JP2017229055A - 通信装置及びそのアンテナアセンブリ - Google Patents

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Abstract

【課題】 異なるアンテナ配置を備えた通信装置を提供する。【解決手段】 通信装置は、本体、マザーボード、筐体及び第1のアンテナを含む。本体には、リムが形成されている。マザーボードは、本体の第1の面に配置されている。筐体は、本体に取り付けられており、マザーボードを覆うように構成されている。本体への筐体の正射影は、被覆範囲を規定する。第1のアンテナは、マザーボードに電気的に接続され、本体のリムに沿って配置されている。ここで、第1のアンテナの少なくとも一部分は、筐体の被覆範囲の外側に位置する。【選択図】 図2

Description

本発明は通信装置に関し、より具体的には、アンテナの一部分が筐体によって覆われていない通信装置に関する。
携帯型の通信製品のような従来の通信装置の製品開発プロセスの間、アンテナの基本的な放射特性を維持するために、費用の関心に起因して、プラスチック筐体が製造者によって主に使用される。しかしながら、Apple(登録商標)iPhone(登録商標)及びMacbook(登録商標)によって金属筐体の潮流が近年もたらされている。金属筐体は軽量、良好な熱放散、高い強度、高い衝撃耐性、良好な外見、耐電磁気特性及びリサイクル可能な特性を持つため、金属筐体は、ますます一般的になっている。したがって、金属筐体は、携帯型の通信製品の新世代の開発において主に使用される。例えば、Ahnらによって開示される米国特許第8,054,231B2号明細書は、携帯型装置のスロットアンテナとして使用され得るスロットを有する金属容器を教示する。
しかしながら、通信市場の消費者ベースは大きい。異なるアンテナ配置を備えた通信装置を設計することは、特定の消費者グループの要求を満たすために重要である。
米国特許第8,054,231B2号明細書
本発明は通信装置に関し、より具体的には、アンテナの一部分が筐体によって覆われていない通信装置に関する。
本発明の一つの実施形態によれば、通信装置は、本体、マザーボード、筐体及び第1のアンテナを有する。本体には、リムが形成されている。マザーボードは、本体の第1の面に配置されている。筐体は、本体に取り付けられており、マザーボードを覆うように構成されている。本体への筐体の正射影は、被覆範囲を規定する。第1のアンテナは、マザーボードに電気的に接続され、本体のリムに沿って配置されている。ここで、第1のアンテナの少なくとも一部分は、筐体の被覆範囲の外側に位置する。
好ましくは、マザーボードは、本体と筐体との間に位置する。
好ましくは、本体は、非金属材料で作られている。
好ましくは、本体のリムは複数のリム部分を含む。マザーボードは、リム部分の間に対応して配置されている。
好ましくは、第1のアンテナは、マザーボードに電気的に接続された供給端子を有し、第1のアンテナの一部分は、本体のリム部分の一つに取り付けられている。
好ましくは、筐体は複数の側面部分を有する。第1のアンテナの少なくとも一部分は、筐体の側面部分の一つを越えて延ばされ、筐体の被覆範囲の外側に位置する。
好ましくは、通信装置は、本体に取り付けられたフレームを更に有する。ここで、本体は、フレームと筐体との間に位置する。フレームは、本体を収容するための空間を画定する複数のフレーム部分を有する。第1のアンテナの少なくとも一部分は、フレームと本体との間に位置する。
好ましくは、フレームの外のり寸法は、本体の外のり寸法よりも大きく、筐体の外のり寸法は、本体の外のり寸法よりも小さいか又は等しい。
好ましくは、フレームは、非金属材料で作られている。
好ましくは、第1のアンテナの少なくとも一部分は、第1の放射部及び第2の放射部の一つを有する。第1の放射部は、高周波信号を送信又は受信するように構成されている。第2の放射部は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている。
好ましくは、第2の放射部は、第1の伝導体及び第1の伝導体に結合した第2の伝導体を有する。第2の伝導体は、第1のスリット及び第2のスリットを有する。第1のスリットは、第2の伝導体の長手方向に沿って配置されている。第2のスリットは、第1のスリットに対して曲げられ、第1のスリットに連通している。第1の放射部と第2の放射部との間に隙間が形成されている。第1の放射部は、第1の放射部の長手方向に沿って配置された第3のスリットを有する。
好ましくは、第1の放射部の長さは、第2の放射部の長さよりも短い。
好ましくは、第1のアンテナの一部分は、マザーボードの角に隣接して位置する。
好ましくは、通信装置は、本体の第2の面に取り付けられた補助要素を更に有する。ここで、補助要素は、金属材料で作られており、本体のリム部分に対応する複数の側面部分を有する。
好ましくは、筐体は、バックカバーである。筐体は、金属材料又はプラスチック材料で作られている。筐体が金属材料で作られている場合に、筐体はマザーボードの接地として機能する。
好ましくは、通信装置は、第2のアンテナ及び第3のアンテナを更に有する。ここで、第2のアンテナ及び第3のアンテナのそれぞれは、マザーボードに電気的に接続された供給端子を有する。第2のアンテナ及び第3のアンテナのそれぞれの一部分は、筐体を越えて延ばされ、筐体の被覆範囲の外側に位置する。
好ましくは、第2のアンテナの部分及び第3のアンテナの部分は、それぞれマザーボードの他の二つの角に隣接して位置する。
好ましくは、通信装置は、電池、及び、マザーボードに電気的に接続された表示モジュール、を更に有する。
本発明の他の実施形態によれば、通信装置用のアンテナアセンブリは、マザーボード及びアンテナを有する。アンテナは、マザーボードに電気的に接続されている供給端子を有する。アンテナは、マザーボードの側面部分に沿って配置されている。ここで、マザーボードは、通信装置のバックカバーによって覆われ、アンテナの一部分は、バックカバーによって覆われていない。
好ましくは、筐体は、金属材料で作られている。
本発明のこれら及び他の対象は、様々な図及び図面に示される以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、疑いなく、当業者にとって明らかになるであろう。
本発明の一つの実施形態による通信装置を示す図である。
本発明の一つの実施形態による通信装置の分解図である。
本発明の一つの実施形態による通信装置の本体及び補助要素の分解図である。
本発明の一つの実施形態によるマザーボード及びアンテナの配置を示す図である。
本発明の一つの実施形態による筐体、本体及びフレームのアセンブリの部分図であり、筐体の側面部分を越えて延ばされるアンテナの一部分を例示する。
本発明の一つの実施形態による、筐体及びアンテナに電気的に接続された、通信装置のマザーボードを示す図である。
本発明の一つの実施形態によるアンテナの一つを示す図である。
本発明の一つの実施形態によるアンテナの他の一つを示す図である。
図1及び図2に示されるように、本発明の通信装置10は、本体12、筐体14、マザーボード16、第1のアンテナ18及び表示モジュール20を有する。好ましくは、通信装置10は、フレーム22、補助要素24、第2のアンテナ26、第3のアンテナ28及び電池30を更に有する。
本体12は、プラスチックのような非金属材料で作られている。リムは、本体12に形成されている。リムは、複数のリム部分を有する。本実施形態において、リムは、一対の第2のリム部分34a,34bに接続された一対の第1のリム部分32a,32bを有する。空間36は、リム部分32a,32b,34a,34bによって画定されている。第1のリム部分32a(又は32b)の長さは、第2のリム部分34a(又は34b)の長さよりも大きい。
筐体14は、本体12に取り付けられてもよく、通信装置10の関連する電気部品を保護するためにマザーボード16及び電池30の大半を覆うように構成されている。筐体14は、金属材料又は(プラスチックのような)非金属材料で作られてもよい。本実施形態において、筐体14はバックカバー(後覆い)であり、筐体14は金属材料又はプラスチック材料で作られている。筐体14はマザーボードの接地(又はグランド若しくはアース)として機能してもよい。さらに、筐体14は、内面37、及び内面37の周りに位置する複数の側面部分を有してもよい。例えば、側面部分は、一対の第1の側面部分38a,38b及び一対の第2の側面部分40a,40bである。ここで、内面37は、少なくとも一つの接地領域を有してもよい。本実施形態において、内面37は、接地領域42a,42b及び42cを有する。接地領域42a,42b及び42cは、異なる複数の位置に配置されている。
マザーボード16は、リム部分32a,32b,34a,34bによって画定される空間36に対応して配置されており、本体12の第1の面に位置する。具体的には、マザーボード16は、複数の側面部分を有する。例えば、マザーボード16は、一対の第1の側面部分44a,44b及び一対の第2の側面部分46a,46bを有する。本実施形態において、マザーボード16は、本体12と筐体14との間に位置し、筐体14によって完全に覆われている。
表示モジュール20は通信装置10の電子情報を表示するように構成されており、表示モジュール20はタッチディスプレイモジュールであってもよい。表示モジュールは当業者によく知られているので、更なる説明は提供されない。本実施形態において、表示モジュール20は、本体12とフレーム22との間に位置し、マザーボード16に電気的に接続されている。
フレーム22は、本体12がフレーム22と筐体14との間に位置するように、本体12に取り付けられてもよい。フレーム22は通信装置10の主要な外装部品であり、フレーム22は、様々な表面処理によって装飾されてもよい。好ましくは、フレーム22の外のり寸法は、本体12の外のり寸法よりも大きく、筐体14の外のり寸法は、本体12の外のり寸法よりも小さいか又は等しい。具体的には、フレーム22は、互いに接続された、一対の第1のフレーム部分48a,48b及び一対の第2のフレーム部分50a,50bのような、複数のフレーム部分を有する。空間52は、フレーム部分48a,48b,50a,50bによって画定され、その中に本体12及び表示モジュール20を収容する。好ましくは、フレーム22は、プラスチックのような非金属材料で作られている。
電池30は、通信装置10に電気を供給するように構成されている。例えば、電池30は、電気を供給するためにマザーボード16に電気的に接続されている。
第1のアンテナ18、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28は、フレキシブルプリント回路基板として本体12上に形成されてもよく、又はレーザーダイレクトストラクチャリング、金属印刷または金属スタンピングによって本体12上に形成されてもよい。
図2及び図3に示されるように、補助要素24は、本体12に隣接する。補助要素24と本体12との間の接続は、射出成形、超音波溶接又はホットメルトによって実施されてもよい。好ましくは、補助要素24は、(本体12の第1の面と異なる)本体12の第2の面に取り付けられる。ここで、補助要素24は、金属材料で作られている。具体的には、表示モジュール20が金属遮蔽マスクを有する場合に、表示モジュール20は弾性金属片又は他の伝導性材料を介して補助要素24に電気的に接続されてもよい。補助要素24は、本体12のリム部分32a,32b,34a,34bに対応する複数の側面部分を有する。例えば、補助要素24は、一対の第1の側面部分54a,54b及び一対の第2の側面部分56a,56bを有する。好ましくは、本体12は、補助要素24をマザーボード16から分離するように構成された分離部材58を有する。ここで、補助要素24は金属で作られているので、補助要素24は本体12の構造強度を改善することができる。補助要素24はまた、マザーボードが熱を放散することを助けてもよい。加えて、筐体14がプラスチック材料で作られている場合に、補助要素24はマザーボード16の接地として機能してもよい。例えば、マザーボード16は、弾性金属片又は他の伝導性材料を介して補助要素24に電気的に接続されてもよい。他方で、筐体14と補助要素24の両方が、金属材料で作られてマザーボード16の接地として利用されてもよい。加えて、筐体14、マザーボード16、及びアンテナ18,26,28の一つは、アンテナアセンブリを構成してもよい。
図4に示されるように、マザーボード16の第1の側面部分44bの長さは、マザーボード16の第2の側面部分46a(又は46b)の長さよりも大きい。加えて、マザーボード16の側面部分44a,44b,46a,46bの間に角がある。例えば、第1の角60、第2の角62、第3の角64は、マザーボード16の側面部分44a,44b,46a,46bの曲がる位置に形成される。他方で、第1のアンテナ18、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28は、それぞれ第1の角60、第2の角62、第3の角64に隣接して位置してもよい。換言すれば、各アンテナの一部分は、マザーボード16の対応する角に隣接して位置する。ここで、第3のアンテナ28は、GPS(グローバル・ポジショニング・システム)アンテナ又はWIFI(登録商標)アンテナであってもよい。
そのうえ、第1のアンテナ18、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28のそれぞれは、供給端子及び接地端子を有する。本実施形態において、第1のアンテナ18は、マザーボード16にそれぞれ電気的に接続された供給端子66及び接地端子68を有し;第2のアンテナ26は、マザーボード16にそれぞれ電気的に接続された供給端子70及び接地端子72を有し;第3のアンテナ28は、マザーボード16にそれぞれ電気的に接続された供給端子74及び接地端子76を有する。
アンテナは、複数の放射部を有してもよい。例えば、第1のアンテナ18は、第1の放射部78及び第2の放射部80を有する。第1の放射部78は、高周波信号を送信又は受信するように構成されている。第2の放射部80は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている。ここで、第1のアンテナ18の第2の放射部80は、マザーボード16の第1の側面部分44bに対応し、第1のアンテナ18の第1の放射部78は、マザーボード16の第2の側面部分46bに対応する。第1の放射部78の長さは、第2の放射部80の長さよりも短い。同様に、第2のアンテナ26は、第1の放射部82及び第2の放射部84を有する。第1の放射部82は、高周波信号を送信又は受信するように構成されている。第2の放射部84は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている。ここで、第2のアンテナ26の第2の放射部84は、マザーボード16の第1の側面部分44bに対応し、第2のアンテナ26の第1の放射部82は、マザーボード16の第2の側面部分46aに対応する。第1の放射部82の長さは、第2の放射部84の長さよりも短い。
加えて、第3のアンテナ28は、第1の放射部86及び第2の放射部88を有する。ここで、第3のアンテナ28の第2の放射部88は、マザーボード16の第1の側面部分44aに対応し、第3のアンテナ28の第1の放射部86は、マザーボード16の第2の側面部分46aに対応する。
図5に示されるように、筐体14は、ファスニング又はネジ止めによって本体12に取り付けられてもよい。他方で、フレーム22は、ファスニング、超音波溶接又はホットメルトによって本体12に取り付けられてもよい。筐体14、本体12及びフレーム22の間の取り付け方法は、それらに限定されない。加えて、フレーム22の外のり寸法は本体12の外のり寸法よりも大きいので、フレーム22の空間52は、本体12を収容することができる。そのうえ、筐体14の外のり寸法は本体12の外のり寸法よりも小さいか又は等しいので、フレーム22はまた、筐体14の一部分を収容することができる(図1を参照されたい)。
第1のアンテナ18、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28の部分は、本体12に隣接して配置されている。簡略化のために、第1のアンテナ18のみが説明される。第1のアンテナ18の一部分90は、本体12に隣接している。本実施形態において、第1のアンテナ18の一部分90は、本体12のリム部分の一つに付けられており、例えば第2のリム部分34bに付けられる。本体12への筐体14の正射影は、被覆範囲を規定する。好ましくは、第1のアンテナ18の一部分90(又は第1のアンテナ18全体)は、筐体14の被覆範囲の外側に位置する。図5に示されるように、第1のアンテナ18の一部分90は、筐体14の被覆範囲の外側の領域に位置する。簡単に言えば、第1のアンテナ18の一部分90は、筐体14によって覆われていない。本実施形態において、第1のアンテナ18の一部分90は、(第2の側面部分40bのような)筐体14の一つの側面部分を超える距離を延ばされる。好ましくは、第1のアンテナ18の一部分90は、フレーム22の第2のフレーム部分50bと本体12の第2のリム部分34bとの間に位置する。第1のアンテナ18の一部分90は、第1のアンテナ18の第1の放射部78又は第2の放射部80であってもよい。本実施形態において、第1のアンテナ18の一部分90は第1の放射部78又は第2の放射部80であるが、本発明はそれに限定されない。そのため、第1のアンテナ18の主な放射部は、筐体14の被覆範囲の外側に位置する。
同様に、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28のそれぞれの一部分(例えば第1の放射部又は第2の放射部)もまた、筐体14を超える距離を延ばされ、筐体14の被覆範囲の外側に位置し、そのため第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28のそれぞれの主な放射部は、筐体14の被覆範囲の外側に位置する。簡略化のために、更なる説明は提供されない。
図6には、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28のみが図示されている。第2のアンテナ26の供給端子70及び第3のアンテナ28の供給端子74は、弾性金属片又は他の伝導性材料を介してマザーボード16にそれぞれ電気的に接続されてもよい。同様に、第2のアンテナ26の接地端子72(図6に図示されていない)及び第3のアンテナ28の接地端子76(図6に図示されていない)は、弾性金属片又は他の伝導性材料を介してマザーボード16にそれぞれ電気的に接続されてもよい。他方で、第1のアンテナ18、第2のアンテナ26及び第3のアンテナ28の接地端子68,72,76はまた、弾性金属片又は他の伝導性材料を介して、マザーボード16によって、筐体14の対応する接地領域42a,42b,及び42cにそれぞれ電気的に接続されてもよい。
図7に示されるように、第2のアンテナは、第1の放射部82及び第2の放射部84を有する。供給端子70及び接地端子72は、第1の放射部82と第2の放射部84との間に位置する。
図8に示されるように、第1のアンテナ18の第2の放射部80は、第1の伝導体92及び第1の伝導体92に結合した第2の伝導体94を有する。第2の伝導体94は、第1のスリット96及び第2のスリット98を有する。ここで、第1のスリット96は、第2の伝導体80の長手方向に沿って配置されており、第2のスリット98は、第1のスリット96に対して曲げられ、第1のスリット96に連通している。第1のアンテナ18の第1の放射部78と第2の放射部80との間に隙間100が形成されており、第1の放射部78は、第1の放射部78の長手方向に沿って配置された第3のスリット102を有する。上記の配置によれば、第1のアンテナ18の信号送信及び受信の効率が改善されることができる。
当業者は、本発明の教示を保持しながら、装置及び方法の多くの変更及び改変を行い得ることを容易に認めるであろう。したがって、上記の開示は、添付の特許請求の範囲の境界によってのみ限定されると解釈されるべきである。
10 通信装置
12 本体
14 筐体
16 マザーボード
18 第1のアンテナ
20 表示モジュール
22 フレーム
24 補助要素
26 第2のアンテナ
28 第3のアンテナ
30 電池
32a,32b 第1のリム部分
34a,34b 第2のリム部分

Claims (20)

  1. 通信装置であって、
    リムが形成された、本体、
    前記本体の第1の面に配置された、マザーボード、
    前記本体に取り付けられ、前記マザーボードを覆うように構成された筐体であり、前記本体への該筐体の正射影は被覆範囲を規定する、筐体、及び
    前記マザーボードに電気的に接続され、前記本体の前記リムに沿って配置された第1のアンテナであり、該第1のアンテナの少なくとも一部分は、前記筐体の前記被覆範囲の外側に位置する、第1のアンテナ、
    を有する、通信装置。
  2. 前記マザーボードは、前記本体と前記筐体との間に位置する、請求項1に記載の通信装置。
  3. 前記本体は、非金属材料で作られている、請求項1に記載の通信装置。
  4. 前記本体の前記リムは複数のリム部分を含み、前記マザーボードは、前記リム部分の間に対応して配置されている、請求項1に記載の通信装置。
  5. 前記第1のアンテナは、前記マザーボードに電気的に接続された供給端子を有し、前記第1のアンテナの一部分は、前記本体の前記リム部分の一つに付けられている、請求項4に記載の通信装置。
  6. 前記筐体は複数の側面部分を有し、前記第1のアンテナの前記少なくとも一部分は、前記筐体の前記側面部分の一つを越えて延ばされ、前記筐体の前記被覆範囲の外側に位置する、請求項1に記載の通信装置。
  7. 前記本体に取り付けられたフレームを更に有し、
    前記本体は、前記フレームと前記筐体との間に位置し、
    前記フレームは、前記本体を収容するための空間を画定する複数のフレーム部分を有し、
    前記第1のアンテナの前記少なくとも一部分は、前記フレームと前記本体との間に位置する、
    請求項6に記載の通信装置。
  8. 前記フレームの外のり寸法は、前記本体の外のり寸法よりも大きく、
    前記筐体の外のり寸法は、前記本体の外のり寸法よりも小さいか又は等しい、
    請求項7に記載の通信装置。
  9. 前記フレームは、非金属材料で作られている、請求項7に記載の通信装置。
  10. 前記第1のアンテナの前記少なくとも一部分は、第1の放射部及び第2の放射部の一つを有し、
    前記第1の放射部は、高周波信号を送信又は受信するように構成されており、
    前記第2の放射部は、低周波信号を送信又は受信するように構成されている、
    請求項1に記載の通信装置。
  11. 前記第2の放射部は、第1の伝導体及び前記第1の伝導体に結合した第2の伝導体を有し、
    前記第2の伝導体は、第1のスリット及び第2のスリットを有し、
    前記第1のスリットは、前記第2の伝導体の長手方向に沿って配置され、
    前記第2のスリットは、前記第1のスリットに対して曲げられ、前記第1のスリットに連通しており、
    前記第1の放射部と前記第2の放射部との間に隙間が形成され、
    前記第1の放射部は、前記第1の放射部の長手方向に沿って配置された第3のスリットを有する、
    請求項10に記載の通信装置。
  12. 前記第1の放射部の長さは、前記第2の放射部の長さよりも短い、請求項10に記載の通信装置。
  13. 前記第1のアンテナの一部分は、前記マザーボードの角に隣接して位置する、請求項1に記載の通信装置。
  14. 前記本体の第2の面に付けられた補助要素を更に有し、
    前記補助要素は、金属材料で作られており、前記本体の前記リム部分に対応する複数の側面部分を有する、
    請求項4に記載の通信装置。
  15. 前記筐体は、バックカバーであり、
    前記筐体は、金属材料又はプラスチック材料で作られており、
    前記筐体が金属材料で作られている場合に、前記筐体は前記マザーボードの接地として機能する、
    請求項1に記載の通信装置。
  16. 第2のアンテナ及び第3のアンテナを更に有し、
    前記第2のアンテナ及び前記第3のアンテナのそれぞれは、前記マザーボードに電気的に接続された供給端子を有し、前記第2のアンテナ及び前記第3のアンテナのそれぞれの一部分は、前記筐体を越えて延ばされ、前記筐体の前記被覆範囲の外側に位置する、
    請求項13に記載の通信装置。
  17. 前記第2のアンテナの部分及び前記第3のアンテナの部分は、それぞれ前記マザーボードの他の二つの角に隣接して位置する、請求項16に記載の通信装置。
  18. 電池、及び、前記マザーボードに電気的に接続された表示モジュール、を更に有する、請求項1に記載の通信装置。
  19. 通信装置用のアンテナアセンブリであって、
    マザーボード、及び
    アンテナであり、前記マザーボードに電気的に接続されている供給端子を有し、該アンテナは前記マザーボードの側面部分に沿って配置されている、アンテナ、
    を有し、
    前記マザーボードは、通信装置のバックカバーによって覆われ、前記アンテナの一部分は、前記バックカバーによって覆われていない、
    アンテナアセンブリ。
  20. 前記筐体は、金属材料で作られている、請求項19に記載のアンテナアセンブリ。

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