DE202016002294U1

DE202016002294U1 - Elektronische Vorrichtung mit abstimmbaren Hybridantennen

Info

Publication number: DE202016002294U1
Application number: DE202016002294.7U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2016-07-15
Anticipated expiration: 2026-04-09
Also published as: CN205543197U; US10218052B2; AU2016100564A4; JP3204894U; AU2016100564B4; US20160336643A1

Abstract

Elektronische Vorrichtung umfassend: ein Gehäuse mit einer Metallgehäusewand, die eine Grundplatte bildet; einen Schlitz in der Metallgehäusewand, der ein Schlitzantennenresonanzelement für eine Hybridantenne bildet; ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement für die Hybridantenne; und zumindest eine abstimmbare Komponente, die die Hybridantenne einstellt.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US Patentanmeldung Nr. 14/710,377 eingereicht am 12. Mai 2015, die hierbei durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit integriert ist.
Hintergrund
Dies bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen und insbesondere auf Antennen für elektronische Vorrichtungen mit drahtlosen Kommunikationsschaltungen.
Elektronische Vorrichtungen wie beispielsweise tragbare Computer und Mobiltelefone sind oft mit drahtlosen Kommunikationsfähigkeiten ausgestattet. Um Verbrauchernachfragen für drahtlose Vorrichtungen mit kleinem Formfaktor nachzukommen, streben Hersteller kontinuierlich danach, drahtlose Kommunikationsschaltung wie beispielsweise Antennenkomponenten zu implementieren unter Verwendung von kompakten Strukturen. Gleichzeitig besteht ein Wunsch nach drahtlosen Vorrichtungen, um eine steigende Anzahl von Kommunikationsbändern abzudecken.
Weil Antennen das Potential haben, miteinander oder mit Komponenten in einer drahtlosen Vorrichtung zu interferieren, muss darauf geachtet werden, wenn Antennen in eine elektronische Vorrichtung integriert werden. Außerdem muss darauf geachtet werden sicherzustellen, dass die Antennen und drahtlose Schaltung in einer Vorrichtung in der Lage sind, zufriedenstellende Leistung über einen Bereich von Betriebsfrequenzen aufzuweisen.
Es wäre daher wünschenswert in der Lage zu sein, verbesserte drahtlose Kommunikationsschaltung für drahtlose elektronische Vorrichtungen bereit zu stellen.
Zusammenfassung
Eine elektronische Vorrichtung kann ein Metallgehäuse haben, das eine Grundplatte bildet. Die Grundplatte kann z. B. gebildet werden von einer Gehäuserückwand und Seitenwänden. Die Grundplatte und andere Strukturen in der elektronischen Vorrichtung können verwendet werden bei der Bildung von Antennen.
Die elektronische Vorrichtung kann ein oder mehrere Hybridantennen enthalten. Die Hybridantennen könne jeweils ein Schlitzantennenresonanzelement enthalten, gebildet von einem Schlitz in der Grundplatte und einem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement. Das planare invertierte F-Antennenresonanzelement kann als indirekte Einspeisestruktur für das Schlitzantennenresonanzelement dienen.
Ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement kann ein planares Metallelement haben, das eine der Schlitzantennenresonanzelemente überlappt. Der Schlitz des Schlitzantennenresonanzelements kann die Grundplatte in erste und zweite Abschnitte teilen. Ein Rückleitungspfad und Einspeisung kann parallel zwischen dem planaren Metallelement und dem ersten Abschnitt der Grundplatte gekoppelt sein.
Abstimmbare Komponenten, wie beispielsweise abstimmbare Induktoren können verwendet werden, um die hybriden Antennen abzustimmen. Ein abstimmbarer Induktor kann den Schlitz in eine Hybridantenne überbrücken, kann gekoppelt sein zwischen dem planaren Metallelement des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements und der Grundplatte oder mehrere abstimmbare Induktoren können den Schlitz auf gegenüberliegende Seiten des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements überbrücken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Frontalansicht einer illustrativen elektronischen Vorrichtung, gemäß einer Ausführungsform.
2 ist eine perspektivische Rückansicht eines Abschnitts der illustrativen elektronischen Vorrichtung von 1, gemäß einer Ausführungsform.
3 ist eine Schnittseitenansicht eines Abschnitts einer illustrativen elektronischen Vorrichtung, gemäß einer Ausführungsform.
4 ist ein schematisches Diagramm einer illustrativen Schaltung in einer elektronischen Vorrichtung, gemäß einer Ausführungsform.
5 ist ein Diagramm einer illustrativen elektronischen drahtlosen Schaltung in einer elektronischen Ausführung, gemäß einer Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Innenansicht einer illustrativen elektronischen Vorrichtung mit einem Gehäuseschlitz, das in linke und rechte Schlitze für hybride planare invertierte F-Schlitzantennen geteilt wurde, gemäß einer Ausführungsform.
7 ist eine Aufsicht einer illustrativen Hybridantenne, zeigend wie die Antenne abgestimmt werden kann unter Verwendung eines abstimmbaren Induktors, der ein Schlitzresonanzelement überbrückt, gemäß einer Ausführungsform.
8 ist eine perspektivische Ansicht eines planaren invertierten F-Antennenresonanzelements und ein Abschnitt eines assoziierten Schlitzes in einer Hybridantenne, zeigend, wie die Antenne abgestimmt werden kann unter Verwendung eines abstimmbaren Induktors, der gekoppelt ist zwischen dem planaren F-invertierten Antennenresonanzelements und Erde, gemäß einer Ausführungsform.
9 ist eine perspektivische Ansicht eines illustrativen planaren invertierten F-Antennenresonanzelements und eines Abschnitts eines assoziierten Schlitzes in einer Hybridantenne, zeigend, wie die Antenne abgestimmt werden kann unter Verwendung eines Paares von abstimmbaren Induktoren, die den Schlitz auf gegenüberliegenden Seiten des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements überbrücken, gemäß einer Ausführungsform.
10 ist ein schematisches Diagramm eines illustrativen abstimmbaren Induktors basierend auf einem Schalter und drei Induktoren, gemäß einer Ausführungsform.
11 ist ein schematisches Diagramm eines illustrativen abstimmbaren Induktors basierend auf einem Induktor und einem Schalter, der den Induktor in Verwendung oder aus der Verwendung schaltet, gemäß einer Ausführungsform.
12 ist ein Graph, in dem die Antennenleistung (Stehwellenverhältnis, standing wave ratio SWR) dargestellt ist als eine Funktion von Betriebsfrequenzen, zeigend wie Antennenabstimmungshandlungen verwendet werden können, um gewünschte Kommunikationsfrequenzen abzudecken, gemäß einer Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung
Eine elektronische Vorrichtung wie beispielsweise elektronische Vorrichtung 10 von 1 kann versehen sein mit einer drahtlosen Schaltung, die Antennenstrukturen beinhalten. Die Antennenstrukturen können Hybridantennen enthalten. Die Hybridantennen können hybride planare invertierte F-Schlitzantennen sein, die Schlitzantennenresonanzelemente und planare invertierte F-Antennenresonanzelemente enthalten. Die planaren invertierten F-Antennenresonanzelemente können indirekt die Schlitzantennenresonanzelemente einspeisen und können zu den Frequenzantworten der Antennen beitragen. Schlitze für die Schlitzantennenresonanzelemente können gebildet werden in Erdungsstrukturen wie beispielsweise leitende Gehäusestrukturen.
Die drahtlose Schaltung von der Vorrichtung 10 kann ein oder mehrere Kommunikationsbänder bedienen, z. B. kann die drahtlose Schaltung von der Vorrichtung 10 einen Global Positioning System(GPS)-Empfänger enthalten, der GPS-Satelliten-Navigationssystemsignale bei 1575 MHz bedient oder einen GLONASS-Empfänger, der GLONASS-Signale bei 1609 MHz bedient. Vorrichtung 10 kann auch drahtlose Kommunikationsschaltung beinhalten, die in Kommunikationsbändern arbeitet, wie beispielsweise Mobiltelefonbänder und drahtlose Schaltung, die in Kommunikationsbändern arbeitet wie beispielsweise das 2,4 GHz Bluetooth^®-Band und die 2,4 GHz und 5 GHz WiFi^®-drahtlose lokale Netzwerkbänder (manchmal bezeichnet als IEEE 802.11-Bänder oder drahtlose lokale Netzwerkkommunikationsbänder). Vorrichtung 10 kann auch drahtlose Kommunikationsschaltung beinhalten, zum Implementieren von Nahfeldkommunikationen bei 13,56 MHz oder anderen Nahfeldkommunikationsfrequenzen. Falls erwünscht, kann die Vorrichtung 10 drahtlose Kommunikationsschaltung enthalten, zum Kommunizieren bei 60 GHz, Schaltung zum Unterstützen von lichtbasierter drahtlosen Kommunikation oder andere drahtlose Kommunikationen.
Elektronische Vorrichtung 10 kann eine Computervorrichtung sein, wie beispielweise ein Laptopcomputer, ein Computermonitor, der einen eingebetteten Computer beinhaltet, ein Tabletcomputer, ein mobiles Telefon, ein Mediaplayer oder andere handgehaltene oder tragbare elektronische Vorrichtungen, eine kleinere Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhrvorrichtung, eine Anhängevorrichtung, ein Kopfhörer oder Hörvorrichtung, eine Vorrichtung eingebettet in Brillengläsern oder andere Ausstattung, die am Kopf eines Benutzers getragen wird, oder andere am Körper tragbare oder Miniaturvorrichtungen, ein Fernseher, eine Computeranzeige, die nicht einen eingebetteten Computer beinhaltet, eine Spielevorrichtung, eine Navigationsvorrichtung, ein eingebettetes System, wie beispielsweise ein System, in welchem elektronische Ausrüstung mit einer Anzeige montiert ist in einem Kiosk oder Automobil, Ausrüstung, die die Funktionalität von zwei oder mehr von diesen Vorrichtungen implementiert, oder andere elektronische Ausrüstung. In der illustrativen Konfiguration von 1 ist die Vorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, Mediaplayer, Tabletcomputer oder andere tragbare Computervorrichtungen. Andere Konfigurationen können verwendet werden für die Vorrichtung 10, falls erwünscht. Das Beispiel von 1 ist lediglich illustrativ.
In dem Absatz von 1 enthält die Vorrichtung 10 eine Anzeige, wie beispielsweise Anzeige 14. Anzeige 14 wurde in ein Gehäuse, wie beispielsweise Gehäuse 12 montiert. Gehäuse 12, welches manchmal bezeichnet werden kann als eine Umhüllung oder Behälter, kann gebildet werden aus Plastik, Glas, Keramik, Faserverbundstoff, Metall (z. B. Edelstahl, Aluminium, etc.) oder andere geeignete Materialien, oder eine Kombination von irgendwelchen zweien oder mehreren von diesen Materialien. Das Gehäuse 12 kann gebildet werden unter Verwendung einer Einkörperkonfiguration, in welcher einiges oder alles von dem Gehäuse 12 bearbeitet ist oder geformt ist als eine einzelne Struktur oder gebildet werden kann unter Verwendung von mehreren Strukturen (z. B. eine innere Rahmenstruktur, ein oder mehrere Strukturen, die äußere Gehäuseoberflächen bilden, etc.).
Anzeige 14 kann eine Touchscreen-Anzeige sein, die eine Schicht von leitenden kapazitiven Berührungssensorelektroden oder andere Berührungssensorkomponenten (z. B. Widerstandsberührungssensorkomponenten, akustische Berührungssensorkomponenten, kraftbasierte Berührungssensorkomponenten, lichtbasierte Berührungssensorkomponenten, etc.) integriert oder kann eine Anzeige sein, die nicht berührungsempfindlich ist. Kapazitive Berührungsbildschirmelektroden können gebildet werden aus einem Array von Indium-Zinn-Oxid-Blöcken oder anderen transparenten leitenden Strukturen.
Anzeige 14 kann ein Array von Displaypixel enthalten, die aus Flüssigkristallanzeige(liquid crystal display, LCD)-Komponenten, einem Array von elektrophoretischen Anzeigepixeln, einem Array von Plasmaanzeigepixeln, einem Array von organischen Leuchtdiodenanzeige-Pixeln, einem Array von Elektrobenetzunganzeige-Pixeln oder Anzeigepixeln basierend auf anderen Anzeigetechnologien, gebildet sind.
Anzeige 14 kann geschützt werden unter Verwendung einer Anzeigedeckschicht, wie beispielsweise eine Schicht aus transparentem Glas oder klarem Plastik. Öffnungen können gebildet werden in der Anzeigedeckschicht. Zum Beispiel kann eine Öffnung gebildet werden in der Anzeigedeckschicht, um eine Schaltfläche, wie beispielsweise Schaltfläche 16 aufzunehmen. Eine Öffnung kann auch gebildet werden in der Anzeigedeckschicht, um Anschlüsse, wie beispielsweise einen LautsprecherKlemme aufzunehmen. Öffnungen können gebildet werden in dem Gehäuse 12, um Kommunikationsanschlüsse (z. B. einen Audio-Jack-Klemme, einen digitalen DatenKlemme, etc.) zu bilden. Öffnungen im Gehäuse 12 können auch gebildet werden für Audiokomponenten, wie beispielsweise einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon.
Antennen können montiert sein in dem Gehäuse 12. Zum Beispiel kann das Gehäuse 12 vier periphere Kanten, wie in 1 gezeigt, haben und ein oder mehrere Antennen können entlang einer oder mehrerer dieser Kanten positioniert sein. Wie in der illustrativen Konfiguration von 1 gezeigt, können Antennen, falls erwünscht, in Bereichen 20 entlang gegenüberliegenden peripheren Kanten des Gehäuses 12 (als ein Beispiel) montiert sein. Die Antennen können Schlitze in dem Rückteil des Gehäuses 12 in Bereichen, wie beispielsweise Bereichen 20 enthalten und Signale senden und empfangen durch die Front der Vorrichtung 10 (d. h. durch inaktive Abschnitte der Anzeige 14 und/oder durch das Rückteil der Vorrichtung 10. Antennen können auch montiert werden in anderen Abschnitten der Vorrichtung 10, falls erwünscht. Die Konfiguration von 1 ist lediglich illustrativ.
2 ist eine perspektivische Rückansicht eines Abschnitts des oberen Endes des Gehäuses 12 und der Vorrichtung 10 von 1. Wie in 2 gezeigt können eine oder mehrere Schlitze wie beispielsweise Schlitz 122 in dem Gehäuse 12 gebildet werden. Gehäuse 12 kann gebildet werden, aus einem leitenden Material, wie beispielsweise Metall. Schlitz 122 kann eine längliche Öffnung in dem Metall des Gehäuses 12 sein und kann gefüllt sein mit dielektrischen Material, wie beispielsweise Glas, Keramik, Plastik, oder andere Isolatoren. Die Breite des Schlitzes 122 kann 0,1 bis 1 mm sein, weniger als 1,3 mm, weniger als 1,1 mm, weniger als 0,9 mm, weniger als 0,7 mm, weniger als 0,5 mm, weniger als 0,3 mm, mehr als 0,2 mm, mehr als 0,5 mm, mehr als 0,1 mm, 0,2–0,9 mm, 0,2–0,7 mm, 0,3–0,7 mm oder eine andere geeignete Breite sein. Die Länge des Schlitzes 122 kann mehr als 4 cm, mehr als 6 cm, mehr als 10 cm, 5–20 cm, 4–15 cm, weniger als 15 cm, weniger als 25 cm oder eine andere geeignete Länge sein.
Schlitz 122 kann sich über die Gehäuserückwand 12R erstrecken und, falls erwünscht, eine assoziierte Seitenwand, wie beispielsweise Seitenwand 12W. Gehäuserückwand 12R kann planar sein oder gekrümmt. Seitenwand 12W kann ein integraler Abschnitt der Rückwand 12R sein oder kann eine separate Struktur sein. Gehäusewand 12R (und, falls erwünscht, Seitenwände, wie beispielsweise Seitenwand 12W) kann gebildet werden aus Aluminium, Edelstahl, oder anderen Metallen, und kann eine Grundplatte für eine Vorrichtung 10 bilden. Schlitze in der Grundplatte, wie beispielsweise Schlitz 122, können verwendet werden bei der Bildung von Antennenresonanzelementen.
In dem Beispiel von 2 hat der Schlitz 122 eine U-förmige Stellfläche (d. h. der Umriss des Schlitzes 122 hat eine U-Form, wenn entlang der Z-Dimension betrachtet). Andere Formen für Schlitz 122 können verwendet werden, falls erwünscht (z. B. gerade Formen, Formen mit Kurven, Formen mit gekurvten und geraden Segmenten, etc.). Mit einem Layout von Typen, die in 2 gezeigt sind, kreieren die Kurven in Schlitz 122 Raum entlang den linken und rechten Kanten des Gehäuses 12 für Komponenten 126. Komponenten 126 können z. B. sein: Lautsprecher, Mikrofone, Kameras, Sensoren oder andere elektrische Komponenten.
Schlitz 122 kann geteilt werden in zwei kürzere Schlitze unter Verwendung einer leitenden Struktur, wie beispielsweise leitendes Element 124. Leitendes Element 124 kann gebildet werden aus Metallspuren auf einer gedruckten Schaltung, Metallfolie, Metallabschnitte einer Gehäusehalterung, Draht, Plattenmetallstruktur, oder andere leitende Strukturen in der Vorrichtung 10. Leitendes Element 124 kann kurzgeschlossen werden zur Metallgehäusewand 12R auf gegenüberliegende Seiten des Schlitzes 122.
In Gegenwart des leitenden Elements 124 kann der Schlitz 122 in erste und zweite Schlitze 122L und 122R geteilt werden. Enden 122-1 der Schlitze 122L und 122R sind umgeben von Luft und die elektrischen Strukturen, wie beispielsweise Glas oder andere Dielektrika assoziiert mit einer Anzeigendeckschicht für die Anzeige 14 und werden daher manchmal bezeichnet als offene Schlitzenden. Enden 122-2 der Schlitze 122L und 122R sind terminiert in der leitenden Struktur 124 und werden daher manchmal bezeichnet als geschlossene Schlitzenden. Im Beispiel von 2 ist der Schlitz 122L ein offener Schlitz, mit einem offenen Ende 122-1 und ein gegenüberliegendes geschlossenes Ende 122-2. Schlitz 122R ist in ähnlicher Weise ein offener Schlitz. Falls erwünscht, kann die Vorrichtung 10 geschützte Schlitze enthalten (z. B. Schlitze, in denen beide Enden mit leitenden Strukturen terminiert sind). Die Konfiguration von 2 ist lediglich illustrativ.
Schlitz 122 kann eingespeist werden unter Verwendung einer indirekten Einspeisungsanordnung. Mit indirekter Einspeisung kann eine Struktur, wie beispielsweise ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement nahfeldgekoppelt werden mit Schlitz 122 und kann als eine indirekte Einspeisungsstruktur dienen. Das planare invertierte F-Antennenresonanzelement kann auch Resonanzen aufweisen, die zu der Frequenzantwort der Antenne beitragen, die von dem Schlitz 122 gebildet sind (d. h. die Antenne kann eine hybride planare invertierte F-Schlitzantenne sein.
Eine Querschnittsansicht der Vorrichtung 10 in der Nähe von Schlitz 122 ist in 3 gezeigt. In dem Beispiel von 3 können leitende Strukturen 36 die Anzeige 14, leitende Gehäusestrukturen, wie beispielsweise Metallgehäuserückwand 12R, etc. enthalten. Dielektrische Schicht 24 kann ein Abschnitt einer Glasschicht sein (z. B. ein Abschnitt einer Anzeigendeckschicht zum Schützen der Anzeige 14). Die Unterseite der Schicht 24 kann, falls erwünscht, bedeckt werden mit einer undurchsichtigen maskierenden Schicht, um die Sicht auf interne Komponenten in der Vorrichtung 10 zu blockieren. Die elektrische Unterstützung 30 kann verwendet werden, um leitende Strukturen, wie beispielsweise Metallstrukturen 22 zu unterstützen. Metallstruktur 22 kann positioniert sein unter der dielektrischen Schicht 24 und kann, falls erwünscht, verwendet werden bei der Bildung von Antenneneinspeisungsstruktur (z. B. Struktur 22 kann ein planares Metallelement sein, das einen Teil der planaren invertierten F-Antennenresonanzelement-Struktur bildet, die nahfeldgekoppelt ist mit dem Schlitz 122 im Gehäuse 12). Während des Betriebs können Antennensignale, die mit einer Antenne assoziiert sind, die gebildet ist aus einem Schlitz 122 und/oder Metallstruktur 22 übermittelt werden und empfangen werden durch die Vorderseite der Vorrichtung 10 (z. B. durch dielektrische Schicht 24) und/oder das Rückteil der Vorrichtung 10.
Ein schematisches Diagramm, das illustrative Komponenten zeigt, die verwendet werden können in der Vorrichtung 10 werden in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt kann die Vorrichtung 10 Steuerungsschaltung, wie beispielsweise einen Speicher und Verarbeitungsschaltung 28 enthalten. Speicher und Verarbeitungsschaltung 28 kann Speicher, wie beispielsweise Festplattenlaufwerk, nichtflüchtiger Speicher (z. B. Flashspeicher oder andere elektrisch programmierbare Nur-Lese-Speicher, ausgestaltet um ein Festkörperlaufwerk zu bilden), flüchtiger Speicher (z. B. statische oder dynamische Schreib-Lese-Speicher), etc. Verarbeitende Schaltung im Speicher und verarbeitende Schaltung 28 können verwendet werden, um den Betrieb der Vorrichtung 10 zu steuern. Diese verarbeitende Schaltung kann basieren auf eine oder mehrere Mikroprozessoren, Mikrosteuerungen, digitale Signalprozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise, etc.
Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 kann verwendet werden, um Software auf der Vorrichtung 10 auszuführen, wie beispielsweise Internet-Browser-Anwendungen, Voice-over-Internet-Protocol(VOIP)-Telefonanrufanwendungen, Emailanwendungen, Medienwiedergabeanwendungen, Betriebssystemfunktion, etc. Um Interaktion mit externer Ausrüstung zu unterstützen, kann Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 verwendet werden bei der Implementierung von Kommunikationsprotokollen. Kommunikationsprotokolle, die implementiert werden können, unter Verwendung von Speicher- und Verarbeitungsschaltung 28 enthalten Internetprotokolle, drahtlose lokale Netzwerkprotokolle (z. B. IEEE 802.11-Protokolle – manchmal bezeichnet als WiFi^®, Protokolle oder andere drahtlose Kommunikationslinks mit kurzer Reichweite wie beispielsweise Bluetooth^®-Protokoll, Mobiltelefon-Protokolle, MIMO-Protokolle, Antennendiversitäts-Protokolle, etc.
Eingabe-Ausgabe-Schaltung 44 kann Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 enthalten. Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können verwendet werden, um es zu ermöglichen, dass Daten an die Vorrichtung 10 geliefert werden und dass Daten von der Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen bereitgestellt werden. Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenportvorrichtungen, und andere Eingabe-Ausgabe-Komponenten enthalten. Zum Beispiel können Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen berührungsempfindliche Bildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfähigkeiten, Schaltflächen, Joysticks, Scrollräder, Touchpads, Keypads, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Schaltflächen, Lautsprecher, Statusanzeigen, Lichtquellen, Audioanschlüsse und andere Audioport-Komponenten, digitale Datenportvorrichtungen, Lichtsensoren, Bewegungssensoren (Beschleunigungsmesser), Kapazitätssensoren, Näherungssensoren, etc. enthalten.
Eingabe-Ausgabe-Schaltung 44 kann die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 zum drahtlosen Kommunizieren mit externer Ausrüstung enthalten. Drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Hochfrequenz(HF)-Senderschaltung enthalten, die gebildet wird von einem oder mehreren der folgenden: integrierte Schaltkreise, Leistungsverstärkerschaltung, rauscharmer Eingabe-Verstärker, passive HF-Komponenten, ein oder mehrere Antennen, Übertragungsleitungen oder andere Schaltungen zur Verarbeitung von drahtlosen HF-Signalen. Drahtlose Signale können auch unter Verwendung von Licht gesendet werden (z. B. unter Verwendung von infraroter Kommunikation).
Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Hochfrequenzsendeempfängerschaltung 90 enthalten zum Verarbeiten von verschiedenen Hochfrequenzkommunikationsbändern. Zum Beispiel kann die Schaltung 34 eine Sendeempfangsschaltung 36, 38 und 42 enthalten. Sendeempfangsschaltung 36 kann eine drahtlose lokale Netzwerksendeempfangsschaltung sein, die 2,4 GHz- und 5 GHz-Bänder für WiFi^® (IEEE 802.11)-Kommunikationen verarbeitet und das 2,4 GHz Bluetooth^®-Kommunikationsband verarbeiten kann. Die Schaltung 34 kann Mobiltelefonsendeempfängerschaltung 38 verwenden zum Verarbeiten von drahtloser Kommunikation in Frequenzbereichen wie beispielsweise ein niedriges Kommunikationsband von 700 bis 960 MHz, ein Mittenband von 1500 bis 2170 MHz (z. B. ein Mittenband mit einem Peak bei 1700 MHz) und einen Hochbereich von 2170 oder 2300 bis 2700 MHz (z. B. ein Hochband mit einem Peak bei 2400 MHz) oder andere Kommunikationsbänder zwischen 700 MHz und 2700 MHz oder andere geeignete Frequenzen (als Beispiele). Die Schaltung 38 kann Sprachdaten und Nichtsprachdaten verarbeiten. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Schaltung für andere Kurzstrecken und Langstrecken drahtlose Verbindungen enthalten, falls erwünscht. Zum Beispiel kann die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 60 GHz-Sendeempfangsschaltung, Schaltung zum Empfangen von Fernseh- und Hochfrequenzsignalen, Personenrufsystemsender, Nahfeldkommunikations(NFC)-Schaltung, etc. enthalten. Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Satellitennavigationssystemschaltung enthalten, wie beispielsweise Global Positioning System(GPS)-Empfangsschaltung 42 zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zum Verarbeiten anderer Satellitenpositionierungsdaten. In WiFi^®- und Bluetooth^®-Verbindungen und anderen Kurzstrecken drahtlosen Verbindungen, werden drahtlose Signale typischer Weise verwendet, um Daten über Dutzende oder Hunderte Fuß zu übertragen. In Mobiltelefonverbindungen oder anderen Langstreckenverbindungen werden drahtlose Signale typischer Weise verwendet, um Daten über Tausende von Fuß oder Meilen zu übertragen.
Die drahtlose Kommunikationsschaltung 34 kann Antennen 40 enthalten. Antennen 40 können gebildet werden unter Verwendung irgendeines geeigneten Antennentyps. Zum Beispiel können die Antennen 40 Antennen mit Resonanzelementen enthalten, die gebildet werden von Schleifenantennenstrukturen, Patchantennenstrukturen, invertierte F-Antennenstrukturen, Schlitzantennenstrukturen, planare invertierte F-Antennenstrukturen, Spiralantennenstrukturen, Hybriden von diesen Konstruktionen, etc. Verschiedene Arten von Antennen können verwendet werden für verschiedene Bänder und Kombinationen von Bändern. Zum Beispiel kann eine Art von Antenne verwendet werden bei der Bildung einer lokalen Drahtlosverbindungsantenne und eine andere Art von Antenne kann verwendet werden bei der Bildung einer entfernt liegenden drahtlosen Verbindungsantenne.
Wie in 5 gezeigt, kann die Senderschaltung 90 in der drahtlosen Schaltung 34 mit Antennenstrukturen 40 gekoppelt sein unter Verwendung von Pfaden, wie beispielsweise Pfad 92. Die drahtlose Schaltung 34 kann gekoppelt sein mit der Steuerungsschaltung 28. Die Steuerungsschaltung 28 kann gekoppelt sein mit Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32. Eingabe-Ausgabe-Vorrichtungen 32 können Ausgangsleistung von der Vorrichtung 10 liefern und können Eingaben von Quellen empfangen, die außerhalb der Vorrichtung 10 sind.
Um Antennenstrukturen 40 mit der Fähigkeit auszustatten, die interessierenden Kommunikationsfrequenzen abzudecken, können die Antennenstrukturen 40 mit einer Schaltung, wie beispielsweise einer Filterschaltung (z. B. eine oder mehrere passive Filter und/oder eine oder mehrere abstimmbare Filterschaltkreise) ausstatten. Diskrete Komponenten, wie beispielsweise Kondensatoren, Induktoren und Widerstände können in die Filterschaltung integriert werden. Kapazitive Strukturen, induktive Strukturen und resistive Strukturen können auch gebildet werden aus gemusterten Metallstrukturen (z. B. Teil einer Antenne). Falls erwünscht können Antennenstrukturen 40 ausgestattet werden mit einstellbaren Schaltkreisen, wie beispielsweise abstimmbare Komponenten 102, um die Antennen über die interessierenden Kommunikationsbänder abzustimmen. Abstimmbare Komponenten 102 können abstimmbare Induktoren, abstimmbare Kondensatoren oder andere abstimmbare Komponenten enthalten. Abstimmbare Komponenten, wie beispielsweise diese können basieren auf Schalter und Netzwerke von festen Komponenten, verteilte Metallstrukturen, die assoziierte verteilte Kapazitäten und Induktivitäten produzieren, variable Festkörpervorrichtungen zum Produzieren von variablen Kapazitäts- und Induktivitätswerten, abstimmbare Filter oder andere geeignete abstimmbare Strukturen.
Während des Betriebs der Vorrichtung 10 kann die Steuerschaltung 28 Störungssignale auf einem oder mehreren Pfaden herausgeben, wie beispielsweise Pfad 104, der Induktivitätswerte, Kapazitätswerte oder andere Parameter, die mit abstimmbaren Komponenten 102 assoziiert sind, einstellt, und stimmt dadurch die Antennenstrukturen 40 ab, um gewünschte Kommunikationsbänder abzudecken.
Pfad 92 kann eine oder mehrere Übertragungsleitungen enthalten. Als ein Beispiel kann der Signalpfad 92 von 5 eine Übertragungsleitung sein mit einem positiven Signalkonduktor, wie beispielsweise Leitung 94 und einen roten Signalkonduktor wie beispielsweise Leitung 96. Leitungen 94 und 96 können Teile eines koaxialen Kabels oder einer Mikrostreifenübertragungsleitung bilden (als Beispiele). Ein Anpassungsnetzwerk, das gebildet wird aus Komponenten, wie beispielsweise Induktoren, Widerständen und Kondensatoren, kann verwendet werden, um die Impedanz der Antennenstrukturen 40 an die Impedanz der Übertragungsleitung 92 anzupassen. Anpassungsnetzwerkkomponenten können bereitgestellt werden als diskrete Komponenten (z. B. Oberflächenmontagetechnologiekomponenten) oder können gebildet werden aus Gehäusestrukturen, Leiterplattenstrukturen, Spuren auf Kunststoffunterlagen, etc. Komponenten, wie beispielsweise diese, können auch verwendet werden, bei der Bildung von Filterschaltungen in Antennenstrukturen 40.
Übertragungsleitung 92 kann direkt gekoppelt werden an ein Antennenresonanzelement und Erde für Antenne 40 oder kann gekoppelt werden an nahfeldgekoppelte Antenneneinspeisestrukturen, die verwendet werden bei der indirekten Einspeisung eines Resonanzelements für Antenne 40. Als ein Beispiel können Antennenstrukturen 40 eine invertierte F-Antenne, eine Schlitzantenne, eine hybride invertierte F-Schlitzantenne oder andere Antennen, die eine Antenneneinspeisung mit einer positiven Antenneneinspeiseklemme haben, wie beispielsweise Klemme 98, und eine Erdantenneneinspeiseklemme haben, wie beispielsweise Erdantenneneinspeiseklemme 100, bilden. Positiver Übertragungsleitungskonduktor 94 kann gekoppelt werden mit positiver Antenneneeinspeiseklemme 98 und Erdübertragungsleitungskonduktor 96 kann gekoppelt werden mit Erdantenneneinspeiseklemme 92. Antennenstrukturen 40 können ein Antennenresonanzelement enthalten, wie beispielsweise ein Schlitzantennenresonanzelement oder ein anderes Element, das indirekt eingespeist ist unter Verwendung von Nahfeldkopplung. In einer Nahfeldkopplungsanordnung ist die Übertragungsleitung 92 gekoppelt an eine Nahfeldkopplungsantenneneinspeisestruktur, die verwendet wird, um indirekt Antennenstrukturen einzuspeisen, wie beispielsweise ein Antennenschlitz oder ein anderes Element durch nahfeldelektromagnetische Kopplung.
Antennen 40 können Hybridantennen enthalten, die sowohl von invertierten F-Antennenstrukturen (z. B. planare invertierte F-Antennenstrukturen) als auch Schlitzantennenstrukturen gebildet werden. Eine illustrative Konfiguration, in der die Vorrichtung 10 zwei Hybridantennen aufweist, die aus den linken und rechten Abschnitten des Schlitzes 122 im Gehäuse 12 gebildet sind, wird in 6 gezeigt. 6 ist eine perspektivische Innenansicht der Vorrichtung 10 an einem oberen Ende des Gehäuses 12. Wie in 6 gezeigt kann der Schlitz 122 geteilt werden in einen linken Halbschlitz 122L und einen rechten Halbschlitz 122R durch leitende Strukturen 124, die die Mitte des Schlitzes 122 überbrücken. Gehäuserückwand 12R (z. B. eine Metallgehäusewand im Gehäuse 12) kann einen ersten Abschnitt haben, wie beispielsweise den Abschnitt 12R-1 und einen zweiten Abschnitt haben, wie beispielsweise Abschnitt 12R-2, der getrennt ist von dem Abschnitt 12R-1 durch den Schlitz 122. Leitende Strukturen 124 können kurzgeschlossen werden mit dem Gehäuserückwandabschnitt 12R-1 auf der einen Seite des Schlitzes 122 und können kurzgeschlossen werden mit dem Gehäuserückwandabschnitt 12R-2 auf der anderen Seite des Schlitzes 122. Die Präsenz des Kurzschlusses gebildet durch die Strukturen 124 über den Schlitz 122 erzeugt geschlossene Enden 122-2 für den linken Schlitz 122L und den rechten Schlitz 122R.
Antennen 40 von 6 enthalten linke Antenne 40L und rechte Antenne 4oR. Vorrichtung 10 kann zwischen den Antennen 40L und 40R in Echtzeit umschalten, um sicherzustellen, dass die Signalstärke maximiert ist, kann die Antennen 40L und 40R simultan verwenden, oder kann andernfalls die Antennen 40L und 4oR verwenden, um die drahtlose Leistung für die Vorrichtung 10 zu verbessern.
Die linke Antenne 40F (sic! 40L) und die rechte Antenne 40R können hybride planar invertierte F-Schlitzantennen sein, wobei jede ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement und ein Schlitzantennenresonanzelement hat.
Das Schlitzantennenresonanzelement der Antenne 40L wird gebildet durch den Schlitz 122L. Das planare invertierte F-Resonanzelement 130L dient als eine indirekte Einspeisungsstruktur für die Antenne 40L und ist nahfeldgekoppelt mit dem Schlitzresonanzelement, das gebildet ist von dem Schlitz 122L. Während des Betriebs können der Schlitz 122L und das Element 130L jeweils zur Gesamtfrequenzantwort der Antenne 40L beitragen. Wie in 6 gezeigt, kann die Antenne 40L eine Antenneneinspeisung haben, wie beispielsweise eine Einspeisung 136L. Einspeisung 136L ist gekoppelt an das planare invertierte F-Antennenresonanzelement 130L. Eine Übertragungsleitung (s. z. B. Übertragungsleitung 92 von 5) kann gekoppelt werden zwischen der Sendeempfangsschaltung 90 und der Antenneneinspeisung 136L. Einspeisung 136L hat positive Antenneneinspeisungsklemme 98L und Erdantenneeinspeisungsklemme 100L. Erdantenneeinspeisungsklemme 100L kann kurzgeschlossen werden an die Erde (z. B. Metallwand 12R-1). Positive Antenneneinspeiseklemme 98L kann gekoppelt werden mit dem planaren Metallelement 132L über einen Leitungszweig oder einen anderen leitenden Pfad, der sich von dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement 130L zur Erde, gebildet von Metallwand 12R-1, nach unten erstreckt. Das planare invertierte F-Antennenresonanzelement 130L kann auch einen Rückwärtspfad haben, wie beispielsweise Rückwärtspfad 134L, das gekoppelt ist zwischen dem planaren Element 132L und der Antennenerde (Metallgehäuse 12R-1) parallel zur Einspeisung 136L.
Das Schlitzantennenresonanzelement der Antenne 40R ist gebildet durch den Schlitz 122R. Das planare invertierte F-Resonanzelement 130R dient als eine indirekte Einspeisungsstruktur für Antenne 40R und ist nahfeldgekoppelt an das Schlitzresonanzelement, gebildet von dem Schlitz 122R. Schlitz 122R und Element 130R können beide zur Gesamtfrequenzantwort der hybriden planaren invertierten F-Schlitzantenne 40R beitragen. Antenne 40R kann eine Antenneneinspeisung haben, wie beispielsweise Einspeisung 136R. Einspeisung 136R ist gekoppelt an ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement 130R. Eine Übertragungsleitung, wie beispielsweise Übertragungsleitung 92 kann gekoppelt sein zwischen der Sendeempfangsschaltung 90 und der Antenneneinspeisung 136R. Einspeisung 136R kann positive Antenneneinspeiseklemme 38R und Erdantenneeinspeiseklemme 100R aufweisen. Erdantenneeinspeisungsklemme 100R kann kurzgeschlossen werden mit der Erde (z. B. Metallwand 12R-1). Positive Antenneneinspeiseklemme 38R kann gekoppelt sein an planares Metallelement 132R des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements 130R. Das planare invertierte F-Antennenresonanzelement 130R kann auch einen Rückwärtspfad haben, wie beispielsweise Rückwärtspfad 134R, das gekoppelt ist zwischen dem planaren Element 132R und Antennenerde (Metallgehäuse 12R-1).
Schlitze 122L und 122R können Längen (Länge einer Viertelwellenlängen) haben, die eine ursprüngliche Resonanz bei ungefähr 1,1 GHz oder andere geeignete Frequenz unterstützen. Die Präsenz von planaren invertierten F-Elementen 130L und 130R und andere Komponenten (z. B. Abstimmkomponenten) können die Frequenz der Schlitzresonanz verringern, um ein Kommunikationstiefband abzudecken (z. B. ein Tiefband bei Frequenzen zwischen 700 und 960 MHz). Mittenbandabdeckung (z. B. für ein Mittenband zentriert bei 1700 MHz) kann bereitgestellt werden durch die Resonanz ausgestellt durch planare invertierte F-Antennenresonanzelemente 130L und 130R. Hochbandabdeckung (z. B. für ein Hochband zentriert bei 2400 MHz kann unterstützt werden unter Verwendung von Oberwellen der Schlitzantennenresonanzelement-Resonanz (z. B. eine dritte Ordnungsoberwelle, etc.).
Ein Weg, um die Schlitzresonanz zu verringern, um gewünschte Tiefbandfrequenzen abzudecken, umfasst das Integrieren von induktiven Komponenten in die Antennen 40L und 40R (z. B. feste und/oder abstimmbare Komponenten, wie beispielsweise abstimmbare Komponenten 102 von 5). Wie in dem Beispiel der linken Antenne von 7 kann ein abstimmbarer Induktor, wie beispielsweise Induktor 140L für die Antenne 40L eine erste Klemme aufweisen, wie beispielsweise Klemme 142L, das gekoppelt ist, mit dem Abschnitt 12R-2 der Metallgehäusewand (Erde) 12R auf der einen Seite des Schlitzes 122L und kann eine zweite Klemme aufweisen, wie beispielsweise Klemme 144L, die gekoppelt ist mit dem Abschnitt 12R-1 des Gehäuses (Erde) 12R auf der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 122L. Es kann zwei oder mehrere Induktoren geben, wie beispielsweise abstimmbarer Induktor 140L, die jeden Schlitz überbrücken. Das Beispiel von 7, in dem ein einzelner Induktor 140L den Schlitz 122L überbrückt, an eine Position zwischen dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement 130L und geschlossenen Schlitzende 122-2 des linken Schlitzes 122L ist lediglich illustrativ.
Eine andere mögliche Abstimmungsanordnung für die Antennen 40L und 40R ist in 8 gezeigt. In dem Beispiel von 8 (welche eine illustrative Abstimmungsanordnung für die linke Antenne 40L zeigt) wurde der abstimmbare Induktor 146L gekoppelt zwischen der Klemme 148L auf dem planaren Element 132L des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements 130L und einer Klemme 150L an der Antennenerde (Metallgehäuseabschnitt 12R-1). In dieser Anordnung ist der abstimmbare Induktor 146L gekoppelt zwischen der planaren Struktur 132L und der Erde parallel mit der Einspeisung 136L und dem Rückwärtspfad 134L.
Wie in der illustrativen Konfiguration von 9 gezeigt kann ein Paar von abstimmbaren Induktoren verwendet werden, um den Schlitz 122 an zwei verschiedenen Positionen zu überbrücken. Abstimmbarer Induktor 152L-1 ist gekoppelt zwischen einer Klemme 154L auf der einen Seite des Schlitzes 122L und einer Klemme 156L auf einer gegenüberliegenden Seite des Schlitzes 122L. Die Klemmen 154L und 156L sind gekoppelt mit der Antennenerde gebildet durch die Metallgehäusewandabschnitte 12R-2 bzw. 12R-1. Abstimmbarer Induktor 152L-2 ist gekoppelt zwischen einer Klemme 158L auf dem Metallgehäusewandabschnitt 12R-2 und einer Klemme 160L auf dem Metallgehäusewandabschnitt 12R-1. Mit dieser Konfiguration überbrückt der Induktor 152L-1 den Schlitz 122L an einer Position zwischen dem geschlossenen Schlitzende 122-2 und dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement 130L und der Induktor 152L-2 überbrückt den Schlitz 122L an einer Position zwischen dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement 130L und dem offenen Ende 122-1 des Schlitzes 122L. Falls erwünscht können beide Induktoren 152L-1 und 152L-2 auf der gleichen Seite des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements 130L lokalisiert sein. Außerdem können Konfigurationen der Art, wie in 7, 8 und 9 gezeigt und andere Konfigurationen zum Integrieren von abstimmbaren Induktoren und anderen abstimmbaren Komponenten 102 in die Antenne 40L (und 40R) in Kombination miteinander verwendet werden.
Die Anzahl von Abstimmungszuständen für die Induktorschaltung von Antennen 40L und 40R kann ausgewählt werden basierend auf der Bandbreite des Schlitzes 122 und dem Frequenzbereich, der abzudecken ist. Tiefbandabstimmung mit abstimmbaren Induktoren wirkt sich bevorzugter Weise nicht signifikant aus auf Mittenband und Hochbandabdeckung, so dass abstimmbare Induktoren eingestellt werden können, um sicherzustellen, dass die Schlitzresonanz von den Schlitzantennenresonanzelementstrukturen das Tiefband abdeckt, ohne den Mittenband- und Hochbandbetrieb zu unterbrechen. Zwei oder mehr Abstimmzustände, drei oder mehr Abstimmzustände oder vier oder mehr verschiedene Abstimmzustände können verwendet werden, um Tiefband mit den Schlitzresonanzen der Antennen abzudecken.
Als ein Beispiel ist eine Abstimmanordnung der Art, wie sie in 7 oder 8 gezeigt ist zu betrachten. Mit diesen Anordnungen kann der abstimmbare Induktor 146L (8) oder abstimmbare Induktor 140L (7) implementiert werden, unter Verwendung einer abstimmbaren Induktorschaltung der Art, gezeigt durch den abstimmbaren Induktor 186 in 10. Wie in 10 gezeigt, kann der abstimmbare Induktor 186 drei diskrete Induktoren L1, L2 und L3 aufweisen und einen Schalter, wie beispielsweise Schalter 180, der einen gewünschten diskreten Induktor in Verwendung schaltet zwischen den Klemmen 182 und 184. Der abstimmbare Induktor 186 kann eingestellt werden, um den Induktor L1 (z. B. ein 1 nH-Induktor), L2 (z. B. ein 5 nH-Induktor) oder L3 (z. B. ein 30 nH-Induktor) anzuschalten (als ein Beispiel), so dass der abstimmbare Induktor 186 drei verschiedene Abstimmzustände für eine Antenne erzeugen kann. Falls erwünscht, kann einer der Abstimmzustände des Induktors 186 erreicht werden durch Trennen von allen Induktoren, um „unendliche” Impedanz (unendliche Induktivität) zu produzieren. Konfigurationen der Art, wie sie in 10 gezeigt sind, können auch verwendet werden, um gewünschte Induktivitäten zu bilden, unter Verwendung von Kombinationen von parallelen Induktoren und/oder können verwendet werden mit weniger Induktoren oder mehr Induktoren. Die Anordnung von 10 ist lediglich illustrativ.
Als ein anderes Beispiel ist der abstimmbare Induktor 190 von 11 zu betrachten. Mit dieser Anordnung, hat der abstimmbare Induktor 190 einen diskreten Induktor L und einen Schalter 196 gekoppelt in Serie zwischen den Klemmen 192 und 194. Abstimmbare Induktoren, wie beispielsweise abstimmbarer Induktor 190, können verwendet werden, um Induktoren 152L-1 und 152L-2 von 9 zu implementieren (als ein Beispiel).
Diskrete Induktoren für abstimmbare Induktorkomponenten können integriert sein in das gleiche Paket oder Matrize als Schaltschaltung oder können montiert werden als getrennte Teile auf geteilten gedruckten Schaltungen (als Beispiele).
Antennenabstimmergebnisse der Art, wie sie erreicht werden können unter Verwendung von abstimmbaren Induktoren, wie beispielsweise Induktoren 186 und 190 werden in 12 gezeigt. In dem Graph von 12 wurde die Antennenleistung (Stehwellenverhältnis, SWR) grafisch dargestellt als eine Funktion von Betriebsfrequenz f für ein Tiefband LB (low band), ein Mittenband MB und ein Hochband HB. Tiefband LB kann abgedeckt werden durch das Einstellen einer Antenne (z. B. linke Antenne 40L oder rechte Antenne 40R), um Resonanzen 200, 202 und 204 abzudecken.
Wenn eine abstimmbare Antenne, wie beispielsweise die Antenne von 7 oder die Antenne von 8 verwendet wird, kann ein Drei-Zustands-abstimmbarer Induktor, wie beispielsweise Induktor 186 von 10 in einen ersten Zustand (z. B. eine Induktivität von 30 nH oder andere geeignete Induktivitäten) versetzt werden, um die Antenne abzustimmen, so dass die Antenne Tiefbandresonanz 200 (z. B. um Band B17 abzudecken) aufweist, kann versetzt werden in einen zweiten Zustand (z. B. eine Induktivität von 5 nH oder andere geeignete Induktivität), um die Antenne abzustimmen, so dass die Antenne Tiefbandresonanz 202 (z. B. um Band B20 abzudecken) aufweist, und kann versetzt werden in einen dritten Zustand (z. B. eine Induktivität von 1 nH oder andere geeignete Induktivität), um die Antenne abzustimmen, so dass die Antenne Tiefbandresonanz 204 (z. B. um Band B8 abzudecken) aufweist. Schalter 180 kann ein Single-Pole-Triple-Throw-Umschalter oder anderer geeigneter Umschalter in diesem Szenario sein.
Wenn man eine abstimmbare Antenne, wie beispielsweise die Antenne von 9 mit abstimmbaren (umschaltbaren) Induktoren 190 von 11 für Induktoren 152L-1 und 152L-2 verwendet, kann die Resonanz 204 erzielt werden durch Öffnen der Schalter sowohl in dem abstimmbaren Induktor 152L-1 als auch dem abstimmbaren Induktor 152L-2. Resonanz 202 (um das Band B20 abzudecken) kann erzielt werden durch Schließen des Induktors 152L-1, so dass seine Induktivität den Schlitz 122 überbrückt und durch simultanes Öffnen des Induktors 152L-2 (d. h. durch Öffnen des Umschalters 196 in diesem Induktor) einen offenen Schaltkreis für den Induktor 152L-2 zu erzeugen. Resonanz 202 (Band B8) kann erzielt werden durch Schließen des Schalters in Induktor 152L-2 und Öffnen des Schalters in Induktor 152L-1. Der Schalter 196 kann in den abstimmbaren Induktoren 152L-1 und 152L-2 Single-Pole-Single-Throw-Umschalter sein (als ein Beispiel).
Gemäß einer Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung vorgesehen, die ein Gehäuse mit einer Metallgehäusewand aufweist, die eine Grundplatte bildet, einen Schlitz in der Metallgehäusewand, der ein Schlitzantennenresonanzelement für eine Hybridantenne bildet, aufweist, ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement für die Hybridantenne aufweist, und zumindest eine abstimmbare Komponente, die die Hybridantenne abstimmt, aufweist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat das planare invertierte F-Antennenresonanzelement ein planares Metallelement, eine Rückleitung gekoppelt zwischen dem planaren Metallelement und der Grundplatte, eine Antenneneinspeisung mit einer positiven Antenneneinspeiseklemme und eine Erdantenneneinspeiseklemme gekoppelt mit dem planaren Metallelement und der Grundplatte parallel zur Rückleitung hat.
Gemäß einer anderen Ausführungsform teilt der Schlitz die Grundplatte in erste und zweite Grundplattenabschnitte auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes und die Rückleitung und die Erdantenneneinspeisung sind beide gekoppelt an den ersten Grundplattenabschnitt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat zumindest eine abstimmbare Komponente einen abstimmbaren Induktor.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat der abstimmbare Induktor eine erste Klemme, die gekoppelt ist mit dem planaren Metallelement und eine zweite Klemme, die mit dem ersten Grundplattenabschnitt gekoppelt ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat der abstimmbare Induktor drei Zustände, wobei jeder mit einer anderen Induktivität zwischen den ersten und zweiten Klemmen assoziiert ist.
Gemäß einer anderen Ausführungsform überbrückt der abstimmbare Induktor den Schlitz und ist zwischen den ersten und zweiten Grundplattenabschnitten gekoppelt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat der Schlitz ein offenes Ende und ein geschlossenes Ende und der abstimmbare Induktor überbrückt den Schlitz an einer Position zwischen dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement und dem geschlossenen Ende.
Gemäß einer anderen Ausführungsform überbrückt der zusätzliche abstimmbare Induktor den Schlitz an einer Position zwischen dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement und dem offenen Ende.
Gemäß einer anderen Ausführungsform sind der abstimmbare Induktor und der zusätzliche abstimmbare Induktor schaltbar zwischen offenen und geschlossenen Zuständen ausgestaltet, um die Antenne auf zumindest drei verschiedenen Tiefbandresonanzen abzustimmen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat der abstimmbare Induktor drei verschiedene assoziierte Induktivitäten, um die Antennen auf drei verschiedenen Tiefbandresonanzen abzustimmen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform beinhaltet die Metallgehäusewand eine Rückwand des Gehäuses.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die elektronische Vorrichtung eine Anzeige auf einer Vorderseite des Gehäuses.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung vorgesehen, die umfasst: ein Metallgehäuse mit vier Kanten, erste und zweite Antennen lokalisiert entlang einer der vier Kanten, wobei jede der ersten und zweiten Antennen eine Hybridantenne ist, die enthält: eine Grundplatte gebildet aus einem Abschnitt des Metallgehäuses, einen Schlitz in der Grundplatte, die ein Schlitzantennenresonanzelement für die Hybridantenne bildet, ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement für die Hybridantenne, die das Schlitzantennenresonanzelement indirekt einspeist, und einen abstimmbaren Induktor, der die Hybridantenne abstimmt.
Gemäß einer anderen Ausführungsform ist der abstimmbare Induktor gekoppelt zwischen einem Abschnitt des planaren invertierten F-Antennenresonanzelementes und der Grundplatte.
Gemäß einer anderen Ausführungsform überbrückt der abstimmbare Induktor den Schlitz.
Gemäß einer anderen Ausführungsform hat das Metallgehäuse eine Metallgehäuserückwand und Metallgehäuseseitenwände, wobei die Grundplatte gebildet wird von der Metallgehäuserückwand und Metallgehäuseseitenwänden.
Gemäß einer Ausführungsform ist eine Antenne vorgesehen, die umfasst: eine metallene elektronische Vorrichtungsgehäusewand, ein Schlitz in der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand, wobei erste und zweite Abschnitte der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand lokalisiert sind auf gegenüberliegende erste und zweite Seiten des Schlitzes und ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement, das ein planares Metallelement hat, eine Rückleitung gekoppelt zwischen dem planaren Metallelement und dem ersten Abschnitt der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand auf der ersten Seite des Schlitzes und eine Antenneneinspeisung mit einer positiven Antenneneinspeisungsklemme und einer Erdantenneneinspeisungsklemme gekoppelt mit dem planaren Metallelement und dem ersten Abschnitt der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand auf der ersten Seite des Schlitzes.
Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die Antenne einen abstimmbaren Induktor mit einer Klemme gekoppelt an den ersten Abschnitt der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand.
Der Text ist lediglich illustrativ und verschiedene Modifikationen können durchgeführt werden durch den Fachmann, ohne den Umfang und Geist der beschriebenen Ausführungsform zu verlassen. Die vorangegangenen Ausführungsformen können individuell implementiert oder in Kombination werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11-Bänder [0023]
IEEE 802.11-Protokolle [0038]
(IEEE 802.11)-Kommunikationen [0041]

Claims

Elektronische Vorrichtung umfassend: ein Gehäuse mit einer Metallgehäusewand, die eine Grundplatte bildet; einen Schlitz in der Metallgehäusewand, der ein Schlitzantennenresonanzelement für eine Hybridantenne bildet; ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement für die Hybridantenne; und zumindest eine abstimmbare Komponente, die die Hybridantenne einstellt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das planare invertierte F-Antennenresonanzelement ein planares Metallelement, eine Rückleitung gekoppelt zwischen dem planaren Metallelement und der Grundplatte, und eine Antenneneinspeisung mit einer positiven Antenneneinspeisungsklemme und eine Erdantenneneinspeisungsklemme gekoppelt zwischen dem planaren Metallelement und der Grundplatte parallel zur Rückleitung hat, wobei der Schlitz die Grundplatte in erste und zweite Grundplattenabschnitte auf gegenüberliegende Seiten des Schlitzes teilt und wobei die Rückleitung und die Erdantenneneinspeisungsklemme beide an den ersten Grundplattenabschnitt gekoppelt sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zumindest eine abstimmbare Komponente einen abstimmbaren Induktor enthält.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der abstimmbare Induktor einen ersten Anschluss hat, der gekoppelt ist mit dem planaren Metallelement und einen zweiten Anschluss hat, der mit dem ersten Grundplattenabschnitt gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der abstimmbare Induktor drei Zustände hat, wobei jeder mit einer anderen Induktivität zwischen den ersten und zweiten Anschlüssen assoziiert ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der abstimmbare Induktor den Schlitz überbrückt und gekoppelt ist zwischen den ersten und zweiten Grundplattenabschnitten.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die zumindest eine abstimmbare Komponente einen zusätzlichen abstimmbaren Induktor umfasst, der den Schlitz überbrückt und gekoppelt ist zwischen den ersten und zweiten Grundplattenabschnitten, wobei der Schlitz ein offenes Ende und ein geschlossenes Ende hat und wobei der abstimmbare Induktor den Schlitz überbrückt an einer Position zwischen dem planaren invertierten F-Antennenresonanzelement und dem geschlossenen Ende, wobei der zusätzliche abstimmbare Induktor den Schlitz überbrückt an einer Position zwischen dem planaren F-invertierten Antennenresonanzelement und dem offenen Ende, wobei der abstimmbare Induktor und der zusätzliche abstimmbare Induktor schaltbar zwischen offenen und geschlossenen Zuständen ausgestaltet sind, um die Antenne auf zumindest drei verschiedene Tiefbandresonanzen abzustimmen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der abstimmbare Induktor drei verschiedene assoziierte Induktivitäten hat, um die Antenne auf drei verschiedene Tiefbandresonanzen abzustimmen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Metallgehäusewand eine Rückwand des Gehäuses umfasst, ferner umfassend eine Anzeige auf einer Vorderseite des Gehäuses.
Elektronische Vorrichtung umfassend: ein Metallgehäuse mit vier Kanten; erste und zweite Antennen lokalisiert entlang einer der vier Kanten, wobei jede der ersten und zweiten Antennen eine Hybridantenne ist, die enthält: eine Grundplatte gebildet aus einem Abschnitt des Metallgehäuses; einen Schlitz in der Grundplatte, die ein Schlitzantennenresonanzelement für die Hybridantenne bildet; ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement für die Hybridantenne, die das Schlitzantennenresonanzelement indirekt einspeist; und einen abstimmbaren Induktor, der die Hybridantenne abstimmt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der abstimmbare Induktor gekoppelt ist zwischen einem Abschnitt des planaren invertierten F-Antennenresonanzelements und der Grundplatte.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der abstimmbare Induktor den Schlitz überbrückt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Metallgehäuse eine Metallrückgehäusewand und Metallgehäuseseitenwände hat, wobei die Grundplatte gebildet wird von der Metallgehäuserückwand und Metallgehäuseseitenwände.
Antenne umfassend: eine metallene elektronische Vorrichtungsgehäusewand; ein Schlitz in der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand, wobei erste und zweite Abschnitte der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand lokalisiert sind auf gegenüberliegende erste und zweite Seiten des Schlitzes; und ein planares invertiertes F-Antennenresonanzelement, das ein planares Metallelement hat, eine Rückleitung gekoppelt zwischen dem planaren Metallelement und dem ersten Abschnitt der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand auf der ersten Seite des Schlitzes und eine Antenneneinspeisung mit einer positiven Antenneneinspeisungsklemme und einer Grundantenneneinspeisungsklemme gekoppelt mit dem planaren Metallelement und dem ersten Abschnitt der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand auf der ersten Seite des Schlitzes
Antenne nach Anspruch 14 ferner umfassend: einen abstimmbaren Induktor mit einem Anschluss gekoppelt an den ersten Abschnitt der metallenen elektronischen Vorrichtungsgehäusewand.