DE202017003830U1

DE202017003830U1 - Elektronische Vorrichtung mit Millimeterwellenantennen auf gedruckten Schaltungen

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Publication number: DE202017003830U1
Application number: DE202017003830.7U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: US20200014095A1; US10418687B2; CN207518637U; JP3212835U; US20180026341A1; US11588223B2

Abstract

Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse; und Drahtlosschaltungen in dem Gehäuse, wobei die Drahtlosschaltungen beinhalten: Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen; eine flexible gedruckte Schaltung, die einen Hauptabschnitt aufweist, auf welchem die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen montiert sind und die einen gekrümmten vorstehenden Abschnitt aufweist, welcher von dem Hauptabschnitt vorsteht; und ein Millimeterwellenantennenresonanzelement, welches auf dem gekrümmten vorstehenden Abschnitt montiert ist.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 15/217,805, eingereicht am 22. Juli 2016, welche hierin durch Bezug in ihrer Gesamtheit beinhaltet ist.
Hintergrund
Das Vorliegende bezieht sich allgemein auf elektronische Vorrichtungen und insbesondere auf elektronische Vorrichtungen mit Drahtloskommunikationsschaltungen.
Elektronische Vorrichtungen beinhalten oft Drahtloskommunikationsschaltungen. Beispielsweise zellulare Telefone, Computer und andere Vorrichtung enthalten oft Antennen und Drahtlossendeempfänger, um Drahtloskommunikationen zu unterstützen.
Es kann wünschenswert sein, Drahtloskommunikationen in Millimeterwellenkommunikationsbändern zu unterstützen. Millimeterwellenkommunikationen, welche manchmal als extrem Hochfrequenz-(EHF)-Kommunikationen bezeichnet werden, beziehen Kommunikationen bei Frequenzen von ungefähr 10 bis 400 GHz mit ein. Ein Betrieb bei diesen Frequenzen kann hohe Bandbreiten unterstützen, kann aber auch beachtliche Herausforderungen ergeben. Beispielsweise sind Millimeterwellenkommunikationen oft Sichtlinienkommunikationen und können durch wesentliche Abschwächung während der Signalausbreitung charakterisiert sein.
Es wäre daher wünschenswert, in der Lage zu sein, elektronische Vorrichtungen mit verbesserten Drahtloskommunikationsschaltungen wie beispielsweise Kommunikationsschaltungen, die Millimeterwellenkommunikationen unterstützen, bereitzustellen.
Zusammenfassung
Eine elektronische Vorrichtung kann mit Drahtlosschaltungen bereitgestellt sein. Die Drahtlosschaltungen können eine oder mehrere Antennen und Sendeempfängerschaltungen, wie beispielsweise Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen beinhalten. Die Antennen können in Strahlsteuerungsanordnungen organisiert sein.
Die Antennen können aus Metallleiterbahnen auf gedruckten Schaltungen gebildet sein. Ein gedrucktes Schaltungssubstrat mit Metallleiterbahnen, die Antennenresonanzelemente bilden, können auf eine flexible oder eine starre gedruckte Schaltung gelötet sein. Eine integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung, die mit einem Formverschluss und einer Abschirmschicht bedeckt ist, kann auf der gedruckten Schaltung montiert sein und kann Millimeterwellenantennensignale unter Verwendung der Antennenresonanzelemente auf dem gedruckten Schaltsubstrat senden und empfangen.
Eine flexible gedruckte Schaltung kann einen Bereich aufweisen, auf welchem Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen montiert sind. Vorstehende Abschnitte der flexiblen gedruckten Schaltung können sich von dem Abschnitt der flexiblen gedruckten Schaltung, auf welchem die Sendeempfängerschaltungen montiert sind, erstrecken und können von dem Abschnitt, auf welchem die Sendeempfängerschaltungen montiert sind, durch Krümmungen getrennt sein. Antennenresonanzelemente, wie beispielsweise Patch-Antennenresonanzelemente und Dipolresonanzelemente können auf den vorstehenden Abschnitten gebildet sein. Die Antennenresonanzelemente können verwendet werden, um Millimeterwellenantennensignale durch eine mit einem Dielektrikum gefüllte Öffnung in einem metallischen Gehäuse einer elektronischen Vorrichtung oder durch eine dielektrische Schicht, wie beispielsweise eine Anzeigeabdeckschicht, welche aus Glas oder einem anderen Dielektrikum gebildet ist, zu senden und zu empfangen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit Drahtloskommunikationsschaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit Drahtloskommunikationsschaltungen in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
3 ist eine perspektivische Rückansicht eines Abschnitts einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm einer veranschaulichenden Sendeempfängerschaltung und einer Antenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
5 ist ein Diagramm einer veranschaulichenden Dipolantenne in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
6 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden Patch-Antenne, die in einer elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform verwendet werden kann.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung mit Millimeterwellenantennen und Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen auf einer flexiblen gedruckten Schaltung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
8 ist eine Querschnittseitenansicht von veranschaulichenden Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen und Antennen auf einer flexiblen gedruckten Schaltung in einer elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
9 ist eine Querschnittseitenansicht von veranschaulichenden Drahtlosschaltungen auf einer gedruckten Schaltung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung
Eine elektronische Vorrichtung wie beispielsweise die elektronische Vorrichtung 10 von 1 kann Drahtlosschaltungen enthalten. Die Drahtlosschaltungen können eine oder mehrere Antennen beinhalten. Die Antennen können phasengesteuerte Antennenanordnungen beinhalten, welche zur Handhabung von Millimeterwellenkommunikationen verwendet werden. Millimeterwellenkommunikationen, welche manchmal als extrem Hochfrequenz-(EHF)-Kommunikationen bezeichnet werden, beziehen Signale bei 60 GHz oder anderen Frequenzen zwischen ungefähr 10 GHz und 400 GHz mit ein. Wenn gewünscht, kann die Vorrichtung 10 auch Drahtloskommunikationsschaltungen zur Handhabung von Satellitennavigationssystemsignalen, zellularen Telefonsignalen, lokalen Drahtlosnetzwerksignalen, Nahfeldkommunikationen, lichtbasierten Drahtloskommunikationen oder andere Drahtloskommunikationen enthalten.
Die elektronische Vorrichtung 10 kann eine Rechenvorrichtung sein, wie beispielsweise ein Laptop Computer, ein Computerbildschirm, der einen eingebetteten Computer enthält, ein Tablet Computer, ein zellulares Telefon, ein Medienspieler oder eine andere, in der Hand gehaltene oder tragbare elektronische Vorrichtung, eine kleinere Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhrvorrichtung, eine hängende Vorrichtung, eine Kopfhörer- oder eine Ohrhörervorrichtung, eine Vorrichtung, die in Brillengläsern oder anderer Ausrüstung, welche auf dem Kopf eines Benutzers getragen wird, eingebettet ist oder 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 welchem elektronische Ausrüstung mit einer Anzeige in einem Kiosk oder einem Automobil montiert ist, Ausrüstung, welche die Funktionalität von zwei oder mehreren von diesen Vorrichtungen implementiert oder andere elektronische Ausrüstung. In der veranschaulichenden Konfiguration von 1 ist die Vorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, wie beispielsweise ein zellulares Telefon, ein Medienspieler, ein Tablet Computer oder eine andere tragbare Computervorrichtung. Wenn gewünscht können andere Konfigurationen für die Vorrichtung 10 verwendet werden. Das Beispiel von 1 ist lediglich veranschaulichend.
Wie in 1 gezeigt, kann die Vorrichtung 10 eine Anzeige, wie beispielsweise die Anzeige 14 beinhalten. Die Anzeige 14 kann in einem Gehäuse, wie beispielsweise das Gehäuse 12 montiert sein. Das Gehäuse 12, welches manchmal als eine Hülle oder ein Etui bezeichnet wird, kann aus Kunststoff, Glas, Keramik, Faserkompositen, Metall (z. B. rostfreier Stahl, Aluminium, usw.), anderen geeigneten Materialien oder einer Kombination von beliebigen zwei oder mehreren dieser Materialien sein. Das Gehäuse 12 kann unter Verwendung einer Einkörperkonfiguration gebildet sein, in welchem ein Teil oder das gesamte Gehäuse 12 als eine einzelne Struktur gespant oder geformt ist, oder kann unter Verwendung von mehreren Strukturen (z. B. einer inneren Rahmenstruktur, einer oder mehrerer Strukturen, welche äußere Gehäuseoberflächen bilden, usw.) gebildet sein.
Die Anzeige 14 kann eine Berührungsbildschirmanzeige sein, die eine Schicht von leitenden kapazitiven Berührungssensorelektroden oder andere Berührungssensorkomponenten (z. B. resistive Berührungssensorkomponenten, akustische Berührungssensorkomponenten, kraftbasierte Berührungssensorkomponenten, lichtbasierte Berührungssensorkomponenten, usw.) enthalten oder kann eine Anzeige, die nicht berührungsempfindlich ist sein. Kapazitive Berührungsbildschirmelektroden können aus einer Anordnung von Indiumzinnoxidkissen oder anderen transparenten leitenden Strukturen gebildet sein.
Die Anzeige 14 kann eine Anordnung von Anzeigepixeln beinhalten, welche aus Flüssigkristallanzeige-(Liquid Crystal Display, LCD)-Komponenten gebildet sind, eine Anordnung von elektrophoretischen Anzeigepixeln, eine Anordnung von Plasmaanzeigepixeln, eine Anordnung von organischen lichtemittierenden Diodenanzeigepixeln, eine Anordnung von Elektrobenetzungsanzeigepixeln oder Anzeigepixel, welche auf anderen Anzeigetechnologien basieren, beinhalten.
Die Anzeige 14 kann geschützt sein durch eine Anzeigeabdeckschicht, wie beispielsweise eine Schicht aus transparentem Glas, durchsichtigem Kunststoff, Saphir oder einem anderen transparenten Dielektrikum. In der Anzeigeabdeckschicht können Öffnungen gebildet sein. Eine Öffnung kann beispielweise in der Anzeigeabdeckschicht gebildet sein, um eine Taste, wie beispielsweise die Taste 16, aufzunehmen. Auch in der Anzeigeabdeckschicht können Öffnungen gebildet sein, um Anschlüsse, wie beispielsweise den Lautsprecheranschluss 18 aufzunehmen. Öffnungen können in dem Gehäuse 12 gebildet sein, um Kommunikationsanschlüsse (z. B. eine Audioanschlussbuchse, ein Anschluss für digitale Daten, usw.) zu bilden. Öffnungen können in dem Gehäuse 12 auch für Audiokomponenten, wie beispielsweise einen Lautsprecher und/oder ein Mikrofon gebildet sein. Mit einem Dielektrikum gefüllte Öffnungen 20, wie beispielsweise mit Kunststoff gefüllte Öffnungen, können in metallischen Abschnitten des Gehäuses 12 gebildet sein (z. B. um als Antennenfenster zu dienen und/oder um als Spalten zu dienen, welche Abschnitte von Antennen voneinander trennen).
In dem Gehäuse 12 können Antennen montiert sein. Wenn gewünscht können einige der Antennen (z. B. Antennenanordnungen, die Strahlsteuerung implementieren, usw.) unter einem inaktiven Grenzbereich der Anzeige 14 (vgl. beispielsweise die veranschaulichenden Antennenlagen 50 der 1) montiert sein. Die Anzeige 14 kann einen aktiven Bereich einer Anordnung von Pixeln (beispielsweise einen zentralen rechteckigen Abschnitt) enthalten. Inaktive Bereiche der Anzeige 14 enthalten keine Pixel und können für den aktiven Bereich Grenzen bilden. Wenn gewünscht können Antennen auch durch Öffnungen in der Rückseite des Gehäuses 12, oder anderswo in der Vorrichtung 10 arbeiten, welche mit einem Dielektrikum gefüllt sind.
Um eine Kommunikationsunterbrechung zu verhindern, wenn ein externes Objekt, wie beispielsweise eine menschliche Hand oder ein anderer Körperteil eines Benutzers eine oder mehrere Antennen blockiert, können Antennen an mehreren Lagen in dem Gehäuse 12 montiert sein. Sensordaten, wie beispielsweise Annäherungssensordaten, Echtzeitantennenimpedanzmessungen, Signalqualitätsmessungen, wie beispielsweise Signalstärkeinformation für empfangene Signale und andere Daten können bei der Bestimmung verwendet werden, wenn eine oder mehrere Antennen aufgrund der Orientierung des Gehäuses 12, Blockierung durch die Hand eines Benutzers oder eines anderen äußeren Objekts oder andere Umweltfaktoren beeinträchtigt werden. Die Vorrichtung 10 kann dann eine oder mehrere Ersatzantennen anstelle der Antennen, welche beeinträchtigt werden, in Verwendung schalten.
Die Antennen können an den Ecken des Gehäuses, entlang der peripheren Kanten des Gehäuses 12, auf der Rückseite des Gehäuses 12, unter der Anzeigeabdeckschicht, die zum Abdecken und zum Schützen der Anzeige 14 auf der Vorderseite der Vorrichtung 10 verwendet wird (z. B. eine Glasabdeckschickt, eine Saphirabdeckschicht, eine Kunststoffabdeckschicht oder andere dielektrische Abdeckschichtstrukturen, usw.), unter einem dielektrischen Fenster auf einer Rückseite des Gehäuses 12 oder der Kante des Gehäuses 12 oder anderswo in der Vorrichtung 10 montiert sein.
Ein schematisches Diagramm, welches veranschaulichende Komponenten zeigt, welche in der Vorrichtung 10 verwendet werden können, ist in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt kann die Vorrichtung 10 Speicher- und Verarbeitungsschaltungen, wie beispielsweise die Steuerschaltungen 28 beinhalten. Die Steuerschaltungen 28 können Speicher, wie beispielsweise einen Festplattenlaufwerkspeicher, nicht-flüchtigen Speicher (z. B. Flash Speicher oder einen anderen elektrisch programmierbaren Nur-Lese-Speicher, welcher konfiguriert ist, um ein Festkörperlaufwerk zu bilden), flüchtigen Speicher (z. B. statischen oder dynamischen Speicher mit wahlweisem Zugriff), usw. beinhalten. Die Verarbeitungsschaltungen in den Steuerschaltungen 28 können verwendet werden, um den Betrieb der Vorrichtung 10 zu steuern. Diese Verarbeitungsschaltungen können auf einem oder auf mehreren Mikroprozessoren, Mikrosteuerungen, digitalen Signalprozessoren, integrierten Basisbandprozessorschaltungen, integrierten anwendungsspezifischen Schaltungen usw. basiert sein.
Die Steuerschaltungen 28 können verwendet werden, um Software auf der Vorrichtung 10 auszuführen, wie beispielsweise Internet-Browsing-Anwendungen, Voice-over-Internet-Protocol-(VoIP)-Telefonanrufanwendungen, Emailanwendungen, Medienwiedergabeanwendungen, Betriebssystemfunktionen usw. Um Interaktionen mit äußeren Ausrüstungen zu unterstützen können die Steuerschaltungen 28 beim Implementieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Kommunikationsprotokolle, die unter Verwendung der Steuerschaltungen 28 implementiert werden können, beinhalten Internet-Protokolle, lokale Drahtlosnetzwerkprotolle (z. B. IEEE 802.11 Protokolle – manchmal als WiFi^® bezeichnet, für andere Kurzdistanz-Drahtloskommunikationsverbindungen wie beispielsweise das Bluetooth^® Protokoll, zellulare Telefonprotokolle, MIMO Protokolle, Antennendiversitätsprotokolle, Satellitennavigationssystemprotokolle usw.
Die Vorrichtung 10 kann Eingabe/Ausgabeschaltungen 44 beinhalten. Die Eingabe/Ausgabeschaltungen 44 können Eingabe/Ausgabevorrichtungen 32 beinhalten. Die Eingabe/Ausgabevorrichtungen 32 können verwendet werden, um es Daten zu erlauben an die Vorrichtung 10 geliefert zu werden und um es Daten zu erlauben, von der Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen bereitgestellt zu werden. Die Eingabe/Ausgabevorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenanschlussvorrichtungen und andere Eingabe/Ausgabekomponenten beinhalten. Die Eingabe/Ausgabevorrichtungen können beispielsweise Berührungsbildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfähigkeiten, Tasten, Joysticks, Scrollräder, Touchpads, Keypads, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Lautsprecher, Statusindikatoren, Lichtquellen, Audiobuchsen und andere Audioanschlusskomponenten, digitale Datenanschlussvorrichtungen, Lichtsensoren, Beschleunigungsmesser oder andere Komponenten, die eine Bewegung und eine Orientierung einer Vorrichtung relativ zur Erde erkennen können, kapazitive Sensoren, Annäherungssensoren (z. B. ein kapazitiver Annäherungssensor und/oder ein Infrarotannäherungssensor), magnetische Sensoren und andere Sensoren und Eingabe/Ausgabekomponenten beinhalten.
Die Eingabe/Ausgabeschaltungen 44 können Drahtloskommunikationsschaltungen 34 zur drahtlosen Kommunikation mit externer Ausrüstung beinhalten. Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können Funkfrequenz-(Radio Frequency, RF)-Sendeempfängerschaltungen beinhalten, welche aus einem oder aus mehreren integrierten Schaltungen, Leistungsverstärkerschaltungen, Eingabeverstärkern mit geringem Rauschen, passiven RF-Komponenten, eine oder mehrere Antennen 40, Übertragungsleitungen und andere Schaltungen zur Handhabung von drahtlosen RF Signalen beinhalten. Drahtlossignale können auch unter Verwendung von Licht gesendet werden (z. B. unter Verwendung von Infrarotkommunikationen).
Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen 90 zur Handhabung von verschiedenen Hochfrequenz-Kommunikationsbändern beinhalten. Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können z. B. die Sendeempfängerschaltungen 36, 38, 42 und 46 beinhalten.
Die Sendeempfängerschaltungen 36 können lokale Drahtlosnetzwerkempfängerschaltungen sein. Die Sendeempfängerschaltungen 36 können 2,4 GHz und 5 GHz Bänder für WiFi^® (IEEE 802.11) Kommunikationen handhaben und können die 2,4 GHz Bluetooth^® Kommunikationsbänder handhaben.
Die Schaltungen 34 können zellulare Telefonsendeempfängerschaltungen 38 zur Handhabung von Drahtloskommunikationen in Frequenzbereichen wie beispielsweise einem Niedrigkommunikationsband von 700 bis 960 MHz, einem Mittelband von 1710 bis 2170 MHz und einem Hochband von 2300 bis 2700 MHz oder andere Kommunikationsbänder zwischen 700 MHz und 2700 MHz oder andere geeignete Frequenzen (als Beispiele) verwenden. Die Schaltungen 38 können Sprachdaten und Nichtsprachdaten handhaben.
Die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen 46 (manchmal als extrem Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen bezeichnet) können Kommunikationen bei extrem hohen Frequenzen (z. B. Millimeterwellenfrequenzen wie z. B. extrem Hochfrequenzen bei 10 GHz bis 400 GHz oder andere Millimeterwellenfrequenzen) unterstützen. Die Schaltungen 46 können z. B. IEEE 802.11ad Kommunikationen bei 60 GHz unterstützen. Die Schaltungen 46 können aus einer oder aus mehreren integrierten Schaltungen (z. B. mehrere integrierte Schaltungen, welche auf einer gemeinsamen gedruckten Schaltung in einer System-im-Paket-Vorrichtung montiert sind, eine oder mehrere integrierte Schaltungen, welche auf unterschiedlichen Substraten montiert sind, usw.) gebildet sein.
Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können Satellitennavigationssystemschaltungen wie beispielsweise Global Positioning System-(GPS)-Empfängerschaltungen 42 zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zur Handhabung von anderen Satellitenpositionierungsdaten (z. B. GLONASS-Signale bei 1609 MHz) beinhalten.
Satellitennavigationssystemsignale für den Empfänger 42 werden von einer Konstellation von Satelliten empfangen, welche die Erde umrunden.
In Satellitennavigationssystemverbindungen, zellularen Telefonverbindungen und anderen Langdistanzverbindungen werden Drahtlossignale typischerweise verwendet, um Daten über tausende Fuß oder Meilen zu übertragen. In WiFi^® und Bluetooth^® Verbindungen bei 2,4 und 5 GHz und anderen Kurzdistanzdrahtlosverbindungen werden Drahtlossignale typischerweise verwendet, um Daten über einige zehn oder einige hundert Fuß zu übertragen. Extrem Hochfrequenz-(EHF)-Drahtlossendeempfängerschaltungen 46 können Signale über diese kurzen Distanzen übertragen, welche sich zwischen einem Sender und einem Empfänger über einen Sichtlinienpfad fortpflanzen. Um einen Signalempfang für Millimeterwellenkommunikationen zu verbessern, können phasengesteuerte Antennenanordnungen und Strahlsteuerungstechniken verwendet werden (z. B. Schemata, in welchen die Phase und/oder die Amplitude von Antennensignalen für jede Antenne in eine Anordnung angepasst wird, um Strahlsteuerung durchzuführen). Antennendiversitätsschemata können auch verwendet werden, um sicherzustellen, dass die Antennen, welche blockiert wurden oder anderweitig aufgrund der Betriebsumgebung der Vorrichtung 10 zurückgestuft wurden, aus der Verwendung geschaltet werden und an ihrer Stelle Antennen mit einer höheren Leistung verwendet werden können.
Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können Schaltungen für andere Kurzdistanz- und Langdistanz-Drahtlosverbindungen beinhalten, wenn gewünscht. Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können beispielsweise Schaltungen zum Empfangen von Fernseh- und Radiosignalen, Paging-Systemsendeempfänger, Nahfeldkommunikations-(NFC)-Schaltungen usw. beinhalten.
Die Antennen 40 in den Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können unter Verwendung jedes geeigneten Antennentyps gebildet sein. Zum Beispiel können Antennen 40 Antennen mit Resonanzelementen beinhalten, die aus Schleifenantennenstrukturen, Patch-Antennenstrukturen, invertierten F-Antennenstrukturen, Schlitzantennenstrukturen, planar invertierten F-Antennenstrukturen, Monopolen, Dipolen, helikalen Antennenstrukturen, Yagi-(Yagi-Uda)-Antennenstrukturen, Hybriden von diesen Designs usw. gebildet sein. Wenn gewünscht können eine oder mehrere Antennen 40 raumgestützte Antennen sein. Unterschiedliche Typen von Antennen können für unterschiedliche Bänder und Kombinationen von Bändern verwendet werden. Zum Beispiel kann ein Typ von Antenne beim Bilden einer lokalen Drahtlosverbindungsantenne verwendet werden und ein anderer Typ von Antenne kann beim Bilden einer entfernten Drahtlosverbindungsantenne verwendet werden. Dedizierte Antennen können zum Empfangen von Satellitennavigationssystemsignalen verwendet werden oder, wenn gewünscht, können Antennen 40 konfiguriert sein, um sowohl Satellitennavigationssystemsignale als auch Signale für andere Kommunikationsbänder (z. B. lokale Drahtlosnetzwerksignale und/oder zellulare Telefonsignale) zu empfangen. Die Antennen 40 können phasengesteuerte Antennenanordnungen zur Handhabung von Millimeterwellenkommunikationen beinhalten.
In Konfigurationen der Vorrichtung 10, in welchen das Gehäuse 12 Abschnitte aufweist, welche aus Metall gebildet sind, können Öffnungen in den metallischen Abschnitten gebildet sein, um die Antennen 40 aufzunehmen. Zum Beispiel können Öffnungen in der metallischen Gehäusewand zum Bilden von Schlitzantennenstrukturen und invertierten F-Antennenstrukturen für zellulare Telefonantennen verwendet werden. Diese Öffnungen können mit einem Dielektrikum, wie z. B. einem Kunststoff gefüllt sein. Wie in 1 gezeigt, kann ein Abschnitt der mit Kunststoff gefüllten Öffnung 20 entlang einer oder mehrerer der Seitenwände des Gehäuses 12 entlang verlaufen. 3 ist eine perspektivische Rückansicht des Gehäuses 12 der Vorrichtung 10 von 1, welche zeigt, dass die Öffnung 20 von 1 in der Rückwand des Gehäuses 12 gebildet sein kann und über die Breite der Vorrichtung 12 verlaufen kann. Öffnungen, wie beispielsweise die Öffnung 20 (z. B. kunststoffgefüllte Öffnungen oder Öffnungen, die durch ein anderes Dielektrikum gefüllt sind) können in anderen metallischen Abschnitten des Gehäuses 12 gebildet sein (z. B. auf der Vorderfläche von Gehäuseabschnitten auf der Vorderfläche der Vorrichtung 10, auf Gehäuseseitenwandabschnitten, auf Rückwandgehäuseabschnitten auf der Rückfläche der Vorrichtung 10, usw.). Die Anordnungen, welche in den 1 und 3 gezeigt sind, sind lediglich veranschaulichend.
Zusätzlich zum Bilden von Teilen einer zellularen Telefonantenne (z. B. eine Lücke, die ein invertiertes F-Antennenresonanzelement von einer Antennenerdungsstruktur trennt und/oder eine Schlitz in einer hybriden schlitzinvertierten F-Antenne usw.), können Öffnungen, wie beispielsweise die Öffnungen 20, als Antennenfenster für Millimeterwellenantennen dienen. Eine oder mehrere Millimeterwellenantennen können zum Beispiel entlang einer schlitzförmigen (länglichen) Öffnungen 20 von 3 ausgerichtet sein.
Ein schematisches Diagramm von Millimeterwellenantennen oder anderen Antennen 40, welche mit den Sendeempfängerschaltungen 90 (z. B. Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen 46 und/oder andere Sendeempfängerschaltungen 90) gekoppelt sind, ist in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt, können die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen 90 mit der Antennenspeisung 102 der Antenne 40 unter Verwendung der Übertragungsleitung 92 gekoppelt sein. Die Antennenspeisung 102 kann ein positives Antennenspeisungsterminal wie beispielsweise das positive Antennenspeisungsterminal 98 beinhalten und kann ein Erdungsantennenspeisungsterminal wie beispielsweise das Erdungsantennenspeisungsterminal 100 aufweisen. Die Übertragungsleitung 92 kann aus metallischen Leiterbahnen auf einer gedruckten Schaltung oder aus anderen leitenden Strukturen gebildet sein und kann einen positiven Übertragungsleitungssignalpfad wie beispielsweise den Pfad 94 aufweisen, welcher mit dem Terminal 98 gekoppelt ist und kann einen Erdungsübertragungsleitungssignalpfad wie beispielsweise den Pfad 96 aufweisen, welcher mit dem Terminal 100 gekoppelt ist. Die Übertragungsleitungspfade wie beispielsweise der Pfad 92 können verwendet werden, um Antennensignale in der Vorrichtung 10 zu leiten. Übertragungsleitungspfade können z. B. verwendet werden, um Antennenstrukturen, wie beispielsweise eine oder mehrere Antennen in einer Anordnung von Antennen, mit der Sendeempfängerschaltung 90 zu koppeln. Die Übertragungsleitungen in der Vorrichtung 10 können Koaxialkabelpfade, Mikrostreifenübertragungsleitungen, Streifenlinienübertragungsleitungen, kantengekoppelte Mikrostreifenübertragungsleitungen, kantengekoppelte Streifenlinienübertragungsleitungen, Übertragungsleitungen, welche aus Kombinationen von Übertragungsleitungen dieser Art gebildet sind usw. beinhalten. Filterschaltungen, Umschaltschaltungen, Impedanzanpassschaltungen und andere Schaltungen können in die Übertragungsleitung 92 zwischengeschaltet sein und/oder Schaltungen wie diese können in der Antenne 40 beinhaltet sein (z. B. um ein Abstimmen einer Antenne zu unterstützen, um einen Betrieb in gewünschten Frequenzbändern zu unterstützen, usw.).
Die Vorrichtung 10 kann mehrere Antennen 40 enthalten. Die Antennen können zusammen verwendet werden oder eine von diesen Antennen kann in Verwendung geschaltet werden, während andere Antenne(n) aus der Verwendung geschaltet werden. Wenn gewünscht können die Steuerschaltungen 28 verwendet werden, um eine optimale Antenne zu wählen, die in der Vorrichtung 10 in Echtzeit verwendet werden soll und/oder um eine optimale Einstellung für anpassbare Drahtlosschaltungen, die mit einer oder mit mehreren der Antennen 40 verknüpft sind, auszuwählen. Die Antennenanpassungen können vorgenommen werden, um Antennen abzustimmen, um in gewünschten Frequenzbereichen zu arbeiten, um Strahlsteuerung mit einer phasengesteuerten Antennenanordnung zu betreiben und um anderweitig eine Antennenleistung zu optimieren. Sensoren können in den Antennen 40 enthalten sein, um Sensordaten in Echtzeit zu sammeln, welche verwendet werden, um die Antennen 40 anzupassen.
In einigen Konfigurationen können die Antennen 40 Antennenanordnungen beinhalten (z. B. phasengesteuerte Anordnungen, um Strahlsteuerungsfunktionen zu implementieren). Die Antennen, welche zur Handhabung von Millimeterwellensignalen für extrem Hochfrequenz-Drahtlos-Sendeempfängerschaltungen 46 verwendet werden, können z. B. als phasengesteuerte Antennenanordnungen implementiert sein. Die Abstrahlelemente in einer phasengesteuerten Antennenanordnung zum Unterstützen von Millimeterwellenkommunikationen können Patch-Antennen, Dipolantennen, Dipolantennen mit Direktoren und Reflektoren zusätzlich zu Dipolantennen-Resonanzelementen (manchmal als Yagi-Antennen oder Strahlantennen bezeichnet) oder andere geeignete Antennenelemente sein. Sendeempfängerschaltungen können in den phasengesteuerten Antennenanordnungen integriert sein, um integrierte phasengesteuerte Antennenanordnungen und Sendeempfängerschaltungsmodule zu bilden.
Eine veranschaulichende Dipolantenne ist in 5 gezeigt. Wie in 5 gezeigt, kann die Dipolantenne 40 erste und zweite Arme wie beispielsweise die Arme 40-1 und 40-2 aufweisen und an der Antennenspeisung 102 gespeist werden. Wenn gewünscht kann eine Dipolantenne, wie beispielsweise die Dipolantenne 40 von 5, in eine Yagi-Antenne integriert sein (z. B. durch Integrieren eines Reflektors und eines Direktors in die Dipolantenne 40 von 5).
Eine veranschaulichende Patch-Antenne ist in 6 gezeigt. Wie in 6 gezeigt kann die Patch-Antenne 40 ein Patch-Antennenresonanzelement 40P aufweisen, welches von einer Erdungsebene wie beispielsweise die Antennenerdungsebene 40G getrennt und parallel zu dieser ist. Der Arm 40A kann zwischen das Patch-Antennenresonanzelement 40P und das positive Antennenspeisungsterminal 98 der Antennenspeisung 102 gekoppelt sein. Das Erdungsantennenspeisungsterminal 100 der Speisung 102 kann an die Erdungsebene 40G gekoppelt sein.
Antennen des Typs wie in den 5 und 6 gezeigt und/oder andere Antennen 40 können zum Bilden von Millimeterwellenantennen verwendet werden. Die Beispiele der 5 und 6 sind lediglich veranschaulichend.
Die Antennen 40 können aus Schichtmetallteilen gebildet sein (z. B. Streifen von Schichtmetall, welche in geformtem Kunststoff eingebettet sind oder die an dielektrische Träger unter Verwendung von Klebstoff befestigt sind, usw.), können aus Drähten gebildet sein, können aus Abschnitten von leitenden Gehäusestrukturen (z. B. metallischen Wänden im Gehäuse 12) und/oder können aus leitenden Strukturen wie z. B. metallischen Leiterbahnen auf einer gedruckten Schaltung oder einem anderen Substrat gebildet sein. Die gedruckten Schaltungen in der Vorrichtung 10 können starre gedruckte Schaltplatten, welche aus einem starren gedruckten Schaltplattensubstratmaterial gebildet sind (z. B. gefülltes Glasfaserepoxid) und/oder können flexible gedruckte Schaltplatten sein (z. B. gedruckte Schaltungen, welche aus Schichten von Polyimid oder flexiblen Polymerschichten gebildet sind).
7 ist eine perspektivische Ansicht eines inneren Abschnittes der Vorrichtung 10 in einer veranschaulichenden Konfiguration, in welcher die Antennen 40 aus metallischen Leiterbahnen auf der flexiblen gedruckten Schaltung 150 gebildet wurden.
Die Antennen 40 können Dipolantennen wie beispielsweise die Dipolantennen 40' beinhalten, die bezüglich Abschnitten von Kunststoff gefüllten Schlitzen 20 in der metallischen Gehäusewand 12 ausgerichtet sind. Jede Dipolantenne 40' kann Arme aufweisen, die entlang der Länge des Schlitzes 20 verlaufen. Durch Ausrichten der Dipolantennen 40' (z. B. Yagi-Antennen oder andere Dipole) mit dem Schlitz 20, können die Antennen 40' Millimeterwellensignale senden oder empfangen. Die Antennen 40 können auch Patch-Antennen wie beispielsweise die Patch-Antennen 40'' beinhalten. Die Dipolantennen 40' und die Patch-Antennen 40'' können in Anordnungen angeordnet sein, um Strahlsteuerungsoperationen zu unterstützen. Die Antennenerdung für die Patch-Antennen 40'' können unter Verwendung von metallischen Leiterbahnen in der gedruckten Schaltung 150 gebildet sein und/oder unter Verwendung von anderen leitenden Strukturen gebildet sein (z. B. Abschnitte des Gehäuses 12, metallische Abschirmstrukturen, usw.).
Wie in 7 gezeigt kann die flexible gedruckte Schaltung 150 einen Hauptabschnitt wie beispielsweise den Abschnitt 150M und einen oder mehrere gekrümmte vorstehende Bereiche aufweisen. Die flexible gedruckte Schaltung 150 kann z. B. Bereiche aufweisen wie beispielsweise die Bereiche 150A und 150B (z. B. vorstehende Abschnitte, welche sich von dem Hauptabschnitt 150M erstrecken, so dass ein gekrümmter Abschnitt der gedruckten Schaltung 150 zwischen den gestreckten Abschnitten und dem Hauptabschnitt 150M liegt).
Die vorstehenden Abschnitte der flexiblen gedruckten Schaltung 150, wie beispielsweise die Vorsprünge 150A und 150B von 7, können aus länglichen Streifen eines flexiblen gedruckten Schaltungssubstratmaterials gebildet sein, welches sich in dem flexiblen gedruckten Schaltungssubstratmaterial in dem Hauptbereich 150M nach außen erstreckt. Die Schaltungen 152 können auf einem Hauptabschnitt 150M und/oder auf anderen Abschnitten der gedruckten Schaltung 150 gebildet sein. Die Schaltungen 152 können z. B. die Sendeempfängerschaltungen 90 von 2 sein (z. B. die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen 46 oder andere Sendeempfängerschaltungen). Die Schaltungen 152 können aus einer System-im-Paket-Vorrichtung, basierend auf mehreren integrierten Schaltungen, gebildet sein und/oder aus einer oder aus mehreren anderen integrierten Schaltungen (z. B. integrierten Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen). Wenn gewünscht können die Schaltungen 152 eine integrierte Leistungsregulierungsschaltung, Induktoren und andere Schaltungen beinhalten. Die Schaltungen 152 können unter einer oder mehreren Abschirmungen montiert sein. Eine Abschirmung kann aus einer Abschirmung gebildet sein, kann oder könnte aus einer Dünnschichtabschirmungsschicht gebildet sein, welche auf einer Kunststoffschicht gebildet ist (manchmal als ein Formverschluss oder Kunststoffverschluss bezeichnet), welcher eine oder mehrere integrierte Schaltungen abdeckt, und/oder aus anderen elektrischen Komponenten in den Schaltungen 152 gebildet sein. Eine Dünnschichtabschirmschicht kann aus Abschirmmaterialien wie beispielsweise Metall und/oder magnetischen Materialien gebildet sein und kann eine Dicke von weniger als 100 μm, weniger als 50 μm, weniger als 25 μm, weniger als 12 μm, mehr als 1 μm, mehr als 5 μm oder andere geeignete Dicken aufweisen.
Übertragungsleitungen, welche aus metallischen Leiterbahnen wie beispielsweise den metallischen Leiterbahnen 154 gebildet sind, können verwendet werden, um die Antennen 40 an die Abschnitte 150A und 150B an die Sendeempfängerschaltungen 152 zu koppeln. Die metallischen Leiterbahnen 154 können sich zwischen den Schaltungen 152 und den Antennen 40' und 40'' über gekrümmte Abschnitte 156 der flexiblen gedruckten Schaltung 150 erstrecken.
Wenn gewünscht können die Patch-Antennenresonanzelemente für die Antennen 40'' auf der Unterseite der gedruckten Schaltung 150 gebildet sein, so dass diese Resonanzelemente nach oben zeigen (in die positive Z-Richtung der 7) nachdem der Arm 150B der flexiblen gedruckten Schaltung 150 auf sich selbst zurückgefaltet wurde, wie in 7 gezeigt. Dies erlaubt es den Patch-Antennen 40'' Antennensignale durch die Anzeigeabdeckschicht der Vorrichtung 10 in einem der Bereiche 50 (1) zu senden und zu empfangen. Die Dipolantennen 40' können Antennensignale durch Dielektrikum gefüllte Öffnungen wie beispielsweise die Öffnung 20 senden und empfangen (als ein Beispiel).
Während des Betriebs können Sendeempfängerschaltungen 152 Antennensignale (z. B. Millimeterwellensignale) an die Antennen 40' und/oder die Antennen 40'' senden und/oder empfangen. Wenn gewünscht können die Sendeempfängerschaltungen 152 die Phase und die Amplitude des Signals, welches durch die gedruckte Schaltung 150 übertragen wird, anpassen, um Strahlsteuerung zu implementieren.
In dem Beispiel von 7 ist der Arm 150A 90° relativ zu dem Hauptabschnitt 150M nach oben gekrümmt, so dass die Oberflächennormale für den Arm 150A senkrecht zu der Oberflächennormalen für den Hauptabschnitt 150M ist und der Arm 150B ist um 180° relativ zu dem Hauptabschnitt 150M gekrümmt, so dass die Oberflächennormale für die Spitze des Armes 150B parallel zu der Oberflächennormalen des Abschnittes 150M ist (obwohl um 180° umgedreht). Jeder Arm erstreckt sich von dem Hauptabschnitt 150M nach außen in eine Richtung, die im rechten Winkel bezüglich dem anderen ist (d. h. der Arm 150A erstreckt sich entlang der Y-Dimension und der Arm 150B erstreckt sich entlang der X-Dimension in der Anordnung von 7). Andere Konfigurationen für die Krümmung der vorstehenden Abschnitte der gedruckten Schaltung 150 können verwendet werden, wenn gewünscht (z. B. Konfigurationen, in welchen gekrümmte Arme weniger als 90°, zwischen 90 bis 180°, mehr als 180° gekrümmt sind, Konfigurationen, in welchen die Arme 150A und 150B sich in Richtungen erstrecken, die nicht senkrecht zueinander sind, usw.). Die Konfiguration von 7 ist lediglich veranschaulichend.
Eine Querschnittseitenansicht eines Abschnitts einer Vorrichtung, wie beispielsweise die Vorrichtung 10 von 7 entlang der Dimension V und in Dimension X betrachtet, ist in 8 gezeigt. Wie in 8 gezeigt kann die Anzeige 14 einen aktiven Bereich wie beispielsweise einen aktiven Bereich AA aufweisen, welcher ein Anzeigemodul (Anzeige) wie beispielsweise das Anzeigemodul 170 (z. B. eine organische lichtemittierende Diodenanzeige, eine Flüssigkristallanzeige, usw.) und eine durchsichtige Anzeigeabdeckschicht 172 aufweisen (z. B. eine Schicht aus Glas, eine Schicht aus Saphir, eine Schicht aus transparentem Kunststoff und/oder andere durchsichtige dielektrische Materialien). Das Anzeigemodul 170 kann eine Anordnung von Pixeln in dem aktiven Bereich AA enthalten. Das Anzeigemodul 170 kann, wenn gewünscht, in den Bereichen, wie beispielsweise den Bereichen 50 von 1, weggelassen werden, wodurch inaktive Bereiche wie beispielsweise der inaktive Bereich IA gebildet werden, welche keine Pixel enthalten und die keine Bilder für einen Benutzer anzeigen. Wie in 8 gezeigt kann eine Anordnung von Antennen (z. B. eine Strahlsteuerungsanordnung), wie beispielsweise die Patch-Antennen 40'' auf dem gedruckten Schaltungsarm 150B unter dem inaktiven Bereich IA gebildet sein (d. h. so, dass die Patch-Antennen 40'' in einer Ebene parallel zu der Ebene der Anzeigeabdeckschicht 172 in dem inaktiven Bereich IA liegen). Der Arm 150A der gedruckten Schaltung 150 kann aufwärts gebogen sein bis der Arm 150A in einer Ebene parallel zu der Seitenwand des Gehäuses 12 liegt. Die Arme 150A und 150B können durch kunststoffgestützte Strukturen gestützt werden. Undurchsichtiges Maskierungsmaterial wie beispielsweise die Tintenschicht 171 kann auf der Unterseite der Anzeigeabdeckschicht 172 in dem inaktiven Bereich IA gebildet sein, um dabei zu helfen, interne Komponenten wie beispielsweise die Antennen 40'' von der Ansicht zu blockieren.
Stützstrukturen wie beispielsweise dielektrische Stützstrukturen können verwendet werden, um die flexible gedruckte Schaltung 150 zu stützen. Zum Beispiel kann eine Stützstruktur wie beispielsweise eine gekrümmte Stützstruktur 174 verwendet werden, um den Arm 150A zu stützen, so dass eine oder mehrere Antennen 40' mit der mit einem Dielektrikum gefüllten Öffnung 20 in dem Gehäuse 12 ausgerichtet sein können. Die Stützstruktur 174 kann aus Kunststoff oder einem anderen Dielektrikum gebildet sein. Optional kann Klebstoff 176, wenn gewünscht, verwendet werden, um den flexiblen gedruckten Schaltungsarm 150A an der Stützstruktur 174 zu befestigen und kann verwendet werden, um den Hauptabschnitt 150M der flexiblen gedruckten Schaltung 150 an einem rückseitigen Wandabschnitt des Gehäuses 12 zu befestigen. Die metallischen Gehäuseabschnitte des Gehäuses 12 können als Antennenerdung dienen. Metallische Leiterbahnen auf der gedruckten Schaltung 150 (z. B. Erdungsleiterbahnen) können an metallische Abschnitte des Gehäuses 12 gekoppelt werden (Antennenerdung) unter Verwendung von leitenden Strukturen wie beispielsweise die metallische Schraube 166 oder andere Befestigungsmittel. Ein Verbinder, wie beispielsweise der Verbinder 168, kann verwendet werden, um Schaltungen auf der gedruckten Schaltung 150 mit anderen Schaltungen in der Vorrichtung 10 zu verbinden. Zum Beispiel kann der Verbinder 168 an einen Verbinder auf einer starren oder einer flexiblen gedruckten Schaltung gekoppelt werden, die integrierte Schaltungen und andere elektrische Komponenten enthält.
Die Schaltungen 152 auf dem Hauptabschnitt 150M der gedruckten Schaltung 150 können eine oder mehrere integrierte Schaltungen und/oder andere elektrische Komponenten wie beispielsweise die Komponenten 160 beinhalten. Die Komponenten 160 können Sendeempfängerschaltungen 90 bilden (z. B. Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen 46 und/oder andere Sendeempfängerschaltungen). Ein Dielektrikum wie beispielsweise ein Kunststoff-Formverschluss 162 (Einkapselung) kann die Komponenten 160 abdecken. Eine Schicht aus Metall, und/oder andere abschirmende Schichten, kann verwendet werden, um die Abschirmung 164 zu bilden. Die Abschirmung 164 kann unter Verwendung eines Blattmetalls oder einer Dünnfilmschicht(en), die auf dem Formverschluss 162 abgeschieden ist, gebildet sein. Die Schaltungen 152 können eine System-im-Paket-Vorrichtung sein, in welcher Komponenten 164 an Metallleiterbahnen in einem System-im-Paket-Substrat gelötet sind, wie beispielsweise die gedruckte Schaltung 178, oder die gedruckte Schaltung 178 kann weggelassen werden. In Konfigurationen, in welchen die gedruckte Schaltung 178 weggelassen wird, können die Komponenten 160 direkt auf die gedruckte Schaltung 150 montiert werden (z. B. unter Verwendung von Lot).
9 ist eine Querschnittsseitenansicht einer gedruckten Schaltung, an welcher die Schaltungen 152 montiert wurden, unter Verwendung einer Konfiguration, in welcher elektrische Komponenten 184 in Schaltungen 152 direkt auf die gedruckte Schaltung 180 unter Verwendung von Lot 182 und ohne eingreifende gedruckte Schaltung gelötet sind. Wenn gewünscht können die Komponenten 184 auf einem optionalen gedruckten Schaltsubstrat montiert sein und das optionale gedruckte Schaltsubstrat kann auf die gedruckte Schaltung 180 gelötet werden. Die Konfiguration von 9 ist lediglich veranschaulichend.
Wie in 9 gezeigt können die Antennen 40 aus Komponenten gebildet sein, die auf der gedruckten Schaltung 180 montiert sind, wie beispielsweise die Antennenleiterbahnen 40E auf dem gedruckten Schaltsubstrat 194. Die Antennenleiterbahnen 40E können Patch-Antennenresonanzelemente, Dipolantennenelemente oder andere Antennenresonanzelemente sein und sie können durch metallische Leiterbahnen wie beispielsweise Vias 40 V und Lot 182 an metallische Leiterbahnen in der gedruckten Schaltung 180 gekoppelt sein. Die Erhöhung (in Dimension 192 in dem Beispiel von 9) der Antennenleiterbahnen 40E relativ zur Antennenerdung (z. B. Erdungsleiterbahnen in der gedruckten Schaltung 180 und/oder metallische Abschnitte des Gehäuses 12 unter der gedruckten Schaltung 180) können dabei helfen, die Leistung der Antennen 40 zu erhöhen. Die Antennen 40 von 9 können durch die Anzeigeabdeckschicht 172, wie in Verbindung mit 8 beschrieben, hindurch arbeiten, können mit einer kunststoffgefüllten Öffnung in den metallischen Abschnitten des Gehäuses 12, wie beispielsweis dem Schlitz 20 von 8, ausgerichtet sein und/oder können anderweitig in der Vorrichtung 10 montiert sein. Es kann jede geeignete Anzahl von Antennen 40 auf dem gedruckten Schaltsubstrat 194 und von den anderen Anordnungen von Antennenresonanzelementen in der Vorrichtung 10 vorliegen (z. B. 2–32, 16–25, mehr als 2, mehr als 4, mehr als 16, weniger als 16, weniger als 32, usw.).
Die Schaltung 152 (z. B. Sendeempfängerschaltungen 90, wie beispielsweise die Sendeempfängerschaltungen 46) können unter Verwendung von Komponenten (z. B. integrierte Schaltungen, usw.), wie beispielsweise die Komponenten 184, implementiert sein. Die Komponenten 184 können auf der gedruckten Schaltung 180 unter Verwendung von Lot 182 montiert sein. Ein Kunststoff-Formverschluss wie beispielsweise der Formverschluss 186 oder andere Einkapselungen können, wenn gewünscht, über die Komponenten 184 gebildet sein. Die Abschirmung 188 kann aus Metall und/oder anderen Abschirmmaterialien gebildet sein. Die Abschirmung 188 kann eine Abschirmung sein, kann oder könnte durch eine abschirmende Struktur, welche aus Dünnschichtabschirmungsschichten auf dem Formverschluss 186 gebildet ist, sein. Die Verbinder, wie beispielsweise der Verbinder 190, können an der gedruckten Schaltung 180 befestigt sein (z. B. unter Verwendung von Lot), um eine Verbindung der gedruckten Schaltung 180 zu anderen gedruckten Schaltungen und Komponenten in der Vorrichtung 10 zu erleichtern. Die gedruckte Schaltung 180 kann eine starre gedruckte Schaltung oder eine flexible gedruckte Schaltung sein.
Die Vorrichtung 10 kann Antennen, wie z. B. die Antennen 40 von 9, die Antennen 40 von 7 und/oder andere Antennen 40 an eine, zwei, drei oder vier Ecken der Vorrichtung 10, entlang einer oder mehrerer Kanten der Vorrichtung 10, in Abschnitten der rückseitigen Gehäusewand des Gehäuses 12 der Vorrichtung 10, unter Eckenabschnitten oder Kantenabschnitten der Anzeigeabdeckschicht 172 und/oder in anderen Abschnitten der Vorrichtung 10 beinhalten.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Gehäuse und Drahtlosschaltungen in dem Gehäuse beinhaltet, wobei die Drahtlosschaltungen Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen, eine flexible gedruckte Schaltung, welche einen Hauptabschnitt, auf welchem die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen montiert sind, aufweist und einen gekrümmten vorstehenden Abschnitt aufweist, welcher von dem Hauptabschnitt übersteht, und ein Millimeterwellenantennenresonanzelement, welches auf dem gekrümmten vorstehenden Abschnitt montiert ist, beinhaltet.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform weist die flexible gedruckte Schaltung einen zusätzlichen gekrümmten vorstehenden Abschnitt auf und weist ein zusätzliches Millimeterwellenantennenresonanzelement auf, welches auf dem zusätzlichen gekrümmten vorstehenden Abschnitt montiert ist.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Millimeterwellenantennenresonanzelement und das zusätzliche Millimeterwellenantennenresonanzelement Dipolresonanzelemente.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform ist der gekrümmte vorstehende Abschnitt in einem rechten Winkel bezüglich dem Hauptabschnitt gekrümmt.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der gekrümmte vorstehende Abschnitt entlang einer ersten Dimension und der zusätzliche gekrümmte vorstehende Abschnitt erstreckt sich entlang einer zweiten Dimension, die senkrecht zu der ersten Dimension ist.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform ist der zusätzliche vorstehende Abschnitt auf sich selbst zurückgefaltet.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das zusätzliche Millimeterwellenantennenresonanzelement ein Patch-Antennenresonanzelement.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Anzeige, die eine Anzeigeabdeckschicht aufweist, durch welche das Patch-Antennenresonanzelement Millimeterwellenantennensignale sendet und empfängt.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das zusätzliche Millimeterwellenantennenresonanzelement eines von einer Vielzahl von zusätzlichen Millimeterwellenantennenresonanzelementen in einer Strahlsteuerungsanordnung, die konfiguriert ist, um Millimeterwellenantennensignale durch die Anzeigeabdeckschicht zu senden und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Millimeterwellenantennenresonanzelement auf dem gekrümmten vorstehenden Abschnitt ein Dipolantennenresonanzelement.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine kunststoffgefüllte Öffnung in dem Gehäuse, die mit dem Dipolantennenresonanzelement so ausgerichtet ist, dass das Dipolantennenresonanzelement Antennensignale durch die kunststoffgefüllte Öffnung sendet und empfängt.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhalten die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen eine integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung auf einem gedruckten Schaltsubstrat.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung einen Kunststoff-Formverschluss auf der integrierten Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung und dem gedruckten Schaltsubstrat, und eine Dünnschichtabdeckschicht auf dem Kunststoff-Formverschluss.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die ein Gehäuse, eine Anzeige in dem Gehäuse, welche eine Anzeigeabdeckschicht aufweist, eine flexible gedruckte Schaltung, die erste und zweite Abschnitte und einen gekrümmten Abschnitt aufweist, welcher sich zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt erstreckt, einen Millimeterwellen-Sendeempfänger auf dem ersten Abschnitt, eine Anordnung von Millimeterwellenantennenresonanzelementen auf dem zweiten Abschnitt, welcher Millimeterwellenantennensignale durch die Anzeigeabdeckschicht sendet und empfängt und metallische Leiterbahnen, die sich über den gekrümmten Abschnitt erstrecken, um den Millimeterwellen-Sendeempfänger an die Anordnung von Millimeterwellenantennenresonanzelementen zu koppeln.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform weist die flexible gedruckte Schaltung einen dritten Abschnitt auf, und weist einen zusätzlichen gekrümmten Abschnitt auf, welcher sich zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt erstreckt.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung zumindest ein Millimeterwellenantennenresonanzelement auf dem dritten Abschnitt.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform weist das Gehäuse einen metallischen Abschnitt mit einem Dielektrikum gefüllten Schlitz auf und wobei das Millimeterwellenantennenresonanzelement auf dem dritten Abschnitt konfiguriert ist, um Millimeterwellenantennensignale durch den Dielektrikum gefüllten Schlitz zu senden und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform ist eine Vorrichtung bereitgestellt, die eine gedruckte Schaltung, ein Millimeterwellenantennenresonanzelement, welches auf einem gedruckten Schaltsubstrat gebildet ist, wobei das gedruckte Schaltsubstrat auf die gedruckte Schaltung gelötet ist, eine integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung, welche auf die gedruckte Schaltung gelötet ist, einen Kunststoffverschluss, welcher die integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung abdeckt und eine Dünnschichtabschirmschicht auf dem Kunststoffverschluss beinhaltet.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Vorrichtung eine Glasschicht, wobei das Millimeterwellenantennenresonanzelement konfiguriert ist, um Millimeterwellenantennensignale durch die Glasschicht zu senden und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet das Millimeterwellenantennenresonanzelement ein Patch-Antennenresonanzelement, welches aus metallischen Leiterbahnen auf dem gedruckten Schaltungssubstrat gebildet ist und eine Via in dem gedruckten Schaltsubstrat, die mit dem Millimeterwellenantennenresonanzelement gekoppelt ist.
Das Vorhergehende ist lediglich veranschaulichend und verschiedene Modifikationen können an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. Die vorhergehenden Ausführungsformen können individuell und in jeder Kombination implementiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 Protokolle [0028]
IEEE 802.11 [0032]
IEEE 802.11ad [0034]

Claims

Elektronische Vorrichtung, umfassend: ein Gehäuse; und Drahtlosschaltungen in dem Gehäuse, wobei die Drahtlosschaltungen beinhalten: Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen; eine flexible gedruckte Schaltung, die einen Hauptabschnitt aufweist, auf welchem die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen montiert sind und die einen gekrümmten vorstehenden Abschnitt aufweist, welcher von dem Hauptabschnitt vorsteht; und ein Millimeterwellenantennenresonanzelement, welches auf dem gekrümmten vorstehenden Abschnitt montiert ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die flexible gedruckte Schaltung einen zusätzlichen gekrümmten vorstehenden Abschnitt aufweist und ein zusätzliches Millimeterwellenantennenresonanzelement aufweist, welches auf dem zusätzlichen gekrümmten vorstehenden Abschnitt montiert ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Millimeterwellenantennenresonanzelement und das zusätzliche Millimeterwellenantennenresonanzelement Dipolresonanzelemente umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei der gekrümmte vorstehende Abschnitt in einem rechten Winkel bezüglich des Hauptabschnittes gekrümmt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei sich der gekrümmte vorstehende Abschnitt entlang einer ersten Dimension erstreckt, und wobei sich der zusätzliche gekrümmte vorstehende Abschnitt entlang einer zweiten Dimension erstreckt, die senkrecht zu der ersten Dimension ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der zusätzliche vorstehende Abschnitt auf sich selbst zurückgefaltet ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei das zusätzliche Millimeterwellen-Antennenresonanzelement ein Patch-Antennenresonanzelement umfasst.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die elektronische Vorrichtung ferner eine Anzeige umfasst, welche eine Anzeigeabdeckschicht aufweist, durch welche das Patch-Antennenresonanzelement Millimeterwellenantennensignale sendet und empfängt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das zusätzliche Millimeterwellenantennenresonanzelement eines von einer Vielzahl von zusätzlichen Millimeterwellenantennenresonanzelementen in einer Strahlsteuerungsanordnung umfasst, die konfiguriert ist, um Millimeterwellenantennensignale durch die Anzeigeabdeckschicht zu senden und zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Millimeterwellenantennenresonanzelement auf dem gekrümmten vorstehenden Abschnitt ein Dipolantennenresonanzelement umfasst, wobei die elektronische Vorrichtung ferner eine kunststoffgefüllte Öffnung in dem Gehäuse umfasst, die mit dem Dipolantennenresonanzelement ausgerichtet ist, so dass das Dipolantennenresonanzelement Antennensignale durch die kunststoffgefüllte Öffnung sendet und empfängt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltungen eine integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung auf einem gedruckten Schaltsubstrat umfassen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 11, ferner umfassend: einen Kunststoffformverschluss auf der integrierten Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung und dem gedruckten Schaltsubstrat; und eine Dünnschicht-Abschirmschicht auf dem Kunststoffformverschluss.
Vorrichtung, umfassend: eine gedruckte Schaltung; ein Millimeterwellenantennenresonanzelement, welches auf einem gedruckten Schaltsubstrat gebildet ist, wobei das gedruckte Schaltsubstrat auf die gedruckte Schaltung gelötet ist; eine integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung, welche auf die gedruckte Schaltung gelötet ist; eine Kunststoffabdeckung, welche die integrierte Millimeterwellen-Sendeempfängerschaltung abdeckt; und eine Dünnschichtabschirmschicht auf dem Kunststoffverschluss.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung ferner eine Glasschicht umfasst, wobei das Millimeterwellenantennenresonanzelement konfiguriert ist, um Millimeterwellenantennensignale durch die Glasschicht zu senden und zu empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei das Millimeterwellenantennenresonanzelement ein Patch-Antennenresonanzelement umfasst, welches aus metallischen Leiterbahnen auf dem gedruckten Schaltsubstrat gebildet ist und eine Via in dem gedruckten Schaltsubstrat, die an das Millimeterwellenresonanzelement gekoppelt ist.