屏幕上选项对齐。用户可以 按压所希望的按钮来选择所显示选项中的相应一个选项。设备10可以具有电路18。电路18可以包括存储、处理电路以及输入输出组件。 电路18中的无线收发器电路可用于发射和接收射频(RF)信号。可以使用诸如同轴传输线 和微带传输线的传输线在设备10内的收发器电路和天线结构之间传递射频信号。如图1 所示，例如，可以使用诸如传输线22的一个或多个传输线在天线结构20和电路18之间传 输信号。传输线22可以是例如连接在RF收发器(有时称为无线电)和天线之间的同轴电 缆。诸如天线结构20的天线结构可以位于外壳部分25内、外壳基体12E的后边缘处(即， 在显示器外壳部分12C和外壳基体12E之间的接合点处)或可以位于其它适合的位置。图2示出诸如便携电子设备的示例性电子设备的实施例的示意图。设备10可以 是台式计算机、笔记本计算机、移动电话、具有媒体播放器功能的移动电话、手持计算机、遥 控装置、游戏机、全球定位系统(GPS)设备、这些设备的组合，或诸如便携或手持电子设备 任意其它无线设备。如图2所示，设备10可以包括存储部34。存储部34可以包括一个或多个不同类 型的存储部，诸如硬盘驱动存储部、非易失存储器(例如，闪速存储器或其它电可编程只读 存储器)、易失存储器(例如，基于电池的静态或动态随机存取存储器)等。处理电路36可用于控制设备10的操作。处理电路36可以基于诸如微处理器的 处理器和其它适合的集成电路。通过一种适合的布置，处理电路36和存储部34可用于运 行设备10上的软件，诸如因特网浏览应用程序、网络电话(VOIP)电话呼叫应用程序、电子 邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。处理电路36和存储部34可用于实现 适合的通信协议。可以使用处理电路36和存储部34实现的通信协议包括因特网协议、无 线局域网协议(例如，IEEE802. Ii协议-有时称为Wi-Fi )、诸如Bluetooth 协议的用 于其它短程无线通信链路的协议、诸如UMTS的用于处理3G数据服务的协议、蜂窝电话通信 协议等。输入输出设备38可用于允许将数据提供给设备10，并且允许从设备10将数据提 供给外部设备。图1的显示屏16、按钮14和触摸垫26是输入输出设备38的例子。输入输出设备38可以包括用户输入输出设备40，诸如按钮、触摸屏、操纵杆、点击 轮、滚轮、触摸垫、小键盘、键盘、麦克风、照相机、扬声器、音频发生器、振动元件等。用户可 以通过以用户输入设备40提供命令来控制设备10的操作。显示和音频设备42可以包括液晶显示器(IXD)屏幕或其它屏幕、发光二极管 (LED)、和呈现视觉信息和状态数据的其它组件。显示和音频设备42还可以包括音频装置， 诸如扬声器和用于产生声音的其它设备。显示和音频设备42可以包含音频视频接口装置， 诸如插座和用于外部耳机和监视器的其它连接器。无线通信设备44可以包括通信电路，诸如由一个或多个集成电路形成的射频(RF)收发器电路、功率放大器电路、无源RF组件、一个或多个天线(例如，诸如图1的天线 结构20的天线结构)，以及用于处理RF无线信号的其它电路。还可以使用光来发送无线信 号(例如，使用红外通信)。如由路径50所示，设备10可以与诸如附件46和计算装置48的外部设备通信。路 径50可以包括有线和无线路径。附件46可以包括耳机(例如，无线蜂窝耳机或音频耳机) 以及音频视频装置(例如，无线扬声器、游戏控制器、或接收和播放音频和视频内容的其它 装置)。计算装置48可以是任意适合的计算机。通过一种适合的布置，计算装置48是具 有相关联的无线接入点、或建立与设备10的无线连接的内部或外部无线卡的计算机。该计 算机可以是服务器(例如，因特网服务器)、具有或没有因特网接入的局域网计算机、用户 所用的个人计算机、对等设备(例如，另一个便携电子设备10)，或任意其它适合的计算装置。设备10的天线结构和无线通信设备可以支持任意适合的无线通信波段上的通 信。例如，无线通信设备44可用于覆盖诸如850MHz、900MHz、1800MHz和1900MHz的蜂窝 电话波段的通信频段，诸如2100MHz波段的3G数据通信波段(通常被称为UMTS或通用移 动电信系统)的数据服务波段，Wi-Fi (IEEE 802. 11)波段(有时也称为无线局域网或 WLAN波段)，2. 4GHz的Bluetooth 波段，和1575MHz的全球定位系统(GPS)波段。可以 支持的Wi-Fi波段包括2. 4GHz波段和5. OGHz波段。2. 4GHz Wi-Fi波段自2. 412GHz延伸 到2.484GHz。5. OGHz Wi-Fi波段内的通常使用的信道从5. 15GHz延伸到5. 85GHz。设备 10可以通过无线通信电路44中适合配置的天线结构来覆盖这些通信波段和/或其它适合 的通信波段。诸如图1的天线结构20的天线结构可以位于设备10内的任意适合的位置。在设 备10具有导电部分(例如，导电侧壁)的配置中，将天线结构20定位在天线结构20不被 导体屏蔽的位置处是有利的。这允许设备10的天线自由操作，不会被设备10的导电部分 妨碍。通过一种此处作为例子描述的特别适合的布置，将天线结构20定位在外壳基体 12E的外壳部分25内。外壳基体12E的其余部分可由上罩体12A和下罩体12B形成。上罩 体12A和下罩体12B可由铝或其它导电材料形成。如果天线结构20位于这种导电结构内， 则由于基体12E的导电侧壁的电磁屏蔽作用，将干扰正确的天线操作。通过外壳部分25位于基体12E和显示器外壳部分12C之间的图1所示类型的布 置，外壳部分25可由电介质形成。典型的电介质包括玻璃、陶瓷、橡胶和塑料。这些仅是用 于外壳部分25的示例性外壳材料。如果希望，可以为外壳部分25使用任意适合的材料。通过将天线结构20定位在诸如部分25的电介质外壳部分内，设备10的天线谐振 元件被定位在与外壳基体12E和显示器外壳部分12D的金属和其它导电材料相距足够距离 之处，以确保设备10中的天线正确工作。将天线结构20和电介质外壳部分25定位在基体 外壳12E的一部分上的优点在于，这有助于使用于在射频收发器电路(例如，图1的电路 18)和天线结构20之间传递信号的传输线的长度最小，从而有助于减少信号损失。图1所 示类型的布置还有助于避免将射频传输线穿过设备10的铰接部分的需要，在该情况下，它 们将经受扭动并且可能出现机械故障。
图3示出示例性天线结构20和相关联的设备10的若干部分的俯视图。如图3所 示，无线通信设备44可以包括3个天线，它们中的每一个由诸如天线谐振元件56之一的各 个天线谐振元件和诸如接地面54的公共接地面形成。接地面54可由与基体12E相关联的 导电结构(即，上罩体12A和安装并且电连接到上罩体12A的导电结构)形成。天线谐振 元件56可以安装在支撑结构64上，并且可由任意适合结构，诸如有时被称为平面倒F天线 谐振元件或倒F天线谐振元件类型的大体为平面的导电图案形成。如图3所示，可以使用各个传输线62中连接到各个正天线端子58的正信号导线 (中心导线)65和传输线62中连接到各个接地天线端子60的接地信号导线给每个天线馈 电。如果希望，可以在天线馈电处使用匹配网络，以帮助使传输线路径62的阻抗与每个天 线的阻抗相匹配，以使平衡的传输线与不平衡的天线相匹配，以使不平衡的传输线与平衡 的天线相匹配等。还可以将调节组件连接到天线(例如，连接到天线谐振元件58的若干部 分)以帮助调节天线的性能。在天线谐振元件与接地面54—起使用以形成使用端子58和 60馈电的倒F天线的图3的配置中，所形成的天线起并联馈电单极天线的作用。射频收发器电路52可以包括允许将一个或多个射频发射器和接收器(有时称为 无线电)耦接到由天线谐振元件56形成的天线的开关或无源信号合成器和分配器。在图 3的例子中，设备44中存在连接到射频收发器电路52以及3个相关天线的3条传输线62， 每个天线由各个天线谐振元件56和公共接地面54形成。图3的天线结构20可形成在外 壳部分25内。接地面54可由外壳基体12E形成(例如，外壳部分12A和/或12B)。外壳 部分25中一般可以存在任意适合数目的天线(一个或多个)。图3的例子仅是示例性的。在图3的示例性配置中，最左边的天线和最右边的天线可用于处理Wi-Fi信号 (例如，2. 4GHz和5. OGHz波段内的)。这两个天线可用于实现一种天线分集方案。图3的中 间天线可用于处理2. 4GHz的Bluetooth 信号，或可用于处理2. 4GHz或5. OGHz的Wi-Fi 通信(例如，在结合最左边和最右边的天线工作的分集方案中)。在这些示例性布置中，天 线是多波段天线或(在单波段Bluetooth天线的情况下)单波段天线。如果希望，天线结 构20的天线可以全部是单波段天线，可以全部是多波段天线，或可以包括单波段和多波段 天线两者。可将天线谐振元件56安装在任意适合的安装结构上。通过在本文中此处有时作 为例子描述的一种适合的布置，天线谐振元件56由电介质支撑结构上的导电迹线形成。如 图4所示，例如，可在诸如电介质支撑结构64的电介质支撑结构上形成天线谐振元件56。 结构64的电介质材料可以是塑料。天线谐振元件被形成于其上的电介质支撑结构有时被 称为天线载体。诸如结构64的电介质支撑结构可由一个或多个单独的电介质部件形成。为 了易于处理和降低复杂性，使用单个支撑部件形成支撑结构64可能是有利的。支撑结构64可以具有与纵轴28对齐的纵轴。在设备10中，支撑结构64和谐振 元件56可安装在外壳部分25内(图1)。当安装在设备10内时，支撑结构64的边缘68可 以与设备10的最外边缘对齐，而支撑结构64的边缘66和谐振元件56可被连接到接地面 54 (例如，诸如基体12E、或特别是上罩体12A的外壳部分)。可以使用螺钉或其它适合的紧 固件来将天线谐振元件56连接到接地面(例如，连接到导电外壳)。天线支撑结构64可被 配置为形成突出部70，每个突出部70具有相关联的螺钉孔72，当将天线支撑结构64和天 线谐振元件56固定到由外壳12的基体12E形成的接地面时，螺钉或其它紧固件可以穿过螺钉孔72。如图5的示例性配置所示，天线谐振元件56可由诸如迹线74的导电迹线形成。通 过在孔72中使用螺钉或其它紧固件，以便在边缘66处将支撑结构64附接到外壳部分12A， 天线谐振元件56可被电附接和机械附连到接地面54。图5的示例性天线谐振元件56中所示的曲折导电迹线形状仅是示例性的。天线 谐振元件56可以具有任意适合的形状。一般地，可以基于用于设备10的天线的所需工作频率来确定为每个天线谐振元 件56选择的形状。例如，在双波段天线布置中，可能希望将天线谐振元件56的形状配置成 使得天线的基本工作频率相应于感兴趣的第一频段(例如，2. 4GHz)，并且使得天线的二次 谐波工作频率相应于感兴趣的第二频段(例如，5. OGHz)。可将天线谐振元件的长度调整为 近似等于基波频率的波长的四分之一。弯曲、凹槽、突出的桩和其它特征可被结合在给定的 天线谐振元件内，以便调整其谐振频率和在感兴趣的每个波段内的其带宽。作为一个例子， 折叠形状可被结合在天线谐振元件内。该折叠形状可以帮助天线设计者在希望修改二次谐 波谐振的频率而不显著影响基础天线谐振的位置的情况下优化天线性能。这是由于折叠可 以增加对谐波谐振的影响大于对基本谐振的影响的电抗。如果希望，可以调整天线折叠的 长度以相应于配置用于带内谐振的附加二次谐振。当为给定天线谐振元件选择布线时，一般还希望考虑封闭天线谐振元件的结构的 影响(例如，诸如外壳壁的附近的导电结构)。附近导电结构的影响可以影响天线谐振元件 的频率响应。与被安装到未封闭的布置内时相反，当被安装在封装内时，天线谐振元件通常 有不同的表现。这是由于给定的天线谐振元件在其封装内将易于激起通过天线谐振元件调 谐的谐振。可以使用这些技术或其它适合的技术来为天线谐振元件选择满足设计目标(例 如，频段覆盖、效率等)的形状。在图6、7和8中分别示出可用于图4的三个天线谐振元件56的适合图案的例子。 沿着每个天线谐振元件的边缘使用多个突出部72(在图6、7和8的例子中的三个突出部 72)的优点在于，这有助于促进天线谐振元件和外壳部分12E之间的低阻抗路径的形成。在图9中示出示例性支撑结构64的内面和上罩体12A的透视图，示出可怎样将支 撑结构64和天线谐振元件56电连接和机械连接到上罩体12A。如图9所示，上罩体12A可 以具有带有孔80的突出部78，孔80与支撑结构64上相应的突出部70和孔72对齐。螺 钉76或其它适合的紧固件可以穿过孔72和80。可以使用孔80内的螺母或螺纹固定螺钉 76。图10示出天线结构20的示例性部分的横截面侧视图。如图10所示，诸如天线谐 振元件56的天线谐振元件可由电介质支撑结构64上的导电层形成。导电层部分86可以覆 盖被配置为形成突出部70的支撑结构64的电介质部分。导电层部分84可以形成谐振元 件56的大体为平面的部分(例如，使用图6、7和8所示类型的图案)。可以沿着由天线支 撑结构64的半圆横截面形状限定的弧来弯曲天线谐振元件56的这些大体为平面的部分， 如图10所示。在正天线馈电端子56附近，可以通过支撑结构64形成通孔82。天线谐振元 件56的导电层可以具有覆盖通孔82的内部侧壁的部分88，从而确保在中心导线65(图5) 时，熔化的焊接将通过通孔82流到天线支撑结构64的凹陷内面上的天线端子58。
可以使用任意适合的技术来形成用于天线谐振元件56的导电结构。例如，用于天 线谐振元件56的导电结构可由金属烫箔、柔性印刷电路板结构(例如，有时被称为柔性电 路类型的基于聚酰亚胺的结构)等形成。通过一种适合的布置，可以使用诸如双注塑互连 设备处理的模塑互连设备(MID)制造处理来形成天线支撑结构64。在双注塑MID处理中，通过选择性地结合化学添加剂，可将塑料配制为排斥或吸 附导电覆盖物。当第一组添加剂被结合在塑料内时，得到的配方将附导电覆盖物。当第二 组添加剂被结合在塑料内时，塑料将排斥导电覆盖物。这两种类型塑料的不同覆盖物性能 允许为天线谐振元件定义图案(即，通过适当地形成吸附性塑料的图案)。可用于天线支撑 结构64的覆盖部分的导电覆盖物的例子是湿法电镀(wet-plated)铜。其它适合的覆盖材 料包括金、铬、镍、锡、其它适合的材料、这些金属的合金等。可以使用电化学沉积(例如，湿 法电镀技术)或其它适合的技术来沉积这些材料。通过双注塑处理，可由使用排斥铜(或其它导体)的塑料混合物的第一次“喷射” 来构造天线支撑结构64的保持没有导体的部分。由使用吸附铜(或其它导体)的塑料混 合物的第二次“喷射(shot)”构造MID天线支撑结构64的在其上形成天线谐振元件56的 部分。在后续电镀处理中，仅仅天线支撑结构的由吸附铜的塑料混合物形成的部分被镀以 铜。天线支撑结构的由排斥铜的塑料混合物形成的部分保持不被覆盖。在图10的例子中，天线支撑结构64的在形成天线谐振元件56的导电层之下的部 分由吸附铜(或其它导体)的塑料混合物形成，而天线支撑结构64的未被天线谐振元件56 覆盖的部分由排斥铜(或其它导体)的塑料混合物形成。天线支撑结构的这两个部分(即，覆盖有导体的部分和保持不覆盖的部分)可使 用被称为腔的单独MID工件形成。在双注塑处理中，使用两个腔。一般地，在形成天线支撑 结构64时可以使用任意适合数目的喷射。使用双注塑处理仅是示例性的。如果希望，可以使用其它技术来形成诸如支撑结构64的天线支撑结构。例如，具 有通过暴露于激光而被选择性激活的部分的塑料可用于形成天线支撑结构。塑料可以是例 如具有对激光所产生的波长的光敏感的有机金属添加剂的热塑性塑料。通过将塑料仅在希 望有导电天线结构的区域暴露于激光，可将天线谐振元件图案施加在支撑结构的塑料上。 在将塑料的所希望部分暴露给激光以激活这些部分之后，塑料可被镀以适合的导体，诸如 铜。在电镀操作中，塑料的被激光激活的部分吸附电镀导体(例如，铜)，从而形成导电的天 线谐振元件56。使用激光将所希望的电镀图案印在塑料支撑物上的技术有时被称为激光直 接成型(LDS)技术。可从德国加尔布森的LPKF Laser &Electronics AG获得用于以这种 方式形成模塑互连设备的激光直接成形服务。通常，可以在任意适合的支持结构上形成天线谐振元件结构。前述例子只是例示 性的，其中通过用金属图案涂覆/覆盖(coat)塑料支撑结构(例如，通过电镀)形成导电 天线谐振元件结构。在图11中示出在外壳部分25附近的设备10的一部分的横截面视图。如图11所 示，同轴电缆或其他适当的传输线62可用于给天线馈电，该天线由天线谐振元件56和外壳 部分12A提供的接地面形成。电缆62可以具有绝缘护套96、用作接地导体94的导电编织 层(braid)、绝缘芯92和中心导体65。在正天线馈电端58，中心导体65的尖端可电连接到 天线谐振元件56的使用焊料90覆盖通孔82的内部的若干部分。接地导体94可在接地天线端60处电连接到突出部70。在将传输线62的接地导体94附接到突出部70上的电导体的部分时，可以使用任 意适合的附接机构。作为一个例子，可以使用焊料90、紧固件(例如，螺钉)、焊接等将接地 导体94连接到突出部70。如图12所示，诸如卡扣98的导电结构可用于帮助将传输线62的接地导体94电 连接到天线支持结构64上的突出部70。卡扣98可以具有孔100，该孔与突出部70上相应 的孔72对齐。卡扣98可由诸如金属片的任意适合的导体形成。用于卡扣98的金属片的 一个例子是镀锡冷轧钢。卡扣98的卷曲部分102可用于将传输线62机械保持在位。如图13的横截面视图所示，天线支撑结构64可以充分弯曲以允许天线谐振元件 56中的至少一些从基体12E的顶面向上凸出。外壳12的上罩体部分12A可以具有与平面 104对齐的上表面。当设备10的盖被打开和关闭时，显示器外壳部分12C可围绕旋转轴106 转动。如果期望，平面104可以位于旋转轴106之上。至少在区域108，天线谐振元件56位 于平面104(以及旋转轴106)之上。在这个位置，天线谐振元件56从设备10向外凸出并 远离外壳表面12A以及显示器外壳部分12C的导电部分。因为天线谐振元件56远离设备 10的导电外壳结构而突出，所以天线谐振元件56可表现出良好的性能(例如，通过保持与 诸如图2的附件46和计算装置48的无线装置的视线式(line-of-sight)通信)。前面仅是对本发明的原理的说明，并且本领域的技术人员可以不背离本发明的范 围和精神而做出各种修改。
权利要求
一种便携计算机天线，包括模铸成型互连设备电介质天线支撑结构；定义所述天线的至少一个天线谐振元件的所述模铸成型互连设备电介质天线支撑结构上的导电涂层；和作为所述天线的天线接地板的导电壳体。
2.如权利要求1定义的便携计算机天线，其中所述模铸成型互连设备电介质天线支撑 结构包括具有覆盖有形成所述天线谐振元件的电镀金属的部分的双注塑互连设备天线支 撑结构。
3.如权利要求1定义的便携计算机天线，其中所述至少一个天线谐振元件包括所述模 铸成型互连设备电介质天线支撑结构上的至少三个天线谐振元件，每个天线谐振元件与所 述天线接地板形成单独的天线，其中至少两个所述单独的天线是多频段天线。
4.如权利要求1定义的便携计算机天线，其中所述导电壳体包括具有位于一个平面内 的上表面的便携计算机基体外壳，并且其中所述模铸成型互连设备电介质天线支撑结构和 所述天线谐振元件的至少一部分突出在所述平面之上。
5.如权利要求1定义的便携计算机天线，其中所述模铸成型互连设备电介质天线支撑 结构包括多个突出物，每个突出物具有一个孔，其中所述突出物覆盖有电连接到所述天线 谐振元件的导体。
6.如权利要求1定义的便携计算机天线，其中所述模铸成型互连设备电介质天线支撑 结构包括多个突出物，所述突出物覆盖有导体并且电连接到所述天线接地板，所述便携计 算机还包括承载天线信号的传输线；和将所述传输线内的接地导体接地到所述突出物的导电卡扣。
7. 一种电子设备，包括形成天线接地板的导电基体外壳；具有至少一个天线谐振元件的双注塑互连设备电介质天线支撑结构，其中所述天线谐 振元件和所述天线接地板形成天线；和给所述天线馈电的传输线。
8.如权利要求7定义的电子设备，其中所述至少一个天线谐振元件包括至少三个天线 谐振元件，并且其中至少两个所述天线谐振元件与所述天线接地板形成多频段天线。
9.如权利要求8定义的电子设备，其中所述模铸成型互连设备电介质天线支撑结构具 有电连接到所述天线谐振元件的带有孔的覆盖有金属的突出物，所述电子设备还包括将所 述传输线在所述突出物处电连接到所述天线谐振元件的金属卡扣，其中所述天线谐振元件 包括通孔，与所述传输线相关联的中心导体连接到所述通孔，从而形成所述天线的正天线 馈电端子。
10. 一种便携计算机，包括形成天线接地板的导电基体外壳；以铰链连接到所述导电基体外壳的显示器外壳；位于所述导电基体外壳和所述显示器外壳之间，并且刚性地附接在所述导电基体外壳 上的电介质外壳部分；安装在所述电介质外壳部分内的电介质天线支撑结构；和所述电介质天线支撑结构上的至少一个天线谐振元件，其中所述天线谐振元件和所述 天线接地板形成便携计算机的天线。
11.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述电介质天线支撑结构包括具有覆盖有 形成所述天线谐振元件的导体的部分的双注塑互连设备电介质天线支撑结构。
12.如权利要求10定义的便携计算机，包括所述电介质天线支撑结构上的至少两个天 线谐振元件，每个天线谐振元件与所述天线接地板形成单独的天线。
13.如权利要求10定义的便携计算机，包括所述电介质天线支撑结构上的至少三个天 线谐振元件，每个天线谐振元件与所述天线接地板形成单独的天线，其中至少两个所述天 线谐振元件配置为操作于两个通信频段。
14.如权利要求10定义的便携计算机，包括所述电介质天线支撑结构上的至少三个天 线谐振元件，每个天线谐振元件与所述天线接地板形成单独的天线，其中至少两个所述天 线谐振元件配置为操作于2. 4GHz和5. OGHz的通信频段。
15.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述电介质天线支撑结构包括弯曲表面， 在所述弯曲表面上形成所述天线谐振元件。
16.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述导电基体外壳具有位于一个平面内的 上表面，并且其中所述电介质天线支撑结构突出在所述平面之上。
17.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述电介质天线支撑结构包括覆盖有导体 并且电连接到所述天线接地板的多个突出物，所述便携计算机还包括承载天线信号的传输线；和金属卡扣，所述金属卡扣被压接到所述传输线内的接地导体，并且将所述接地导体电 连接到所述突出物。
18.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述电介质天线支撑结构包括覆盖有导体 的多个突出物，所述导体电连接到所述电介质天线谐振元件，并且被使用螺钉电连接到所 述天线接地板。
19.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述导电基体外壳包括上壳体和下壳体， 其中所述上壳体具有多个突出物，其中所述电介质天线支撑结构包括覆盖有电连接到所述 天线谐振元件的导体的多个突出物，并且其中所述电介质天线支撑结构的突出物被使用螺 钉连接到所述上壳体的突出物。
20.如权利要求10定义的便携计算机，其中所述导电基体外壳包括上壳体和下壳体， 其中所述上壳体具有多个突出物，其中所述电介质天线支撑结构包括覆盖有电连接到所述 天线谐振元件的导体的多个突出物，其中所述电介质天线支撑结构的突出物被使用螺钉连 接到所述上壳体的突出物，其中所述导电基体外壳具有位于一个平面内的上表面，并且其 中所述电介质天线支撑结构突出在所述平面之上。
全文摘要
提供用于诸如便携电子设备的无线电子设备的天线支撑结构和天线。可由双注塑互连设备绝缘天线支撑结构上的导电覆盖物形成天线谐振元件。导电覆盖物可由施法电镀铜或其他导电材料形成。天线支撑结构可以具有将天线谐振元件电连接到用作天线接地面的无线电子设备的壳体的突出部。天线支撑结构可以关于其纵轴弯曲，从而使支撑结构上的天线谐振元件向上突出以增强天线性能。在诸如便携计算机的便携电子设备中，可以将天线支撑结构安装在位于计算机外壳的显示部分和计算机外壳的基体之间的计算机外壳的绝缘部分内。
文档编号H01Q1/22GK101911379SQ200880123887
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月17日 优先权日2008年1月4日
发明者D·B·基奥, E·阿亚拉, G·A·斯普林格, M·I·麦克唐纳 申请人:苹果公司