JP5535144B2 - 調整可能なアンテナシステム - Google Patents

Description

本発明は全般的には無線通信の電気回路に関し、より詳細には調整可能なアンテナシステムを有する電子デバイスに関連する。
コンピュータや携帯型電子機器などの電子デバイスは、しばしば無線通信機能を備えている。例えば、電子デバイスは携帯電話バンドを用いて通信するセルラー式電話の電気回路など、長距離無線通信の電気回路を用いる。電子デバイスは近接する設備との通信を扱う際に、短距離無線通信リンクを用いる。例えば、電子デバイスは２.４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ802.11）バンド及び２.４ＧＨｚのBluetooth（登録商標）バンドを用いて通信する。

小型無線デバイスに関する消費者の要求を満たすために、製造業者は、コンパクト構造を用いたアンテナ要素などの無線通信電気回路の実装に絶え間なく奮闘しているのである。しかしながら、従来のアンテナ構造を小型デバイスに適合させるのは難しい。例えば、小さな容量に制限されるアンテナは、より大きな容量の中に実装されるアンテナよりも狭いバンド幅のオペレーティングを露呈することがよくある。アンテナのバンド幅が小さくなってくると、電子デバイスの改善された電気回路を提供するのが望ましいといえる。

無線周波数トランシーバに接続された調整可能なアンテナシステムを含む無線通信の電気回路を備える電子デバイスを提供する。この調整可能なアンテナシステムは、電子デバイス内のストレージ及びプロセス電気回路によりコントロールされる１以上の調整可能な電気部品を含む。この調整可能な電気部品を調整することによって、ストレージ及びプロセス電気回路は調整可能なアンテナシステムをチューニングし、関心のある通信バンドを思い通りにカバーする。

調整可能な電気部品は、オープン型又はクローズ型に配置され得るスイッチを含む。また、調整可能な電気部品は、様々な抵抗器、キャパシタンス、インダクタンスを作り出すために連続的に又は半連続的に調整され得る電気部品を含む。アンテナシステムの調整は、トランスミッション・ライン構造、マッチングネットワーク、アンテナ共振要素、アンテナのアース端子、アンテナ給電装置に対して行なわれる。

アンテナは伝導性電子デバイス・ハウジングから形成される部分をもつ。電子デバイスは、矩形の周辺部を有する。ディスプレイ・ベゼル（周囲枠）などの伝導性周辺部、又はハイジングの横壁部は、ハウジングの周辺部を囲んでいる。１以上の誘電ギャップは、伝導性周辺部の中に組み込まれる。このギャップをブリッジするのに調整可能な電気部品を使用する。電気部品に制御信号を適用して、ギャップのサイズ及びアンテナシステムの他のパラメータを調整し、これによりアンテナシステムをチューニングする。

本発明の更なる特徴の本来的で様々な優位性が、添付の図面及び以下の好ましい実施例の詳細な説明を参照することで明らかになろう。

図１は、本発明の一実施例に従った無線通信の電気回路を有する電子デバイスの斜視図の一例である。 図２は、本発明の一実施例に従った無線通信の電気回路を有する電子デバイスの全体概略図の一例である。 図３は、本発明の一実施例に従った電子デバイスにおける、固定され調整可能なアンテナ構造を有する無線通信の電気回路の回路図の一例である。 図４は、本発明の一実施例に従い、関心のある通信バンドをカバーするためにアンテナ構造がどのようにしてオペレーション中に調整され得るかを示したグラフである。 図５は、本発明の一実施例に従い、オペレーション中、アンテナ応答を上手くチューニングするためにアンテナ構造がどのようにしてオペレーション中に調整され得るかを示したグラフである。 図６は、本発明の一実施例に従い、トランスミッション・ライン及びマッチングネットワークを用いて、トランシーバがどのようにしてアンテナに給電するかを示している、電子デバイスにおける無線通信の電気回路図である。 図７は、本発明の一実施例に従った電子デバイスにおける無線通信の電気回路で用いられるアンテナ図の一例である。 図８は、本発明の一実施例に従い、調整可能な電気部品を用いて、アンテナシステム構造などの回路部品がどのようにして接続されるかを示している図である。 図９は、本発明の一実施例に従い、スイッチなどの調整可能な電気部品を用いて、アンテナシステム構造などの回路部品がどのようにして接続されるかを示している図である。 図１０は、本発明の一実施例に従い、回路要素などの調整可能な電気部品を用いて、アンテナシステム構造などの回路部品がどのようにして連続的に又は半連続的にチューニング可能な電気特性と接続されるかを示している図である。 図１１は、本発明の一実施例に従い、チューニング可能なキャパシターなどの調整可能な電気部品を用いて、アンテナシステム構造などの回路部品がどのようにして連続的に又は半連続的にチューニング可能なキャパシタンスと接続されるかを示している図である。 図１２は、本発明の一実施例に従い、半連続的にチューニング可能な電気ネットワークなどの調整可能な電気部品を用いて、アンテナシステム構造などの回路部品がどのようにして様々に選択できるインピーダンス値を電気ネットワークに提供するスイッチと連続的に又は半連続的に接続されるかを示している図である。 図１３は、本発明の一実施例に従った電子デバイスにおける、調整可能なアンテナシステムの回路図の一例である。 図１４は、本発明の一実施例に従いトランスミッション・ライン・ローディングを調整することによって、アンテナシステムがどのようにして調整されるかを示す、電子デバイスにおける調整可能なアンテナシステムの図である。 図１５は、本発明の一実施例に従い、周辺伝導部及び内部の平面伝導部を有する電子デバイスの内部斜視図であり、調整可能な電気部品がどのようにして周辺伝導部のギャップをブリッジしているかを示す図である。 図１６は、本発明の一実施例に従い、調整可能な電気部品がどのようにして周辺伝導部のギャップをブリッジしているかを示す伝導性周辺電子デバイス・ハウジングの内部部分の内部斜視図である。 図１７は、本発明の一実施例に従い、調整可能な電気部品がどのようにして内部平面伝導部の異なる部分と接続するために用いられているかを示す電子デバイスの上面図である。 図１８は、アンテナの一例を示し、本発明の一実施例に従い、調整可能な電気部品がどのようにしてアンテナのアース端子平面部の異なる部分と接続するために用いられてきたかを示している。 図１９は、本発明の一実施例に従い、調整可能な電気部品を用いて、接続されている複数の領域をもつ伝導性周辺ハウジング部及び内部の平面構造を有する電子デバイスの図である。 図２０は、本発明の一実施例に従い、固定してプリント回路基盤にマウントされ、フレキシブル回路に接続された無線周波数トランシーバの内部斜視図であり、そこでは、伝導性アンテナ構造が調整可能な電気部品によって導電フレキシブル配線及びオプション的にフレキシブルマウントされた電気部品と接続されている態様を示す。 図２１は、本発明の一実施例に従い、カメラや他のデバイス構造をマウントしたフレキシブル回路などの伝導性構造をもつ電気部品が、調整可能な電気部品を用いて、アンテナ部分に接続されている調整可能なアンテナシステムの図である。 図２２は、本発明の一実施例に従い、伝導性フレーム部及び調整可能な電気部品を含む調整可能なアンテナシステムを使用する無線周波数トランシーバ回路などの電気部品を有する電子デバイスの斜視図である。 図２３は、本発明の一実施例に従い、伝導性周辺ハウジング部を、伝導性平面内部ハウジング部に接続する調整可能な電気部品を用いて、調整可能なアンテナシステムがどのようにして形成されるかを示す電子デバイスの上面図である。 図２４は、本発明の一実施例に従い、調整可能なアンテナシステムにより電子デバイスをオペレーティングすることに関係したフローチャートのステップを示した図である。

図１のデバイス１０などの電子デバイスは、無線通信電気回路を備える。この無線通信電気回路は、長距離無線通信（例えば、セルラー式電話バンドの通信）などの無線通信、及び短距離通信（すなわち、ＷｉＦｉ（登録商標）リンク、Bluetooth（登録商標）リンク等）をサポートするために使用される。無線通信電気回路は１以上のアンテナを含む。アンテナ及び電子デバイス内の関連する無線通信電気回路は調整可能である。或るバンド（すなわち、アンテナシステムが上手くチューニングされるバンド）内のアンテナ応答を調整するよう、調整可能なアンテナシステムが調整される。所望の通信バンドにおける信号が正しく受信されることを保証するために、上手い調整が行なわれるのである。また、調整可能なアンテナシステムをチューニングして、単一バンド又はグループバンドをカバーするだけのアンテナ応答曲線が、関心のある付加的周波数をカバーするために用いられる（すなわち、それぞれのバンド又はグループバンドをカバーするために、アンテナシステムを粗くチューニングする）。粗いチューニングにより、比較的狭いバンド幅アンテナが、比較的広範囲な周波数の通信バンドをカバーするようにチューニングできる。

適した電子デバイス（調整する図１のデータベース１０）は、上手に且つ粗くチューニングする能力を有する調整可能なアンテナシステムを備える。デスクトップコンピュータ、ゲームコンソール、ルータ、ラップトップコンピュータ、コンピュータモニタ又はテレビを組み込んだコンピュータ、セットトップボックス（テレビに接続してインターネットなど双方向通信サービスの利用を可能にする家庭用通信端末）若しくは他の消費者電気機器の一部をなすコンピュータ、携帯型電子機器などの比較的コンパクトな電子デバイスなどに調整する調整可能なアンテナシステムを使用することができる。携帯型電子機器の使用は、時として一例としてここで述べられる。しかしながら、これは単なる例示に過ぎず、任意の電子デバイスに調整可能なアンテナシステムが用いられる。

図１の電子デバイス１０などの電子デバイスは、ラップトップコンピュータ、タブレット型コンピュータ、携帯電話、メディアプレーヤー、他のハンドヘルド及びポータブル電子デバイス、腕時計デバイスなどの極小デバイス、ペンダント型デバイス、ヘッドフォン及びイヤホン型デバイス、他の装着型及びミニチュアデバイス、又は他の電子機器であり得る。

図１に示すとおり、デバイス１０はハウジング１２を含む。時々、「ケース」とも称されるハウジング１２は、プラスチック、ガラス、セラミック、カーボンファイバー合成及び他の合成物、金属、他の材質、若しくはこれらの材質の組み合わせにより形成される。単一の構成要素（例えば、機械化された金属片、或いはモールド加工されたプラスチック片）から組成される単一構成物を用いたり、多種のハウジング構成物（例えば、内部フレーム要素又は他の内部ハウジング構成物にマウントされている他外部ハウジング構成物）により、ハウジング１２の殆ど又は全てを形成する。

必要に応じて、デバイス１０はディスプレイ１４などの表示画面を有する。ディスプレイ１４は、例えば、キャパシティブ・タッチ電極を組み込んだタッチスクリーンである。ディスプレイ１４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＬＥＤ（ＯＬＥＤ）、プラズマセル、電気リンク要素、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）構成要素、又は他の適当なイメージピクセル構成物から作られるイメージピクセルを含む。ディスプレイ１４の表面をカバーガラス部で覆う。ボタン１６などのボタンは、カバーガラス内の開口部を通る。また、開口部はディスプレイ１４のカバーガラス内に形成され、スピーカポート１８をつくる。ハウジング１２内の開口部は、入力−出力ポート、マイクロフォンポート、スピーカポート、ボタン開口部などを形成するために用いられる。

デバイス１０内の無線通信電気回路は、リモートでローカルな無線リンクを形成するために用いられる。無線通信の間、１以上のアンテナを用いる。単一バンド及びマルチバンドアンテナを用いる。（一例として）２.４ＧＨｚのBluetooth（登録商標）通信を取り扱うために単一バンドアンテナを用いる。他の例として、マルチ携帯電話バンドにおける携帯電話通信を取り扱うためにマルチバンドアンテナを用いる。他のタイプの通信リンクも、単一バンド及びマルチバンドアンテナを用いながらサポートされる。

必要に応じて、デバイス１０はマルチアンテナを使用する。マルチアンテナは、例えば、アンテナの多様性スキームをサポートするのに用いられる。アンテナの多様性スキームとともに、デバイス１０の制御回路は、信号特性又はセンサデータをモニタリングし、どのアンテナがベストに実行するか、そうでなければ使用（例えば、規制限度を満たすこと）に適しているか決定する。これらの考慮に基づき、制御回路はアンテナのサブセットのみを使用するために選んだり、そうでなければアンテナ使用を調整する。例えば、センサ若しくは信号特性の測定により、アンテナ多様性アレンジメントにおける２つのアンテナの１つが、外部のオブジェクト（人間の体の一部など）によって阻止されていることが特定された場合、制御回路はそのアンテナを一時的に不活性にする。

また、デバイス１０はマルチアンテナを用いて、多元入力−多元出力（ＭＩＭＯ）通信プロトコルを実行する。ＭＩＭＯスキームにおいて、システムの各アンテナは個々のデータストリームを処理し、データスループット全体を上げることができるようにする。デバイス１０の制御回路は、近似データ又は他のデータを用いてＭＩＭＯセットアップにおけるマルチアンテナのオペレーションをコントロールする。例えば、制御回路は、一時的に、ＭＩＭＯオペレーションから、単一アンテナのみを使用するプロトコルへと切り替えたり、４アンテナＭＩＭＯスキームから２アンテナＭＩＭＯスキームへ切り替えたりする。

アンテナはデバイス１０内の任意の適したロケーションに配置される。例えば、１つのアンテナは上部領域（例えば、領域２２）に配置され、もう一方のアンテナは下部領域（例えば、領域２０）に配置される。大きなデバイスの場合、アンテナはデバイスの端に沿って、後部の平面ハウジング部、デバイスコーナーなどに配置される。

デバイス１０のアンテナは関心のある任意の通信バンドをサポートするために用いられる。例えば、デバイス１０は、ローカルエリアネットワーク通信（例えば、無線ローカルエリアネットワークのための２.４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＩＥＥＥ802.11通信）、Bluetooth（登録商標）信号などの２.４ＧＨｚの信号、音声及びデータセルラー電話通信（例えば、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、２１００ＭＨｚなどの周波数バンドにおけるセルラー信号）、１５７５ＭＨｚのグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）通信、６０ＧＨｚの信号（例えば、短距離リンク）等をサポートするアンテナ構造を含む。それぞれのアンテナは各々に異なるバンド若しくは通信バンドを処理したり、又は共有アンテナを用いてグループバンドを処理する。デバイス１０の１つのアンテナは、例えば、１以上のセルラー電話バンドにおける音声及びデータ通信を処理するのに用いられるが、デバイス１０の別のアンテナは、１５７５ＭＨｚのグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）信号を処理するための第１バンド、並びに２.４ＧＨｚのBluetooth（登録商標）及びＩＥＥＥ802.11（無線ローカルエリアネットワーク）信号を処理するための第２バンドにおける受信地域を提供する。アンテナ多様性スキーム、フェーズアンテナアレイ（例えば、６０ＧＨｚ）、追加的バンドを実行するために追加的なアンテナを実行する。

図１のデバイス１０で用いられ得る電気部品を示す全体図が図２である。図２のとおり、デバイス１０はストレージ／処理回路２８を含む。ストレージ／処理回路２８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、フラッシュメモリ或いは固定状態のデバイスを形成する他の電気的にプログラム可能なリードオンリーメモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的若しくは動的ランダムアクセスメモリ）などのストレージ（記憶媒体）を含む。ストレージ／処理回路２８内の処理回路は、デバイス１０のオペレーションをコントロールするのに用いられる。この処理回路は１以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に基づいている。

インターネットブラウジングアプリケーション、ボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶＯＩＰ）電話呼び出しアプリケーション、ｅメイ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、デバイス１０上のソフトウェアを実行するためにストレージ／処理回路２８を用いる。外部機器で相互作用をサポートするため、インプリメンテーションすることにおいてストレージ／処理回路２８通信プロトコルを使用する。ストレージ／処理回路２８の通信プロトコルを用いてインプリメンテーションされる通信プロトコルには、インターネットプロトコルや、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えば、ＩＥＥＥ802.11プロトコル、これは時には、ＷｉＦｉ（登録商標）とも称される）や、そしてBluetooth（登録商標）プロトコル，セルラー電話プロトコル，ＭＩＭＯプロトコル，アンテナ多様性プロトコルなどの他の短距離無線通信リンクのためのプロトコルを含む。オペレーションをチューニングするアンテナシステムは、デバイス１０に記憶され実行する（すなわち、ストレージ／処理回路２８上で記憶され実行するか、入力−出力回路３０の少なくとも何れか１つ）のソフトウェアを用いて制御される。

入力−出力回路３０は入力−出力デバイス３２を含む。この入力−出力デバイス３２により、データがデバイス１０に供給されること、そしてデータがデバイス１０から外部デバイスに提供されるようになる。入力−出力デバイス３２はユーザインタフェースデバイス、データポートデバイス、及び他の入力−出力部品（コンポーネント）を含む。例えば、入力−出力デバイスは、タッチスクリーン、タッチセンサ能力なしのステップ、ボタン、ジョイスティック、クリック・ホィール、スクローリング・ホィール、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、ボタン、スピーカー、状態インジケータ、光源、音声ジャック及び他のオーディオポート・部品、デジタルデータポートデバイス、光センサ、動きセンサ（アクセルメータ）、キャパシタンスセンサ、近接センサなどを含む。

入力−出力回路３０は、外部機器と無線で通信するための無線通信回路３４を含む。無線通信回路３４は、無線周波数（ＲＦ）トランシーバ回路を含み、１以上の集積回路、パワー増幅回路、低ノイズ入力増幅器、パッシブ方ＲＦ部品、１以上のアンテナ、伝送ライン、及びＲＦ無線信号を処理するための他の回路から上記ＲＦトランシーバ回路は形成される。また、光源を用いて（例えば、赤外線通信を用いて）無線信号を送信する。

無線通信回路３４は、様々な無線周波数通信バンドを処理するための無線周波数トランシーバ回路９０を含む。例えば、無線通信回路３４は、トランシーバ回路３６、３８、４２を含む。トランシーバ回路３６は、ＷｉＦｉ（ＩＥＥＥ802.11）通信のための２.４ＧＨｚ及び５ＧＨｚバンドを処理し、２.４ＧＨｚBluetooth（登録商標）通信バンドを処理する。無線通信回路３４は、セルラー式電話トランシーバ回路３８を使用して、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、２１００ＭＨｚデータバンド（一例であるが）のセルラー電話バンドにおける無線通信を処理する。無線通信回路３４は、音声データ及び非音声データを処理する。無線通信回路３４は、必要に応じて、他の短距離及び長距離無線リンクの回路を含む。例えば、無線通信回路３４は、６０ＧＨｚトランシーバ回路、テレビ及び無線信号を受信する回路、げージングシステムトランシーバなどを含む。

無線通信回路３４は、１５７５ＭＨｚでグローバル・ポジショニング・システム（ＧＰＳ）信号を受信したり、又は他の衛星ポジショニングデータを処理するＧＰＳレシーバ機器（ＧＰＳレシーバ回路４２）を含む。ＷｉＦｉ（登録商標）及びBluetooth（登録商標）リンク、並びに他の近距離無線リンクにおいて、無線信号は数１０又は数百フィートを超えてデータを運ぶために使用されるのが典型的である。セルラー式電話リンク及び他の長距離リンクの場合、数千フィート又はマイルを超えてデータを運ぶために無線信号を使用システムするのが典型的である。

無線通信回路３４はアンテナ４０を含む。アンテナ４０は、任意の適したアンテナタイプを用いて形成される。例えば、アンテナ４０は、ループアンテナ構造、パッチアンテナ構造、逆Ｆアンテナ構造、スロットアンテナ構造、平面逆Ｆアンテナ構造、ヘリカルアンテナ構造、これらの設計のハイブリッド型のもの等から形成される共振エレメントを備えたアンテナを含む。各タイプのアンテナは、それぞれのバンド及びバンドの組み合わせのために用いられる。例えば、１つのタイプのアンテナはローカル無線リンクアンテナを構築するために、そして別のタイプのアンテナは遠隔無線リンクアンテナを構築するために用いられる。

或る適したアレンジメントによれば、デバイス１０は、上部領域２２及び下部領域２０といったデバイス１０の領域にあるアンテナを有する。デバイス１０に関する１以上の上部アンテナは上部領域２２で形成される。デバイス１０に関する１以上の下部アンテナは下部領域２０で形成される。ラップトップコンピュータ、タブレット型コンピュータ、装着型デバイス、集積部品を備えたコンポーネントモニタなどの他の形式の要因をもつデバイスの場合、他の適した領域（例えば、矩形デバイスの４つのコーナーに、前後表面に、デバイスの端に沿って、１以上のアレイの中になど）に配置される。

図３に示すとおり、トランシーバ回路９０は伝送ライン１４０を用いてアンテナ４０と結合する。デバイス１０は、固定アンテナ構造（例えば、４０Ａ）及び調整可能なアンテナ構造（４０Ｂ）の両方を含むアンテナ４０を有する。固定アンテナ構造及び調整可能なアンテナ構造の双方を含むコンフィグレーションは、例えば、１つのブロードバンドアンテナのみについて利用するのに充分な空間があるときに用いられる。このタイプのアレンジメントにおいて、固定アンテナ構造４０Ａはマルチ通信バンドをカバーするブロードバンド設計を仕様するが、調整可能なアンテナ構造４０Ｂは、粗いアンテナシステムチューニングの使用を通じてマルチバンド通信領域を達成する狭バンドの設計を使用する。例えば、デバイス１０は調整可能なアンテナ構造を専有して備える。一般的に、調整可能なアンテナの適した数がデバイス１０に提供される（例えば、１つの調整可能なアンテナ、２つの調整可能なアンテナ、３つの調整可能なアンテナ、４つの調整可能なアンテナなどである）。

デバイス１０が調整可能なアンテナシステムを含むとき（すなわち、アンテナ４０及びデバイス１０内の関連する無線回路３４が調整可能であるとき）、アンテナのパフォーマンスをリアルタイムで変更することができる。例えば、アンテナシステムの共鳴曲線は、温度変化といった環境要因を補償するやめに僅かだけ変更される。アンテナシステムの周波数応答に対する比較的小さな調整は、時として、微チューニング調整又は微チューニングとも呼ばれる。必要に応じて、アンテナシステムの周波数応答は大きな量により調整される。例えば、そのアンテナが異なる通信バンドをその通信領域とするように、アンテナシステムの周波数応答を充分に変更する。

デバイス１０における例示のアンテナシステムに関する定在波比（ＳＷＲ） 対 周波数のプロットを図４に示す。例示の図４の場合、アンテナシステムは２つのモードをオペレートする。第１のモードのオペレーションにおいて、アンテナシステムは実線１４２により示されたタイプの周波数応答により特徴付けられる。図４に示すとおり、この周波数応答により、アンテナシステムは２つの通信バンド（即ち、周波数ｆ_aを中心とする第１の通信バンドと、周波数ｆ_bを中心とする第２の通信バンド）をカバーする。第２のモードのオペレーションにおいて、アンテナシステムは点線１４４により示されたタイプの周波数応答により特徴付けられる。第２のモードのオペレーションにおけるオペレーティングのとき、アンテナシステムは周波数ｆ_cでの１つの通信バンドと、周波数ｆ_dでの別の通信バンドとをカバーする。周波数バンドｆ_a及びｆ_bは例えば８５０ＭＨｚ及び９００ＭＨｚ周波数バンドであるのに対して、周波数バンドｆ_c及びｆ_dは例えば１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚ周波数バンドである。デバイス１０のオペレーティング中、デバイス１０は、どの通信バンドが用いられ、そして調整可能なアンテナシステムを調整できるかを決定する（即ち、曲線１４２に関連した周波数レンジをカバーしたり、曲線１４４に関連した周波数レンジをカバーしたりする）。

必要に応じて、デバイス１０は、低バンド（ｆ_a及びｆ_b）及び高バンド（ｆ_c及びｆ_d）の両方をカバーする固定アンテナ（図３の固定アンテナなど）を含む。図４に関連して述べるとおり、デバイス１０は、固定アンテナによりカバーされる同一バンドを選択的にカバーし得る第１のモード及び第２のモード間で調整される調整可能なアンテナシステムを有する。

デバイス１０の調整可能なアンテナシステムを用いた微チューニング調整を図５に示す。図５に示すとおり、調整可能なアンテナシステムは、当初、固定ライン１４６により示されるタイプの周波数応答を示す。オペレーティング温度又は他の効果における変更により、アンテナの周波数応答は、信号を正確に送受信することを保証するよう調整される必要がある。これは、デバイス１０の調整可能なアンテナシステムを調整することによって実現され、その結果、その周波数応答は、点線１４８が示す周波数応答に対して僅かだけだがシフトする（すなわち、周波数シフトΔｆ）。図５の微チューニング調整及び図４の粗いチューニング調整といったリアルタイム調整は、デバイス１０が必要に応じて様々な無線トラフィック／環境シナリオに下で実行することを保証している。

図６はデバイス１０における調整可能なアンテナシステムに含まれる電気部品を例示的に示す。図６に示すとおり、無線周波数トランシーバ回路９０により無線周波数信号を生成し受信する。無線周波数トランシーバ回路９０は、無線周波数信号を送信するための送信機（トランスミッター）と、無線周波数信号を受信するための受信機（レシーバー）とを含む。無線周波数増幅回路及び他の部品（例えば、スイッチ）は、トランシーバー回路ブロック９０に含まれる。

調整可能なアンテナシステム１５０は、アンテナ４０、マッチングネットワーク１５２，伝送ライン１４０を含む。

アンテナ４０は、ループアンテナ構造、パッチアンテナ構造、逆Ｆアンテナ構造、スロットアンテナ構造、平面逆Ｆアンテナ構造、ヘリカルアンテナ構造、これらの設計のハイブリッド型のもの等の、アンテナのアース端子及び共振エレメント構造を含む。

伝送ライン１４０はトランシーバ回路９０に結合される。伝送ライン１４０は、マイクロストリップ伝送ライン構造、ストリップ伝送ライン構造、マイクロストリップ伝送ライン構造に結合されたエッジ、フレキシブルプリント回路（フレックス回路）上に形成された伝送ライン構造、固定プリント回路基板上に形成された構造、同軸ケーブル、他の適した伝送ライン構造、又はこれらの構造の組み合わせに基づいている。

マッチングネットワーク１５２は、伝送ライン１４０のインピーダンスをアンテナ４０のインピーダンスにあわせることを助けるために用いられる。マッチングネットワーク１５２は、抵抗器、インダクター、キャパシター、導電配線、金属片、関連の抵抗器・インダクター・キャパシターをもつ他の構造といった電子部品を含む。伝送ライン１４０とアンテナ４０との間に介在されるものとして図６に示されるのであるが、マッチングネットワーク要素は、必要であれば、伝送ライン１４０の中、アンテナ４０の中の少なくとも何れかに置かれる。ただし、図６のアレンジメントは単に例示に過ぎない。

正の（ポジティブ）アンテナフィード端子１５６及びアース端子（グランド）アンテナフィード端子１５８から形成されるアンテナフィードを用いてアンテナ４０に動力が供給される。

アンテナシステム１５０に調整機能をもたせるために、アンテナシステム１５０は１以上の調整可能な電子部品を備える。これらの部品はアンテナ４０（アンテナ電力供給部を含む）、マッチングネットワーク１５２、伝送ライン１４０に組み入れられる。

図７は例示のアンテナ図である。図７において、アンテナ４０は逆Ｆコンフィグレーションを有する。しかしながら、これは単なる例示に過ぎない。アンテナ４０は任意の適したアンテナ設計を用いながら形成される。

図７に示すとおり、アンテナ４０はアンテナアース端子（グランド）１６０、及びアンテナ共振要素１６２を含む。

アンテナアース端子（グランド）１６０及びアンテナ共振要素１６２は、金属片、プリント回路基板上の金属配線、電子デバイス・ハウジングの一部、伝導性部品、及びデバイス１０内の他の伝導性要素といった伝導性構造体より形成される。１つの伝導性構造体又は複数の伝導性構造体から、アンテナアース端子（グランド）１６０を形成する。アンテナ共振要素１６２は、メインの共振よす及びブランチ１６４と、付加的なブランチを有する。アンテナ共振要素１６２セグメント１６６は、グラウンド１６０に対するアーム１６４を短絡させる。

トランシーバ回路９０は、アンテナフィード端子１５６，１５８に結合される。重複記載を避けるために、マッチングネットワークのコンポーネント及び電送ライン構造は図７に示していない。

アンテナ４０及びアンテナシステム１５０の他の構造は、スイッチと、連続的及び半連続的に調整可能な電子部品といった調整可能な電子部品を備える。例えば、調整可能な電子部品はアンテナ共振要素アーム１６４の部分間、又は図４に示したタイプのアンテナにおけるアース端子（グランド）１６０の部分間に結合される。調整可能な電子部品は図６のマッチングネットワーク１５２又は伝送ライン１４０の中に組み込まれる。アンテナ４０のアンテナフィードは調整可能な電子部品（例えば、フィード端子に結合された調整可能な電子部品）を用いて調整される。

調整可能なアンテナシステム１５０に対する調整を施す調整可能な電子部品の使用を図８に示す。図８に示すとおり、調整可能なアンテナシステム１５０は、調整可能なアンテナシステム部分１５０Ａ，１５０Ｂを含む。当該部分１５０Ａ，１５０Ｂは、アンテナ共振要素構造、アンテナアース端子（グランド）要素構造、プラスティックアンテナ構造（例えば、他のアンテナ構造に結合された近接フィールドであるアンテナ構造）のアンテナフィード構造、他のアンテナ構造、マッチングネットワーク構造、伝送ライン構造（例えば、伝送ラインのスタブ）、他のアンテナシステム構造、又はこれら構造の任意の組み合わせであり得る。

調整可能な電子部品１６８は、アンテナシステム部分１５０Ａに接合される端子１７０などの第１の端子と、アンテナシステム部分１５０Ｂに接合される端子１７２などの第２の端子とを有する。調整可能な電子部品１６８は、コントロール入力１７４に適用されるコントロール信号を用いて調整されたり、或いはコントロール信号を端子１７０，１７２上で適用する２端子アレンジメントを用いてインプリメント（実装）される。調整可能な電子部品１６８を用いた調整可能な電子部品の例は、スイッチ、可変抵抗器、可変キャパシター、可変インダクター、多種の電気パラメータを制御するコンポーネントを含む。

図９は、調整可能な電子部品がスイッチを用いてどのようにしてインプリメント（実装）されるかを示す。図９のスイッチ１６８はオープンな状態で配置され、この場合、アンテナシステム部分１５０Ａはアンテナシステム部分１５０Ｂとは電気的に孤立されたり、或いはクローズな状態で配置され、この場合、端子１７０，１７２は共に短絡させられ、その結果、アンテナシステム部分１５０Ａ，１５０Ｂは電気的に接続する。スイッチ１６８はガリウムヒ素電解効果トランジスタ（ＥＦＴ）、マイクロ電気機械システム（ＭＥＭ）スイッチ、金属酸化膜半導体電解効果トランジスタ即ちモス電解効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、ｐ−ｉ−ｎダイオード、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、擬似形態ＨＥＭＴ（ＰＨＥＭＴ）、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）に形成されたトランジスタなどを用いてインプリメント（実装）される。

図１０に示すとおり、調整可能な電子部品１６８は、膨大な異なる状態に置かれたコンポーネント（例えば、連続的に変化したり半連続的に変化し、かつ、多数の各分離した状態の一つに置かれ得るコンポーネント）を用いて実行される。電子部品１６８は、例えば、連続的に変化するキャパシター、２〜１００又はそれ以上の異なるキャパシタンス値をもつ半連続的に調整可能なキャパシター、連続的に変化する抵抗器、２〜１００又はそれ以上の異なる抵抗値をもつ半連続的に調整可能な抵抗器、連続的に変化するインダクター、２〜１００又はそれ以上の異なるインダクタンス値をもつ半連続的に調整可能なインダクターである。例えば、図１１は、調整可能な電気部品１６８がどのようにして連続的に変化するキャパシターを含むかを示す。半連続的に調整可能な電気部品は、分離した部品のアレイ（配列）を用いてインプリメント（実装）され、スイッチは乗算器として機能するように構成される。

必要に応じて、調整可能な電子部品１６８は、他の調整可能な電子部品から形成される。図１２に示すとおり、例えば、半連続的に調整可能な電気部品１６８は、インダクター（Ｌ１及びＬ２）を含むで電気ネットワークから形成される。電気ネットワーク内の所望のパターンの電気接続を形成するのに、スイッチ（例えば、図１２のスイッチＳＷＡ及びＳＷＢ）を用いる。例えば、使用する部品内外にスイッチし、異なる方法で内部接続したりする。図１２において、端子１７０と端子１７２との間に示されるインダクタンスは、様々なパターンのスイッチＳＷＡ及びＳＷＢを開閉することによって調整される。電子部本の他のパターン（キャパシター、抵抗器、インダクター、並びにキャパシタンスとインダクタンスと抵抗をもつ伝導性及び誘電性の構造体、並びにキャパシターと抵抗器とインダクターとして機能するもの）を有するネットワーク、他のパターンのスイッチ、又は連続的若しくは半連続的に調整可能な電気部品も、調整可能な電気部品１６８をインプリメント（実装）するために用いられる。ただし、図１２の例は単に例示に過ぎない。

図７のアンテナ４０など、逆Ｆアンテナに基づく例示の調整可能なアンテナシステム１５０を図１３に示す。アンテナ４０のメイン共振要素アーム１６４は、（スイッチ１７６が閉じて、スイッチ１７８が開く場合）パス１３２Ａなどのショート回路パスを通って、又は（スイッチ１７６が開いて、スイッチ１７８が閉じる場合）パス１３２Ｂなどのショート回路パスを通って、アース接地（グラウンド）１６０に接続する。フィードパス（例えば、端子１５８及び１０８参照）、及び調整可能な電気部品１２０（例えば、スイッチ）により形成されたパスなどの１以上のオプショナル・パス、要素１２２（例えば、連続的若しくは半連続的に調整可能な部品）により形成されたパス、及び調整可能な電気部品１２４，１２６（例えば、スイッチ及び連続的に調整可能な部品のそれぞれ）により形成されたパス。ブランチ１３０などのオプショナルアンテナ共振要素ブランチは、（例えば、ブランチ１３０をメインの共振要素アーム１６４へと調整可能な電気部品１２８を介して接続することによって）アンテナ４０に接合される。

アンテナ４０は、トランシーバ９０（すなわち、図２のトランシーバ回路９０）によって動力が供給される。伝送ライン１４０は、正の（ポジティブ）アンテナ信号パス９４，１０４及びアース端子（グランド）アンテナパス９２，１０６などのパスを有し、そしてトランシーバ９０とアンテナ４０との間の無線周波数アンテナ信号を運ぶために用いられる。

マッチング回路１５２は、トランシーバ９０とアンテナ４０との間のパスの間に置かれる。マッチング回路１５２は、シリーズで接続され且つ短絡接続された調整可能な電気部品１０１，１００を含む。１以上の調整可能な電気部品１００，１０２は、伝送ライン１４０と付加的伝送ライン部品及び他の電気部品との間で接合される。例えば、伝送ラインのスタブ１４０などの部品は、部品１００を介して伝送ライン１４０に接合される。調整可能なアンテナシステム１５０で使用される調整可能な電気部品どれも、必要に応じて伝送ライン構造を含む。

正の（ポジティブ）アンテナ信号パス１０４と、アース端子（グランド）伝送ラインパス１０６などの伝送ラインパスは、マッチング回路１５２をアンテナ４０のアンテナフィードに内部接続するために用いられる。このアンテナフィードは、固定であったり、又はチューニング可能な構成を有する。図１３の例の場合、アンテナ４０のアンテナフィードは、第１のアンテナフィード構成と第２のアンテナフィード構成との間でチューニング可能である。第１のアンテナフィード構成において、スイッチ１１８（又は他の調整可能な電気部品）は第１のポジションを有し、第２のアンテナフィード構成において、スイッチ１１８は第２のポジションを有する。スイッチ１１８が上記第１のポジションにあるとき、端子１０８は端子１５６Ａに接続され、端子１５６Ａがアンテナ４０の正の（ポジティブ）アンテナフィード端子として機能する。スイッチ１１８が上記第２のポジションにあるとき、端子１０８は端子１５６Ｂに接続され、端子１５６Ｂがアンテナ４０の正の（ポジティブ）アンテナフィード端子として機能する。

フィード端子１５６Ａ，１５６Ｂは、メインの共振要素アーム１６４の長てに沿ったそれぞれの位置に配置され、インピーダンス及びアンテナ４０の周波数応答は、スイッチ１１８を用いて調整されアンテナ４０のフィードロケーションを制御する。図１３のアレンジメントは単に例示に過ぎない。一般的に、デバイス１０におけるアンテナ４０などのアンテナは、２以上のフィードポイント、１、２、３又は３以上のスイッチに関係するチューニング可能なフィード、アース接地（グラウンド）アンテナフィードによってチューニング可能なフィード及び／又はポジティブアンテナフィードを調整することによってチューニングされるフィード、チューニング可能でないフィードなどから形成されるチューニング可能なフィードを有する。

調整可能な電子部品をアンテナ４０（例えば、アンテナ共振要素１６２）に組み入れることによって、アンテナ４０は図４及び図５に関連して記載したように調整する。例えば、アンテナ４０の共振要素１６２などのアンテナ構造のサイズ及び形状は、ストレージ／処理回路２８によって制御される。図１３のアレンジメントにおいて、調整可能な電子部品１２８は、例えば、２つの状態（例えば、アンテナ共振要素部１６４からアンテナ共振要素部１３０を電気的に非接続にするオープン状態と、アンテナ共振要素部１６４とアンテナ共振要素部１３０を電気的に接続にするクローズ状態）をもつスイッチであり得る。電子部品１２８はアンテナ共振要素のサイズ及び形状を調整し、これにより図４及び図５に関連して記載したようにアンテナの周波数応答を調整する。追加的なアンテナ共振要素構造及びアンテナ構造は、同様に、アンテナ４０のアンテナ共振要素から必要に応じて接続したり非接続にしたり選択的に行なわれる。電気部品（例えば、抵抗器、インダクター、及びキャパシター）は、スイッチ１２８（例えば、インピーダンス・マッチング）などのスイッチで内部接続される。また、アンテナ４０は、調整可能な部品１２０，１２２，１２４，１２６（例示であるが）などの部品をコントロールすることによって調整される。

図１３の調整可能な部品は、時として、他の図の調整可能な電気部品１６８として表示される。図１４は、調整可能なアンテナシステム１５０がどのようにして調整可能な伝送ラインを含むかを示す。調整可能な伝送ライン１４０は、調整可能な電気部品１６８などの１以上の調整可能な電気部品を含む。調整可能な電気部品１６８は、伝送ライン１４０の属性を選択的に調整するのに用いられる。例えば、調整可能な電気部品１６８は、伝送ラインのスタブ１４０’を、伝送ライン１４０内のメインの伝送ラインパスに接続し、そして伝送ライン１４０内のメインの伝送ラインパスから伝送ラインのスタブ１４０’を非接続するのに用いられる。伝送ライン１４０の属性を調整することによって、アンテナ（即ち、調整可能なアンテナシステム１５０）の周波数応答は、（一例であるが）図４及び図５に関連して記載されたように制御され得る。

図１５は、図１の電子デバイス１０の内部斜視図であり、調整可能な電気部品１０がどのようにして周辺伝導部１８０などの伝導性構造体を含むかを示す図である。前方から眺めたとき（即ち、ディスプレイ１４を含むデバイス１０の面から眺めたとき）、デバイス１０は矩形の外形（周辺部）を有する。伝導性周辺部１８０は、金属又は他の伝導性金属材質を用いてインプリメント（実装）される。伝導性周辺部１８０は、デバイス１０の矩形の周辺部の実質的にすべてを囲んでいる。伝導性周辺部１８０は、ディスプレイ１４０のためのディスプレイ・ベゼル（周囲枠）、又はデバイス１０のトリム（縁飾り）構造といった、即ち、デバイス１０の前方にある上縁まわりを走るベゼル又はトリム片の形状を有する。或いは、（一例であるが）ハウジングの壁の実質的にすべてをカバーするハウジング横壁を形成する平面部若しくは曲線部を用いてインプリメント（実装）される。１つのギャップ又は複数のギャップ（例えば、ギャップ１８２など）は、伝導性周辺部１８０に組み込まれる。ギャップ１８２は、誘電体（例えば、空気、プラスチック、ガラス、セラミック、合成物、他の誘電体、又はこれら材質の組み合わせたもの）から形成される。ギャップ１８２は、デバイス１０内のアンテナ（例えば、アンテナ４０）の一部を形成する。

トランシーバ９０は、プリント回路基板１９４などの基盤にマウントされる１以上の集積回路及び他の電気部品などを用いてインプリメント（実装）される。プリント回路基板１９４何及び伝送ラインの配線（即ち、伝送ライン１４０A）は、トランシーバ９０と無線周波数コネクタ１８６との間に接合される。無線周波数コネクタ１８６は、同軸ケーブルセグメント又は他の伝送ライン１０４Ｂに接続される。伝送ライン１０４Ｂはマッチングネットワーク（例えば、図１３のマッチングネットワーク１５２）及びアンテナフィード（例えば、アンテナフィード端子１５８，１５６で構成されているアンテナフィード）に接合される。アンテナフィードは、例えば、ギャップ１８２の一つを越えて接合されたり、デバイス１０の他の場所に配置される。

調整可能な電気部品１６８はアンテナ４０に含まれ、調整可能なアンテナシステム１５０が調整機能を備えることを助ける。一例として、調整可能な電気部品は（例えば、周辺伝導部１８０内のギャップの反対側にある端子１９０，１９２間の部品１６８の一つに接続することによって）ギャップ１８２の一つをブリッジする。また、調整可能な電気部品１６８は、調整可能なアンテナシステム１５０内の他の伝導部品間（例えば、周辺伝導部１８０に取り付けられる端子１９８などの第１の端子と、基盤１９４（例えば、アース接地であるグラウンド平面の配線）内の導電配線１９４に接続する端子１８８などの第２の端子との間）も接続する。

図１５のデバイス１０などのデバイスは、必要に応じて、例示の平面構造体１９６といった平面部を有する。構造体１９６は、後部ハウジング面（即ち、ハウジング１２の後部面にある外部はウイング壁構造体）の一部を形成したり、又は内部平面部（即ち、図１５に示すデバイス１０の一方又は両方の終端にある誘導物で埋められた開口部１８４といったスロット形状の開口部を閉じたり開けたりしながら、デバイス１０の幅にわたる内部ハウジング構造物）を形成したりする。平面構造体１９６は、金属若しくは他の伝導性構造物から作られ、必要に応じてアンテナ４０のためのアンテナグラウンド兵権を形成するのに用いられる。

周辺伝導部１８０内のギャップ１８２のサイズに対して調整機能をもたらすため、調整可能な電気部品１６８を使用する。例えば、図１６に示すアレンジメントを考慮するとする。デバイス１０の周辺伝導部１８０は、マルチ隣接ギャップ１８２を有する。例えば、図１６において、周辺伝導性ハイジング部１８０は２つのギャップ１８２をもち、その一つはＧ１の長さ（幅）を有し、二つめはＧ２の長さ（幅）を有する。調整可能な電気部品１６８Ａ，１６８Ｂは、（例えば、周辺伝導部１８０の内部側にある）ギャップ１８２をブリッジする。例えば、調整可能な電気部品１６８Ａは、周辺伝導部１８０の部分２００に電気接続する第１の端子と、周辺伝導部１８０の部分２０２に電気接続する第２の端子とをもつ。調整可能な電気部品１６８は、周辺伝導部１８０の部分２０２に電気接続する第１の端子と、周辺伝導部１８０の部分２０４に電気接続する第２の端子とをもつ。デバイス１０の他の調整可能な電気部品１６８とともに、図１６の調整可能な電気部品１６８は、スイッチを用いて、可変キャパシター、可変抵抗器、及び可変インダクターなどの連続的又は半連続的に変化する部品、又は連続的又は半連続的に調整可能な回路ネットワークなどをインプリメント（実装）する。

図１６に示すタイプの構成（コンフィグレーション）は、ギャップ１８２の電気特性を調整すること、及び効果的なギャップ長さを調整すること（即ち、ギャップ幅を電気的に調整すること）のために用いられる。例えば、図１６に示すとおり、具体的には例えば、１８２の最外部（最も離れた）間にギャップ長さ（幅）Ｇ３がある。調整可能な電気部品１６８は、例えばスイッチである。本タイプの構成の場合、スイッチ１６８Ａは最左部のギャップ１８２を使用に切り替えるために開（オープン）にし、又は、この最左部のギャップをバイパスするために閉（クローズ）にする。スイッチ１６８Ｂは最右部のギャップ１８２を使用に切り替えるために開（オープン）にし、又は、この最右部のギャップをバイパスするために閉（クローズ）にする。スイッチ１６８Ａ及び１６８Ｂが共に開のとき、アンテナ４０は周辺伝導部１８０の内で連続して接続された（幅Ｇ１，Ｇ２の）２つのギャップをもち、したがって、それらギャップは効果的な幅Ｇ３を有するよう考慮される。スイッチ１６８Ａが閉じてスイッチ１６８Ｂが開くとき、幅Ｇ２のギャップのみが存在する。スイッチ１６８Ｂが閉じてスイッチ１６８Ａが開くとき、幅Ｇ１のギャップのみが存在する。両方のスイッチ１６８が閉じるとき、どんなギャップも存在しない。スイッチ１６８Ａと１６８Ｂの状態のアレンジメントは、（例えば、ストレージ／処理回路２８からスイッチ１６８へ制御信号を適用することによって、）周辺伝導部１８０内のギャップの幅を調整することができる。スイッチ以外の調整可能な電気部品が用いられる（例えば、可変キャパシターやインダクターなど）。インピーダンス調整及び効率的なギャップ幅調整の組み合わせが行なわれる。

図１６の例において、調整可能な電気部品１６８は、周辺伝導部１８０の異なる部分をそれぞれ接続させる。また、調整可能な電気部品１６８は、ハウジング１２の他の伝導性部分とともにアンテナシステム１５０の他の伝導性部分を接続するために用いられる。一例として、調整可能な電気部品１６８は、図１７の構造体１９６などの平面構造体のそれぞれの部分を一緒に取り付けるのに用いられる。構造体１９６は後部ハウジング構造体（例えば、ハウジング壁）、内部ハウジング部、他の伝導性構造体のすべて若しくは幾つかを用いて形成される。

構造体１９６は、例えば、図１７の開口部１８４’などの開口部を有する。開口部１８４’は、開口部１８４に隣接し、且つ、開口部１８４の外延を形成する。開口部１８４（及び外延長１８４’）は、アンテナ４０の開口部（例えば、スロットアンテナ、ループアンテナ、ハイブリッドアンテナなどの開口部）を形成する。

開口部１８４は内部縁Ｐを有する。内部縁Ｐの長さ及びアンテナ４０の他の電気特性は、電気部品１６８を調整することによって調整される。例えば、電気部品１６８のスイッチを用いることによって、開口部１８４’のサイズ及びしたがって内部縁Ｐの長さが調整される。スイッチ１６８Ｃ及び１６８Ｄの両方が開であるならば、外延長１８４’のサイズ及び内部縁Ｐの長さが最大化される。スイッチ１６８Ｃが開であり、スイッチ１６８Ｄが閉であるならば、外延長１８４’のサイズは１／２とされる（一例であるが）。スイッチ１６８Ｃ（及び、必要に応じて１６８Ｄ）は、開口部１８４’のサイズを更に小さくするために閉じられる（又は開口部１８４’を完全にバイパスする）。内部縁Ｐが前記例えば、によって処理される無線周波数アンテナ信号の約１波長に等しいとき、アンテナ４０は共振ピークを呈する。この内部縁Ｐを調整することにより、アンテナ４０の周波数応答は図４及び５に関連して述べたように（即ち、スロットアンテナやループアンテナなどの中心周波数を調整することにより）調整される。

図１８は、調整可能なアンテナシステム１５０のアンテナ４０がどのようにしてアンテナのアース端子平面部の各部分間で、１以上の調整可能な電気部品１６８を提供することにより調整されるかを示す。例えば、図１８において、アース端子平面部１６０は、アース端子平面部分１６０Ａ及びアース端子平面部分１６０Ｂを含む。調整可能な電気部品１６８は、部分１６０Ａ及び部分１６０Ｂの間のギャップをブリッジする。調整可能な電気部品１６８をコントロールすることによって、アース端子平面部１６０は変更したり（例えば、部分１６０Ｂがアンテナ４０から非接続にされる一方で、部分１６０Ａを含むようにする）、部分１６０Ａ及び部分１６０Ｂの両方を含む（即ち、部分１６０Ａ及び部分１６０Ｂをブリッジギャップ２０６によってカップリングする）。調整可能な電気部品１６８は、例えば、部分１６０Ａから部分１６０Ｂを非接続にするように開いたり、部分１６０Ａ及び部分１６０Ｂを接続するように閉じるスイッチである。調整可能な電気部品１６８は、調整可能なキャパシター、調整可能なインダクター、アンテナ４０をチューニングし得る他の調整可能な回路といった部品である。

必要に応じて、図１９の平面構造体１９６を用いてアース端子平面部１６０をインプリメント（実装）する。平面構造体１９６は、例えば、外部ハウジング構造体（例えば、ハウジング１２内の平面後部ハウジング壁）、内部ハウジング構造体（例えば、内部プレート、若しくは他の平面サポート構造体）、又は他の伝導性構造物である。平面構造体１９６は、その部分１６０’及び１６０’’を分離する誘電ギャップ２０８を有する。ギャップ２０８は調整可能な電気部品１６８（例えば、スイッチ、連続的に調整可能な部品など）を用いてブリッジされ、これによりアンテナ４０のパフォーマンスをチューニングする。

図２０に示すとおり、トランシーバ９０はプリント回路基板などの基盤にマウントされ、そして伝送ライン１４０を介してフレキシブル回路基板２１０上のアンテナ４０と接合する。伝送ライン１４０は、例えば、プリント回路基板内において伝導性の配線及びフレキシブル回路基板２１０内において伝導性の配線を含む。フレキシブル回路基板２１０は、ポリイミドの膜、又はプリント回路基板として機能する他のフレキシブルポリマー膜から形成される。アンテナ４０の伝導配線（例えば、配線２１２，２１４などの伝導性金属アンテナ共振要素配線）は、フレキシブル回路基板２１０の外表面上に形成されたり、内部伝導配線から形成される。

調整可能な電気部品１６８は、伝導性アンテナ構造物（例えば、構造物２１２，２１４）をブリッジする。電気部品１６８は、例えば、構造物２１２から構造物２１４を非接続にするよう開けたり、構造物２１４，２１２を接続するよう閉じることができるスイッチである。構造物２１２，２１４は、アース接地平面図及びその一部、アンテナ共振要素１６２の一部（例えば、図１３のアーム１３０など）、寄生要素の部分（例えば、その存在がアンテナシステム１５０の周波数応答に影響を及ぼすアンテナ要素であるが、伝送ライン１４０により直接電力供給されるというよりもアンテナに接合された近距離であるもの）を形成する。必要に応じて、フレキシブル回路基板２１０は、電気部品２１６などの１以上の電気部品にとっての基盤として用いられる。電気部品２１６は、例えば、カメラモジュール、スピーカモジュール、ボタン構造物、集積回路、コネクタ、又は他の部品（例えば、配線２１４に接続され得る伝導性構造体を含む部品）である。これらの部品は、伝導配線２１２及び２１４の部分を用いて、若しくは各々の伝導配線を用いて、フレキシブル回路基板２１０にマウントされる。

一例として、電子デバイス１０がカメラモジュールを含むアレンジメントを考えるとする。カメラモジュール（例えば、図２の入力−出力デバイス３２の一つ）は、フレキシブル回路基板２１０にマウントされる。フレキシブル回路基板２１０の配線は、カメラモジュールに対して電力及び制御信号を供給するために用いられ、カメラモジュールからデータ信号を集めるのに用いられる。配線２１２及び２１４は、カメラモジュールと同じフレキシブル回路基板にマウントされ、これによりデバイス１０内での部品点数を減少させて空間を節約することになる。調整可能な電気部品１６８は、選択的なスイッチが、フレキシブル回路基板２１０上の伝導性材質（例えば、フレキシブル回路基板２１０上の配線２１４、カメラモジュールに関連した伝導性部品、伝導性のアース接地構造体など）を使用されるように調整する。この方法において、調整可能な電気部品１６８に対する調整は、アンテナ４０及び調整可能なアンテナシステム１５０をチューニングするのに用いられる。

図２１は、電気部品２１８などの部品が、１以上の調整可能な電気部品１６８を用いて、アンテナ共振要素１６４及びアンテナアース接地１６０に接合されている調整可能なアンテナシステムの図である。電気部品２１８は、例えば、カメラモジュール（図２０のフレキシブル回路基板２１０上にある部品２１６に関連して記載したような、フレキシブル回路基板上のカメラモジュール部品）、スピーカー、ボタン、マイクロフォン、オーディオジャック若しくはデータコネクタなどの入力−出力コネクタである。調整可能な電気部品の１つ又は両方が、調整可能なアンテナシステム１５０をコントロールするのに用いられる。必要に応じて、調整可能な電気部品１６８は、電気部品２１８を他の調整可能なアンテナ構造体（例えば、伝送ライン構造体、マッチング回路構造体、フィード構造体など）と選択的に接合するために用いられる。

図２２は、電子デバイスに用いられる例示的なコンフィグレーションの斜視図である。図２２に示すとおり、電子デバイス１０はディスプレイ１４などのディスプレイを有する。ディスプレイ１４は、カバーガラス層２２０などの透明なカバー層のすぐ下にマウントされるディスプレイモジュール２２２を含む。トランシーバ９０などの電気部品は、ハウジング１２の内部にマウントされる。アンテナ４０はフレーム部２２４，２２６などの伝導性構造体を含む。アンテナ４０は、アンテナ共振要素構造体（例えば、フレキシブル回路基板上の伝導配線）や、アース接地の平面要素（例えば、図１５の伝導性プレート１９６から形成されるグラウンド平面、及びプリント回路基板、コネクタ、ボタン、スピーカー、バッテリーなどのオーバーラップしている伝導性構造体）などの伝導性構造体を含む。

例えば図２２において、スクリュー228などの留め具を用いて、フレーム部２２４，２２６をハウジング１２にマウントする。必要に応じて、他のアタッチメント・メカニズムが、ハウジング１２内のフレーム部（例えば、溶接部、接着部、バネ部、突起部、はめあいスロットなどの係合手段）に取り付けるために用いられる。フレーム部２２４，２２６は、金属又は他の伝導性金属から形成される。調整可能な電気部品１６８は、フレーム部２２４，２２６などのフレーム部がどのくらい多くアンテナ４０内で電気的に接続されるかを制御（例えば、アンテナ共振要素アーム又はアース接地平面のサイズの制御）するのに用いられたり、又は他の電気アンテナ特性を制御するのに用いられる。これは、調整可能なアンテナシステム１５０が図４及び５に関して述べたようにチューニングされるようにすることを意味する。

図２３は、調整可能な電気部品１６８などの１以上の調整可能な電気部品が、どのようにして、アース接地平面１９６と伝導性周辺部１８０（周辺ハウジングの横壁又はベゼルである周囲枠）との間で結合されるかを示す図である。図２３の調整可能な電気部品１６８は、例えば、オープン若しくはクローズの位置に配置されるスイッチである。伝導性周辺部１８０及び伝導性構造体１９６の対向部は、内周辺部により開口部１８４を定義する。調整可能な電気部品１６８は、開口延長部１８４’をブリッジする。開口部１８４（延長１８４’を含む）は、即ち、スロットアンテナ又はハイブリッドアンテナのためのスロットを形成する。開口部１８４の内周辺部の長さは、関心のあるオペレーティング周波数の１波長にほぼ等しい。内周辺部の長さを（長さＰまで）減少するためにスイッチ１６８を閉じたり、又は、内周辺部の長さを（長さＰ'まで）増加するためにスイッチ１６８を開く。したがって、電気部品１６８への調整は、アンテナ４０の周波数応答をコントロールするために用いられる。

図１〜２３に関して述べてきたアンテナシステム調整メカニズムは、必要に応じて、任意の組み合わせで用いられる。例えば、アンテナシステム調整は、伝送ライン調整、マッチングネットワーク調整、アンテナ調整、アンテナフィード調整、アンテナ共振要素調整、アンテナアース接地（グラウンド）調整などの任意の組み合わせを用いながら行なわれる。調整可能な電気部品１６８は、アンテナシステム１５０の部分の任意の組み合わせに組み込まれる（例えば、グラウンドギャップをブリッジするため、アンテナ共振要素の部分をブリッジするため、グラウンド平面部をデバイス・ハウジングの伝導性周辺部に接続させるため、ハウジング周辺部の部分を様々なフォーメーションで一緒に接続してこれによりハウジング周辺部の誘電性ギャップの幅を調整するため、伝導性アンテナ構造及びハウジングフレーム部間のコネクションを形成するため、これら構造の任意の組早生をブリッジするためである。）。

図２４は、図１の電子デバイスなどの調整可能なアンテナシステムにより電子デバイスをオペレーティングすることに関係したフローチャートのステップを示した図である。

ステップ２３０で、どの通信バンドがデバイス１０によって用いられるかを決定するためにストレージ／処理回路２８（図２）を使用する。例えば、仮に、２.４ＧＨｚローカルＷｉＦｉリンク上で信号が送信されるのであれば、ストレージ／処理回路２８は、調整可能なアンテナシステム１５０が２.４ＧＨｚ通信バンドをカバーする（又はカバーすることを続けるべきである）と結論づける。様々な携帯電話バンドの無線通信がサポートされる。ステップ２３０のオペレーションは、デバイス１０の能力、即ち、トランシーバ９０の能力）、デバイス１０の現在のグラフィック位置（例えば、デバイス１０を配置する現在の国）、処理される現在のトラフィック（例えば、どのタイプの携帯トラフィック又はローカルエリアネットワークトラフィックが特定バンド上で最新に受信されているかを決定する）などの決定に関与する。最新アクティブバンド又は入って来るデータを受信するためにカバーされるべき必要のあるバンドに関する情報が、固定アンテナ（例えば、図３に示すタイプのシステムであって、幾つかのアンテナが固定されて、調整可能である）を通して入って来るトラフィックをモニタリングすることにより、或いは、可能性のある関心のあるすべてのバンドを通して調整可能なアンテナシステムを周期的にサイクリングすることによって、集められる。

次回のアクティビティ（例えば、データ伝送アクティビティ）に用いられるバンド情報は、最後に使用されたバンド、グラフィク位置、試行錯誤、要求されたバンド使用に対するルックアップテーブル・マッピング・アクティビティなどの機能を基に決定される。

ステップ２３２で、どの通信バンドが調整可能なアンテナシステム１５０によりカバーされるべきであることの決定後、これに応じて、ストレージ／処理回路２８は、対応する制御信号を調整可能なアンテナシステムに発行する。例えば、ストレージ／処理回路２８により、調整可能なアンテナシステム１５０が１９００ＭＨｚバンドをカバーすべきであることを決定した場合、調整可能なアンテナシステム１５０内の調整可能な電気部品１６８に対して制御信号を発行し、１９００ＭＨｚバンド（一例であるが）をカバーするよう調整可能なアンテナシステム１５０を構成する。

ステップ２３４で、調整可能なアンテナシステム１５０内の調整可能な電気部品１６８は、発行された制御信号によりコントロールされ、これにより、調整可能なアンテナシステム１５０を粗く（例えば、図４の関して述べたような所望のバンドをカバーするために、及び微細に（例えば、図５の関して述べたような特定の通信バンド内でチューニング精度を向上させるためである）の少なくとも何れかにチューニングする。

図２４のオペレーション（どのバンド領域に関心があるかを決定するのにモニタリングすること、調整可能な電気部品１６８の調整方法を決定すること、及び電気部品１６８したがってシステム１５０を調整するコマンドを発行すること）が、（適切なトリガー基準の満足度に応じて、スケジュールにしたがって周期的に、連続的になど）リアルタイムで繰り返し実行される。

本実施例に従えば、調整可能なアンテナシステムは、電子デバイス・ハウジング内の伝導性周辺部、伝導性周辺部の中に少なくとも１つの誘電性ギャップを含むように提供される。ここでギャップ幅は伝導性周辺部に関連し、そして少なくとも１つの調整可能な電気部品はこのギャップ幅を電気的に調整する。

本発明の他の実施例に従えば、伝導性周辺部は電子デバイス内に金属構造体を含み、金属構造体は矩形の周辺部と当該矩形周辺部の実質的にすべてを囲む金属構造体を有する。
本発明の他の実施例に従えば、その金属構造体はディスプレイ・ベゼル（周囲枠）を含む。
本発明の他の実施例に従えば、その金属構造体は電子デバイスのためのハウジング横壁を含む。
本発明の他の実施例に従えば、調整可能な電気部品はスイッチを含む。本発明の他の実施例に従えば、調整可能な電気部品は複数のスイッチを含む。
本発明の他の実施例に従えば、調整可能な電気部品は連続的に調整可能な電気部品を含む。
本発明の他の実施例に従えば、連続的に調整可能な電気部品は、調整可能な抵抗器、調整可能なキャパシター、調整可能なインダクターの少なくとも１つを含む。
本発明の他の実施例に従えば、調整可能な電気部品は、伝導性周辺部に接続する第１の端子と及び第２の端子を有する。
本発明の他の実施例に従えば、誘電性ギャップは伝導性周辺部の中に複数の誘電性ギャップの少なくとも１つを含み、調整可能な電気部品は複数の調整可能な電気部品の一つを含み、そして各調整可能な電気部品は伝導性ギャップのそれぞれ１つをブリッジする。

本発明の他の実施例に従えば、調整可能なアンテナシステムはその少なくとも一部を伝導性周辺部から形成される調整可能なアンテナを含み、調整可能なアンテナシステムは電子デバイス・ハウジング内にある金属板の部分を含み、調整可能な電気部品は伝導性周辺部に接続された少なくとも１つの端子をもつスイッチを含む。

本発明の他の実施例に従えば、矩形の周辺部をもつ矩形ハウジング、無線周波数トランシーバ、アンテナフィードをもつアンテナ、無線周波数トランシーバ及びアンテナフィードにカップリングする伝送ラインパス、矩形周辺部に沿って走る矩形の伝導性周辺部を備えた調整可能な電気部品が提供され、誘電性ギャップ及び少なくともアンテナ部分を形成する部分を有する調整可能な電気部品が提供され、伝導性周辺部に電気的に接合されるとともに、アンテナに応じて周波数を調整する制御信号を受信する制御端子をもつ少なくとも１つの端子を備えた調整可能な電気部品が提供される。

本発明の他の実施例に従えば、調整可能な電気部品はスイッチを含む。本発明の他の実施例に従えば、電子デバイスは伝送ラインのスタブと伝送ラインのパスとの間に結合され、伝送ラインを使用中及び使用外に切り替える。

本発明の他の実施例に従えば、アンテナは調整可能なアンテナであり、そして電子デバイスは無線周波数のトランシーバと接合される固定アンテナを含む。

本発明の他の実施例に従えば、この固定アンテナは複数の通信バンドをカバーし、そして調整可能な電気部品は調整可能なアンテナが、この複数の通信バンドの一つであるそれぞれの通信バンドを選択的にカバーするように調整される。

本発明の実施例に従えば、無線周波数トランシーバ、ストレージ／処理回路、及び無線周波数トランシーバに結合される調整可能なアンテナシステムを備えた電子デバイスが提供される。調整可能なアンテナシステムは、フレキシブル回路基板上の電気部品に結合される調整可能な電気部品を含み、調整可能な電気部品は、ストレージ／処理回路からの制御信号によって制御され、ストレージ／処理回路は、調整可能な電気部品にその制御信号を適用することによって所望の通信バンドをカバーできるようにするために調整可能なアンテナシステムをチューニングする。

本発明の他の実施例に従えば、フレキシブル回路基板上の電気部品はカメラモジュールを含む。

本発明の他の実施例に従えば、調整可能な電気部品は、スイッチ、可変抵抗器、可変キャパシター、可変インダクターの少なくとも１つを含む。

本発明の他の実施例に従えば、調整可能なアンテナシステムは、ストレージ／処理回路により制御される調整可能なアンテナインピーダンスマッチングネットワークを含む。

ここに記載したのは本発明の原理を単に例示したのであって、当業者であれば本開示の範囲及び精神から逸脱することなく様々な修正が行なうことができる。上述したように実施例は単独に又は幾つかの組み合わせで実行され得るものである。

Claims (20)

1. 周辺部を有する電子デバイス・ハウジング内の伝導性周辺部と、
   前記伝導性周辺部内において或る幅をもつ少なくとも１つのギャップを形成し、前記電子デバイス・ハウジングの周辺部に配置される誘電体と、
   前記伝導性周辺部における複数のギャップの一つを含む前記ギャップに関し、当該ギャップの幅を電気的に調整する少なくとも１つの調整可能な電気部品であって、スイッチを用いながら前記ギャップの反対側を短絡させることにより前記ギャップの幅を調整する当該調整可能な電気部品と、
   を備えた調整可能なアンテナシステム。
2. 前記伝導性周辺部は金属構造体を含み、前記伝導性周辺部の周辺とは電子デバイスの矩形周辺部を指し、前記金属構造体が当該矩形周辺部の実質的にすべてを取り囲んでいる、
   請求項１に記載の調整可能なアンテナシステム。
3. 前記金属構造体はディスプレイ・ベゼル（周囲枠）を含む、請求項２に記載の調整可能なアンテナシステム。
4. 前記金属構造体は前記電子デバイスのためにハウジング横壁を含む、請求項２に記載の調整可能なアンテナシステム。
5. 前記調整可能な電気部品はスイッチを含む、請求項１に記載の調整可能なアンテナシステム。
6. 前記調整可能な電気部品は複数のスイッチを含む、請求項１に記載の調整可能なアンテナシステム。
7. 前記調整可能な電気部品は、連続的に調整可能な電気部品を含む、請求項１に記載の調整可能なアンテナシステム。
8. 前記連続的に調整可能な電気部品は、調整可能な抵抗器、調整可能なキャパシター、調整可能なインダクターからなるグループから選択される部品を含む、請求項７に記載の調整可能なアンテナシステム。
9. 前記調整可能な電気部品は、前記伝導性周辺部に接続される第１の端子と、前記伝導性周辺部に接続される第２の端子とを有する、請求項２に記載の調整可能なアンテナシステム。
10. 前記調整可能な電気部品は、複数の調整可能な電気部品の一つを含み、前記調整可能な各電気部品は前記ギャップのそれぞれ１つをブリッジする、請求項２に記載の調整可能なアンテナシステム。
11. 前記調整可能なアンテナシステムは、少なくとも部分が前記伝導性周辺部から形成される調整可能なアンテナを含み、前記調整可能なアンテナシステムは、前記電子デバイス・ハウジング内の金属板の部分を含み、そして前記調整可能なアンテナシステムは、前記伝導性周辺部と接続する少なくとも１つの端子を有するスイッチを含む、請求項１に記載の調整可能なアンテナシステム。
12. ディスプレイと、
    前記ディスプレイを囲む矩形周辺部をもつ矩形ハウジングと、
    無線周波数トランシーバと、
    アンテナフィードを有するアンテナと、
    前記無線周波数トランシーバ及び前記アンテナに結合する伝送ラインパスと、
    前記矩形周辺部に沿って走る矩形の伝導性周辺部であって、誘電性ギャップ及び前記アンテナの少なくとも一部を形成する部分を含む当該伝導性周辺部と、
    前記伝導性周辺部における前記誘電性ギャップをブリッジするスイッチを開閉することにより前記アンテナの周波数応答を調整する制御信号が受信されるコントロール端子を有する、調整可能な電気部品と、
    を備えた電子デバイス。
13. 前記調整可能な電気部品はスイッチを含む、請求項１２に記載の電子デバイス。
14. 伝送ラインのスタブと、
    前記伝送ラインのスタブと、前記伝送ラインのパスとの間に接合して、前記伝送ラインのスタブを使用中及び使用外に切り替えるスイッチと、
    を備えた、請求項１２に記載の電子デバイス。
15. 前記アンテナは調整可能なアンテナであり、前記電子デバイスは、前記無線周波数トランシーバと接合する固定アンテナを含む、
    請求項１４に記載の電子デバイス。
16. 前記固定アンテナは複数の通信バンドをカバーし、
    前記調整可能な電気部品は、前記調整可能なアンテナが複数の異なる通信バンドを選択的にカバーして、前記各通信バンドが前記複数の通信バンドのうちの一つに対応するように調整される、
    請求項１５に記載の電子デバイス。
17. 無線周波数トランシーバと、
    ストレージ／処理回路と、
    前記無線周波数トランシーバと接合する調整可能なアンテナシステムであって、フレキシブル回路基板上の電気部品と接合する調整可能な電気部品を含む当該アンテナシステムとを含み、
    前記調整可能な電気部品は、前記ストレージ／処理回路からの制御信号によって制御され、前記ストレージ／処理回路は、前記調整可能な電気部品に対し前記制御信号を用いて前記電気部品をアンテナ共振部品に選択的に結合させることにより、所望の通信バンドをカバーするように前記調整可能なアンテナシステムをチューニングし、
    前記フレキシブル回路基板上の電気部品は、前記フレキシブル回路基板上にマウントされたカメラモジュールを含む、
    ことを特徴とする電子デバイス。
18. 前記調整可能な電気部品は、スイッチ、可変キャパシター、可変抵抗器、可変インダクターからなるグループから選択される部品を含む、請求項１７に記載の電子デバイス。
19. 前記調整可能なアンテナシステムは、前記ストレージ／処理回路によって制御される調整可能なアンテナインピーダンス・マッチングネットワークを含む、請求項１８に記載の電子デバイス。
20. 前記誘電体は、前記伝導性周辺部内に第１及び第２のギャップを形成し、
    前記少なくとも１つの調整可能な電気部品は、前記第１のギャップの反対側を短絡させることによって前記第１のギャップの幅を電気的に調整する第１のスイッチと、前記第２のギャップの反対側を短絡させることによって前記第２のギャップの幅を電気的に調整する第２のスイッチを備えることを特徴とする、請求項１に記載の調整可能なアンテナシステム。

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