JP5159882B2 - ハンドヘルド電子機器のためのアンテナ - Google Patents
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Description
【背景技術】
【０００１】
本発明は、全体として、無線通信回路系に関し、特に、ハンドヘルド電子機器のための無線通信回路系に関する。
【０００２】
ハンドヘルド電子機器は、ますます普及している。ハンドヘルド電子機器の例には、ハンドヘルドパソコン、セルラフォン、メディアプレーヤ、及びこの種の複数の機器の機能性を含む混合型機器がある。
【０００３】
１つにはそれらの可動性ゆえに、ハンドヘルド電子機器は、多くの場合、無線通信能力を備えている。ハンドヘルド電子機器は、無線基地局と通信するために、長波長帯の無線通信を使用してよい。例えば、セルラフォンは、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、及び１９００ＭＨｚにおけるセルラフォン帯域を使用して通信してよい。ハンドヘルド電子機器は、また、短波長帯の無線通信リンクを使用してもよい。例えば、ハンドヘルド電子機器は、２．４ＧＨｚにおけるＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）帯域及び２．４ＧＨｚにおけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域を使用して通信してよい。また、２１７０ＭＨｚ帯域における３Ｇデータ通信帯域（一般にＵＭＴＳすなわちユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステムと呼ばれる）などのデータサービス帯域における通信も可能である。
【０００４】
小フォームファクタの無線機器を求める消費者需要を満足させるために、メーカらは、これらの機器に使用される部品のサイズを縮小する努力を続けている。例えば、メーカらは、ハンドヘルド電子機器に使用されるアンテナを小型化することも試みてきた。
【０００５】
代表的なアンテナは、回路基板の基板上に金属層をパターン化することによって、又は箔押しプロセスを使用して薄い金属シートで形成されてよい。板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）や、Ｌ字型共振素子をベースにしたアンテナなどのアンテナは、このようにして作成することができる。ＰＩＦＡアンテナや、Ｌ字型共振素子を伴うアンテナなどのアンテナは、ハンドヘルド機器に使用することができる。
【０００６】
最近のハンドヘルド電子機器は、多くの場合、数々の異なる通信帯域にわたって機能する必要があるが、対象となる全ての周波数帯域をカバーするコンパクトなアンテナを設計することは困難である。
【０００７】
したがって、改良されたアンテナ及び無線ハンドヘルド電子機器を提供できることが望まれている。
【発明の概要】
【０００８】
ハンドヘルド電子機器、及びハンドヘルド電子機器のためのアンテナが提供される。ハンドヘルド電子機器は、ディスプレイを有してよい。ハンドヘルド電子機器は、金属ハウジングなどの伝導性ハウジングを有してよい。ディスプレイは、ハウジングの前表面に取り付けられてよい。
【０００９】
機器内のアンテナは、グラウンドプレーン素子と共振素子とで形成されてよい。アンテナ共振素子は、誘電性のアンテナ共振素子サポート構造に取り付けられてよい。誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、アンテナ共振素子の近傍に、空気で満たされた穴を有してよい。
【００１０】
ハンドヘルド電子機器は、空気で満たされた穴を有するプリント回路基板を含んでよい。プリント回路基板には、トランシーバ回路が取り付けられてよい。トランシーバ回路をアンテナに接続するために、伝送路が使用されてよい。
【００１１】
アンテナ共振素子は、導体のストリップで形成されてよい。導体のストリップの一端は、伝送路に接続されてよい。導体のストリップのもう一端は、プリント回路基板の穴の近傍に位置付けられてよい。
【００１２】
ハンドヘルド電子機器は、縦長モードで動作されてよく、反時計回りに４分の１回転されたときは横長モードで動作されてよい。ハンドヘルド電子機器が縦長モードの向きにあるときのハンドヘルド機器の伝導性ハウジングの右上角部に、開口部が形成されてよい。アンテナ共振素子は、その開口部内に位置付けられてよい。誘電性キャップが、アンテナ共振素子を覆ってよい。誘電性キャップは、ハウジングの伝導性表面と同一平面に位置してよい。
【００１３】
アンテナは、ハンドヘルド機器が縦長モードで動作されるときに見てハンドヘルド機器の右上角部に位置付けられてよい。ハンドヘルド機器が反時計回りに回転され、横長モードで動作されるときは、アンテナは、妨げられることのない機器の左上角部に位置する。
【００１４】
添付の図面、及び好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から、本発明の更なる特徴、その特性、及び各種の利点が、より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の斜視図である。
【図２】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の模式図である。
【図３Ａ】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナ構造及び追加のアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の垂直断面図である。
【図３Ｂ】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナ構造を伴う例示的なハンドヘルド電子機器の垂直断面図である。
【図４Ａ】 本発明の実施形態にしたがった、複数のアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の後面斜視図である。
【図４Ｂ】 本発明の実施形態にしたがった、１つのアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の後面斜視図である。
【図５Ａ】 本発明の実施形態にしたがった、複数のアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の正面斜視図である。
【図５Ｂ】 本発明の実施形態にしたがった、１つのアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の正面斜視図である。
【図６】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なハンドヘルド電子機器の正面図であり、ハンドヘルド電子機器がその通常の縦長の向きに保持されているときの例示的なアンテナ場所を示している。
【図７】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なハンドヘルド電子機器の正面図であり、ハンドヘルド電子機器がその通常の横長の向きに保持されているときの例示的なアンテナ場所を示している。
【図８】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナを有する例示的なハンドヘルド電子機器の角部分の斜視図である。
【図９】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なハンドヘルド電子機器の角部分の内部側面図である。
【図１０】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なアンテナの一部分の斜視図であり、サポートのための誘電性シャシーを除いて示されている。
【図１１】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナに関連した例示的なアンテナ共振素子及びプリント回路基板構造の断面図である。
【図１２〜１５】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのために使用されえる例示的なアンテナインピーダンス整合回路網の回路図である。
【図１６】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのためのアンテナシャシー及びアンテナ共振素子の上面図である。
【図１７】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのための例示的なアンテナシャシー及びアンテナ共振素子の分解斜視図である。
【図１８】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのための例示的なプリント回路基板部分、アンテナシャシー、及びアンテナ共振素子の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、全体として、無線通信に関するものであり、特に、無線電子機器、及び無線電子機器のためのアンテナに関するものである。
【００１７】
無線電子機器は、ラップトップコンピュータ、又はウルトラポータブルと称されることもある小型のポータブルコンピュータなどの、ポータブル電子機器であってよい。ポータブル電子機器は、いくぶん更に小型の機器であってもよい。更に小型のポータブル電子機器の例には、腕時計式の機器、ペンダント式の機器、ヘッドフォンやイヤフォンの形の機器、及び装着可能なその他の小型機器が含まれる。本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、ポータブル電子機器は、ハンドヘルド電子機器である。
【００１８】
ハンドヘルド機器は、例えば、セルラフォン、無線通信能力を伴うメディアプレーヤ、ハンドヘルドコンピュータ（携帯情報端末と称されることもある）、リモートコントローラ、全地球測位システム（ＧＰＳ）機器、及びハンドヘルドゲーム機器であってよい。ハンドヘルド機器は、また、複数の従来の機器の機能性を組み合わせた混合型機器であってもよい。混合型ハンドヘルド機器の例には、メディアプレーヤの機能性を含むセルラフォン、無線通信能力を含むゲーム機器、ゲーム及びＥメールの機能を含むセルラフォン、並びにＥメールを受信し、モバイルフォンの通話をサポートし、音楽プレーヤの機能性を有し、ウェブ閲覧をサポートするハンドヘルド機器が含まれる。これらは、単なる実例にすぎない。
【００１９】
本発明の実施形態にしたがった例示的なハンドヘルド電子機器が、図１に示されている。機器１０は、任意の適切なポータブル電子機器又はハンドヘルド電子機器であってよい。
【００２０】
機器１０は、ハウジング１２を有してよい。機器１０は、無線通信を担うための１本又は２本以上のアンテナを含んでよい。本明細書においては、２本のアンテナを含む機器１０の実施形態が、例として説明されることもある。
【００２１】
機器１０は、複数の通信帯域に及ぶ通信を担ってよい。例えば、機器１０内の無線通信回路系は、１つ又は２つ以上の周波数帯域におけるセルラフォン通信と、１つ又は２つ以上の通信帯域におけるデータ通信とを担うために使用されてよい。本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、機器１０内の無線通信回路系は、少なくとも第１の通信帯域における通信を担うように構成された第１のアンテナと、少なくとも第２の通信帯域における通信を担うように構成された第２のアンテナとを使用する。第１のアンテナは、例えば、２．４ＧＨｚ若しくは５ＧＨｚ（例えばＷｉＦｉ周波数及び／若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ周波数）を中心とした通信帯域における通信を担うか、又は（例として）１５５０ＭＨｚにおける全地球測位システム（ＧＰＳ）通信若しくは２１７０ＭＨｚにおけるユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）３Ｇデータ通信帯域における通信を担うかしてよい。第２のアンテナは、例えば、セルラフォン通信帯域における通信を担ってよい。
【００２２】
ケースと称されることもあるハウジング１２は、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属、又はその他の適切な材料、又はこれらの材料の組み合わせを含む、任意の適切な材料で形成されてよい。状況によっては、ハウジング１２、又はハウジング１２の一部は、ハウジング１２に接近した位置にある伝導性アンテナ素子の動作が妨害されないように、誘電性材料又はその他の低伝導材料で形成されてよい。ハウジング１２、又はハウジング１２の一部は、金属などの伝導性材料で形成されてもよい。使用されえる例示的なハウジング材料は、陽極酸化アルミである。アルミニウムは、比較的軽量であり、陽極酸化されると、傷の付きにくい魅力的な絶縁表面を有する。もし所望であれば、機器１０のハウジング用に、ステンレス鋼、マグネシウム、チタン、これらの金属とその他の金属との合金などの、その他の金属を使用することができる。ハウジング１２が金属元素で形成されるケースでは、それらの金属元素のうちの１つ又は２つ以上が、機器１０のアンテナの一部として使用されてよい。例えば、機器１０のために、より大きなグラウンドプレーン素子を形成するために、ハウジング１２の金属部分が、機器１０内の内部グラウンドプレーンに短絡されてよい。陽極酸化アルミハウジングと、機器１０内のその他の金属部品との間の電気的接触を促進するために、陽極酸化アルミハウジングの陽極酸化表面層が、製造プロセス時に（例えばレーザエッチング）によって選択的に部分を除去されてよい。
【００２３】
ハウジング１２は、ベゼル１４を有してよい。ベゼル１４は、伝導性材料で形成されてよい。伝導性材料は、金属（例えば元素金属若しくは合金）又はその他の適切な伝導性材料であってよい。本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、ベゼル１４は、ステンレス鋼で形成されてよい。ステンレス鋼は、それが光沢のある魅力的な外観を有するように、構造的に強いように、且つ容易に腐食されないように製造することができる。もし所望であれば、ベゼル１４を形成するために、その他の構造が使用されてよい。たとえば、ベゼル１４は、金属又はその他の適切な物質の光沢のあるコーティングを施されたプラスチックで形成されてよい。
【００２４】
ベゼル１４は、ディスプレイ、又は平坦表面を伴うその他の機器を、機器１０上の適所に保持する働きをしてよい。図１に示されるように、例えば、ベゼル１４は、ディスプレイ１６をハウジング１２に取り付けることによってディスプレイ１６を適所に保持するために使用されてよい。機器１０は、平坦前表面及び平坦後表面を有してよい。図１の例では、ディスプレイ１６は、機器１０の平坦前表面の一部として形成されるものとして示されている。前表面の周囲は、ベゼル１４によって取り囲まれてよい。もし所望であれば、（例えば、前面ディスプレイ及び後面ディスプレイの両方を伴う機器では、）後表面の周囲がベゼルによって取り囲まれてよい。
【００２５】
ディスプレイ１６は、液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、又はその他の任意の適切なディスプレイであってよい。ディスプレイ１６の最外表面は、１枚又は２枚以上のプラスチック層又はガラス層で形成されてよい。所望であれば、タッチ画面の機能性が、ディスプレイ１６に組み込まれるか、又は別のタッチパッド機器を使用して提供されてよい。タッチ画面をディスプレイ１６に組み込むことによってディスプレイ１６をタッチセンサ式にすることの利点は、この種の配置構成が、場所を節約できるうえに、視覚的な散乱を抑えられることにある。
【００２６】
代表的な配置構成において、ベゼル１４は、ベゼル１４をハウジング１２に固定するために使用される突起、並びにベゼル１４をハウジング１２及び機器１０内のその他の伝導性素子に電気的に接続するために使用される突起を有してよい。ハウジング及びその他の伝導性素子は、ハンドヘルド電子機器内において、アンテナのためのグラウンドプレーンを形成する。ベゼル１４の裏側と、ディスプレイ１６の最外表面との間には、ガスケット（例えば、シリコーン又はその他の撓み性材料で形成されたＯリングや、ポリエステル膜製のガスケットなど）が配されてよい。ガスケットは、さもなければディスプレイ１６のガラスカバー又はプラスチックカバーに応力をかける可能性がある局在圧力点からの圧力を逃すのに役立つことができる。ガスケットは、また、機器１０の内側の部分を視覚的に隠すのに役立つことも、破片が機器１０に進入することを阻止するのに役立つこともできる。
【００２７】
ディスプレイ１６のための押さえ構造としての働きに加えて、ベゼル１４は、機器１０のための硬い枠組みとしても機能してよい。この能力において、ベゼル１４は、機器１０の構造的完全性を高めることができる。例えば、ベゼル１４は、その長さに沿って、ベゼルが使用されなかった場合に可能であると考えられるよりも機器１０を硬くすることができる。ベゼル１４は、また、機器１０の外観を向上させるために使用されてもよい。ベゼル１４が機器１０の表面の周囲（例えば機器１０の前面の周囲）に形成される図１に示されるような構成では、ベベル１４は、（例えば機器１０が落下した場合の衝撃からディスプレイ１６を保護することによって、）ディスプレイ１６の損傷を阻止するのに役立つことができる。
【００２８】
ディスプレイ画面１６（例えばタッチ画面）は、ハンドヘルド電子機器１０に使用されえる入出力機器の一例にすぎない。所望であれば、ハンドヘルド電子機器１０は、その他の入出力機器を有してよい。例えば、ハンドヘルド電子機器１０は、ボタン１９などのユーザ入力制御機器、ポート２０などの入出力部品、並びに（例えばオーディオ用及び／又はビデオ用の）１つ又は２つ以上の入出力ジャックを有してよい。ボタン１９は、例えば、メニューボタンであってよい。ポート２０は、３０ピンデータコネクタを（一例として）含んでよい。開口部２４、２２は、もし所望であれば、マイクロフォンポート及びスピーカポートを形成してよい。ディスプレイ画面１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は１つ若しくは２つ以上の異なるディスプレイ技術を使用する複数のディスプレイであってよい。図１の例においては、ディスプレイ画面１６は、ハンドヘルド電子機器１０の前面に取り付けられるものとして示されているが、ディスプレイ画面１６は、もし所望であれば、ハンドヘルド電子機器１０の後面に、機器１０の側面に、ヒンジによって機器１０の本体部分に付けられた機器１０の跳ね上げ部分に、又はその他の任意の適切な取り付け構成を使用して取り付けられてよい。
【００２９】
ハンドヘルド機器１０のユーザは、ボタン１９及びタッチ画面１６などのユーザ入力インターフェース機器を使用して入力コマンドを供給してよい。ハンドヘルド電子機器１０のための適切なユーザ入力インターフェース機器は、ボタン（例えば英数字キー、電源オンオフ、電源オン、電源オフ、及びその他の専用ボタンなど）、タッチパッド、ポインティングスティック、又はその他のカーソル制御機器、音声コマンドを供給するためのマイクロフォン、又は機器１０を制御するためのその他の任意の適切なインターフェースを含む。図１の例では、ハンドヘルド電子機器１０の上面に形成されるものとして図示されているが、ボタン１９などのボタン、及びその他のユーザ入力インターフェース機器は、一般に、ハンドヘルド電子機器１０の任意の適切な部分に形成されてよい。例えば、ボタン１９などのボタン、又はその他のユーザインターフェース制御は、ハンドヘルド電子機器１０の側面に形成されてよい。ボタン、及びその他のユーザインターフェース制御は、機器１０の上面、後面、又はその他の部分に位置付けることもできる。もし所望であれば、機器１０は、（例えば赤外線リモコンや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリモコンなどの高周波リモコンなどを使用して、）遠隔的に制御するができる。
【００３０】
ハンドヘルド機器１０は、ポート２０などのポートを有してよい。ポート２０は、ドックコネクタ、３０ピンデータポートコネクタ、入出力ポート、又はバスコネクタと称されることがあり、（例えば、コンピュータ又はその他の電子機器に接続された嵌め合わせドックに機器１０を接続するときに、）入出力ポートとして使用されてよい。機器１０は、機器１０が外部部品とインターフェースをとることを可能にするオーディオジャック及びビデオジャックも有してよい。代表的なポートは、機器１０内のバッテリを再充電するため若しくは直流（ＤＣ）電源から機器１０を動作させるための電源ジャックや、パソコン若しくは周辺機器などの外部部品とデータをやり取りするためのデータポートや、ヘッドフォン、モニタ、若しくはその他の外部ＡＶ装置を駆動するためのＡＶジャックや、セルラフォンサービスを認証するための加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードポートや、メモリカードスロットなどを含む。これらの機器の一部又は全部、及びハンドヘルド電子機器１０の内部回路系の機能は、タッチ画面ディスプレイ１６などの入力インターフェース機器を使用して制御することができる。
【００３１】
ディスプレイ１６及びその他のユーザ入力インターフェース機器などの部品は、（図１の例に示されるように）機器１０の前面の利用可能表面積の大半に及ぶか、又は機器１０の前面の小部分のみを占有してよい。ディスプレイ１６などの電子部品は、多くの場合、（例えば高周波遮へいとして）大量の金属を含有しているので、通常は、機器１０内における、アンテナ素子に相対的なこれらの部品の場所を考慮に入れることが望ましい。機器のアンテナ素子及び電子部品の場所が適切に選択されると、ハンドヘルド電子機器１０のアンテナは、電子部品によって妨害されることなく正確に機能することが可能になる。
【００３２】
本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、ハンドヘルド電子機器は、２本のアンテナを有する。第１のアンテナは、領域２１における機器１０の右上角部に位置付けられてよい。第２のアンテナは、領域１８における機器１０の下端に位置付けられてよい。
【００３３】
第１のアンテナは、（例えば、）ＷｉＦｉアンテナ、ＧＰＳアンテナ、ＵＭＴＳアンテナなどであってよい。領域２１における第１のアンテナの場所は、機器１０のユーザが機器１０を横長の向き（例えば、ボタン１９がユーザの右に配され、アンテナ領域２１が機器１０の上部に配される横長の向き）で使用する際の十分なアンテナ性能を保証するのに役立つことができる。
【００３４】
第２のアンテナは、（例えば、）セルラフォンアンテナであってよい。第２のアンテナのためのアンテナ共振素子構造をハウジング１２及び機器１０の下側部分（すなわち領域１８）に位置付けることの利点は、機器１０が頭部に当てられているとき（例えば、セルラフォンのように、ハンドヘルド機器のマイクロフォンに向かって話しているとき及びハンドヘルド機器のスピーカに耳を傾けているとき）に、アンテナ構造の放射部分をユーザの頭部から離せることにある。これは、ユーザの付近で放出される高周波放射の量を少なくする。第２のアンテナを領域１８に配することは、近接効果（例えば、第２のアンテナがユーザの体の部分に接近していることに起因して第２のアンテナの性能に及ぼされる影響）を減少させるのにも役立つことができる。
【００３５】
特に、伝導性ハウジングを有するハンドヘルド電子機器において第１のアンテナが使用されるときは、第１のアンテナに対する近接効果もまた、最小に抑えることが望ましいであろう。ハンドヘルド電子機器１０が伝導性ハウジング壁を有する場合は、第１のアンテナのためのアンテナ共振素子を、伝導性ハウジング壁の数ミリメートル以内に位置付ける必要があることがある。これは、アンテナ帯域幅を狭くする。アンテナは、狭い帯域幅を有するときに、近接効果に起因する離調に特に敏感であると考えられる。
【００３６】
第１のアンテナに対する近接効果を最小に抑えるために、第１のアンテナのための共振素子は、近接効果に特に敏感であると考えられるその尻尾（その末端）をハウジング１２の表面に隣接させないように構成されてよい。アンテナ共振素子の尻尾をこのようにハウジング１２の表面から離して配することは、ユーザの体（例えば、ユーザの指、手、又は顔）が尻尾に極めて接近する状況を阻止して近接効果を減少させる又は排除するのに役立つ。
【００３７】
例示的なハンドヘルド電子機器の実施形態の模式図が、図２に示されている。ハンドヘルド機器１０は、モバイルフォン、メディアプレーヤ能力を備えたモバイルフォン、ハンドヘルドコンピュータ、リモコン、ゲームプレーヤ、全地球測位システム（ＧＰＳ）機器、このような機器の組み合わせ、又はその他の任意の適切なポータブル電子機器であってよい。
【００３８】
図２に示されるように、ハンドヘルド機器１０は、ストレージ３４を含んでよい。ストレージ３４は、ハードディスクドライブストレージ、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、若しくは電気的にプログラム可能なその他の読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、バッテリをベースにした静的な若しくは動的なランダムアクセスメモリ）などの、１つ又は２つ以上の異なるタイプのストレージを含んでよい。
【００３９】
機器１０の動作を制御するために、処理回路系３６が使用されてよい。処理回路系３６は、マイクロプロセッサなどのプロセッサ、及びその他の適切な集積回路をベースにしたものであってよい。適切な一配置構成によれば、処理回路系３６及びストレージ３４は、インターネット閲覧アプリケーション、ヴォイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＩＯＰ）通話アプリケーション、Ｅメールアプリケーション、メディア再生アプリケーション、オペレーティングシステム機能などのソフトウェアを、機器１０上で実行するために使用される。処理回路系３６及びストレージ３４は、適切な通信プロトコルの実装に使用されてよい。処理回路系３６及びストレージ３４を使用して実装されえる通信プロトコルは、インターネットプロトコル、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）と称されることがあるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルなどその他の短波長帯無線通信リンクのためのプロトコル、ＵＭＴＳなど３Ｇデータサービスを担うためのプロトコル、セルラフォン通信プロトコルなどを含む。
【００４０】
入出力機器３８は、データを機器１０に供給することを可能にするため及びデータを機器１０から外部機器に提供することを可能にするために使用されてよい。ディスプレイ画面１６、ボタン１９、マイクロフォンポート２４、スピーカポート２２、及びドックコネクタポート２０は、入出力機器３８の例である。
【００４１】
入出力機器３８は、ボタン、タッチ画面、ジョイスティック、クリックホイール、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロフォン、カメラなどのユーザ入出力機器４０を含むことができる。ユーザは、ユーザ入力機器４０にコマンドを供給することによって、機器１０の動作を制御することができる。ディスプレイ及びオーディオ機器４２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）画面又はその他の画面、発光ダイオード（ＬＥＤ）、並びに視覚的情報及び状態データを提示するその他の部品を含んでよい。ディスプレイ及びオーディオ機器４２は、スピーカ及び音声を形成するためのその他の機器などの、オーディオ装置を含んでもよい。ディスプレイ及びオーディオ機器４２は、外部のヘッドフォン及びモニタのためのジャックやその他のコネクタなどの、ＡＶインターフェース装置を含んでよい。
【００４２】
無線通信機器４４は、１つ若しくは２つ以上の集積回路で形成された高周波（ＲＦ）トランシーバ回路系、パワーアンプ回路系、受動ＲＦ部品、１本若しくは２本以上のアンテナ、及びＲＦ無線信号を扱うためのその他の回路系などの、通信回路系を含んでよい。無線信号は、光を使用して（例えば赤外線通信を使用して）送信することもできる。
【００４３】
機器１０は、経路５０によって示されるように、アクセサリ４６及び計算装置４８などの外部機器と通信することができる。経路５０は、有線経路及び無線経路を含んでよい。アクセサリ４６は、ヘッドフォン（例えば、無線セルラヘッドセット又はオーディオヘッドフォン）、並びにＡＶ装置（例えば、無線スピーカ、ゲームコントローラ、又はオーディオコンテンツ及びビデオコンテンツを受信して再生するその他の装置）を含んでよい。
【００４４】
計算装置４８は、任意の適切なコンピュータであってよい。適切な一配置構成によれば、計算装置４８は、関連の無線アクセスポイント（ルータ）、又は機器１０との無線接続を確立する内部若しくは外部の無線カードを有するコンピュータである。コンピュータは、サーバ（例えばインターネットサーバ）、インターネットアクセスを伴う若しくは伴わないローカルエリアネットワークコンピュータ、ユーザ自身のパソコン、ピア機器（例えばもう一方のハンドヘルド電子機器１０）、又はその他の任意の適切な計算装置であってよい。
【００４５】
機器１０のアンテナ構造及び無線通信機器は、任意の適切な無線通信帯域に及ぶ通信をサポートしてよい。例えば、無線通信機器４４は、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、及び１９００ＭＨｚにおけるセルラフォン帯域などの通信周波数帯域、２１７０ＭＨｚ帯域の３Ｇデータ通信帯域（一般にＵＭＴＳすなわちユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステムと呼ばれる）などのデータサービス帯域、２．４ＧＨｚ及び５．０ＧＨｚにおけるＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）帯域（無線ローカルエリアネットワーク帯域すなわちＷＬＡＮ帯域と称されることもある）、２．４ＧＨｚにおけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域、並びに１５５０ＭＨｚにおける全地球測位システム（ＧＰＳ）帯域をカバーするために使用されてよい。８５０ＭＨｚの帯域は、グローバスシステムフォーモバイル（ＧＳＭ）通信帯域と称されることがある。９００ＭＨｚの通信帯域は、拡張ＧＳＭ（ＥＧＳＭ）帯域と称されることがある。１８００ＭＨｚの帯域は、デジタルセルラシステム（ＤＣＳ）帯域と称されることがある。１９００ＭＨｚ帯域は、パーソナルコミュニケーションズサービス（ＰＣＳ）帯域と称されることがある。
【００４６】
機器１０は、無線通信回路系４４内のアンテナ構造の正確な構成によって、これらの通信帯域及び／又はその他の適切な通信帯域をカバーすることができる。
【００４７】
例示的なハンドヘルド電子機器の断面図が、図３Ａに示されている。図３Ａの例では、機器１０は、伝導性部分１２−１と、誘電性部分１２−２Ａ、１２−２Ｂ（例えばプラスチックで形成された部分１２−２Ａ、１２−２Ｂ）とで形成されたハウジングを有する。伝導性部分１２−１は、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、これらの金属とその他の金属との合金などの、任意の適切な導体であってよい。伝導性部分１２−１は、実質的に矩形の伝導性ハウジング後表面と、ハウジング側壁とを含んでよい。誘電性部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、ハウジング１２内に取り付けられたアンテナを覆うキャップとして機能してよい。適切な一配置構成によれば、誘電性部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、ハウジング１２の外表面（すなわち伝導性ハウジング部分１２−１の後表面及び側壁表面）と同一平面に位置してよい。
【００４８】
図３Ａの例では、２本のアンテナがある。２本のアンテナのうちの第１のアンテナは、アンテナ共振素子５４−１Ｂと、アンテナグラウンドプレーン５４−２とで形成される。２本のアンテナのうちの第２のアンテナは、アンテナ共振素子５４−１Ａと、グラウンドプレーン５４−２とで形成される。第１のアンテナ（図３Ａではアンテナ５４として示される）は、型押しされた導体のストリップなどの細長い共振素子、又はフレックス回路上のパターン線で形成されてよい。第１のアンテナの共振素子は、第１の（基）端と、第２の（末）端とを有してよい。第１のアンテナの共振素子の第１の端は、グラウンドプレーン５４−２の付近でアンテナフィード端子による供給を受けてよい。第１のアンテナの共振素子の第２の端は、尻尾と称されることもあり、近接効果に比較的鈍感な場所に配置されてよい。例えば、第１のアンテナの共振素子の尻尾は、それがハウジング部分１２−２Ｂの表面に隣接しないように、機器１０の内部の場所に取り付けられてよい。これは、第１のアンテナの共振素子の尻尾にユーザの体の部分が接触しえないことを保証して近接効果を最小限に抑えるのに役立つ。
【００４９】
ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、誘電体で形成されてよい。ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂに誘電体を使用することの利点は、これによって、機器１０のアンテナ５４の共振素子部分５４−１が、ハウジング１２の金属側壁からの干渉を受けることなく動作することが可能になることにある。適切な一配置構成によれば、ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体をベースにしたプラスチック（ＡＢＳプラスチックと称されることがある）で形成されたプラスチックキャップである。これらは、単に、機器１０のための例示的なハウジング材料にすぎず、例えば、機器１０のハウジングは、実質的にプラスチック又はその他の誘電体で、実質的に金属又はその他の導体で、又は任意のその他の適切な材料若しくは材料の組み合わせで形成されてよい。
【００５０】
機器１０内の回路基板には、部品５２などの部品が取り付けられてよい。機器１０内の回路基板構造は、任意の適切な材料で形成されてよい。適切な回路基板材料は、フェノール樹脂を含浸させた紙、エポキシ樹脂を含浸させたガラス繊維マットなどのガラス繊維で強化された樹脂（ＦＲ−４と称されることがある）、プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリイミド、及びセラミックスを含む。ＦＲ−４などの材料で作成された回路基板は、一般に入手可能であり、法外の費用がかかることがなく、複数の金属層（例えば４枚の層）で作成することができる。いわゆるフレックス回路は、ポリイミドなどの可撓性の回路基板材料であり、やはり、機器１０に使用されてよい。
【００５１】
機器１０内の代表的な部品には、集積回路、ＬＣＤ画面、及びユーザ入力インターフェースボタンが含まれる。機器１０は、また、（一例として）ハウジング１２の後面に沿って取り付け可能なバッテリも含むのが通常である。
【００５２】
これらのような部品及びこれらの部品を上に取り付けられるプリント回路基板の伝導特性ゆえに、機器１０の部品、回路基板、及び伝導性ハウジング部分（ベゼル１４を含む）は、あわせて接地されてアンテナグラウンドプレーン５４−２を形成してよい。とある例示的な配置構成によれば、グラウンドプレーン５４−２は、ハウジング１２及び機器１０の、全体的に矩形の形状に合致してよく、ハウジング１２の矩形の横寸法に一致してよい。
【００５３】
グラウンドプレーン素子５４−２及びアンテナ共振素子５４−１Ｂは、機器１０のための第１のアンテナ５４を形成してよい。アンテナ共振素子５４−１Ａとグラウンドプレーン５４−２とで形成されるアンテナなどの、随意の追加アンテナは、もし所望であれば、重複する対象周波数帯域（すなわちアンテナ５４が動作している帯域）のための追加のゲインを提供するように構成されてよい、又は異なる対象周波数帯域（すなわちアンテナ５４の範囲外の帯域）をカバーするために使用されてよい。
【００５４】
グラウンドプレーン素子５４−２及び共振素子５４−１Ａ、５４−１Ｂを形成するために、任意の適切な伝導性材料が使用されてよい。機器１０内のアンテナ構造に適した伝導性材料の例には、銅、銀、金などの元素金属、及び金属合金（例えばベリリウム銅）が含まれる。もし所望であれば、金属以外の導体が使用されてもよい。代表的なケースでは、共振素子５４−１Ａのための伝導性構造は、フレックス回路又はその他の適切な基板の上の銅パターン線で形成され、共振素子５４−１Ｂのための伝導性構造は、ベリリウム銅箔のストリップで形成される。
【００５５】
部品５２は、トランシーバ回路系（例えば図２の機器４４を参照せよ）を含む。トランシーバ回路系は、１つ又は２つ以上の集積回路及び関連の個別部品（例えばフィルタリング部品）の形で提供されてよい。トランシーバ回路系は、１つ又は２つ以上のトランスミッタ集積回路、１つ又は２つ以上のレシーバ集積回路、スイッチング回路系、アンプなどを含んでよい。トランシーバ回路系内の各トランシーバは、関連の同軸ケーブル、マイクロストリップ伝送路、又は関連のアンテナに接続されるとともに高周波信号を載せて運ぶその他の伝送路を有してよい。図３Ａの例では、伝送路は、破線５６によって示されている。
【００５６】
図３Ａに示されるように、伝送路５６は、アンテナを通って伝送される予定の高周波信号をトランスミッタ集積回路５２から分配するために使用されてよい。経路５６は、アンテナによって受信された高周波信号を部品５２に運ぶために使用されてもよい。部品５２は、入ってくる高周波信号を処理するための１つ又は２つ以上のレシーバ集積回路を含んでよい。
【００５７】
図３Ａの断面図に示されるように、機器１０内のアンテナは、機器１０の端の近くに（すなわち機器１０の両端に）位置付けることが好都合であろう。もし所望であれば、アンテナ共振素子５４−１Ａとグラウンドプレーン５４−２とで形成される随意の追加アンテナは、省かれてよい。この種の配置構成が、図３Ｂの断面図に示されている。図３Ｂに示されるように、随意の追加アンテナが機器１０から省かれると、部品５２のために更なる面積が使用可能になる。
【００５８】
機器１０の端の近くに複数のアンテナを位置付けられた実施形態におけるハンドヘルド電子機器１０の例示的な配置構成が、図４Ａに示されている。図４Ａの配置構成では、アンテナは、場所１８、２１に位置付けられてよい。図４Ａは、ハンドヘルド電子機器１０の斜視図である。図４Ａの向きでは、ハウジング１２−１の後表面が示されている。第１のアンテナ共振素子は、誘電性ハウジング部分１２−２Ｂの下の領域２１に位置付けられてよい。第２のアンテナ共振素子は、誘電性ハウジング部分１２−２Ａの下の領域１８に位置付けられてよい。誘電性ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、（一例として）ＡＢＳプラスチックなどの適切な材料で形成されるプラスチックキャップであってよい。図４Ａの例示的な配置構成では、キャップ１２−２Ａは、機器１０の全幅にわたり、キャップ１２−２Ｂは、機器１０の角部に位置している。この種の配置構成は、キャップ１２−２Ａが、セルラフォン通信のために使用されるアンテナを封入するために使用され、キャップ１２−２Ｂが、より高周波数のデータ通信（例えば２．４ＧＨｚにおけるＷｉＦｉ通信）のために使用されるアンテナを封入するために使用される状況において、特に適しているであろう。２．４ＧＨｚ帯域及び５ＧＨｚ帯域など更に高周波数の通信帯域は、更に短波長の高周波信号に関連付けられるので、いくぶん更にコンパクトなアンテナ配置構成が使用されてよい。
【００５９】
ハウジング１２−１が伝導性材料（例えばアルミニウム又はステンレス鋼などの金属）で形成される状況では、アンテナキャップ１２−２Ｂを機器１０の側面の１つに沿って中程に配置するのではなく、（図４Ａに示されるように）機器１０の角部に配置することが望ましいであろう。これは、角部に位置付けられたアンテナ共振素子が、機器１０の縁の１つに沿って位置付けられたアンテナ共振素子よりも、伝導性ハウジング部分にそれが接近していることによる悪影響を受けにくいからである。縁の中央の場所にあるアンテナ共振素子が、その三辺を金属によって完全に取り囲まれるのに対して、図４Ａに示されるように、アンテナ共振素子及びキャップ１２−２Ｂを機器１０の角部に位置付けられたときのアンテナ共振素子は、その二辺のみを金属によって取り囲まれる。
【００６０】
もし所望であれば、機器１０は、領域１８にアンテナを含まなくてよい。領域１８にアンテナがない実施形態におけるハンドヘルド電子機器１０の後面斜視図が、図４Ｂに示されている。
【００６１】
図４Ａの例示的なハンドヘルド電子機器の斜視図を機器の前方から見た図が、図５Ａに示されている。図５Ａに示されるように、第１のアンテナ及び誘電性キャップ１２−２Ｂは、機器１０が通常の縦長の向きに保持されているときに、機器１０の右上角部に位置することができる。
【００６２】
図４Ｂの例示的なハンドヘルド電子機器の斜視図を機器の前方から見た図が、図５Ｂに示されている。図３Ａ、図４Ａ、及び図５Ａの複数アンテナの実施形態と同様に、図３Ｂ、図５Ｂ、及び図５Ｂの単一アンテナの実施形態は、機器１０が通常の縦長の向きに保持されているときにアンテナ５４及び誘電性キャップ１２−２Ｂが機器１０の右上角部に位置付けられるような構成を使用してよい。
【００６３】
もし所望であれば、ハンドヘルド電子機器１０は、縦長の向き及び横長の向きの両方で動作されてよい。例えば、機器１０は、位置センサ（例えば運動センサ）を含んでよい。機器１０内の処理回路系は、機器１０がいつ縦長モードで使用されているか及び機器１０がいつ横長モードで使用されているかを決定するために、位置センサからの信号を監視することができる。ユーザが、縦長モードと横長モードとを手動で切り替えてもよい。縦長モードの向きは、一部の応用（例えばウェブ閲覧）に使用されてよく、横長モードの向きは、その他の応用（例えばビデオ鑑賞）に使用されてよい。
【００６４】
横長の向き又は縦長の向きのいずれでも操作することができる機器１０の場合は、アンテナ５４及びその関連の誘電性カバー１２−２Ｂを機器の右上角部に配置することが特に有利であろう。これは、図６及び図７に関連して説明される。
【００６５】
図６では、機器１０が、その通常の縦長モードの向きで示されている。この向きでは、ボタン１９が、機器１０の底部に位置付けられている。ディスプレイ１６に表示される画像は、それらの上部がディスプレイ１６の上側に位置付けられるとともにそれらの下部がディスプレイ１６の下側に位置付けられるような向きであってよい。このように表示される画像は、文字、静止画像、ビデオなどを含んでよい。ユーザの手及び指は、通常は、領域５６において機器１０を把持するために使用される。領域５６は、一般に、機器１０の下半分又は機器１０の下から３分の１に位置付けられる。領域５６におけるユーザと機器１０と接触は、近接効果を招く可能性があるので、アンテナ５４は、領域５６以外の機器１０の領域（すなわち機器１０の右上角部）に位置付けることが望ましい。
【００６６】
機器１０をその横長モードで使用することが望ましいときは、ユーザは、図７に示されるように、機器１０を反時計回りに４分の１（９０度）回転させることができる。この向きでは、ディスプレイ１６に表示される画像は、それらの上部が機器１０の右端５８（機器１０が横長の向きにあるときはその上端）に沿って位置付けられ、それらの下部が機器１０の左端６０（機器１０が横長の向きにあるときはその下端）に沿って位置付けられている。機器１０は、その通常の縦長の向きから横向きに回転されているので、アンテナ５４は、（横長の向きで見て）機器１０の左上角部に位置付けられる。使用時に、ユーザの指は、機器１０を領域６２、６４などの領域において把持してよい。領域６２、６４など機器を保持するための通常領域は、一般に、（横長の向きで見て）機器１０の下半分又は下から３分の１に位置付けられる。
【００６７】
図６及び図７に示されるように、縦長及び横長のいずれのモードでも、機器１０を保持するための通常領域（すなわち図６の領域５６及び図７の領域６２、６４）は、アンテナ５４に重ならないので、ユーザが、通常動作時に機器１０を保持するときに指をアンテナ５４の上に直接置くことは起こりにくい。その結果、アンテナの性能に悪影響を及ぼす可能性のある近接効果は、総じて回避される。（図６に示されるように）アンテナが機器の右上角部に配されるアンテナ構成は、任意の適切なタイプのアンテナに使用されてよい。右上角部の構成は、アンテナが近接効果に敏感な状況において、特に望ましい。例えば、右上角部の構成は、金属ケースがアンテナ共振素子に極めて接近している配置構成において有利であろう。なぜなら、この配置構成は、アンテナ帯域幅を狭くして、アンテナを近接効果に更に敏感にする傾向があるからである。
【００６８】
機器１０の右上角部にあるアンテナ関連構造の斜視図が、図８に示されている。図８に示されるように、伝導性ハウジング壁１２−１の開口部（除去部分）を覆うために、誘電性キャップ１２−２Ｂが使用されてよい。図８の向きでは、機器１０の前面が下を、機器１０の後面が上を向いている。機器１０の前側の近くに、回路基板又はその他の取り付け構造６６が位置してよい。回路基板６６は、例えば、ハウジング１２内において金属枠の上に取り付けられてよい。機器１０の外周には、ベゼル１４が延びてよい。回路基板６６内には、穴７４などの穴が形成されてよい。ベゼル１４は、穴７４の周囲に延びてよい。
【００６９】
アンテナ５４のためのアンテナ共振素子（すなわちアンテナ共振素子５４−１Ｂ）は、側壁１２−１の除去部分によって形成される区域内に、且つ回路基板６６の除去部分によって形成される空気で満たされた開口部内に、位置付けられてよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂ（図８では不図示）は、導体のストリップで形成されてよい。導体のストリップの一端は、接触パッド６８に対して電気的な接触をなしてよい。ストリップのもう一端（共振素子の尻尾と称されることがある）は、開口部７２の中程の位置に配されてよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂの尻尾は、一般に、アンテナ５４のなかで近接効果に最も敏感な部分である。したがって、アンテナの尻尾は、ハウジング１２の表面（すなわち誘電性ハウジング部材１２−２Ｂの外表面）から離して位置付けることが望ましい。このような外表面の場所では、アンテナ５４は、ユーザが誘電性カバー１２−２Ｂに触れたときに離調される可能性がある。
【００７０】
トランシーバ５２は、伝送路によって、接触パッド６８（及びしたがってアンテナ共振素子５４−１Ｂ）に電気的に接続されてよい。伝送路は、同軸ケーブル、又はその他の任意の適切な伝送路構造で形成されてよい。図８に示された例示的な配置構成では、トランシーバ５２をアンテナ共振素子５４−１Ｂに接続するための伝送路は、マイクロストリップ伝送路である。マイクロストリップ伝送路は、２つの導体部を有する。マイクロストリップ伝送路内の１つの導体部は、グラウンドプレーン導体部（例えば、図８に見られるように、プリント回路基板の下表面上の金属層で形成される導体部）である。マイクロスストリップ伝送路内のもう１つの導体部は、信号導体部７０などの信号導体部である。
【００７１】
アンテナ５４の付近における機器１０の側面図が、図９に示されている。図９に示されるように、グラウンド導体部８２は、マイクロストリップ伝送路の一部を形成してよく、信号導体部７０は、マイクロストリップ伝送路の別の一部を形成してよい。マイクロストリップ伝送路は、トランシーバ５２とアンテナ共振素子５４−１Ｂとを電気的に接続するために使用されてよい。
【００７２】
トランシーバ５２は、プリント回路基板６６に取り付けられてよい。アンテナ５４に関連したアンテナ信号が、グラウンド端子８６及び正のフィード端子８８を通じて伝送され受信されてよい。フィード端子８８は、マイクロストリップ伝送路の信号導体部７０を使用してパッド６８に接続されてよい。グラウンド端子８６は、伝導性ビア８４を使用してグラウンド導体部８２に電気的に接続されてよい。グラウンド導体部８２は、例えば、基板６６上の銅又はその他の導体の層で形成されたパターン線であってよい。
【００７３】
アンテナ共振素子５４−１Ｂは、第１の基（端）７６と、第２の（末）端８０とを有してよい。第２の端８０は、通常は、アンテナ共振素子５４−１Ｂの尻尾と称され、近接効果を回避するために、機器１０の表面から離して位置付けられることが好ましい。例えば、第２の端８０は、ハウジング１２の表面（すなわち、ハウジング部分１２−１の伝導性表面及びハウジング部分１２−２Ｂの誘電性表面）から離して機器１０の内部に位置付けられてよい。第１の端７６は、任意の適切な配置構成の接触構造を使用して接触パッド６８に電気的に接続されてよい。適切な一配置構成によれば、アンテナ共振素子の端７６と接触パッド６８との間の電気的接触を形成するために、ポゴピン７８などのポゴピンが使用されてよい。これは、例示的なものにすぎず、もし所望であれば、バネ又はクリップなどのその他の適切な構造を使用して、アンテナ共振素子５４−１Ｂと接触パッド６８との間の電気的接触がなされてよい。バネ配置構成は、例えば、接触パッド６８の付近にある共振素子５４−１Ｂでバネを形成するために、共振素子の端７６を屈曲させることによって形成されてよい。
【００７４】
アンテナ共振素子５４−１Ｂは、（例として）金属のストリップで形成されてよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂは、自立構造、フレックス回路などの基板の表面上に形成されたパターン線、又はその他の適切な取り付け構造に取り付けられてよい。本明細書において一例として説明されることがある例示的な一配置構成によれば、アンテナ５４は、サポート構造９０などの誘電性サポート構造（シャシー又はキャリアと称されることがある）に取り付けられた金属のストリップで形成される。
【００７５】
アンテナ共振素子の誘電性サポート構造９０は、プラスチック、又はその他の任意の適切な誘電体で形成されてよい。サポート構造９０の実効誘電率は、空気で満たされた領域をサポート構造９０内に形成することによって低減されてよい。穴や隆条など空気で満たされた開口部をサポート構造９０内に形成することによって、アンテナ共振素子５４−１Ｂの付近においてサポート構造の誘電率が低減される。所定の所望の動作周波数（例えば２．４ＧＨｚ）において、サポート構造９０における誘電率が比較的低いと、アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さを長くすること及びアンテナ効率を向上させることが可能になるので有利である。代表的なケース（例えばプラスチック製のサポート構造を伴う２．４ＧＨｚの動作）では、アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さは、約２ｃｍであってよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さは、カバーされることが望ましい通信周波数帯域に応じて概ね約５〜３０ｍｍである。アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さは、その動作周波数における４分の１波長におおよそ等しい。
【００７６】
図９の誘電性のアンテナ共振素子サポート構造９０を除いたアンテナ５４の斜視図が、図１０に示されている。図１０に示されるように、アンテナ共振素子５４−１Ｂの末端８０は、プリント回路基板６６の穴７４の側壁からおおよそ等距離の位置において穴７４の内部に且つ近傍に位置付けられてよい。この場所では、端８０は、すぐ近くの伝導性ハウジング壁１２−１及び伝導性ベゼル１４の縁からおおよそ等距離でもある。
【００７７】
アンテナの効率及び帯域幅は、端８０（及びアンテナ共振素子５４−１Ｂ）がベゼル１４及びハウジング壁１２−１などの伝導性構造に近すぎないことを保証することによって向上される。したがって、アンテナ共振素子５４−１Ｂは、端８０を適切な場所に位置決めするのに役立つ幾つかの屈曲部を有してよい。図９に示されるように、部分８１などのアンテナ共振素子５４−１Ｂの区間は、ハウジング１２の壁（すなわち、本実施例ではハウジング１２の前表面及び後表面）に平行に延びてよい。部分８３は、部分８１に平行に延びる。部分８５、８７などの部分は、部分８１、８３に対して直角に延びる。部分８５は、部分８３、８１に対して垂直に、アンテナグラウンドプレーンから上向きに延びる。部分８７は、部分８１、８３に対して垂直に、グラウンドプレーンに向かって下向きに延びる。屈曲部８９（単一の屈曲部、又は２つ若しくは３つ以上の個別の屈曲部で形成された複合屈曲部であってよい）は、アンテナ共振素子５４−１Ｂの末端が、機器１０のハウジング前表面及びハウジング後表面などのハウジング表面から離れたハウジング１２の内部に位置付けられることを保証する。
【００７８】
図１０の破線９４に沿って方向９６に見たときのアンテナ５４の断面図が、図１１に示されている。図１１に示されるように、アンテナ共振素子５４−１Ｂの端８０は、もし所望であれば、プリント回路基板６６の上側表面９８より下の穴７４内に位置してよい。プリント回路基板６６は、多層回路基板（例えば、２〜８枚の金属層をサポートした回路基板）であってよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂが、その付近にある伝導性材料による悪影響を受けないことを保証するために、プリント回路基板６６の伝導性層は、領域１００などの穴７４の近傍に金属がないようにパターン化されてよい。
【００７９】
トランシーバ５２とアンテナ５４との間の十分なインピーダンス整合を保証するために、トランシーバ５２とアンテナ５４との間の経路は、図１０の随意のインピーダンス整合回路網９２などのインピーダンス整合回路網を含んでよい。インピーダンス整合回路網９２には、任意の適切な回路系が使用されてよい。適切なインピーダンス整合回路網の実例が、図１２、１３、１４、及び１５に示されている。
【００８０】
図１２の例では、インピーダンス整合回路網９２は、信号経路７０に沿って直列に接続されたインダクタで形成される。好ましいであろう図１３のインピーダンス整合回路網９２は、グラウンドに分路された１．１ｎＨインダクタなどのインダクタを含む。図１４のインピーダンス整合回路網９２は、トランシーバ５２と接触パッド６８との間で経路７０に直列に接続されたコンデンサを有する。図１５の配置構成では、インピーダンス整合回路網９２は、信号線７０とグラウンドとの間の分路信号経路を形成するコンデンサを含む。
【００８１】
図１６は、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０及びアンテナ共振素子５４−１Ｂの例示的実施形態の上面図を示している。図１６に示されるように、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、誘電性アンテナ共振素子サポート構造の実効誘電率を低減させるのに役立つ、空気で満たされた切り取り領域１０２（穴）を有してよい。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、また、空気で満たされた通路１０６などの、空気で満たされた切り取り領域も有してよい。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、ＡＢＳプラスチック又はその他の適切な誘電性材料で形成されてよい。ＡＢＳプラスチック又はその他の誘電性材料の誘電率は、おおよそ２．８から３．０までであってよい。空気の誘電率は、１．０である。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０を、穴１０２、１０６などの空気で満たされた開口部を形成するように構成することによって、アンテナ共振素子における実効誘電率は、２．８から３．０までよりも小さい値に低減されてよい。これは、図１６に示されるように、サポート９０内の空気で満たされた穴の少なくとも一部がアンテナ共振素子５４−１Ｂに隣接するときに、有利であろう。サポート９０における誘電率の減少は、アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さを長くすること、そしてアンテナの効率を高めることを可能にする。
【００８２】
誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、穴１０４などのネジ穴を有してよい。このような穴は、（例えばネジ、プラスチック製の柱状部材（棒状材）、又はその他の留め具によって）誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０をハウジング１２に取り付けるために使用されてよい。柱状部材１１０などの誘電性の柱状部材（例えばアンテナ共振素子サポート構造９０の一部で形成されたプラスチック製の柱状部材）は、アンテナ共振素子５４−１Ｂ内の対応する穴と嵌まり合うことができる。組み立て時において、柱状部材１１０及びアンテナ共振素子５４−１Ｂ内の対応する穴は、アンテナ共振素子５４−１Ｂをアンテナ共振素子サポート構造９０に正確に揃えるのに、そしてアンテナ共振素子５４−１Ｂをアンテナ共振素子サポート構造９０に取り付けるのに役立つことができる。もし所望であれば、アンテナ共振素子５４−１Ｂを適所に保持するために、（例えば熱処理を使用して）柱状部材１１０の先端を僅かに拡大させてよい。
【００８３】
アンテナ共振素子サポート構造９０の縁１０８は、（一例として）湾曲されてよい。これは、アンテナ共振素子サポート構造９０をハウジング１２の湾曲した角部に合致させるのに役立つことができる。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０及びアンテナ共振素子５４−１Ｂを、それらがハウジング１２内に取り付けられたときに覆うために、誘電性キャップ１２−２Ｂ（図４Ａ及び図４Ｂ）が使用されてよい。
【００８４】
機器１０内に組み付けられるときに、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、図１７の分解斜視図のアセンブリ１１２などのアセンブリを形成するために、プリント回路基板６６と嵌まり合うことができる。アンテナ共振素子５４−１Ｂの端７６は、図１７に示されるように、バネ又はクリップを形成するために屈曲されてよい。このようにして形成されたバネは、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０がプリント回路基板６６に取り付けられたときに、接触パッド６８に対して付勢されてよい。もし所望であれば、図１７に示された例示的なバネ構造の代わりに、ポゴピン（すなわち、ピン差し込み穴内で往復動するバネ留めされたピン）又はその他の適切な電気的接触構造が、端７６に形成されてよい。図１８は、図１７のアセンブリ１１２の分解斜視図であり、アンテナ共振素子５４−１Ｂの例示的な形状を、より詳細に示している。図１８に示されるように、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、組み立て時にアンテナ共振素子５４−１Ｂの端７６を通らせる穴１１４又はその他の開口部を有してよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂ内の穴１１６は、アンテナ共振素子サポート構造９０上の柱状部材１１０又はその他の適切な位置合わせ構造と嵌まり合うことができる。
【００８５】
図１８に示されるように、アンテナ共振素子５４−１Ｂは、導体のストリップで形成されてよい。導体の厚さ（最小の横寸法）は、例えば、０．０５ｍｍから１ｍｍまでであってよい。導体のストリップの幅（２番目に最小の横寸法）は、例えば、０．５ｍｍから５ｍｍまでであってよい。導体のストリップの長さは、例えば、５ｍｍから３０ｍｍまでであってよい。
【００８６】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、ハウジング表面と、その角部に誘電性ハウジング部と、を有するハンドヘルド電子機器内のハンドヘルド電子機器アンテナを提供する。第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、グラウンドプレーンアンテナ素子と、ストリップアンテナ共振素子であって、伝送路により供給を受ける基端と、前記ハウジング表面から離間し且つ前記ハンドヘルド電子機器の前記角部の前記誘電性ハウジング部の下方において前記ハンドヘルド機器内の内部位置に配置されている末端とを有するストリップアンテナ共振素子と、を備える。
【００８７】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備える。
【００８８】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記ストリップアンテナ共振素子の近傍に、空気で満たされた穴を含む。
【００８９】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記ストリップアンテナ共振素子は、穴を含み、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記ストリップアンテナ共振素子の前記穴を貫通する柱状部材を含む。
【００９０】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナにおいて、前記ストリップアンテナ共振素子の前記基端は、屈曲されたバネ部分を含む。
【００９１】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナはにおいて、前記ストリップアンテナ共振素子の前記末端は、前記ハウジング表面の少なくとも１つに平行に延びる部分を有する。
【００９２】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子の前記基端が接続された接触パッドを備え、前記ストリップアンテナ共振素子は、複数の屈曲部を含み、互いに直角に延びる部分を有する。
【００９３】
第１のハンドヘルド電子機器は 前部及び後部を有し、縦長の向きで動作されるとともに、反時計回りに回転されたときは横長の向きで動作される、ハンドヘルド電子機器を提供する。第１のハンドヘルド電子機器は、少なくとも１つの実質的に矩形の伝導性ハウジング表面を有する伝導性ハウジングであって、前記矩形の伝導性ハウジング表面は、開口部を有し、前記開口部は、前記ハンドヘルド電子機器がその縦長の向きで動作しているときにその前部から見て前記伝導性ハウジング表面の右上角部に位置付けられる、伝導性ハウジングと、前記伝導性ハウジング内に取り付けられたトランシーバ及び制御回路と、少なくとも１つのアンテナであって、グラウンドプレーン素子及びアンテナ共振素子を含み、前記アンテナ共振素子は、前記伝導性ハウジングの前記右上角部の前記開口部内に取り付けられる、少なくとも１つのアンテナと、前記アンテナ共振素子を覆う誘電性キャップと、を備える。
【００９４】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、前記ハンドヘルド電子機器が前記縦長の向きで動作しているときは前記縦長の向きで画像を表示し、前記ハンドヘルド電子機器が前記横長の向きで動作しているときは前記横長の向きで画像を表示する、ディスプレイを備え、前記誘電性キャップは、前記矩形の伝導性ハウジング表面と同一平面に位置する部分を含む。
【００９５】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板を備え、前記アンテナ共振素子の少なくとも一部分は、前記穴内に位置付けられる。
【００９６】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、伝送路導体部及び穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板であって、前記アンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有する伝導性ストリップを含み、前記第１の端は、前記プリント回路基板上において前記伝送路に電気的に接続され、前記第２の端は、前記穴の近傍に位置付けられる、少なくとも１つのプリント回路基板と、前記穴の少なくとも一部の周囲に延びる伝導性ベゼルと、を備える。
【００９７】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、少なくとも１つのプリント回路基板と、 前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記回路基板上に位置付けられ前記信号導体部に接続された接触パッドと、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、前記接触パッドに電気的に接続される、トランシーバと、
を備える。
【００９８】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記回路基板上に位置付けられ前記信号導体部に接続された接触パッドと、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、前記接触パッドに電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の一部分は、前記プリント回路基板の前記穴内に位置する、トランシーバと、を備える。
【００９９】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、空気で満たされた開口部を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、第１の端、第２の端、及び前記第１の端と前記第２の端との間に複数の屈曲部を有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた開口部内に配置されている、トランシーバと、を備える。
【０１００】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、空気で満たされた領域を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた領域の内部に位置付けられ、前記アンテナ共振素子は、ストリップアンテナ共振素子を含む、トランシーバと、前記ストリップアンテナ共振素子を取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造と、を備える。
【０１０１】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、空気で満たされた領域を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた領域の内部に位置付けられ、前記アンテナ共振素子は、ストリップアンテナ共振素子を含む、トランシーバと、前記ストリップアンテナ共振素子を取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造であって、前記ストリップアンテナ共振素子の近傍に、少なくとも１つの空気で満たされた穴を含む、誘電性アンテナ共振素子サポート構造と、を備える。
【０１０２】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、追加のアンテナ共振素子を備え、前記矩形の伝導性ハウジング表面は、追加の開口部を有し、前記追加の開口部は、前記ハンドヘルド電子機器がその縦長の向きで動作しているときにその前部から見て前記伝導性ハウジング表面の下端に位置付けられ、前記追加のアンテナ共振素子は、前記ハンドヘルド電子機器内において前記追加の開口部内に取り付けられる。
【０１０３】
第２のハンドヘルド電子機器は、伝導性後表面を含むハウジング表面を有し、前表面の少なくとも一部にディスプレイが取り付けられた、ハウジングと、前記伝導性後表面の角部の開口部に形成された誘電性ハウジング部分と、少なくとも１つのプリント回路基板と、前記プリント回路基板に取り付けられたトランシーバ回路と、前記トランシーバ回路に接続された伝送路と、前記ハウジング内に取り付けられたアンテナであって、グラウンドプレーンと、前記誘電性ハウジング部分の近傍に位置付けられた導体のストリップで形成されたアンテナ共振素子であって、前記誘電性ハウジング部分の少なくとも一部分は、前記ハウジングの前記伝導性後表面と同一平面に位置し、前記アンテナ共振素子は、複数の屈曲部と、第１の端と、第２の端とを有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記プリント回路基板の近傍において前記伝送路に結合され、前記アンテナ共振素子の前記屈曲部は、前記アンテナ共振素子の前記第２の端が前記ハウジングの前記表面の近傍にないように前記導体のストリップを配する、アンテナ共振素子と、を含む、アンテナと、を備える。
【０１０４】
第２のハンドヘルド電子機器は、更に、前記導体のストリップが取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記導体のストリップは、前記ハウジング表面の少なくとも１つに平行な第１の部分と、前記第１の部分に垂直な第２の部分とを含み、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記導体のストリップの近傍に少なくとも１つの穴を規定する部分を含む。
【０１０５】
第２のハンドヘルド電子機器において、前記トランシーバ回路は、２．４ＧＨｚ通信帯域において前記アンテナを通じて信号を送信及び受信するように構成され、前記ハンドヘルド電子機器は、更に、前記トランシーバ回路と前記アンテナとの間で前記伝送路に結合されたインピーダンス整合回路網を備える。
【０１０６】
以上は、本発明の原理の単なる例示にすぎず、当業者ならば、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく各種の変更をなすことができる。
【０１０７】
本出願は、参照により全体を本明細書に組み込まれる２００７年８月７日出願の米国特許出願第１１／８９０，８６５号および２００８年７月２日出願の国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０８／６９１１２の優先権を主張する。
【０００１】
本発明は、全体として、無線通信回路系に関し、特に、ハンドヘルド電子機器のための無線通信回路系に関する。
【０００２】
ハンドヘルド電子機器は、ますます普及している。ハンドヘルド電子機器の例には、ハンドヘルドパソコン、セルラフォン、メディアプレーヤ、及びこの種の複数の機器の機能性を含む混合型機器がある。
【０００３】
１つにはそれらの可動性ゆえに、ハンドヘルド電子機器は、多くの場合、無線通信能力を備えている。ハンドヘルド電子機器は、無線基地局と通信するために、長波長帯の無線通信を使用してよい。例えば、セルラフォンは、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、及び１９００ＭＨｚにおけるセルラフォン帯域を使用して通信してよい。ハンドヘルド電子機器は、また、短波長帯の無線通信リンクを使用してもよい。例えば、ハンドヘルド電子機器は、２．４ＧＨｚにおけるＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）帯域及び２．４ＧＨｚにおけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域を使用して通信してよい。また、２１７０ＭＨｚ帯域における３Ｇデータ通信帯域（一般にＵＭＴＳすなわちユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステムと呼ばれる）などのデータサービス帯域における通信も可能である。
【０００４】
小フォームファクタの無線機器を求める消費者需要を満足させるために、メーカらは、これらの機器に使用される部品のサイズを縮小する努力を続けている。例えば、メーカらは、ハンドヘルド電子機器に使用されるアンテナを小型化することも試みてきた。
【０００５】
代表的なアンテナは、回路基板の基板上に金属層をパターン化することによって、又は箔押しプロセスを使用して薄い金属シートで形成されてよい。板状逆Ｆアンテナ（ＰＩＦＡ）や、Ｌ字型共振素子をベースにしたアンテナなどのアンテナは、このようにして作成することができる。ＰＩＦＡアンテナや、Ｌ字型共振素子を伴うアンテナなどのアンテナは、ハンドヘルド機器に使用することができる。
【０００６】
最近のハンドヘルド電子機器は、多くの場合、数々の異なる通信帯域にわたって機能する必要があるが、対象となる全ての周波数帯域をカバーするコンパクトなアンテナを設計することは困難である。
【０００７】
したがって、改良されたアンテナ及び無線ハンドヘルド電子機器を提供できることが望まれている。
【発明の概要】
【０００８】
ハンドヘルド電子機器、及びハンドヘルド電子機器のためのアンテナが提供される。ハンドヘルド電子機器は、ディスプレイを有してよい。ハンドヘルド電子機器は、金属ハウジングなどの伝導性ハウジングを有してよい。ディスプレイは、ハウジングの前表面に取り付けられてよい。
【０００９】
機器内のアンテナは、グラウンドプレーン素子と共振素子とで形成されてよい。アンテナ共振素子は、誘電性のアンテナ共振素子サポート構造に取り付けられてよい。誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、アンテナ共振素子の近傍に、空気で満たされた穴を有してよい。
【００１０】
ハンドヘルド電子機器は、空気で満たされた穴を有するプリント回路基板を含んでよい。プリント回路基板には、トランシーバ回路が取り付けられてよい。トランシーバ回路をアンテナに接続するために、伝送路が使用されてよい。
【００１１】
アンテナ共振素子は、導体のストリップで形成されてよい。導体のストリップの一端は、伝送路に接続されてよい。導体のストリップのもう一端は、プリント回路基板の穴の近傍に位置付けられてよい。
【００１２】
ハンドヘルド電子機器は、縦長モードで動作されてよく、反時計回りに４分の１回転されたときは横長モードで動作されてよい。ハンドヘルド電子機器が縦長モードの向きにあるときのハンドヘルド機器の伝導性ハウジングの右上角部に、開口部が形成されてよい。アンテナ共振素子は、その開口部内に位置付けられてよい。誘電性キャップが、アンテナ共振素子を覆ってよい。誘電性キャップは、ハウジングの伝導性表面と同一平面に位置してよい。
【００１３】
アンテナは、ハンドヘルド機器が縦長モードで動作されるときに見てハンドヘルド機器の右上角部に位置付けられてよい。ハンドヘルド機器が反時計回りに回転され、横長モードで動作されるときは、アンテナは、妨げられることのない機器の左上角部に位置する。
【００１４】
添付の図面、及び好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から、本発明の更なる特徴、その特性、及び各種の利点が、より明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の斜視図である。
【図２】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の模式図である。
【図３Ａ】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナ構造及び追加のアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の垂直断面図である。
【図３Ｂ】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナ構造を伴う例示的なハンドヘルド電子機器の垂直断面図である。
【図４Ａ】 本発明の実施形態にしたがった、複数のアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の後面斜視図である。
【図４Ｂ】 本発明の実施形態にしたがった、１つのアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の後面斜視図である。
【図５Ａ】 本発明の実施形態にしたがった、複数のアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の正面斜視図である。
【図５Ｂ】 本発明の実施形態にしたがった、１つのアンテナを伴う例示的なハンドヘルド電子機器の正面斜視図である。
【図６】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なハンドヘルド電子機器の正面図であり、ハンドヘルド電子機器がその通常の縦長の向きに保持されているときの例示的なアンテナ場所を示している。
【図７】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なハンドヘルド電子機器の正面図であり、ハンドヘルド電子機器がその通常の横長の向きに保持されているときの例示的なアンテナ場所を示している。
【図８】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナを有する例示的なハンドヘルド電子機器の角部分の斜視図である。
【図９】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なハンドヘルド電子機器の角部分の内部側面図である。
【図１０】 本発明の実施形態にしたがった、例示的なアンテナの一部分の斜視図であり、サポートのための誘電性シャシーを除いて示されている。
【図１１】 本発明の実施形態にしたがった、アンテナに関連した例示的なアンテナ共振素子及びプリント回路基板構造の断面図である。
【図１２〜１５】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのために使用されえる例示的なアンテナインピーダンス整合回路網の回路図である。
【図１６】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのためのアンテナシャシー及びアンテナ共振素子の上面図である。
【図１７】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのための例示的なアンテナシャシー及びアンテナ共振素子の分解斜視図である。
【図１８】 本発明の実施形態にしたがった、ハンドヘルド電子機器内のアンテナのための例示的なプリント回路基板部分、アンテナシャシー、及びアンテナ共振素子の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明は、全体として、無線通信に関するものであり、特に、無線電子機器、及び無線電子機器のためのアンテナに関するものである。
【００１７】
無線電子機器は、ラップトップコンピュータ、又はウルトラポータブルと称されることもある小型のポータブルコンピュータなどの、ポータブル電子機器であってよい。ポータブル電子機器は、いくぶん更に小型の機器であってもよい。更に小型のポータブル電子機器の例には、腕時計式の機器、ペンダント式の機器、ヘッドフォンやイヤフォンの形の機器、及び装着可能なその他の小型機器が含まれる。本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、ポータブル電子機器は、ハンドヘルド電子機器である。
【００１８】
ハンドヘルド機器は、例えば、セルラフォン、無線通信能力を伴うメディアプレーヤ、ハンドヘルドコンピュータ（携帯情報端末と称されることもある）、リモートコントローラ、全地球測位システム（ＧＰＳ）機器、及びハンドヘルドゲーム機器であってよい。ハンドヘルド機器は、また、複数の従来の機器の機能性を組み合わせた混合型機器であってもよい。混合型ハンドヘルド機器の例には、メディアプレーヤの機能性を含むセルラフォン、無線通信能力を含むゲーム機器、ゲーム及びＥメールの機能を含むセルラフォン、並びにＥメールを受信し、モバイルフォンの通話をサポートし、音楽プレーヤの機能性を有し、ウェブ閲覧をサポートするハンドヘルド機器が含まれる。これらは、単なる実例にすぎない。
【００１９】
本発明の実施形態にしたがった例示的なハンドヘルド電子機器が、図１に示されている。機器１０は、任意の適切なポータブル電子機器又はハンドヘルド電子機器であってよい。
【００２０】
機器１０は、ハウジング１２を有してよい。機器１０は、無線通信を担うための１本又は２本以上のアンテナを含んでよい。本明細書においては、２本のアンテナを含む機器１０の実施形態が、例として説明されることもある。
【００２１】
機器１０は、複数の通信帯域に及ぶ通信を担ってよい。例えば、機器１０内の無線通信回路系は、１つ又は２つ以上の周波数帯域におけるセルラフォン通信と、１つ又は２つ以上の通信帯域におけるデータ通信とを担うために使用されてよい。本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、機器１０内の無線通信回路系は、少なくとも第１の通信帯域における通信を担うように構成された第１のアンテナと、少なくとも第２の通信帯域における通信を担うように構成された第２のアンテナとを使用する。第１のアンテナは、例えば、２．４ＧＨｚ若しくは５ＧＨｚ（例えばＷｉＦｉ周波数及び／若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ周波数）を中心とした通信帯域における通信を担うか、又は（例として）１５５０ＭＨｚにおける全地球測位システム（ＧＰＳ）通信若しくは２１７０ＭＨｚにおけるユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステム（ＵＭＴＳ）３Ｇデータ通信帯域における通信を担うかしてよい。第２のアンテナは、例えば、セルラフォン通信帯域における通信を担ってよい。
【００２２】
ケースと称されることもあるハウジング１２は、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属、又はその他の適切な材料、又はこれらの材料の組み合わせを含む、任意の適切な材料で形成されてよい。状況によっては、ハウジング１２、又はハウジング１２の一部は、ハウジング１２に接近した位置にある伝導性アンテナ素子の動作が妨害されないように、誘電性材料又はその他の低伝導材料で形成されてよい。ハウジング１２、又はハウジング１２の一部は、金属などの伝導性材料で形成されてもよい。使用されえる例示的なハウジング材料は、陽極酸化アルミである。アルミニウムは、比較的軽量であり、陽極酸化されると、傷の付きにくい魅力的な絶縁表面を有する。もし所望であれば、機器１０のハウジング用に、ステンレス鋼、マグネシウム、チタン、これらの金属とその他の金属との合金などの、その他の金属を使用することができる。ハウジング１２が金属元素で形成されるケースでは、それらの金属元素のうちの１つ又は２つ以上が、機器１０のアンテナの一部として使用されてよい。例えば、機器１０のために、より大きなグラウンドプレーン素子を形成するために、ハウジング１２の金属部分が、機器１０内の内部グラウンドプレーンに短絡されてよい。陽極酸化アルミハウジングと、機器１０内のその他の金属部品との間の電気的接触を促進するために、陽極酸化アルミハウジングの陽極酸化表面層が、製造プロセス時に（例えばレーザエッチング）によって選択的に部分を除去されてよい。
【００２３】
ハウジング１２は、ベゼル１４を有してよい。ベゼル１４は、伝導性材料で形成されてよい。伝導性材料は、金属（例えば元素金属若しくは合金）又はその他の適切な伝導性材料であってよい。本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、ベゼル１４は、ステンレス鋼で形成されてよい。ステンレス鋼は、それが光沢のある魅力的な外観を有するように、構造的に強いように、且つ容易に腐食されないように製造することができる。もし所望であれば、ベゼル１４を形成するために、その他の構造が使用されてよい。たとえば、ベゼル１４は、金属又はその他の適切な物質の光沢のあるコーティングを施されたプラスチックで形成されてよい。
【００２４】
ベゼル１４は、ディスプレイ、又は平坦表面を伴うその他の機器を、機器１０上の適所に保持する働きをしてよい。図１に示されるように、例えば、ベゼル１４は、ディスプレイ１６をハウジング１２に取り付けることによってディスプレイ１６を適所に保持するために使用されてよい。機器１０は、平坦前表面及び平坦後表面を有してよい。図１の例では、ディスプレイ１６は、機器１０の平坦前表面の一部として形成されるものとして示されている。前表面の周囲は、ベゼル１４によって取り囲まれてよい。もし所望であれば、（例えば、前面ディスプレイ及び後面ディスプレイの両方を伴う機器では、）後表面の周囲がベゼルによって取り囲まれてよい。
【００２５】
ディスプレイ１６は、液晶ダイオード（ＬＣＤ）ディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、又はその他の任意の適切なディスプレイであってよい。ディスプレイ１６の最外表面は、１枚又は２枚以上のプラスチック層又はガラス層で形成されてよい。所望であれば、タッチ画面の機能性が、ディスプレイ１６に組み込まれるか、又は別のタッチパッド機器を使用して提供されてよい。タッチ画面をディスプレイ１６に組み込むことによってディスプレイ１６をタッチセンサ式にすることの利点は、この種の配置構成が、場所を節約できるうえに、視覚的な散乱を抑えられることにある。
【００２６】
代表的な配置構成において、ベゼル１４は、ベゼル１４をハウジング１２に固定するために使用される突起、並びにベゼル１４をハウジング１２及び機器１０内のその他の伝導性素子に電気的に接続するために使用される突起を有してよい。ハウジング及びその他の伝導性素子は、ハンドヘルド電子機器内において、アンテナのためのグラウンドプレーンを形成する。ベゼル１４の裏側と、ディスプレイ１６の最外表面との間には、ガスケット（例えば、シリコーン又はその他の撓み性材料で形成されたＯリングや、ポリエステル膜製のガスケットなど）が配されてよい。ガスケットは、さもなければディスプレイ１６のガラスカバー又はプラスチックカバーに応力をかける可能性がある局在圧力点からの圧力を逃すのに役立つことができる。ガスケットは、また、機器１０の内側の部分を視覚的に隠すのに役立つことも、破片が機器１０に進入することを阻止するのに役立つこともできる。
【００２７】
ディスプレイ１６のための押さえ構造としての働きに加えて、ベゼル１４は、機器１０のための硬い枠組みとしても機能してよい。この能力において、ベゼル１４は、機器１０の構造的完全性を高めることができる。例えば、ベゼル１４は、その長さに沿って、ベゼルが使用されなかった場合に可能であると考えられるよりも機器１０を硬くすることができる。ベゼル１４は、また、機器１０の外観を向上させるために使用されてもよい。ベゼル１４が機器１０の表面の周囲（例えば機器１０の前面の周囲）に形成される図１に示されるような構成では、ベベル１４は、（例えば機器１０が落下した場合の衝撃からディスプレイ１６を保護することによって、）ディスプレイ１６の損傷を阻止するのに役立つことができる。
【００２８】
ディスプレイ画面１６（例えばタッチ画面）は、ハンドヘルド電子機器１０に使用されえる入出力機器の一例にすぎない。所望であれば、ハンドヘルド電子機器１０は、その他の入出力機器を有してよい。例えば、ハンドヘルド電子機器１０は、ボタン１９などのユーザ入力制御機器、ポート２０などの入出力部品、並びに（例えばオーディオ用及び／又はビデオ用の）１つ又は２つ以上の入出力ジャックを有してよい。ボタン１９は、例えば、メニューボタンであってよい。ポート２０は、３０ピンデータコネクタを（一例として）含んでよい。開口部２４、２２は、もし所望であれば、マイクロフォンポート及びスピーカポートを形成してよい。ディスプレイ画面１６は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は１つ若しくは２つ以上の異なるディスプレイ技術を使用する複数のディスプレイであってよい。図１の例においては、ディスプレイ画面１６は、ハンドヘルド電子機器１０の前面に取り付けられるものとして示されているが、ディスプレイ画面１６は、もし所望であれば、ハンドヘルド電子機器１０の後面に、機器１０の側面に、ヒンジによって機器１０の本体部分に付けられた機器１０の跳ね上げ部分に、又はその他の任意の適切な取り付け構成を使用して取り付けられてよい。
【００２９】
ハンドヘルド機器１０のユーザは、ボタン１９及びタッチ画面１６などのユーザ入力インターフェース機器を使用して入力コマンドを供給してよい。ハンドヘルド電子機器１０のための適切なユーザ入力インターフェース機器は、ボタン（例えば英数字キー、電源オンオフ、電源オン、電源オフ、及びその他の専用ボタンなど）、タッチパッド、ポインティングスティック、又はその他のカーソル制御機器、音声コマンドを供給するためのマイクロフォン、又は機器１０を制御するためのその他の任意の適切なインターフェースを含む。図１の例では、ハンドヘルド電子機器１０の上面に形成されるものとして図示されているが、ボタン１９などのボタン、及びその他のユーザ入力インターフェース機器は、一般に、ハンドヘルド電子機器１０の任意の適切な部分に形成されてよい。例えば、ボタン１９などのボタン、又はその他のユーザインターフェース制御は、ハンドヘルド電子機器１０の側面に形成されてよい。ボタン、及びその他のユーザインターフェース制御は、機器１０の上面、後面、又はその他の部分に位置付けることもできる。もし所望であれば、機器１０は、（例えば赤外線リモコンや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈリモコンなどの高周波リモコンなどを使用して、）遠隔的に制御するができる。
【００３０】
ハンドヘルド機器１０は、ポート２０などのポートを有してよい。ポート２０は、ドックコネクタ、３０ピンデータポートコネクタ、入出力ポート、又はバスコネクタと称されることがあり、（例えば、コンピュータ又はその他の電子機器に接続された嵌め合わせドックに機器１０を接続するときに、）入出力ポートとして使用されてよい。機器１０は、機器１０が外部部品とインターフェースをとることを可能にするオーディオジャック及びビデオジャックも有してよい。代表的なポートは、機器１０内のバッテリを再充電するため若しくは直流（ＤＣ）電源から機器１０を動作させるための電源ジャックや、パソコン若しくは周辺機器などの外部部品とデータをやり取りするためのデータポートや、ヘッドフォン、モニタ、若しくはその他の外部ＡＶ装置を駆動するためのＡＶジャックや、セルラフォンサービスを認証するための加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カードポートや、メモリカードスロットなどを含む。これらの機器の一部又は全部、及びハンドヘルド電子機器１０の内部回路系の機能は、タッチ画面ディスプレイ１６などの入力インターフェース機器を使用して制御することができる。
【００３１】
ディスプレイ１６及びその他のユーザ入力インターフェース機器などの部品は、（図１の例に示されるように）機器１０の前面の利用可能表面積の大半に及ぶか、又は機器１０の前面の小部分のみを占有してよい。ディスプレイ１６などの電子部品は、多くの場合、（例えば高周波遮へいとして）大量の金属を含有しているので、通常は、機器１０内における、アンテナ素子に相対的なこれらの部品の場所を考慮に入れることが望ましい。機器のアンテナ素子及び電子部品の場所が適切に選択されると、ハンドヘルド電子機器１０のアンテナは、電子部品によって妨害されることなく正確に機能することが可能になる。
【００３２】
本明細書において一例として説明されることがある適切な一配置構成によれば、ハンドヘルド電子機器は、２本のアンテナを有する。第１のアンテナは、領域２１における機器１０の右上角部に位置付けられてよい。第２のアンテナは、領域１８における機器１０の下端に位置付けられてよい。
【００３３】
第１のアンテナは、（例えば、）ＷｉＦｉアンテナ、ＧＰＳアンテナ、ＵＭＴＳアンテナなどであってよい。領域２１における第１のアンテナの場所は、機器１０のユーザが機器１０を横長の向き（例えば、ボタン１９がユーザの右に配され、アンテナ領域２１が機器１０の上部に配される横長の向き）で使用する際の十分なアンテナ性能を保証するのに役立つことができる。
【００３４】
第２のアンテナは、（例えば、）セルラフォンアンテナであってよい。第２のアンテナのためのアンテナ共振素子構造をハウジング１２及び機器１０の下側部分（すなわち領域１８）に位置付けることの利点は、機器１０が頭部に当てられているとき（例えば、セルラフォンのように、ハンドヘルド機器のマイクロフォンに向かって話しているとき及びハンドヘルド機器のスピーカに耳を傾けているとき）に、アンテナ構造の放射部分をユーザの頭部から離せることにある。これは、ユーザの付近で放出される高周波放射の量を少なくする。第２のアンテナを領域１８に配することは、近接効果（例えば、第２のアンテナがユーザの体の部分に接近していることに起因して第２のアンテナの性能に及ぼされる影響）を減少させるのにも役立つことができる。
【００３５】
特に、伝導性ハウジングを有するハンドヘルド電子機器において第１のアンテナが使用されるときは、第１のアンテナに対する近接効果もまた、最小に抑えることが望ましいであろう。ハンドヘルド電子機器１０が伝導性ハウジング壁を有する場合は、第１のアンテナのためのアンテナ共振素子を、伝導性ハウジング壁の数ミリメートル以内に位置付ける必要があることがある。これは、アンテナ帯域幅を狭くする。アンテナは、狭い帯域幅を有するときに、近接効果に起因する離調に特に敏感であると考えられる。
【００３６】
第１のアンテナに対する近接効果を最小に抑えるために、第１のアンテナのための共振素子は、近接効果に特に敏感であると考えられるその尻尾（その末端）をハウジング１２の表面に隣接させないように構成されてよい。アンテナ共振素子の尻尾をこのようにハウジング１２の表面から離して配することは、ユーザの体（例えば、ユーザの指、手、又は顔）が尻尾に極めて接近する状況を阻止して近接効果を減少させる又は排除するのに役立つ。
【００３７】
例示的なハンドヘルド電子機器の実施形態の模式図が、図２に示されている。ハンドヘルド機器１０は、モバイルフォン、メディアプレーヤ能力を備えたモバイルフォン、ハンドヘルドコンピュータ、リモコン、ゲームプレーヤ、全地球測位システム（ＧＰＳ）機器、このような機器の組み合わせ、又はその他の任意の適切なポータブル電子機器であってよい。
【００３８】
図２に示されるように、ハンドヘルド機器１０は、ストレージ３４を含んでよい。ストレージ３４は、ハードディスクドライブストレージ、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、若しくは電気的にプログラム可能なその他の読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、バッテリをベースにした静的な若しくは動的なランダムアクセスメモリ）などの、１つ又は２つ以上の異なるタイプのストレージを含んでよい。
【００３９】
機器１０の動作を制御するために、処理回路系３６が使用されてよい。処理回路系３６は、マイクロプロセッサなどのプロセッサ、及びその他の適切な集積回路をベースにしたものであってよい。適切な一配置構成によれば、処理回路系３６及びストレージ３４は、インターネット閲覧アプリケーション、ヴォイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＩＯＰ）通話アプリケーション、Ｅメールアプリケーション、メディア再生アプリケーション、オペレーティングシステム機能などのソフトウェアを、機器１０上で実行するために使用される。処理回路系３６及びストレージ３４は、適切な通信プロトコルの実装に使用されてよい。処理回路系３６及びストレージ３４を使用して実装されえる通信プロトコルは、インターネットプロトコル、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＷｉＦｉ（登録商標）と称されることがあるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルなどその他の短波長帯無線通信リンクのためのプロトコル、ＵＭＴＳなど３Ｇデータサービスを担うためのプロトコル、セルラフォン通信プロトコルなどを含む。
【００４０】
入出力機器３８は、データを機器１０に供給することを可能にするため及びデータを機器１０から外部機器に提供することを可能にするために使用されてよい。ディスプレイ画面１６、ボタン１９、マイクロフォンポート２４、スピーカポート２２、及びドックコネクタポート２０は、入出力機器３８の例である。
【００４１】
入出力機器３８は、ボタン、タッチ画面、ジョイスティック、クリックホイール、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロフォン、カメラなどのユーザ入出力機器４０を含むことができる。ユーザは、ユーザ入力機器４０にコマンドを供給することによって、機器１０の動作を制御することができる。ディスプレイ及びオーディオ機器４２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）画面又はその他の画面、発光ダイオード（ＬＥＤ）、並びに視覚的情報及び状態データを提示するその他の部品を含んでよい。ディスプレイ及びオーディオ機器４２は、スピーカ及び音声を形成するためのその他の機器などの、オーディオ装置を含んでもよい。ディスプレイ及びオーディオ機器４２は、外部のヘッドフォン及びモニタのためのジャックやその他のコネクタなどの、ＡＶインターフェース装置を含んでよい。
【００４２】
無線通信機器４４は、１つ若しくは２つ以上の集積回路で形成された高周波（ＲＦ）トランシーバ回路系、パワーアンプ回路系、受動ＲＦ部品、１本若しくは２本以上のアンテナ、及びＲＦ無線信号を扱うためのその他の回路系などの、通信回路系を含んでよい。無線信号は、光を使用して（例えば赤外線通信を使用して）送信することもできる。
【００４３】
機器１０は、経路５０によって示されるように、アクセサリ４６及び計算装置４８などの外部機器と通信することができる。経路５０は、有線経路及び無線経路を含んでよい。アクセサリ４６は、ヘッドフォン（例えば、無線セルラヘッドセット又はオーディオヘッドフォン）、並びにＡＶ装置（例えば、無線スピーカ、ゲームコントローラ、又はオーディオコンテンツ及びビデオコンテンツを受信して再生するその他の装置）を含んでよい。
【００４４】
計算装置４８は、任意の適切なコンピュータであってよい。適切な一配置構成によれば、計算装置４８は、関連の無線アクセスポイント（ルータ）、又は機器１０との無線接続を確立する内部若しくは外部の無線カードを有するコンピュータである。コンピュータは、サーバ（例えばインターネットサーバ）、インターネットアクセスを伴う若しくは伴わないローカルエリアネットワークコンピュータ、ユーザ自身のパソコン、ピア機器（例えばもう一方のハンドヘルド電子機器１０）、又はその他の任意の適切な計算装置であってよい。
【００４５】
機器１０のアンテナ構造及び無線通信機器は、任意の適切な無線通信帯域に及ぶ通信をサポートしてよい。例えば、無線通信機器４４は、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、及び１９００ＭＨｚにおけるセルラフォン帯域などの通信周波数帯域、２１７０ＭＨｚ帯域の３Ｇデータ通信帯域（一般にＵＭＴＳすなわちユニバーサルモバイルテレコミュニケーションズシステムと呼ばれる）などのデータサービス帯域、２．４ＧＨｚ及び５．０ＧＨｚにおけるＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）帯域（無線ローカルエリアネットワーク帯域すなわちＷＬＡＮ帯域と称されることもある）、２．４ＧＨｚにおけるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域、並びに１５５０ＭＨｚにおける全地球測位システム（ＧＰＳ）帯域をカバーするために使用されてよい。８５０ＭＨｚの帯域は、グローバスシステムフォーモバイル（ＧＳＭ）通信帯域と称されることがある。９００ＭＨｚの通信帯域は、拡張ＧＳＭ（ＥＧＳＭ）帯域と称されることがある。１８００ＭＨｚの帯域は、デジタルセルラシステム（ＤＣＳ）帯域と称されることがある。１９００ＭＨｚ帯域は、パーソナルコミュニケーションズサービス（ＰＣＳ）帯域と称されることがある。
【００４６】
機器１０は、無線通信回路系４４内のアンテナ構造の正確な構成によって、これらの通信帯域及び／又はその他の適切な通信帯域をカバーすることができる。
【００４７】
例示的なハンドヘルド電子機器の断面図が、図３Ａに示されている。図３Ａの例では、機器１０は、伝導性部分１２−１と、誘電性部分１２−２Ａ、１２−２Ｂ（例えばプラスチックで形成された部分１２−２Ａ、１２−２Ｂ）とで形成されたハウジングを有する。伝導性部分１２−１は、アルミニウム、マグネシウム、ステンレス鋼、これらの金属とその他の金属との合金などの、任意の適切な導体であってよい。伝導性部分１２−１は、実質的に矩形の伝導性ハウジング後表面と、ハウジング側壁とを含んでよい。誘電性部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、ハウジング１２内に取り付けられたアンテナを覆うキャップとして機能してよい。適切な一配置構成によれば、誘電性部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、ハウジング１２の外表面（すなわち伝導性ハウジング部分１２−１の後表面及び側壁表面）と同一平面に位置してよい。
【００４８】
図３Ａの例では、２本のアンテナがある。２本のアンテナのうちの第１のアンテナは、アンテナ共振素子５４−１Ｂと、アンテナグラウンドプレーン５４−２とで形成される。２本のアンテナのうちの第２のアンテナは、アンテナ共振素子５４−１Ａと、グラウンドプレーン５４−２とで形成される。第１のアンテナ（図３Ａではアンテナ５４として示される）は、型押しされた導体のストリップなどの細長い共振素子、又はフレックス回路上のパターン線で形成されてよい。第１のアンテナの共振素子は、第１の（基）端と、第２の（末）端とを有してよい。第１のアンテナの共振素子の第１の端は、グラウンドプレーン５４−２の付近でアンテナフィード端子による供給を受けてよい。第１のアンテナの共振素子の第２の端は、尻尾と称されることもあり、近接効果に比較的鈍感な場所に配置されてよい。例えば、第１のアンテナの共振素子の尻尾は、それがハウジング部分１２−２Ｂの表面に隣接しないように、機器１０の内部の場所に取り付けられてよい。これは、第１のアンテナの共振素子の尻尾にユーザの体の部分が接触しえないことを保証して近接効果を最小限に抑えるのに役立つ。
【００４９】
ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、誘電体で形成されてよい。ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂに誘電体を使用することの利点は、これによって、機器１０のアンテナ５４の共振素子部分５４−１が、ハウジング１２の金属側壁からの干渉を受けることなく動作することが可能になることにある。適切な一配置構成によれば、ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体をベースにしたプラスチック（ＡＢＳプラスチックと称されることがある）で形成されたプラスチックキャップである。これらは、単に、機器１０のための例示的なハウジング材料にすぎず、例えば、機器１０のハウジングは、実質的にプラスチック又はその他の誘電体で、実質的に金属又はその他の導体で、又は任意のその他の適切な材料若しくは材料の組み合わせで形成されてよい。
【００５０】
機器１０内の回路基板には、部品５２などの部品が取り付けられてよい。機器１０内の回路基板構造は、任意の適切な材料で形成されてよい。適切な回路基板材料は、フェノール樹脂を含浸させた紙、エポキシ樹脂を含浸させたガラス繊維マットなどのガラス繊維で強化された樹脂（ＦＲ−４と称されることがある）、プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレン、ポリイミド、及びセラミックスを含む。ＦＲ−４などの材料で作成された回路基板は、一般に入手可能であり、法外の費用がかかることがなく、複数の金属層（例えば４枚の層）で作成することができる。いわゆるフレックス回路は、ポリイミドなどの可撓性の回路基板材料であり、やはり、機器１０に使用されてよい。
【００５１】
機器１０内の代表的な部品には、集積回路、ＬＣＤ画面、及びユーザ入力インターフェースボタンが含まれる。機器１０は、また、（一例として）ハウジング１２の後面に沿って取り付け可能なバッテリも含むのが通常である。
【００５２】
これらのような部品及びこれらの部品を上に取り付けられるプリント回路基板の伝導特性ゆえに、機器１０の部品、回路基板、及び伝導性ハウジング部分（ベゼル１４を含む）は、あわせて接地されてアンテナグラウンドプレーン５４−２を形成してよい。とある例示的な配置構成によれば、グラウンドプレーン５４−２は、ハウジング１２及び機器１０の、全体的に矩形の形状に合致してよく、ハウジング１２の矩形の横寸法に一致してよい。
【００５３】
グラウンドプレーン素子５４−２及びアンテナ共振素子５４−１Ｂは、機器１０のための第１のアンテナ５４を形成してよい。アンテナ共振素子５４−１Ａとグラウンドプレーン５４−２とで形成されるアンテナなどの、随意の追加アンテナは、もし所望であれば、重複する対象周波数帯域（すなわちアンテナ５４が動作している帯域）のための追加のゲインを提供するように構成されてよい、又は異なる対象周波数帯域（すなわちアンテナ５４の範囲外の帯域）をカバーするために使用されてよい。
【００５４】
グラウンドプレーン素子５４−２及び共振素子５４−１Ａ、５４−１Ｂを形成するために、任意の適切な伝導性材料が使用されてよい。機器１０内のアンテナ構造に適した伝導性材料の例には、銅、銀、金などの元素金属、及び金属合金（例えばベリリウム銅）が含まれる。もし所望であれば、金属以外の導体が使用されてもよい。代表的なケースでは、共振素子５４−１Ａのための伝導性構造は、フレックス回路又はその他の適切な基板の上の銅パターン線で形成され、共振素子５４−１Ｂのための伝導性構造は、ベリリウム銅箔のストリップで形成される。
【００５５】
部品５２は、トランシーバ回路系（例えば図２の機器４４を参照せよ）を含む。トランシーバ回路系は、１つ又は２つ以上の集積回路及び関連の個別部品（例えばフィルタリング部品）の形で提供されてよい。トランシーバ回路系は、１つ又は２つ以上のトランスミッタ集積回路、１つ又は２つ以上のレシーバ集積回路、スイッチング回路系、アンプなどを含んでよい。トランシーバ回路系内の各トランシーバは、関連の同軸ケーブル、マイクロストリップ伝送路、又は関連のアンテナに接続されるとともに高周波信号を載せて運ぶその他の伝送路を有してよい。図３Ａの例では、伝送路は、破線５６によって示されている。
【００５６】
図３Ａに示されるように、伝送路５６は、アンテナを通って伝送される予定の高周波信号をトランスミッタ集積回路５２から分配するために使用されてよい。経路５６は、アンテナによって受信された高周波信号を部品５２に運ぶために使用されてもよい。部品５２は、入ってくる高周波信号を処理するための１つ又は２つ以上のレシーバ集積回路を含んでよい。
【００５７】
図３Ａの断面図に示されるように、機器１０内のアンテナは、機器１０の端の近くに（すなわち機器１０の両端に）位置付けることが好都合であろう。もし所望であれば、アンテナ共振素子５４−１Ａとグラウンドプレーン５４−２とで形成される随意の追加アンテナは、省かれてよい。この種の配置構成が、図３Ｂの断面図に示されている。図３Ｂに示されるように、随意の追加アンテナが機器１０から省かれると、部品５２のために更なる面積が使用可能になる。
【００５８】
機器１０の端の近くに複数のアンテナを位置付けられた実施形態におけるハンドヘルド電子機器１０の例示的な配置構成が、図４Ａに示されている。図４Ａの配置構成では、アンテナは、場所１８、２１に位置付けられてよい。図４Ａは、ハンドヘルド電子機器１０の斜視図である。図４Ａの向きでは、ハウジング１２−１の後表面が示されている。第１のアンテナ共振素子は、誘電性ハウジング部分１２−２Ｂの下の領域２１に位置付けられてよい。第２のアンテナ共振素子は、誘電性ハウジング部分１２−２Ａの下の領域１８に位置付けられてよい。誘電性ハウジング部分１２−２Ａ、１２−２Ｂは、（一例として）ＡＢＳプラスチックなどの適切な材料で形成されるプラスチックキャップであってよい。図４Ａの例示的な配置構成では、キャップ１２−２Ａは、機器１０の全幅にわたり、キャップ１２−２Ｂは、機器１０の角部に位置している。この種の配置構成は、キャップ１２−２Ａが、セルラフォン通信のために使用されるアンテナを封入するために使用され、キャップ１２−２Ｂが、より高周波数のデータ通信（例えば２．４ＧＨｚにおけるＷｉＦｉ通信）のために使用されるアンテナを封入するために使用される状況において、特に適しているであろう。２．４ＧＨｚ帯域及び５ＧＨｚ帯域など更に高周波数の通信帯域は、更に短波長の高周波信号に関連付けられるので、いくぶん更にコンパクトなアンテナ配置構成が使用されてよい。
【００５９】
ハウジング１２−１が伝導性材料（例えばアルミニウム又はステンレス鋼などの金属）で形成される状況では、アンテナキャップ１２−２Ｂを機器１０の側面の１つに沿って中程に配置するのではなく、（図４Ａに示されるように）機器１０の角部に配置することが望ましいであろう。これは、角部に位置付けられたアンテナ共振素子が、機器１０の縁の１つに沿って位置付けられたアンテナ共振素子よりも、伝導性ハウジング部分にそれが接近していることによる悪影響を受けにくいからである。縁の中央の場所にあるアンテナ共振素子が、その三辺を金属によって完全に取り囲まれるのに対して、図４Ａに示されるように、アンテナ共振素子及びキャップ１２−２Ｂを機器１０の角部に位置付けられたときのアンテナ共振素子は、その二辺のみを金属によって取り囲まれる。
【００６０】
もし所望であれば、機器１０は、領域１８にアンテナを含まなくてよい。領域１８にアンテナがない実施形態におけるハンドヘルド電子機器１０の後面斜視図が、図４Ｂに示されている。
【００６１】
図４Ａの例示的なハンドヘルド電子機器の斜視図を機器の前方から見た図が、図５Ａに示されている。図５Ａに示されるように、第１のアンテナ及び誘電性キャップ１２−２Ｂは、機器１０が通常の縦長の向きに保持されているときに、機器１０の右上角部に位置することができる。
【００６２】
図４Ｂの例示的なハンドヘルド電子機器の斜視図を機器の前方から見た図が、図５Ｂに示されている。図３Ａ、図４Ａ、及び図５Ａの複数アンテナの実施形態と同様に、図３Ｂ、図５Ｂ、及び図５Ｂの単一アンテナの実施形態は、機器１０が通常の縦長の向きに保持されているときにアンテナ５４及び誘電性キャップ１２−２Ｂが機器１０の右上角部に位置付けられるような構成を使用してよい。
【００６３】
もし所望であれば、ハンドヘルド電子機器１０は、縦長の向き及び横長の向きの両方で動作されてよい。例えば、機器１０は、位置センサ（例えば運動センサ）を含んでよい。機器１０内の処理回路系は、機器１０がいつ縦長モードで使用されているか及び機器１０がいつ横長モードで使用されているかを決定するために、位置センサからの信号を監視することができる。ユーザが、縦長モードと横長モードとを手動で切り替えてもよい。縦長モードの向きは、一部の応用（例えばウェブ閲覧）に使用されてよく、横長モードの向きは、その他の応用（例えばビデオ鑑賞）に使用されてよい。
【００６４】
横長の向き又は縦長の向きのいずれでも操作することができる機器１０の場合は、アンテナ５４及びその関連の誘電性カバー１２−２Ｂを機器の右上角部に配置することが特に有利であろう。これは、図６及び図７に関連して説明される。
【００６５】
図６では、機器１０が、その通常の縦長モードの向きで示されている。この向きでは、ボタン１９が、機器１０の底部に位置付けられている。ディスプレイ１６に表示される画像は、それらの上部がディスプレイ１６の上側に位置付けられるとともにそれらの下部がディスプレイ１６の下側に位置付けられるような向きであってよい。このように表示される画像は、文字、静止画像、ビデオなどを含んでよい。ユーザの手及び指は、通常は、領域５６において機器１０を把持するために使用される。領域５６は、一般に、機器１０の下半分又は機器１０の下から３分の１に位置付けられる。領域５６におけるユーザと機器１０と接触は、近接効果を招く可能性があるので、アンテナ５４は、領域５６以外の機器１０の領域（すなわち機器１０の右上角部）に位置付けることが望ましい。
【００６６】
機器１０をその横長モードで使用することが望ましいときは、ユーザは、図７に示されるように、機器１０を反時計回りに４分の１（９０度）回転させることができる。この向きでは、ディスプレイ１６に表示される画像は、それらの上部が機器１０の右端５８（機器１０が横長の向きにあるときはその上端）に沿って位置付けられ、それらの下部が機器１０の左端６０（機器１０が横長の向きにあるときはその下端）に沿って位置付けられている。機器１０は、その通常の縦長の向きから横向きに回転されているので、アンテナ５４は、（横長の向きで見て）機器１０の左上角部に位置付けられる。使用時に、ユーザの指は、機器１０を領域６２、６４などの領域において把持してよい。領域６２、６４など機器を保持するための通常領域は、一般に、（横長の向きで見て）機器１０の下半分又は下から３分の１に位置付けられる。
【００６７】
図６及び図７に示されるように、縦長及び横長のいずれのモードでも、機器１０を保持するための通常領域（すなわち図６の領域５６及び図７の領域６２、６４）は、アンテナ５４に重ならないので、ユーザが、通常動作時に機器１０を保持するときに指をアンテナ５４の上に直接置くことは起こりにくい。その結果、アンテナの性能に悪影響を及ぼす可能性のある近接効果は、総じて回避される。（図６に示されるように）アンテナが機器の右上角部に配されるアンテナ構成は、任意の適切なタイプのアンテナに使用されてよい。右上角部の構成は、アンテナが近接効果に敏感な状況において、特に望ましい。例えば、右上角部の構成は、金属ケースがアンテナ共振素子に極めて接近している配置構成において有利であろう。なぜなら、この配置構成は、アンテナ帯域幅を狭くして、アンテナを近接効果に更に敏感にする傾向があるからである。
【００６８】
機器１０の右上角部にあるアンテナ関連構造の斜視図が、図８に示されている。図８に示されるように、伝導性ハウジング壁１２−１の開口部（除去部分）を覆うために、誘電性キャップ１２−２Ｂが使用されてよい。図８の向きでは、機器１０の前面が下を、機器１０の後面が上を向いている。機器１０の前側の近くに、回路基板又はその他の取り付け構造６６が位置してよい。回路基板６６は、例えば、ハウジング１２内において金属枠の上に取り付けられてよい。機器１０の外周には、ベゼル１４が延びてよい。回路基板６６内には、穴７４などの穴が形成されてよい。ベゼル１４は、穴７４の周囲に延びてよい。
【００６９】
アンテナ５４のためのアンテナ共振素子（すなわちアンテナ共振素子５４−１Ｂ）は、側壁１２−１の除去部分によって形成される区域内に、且つ回路基板６６の除去部分によって形成される空気で満たされた開口部内に、位置付けられてよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂ（図８では不図示）は、導体のストリップで形成されてよい。導体のストリップの一端は、接触パッド６８に対して電気的な接触をなしてよい。ストリップのもう一端（共振素子の尻尾と称されることがある）は、開口部７２の中程の位置に配されてよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂの尻尾は、一般に、アンテナ５４のなかで近接効果に最も敏感な部分である。したがって、アンテナの尻尾は、ハウジング１２の表面（すなわち誘電性ハウジング部材１２−２Ｂの外表面）から離して位置付けることが望ましい。このような外表面の場所では、アンテナ５４は、ユーザが誘電性カバー１２−２Ｂに触れたときに離調される可能性がある。
【００７０】
トランシーバ５２は、伝送路によって、接触パッド６８（及びしたがってアンテナ共振素子５４−１Ｂ）に電気的に接続されてよい。伝送路は、同軸ケーブル、又はその他の任意の適切な伝送路構造で形成されてよい。図８に示された例示的な配置構成では、トランシーバ５２をアンテナ共振素子５４−１Ｂに接続するための伝送路は、マイクロストリップ伝送路である。マイクロストリップ伝送路は、２つの導体部を有する。マイクロストリップ伝送路内の１つの導体部は、グラウンドプレーン導体部（例えば、図８に見られるように、プリント回路基板の下表面上の金属層で形成される導体部）である。マイクロスストリップ伝送路内のもう１つの導体部は、信号導体部７０などの信号導体部である。
【００７１】
アンテナ５４の付近における機器１０の側面図が、図９に示されている。図９に示されるように、グラウンド導体部８２は、マイクロストリップ伝送路の一部を形成してよく、信号導体部７０は、マイクロストリップ伝送路の別の一部を形成してよい。マイクロストリップ伝送路は、トランシーバ５２とアンテナ共振素子５４−１Ｂとを電気的に接続するために使用されてよい。
【００７２】
トランシーバ５２は、プリント回路基板６６に取り付けられてよい。アンテナ５４に関連したアンテナ信号が、グラウンド端子８６及び正のフィード端子８８を通じて伝送され受信されてよい。フィード端子８８は、マイクロストリップ伝送路の信号導体部７０を使用してパッド６８に接続されてよい。グラウンド端子８６は、伝導性ビア８４を使用してグラウンド導体部８２に電気的に接続されてよい。グラウンド導体部８２は、例えば、基板６６上の銅又はその他の導体の層で形成されたパターン線であってよい。
【００７３】
アンテナ共振素子５４−１Ｂは、第１の基（端）７６と、第２の（末）端８０とを有してよい。第２の端８０は、通常は、アンテナ共振素子５４−１Ｂの尻尾と称され、近接効果を回避するために、機器１０の表面から離して位置付けられることが好ましい。例えば、第２の端８０は、ハウジング１２の表面（すなわち、ハウジング部分１２−１の伝導性表面及びハウジング部分１２−２Ｂの誘電性表面）から離して機器１０の内部に位置付けられてよい。第１の端７６は、任意の適切な配置構成の接触構造を使用して接触パッド６８に電気的に接続されてよい。適切な一配置構成によれば、アンテナ共振素子の端７６と接触パッド６８との間の電気的接触を形成するために、ポゴピン７８などのポゴピンが使用されてよい。これは、例示的なものにすぎず、もし所望であれば、バネ又はクリップなどのその他の適切な構造を使用して、アンテナ共振素子５４−１Ｂと接触パッド６８との間の電気的接触がなされてよい。バネ配置構成は、例えば、接触パッド６８の付近にある共振素子５４−１Ｂでバネを形成するために、共振素子の端７６を屈曲させることによって形成されてよい。
【００７４】
アンテナ共振素子５４−１Ｂは、（例として）金属のストリップで形成されてよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂは、自立構造、フレックス回路などの基板の表面上に形成されたパターン線、又はその他の適切な取り付け構造に取り付けられてよい。本明細書において一例として説明されることがある例示的な一配置構成によれば、アンテナ５４は、サポート構造９０などの誘電性サポート構造（シャシー又はキャリアと称されることがある）に取り付けられた金属のストリップで形成される。
【００７５】
アンテナ共振素子の誘電性サポート構造９０は、プラスチック、又はその他の任意の適切な誘電体で形成されてよい。サポート構造９０の実効誘電率は、空気で満たされた領域をサポート構造９０内に形成することによって低減されてよい。穴や隆条など空気で満たされた開口部をサポート構造９０内に形成することによって、アンテナ共振素子５４−１Ｂの付近においてサポート構造の誘電率が低減される。所定の所望の動作周波数（例えば２．４ＧＨｚ）において、サポート構造９０における誘電率が比較的低いと、アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さを長くすること及びアンテナ効率を向上させることが可能になるので有利である。代表的なケース（例えばプラスチック製のサポート構造を伴う２．４ＧＨｚの動作）では、アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さは、約２ｃｍであってよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さは、カバーされることが望ましい通信周波数帯域に応じて概ね約５〜３０ｍｍである。アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さは、その動作周波数における４分の１波長におおよそ等しい。
【００７６】
図９の誘電性のアンテナ共振素子サポート構造９０を除いたアンテナ５４の斜視図が、図１０に示されている。図１０に示されるように、アンテナ共振素子５４−１Ｂの末端８０は、プリント回路基板６６の穴７４の側壁からおおよそ等距離の位置において穴７４の内部に且つ近傍に位置付けられてよい。この場所では、端８０は、すぐ近くの伝導性ハウジング壁１２−１及び伝導性ベゼル１４の縁からおおよそ等距離でもある。
【００７７】
アンテナの効率及び帯域幅は、端８０（及びアンテナ共振素子５４−１Ｂ）がベゼル１４及びハウジング壁１２−１などの伝導性構造に近すぎないことを保証することによって向上される。したがって、アンテナ共振素子５４−１Ｂは、端８０を適切な場所に位置決めするのに役立つ幾つかの屈曲部を有してよい。図９に示されるように、部分８１などのアンテナ共振素子５４−１Ｂの区間は、ハウジング１２の壁（すなわち、本実施例ではハウジング１２の前表面及び後表面）に平行に延びてよい。部分８３は、部分８１に平行に延びる。部分８５、８７などの部分は、部分８１、８３に対して直角に延びる。部分８５は、部分８３、８１に対して垂直に、アンテナグラウンドプレーンから上向きに延びる。部分８７は、部分８１、８３に対して垂直に、グラウンドプレーンに向かって下向きに延びる。屈曲部８９（単一の屈曲部、又は２つ若しくは３つ以上の個別の屈曲部で形成された複合屈曲部であってよい）は、アンテナ共振素子５４−１Ｂの末端が、機器１０のハウジング前表面及びハウジング後表面などのハウジング表面から離れたハウジング１２の内部に位置付けられることを保証する。
【００７８】
図１０の破線９４に沿って方向９６に見たときのアンテナ５４の断面図が、図１１に示されている。図１１に示されるように、アンテナ共振素子５４−１Ｂの端８０は、もし所望であれば、プリント回路基板６６の上側表面９８より下の穴７４内に位置してよい。プリント回路基板６６は、多層回路基板（例えば、２〜８枚の金属層をサポートした回路基板）であってよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂが、その付近にある伝導性材料による悪影響を受けないことを保証するために、プリント回路基板６６の伝導性層は、領域１００などの穴７４の近傍に金属がないようにパターン化されてよい。
【００７９】
トランシーバ５２とアンテナ５４との間の十分なインピーダンス整合を保証するために、トランシーバ５２とアンテナ５４との間の経路は、図１０の随意のインピーダンス整合回路網９２などのインピーダンス整合回路網を含んでよい。インピーダンス整合回路網９２には、任意の適切な回路系が使用されてよい。適切なインピーダンス整合回路網の実例が、図１２、１３、１４、及び１５に示されている。
【００８０】
図１２の例では、インピーダンス整合回路網９２は、信号経路７０に沿って直列に接続されたインダクタで形成される。好ましいであろう図１３のインピーダンス整合回路網９２は、グラウンドに分路された１．１ｎＨインダクタなどのインダクタを含む。図１４のインピーダンス整合回路網９２は、トランシーバ５２と接触パッド６８との間で経路７０に直列に接続されたコンデンサを有する。図１５の配置構成では、インピーダンス整合回路網９２は、信号線７０とグラウンドとの間の分路信号経路を形成するコンデンサを含む。
【００８１】
図１６は、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０及びアンテナ共振素子５４−１Ｂの例示的実施形態の上面図を示している。図１６に示されるように、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、誘電性アンテナ共振素子サポート構造の実効誘電率を低減させるのに役立つ、空気で満たされた切り取り領域１０２（穴）を有してよい。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、また、空気で満たされた通路１０６などの、空気で満たされた切り取り領域も有してよい。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、ＡＢＳプラスチック又はその他の適切な誘電性材料で形成されてよい。ＡＢＳプラスチック又はその他の誘電性材料の誘電率は、おおよそ２．８から３．０までであってよい。空気の誘電率は、１．０である。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０を、穴１０２、１０６などの空気で満たされた開口部を形成するように構成することによって、アンテナ共振素子における実効誘電率は、２．８から３．０までよりも小さい値に低減されてよい。これは、図１６に示されるように、サポート９０内の空気で満たされた穴の少なくとも一部がアンテナ共振素子５４−１Ｂに隣接するときに、有利であろう。サポート９０における誘電率の減少は、アンテナ共振素子５４−１Ｂの長さを長くすること、そしてアンテナの効率を高めることを可能にする。
【００８２】
誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、穴１０４などのネジ穴を有してよい。このような穴は、（例えばネジ、プラスチック製の柱状部材（棒状材）、又はその他の留め具によって）誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０をハウジング１２に取り付けるために使用されてよい。柱状部材１１０などの誘電性の柱状部材（例えばアンテナ共振素子サポート構造９０の一部で形成されたプラスチック製の柱状部材）は、アンテナ共振素子５４−１Ｂ内の対応する穴と嵌まり合うことができる。組み立て時において、柱状部材１１０及びアンテナ共振素子５４−１Ｂ内の対応する穴は、アンテナ共振素子５４−１Ｂをアンテナ共振素子サポート構造９０に正確に揃えるのに、そしてアンテナ共振素子５４−１Ｂをアンテナ共振素子サポート構造９０に取り付けるのに役立つことができる。もし所望であれば、アンテナ共振素子５４−１Ｂを適所に保持するために、（例えば熱処理を使用して）柱状部材１１０の先端を僅かに拡大させてよい。
【００８３】
アンテナ共振素子サポート構造９０の縁１０８は、（一例として）湾曲されてよい。これは、アンテナ共振素子サポート構造９０をハウジング１２の湾曲した角部に合致させるのに役立つことができる。誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０及びアンテナ共振素子５４−１Ｂを、それらがハウジング１２内に取り付けられたときに覆うために、誘電性キャップ１２−２Ｂ（図４Ａ及び図４Ｂ）が使用されてよい。
【００８４】
機器１０内に組み付けられるときに、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、図１７の分解斜視図のアセンブリ１１２などのアセンブリを形成するために、プリント回路基板６６と嵌まり合うことができる。アンテナ共振素子５４−１Ｂの端７６は、図１７に示されるように、バネ又はクリップを形成するために屈曲されてよい。このようにして形成されたバネは、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０がプリント回路基板６６に取り付けられたときに、接触パッド６８に対して付勢されてよい。もし所望であれば、図１７に示された例示的なバネ構造の代わりに、ポゴピン（すなわち、ピン差し込み穴内で往復動するバネ留めされたピン）又はその他の適切な電気的接触構造が、端７６に形成されてよい。図１８は、図１７のアセンブリ１１２の分解斜視図であり、アンテナ共振素子５４−１Ｂの例示的な形状を、より詳細に示している。図１８に示されるように、誘電性アンテナ共振素子サポート構造９０は、組み立て時にアンテナ共振素子５４−１Ｂの端７６を通らせる穴１１４又はその他の開口部を有してよい。アンテナ共振素子５４−１Ｂ内の穴１１６は、アンテナ共振素子サポート構造９０上の柱状部材１１０又はその他の適切な位置合わせ構造と嵌まり合うことができる。
【００８５】
図１８に示されるように、アンテナ共振素子５４−１Ｂは、導体のストリップで形成されてよい。導体の厚さ（最小の横寸法）は、例えば、０．０５ｍｍから１ｍｍまでであってよい。導体のストリップの幅（２番目に最小の横寸法）は、例えば、０．５ｍｍから５ｍｍまでであってよい。導体のストリップの長さは、例えば、５ｍｍから３０ｍｍまでであってよい。
【００８６】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、ハウジング表面と、その角部に誘電性ハウジング部と、を有するハンドヘルド電子機器内のハンドヘルド電子機器アンテナを提供する。第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、グラウンドプレーンアンテナ素子と、ストリップアンテナ共振素子であって、伝送路により供給を受ける基端と、前記ハウジング表面から離間し且つ前記ハンドヘルド電子機器の前記角部の前記誘電性ハウジング部の下方において前記ハンドヘルド機器内の内部位置に配置されている末端とを有するストリップアンテナ共振素子と、を備える。
【００８７】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備える。
【００８８】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記ストリップアンテナ共振素子の近傍に、空気で満たされた穴を含む。
【００８９】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記ストリップアンテナ共振素子は、穴を含み、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記ストリップアンテナ共振素子の前記穴を貫通する柱状部材を含む。
【００９０】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナにおいて、前記ストリップアンテナ共振素子の前記基端は、屈曲されたバネ部分を含む。
【００９１】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナはにおいて、前記ストリップアンテナ共振素子の前記末端は、前記ハウジング表面の少なくとも１つに平行に延びる部分を有する。
【００９２】
第１のハンドヘルド電子機器アンテナは、更に、前記ストリップアンテナ共振素子の前記基端が接続された接触パッドを備え、前記ストリップアンテナ共振素子は、複数の屈曲部を含み、互いに直角に延びる部分を有する。
【００９３】
第１のハンドヘルド電子機器は 前部及び後部を有し、縦長の向きで動作されるとともに、反時計回りに回転されたときは横長の向きで動作される、ハンドヘルド電子機器を提供する。第１のハンドヘルド電子機器は、少なくとも１つの実質的に矩形の伝導性ハウジング表面を有する伝導性ハウジングであって、前記矩形の伝導性ハウジング表面は、開口部を有し、前記開口部は、前記ハンドヘルド電子機器がその縦長の向きで動作しているときにその前部から見て前記伝導性ハウジング表面の右上角部に位置付けられる、伝導性ハウジングと、前記伝導性ハウジング内に取り付けられたトランシーバ及び制御回路と、少なくとも１つのアンテナであって、グラウンドプレーン素子及びアンテナ共振素子を含み、前記アンテナ共振素子は、前記伝導性ハウジングの前記右上角部の前記開口部内に取り付けられる、少なくとも１つのアンテナと、前記アンテナ共振素子を覆う誘電性キャップと、を備える。
【００９４】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、前記ハンドヘルド電子機器が前記縦長の向きで動作しているときは前記縦長の向きで画像を表示し、前記ハンドヘルド電子機器が前記横長の向きで動作しているときは前記横長の向きで画像を表示する、ディスプレイを備え、前記誘電性キャップは、前記矩形の伝導性ハウジング表面と同一平面に位置する部分を含む。
【００９５】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板を備え、前記アンテナ共振素子の少なくとも一部分は、前記穴内に位置付けられる。
【００９６】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、伝送路導体部及び穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板であって、前記アンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有する伝導性ストリップを含み、前記第１の端は、前記プリント回路基板上において前記伝送路に電気的に接続され、前記第２の端は、前記穴の近傍に位置付けられる、少なくとも１つのプリント回路基板と、前記穴の少なくとも一部の周囲に延びる伝導性ベゼルと、を備える。
【００９７】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、少なくとも１つのプリント回路基板と、 前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記回路基板上に位置付けられ前記信号導体部に接続された接触パッドと、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、前記接触パッドに電気的に接続される、トランシーバと、
を備える。
【００９８】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記回路基板上に位置付けられ前記信号導体部に接続された接触パッドと、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、前記接触パッドに電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の一部分は、前記プリント回路基板の前記穴内に位置する、トランシーバと、を備える。
【００９９】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、空気で満たされた開口部を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、第１の端、第２の端、及び前記第１の端と前記第２の端との間に複数の屈曲部を有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた開口部内に配置されている、トランシーバと、を備える。
【０１００】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、空気で満たされた領域を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた領域の内部に位置付けられ、前記アンテナ共振素子は、ストリップアンテナ共振素子を含む、トランシーバと、前記ストリップアンテナ共振素子を取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造と、を備える。
【０１０１】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、空気で満たされた領域を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた領域の内部に位置付けられ、前記アンテナ共振素子は、ストリップアンテナ共振素子を含む、トランシーバと、前記ストリップアンテナ共振素子を取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造であって、前記ストリップアンテナ共振素子の近傍に、少なくとも１つの空気で満たされた穴を含む、誘電性アンテナ共振素子サポート構造と、を備える。
【０１０２】
第１のハンドヘルド電子機器は、更に、追加のアンテナ共振素子を備え、前記矩形の伝導性ハウジング表面は、追加の開口部を有し、前記追加の開口部は、前記ハンドヘルド電子機器がその縦長の向きで動作しているときにその前部から見て前記伝導性ハウジング表面の下端に位置付けられ、前記追加のアンテナ共振素子は、前記ハンドヘルド電子機器内において前記追加の開口部内に取り付けられる。
【０１０３】
第２のハンドヘルド電子機器は、伝導性後表面を含むハウジング表面を有し、前表面の少なくとも一部にディスプレイが取り付けられた、ハウジングと、前記伝導性後表面の角部の開口部に形成された誘電性ハウジング部分と、少なくとも１つのプリント回路基板と、前記プリント回路基板に取り付けられたトランシーバ回路と、前記トランシーバ回路に接続された伝送路と、前記ハウジング内に取り付けられたアンテナであって、グラウンドプレーンと、前記誘電性ハウジング部分の近傍に位置付けられた導体のストリップで形成されたアンテナ共振素子であって、前記誘電性ハウジング部分の少なくとも一部分は、前記ハウジングの前記伝導性後表面と同一平面に位置し、前記アンテナ共振素子は、複数の屈曲部と、第１の端と、第２の端とを有し、前記アンテナ共振素子の前記第１の端は、前記プリント回路基板の近傍において前記伝送路に結合され、前記アンテナ共振素子の前記屈曲部は、前記アンテナ共振素子の前記第２の端が前記ハウジングの前記表面の近傍にないように前記導体のストリップを配する、アンテナ共振素子と、を含む、アンテナと、を備える。
【０１０４】
第２のハンドヘルド電子機器は、更に、前記導体のストリップが取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記導体のストリップは、前記ハウジング表面の少なくとも１つに平行な第１の部分と、前記第１の部分に垂直な第２の部分とを含み、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記導体のストリップの近傍に少なくとも１つの穴を規定する部分を含む。
【０１０５】
第２のハンドヘルド電子機器において、前記トランシーバ回路は、２．４ＧＨｚ通信帯域において前記アンテナを通じて信号を送信及び受信するように構成され、前記ハンドヘルド電子機器は、更に、前記トランシーバ回路と前記アンテナとの間で前記伝送路に結合されたインピーダンス整合回路網を備える。
【０１０６】
以上は、本発明の原理の単なる例示にすぎず、当業者ならば、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく各種の変更をなすことができる。
【０１０７】
本出願は、参照により全体を本明細書に組み込まれる２００７年８月７日出願の米国特許出願第１１／８９０，８６５号および２００８年７月２日出願の国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ０８／６９１１２の優先権を主張する。
Claims (20)
- ハウジング表面と、その角部に誘電性ハウジング部と、を有するハンドヘルド電子機器内のハンドヘルド電子機器アンテナであって、
グラウンドプレーンアンテナ素子と、
ストリップアンテナ共振素子であって、伝送路により供給を受ける基端と、前記ハウジング表面から離間し且つ前記ハンドヘルド電子機器の前記角部の前記誘電性ハウジング部の下方において前記ハンドヘルド機器内の内部位置に配置されている末端とを有するストリップアンテナ共振素子と、を備え、
前記ストリップアンテナ共振素子は、前記基端において前記グラウンドプレーンアンテナ素子から上向きに延びる第１の部分と、前記末端において前記グラウンドプレーンアンテナ素子に向かって下向きに延びる第２の部分とを有し、前記ストリップアンテナ共振素子は、前記基端と末端との間に少なくとも１つの屈曲部を有し、前記第１の部分と第２の部分は互いに平行であり、前記ストリップアンテナ共振素子はその長さ方向に沿って接地されていない、
ハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 請求項１に記載のハンドヘルド電子機器アンテナであって、更に、
前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備えるハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 請求項１に記載のハンドヘルド電子機器アンテナであって、更に、
前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記ストリップアンテナ共振素子の近傍に、空気で満たされた穴を含む、ハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 請求項１に記載のハンドヘルド電子機器アンテナであって、更に、
前記ストリップアンテナ共振素子が取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記ストリップアンテナ共振素子は、穴を含み、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記ストリップアンテナ共振素子の前記穴を貫通する柱状部材を含む、ハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 請求項１に記載のハンドヘルド電子機器アンテナであって、
前記ストリップアンテナ共振素子の前記基端は、屈曲されたバネ部分を含む、ハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 請求項１に記載のハンドヘルド電子機器アンテナであって、
前記ストリップアンテナ共振素子の前記末端は、前記ハウジング表面の少なくとも１つに平行に延びる部分を有する、ハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 請求項１に記載のハンドヘルド電子機器アンテナであって、更に、
前記ストリップアンテナ共振素子の前記基端が接続された接触パッドを備え、前記ストリップアンテナ共振素子は、複数の前記屈曲部を含み、互いに直角に延びる部分を有する、ハンドヘルド電子機器アンテナ。 - 前部及び後部を有し、縦長の向きで動作されるとともに、反時計回りに回転されたときは横長の向きで動作される、ハンドヘルド電子機器であって、
少なくとも１つの実質的に矩形の伝導性ハウジング表面を有する伝導性ハウジングであって、前記矩形の伝導性ハウジング表面は、開口部を有し、前記開口部は、前記ハンドヘルド電子機器がその縦長の向きで動作しているときにその前部から見て前記伝導性ハウジング表面の右上角部に位置付けられる、伝導性ハウジングと、
前記伝導性ハウジング内に取り付けられたトランシーバ及び制御回路と、
少なくとも１つのアンテナであって、グラウンドプレーン素子及びストリップアンテナ共振素子を含み、前記ストリップアンテナ共振素子は、前記伝導性ハウジングの前記右上角部の前記開口部内に取り付けられる、少なくとも１つのアンテナと、
前記ストリップアンテナ共振素子を覆う誘電性キャップと、
を備え、
前記ストリップアンテナ共振素子は基端と末端とを有し、前記ストリップアンテナ共振素子は、前記基端において前記グラウンドプレーン素子から上向きに延びる第１の部分と、前記末端において前記グラウンドプレーン素子に向かって下向きに延びる第２の部分とを有し、前記ストリップアンテナ共振素子は、前記基端と末端との間に少なくとも１つの屈曲部を有し、前記第１の部分と第２の部分は互いに平行であり、前記ストリップアンテナ共振素子はその長さ方向に沿って接地されていない、
ハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
前記ハンドヘルド電子機器が前記縦長の向きで動作しているときは前記縦長の向きで画像を表示し、前記ハンドヘルド電子機器が前記横長の向きで動作しているときは前記横長の向きで画像を表示する、ディスプレイを備え、前記誘電性キャップは、前記矩形の伝導性ハウジング表面と同一平面に位置する部分を含む、ハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板を備え、前記ストリップアンテナ共振素子の少なくとも一部分は、前記穴内に位置付けられる、ハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
伝送路導体部及び穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板であって、前記ストリップアンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有する伝導性ストリップを含み、前記第１の端は、前記プリント回路基板上において前記伝送路に電気的に接続され、前記第２の端は、前記穴の近傍に位置付けられる、少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記穴の少なくとも一部の周囲に延びる伝導性ベゼルと、
を備えるハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、
前記回路基板上に位置付けられ前記信号導体部に接続された接触パッドと、
前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、前記接触パッドに電気的に接続される、トランシーバと、
を備えるハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
穴を有する少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、
前記回路基板上に位置付けられ前記信号導体部に接続された接触パッドと、
前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記アンテナ共振素子は、前記接触パッドに電気的に接続され、前記アンテナ共振素子の一部分は、前記プリント回路基板の前記穴内に位置する、トランシーバと、
を備えるハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
空気で満たされた開口部を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、
前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記ストリップアンテナ共振素子は、第１の端、第２の端、及び前記第１の端と前記第２の端との間に複数の屈曲部を有し、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた開口部内に配置されている、トランシーバと、
を備えるハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
空気で満たされた領域を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、
前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記ストリップアンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有し、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた領域の内部に位置付けられている、トランシーバと、
前記ストリップアンテナ共振素子を取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造と、
を備えるハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
空気で満たされた領域を取り囲む少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記回路基板上に位置付けられた伝送路であって、信号導体部及びグラウンド導体部を有する伝送路と、
前記伝送路に電気的に接続されたトランシーバであって、前記ストリップアンテナ共振素子は、第１の端及び第２の端を有し、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第１の端は、前記伝送路に電気的に接続され、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第２の端は、前記空気で満たされた領域の内部に位置付けられている、トランシーバと、
前記ストリップアンテナ共振素子を取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造であって、前記ストリップアンテナ共振素子の近傍に、少なくとも１つの空気で満たされた穴を含む、誘電性アンテナ共振素子サポート構造と、
を備えるハンドヘルド電子機器。 - 請求項８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
追加のアンテナ共振素子を備え、前記矩形の伝導性ハウジング表面は、追加の開口部を有し、前記追加の開口部は、前記ハンドヘルド電子機器がその縦長の向きで動作しているときにその前部から見て前記伝導性ハウジング表面の下端に位置付けられ、前記追加のアンテナ共振素子は、前記ハンドヘルド電子機器内において前記追加の開口部内に取り付けられる、ハンドヘルド電子機器。 - ハンドヘルド電子機器であって、
伝導性後表面を含むハウジング表面を有し、前表面の少なくとも一部にディスプレイが取り付けられた、ハウジングと、
前記伝導性後表面の角部の開口部に形成された誘電性ハウジング部分と、
少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記プリント回路基板に取り付けられたトランシーバ回路と、
前記トランシーバ回路に接続された伝送路と、
前記ハウジング内に取り付けられたストリップアンテナであって、
グラウンドプレーンと、
前記誘電性ハウジング部分の近傍に位置付けられた導体のストリップで形成されたストリップアンテナ共振素子であって、前記誘電性ハウジング部分の少なくとも一部分は、前記ハウジングの前記伝導性後表面と同一平面に位置し、前記ストリップアンテナ共振素子は、複数の屈曲部と、第１の端と、第２の端とを有し、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第１の端は、前記プリント回路基板の近傍において前記伝送路に結合され、前記ストリップアンテナ共振素子の前記屈曲部は、前記ストリップアンテナ共振素子の前記第２の端が前記ハウジングの前記表面の近傍にないように前記導体のストリップを配する、ストリップアンテナ共振素子と、
を含む、アンテナと、
を備え、
前記ストリップアンテナ共振素子は、前記第１の端において前記グラウンドプレーンから上向きに延びる第１の部分と、前記２の端において前記グラウンドプレーンに向かって下向きに延びる第２の部分とを有し、前記第１の部分と第２の部分は互いに平行であり、前記ストリップアンテナ共振素子はその長さ方向に沿って接地されていない、
ハンドヘルド電子機器。 - 請求項１８に記載のハンドヘルド電子機器であって、更に、
前記導体のストリップが取り付けられた誘電性アンテナ共振素子サポート構造を備え、前記導体のストリップは、前記ハウジング表面の少なくとも１つに平行な第１の部分と、前記第１の部分に垂直な第３の部分とを含み、前記誘電性アンテナ共振素子サポート構造は、前記導体のストリップの近傍に少なくとも１つの穴を規定する部分を含む、ハンドヘルド電子機器。 - 請求項１８に記載のハンドヘルド電子機器であって、
前記トランシーバ回路は、２．４ＧＨｚ通信帯域において前記アンテナを通じて信号を送信及び受信するように構成され、前記ハンドヘルド電子機器は、更に、前記トランシーバ回路と前記アンテナとの間で前記伝送路に結合されたインピーダンス整合回路網を備えるハンドヘルド電子機器。
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