DE102017131182A1

DE102017131182A1 - Mobile Vorrichtung und Herstellungsverfahren für diese

Info

Publication number: DE102017131182A1
Application number: DE102017131182.3A
Authority: DE
Inventors: Tiao-Hsing Tsai; Chien-Pin Chiu; Hsiao-Wei WU; Li-Yuan FANG; Shen-Fu TZENG; Yi-Hsiang Kung
Original assignee: HTC Corp
Current assignee: HTC Corp
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-06-28
Also published as: US11929547B2; US20230246328A1

Abstract

Eine mobile Vorrichtung umfasst eine Systemleiterplatte, einen Metallrahmen, ein erstes Speiseelement, ein zweites Speiseelement und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul. Die Systemleiterplatte umfasst eine Systemmasseebene. Der Metallrahmen umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der Metallrahmen weist einen ersten Schnittpunkt auf, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. Das erste Speiseelement ist mit dem ersten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden. Das erste Speiseelement und der erste Abschnitt bilden eine erste Antennenstruktur aus. Das zweite Speiseelement ist mit dem zweiten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden. Das zweite Speiseelement und der zweite Abschnitt bilden eine zweite Antennenstruktur aus. Das RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul ist mit dem ersten Speiseelement und dem zweiten Speiseelement elektrisch gekoppelt, um so die erste Antennenstruktur und zweite Antennenstruktur anzuregen.

Description

KREUZVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/439,356 , eingereicht am 27. Dezember 2016, die hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme einbezogen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Offenbarung betrifft generell eine mobile Vorrichtung und insbesondere eine mobile Vorrichtung und eine Antennenstruktur darin.
Beschreibung des Standes der Technik
Mit den Fortschritten in der mobilen Kommunikationstechnologie haben mobile Vorrichtungen, wie etwa tragbare Computer, Mobiltelefone, Multimedia-Player und andere hybride, funktionale, tragbare, elektronische Vorrichtungen eine größere Verbreitung gefunden. Um die Nachfrage der Benutzer zu befriedigen, können mobile Vorrichtungen gewöhnlich drahtlose Kommunikationsfunktionen durchführen. Einige Vorrichtungen decken einen großen drahtlosen Kommunikationsbereich ab; diese umfassen Mobiltelefone, die 2G-, 3G- und LTE(Long Term Evolution)-Systeme umfassen und Frequenzbänder von 700 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 2100 MHz, 2300 MHz, 2500 MHz, 3500 MHz und CBRS (Citizens Broadband Radio Service) verwenden. Einige decken einen kleinen drahtlosen Kommunikationsbereich ab; diese umfassen Mobiltelefone, die Wi-Fi- und Bluetooth-Systeme umfassen und Frequenzbänder von 2,4 GHz, 5,2 GHz und 5,8 GHz verwenden.
Um ihr Aussehen zu verbessern, bauen aktuelle Designer in mobilen Vorrichtungen häufig Metallelemente ein. Die neu hinzugefügten Metallelemente beeinträchtigten jedoch zumeist die Fähigkeit einer Antenne, drahtlose Kommunikation in mobilen Vorrichtungen zu unterstützen, negativ, wodurch sich die gesamte Kommunikationsqualität der mobilen Vorrichtung verschlechtert. Infolgedessen besteht ein Bedarf dafür, eine neuartige mobile Vorrichtung mit einer neuartigen Antennenstruktur vorzuschlagen, um so die Probleme des Standes der Technik zu überwinden.
KURZÜBERSICHT DER ERFINDUNG
In einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf eine mobile Vorrichtung, die eine Systemleiterplatte, einen Metallrahmen, ein erstes Speiseelement, ein zweites Speiseelement und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul umfasst. Die Systemleiterplatte umfasst eine Systemmasseebene. Der Metallrahmen umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der Metallrahmen weist mindestens einen ersten Schnittpunkt auf, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. Das erste Speiseelement ist mit dem ersten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden. Das erste Speiseelement und der erste Abschnitt bilden eine erste Antennenstruktur. Das zweite Speiseelement ist mit dem zweiten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden. Das zweite Speiseelement und der erste Abschnitt bilden eine zweite Antennenstruktur. Das RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul wird mit dem ersten Speiseelement und dem zweiten Speiseelement elektrisch gekoppelt, um so die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur anzuregen.
In einigen Ausführungsformen deckt die erste Antennenstruktur ein Mittelfrequenzband von 1710 MHz bis 2200 MHz und ein erstes Hochfrequenzband von 2300 MHz bis 2690 MHz ab. Die zweite Antennenstruktur deckt ein zweites Hochfrequenzband von 3400 MHz bis 3800 MHz ab.
In einigen Ausführungsformen weist der erste Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Ende des ersten Abschnitts ist ein erster Kurzschlusspunkt, der mit der Systemmasseebene gekoppelt ist. Das zweite Ende des ersten Abschnitts liegt neben dem ersten Schnittpunkt.
In einigen Ausführungsformen weist das erste Speiseelement im Wesentlichen eine L-Form oder eine geradlinige Form auf.
In einigen Ausführungsformen ist das erste Speiseelement vom ersten Abschnitt getrennt und ist ein Kupplungsspalt zwischen dem ersten Speiseelement und dem ersten Abschnitt ausgebildet.
In einigen Ausführungsformen ist die Gesamtlänge des ersten Speiseelements und des ersten Abschnitts gleich 0,5 Wellenlängen des Mittelfrequenzbands.
In einigen Ausführungsformen ist die Länge des ersten Speiseelements gleich 0,25 Wellenlängen des ersten Hochfrequenzbands.
In einigen Ausführungsformen ist das erste Speiseelement mit einem ersten Verbindungspunkt am ersten Abschnitt direkt gekoppelt und ist der erste Verbindungspunkt zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des ersten Abschnitts positioniert.
In einigen Ausführungsformen ist die Länge des ersten Abschnitts gleich 0,25 Wellenlängen des Mittelfrequenzbands.
In einigen Ausführungsformen ist die Gesamtlänge vom ersten Speiseelement über den ersten Verbindungspunkt zum zweiten Ende des ersten Abschnitts gleich 0,25 Wellenlängen des ersten Hochfrequenzbands.
In einigen Ausführungsformen umfasst die erste Antennenstruktur ferner ein Abstimmungselement, das eine Vielzahl von Anpassungselementen und ein Schaltelement umfasst. Das Schaltelement ist mit einer Position zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des ersten Abschnitts gekoppelt. Das Schaltelement ist konfiguriert, um eines der Anpassungselemente auszuwählen, sodass der erste Abschnitt über das ausgewählte Anpassungselement mit der Systemmasseebene gekoppelt ist.
In einigen Ausführungsformen umfassen die Anpassungselemente einen oder mehrere Induktoren und/oder einen oder mehrere Kondensatoren.
In einigen Ausführungsformen weist der zweite Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Ende des zweiten Abschnitts ist ein zweiter Kurzschlusspunkt, der mit der Systemmasseebene gekoppelt ist. Das zweite Ende des zweiten Abschnitts liegt neben dem ersten Schnittpunkt.
In einigen Ausführungsformen weist das Speiseelement im Wesentlichen eine geradlinige Form oder eine N-Form auf.
In einigen Ausführungsformen ist das zweite Speiseelement mit einem zweiten Verbindungspunkt am zweiten Abschnitt direkt gekoppelt und ist der zweite Verbindungspunkt zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts positioniert.
In einigen Ausführungsformen ist die Länge des zweiten Abschnitts gleich 0,25 Wellenlängen des zweiten Hochfrequenzbands.
In einigen Ausführungsformen ist das zweite Speiseelement mit dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts direkt gekoppelt.
In einigen Ausführungsformen ist die Gesamtlänge des zweiten Speiseelements und des zweiten Abschnitts gleich 0,5 Wellenlängen des zweiten Hochfrequenzbands.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mobile Vorrichtung ferner eine oder mehrere andere Antennenelemente. Der Metallrahmen weist ferner einen zweiten Schnittpunkt zum Trennen der anderen Antennenelemente von der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur auf.
In einigen Ausführungsformen weist der Metallrahmen ferner einen zweiten Schnittpunkt auf, sodass die zweite Antennenstruktur in einer Vielzahl von Frequenzbändern betrieben werden kann.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer mobilen Vorrichtung. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Systemleiterplatte, eines Metallrahmens, eines ersten Speiseelements, eines zweiten Speiseelements und eines RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Moduls, wobei die Systemleiterplatte eine Systemmasseebene umfasst, der Metallrahmen einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt umfasst und der Metallrahmen einen ersten Schnittpunkt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist; direktes oder indirektes elektrisches Verbinden des ersten Speiseelements mit dem ersten Abschnitt, sodass durch das erste Speiseelement und den ersten Abschnitt eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird; direktes oder indirektes elektrisches Verbinden des zweiten Speiseelements mit dem zweiten Abschnitt, sodass durch das zweite Speiseelement und den zweiten Abschnitt eine zweite Antennenstruktur ausgebildet wird; und elektrisches Koppeln des RF-Moduls mit dem ersten Speiseelement und dem zweiten Speiseelement, um so die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur anzuregen.
In einer bevorzugten Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf eine mobile Vorrichtung, die eine Systemleiterplatte, einen Metallrahmen, ein erstes Speiseelement und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul umfasst. Die Systemleiterplatte umfasst eine Systemmasseebene. Der Metallrahmen umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der Metallrahmen weist einen ersten Schnittpunkt auf, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. Das erste Speiseelement ist mit dem ersten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden. Das erste Speiseelement und der erste Abschnitt bilden eine erste Antennenstruktur. Der zweite Abschnitt wird durch die erste Antennenstruktur unter Verwendung eines Kupplungsmechanismus angeregt. Das RF-Modul ist mit dem ersten Speiseelement elektrisch gekoppelt, sodass die mobile Vorrichtung in einer Vielzahl von Frequenzbändern betrieben werden kann.
Figurenliste
Die Erfindung kann durch Lesen der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung und Beispiele mit Bezügen auf die beiliegenden Zeichnungen in vollerem Umfang verstanden werden, wobei:

1A eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
1B eine Vorderansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
2 ein Diagramm eines Abstimmungselements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
3 eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
4 eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
5 eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
6 eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
7 eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
8 eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
9 eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
10 eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
11 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist;
12 eine Rückansicht einer anderen mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist; und
13 eine Rückansicht einer anderen mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Um die vorangehenden und andere Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung zu illustrieren, werden die Ausführungsformen und Figuren der Erfindung wie folgt ausführlich beschrieben.
Gewisse Begriffe werden in der gesamten Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen verwendet, um bestimmte Komponenten zu bezeichnen. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird verstehen, dass Hersteller eine Komponente unterschiedlich bezeichnen können. Dieses Dokument ist nicht dazu vorgesehen, zwischen Komponenten zu unterscheiden, die zwar dem Namen nach, nicht aber der Funktion nach voneinander abweichen. In der nachfolgenden Beschreibung und in den Ansprüchen werden die Begriffe „umfassen“ und „beinhalten“ in offener Weise verwendet und sind daher im Sinne von „beinhalten, aber nicht beschränkt auf...“ zu verstehen. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, der Wert liegt innerhalb eines akzeptablen Fehlerbereichs. Ein Fachmann auf dem Gebiet kann das technische Problem innerhalb eines vorbestimmten Fehlerbereichs lösen und die vorgeschlagene technische Leistung erzielen. Der Begriff „koppeln“ soll außerdem eine indirekte oder direkte elektrische Verbindung bedeuten. Wenn demgemäß eine Vorrichtung mit einer anderen Vorrichtung gekoppelt wird, kann diese Verbindung über eine direkte elektrische Verbindung oder über eine indirekte elektrische Verbindung über andere Vorrichtungen und Verbindungen erfolgen.
1A ist eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1B ist eine Vorderansicht der mobilen Vorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Es wird auf 1A und 1B gemeinsam verwiesen. Die mobile Vorrichtung 100 kann ein Smartphone, ein Tablet-Computer oder ein Notebook-Computer sein. In der Ausführungsform von 1A und 1B umfasst die mobile Vorrichtung 100 mindestens eine Systemleiterplatte 110, einen Metallrahmen 120, ein erstes Speiseelement 150, ein zweites Speiseelement 160 und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul 199. Es versteht sich, dass die mobile Vorrichtung 100 ferner andere Komponenten umfassen kann, wie etwa einen Prozessor, einen Lautsprecher, ein Touch-Steuerungsmodul, ein Stromversorgungsmodul und ein Gehäuse, obwohl diese in 1A und 1B nicht angezeigt sind. Das Gehäuse kann aus einem leitenden Material oder einem nicht leitenden Material gefertigt sein.
Die Systemleiterplatte 110 umfasst eine Systemmasseebene 112, die aus einem Metallmaterial gefertigt ist. Die Systemmasseebene 112 ist konfiguriert, um eine Massespannung VSS bereitzustellen. Die Formen und Größen der Systemleiterplatte 110 und der Systemmasseebene 112 sind in der Erfindung nicht beschränkt und sind gemäß unterschiedlichen Anforderungen veränderlich. Der Metallrahmen 120 kann ein Aussehenselement der mobilen Vorrichtung 100 sein. Der Metallrahmen 120 umfasst mindestens einen ersten Abschnitt 130 und einen zweiten Abschnitt 140. Der Metallrahmen 120 weist mindestens einen ersten Schnittpunkt 125 auf. Der erste Schnittpunkt 125 ist zwischen dem ersten Abschnitt 130 und dem zweiten Abschnitt 140 positioniert, um so den ersten Abschnitt 130 vollständig vom zweiten Abschnitt 140 zu trennen. Der erste Abschnitt 130 kann im Wesentlichen eine geradlinige Form oder eine L-Form aufweisen. Insbesondere weist der erste Abschnitt 130 ein erstes Ende 131 und ein zweites Ende 132 auf. Das erste Ende 131 des ersten Abschnitts 130 ist ein erster Kurzschlusspunkt GP1, der mit der Systemmasseebene 112 elektrisch gekoppelt ist. Das zweite Ende 132 des ersten Abschnitts 130 ist ein offenes Ende, das neben dem ersten Schnittpunkt 125 liegt. Der zweite Abschnitt 140 kann ebenfalls im Wesentlichen eine geradlinige Form oder eine L-Form aufweisen. Insbesondere weist der zweite Abschnitt 140 ein erstes Ende 141 und ein zweites Ende 142 auf. Das erste Ende 141 des zweiten Abschnitts 140 ist ein zweiter Kurzschlusspunkt GP2, der mit der Systemmasseebene 112 elektrisch gekoppelt ist. Das zweite Ende 142 des zweiten Abschnitts 140 ist ein anderes offenes Ende, das neben dem ersten Schnittpunkt 125 liegt. Der erste Abschnitt 130 und der zweite Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 können an einer Seite der mobilen Vorrichtung 100 angeordnet sein. Die anderen Abschnitte des Metallrahmens 120 können selektiv über die Oberseite, die Unterseite und/oder eine andere Seite der mobilen Vorrichtung 100 verteilt sein. Demgemäß kann der ganze Metallrahmen 120 im Wesentlichen eine Schleifenform aufweisen und kann die Systemleiterplatte 110 in einem hohlen Innenraum des Metallrahmens 120 angeordnet sein.
Das erste Speiseelement 150 und das zweite Speiseelement 160 sind aus Metallmaterialien gefertigt. Beispielsweise können das erste Speiseelement 150 und das zweite Speiseelement 160 auf einer FPC (Flexible Circuit Board, flexiblen Leiterplatte) gedruckt werden oder können durch eine LDS-Technik (Laser-Direkt-Strukturierungs-Technik) auf einem Kunststoffstützelement ausgebildet werden. Das erste Speiseelement 150 und das zweite Speiseelement 160 können ferner einen Pogo-Pin, eine Metallfeder oder eine Metallschraube umfassen. Das erste Speiseelement 150 ist mit dem ersten Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 direkt oder indirekt elektrisch verbunden, sodass durch das erste Speiseelement 150 und den ersten Abschnitt 130 eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird. Das zweite Speiseelement 160 ist mit dem zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 direkt oder indirekt elektrisch verbunden, sodass durch das zweite Speiseelement 160 und den zweiten Abschnitt 140 eine zweite Antennenstruktur ausgebildet wird. Das RF-Modul 199 kann auf der Systemleiterplatte 110 angeordnet sein. Das RF-Modul 199 ist mit dem ersten Speiseelement 150 und dem zweiten Speiseelement 160 elektrisch gekoppelt, um so die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur anzuregen. In einigen Ausführungsformen umfasst die mobile Vorrichtung 100 ferner eine erste Anpassungsschaltung 191 und eine zweite Anpassungsschaltung 192. Jede der ersten Anpassungsschaltung 191 und der zweiten Anpassungsschaltung 192 kann einen oder mehrere Induktoren und/oder einen oder mehrere Kondensatoren umfassen. Das RF-Modul 199 kann über die erste Anpassungsschaltung 191 mit dem ersten Speiseelement 150 elektrisch gekoppelt sein, um so die Impedanzanpassung der ersten Antennenstruktur fein abzustimmen. Das RF-Modul 199 kann ferner über die zweite Anpassungsschaltung 192 mit dem zweiten Speiseelement 160 elektrisch gekoppelt sein, um so die Impedanzanpassung der zweiten Antennenstruktur fein abzustimmen. Es versteht sich, dass die erste Anpassungsschaltung 191 und die zweite Anpassungsschaltung 192 beide optionale Elemente sind; in anderen Ausführungsformen werden die erste Anpassungsschaltung 191 und die zweite Anpassungsschaltung 192 ausgelassen, sodass das RF-Modul 199 mit dem ersten Speiseelement 150 und dem zweiten Speiseelement 160 direkt elektrisch verbunden ist.
In der Ausführungsform von 1A und 1B weist das erste Speiseelement 150 im Wesentlichen eine L-Form auf und weist das zweite Speiseelement 160 im Wesentlichen eine geradlinige Form auf. Insbesondere weist das erste Speiseelement 150 ein erstes Ende 151 und ein zweites Ende 152 auf. Das erste Ende 151 des ersten Speiseelements 150 ist mit dem RF-Modul 199 (oder der ersten Anpassungsschaltung 191) elektrisch gekoppelt. Das zweite Ende 152 des ersten Speiseelements 150 ist ein offenes Ende, das sich zum ersten Kurzschlusspunkt GP1 hin erstreckt. Das erste Speiseelement 150 ist vom ersten Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 vollständig getrennt. Ein Kupplungsspalt GC1 ist zwischen dem ersten Speiseelement 150 und dem ersten Abschnitt 130 ausgebildet. Die Länge oder Form des ersten Speiseelements 150 ist gemäß unterschiedlichen Designanforderungen veränderlich und ist nicht unbedingt L-förmig. Das zweite Speiseelement 160 weist hingegen ein erstes Ende 161 und ein zweites Ende 162 auf. Das erste Ende 161 des zweiten Speiseelements 160 ist mit dem RF-Modul 199 (oder der zweiten Anpassungsschaltung 192) elektrisch gekoppelt. Das zweite Ende 162 des zweiten Speiseelements 160 ist mit einem zweiten Verbindungspunkt CP2 am zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 direkt elektrisch verbunden. Der zweite Verbindungspunkt CP2 kann zwischen dem ersten Ende 141 und dem zweiten Ende 142 des zweiten Abschnitts 140 positioniert sein, wie etwa einem mittigen Punkt zwischen dem ersten Ende 141 und dem zweiten Ende 142, dies ist jedoch nicht darauf beschränkt.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mobile Vorrichtung 100 ferner eine Anzeigevorrichtung 185. Die Anzeigevorrichtung 185 kann auf einer Vorderfläche der mobilen Vorrichtung 100 angeordnet sein. Eine Fläche der Systemleiterplatte 110, auf der das RF-Modul 199 angeordnet ist, kann einer Rückfläche der mobilen Vorrichtung 100 zugewandt sein. Beispielsweise kann die Anzeigevorrichtung 185 eine TFT-LCD-Anzeige (Thin Film Transistor Liquid Crystal Display), eine AMOLED(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode)-Anzeige oder eine FOLED(Flexible Organic Light-Emitting Diode)-Anzeige sein. Die zuvor genannten Anzeigevorrichtungen können jeweils mit einem Touch-Steuerungsmodul kombiniert werden. Der erste Abschnitt 130 und der zweite Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 liegen neben einer Seite der Anzeigevorrichtung 185. Eine lange und schmale Freiregion 181 ist zwischen dem ersten Abschnitt 130, dem zweiten Abschnitt 140 und der zuvor genannten Seite der Anzeigevorrichtung 185 ausgebildet. Das erste Speiseelement 150 weist einen vertikalen Vorsprung auf, der die Anzeigevorrichtung 185 mindestens teilweise überlappt. Das zweite Speiseelement 160 weist ebenfalls einen vertikalen Vorsprung auf, der die Anzeigevorrichtung 185 mindestens teilweise überlappt. Das heißt, der erste Schnittpunkt 125 kann so eingerichtet sein, dass er nahe einer mittleren Region der Anzeigevorrichtung 185 liegt. Mit anderen Worten, die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur können mit der Freiregion 181 integriert sein und können an einer Seite der mobilen Vorrichtung 100 (oder neben einer Seite der mobilen Vorrichtung 185) angeordnet sein.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mobile Vorrichtung 100 ferner eine oder mehrere andere Antennenelemente 187. Die anderen Antennenelemente 187 können durch die anderen Abschnitte des Metallrahmens 120 ausgebildet sein und sie können an der Oberseite oder der Unterseite der mobilen Vorrichtung 100 positioniert sein. Die anderen Antennenelemente 187 können als Hauptantennen der mobilen Vorrichtung 100 verwendet werden. Da die Freiregion 181 relativ klein ist, können die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur hingegen als Hilfsantennen der mobilen Vorrichtung 100 verwendet werden, um so den Antennen-Diversity-Gewinn der mobilen Vorrichtung 100 zu vergrößern. Der erste Kurzschlusspunkt GP1 kann zwischen der ersten Antennenstruktur und der anderen Antennenstruktur 187 positioniert sein, um so die Isolation zwischen den anderen Antennenelementen 187 und jeder von der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur zu erhöhen.
In einigen Ausführungsformen umfasst die mobile Vorrichtung 100 ferner ein Abstimmungselement 170, das zwischen dem ersten Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 und der Systemmasseebene 112 elektrisch gekoppelt ist. 2 ist ein Diagramm des Abstimmungselements 170 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform von 2 umfasst das Abstimmungselement 170 ein Schaltelement 171 und eine Vielzahl von Anpassungselementen 172, 173, 174 und 175. Das Schaltelement 171 kann zum Beispiel ein SP4T-Schalter (Single Pole Four Throw, Schalter mit einem Eingangskanal und vier Ausgängen) sein, es ist jedoch nicht darauf beschränkt. Jedes der Anpassungselemente 172, 173, 174 und 175 kann einen oder mehrere Induktoren und/oder einen oder mehrere Kondensatoren, wie etwa Chip-Induktoren und/oder Chip-Kondensatoren, umfassen. Das Schaltelement 171 ist mit dem zweiten Ende 132 des ersten Abschnitts 130 elektrisch gekoppelt oder ist mit einem dritten Verbindungspunkt CP3 gekoppelt, der zwischen dem ersten Ende 131 und dem zweiten Ende 132 des ersten Abschnitts 130 positioniert ist. Das Schaltelement 171 ist konfiguriert, um eines der Anpassungselemente 172, 173, 174 und 175 auszuwählen, sodass der erste Abschnitt 130 über das ausgewählte Anpassungselement mit der Massespannung VSS (oder der Systemmasseebene 112) elektrisch gekoppelt ist. Der Auswahlvorgang des Schaltelements 171 kann gemäß einem Steuerungssignal bestimmt werden und das Steuersignal kann durch einen Prozessor gemäß einer Benutzereingabe erzeugt werden. Obwohl in 2 genau vier Anpassungselemente 172, 173, 174 und 175 angezeigt werden, kann das Abstimmungselement 170 sogar mehr oder weniger Anpassungselemente umfassen, um so unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Es versteht sich, dass das Abstimmungselement 170 ein optionales Element ist; in anderen Ausführungsformen wird das Abstimmungselement 170 ausgelassen oder durch ein offen geschaltetes Element oder ein kurzgeschlossenes Element ersetzt.
Gemäß praktischer Messung kann die erste Antennenstruktur der mobilen Vorrichtung 100 ein Mittelfrequenzband von 1710 MHz bis 2200 MHz und ein erstes Hochfrequenzband von 2300 MHz bis 2690 MHz abdecken und kann die zweite Antennenstruktur der mobilen Vorrichtung 100 ein zweites Hochfrequenzband von 3400 MHz bis 3800 MHz abdecken. Die mobile Vorrichtung 100 kann daher mindestens Breitbandbetriebe für LTE (Long Term Evolution) und CBRS (Citizens Broadband Radio Service) unterstützen.
Die Antennentheorie und die Elementgrößen der mobilen Vorrichtung 100 können wie folgt sein. Das erste Speiseelement 150 und der erste Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 werden praktisch gemeinsam angeregt, um das zuvor genannte Mittelfrequenzband zu erzeugen. Das erste Speiseelement 150 wird jedoch unabhängig weiter angeregt, um das zuvor genannte erste Hochfrequenzband zu erzeugen. Das zweite Speiseelement 160 und der zweite Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 werden gemeinsam angeregt, um das zuvor genannte zweite Hochfrequenzband zu erzeugen. Das Abstimmungselement 170 ist vorwiegend konfiguriert, um die Frequenzbereiche des Mittelfrequenzbands und des ersten Hochfrequenzbands fein abzustimmen. Falls zum Beispiel die Induktivität des Anpassungselements, das durch das Schaltelement 171 ausgewählt wird, kleiner wird, werden die mittige Frequenz des Mittelfrequenzbands und die mittige Frequenz des ersten Hochfrequenzbands beide höher werden. Falls zum Beispiel umgekehrt die Kapazität des Anpassungselements, das durch das Schaltelement 171 ausgewählt wird, größer wird, werden die mittige Frequenz des Mittelfrequenzbands und die mittige Frequenz des ersten Hochfrequenzbands beide niedriger werden. Die Gesamtlänge des ersten Speiseelements 150 und des ersten Abschnitts 130 (d. h. die Summe der Länge vom ersten Ende 151 bis zum zweiten Ende 152 und der Länge vom ersten Ende 131 bis zum zweiten Ende 132) kann im Wesentlichen gleich 0,5 Wellenlängen (λ/2) des Mittelfrequenzbands sein. Die Länge des ersten Speiseelements 150 (d. h. die Länge vom ersten Ende 151 bis zum zweiten Ende 152) kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des ersten Hochfrequenzbands sein. Die Länge des zweiten Abschnitts 140 (d. h. die Länge vom ersten Ende 141 bis zum zweiten Ende 142) kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des zweiten Hochfrequenzbands sein. Gemäß praktischer Messung ist der Strahlungswirkungsgrad der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur im Mittelfrequenzband, im ersten Hochfrequenzband und im zweiten Hochfrequenzband höher als 20 %, und die Isolation zwischen der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur ist höher als 7 dB. Dies kann die Anforderung für Anwendungen von allgemeinen mobilen Kommunikationsvorrichtungen erfüllen.
In der mobilen Vorrichtung 100 der Erfindung kann, da der Metallrahmen 120 als ein Abschnitt der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur betrachtet wird, effektiv verhindert werden, dass der Metallrahmen 120 die Kommunikationsqualität der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur negativ beeinträchtigt. Darüber hinaus liegen sowohl die erste Antennenstruktur als auch die zweite Antennenstruktur neben der Seite der Anzeigevorrichtung 185 und sie können mit der kleinen Freiregion 181 integriert sein, wodurch die Gesamtantennengröße minimiert wird (die herkömmliche mobile Vorrichtung und die Seite ihrer Anzeigevorrichtung weisen gewöhnlich eine zu kleine Freiregion auf, um eine Antennenstruktur unterzubringen). Des Weiteren kann der erste Schnittpunkt 125 des Metallrahmens 120 die erste Antennenstruktur effektiv von der zweiten Antennenstruktur trennen, um so die Betriebsbandbreite und den Strahlungswirkungsgrad der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur zu verbessern. Die Erfindung kann die Kommunikationstechnologie unterstützen, einschließlich beispielsweise CA (Carrier Aggregation), MIMO (Multi-Input und Multi-Output) und CBRS (Citizens Broadband Radio Service), und sie ist daher für die Anwendung in einer Reihe von mobilen Breitbandkommunikationsvorrichtungen mit kleiner Größe geeignet.
3 ist eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung 300 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3 ähnelt 1A. In der mobilen Vorrichtung 300 von 3 ist ein erstes Speiseelement 350 mit einem ersten Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 elektrisch gekoppelt, sodass durch das erste Speiseelement 350 und den ersten Abschnitt 130 eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird; ein zweites Speiseelement 360 ist mit dem zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 elektrisch gekoppelt, sodass durch das zweite Speiseelement 360 und den zweiten Abschnitt 140 eine zweite Antennenstruktur ausgebildet wird. In der Ausführungsform von 3 weist das erste Speiseelement 350 im Wesentlichen eine geradlinige Form auf und das zweite Speiseelement 360 weist im Wesentlichen eine N-Form auf. Insbesondere weist das erste Speiseelement 350 ein erstes Ende 351 und ein zweites Ende 352 auf. Das erste Ende 351 des ersten Speiseelements 350 ist mit dem RF-Modul 199 (oder der ersten Anpassungsschaltung 191, die nur einen Kondensator umfassen kann) elektrisch gekoppelt. Das zweite Ende 352 des ersten Speiseelements 350 ist mit einem ersten Verbindungspunkt CP am ersten Abschnitt 140 direkt elektrisch verbunden. Der erste Verbindungspunkt CP1 kann zwischen dem ersten Ende 131 und dem zweiten Ende 132 des ersten Abschnitts 130 positioniert sein, wie etwa einem mittigen Punkt zwischen dem ersten Ende 131 und dem zweiten Ende 132, dies ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das zweite Speiseelement 360 weist hingegen ein erstes Ende 361 und ein zweites Ende 362 auf. Das erste Ende 361 des zweiten Speiseelements 360 ist mit dem RF-Modul 199 (oder der zweiten Anpassungsschaltung 192) elektrisch gekoppelt. Das zweite Ende 362 des zweiten Speiseelements 360 ist mit dem zweiten Ende 142 des zweiten Abschnitts 140 direkt elektrisch verbunden. Die Ausführungsform von 3 ändert geringfügig die Speisemechanismen der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur, sie beeinträchtigt jedoch nicht die Leistung der Erfindung. Gemäß praktischer Messung kann die erste Antennenstruktur der mobilen Vorrichtung 300 ebenfalls das Mittelfrequenzband von 1710 MHz bis 2200 MHz und das erste Hochfrequenzband von 2300 MHz bis 2690 MHz abdecken und kann die zweite Antennenstruktur der mobilen Vorrichtung 300 ebenfalls das zweite Hochfrequenzband von 3400 MHz bis 3800 MHz abdecken. Als Reaktion auf die unterschiedlichen Speisemechanismen können die Elementgrößen der mobilen Vorrichtung 300 wie folgt verändert werden. Die Länge des ersten Abschnitts 130 (d. h. die Länge vom ersten Ende 131 bis zum zweiten Ende 132) kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des Mittelfrequenzbands sein. Die Gesamtlänge vom ersten Ende 351 des ersten Speiseelements 350 über den ersten Verbindungspunkt CP1 zum zweiten Ende 132 des ersten Abschnitts 130 kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des ersten Hochfrequenzbands sein. Die Gesamtlänge des zweiten Speiseelements 360 und des zweiten Abschnitts 140 (d. h. die Summe der Länge vom ersten Ende 361 bis zum zweiten Ende 362 und der Länge vom zweiten Ende 142 bis zum ersten Ende 141) kann im Wesentlichen gleich 0,5 Wellenlängen (λ/2) des zweiten Hochfrequenzbands sein. Andere Merkmale der mobilen Vorrichtung 300 von 3 sind jenen der mobilen Vorrichtung 100 von 1A und 1B ähnlich. Demgemäß können die beiden Ausführungsformen ähnliche Leistungsniveaus erzielen.
4 ist eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung 400 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 ähnelt 1A. In der mobilen Vorrichtung 400 von 4 weist der Metallrahmen 120 ferner einen zweiten Schnittpunkt 126 und/oder einen dritten Schnittpunkt 127 auf. Der zweite Schnittpunkt 126 ist zwischen dem ersten Abschnitt 130 und den anderen Abschnitten des Metallrahmens 120 positioniert. Der zweite Schnittpunkt 126 liegt neben dem ersten Kurzschlusspunkt GP1. Der dritte Schnittpunkt 127 ist an den anderen Antennenelementen 187 positioniert. Der zweite Schnittpunkt 126 ist eingerichtet, um die anderen Antennenelemente 187 vollständig von der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur zu trennen, um so die Isolation zwischen den anderen Antennenelementen 187 und jeder der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur weiter zu erhöhen. Der dritte Schnittpunkt 127 ist eingerichtet, um die Impedanzanpassung oder die Resonanzfrequenz der anderen Antennenelemente 187 zu verändern. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anzahl und Positionen der Schnittpunkte auf den anderen Antennenelementen 187 nicht auf obige beschränkt sind und die Anzahl der Schnittpunkte gemäß Designanforderungen vergrößert oder verringert werden kann. Andere Merkmale der mobilen Vorrichtung 400 von 4 sind jenen der mobilen Vorrichtung 100 von 1A und 1B ähnlich. Demgemäß können die beiden Ausführungsformen ähnliche Leistungsniveaus erzielen.
Die folgenden Ausführungsformen werden eine Reihe von unterschiedlichen Konfigurationen der Erfindung vorstellen. Es versteht sich, dass diese Figuren und Beschreibungen lediglich beispielhaft und nicht Beschränkungen der Erfindung sind.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung 500 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform von 5 umfasst die mobile Vorrichtung 500 ferner eine Hauptkamera 510, einen nicht metallischen Rückendeckel 520 und ein USB(Universal Serial Bus)-Loch 530. Die Hauptkamera 510 ist im nicht metallischen Rückendeckel 520 eingebettet. Wie oben erwähnt, werden die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur durch den ersten Abschnitt 130 und den zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 ausgebildet (die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur können an der ersten Position 501 bzw. der zweiten Position 502 ausgebildet sein). Das USB-Loch 530 kann an den anderen Abschnitten des Metallrahmens 120 ausgebildet sein, wie etwa an der Unterseite der mobilen Vorrichtung 500. Eine Grenze 525 zwischen dem nicht metallischen Rückendeckel 520 und dem Metallrahmen 120 ist an einer Rückseite der mobilen Vorrichtung 500 positioniert (eine Anzeigevorrichtung kann an einer Vorderseite der mobilen Vorrichtung 500 positioniert sein).
6 ist eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung 600 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 ähnelt 5. In der Ausführungsform von 6 erstreckt sich der nicht metallische Rückendeckel 520 von der Rückseite zu einer lateralen Seite der mobilen Vorrichtung 600 hin, sodass die Grenze 525 zwischen dem nicht metallischen Rückendeckel 520 und dem Metallrahmen 120 an der lateralen Seite der mobilen Vorrichtung 600 positioniert ist.
7 ist eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung 700 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform von 7 umfasst die mobile Vorrichtung 700 ferner ein weiteres Kameraloch 740, ein vorderes Lautsprecherloch 750, eine Anzeigeregion 760 und ein vorderes Glas- oder Kunststoffmaterial 770. 7 wird verwendet, um die Anordnungsbeziehung der Vorderseitenelemente der mobilen Vorrichtung 700 zu beschreiben. Wie oben erwähnt, werden die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur durch den ersten Abschnitt 130 und den zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 ausgebildet (die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur können an der ersten Position 501 bzw. der zweiten Position 502 ausgebildet sein). Der erste Schnittpunkt 125 des Metallrahmens 120 liegt neben der Mitte einer Seite der Anzeigeregion 760. Gemäß praktischer Messung kann ein solches Design verhindern, dass die Anzeigevorrichtung die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur beeinträchtigt, und kann die Antennenbandbreite weiter vergrößern.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung 800 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform von 8 umfasst die mobile Vorrichtung 800 ferner einen Rückendeckel 820. Wie oben erwähnt, werden die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur durch den ersten Abschnitt 130 und den zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 ausgebildet (die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur können an der ersten Position 501 bzw. der zweiten Position 502 ausgebildet sein). Die anderen Abschnitte des Metallrahmens 120 können ferner einen vierten Schnittpunkt 128 und einen fünften Schnittpunkt 129 aufweisen. Das USB-Loch 530 kann zwischen dem vierten Schnittpunkt 128 und dem fünften Schnittpunkt 129 positioniert sein. Es wird darauf hingewiesen, dass die zuvor genannten Schnittpunkte lediglich beispielhaft sind. Die Anzahl und die Positionen der Schnittpunkte sind in Wirklichkeit gemäß unterschiedlichen Designanforderungen veränderlich. Der Rückendeckel 820 umfasst einen metallischen Abschnitt 821 und einen nicht metallischen Abschnitt 822. Der metallische Abschnitt 821 weist im Wesentlichen eine rechteckige Form auf und der nicht metallische Abschnitt 822 weist im Wesentlichen eine Schleifenform auf, sodass der metallische Abschnitt 821 vollständig vom nicht metallischen Abschnitt 822 umgeben ist. Der nicht metallische Abschnitt 822 des Rückendeckels 820 kann verhindern, dass der metallische Abschnitt 821 den ersten Abschnitt 130 und den zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 direkt berührt. Demgemäß kann eine gute Kommunikationsqualität der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur aufrechterhalten werden.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung 900 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. In der Ausführungsform von 9 umfasst die mobile Vorrichtung 900 ferner einen Rückendeckel 920. Wie oben erwähnt, werden die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur durch den ersten Abschnitt 130 und den zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 ausgebildet (die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur können an der ersten Position 501 bzw. der zweiten Position 502 ausgebildet sein). Der Rückendeckel 920 umfasst einen metallischen Abschnitt 921, einen ersten nicht metallischen Abschnitt 922 und einen zweiten nicht metallischen Abschnitt 923. Der metallische Abschnitt 921 ist zwischen dem ersten nicht metallischen Abschnitt 922 und dem zweiten nicht metallischen Abschnitt 923 positioniert und ist konfiguriert, um den ersten nicht metallischen Abschnitt 922 vollständig vom zweiten nicht metallischen Abschnitt 923 zu trennen. Der zweite nicht metallische Abschnitt 923 des Rückendeckels 920 kann verhindern, dass der metallische Abschnitt 921 den ersten Abschnitt 130 und den zweiten Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 direkt berührt. Demgemäß kann eine gute Kommunikationsqualität der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur aufrechterhalten werden.
10 ist eine perspektivische Ansicht einer mobilen Vorrichtung 990 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 10 ähnelt 9. In der Ausführungsform von 10 weisen der metallische Abschnitt 921, der erste nicht metallische Abschnitt 922 und der zweite nicht metallische Abschnitt 923 des Rückendeckels 920 unterschiedliche Formen auf. Zum Beispiel kann der metallische Abschnitt 921 im Wesentlichen eine T-Form aufweisen, kann der erste nicht metallische Abschnitt 922 im Wesentlichen eine geradlinige Form aufweisen und kann der zweite nicht metallische Abschnitt 923 im Wesentlichen eine U-Form aufweisen. In einigen Ausführungsformen können die mobilen Vorrichtungen 900 und 990 einen Sprüh- und Beschichtungsprozess verwenden, um den optischen Unterschied zwischen dem metallischen Abschnitt 921 und jedem des ersten nicht metallischen Abschnitts 922 und des zweiten nicht metallischen Abschnitts 923 zu reduzieren, wodurch die Übereinstimmung des Aussehens der mobilen Vorrichtungen 900 und 990 verbessert wird.
11 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer mobilen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Herstellungsverfahren umfasst mindestens die folgenden Schritte. In Schritt S110 werden eine Systemleiterplatte, ein Metallrahmen, ein erstes Speiseelement, ein zweites Speiseelement und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul bereitgestellt. Die Systemleiterplatte umfasst eine Systemmasseebene. Der Metallrahmen umfasst einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt. Der Metallrahmen weist einen ersten Schnittpunkt auf, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist. In Schritt S120 wird das erste Speiseelement mit dem ersten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden, sodass durch das erste Speiseelement und den ersten Abschnitt eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird. In Schritt S130 wird das zweite Speiseelement mit dem zweiten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden, sodass durch das zweite Speiseelement und den zweiten Abschnitt eine zweite Antennenstruktur ausgebildet wird. In Schritt S140 wird das RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul mit dem ersten Speiseelement und dem zweiten Speiseelement elektrisch gekoppelt, um so die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur anzuregen. Es versteht sich, dass die obigen Schritte nicht der Reihe nach durchgeführt werden müssen und ein oder mehrere Vorrichtungsmerkmale von 1 bis 10 für das Herstellungsverfahren der mobilen Vorrichtung von 11 angewandt werden können.
12 ist eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung 1200 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. 12 ähnelt 3. In der Ausführungsform von 12 sind sowohl das zweite Speiseelement 360 als auch die zweite Anpassungsschaltung 192 der mobilen Vorrichtung 1200 entfernt. Mit anderen Worten, die mobile Vorrichtung 1200 umfasst eine Antennenstruktur, die durch das erste Speiseelement 350 und den zweiten Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 ausgebildet wird. Der zweite Abschnitt 140 des Metallrahmens 120 wird durch die erste Antennenstruktur unter Verwendung eines Kupplungsmechanismus angeregt. Darüber hinaus wird das Abstimmungselement 170 zwischen den ersten Kurzschlusspunkt GP1 und das erste Speiseelement 350 bewegt und positioniert, es ist jedoch nicht darauf beschränkt. Insbesondere ist das Abstimmungselement 170 mit dem dritten Verbindungspunkt CP3 am ersten Abschnitt 130 des Metallrahmens 120 elektrisch gekoppelt. Der dritte Verbindungspunkt CP3 kann zwischen dem ersten Kurzschlusspunkt GP1 und dem zweiten Ende 132 des ersten Abschnitts 130 positioniert sein. Gemäß praktischer Messung können die erste Antennenstruktur und der zweite Abschnitt 140 der mobilen Vorrichtung 1200 das Mittelfrequenzband von 1710 MHz bis 2200 MHz, das erste Hochfrequenzband von 2300 MHz bis 2690 MHz und das zweite Hochfrequenzband von 3400 MHz bis 3800 MHz abdecken. Als Reaktion auf die unterschiedlichen Speisemechanismen können die Elementgrößen der mobilen Vorrichtung 1200 wie folgt verändert werden. Die Länge des ersten Abschnitts 130 (d. h. die Länge vom ersten Ende 131 bis zum zweiten Ende 132) kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des Mittelfrequenzbands sein. Der Abstand vom dritten Verbindungspunkt CP3 zum zweiten Ende 132 des ersten Abschnitts 130 kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des ersten Hochfrequenzbands sein. Die Länge des zweiten Abschnitts 140 (d. h. die Länge vom zweiten Ende 142 bis zum ersten Ende 141) kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des zweiten Hochfrequenzbands sein. Andere Merkmale der mobilen Vorrichtung 1200 von 12 sind jenen der mobilen Vorrichtung 300 von 3 ähnlich. Demgemäß können die beiden Ausführungsformen ähnliche Leistungsniveaus erzielen.
13 ist eine Rückansicht einer mobilen Vorrichtung 1300 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. 13 ähnelt 1A. In der Ausführungsform von 13 umfasst ein Metallrahmen 1320 der mobilen Vorrichtung 1300 ferner einen dritten Abschnitt 1350 und weist ferner einen zweiten Schnittpunkt 1328 auf. Der zweite Schnittpunkt 1328 ist eingerichtet, um den dritten Abschnitt 1350 vollständig von den anderen Abschnitten des Metallrahmens 1320 zu trennen. Eine weitere lange und schmale Freiregion ist zwischen dem dritten Abschnitt 1350 und der zuvor genannten Seite der Anzeigevorrichtung 185 ausgebildet. Das erste Speiseelement 150 weist einen vertikalen Vorsprung auf, der die Anzeigevorrichtung 185 mindestens teilweise überlappt. Das zweite Speiseelement 160 weist ebenfalls einen vertikalen Vorsprung auf, der die Anzeigevorrichtung 185 mindestens teilweise überlappt. Das heißt, der erste Schnittpunkt 125 und der zweite Schnittpunkt 1328 können so eingerichtet sein, dass sie nahe der mittleren Region der Anzeigevorrichtung 185 liegen. Der dritte Abschnitt 1350 kann im Wesentlichen eine geradlinige Form oder eine L-Form aufweisen. Insbesondere weist der dritte Abschnitt 1350 ein erstes Ende 1351 und ein zweites Ende 1352 auf. Das erste Ende 1351 des dritten Speiseelements 1350 ist mit dem ersten Ende 141 des zweiten Abschnitts 140 direkt elektrisch verbunden. Das zweite Ende 131 des dritten Abschnitts 1350 ist ein anderes offenes Ende, das neben dem zweiten Schnittpunkt 1328 liegt. Der dritte Abschnitt 1350 des Metallrahmens 1320 wird durch das zweite Speiseelement 160 angeregt. Demgemäß wird die Betriebsbandbreite der zweiten Antennenstruktur der mobilen Vorrichtung 1300 größer und wird die mobile Vorrichtung 1300 in einer Vielzahl von Frequenzbändern betrieben. Insbesondere kann der dritte Abschnitt 1350 angeregt werden, um ein zusätzliches Betriebsfrequenzband zu erzeugen. Die Länge des dritten Abschnitts 1350 (d. h. die Länge vom ersten Ende 1351 bis zum zweiten Ende 1352) kann im Wesentlichen gleich 0,25 Wellenlängen (λ/4) des zusätzlichen Betriebsfrequenzbands sein. Es wird darauf hingewiesen, dass der zweite Kurzschlusspunkt GP2 zwischen dem ersten Schnittpunkt 125 und dem zweiten Schnittpunkt 1328 kein notwendiges Designelement ist und der zweite Kurzschlusspunkt GP2 in anderen Ausführungsformen ausgelassen ist. Andere Merkmale der mobilen Vorrichtung 1300 von 13 sind jenen der mobilen Vorrichtung 100 von 1A und 1B ähnlich. Demgemäß können die beiden Ausführungsformen ähnliche Leistungsniveaus erzielen. Es wird darauf hingewiesen, dass die zuvor genannten Schnittpunkte lediglich beispielhaft sind. Die Anzahl und die Positionen der Schnittpunkte sind in Wirklichkeit gemäß unterschiedlichen Designanforderungen veränderlich. Des Weiteren kann der Metallrahmen 120 von 12 auch einen zweiten Schnittpunkt aufweisen, um die Betriebsfrequenzbänder zu vergrößern.
Es ist zu beachten, dass die obigen Elementgrößen, Elementformen und Frequenzbereiche nicht Beschränkungen der Erfindung sind. Ein Antennendesigner kann diese Einstellungen oder Werte gemäß unterschiedlichen Anforderungen fein abstimmen. Es versteht sich, dass die mobile Vorrichtung und das Herstellungsverfahren der Erfindung nicht auf die Konfigurationen von 1-11 beschränkt sind. Die Erfindung kann ein oder mehrere Merkmale von einer oder mehreren Ausführungsformen von 1-11 umfassen. Mit anderen Worten, nicht alle in den Figuren angezeigten Merkmale müssen in der mobilen Vorrichtung und dem Herstellungsverfahren der Erfindung implementiert sein.
Die Verwendung der Aufzählungsbegriffe, wie z. B. „erster“, „zweiter“, „dritter“ usw., in den Ansprüchen, um ein Anspruchselement zu modifizieren, konnotiert allein nicht irgendeine Priorität, irgendeinen Vorrang oder irgendeine Reihenfolge eines Anspruchselements gegenüber einem weiteren oder die zeitliche Reihenfolge, in der die Handlungen eines Verfahrens ausgeführt werden, vielmehr werden sie als Kennzeichen verwendet, um ein Anspruchselement, das einen bestimmten Namen besitzt, von einem weiteren Element, das den gleichen Namen (abgesehen von der Verwendung des Aufzählungsbegriffs) besitzt, zu unterscheiden, um die Anspruchselemente zu unterscheiden.
Es wird dem Fachmann klar sein, dass an der Erfindung verschiedene Modifikationen und Abwandlungen vorgenommen werden können. Es ist beabsichtigt, dass der Standard und die Beispiele nur als beispielhaft anzusehen sind, während ein wahrer Umfang der offenbarten Ausführungsformen durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente angegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/439356 [0001]

Claims

Eine mobile Vorrichtung, die Folgendes beinhaltet: eine Systemleiterplatte, die eine Systemmasseebene beinhaltet; einen Metallrahmen, der mindestens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt beinhaltet, wobei der Metallrahmen mindestens einen ersten Schnittpunkt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist; ein erstes Speiseelement, das mit dem ersten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden ist, wobei durch das erste Speiseelement und den ersten Abschnitt eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird; ein zweites Speiseelement, das mit dem zweites Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden ist, wobei durch das zweite Speiseelement und den zweiten Abschnitt eine zweite Antennenstruktur ausgebildet wird; und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul, das mit dem ersten Speiseelement und dem zweiten Speiseelement elektrisch gekoppelt ist, um so die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur anzuregen.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die erste Antennenstruktur ein Mittelfrequenzband von 1710 MHz bis 2200 MHz und ein erstes Hochfrequenzband von 2300 MHz bis 2690 MHz abdeckt und wobei die zweite Antennenstruktur ein zweites Hochfrequenzband von 3400 MHz bis 3800 MHz abdeckt.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der erste Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende des ersten Abschnitts ein erster Kurzschlusspunkt ist, der mit der Systemmasseebene elektrisch gekoppelt ist, und das zweite Ende des ersten Abschnitts neben dem ersten Schnittpunkt liegt.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das erste Speiseelement im Wesentlichen eine L-Form oder eine geradlinige Form aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das erste Speiseelement vom ersten Abschnitt getrennt ist und ein Kupplungsspalt zwischen dem ersten Speiseelement und dem ersten Abschnitt ausgebildet ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei eine Gesamtlänge des ersten Speiseelements und des ersten Abschnitts gleich 0,5 Wellenlängen des Mittelfrequenzbands ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei eine Länge des ersten Speiseelements gleich 0,25 Wellenlängen des ersten Hochfrequenzbands ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das erste Speiseelement mit einem ersten Verbindungspunkt am ersten Abschnitt direkt elektrisch verbunden ist und der erste Verbindungspunkt zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des ersten Abschnitts positioniert ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei eine Länge des ersten Abschnitts gleich 0,25 Wellenlängen des Mittelfrequenzbands ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei eine Gesamtlänge vom ersten Speiseelement über den ersten Verbindungspunkt zum zweiten Ende des ersten Abschnitts gleich 0,25 Wellenlängen des ersten Hochfrequenzbands ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die erste Antennenstruktur ferner ein Abstimmungselement beinhaltet, das Folgendes beinhaltet: eine Vielzahl von Anpassungselementen; und ein Schaltelement, das mit einer Position zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des ersten Abschnitts elektrisch gekoppelt ist, wobei das Schaltelement konfiguriert ist, um eines der Anpassungselemente auszuwählen, sodass der erste Abschnitt über das ausgewählte Anpassungselement mit der Systemmasseebene elektrisch gekoppelt ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Anpassungselemente einen oder mehrere Induktoren und/oder einen oder mehrere Kondensatoren beinhalten.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der zweite Abschnitt ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende des zweiten Abschnitts ein zweiter Kurzschlusspunkt ist, der mit der Systemmasseebene elektrisch gekoppelt ist, und das zweite Ende des zweiten Abschnitts neben dem ersten Schnittpunkt liegt.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das zweite Speiseelement im Wesentlichen eine geradlinige Form oder eine N-Form aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das zweite Speiseelement mit einem zweiten Verbindungspunkt am zweiten Abschnitt direkt elektrisch verbunden ist und der zweite Verbindungspunkt zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts positioniert ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 15, wobei eine Länge des zweiten Abschnitts gleich 0,25 Wellenlängen des zweiten Hochfrequenzbands ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 13, wobei das zweite Speiseelement mit dem zweiten Ende des zweiten Abschnitts direkt elektrisch verbunden ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 17, wobei eine Gesamtlänge des zweiten Speiseelements und des zweiten Abschnitts gleich 0,5 Wellenlängen des zweiten Hochfrequenzbands ist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner Folgendes beinhaltet: ein oder mehrere andere Antennenelemente, wobei der Metallrahmen ferner einen zweiten Schnittpunkt zum Trennen der anderen Antennenelemente von der ersten Antennenstruktur und der zweiten Antennenstruktur aufweist.
Mobile Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Metallrahmen ferner einen zweiten Schnittpunkt aufweist, sodass die zweite Antennenstruktur in einer Vielzahl von Frequenzbändern betrieben werden kann.
Ein Verfahren zum Herstellen einer mobilen Vorrichtung, das die folgenden Schritte beinhaltet: Bereitstellen einer Systemleiterplatte, eines Metallrahmens, eines ersten Speiseelements, eines zweiten Speiseelements und eines RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Moduls, wobei die Systemleiterplatte eine Systemmasseebene beinhaltet, der Metallrahmen einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt beinhaltet und der Metallrahmen einen ersten Schnittpunkt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist; direktes oder indirektes elektrisches Verbinden des ersten Speiseelements mit dem ersten Abschnitt, sodass durch das erste Speiseelement und den ersten Abschnitt eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird; direktes oder indirektes elektrisches Verbinden des zweiten Speiseelements mit dem zweiten Abschnitt, sodass durch das zweite Speiseelement und den zweiten Abschnitt eine zweite Antennenstruktur ausgebildet wird; und elektrisches Koppeln des RF-Moduls mit dem ersten Speiseelement und dem zweiten Speiseelement, um so die erste Antennenstruktur und die zweite Antennenstruktur anzuregen.
Eine mobile Vorrichtung, die Folgendes beinhaltet: eine Systemleiterplatte, die eine Systemmasseebene beinhaltet; einen Metallrahmen, der mindestens einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt beinhaltet, wobei der Metallrahmen einen ersten Schnittpunkt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt positioniert ist; ein erstes Speiseelement, das mit dem ersten Abschnitt direkt oder indirekt elektrisch verbunden ist, wobei durch das erste Speiseelement und den ersten Abschnitt eine erste Antennenstruktur ausgebildet wird und der zweite Abschnitt durch die erste Antennenstruktur unter Verwendung eines Kupplungsmechanismus angeregt wird; und ein RF(Radio Frequency, Funkfrequenz)-Modul, das mit dem ersten Speiseelement elektrisch gekoppelt ist, sodass die mobile Vorrichtung in einer Vielzahl von Frequenzbändern betrieben werden kann.