JP2023084706A - 通信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】通信装置を提供する。【解決手段】通信装置は、ＲＦ(Radio Frequency)モジュール、アンテナ構造、第一スイッチ素子、第二スイッチ素子、複数の第一インピーダンス素子、および、複数の第二インピーダンス素子を有する。アンテナ構造は、ＲＦモジュールに結合される。アンテナ構造は、第一放射素子、および、第二放射素子を有する。第一スイッチ素子は、第一放射素子に結合される。第一スイッチ素子は、第一インピーダンス素子間で切り換え可能である。第二スイッチ素子は、第二放射素子に結合される。第二スイッチ素子は、第二インピーダンス素子間で切り換え可能である。【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置に関するものであって、特に、広帯域動作(wideband operation)をサポートする通信装置に関するものである。
モバイル通信技術の発展に伴い、モバイル装置、たとえば、ポータブルコンピュータ、携帯電話、マルチメディアプレーヤー、および、その他の復合機能性携帯型電子装置は、近年、ますます一般的になっている。ユーザーの需要を満たすため、モバイル装置は、通常、無線通信機能を有する。ある装置は、大きい無線通信エリアをカバーし、たとえば、携帯電話は、２Ｇ、３Ｇ、および、ＬＴＥ(Long Term Evolution)システムを使用して７００ＭＨｚ、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、２１００ＭＨｚ、２３００ＭＨｚ、２５００ＭＨｚ、および、２７００ＭＨｚの周波数バンドを用いて通信を実行する。ある装置は、小さい無線通信エリアをカバーし、たとえば、携帯電話は、Ｗｉ－Ｆｉおよびブルートゥース(登録商標)システムを使用して、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、および、５．８ＧＨｚの周波数バンドを用いて通信を実行する。
アンテナは、無線通信において不可欠な素子である。信号送受信に用いられるアンテナの動作帯域幅(operational bandwidth)が狭い場合、モバイル装置の通信品質に悪影響を与える。したがって、従来の問題を解決する新規の方策が必要である。
本発明は、広帯域動作をサポートする通信装置を提供することを目的とする。
一実施形態において、本発明は、ＲＦ(Radio Frequency)モジュール、アンテナ構造、第一スイッチ素子、第二スイッチ素子、複数の第一インピーダンス素子、および、複数の第二インピーダンス素子を有する通信装置を提供する。アンテナ構造は、ＲＦモジュールに結合される。アンテナ構造は、第一放射素子、および、第二放射素子を有する。第一スイッチ素子は、第一放射素子に結合される。第一スイッチ素子は、第一インピーダンス素子に結合される。第二スイッチ素子は、第二放射素子間で切り換え可能である。第二スイッチ素子は、第二インピーダンス素子間で切り換え可能である。
いくつかの実施形態において、アンテナ構造は、第一周波数バンド、第二周波数バンド、第三周波数バンド、および、第四周波数バンドをカバーする。
いくつかの実施形態において、第一周波数バンドは、７００ＭＨｚ～９００ＭＨｚである。第二周波数バンドは、１７００ＭＨｚ～２２００ＭＨｚである。第三周波数バンドは、３０００ＭＨｚ～４２００ＭＨｚである。第四周波数バンドは、４４００ＭＨｚ～５０００ＭＨｚである。
いくつかの実施形態において、第二放射素子の垂直投影は、少なくとも一部が、第一放射素子と重なる。
いくつかの実施形態において、アンテナ構造はさらに、供給接続素子(feeding connection element)を有する。供給接続素子は、第一放射素子と第二放射素子との間に結合される。
いくつかの実施形態において、アンテナ構造は、ＲＦモジュールに結合される供給点を有する。供給点は、供給接続素子に隣接する。
いくつかの実施形態において、第一放射素子は、第一端、および、第二端を有する。第一放射素子の第一端は、供給接続素子に結合される。第一放射素子の第二端は、第一スイッチ素子に結合される。
いくつかの実施形態において、第二放射素子は、第一端、および、第二端を有する。第二放射素子の第一端は、供給接続素子に結合される。第二放射素子の第二端は、第二スイッチ素子に結合される。
いくつかの実施形態において、通信装置はさらに、接地電圧を提供するプリント回路基板(Printed Circuit Board、ＰＣＢ)を有する。第二放射素子は、第一放射素子とＰＣＢとの間に設置される。
いくつかの実施形態において、第一放射素子、第二放射素子、および、ＰＣＢは、実質的に、互いに平行である。
いくつかの実施形態において、ＰＣＢは、実質的に、円形状、あるいは、長方形状を有する。
いくつかの実施形態において、第一放射素子は、実質的に、長い円弧状、あるいは、長いＬ字型形状を有し、且つ、ＰＣＢの外縁に沿って延伸する。
いくつかの実施形態において、第二放射素子は、実質的に、短い円弧状、あるいは、短いＬ字型形状を有し、且つ、ＰＣＢの外縁に沿って延伸する。
いくつかの実施形態において、第一インピーダンス素子は、誘導素子(inductive element)、容量性素子(capacitive element)、開回路素子(open-circuited element)、および／または、短絡素子(short-circuited element)を有し、これらの素子は、すべて、接地電圧に結合される。
いくつかの実施形態において、第二インピーダンス素子は、誘導素子、容量性素子、開回路素子、および／または、短絡素子を有し、これらの素子は、すべて、接地電圧に結合される。
いくつかの実施形態において、第一放射素子の長さは、第一周波数バンドの波長の０．５倍と実質的に等しい。
いくつかの実施形態において、第一放射素子の幅は、１ｍｍ～３ｍｍである。
いくつかの実施形態において、第二放射素子の長さは、第二周波数バンドの波長の０．５倍と実質的に等しい。
いくつかの実施形態において、第二放射素子の幅は、１ｍｍ～３ｍｍである。
いくつかの実施形態において、第一放射素子の厚さは、第二放射素子の厚さより厚い。
本発明の通信装置により、広帯域動作をサポートすることができる。
本発明は、添付図面とともに、後続の詳細な説明、および、例を参照することにより十分に理解できる。
本発明の一実施形態による通信装置を示す図である。 本発明の一実施形態による通信装置の上面図である。 本発明の一実施形態による通信装置の側面図である。 本発明の一実施形態による通信装置の背面図である。 本発明の一実施形態による第一スイッチ素子、および、第一インピーダンス素子(あるいは、第二スイッチ素子、および、第二インピーダンス素子)を示す図である。 本発明の別の実施形態による第一スイッチ素子、および、第一インピーダンス素子(あるいは、第二スイッチ素子、および、第二インピーダンス素子)を示す図である。 本発明の一実施形態による通信装置のアンテナ構造のリターンロスを示す図である。 本発明の一実施形態による通信装置のアンテナ構造のリターンロスを示す図である。 本発明の一実施形態による通信装置のアンテナ構造のリターンロスを示す図である。 本発明の別の実施形態による通信装置の上面図である。 本発明の別の実施形態による通信装置の側面図である。 本発明の別の実施形態によるの通信装置の背面図である。
本発明の目的、特徴、および、長所を説明するため、本発明の実施形態と図面が以下で詳細に示される。
明細書、および、請求の範囲において、特定の用語は、特定の構成要素を示すために使用される。当業者であれば理解できるように、製造者は、異なる名称により一素子を呼称してもよい。本明細書は、名称の差異によって素子を区別するのではなく、機能上の差異によって区分する。以下の説明、および、請求項中、「含む」および「有する」という用語は、無制限の形式(open-ended fashion)で用いられるため、「有するが、制限されない(include, but not limited to…)」ことを意味すると解釈されるべきである。用語「実質的に」は、値が、許容可能な誤差範囲にあることを意味する。当業者は、一定の誤差範囲内で、技術問題を解決するとともに、提案される技術パフォーマンスを達成することができる。また、用語「結合(couple)」は、間接的、あるいは、直接的電気接続を意味する。したがって、一装置がもう一つの装置に結合される場合、その通信は、直接的な電気接続によるもの、あるいは、別の装置や接続部を介した間接的な電気接続によるものであってもよい。
以下の開示は、多くの異なる実施形態、あるいは、範例を提供して、本案の異なる特徴を実施する。以下、本発明を簡潔にするために、構成要素、および、配置の具体例を説明する。もちろん、これらは、単なる例であり、限定することを意図しない。たとえば、記載中の、第一特徴が第二特徴上に形成されるということは、第一特徴、および、第二特徴が直接接触して形成される実施形態を有してもよく、また、追加特徴が、第一特徴と第二特徴間に形成され、第一特徴、および、第二特徴が直接接触していない実施形態も有してもよい。このほか、本発明は、各種範例中で、参照符号、および／または、文字を繰り返し使用することができる。この繰り返しは、簡潔、且つ、簡単にする目的のためであり、且つ、各種実施形態、および／または、構成間の関係を指示するものではない。
さらに、説明を容易にするために、たとえば、「下」、「下方」、「下部」、「上」、「上方」、「上部」等の空間的相対用語は、図に示されるように、ある要素または特徴の別の要素（複数可）または特徴（複数可）への関係を説明するために、説明を容易にするために本明細書で使用されてもよい。空間的相対用語は、図面中で示される方位に加えて、使用中、あるいは、動作中の装置の異なる向きを包含することを意図している。装置は他の向き(９０度回転した向き、あるいは、他の向き)であってもよく、且つ、ここで用いられる空間的相対記述子は同様に解釈され得る。
図１は、本発明の一実施形態による通信装置１００を示す図である。通信装置１００は、スマートウオッチ、スマートフォン、タブレット型コンピュータ、ノート型パソコン、ワイヤレスアクセスポイント、ルーター等のモバイル装置、あるいは、通信用の任意のデバイスに適用されてもよい。あるいは、通信装置１００は、ＩＯＴ(Internet of Things)中で動作する任意のユニット等、電子通信に適用されてもよい。
図１に示されるように、通信装置１００は、ＲＦ(Radio Frequency)モジュール１１０、アンテナ構造１２０、第一スイッチ素子１５０、複数の第一インピーダンス素子１６０、第二スイッチ素子１７０、および、複数の第二インピーダンス素子１８０を有する。理解すべきことは、図１では表示されていないが、通信装置１００はさらに、別の構成要素、たとえば、プロセッサ、電源モジュール、および／または、ハウジングを有してもよい。
アンテナ構造１２０は、第一放射素子１３０、および、第二放射素子１４０を有する。第一放射素子１３０、および、第二放射素子１４０はどちらも、銅、銀、アルミニウム、鉄、あるいは、それらの合金等の金属材質で形成され得る。アンテナ構造１２０の第一放射素子１３０、および、第二放射素子１４０はそれぞれ、ＲＦモジュール１１０に結合される。理解すべきことは、アンテナ構造１２０のタイプと形状は、本発明中で制限されないことである。いくつかの実施形態において、アンテナ構造１２０は、ループアンテナ、モノポールアンテナ、ダイポールアンテナ、らせんアンテナ、パッチアンテナ、あるいは、ＰＩＦＡ(Planar Inverted F Antenna)であるが、それらに制限されない。
第一スイッチ素子１５０の一端は、第一放射素子１３０に結合され、第一スイッチ素子１５０の他端は、第一インピーダンス素子１６０間で切り換え可能である。第一インピーダンス素子１６０は、異なるインピーダンス値を有してもよい。第二スイッチ素子１７０の一端は、第二放射素子１４０に結合され、第二スイッチ素子１７０の他端は、第二インピーダンス素子１８０間で切り換え可能である。第二インピーダンス素子１８０は、異なるインピーダンス値を有してもよい。理解すべきことは、第一インピーダンス素子１６０の総数と、第二インピーダンス素子１８０の総数は、本発明中で制限されないことである。いくつかの実施形態において、第一スイッチ素子１５０は、第一制御信号にしたがって、第一インピーダンス素子１６０の一つを選択するとともに、第二スイッチ素子１７０は、第二制御信号にしたがって、第二インピーダンス素子１８０の一つを選択する。第一制御信号、および、第二制御信号は、ユーザー入力にしたがって、プロセッサ(図示しない)により生成されてもよい。
本発明の設計により、通信装置１００のアンテナ構造１２０は、第一スイッチ素子１５０、および、第二スイッチ素子１７０を適切に制御することにより、複数の動作周波数バンドをカバーすることができる。したがって、通信装置１００は、ＬＴＥ(Long Term Evolution)、および、次世代５Ｇ(5th Generation Mobile Networks)通信の広帯域動作をサポートすることができ、全体的な装置サイズを余分に増加させることがない。以下の実施形態は、通信装置１００の異なる配置と詳細な構造を説明する。注意すべきことは、これらの図面と説明は単なる例であり、本発明を制限するものではないことである。
図２Ａは、本発明の一実施形態による通信装置２００の上面図である。図２Ｂは、本発明の一実施形態による通信装置２００の側面図である。図２Ｃは、本発明の一実施形態による通信装置２００の背面図である。図２Ａ、図２Ｂ、および、図２Ｃを一緒に説明する。図２Ａ、図２Ｂ、および、図２Ｃの実施形態において、通信装置２００は、ＲＦモジュール２１０、アンテナ構造２２０、第一スイッチ素子２５０、複数の第一インピーダンス素子２６０、第二スイッチ素子２７０、複数の第二インピーダンス素子２８０、及びＰＣＢ(Printed Circuit Board)２９０を有する。アンテナ構造２２０は、第一放射素子２３０、第二放射素子２４０、および、供給接続素子２９５を有する。
ＰＣＢ２９０は、実質的に円形状を有してもよい。ＰＣＢ２９０は、接地電圧(ground voltage)ＶＳＳを提供する。第二放射素子２４０は、第一放射素子２３０とＰＣＢ２９０との間に設置される。たとえば、第一放射素子２３０、第二放射素子２４０、および、ＰＣＢ２９０は、実質的に、互いに平行であってもよい(すなわち、それらは、それぞれ、三個の平行な面に位置してもよい)。
第一放射素子２３０は、実質的に長い円弧状を有してもよく、且つ、ＰＣＢ２９０の外縁に沿って延伸してもよい。詳細には、第一放射素子２３０は、第一端２３１、および、第二端２３２を有する。第一放射素子２３０の第一端２３１は、供給接続素子２９５に結合される。第一放射素子２３０の第二端２３２は、第一スイッチ素子２５０に結合される。
第二放射素子２４０は、実質的に短い円弧状を有してもよく、且つ、ＰＣＢ２９０の外縁に沿って延伸してもよい。詳細には、第二放射素子２４０は、第一端２４１、および、第二端２４２を有する。第二放射素子２４０の第一端２４１は、供給接続素子２９５に結合される。第二放射素子２４０の第二端２４２は、第二スイッチ素子２７０に結合される。いくつかの実施形態において、第二放射素子２４０は、ＰＣＢ２９０に対する垂直投影を有し、且つ、この垂直投影は、少なくとも一部が、第一放射素子２３０と重なる。
供給接続素子２９５は、実質的に、円柱形、方形柱、あるいは、三角柱の形状を有してもよいが、その限りではない。供給接続素子２９５は、第一放射素子２３０の第一端２３１と第二放射素子２４０の第一端２４１との間に結合される。いくつかの実施形態において、アンテナ構造２２０は、ＲＦモジュール２１０に結合される供給点(feeding point)ＦＰを有し、且つ、この供給点ＦＰは、供給接続素子２９５に隣接する。注意すべきことは、本開示中の用語「隣接する(adjacent)」や「近接する(close)」は、二個の対応する素子間の距離(間隔)が、所定距離より短い(たとえば、５ｍｍ、あるいは、それより短い)ことを意味する、あるいは、二個の対応する素子が互いに直接接触する(すなわち、それらの間の距離／間隔は０に減少する)ことを意味する。したがって、アンテナ構造２２０の第一放射素子２３０、および、第二放射素子２４０は、供給接続素子２９５を用いて、ＲＦモジュール２１０により互いに励起され得る。
図３Ａは、本発明の一実施形態による第一スイッチ素子２５０、および、第一インピーダンス素子２６０を示す図である。図３Ａの実施形態において、第一スイッチ素子２５０の一端は、第一放射素子２３０に結合され、第一スイッチ素子２５０の他端は、第一インピーダンス素子２６０間で切り換え可能である。第一インピーダンス素子２６０は、誘導素子２６１、容量性素子２６２、開回路素子２６３、および／または、短絡素子２６４を有し、これらの素子は、すべて、ＰＣＢ２９０の接地電圧ＶＳＳに結合されてもよい。
あるいは、図３Ａは、本発明の一実施形態による第二スイッチ素子２７０、および、第二インピーダンス素子２８０を示す図である。図３Ａの実施形態において、第二スイッチ素子２７０の一端は、第二放射素子２４０に結合され、第二スイッチ素子２７０の他端は、第二インピーダンス素子２８０間で切り換え可能である。第二インピーダンス素子２８０は、誘導素子２８１、容量性素子２８２、開回路素子２８３、および／または、短絡素子２８４を有し、これらの素子は、すべて、ＰＣＢ２９０の接地電圧ＶＳＳに結合されてもよい。
図３Ｂは、本発明の別の実施形態による第一スイッチ素子２５０と第一インピーダンス素子２６０を示す図である。図３Ｂの実施形態において、第一スイッチ素子２５０の一端は、第一放射素子２３０に結合され、第一スイッチ素子２５０の他端は、第一インピーダンス素子２６０間で切り換え可能である。第一インピーダンス素子２６０は、第一誘導素子２６５、第二誘導素子２６６、および、第三誘導素子２６７を有し、これらの素子は、すべて、ＰＣＢ２９０の接地電圧ＶＳＳに結合されてもよい。
あるいは、図３Ｂは、本発明の別の実施形態による第二スイッチ素子２７０、および、第二インピーダンス素子２８０を示す図である。図３Ｂの実施形態において、第二スイッチ素子２７０の一端は、第二放射素子２４０に結合され、第二スイッチ素子２７０の他端は、第二インピーダンス素子２８０間で切り換え可能である。第二インピーダンス素子２８０は、第一誘導素子２８５、第二誘導素子２８６、および、第三誘導素子２８７を有し、これらの素子は、すべて、ＰＣＢ２９０の接地電圧ＶＳＳに結合されてもよい。
図４Ａは、本発明の一実施形態による通信装置２００のアンテナ構造２２０のリターンロス(return loss)を示す図である。横軸は、動作可能な周波数(ＭＨｚ)を表し、縦軸は、リターンロス(ｄＢ)を表す。図４Ａに示されるように、第一曲線ＣＣ１は、第一スイッチ素子２５０、および、第二スイッチ素子２７０が、大きいインダクタンスを有するインピーダンス素子を選択した場合の、アンテナ構造２２０の動作特徴を表す。第二曲線ＣＣ２は、第一スイッチ素子２５０、および、第二スイッチ素子２７０が、中間インダクタンスを有するインピーダンス素子を選択した場合の、アンテナ構造２２０の動作特徴を表す。第三曲線ＣＣ３は、第一スイッチ素子２５０、および、第二スイッチ素子２７０が、小さいインダクタンスを有するインピーダンス素子を選択した場合の、アンテナ構造２２０の動作特徴を表す。理解すべきことは、本発明はそれらの制限されないことである。代替的な実施形態において、第一スイッチ素子２５０、および、第二スイッチ素子２７０は、容量性素子、開回路素子、および／または、短絡素子を選択することにより、同じレベルのパフォーマンスを達成することができる。
さらに、図４Ｂ、および、図４Ｃは、本発明の一実施形態による通信装置２００のアンテナ構造２２０のリターンロスを示す図である。横軸は、動作可能な周波数(ＭＨｚ)を表し、縦軸はリターンロス(ｄＢ)を表す。図４Ａ、図４Ｂ、および、図４Ｃの測定結果にしたがって、通信装置２００のアンテナ構造２２０は、第一周波数バンドＦＢ１、第二周波数バンドＦＢ２、第三周波数バンドＦＢ３、および、第四周波数バンドＦＢ４をカバーすることができる。たとえば、第一周波数バンドＦＢ１は、７００ＭＨｚ～９００ＭＨｚ、第二周波数バンドＦＢ２は、１７００ＭＨｚ～２２００ＭＨｚ、第三周波数バンドＦＢ３は３０００ＭＨｚ～４２００ＭＨｚ、および、第四周波数バンドＦＢ４は、４４００ＭＨｚ～５０００ＭＨｚであってもよい。したがって、通信装置２００は、少なくとも、本来のＬＴＥ、および、次世代５Ｇ通信の広帯域動作をサポートすることができる。
いくつかの実施形態において、通信装置２００の動作原理は、以下のように説明される。第一放射素子２３０が励起されて、基礎共振モード(fundamental resonant mode)を生成し、これにより、アンテナ構造２２０の第一周波数バンドＦＢ１を形成する。第二放射素子２４０が励起されて、別の基礎共振モードを生成し、これにより、アンテナ構造２２０の第二周波数バンドＦＢ２を形成する。第一放射素子２３０、および、第二放射素子２４０がさらに互いに励起されて、上位共振モード(higher-order resonant mode)を生成し、これにより、アンテナ構造２２０の第三周波数バンドＦＢ３を形成する。第二放射素子２４０はさらに、単独で励起されて、もう一つの上位共振モードを生成し、これにより、アンテナ構造２２０の第四周波数バンドＦＢ４を形成する。実際の測定結果にしたがって、第一放射素子２３０の厚さＨ１が、第二放射素子２４０の厚さＨ２より大きく設計されている場合、第一周波数バンドＦＢ１の放射効率(radiation efficiency)を向上させることができる。このほか、第一放射素子２３０と第二放射素子２４０との間の距離Ｄ１は、結合量が高くなりすぎないように(距離Ｄ１が非常に短い場合)、また、装置サイズが大きくなりすぎないように(距離Ｄ１が非常に長い場合)、適当な範囲で設計することができる。注意すべきことは、第一放射素子２３０、第二放射素子２４０、および、ＰＣＢ２９０が、互いによく統合されているので、通信装置２００、および、そのアンテナ構造２２０の総サイズを効果的に減少させることができる。
いくつかの実施形態において、通信装置２００の素子サイズは以下のように説明される。第一放射素子２３０の長さＬ１は、アンテナ構造２２０の第一周波数バンドＦＢ１の波長の０．５倍(λ/2)と実質的に等しくてもよい。第一放射素子２３０の幅Ｗ１は、１ｍｍ～３ｍｍであってもよい。第一放射素子２３０の厚さＨ１は、２ｍｍ～４ｍｍであってもよい。第二放射素子２４０の長さＬ２は、アンテナ構造２２０の第二周波数バンドＦＢ２の波長の０．５倍(λ/2)と実質的に等しくてもよい。第二放射素子２４０の幅Ｗ２は、１ｍｍ～３ｍｍであってもよい。第二放射素子２４０の厚さＨ２は、０．５ｍｍ～１．５ｍｍであってもよい。ＰＣＢ２９０の半径Ｒ１は、２０ｍｍ～２５ｍｍであってもよい。ＰＣＢ２９０の厚さＨ３は、０．５ｍｍ～１．５ｍｍであってもよい。第一放射素子２３０と第二放射素子２４０との間の距離Ｄ１は、３ｍｍ～５ｍｍであってもよい。第一放射素子２３０とＰＣＢ２９０との間の距離Ｄ２は、８ｍｍ～１２ｍｍであってもよい。以上の素子サイズの範囲は、多くの実験結果にしたがって計算されて得られ、それらは、通信装置２００のアンテナ構造２２０の動作帯域幅およびインピーダンス整合(impedance matching)を最適化することができる。
図５Ａは、本発明の別の実施形態による通信装置５００の上面図である。図５Ｂは、本発明の別の実施形態による通信装置５００の側面図である。図５Ｃは、本発明の別の実施形態による通信装置５００の背面図である。図５Ａ、図５Ｂ、および、図５Ｃは、図２Ａ、図２Ｂ、および、図２Ｃと類似する。図５Ａ、図５Ｂ、および、図５Ｃの実施形態において、通信装置５００のＰＣＢ５９０は、実質的に、長方形、あるいは、正方形の形状を有し、通信装置５００のアンテナ構造５２０は、第一放射素子５３０、第二放射素子５４０、および、供給接続素子５９５を有する。第一放射素子５３０は、実質的に、長いＬ字型形状を有してもよく、且つ、ＰＣＢ５９０の二個の垂直な辺縁に沿って延伸してもよい。第二放射素子５４０は、実質的に、短いＬ字型形状を有してもよく、且つ、ＰＣＢ５９０の上記の二個の垂直な辺縁に沿って延伸してもよい。供給接続素子５９５は、第一放射素子５３０と第二放射素子５４０との間に結合される。供給接続素子５９５はさらに、ＲＦモジュール２１０に結合される。いくつかの実施形態において、第二放射素子５４０は、ＰＣＢ５９０に対する垂直投影を有し、垂直投影は、少なくとも一部が、第一放射素子５３０と重なる。図５Ａ、図５Ｂ、および、図５Ｃの通信装置５００のその他の特徴は、図２Ａ、図２Ｂ、および、図２Ｃの通信装置２００と類似する。したがって、二つの実施形態は、同じレベルのパフォーマンスを達成することができる。
本発明は、新規の通信装置と新規のアンテナ構造を提供する。従来の設計と比較すると、本発明は、少なくとも、小サイズ、広帯域幅、および、低製造コストの長所を有し、これにより、各種のウェアラブルデバイス、モバイル装置、あるいは、ＩＯＴへの応用に適する。
注意すべきことは、上記の素子サイズ、素子形状、および、周波数範囲は、どれも、本発明の制限条件ではないことである。アンテナ設計者は、異なる需要にしたがって、これらの設定値を調整することができる。理解すべきことは、本発明の通信装置は、図１～図５の構成に制限されないことである。本発明は、単に、図１～図５のいずれか１つ以上の実施形態のいずれか１つ以上の特徴を有してもよい。言い換えると、図面中で表示される特徴の全てが、本発明の通信装置中で実施されるのではない。
順序を示す用語、たとえば、特許請求の素子を修正する請求項中の「第一」、「第二」等の使用は、それ自身で、任意の優先度、優先権、あるいは、素子ともう一つの素子の順序、あるいは、一方法の動作が実行される時間的順序を暗示しておらず、ある名称の素子と同じ名称を有する別の素子を区別するのに用いられている。
本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の思想を脱しない範囲内で各種の変形を加えることができる。
１００、２００、５００…通信装置
１１０、２１０…ＲＦモジュール
１２０、２２０、５２０…アンテナ構造
１３０、２３０、５３０…第一放射素子
１４０、２４０、５４０…第二放射素子
１５０、２５０…第一スイッチ素子
１６０、２６０…第一インピーダンス素子
１７０、２７０…第二スイッチ素子
１８０、２８０…第二インピーダンス素子
２３１…第一放射素子の第一端
２３２…第一放射素子の第二端
２４１…第二放射素子の第一端
２４２…第二放射素子の第二端
２６１、２８１…誘導素子
２６２、２８２…容量性素子
２６３、２８３…開回路素子
２６４、２８４…短絡素子
２６５、２８５…第一誘導素子
２６６、２８６…第二誘導素子
２６７、２８７…第三誘導素子
２９０、５９０…プリント回路板
２９５、５９５…供給接続素子
ＣＣ１…第一曲線
ＣＣ２…第二曲線
ＣＣ３…第三曲線
Ｄ１、Ｄ２…間隔
ＦＢ１…第一周波数バンド
ＦＢ２…第二周波数バンド
ＦＢ３…第三周波数バンド
ＦＢ４…第四周波数バンド
ＦＰ…供給点
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３…厚さ
Ｌ１、Ｌ２…長さ
Ｒ１…半径
ＶＳＳ…接地電圧
Ｗ１、Ｗ２…幅

Claims (5)

  1. 通信装置であって、
    ＲＦ(Radio Frequency)モジュールと、
    前記ＲＦモジュールに結合され、第一放射素子、および、第二放射素子を有するアンテナ構造と、
    接地電圧を提供するＰＣＢ(Printed Circuit Board)と、
    前記第一放射素子に結合される第一スイッチ素子と、
    複数の第一インピーダンス素子と、
    前記第二放射素子に結合される第二スイッチ素子と、
    複数の第二インピーダンス素子と、
    を有し、
    前記第二放射素子は、前記第一放射素子と前記ＰＣＢとの間に設置され、
    前記第一スイッチ素子は、前記第一インピーダンス素子の間で切り換え可能であり、
    前記第二スイッチ素子は、前記第二インピーダンス素子の間で切り換え可能であることを特徴とする通信装置。
  2. 前記第一放射素子、前記第二放射素子、および、前記ＰＣＢは、実質的に、互いに平行であり、前記ＰＣＢは、実質的に、円形状、あるいは、長方形状を有し、前記第一放射素子は、実質的に、長い円弧状、あるいは、長いＬ字型形状を有し、且つ、前記ＰＣＢの外縁に沿って延伸し、前記第二放射素子は、実質的に、短い円弧状、あるいは、短いＬ字型形状を有し、且つ、前記ＰＣＢの前記外縁に沿って延伸することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  3. 前記第二放射素子の垂直投影は、少なくとも一部が前記第一放射素子と重なることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  4. 前記アンテナ構造はさらに、供給接続素子を有し、前記供給接続素子は、前記第一放射素子と前記第二放射素子との間に結合され、前記アンテナ構造は、前記ＲＦモジュールに結合される供給点を有し、前記供給点は、前記供給接続素子に隣接することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
  5. 前記第一放射素子は、第一端、および、第二端を有し、前記第一放射素子の前記第一端は、前記供給接続素子に結合され、前記第一放射素子の前記第二端は、前記第一スイッチ素子に結合され、前記第二放射素子は、第一端、および、第二端を有し、前記第二放射素子の前記第一端は、前記供給接続素子に結合され、前記第二放射素子の前記第二端は、前記第二スイッチ素子に結合されることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
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