JP2010531574A - 導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスのためのアンテナ - Google Patents

Abstract

【解決手段】無線通信回路を備えるハンドヘルド電子デバイスを提供できる。ハンドヘルド電子デバイスは、筐体およびディスプレイを有してよい。ディスプレイは、導電ベゼルを用いて筐体に取り付けられてよい。ハンドヘルド電子デバイスは、無線通信をサポートする１または複数のアンテナを有してよい。ハンドヘルド電子デバイスの接地板は、アンテナの内の１または複数のための接地として機能しうる。接地板およびベゼルは、開口部を規定してよい。長方形スロットアンテナまたはその他の適切なスロットアンテナが、開口部から形成されてもよいし開口部内に形成されてもよい。１または複数のアンテナ共振素子が、スロット上方に形成されてよい。スロットをブリッジングする電子スイッチを用いて、スロットの周囲長を変更し、ハンドヘルド電子デバイスの通信帯域を調整することができる。
【選択図】図１４

Description

本発明は、一般に、無線通信回路に関し、特に、導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスのための無線通信回路に関する。

ハンドヘルド電子デバイスが、ますます普及している。ハンドヘルドデバイスの例としては、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話、メディアプレーヤ、および、この種の複数のデバイスの機能を備えるハイブリッドデバイスが挙げられる。

１つには移動できるという性質のため、ハンドヘルド電子デバイスには、しばしば無線通信機能が設けられる。ハンドヘルド電子デバイスは、無線通信を用いて無線基地局と通信してよい。例えば、携帯電話は、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、および、１９００ＭＨｚ（例えば、主要な移動通信用グローバルシステムすなわちＧＳＭ携帯電話帯域）の携帯電話帯域を用いて通信してよい。ハンドヘルド電子デバイスは、他の種類の通信リンクを用いてもよい。例えば、ハンドヘルド電子デバイスは、２．４ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ ８０２．１１）帯域および２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域を用いて通信してもよい。２１７０ＭＨｚ帯域（一般に、ＵＭＴＳすなわちユニバーサル移動通信システム）の３Ｇデータ通信帯域などのデータサービス帯域でも、通信が可能である。

スモールフォームファクタ無線デバイスへの消費者の需要を満足させるために、製造業者は、これらのデバイスに用いられる部品のサイズを縮小するため絶えず努力している。例えば、製造業者は、ハンドヘルド電子デバイスに用いられるアンテナの小型化を試みてきた。

典型的なアンテナは、回路基板上に金属層をパターニングすることによって加工されてもよいし、箔押し処理を用いて薄い金属シートから形成されてもよい。多くのデバイスは、板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）を用いている。板状逆Ｆアンテナは、接地板の上方に板状の共振素子を配置することによって形成される。これらの技術を用いて、小型ハンドヘルドデバイスの狭い領域内に収まるアンテナを作ることができる。しかしながら、従来のハンドヘルド電子デバイスでは、小型アンテナを収容するために設計で妥協している。これら設計の妥協としては、例えば、接地板からのアンテナの高さ、アンテナ効率、および、アンテナ帯域幅に関連したものが挙げられる。さらに、ハンドヘルドデバイスに用いることのできる金属の量と金属部品の配置には、しばしば制約がある。これらの制約は、デバイスの動作およびデバイスの外見に悪影響を与えうる。

従って、ハンドヘルド電子デバイス用のアンテナを改良することができれば望ましい。

本発明の一実施形態によると、無線通信回路を備えたハンドヘルド電子デバイスが提供される。ハンドヘルド電子デバイスは、携帯電話、音楽プレーヤ、または、ハンドヘルドコンピュータの機能を有してよい。無線通信回路は、１または複数のアンテナを有してよい。アンテナは、データ通信帯域および携帯電話通信帯域での無線通信をサポートするために用いられてよい。

ハンドヘルド電子デバイスは、筐体を有してよい。筐体の前面は、ディスプレイを有してよい。ディスプレイは、液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイまたはその他の適切なディスプレイであってよい。ディスプレイにタッチセンサを組み込んで、ディスプレイをタッチセンサ式にしてもよい。

ディスプレイを筐体に取り付けるために、ベゼルを用いてよい。ベゼルは、筐体の前面の周辺部を囲み、筐体に対してディスプレイを保持する。ベゼルと筐体の間に、ガスケットが挿入されてよい。

ベゼルは、ステンレス綱またはその他の適切な導電材料から形成されてよい。筐体内の接地板素子が、アンテナの接地として機能してよい。接地板およびベゼルは、スロットを有してよい。スロットは、スロットアンテナまたはハイブリッドアンテナを形成するために用いられてよい。ハイブリッドアンテナ構成では、板状逆Ｆアンテナ共振素子など、１または複数のアンテナ共振素子が、スロットの上方に配置されてよい。ベゼルは、接地素子と電気的に接続されてよい。ベゼルは、スロットを囲みつつ、アンテナに対応してよい。これにより、ベゼルが、構造的な支持を提供し、ハンドヘルド電子デバイスの外観および耐久性を高めることが可能になる。ベゼルがスロットを囲んでも、スロットの上方に形成されたアンテナ共振素子の正常な動作は阻害されない。

スロットは、ハンドヘルド電子デバイスの中央、または、ハンドヘルド電子デバイスの一端に配置されてよい。スロットをブリッジングするスイッチを開位置および閉位置で切り換えることにより、スロットの周囲長を調節して、アンテナを同調させてよい。

添付の図面と、以下で行う好ましい実施形態の詳細な説明から、本発明のさらなる特徴、性質、および、様々な利点が明らかになる。

本発明の一実施形態に従って、アンテナを備えたハンドヘルド電子デバイスの一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、アンテナを備えたハンドヘルド電子デバイスの一例を示す説明図。 本発明の一実施形態に従って、アンテナを備えたハンドヘルド電子デバイスの一例を示す断面図。 本発明の一実施形態に従って、それぞれの伝送線路によって対応するアンテナ共振素子に接続された２つの高周波トランシーバを備えるハンドヘルド電子デバイスの一例を示す部分概略上面図。 本発明の一実施形態に従って、板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）の一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、図４に示したタイプの板状逆Ｆアンテナの一例を示す断面図。 本発明の一実施形態に従って、図４および５に示したタイプのアンテナについて、定在波比（ＳＷＲ）の値を、動作周波数の関数としてプロットしたアンテナ性能の一例を示すグラフ。 本発明の一実施形態に従って、アンテナの共振素子の下方に位置するアンテナの接地板の一部を除去してスロットを形成した板状逆Ｆアンテナの一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、スロットアンテナ（ＰＩＦＡ）の一例を示す上面図。 本発明の一実施形態に従って、図８に示したタイプのアンテナについて、定在波比（ＳＷＲ）の値を、動作周波数の関数としてプロットしたアンテナ性能の一例を示すグラフ。 本発明の一実施形態に従って、板状逆Ｆアンテナとスロットアンテナを組み合わせて形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナの一例において、２本の同軸ケーブル給電によってアンテナが給電されている様子を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナおよびストリップアンテナを備えたハンドヘルドデバイスについて、アンテナの定在波比（ＳＷＲ）の値を、動作周波数の関数としてプロットした無線カバレッジの一例を示すグラフ。 本発明の一実施形態に従って、２つのハンドヘルド電子デバイス用アンテナの内の一方が、２つのハンドヘルド電子デバイス用アンテナの内の他方との干渉を低減するよう機能するアイソレーション素子を有するハンドヘルド電子デバイス用アンテナ構成の一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスの一例を示す分解斜視図。 本発明の一実施形態に従って、導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスの一例を示す断面図。 本発明の一実施形態に従って、導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスの一例を示す概略内部斜視図。 本発明の一実施形態に従って、導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスで利用可能なスロットアンテナの一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、導電ベゼルを備えたハンドヘルド電子デバイスで利用可能なハイブリッドアンテナの一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、スロットが接地板の内側部分に配置され、導電ベゼルが接地板の周囲を囲むハンドヘルド電子デバイス用スロットアンテナの一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、スロットが接地板の内側部分に配置され、導電ベゼルが接地板の周囲を囲むハンドヘルド電子デバイス用ハイブリッドアンテナの一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に従って、スロットが蛇行経路を有し、導電ベゼルが接地板の周囲を囲むハンドヘルド電子デバイス用スロットアンテナの一例を示す上面図。 本発明の一実施形態に従って、スロットが蛇行する境界を有し、導電ベゼルが接地板の周囲を囲むハンドヘルド電子デバイス用スロットアンテナの一例を示す上面図。 本発明の一実施形態に従って、スロットを選択的に短くすることでスロットアンテナの同調を可能にするスイッチによってスロットがブリッジングされているハンドヘルド電子デバイス用スロットアンテナ構造の一例を示す上面図。 本発明の一実施形態に従って、スロットの一部を選択的にブリッジングすることによって、図２２に示したタイプの同調可能なアンテナの共振ピークが調節される様子を示すアンテナ性能のグラフ。

本発明は、一般に、無線通信技術に関し、特に、無線電子デバイスおよび無線電子デバイス用のアンテナに関する。

アンテナは、広帯域幅および高利得を示すスモールフォームファクタ・アンテナであってよい。本発明の一実施形態によると、アンテナは、無線電子デバイスの導電ベゼルに適応するよう構成される。ベゼルは、アンテナの一部として機能してよい。例えば、ベゼルは、アンテナの接地の一部を形成してよい。ベゼルは、さらに、無線電子デバイスに構造上の強度を提供するなど、機械的な機能を有してもよい。一例として本明細書に記載した適切な一構成では、ベゼルは、液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイまたはその他のディスプレイを、無線電子デバイス表面に保持してよい。

無線電子デバイスは、ポータブル電子デバイスであってよく、ラップトップコンピュータ、または、ウルトラポータブルとも呼ばれる小型ポータブルコンピュータなどが含まれる。ポータブル電子デバイスは、もう少し小型のデバイスでもあってもよい。より小型のポータブル電子デバイスの例としては、うで時計デバイス、ペンダントデバイス、ヘッドホンおよびイヤホン型デバイス、ならびに、その他の装着可能な小型デバイスが挙げられる。

好適な一構成では、ポータブル電子デバイスは、ハンドヘルド電子デバイスである。ハンドヘルド電子デバイスでは空間が極めて貴重であるため、かかるデバイスでは特に、高性能小型アンテナが有用である。ハンドヘルド電子デバイスでは、ベゼルを利用する利点もある。例えば、ハンドヘルド電子デバイスの周囲を囲むステンレス鋼ベゼルは、デバイスの剛性を増大させる、ディスプレイ用のガラスまたはプラスチックのフェースプレートを所定の位置に保持する、視覚的に訴えるデザイン要素として機能することでデバイスの美的な魅力を向上させる、および、保護構造として機能する（例えば、ハンドヘルド電子デバイスをうっかり落とした場合に、プラスチックまたはガラス製のディスプレイなど、潜在的に壊れやすい部品が損傷することを防ぐ）など、いくつかの有効な機能を提供しうる。従って、本明細書では全般的にハンドヘルドデバイスの利用を一例として記載しているが、必要に応じて、任意の適切な電子デバイスが本発明のアンテナおよびベゼルと共に用いられてよい。

ハンドヘルドデバイスは、例えば、携帯電話、無線通信機能を備えたメディアプレーヤ、ハンドヘルドコンピュータ（携帯情報端末とも呼ばれる）、リモートコントローラ、全地球測位システム（ＧＰＳ）デバイス、および、ハンドヘルドゲーム機であってよい。ハンドヘルドデバイスは、複数の従来のデバイスの機能を併せ持つハイブリッドデバイスでもあってよい。ハイブリッドハンドヘルドデバイスの例としては、メディアプレーヤ機能を備えた携帯電話、無線通信機能を備えたゲーム機、ゲームおよび電子メール機能を備えた携帯電話、ならびに、電子メールの受信、移動電話機能、および、ウエブブラウジング機能をサポートするハンドヘルドデバイスなどが挙げられる。これらは、例示に過ぎない。

本発明の一実施形態に従ったハンドヘルド電子デバイスの一例を、図１に示す。デバイス１０は、任意の好適なポータブルまたはハンドヘルド電子デバイスであってよい。

デバイス１０は、筐体１２を有してよい。デバイス１０は、無線通信を行うための１または複数のアンテナを備えてよい。本明細書では時々、１つのアンテナを含むデバイス１０の実施形態、および、２つのアンテナを含むデバイス１０の実施形態を例として用いる。

デバイス１０は、１または複数の通信帯域で通信を行ってよい。例えば、２つのアンテナを備えたデバイス１０において、２つのアンテナの内の第１のアンテナが、１または複数の周波数帯域で携帯電話通信を行うために用いられてよく、２つのアンテナの内の第２のアンテナが、別個の通信帯域でデータ通信を行うために用いられてよい。一例として本明細書に記載した適切な一構成では、第２のアンテナは、２．４ＧＨｚ（例えば、ＷｉＦｉおよび／またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ周波数）の通信帯域でデータ通信を行うよう構成される。複数のアンテナを備えた構成では、それらのアンテナは、２つのアンテナが互いに比較的近接して動作できるように、干渉を低減するよう設計されてよい。

筐体１２（ケースとも呼ぶ）は、プラスチック、ガラス、セラミック、金属、または、その他の適切な材料、もしくは、これらの材料の組み合わせなど、任意の適切な材料で形成されてよい。場合によっては、筐体１２に近接して配置された導電アンテナ素子の動作を妨害しないように、筐体１２または筐体１２の部分が、誘電体またはその他の低導電性材料から形成されてもよい。他の例として、筐体１２または筐体１２の部分は、複数の金属要素から形成されてもよい。筐体１２が金属要素から形成された場合に、それらの金属要素の内の１または複数が、デバイス１０のアンテナの一部として用いられてもよい。例えば、デバイス１０の接地板素子を大きくするために、筐体１２の金属部分が、デバイス１０の内部接地板に短絡されてよい。

筐体１２は、ベゼル１４を有してよい。ベゼル１４は、導電性材料から形成されてよい。導電性材料は、金属（例えば、元素金属または合金など）またはその他の適切な導電性材料であってよい。一例として本明細書に記載する適切な一構成では、ベゼル１４は、ステンレス鋼から形成されてよい。ステンレス鋼は、光沢のある魅力的な外見を有するよう製造可能であり、構造的に強く、容易に腐食しない。必要に応じて、他の構造を用いて、ベゼル１４を形成してもよい。例えば、ベゼル１４は、光沢のある金属コーティングで被覆されたプラスチックまたはその他の適切な材料から形成されてもよい。本明細書では、ベゼル１４がステンレス鋼などの導電性金属で形成された構成を、しばしば一例として記載する。

ベゼル１４は、ディスプレイまたは平面を備えた他のデバイスを、デバイス１０の所定の位置に保持するよう機能しうる。図１に示すように、例えば、ベゼル１４は、筐体１２にディスプレイ１６を取り付けることによってディスプレイ１６を所定の位置に保持するために用いられてよい。デバイス１０は、表と裏に平面を有してよい。図によると、図１の例では、ディスプレイ１６は、デバイス１０の平坦な前面の一部として形成されている。前面の周辺部は、ベゼル１４などのベゼルによって囲まれてよい。必要に応じて、背面の周辺部が、ベゼルによって囲まれてもよい（例えば、表と裏の両方にディスプレイを備えたデバイスにおいて）。

ディスプレイ１６は、液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、または、その他の任意の適切なディスプレイであってよい。ディスプレイ１６の最外面は、１または複数のプラスチックおよびガラスの層で形成され得る。必要に応じて、タッチスクリーン機能が、ディスプレイ１６に組み込まれてもよいし、別個のタッチパッドデバイスを用いて提供されてもよい。ディスプレイ１６にタッチスクリーンを組み込んでディスプレイ１６をタッチセンサ式にすることの利点は、このような構成によって空間を節約すると共に視覚的な乱雑さを低減することができる点である。

典型的な一構成において、ベゼル１４は、ベゼル１４を筐体１２に固定すると共にベゼル１４をデバイス１０の筐体１２およびその他の導電素子に電気的に接続するために用いられる突起部（例えば、ネジ山付および／またはネジ山なしのネジ穴を組み込まれた突起部）を有してよい。筐体およびその他の導電素子は、ハンドヘルド電子デバイスにおいてアンテナのための接地板を形成する。ガスケット（例えば、シリコーンまたはその他の柔軟な材料から形成されたＯリング、ポリエステル薄膜ガスケットなど）が、ベゼル１４の下側とディスプレイ１６の最外面との間に配置されてよい。ガスケットは、ガスケットを設けない場合にディスプレイ１６のガラスまたはプラスチックのカバーに応力をもたらす局所的な圧力点からの圧力を軽減する助けとなりうる。また、ガスケットは、デバイス１０の内側部分を視覚的に隠すことにも役立ちうる。

ディスプレイ１６のための保持構造として機能することに加えて、ベゼル１４は、デバイス１０の剛性フレームとして機能してよい。これにより、ベゼル１４は、デバイス１０の構造上の完全性を高めうる。例えば、ベゼル１４は、ベゼルを用いない場合に比べて、長さ方向に沿ったデバイス１０の剛性を高めうる。ベゼル１４は、デバイス１０の外見を向上するために用いられてもよい。ベゼル１４がデバイス１０の表面の周辺部（例えば、デバイス１０の前面の周辺部）に形成された図１のような構成において、ベゼル１４は、ディスプレイ１６の損傷防止（例えば、デバイス１０を落とした時にディスプレイ１６を衝撃から守るなど）に役立ちうる。

ディスプレイスクリーン１６（例えば、タッチスクリーン）は、ハンドヘルド電子デバイス１０で用いることのできる入出力デバイスの一例にすぎない。必要に応じて、ハンドヘルド電子デバイス１０は、他の入出力デバイスを有してもよい。例えば、ハンドヘルド電子デバイス１０は、ボタン１９などのユーザ入力制御デバイスと、ポート２０および１または複数の入出力ジャック（例えば、オーディオおよび／またはビデオ用）などの入出力構成要素を有してもよい。ディスプレイスクリーン１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、または、１または複数の異なるディスプレイ技術を用いた複数のディスプレイであってよい。図１の例では、図に示すように、ディスプレイスクリーン１６は、ハンドヘルド電子デバイス１０の前面に設置されているが、ディスプレイスクリーン１６は、必要に応じて、ハンドヘルド電子デバイス１０の背面、デバイス１０の側面、ヒンジ（一例）によってデバイス１０の本体部分に取り付けられたデバイス１０の跳ね上げ部に取り付けられてもよいし、また、その他の任意の適切な構成で設置されてもよい。図１のベゼル１４のようなベゼルは、ディスプレイ１６または平面を有するその他の任意のデバイスを、これらの配置のいずれかで筐体１２に設置するために用いられてよい。

ハンドヘルドデバイス１０のユーザは、ボタン１９およびタッチスクリーン１６などのユーザ入力インターフェースデバイスを用いて入力コマンドを供給してよい。ハンドヘルド電子デバイス１０に適切なユーザ入力インターフェースデバイスとしては、ボタン（例えば、英数字キー、電源オン−オフ、電源オン、電源オフ、および、その他の特別なボタンなど）、タッチパッド、ポインティングスティック、または、その他のカーソル制御デバイス、音声コマンドを供給するためのマイク、もしくは、デバイス１０を制御するためのその他の任意の適切なインターフェースが挙げられる。図によると、図１の例のハンドヘルド電子デバイス１０の上面に形成されているが、ボタン（ボタン１９など）およびその他のユーザ入力インターフェースデバイスは、一般に、ハンドヘルド電子デバイス１０の任意の適切な部分に形成されてよい。例えば、ボタン（ボタン１９など）またはその他のユーザインターフェースコントロールは、ハンドヘルド電子デバイス１０の側面に形成されてもよい。ボタンおよびその他のユーザインターフェースコントロールは、デバイス１０の上面、背面、または、その他の部分に配置されてもよい。必要に応じて、デバイス１０は、遠隔制御されてもよい（例えば、赤外線遠隔制御、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ遠隔制御などの高周波遠隔制御、などを用いて）。

ハンドヘルドデバイス１０は、バスコネクタ２０、オーディオおよびビデオジャックなど、デバイス１０が外部要素と接続することを可能にするポートを有してよい。典型的なポートとしては、デバイス１０内部のバッテリを再充電するため、または、直流（ＤＣ）電源でデバイス１０を作動させるための電源ジャック、パーソナルコンピュータまたは周辺機器などの外部要素とデータをやり取りするためのデータポート、もしくは、ヘッドホン、モニタ、または、その他の外部オーディオ−ビデオ装置などを駆動するためのＡＶジャックが挙げられる。これらのデバイスの一部またはすべての機能およびハンドヘルド電子デバイス１０の内部回路は、タッチスクリーンディスプレイ１６などの入力インターフェースデバイスを用いて制御されてよい。

ディスプレイ１６およびその他のユーザ入力インターフェースデバイスなどの構成要素は、（図１の例に示すように）デバイス１０の前面の利用可能な表面領域の大部分を占める場合もあるし、デバイスの１０の前面の狭い部分しか占めない場合もある。ディスプレイ１６などの電子部品は、しばしば、（例えば、高周波を遮蔽するため）大量の金属を含むため、一般に、デバイス１０において、これらの構成要素のアンテナ素子に対する位置を考慮することが好ましい。デバイスのアンテナ素子および電子部品の位置を適切に選択すると、ハンドヘルド電子デバイス１０のアンテナは電子部品に妨害されることなく適切に機能することが可能になる。

適切な一構成において、デバイス１０のアンテナは、デバイス１０の下端部１８、ポート２０の近傍に位置する。筐体１２およびデバイス１０の下部にアンテナを配置することの利点は、デバイス１０をユーザの頭に向かって保持する場合（例えば、携帯電話のようにハンドヘルドデバイスのマイクに向かって話しつつスピーカから聞く場合など）に、頭からアンテナを離すことができる点である。これにより、ユーザの近傍で放射される高周波放射の量が低減されるため、近接効果が最小限に抑えられる。

一例としてハンドヘルド電子デバイスの一実施形態の概略図を図２に示す。ハンドヘルドデバイス１０は、携帯電話、メディアプレーヤ機能を備えた携帯電話、ハンドヘルドコンピュータ、リモコン、ゲーム機、全地球測位システム（ＧＰＳ）デバイス、かかるデバイスを組み合わせたもの、または、その他の任意の適切なポータブル電子デバイスであってよい。

図２に示すように、ハンドヘルドデバイス１０は、記憶装置３４を備えてよい。記憶装置３４は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリまたはその他の電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、蓄電式スタティックまたはダイナミック・ランダムアクセスメモリ）など、１または複数の異なるタイプの記憶装置を含んでよい。

処理回路３６は、デバイス１０の動作を制御するために用いられてよい。処理回路３６は、マイクロプロセッサおよびその他の適切な集積回路などのプロセッサに基づいていてよい。適切な一構成において、処理回路３６および記憶装置３４は、インターネット閲覧アプリケーション、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＯＩＰ）電話アプリケーション、電子メールアプリケーション、メディア再生アプリケーション、オペレーティングシステム機能など、デバイス１０上のソフトウエアを実行するために用いられる。処理回路３６および記憶装置３４は、適切な通信プロトコルの実装に用いられてよい。処理回路３６および記憶装置３４を用いて実装できる通信プロトコルとしては、インターネットプロトコル、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）とも呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルのようなその他の短距離無線通信リンクのためのプロトコル）が挙げられる。

入出デバイス３８は、デバイス１０にデータを供給することを可能にするため、および、デバイス１０から外部デバイスにデータを提供することを可能にするために用いられてよい。ディスプレイスクリーン１６、ボタン１９、および、ポート２０が、入出力デバイス３８の例である。

入出力デバイス３８は、ボタン、タッチスクリーン、ジョイスティック、クリックホイール、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイク、カメラなどのユーザ入出力デバイス４０を含みうる。ユーザは、ユーザ入力デバイス４０を通してコマンドを供給することによって、デバイス１０の動作を制御することができる。ディスプレイおよびオーディオデバイス４２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）スクリーンまたはその他のスクリーン、発光ダイオード（ＬＥＤ）、および、視覚情報およびステータスデータを提示するその他の構成要素を含んでよい。ディスプレイおよびオーディオデバイス４２は、さらに、スピーカおよび音声を出すためのその他のデバイスなど、オーディオ装置を含んでよい。ディスプレイおよびオーディオデバイス４２は、外部ヘッドホンおよびモニタ用のジャックおよびその他のコネクタなど、オーディオ−ビデオ・インターフェース装置を含んでよい。

無線通信デバイス４４は、１または複数の集積回路、電力増幅回路、受動ＲＦ素子、１または複数のアンテナ、および、ＲＦ無線信号を処理するためのその他の回路から形成された高周波（ＲＦ）トランシーバ回路などの通信回路を備えてよい。無線信号は、光を用いて（例えば、赤外線通信を用いて）送信されてもよい。

デバイス１０は、パス５０によって示すように、アクセサリ４６および計算装置４８などの外部デバイスと通信できる。パス５０は、有線および無線パスを含んでよい。アクセサリ４６は、ヘッドホン（例えば、無線セルラーヘッドセットまたはオーディオヘッドホンなど）およびオーディオ−ビデオ装置（例えば、無線スピーカ、ゲームコントローラ、または、オーディオおよびビデオコンテンツを受信して再生するその他の装置など）を含んでよい。

計算装置４８は、任意の適切なコンピュータであってよい。適切な一構成において、計算装置４８は、関連する無線アクセスポイント（ルータ）、または、デバイス１０と無線接続を確立する内部または外部無線カードを有するコンピュータである。コンピュータは、サーバ（例えば、インターネットサーバなど）、インターネットアクセスを行うまたは行わないローカルエリアネットワークコンピュータ、ユーザの所有するパーソナルコンピュータ、ピアデバイス（例えば、別のハンドヘルド電子デバイス１０など）、または、任意の他の適切な計算装置であってよい。

デバイス１０のアンテナおよび無線通信デバイスは、任意の適切な無線通信帯域での通信をサポートしてよい。例えば、無線通信デバイス４４は、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、および１９００ＭＨｚの携帯電話帯域などの通信周波数帯域、ならびに、２１７０ＭＨｚ帯域の３Ｇデータ通信帯域（一般に、ＵＭＴＳすなわちユニバーサル移動通信システムと呼ばれる）、２．４ＧＨｚおよび５．０ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ ８０２．１１）帯域、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域、および、１５５０ＭＨｚの全地球測位システム（ＧＰＳ）帯域などのデータサービス帯域をカバーするために用いられてよい。これらは、デバイス４４が動作しうる通信帯域の例示にすぎない。将来的には、新たな無線サービスが利用可能になるにつれて、さらなるローカルおよびリモート通信帯域が設けられると予測される。無線デバイス４４は、対象となる任意の既存または新規のサービスをカバーするために、任意の適切な１または複数の帯域で動作するよう構成されてよい。デバイス１０は、対象となるすべての通信帯域での無線カバレッジを提供するために、１つのアンテナ、２つのアンテナ、または、３以上のアンテナを用いてよい。

一例としてハンドヘルド電子デバイスの断面図を図３Ａに示す。図３Ａの例において、デバイス１０は、導電部分１２−１およびプラスチック部分１２−２で形成された筐体を有する。導電部分１２−１は、任意の適切な導電体であってよい。適切な一構成において、部分１２−１は、型打ちした３０４ステンレス鋼などの金属から形成される。ステンレス鋼は、高い導電性を有し、魅力的な外観を有するように高光沢仕上げに磨くことができる。必要に応じて、アルミニウム、マグネシウム、チタン、これらの金属の合金、および、その他の金属など、他の金属を部分１２−１に用いてもよい。図１に示すように、ディスプレイ１６は、デバイス１０の前面に形成されてよい。ディスプレイ１６を収容するために、筐体部１２−１（図３Ａにおいてケースの下側部分）は、ベゼル１４によって囲まれた切り取り部を有してよい。

図３Ａに示した実施形態において、筐体部１２−２は、誘電体から形成されてよい。筐体部１２−２に誘電体を用いることの利点は、デバイス１０のアンテナ５４のアンテナ共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂなど、１または複数のアンテナ共振素子が、筐体１２の金属側壁からの干渉を受けずに動作できるようにする点である。適切な一構成において、筐体部１２−２は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体をベースとしたプラスチック（ＡＢＳプラスチックとも呼ばれる）から形成されたプラスチックキャップである。これらは、デバイス１０の筐体材料の例示に過ぎない。例えば、デバイス１０の筐体は、実質的に、プラスチックまたはその他の誘電体から、実質的に、金属またはその他の導電体から、もしくは、任意の他の適切な材料または材料の組み合わせから形成されてよい。

構成要素５２などの構成要素は、デバイス１０内の１または複数の回路基板上に実装されてよい。典型的な構成要素５２としては、集積回路、ＬＣＤスクリーン、および、ユーザ入力インターフェースボタンが挙げられる。デバイス１０は、さらに、通例、バッテリを備えており、バッテリは、（一例として）筐体１２の背面に沿って取り付けられてよい。トランシーバ回路５２Ａおよび５２Ｂなど、１または複数のトランシーバ回路が、デバイス１０の１または複数の回路基板に実装されてよい。２つのアンテナ共振素子および２つのトランシーバを備えたデバイス１０の構成では、各トランシーバは、２つのアンテナ共振素子の内の対応する素子を通して高周波信号を送信するために用いられてよく、２つのアンテナ共振素子の内の対応する素子を通して高周波信号を受信するために用いられてよい。共通の接地が、２つのアンテナ共振素子のそれぞれに用いられてよい。

構成の一例では、トランシーバ５２Ａは、携帯電話の高周波信号を送受信するために用いられてよく、トランシーバ５２Ｂは、２１７０ＭＨｚ帯域の３Ｇデータ通信帯域（一般に、ＵＭＴＳすなわちユニバーサル移動通信システムと呼ばれる）、２．４ＧＨｚおよび５．０ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ ８０２．１１）帯域、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域、または、１５５０ＭＨｚの全地球測位システム（ＧＰＳ）帯域などの通信帯域で信号を送信するために用いられてよい。

デバイス１０の回路基板は、任意の適切な材料から形成されてよい。構成の一例において、デバイス１０には、多層プリント回路基板が備えられる。それらの層の内の少なくとも１つは、接地板５４−２などの接地板を形成する導電体の大きい平面領域を有してよい。典型的な例では、接地板５４−２は、筐体１２およびデバイス１０の略長方形の形状と同じ形で、筐体１２の長方形の水平寸法に適合する長方形である。接地板５４−２は、必要に応じて導電性の筐体部１２−１と電気的に接続されてよい。接地板５４−２は、アンテナ５４の近傍にスロットの形状の開口部を有してよい。開口部は、プリント回路基板、バッテリ、集積回路、および、接地板を構成するその他の導電性構成要素の形状および相対的配置によって形成されてよく、および／または、これらの接地板構成要素の形状およびベゼル１４に対する相対的配置によって形成されてよい。例えば、接地板５４−２は、共振素子５４−１Ｂおよび５４−１Ａなどの共振素子の下方の領域５３にスロット（例えば、プリント回路基板のスロットなど）を有してよい。長方形のスロット（または、その他の適切な形状の開口部）が、ベゼル１４と接地板５４−２との間の空間に形成されてもよい。スロットは、任意の適切な形状を有してよい。スロット形状の例としては、長方形、正方形、楕円形、直線および曲線の両方を有する形状などが挙げられる。

多層プリント回路基板に適切な回路基板材料としては、フェノール樹脂含浸紙、エポキシ樹脂を含浸したグラスファイバマット（ＦＲ−４とも呼ばれる）などのグラスファイバ強化樹脂、プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリイミド、および、セラミックが挙げられる。ＦＲ−４などの材料から加工された回路基板は、一般に入手可能であり、高価ではなく、複数の金属層（例えば、４層）を備えるよう加工できる。ポリイミドなどの柔軟な回路基板材料を用いて形成される、いわゆるフレックス回路を、デバイス１０に用いてもよい。例えば、フレックス回路は、アンテナ５４のアンテナ共振素子を形成するために用いてよい。

図３Ａの構成例に示すように、接地板素子５４−２およびアンテナ共振素子５４−１Ａは、デバイス１０の第１のアンテナを形成してよい。接地板素子５４−２およびアンテナ共振素子５４−１Ｂは、デバイス１０の第２のアンテナを形成してよい。これら２つのアンテナは、複数の共振素子を有するマルチバンドアンテナを形成する。必要に応じて、他のアンテナ構造を設けてもよい。例えば、さらなる共振素子を用いて、所望の重複する周波数帯域（すなわち、これらのアンテナ５４の内の１つが動作する帯域）での利得を増大させてもよいし、所望の別の周波数帯域（すなわち、アンテナ５４の範囲外の帯域）でのカバレッジを提供してもよい。

ベゼル１４は、導電性材料から形成されてよく、接地板素子５４−２などの接地素子の近傍でデバイス１０に取り付けられてよい。ベゼル１４は、アンテナ接地（例えば、接地板素子５４−２など）に電気的に接続されてよい。ベゼル１４は、アンテナ接地に接続されると、接地の一部を形成することで、アンテナ５４の一部として機能する。

ベゼル１４、接地板素子５４−２、および、共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂなどの共振素子を形成するために、任意の適切な導電性材料を用いてよい。適切な導電性アンテナ材料の例として、（例えば、ベゼル１４については）銅、真鍮、銀、金、および、ステンレス鋼などの金属が挙げられる。必要に応じて、金属以外の導電体を用いてもよい。アンテナ５４の平面導電素子は、一般的に薄い（例えば、約０．２ｍｍ）。

トランシーバ回路５２Ａおよび５２Ｂ（すなわち、図２のトランシーバ回路４４）は、１または複数の集積回路および関連する個別の構成要素（例えば、フィルタリング構成要素など）の形態で提供されてよい。これらのトランシーバ回路は、１または複数のトランスミッタ集積回路、１または複数のレシーバ集積回路、スイッチング回路、増幅器などを備えてよい。トランシーバ回路５２Ａおよび５２Ｂは、同時に動作してよい（例えば、一方が送信する間に他方が受信する、両方が同時に送信する、または、両方が同時に受信することができる）。

各トランシーバは、送受信される高周波信号を搬送するための同軸ケーブルまたはその他の伝送線路をそれぞれ有してよい。図３Ａの例に示すように、伝送線路５６Ａ（例えば、同軸ケーブル）を用いて、トランシーバ５２Ａおよびアンテナ共振素子５４−１Ａを相互接続してよく、伝送線路５６Ｂ（例えば、同軸ケーブル）を用いて、トランシーバ５２Ｂおよびアンテナ共振素子５４−１Ｂを相互接続してよい。このタイプの構成において、トランシーバ５２Ｂは、共振素子５４−１Ｂおよび接地板５４−２で形成されたアンテナを介してＷｉＦｉ伝送を行ってよく、一方、トランシーバ５２Ａは、共振素子５４−１Ａおよび接地板５４−２で形成されたアンテナを介して携帯電話伝送を行ってよい。

本発明の一実施形態に従ったデバイス１０の一例の上面図を図３Ｂに示す。図３Ｂに示すように、トランシーバ５２Ａおよびトランシーバ５２Ｂなどのトランシーバ回路は、それぞれ、伝送線路５６Ａおよび５６Ｂを介して、アンテナ共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂと相互接続されてよい。接地板５４−２は、実質的に長方形の形状を有してよく（すなわち、接地板５４−２の水平寸法が、デバイス１０の水平寸法と一致してよい）、少なくとも１つのスロット（例えば、アンテナ共振素子の下のスロット）を備えてよい。接地板素子５４−２は、１または複数のプリント回路基板の導体、導電性の筐体部（例えば、図３Ａの筐体部１２−１）、ディスプレイ１６、バッテリなどの導電性構成要素、または、任意のその他の適切な導電構造から形成されてよい。ベゼル１４は、接地板５４−２に電気的に接続されてよく、従って、アンテナ接地板の一部を形成するとみなしてもよい。

共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂなどのアンテナ共振素子と接地板５４−２とは、任意の適切な形状で形成されてよい。一構成例では、アンテナ５４の一方（すなわち、共振素子５４−１Ａから形成されるアンテナ）は、少なくとも部分的に板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）構造に基づいており、他方のアンテナ（すなわち、共振素子５４−１Ｂから形成されるアンテナ）は、平面ストリップ構成に基づいている。本明細書では、この実施形態を一例として記載しているが、必要に応じて、任意の他の適切な形状を、共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂに用いてもよい。

ＰＩＦＡ構造の一例を、図４に示す。図４に示すように、ＰＩＦＡ構造５４は、接地板部分５４−２および平面共振素子部分５４−１Ａを有してよい。アンテナは、正信号および接地信号を用いて給電される。正信号が供給されるアンテナの部分は、アンテナの正端子または給電端子と呼ばれる。この端子は、アンテナの信号端子または中心導体端子とも呼ばれる。接地信号が供給されるアンテナの部分は、アンテナの接地、アンテナの接地端子、アンテナの接地板、などと呼んでもよい。図４のアンテナ５４では、給電導体５８を用いて、信号端子６０からアンテナ共振素子５４−１Ａに正アンテナ信号を送る。接地端子６２は、接地板５４−２に短絡され、アンテナの接地を形成している。

図４のアンテナ５４などのＰＩＦＡアンテナにおける接地板の寸法は、一般に、デバイス１０の筐体１２で許容される最大サイズに一致するようなサイズである。アンテナ接地板５４−２は、水平寸法６８における幅Ｗと、水平寸法６６における長さＬとを有する長方形の形状であってよい。寸法６６におけるアンテナ５４の長さは、その動作周波数に影響する。寸法６８および６６は、縦横寸法とも呼ばれる。共振素子５４−１Ａは、通例、垂直寸法６４に沿って接地板５４−２の上方に数ミリメートル離間される。寸法６４におけるアンテナ５４のサイズは、アンテナ５４の高さＨとも呼ばれる。

図４のＰＩＦＡアンテナ５４の断面図を図５に示す。図５に示すように、高周波信号は、信号端子６０および接地端子６２を用いて、（送信時には）アンテナ５４に供給されてよく、（受信時には）アンテナ５４で受信されてよい。典型的な一構成では、同軸導体またはその他の伝送線路は、ポイント６０に電気接続された中心導体と、ポイント６２に電気接続された接地導体とを有する。

図４および５に示したアンテナ５４に代表されるタイプのアンテナについて、予測される性能を図６のグラフに示す。定在波比（ＳＷＲ）の予測値が、周波数の関数としてプロットされている。図４および５のアンテナ５４の性能は、実線６３で示されている。図に示すように、周波数ｆ₁でＳＷＲ値が減少しており、これは、周波数ｆ₁を中心とする周波数帯域でアンテナが良好に機能することを示している。ＰＩＦＡアンテナ５４は、周波数ｆ₂などの高調波周波数でも動作する。周波数ｆ₂は、ＰＩＦＡアンテナ５４の第２高調波周波数（すなわち、ｆ₂＝２ｆ₁）を表す。アンテナ５４の寸法は、周波数ｆ₁およびｆ₂が、所望の通信帯域に合うように、選択されてよい。周波数ｆ₁（および高調波周波数２ｆ₁）は、寸法６６におけるアンテナ５４の長さＬと関連している（Ｌは、周波数ｆ₁の波長の４分の１にほぼ等しい）。

一部の構成では、寸法６４における図４および５のアンテナ５４の高さＨは、共振素子５４−１Ａおよび接地板５４−２の間の近接場結合の量によって制限されうる。特定のアンテナ帯域幅および利得について、性能に悪影響を与えることなく、高さＨを減少させることができない場合がある。すべての他の変数が等しい場合に、高さＨを短くすると、一般に、アンテナ５４の帯域幅および利得が低減される。

図７に示すように、アンテナ共振素子５４−１Ａの下方にスロットの形態で誘電領域７０を導入することによって、最小限の帯域幅および利得の制限を満たしつつ、ＰＩＦＡアンテナの最小垂直寸法を短くすることができる。スロット７０は、空気、プラスチック、または、任意の他の適切な誘電体で満たされてよく、接地板５４−２の切り取り部分すなわち除去部分に相当する。除去領域すなわち開口された領域７０は、接地板５４−２の１または複数の穴から形成されてよい。これらの穴は、スロットまたは開口部とも呼ばれ、正方形、円形、楕円形、多角形などであってよく、接地板５４−２の近傍の隣接する導電構造に延びていてもよい。図７に示した適切な一構成では、除去領域７０は、長方形スロットを形成している。その他の形状のスロットまたは穴（楕円、蛇行形状、曲線または直線の辺を持つ形状など）が形成されてもよい。

接地板５４−２のスロットは、任意の適切なサイズであってよい。例えば、スロットは、図３Ｂの上面図のように見た時に、共振素子５４−１Ａおよび５４−２の最も外側の長方形の輪郭よりも若干小さくてよい。典型的な共振素子の水平寸法は、約０．５ｃｍから１０ｃｍである。

スロット７０を設けることで、共振素子５４−１Ａと接地板５４−２との間の近接場電磁結合が減少し、与えられた帯域幅および利得の制限を満たしつつ、スロットを設けない場合よりも垂直寸法６４における高さＨを小さくすることが可能になる。例えば、高さＨは、１〜５ｍｍ、２〜５ｍｍ、２〜４ｍｍ、１〜３ｍｍ、１〜４ｍｍ、または、１〜１０ｍｍの範囲であってよく、１０ｍｍ、４ｍｍ、３ｍｍ、または、２ｍｍより短くてもよく、もしくは、任意の他の適切な範囲の接地板素子５４−２からの高さであってもよい。

必要に応じて、スロット７０を含む接地板５４−２の部分は、スロットアンテナを形成するために用いられてよい。スロットアンテナ構造は、デバイス１０のアンテナを形成するために単体で用いられてもよいし、１または複数の共振素子と連結して、ハイブリッドアンテナ５４を形成するために用いられてもよい。例えば、１または複数のＰＩＦＡ共振素子をスロットアンテナ構造と組み合わせて、ハイブリッドアンテナを形成してもよい。ＰＩＦＡ動作特性およびスロットアンテナ動作特性の両方を示すようにアンテナ５４を作動させることによって、アンテナの性能を向上させることができる。

スロットアンテナの一例の上面図を図８に示す。図８のアンテナ７２は、通例、紙面を貫く方向において薄い（すなわち、アンテナ７２は、平面状であり、その平面が紙面上に存在する）。スロット７０は、アンテナ導体７６の中央に形成されてよい。ケーブル５６Ａなどの同軸ケーブルまたはその他の伝送線路が、アンテナ７２に給電するために用いられてよい。図８の例において、アンテナ７２は、同軸ケーブル５６Ａの中心導体８２が信号端子８０（すなわち、アンテナ７２の正端子すなわち給電端子）と接続され、かつ、ケーブル５６Ａの接地導体を形成する同軸ケーブル５６Ａの外部編組導体が接地端子７８と接続されるように給電される。

図８の構成でアンテナ７２が給電される場合、アンテナの性能は、図９のグラフで与えられる。図９に示すように、アンテナ７２は、中心周波数ｆ₂を中心とする周波数帯域で動作する。中心周波数ｆ₂は、スロット７０の寸法によって決定される。スロット７０は、寸法Ｘの２倍と寸法Ｙの２倍との和に等しい内周囲長Ｐ（すなわち、Ｐ＝２Ｘ＋２Ｙ）を有する。中心周波数ｆ₂では、内周囲長Ｐは１波長と等しくなる。

中央周波数ｆ₂は、周囲長Ｐを適切に選択することによって調整できるため、図８のスロットアンテナは、図９のグラフの周波数ｆ₂が、図６のグラフの周波数ｆ₂と一致するように構成可能である。スロット７０がＰＩＦＡ構造と組み合わされたこのタイプのアンテナ設計では、スロット７０の存在により、周波数ｆ₂でアンテナの利得が増大される。周波数ｆ₂の近傍で、スロット７０を用いて性能を向上させた結果、図６に点線７９で示したアンテナ性能が得られる。

必要に応じて、周囲長Ｐは、周波数ｆ₂とは異なる（すなわち、帯域外の）周波数で共振するよう選択されてもよい。この場合、スロット７０の存在によって、共振周波数ｆ₂でアンテナ性能が向上することがない。それでも、スロット７０の領域から導電性材料を除去することで、共振素子５４−１Ａなどの共振素子と接地板５４−２との間の近接場電磁結合が減少し、与えられた帯域幅および利得の制限を満たしつつ、スロットを設けない場合よりも垂直寸法６４における高さＨを小さくすることが可能になる。

端子８０および７８の位置は、インピーダンス整合のために選択されてよい。必要に応じて、スロット７０の角のうちの１つの角の周りに設けられた端子８４および８６などの端子を用いて、アンテナ７２に給電してもよい。この場合、端子８４および８６の間の距離は、アンテナ７２のインピーダンスを適切に調節するよう選択されてよい。図８に示した構成では、一例として、端子８４および８６は、それぞれ、スロットアンテナ信号端子およびスロットアンテナ接地端子として構成されている。必要に応じて、端子８４は、接地端子として用いることも可能であり、端子８６は、信号端子として用いることも可能である。スロット７０は、通常、空気で満たされているが、一般に、任意の適切な誘電体で満たされてよい。

共振素子５４−１ＡなどのＰＩＦＡタイプの共振素子とスロット７０を組み合わせて用いることによって、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナが形成される（本明細書ではハイブリッドアンテナとも呼ぶ）。ハンドヘルド電子デバイス１０は、必要に応じて、このタイプ（例えば、携帯電話通信用）のＰＩＦＡ／スロットハイブリッドアンテナおよび（例えば、ＷｉＦｉ／Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信用の）ストリップアンテナを有してよい。

共振素子５４−１Ａ、スロット７０、および、接地板５４−２によって形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナが、２本の同軸ケーブル（または、その他の伝送線路）を用いて給電される構成の一例を図１０に示す。図１０に示すようにアンテナが給電される場合、アンテナのＰＩＦＡ部分およびスロットアンテナ部分の両方がアクティブである。結果として、図１０のアンテナ５４は、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットモードで動作する。同軸ケーブル５６Ａ−１および５６Ａ−２は、それぞれ、内部導体８２−１および８２−２を有する。同軸ケーブル５６Ａ−１および５６Ａ−２は、さらに、導電性の外部編組接地導体をそれぞれ有する。同軸ケーブル５６Ａ−１の外部編組導体は、接地端子８８で接地板５４−２に電気的に短絡される。ケーブル５６Ａ−２の接地部は、接地端子９２で接地板５４−２に短絡される。同軸ケーブル５６Ａ−１および５６Ａ−２からの信号接続は、それぞれ、信号端子９０および９４でなされる。

図１０の構成では、別個の２組のアンテナ端子が用いられている。同軸ケーブル５６Ａ−１は、接地端子８８および信号端子９０を用いてハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分に給電し、同軸ケーブル５６Ａ−２は、接地端子９２および信号端子９４を用いてハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのスロットアンテナ部分に給電する。従って、アンテナ端子の各組が、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのための別個の給電部として動作する。信号端子９０および接地端子８８は、アンテナのＰＩＦＡ部分のためのアンテナ端子として機能し、信号端子９４および接地端子９２は、アンテナ５４のスロット部分のためのアンテナ給電点として機能する。これら２つの独立したアンテナ給電により、アンテナは、ＰＩＦＡおよびスロットの特性両方を同時に用いて機能することが可能になる。必要に応じて、給電の方向性は変更可能である。例えば、同軸ケーブル５６Ａ−２は、ポイント９４を接地端子、ポイント９２を信号端子として用いて、スロット７０に接続されてもよいし、スロット７０の周囲に沿った他のポイントに位置する接地および信号端子を用いて、スロット７０に接続されてもよい。

伝送線５６Ａ−１および５６Ａ−２などの複数の伝送線路がハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナに用いられる場合、各伝送線路は、それぞれのトランシーバ回路（例えば、図３Ａおよび３Ｂのトランシーバ回路５２Ａなど、２つの対応するトランシーバ回路）と関連していてよい。

ハンドヘルドデバイス１０で動作する際に、図３Ｂの共振素子５４−１Ａと、接地板５４−２において素子５４−１Ａの下方に配置された対応するスロットとから形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナは、８５０および９００ＭＨｚと１８００および１９００ＭＨｚ（または、その他の適切な周波数帯域）のＧＳＭ携帯電話帯域をカバーするために利用可能であり、ストリップアンテナ（または、その他の適切なアンテナ構造）は、周波数ｆ_nを中心とするさらなる帯域（または、別の適切な１または複数の周波数帯域）をカバーするために利用可能である。ストリップアンテナまたは共振素子５４−１Ｂから形成されたその他のアンテナ構造のサイズを調節することにより、周波数ｆ_nは、所望の任意の適切な周波数帯域（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ／ＷｉＦｉ用の２．４ＧＨｚ、ＵＭＴＳ用の２１７０ＭＨｚ、または、ＧＰＳ用の１５５０ＭＨｚ）と一致するように制御されてよい。

２つのアンテナ（例えば、共振素子５４−１Ａおよびそれに対応するスロットから形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナトと、共振素子５４−２から形成されたアンテナ）を用いた時のデバイス１０の無線性能を表すグラフを図１１に示す。図１１の例において、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ動作特性は、８５０／９００ＭＨｚおよび１８００／１９００ＭＨｚのＧＳＭ携帯電話帯域をカバーするために用いられており、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのスロットアンテナ動作特性は、１８００／１９００ＭＨｚ帯域にさらなる利得および帯域幅を提供するために用いられており、共振素子５４−１Ｂから形成されたアンテナは、ｆ_nを中心とする周波数帯域（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ／ＷｉＦｉ用の２．４ＧＨｚ、ＵＭＴＳ用の２１７０ＭＨｚ、または、ＧＰＳ用の１５５０ＭＨｚ）をカバーするために用いられる。この構成は、４つの携帯電話帯域およびデータ帯域のカバレッジを提供する。

必要に応じて、共振素子５４−１Ａおよびスロット７０から形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナは、単一の同軸ケーブルまたはその他のかかる伝送線路を用いて給電されてよい。単一の伝送線路を用いて、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分およびスロット部分の両方に対して同時に給電し、共振素子５４−１Ｂから形成されたストリップアンテナを用いて、デバイス１０にさらなる周波数カバレッジを提供する構成の一例を図１２に示す。接地板５４−２は、（一例として）金属から形成されてよい。接地板５４−２の縁部９６は、（一例として）接地板５４−２の金属を上方に折り曲げることによって形成されてよい。筐体１２に挿入されると（図３Ａ）、縁部９６は、金属筐体部分１２−１の側壁内に収まってよく、ベゼル１４との電気的接触を形成してよい。必要に応じて、接地板５４−２は、プリント回路基板の１または複数の金属層、金属ホイル、筐体１２の部分、ディスプレイ１６の部分、または、その他の適切な導電構造を用いて形成されてもよい。

図１２の実施形態において、共振素子５４−１Ｂは、導電ブランチ１２２および導電ブランチ１２０から形成されたＬ字形の導電ストリップを有する。ブランチ１２０および１２２は、誘電性の支持構造１０２によって支持された金属から形成されてよい。適切な一構成において、図１２の共振素子構造は、（例えば、接着剤によって）支持構造１０２に付着されたフレックス回路パターンとして形成される。

同軸ケーブル５６Ｂまたはその他の適切な伝送線路は、接地端子１３２に接続された接地導体と、信号端子１２４に接続された信号導体とを有する。アンテナへの伝送線路を取り付けるために、任意の適切な機構を用いてよい。図１２の例において、同軸ケーブル５６Ｂの外部編組接地導体は、金属タブ１３０を用いて接地端子１３２に接続される。金属タブ１３０は、（例えば、導電性接着剤を用いて）筐体の部分１２−１に短絡されてよい。伝送線路の接続構造１２６は、例えば、小型ＵＦＬ同軸コネクタであってよい。コネクタ１２６の接地は、端子１３２に短絡されてよく、コネクタ１２６の中心導体は、導電経路１２４に短絡されてよい。

アンテナ５４−１Ｂに給電する時に、端子１３２は、アンテナの接地端子を形成すると考えてよく、コネクタ１２６の中心導体および／または導電経路１２４は、アンテナの信号端子を形成すると考えてよい。寸法１２８に沿って導電経路１２４が導電ストリップ１２０に接触する位置は、インピーダンス整合のために調節されてよい。

図１２のハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナの平面アンテナ共振素子５４−１Ａは、短いアーム９８および長いアーム１００を備えたＦ字形の構造を有してよい。アーム９８および１００の長さ、および、スロット７０および接地板５４−２などの他の構造の寸法は、デバイス１０の周波数カバレッジおよびアンテナのアイソレーション特性を調整するために調節されてよい。例えば、接地板５４−２の長さＬは、共振素子５４−１Ａで形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分が、８５０／９００ＭＨｚのＧＳＭ帯域で共振するよう構成されてよく、それにより、図１１の周波数ｆ₁におけるカバレッジを提供する。アーム１００の長さは、１８００／１９００ＭＨｚの帯域で共振するよう選択されてよく、それにより、ＰＩＦＡ／スロットアンテナが図１１の周波数ｆ₂におけるカバレッジを提供する助けとなる。スロット７０の周囲長は、１８００／１９００ＭＨｚの帯域で共振するよう構成されてよく、それにより、アーム１００の共振を強化し、ＰＩＦＡ／スロットアンテナが図１１の周波数ｆ₂におけるカバレッジを提供することをさらに援助する（すなわち、図６に示したように、周波数ｆ₂の近傍で実線６３から点線７９へ性能を向上させることによる）。必要に応じて、スロット７０の周囲長は、１８００／１９００ＭＨｚの帯域から離れて（すなわち、帯域外で）共振するよう構成されてもよい。スロット７０は、図１２のＰＩＦＡ構造なしに（すなわち、純粋なスロットアンテナとして）用いられてもよい。

ＰＩＦＡ／スロット構成において、アーム９８は、共振素子５４−１Ａから形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナと共振素子５４−１Ｂから形成されたＬ字形ストリップアンテナとの間の干渉を低減するアイソレーション素子として機能しうる。アーム９８の寸法は、所望の周波数で最大のアイソレーションを導入するよう構成されてよく、かかるアイソレーションは、アームなしには実現しない。アーム９８の寸法は、共振素子５４−１Ａから接地板５４−２上に誘導される電流の操作を可能にすると考えられる。この操作により、共振素子５４−１Ｂの信号領域および接地領域の周辺の誘導電流を最小化できる。これらの電流の最小化により、２つのアンテナ給電部の間の信号結合が低減しうる。この構成では、アーム９８は、共振素子５４−１Ｂから形成されたアンテナの給電部において（すなわち、経路１２２および１２４の近傍で）アーム１００によって誘導される電流を最小化する周波数で共振するよう構成されてよい。

さらに、アーム９８は、素子５４−１Ａのための放射アームとして機能しうる。その共振は、スロット７０およびアーム１００によって規定されるものとは異なってよいが、素子５４−１Ａの帯域幅を増大させると共に、帯域内効率を改善しうる。通例、放射素子５１−１Ａの帯域幅の増大により、素子５１−１Ｂからの周波数分離が減少し、アイソレーションに弊害をもたらす。しかし、アーム９８によってアイソレーションを追加することで、この悪影響を排除し、さらに、アーム９８を設けない場合の素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂの間のアイソレーションよりも著しい改善を実現できる。

図１２に示すように、共振素子５４−１Ａのアーム９８および１００と、共振素子５４−１Ｂは、支持構造１０２（アンテナキャップとも呼ばれる）上に取り付けられてよい。支持構造１０２は、プラスチック（例えば、ＡＢＳプラスチックなど）またはその他の適切な誘電体から形成されてよい。構造１０２の表面は、平面でもよいし曲面でもよい。例えば、共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂは、支持構造１０２上に直接形成されてもよいし、支持構造１０２に取り付けられたフレックス回路基板など、別個の構造上に形成されてもよい。

共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂは、任意の適切なアンテナ加工技術によって形成されてよい：例えば、導電性テープまたはその他の柔軟な構造の金属スタンピング、切断、エッチング、または、フライス加工；プラスチックまたはその他の適切な基板上にスパッタ蒸着された金属のエッチング；導電性スラリからの印刷（例えば、スクリーン印刷技術による）；接着剤、ネジ、または、その他の適切な固定機構によって支持１０２に取り付けられたフレックス回路基板の一部を構成する銅などの金属のパターニング、などである。

導電ストリップ１０４などの導電経路を用いて、端子１０６において共振素子５４−１Ａを接地板５４−２に電気接続してよい。端子１０６でネジまたはその他の固定具を用いて、ストリップ１０４（ひいては共振素子５４−１Ａ）を接地板５４−２の縁部９６（ベゼル１４）に対して電気的および機械的に接続してよい。また、ストリップ１０４およびかかるその他の構造など、アンテナにおける導電構造は、導電性接着剤を用いて互いに電気的に接続されてもよい。

高周波信号を送受信するために、ケーブル５６Ａなどの同軸ケーブルおよびその他の伝送線路が、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナに接続されてよい。同軸ケーブルまたはその他の伝送線路は、任意の適切な電気的および機械的な接続機構を用いてハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナの構造に接続されてよい。図１２の構成例に示すように、小型ＵＦＬ同軸コネクタ１１０を用いて、同軸ケーブル５６Ａまたはその他の伝送線路をアンテナ導体１１２に接続してよい。同軸ケーブルの中心導体またはその他の伝送線路は、コネクタ１１０の中心コネクタ１０８に接続される。同軸ケーブルの外部編組接地導体は、ポイント１１５でコネクタ１１０を介して接地板５４−２に電気的に接続される（必要に応じて、コネクタ１１０の上流の他の接続点で接地板５４−２と短絡されてもよい）。接地板のこの部分でベゼル１４にコネクタ１１０を接地するために、ブラケットを用いてよい。

導体１０８は、アンテナ導体１１２に電気的に接続されてよい。導体１１２は、（例えば、共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂを含むフレックス回路の一部として）支持構造１０２の側壁表面上に形成された金属片（例えば、銅線）などの導電素子で形成されてよい。導体１１２は、共振素子５４−１Ａに対して（例えば、部分１１６で）直接的に電気接続されてもよいし、同調コンデンサ１１４またはその他の適切な電気部品を介して共振素子５４−１Ａに電気接続されてもよい。同調コンデンサ１１４のサイズは、アンテナ５４を同調させ、アンテナ５４がデバイス１０の目的周波数帯域をカバーすることを保証するよう選択できる。

スロット７０は、図１２の共振素子５４−１Ａの下方に位置してよい。中心導体１０８からの信号は、アンテナ導体１１２、任意に設けるコンデンサ１１４またはその他の同調部品、アンテナ導体１１７、および、アンテナ導体１０４で形成される導電経路を用いて、スロット７０の近傍にある接地板５４−２のポイント１０６に送られてよい。

図１２の構成によると、単一の同軸ケーブルまたはその他の伝送線路で、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分およびスロット部分の両方に同時に給電することが可能である。

接地ポイント１１５は、接地板５４−２のスロット７０によって形成されたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのスロットアンテナ部分のための接地端子として機能する。ポイント１０６は、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのスロットアンテナ部分のための信号端子として機能する。信号は、導電経路１１２、同調素子１１４、経路１１７、および、経路１０４によって形成された経路を介して、ポイント１０６に給電される。

ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分については、ポイント１１５がアンテナ接地として機能する。中心導体１０８、および、中心導体１０８の導体１１２への接続点は、ＰＩＦＡのための信号端子として機能する。導体１１２は、給電導体として機能し、信号端子１０８からＰＩＦＡ共振素子５４−１Ａへ信号を給電する。

動作中、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分およびスロットアンテナ部分は共に、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナの性能に寄与する。

ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ機能は、（図７の端子６２と同様に）ポイント１１５をＰＩＦＡ接地端子として利用し、（図７の端子６０と同様に）同軸中心導体が導電構造１１２に接続するポイント１０８をＰＩＦＡ信号端子として利用し、（図７の給電導体５８と同様に）導電構造１１２をＰＩＦＡ給電導体として利用することによって実現される。動作中、アンテナ導電体１１２は、図４および５において導体５８が端子６０から共振素子５４−１Ａに高周波信号を送るのと同様に、端子１０８から共振素子５４−１Ａに高周波信号を送るよう機能し、導電線１０４は、図４および５の接地部６１と同様に、共振素子５４−１Ａを接地板５４−２に終端させるよう機能する。

ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのスロットアンテナ機能は、（図８の端子８６と同様に）接地ポイント１１５をスロットアンテナ接地端子として利用し、アンテナ導体１１２、同調素子１１４、アンテナ導体１１７、および、アンテナ導体１０４で形成される導電経路を、図８の導体８２または図１０の導体８２−２として利用し、（図８の端子８４と同様に）端子１０６をスロットアンテナ信号端子として利用することによって実現される。

図１０の構成例では、スロットアンテナ接地端子９２およびＰＩＦＡアンテナ接地端子８８が、接地板５４−２における別個の位置に形成されてよいことが示されている。図１２の構成では、単一の同軸ケーブルを用いて、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分およびスロット部分の両方に給電してよい。これは、端子１１５が、ハイブリッドアンテナのＰＩＦＡ部分のためのＰＩＦＡ接地端子、および、ハイブリッドアンテナのスロットアンテナ部分のためのスロットアンテナ接地端子の両方の機能を果たすからである。ハイブリッドアンテナのＰＩＦＡ部分およびスロットアンテナ部分の接地端子が、共通の接地端子構造によって提供され、かつ、導電経路１１２、１１７、および、１０４が、ＰＩＦＡおよびスロットアンテナ動作に必要なように、高周波信号を共振素子５４−１Ａおよび接地板５４−２とやり取りするよう機能することから、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分およびスロット部分の両方を用いて送受信される高周波信号を、単一の伝送線路（例えば、同軸導体５６Ａなど）を用いて送受信することができる。

必要に応じて、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナ動作をサポートする他のアンテナ構成を用いてもよい例えば、同調コンデンサ１１４の高周波同調機能は、１または複数のインダクタ、１または複数の抵抗器、直接短絡させる金属片、コンデンサ、または、これらの部品の組み合わせなど、他の適切な同調部品の回路網によって提供されてもよい。１または複数の同調回路網が、さらに、アンテナ構造における異なる位置でハイブリッドアンテナに接続されてもよい。これらの構成は、単一給電および複数給電の伝送線路構成と共に用いられてよい。

さらに、ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナにおける信号端子および接地端子の位置は、図１２に示したものと異なってもよい。例えば、端子１１５／１０８および端子１０６は、接続する導体１１２、１１７、および、１０４を適切に変更する限りは、図１２に示した位置から移動してもよい。

ハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナのＰＩＦＡ部分は、図１２のアーム９８および１００のような１または複数のアームを有する実質的なＦ字形導電素子を用いて、または、その他の構成（例えば、直線、蛇行、曲線のアーム、９０°または１８０°折り曲げたアーム、など）を用いて提供できる。共振素子５４−１Ｂで形成されるストリップアンテナは、他の形状の導体から形成されてもよい。共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂのアームまたはその他の部分に対して、異なる形状を用いることは、アンテナ設計者が、アンテナ５４の周波数応答を所望の動作周波数に調整し、アイソレーションを最大化する際に役立つ。共振素子５４−１Ａおよび５４−１Ｂにおける構造のサイズは、必要に応じて調整されてよい（例えば、特定の動作帯域に対する利得および／または帯域幅を増減させるため、特定の周波数でのアイソレーションを向上させるため、など）。

本発明の一実施形態に従ったハンドヘルド電子デバイス１０の一例の分解斜視図を図１３に示す。図１３に示すように、ハンドヘルド電子デバイス１０は、ディスプレイ１６またはその他の平坦な部品を下側筐体部分１２に固定するための導電ベゼル（導電ベゼル１４など）を有してよい。ガスケット（ガスケット１５０など）が、ベゼル１４とディスプレイ１６の露出面との間に挿入されてよい。ガスケット１５０は、（例えば）シリコーンまたはその他の柔軟なプラスチックで形成されてよい。ガスケット１５０は、任意の適切な断面形状を有してよい。例えば、ガスケット１５０は、円形の断面を有してもよいし（すなわち、ガスケット１５０はＯ−リングであってよい）、長方形の断面などを有してもよい。ディスプレイ１６は、１または複数の穴または切り取り部分を有してよい。例えば、ディスプレイ１６は、下側筐体部分１２上のボタン１９を収容するための穴１５２を有してよい。

必要に応じて、ディスプレイ１６は、タッチセンサ式であってもよい。タッチセンサ式の構成では、ディスプレイ１６は、ディスプレイスクリーン１６の表示部分の下に取り付けられたタッチセンサ（タッチセンサ１５４）などを有してよい。下側筐体１２は、ディスプレイとディスプレイ１６に関連するタッチセンサ部品とを収容する凹部１５６を有してよい。アンテナ構造は、領域１８のプラスチックのエンドキャップの裏側に収容されてよい。デバイス１０の反対側に位置する領域１５８に、さらなる部品（例えば、スピーカなど）を収容してよい。

ベゼル１４は、任意の適切な技術を用いて筐体１２に固定されてよい（例えば、留め具、スナップ、接着剤、溶接技術、これらの方法の組み合わせ、など）。図１３に示すように、ベゼル１４は、下方に延びる部分１６０を有してよい。部分１６０は、突起、レール、および、その他の突出形状をとってよい。部分１６０は、部分１６０の外周が凹部１５６の内周にかみ合うよう構成されてよい。部分１６０は、下側筐体部分１２における対応するねじ穴１６４に合致するねじ穴１６２を有してよい。ネジまたはその他の留め具を用いて、ベゼル１４を下側筐体部分１５６に取り付けてよい。ネジおよびその他の導電性取り付け構造（例えば、溶接、ワイヤなど）を用いて、デバイス１０内の接地素子にベゼル１４を電気的に接続してよい。組み立てが容易になるよう、下側筐体１２の部分（すなわち、部分１６６など、ねじ穴を含む下側筐体１２の部分）が、タブ、スナップ、または、その他の取り付け構造を有してもよい。組み立ての際、部分１６６は、ネジを用いてベゼル１４に取り付けられてよい。部分１６６およびベゼル１４を互いに対して取り付けた後に、部分１６６の取り付け構造を下側筐体部分１２の係合構造に挿入することで、部分１６６、ベゼル１４、ガスケット１５０、および、ディスプレイ１６を下側筐体部分１２に取り付けてよい。

図１３に示したタイプの構成をハンドヘルド電子デバイス１０に用いる場合、デバイス１０のアンテナ共振素子は、領域１８内に収容されてよい。デバイス１０の接地部品とベゼル１４に対する領域１８の位置を示したハンドヘルド電子デバイス１０の一例の断面図を、図１４に示す。図１４に示すように、ベゼル１４は、筐体１２にディスプレイ１６を取り付けるために用いられてよい。プリント回路基板、フレックス回路、集積回路、バッテリ、および、その他のデバイスなど、電子部品１６８が、デバイス１０の部分１７０内に取り付けられてよい。部分１７０内の導電構造は、デバイス１０の１または複数のアンテナのための接地として機能するよう、互いに電気的に接続されてよい。ベゼル１４も、部分１７０に電気的に接続されてよい（例えば、溶接、金属ネジ、金属クリップ、隣接する金属部品の間での圧入接点、ワイヤなど）。

これらの電気的接続の結果として、デバイス１０のベゼル１４および導電部分１７０は、図１５に示すように構成されてよい。図１５に示すように、導電部分１７０は、デバイス１０のアンテナ接地板として機能しうる。ベゼル１４の部分１７２は、開口部１７４を形成するように、接地部分１７０から外側に延びてよい。開口部１７４は、スロット７０などの接地板開口部を有する１または複数のアンテナを収容できる。

適切な一構成では、開口部１７４は、接地板のスロットまたは穴（例えば、図１２のスロット７０）を直接形成するようなサイズを有してよい。このタイプの構成では、開口部１７４の寸法は、スロット７０の開口部の寸法と一致する。必要に応じて、開口部１７４は、その境界内に若干小さいスロット開口部を収容するのに十分な大きさを有してもよい。このタイプの構成では、スロット７０の開口部は、回路基板の接地板における開口部またはその他の導電構造内の開口部として形成されてよい。従って、スロットは、開口部１７４よりも小さい領域を有する開口部を形成してよく、それにより、スロット７０は開口部１７４内に完全に含まれる。別の構成では、スロット７０は、開口部１７４との重複部分を有する。このタイプの構成では、スロット７０の開口部の有効面積が小さくなり得、結果として形成されるアンテナ開口部は、スロットと開口部１７４との間の重複領域に限定される。

図１６は、アンテナ接地板５４−２のスロット７０に対するベゼル１４の位置の一例を示す。図１６において、ベゼル１４の位置は点線で示されている。図１６の例に示されるように、スロット７０は、ハンドヘルド電子デバイスのスロットアンテナを形成するために用いられてよい。スロットアンテナは、図８を参照して説明したように動作しうる。領域１７２においてベゼル１４が形成する開口部１７４（図１５）内にスロット７０を形成できるため、図１６に点線で示した導電ベゼル１４の位置によると、スロットアンテナを形成可能である。

図１７に示すように、ハンドヘルド電子デバイス１０は、ハイブリッドアンテナを有してよい。ハイブリッドアンテナは、スロットアンテナと、ＰＩＦＡ共振構造などのさらなる共振構造とで形成されてよい。図１７の例において、スロット７０は、ハイブリッドアンテナのスロット部分を形成するために用いられ、ＰＩＦＡ共振素子１７６は、ハイブリッドアンテナのＰＩＦＡ部分を形成する。ハイブリッドアンテナを形成可能なベゼル１４の位置の一例を、一点鎖線１４で示す。図１７のハイブリッドアンテナのスロットは、（例えば、図１２のスロット７０に関連して説明したように）帯域内共振のために構成されてもよいし、帯域外の共振のために構成されてもよい（この場合、スロットは、周波数スペクトルにおいてアンテナでの送受信に用いられていない部分で共振する）。さらに、ＰＩＦＡ部分１７６は、図によると、スロット７０の上方に位置する中実の共振素子を含んでいるが、スロット７０の上方に１または複数の共振素子を設けてよく、これらの共振素子は、任意の所望の形状（例えば、直線アームまたは蛇行アーム、中実の長方形、ギャップを有する長方形など）であってよい。

ベゼル１４は、ハンドヘルド電子デバイス１０の表面に沿って様々な位置に配置されたスロットを収容しうる。例えば、スロット７０は、図１８に示すように、接地板５４−２の中央に配置されてよい。図１８の例において、ハンドヘルド電子デバイスのベゼルは、点線１４で示された場所に配置されてよい。この位置において、ベゼル１４は、スロット７０など、中央に配置されたスロットを収容しうる。

中央配置は、ハイブリッドアンテナ構成で用いられてもよい。図１９に示すように、例えば、スロット７０および共振素子１７６が、接地板５４−２内の中央位置に形成されてよい。このタイプの構成例において、ハンドヘルド電子デバイスのベゼルは、点線１４で示されている場所に位置してよい。ベゼル１４は、接地板５４−２の外周の周りに配置されているため、中央に配置されたアンテナを収容するようにスロット７０の周りに延びてもよい。

外周に配置されたベゼルは、様々な形状のスロットに適合する。図２０の例は、スロット７０が蛇行経路を有してよいことを示している。このタイプの構成は、スロットアンテナまたはハイブリッドアンテナのスロット部分に比較的長い内周Ｐが求められる用途で用いられてよい。蛇行経路は、スロット７０の内周囲長を増大させつつ、スロットの面積の増大を最小限に抑える。ベゼル１４は、スロット７０を収容するように一点鎖線１４で示したように配置されてよく、必要に応じて、１または複数のハイブリッドアンテナを形成するために、スロット７０の上方に共振素子を提供してもよい。

図２１は、別の構成例を示す。図２１に示す構成において、スロット７０は、蛇行する周囲１７８を有する。周囲１７８の長さは、同程度の面積を有する長方形スロットの周囲長よりも長い。従って、蛇行する周囲を用いることで、アンテナの動作周波数を調整するために特定の周囲長Ｐが求められる際に、スロットの面積を最小限に抑えられる利点が得られる。図２１に示したタイプのスロットは、スロットアンテナに用いられてもよいし、ハイブリッドアンテナ（例えば、帯域内または帯域外スロットを備えたハイブリッドＰＩＦＡ／スロットアンテナ）に用いられてもよい。

必要に応じて、スロット７０の周囲長は、高周波スイッチを用いて調節されてもよい。このタイプのリアルタイム周囲長調節は、スロットアンテナまたはハイブリッドアンテナのスロットを調節するために用いられてよい。スロットの周囲長を調節することにより、それに比例して、スロットが共振する周波数が調節される。

調節可能な周囲長を備えたスロットの一実施形態を図２２に示す。ベゼル１４は、スロット７０を収容するように一点鎖線１４で規定された経路に沿って配置されてよい。図２２の例では、長方形の形状であるが、スロット７０は、任意の適切な形状を有してよい（例えば、蛇行周囲および／または蛇行経路が用いられてもよい）。

図２２に示すように、スロット７０は、スイッチ１８４によってブリッジングされてよい。スイッチ１８４は、ｐ−ｉ−ｎダイオードまたはその他の適切な制御可能な高周波電子部品から形成されてよい。スイッチ７０の状態は、ハンドヘルド電子デバイス１０のトランシーバに関連する制御回路によって供給される制御信号で制御されてよい。スイッチ１８４が開いている時、スロット７０は周囲長Ｐ₁を有する。スイッチ１８４が閉じている時には、スイッチ１８４を介してポイント１８０がポイント１８２に短絡される。これにより、スロット７０の周囲長を効果的にＰ₂まで減少させる。周囲長は、スロットのピーク共振周波数における１波長とほぼ等しい。Ｐ₂はＰ₁よりも短いため、スイッチ１８４が閉じている時には、スロットの共振周波数は増大する。一例として、スロット７０（およびデバイス１０の関連する１または複数のアンテナ）の共振周波数は、図２３に示すように、スイッチ１８４が開位置から閉位置に切り換えられた時に、ｆ_aからｆ_bに変化してよい。スイッチ１８４が開いている時、スロット７０の周囲長はＰ₁であり、共振周波数のピークはｆ_aである。スイッチ１８４が閉じている時、スロット７０の周囲長はＰ₂に減少するため、スロット７０に関連する共振周波数のピークは、増大してｆ_bになる。スロット７０による同調機能は、デバイス１０の１または複数のアンテナを同調させるために（例えば、対象となる異なる通信帯域の間でアンテナを同調させるために）用いられてよい。このタイプのスロット同調構成は、（例えば）スロットアンテナおよびハイブリッドアンテナに用いられてよい。

以上の記載は、本発明の原理の例示に過ぎず、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者によって様々な変形がなされうる。

Claims (20)

1. ハンドヘルド電子デバイスであって、
   周辺部を備える平面を有する筐体と、
   前記筐体に取り付けられ、スロットを規定する部分を有する接地板素子と、
   前記筐体の前記平面の前記周辺部を囲み、前記接地板素子の前記スロットを囲み、かつ、前記接地板素子と電気的に接続されている導電ベゼルと、
   前記接地板素子および前記スロットから形成された少なくとも１つのアンテナと、
   を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
2. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記ベゼルは、ステンレス鋼ベゼルを含む、ハンドヘルド電子デバイス。
3. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記スロットは長方形スロットを含み、前記アンテナは、前記スロットの上方に配置されている少なくとも１つの共振素子を有するハイブリッドアンテナを含む、ハンドヘルド電子デバイス。
4. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、
   前記スロットの上方に配置されている少なくとも１つのアンテナ共振素子を備え、
   前記アンテナは、前記接地板素子、前記スロット、および、前記共振素子から形成されたハイブリッドアンテナを含む、ハンドヘルド電子デバイス。
5. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記スロットは長方形スロットを含み、前記ハンドヘルド電子デバイスは、さらに、前記スロットの上方に配置されている少なくとも２つのアンテナ共振素子を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
6. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、
   前記スロットをブリッジングするスイッチを備え、
   前記スイッチは、前記スロットが第１の周囲長を有し前記アンテナが第１の周波数ピークで共振する開位置と、前記スロットが第２の周囲長を有し前記アンテナが前記第１の周波数ピークよりも周波数の高い第２の周波数ピークで共振する閉位置とを有する、ハンドヘルド電子デバイス。
7. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、前記ベゼルによって前記筐体に取り付けられた平面表示部を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
8. 請求項１に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記スロットは長方形スロットを含み、
   前記ハンドヘルド電子デバイスは、さらに、
   平面を有し、前記ベゼルによって前記筐体に取り付けられた表示部と、
   前記表示部と前記ベゼルとの間に挿入されたガスケットと、
   前記スロットの上方に配置されている少なくとも２つのアンテナ共振素子と、
   を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
9. ハンドヘルド電子デバイスであって、
   周辺部および水平寸法を有する筐体と、
   前記筐体の前記水平寸法と実質的に等しい水平寸法を有すると共に、スロットを規定する部分を有する実質的に長方形の接地板素子と、
   前記筐体の前記周辺部を囲み、前記スロットを囲み、かつ、前記接地板素子と電気的に接続されている導電ベゼルと、
   前記スロットの上方に配置され、前記接地板素子と共に第１のアンテナを形成する第１の共振素子と、
   前記スロットの上方に配置され、前記接地板素子と共に第２のアンテナを形成する第２の共振素子と、
   を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
10. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記第１の共振素子は、
    前記第２のアンテナと共通の周波数で共振し、前記第１および第２のアンテナが同時に動作する際に前記第２のアンテナおよび前記第１のアンテナの間の干渉を低減させるアイソレーション素子を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
11. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記第２の共振素子は、２．４ＧＨｚ通信帯域で共振する導電ストリップを備える、ハンドヘルド電子デバイス。
12. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、
    第１のトランシーバ回路および第２のトランシーバ回路を備え、
    前記第１のアンテナおよび前記第１のトランシーバ回路は、少なくとも８５０ＭＨｚおよび９００ＭＨｚの携帯電話帯域を含む第１の通信周波数帯域と、少なくとも１８００ＭＨｚおよび１９００ＭＨｚの携帯電話帯域を含む第２の通信周波数帯域とで動作するよう構成され、
    前記第２のアンテナ共振素子は、２．４ＧＨｚ通信帯域で共振する導電ストリップを備え、
    前記第１の共振素子は、
    前記第２のアンテナと共通の周波数で共振し、前記第１および第２のアンテナが２．４ＧＨｚ通信帯域で同時に動作する際に前記第２のアンテナおよび前記第１のアンテナの間の干渉を低減させるアイソレーション素子を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
13. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、
    第１のトランシーバ回路および第２のトランシーバ回路を備え、
    前記第１のアンテナおよび前記第１のトランシーバ回路は、少なくとも８５０ＭＨｚおよび９００ＭＨｚの携帯電話帯域を含む第１の通信周波数帯域と、少なくとも１８００ＭＨｚおよび１９００ＭＨｚの携帯電話帯域を含む第２の通信周波数帯域とで動作するよう構成され、
    前記第２のアンテナ共振素子は、２．４ＧＨｚ通信帯域で共振する導電構造を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
14. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記スロットは長方形スロットを含み、前記ベゼルは金属ベゼルを含む、ハンドヘルド電子デバイス。
15. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記スロットは長方形スロットを含み、前記アンテナは、前記スロットの上方に配置された少なくとも１つの共振素子を有するハイブリッドアンテナを含む、ハンドヘルド電子デバイス。
16. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、
    平面を有し、前記ベゼル内に受け入れられる表示部を備え、
    前記ベゼルは、前記筐体に前記表示部を取り付ける、ハンドヘルド電子デバイス。
17. 請求項９に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、前記スロットをブリッジングするスイッチを備える、ハンドヘルド電子デバイス。
18. ハンドヘルド電子デバイスであって、
    水平寸法を有する筐体と、
    平面および周辺部を有する表示部と、
    前記筐体の前記水平寸法と実質的に等しい水平寸法を有する実質的に長方形の接地板と、
    前記表示部の前記周辺部を囲み、前記接地板と電気的に接続され、前記接地板との間に開口部が形成され、かつ、前記筐体に前記ディスプレイを取り付ける導電ベゼルと、
    前記開口部の上方に配置され、前記接地板と共に前記ハンドヘルド電子デバイスのアンテナを形成する少なくとも１つのアンテナ共振素子と、
    を備える、ハンドヘルド電子デバイス。
19. 請求項１８に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、さらに、前記ディスプレイおよび前記ベゼルの間に挿入されたガスケットを備える、ハンドヘルド電子デバイス。
20. 請求項１８に記載のハンドヘルド電子デバイスであって、前記ベゼルは、ねじ穴を有する金属ベゼルを含み、
    前記ハンドヘルド電子デバイスは、さらに、前記開口部の上方に配置されたさらなるアンテナ共振素子を備え、
    前記さらなるアンテナ共振素子は、前記ハンドヘルド電子デバイスのためのさらなるアンテナを形成する、ハンドヘルド電子デバイス。

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