天线装置和具有其的电子装置
2020-01-07

天线装置和具有其的电子装置

提供了一种天线装置。该天线装置可包括形成在电介质基板的一个表面上的导电辐射器图案、包括形成在电介质基板的另一表面上的至少一个单位单元的人工磁导体层、和连接到单位单元的短路销。人工磁导体层可以构造为形成关于流动穿过导电辐射器图案的信号电流具有相同的相位的感应电流。

参考图9和10,数码照相机30被示出作为电子装置的示例,数码照相机30的外壳可以由金属材料诸如镁、铝或与其等效的合金制成。应当注意,数码照相机30的顶部在图9中被切掉,并且没有示出天线装置100的电介质基板,而是仅示出了分别布置在电介质基板的一个表面和另一个表面上的导电福射器图案102和AMC层103。另外,天线装置100可包括布置在与AMC层103相同的表面上的馈给垫111,短路销105可以在电介质基板的另一表面上连接到AMC层103以短接AMC层103到主电路基板109。同时,如图10所示,导电辐射器图案102可以分别通过单独的馈给线117和接地线119’连接到主电路基板109的馈给电路和接地单元G。馈给线117和接地线119’可以分别由柔性印刷电路板制成。在实施方式中,如果导电辐射器图案102由金属薄板制成,则馈给线117和接地线119’可分别从导电辐射器图案102延伸作为金属薄板的部分。

设计为便携式的电子装置或设计为附着于人体的装置需要可以表现出稳定性能并具有小尺寸的天线装置,以便减小使用者或病人体验到的不适。使用金属壳的电子装置,诸如小型数码照相机,具有令人喜爱的美观外形,但是壳的材料使得其难以确保稳定的天线性能。因此,部分的金属壳可以被去除以确保无线发送/接收的稳定性。然而,一部分的壳的去除损害了由金属壳提供的美观外形。附着于人体的医用电子装置优选地不给病人(该医用电子装置附着于其上)带来不适,同时天线装置表现出稳定的工作特性。具有40mmX25mm尺寸的蝶形偶极天线已经被商业化作为ECG传感器天线,其在附着于人体之前表现出95%的辐射效率,但是在实际使用环境中,例如,当附着于人体时,辐射效率下降到5%。

图7是示出装备有根据本公开的实施方式的天线装置的医用电子装置的透视图。图8是图7中示出的天线装置的侧视图。

图4示出根据本公开的实施方式的天线装置的工作特性;

因此,存在对于小且轻的改善的天线装置以及具有该天线装置的电子装置的需要。

上述参考的论文中公开的天线装置利用由具有7X7布置的单位单元组合或具有9X5布置的单位单元组合构成的AMC,并且它们的水平X竖直尺寸超过50mmX50mm,从而限制将它们安装在小型电子装置或附着于人体的医用电子装置上。

附图说明

由图4中的Rl和R2的比较可以清楚的是:使用现有技术的AMC结构的天线装置10要求预定尺寸,例如,66_X66mm(水平X竖直)以便在期望的频带中获得足够的福射效率。这样的天线装置10的尺寸可以被简单地减小,但是这样的尺寸减小实质上扭曲了谐振频率并严重地降低了辐射效率。因此,将具有现有技术的结构的天线装置10安装在需要小型且轻的电子装置(诸如,移动通信终端或预计将附着于人体的医用电子装置,例如心电图(ECG)传感器)中是不适合的。

图2是示出根据本公开的实施方式的天线装置的侧视图;

技术领域

参考图1和图2,根据本公开的不同实施方式的天线装置100可具有形成在电介质基板101的一个表面上的导电辐射器图案102和形成在电介质基板101的另一表面上的人工磁导体(AMC)层103。例如,导电辐射器图案102和AMC层103可以分别形成在电介质基板101的相反表面上。通常,AMC以如下方式被构造:例如,接地层形成在电介质基板的一个表面上,特定图案的单元被周期性地布置在另一表面上,每个单元通过通孔连接到接地。相反,在根据本公开不同实施方式的天线装置100的构造的情况下,AMC层103可以例如由具有金属图案(例如,预定图案)的单位单元单独构成。当信号电流施加到导电辐射器图案102时,AMC层103形成关于流动穿过导电辐射器图案102的信号电流具有相同相位的感应电流,由此提高天线装置100的辐射性能。

天线装置和具有其的电子装置

提供了一种天线装置。该天线装置可包括形成在电介质基板的一个表面上的导电辐射器图案、包括形成在电介质基板的另一表面上的至少一个单位单元的人工磁导体层、和连接到单位单元的短路销。人工磁导体层可以构造为形成关于流动穿过导电辐射器图案的信号电流具有相同的相位的感应电流。

技术领域

通过以下结合附图的详细描述,本公开的某些实施方式的上述及其他方面、特征和优点将更加明显,附图中:

短路销105,例如,信号销151和接地销153的至少一个,可以在单位单元的一端处(即,在第一和第二导体单位图案131、133的一端处)连接到第一和第二导体单位图案131、133之一。如这里所用的,表述“短路销105连接到第一和第二导体单位图案131、133之一”不仅包括通过布线或印刷电路图案直接连接的构造,而且包括将部分的短路销105邻近第一和第二导体单位图案131、133定位并建立电联接的构造。短路销105将第一和第二导体单位图案131、133短接到主电路基板109,由此补偿天线装置100的电感分量,该天线装置100是小型的同时具有AMC结构。

参考图5和图6,根据本公开不同实施方式的天线装置100与现有技术的天线装置10的结构的不同之处在于:短路销105用来补偿电感分量。这样的差异使根据本公开不同实施方式的天线装置100能够表现出提高的辐射性能同时比现有技术的天线装置10小。

天线装置和具有其的电子装置

图4示出根据本公开的实施方式的天线装置的工作特性。图5是示出根据现有技术的天线装置的构造的电路图。图6是示出根据本公开的实施方式的天线装置的构造的电路图。

上述参考的论文中公开的天线装置利用由具有7X7布置的单位单元组合或具有9X5布置的单位单元组合构成的AMC,并且它们的水平X竖直尺寸超过50mmX50mm,从而限制将它们安装在小型电子装置或附着于人体的医用电子装置上。

通过以下结合附图的详细描述,本公开的某些实施方式的上述及其他方面、特征和优点将更加明显,附图中:

天线装置和具有其的电子装置

提供了一种天线装置。该天线装置可包括形成在电介质基板的一个表面上的导电辐射器图案、包括形成在电介质基板的另一表面上的至少一个单位单元的人工磁导体层、和连接到单位单元的短路销。人工磁导体层可以构造为形成关于流动穿过导电辐射器图案的信号电流具有相同的相位的感应电流。

在一实施方式中,人工磁导体层可以包括由第一导体单位图案和一对第二导体单位图案构成的至少一个单位单元,第一和第二导体单位图案可以形成电容耦合。

天线装置10使用现有技术的AMC结构,例如,由具有7X7布置的单位单元组合或具有9X5布置的单位单元组合构成的AMC,并具有66mmX66mm或60mmX40mm的水平X竖直尺寸。根据本公开不同实施方式的天线装置具有18mmX6mmXImm的尺寸冰平X竖直X厚度),这意味着它可以被紧凑地构造。如这里所用的,天线装置的厚度是指电介质基板的厚度。

本公开的多个方面至少解决上述问题和/或缺点并且至少提供如下所述的优点。因此本公开的一个方面提供了小且轻的天线装置以及具有该天线装置的电子装置。

在上述天线装置中,多个第一导体单位图案和多个第二导体单位图案可以交替地串联布置。

根据本公开不同实施方式的天线装置仅使用金属图案在电介质基板的一个表面上形成人工磁导体层,并连接短路销以补偿电感分量,这能够仅使用少量单位单元构造人工磁导体。因此,在减小人工磁导体的尺寸并由此减小天线装置的尺寸的同时可以确保稳定的工作特性。此外,在人工磁导体上布置辐射器使得即使当天线装置布置在由金属壳制成的电子装置内部时或当邻近于人体工作时也能够确保该天线装置的稳定的辐射性能。

发明内容

根据实施方式,短路销105可以被短接到不同的电路基板,例如,短接到电子装置的主电路基板109。天线装置100,例如AMC层103,可以通过短路销105被提供有馈给(feeding)或接地。短路销105可包括连接构件,诸如柔性印刷电路板、金属导体或C形夹。换句话说,短路销105可以由能够传递电信号的任何元件构成。导电辐射器图案102可以通过延伸穿过电介质基板101的通孔119、另一短路销等连接到提供在主电路基板109上的馈给电路或接地单元G。

根据本公开的不同实施方式的具有天线装置的电子装置可以包括:主电路基板;和天线装置,布置在主电路基板上,天线装置可以包括:电介质基板,布置为面对主电路基板;导电辐射器图案,形成在电介质基板的一个表面上;人工磁导体层,由形成在电介质基板的另一表面上的金属图案构成;和短路销,连接到人工磁导体层。短路销可以构造为短接人工磁导体层到主电路基板。

本公开的多个方面至少解决上述问题和/或缺点并且至少提供如下所述的优点。因此本公开的一个方面提供了小且轻的天线装置以及具有该天线装置的电子装置。