JP2022519529A - モーダル・アンテナを有する移動体コンピューティング・デバイス - Google Patents

モーダル・アンテナを有する移動体コンピューティング・デバイス Download PDF

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Abstract

モーダル・アンテナを含む移動体コンピューティング・デバイスを開示する。移動体コンピューティング・デバイスは、無線周波数回路と、無線周波数回路から離れた位置において、移動体コンピューティングの一部に機械的に結合されたモーダル・アンテナとを含むことができる。モーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。移動体コンピューティング・デバイスは、無線周波数回路をモーダル・アンテナに結合する送信線を含むことができる。無線周波数回路は、送信線を通じてモーダル・アンテナにＲＦ信号を送信するように構成することができ、更に、モーダル・アンテナのモードを調節するために、送信線を通じて制御信号を伝達するように構成することができる。【選択図】図８Ｂ

Description

優先権主張
[0001] 本願は、“Mobile Computing Device having a Modal Antenna”（モーダル・アンテナを有する移動体コンピューティング・デバイス）と題し、２０１９年１月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／７９９，０７１号の優先権を主張する。この特許出願をここで引用したことにより、その内容が本願にも含まれるものとする。
分野
[0002] 本開示の態様例は、一般的に、アンテナ制御の分野に関し、実例をあげると、複数の異なるモードで動作するように構成されたモーダル・アンテナの制御に関する。
従来技術
[0003] モーダル・アンテナは、ワイヤレス通信において、実例をあげると、スマートフォン・ハンドセットにおいて、増々使用されつつある。このようなアンテナは、一般に、従前からの受動アンテナよりも信号品質が改良され、形状係数が小さい。モーダル・アンテナの一構成では、被駆動エレメントに伴う放射パターンを変更するように構成された寄生エレメントを必要とする。このような構成では、第１送信線が、被駆動エレメントを、この被駆動エレメントを駆動するように構成された回路と接続することができる。別の送信線が、モーダル・アンテナのモーダル特性(modal property)を変化させるように構成された回路を、寄生エレメントに接続することができる。
[0004] 本開示の実施形態の態様および利点は、部分的に以下の説明において明記され、この説明から学習することができ、または実施形態の実践を通じて学習することができる。
[0005] 本開示の態様例は、モーダル・アンテナを含む移動体コンピューティング・デバイスを対象とする。この移動体コンピューティング・デバイスは、無線周波数回路と、モーダル・アンテナとを含むことができる。モーダル・アンテナは、無線周波数回路から離れた位置において、移動体コンピューティングの一部に機械的に結合されている。モーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。移動体コンピューティング・デバイスは、無線周波数回路をモーダル・アンテナに結合する送信線を含むことができる。無線周波数回路は、この送信線を通じて、ＲＦ信号をモーダル・アンテナに送信するように構成することができ、更に、モーダル・アンテナのモードを調節するために、送信線を通じて制御信号を伝達するように構成することができる。
[0006] 種々の実施形態のこれらならびにその他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付する特許請求の範囲を参照することにより、一層深く理解されよう。添付図面は、本明細書に組み込まれその一部を構成し、本開示の実施形態を例示し、説明と併せて、関連する原理を説明する役割を果たす。
[0007] 明細書では、添付図面を参照しながら、当業者に向けた実施形態の詳細な説明について明記する。
本開示の実施形態例によるモーダル・アンテナ１０の実施形態を示す。 図１Ａのモーダル・アンテナに関わる二次元アンテナ放射パターンを示す。 本開示の実施形態例による図１Ａのモーダル・アンテナの周波数プロット例を示す。 本開示の実施形態例によるアンテナ・システム例の模式図を示す。 本開示の実施形態例によるアンテナ・システムの制御回路例の模式図を示す。 振幅偏移変調およびオン－オフ・キーイング変調(on-off keying modulation)の簡略化した例を表す一連の時間整列チャートを示す。 本開示の実施形態例によるアンテナ・システムの同調回路例の模式図を示す。 本開示の実施形態例にしたがって、制御信号がＲＦ信号上に変調され、送信線を通じてモーダル・アンテナに送信されるアンテナ・システムの模式図を示す。 本開示の実施形態例にしたがって、制御信号が、送信線とは別個の制御線を通じてモーダル・アンテナに送信されるアンテナ・システムの模式図を示す。 本開示の態様による移動体コンピューティング・デバイスの実施形態の斜視図を示す。 図８Ａの移動体コンピューティング・デバイスの模式図を示す。 図８Ａおよび図８Ｂの移動体コンピューティング・デバイスの蝶番部材の斜視図を示す。 移動体コンピューティング・デバイスの蝶番部材に機械的に結合されたモーダル・アンテナを含む、移動体コンピューティング・デバイスの実施形態を示す。 移動体コンピューティング・デバイスの表示画面支持部材に機械的に結合されたモーダル・アンテナを含む移動体コンピューティング・デバイスの他の実施形態を示す。 移動体コンピューティング・デバイスの表示画面支持部材に機械的に結合されたモーダル・アンテナを含む移動体コンピューティング・デバイスの他の実施形態を示す。 本開示の態様にしたがって、移動体コンピューティング・デバイスのモーダル・アンテナを制御する方法のフローチャートである。
[0024] 本明細書および図面において参照番号を繰り返し使用する場合、本発明の同じまたは類似の特徴もしくはエレメントを表すことを意図している。
[0025] これより、実施形態について詳しく説明する。実施形態の１つ以上の例を図面に示す。各例は、実施形態の説明として示されるのであって、本開示の限定として示されるのではない。実際、本開示の範囲や主旨から逸脱することなく、実施形態に対して種々の変更および変形を行えることは、当業者には明白であろう。実例をあげると、一実施形態の一部として図示または説明する特徴を他の実施形態と共に使用して、更に他の実施形態を生み出すことができる。つまり、本開示の態様は、このような変更および変形にも及ぶことを意図している。
[0026] 本開示の態様例は、移動体コンピューティング・デバイスのモーダル・アンテナを制御するシステムおよび方法を対象とする。移動体コンピューティング・デバイスは、移動体コンピューティング・デバイスの部材に機械的に結合された（例えば、物理的に支持された）１つ以上のモーダル・アンテナを含むことができる。移動体コンピューティング・デバイスは、無線周波数回路と、この無線周波数回路から離れた位置において移動体コンピューティングの一部に機械的に結合されたモーダル・アンテナとを含むことができる。例えば、移動体コンピューティング・デバイスはラップトップでもよい。モーダル・アンテナ（１つまたは複数）は、ラップトップの蝶番部材に結合することができる。蝶番部材は、本体と表示画面支持部材の各々に結合されている。他の実施形態では、モーダル・アンテナ（１つまたは複数）をディスプレイ支持部材に結合することもでき、無線周波数回路を本体に結合することもできる。更に他の実施形態では、モーダル・アンテナ（１つまたは複数）および無線周波数回路の各々を本体に結合してもよい。
[0027] モーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。無線周波数回路は、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、寄生エレメントの電気特性を変化させるように構成することができる。無線周波数回路は、ＲＦ信号を、送信線を通じてモーダル・アンテナに送信し、モーダル・アンテナのモードを調節するように構成することができる。無線周波数回路は、モーダル・アンテナのモードを調節するために、送信線を通じて制御信号を伝達するように構成することができる。
[0028] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、表示画面支持部材、本体、ならびに表示画面支持部材および本体の各々に旋回可能に結合された蝶番部材を含むことができる。モーダル・アンテナを蝶番部材に結合してもよい。
[0029] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、蝶番部材に結合された追加のモーダル・アンテナを含んでもよい。蝶番部材は、長手方向に延びてもよく、長手方向にある長さを有してもよい（または長手方向に延長された細長部材を含んでもよい）。モーダル・アンテナは、追加のモーダル・アンテナから長手方向に離間距離(spacing distance)だけ離間されるとよい。蝶番部材の長さの離間距離に対する比率は、約３未満にするとよい。
[0030] ある実施形態では、移動体コンピュータ・デバイスはラップトップ・コンピュータを含んでもよい。
[0031] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、本体と、この本体に旋回可能に結合された表示画面支持部材とを含んでもよい。モーダル・アンテナは、表示画面支持部材に結合されてもよい。
[0032] ある実施形態では、無線周波数回路を本体に結合してもよい。
[0033] ある実施形態では、この部材は、表示画面を含む表示画面支持部材を含んでもよい。モーダル・アンテナは、表示画面の周囲と表示画面支持部材の周囲との間にある表示画面支持部材のベゼル部において、表示画面支持部材に結合されてもよい。
[0034] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、表示画面支持部材と、この表示画面支持部材に旋回可能に結合された本体とを含んでもよい。モーダル・アンテナは、本体に結合されてもよい。
[0035] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは追加のモーダル・アンテナを含んでもよい。表示画面支持部材は、本体に関して長手方向を中心として旋回可能であってもよい。本体は、長手方向に本体幅を有することができる。モーダル・アンテナは、追加のモーダル・アンテナから長手方向に離間距離だけ離間されるとよい。本体幅の離間距離に対する比率は、約３未満にするとよい。
[0036] ある実施形態では、送信線は単線同軸ケーブルでもよい。
[0037] ある実施形態では、無線周波数回路は、ＲＦ信号をモーダル・アンテナに送信するように構成されたフロント・エンド・モジュールと、モーダル・アンテナのモードを調節するように構成された制御回路とを含んでもよい。
[0038] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスはホスト・プロセッサを含んでもよい。無線周波数回路は、ＲＦ信号による送信のために、データをホスト・プロセッサから第１接続を介して受け取るように構成され、更にモーダル・アンテナのモードを調節するために、制御命令を、第２接続を介して受け取るように構成することができる。第２接続は、第１接続とは別個でよい。
[0039] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、追加の送信線と追加のモーダル・アンテナとを含んでもよい。追加のモーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。追加のモーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。無線周波数回路は、追加のＲＦ信号を追加の送信線を通じて追加のモーダル・アンテナに送信し、追加のモーダル・アンテナのモードを調節するように構成することができる。
[0040] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成された同調回路を含んでもよい。無線周波数回路は、制御回路を含んでもよい。制御回路は、送信信号を生成し送信線を通じて同調回路に伝達するために、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成される。同調回路は、制御信号を復調し、無線周波数回路が制御信号によってモーダル・アンテナのモードを調節することができるように構成することができる。
[0041] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイスは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含む、追加のモーダル・アンテナを含んでもよい。追加のモーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。追加の同調回路は、追加のモーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、追加のモーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成することができる。追加の送信線が、無線周波数回路を追加のモーダル・アンテナに結合する。無線周波数回路の制御回路は、追加の送信信号を生成し追加の送信線を通じて追加の同調回路に伝達するために、追加の制御信号を追加のＲＦ信号上に変調するように構成することができる。追加の同調回路は、追加の制御信号を復調し、無線周波数回路が追加の制御信号によって追加のモーダル・アンテナのモードを調節することができるように構成することができる。
[0042] ある実施形態では、フロント・エンド・モジュールは、振幅偏移変調を使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。
[0043] 本開示の他の実施形態例は、ラップトップ・コンピュータを対象とする。このラップトップ・コンピュータは、蝶番部材と、蝶番部材に旋回可能に結合された本体と、蝶番部材に旋回可能に結合された表示画面支持部材とを含む。ラップトップは、無線周波数回路を含むことができる。モーダル・アンテナは、蝶番部材に結合することができ、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。ラップトップは、無線周波数回路をモーダル・アンテナに結合する送信線を含むことができる。無線周波数回路は、送信線を通じてＲＦ信号をモーダル・アンテナに送信するように構成することができ、更にモーダル・アンテナのモードを調節するように構成することができる。
[0044] ある実施形態では、無線周波数回路は、送信信号を生成し送信線を通じて伝達して、モーダル・アンテナのモードを制御信号によって調節するために、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。
[0045] ある実施形態では、ラップトップ・コンピュータは、同調回路を含むことができる。同調回路は、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成される。無線周波数回路は、制御回路を含むことができる。この制御回路は、送信信号を生成し送信線を通じて同調回路に伝達するために、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成される。同調回路は、制御信号を復調し、無線周波数回路が制御信号によってモーダル・アンテナのモードを調節することができるように構成することができる。
[0046] ある実施形態では、ラップトップ・コンピュータは、ホスト・プロセッサと、同調回路と、追加のモーダル・アンテナとを含んでもよい。同調回路は、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成される。ラップトップ・コンピュータは、追加の同調回路を含んでもよい。追加の同調回路は、追加のモーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、追加のモーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成される。制御線が、ホスト・プロセッサを同調回路に結合することができる。追加の制御線が、同調回路を追加の同調回路に結合することができる。ホスト・プロセッサは、制御信号および追加の制御信号の各々を、制御線を通じて同調回路に送信するように構成することができる。同調回路は、追加の制御信号を追加の制御線を通じて追加の同調回路に送信するように構成することができる。
[0047] ある実施形態では、ラップトップ・コンピュータは、蝶番部材に結合された追加のモーダル・アンテナを含んでもよい。表示画面支持部材は、蝶番部材に関して、長手方向を中心に旋回可能にすることができる。蝶番部材は、長手方向に延びてもよく、長手方向に長さを有してもよい。モーダル・アンテナは、追加のモーダル・アンテナから、長手方向に離間距離だけ離間されるとよい。蝶番部材の長さの離間距離に対する比率は、約３未満にするとよい。
[0048] ある実施形態では、ラップトップ・コンピュータは、追加のモーダル・アンテナを含んでもよい。追加のモーダル・アンテナは、蝶番部材に結合され、無線周波数回路に動作可能に接続される。追加のモーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。追加のモーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。無線周波数回路は、追加のＲＦ信号を追加のモーダル・アンテナに送信し、追加のモーダル・アンテナのモードを調節するように構成することができる。
[0049] ある実施形態では、ラップトップ・コンピュータは、同調回路を含んでもよい。同調回路は、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成される。送信線が、無線周波数回路をモーダル・アンテナに結合することができる。無線周波数回路は、送信信号を生成し送信線を通じて同調回路に伝達するために、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。同調回路は、制御信号を復調し、無線周波数回路が制御信号によってモーダル・アンテナのモードを調節することができるように構成することができる。
[0050] 本開示の他の実施形態例は、ラップトップの本体部材を表示画面支持部材と旋回可能に結合するように構成された、ラップトップの蝶番部材を対象とする。この蝶番部材は、当該蝶番部材に結合された第1モーダル・アンテナを含んでもよい。第１モーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含むことができる。モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。第２モーダル・アンテナを蝶番部材に結合してもよく、第２モーダル・アンテナは、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含む。第２モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられる。第１モーダル・アンテナは、第２モーダル・アンテナから離間されるとよい。
[0051] 図１Ａは、本開示の態様によるモーダル・アンテナ１０の実施形態を示す。モーダル・アンテナ１０は、回路ボード１２（例えば、接地面を含む）と、回路ボード１２上に配置された被駆動アンテナ・エレメント１４とを含むことができる。被駆動アンテナ・エレメント１４に近接して、第１寄生エレメントメント１５を位置付けることができる。例えば、第１寄生エレメント１５は、第１寄生エレメント１５における電流が、被駆動エレメントの放射パターンに作用するように、位置付けることができる。実例をあげると、回路ボード（例えば、および接地面）と被駆動アンテナ・エレメント１４との間に、アンテナ空間を定めることができる。第１寄生エレメント１５は、少なくとも部分的にアンテナ空間内に位置付けることもできる。
[0052] 第１能動同調エレメント１６を寄生エレメント１５と結合することができる。第１能動同調エレメント１６は、受動または能動コンポーネント、あるいは一連のコンポーネントにすることもでき、可変リアクタンスによって、または接地への短絡によってのいずれかで、第１寄生エレメント１４上のリアクタンスを変化させ、アンテナの周波数偏移(shift)を生じさせるように構成することができる。
[0053] ある実施形態では、第２寄生エレメント１８は、第２寄生エレメント１８内の電流が被駆動エレメントの放射パターンに作用するように、回路ボード１２に隣接し、更に被駆動エレメント１４に近接して配置されてもよい。第２寄生エレメント１８は、アンテナ空間の外側に位置付けられてもよい。被駆動エレメント１４は、幅１９を有してもよい。第２寄生エレメント１８は、被駆動エレメント１４から離間距離２１だけ、離間されるとよい。被駆動エレメント１４の幅１９の離間距離２１に対する比率は、約０．２から約１０まで、ある実施形態では約０．５から約８まで、そしてある実施形態では約１から約５までの範囲に及んでもよい。
[0054] 第２寄生エレメント１８は、更に、個々に１つ以上の能動および／または受動コンポーネントを含むことができる、第２能動同調エレメント２０を含んでもよい。第２寄生エレメント１８は、被駆動エレメント１４に隣接して位置付けてもよく、更にアンテナ空間の外側に位置付けてもよい。
[0055] 説明した構成は、リアクタンスを変化させることによって、被駆動アンテナ・エレメントの放射パターン特性を偏移させる機能(ability)を設けることができる。アンテナ放射パターンを偏移させることを「ビーム・ステアリング」(beam steering)と呼ぶことができる。アンテナ放射パターンがヌルを含む場合、同様の動作を「ヌル・ステアリング」(null steering)と呼ぶことができる。何故なら、アンテナ周囲の代わりの位置にヌルを偏移させることができるからである（例えば、干渉を低減するため）。ある実施形態では、第２能動同調エレメント２０は、「オン」のときに第２寄生を接地に接続し、「オフ」のときに短絡を終わらせる(terminating the short)スイッチを含んでもよい。しかしながら、例えば、第１または第２寄生エレメントのいずれかにおいて、可変キャパシタまたは他の可変同調コンポーネントを使用することによって、可変リアクタンスが、更に、アンテナ・パターンまたは周波数応答の可変偏移(variable shifting)にも対応できる(provide)ことは注記してしかるべきである。例えば、第１能動同調エレメント１６および／または第２能動同調エレメント１８は、 調整可能なキャパシタ、ＭＥＭＳデバイス、調整可能なインダクタ、スイッチ、調整可能な位相シフタ、電界効果トランジスタ、またはダイオードの内少なくとも１つを含んでもよい。
[0056] 図１Ｂは、図１Ａのモーダル・アンテナに関わる二次元アンテナ放射パターンを示す。モーダル・アンテナ１０の第１および第２寄生エレメント１６、１８の少なくとも１つに伴う電気特性を制御することによって、放射パターンを偏移させることができる。例えば、ある実施形態では、放射パターンを第１モード２２から第２モード２４に、または第３モード２６に移行させることもできる。
[0057] 図１Ｃは、本開示のある態様による、図１Ａのモーダル・アンテナの周波数プロット例を示す。アンテナの周波数は、モーダル・アンテナ１０の第１および第２寄生エレメント１６、１８の少なくとも１つに伴う電気特性を制御することによって、偏移させることができる。例えば、アンテナの第１周波数（ｆ０）は、第１および第２寄生エレメントを「オフ」に切り替えたときに達することができ、周波数（ｆＬ）および（ｆＨ）は、第２寄生を接地に短絡させたときに生成することができ、周波数（ｆ４; ｆ０）は、第１および第２寄生エレメントを各々接地に短絡させたときに生成することができる。尚、本開示の範囲内において、他の構成も可能であることは理解されてしかるべきである。例えば、もっと多いまたは少ない寄生エレメントを採用してもよい。寄生エレメントの位置付けを変更することによって、異なる周波数および／または周波数の組み合わせを得ることができる更に別のモードを達成することもできる。
[0058] 図１Ａ～図１Ｃは、例示および論述の目的に限って、複数のモードを有するモーダル・アンテナの一例を示す。本明細書において提供する開示を使用する当業者であれば、他のモーダル・アンテナおよび／またはアンテナ構成も、本開示の範囲から逸脱することなく、使用できることが理解できるであろう。本明細書において使用する場合、「モーダル・アンテナ」とは、複数のモードで動作することができるアンテナを意味し、各モードが別個の放射パターンと関連付けられる。
[0059] 図２は、本開示の態様例によるアンテナ・システム１００の実施形態の模式図を示す。アンテナ・システム１００は、モーダル・アンテナ１０２を含むことができる。モーダル・アンテナ１０２は、被駆動エレメント１０４と、被駆動エレメント１０４に近接して位置付けられた寄生エレメント１０６とを含むことができる。モーダル・アンテナ１０２は、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。例えば、図１Ａから図１Ｃを参照して先に説明したように、各モードには異なる放射パターンと関連付けることができる。
[0060] 同調回路１０８は、モーダル・アンテナ１０２を複数の異なるモードで動作させるために、寄生エレメント１０６に伴う電気特性を制御するように構成することができる。同調回路１０８は、送信信号から制御信号を復調し、例えば、図４および図５を参照して更に詳しく説明するように、制御信号と関連付けられた制御命令に基づいて、寄生エレメント１０６の電気特性を制御するように構成することができる。
[0061] 可変同調コンポーネント(tunable component)１１０を寄生エレメント１０６と結合してもよい。同調回路１０８は、可変同調コンポーネント１１０を制御して、寄生エレメント１０６を接地と接続するというようにして、寄生エレメント１０６の電気接続状態(electrical connectivity)を、電圧ソースまたは電流ソースあるいは電圧シンクまたは電流シンクによって変化させるように構成することができる。
[0062] 無線周波数回路１１２は、ＲＦ信号をモーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に送信するように構成することができる。例えば、送信線１１４が無線周波数回路１１２をモーダル・アンテナ１０２に結合してもよい。ある実施形態では、送信線１１４は単線同軸ケーブルでもよい。無線周波数回路１１２は、ＲＦ信号を増幅するまたは生成するように構成することができ、ＲＦ信号（送信信号の成分として）は送信線１１４を通じてモーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に送信される。
[0063] ある実施形態では、無線周波数回路１１２は、フロント・エンド・モジュール１１６および／または制御回路１１８を含むことができる。フロント・エンド・モジュール１１６は、被駆動エレメント１０４に送信されるＲＦ信号を生成および／または増幅するように構成することができる。制御回路１１８は、種々の適した変調技法を使用して、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。例えば、ある実施形態では、制御回路１１８は、例えば、図４を参照して以下で更に詳しく説明するように、振幅偏移変調を使用して送信信号を生成するために、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。
[0064] 送信線１１４は、種々の周波数帯域を占める信号の合体(combination)および／または分離を補助するように構成された種々のコンポーネントと結合することができる（例えば、バイアスＴ回路を使用して）。例えば、第１バイアスＴ回路１２０は、フロント・エンド・モジュール１１６および制御回路１１８を送信線１１４と結合することができる。第１バイアスＴ回路１２０は、送信線１１４をフロント・エンド・モジュール１１６と結合するキャパシタ１２２と、制御ユニット１１８を送信線１１４と結合するインダクタ１２４とを含むことができる。第２バイアスＴ回路１２６は、被駆動エレメント１０４および同調回路１０８を送信線１１４と結合することができる。第２バイアスＴ回路１２６は、送信線１１４を被駆動エレメント１０４と結合するキャパシタ１２８と、送信線１１４を同調回路１０８と結合するインダクタ１３０とを含むことができる。
[0065] フロント・エンド・モジュール１１６は、第１バイアスＴ回路１２０のキャパシタ１２２を介して、ＲＦ信号を送信することができる。制御回路１１８は、第１バイアスＴ回路１２０のインダクタ１２４を介して、制御信号をＲＦ信号上に変調し、送信線１１４内に制御信号を生成することができる。同調回路１０８は、第２バイアスＴ回路１２６のインダクタ１３０を介して、送信信号から制御信号を復調することができる。送信信号のＲＦ信号成分は、第２バイアスＴ回路１２６のキャパシタ１２８を介して、モーダル・アンテナ１０２の被駆動エレメント１０４に送信することができる。
[0066] ある実施形態では、アンテナ・システム１００が、第１回路ボード１２９と、第１回路ボード１２９から物理的に分離した第２回路ボード１３１とを含むことができる。第１回路ボード１２９上には、無線周波数回路１１２が配置されてもよい。第２回路ボード１３１上には、同調回路１０８またはモーダル・アンテナ１０２の内少なくとも１つが配置されてもよい。これによって、複数の送信線を採用することなく、またアンテナ・システム１００の動作に悪影響を及ぼすことなく、無線周波数回路１１２を同調回路および／またはモーダル・アンテナ１０２から物理的に分離させることができる。
[0067] ある実施形態では、ＲＦ信号を第１周波数帯域内に定めてもよい。制御信号は、第１周波数帯域とは別個の第２周波数帯域内に定めてもよい。例えば、第１周波数帯域は、約５００ＭＨｚから約５０ＧＨｚまでの範囲に及んでもよく、ある実施形態では約１ＧＨｚから約２５ＧＨｚまでの範囲、ある実施形態では約２ＧＨｚから約７ＧＨｚ、例えば、約５ＧＨｚまでの範囲に及んでもよい。第２周波数帯域は、約１０ＭＨｚから約１ＧＨｚまでの範囲に及んでもよく、ある実施形態では約２０ＭＨｚから約８００ＭＨｚまでの範囲、ある実施形態では約３０ＭＨｚから約５００ＭＨｚまでの範囲、ある実施形態では約５０ＭＨｚから約２５０ＭＨｚ、例えば、約１００ＭＨｚまでの範囲に及んでもよい。
[0068] 図３は、図２に示したアンテナ・システム１００の制御回路１１８の一実施形態の模式図を示す。制御回路１１８は、プロセッサ１３２を含むことができる。プロセッサ１３２は、モーダル・アンテナ１０２のモードを変更するための制御命令（図２に示す）、そうでなければモーダル・アンテナ１０２の放射パターンの方位または周波数を調節するための制御命令を生成もしくは受信するように構成することができる。例えば、プロセッサ１３２は、他のプロセッサ（図３においてＨＯＳＴで表される）から制御命令を受信することもでき、命令を記述するデータ（図３においてＤＡＴＡＮで表される）を含む出力を生成することもできる。データは、任意の適したビット深度を有することができる。例えば、ある実施形態では、データは二進フォーマットでもよい。他の実施形態では、データは、１６進フォーマット、１０進フォーマット等でもよい。
[0069] また、制御回路１１８は搬送波信号ソース１３４も含むことができる。ある実施形態では、搬送波信号ソース１３４は、全体的に一定の周波数を有することができる正弦波を含む搬送波信号を生成するように構成することができる。他の実施形態では、搬送波信号は、任意の適した信号であればよく、または任意の適した信号を含んでもよい。例えば、ある実施形態では、搬送波信号は、任意の適した反復パターンであってもまたはそれを含んでもよく、正弦波であることや、全体的に一定の周波数を有することに限定されない。
[0070] また、制御回路１１８は変調器１３６も含むことができる。変調器１３６は、搬送波信号上にプロセッサの出力を変調して、制御信号（図３においてＴＸ ＣＨＮで表される）を生成するように構成されている。変調器１３６は、マルチプレクサ１３８を含むことができる。マルチプレクサ１３８は、制御命令を記述することができるデータ（図３においてＤＡＴＡＮで表される）を含む出力を、搬送波信号ソース１３４からの搬送波信号と合体するように構成されている。例えば、変調器１３６は、例えば、図４を参照して以下で更に詳しく説明するように、搬送波信号ソース１３４からの搬送波信号の振幅を調整し(scale)、例えば、振幅偏移変調（例えば、オン－オフ・キーイング変調）を実行することによって、制御信号を生成するように構成することができる。また、変調器１３６は、増幅器１４０とバイアスＴ回路１４２とを含むことができる。
[0071] 図４は、振幅偏移変調およびオン－オフ・キーイング変調の簡略化した例を表す一連の時間整列チャート４００を示す。二進信号４０１は、二進データ集合を記述するように、第１電圧レベル４０２と第２電圧レベル４０４との間で交互してもよい。二進信号４０１は、プロセッサ１３２の出力を簡略化した例に対応することもでき、この出力は、例えば、図３を参照して先に説明したような、制御命令を記述するデータを含むこともできる。振幅偏移変調は、第１電圧レベル４０２を、可変振幅を有する正弦波信号４０６として表すことによって、二進信号４０１を表すことを含むとしてよい。例えば、正弦波信号４０６は、二進信号４０１の第１電圧４０２を表す第１振幅４０８を有することができ、更に、二進信号４０１の第２電圧レベル４０４を表す第２振幅４１０を有することができる。
[0072] オン－オフ・キーイング変調は、一種の振幅偏移変調である。オン－オフ・キーイング変調では、可変振幅を有する正弦波信号４１１によって、二進信号４０１を表すことができる。正弦波信号４１１は、二進信号４０１の第１電圧レベル４０２を表す第１振幅４１２を有することができる。しかしながら、第２電圧レベル４０４は、正弦波信号４０６の欠如によって表すことができる。言い換えると、正弦波信号４０６は、二進信号４０１の第２電圧４０４を表すために、約ゼロの振幅を有するとしてよい。
[0073] 図５は、例えば、図３を参照して先に論じた同調回路１０８に対応する、本開示の態様による同調回路５００の一実施形態の模式図を示す。同調回路５００は、復調器５０２およびバイアス５０４を含むことができる。復調器５０２は、バイアス５０４と結合されたバイアスＴ回路５０６と、通信線１１４（図２に示す）と結合されたマルチプレクサ５０７とを含むことができる。
[0074] また、同調回路５００は、少なくとも１つの周波数帯域を濾波するように構成されたロー・パス・フィルタ５０８も含むことができる。例えば、ロー・パス・フィルタ５０８は、搬送波信号周波数の周波数よりも高い少なくとも１つの周波数帯域を濾波するように構成されてもよい。したがって、ロー・パス・フィルタ５０８は、搬送波信号周波数を分離する、またはその強度を相対的に高めることができる。また、復調器５０２は、ツェナー・ダイオードのような、ダイオード５１０を含むことができる。ダイオード５１０は、制御信号と関連付けられた（例えば、内部に収容された）制御命令を解釈するように構成された論理回路５１２と結合することができる。
[0075] また、論理回路５１２（例えば、論理演算を実施するためにコンピュータ読み取り可能命令を実行するように構成されたプロセッサ、ＡＳＩＣ等）は、制御信号と関連付けられた（例えば、内部に収容された）制御命令に基づいて、スイッチ５１４の動作を制御するように構成することもできる。スイッチ５１４は、接地と接続され、複数の状態間で切り替えるように構成することができる。例えば、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、スイッチ５１４は、スイッチ５１４の出力５１６を接地と選択的に接続するように、そうでなければ出力５１６の電気接続状態(connectivity)を変化させて寄生エレメント１０６（図２に示す）に伴う電気特性を制御するように構成することができる。例えば、スイッチ５１４は、可変同調コンポーネント１１０（図２に示す）の動作を調節して、寄生エレメント１０６のソースまたはシンクとの電気接続状態を変化させる（例えば、電圧ソース／シンクまたは電流ソース／シンク）ように構成することができる。例えば、スイッチ５１４は、寄生エレメント１０６を接地と選択的に接続するように構成することができる。
[0076] 同調回路１０８、５００と関連付けられたローカル・クロック周波数と、制御回路１１８と関連付けられたクロック周波数（例えば、マスタ・クロック周波数）との間に、２つのクロック周波数間の相対的な差である、周波数ドリフトが発生するおそれがある。周波数ドリフトを最小限に抑えるために、同調回路１０８、５００は、ローカル・クロック周波数をマスタ・クロック周波数と同期させるように構成することができる。
[0077] 一例として、第１クロック周波数を送信信号と関連付けてもよく、同調回路５００は、同調回路５００と関連付けられたローカル・クロック周波数を第１周波数と同期させるように構成してもよい。第１クロック周波数は、正弦波ソース１３４または制御回路１１８と関連付けられた他の高調波ソースによって生成される搬送波信号の周波数に対応しても（例えば、等しいまたはその倍数である）よい。実例をあげると、第１クロック周波数は、制御信号の内非ゼロ振幅を有する部分に存在してもよい。
[0078] 同調回路５００（例えば、論理回路５１２）は、同調回路５００と関連付けられたローカル・クロック周波数を供給するように構成された、同調可能な高調波局部発振器（例えば、リンク発振器）のような、同調可能な周波数ソースを含むことができる。論理回路５１２は、論理回路５１２が（例えば、ダイオード５１０から）受け取った信号をサンプリングし、この信号に関して周波数検索動作を実行するように構成することができる。周波数検索動作は、該当するサンプリング周波数を決定することができる。例えば、論理回路５１２は、予測フレーズ(phrase)に対応する時間期間、制御信号（またはダイオード５１０によって出力された、その調整バージョン）をサンプリングすることができる。予測フレーズは、制御信号内に存在すると予測される信号パターンを含むことができる。一例として、予測フレーズは、１つ以上の送信データ「フレーム」の先頭および／または終端に、「プリアンブル」または「ポストアンブル」として存在してもよい。論理回路５１２は、予測フレーズを認識または検出し、フレーム（１つまたは複数）の先頭または終端を突き止めるように構成することができる。次いで、論理回路５１２は、サンプル内に存在する局部発振器の「クロック・エッジ」数を、予測フレーズに基づいてサンプル内に存在することが予測される局部発振器の「クロック・エッジ」数と比較して、「クロック・エッジ」数に関して位相誤差を測定し判定することができる。
[0079] 次いで、論理回路５１２は、周波数検索動作を実行することができる。例えば、周波数検索動作は、（１）予測フレーズの長さに対応する時間期間サンプリングするステップと、（２）サンプル内に存在するクロック・エッジの数を、予測されるクロック・エッジの数と比較することによって、位相誤差を判定するステップと、（３）ローカル・クロック周波数が、制御回路１１８と関連付けられたマスタ・クロック周波数と十分に同期されるまで、ローカル・クロック周波数（例えば、局部発振器の周波数）を調節するステップとを繰り返す動作を含むことができる。例えば、ローカル・クロック周波数が十分に同期されたと判定できるのは、位相誤差が閾値（例えば、所定の閾値）未満になったときである。
[0080] ある実施形態では、同調回路は、数値制御発振器を採用してもよい。数値制御発振器は、同調回路が受け取った信号のデータ・エッジ遷移を計数するように構成される。データ・エッジ遷移の数が、予測範囲（例えば、所定の範囲）から外れた場合、同調回路は、関連するデータ・フレームを拒否または無視することができる。データ・エッジ遷移のカウント(count)が予測範囲内に納まる場合、同調回路は、この同調回路の内部発振器と関連付けられた周波数（例えば、ローカル・クロック周波数）を調節することができる。例えば、同調回路は、内部発振器の周波数を上昇または低下させて、同調回路の内部発振器周波数の周波数(the frequency of the internal oscillator frequency)と、ＲＦ回路および／または制御回路と関連付けられたクロックまたは発振器周波数との間における、通常動作の間に発生する可能性がある、ドリフトを補償するように、構成することができる。
[0081] 図６は、本開示の態様によるアンテナ・システム６００の実施形態の模式図を示す。アンテナ・システム６００は、全体的に、図２を参照して先に説明したアンテナ・システム１００と同様に構成することができる。例えば、アンテナ・システム６００は、被駆動エレメント６０４および寄生エレメント６０６を含むモーダル・アンテナ６０２、同調回路６０８、ＲＦ回路６１２、送信線６１４、フロント・エンド・モジュール６１６、制御回路６１８、キャパシタ６２２およびインダクタ６２４を含む第１バイアスＴ回路６２０、ならびにキャパシタ６２８およびインダクタ６３０を含む第２バイアスＴ回路６２６を含むことができる。
[0082] また、アンテナ・システム６００は、被駆動エレメント６３４および寄生エレメント６３６を含む第２モーダル・アンテナ６３２も含んでもよい。第２同調回路６３８は、モーダル６３２を複数の異なるモードで動作させるために、寄生エレメント６３６に伴う電気特性を制御するように構成することができる。例えば、第２可変同調コンポーネント６４０を寄生エレメント６３６と結合してもよく、同調回路６３８は、第２可変同調コンポーネント６４０を制御して、寄生エレメント１０６を接地と接続するというようにして、第２モーダル・アンテナ６３２の寄生エレメント６３６と電圧または電流ソースもしくはシンクとの電気接続状態を変更するように構成することができる。
[0083] 無線周波数回路６１２は、第２フロント・エンド・モジュール６４２と第２送信線６４４とを含むことができる。第２フロント・エンド・モジュール６４２は、第２ＲＦ信号を生成および／または増幅するように構成することができる。制御回路６１８は、第２制御信号を第２ＲＦ信号上に変調し、第２送信信号を生成するように構成することができる。ある実施形態では、制御回路６１８は、例えば、図３および図４を参照して先に説明したように、振幅偏移変調を使用して第２制御信号を第２ＲＦ信号上に変調することもできる。
[0084] 第２送信線６４４は、 種々の周波数帯域を占める信号の合体(combination)および／または分離を補助するように構成されたバイアスＴ回路を使用して、種々のコンポーネントと結合することができる。例えば、第３バイアスＴ回路６４６は、第２フロント・エンド・モジュール６４２および制御回路６１８を第２送信線６４４と結合することができる。第３バイアスＴ回路６４６は、第２フロント・エンド・モジュール６４２を第２送信線６４４と結合するキャパシタ６４８と、制御ユニット６１８を第２送信線６４４と結合するインダクタ６５０とを含むことができる。
[0085] 第４バイアスＴ回路６５２は、第２送信線６４４を第２モーダル・アンテナ６３２の被駆動エレメント６３４および同調回路１０８と結合することができる。第４バイアスＴ回路６５２は、第２送信線６４４を第２モーダル・アンテナ６３２の被駆動エレメント６３４と結合するキャパシタ６５４と、第２送信線６４４を第２同調回路６３８と結合するインダクタ６５６とを含むことができる。
[0086] 第２フロント・エンド・モジュール６４２は、第３バイアスＴ回路６４６のキャパシタ６４８を介して、第２ＲＦ信号を送信することができる。制御回路６１８は、第３バイアスＴ回路６４６のインダクタ６５０を介して第２制御信号を第２ＲＦ信号上に変調し、第２送信信号を生成することができる。第２同調回路６３８は、第４バイアスＴ回路６５２のインダクタ６５６を介して、第２送信信号から制御信号を復調することができる。第２送信信号のＲＦ信号成分は、第４バイアスＴ回路６５２のキャパシタ６５４を介して、第２モーダル・アンテナ６３２の被駆動エレメント６３４に送信することができる。
[0087] この実施形態では、制御回路６１８は、送信線６１４、６４４の各々と関連付けられた別個の出力を有することができる。制御回路６１８は、図３を参照して先に説明した制御回路１１８と同様に構成することができ、更に、第２送信線６４４に別個の出力を供給するように構成された追加のコンポーネントを含むことができる。例えば、制御回路６１８は、第２出力を供給するように、第２プロセッサ１３２、正弦波ソース１３４、変調器１３６、マルチプレクサ１３８、増幅器１４０，および／またはバイアスＴ回路１４２を含むこともできる。
[0088] ある実施形態では、アンテナ・システムは、多入力－多出力（ＭＩＭＯ： multiple-in-multiple-out）構成とした複数のアンテナを含んでもよい。複数対の制御回路および同調回路は、複数のモーダル・アンテナだけでなく、複数の受動アンテナも制御するように構成することができる。例えば、アンテナ・システムは、Ｍ個のモーダル・アンテナおよび（Ｎ－Ｍ）個の受動アンテナの動作を制御するように構成されたＮ個の同調回路（各々、それぞれの制御回路と対をなす）を含むことができる。ここで、ＮおよびＭは各々正の整数であり、ＮはＭ以上である。加えて、ある実施形態では、例えば、図６を参照して説明したように、１つの制御回路が複数の出力を含み、複数の同調回路と対をなすこともできる。いずれにしても、同調回路の数Ｎは、任意の適した数までに及んでもよい。例えば、ある実施形態では、Ｎは２から２０までの範囲、またはそれ以上でもよく、Ｍも、２から２０までの範囲、またはそれ以上でもよい。
[0089] 尚、本開示の範囲内で種々の変形が可能であることは理解されてしかるべきである。例えば、他の実施形態では、別々の制御回路を各送信線６１４、６４４と関連付けてもよい。加えて、他の実施形態では、１つのフロント・エンド・モジュールが、それぞれのＲＦ信号を生成するように構成することもできる。ある実施形態では、１つの同調回路が、システムの各モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成することもできる。更にまた、ある実施形態では、システムが２つよりも多いモーダル・アンテナを含んでもよい。加えて、ある実施形態では、システムが１つ以上のモーダル・アンテナと、複数のモードで動作するように構成されていない１つ以上の非モーダル・アンテナ、即ち、受動アンテナとの組み合わせを含んでもよい。ある実施形態では、１つ以上のモーダル・アンテナが１つよりも多い寄生エレメントを含んでもよい。１つの制御回路が、寄生エレメントに伴うそれぞれの可変同調エレメントを調節し、寄生エレメントに伴う電気特性を制御し、モーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるように構成することもできる。他の実施形態では、可変同調エレメントをそれぞれ調節するために、複数の制御回路を使用してもよい。尚、他の変形、変更、組み合わせ等も本開示の範囲内で可能であることは理解されてしかるべきである。
[0090] 図７は、本開示の態様によるアンテナ・システム７００の他の実施形態を示す。アンテナ・システム７００は、第１モーダル・アンテナ７０２、第２モーダル・アンテナ７０４（例えば、追加のモーダル・アンテナ）、第１同調回路７０６および第２同調回路７０８、ならびにＲＦ回路７１０を含むことができる。第１モーダル・アンテナ７０２は、被駆動エレメント７１２、寄生エレメント７１４、および可変同調コンポーネント７１６を含むことができる。第２モーダル・アンテナ７０４は、被駆動エレメント７１８、寄生エレメント７２０、および可変同調コンポーネント７２２を含むことができる。ＲＦ回路７１０は、第１送信線７２１を通じて、第１ＲＦ信号を第１モーダル・アンテナ７０２に伝達するように構成することができる。ＲＦ回路７１０は、第２送信線７２３を通じて、第２ＲＦ信号を第２モーダル・アンテナ７０４に伝達するように構成することができる。
[0091] アンテナ・システム７００は、ホスト・プロセッサ７２４（例えば、中央処理ユニット）と、ホスト・プロセッサ７２４を第１同調回路７０６に結合する制御線７２６とを含むことができる。追加の制御線７２８が、第１同調回路７０６を第２同調回路７０８に結合することができる。ホスト・プロセッサ７２４は、制御信号および追加の制御信号の各々を、制御線７２６を通じて、第１同調回路７０６に送信するように構成することができる。第１同調回路７０６は、制御信号に基づいて、モーダル・アンテナ７０２をモーダル・アンテナ７０２の複数の異なるモードで動作させるために、モーダル・アンテナ７０２の寄生エレメント７１４に伴う電気特性を制御する（例えば、可変同調コンポーネント７１６を使用して）ように構成することができる。第１同調回路７０６は、追加の制御信号を、追加の制御線７２８を通じて、第２同調回路７０８に送信するように構成することができる。追加の制御回路７０８は、追加の制御信号に基づいて、追加のモーダル・アンテナ７０４を追加のモーダル・アンテナ７０４の複数の異なるモードで動作させるために、追加のモーダル・アンテナ７０４の寄生エレメント７２０に伴う電気特性を制御する（例えば、可変同調コンポーネント７２２を使用して）ように構成することができる。
[0092] 図８Ａおよび図８Ｂは、本開示の態様による移動体コンピューティング・デバイス８００の実施形態の斜視図および模式図を示す。図８Ｃは、図８Ａおよび図８Ｂの蝶番部材８３４の斜視図である。移動体コンピューティング・デバイス８００は、ラップトップ・コンピュータであっても、またはそれを含んでもよい。しかしながら、他の実施形態では、移動体コンピューティング・デバイス８００は、スマートフォン、タブレット等のような、任意の適した種類の移動体コンピューティング・デバイスであっても、またはそれを含んでもよい。
[0093] 図８Ｂを参照すると、移動体コンピューティング・デバイス８００は、印刷回路ボード８３０と、印刷回路ボード８３０に結合された無線周波数回路８１０とを含むことができる。移動体コンピューティング・デバイス８００は、ホスト・プロセッサ８２４（例えば、中央処理ユニット）と、電源ユニット８２３とを含むことができる。
[0094] 図８Ａを参照すると、移動体コンピューティング・デバイス８００は、図７のアンテナ・システム７００を参照して先に説明したように構成されたアンテナ・システムを含むことができ、蝶番部材８３４を含むことができる。本体８３６は、蝶番部材８３４に旋回可能に結合することができる。表示画面支持部材８３８は、蝶番部材８３４に旋回可能に結合することができる。印刷回路ボード８３０を本体８３６に結合することができる。モーダル・アンテナ８０２は、蝶番部材８３４に結合し、無線周波数回路８１０（図Ｂ）と動作可能に接続することができる。モーダル・アンテナ８０２は、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、例えば、図１Ａから図１Ｃまでを参照して先に説明したように、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。追加のモーダル・アンテナ８０４も、同様に、蝶番部材８３４に結合され、無線周波数回路８１０（図Ｂ）と動作可能に接続することができる。追加のモーダル・アンテナ８０４は、被駆動エレメントと、この被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、例えば、図１Ａから図１Ｃまでを参照して先に説明したように、複数の異なるモードで動作可能にすることができる。
[0095] 無線周波数回路８１０、ホスト・プロセッサ８２４、およびモーダル・アンテナ８０２、８０４は、全体的に、図７を参照して説明したように構成することができる。モーダル・アンテナ８０２、８０４は、無線周波数回路８１０から離れるとよい。例えば、モーダル・アンテナ８０２、８０４を、無線周波数回路８１０とは異なる、移動体コンピューティング・デバイスのコンポーネントに結合してもよい。１つ以上の送信線８２１、８２３が、無線周波数回路８１０をモーダル・アンテナ８０２、８０４と結合することができる。第１送信線８２１は、無線周波数回路８１０をモーダル・アンテナ８０２と結合することができ、第２送信線８２３は、無線周波数回路８１０を追加のモーダル・アンテナ８０４と結合することができる。ＴＡ制御線８２６は、ホスト・プロセッサ８２４を第１同調回路８０６に結合することができる。追加の制御線８２８は、第１同調回路８０６を第２同調回路８０８に結合することができる。ホスト・プロセッサ８２４は、制御信号および追加の制御信号の各々を、制御線８２６を通じて、第１同調回路８０６に送信するように構成することができる。第１同調回路８０６は、制御信号に基づいて、モーダル・アンテナ８０２の複数の異なるモードでモーダル・アンテナ８０２を動作させるために、モーダル・アンテナ８０２の寄生エレメント８１４に伴う電気特性を制御する（例えば、可変同調コンポーネント８１６を使用して）ように構成することができる。第１同調回路８０６は、追加の制御信号を、追加の制御線８２８を通じて、第２同調回路８０８に送信するように構成することができる。追加の制御回路８０８は、追加の制御信号に基づいて、追加のモーダル・アンテナ８０４を、追加のモーダル・アンテナ８０４の複数の異なるモードで動作させるために、追加のモーダル・アンテナ８０４の寄生エレメント８２０に伴う電気特性を制御する（例えば、可変同調コンポーネント８２２を使用して）ように構成することができる。
[0096] 図９は、アンテナ・システムを含む移動体コンピューティング・デバイス９００の他の実施形態を示す。このアンテナ・システムは、図６に関して説明したように構成することができる。モーダル・アンテナ９０２および／または追加のモーダル・アンテナ９０４を蝶番エレメント９３４に結合することができる。本体９３６および表示画面支持部材９３８の各々は、蝶番部材９３４に旋回可能に結合することができる。表示画面９４０は、表示画面支持部材９３８に結合することができる。同調回路９０６は、制御信号に基づいて、モーダル・アンテナ９０２の複数の異なるモードで、モーダル・アンテナ９０２を動作させるために、モーダル・アンテナ９０２の寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成することができる。送信線９２６は、無線周波数回路９１０をモーダル・アンテナ９０２に結合することができる。無線周波数回路９１０は、本体９３６に結合された印刷回路ボード９３０に結合することができる。
[0097] 無線周波数回路９１０は、送信信号を生成し送信線９２６を通じて同調回路９０６に伝達するために、制御信号をＲＦ信号上に変調するように構成することができる。同調回路９０６は、制御信号を復調し、無線周波数回路９１０が制御信号によってモーダル・アンテナ９０２のモードを調整することができるように構成することができる。
[0098] ある実施形態では、移動体コンピューティング・デバイス９００は、追加のモーダル・アンテナ９０４を含んでもよい。追加の同調回路９０８は、追加のモーダル・アンテナ９０４を複数の異なるモードで動作させるために、追加のモーダル・アンテナ９０４の寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成することができる。追加の送信線９２８は、無線周波数回路９１０を追加のモーダル・アンテナ９０４に結合することができる。無線周波数回路９１０は、追加の送信信号を生成し追加の送信線９２８を通じて追加の同調回路９０８に伝達するために、追加の制御信号を追加のＲＦ信号上に変調するように構成することができる。追加の同調回路９０８は、追加の制御信号を復調し、無線周波数回路９１０が、追加の制御信号によって、追加のモーダル・アンテナ９０４のモードを調節することができるように構成することができる。
[0099] 蝶番部材９３４は、長手方向９４２に延びることができる。蝶番部材９３４は、長手方向９４２に長さ９４４を有することができる。モーダル・アンテナ９０２は、追加のモーダル・アンテナ９０４から、長手方向９４２に離間距離９４６だけ離間されるとよい。蝶番部材９３４の長さ９４４の離間距離９４６に対する比率は、約３未満にするとよい。
[0100] 図１０は、図９の移動体コンピューティング・デバイス９００に関して先に説明したように全体的に構成することができる、移動体コンピューティング・デバイス１０００の他の実施形態を示す。しかしながら、移動体コンピューティング・デバイス１０００のモーダル・アンテナ１００２および追加のモーダル・アンテナ１００４は、表示画面支持部材１０３８に結合することができる。表示画面支持部材１０３８は、表示画面１０４０を含むことができる。モーダル・アンテナ１００２は、表示画面支持部材１０３８のベゼル部分１０４２において、表示画面支持部材１０３８に結合することができる。ベゼル部分１０４２は、表示画面１０４０の周囲１０４４と表示画面支持部材１０３８の周囲１０４６との間に配置することができる。
[0101] 表示画面支持部材１０３８は、長手方向１０５０に幅１０４８を有することができる。モーダル・アンテナ１００２、１００４は、長手方向１０５０に離間距離１０５２だけ離間されるとよい。表示画面支持部材１０３８の幅１０４８の離間距離１０５２に対する比率は、約３未満にするとよい。
[0102] 図１１は、図９の移動体コンピューティング・デバイス９００に関して先に説明したように全体的に構成することができる、移動体コンピューティング・デバイス１１００の他の実施形態を示す。モーダル・アンテナ１１０２および追加のモーダル・アンテナ１１０４は、本体１１３６に結合することができる。本体１１３６は、長手方向１１４２に本体幅１１４０を有することができる。モーダル・アンテナ１１２０は、長手方向１１４２に離間距離１１４４だけ、追加のモーダル・アンテナ１１０４から離間されるとよい。本体幅１１４０の離間距離１１４４に対する比率は、約３未満にするとよい。
[0103] 尚、ある実施形態では、図７を参照して先に説明したアンテナ・システム７００を、例えば、図１０を参照して先に説明したように、表示画面支持部材のベゼル部に配置されたモーダル・アンテナ（１つまたは複数）と共に、または、例えば、図１１を参照して先に説明したように、本体に結合されたモーダル・アンテナ（１つまたは複数）と共に、採用してもよいことは理解されてしかるべきである。
[0104] 図１２は、移動体コンピューティング・デバイスのモーダル・アンテナを制御する方法例１２００の流れ図を示す。尚、本明細書において提示した開示を使用すれば、本開示の範囲から逸脱することなく、本明細書において説明する方法はいずれも、その種々のステップを省略すること、拡大すること、同時に実行すること、並び替えること、および／または変更することが様々な手段で可能であることは、当業者には理解されよう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、種々のステップ（図示せず）を実行することもできる。加えて、方法１２００について、全体的に、図２から図７までを参照して先に説明したアンテナ・システム、および／または図８Ａから図１１までを参照して先に説明した移動体コンピューティング・デバイスを参照しながら論ずることにする。しかしながら、本方法１２００の態様は、モーダル・アンテナを含む任意の適した移動体コンピューティング・デバイスにも応用できることは、理解されてしかるべきである。
[0105] 方法１２００は、（１２０２）において、例えば、図１Ａから図７までを参照して先に説明したように、無線周波数回路から、この無線周波数回路から離れた位置にある移動体コンピューティング・デバイスの部分に結合されたモーダル・アンテナに、ＲＦ信号を伝達するステップを含むことができる。モーダル・アンテナは、複数の異なるモードで操作可能にすることができ、各モードを異なる放射パターンと関連付けることができる。
[0106] 方法１２００は、（１２０４）において、無線周波数回路から、モーダル・アンテナのモードを調節するために、モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するステップを含むことができる。例えば、制御信号を無線周波数回路から同調回路に送信することができる。例えば、図２から図６までそして図９から図１１までを参照して先に説明したように、制御信号（１つまたは複数）をＲＦ信号（１つまたは複数）上に変調し、送信信号（１つまたは複数）を生成して送信線を通じて送信することによって、送信線（１つまたは複数）を通じて同調回路に制御信号を伝達することができる。他の実施形態では、しかしながら、制御信号は、例えば、図７から図８Ｂまでを参照して先に説明したように、送信線（１つまたは複数）とは別個の１つ以上の制御線を通じて送信してもよい。
[0107] 以上、本発明の主題を、その具体的な実施形態例に関して詳細に説明したが、以上のことの理解が得られれば、当業者はこのような実施形態に対する変更、変形、および等価物を容易に生み出すことができることは認められよう。したがって、本開示の範囲は、限定ではなく一例であり、当業者には容易に認められるように、本開示は、本発明の主題に対するこのような変更、変形、および／または追加の包含を除外することはない。

Claims (20)

  1. 移動体コンピューティング・デバイスであって、
    無線周波数回路と、
    前記移動体コンピューティングにおいて前記無線周波数回路から離れた位置にある部分に機械的に結合されたモーダル・アンテナであって、前記モーダル・アンテナが、被駆動エレメントと、該被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、前記モーダル・アンテナが複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられた、モーダル・アンテナと、
    前記無線周波数回路を前記モーダル・アンテナに結合する送信線と、
    を備え、
    前記無線周波数回路が、前記送信線を通じて、ＲＦ信号を前記モーダル・アンテナに送信するように構成され、前記モーダル・アンテナのモードを調節するために、前記送信線を通じて制御信号を伝達するように構成される、移動体コンピューティング・デバイス。
  2. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、表示画面支持部材と、本体と、前記表示画面支持部材および前記本体の各々に旋回可能に結合された蝶番部材とを備え、前記モーダル・アンテナが前記蝶番部材に機械的に結合される、移動体コンピューティング・デバイス。
  3. 請求項２記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、前記蝶番部材に機械的に結合された追加のモーダル・アンテナを備え、
    前記蝶番部材が、長手方向に延び、該長手方向に長さを有し、
    前記モーダル・アンテナが、前記追加のモーダル・アンテナから、前記長手方向に離間距離だけ離間され、
    前記蝶番部材の長さの前記離間距離に対する比率が、約３未満である、移動体コンピューティング・デバイス。
  4. 請求項３記載の移動体コンピューティング・デバイスにおいて、前記無線周波数回路が、前記本体に機械的に結合される、移動体コンピューティング・デバイス。
  5. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスにおいて、前記移動体コンピューティング・デバイスが、ラップトップ・コンピュータを含む、移動体コンピューティング・デバイス。
  6. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、本体と、前記本体に旋回可能に結合された表示画面支持部材とを備え、前記モーダル・アンテナが、前記表示画面支持部材に結合される、移動体コンピューティング・デバイス。
  7. 請求項６記載の移動体コンピューティング・デバイスにおいて、前記無線周波数回路が前記本体に結合される、移動体コンピューティング・デバイス。
  8. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、表示画面を含む表示画面支持部材を備え、前記モーダル・アンテナが、前記表示画面の周囲と前記表示画面支持部材の周囲との間にある、前記表示画面支持部材のベゼル部において、前記表示画面支持部材に結合される、移動体コンピューティング・デバイス。
  9. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、表示画面支持部材と、該表示画面支持部材に旋回可能に結合された本体とを備え、前記モーダル・アンテナが前記本体に結合される、移動体コンピューティング・デバイス。
  10. 請求項９記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、前記本体に結合された追加のモーダル・アンテナを備え、
    前記表示画面支持部材が、前記本体に関して長手方向を中心に旋回可能であり、
    前記本体が、前記長手方向に本体幅を有し、
    前記モーダル・アンテナが、前記追加のモーダル・アンテナから、前記長手方向に離間距離だけ離間され、
    前記本体幅の前記離間距離に対する比率が約３未満である、移動体コンピューティング・デバイス。
  11. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスにおいて、前記送信線が単線同軸ケーブルである、移動体コンピューティング・デバイス。
  12. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスにおいて、前記無線周波数回路が、前記ＲＦ信号を前記モーダル・アンテナに送信するように構成されたフロント・エンド・モジュールと、前記モーダル・アンテナのモードを調節するように構成された制御回路とを含む、移動体コンピューティング・デバイス。
  13. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、ホスト・プロセッサを備え、前記無線周波数回路が、前記ＲＦ信号による送信のために、データを前記ホスト・プロセッサから第１接続を介して受信するように構成され、前記モーダル・アンテナのモードを調節するために、第２接続を介して制御命令を受信するように構成され、前記第２接続が前記第１接続とは別個である、移動体コンピューティング・デバイス。
  14. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、追加の送信線と追加のモーダル・アンテナとを備え、前記追加のモーダル・アンテナが、被駆動エレメントと、前記被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、
    前記追加のモーダル・アンテナが複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられ、
    前記無線周波数回路が、追加のＲＦ信号を、前記追加の送信線を通じて、前記追加のモーダル・アンテナに送信し、前記追加のモーダル・アンテナのモードを調節するように構成される、移動体コンピューティング・デバイス。
  15. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、
    前記モーダル・アンテナを前記複数の異なるモードで動作させるために、前記モーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成された同調回路を備え、
    前記無線周波数回路が、制御信号を前記ＲＦ信号上に変調して送信信号を生成し、前記同調回路に前記送信線を通じて伝達するように構成された制御回路を含み、
    前記無線周波数回路が前記制御信号によって前記モーダル・アンテナのモードを調節できるように、前記同調回路が前記制御信号を復調するように構成される、移動体コンピューティング・デバイス。
  16. 請求項１５記載の移動体コンピューティング・デバイスであって、更に、
    被駆動エレメントと、該被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含む追加のモーダル・アンテナであって、複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられる、追加のモーダル・アンテナと、
    前記追加のモーダル・アンテナを複数の異なるモードで動作させるために、前記追加のモーダル・アンテナの寄生エレメントに伴う電気特性を制御するように構成された追加の同調回路と、
    前記無線周波数回路を前記追加のモーダル・アンテナに結合する追加の送信線と、
    を備え、
    前記無線周波数回路の制御回路が、追加の送信信号を生成し前記追加の同調回路に前記追加の送信線を通じて伝達するために、追加の制御信号を追加のＲＦ信号上に変調するように構成され、
    前記無線周波数回路が前記追加の制御信号によって前記追加のモーダル・アンテナのモードを調節できるように、前記追加の同調回路が前記追加の制御信号を復調するように構成される、移動体コンピューティング・デバイス。
  17. 請求項１記載の移動体コンピューティング・デバイスにおいて、前記無線周波数回路が、振幅偏移変調を使用して、前記制御信号を前記ＲＦ信号上に変調するように構成されたフロント・エンド・モジュールを含む、移動体コンピューティング・デバイス。
  18. ラップトップ・コンピュータであって、
    蝶番部材と、
    前記蝶番部材に旋回可能に結合された本体と、
    前記蝶番部材に旋回可能に結合された表示画面支持部材と、
    無線周波数回路と、
    前記蝶番部材に結合されたモーダル・アンテナであって、前記モーダル・アンテナが、被駆動エレメントと、前記被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、前記モーダル・アンテナが、複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられる、モーダル・アンテナと、
    前記無線周波数回路を前記モーダル・アンテナに結合する送信線と、
    を備え、
    前記無線周波数回路が、ＲＦ信号を、前記送信線を通じて前記モーダル・アンテナに送信するように構成される、ラップトップ・コンピュータ。
  19. 請求項１８記載のラップトップ・コンピュータにおいて、前記無線周波数回路が、制御信号を前記ＲＦ信号上に変調して送信信号を生成し、前記制御信号によって前記モーダル・アンテナのモードを調節するために、前記送信線を通じて伝達するように構成される、ラップトップ・コンピュータ。
  20. ラップトップ用蝶番部材であって、前記ラップトップの本体部材を表示画面支持部材と旋回可能に結合するように構成され、
    細長部材と、
    前記細長部材に結合された第１モーダル・アンテナであって、被駆動エレメントと、前記被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられる、第１モーダル・アンテナと、
    前記細長部材に結合された第２モーダル・アンテナであって、被駆動エレメントと、前記被駆動エレメントに近接して位置付けられた寄生エレメントとを含み、複数の異なるモードで動作可能であり、各モードが異なる放射パターンと関連付けられる、第２モーダル・アンテナと、
    を備え、
    前記第１モーダル・アンテナが、前記第２モーダル・アンテナから離間される、蝶番部材。
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