JP2019009758A

JP2019009758A - アンテナシステム及び移動端末

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Publication number: JP2019009758A
Application number: JP2017173727A
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Inventors: リワンザン; li wang Zhang; カイドン; Kai Dong
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Abstract

【課題】本発明は、アンテナユニットと金属枠との間の励起効果を向上させ、アンテナシステムの放射性能を向上させるアンテナシステム及び移動端末に関する。【解決手段】アンテナシステムは、金属枠、マザーボード、第１の導電部材、第２の導電部材、スリーインワンアンテナユニット及びダイバーシティアンテナユニットを備え、マザーボードはシステムグランド、スリーインワンアンテナユニットに接続される第１の無線周波給電端及びダイバーシティアンテナユニットに電気的に接続される第２の無線周波給電端を備え、金属枠は、別体で設置され、両者間にスリットを有する放射部及び接地部を備え、スリーインワンアンテナユニットとダイバーシティアンテナユニットは、それぞれ第１の導電部材と第２の導電部材により放射部に接続され、放射部は、システムグランドに接続され、ダイバーシティアンテナユニットとスリーインワンアンテナユニットとの間に設置される第１の接地点及び第２の接地点を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特にアンテナシステム及び移動端末に関する。

現在に、金属枠を有する移動端末は、アンテナシステムを設計する時に、マザーボードにおける無線周波給電端を用いてアンテナユニットを励起させ、当該アンテナユニットをアンテナシステムの第１の放射体として用い、そして、当該アンテナユニットを金属枠に間接結合することにより、当該金属枠をアンテナシステムの第２の放射体とする。ここで、この２つの放射体が共同に作用し、アンテナシステムに生成する共振が帯域幅の要求に満たすようにする。

しかしながら、このような方式は、アンテナユニットと金属枠との間の結合距離に対して一定の要求を求めており、当該移動端末のスクリーンが曲面スクリーンである場合、当該曲面スクリーンの粘着箇所がアンテナユニットと金属枠との間の結合空間を占めている。そのため、アンテナユニットと金属枠との間の励起結合効果が悪くなりやすく、アンテナシステムの放射性能が低下してしまう。また、マザーボードにおけるクリアランス面積も、アンテナユニットと金属枠との間の励起結合に一定の影響を与えてしまう。具体的には、マザーボードにおけるクリアランス面積が小さいほど、マザーボードに金属素子が多く配置されていることを意味し、これらの金属素子によって、アンテナユニットと金属枠との間に励起結合効果が悪くなりやすく、アンテナシステムに放射性能が低下してしまう。

本発明は、アンテナユニットと金属枠との間の結合距離及びマザーボードにおけるクリアランス面積によるアンテナの性能に対する影響を低減させることができると共に、アンテナユニットと金属枠との間の励起効果を高め、アンテナシステムに放射性能を向上させることができるアンテナシステム及び移動端末を提供する。

本発明の第１の側面によれば、金属枠、マザーボード、第１の導電部材、第２の導電部材、スリーインワンアンテナユニット及びダイバーシティアンテナユニットを備えるアンテナシステムが提供され、前記マザーボードは、システムグランド、前記スリーインワンアンテナユニットに接続される第１の無線周波給電端、及び前記ダイバーシティアンテナユニットに電気的に接続される第２の無線周波給電端を備え、前記金属枠は、別体で設置される放射部と接地部とを備え、前記放射部と前記接地部との間にスリットを有し、前記スリーインワンアンテナユニットと前記ダイバーシティアンテナユニットは、それぞれ前記第１の導電部材と前記第２の導電部材により前記放射部に接続され、前記放射部は、前記システムグランドに接続され、前記ダイバーシティアンテナユニットと前記スリーインワンアンテナユニットとの間に設置される第１の接地点及び第２の接地点を備える。

好ましくは、前記スリットは、対向して設置される第１の裂け目と第２の裂け目を有し、前記スリーインワンアンテナユニットは、前記第１の裂け目と前記ダイバーシティアンテナユニットとの間に位置し、前記ダイバーシティアンテナユニットは、前記スリーインワンアンテナユニットと前記第２の裂け目との間に位置し、前記第１の接地点は、前記第２の接地点よりも前記スリーインワンアンテナユニットに位置し、前記スリーインワンアンテナユニットは、一端が前記第１の導電部材により前記放射部に接続され、他端が前記第１の無線周波給電端に接続される第１のサブセクション、及び、前記第１のサブセクションに接続される接続端と前記第１の裂け目の方向に延伸する自由端とを備える第２のサブセクションを有する。

好ましくは、前記放射部における前記第１の接地点から前記第１の裂け目までの部位と前記第１のサブセクションはＧＰＳアンテナの動作周波数帯域を生成し、前記放射部における前記第１の導電部材から前記第１の裂け目までの部位と前記第１のサブセクションはＷＩＦＩ２．４Ｇアンテナ及びブルートゥース（登録商標）アンテナの動作周波数帯域を生成し、前記第１のサブセクションにおける前記第１の無線周波給電端から前記接続端までの部位と前記第２のサブセクションはＷＩＦＩ５Ｇアンテナの動作周波数帯域を生成する。

好ましくは、前記スリットは、対向して設置される第１の裂け目と第２の裂け目を有し、前記スリーインワンアンテナユニットは、前記第１の裂け目と前記ダイバーシティアンテナユニットとの間に位置し、前記ダイバーシティアンテナユニットは、前記スリーインワンアンテナユニットと前記第２の裂け目との間に位置し、前記第２の導電部材は、第１の導電部と第２の導電部を備え、前記アンテナシステムは、第１のキャパシタンス素子をさらに備え、前記ダイバーシティアンテナユニットは、間隔を空けて設置される第１のサブユニットと第２のサブユニットを備え、前記第１のサブユニットは、前記第２のサブユニットと第２の裂け目との間に位置し、前記第１のサブユニットの一端は前記第２の無線周波給電端に接続され、前記第１のサブユニットの他端が前記第１の導電部により前記放射部に接続され、前記第２のサブユニットは、一端が前記第２の導電部により前記放射部に接続され、他端が前記第１のキャパシタンス素子により前記システムグランドに接続される接続セクションと、前記接続セクションに接続され、前記第１のサブユニットから離れる方向に延伸する延伸セクションとを備える。

好ましくは、前記放射部における前記第１の導電部から第２の裂け目までの部位と前記第１のサブユニットは第１の動作周波数帯域を生成し、前記放射部における前記第２の接地点から第２の裂け目までの部位と前記第１のサブユニットは第２の動作周波数帯域を生成し、前記放射部における前記第１の導電部から前記第２の導電部までの部位、前記第１のサブユニット及び前記第２のサブユニットは第３の動作周波数帯域を生成し、前記放射部における前記第１の導電部から前記第２の導電部までの部位、前記第１のサブユニット及び前記接続セクションは第４の動作周波数帯域を生成し、前記第１の動作周波数帯域、前記第２の動作周波数帯域及び前記第３の動作周波数帯域はいずれも前記第４の動作周波数帯域より小さく、前記第２の動作周波数帯域及び前記第３の動作周波数帯域はいずれも前記第１の動作周波数帯域より小さく、前記第２の動作周波数帯域は前記第３の動作周波数帯域より小さい。

好ましくは、前記第１の接地点は、前記第２の接地点よりも前記スリーインワンアンテナユニットに位置し、前記アンテナシステムは、前記第２の接地点と前記第２の導電部材との間に設置され、前記放射部と前記システムグランドとに接続されるチューニングスイッチをさらに備える。

好ましくは、前記アンテナシステムは、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット、第３の導電部材及び接続部材をさらに備え、前記マザーボードは第３の無線周波給電端をさらに備え、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは前記第３の導電部材により前記第３の無線周波給電端に接続され、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは前記接続部材により前記システムグランドに接続されている。

好ましくは、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットと前記放射部は間隔を空けて設置されている。

好ましくは、前記アンテナシステムは第２のキャパシタンス素子をさらに備え、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは、メインブランチノード、前記メインブランチノードに接続され、いずれも前記放射部から離れる方向に延伸する第１のサブブランチノード、第２のサブブランチノード及び第３のサブブランチノードを備え、前記第２のサブブランチノードは前記第１のサブブランチノードと前記第３のサブブランチノードとの間に位置し、前記第１のサブブランチノードは、前記第２のキャパシタンス素子により前記システムグランドに接続され、前記第２のサブブランチノードは前記第３の導電部材により前記第３の無線周波給電端に接続され、前記第３のサブブランチノードは前記接続部材により前記システムグランドに接続されている。

本発明の第２の側面によれば、上記したいずれか一つに記載のアンテナシステムを備える移動端末が提供される。

本発明により提供された技術方案は、以下の有益な効果を奏することができる。本発明により提供されたアンテナシステムにおけるスリーインワンアンテナユニットとダイバーシティアンテナユニットは、それぞれ第１の導電部材と第２の導電部材により前記放射部に接続され、放射部が動作するように励起する。このような放射部を励起する方式は、アンテナユニットが間接結合により金属枠を励起する方式に比べると、アンテナユニットと金属枠との間の距離及びマザーボードにおけるクリアランス面積に対して大きく要求を求めない。即ち、アンテナユニットと金属枠との間の距離の大きさ及びマザーボードにおけるクリアランス面積は、アンテナシステムと金属枠との間の励起効果に影響を与えることなく、アンテナシステムに放射性能を向上させることができる。

理解するべきところは、上記の一般的な説明及び下記の詳しい説明は、いずれも例示的なものであり、本発明を限定するものではない。

本発明の実施例が提供したアンテナシステムの構成を示す模式図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムの分解構成を示す模式図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナユニットと第１の無線周波給電端との間のマッチングネットワークの構成を示す模式図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、ダイバーシティアンテナユニットと第２の無線周波給電端との間のマッチングネットワークの構成を示す模式図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、ダイバーシティアンテナのリターンロスグラフである。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナのリターンロスグラフである。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナのリターンロスグラフである。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、ダイバーシティアンテナの放射効率図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナとＷＩＦＩ５Ｇアンテナの放射効率図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナとダイバーシティアンテナが複数状態での伝送損失図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナとダイバーシティアンテナが複数状態での伝送損失図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナとダイバーシティアンテナが複数状態での伝送損失図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、スリーインワンアンテナとＷＩＦＩ５Ｇアンテナの伝送損失図である。本発明の実施例が提供したアンテナシステムにおける、ダイバーシティアンテナとＷＩＦＩ５Ｇアンテナの伝送損失図である。

なお、ここでの図面は明細書に取り込まれて本明細書の一部を構成し、本発明に合致する実施例を示し、明細書と共に本発明の原理の解釈に用いられる。

次に、具体的な実施例に基づき、図面と組み合わせて本願について詳細な説明を行う。

本発明の実施例は、図１及び２に示されたように、携帯電話などの移動端末に応用できるアンテナシステムを提供し、当該アンテナシステムが、金属枠１０、マザーボード２０、第１の導電部材３０、第２の導電部材４０、スリーインワンアンテナユニット５０及びダイバーシティアンテナユニット６０を備える。

前記マザーボード２０は、システムグランド、第１の無線周波給電端及び第２の無線周波給電端を備え、前記スリーインワンアンテナユニット５０とダイバーシティアンテナユニット６０は導電性の金属材料により製造されてもよく、当該スリーインワンアンテナユニット５０とダイバーシティアンテナユニット６０はいずれもアンテナシステムの放射体である。具体的に、当該スリーインワンアンテナユニット５０は、第１の無線周波給電端に接続されてもよく、この第１の無線周波給電端は、放射が生成するようにスリーインワンアンテナユニット５０を励起することができ、当該ダイバーシティアンテナユニット６０は、第２の無線周波給電端に電気的に接続されてもよく、この第２の無線周波給電端は、放射が生成するようにダイバーシティアンテナユニット６０を励起することができる。好ましくは、当該スリーインワンアンテナユニット５０とダイバーシティアンテナユニット６０は、スリーインワンアンテナユニット５０と第１の無線周波給電端との接続の安定性、ダイバーシティアンテナユニット６０と第２の無線周波給電端との接続の安定性を確保するように、金属弾性脚によりそれぞれ第１の無線周波給電端と第２の無線周波給電端に電気的に接続されてもよい。

また、前記金属枠１０は、別体で設置される放射部１００及び接地部１０１を備え、当該接地部１０１は、アンテナシステムのレファレンスグランドとされるように、システムグランドに接続されてもよく、スリーインワンアンテナユニット５０とダイバーシティアンテナユニット６０は、放射部１００を励起して放射が生成するように、それぞれ第１の導電部材３０及び第２の導電部材４０により当該放射部１００に接続されてもよい。つまり、当該放射部１００とスリーインワンアンテナユニット５０及びダイバーシティアンテナユニット６０は、共にアンテナシステムの放射体とされている。

本実施例では、放射部１００を励起するように、スリーインワンアンテナユニット５０とダイバーシティアンテナユニット６０がそれぞれ第１の導電部材３０と第２の導電部材４０により前記放射部１００に接続されているため、このような放射部１００を励起する方式は、アンテナユニットが間接結合により金属枠１０を励起する方式に比べ、アンテナユニットと金属枠１０との間の距離の大きさ及びマザーボード２０におけるクリアランス面積に対して大きく要求を求めない。つまり、アンテナユニットと金属枠１０との間の距離の大きさ及びマザーボード２０におけるクリアランス面積は、アンテナシステムと金属枠１０との間の励起効果に影響を与えることなく、アンテナシステムの放射性能を向上させることができる。

なお、前記放射部１００と接地部１０１との間にスリットを有し、当該スリットに絶縁材が充填されてもよい。このような設計は、アンテナシステムの放射に役立つのみならず、移動端末の構造の強度や使用の安全性を確保することもできる。

また、前記放射部１００は、システムグランドに接続される第１の接地点１００ａ及び第２の接地点１００ｂを有し、この第１の接地点１００ａ及び第２の接地点１００ｂは、ダイバーシティアンテナユニット６０とスリーインワンアンテナユニット５０との間の隔離程度を増加させるように、ダイバーシティアンテナユニット６０とスリーインワンアンテナユニット５０との間に設置されている。

具体的に、前記スリットは、対向して設置される第１の裂け目１０２及び第２の裂け目１０３を有し、当該第１の裂け目１０２及び第２の裂け目１０３は放射部１００の長手方向において対向して設置されてもよい。このように設計すると、当該金属枠１０を有する移動端末の外観質感を向上させるのみならず、金属枠１０の加工の難しさを低減させ、加工効率を向上させることができる。前記スリーインワンアンテナユニット５０は、第１の裂け目１０２とダイバーシティアンテナユニット６０との間に位置し、ダイバーシティアンテナユニット６０はスリーインワンアンテナユニット５０と第２の裂け目１０３との間に位置し、且つ、第１の接地点１００ａは第２の接地点１００ｂよりもスリーインワンアンテナユニット５０に位置する。つまり、当該第１の裂け目１０２、スリーインワンアンテナユニット５０、第１の接地点１００ａ、第２の接地点１００ｂ、ダイバーシティアンテナユニット６０及び第２の裂け目１０３は放射部１００の長手方向に沿って順次に配列されている。ここで、当該放射部１００の長手方向は、図１に示したＹ方向である。

前記スリーインワンアンテナユニット５０、第１の接地点１００ａ、第２の接地点１００ｂ及びダイバーシティアンテナユニット６０の間の位置関係に基づき、本発明の１つの実施例では、選択的に、前記スリーインワンアンテナユニット５０は第１のサブセクション５００と第２のサブセクション５０１を備え、第１のサブセクション５００の一端は第１の導電部材３０により放射部１００に接続されてもよい。好ましくは、当該第１のサブセクション５００と放射部１００との接続の安定性を確保するように、当該第１の導電部材３０は弾性部材であってもよい。且つ、当該第１のサブセクション５００の他端は、第１の無線周波給電端に接続され、好ましくは、第１のサブセクション５００と第１の無線周波給電端との接続の安定性を確保するように、当該第１のサブセクション５００の他端は、弾性を有する金属弾性脚により、第１の無線周波給電端に電気的に接続されてもよい。第２のサブセクション５０１は第１のサブセクション５００に接続される接続端と、第１の裂け目１０２の方向に延伸する自由端とを備え、このように設計すると、スリーインワンアンテナユニット５０の放射長さを適当に増加させ、スリーインワンアンテナユニット５０に複数の動作周波数帯域を生成させることに有利である。

具体的には、前記放射部１００における第１の接地点１００ａから第１の裂け目１０２までの部位と第１のサブセクション５００とは、ＧＰＳアンテナの動作周波数帯域を生成することができる。つまり、放射部１００における第１の接地点１００ａから第１の裂け目１０２までの部位と第１のサブセクション５００が生成した共振は、ＧＰＳアンテナの動作周波数帯域に入り、当該共振長はＧＰＳアンテナの波長の二分の一である。また、当該放射部１００における第１の接地点１００ａから第１の裂け目１０２までの部位と第１のサブセクション５００が生成した三次共振は、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナの動作周波数帯域に入る。

前記放射部１００における第１の導電部材３０から第１の裂け目１０２までの部位と第１のサブセクション５００とは、ＷＩＦＩ２．４Ｇアンテナとブルートゥース（登録商標）アンテナの動作周波数帯域を生成することができる。つまり、放射部１００における第１の導電部材３０から第１の裂け目１０２までの部位と第１のサブセクション５００が生成した共振は、ＷＩＦＩ２．４Ｇアンテナとブルートゥース（登録商標）アンテナの動作周波数帯域に入る。なお、当該共振長は、ＷＩＦＩ２．４Ｇアンテナとブルートゥース（登録商標）アンテナの波長の二分の一である。

前記第１のサブセクション５００における第１の無線周波給電端から接続端までの部位と第２のサブセクション５０１はＷＩＦＩ５Ｇアンテナの動作周波数帯域を生成することができる。つまり、第１のサブセクション５００における第１の無線周波給電端から接続端までの部位と第２のサブセクション５０１が生成した共振は、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナの動作周波数帯域に入り、当該共振長はＷＩＦＩ５Ｇアンテナの波長の二分の一である。且つ、当該第１のサブセクション５００における第１の無線周波給電端から接続端までの部位と第２のサブセクション５０１が生成した共振は、前記放射部１００における第１の接地点１００ａから第１の裂け目１０２までの部位と第１のサブセクション５００が生成した三次共振を補助することができ、スリーインワンアンテナにＷＩＦＩ５Ｇアンテナの帯域幅を拡大させることができる。

前記スリーインワンアンテナユニット５０、第１の接地点１００ａ、第２の接地点１００ｂ及びダイバーシティアンテナユニット６０の間の位置関係に基づき、本発明の１つの実施例では、選択的に、当該アンテナシステムは第１のキャパシタンス素子をさらに備え、前記第２の導電部材４０は第１の導電部４００と第２の導電部４０１とを備え、前記ダイバーシティアンテナユニット６０は間隔を空けて設置される第１のサブユニット６００及び第２のサブユニット６０１を備え、当該第１のサブユニット６００は第２のサブユニット６０１と第２の裂け目との間に位置し、つまり、第２のサブユニット６０１、第１のサブユニット６００及び第２の裂け目は放射部１００の長手方向に沿って順次に配列されている。ここで、第１のサブユニット６００は、一端が第２の無線周波給電端に接続されている。好ましくは、当該第１のサブユニット６００は、第１のサブユニット６００と第２の無線周波給電端との接続の安定性を確保するように、一端が金属弾性脚により当該第２の無線周波給電端に電気的に接続されている。第１のサブユニット６００は、他端が第１の導電部４００により放射部１００に接続されている。好ましくは、第１のサブユニット６００と放射部１００との接続の安定性を確保するように、当該第１の導電部４００は、弾性部材である。

前記第２のサブユニット６０１は、接続セクション６０１ａと接続セクション６０１ａに接続される延伸セクション６０１ｂとを備え、当該延伸セクション６０１ｂは第１のサブユニット６００から離れる方向に延伸し、接続セクション６０１ａの一端は第２の導電部４０１により放射部１００に接続されている。好ましくは、第２の導電部４０１と放射部１００との接続の安定性を確保し、さらに第２のサブユニット６０１と放射部１００との接続の安定性を確保するように、当該第２の導電部４０１は、弾性部材である。且つ、接続セクション６０１ａは、他端が第１のキャパシタンス素子によりシステムグランドに接続され、キャパシタンス素子のパラメーター値を調整することにより、ダイバーシティアンテナ帯域幅を調整することができる。

前記ダイバーシティアンテナユニット６０と放射部１００との具体的な構成及びその接続関係に基づき、当該ダイバーシティアンテナユニット６０と放射部１００は、複数の動作周波数帯域を生成することができる。

具体的に、放射部１００における第１の導電部４００から第２の裂け目までの部位と第１のサブユニット６００は第１の動作周波数帯域を生成することができる。つまり、当該放射部１００における第１の導電部４００から第２の裂け目までの部位と第１のサブユニット６００が生成した共振は、ダイバーシティアンテナの第１の動作周波数帯域に入り、なお、当該共振長は第１の動作周波数帯域の波長の二分の一である。

放射部１００における第２の接地点１００ｂから第２の裂け目までの部位と第１のサブユニット６００は第２の動作周波数帯域を生成することができる。つまり、当該放射部１００における第２の接地点１００ｂから第２の裂け目までの部位と第１のサブユニット６００が生成した共振は、ダイバーシティアンテナの第２の動作周波数帯域に入り、当該共振長は第２の動作周波数帯域の波長の二分の一である。

放射部１００における第１の導電部４００から第２の導電部４０１までの部位、第１のサブユニットと６００及び第２のサブユニット６０１は第３の動作周波数帯域を生成することができる。つまり、当該放射部１００における第１の導電部４００から第２の導電部４０１までの部位、第１のサブユニットと６００及び第２のサブユニット６０１が生成した共振は、ダイバーシティアンテナの第３の動作周波数帯域に入り、当該共振長は第３の動作周波数帯域波長の二分の一である。

放射部１００における第１の導電部４００から第２の導電部４０１までの部位、第１のサブユニット６００及び接続セクション６０１ａは第４の動作周波数帯域を生成することができる。つまり、当該放射部１００における第１の導電部４００から第２の導電部４０１までの部位、第１のサブユニット６００及び接続セクション６０１ａが生成した共振は、ダイバーシティアンテナの第４の動作周波数帯域に入り、当該共振幅は第４の動作周波数帯域の波長の二分の一である。

なお、前記第１の動作周波数帯域、第２の動作周波数帯域及び第３の動作周波数帯域はいずれも第４の動作周波数帯域より小さく、第２の動作周波数帯域、第３の動作周波数帯域はいずれも第１の動作周波数帯域より小さく、第２の動作周波数帯域は第３の動作周波数帯域より小さく、具体的に、第１の動作周波数帯域は２１００ＭＨｚ程度であり、第２の動作周波数帯域は６９０〜９６０ＭＨｚ範囲にあり、第３の動作周波数帯域は１７１０ＭＨｚ程度であり、第４の動作周波数帯域は２４００ＭＨｚ程度である。

前記第１の接地点１００ａ、第２の接地点１００ｂとスリーインワンアンテナユニット５０の位置関係に基づき、好ましくは、アンテナシステムは、チューニングスイッチをさらに備え、当該チューニングスイッチは、第２の接地点１００ｂと第２の導電部材４０との間に設置され、且つ、当該チューニングスイッチは放射部１００とシステムグランドとを接続する。当該チューニングスイッチと第１のキャパシタンス素子により、並列組合せ近似する効果を有し、この効果は、第１の動作周波数帯域と第３の動作周波数帯域、及び第４の動作周波数帯域の表現方式に影響を与える。一般的には、第１の動作周波数帯域が第３の動作周波数帯域と１つの共振として合併し、帯域幅を増大させる。ここで、チューニングスイッチ及び第１のキャパシタンス素子のパラメーター値を調整することにより、寄生効果によって等価共振長が変化するため、第１の動作周波数帯域、第３の動作周波数帯域及び第４の動作周波数帯域に部分的に共振ずれが発生するようにすることができる。

本発明の１つの実施例では、前記アンテナシステムは、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットの８０、第３の導電部材９０及び接続部材９１をさらに備え、マザーボード２０は第３の無線周波給電端をさらに備え、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットの８０は、第３の導電部材９０により第３の無線周波給電端に接続され、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット８０は、接続部材９１によりシステムグランドに接続されている。このように設計すると、アンテナシステムにＷＩＦＩ５Ｇアンテナの多入力多出力の機能を有するようにすることができ、当該通信チャネルのデータ利用率を高め、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナの放射性能を向上させることができる。

なお、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット８０とシステムグランド及び第３の無線周波給電端との接続の安定性を確保するように、前記接続部材９１と第３の導電部材９０は、金属弾性脚であってもよい。

ここで、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは、メインブランチノード８０１、及び、メインブランチノード８０１に接続される第１のサブブランチノード８０２、第２のサブブランチノード８０３及び第３のサブブランチノード８０４を備え、第１のサブブランチノード８０２、第２のサブブランチノード８０３及び第３のサブブランチノード８０４は、いずれもが放射部１００から離れる方向に延伸し、第２のサブブランチノード８０３は第１のサブブランチノード８０２と第３のサブブランチノード８０４との間に位置する。且つ、アンテナシステムは第２のキャパシタンス素子をさらに備え、第１のサブブランチノード８０２は第２のキャパシタンス素子によりシステムグランドに接続され、第２のサブブランチノード８０３は第３の導電部材９０により第３の無線周波給電端に接続され、第３のサブブランチノード８０４は接続部材９１によりシステムグランドに接続されている。

本実施例では、第２のキャパシタンス素子を搭載することにより、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットの共振経路を増加させ、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットの容量結合作用を増強させると共に、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットに二共振の波形が生成するようにすることができる。
具体的に、メインブランチノード８０１における第２のサブブランチノード８０３から第３のサブブランチノード８０４までの部位、第２のサブブランチノード８０３及び第３のサブブランチノード８０４は、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナの１つの共振（５７００ＭＨｚ程度）を生成することができる。当該共振長はその動作周波数帯域の波長の二分の一である。
メインブランチノード８０１における第１のサブブランチノード８０２から第３のサブブランチノード８０４までの部位、第１のサブブランチノード８０２、第２のサブブランチノード８０３及び第３のサブブランチノード８０４は、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナのもう一つの共振（５２５０ＭＨｚ程度）を生成することができる。当該共振長はその動作周波数帯域の波長の二分の一である。選択的に、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナに対する放射部１００による影響を低減し、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット８０に放射性能を向上させるように、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット８０と放射部１００は間隔を空けて設置されている。

なお、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナとスリーインワンアンテナが、第１の無線周波給電端と第２の無線周波給電端に合わせ、当該アンテナシステムがＷＩＦＩ５ＧＨｚ周波数帯域にＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ、多入力多出力）通信性能を有するようにし、データの利用率を向上させる。

本発明の１つの実施例では、前記スリーインワンアンテナユニット５０、ダイバーシティアンテナユニット６０及びＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット８０はＦＰＣ回路板（即ち、フレキシブル回路基板）であってもよく、ＬＤＳ（即ち、レーザ直接成形技術）により製作してもよい。また、当該スリーインワンアンテナユニット５０と第１の無線周波給電端との間、ダイバーシティアンテナユニット６０と第２の無線周波給電端との間、及びＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット８０と第３の無線周波給電端との間は、それぞれ、マッチングネットワークにより接続されることができる。マッチングネットワークのパラメーター値を調整することにより、スリーインワンアンテナ、ダイバーシティアンテナ及びＷＩＦＩ５Ｇアンテナの帯域幅を調整することができ、アンテナのインピーダンスマッチングの調節ができるようにする。

具体的に、本発明の図３には、スリーインワンアンテナユニット５０と第１の無線周波給電端との間のマッチングネットワークを示し、当該マッチングネットワークは第１の並列インダクタンス素子９２０、第２の並列インダクタンス素子９２１、第１の直列キャパシタンス素子９２２、第１のポート９２３及び第２のポート９２４を備え、ここで、第１のポート９２３はスリーインワンアンテナユニット５０に接続され、第２のポート９２４は第１の無線周波給電端に接続され、当該第１のポート９２３と第２のポート９２４との間に第１の直列キャパシタンス素子９２２が直列接続され、第１の並列インダクタンス素子９２０と第２の並列インダクタンス素子９２１は第１のポート９２３と第２のポート９２４との間に位置し、且つ、第１の並列インダクタンス素子９２０と第２の並列インダクタンス素子９２１は、一端がそれぞれシステムグランドに接続され、他端がそれぞれ第１の直列キャパシタンス素子９２２の両側に接続されている。ここで、第１の直列キャパシタンス素子９２２の数値は０．７ｐＦであってもよく、第１の並列インダクタンス素子９２０の数値は７．５ｎＨであってもよく、第２の並列インダクタンス素子９２１の数値は３ｎＨであってもよい。なお、第１の直列キャパシタンス素子９２２の数値、第１の並列インダクタンス素子９２０の数値及び第２の並列インダクタンス素子９２１の数値は上記した数値に限定されず、具体的な状況に応じて決定され、他の数値であってもよい。

さらに、本発明の図４には、ダイバーシティアンテナユニット６０と第２の無線周波給電端との間のマッチングネットワークを示し、当該マッチングネットワークは第２の直列キャパシタンス素子９３１、第３の並列インダクタンス素子９３０、第３のポート９３２、及び第４のポートの９３３を備え、ここで、第３のポート９３２はダイバーシティアンテナユニット６０に接続され、第４のポートの９３３は第２の無線周波給電端に接続され、当該第３のポート９３２と第４のポート９３３との間に当該第２の直列キャパシタンス素子９３１が直列接続され、第３の並列インダクタンス素子９３０は、一端がシステムグランドに接続され、他端が第２の直列キャパシタンス素子９３１に接続されている。ここで、第２の直列キャパシタンス素子９３１の数値は１．２ｐＦであってもよく、第３の並列インダクタンス素子９３０の数値は１０ｎＨであってもよい。なお、第２の直列キャパシタンス素子９３１の数値と第３の並列インダクタンス素子９３０の数値は、上記した数値に限定されず、具体的な状況に応じて決定され、他の数値であってもよい。

なお、各アンテナユニットとシステムグランドとの接続箇所にも、ゼロオーム抵抗又はキャパシタンス、インダクタンスなどの集中素子を搭載してもよく、アンテナの放射性能を調整する作用も果たすことができる。前記構成に基づき、本発明の実施例に係るアンテナシステムにおけるスリーインワンアンテナ、ダイバーシティアンテナ及びＷＩＦＩ５Ｇアンテナのリターンロスはそれぞれ図５、図６及び図７に示されている。また、当該ダイバーシティアンテナの放射効率は図８に示され、スリーインワンアンテナとＷＩＦＩ５Ｇアンテナの放射効率は図９に示され、スリーインワンアンテナとダイバーシティアンテナの複数状態での伝送損失は図１０ａ乃至図１０ｃに示され、スリーインワンアンテナとＷＩＦＩ５Ｇアンテナの伝送損失は図１１に示され、ダイバーシティアンテナとＷＩＦＩ５Ｇアンテナの伝送損失は図１２に示されている。

また、本発明は、前記いずれかの実施例に係るアンテナシステムを備える移動端末を提供する。

以上の説明は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとって、本発明に各種の変更及び変化を有してもよい。本発明の主旨及び原則の枠組み内でなされた全ての修正、均等な置換、改良等はいずれも本発明の保護範囲内に含まれなければならない。

１０金属枠
１００放射部
１００ａ第１の接地点
１００ｂ第２の接地点
１０１接地部
１０２第１の裂け目
１０３第２の裂け目
２０マザーボード
３０第１の導電部材
４０第２の導電部材
４００第１の導電部
４０１第２の導電部
５０スリーインワンアンテナユニット
５００第１のサブセクション
５０１第２のサブセクション
６０ダイバーシティアンテナユニット
６００第１のサブユニット
６０１第２のサブユニット
６０１ａ接続セクション
６０１ｂ延伸セクション
８０ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット
８０１メインブランチノード
８０２第１のサブブランチノード
８０３第２のサブブランチノード
８０４第３のサブブランチノード
９０第３の導電部材
９１接続部材
９２０第１の並列インダクタンス素子
９２１第２の並列インダクタンス素子
９２２第１の直列キャパシタンス素子
９２３第１のポート
９２４第２のポート
９３０第３の並列インダクタンス素子
９３１第２の直列キャパシタンス素子
９３２第３のポート
９３３第４のポート

Claims

金属枠、マザーボード、第１の導電部材、第２の導電部材、スリーインワンアンテナユニット及びダイバーシティアンテナユニットを備えるアンテナシステムであって、
前記マザーボードは、システムグランド、前記スリーインワンアンテナユニットに接続される第１の無線周波給電端、及び前記ダイバーシティアンテナユニットに電気的に接続される第２の無線周波給電端を備え、
前記金属枠は、別体で設置される放射部と接地部とを備え、前記放射部と前記接地部との間にスリットを有し、
前記スリーインワンアンテナユニットと前記ダイバーシティアンテナユニットは、それぞれ前記第１の導電部材と前記第２の導電部材により前記放射部に接続され、
前記放射部は、前記システムグランドに接続され、前記ダイバーシティアンテナユニットと前記スリーインワンアンテナユニットとの間に設置される第１の接地点及び第２の接地点を備える、
ことを特徴とするアンテナシステム。
前記スリットは、対向して設置される第１の裂け目と第２の裂け目を有し、前記スリーインワンアンテナユニットは、前記第１の裂け目と前記ダイバーシティアンテナユニットとの間に位置し、前記ダイバーシティアンテナユニットは、前記スリーインワンアンテナユニットと前記第２の裂け目との間に位置し、
前記第１の接地点は、前記第２の接地点よりも前記スリーインワンアンテナユニットに位置し、
前記スリーインワンアンテナユニットは、一端が前記第１の導電部材により前記放射部に接続され、他端が前記第１の無線周波給電端に接続される第１のサブセクション、及び、前記第１のサブセクションに接続される接続端と前記第１の裂け目の方向に延伸する自由端とを備える第２のサブセクションを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
前記放射部における前記第１の接地点から前記第１の裂け目までの部位と前記第１のサブセクションはＧＰＳアンテナの動作周波数帯域を生成し、
前記放射部における前記第１の導電部材から前記第１の裂け目までの部位と前記第１のサブセクションはＷＩＦＩ２．４Ｇアンテナとブルートゥース（登録商標）アンテナの動作周波数帯域を生成し、
前記第１のサブセクションにおける前記第１の無線周波給電端から前記接続端までの部位と前記第２のサブセクションはＷＩＦＩ５Ｇアンテナの動作周波数帯域を生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載のアンテナシステム。
前記スリットは、対向して設置される第１の裂け目と第２の裂け目を有し、前記スリーインワンアンテナユニットは、前記第１の裂け目と前記ダイバーシティアンテナユニットとの間に位置し、前記ダイバーシティアンテナユニットは前記スリーインワンアンテナユニットと前記第２の裂け目との間に位置し、
前記第２の導電部材は、第１の導電部と第２の導電部を備え、
前記アンテナシステムは、第１のキャパシタンス素子をさらに備え、前記ダイバーシティアンテナユニットは、間隔を空けて設置される第１のサブユニットと第２のサブユニットを備え、
前記第１のサブユニットは、前記第２のサブユニットと第２の裂け目との間に位置し、前記第１のサブユニットの一端は前記第２の無線周波給電端に接続され、前記第１のサブユニットの他端は前記第１の導電部により前記放射部に接続され、
前記第２のサブユニットは、一端が前記第２の導電部により前記放射部に接続され、他端が前記第１のキャパシタンス素子により前記システムグランドに接続される接続セクションと、前記接続セクションに接続され、前記第１のサブユニットから離れる方向に延伸する延伸セクションとを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
前記放射部における前記第１の導電部から第２の裂け目までの部位と前記第１のサブユニットは第１の動作周波数帯域を生成し、
前記放射部における前記第２の接地点から第２の裂け目までの部位と前記第１のサブユニットは第２の動作周波数帯域を生成し、
前記放射部における前記第１の導電部から前記第２の導電部までの部位、前記第１のサブユニット及び前記第２のサブユニットは第３の動作周波数帯域を生成し、
前記放射部における前記第１の導電部から前記第２の導電部までの部位、前記第１のサブユニット及び前記接続セクションは第４の動作周波数帯域を生成し、
前記第１の動作周波数帯域、前記第２の動作周波数帯域及び前記第３の動作周波数帯域はいずれも前記第４の動作周波数帯域より小さく、前記第２の動作周波数帯域及び前記第３の動作周波数帯域はいずれも前記第１の動作周波数帯域より小さく、前記第２の動作周波数帯域は前記第３の動作周波数帯域より小さい、
ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナシステム。
前記第１の接地点は、前記第２の接地点よりも前記スリーインワンアンテナユニットに位置し、
前記アンテナシステムは、前記第２の接地点と前記第２の導電部材との間に設置され、前記放射部と前記システムグランドとに接続されるチューニングスイッチをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
前記アンテナシステムは、ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニット、第３の導電部材及び接続部材をさらに備え、前記マザーボードは第３の無線周波給電端をさらに備え、
前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは前記第３の導電部材により前記第３の無線周波給電端に接続され、前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは前記接続部材により前記システムグランドに接続されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットと前記放射部は、間隔を空けて設置されている、
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナシステム。
前記アンテナシステムは第２のキャパシタンス素子をさらに備え、
前記ＷＩＦＩ５Ｇアンテナユニットは、メインブランチノード、前記メインブランチノードに接続され、いずれも前記放射部から離れる方向に延伸する第１のサブブランチノード、第２のサブブランチノード及び第３のサブブランチノードを備え、前記第２のサブブランチノードは前記第１のサブブランチノードと前記第３のサブブランチノードとの間に位置し、
前記第１のサブブランチノードは、前記第２のキャパシタンス素子により前記システムグランドに接続され、
前記第２のサブブランチノードは、前記第３の導電部材により前記第３の無線周波給電端に接続され、
前記第３のサブブランチノードは、前記接続部材により前記システムグランドに接続されている、
ことを特徴とする請求項７に記載のアンテナシステム。
請求項１〜９のいずれか一つに記載のアンテナシステムを備えることを特徴とする移動端末。