DE102017216660A1

DE102017216660A1 - Antennen mit symmetrischer Schaltarchitektur

Info

Publication number: DE102017216660A1
Application number: DE102017216660.6A
Authority: DE
Inventors: Xu Han; Liang Han; Matthew A. Mow; Ming-Ju Tsai
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2016-09-22
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-03-22

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung kann eine drahtlose Schaltung mit Antennen beinhalten. Ein Antennenresonanzelementarm für eine Antenne kann aus leitfähigen Gehäusestrukturen gebildet sein, die entlang der Kanten der Vorrichtung verlaufen. Die Antenne kann erste und zweite Antennenzuleitungen und mehrere einstellbare Komponenten aufweisen, die einen Schlitz zwischen dem Antennenresonanzelement und einer Antennenmasse überbrücken. Die Steuerschaltung kann die einstellbaren Komponenten steuern und selektiv eine der ersten und zweiten Zuleitungen zu einem gegebenen Zeitpunkt aktivieren, um die Antenne in einen ersten, zweiten oder dritten Betriebsmodus zu versetzen. Die Steuerschaltung kann auf der Grundlage von Informationen, die auf die Betriebsumgebung der Vorrichtung hinweisen, bestimmen, welcher Betriebsmodus verwendet werden soll. Durch Umschalten zwischen den Betriebsmodi kann die Steuerschaltung die Strom-Hotspots über die Länge des Resonanzelementarms verschieben, um eine zufriedenstellende Leistung der Antenne in einer Vielzahl von Betriebsbedingungen sicherzustellen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 15/429,597, eingereicht am 10. Februar 2017, und der vorläufigen Patentanmeldung Nr. 62/398,375, eingereicht am 22. September 2016, die hiermit in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen werden.
HINTERGRUND
Dies betrifft im Allgemeinen elektronische Vorrichtungen und genauer elektronische Vorrichtungen mit Schaltung für drahtlose Kommunikation.
Elektronische Vorrichtungen schließen oftmals eine Schaltung für drahtlose Kommunikation ein. Zum Beispiel enthalten Mobiltelefone, Computer und andere Vorrichtungen oftmals Antennen und drahtlose Transceiver zum Unterstützen von drahtloser Kommunikation.
Es kann herausfordernd sein, Antennenstrukturen für elektronische Vorrichtungen mit gewünschten Eigenschaften auszubilden. In einigen drahtlosen Vorrichtungen sind Antennen sperrig. In anderen Vorrichtungen sind Antennen kompakt, aber empfindlich gegenüber der Position der Antennen relativ zu externen Objekten. Wenn nicht sorgfältig vorgegangen wird, können Antennen verstimmt werden, drahtlose Signale mit einer Leistung ausgeben, die kleiner oder größer als gewünscht ist oder anderweitig nicht wie erwartet arbeiten.
Es wäre daher wünschenswert, eine verbesserte drahtlose Schaltung für elektronische Vorrichtungen bereitstellen zu können.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine elektronische Vorrichtung kann eine drahtlose Schaltung mit Antennen aufweisen. Eine Antenne kann aus einem Antennenresonanzelementarm und einer Antennenmasse gebildet werden. Der Antennenresonanzelementarm und die Antennenmasse können aus Metallgehäusestrukturen oder anderen leitfähigen Strukturen gebildet sein, die durch einen Schlitz getrennt sind. Der Antennenresonanzelementarm kann beispielsweise aus peripheren leitfähigen Strukturen gebildet sein, die entlang der Kanten der Metallgehäusestrukturen verlaufen, und eine längliche Öffnung in den Metallgehäusestrukturen kann den Antennenresonanzelementarm von einem ebenen Abschnitt der Metallgehäusestrukturen, die als Antennenmasse dienen, trennen.
Die Antenne kann eine erste Antennenzuleitung mit einem positiven Zuleitungsanschluss, der mit einer ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm gekoppelt ist, und eine zweite Antennenzuleitung mit einem positiven Zuleitungsanschluss, der mit einer zweiten Position auf dem Resonanzelementarm gekoppelt ist, aufweisen. Der Resonanzelementarm kann gegenüberliegende erste und zweite Enden aufweisen. Die Antennenzuleitungen und andere Komponenten können zwischen dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse symmetrisch um die Längsachse der Vorrichtung gekoppelt sein. Beispielsweise kann die zweite Stelle zwischen der ersten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet sein. Eine erste einstellbare Komponente kann zwischen einer dritten Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt sein. Die dritte Stelle kann zwischen der ersten Stelle und dem ersten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet sein. Eine zweite einstellbare Komponente kann zwischen einer vierten Stelle am Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt sein. Die vierte Stelle kann zwischen der zweiten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet sein. Eine dritte einstellbare Komponente kann zwischen einer fünften Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt sein. Die fünfte Stelle kann zwischen der vierten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet sein.
Der erste Antennenzuleitungsanschluss kann mit der ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm durch eine vierte einstellbare Komponente gekoppelt sein. Die vierte einstellbare Komponente kann einen Nebenschlussschalter beinhalten, der zwischen dem ersten Antennenzuleitungsanschluss und der Antennenmasse gekoppelt ist. Während des Betriebs kann eine Belastung der Antenne durch ein externes Objekt, wie beispielsweise die Hand eines Benutzers, die Antenne verstellen. Die Belastung der Antenne kann davon abhängen, wie der Benutzer die Vorrichtung hält (z. B. ob der Benutzer die Vorrichtung in der linken oder rechten Hand hält).
Die elektronische Vorrichtung kann Steuerschaltung beinhalten, die die ersten, zweiten, dritten und vierten einstellbaren Komponenten steuert und die zu einem gegebenen Zeitpunkt eine der ersten und zweiten Zuleitungen selektiv aktiviert, um die Antenne in einen ersten, zweiten oder dritten Betriebsmodus (z. B. einen Freifeld-Modus, einen linkshändigen Kopfmodus und einen rechtshändigen Kopfmodus) zu versetzen. Als Beispiel kann die Steuerschaltung den Nebenschlussschalter schließen, um einen Kurzschlusspfad zwischen dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse zu bilden, wenn die erste Antennenzuleitung inaktiv (deaktiviert) ist, und kann den Nebenschlussschalter öffnen, wenn die erste Antennenzuleitung aktiv (aktiviert) ist. Die Steuerschaltung kann in dem Freifeld-Modus und dem linkshändigen Kopfmodus die erste Antennenzuleitung aktivieren und die zweite Antennenzuleitung deaktivieren. Die Steuerschaltung kann im rechtshändigen Kopfmodus die zweite Antennenzuleitung aktivieren und die erste Antennenzuleitung deaktivieren. Die Steuerschaltung kann auf der Basis von Sensordaten, die durch Sensorschaltungen gesammelt werden, und/oder jeglichen anderen gewünschten Informationen über die Betriebsumgebung der Vorrichtung bestimmen, welcher Betriebsmodus verwendet werden soll. Durch Umschalten zwischen den Betriebsmodi kann die Steuerschaltung die Antennenstrom-Hotspots über die Länge des Resonanzelementarms verschieben, um eine zufriedenstellende Leistung der Antenne in einer Vielzahl von Betriebsbedingungen sicherzustellen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden Schaltung in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
3 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden Drahtlos-Schaltung gemäß einer Ausführungsform.
4 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden umgekehrten F-Antenne gemäß einer Ausführungsform.
5 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden Schlitzantenne gemäß einer Ausführungsform.
6 ist ein Diagramm von veranschaulichenden Antennenstrukturen mit einer symmetrischen Schaltarchitektur gemäß einer Ausführungsform.
7 ist ein Graph, in dem der Antennenwirkungsgrad als Funktion der Betriebsfrequenz aufgetragen ist, gemäß einer Ausführungsform.
8 ist ein Flussdiagramm von veranschaulichenden Schritten, die beim Betrieb einer elektronischen Vorrichtung mit einer Antenne des in 6 gezeigten Typs mitwirken können, gemäß einer Ausführungsform.
9 ist ein Diagramm eines veranschaulichenden einstellbaren Multielement-Induktors, der in einer Antenne gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann.
10 ist ein Diagramm eines veranschaulichenden einstellbaren Einzelelement-Induktors, der in einer Antenne gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann.
11 ist ein Diagramm eines beispielhaften Nebenschlussschalters, der in einer Antenne gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann.
12 ist ein Diagramm einer veranschaulichenden Blenden-Abstimmschaltung, die in einer Antenne verwendet werden kann, gemäß einer Ausführungsform.
13 ist ein Diagramm einer beispielhaften Umschalt-Schaltung der Antennenzuleitung, die verwendet werden kann, um selektiv eine von mehreren verschiedenen Antennenzuleitungen in einer Antenne zu aktivieren, gemäß einer Ausführungsform.
14 ist ein Zustandsdiagramm, das veranschaulichende Antennenbetriebsmodi für eine elektronische Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
15 ist ein Flussdiagramm von veranschaulichenden Schritten, die bei der Bestimmung eines Betriebsmodus zur Verwendung für eine Antenne gemäß einer Ausführungsform mitwirken können.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Elektronische Vorrichtungen, wie die elektronische Vorrichtung 10 in 1, können mit einer Schaltung für drahtlose Kommunikation bereitgestellt werden. Die Schaltung für drahtlose Kommunikation kann verwendet werden, um drahtlose Kommunikation in mehreren drahtlosen Kommunikationsbändern zu unterstützen.
Die Schaltung für drahtlose Kommunikation kann eine oder mehrere Antennen aufweisen. Die Antennen der Schaltung für drahtlose Kommunikation können Schleifenantennen, umgekehrte F-Antennen, Streifenantennen, umgekehrte F-Planarantennen, Monopolantennen, Dipolantennen, Schlitzantennen, Hybridantennen, die Antennenstrukturen von mehr als einem Typ einschließen, oder andere geeignete Antennen einschließen. Leitfähige Strukturen für die Antennen können, falls gewünscht, aus leitfähigen Strukturen elektronischer Vorrichtungen gebildet werden.
Die leitfähigen Strukturen elektronischer Vorrichtungen können leitfähige Gehäusestrukturen einschließen. Die Gehäusestrukturen können periphere Strukturen, wie beispielsweise periphere leitfähige Strukturen einschließen, die um die Peripherie einer elektronischen Vorrichtung herum verlaufen. Die periphere leitfähige Struktur kann als eine Einfassung für eine plane Struktur wie beispielsweise eine Anzeige dienen, kann als Seitenwandstrukturen für ein Vorrichtungsgehäuse dienen, kann Abschnitte besitzen, die sich von einem integralen planen Rückseitengehäuse nach oben erstrecken (um z. B. vertikale plane Seitenwände oder gebogene Seitenwände auszubilden), und/oder kann andere Gehäusestrukturen ausbilden.
Lücken können in den peripheren leitfähigen Strukturen ausgebildet sein, welche die peripheren leitfähigen Strukturen in periphere Segmente teilen. Eines oder mehrere der Segmente können beim Ausbilden von einer oder mehreren Antennen für die elektronische Vorrichtung 10 verwendet werden. Antennen können auch unter Verwendung einer Antennenmasseplatte, die aus leitfähigen Gehäusestrukturen wie beispielsweise Metallgehäuse-Mittelplattenstrukturen ausgebildet sind, und anderen internen Vorrichtungsstrukturen ausgebildet sein. Gehäuserückwandstrukturen können beim Ausbilden von Antennenstrukturen, wie beispielsweise einer Antennenmasse, verwendet werden.
Bei der elektronischen Vorrichtung 10 kann es sich um eine tragbare elektronische Vorrichtung oder eine andere geeignete elektronische Vorrichtung handeln. Zum Beispiel kann es sich bei der elektronischen Vorrichtung 10 um einen Laptop-Computer, einen Tablet-Computer, eine etwas kleinere Vorrichtung wie beispielsweise eine Armbanduhrvorrichtung, eine Schmuckanhängervorrichtung, eine Kopfhörervorrichtung, eine Hörelementvorrichtung oder eine andere am Körper tragbare Vorrichtung oder Miniaturvorrichtung, eine handgeführte Vorrichtung wie beispielsweise ein Mobiltelefon, eine Medienwiedergabevorrichtung oder eine andere kleine tragbare Vorrichtung handeln. Bei der Vorrichtung 10 kann es sich auch um eine Set-Top-Box, einen Desktop-Computer, eine Anzeige, in die ein Computer oder eine andere Verarbeitungsschaltung integriert ist, eine Anzeige ohne einen integrierten Computer oder andere geeignete elektronische Ausrüstung handeln.
Die Vorrichtung 10 kann ein Gehäuse, wie beispielsweise ein Gehäuse 12, einschließen. Das Gehäuse 12, das manchmal als „Case“ bezeichnet werden kann, kann aus Kunststoff, Glas, Keramik, Faserverbundwerkstoffen, Metall (z. B. Edelstahl, Aluminium usw.), anderen geeigneten Materialien oder einer Kombination dieser Materialien ausgebildet sein. In manchen Situationen können Teile des Gehäuses 12 aus dielektrischem oder anderem Material mit geringer Leitfähigkeit ausgebildet sein. In anderen Situationen können das Gehäuse 12 oder zumindest manche der Strukturen, aus denen das Gehäuse 12 aufgebaut ist, aus Metallelementen ausgebildet sein.
Die Vorrichtung 10 kann, falls gewünscht, eine Anzeige, wie beispielsweise eine Anzeige 14, besitzen. Die Anzeige 14 kann an der Vorderseite der Vorrichtung 10 montiert sein. Die Anzeige 14 kann ein berührungsempfindlicher Bildschirm, der kapazitive Berührungselektroden einbezieht, oder unempfindlich für eine Berührung sein. FIG. Die Rückseite des Gehäuses 12 (d. h. die der Vorderseite der Vorrichtung 10 gegenüberliegende Seite der Vorrichtung 10) kann eine ebene Gehäusewand aufweisen. Die hintere Gehäusewand kann Schlitze aufweisen, die vollständig durch die hintere Gehäusewand hindurchgehen und somit Gehäusewandabschnitte (und/oder Seitenwandabschnitte) des Gehäuses 12 voneinander trennen. Das Gehäuse 12 (z. B. die hintere Gehäusewand, die Seitenwände usw.) kann auch flache Rillen aufweisen, die nicht vollständig durch das Gehäuse 12 hindurchgehen. Die Schlitze und Rillen können mit Kunststoff oder einem anderen Dielektrikum gefüllt sein. Falls gewünscht, können Abschnitte des Gehäuses 12, die voneinander getrennt worden sind (z. B. durch einen Durchgangsschlitz), durch interne leitfähige Strukturen (z. B. Blech oder andere Metallteile, die den Schlitz überbrücken) verbunden sein.
Die Anzeige 14 kann Pixel einschließen, die aus lichtemittierenden Dioden (LEDs), organischen LEDs (OLEDs), Plasmazellen, elektrobenetzenden Pixeln, elektrophoretischen Pixeln, Flüssigkristallanzeigekomponenten ((LCD)-Komponenten) oder anderen geeigneten Pixelstrukturen gebildet sind. Eine Anzeigedeckschicht, wie beispielsweise eine Schicht aus klarem Glas oder Kunststoff, kann die Oberfläche der Anzeige 14 abdecken, oder die äußerste Schicht der Anzeige 14 kann aus einer Farbfilterschicht, einer Dünnfilmtransistorschicht oder einer anderen Anzeigeschicht gebildet sein. Tasten, wie beispielsweise eine Taste 24, können durch Öffnungen in der Deckschicht hindurchtreten. Die Deckschicht kann zudem weitere Öffnungen, wie beispielsweise eine Öffnung für einen Lautsprecherport 26, besitzen.
Das Gehäuse 12 kann periphere Gehäusestrukturen, wie beispielsweise Strukturen 16, einschließen. Die Strukturen 16 können um die Peripherie der Vorrichtung 10 und der Anzeige 14 herum verlaufen. In Konfigurationen, in denen die Vorrichtung 10 und die Anzeige 14 eine rechteckige Form mit vier Kanten besitzen, können die Strukturen 16 unter Verwendung von peripheren Gehäusestrukturen implementiert sein, die eine rechteckige Ringform mit vier entsprechenden Kanten besitzen (als Beispiel). Die peripheren Strukturen 16 oder ein Teil der peripheren Strukturen 16 können als eine Einfassung für die Anzeige 14 dienen (z. B. ein kosmetischer Saum, der alle vier Seiten der Anzeige 14 umgibt und/oder hilft, die Anzeige 14 an der Vorrichtung 10 zu halten). Die peripheren Strukturen 16 können, falls gewünscht, auch Seitenwandstrukturen für die Vorrichtung 10 ausbilden (indem z. B. ein Metallband mit vertikalen Seitenwänden, gebogenen Seitenwänden usw. ausgebildet wird).
Die peripheren Gehäusestrukturen 16 können aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Metall, ausgebildet sein und können deshalb manchmal als periphere leitfähige Gehäusestrukturen, leitfähige Gehäusestrukturen, periphere Metallstrukturen oder ein peripheres leitfähiges Gehäuseelement (als Beispiele) bezeichnet werden. Die peripheren Gehäusestrukturen 16 können aus einem Metall, wie beispielsweise aus Edelstahl, Aluminium, oder aus anderen geeigneten Materialien ausgebildet sein. Eine, zwei oder mehr als zwei separate Strukturen können beim Ausbilden der peripheren Gehäusestrukturen 16 verwendet werden.
Es ist nicht notwendig, dass die peripheren Gehäusestrukturen 16 einen einheitlichen Querschnitt besitzen. Zum Beispiel kann der obere Abschnitt der peripheren Gehäusestrukturen 16, falls gewünscht, eine nach innen hervorstehende Lippe besitzen, die hilft, die Anzeige 14 an Ort und Stelle zu halten. Der untere Abschnitt der peripheren Gehäusestrukturen 16 kann auch eine vergrößerte Lippe besitzen (z. B. in der Ebene der rückwärtigen Oberfläche der Vorrichtung 10). Die peripheren Gehäusestrukturen 16 können im Wesentlichen gerade vertikale Seitenwände besitzen, können Seitenwände besitzen, die gebogen sind, oder können andere geeignete Formen besitzen. In manchen Konfigurationen (z. B. wenn die peripheren Gehäusestrukturen 16 als eine Einfassung für die Anzeige 14 dienen) können die peripheren Gehäusestrukturen 16 um die Lippe des Gehäuses 12 herum verlaufen (d. h. die peripheren Gehäusestrukturen 16 bedecken unter Umständen nur die Kante des Gehäuses 12, welche die Anzeige 14 umgibt, und nicht den Rest der Seitenwände des Gehäuses 12).
Falls gewünscht, kann das Gehäuse 12 eine leitfähige rückwärtige Oberfläche besitzen. Zum Beispiel kann das Gehäuse 12 aus einem Metall, wie beispielsweise Edelstahl oder Aluminium, ausgebildet sein. Die rückwärtige Oberfläche des Gehäuses 12 kann in einer Ebene liegen, die parallel zur Anzeige 14 ist. In Konfigurationen für die Vorrichtung 10, in denen die rückwärtige Oberfläche des Gehäuses 12 aus Metall ausgebildet ist, kann es wünschenswert sein, Teile der peripheren leitfähigen Gehäusestrukturen 16 als integrale Abschnitte der Gehäusestrukturen auszubilden, welche die rückwärtige Oberfläche des Gehäuses 12 bilden. Zum Beispiel kann eine Gehäuserückwand der Vorrichtung 10 aus einer planen Metallstruktur ausgebildet sein, und Abschnitte der peripheren Gehäusestrukturen 16 auf den Seiten des Gehäuses 12 können als flache oder gekrümmte, sich vertikal erstreckende integrale Metallabschnitte der planen Metallstruktur ausgebildet sein. Gehäusestrukturen wie diese können, falls gewünscht, aus einem Metallblock maschinell hergestellt werden und/oder können mehrere Metallstücke einschließen, die zusammengesetzt werden, um das Gehäuse 12 zu bilden. Die plane Rückwand des Gehäuses 12 kann einen oder mehr, zwei oder mehr oder drei oder mehr Abschnitte besitzen.
Die Anzeige 14 kann ein Pixelfeld aufweisen, das einen aktiven Bereich AA bildet, der Bilder für einen Benutzer der Vorrichtung 10 anzeigt. Ein inaktiver Randbereich IA, wie beispielsweise inaktiver Bereich IA, kann entlang eines oder mehrerer außenliegenden Ränder des aktiven Bereichs AA verlaufen.
Die Anzeige 14 kann leitfähige Strukturen aufweisen, wie beispielsweise eine Anordnung kapazitiver Elektroden für einen berührungsempfindlichen Sensor, leitfähige Linien für Pixelelemente, Treiberschaltkreise usw. Das Gehäuse 12 kann interne leitfähige Strukturen aufweisen, wie beispielsweise Metallrahmenelemente und ein ebenes, leitfähiges Gehäuseelement (gelegentlich als Mittelplatte bezeichnet), das die Wände des Gehäuses 12 überspannt (d. h. ein im Wesentlichen rechteckiges Blech aus einem oder mehreren Teilen, das zwischen gegenüberliegenden Seiten des Elements 16 angeschweißt oder anderweitig damit verbunden ist). Die Vorrichtung 10 kann auch leitfähige Strukturen, wie beispielsweise Leiterkarten, auf Leiterkarten montierte Komponenten und andere interne leitfähige Strukturen beinhalten. Diese leitfähigen Strukturen, die bei der Bildung einer Masseplatte in der Vorrichtung 10 verwendet werden können, können sich in der Mitte des Gehäuses 12 befinden und können sich unter den aktiven Bereich AA der Anzeige 14 erstrecken.
In Regionen 22 und 20 können Öffnungen innerhalb der leitfähigen Strukturen der Vorrichtung 10 ausgebildet sein (z. B. zwischen den peripheren leitfähigen Gehäusestrukturen 16 und gegenüberliegenden leitfähigen Massestrukturen, wie beispielsweise der leitfähigen Gehäusemittelplatte oder Gehäuserückwandstrukturen, einer Leiterplatte und leitfähigen elektrischen Komponenten in der Anzeige 14 und der Vorrichtung 10). Diese Öffnungen, die manchmal als Spalte bezeichnet werden können, können mit Luft, Kunststoff und anderen Dielektrika gefüllt sein und können bei der Bildung von Schlitzantennenresonanzelementen für eine oder mehrere Antennen in der Vorrichtung 10 verwendet werden.
Leitfähige Gehäusestrukturen und andere leitfähige Strukturen in der Vorrichtung 10, wie beispielsweise eine Mittelplatte, Bahnen auf einer Leiterplatte, die Anzeige 14 und leitfähige elektronische Komponenten, können als eine Masseplatte für die Antennen in der Vorrichtung 10 dienen. Die Öffnungen in den Regionen 20 und 22 können als Schlitze in offenen oder geschlossenen Schlitzantennen dienen, können als eine mittlere dielektrische Region dienen, die von einem leitfähigen Pfad aus Materialien in einer Schleifenantenne umgeben ist, können als ein Raum dienen, der ein Antennenresonanzelement, wie beispielsweise ein Streifenantennen-Resonanzelement oder ein umgekehrtes F-Antennen-Resonanzelement, von der Masseplatte trennt, können zur Leistung eines parasitären Antennenelements beitragen oder können anderweitig als Teil von Antennenstrukturen dienen, die in den Regionen 20 und 22 ausgebildet sind. Falls gewünscht, können die Masseplatte, die sich unter dem aktiven Bereich AA der Anzeige 14 befindet, und/oder andere Metallstrukturen in der Vorrichtung 10 Abschnitte besitzen, die sich in Teile der Enden der Vorrichtung 10 erstrecken (z. B. kann sich die Masse in Richtung der dielektrikumgefüllten Öffnungen in den Regionen 20 und 22 erstrecken), wodurch die Schlitze in den Regionen 20 und 22 geschmälert werden. In Konfigurationen für die Vorrichtung 10 mit schmalen U-förmigen Öffnungen oder anderen Öffnungen, die entlang der Kanten der Vorrichtung 10 verlaufen, kann die Masseplatte der Vorrichtung 10 vergrößert werden, um zusätzliche elektrische Komponenten (integrierte Schaltungen, Sensoren usw.) aufzunehmen.
Im Allgemeinen kann die Vorrichtung 10 eine beliebige geeignete Anzahl von Antennen einschließen (z. B. eine oder mehr, zwei oder mehr, drei oder mehr, vier oder mehr usw.). Die Antennen in der Vorrichtung 10 können sich an gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden eines länglichen Vorrichtungsgehäuses (z. B. an den Enden 20 und 22 der Vorrichtung 10 von 1), entlang einer oder mehrerer Kanten eines Vorrichtungsgehäuses, in der Mitte eines Vorrichtungsgehäuses, an anderen geeigneten Stellen oder an einer oder mehreren dieser Stellen befinden. Die Anordnung von 1 dient lediglich der Veranschaulichung.
Abschnitte der peripheren Gehäusestrukturen 16 können mit peripheren Lückenstrukturen bereitgestellt werden. Zum Beispiel können periphere leitfähige Gehäusestrukturen 16 einen oder mehrere Spalte, wie beispielsweise in 1 dargestellte Spalte 18, aufweisen. Die Lücken in den peripheren Gehäusestrukturen 16 können mit einem Dielektrikum, wie beispielsweise Polymer, Keramik, Glas, Luft, anderen dielektrischen Materialien oder Kombinationen dieser Materialien, gefüllt sein. Die Lücken 18 können die peripheren Gehäusestrukturen 16 in ein oder mehrere periphere leitfähige Segmente unterteilen. Es können zum Beispiel zwei periphere leitfähige Segmente in den peripheren Gehäusestrukturen 16 (z. B. in einer Anordnung mit zwei der Spalte 18), drei periphere leitfähige Segmente (z. B. in einer Anordnung mit drei der Spalte 18), vier periphere leitfähige Segmente (z. B. in einer Anordnung mit vier Spalten 18 usw.) vorhanden sein. Die Segmente der peripheren leitfähigen Gehäusestrukturen 16, die auf diese Weise ausgebildet sind, können Teile von Antennen in der Vorrichtung 10 ausbilden.
Falls gewünscht, können sich Öffnungen im Gehäuse 12, wie beispielsweise Rillen, die sich teilweise oder vollständig durch das Gehäuse 12 erstrecken, über die Breite der Rückwand des Gehäuses 12 erstrecken und können die Rückwand des Gehäuses 12 durchstoßen, um die Rückwand in unterschiedliche Abschnitte zu teilen. Diese Rillen können sich auch in die peripheren Gehäusestrukturen 16 erstrecken und können Antennenschlitze, Spalte 18 und andere Strukturen in der Vorrichtung 10 bilden. Ein Polymer oder ein anderes Dielektrikum kann diese Rillen und andere Gehäuseöffnungen füllen. In einigen Situationen können Gehäuseöffnungen, die Antennenschlitze und andere Strukturen bilden, mit einem Dielektrikum, wie beispielsweise Luft, gefüllt sein.
In einem typischen Szenario kann die Vorrichtung 10 obere und untere Antennen aufweisen (als Beispiel). Eine obere Antenne kann zum Beispiel am oberen Ende der Vorrichtung 10 in der Region 22 ausgebildet sein. Eine untere Antenne kann zum Beispiel am unteren Ende der Vorrichtung 10 in der Region 20 ausgebildet sein. Die Antennen können separat verwendet werden, um identische Kommunikationsbänder, sich überlappende Kommunikationsbänder oder separate Kommunikationsbänder abzudecken. Die Antennen können verwendet werden, um ein Antennendiversitätsschema oder, wenn gewünscht, ein Antennenschema mit mehreren Ein- und Ausgängen (multipleinput-multiple-output (MIMO)) zu implementieren.
Antennen in der Vorrichtung 10 können verwendet werden, um beliebige Kommunikationsbänder von Interesse zu unterstützen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 10 Antennenstrukturen zum Unterstützen von Kommunikation eines lokalen Netzwerks (local area network), Sprach- und Daten-Mobiltelefonkommunikation, Kommunikation eines globalen Positionsbestimmungssystems (global positioning system (GPS)) oder anderer Satellitennavigationssystem-Kommunikation, Bluetooth^®-Kommunikation usw. einschließen.
Ein schematisches Diagramm, das veranschaulichende Komponenten zeigt, die in der Vorrichtung 10 von 1 verwendet werden können, ist in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, kann die Vorrichtung 10 eine Steuerschaltung, wie beispielsweise die Datenspeicher- und Verarbeitungsschaltung 28, einschließen. Die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann eine Speichereinrichtung, z. B. einen Festplattenlaufwerk-Speicher, nichtflüchtigen Speicher (z. B. einen Flash-Speicher oder einen anderen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher, der so gestaltet ist, dass er ein Halbleiterlaufwerk bildet), einen flüchtigen Speicher (z. B. statischen oder dynamischen Direktzugriffsspeicher) usw. aufweisen. 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 hierin manchmal als Steuerschaltung 28 bezeichnet werden.
Die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann verwendet werden, um auf der Vorrichtung 10 Software wie z. B. Internet-Browsing-Anwendungen, VOIP-Telefonanrufanwendungen (VOIP = Voice over Internet Protocol), E-Mail-Anwendungen, Medienwiedergabeanwendungen, Betriebssystemfunktionen usw. auszuführen. Zur Unterstützung von Interaktionen mit externer Ausrüstung kann die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 zum Realisieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Zu Kommunikationsprotokollen, die unter Verwendung der Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 implementiert werden können, zählen Internetprotokolle, Protokolle drahtloser lokaler Netzwerke (z. B. IEEE-802.11-Protokolle – die manchmal als WiFi^® bezeichnet werden), Protokolle für andere drahtlose Kommunikationsverbindungen mit kurzer Reichweite, wie beispielsweise das Bluetooth^®-Protokoll, Mobiltelefonprotokolle, Protokolle mit mehreren Ein- und Ausgängen (multipleinput-multiple-output (MIMO-Protokolle)), Antennendiversitätsprotokolle usw.
Eine Eingabe-Ausgabe-Schaltung 30 kann Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 einschließen. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können verwendet werden, um es zu erlauben, dass der Vorrichtung 10 Daten geliefert werden, und zu erlauben, dass Daten aus der Vorrichtung 10 für externe Vorrichtungen bereitgestellt werden. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenportvorrichtungen und andere Eingabe-Ausgabe-Komponenten einschließen. Zum Beispiel können Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 berührungsempfindliche Bildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfähigkeiten, Schaltflächen oder Tasten, Joysticks, Scroll-Räder, Touchpads, Tastenfelder, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Schaltflächen oder Tasten, Lautsprecher, Statusanzeiger, Lichtquellen, Audiobuchsen und andere Audioportkomponenten, Vorrichtungen mit digitalem Datenport, Lichtsensoren, Positions- und Orientierungssensoren (z. B. Sensoren, wie beispielsweise Beschleunigungsmesser, Gyroskope und Kompasse), Kapazitätssensoren, Näherungssensoren (z. B. kapazitive Näherungssensoren, lichtbasierte Näherungssensoren), Fingerabdrucksensoren (z. B. einen Fingerabdrucksensor, der in eine Taste, wie beispielsweise die Taste 24 von 1, integriert ist, oder einen Fingerabdrucksensor, der die Taste 24 ersetzt) usw. einschließen.
Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 30 kann eine Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 zum drahtlosen Kommunizieren mit externer Ausrüstung einschließen. Die Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 kann eine Hochfrequenz(HF)-Transceiver-Schaltung, die aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen gebildet ist, eine Leistungsverstärkerschaltung, rauscharme Eingangsverstärker, passive HF-Komponenten, eine oder mehrere Antennen, Übertragungsleitungen und andere Schaltungen zum Abwickeln von drahtlosen HF-Signalen einschließen. Drahtlose Signale können auch unter Verwendung von Licht (z. B. unter Verwendung von Infrarotkommunikation) gesendet werden.
Die Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 kann eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung 90 zum Abwickeln verschiedener Hochfrequenzkommunikationsbänder einschließen. Zum Beispiel kann die Schaltung 34 die Transceiver-Schaltung 36, 38 und 42 einschließen. Die Transceiver-Schaltung 36 kann 2,4 GHz- und 5 GHz-Bänder für WiFi®(IEEE 802.11)-Kommunikation und das 2,4 GHz-Bluetooth^®-Kommunikationsband abwickeln. Die Schaltung 34 kann eine Mobiltelefon-Transceiver-Schaltung 38 zum Abwickeln von drahtloser Kommunikation in Frequenzbereichen, wie beispielsweise einem niedrigen Kommunikationsband von 700 bis 960 MHz, einem niedrigen Mittelband von 960 bis 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 Nicht-Sprachdaten abwickeln. Falls gewünscht, kann die Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 Schaltungen für andere drahtlose Verbindungen mit kurzer und langer Reichweite einschließen. Beispielsweise kann die Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 eine 60 GHz-Transceiver-Schaltung, eine Schaltung zum Empfangen von Fernseh- und Radiosignalen, Paging-System-Transceivern, Nahfeldkommunikationsschaltungen (NFC-Schaltungen) usw. beinhalten. Die Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 kann eine Empfängerausrüstung für das Global Positioning System (GPS), wie beispielsweise die GPS-Empfängerschaltung 42 zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zum Abwickeln anderer Satellitenpositionierungsdaten einschließen. Bei WiFi^®- und Bluetooth^®-Verbindungen und anderen drahtlosen Verbindungen mit kurzer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten über mehrere zehn oder hunderte von Fuß zu übermitteln. Bei Mobiltelefonverbindungen und anderen Verbindungen mit langer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten über tausende von Fuß oder Meilen zu übertragen.
Die Schaltung für drahtlose Kommunikation 34 kann Antennen 40 einschließen. Die Antennen 40 können unter Verwendung beliebiger geeigneter Antennentypen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Antennen 40 Antennen mit Resonanzelementen einschließen, die aus Schleifenantennenstrukturen, Patch-Antennenstrukturen, umgekehrten F-Antennenstrukturen, Schlitzantennenstrukturen, umgekehrten F-Planarantennenstrukturen, Helixantennenstrukturen, Dipolantennen-Strukturen, Monopolantennen-Strukturen, Mischformen dieser Gestaltungsformen usw. gebildet sind. Für unterschiedliche Bänder und Kombinationen können unterschiedliche Arten von Antennen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein bestimmter Antennentyp beim Ausbilden einer Antenne für eine lokale drahtlose Verbindung verwendet werden, und ein anderer Antennentyp kann beim Ausbilden einer Antenne für eine drahtlose Fernverbindung verwendet werden.
Wie in 3 gezeigt, kann die Transceiver-Schaltung 90 in der drahtlosen Schaltung 34 mit den Antennenstrukturen 40 unter Verwendung von Pfaden, wie beispielsweise einem 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 liefern und eine Eingabe von Quellen empfangen, die für die Vorrichtung 10 extern sind.
Um Antennenstrukturen, wie beispielsweise die eine oder mehreren Antennen 40, mit der Fähigkeit bereitzustellen, Kommunikationsfrequenzen von Interesse abzudecken, können eine oder mehrere Antennen 40 mit Schaltungen, wie beispielsweise Filterschaltungen (z. B. einem oder mehreren passiven Filtern und/oder einer oder mehreren abstimmbaren Filterschaltungen) bereitgestellt werden. Diskrete Komponenten, wie beispielsweise Kondensatoren, Spulen und Widerstände, können in die Filterschaltungen integriert werden. Kapazitive Strukturen, induktive Strukturen und Widerstandsstrukturen können zudem aus strukturierten Metallstrukturen (z. B. einem Teil einer Antenne) ausgebildet sein. Falls gewünscht, können die eine oder mehreren Antennen 40 mit anpassbaren Schaltungen, wie beispielsweise abstimmbaren Komponenten 102, bereitgestellt werden, um Antennen über Kommunikationsbänder von Interesse abzustimmen. Die abstimmbaren Komponenten 102 können Teil eines abstimmbaren Filters oder eines abstimmbaren Impedanzanpassungsnetzwerks sein, können Teil eines Antennenresonanzelements sein, können eine Lücke zwischen einem Antennenresonanzelement und einer Antennenmasse überspannen usw. Die abstimmbaren Komponenten 102 können abstimmbare Induktoren, abstimmbare Kondensatoren oder andere abstimmbare Komponenten beinhalten. Abstimmbare Komponenten wie diese können auf Schaltern und Netzwerken von festen Komponenten, verteilten Metallstrukturen, die zugeordnete verteilte Kapazitäten und Induktivitäten erzeugen, variablen Festkörpervorrichtungen zum Erzeugen variabler Kapazitäts- und Induktivitätswerte, abstimmbaren Filtern oder anderen geeigneten abstimmbaren Strukturen beruhen. Während des Betriebs der Vorrichtung 10 kann die Steuerschaltung 28 auf einem oder mehreren Pfaden, wie beispielsweise dem Pfad 120, Steuersignale ausgeben, die Induktivitätswerte, Kapazitätswerte oder andere Parameter anpassen, die abstimmbaren Komponenten 102 zugeordnet sind, wodurch die Antennenstrukturen 40 abgestimmt werden, um die gewünschten Kommunikationsbänder abzudecken.
Der Pfad 92 kann eine oder mehrere Übertragungsleitungen einschließen. Als ein Beispiel kann es sich bei dem Signalpfad 92 von 3 um eine Übertragungsleitung mit einem positiven Signalleiter, wie beispielsweise einer Leitung 94, und einem Massesignalleiter, wie beispielsweise einer Leitung 96, handeln. Die Leitungen 94 und 96 können Teile eines Koaxialkabels oder einer Mikrostreifen-Übertragungsleitung ausbilden (als Beispiele). Ein Anpassungsnetzwerk, das aus Komponenten, wie beispielsweise Spulen, Widerständen und Kondensatoren, ausgebildet ist, kann beim Anpassen der Impedanz der einen oder mehreren Antennen 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 92 verwendet werden. Die Anpassungsnetzwerkkomponenten können als diskrete Komponenten (z. B. Komponenten der Oberflächenmontagetechnik) oder aus Gehäusestrukturen, Leiterplattenstrukturen, Bahnen auf Kunststoffträgern usw. bereitgestellt werden. Komponenten wie diese können auch beim Bilden von Filterschaltungen in der/den Antenne(n) 40 verwendet werden und können abstimmbare und/oder feste Komponenten sein.
Die Übertragungsleitung 92 kann mit Antennenzuleitungsstrukturen gekoppelt sein, die den Antennenstrukturen 40 zugeordnet sind. Als ein Beispiel können die Antennenstrukturen 40 eine umgekehrte F-Antenne, eine Schlitzantenne, eine Umgekehrte-F-Schlitz-Hybridantenne oder andere Antennen mit einer Antennenzuleitung mit einem positiven Antennenzuleitungsanschluss, wie beispielsweise einem Anschluss 98, und einem Masse-Antennenzuleitungsanschluss, wie beispielsweise einem Masse-Antennenzuleitungsanschluss 100, ausbilden. Der positive Übertragungsleitungsleiter 94 kann mit dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 98 gekoppelt sein, und der Masseübertragungsleitungsleiter 96 kann mit dem Masse-Antennenzuleitungsanschluss 92 gekoppelt sein. Andere Typen von Antennenzuleitungsanordnungen können verwendet werden, falls gewünscht. Beispielsweise können die Antennenstrukturen 40 unter Verwendung mehrerer Zuleitungen versorgt werden. Die veranschaulichende Zuleitungskonfiguration von 3 dient lediglich der Veranschaulichung.
Die Steuerschaltung 28 kann eine Impedanzmessschaltung verwenden, um Antennenimpedanzinformationen zu sammeln. Die Steuerschaltung 28 kann Informationen von einem Näherungssensor (siehe z. B. Sensoren 32 von 2), empfangene Signalstärkeninformationen, Vorrichtungsorientierungsinformation von einem Orientierungssensor, Information von einem Verbindersensor, der das Vorhandensein eines digitalen Verbinders angrenzend an die Antenne 40 wahrnimmt, Informationen, die identifizieren, ob drahtgebundene oder drahtlose Kopfhörer mit der Vorrichtung 10 verwendet werden, Informationen, die einen Typ von Kopfhörern identifizieren, die mit der Vorrichtung 10 verwendet werden, Informationen von einem oder mehreren Antennenimpedanzsensoren, Informationen über den Betriebszustand oder das Gebrauchsszenario der Vorrichtung 10 oder andere Informationen verwenden, um zu bestimmen, wann die Antenne 40 durch das Vorhandensein von nahe gelegenen externen Objekten beeinträchtigt wird oder ansonsten eine Abstimmung erfordert. Als Reaktion kann die Steuerschaltung 28 einen anpassbare Induktor, einen anpassbaren Kondensator, einen Schalter oder andere abstimmbare Komponenten 102 anpassen, um sicherzustellen, dass die Antenne 40 wie gewünscht arbeitet. Anpassungen der Komponenten 102 können auch vorgenommen werden, um die Reichweite der Antenne 40 zu erhöhen (z. B. um die gewünschten Kommunikationsbänder abzudecken, die sich über einen Bereich von Frequenzen erstrecken, der größer ist als derjenige, den die Antenne 40 ohne Abstimmung abdecken würde).
4 ist ein Diagramm von veranschaulichenden umgekehrten F-Antennenstrukturen, die beim Implementieren der Antenne 40 für die Vorrichtung 10 verwendet werden können. Die umgekehrte F-Antenne 40 von 4 besitzt ein Antennenresonanzelement 106 und eine Antennenmasse (Masseplatte) 104. Das Antennenresonanzelement 106 kann einen Hauptresonanzelementarm, wie beispielsweise einen Arm 108, besitzen. Die Länge des Arms 108 und/oder von Abschnitten des Arms 108 kann so ausgewählt sein, dass die Antenne 40 bei gewünschten Betriebsfrequenzen eine Resonanz zeigt. Zum Beispiel kann die Länge des Arms 108 ein Viertel einer Wellenlänge bei einer gewünschten Betriebsfrequenz für die Antenne 40 betragen. Die Antenne 40 kann auch Resonanzen bei Oberwellenfrequenzen zeigen.
Der Hauptresonanzelementarm 108 kann durch einen Rückleitungspfad 110 mit der Masse 104 gekoppelt sein. Eine Spule oder eine andere Komponente kann in dem Pfad 110 zwischengeschaltet sein, und/oder abstimmbare Komponenten 102 können in dem Pfad 110 zwischengeschaltet und/oder parallel zum Pfad 110 zwischen dem Arm 108 und der Masse 104 gekoppelt sein.
Die Antenne 40 kann unter Verwendung von einer oder mehreren Antennenzuleitungen gespeist werden. Beispielsweise kann die Antenne 40 unter Verwendung der Antennenzuleitung 112 gespeist werden. Eine Antennenzuleitung 112 kann den positiven Antennenzuleitungsanschluss 98 und den Masse-Antennenzuleitungsanschluss 100 einschließen und zwischen dem Arm 108 und der Masse 104 parallel zum Rückleitungspfad 110 verlaufen. Falls gewünscht, können umgekehrte F-Antennen, wie beispielsweise die veranschaulichende Antenne 40 von 4, mehr als einen einzigen Resonanzelementarm-Zweig besitzen (um z. B. mehrere Frequenzresonanzen zu erzeugen, um einen Betrieb in mehreren Kommunikationsbändern zu unterstützen) oder können andere Antennenstrukturen besitzen (z. B. parasitäre Antennenresonanzelemente, abstimmbare Komponenten, um ein Antennenabstimmen zu unterstützen, usw.). Zum Beispiel kann der Arm 108 einen linken und einen rechten Zweig besitzen, die sich von der Zuleitung 112 und dem Rückleitungspfad 110 nach außen erstrecken. Mehrere Zuleitungen können verwendet werden, um Antennen wie die Antenne 40 zu speisen.
Die Antenne 40 kann eine Hybridantenne sein, die ein oder mehrere Schlitzantennenresonanzelemente enthält. Wie in 5 gezeigt, kann es Antenne 40 zum Beispiel auf einer Schlitzantennenkonfiguration mit einer Öffnung, wie beispielsweise einem Schlitz 114, basieren, der innerhalb leitfähigen Strukturen, wie beispielsweise 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 eine oder mehrere Biegungen besitzen (d. h. der Schlitz 114 kann eine längliche Form besitzen, die einem mäandrierenden Pfad folgt). Die Antennenzuleitung für die Antenne 40 kann den positiven Antennenzuleitungsanschluss 98 und den Masse-Antennenzuleitungsanschluss 100 einschließen. Die Zuleitungsanschlüsse 98 und 100 können sich zum Beispiel auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 114 befinden (z. B. auf gegenüberliegenden Längsseiten). Schlitzgestützte Antennenresonanzelemente, wie beispielsweise das Schlitzantennen-Resonanzelement 114 von 5, können eine Antennenresonanz bei Frequenzen entstehen lassen, bei denen die Wellenlänge des Antennensignals gleich dem Umfang des Schlitzes ist. In schmalen Schlitzen ist die Resonanzfrequenz eines Schlitzantennen-Resonanzelements Signalfrequenzen zugeordnet, bei denen die Schlitzlänge gleich einer halben Wellenlänge ist. Eine Schlitzantennen-Frequenzantwort kann unter Verwendung von einer oder mehreren abstimmbaren Komponenten abgestimmt werden, wie beispielsweise abstimmbare Spulen oder abstimmbare Kondensatoren. Diese Komponenten können Anschlüsse besitzen, die mit gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes gekoppelt sind (d. h. die abstimmbaren Komponenten können den Schlitz überbrücken). Falls gewünscht, können abstimmbare Komponenten Anschlüsse besitzen, die mit jeweiligen Stellen entlang der Länge von einer der Seiten des Schlitzes 114 gekoppelt sind. Kombinationen dieser Anordnungen können ebenfalls verwendet werden.
Die Antenne 40 kann ein Hybrid einer Schlitzantenne und einer umgekehrten F-Antenne sein, das Resonanzelemente des in 4 und 5 gezeigten Typs beinhaltet. Eine veranschaulichende Konfiguration für eine Antenne mit Strukturen einer Schlitzantenne und einer umgekehrten F-Antenne ist in 6 dargestellt.
Das Vorhandensein oder die Abwesenheit von externen Objekten, wie beispielsweise die Hand eines Benutzers oder ein anderer Körperteil in der Nähe der Antenne 40, kann die Antennenbelastung und somit die Antennenleistung beeinflussen. Die Antennenbelastung kann je nach der Art und Weise, in der die Vorrichtung 10 gehalten wird, abweichen. Beispielsweise kann die Antennenbelastung und somit die Antennenleistung in einer Weise beeinträchtigt werden, wenn ein Benutzer die Vorrichtung 10 in der rechten Hand des Benutzers hält, und auf eine andere Weise beeinträchtigt werden, wenn ein Benutzer die Vorrichtung 10 in der linken Hand des Benutzers hält. Zusätzlich kann die Antennenbelastung in einer Weise beeinträchtigt werden, wenn ein Benutzer die Vorrichtung 10 an den Kopf des Benutzers hält, und auf andere Weise, wenn der Benutzer die Vorrichtung 10 vom Kopf des Benutzers entfernt hält. Um verschiedenen Belastungsszenarien gerecht zu werden, kann die Vorrichtung 10 Sensordaten, Antennenmessungen, Informationen über das Verwendungsszenario oder den Betriebszustand der Vorrichtung 10 und/oder andere Daten von der Eingangsausgangsschaltung 30 verwenden, um das Vorhandensein einer Antennenbeladung zu überwachen (z. B. das Vorhandensein der Hand eines Benutzers, des Kopfs des Benutzers oder eines anderen externen Objekts). Die Vorrichtung 10 (z. B. die Steuerschaltung 28) kann dann die einstellbaren Komponenten 102 in der Antenne 40 einstellen, um die Belastung zu kompensieren.
Um die Antennenbelastung aufgrund des Vorhandenseins von externen Objekten, wie z. B. der Hand des Benutzers an verschiedenen Stellen relativ zu der Vorrichtung 10, zu kompensieren, kann die Antenne 40 mehrere Antennenzuleitungen (z. B. Antennenzuleitungen, wie beispielsweise die Antennenzuleitung 112 von 4) beinhalten. Die Steuerschaltung 28 kann selektiv eine der mehrere Antennenzuleitungen zu einem gegebenen Zeitpunkt aktivieren. Zum Beispiel kann die Steuerschaltung 28 selektiv die Antennenzuleitung aktivieren, die am weitesten von einem externen Objekt entfernt ist, das die Antenne belastet, um dazu beizutragen, die Auswirkung des Vorhandenseins des externen Objekts auf die Leistung der Antenne 40 zu minimieren.
Wie in 6 gezeigt, kann die Antenne 40 (z. B. ein Hybrid einer Schlitzantenne und einer umgekehrten F-Antenne) eine erste Antennenzuleitung P1 und eine zweite Antennenzuleitung P2 (manchmal hierin als erster Antennenanschluss P1 und zweiter Antennenanschluss P2 bezeichnet) beinhalten. Die Antenne 40 von 6 kann beispielsweise eine untere Antenne sein, die innerhalb der Region 20 der Vorrichtung 10 ausgebildet ist (1). Die Zuleitungen P1 und P2 können durch eine Transceiver-Schaltung gespeist werden, die mit den Zuleitungen P1 und P2 über eine oder mehrere entsprechende Übertragungsleitungen 92 gekoppelt ist. Die Antenne 40 kann einen Schlitz, wie beispielsweise den Schlitz 114 beinhalten, der aus einem langgestreckten Spalt zwischen den peripheren leitfähigen Strukturen 16 und der Masse 104 (z. B. einem Schlitz, der in dem Gehäuse 12 unter Verwendung von Bearbeitungswerkzeugen oder einer anderen Ausrüstung ausgebildet wird) gebildet ist. Der Schlitz kann mit Dielektrika, wie beispielsweise Luft und/oder Kunststoff, gefüllt sein. Beispielsweise kann Kunststoff in Abschnitte des Schlitzes 114 eingeführt werden, und dieser Kunststoff kann bündig mit der Außenseite des Gehäuses 12 einsetzen. Falls gewünscht, kann ein Verbinderanschluss, wie beispielsweise ein Verbinderanschluss 164, in den peripheren Strukturen 16 ausgebildet sein. Der Verbinderanschluss 164 kann einen passenden digitalen Verbinder oder eine andere Verbinderstruktur aufnehmen. Der Verbinderanschluss 164 kann Datensignale und/oder Leistung von der Verbinderstruktur empfangen und/oder kann Datensignale an die Verbinderstruktur bereitstellen, wenn er in den Anschluss 164 eingeführt wird.
Abschnitte des Schlitzes 114 können zu Schlitzantennenresonanzen der Antenne 40 beitragen. Periphere leitfähige Strukturen 16 können einen Antennenresonanzelementarm bilden, wie beispielsweise den Arm 108 von 4, der sich zwischen den Spalten 18-1 und 18-2 (z. B. Spalte 18 in den peripheren leitfähigen Strukturen 16) erstreckt. Beispielsweise kann ein erstes Ende des Segments der peripheren Strukturen 16, das den Resonanzelementarm 108 bildet, eine Kante des Spalts 18-1 definieren, während ein gegenüberliegendes zweites Ende des Segments der peripheren Strukturen 16 eine Kante des Spalts 18-2 definiert. Erste und zweite Antennenzuleitungen P1 und P2 können jeweilige positive Antennenzuleitungsanschlüsse 98 und Antennenmassenzuleitungsanschlüsse 100 (3) beinhalten. Beispielsweise kann die erste Antennenzuleitung P1 einen positiven Antennenzuleitungsanschluss 98-1 und einen entsprechenden Antennenmassenzuleitungsanschluss 100-1 beinhalten, der mit gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 114 gekoppelt sind. Der positive Antennenzuleitungsanschluss 98-1 kann mit den peripheren leitfähigen Strukturen 16 über den Zuleitungsschenkel 170 gekoppelt sein, während der Antennenmassenzuleitungsanschluss 100-1 mit einer ersten Stelle entlang der Masseplatte 104 gekoppelt ist. Die zweite Antennenzuleitung P2 kann einen positiven Antennenzuleitungsanschluss 98-2 und einen entsprechenden Antennenmassenzuleitungsanschluss 100-2 beinhalten. Der positive Antennenzuleitungsanschluss 98-2 kann mit den peripheren leitfähigen Strukturen 16 über den Zuleitungsschenkel 168 gekoppelt sein, während der Antennenmassenzuleitungsanschluss 100-2 mit einer zweiten Stelle entlang der Masseplatte 104 gekoppelt ist. Die Zuleitungsschenkel 168 und 170 können hier manchmal als Zuleitungsarme, Zuleitungspfade, Zuleitungsleiter oder Zuleitungselemente bezeichnet werden. Die Zuleitungsschenkel 168 und 170 können beliebige leitfähige Strukturen beinhalten, wie beispielsweise leitfähigen Draht, Metallspuren auf einer starren oder flexiblen Leiterkarte, Blech, Metallabschnitte von elektronischen Vorrichtungskomponenten, leitfähige Hochfrequenzverbinder, leitfähige Federstrukturen, Metallschrauben oder andere Befestigungselemente, Schweißkonstruktionen, Lötstrukturen, leitfähige Klebstoffstrukturen, Kombinationen dieser Strukturen usw.
Der Zuleitungsschenkel 170 kann an den peripheren leitfähigen Strukturen 16 am Punkt 180 gekoppelt sein, während der Zuleitungsschenkel 168 an den peripheren leitfähigen Strukturen 16 am Punkt 182 gekoppelt ist. Der Punkt 182 kann sich beispielsweise in einem gegebenen Abstand vom Spalt 18-1 (z. B. entlang der Breite der Vorrichtung 10) befinden. Falls gewünscht, kann der Punkt 180 auch mit den peripheren Strukturen 16 in demselben gegebenen Abstand von dem Spalt 18-2 gekoppelt sein. In ähnlicher Weise kann der Massenzuleitungsanschluss 100-2 mit der Masseplatte 104 in demselben Abstand in Bezug auf den Spalt 18-1 gekoppelt sein wie der Masseanschluss 100-1 in Bezug auf den Spalt 18-2. Mit anderen Worten können die Antennenzuleitungen P1 und P2 symmetrisch über die Breite der Vorrichtung 10 (z. B. um die Längsachse 190 der Vorrichtung 10, die in der Mitte nach unten und entlang der längsten Abmessung der Vorrichtung verläuft) verteilt sein. Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann die Antennenzuleitung P2 zwischen der Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 an einer beliebigen gewünschten Stelle gekoppelt sein, die zwischen der Antennenzuleitung P1 und dem Spalt 18-1 zwischengeschaltet ist. Die Antennenzuleitung P1 kann zwischen der Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 an einer beliebigen gewünschten Stelle gekoppelt sein, die zwischen der Antennenzuleitung P2 und dem Spalt 18-2 zwischengeschaltet ist. Die Antennenmassenzuleitungsanschlüsse 100-2 und 100-1 können an beliebigen Stellen (z. B. symmetrisch oder asymmetrisch um die Längsachse 190 verteilt) mit der Antennenmasse 104 gekoppelt sein und/oder die Zuleitungsschenkel 168 und 170 können mit leitfähigen Strukturen 16 an beliebigen Stellen (z. B. symmetrisch oder asymmetrisch um die Längsachse 190 verteilt) gekoppelt sein.
Einstellbare Abstimmkomponenten 102 von 3 können einstellbare (abstimmbare) Komponenten beinhalten, wie beispielsweise die Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 von 6. Die einstellbare Komponente 156 kann auf dem Zuleitungsschenkel 168 zwischen dem positiven Zuleitungsanschluss 98-2 und den peripheren Strukturen 16 zwischengeschaltet sein. Die einstellbare Komponente 158 kann auf dem Zuleitungsschenkel 170 zwischen dem positiven Zuleitungsanschluss 98-1 und den peripheren Strukturen 16 zwischengeschaltet sein. Die Steuerschaltung 28 kann die Komponenten 156 und 158 einstellen, um die Leistung der Antenne 40 einzustellen. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 die Komponenten 156 und 158 einstellen, um zu einem gegebenen Zeitpunkt selektiv eine der Antennenzuleitungen P1 und P2 zu aktivieren.
In einer geeigneten Anordnung kann die einstellbare Komponente 158 eine Umschalt-Schaltung beinhalten, wie beispielsweise einen einpoligen Nebenschlussumschalter (SP2T-Schalter) oder eine beliebige andere gewünschte Umschalt-Schaltung. Wenn die Antennenzuleitung P1 aktiviert werden soll, kann die Steuerschaltung 28 die Umschalt-Schaltungin der einstellbaren Komponente 158 einstellen, Hochfrequenzantennensignale zwischen dem Antennenzuleitungsanschluss 98-1 und den peripheren Strukturen 16 zu leiten. Wenn die Antennenzuleitung P1 deaktiviert werden soll, kann die Steuerschaltung 28 die Umschalt-Schaltung in der einstellbaren Komponente 158 einstellen, Hochfrequenzantennensignale, die über den Pfad 170 geleitet werden, an Masse kurzzuschließen.
Wenn gewünscht, kann die einstellbare Komponente 156 eine Umschalt-Schaltung beinhalten, wie beispielsweise einpoligen Einfachumlege-(SPST)-Schalter oder eine beliebige andere gewünschte Umschalt-Schaltung. Der SPST-Schalter kann beispielsweise zwischen dem Zuleitungsanschluss 98-2 und dem Punkt 182 an den peripheren Strukturen 16 in Reihe gekoppelt sein. Wenn die Antennenzuleitung P2 aktiviert werden soll, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter in der einstellbaren Komponente 156 schließen, um Signale zwischen dem Zuleitungsanschluss 98-2 und den peripheren Strukturen 16 zu leiten. Wenn die Antennenzuleitung P2 deaktiviert werden soll, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter in der einstellbaren Komponente 156 öffnen, um einen offenen Schaltkreis zwischen dem Antennenzuleitungsanschluss 98-2 und den peripheren Strukturen 16 zu bilden (z. B. dass Signale nicht zwischen dem Zuleitungsanschluss 98-2 und den peripheren Strukturen 16 geleitet werden).
Die einstellbare Komponente 154 kann zwischen Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 gekoppelt sein (z. B. kann ein erster Anschluss 192 der einstellbaren Komponente 154 mit Masse 104 verbunden sein, während ein zweiter Anschluss 194 der einstellbaren Komponente 154 mit den peripheren Strukturen 16 gekoppelt ist). Der Anschluss 194 der einstellbaren Komponente 154 kann zwischen dem Punkt 182 und dem Spalt 18-1 zwischengeschaltet sein. Der Anschluss 192 der einstellbaren Komponente 154 kann zwischen dem Antennenmassenzuleitungsanschluss 100-2 und dem Spalt 18-1 zwischengeschaltet sein. Die einstellbare Komponente 154 kann schaltbare Spulen und Widerstände beinhalten, die parallel zwischen Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 gekoppelt sind. Die Steuerschaltung 28 kann die Komponente 154 einstellen, um die Resonanzfrequenz der Antenne 40 abzustimmen und/oder den Antennenwirkungsgrad der Antenne 40 einzustellen. Die Komponente 154 kann hierin manchmal als Blenden-Abstimmschaltung 154 oder Blenden- Abstimmvorrichtung 154 bezeichnet werden (z. B. weil die Einstellkomponente 154 die Blende oder den Durchmesser des Schlitzes 114 effektiv abstimmen oder einstellen kann).
Die einstellbare Komponente 152 kann zwischen Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 gekoppelt sein (z. B. kann ein erster Anschluss 196 der einstellbaren Komponente 152 mit Masse 104 verbunden sein, während ein zweiter Anschluss 198 der einstellbaren Komponente 152 mit den peripheren Strukturen 16 gekoppelt ist). Der Anschluss 198 der einstellbaren Komponente 152 kann zwischen dem Anschluss 194 der einstellbaren Komponente 154 und dem Spalt 18-1 zwischengeschaltet sein. Der Anschluss 196 der einstellbaren Komponente 152 kann zwischen dem Anschluss 192 der einstellbaren Komponente 154 und dem Spalt 18-1 zwischengeschaltet sein. Die einstellbare Komponente 152 kann eine Umschalt-Schaltung beinhalten, wie beispielsweise einen zweipoligen Umschalter (SP2T-Schalter) oder eine beliebige andere gewünschte Umschalt-Schaltung. Die Steuerschaltung 28 kann die Umschalt-Schaltung in der Komponente 152 einstellen, um beispielsweise die Resonanzfrequenz der Antenne 40 abzustimmen.
Die einstellbare Komponente 160 kann zwischen Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 gekoppelt sein (z. B. kann ein erster Anschluss 200 der einstellbaren Komponente 160 mit Masse 104 verbunden sein, während ein zweiter Anschluss 202 der einstellbaren Komponente 160 mit den peripheren Strukturen 16 gekoppelt ist). Der Anschluss 202 kann zwischen dem Punkt 180 des Zuleitungsschenkels 170 und dem Spalt 18-2 zwischengeschaltet sein. Der Anschluss 200 kann zwischen dem Antennenmassenzuleitungsanschluss 100-1 und dem Spalt 18-2 zwischengeschaltet sein. Die einstellbare Komponente 160 kann eine Umschalt-Schaltung beinhalten, wie beispielsweise einen einpoligen Zwei-Wege-Schalter (SP2T-Schalter) oder eine beliebige andere gewünschte Umschalt-Schaltung. Die Steuerschaltung 28 kann die Umschalt-Schaltung in der Komponente 160 einstellen, um beispielsweise die Resonanzfrequenz der Antenne 40 abzustimmen.
In einer geeigneten Anordnung kann die einstellbare Komponente 152 mit der einstellbaren Komponente 160 identisch sein. Die Steuerschaltung 28 kann die einstellbaren Komponenten 152 und 160 steuern, sodass beide zu einem gegebenen Zeitpunkt in demselben Zustand sind. Die Anschlüsse 198 und 196 können, falls gewünscht, im selben Abstand in Bezug auf den Spalt 18-1 angeordnet sein, wie die Anschlüsse 200 und 202 in Bezug auf den Spalt 18-2 angeordnet sind (z. B. können die Komponenten 152 und 160 symmetrisch um die Längsachse 190 verteilt sein). Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann die einstellbare Komponente 152 zwischen Masse 104 und den Umfangsstrukturen 16 an beliebiger gewünschter Stelle zwischen der einstellbaren Komponente 154 und dem Spalt 18-1 gekoppelt sein, und die einstellbare Komponente 160 kann zwischen Masse 104 und den peripheren Strukturen 16 an beliebiger gewünschter Stelle zwischen der Antennenzuleitung P1 und dem Spalt 18-2 gekoppelt sein.
Während des Betriebs können die Komponenten 152, 154, 158 und 160 Rückleitungspfade, wie beispielsweise Pfad 110 von 4, für die Antenne 40 bilden. Beispielsweise können Rückleitungspfade durch die Komponenten 152, 154, 158 und/oder 160 gebildet werden, wenn die Schalter in den einstellbaren Komponenten geschlossen sind, um einen Kurzschluss über den Schlitz 114 zu bilden. Schaltbare Rückleitungspfade und mehrere selektiv aktivierte Antennenzuleitungen können der Antenne 40 Flexibilität verleihen, um unterschiedlichen Belastungszuständen gerecht zu werden (z. B. unterschiedliche Belastungszustände, die aufgrund des Vorhandenseins einer Hand eines Benutzers oder eines anderen externen Objekts an verschiedenen unterschiedlichen Abschnitten der Vorrichtung 10 angrenzend an verschiedene unterschiedliche entsprechende Abschnitte der Antenne 40 auftreten können).
Einstellbare Komponenten, wie beispielsweise Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 (siehe z. B. Komponenten 102 von 3) können zum Einstellen des Betriebs der Antenne 40 verwendet werden. Die Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 können Schalter beinhalten, wie beispielsweise einstellbare Rückleitungspfadschalter, Schalter, die mit festen Komponenten, wie beispielsweise Spulen und Kondensatoren und anderen Schaltungen verbunden sind, um einstellbare Mengen an Kapazität, einstellbare Mengen an Induktivität, offene und geschlossene Schaltungen usw. bereitzustellen. Einstellbare Komponenten in der Antenne 40 können verwendet werden, um die Antennenabdeckung abzustimmen, können verwendet werden, um die Antennenleistung wiederherzustellen, die aufgrund des Vorhandenseins eines externen Objekts, wie einer Hand oder eines anderen Körperteils eines Benutzers, verschlechtert worden ist, und/oder können verwendet werden, um Anpassungen für andere Betriebsbedingungen vorzunehmen und um einen zufriedenstellenden Betrieb bei gewünschten Frequenzen zu gewährleisten.
Um die Frequenzabdeckung für die Antenne 40 zu verbessern, kann die Antenne 40 mit einem parasitären Antennenresonanzelement, wie beispielsweise dem parasitären Antennenresonanzelement 162, versehen sein. Das Element 162 kann aus leitfähigen Strukturen, wie beispielsweise leitfähigen Gehäusestrukturen (z. B. einem integralen Abschnitt des Gehäuses, wie beispielsweise einem Abschnitt des Gehäuses 12, der die Masse 104 bildet), aus Teilen von leitfähigen Gehäusestrukturen, aus Teilen von elektrischen Vorrichtungskomponenten, aus Leiterkartenspuren (z. B. Streifen von Leitern oder langgestreckten Abschnitten der Masse 104, die in den Schlitz 114 eingebettet oder geformt sind) oder aus anderen leitfähigen Materialien gebildet sein. In einer geeigneten Anordnung ist das parasitäre Antennenresonanzelement 162 mit dem Antennenresonanzelement 108 (z. B. den peripheren Strukturen 16) durch eine elektromagnetische Nahfeldkopplung gekoppelt und wird verwendet, um den Frequenzgang der Antenne 40 zu modifizieren, sodass die Antenne 40 in den gewünschten Frequenzen arbeitet (z. B. kann das parasitäre Element 162 indirekt über eine Nahfeldkopplung gespeist werden, während die peripheren Strukturen 60 direkt unter Verwendung der Antennenzuleitungen P1 und P2 gespeist werden). Als Beispiel kann das parasitäre Antennenresonanzelement 162 auf einer Schlitzantennenresonanzelementstruktur (z. B. einer offenen Schlitzstruktur, wie beispielsweise einem Schlitz mit einem offenen Ende und einem geschlossenen Ende oder einer geschlossenen Schlitzstruktur, wie beispielsweise einem Schlitz, der vollständig von Metall umgeben ist) basiert sein. Wenn gewünscht, können Schlitze bei einem parasitären Schlitz-Antennenresonanzelement zwischen gegenüberliegenden Metallstrukturen in den peripheren Strukturen 16 und/oder in der Antennenmasse 104 gebildet sein.
Antenne 40 von 6 kann verwendet werden, um die Hochfrequenzkommunikation in beliebigen gewünschten Kommunikationsbändern abzudecken. 7 ist ein Graph, in dem der Antennenwirkungsgrad als Funktion der Betriebsfrequenz für eine veranschaulichende Antenne, wie beispielsweise für die Antenne 40 von 6 (z. B. einschließlich des parasitären Elements 162), aufgetragen ist. Wie in 7 gezeigt, kann die Antenne 40 Resonanzen in einem Niederband LB, einem Mittelband MB und einem Hochband HB zeigen.
Das Niederband LB kann sich von 700 MHz bis 960 MHz erstrecken oder kann sich innerhalb eines beliebigen anderen geeigneten Frequenzbereichs erstrecken. Die peripheren leitfähigen Strukturen 16 können als Resonanzelementarm einer umgekehrten F-Antenne, wie beispielsweise der Arm 108 von 4, dienen. Die Resonanz der Antenne 40 auf dem Niederband LB kann dem Abstand entlang der peripheren leitfähigen Strukturen 16 zwischen der aktiven der Antennenzuleitungen P1 und P2 und dem entfernteren der Spalte 18-1 und 18-2 von der aktiven Antennenzuleitung zugeordnet sein. Die Blenden-Abstimmschaltung 154 kann verwendet werden, um den Frequenzgang der Antenne 40 im Niederband LB abzustimmen. Wie in 7 gezeigt, kann die Antenne 40 einen Antennenwirkungsgrad aufweisen, der durch die Kurve 220 im Niederband LB gekennzeichnet ist. Der Antennenwirkungsgrad der Kurve 220 kann durch das Einstellen der Blenden-Abstimmschaltung 154 erreicht werden, um die Antenne 40 in einen von drei Abstimmungszuständen einzustellen (z. B. einen ersten Zustand, der durch die Kurve 222 gekennzeichnet ist, einen zweiten Zustand, der durch die Kurve 224 gekennzeichnet ist, und einen dritten Zustand, der durch die Kurve 226 gekennzeichnet ist).
Das Hochband HB kann sich von 2300 MHz bis 2700 MHz oder innerhalb eines beliebigen anderen geeigneten Frequenzbereichs erstrecken. Die Antennenleistung in dem Hochband HB kann durch die Resonanz des parasitären Antennenresonanzelements 162 unterstützt werden (z. B. kann die Länge des Elements 162 eine Viertelwellenlängenresonanz bei Betriebsfrequenzen im Band HB usw. aufweisen).
Das Mittelband MB kann sich von 1710 MHz bis 2170 MHz oder innerhalb eines beliebigen anderen geeigneten Frequenzbereichs erstrecken. Die Resonanz der Antenne 40 im Mittelband MB kann dem Abstand zwischen der aktiven der Antennenzuleitungen P1 und P2 und einer Rückleitung zwischen den peripheren Strukturen 16 und der Masse 104, der beispielsweise durch eine oder mehrere Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 von 6 gebildet wird, zugeordnet sein. Die Steuerschaltung 28 kann die Resonanz der Antenne 40 innerhalb des Mittelbands MB beispielsweise durch das Einstellen der Komponenten 152 und/oder 160 abstimmen.
Das Vorhandensein oder die Abwesenheit von externen Objekten, wie beispielsweise die Hand eines Benutzers oder ein anderer Körperteil in der Nähe der Antenne 40, kann die Antennenbelastung und somit die Antennenleistung beeinflussen. Beispielsweise kann im freien Raum die Leistung der Antenne 40 im Mittelband MB durch die Kurve 228 von 7 gekennzeichnet sein. Bei Vorhandensein einer externen Belastung kann jedoch der Wirkungsgrad verschlechtert werden (siehe z. B. verschlechterte Wirkungsgradkurve 230). In dem Beispiel von 7 ist der Wirkungsgrad im Mittelband MB verschlechtert. Jedoch kann im Allgemeinen der Wirkungsgrad in jeglichen Frequenzbändern, die von der Antenne 40 abgedeckt sind, aufgrund des Vorhandenseins einer externen Belastung verschlechtert werden.
Die Antennenbelastung kann sich je nach der Art und Weise, in der die Vorrichtung 10 gehalten wird, und je nachdem, welche Antennenzuleitung aktiv ist, unterscheiden. In dem Beispiel von 6 ist die Antenne 40 von der Vorderseite der Vorrichtung 10 (z. B. durch die Anzeige 14) gezeigt. Der Rand 12-2 ist dem rechten Rand des Gehäuses 12 zugeordnet, wenn die Vorrichtung 10 von der Vorderseite betrachtet wird, und die Kante 12-1 ist der linken Kante des Gehäuses 12 zugeordnet, wenn die Vorrichtung 10 von vorne betrachtet wird. In diesem Beispiel ruht, wenn ein Benutzer die Vorrichtung 10 in seiner rechten Hand hält, die Handfläche der rechten Hand des Benutzers entlang der Kante 12-2 des Gehäuses 12 und die Finger der rechten Hand des Benutzers (die die Antenne 40 nicht so stark wie die Handfläche des Benutzers belasten) ruhen entlang der Kante 12-1 des Gehäuses 12. In dieser Situation kann, wenn die Antennenzuleitung P1 aktiv ist, die Belastung von der rechten Hand des Benutzers die Mittelbandresonanz der Antenne 40 verschlechtern, wie durch die Kurve 230 von 7 gezeigt wird. Die Steuerschaltung 28 kann das Vorhandensein der rechten Hand des Benutzers in diesem Szenario erkennen und als Reaktion auf eine solche Erkennung die Antennenzuleitung P1 deaktivieren und die Antennenzuleitung P2 aktivieren. Die Aktivierung der Antennenzuleitung P2 kann die Antennenstrom-Hotspots an den peripheren Strukturen 16 von der rechten Seite (z. B. Seite 12-2) und in Richtung auf die linke Seite (z. B. Seite 12-1) der Vorrichtung 10 verschieben. Diese Verschiebung von aktuellen Hotspots kann die Belastung und die entsprechende Verstimmung der Antenne 40 durch die rechte Hand des Benutzers verringern.
Wenn ein Benutzer die Vorrichtung 10 in seiner linken Hand hält, ruht die Handfläche der linken Hand des Benutzers entlang der linken Kante der Vorrichtung 10 (z. B. der Gehäusekante 12-1 von 6) und die Finger der linken Hand des Benutzers ruhen entlang der Kante 12-2 der Vorrichtung 10. In diesem Szenario kann die Handfläche der Hand des Benutzers den Abschnitt der Antenne 40 nahe der Kante 12-1 belasten. Wenn die Antennenzuleitung P2 aktiv ist, kann die Belastung von der linken Hand des Benutzers die Mittelbandresonanz der Antenne 40 verschlechtern, wie durch die Kurve 230 von 7 gezeigt wird. Die Steuerschaltung 28 kann das Vorhandensein der linken Hand des Benutzers in diesem Szenario erkennen und als Reaktion auf eine solche Erkennung die Antennenzuleitung P2 deaktivieren und die Antennenzuleitung P1 aktivieren. Die Aktivierung der Antennenzuleitung P1 kann die Antennenstrom-Hotspots an den peripheren Strukturen 16 von der linken Seite 12-1 und in Richtung auf die rechte Seite 12-2 der Vorrichtung 10 verschieben. Diese Verschiebung von aktuellen Hotspots kann die Belastung und die entsprechende Verstimmung der Antenne 40 durch die linke Hand des Benutzers verringern.
Die Steuerschaltung 28 kann auch die Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 einstellen, um sicherzustellen, dass die Antenne 40 ordnungsgemäß abgestimmt bleibt, unabhängig davon, welche Antennenzuleitung aktiv ist, und unabhängig davon, welche Hand des Benutzers zum Halten der Vorrichtung verwendet wird. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 die Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 in einen ersten Abstimmungszustand (erste Abstimmungseinstellung) versetzen, wenn die Antenne 40 von der rechten Hand des Benutzers gehalten wird. Die Steuerschaltung 28 kann die Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 in einen zweiten Abstimmungszustand (erste Abstimmungseinstellung) versetzen, wenn die Antenne 40 von der linken Hand des Benutzers gehalten wird. Das Versetzen der einstellbaren Komponenten der Antenne 40 in den ersten oder zweiten Abstimmungszustand kann die Antenne in einem Freifeldszenario, in dem keine Hand die Antenne belastet, unerwünscht verstimmen. Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung 28 die einstellbaren Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 in einem dritten Abstimmungszustand (dritte Abstimmungseinstellung) platzieren, wenn die Vorrichtung 10 im Freifeldszenario betrieben wird. Die Steuerschaltung 28 kann im dritten Abstimmungszustand beispielsweise die Antennenzuleitung P1 aktivieren und die Antennenzuleitung P2 deaktivieren.
In einer geeigneten Anordnung kann die Steuerschaltung 28 die einstellbaren Komponenten der Antenne 40 nur dann in den ersten oder zweiten Abstimmungszustand versetzen, wenn die Vorrichtung 10 neben dem Kopf des Benutzers gehalten wird (z. B. unter Verwendung der rechten bzw. linken Hand). Der erste Abstimmungszustand kann daher hier manchmal als der rechtshändige Kopfmodus der Antenne 40 bezeichnet werden, während der zweite Abstimmungszustand manchmal hierin als der linkshändige Kopfmodus der Antenne 40 bezeichnet wird. Die Steuerschaltung 28 kann die einstellbaren Komponenten der Antenne 40 in den dritten Abstimmungszustand versetzen, wenn die Vorrichtung 10 nicht an den Kopf eines Benutzers gehalten wird oder wenn keine der Hände des Benutzers die Antenne 40 belastet. Der dritte Abstimmungszustand kann daher hier manchmal als der Freifeldmodus der Antenne 40 bezeichnet werden. Durch geeignete Steuerung der einstellbaren Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 und selektives Aktivieren nur einer der Antennenzuleitungen P1 und P2 zu einem gegebenen Zeitpunkt kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 steuern, um sicherzustellen, dass die Antenne 40 einen zufriedenstellenden Mittelband-Antennenwirkungsgrad aufweist (z. B. wie durch die Kurve 228 von 7 gezeigt ist), unabhängig davon, ob die Vorrichtung 10 von der rechten oder linken Hand des Benutzers gehalten wird oder ob die Vorrichtung 10 in einer Freifeldumgebung arbeitet.
Das Beispiel von 6 und 7 dient lediglich der Veranschaulichung. Falls gewünscht, kann das Diagramm von 6 die Vorrichtungsantenne 40 von der Rückseite der Vorrichtung 10 veranschaulichen. In diesem Szenario ist die Kante 12-2 der linken Kante des Gehäuses 12 zugeordnet, die Kante 12-1 ist der rechten Kante des Gehäuses 12 zugeordnet, die Antennenzuleitung P1 kann aktiviert werden, wenn die Vorrichtung 10 von der rechten Hand des Benutzers gehalten wird und die Antennenzuleitung P2 kann aktiviert werden, wenn die Vorrichtung 10 von der linken Hand des Benutzers gehalten wird. Die Antennen-Masseplatte 104 und der Schlitz 114 können eine beliebige gewünschte Form aufweisen. Beispielsweise kann die Masseplatte 104 einen verlängerten Abschnitt aufweisen, der näher an den peripheren Strukturen 16 liegt als andere Abschnitte der Masseplatte 104. Der Schlitz 114 kann beispielsweise eine U-förmige oder andere mäanderförmige Gestalt aufweisen, die um den ausgedehnten Abschnitt der Masseplatte 104 zwischen der Masseplatte 104 und den peripheren Strukturen 16 verläuft. Die Antenne 40 kann eine beliebige Anzahl von Resonanzen in beliebigen gewünschten Frequenzbändern aufweisen. Im Beispiel von 6 ist die Antenne 40 als die untere Antenne in Region 20 der Vorrichtung 10 ausgebildet (1). Falls gewünscht, können die Strukturen von 6 verwendet werden, um eine obere Antenne in der Region 22 für die Vorrichtung 10 oder eine Antenne an einer beliebigen anderen gewünschten Stelle innerhalb der Vorrichtung 10 zu bilden.
Um sicherzustellen, dass die Antenne 40 zufriedenstellend arbeitet, wenn die rechte Hand des Benutzers zum Greifen der Vorrichtung 10 verwendet wird und wenn die linke Hand des Benutzers zum Greifen der Vorrichtung 10 verwendet wird, sowie während Freifeldbedingungen, kann die Steuerschaltung 28 bestimmen, welche Art von Betriebsumgebung für die Vorrichtung vorhanden ist, und können die einstellbare Schaltung der Antenne 40 entsprechend zur Kompensierung einstellen. 8 ist ein Flussdiagramm der Veranschaulichung, was am Betrieb der Vorrichtung 10 beteiligt ist, um eine zufriedenstellende Leistung für die Antenne 40 in allen gewünschten Frequenzbändern von Interesse zu gewährleisten.
Bei Schritt 250 von 8 kann die Steuerschaltung 28 die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 überwachen. Die Steuerschaltung 28 kann im Allgemeinen jede geeignete Art von Sensormessungen, drahtlosen Signalmessungen, Betriebsinformationen oder Antennenmessungen verwenden, um zu bestimmen, wie die Vorrichtung 10 verwendet wird (z. B. um die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 zu bestimmen). Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 Sensoren verwenden, wie beispielsweise Temperatursensoren, kapazitive Näherungssensoren, lichtbasierte Näherungssensoren, Widerstandssensoren, Kraftsensoren, Berührungssensoren, Verbindersensoren, die das Vorhandensein eines Verbinders im Verbinderanschluss 164 erkennen oder die das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Datenübertragung durch den Verbinderanschluss 164 erkennen, Sensoren, die erkennen, ob drahtgebundene oder drahtlose Kopfhörer mit der Vorrichtung 10 verwendet werden, Sensoren, die einen Typ von Kopfhörer oder Zusatzgerät identifizieren, der mit der Vorrichtung 10 verwendet wird (z. B. Sensoren, die eine Zusatzgerätkennung identifizieren, die ein Zusatzgerät identifiziert, das mit der Vorrichtung 10 verwendet wird) oder andere Sensoren, um zu bestimmen, wie die Vorrichtung 10 verwendet wird. Die Steuerschaltung 28 kann auch Informationen von einem Orientierungssensor, wie beispielsweise einem Beschleunigungsmesser in der Vorrichtung 10, verwenden, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 in einer Position gehalten wird, die für die Verwendung mit der rechten Hand oder linken Hand (oder den Betrieb im Freifeld) charakteristisch ist. Die Steuerschaltung kann auch Informationen über ein Benutzungsszenario der Vorrichtung 10 verwenden, um zu bestimmen, wie die Vorrichtung 10 verwendet wird (z. B. Informationen, die identifizieren, ob Audiodaten durch den Ohrhörer-Lautsprecher 26 von 1 übertragen werden, Informationen, die identifizieren, ob ein Telefonanruf durchgeführt wird, Informationen, die identifizieren, ob ein Mikrofon an der Vorrichtung 10 Sprachsignale empfängt usw.). Falls gewünscht, kann ein Impedanzsensor oder ein anderer Sensor verwendet werden, um die Impedanz der Antenne 40 oder eines Teils der Antenne 40 zu überwachen. Verschiedene Antennenbelastungsszenarien können die Antenne 40 unterschiedlich belasten, sodass Impedanzmessungen zur Bestimmung, ob die Vorrichtung 10 von der linken oder rechten Hand eines Benutzers ergriffen wird oder im freien Raum betrieben wird, beitragen können. Eine andere Art und Weise, in der die Steuerschaltung 28 die Antennenbelastungsbedingungen überwachen kann, beinhaltet das Erfassen von empfangenen Signalstärkemessungen an Hochfrequenzsignalen, die mit der Antenne 40 empfangen werden. In diesem Beispiel kann die einstellbare Schaltung der Antenne 40 zwischen verschiedenen Einstellungen umgeschaltet werden, und eine optimale Einstellung für die Antenne 40 kann durch Auswahl einer Einstellung, welche die empfangene Signalstärke maximiert, identifiziert werden. Im Allgemeinen können beliebige Kombinationen einer oder mehrerer dieser Messungen oder anderer Messungen von der Steuerschaltung 28 verarbeitet werden, um zu identifizieren, wie die Vorrichtung 10 verwendet wird (d. h. um die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 zu identifizieren).
In einem Szenario, in dem die Steuerschaltung 28 Orientierungsinformationen zum Bestimmen der Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 verarbeiten, können die Orientierungsinformationen beispielsweise unter Verwendung eines Beschleunigungsmessers von Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 (2) gesammelt werden. Der Beschleunigungsmesser kann einen Schwerkraftvektor mit einer Richtung auf die Erde messen. Die Steuerschaltung 28 kann die Richtung des Schwerkraftvektors identifizieren, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 von der linken oder rechten Hand des Benutzers gehalten wird. Beispielsweise kann der Schwerkraftvektor eine erste Komponente aufweisen, die im Allgemeinen einen positiven Wert hat, wenn die Vorrichtung 10 von der linken Hand des Benutzers gehalten wird, und einen negativen Wert hat, wenn die Vorrichtung 10 von der rechten Hand des Benutzers gehalten wird. Die Steuerschaltung 28 kann das Vorzeichen dieser Komponente des Schwerkraftvektors identifizieren, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 von der linken oder rechten Hand des Benutzers gehalten wird. Dies dient lediglich der Veranschaulichung und es können im Allgemeinen beliebige gewünschte Sensordaten verwendet werden.
In Schritt 252 kann die Steuerschaltung 28 die Konfiguration der Antenne 10 basierend auf der aktuellen Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 (z. B. basierend auf Daten oder Informationen, die während der Verarbeitung des Schritts 250 gesammelt wurden) einstellen. Zum Beispiel kann die Steuerschaltung 28 die während der Verarbeitung des Schritts 250 gesammelten Daten verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 von der rechten Hand des Benutzers an den Kopf des Benutzers gehalten wird, ob die Vorrichtung 10 von der linken Hand des Benutzers an den Kopf des Benutzers gehalten wird oder ob sich die Vorrichtung 10 in einer anderen Betriebsumgebung befindet (z. B. eine Freifeldumgebung). Wenn die Steuerschaltung 28 feststellt, dass die Vorrichtung 10 von der rechten Hand des Benutzers an den Kopf des Benutzers gehalten wird, kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 in den rechtshändigen Kopfmodus versetzen (z. B. durch Versetzen der Abstimmkomponenten 152, 154, 156, 158 und 160 in den ersten Abstimmzustand, Aktivierung der Zuleitung P2 und Deaktivierung der Zuleitung P1). Wenn die Steuerschaltung 28 feststellt, dass die Vorrichtung 10 von der linken Hand des Benutzers an den Kopf des Benutzers gehalten wird, kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 in den linkshändigen Kopfmodus versetzen (z. B. durch Versetzen der Abstimmkomponenten 152, 154, 156, 158 und 160 in den zweiten Abstimmzustand, Aktivierung der Zuleitung P1 und Deaktivierung der Zuleitung P2). Wenn die Steuerschaltung 28 bestimmt, dass sich die Vorrichtung 10 in irgendeiner anderen Betriebsumgebung befindet, kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 in den Freifeldmodus versetzen (z. B. durch Versetzen der Abstimmkomponenten 152, 154, 156, 158 und 160 in den dritten Abstimmzustand, Aktivierung der Zuleitung P1 und Deaktivierung der Zuleitung P2). Durch Versetzen der Antenne 40 in einen dieser Modi kann die Steuerschaltung 28 sicherstellen, dass die Antenne 40 in allen Frequenzbändern von Interesse zufriedenstellend arbeitet, unabhängig davon, wie der Benutzer die Vorrichtung 10 hält.
In Schritt 254 kann die Antenne 40 verwendet werden, um unter Verwendung der aktuell aktivierten Antennenzuleitung und Einstellung für die Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 drahtlose Daten zu übertragen und zu empfangen. Dieser Vorgang kann kontinuierlich durchgeführt werden, wie durch Zeile 256 angegeben.
9–12 zeigen veranschaulichende Beispiele der elektrischen Komponenten, die zum Bilden der einstellbaren Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 von 6 verwendet werden können und die eingestellt werden können, um die Antenne 40 in den rechtshändigen Kopfmodus, den linkshändigen Kopfmodus oder den Freifeldmodus zu versetzen (z. B. während der Verarbeitung des Schritts 252 von 8).
9 ist ein Schaltbild, das Schaltkreiselemente zeigt, die zum Bilden einstellbarer Komponenten 152 und 160 von 6 verwendet werden können. Wie in 9 gezeigt ist, kann die einstellbare Komponente 260 (z. B. eine einstellbare Komponente, wie beispielsweise die Komponente 152 oder 156 von 6) mehrere Spulen beinhalten, die bei der Bereitstellung eines einstellbaren Induktivitätsbetrags für die Antenne 40 verwendet werden (z. B. kann die Komponente 260 manchmal als ein einstellbarer Induktor oder einstellbare Induktorschaltung bezeichnet werden). Die Steuerschaltung 28 kann die einstellbare Induktorschaltung 260 von 9 einstellen, um unterschiedliche Beträge von Induktivität zwischen dem Anschluss 262 (z. B. dem Anschluss 196 bei der Implementierung der einstellbaren Komponente 152 von 6 oder Anschluss 200 bei der Implementierung der einstellbaren Komponente 160 von 6) und dem Anschluss 264 (z. B. dem Anschluss 198 bei der Implementierung der einstellbaren Komponente 152 oder Anschluss 202 bei der Implementierung der einstellbaren Komponente 160) durch Steuern des Zustands der Umschalt-Schaltung, wie beispielsweise des Schalters 266, unter Verwendung von Steuersignalen auf dem Steuereingang 268 zu erzeugen. Der Schalter 266 kann beispielsweise ein einpoliger Zwei-Wege-Umschalter (SP2T-Schalter) sein.
Steuersignale auf dem Pfad 268 können verwendet werden, um die Spule L1 zwischen den Anschlussklemmen 262 und 264 in Gebrauch zu schalten, während die Spule L2 außer Gebrauch geschaltet wird, sie können verwendet werden, um die Spule L2 zwischen den zwischen den Anschlussklemmen 262 und 264 in Gebrauch zu schalten, während die Spule L1 außer Gebrauch geschaltet wird, sie können verwendet werden, um beide Spulen L1 und L2 zwischen den Anschlussklemmen 262 und 264 parallel in Gebrauch zu schalten, oder sie können verwendet werden, um beide Spulen L1 und L2 außer Gebrauch zu schalten. Die Umschalt-Schaltung der einstellbaren Spule 260 von 9 ist in der Lage, einen oder mehr unterschiedliche Induktivitätswerte, zwei oder mehr unterschiedliche Induktivitätswerte, drei oder mehr unterschiedliche Induktivitätswerte oder, sofern gewünscht, vier oder mehr unterschiedliche Induktivitätswerte zu erzeugen (z. B. L1, L2, L1 und L2 parallel oder unendliche Induktivität, wenn L1 und L2 gleichzeitig außer Gebrauch geschaltet sind). Wenn mindestens eine der Spulen L1 und L2 in Gebrauch geschaltet wird, wird ein Rückleitungspfad zwischen der Antennenmasse 104 und den peripheren Strukturen 16 gebildet. Die Steuerschaltung 28 kann die Induktivität, die durch die einstellbare Induktorschaltung 260 bereitgestellt wird, einstellen, um beispielsweise die Resonanzfrequenz der Antenne 40 innerhalb des Mittelbands MB abzustimmen. Falls gewünscht, kann das gleiche Steuersignal für die einstellbare Induktorschaltung 260 in beiden einstellbaren Komponenten 152 und 160 (6) bereitgestellt werden, sodass beide Komponenten zu einem gegebenen Zeitpunkt dieselbe Induktivität aufweisen. Dies ermöglicht eine Abstimmung im Mittelband MB unabhängig davon, welche Antennenanschlüsse P1 und P2 aktiv sind.
10 ist ein Schaltbild, das Schaltungselemente zeigt, die zum Bilden der einstellbaren Komponente 156 von 6 verwendet werden können. Wie in 10 gezeigt ist, kann die einstellbare Komponente 156 eine Spule L2 beinhalten, die mit dem Schalter 270 zwischen dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 98-2 der Antennenzuleitung P2 und dem Anschluss 182 in Reihe gekoppelt ist (z. B. kann die einstellbare Komponente 156 auf dem Antennenzuleitungspfad 168 zwischengeschaltet sein). Der Schalter 270 kann beispielsweise ein einpoliger Einfachumlege-(SPST)-Schalter sein. Die einstellbare Komponente 156 kann eingestellt werden, um zwischen den Anschlüssen 98-2 und 182 unterschiedliche Induktivitätsbeträge zu erzeugen. Die Komponente 156 kann daher hier manchmal als einstellbarer Induktor oder umschaltbare Induktorschaltung 156 bezeichnet werden. Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 270 unter Verwendung von Steuersignalen am Eingang 272 steuern. Wenn der Schalter 270 in den geschlossenen Zustand versetzt wird, wird die Spule L3 in Gebrauch geschaltet, und die einstellbare Spule 156 zeigt zwischen den Anschlüssen 122 und 124 eine Induktivität L3. Antennensignale können durch den geschlossenen Schalter 270 und die Spule L3 über den Zuleitungsanschluss 98-2 zu den peripheren Strukturen 16 geleitet werden. Wenn der Schalter 270 in den offenen Zustand versetzt wird, wird die Spule L3 außer Gebrauch geschaltet, und die einstellbare Spule 156 zeigt zwischen den Anschlüssen 98-2 und 182 einen im Wesentlichen unendlichen Induktivitätsbetrag. Antennensignale dürfen nicht über den Zuleitungsanschluss 98-2 und die peripheren Strukturen 16 geleitet werden, wenn der Schalter 270 geöffnet ist. Falls gewünscht, kann der Schalter 270 geöffnet werden, wenn die Antennenzuleitung P2 deaktiviert ist.
11 ist ein Schaltbild, das Schaltungselemente zeigt, die zum Bilden der einstellbaren Komponente 158 von 6 verwendet werden können. Wie in 11 gezeigt, kann die einstellbare Komponente 158 eine Spule L4 beinhalten, die mit dem ersten Schalter 282 zwischen dem Antennenzuleitungspfad 170 und der Masse 104 in Reihe gekoppelt ist. Die Komponente 158 kann einen Widerstand 286 beinhalten, der mit dem zweiten Schalter 284 zwischen dem Signal-Antennenzuleitungspfad 170 und der Masse 104 in Reihe gekoppelt ist. Die Schalter 282 und 284 können beispielsweise einpolige Einfachumlege-(SPST)-Schalter sein. Zusammengenommen kann die Komponente 158 beispielsweise ein einpoliger Zwei-Wege-Nebenschlussumschalter sein, der selektiv einen Nebenschlusspfad vom Zuleitungspfad 170 zur Masse 104 bildet.
Der Widerstand 286 in der einstellbaren Komponente 158 kann beispielsweise einen Widerstand von 0 Ohm oder einen beliebigen anderen gewünschten Widerstand aufweisen. Die Steuerschaltung 28 kann Steuersignale über den Steuereingang 280 bereitstellen, um die Schalter 282 und 284 selektiv zu öffnen und zu schließen. Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 284 schließen und den Schalter 282 öffnen, um Antennensignale an den peripheren Strukturen 16 zur Masse 104 kurzzuschließen. Dies kann effektiv einen Rückleitungspfad, wie beispielsweise den Rückleitungspfad 110 von 4, von den peripheren Strukturen 16 zur Masse 104 an der Stelle des Anschlusses 180 bilden. Die Steuerschaltung 28 kann beispielsweise den Schalter 284 schließen und den Schalter 282 öffnen, wenn die Antennenzuleitung P1 deaktiviert ist. Wenn die Antennenzuleitung P1 aktiviert ist, kann sich der Schalter 284 in einem offenen Zustand befinden, sodass Antennensignale zwischen den Anschlüssen 98-1 und 180 fließen können, ohne auf Masse geschaltet zu sein. Falls gewünscht kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 282 öffnen oder schließen, um die Induktivität der Antenne 40 an der Stelle des Zuleitungsleiters 170 einzustellen. Das Beispiel von 11, in der die Komponente 158 zwischen dem Zuleitungsarm 170 und Masse 104 gekoppelt ist, dient lediglich der Veranschaulichung. Falls gewünscht, kann die Komponente 158 zwischen einer beliebigen gewünschten Stelle auf dem Signalleiter 94 der Übertragungsleitung 92 (3) und der Masse 104 gekoppelt sein. Die Spule L4 kann, falls gewünscht, von der einstellbaren Komponente 158 entfallen.
12 ist ein Schaltbild, das Schaltkreiselemente zeigt, die zum Bilden einer einstellbaren Blenden-Abstimmschaltung 154 von 6 verwendet werden können. Wie in 12 gezeigt, kann die einstellbare Komponente 154 einen Widerstand 300, der mit dem Schalter 308 in Reihe gekoppelt ist, eine erste Spule L5, die mit dem Schalter 302 in Reihe gekoppelt ist, eine zweite Spule L6, die mit dem Schalter 304 in Reihe gekoppelt ist, und eine dritte Spule L7, die mit dem Schalter 306 in Reihe gekoppelt ist, parallel zwischen Anschluss 192 und Anschluss 194 beinhalten. Die Spulen L5–L7 können bei der Bereitstellung eines einstellbaren Induktivitätsbetrags für die Antenne 40 verwendet werden. Die Steuerschaltung 28 kann Komponente 154 einstellen, um zwischen dem Anschluss 192 und dem Anschluss 194 unterschiedliche Induktivitätsbeträge zu erzeugen, indem der Zustand der Umschalt-Schaltung, wie beispielsweise der Schalter 302-308 unter Verwendung von Steuersignalen am Steuereingang 310 gesteuert wird. Die Schalter 302 und 308 können jeweils beispielsweise einpolige Einfachumlege-(SPST)-Schalter sein. Der Widerstand 300 kann einen Widerstand von 0 Ohm oder einen beliebigen anderen gewünschten Widerstand aufweisen.
Steuersignale auf dem Pfad 310 können verwendet werden, um eine beliebige gewünschte Kombination einer oder mehrerer der Spulen L5–L7 und des Widerstands 300 zwischen den Anschlüssen 192 und 194 in Gebrauch zu schalten. Als ein Beispiel kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 308 schließen, während die Schalter 302-306 geöffnet werden, um den Widerstand 300 zwischen den Anschlüssen 192 und 194 in Gebrauch zu schalten. In diesem Szenario können Antennensignale auf peripheren leitfähigen Strukturen 16 von dem Anschluss 194 zu Masse 104 an Anschluss 192 kurzgeschlossen werden (z. B. kann die Schaltung 154 einen Rückleitungspfad, wie beispielsweise den Rückleitungspfad 110 von 4 für die Antenne 40 bilden). Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 308 öffnen, während ein oder mehrere der Schalter 302-306 geschlossen werden, um die Induktivität einzustellen, die durch die Blenden-Abstimmschaltung 154 bereitgestellt wird. Das Umschalten verschiedener Kombinationen von Induktoren L5–L7 in Gebrauch zwischen den Anschlüssen 192 und 194 kann die Resonanz der Antenne 40 innerhalb des Niederbands-LB abstimmen. Zum Beispiel kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 302 schließen und die Schalter 304-308 öffnen, um die Niederbandleistung der Antenne 40 abzustimmen, wie durch die Kurve 222 von 7 gezeigt wird, kann den Schalter 304 schließen und die Schalter 302, 306 und 308 öffnen, um die Niederbandleistung der Antenne 40 abzustimmen, wie durch die Kurve 224 gezeigt wird, und kann den Schalter 306 schließen und die Schalter 302, 304 und 308 öffnen, um die Niederbandleistung der Antenne 40 abzustimmen, wie durch die Kurve 226 gezeigt wird. Das Beispiel von 12 dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann es eine beliebige Anzahl von Induktoren geben, die zwischen den Anschlüssen 192 und 194 parallel geschaltet sind. Die Beispiele von 9 und 12 dienen lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen können die einstellbaren Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 jeweils eine beliebige Anzahl von induktiven, kapazitiven, resistiven Elementen und Schaltelementen beinhalten, die in beliebiger Weise angeordnet werden können (z. B. in Reihe, parallel, in Nebenschlusskonfigurationen usw.).
Falls gewünscht, kann zusätzliche Umschalt-Schaltung zwischen der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung 90 und den Antennenzuleitungen P1 und P2 gekoppelt werden, um eine der Antennenzuleitungen P1 und P2 zu einem gegebenen Zeitpunkt selektiv zu aktivieren. 13 ist ein schematisches Diagramm, das zeigt, wie zusätzliche Umschalt-Schaltung verwendet werden kann, um selektiv Antennenzuleitungen für die Antenne 40 zu aktivieren. Wie in 13 gezeigt, kann die Umschalt-Schaltung 320 auf dem Signalleiter 94 der Übertragungsleitung 92 zwischengeschaltet sein. Die Steuerschaltung 28 kann über den Eingang 322 Steuersignale an die Umschaltschaltung 320 bereitstellen. Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 320 steuern, Hochfrequenzsignale selektiv zwischen der Transceiver-Schaltung 90 und dem Antennenzuleitungsanschluss 98-2 der Antennenzuleitung P2 und zwischen der Transceiver-Schaltung 90 und dem Antennenzuleitungsanschluss 98-1 der Antennenzuleitung P1 zu leiten. Wenn die Antennenzuleitung P2 aktiv ist, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 320 in einen ersten Zustand versetzen, in dem Signale zwischen dem Transceiver 90 und dem Zuleitungsanschluss 98-2 geleitet werden. Wenn die Antennenzuleitung P1 aktiviert werden soll, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 320 in einen zweiten Zustand versetzen, in dem Signale zwischen dem Transceiver 90 und dem Zuleitungsanschluss 98-1 geleitet werden. Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann die Umschalt-Schaltung 320 jede beliebige Anzahl von Schaltern beinhalten, die in einer beliebigen gewünschten Konfiguration angeordnet sind. Die Umschalt-Schaltung 320 kann bei Bedarf entfallen (z. B. können Antennenzuleitungen P1 und P2 selektiv unter Verwendung nur einstellbarer Schaltung 156 und 158 von 6 aktiviert werden).
Die Steuerschaltung 28 kann die Umschalt-Schaltung der 9–13 einstellen, wenn die Antenne 40 in den linkshändigen Kopfmodus, den rechtshändigen Kopfmodus und den Freifeldmodus versetzt wird (z. B. während der Verarbeitung des Schritts 252 von 8, um sicherzustellen, dass die optimale Antennenzuleitung aktiviert wird und dass die einstellbaren Komponenten der Antenne 40 in eine geeignete Konfiguration versetzt werden, um einen optimalen Antennenwirkungsgrad in jedem Frequenzband von Interesse zu gewährleisten). Die Steuerschaltung 28 kann die Umschalt-Schaltung der 9–13 basierend auf der überwachten Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 einstellen.
Ein Zustandsdiagramm, das veranschaulichende Betriebsmodi für die Antenne 40 zeigt, ist in 14 gezeigt. Wie in 14 gezeigt ist, kann die Antenne 40 in einem Freifeldmodus 360, einem linkshändigen Kopfmodus 362 und einem rechtshändigen Kopfmodus 364 betriebsfähig sein. Die Steuerschaltung 28 kann auf der Grundlage der überwachten Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 identifizieren, welcher Modus verwendet werden soll (z. B. unter Verwendung der Sensordaten und anderer Informationen, die während der Verarbeitung des Schritts 250 von 8 gesammelt wurden), und können die abstimmbaren Komponenten 152, 154, 156, 158 und 160 von 6 einstellen, um die Antenne 40 in den entsprechenden Betriebsmodus zu versetzen.
Wenn sie im Freifeldmodus 360 arbeitet, kann die Steuerschaltung 28 die Antennenzuleitung P1 aktivieren und die Antennenzuleitung P2 deaktivieren. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 320 von 13 steuern, um Signale zwischen dem Transceiver 90 und dem Antennenzuleitungsanschluss 98-1 der Antennenzuleitung P1 zu leiten. Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 270 in der einstellbaren Komponente 156 (10) öffnen, um anstatt des Einstellens oder zusätzlich zum Einstellen des Schalters 320 den Antennenzuleitungsanschluss 98-2 von den peripheren Strukturen 16 zu entkoppeln. Die Steuerschaltung 28 kann die Schalter 284 und 286 in der einstellbaren Komponente 158 (11) öffnen, sodass Hochfrequenzsignale von dem Antennenzuleitungsanschluss 98-1 zu dem Punkt 180 auf den peripheren Strukturen 16 geleitet werden. Wenn es erwünscht ist, Niederbandsignale in dem Band LB zu senden und zu empfangen, kann die Steuerschaltung 28 die Schalter der Blenden-Abstimmschaltung 154 steuern, um eine geeignete der Induktoren L5, L6 und L7 in Gebrauch zu schalten, wodurch der Niederband-Frequenzgang der Antenne 40 abgestimmt wird. Der Niederband-Frequenzgang der Antenne 40 kann beispielsweise durch Resonanz des Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 links von der Zuleitung P1 oder eines beliebigen anderen gewünschten Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 und der Antennenmasse 104 unterstützt werden. Die Steuerschaltung 28 kann, falls gewünscht, die Umschalt-Schaltung 260 der einstellbaren Komponenten 152 und/oder 160 (9) steuern, um die Antenne 40 auf eine gewünschte Frequenz innerhalb des Mittelbands MB abzustimmen. Der Mittelband-Frequenzgang der Antenne 40 kann beispielsweise durch Resonanz des Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 rechts von der Zuleitung P1 oder eines beliebigen anderen gewünschten Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 und der Antennenmasse 104 unterstützt werden. Die peripheren Strukturen 16 können das parasitäre Element 162 (6) indirekt über Nahfeldkopplung speisen, um Abdeckung im Hochband HB bereitzustellen. Im Freifeldmodus 360 kann die Antenne 40 Frequenzen im Niederband-LB, Mittelband MB und Hochband HB (7) mit einem zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad abdecken.
Im Freifeldmodus 360 kann die Steuerschaltung 28 Sensordaten sammeln und analysieren, wie beispielsweise Näherungssensordaten, Orientierungssensordaten, Verbindersensordaten, Temperatursensordaten und andere Sensordaten, kann empfangene Signalstärkedaten, Rufzustandsdaten, Daten, die angeben, ob Audio über den Ohrhörer-Lautsprecher 26 (1) gespielt wird, Daten, die angeben, welche Art von Kopfhörern oder anderen Zusatzgeräten mit der Vorrichtung 10 verwendet werden, und Informationen über andere drahtlose Einstellungen, und kann Antennenleistungsinformationen, wie beispielsweise Antennenimpedanzinformationen und andere Antennenrückkopplungsinformationen sammeln und analysieren, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 in einer Betriebsumgebung, wie beispielsweise einer linkshändigen Kopfumgebung oder einer rechtshändigen Kopfumgebung verwendet wird, die die Antenne 40 in einer Weise belastet, die durch das Einstellen der einstellbaren Schaltung der Antenne 40 kompensiert werden kann. Die Steuerschaltung 28 kann weiterhin die Antenne 40 im Freifeldmodus 360 betreiben, während die gesammelten Informationen anzeigen, dass die Vorrichtung 10 nicht in die Vorrichtungsbetriebsumgebungen des linkshändigen oder rechtshändigen Kopfmodus eingetreten ist. Die Steuerschaltung 28 kann beispielsweise die Antenne 40 im Freifeldmodus 360 betreiben, wenn die Daten während des Verarbeitungsschritts 250 von 8 anzeigen, dass die Vorrichtung 10 nicht angrenzend an den Kopf des Benutzers verwendet wird, und/oder wenn die Daten anzeigen, dass die Vorrichtung 10 nicht von der linken oder rechten Hand des Benutzers gehalten wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Vorrichtung 10 in der linken Hand eines Benutzers und angrenzend an den Kopf des Benutzers gehalten wird (z. B. eine Nicht-Freifeld-Betriebsumgebung, in der die Antenne 40 entlang der Kante 12-1 belastet wird und die Vorrichtung 10 an den Kopf des Benutzers angrenzt), kann die Steuerschaltung 28 die Schaltung der Antenne 40 einstellen, um die Antenne 40 in den linkshändigen Kopfmodus 362 zu versetzen. Wenn sie im linkshändigen Kopfmodus 362 arbeitet, kann die Steuerschaltung 28 die Antennenzuleitung P1 aktivieren und die Antennenzuleitung P2 deaktivieren. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 320 von 13 steuern, um Signale zwischen dem Transceiver 90 und dem Antennenzuleitungsanschluss 98-1 der Antennenzuleitung P1 zu leiten. Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 270 in der einstellbaren Komponente 156 (10) öffnen, um anstatt des Einstellens oder zusätzlich zum Einstellen des Schalters 320 den Antennenzuleitungsanschluss 98-2 von den peripheren Strukturen 16 zu entkoppeln. Die Steuerschaltung 28 kann die Schalter 284 und 286 in der einstellbaren Komponente 158 (11) öffnen, sodass Hochfrequenzsignale von dem Antennenzuleitungsanschluss 98-1 zu dem Punkt 180 auf den peripheren Strukturen 16 geleitet werden.
Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 308 der Blenden-Abstimmschaltung 154 schließen, um den Anschluss 194 auf den leitfähigen Strukturen 16 zum Anschluss 192 auf Masse 104 (12) kurzzuschließen. Dies kann Antennenströme an den peripheren Strukturen 16 zu Masse 104 an der Stelle der Blenden-Abstimmvorrichtung 154 kurzschließen, sodass der Zustand der einstellbaren Schaltung 152 keine Auswirkung auf die Resonanzfrequenz der Antenne 40 hat (z. B. fließen Antennenströme nicht durch die Komponente 152, weil die Ströme vor dem Erreichen der Komponente 152 zu Masse kurzgeschlossen werden). Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 266 der einstellbaren Komponente 160 steuern, um mindestens eine der Spulen L1 und L2 zwischen den Anschlüssen 202 und 200 (9) in Gebrauch zu schalten und die Resonanzfrequenz der Antenne 40 innerhalb des Mittelbands MB einzustellen. Im linkshändigen Kopfmodus 362 kann die Antenne 40 Frequenzen in dem Mittelband MB und dem Hochband-HB abdecken (z. B. kann die Abdeckung in dem Niederband LB nicht von dem linkshändigen Kopfmodus 362 unterstützt werden). Der Mittelband-Frequenzgang der Antenne 40 kann beispielsweise durch Resonanz des Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 rechts von der Blenden-Abstimmschaltung 154 oder eines beliebigen anderen gewünschten Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 und der Antennenmasse 104 unterstützt werden. Die peripheren Strukturen 16 können das parasitäre Element 162 (6) indirekt über Nahfeldkopplung speisen, um Abdeckung im Hochband HB bereitzustellen.
Durch Betreiben der Antenne 40 auf diese Weise während des linkshändigen Kopfmodus 362 können Antennenstrom-Hotspots von der linken Seite 12-1 weg und zur rechten Seite 12-2 der Vorrichtung 10 hin verschoben werden. Dies kann die Belastung der Antenne 40 durch die linke Hand des Benutzers und jegliche entsprechende Verstimmung der Antenne 40 mildern. Im linkshändigen Kopfmodus 362 kann die Steuerschaltung 28 Bedingungen überwachen, die anzeigen, dass die Vorrichtung 10 in einer Freifeldumgebung betrieben wird (wobei in diesem Fall die Vorrichtung 10 in den Modus 360 übergehen kann) oder in der rechten Hand und angrenzend an den Kopf des Benutzers gehalten wird (in welchem Fall die Vorrichtung 10 in den rechtshändigen Kopfmodus 364 übergehen kann). Die Steuerschaltung 28 kann weiterhin die Antenne 40 im linkshändigen Kopfmodus 362 betreiben, während die gesammelten Informationen anzeigen, dass die Vorrichtung 10 nicht in die rechtshändigen Kopfbetriebsumgebung oder die Freifeld-Betriebsumgebung eingetreten ist. Die Steuerschaltung 28 kann beispielsweise die Antenne 40 im linkshändigen Kopfmodus 360 betreiben, wenn die Daten während der Verarbeitung von Schritt 250 von 8 anzeigen, dass die Vorrichtung 10 angrenzend an den Kopf des Benutzers verwendet wird und dass die Vorrichtung 10 von der linken Hand des Benutzers gehalten wird.
Wenn bestimmt wird, dass die Vorrichtung 10 in der rechten Hand eines Benutzers und angrenzend an den Kopf des Benutzers gehalten wird (z. B. eine Nicht-Freifeld-Betriebsumgebung, in der die Antenne 40 entlang der Kante 12-2 belastet wird und die Vorrichtung 10 an den Kopf des Benutzers angrenzt), kann die Steuerschaltung 28 die Schaltung der Antenne 40 einstellen, um die Antenne 40 in den rechtshändigen Kopfmodus 364 zu versetzen. Wenn sie im rechtshändigen Kopfmodus 364 arbeitet, kann die Steuerschaltung 28 die Antennenzuleitung P2 aktivieren und die Antennenzuleitung P1 deaktivieren. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 320 von 13 steuern, um Signale zwischen dem Transceiver 90 und dem Antennenzuleitungsanschluss 98-2 der Antennenzuleitung P2 zu leiten. Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung 28 den Schalter 270 in der einstellbaren Komponente 156 (10) schließen, um den Antennenzuleitungsanschluss 98-2 mit den peripheren Strukturen 16 zu koppeln. Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 284 in der einstellbaren Komponente 158 (11) schließen, sodass die Hochfrequenzantennensignale an den peripheren Strukturen 16 durch den Null-Ohm-Widerstand 286 auf Masse 104 kurzgeschlossen werden, anstatt durch den Antennenzuleitungsanschluss 98-1 zu fließen. Da die Antennenströme in diesem Modus durch die einstellbare Komponente 158 zu Masse 104 kurzgeschlossen sind, hat der Zustand der einstellbaren Schaltung 160 keine Auswirkung auf die Resonanzfrequenz der Antenne 40 (z. B. fließen Antennenströme nicht durch die Komponente 160, weil die Ströme vor dem Erreichen der Komponente 160 am Element 158 zu Masse kurzgeschlossen werden).
Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 266 in der einstellbaren Komponente 152 steuern, um mindestens einen der Induktoren L1 und L2 der einstellbaren Komponente 152 in Gebrauch zwischen den Anschlüssen 196 und 198 zu schalten. Dies kann die Resonanzfrequenz der Antenne 40 innerhalb des Mittelbands MB einstellen. Die Steuerschaltung 28 kann den Schalter 308 der Blenden-Abstimmschaltung 154 öffnen, um den Widerstand 300 von Masse zu entkoppeln (12). Die Steuerschaltung 28 kann die Schalter 302-306 von 12 steuern, um einen oder mehrere der Induktoren L5–L7 mit Masse zu koppeln. In dieser Konfiguration (z. B. wenn die Zuleitung P2 aktiv ist und P1 inaktiv ist), kann die Blenden-Abstimmschaltung 154 eine einstellbare Anpassungsschaltung mit einer einstellbaren Impedanz bilden, die durch das Öffnen und Schließen der Schalter 302-306 gesteuert wird, um den Antennenwirkungsgrad der Antenne 40 einzustellen.
Im rechtshändigen Kopfmodus 364 kann die Antenne 40 Frequenzen in dem Mittelband MB und dem Hochband HB abdecken (z. B. kann die Abdeckung in dem Niederband LB nicht von dem rechtshändigen Kopfmodus 364 unterstützt werden). Der Mittelband-Frequenzgang der Antenne 40 kann beispielsweise durch Resonanz des Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 links von der deaktivierten Antennenzuleitung P1 oder eines beliebigen anderen gewünschten Abschnitts der leitfähigen Strukturen 16 und der Antennenmasse 104 unterstützt werden. Die peripheren Strukturen 16 können das parasitäre Element 162 (6) indirekt über Nahfeldkopplung speisen, um Abdeckung im Hochband HB bereitzustellen.
Durch das Betreiben der Antenne 40 auf diese Weise während des rechtshändigen Kopfmodus 364 können Antennenstrom-Hotspots von der rechten Seite 12-2 weg und zur linken Seite 12-1 der Vorrichtung 10 hin verschoben werden. Dies kann die Belastung der Antenne 40 durch die rechte Hand des Benutzers und jegliche entsprechende Verstimmung der Antenne 40 mildern. Im rechtshändigen Kopfmodus 362 kann die Steuerschaltung 28 Bedingungen überwachen, die anzeigen, dass die Vorrichtung 10 im Freifeld betrieben wird (wobei in diesem Fall die Vorrichtung 10 in den Modus 360 übergehen kann) oder in der linken Hand und angrenzend an den Kopf des Benutzers gehalten wird (in welchem Fall die Vorrichtung 10 in den linkshändigen Kopfmodus 364 übergehen kann). Die Steuerschaltung 28 kann weiterhin die Antenne 40 im rechtshändigen Kopfmodus 364 betreiben, während die gesammelten Informationen anzeigen, dass die Vorrichtung 10 nicht in die linkshändigen Kopfbetriebsumgebung oder die Freifeld-Betriebsumgebung eingetreten ist. Die Steuerschaltung 28 kann beispielsweise die Antenne 40 im rechtshändigen Kopfmodus 364 betreiben, wenn die Daten während der Verarbeitung von Schritt 250 von 8 anzeigen, dass die Vorrichtung 10 angrenzend an den Kopf des Benutzers verwendet wird und dass die Vorrichtung 10 von der rechten Hand des Benutzers gehalten wird.
15 ist ein Flussdiagramm von beispielhaften Schritten, die durch die Steuerschaltung 28 beim Umschalten zwischen den Betriebsmodi für die Antenne 40 durchgeführt werden können. Im Schritt 400 kann die Steuerschaltung 28 beginnen, Sensordaten, wie beispielsweise Näherungssensordaten, Orientierungssensordaten, Verbindersensordaten, Temperatursensordaten, Informationen über die Art von Kopfhörern oder andere Zusatzgeräte, die mit der Vorrichtung 10 verwendet werden, und andere Sensordaten zu sammeln, und kann beginnen, empfangene Signalstärkedaten, Rufzustandsdaten, Daten, die angeben, ob Audio über den Ohrhörer-Lautsprecher 26 (1) gespielt wird, und andere drahtlose Einstellungen zu sammeln, und/oder kann beginnen, Antennenleistungsinformationen, wie beispielsweise Antennenimpedanzinformationen und andere Antennenrückkopplungsinformationen zu sammeln. Diese Daten können auf die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 hinweisen. Die Steuerschaltung 28 kann diese Daten und Informationen weiterhin sammeln, während die Schritte von 15 bearbeitet werden.
In Schritt 402 kann die Steuerschaltung 28 die gesammelten Daten und Informationen, die auf die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 hinweisen, verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 angrenzend an den Kopf eines Benutzers gehalten wird. Wenn die Steuerschaltung 28 bestimmt, dass die Vorrichtung 10 angrenzend an den Kopf eines Benutzers gehalten wird, kann die Verarbeitung mit Schritt 410 fortfahren, wie durch den Pfad 408 gezeigt wird. Wenn die Steuerschaltung 28 bestimmt, dass die Vorrichtung 10 nicht an den Kopf eines Benutzers gehalten wird, kann die Verarbeitung mit Schritt 406 fortfahren, wie durch den Pfad 404 gezeigt wird.
Als ein Beispiel kann die Steuerschaltung 28 bestimmen, dass die Vorrichtung 10 an den Kopf eines Benutzers angrenzt, wenn bestimmt wird, dass Audiodaten über den Ohrhörer-Lautsprecher 26 (1) gespielt werden, und kann bestimmen, dass die Vorrichtung 10 nicht an den Kopf eines Benutzers angrenzt, wenn bestimmt wird, dass keine Audiodaten über den Ohrhörer-Lautsprecher 26 gespielt werden. Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann jede beliebige gewünschte Kombination von Daten, die bei Schritt 400 gesammelt wurden, verwendet werden, um die Bestimmung von Schritt 402 vorzunehmen.
Im Schritt 406 kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 in den Freifeldmodus 360 versetzen (14). Mit anderen Worten kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 im Freifeldmodus 360 betreiben, wenn die Vorrichtung 10 nicht angrenzend an den Kopf eines Benutzers gehalten wird. Falls gewünscht, kann die Verarbeitung zu Schritt 402 zurückkehren, wie durch den Pfad 420 gezeigt wird, um kontinuierlich zu überwachen, ob die Vorrichtung 10 angrenzend an den Kopf eines Benutzers bewegt worden ist.
In Schritt 410 kann die Steuerschaltung 28 die gesammelten Daten und Informationen, die auf die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 hinweisen, verarbeiten, um zu bestimmen, ob die Vorrichtung 10 in der linken Hand oder rechten Hand des Benutzers gehalten wird. Wenn die Steuerschaltung 28 bestimmt, dass die Vorrichtung 10 in der linken Hand des Benutzers gehalten wird, kann die Verarbeitung mit Schritt 416 fortfahren, wie durch den Pfad 412 gezeigt wird. Wenn die Steuerschaltung 28 bestimmt, dass die Vorrichtung 10 in der rechten Hand des Benutzers gehalten wird, kann die Verarbeitung mit Schritt 418 fortfahren, wie durch den Pfad 414 gezeigt wird.
In Schritt 416 kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 in den linkshändigen Kopfmodus 362 versetzen. Mit anderen Worten kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 im linkshändigen Kopfmodus betreiben, wenn bestimmt wurde, dass die Vorrichtung 10 in der linken Hand des Benutzers und angrenzend an den Kopf des Benutzers gehalten wird. Falls gewünscht, kann die Verarbeitung zu Schritt 402 zurückkehren, wie durch den Pfad 420 gezeigt wird, um Änderungen in der Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 kontinuierlich zu überwachen. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 den Betriebsmodus der Antenne 40 aktualisieren, wenn bestimmt wird, dass sich die Vorrichtung 10 vom Kopf des Benutzers entfernt hat und/oder in die rechte Hand des Benutzers bewegt worden ist.
In Schritt 418 kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 in den rechtshändigen Kopfmodus 364 versetzen. Mit anderen Worten kann die Steuerschaltung 28 die Antenne 40 im rechtshändigen Kopfmodus betreiben, wenn bestimmt wurde, dass die Vorrichtung 10 in der rechten Hand des Benutzers und angrenzend an den Kopf des Benutzers gehalten wird. Falls gewünscht, kann die Verarbeitung zu Schritt 402 zurückkehren, wie durch den Pfad 420 gezeigt wird, um Änderungen in der Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 kontinuierlich zu überwachen. Beispielsweise kann die Steuerschaltung 28 den Betriebsmodus der Antenne 40 aktualisieren, wenn bestimmt wird, dass sich die Vorrichtung 10 vom Kopf des Benutzers entfernt hat und/oder in die rechte Hand des Benutzers bewegt worden ist. In einigen Szenarien können die gesammelten Daten, die auf die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 hinweisen, anzeigen, dass keine Hand an die Antenne 40 angrenzt (z. B. dass der Benutzer die Vorrichtung 10 nicht hält, obwohl die Steuerschaltung 28 bestimmt, dass die Vorrichtung 10 an den Kopf des Benutzers angrenzt). In diesem Szenario kann die Verarbeitung mit Schritt 406 weitermachen, um die Antenne 40 in den Freifeldmodus 360 zu versetzen. Falls gewünscht, kann die Steuerschaltung den Sendeleistungspegel der Antenne 40 basierend auf den gesammelten Informationen und den Daten, die auf die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 hinweisen, einstellen (z. B. um die Signalabsorption durch den Körper des Benutzers zu minimieren, während gleichzeitig eine zufriedenstellende Qualität der Kommunikationsverbindung gewährleistet und Batterieleistung gespart wird). Auf diese Weise kann die Steuerschaltung 28 kontinuierlich die Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 überwachen, um sicherzustellen, dass die Antenne 40 in jedem Band von Interesse einen zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad hat, unabhängig davon, wie die Vorrichtung 10 von einem Benutzer gehalten wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtungsantenne bereitgestellt, aufweisend einen Resonanzelementarm mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden, eine Antennenmasse, eine erste Antennenzuleitung mit einem ersten Zuleitungsanschluss, der mit einer ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm gekoppelt ist, und mit einem zweiten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist, eine zweite Antennenzuleitung mit einem dritten Zuleitungsanschluss, der mit einer zweiten Stelle auf dem Resonanzelementarm gekoppelt ist, und mit einem vierten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die zweite Stelle zwischen der ersten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist, eine erste einstellbare Komponente, die zwischen einer dritten Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die dritte Stelle zwischen der ersten Stelle und dem ersten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist und eine zweite einstellbare Komponente, die zwischen einer vierten Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die vierte Stelle zwischen der zweiten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der Resonanzelementarm von der Antennenmasse durch einen Schlitz in einem Metallgehäuse der elektronischen Vorrichtung getrennt, und der Resonanzelementarm und die Antennenmasse sind aus Abschnitten des Metallgehäuses der elektronischen Vorrichtung gebildet.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Antenne der elektronischen Vorrichtung eine dritte einstellbare Komponente, die zwischen einer fünften Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die fünfte Stelle zwischen der vierten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die zweite einstellbare Komponente einen ersten schaltbaren Induktor, einen zweiten schaltbaren Induktor, einen dritten schaltbaren Induktor und einen schaltbaren Widerstand, der zwischen der Antennenmasse und der vierten Stelle auf dem Resonanzelementarm parallel geschaltet ist, und die dritte einstellbare Komponente beinhaltet eine einstellbare Induktorschaltung, die zwischen der fünften Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Antenne der elektronischen Vorrichtung eine dritte einstellbare Komponente, die den ersten Antennenzuleitungsanschluss mit der ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm koppelt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Antenne der elektronischen Vorrichtung eine vierte einstellbare Komponente, die den dritten Antennenzuleitungsanschluss mit der zweiten Stelle auf dem Resonanzelementarm koppelt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die vierte einstellbare Komponente einen einpoligen Einfachumlege-(SPST)-Schalter.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der erste Antennenzuleitungsanschluss mit der ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm durch eine leitfähige Struktur gekoppelt, die dritte einstellbare Komponente beinhaltet einen ersten Schalter, der zwischen der leitfähigen Struktur und der Antennenmasse gekoppelt ist und einen zweiten Schalter, der mit einem Widerstand zwischen der leitfähigen Struktur und der Antennenmasse parallel zum ersten Schalter in Reihe gekoppelt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die elektronische Vorrichtungsantenne in einem Freifeldmodus betriebsfähig, in dem die erste Antennenzuleitung aktiviert ist und die zweite Antennenzuleitung deaktiviert ist, in welchem ein erster Schalter in der ersten einstellbaren Komponente geöffnet ist und in welchem ein zweiter Schalter in der zweiten einstellbaren Komponente geschlossen ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Antenne der elektronischen Vorrichtung ferner in einem ersten Nicht-Freifeldmodus betriebsfähig, in dem die erste Antennenzuleitung deaktiviert ist und die zweite Antennenzuleitung aktiviert ist, in welchem der erste Schalter in der ersten einstellbaren Komponente geöffnet ist und in welchem der zweite Schalter in der zweiten einstellbaren Komponente geschlossen ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Antenne der elektronischen Vorrichtung ferner in einem zweiten Nicht-Freifeldmodus betriebsfähig, in dem die erste Antennenzuleitung aktiviert ist und die zweite Antennenzuleitung deaktiviert ist, in welchem der erste Schalter in der ersten einstellbaren Komponente geschlossen ist und in welchem der zweite Schalter in der zweiten einstellbaren Komponente geschlossen ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Antenne der elektronischen Vorrichtung einen Zuleitungsschenkel, der den ersten Antennenzuleitungsanschluss mit der ersten Stelle an dem Resonanzelementarm und einem mit dem Zuleitungsschenkel verbundenen Schalter verbindet, wobei der Schalter geschlossen ist und einen Kurzschluss zwischen dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse bildet, wenn sich die Antenne der elektronischen Vorrichtung im ersten Nicht-Freifeldmodus befindet, und der Schalter offen ist, wenn sich die Antenne der elektronischen Vorrichtung im zweiten Nicht-Freifeldmodus und im Freifeldmodus befindet.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, aufweisend eine Antenne mit einem Antennenresonanzelementarm, einer Antennenmasse, einer ersten Antennenzuleitung mit einem ersten Zuleitungsanschluss, der mit dem Antennenresonanzelementarm gekoppelt ist, und einem zweiten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist, einer zweiten Antennenzuleitung mit einem dritten Zuleitungsanschluss, der mit dem Antennenresonanzelementarm gekoppelt ist, und einem vierten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist, und einem Schalter, der zwischen dem ersten Zuleitungsanschluss und der Antennenmasse gekoppelt ist, und eine Steuerschaltung, die konfiguriert ist, den Schalter zu schließen, um einen Kurzschlusspfad von dem ersten Zuleitungsanschluss zu der Antennenmasse zu bilden, wenn in einem ersten Betriebsmodus gearbeitet wird, und die konfiguriert ist, den Schalter zu öffnen, wenn in einem zweiten Betriebsmodus gearbeitet wird, wobei im ersten Betriebsmodus die erste Antennenzuleitung inaktiv und die zweite Antennenzuleitung aktiv ist und im zweiten Betriebsmodus die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung, wobei die Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, Hochfrequenzsignale in dem ersten Betriebsmodus unter Verwendung der zweiten Antennenzuleitung und in dem zweiten Betriebsmodus unter Verwendung der ersten Antennenzuleitung zu senden und zu empfangen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Antenne einen Widerstand und einen zusätzlichen Schalter, der zwischen dem Antennenresonanzelementarm und der Antennenmasse in Reihe gekoppelt ist, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, den zusätzlichen Schalter in dem ersten Betriebsmodus zu öffnen, und konfiguriert ist, den zusätzlichen Schalter in dem zweiten Betriebsmodus zu schließen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Steuerschaltung ferner konfiguriert, den Schalter und den zusätzlichen Schalter in einem dritten Betriebsmodus zu öffnen, wobei in dem dritten Betriebsmodus die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Sensorschaltung, die Sensordaten sammelt, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, zwischen den ersten, zweiten und dritten Betriebsmodi zumindest teilweise auf Basis der gesammelten Sensordaten umzuschalten.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung einen Ohrhörer-Lautsprecher, der konfiguriert ist, Audiodaten abzuspielen, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, zu bestimmen, ob der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit die Audiodaten abspielt, wobei die Steuerschaltung ferner so konfiguriert ist, dass sie in den ersten Betriebsmodus eintritt, wenn die gesammelten Sensordaten einen ersten Wert haben und die Steuerschaltung bestimmt, dass der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit Audiodaten abspielt, dass sie in den zweiten Betriebsmodus eintritt, wenn die gesammelten Sensordaten einen zweiten Wert haben, der sich von dem ersten Wert unterscheidet, und die Steuerschaltung bestimmt, dass der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit die Audiodaten abspielt, und dass sie in den dritten Betriebsmodus eintritt, wenn die Steuerschaltung bestimmt, dass der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit keine Audiodaten abspielt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Antenne so konfiguriert, dass sie Hochfrequenzsignale in einem Niederband, einem Mittelband und einem Hochband in dem dritten Betriebsmodus überträgt, wobei die Antenne so konfiguriert ist, dass sie Hochfrequenzsignale in dem Mittelband und dem Hochband in dem ersten und zweiten Betriebsmodus überträgt, wobei das Mittelband höhere Frequenzen als das Niederband hat und das Hochband höhere Frequenzen als das Mittelband hat.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, aufweisend ein Metallgehäuse, eine Antenne mit einem Antennenresonanzelement, einer Antennenmasse, die von dem Antennenresonanzelement durch einen Schlitz getrennt ist, einer ersten Antennenzuleitung, die zwischen dem Antennenresonanzelement und der Antennenmasse über den Schlitz gekoppelt ist, und einer zweiten Antennenzuleitung, die zwischen dem Antennenresonanzelement und der Antennenmasse über den Schlitz gekoppelt ist, wobei die Antennenmasse und das Antennenresonanzelement zumindest teilweise aus dem Metallgehäuse gebildet sind, eine Vielzahl von abstimmbaren Komponenten, die zwischen dem Antennenresonanzelement und der Antennenmasse gekoppelt sind, eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung, die mit der ersten und der zweiten Antennenzuleitung gekoppelt ist, und eine Steuerschaltung, die die Vielzahl von abstimmbaren Komponenten einstellt und die eine ausgewählte der ersten und zweiten Antennenzuleitung zu einem gegebenen Zeitpunkt aktiviert, um die Antenne in einen von den folgenden Modi ausgewählten Modus zu versetzen: einen Freifeldmodus, in dem die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist, einen linkshändigen Betriebsmodus, in dem die Antenne von einem Benutzer in einer linken Hand gehalten wird und in dem die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist, und einen rechtshändigen Modus, in dem die Antenne vom Benutzer in einer rechten Hand gehalten wird und in dem die erste Antennenzuleitung inaktiv ist und die zweite Antennenzuleitung aktiv ist.
Das Vorstehende dient lediglich der Veranschaulichung und verschiedene Modifikationen können durch den Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Umfang und Geist der beschriebenen Ausführungsformen abzuweichen. Die vorstehenden Ausführungsformen können einzeln oder in einer beliebigen Kombination implementiert werden.
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 Nicht-Patentliteratur

IEEE-802.11-Protokolle [0047]
WiFi®(IEEE 802.11)-Kommunikation [0050]

Claims

Elektronische Vorrichtungsantenne, umfassend: einen Resonanzelementarm mit gegenüberliegenden ersten und zweiten Enden; eine Antennenmasse; eine erste Antennenzuleitung mit einem ersten Zuleitungsanschluss, der mit einer ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm gekoppelt ist und, mit einem zweiten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist; eine zweite Antennenzuleitung mit einem dritten Zuleitungsanschluss, der mit einer zweiten Stelle auf dem Resonanzelementarm gekoppelt ist, und mit einem vierten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die zweite Stelle zwischen der ersten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist; eine erste einstellbare Komponente, die zwischen einer dritten Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die dritte Stelle zwischen der ersten Stelle und dem ersten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist; und eine zweite einstellbare Komponente, die zwischen einer vierten Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die vierte Stelle zwischen der zweiten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 1, wobei der Resonanzelementarm von der Antennenmasse durch einen Schlitz in einem Metallgehäuse der elektronischen Vorrichtung getrennt ist, und der Resonanzelementarm und wobei die Antennenmasse aus Abschnitten des Metallgehäuses der elektronischen Vorrichtung gebildet sind.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine dritte einstellbare Komponente, die zwischen einer fünften Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist, wobei die fünfte Stelle zwischen der vierten Stelle und dem zweiten Ende des Resonanzelementarms zwischengeschaltet ist.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 3, wobei die zweite einstellbare Komponente einen ersten schaltbaren Induktor, einen zweiten schaltbaren Induktor, einen dritten schaltbaren Induktor und einen schaltbaren Widerstand, der zwischen der Antennenmasse und der vierten Stelle auf dem Resonanzelementarm parallel geschaltet ist, umfasst, und die dritte einstellbare Komponente eine einstellbare Induktorschaltung umfasst, die zwischen der fünften Stelle auf dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine dritte einstellbare Komponente, die den ersten Antennenzuleitungsanschluss mit der ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm koppelt.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 5, ferner umfassend: eine vierte einstellbare Komponente, die den dritten Antennenzuleitungsanschluss mit der zweiten Stelle auf dem Resonanzelementarm koppelt.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 6, wobei die vierte einstellbare Komponente einen einpoligen Einfachumlege-(SPST)-Schalter umfasst.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 5, wobei der erste Antennenzuleitungsanschluss mit der ersten Stelle auf dem Resonanzelementarm durch eine vierte leitfähige Struktur gekoppelt ist, wobei die dritte einstellbare Komponente umfasst: einen ersten Schalter, der zwischen der leitfähigen Struktur und der Antennenmasse gekoppelt ist; und einen zweiten Schalter, der in Serie mit einem Widerstand zwischen der leitfähigen Struktur und der Antennenmasse parallel zum ersten Schalter gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtungsantenne nach Anspruch 1, wobei die elektronische Vorrichtungsantenne in einem Freifeldmodus betriebsfähig ist, in dem die erste Antennenzuleitung aktiviert ist und die zweite Antennenzuleitung deaktiviert ist, in welchem ein erster Schalter in der ersten einstellbaren Komponente geöffnet ist und in welchem ein zweiter Schalter in der zweiten einstellbaren Komponente geschlossen ist, wobei die elektronische Vorrichtungsantenne ferner in einem ersten Nicht-Freifeldmodus betriebsfähig ist, in dem die erste Antennenzuleitung deaktiviert ist und die zweite Antennenzuleitung aktiviert ist, in welchem der erste Schalter in der ersten einstellbaren Komponente geöffnet ist und in welchem der zweite Schalter in der zweiten einstellbaren Komponente geschlossen ist, wobei die elektronische Vorrichtungsantenne ferner in einem zweiten Nicht-Freifeldmodus betriebsfähig ist, in dem die erste Antennenzuleitung aktiviert ist und die zweite Antennenzuleitung deaktiviert ist, in welchem der erste Schalter in der ersten einstellbaren Komponente geschlossen ist und in welchem der zweite Schalter in der zweiten einstellbaren Komponente geschlossen ist, ferner umfassend: einen Zuleitungsschenkel, der den ersten Antennenzuleitungsanschluss mit der ersten Stelle an dem Resonanzelementarm koppelt; und einen mit dem Zuleitungsschenkel verbundenen Schalter, wobei der Schalter geschlossen ist und einen Kurzschluss zwischen dem Resonanzelementarm und der Antennenmasse bildet, wenn sich die elektronische Vorrichtungsantenne im ersten Nicht-Freifeldmodus befindet, und der Schalter offen ist, wenn sich die elektronische Vorrichtungsantenne im zweiten Nicht-Freifeldmodus und im Freifeldmodus befindet..
Elektronische Vorrichtung, umfassend: eine Antenne mit einem Antennenresonanzelementarm, einer Antennenmasse, einer ersten Antennenzuleitung mit einem ersten Zuleitungsanschluss, der mit dem Antennenresonanzelementarm gekoppelt ist, und einem zweiten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse verbunden ist, einer zweiten Antennenzuleitung mit einem dritten Zuleitungsanschluss, der mit dem Antennenresonanzelementarm gekoppelt ist, und einem vierten Zuleitungsanschluss, der mit der Antennenmasse gekoppelt ist, und einem Schalter, der zwischen dem ersten Zuleitungsanschluss und dem Antennenmasse gekoppelt ist; und eine Steuerschaltung, die konfiguriert ist, den Schalter zu schließen, um einen Kurzschlusspfad von dem ersten Zuleitungsanschluss zu der Antennenmasse zu bilden, wenn in einem ersten Betriebsmodus gearbeitet wird, und die konfiguriert ist, den Schalter zu öffnen, wenn in einem zweiten Betriebsmodus gearbeitet wird, wobei im ersten Betriebsmodus die erste Antennenzuleitung inaktiv und die zweite Antennenzuleitung aktiv ist und im zweiten Betriebsmodus die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, ferner umfassend: Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung, wobei die Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung konfiguriert ist, Hochfrequenzsignale in dem ersten Betriebsmodus unter Verwendung der zweiten Antennenzuleitung und in dem zweiten Betriebsmodus unter Verwendung der ersten Antennenzuleitung zu senden und zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Antenne einen Widerstand und einen zusätzlichen Schalter umfasst, in Serie gekoppelt zwischen dem Antennenresonanzelementarm und der Antennenmasse, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, den zusätzlichen Schalter in dem ersten Betriebsmodus zu öffnen, und konfiguriert ist, den zusätzlichen Schalter in dem zweiten Betriebsmodus zu schließen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuerschaltung ferner konfiguriert ist, den Schalter und den zusätzlichen Schalter in einem dritten Betriebsmodus zu öffnen, wobei in dem dritten Betriebsmodus die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist, ferner umfassend: Sensorschaltung, die Sensordaten sammelt, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist, zwischen den ersten, zweiten und dritten Betriebsmodi zumindest teilweise auf Basis der gesammelten Sensordaten umzuschalten; und einen Ohrhörer-Lautsprecher, der konfiguriert ist, Audiodaten abzuspielen, wobei die Steuerschaltung konfiguriert ist zu bestimmen, ob der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit die Audiodaten abspielt, wobei die Steuerschaltung ferner so konfiguriert ist, dass sie in den ersten Betriebsmodus eintritt, wenn die gesammelten Sensordaten einen ersten Wert haben und die Steuerschaltung bestimmt, dass der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit Audiodaten abspielt, dass sie in den zweiten Betriebsmodus eintritt, wenn die gesammelten Sensordaten einen zweiten Wert haben, der sich von dem ersten Wert unterscheidet, und die Steuerschaltung bestimmt, dass der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit die Audiodaten abspielt, und dass sie in den dritten Betriebsmodus eintritt, wenn die Steuerschaltung bestimmt, dass der Ohrhörer-Lautsprecher zur Zeit keine Audiodaten abspielt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Antenne so konfiguriert ist, dass sie in dem dritten Betriebsmodus Hochfrequenzsignale in einem Niederband, einem Mittelband und einem Hochband überträgt, die Antenne so konfiguriert ist, dass sie in dem ersten und zweiten Betriebsmodus Hochfrequenzsignale in dem Mittelband und dem Hochband überträgt, wobei das Mittelband höhere Frequenzen als das Niederband beinhaltet hat und das Hochband höhere Frequenzen als das Mittelband beinhaltet.
Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Metallgehäuse; eine Antenne mit einem Antennenresonanzelement, einer Antennenmasse, die von dem Antennenresonanzelement durch einen Schlitz getrennt ist, einer ersten Antennenzuleitung, die zwischen dem Antennenresonanzelement und der Antennenmasse über den Schlitz gekoppelt ist, und eine zweite Antennenzuleitung, die zwischen dem Antennenresonanzelement und der Antennenmasse über den Schlitz gekoppelt ist, wobei die Antennenmasse und das Antennenresonanzelement zumindest teilweise aus dem Metallgehäuse gebildet sind; eine Vielzahl von abstimmbaren Komponenten, die zwischen dem Antennenresonanzelement und der Antennenmasse gekoppelt sind; eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung, die mit der ersten und der zweiten Antennenzuleitung gekoppelt ist; und eine Steuerschaltung, die die Vielzahl von abstimmbaren Komponenten einstellt und die eine ausgewählte der ersten und zweiten Antennenzuleitung zu einem gegebenen Zeitpunkt aktiviert, um die Antenne in einen der folgenden ausgewählten Modi zu versetzen: einen Freifeldmodus, in dem die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist, einen linkshändigen Modus, in dem die Antenne von einem Benutzer in einer linken Hand gehalten wird und in dem die erste Antennenzuleitung aktiv ist und die zweite Antennenzuleitung inaktiv ist, und einen rechtshändigen Modus, in dem die Antenne vom Benutzer in einer rechten Hand gehalten wird und in dem die erste Antennenzuleitung inaktiv ist und die zweite Antennenzuleitung aktiv ist.