JP3193046U - 通信装置及び通信装置のアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】電磁波がメタルケースを貫通するのを可能にする適切なアンテナを設計し、移動体通信装置のメタルケース及びプラスチックケースの両方に適用可能なアンテナを提供する。【解決手段】アンテナ配置は、少なくとも、プリント基板２４と、アンテナ２６と、導体２８とを含む。プリント回路基板２４は、本体２０の上に据え付けられ、信号フィード地点３０と、アース地点３２とを含む。プリント回路基板２４を他の大きさにおいて本体２０に対して配置し得る。通信装置は、プリント回路基板２４のアース地点３２に結合される接続端子３４を更に含む。接続端子３４の少なくとも１つの部分は、背面カバーに対応する。従って、背面カバーが本体２０の上に据え付けられるとき、背面カバーは接続端子３４と接触する。【選択図】図３

Description

本考案は通信装置のアンテナに関し、より具体的には、通信装置の無線信号を送受信するための通信装置のアンテナとして利用されるメタルハウジングに関する。

移動体通信製品のような従来的な通信装置の製品開発プロセス中、アンテナの基本放射特性を維持するために、製造業者はコストを勘案してプラスチックハウジングを主に用いている。しかしながら、現今はメタルハウジングの傾向がＡｐｐｌｅのｉｐｈｏｏｎｅ及びＭａｃＢｏｏｋによって持ち込まれている。メタルハウジングは、軽量、良好な熱放散、高い強度、高い耐衝撃性、良い外観、反電磁性、及び再利用可能性を有するので、メタルハウジングは、ますます民間に普及してきている。従って、新しい世代の移動体通信製品の開発においてはメタルハウジングが主に用いられている。例えば、Ａｈｎ ｅｔ ａｌ．によって開示された特許文献１は、移動体装置のスロットアンテナとして用い得るスロットを有するメタルケースを教示している。しかしながら、スロットがメタルケースの外観を損なわせるのは明らかであり、スロットはメタルケースの特定の領域に対応する位置に配置される必要がある。

米国特許第８，０５４，２３１号明細書

従って、メタルケースの外観を明らかに損なうことなく通信目的を達成するために、電磁波がメタルケースを貫通することを可能にするよう、適切なアンテナを設計することが重要である。加えて、メタルケースがコスト削減のためにプラスチックケースによって置換されるときには、アンテナの性能が維持されることも必要である。従って、移動体通信装置のメタルケース及びプラスチックケースの両方に適用可能なアンテナを提供することも重要である。

本発明は、アンテナの信号送受信能力を改良するために、通信装置のディスプレイパネルに電磁放射エネルギを案内するよう、アンテナ配置を放射ユニットとして利用する通信装置に関する。

本発明の１つの実施態様によれば、通信装置が、正面ハウジング、ディスプレイモジュール、ディスプレイモジュールと正面ハウジングとの間に据え付けられるディスプレイパネル、金属又はプラスチックで作製される背面カバー、正面ハウジングと背面カバーとの間に配置され且つ非伝導性材料で作製される本体、信号フィード地点、アース地点、本体の上に据え付けられるアンテナ、及び導体を含み、アンテナは、第１のメタル部分、第２のメタル部分、及び第１のメタル部分と第２のメタル部分との間に延在させられ且つ接続される第３のメタル部分を含み、アンテナの第１のメタル部分は信号フィード地点に結合され、アンテナの第２のメタル部分はアース地点に結合され、結合間隙が導体とアンテナとの間に定められ、導体の少なくとも１つの部分はディスプレイパネルに対応し、導体は、第１の伝導性部分、及び第１の伝導性部分に結合させられる第２の伝導性部分を含み、スリットが第２の伝導性部分の上に形成される。

好ましくは、正面ハウジングは、窓を定める実質的に矩形のフレームであり、ディスプレイパネルは、正面ハウジングの窓に対応する。

正面ハウジングは、金属材料で作製されるのが好ましい。

ディスプレイパネルは、ガラスで作製されるのが好ましい。

好ましくは、背面カバーは金属材料で作製され、アース地点に結合される。

アンテナの第１のメタル部分、第２のメタル部分、及び第３のメタル部分は、近似ループアンテナトレースを共に形成するのが好ましい。

アンテナは、アンテナに隣接するディスプレイパネルのエッジ（縁）に対応するのが好ましい。

好ましくは、アンテナの第３のメタル部分は、第１のワイヤ区画と、第２のワイヤ区画と、第３のワイヤ区画と、第４のワイヤ区画とを含み、第１のワイヤ区画は、背面カバーと実質的に平行であり、第２のワイヤ区画は、第１のワイヤ区画と第３のワイヤ区画との間に延在させられ且つ接続され、第２のワイヤ区画の少なくとも１つの部分が本体を横断し、背面カバーに対して実質的に垂直であり、第４のワイヤ区画は、第３のワイヤ区画に接続され、第４のワイヤ区画の少なくとも１つの部分が本体を横断し、背面カバーに対して実質的に垂直である。

好ましくは、通信装置はアース地点に結合される接続端子を更に含み、接続端子の少なくとも１つの部分が背面カバーに対応し、背面カバーが本体の上に据え付けられるときに、背面カバーは接続端子と接触する。

様々の図面及び図に例示される好適実施態様の以下の詳細な説明を判読した後、本考案のこれらの及び他の目的は当業者に疑いなく明らかになるであろう。

本考案の実施態様に従った通信装置を示す図である。 本考案の実施態様に従った通信装置を示す分解図である。 本考案の実施態様に従った通信装置のアンテナの配置を示す分解図である。 本考案の実施態様に従った通信装置のアンテナの配置を示す部分拡大図である。 本考案の実施態様に従ったアンテナと背面カバーとの間の配置を示す図である。 本考案の実施態様に従った通信装置の構成を示す図である。 図６の領域Ａを示す拡大図である。

図１及び２は、本考案の実施態様に従った通信装置１０を示す図である。通信装置１０は、正面ハウジング１２と、ディスプレイモジュール１４と、ディスプレイパネル１６と、背面カバー１８と、本体２０とを含む。正面ハウジング１２は、実質的には、窓２２を定める矩形のフレームである。正面ハウジング１２は金属材料で作製されるが、それに限定されない。ディスプレイパネル１６はディスプレイモジュール１４と正面ハウジング１２との間に据え付けられ、正面ハウジング１２の窓２２に対応する。ディスプレイパネル１６はガラスで作製されるが、それに限定されない。背面カバー１８は実質的に矩形であり、正面ハウジング１２に対応する位置に配置される。より具体的には、本体２０は、正面ハウジング１２と背面カバー１８との間に配置される。好適実施態様において、背面カバー１８は金属材料で作製されるが、それに限定されない。他の実施態様では、背面カバー１８をプラスチックで作製し得る。背面カバー１８はディスプレイモジュール１４及びディスプレイパネル１６を本体２０の上に据え付けるために用いられる。加えて、本体２０はプラスチック材料のような非伝導性材料で作製されるが、それに限定されない。

図３乃至図７は、通信装置１０のアンテナ配置を更に示す図である。アンテナ配置は、少なくとも、プリント基板２４と、アンテナ２６と、導体２８とを含む。

プリント回路基板２４は、本体２０の上に据え付けられ、信号フィード地点３０と、アース地点３２とを含む。プリント回路基板２４を他の大きさにおいて本体２０に対して配置し得ることに留意のこと。換言すれば、プリント回路基板２４の大きさは図面によって限定されない。

好適実施態様において、通信装置１０は、プリント回路基板２４のアース地点３２に結合される接続端子３４を更に含む。接続端子３４の少なくとも１つの部分は、図５に示すように、背面カバー１８に対応する。従って、背面カバー１８が本体２０の上に据え付けられるとき、背面カバー１８は接続端子３４と接触する。

アンテナ２６は本体２０の上に据え付けられ、ディスプレイパネル１６のボトムエッジ（底縁）のようなアンテナ２６に隣接するディスプレイパネル１６のエッジ（縁）に対応する。アンテナ２６は、第１のメタル部分３６と、第２のメタル部分３８と、第１のメタル部分３６と第２のメタル部分３８との間に延在させられ且つ接続される第３のメタル部分４０とを含む。第１のメタル部分３６、第２のメタル部分３８、及び第３のメタル部分４０は、近似ループアンテナトレース(approximate loop antenna trace)を共に形成し、第１のメタル部分３６は、プリント回路基板２４の信号フィード地点３０に結合され、第２のメタル部分３８は、プリント回路基板２４のアース地点３２に結合される。

好適実施態様において、第３のメタル部分４０は、第１のワイヤ区画４２ａと、第２のワイヤ区画４２ｂと、第３のワイヤ区画４２ｃと、第４のワイヤ区画４２ｄとを含む。第１のワイヤ区画４２ａは、背面カバー１８と実質的に平行である。第２のワイヤ区画４２ｂは、第１のワイヤ区画４２ａと第３のワイヤ区画４２ｃとの間に延在させられ且つ接続される。メタル部分間の結合効果を減少させるために、第２のワイヤ区画４２ｂの少なくとも１つの部分が本体２０を横断し、背面カバー１８に対して実質的に垂直である。第３のワイヤ区画４２ｃは、第１のワイヤ区画４２ａと実質的に平行である。第４のワイヤ区画４２ｄは、第３のワイヤ区画４２ｃに接続される。メタル部分間の結合効果を同様に減少させるために、第４のワイヤ区画４２ｄの少なくとも一部が本体２０を横断し、背面カバー１８に対して実質的に垂直である。

結合間隙４４が導体２８とアンテナ２６との間に定められる。より具体的には、導体２８の少なくとも１つの部分がディスプレイパネル１６に対応し、結合間隙４４は導体２８とアンテナ２６の第３のメタル部分４０の第３のワイヤ区画４２ｃとの間に定められる。結合間隙４４は実質的に２ｍｍよりも小さい。好適実施態様において、導体２８は、第１の伝導性部分４６ａと、第１の伝導性部分４６ａに結合される第２の伝導性部分４６ｂとを含む。スリット４８が第２の伝導性部分４６ｂの上に形成される。第１の伝導性部分４６ａと第２の伝導性部分４６ｂとの間の面積比は図面に示されるものに限定されず、図面は好適な実施例を示しているに過ぎないことに留意のこと。本発明の導体２８の１つの目的は、帯域幅を調節するために、アンテナ２６と適切に整合させられることである。本発明の導体２８の他の目的は、電磁放射エネルギをディスプレイパネル１６に案内することである。

上述の配置によれば、通信装置１０の無線信号を送受信するために背面カバー１８を放射表面として利用し得るよう、通信装置１０のスイッチが入れられると、プリント回路基板２４の信号フィード地点３０及びアース地点３２を介して無線周波エネルギをアンテナ２６及び背面カバー１８に伝え得る。加えて、結合間隙４４はエネルギを導体２８に結合し得る。導体２８はディスプレイパネル１６の一部に対応する位置に配置されるので、背面カバー１８がプラスチックで作製されるとしても、通信装置１０の無線信号を送受信するための能力を向上させるために、導体２８は依然としてアンテナ２６の放射エネルギをディスプレイパネル１６に案内し得る。

上述の例示によれば、本発明の効能及び利点は以下の通りである。即ち、アンテナ配置はメタル背面カバー及びプラスチック背面カバーの両方に適用可能である。背面カバーが金属材料で作製されるとき、背面カバーの外観はアンテナの設計によって損なわれない。従来技術と対照的に、背面カバーはより良好な外観及び設計の大きな多様性を有する。

当業者は本発明の教示を維持しながら装置及び方法の様々の変更及び変形を行い得ることに直ちに気付くであろう。従って、上述の開示は付属の請求項の境界によってのみ制限されると解釈されなければならない。

１０ 通信装置 (communication device)
１２ 正面ハウジング (front housing)
１４ ディスプレイモジュール (display module)
１６ ディスプレイパネル (display panel)
１８ 背面カバー (back cover)
２０ 本体 (main body)
２２ 窓 (window)
２４ プリント回路基板 (printed circuit board)
２６ アンテナ (antenna)
２８ 導体 (conductor)
３０ 信号フィード地点 (signal feed point)
３２ アース地点 (ground point)
３４ 接続端子 (connection terminal)
３６ 第１のメタル部分 (first metal part)
３８ 第２のメタル部分 (second metal part)
４０ 第３のメタル部分 (third metal part)
４２ａ 第１のワイヤ区画 (first wire section)
４２ｂ 第２のワイヤ区画 (second wire section)
４２ｃ 第３のワイヤ区画 (third wire section)
４２ｄ 第４のワイヤ区画 (fourth wire section)
４４ 結合間隙 (coupling gap)
４６ａ 第１の伝導性部分 (first conductive part)
４６ｂ 第２の伝導性部分 (second conductive part)
４８ スリット (slit)

Claims (12)

1. 正面ハウジングと、
   ディスプレイモジュールと、
   前記正面ハウジングと前記ディスプレイモジュールとの間に据え付けられるディスプレイパネルと、
   金属又はプラスチックで作製される背面カバーと、
   前記正面ハウジングと前記背面カバーとの間に配置され、非伝導性材料で作製される、本体と、
   信号フィード地点と、
   アース地点と、
   前記本体の上に据え付けられるアンテナと、
   導体とを含み、
   前記アンテナは、第１のメタル部分と、第２のメタル部分と、前記第１のメタル部分と前記第２のメタル部分との間に延在させられ且つ接続される第３のメタル部分とを含み、前記アンテナの前記第１のメタル部分は、前記信号フィード地点に結合され、前記アンテナの前記第２のメタル部分は、前記アース地点に結合され、
   結合間隙が前記導体と前記アンテナとの間に定められ、前記導体の少なくとも１つの部分は、前記ディスプレイパネルに対応し、前記導体は、第１の伝導性部分と、該第１の伝導性部分に結合させられる第２の伝導性部分とを含み、スリットが前記第２の伝導性部分の上に形成される、
   通信装置。
2. 前記正面ハウジングは、窓を定める実質的に矩形のフレームであり、前記ディスプレイパネルは、前記正面ハウジングの前記窓に対応する、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記正面ハウジングは、金属材料で作製される、請求項２に記載の通信装置。
4. 前記ディスプレイパネルは、ガラスで作製される、請求項１に記載の通信装置。
5. 前記背面カバーは、金属材料で作製される、請求項１に記載の通信装置。
6. 前記背面カバーは、前記アース地点に結合される、請求項５に記載の通信装置。
7. 前記アンテナの前記第１のメタル部分、前記第２のメタル部分、及び前記第３のメタル部分は、近似ループアンテナトレースを共に形成する、請求項１に記載の通信装置。
8. 前記アンテナは、前記アンテナに隣接する前記ディスプレイパネルのエッジに対応する、請求項１に記載の通信装置。
9. 前記アンテナの前記第３のメタル部分は、第１のワイヤ区画と、第２のワイヤ区画と、第３のワイヤ区画と、第４のワイヤ区画とを含み、前記第１のワイヤ区画は、前記背面カバーと実質的に平行であり、前記第２のワイヤ区画は、前記第１のワイヤ区画と前記第３のワイヤ区画との間に延在させられ且つ接続され、前記第２のワイヤ区画の少なくとも１つの部分が前記本体を横断し、前記背面カバーに対して実質的に垂直であり、前記第４のワイヤ区画は、前記第３のワイヤ区画に接続され、前記第４のワイヤ区画の少なくとも１つの部分が前記本体を横断し、前記背面カバーに対して実質的に垂直である、請求項１に記載の通信装置。
10. 前記アース地点に結合される接続端子を更に含み、該接続端子の少なくとも１つの部分が前記背面カバーに対応し、前記背面カバーが前記本体の上に据え付けられるときに、前記背面カバーは前記接続端子と接触する、請求項１に記載の通信装置。
11. 金属又はプラスチックで作製される背面カバーと、
    非伝導性材料で作製される本体と、
    信号フィード地点及びアース地点を含み、前記本体の上に据え付けられる、プリント回路基板と、
    前記本体の上に据え付けられるアンテナと、
    導体とを含み、
    前記アンテナは、第１のメタル部分と、第２のメタル部分とを含み、前記アンテナの前記第１のメタル部分は、前記プリント回路基板の前記信号フィード地点に結合され、前記アンテナの前記第２のメタル部分は、前記アース地点に結合され、前記アース地点は、前記背面カバーに結合され、
    結合間隙が前記導体と前記アンテナとの間に定められ、前記導体は、第１の伝導性部分と、該第１の伝導性部分に結合させられる第２の伝導性部分とを含み、スリットが前記第２の伝導性部分の上に形成される、
    通信装置アンテナ。
12. 前記アンテナは、前記第１のメタル部分と前記第２のメタル部分との間に延在させられ且つ接続される第３のメタル部分を更に含み、前記第１のメタル部分、前記第２のメタル部分、及び前記第３のメタル部分は、近似ループアンテナトレースを共に形成する、請求項１１に記載の通信装置アンテナ。

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