DE112018004931T5

DE112018004931T5 - Schlitzantennen für elektronische vorrichtung

Info

Publication number: DE112018004931T5
Application number: DE112018004931.0T
Authority: DE
Inventors: Andrea RUARO; Carlo Di Nallo; Eduardo Jorge Da Costa Bras Lima; Jayesh Nath; Mario Martinis; Mattia Pascolini; Zheyu Wang; Sameer Pandya
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2020-06-10
Also published as: US20200251820A1; CN111052498B; CN111052498A; US10658749B2; US20190074586A1; KR102273079B1; WO2019050682A1; US10879606B2; KR20200024301A

Abstract

Eine elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhr, kann ein Gehäuse mit Metallseitenwänden und eine Anzeige mit leitfähigen Anzeigestrukturen aufweisen. Leiterplatten mit entsprechenden Massebahnen können mit der Anzeige gekoppelt sein, um Daten zu und/oder von der Anzeige weiterzuleiten. Die leitfähigen Anzeigestrukturen können von den Metallseitenwänden durch einen Spalt getrennt sein. Eine leitfähige Verbindungsstruktur kann mit den Metallseitenwänden gekoppelt sein und kann sich über den Spalt zu den leitfähigen Anzeigestrukturen erstrecken. Die leitfähige Verbindungsstruktur kann mit den Massebahnen auf den Leiterplatten gekoppelt sein und/oder kann kurzgeschlossen oder kapazitiv mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt sein. In einer derartigen Konfiguration können die Metallseitenwände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur die Kanten eines Schlitzantennenresonanzelements für eine Schlitzantenne definieren.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 7. September 2017 eingereichten US-Patentanmeldung Nr. 15/698,481 , die hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen wird.
HINTERGRUND
Dies betrifft elektronische Vorrichtungen und insbesondere Antennen für elektronische Vorrichtungen mit Schaltungen für kabellose Kommunikation.
Elektronische Vorrichtungen werden oft mit drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten bereitgestellt. Um den Kundenbedarf nach kabellosen Vorrichtungen mit kleinem Formfaktor zu erfüllen, streben Hersteller kontinuierlich danach, Drahtlos-Kommunikationsschaltungen, wie Antennenkomponenten, unter Verwendung kompakter Strukturen zu implementieren. Gleichzeitig besteht ein Wunsch, dass kabellose Vorrichtungen eine wachsende Anzahl von Kommunikationsbändern abdecken.
Da Antennen das Potenzial besitzen, miteinander und mit Komponenten in einer kabellosen Vorrichtung wechselzuwirken, muss sorgfältig vorgegangen werden, wenn Antennen in eine elektronische Vorrichtung integriert werden. Darüber hinaus muss darauf geachtet werden, sicherzustellen, dass die Antennen und die Drahtlos-Schaltungen in einem Gerät in der Lage sind, eine zufriedenstellende Leistung innerhalb einer Reihe von Betriebsfrequenzen zu erbringen.
Es wäre daher wünschenswert, verbesserte Drahtlos-Kommunikationsschaltungen für drahtlose elektronische Vorrichtungen bereitstellen zu können.
KURZDARSTELLUNG
Eine elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhr, kann ein Gehäuse mit Metallteilen, wie beispielsweise Metallseitenwänden, aufweisen. Eine Anzeige kann an einer Vorderseite der Vorrichtung montiert sein. Die Anzeige kann ein Anzeigemodul mit leitfähigen Anzeigestrukturen und eine Anzeigenabdeckschicht einschließen, die das Anzeigemodul überdeckt. 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. Leiterplatten mit entsprechenden Masseleiterbahnen können mit dem Anzeigemodul gekoppelt sein, um Daten zu und/oder von dem Anzeigemodul zu übermitteln (z. B. Berührungssensordaten, Nahfeldkommunikationsdaten, Bilddaten, etc.).
Die elektronische Vorrichtung kann eine Schaltung für drahtlose Kommunikation einschließen. Die Schaltung für drahtlose Kommunikation kann eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung und eine Antenne, wie beispielsweise eine Schlitzantenne, einschließen. Die leitfähigen Anzeigestrukturen können von den Metallseitenwänden durch einen Spalt getrennt sein, der um das Anzeigemodul verläuft. Die Schlitzantenne kann über eine Antennenspeisung gespeist werden, die einen positiven Speiseanschluss, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist, und einen Massespeiseanschluss aufweist, der mit den Metallseitenwänden gekoppelt ist.
Eine leitfähige Verbindungsstruktur kann mit den Metallseitenwänden (z. B. unter Verwendung eines leitfähigen Befestigungselements) gekoppelt sein und kann sich über den Spalt zu dem Anzeigemodul erstrecken. Die leitfähige Verbindungsstruktur kann mit den leitfähigen Anzeigestrukturen in dem Anzeigemodul kurzgeschlossen werden oder kapazitiv mit der leitfähigen Anzeigestruktur in dem Anzeigemodul gekoppelt werden. Falls gewünscht, kann die leitfähige Verbindungsstruktur mit den Masseleiterbahnen auf den mit den an dem Anzeigemodul gekoppelten Leiterbahnen kurzgeschlossen werden (z. B. ohne kapazitiv gekoppelt oder mit den leitfähigen Anzeigestrukturen kurzgeschlossen zu sein). Bei einer derartigen Konfiguration können die Metallseitenwände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur die Kanten eines Schlitzelements (z. B. eines Resonanzelements einer Schlitzantenne) definieren. Der Umfang des Schlitzelements (z. B. wie durch die Metallseitenwände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur definiert) kann die Abdeckung in einem oder mehreren Frequenzbereichen unterstützen. Das Vorhandensein der geerdeten leitfähigen Verbindungsstruktur kann dazu dienen, einen Teil des Schlitzelements zu definieren, während übermäßig starke elektrische Felder innerhalb des Spalts abgeschwächt werden, wodurch der Wirkungsgrad der Antenne in Bezug auf Szenarien, in denen die leitfähige Verbindungsstruktur in der elektronischen Vorrichtung fehlt, verbessert wird.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm einer veranschaulichenden Drahtlos-Schaltung in einer elektronischen Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform.
4 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden Schlitzantenne gemäß einer Ausführungsform.
5 ist eine Draufsicht einer veranschaulichenden Antenne, die gemäß einer Ausführungsform leitfähige Anzeigestrukturen und leitfähige Gehäusestrukturen der elektronischen Vorrichtung verwendet.
6 ist eine Querschnittsseitenansicht einer veranschaulichenden Schlitzantenne, die gemäß einer Ausführungsform leitfähige Anzeigestrukturen und leitfähige Gehäusestrukturen der elektronischen Vorrichtung verwendet.
7 ist eine Querschnittsseitenansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung, die gemäß einer Ausführungsform eine Schlitzantenne des in den 5 und 6 gezeigten Typs aufweist.
8 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden leitfähigen Lasche, die beim Koppeln eines Antennenspeiseanschlusses an leitfähige Anzeigestrukturen verwendet werden kann, die in einer Antenne gemäß einer Ausführungsform verwendet werden.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines veranschaulichenden Satzes von Federfingern, die verwendet werden können, um einen positiven Antennenspeiseanschluss zu der leitfähigen Lasche von 8 gemäß einer Ausführungsform zu koppeln.
10 ist eine perspektivische Rückansicht von veranschaulichenden Anzeigestrukturen, die beim Ausbilden eines Teils einer Schlitzantenne verwendet werden können und mit den leitfähigen Gehäusestrukturen der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kurzgeschlossen werden können.
11 ist eine perspektivische Vorderansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit leitfähigen Anzeigestrukturen, beim Ausbilden eines Teils einer Schlitzantenne verwendet werden und mit den leitfähigen Gehäusestrukturen der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kurzgeschlossen sind.
12 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit leitfähigen Verbindungsstrukturen, die Anzeigeleiterplatten mit den leitfähigen Gehäusestrukturen der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform kurzschließen.
13 ist ein Schaubild der Antennenleistung (des Antennenwirkungsgrads) für veranschaulichende Antennenstrukturen des in den 5-12 gezeigten Typs gemäß einer Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Eine elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise die elektronische Vorrichtung 10 von 1, kann mit einer Drahtlos-Schaltung bereitgestellt werden. Die Drahtlos-Schaltung kann Antennen einschließen. Antennen wie etwa Mobilfunkantennen und drahtlose lokale Netzwerk- und Satellitennavigationssystemantennen können aus elektrischen Komponenten wie Anzeigen, Berührungssensoren, Nahfeldkommunikationsantennen, drahtlosen Leistungsspulen, peripheren Antennenresonanzelementen und Gehäusestrukturen der Vorrichtung gebildet sein.
Die elektronische Vorrichtung 10 kann eine Rechenvorrichtung wie beispielsweise ein Laptop-Computer, ein Computermonitor, der einen eingebetteten Computer enthält, ein Tablet-Computer, ein Mobiltelefon, eine Medienwiedergabevorrichtung oder eine andere in der Hand gehaltene oder tragbare elektronische Vorrichtung, eine kleinere Vorrichtung wie beispielsweise eine Armbanduhrvorrichtung, eine Anhängervorrichtung, eine Kopfhörer- oder Ohrhörervorrichtung, eine Vorrichtung, die 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 Vorrichtungen implementiert, oder eine andere elektronische Ausrüstung sein. In der veranschaulichenden Konfiguration von 1 ist die Vorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhr. Andere Konfigurationen können für die Vorrichtung 10 verwendet werden, falls gewünscht. Das Beispiel von 1 dient lediglich der Veranschaulichung.
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 metallische Seitenwandstrukturen, 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. Beispielsweise weist Gehäuse 12 einen im Wesentlichen rechteckigen Umfang (z. B. durch vier Seitenwandstrukturen 12W definiert, die an senkrechten oder abgerundeten Ecken aufeinander treffen), abgerundete Formen oder andere Formen auf.
Die Anzeige 14 kann an der Vorderseite (Vorderfläche) der Vorrichtung 10 gebildet sein. Das Gehäuse 12 kann eine hintere Gehäusewand, wie beispielsweise eine Rückwand 12R, die der Vorderseite der Vorrichtung 10 gegenüberliegt, aufweisen. Die Gehäuseseitenwände 12W können den Umfang der Vorrichtung 10 umgeben (z. B. können sich die Gehäuseseitenwände 12W um Umfangskanten der Vorrichtung 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 Gehäuseseitenwände 12W können sich über einen Teil oder die gesamte Höhe der Vorrichtung 10 (z. B. parallel zur z-Achse) erstrecken. Die leitfähigen Seitenwände 12W und/oder die Rückwand 12R des Gehäuses 12 können eine oder mehrere Außenoberflächen der Vorrichtung 10 bilden (z. B. Oberflächen, die für einen Benutzer der Vorrichtung 10 sichtbar sind) und/oder können unter Verwendung innen liegender Strukturen implementiert werden, die keine Außenflächen der Vorrichtung 10 bilden (z. B. leitfähige oder dielektrische Gehäusestrukturen, die für einen Benutzer der Vorrichtung 10 nicht sichtbar sind, wie leitfähige Strukturen, die mit Schichten, wie dünnen kosmetischen Schichten, Schutzbeschichtungen und/oder anderen Beschichtungen abgedeckt sind, die dielektrische Materialien wie Glas, Keramik, Kunststoff oder andere Strukturen, welche die Außenflächen der Vorrichtung 10 bilden und/oder dazu dienen, die Strukturen 12R und/oder 12W vor der Ansicht des Benutzers zu verbergen, einschließen können).
Die Anzeige 14 kann eine Berührungsbildschirmanzeige 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 auf anderen Anzeigetechnologien basierendes Array von elektrobenetzenden Anzeigepixeln oder Anzeigepixeln, einschließen.
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 der Vorrichtung 10 erstrecken.
Die Vorrichtung 10 kann Tasten, wie beispielsweise eine Taste 18, einschließen. Es kann jede geeignete Anzahl von Tasten in der Vorrichtung 10 geben (z. B. eine einzelne Taste, mehr als eine Taste, zwei oder mehr Tasten, fünf oder mehr Tasten usw.). Tasten können in Öffnungen in Gehäuse 12 (z. B. in der Seitenwand 12W oder der Rückwand 12R) oder in einer Öffnung in Anzeige 14 (als Beispiele) 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 die Vorrichtung 10 eine Armbanduhrvorrichtung ist, kann die Taste 18 manchmal als Krone bezeichnet werden.
Die Vorrichtung 10 kann, falls gewünscht, mit einem Band, wie beispielsweise dem Band 16, verbunden sein. Das Band 16 kann verwendet werden, um die Vorrichtung 10 gegen das Handgelenk eines Benutzers zu halten (als ein Beispiel). Im Beispiel von 1 ist das Band 16 mit gegenüberliegenden Seiten 8 der Vorrichtung 10 verbunden. Die Gehäusewände 12W an den Seiten 8 der Vorrichtung 10 können Befestigungsstrukturen zum Befestigen des Bands 16 an dem Gehäuse 12 (z. B. Laschen oder andere Befestigungsmechanismen) einschließen. Es können auch Konfigurationen, die keine Bänder einschließen, für die Vorrichtung 10 verwendet werden.
Eine schematische Darstellung, die veranschaulichende Komponenten zeigt, die in der Vorrichtung 10 verwendet werden können, ist in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, kann Vorrichtung 10 eine Steuerschaltung wie eine Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 einschließen. Die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann Speicher wie Festplattenlaufwerkspeicher, nichtflüchtigen Speicher (z. B. Flash-Speicher oder anderen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher, der zum Ausbilden eines Solid-State-Laufwerks konfiguriert ist), flüchtigen Speicher (z. B. statischen oder dynamischen Direktzugriffsspeicher (RAM)) usw. einschließen. Eine Verarbeitungsschaltung in Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann verwendet werden, um den Betrieb von Vorrichtung 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 Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann verwendet werden, um Software auf der Vorrichtung 10 auszuführen, wie Internetbrowser-Anwendungen, Voice-Over Internet-Protokoll-Telefonie-Anwendungen (VOIP-Telefonie-Anwendungen), E-Mail-Anwendungen, Medienwiedergabe-Anwendungen, Betriebssystemfunktionen usw. Um Interaktionen mit externen Vorrichtungen zu unterstützen, kann die Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 zum Implementieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Zu Kommunikationsprotokollen, die unter Verwendung der Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 implementiert werden können, zählen Internetprotokolle, Protokolle drahtloser lokaler Netzwerke (z. B. IEEE-802.11-Protokolle -- die manchmal als WiFi® bezeichnet werden), Protokolle für andere drahtlose Kommunikationsverbindungen mit kurzer Reichweite, wie beispielsweise das Bluetooth®-Protokoll, Mobiltelefonprotokolle, MIMO-Protokolle, Antennendiversitätsprotokolle usw.
Die Eingabe-Ausgabe-Schaltung 44 kann Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 einschließen. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können verwendet werden, um zu ermöglichen, dass Daten an die Vorrichtung 10 übermittelt werden und dass Daten von jeder Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen übermittelt werden. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenportvorrichtungen und andere Eingabe-Ausgabe-Komponenten einschließen. Zum Beispiel können die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 berührungsempfindliche Bildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfunktionen, Tasten, Scroll-Räder, Touchpads, Keypads, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Schaltflächen, Lautsprecher, Statusanzeiger, Lichtquellen, Audiobuchsen und andere Audioanschlusskomponenten, Vorrichtungen mit digitalem Datenanschluss, Lichtsensoren, 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-Schaltung 44 kann die Drahtlos-Schaltung 34 einschließen. Die Drahtlos-Schaltung 34 kann eine Spule 50 und einen drahtlosen Leistungsempfänger 48 zum Empfangen von drahtlos übertragener Energie von einem drahtlosen Energieadapter einschließen. Um drahtlose Kommunikation zu unterstützen, kann die Drahtlos-Schaltung 34 eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung (HF-Transceiver-Schaltung), die aus einer oder mehreren integrierten Schaltungen gebildet ist, eine Leistungsverstärkerschaltung, rauscharme Eingangsverstärker, passive HF-Komponenten, eine oder mehrere Antennen, wie beispielsweise die Antenne 40, Übertragungsleitungen und andere Schaltungen 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-Schaltung 34 kann eine Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung 90 zum Verarbeiten verschiedener Hochfrequenzkommunikationsbänder einschließen. Zum Beispiel kann die Schaltung 34 die Transceiver-Schaltung 36, 38, 42 und 46 einschließen. Die Transceiver-Schaltung 36 kann eine WLAN-Transceiver-Schaltung sein, die 2,4-GHz- und 5-GHz-Bänder für WiFi®-(IEEE 802.1 1)-Kommunikationen handhaben kann, und die das 2,4-GHz-Bluetooth®-Kommunikationsband (oder andere drahtlose persönliche Netzwerkbänder) handhaben kann. Die Schaltung 34 kann eine Mobilfunk-Transceiver-Schaltung 38 zum Verarbeiten von drahtlosen Kommunikationen in Frequenzbereichen, wie beispielsweise einem niedrigen Kommunikationsband von 700 bis 960 MHz, einem Mittenband von 1400 MHz oder 1500 MHz bis 2170 oder 2200 MHz (z. B. einem Mittenband mit einer Spitze bei 1700 MHz) und einem Hochband von 2200 oder 2300 MHz bis 2700 MHz (z. B. einem Hochband mit einer Spitze bei 2400 MHz) oder anderen Kommunikationsbändern zwischen 600 MHz und 4000 MHz oder anderen geeigneten Frequenzen (als Beispiele), verwenden. Die Schaltung 38 kann Sprachdaten und Nicht-Sprachdaten handhaben.
Falls gewünscht, kann die Drahtlos-Kommunikationsschaltung 34 Schaltungen für andere drahtlose Verbindungen mit kurzer und langer Reichweite beinhalten. Beispielsweise kann die Drahtlos-Schaltung 34 eine 60 GHz-Transceiver-Schaltung, eine Schaltung zum Empfangen von Fernseh- und Radiosignalen, Paging-System-Transceiver, eine Nahfeldkommunikations-Transceiver-Schaltung (NFC-Transceiver-Schaltung) 46 (z. B. einen NFC-Transceiver, der bei 13,56 MHz oder einer anderen geeigneten Frequenz betrieben wird) etc. einschließen. Die Drahtlos-Schaltung 34 kann eine Satellitennavigationssystem-Schaltung, wie beispielsweise eine Global Positioning System-Empfängerschaltung (GPS-Empfängerschaltung) 42 zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zum Verarbeiten anderer Satellitenpositionsdaten, einschließen. Bei WiFi®- und Bluetooth®-Verbindungen und anderen drahtlosen Verbindungen mit kurzer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten über mehrere zehn oder hunderte von Fuß zu übermitteln. Bei Mobiltelefonverbindungen und anderen Verbindungen mit langer Reichweite werden drahtlose Signale typischerweise verwendet, um Daten über tausende von Fuß oder Meilen zu übertragen.
Die Drahtlos-Schaltung 34 kann die Antennen 40 einschließen. Die Antennen 40 können unter Verwendung beliebiger geeigneter Antennentypen ausgebildet sein. Beispielsweise können die Antennen 40 Antennen mit Resonanzelementen, die aus Schlitzantennenstrukturen, Schleifenantennenstrukturen, Patch-Antennenstrukturen, IF-Antennenstrukturen, PIF-Antennenstrukturen, Wendelantennenstrukturen, Monopolantennenstrukturen, Dipolantennenstrukturen, Mischformen dieser Gestaltungsformen usw. gebildet sind, einschließen. Unterschiedliche Bänder und Kombinationen von Bändern können für unterschiedliche Arten von Antennen 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 der Vorrichtung 10 eingespart werden. Zum Beispiel kann eine einzelne Antenne 40 in der Vorrichtung 10 verwendet werden, um Kommunikationen in einem WiFi®- oder Bhietooth®-Kommunikationsband bei 2,4 GHz, einem GPS-Kommunikationsband bei 1575 MHz, einem WiFi®- oder Bhietooth®-Kommunikationsband bei 5,0 GHz und/oder einem oder mehreren Mobilfunkkommunikationsbändern, wie beispielsweise einem Mobilfunkkommunikationsband zwischen 1500 MHz und 2170 MHz, handzuhaben.
Es kann daher wünschenswert sein, Antennen in Vorrichtung 10 unter Verwendung von Teilen elektrischer Komponenten zu implementieren, die ansonsten nicht als Antennen verwendet werden würden und die zusätzliche Funktionsweisen der Vorrichtung unterstützen. So kann es beispielsweise wünschenswert sein, Antennenströme in Komponenten wie der Anzeige 14 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 und/oder andere Frequenzen dienen können, ohne dass separate sperrige Antennenstrukturen in Vorrichtung 10 integriert werden müssen.
3 ist ein Diagramm, das zeigt, wie die Transceiver-Schaltung 90 in der Drahtlos-Schaltung 34 unter Verwendung von Pfaden, wie beispielsweise einem Pfad 60, mit den Antennenstrukturen 40 gekoppelt sein kann. Die Drahtlos-Schaltung 34 kann mit der Steuerschaltung 28 gekoppelt sein. Die Steuerschaltung 28 kann mit den Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 gekoppelt sein. Die Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können eine Ausgabe von der Vorrichtung 10 liefern und eine Eingabe von Quellen empfangen, die für die Vorrichtung 10 extern sind.
Um die Antennenstrukturen 40 mit der Fähigkeit bereitzustellen, Kommunikationsfrequenzen von Interesse abzudecken, können die Antennenstrukturen 40 mit Schaltungsanordnungen, wie beispielsweise Filterschaltungsanordnungen (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, können die Antennenstrukturen 40 mit anpassbaren Schaltungen, wie beispielsweise abstimmbaren Komponenten 63, bereitgestellt werden, um Antennen über Kommunikationsbänder von Interesse abzustimmen. Die abstimmbaren Komponenten 63 können abstimmbare Induktivitäten, abstimmbare Kondensatoren oder andere abstimmbare Komponenten einschließen. Regelbare Komponenten wie diese können auf Schaltern und Netzwerken von festen Komponenten, verteilten Metallstrukturen, die zugeordnete verteilte Kapazitäten und Induktivitäten erzeugen, variablen Festkörpervorrichtungen zum Erzeugen variabler Kapazitäts- und Induktivitätswerte, regebaren Filtern oder anderen geeigneten regelbaren Strukturen beruhen.
Während des Betriebs von Vorrichtung 10 kann die Steuerschaltung 28 auf einem oder mehreren Pfaden wie Pfad 64 Steuersignale ausgeben, die Induktivitätswerte, Kapazitätswerte oder andere Parameter regeln, die den abstimmbaren Komponenten 63 zugeordnet sind, wodurch die Antennenstrukturen 40 abgestimmt werden, um gewünschte Kommunikationsbänder abzudecken.
Der Pfad 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 Leitungsbahnen, wie beispielsweise den Bahnen 66 bzw. 68, handeln. Der Pfad 66 kann eine positive Signalleitung sein, und der Pfad 68 kann eine Massesignalleitung sein. Die Leitungen 66 und 68 können Teile eines Koaxialkabels, einer Streifenleitungsübertragungsleitung oder einer Mikrostreifen-Übertragungsleitung (als Beispiele) bilden. Ein Anpassnetzwerk, das aus Komponenten, wie beispielsweise Spulen, Widerständen und Kondensatoren, gebildet ist, kann beim Anpassen der Impedanz der Antennenstrukturen 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 60 verwendet werden. Anpassnetzwerkkomponenten können als diskrete Komponenten (z. B. Komponenten der Oberflächenmontiertechnologie (surface mount technology)) bereitgestellt werden oder können aus Gehäusestrukturen, Leiterplattenstrukturen, Bahnen auf Kunststoffträgern usw. gebildet sein. Anpassnetzwerkkomponenten können beispielsweise auf der Leitung 60 zwischengeschaltet sein. Die Anpassnetzwerkkomponenten können, falls gewünscht, unter Verwendung von Steuersignalen eingestellt werden, die von der Steuerschaltung 28 empfangen werden. Komponenten wie diese können auch beim Bilden einer Filterschaltungsanordnung in den Antennenstrukturen 40 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. In einem Beispiel können die Antennenstrukturen 40 eine Schlitzantenne, eine IF-Antenne, eine Schleifenantenne, eine Patch-Antenne oder andere Antennen mit einer Antennenspeisung 62 mit einem positiven Antennenspeiseanschluss, wie beispielsweise Anschluss 70, und einem Masse-Antennen-Speiseanschluss, wie beispielsweise Masse-Antennen-Speiseanschluss 72, sein. Der positive Übertragungsleitungsleiter 66 kann mit dem positiven Antennenspeiseanschluss 70 gekoppelt sein und der Masseübertragungsleitungsleiter 68 kann mit dem Masse-Antennen-Speiseanschluss 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.
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 Struktur 102 einschließen, die mit einer dielektrischen Öffnung wie der dielektrischen Öffnung 104 bereitgestellt wurde. Öffnungen, wie zum Beispiel die Öffnung 104 von 4, werden manchmal als Schlitze, Schlitzelemente oder Schlitzantennenresonanzelemente bezeichnet. In der Konfiguration von 4 ist die Öffnung 104 ein geschlossener Schlitz, da Teile des Leiters 102 die Öffnung 104 vollständig umgeben und umschließen. Offene Schlitzantennen können auch in leitfähigen Materialien wie dem Leiter 102 gebildet werden (z. B. durch Bilden einer Öffnung am rechten oder linken Ende des Leiters 102, so dass die Öffnung 104 durch den Leiter 102 ragt).
Die Antennenspeisung 62 für die Antenne 40 kann unter Verwendung des positiven Antennenspeiseanschlusses 70 und des Masse-Antennen-Speiseanschlusses 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 Speiseanschlüssen 70 und 72 um den Umfang P des Schlitzes 104 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 Schlitzantenne 40 daher Signale mit etwa der doppelten Frequenz anderer Antennen, wie z. B. IF-Antennen, verarbeiten.
Die Speisung 62 kann über den Schlitz 104 an einer Stelle zwischen gegenüberliegenden Kanten 114 und 116 des Schlitzes 104 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Speisung 62 in einem Abstand 76 von der Seite 114 des Schlitzes 104 angeordnet sein. Der Abstand 76 kann angepasst werden, um die Impedanz der Antenne 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 60 anzupassen (3). So kann beispielsweise der um den Schlitz 104 fließende Antennenstrom an den Kanten 114 und 116 des Schlitzes 104 eine Nullimpedanz (z. B. eine Kurzschlussimpedanz) und eine unendliche (offener Schaltkreis) Impedanz in der Mitte von Schlitz 104 (z. B. bei einer Grundfrequenz des Schlitzes) aufweisen. Die Position 76 kann beispielsweise zwischen der Mitte von Schlitz 104 und Kante 114 an einer Stelle angeordnet sein, wo der Antennenstrom eine Impedanz aufweist, die der Impedanz der Übertragungsleitung 60 entspricht (z. B. kann der Abstand 76 zwischen 0 und ¼ der Betriebswellenlänge der Antenne 40 liegen).
Das Beispiel von 4 dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann der Schlitz 104 jede beliebige Form aufweisen (z. B. wenn der Umfang P des Schlitzes 104 die Resonanzeigenschaften der Antenne 40 definiert). Der Schlitz 104 kann beispielsweise eine gewundene Form mit verschiedenen Segmenten aufweisen, die sich in verschiedene Richtungen erstrecken, gerade und/oder gekrümmte Kanten aufweisen usw. Die leitfähigen Strukturen 102 können aus beliebigen leitfähigen Strukturen der elektronischen Vorrichtung gebildet werden. Die leitfähigen Strukturen 102 können beispielsweise Leiterbahnen auf Leiterplatten oder andere Substrate, 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 der Vorrichtung 10 einschließen. In einer geeigneten Anordnung sind verschiedene Seiten (Kanten) des Schlitzes 104 durch unterschiedliche leitfähige Strukturen definiert.
5 ist eine Draufsicht und zeigt, wie der Schlitz 104 einem gewundenen Pfad folgen kann und Kanten aufweisen kann, die durch verschiedene leitfähige Strukturen der elektronischen Vorrichtung definiert sind. Wie in 5 gezeigt, kann der Schlitz 104 einen ersten Satz von Kanten (z. B. Außenkanten 114, 121, 123, 125 und 116) aufweisen, der durch leitfähige Gehäusestrukturen 12 definiert ist und einen zweiten Satz von Kanten (z. B. Innenkanten 118, 120 und 122), der durch die leitfähigen Strukturen 110 definiert ist. Die leitfähigen Strukturen 110 können beispielsweise Teile der Anzeige 14 (1) wie Metallteile eines Rahmens oder eine Anordnung der Anzeige 14, Berührungssensorelektroden innerhalb der Anzeige 14, Teile einer in die Anzeige 14 eingebetteten Nahfeldkommunikationsantenne, Masseflächenstrukturen innerhalb der Anzeige 14, eine Metallrückplatte für die Anzeige 14 oder andere leitfähige Strukturen auf oder in der Anzeige 14 einschließen. Die leitfähigen Strukturen 110 können hierin manchmal als leitfähige Anzeigestrukturen 110 oder leitfähige Anzeigemodulstrukturen 110 bezeichnet werden. Die leitfähigen Gehäusestrukturen 12 können beispielsweise leitfähige Wände 12W, die auf verschiedenen Seiten der Vorrichtung 10 angeordnet sind (1), einschließen.
In dem Beispiel von 5 folgt Schlitz 104 einem gewundenen Pfad und weist ein erstes Segment 77 zwischen Kante 121 des Gehäuses 12 und Kante 118 der leitfähigen Anzeigestrukturen 110, ein zweites Segment 79 zwischen Kante 123 des Gehäuses 12 und Kante 120 der leitfähigen Anzeigestrukturen 110 und ein drittes Segment 81 zwischen Kante 125 des Gehäuses 12 und Kante 122 der leitfähigen Anzeigestrukturen 104 auf. Die Segmente 77 und 81 können sich entlang paralleler Längsachsen erstrecken. Das Segment 79 kann sich zwischen den Enden der Segmente 77 und 81 (z. B. entlang einer Längsachse senkrecht zu den Längsachsen der Segmente 77 und 81) erstrecken. Auf diese Weise kann Schlitz 104 ein länglicher Schlitz sein, der sich zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen 110 und den leitfähigen Gehäusestrukturen 12 erstreckt (z. B. um zwei, drei, oder mehr als drei Seiten der Anzeigestrukturen 110).
Die Antennenspeisung 62 kann einen Massespeiseanschluss 72, der mit dem Gehäuse 12 gekoppelt ist, und einen positiven Speiseanschluss 70 aufweisen, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen 110 gekoppelt ist. Der positive Speiseanschluss 70 kann beispielsweise mit Kante 118, Kante 120 oder Kante 122 der leitfähigen Anzeigestrukturen 110 gekoppelt sein. Im Beispiel von 5 ist die Antennenspeisung 70 mit Kante 120 des Schlitzes 110 gekoppelt. Die Speisung 62 kann über den Schlitz 104 bei Abstand 76 von Kante 114 des Schlitzes 104 gekoppelt sein. Bei einer derartigen Konfiguration kann der Schlitz 104 die Länge L aufweisen, die durch die Gesamtlängen der Segmente 77, 79 und 81 definiert ist. Der Umfang des Schlitzes 104 kann durch die Summe der Längen der Kanten 121, 123, 125, 116, 122, 120, 118 und 114 definiert werden.
Die Antennenspeisung 62 kann Antennenströme um den Umfang von Schlitz 104 übertragen (z. B. über leitfähige Gehäusestrukturen 12 und leitfähige Anzeigestrukturen 110). 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 Längen der Kanten 121, 123, 125, 116, 122, 120, und 118 können so ausgewählt werden, dass beispielsweise die Länge L etwa gleich der halben Betriebswellenlänge der Antenne 40 ist (z. B. eine effektive Betriebswellenlänge der Antenne 40 aufgrund der dielektrischen Lastbedingungen an Schlitz 104).
Ein oder mehrere leitfähige Verbindungspfade 112 (z. B. der erste leitfähige Verbindungspfad 112-1 und der zweite leitfähige Verbindungspfad 112-2) können Abschnitte der Kanten des Schlitzes 104 definieren und können dazu dienen, die Länge L des Schlitzes 104 effektiv zu definieren. Die Leiterbahnen 112 können auf einem Massepotential gehalten werden und/oder die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 zum Gehäuse 12 kurzschließen. In einer derartigen Konfiguration können die Antennenströme durch Speisung 62 einer Kurzschlussimpedanz senkrecht zu Kanten 114 und 116 ausgesetzt sein, wodurch sie zum Definieren eines Teils des Umfangs des Schlitzes 104 dienen.
Falls gewünscht, kann die Position der Leiterbahnen 112-1 und 112-2 angepasst werden (z. B. wie durch die Pfeile 124 gezeigt), um die Länge L des Schlitzes 104 zu verlängern (z. B. so, dass der Schlitz 104 in gewünschten Frequenzen abstrahlt). Bei einer geeigneten Anordnung wird die Länge L so gewählt, dass Schlitz 40 ein erstes Frequenzband (z. B. in einem ersten Frequenzband von 1,5 GHz bis 2,4 GHz, das WLAN, WPAN, Satellitennavigationskommunikation und/oder Mobilfunkmittenbandfrequenzen abdeckt) und ein zweites Frequenzband, das durch eine harmonische Form des Schlitzes 104 definiert ist (z. B. in einem zweiten Frequenzband von 5,0 GHz bis 6,0 GHz, das WLAN-Kommunikationsfrequenzen abdeckt), abdeckt. Die Leiterbahnen 112 können direkt mit den Anzeigestrukturen 110 verbunden sein, können indirekt mit den Anzeigestrukturen 110 über eine kapazitive Kopplung gekoppelt sein oder von den Anzeigestrukturen 110 getrennt sein (z. B. müssen die Bahnen 112 nicht mit den Anzeigestrukturen 110 in Kontakt stehen, um einen Teil des Umfangs von Schlitz 104 elektrisch zu definieren).
In Szenarien, in denen Verbindungspfade 112 in Vorrichtung 10 fehlen, können zwischen den Anzeigestrukturen 110 und dem Gehäuse 12 auf der Seite der Vorrichtung 10 gegenüber der Speisung 62 übermäßig starke elektrische Felder erzeugt werden. Das Auftreten dieser Felder kann den Gesamtwirkungsgrad der Antenne 40 beeinträchtigen. Jedoch kann das Vorhandensein von Verbindungspfaden 112 effektiv einen Kurzschluss zwischen den Strukturen 110 und Gehäuse 12 bilden. Dies kann beispielsweise das Gehäuse 12 und die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 so konfigurieren, das sie sich elektrisch wie ein einzelner Metallkörper verhalten, wodurch das übermäßige elektrische Feld auf der Seite der Vorrichtung 10 gegenüber der Speisung 62 abgeschwächt wird und dazu dienen, die Antenneneffizienz in Bezug auf Szenarien zu erhöhen, in denen die Verbindungspfade 112 in der Vorrichtung 10 fehlen. Das Vorhandensein von Verbindungspfaden 112 kann es ermöglichen, die Breite W des Schlitzes 104 und die Dicke der Vorrichtung 10, bei gleichen Antennenwirkungsgraden im Vergleich zu Szenarien, in denen beispielsweise die Verbindungspfade 112 nicht innerhalb der Vorrichtung 10 gebildet werden, zu reduzieren.
Die leitfähigen Verbindungspfade 112 können beliebige leitfähige Strukturen wie leitfähigen Klebstoff (z. B. leitfähiges Klebeband), leitfähige Befestigungselemente (z. B. leitfähige Schrauben oder Clips wie Klingenclips), leitfähige Stifte, Lötmittel, Schweißnähte, Leiterbahnen an flexiblen Leiterplatten, Metallfolie, gestanztes Blech, integrale Gehäusestrukturen der Vorrichtung, leitfähige Klammern, leitfähige Federn und/oder beliebige andere gewünschte Strukturen zum Definieren des Umfangs von Schlitz 104 und/oder zur effektiven Bildung eines elektrischen Kurzschlusspfades zwischen Anzeigestrukturen 110 und Gehäuse 12 einschließen.
In dem Beispiel von 5 werden zwei leitfähige Verbindungspfade 112 in der Vorrichtung 10 gebildet. Dies ist lediglich veranschaulichend. Falls gewünscht, können ein, zwei oder mehr als zwei Pfade 112 verwendet werden. Das Gehäuse 12 und die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 können die Breite W des Schlitzes 104 definieren. Schlitz 104 kann eine gleichförmige Breite entlang der Länge L aufweisen oder kann, falls gewünscht, entlang der Länge L unterschiedliche Breiten aufweisen. Falls gewünscht, kann die Breite W eingestellt werden, um die Bandbreite der Antenne 40 zu verändern. In einem Beispiel kann die Breite W zwischen 0,5 mm und 1,0 mm liegen. Der Schlitz 104 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.). Falls gewünscht, können eine oder mehrere Antennenabstimmkomponenten (z. B. die Komponenten 63 von 3) über den Schlitz 104 oder zwischen zwei Stellen auf einer oder mehreren Seiten des Schlitzes 104 gekoppelt werden, um die Frequenzantwort des Schlitzes 104 und somit die Antenne 40 einzustellen.
6 ist eine vereinfachte seitliche Querschnittansicht der Vorrichtung 10 und zeigt, wie die Antenne 40 aus leitfähigen Anzeigestrukturen 110 und Gehäuse 12 (z. B. wie entlang der gestrichelten Linie AA' von 5) ausgebildet werden kann. Wie in 6 gezeigt, kann die Antenne 40 leitfähige Anzeigestrukturen 110 einschließen, die mit einer Antennenspeisung, wie beispielsweise der Speisung 62, gekoppelt sind. Die Speisung 62 kann einen positiven Antennenspeiseanschluss wie beispielsweise den positiven Antennenspeiseanschluss 70 und einen Masse-Antennen-Speiseanschluss wie den Masse-Antennen-Speiseanschluss 72 aufweisen. Der positive Antennenspeiseanschluss 70 kann mit leitfähigen Anzeigestrukturen 110 gekoppelt sein. Der Masse-Antennen-Speiseanschluss 72 kann mit Masse gekoppelt sein (z. B. mit Metallseitenwänden 12W des Gehäuses 12 und anderen leitfähigen Strukturen um das Element 110, wie etwa Leiterplattenstrukturen). Das Gehäuse 12 und die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 können einen inneren Hohlraum oder Volumen 130 definieren. Zusätzliche Komponenten der Vorrichtung können innerhalb des Volumens 130 angeschlossen werden, falls gewünscht. Die Speisung 62 kann über eine Übertragungsleitung, wie beispielsweise ein Koaxialkabel oder eine flexible Leiterplattenübertragungsleitung (z. B. Übertragungsleitung 60 von 3), mit der Transceiver-Schaltung 90 gekoppelt sein.
Die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 können mit Masse (z. B. Gehäusewand 12W) durch den Verbindungspfad 112 (z. B. über den Spalt 113 an der Seite der Strukturen 110 gegenüber der Speisung 62) gekoppelt sein. Der Verbindungspfad 112 kann leitfähige Strukturen einschließen, die direkt mit Anzeigestrukturen 110 verbunden sind, kann leitfähige Struktur en einschließen, die kapazitiv mit Anzeigestrukturen 110 gekoppelt (aber nicht in Kontakt mit ihnen) sind (z. B. während sie noch Spalt 113 überspannen und Anzeigestrukturen 110 mit dem Gehäuse 12 kurzschließen), und/oder leitfähige Strukturen einschließen, die nicht mit Anzeigestrukturen 110 gekoppelt sind (z. B. während sie noch Spalt 113 überspannen und auf einem Massepotential gehalten werden, wodurch der Umfang des Schlitzes 104 in der x-y-Ebene von 6 elektrisch definiert wird). Im Beispiel von 6 definiert das leitfähige Gehäuse 12 eine Rückwand der Vorrichtung 10, die den leitfähigen Strukturen 110 gegenüberliegt (z. B. kann das Volumen 130 durch eine Rückwand der Vorrichtung 10 definiert sein). Dies ist lediglich veranschaulichend. Wenn gewünscht, kann die gesamte oder ein Abschnitt der Rückwand von Vorrichtung 10 aus dielektrischen Materialien gebildet werden und das Volumen 130 kann durch andere Komponenten, wie beispielsweise eine oder mehrere Leiterplatten innerhalb der Vorrichtung 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, in Satelliten-Navigationsbändern bei 1,5 GHz und/oder anderen gewünschten Frequenzbändern verwendet werden. Zusätzliche Antennen können ebenfalls im Gerät 10 vorgesehen sein, um diese Frequenzbänder und/oder andere Frequenzbänder zu verarbeiten. Die Konfiguration für Antenne 40 aus 6 ist lediglich veranschaulichend.
7 ist eine seitliche Querschnittansicht der veranschaulichenden Vorrichtung 10, die zeigt, wie Leiterbahnen 112 innerhalb der Antenne 40 implementiert werden können (z. B. wie entlang der Linie AA' von 5). Wie in 7 gezeigt, kann die Vorrichtung 10 leitfähige Gehäuseseitenwandstrukturen 12W aufweisen, die sich von der Rückseite zu der Vorderseite der Vorrichtung 10 erstrecken. Das Gehäuse 12 kann eine dielektrische Gehäuserückwand, wie beispielsweise die Gehäuserückwand 148, einschließen. Die Anzeige 14 kann an der Vorderseite der Vorrichtung 10 gebildet werden, wobei die dielektrische Gehäuserückwand 148 an der Rückseite des Geräts 10 gebildet wurde. Die metallischen Gehäuseseitenwände 12W können mit dem Masse-Antennen-Speiseanschluss 72 von Antenne 40 gekoppelt werden. Die Anzeige 14 kann eine Anzeigeabdeckschicht 146 und ein Anzeigemodul 140 unter der Abdeckschicht 146 einschließen.
Das Anzeigemodul 140 kann leitfähige Komponenten einschließen, die beim Bilden von leitfähigen Anzeigestrukturen 110 der Schlitzantenne 40 (5 und 6) verwendet werden. Die leitfähigen Komponenten im Anzeigemodul 140 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 zum Beispiel diese Komponenten kapazitiv miteinander koppeln, so dass sie bei Hochfrequenzen zusammenwirken können, um leitfähige Anzeigestrukturen 110 von 5 und 6 zu bilden (z. B. um effektiv/elektrisch einen einzelnen Leiter zu bilden).
Die Komponenten, die leitfähige Anzeigestrukturen 110 bilden, können beispielsweise ebene Komponenten auf einer oder mehreren Schichten 142 einschließen (z. B. eine erste Schicht 142-1, eine zweite Schicht 142-2, eine dritte Schicht 142-3 oder andere gewünschte Schichten). In einem Beispiel kann die Schicht 142-1 einen Berührungssensor für die Anzeige 14 bilden, die Schicht 142-2 kann eine Anzeigetafel (manchmal auch als Anzeige, Anzeigeschicht oder Pixelanordnung bezeichnet) für die Anzeige 14 bilden, und die Schicht 142-3 kann eine Nahfeldkommunikationsantenne für die Vorrichtung 10 und/oder eine andere Schaltungsanordnung zur Unterstützung der Nahfeldkommunikationen (z. B. bei 13,56 MHz) bilden. Der Berührungssensor 142-1 kann ein kapazitiver Berührungssensor sein und kann beispielsweise aus einem Polyimidsubstrat oder einer anderen flexiblen Polymerschicht mit transparenten kapazitiven Berührungssensorelektroden (z. B. Indium-Zinnoxid-Elektroden) gebildet werden. Die Anzeigetafel 142-2 kann eine organische, Licht emittierende Diodenanzeigeschicht oder eine andere geeignete Anzeigeschicht sein. Die Nahfeldkommunikationsschicht 142-3 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. Falls gewünscht, können unter und/oder um die Schicht 142-3 eine leitfähige Rückplatte, metallische Abschirmungsdosen oder -schichten und/oder ein leitfähiger Anzeigerahmen gebildet werden und eine strukturelle Unterstützung und/oder eine Massereferenz für die Komponenten des Anzeigemoduls 140 bereitstellen. Das Modul 140 kann hierin manchmal als Anzeigeanordnung 140 bezeichnet werden.
Leitfähiges Material in den Schichten 142-1, 142-2, 142-3, 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 110 verwendet werden, die Schlitzelemente 104 (z. B. Resonanzelemente der Schlitzantenne) der Schlitzantenne 40 definieren. Dieses und/oder ein anderes leitfähiges Material in der Anzeige 40, das zur Bildung von leitfähigen Anzeigestrukturen 110 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 Antennenspeisung 62 gespeist werden. Die Speisung 62 kann einen positiven Anschluss wie Anschluss 70 aufweisen, der mit dem Anzeigemodul 140 und daher mit leitfähigen Anzeigestrukturen 110 gekoppelt wird (z. B. mit der Nahfeldkommunikationsschicht 142-3, der Anzeigeschicht 142-2, der Berührungsschicht 142-1, einer Metallrückplatte für Modul 140 und/oder einem Metallrahmen für das Anzeigemodul 140). Die Speisung 62 kann einen Masseanschluss aufweisen, wie zum Beispiel Anschluss 72, der mit einer Antennenmasse in Vorrichtung 10 (z. B. der Metallgehäusewand 12W) gekoppelt ist.
Wie in 7 gezeigt, kann die Vorrichtung 10 Leiterplattenstrukturen, wie beispielsweise die Leiterplatte 163, einschließen. Die Leiterplatte 163 kann eine starre Leiterplatte oder eine flexible Leiterplatte sein oder kann Strukturen von flexiblen und starren Leiterplatten einschließen. Die Leiterplatte 163 kann hierin manchmal als Hauptplatine 163 bezeichnet werden. Elektrische Komponenten wie die Transceiver-Schaltung 90, die Schnittstellen-Schaltung 158 und andere Komponenten können auf der Logikplatine 163 angeschlossen werden. Falls gewünscht, können eine oder mehrere zusätzliche Antennen, Spule 50 (2) und/oder eine Sensorschaltung oder andere Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen zwischen der Logikplatine 163 und der dielektrischen Gehäuserückwand 148 eingebaut werden (z. B. zur Übertragung drahtloser Signale durch die Wand 148). Die Antennenströme für die Schlitzantenne 40 können um den Umfang des Schlitzes 104 (z. B. in der x-y-Ebene von 7) übertragen werden, und zugehörige Hochfrequenzsignale können durch die Anzeigenabdeckschicht 146 geleitet werden, wie durch den Pfeil 144 dargestellt.
Das Anzeigemodul 140 kann ein oder mehrere Verbindungselemente 154 einschließen. Die Verbindungselemente 154 können mit einer oder mehreren Leiterplatten 156 gekoppelt sein. Die Leiterplatten 156 können flexible Leiterplatten (im Folgenden hierin manchmal auch als Anzeigeanschlussleitungen 156 bezeichnet), starre Leiterplatten oder Leiterbahnen auf anderen Substraten einschließen, falls gewünscht. Die Verbindungselemente 154 können Signale zwischen den Schichten 142 des Anzeigemoduls 140 und der Anzeigeschnittstellen-Schaltung 158 auf der Logikplatine 163 über die Anzeigeanschlussleitungen 156 übertragen.
In einem Beispiel kann das Anzeigemodul 140 ein erstes Verbindungselement 154, das Nahfeldkommunikationssignale zu und/oder von Schicht 142-1 über eine erste Anschlussleitungsschaltung 156 überträgt, ein zweites Verbindungselement 154, das Anzeigedaten (z. B. Bilddaten) von der Anzeigeschnittstelle 158 zur Anzeigeschicht 142-2 über eine zweite Anschlussleitungsschaltung 156 überträgt (z. B. kann Schicht 142-2 entsprechend den Anzeigedaten Licht emittieren), und ein drittes Verbindungselement 154, das Berührungssensorsignale zu und/oder von Schicht 142-1 zur Schnittstellen-Schaltung 158 über eine dritte Anschlussleitungsschaltung 156 überträgt, einschließen. Die Verbindungselemente 154 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 140 zugeordnet sind, zwischen dem Anzeigemodul 140 und der Schaltung auf der Logikplatine 163 oder anderswo in der Vorrichtung 10 einschließen.
Der Hochfrequenz-Transceiver 90 kann über die Hochfrequenzübertragungsleitung 60 mit der Speisung 62 von Antenne 40 gekoppelt sein (4). Die Hochfrequenzübertragungsleitung 60 kann Leiterbahnen in der flexiblen Leiterplatte 160 und der dielektrischen Stützstruktur 162 einschließen. Die dielektrische Stützstruktur kann beispielsweise aus Kunststoff oder anderen dielektrischen Materialien gebildet sein. Die Leiterbahnen, die mit der Hochfrequenzübertragungsleitung 60 in der Leiterplatte 160 verbunden sind, können mit den Leiterbahnen gekoppelt sein, die mit der Hochfrequenzübertragungsleitung 60 in der Leiterplatte 160 über den Hochfrequenzverbinder 164 verbunden sind.
Der Masseleiter 68 in der Übertragungsleitung 60 (4) kann mit dem Massespeiseanschluss 72 über Bahn 168 gekoppelt werden (z. B. können Masseleiterbahnen in der dielektrischen Stützstruktur 162 mit Anschluss 72 über Bahn 168 gekoppelt werden). Die Bahn 168 kann einen leitfähigen Draht, leitfähigen Klebstoff, elektrisch leitfähige Befestigungsmittel wie Schrauben, leitfähige Stifte, leitfähige Clips, leitfähige Klammern, Lötmittel, Schweißnähte und/oder beliebige andere elektrisch leitfähige Verbindungsstrukturen einschließen. Der Signalleiter 66 der Übertragungsleitung 60 ( 4) kann mit dem Speiseanschluss 70 der Antenne 40 über den leitfähigen Clip 152 gekoppelt werden (z. B. können Signalbahnen in Substrat 162 über den leitfähigen Clip 152 mit Anschluss 70 gekoppelt werden).
Falls gewünscht, kann eine leitfähige Lasche oder Klinge wie die leitfähige Lasche 150 mit den leitfähigen Strukturen des Anzeigemoduls 140 gekoppelt werden (z. B. leitfähigen Strukturen in den Schichten 142, einer leitfähigen Rückplatte, einem leitfähigen Rahmen, leitfähigen Abschirmdosen oder -schichten und/oder anderen leitfähigen Strukturen in Modul 140). Der Clip 152 kann mit der Lasche 150 zusammenpassen, um eine elektrische Verbindung zwischen der Übertragungsleitung 60 und dem Speiseanschluss 70 zu bilden (z. B. kann der Speiseanschluss 70 sich auf der Lasche 150 befinden, wenn der Clip 152 an der Lasche 150 angebracht ist). Der Clip 152 kann beispielsweise ein Tulpenclip oder ein anderer Clip mit Zinken oder anderen Strukturen sein, die Druck auf die Lasche 150 ausüben und so sicherstellen, dass eine robuste und zuverlässige elektrische Verbindung zwischen Lasche 150 und Clip 152 dauerhaft gehalten wird.
In einer derartigen Konfiguration können Antennenströme über die Speisung 62 übertragen werden und beginnen, um den Umfang des Schlitzes 104 zu fließen (z. B. in der x-y-Ebene von 7). Um die Seitenlänge L des Schlitzes 104 zu definieren, können leitfähige Verbindungspfade 112 den Spalt 113 zwischen einer bestimmten Seite von Modul 140 und einer benachbarten Seitenwand 12W überspannen. In dem Beispiel von 7 werden leitfähige Verbindungspfade 112 unter Verwendung von leitfähigen Verbindungsstrukturen 172 und/oder leitfähigen Verbindungsstrukturen 174 implementiert.
Wie in 7 gezeigt, können leitfähige Verbindungsstrukturen 172 mit leitfähigem Material (z. B. durch direkten Kontakt) mit Modul 140 kurzgeschlossen werden (z. B. leitfähiges Material innerhalb der Schicht 142-1, der Schicht 142-2 oder der Schicht 142-3, ein leitfähiger Rahmen des Moduls 140, eine leitfähige Rückplatte des Moduls 140, Abschirmstrukturen in Modul 140 und/oder einem anderen leitfähigen Material in Modul 140, das zum Bilden von leitfähigen Anzeigestrukturen 110 der Antenne 40 verwendet wird). Beispielsweise können leitfähige Klebe- oder leitfähige Befestigungsstrukturen wie Stifte, Federn, Schrauben, Clips, Klammern und/oder andere Befestigungsstrukturen verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Verbindungsstruktur 172 im Anzeigemodul 140 mit leitfähigem Material in Kontakt gehalten wird. Die Verbindungsstruktur 172 kann sich über den Spalt 113 erstrecken und kann mit der Gehäusewand 12W kurzgeschlossen sein. Die Verbindungsstruktur 172 kann unter Verwendung von leitfähigem Klebstoff, Stiften, Federn, Schrauben, Clips, Klammern und/oder anderen Strukturen mit der Gehäusewand 12W in Kontakt gehalten werden, falls gewünscht. Im Beispiel von 7 befestigt eine leitfähige Schraube 170 die Verbindungsstruktur 172 an der Wand 12W und dient zum elektrischen Kurzschließen von der Verbindungsstruktur 172 und der leitfähigen Verbindungsstrukturen 110 an der Wand 12W.
In einer derartigen Konfiguration kann die leitfähige Verbindungsstruktur 172 einen Abschnitt des Umfangs des Schlitzes 104 in Antenne 40 (z. B. in der x-y-Ebene von 7 und wie in 5 gezeigt) definieren und dadurch die Länge L des Schlitzes 104 teilweise definieren. Zusätzlich kann Verbindungsstruktur 172 einen Kurzschluss zwischen dem leitfähigen Material in Modul 140 (z. B. den leitfähigen Strukturen 110 wie in 5 und 6 gezeigt) und der Gehäuseseitenwand 12W bilden (z. B. können Antennenströme für Antenne 40 über die Verbindungsstruktur 172 zwischen Modul 140 und Gehäusewand 12W fließen). Durch Kurzschließen des Moduls 140 zur Wand 12W über den Spalt 113 können jegliche übermäßig starken elektrischen Felder in dem Bereich 113 abgeschwächt werden, wodurch die Antenneneffizienz in Bezug auf Szenarien optimiert wird, in denen das Modul 140 vollständig von den Wänden 12W isoliert ist.
Dieses Beispiel dient lediglich der Veranschaulichung. Die Verbindungspfade 112 müssen mit dem Anzeigemodul 140 keinen direkten Kontakt haben. In einer anderen geeigneten Anordnung können die Verbindungspfade 112 den Spalt 113 überspannen, ohne in direktem Kontakt mit dem Anzeigemodul 140 zu stehen (z. B. wie durch die leitfähigen Verbindungsstrukturen 174 gezeigt). In diesem Szenario können die Verbindungsstrukturen 174 elektrisch mit einem oder mehreren Anzeigeanschlussleitungen 156 kurzgeschlossen werden (z. B. mit Masseleitern oder anderem leitfähigen Material in den Anzeigeanschlussleitungen 156). Beispielsweise können die Verbindungsstrukturen 174 elektrisch mit den Anzeigeanschlussleitungen 156 unter Verwendung von leitfähigem Klebstoff oder leitfähigen Befestigungsstrukturen wie Stiften, Federn, Schrauben, Clips, Klammern und/oder anderen Strukturen kurzgeschlossen werden, die sicherstellen, dass die Verbindungsstrukturen 174 in Kontakt mit den Anzeigeanschlussleitungen 174 gehalten werden. Die Verbindungsstruktur 174 kann sich durch den Spalt 113 erstrecken und kann mit der Gehäusewand 12W unter Verwendung der Schraube 170 oder anderen Befestigungsstrukturen kurzgeschlossen werden.
Falls gewünscht, können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 174 in ausreichender Nähe zum leitfähigen Material im Anzeigemodul 140 angeordnet werden, um die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 effektiv mit der Masse kurzzuschließen (z. B. bei Hochfrequenzen, die über die Speisung 62 verarbeitet werden). Beispielsweise können Verbindungsstrukturen 174 kapazitiv mit leitfähigen Anzeigestrukturen 110 im Anzeigemodul 140 gekoppelt werden und Antennenströme, die der Antenne 40 zugeordnet sind, können zwischen dem Anzeigemodul 140 und der Gehäusewand 12W über Verbindungsstruktur 174 fließen (z. B. über kapazitive Kopplung). Die leitfähigen Verbindungsstrukturen 174 müssen in diesem Szenario nicht mit den Anzeigeanschlussleitungen 156 kurzgeschlossen werden, falls gewünscht.
In einer anderen geeigneten Anordnung können die leitfähigen Verbindungsstrukturen 174 weit genug von dem Anzeigemodul 140 entfernt angeordnet sein, so dass die Verbindungsstrukturen 174 nicht kapazitiv mit dem leitfähigen Material in dem Anzeigemodul 140 gekoppelt sind. Da die Verbindungsstruktur 174 auf einem Massepotential gehalten wird (z. B. weil die Verbindungsstruktur 174 Massestrukturen in den Anzeigeanschlussleitungen 156 mit der geerdeten Gehäusewand 12W kurzschließt), kann in diesem Szenario die Verbindungsstruktur 174 Kanten des Schlitzes 104 elektrisch definieren, obwohl sie nicht tatsächlich mit den leitfähigen Anzeigestrukturen 110 in dem Anzeigemodul 140 in Kontakt steht oder kapazitiv mit diesen gekoppelt ist, wodurch die Länge L des Schlitzes 104 definiert wird (z. B. in der x-y-Ebene wie in 5 gezeigt).
Das Beispiel von 7 dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen können die Gehäuseseitenwände 12W, die Abdeckschicht 146 und die hintere Gehäusewand 148 beliebige gewünschte Formen aufweisen. Zusätzliche Komponenten können, falls gewünscht, innerhalb des Volumens 130 ausgebildet werden. Ein Substrat oder eine andere Trägerstruktur kann, falls gewünscht, zwischen der Logikplatine 163 und den Anzeigeanschlussleitungen 156 eingebaut werden (z. B. um die Anzeigeanschlussleitungen 156 an ihrem Platz zu halten). Gegebenenfalls können andere Anordnungen verwendet werden. Falls gewünscht, kann die flexible Leiterplatte 160 mit der Speisung 62 ohne Kunststoffstützstruktur 162 gekoppelt werden oder die flexible Leiterplatte 160 kann weggelassen werden (z. B. kann die Stützstruktur 162 direkt mit dem Transceiver 90 gekoppelt sein). Andere Übertragungsleitungs- und Speisungsstrukturen können, falls gewünscht, verwendet werden.
Laschen, Clips oder andere hervorstehende Teile des Anzeigemoduls 140, wie beispielsweise Lasche 150, können als Antennenspeiseanschluss 70 dienen. Lasche 150 kann zwischen flexiblen Federfingern wie Metallzinken in Clip 152 aufgenommen werden. Eine perspektivische Hinteransicht des Moduls 140 in einer veranschaulichenden Konfiguration, bei der die Lasche 150 aus einem Metallstreifen gebildet worden ist, wird in 8 gezeigt. Wie in 8 gezeigt, kann das Anzeigemodul 140 Falls gewünscht, kann eine leitfähige Lasche oder Klinge wie die leitfähige Lasche 150 mit den leitfähigen Strukturen des Anzeigemoduls 140 gekoppelt werden (z. B. leitfähigen Strukturen in den Schichten 142, einer leitfähigen Rückplatte, einem leitfähigen Rahmen, leitfähigen Abschirmdosen oder -schichten und/oder anderen leitfähigen Strukturen in Modul 140)en 110, wie etwa Falls gewünscht, kann eine leitfähige Lasche oder Klinge wie die leitfähige Lasche 150 mit den leitfähigen Strukturen des Anzeigemoduls 140 gekoppelt werden (z. B. leitfähigen Strukturen in den Schichten 142, einer leitfähigen Rückplatte, einem leitfähigen Rahmen, leitfähigen Abschirmdosen oder -schichten und/oder anderen leitfähigen Strukturen in Modul 140)en in den Schichten 142, einen Metallrahmen für Modul 140, eine Metallrückplatte für das Modul, Abschirmstrukturen oder andere Falls gewünscht, kann eine leitfähige Lasche oder Klinge wie die leitfähige Lasche 150 mit den leitfähigen Strukturen des Anzeigemoduls 140 gekoppelt werden (z. B. leitfähigen Strukturen in den Schichten 142, einer leitfähigen Rückplatte, einem leitfähigen Rahmen, leitfähigen Abschirmdosen oder -schichten und/oder anderen leitfähigen Strukturen in Modul 140)en einschließen. Lasche 150 kann mit den leitfähigen Strukturen 110 gekoppelt sein. Zum Beispiel kann die Lasche 150 aus einem fest eingebauten Vorsprung von leitfähigen Strukturen 110 gebildet werden oder kann mit Strukturen 110 unter Verwendung von leitfähigem Klebstoff, leitfähigen Schrauben, Schweißnähten, Lötmitteln oder anderen leitfähigen Befestigungselementen gekoppelt werden. Falls gewünscht, kann die Lasche 150 eine Beschichtung wie Beschichtung 172 (z. B. Gold, Nickel oder andere Metalle) aufweisen, um einen zufriedenstellenden ohmschen Kontakt zwischen Lasche 150 und den Zinken des Clips 152 (7) zu ermöglichen, wenn die beschichtete Oberfläche von Abschnitt 172 zwischen den Zinken des Clips 152 aufgenommen wird.
Eine perspektivische Ansicht von Clip 152 in einer veranschaulichenden Konfiguration, in der der Clip 152 unter Verwendung von Befestigungsmitteln wie den Schrauben 174 gesichert ist, wird in 9 gezeigt. Wie in 9 gezeigt, kann Clip 152 auf einer Kunststoffstützstruktur 162 (7) oder auf anderen geeigneten Stützstrukturen angebracht sein. Metallbahnen auf der Struktur 162 können positive Antennenspeisesignale zu Clip 152 leiten. Clip 152 kann Zinken 152P einschließen, welche die Lasche 150 mechanisch an Ort und Stelle halten und die Metallbahnen auf der Struktur 162 elektrisch mit dem Speiseanschluss 70 koppeln. Falls gewünscht, können eine Impedanzanpassungsschaltung und andere Schaltlungen auf der Stützstruktur 162 angebracht sein. Das Beispiel von 9 ist lediglich veranschaulichend und, falls gewünscht, können andere leitfähige Befestigungsmechanismen verwendet werden, um die Übertragungsleitung 60 an dem Speiseanschluss 70 zu befestigen.
Eine perspektivische Hinteransicht veranschaulichender elektrischer Komponenten, die unter der Anzeigenabdeckschicht 146 gestapelt werden können und die den Antennenleiter 110 von Antenne 40 bilden können, wird in 10 gezeigt. Wie in 10 gezeigt, kann das Anzeigemodul 140 die Berührungssensorschicht 142-1, die Anzeigeschicht 142-2 und die Nahfeldkommunikationsantennenschicht 142-3 einschließen. Schicht 142-1, Schicht 142-2 und Schicht 142-3 sind nebeneinander gestapelt und können daher kapazitiv miteinander gekoppelt werden, falls gewünscht. Dies kann zum Beispiel ermöglichen, dass die Schichten 142 als leitfähige Anzeigestrukturen 110 von Antenne 40 bei Hochfrequenzen (z. B. bei WLAN, WPAN, Satellitennavigation und Mobilfunkfrequenzen) zusammenwirken.
Schicht 142-1, Schicht 142-2 und Schicht 142-3 können mit anderen Komponenten in der Vorrichtung 10 wie der Anzeigemodulschnittstellenschaltung 158 (7) unter Verwendung von Verbindungselementen 154 (z. B. einem ersten Verbindungselement 154-1, das mit Schicht 142-1 gekoppelt ist, einem zweiten Verbindungselement 154-2, das mit Schicht 142-2 gekoppelt ist, und einem dritten Verbindungselement 152-3, das mit Schicht 142-3 gekoppelt ist) verbunden werden. Verbindungselemente 154 können an der Unterseite der Schicht 142-3, auf dem Endabschnitt 142-2T der Schicht 142-2, auf dem Endabschnitt 142-1T der Schicht 142-1 und/oder auf anderen geeigneten Strukturen angebracht werden. Die Schichten 142 müssen keine Endabschnitte aufweisen, falls gewünscht.
Die Komponenten 212 können an der Schicht 142-1, 142-2 und/oder 142-3 angebracht sein. Die Komponenten 212 können zum Beispiel eine Nahfeldkommunikationsschaltung, eine Berührungssensorverarbeitungsschaltung und/oder eine Anzeigetreiberschaltung einschließen. Andere Arten von Komponenten können, falls gewünscht, in dem Stapel des Moduls 140 angebracht werden. Zum Beispiel kann eine Kraftsensorschicht in dem Modul 140 eingeschlossen sein. In einem weiteren Beispiel können die Funktionen von zwei oder mehr dieser Schichten verdichtet werden. Zum Beispiel können kapazitive Berührungssensorelektroden eines kapazitiven Berührungssensors aus Metallbahnen auf einer organischen, Licht emittierenden Schicht 142-2 gebildet werden und eine separate Berührungssensorschicht 142-1 kann weggelassen werden. Die Nahfeldkommunikationsantennenschicht 142-3 kann auch weggelassen werden (z. B. in einer Konfiguration für Vorrichtung 10 ohne Nahfeldkommunikationsschaltung und/oder in einer Konfiguration für Vorrichtung 10, in der sich die Nahfeldkommunikationsantenne in einem anderen Abschnitt des Gehäuses 12 befindet). Die Konfiguration des Anzeigemoduls 140 von 10 ist veranschaulichend.
Wie in 10 gezeigt, kann die leitfähige Verbindungsstruktur 172 mit leitfähigen Strukturen wie beispielsweise leitfähigen Strukturen 210 des Anzeigemoduls 140 kurzgeschlossen werden. Die leitfähigen Strukturen 210 können Leiterbahnen auf den Schichten 142, leitfähige Kontaktstellen, leitfähige Elektroden auf den Schichten 142, Teile eines leitfähigen Rahmens oder der Rückplatte für das Modul 140, abschirmende Strukturen in dem Modul 140, NFC-Antennenstrukturen, eine Pixelschaltung, Masseleitungen in dem Modul 140 oder beliebige andere leitfähige Strukturen (z. B. mit dem Speiseanschluss 70 gekoppelte Strukturen, die einige oder alle der leitfähigen Anzeigestrukturen 110 einschließen) einschließen.
Die leitfähige Verbindungsstruktur 172 kann einen ersten Bereich (Abschnitt) 172P, der mit den leitfähigen Strukturen 210 auf Modul 140 gekoppelt ist, und einen zweiten (Endabschnitt) Bereich 172T einschließen. Der Bereich 172P kann unter Verwendung von leitfähigem Klebstoff, leitfähigen Schrauben, leitfähigen Federn (z. B. leitfähigen Federn, die eine Kraft auf den Bereich 172P in Richtung der Schicht 142-3 ausüben) oder anderer gewünschter leitfähiger Befestigungsstrukturen an der Schicht 142-3 oder an anderen Abschnitten des Moduls 140 befestigt sein. Die leitfähige Verbindungsstruktur 172 kann Leiterbahnen auf einer flexiblen Leiterplatte, geprägtem Blech, einer Metallfolie, einer Schicht aus leitfähigem Klebstoff, einer leitfähigen Schicht mit klebenden und nicht klebenden Abschnitten, Kombinationen davon oder auf beliebigen anderen leitfähigen Strukturen oder Schichten einschließen.
Wenn die Anzeige 14 auf Gehäuse 12 montiert ist, kann sich der Endbereich 172T über den Spalt 113 erstrecken (7). Der Endbereich 172T kann eine oder mehrere Klammem oder Laschen 202 mit entsprechenden Öffnungen 200 einschließen (z. B. eine erste Lasche 202-1 mit einer ersten Öffnung 200-1 und eine zweite Lasche 202-2 mit einer zweiten Öffnung 200-2). Die Laschen 202 können an der Gehäusewand 12W befestigt sein. Die Laschen 202 können durch Schrauben 170 (7) oder andere leitfähige Befestigungselemente an Ort und Stelle gehalten werden, um eine zuverlässige mechanische und elektrische Verbindung zwischen den Laschen 202 und der Gehäusewand 12W aufrechtzuerhalten. Auf diese Weise können die leitfähigen Anzeigestrukturen 110 mit der Gehäusewand 12W über den Spalt 113 unter Verwendung einer Verbindungsstruktur 172 kurzgeschlossen werden, wodurch die Abmessungen des Schlitzelements 104 definiert werden. Das Beispiel von 10 dient lediglich der Veranschaulichung. Falls gewünscht, können die Öffnungen 200 weggelassen werden. Falls gewünscht, kann der Endabschnitt 172T einen einzelnen durchgehenden Leiter einschließen, der sich über eine beliebige Länge der Gehäusewand 12W erstreckt.
11 ist eine perspektivische Vorderansicht der Vorrichtung 10, die zeigt, wie die leitfähige Verbindungsstruktur 172 zwischen der Gehäusewand 12W und dem Anzeigemodul 140 gekoppelt werden kann. In der perspektivischen Ansicht von 11 wurden die Anzeigeabdeckschicht 146 und das Anzeigemodul 140 von der Vorrichtung 10 entfernt (z. B. ein Ende der Anzeige 14 wurde von den Gehäuseseitenwänden 12W weg nach oben gedreht, wie durch den Pfeil 203 gezeigt), um die Komponenten innerhalb der Vorrichtung 10 freizulegen. Wenn die Vorrichtung 10 vollständig zusammengebaut ist, kann die Anzeige 14 auf die Seitenwände 12W montiert werden, so dass die Unterseite der Deckschicht 146 bündig mit den oberen Kanten der Seitenwände 12W ist.
Wie in 11 gezeigt, können mehrere leitfähige Anzeigeanschlussschaltungen 156 über der Logikplatine 163 gebildet werden (z. B. eine erste Anschlussschaltung 156-1, eine zweite Anschlussschaltung 156-2 und eine dritte Anschlussschaltung 156-3). Falls gewünscht, können die Anschlussleitungen 156-1, 156-2 und 156-3 auf einer Stützstruktur wie der Stützstruktur 157 auf der Logikplatine 163 angebracht werden. Wenn die Anzeige 14 zu den Gehäusewänden 12W geschlossen ist, kann die Anzeigeanschlussleitung 156-3 elektrisch mit dem Verbindungselement 154-3 auf dem Anzeigemodul 140 gekoppelt werden, die Anzeigeanschlussleitung 156-2 kann elektrisch mit dem Verbindungselement 154-2 auf dem Anzeigemodul 140 gekoppelt werden, und die Anzeigeanschlussleitung 156-1 kann elektrisch mit dem Verbindungselement 154-1 auf dem Anzeigemodul 140 gekoppelt werden. Die Anzeigeanschlussleitung 156-3 und das Verbindungselement 154-3 können zum Beispiel Nahfeldkommunikationssignale zwischen der Schicht 142-3 auf Modul 140 und andere Kommunikationsschaltungen auf der Logikplatine 163, wie beispielsweise einen Nahfeld-Transceiver auf der Logikplatine 163, weiterleiten (z. B. über die Schnittstellenschaltung auf der Platine 163, wie etwa Schnittstelle 158). Die Anzeigeanschlussleitung 156-2 und das Verbindungselement 154-2 können zum Beispiel Bilddaten zwischen der Schicht 142-2 auf Modul 140 und der Anzeigeschaltung auf der Logikplatine 163 weiterleiten (z. B. über die Anzeigeschnittstelle 158 auf Platine 163). Die Anzeigeanschlussleitung 156-1 und das Verbindungselement 154-1 können zum Beispiel Berührungssensordaten zwischen der Schicht 142-1 auf Modul 140 und der Steuerschaltung auf der Hauptplatine 163 weiterleiten (z. B. über die Anzeigeschnittstelle 158 auf Platine 163).
Die Lasche 202-1 der leitfähigen Verbindungsstruktur 172 kann an der Gehäusewand 12W unter Verwendung einer leitfähigen Schraube 170-1 und/oder anderer leitender Befestigungsstrukturen befestigt werden. Falls gewünscht, kann die Schraube 170-1 durch eine passende Gewindeöffnung 171-1 in der Gehäusewand 12W aufgenommen werden. Die Lasche 202-2 der leitfähigen Verbindungsstruktur 172 kann an der Gehäusewand 12W unter Verwendung einer leitfähigen Schraube 170-2 und/oder anderer leitender Befestigungsstrukturen befestigt werden. Falls gewünscht, kann die Schraube 170-1 durch eine passende Gewindeöffnung 171-2 in der Gehäusewand 12W aufgenommen werden. Die leitfähige Verbindungsstruktur 172 kann die leitfähigen Strukturen in dem Anzeigemodul 140 mit der Gehäuseseitenwand 12W über Laschen 202 und Schrauben 170 kurzschließen. Wenn die Anzeige 14 über den Seitenwänden 12W geschlossen ist, kann die leitfähige Verbindungsstruktur 172 den Spalt 113 überspannen, um die Länge L des Schlitzelements 104 zu definieren.
12 ist eine perspektivische Vorderansicht der Vorrichtung 10, die zeigt, wie die leitfähige Verbindungsstruktur 174 (7) zwischen der Gehäusewand 12W und den Anzeigeanschlussleitungen 156 gekoppelt werden kann. Die leitfähige Verbindungsstruktur 174 kann innerhalb der Vorrichtung 10 zusätzlich zu oder anstelle der leitfähigen Verbindungsstruktur 172 von 10 und 11 gebildet werden. In der perspektivischen Ansicht von 12 werden die Anzeigeabdeckschicht 146 und das Anzeigemodul 140 (z. B. Anzeige 14) aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gezeigt.
Wie in 12 gezeigt, kann die Anzeigeanschlussleitungsschaltung 156 die Leiterbereiche 220 aufweisen. Die Leiterbereiche 220 können zum Beispiel Massebahnen oder andere geerdete Abschnitte von Anschlussleitungsschaltungen 156 einschließen. Zum Beispiel kann die Anschlussleitungsschaltung 156-1 einen ersten Leiterbereich 220-1 aufweisen, die Anschlussleitungsschaltung 156-2 kann einen zweiten Leiterbereich 220-2 aufweisen, und die Anschlussleitungsschaltung 156-3 kann einen dritten Leiterbereich 220-3 aufweisen. Die leitfähige Verbindungsstruktur 174 kann Laschen oder Klammern 222 einschließen, die jeweils eine entsprechende Öffnung 224 (z. B. eine erste Lasche 222-1 mit einer ersten Öffnung 224-1 und eine zweite Lasche 222-2 mit einer zweiten Öffnung 224-2) aufweisen.
Die leitfähige Verbindungsstruktur 174 kann einen oder mehrere Verzweigungen 226 einschließen. Zum Beispiel kann die leitfähige Verbindungsstruktur 174 eine erste Verzweigung 226-1, eine zweite Verzweigung 226-2 und eine dritte Verzweigung 226-3 einschließen. Während die Verwendung verschiedener Verzweigungen den Platzbedarf reduzieren kann, um die Verbindungsstruktur 174 in der Vorrichtung 10 zu bilden, kann in einer anderen geeigneten Anordnung jede der Verzweigungen als ein Teil eines einzelnen kontinuierlichen (z. B. planaren) Leiters ausgebildet sein.
Wenn die Vorrichtung 10 vollständig zusammengebaut ist, kann die leitende Verbindungsstruktur 174 in Richtung der Logikplatine 163 abgesenkt werden, wie durch die Pfeile 230 gezeigt. Dies kann die Verzweigung 226-1 in Kontakt mit dem Leiterbereich 220-1 setzen, kann die Verzweigung 226-2 in Kontakt mit dem Leiterbereich 220-2 setzen und kann die Verzweigung 226-3 in Kontakt mit dem Leiterbereich 220-3 auf den Anschlussleitungsschaltungen 156 setzen. Falls gewünscht, können leitfähige Klebstoffe, leitfähige Schrauben, Lötmittel, Schweißnähte, Clips oder andere leitfähige Befestigungsstrukturen verwendet werden, um die Verzweigungen 226 an entsprechenden Leiterbereichen 220 zu befestigen, wenn die Verbindungsstruktur 174 auf die Vorrichtung 10 abgesenkt wird. Die Lasche 224-1 kann an der Gehäusewand 12W über eine erste Schraube 170 befestigt werden, die sich durch die Öffnung 224-1 erstreckt und mit der Gewindeöffnung 171-2 in der Gehäusewand 12W zusammenpasst. Die Lasche 224-2 kann an der Gehäusewand 12W über eine zweite Schraube 170 befestigt werden, die sich durch die Öffnung 224-2 erstreckt und mit der Gewindeöffnung 171-1 in der Gehäusewand 12W zusammenpasst. Dies ist lediglich veranschaulichend und, falls gewünscht, können andere leitfähige Befestigungselemente verwendet werden. Eine oder mehr als zwei Laschen 224 können verwendet werden, um die Verbindungsstruktur 174 an der Gehäusewand 12W zu befestigen.
Auf diese Weise kann die leitende Verbindungsstruktur 170 die geerdeten Bereiche 220 auf den Anzeigeanschlussleitungen 156 zu der Gehäusewand 12W kurzschließen, wenn sie vollständig zusammengebaut ist. Dies kann dazu dienen, mindestens einige der Abgrenzungen des Schlitzelements 104 (z. B. Länge L des Schlitzelements 104) elektrisch zu definieren. Falls gewünscht, können die Abzweigungen 226 kapazitiv mit den leitfähigen Strukturen in dem Anzeigemodul 140 gekoppelt sein. In diesem Szenario können die Abzweigungen 226 durch das Anzeigemodul 140 (z. B. leitfähige Anzeigestrukturen 110) fließende Antennenströme durch kapazitive Kopplung mit der Gehäuseseitenwand 12W kurzschließen. Die Abzweigungen 226 müssen in diesem Szenario, falls gewünscht, nicht mit den Bereichen 220 auf Anschlussleitungen 156 gekoppelt werden.
Das Beispiel der 5-12, in dem der positive Antennenspeiseanschluss 70 mit den Anzeigestrukturen 110 gekoppelt ist und der Masse-Antennen-Speiseanschluss 72 mit dem Gehäuse 12 gekoppelt ist, ist lediglich veranschaulichend. Falls gewünscht, kann der positive Antennenspeiseanschluss 70 mit dem Gehäuse 12 gekoppelt sein, während der Masse-Antennen-Speiseanschluss 72 mit den Anzeigestrukturen 110 gekoppelt sein kann (z. B. dort wo die Positionen der Speiseanschlüsse 72 und 70 in 5-7 vertauscht sind).
13 ist ein Schaubild, in dem die Antennenleistung (der Antennenwirkungsgrad) in Abhängigkeit von der Betriebsfrequenz F für die Antennen 40 von 5-12 gezeichnet wurde. Wie in 13 gezeigt, zeichnet die Kurve 252 die Antenneneffizienz der Antenne 40 ohne leitfähige Verbindungspfade 112 (z. B. Verbindungsstrukturen 172, wie in den 10 und 11 gezeigt, oder Verbindungsstrukturen 174, wie in 12 gezeigt) auf. Es kann wünschenswert sein, ein unteres Frequenzband B1 und ein höheres Frequenzband B2 unter Verwendung einer Antenne 40 (z. B. ein erstes Frequenzband B1 zwischen 1,5 GHz und 2,4 GHz und ein zweites Frequenzband B2 zwischen 5,0 GHz und 6,0 GHz) abzudecken. Die abdeckenden Bänder B1 und B2 können Antenne 40 beispielsweise ermöglichen, WLAN- und WPAN-Frequenzen bei 2,4 GHz und 5,0 GHz, Mobilfunkmittenbandfrequenzen zwischen 1,7 GHz und 2,2 GHz und/oder Satellitennavigationsfrequenzen bei 1,5 GHz abzudecken. Kurve 252 kann Wirkungsgradspitzen außerhalb der betroffenen Bänder B1 und B2 aufzeigen. In einer derartigen Konfiguration kann die Antenne 40 eine unbefriedigende Effizienz innerhalb der Bänder B1 und B2 aufweisen.
Kurve 250 zeichnet den Antennenwirkungsgrad der Antenne 40 auf, wenn die Schlitzantenne 40 eine Länge L aufweist, die mindestens teilweise durch leitfähige Verbindungspfade 112 (z. B. Verbindungsstrukturen 172, wie in 10 und 11 gezeigt, und/oder Verbindungsstrukturen 174, wie in 12 gezeigt) definiert ist. In einer derartigen Konfiguration kann die Antenne 40 Wirkungsgradspitzen in den Bändern B1 und B2 aufzeigen. Beispielsweise kann die Abdeckung im Band B1 durch eine grundlegende Form des Schlitzes 104 unterstützt werden (z. B. wenn die Länge L etwa gleich der Hälfte der Betriebswellenlänge bei den gegebenen dielektrischen Belastungsbedingungen des Schlitzes 104 ist). Die Abdeckung in Band B2 kann zum Beispiel durch eine harmonische Form des Schlitzes 104 unterstützt werden. In dieser Konfiguration kann die Antenne 40 eine zufriedenstellende Effizienz innerhalb der Bänder B1 und B2 aufzeigen und kann daher gleichzeitig WLAN- und WPAN-Frequenzen bei 2,4 GHz und 5,0 GHz, Mobilfunkmittenbandfrequenzen zwischen 1,7 GHz und 2,2 GHz und/oder Satellitennavigationsfrequenzen bei 1,5 GHz abdecken, falls gewünscht.
Das Beispiel von 14 dient lediglich der Veranschaulichung. Im Allgemeinen kann die Wirkungsgradkurve 250 jede beliebige Form aufweisen. Kurve 250 kann Wirkungsgradspitzen in mehr als zwei Frequenzbändern, in weniger als zwei Frequenzbändern oder in beliebigen anderen Frequenzbändern aufzeigen, falls gewünscht.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Gehäuse mit leitfähigen Gehäusewänden, eine Anzeigeabdeckschicht, ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckschicht durch die Anzeigeabdeckung überdeckt ist und leitfähige Anzeigestrukturen einschließt, und eine Antennenspeisung für eine Schlitzantenne mit einem ersten mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelten Speiseanschluss und einem zweiten mit den leitfähigen Metallgehäusewänden gekoppelten Speiseanschluss sowie eine leitfähige Verbindungsstruktur, die mit den Metallgehäusewänden gekoppelt ist, einschließt, wobei die Metallgehäusewände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur einen Umfang eines Schlitzelements für die Schlitzantenne definieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die elektronische Vorrichtung ein Substrat mit Schnittstellenschaltungen und eine Leiterplatte ein, die zwischen der Schnittstellenschaltung und dem Anzeigemodul gekoppelt ist, wobei die Leiterplatte eine Leiterbahn einschließt und die leitfähige Verbindungsstruktur mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte kurzgeschlossen ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die elektronische Vorrichtung eine weitere Leiterplatte zwischen der Schnittstellenschaltung und dem Anzeigemodul ein, wobei die zusätzliche Leiterplatte eine weitere Leiterbahn einschließt und die leitfähige Verbindungsstruktur eine erste Abzweigung, die mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte kurzgeschlossen ist, und eine zweite Abzweigung einschließt, die mit der zusätzlichen Leiterbahn auf der zusätzlichen Leiterplatte kurzgeschlossen ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt das Anzeigemodul eine Berührungssensorschicht und eine Anzeigeschicht ein, die Bilddaten anzeigt, wobei die Leiterplatte zur Weiterleitung der Berührungssensordaten von der Berührungssensorschicht zu der Schnittstellenschaltung konfiguriert ist, und die zusätzliche Leiterplatte zum Weiterleiten der Bilddaten von der Schnittstellenschaltung zu der Anzeigeschicht konfiguriert ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt das Anzeigemodul eine Nahfeldkommunikationsschicht ein, die Leiterbahnen einschließt, welche eine Nahfeldkommunikationsantenne bilden und wobei die Leiterplatte zum Weiterleiten von Nahfeldkommunikationsdaten zwischen der Nahfeldkommunikationsschicht und der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung auf dem Substrat über die Schnittstellenschaltung konfiguriert ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließen die leitfähigen Anzeigestrukturen eine leitfähige Struktur ein, die aus der Gruppe bestehend aus einer Nahfeldkommunikationsantennenleiterbahn, einer Berührungssensorelektrode, einer Pixelschaltung, einem leitfähigen Rahmen für das Anzeigemodul, einer leitfähigen Rückplatte für das Anzeigemodul und einer leitfähigen Abschirmstruktur ausgewählt wurde.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Schlitzantenne konfiguriert, um drahtlose Signale in einem ersten Frequenzband, das Frequenzen zwischen 1,5 GHz und 2,4 GHz einschließt, zu senden und zu empfangen, und ein zweiten Frequenzband umfasst, das Frequenzen zwischen 5,0 GHz und 6,0 GHz einschließt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine erste Seite der leitfähigen Anzeigestrukturen von einer der gegebenen Metallgehäusewände durch einen Spalt getrennt, wobei der erste Speiseanschluss mit den leitfähigen Anzeigestrukturen an einer zweiten Seite der leitfähigen Anzeigestrukturen, die sich von der ersten Seite unterscheidet, gekoppelt ist, und die leitfähige Verbindungsstruktur sich über den Spalt erstreckt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die leitfähige Verbindungsstruktur mit den leitfähigen Anzeigestrukturen kurzgeschlossen und zum Weiterleiten von Antennenströmen zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den Metallgehäusewänden konfiguriert.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die elektronische Vorrichtung das leitfähige Befestigungsmittel ein, das die leitfähige Verbindungsstruktur mit einer der gegebenen Metallgehäusewände kurzschließt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform schließt die leitfähige Verbindungsstruktur einen elektrisch leitfähigen Klebstoff ein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die leitfähige Verbindungsstruktur kapazitiv mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt und zum Weiterleiten von Antennenströmen zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den Metallgehäusewänden konfiguriert.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein leitfähiges Gehäuse, eine an dem leitfähigen Gehäuse befestigte Anzeige, eine Leiterplatte, die zum Weiterleiten von Daten zu der Anzeige konfiguriert ist, und eine leitfähige Struktur einschließt, die eine Leiterbahn auf der Leiterplatte mit dem leitfähigen Gehäuse kurzschließt, wobei die Anzeige, das leitfähige Gehäuse und die leitfähige Struktur die Kanten eines Schlitzelements einer Schlitzantenne bilden.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die elektronische Vorrichtung eine Antennenspeisung mit einen ersten Speiseanschluss, der mit der Anzeige gekoppelt ist, und einen zweiten Speiseanschluss, der mit dem leitfähigen Gehäuse gekoppelt ist, ein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die Anzeige eine Pixelschaltung ein, die konfiguriert ist, um die Daten von der Leiterplatte zu empfangen und entsprechend den Daten Licht zu emittieren.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die elektronische Vorrichtung eine erste zusätzliche Leiterplatte, die zum Weiterleiten von Nahfeldkommunikationsdaten an eine Nahfeldkommunikationsantenne in der Anzeige konfiguriert ist, und eine zweite zusätzliche Leiterplatte ein, die zum Weiterleiten der durch die Berührungssensorelektroden in der Anzeige gesammelten Berührungssensordaten konfiguriert ist, wobei die leitfähige Struktur eine erste zusätzliche Leiterbahn auf der ersten zusätzlichen Leiterplatte und eine zweite zusätzliche Leiterbahn auf der zweiten zusätzliche Leiterplatte mit dem leitfähigen Gehäuse kurzschließt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die leitfähige Struktur eine erste Abzweigung, die mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte gekoppelt ist, eine zweite Abzweigung, die mit der ersten zusätzlichen Leiterbahn auf der ersten zusätzlichen Leiterplatte gekoppelt ist, und eine dritte Abzweigung ein, die mit der zweiten weiteren Leiterbahn auf der zweiten weiteren Leiterplatte gekoppelt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform schließt die Anzeige ein Anzeigemodul mit leitfähigen Anzeigestrukturen ein, die einen Satz von Kanten des Schlitzelements und eine Anzeigeabdeckschicht, welche das Anzeigemodul überdeckt, definieren, wobei sich das Schlitzelement zwischen mindestens drei Seiten des Anzeigemoduls und dem leitfähigen Gehäuse erstreckt.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Armbanduhr bereitgestellt, die ein leitfähiges Gehäuse mit ersten, zweiten, dritten, und vierten Seitenwänden, eine Anzeige mit einem Anzeigemodul und einer Anzeigeabdeckschicht, wobei mindestens ein Abschnitt des Anzeigemoduls zum Emittieren von Licht durch die Anzeigeabdeckschicht konfiguriert ist, eine leitfähige Struktur, die sich zwischen dem Anzeigemodul und der vierten Seitenwand erstreckt, und eine Schlitzantenne einschließt, wobei die Schlitzantenne ein Schlitzelement mit einem ersten Segment, das sich zwischen der ersten Seitenwand und dem Anzeigemodul erstreckt, einem zweiten Segment, das sich zwischen der zweiten Seitenwand und dem Anzeigemodul erstreckt, und einem dritten Segment, das sich zwischen der dritten Seitenwand und dem Anzeigemodul erstreckt, aufweist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform erstreckt sich das zweite Segment des Schlitzelements zwischen einem Ende des ersten Segments und einem Ende des zweiten Segments und die leitfähige Struktur definiert Abschnitte des ersten und dritten Segments des Schlitzelements.
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 15698481 [0001]

Claims

Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse mit leitfähigen Metallgehäusewänden; eine Anzeigeabdeckschicht; ein Anzeigemodul, das von der Anzeigeabdeckschicht überdeckt ist und leitfähige Anzeigestrukturen einschließt; eine Antennenspeisung für eine Schlitzantenne mit einem ersten Speiseanschluss, der mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist, und einem zweiten Speiseanschluss, der mit den Metallgehäusewänden gekoppelt ist; und eine leitfähige Verbindungsstruktur, die mit den leitfähigen Gehäusewänden gekoppelt ist, wobei die Metallgehäusewände, die leitfähigen Anzeigestrukturen und die leitfähige Verbindungsstruktur einen Umfang eines Schlitzelements für die Schlitzantenne definieren.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: ein Substrat mit Schnittstellenschaltungen; und eine Leiterplatte, die zwischen der Schnittstellenschaltung und dem Anzeigemodul gekoppelt ist, wobei die Leiterplatte eine Leiterbahn umfasst und die leitfähige Verbindungsstruktur mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte kurzgeschlossen ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 2, ferner umfassend: eine zusätzliche Leiterplatte, die zwischen der Schnittstellenschaltung und dem Anzeigemodul gekoppelt ist, wobei die zusätzliche Leiterplatte eine zusätzliche Leiterbahn und die leitfähige Verbindungsstruktur eine erste Abzweigung, die mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte kurzgeschlossen ist, und eine zweite Abzweigung, die mit der zusätzlichen Leiterbahn auf der zusätzlichen Leiterplatte kurzgeschlossen ist, umfasst.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Anzeigemodul einen Berührungssensor und eine Anzeigeschicht, die Bilddaten anzeigt, umfasst, wobei die Leiterplatte zum Weiterleiten der Berührungssensordaten von der Berührungssensorschicht zu der Schnittstellenschaltung konfiguriert ist, und die zusätzliche Leiterplatte zum Weiterleiten der Bilddaten von der Schnittstellenschaltung zu der Anzeigeschicht konfiguriert ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei das Anzeigemodul eine Nahfeldkommunikationsschicht umfasst, die Leiterbahnen einschließt, welche eine Nahfeldkommunikationsantenne bilden und wobei die Leiterplatte zum Weiterleiten von Nahfeldkommunikationsdaten zwischen der Nahfeldkommunikationsschicht und der Hochfrequenz-Transceiver-Schaltung auf dem Substrat über die Schnittstellenschaltung konfiguriert ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähigen Anzeigestrukturen eine leitfähige Struktur umfassen, die aus der Gruppe bestehend aus Nahfeldkommunikationsantennenleiterbahnen, Berührungssensorelektroden, einer Pixelschaltung, einem leitfähigen Rahmen für das Anzeigemodul, einer leitfähigen Rückplatte für das Anzeigemodul und einer leitfähigen Abschirmstruktur ausgewählt wird.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Schlitzantenne konfiguriert ist, um drahtlose Signale in einem ersten Frequenzband zu senden und zu empfangen, das Frequenzen zwischen 1,5 GHz und 2,4 GHz umfasst, und ein zweites Frequenzband umfasst, das Frequenzen zwischen 5,0 GHz und 6,0 GHz umfasst.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei eine erste Seite der leitfähigen Anzeigestrukturen von einer der gegebenen Metallgehäusewände durch einen Spalt getrennt ist, wobei der erste Speiseanschluss mit den leitfähigen Anzeigestrukturen an einer zweiten Seite der leitfähigen Anzeigestrukturen, die sich von der ersten Seite unterscheidet, gekoppelt ist, und die leitfähige Verbindungsstruktur sich über den Spalt erstreckt.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähige Verbindungsstruktur mit den leitfähigen Anzeigestrukturen kurzgeschlossen ist und zum Weiterleiten von Antennenströmen zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den Metallgehäusewänden konfiguriert ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner umfassend: ein leitfähiges Befestigungselement, das die leitfähige Verbindungsstruktur mit einer der gegebenen Metallgehäusewände kurzschließt.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähige Verbindungsstruktur einen leitfähigen Klebstoff umfasst.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die leitfähige Verbindungsstruktur kapazitiv mit den leitfähigen Anzeigestrukturen gekoppelt ist und zum Weiterleiten von Antennenströmen zwischen den leitfähigen Anzeigestrukturen und den Metallgehäusewänden konfiguriert ist.
Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein leitfähiges Gehäuse; eine an dem leitfähigen Gehäuse befestigte Anzeige; eine Leiterplatte, die konfiguriert ist, um Daten an die Anzeige weiterzuleiten; und eine leitfähige Struktur, die eine Leiterbahn auf der Leiterplatte mit dem leitfähigen Gehäuse kurzschließt, wobei die Anzeige, das leitfähige Gehäuse und die leitfähige Struktur Kanten eines Schlitzelements einer Schlitzantenne bilden.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 13, ferner umfassend: eine Antennenspeisung mit einem ersten Speiseanschluss, der mit der Anzeige gekoppelt ist, und einem zweiten Speiseanschluss, der mit dem leitfähigen Gehäuse gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Anzeige eine Pixelschaltung umfasst, die zum Empfangen der Daten von der Leiterplatte und zum Emittieren von Licht entsprechend der Daten konfiguriert ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 15, ferner umfassend: eine erste zusätzliche Leiterplatte, die zum Weiterleiten von Nahfeldkommunikationsdaten an eine Nahfeldkommunikationsantenne in der Anzeige konfiguriert ist; und eine zweite zusätzliche Leiterplatte, die zum Weiterleiten von durch Berührungssensorelektroden in der Anzeige gesammelten Berührungssensordaten konfiguriert ist, wobei die leitfähige Struktur eine erste zusätzliche Leiterbahn auf der ersten zusätzlichen Leiterplatte und eine zweite zusätzliche Leiterbahn auf der zweiten zusätzliche Leiterplatte mit dem leitfähigen Gehäuse kurzschließt.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei die leitfähige Struktur eine erste Abzweigung, die mit der Leiterbahn auf der Leiterplatte gekoppelt ist, und eine zweite Abzweigung, die mit der ersten zusätzlichen Leiterbahn auf der ersten zusätzlichen Leiterplatte gekoppelt ist, und eine dritte Abzweigung umfasst, die mit der zweiten zusätzlichen Leiterbahn auf der zweiten zusätzlichen Leiterplatte gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 14, wobei die Anzeige ein Anzeigemodul mit leitfähigen Anzeigestrukturen, die einen Satz von Kanten des Schlitzelements definieren, und eine Anzeigeabdeckschicht umfasst, die das Anzeigemodul überdeckt, wobei sich das Schlitzelement zwischen mindestens drei Seiten des Anzeigemoduls und dem leitfähigen Gehäuse erstreckt.
Armbanduhr, umfassend: ein leitfähiges Gehäuse mit ersten, zweiten, dritten und vierten Seitenwänden; eine Anzeige mit einem Anzeigemodul und einer Anzeigenabdeckschicht, wobei mindestens ein Abschnitt des Anzeigemoduls konfiguriert ist, um Licht durch die Anzeigenabdeckschicht zu emittieren; eine leitfähige Struktur, die sich zwischen dem Anzeigemodul und der vierten Seitenwand erstreckt, und eine Schlitzantenne, wobei die Schlitzantenne ein Schlitzelement mit einem ersten Segment, das sich zwischen der ersten Seitenwand und dem Anzeigemodul erstreckt, einem zweiten Segment, das sich zwischen der zweiten Seitenwand und dem Anzeigemodul erstreckt, und einem dritten Segment, das sich zwischen der dritten Seitenwand und dem Anzeigemodul erstreckt, umfasst.
Elektronische Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei sich das zweite Segment des Schlitzelements zwischen einem Ende des ersten Segments und einem Ende des zweiten Segments erstreckt und die leitfähige Struktur Abschnitte des ersten und dritten Segments des Schlitzelements definiert.