配置為減少射頻暴露的天線設備制造技術

一種天線設備，包含系統(tǒng)接地和天線子組件，天線子組件包含饋電墊和接地墊，饋電墊和接地墊配置為具有端接至其的電纜。接地墊電耦合至系統(tǒng)接地。天線子組件包含第一級，第一級具有電耦合至饋電墊的輻射跡線。輻射跡線配置為用于指定的射頻(RF)帶內的通信。天線子組件還包含第二級，第二級相對于第一級堆疊并具有反射器。反射器與輻射跡線的一部分豎直地對準，以阻擋來自其的RF發(fā)射。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
配置為減少射頻暴露的天線設備
主題總體上涉及無線通信裝置以及可由無線通信裝置使用的天線組件或設備，其配置為減少或重導向輻射，以降低比吸收率(SAR)。
技術介紹
無線通信裝置越來越多地被消費者使用，并且在各種行業(yè)中具有越來越多的應用。這樣的無線裝置的示例包含移動電話、平板計算機、筆記本計算機，膝上型計算機和手機。這些裝置通常包含一個或多個集成天線，其允許在通信網(wǎng)絡內進行無線通信。近來，對于無線裝置存在兩個沖突的市場需求。用戶通常需要更小或更輕的無線裝置，但是用戶也希望更好的性能和/或更多的功能。例如，無線裝置目前在多個頻帶內操作，并且能夠選擇用于不同網(wǎng)絡的這些頻帶。最近已改進的特征包含數(shù)據(jù)存儲、電池壽命和相機性能，以及其他。為了提供具有改進的性能和更多的功能的更小的裝置，制造商已經(jīng)嘗試通過改變無線裝置內的組件的尺寸或通過將組件移動到不同的位置來優(yōu)化無線裝置內的可用空間。例如，天線的尺寸和形狀可以被重新配置，和/或天線可以被移動到不同的位置。然而，天線的可用位置的數(shù)量不僅受到無線裝置的其他部件的限制，還受到政府法規(guī)和/或行業(yè)要求的限制，例如那些與SAR相關的的政府法規(guī)或行業(yè)要求。對于便攜式計算機，諸如膝上型計算機、筆記本計算機、平板計算機、以及可以以膝上型或平板模式操作的可轉換計算機，天線被設置在計算機的包含顯示器的部分內或包含鍵盤的基部部分內。然而，無論位置如何，很可能的是，個人的身體將在某點定位為與天線相鄰。例如，個人通常將便攜式計算機放置在他們的膝蓋上，或者在平板模式下折疊和握持可轉換的計算機。即使在這些時候，政府和/或行業(yè)要求要求SAR不超過預定的水平。相應地，需要一種天線設計，其減少暴露至個人的身體的射頻(RF)的量，而不顯著地限制性能。
技術實現(xiàn)思路
在實施例中，提供一種天線設備，其包含系統(tǒng)接地和天線子組件，天線子組件包含饋電墊和接地墊，饋電墊和接地墊配置為具有端接至其的電纜。接地墊電耦合至系統(tǒng)接地。天線子組件包含第一級，第一級具有電耦合至饋電墊的輻射跡線。輻射跡線配置為用于指定的射頻(RF)帶內的通信。天線子組件還包含第二級，第二級相對于第一級堆疊并具有反射器。反射器與輻射跡線的一部分豎直地對準，以阻擋來自其的RF發(fā)射。在實施例中，提供一種天線設備，其包含系統(tǒng)接地和天線子組件，天線子組件包含饋電墊和接地墊，饋電墊和接地墊配置為具有端接至其的電纜。接地墊電耦合至系統(tǒng)接地。天線子組件包含第一級，第一級具有電耦合至饋電墊的輻射跡線。輻射跡線配置為用于指定的射頻(RF)帶內的通信。天線子組件還包含第二級，第二級相對于第一級堆疊并具有導向器。導向器配置為重導向發(fā)射的RF能量，且電耦合至系統(tǒng)接地。在實施例中，提供一種無線通信裝置，其包含第一裝置部分和第二裝置部分，兩者具有可旋轉地彼此聯(lián)接的相應的邊緣。無線通信裝置還包含設置在第一裝置部分內的天線設備。天線設備包含系統(tǒng)接地和天線子組件，天線子組件具有饋電墊和接地墊，饋電墊和接地墊配置為具有端接至其的電纜。接地墊電耦合至系統(tǒng)接地。天線子組件包含第一級，第一級具有電耦合至饋電墊的輻射跡線。輻射跡線配置為用于指定的射頻(RF)帶內的通信。天線子組件還包含第二級，第二級相對于第一級堆疊并具有反射器。反射器與輻射跡線的一部分豎直地對準，以阻擋來自其的RF發(fā)射。附圖說明圖1是根據(jù)實施例形成的無線通信裝置的示意圖。圖2示出了根據(jù)實施例形成的無線通信裝置的三個側視圖，并例示了無線通信裝置的三個不同的操作狀態(tài)。圖3是便攜式計算機的仰視透視圖，其中基部部分的一部分被暴露，以示出根據(jù)實施例形成的天線設備。圖4是圖3的天線設備的天線子組件的平面圖。圖5是圖4的天線子組件的第一級的平面圖，例示了天線子組件的導電元件。圖6是圖4的天線子組件的第二級的平面圖，例示了天線子組件的附加的導電元件。圖7是圖4的天線子組件的第三級，例示了互連第一級與第二級的導電元件的過孔。圖8例示了圖3的天線設備的彼此電耦合的天線子組件和系統(tǒng)接地。圖9是例示了根據(jù)實施例形成的天線設備的無源效率(passiveefficiency)的曲線圖。圖10是例示了根據(jù)實施例形成的天線設備的回波損耗的曲線圖。具體實施方式本文所闡述的實施例包含天線設備以及具有天線設備的無線通信裝置，其配置為減少至個人的射頻(RF)發(fā)射的暴露。無線通信裝置在本文中被稱為無線裝置。在一些實施例中，天線設備與無線裝置的指定部分集成在一起。例如，無線裝置可以是便攜式計算機，其具有可能與個人相接觸的一個或多個部分。如本文所使用的，“便攜式計算機”包含膝上型計算機、筆記本計算機、平板計算機、以及諸如此類。在特定的實施例中，便攜式計算機類似于膝上型或筆記本計算機，且能夠轉換為平板型計算機。在其他實施例中，便攜式計算機是膝上型或筆記本計算機。便攜式計算機可以具有分立的可移動的部分。例如，便攜式計算機可以包含基部部分，基部部分具有鍵盤，以及其他。便攜式計算機還可以包含顯示部分，其包含顯示器(例如觸摸屏)，以及其他。基部部分和顯示部分可以可旋轉地彼此聯(lián)接。天線設備可以由基部部分或顯示部分中的至少一個保持。天線設備可以包含系統(tǒng)接地或裝置接地，以及電耦合至系統(tǒng)接地的天線子組件。在一些實施例中，系統(tǒng)接地具有的面積顯著地大于天線子組件。系統(tǒng)接地可以例如是一個或多個導電金屬片。系統(tǒng)接地可以電耦合至無線裝置的其他元件，例如便攜式計算機的外殼。如本文所描述的，天線子組件可以包含多個級或層，其中至少一個級或層具有能夠在指定的RF頻率或帶下進行通信的一個或多個輻射跡線。天線子組件還可以包含一個或多個反射器、一個或多個導向器、以及一個或多個寄生跡線，其相對于輻射跡線設置，以減少RF暴露。在特定的實施例中，無線裝置可以包電力控制電路，當例如無線裝置感測到個人的身體鄰近天線設備時，電力控制電路減少至天線設備的電力。在一些實施例中，天線設備可以作用為多頻帶天線，其包含至少兩個頻帶，例如704-960MHz、1425-1850MHz和1850-2700MHz。在其他實施例中，天線設備可以在其他頻帶下操作，例如包含大約5.3GHz和/或5.8GHz的那些頻帶。應當理解的是，本文所描述的無線裝置和天線設備不限于特定的頻帶，且可以使用使其他頻帶。如本文所使用的，如果兩個頻帶不重疊或部分地重疊，則兩個頻帶可以是“不同的”。形成天線設備的一個或多個導電元件可以包括超材料(metamaterial)。大多數(shù)材料中的電磁波的傳播遵循(E，H，β)矢量場的右手定則，其中E是電場、H是磁場、β是波矢量(或傳播常數(shù))。相速度方向與信號能量傳播(組速度)的方向相同，并且折射率為正數(shù)。這樣的材料是“右手(RH)”材料。大多數(shù)自然材料是RH材料。人造材料也可以是RH材料。超材料(MTM)具有人造結構。當設計為具有遠小于由超材料引導的電磁能的波長的結構平均單元晶格尺寸ρ時，超材料可以表現(xiàn)為類似于對引導的電磁能來說同質的(homogeneous)介質。與RH材料不同，超材料可以表現(xiàn)出負折射率，且相速度方向與信號能量傳播的方向相反，其中(E，H，β)矢量場的相對方向遵循左手定則。僅支持負折射率且介電常數(shù)ε和磁導率μ同時為負的超材料是純“左手(LH)”超材料。許多超材料是LH超材料和RH材料的混合物，且從而本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種天線設備，包括：系統(tǒng)接地；以及天線子組件，包含饋電墊和接地墊，所述接地墊電耦合至所述系統(tǒng)接地，所述饋電墊配置為電耦合至導電通路以用于通信射頻(RF)波；其中所述天線子組件包含第一級，所述第一級具有電耦合至所述饋電墊的輻射跡線，所述輻射跡線配置為在指定的RF帶內進行通信，所述天線子組件還包含相對于所述第一級堆疊的第二級，所述第二級包含反射器，所述反射器與所述輻射跡線的一部分對準，以減少來自其的RF發(fā)射。

【技術特征摘要】
2015.10.30 US 14/928,2161.一種天線設備，包括：系統(tǒng)接地；以及天線子組件，包含饋電墊和接地墊，所述接地墊電耦合至所述系統(tǒng)接地，所述饋電墊配置為電耦合至導電通路以用于通信射頻(RF)波；其中所述天線子組件包含第一級，所述第一級具有電耦合至所述饋電墊的輻射跡線，所述輻射跡線配置為在指定的RF帶內進行通信，所述天線子組件還包含相對于所述第一級堆疊的第二級，所述第二級包含反射器，所述反射器與所述輻射跡線的一部分對準，以減少來自其的RF發(fā)射。2.如權利要求1所述的天線設備，其中所述反射器設置為鄰近所述饋電墊。3.如權利要求1所述的天線設備，其中所述輻射跡線包含多個高發(fā)射區(qū)域，所述反射器與所述高發(fā)射區(qū)域中的至少一個對準，以減少來自其的RF發(fā)射。4.如權利要求1所述的天線設備，其中所述輻射跡線具有多個分支段，每個所述分支段配置為在不同的RF帶內進行通信。5.如權利要求1所述的天線設備，其中所述天線子組件包含配置為重導向RF發(fā)射的導向器，所述導向器電耦合至所述系統(tǒng)接地。6.如權利要求5所述的天線設備，其中所述導向器的至少一部分緊鄰所述天線子組件的邊緣延伸。7.如權利要求1所述的天線設備，其中所述接地墊具有的表面積小于所述輻射跡線的表面積，其中所述系統(tǒng)接地具有的表面積顯著地大于所述接地墊的表面積，且顯著地大于所述輻射跡線的表面積。8.一種天線設備，包括：系統(tǒng)接地；以及天線子組件，包含饋電墊和接地墊，所述接地墊電耦合至所述系統(tǒng)接地，所述饋電墊配置為電耦合至導電通路以用于通信射頻(RF)波；其中所述天線子組件包含第一級，所述第一級具有電耦合至所述饋電墊的輻射跡線，所述輻射跡線配置為在指定的RF帶內進行通信，所述天線子組件還包含相對于所述第一級堆疊的第二級，所述第二級包含導向器，所述導向器電耦合至所述系統(tǒng)接地、且配置為重導向發(fā)射的RF發(fā)射。9.如權利要求8所述的天線設備，其中所述導向器的至少一部分緊鄰所述天線子組件的邊緣延伸。10.如權利要求8所述的天線設備，其中所述天線子組件包含寄生跡線，所述寄生跡線與所述輻射跡線共面，且平...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：EL卡馬喬，BF畢曉普，
申請(專利權)人：泰科電子公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國,US