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)。

背景技術(shù)：

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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(guān)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(zhuǎn)換計算機，天線被設置在計算機的包含顯示器的部分內(nèi)或包含鍵盤的基部部分內(nèi)。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(zhuǎn)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(shù)實現(xiàn)要素：

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(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)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(nèi)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(nèi)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(cè)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(zhuǎn)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?；坎糠趾惋@示部分可以可旋轉(zhuǎn)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?qū)樱渲兄辽僖粋€級或?qū)泳哂心軌蛟谥付ǖ膔f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(jié)構(gòu)。當設計為具有遠小于由超材料引導的電磁能的波長的結(jié)構(gòu)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(zhì)的(homogeneous)介質(zhì)。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，且從而是復合右手和左手(crlh)超材料。crlh超材料可以表現(xiàn)為類似于在低頻率下的lh超材料和在高頻率下的rh材料。

例如，caloz和itoh在johnwiley&sons(2006)的“electromagneticmetamaterials：transmissionlinetheoryandmicrowaveapplications，(電磁超材料：傳輸線路理論和微波應用)”中描述了各種crlh超材料的實現(xiàn)和性質(zhì)。tatsuoitoh在electronicsletters，vol.40，no.16(2004年8月)的“invitedpaper：prospectsformetamaterials，(特約報告：超材料的前景)”中描述了crlh超材料和它們在天線中的應用。crlh超材料可以被結(jié)構(gòu)化和工程化，以表現(xiàn)專用于特定應用的電磁性能，并且可以用于這樣的應用中，其中使用其他材料可能是困難的、不切實際的或不可行的。此外，crlh超材料可以用于開發(fā)新應用并構(gòu)造新裝置，其對于rh材料來說可能是行不通的。

mtm結(jié)構(gòu)可以用于構(gòu)造天線、傳輸線以及其他rf部件和裝置，允許廣泛的技術(shù)進步，例如功能增強，尺寸減小和性能改進。mtm結(jié)構(gòu)具有一個或多個mtm單元晶格。用于mtm單元晶格的等效電路包括右手串聯(lián)電感l(wèi)r、右手并聯(lián)電容cr、左手串聯(lián)電容cl和左手并聯(lián)電感l(wèi)l?？梢曰谶@些crlhmtm單元晶格來設計基于mtm的部件和裝置，其可以通過使用分布式電路元件、集總電路元件或兩者的組合來實現(xiàn)。與常規(guī)天線不同，mtm天線諧振受到左手lh模式的存在的影響。通常來說，lh模式有助于激勵和更好地匹配低頻諧振，以及改善高頻諧振的匹配。mtm天線結(jié)構(gòu)可以配置為支持一個或多個頻帶，且被支持的頻帶可以包含一個或多個天線頻率諧振。例如，mtm天線結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造為支持包含“低頻帶”和“高頻帶”的多個頻帶。低頻帶包含至少一個lh模式諧振，且高頻帶包含與天線信號相關(guān)聯(lián)的至少一個右手rh模式諧振。

可以通過使用常規(guī)的fr-4印刷電路板(pcb)或柔性印刷電路(fpc)板來制造mtm天線結(jié)構(gòu)。其他制造技術(shù)的示例包含薄膜制造技術(shù)、片上系統(tǒng)(soc)技術(shù)，低溫共燒陶瓷(ltcc)技術(shù)和單片微波集成電路(mmic)技術(shù)。

圖1是根據(jù)實施例形成的無線通信裝置100的示意圖。無線通信裝置100在下文中被稱為無線裝置。在示范性實施例中，無線裝置100是可轉(zhuǎn)換便攜式計算機，其能夠被重定位，從而以不同的模式或狀態(tài)操作。例如，在第一配置中，無線裝置100可以作為便攜式計算機(例如膝上型、筆記本、或諸如此類)操作，且在第二配置中作為平板計算機操作。然而，在其他實施例中，無線裝置100可以僅具有一種配置。例如，無線裝置100可以僅作為便攜式計算機操作或僅作為平板計算機操作。然而，在其他實施例中，無線裝置可以是移動電話或可穿戴裝置(例如手表、健身追蹤器、健康狀態(tài)監(jiān)測器，以及諸如此類)?？纱┐餮b置可以與其他可穿戴元件(例如衣服)集成在一起。

無線裝置100可以包含相對于彼此可移動的多個互連的部分。在示范性實施例中，無線裝置100包含第一裝置部分102和第二裝置部分104，兩者通過鉸鏈組件106彼此互連。第一裝置部分102具有第一邊緣103，且第二裝置部分具有第二邊緣105。鉸鏈組件106可以互連第一邊緣103和第二邊緣105，并允許第一裝置部分102和第二裝置部分104在關(guān)閉狀態(tài)和操作狀態(tài)之間移動。在示出的實施例中，鉸鏈組件106是浮動鉸鏈，其能夠圍繞兩個旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。例如，鉸鏈組件106可以沿第一旋轉(zhuǎn)軸線108可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第一裝置部分102，以及沿第二旋轉(zhuǎn)軸線110可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接至第二裝置部分104。因此，鉸鏈組件106與第一裝置部分102圍繞第一軸線108可旋轉(zhuǎn)或可樞轉(zhuǎn)，且鉸鏈組件106與第二裝置部分104圍繞第二軸線110可旋轉(zhuǎn)或可樞轉(zhuǎn)。然而，應當理解的是，本文所闡述的實施例不限于具有帶有浮動鉸鏈的鉸鏈組件的無線裝置。例如，鉸鏈組件106可以僅具有一個旋轉(zhuǎn)軸線。

在特定的實施例中，第一裝置部分102包含集成的天線設備112。然而，在其他實施例中，第二裝置部分可以包含天線設備112，或者第一裝置部分102和第二裝置部分104中的每一個可以包含天線設備112的一部分。在示范性實施例中，天線設備112包含天線子組件142，其具有一個或多個級，所述級具有配置用于無線通信的天線元件。在示出的實施例中，天線子組件142包含印刷電路，例如pcb或柔性電路，其制造為具有本文所描述的天線結(jié)構(gòu)。例如，印刷電路可以包含由印刷電路的介電層支承的導電跡線或墊(其形成進行無線通信的天線的一部分)。然而，在其他實施例中，天線子組件142可以包含介電(dielectric)外殼(例如，模制外殼)，以及如下文所述的以其它方式形成的導電跡線或墊。在特定的實施例中，導電元件包含超材料。

天線設備112還可以包含系統(tǒng)接地(未示出)，例如系統(tǒng)接地214(在圖3中示出)。天線子組件142電耦合至系統(tǒng)接地。然而，在其他實施例中，設想的是，天線設備112可以不是天線子組件的一部分。替代的是，天線元件可以包含例如金屬片的沖壓部分，其如關(guān)于天線子組件142所描述的相對于彼此設置。

第一裝置部分102可以包含具有交互側(cè)115的基部外殼114，交互側(cè)115包含用戶接口116。用戶接口116可以包含一個或多個輸入裝置。例如，用戶接口116包含通信地耦合至無線裝置的內(nèi)部電路的鍵盤118、觸摸墊120和跟蹤按鈕122。鍵盤118、觸摸墊120和跟蹤按鈕122中的每一個是配置為從無線裝置100的用戶接收用戶輸入的輸入裝置。

基部外殼114圍繞并保護無線裝置100的至少一些電路。例如，內(nèi)部電路可以包含處理器124(例如中央處理單元)、存儲器126、內(nèi)部存儲128(例如硬盤驅(qū)動器或固態(tài)驅(qū)動器)、電源130、以及冷卻風扇132。第一裝置部分102還可以包含多個端口134，其允許其他裝置或網(wǎng)絡通信地耦合至無線裝置100。外部裝置的非限定性示例包含可移除的介質(zhì)驅(qū)動器、外部鍵盤、鼠標、揚聲器、以及電纜(例如以太網(wǎng)電纜)。盡管沒有示出，第一裝置部分102還可以配置為安裝至擴展站和/或充電站。

第二裝置部分104包含具有交互側(cè)140的裝置外殼135。裝置外殼135圍繞并保護無線裝置100的至少一些電路。例如，第二裝置部分104包含用戶顯示器136。用戶顯示器136通信地耦合至處理器124，例如，通過電路(例如導電通路)137。如本文所使用的，術(shù)語“通信地耦合”意味著以允許通信耦合的兩個部件之間的數(shù)據(jù)信號的直接或間接通信的方式來耦合。例如，數(shù)據(jù)信號可以通過電路137在用戶顯示器136和處理器124之間傳送。然而，可以在用戶顯示器136和處理器124之間的某個點處理或修改數(shù)據(jù)信號。

在示范性實施例中，用戶顯示器136是觸摸屏，其能夠檢測來自用戶的觸摸，并識別顯示區(qū)域內(nèi)的觸摸的位置。觸摸可以來自用戶的手指和/或觸筆或其他物體。用戶顯示器136可以實現(xiàn)一個或多個觸摸屏技術(shù)。例如，用戶顯示器136可以包含具有多個層(包含電阻層)的電阻觸摸屏。用戶顯示器136可以包含表面聲波(saw)觸摸屏，其利用超聲波來識別觸摸。用戶顯示器136還可以是基于一種或多種已知技術(shù)(例如，表面電容、投射式電容觸摸(pct)、互電容或自電容)的電容觸摸屏。用戶顯示器136可以包含基于光學技術(shù)(例如，圖像傳感器和光源)的光學觸摸屏。觸摸屏技術(shù)的其他示例可以包含聲學脈沖識別觸摸屏和色散信號技術(shù)。然而，在其他實施例中，用戶顯示器136不是能夠識別觸摸的觸摸屏。例如，用戶顯示器136可以僅能顯示圖像。

可選地，第二裝置部分104可以包含附加的部件，諸如位于第一裝置部分102內(nèi)的一個或多個部件。盡管沒有示出，第二裝置部分104可以包含端口、揚聲器、集成攝像頭等。應當理解的是，無線裝置100僅被描述作為一個示例，并且實施例可以包含其他類型的無線裝置。例如，無線裝置可以是翻蓋式電話。

天線設備112通信地耦合至處理器124。例如，天線設備112可以耦合至rf模塊(例如發(fā)射器/接收器)，其將來自天線設備112的信號解碼和/或?qū)奶幚砥?24接收的信號編碼。在無線裝置100的操作期間，無線裝置100可以通過天線組件112與外部裝置或網(wǎng)絡進行通信。為此，天線設備112可以包括天線元件，其配置為表現(xiàn)出專用于所需應用的電磁性質(zhì)。例如，天線設備112可以配置為在多個頻帶中同時操作。天線設備112的結(jié)構(gòu)可以配置為在特定的無線電頻帶中有效地操作。天線設備112的結(jié)構(gòu)可以配置為遠程地選擇用于不同網(wǎng)絡的特定無線電頻帶。天線設備112可以配置為具有指定的性質(zhì)，諸如天線的電壓駐波比(vswr)、增益、帶寬和輻射圖。

無線裝置100還可以包含電力控制電路144以及一個或多個接近度傳感器146，接近度傳感器146配置為檢測個人的身體(包含皮膚或衣服)何時與無線裝置100相鄰。例如，接近度傳感器146可以是紅外(ir)傳感器或電容傳感器，其檢測個人的皮膚何時在離天線設備112和/或無線裝置100的一個或多個部分(例如第一裝置部分102或第二裝置部分104)的一定距離內(nèi)。如圖所示，類似于其他電路，以簡單的方框例示了接近度傳感器146。然而，應當理解的是，根據(jù)接近度傳感器的類型，接近度傳感器146可以具有任何結(jié)構(gòu)。接近度傳感器146通信地耦合至電力控制電路144，電力控制電路144進而通信地耦合至天線設備112。更具體地，電力控制電路144能夠減少至天線設備112的電力，以便減少rf發(fā)射。在一些實施例中，電力減少可以局限于某些空間和/或僅應用于選擇數(shù)量的可用頻帶。

本文所闡述的實施例可以配置為實現(xiàn)指定的sar限制。特別地，天線設備和/或電力控制電路可以配置為實現(xiàn)指定的sar限制。sar是身體吸收rf能量的速率的度量。在一些情況下，在一克組織上取平均值，來自無線裝置的可允許的sar限制是1.6瓦每千克(w/kg)。然而，sar限制可以基于無線裝置的應用、政府法規(guī)、行業(yè)標準和/或關(guān)于rf暴露的未來研究而改變。在特定的實施例中，當確定個人的身體鄰近無線裝置的指定區(qū)域(例如天線設備)時，天線設備和/或電力控制電路配置為零間隙(zeroclearance)。

sar限制可以取決于無線裝置的應用?？梢愿鶕?jù)一個或多個協(xié)議(例如由行業(yè)和/或政府機構(gòu)提供的那些協(xié)議)來確定用于一個或多個實施例的sar。舉例來說，本文所闡述的實施例可以被測試和/或配置為滿足由美國聯(lián)邦通信委員會(fcc)制定的sar相關(guān)標準。

圖2示出了根據(jù)實施例形成的無線裝置150的三個側(cè)視圖。更具體地，圖2示出了處于關(guān)閉狀態(tài)或模式170、第一操作狀態(tài)或模式172、以及第二操作狀態(tài)或模式174的無線裝置150。無線裝置150可以與無線裝置100(圖1)類似或相同。關(guān)于關(guān)閉狀態(tài)170，無線裝置150包括第一裝置部分152、第二裝置部分154、以及可移動地聯(lián)接第一裝置部分152和第二裝置部分154的鉸鏈組件156。第一裝置部分152包含交互側(cè)158和外殼側(cè)160。交互側(cè)158和外殼側(cè)160面向相反的方向，第一裝置部分152的厚度161在其之間延伸。交互側(cè)158配置為接收用戶輸入和/或向用戶提供輸出。輸出可以是音頻信號(或聲音)或視頻信號(或圖像)的形式。交互側(cè)158可以包含一個或多個輸入裝置，諸如鍵盤、觸摸板、和/或跟蹤按鈕(未示出)。

第二裝置部分154可以包含交互側(cè)162和外殼側(cè)164。交互側(cè)162和外殼側(cè)164面向相反的方向，第二裝置部分154的厚度165在其之間延伸。交互側(cè)162包含用戶顯示器166。交互側(cè)162還可以包含其他部件，以接收用戶輸入或向用戶提供輸出。

在關(guān)閉狀態(tài)170，第一裝置部分152和第二裝置部分154并排設置。例如，交互側(cè)158、162可以彼此接合和/或在其之間具有標稱間隙。當無線裝置處于關(guān)閉狀態(tài)170時，外殼側(cè)160、164構(gòu)成無線裝置100的外側(cè)。

在第一操作狀態(tài)172中，交互側(cè)158、162限定非正交角度176。角度176在操作期間通常在80°-150°之間，但不必限于該范圍。應當理解的是，第一操作狀態(tài)不限于單個角度176。例如，在第一操作狀態(tài)172中的角度176可以是指定的角度范圍內(nèi)(諸如大于60°)的任何角度。在第一操作狀態(tài)172中，輸入裝置(例如，鍵盤、觸摸板或跟蹤按鈕)是活動的，使得輸入裝置可以響應于用戶的動作。第一操作狀態(tài)172可以被稱為計算機模式，其中無線裝置100以類似于常規(guī)的便攜式計算機的方式工作。

鉸鏈組件106允許第一裝置部分152和第二裝置部分154從第一操作狀態(tài)172折疊到第二操作狀態(tài)174。在第二操作狀態(tài)174中，第一裝置部分152和第二裝置部分154并排設置，且交互側(cè)158、162面向相反的方向。交互側(cè)158、162可以構(gòu)成無線裝置100的外側(cè)。這樣，用戶顯示器166可以暴露至無線裝置100的外部。第二操作狀態(tài)174可以稱為平板模式，其中無線裝置150以類似于常規(guī)的平板型計算機的方式工作。例如，用戶顯示器166可以是觸摸屏，其配置為接收來自無線裝置100的用戶的觸摸。在第二操作狀態(tài)174中，鉸鏈組件156可以形成或成為無線裝置150的裝置邊緣184，其配置為由用戶持握。

在一些實施例中，在第二操作狀態(tài)174中，沿著交互側(cè)158的(多個)輸入裝置可以是不活動的，使得輸入裝置可以不響應于用戶的動作。例如，無線裝置150可以具有指示無線裝置150處于第二操作狀態(tài)174的一個或多個傳感器。處理器124可以接收該信息并停用輸入裝置。然而，在其他實施例中，在第二操作狀態(tài)174中，沿著交互側(cè)158的輸入裝置可以是活動的。

當無線裝置150在不同狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換時，鉸鏈組件156可相對于第一裝置部分152和/或第二裝置部分154移動。舉例來說，當?shù)诙b置部分154從關(guān)閉狀態(tài)170移動到第一操作狀態(tài)172時，鉸鏈組件156可以圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線180和第二旋轉(zhuǎn)軸線182旋轉(zhuǎn)。當?shù)诙b置部分154從第一操作狀態(tài)172轉(zhuǎn)換至第二操作狀態(tài)174時，鉸鏈組件156可以圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線180和第二旋轉(zhuǎn)軸線182旋轉(zhuǎn)。

如本文所描述的，第一裝置部分152和第二裝置部分154中的至少一個可以包含天線設備(未示出)的一部分。當無線裝置150在不同的狀態(tài)之間移動時，天線設備可以相對于第一裝置部分152和/或第二裝置部分154移動。這里所闡述的實施例可以配置為基于以下至少一者來減少至天線設備的電力：(a)無線裝置的狀態(tài)或模式(例如，關(guān)閉、第一操作、第二操作)；(b)個人的身體是否鄰近天線設備；(c)個人的身體離天線設備的距離；以及(d)天線設備的預定的輻射圖。例如，天線設備可以設置為更接近外殼側(cè)160。在第一操作狀態(tài)中，外殼側(cè)160暴露至無線裝置150的外部。然而，在第二操作狀態(tài)中，交互側(cè)158暴露至無線裝置150的外部。在這樣的實施例中，第一操作狀態(tài)中的電力減少可以大于第二操作狀態(tài)。

圖3是根據(jù)實施例形成的便攜式計算機200的仰視透視圖。便攜式計算機200可以類似于無線裝置100(圖1)或無線裝置150(圖2)。便攜式計算機200包含基部部分202和顯示部分204。在圖3中暴露基部部分202，以示出便攜式計算機200的內(nèi)部部件。例如，便攜式計算機200包含天線設備210，其具有天線子組件212和系統(tǒng)接地214。系統(tǒng)接地也可以被稱為接地板或接地平面。還示出的是，電纜(例如同軸電纜)215的一端端接至天線子組件212。盡管未在圖3中示出，電纜215通過另一端通信地耦合至便攜式計算機200的其他電路，例如發(fā)射器/接收器?；坎糠?02具有外殼208，其確定基部部分202的外部尺寸。更具體地，外殼208具有第一尺寸(或?qū)挾?213和第二尺寸(或深度)216。盡管在圖3中不可見，外殼208還具有第三尺寸(或者，高度或厚度)。

系統(tǒng)接地214包含多個導電元件，其包含主要部分220和外圍部分222。主要部分220和外圍部分222例如通過錫焊或焊接彼此機械地和電氣地耦合。在示出的實施例中，主要部分220和外圍部分222中的每一個包含相應的金屬片或箔。部分220、222可以包含例如鋁或銅。在其他實施例中，系統(tǒng)接地214僅包含一個金屬片。系統(tǒng)接地214配置為電耦合至便攜式計算機200的其他部件，例如外殼208。

系統(tǒng)接地214和天線子組件212彼此電耦合。如圖所示，系統(tǒng)接地214和天線子組件212錫焊至彼此。然而，可以使用其他機構(gòu)來電耦合系統(tǒng)接地214和天線子組件212。例如，可以通過導電帶或?qū)щ妸A(或彈簧夾)來耦合兩個部件。在示出的實施例中，系統(tǒng)接地214和天線子組件212在多個端接區(qū)域231、232處電耦合。然而，在其他實施例中，系統(tǒng)接地214和天線子組件212可以僅在單個端接區(qū)域處彼此電耦合。如圖所示，系統(tǒng)接地214具有的表面積顯著地大于天線子組件212的表面積。更具體地，系統(tǒng)接地214具有第一尺寸(或?qū)挾?224和第二尺寸(或深度)226。天線子組件212具有第一尺寸(或長度)228和第二尺寸(或?qū)挾?230。系統(tǒng)接地214的面積可以例如是天線子組件212的面積的至少五倍(5x)、天線子組件212的面積的至少十倍(10x)、天線子組件212的面積的至少十五倍(15x)，或更多。在示出的實施例中，系統(tǒng)接地214和天線子組件212實質(zhì)上不彼此重疊。然而，在其他實施例中，系統(tǒng)接地214和天線子組件212可以實質(zhì)上彼此重疊。

圖4是天線子組件212的平面圖，在示出的實施例中，其包含天線設備210的一部分?？梢酝ㄟ^各種制造技術(shù)來制造天線子組件212。例如，可以通過已知的印刷電路板(pcb)技術(shù)來制造天線子組件212。對于這樣的實施例，天線子組件212可以是層壓或夾層結(jié)構(gòu)，其包含多個堆疊的基板層。每個基板層可以至少部分地包含絕緣介電材料。舉例來說，基板層可以包含介電材料(例如，阻燃環(huán)氧樹脂織造玻璃板(fr4)、fr408、聚酰亞胺、聚酰亞胺玻璃、聚酯、環(huán)氧-芳族聚酰胺、金屬、以及諸如此類)；粘結(jié)材料(例如，丙烯酸類粘合劑、改性環(huán)氧樹脂、酚醛縮丁醛(phenolicbutyral)、壓敏粘合劑(psa)、預浸漬材料、以及諸如此類)；以預定的方式設置、沉積或蝕刻的導電材料；或上述材料的組合。導電材料可以是銅(或銅合金)、銅鎳、銀環(huán)氧樹脂、導電聚合物、以及諸如此類。應當理解的是，基板層可以包含例如粘結(jié)材料、導電材料和/或介電材料的子層。

然而，應當理解的是，可以通過其他方法來制造天線子組件210?？梢酝ㄟ^激光直接構(gòu)型(lds)、雙射模制(two-shotmolding)(具有銅跡線的介電體)、和/或油墨印刷來制造天線子組件的一個或多個元件。例如，可以通過將介電材料(例如熱塑性塑料)模制為指定的形狀來制造結(jié)構(gòu)部件。隨后，導電元件(例如跡線、反射器、導向器)可以例如通過油墨印刷設置在模制件的表面上?？商娲兀梢允紫刃纬蓪щ娫?，且隨后將介電材料模制在導電部件的周圍。例如，導電元件可以由金屬片沖壓，設置在腔內(nèi)，隨后被注射至腔內(nèi)的熱塑性材料包圍。

如圖所示，天線子組件212相對于互相垂直的x、y和z軸取向。z軸延伸進入和離開頁面。天線子組件212的導電元件(例如跡線、反射器、導向器等)可以在天線子組件212中彼此重疊。如本文所使用的，如果平行于z軸延伸的線與兩個導電元件相交，則導電元件與另一個導電元件“重疊”。如本文所闡述的，導電元件可以彼此重疊，以屏蔽或反射rf發(fā)射和/或重導向rf能量，以便減少rf暴露或sar。

圖4是具有導電元件241、242和243的第一級240的視圖。相對于圖4的視圖，第二級250(在圖6中示出)設置在第一級240下方，且包含導電元件251(圖6)、252(圖6)、253、254和255。在圖4中僅示出了導電元件253-255。天線子組件212還包含無源部件，諸如第一電容器256，第二電容器257和第三電容器258，以及電感器259。圖4中還示出了，天線子組件212具有限定天線子組件212的周界的電路邊緣266。電路邊緣266可以限定凹陷268、270。第一級240和第二級250沿著垂直于z軸(圖3)的平面延伸，并具有相對于z軸的不同高度。對于包含基板層的實施例，兩個層可以沿z軸相對于彼此堆疊。如本文所使用的，如果層直接彼此相接或在它們之間具有一個或多個中間層，則兩個層相對于彼此“堆疊”。

圖5是第一級240的平面圖。導電元件241-243在下文中稱為接地墊或跡線241、輻射跡線242、以及寄生跡線243。如圖所示，接地墊241、輻射跡線242和寄生跡線243是彼此分離的分立結(jié)構(gòu)?？梢钥刂品蛛x相應的元件的間隙，以實現(xiàn)指定的性能。

在示范性實施例中，第一尺寸228是99.00毫米(mm)，且第二尺寸230是13.50mm。在一些實施例中，導電元件241-243的尺寸可以基于第一尺寸228和第二尺寸230的這些值。例如，可以通過使用第一尺寸228作為參考來確定尺寸s2的值。類似地，可以基于這些值，在導電元件241-243之間形成任何間隙的尺寸。

如圖所示，輻射跡線242包含饋電點或區(qū)域302。輻射跡線242還可以包含多個分支或臂部，其配置為在指定的頻帶下諧振。例如，輻射跡線242包含第一分支(由箭頭304指示)，其配置為在698-960mhz的頻帶下諧振，第二分支(由箭頭306指示)，其配置為在1425-1990mhz的頻帶下諧振，以及第三分支或環(huán)(由箭頭308指示)，其配置為在2110-2700mhz的頻帶下諧振。應當注意的是，輻射跡線242可以配置為在與本文所述的不同的頻帶下諧振。

第一分支304在平行于y軸的方向上從饋電點302延伸距離s1，隨后延伸平行于x軸的距離s2。第一分支304的延伸距離s2的部分在下文中稱為分支段305。還示出了，第二分支306在平行于y軸的方向上從饋電點302延伸距離s1，沿分支段306延伸平行于x軸的距離s3，隨后形成螺旋或鉤段308。螺旋或鉤段308具有用于實現(xiàn)預定頻帶的指定長度。

輻射跡線242可以具有多個高發(fā)射區(qū)域或區(qū)間，其提供相對高水平的rf發(fā)射。高發(fā)射區(qū)域或區(qū)間可以由指定區(qū)域處的電流引起。例如，第一高發(fā)射區(qū)域391可能接近饋電點302存在，第二高發(fā)射區(qū)域392可能接近輻射跡線242的接合分支段304和308的部分存在，且第三高發(fā)射區(qū)域393可能接近輻射跡線242的接合分支段304和306的部分存在。

簡要來說，關(guān)于圖4，饋電點302通過電容器256電容耦合至接地墊241。在示范性實施例中，電容器257具有0.5pf的電容?？蛇x地，螺旋段308的端部部分310電容耦合至分支段305。在示范性實施例中，電容器257具有0.5pf的電容。分支段305還通過電容器258電容耦合至寄生跡線243。在示范性實施例中，電容器258具有0.6pf的電容。寄生跡線243通過電感器259電感耦合至接地墊241。在示范性實施例中，電感器259的電感是1.3nh。然而，應當理解的是，實施例不限于上文提供的電容值。在其他實施例中，可以移除一個或多個電容器。

回到圖5，寄生跡線243具有從與接地墊241相鄰的位置311到寄生跡線243的遠端部分312的非線性通路。寄生跡線243具有從位置311延伸至線性跡線段316的曲折段314。線性跡線段316從曲折段314延伸至遠端段312。如圖所示，寄生跡線243配置為使得跡線段316緊鄰分支段306延伸距離s4。寄生跡線243可以沿距離s4電容耦合至分支段306。

寄生跡線243配置為修正來自輻射跡線242的rf發(fā)射的輻射圖。例如，寄生跡線243可以配置為將rf發(fā)射在指定的方向上導向，并增加天線設備210的方向性或增益。寄生跡線243可以作為無源諧振器操作，其吸收來自輻射跡線242的rf波并且以不同的相位重新輻射rf波。

圖6是第二級250的平面圖。在一些實施例中，導電元件251-255配置為暴露至天線子組件212(圖3)的外部。導電元件251-255在下文中被稱為接地墊或跡線251、饋電墊252、第一反射器253、第二反射器254和導向器255。在一些實施例中，第一反射器253和第二反射器254可以結(jié)合，使得存在單個反射器。

饋電墊252通過過孔317(在圖7中示出)電耦合至饋電點302(圖5)。饋電墊252配置為使得導電通路(例如同軸電纜215(圖3))電耦合至其，以通信射頻(rf)波。在一些實施例中，接地墊251配置為使得電纜215的屏蔽或接地層端接至其。接地墊251通過多個過孔318(在圖7中示出)電耦合至接地墊241(圖5)。在一些實施例中，接地墊241、251具有相似的形狀，且過孔318沿接地墊241、251的周界均勻地分布。

第一反射器253和第二反射器254設置為與多個高發(fā)射區(qū)域391-393(圖5)對準。例如，第一反射器253可以與高發(fā)射區(qū)域391、392重疊，且第二反射器254可以與高發(fā)射區(qū)域393重疊?？蛇x地，第一反射器253可以具有與高發(fā)射區(qū)域391重疊的邊緣。在任一情況下，第一反射器253可以鄰近高發(fā)射區(qū)域391，使得rf發(fā)射被阻擋和/或重導向。如本文所使用的，如果僅是rf發(fā)射的一部分被阻擋或重導向，則反射器“阻擋”或“重導向”rf發(fā)射。換言之，rf發(fā)射的另一部分或其它部分可能經(jīng)過反射器逃離或泄漏。在一些實施例中，反射器253、254屏蔽天線子組件212的外部，使得rf暴露或sar減少。在一些實施例中，反射器253、254可以作用為電容耦合至輻射跡線242和寄生跡線243的無源部件。

導向器255配置為重導向rf能量，以有效地降低可能在基部部分202(圖3)的內(nèi)部中經(jīng)歷的rf發(fā)射。在特定的實施例中，導向器255沿著天線子組件212的電路邊緣266(圖4)延伸。在特定的實施例中，導向器255機械地且電氣地耦合至系統(tǒng)接地214(圖3)。

圖8例示了在端接區(qū)域231和端接區(qū)域232處電耦合至系統(tǒng)接地214的天線子組件212。如圖所示，第二級250(包含第一反射器253和第二反射器254)暴露至外部。在端接區(qū)域231處，電纜215的導線導體被錫焊至饋電墊252(在圖8中不可見)，且電纜215的屏蔽元件被錫焊至接地墊251(在圖8中不可見)。接地墊251也可以被錫焊至系統(tǒng)接地214的外圍部分222a。在端接區(qū)域232處，導向器255的邊緣部分330被錫焊至系統(tǒng)接地214的外圍部分222b。這樣，天線子組件212可以在兩個不同的區(qū)域處電接地至系統(tǒng)接地214。

圖9是例示了根據(jù)實施例形成的天線設備的無源效率的曲線圖。更具體的，天線設備((諸如天線設備210(圖2))通過輸入功率為24.0dbm的頻率范圍進行測試。相較于不包含反射器、導向器和寄生跡線的天線組件，sar(以w/kg計量)顯著地減少。例如，在1880mhz的頻率下，在進行本文所述的修正之前，無源效率是-4.4db，在進行修正之后是-3.6db。這對應于sar約33％的減少(例如，3.7w/kg與5.57w/kg相比)。

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。更具體地，天線設備(諸如天線設備210(圖2))通過一定的頻率范圍(600.00mhz至3ghz)進行測試。在704mhz的頻率下，回波損耗為12.825db。在960mhz的頻率下，回波損耗為3.7594db。在1425mhz的頻率下，回波損耗為7.9109db。在1710mhz的頻率下，回波損耗為6.8051db。在2700mhz的頻率下，回波損耗為5.6962db。因此，實施例提供了一種能夠在多個頻帶內(nèi)有效地實施的天線。

應當理解的是，上述描述意在為說明性的，而不是限制性的。例如，上文所描述的實施例(和/或其方面)可以彼此結(jié)合使用。此外，在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，可以做出許多修改以使特定的情況或材料適應于本發(fā)明的教導。本文描述的尺寸、材料的類型、各種部件的取向、以及各種部件的數(shù)量和位置意在限定某些實施例的參數(shù)，而絕非限制性的，且僅為示范性實施例。在閱讀上述描述的情況下，在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的許多其他實施例和修改將對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見。因此，本發(fā)明的保護范圍應當參考隨附的權(quán)利要求、以及這些權(quán)利要求所聲稱的等價物的全部范圍來確定。

如本說明書中使用的，短語“在示范性實施例中”等意味著所描述的實施例僅是一個示例。該短語不旨在將發(fā)明主題限制于該實施例。本發(fā)明主題的其他實施例可以不包含所述特征或結(jié)構(gòu)。在隨附的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“在其中”被使用作為相應的術(shù)語“包括”和“其中”的通俗語言等價物。此外，在隨附的權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅作為標簽使用，而非意在對它們的對象強加數(shù)值要求。