АНТЕННАЯ АППАРАТУРА И ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2022 года по МПК H01Q1/44 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к области антенных технологий и, в частности, к антенной аппаратуре, применяемой в электронном устройстве.

Уровень техники

Для улучшения восприятия качества мобильного электронного устройства (такого как мобильный телефон) при промышленном проектировании (industrial design, ID) мобильных электронных устройств все больше применяется металл, например, металлическая рама, и проектирование металлической рамы в качестве антенны стало направлением проектирования антенн.

В предшествующем уровне техники слот малой ширины (например, 1-1,5 мм) располагается на металлической раме и этот слот делит металлическую раму на множество частей, чтобы сформировать множество металлических рамочных антенн. Когда металлическая рама находится в открытой окружающей среде, вокруг металлической рамы существует воздух, поэтому характеристики излучения металлической рамочной антенны хорошие. Однако, когда человек касается слота на металлической раме, например, держит слот в руках, нагрузка в виде человеческого тела поглощает антенное излучение, значительно снижая эффективность излучения антенны.

Сущность изобретения

Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают антенную аппаратуру, в которой металлическая рама действует как антенна, которая может учитывать как эффективность излучения в свободном пространстве, так и эффективность излучения при нахождении в руках.

В соответствии с первым подходом, настоящая заявка представляет антенную аппаратуру. Антенная аппаратура может содержать: боковую металлическую раму 11-1, нижнюю металлическую раму 11-7, питающий фидер 23 и множество настроечных переключателей, соединенных с металлической рамой.

Слот 21-1 может быть расположен на боковой металлической раме 11-1, а слот 22 может быть расположен на нижней металлической раме 11-7. Здесь боковая металлическая рама 11-1 может упоминаться как первая боковая металлическая рама, нижняя металлическая рама 11-7 может упоминаться как нижняя металлическая рама, слот 21-1 может упоминаться как первый слот и слот 22 может упоминаться как второй слот.

Множество настроечных переключателей могут содержать первый настроечный переключатель, расположенный на боковой металлической раме 11-1, например, настроечный переключатель 25 (SW2), показанный на фиг. 4A. Множество настроечных переключателей могут дополнительно содержать второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель, расположенные на нижней металлической раме 11-7. Второй настроечный переключатель может быть расположен на первой боковой стороне слота 22, а третий настроечный переключатель может быть расположен на второй боковой стороне слота 22. Первая боковая сторона находится ближе к боковой металлической раме 11-1, чем вторая боковая сторона.

Боковая металлическая рама 11-1 может быть снабжена точкой S питания, а нижняя боковая рама 11-7 может быть снабжена точкой T питания. Фидер 23 может быть выполнен с возможностью выборочного подключения к точке S питания или к точке T питания. Точка S питания может упоминаться как первая точка питания, а точка T питания может упоминаться как вторая точка питания.

Известно, что антенна, представляемая при первом подходе, является металлической рамочной антенной. Слоты располагаются на боковой стороне металлической рамы и на нижней металлической раме и боковая металлическая рама и нижняя металлическая рама питаются отдельно, основываясь на различных сценариях, чтобы переключаться между режимом портрета и режимом ландшафта. Таким образом, в сценарии свободного пространства режим портрета металлической рамы является мощным и эффективность излучения в свободном пространстве является высокой; а в сценарии ручного использования режим ландшафта металлической рамы является мощным и эффективность излучения при ручном использовании является высокой.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления фидер 23 может отдельно питать боковую металлическую раму и нижнюю металлическую раму, в зависимости от сценария, так чтобы переключаться между режимом портрета и режимом ландшафта. В сценарии свободного пространства (free space, FS) фидер 23 может соединяться с точкой S питания на боковой металлической раме 11-1. В ручном сценарии (таком как BHH) фидер 23 может присоединяться к точке Т питания на нижней металлической раме 11-7.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления фидер 23 может присоединяться к переключателю 22 (SW1). Переключатель 22 может иметь два стационарных вывода: стационарный вывод A (который может упоминаться как первый стационарный вывод) и стационарный вывод B (который может упоминаться как второй стационарный вывод). Точка S питания соединяется со стационарным выводом A переключателя 22. Точка T питания соединяется со стационарным выводом B переключателя 22. Переключатель 22 может быть выполнен с возможностью выборочного подключения фидера 23 к точке S питания или к точке T питания путем переключения на разные стационарные выводы. Переключатель 22 (SW1) может упоминаться как первый переключатель.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления в сценарии свободного пространства FS переключатель 22 может переключаться на стационарный вывод A. В этом случае, фидер 23 соединяется с точкой S питания боковой металлической рамы 11-1 и боковая металлическая рама 11-1 полностью возбуждается и может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Режим излучения является режимом портрета и эффективность излучения в свободном пространстве является высокой. В этом случае, первый настроечный переключатель (такой как настроечный переключатель 25), расположенный на боковой металлической раме 11-1, может быть выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения боковой металлической рамы 11-1, например, переключения между такими полосами частот, как LTE B5, LTE B8 и LTE B28.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления в ручном сценарии (таком как BHH) переключатель 22 может переключать стационарный вывод B. В этом случае, фидер 23 соединяется с точкой T питания нижней металлической рамы 11-7 и нижняя металлическая рама 11-7 может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Режим излучения является режимом ландшафта, на который не влияет держание слота 21-1 в руках и эффективность излучения при держании в руках является высокой. Второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель могут быть выполнены с возможностью переключения полосы частот излучения нижней металлической рамы 11-7.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления, чтобы гарантировать, что в режиме ландшафта нижняя металлическая рама 11-7 используется в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу, и предотвратить формирование нижней металлической рамой 11-7 и боковой металлической рамой 11-3, соединённой с нижней металлической рамой 11-7, единого излучателя для формирования излучения, первая точка заземления, такая как точка 35 (GND1) заземления, может быть расположена между боковой металлической рамой 11-3 и нижней металлической рамой 11-7.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления, чтобы изолировать боковую металлическую раму 11-1 и нижнюю металлическую раму 11-7 и избежать интерференции между режимом портрета и режимом ландшафта, вторая точка 33 (GND2) заземления может быть дополнительно расположена между точкой S питания и точкой T питания. Как вариант, настроечный переключатель 27 (SW3) может подключаться к заземлению с сопротивлением 0 Ом вместо точки 33 (GND2) заземления.

Со ссылкой на первый подход, в некоторых вариантах осуществления на боковой металлической раме 11-3 может быть расположена точка Q питания. Слот 21-3 может быть расположен на боковой металлической раме 11-3. Фидер 23 может быть выполнен с возможностью подключения к боковой металлической раме 11-3 при соединении с боковой металлической рамой 11-1. То есть, в сценарии свободного пространства FS обе рамы, боковая металлическая рама 11-3 и боковая металлическая рама 11-1, могут использоваться в качестве излучателей в режиме портрета, с тем, чтобы дополнительно повысить эффективность излучения в свободном пространстве. Здесь, боковая металлическая рама 11-3 может упоминаться как вторая боковая металлическая рама, точка Q питания может упоминаться как третья точка питания и слот 21-3 может упоминаться как третий слот.

В соответствии со вторым подходом, эта заявка представляет электронное устройство. Электронное устройство может содержать металлическую раму, антенную аппаратуру, описанную при первом подходе, и схему логического управления. Схема логического управления может быть выполнена с возможностью управления фидером 23 для подключения к первой точке питания, расположенной на боковой металлической раме 11-1, или для подключения ко второй точке питания, расположенной на нижней металлической раме 11-7.

Со ссылкой на второй подход, в некоторых вариантах осуществления схема логического управления может подключаться к первому переключателю и может быть специально выполнена с возможностью управления подключением первого переключателя к стационарному выводу A (который может упоминаться как первый стационарный вывод) или подключением к стационарному выводу B (который может упоминаться как второй стационарный вывод).

В соответствии с третьим подходом, настоящая заявка обеспечивает способ антенного излучения. Способ может применяться к электронному устройству, описанному при втором подходе. Способ содержит электронное устройство, которое может определять текущий сценарий. Когда определено что электронное устройство работает по сценарию свободного пространства, электронное устройство может управлять фидером 23 для подключения к первой точке питания. Когда определено, что электронное устройство находится в режиме ручного сценария, электронное устройство может управлять фидером 23 для подключения ко второй точке питания.

Со ссылкой на третий подход, в некоторых вариантах осуществления, когда электронное устройство управляет фидером 23 для подключения к первой точке питания, оно может конкретно содержать электронное устройство, которое управляет первым переключателем для подключения к стационарному выводу A (который может упоминаться как первый стационарный вывод).

Со ссылкой на третий подход, в некоторых вариантах осуществления, когда электронное устройство управляет фидером 23 для подключения ко второй точке питания, оно может конкретно содержать электронное устройство, которое управляет первым переключателем для подключения к стационарному выводу B (который может упоминаться как второй стационарный вывод).

В соответствии с четвертым подходом, настоящая заявка представляет антенную аппаратуру. Антенная аппаратура может содержать: боковую металлическую раму 11-1, нижнюю металлическую раму 11-7, фидер 23 и множество настроечных переключателей, соединённых с металлической рамой.

Слот 21-1 может быть расположен на боковой металлической раме 11-1. Слот 50 может быть расположен на нижней металлической раме 11-7. Здесь боковая металлическая рама 11-1 может упоминаться как первая боковая металлическая рама, нижняя металлическая рама 11-7 может упоминаться как нижняя металлическая рама, слот 21-1 может упоминаться как четвертый слот и слот 50 может упоминаться как пятый слот.

Фидер 23 может подключаться к точке P питания. Здесь, точка P питания может упоминаться как четвертая точка питания. Точка P питания может быть расположена на металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50. А именно, точка P питания может быть расположена на нижней металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50, как показано на фиг. 6A. Металлическая рама между слотом 21-1 и слотом 50 может содержать две части. Одна часть является нижней металлической рамой между слотом 21-1 и слотом 50, и другая часть является боковой металлической рамой между слотом 21-1 и слотом 50.

Множество настроечных переключателей могут содержать пятый настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 51 (SW8) на фиг. 6A, и шестой настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 55 (SW9) на фиг. 6A. Пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может быть расположен на металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50. Шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может быть расположен на нижней металлической раме 11-7. Пятый настроечный переключатель может быть расположен на первой боковой стороне от точки Р питания и шестой настроечный переключатель может быть расположен на второй боковой стороне от P точки питания. Первая сторона находится ближе к боковой металлической раме 11-1, чем вторая сторона. А именно, шестой настроечный переключатель и точка P может быть разделен слотом 50. Пятый настроечный переключатель может быть выполнен с возможностью выборочного подключения и отключения, и шестой настроечный переключатель может быть выполнен с возможностью выборочного подключения и отключения.

При втором подходе, переключение настроечного переключателя в выключенное (OFF) состояние может означать, что настроечный переключатель находится в отключенном состоянии. Переключение настроечного переключателя во включенное (ON) состояние может означать, что настроечный переключатель включает определенное устройство. Например, настроечный переключатель включает устройство на 0 Ом, чтобы реализовать замыкание заземления.

Известно, что в соответствии с конструктивным решением антенны, представленным при четвертом подходе, при условии, что слоты расположены как на боковой металлической раме, так и на нижней металлической раме, состояние (такой как включенное (ON) состояние или выключенное (OFF) состояние) настроечного переключателя, соединенного с металлической рамой, изменяется, чтобы корректировать, является ли режим излучения металлической рамочной антенны режимом ландшафта или режимом портрета, с тем, чтобы учесть эффективность излучения в свободном пространстве и эффективность излучения в ручном режиме. Настроечный переключатель может переключаться во включенное состояние (ON) путем подключения к заземлению 0 Ом и поэтому включенное состояние (ON) может также упоминаться как заземленное состояние. Настроечный переключатель в выключенном состоянии (OFF) может использоваться для частотной модуляции.

Со ссылкой на четвертый аспект, в некоторых дополнительных вариантах осуществления множество настроечных переключателей могут дополнительно содержать седьмой настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 53 (SW7). Седьмой настроечный переключатель может быть расположен в месте, соседствующем с точкой P питания на металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50, и может использоваться для согласования импедансов при подключении фидера. Поскольку излучатель в режиме портрета и излучатель в режиме ландшафта различаются, импеданс антенны различен и для различных линий передачи необходимо согласование импедансов.

Со ссылкой на четвертый подход, в некоторых дополнительных вариантах осуществления, если пятый настроечный переключатель выключен, а шестой настроечный переключатель включен, боковая металлическая рама 11-1 полностью возбуждается и может использоваться в качестве основного излучателя для формирования излучения наружу. В этом случае рабочий режим металлической рамочной антенны является режимом портрета, и эффективность излучения в свободное пространство высокая. Пятый настроечный переключатель может дополнительно быть выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения боковой металлической рамы 11-1 в режиме портрета, например, переключения между низкочастотными полосами, такими как LTE B5, LTE B8 и LTE B28.

Со ссылкой на четвертый подход, в некоторых дополнительных вариантах осуществления, если пятый настроечный переключатель включен и шестой настроечный переключатель выключен, нижняя металлическая рама 11-7 полностью возбуждается и может использоваться в качестве основного излучателя для формирования излучения наружу. В этом случае рабочий режим металлической рамочной антенны является ландшафтным режимом, на который не влияет держание слота 21-1 и эффективность излучения антенны в ручном режиме высокая. Шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может быть дополнительно выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения нижней металлической рамы 11-7 в режиме ландшафта, например, переключения между низкочастотными полосами, такими как LTE B5, LTE B8 и LTE B28.

Со ссылкой на четвертый аспект, в некоторых дополнительных вариантах осуществления точка P питания может быть расположена на боковой металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50. В этом случае пятый настроечный переключатель на первой стороне от точки питания, такой как настроечный переключатель 51 (SW8), также располагается на боковой металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50, соответственно. Как вариант, шестой настроечный переключатель расположен на второй боковой стороне от точки питания, так что настроечный переключатель 55 (SW9) и точка P питания не могут больше разделяться слотом 50.

Со ссылкой на четвертый подход, в некоторых вариантах осуществления, чтобы гарантировать, что в альбомном режиме нижняя металлическая рама 11-7 используется в качестве излучателя для формирования излучения наружу, и предотвращения формирования общего излучателя для формирования излучения нижней металлической рамой 11-7 и боковой металлической рамой 11-3, соединенной с нижней металлической рамой 11-7, точка заземления, такая как точка заземления 35 (GND1) на фиг. 6A, может быть расположена между боковой металлической рамой 11-3 и нижней металлической рамой 11-7.

В соответствии с пятым подходом, настоящая заявка обеспечивает электронное устройство. Электронное устройство может содержать металлическую раму, антенную аппаратуру, описанную при четвертом подходе, и логическую схему управления. Логическая схема управления может быть выполнена с возможностью управления включением и выключением пятого настроечного переключателя, чтобы включать или выключать этот переключатель, и управлять включением и выключением шестого настроечного переключателя.

В соответствии с шестым подходом, настоящая заявка представляет способ излучения антенны. Способ может применяться к электронному устройству, описанному при пятом подходе. Способ содержит электронное устройство, которое может определять текущий сценарий. Когда определено, что электронное устройство находится в сценарии свободного пространства, электронное устройство может управлять пятым настроечным переключателем для его выключения и шестым настроечным переключателем для его включения. Когда определено, что электронное устройство находится в ручном сценарии, электронное устройство может управлять пятым настроечным переключателем для его включения и шестым настроечным переключателем для его выключения.

Со ссылкой на третий подход или шестой подход, в некоторых вариантах осуществления, электронное устройство может определить текущий сценарий следующими способами: в одном случае, электронное устройство может определить, включена ли гарнитура, и если гарнитура включена, может определить, что пользователь держит электронное устройство в руке, чтобы сделать вызов, так что текущий сценарий может быть определен как ручной сценарий; в противном случае, текущий сценарий может быть определен как сценарий свободного пространства. В другом случае, электронное устройство может определить, находится ли пользователь вблизи электронного устройства, основываясь на данных о расстоянии, собранных оптическим датчиком близости между пользователем и электронным устройством. Если расстояние, указываемое данными о расстоянии, меньше определенного порога (например, 1 см), это может быть определено как то, что пользователь держит электронное устройство в руке вблизи от тела (например, около головы пользователя), так что текущий сценарий может быть определен как ручной сценарий; в противном случае текущий сценарий может быть определен как сценарий свободного пространства.

Краткое описание чертежей

Для более ясного описания технических решений в вариантах осуществления настоящей заявки ниже описываются сопроводительные чертежи, необходимые для описания вариантов осуществления настоящей заявки приложения.

Фиг. 1 - структурная схема электронного устройства, в котором конструктивное решение антенны основано на настоящей заявке;

Фиг. 2A и фиг. 2B - два существующих конструктивных решения антенны;

Фиг. 3 - конструктивное решение антенны соответствующее настоящей заявке;

Фиг. 4A - антенная аппаратура, соответствующая варианту 1 осуществления;

Фиг. 4B - принцип действия антенной аппаратуры в режиме портрета в соответствии с вариантом 1 осуществления;

Фиг. 4C - принцип действия антенной аппаратуры в боковом режиме в соответствии с вариантом 1 осуществления;

Фиг. 5 - расширенная реализация варианта 1 осуществления;

Фиг. 6A - антенная аппаратура, соответствующая варианту 2 осуществления;

Фиг. 6B - принцип действия антенной аппаратуры в режиме портрета в соответствии с вариантом 2 осуществления;

Фиг. 6C - принцип действия антенной аппаратуры в боковом режиме в соответствии с вариантом 2 осуществления;

Фиг. 7 - расширенная реализация варианта 2 осуществления;

Фиг. 8A - другая расширенная реализация варианта 2 осуществления;

Фиг. 8B - принцип действия антенной аппаратуры, показанной на фиг. 8A, в режиме портрета;

Фиг. 8C - принцип действия антенной аппаратуры, показанной на фиг. 8A, в боковом режиме;

Фиг. 9A - низкочастотное рабочее состояние антенной аппаратуры варианта 2 осуществления в сценарии свободного пространства;

Фиг. 9B - низкочастотное рабочее состояние антенной аппаратуры варианта 2 осуществления в ручном сценарии; и

Фиг. 10 - структурная схема настроечного переключателя, соответствующего настоящей заявке.

Описание вариантов осуществления

Ниже варианты осуществления настоящего изобретения описываются со ссылкой на сопроводительные чертежи в вариантах осуществления настоящего изобретения.

Технические решения, представленные в настоящей заявке, применимы к электронному устройству, использующему одну или несколько следующих технологий связи: технология связи Bluetooth (Bluetooth, BT), технология связи системы глобального позиционирования (global positioning system, GPS) технология связи Wireless Fidelity (Wireless Fidelity, Wi-Fi) технология связи глобальной системы мобильной связи (global system for mobile communications, GSM), система связи широкополосного мультидоступа с кодовым разделением (wideband code division multiple access, WCDMA) технология связи долгосрочной эволюции (long term evolution, LTE) технология связи 5G, технология связи SUB-6G и другие будущие технологии связи и т. п. В этой заявке электронное устройство может быть мобильным телефоном, планшетным компьютером, персональным цифровым секретарем (personal digital assistant, PDA) и т. п.

На фиг. 1 представлен пример электронного устройства 10, на котором основано конструктивное решение антенны, соответствующее настоящей заявке. Как показано на фиг. 1, электронное устройство 10 может содержать экран 13 дисплея и металлическую раму 11. Хотя на чертеже не показано, электронное устройство 10 может дополнительно содержать заднюю крышку, печатную плату (printed circuit board, PCB), и пластину PCB заземления.

Экран 13 дисплея может быть объединен с сенсорным датчиком для формирования экрана, управляемого касанием (или сенсорного экрана). Сенсорный датчик может также упоминаться как сенсорная панель или панель, управляемая касанием.

Металлическая рама 11 может быть изготовлена из металла, такого как нержавеющая сталь или алюминий. Металлическая рама 11 может проходить вокруг периферии электронного устройства 10 и экрана 13 дисплея и может быть выполнена с возможностью крепления экрана 13 дисплея. С точки зрения расположения металлическая рама 11 может содержать: металлическую раму 11-5 на верхней части электронного устройства 10 (которая может упоминаться как верхняя металлическая рама), металлическую раму 11-7 внизу электронного устройства 10 (которая может упоминаться как нижняя металлическая рама) и металлические рамы 11-1 и 11-3 (которые могут упоминаться как боковые металлические рамы) на боковых сторонах электронного устройства 10. Верхняя часть электронного устройства 10 можно быть снабжена фронтальной камерой 15, гарнитурой 16, оптическим датчиком 17 близости, датчиком 18 внешней освещенности 18 и т. п. В нижней части электронного устройства 10 могут располагаться зарядный порт 12 USB, микрофон и т. п. Боковая сторона электронного устройства 10 можно быть снабжена кнопкой регулирования громкости (не показана) и кнопкой питания (не показана).

Печатная плата PCB может быть платой, изготовленной из диэлектрика FR-4, диэлектрической платой, изготовленной из диэлектрика Роджерса (Rogers), смешанной диэлектрической платой, изготовленной из материалов Роджерса и FR-4, и т. п. Здесь FR-4 является кодовым названием материала, стойкого к пламени, а плата из диэлектрика Роджерса Rogers является высокочастотной платой. Пластина PCB заземления заземляется и может быть расположена между PCB и задней крышкой 19. Пластина PCB заземления может также упоминаться как нижняя пластина PCB. Конкретно, пластина заземления PCB может быть слоем металла, вытравленного на поверхности PCB. Пластина РСВ заземления может использоваться для заземления электронных элементов, установленных на PCB. Конкретно, электронные элементы, установленные на PCB, могут заземляться путем проводного соединения с пластиной РСВ заземления, чтобы препятствовать получению пользователем удара электрическим током или повреждению устройства.

Задняя крышка может быть задней крышкой, изготовленной из изолирующего материала, и быть такой как стеклянная задняя крышка или пластмассовая задней крышкой. Задняя крышка альтернативно может быть металлической задней крышкой. Если электронное устройство 10 является цельнометаллическим устройством промышленного проектирования, задняя крышка является задней крышкой, изготовленной из металлического материала.

Металлическая рама 11 может быть разработана как антенна электронного устройства 10. В этом случае слот малой ширины (например, 1 мм - 1,5 мм) может быть расположен на металлической раме 11. Слот может быть заполнен материалами, такими как полимеры, керамика, стекло или сочетание этих материалов.

На фиг. 2A и фиг. 2B соответственно показаны два существующих решения использования металлической рамы в качестве антенны. В существующем решении, показанном на фиг. 2A, слоты, такие как слот 13-1, слот 13-2, слот 13-3 и слот 13-4, расположены на боковых металлических рамах 11-1 и 11-3. В существующем решении, показанном на фиг. 2B, слоты, такие как слот 13-5 и слот 13-6, расположены на нижней металлической раме 11-7.

В существующем решении, показанном на фиг. 2A, слоты расположены на боковой металлической раме и поэтому режим портрета является мощным и излучение в свободное пространство (free space, FS) осуществляется хорошо. Здесь, режим портрета может относиться к режиму излучения, в котором продольная боковая металлическая рама используется в качестве основного излучателя для излучения наружу. Однако, когда пользователь держит электронное устройство 10 в руке, рука держит слот на боковой металлической раме и, следовательно, эффективность излучения антенны значительно падает. В существующем решении, показанном на фиг. 2B, слоты располагаются на нижней металлической раме и поэтому режим ландшафта является мощным и пользователь, держащий электронное устройство 10 в руке, не влияет на характеристики излучения нижней металлической рамы. Здесь, боковой режим может относиться к режиму излучения, в котором боковая нижняя металлическая рама используется в качестве основного излучателя для излучения наружу. Однако излучение в свободном пространстве металлической рамочной антенны, показанной на фиг. 2B, является слабым.

Конструктивное решение антенны, представленное в настоящей заявке, учитывает как эффективность излучения в свободном пространстве, так и эффективность излучения в ручном режиме. Эффективность излучения в ручном режиме может содержать эффективность излучения антенны, когда электронное устройство 10 держат в руке или когда электронное устройство 10 находится в руке вблизи головы человека. Когда электронное устройство 10 держат в руке вблизи головы человека, эффективность излучения антенны может также упоминаться как эффективность излучения вблизи головы и руки (beside head and hand, BHH). Как показано на фиг. 3, в конструктивном решении антенны, представленном в этой заявке, слоты располагаются на нижнем металлической раме и на боковой металлической раме для выравнивания эффективности излучения в свободном пространстве и эффективности излучения антенны в ручном режиме, так чтобы режим портрета антенны был мощным и эффективность излучения в свободном пространства была высокой. Кроме того, когда электронное устройство 10 держат в руке, режим ландшафта является мощным и эффективность излучения антенны в ручном режиме является высокой. На фиг. 3 показан только пример способа расположения слотов на боковой металлической раме и на нижней металлической раме. Например, слот 21-1 располагается на боковой металлической раме 11-1, слот 21-3 располагается на боковой металлической раме 11-3 и слоты 22-1 и 22-3 располагаются на нижней металлической раме. В последующих вариантах осуществления дополнительно описаны другие конструктивные решения антенны, представляемые в настоящей заявке.

В настоящей заявке сценарий свободного пространства может быть сценарием, в котором электронное устройство 10 не держат в руке пользователя. В этом сценарии боковая металлическая рама, особенно слот на боковой металлической раме, не касается тела человека (такой как ручной контакт). В настоящей заявке ручной сценарий может быть сценарием, в котором пользователь держит электронное устройство 10 в руке или держит электронное устройство в руке вблизи головы. В этом сценарии боковая металлическая рама, такая, в которой слот располагается на боковой металлической раме, соприкасается с человеческим телом (так называемый ручной контакт).

В сценарии свободного пространства конструктивное решение антенны, обеспечиваемое в настоящей заявке, может гарантировать, что режим портрета металлической рамы является мощным и эффективность излучения в свободном пространстве является высокой. В ручном сценарии конструктивное решение антенны, представленное в настоящей заявке, может гарантировать, что боковой режим металлической рамы является мощным и эффективность излучения в ручном режиме является высокой.

Ниже подробно описывается антенная аппаратура, представленная в каждом варианте осуществления настоящей заявки.

Вариант 1 осуществления

В этом варианте осуществления металлическая рама электронного устройства (такого как мобильный телефон) разработана как антенна и антенна может упоминаться как металлическая рамочная антенна. Слоты расположены на боковой металлической раме и на нижней металлической раме и боковая металлическая рама и нижняя металлическая рама питаются отдельно на основе различных сценариев, чтобы переключаться между режимом портрета и режимом ландшафта.

На фиг. 4A-4C показаны примеры антенной аппаратуры, соответствующей варианту 1 осуществления. На фиг. 4A схематично показана модель антенны для металлической рамы, разработанной в электронном устройстве. На фиг. 4B показан принцип действия антенной аппаратуры в режиме портрета. На фиг. 4C показан принцип действия антенной аппаратуры в режиме ландшафта. Как показано на фиг. 4A-4C, антенная аппаратура может содержать: боковую металлическую раму 11-1, нижнюю металлическую раму 11-7, фидер 23 и множество настроечных переключателей, подключенных к металлической раме.

Слот 21-1 может быть расположен на боковой раме 11-1 и слот 22 может быть расположен на нижней металлической раме 11-7. Здесь, слот 21-1 может упоминаться как первый слот, а слот 22 может упоминаться как второй слот. Слот 22 может содержать два слота: слот 22-1 и слот 22-3. Как вариант, слот 22 альтернативно может быть одиночным слотом, то есть, располагается только слот 22-1 или слот 22-3. Как вариант, слот 22 не ограничивается слотом 22-1 и слотом 22-3, и дополнительно может содержать больше слотов. Расположение слота с маленькой шириной (например, 1-1,5 мм) на металлической раме может быть эквивалентно подключению небольшого конденсатора последовательно между металлическими рамами с обеих сторон слота.

Множество настроечных переключателей может содержать настроечный переключатель, расположенный на боковой металлической раме 11-1, такой как настроечный переключатель 25 (SW2). Первый настроечный переключатель не ограничивается настроечным переключателем 25 (SW2) и может содержать множество настроечных переключателей. Множество настроечных переключателей может дополнительно содержать второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель, которые расположены на нижней металлической раме 11-7. Второй настроечный переключатель может быть расположен на первой стороне от слота 22 и третий настроечный переключатель может быть расположен на второй стороне от слота 22. Первая сторона находится ближе к боковой металлической раме 11-1, чем вторая сторона. Второй настроечный переключатель может содержать настроечный переключатель 27 (SW3) и настроечный переключатель 29 (SW4). Как вариант, второй настроечный переключатель может содержать только настроечный переключатель 27 (SW3) или только настроечный переключатель 29 (SW4). Третий настроечный переключатель может содержать настроечный переключатель 31 (SW5). Третий настроечный переключатель не ограничивается настроечным переключателем 31 (SW5) и может содержать множество настроечных переключателей. В настоящей заявке каждый из настроечных переключателей может быть сформирован сочетанием множества однополюсных перекидных (single pole single throw, SPST) переключателей.

Фидер 23 может быть подключен к активному компоненту, такому как батарея на PCB, через кабель 37. Фидер 23 может отдельно питать боковую металлическую раму и нижнюю металлическую раму, основываясь на сценарии, чтобы переключаться между режимом портрета и режимом ландшафта. Боковая металлическая рама 11-1 может быть снабжена точкой S питания и нижняя металлическая рама 11-7 может быть снабжена точкой T питания. Фидер 23 может быть выполнен с возможностью выборочного подключения к точке S питания или к точке T питания. В сценарии FS свободного пространства фидер 23 может быть подключен к точке S питания на боковой металлической раме 11-1. В сценарии ручного компьютера (таком как BHH) фидер 23 может присоединяться к точке T питания на нижней металлической раме 11-7. Таким образом, после определения, является ли текущий сценарий электронного устройства 10 сценарием FS свободного пространства или сценарием ручного компьютера (таким как BHH), электронное устройство 10 может управлять фидером 23 для подключения к точке S питания или к точке T питания.

Отдельное питание боковой металлической рамы и нижней металлической рамы может быть реализовано через переключатель 22 (SW1). Конкретно, фидер 23 может подключаться к переключателю 22 (SW1). Переключатель 22 может быть однополюсным перекидным (single pole double throw, SPDT) переключателем и может иметь два стационарных вывода: стационарный вывод A и стационарный вывод B. Точка S питания подключается к стационарному выводу A переключателя 22. Точка T питания подключается к стационарному выводу B переключателя 22. Переключатель 22 может быть выполнен с возможностью выборочного подключения фидера 23 к точке S питания или к точке T питания путем переключения на различные стационарные выводы.

В сценарии FS свободного пространства электронное устройство 10 может управлять переключателем 22 для подключения к стационарному выводу A, то есть, управлять фидером 23 для подключения к точке S питания боковой металлической рамы 11-1. Точка S питания может упоминаться как первая точка питания. В этом случае боковая металлическая рама стороны 11-1 полностью возбуждается и может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Режим излучения антенной аппаратуры, представленной в варианте осуществления 1, является режимом портрета и эффективность излучения антенны является высокой. В этом случае первый настроечный переключатель (такой как настроечный переключатель 25), расположенный на боковой металлической раме 11-1, может быть выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения боковой металлической рамы 11-1, например, переключения между низкочастотными полосами, такими как LTE B5, LTE B8 и LTE B28.

В ручном сценарии (таком как BHH) электронное устройство 10 может управлять переключателем 22, чтобы подключиться к стационарному выводу B, то есть, управлять фидером 23 для подключения точки T питания нижней металлической рамы 11-7. Точка Т питания может упоминаться как вторая точка питания. В этом случае нижняя металлическая рама 11-7 может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Режим излучения антенной аппаратуры, представленный в варианте 1 осуществления, является режимом ландшафта, на который не влияет держание слота 21-1 в руке и эффективность излучения антенны является высокой. Второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель могут быть выполнены с возможностью переключения полосы частот излучения нижней металлической рамы 11-7.

Логический контроллер управляет тем, какой стационарный вывод переключателя 22 подключается. Логический контроллер может принимать сигнал управления от центрального процессора электронного устройства. Сигнал управления может использоваться для управления тем, какой стационарный вывод переключателя 22 подключается. Когда электронное устройство находится в сценарии FS, сигнал управления может подавать логическому контроллеру команду управлять переключателем 22 для подключения стационарного вывода A. Когда электронное устройство находится в ручном сценарии, сигнал управления может подавать логическому контроллеру команду управлять переключателем 22 для подключения стационарного вывода B. Способ определения сценария FS свободного пространства и ручного сценария (такого как BHH) описан далее. Подробности здесь не описываются.

Другими словами, переключатель 22 может реализовать раздельный способ подачи питания, и раздельно питает боковую металлическую раму и нижнюю металлическую раму на основе различных сценариев, так чтобы переключаться между режимом портрета и режимом ландшафта

Чтобы гарантировать, что в режиме ландшафта нижняя металлическая рама 11-7 используется в качестве основного излучателя для формирования излучения, направленного наружу, и предотвратить формирование единого излучателя для формирования излучения из нижней металлической рамы 11-7 и боковой металлической рамы 11-3, соединенных с нижним металлическим каркасом 11-7, первая точка заземления, такая как точка заземления 35 (GND1) может быть расположена между боковой металлической рамой 11-3 и нижней металлической рамой 11-7 . Здесь, для боковой металлической рамы 11-3 и нижней металлической рамы 11-7 могут существовать два случая. Случай 1: первая точка заземления расположена в месте на боковой металлической раме 11-3, смежной с нижней металлической рамой. Смежность означает, что вертикальное расстояние между положением и нижней металлической рамой 11-7 меньше, чем первое значение, например, 6 мм. Случай 2: первая точка заземления расположена в позиции на нижней металлической раме 11-7, смежной с боковой металлической рамой 11-3. Смежность означает, что вертикальное расстояние между положением и боковой металлической рамой 11-3 меньше, чем второе значение, например, 6 мм.

Чтобы изолировать боковую металлическую раму 11-1 и нижнюю металлическую раму 11-7 и избежать интерференции между режимом портрета и режимом ландшафта, вторая точка заземления, такая как точка 33 заземления (GND2) может быть дополнительно расположена между боковой металлической рамой 11-1 и нижней металлической рамой 11-7. Другими словами, вторая точка заземления располагается между точкой S питания и точкой T питания. Здесь, значение выражения "между боковой металлической рамой 11-1 и нижней металлической рамой 11-7", относится к предшествующему подобному описанию "между боковой металлической рамой 11-3 и нижней металлической рамой 11-7". Подробности здесь повторно не описываются. Как вариант, настроечный переключатель 27 (SW3) может быть переключен к заземлению 0 Ом, вместо точки 33 заземления (GND2).

На фиг. 4B показан принцип действия в режиме портрета. Как показано на фиг. 4B, в сценарии FS свободного пространства металлическая рама, показанный на фиг. 4B, может использовать конструкцию инвертированной антенны F (inverted F antenna, IFA) и резонанс формируется боковой металлической рамой 11-1. В этом случае режим излучения антенной аппаратуры, представленной в варианте 1 осуществления, является режимом портрета. На фиг. 4C схематично показан принцип действия бокового режима. Как видно на фиг. 4C, в ручном сценарии резонанс может быть сформирован нижней металлической рамой 11-7. Например, металлическая рама между T и D, показанными на фиг. 4C, может использовать композитный правый/левый (composite right/left handed, CRLH) режим для формирования резонанса. В этом случае режим излучения антенной аппаратуры, обеспечиваемый в варианте 1 осуществления, является боковым режимом.

Антенная аппаратура, обеспечиваемая в варианте 1 осуществления, может быть антенной нижней полосы (low band, LB), и ее рабочая частота может составлять 690-960 МГц. Без ограничения для LB, антенная аппаратура может альтернативно работать в другой полосе частот, например, на промежуточных и высоких частотах (таких как 1700-2700 МГц), к которой она может адаптироваться путем регулирования длины излучателя.

Расширенная реализация варианта 1 осуществления

Слот 21-3 может быть расположен на боковой металлической раме 11-3. Здесь слот 21-3 может упоминаться как третий слот. Слот 21-3 и слот 21-1 могут быть симметрично расположены на боковой металлической раме 11-3 и на боковой металлической раме 11-1 соответственно, удовлетворяя эстетическое требование симметричного расположения слота с точки зрения внешнего вида.

Как показано на фиг. 5, боковая металлическая рама 11-3 альтернативно может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Другими словами, как боковая металлическая рама 11-3, так и боковая металлическая рама 11-1 могут использоваться в качестве излучателей в режиме портрета, чтобы дополнительно повысить эффективность излучения антенны в режиме свободного пространства.

Конкретно, подобно конструкции боковой металлической рамы 21-1, четвертый настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 39 (SW6) и точка Q питания могут быть расположены на боковой металлической раме 11-3. Четвертый настроечный переключатель может быть выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения боковой металлической рамы 11-3, например, переключения между полосами низкой частоты, такими как LTE B5, LTE B8 и LTE B28. В сценарии FS свободного пространства переключатель 22 подключается к стационарному выводу A и фидер 23 подключается к точке S питания на боковой металлической раме 11-1 и к точке Q питания на боковой металлической раме 11-3. Здесь, точка Q питания может упоминаться как третья точка питания. Поэтому в сценарии FS свободного пространства боковая металлическая рама 11-3 может альтернативно использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу.

Вариант 2 осуществления

В этом варианте осуществления, при условии, что слоты расположены и на боковой металлической раме и на нижней металлической раме, состояние (такое как включенное (ON) состояние или выключенное (OFF) состояние) настроечного переключателя, подключенного к металлической раме, изменяется для регулирования в зависимости от того, является ли режим излучения антенны металлической рамы режимом ландшафта или режимом портрета, так чтобы учесть как эффективность излучения антенный в свободном пространств, так и эффективность излучения антенны в ручном режиме. Настроечный переключатель может быть переключен во включенное состояние (ON) путем переключения на заземление 0 Ом и поэтому включенное состояние (ON) может также рассматриваться как заземленное состояние. Настроечный переключатель в выключенном состоянии (OFF) может использоваться для частотной модуляции.

На фиг. 6A-6C показаны примеры антенной аппаратуры, соответствующей варианту 2 осуществления. На фиг. 6A схематично показана модель антенны для металлической рамочной антенны, разработанной в электронном устройстве. На фиг. 6B показан принцип действия антенной аппаратуры в режиме портрета. На фиг. 6C показан принцип действия антенной аппаратуры в режиме ландшафта. Как показано на фиг. 6A-6C, антенная аппаратура может содержать боковую металлическую раму 11-1, нижнюю металлическую раму 11-7, фидер 23 и множество настроечных переключателей, подключенных к металлической раме.

Слот 21-1 может быть расположен на боковой металлической раме 11-1. Слот 50 может быть расположен на нижней металлической раме 11-7. Здесь, слот 21-1 может упоминаться как четвертый слот, и слот 50 может упоминаться как пятый слот. Расположение слота с малой шириной (например, 1-1,5 мм) на металлической раме может быть эквивалентно последовательному подключению небольшого конденсатора. Дополнительно, как показано на фиг. 7, слот 50 может содержать множество слотов, таких как слот 50-1 и слот 50-3.

Фидер 23 может быть подключен к точке Р питания. Здесь, точка Р питания может упоминаться как четвертая точка питания. Фидер 23 может быть подключен к активному компоненту, такому как батарея на PCB, через кабель 37. Точка Р питания может быть расположена на металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50. А именно, точка питания P может быть расположена на нижней металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50, как показано на фиг. 6A. Металлическая рама между слотом 21-1 и слотом 50 может содержать две части. Одна часть является нижней металлической рамой между слотом 21-1 и слотом 50, а другая часть является боковой металлической рамой между слотом 21-1 и слотом 50.

Множество настроечных переключателей может содержать пятый настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 51 (SW8) и шестой настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 55 (SW9). Пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может быть расположен на металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50. Шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может быть расположен на нижней металлической раме 11-7. Пятый настроечный переключатель может быть расположен на первой стороне от точки Р питания, а шестой настроечный переключатель может быть расположен на второй стороне от точки Р питания. Первая сторона находится ближе к боковой металлической стороне 11-1, чем вторая сторона. Конкретно, шестой настроечный переключатель и точка Р питания могут быть разделены слотом 50.

Кроме того, множество настроечных переключателей могут дополнительно содержать седьмой настроечный переключатель, такой как настроечный переключатель 53 (SW7). Седьмой настроечный переключатель может быть расположен в месте, смежном с точкой P питания на металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50 и может использоваться для согласования импедансов фидеров питания. Поскольку излучатель в режиме портрета и излучатель в режиме ландшафта различны, импедансы антенны различным и необходимо согласование импедансов различных линий передачи.

В сценарии FS свободного пространства пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может быть в выключенном состоянии (OFF) и шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может быть во включенном состоянии (ON). В этом случае боковая металлическая рама 11-1 возбуждается полностью и может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. В этом случае рабочим режимом металлической рамочной антенны является режим портрета и эффективность излучения антенны в свободном пространстве является высокой. Пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может быть дополнительно выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения боковой металлической рамы 11-1 в режиме портрета, например, переключения между низкочастотными полосами, такими как LTE B5, LTE B8 и LTE B28.

В ручном сценарии (таком как BHH) пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может находиться во включенном состоянии (ON), а шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может находиться в выключенном состоянии (OFF). В этом случае нижняя металлическая рама 11-7 может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. В этом случае рабочий режим металлической раночной антенны является режимом ландшафта, на который не влияет держание слота 21-1 в руке и эффективность излучения антенны в ручном режиме является высокой. Шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может быть дополнительно быть выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения нижней металлической рамы 11-7 в альбомном режиме, например, переключения между низкочастотными полосами, такими как LTE B5, LTE B8 и LTE B28.

Другими словами, пятый настроечный переключатель (такой как SW8) и шестой настроечный переключатель (такой как SW9) могут выборочно находиться во включенном (ON) состоянии или в выключенном (OFF) состояния. Таким образом, переключая состояния (такие как включенное состояние или выключенное состояние) пятого настроечного переключателя (такого как SW8) и шестого настроечного переключателя (такого как SW9), которые расположены по обе сторона точки P питания, режим излучения металлической рамочной антенны может переключаться в режим портрета или в режим ландшафта.

Логический контроллер может управлять тем, переключать ли состояния пятого настраивающего переключателя (такие как SW8) и шестого настраивающего переключателя (такие как SW9) во включенное (ON) состояние или выключенное (OFF) состояние. Логический контроллер может быть подключен к пятому настроечному переключателю (такому как SW8) и к шестому настроечному переключателю (такому как SW9). Логический контроллер может принимать сигнал управления от центрального процессора электронного устройства. Сигнал управления может использоваться для управления состояния переключения пятого настроечного переключателя (такого как SW8) и шестого настроечного переключателя (такого как SW9). Когда электронное устройство находится в сценарии FS, сигнал управления может подать логическому контроллеру команду управлять пятым настроечным переключателем (таким как SW8) для переключения в выключенное (OFF) состояние и шестым настроечным переключателем (таким как SW9) для переключения во включенное (ON) состояние. Когда электронное устройство находится в ручном сценарии, сигнал управления может подать логическому контроллеру команду управлять пятым настроечным переключателем (таким как SW8) для переключения во включенное (ON) состояние и шестым настроечным переключателем (таким как SW9) для переключения в выключенное (OFF) состояние. Способ определения сценария FS свободного пространства и ручного сценария (такого как BHH) описан далее. Здесь подробности не описываются.

Чтобы гарантировать, что в режиме ландшафта нижняя металлическая рама 11-7 используется в качестве основного излучателя для формирования излучения, направленного наружу и предотвратить формирование целого излучателя для формирования излучения за счет соединения металлической рамы 11-7 и боковой металлической рамы 11-3 с нижней металлической рамой 11-7, точка 35 заземления (GND1) может быть расположена между боковой металлической рамой 11-3 и нижней металлической рамой 11-7. Для значения "между боковой металлической рамой 11-3 и нижней металлической рамой 11-7", обратитесь к предшествующему описанию. Здесь подробности повторно не описываются.

На фиг. 6B представлен принцип действия в режиме портрета. Как показано на фиг. 6B, в сценарии FS свободного пространства, шестой настроечный переключатель (такой как SW9) переключается во включенное (ON) состояние, которое эквивалентно заземлению. В этом случае металлическая рама, показанная на фиг. 6B, может использовать конструкцию инвертированной антенны F (inverted F antenna, IFA) дизайн и низкочастотный резонанс может быть сформирован, главным образом, боковой металлической рамой 11-1. В этом случае режим излучения антенной аппаратуры, представленной в варианте 2 осуществления, является режимом портрета. На фиг. 6C показан принцип действия в боковом режиме. Как показано на фиг. 6C, в ручном сценарии пятый настроечный переключатель (такой как SW8) переключается во включенное (ON) состояние, эквивалентное заземлению. В этом случае резонанс может быть сформирован нижней металлической рамой 11-7. Например, металлическая рама между переключателем 51 и точкой P может формировать резонанс в режиме CRLH, и шлейф между точками 35 и 50 формирует паразитный режим, чтобы помочь повысить эффективность излучения антенны. В этом случае режим излучения антенной аппаратуры, представленной в варианте 2 осуществления, является боковым режимом.

Без ограничения низкочастотной полосы, антенная аппаратура, представленная в варианте 2 осуществления, может альтернативно работать в другой полосе частот, например, в промежуточной и высокочастотной полосе частот (такой как 1700-2700 МГц), которая может быть адаптирована путем регулирования длины излучателя.

Расширенная реализация варианта 2 осуществления

В отличие от расположения точки Р питания на нижнем металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50, как показано на фиг. 6A, на фиг. 8A показано, что точка Р питания может быть расположена на боковой металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50. В этом случае пятый настроечный переключатель на первой стороне от точки питания, такой как настроечный переключатель 51 (SW8), также расположен на боковой металлической раме между слотом 21-1 и слотом 50, соответственно. Как вариант, шестой настроечный переключатель на второй стороне от точки питания, такой как настроечный переключатель 55 (SW9), и точка P питания может больше не отделяться слотом 50.

Нижняя металлическая рама между слотом 21-1 и слотом 50 является металлической рамой между слотом 50 и положением G. Боковая металлическая рама между слотом 21-1 и слотом 50 является металлической рамой между положением G и слотом 21-1. Положение G является точкой соединения между нижней металлической рамой 11-7 и боковой металлической рамой 11-1.

В сценарии FS свободного пространства пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может находиться в выключенном состоянии (OFF), а шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может находиться во включенном состоянии (ON). В этом случае боковая металлическая рама 11-1 полностью возбуждается и может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Режим излучения антенной аппаратуры, обеспечиваемый в варианте 2 осуществления, является режимом портрета и эффективность излучения антенны в свободном пространстве является высокой. Пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может быть дополнительно выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения боковой металлической рамы 11-1 в режиме портрета.

В ручном сценарии (таком как BHH) пятый настроечный переключатель (такой как SW8) может находиться во включенном состоянии (ON) и шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может находиться в выключенном состояния (OFF). В этом случае нижняя металлическая рама 11-7 может использоваться в качестве излучателя для формирования излучения, направленного наружу. Режим излучения антенной аппаратуры, представленной в варианте 2 осуществления, является режимом ландшафта, на который не влияет держание слота 21-1 в руке, и эффективность излучения антенны в ручном режиме является высокой. Шестой настроечный переключатель (такой как SW9) может быть дополнительно выполнен с возможностью переключения полосы частот излучения нижней металлической рамы 11-7 в режиме ландшафта.

На фиг. 8B представлен принцип действия режима портрета. Как показано на фиг. 8B, в сценарии FS свободного пространства, шестой настроечный переключатель (такой как SW9) переключается во включенное состояние (ON), которое эквивалентно заземлению. В этом случае металлическая рама, показанная на фиг. 8B, может использовать конструкцию инвертированной антенны F (inverted F antenna, IFA) и низкочастотный резонанс может быть сформирован, главным образом, боковой металлической рамой 11-1. В этом случае режим излучения антенной аппаратурой, представленной в варианте 2 осуществления, является режимом портрета. На фиг. 8C принцип бокового режима. Как показано на фиг. 8C, в ручном сценарии пятый настроечный переключатель (такой как SW8) переключается во включенное состояние (ON), которое эквивалентно заземлению. В этом случае низкочастотный резонанс может быть сформирован, главным образом, нижней металлической рамой 11-7. В этом случае режим излучения антенной аппаратуры, представленной в варианте 2 осуществления, является боковым режимом.

На фиг. 9A представлено низкочастотное рабочее состояние антенной аппаратуры, представленной в варианте 2 осуществления, в сценарии свободного пространства. Как показано на фиг. 9A, для обеспечения характеристик антенны в сценарии свободного пространства необходимо полностью возбудить режим портрета. Переключатель 2 может быть переключен выключенное состояние (OFF) и переключатель 1 может быть переключен во включенное состояние (ON). Таким образом, в слоте (таком как слот 21-1) на боковой металлической раме формируется мощное электрическое поле и, таким образом, режим портрета является мощным. Антенная аппаратура может формировать резонанс в режимах B5, B8 и B28, и имеет хорошую системную эффективность.

На фиг. 9B показано низкочастотное рабочее состояние антенной аппаратуры, представленной в варианте 2 осуществления в ручном сценарии. Как показано на фиг. 9B, чтобы гарантировать характеристики антенны в ручном сценарии и уменьшить влияние держания в руке, необходимо ослабить режим портрета и усилить режим ландшафта. Переключатель 2 может быть переключен во включенное состояние (ON), а переключатель 1 может быть переключен в выключенное состояние (OFF). Таким образом, мощное электрическое поле формируется в слоте (таком как слот 50) на нижней металлической раме, которая эффективно возбуждает боковой режим, уменьшая, таким образом, влияние держания в руке. Антенная аппаратура может иметь хорошую системную эффективность в обоих сценариях, BHHL и BHHR. Сценарий BHHL и сценарий BHHR являются двумя типичными ручными сценариями. BHHL относится к держанию электронного устройства 10 в левой руке вблизи левой части лица и BHHR относится к держанию электронного устройства 10 в правой руке вблизи правой части лица.

Переключатель 1 на фиг. 9A и фиг. 9B может быть шестым настроечным переключателем (таким как SW9), описанным в варианте 2 осуществления, и переключатель 2 может быть пятым настроечным переключателем (таким как SW8), описанным в варианте 2 осуществления.

Антенная аппаратура, представленная в предшествующих вариантах осуществления, может также применяться к другой боковой металлической раме электронного устройства 10, такой как боковая металлическая рама 11-3, и может также применяться к верхней металлической раме 11-5 электронного устройства 10. Таким образом, в предшествующих вариантах осуществления излучатель в режиме портрета может быть боковой металлической рамой 11-3 и излучатель в альбомном режиме может быть верхней металлической рамой 11-5.

В предшествующих вариантах осуществления описаны сцена свободного пространства и ручная сцена, и режимы излучения (режим портрета или режим ландшафта) антенны различны в различных сценах. В реализации электронное устройство 10 может определить, включена ли гарнитура 16 и, если гарнитура 16 включена, то можно определить, что пользователь держит электронное устройство 10 в руке для совершения вызова, так что текущий сценарий может быть определен, как ручной сценарий; в противном случае, текущий сценарий может быть определен как сценарий свободного пространства. В другой реализации электронное устройство может определить, находится ли пользователь вблизи от электронного устройства 10 на основе данных расстояния, полученных оптическим датчиком 17 близости от пользователя на электронном устройстве 10. Если расстояние, указанное данными расстояния, меньше определенного порога (например, 1 см), можно определить, что пользователь держит электронное устройство 10 в руке вблизи тела (например, головы пользователя), так что текущий сценарий может быть определен как ручной сценарий; в противном случае, текущий сценарий может быть определен как сценарий свободного пространства. В дополнение к этим двум реализациям, электронное устройство 10 может дополнительно определить текущий сценарий другим способом, что не ограничивается в настоящей заявке.

Настроечные переключатели, описанные в предшествующих вариантах осуществления, такие как настроечный переключатель 25 (SW2), настроечный переключатель 27 (SW3), настроечный переключатель 51 (SW8), могут быть показаны на фиг. 10 и могут иметь множество точек заземления, таких как точка 61 заземления, точка 63 заземления и точка 65 заземления. Каждая точка заземления может быть подключена последовательно с устройством RLC. Например, точка 61 заземления подключается последовательно с устройством L1, точка 63 заземления подключается последовательно с устройством L2 и точка заземления 65 подключается последовательно с устройством L3. Значения сосредоточенных параметров L1, L2 и L3 отличаются. Настроечный переключатель может выборочно соединять точки заземления, которые подключаются последовательно с различными смешанными устройствами, чтобы реализовать настройку по частоте.

Как описано в предшествующих вариантах осуществления, переключение настроечного переключателя в выключенное состояния может означать, что настроечный переключатель находится в отключенном состоянии. Переключение настроечного переключателя во включенное состояние (ON) может означать, что настроечный переключатель подключает определенное смешанное устройство. Например, настроечный переключатель подключает смешанное устройство с сопротивлением 0 Ом для реализации включенного заземления.

Известно, что в конструктивном решении антенны, представленном в настоящей заявке, слоты располагаются на нижней металлической раме и на боковой металлической раме для выравнивания эффективности излучения антенны в сценарии свободного пространства и эффективности излучения антенны в ручном сценарии. В сценарии свободного пространства режим портрета антенны является мощным и эффективность излучения антенны в свободном пространстве высокая. Когда электронное устройство 10 держат в руке, боковой режим антенны является мощным и эффективность излучения антенны в ручном сценарии высокая.

Предшествующие описания являются просто конкретными реализациями настоящей заявки, но не предназначены ограничивать объем защиты настоящей заявки. Любое изменение или замена с легкостью определяются специалистом в данной области техники в рамках технического объема, раскрытого в настоящей заявке, должны находиться в пределах объема защиты настоящей заявки. Поэтому объем защиты настоящей заявки должен подвергаться объему защиты формулы изобретения.

Группа изобретений относится к электронному устройству и способу излучения антенны для электронного устройства. Электронное устройство содержит логическую схему управления, первую боковую металлическую раму, вторую боковую металлическую раму, нижнюю металлическую раму, фидер и множество настроечных переключателей. Первая металлическая рама снабжена первым слотом. Нижняя металлическая рама снабжена вторым слотом. Металлическая рамочная антенна между первым слотом и вторым слотом включает боковую часть и продольную часть. Первая боковая металлическая рама снабжена первой точкой питания. Нижняя металлическая рама снабжена второй точкой питания. Первая точка заземления расположена между нижней металлической рамой и второй боковой металлической рамой электронного устройства. Вторая точка заземления расположена между первой точкой питания и второй точкой питания. Достигается повышение эффективности излучения. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

1. Электронное устройство, в котором электронное устройство содержит логическую схему управления, первую боковую металлическую раму, вторую боковую металлическую раму, нижнюю металлическую раму, фидер и множество настроечных переключателей, в котором

первая металлическая рама снабжена первым слотом и нижняя металлическая рама снабжена вторым слотом; металлическая рамочная антенна между первым слотом и вторым слотом включает боковую часть и продольную часть, первая боковая металлическая рама снабжена первой точкой питания, и нижняя металлическая рама снабжена второй точкой питания; первая точка заземления расположена между нижней металлической рамой и второй боковой металлической рамой электронного устройства, вторая точка заземления расположена между первой точкой питания и второй точкой питания;

множество настроечных переключателей содержит первый настроечный переключатель, подключенный к первой боковой металлической раме, и второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель, подключенные к нижней металлической раме; второй настроечный переключатель подключен к первой стороне второго слота, третий настроечный переключатель подключен ко второй стороне второго слота, и первая сторона находится ближе к первой боковой металлической раме, чем вторая сторона;

логическая схема управления выполнена с возможностью управления фидером для его подключения к первой точке питания, расположенной на первой боковой металлической раме, или для его подключения ко второй точке питания, расположенной на нижней металлической раме, согласно текущему сценарию электронного устройства;

если фидер подключается к первой точке питания, продольная часть металлической рамочной антенны возбуждается для формирования излучения, направленного наружу, и первый настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения первой боковой металлической рамы;

если фидер подключается ко второй точке питания, боковая часть металлической рамочной антенны и металлическая рама между вторым слотом и первой точкой заземления возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу, и второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель выполнены с возможностью регулирования полосы частот излучения нижней металлической рамы;

когда электронное устройство находится в сценарии свободного пространства, логическая схема управления выполнена с возможностью управления фидером для подключения к первой точке питания; или, когда электронное устройство находится в ручном сценарии, логическая схема управления выполнена с возможностью управления фидером для подключения ко второй точке питания.

2. Электронное устройство по п. 1, в котором логическая схема управления подключается к первому переключателю, первый переключатель имеет первый стационарный вывод и второй стационарный вывод, первый стационарный вывод подключается к первой точке питания, и второй стационарный вывод подключается ко второй точке питания;

логическая схема управления выполнена с возможностью управления первым переключателем для подключения первого стационарного вывода или второго стационарного вывода;

если первый переключатель выборочно подключается к первой точке питания, продольная часть металлической рамочной антенны возбуждается, чтобы сформировать излучение, направленное наружу; если первый переключатель выборочно подключается ко второй точке питания, боковая часть металлической рамочной антенны возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу.

3. Электронное устройство по любому из пп. 1, 2, в котором вторая боковая металлическая рама снабжена третьей точкой питания, и вторая боковая металлическая рама снабжена третьим слотом; фидер дополнительно выполнен с возможностью подключения третьей точки питания, когда соединяется с первой точкой питания.

4. Электронное устройство по п. 3, в котором множество настроечных переключателей дополнительно содержит четвертый настроечный переключатель, расположенный на второй боковой металлической раме, и четвертый настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения второй боковой металлической рамы.

5. Электронное устройство по п. 1, в котором первый слот имеет ширину от 1 до 1,5 мм.

6. Электронное устройство по п. 1, в котором

первая точка заземления расположена в позиции на второй боковой металлической раме, расстояние по вертикали между этой позицией и нижней металлической рамой составляет менее 6 мм; или

первая точка заземления расположена в позиции на нижней металлической раме, расстояние по вертикали между этой позицией и второй боковой металлической рамой составляет менее 6 мм.

7. Способ излучения антенны для электронного устройства, в котором антенная аппаратура электронного устройства содержит первую боковую металлическую раму, вторую боковую металлическую раму и нижнюю металлическую раму электронного устройства, фидер и множество настроечных переключателей, в котором

первая боковая металлическая рама снабжена первым слотом и нижняя металлическая рама снабжена вторым слотом; металлическая рамочная антенна между первым слотом и вторым слотом включает боковую часть и продольную часть; первая боковая металлическая рама снабжена первой точкой питания и нижняя металлическая рама снабжена второй точкой питания; первая точка заземления расположена между нижней металлической рамой и второй боковой металлической рамой электронного устройства, вторая точка заземления расположена между первой точкой питания и второй точкой питания; множество настроечных переключателей содержит первый настроечный переключатель, подключенный к первой боковой металлической раме, и второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель, подключенные к нижней металлической раме; второй настроечный переключатель подключен к первой стороне второго слота, третий настроечный переключатель подключен ко второй стороне второго слота, и первая сторона находится ближе к первой боковой металлической раме, чем вторая сторона; и фидер выполнен с возможностью выборочного подключения к первой точке питания или ко второй точке питания;

если фидер подключается к первой точке питания, продольная часть металлической рамочной антенны возбуждается для формирования излучения, направленного наружу, и первый настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения первой боковой металлической рамы;

если фидер подключается ко второй точке питания, боковая часть металлической рамочной антенны и металлическая рама между вторым слотом и первой точкой заземления возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу, и второй настроечный переключатель и третий настроечный переключатель выполнены с возможностью регулирования полосы частот излучения нижней металлической рамы;

способ содержит этапы, на которых:

определяют посредством электронного устройства текущий сценарий; и

когда электронное устройство находится в сценарии свободного пространства, управляют посредством электронного устройства фидером для подключения к первой точке питания; или, когда электронное устройство находится в ручном сценарии, управляют посредством электронного устройства фидером для подключения ко второй точке питания.

8. Способ по п. 7, в котором фидер подключается к первому переключателю, первый переключатель имеет первый стационарный вывод и второй стационарный вывод, первый стационарный вывод подключается к первой точке питания, а второй стационарный вывод подключается ко второй точке питания; первый переключатель выполнен с возможностью выборочного подключения первого стационарного вывода или второго стационарного вывода; если первый переключатель подключается к первой точке питания, то продольная часть металлической рамочной антенны возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу; если первый переключатель подключается ко второй точке питания, то боковая часть металлической рамочной антенны возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу;

управление посредством электронного устройства фидером для подключения первой точки питания конкретно содержит: управление посредством электронного устройства первым переключателем для подключения к первому стационарному выводу; и

управление посредством электронного устройства фидером для подключения ко второй точке питания конкретно содержит: управление посредством электронного устройства первым переключателем для подключения ко второму стационарному выводу.

9. Электронное устройство, в котором электронное устройство содержит логическую схему управления, первую боковую металлическую раму, вторую боковую металлическую раму, нижнюю металлическую раму, фидер и множество настроечных переключателей, в котором

первая боковая металлическая рама снабжена четвертым слотом и нижняя металлическая рама снабжена пятым слотом; металлическая рамочная антенна между четвертым слотом и пятым слотом включает боковую часть и продольную часть; точка заземления расположена между нижней металлической рамой и второй боковой металлической рамой электронного устройства;

фидер подключается к четвертой точке питания и четвертая точка питания расположена на металлической раме между четвертым слотом и пятым слотом;

множество настроечных переключателей содержит пятый настроечный переключатель и шестой настроечный переключатель, пятый настроечный переключатель подключен к металлической рамочной антенне и шестой настроечный переключатель подключен к нижней металлической раме; пятый настроечный переключатель подключен к первой стороне четвертой точки питания, шестой настроечный переключатель подключен ко второй стороне четвертой точки питания, и первая сторона находится ближе к первой боковой металлической раме, чем вторая сторона;

логическая схема управления подключена к пятому настроечному переключателю и шестому настроечному переключателю, логическая схема управления выполнена с возможностью управления пятым настроечным переключателем и шестым настроечным переключателем для включения или выключения согласно текущему сценарию электронного устройства;

если пятый настроечный переключатель выключается, а шестой настроечный переключатель включается, то продольная часть металлической рамочной антенны возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу, пятый настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения первой боковой металлической рамы;

если пятый настроечный переключатель включается, а шестой настроечный переключатель выключается, боковая часть металлической рамочной антенны и металлическая рама между пятым слотом и точкой заземления возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу, шестой настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения нижней металлической рамы;

когда электронное устройство находится в сценарии свободного пространства, логическая схема управления выполнена с возможностью управления пятым настроечным переключателем для выключения и шестым настроечным переключателем для включения; или, когда электронное устройство находится в ручном сценарии, логическая схема управления выполнена с возможностью управления пятым настроечным переключателем для включения и шестым настроечным переключателем для выключения.

10. Электронное устройство по п. 9, в котором четвертая точка питания конкретно расположена на нижней металлической раме между четвертым слотом и пятым слотом и шестой настроечный переключатель и четвертая точка питания разделяются пятым слотом.

11. Электронное устройство по п. 9, в котором четвертая точка питания конкретно расположена на боковой металлической раме между четвертым слотом и пятым слотом и пятый настроечный переключатель подключается к боковой металлической раме между четвертым слотом и пятым слотом.

12. Электронное устройство по любому из пп. 9-11, в котором множество настроечных переключателей дополнительно содержит седьмой настроечный переключатель и седьмой настроечный переключатель подключается к месту, смежному с четвертой точкой питания на металлической раме между четвертым слотом и пятым слотом, и используется для согласования импедансов линий питания.

13. Электронное устройство по п. 9, в котором пятый слот имеет ширину от 1 до 1,5 мм.

14. Электронное устройство по п. 9, в котором

первая точка заземления расположена в позиции на второй боковой металлической раме, расстояние по вертикали между этой позицией и нижней металлической рамой составляет менее 6 мм; или

первая точка заземления расположена в позиции на нижней металлической раме, расстояние по вертикали между этой позицией и второй боковой металлической рамой составляет менее 6 мм.

15. Способ излучения антенны для электронного устройства, в котором антенная аппаратура электронного устройства содержит первую боковую металлическую раму, вторую боковую металлическую раму и нижнюю металлическую раму электронного устройства, фидер и множество настроечных переключателей, в котором

первая боковая металлическая рама снабжена четвертым слотом и нижняя металлическая рама снабжена пятым слотом, металлическая рамочная антенна между четвертым слотом и пятым слотом включает боковую часть и продольную часть; точка заземления расположена между нижней металлической рамой и второй боковой металлической рамой электронного устройства; фидер подключен к четвертой точке питания и четвертая точка питания расположена на металлической рамочной антенне между четвертым слотом и пятым слотом;

множество настроечных переключателей содержит пятый настроечный переключатель и шестой настроечный переключатель, пятый настроечный переключатель подключается к металлической рамочной антенне, и шестой настроечный переключатель подключается к нижней металлической раме; пятый настроечный переключатель подключается к первой стороне четвертой точки питания, шестой настроечный переключатель подключается ко второй стороне четвертой точки питания, и первая сторона находится ближе к первой боковой металлической раме, чем вторая сторона; и пятый настроечный переключатель выполнен с возможностью выборочного выключения или включения, и шестой настроечный переключатель выполнен с возможностью выборочного выключения или включения;

если пятый настроечный переключатель выключается, а шестой настроечный переключатель включается, то продольная часть металлической рамочной антенны возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу, пятый настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения первой боковой металлической рамы;

если пятый настроечный переключатель включается, а шестой настроечный переключатель выключается, боковая часть металлической рамочной антенны и металлическая рама между пятым слотом и точкой заземления возбуждается, чтобы формировать излучение, направленное наружу, шестой настроечный переключатель выполнен с возможностью регулирования полосы частот излучения нижней металлической рамы;

способ содержит этапы, на которых:

определяют посредством электронного устройства текущий сценарий; и

когда электронное устройство находится в сценарии свободного пространства, управляют посредством электронного устройства пятым настроечным переключателем для выключения и шестым настроечным переключателем для включения; или

когда электронное устройство находится в ручном сценарии, управляют посредством электронного устройства пятым настроечным переключателем для включения и шестым настроечным переключателем для выключения.