用于针对手机应用的可调天线和接地面的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于针对手机应用的可调天线和接地面的方法和装置。实施例涉及包括天线和底架的设备，该底架被配置为:与该天线电耦合，并包括装载有至少一个可调组件的槽口，其中:该槽口与该底架的纵向边缘对齐，该槽口是基于该底架的区域中电流的识别，在该底架的区域中形成;以及，该天线和底架是在基于该区域的位置电连接。
【专利说明】用于针对手机应用的可调天线和接地面的方法和装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及用于针对手机应用的可调天线和接地面的方法和装置。
【背景技术】
[0002]计算技术的进步使扩展通行能力的范围和程度成为可能。例如，移动设备或手持设备用于通信的目的。这些设备可以用于例如参与电话呼叫或发送或接收数据。
[0003]最近的趋势已经要求:设备做得越小越好。例如，将小尺寸的移动设备与渐增的移动设备的使用结合呈现出若干挑战。与移动设备相关联的天线和滤波器必须能够区分若干信号，以获得所考察的特定信号。天线还需要是高效的辐射器。然而，所有其他东西相等，如果根据较小形状因子制造设备，当使用对应较小天线时，性能可能让步。需要天线设计和制造中的改进，以适应更小的设备。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一方面，提供了一种设备，包括:天线；底架，被配置为:与所述天线电耦合，并包括装载有至少一个可调组件的槽口，其中:所述槽口与所述底架的纵向边缘对齐；所述槽口基于对所述底架的区域中电流的识别，在所述底架的区域中形成；以及所述天线和底架在基于所述区域的位置电连接。
[0005]优选地，所述槽口具有开口端。
[0006]优选地，所述槽口具有闭合端，所述闭合端延伸以与所述底架的较短边缘对齐。
[0007]优选地，至少一个可调组件包括与电感器耦合的可调电容器。
[0008]优选地，至少一个可调组件包括至少两个电感器。
[0009]优选地，所述设备是移动电子设备。
[0010]根据本发明的另一方面，提供了一种设备，包括:底架；天线，被配置为:基于天线结构的延长部分与所述底架的纵向边缘的对齐，与所述底架电耦合；以及至少一个可调组件，所述至少一个可调组件装载在所述天线结构上的位置，其中，所述位置基于对在特定操作频率的最大表面电流的识别。
[0011]优选地，所述至少一个可调组件包括与电感器串联连接的可调电容器。
[0012]根据本发明的另一方面，提供了一种用于经由接地面的修改来控制与天线相关联的辐射的方法，所述方法包括:识别与所述天线电耦合的底架的区域中的电流，以选择用于电连接所述天线和底架的位置；在所述区域中形成槽口，以限制和控制所述电流；将所形成的槽口与所述底架的纵向边缘对齐；在所述槽口上装载至少一个可调组件；对所述槽口进行调谐，以获得所述天线的指定辐射性能；以及通过与所述底架的电耦合，对所述槽口进行调谐，以控制所述天线表面上的电流，从而获得频率调谐。
[0013]根据本发明的另一方面，提供了一种用于经由天线结构的修改来控制与天线相关联的辐射的方法，所述方法包括:在所述辐射结构上选择在所考察频率上具有最大表面电流的位置，用于放置至少一个可调元件；在所述位置装载所述至少一个可调元件；以及通过将所述结构的延长部分与底架的纵向边缘对齐，来将所述天线电耦合到所述底架。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]当结合以下附图考虑以下详细描述时，可以理解本公开并可以获得其许多目标、特征以及优点，在附图中:
[0015]图1示出了可以实现本公开的示例性系统；
[0016]图2示出了包括客户端节点的实施例的具有无线功能的通信环境；
[0017]图3是包括数字信号处理器(DSP)的示例性客户端节点的简化方框图；
[0018]图4是根据一个或更多个实施例的示例性示意图；
[0019]图5是根据一个或更多个实施例的示例性底架；
[0020]图6A是根据一个或更多个实施例的示例性底架；
[0021 ]图6B是根据一个或更多个实施例的示例性底架；
[0022]图7是根据一个或更多个实施例的示例性方法的流程图；
[0023]图8是根据一个或更多个实施例的示例性天线；
[0024]图9是根据一个或更多个实施例的示例性天线；
[0025]图10是根据一个或更多个实施例的示例性天线；
[0026]图11是根据一个或更多个实施例的示例性天线；
[0027]图12A是根据一个或更多个实施例的示例性方法的流程图；
[0028]图12B是根据一个或更多个实施例的示例性方法的流程图；
[0029]图13A是根据一个或更多个实施例的与天线耦合的示例性底架的线条图；
[0030]图13B是图13B的天线的放大、透视图；
[0031]图14是根据一个或更多个实施例的示例性天线的线条图；
[0032]图15是根据一个或更多个实施例的示例性天线的线条图；以及
[0033]图16是根据一个或更多个实施例的示例性天线的线条图。
【具体实施方式】
[0034]本公开大体上涉及通信系统以及用于操作该通信系统的方法。在一个方案中，本公开涉及控制与天线相关联的辐射。在一些实施例中，可以基于接地层或与该接地层相关联的底架的修改来控制辐射。在一些实施例中，可以经由天线结构的修改来控制辐射。
[0035]实施例涉及包括天线和底架的设备，该底架被配置为:与该天线电耦合，并包括装载有至少一个可调组件的槽口，其中:该槽口与该底架的纵向边缘对齐，该槽口基于对该底架的区域中电流的识别，在该底架的区域中形成；以及该天线和底架在基于该区域的位置电连接。
[0036]实施例涉及一种设备，包括:底架；天线，所述天线被配置为:基于将天线结构的延长部分与所述底架的纵向边缘对齐，与所述底架电耦合；以及至少一个可调组件，所述至少一个可调组件装载在所述天线结构上的位置，所述位置基于对在特定操作频率的最大表面电流的识别。
[0037]实施例涉及一种用于经由接地面的修改来控制与天线相关联的辐射的方法，所述方法包括:识别与所述天线电耦合的底架的区域中的电流，以选择用于电连接所述天线和底架的位置；在所述区域中形成槽口，以限制和控制所述电流；将所形成的槽口与所述底架的纵向边缘对齐；在所述槽口上装载至少一个可调组件；对所述槽口进行调谐，以获得所述天线的指定辐射性能；以及通过与所述底架的电耦合，对所述槽口进行调谐以控制所述天线表面上的电流，从而获得频率调谐。
[0038]实施例涉及一种用于经由天线结构的修改来控制与天线相关联的辐射的方法，所述方法包括:在所述辐射结构上选择在所考察频率上具有最大表面电流的位置，用于放置至少一个可调元件；在所述位置装载所述至少一个可调元件；以及通过将所述结构的延长部分与底架的纵向边缘对齐，将所述天线电耦合到所述底架。
[0039]现在将参考附图详细描述本公开的各种示意性实施例。尽管在以下描述中阐述了各种细节，将理解，可以不需要这些特定细节实现本公开，并且可以对本文所描述的公开作出许多专用于实现的决定，以实现实施方式之间相互不同的特定目标(例如，服从处理技术或与设计相关的限制)。尽管这种开发工作可能是复杂和耗时的，然而，对于受益于本公开的本领域技术人员来说，这将是他们承担的惯常例程。例如，为了避免限制本公开或使本公开模糊不清，以方框图和流程图的形式而不是详细地示出了所选择的方案。此外，根据算法或对计算机存储器中数据的操作，示出了本文中所提供的详细描述的某些部分。本领域技术人员使用这些描述和表示，以向本领域其他技术人员描述或传达他们工作的实质。
[0040]本文使用的术语“组件”、“系统”等意在指代计算机相关实体，该计算机相关实体是硬件、软件、硬件和软件的组合或执行中的软件。例如，组件可以是(但不限于):处理器、在处理器上运行的进程、对象、可执行指令序列、执行的线程、程序或计算机。通过说明的方式，在计算机上运行的应用和计算机自身都可以是组件。一个或更多个组件可以驻留在执行的进程或线程中，组件可以是本地化在一个计算机上或分布在两个或更多计算机之间。
[0041]同样，本文中所使用的术语“节点”广泛地指代诸如网络的通信环境的连接点(例如，重分配点或通信端点)。因此，这种节点指代能够通过通信信道发送、接收或转发信息的有效电子设备。这种节点的示例包括数据电路终端设备(DCE)(例如，调制解调器、集线器、网桥或交换机)以及数字终端设备(DTE)(例如，手机、打印机或主机计算机(例如，路由器、工作站或服务器))。局域网(LAN)或广域网(WAN)节点的示例包括计算机、分组交换机、宽带调制解调器、数据订户线(DSL)调制解调器以及无线LAN(WLAN)接入点。
[0042]因特网或内联网节点的示例包括由因特网协议(IP)地址标识的主机计算机、网桥和WLAN接入点。同样地，蜂窝通信中节点的示例包括基站、中继、基站控制器、无线电网络控制器、归属位置寄存器、访问位置寄存器(VLR)、网关GPRS支持节点(GGSN)、服务GPRS支持节点(SGSN)、服务网关(S-GW)和分组数据网络网关(H)N-GW)。
[0043]节点的其他示例包括客户端节点、服务器节点、对等节点和接入节点。本文所使用的客户端节点可以指代无线设备(例如，移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、手持设备、便携式计算机、平板计算机以及类似设备或具有通信能力的其他用户设备(UE))。这种客户端节点可以同样地指代移动、无线设备或指代具有类似能力的一般不能移动的设备(例如，桌面型计算机、机顶盒或传感器)。如本文所使用的网络节点一般包括除了客户端节点、服务器节点和接入节点之外的所有节点。同样，本文中所使用的服务器节点指代信息处理设备(例如，主机计算机)或一系列执行由其他节点提交的信息处理请求的信息处理设备。同样，本文所使用的对等节点有时可以充当客户端节点并在其他时间充当服务器节点。在对等或覆盖网络中，有效地对针对其他联网设备以及其自身的数据进行路由的节点可以被称为超级节点。
[0044]本文中所使用的接入节点指代向客户端节点提供对通信环境接入的接入节点。接入节点的示例包括提供相应小区和WLAN覆盖区域的蜂窝网络基站和无线宽带(例如，WiF1、WiMAX等)接入节点。本文所使用的宏小区用于大体上描述传统蜂窝网络小区覆盖区域。这种宏小区一般存在于乡村区域、沿着高速公路或在不发达地区。同样，本文中所使用的宏小区指代具有比宏小区的覆盖区域小的覆盖区域的蜂窝网络小区。这种宏小区一般用在人口密集的城市区域。同样，本文中所使用的毫微小区指代具有比微小区的蜂窝网络覆盖区域小的蜂窝网络覆盖区域。毫微小区的覆盖区域的示例可以是大办公室、购物商场或火车站。本文中所使用的毫微微小区当前指代蜂窝网络覆盖的通常最小的接受区域。作为示例，毫微微小区的覆盖区域足够用于家庭或小办公室。
[0045]通常，比两公里小的覆盖区域一般与微小区相对应，200米或比200米小的覆盖区域一般与毫微小区相对应，而10米数量级上的覆盖区域一般与毫微微小区相对应。小区的实际尺寸可以取决于:操作的无线电频率、无线电传播情况和通信业务的密度。同样，本文中所使用的与宏小区相关联的接入节点进行通信的客户端节点被称为“宏小区客户端”。同样，与微小区、毫微小区或毫微微小区相关联的接入节点进行通信的客户端节点分别被称为“微小区客户端”、“毫微小区客户端”或“毫微微小区客户端”。
[0046]这里使用的术语“制造物品”(或备选地，“计算机程序产品”)意在包含从任意计算机可读设备或介质可访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可以包括但不限于磁存储器件(例如，硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)等)、小卡和闪存器件(例如卡、棒等)。
[0047]本文中使用术语“示例”来表示作为示例、实例或说明。本文中描述为“示例”的任何方案或设计不一定被理解为比其它方案或设计更好或有益。本领域技术人员将认识到，在不脱离所要求保护的主题的范围、精神或意图的情况下，可以对该配置做出很多修改。此夕卜，可以使用标准编程和工程技术将所公开的主题实现为系统、方法、装置或制造品，以产生软件、固件、硬件或其任意组合，以控制基于计算机或处理器的设备来实现本文详细描述的方法。
[0048]图1示出了适合用于实现本文公开的一个或多个实施例的系统100的示例。在各种实施例中，系统100包括处理器110(可以被称为中央处理单元(CPU)或数字信号处理器(DSP))、网络连接接口 120、随机存取存储器(RAM) 130、只读存储器(ROM) 140、辅助存储150和输入/输出(I / O)设备160。在某些实施例中，这些组件中的一些可以不存在，或可以以各种组合方式彼此结合或与图中未示出的其他组件结合。这些组件可以位于单一物理实体中，或位于多于一个物理实体中。可以由处理器110单独地进行，或由处理器110结合图1中示出的或未示出的一个或多个组件共同地进行，由处理器Iio进行的本文描述的任何动作。
[0049]处理器110执行可以从网络连接接口 120、RAM130或R0M140访问的指令、代码、计算机程序或脚本。虽然仅示出了一个处理器110，可以出现多个处理器。因此，尽管讨论由处理器110执行指令，可以由作为一个或更多个CPU芯片实现的一个或多个处理器110同时、顺序或以其他方式来执行指令。[0050]在各种实施例中，网络连接接口 120可以由以下形式实现:调制解调器、调制解调器组、以太网设备、通用串行总线(USB)接口设备、串口、令牌环设备、光纤分布式数据接口(FDDI)设备、无线局域网(WLAN)设备(包括无线电信号、光信号或红外信号)、无线电收发机设备(例如码分多址接入(CDMA)设备)、全球移动通信系统(GSM)无线电收发机设备、长期演进(LTE)无线电收发机设备、全球微波接入互操作性(WiMAX)设备和/或用于与网络连接的其他周知的接口(包括诸如蓝牙的个人区域网络(PAN))。这些网络连接接口 120可以使得处理器110能够与互联网或者一个或者多个电信网络或处理器110可以从其接收信息或处理器110可以向其输出信息的其他网络进行通信。
[0051]网络连接接口 120还能够以电磁波(如射频信号或微波频率信号)的形式无线地发送或接收数据。由网络连接接口 120发送或接收的信息可以包括已由处理器110处理的数据或要由处理器110执行的指令。可以根据处理或产生数据或者发送或接收数据所期望的不同顺序对该数据排序。
[0052]在各种实施例中，RAM130可以用于存储易失性数据以及由处理器110执行的指令。图1中示出的R0M140可以同样用于存储指令以及存储在指令执行期间读取的数据。辅助存储150 —般包括一个或者多个盘驱动器、固态硬盘或者磁带驱动器，并且可以用于数据的非易失性存储，或者如果RAM130不足以容纳所有工作数据时，辅助存储150还要用作溢出数据存储设备。辅助存储150可以同样用于存储程序，当选择执行该程序时将该程序加载到RAM130。I / O设备1360可以包括液晶显示器(IXD)、发光二级管(LTD)显示器、有机发光二级管显示器(OLED)、投影机、电视机、触摸屏显示器、键盘、键区、开关、拨号盘、鼠标、轨迹球、跟踪板、语音识别器、改卡器、纸带读取器、打印机、视频监视器、或者其它众所周知的输入设备。
[0053]图2示出了无线启用通信环境，该通信环境包括在本发明的实施例中实现的客户端节点的实施例。尽管示出为移动电话，客户端节点202可以具有容种形式(包括，无线手机、寻呼机、智能电话或个人数字助理(PDA))。在各种实施例中，客户端节点202还可以包括:便携式计算机、平板计算机、膝上型计算机或能够操作用于执行数据通信操作的任意计算设备。许多适当的设备组合这些功能中的一些或全部功能。在一些实施例中，客户端202不是通用计算设备，如便携、膝上型或平板计算机，而是专用通信设备，如安装在车辆中的电信设备。客户端202同样可以是具有类似能力但是不可携带的设备(例如，桌面计算机、机顶盒或网络节点)，包括这种设备或被包括在这种设备中。在这些或其他实施例中，客户端202可以支持特殊活动(比如游戏、库存控制、作业控制、任务管理功能等等)。
[0054]在各种实施例中，客户端202可以包括显示器204。在这些或其他实施例中，客户端202同样可以包括触摸感应表面、键盘或一般用于用户输入的其他输入键206。输入键206同样可以是完全的或简化的字母数字键盘(例如QWERTY、DVORAK、AZERTY和连续键盘类型)，或具有与电话键盘相关联的字母的传统数字键盘。输入键206同样可以包括滚轮、退出或脱离键、跟踪球和其他导航性或功能性键，其可以向不同位置移动(例如，向内按压)以提供进一步的输入功能。客户对等节点202同样可以呈现使用户选择的选项，使用户驱动的控制以及使用户定向的光标或其他指示器。
[0055]客户端节点202还可以从用户接受数据条目，该数据条目包括用于拨号的数字或用于配置客户端节点202操作的各种参数值。客户端节点202还可以响应于用户命令来执行一个或更多个软件或固件应用。这些应用可以配置客户端节点202响应于用户交互执行各种个性化功能。此外，可以无线(OTA)地(例如，从无线网络接入节点‘A’ 210，通过‘η’216 (例如，基站)、服务器节点224 (例如，主机计算机)或对等客户端节点202)对客户端节点202进行编程或配置。
[0056]在客户端节点202可执行的各种应用中是web浏览器，其使显示器204能够显示网页。可以从服务器节点224通过与无线网络220的无线连接获得网页。如本文所使用的无线网络220广泛地指代使用其节点中两个之间至少一个无线连接的仟何网络。同样地，可以从对等客户端节点202或其他系统，通过与无线网络220或仟意其他无线通信网络或系统的连接，获得各种应用。
[0057]在各种实施例中，无线网络220包括从无线子网络(例如，具有相应覆盖区域的小区)‘A’212到无线子网络‘η’218的多个无线子网络。如本文所使用的通过‘η’218的无线子网络‘Α’ 212可以不同地包括移动无线接入网或固定无线接入网。在这些以及其他实施例中，客户端节点202发送和接收通信信号，这些通信信号是通过无线网络天线‘Α’ 208至无线网络天线‘n’ 214(例如，小区塔)分别向和从无线网络节点‘A’ 210至无线网络节点‘η’ 216传送的。进而，无线网络接入节点‘Α’ 210至无线网络接入节点‘η’ 216使用通信信号，来建立与客户端节点202的无线通信会话。如本文所使用的通过‘η’ 216的无线子网络‘Α’ 210广泛地指代无线网络的任意接入节点。如图2所示，无线网络接入节点210至无线网络接入节点‘η’ 216分别与进而和无线网络220相连的无线子网络‘Α’ 212到无线子网络‘η’ 218耦合。
[0058]在各种实施例中，无线网络220与核心网络222 (例如，全球计算机网络(例如因特网))耦合。经由无线网络220和核心网络222，客户端节点202可以访问各种主机(例如服务器节点224)上的信息。在这些和其他实施例中，服务器节点224可以提供可以在显示器204上显示的或客户端节点处理器110用于其操作的内容。备选地，客户端节点202可以通过充当中继的端客户端节点202以中继类型或跳跃类型的连接接入无线网络220。作为另一备选，客户端节点202可以是有线连接的，并从与无线子网络212相连的链接设备获得其数据。本领域技术人员将认识到，很多这种实施例是可能的，并且上文不意在限制本公开的精神、范围或目的。
[0059]图3示出了根据本公开的实施例的利用数字信号处理器(DSP)实现的示例性客户端节点的方框图。尽管描述了客户端节点202的各种组件，客户端节点202的各种实施例可以包括所列出的组件的子集或术列出的附加组件。如图3所示，客户端节点202包括DSP302和存储器304。如所示，客户端节点202还可以包括天线和前端单元306、射频(RF)收发机308、模拟基带处理单元310、麦克风312、头戴式扬声器314、耳机端口 316、总线318 (例如，系统总线或输入/输出(I / O)接口总线)、可移除存储卡320、通用串行总线(USB)端口 322、短距离无线通信子系统324、告警326、键盘328、可以包括触摸感应面的液晶显示器(IXD) 330、IXD控制器332、电荷耦合器件(CXD)摄像机334、摄像机控制器336和全球定位系统(GPS)传感器338以及与能量存储单元(例如，电池342)可操作耦合的能量管理模块340。在各种实施例中，客户端节点202可以包括不提供触摸感应屏幕的另一类型的显示器。在一个实施例中，DSP802可以直接与存储器804进行通信，而不经过输入/输出接口(“总线”)318。[0060]在各种实施例中，DSP302或一些其他形式的控制器或中央处理单元根据在存储器304中存储的或在DSP302自身中包含的存储器中存储的嵌入式软件或固件进行操作，以控制客户端节点202的各种组件。除了嵌入式软件或固件之外，DSP302可以执行其他应用，该其他应用是存储在存储器304中或经由信息载体介质(例如像可移除存储卡302 —样的便携式数据存储介质)或经由有线或无线网络通信可获得。应用软件可以包括配置DSP302以提供期望功能的机器可读指令的编译集合，或者应用软件可以是要通过解释器或编译器处理用来间接配置DSP302的高层软件指令。
[0061]提供天线和前端单元306用来在无线信号和电信号之间转换，使客户端节点202能够发送并且从蜂窝网络或一些其他可用无线通信网络或从等同客户端节点202接收信息。在实施例中，天线和前端单元106可以包括多个天线以支持波束成形和/或多输入多输出(MMO)操作。如本领域技术人员所已知，MMO操作可以提供能用于克服不同信道情况或用于增加信道吞吐量的空间分集。同样，天线和前端单元306可以包括天线调谐和/或阻抗匹配组件、RF功率放大器或低噪声放大器。
[0062]在各种实施例中，RF收发机308提供将所接收的RF信号转换到基带并且将基带传输信号转换到RF的频率移动。在某些描述中，无线电收发机或RF收发机可以理解为包括其他信号处理功能(例如调制/解调、编码/解码、交织/解交织、扩频/解扩频、快速傅里叶逆变换(IFFT) /快速傅里叶变换(FFT)、循环前缀添加/移除以及其他信号处理功能)。为了清楚的目的，说明书这里将此信号处理和RF和/或无线电层的描述分离，并将此信号处理概念性地分配给模拟基带处理单元310 /或DSP302或其他中央处理单元。在某些实施例中，可以将RF收发机108、天线和前端单元306的部分和模拟基带处理单元310合并为一个或更多个处理单元和/或专用集成电路(ASIC)。
[0063]注意，在此图中，无线电接入技术(RAT)RATl和RAT2收发机354、358、IXRF356、IRSL352和多RAT子系统350可操作地与RF收发机308和模拟基带处理单元310耦合，并然后还经由RF收发机380与天线和前端306耦合。因为可以存在多个RAT收发机，则一般将存在多个天线或前端306或RF收发机308，一个天线或前端306或RF收发机308是针对每个RAT或操作频带。
[0064]模拟基带处理单元310可以提供针对RF收发机308和语音接口(312、314、316)的输入和输出的各种模拟处理。例如，模拟基带处理单兀310从麦克风312和头戴式扬声器316接收输入并向耳机端口 314和头戴式扬声器316提供输出。为了此目的，模拟基带处理单元310可以具有用于与内置麦克风312和头戴式扬声器314相连的端口，这使客户端节点202能够作为手机使用。模拟基带处理单元310还可以包括用于与耳机或其他免提麦克风和扬声器配置相连的端口。模拟基带处理单元310可以提供一个信号方向的数模转换以及相反信号方向的模数转换。在各种实施例中，模拟基带处理单元310的至少一些功能可以由数字处理组件(例如由DSP302或由其他中央处理单元)提供。
[0065]DSP302可以执行调制/解调、编码/解码、交织/解交织、扩频/解扩频、快速傅里叶逆变换(IFFT) /快速傅里叶变换(FFT)、循环前缀添加/移除以及与无线通信相关联的其他信号处理功能。在实施例中，例如在码分多址接入(CDMA)技术应用中，针对发射机功能，DSP302可以执行调制、编码、交织和扩频，并且针对接收机功能，DSP302可以执行解扩频、解交织、解码和解调。在另一实施例中，例如在正交频分复用接入(OFDMA)技术应用中，针对发射机功能，DSP302可以执行调制、编码、交织、快速傅里叶逆变换和附加循环前缀，并且针对接收机功能，DSP302可以执行移除循环前缀、快速傅里叶变换、解交织、解码和解调。在其他无线技术应用中，DSP302可以执行其他信号处理功能和信号处理功能的组合。
[0066]DSP302可以经由模拟基带处理单元310与无线网络通信。在一些实施例中，通信可以提供因特网连接，使用户能够访问因特网上的内容并能够发送和接收电子邮件或文本消息。输入/输出接口 318与DSP302和各种存储器和接口相互连接。存储器304和可移除存储卡320可以提供软件和数据，用来配置DSP302的操作。在接口中可以是USB接口 322和短距离无线通信子系统324。USB接口 322可以用于给客户端节点202充电并也可以使客户端节点202能够起到用来与个人计算机或其他计算机系统交换信息的外围设备的作用。短距离无线通信子系统324可以包括使客户端节点202能够无线地与其他附近客户端节点和接入节点进行通信的红外端口、蓝牙端口、服从IEEE802.11无线端口或任意其他短距离无线通信子系统。短距离无线通信子系统324还可以包括合适的RF收发机、天线和前端子系统。
[0067]输入/输出接口( “总线”)318还将DSP302与告警326相连，当触发时，例如通过响铃、播放旋律或震动，使客户端节点202向用户提供通知。告警326可以充当用于通过静音震动或通过针对特定呼叫者播放特定预分配旋律，来警告用户各种事件(例如来电、新文本消息和预约提醒)中任意一个的机制。
[0068]键盘328与DSP302经由I / O接口( “总线”)318耦合，以提供一种机制使用户做出选择、输入信息以及向客户端节点202提供输入。键盘328可以是完全的或简化的字母数字键盘(例如QWERTY、DVORAK、AZERTY和连续类型)，或具有与电话键盘相关联的字母的传统数字键盘。输入键同样可以包括滚轮、跟踪板、退出或取消键、轨迹球和其他导航性或功能性键，其可以是向内按压的以提供其他输入功能。另一输入机制可以是LCD330，其可以包括触摸屏幕能力并还可以向用户显示文本和/或图形。IXD控制器332将DSP302与LCD330 耦合。
[0069]CXD摄像机334 (如果装配)使客户端节点202能够拍摄数字照片。DSP302经由摄像机控制器336与CCD摄像机334进行通信。在另一实施例中，可以使用根据不是电荷耦合设备摄像机的技术操作的摄像机。GPS传感器338与DSP302耦合以解码全球定位系统信号或其他导航信号，从而使客户端节点202能够确定其位置。GPS传感器338可以与适用于其操作基带的天线和前端(未示出)耦合。还可以包括其他各种外围设备以提供额外功能(例如，无线电和电视接收)。
[0070]在各种实施例中，客户端节点(例如，202)包括第一无线电接入技术(RAT)收发机354和第二 RAT收发机358。如图3所示，并在本文中更详细的描述，RAT收发机‘I’ 354和RAT收发机‘2’ 358进而通过RAT间监督层模块352耦合到多RAT通信子系统350。进而，多RAT通信子系统350可操作地耦合到总线318。可选地，各个无线电协议层的第一无线电接入技术(RAT)收发机354和第二 RAT收发机358通过RAT间交换功能(IRXF)模块356相互耦合。
[0071]在各种实施例中，作为服务器的网络节点(例如，224)包括与去往/来自第一 RAT的数据相对应的第一通信链路，以及与去往/来自第二 RAT的数据相对应的第二通信链路。[0072]现在转到图4，示出了示意性表示。示意图可以指示与设备相关联的前端(例如，图3的天线和前端306)。
[0073]图4中示出了底架402。底架402可以模型化，或包括一个或更多个电容器Ce、电感器Lc以及电阻器Re。此外，可以改变或调谐电容器Ce和电感器Lc中的一个或两个，这可以提供相对于底架402的可变电抗。
[0074]底架402可以与接地面相关联或包括接地面，接地面可以充当关于天线404的参考点。天线404可以模型化，或包括电感器Ra和电抗Xa中的一个或两者。电抗Xa可以实现为(可变或可调)电容器和/或电感器。
[0075]可以将底架402和天线404模型化为组合或经由耦合系数N相互电耦合。在一些实施例中，可以经由图4中所示模型改进天线404的辐射性能，使得耦合系数N增加。可以根据一个或更多个参数或标准(例如，带宽和效率)测量辐射性能。天线-底架组合可以形成天线404的整体辐射性能(特别是在IGHz以下的操作频率)。
[0076]在一些实施例中，可以通过对与底架402相关联的一个或更多个组件进行调谐，来提高或增强辐射性能。例如，可以作出与底架402相关联的接地面的谐振来匹配天线
404,从而?两足以下关系:f天线=f提高了整体天线福射性能的底架。
[0077]图5示出了底架402的示例。该底架可以由一个或更多个材料制成。例如，底架402可以包括电介质材料和导电材料层(例如，电介质材料上的金属层)。在示例中，该金属是铜层。该底架402可以制造成印刷电路板(PCB)。可以利用馈线504装配该底架402。馈线504可以用于将天线404连接到发射机或接收机。本领域技术人员已知的各种组件(例如，电组件和/或机械组件)可以用于耦合底架402和天线404。
[0078]图6A示出了显示图·5的底架402的修改的实施例，用于包括一个或更多个组件。例如，图6A不出了包含可变电抗器602和电感器604。在一些实施例中，可以包括一个或更多个去耦合电容器606，用于提高性能(例如，用于过滤噪声)并有利于可调电容器/可变电抗器602的偏压。
[0079]图6A中所示的组件可以与槽口 608相关联。可以通过蚀刻与底座402相关联的导电材料(例如，金属层)以暴露电介质材料，来形成槽口 608。在其他示例中，可以通过正象工艺在电介质层上形成导电材料，其中，导电材料铺设在槽口 608的外部。槽口 608的位置(通常与一个或更多个底架边缘对齐放置)使得吸引底座上的表面电流。然后，可以将一个或更多个组件放置在电介质上，并与已蚀刻的槽口 608的金属接触。
[0080]图6B示出了显示图5的底架402的另一修改，用于包括一个或更多个组件。例如，图6B不出了包含与槽口 656相关联的电感器652和电感器654。
[0081]图7示出了可用于构建或制造可调底架(例如，与图4、5、6A和/或6B中一个或更多个有关的底架402)的方法的流程图。可以制造底架用于控制与天线(例如，天线404)相关联的辐射。在一些实施例中，调谐底架用于改进与天线的谐振关系。调谐还可用于在多个频率对底架-天线谐振进行调谐。
[0082]在方框702，可以识别在该底架的某个区域中的电流(例如，表面电流)，以选择用于电连接天线和底架的位置。可以使用一个或更多个技术(例如，试错法、仿真或本领域技术人员可获得的仟意其他技术)识别电流的区域或位置。
[0083]在方框704，可以在底架中形成槽口。可以通过蚀刻底架的一部分来形成槽口，如上所述。在一些实施例中，该槽口可以包括开口端。
[0084]在方框706，所形成的槽口可以与底架的纵向边缘对齐。这种对齐可用于在天线和底架之间提供高度耦合(N)。在一些实施例中，可以将槽口扩展到与底架的较短边缘对齐。
[0085]在方框708，该槽口可以装载一个或更多个可调组件(例如，可调或可变电容器)。在一些实施例中，为了修改与天线相关联的辐射性能，可以接通或断开一个或更多个组件(例如，可调组件)。可以通过改变一个或更多个组件的位置，获得不同的性能特性。
[0086]在方框710，可以改变一个或更多个组件，或对一个或更多个组件进行调谐。可以进行调谐，以获得针对天线的选择辐射性能曲线条图。
[0087]如上所述，在一些实施例中，可以不改变天线结构来获得可调天线。换句话说，可以根据固定配置设计天线，然后通过接地面电耦合将该天线调节为可调天线。当使用与实际调谐天线有关的实地调谐方案时，放置选择可以更加灵活。使用这种方案，可以降低或最小化用于偏置电容器的迹线的效果，同时还提供接地面上有效元件的更稳定放置。因为可以利用每个频率调谐对天线和接地面之间的电耦合进行优化，而同时保持天线带宽，使回波损耗可能不会受带宽的影响，所以可以获得宽带宽。
[0088]为了实现可调天线，在一些实施例中，可以修改天线(例如，天线404)的结构。在图8中示出了这种已修改的天线结构的示例，在该示例中，通过控制在天线辐射结构的表面电流来实现调谐。在图8中，天线802 (可以对应于天线404) —般可以假定锯齿状或蜿蜒状(meandering)的臂部形状。天线802可以是大约29毫米(mm)长、7毫米高。天线802可以装载与电感器806串联的(可变)电容器804。天线802可以具有蜿蜒状或折叠状剖面图或配置，使得可以实现天线802的有效长度或尺寸，而不增加天线802的物理长度或尺寸，其中，有效长度/尺寸对应于天线802的电长度/尺寸，并且天线的物理长度/尺寸可以对应于天线802从第一端802-1到第二端802-2的测量。可以设计天线802，以覆盖特定带宽或频率范围(例如，680MHz至980MHz)。可以通过将天线结构802的较低部分(例如，延长臂部)与底架的纵向边缘对齐，来实现与接地面的耦合。
[0089]图9示出了已修改的天线结构902。天线902可以与图8的天线802类似，除了天线902可以略长(例如，长2-5毫米，相比于天线802的29毫米的32毫米)。对于天线902的更长的实际长度可以来自相对于天线802的更少的蜿蜒。天线902中的空间可以用于放置对计算设备(例如，移动设备或手持设备)有用的例如按钮或按键。例如，这些按钮或按键可以用于提供与计算设备有关的功能(例如，输入/输出接口)。
[0090]图10示出了已修改的天线结构1002。天线1002可以对应于天线802和天线902以交织方式的有效组合，并可用于:通过两个蜿蜒的和折叠的臂部，在天线调谐上实现独立的高频带和低频带。天线1002可以是29毫米长、7毫米高。天线1002可以包括:用于获得在第一频带(例如，低频带)上调谐的第一组件集合(例如，与电感器1006串联的可调电容器1004)。天线1002可以包括:用于获得在第二频带(例如，高频带)上调谐的第二组件集合(例如，与电感器1010串联的可调电容器1008)。为了最大化调谐范围，调谐组件可以位于例如仅在馈电位置之后的倒F天线(IFA)臂部。在一些实施例中，天线利用通过底架纵向边缘与接地面的电耦合，并因此不需要离地间隙，因此具有紧凑物理尺寸的特征。
[0091]图11示出了已修改的天线结构1102。在图11中，接地耦合可以用于通过包括耦合臂部1108来提高或增强性能，从而允许天线1102长度的减少。除了耦合臂部1108之夕卜，天线1102还可以包括上臂1112。天线1102可以是32毫米长、7毫米高。可以经由以相互平行方式布置的电容器1110和电感器1106，实现调谐，从而为例如高频带调谐和低频带调谐提供附加谐振。可以包括附加组件(例如，电容器1104)。在一些实施例中，电容器1104可以用作去耦合电容器，并可以有利于偏置一个或更多个组件(例如，可变电抗器或电容器1110)。
[0092]在一些实施例中，天线的位置(例如，天线802、902、1002和1102中一个或更多个)可以基于底架上一个或更多个槽口(槽口 608和656)的位置。例如，可以基于与天线相关联的形状、配置或几何结构，选择天线的位置。可以选择天线的位置，以便控制或配置与底架的接地面相关联的电流。在一些实施例中，可以通过槽口的载荷调谐槽口的电长度，以提高性能或改变操作频率。
[0093]图12A示出了可用于构建或制造天线(例如，结合图8-11所示的一个或更多个天线)的方法的流程图。可以制造天线，以提供对与天线相关联的辐射的控制。
[0094]在方框1202，可以在天线的辐射结构上选择位置。可以基于对在所考察的频率或频率范围/频带上的最大表面电流的识别，选择位置。可以使用一个或更多个技术(例如，如上所述的技术)识别位置。
[0095]在方框1204，可以在方框1202中所选择的位置上装载至少一个可调组件。
[0096]在方框1206，天线可以与底架电耦合。可以通过将结构的延长部分与底架的纵向边缘对齐，来进行耦合。在一些实施例中，天线可以不包括相对于地面或与底架相关联的接地面的任何空隙。
[0097]在方框1208，可以对一个或更多个组件进行调谐。例如，在方框1208可以对关于方框1204所装载的可调组件进行调谐。
[0098]图12B示出了可用于调谐接地面或底架(例如，图4的底架402)的方法的流程图。可以在制造底架和/或天线之后执行调谐。可以执行调谐用于:例如，在使用期间匹配载波需求，在使用期间提高性能等。
[0099]在方框1252，可以对位于例如底架上的一个或更多个组件进行调谐。可以实时地进行调谐。在一些实施例中，可以使用(预定义)值表，来选择或设置针对一个或更多个组件的值。该值可以至少部分基于所考察的操作频率或频率范围/频带。可以对用于组件的值进行调节，以优化或最大化在操作频率或频率范围/频带的辐射性能。该表可以包括用于提高性能、用于补偿潜在地由例如用户带来的去调谐效果等的设置。
[0100]在方框1254，可以对一个或更多个信号进行测量。该信号可以与关于例如手机的发送或接收相关联。在一些实施例中，该信号可以包括一个或更多个测试信号。
[0101]在方框1256,可以将在方框1254所测量的信号与一个或更多个阈值作比较。可以选择阈值，以便确保特定等级的性能。
[0102]在方框1258，可以基于方框1256的比较，作出所测量的信号是否超过阈值的确定。如果所测量的信号超过阈值(例如，方框1258外选择“是”路径)，则可以进行从方框1258至方框1252的流程，用于调谐一个或更多个组件。另一方面，如果所测量的信号不超过阈值(例如，方框1258外选择“否”路径)，则可以进行从方框1258至方框1254的流程，用于继续测量信号。执行图12B的方法可以用于监视与天线相关联的性能(例如，辐射性能)，并且基于所监视的性能，可以进行调整或调谐。[0103]图13A示出了根据一个或更多个实施例的与天线1304耦合的示例性底架1302的线条图。如所示，底架1302可以是大约95毫米(mm)长、60毫米宽。天线1304可以是大约9毫米高，并且天线可以与大约60毫米长的电介质材料耦合。
[0104]图13B是图13A的天线1304的放大图。如图13B所示，天线1304可以采用折叠锯齿状臂部的形式。在一些实施例中，图13B中所示的尺寸可以如下:W=2mm，Ψ,=2.5mm,ff2=7mm, ds=0.5mm, Wf=Imm,和 Lt=29mm0
[0105]图13A和13B的线条图可以对应于图8所示的实施例。虽然未在图13A和13B中显式地示出，底架1302和/或天线1304可以包括槽口以及一个或更多个可调组件(例如，电容器804和电感器806)。底架1302可以与接地平面相关联。
[0106]图14示出了根据一个或更多个实施例的示例性天线1404的线条图。如图14所示，天线1404可以采用翻动折叠锯齿状臂部的形式。在一些实施例中，图14中所示的尺寸可以如下:W=2mm, W1 = 2.5mm, W2=7mm, ds = 0.5mm, Wf = 1mm, dsaw = 2mm 和 Lt = 29mm。
[0107]图14的线条图可以对应于图9所示的实施例。虽然未在图14中显式地示出，天线1404可以包括一个或更多个可调组件(例如，电容器804和电感器806)。天线1404可以与底架1402耦合，底架1402可以:(I)与接地面相关联，以及(2)包括槽口。
[0108]图15示出了根据一个或更多个实施例的示例性天线1504的线条图。如图15所示，天线1504可以采用具有耦合臂部的倒F天线(IFA)的形式。在一些实施例中，图15中所不的尺寸可以如下:W=2mm, 1=2.5mm, W2=7mm, ds=0.5mm 和 Lt=29mm。
[0109]图15的线条图可以对应于图11所示的实施例。虽然未在图15中显式地示出，天线1504可以包括一个或更多个可调组件(例如，电容器1110和电感器1106)。天线1504可以与底架1502耦合，底架1402可以:(1)与接地面相关联，以及(2)包括槽口。
[0110]图16示出了根据一个或更多个实施例的示例性天线1604的线条图。如图16所示，天线1604可以与用于支持多频带操作的布设相关联。例如，电容器C900和电感器L900可以与第一操作频带(例如，频带)相关联，而电容器C1800和电感器L1800可以与第二操作频带相关联。
[0111]图16的线条图可以对应于图10所示的实施例。电容器C900和电感器L900可以分别对应于电容器C1800和电感器L1800。电容器C1800和电感器L1800可以分别对应于电容器1008和电感器1010。天线1604可以与底架1602耦合，底架1402可以:(I)与接地面相关联，以及(2)包括槽口。
[0112]上述以及结合附图(例如，图13A、图13B以及图14_16)所示的各种尺寸是示意性的。在一些实施例中,可以使用针对尺寸的其他大小或值。在一些实施例中,可以经由分析和/或仿真(例如，计算机仿真)确定附图中所示的针对尺寸或参数的值。
[0113]在一些实施例中，可以实时地执行天线的有效调谐。例如，可以在手机上实时地进行位于底架(例如，底架402)上的组件的调谐。可以使用(预定义)值表，选择或设置针对一个或更多个组件的值。该值可以至少部分基于所考察的操作频率或频率范围/频带。可以对用于组件的值进行调节，以优化或最大化在操作频率或频率范围/频带的辐射性能。该表可以包括用于提高性能、用于补偿潜在地由例如用户带来的去调谐效果等的设置。
[0114]如本文所述，本公开的方案可用于设计、制造和使用天线。天线可以与计算设备相关联。可以关于一个或更多个频率或频带/范围，对天线进行调谐。在一些实施例中，可以对元件进行调谐。例如，可调元件可以包括槽口或天线。
[0115]如本文所述，在一些实施例中，可以在给定位置和/或关于一个或更多个装置、系统或设备的操作，产生功能或动作。例如，在一些实施例中，可以在第一设备或位置执行给定功能或动作的部分，并且在一个或更多个附加设备或位置执行剩余的功能或动作。
[0116]可以使用一个或更多个技术，实现本公开的实施例。在一些实施例中，装置或系统可以包括一个或更多个处理器以及存储指令的存储器，当一个或更多个处理器执行指令时，使装置或系统执行本文所描述的一个或更多个方法动作。在一些实施例中，可以使用本领域技术人员已知的各种机械组件。
[0117]本公开的实施例可以实现为一个或更多个装置、系统和/或方法。在一些实施例中，指令可以存储在一个或更多个计算机可读介质(例如，瞬时计算机可读介质和/或非瞬时计算机可读介质)中。指令当执行时，可以使实体(例如，装置或系统)执行本文所描述的一个或更多个方法动作。在一些实施例中，可以以硬件、软件、固件或其任意组合，实现本文所描述的功能。
[0118]本公开的实施例可以依赖于一个或更多个特定机器。例如，可以在底架上装载一个或更多个可调组件。可以在天线结构上装载一个或更多个可调组件。可以基于在计算设备上执行的仿真，识别可调组件的位置。
[0119]因此，上文所公开的特定实施例仅是示意性的，并且不应当作为对本公开的限制，因为对受益于本文教导的本领域技术人员显而易见的是，可以以不同但等同的方式对本公开进行修改和实现。因此，上述说明书不意在将本公开限制于阐述的特定形式，相反，上述说明书意在涵盖所附权利要求所限定的本公开的精神和范围中包括的变更、修改和等同物，使得本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，他们可以以其最广泛的形式作出各种改变、替换和变更。
【权利要求】
1.一种设备，包括: 天线； 底架，被配置为:与所述天线电耦合，并包括装载有至少一个可调组件的槽口，其中: 所述槽口与所述底架的纵向边缘对齐； 所述槽口基于对所述底架的区域中电流的识别，在所述底架的区域中形成；以及 所述天线和底架在基于所述区域的位置电连接。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述槽口具有开口端。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述槽口具有闭合端，所述闭合端延伸以与所述底架的较短边缘对齐。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，至少一个可调组件包括与电感器耦合的可调电容器。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，至少一个可调组件包括至少两个电感器。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备是移动电子设备。
7.—种设备,包括: 底架； 天线，被配置为:基于天线结构的延长部分与所述底架的纵向边缘的对齐，与所述底架电奉禹合；以及 至少一个可调组件，所述至少一个可调组件装载在所述天线结构上的位置，其中，所述位置基于对特定操作频率的最大表面电流的识别。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述至少一个可调组件包括与电感器串联连接的可调电容器。
9.一种用于经由接地面的修改来控制与天线相关联的辐射的方法，所述方法包括: 识别与所述天线电耦合的底架的区域中的电流，以选择用于电连接所述天线和底架的位置； 在所述区域中形成槽口，以限制和控制所述电流； 将所形成的槽口与所述底架的纵向边缘对齐； 在所述槽口上装载至少一个可调组件； 对所述槽口进行调谐，以获得所述天线的指定辐射性能；以及 通过与所述底架的电耦合，对所述槽口进行调谐，以控制所述天线表面上的电流，从而获得频率调谐。
10.一种用于经由天线结构的修改来控制与天线相关联的辐射的方法，所述方法包括: 在所述辐射结构上选择在所考察的频率上具有最大表面电流的位置，用于放置至少一个可调元件； 在所述位置装载所述至少一个可调元件；以及 通过将所述结构的延长部分与底架的纵向边缘对齐，来将所述天线电耦合到所述底架。
【文档编号】H01Q13/10GK103715504SQ201310464020
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月8日 优先权日:2012年10月9日
【发明者】史若克·M·阿里, 卡塞尔·培安德胡 申请人:黑莓有限公司