DE102019207821A1 - Breitbandantennen für elektronische geräte - Google Patents

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Jiaxiao Niu
Eduardo Jorge Da Costa Bras Lima
Dimitrios Papantonis
Jayesh Nath
Zheyu Wang
Carlo Di Nallo
Mattia Pascolini
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Abstract

Ein elektronisches Gerät, wie beispielsweise eine Armbanduhr, kann ein Gehäuse mit Metallseitenwänden und eine Anzeige mit leitfähigen Anzeigestrukturen aufweisen. Die Anzeigestrukturen können von den Seitenwänden durch einen Schlitz für eine Antenne getrennt sein, der um das Anzeigemodul verläuft. Eine leitfähige Verbindung kann zwischen den Seitenwänden und den Anzeigestrukturen gekoppelt sein. Ein Zuleitungs- und Abstimmelement kann zwischen den Anzeigestrukturen und den Seitenwänden gekoppelt sein. Eine erste Länge des Schlitzes von der Verbindung zum Abstimmelement kann in einem Satellitenband und einem zellularen Band strahlen. Eine zweite Länge des Schlitzes von der Verbindung zur Zuleitung kann in einem 2,4-GHz-Band strahlen. Oberwellen der zweiten Länge können in Bändern bei und oberhalb von 5,0 GHz strahlen. Falls gewünscht, kann das Abstimmelement weggelassen werden, und die Antenne kann mit separaten Niederband- und Hochband-Anpassungsschaltungen gekoppelt sein.

Description

  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 29. Mai 2018 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 15/991,498 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen wird.
  • HINTERGRUND
  • Dies betrifft elektronische Geräte und insbesondere Antennen für elektronische Geräte mit Schaltlogiken für kabellose Kommunikation.
  • Elektronische Geräte werden oft mit drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten bereitgestellt. Um den Kundenbedarf nach kabellosen Geräten mit kleinem Formfaktor zu erfüllen, streben Hersteller kontinuierlich danach, kabellose Kommunikation-Schaltlogik, wie Antennenkomponenten, unter Verwendung kompakter Strukturen zu implementieren. Gleichzeitig besteht ein Wunsch, dass kabellose Geräte eine wachsende Anzahl von Kommunikationsbändern abdecken.
  • Da Antennen das Potenzial besitzen, miteinander und mit Komponenten in einem kabellosen Gerät wechselzuwirken, muss sorgfältig vorgegangen werden, wenn Antennen in ein elektronisches Gerät integriert werden. Darüber hinaus muss darauf geachtet werden, sicherzustellen, dass die Antennen und die Drahtlos-Schaltlogik in einem Gerät in der Lage sind, eine zufriedenstellende Leistung innerhalb einer Reihe von Betriebsfrequenzen zu erbringen.
  • Es wäre daher wünschenswert, verbesserte drahtlose Kommunikation-Schaltlogik für drahtlose elektronische Geräte bereitstellen zu können.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Ein elektronisches Gerät, wie beispielsweise eine Armbanduhr, kann ein Gehäuse mit Metallteilen, wie beispielsweise Metallseitenwänden, aufweisen. Eine Anzeige kann an einer Vorderseite der Geräts montiert sein. Die Anzeige kann ein Anzeigemodul mit leitfähigen Anzeigestrukturen und eine Anzeigenabdeckschicht einschließen, die das Anzeigemodul überlappt. Die leitfähigen Anzeigestrukturen können Abschnitte einer Berührungssensorschicht, Teile einer Anzeigeschicht, die Bilder anzeigt, Teile einer Nahfeldkommunikationsantennenschicht, einen Metallrahmen für das Anzeigemodul, eine Metallrückplatte für das Anzeigemodul oder andere leitfähige Strukturen einschließen.
  • Das elektronische Gerät kann eine Schaltlogik für drahtlose Kommunikation einschließen. Die Schaltlogik für drahtlose Kommunikation kann eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik und eine Antenne, wie beispielsweise eine Schlitzantenne, einschließen. Die leitfähigen Anzeigestrukturen können von den Metallseitenwänden durch einen Schlitz getrennt sein, der lateral um das Anzeigemodul verläuft. Die Schlitzantenne kann über eine Antennenzuleitung gespeist werden, die einen ersten Zuleitungsanschluss aufweist, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist, und einen zweiten Zuleitungsanschluss, der mit den Metallseitenwänden gekoppelt ist. Eine leitfähige Verbindungsstruktur kann mit dem Metall der Seitenwände (z. B. unter Verwendung eines leitfähigen Befestigungselements) gekoppelt sein und kann sich über den Schlitz zum Anzeigemodul erstrecken. Die Metallseitenwände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur können die Kanten eines Schlitzelements für die Schlitzantenne definieren. Ein Abstimmelement kann zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den leitfähigen Gehäusewänden über das Schlitzelement gekoppelt werden.
  • Eine erste Länge des Schlitzelements, die sich von der leitfähigen Verbindungsstruktur zum Abstimmelement erstreckt, kann konfiguriert sein, um in einem ersten Frequenzband, wie beispielsweise einem Frequenzband, das ein Satellitennavigationsfrequenzband und ein Mobilfunkfrequenzband einschließt, zu strahlen. Eine zweite Länge des Schlitzelements, die sich von der leitfähigen Verbindungsstruktur zu der Antennenzuleitung erstreckt, kann konfiguriert sein, um in einem zweiten Frequenzband, wie z. B. einem drahtlosen lokalen Netzfrequenzband von 2,4 GHz, zu strahlen. Oberwellen der zweiten Länge des Schlitzelements können konfiguriert sein, um in einem dritten Frequenzband zu strahlen, wie beispielsweise einem Frequenzband, das ein 5,0-Frequenzband für drahtlose lokale Netzwerke und ein Ultrabreitband (UWB) zwischen 5,0 GHz und 8,3 GHz einschließt. Falls gewünscht, kann das Abstimmelement weggelassen werden, und die Antenne kann mit getrennten Impedanzanpassungsschaltungen für niedrige und hohe Bänder gekoppelt sein. Auf diese Weise kann die Antenne, trotz der für das elektronische Gerät geltenden Formfaktorbeschränkungen, mit zufriedenstellendem Antennenwirkungsgrad über einen weiten Frequenzbereich einschließlich UWB-Frequenzbänder betrieben werden.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines veranschaulichenden elektronischen Geräts gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist ein schematisches Diagramm eines veranschaulichenden elektronischen Geräts gemäß einer Ausführungsform.
    • 3 ist ein Diagramm einer veranschaulichenden Drahtlos-Schaltlogik in einem elektronischen Gerät gemäß einer Ausführungsform.
    • 4 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden Schlitzantenne gemäß einer Ausführungsform.
    • 5 ist eine Querschnittsseitenansicht einer veranschaulichenden Antenne, die gemäß einer Ausführungsform aus leitfähigen Anzeigestrukturen und leitfähigen Gehäusestrukturen des elektronischen Geräts gebildet wird.
    • 6 ist eine Querschnittsseitenansicht eines veranschaulichenden elektronischen Geräts, das gemäß einer Ausführungsform eine Antenne des in 5 gezeigten Typs aufweist.
    • 7 ist eine Draufsicht einer veranschaulichenden Antenne, die aus leitfähigen Anzeigestrukturen gebildet ist, die gemäß einer Ausführungsform mit leitfähigen Gehäusestrukturen des elektronischen Geräts geerdet sind.
    • 8 ist ein Schaltplan einer veranschaulichenden Drahtlos-Schaltlogik gemäß einer Ausführungsform mit getrennten Anpassungsschaltlogiken für niedrige und hohe Bänder zur Durchführung von drahtlosen Operationen über mehrere Frequenzbänder hinweg.
    • 9 ist ein Schaltplan einer veranschaulichenden Drahtlos-Schaltlogik gemäß einer Ausführungsform mit einer gemeinsamen Anpassungsschaltlogik zur Durchführung von drahtlosen Operationen über mehrere Frequenzbänder hinweg.
    • 10 ist eine Draufsicht einer veranschaulichenden Antenne, die aus leitfähigen Anzeigestrukturen gemäß einer Ausführungsform gebildet ist, die mit leitfähigen Gehäusestrukturen des elektronischen Geräts unter Verwendung einer Antennenabstimmkomponente und leitfähiger Massestrukturen gekoppelt sind.
    • 11 ist eine Draufsicht einer veranschaulichenden Antennenabstimmkomponente, die auf einer flexiblen gedruckten Schaltung zum Koppeln von leitfähigen Anzeigestrukturen mit leitfähigen Gehäusestrukturen von elektronischen Geräten gemäß einer Ausführungsform gebildet ist.
    • 12 ist eine Querschnittsseitenansicht eines veranschaulichenden elektronischen Geräts, die zeigt, wie eine flexible gedruckte Schaltung von der in 11 gezeigten Art mit leitfähigen Gehäusestrukturen des elektronischen Geräts gemäß einer Ausführungsform gekoppelt werden kann.
    • 13 ist eine perspektivische Ansicht eines veranschaulichenden Satzes von Federfingern, die verwendet werden können, um einen positiven Antennenzuleitungsanschluss mit leitfähigen Anzeigestrukturen gemäß einer Ausführungsform zu koppeln.
    • 14 ist ein Diagramm der Antennenleistung (Antennenwirkungsgrad) für eine veranschaulichende Antenne der in den 5-13 gezeigten Art gemäß einer Ausführungsform.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ein elektronisches Gerät, wie beispielsweise das elektronische Gerät 10 von 1, kann mit einer Drahtlos-Schaltlogik bereitgestellt werden. Die Drahtlos-Schaltlogik kann verwendet werden, um drahtlose Kommunikation in mehreren drahtlosen Kommunikationsbändern (Frequenzbändern) zu unterstützen. Die Drahtlos-Schaltlogik kann Antennen einschließen. Antennen können aus elektrischen Komponenten wie beispielsweise Anzeigen, Berührungssensoren, Nahfeldkommunikationsantennen, drahtlosen Stromspulen, peripheren Antennenresonanzelementen, Leiterbahnen und Gerätegehäusestrukturen gebildet sein.
  • Das elektronische Gerät 10 kann eine Rechenvorrichtung wie beispielsweise ein Laptop-Computer, ein Computermonitor, der einen eingebetteten Computer enthält, ein Tablet-Computer, ein Mobiltelefon, eine Medienwiedergabevorrichtung oder ein anderes in der Hand gehaltenes oder tragbares elektronisches Gerät, ein kleineres Gerät wie beispielsweise eine Armbanduhrvorrichtung, eine Anhängervorrichtung, eine Kopfhörer- oder Ohrhörervorrichtung, ein Gerät, das in einer Brille oder anderen Ausrüstung, die am Kopf eines Benutzers getragen wird, eingebettet ist, oder eine andere am Körper tragbare oder Miniaturvorrichtung, ein Fernseher, eine Computeranzeige, die keinen eingebetteten Computer enthält, eine Spielvorrichtung, eine Navigationsvorrichtung, ein eingebettetes System wie beispielsweise ein System, in dem eine elektronische Ausrüstung mit einer Anzeige in einem Kiosksystem oder Automobil montiert ist, eine Ausrüstung, welche die Funktionalität von zwei oder mehreren dieser Geräte implementiert, oder eine andere elektronische Ausrüstung sein. In der veranschaulichenden Konfiguration von 1 ist das Gerät 10 ein tragbares Gerät, wie beispielsweise eine Armbanduhr (z. B. eine Smartwatch). Andere Konfigurationen können für das Gerät 10 verwendet werden, falls gewünscht. Das Beispiel von 1 ist lediglich veranschaulichend.
  • Wie in 1 gezeigt, kann das Gerät 10 eine Anzeige wie die Anzeige 14 aufweisen. Die Anzeige 14 kann in einem Gehäuse, wie beispielsweise dem Gehäuse 12, montiert sein. Das Gehäuse 12, das manchmal als „Ummantelung“ oder „Kapselung“ bezeichnet wird, kann aus Kunststoff, Glas, Keramik, Faserverbundwerkstoffen, Metall (z. B. Edelstahl, Aluminium usw.), anderen geeigneten Materialien oder aus einer Kombination aus zwei oder mehreren dieser Materialien gebildet werden. Das Gehäuse 12 kann unter Verwendung einer einstückigen Konfiguration ausgebildet sein, in der manches des oder das gesamte Gehäuse 12 als eine einzige Struktur maschinell hergestellt oder geformt ist oder unter Verwendung mehrerer Strukturen ausgebildet sein kann (z.B. einer internen Rahmenstruktur, einer oder mehreren Strukturen, die äußere Gehäuseoberflächen bilden usw.). Das Gehäuse 12 kann Metallseitenwände, wie beispielsweise Seitenwände 12W, oder aus anderen Materialien gebildete Seitenwände aufweisen. Beispiele für Metallmaterialien, die zum Bilden der Seitenwände 12W verwendet werden können, schließen Edelstahl, Aluminium, Silber, Gold, Metalllegierungen oder jegliches andere gewünschte leitfähige Material ein. Die Seitenwände 12W können hier manchmal als leitfähige Seitenwände 12W oder leitfähige Gehäuseseitenwände 12W bezeichnet werden.
  • Die Anzeige 14 kann an der Vorderseite (Vorderfläche) des Geräts 10 gebildet (z. B. montiert) sein. Das Gehäuse 12 kann eine hintere Gehäusewand an der Hinterseite (Rückseite) des Geräts 10, wie beispielsweise eine Gehäuserückwand 12R, die der Vorderseite des Geräts 10 gegenüberliegt, aufweisen. Die leitfähigen Seitenwände 12W können den Umfang des Geräts 10 umgeben (z. B. können sich die leitfähigen Seitenwände 12W um Umfangskanten des Geräts 10 herum erstrecken). Die hintere Gehäusewand 12R kann aus leitfähigen Materialien und/oder dielektrischen Materialien gebildet sein. Beispiele für dielektrische Materialien, die zur Bildung der hinteren Gehäusewand 12R verwendet werden können, schließen Kunststoff, Glas, Saphir, Keramik, Holz, Polymer, Kombinationen dieser Materialien oder beliebige andere gewünschte Dielektrika ein.
  • Die hintere Gehäusewand 12R und/oder die Anzeige 14 können sich über einen Teil oder die Gesamtheit der Länge (z. B. parallel zur x-Achse von 1) und Breite (z. B. parallel zur y-Achse) des Geräts 10 erstrecken. Die leitfähigen Seitenwände 12W können sich über einen Teil oder die Gesamtheit der Höhe des Geräts 10 (z. B. parallel zur z-Achse) erstrecken. Die leitfähigen Seitenwände 12W und/oder die Gehäuserückwand 12R können eine oder mehrere Außenoberflächen des Geräts 10 bilden (z. B. Oberflächen, die für einen Benutzer des Geräts 10 sichtbar sind) und/oder können unter Verwendung innerer Strukturen implementiert werden, die keine Außenoberflächen des Geräts 10 bilden (z. B. leitfähige Gehäusestrukturen, die für einen Benutzer des Geräts 10 nicht sichtbar sind, wie leitfähige Strukturen, die mit Schichten, wie dünnen kosmetischen Schichten, Schutzbeschichtungen und/oder anderen Beschichtungsschichten abgedeckt sind, die dielektrische Materialien, wie Glas, Keramik, Kunststoff oder andere Strukturen, die die Außenoberflächen des Geräts 10 bilden und/oder dazu dienen, die Strukturen vor der Sicht des Benutzers zu verbergen, einschließen können).
  • Die Anzeige 14 kann eine Berührungsbildschirmanzeige (touch screen display) sein, die eine Schicht aus leitfähigen kapazitiven Berührungssensorelektroden oder anderen Berührungssensorkomponenten (z. B. resistiven Berührungssensorkomponenten, akustischen Berührungssensorkomponenten, kraftbasierten Berührungssensorkomponenten, lichtbasierten Berührungssensorkomponenten usw.) einbezieht, oder kann eine Anzeige sein, die nicht berührungsempfindlich ist. Kapazitive Berührungsbildschirmelektroden können aus einem Array von Indiumzinnoxidsegmenten oder anderen transparenten leitfähigen Strukturen gebildet sein.
  • Anzeige 14 kann ein Array von Anzeigepixeln, die aus Flüssigkristallanzeige-Komponenten (LCD-Komponenten) gebildet sind, ein Array von elektrophoretischen Anzeigepixeln, ein Array von Plasmaanzeigepixeln, ein Array von organischen lichtemittierenden Dioden-Anzeigepixeln und ein Array von elektrobenetzenden Anzeigepixeln oder Anzeigepixeln, die auf anderen Anzeigetechnologien basieren, aufweisen.
  • Die Anzeige 14 kann unter Verwendung einer Anzeigeabdeckungsschicht geschützt werden. Die Anzeigeabdeckungsschicht kann aus einem transparenten Material, wie beispielsweise Glas, Kunststoff, Saphir oder anderen kristallinen dielektrischen Materialien, Keramik oder anderen durchsichtigen Materialien gebildet sein. Die Anzeigeabdeckungsschicht kann sich beispielsweise im Wesentlichen über die gesamte Länge und Breite des Geräts 10 erstrecken.
  • Das Gerät 10 kann Tasten, wie beispielsweise eine Taste 18, einschließen. Es kann jede geeignete Anzahl von Tasten in dem Gerät 10 geben (z. B. eine einzige Taste, mehr als eine Taste, zwei oder mehr Tasten, fünf oder mehr Tasten usw.). Tasten können (zum Beispiel) in Öffnungen im Gehäuse 12 (z. B. Öffnungen in der leitfähigen Seitenwand 12W oder der Gehäuserückwand 12R) oder in einer Öffnung in der Anzeige 14 angeordnet sein. Tasten können Drehtasten, Schiebetasten, Tasten, die durch Drücken auf ein bewegliches Tastenelement betätigt werden usw. sein. Tastenelemente für Tasten, wie beispielsweise die Taste 18, können aus Metall, Glas, Kunststoff oder anderen Materialien gebildet sein. In Szenarios, in denen das Gerät 10 eine Armbanduhrvorrichtung ist, kann die Taste 18 manchmal als Krone bezeichnet werden.
  • Das Gerät 10 kann, falls gewünscht, mit einem Band, wie beispielsweise dem Band 16, verbunden sein. Das Band 16 kann verwendet werden, um das Gerät 10 gegen das Handgelenk eines Benutzers zu halten (als ein Beispiel). Band 16 kann daher hierin mitunter als Armband 16 bezeichnet werden. Im Beispiel von 1 ist das Armband 16 mit den gegenüberliegenden Seiten 8 des Geräts 10 verbunden. Die leitfähigen Seitenwände 12W an den Seiten 8 des Geräts 10 können Befestigungsstrukturen zum Befestigen des Armbands 16 am Gehäuse 12 (z. B. Laschen oder andere Befestigungsmechanismen, die das Gehäuse 12 zur Aufnahme des Armbandes 16 konfigurieren) einschließen. Es können auch Konfigurationen, die keine Bänder einschließen, für das Gerät 10 verwendet werden.
  • Eine schematische Darstellung, die veranschaulichende Komponenten zeigt, die in dem Gerät 10 verwendet werden können, ist in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, kann das Gerät 10 eine Speicher- und Verarbeitungsschaltlogik wie beispielsweise eine Steuerschaltlogik 28 einschließen. Die Steuerschaltlogik 28 kann einen Datenspeicher, z. B. einen Festplattenlaufwerk-Datenspeicher, einen nichtflüchtigen Speicher (z. B. einen Flash-Speicher oder einen anderen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher, der konfiguriert ist, ein Solid-State-Laufwerk zu bilden), einen flüchtigen Speicher (z. B. einen statischen oder dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff) usw. aufweisen. Die Verarbeitungsschaltlogik in der Steuerschaltlogik 28 kann verwendet werden, um den Betrieb des Geräts 10 zu steuern.
  • Diese Verarbeitungsschaltung kann auf einem oder mehreren Mikroprozessoren, Mikrosteuereinheiten (microcontrollers), digitalen Signalprozessoren, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (application specific integrated circuits) usw. beruhen.
  • Die Steuerschaltlogik 28 kann verwendet werden, um am Gerät10 eine 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 Steuerschaltlogik 28 zum Implementieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Kommunikationsprotokolle, die unter Verwendung der Steuerschaltlogik 28 implementiert werden können, beinhalten Internetprotokolle, drahtlose lokale Netzwerkprotokolle (WLAN) (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 oder andere drahtlose persönliche Netzwerkprotokolle (WPAN), Mobilfunkprotokolle, MIMO-Protokolle, Antennendiversitätsprotokolle, Satellitennavigationssystemprotokolle, Millimeterwellen-Kommunikationsprotokolle, IEEE 802.15.4 Ultra-Breitbandkommunikationsprotokolle oder andere Ultra-Breitbandkommunikationsprotokolle usw.
  • Die Eingabe-Ausgabe-Schaltlogik 44 kann Eingabe-Ausgabe-Geräte 32 einschließen. Die Eingabe-Ausgabe-Geräte 32 können verwendet werden, um Daten an das Gerät 10 zu übermitteln und Daten aus dem Gerät 10 für externe Geräte bereitzustellen. Die Eingabe-Ausgabe-Geräte 32 können Benutzerschnittstellengeräte, Datenportgeräte und andere Eingabe-Ausgabe-Komponenten einschließen. Zum Beispiel können die Eingabe-Ausgabe-Geräte 32 berührungsempfindliche Bildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfunktionen, Tasten, Scroll-Räder, Touchpads, Keypads, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Schaltflächen, Lautsprecher, Statusanzeigen, Lichtquellen, Audiobuchsen und andere Audioanschlusskomponenten, Vibratoren oder andere Maschinen mit haptischem Feedback, Geräte mit digitalem Datenanschluss, Lichtsensoren (z. B. Infrarotlichtsensoren, Sensoren für sichtbares Licht usw.), Leuchtdioden, Bewegungssensoren (Beschleunigungsmesser), Kapazitätssensoren, Näherungssensoren, Magnetsensoren, Kraftsensoren (z. B. Kraftsensoren, die mit einer Anzeige gekoppelt sind, um den auf die Anzeige ausgeübten Druck zu erfassen) usw. einschließen.
  • Die Eingabe-Ausgabe-Schaltlogik 44 kann eine Drahtlos-Schaltlogik 34 (manchmal hierin als drahtlose Kommunikationsschaltlogik 34 bezeichnet) einschließen. Die Drahtlos-Schaltlogik 34 kann eine Spule 50 und einen drahtlosen Leistungsempfänger 48 zum Empfangen von drahtlos übertragener Energie von einem drahtlosen Energieadapter einschließen. Der drahtlose Leistungsempfänger 48 kann beispielsweise eine Gleichrichterschaltung und andere Schaltungen zum Betreiben oder Laden einer Batterie auf dem Gerät 10 unter Verwendung der von der Spule 50 empfangenen drahtlosen Leistung einschließen. Die Spule 50 kann beispielsweise drahtlose Leistung über die hintere Gehäusewand 12R (1) empfangen, wenn sie an einem drahtlosen Leistungsadapter angebracht ist. Um drahtlose Kommunikation zu unterstützen, kann die Drahtlos-Schaltlogik 34 eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik (HF-Transceiver-Schaltlogik), die aus einer oder mehreren integrierten Schaltlogiken gebildet ist, eine Leistungsverstärkerschaltlogik, rauscharme Eingangsverstärker, passive HF-Komponenten, eine oder mehrere Antennen, wie beispielsweise die Antenne 40, Übertragungsleitungen und andere Schaltlogik zum Verarbeiten von drahtlosen HF-Signalen einschließen. Drahtlose Signale können auch unter Verwendung von Licht (z. B. unter Verwendung von Infrarotkommunikation) gesendet werden.
  • Die Drahtlos-Schaltlogik 34 kann eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik 52 zum Verarbeiten verschiedener Hochfrequenzkommunikationsbänder einschließen. Zum Beispiel kann die Drahtlos-Schaltlogik 34 die Transceiver-Schaltlogik 36, 38, 42, 46 und 54 einschließen. Die Transceiver-Schaltlogik 36 kann eine drahtlose lokale Netzwerk-Transceiver-Schaltlogik sein. Die Transceiver-Schaltlogik 36 kann 2,4-GHz- und 5-GHz-Bänder für WiFi® (IEEE 802.11)-Kommunikationen oder andere WLAN-Bänder verarbeiten und kann das 2,4-GHz-Bluetooth®-Kommunikationsband oder andere WPAN-Bänder verarbeiten. Die Transceiver-Schaltlogik 36 kann hierin mitunter als WLAN-Transceiver-Schaltlogik 36 bezeichnet werden.
  • Die Drahtlos-Schaltlogik 34 kann die Mobilfunk-Transceiver-Schaltlogik 38 (manchmal hierin auch als zellulare Transceiver-Schaltlogik 38 bezeichnet) verwenden, um die drahtlose Kommunikation in Frequenzbereichen (Kommunikationsbändern) wie einem niedrigen Band (manchmal hierin als zellulares niedriges Band LB bezeichnet) von 600 bis 960 MHz, einem mittleren Band (manchmal hierin als zellulares mittleres Band MB bezeichnet) von 1400 MHz oder 1700 MHz bis 2170 oder 2200 MHz und einem hohen Band (manchmal hierin als zellulares hohes Band HB bezeichnet) von 2200 oder 2300 bis 2700 MHz (z. B. ein Hochband mit einer Spitze bei 2400 MHz) oder andere Kommunikationsbänder zwischen 600 MHz und 4000 MHz oder andere geeignete Frequenzen (als Beispiele) zu verarbeiten. Die zellulare Transceiver-Schaltlogik 38 kann Sprachdaten und Nicht-Sprachdaten verarbeiten.
  • Die Drahtlos-Schaltlogik 34 kann eine Satellitennavigationssystem-Schaltlogik wie eine „Global Positioning System“-Empfängerschaltlogik 42 (GPS-Empfängerschaltung) zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zum Handhaben anderer Satellitenpositionierungsdaten (z. B. GLONASS-Signale bei 1609 MHz) einschließen. Satellitennavigationssystemsignale für Empfänger 42 werden von einer Konstellation von Satelliten empfangen, welche die Erde umkreisen. Falls gewünscht, kann die Drahtlos-Schaltlogik 34 Schaltlogiken für andere drahtlose Verbindungen mit kurzer und langer Reichweite einschließen. Zum Beispiel kann die Drahtlos-Schaltlogik 34 Schaltlogiken zum Empfang von Fernseh- und Funksignalen, Paging-System-Transceiver, Nahfeld-Kommunikations -(NFC)-Transceiver-Schaltlogiken 46 (z. B. einen NFC-Transceiver, der bei 13,56 MHz oder einer anderen geeigneten Frequenz arbeitet) usw. einschließen.
  • In NFC-Verbindungen werden drahtlose Signale typischerweise höchstens über einige Zoll übermittelt. Bei Satellitennavigationsverbindungen, Mobiltelefonverbindungen und anderen Verbindungen mit langer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten über tausende Fuß oder Meilen zu übertragen. Bei WLAN- und WPAN-Verbindungen in 2,4 und 5 GHz und anderen drahtlosen Verbindungen mit kurzer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten über mehrere zehn oder hunderte Fuß zu übertragen.
  • Die Ultrabreitband (UWB) Transceiver-Schaltlogik 54 kann die Kommunikation unter Verwendung des IEEE 802.15.4-Protokolls und/oder anderer drahtloser Kommunikationsprotokolle (z. B. Ultrabreitbandkommunikationsprotokolle) unterstützen. Die drahtlosen Ultrabreitbandsignale können auf einem Impulsfunk-Signalisierungsschema basieren, das bandbegrenzte Datenimpulse verwendet. Ultrabreitbandsignale können beliebige Bandbreiten aufweisen, wie z. B. Bandbreiten zwischen 499 MHz und 1331 MHz, Bandbreiten größer als 500 MHz usw. Das Vorhandensein niedriger Frequenzen im Basisband kann manchmal dazu führen, dass Ultrabreitbandsignale durch Objekte wie Wände dringen. In einem IEEE 802.15.4-System kann ein Paar elektronischer Geräte drahtlose zeitgestempelte Nachrichten austauschen. Zeitstempel in den Nachrichten können analysiert werden, um die Laufzeit der Nachrichten und damit den Abstand (Bereich) zwischen den Geräten und/oder einen Winkel zwischen den Geräten (z. B. einen Einfallswinkel eingehender Hochfrequenzsignale) zu bestimmen. Die Transceiver-Schaltlogik 54 kann in Frequenzbändern, wie beispielsweise einem Ultrabreitbandfrequenzband zwischen etwa 5 GHz und etwa 8,3 GHz (z. B. einem 6,5-GHz-Frequenzband, einem 8-GHz-Frequenzband und/oder bei anderen geeigneten Frequenzen) betrieben werden (d. h. Hochfrequenzsignale übertragen).
  • Die Drahtlos-Schaltlogik 34 kann die Antennen 40 einschließen. Die Antennen 40 können unter Verwendung beliebiger geeigneter Antennentypen ausgebildet sein. Zum Beispiel können die Antennen 40 Antennen mit Resonanzelementen einschließen, die aus Schlitzantennenstrukturen, Schleifenantennenstrukturen, Patch-Antennenstrukturen, gestapelten Patch-Antennenstrukturen, Antennenstrukturen mit parasitären Elementen, invertierten F-Antennenstrukturen, invertierten F-Flachantennenstrukturen, Spiralantennenstrukturen, Monopolantennen, Dipolantennenstrukturen, Yagi-(Yagi-Uda)-Antennenstrukturen, an der Oberfläche integrierten Wellenleiterstrukturen, Mischformen dieser Ausführungen usw. gebildet werden. Falls gewünscht, können eine oder mehrere Antennen 40 Hohlraumantennen sein.
  • Für unterschiedliche Bänder und Kombinationen von Bändern können unterschiedliche Antennentypen verwendet werden. Zum Beispiel kann ein bestimmter Antennentyp beim Bilden einer Antenne für eine lokale drahtlose Verbindung verwendet werden, während ein anderer Antennentyp beim Bilden einer Antenne für eine drahtlose Fernverbindung verwendet wird. Falls gewünscht, kann durch Verwendung einer einzigen Antenne zur Handhabung von zwei oder mehr unterschiedlichen Kommunikationsbändern Platz innerhalb des Geräts 10 eingespart werden. So kann beispielsweise eine einzelne Antenne 40 im Gerät 10 verwendet werden, um die Kommunikation in einem WiFi®- oder Bluetooth®-Kommunikationsband bei 2,4 GHz, einem GPS-Kommunikationsband bei 1575 MHz, einem WiFi®-Kommunikationsband bei 5,0 GHz, einem oder mehreren Mobilfunkbändern wie einem Mobilfunkmittelband zwischen etwa 1700 MHz und 2200 MHz und einem Mobilfunkhochband zwischen etwa 2200 und 2700 MHz sowie einem UWB-Kommunikationsband zwischen etwa 5 GHz und 8,3 GHz zu verarbeiten. Falls gewünscht, kann eine Kombination von Antennen zum Abdecken mehrerer Frequenzbänder und dedizierten Antennen zum Abdecken eines einzelnen Frequenzbandes verwendet werden.
  • Es kann wünschenswert sein, zumindest einige der Antennen im Gerät 10 unter Verwendung von Teilen elektrischer Komponenten zu implementieren, die ansonsten nicht als Antennen verwendet würden und die zusätzliche Gerätefunktionen unterstützen. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, Antennenströme in Komponenten wie der Anzeige 14 ( 1) zu induzieren, so dass die Anzeige 14 und/oder andere elektrische Komponenten (z. B. ein Berührungssensor, eine Nahfeldkommunikation-Schleifenantenne, eine leitfähige Anzeigeanordnung oder ein Gehäuse, leitfähige Abschirmstrukturen usw.) als Teil einer Antenne für Wi-Fi, Bluetooth, GPS, Mobilfunkfrequenzen, UWB und/oder andere Frequenzen dienen können, ohne dass separate sperrige Antennenstrukturen in das Gerät 10 integriert werden müssen.
  • 3 ist ein Diagramm, das zeigt, wie die Transceiver-Schaltlogik 52 in der Drahtlos-Schaltlogik 34 unter Verwendung von Signalpfaden, wie beispielsweise einem Signalpfad 60, mit den Antennenstrukturen einer entsprechenden Antenne 40 gekoppelt sein kann. Die Drahtlos-Schaltlogik 34 kann über den Daten- und Steuerpfad 56 mit der Steuerschaltlogik 28 gekoppelt sein. Die Steuerschaltlogik 28 kann mit den Eingabe-Ausgabe-Geräte 32 gekoppelt sein. Das Eingabe-Ausgabe-Gerät 32 kann eine Ausgabe von dem Gerät 10 liefern und eine Eingabe von Quellen empfangen, die für das Gerät 10 extern sind.
  • Um die Antenne 40 mit der Fähigkeit bereitzustellen, Kommunikationsbänder (Frequenzen) von Interesse abzudecken, kann die Antenne 40 mit Schaltlogik, wie beispielsweise Filterschaltlogik (z. B. ein oder mehrere passive Filter und/oder eine oder mehrere einstellbare 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, kann die Antenne 40 mit anpassbaren Schaltungen, wie beispielsweise abstimmbaren Komponenten 58, bereitgestellt werden, um die Antenne über Kommunikationsbänder von Interesse abzustimmen. Die abstimmbaren Komponenten 58 können abstimmbare Spulen, abstimmbare Kondensatoren oder andere abstimmbare Komponenten einschließen. Abstimmbare Komponenten wie diese können auf Schaltern und Netzwerken von festen Komponenten, verteilten Metallstrukturen, die zugeordnete verteilte Kapazitäten und Induktivitäten erzeugen, variablen Festkörpergeräte zum Erzeugen variabler Kapazitäts- und Induktivitätswerte, abstimmbaren Filtern oder anderen geeigneten abstimmbaren Strukturen beruhen.
  • Während des Betriebs von Gerät 10 kann die Steuerschaltlogik 28 auf einem oder mehreren Pfaden, wie beispielsweise dem Pfad 64, Steuersignale abgeben, die Induktivitätswerte, Kapazitätswerte oder andere Parameter anpassen, die mit den abstimmbaren Komponenten 58 verbunden sind, wodurch die Antenne 40 abgestimmt wird, um gewünschte Kommunikationsbänder abzudecken.
  • Der Signalpfad 60 kann eine oder mehrere Hochfrequenz-Übertragungsleitungen einschließen. Als ein Beispiel kann es sich bei dem Signalpfad 60 von 3 um eine Übertragungsleitung mit ersten und zweiten Leitungspfaden, wie beispielsweise den Pfaden 66 bzw. 68, handeln. Der Pfad 66 kann eine positive Signalleitung sein (manchmal hierin als Signalleiter 66 bezeichnet) und der Pfad 68 kann eine Massesignalleitung sein (manchmal hierin als Masseleiter 68 bezeichnet). Die Leitungen 66 und 68 können Teil eines Koaxialkabels, einer Streifenleitungsübertragungsleitung, einer Mikrostreifenübertragungsleitung, einer kantengekoppelten Mikrostreifenübertragungsleitung, einer kantengekoppelten Streifenleitungsübertragungsleitung, einer Wellenleiterstruktur, einer aus Kombinationen dieser Strukturen gebildeten Übertragungsleitung usw. sein. Der Signalpfad 60 kann im Folgenden manchmal als Hochfrequenzübertragungsleitung 60 oder Übertragungsleitung 60 bezeichnet werden.
  • Übertragungsleitungen im Gerät 10, wie beispielsweise die Übertragungsleitung 60, können auf Wunsch in den starren und/oder flexiblen Leiterplattenintegriert sein.In einer geeigneten Anordnung können Übertragungsleitungen wie die Übertragungsleitung 60 auch Übertragungsleitungsleiter (z. B. positive Signalleitung 66 und Massesignalleitung 68) beinhalten, die in mehrschichtige laminierte Strukturen integriert sind (z. B. Schichten aus einem leitfähigen Material wie Kupfer und einem dielektrischen Material wie einem Harz, die ohne dazwischenliegenden Klebstoff miteinander laminiert sind). Die mehrschichtigen laminierten Strukturen können auf Wunsch in mehreren Dimensionen (z. B. zwei- oder dreidimensional) gefaltet oder gebogen werden und nach dem Biegen eine gebogene oder gefaltete Form beibehalten (z. B. können die mehrschichtigen laminierten Strukturen in eine bestimmte dreidimensionale Form gefaltet werden, um sich um andere Gerätekomponenten herum zu bewegen, und sie können starr genug sein, um ihre Form nach dem Falten zu halten, ohne von Versteifungen oder anderen Strukturen gehalten zu werden).Alle der mehreren Schichten der laminierten Strukturen können chargenlaminiert werden (z. B. in einem einzigen Pressverfahren) ohne Klebstoff (z. B. im Gegensatz zum Durchführen mehrerer Pressprozesse, um mehrerer Schichten mit Klebstoff zusammenzulaminieren).
  • Ein Anpassnetzwerk, das aus Komponenten, wie beispielsweise Spulen, Widerständen und Kondensatoren, gebildet ist, kann beim Anpassen der Impedanz der Antenne 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 60 verwendet werden. Anpassnetzwerkkomponenten können als diskrete Komponenten (z. B. Komponenten der Oberflächen-montierten-Technologie (surface mount technology)) bereitgestellt werden oder können aus Gehäusestrukturen, Leiterplattenstrukturen, Bahnen auf Kunststoffträgern usw. gebildet sein. Anpassnetzwerkkomponenten können beispielsweise auf der Übertragungsleitung 60 zwischengeschaltet sein. Die Anpassnetzwerkkomponenten können, falls gewünscht, unter Verwendung von Steuersignalen eingestellt werden, die von der Steuerschaltlogik 28 empfangen werden. Komponenten wie diese können auch beim Bilden einer Filterschaltlogik in der Antenne 40 (z. B. abstimmbare Komponenten 58) verwendet werden.
  • Die Übertragungsleitung 60 kann direkt mit einem Antennenresonanzelement und der Masse für die Antenne 40 gekoppelt sein oder kann mit nahfeldgekoppelten Antennenspeisestrukturen gekoppelt sein, die zum indirekten Einspeisen eines Resonanzelements für die Antenne 40 verwendet werden. Als ein Beispiel kann die Antenne 40 eine Schlitzantenne, eine invertierte F-Antenne, eine Schleifenantenne, eine Patch-Antenne oder andere Antennen mit einer Antennenzuleitung 62 mit einem positiven Antennenzuleitungsanschluss, wie beispielsweise Anschluss 70, und einem Masse-Antennenzuleitungsanschluss, wie beispielsweise Anschluss 72, sein. Die positive Signalleitung 66 kann mit dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 gekoppelt sein, und die Massesignalleitung 68 kann mit dem Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 gekoppelt sein.
  • Falls gewünscht, kann die Antenne 40 ein Antennenresonanzelement einschließen, das indirekt unter Verwendung von Nahfeldkopplung gespeist wird. In einer Nahfeldkopplungsanordnung ist die Übertragungsleitung 60 mit einer nahfeldgekoppelten Antennenspeisestruktur gekoppelt, die verwendet wird, um Antennenstrukturen, wie beispielsweise das Antennenresonanzelement, indirekt zu speisen. Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung, und es können im Allgemeinen beliebige gewünschte Antennenspeiseanordnungen verwendet werden.
  • Die Antenne 40 kann unter Verwendung beliebiger gewünschter Antennenstrukturen gebildet werden. In einer geeigneten Anordnung kann die Antenne 40 unter Verwendung einer Schlitzantennenstruktur gebildet werden. Eine veranschaulichende Schlitzantennenstruktur kann verwendet werden, um die Antenne 40 zu bilden, wie in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt, kann die Antenne 40 eine leitfähige Struktur wie den Leiter 82 einschließen, der mit einer dielektrischen Öffnung wie der dielektrischen Öffnung 74 versehen wurde. Die Öffnung 74 kann hierin manchmal als Schlitz 74, Schlitzantennenresonanzelement 74, Schlitzelement 74 oder abstrahlendes Schlitzelement 74 bezeichnet werden. In der Konfiguration von 4 ist der Schlitz 74 ein geschlossener Schlitz, da Teile des Leiters 82 den Schlitz 74 vollständig umgeben und umschließen.
  • Offene Schlitzantennen können auch in leitfähigen Materialien wie dem Leiter 82 gebildet werden (z. B. durch Bilden einer Öffnung am rechten oder linken Ende des Leiters 82, so dass der Schlitz 74 durch den Leiter 82 ragt).
  • Die Antennenzuleitung 62 für die Antenne 40 kann unter Verwendung des positiven Antennenzuleitungsanschlusses 70 und des Masse-Antennenzuleitungsanschlusses 72 gebildet werden. Im Allgemeinen hängt der Frequenzgang einer Antenne mit der Größe und den Formen der leitfähigen Strukturen in der Antenne zusammen. Schlitzantennen des in 4 dargestellten Typs neigen dazu, Antwortspitzen zu zeigen, wenn der Schlitzumfang P gleich der Betriebswellenlänge der Antenne 40 ist (z. B. wenn der Umfang P gleich der zweifachen Länge L plus der zweifachen Breite W ist). Antennenströme können zwischen den Zuleitungsanschlüssen 70 und 72 um den Umfang P des Schlitzes 74 fließen. Als Beispiel, wenn die Schlitzlänge L > > Schlitzbreite W ist, wird die Länge der Antenne 40 tendenziell etwa die Hälfte der Länge anderer Arten von Antennen betragen, wie z. B. von invertierten F-Antennen, die konfiguriert sind, um Signale mit der gleichen Frequenz zu verarbeiten. Bei gleichem Antennenvolumen kann die Antenne 40 daher Signale mit etwa der doppelten Frequenz anderer Antennen wie z. B. invertierter F-Antennen verarbeiten.
  • Die Antennenzuleitung 62 kann über den Schlitz 74 an einer Stelle zwischen gegenüberliegenden Kanten 76 und 78 des Schlitzes 74 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Antennenzuleitung 62 in einem Abstand 80 von der Kante 76 des Schlitzes 74 angeordnet sein. Der Abstand 80 kann angepasst werden, um die Impedanz der Antenne 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 60 anzupassen (3). So kann beispielsweise der um den Schlitz 74 fließende Antennenstrom an den Kanten 76 und 78 des Schlitzes 74 eine Impedanz von Null (z. B. eine Kurzschlussimpedanz) und eine unendliche (offener Schaltkreis) Impedanz in der Mitte von Schlitz 74 (z. B. bei einer Grundfrequenz des Schlitzes) aufweisen. Die Antennenzuleitung 62 kann zwischen der Mitte von Schlitz 74 und Kante 76 an einer Stelle angeordnet sein, an der der Antennenstrom eine Impedanz aufweist, die der Impedanz der Übertragungsleitung 60 entspricht, z. B. (z. B. kann der Abstand 80 zwischen 0 und ¼ der Betriebswellenlänge der Antenne 40 liegen).
  • Das Beispiel von 4 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann der Schlitz 74 jede beliebige Form aufweisen (z. B. wenn der Umfang P des Schlitzes 74 die Abstrahlcharakteristik der Antenne 40 definiert). So kann beispielsweise der Schlitz 74 eine Mäanderform mit verschiedenen Segmenten aufweisen, die sich in verschiedene Richtungen erstrecken, gerade und/oder gekrümmte Kanten aufweisen usw. Der Leiter 82 kann aus beliebigen leitfähigen elektronischen Gerätestrukturen gebildet werden. So kann beispielsweise der Leiter 82 Leiterbahnen auf Leiterplatten oder andere Substraten, Bleche, Metallfolien, leitfähige Strukturen, die der Anzeige 14 zugeordnet sind (1), leitfähige Teile des Gehäuses 12 (z. B. leitfähige Seitenwände 12W von 1) oder andere leitfähige Strukturen innerhalb des Geräts 10 einschließen. In einer geeigneten Anordnung sind verschiedene Seiten (Kanten) des Schlitzes 74 durch unterschiedliche leitfähige Strukturen definiert. So kann beispielsweise eine Seite des Schlitzes 74 aus leitfähigen Seitenwänden 12W gebildet werden, während die andere Seite des Schlitzes 74 aus leitfähigen Strukturen gebildet wird, die der Anzeige 14 zugeordnet sind.
  • 5 ist eine vereinfachte Querschnittsseitenansicht des Geräts 10, die zeigt, wie die Antenne 40 aus leitfähigen Strukturen, die der Anzeige 14 zugeordnet sind, und leitfähigen Seitenwänden 12W gebildet werden kann. Wie in 5 gezeigt, kann die Antenne 40 leitfähige Anzeigestrukturen 84 beinhalten, die mit einer Antennenzuleitung, wie beispielsweise der Antennenzuleitung 62, gekoppelt sind. Der positive Antennenzuleitungsanschluss 70 der Antennenzuleitung 62 kann mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt sein. Der Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 der Antennenzuleitung 62 kann an Masse (z. B. an leitfähige Seitenwände 12W des Gehäuses 12) gekoppelt sein.
  • Auf diese Weise können das Gehäuse 12 und die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 den Leiter 82 aus 4 bilden und die Kanten des Schlitzes 74 für die Antenne 40 definieren (wobei sich der Umfang des Schlitzes 74 innerhalb der x-y-Ebene von 5 erstreckt). Wie in 5 gezeigt, kann der Schlitz 74 leitfähige Anzeigestrukturen 84 von leitfähigen Seitenwänden 12W trennen und durch die Antennenzuleitung 62 überbrückt werden. Der Schlitz 74 kann eine oder mehrere Seitenflächen von leitfähigen Anzeigestrukturen 84 umgeben (z. B. in der x-y-Ebene von 5).
  • Das Gehäuse 12 und die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 können einen inneren Hohlraum oder ein inneres Volumen 88 innerhalb des Geräts 10 definieren. Zusätzliche Gerätekomponenten können innerhalb des Volumens 88 angeordnet werden. Die Antennenzuleitung 62 kann über eine Übertragungsleitung, wie beispielsweise ein Koaxialkabel oder eine flexible Leiterplattenübertragungsleitung (z. B. Übertragungsleitung 60 aus 3), mit der Transceiver-Schaltlogik 52 gekoppelt sein.
  • Leitfähige Anzeigestrukturen 84 können beispielsweise Abschnitte der Anzeige 14 (1) wie Metallabschnitte eines Rahmens oder eine Anordnung der Anzeige 14, Berührungssensorelektroden innerhalb der Anzeige 14, Abschnitte einer in die Anzeige 14 eingebetteten Nahfeldkommunikationsantenne, Grundplattenstrukturen innerhalb der Anzeige 14, eine Metallrückplatte für die Anzeige 14 oder andere leitfähige Strukturen auf oder in der Anzeige 14 einschließen. Leitfähige Anzeigestrukturen 84 können manchmal hierin als Anzeigemodulstrukturen 84 bezeichnet werden.
  • Leitfähige Anzeigestrukturen 84 können mit Masse (z. B. leitfähige Seitenwand 12W) über den leitfähigen Verbindungspfad 86 (z. B. über einen Abschnitt des Schlitzes 74, der sich zwischen leitfähigen Anzeigestrukturen 84 und leitfähigen Seitenwänden 12W erstreckt) gekoppelt werden. Der leitfähige Verbindungspfad 86 kann leitfähige Strukturen beinhalten, die direkt mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 verbunden sind und leitfähige Strukturen, die kapazitiv mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt (aber nicht in Kontakt mit ihnen) sind (z. B. während sie noch einen Teil des Schlitzes 74 überspannen und leitfähige Anzeigestrukturen 84 mit dem Gehäuse 12 kurzschließen), und/oder leitfähige Strukturen einschließen, die nicht mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt sind (z. B. während sie noch einen Teil des Schlitzes 74 überspannen und auf einem Massepotential gehalten werden, wodurch der Umfang des Schlitzes 74 in der x-y-Ebene von 5 elektrisch definiert wird). Im Beispiel von 5 definiert das leitfähige Gehäuse 12 eine Rückwand des Geräts 10, die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gegenüberliegt (z. B. kann das Volumen 88 teilweise durch eine Rückwand des Geräts 10 definiert sein). Dies ist lediglich veranschaulichend. Wenn gewünscht, kann die Rückwand des Geräts 10 teilweise oder vollständig aus dielektrischen Materialien gebildet werden und das Volumen 88 kann durch andere Komponenten, wie beispielsweise eine oder mehrere Leiterplatten innerhalb des Geräts 10, definiert werden.
  • Die Antenne 40 kann zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzsignalen in WLAN- und/oder WPAN-Bändern bei 2,4 GHz und 5,0 GHz, in Mobilfunkbändern zwischen 1,7 GHz und 2,2 GHz und zwischen 2,2 GHz und 2,7 GHz, in einem Ultrabreitbandfrequenzband zwischen etwa 5 GHz und 8,3 GHz, in Satelliten-Navigationsbändern bei 1,5 GHz und/oder anderen gewünschten Frequenzbändern verwendet werden. Das 2,4-GHz-Frequenzband kann beispielsweise beliebige WLAN- und/oder WPAN-Frequenzbänder mit Frequenzen zwischen 2,4 GHz und 2,5 GHz einschließen. Das 5,0 GHz-Frequenzband kann beispielsweise beliebige WLAN-Frequenzbänder mit Frequenzen zwischen 4,9 GHz und 5,9 GHz einschließen. Zusätzliche Antennen können ebenfalls im Gerät 10 vorgesehen sein, um diese Frequenzbänder und/oder andere Frequenzbänder zu verarbeiten. Die Konfiguration für Antenne 40 aus 5 ist lediglich veranschaulichend.
  • 6 ist eine Querschnittsseitenansicht des Geräts 10, die zeigt, wie die Antenne 40 und der leitfähige Verbindungspfad 86 von 5 in das Gerät 10 implementiert werden können. Wie in 6 gezeigt, kann das Gerät 10 leitfähige Seitenwände 12W aufweisen, die sich von der Rückseite zur Vorderseite des Geräts 10 erstrecken. Das Gehäuse 12 kann eine dielektrische Gehäuserückwand, wie beispielsweise die dielektrische Gehäuserückwand 100, beinhalten. Die Anzeige 14 kann an der Vorderseite des Geräts 10 gebildet werden, während die dielektrische Gehäuserückwand 100 an der Rückseite des Geräts 10 gebildet wurde. Leitfähige Seitenwände 12W können mit dem Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 der Antennenzuleitung 62 gekoppelt werden. Die Anzeige 14 kann eine Anzeigeabdeckungsschicht 98 und ein Anzeigemodul 104 unter der Anzeigeabdeckungsschicht 98 einschließen.
  • Das Anzeigemodul 104 kann leitfähige Komponenten enthalten, die beim Bilden von leitfähigen Anzeigestrukturen 84 der Antenne 40 (5) verwendet werden. Die leitfähigen Komponenten im Anzeigemodul 104 können zum Beispiel ebene Formen (z. B. ebene rechteckige Formen, ebene kreisförmige Formen usw.) aufweisen und können aus Metall und/oder einem anderen leitfähigen Material gebildet sein, das Antennenströme trägt. Die dünnen ebenen Formen dieser Komponenten und die gestapelte Konfiguration von 7 können diese Komponenten beispielsweise kapazitiv miteinander koppeln, so dass sie bei Hochfrequenzen zusammenwirken können, um leitfähige Anzeigestrukturen 84 von 5 zu bilden (z. B. um effektiv/elektrisch einen einzelnen Leiter zu bilden).
  • Die Komponenten, die leitfähige Anzeigestrukturen 84 bilden, können beispielsweise ebene Komponenten auf einer oder mehreren Schichten 102 im Anzeigemodul 104 beinhalten (z. B. eine erste Schicht 102-1, eine zweite Schicht 102-2, eine dritte Schicht 102-3 oder andere gewünschte Schichten). Als ein Beispiel kann die Schicht 102-1 einen Berührungssensor für die Anzeige 14 bilden, die Schicht 102-2 kann eine Anzeigetafel (manchmal auch als Anzeige, Anzeigeschicht oder Pixelanordnung bezeichnet) für die Anzeige 14 bilden, und die Schicht 102-3 kann eine Nahfeldkommunikationsantenne für das Gerät 10 und/oder eine andere Schaltlogik zur Unterstützung der Nahfeldkommunikation (z. B. bei 13,56 MHz) bilden. Die Schicht 102-1 kann einen kapazitiven Berührungssensor einschließen und kann beispielsweise aus einem Polyimidsubstrat oder einer anderen flexiblen Polymerschicht mit transparenten kapazitiven Berührungssensorelektroden (z. B. Indiumzinnoxid-Elektroden) gebildet werden. Die Schicht 102-2 kann eine organische lichtemittierende Diodenanzeige oder eine andere geeignete Anzeigeschicht einschließen. Die Schicht 102-3 kann aus einer flexiblen Schicht gebildet werden, die ein magnetisches Abschirmmaterial (z. B. eine Ferritschicht oder eine andere magnetische Abschirmschicht) und Schleifen von Metallbahnen einschließt. Auf Wunsch können unter und/oder um die Schicht 102-3 eine leitfähige Rückplatte, metallische Abschirmungsdosen bzw. -schichten und/oder ein leitfähiger Anzeigerahmen gebildet werden, der eine strukturelle Unterstützung und/oder eine Erdungsreferenz für die Komponenten des Anzeigemoduls 104 bieten kann. Das Anzeigemodul 104 kann manchmal hierin als Anzeigeanordnung 104 bezeichnet werden.
  • Leitfähiges Material in den Schichten 102-1, 102-2, 102-3, eine leitfähige Rückplatte für die Anzeige 14, leitfähige Abschirmschichten, leitfähige Abschirmdosen und/oder ein leitfähiger Rahmen für die Anzeige 14 können zum Bilden von leitfähigen Strukturen 84 verwendet werden, die Kanten des Schlitzes 74 für die Antenne 40 definieren. Dieses und/oder ein anderes leitfähiges Material in der Anzeige 40, das zur Bildung von leitfähigen Anzeigestrukturen 84 verwendet wird, kann beispielsweise über Leiterbahnen, vertikale Leiterbahnen oder andere leitfähige Verbindungen und/oder über kapazitive Kopplung miteinander gekoppelt werden.
  • Die Antenne 40 kann unter Verwendung der Antennenzuleitung 62 gespeist werden. Der positive Antennenzuleitungsanschluss 70 der Antennenzuleitung 62 kann mit dem Anzeigemodul 104 und damit mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt werden (z. B. mit der Nahfeldkommunikationsschicht 102-3, der Anzeigeschicht 102-2, der Berührungsschicht 102-1, einer Metallrückwand für das Anzeigemodul 104 und/oder einem Metallrahmen für das Anzeigemodul 104). Der Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 der Antennenzuleitung 62 kann mit einer Antennenmasse in dem Gerät 10 (z. B. leitfähige Seitenwand 12W) gekoppelt werden.
  • Wie in 6 gezeigt, kann das Gerät 10 Strukturen von gedruckten Leiterplatten, wie beispielsweise die gedruckte Leiterplatte 90, einschließen. Die gedruckte Leiterplatte 90 kann eine starre gedruckte Leiterplatte oder eine flexible gedruckte Leiterplatte sein oder kann Strukturen von flexiblen und starren gedruckten Leiterplatten einschließen. Die gedruckte Leiterplatte 90 kann hierin manchmal als Hauptplatine 90 oder Logikplatine 90 bezeichnet werden. Elektrische Komponenten wie die Transceiver-Schaltlogik 52, die Anzeigeschnittstellen-Schaltlogik 92 und andere Komponenten können auf der Logikplatine 90 angeordnet werden. Auf Wunsch können eine oder mehrere zusätzliche Antennen, eine Spule 50 (2) und/oder eine Sensorschaltlogik oder andere Eingabe-/Ausgabegeräte zwischen der Logikplatine 90 und der dielektrischen Gehäuserückwand 100 angeordnet werden (z. B. zur Übertragung drahtloser Signale durch die dielektrische Gehäuserückwand 100). Antennenströme für die Antenne 40 können durch leitfähige Seitenwände 12W und das Anzeigemodul 104 (d.h. leitfähige Anzeigestrukturen 84 aus 5) um den Umfang des Schlitzes 74 (z. B. in der x-y-Ebene von 7) geleitet werden. Wie Pfeil 101 zeigt, können korrespondierende Hochfrequenzsignale durch die Anzeigeabdeckungsschicht 98 übertragen werden.
  • Das Anzeigemodul 104 kann einen oder mehrere Anzeigeanschlüsse, wie beispielsweise die Anschlüsse 96, einschließen. Die Anschlüsse 96 können mit einer oder mehreren Leiterplatten 94 gekoppelt sein. Leiterplatten 94 können flexible Leiterplatten (im Folgenden manchmal auch als Anzeigeflexe 94 bezeichnet), starre Leiterplatten oder Leiterbahnen auf anderen Substraten einschließen, wenn gewünscht. Die Anschlüsse 96 können Signale zwischen den Schichten 102 des Anzeigemoduls 104 und der Anzeigeschnittstellen-Schaltlogik 92 auf der Logikplatine 90 über die Anzeigeflexe 94 übertragen.
  • Als Beispiel kann das Anzeigemodul 104 einen ersten Anschluss 96 einschließen, der Berührungssensorsignale von Schicht 102-1 zur Anzeigenschnittstellen-Schaltlogik 92 über einen ersten Anzeigeflex 94 überträgt, einen zweiten Anschluss 96, der Anzeigedaten (z. B. Bilddaten) von der Anzeigeschnittstellen-Schaltlogik 92 zur Anzeigeschicht 102-2 über einen zweiten Anzeigeflex 94 überträgt (z. B. Schicht 102-2 kann Licht entsprechend den Anzeigedaten emittieren), und einen dritten Anschluss 96, der Nahfeldkommunikationssignale zu und/oder von Schicht 102-3 über einen dritten Anzeigeflex 94 überträgt. Die Anschlüsse 96 können leitfähige Kontaktflächen, leitfähige Stifte, leitfähige Federn, leitfähigen Klebstoff, leitfähige Klemmen, Lötmittel, Schweißnähte, leitfähige Drähte und/oder andere gewünschte leitfähige Verbindungsstrukturen und/oder Befestigungselemente zum Übertragen von Daten, die dem Anzeigemodul 104 zugeordnet sind, zwischen dem Anzeigemodul 104 und der Schaltlogik auf der Logikplatine 90 oder anderswo im Gerät 10 einschließen.
  • Die Transceiver-Schaltlogik 52 kann über die Hochfrequenzübertragungsleitung 60 mit der Antennenzuleitung 62 der Antenne 40 gekoppelt sein (3). Die Hochfrequenzübertragungsleitung 60 kann Leitungspfade in der flexiblen Leiterplatte 120 und der dielektrischen Stützstruktur 118 enthalten. Die dielektrische Stützstruktur 118 kann beispielsweise aus Kunststoff oder anderen dielektrischen Materialien, aus einer starren Leiterplatte, aus einer flexiblen Leiterplatte usw. gebildet werden. Leitungspfade, die der Hochfrequenzübertragungsleitung 60 in einer flexiblen Leiterplatte 120 zugeordnet sind, können mit Leitungspfaden gekoppelt werden, die der Hochfrequenzübertragungsleitung 60 in der dielektrischen Stützstruktur 118 über den Hochfrequenzanschluss 122 zugeordnet sind.
  • Die Massesignalleitung 68 in der Übertragungsleitung 60 (3) kann mit dem Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 über den Pfad 114 gekoppelt werden (z. B. können Masseleiterbahnen in der dielektrischen Stützstruktur 118 mit dem Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 über den Pfad 114 gekoppelt werden). Der Pfad 114 kann einen leitfähigen Draht, leitfähigen Klebstoff, elektrisch leitfähige Befestigungsmittel wie Schrauben, leitfähige Stifte, leitfähige Clips, leitfähige Klammern, Lot, Schweißnähte und/oder beliebige andere elektrisch leitfähige Verbindungsstrukturen einschließen. Die Signalleitung 66 der Übertragungsleitung 60 (3) kann mit dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 der Antenne 40 über den leitfähigen Clip 116 gekoppelt werden (z. B. können Signalspuren in der dielektrischen Trägerstruktur 118 über den leitfähigen Clip 116 mit dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 gekoppelt werden). Eine oder mehrere Komponenten, wie z. B. die Komponenten 124, können auf Wunsch an der dielektrischen Stützstruktur 118 angebracht werden. Die Komponenten 124 können Verstärkerschaltungen, Impedanzanpassungsschaltungen oder beliebige andere gewünschte Komponenten einschließen.
  • Auf Wunsch kann eine leitfähige Lasche oder Klinge wie die leitfähige Lasche 112 mit den leitfähigen Strukturen des Anzeigemoduls 104 gekoppelt werden (z. B. leitfähige Strukturen in Schichten 102, eine leitfähige Rückplatte, ein leitfähiger Rahmen, leitfähige Abschirmdosen oder -schichten und/oder andere leitfähige Anzeigestrukturen 84 im Anzeigemodul 104). Der Clip 116 kann mit der Lasche 112 zusammenpassen, um eine elektrische Verbindung zwischen der Übertragungsleitung 60 und dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 zu bilden (z. B. kann der positive Antennenzuleitungsanschluss 70 sich auf der Lasche 112 befinden, wenn der Clip 116 an der Lasche 112 angebracht ist). Der Clip 116 kann beispielsweise ein Tulpenclip oder ein anderer Clip mit Zinken oder anderen Strukturen sein, die Druck auf die Lasche 112 ausüben und so sicherstellen, dass eine robuste und zuverlässige elektrische Verbindung zwischen Lasche 112 und Clip 116 über die Zeit gehalten wird.
  • Wenn sie auf diese Weise konfiguriert werden, können Antennenströme über die Antennenzuleitung 62 übertragen werden und beginnen, um den Umfang des Schlitzes 74 zu fließen (z. B. in der x-y-Ebene der 6). Um die laterale (verlängerte) Länge L des Schlitzes 74 zu definieren, können leitfähige Verbindungspfade, wie beispielsweise der leitfähige Verbindungspfad 86 aus 5, den Spalt 113 zwischen einer bestimmten Seite des Anzeigemoduls 104 und einer benachbarten leitfähigen Seitenwand 12W überspannen. Im Beispiel von 6 wird der leitfähige Verbindungspfad 86 von 5 unter Verwendung von leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 implementiert. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können manchmal hierin als leitfähige Massestrukturen 106 oder Massestrukturen 106 bezeichnet werden.
  • Wie durch die gestrichelten Linien 108 angezeigt, können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 in einer geeigneten Anordnung mit dem leitfähigen Material in dem Anzeigemodul 104 kurzgeschlossen werden (z. B. in direktem Kontakt damit). So können beispielsweise leitfähige Verbindungsstrukturen 106 mit leitfähigem Material innerhalb der Schicht 102-1, der Schicht 102-2 oder der Schicht 102-3, einem leitfähigen Rahmen des Anzeigemoduls 104, einer leitfähigen Rückplatte des Anzeigemoduls 104, Abschirmstrukturen im Anzeigemodul 104 und/oder einem anderen leitfähigen Material im Anzeigemodul 104 kurzgeschlossen werden, die zum Bilden von leitfähigen Anzeigestrukturen 84 der Antenne 40 verwendet werden.
  • Auf Wunsch können leitfähige Klebe- oder leitfähige Befestigungsstrukturen wie Stifte, Lot, Schweißnähte, Federn, Schrauben, Clips, Klammern und/oder andere Befestigungsstrukturen verwendet werden, um sicherzustellen, dass leitfähige Verbindungsstrukturen 106 im Anzeigemodul 104 in Kontakt mit leitfähigem Material gehalten werden. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können sich über den Spalt 113 erstrecken und können mit der leitfähigen Seitenwand 12W kurzgeschlossen sein. Auf Wunsch, können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 mit leitfähigem Klebstoff, Stiften, Federn, Schrauben, Clips, Klammern, Halterungen, Lot, Schweißnähten und/oder anderen Strukturen mit der leitfähigen Seitenwand 12W in Kontakt gehalten werden. Im Beispiel von 6 befestigt eine leitfähige Schraube 110 leitfähige Verbindungsstrukturen 106 an der leitfähigen Seitenwand 12W und dient zum elektrischen Kurzschließen von leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 und damit von leitfähigen Verbindungsstrukturen 84 an der leitfähigen Seitenwand 12W.
  • Bei dieser Konfiguration können leitfähige Verbindungsstrukturen 106 einen Teil des Umfangs des Schlitzes 74 in der Antenne 40 (z. B. in der x-y-Ebene von 6) definieren und dadurch die Länge L des Schlitzes 74 teilweise definieren (4). Darüber hinaus können leitfähige Verbindungsstrukturen 106 (z.B. ein leitfähiger Verbindungspfad 86, wie in 5 dargestellt) einen Kurzschlussweg zwischen leitfähigem Material im Anzeigemodul 104 und leitfähiger Seitenwand 12W bilden (z. B. können Antennenströme für die Antenne 40 über leitfähige Verbindungsstrukturen 106 zwischen dem Anzeigemodul 104 und der leitfähiger Seitenwand 12W fließen). Das Kurzschließen des Anzeigemoduls 104 mit einer leitfähigen Seitenwand 12W über den Spalt 113 kann dazu dienen, zu starke elektrische Felder zu mildern, die sonst in der Nähe des Spalts 113 aufgrund der Lage der Antennenzuleitung 62 auf einer anderen Seite des Anzeigemoduls 104 auftreten würden. Dies kann dazu dienen, den Antennenwirkungsgrad in Bezug auf Szenarien zu optimieren, in denen das Anzeigemodul 104 beispielsweise vollständig von leitfähigen Seitenwänden 12W isoliert ist.
  • Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung. Leitfähige Verbindungsstrukturen 106 müssen mit dem Anzeigemodul 104 keinen direkten Kontakt haben. In einer anderen geeigneten Anordnung können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 den Spalt 113 überspannen, ohne mit dem Anzeigemodul 104 einen direkten Kontakt zu haben (z. B. wie in 6 gezeigt). In diesem Szenario können leitfähige Verbindungsstrukturen 106 elektrisch mit einem oder mehreren Anzeigeflexen 94 kurzgeschlossen werden (z. B. mit Masseleitern oder anderem leitfähigen Material in den Anzeigeflexen 94). So können beispielsweise die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 elektrisch mit Anzeigeflexen 94 unter Verwendung von leitfähigem Klebstoff oder leitfähigen Befestigungsstrukturen wie Stiften, Lot, Schweißnähten, Federn, Schrauben, Clips, Klammern und/oder anderen Strukturen kurzgeschlossen werden, wobei letztere sicherstellen, dass die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 in Kontakt mit den Anzeigeflexen 94 gehalten werden.
  • Auf Wunsch können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 in ausreichender Nähe zum leitfähigen Material im Anzeigemodul 104 angeordnet werden, um die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 effektiv mit der Masse kurzzuschließen (z. B. bei Hochfrequenzen, die über die Antennenzuleitung 62 verarbeitet werden). So können beispielsweise leitfähige Verbindungsstrukturen 106 kapazitiv mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 im Anzeigemodul 104 gekoppelt werden und Antennenströme, die der Antenne 40 zugeordnet sind, können zwischen Anzeigemodul 104 und leitfähiger Seitenwand 12W über leitfähige Verbindungsstrukturen 106 fließen (z. B. über kapazitive Kopplung). Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 müssen in diesem Szenario auf Wunsch nicht mit den Anzeigeflexen 94 kurzgeschlossen werden. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können entweder mit dem Anzeigemodul 104 oder den Anzeigeflexen 94, mit einem von beiden oder mit keinem von beiden direkt in Kontakt stehen. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können entweder mit dem Anzeigemodul 104 oder den Anzeigeflexen 94, mit einem von beiden oder mit keinem von beiden kapazitiv gekoppelt sein.
  • In einer anderen geeigneten Anordnung können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 weit genug von dem Anzeigemodul 104 entfernt angeordnet sein, so dass die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 nicht kapazitiv mit dem leitfähigen Material in dem Anzeigemodul 104 gekoppelt sind. In diesem Szenario gilt, da die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 auf einem Massepotential gehalten werden (z. B. weil die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 Massestrukturen in den Anzeigeflexen 94 mit der geerdeten leitfähigen Seitenwand 12W kurzschließen), dass die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 immer noch Kanten des Schlitzes 74 elektrisch definieren können, obwohl sie nicht tatsächlich mit den leitfähigen Verbindungsstrukturen 84 im Anzeigemodul 104 in Kontakt stehen oder kapazitiv mit diesen gekoppelt sind, was dazu beiträgt, die Länge L des Schlitzes 74 zu definieren (4).
  • Das Beispiel von 6 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen können die leitfähigen Seitenwände 12W, die Abdeckungsschicht 98 und die dielektrische hintere Gehäusewand 100 beliebige gewünschte Formen aufweisen. Zusätzliche Komponenten können, falls gewünscht, innerhalb des Volumens 88 ausgebildet werden. Ein Substrat oder eine andere Trägerstruktur kann auf Wunsch zwischen der Logikplatine 90 und den Anzeigeflexen 94 angeordnet werden (z. B. um die Anzeigeflexe 94 an ihrem Platz zu halten). Gegebenenfalls können andere Anordnungen verwendet werden. Auf Wunsch kann die flexible Leiterplatte 120 mit der Antennenzuleitung 62 ohne dielektrische Stützstruktur 118 gekoppelt werden oder die flexible Leiterplatte 120 kann weggelassen werden (z. B. kann die dielektrische Stützstruktur 118 direkt mit der Transceiver-Schaltlogik 52 gekoppelt sein). Andere Übertragungsleitungs- und Zuleitungsstrukturen können, falls gewünscht, verwendet werden.
  • 7 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie der Schlitz 74 der Antenne 40 einem Mäanderpfad um das Anzeigemodul 104 folgen kann und Kanten aufweisen kann, die durch das Anzeigemodul 104, die leitfähigen Seitenwände 12W und die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 definiert sind. Die Ebene der Seite von 7 kann zum Beispiel in der x-y-Ebene von 5 und 6 liegen. Im Beispiel von 7 wird die Anzeigeabdeckungsschicht 98 von BB. 6 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt.
  • Wie in 7 gezeigt, kann der Schlitz 74 der Antenne 40 einem Mäanderpfad folgen und Kanten aufweisen, die durch verschiedene leitfähige Strukturen des elektronischen Geräts definiert sind. So kann beispielsweise der Schlitz 74 einen ersten Satz Kanten (z. B. Außenkanten) aufweisen, die durch leitfähige Seitenwände 12W definiert sind, und einen zweiten Satz Kanten (z. B. Innenkanten), die durch leitfähige Strukturen wie die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 definiert sind. Die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 können beispielsweise leitfähige Abschnitte des Anzeigemoduls 104 (6), wie Metallabschnitte eines Rahmens oder eine Anordnung der Anzeige 14, Berührungssensorelektroden innerhalb der Schicht 102-1, Pixelschaltungen innerhalb der Schicht 102-2, Abschnitte einer in die Schicht 102-3 eingebetteten Nahfeldkommunikationsantenne, Masseflächenstrukturen innerhalb der Anzeige 14, eine Metallrückplatte für die Anzeige 14 oder andere leitfähige Strukturen auf oder in der Anzeige 14 beinhalten.
  • Im Beispiel von 7 folgt der Schlitz 74 einem Mäanderpfad und weist ein erstes Segment 126 auf, das sich zwischen dem Rand der linken leitfähigen Seitenwand 12W und den leitfähigen Displaystrukturen 84 erstreckt, ein zweites Segment 128, das sich zwischen der oberen leitfähigen Seitenwand 12W und den leitfähigen Displaystrukturen 84 erstreckt, und ein drittes Segment 130, das sich zwischen der rechten leitfähigen Seitenwand 12W und den leitfähigen Displaystrukturen 84 erstreckt. Die Segmente 126 und 130 können sich entlang paralleler Längsachsen erstrecken. Das Segment 128 kann sich zwischen den Enden der Segmente 126 und 130 (z. B. senkrecht zu den Längsachsen der Segmente 126 und 130) erstrecken. Auf diese Weise kann der Schlitz 74 ein länglicher Schlitz sein, der sich zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen 84 und mehreren leitfähigen Seitenwänden 12W erstreckt (z. B. um die Länge des Schlitzes 74 zu maximieren, um relativ niederfrequente Bänder wie Satellitennavigation-Kommunikationsbänder und Niederband-Mobilfunkbänder abzudecken).
  • Die Antenne 40 kann unter Verwendung der Antennenzuleitung 62 gespeist werden, die über die Breite W des Schlitzes 74 gekoppelt ist. Im Beispiel von 7 ist die Antennenzuleitung 62 über das Segment 128 des Schlitzes 74 gekoppelt. Dies dient nur zur Veranschaulichung und im Allgemeinen kann die Antennenzuleitung 62 über jeden beliebigen Abschnitt des Schlitzes 74 gekoppelt werden. Der Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 der Antennenzuleitung 62 kann mit einer gegebenen leitfähigen Seitenwand 12W und der positive Antennenzuleitungsanschluss 70 der Antennenzuleitung 62 mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt werden. Dies dient nur zur Veranschaulichung und, falls gewünscht, kann der Masse-Antennenzuleitungsanschluss 72 mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 und der positive Antennenzuleitungsanschluss 70 mit der leitfähigen Seitenwand 12W gekoppelt werden.
  • Bei einer derartigen Konfiguration kann der Schlitz 74 die Länge L aufweisen, die durch die Gesamtlängen der Segmente 126, 128 und 130 definiert ist. Der Umfang des Schlitzes 74 kann durch die Summe der Längen der Kanten dieser Segmente definiert werden. Die Antenne 40 kann beispielsweise Antwortspitzen aufweisen, wenn der Umfang von Schlitz 74 ungefähr gleich der effektiven Betriebswellenlänge der Antenne ist (z. B. die Wellenlänge nach Berücksichtigung der mit den Materialien des Geräts 10 verbundenen dielektrischen Effekte). Die Antennenzuleitung 62 kann Antennenströme um den Umfang von Schlitz 74 herum übertragen (z. B. über leitfähige Seitenwände 12W und leitfähige Anzeigestrukturen 84). Die Antennenströme können entsprechende Funksignale erzeugen, die von der Antenne 40 übertragen werden, oder sie können als Reaktion auf entsprechende Funksignale erzeugt werden, die von der Antenne 40 von externen Geräten empfangen werden.
  • Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können gegenüberliegende Kanten 76 und 78 von Schlitz 74 definieren und dazu dienen, die Länge L von Schlitz 74 effektiv zu definieren. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen können auf einem Massepotential gehalten werden und/oder die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 mit der leitfähigen Seitenwand 12W kurzschließen. Bei dieser Konfiguration können Antennenströme, die durch die Antennenzuleitung 62 übertragen werden, an den Enden 76 und 78 des Schlitzes 74 (über leitfähige Verbindungsstrukturen 106) eine Kurzschlussimpedanz aufweisen.
  • Wenn gewünscht, können die Position und Breite der leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 angepasst werden (z. B. wie durch die Pfeile 131 gezeigt), um die Länge L des Schlitzes 74 zu verlängern oder zu verkleinern (z. B. so, dass der Schlitz 74 mit gewünschten Frequenzen abstrahlt). In einer geeigneten Anordnung kann die Antenne 40 mit einer geeigneten Impedanzanpassungsschaltung und einer ausgewählten Länge L versehen werden, so dass der Schlitz 74 in einem ersten Frequenzband (z. B. einem ersten Frequenzband von 1,5 GHz bis 2,2 GHz, das WLAN, WPAN, Satellitennavigation, zellulares Mittelband und/oder einige zellulare Hochbandfrequenzen abdeckt), einem zweiten Frequenzband (z. B, einem zweiten Frequenzband von 2,2 GHz bis 3,0 GHz, das WLAN/WPAN-Frequenzen abdeckt), und einem dritten Frequenzband (z. B. einem dritten Frequenzband von 5,0 bis 8,0 GHz, das WLAN-Frequenzen und UWB-Frequenzen abdeckt) abstrahlt. Eines oder mehrere dieser Frequenzbänder können auf Wunsch durch Oberwellenmodi von Schlitz 74 abgedeckt werden. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können direkt mit den leitfähigen Anzeigestrukturen 84 verbunden sein (z. B. wie durch die gestrichelten Linien 108 von 6 gezeigt), können indirekt mit den leitfähigen Anzeigestrukturen 106 über eine kapazitive Kopplung gekoppelt oder von den leitfähigen Anzeigestrukturen 106 getrennt sein (z. B. müssen die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 nicht mit den leitfähigen Anzeigestrukturen 84 in Kontakt sein, um einen Teil des Umfangs von Schlitz 74 elektrisch zu definieren).
  • In Szenarien, in denen leitfähige Verbindungsstrukturen 106 im Gerät 10 fehlen, können zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen 84 und der leitfähigen Seitenwand 12W auf der Seite des Geräts 10 gegenüber der Antennenzuleitung 62 übermäßig starke elektrische Felder erzeugt werden. Diese Felder können den Gesamtwirkungsgrad der Antenne 40 beeinträchtigen. Jedoch kann das Vorhandensein von leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 effektiv einen Kurzschluss zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen 84 und der leitfähigen Seitenwand 12W bilden. Dies kann beispielsweise das Gehäuse 12 und die leitfähigen Anzeigestrukturen 84 so konfigurieren, dass sie sich elektrisch wie ein einzelner Metallkörper verhalten und übermäßige elektrische Felder an der Seite des Geräts 10 gegenüber der Antennenzuleitung 62 mildern. Auf diese Weise kann die Antenne 40 mit größerem Antennenwirkungsgrad arbeiten, im Vergleich zu Szenarien, bei denen leitfähige Verbindungsstrukturen 106 im Gerät 10 fehlen. Das Vorhandensein von leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 kann es ermöglichen, die Breite W des Schlitzes 74 und die Dicke des Geräts 10 bei gleichen Antennenwirkungsgraden im Vergleich zu Szenarien, in denen beispielsweise leitfähige Verbindungsstrukturen 106 nicht innerhalb des Geräts 10 gebildet werden, zu reduzieren.
  • Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können beliebige leitfähige Strukturen wie leitfähigen Klebstoff (z. B. leitfähiges Klebeband), leitfähige Befestigungselemente (z. B. leitfähige Schrauben oder Clips wie Klingenclips), leitfähige Stifte, Lot, Schweißnähte, Leiterbahnen an flexiblen Leiterplatten, Metallfolie, gestanztes Blech, integrale Gerätegehäusestrukturen, leitfähige Klammern, leitfähige Feder und/oder beliebige andere gewünschte Strukturen zur Definition des Umfangs von Schlitz 74 und/oder zur effektiven Bildung eines elektrischen Kurzschlusspfades zwischen leitfähigen Anzeigestrukturen 84 und dem Gehäuse 12 beinhalten.
  • Wie in 7 gezeigt, können unter leitfähigen Anzeigestrukturen 84 mehrere Anzeigeflexe 94 gebildet werden (z. B. ein erster Anzeigeflex 94-1, ein zweiter Anzeigeflex 94-2 und ein dritter Anzeigeflex 94-3). Der Anzeigeflex 94-3 kann elektrisch mit der Schicht 102-3 gekoppelt sein (6), der Anzeigeflex 94-2 kann elektrisch mit der Schicht 102-2 gekoppelt sein und der Anzeigeflex 94-1 kann elektrisch mit der Schicht 102-1 gekoppelt sein. Die Enden des Anzeigeflex 94, die am nächsten an der Antennenzuleitung 62 liegen, können beispielsweise mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt werden. Die gegenüberliegenden Enden der Anzeigeflexe 94 können mit der Anzeigeschnittstellen-Schaltlogik 92 gekoppelt sein (6). Der Anzeigeflex 94-3 kann Nahfeldkommunikationssignale zwischen der Schicht 102-3 und anderen Kommunikationsschaltungen auf der Logikplatine 90 übertragen. Der Anzeigeflex 94-2 kann Bilddaten zwischen der Schicht 102-2 und der Anzeigeschaltlogik auf der Logikplatine 90 übertragen. Der Anzeigeflex 94-1 kann Berührungssensordaten zwischen der Schicht 102-1 und der Steuerschaltlogik auf der Logikplatine 90 übertragen. Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 können geerdete Abschnitte der Anzeigeflexe 94-1, 94-2 und 94-3 auf Wunsch zu leitfähigen Seitenwänden 12W elektrisch kurzschließen.
  • Das Beispiel von 7 ist lediglich veranschaulichend. Der Schlitz 74 kann eine gleichmäßige Breite W entlang der Länge L oder unterschiedliche Breiten entlang der Länge L aufweisen. Auf Wunsch kann die Breite W angepasst werden, um die Bandbreite der Antenne 40 zu optimieren. Als Beispiel kann die Breite W zwischen 0,5 mm und 1,0 mm liegen. Der Schlitz 74 kann auf Wunsch andere Formen aufweisen (z. B. Formen mit mehr als drei Segmenten, die sich entlang der jeweiligen Längsachse erstrecken, weniger als drei Segmente, gekrümmte Kanten usw.).
  • Die Impedanzanpassungsschaltlogik kann mit der Antenne 40 gekoppelt sein, um den Antennenwirkungsgrad der Antenne 40 über mehrere verschiedene Frequenzbänder von Interesse zu optimieren. In der Praxis kann es schwierig sein, Impedanzanpassungsschaltlogiken mit zufriedenstellender Bandbreite für die Impedanzanpassung im UWB-Band von 5,0 GHz bis 8,3 GHz zusätzlich zu WLAN, WPAN, GPS und Mobilfunkbändern bei niedrigeren Frequenzen bereitzustellen. 8 ist ein Schaltplan, der zeigt, wie die Antenne 40 mit einer Impedanzanpassungsschaltlogik ausgestattet werden kann, die die Kommunikation über diese Frequenzen unterstützt.
  • Wie in 8 gezeigt, kann die Transceiver-Schaltlogik 52 über Filterschaltungen wie die Diplexerschaltlogik 134 und die Impedanzanpassungsschaltlogik wie die Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 und die Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 mit der Antenne 40 gekoppelt werden. Die Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 und die Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 können beispielsweise parallel zwischen der Transceiver-Schaltlogik 52 und der Diplexerschaltlogik 134 gekoppelt sein. Während drahtloser Operationen kann die Transceiver-Schaltlogik 52 Daten zur Übertragung über den Datenpfad 132 empfangen (z. B. Basisbanddaten, die von der Basisbandschaltlogik oder der Steuerschaltlogik 28 von 2 empfangen werden). Die Transceiver-Schaltlogik 52 kann die Daten aufwärts wandeln und kann die Daten über die Antenne 40 übertragen. In ähnlicher Weise kann die Antenne 40 Hochfrequenzsignale empfangen und die Hochfrequenzsignale zur Transceiver-Schaltlogik 52 übertragen. Die Transceiver-Schaltlogik 52 kann die empfangenen Hochfrequenzsignale in Basisbandfrequenzen abwärts wandeln und die abwärts gewandelten Signale auf dem Datenpfad 132 ausgeben.
  • Die Diplexerschaltlogik 134 kann Hochfrequenzsignale bei relativ niedrigen Frequenzen, wie Frequenzen im zellularen Mittelband, dem zellularen Hochband, dem GPS-Band und 2,4 GHz WLAN/WPAN-Bändern, von Hochfrequenzsignalen bei relativ hohen Frequenzen trennen, wie Frequenzen in dem 5,0 GHz-WLAN-Band und dem UWB-Band. Als ein Beispiel kann die Diplexerschaltlogik 134 einen Hochpassfilter 136 und ein Tiefpassfilter 138 einschließen. Der Hochpassfilter 136 kann Hochfrequenzsignale im zellularen Mittelband, im zellularen Hochband, im GPS-Frequenzband und im 2,4 GHZ WLAN/WPAN-Frequenzband blockieren, während Hochfrequenzsignale im 5,0 GHZ WLAN-Band und im UWB-Band übertragen werden. Der Tiefpassfilter 138 kann Hochfrequenzsignale im zellularen Mittelband, im zellularen Hochband, im GPS-Frequenzband und im 2,4 GHZ WLAN/WPAN-Frequenzband übertragen, während Hochfrequenzsignale im 5,0 GHZ WLAN-Band und im UWB-Band blockiert werden.
  • Die Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 kann die Impedanzanpassung für die Antenne 40 bei relativ hohen Frequenzen durchführen, wie beispielsweise Frequenzen im 5,0 GHz WLAN-Band und/oder im UWB-Band. Im Beispiel von 8 beinhaltet die Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 einen Kondensator 148, der in Reihe zwischen der Transceiver-Schaltlogik 52 und dem Hochpassfilter 136 geschaltet ist, einen ersten Induktor 146, der zwischen einer ersten Seite des Kondensators 148 und der Masse 144 geschaltet ist, und einen zweiten Induktor 150, der zwischen einer zweiten Seite des Kondensators 148 und der Masse 144 geschaltet ist. Dies dient nur zur Veranschaulichung, und im Allgemeinen kann die Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 alle gewünschten resistiven, kapazitiven und/oder induktiven Komponenten beinhalten, die auf jede gewünschte Weise angeordnet sind.
  • Die Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 kann eine Impedanzanpassung für die Antenne 40 bei relativ niedrigen Frequenzen durchführen, wie Frequenzen in dem zellularen Mittelband, dem zellularen Hochband, dem GPS-Frequenzband und/oder 2,4 GHz WLAN/WPAN-Frequenzbändern. Im Beispiel von 8 beinhaltet die Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 einen ersten Induktor 156, der in Reihe zwischen der Transceiver-Schaltlogik 52 und dem Tiefpassfilter 138 geschaltet ist, einen Kondensator 154, der zwischen einer ersten Seite des ersten Induktors 156 und der Masse 144 geschaltet ist, und einen zweiten Induktor 152, der zwischen der ersten Seite des ersten Induktors 156 und der Masse 144 geschaltet ist. Dies dient nur zur Veranschaulichung, und im Allgemeinen kann die Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 alle gewünschten resistiven, kapazitiven und/oder induktiven Komponenten beinhalten, die auf jede gewünschte Weise angeordnet sind.
  • Eine derartige separate Anpassung der Antenne 40 für relativ niedrige und relativ hohe Frequenzen unter Verwendung der Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 und der Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 kann den Frequenzbereich erweitern, über den die Antenne 40 zufriedenstellend an die Transceiver-Schaltlogik 52 (und die Übertragungsleitung 60 von 3) angepasst werden kann. Dadurch kann die Bandbreite der Impedanzanpassungsschaltlogik für die Antenne 40 effektiv erweitert werden, um Frequenzen vom GPS-Frequenzband bis zum UWB-Frequenzband einzubeziehen, wodurch sichergestellt wird, dass die Antenne 40 mit zufriedenstellendem Antennenwirkungsgrad über jedes Frequenzband von Interesse hinweg arbeitet.
  • Das Beispiel von 8 ist lediglich veranschaulichend. In einer anderen geeigneten Anordnung kann dieselbe Anpassungsschaltlogik verwendet werden, um jedes Frequenzband von Interesse für die Antenne 40 abzudecken. 9 ist ein Schaltplan, der zeigt, wie die gleiche Anpassungsschaltlogik zur Abdeckung jedes Frequenzbandes von Interesse für die Antenne 40 verwendet werden kann.
  • Wie in 9 gezeigt, kann die Drahtlos-Schaltlogik 34 eine Multiplexschaltlogik 158 und eine Anpassungsschaltlogik 160 einschließen, die zwischen der Transceiver-Schaltlogik 52 und der Antenne 40 gekoppelt ist. Die Anpassungsschaltlogik 160 kann Komponenten zur Impedanzanpassung der Antenne 40 von relativ niedrigen Frequenzen wie Frequenzen im GPS-Frequenzband bis hin zu relativ hohen Frequenzen wie Frequenzen im UWB-Frequenzband einschließen. Die Multiplexschaltlogik 158 kann eine Schaltschaltlogik, eine Filterschaltlogik oder eine andere gewünschte Multiplexschaltlogik zum Multiplexen von Hochfrequenzsignalen bei relativ niedrigen Frequenzen mit Hochfrequenzsignalen bei relativ hohen Frequenzen auf die Antenne 40 einschließen. Auf Wunsch können die Transceiver-Schaltlogik 52 und die Multiplexschaltlogik 158 auf einer geteilten (gemeinsamen) integrierten Schaltung, Leiterplatte, Substrat oder Gehäuse gebildet werden.
  • In diesem Szenario kann die Antenne 40 mit Abstimmungskomponenten (z.B. abstimmbare Komponenten 58 aus 3) versehen werden, um einen zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad über alle Betriebsfrequenzbänder der Antenne 40 wiederherzustellen (z.B. Frequenzen vom GPS-Frequenzband bis zum UWB-Frequenzband). 10 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie die Antenne 40 mit Abstimmkomponenten zur Abdeckung dieser Betriebsfrequenzen ausgestattet werden kann. Die Ebene der Seite von 10 kann zum Beispiel in der x-y-Ebene von 5 und 6 liegen. Im Beispiel von 10 wird die Anzeigeabdeckungsschicht 98 von 6 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt.
  • Wie in 10 gezeigt, können leitfähige Verbindungsstrukturen 106 leitfähige Anzeigestrukturen 84 mit leitfähigen Seitenwänden 12W über das Segment 130 des Schlitzes 74 koppeln. Bei dieser Konfiguration weist der Schlitz 74 ein viertes Segment 162 auf der Seite der leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gegenüber dem Segment 128 des Schlitzes 74 auf. Dies kann die physische Länge des Schlitzes 74 erweitern, um die Segmente 162, 126, 128 und einen Abschnitt des Segments 130 einzubeziehen. In diesem Szenario können die Anzeigeflexe 94-1, 94-2 und 94-3 gekrümmten Pfaden von der Seite der leitfähigen Anzeigestrukturen 84 angrenzend an das Segment 128 des Schlitzes 74 bis zur Position der leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 folgen (z. B. damit die Anzeigeflexe 94 immer noch mit der leitfähigen Seitenwand 12W durch die leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 kurzgeschlossen sind).
  • Eine Antennenabstimmkomponente, wie beispielsweise die Abstimmkomponente 164, kann über die Breite des Schlitzes 74 gekoppelt werden. Die Abstimmkomponente 164 kann einen ersten Anschluss 176 aufweisen, der mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 an einer Stelle entlang des Schlitzes 74 gekoppelt ist, der zwischen dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 und den leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 eingefügt ist. Der Anschluss 176 kann von den leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 entlang der Kante des Schlitzes 74 um den Abstand 172 getrennt werden. Der Anschluss 176 kann vom positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 entlang der Kante des Schlitzes 74 um den Abstand 170 getrennt werden. Die Abstimmkomponente 164 kann einen zweiten Anschluss 174 aufweisen, der mit den leitfähigen Seitenwänden 12W gekoppelt ist. Der Knopf (Krone) 18 des Geräts 10 kann mit den leitfähigen Seitenwänden 12W an einer Stelle zwischen der Abstimmkomponente 164 und den leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 gekoppelt werden. Der Knopf 18 kann leitfähige Knopfanordnungsstrukturen 168 beinhalten, die im Segment 130 des Schlitzes 74 liegen (z.B. können leitfähige Knopfanordnungsstrukturen 168 einen Teil des Randes des Schlitzes 74 definieren).
  • Die Abstimmkomponente 164 kann beliebige feste oder einstellbare induktive, resistive und/oder kapazitive Komponenten einschließen, die in einer beliebigen gewünschten Weise zwischen den Anschlüssen 176 und 174 angeordnet sind. Die Abstimmkomponente 164 kann eine aktiv einstellbare (abstimmbare) Komponente einschließen, wie beispielsweise einen einstellbaren Induktor mit einer Induktivität, die auf Wunsch durch die Steuerschaltlogik 28 (2), dynamisch eingestellt wird. Bei diesem Szenario kann die Steuerschaltlogik 28 die Induktivität der Abstimmkomponente 164 in Echtzeit anpassen, um den Frequenzgang der Antenne 40 abzustimmen.
  • Die Antenne 40 von 10 kann einen ersten Strahlungsmodus aufweisen, der der Länge 165 des Schlitzes 74 zugeordnet ist, der sich von der Kante 76 bis zur Abstimmkomponente 164 erstreckt. Die Länge 165 kann ausreichend lang sein, um Kommunikationen bei relativ niedrigen Frequenzen abzudecken, wie Frequenzen im GPS-Frequenzband, dem zellularen Mittelband und dem zellularen Hochband (z.B. kann die Länge 165 ausgewählt werden, um einen zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad bei diesen Frequenzen zu unterstützen). Die Abstimmkomponente 164 mag als Kurzschlusspfad über die Breite des Schlitzes 74 für den Antennenstrom erscheinen, der durch die Antennenzuleitung 62 bei diesen relativ niedrigen Frequenzen übertragen wird (wodurch effektiv eine Kante des Schlitzes 74 definiert wird, die der Kante 76 entgegengesetzt ist).
  • Die Abstimmkomponente 164 mag als Abstimminduktivität erscheinen (z. B. in Szenarien, in denen die Abstimmkomponente 164 eine Induktivität einschließt) für den Antennenstrom, der durch die Antennenzuleitung 62 bei relativ hohen Frequenzen wie Frequenzen im 2,4 GHz WLAN/WPAN-Frequenzband übertragen wird. Bei diesen relativ hohen Frequenzen kann die Antenne 40 einen zweiten Strahlungsmodus aufweisen, der der Länge 163 des Schlitzes 74 zugeordnet ist, der sich von der Antennenzuleitung 62 zur Kante 76 erstreckt (z. B. kann die Länge 163 ausgewählt werden, um einen zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad bei diesen Frequenzen zu unterstützen). Ein oder mehrere Oberwellenmodi, die mit der Länge 163 des Schlitzes 74 assoziiert sind, können ermöglichen, dass die Antenne 40 sogar höhere Frequenzen abdeckt, wie Frequenzen in dem 5,0 GHz-WLAN-Frequenzband und dem UWB-Frequenzband. Die Position der Antennenzuleitung 62 (z.B. Abstand 170), die Position der Abstimmkomponente 164 (z.B. Abstand 172), und die Impedanz (z.B. Induktivität) der Abstimmkomponente 164 können so gewählt werden, dass der Frequenzgang der Antenne 40 optimiert wird, um beliebige gewünschte Frequenzbereiche mit zufriedenstellendem Wirkungsgrad der Antenne abzudecken.
  • In Abwesenheit der Abstimmkomponente 164 kann die Antenne 40 darauf beschränkt sein, relativ niedrige Frequenzen abzudecken, wie Frequenzen im GPS-Frequenzband, dem zellularen Mittelband und dem zellularen Hochband. Durch die Ausbildung der Abstimmkomponente 164 in der Antenne 40 kann die Antenne 40 weiterhin mit diesen relativ niedrigen Frequenzen betrieben werden (z. B. aus einem der Länge 165 zugeordneten Grundmodus) und gleichzeitig die Kommunikation im 2,4 GHz WLAN/WPAN-Band (z. B. aus einem der Länge 163 zugeordneten Grundmodus) und im 5,0 GHz WLAN- und UWB-Band (z. B. aus einem oder mehreren der Länge 163 zugeordneten Oberwellenmodi) unterstützen. Auf diese Weise kann die Antenne 40 mit einem zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad über jedes dieser Frequenzbänder hinweg arbeiten, während für jedes Band die gleiche Anpassungsschaltlogik 160 9) verwendet wird. Dies kann beispielsweise die Fläche und die Herstellungskosten reduzieren, die erforderlich sind, um getrennte Anpassungsschaltlogiken zu bilden, wie etwa eine Niederband-Impedanzanpassungsschaltlogik 142 und eine Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogik 140 von 8.
  • Das Beispiel von 10 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann die Abstimmkomponente 164 über ein beliebiges gewünschtes Segment des Schlitzes 74 gekoppelt sein. Der Knopf 18 kann an jeder gewünschten leitfähigen Seitenwand 12W angebracht sein. Die Antennenzuleitung 62 kann über ein beliebiges gewünschtes Segment des Schlitzes 74 gekoppelt werden. Weitere leitfähige Verbindungsstrukturen 106 können auf Wunsch über den Schlitz 74 hinweg gekoppelt werden. Während das Gerät 10 mit einem rechteckigen Umriss in 10 gezeigt ist, kann das Gerät 10 jede gewünschte Form aufweisen. Der Schlitz 74 kann zusätzliche Segmente aufweisen oder kann anderen gewünschten Pfaden folgen. Jede gewünschte Anzahl von Anzeigeflexen 94 kann mit leitfähigen Verbindungsstrukturen 106 gekoppelt sein. Ein oder mehrere parasitäre Antennenresonanzelemente können zum Einstellen des Frequenzgangs und der Bandbreite der Antenne 74 über dem Schlitz 40 angebracht oder auf andere Weise elektromagnetisch gekoppelt sein.
  • 11 ist eine Draufsicht, die zeigt, wie die Abstimmkomponente 164 auf einem Substrat montiert werden kann. Wie in 11 gezeigt, kann die Abstimmkomponente 164 auf einem Substrat, wie beispielsweise dem Substrat 178, montiert werden. Das Substrat 178 kann ein Kunststoffsubstrat, ein Keramiksubstrat, ein Glassubstrat, ein starres Leiterplattensubstrat, ein flexibles Leiterplattensubstrat oder jedes andere gewünschte Substrat sein. Die Abstimmkomponente 164 kann über Leiterbahnen 176 auf dem Substrat 180 mit dem Terminal 178 gekoppelt werden. Die Abstimmkomponente 164 kann über Leiterbahnen 174 auf dem Substrat 180 mit dem Terminal 178 gekoppelt werden. Das Substrat 178 kann eine Form aufweisen, die es dem Substrat 178 ermöglicht, sich an die Form anderer Komponenten im Gerät 10 anzupassen und/oder dem Substrat 178 zu erlauben, sich entlang beliebiger Achsen zu biegen, um die Abstimmkomponente 164 über den Schlitz 74 zu koppeln. Das Beispiel von 11 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann jede gewünschte Anzahl von Abstimmkomponenten auf dem flexiblen Leiterplattensubstrat 178 montiert und auf jede gewünschte Weise zwischen den Anschlüssen 176 und 174 gekoppelt werden.
  • 12 ist eine Querschnittsseitenansicht des Geräts 10, die zeigt, wie die Abstimmkomponente 164 mit dem Gehäuse 12 gekoppelt werden kann (z.B. in Pfeilrichtung 167 von 10). Wie in 12 gezeigt, kann der Anschluss 174 der Abstimmkomponente 164 (10 und 11) mit der Oberfläche 182 der leitfähigen Seitenwand unter Verwendung des leitfähigen Befestigungselements 184 gekoppelt werden. Das leitfähige Befestigungselement 184 kann beispielsweise einen leitfähigen Stift, eine leitfähige Schraube, Schweißnähte, Lot, leitfähigen Kleber und/oder eine leitfähige Feder einschließen. Das leitfähige Befestigungselement 184 kann das Ende des Substrats 178 an der Oberfläche 182 der leitfähigen Seitenwand 12W mechanisch halten und kann dazu dienen, Leiterbahnen 180 auf dem Substrat 178 (11) zur leitfähigen Seitenwand 12W zu führen. Die Oberfläche 182 kann eine Leistenstruktur (z. B. kann die Anzeigeabdeckungsschicht 98 auf der Oberfläche 182 montiert werden), eine leitfähige Halterung, ein leitfähiger Rahmen oder ein anderer gewünschter Abschnitt der leitfähigen Seitenwand 12W sein.
  • Bei einer anderen geeigneten Anordnung kann der Anschluss 174 der Abstimmkomponente 164 mit der Oberfläche 192 unter Verwendung des leitfähigen Befestigungselements 186 gekoppelt werden. Die Oberfläche 192 kann eine Leiste auf der leitfähigen Seitenwand 12W sein, ein integraler Abschnitt der leitfähigen Seitenwand 12W, der einen Teil der Rückwand des Geräts 10 bildet, ein leitfähiger Rahmen, eine leitfähige Halterung, Leiterbahnen auf einer gedruckten Leiterplatte oder einem anderen Substrat oder beliebige andere leitfähige Strukturen, die mit der Masse verbunden sind. Das leitfähige Befestigungselement 186 kann beispielsweise einen leitfähigen Stift, eine leitfähige Schraube, Schweißnähte, Lot, leitfähigen Kleber und/oder eine leitfähige Feder enthalten. Das leitfähige Befestigungselement 186 kann das Ende des Substrats 178 an der Oberfläche 192 mechanisch halten und kann dazu dienen, die Leiterbahnen 180 auf dem Substrat 178 (11) zur leitfähigen Seitenwand 12W zu führen. Auf Wunsch kann das leitfähige Befestigungselement 186 auch andere Komponenten, wie beispielsweise die Komponenten 188, auf der Oberfläche 192 fixieren. Die Komponenten 188 können eine Vibratoranordnung, eine Lautsprecheranordnung, eine Tastenanordnung, eine Sensoranordnung oder irgendwelche anderen gewünschten Komponenten im Gerät 10 einschließen. In diesem Szenario ist der Anschluss 174 der Abstimmkomponente 164 im Hohlraum 190 zwischen den leitfähigen Tastenanordnungsstrukturen 168 und der leitfähigen Seitenwand 12W montiert. Dieses Beispiel dient lediglich zur Veranschaulichung und im Allgemeinen kann die Abstimmkomponente 164 mit einer beliebigen gewünschten Stelle des Gehäuses 12 gekoppelt sein. Das gegenüberliegende Ende der Abstimmkomponente 164 (z.B. Klemme 176 von 10) kann mit leitfähigen Anzeigestrukturen 84 gekoppelt sein.
  • Laschen, Klammern oder andere hervorstehende Teile des Anzeigemoduls 104, wie beispielsweise die Lasche 112, können als positiver Antennenzuleitungsanschluss 70 für die Antenne 40 dienen (6). Die Lasche 112 kann zwischen flexiblen Federfingern wie Metallzinken im Clip 116 aufgenommen werden. Eine perspektivische Ansicht eines Clips 116 in einer veranschaulichenden Konfiguration wird in 13 gezeigt. Wie in 13 gezeigt, kann der Clip 116 auf einer Kunststoffstützstruktur 194 oder auf anderen geeigneten Stützstrukturen montiert sein. Die Kunststoffstützstruktur 194 kann an der dielektrischen Stützstruktur 118 angebracht sein. Metallbahnen, wie beispielsweise die Metallbahnen 200 auf der dielektrischen Stützstruktur 118, können positive Antennenzuleitungssignale zum Anschluss 116 leiten. Der Clip 116 kann Zinken 116P enthalten, die die Lasche 112 (6) mechanisch an Ort und Stelle halten und die Metallbahnen 200 auf der dielektrischen Stützstruktur 118 elektrisch mit dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 koppeln. Falls gewünscht, können eine Impedanzanpassungsschaltlogik und andere Schaltlogiken auf der dielektrischen Stützstruktur 118 montiert sein.
  • In einigen Szenarien werden leitfähige Strukturen wie etwa leitfähige Strukturen 196 auf der oder durch die Kunststoffstützstruktur 194 gebildet, um Leiterbahnen 200 mit dem Clip 116 zu koppeln. In der Praxis können leitfähige Strukturen 196 eine zu große Induktivität einführen, um zufriedenstellende Kommunikationen über jedes der Frequenzbänder von Interesse zu unterstützen. Wenn gewünscht, kann der Clip 116 über den Metalldraht 198 mit den Leiterbahnen 200 gekoppelt werden. Der Metalldraht 198 kann eine geringere Induktivität als die leitfähigen Strukturen 196 aufweisen. Beispielsweise kann dies einen verbesserten Wirkungsgrad der Antenne über jedes der Frequenzbänder von Interesse im Vergleich mit Szenarien ermöglichen, in denen leitfähige Strukturen 196 verwendet werden. Der Metalldraht 198 kann unter Verwendung von Lot oder beliebigen anderen erwünschten leitfähigen Befestigungsstrukturen an die Leiterbahnen 200 angekoppelt werden. Das Beispiel von 9 ist lediglich veranschaulichend und, falls gewünscht, können andere leitfähige Befestigungsmechanismen verwendet werden, um die Übertragungsleitung 60 an dem positiven Antennenzuleitungsanschluss 70 (3) zu befestigen.
  • 14 ist ein Diagramm, in dem die Antennenleistung (der Antennenwirkungsgrad) als Funktion der Betriebsfrequenz für Antenne 40 eingetragen ist. Wie in 14 gezeigt, stellt die Kurve 202 den Antennenwirkungsgrad der Antenne 40 in Abwesenheit der Abstimmkomponente 164 (10) und in Abwesenheit von getrennten Nieder- und Hochband-Impedanzanpassungsschaltlogiken dar (8). Wie die Kurve 202 zeigt, unterstützt die Länge des Schlitzes 74 eine Wirkungsgradspitze bei relativ niedrigen Frequenzen, wie beispielsweise Frequenzen im GPS-Band bei 1,5 GHz, im zellularen Mittelband von 1,4 GHz bis 2,2 GHz und im zellularen Hochband bei 2,2 GHz. Jedoch kann in diesem Szenario die Antenne 40 einen relativ niedrigen (z. B. unzureichenden) Antennenwirkungsgrad im 2,4 GHz WLAN/WPAN-Band, dem 5,0 GHz WLAN-Band, zellularen Bändern bei Frequenzen größer als 2,4 GHz und dem UWB-Band von 5,0 GHz bis 8,3 GHz aufweisen.
  • Die Kurve 204 stellt den Antennenwirkungsgrad der Antenne 40 in Szenarien dar, in denen die Abstimmkomponente 164 (10) und die Anpassungsschaltlogik 160 (9) vorhanden sind, sowie in Szenarien, in denen die Anpassungsschaltlogik für niedrige Impedanzen 142 und die Anpassungsschaltlogik für hohe Impedanzen 140 (8) mit der Antenne 40 von 7 gekoppelt sind (z.B. in Abwesenheit der Abstimmkomponente 164). Wie die Kurve 204 zeigt, unterstützt die Länge 165 des Schlitzes 74 (10) eine Wirkungsgradspitze bei relativ niedrigen Frequenzen, wie beispielsweise Frequenzen im GPS-Band bei 1,5 GHz, im zellularen Mittelband von 1,4 GHz bis 2,2 GHz und im zellularen Hochband bei 2,2 GHz. Gleichzeitig unterstützt die Länge 163 des Schlitzes 74 (10) eine Wirkungsgradspitze bei höheren Frequenzen wie Frequenzen im 2,4 GHz WLAN/WPAN-Band und zellularen Bändern über 2,4 GHz. Oberwellenmodi der Länge 163 unterstützen Wirkungsgradspitzen bei höheren Frequenzen wie Frequenzen im 5,0 GHz WLAN-Frequenzband und im UWB-Band von 5,0 GHz bis 8,3 GHz. Auf diese Weise kann die Antenne 40 trotz des eingeschränkten Formfaktors des Geräts 10 über jedes dieser Bänder einen zufriedenstellenden Antennenwirkungsgrad aufweisen. Das Beispiel von 14 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann die Wirkungsgradkurve 204 andere Formen aufweisen. Die Kurve 204 (d.h. die Antenne 40) kann Wirkungsgradspitzen in jeder gewünschten Anzahl von Frequenzbändern und über beliebige gewünschte Frequenzen aufweisen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein elektronisches Gerät vorgesehen, das ein Gehäuse mit leitfähigen Gehäusewänden, eine an dem Gehäuse angebrachte Anzeigeabdeckungsschicht, ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckungsschicht überlappt ist und leitfähige Anzeigestrukturen einschließt sowie eine Antennenzuleitung für eine Schlitzantenne mit einem ersten mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelten Zuleitungsanschluss und einem zweiten mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelten Zuleitungsanschluss beinhaltet, eine leitfähige Verbindungsstruktur, die mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelt ist, wobei die leitfähigen Gehäusewände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur einen Umfang eines Schlitzelements für die Schlitzantenne definieren, und ein Antennenabstimmelement, das zwischen die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähigen Gehäusewände über das Schlitzelement gekoppelt ist.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Schlitzantenne konfiguriert, um in einem ersten Frequenzband und einem zweiten Frequenzband, das höher als das erste Frequenzband ist, zu strahlen, wobei das Antennenabstimmelement konfiguriert ist, um einen Kurzschlusspfad zwischen den leitfähigen Gehäusewänden und den leitfähigen Anzeigestrukturen bei Frequenzen im ersten Frequenzband zu bilden.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet das zweite Frequenzband ein Ultrabreitband-(UWB)-Frequenzband, das elektronische Gerät beinhaltet eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik, die konfiguriert ist, um Hochfrequenzsignale im UWB-Frequenzband unter Verwendung der Schlitzantenne zu übermitteln.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Schlitzantenne ferner so konfiguriert, dass sie in einem dritten Frequenzband zwischen dem ersten und dem zweiten Frequenzband strahlt, und das Schlitzelement einen Oberwellenmodus aufweist, der konfiguriert ist, um im zweiten Frequenzband zu strahlen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das dritte Frequenzband ein 2,4 GHz Wireless Local Area Network (WLAN)-Frequenzband, das UWB-Frequenzband beinhaltet eine Frequenz zwischen 5 GHz und 8.3 GHz, wobei das erste Frequenzband ein Satellitennavigationsfrequenzband und ein Mobilfunkfrequenzband beinhaltet, das zweite Frequenzband ferner ein 5 GHz WLAN-Frequenzband beinhaltet und die Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik ferner konfiguriert ist, um die Hochfrequenzsignale im 2,4 GHz WLAN-Frequenzband, dem Satellitennavigationsfrequenzband, dem Mobilfunkfrequenzband und dem 5 GHz WLAN-Frequenzband unter Verwendung der Schlitzantenne zu übertragen.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet das elektronische Gerät ein tragbares elektronisches Gerät, und die leitfähigen Gehäusewände schließen Befestigungsstrukturen ein, die konfiguriert sind, um ein Armband aufzunehmen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Antennenabstimmelement eine Induktivität, die konfiguriert ist, um eine Frequenzantwort der Schlitzantenne im dritten Frequenzband und dem UWB-Frequenzband abzustimmen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die leitfähige Verbindungsstruktur konfiguriert, um Antennenströme für die Schlitzantenne zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den leitfähigen Gehäusewänden zu übertragen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Schlitzelement von einer ersten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur um die leitfähigen Anzeigestrukturen herum bis zu einer zweiten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur, wobei das Antennenabstimmelement einen ersten Anschluss aufweist, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist, und einen zweiten Anschluss, der mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelt ist, und der erste Anschluss ist mit einer Position entlang des Schlitzelements gekoppelt, die zwischen dem ersten Zuleitungsanschluss und der ersten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur angeordnet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das elektronische Gerät einen Knopf, der an den leitfähigen Gehäusewänden an einer Stelle entlang des Schlitzelements angebracht ist, die sich zwischen dem zweiten Anschluss des Antennenabstimmelements und der ersten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur befindet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhalten die leitfähigen Gehäusewände eine Leiste, das elektronische Gerät beinhaltet eine leitfähige Befestigung, die den zweiten Anschluss des Antennenabstimmelements mit der Leiste verbindet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die leitfähige Verbindungsstruktur einen elektrisch leitfähigen Klebstoff ein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das elektronische Gerät eine Hochfrequenzübertragungsleitung, die Leiterbahnen auf einem Substrat beinhaltet, einen Metallclip, der die Hochfrequenzübertragungsleitung mit dem ersten Zuleitungsanschluss koppelt und einen Metalldraht, der den Metallclip mit den Leiterbahnen auf dem Substrat koppelt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhalten die leitfähigen Anzeigestrukturen eine leitfähige Struktur, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Nahfeldkommunikation-Antennenleiterbahn, einer Berührungssensorelektrode, einer Pixelschaltung, einem leitfähigen Rahmen für das Anzeigemodul, einer leitfähigen Rückplatte für das Anzeigemodul und einer leitfähigen Abschirmstruktur.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Armbanduhr vorgesehen, die ein Gehäuse mit leitfähigen Seitenwänden, eine an den leitfähigen Seitenwänden angebrachte Anzeigeabdeckungsschicht, ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckungsschicht überlappt wird und leitfähige Anzeigestrukturen beinhaltet, eine Schlitzantenne mit einem Schlitzelement mit gegenüberliegenden Kanten, die durch die leitfähigen Seitenwände und die leitfähigen Anzeigestrukturen definiert sind, beinhaltet, wobei sich das Schlitzelement seitlich um mindestens zwei Seiten der leitfähigen Anzeigestrukturen erstreckt, eine Antennenzuleitung, die über das Schlitzelement gekoppelt ist, eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik, die mit der Antennenzuleitung gekoppelt und konfiguriert ist, um unter Verwendung der Schlitzantenne Hochfrequenzsignale in einem ersten Frequenzband und einem zweiten Frequenzband zu übertragen, das höher ist als das erste Frequenzband, eine erste Impedanzanpassungsschaltung, die zwischen der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik und der Antennenzuleitung gekoppelt und konfiguriert ist, um eine Impedanzanpassung für die Schlitzantenne im ersten Frequenzband durchzuführen, und eine zweite Impedanzanpassungsschaltung, die zwischen der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung und der Antennenzuleitung gekoppelt und die konfiguriert ist, um eine Impedanzanpassung für die Schlitzantenne im zweiten Frequenzband durchzuführen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Armbanduhr einen Diplexer, wobei die erste Impedanzanpassungsschaltung und die zweite Impedanzanpassungsschaltung mit der Antennenzuleitung durch den Diplexer gekoppelt sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das erste Frequenzband ein Satellitennavigationsfrequenzband, ein Mobilfunkfrequenzband und ein 2,4 GHz drahtloses lokales Netzwerkfrequenzband, und das zweite Frequenzband beinhaltet ein 5,0 GHz drahtloses lokales Netzwerkfrequenzband und ein Ultrabreitband (UWB) Frequenzband.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist eine Armbanduhr vorgesehen, die ein Gehäuse mit leitfähigen Wänden, eine an den leitfähigen Wänden montierte Anzeigeabdeckungsschicht, ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckungsschicht überlappt wird und leitfähige Anzeigestrukturen, eine leitfähige Verbindungsstruktur, die zwischen die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähigen Wände gekoppelt ist, und eine Antenne mit einem Schlitzelement, einer über das Schlitzelement gekoppelten Antennenzuleitung und einem über das Schlitzelement gekoppelten Abstimmelement beinhaltet. Das Schlitzelement erstreckt sich seitlich von der leitenden Verbindungsstruktur um die leitenden Anzeigestrukturen herum, wobei eine erste Länge des Schlitzelements, die sich von der leitenden Verbindungsstruktur zum Abstimmelement erstreckt, konfiguriert ist, um in einem ersten Frequenzband zu strahlen, und eine zweite Länge des Schlitzelements, die sich von der leitenden Verbindungsstruktur zur Antennenzuleitung erstreckt, konfiguriert ist, um in einem zweiten Frequenzband zu strahlen, das höher als das erste Frequenzband ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Oberwellenmodus der zweiten Länge des Schlitzelements konfiguriert, um in einem dritten Frequenzband zu strahlen, das höher ist als das zweite Frequenzband.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt das erste Frequenzband Frequenzen zwischen 1,5 GHz und 2,4 GHz ein, das zweite Frequenzband schließt Frequenzen zwischen 2,4 GHz und 2,7 GHz ein und das dritte Frequenzband schließt Frequenzen zwischen 4,9 GHz und 8,3 GHz ein.
  • Das Vorstehende ist lediglich veranschaulichend, und verschiedene Modifikationen können an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. 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 Patentliteratur
    • US 15991498 [0001]

Claims (15)

  1. Elektronischs Gerät, umfassend: ein Gehäuse mit leitfähigen Gehäusewänden; eine Anzeigeabdeckungsschicht, die am Gehäuse montiert ist; ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckungsschicht überlappt ist und leitfähige Anzeigestrukturen aufweist; eine Antennenzuleitung für eine Schlitzantenne mit einem ersten Zuleitungsanschluss, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist, und einem zweiten Zuleitungsanschluss, der mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelt ist; eine leitfähige Verbindungsstruktur, die mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelt ist, wobei die leitfähigen Gehäusewände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur einen Umfang eines Schlitzelements für die Schlitzantenne definieren; und ein Antennenabstimmelement, das zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den leitfähigen Gehäusewänden über das Schlitzelement gekoppelt ist.
  2. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die Schlitzantenne konfiguriert ist, um in einem ersten Frequenzband und einem zweiten Frequenzband, das höher als das erste Frequenzband ist, zu strahlen, wobei das Antennenabstimmelement konfiguriert ist, um einen Kurzschlusspfad zwischen den leitfähigen Gehäusewänden und den leitfähigen Anzeigestrukturen bei Frequenzen im ersten Frequenzband zu bilden.
  3. Elektronisches Gerät nach Anspruch 2, wobei das zweite Frequenzband ein Ultrabreitband-(UWB)-Frequenzband umfasst, das elektronische Gerät ferner umfassend: eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik, die konfiguriert ist, Hochfrequenzsignale im UWB-Frequenzband unter Verwendung der Schlitzantenne zu übertragen.
  4. Elektronisches Gerät nach Anspruch 3, wobei die Schlitzantenne ferner konfiguriert ist, um in einem dritten Frequenzband zwischen dem ersten und dem zweiten Frequenzband zu strahlen, und das Schlitzelement einen Oberwellenmodus aufweist, der konfiguriert ist, um im zweiten Frequenzband zu strahlen.
  5. Elektronisches Gerät nach Anspruch 4, wobei das dritte Frequenzband ein 2,4 GHz Wireless Local Area Network (WLAN)-Frequenzband umfasst, das UWB-Frequenzband eine Frequenz zwischen 5 GHz und 8.3 GHz umfasst, wobei das erste Frequenzband ein Satellitennavigationsfrequenzband und ein Mobilfunkfrequenzband umfasst, das zweite Frequenzband ferner ein 5 GHz WLAN-Frequenzband umfasst und die Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik ferner konfiguriert ist, um die Hochfrequenzsignale im 2,4 GHz WLAN-Frequenzband, dem Satellitennavigationsfrequenzband, dem Mobilfunkfrequenzband und dem 5 GHz WLAN-Frequenzband unter Verwendung der Schlitzantenne zu übertragen, wobei das elektronische Gerät ein tragbares elektronisches Gerät umfasst und die leitfähigen Gehäusewände Befestigungsstrukturen aufweisen, um ein Armband aufzunehmen.
  6. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die leitfähige Verbindungsstruktur konfiguriert ist, um Antennenströme für die Schlitzantenne zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den leitfähigen Gehäusewänden zu übertragen, wobei das Schlitzelement sich von einer ersten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur um die leitfähigen Anzeigestrukturen herum bis zu einer zweiten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur erstreckt, wobei das Antennenabstimmelement einen ersten Anschluss aufweist, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist, und einen zweiten Anschluss, der mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelt ist, und der erste Anschluss ist mit einer Position entlang des Schlitzelements gekoppelt, die zwischen dem ersten Zuleitungsanschluss und der ersten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur angeordnet ist.
  7. Elektronisches Gerät nach Anspruch 6, ferner umfassend: einen Knopf, der an den leitfähigen Gehäusewänden an einer Stelle entlang des Schlitzelements angeordnet ist, das sich zwischen dem zweiten Anschluss des Antennenabstimmelements und der ersten Seite der leitfähigen Verbindungsstruktur befindet.
  8. Elektronisches Gerät nach Anspruch 6, wobei die leitfähigen Gehäusewände eine Leiste umfassen, wobei das elektronische Gerät ferner ein leitfähiges Befestigungselement umfasst, das den zweiten Anschluss des Antennenabstimmelements an die Leiste koppelt.
  9. Elektronisches Gerät nach Anspruch 6, wobei die leitfähige Verbindungsstruktur einen leitfähigen Kleber umfasst.
  10. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Hochfrequenzübertragungsleitung, die Leiterbahnen auf einem Substrat einschließt; einen Metallclip, der die Hochfrequenzübertragungsleitung mit dem ersten Zuleitungsanschluss koppelt; und einen Metalldraht, der den Metallclip mit den Leiterbahnen auf dem Substrat koppelt.
  11. Elektronisches Gerät nach Anspruch 1, wobei die leitfähigen Anzeigestrukturen eine leitfähige Struktur ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Nahfeldkommunikation-Antennenleiterbahn, einer Berührungssensorelektrode, einer Pixelschaltung, einem leitfähigen Rahmen für das Anzeigemodul, einer leitfähigen Rückplatte für das Anzeigemodul und einer leitfähigen Abschirmstruktur umfassen.
  12. Armbanduhr, umfassend: ein Gehäuse mit leitfähigen Seitenwänden; eine Anzeigeabdeckungsschicht, die an den leitfähigen Seitenwänden montiert ist; ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckungsschicht überlappt ist und leitfähige Anzeigestrukturen aufweist; eine Schlitzantenne, die ein Schlitzelement mit gegenüberliegenden Kanten, die durch die leitfähigen Seitenwände und die leitfähigen Anzeigestrukturen definiert sind, aufweist, wobei sich das Schlitzelement seitlich um mindestens zwei Seiten der leitfähigen Anzeigestrukturen erstreckt; eine Antennenzuleitung, die über das Schlitzelement gekoppelt ist; eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik, die mit der Antennenzuleitung gekoppelt ist und konfiguriert ist, um Hochfrequenzsignale in einem ersten Frequenzband und einem zweiten Frequenzband, das höher als das erste Frequenzband ist, unter Verwendung der Schlitzantenne zu übertragen; eine erste Impedanzanpassungsschaltung, die zwischen der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik und der Antennenzuleitung gekoppelt ist und die konfiguriert ist, um eine Impedanzanpassung für die Schlitzantenne im ersten Frequenzband durchzuführen; und eine zweite Impedanzanpassungsschaltung, die zwischen der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltlogik und der Antennenzuleitung gekoppelt ist und die konfiguriert ist, um eine Impedanzanpassung für die Schlitzantenne im zweiten Frequenzband durchzuführen.
  13. Armbanduhr nach Anspruch 12, ferner umfassend: einen Diplexer, wobei die erste Impedanzanpassungsschaltung und die zweite Impedanzanpassungsschaltung mit der Antennenzuleitung durch den Diplexer gekoppelt sind, wobei das erste Frequenzband ein Satellitennavigationsfrequenzband, ein Mobilfunkfrequenzband und ein 2,4 GHz drahtloses lokales Netzwerkfrequenzband umfasst und das zweite Frequenzband ein 5,0 GHz drahtloses lokales Netzwerkfrequenzband und ein Ultrabreitband (UWB) umfasst.
  14. Armbanduhr, umfassend: ein Gehäuse, das leitfähige Wände aufweist; eine Anzeigeabdeckungsschicht, die an den leitfähigen Wänden montiert ist; ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckungsschicht überlappt ist und leitfähige Anzeigestrukturen aufweist; eine leitfähige Verbindungsstruktur, die zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den leitfähigen Wänden gekoppelt ist; und eine Antenne mit einem Schlitzelement, eine über das Schlitzelement gekoppelten Antennenzuleitung und ein über das Schlitzelement gekoppelten Abstimmelement, wobei sich das Schlitzelement seitlich von der leitenden Verbindungsstruktur um die leitenden Anzeigestrukturen herum erstreckt, eine erste Länge des Schlitzelements, die sich von der leitenden Verbindungsstruktur zum Abstimmelement erstreckt, konfiguriert ist, um in einem ersten Frequenzband zu strahlen, und eine zweite Länge des Schlitzelements, die sich von der leitenden Verbindungsstruktur zur Antennenzuleitung erstreckt, konfiguriert ist, um in einem zweiten Frequenzband zu strahlen, das höher als das erste Frequenzband ist.
  15. Armbanduhr nach Anspruch 14, wobei ein Oberwellenmodus der zweiten Länge des Schlitzelements konfiguriert ist, um in einem dritten Frequenzband zu strahlen, das höher ist als das zweite Frequenzband, wobei das erste Frequenzband Frequenzen zwischen 1,5 GHz und 2,4 GHz umfasst, das zweite Frequenzband Frequenzen zwischen 2,4 GHz und 2,7 GHz umfasst und das dritte Frequenzband Frequenzen zwischen 4,9 GHz und 8,3 GHz umfasst.
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