JP2019009763A - アンテナシステム及びモバイル端末 - Google Patents

Abstract

【課題】金属フレームを備えたモバイル端末に於いて、良好な性能を有するアンテナシステムを提供する。【解決手段】モバイル端末のアンテナシステムは、少なくとも１組のアンテナユニットを含み、各組のアンテナユニットは、金属フレームに設けられる第１の隙間１３１ａと、第１の隙間１３１ａを貫通する第２の隙間１３１ｂを含む。第１の隙間１３１ａは、金属フレームに長尺状の透かし彫りが形成されるように、金属フレームの周方向に延伸している。第２の隙間１３１ｂは、第１の隙間１３１ａの縁辺の金属フレームを第１の分岐１３２と第２の分岐１３３とに分割するように、第１の隙間１３１ａの中部位置からリアケース方向へ金属フレームの縁辺まで延伸している。第１の分岐１３２と第２の分岐１３３は、給電点１４１と電気的に接続され、それぞれ前記アンテナユニットの第１の放射体と第２の放射体とを形成している。【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モバイル端末に関する。

科学技術の進歩とともに、一方、大型寸法のディスプレイスクリーンを有するモバイル端末が製造業者で広く採用され、一方、金属フレームを有するモバイル端末は、外観上タフで質感があるので、大変人気がある。

大型寸法のディスプレイスクリーンを有する金属フレームモバイル端末のアンテナ設計において、通常に、金属フレームに貫通する隙間が開設されることを選択し、隙間を有する金属フレームをアンテナの一部分になされ、且つ信号が隙間から外部へ漏れる。しかし、ディスプレイスクリーンの多くは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ：透明導電膜）材料で製造され、高抵抗や、高損失などの特性を備え、アンテナの隙間から外部へ信号が漏れることに対して、大きな干渉を生成し、モバイル端末のアンテナ性能の不良を招く。

従って、大型寸法のディスプレイスクリーンを有する金属フレームモバイル端末に適応するアンテナ設計を提供する必要がある。

本発明は、アンテナシステム及びモバイル端末を提供し、当該モバイル端末は、大型寸法のディスプレイスクリーンを備えるとともに、金属フレームを備え、且つ良好なアンテナ性能を有する。

本願は、モバイル端末に応用されるアンテナシステムを提供する。前記モバイル端末は、ディスプレイスクリーンと、ディスプレイスクリーンと対向するリアケースと、前記リアケースの外輪郭に沿って延伸して且つ前記ディスプレイスクリーンと前記リアケースとの間に挟まれる金属フレーム及びプリント基板とを含み、前記プリント基板に給電点が設けられるアンテナシステムであって、前記アンテナシステムは、少なくとも１組のアンテナユニットを含み、各組のアンテナユニットは、金属フレームに設けられる第１の隙間と、第１の隙間を貫通する第２の隙間とを含み、第１の隙間は、金属フレームに長尺状の透かし彫りが形成されるように、金属フレームの周方向に延伸しており、第２の隙間は、第１の隙間の縁辺の金属フレームを第１の分岐と第２の分岐とに分割するように、第１の隙間の中部位置からリアケース方向へ金属フレームの縁辺に延伸しており、第１の分岐と第２の分岐とは、給電点と電気的に接続され、それぞれ前記アンテナユニットの第１の放射体と第２の放射体とが形成されている。

好ましくは、前記プリント基板は、フレキシブル基板であり、且つ前記第１の隙間内に載置され、前記第１の分岐と前記第２の分岐は、前記フレキシブル基板と結合により給電を実施している。

好ましくは、前記アンテナシステムは、充填体を含み、前記充填体は、前記隙間箇所に充填され、前記充填体は、プラスチック体、ガラス体、セラミック体、又はＬＥＤアクセサリを含んでいる。

好ましくは、前記金属フレームは、手持ち部分と非手持ち部分とに区画され、前記アンテナユニットは、前記金属フレームの非手持ち部分に設置されている。

好ましくは、前記アンテナユニットは、複数組あり、各前記アンテナユニットは、前記金属フレームの周方向に沿って配置されている。

好ましくは、前記第２の隙間は、前記第１の隙間と垂直に接している。

好ましくは、前記第１の隙間の長さは、４５ｍｍ〜５１ｍｍであり、前記第１の隙間の幅は、１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、前記第１の分岐の長さは、１８ｍｍ〜２２ｍｍであり、前記第２の分岐の長さは、２７ｍｍ〜２９ｍｍであり、前記第１の分岐と前記第２の分岐との間隔である前記第２の隙間の幅は、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍである。

好ましくは、前記アンテナシステムの動作周波数帯域は、１７１０−２６９０ＭＨｚを覆っている。

本願は、モバイル端末を提供し、当該モバイル端末は、上記のいずれか一項に記載のアンテナシステムを含んでいる。

本発明提供する技術案は、以下の有益な効果を達成することができる。
本発明は、アンテナシステムを提供し、各組のアンテナユニットの放射体は、信号を漏れる隙間とディスプレイスクリーンとの間に間隔をあけて、これによって、アンテナシステムへのディスプレイスクリーンによる電磁損耗及び高抵抗の影響を低減し、アンテナシステムの性能を向上する。

理解すべきことは、上記の一般的な説明と後文の詳細な説明とが例示にすぎず、本発明に限られない。

図１は、本願の好ましい実施例によるモバイル端末の側面図である。 図２は、本願の好ましい実施例によるモバイル端末の局所Ａの拡大図Ｉである。 図３は、本願の好ましい実施例によるアンテナユニットの反射係数の曲線図である。 図４は、本願の好ましい実施例によるアンテナユニットの効率図である。 図５は、本願の他の実施例によるアンテナシステムの概略図である。

この箇所の図面は、説明書に合わせられて本説明書の一部分になって、本発明に適合する実施例を示し、且つ説明書を結合して本発明の原理を解釈するためである。

以下、具体的な実施例と図面とを結合することによって本発明を更に詳細に説明する。

本願は、アンテナシステムを提供し、当該アンテナシステムは、モバイル端末に応用され、モバイル端末と基地局との間の情報伝送を実現する。本願において、携帯電話を例として、本願で提供するアンテナシステムを説明し、なお、モバイル端末は、携帯電話に限らず、タブレットコンピュータや、ノートパソコンなどの他の手持ち装置でも良い。

図１に示すように、モバイル端末１は、通常にディスプレイスクリーン１１と、及びディスプレイスクリーン１１と対向し且つ離間して設けるリアケース１２と、ディスプレイスクリーン１１とリアケース１２との間に設けられ前記リアケース１２の外輪郭に沿って延伸する金属フレーム１３及びプリント基板とを含み、プリント基板に給電点が設けられ、この中で、当該モバイル端末のアンテナシステムは、金属フレーム１３を含み、金属フレーム１３は、アンテナシステムの放射体とすることができ、電磁波を送受信する。

図２に示すように、金属フレーム１３に隙間１３１が設けられ、当該隙間１３１は、第１の隙間１３１ａと第２の隙間１３１ｂとを含み、その中で、第１の隙間１３１ａは、長尺状の隙間であり、金属フレーム１３の周方向に沿って延伸し、第２の隙間１３１ｂは、第１の隙間１３１ａと連通し、且つ第１の隙間１３１ａの中部からリアケース１２の一方側へ延伸してリアケース１２の縁辺に延伸して金属フレーム１３までを貫通する。第２の隙間１３１ｂの開設は、金属フレーム１３に切り欠きを出現させており、前記第１の隙間の縁辺の金属フレームを第１の分岐１３２と第２の分岐１３３とに分割し、第１の分岐１３２と第２の分岐１３３とは、給電点と電気的に接続されることによって、アンテナシステムの第１の放射体と第２の放射体とが形成される。

上記の説明によれば、第１の隙間１３１ａを開設することによって、金属フレーム１３に透かし彫り構造が形成され、透かし彫りの縁辺のリアケースに隣接する一方側の金属フレームが第２の隙間１３１ｂを開設することによって、第１の放射体と第２の放射体とに分割されて形成される。第１の隙間１３１ａの長さと第２の隙間１３１ｂの位置とを調整することによって、第１の放射体と第２の放射体との長さを制御し、従って、第１の放射体と第２の放射体とで送受信する電磁波の波長を変えることができ、更に、アンテナシステムの動作周波数帯域を調節し、当該アンテナシステムが予め設定された動作周波数帯域を生成することができる。この場合に、二つの放射体及び信号を漏れるための第２の隙間は、リアケース１２に隣接してディスプレイスクリーン１１に離れ、従って、ディスプレイスクリーン１１は、アンテナシステムに招いた電磁損耗及び高抵抗の影響を低減し、アンテナシステムの性能を改善する。

本願の好ましい実施例において、図２に示すように、第１の隙間１３１ａ内にフレキシブル基板１４が設けられ、フレキシブル基板１４に給電点１４１が設置され、第１の分岐１３２と第２の分岐１３３とは、フレキシブル基板１４と結合されて給電され、当該給電方式は、もっと柔軟で、放射体とフレキシブル基板１４との接続線を低下しており、接続部品を減少するとともに、接続構造を簡素化する。他の実施例において、他の方式を選択して給電を実現することもよい。

本願の好ましい実施例において、モバイル端末の外観品質を向上するために、充填体を使用して隙間１３１の箇所に充填し、金属フレーム１３が密封構造を形成させる。充填体は、プラスチック体、ガラス体、セラミック体、又はＬＥＤアクセサリを採用することができ、上記採用した充填体は、各放射体の間の絶縁を確保することができるとともに、美観な効果を併せ持つ。

通常に、金属フレーム１３は、手持ち部分と非手持ち部分とを含み、手持ち部分は、通常にユーザの手の平と接触し、隙間１３１が手持ち部分に開設される場合に、ユーザが操作する時の快適度がより悪いことを招いて、ユーザが使用する満足度を低下する。したがって、本願の好ましい実施例において、隙間１３１を金属フレームの非手持ち部分に開設される。当然ながら、空間が許さない場合に、柔軟に非手持ち部分に隙間が開設されることもできる。

本願の好ましい実施例において、図１〜２に示すように、第２の隙間１３１ｂは、第１の隙間１３１ａと垂直に接し、第１の隙間１３１ａの長さは、４５ｍｍ〜５１ｍｍであり、幅は、１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、第１の分岐１３２の長さは、１８ｍｍ〜２２ｍｍであり、第２の分岐１３３の長さは、２７ｍｍ〜２９ｍｍであり、第１の分岐１３２と第２の分岐１３３との間隔は、即ち第２の隙間１３１ｂの幅は、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍである。最適値として、第１の隙間１３１ａの長さは、４８ｍｍであり、幅は、２ｍｍであり、第１の分岐１３２の長さは、２１ｍｍであり、第２の分岐１３３の長さは、２７ｍｍであり、第１の分岐１３２と第２の分岐１３３との間隔は、即ち第２の隙間１３１ｂの幅は、１ｍｍである。図３は、当該アンテナユニットの反射係数を示し、図４は、当該アンテナユニットの効率曲線を示す。当該アンテナユニットが覆う可能な動作周波数帯域は、１７１０−２６９０ＭＨｚであることを見られ、その動作周波数帯域は、相対的に幅が広くて、性能がより良い。

なお、上記隙間の各部分の寸法の設置は、一つの好ましい実施例とするだけであり、アンテナシステムの覆う動作周波数帯域の異なることによって、隙間の寸法は、異なるにする可能である。第１の隙間１３１ａと第２の隙間１３１ｂとの延伸方向は、垂直に設置に限らず、他のいくつかの実施例において、両者は、鋭角又は鈍角ようにすることもできる。

また、アンテナシステムの各放射体は、接地点と直接に接続する又は結合することが必要である。金属フレームの一部分をシステムアースようにすることができ、又は、モバイル端末のプリント基板のアース層と接続して導通させることで達成する。

モバイル端末において、アンテナシステムのマルチアンテナ技術を達成するために、例えば、アンテナシステムは、主アンテナと、ダイバーシティアンテナ（diversity antenna）と、ＧＰＳアンテナと、ＷＩＦＩアンテナと、及びＢＴアンテナなどとを含み、金属フレーム１３に複数組の隙間が設けられることができ、各組の隙間は、金属フレーム１３の周方向に配置され、これによって、金属フレーム１３に複数のアンテナユニットが形成され、各組のアンテナユニットは、放射体の長さを制御することによって、異なる帯域の設計要求に達成しており、アンテナシステムのマルチアンテナ設計を達成し、アンテナシステムの性能を向上する。

本願の他の実施例において、図５に示すように、金属フレーム１３に第１のアンテナユニット１５と第２のアンテナユニット１６とが開設され、二組のＬＴＥアンテナユニットになっている。この二組のＬＴＥアンテナユニットは、主アンテナおよびダイバーシティアンテナ（図示しない）とともにＬＴＥ４×４ＭＩＭＯアンテナシステムを実現する。

本願は、モバイル端末を提供し、当該モバイル端末は、上記いずれかの実施例に示した前記アンテナシステムを含む。

上述は僅か本発明に係る好ましい実施形態であり、本発明に限らず、当業者によって、本発明は、種々の変更と変化とを有することができる。本発明の要旨と原則とを逸脱しない何れかの修正、同じ構成への引換え、改善などは、全て本発明の保護範囲に含まれる。

１ モバイル端末
１１ ディスプレイスクリーン
１２ リアケース
１３ 金属フレーム
１３１ 隙間
１３１ａ 第１の隙間
１３１ｂ 第２の隙間
１３２ 第１の分岐
１３３ 第２の分岐
１４ フレキシブル基板
１４１ 給電点
１５ 第１のアンテナユニット
１６ 第２のアンテナユニット

Claims (9)

1. モバイル端末に応用され、前記モバイル端末は、ディスプレイスクリーンと、前記ディスプレイスクリーンと対向するリアケースと、前記リアケースの外輪郭に沿って延伸して且つ前記ディスプレイスクリーンと前記リアケースとの間に挟まれる金属フレーム及びプリント基板とを含み、前記プリント基板に給電点が設けられる、アンテナシステムであって、
   前記アンテナシステムは、少なくとも１組のアンテナユニットを含み、
   各組の前記アンテナユニットは、金属フレームに設けられる第１の隙間と、第１の隙間を貫通する第２の隙間を含み、
   第１の隙間は、金属フレームに長尺状の透かし彫りが形成されるように、金属フレームの周方向に延伸しており、
   第２の隙間は、第１の隙間の縁辺の金属フレームを第１の分岐と第２の分岐とに分割するように、第１の隙間の中部位置からリアケース方向へ金属フレームの縁辺まで延伸しており、
   第１の分岐と第２の分岐とは、給電点と電気的に接続され、それぞれ前記アンテナユニットの第１の放射体と第２の放射体とが形成されている、
   ことを特徴とするアンテナシステム。
2. 前記プリント基板は、フレキシブル基板であり、且つ前記第１の隙間内に載置され、
   前記第１の分岐と前記第２の分岐は、前記フレキシブル基板との結合により給電を実施している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
3. 前記アンテナシステムは、充填体を含み、
   前記充填体は、前記第１の隙間及び第２の隙間の箇所に充填され、前記充填体は、プラスチック体、ガラス体、セラミック体、又はＬＥＤアクセサリを含んでいる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
4. 前記金属フレームは、手持ち部分と非手持ち部分とに区画され、
   前記アンテナユニットは、前記金属フレームの非手持ち部分に設置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
5. 前記アンテナユニットは、複数組であり、
   各前記アンテナユニットは、前記金属フレームの周方向に沿って配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
6. 前記第２の隙間は、前記第１の隙間と垂直に接している、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
7. 前記第１の隙間の長さは、４５ｍｍ〜５１ｍｍであり、
   前記第１の隙間の幅は、１ｍｍ〜２．５ｍｍであり、
   前記第１の分岐の長さは、１８ｍｍ〜２２ｍｍであり、
   前記第２の分岐の長さは、２７ｍｍ〜２９ｍｍであり、
   前記第１の分岐と前記第２の分岐との間隔である前記第２の隙間の幅は、０．６ｍｍ〜１．２ｍｍである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
8. 前記アンテナシステムの動作周波数帯域は、１７１０−２６９０ＭＨｚである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナシステム。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のアンテナシステムを含んでいる、
   ことを特徴とするモバイル端末。

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