具有共享天線結(jié)構(gòu)和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備可具有可用于形成近場通信天線(諸如環(huán)形天線)和非近場通信天線(諸如倒F形天線)兩者的共享天線結(jié)構(gòu)。該天線結(jié)構(gòu)可包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，諸如印刷電路或其他電介質(zhì)基板上的金屬跡線、內(nèi)部金屬外殼結(jié)構(gòu)、或其他導(dǎo)電電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^開口將主諧振元件臂與天線接地部分開。非近場通信天線返回路徑和天線饋電路徑可跨越該開口。平衡?不平衡轉(zhuǎn)換器可具有電磁耦接的第一電感器和第二電感器。該第二電感器可具有耦接在近場通信收發(fā)器中的差分信號端子兩端的端子。該第一電感器可形成近場通信環(huán)形天線的一部分。
【專利說明】具有共享天線結(jié)構(gòu)和平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的電子設(shè)備
[0001] 本專利申請要求于2014年3月3日提交的美國專利申請14/195,130的優(yōu)先權(quán)，該美 國專利申請據(jù)此全文W引用方式并入本文。
【背景技術(shù)】
[0002] 本發(fā)明整體設(shè)及電子設(shè)備，并且更具體地設(shè)及用于具有無線通信電路的電子設(shè)備 的天線。
[0003] 電子設(shè)備諸如便攜式計(jì)算機(jī)和蜂窩電話通常具有無線通信能力。例如，電子設(shè)備 可使用遠(yuǎn)程無線通信電路諸如蜂窩電話電路使用蜂窩電話頻帶進(jìn)行通信。電子設(shè)備可使用 短程無線通信電路諸如無線局域網(wǎng)通信電路來處理與附近設(shè)備的通信。電子設(shè)備也可具有 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器和其他無線電路諸如近場通信電路。近場通信方案設(shè)及在短距離(通 常為20cm或更短）內(nèi)的電磁禪接通信。
[0004] 為了滿足消費(fèi)者對小型化無線設(shè)備的需求，制造商一直在不懈地努力來實(shí)現(xiàn)使用 緊湊結(jié)構(gòu)的無線通信電路諸如天線部件。同時(shí)，期望無線設(shè)備覆蓋數(shù)量更多的通信頻帶。例 如，可能期望無線設(shè)備覆蓋近場通信頻帶，同時(shí)覆蓋附加非近場(遠(yuǎn)場)頻帶，諸如蜂窩電話 頻帶、無線局域網(wǎng)頻帶、W及衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)頻帶。
[0005] 由于天線可能彼此干擾并且可能干擾無線設(shè)備中的部件，所W在將天線裝入電子 設(shè)備時(shí)必須小屯、。此外，必須小屯、確保設(shè)備中的天線和無線電路能夠在一系列工作頻率范 圍內(nèi)表現(xiàn)出令人滿意的性能。
[0006] 因此，希望能夠?yàn)闊o線電子設(shè)備提供改善的無線通信電路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 電子設(shè)備可具有形成近場通信天線(諸如環(huán)形天線）和非近場通信天線(諸如倒F 形天線)兩者的天線結(jié)構(gòu)。非近場通信電路諸如蜂窩電話收發(fā)器、無線局域網(wǎng)收發(fā)器、或其 他非近場通信收發(fā)器可使用非近場通信天線進(jìn)行無線通信。近場通信收發(fā)器可使用近場通 信天線進(jìn)行無線通信。通過在非近場通信天線和近場通信天線之間共享天線結(jié)構(gòu)的部分可 節(jié)省電子設(shè)備中的空間。
[000引該天線結(jié)構(gòu)可包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)諸如印刷電路或其他電介質(zhì)基板上的金屬跡線、內(nèi)部 金屬外殼結(jié)構(gòu)、或?qū)щ娭苓呺娮釉O(shè)備外殼結(jié)構(gòu)?？赏ㄟ^開口將主諧振元件臂與天線接地部 分開。非近場通信天線返回路徑和天線饋電路徑可跨越該開口。主諧振元件臂、返回路徑、 饋電路徑、W及天線接地部可形成非近場通信天線諸如倒F形天線。非近場通信收發(fā)器可禪 接到倒F形天線的天線饋電路徑。
[0009]平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器可具有電磁禪接的第一電感器和第二電感器。該第二電感器 可具有禪接在近場通信收發(fā)器中的差分信號端子兩端的端子。該第一電感器可形成近場通 信環(huán)形天線的一部分，使得平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器將非近場通信收發(fā)器禪接到環(huán)形天線。該環(huán) 形天線可包括天線接地部的部分、非近場通信天線中的天線諧振元件臂的部分、非近場通 信天線中的天線返回路徑的部分、非近場通信天線中的天線饋電部的部分、非近場通信天 線中的天線調(diào)諧路徑的部分、或天線結(jié)構(gòu)中的其他信號路徑。
【附圖說明】
[0010] 圖1為根據(jù)實(shí)施方案的具有無線通信電路的示例性電子設(shè)備的透視圖。
[0011] 圖2為根據(jù)實(shí)施方案的具有無線通信電路的示例性電子設(shè)備的示意圖。
[0012] 圖3為根據(jù)實(shí)施方案的系統(tǒng)的圖示，在該系統(tǒng)中，電子設(shè)備中的天線結(jié)構(gòu)正被用于 使用近場通信和非近場通信與外部電子設(shè)備進(jìn)行無線通信。
[0013] 圖4是根據(jù)實(shí)施方案的具有天線結(jié)構(gòu)的示例性電子設(shè)備的圖示。
[0014] 圖5是根據(jù)實(shí)施方案的具有天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的圖示，該天線結(jié)構(gòu)可用于處理 非近場通信和近場通信兩者，并且包括W平行于周邊導(dǎo)電外殼構(gòu)件延伸的信號路徑禪接到 天線返回路徑的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
[0015] 圖6是根據(jù)實(shí)施方案的具有天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的圖示，該天線結(jié)構(gòu)可用于處理 非近場通信和近場通信兩者，并且包括禪接到天線結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電周邊電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)的 平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
[0016] 圖7是根據(jù)實(shí)施方案的具有天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的圖示，該天線結(jié)構(gòu)可用于處理 非近場通信和近場通信兩者，并且包括禪接到天線返回路徑的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
[0017] 圖8是根據(jù)實(shí)施方案的具有天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的圖示，該天線結(jié)構(gòu)可用于處理 非近場通信和近場通信兩者，并且包括禪接到天線饋電路徑的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
[0018] 圖9是根據(jù)實(shí)施方案的具有天線結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的圖示，該天線結(jié)構(gòu)可用于處理 非近場通信和近場通信兩者，并且包括禪接到天線調(diào)諧路徑的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 電子設(shè)備可具有無線電路。該無線電路可包括近場通信電路。例如，近場通信發(fā)射 器-接收機(jī)（"收發(fā)器"）可使用近場通信天線來發(fā)射和接收諸如13.56MHz的頻率下的近場電 磁信號。近場通信方案設(shè)及間隔開相對短距離(例如20cm或更短）的近場天線之間的近場電 磁禪接。該近場通信天線可為環(huán)形天線。該無線電路還可包括蜂窩網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器電路、無線局 域網(wǎng)收發(fā)器電路、衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)電路、或其他非近場通信電路。該非近場通信電路可使用天 線來處理700MHz至2700MHz、5G化的頻率或其他適當(dāng)頻率的射頻信號。
[0020] 為了節(jié)省電子設(shè)備內(nèi)的空間，近場通信天線和非近場通信天線可由共享天線結(jié)構(gòu) 形成。例如，導(dǎo)電電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)、印刷電路和其他基板上的金屬跡線、W及電子設(shè)備中 的其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可被配置為充當(dāng)非近場天線和近場天線兩者。
[0021] 圖1為可配備有具有在近場通信電路和非近場通信電路之間共享的天線結(jié)構(gòu)的無 線電路的類型的示例性電子設(shè)備的透視圖。該無線通信電路可用于支持多個(gè)無線通信頻帶 中的無線通信。該無線通信電路可包括具有環(huán)形天線、倒F形天線、帶狀天線、平面倒F形天 線、隙縫天線、包括多于一種類型天線結(jié)構(gòu)的混合天線、或其他合適的天線的天線結(jié)構(gòu)。
[0022] 如果需要，天線結(jié)構(gòu)可由導(dǎo)電電子設(shè)備結(jié)構(gòu)形成。該導(dǎo)電電子設(shè)備結(jié)構(gòu)可包括導(dǎo) 電外殼結(jié)構(gòu)。該外殼結(jié)構(gòu)可包括圍繞電子設(shè)備的周邊延伸的周邊導(dǎo)電構(gòu)件或其他導(dǎo)電周邊 電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)。該周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)可充當(dāng)用于平面結(jié)構(gòu)諸如顯示器的框，和/或可形 成用于設(shè)備的豎直側(cè)壁。
[0023] 該天線結(jié)構(gòu)可被配置為處理近場通信(例如近場通信頻帶諸如13.56MHz頻帶或其 他近場通信頻帶中的通信)和非近場通信(有時(shí)被稱為遠(yuǎn)場通信）（諸如蜂窩電話通信、無線 局域網(wǎng)通信、和衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通信)兩者。近場通信通常設(shè)及小于約20cm的通信距離，并且 設(shè)及近場天線諸如環(huán)形天線之間的磁（電磁)近場禪接。遠(yuǎn)場通信通常設(shè)及幾米或幾英里的 通信距離。
[0024] 電子設(shè)備10可為便攜式電子設(shè)備或其他適當(dāng)?shù)碾娮釉O(shè)備。例如，電子設(shè)備10可為 膝上型計(jì)算機(jī)、平板電腦、稍小的設(shè)備(諸如腕表設(shè)備、掛件設(shè)備、耳機(jī)設(shè)備、聽筒設(shè)備或其 他可穿戴設(shè)備或微型設(shè)備）、蜂窩電話或媒體播放器。設(shè)備10也可W是電視機(jī)、機(jī)頂盒、臺(tái)式 計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)已集成到其中的計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、或其他合適的電子 設(shè)備。
[0025] 設(shè)備10可包括外殼諸如外殼12。外殼12(有時(shí)可被稱為殼體)可由塑料、玻璃、陶 瓷、纖維復(fù)合材料、金屬(如，不誘鋼、侶等）、其他合適的材料或運(yùn)些材料的組合形成。在一 些情況下，外殼12的部分可由電介質(zhì)材料或其他低導(dǎo)電率材料形成。在其他情況下，外殼12 或構(gòu)成外殼12的結(jié)構(gòu)中的至少一部分可由金屬元件形成。
[00%]如果需要，設(shè)備10可具有顯示器諸如顯示器14。顯示器14可例如是包含電容式觸 摸電極的觸摸屏。顯示器14可包括由發(fā)光二極管化抓）、有機(jī)LED(化抓）、等離子單元、電潤 濕像素、電泳像素、液晶顯示器化CD)部件或其他合適的圖像像素結(jié)構(gòu)形成的圖像像素。顯 示器覆蓋層諸如覆蓋玻璃層或透光塑料層可覆蓋顯示器14的表面。按鈕諸如按鈕19可穿過 顯示器覆蓋層或顯示器14中的其他外層中的開口。覆蓋玻璃還可具有其他開口，諸如用于 揚(yáng)聲器端口 26的開口。
[0027] 外殼12可包括周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16,諸如金屬構(gòu)件或其他導(dǎo)電構(gòu)件。周邊導(dǎo)電外 殼結(jié)構(gòu)16可圍繞設(shè)備10和顯示器14的周邊延伸。在設(shè)備10和顯示器14具有矩形形狀的構(gòu)型 中，周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16可具有矩形環(huán)形狀(作為一個(gè)實(shí)例）。周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16或周邊 導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的一部分可充當(dāng)顯示器14的框(例如，環(huán)繞顯示器14的所有四個(gè)側(cè)面和/或 幫助將顯示器14固定到設(shè)備10的修形裝飾(cosmetic trim))。如果需要，周邊導(dǎo)電外殼結(jié) 構(gòu)16還可形成設(shè)備10的側(cè)壁結(jié)構(gòu)(例如，通過形成具有豎直側(cè)壁的帶、通過形成具有倒圓側(cè) 壁的帶等）。如果需要，周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16諸如外殼側(cè)壁可被形成為是設(shè)備10的金屬背面 外殼壁的集成部分(即，外殼12的背面和邊緣可由導(dǎo)電材料諸如金屬形成）。
[0028] 周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16可包括周邊導(dǎo)電構(gòu)件諸如周邊金屬構(gòu)件、周邊金屬外殼帶、 或其他周邊導(dǎo)電外殼構(gòu)件，可包括金屬顯示器框，可包括金屬外殼側(cè)壁，或者可包括其他周 邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)。周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16(例如金屬構(gòu)件)可由金屬諸如不誘鋼、侶或其他適 當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。在形成周邊?dǎo)電外殼構(gòu)件時(shí)可使用一個(gè)、兩個(gè)、=個(gè)、或多于=個(gè)單獨(dú)的結(jié) 構(gòu)，或者金屬側(cè)壁可被分成一個(gè)、兩個(gè)、=個(gè)或多于=個(gè)側(cè)壁區(qū)段。
[0029] 周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16不一定具有均勻橫截面。例如，如果需要，周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu) 16的頂部（正面)可具有有助于將顯示器14保持在適當(dāng)位置的向內(nèi)突起的唇緣。如果需要， 周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的底部部分還可具有加大的唇緣(例如，在設(shè)備10的背面的平面內(nèi)）。 在圖1的實(shí)例中，結(jié)構(gòu)16具有基本上筆直的豎直側(cè)壁。運(yùn)僅是示例性的。外殼12中的側(cè)壁可 為彎曲的或可具有任何其他適當(dāng)?shù)男螤?。在一些?gòu)型中（例如，在結(jié)構(gòu)16充當(dāng)顯示器14的框 的情況下），結(jié)構(gòu)16可圍繞外殼12的唇緣延伸（即，結(jié)構(gòu)16可僅覆蓋外殼12的環(huán)繞顯示器14 的邊緣，而不覆蓋外殼12的側(cè)壁的外殼12的后邊緣）。
[0030] 顯示器14可包括導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，諸如電容式觸摸傳感器電極陣列、用于尋址顯示像素 元件的導(dǎo)電線路、驅(qū)動(dòng)電路等。外殼12可包括內(nèi)部結(jié)構(gòu)，諸如金屬框架構(gòu)件、跨越外殼12的 壁的平面金屬片外殼部件(有時(shí)被稱為中間板）（即，焊接或W其他方式連接在結(jié)構(gòu)16的相 對側(cè)之間的基本上呈矩形的構(gòu)件）、印刷電路板、和其他內(nèi)部導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。運(yùn)些導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可位 于顯示器14下的外殼12的中屯、(作為一個(gè)實(shí)例）。
[0031] 在區(qū)域22和20中，開口（間隙）可在設(shè)備10的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)內(nèi)形成(例如，在周邊導(dǎo)電外 殼結(jié)構(gòu)16和相可形成天線接地部的對的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(諸如導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)、與印刷電路板相關(guān) 聯(lián)的導(dǎo)電接地層、和設(shè)備10中的導(dǎo)電電氣部件)之間）。運(yùn)些開口可利用空氣、塑料和其他電 介質(zhì)進(jìn)行填充。設(shè)備10中的導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)和其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可充當(dāng)設(shè)備10中的天線的接地 層。區(qū)域20和22中的開口可充當(dāng)開放式或封閉式隙縫天線中的隙縫，可充當(dāng)被環(huán)形天線中 的材料的導(dǎo)電路徑環(huán)繞的中屯、電介質(zhì)區(qū)域，可充當(dāng)將天線諧振元件(例如帶狀天線諧振元 件或倒F形天線諧振元件臂)與接地層分開的間隔，或可W其他方式充當(dāng)在區(qū)域20和22中形 成的天線結(jié)構(gòu)的一部分。
[0032] -般來講，設(shè)備10可包括任何適當(dāng)數(shù)量的天線(例如，一個(gè)或多個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)、 =個(gè)或更多個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)，等等）。設(shè)備10中的天線可沿設(shè)備外殼的一個(gè)或多個(gè)邊緣定 位于伸長的設(shè)備外殼的相對的第一端部和第二端部處、定位于設(shè)備外殼的中屯、、定位于其 他適當(dāng)位置、定或位于運(yùn)些位置中的一個(gè)或多個(gè)位置。圖1中的布置僅為示例性的。
[0033] 周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的部分可具有間隙結(jié)構(gòu)。例如，周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16可具有 一個(gè)或多個(gè)間隙諸如間隙18,如圖1所示的。間隙可利用電介質(zhì)諸如聚合物、陶瓷、玻璃、空 氣、其他電介質(zhì)材料或運(yùn)些材料的組合進(jìn)行填充。間隙18可將周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16分為一 個(gè)或多個(gè)周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)(構(gòu)件）區(qū)段。例如，可存在周邊導(dǎo)電外殼構(gòu)件或其他周邊導(dǎo)電 外殼結(jié)構(gòu)16的兩個(gè)區(qū)段(例如，在具有兩個(gè)間隙的布置中）、=個(gè)區(qū)段(例如，在具有=個(gè)間 隙的布置中）、四個(gè)區(qū)段(例如，在具有四個(gè)間隙的布置中，等等）。通過運(yùn)種方式形成的周邊 導(dǎo)電外殼構(gòu)件或其他周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)的區(qū)段可形成設(shè)備10中的天線的部分。
[0034] 如果需要，設(shè)備10可具有上部天線和下部天線(作為一個(gè)實(shí)例）。例如，上部天線可 在區(qū)域22中的設(shè)備10的上端處形成。例如，下部天線可在區(qū)域20中的設(shè)備10的下端處形成。 運(yùn)些天線可分別用于覆蓋相同的通信頻帶、重疊的通信頻帶、或獨(dú)立的通信頻帶。該天線可 用于實(shí)現(xiàn)天線分集方案或多輸入多輸出(MIMO)天線方案。
[0035] 設(shè)備10中的天線可用于支持感興趣的任何通信頻帶。例如，設(shè)備10可包括用于支 持非近場通信的天線結(jié)構(gòu)，該非近場通信諸如局域網(wǎng)通信、語音和數(shù)據(jù)蜂窩電話通信、全球 定位系統(tǒng)(GPS)通信或其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通信、Blu. etooft?:通信等。設(shè)備10可將相同天線 結(jié)構(gòu)的至少一部分用于支持近場通信(例如13.56MHz的通信）。
[0036] 圖2中示出了可用于電子設(shè)備10的示例性配置的示意圖。如圖2所示，電子設(shè)備10 可包括控制電路諸如存儲(chǔ)和處理電路28。存儲(chǔ)和處理電路28可包括存儲(chǔ)裝置，諸如硬盤驅(qū) 動(dòng)器存儲(chǔ)裝置、非易失性存儲(chǔ)器(例如，被配置為形成固態(tài)驅(qū)動(dòng)器的閃存存儲(chǔ)器或其他電可 編程只讀存儲(chǔ)器）、易失性存儲(chǔ)器(例如，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器），等 等。存儲(chǔ)和處理電路28中的處理電路可用于控制設(shè)備10的操作。該處理電路可基于一個(gè)或 多個(gè)微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、基帶處理器、電源管理單元、音頻編解碼忍片、 專用集成電路等。
[0037] 存儲(chǔ)和處理電路28可用于在設(shè)備10上運(yùn)行軟件，諸如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽應(yīng)用程序、互聯(lián) 網(wǎng)語音協(xié)議(VOIP)電話呼叫應(yīng)用程序、電子郵件應(yīng)用程序、媒體回放應(yīng)用程序、操作系統(tǒng)功 能等。為了支持與外部設(shè)備進(jìn)行交互，存儲(chǔ)和處理電路28可用于實(shí)施通信協(xié)議。可使用存儲(chǔ) 和處理電路28實(shí)施的通信協(xié)議包括互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、無線局域網(wǎng)協(xié)議(例如IE邸802.11協(xié)議一 有時(shí)被稱為WiFr )、用于其他短程無線通信鏈路的協(xié)議(諸如Blu別〇〇化?-協(xié)議、蜂窩電話 協(xié)議、近場通信協(xié)議，等等）。
[0038] 電路28可被配置為實(shí)現(xiàn)對設(shè)備10中的天線的使用進(jìn)行控制的控制算法。例如，電 路28可執(zhí)行信號質(zhì)量監(jiān)測操作、傳感器監(jiān)測操作和其他數(shù)據(jù)采集操作，并且可響應(yīng)于所采 集到的數(shù)據(jù)和信息(在設(shè)備10中將對運(yùn)些數(shù)據(jù)和信息使用通信頻帶)來控制設(shè)備10中的哪 些天線結(jié)構(gòu)被用于接收和處理數(shù)據(jù)和/或可調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)開關(guān)、可調(diào)諧元件、或設(shè)備10中 的其他可調(diào)節(jié)電路，從而調(diào)節(jié)天線性能。例如，電路28可控制兩個(gè)或更多個(gè)天線中的哪一個(gè) 天線被用于接收傳入射頻信號，可控制兩個(gè)或更多個(gè)天線中的哪一個(gè)天線被用于發(fā)射射頻 信號，可控制通過設(shè)備10中的兩個(gè)或更多個(gè)天線并行地對傳入數(shù)據(jù)流進(jìn)行路由的過程，可 對天線進(jìn)行調(diào)諧W覆蓋所需的通信頻帶，可執(zhí)行時(shí)分復(fù)用操作W在近場通信電路和非近場 通信電路之間共享天線結(jié)構(gòu)，等等。在執(zhí)行運(yùn)些控制操作的過程中，電路28可打開和關(guān)閉開 關(guān)，可開啟和關(guān)斷接收器和發(fā)射器，可調(diào)節(jié)阻抗匹配電路，可配置插入射頻收發(fā)器電路和天 線結(jié)構(gòu)之間的前端模塊(FEM)射頻電路（例如，用于阻抗匹配和信號路由的過濾和切換電 路）中的開關(guān)，可調(diào)節(jié)開關(guān)、可調(diào)諧電路和被形成為天線的一部分或禪接到天線或與天線相 關(guān)聯(lián)的信號路徑的其他可調(diào)節(jié)電路元件，并且可W其他方式來控制和調(diào)節(jié)設(shè)備10的部件。
[0039] 輸入輸出電路30可用于允許將數(shù)據(jù)提供至設(shè)備10,并且允許將數(shù)據(jù)從設(shè)備10提供 至外部設(shè)備。輸入輸出電路30可包括輸入輸出設(shè)備32。輸入輸出設(shè)備32可包括觸摸屏、按 鈕、操縱桿、點(diǎn)擊式轉(zhuǎn)盤、滾輪、觸摸板、小鍵盤、鍵盤、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、音頻發(fā)生器、振動(dòng)器、 相機(jī)、傳感器、發(fā)光二極管和其他狀態(tài)指示器、數(shù)據(jù)端口等。用戶可通過經(jīng)由輸入輸出設(shè)備 32提供命令來控制設(shè)備10的操作，并且可使用輸入輸出設(shè)備32的輸出資源從設(shè)備10接收狀 態(tài)信息和其他輸出。
[0040] 無線通信電路34可包括由一個(gè)或多個(gè)集成電路、功率放大器電路、低噪聲輸入放 大器、無源射頻(RF)部件、一個(gè)或多個(gè)天線W及用于處理RF無線信號的其他電路形成的RF 收發(fā)器電路。無線信號也可使用光(例如，使用紅外通信)而被發(fā)送。
[0041] 無線通信電路34可包括衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器電路，諸如全球定位系統(tǒng)(GPS)接收 器電路35(例如，用于接收1575MHz的衛(wèi)星定位信號）、或與其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的衛(wèi)星 導(dǎo)航系統(tǒng)接收器電路。
[0042] 無線通信電路34中的無線局域網(wǎng)收發(fā)器電路36可處理用于WiFjKQ邸E 802.11) 通信的2.4G化和5G化頻帶，并且可處理2.4G化劇ue化O出K'通信頻帶。
[0043] 電路34可使用蜂窩電話收發(fā)器電路38來處理蜂窩電話頻帶(諸如在約700MHz至約 2700MHz的頻率范圍內(nèi)的頻帶或更高或更低頻率的頻帶）中的無線通信。
[0044] 無線通信電路34可包括近場通信電路42。該近場通信電路42可處理頻率諸如 13.56MHz近場通信頻率或感興趣的其他近場通信頻率下的近場通信。
[0045] 不設(shè)及近場通信的電路44諸如衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收器電路35、無線局域網(wǎng)收發(fā)器電 路36、和蜂窩電話收發(fā)器電路38有時(shí)可被稱為非近場通信電路或遠(yuǎn)場通信電路。
[0046] 天線結(jié)構(gòu)40可由非近場通信電路44和近場通信電路42共享。
[0047] 如果需要，通信電路34可包括用于其他短程無線鏈路和長程無線鏈路的電路。例 如，無線通信電路34可包括用于接收廣播信號和電視信號的無線電路、尋呼電路等等。在近 場通信中，無線信號通常在短于20cm的距離上傳輸。在WiFi'"'和Bluetooth I'鏈路W及其他 短程無線鏈路中，無線信號通常用于在幾十或幾百英尺范圍內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)。在蜂窩電話鏈路 和其他遠(yuǎn)程鏈路中，無線信號通常用于在幾千英尺或英里范圍內(nèi)傳送數(shù)據(jù)。
[004引無線通信電路34可包括天線結(jié)構(gòu)40。天線結(jié)構(gòu)40可包括一個(gè)或多個(gè)天線?？墒褂?任何合適的天線類型來形成天線結(jié)構(gòu)40。例如，天線結(jié)構(gòu)40可包括具有諧振元件的天線，該 天線由環(huán)形天線結(jié)構(gòu)、貼片天線結(jié)構(gòu)、倒F形天線結(jié)構(gòu)、封閉式和開放式隙縫天線結(jié)構(gòu)、平面 倒F形天線結(jié)構(gòu)、螺旋形天線結(jié)構(gòu)、帶狀天線、單極天線、偶極天線W及運(yùn)些設(shè)計(jì)的混合形式 等形成。不同類型的天線可用于不同的頻帶和頻帶的組合。例如，一種類型的天線可用于形 成本地?zé)o線鏈路天線，而另一種類型的天線可用于形成遠(yuǎn)程無線鏈路。
[0049] 為了將近場通信容納在設(shè)備外殼12的可能局促的界限內(nèi)，天線結(jié)構(gòu)40可在非近場 通信電路44和近場通信電路42之間共享。當(dāng)例如期望發(fā)射和接收蜂窩電話信號或其他非近 場通信時(shí)，天線結(jié)構(gòu)40可由蜂窩電話收發(fā)器電路38或其他非近場收發(fā)器電路44使用。當(dāng)期 望發(fā)射和接收近場通信信號時(shí)，天線結(jié)構(gòu)40可由近場通信電路42使用。
[0050] 圖3是示出天線結(jié)構(gòu)40可如何被近場通信電路42和非近場通信電路44共享的示意 圖。如圖3所示，電子設(shè)備10包括控制電路28和輸入輸出設(shè)備32?？刂齐娐?8可使用輸入輸 出設(shè)備32來向用戶提供輸出W及接收輸入。控制電路28可使用無線收發(fā)器電路50和天線結(jié) 構(gòu)40來通過包括用于非近場通信和近場通信的頻帶的一個(gè)或多個(gè)無線通信頻帶與外部設(shè) 備進(jìn)行通信。
[0051] 近場通信電路42和非近場通信電路44可禪接到天線結(jié)構(gòu)40。近場通信電路42(例 如近場通信收發(fā)器)使用天線結(jié)構(gòu)40來通過近場通信鏈路64與外部近場通信設(shè)備58進(jìn)行通 信。非近場通信電路諸如射頻收發(fā)器電路44使用天線結(jié)構(gòu)40來通過非近場通信無線鏈路56 與蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)、或其他遠(yuǎn)場(非近場)無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備54進(jìn)行通信。
[0052] 外部設(shè)備諸如外部設(shè)備58可經(jīng)由磁感應(yīng)來與近場通信電路42進(jìn)行通信。設(shè)備58可 包括受控制電路60控制的環(huán)形天線諸如環(huán)形天線62。環(huán)形天線62和由天線結(jié)構(gòu)40形成的環(huán) 形天線可在環(huán)形天線62與結(jié)構(gòu)40中的環(huán)形天線彼此處于適當(dāng)?shù)慕嚯x內(nèi)諸如20cm或更近 時(shí)電磁禪接W支持近場無線通信，如圖3的近場通信信號64所示的。
[0053] 設(shè)備10可使用近場通信電路42和天線結(jié)構(gòu)40(例如天線結(jié)構(gòu)40的近場通信環(huán)形天 線部分)來使用被動(dòng)通信或主動(dòng)通信與外部近場通信設(shè)備58進(jìn)行通信。在被動(dòng)通信中，設(shè)備 10可使用近場通信電路42和天線結(jié)構(gòu)40來對來自設(shè)備58的電磁信號64進(jìn)行調(diào)制。在主動(dòng)通 信中，近場通信電路42和天線結(jié)構(gòu)40可向外部設(shè)備58發(fā)射射頻電磁信號64。
[0054] 為了為天線結(jié)構(gòu)40提供覆蓋感興趣的通信頻率的能力，天線結(jié)構(gòu)40可配備有電路 諸如濾波器電路(例如一個(gè)或多個(gè)被動(dòng)濾波器和/或一個(gè)或多個(gè)可調(diào)諧濾波器電路）。分立 部件諸如電容器、電感器、和電阻器可并入到濾波器電路中。電容結(jié)構(gòu)、電感結(jié)構(gòu)、和電阻結(jié) 構(gòu)也可由圖案化的金屬結(jié)構(gòu)(例如天線的一部分)形成。
[0055] 如果需要，天線結(jié)構(gòu)40可配備有可調(diào)節(jié)電路諸如可調(diào)諧電路52?？烧{(diào)諧電路52可 由來自控制電路28的控制信號控制。例如，只要期望對天線結(jié)構(gòu)40進(jìn)行調(diào)諧W覆蓋所期望 的通信頻帶(例如所期望的非近場通信頻帶），控制電路28便可在設(shè)備10的操作期間經(jīng)由控 制路徑66向可調(diào)諧電路52供應(yīng)控制信號。路徑68可用于在控制電路28和收發(fā)器電路50之間 傳送數(shù)據(jù)。
[0056] 天線結(jié)構(gòu)40中的被動(dòng)濾波器電路可幫助天線結(jié)構(gòu)40在感興趣的通信頻帶中表現(xiàn) 出天線諧振(例如，天線結(jié)構(gòu)40中的被動(dòng)濾波器電路可將天線結(jié)構(gòu)40的不同部分短接在一 起和/或可在天線結(jié)構(gòu)40的不同部分之間形成開路或其他阻抗通路，W確保產(chǎn)生所期望的 天線諧振）。
[0057] 收發(fā)器電路50可通過信號路徑諸如信號路徑70和72禪接到天線結(jié)構(gòu)40。信號路徑 70和72可包括傳輸線、導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)的部分、接地層結(jié)構(gòu)、印刷電路上的跡線、或其他導(dǎo)電 路徑。
[0058] 由部件諸如電感器、電阻器、和電容器形成的阻抗匹配電路可用于將天線結(jié)構(gòu)40 的阻抗匹配到禪接到天線結(jié)構(gòu)40的傳輸線結(jié)構(gòu)的阻抗。濾波器電路也可提供于傳輸線結(jié)構(gòu) 和/或天線結(jié)構(gòu)40中。匹配網(wǎng)絡(luò)部件可作為分立部件(例如表面安裝技術(shù)部件)來提供，或者 可由外殼結(jié)構(gòu)、印刷電路板結(jié)構(gòu)、塑料載體上的跡線等等形成。諸如運(yùn)些部件也可用于形成 天線結(jié)構(gòu)40中的被動(dòng)濾波器電路和天線結(jié)構(gòu)40中的可調(diào)諧電路52。
[0059] 傳輸線可禪接在收發(fā)器44和與天線結(jié)構(gòu)40相關(guān)聯(lián)的天線饋電結(jié)構(gòu)之間。例如，天 線結(jié)構(gòu)40可形成非近場通信天線，諸如具有天線饋電部的倒F形天線，該天線饋電部具有正 天線饋電端子和接地天線饋電端子。正傳輸線導(dǎo)體可禪接到正天線饋電端子，并且接地傳 輸線導(dǎo)體可禪接到接地天線饋電端子。如果需要，可使用其他類型的天線饋電布置結(jié)構(gòu)來 將非近場通信收發(fā)器44禪接到天線結(jié)構(gòu)40。
[0060] 近場通信電路42可使用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器禪接到天線結(jié)構(gòu)40。近場通信電路42 可具有差分輸出。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器可將來自電路42的差分輸出（W彼此為參照的信號） 轉(zhuǎn)換為單端信號（W地為參照的信號），W用于對由天線結(jié)構(gòu)40形成的近場通信天線進(jìn)行饋 電。
[0061] 可調(diào)諧電路52可由一個(gè)或多個(gè)可調(diào)諧電路諸如基于電容器、電阻器、電感器、和開 關(guān)的電路形成。可調(diào)諧電路52和天線結(jié)構(gòu)40中的濾波器電路可使用被安裝到印刷電路的分 立部件來實(shí)施，該印刷電路諸如剛性印刷電路板(例如由玻璃充填的環(huán)氧樹脂形成的印刷 電路板)或由聚酷亞胺片或其他柔性聚合物層、塑料載體、玻璃載體、陶瓷載體、或其他電介 質(zhì)基板形成的柔性印刷電路。在設(shè)備10的操作期間，控制電路28可在路徑66上發(fā)出命令來 調(diào)節(jié)可調(diào)諧電路52中的開關(guān)、可變部件、和其他可調(diào)節(jié)電路，由此對天線結(jié)構(gòu)40進(jìn)行調(diào)諧。 如果需要，可調(diào)諧電路52可包括一個(gè)或多個(gè)電感器?？墒褂瞄_關(guān)電路來選擇性地將所期望 數(shù)量的電感器切換為處于使用中。通過運(yùn)樣改變可調(diào)諧電路52的電感，可將天線結(jié)構(gòu)40調(diào) 諧為覆蓋所期望的通信頻帶?？烧{(diào)諧電路52還可包括利用切換電路選擇性地被切換為處于 使用中W對天線結(jié)構(gòu)40進(jìn)行調(diào)諧的一個(gè)或多個(gè)電容器?？墒褂镁哂锌烧{(diào)節(jié)電容器和電感器 的可調(diào)諧電路來進(jìn)行電容調(diào)節(jié)和電感調(diào)節(jié)，和/或可在對天線結(jié)構(gòu)40進(jìn)行調(diào)諧時(shí)過程中使 用可單獨(dú)調(diào)節(jié)的電容器電路和電感器電路。
[0062] 天線結(jié)構(gòu)40可用于形成基于倒F形天線設(shè)計(jì)的非近場天線或者具有其他設(shè)計(jì)的天 線結(jié)構(gòu)。圖4示出了結(jié)合倒F形天線結(jié)構(gòu)40的電子設(shè)備10的示例性配置。如圖4所示，天線結(jié) 構(gòu)40可包括倒F形天線諧振元件76和天線接地部88。天線接地部88可由柔性印刷電路上的 地線、剛性印刷電路板上的地線、其他電介質(zhì)載體上的金屬跡線、電子設(shè)備外殼的部分諸如 金屬中間板結(jié)構(gòu)或內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)、導(dǎo)電結(jié)構(gòu)諸如設(shè)備10中電氣部件的金屬部分、或其他導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)形成。倒F形天線諧振元件76可由周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的區(qū)段(例如圍繞顯示器14的 金屬帶或其他金屬構(gòu)件的區(qū)段等等）、其他金屬外殼結(jié)構(gòu)、設(shè)備10中的電子部件的金屬部 分、印刷電路基板、塑料載體或其他電介質(zhì)基板上的金屬跡線、或其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成。
[0063] 天線諧振元件76可包括主天線諧振元件臂78(例如相應(yīng)周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)間隙諸 如間隙18-1和18-2之間的周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的區(qū)段）。主天線諧振元件臂78可具有一個(gè) 或多個(gè)分支。例如，臂78可具有用于產(chǎn)生低通信頻帶諧振的低頻帶臂LB和用于產(chǎn)生高通信 頻帶諧振的高頻帶臂皿。高頻帶分支皿的末端部分94可通過間隙18-2與接地層88分開，并 且可具有相關(guān)聯(lián)的電容C2。低頻帶分支LB的末端部分92可通過間隙18-1與接地層88分開， 并且可具有相關(guān)聯(lián)的電容C1。鄰接間隙18-1和18-2的金屬結(jié)構(gòu)的尺寸和形狀可被配置為調(diào) 節(jié)Cl和C2的值，并由此調(diào)節(jié)天線性能。如果需要，可選的電感器可跨越間隙18-1和18-2(例 如W調(diào)節(jié)天線頻率響應(yīng)和/或提供用于形成近場通信環(huán)形天線的電流路徑）。
[0064] 臂78可通過電介質(zhì)填充的開口諸如間隙90與接地層88分開。間隙90可包含塑料、 玻璃、陶瓷、空氣、或其他電介質(zhì)材料。天線結(jié)構(gòu)40的非近場通信天線中的非近場通信天線 返回路徑80可橋接間隙90。非近場通信天線饋電路徑82可與返回路徑80并行地橋接間隙 90。天線饋電端子諸如正天線饋電端子84和接地天線饋電端子86可在天線饋電路徑82內(nèi)形 成非近場通信天線饋電部。天線返回路徑80和天線饋電路徑82的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可由印刷電路上 的金屬跡線、塑料載體上的金屬跡線、導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)、或設(shè)備10中的其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)形成。
[0065] 圖3的阻抗匹配電路、濾波器電路、和調(diào)諧電路52可插入橋接間隙90的路徑諸如路 徑80、饋電路徑82、或一個(gè)或多個(gè)并行的調(diào)諧路徑中，可橋接天線諧振元件76的主天線諧振 元件臂78的末端處的間隙諸如間隙18-1和18-2,可形成在天線諧振元件76的其他部分中， 和/或可并入到接地結(jié)構(gòu)諸如天線接地部88中。
[0066] 為了在設(shè)備10中支持近場通信，設(shè)備10優(yōu)選包括近場通信天線?？赏ㄟ^將一些或 全部天線結(jié)構(gòu)40充當(dāng)蜂窩電話天線或其他非近場通信天線和近場通信天線兩者來節(jié)省空 間。例如，設(shè)備10的近場通信天線（例如圖2的近場通信電路42用于支持通過鏈路64與外部 設(shè)備58進(jìn)行通信的天線）可利用圖4的天線結(jié)構(gòu)的部分諸如天線諧振元件76和天線接地部 88的部分來形成。通過在近場天線和非近場天線之間共享導(dǎo)電天線結(jié)構(gòu)可使重復(fù)的導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)最小化并且可節(jié)省設(shè)備10內(nèi)的天線體積。
[0067] 圖5示出了可在設(shè)備10中用于允許天線結(jié)構(gòu)40充當(dāng)近場通信天線和非近場通信天 線兩者的示例性構(gòu)型。在圖5所示的示例性構(gòu)型中，天線結(jié)構(gòu)40包括天線諧振元件76和天線 接地部88。天線諧振元件76的天線諧振元件臂78通過間隙90與天線接地部88分開。路徑80 與天線饋電路徑82并行地跨越間隙90。正天線饋電端子84和接地天線饋電端子86形成禪接 到非近場通信電路44(例如非近場通信收發(fā)器，諸如蜂窩電話收發(fā)器、無線局域網(wǎng)收發(fā)器 等）的天線饋電部。接地天線饋電端子86禪接到天線接地部88。如果需要，電路諸如阻抗匹 配電路102和濾波器100可并入到天線結(jié)構(gòu)40中（例如并入到天線饋電路徑82中或者結(jié)構(gòu)40 中的其他地方）。當(dāng)期望用天線結(jié)構(gòu)40發(fā)射和/或接收非近場通信信號時(shí)，天線諧振元件臂 78、天線返回路徑80、天線饋電路徑82、和天線接地部88(并且如果需要，還有其他結(jié)構(gòu)）充 當(dāng)由非近場通信電路44使用的非近場通信天線（即倒F形天線）。
[0068] 近場通信電路42(例如工作于13.56MHz或其他適當(dāng)?shù)慕鼒鐾ㄐ蓬l率下的近場通信 收發(fā)器)可使用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108禪接到天線結(jié)構(gòu)40。近場通信電路42可具有禪接到 天線接地部88的接地端子120。電路42的端子116和118形成一對差分信號端子。該差分信號 端子禪接到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108。
[0069] 該平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108可包含禪接的電感器114和112。電感器114和112可通過 近場電磁禪接來禪接（即電感器114和112形成變壓器并且進(jìn)行磁禪接）。電感器114可具有 禪接到近場通信電路42的正端子116(+V)的第一端子，并且可具有禪接到近場通信電路42 的負(fù)端子118(-V)的第二端子。電感器112可具有禪接到天線接地部88的第一端子諸如端子 110。電感器112還可具有將電感器112禪接到可選的匹配電路106和電感器104的第二端子 諸如端子122。匹配電路106可用于阻抗匹配。電感器104可用于在充當(dāng)近場通信天線時(shí)幫助 對天線結(jié)構(gòu)40的性能進(jìn)行調(diào)諧。導(dǎo)電路徑98(例如平行于臂78而延伸和/或包括臂78的部分 的路徑)用于將電感器104禪接到天線返回路徑80上的節(jié)點(diǎn)96。
[0070] 在近場通信電路42的操作期間，由包括電感器112、電路106和104、路徑98、返回路 徑80、和天線接地部88的信號路徑形成的近場通信天線發(fā)射和接收端子116和118上的差分 信號。該信號路徑形成支持天線電流的回路。因此，圖5的近場通信天線有時(shí)被稱為環(huán)形天 線。在近場通信期間，環(huán)形天線攜帶回路電流，如由回路電流124所示的。該回路電流與近場 電磁信號（參見例如圖3的無線信號64)相關(guān)聯(lián)。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108充當(dāng)差分一單端轉(zhuǎn) 換器將出現(xiàn)在差分端子116和118兩端的差分信號轉(zhuǎn)換為流過天線結(jié)構(gòu)40中的近場通信天 線的單端回路電流信號124(即由平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器電感器112、可選的匹配電路106和可 選的濾波器電路100、路徑98、返回路徑80、和天線接地部88形成的回路）。
[0071] 如圖5的實(shí)例所示，天線結(jié)構(gòu)40的部分諸如返回路徑80W及天線接地部88和其他 結(jié)構(gòu)40的部分可在非近場通信天線（例如倒F形天線)和近場通信天線(例如環(huán)形天線)之間 共享，由此幫助使設(shè)備10的天線體積最小化。
[0072] 圖6示出了允許天線結(jié)構(gòu)40充當(dāng)非近場通信天線(諸如倒F形天線）和近場通信天 線(諸如環(huán)形天線)兩者的天線結(jié)構(gòu)40的另一種示例性構(gòu)型。在圖6的示例性布置結(jié)構(gòu)中，非 近場通信電路38禪接到由天線諧振元件76和天線接地部88形成的倒F形天線的天線饋電路 徑82中的天線饋電端子84和86。運(yùn)允許天線結(jié)構(gòu)40在期望利用電路44發(fā)射和接收非近場通 信信號時(shí)充當(dāng)非近場通信天線。近場通信電路42使用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108禪接到天線結(jié) 構(gòu)40。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108包括電感器114和112。電感器114連接到電路42中的一對差分 信號端子。電感器112的端子110禪接到天線接地部88。電感器112還具有禪接到節(jié)點(diǎn)128的 相對端子。電容器136或用于對天線結(jié)構(gòu)40的響應(yīng)進(jìn)行調(diào)諧的其他電路可禪接在節(jié)點(diǎn)128和 端子130之間。端子130可連接到天線接地部88。電感器132或用于對天線結(jié)構(gòu)40的響應(yīng)進(jìn)行 調(diào)諧的其他電路可禪接在節(jié)點(diǎn)128和天線諧振元件臂78上的端子134之間。天線諧振元件臂 78可由周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的區(qū)段形成。當(dāng)使用近場通信電路42工作于近場通信模式中 時(shí)，圖6的天線結(jié)構(gòu)40形成處理近場通信信號諸如回路電流124的環(huán)形天線。環(huán)形天線由包 括平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器電感器112、電感器132、端子134與返回路徑80之間的臂78的區(qū)段(例 如端子134與返回路徑80之間的周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16的區(qū)段）、返回路徑80、和天線接地部 88的環(huán)形信號路徑形成。
[0073] 在圖7的示例性構(gòu)型中，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108用于在非近場通信天線返回路徑 80中將近場通信電路42禪接到天線結(jié)構(gòu)40。如圖7所示，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108包括禪接在 近場通信電路42的差分信號端子上的電感器114,并且包括插入返回路徑80中且電磁禪接 到電感器114的電感器112。電感器140具有在節(jié)點(diǎn)142處禪接到天線諧振元件臂78(例如周 邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)16)的第一端子和在節(jié)點(diǎn)144處禪接到天線接地部88的第二端子。電感器 140跨越間隙18-1。在非近場通信頻率下，電感器140的阻抗高（即電感器140形成開路）。在 較低頻率諸如與近場通信相關(guān)聯(lián)的那些頻率下，電感器140形成電禪接節(jié)點(diǎn)142和144的短 路。
[0074] 當(dāng)期望使用近場通信電路42利用天線結(jié)構(gòu)40發(fā)射和/或接收近場通信信號時(shí)，回 路電流諸如回路電流124流過由電感器112、返回路徑80、返回路徑80與節(jié)點(diǎn)142之間的臂78 的一部分、跨越間隙18-1的電感器140、和天線接地部88的一部分形成的近場通信環(huán)形天 線。當(dāng)期望使用非近場通信電路44利用天線結(jié)構(gòu)40發(fā)射和/或接收非近場通信信號時(shí)，可使 用非近場通信天線饋電路徑82中的端子84和86對結(jié)構(gòu)40進(jìn)行饋電。
[0075] 圖8是示出可用于天線結(jié)構(gòu)40的示例性構(gòu)型的電子設(shè)備10的圖示，其中平衡-不平 衡轉(zhuǎn)換器10則尋近場通信電路42禪接到饋電路徑82。如圖8所示，近場通信天線諸如倒F形天 線的天線諧振元件76可由天線諧振元件臂78、非近場通信天線返回路徑80、和非近場通信 天線饋電路徑82形成。非近場通信電路44可禪接到由天線饋電路徑82中的正天線饋電端子 84和接地天線饋電端子86形成的天線饋電部。
[0076] 圖8的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108可包括禪接在近場通信電路42中的一對差分信號端 子(+V，-V)兩端的電感器114。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108還可包括電感器112。電感器112和114 可被電磁禪接。如圖8所示，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108的電感器112可插入天線饋電路徑82內(nèi)。 特別地，電感器112可跨越天線饋電端子84和86。電感器112的第一端子可禪接到正天線饋 電端子84,并且電感器112的第二端子可禪接到接地天線饋電端子86。
[0077] 在相對較高的非近場通信頻率(例如在蜂窩頻率、無線局域網(wǎng)頻率等）下，電感器 112的阻抗將會(huì)較高，并且將在端子84和86之間形成開路。運(yùn)允許天線結(jié)構(gòu)40充當(dāng)非近場通 信天線（即由諧振元件76和天線接地部88形成的倒F形天線），W用于處理與非近場通信電 路44相關(guān)聯(lián)的無線通信。在較低頻率諸如與近場通信頻率相關(guān)聯(lián)的那些頻率下，電感器112 的阻抗將會(huì)較低，從而在端子84和86之間形成短路。運(yùn)允許結(jié)構(gòu)40形成近場通信環(huán)形天線， W用于處理使用近場通信電路42發(fā)射和/或接收的近場通信信號。環(huán)形天線可支持回路電 流諸如回路電流124A和/或126A。例如，環(huán)形天線可由電感器112、天線饋電路徑82、臂78的 部分、返回路徑80、和天線接地部88形成W支持回路電流124A，和/或環(huán)形天線可由電感器 112、天線饋電路徑82、臂78的部分、跨越間隙18-1的可選的電感器140、和天線接地部88形 成。
[0078] 如果需要，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108可用于使用天線調(diào)諧路徑諸如圖9的天線調(diào)諧 路徑150的部分將近場通信電路42禪接到天線結(jié)構(gòu)40。在圖9所示的示例性構(gòu)型中，天線結(jié) 構(gòu)40包括天線諧振元件76和天線接地部88。非近場通信電路44禪接到天線饋電路徑82中的 端子84和86。近場通信電路42使用平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108禪接到天線結(jié)構(gòu)40。平衡-不平衡 轉(zhuǎn)換器108包括具有禪接在近場通信電路42中的一對差分信號端子兩端的端子的電感器諸 如電感器114。平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108還具有電磁禪接到電感器114的電感器諸如電感器 112。在圖9的實(shí)例中，電感器112具有禪接到天線接地部88的第一端子和禪接到天線調(diào)諧路 徑150中的可調(diào)諧電路152的第二端子。
[0079] 在工作于非近場通信模式期間，天線結(jié)構(gòu)40使用倒F形天線諧振元件76和天線接 地部88形成倒F形天線。路徑80在倒F形天線諧振元件76的主諧振元件臂78和天線接地部88 之間形成倒F形天線返回路徑。天線饋電路徑82與返回路徑80并行地禪接在間隙90兩端。天 線調(diào)諧路徑150包括可調(diào)諧電路152(例如可調(diào)諧電感器、電容器等）?？烧{(diào)諧電路152可由控 制電路28調(diào)諧，W實(shí)時(shí)地調(diào)節(jié)倒F形天線的性能（例如對倒F形天線的諧振進(jìn)行調(diào)諧W覆蓋 感興趣的通信頻帶）。在圖9的實(shí)例中，天線調(diào)諧路徑150與返回路徑80和饋電路徑82并行地 禪接在間隙90上。運(yùn)僅是示例性的。如果需要，可調(diào)諧電路152可被并入在天線結(jié)構(gòu)40內(nèi)的 其他地方。
[0080] 在工作于近場通信模式期間，天線結(jié)構(gòu)40形成用于支持近場通信信號的環(huán)形天 線。環(huán)形天線可由調(diào)諧路徑150(即電感器112和可調(diào)諧電路152)、諧振元件臂78、返回路徑 80、和天線接地部88形成，如回路電流路徑124A所示，和/或可由調(diào)諧路徑150 (即電感器112 和可調(diào)諧電路152)、臂78、跨越間隙18-1的電感器140、和天線接地部88形成，如回路電流路 徑124B所示。環(huán)形天線也可由調(diào)諧路徑150(即電感器112和可調(diào)諧電路152)、臂78、饋電路 徑82、和天線接地部88形成(例如通過將電感器并入到路徑82中跨在端子84和86上，如結(jié)合 圖8所述）。也可使用支持形成在非近場通信天線饋電端子84和86處禪接到非近場通信電路 44的非近場通信天線并且支持形成通過平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器108禪接到近場通信電路42的 近場通信環(huán)形天線的天線結(jié)構(gòu)40的其他構(gòu)型。圖5、6、7、8和9的構(gòu)型僅為示例性的。此外，如 果需要，可將附加電路部件(例如固定的和/或可調(diào)諧的電容器和電感器等)插入天線結(jié)構(gòu) 40中。
[0081] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種電子設(shè)備，其包括天線結(jié)構(gòu)、禪接到天線結(jié)構(gòu)的非 近場通信電路、近場通信電路、W及將近場通信電路禪接到天線結(jié)構(gòu)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換 器。
[0082] 根據(jù)另一實(shí)施方案，天線結(jié)構(gòu)包括倒F形天線諧振元件臂和天線接地部。
[0083] 根據(jù)另一實(shí)施方案，近場通信電路使用由天線結(jié)構(gòu)形成的環(huán)形天線來處理近場通 信，并且環(huán)形天線包括天線接地部的一部分。
[0084] 根據(jù)另一實(shí)施方案，非近場通信電路使用由倒F形天線諧振元件臂和天線接地部 形成的倒F形天線來處理非近場通信。
[0085] 根據(jù)另一實(shí)施方案，倒F形天線包括禪接在倒F形天線諧振元件臂和天線接地部之 間的天線饋電路徑，并且包括禪接在倒F形天線諧振元件臂和天線接地部之間的天線返回 路徑。
[0086] 根據(jù)另一實(shí)施方案，環(huán)形天線包括倒F形天線諧振元件臂的一部分。
[0087] 根據(jù)另一實(shí)施方案，環(huán)形天線包括天線返回路徑的一部分。
[0088] 根據(jù)另一實(shí)施方案，環(huán)形天線包括天線饋電路徑的一部分。
[0089] 根據(jù)另一實(shí)施方案，天線饋電路徑具有由正天線饋電端子和接地天線饋電端子形 成的天線饋電部，并且電感器禪接在正天線饋電端子和接地天線饋電端子之間。
[0090] 根據(jù)另一實(shí)施方案，平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器具有電磁禪接的第一電感器和第二電感 器，并且禪接在正天線饋電端子和接地天線饋電端子之間的電感器是第一電感器。
[0091] 根據(jù)另一實(shí)施方案，近場通信電路具有第一差分信號端子和第二差分信號端子， 并且第二電感器禪接在第一差分信號端子和第二差分信號端子之間。
[0092] 根據(jù)另一實(shí)施方案，所限定的電子設(shè)備包括倒F形天線中的對倒F形天線進(jìn)行調(diào)諧 的天線調(diào)諧路徑，環(huán)形天線包括該調(diào)諧路徑的一部分。
[0093] 根據(jù)另一實(shí)施方案，電子設(shè)備包括周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)，倒F形天線諧振元件臂由周 邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)的一部分形成。
[0094] 根據(jù)另一實(shí)施方案，周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)通過開口與天線接地部分開，該開口被將 倒F形天線諧振元件臂連接到天線接地部的天線返回路徑跨越，并且天線諧振元件臂具有 通過周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)中的間隙與天線接地部分開的末端。
[00M]根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括形成非近場通信天線 的天線諧振元件和天線接地部、禪接到非近場通信天線的非近場通信電路、近場通信電路、 和禪接到近場通信電路的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器，該非近場通信電路使用非近場通信天線進(jìn) 行無線通信，該平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器包括電感器，該近場通信電路使用近場通信天線進(jìn)行無 線通信，并且近場通信天線由電感器、天線諧振元件的一部分、和天線接地部的一部分形 成。
[0096] 根據(jù)另一實(shí)施方案，天線諧振元件包括倒F形天線諧振元件。
[0097] 根據(jù)另一實(shí)施方案，電子設(shè)備包括導(dǎo)電電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)，天線諧振元件至少部 分地由導(dǎo)電電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)形成。
[0098] 根據(jù)另一實(shí)施方案，電感器插入禪接在天線接地部與天線諧振元件中的諧振元件 臂之間的天線返回路徑中。
[0099] 根據(jù)另一實(shí)施方案，電感器插入連接到天線返回路徑的路徑中，并且天線返回路 徑禪接在天線接地部與天線諧振元件中的諧振元件臂之間。
[0100] 根據(jù)另一實(shí)施方案，電感器禪接在天線諧振元件中的包含可調(diào)節(jié)天線調(diào)諧電路的 路徑中。
[0101] 根據(jù)另一實(shí)施方案，非近場通信電路包括蜂窩電話收發(fā)器，并且非近場通信天線 包括禪接到蜂窩電話收發(fā)器的天線饋電部。
[0102] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，提供了一種裝置，該裝置包括天線接地部、通過開口與接地部 分開的導(dǎo)電周邊電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)、跨越開口的非近場通信天線返回路徑、跨越開口的非 近場通信天線饋電路徑、具有第一電感器并且具有電磁禪接到第一電感器的第二電感器的 平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器、和包括第一電感器和天線接地部的近場通信環(huán)形天線，該天線接地 部、導(dǎo)電周邊電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)、非近場通信天線返回路徑、和非近場通信天線饋電路徑形 成非近場通信天線。
[0103] 根據(jù)另一實(shí)施方案，該裝置包括禪接到非近場通信天線饋電路徑的蜂窩電話收發(fā) 器、W及具有禪接到第二電感器的相應(yīng)第一端子和第二端子的第一差分信號端子和第二差 分信號端子的近場通信收發(fā)器。
[0104] W上內(nèi)容僅僅是說明性的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可W在不脫離所述實(shí)施方案的范圍 和實(shí)質(zhì)的情況下作出各種修改。上述實(shí)施方案可單獨(dú)實(shí)施或可W任意組合實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電子設(shè)備，包括： 天線結(jié)構(gòu)； 耦接到所述天線結(jié)構(gòu)的非近場通信電路； 近場通信電路;和 將所述近場通信電路耦接到所述天線結(jié)構(gòu)的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述天線結(jié)構(gòu)包括倒F形天線諧振元件臂和天 線接地部。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，其中所述近場通信電路使用由所述天線結(jié)構(gòu)形成 的環(huán)形天線來處理近場通信，并且其中所述環(huán)形天線包括所述天線接地部的一部分。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中所述非近場通信電路使用由所述倒F形天線諧 振元件臂和所述天線接地部形成的倒F形天線來處理非近場通信電路。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子設(shè)備，其中所述倒F形天線包括耦接在所述倒F形天線諧 振元件臂和所述天線接地部之間的天線饋電路徑，并且包括耦接在所述倒F形天線諧振元 件臂和所述天線接地部之間的天線返回路徑。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中所述環(huán)形天線包括所述倒F形天線諧振元件臂 的一部分。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中所述環(huán)形天線包括所述天線返回路徑的一部 分。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，其中所述環(huán)形天線包括所述天線饋電路徑的一部 分。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其中所述天線饋電路徑具有由正天線饋電端子和 接地天線饋電端子形成的天線饋電部，并且其中電感器耦接在所述正天線饋電端子和所述 接地天線饋電端子之間。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子設(shè)備，其中所述平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器具有電磁耦接的第 一電感器和第二電感器，并且其中耦接在所述正天線饋電端子和所述接地天線饋電端子之 間的電感器為所述第一電感器。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的電子設(shè)備，其中所述近場通信電路具有第一差分信號端子 和第二差分信號端子，并且其中所述第二電感器耦接在所述第一差分信號端子和所述第二 差分信號端子之間。12. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子設(shè)備，還包括所述倒F形天線中的對所述倒F形天線進(jìn)行 調(diào)諧的天線調(diào)諧路徑，其中所述環(huán)形天線包括所述調(diào)諧路徑的一部分。13. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子設(shè)備，還包括周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)，其中所述倒F形天線諧 振元件臂由所述周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)的一部分形成。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其中所述周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)通過開口與所述天 線接地部分開，所述開口被將所述倒F形天線諧振元件臂連接到所述天線接地部的天線返 回路徑跨越，并且其中所述天線諧振元件臂具有通過所述周邊導(dǎo)電外殼結(jié)構(gòu)中的間隙與所 述天線接地部分開的末端。15. -種電子設(shè)備，包括： 形成非近場通信天線的天線諧振元件和天線接地部； 耦接到所述非近場通信天線的非近場通信電路，其中所述非近場通信電路使用所述非 近場通信天線進(jìn)行無線通信； 近場通信電路;和 耦接到所述近場通信電路的平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器，其中所述平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器包括電 感器，其中所述近場通信電路使用近場通信天線進(jìn)行無線通信，并且其中所述近場通信天 線由所述電感器、所述天線諧振元件的一部分、以及所述天線接地部的一部分形成。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子設(shè)備，其中所述天線諧振元件包括倒F形天線諧振元 件。17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，還包括導(dǎo)電電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)，其中所述天線諧 振元件至少部分地由所述導(dǎo)電電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)形成。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中所述電感器插入耦接在所述天線接地部和 所述天線諧振元件中的諧振元件臂之間的天線返回路徑中。19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中所述電感器插入連接到天線返回路徑的路 徑中，并且其中所述天線返回路徑耦接在所述天線接地部和所述天線諧振元件中的諧振元 件臂之間。20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中所述電感器耦接在所述天線諧振元件中的 包含可調(diào)節(jié)天線調(diào)諧電路的路徑中。21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中所述非近場通信電路包括蜂窩電話收發(fā)器， 并且其中所述非近場通信天線包括耦接到所述蜂窩電話收發(fā)器的天線饋電部。22. -種裝置，包括： 天線接地部， 通過開口與所述接地部分開的導(dǎo)電周邊電子設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)； 跨越所述開口的非近場通信天線返回路徑； 跨越所述開口的非近場通信天線饋電路徑，其中所述天線接地部、所述導(dǎo)電周邊電子 設(shè)備外殼結(jié)構(gòu)、所述非近場通信天線返回路徑、和所述非近場通信天線饋電路徑形成非近 場通信天線； 具有第一電感器并且具有電磁耦接到所述第一電感器的第二電感器的平衡-不平衡轉(zhuǎn) 換器;和 包括所述第一電感器和所述天線接地部的近場通信環(huán)形天線。23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的裝置，還包括： 耦接到所述非近場通信天線饋電路徑的蜂窩電話收發(fā)器;和 具有耦接到所述第二電感器的相應(yīng)第一端子和第二端子的第一差分信號端子和第二 差分信號端子的近場通信收發(fā)器。
【文檔編號】H01Q9/42GK105940550SQ201580006422
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月13日
【發(fā)明人】歐陽月輝, D·F·達(dá)內(nèi)爾, E·阿雅拉瓦茲奎茲, E·J·同, 胡鴻飛, M·A·莫, M·帕斯科里尼, 蔡明儒, 金男波, R.W.施盧巴
【申請人】蘋果公司