DE102016200444B4

DE102016200444B4 - Tragbare elektronische Vorrichtung mit Antenne

Info

Publication number: DE102016200444B4
Application number: DE102016200444.1A
Authority: DE
Inventors: Carlo Di Nallo; Erik G. DE JONG; Jayesh Nath; Mattia Pascolini; Tang Y. Tan; Yiren Wang; Zheyu Wang
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2015-03-06
Filing date: 2016-01-15
Publication date: 2021-09-23
Anticipated expiration: 2036-01-16
Also published as: JP3205273U; CN105938933B; AU2015101837A4; US9793599B2; DE102016200444A1; AU2015101837B4; US20160261023A1; KR101823222B1; CN105938933A; KR20160108137A

Abstract

Elektronische Vorrichtung (10), die vordere und hintere Flächen aufweist, umfassend:ein Metallgehäuse (12) mit Seitenwänden (12W), die die vordere Fläche umgeben;eine Anzeige (14), die in dem Gehäuse (12) montiert ist;eine transparente Anzeigeabdeckungsschicht (112), die die Anzeige (14) abdeckt und die an den Seitenwänden (12W) des Metallgehäuses (12) befestigt ist, wobei die transparente Anzeigeabdeckungsschicht (112) eine innere Oberfläche mit einer Vertiefung (116) aufweist; undeine Antenne (40), die ein Antennenresonanzelement (122) auf einem dielektrischen Träger (148) aufweist, wobei das Antennenresonanzelement (122) durch den dielektrischen Träger (148) unterstützt wird und innerhalb der Vertiefung (116) ohne Klebstoff montiert ist.

Description

Hintergrund
Dies bezieht sich im Allgemeinen auf elektronische Vorrichtungen und genauer auf elektronische Vorrichtungen mit drahtlosen Kommunikationsschaltungen.
Elektronische Vorrichtungen beinhalten oft drahtlose Kommunikationsschaltungen. Hochfrequenzsende-Empfänger sind mit Antennen gekoppelt, um Kommunikationen mit externer Ausrüstung zu unterstützen. Während des Betriebs verwendet ein Hochfrequenzsende-Empfänger eine Antenne, um drahtlose Signale zu senden und zu empfangen.
Es kann eine Herausforderung darstellen, drahtlose Komponenten, wie z.B. Antennenstrukturen, in eine elektronische Vorrichtung aufzunehmen. Falls nicht sorgfältig vorgegangen wird, kann eine Antenne mehr Raum in einer Vorrichtung einnehmen als gewünscht oder kann eine nicht zufriedenstellende drahtlose Leistung aufweisen.
US 2012/0313834 A1 offenbart eine Antennenvorrichtung, die eine gute Antennenleistung erreicht unter Verwendung von mindestens einem oder mehreren Metallelementen, die in einem tragbaren Endgerät installiert sind. Die Antennenvorrichtung umfasst eine Hauptplatine, die mit einem Stromversorgungsabschnitt zur Stromversorgung ausgestattet ist, einen Schlitzabschnitt, der in mindestens einem oder mehreren Metallelementen positioniert ist oder durch eine Kombination der Metallelemente gebildet wird, und ein Stromversorgungs-Antennenelement zum Empfangen von Strom von dem Stromversorgungsabschnitt, das elektromagnetisch mit dem Schlitzabschnitt gekoppelt ist.
US 2014/0112511 A1 offenbart ein elektronisches Gerät mit einem Gehäuse, z. B. ein Metallgehäuse. In dem Metallgehäuse kann ein Display montiert sein. Antennenstrukturen können in dem Gehäuse unter einem inaktiven Randbereich des Displays angebracht sein. Integrierte Schaltkreise und andere elektrische Komponenten können in das Gehäuse unter einem aktiven Mittelteil des Displays montiert werden. Abschirmungsstrukturen können so konfiguriert sein, dass sie eine Wand bilden, die sich zwischen dem Display und dem Metallgehäuse erstreckt. Die Abschirmungsstrukturen können eine Platte aus leitfähigem Gewebe enthalten, die mit dem Metallgehäuse und den Metallchassisstrukturen in dem Display kurzgeschlossen ist. Die Abschirmstrukturen können auch ein Rohr aus leitfähigem Gewebe enthalten, das kapazitiv mit den Masse Leiterbahnen in einem Berührungssensor-Panel gekoppelt ist. Das Rohr aus leitfähigem Gewebe und können mit Hilfe eines leitfähigen Klebers kurzgeschlossen werden.
US 2013/0300618 A1 offenbart ein elektronisches Gerät mit einem leitfähigen Gehäuse mit einem Antennenfenster. Eine Display-Deckschicht kann an der Vorderseite des Geräts angebracht sein. Antenne und Näherungssensor Strukturen können eine dielektrische Trägerstruktur mit einer Einkerbung aufweisen. Das Antennenfenster kann einen vorspringenden Teil haben der sich in die Aussparung zwischen der Display-Deckschicht und den Antennen- und Näherungssensorstrukturen erstreckt.
Es wäre demzufolge wünschenswert in der Lage zu sein, verbesserte Antennen für elektronische Vorrichtungen bereitzustellen.
Zusammenfassung
Eine elektronische Vorrichtung kann mit elektrischen Komponenten bereitgestellt werden, die in einem Gehäuse montiert sind. Die elektrischen Komponenten können einen drahtlosen Sendeempfänger, eine Antenne und andere drahtlose Schaltungen beinhalten.
Eine Anzeige kann in dem Gehäuse montiert sein. Die Anzeige kann eine transparente Schicht aufweisen, wie z.B. eine Anzeigeabdeckungsschicht, die an Gehäuseseitenwänden montiert ist. Die Anzeigeabdeckungsschicht kann eine innere Oberfläche mit einer Vertiefung aufweisen. Die Vertiefung kann die Form einer Kerbe aufweisen, die entlang einer Umfangskante der Anzeigeabdeckungsschicht verläuft.
Eine Antennenstruktur, wie z.B. ein invertiertes F-Antennenresonanzelement, kann aus einer Metallleiterbahn auf einem dielektrischen Antennenträger gebildet sein. Die Metallleiterbahn und der Träger können an dem Gehäuse montiert sein unter Verwendung von Befestigungsmitteln, die durch Öffnungen in dem Träger verlaufen. Eine flexible gedruckte Schaltung kann mit dem Antennenträger gekoppelt sein. Der Träger kann an dem Gehäuse nur unter Verwendung der Befestigungsmittel montiert sein. Wenn der Träger an dem Gehäuse befestigt wird, wird das Resonanzelement innerhalb der Vertiefung montiert, ohne dass Klebstoff benötigt wird.
Das Gehäuse kann ein Metallgehäuse sein, das eine Antennenmasse bildet. Eine invertierte F-Antenne kann aus dem Resonanzelement in der Vertiefung und dem Metallgehäuse, das als Antennenmasse dient, gebildet sein. Metallelemente mit Mulden können an die flexible gedruckte Schaltung gelötet sein, um ein Erden der Masseleiterbahnen auf der flexiblen gedruckten Schaltung an dem Gehäuse zu ermöglichen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit drahtlosen Kommunikationsschaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit drahtlosen Kommunikationsschaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
3 ist eine Querschnittseitenansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit einer ebenen Anzeige in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
4 ist eine Querschnittseitenansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit einer gekrümmten Anzeige in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittseitenansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit einer Anzeige, die eine gekrümmte Schicht aufweist, die auf einer ebenen Schicht montiert ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden Anzeigeschicht, die zeigt, wie die innere Oberfläche der Anzeigeschicht mit einer Vertiefung bereitgestellt werden kann, wie z.B. einer Umfangskerbe, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
7 ist eine Draufsicht einer veranschaulichenden Antenne des Typs, der ein Antennenresonanzelement aufweisen kann, das innerhalb einer Anzeigenkerbe montiert ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
8 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden invertierten F-Antenne mit Impedanzanpass-Schaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
9 ist eine Querschnittseitenansicht eines Anteils einer elektronischen Vorrichtungsstruktur, die eine Vertiefung aufweist, wie z.B. eine Umfangskerbe, in der ein Antennenresonanzelement montiert worden ist, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
10 ist eine perspektivische Vorderansicht eines veranschaulichenden Antennenresonanzelements und einer zugeordneten flexiblen gedruckten Schaltung und von Antenneneinspeise-Strukturen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
11 ist eine Querschnittseitenansicht des veranschaulichenden Antennenresonanzelements der 10 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
12 ist eine perspektivische Rückansicht des veranschaulichenden Antennenresonanzelements der 10 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung
Eine elektronische Vorrichtung, wie z.B. die elektronische Vorrichtung 10 der 1, kann drahtlose Schaltungen enthalten. Die Vorrichtung 10 kann drahtlose Kommunikationsschaltungen, die in Kommunikationsbändern mit großer Reichweite betrieben werden, wie z.B. zellulare Telefonbänder, und drahtlose Schaltungen enthalten, die in Kommunikationsbändern mit kurzer Reichweite betrieben werden, wie z.B. das 2,4 GHz Bluetooth®-Band und die 2,4 GHz und 5 GHz WiFi®-Bänder für drahtlose lokale Netzwerke (die manchmal als IEEE 802.11-Bänder oder Kommunikationsbänder für drahtlose lokale Netzwerke bezeichnet werden). Die Vorrichtung 10 kann ebenso drahtlose Kommunikationsschaltungen zum Implementieren von Nahfeldkommunikationen, lichtbasierten drahtlosen Kommunikationen (z.B. Infrarotlicht-Kommunikationen und/oder Kommunikationen über das sichtbare Licht), Satellitennavigationssystem-Kommunikationen oder anderen drahtlosen Kommunikationen enthalten. Veranschaulichende Konfigurationen der drahtlosen Schaltungen der Vorrichtung 10, in denen drahtlose Kommunikationen über ein 2,4 GHz-Kommunikationsband und/oder über ein 5 GHz-Kommunikationsband (z.B. eine Bluetooth®- und/oder WiFi®-Verbindung) ausgeführt werden, werden manchmal hierin als ein Beispiel beschrieben.
Die elektronische Vorrichtung 10 kann eine Rechenvorrichtung sein, wie z.B. ein Laptop-Computer, ein Computer-Monitor, der einen eingebetteten Computer beinhaltet, ein Tablet-Computer, ein zellulares Telefon, ein Medienspieler oder eine andere handgehaltene oder tragbare elektronische Vorrichtung, eine kleinere Vorrichtung, wie z.B. eine Armbanduhrvorrichtung, eine Umhängevorrichtung, eine Kopfhörer- oder Ohrmuschelvorrichtung, eine Vorrichtung, die in einer Brille oder einer anderen Ausrüstung, die auf dem Kopf eines Benutzers getragen wird, eingebettet ist, oder eine andere am Körper tragbare oder Miniaturvorrichtung, ein Fernseher, eine Computeranzeige, die keinen eingebetteten Computer beinhaltet, eine Spielevorrichtung, eine Navigationsvorrichtung, ein eingebettetes System, wie z.B. ein System, in dem eine elektronische Ausrüstung mit einer Anzeige in einem Kiosk oder einem Fahrzeug montiert ist, Ausrüstung, die die Funktionalität zweier oder mehr dieser Vorrichtungen implementiert oder eine andere elektronische Ausrüstung. In der veranschaulichenden Konfiguration der 1 ist die Vorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, wie z.B. ein Mobiltelefon, ein Medienspieler, ein Tablet-Computer, eine Armbanduhrvorrichtung oder eine andere tragbare Rechenvorrichtung. Andere Konfigurationen können für die Vorrichtung 10 verwendet werden, falls gewünscht. Das Beispiel in 1 ist nur veranschaulichend.
In dem Beispiel der 1 beinhaltet die Vorrichtung 10 eine Anzeige, wie z.B. die Anzeige 14, die in dem Gehäuse 12 montiert ist. Das Gehäuse 12, das manchmal als eine Umhüllung oder als ein Behälter bezeichnet wird, kann aus Kunststoff, Glas, Keramik, Verbundfaserstoffen, Metall (z.B. rostfreier Stahl, Aluminium, usw.) anderen geeigneten Materialien oder einer Kombination von zwei oder mehr dieser Materialien gebildet sein. Das Gehäuse 12 kann unter Verwendung einer Einheitskörperkonfiguration gebildet sein, in der ein Teil oder das gesamte Gehäuse 12 als eine einzelne Struktur maschinell hergestellt oder gegossen ist, oder kann unter Verwendung mehrerer Strukturen gebildet sein (z.B. eine interne Rahmenstruktur, eine oder mehrere Strukturen, die äußere Gehäuseoberflächen bilden, usw.).
Die Vorrichtung 10 kann gegenüberliegende Vorder- und Rückflächen aufweisen, die von Seitenwänden umgeben sind. Die Anzeige 14 kann eine ebene oder gekrümmte äußere Oberfläche aufweisen, die die Vorderfläche der Vorrichtung 10 bildet. Der untere Anteil des Gehäuses 12, der manchmal als eine Rückgehäusewand 12R bezeichnet wird, kann die Rückfläche des Gehäuses 12 bilden. Die Rückgehäusewand 12R kann eine ebene äußere Oberfläche aufweisen (z.B. kann die Rückseite des Gehäuses 12 eine ebene Rückfläche für das Gehäuse 12 bilden) oder die Rückgehäusewand 12R kann eine gekrümmte äußere Oberfläche oder eine äußere Oberfläche mit anderen geeigneten Formen aufweisen. Lichtbasierte Komponenten oder andere elektrische Komponenten können in der Rückwand 12R montiert sein oder die Rückwand 12R kann von Komponenten frei sein. Die Seitenwände 12W können vertikale äußere Oberflächen aufweisen (z.B. Oberflächen, die vertikal zwischen der Anzeige 14 und der Rückgehäusewand 12R verlaufen), kann gekrümmte Oberflächen aufweisen (z.B. Oberflächen, die sich nach außen wölben, wenn sie im Querschnitt betrachtet werden), können abgeschrägte Anteile aufweisen, können Profile mit geraden und/oder gekrümmten Anteilen aufweisen oder können andere geeignete Formen aufweisen. Vorrichtung 10 kann eine rechteckige Anzeige und einen rechteckigen Umriss aufweisen, kann eine runde Form aufweisen oder kann andere geeignete Formen aufweisen.
Die Anzeige 14 kann eine Berührungsbildschirmanzeige sein, die eine Schicht leitender kapazitiver Berührungssensorelektroden oder andere geeignete Sensorkomponenten (z.B. Widerstandsberührungssensorkomponenten, akustische Berührungssensorkomponenten, kraftbasierte Berührungssensorkomponenten, lichtbasierte Berührungssensorkomponenten, usw.) aufnimmt, oder kann eine Anzeige sein, die nicht berührungsempfindlich ist. Kapazitive Berührungssensorelektroden können aus einer Anordnung von Indium-Zinnoxid-Feldern oder von anderen transparenten leitenden Strukturen gebildet sein.
Die Anzeige 14 kann eine Anordnung von Displaypixeln, die aus Flüssigkristallanzeige-(liquid crystal display, LCD)-Komponenten gebildet sind, eine Anordnung elektrophoretischer Anzeigepixel, eine Anordnung von Plasmaanzeigepixeln, eine Anordnung von Displaypixeln aus organischen lichtemittierenden Dioden oder aus anderen lichtemittierenden Dioden, eine Anordnung von Elektrobenetzungsanzeigepixeln, oder von Anzeigepixeln auf der Grundlage anderer Anzeigetechnologien beinhalten.
Die Vorrichtung 10 kann Tasten beinhalten, wie z.B. Taste 16. Es kann jede geeignete Anzahl von Tasten in der Vorrichtung 10 geben (z.B. eine einzelne Taste, mehr als eine Taste, zwei oder mehr Tasten, fünf oder mehr Tasten, usw.). Die Tasten können in Öffnungen in dem Gehäuse 12 oder in einer Öffnung in einer Anzeige platziert sein (als Beispiele). Die Tasten können rotierende Tasten, gleitende Tasten, Tasten, die durch Drücken eines bewegbaren Tastenelements betätigt werden, usw. sein. Tastenelemente für Tasten, wie z.B. die Taste 16, können aus Metall, Glas, Kunststoff oder anderen Materialien gebildet sein.
Ein schematisches Diagramm, das veranschaulichende Komponenten zeigt, die in Vorrichtung 10 verwendet werden können, wird in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, kann die Vorrichtung 10 Steuerschaltungen beinhalten, wie z.B. die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30. Die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30 können Speicher beinhalten, wie z.B. Festplattenlaufwerkspeicher, nichtflüchtigen Speicher (z.B. Flashspeicher oder anderen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher, der eingerichtet ist, um ein Festkörperlaufwerk zu bilden), flüchtigen Speicher (z.B. statischen oder dynamischen Zufallszugriffsspeicher) usw. Die Verarbeitungsschaltungen in den Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30 können verwendet werden, um den Betrieb der Vorrichtung 10 zu steuern. Diese Verarbeitungsschaltungen können auf einem oder mehreren Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, digitalen Signalprozessoren, integrierten Basisbandprozessorschaltungen, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen usw. basiert sein.
Die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30 können verwendet werden, um Software auf der Vorrichtung 10 auszuführen. Zum Beispiel kann Software, die auf der Vorrichtung 10 ausgeführt wird, verwendet werden, um Eingabebefehle von einem Benutzer zu verarbeiten, die unter Verwendung von Eingabe-Ausgabe-Komponenten geliefert werden, wie z.B. Tasten, ein Berührungsbildschirm, wie z.B. Anzeige 14, Kraftsensoren (z.B. Kraftsensoren, die durch Drücken auf die Anzeige 14 oder auf Anteile der Anzeige 14 aktiviert werden), Beschleunigungsmesser, Lichtsensoren und andere Eingabe-Ausgabe-Schaltungen. Um Interaktionen mit externer Ausrüstung zu unterstützen, können die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30 beim Implementieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Kommunikationsprotokolle, die unter Verwendung der Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30 implementiert werden können, beinhalten Internetprotokolle, Protokolle für drahtlose lokale Netzwerke (z.B. IEEE 802.11-Protokolle - die manchmal als WiFi® bezeichnet werden), Protokolle für andere drahtlose Kurzreichweitenkommunikationsverbindungen, wie z.B. das Bluetooth®-Protokoll usw.
Die Vorrichtung 10 kann Eingabe-Ausgabe-Schaltungen 44 beinhalten. Die Eingabe-Ausgabe-Schaltungen 44 können Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 beinhalten. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können verwendet werden, um es Daten zu erlauben, an die Vorrichtung 10 geliefert zu werden, und um es Daten zu erlauben, von der Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen bereitgestellt zu werden. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenanschlussvorrichtungen und andere Eingabe-Ausgabe-Komponenten beinhalten. Zum Beispiel können die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen Berührungsbildschirme, Anzeige ohne Berührungssensorfähigkeiten, Tasten, Kraftsensoren, Joysticks, Scroll-Räder, Touchpads, Tastaturfelder, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Tasten, Lautsprecher, Statusindikatoren, Lichtquellen, Audioanschlüsse und andere Audioanschlusskomponenten, digitale Datenanschlussvorrichtungen, Lichtsensoren, Bewegungssensoren (Beschleunigungsmesser), Kapazitätssensoren, Nähesensoren (z.B. ein kapazitiver Nähesensor und/oder ein infraroter Nähesensor), magnetische Sensoren und andere Sensoren und Eingabe-Ausgabe-Komponenten beinhalten.
Die Eingabe-Ausgabe-Schaltungen 44 können drahtlose Kommunikationsschaltungen 34 zum drahtlosen Kommunizieren mit externer Ausrüstung beinhalten. Die drahtlosen Kommunikationsschaltungen 34 können Hochfrequenz-(HF)-Sendeempfängerschaltungen beinhalten, die aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen, Leistungsverstärkerschaltungen, Eingangsverstärker mit geringem Rauschen, passiven HF-Komponenten, einer oder mehreren Antennen, Übertragungsleitungen und anderen Schaltungen zum Abwickeln drahtloser HF-Signale gebildet sind. Drahtlose Signale können ebenso unter Verwendung von Licht (z.B. unter Verwendung infraroter Kommunikationen) gesendet werden.
Die drahtlosen Kommunikationsschaltungen 34 können Hochfrequenz-Sendeempfänger-Schaltungen 90 zum Abwickeln verschiedener Hochfrequenzkommunikationsbänder beinhalten. Zum Beispiel können die Schaltungen 34 drahtlose Lokalnetzwerk-Sendeempfänger-Schaltungen, die 2,4 GHz- und 5 GHz-Bänder für WiFi®-(IEEE 802.11)-Kommunikationen abwickeln können, drahtlose Sendeempfängerschaltungen, die das 2,4 GHz-Bluetooth®-Kommunikationsband abwickeln können, Mobiltelefon-Sendeempfänger-Schaltungen zum Abwickeln drahtloser Kommunikationen in Kommunikationsbändern zwischen 700 MHz und 2700 MHz oder anderen geeigneten Frequenzen (als Beispiele) oder andere drahtlose Kommunikationsschaltungen beinhalten. Falls gewünscht, können die drahtlosen Kommunikationsschaltungen 34 Schaltungen beinhalten für andere drahtlose Verbindungen mit kurzer Reichweite und langer Reichweite, falls gewünscht. Zum Beispiel können die drahtlosen Kommunikationsschaltungen 34 60 GHz-Sendeempfängerschaltungen, Schaltungen zum Empfangen von Fernseh- und Radiosignalen, Ausrufsystemsendeempfänger, Nahfeldkommunikations- (near field communication, NFC)-Schaltungen, Satellitennavigationssystemempfängerschaltungen usw. beinhalten. In WiFi®- und Bluetooth®-Verbindungen und anderen drahtlosen Verbindungen mit kurzer Reichweite können drahtlose Signale typischer Weise verwendet werden, um Daten über das Zehnfache oder Hundertfache von Fuß zu übermitteln. In zellularen Telefonverbindungen und anderen Verbindungen mit großer Reichweite, werden drahtlose Signale typischer Weise verwendet, um Daten über Tausende von Fuß oder Meilen zu übermitteln. Um Energie zu sparen, kann es in einigen Ausführungsformen wünschenswert sein, die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 so einzurichten, dass der Sendeempfänger 90 ausschließlich drahtlose Verbindungen mit kurzer Reichweite abwickelt, wie z.B. 2,4 GHz-Verbindungen und/oder 5 GHz-Verbindungen (z.B. Bluetooth®- und/oder Wifi®-Verbindungen). Andere Konfigurationen können für die drahtlosen Schaltungen 34 verwendet werden, falls gewünscht (z.B. Konfigurationen mit Abdeckungen in zusätzlichen Kommunikationsbändern).
Die drahtlosen Kommunikationsschaltungen 34 können eine oder mehrere Antennen beinhalten, wie z.B. die Antenne 40. Die Antenne 40 kann gebildet sein unter Verwendung irgendeines geeigneten Antennentyps. Zum Beispiel kann die Antenne 40 eine Antenne sein mit einem Resonanzelement, das aus Schleifenantennenstrukturen, Patch-Antennen-Strukturen, invertierten F-Antennenstrukturen, Schlitzantennenstrukturen, planaren invertierten F-Antennenstrukturen, helikalen Antennenstrukturen, Hybriden dieser Entwürfe, usw. gebildet ist.
Übertragungsleitungspfade, wie z.B. die Übertragungsleitung 92, können verwendet werden, um die Antenne 40 mit den Sendeempfängerschaltungen 90 zu koppeln. Die Übertragungsleitung 92 kann mit Antenneneinspeisungsstrukturen gekoppelt sein, die den Antennenstrukturen 40 zugeordnet sind. Als ein Beispiel können die Antennenstrukturen 40 eine invertierte F-Antenne oder einen anderen Typ von Antenne bilden, der eine Antenneneinspeisung mit einem positiven Antenneneinspeisungsanschluss aufweist, wie z.B. Anschluss 98, und einen Masseantenneneinspeisungsanschluss, wie z.B. den Masseantenneneinspeisungsanschluss 100. Der positive Übertragungsleitungsleiter 94 kann mit dem positiven Antenneneinspeisungsanschluss 98 gekoppelt sein und der Masseübertragungsleitungsleiter 96 kann mit dem Massenantenneneinspeisungsanschluss 92 gekoppelt sein. Andere Typen von Antenneneinspeisungsanordnungen können verwendet werden, falls gewünscht. Die veranschaulichende Einspeisungskonfiguration der 2 ist nur veranschaulichend.
Die Übertragungsleitung 92 kann Koaxialkabelpfade, Mikrostreifenübertragungsleitungen, Streifenleitungsübertragungsleitungen, kantengekoppelte Mikrostreifenübertragungsleitungen, kantengekoppelte Streifenleitungsübertragungsleitungen, Übertragungsleitungen, die aus Kombinationen von Übertragungsleitungen dieser Typen gebildet sind, usw. beinhalten. Filterschaltungen, Umschaltschaltungen, Impedanzanpass-Schaltungen und andere Schaltungen können in die Übertragungsleitungen zwischengeschaltet werden, falls gewünscht. Schaltungen für Impendanzanpass-Schaltungen können aus diskreten Komponenten (z.B. Oberflächenmontagetechnologiekomponenten) gebildet sein oder können aus Gehäusestrukturen, bedruckten Leiterplattenstrukturen, Leiterbahnen auf Kunststoffunterstützungen usw. gebildet sein. Komponenten, wie z.B. diese, können ebenso beim Bilden von Filterschaltungen verwendet werden.
Elektrische Komponenten zum Bilden von Schaltungen, wie z.B. die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 30 und die Eingabe-Ausgabe-Schaltungen 44 der 2, können in dem Gehäuse 12 montiert sein. Man betrachte als ein Beispiel die Querschnittseitenansicht der Vorrichtung 10 der 3. 3 ist eine Querschnittseitenansicht einer Vorrichtung, wie z.B. der Vorrichtung 10 der 1, die entlang der Linie 18 aufgenommen und in Richtung 20 betrachtet wird. Wie in 3 gezeigt, kann die Anzeige 14 der Vorrichtung 10 aus einem Anzeigemodul gebildet sein, wie z.B. dem Anzeigemodul 102 (das manchmal als eine Anzeige bezeichnet wird), das unter einer Abdeckungsschicht montiert ist, wie z.B. die Anzeigeabdeckungsschicht 112 (als ein Beispiel). Die Anzeige 14 (das Anzeigemodul 102) kann eine Flüssigkristallanzeige, eine Anzeige aus organischen lichtemittierenden Dioden, eine Plasma-Anzeige, eine elektrophoretische Anzeige, eine Anzeige, die berührungsunempfindlich ist, eine berührungsempfindliche Anzeige, die eine Anordnung kapazitiver Berührungssensorelektroden oder andere Berührungssensorstrukturen aufnimmt, oder kann irgendein anderer Typ von geeigneter Anzeige sein. Die Anzeigeabdeckungsschicht 112 kann eine Schicht aus durchsichtigem Glas, ein transparentes Kunststoffelement, ein transparentes kristallines Element, wie z.B. eine Saphirschicht, eine Keramik, Quarzglas, eine transparente Schicht, die aus einem oder mehreren unterschiedlichen Typen von Materialien gebildet ist, oder eine andere durchsichtige Struktur sein. Die Schicht 112 kann die Vorderfläche der Vorrichtung 10 bilden. Falls gewünscht, kann die äußerste Schicht der Anzeige 14 (z.B. die Anzeigeschicht 112) als ein Substrat für eine Anordnung von Farbfilterelementen (d.h., dass die Schicht 112 eine Farbfilterschicht sein kann), als ein Substrat für Dünnfilmtransistorschaltungen (d.h., dass die Schicht 112 eine Dünnfilmtransistorschicht sein kann) verwendet werden, oder kann ein Substrat sein, das sowohl Dünnfilmtransistorschaltungen als auch Farbfilterschaltungen beinhaltet (als Beispiele).
Die Vorrichtung 10 kann innere Gehäusestrukturen aufweisen, die der Vorrichtung 10 strukturelle Unterstützung bereitstellen, und/oder, die als Montageplattformen für gedruckte Schaltungen und andere Strukturen dienen. Die strukturellen internen Gehäuseelemente können manchmal als Gehäusestrukturen bezeichnet werden und können als einen Teil des Gehäuses 12 bildend betrachtet werden.
Die elektrischen Komponenten 106 zum Bilden von Schaltungen, wie z.B. die Schaltungen 30 und 44, können innerhalb des Inneren des Gehäuses 12 montiert werden. Die Komponenten 106 können auf gedruckten Schaltungen montiert werden, wie z.B. auf der gedruckten Schaltung 104. Die gedruckte Schaltung 104 kann eine starre gedruckte Leiterplatte sein (z.B. eine gedruckte Leiterplatte, die aus glasfasergefülltem Harz oder einem anderen starren gedruckten Leiterplattenmaterial gebildet ist) oder kann eine flexible gedruckte Schaltung sein (z.B. eine gedruckte Schaltung, die aus einem Bogen von Polyimid oder einer anderen flexiblen Polymerschicht gebildet ist). Musterförmig gelegte Leiterbahnen innerhalb der gedruckten Leiterplatte 104 können verwendet werden, um Signalpfade zwischen den Komponenten 106 zu bilden. Falls gewünscht, können Komponenten, wie z.B. Verbinder, auf der gedruckten Schaltung 104 montiert werden. Kabel, wie z.B. ein oder mehrere flexible gedruckte Schaltungskabel können zusammenpassende Verbinder aufweisen und können Schaltungen auf gedruckten Schaltungen, wie z.B. die gedruckte Schaltung 104, mit der Anzeige 102, der (den) Antenne(n) 40 (2) usw. koppeln. Die flexiblen gedruckten Schaltungskabel können ebenso auf Platten montiert sein, wie z.B. Platte 104, unter Verwendung von Lötzinn oder einem anderen leitenden Material.
Die äußerste Schicht der Anzeige 14, wie z.B. die Anzeigeabdeckungsschicht 112, ist vorzugsweise eine transparente Anzeigeschicht, die aus transparenten Strukturen gebildet ist, die es Licht von der Anzeige 102 erlauben, die Schicht 112 zu passieren. Dies erlaubt es Bildern auf der Anzeige 102 durch den Betrachter 108 in Richtung 110 während des Betriebs der Vorrichtung 10 betrachtet zu werden.
In dem Beispiel der 3 weist die transparente Anzeigeabdeckungsschicht 112 ebene innere und äußere Oberflächen auf. Falls gewünscht, kann eine oder mehrere der Oberflächen der Anzeige 14 gekrümmt sein (z.B. konkav, konvex, usw.). Wie in der veranschaulichenden Querschnittseitenansicht der 4 gezeigt, kann die Anzeige 14 z.B. eine konvexe äußere Oberfläche aufweisen. In diesem Typ von Konfiguration, kann die Anzeigeabdeckungsschicht 112 eine ebene innere Oberfläche oder eine gekrümmte innere Oberfläche aufweisen (wie in 4 gezeigt).
Wie in 5 gezeigt, kann die Anzeigeabdeckungsschicht 112 mehr als eine Schicht aufweisen. In dem Beispiel der 5 weist die Anzeigeabdeckungsschicht 112 eine äußere Schicht, wie z.B. die Schicht 112-1, und eine innere Schicht auf, wie z.B. die Schicht 112-2. Die Schicht 112-1 kann eine konvexe äußere Oberfläche und eine ebene innere Oberfläche aufweisen (als ein Beispiel). Die Schicht 112-2 kann gegenüberliegende ebene äußere und innere Oberflächen aufweisen (als ein Beispiel). Klebstoff 120 (z.B. optisch transparenter Klebstoff) kann verwendet werden, um die Schichten 112-1 und 112-2 zusammen zu befestigen. Die Anzeigestruktur 102 (z.B. eine Anzeige aus organischen lichtemittierenden Dioden oder ein anderes Anzeigemodul) kann auf der Innenoberfläche der unteren Schicht 112-2 (z.B. eine ebene innere Oberfläche) unter Verwendung von Klebstoff oder anderen Befestigungsmechanismen montiert sein.
Es kann wünschenswert sein, Vertiefungen in Strukturen zu erzeugen, wie z.B. dem Gehäuse 12 und/oder der Anzeige 14, um Antennenstrukturen aufzunehmen. Als ein Beispiel kann eine Vertiefung, wie z.B. die Kerbe 116 der 6 in der inneren Oberfläche 114 einer dielektrischen Schicht, wie z.B. der Anzeigeabdeckungsschicht 112, gebildet sein. Die Kerbe 116 kann entlang einer oder mehrerer Peripheriekanten der Anzeigeabdeckungsschicht 112 verlaufen. In dem Beispiel der 6 weist die Anzeigeabdeckungsschicht 112 eine rechteckige Form und vier Peripheriekanten auf. Die Kerbe 116 verläuft entlang aller vier Peripheriekanten der Anzeigeabdeckungsschicht 112. Konfigurationen, in denen Vertiefungen, wie z.B. die Kerbe 116 der 6, andere Formen aufweisen, können ebenso verwendet werden, falls gewünscht (z.B. Konfigurationen, in denen die Vertiefung 116 entlang einer einzelnen Kante der Anzeigeabdeckungsschicht 112 verläuft, Konfigurationen, in denen die Vertiefung 116 entlang zweier Kanten der Anzeigeabdeckungsschicht 112 verläuft, Konfigurationen, in denen die Vertiefung 116 entlang dreier Kanten der Anzeigeabdeckungsschicht 112 verläuft, usw. Falls gewünscht, kann die Anzeige 14 kreisförmig sein, und die Vertiefung 116 kann eine kreisförmige oder halbkreisförmige Kerbe aufweisen, die entlang der gekrümmten Kanten der Anzeige 14 verläuft (z.B. kann die Vertiefung 116 eine kreisförmige Kerbe sein oder kann eine Kerbe bilden, die eine gekrümmte Form aufweist, die entlang eines Teils einer gekrümmten Peripheriekante der Anzeige 14 verläuft). Vertiefungen, wie z.B. die Kerbe 116 können gebildet werden durch maschinelles Herstellen, Ätzen, Gießen, Wasserstrahlschneiden, Abschleifen unter Verwendung feiner Abriebpartikel oder durch andere Fabrikationstechniken. Die Querschnittsform der Kerbe 116 kann quadratisch, rechteckig oder halbkreisförmig sein, kann gekrümmte Formen aufweisen, kann Formen mit geraden Seiten und/oder gekrümmten Seiten aufweisen, usw.
Eine oder mehrere Antennen der Vorrichtung 10 können aus einem Antennenresonanzelement gebildet sein, das vollständig oder teilweise in einer Vertiefung montiert ist, wie z.B. die Vertiefung 116. In der veranschaulichenden Konfiguration der 7 ist die Antenne 40 eine invertierte F-Antenne, die ein Antennenresonanzelement aufweist, das innerhalb der Vertiefung 116 platziert ist. Die invertierte F-Antenne 40 der 7 weist ein Antennenresonanzelement 122 und eine Antennenmasse (Masseebene) 124 auf. Die Antennenmasse 124 kann aus einer Metallgehäusestruktur gebildet sein (z.B. Gehäuse 12 in einer Konfiguration, in der ein Teil oder das gesamte Gehäuse 12 aus Metall ist), kann aus leitenden Leiterbahnen auf einer gedruckten Leiterplatte gebildet sein, kann aus Massestrukturen in anderen Vorrichtungen gebildet sein (z.B. Anzeige 102) und/oder kann implementiert werden unter Verwendung anderer geeigneter Massestrukturen. Das Antennenresonanzelement 122 kann einen Hauptresonanzelementarm aufweisen, wie z.B. Arm 120. Die Länge des Arms 120 (welcher manchmal als ein Resonanzelementarm oder ein Resonanzelement bezeichnet wird) kann so ausgewählt werden, dass die Antenne 40 bei gewünschten Betriebsfrequenzen schwingt. Zum Beispiel kann die Länge des Arms 120 ein Viertel einer Wellenlänge bei einer gewünschten Betriebsfrequenz der Antenne 40 sein. Die Antenne 40 kann ebenso Resonanzen bei harmonischen Frequenzen aufweisen.
Arm 120 kann aus Metallleiterbahnen auf einer Antennenunterstützung gebildet sein. Die Antennenunterstützung kann z.B. ein Polymer-(Kunststoff-)-Antennenträger oder ein anderes dielektrisches Element sein. Metallleiterbahnen 120 können mit der Masse 124 durch den Rückpfad 126 gekoppelt sein. Der Rückpfad 126 kann aus einer Metallleiterbahn auf dem Antennenträger gebildet sein oder kann aus anderen leitenden Strukturen gebildet sein. Die Antenneneinspeisung 128 kann den positiven Antenneneinspeisungsanschluss 98 und den Massenantenneneinspeisungsanschluss 100 beinhalten und kann parallel zu dem Rückpfad 126 zwischen die Metallleiterbahn des Resonanzelementarms 120 und die Masse 124 gekoppelt werden. Falls gewünscht können die invertierten F-Antennen, wie z.B. die veranschaulichende Antenne 40 der 7, mehr als einen Resonanzarmzweig aufweisen (z.B., um mehrere Frequenzresonanzen zu erzeugen, um Handlungen in mehreren Kommunikationsbändern zu unterstützen) oder können andere Antennenstrukturen aufweisen (z.B. parasitäre Antennenresonanzelemente, einstellbare Komponenten, um Antenneneinstellung zu unterstützen usw.). Zum Beispiel kann ein Ende des Arms 120 einen Hochbandzweig bilden, der bei 5 GHz schwingt, und ein anderes Ende des Arms 120 kann einen Niedrigbandzweig bilden, der bei 2,4 GHz schwingt.
Die Bandbreite der Antennen, wie z.B. die Antenne 40 der 7 können durch die Trennung von der Masse 124 und dem Antennenresonanzelement 122 beeinflusst werden (d.h., die Entfernung von der Metallleiterbahn 120 zu dem Gehäuse 12 in einer Konfiguration, in der die Masse 124 von dem Gehäuse 12 gebildet wird). Durch Bereitstellen von Vertiefungen, wie z.B. der Vertiefung 116 in der Anzeigeabdeckungsschicht 112, kann die Entfernung von der Masse 124 zu dem Antennenresonanzelement 120 vergrößert werden ohne die Größe der Vorrichtung 10 und des Gehäuses 12 übermäßig zu erhöhen.
Falls gewünscht können Schaltungskomponenten in die Antenneneinspeisung und/oder in Anteile der Antenne 40 zwischengeschaltet werden. Als ein Beispiel kann die Antenne 40 eine invertierte F-Antenne des Typs, der in 8 gezeigt wird, sein. Wie in 8 gezeigt, kann die Antenne 40 eine elektrische Komponente beinhalten, wie z.B. die Komponente 160. Die Komponente 160 kann eine Spule oder ein anderes Schaltungselement sein. Die Komponente 160 kann innerhalb des Antennenresonanzelementarms 120 gebildet sein (z.B. kann die Komponente 160 zwischen die Anteile 120-1 und 120-2 des Arms 120 zwischengeschaltet sein). Der Wert der Komponente 160 (z.B. der Induktivitätswert der Komponente 160) kann ausgewählt werden, um die effektive Länge des Arms 120 anzupassen und um dadurch die Frequenzantwort der Antenne 40 anzupassen. Die Komponente 160 kann eine verpackte diskrete Spule sein, wie z.B. eine Spule, die in einer Oberflächenmontagetechnologieverpackung oder einer anderen Verpackung verpackt ist.
Falls gewünscht können Impedanzanpass-Schaltungen, wie z.B. die Impedanzanpass - Schaltungen M1 und M2, mit der Einspeisung 128 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Anpass-Schaltung M1 zwischen den Arm 120 und die Masse 124 parallel zu den Anschlüssen 98 und 100 gekoppelt sein und die Anpass-Schaltung M2 kann in Reihe zwischen den positiven Einspeisungsanschluss 98 und den Arm 120 gekoppelt sein. Andere Typen von Impedanzanpass-Schaltungen, Filterschaltungen, Antenneneinstellschaltungen, und andere Antennenschaltungen können in Antenne 40 und Einspeisung 128 verwendet werden, falls gewünscht. Die Konfiguration der 8 ist nur veranschaulichend.
Eine Querschnittseitenansicht der Antenne 40, die durch einen Kantenanteil der Vorrichtung 10 aufgenommen ist, wird in 9 gezeigt. Wie in 9 gezeigt, kann die Anzeige 14 die Anzeigeabdeckungsschicht 112 und das Anzeigemodul (Anzeige) 102 beinhalten. Der aktive Bereich AA des Anzeigemoduls 102 kann eine Anordnung von Pixeln (z.B. Pixel aus organischen lichtemittierenden Dioden in einer Konfiguration, in der das Anzeigemodul 102 eine Anzeige aus organischen lichtemittierenden Dioden ist, Flüssigkristallanzeigepixel, elektrophoretische Anzeigepixel usw.) zum Anzeigen von Bildern aufweisen. Der inaktive Anzeigegrenzbereich IA kann einen Ring bilden, der um die Peripherie der Anzeige 14 herum verläuft (z.B. ein rechteckiger Ring in Konfigurationen, in denen die Anzeige 14 eine rechteckige Form aufweist, ein kreisförmiger Ring, in einer Konfiguration, in der die Anzeige 14 kreisförmig ist, usw.).
Eine Schleifenantenne für Nahfeldkommunikation kann unter der Anzeige 102 gebildet sein. Die Schleifenantenne für Nahfeldkommunikation kann aus Metallleiterbahnen auf einem gedruckten Schaltungssubstrat oder aus anderen Antennenstrukturen für Nahfeldkommunikation gebildet sein.
Komponenten können in dem inneren der Vorrichtung 10 in einem Bereich montiert sein, wie z.B. in Bereich 137. Zum Beispiel kann eine Komponente, wie z.B. ein elektromechanischer Auslöser (z.B. eine haptische Rückmeldevorrichtung, ein piezoelektrischer Auslöser, eine Magnetspule, ein Vibrator zum Ausgeben von Benachrichtigungen, eine Vorrichtung zum Weitergeben anderer Vibrationen oder Bewegungen an die Vorrichtung 10, usw.) oder andere geeignete elektrische Komponente(n), in dem Bereich 137 montiert sein.
Der Antennenresonanzelementarm 120 der Antenne 40 kann aus Metallleiterbahnen auf einem dielektrischen Träger gebildet sein, wie z.B. dem dielektrischen Antennenträger 148. Der Träger 148 kann ein einzelnes einheitliches Kunststoffelement sein, das innerhalb der Vorrichtung 10 unter Verwendung von Befestigungsmitteln montiert ist ohne Verwendung von Klebstoff oder Federn (als ein Beispiel). Die Metallleiterbahnen der Antenne 40 können auf einem Träger 148 gebildet sein unter Verwendung von direkter Laserstrukturierung (z.B. ein Verfahren, in dem Anteile des Trägers 148 selektiv aktiviert werden für Metallüberzug unter Verwendung von Laser-Licht) oder anderen geeigneten Metallleiterbahnbemusterungstechniken.
Antenne 40 kann mit den elektrischen Komponenten 106 auf der gedruckten Schaltung 104 gekoppelt werden unter Verwendung einer Übertragungsleitung, die auf der flexiblen gedruckten Schaltung 150 gebildet ist, oder eines anderen geeigneten Signalpfades. Anpassschaltungs-Komponenten, wie z.B. die Anpass-Schaltungen M1 und M2 der 8, können auf der flexiblen gedruckten Schaltung 150 montiert werden (z.B. unter Verwendung von Lötzinn). Der Verbinder 152 kann verwendet werden, um die flexible gedruckte Schaltung 150 mit der gedruckten Schaltung 104 zu koppeln. Die Antenne 40 kann aus einem Antennenresonanzelement, wie z.B. dem Antennenresonanzelement 122, und der Antennenmasse 124 der 7 und 8 gebildet sein. Die Antennenmasse 124 kann aus leitenden Strukturen in der Vorrichtung 10, wie z.B. Anteile des Gehäuses 12 (z.B. das Metallgehäuse 12) und Massestrukturen auf dem Träger 148 und der flexiblen gedruckten Schaltung 150 gebildet sein.
Befestigungsmittel 162 können verwendet werden, um den Träger 148 an dem Gehäuse 12 zu montieren. Die Befestigungsmittel 162 können aus einem leitenden Material gebildet sein, wie z.B. Metall, um zu helfen einen leitenden Pfad zwischen Metallleiterbahnen auf dem Träger 148 und dem Metallgehäuse 12 zu bilden. Die Befestigungsmittel 162 können Metallbefestigungsmittel mit einem Gewinde sein wie z.B. Schrauben oder andere geeignete Strukturen zum Befestigen des Trägers 148 an dem Gehäuse 12. Ein oder mehrere Befestigungsmittel 162 können verwendet werden, um den Träger 148 an dem Gehäuse 12 zu sichern. Zum Beispiel können zwei Schrauben mit Gewinde innerhalb zweier entsprechender Löcher mit Gewinde im Gehäuse 12 empfangen werden, um den Träger 148 gegen das Gehäuse 12 zu schrauben. Die flexible gedruckte Schaltung 150 kann, falls gewünscht, einen Anteil aufweisen, der zwischen den Träger 148 und das Gehäuse 12 zwischengeschaltet ist. Mit diesem Typ von Anordnung können jeweils der Träger 148 und die flexible gedruckte Schaltung 150 ein Paar von Löchern aufweisen, um die Befestigungsmittel 162 aufzunehmen.
Um interne Vorrichtungskomponenten der Betrachtung in Richtung 110 durch den Benutzer 108 zu entziehen, können Peripherieanteile der inneren Oberfläche der Anzeigeabdeckungsschicht 112 mit einer Schicht eines blickdichten Verdeckungsmaterials beschichtet werden. Zum Beispiel können Anteile der Anzeigeabdeckungsschicht 112, die den inaktiven Grenzbereich IA der Anzeige 102 überlappen, mit der blickdichten Verdeckungsschicht 146 abgedeckt werden. Die Schicht 146 kann die Kerbe 116 und Anteile des Gehäuses 12 bis zur äußersten Kante der Anzeigeabdeckungsschicht 112 abdecken (als ein Beispiel). Die blickdichte Verdeckungsschicht 146 kann aus schwarzer Tinte, weißer Tinte, Polymeren, die schwarz oder weiß sind oder andere Farben aufweisen, aus Metallen usw. gebildet sein.
Wie in 9 gezeigt, kann die Struktur 142 zwischen den äußeren Anteil der Anzeigeabdeckungsschicht 112 und das Gehäuse 12 zwischengeschaltet sein. Klebstoff oder andere Befestigungsmechanismen können beim Montieren der Struktur 142 in der Vorrichtung 10 verwendet werden (siehe z.B. die Klebstoffschicht 138 und die Klebstoffschicht 144). Klebstoff, wie z.B. die Schichten 138 und 144 und/oder andere Befestigungsmechanismen können verwendet werden, um die Anzeigeabdeckungsschicht 12 an den Seitenwänden 12W des Gehäuses 12 zu befestigen. Die Struktur 142 kann eine Dichtung, einen Kraftsensor, der verwendet wird, um zu erkennen, wenn ein Benutzer auf die Anzeigeabdeckungsschicht 112 drückt, um Benutzereingabe der Vorrichtung 10 zu liefern, oder eine andere geeignete Struktur sein. Falls gewünscht kann die Anzeigeabdeckungsschicht 112 direkt an der Seitenwand 12W mit Klebstoff befestigt werden oder andere Montageanordnungen können verwendet werden. Das Beispiel der 9 ist nur veranschaulichend.
Der dielektrische Antennenträger 148 kann eine Antennenleiterbahnunterstützungsstruktur sein, die aus einem Polymer gebildet ist, wie z.B. ein Flüssigkristallpolymer oder ein anderes dielektrisches Material. Metallleiterbahnen auf dem flexiblen gedruckten Schaltungskabel 150 können die Übertragungsleitung 92 bilden. Während des Betriebs können Antennensignale zu und von den Leiterbahnen auf dem Träger 148 durch die Übertragungsleitung 92 laufen.
Der Antennenträger 148 kann innerhalb der Kerbe 116 in der Anzeigeabdeckungsschicht 112 ohne die Verwendung von Klebstoff gesichert sein (als ein Beispiel). Während der Montage kann der Träger 148 an dem Gehäuse 12 unter Verwendung der Schrauben 162 montiert werden. Im Anschluss an die Befestigung des Trägers 148 kann die Schicht 112 an dem Gehäuse 12 befestigt werden, so dass der Träger 148 in die Kerbe 116 ragt und wird demzufolge innerhalb der Kerbe 116 ohne Bedarf für Klebstoff montiert. Die blickdichte Verdeckungsschicht 146 (z.B. schwarze Tinte) kann die innere Oberfläche der Kerbe 116 abdecken, um den Träger 148 und die Metallleiterbahnen auf dem Träger 148, wie z.B. die Leiterbahn 120, der Betrachtung zu entziehen. Die Metallleiterbahnen auf dem Träger 148, wie z.B. Leiterbahn 120, können für das Resonanzelement 122 gebildet werden unter Verwendung von laserunterstützter Abscheidung (z.B. Techniken, in denen ausgewählte Anteile der Oberfläche der Struktur 148 aktiviert werden durch Anwendung von Laserlicht, worauf im Anschluss Metall elektrochemisch auf die aktivierten Bereiche abgeschieden wird) oder unter Verwendung anderer Abscheidungs- und Bemusterungstechniken (z.B. Schattenmasken und Bedampfung, physikalische oder chemische Dampfabscheidung gefolgt von ausgewählter Laserentfernung oder Ätzung, usw.).
Eine Antennenunterstützungsstruktur, wie z.B. der Träger 148 kann eine längliche Form aufweisen, die sich entlang einer longitudinalen Achse erstreckt (in die Seite in dem Beispiel der 9 hinein). Die longitudinale Achse der Antennenleiterbahnunterstützungsstruktur 148 kann mit der longitudinalen Achse der Kerbe 116 ausgerichtet sein.
10 ist eine perspektivische Vorderansicht einer veranschaulichenden dielektrischen Antennenträgerstruktur zum Bilden der Antenne 40. Der Antennenträger 148 der 10 weist eine rechteckige Form auf, im Allgemeinen kann die Antennenstruktur 148 allerdings irgendeine geeignete Form aufweisen, die in die Kerbe 116 passt (z.B. Formen mit gekrümmten Oberflächen, Formen mit ebenen Oberflächen, Formen mit Kombinationen gekrümmter und ebener Oberflächen usw.). Die Verwendung einer rechteckigen Kastenform für den Träger 148 der 10 ist nur veranschaulichend.
Wie in 10 gezeigt, können Metallleiterbahnen, wie z.B. der Antennenresonanzelementarm 120, musterförmig auf der Oberfläche des Antennenträgers 148 gelegt sein. Der Arm 120 kann mehrere Segmente aufweisen, wie z.B. die Segmente 120-1 und 120-2, die miteinander durch eine Schaltungskomponente gekoppelt sind, wie z.B. die Spule 160. Der Antennenträger 148 kann Öffnungen aufweisen, wie z.B. die Löcher 180, um die Befestigungsmittel 162 aufzunehmen. Die flexible gedruckte Schaltung 150 kann Metallleiterbahnen aufweisen, wie z.B. die positive Übertragungsleitungsleiterbahn 94. Der Metallleiterbahnanteil 170 kann sich zwischen dem metallgefüllten Via 172 und dem Antennenresonanzelementarm 120 erstrecken. Wie in 11 gezeigt, kann sich das Via 172 zwischen der vorderen Oberfläche 190 des Trägers 148 zu der hinteren Oberfläche 192 des Trägers 148 erstrecken und kann den Anteil 170 mit dem Lötzinn 174 kurzschließen. Der Lötzinn 174 kann verwendet werden, um das Via 172 mit der Leiterbahn 222 auf der gedruckten Schaltung 150 zu koppeln.
12 ist eine perspektivische Rückansicht des Antennenträgers 148 der 10. Wie in 12 gezeigt, kann die flexible gedruckte Schaltung 150 auf der hinteren Oberfläche 192 montiert sein, sodass die Metallleiterbahn 222 das Via 172 überlappt. Leiterbahnen, wie z.B. die Leiterbahn 222, koppeln die Anpass-Schaltungen M1 und M2 mit dem Masseantenneneinspeisungsanschluss 100 und dem positiven Antenneneinspeisungsanschluss 98 und (durch das Via 172 und die Leiterbahn 170 auf der Vorderseite des Trägers 148) mit dem Resonanzelement 120. Die Metallleiterbahn 96' dient als Teil des Antennenmasseanschlusses 100 auf der flexiblen gedruckten Schaltung 150 und ist elektrisch mit dem Übertragungsleitungsmassepfad 96 gekoppelt. Die Öffnung 180-2 kann durch den Träger 148 und die flexible gedruckte Schaltung 150 verlaufen. Die Metallleiterbahn 96' kann die Öffnung 180-2 überlappen. Ein Metallerdungselement, wie z.B. das hufeisenförmige Element 200, kann an die Metallleiterbahn 96' gelötet sein. Wenn eines der Befestigungsmittel 162 durch die Öffnung 180-2 verläuft und in das Gehäuse 12 geschraubt wird, werden die Mulden 204 auf dem Element 200 gegen das Gehäuse 12 gedrückt und helfen sicherzustellen, dass das Element 200 und die Leiterbahn 96' (und demzufolge Pfad 96) mit dem Gehäuse 12 kurzgeschlossen werden. Die Metallleiterbahn 126' kann elektrisch mit dem Masseende des Rückpfades 126 gekoppelt werden. Die Öffnung 180-1 kann durch den Träger 148 und die gedruckte Schaltung 150 (und demzufolge durch die Leiterbahn 126') verlaufen. Ein Metallelement, wie z.B. das hufeisenförmige Element 202, kann an die Metallleiterbahn 126' gelötet werden. Die Mulden 206 auf dem Element 202 können gegen das Gehäuse 12 gedrückt werden, wenn eines der Befestigungsmittel 162 durch die Öffnung 180-1 verläuft und den Träger 148 und das Element 202 gegen das Gehäuse 12 schraubt. Die Verwendung von Hufeisenformen für die Elemente 200 und 202 hilft die Entfernung zwischen der Antennenmasse (von der die Elemente 200 und 202 einen Teil bilden) zu dem Antennenresonanzelement 120 zu maximieren, wodurch sie helfen, die Antennenbandbreite zu maximieren.
Weil ein einzelner Antennenträger (Träger 148) alle Antennenresonanzelementstrukturen des Resonanzelements 122 unterstützt und mit der Masse (dem Gehäuse 12) über die Befestigungsmittel 162 gekoppelt ist, kann die Antenne 40 effizient und genau in der Vorrichtung 10 montiert werden ohne, dass Klebstoff, Federn oder Montagestrukturen außer den Befestigungsmitteln 162 verwendet werden müssen. Falls gewünscht kann Klebstoff in der Kerbe 116 platziert werden, um zu helfen, die Antenne 40 zu befestigen, Federn können verwendet werden, um Signalleiterbahnen auf dem Träger 148 mit dem Gehäuse 12 zu koppeln und/oder die flexible gedruckte Schaltung 150 und/oder zusätzliche Montagestrukturen können verwendet werden beim Montieren der Antenne 40 innerhalb der Vorrichtung 10.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die gegenüberliegende vordere und hintere Flächen aufweist, die ein Metallgehäuse mit Seitenwänden, die die vordere Fläche umgeben, eine Anzeige, die in dem Gehäuse montiert ist, eine transparente Anzeigeabdeckungsschicht, die die Anzeige abdeckt und die an den Seitenwänden des Metallgehäuses befestigt ist, wobei die transparente Anzeigeabdeckungsschicht eine innere Oberfläche mit einer Vertiefung aufweist, und eine Antenne beinhaltet, die ein Antennenresonanzelement auf einem dielektrischen Träger aufweist, wobei das Antennenresonanzelement durch den dielektrischen Träger unterstützt ist, und innerhalb der Vertiefung ohne Klebstoff montiert ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weist der dielektrischen Träger zumindest eine Öffnung auf.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weisen die Seitenwände zumindest eine Öffnung mit Gewinde auf und die elektronische Vorrichtung beinhaltet ein Befestigungsmittel mit Gewinde, das durch die Öffnung in dem dielektrischen Träger in die Öffnung mit Gewinde in den Seitenwänden verläuft.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung zumindest ein leitendes Via, das von einer ersten Oberfläche des dielektrischen Trägers zu einer zweiten Oberfläche des dielektrischen Trägers verläuft.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine flexible gedruckte Schaltung, auf der Metallleiterbahnen eine Übertragungsleitung bilden.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weist die flexible gedruckte Schaltung zumindest eine Metallleiterbahn auf, die an das leitende Via gelötet ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung zumindest eine Impedanzanpass-Schaltung, die auf der flexiblen gedruckten Schaltung montiert ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine flexible gedruckte Schaltung, die auf dem dielektrischen Träger montiert ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung zumindest ein Metallelement, das auf der flexiblen gedruckten Schaltung montiert ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung zumindest ein Befestigungsmittel, das den dielektrischen Träger an den Seitenwänden montiert, so dass das Metallelement zwischen die flexible gedruckte Schaltung und die Seitenwände zwischengeschaltet ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weist das Metallelement zumindest eine Mulde auf, die gegen die Seitenwände gedrückt wird, wenn das Befestigungsmittel den dielektrischen Träger an den Seitenwänden montiert.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine flexible gedruckte Schaltung und Metallelemente mit Mulden, die auf der flexiblen gedruckten Schaltung montiert sind.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung Befestigungsmittel, es gibt Öffnungen in dem dielektrischen Träger und der flexiblen gedruckten Schaltung, die die Befestigungsmittel empfangen und die Befestigungsmittel werden in die Seitenwände geschraubt und drücken die Mulden gegen die Seitenwände.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet zumindest eines der Metallelemente ein hufeisenförmiges Metallelement.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform bilden das Antennenresonanzelement und die Antennenmasse eine invertierte F-Antenne, wobei das Antennenresonanzelement einen Antennenresonanzarm mit einem ersten und einem zweiten Segment aufweist, und wobei die elektronische Vorrichtung eine Spule beinhaltet, die zwischen dem ersten und dem zweiten Segment montiert ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine flexible gedruckte Schaltung mit einer Öffnung, ein Metallelement, das angrenzend an die Öffnung montiert ist und eine Metallleiterbahn auf dem dielektrischen Träger, die einen Rückpfad für die Antenne bildet, der das Antennenresonanzelement mit dem Metallelement koppelt.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Metallgehäuse, eine dielektrische Schicht, die in dem Gehäuse montiert ist, die eine Kerbe aufweist, und eine Antenne beinhaltet, die ein Antennenresonanzelement in der Kerbe und eine Antennenmasse aufweist, die zumindest zum Teil aus dem Metallgehäuse gebildet ist, wobei die Antenne einen Antennenträger, Metallleiterbahnen auf dem Antennenträger, die das Antennenresonanzelement bilden, und Öffnungen in dem Antennenträger beinhaltet, durch welche Befestigungsmittel verlaufen, um den Antennenträger an dem Metallgehäuse zu befestigen.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine flexible gedruckte Schaltung mit Öffnungen, die die Befestigungsmittel empfangen, und Metallelemente, die an die flexible gedruckte Schaltung angrenzend an die Öffnungen gelötet sind, wobei die Metallelemente gegen das Metallgehäuse gedrückt werden, wenn der Antennenträger an die Metallgehäuse mit den Befestigungsmitteln befestigt wird.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weisen die Metallelemente Mulden auf, die gegen das Metallgehäuse gedrückt werden.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform ist die dielektrische Schicht eine transparente Anzeigeabdeckungsschicht und das Antennenresonanzelement wird ohne Klebstoff in der Kerbe unterstützt.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Metallgehäuse, eine Anzeige in dem Metallgehäuse, eine transparente Abdeckungsschicht, die die Anzeige abdeckt, wobei die transparente Abdeckungsschicht eine Vertiefung aufweist, eine flexible gedruckte Schaltung, die eine Übertragungsleitung beinhaltet, und eine Antenne beinhaltet, die mit der flexiblen gedruckten Schaltung gekoppelt ist, wobei die Antenne ein Antennenresonanzelement in der Vertiefung aufweist, und eine Antennenmasse aufweist, die zumindest zum Teil aus dem Metallgehäuse und zumindest zum Teil aus den Metallelementen auf der flexiblen gedruckten Schaltung gebildet ist, die gegen das Metallgehäuse gedrückt werden.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weisen die Metallelemente Mulden auf, die gegen das Metallgehäuse gedrückt werden, die Antenne beinhaltet einen dielektrischen Antennenträger, und das Antennenresonanzelement beinhaltet Metallleiterbahnen auf dem Antennenträger, die einen Antennenresonanzelementarm bilden.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung ein leitendes Via in dem dielektrischen Träger, das elektrisch mit dem Antennenresonanzelementarm gekoppelt ist.
In Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform weist der Antennenresonanzelementarm ein erstes und ein zweites Segment auf und die Antenne beinhaltet eine Spule, die zwischen dem ersten und dem zweiten Segment montiert ist.

Claims

Elektronische Vorrichtung (10), die vordere und hintere Flächen aufweist, umfassend: ein Metallgehäuse (12) mit Seitenwänden (12W), die die vordere Fläche umgeben; eine Anzeige (14), die in dem Gehäuse (12) montiert ist; eine transparente Anzeigeabdeckungsschicht (112), die die Anzeige (14) abdeckt und die an den Seitenwänden (12W) des Metallgehäuses (12) befestigt ist, wobei die transparente Anzeigeabdeckungsschicht (112) eine innere Oberfläche mit einer Vertiefung (116) aufweist; und eine Antenne (40), die ein Antennenresonanzelement (122) auf einem dielektrischen Träger (148) aufweist, wobei das Antennenresonanzelement (122) durch den dielektrischen Träger (148) unterstützt wird und innerhalb der Vertiefung (116) ohne Klebstoff montiert ist.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei der dielektrische Träger (148) zumindest eine Öffnung (180) aufweist, wobei die Seitenwände (12W) zumindest eine Öffnung mit Gewinde aufweisen und wobei die elektronische Vorrichtung (10) weiter ein Befestigungsmittel mit Gewinde aufweist, das durch die Öffnung (180) in dem dielektrischen Träger (148) in die Öffnung mit Gewinde in den Seitenwänden (12W) verläuft.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, weiter umfassend zumindest ein leitendes Via (172), das von einer ersten Oberfläche des dielektrischen Trägers (148) zu einer zweiten Oberfläche des dielektrischen Trägers (148) verläuft, weiter umfassend eine flexible gedruckte Schaltung (150), auf der Metallleiterbahnen eine Übertragungsleitung (94) bilden, wobei die flexible gedruckte Schaltung (150) zumindest eine Metallleiterbahn aufweist, die an das leitende Via (172) gelötet ist, und weiter umfassend zumindest eine Impedanzanpass-Schaltung (M1, M2), die auf der flexiblen gedruckten Schaltung (150) montiert ist.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, weiter umfassend eine flexible gedruckte Schaltung (150), die auf dem dielektrischen Träger (148) montiert ist.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, weiter umfassend zumindest ein Metallelement (202), das auf der flexiblen gedruckten Schaltung (150) montiert ist.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, weiter umfassend zumindest ein Befestigungsmittel (162), das den dielektrischen Träger (148) an den Seitenwänden (12W) montiert, so dass das Metallelement (202) zwischen die flexible gedruckte Schaltung (150) und die Seitenwände (12W) zwischengeschaltet ist, wobei das Metallelement (202) zumindest eine Mulde aufweist, die gegen die Seitenwände (12W) gedrückt wird, wenn das Befestigungsmittel (162) den dielektrischen Träger (148) an den Seitenwänden (12W) montiert.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine flexible gedruckte Schaltung (150); Metallelement (202) mit Mulden, die an der flexiblen gedruckten Schaltung (150) montiert sind; und Befestigungsmittel (162), wobei es Öffnungen (180) in dem dielektrischen Träger (148) und in der flexiblen gedruckten Schaltung (150) gibt, die die Befestigungsmittel (162) empfangen, und wobei die Befestigungsmittel (162) in die Seitenwände (12W) geschraubt werden und die Mulden gegen die Seitenwände (12W) drücken, wobei zumindest eines der Metallelemente (202) ein hufeisenförmiges Metallelement umfasst.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Antennenresonanzelement (122) und die Antennenmasse (124) eine invertierte F-Antenne bilden, wobei das Antennenresonanzelement (122) einen Antennenresonanzelementarm (120) mit einem ersten und einem zweiten Segment (120-1, 120-2) aufweist und wobei die elektronische Vorrichtung (10) weiter eine Spule (160) umfasst, die zwischen dem ersten und dem zweiten Segment (120-1, 120-2) montiert ist, weiter umfassend: eine flexible gedruckte Schaltung (150) mit einer Öffnung (180); ein Metallelement (202), das angrenzend an die Öffnung (180) montiert ist; und eine Metallleiterbahn auf dem dielektrischen Träger (148), die einen Rückpfad für die Antenne (40) bildet, der das Antennenresonanzelement (122) mit dem Metallelement (202) koppelt.
Elektronische Vorrichtung (10) umfassend: ein Metallgehäuse (12); eine dielektrische Schicht, die in dem Gehäuse (12) montiert ist, die eine Kerbe aufweist; und eine Antenne (40), die ein Antennenresonanzelement (122) in der Kerbe und eine Antennenmasse (124) aufweist, die zumindest zum Teil aus dem Metallgehäuse (12) gebildet ist, wobei die Antenne (40) einen Antennenträger (148), Metallleiterbahnen auf dem Antennenträger (148), die das Antennenresonanzelement (122) bilden, und Öffnungen (180) in dem Antennenträger (148) umfasst, durch die Befestigungsmittel (162) verlaufen, um den Antennenträger (148) an dem Metallgehäuse (12) zu befestigen.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, weiter umfassend: eine flexible gedruckte Schaltung (150) mit Öffnungen (180), die die Befestigungsmittel (162) empfangen; und Metallelemente (202), die an die flexible gedruckte Schaltung (150) angrenzend zu den Öffnungen (180) gelötet sind, wobei die Metallelemente (202) gegen das Metallgehäuse (12) gedrückt werden, wenn der Antennenträger (148) an dem Metallgehäuse (12) mit den Befestigungsmitteln (162) befestigt wird.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, wobei die Metallelemente (202) Mulden aufweisen, die gegen das Metallgehäuse (12) gedrückt werden, wobei die dielektrische Schicht ein transparente Anzeigeabdeckungsschicht (112) ist, und wobei das Antennenresonanzelement (122) in der Kerbe ohne Klebstoff unterstützt wird.
Elektronische Vorrichtung (10) umfassend: ein Metallgehäuse (12); eine Anzeige (14) in dem Metallgehäuse (12); eine transparente Abdeckungsschicht (112), die die Anzeige (14) abdeckt, wobei die transparente Abdeckungsschicht (112) eine Vertiefung (116) aufweist; eine flexible gedruckte Schaltung (150), die eine Übertragungsleitung (94) beinhaltet; und eine Antenne (40), die mit der flexiblen gedruckten Schaltung (150) gekoppelt ist, wobei die Antenne (40) ein Antennenresonanzelement (122) in der Vertiefung (116) aufweist und eine Antennenmasse (124) aufweist, die zum Teil aus dem Metallgehäuse (12) und zumindest zum Teil aus den Metallelementen (202) auf der flexiblen gedruckten Schaltung (150) gebildet ist, die gegen das Metallgehäuse (12) gedrückt werden.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, wobei die Metallelemente (202) Mulden aufweisen, die gegen das Metallgehäuse (12) gedrückt werden; die Antenne (40) einen dielektrischen Antennenträger (148) umfasst; und das Antennenresonanzelement (122) Metallleiterbahnen auf dem Antennenträger (148) umfasst, die einen Antennenresonanzelementarm (120) bilden.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, weiter umfassend ein leitendes Via (172) in dem dielektrischen Träger (148), das elektrisch mit dem Antennenresonanzelementarm (120) gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, wobei der Antennenresonanzelementarm (120) ein erstes und ein zweites Segment (120-1, 120-2) aufweist, und wobei die Antenne (40) eine Spule (160) beinhaltet, die zwischen dem ersten und dem zweiten Segment (120-1, 120-2) montiert ist.