DE102016211836A1

DE102016211836A1 - Antenne einer elektronischen Vorrichtung mit eingebettetem parasitärem Arm

Info

Publication number: DE102016211836A1
Application number: DE102016211836.6A
Authority: DE
Inventors: Hongfei Hu; Benjamin Shane Bustle; Enrique Ayala Vazquez; Miguel C. Christophy; Erdinc Irci; Salih Yarga; Erica J. Tong; Anand Lakshmanan; Tyler Carter; Nanbo Jin; Mattia Pascolini; Chris Cheng
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2015-08-18
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2017-02-23
Also published as: US10707558B2; US9876272B2; US20180115053A1; US20170054196A1; CN106469844A; CN106469844B

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung kann eine drahtlose Schaltung mit Antennen aufweisen. Ein Antennenresonanzelementarm für eine Antenne kann aus leitenden Peripheriestrukturen ausgebildet sein, die entlang der Kanten eines Vorrichtungsgehäuses verlaufen. Die leitenden Peripheriestrukturen können Gehäuseseitenwände bilden. Ein Schlitz kann in einem Metallgehäuse hergestellt sein, der die Gehäuseseitenwände von einem ebenen Gehäuserückwandabschnitt trennt, der eine Masse für eine Antenne bildet. Der Schlitz kann mit Kunststofffüllmaterial gefüllt sein. Ein parasitärer Antennenresonanzelementarm, der eine Antennenresonanz bei hohen Bandfrequenzen unterstützt, kann in dem Kunststofffüllmaterial eingebettet sein. Das parasitäre Antennenresonanzelement kann aus einem Abschnitt des ebenen Gehäuserückwandabschnitts ausgebildet sein.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 14/829008, eingereicht am 18. August 2015, die hiermit durch Bezugnahme vollumfänglich in diese Schrift aufgenommen wird.
Hintergrund
Dies betrifft im Allgemeinen elektronische Vorrichtungen und im Besonderen elektronische Vorrichtungen mit drahtloser Kommunikationsschaltung.
Elektronische Vorrichtungen umfassen oftmals eine drahtlose Schaltung mit Antennen. Beispielsweise enthalten Mobiltelefone, Computer und andere Vorrichtungen oftmals Antennen zum Unterstützen von drahtloser Kommunikation.
Es kann eine Herausforderung darstellen, Antennenstrukturen elektronischer Vorrichtungen mit gewünschten Eigenschaften herzustellen. Bei einigen drahtlosen Vorrichtungen kann das Vorhandensein leitender Strukturen, wie z. B. leitender Gehäusestrukturen, die Antennenleistung beeinflussen. Es kann sein, dass die Antennenleistung nicht zufriedenstellend ist, wenn die Gehäusestrukturen nicht korrekt ausgestaltet sind und die Antennenfunktion stören. Die Vorrichtungsgröße kann sich ebenfalls auf die Leistung auswirken. Es kann schwierig sein, die gewünschten Leistungsniveaus bei einer kompakten Vorrichtung zu erreichen, insbesondere wenn die kompakte Vorrichtung leitende Gehäusestrukturen aufweist.
Es wäre daher wünschenswert, in der Lage zu sein, verbesserte drahtlose Schaltungen für elektronische Vorrichtungen, wie z. B. elektronische Vorrichtungen, die leitende Gehäusestrukturen umfassen, bereitzustellen.
Kurzdarstellung
Eine elektronische Vorrichtung kann eine drahtlose Schaltung mit Antennen aufweisen. Die Vorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, wie z. B. ein rechteckiges Gehäuse mit vier Kanten. Das Gehäuse kann leitende Strukturen aufweisen, wie z. B. leitende Peripheriestrukturen, die entlang der Kanten des Gehäuses verlaufen. Die leitenden Peripheriestrukturen können Gehäuseseitenwände bilden.
Antennen können mithilfe von Schlitzen im Gehäuse ausgebildet sein. Ein Schlitz kann entlang einer Kante einer Vorrichtung zwischen einem Seitenwandabschnitt des Gehäuses und einem Rückwandabschnitt des Gehäuses verlaufen. Der Rückwandabschnitt kann einen Teil einer Antennenmasse für eine Antenne bilden. Der Seitenwandabschnitt kann zum Ausbilden eines Antennenresonanzelementarms für die Antenne verwendet werden. Die aus der Antennenmasse und dem Antennenresonanzelementarm ausgebildete Antenne kann eine Antennenzuleitung mit einer ersten Zuleitungsklemme, die mit dem Seitenwandabschnitt gekoppelt ist, und einer zweiten Zuleitungsklemme, die mit dem Rückwandabschnitt gekoppelt ist, aufweisen.
Der Schlitz kann mit einem dielektrischen Material, wie z. B. Kunststoff, gefüllt sein. Ein parasitärer Antennenresonanzelementarm kann in dem Kunststoff eingebettet sein und kann entlang des Schlitzes verlaufen. Der parasitäre Antennenresonanzelementarm kann aus einem Abschnitt der Gehäuserückwand ausgebildet sein, der sich von der Rückwand in den Schlitz erstreckt und dann entlang der Länge des Schlitzes zwischen dem Seitenwandabschnitt und dem Rückwandabschnitt verläuft.
Der eingebettete parasitäre Antennenresonanzelementarm kann durch Frässchritte zum Ausbilden des Schlitzes im Gehäuse, Spritzgussschritte zum Einbringen von Kunststoff in den Schlitz, Frässchritte zum Freilegen der Kanten des parasitären Arms vom Gehäuse, während der Arm durch den spritzgegossenen Kunststoff abgestützt wird, und weitere Spritzgussschritte zum Einbetten des Arms in den Kunststoff im Schlitz ausgebildet werden. Ein Frässchritt kann durchgeführt werden, nachdem der Arm im Kunststoff eingebettet wurde, um ein gebogenes Seitenwandprofil oder anderes gewünschtes Profil in den Seitenwandabschnitten des Gehäuses zu erzeugen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine schematische Darstellung einer veranschaulichenden Schaltung in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine schematische Darstellung einer veranschaulichenden drahtlosen Schaltung gemäß einer Ausführungsform.
4 ist eine schematische Darstellung einer veranschaulichenden invertierten F-Antenne gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine schematische Darstellung einer veranschaulichenden Schlitzantenne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die 6 und 7 sind Darstellungen von veranschaulichenden Antennenstrukturen, die einen in einen Antennenschlitz eingebetteten parasitären Antennenresonanzelementarm gemäß einer Ausführungsform umfassen.
8 ist ein Diagramm, in dem die Antennenleistung (Stehwellenverhältnis) in Abhängigkeit der Betriebsfrequenz gemäß einer Ausführungsform aufgetragen wurde.
Die 9, 10, 11 und 12 sind perspektivische Rückansichten von veranschaulichenden elektronischen Vorrichtungen mit Antennen mit einem eingebetteten parasitären Element gemäß Ausführungsformen.
13 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer Antenne mit einem parasitären Element, das aus einer Metallbahn auf einer Leiterplatte gemäß einer Ausführungsform ausgebildet ist.
14 ist eine Darstellung von Ausrüstung der Art, die bei der Verarbeitung von Antennenstrukturen und dem Zusammenbau elektronischer Vorrichtungen gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann.
15 ist eine Querschnittsseitenansicht von Metallgehäusestrukturen, in die ein Schlitz gefräst und ein erster Schuss Kunststoff gespritzt wurde, gemäß einer Ausführungsform.
16 ist eine Querschnittsseitenansicht der Metallgehäusestrukturen aus 15 nach dem Entfernen eines Teils des ersten Schusses Kunststoff und eines Teils der Metallgehäusestruktur bei einem Frässchritt gemäß einer Ausführungsform.
17 ist eine Querschnittsseitenansicht der Metallgehäusestrukturen aus 16 nach Zugabe eines zweiten Schusses Kunststoff gemäß einer Ausführungsform.
18 ist eine Querschnittsseitenansicht der Metallgehäusestrukturen aus 17 nach einem Frässchritt zum Ausbilden einer gebogenen äußeren Seitenwandfläche auf den Gehäusestrukturen gemäß einer Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung
Elektronische Vorrichtungen, wie z. B. die elektronische Vorrichtung 10 aus 1, können mit einer drahtlosen Kommunikationsschaltung versehen sein. Die drahtlose Kommunikationsschaltung kann verwendet werden, um drahtlose Kommunikation in mehreren drahtlosen Kommunikationsbändern zu unterstützen.
Die drahtlose Kommunikationsschaltung kann eine oder mehrere Antennen umfassen. Die Antennen der drahtlosen Kommunikationsschaltung können Schleifenantennen, invertierte F-Antennen, Streifenantennen, planare invertierte F-Antennen, Schlitzantennen, hybride Antennen, die Antennenstrukturen von mehr als einem Typ umfassen, oder andere geeignete Antennen einschließen. Leitende Strukturen für die Antennen können, falls gewünscht, aus leitenden Strukturen der elektronischen Vorrichtung ausgebildet sein.
Die leitenden Strukturen der elektronischen Vorrichtung können leitende Gehäusestrukturen umfassen. Die Gehäusestrukturen können Peripheriestrukturen, wie z. B. leitende Peripheriestrukturen, umfassen, die entlang des Umfangs einer elektronischen Vorrichtung verlaufen. Die leitende Peripheriestruktur kann als Einfassung für eine ebene Struktur, wie z. B. eine Anzeige, dienen, kann als Seitenwandstrukturen für ein Vorrichtungsgehäuse dienen, kann Abschnitte aufweisen, die nach oben von einem integralen ebenen Rückgehäuse vorstehen (z. B. zum Ausbilden vertikaler ebener Seitenwände oder gebogener Seitenwände), und/oder kann andere Gehäusestrukturen bilden.
Spalte können in den leitenden Peripheriestrukturen ausgebildet sein, welche die leitenden Peripheriestrukturen in periphere Segmente aufteilen. Eines oder mehrere der Segmente können beim Ausbilden einer oder mehrerer Antennen für die elektronische Vorrichtung 10 verwendet werden. Antennen können ferner unter Verwendung einer Antennenmasseebene (Groundplane) aus leitenden Gehäusestrukturen, wie z. B. Mittelplattenstrukturen eines Metallgehäuses und anderen inneren Vorrichtungsstrukturen, ausgebildet sein. Gehäuserückwandstrukturen können beim Ausbilden von Antennenstrukturen, wie z. B. einer Antennenmasse, verwendet werden.
Die elektronische Vorrichtung 10 kann eine tragbare elektronische Vorrichtung oder eine andere geeignete elektronische Vorrichtung sein. Beispielsweise kann die elektronische Vorrichtung 10 ein Laptop-Computer, ein Tablet-Computer, eine etwas kleinere Vorrichtung, wie z. B. eine Armbanduhrvorrichtung, eine Umhängevorrichtung, eine Kopfhörervorrichtung, eine Hörmuschelvorrichtung oder eine andere am Körper tragbare oder Miniaturvorrichtung, eine handgehaltene Vorrichtung, wie z. B. ein Mobiltelefon, eine Medienabspielvorrichtung oder eine andere kleine tragbare Vorrichtung sein. Die Vorrichtung 10 kann ferner eine Set-Top-Box, ein Desktop-Computer, eine Anzeige, in die ein Computer oder eine andere Verarbeitungsschaltung integriert worden ist, eine Anzeige ohne integrierten Computer oder eine andere geeignete elektronische Ausrüstung sein.
Die Vorrichtung 10 kann ein Gehäuse, wie z. B. das Gehäuse 12, umfassen. Das Gehäuse 12, das mitunter als Hülle bezeichnet werden kann, kann aus Kunststoff, Glas, Keramik, Faserverbundstoffen, Metall (z. B. rostfreiem Stahl, Aluminium usw.), anderen geeigneten Materialien oder einer Kombination dieser Materialien ausgebildet sein. In einigen Fällen können Teile des Gehäuses 12 aus dielektrischem oder anderem niedrigleitenden Material ausgebildet sein. In anderen Fällen kann das Gehäuse 12 oder zumindest ein Teil der Strukturen, die das Gehäuse 12 bilden, aus Metallelementen ausgebildet sein.
Die Vorrichtung 10 kann, falls gewünscht, eine Anzeige, wie z. B. die Anzeige 14, aufweisen. Die Anzeige 14 kann an der Vorderseite der Vorrichtung 10 angebracht sein. Die Anzeige 14 kann ein Berührungsbildschirm sein, der kapazitive Berührungselektroden umfasst, oder kann gegenüber Berührungen unempfindlich sein. Die Rückseite des Gehäuses 12 (d. h. die Seite der Vorrichtung 10, die der Vorderseite der Vorrichtung 10 gegenüberliegt) kann eine ebene Gehäusewand aufweisen. Die Gehäuserückwand kann Schlitze aufweisen, die gänzlich durch die Gehäuserückwand verlaufen und daher Gehäusewandabschnitte (und/oder Seitenwandabschnitte) des Gehäuses 12 voneinander trennen. Das Gehäuse 12 (z. B. die Gehäuserückwand, Seitenwände usw.) kann ferner flache Rillen aufweisen, die nicht gänzlich durch das Gehäuse 12 verlaufen. Die Schlitze und Rillen können mit Kunststoff oder einem anderen Dielektrikum gefüllt sein. Falls gewünscht, können Abschnitte des Gehäuses 12, die voneinander getrennt wurden (z. B. durch einen durchgehenden Schlitz), durch innere leitende Strukturen (z. B. Blech oder andere Metallelemente, welche den Schlitz überbrücken) verbunden sein.
Die Anzeige 14 kann Pixel umfassen, die aus Leuchtdioden (Light Emitting Diodes, LEDs), organischen LEDs (OLEDs), Plasmazellen, Elektrobenetzungspixeln, elektrophoretischen Pixeln, Flüssigkristallanzeige(Liquid Crystal Display, LCD)-Komponenten oder anderen geeigneten Pixelstrukturen ausgebildet sind. Eine Anzeigeabdeckungsschicht, wie z. B. eine Schicht aus durchsichtigem Glas oder Kunststoff, kann die Oberfläche der Anzeige 14 abdecken oder die äußerste Schicht der Anzeige 14 kann aus einer Farbfilterschicht, Dünnschichttransistorschicht oder anderen Anzeigeschicht ausgebildet sein. Tasten, wie z. B. die Taste 24, können durch Öffnungen in der Abdeckungsschicht hindurchgehen. Die Abdeckungsschicht kann ferner andere Öffnungen aufweisen, wie z. B. eine Öffnung für einen Lautsprecheranschluss 26.
Das Gehäuse 12 kann Peripheriegehäusestrukturen, wie z. B. die Strukturen 16, umfassen. Die Strukturen 16 können um den Umfang der Vorrichtung 10 und der Anzeige 14 herum verlaufen. Bei Ausführungen, bei denen die Vorrichtung 10 und die Anzeige 14 eine rechteckige Form mit vier Kanten aufweisen, können die Strukturen 16 unter Verwendung von Peripheriegehäusestrukturen umgesetzt sein, die eine rechteckige Ringform mit vier entsprechenden Kanten aufweisen (als ein Beispiel). Die Peripheriestrukturen 16 oder ein Teil der Peripheriestrukturen 16 können als Einfassung für die Anzeige 14 dienen (z. B. eine kosmetische Verkleidung, die alle vier Seiten der Anzeige 14 umgibt und/oder die dazu beiträgt, die Anzeige 14 an der Vorrichtung 10 zu halten). Die Peripheriestrukturen 16 können ferner, falls gewünscht, Seitenwandstrukturen für die Vorrichtung 10 bilden (z. B. durch Ausbilden eines Metallbands mit vertikalen Seitenwänden, gebogenen Seitenwänden usw.).
Die Peripheriegehäusestrukturen 16 können aus einem leitenden Material, wie z. B. Metall, ausgebildet sein und können demzufolge mitunter als leitende Peripheriegehäusestrukturen, leitende Gehäusestrukturen, Peripheriemetallstrukturen oder leitendes Peripheriegehäuseelement bezeichnet werden (als Beispiele). Die Peripheriegehäusestrukturen 16 können aus einem Metall, wie z. B. rostfreiem Stahl, Aluminium oder anderen geeigneten Materialien, ausgebildet sein. Eine, zwei oder mehr als zwei getrennte Strukturen können beim Ausbilden der Peripheriegehäusestrukturen 16 verwendet werden.
Es ist nicht notwendig, dass die Peripheriegehäusestrukturen 16 einen einheitlichen Querschnitt aufweisen. Beispielsweise kann der obere Abschnitt der Peripheriegehäusestrukturen 16, falls gewünscht, eine nach innen vorragende Lippe aufweisen, die dazu beiträgt, die Anzeige 14 in Position zu halten. Der untere Abschnitt der Peripheriegehäusestrukturen 16 kann ebenso eine vergrößerte Lippe aufweisen (z. B. in der Ebene der Rückseite der Vorrichtung 10). Die Peripheriegehäusestrukturen 16 können im Wesentlichen gerade vertikale Seitenwände aufweisen, können Seitenwände aufweisen, die gebogen sind, oder können andere geeignete Formen aufweisen. Bei einigen Ausführungen (z. B. wenn die Peripheriegehäusestrukturen 16 als Einfassung für die Anzeige 14 dienen) können die Peripheriegehäusestrukturen 16 um die Lippe des Gehäuses 12 herum verlaufen (d. h., die Peripheriegehäusestrukturen 16 können nur die Kante des Gehäuses 12, welche die Anzeige 14 umgibt, abdecken und nicht den Rest der Seitenwände des Gehäuses 12).
Falls gewünscht, kann das Gehäuse 12 eine leitende Rückseite aufweisen. Beispielsweise kann das Gehäuse 12 aus einem Metall, wie z. B. rostfreiem Stahl oder Aluminium, ausgebildet sein. Die Rückseite des Gehäuses 12 kann in einer Ebene liegen, die parallel zur Anzeige 14 ist. Bei Ausführungen der Vorrichtung 10, bei denen die Rückseite des Gehäuses 12 aus Metall ausgebildet ist, kann es wünschenswert sein, Teile der leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 als integrale Abschnitte der Gehäusestrukturen auszubilden, welche die Rückseite des Gehäuses 12 bilden. Beispielsweise kann eine Gehäuserückwand der Vorrichtung 10 aus einer ebenen Metallstruktur ausgebildet sein und können Abschnitte der Peripheriegehäusestrukturen 16 an den Seiten des Gehäuses 12 als flache oder gebogene, vertikal verlaufende, integrale Metallabschnitte der ebenen Metallstruktur ausgebildet sein. Gehäusestrukturen wie diese können, falls gewünscht, aus einem Metallblock herausgearbeitet werden und/oder können mehrere Metallstücke umfassen, die zum Ausbilden des Gehäuses 12 zusammengebaut werden. Die ebene Rückwand des Gehäuses 12 kann einen oder mehr, zwei oder mehr oder drei oder mehr Abschnitte aufweisen.
Die Anzeige 14 kann eine Anordnung aus Pixeln aufweisen, welche eine aktive Fläche AA bilden, die Bilder für einen Benutzer der Vorrichtung 10 anzeigt. Ein inaktiver Grenzbereich, wie z. B. eine inaktive Fläche IA, kann entlang eines oder mehrerer der Umfangsränder der aktiven Fläche AA verlaufen.
Die Anzeige 14 kann leitende Strukturen, wie z. B. eine Anordnung kapazitiver Elektroden für einen Berührungssensor, leitende Leitungen zum Adressieren von Pixeln, Treiberschaltungen usw. umfassen. Das Gehäuse 12 kann innere leitende Strukturen, wie z. B. Metallrahmenelemente, und ein ebenes leitendes Gehäuseelement (mitunter als Mittelplatte bezeichnet) umfassen, das die Wände des Gehäuses 12 umspannt (d. h. eine im Wesentlichen rechteckige Platte, die aus einem oder mehreren Teilen ausgebildet ist und zwischen gegenüberliegenden Seiten des Elements 16 verschweißt oder anderweitig verbunden ist). Die Vorrichtung 10 kann ferner leitende Strukturen, wie z. B. gedruckte Leiterplatten, auf gedruckten Leiterplatten angebrachte Komponenten und andere innere leitende Strukturen, umfassen. Diese leitenden Strukturen, welche beim Ausbilden einer Masseebene in der Vorrichtung 10 verwendet werden können, können sich in der Mitte des Gehäuses 12 befinden und können unter der aktiven Fläche AA der Anzeige 14 verlaufen.
In den Bereichen 22 und 20 können Öffnungen innerhalb der leitenden Strukturen der Vorrichtung 10 ausgebildet sein (z. B. zwischen den leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 und gegenüberliegenden leitenden Massestrukturen, wie z. B. der leitenden Gehäusemittelplatte oder Gehäuserückwandstrukturen, einer gedruckten Leiterplatte und leitenden elektrischen Komponenten in der Anzeige 14 und der Vorrichtung 10). Diese Öffnungen, die mitunter als Spalte bezeichnet werden können, können mit Luft, Kunststoff und anderen Dielektrika gefüllt sein und können zum Ausbilden von Schlitzantennenresonanzelementen für eine oder mehrere Antennen in der Vorrichtung 10 verwendet werden.
Leitende Gehäusestrukturen und andere leitende Strukturen in der Vorrichtung 10, wie z. B. eine Mittelplatte, Leiterbahnen auf einer gedruckten Leiterplatte, die Anzeige 14 und leitende elektronische Komponenten, können als Masseebene für die Antennen in der Vorrichtung 10 dienen. Die Öffnungen in den Bereichen 20 und 22 können als Schlitze in offenen oder geschlossenen Schlitzantennen dienen, können als zentraler dielektrischer Bereich dienen, der von einem leitenden Pfad von Materialien in einer Schleifenantenne umgeben ist, können als Raum dienen, der ein Antennenresonanzelement, wie z. B. ein Resonanzelement einer Streifenantenne oder ein Resonanzelement einer invertierten F-Antenne, von der Masseebene trennt, können zur Leistung eines parastären Antennenresonanzelements beitragen oder können anderweitig als Teil von Antennenstrukturen dienen, die in den Bereichen 20 und 22 ausgebildet sind. Falls gewünscht, können die Masseebene, die sich unter der aktiven Fläche AA der Anzeige 14 befindet, und/oder andere Metallstrukturen in der Vorrichtung 10 Abschnitte aufweisen, die sich in Teile der Enden der Vorrichtung 10 erstrecken (z. B. kann sich die Masse hin zu den mit Dielektrikum gefüllten Öffnungen in den Bereichen 20 und 22 erstrecken), wodurch sich die Schlitze in den Bereichen 20 und 22 verengen. Bei Ausführungen der Vorrichtung 10 mit schmalen U-förmigen Öffnungen oder anderen Öffnungen, die entlang der Kanten der Vorrichtung 10 verlaufen, kann die Masseebene der Vorrichtung 10 vergrößert sein, um zusätzliche elektrische Komponenten (integrierte Schaltungen, Sensoren usw.) aufzunehmen.
Im Allgemeinen kann die Vorrichtung 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Antennen umfassen (z. B. eine oder mehr, zwei oder mehr, drei oder mehr, vier oder mehr usw.). Die Antennen in der Vorrichtung 10 können an einem gegenüberliegenden ersten und zweiten Ende eines länglichen Vorrichtungsgehäuses (z. B. an den Enden 20 und 22 der Vorrichtung 10 aus 1), entlang einer oder mehrerer Kanten eines Vorrichtungsgehäuses, in der Mitte eines Vorrichtungsgehäuses, an anderen geeigneten Stellen oder an einer oder mehreren solcher Stellen angeordnet sein. Die Anordnung aus 1 ist rein veranschaulichend.
Abschnitte der Peripheriegehäusestrukturen 16 können mit peripheren Spaltstrukturen versehen sein. Beispielsweise können die leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 mit einem oder mehreren Spalten, wie z. B. den Spalten 18, wie in 1 dargestellt, versehen sein. Die Spalte in den Peripheriegehäusestrukturen 16 können mit einem Dielektrikum, wie z. B. einem Polymer, Keramik, Glas, Luft, anderen dielektrischen Materialien oder Kombinationen dieser Materialien, gefüllt sein. Die Spalte 18 können die Peripheriegehäusestrukturen 16 in ein oder mehrere leitende Peripheriesegmente aufteilen. Es können z. B. zwei leitende Peripheriesegmente in den Peripheriegehäusestrukturen 16 (z. B. in einer Anordnung mit zwei Spalten 18), drei leitende Peripheriesegmente (z. B. in einer Anordnung mit drei Spalten 18), vier leitende Peripheriesegmente (z. B. in einer Anordnung mit vier Spalten 18 usw.) vorhanden sein. Die Segmente der leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16, die auf diese Weise ausgebildet sind, können Teile von Antennen in der Vorrichtung 10 bilden.
Falls gewünscht, können Öffnungen im Gehäuse 12, wie z. B. Rillen, die sich teilweise oder ganz durch das Gehäuse 12 erstrecken, über die Breite der Rückwand des Gehäuses 12 verlaufen und können durch die Rückwand des Gehäuses 12 dringen, sodass sie die Rückwand in verschiedene Abschnitte aufteilen. Diese Rillen können sich ferner in die Peripheriegehäusestrukturen 16 erstrecken und können Antennenschlitze, Spalte 18 und andere Strukturen in der Vorrichtung 10 bilden. Polymer oder ein anderes Dielektrikum kann diese Rillen und andere Gehäuseöffnungen füllen. In einigen Fällen können Gehäuseöffnungen, die Antennenschlitze bilden, und andere Strukturen mit einem Dielektrikum wie etwa Luft gefüllt sein.
In einem typischen Szenario kann die Vorrichtung 10 eine obere und eine untere Antenne aufweisen (als ein Beispiel). Eine obere Antenne kann z. B. am oberen Ende der Vorrichtung 10 im Bereich 22 ausgebildet sein. Eine untere Antenne kann z. B. am unteren Ende der Vorrichtung 10 im Bereich 20 ausgebildet sein. Die Antennen können getrennt voneinander verwendet werden, um identische Kommunikationsbänder, überlappende Kommunikationsbänder oder getrennte Kommunikationsbänder abzudecken. Die Antennen können verwendet werden, um ein Antennendiversitätsschema oder ein Antennenschema mit Mehrgrößensystem (Multiple-Input/Multiple-Output, MIMO) umzusetzen.
Die Antennen in der Vorrichtung 10 können verwendet werden, um beliebige interessierende Kommunikationsbänder zu unterstützen. Beispielsweise kann die Vorrichtung 10 Antennenstrukturen umfassen, um Kommunikation in einem lokalen Netzwerk, Sprach- und Datenkommunikation eines Mobiltelefons, Kommunikation mit dem globalen Positionsbestimmungssystem (Global Positioning System, GPS) oder Kommunikation mit anderen Satellitennavigationssystemen, Bluetooth^®-Kommunikation usw. zu unterstützen.
Eine schematische Darstellung, die veranschaulichende Komponenten zeigt, die in der Vorrichtung 10 aus 1 eingesetzt werden können, ist in 2 dargestellt. Wie in 2 dargestellt, kann die Vorrichtung 10 eine Steuerschaltung, wie z. B. eine Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28, aufweisen. Die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann Speicher beinhalten, wie z. B. Festplattenspeicher, nichtflüchtigen Speicher (z. B. Flash-Speicher oder anderen elektrisch programmierbaren Festwertspeicher, der derart ausgestaltet ist, dass er ein Halbleiterlaufwerk bildet), flüchtigen Speicher (z. B. statischen oder dynamischen Direktzugriffsspeicher) usw. Die Verarbeitungsschaltung in der Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann verwendet werden, um den Betrieb der Vorrichtung 10 zu steuern. Diese Verarbeitungsschaltung kann auf einem oder mehreren Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, digitalen Signalprozessoren, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen usw. basieren.
Die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann verwendet werden, um Software auf der Vorrichtung 10 auszuführen, wie z. B. Internetbrowser-Anwendungen, Telefonanrufanwendungen mit Sprache-über-Internet-Protokoll (Voice-Over-Internet-Protocol, VOIP), Emailanwendungen, Medienwiedergabeanwendungen, Betriebssystemfunktionen, usw. Um Interaktionen mit externer Ausrüstung zu unterstützen, kann die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 beim Implementieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Zu Kommunikationsprotokollen, die unter Verwendung der Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 implementiert werden können, gehören Internetprotokolle, drahtlose Lokalnetzwerkprotokolle (z. B. IEEE-802.11-Protokolle – mitunter als WLAN bezeichnet), Protokolle für andere drahtlose Kommunikationsverbindungen mit kurzer Reichweite, wie z. B. das Bluetooth^®-Protokoll, Mobiltelefonprotokolle, Mehrgrößensystemprotokolle (MIMO-Protokolle), Antennendiversitätsprotokolle usw.
Eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung 30 kann Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 32 umfassen. Die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 32 können dazu verwendet werden zu ermöglichen, dass Daten an die Vorrichtung 10 bereitgestellt werden, und zu ermöglichen, dass Daten von der Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen bereitgestellt werden. Die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenanschlussvorrichtungen und andere Eingabe/Ausgabe-Komponenten einschließen. Beispielswiese können die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 32 Berührungsbildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfähigkeiten, Tasten, Joysticks, Scrollräder, Berührungsfelder, Tastenfelder, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Tasten, Lautsprecher, Statusanzeigen, Lichtquellen, Audiobuchsen und andere Audioanschlusskomponenten, digitale Datenanschlussvorrichtungen, Lichtsensoren, Positions- und Orientierungssensoren (z. B. Sensoren wie etwa Beschleunigungsmesser, Gyroskope und Kompasse), Kapazitätssensoren, Näherungssensoren (z. B. kapazitive Näherungssensoren, lichtbasierte Näherungssensoren usw.), Fingerabdrucksensoren (z. B. einen Fingerabdrucksensor, der in eine Taste, wie z. B. die Taste 24 in 1, integriert ist, oder einen Fingerabdrucksensor, der anstelle der Taste 24 vorhanden ist) usw. einschließen.
Die Eingabe/Ausgabe-Schaltung 30 kann eine drahtlose Kommunikationsschaltung 34 zum drahtlosen Kommunizieren mit externer Ausrüstung umfassen. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann eine Hochfrequenz(HF)-Sendeempfangsschaltung umfassen, die aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen, Leistungsverstärkungsschaltungen, rauscharmen Eingangsverstärkern, passiven HF-Komponenten, einer oder mehreren Antennen, Übertragungsleitungen und anderen Schaltungen zum Verarbeiten von drahtlosen HF-Signalen ausgebildet ist. Drahtlose Signale können ferner mittels Licht gesendet werden (z. B. unter Verwendung von Infrarotkommunikation).
Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann eine Hochfrequenz-Sendeempfangsschaltung 90 zum Verarbeiten verschiedener Hochfrequenzkommunikationsbänder umfassen. Beispielsweise kann die Schaltung 34 die Sendeempfangsschaltungen 36, 38 und 42 umfassen. Die Sendeempfangsschaltung 36 kann 2,4-GHz- und 5-GHz-Bänder für WLAN-Kommunikation (IEEE 802.11) nutzen und kann das 2,4-GHz-Bluetooth^®-Kommunikationsband nutzen. Die Schaltung 34 kann die Mobiltelefon-Sendeempfangsschaltung 38 zum Verarbeiten drahtloser Kommunikation in Frequenzbereichen, wie z. B. einem niedrigen Kommunikationsband von 700 bis 960 MHz, einem Niedrigmittelband von 960–1710 MHz, einem Mittelband von 1710 bis 2170 MHz und einem Hochband von 2300 bis 2700 MHz oder anderen Kommunikationsbändern zwischen 700 MHz und 2700 MHz oder anderen geeigneten Frequenzen (als Beispiele), verwenden. Die Schaltung 38 kann Sprachdaten und Nichtsprachdaten verarbeiten. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann eine Schaltung für andere drahtlose Verbindungen kurzer Reichweite und großer Reichweite umfassen, falls gewünscht. Beispielsweise kann die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 eine 60-GHz-Sendeempfangsschaltung, eine Schaltung zum Empfangen von Fernseh- und Radiosignalen, Sendeempfänger für ein Pagingsystem, eine Schaltung für Nahfeldkommunikation (Near Field Communication, NFC) usw. umfassen. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Empfängerausrüstung für das globale Positionsbestimmungssystem (GPS) umfassen, wie z. B. eine GPS-Empfängerschaltung 42 zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zum Verarbeiten anderer Satellitenpositionsbestimmungsdaten. Bei WLAN- und Bluetooth^®-Verbindungen und anderen drahtlosen Verbindungen kurzer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten im zweistelligen oder dreistelligen Fußbereich zu übermitteln. Bei Mobiltelefonverbindungen und anderen Verbindungen großer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten im vierstelligen Fuß- oder Meilenbereich zu übermitteln.
Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Antennen 40 umfassen. Die Antennen 40 können unter Verwendung beliebiger geeigneter Antennentypen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Antennen 40 Antennen mit Resonanzelementen einschließen, die aus Schleifenantennenstrukturen, Patchantennenstrukturen, invertierten F-Antennenstrukturen, Schlitzantennenstrukturen, planaren invertierten F-Antennenstrukturen, Wendelantennenstrukturen, Hybriden dieser Ausführungen usw. ausgebildet sind. Es können unterschiedliche Typen von Antennen für unterschiedliche Bänder und Kombinationen dieser Bänder verwendet werden. Beispielsweise kann ein Antennentyp beim Ausbilden einer Antenne für eine drahtlose lokale Verbindung verwendet werden und kann ein anderer Antennentyp beim Ausbilden einer Antenne für eine abgesetzte drahtlose Verbindung verwendet werden.
Wie in 3 dargestellt, kann die Sendeempfangsschaltung 90 in der drahtlosen Schaltung 34 mit den Antennenstrukturen 40 unter Verwendung von Pfaden, wie z. B. dem Pfad 92, gekoppelt sein. Die drahtlose Schaltung 34 kann mit der Steuerschaltung 28 gekoppelt sein. Die Steuerschaltung 28 kann mit den Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 32 gekoppelt sein. Die Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen 32 können eine Ausgabe von der Vorrichtung 10 bereitstellen und können eine Eingabe von Quellen empfangen, die außerhalb der Vorrichtung 10 vorliegen.
Um Antennenstrukturen, wie z. B. die Antenne(n) 40, mit der Fähigkeit zu versehen, interessierende Kommunikationsfrequenzen abzudecken, kann/können die Antenne(n) 40 mit einer Schaltung, wie z. B. einer Filterschaltung (z. B. einem oder mehreren passiven Filtern und/oder einer oder mehreren einstellbaren Filterschaltungen), ausgestattet sein. Diskrete Komponenten, wie z. B. Kondensatoren, Spulen und Widerstände, können in die Filterschaltung eingebaut werden. Kapazitive Strukturen, induktive Strukturen und resistive Strukturen können ferner aus strukturierten Metallstrukturen (z. B. Teil einer Antenne) ausgebildet sein. Falls gewünscht, kann/können die Antenne(n) 40 mit anpassbaren Schaltungen versehen sein, wie z. B. den einstellbaren Komponenten 102, um Antennen auf interessierende Kommunikationsbänder einzustellen. Die einstellbaren Komponenten 102 können Teil eines einstellbaren Filters oder einstellbaren Impedanzanpassungsnetzwerks sein, können Teil eines Antennenresonanzelements sein, können einen Spalt zwischen einem Antennenresonanzelement und einer Antennenmasse umspannen usw. Die einstellbaren Komponenten 102 können einstellbare Spulen, einstellbare Kondensatoren oder andere einstellbare Komponenten umfassen. Einstellbare Komponenten wie diese können auf Schaltern und Netzwerken fester Komponenten, verteilten Metallstrukturen, die verknüpfte verteilte Kapazitäten und Induktivitäten erzeugen, variablen Halbleitervorrichtungen zum Erzeugen variabler Kapazitäts- und Induktivitätswerte, einstellbaren Filtern oder anderen geeigneten einstellbaren Strukturen basieren. Während des Betriebs der Vorrichtung 10 kann die Steuerschaltung 28 Steuersignale auf einem oder mehreren Pfaden, wie z. B. dem Pfad 120, ausgeben, die Induktivitätswerte, Kapazitätswerte oder andere Parameter, die mit den einstellbaren Komponenten 102 zusammenhängen, anpassen, wodurch die Antennenstrukturen 40 so eingestellt werden, dass sie gewünschte Kommunikationsbänder abdecken.
Der Pfad 92 kann eine oder mehrere Übertragungsleitungen umfassen. Als ein Beispiel kann der Signalpfad 92 aus 3 eine Übertragungsleitung sein, die einen positiven Signalleiter, wie z. B. die Leitung 94, und einen Massesignalleiter, wie z. B. die Leitung 96, aufweist. Die Leitungen 94 und 96 können Teile eines Koaxialkabels oder einer Mikrostreifenübertragungsleitung bilden (als Beispiele). Ein Anpassungsnetzwerk, das aus Komponenten, wie z. B. Spulen, Widerständen und Kondensatoren, ausgebildet ist, kann beim Anpassen der Impedanz der Antenne(n) 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 92 verwendet werden. Anpassungsnetzwerkkomponenten können als diskrete Komponenten (z. B. Komponenten zur Oberflächenmontagetechnik) bereitgestellt sein oder können aus Gehäusestrukturen, gedruckten Leiterplattenstrukturen, Leiterbahnen auf Kunststoffträgern usw. ausgebildet sein. Komponenten wie diese können ferner beim Ausbilden einer Filterschaltung in der/den Antenne(n) 40 verwendet werden und können einstellbare und/oder feste Komponenten sein.
Die Übertragungsleitung 92 kann mit Antennenzuleitungsstrukturen gekoppelt sein, die mit den Antennenstrukturen 40 verknüpft sind. Als ein Beispiel können die Antennenstrukturen 40 eine invertierte F-Antenne, eine Schlitzantenne, eine hybride invertierte F-Schlitzantenne oder eine andere Antenne bilden, die eine Antennenzuleitung mit einer positiven Antennenzuleitungsklemme, wie z. B. der Klemme 98, und einer Masseantennenzuleitungsklemme, wie z. B. der Masseantennenzuleitungsklemme 100, aufweist. Der positive Übertragungsleitungsleiter 94 kann mit der positiven Antennenzuleitungsklemme 98 gekoppelt sein und der Masseübertragungsleitungsleiter 96 kann mit der Masseantennenzuleitungsklemme 92 gekoppelt sein. Es können nach Wunsch andere Arten von Antennenzuleitungsanordnungen verwendet werden. Beispielsweise können die Antennenstrukturen 40 über mehrere Zuleitungen versorgt werden. Die veranschaulichende Zuleitungsausführung in 3 ist rein veranschaulichend.
Die Steuerschaltung 28 kann einen Impedanzmesskreis zum Erfassen von Antennenimpedanzinformationen nutzen. Die Steuerschaltung 28 kann Informationen von einem Näherungssensor (siehe z. B. die Sensoren 32 aus 2), Informationen zur Empfangssignalstärke, Informationen zur Vorrichtungsorientierung von einem Orientierungssensor, Informationen von einem oder mehreren Antennenimpedanzsensoren oder andere Informationen verwenden, um festzustellen, wenn die Antenne 40 durch das Vorhandensein nahegelegener externer Objekte beeinflusst wird oder anderweitig eingestellt werden muss. In Reaktion darauf kann die Steuerschaltung 28 eine anpassbare Spule, einen anpassbaren Kondensator, einen Schalter oder eine andere einstellbare Komponente 102 anpassen, um sicherzustellen, dass die Antenne 40 wunschgemäß funktioniert. Anpassungen an der Komponente 102 können ferner durchgeführt werden, um den Abdeckungsbereich der Antenne 40 auszuweiten (z. B. um gewünschte Kommunikationsbänder abzudecken, die sich über einen Frequenzbereich erstrecken, der größer ist, als die Antenne 40 ohne Einstellen abdecken würde).
4 ist eine Darstellung veranschaulichender invertierter F-Antennenstrukturen, die beim Umsetzen der Antenne 40 für die Vorrichtung 10 verwendet werden können. Die invertierte F-Antenne 40 aus 4 weist ein Antennenresonanzelement 106 und eine Antennenmasse (Masseebene) 104 auf. Das Antennenresonanzelement 106 kann einen Hauptresonanzelementarm aufweisen, wie z. B. den Arm 108. Die Länge des Arms 108 und/oder von Abschnitten des Arms 108 kann derart ausgewählt werden, dass die Antenne 40 bei gewünschten Betriebsfrequenzen mitschwingt. Beispielsweise wenn die Länge des Arms 108 ein Viertel einer Wellenlänge bei einer gewünschten Betriebsfrequenz für die Antenne 40 sein kann. Die Antenne 40 kann ferner Resonanzen bei harmonischen Frequenzen aufweisen.
Der Hauptresonanzelementarm 108 kann mit der Masse 104 durch den Rückleitungspfad 110 gekoppelt sein. Eine Spule oder andere Komponente kann im Pfad 110 zwischengeschaltet sein und/oder die einstellbaren Komponenten 102 können im Pfad 110 zwischengeschaltet und/oder mit dem Pfad 110 zwischen dem Arm 108 und der Masse 104 parallelgeschaltet sein.
Die Antenne 40 kann über eine oder mehrere Antennenzuleitungen versorgt werden. Beispielsweise kann die Antenne 40 über die Antennenzuleitung 112 versorgt werden. Die Antennenzuleitung 112 kann die positive Antennenzuleitungsklemme 98 und die Masseantennenzuleitungsklemme 100 umfassen und kann parallel zum Rückleitungspfad 110 zwischen dem Arm 108 und der Masse 104 verlaufen. Falls gewünscht, können invertierte F-Antennen, wie z. B. die veranschaulichende Antenne 40 aus 4, mehr als einen Resonanzarmzweig aufweisen (z. B. um mehrere Frequenzresonanzen zu erzeugen, um den Betrieb in mehreren Kommunikationsbändern zu unterstützen) oder können andere Antennenstrukturen aufweisen (z. B. parasitäre Antennenresonanzelemente, einstellbare Komponenten zum Unterstützen einer Antenneneinstellung, usw.). Beispielsweise kann der Arm 108 linke und rechte Zweige aufweisen, die sich nach außen von der Zuleitung 112 und dem Rückleitungspfad 110 erstrecken. Es können mehrere Zuleitungen zur Versorgung von Antennen, wie z. B. der Antenne 40, verwendet werden.
Bei der Antenne 40 kann es sich um eine hybride Antenne handeln, die ein oder mehrere Schlitzantennenresonanzelemente umfasst. Wie in 5 dargestellt, kann die Antenne 40 z. B. auf einer Schlitzantennenausführung mit einer Öffnung, wie z. B. dem Schlitz 114, beruhen, die in leitenden Strukturen, wie z. B. der Antennenmasse 104, ausgebildet ist. Der Schlitz 114 kann mit Luft, Kunststoff und/oder einem anderen Dielektrikum gefüllt sein. Die Form des Schlitzes 114 kann gerade sein oder kann eine oder mehrere Biegungen aufweisen (d. h., der Schlitz 114 kann eine längliche Form aufweisen, die einem sich schlängelnden Pfad folgt). Die Antennenzuleitung für die Antenne 40 kann eine positive Antennenzuleitungsklemme 98 und eine Masseantennenzuleitungsklemme 100 umfassen. Die Zuleitungsklemmen 98 und 100 können z. B. an gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 114 (z. B. an gegenüberliegenden Längsseiten) angeordnet sein. Schlitzbasierte Antennenresonanzelemente, wie z. B. das Schlitzantennenresonanzelement 114 aus 5, können eine Antennenresonanz bei Frequenzen hervorrufen, bei denen die Wellenlänge der Antennensignale gleich dem Umfang des Schlitzes ist. In schmalen Schlitzen ist die Resonanzfrequenz eines Schlitzantennenresonanzelements mit Signalfrequenzen assoziiert, bei denen die Schlitzlänge gleich einer Hälfte einer Wellenlänge ist. Die Schlitzantennenfrequenzantwort kann unter Verwendung einer oder mehrerer einstellbarer Komponenten, wie z. B. einstellbarer Spulen oder einstellbarer Kondensatoren, eingestellt werden. Diese Komponenten können Klemmen aufweisen, die mit gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes gekoppelt sind (d. h., die einstellbaren Komponenten können den Schlitz überbrücken). Falls gewünscht, können die einstellbaren Komponenten Klemmen aufweisen, die mit entsprechenden Stellen entlang der Länge einer der Seiten des Schlitzes 114 gekoppelt sind. Kombinationen dieser Anordnungen können ebenfalls verwendet werden.
Bei der Antenne 40 kann es sich um eine hybride invertierte F-Schlitzantenne handeln, die Resonanzelemente der in sowohl 4 als auch 5 dargestellten Art umfasst. Eine veranschaulichende Ausführung für eine Antenne mit Schlitz- und invertierten F-Antennenstrukturen ist in 6 dargestellt. Wie in 6 dargestellt, kann die Antenne 40 (z. B. eine hybride invertierte F-Schlitzantenne) über eine Sendeempfangsschaltung versorgt werden, die mit der Antennenzuleitung 112 gekoppelt ist. Eine oder mehrere zusätzliche Zuleitungen können mit der Antenne 40 gekoppelt sein, falls gewünscht. Die Antenne 40 kann einen Schlitz, wie z. B. den Schlitz 114, umfassen, der aus einem länglichen Spalt zwischen den leitenden Peripheriestrukturen 16 und der Masse 104 ausgebildet ist (z. B. einen Schlitz, der im Gehäuse 12 mithilfe von Bearbeitungswerkzeugen oder anderer Ausrüstung ausgebildet wurde). Der Schlitz kann mit Dielektrika wie etwa Lust und/oder Kunststoff gefüllt sein. Beispielsweise kann Kunststoff in die Abschnitte des Schlitzes 114 eingebracht werden, die mit der Außenseite des Gehäuses 12 bündig sind.
Abschnitte des Schlitzes 114 können Schlitzantennenresonanzen zur Antenne 40 beisteuern. Die leitenden Peripheriestrukturen 16 können einen Antennenresonanzelementarm, wie z. B. den Arm 108 aus 4, bilden, der sich zwischen den Spalten 18-1 und 18-2 (z. B. den Spalten 18 in den leitenden Peripheriestrukturen 16) erstreckt. Ein Rückleitungspfad, wie z. B. der Pfad 110 aus 4, kann durch einen festen leitenden Pfadüberbrückungsschlitz 114 oder eine anpassbare Komponente, wie z. B. einen Schalter, der unter Erzeugung eines Kurzschlusses am Schlitz 114 geschlossen werden kann, ausgebildet sein.
Zur Verbesserung des Frequenzbereichs für die Antenne 40 kann die Antenne 40 mit einem parasitären Antennenresonanzelement, wie z. B. dem parasitären Antennenresonanzelement 158, versehen sein. Die Vorrichtung 10 kann ferner eine oder mehrere zusätzliche Antennen, wie z. B. die Antenne 150, aufweisen, um den Frequenzbereich der Antenne 40 zu verbessern. Die Antenne 150 kann über eine Zuleitung versorgt werden, die von der Zuleitung 112 getrennt ist.
Es können optionale anpassbare Komponenten, wie z. B. die Komponenten 152, 154 und 156, beim Anpassen des Betriebs der Antenne 40 verwendet werden. Die Komponenten 152, 154 und 156 können Schalter, mit festen Komponenten wie etwa Spulen und Kondensatoren gekoppelte Schalter und andere Schaltungen zum Bereitstellen anpassbarer Kapazitätsgrade, anpassbarer Induktivitätsgrade usw. einschließen. Anpassbare Komponenten in der Antenne 40 können zum Einstellen der Antennenabdeckung verwendet werden, können zum Wiederherstellen von Antennenleistung verwendet werden, die sich aufgrund des Vorhandenseins eines externen Objekts, wie z. B. einer Hand oder eines anderen Körperteils eines Benutzers, verschlechtert hat, und/oder können zum Anpassen auf andere Betriebsbedingungen und Sicherstellen eines zufriedenstellenden Betriebs bei gewünschten Frequenzen verwendet werden.
Das parasitäre Antennenresonanzelement 158 kann ein erstes Ende, wie z. B. das Ende 160, aufweisen, das in den Schlitz 114 von der Antennenmasse 104 aus an einer jeweiligen Stelle entlang der Länge des Schlitzes 114 ragt, und kann ein zweites Ende, wie z. B. das Ende 162, aufweisen, das innerhalb des Schlitzes 114 liegt. Der Schlitz 114 kann eine längliche Form (z. B. eine Schlitzform) oder eine andere geeignete längliche Spaltform aufweisen. In dem Beispiel aus 6 weist der Schlitz 114 eine U-Form auf, die entlang des Umfangs der Vorrichtung 10 zwischen den leitenden Peripheriestrukturen 16 (z. B. Gehäuseseitenwänden) und Abschnitten der Rückwand der Vorrichtung 10 (z. B. Masse 104) verläuft. Bei dieser Art von Ausführung kann sich das parasitäre Antennenresonanzelement 158 vom Ende 160 zum Ende 162 entlang der Länge des Schlitzes 114 erstrecken, ohne die leitenden Peripheriestrukturen 16 oder die Masse 104 an der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 114 zu berühren (d. h. ohne es den Kanten des Elements 158 zu ermöglichen, mit den Innenflächen des den Schlitz 114 bildenden Metallgehäuses in Kontakt zu kommen).
Die Länge des Schlitzes 114 kann etwa 4–20 cm, mehr als 2 cm, mehr als 4 cm, mehr als 8 cm, mehr als 12 cm, weniger als 25 cm, weniger als 15 cm, weniger als 10 cm oder eine andere geeignete Länge betragen. Das Element 158 kann eine Breite D3 von etwa 0,5 mm (z. B. weniger als 0,8 mm, weniger als 0,6 mm, mehr als 0,3 mm, 0,4 bis 0,6 mm usw.) oder eine andere geeignete Breite aufweisen. Der Schlitz 114 kann eine Breite von etwa 2 mm (z. B. weniger als 4 mm, weniger als 3 mm, weniger als 2 mm, mehr als 1 mm, mehr als 1,5 mm, 1–3 mm usw.) oder eine andere geeignete Breite aufweisen. Die Länge des Elements 158 kann 1–10 cm, mehr als 2 cm, 2–7 cm, 1–5 cm, weniger als 10 cm, weniger als 5 cm oder eine andere geeignete Länge betragen. Die Abschnitte des Schlitzes 114, die das Element 158 von der Masse 104 und den leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 trennen, können eine Breite D2 von etwa 0,75 (z. B. mehr als 0,4, mehr als 0,6, weniger als 0,8, weniger als 1 mm, 0,3–1,2 mm usw.) aufweisen.
Das Element 158 kann in einem gewünschten Kommunikationsband mitschwingen und dadurch einen verbesserten Frequenzbereich für die Antenne 40 in dem gewünschten Kommunikationsband bereitstellen (z. B. kann das Element 158 bei Frequenzen in einem hohen Kommunikationsband bei 2300–2700 MHz oder einem anderen geeigneten Band mitschwingen). Das Element 158 kann aus einer Metallstruktur auf einer gedruckten Schaltung, aus einem Abschnitt einer leitenden Gehäusestruktur oder aus anderen leitenden Strukturen in der Vorrichtung 10 ausgebildet sein.
In dem Beispiel aus 6 weist der Schlitz 114 eine U-Form auf. Falls gewünscht, kann der Schlitz 114 andere Formen aufweisen, wie z. B. die gerade Schlitzform des Schlitzes 114 in 7. In einer Anordnung der in 6 dargestellten Art kann die Spitze des Elements 158 gebogen sein, um eine Biegung des Schlitzes 114 an der Ecke der Vorrichtung 10 aufzunehmen. In der veranschaulichenden Anordnung aus 7 ist das Element 158 gerade und ungebogen. In anderen Ausführungen für die Antenne 40 können der Schlitz 114 und das Element 158 unterschiedliche Formen aufweisen. Die Anordnungen der 6 und 7 sind veranschaulichend.
8 ist ein Diagramm, in dem die Antennenleistung (Stehwellenverhältnis SWR) in Abhängigkeit der Betriebsfrequenz f für eine veranschaulichende Antenne, wie z. B. die Antenne 40 aus den 6 und 7 (umfassend das parasitäre Element 158 und das zusätzliche Antennenelement 150), aufgetragen ist. Wie in 8 dargestellt, kann die Antenne 40 Resonanzen in einem Niedrigband LB, Niedrigmittelband LMB, Mittelband MB und Hochband HB aufweisen.
Das Niedrigband LB kann sich von 700 MHz bis 960 MHz oder über einen anderen geeigneten Frequenzbereich erstrecken. Die leitenden Peripheriestrukturen 16 können als invertierter F-Resonanzelementarm, wie z. B. der Arm 108 aus 4, dienen. Die Resonanz der Antenne 40 im Niedrigband LB kann mit dem Abstand entlang der leitenden Peripheriestrukturen 16 zwischen der Komponente 152 aus 6 und dem Spalt 18-2 assoziiert sein. Bei dem Spalt 18-2 kann es sich um einen der Spalte 18 in den leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 handeln. 6 ist eine Rückansicht der Vorrichtung 10, sodass der Spalt 18-2 in 6 an der linken Kante der Vorrichtung 10 liegt, wenn man die Vorrichtung 10 von vorn betrachtet. Die Komponente 152 kann einen Schalter umfassen, der unter Bildung eines Rückleitungspfads für eine invertierte F-Antenne (z. B. eine invertierte F-Antenne, die einen aus den Strukturen 16 ausgebildeten Resonanzelementarm aufweist) geschlossen werden kann, und/oder es können andere Rückleitungspfadstrukturen für die Antenne 40 ausgebildet werden.
Das Niedrigmittelband LMB kann sich von 1400 MHz bis 1710 MHz oder über einen anderen geeigneten Frequenzbereich erstrecken. Eine Antennenresonanz zum Unterstützen von Kommunikation bei Frequenzen im Niedrigmittelband LMB kann mit einem Monopolelement oder anderen Antennenelement, wie z. B. dem Element 150, assoziiert sein.
Das Mittelband MB kann sich von 1710 MHz bis 2170 MHz oder über einen anderen geeigneten Frequenzbereich erstrecken. Die Antenne 40 kann eine erste und eine zweite Resonanz im Mittenband MB aufweisen. Eine erste dieser Mittenbandresonanzen kann mit dem Abstand zwischen der Zuleitung 112 und dem Spalt 18-1 assoziiert sein. Eine zweite dieser Resonanzen kann mit dem Abstand zwischen der Zuleitung 112 und der Komponente 152 (z. B. einem Schalter, der beim Ausbilden eines Rückleitungspfads verwendet werden kann) assoziiert sein.
Das Hochband HB kann sich von 2300 MHz bis 2700 MHz oder über einen anderen geeigneten Frequenzbereich erstrecken. Die Antennenleistung im Hochband HB kann durch die Resonanz des parasitären Antennenresonanzelements 158 unterstützt werden (z. B. kann die Länge des Elements 158 eine Viertelwellenresonanz bei Betriebsfrequenzen im Band HB aufweisen).
Die 9, 10, 11 und 12 sind Rückansichten der Vorrichtung 10 in veranschaulichenden Ausführungen, bei denen das parasitäre Antennenresonanzelement 158 in den Schlitz 114 eingebettet wurde.
Wie in 9 dargestellt, kann der Schlitz 114 entlang der Kante des Gehäuses 12 verlaufen. Der Schlitz 114 kann sich gänzlich durch die Rückseite des Gehäuses 12 erstrecken und kann daher die leitenden Peripheriestrukturen 16 vom Masseabschnitt 104 des Gehäuses isolieren. Mit dielektrischem Füllmaterial, wie z. B. dem Kunststoff 114F, kann der Schlitz 114 aufgefüllt sein. Das parasitäre Antennenresonanzelement 158 kann im Kunststofffüllmaterial 114F im Schlitz 114 eingebettet sein. Bei Verwendung der Vorrichtung 10 kann das Kunststofffüllmaterial 114F dazu beitragen, das parasitäre Antennenresonanzelement 158 an einer festen Position in Bezug auf angrenzende leitende Strukturen, wie z. B. die leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 (z. B. Wandabschnitte des Gehäuses 12) und die Rückwand des Gehäuses 12, welche die Masse 104 bildet, zu halten. Ein Endabschnitt des Schlitzes 114 kann sich die Seitenwand 12w des Gehäuses 12 hinab bis zur Vorderseite der Vorrichtung 10 erstrecken (z. B. bis zu einer Schicht eines Anzeigeabdeckungsglases, das die Anzeige 14 auf der Vorderseite der Vorrichtung 10 abdeckt).
In dem Beispiel aus 9 wurde die Rückseite des Gehäuses 12 ferner mit einer schmalen Rille, wie z. B. der Rille 114', zum Ausbilden eines kosmetischen Schlitzes versehen. Die Rille 114' muss sich nicht gänzlich durch das Gehäuse 12 erstrecken oder kann durch innere leitende Strukturen überbrückt sein und isoliert Abschnitte des Gehäuses 12 daher womöglich nicht elektrisch voneinander. Kunststoff oder ein anderes Füllmaterial 114F' kann in der Rille 114' angeordnet sein.
In der Ausführung aus 9 weist die Rille 114' eine gerade Form auf, die sich zwischen den gegenüberliegenden Spalten 18-1 und 18-2 in der leitenden Peripheriegehäusestruktur erstreckt. Im Beispiel aus 10 erstreckt sich die Rille 114' zwischen den Spalten 18-1 und 18-2 an der rechten bzw. linken Kante der Vorrichtung 10, während sie sich vom Schlitz 114 wegbiegt.
Eine andere veranschaulichende Ausführung des Schlitzes 114 ist in 11 dargestellt. Im Beispiel aus 11 weist der Schlitz 114 eine gerade Form auf, die sich zwischen den Spalten 18-1 und 18-2 erstreckt, und ist der kosmetische Schlitz, der aus der Rille 114' ausgebildet ist, ausgelassen. 12 zeigt, wie der Schlitz 114 eine gebogene U-Form aufweisen kann, die der unteren Kante des Gehäuses 12 folgt, während sie sich zwischen den Spalten 18-1 und 18-2 erstreckt. Je nach Wunsch können andere Ausführungen zum Ausbilden von Schlitzen im Vorrichtungsgehäuse 12 verwendet werden. Die veranschaulichenden Ausführungen der 9, 10, 11 und 12 sind rein veranschaulichend.
13 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Abschnitts der Vorrichtung 10 in der Nähe des Schlitzes 114. Wie in 13 dargestellt, kann das Füllmaterial 114F (z. B. Kunststoff oder ein anderes Dielektrikum) im Schlitz 114 angeordnet sein. Im Beispiel aus 13 wurde das parasitäre Antennenresonanzelement 158 mittels einer Metallbahn in der gedruckten Schaltung 164 (z. B. einer starren gedruckten Leiterplatte, die aus einem starren Material für gedruckte Leiterplatten, wie z. B. glasfasergefülltem Epoxid, ausgebildet ist, oder einer elastischen gedruckten Schaltung, die aus einer Folie aus Polyimid oder einem anderen elastischen Polymer ausgebildet ist) umgesetzt. Bei dieser Art von Anordnung kann das parasitäre Antennenresonanzelement 158 entlang der Mitte des Schlitzes 114 abstandsgleich zu den Seiten des Schlitzes 114 verlaufen, wie in den 6, 7, 9, 10, 11 und 12 dargestellt.
Falls gewünscht, kann das parasitäre Antennenresonanzelement 158 aus einer Metallstruktur, wie z. B. einem Abschnitt des Gehäuses 12 oder einem anderen Metallelement, das in dem Dielektrikum im Schlitz 114 eingebettet ist, ausgebildet sein. Veranschaulichende Ausrüstung zum Ausbilden einer Vorrichtung, wie z. B. der Vorrichtung 10, mit einer Antenne mit parasitärem Antennenresonanzelement, wie z. B. dem Element 158, das in einem Gehäuseschlitz eingebettet ist, ist in 14 dargestellt.
Wie in 14 dargestellt, können die elektronischen Vorrichtungsstrukturen 170 (z. B. Teile der Vorrichtung 10, wie z. B. Strukturen zum Ausbilden der Antenne 40 und anderer Strukturen) unter Verwendung von Spritzgussausrüstung, wie z. B. dem Spritzgusswerkzeug 166, hergestellt werden. Spritzgusswerkzeuge, wie z. B. das Werkzeug 166, können verwendet werden, um einen oder mehrere Schüsse Kunststoffschmelze auf Schlitze und andere Merkmale im Gehäuse 12 und andere Strukturen in der Vorrichtung 10 aufzubringen. Das Spritzgusswerkzeug 166 kann eine Düse mit einem Hohlraum aufweisen, der es ermöglicht, dass erwärmter flüssiger Kunststoff in Schlitze, wie z. B. den Schlitz 114, andere Rillen oder Schlitze (z. B. kosmetische Schlitze, die aus Rillen ausgebildet sind, welche das Gehäuse 12 nicht vollständig durchdringen, wie z. B. den Rillen 114') und andere Merkmale im Gehäuse 12 und andere Abschnitte der Vorrichtung 10 fließt. Nach dem Abkühlen kann der flüssige Kunststoff unter Bildung von Füllmaterial, wie z. B. dem Füllmaterial 114F und 114F', erstarren. Nach Wunsch können andere Arten von Anordnungen zum Einbringen von Dielektrikum in Schlitze und Rillen im Gehäuse 12 verwendet werden. Der Einsatz eines Spritzgusswerkzeugs zum Einformen von Kunststoffschmelze in den Schlitz 114 und die Rille 114' ist rein veranschaulichend.
Die Strukturen 170 können ferner unter Verwendung einer Bearbeitungsausrüstung 168 bearbeitet werden. Die Bearbeitungsausrüstung 168 kann ein computergesteuertes Fräswerkzeug, eine Standbohrmaschine oder eine andere Ausrüstung mit beweglichen Aufsätzen zum Entfernen von Metall, Dielektrikum und/oder anderem Material aus den Strukturen 170 umfassen. Laserbohren und andere Techniken zum Formen der Strukturen 170 können ebenfalls eingesetzt werden. Die Verwendung von Fräsausrüstung zum Bearbeiten der Strukturen 170 ist rein veranschaulichend.
Neben der Bearbeitung mit der Bearbeitungsausrüstung 168 und der Spritzgussausrüstung 166 können die Strukturen 170 unter Verwendung von zusätzlicher Verarbeitungs- und Montageausrüstung, wie z. B. der Ausrüstung 172, bearbeitet werden. Die Ausrüstung 172 kann Roboterausrüstung zum Zusammenbau von Komponenten für die Vorrichtung 10 und zum Zusammenfügen von Baugruppen zu einer fertigen Vorrichtung umfassen. Die Ausrüstung 172 kann Ausrüstung zum Anbringen von Hochfrequenz-Sendeempfangsschaltungen, Hochfrequenz-Übertragungsleitungen und anderen Schaltungen auf gedruckten Schaltungen, zum Koppeln von Übertragungsleitungen und anderen Strukturen mit Gehäusestrukturen und/oder Antennenstrukturen, Ausrüstung zum Verbinden von Strukturen mit Befestigungsmitteln, Klebstoff und anderen Verbindungsmechanismen und andere Ausrüstung zum Zusammenbauen des Teils der Vorrichtung 10 umfassen.
Ein veranschaulichendes Verfahren zum Ausbilden einer Antenne, wie z. B. der Antenne 40, die einen Schlitz mit eingebettetem parasitärem Antennenresonanzelement aufweist, ist in den 15, 16, 17 und 18 dargestellt. Die 15, 16, 17 und 18 sind Querschnittsseitenansichten der unteren Kante des Gehäuses 12, die zeigen, wie die Antenne 40 unter Verwendung des Spritzgusswerkzeugs 166 und der Bearbeitungsausrüstung 168 ausgebildet werden kann. Das Gehäuse 12 kann aus Aluminium, rostfreiem Stahl oder anderen Metallen ausgebildet sein (als ein Beispiel).
Zunächst werden der Gehäuseabschnitt 12-1 (z. B. ein Seitenwandabschnitt) und der Gehäuseabschnitt 12-2 (z. B. eine Gehäuserückwand) voneinander durch Herstellen eines Schlitzes (z. B. eines Schlitzes gleicher Breite wie die Endversion des Schlitzes 114 oder etwas schmaler als die Endversion des Schlitzes 114) im Gehäuse 12 getrennt, wie in 15 dargestellt. Ein erster Schuss Kunststofffüllmaterial, wie z. B. des Füllmaterials 114F-1, kann in den Schlitz 114 mit dem Werkzeug 166 spritzgegossen werden, nachdem der Schlitz 114 mithilfe der Bearbeitungsausrüstung 168 ausgebildet wurde. Beim Fräsen des Gehäuses 12 im ersten Frässchritt zum Ausbilden des Schlitzes 114 können Eingriffsmerkmale wie etwa Vertiefungen und Vorsprünge in die Wände des Schlitzes 114 eingebracht werden, um zum Halt des Kunststofffüllmaterials 114F-1 beizutragen. Ein Teil des Gehäuses 12, wie z. B. der Gehäuseabschnitt 158P, kann in den Schlitz 114 vorstehen und kann später beim Ausbilden des parasitären Antennenresonanzelements 158 genutzt werden. Der Gehäuseabschnitt 158P kann durch Abstützen des Gehäuseabschnitts 158-1 während des Vorgangs zum Spritzgießen des Füllmaterials 114F in den Schlitz 114 abgestützt werden.
Wie in 16 dargestellt, können die Strukturen aus 15 in einem zweiten Frässchritt gefräst werden, bei dem eine Rille entlang der Außenseite des Schlitzes 114 ausgebildet wird (und bei dem der Schlitz 114 je nach Wunsch verbreitert werden kann). Beim zweiten Frässchritt kann der äußerste Abschnitt des Füllmaterials 114F-1 entfernt werden. Beim zweiten Frässchritt kann ferner der Stützabschnitt 158-1 entfernt werden, wodurch der vorstehende Abschnitt des Gehäuses 12 (der vorstehende Abschnitt 158P aus 15) vom Gehäuse 12 entlang seiner Länge außer am Ende 160 freigelegt werden kann, wie in 6 dargestellt. Dadurch wird das parasitäre Antennenresonanzelement 158 ausgebildet. Der Abschnitt an Füllmaterial 114F-1, der im inneren Abschnitt des Schlitzes 114 zurückbleibt, kann das parasitäre Antennenresonanzelement 158 derart abstützen, dass sich das Element 158 in Bezug auf das Gehäuse 12 beim Fräsen nicht verschiebt. Dadurch bleibt das Metall des Elements 158 zwischen den gegenüberliegenden Innenflächen des Schlitzes 114 richtig positioniert, obwohl das Element 158 nicht mehr mit dem Gehäuse 12 entlang seiner Länge durch den Stützabschnitt 158-1 aus 15 verbunden ist. Der Fräsvorgang aus 16 hinterlässt eine längliche Rille, wie z. B. den Rillenabschnitt 174 des Schlitzes 114, die entlang der Kante der Vorrichtung 10 zwischen den leitenden Peripheriegehäusestrukturen 16 und gegenüberliegenden Abschnitten des Gehäuses 12, welche die Masse 104 bilden, verläuft. Die Rille 174 kann Eingriffsmerkmale wie etwa Einbuchtungen und/oder Vorsprünge zur Ineingriffnahme des spritzgegossenen Kunststoffs umfassen.
Wie in 17 dargestellt, kann nach Ausbilden der Rille 174 und dadurch Freilegen der Kante des parasitären Antennenresonanzelements 158 vom Gehäuse 12 das Spritzgusswerkzeug 166 verwendet werden, um einen zweiten Schuss Kunststoff in den Schlitz 114 durch Spritzguss einzubringen. Der zweite Schuss Kunststoff kann die äußere Kunststofffüllmaterialschicht 114F-2 aus 17 bilden. Der Kunststoff, der das äußere Füllmaterial 114F-2 bildet, kann von derselben Art sein, die auch das innere Füllmaterial 114F-1 bildet, oder kann eine andere Kunststoffart sein. Beispielsweise können die Kunststoffe 114F-1 und 114F-2 unterschiedliche Härten, unterschiedliche Farben und andere Materialeigenschaften aufweisen, die sich voneinander unterscheiden. Die Haltemerkmale in der Rille 174 können zum Halt der zweiten Kunststofffüllmaterialschicht 114F-2 beitragen.
Nach dem Ausbilden der äußeren Füllmaterialschicht 114F-2 auf der inneren Füllmaterialschicht 114F-1 zum Ausbilden des Füllstoffs 114F im Schlitz 114 kann das Gehäuse der Vorrichtung 10 erneut mit dem Werkzeug 168 bearbeitet werden, um eine gebogene Seitenwandform oder andere gewünschte äußere Form für die Kante des Gehäuses 12 (z. B. die leitenden Peripheriestrukturen 16) zu bilden, wie in 18 dargestellt. Das parasitäre Antennenresonanzelement 158 kann während des Vorgangs zum Bearbeiten der Außenseite des Gehäuses 12 auf ein gewünschtes Kantenprofil freischwebend bleiben und durch umgebende dielektrische Strukturen, wie z. B. das Füllmaterial 114F, abgestützt werden (außer am Ende 160 aus 6, an den das Element vom Gehäuse 12 in den Schlitz 114 ragt), sodass die Kanten des Elements 158 in einem gewünschten Abstand zu den inneren Metalloberflächen des Schlitzes 114 gehalten werden können. Es ist eine Grenzfläche (Grenzfläche 180) zwischen dem Füllmaterial 114F-1 und dem Füllmaterial 114F-2 vorhanden und das parasitäre Antennenresonanzelement 158 liegt in dieser Grenzfläche.
Das Element 158 im Beispiel aus den 15, 16, 17 und 18 ist ein integraler Abschnitt des Gehäuses 12 und wurde aus dem Gehäuse 12 durch Führen von Fräsern und anderen Fräswerkzeugen entlang der Kanten des Elements 158 herausgearbeitet, während das Element 158 durch spritzgegossenen Kunststoff abgestützt wurde. Falls gewünscht, kann das Element 158 aus einem gesonderten Metallstück (z. B. einem länglichen Metallelement) ausgebildet sein, das im Schlitz 114 unter Verwendung eines Schusses Kunststoff, wie z. B. des Schusses 114F-1, freischwebend ist. Bei dieser Art von Szenario kann das Ende 160 des Elements 158 gegen das Gehäuse 12-1 mit Lot, Verschweißungen, Draht, einem Metallstreifen, gedruckten Leiterbahnen oder anderen leitenden Strukturen kurzgeschlossen werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Gehäuse mit leitenden Peripheriestrukturen und eine Antenne umfasst, die wenigstens einen aus den leitenden Peripheriestrukturen ausgebildeten Resonanzelementarm aufweist, die eine Antennenmasse aufweist, die von dem Antennenresonanzelementarm durch einen Schlitz getrennt ist, der entlang zumindest einer Kante des Gehäuses verläuft, und die ein parasitäres Antennenresonanzelement in dem Schlitz aufweist, das aus einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung dielektrisches Füllmaterial in dem Schlitz.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist das parasitäre Antennenresonanzelement in dem dielektrischen Füllmaterial eingebettet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das Gehäuse Metall, ist die Antennenmasse aus einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet und umfasst das parasitäre Antennenresonanzelement einen bearbeiteten Metallarm, der sich in den Schlitz vom Abschnitt des Gehäuses, der die Antennenmasse bildet, an einer Stelle entlang der Kante erstreckt und der von dem Gehäuse durch das dielektrische Füllmaterial getrennt ist, während sich der bearbeitete Metallarm entlang des Schlitzes erstreckt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das dielektrische Füllmaterial Kunststofffüllmaterial.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das Kunststofffüllmaterial einen ersten und einen zweiten Schuss von geschmolzenem Kunststofffüllmaterial.
Gemäß einer anderen Ausführungsform liegt das parasitäre Antennenresonanzelement an einer Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Schuss von geschmolzenem Kunststofffüllmaterial.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das Metall Aluminium.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung wenigstens eine anpassbare elektrische Komponente, welche den Schlitz überbrückt und die leitenden Peripheriestrukturen mit der Antennenmasse koppelt.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Metallgehäuse mit einem Seitenwandabschnitt, der entlang einer Kante der elektronischen Vorrichtung verläuft, und mit einem ebenen Rückwandabschnitt, der einen Abschnitt einer Masse bildet, wobei der Seitenwandabschnitt und der ebene Rückwandabschnitt durch einen Schlitz getrennt sind und die Masse einen Teil einer Antenne bildet, eine erste Antennenzuleitungsklemme, die mit dem Seitenwandabschnitt gekoppelt ist, und eine zweite Antennenzuleitungsklemme, die mit der Masse gekoppelt ist, und eine Sendeempfangsschaltung, die mit der ersten und zweiten Antennenzuleitungsklemme gekoppelt ist, umfasst, wobei ein Abschnitt des ebenen Rückwandabschnitts einen parasitären Antennenresonanzelementarm bildet, der sich entlang des Schlitzes erstreckt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung Kunststoff in dem Schlitz.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der parasitäre Antennenresonanzelementarm in dem Schlitz eingebettet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist der Schlitz eine Breite von weniger als 3 mm auf.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfassen der Gehäuserückwandabschnitt, der Seitenwandabschnitt und der parasitäre Antennenresonanzelementarm Aluminium.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist der parasitäre Antennenresonanzelementarm Kanten auf, die um zwischen 0,3 und 1,2 mm vom Gehäuserückwandabschnitt und Seitenwandabschnitt entlang des Schlitzes getrennt sind.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung wenigstens einen Schalter, der zwischen dem Seitenwandabschnitt und dem Gehäuserückwandabschnitt gekoppelt ist und der den Schlitz überbrückt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform verarbeitet der Sendeempfänger Kommunikation bei Frequenzen, einschließlich einer jeweiligen Frequenz zwischen 2300 MHz und 2700 MHz, und schwingt der parasitäre Antennenresonanzelementarm bei der jeweiligen Frequenz mit.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Ausbilden einer Antenne in einem Metallgehäuse einer elektronischen Vorrichtung bereitgestellt, das Bearbeiten des Metallgehäuses zum Ausbilden eines Schlitzes, der einen Gehäuseseitenwandabschnitt des Metallgehäuses von einem Gehäuserückwandabschnitt des Metallgehäuses trennt, Einbringen eines Dielektrikums in den Schlitz, Entfernen eines Teils des Metallgehäuses zum Ausbilden eines parasitären Antennenresonanzelementarms für die Antenne, der sich entlang des Schlitzes erstreckt, und Einbringen von weiterem Dielektrikum in den Schlitz, sodass der parasitäre Antennenresonanzelementarm in das Dielektrikum im Schlitz eingebettet ist, umfasst.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst das Einbringen des Dielektrikums Gießen eines ersten Schusses Kunststoff in den Schlitz und umfasst das Einbringen von weiterem Dielektrikum Gießen eines zweiten Schusses Kunststoff in den Schlitz.
Gemäß einer anderen Ausführungsform liegt der parasitäre Antennenresonanzelementarm an einer Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Schuss, wobei das Verfahren nach dem Gießen des zweiten Schusses Kunststoff in den Schlitz Herausarbeiten einer gebogenen Oberfläche am Gehäuseseitenwandabschnitt umfasst.
Das Vorangehende ist rein veranschaulichend und verschiedene Modifikationen können durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Geist der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die vorangehenden Ausführungsformen können einzeln oder in einer beliebigen Kombination umgesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 [0049]

Claims

Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse mit leitenden Peripheriestrukturen; und eine Antenne, die wenigstens einen aus den leitenden Peripheriestrukturen ausgebildeten Resonanzelementarm aufweist, die eine Antennenmasse aufweist, die von dem Antennenresonanzelementarm durch einen Schlitz getrennt ist, der entlang zumindest einer Kante des Gehäuses verläuft, und die ein parasitäres Antennenresonanzelement in dem Schlitz aufweist, das aus einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend dielektrisches Füllmaterial in dem Schlitz.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das parasitäre Antennenresonanzelement in dem dielektrischen Füllmaterial eingebettet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Gehäuse Metall umfasst, wobei die Antennenmasse aus einem Abschnitt des Gehäuses ausgebildet ist und wobei das parasitäre Antennenresonanzelement einen bearbeiteten Metallarm umfasst, der sich in den Schlitz vom Abschnitt des Gehäuses, der die Antennenmasse bildet, an einer Stelle entlang der Kante erstreckt und der von dem Gehäuse durch das dielektrische Füllmaterial getrennt ist, während sich der bearbeitete Metallarm entlang des Schlitzes erstreckt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei das dielektrische Füllmaterial Kunststofffüllmaterial umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Kunststofffüllmaterial einen ersten und einen zweiten Schuss von geschmolzenem Kunststofffüllmaterial umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das parasitäre Antennenresonanzelement an einer Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Schuss von geschmolzenem Kunststofffüllmaterial liegt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Metall Aluminium umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, ferner umfassend wenigstens eine anpassbare elektrische Komponente, welche den Schlitz überbrückt und die leitenden Peripheriestrukturen mit der Antennenmasse koppelt.
Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Metallgehäuse mit einem Seitenwandabschnitt, der entlang einer Kante der elektronischen Vorrichtung verläuft, und mit einem ebenen Rückwandabschnitt, der einen Abschnitt einer Masse bildet, wobei der Seitenwandabschnitt und der ebene Rückwandabschnitt durch einen Schlitz getrennt sind und wobei die Masse einen Teil einer Antenne bildet; eine erste Antennenzuleitungsklemme, die mit dem Seitenwandabschnitt gekoppelt ist, und eine zweite Antennenzuleitungsklemme, die mit der Masse gekoppelt ist; und eine Sendeempfangsschaltung, die mit der ersten und zweiten Antennenzuleitungsklemme gekoppelt ist, wobei ein Abschnitt des ebenen Rückwandabschnitts einen parasitären Antennenresonanzelementarm bildet, der sich entlang des Schlitzes erstreckt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend Kunststoff in dem Schlitz.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der parasitäre Antennenresonanzelementarm in dem Schlitz eingebettet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Schlitz eine Breite von weniger als 3 mm aufweist, wobei der Gehäuserückwandabschnitt, der Seitenwandabschnitt und der parasitäre Antennenresonanzelementarm Aluminium umfassen, wobei der parasitäre Antennenresonanzelementarm Kanten aufweist, die um zwischen 0,3 und 1,2 mm vom Gehäuserückwandabschnitt und Seitenwandabschnitt entlang des Schlitzes getrennt sind, ferner umfassend wenigstens einen Schalter, der zwischen dem Seitenwandabschnitt und dem Gehäuserückwandabschnitt gekoppelt ist und der den Schlitz überbrückt, wobei der Sendeempfänger Kommunikation bei Frequenzen, einschließlich einer jeweiligen Frequenz zwischen 2300 MHz und 2700 MHz, verarbeitet und wobei der parasitäre Antennenresonanzelementarm bei der jeweiligen Frequenz mitschwingt.
Verfahren zum Ausbilden einer Antenne in einem Metallgehäuse einer elektronischen Vorrichtung, umfassend: Bearbeiten des Metallgehäuses zum Ausbilden eines Schlitzes, der einen Gehäuseseitenwandabschnitt des Metallgehäuses von einem Gehäuserückwandabschnitt des Metallgehäuses trennt; Einbringen eines Dielektrikums in den Schlitz; Entfernen eines Teils des Metallgehäuses zum Ausbilden eines parasitären Antennenresonanzelementarms für die Antenne, der sich entlang des Schlitzes erstreckt; und Einbringen von weiterem Dielektrikum in den Schlitz, sodass der parasitäre Antennenresonanzelementarm in dem Dielektrikum im Schlitz eingebettet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Einbringen des Dielektrikums Gießen eines ersten Schusses Kunststoff in den Schlitz umfasst und wobei das Einbringen von weiterem Dielektrikum Gießen eines zweiten Schusses Kunststoff in den Schlitz umfasst, wobei der parasitäre Antennenresonanzelementarm an einer Grenzfläche zwischen dem ersten und dem zweiten Schuss liegt, wobei das Verfahren ferner Folgendes umfasst: nach dem Gießen des zweiten Schusses Kunststoff in den Schlitz Herausarbeiten einer gebogenen Oberfläche am Gehäuseseitenwandabschnitt.