JP5613129B2 - 導電性素子のスロット内に共振素子及び寄生素子を有するアンテナ構造 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス電子装置に係り、より特定すれば、ワイヤレス電子装置のためのアンテナ構造に係る。

コンピュータやハンドヘルド電子装置のような電子装置には、多くの場合、ワイヤレス通信能力が設けられる。例えば、電子装置は、セルラー電話帯域を使用して通信するためにセルラー電話回路を使用することができる。又、電子装置は、近傍の装置との通信を取り扱うためにショートレンジワイヤレス通信を使用することができる。例えば、電子装置は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）帯域、及び２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域を使用して通信することができる。

小さなフォームファクタのワイヤレス装置に対する消費者の需要を満足するため、製造者は、コンパクトな構造を使用するアンテナコンポーネントのようなワイヤレス通信回路の具現化に努力を続けている。例えば、アンテナは、ポータブルコンピュータハウジングのクラッチバレル部分内に設置されるようになった。ポータブルコンピュータのクラッチバレルは、ポータブルコンピュータの蓋を開閉できるようにするヒンジを収容している。アンテナがクラッチバレルにマウントされたコンピュータでは、クラッチバレルの外面がプラスチックで形成される。プラスチックは、高周波を透過し、従って、クラッチバレル内のアンテナは、高周波アンテナ信号を送受信することができる。

しかしながら、注意しないと、このようにマウントされたアンテナは、コンピュータの蓋が開閉されるときに性能上の変動を示すことがあり、望ましからぬロスを受けることがあり、或いは小さなクラッチバレル又は複数のアンテナを伴う構成では満足な性能を示さないことがある。

それ故、アンテナを伴うポータブルコンピュータのような電子装置を供給する改良された仕方を提供できることが望まれる。

ポータブルコンピュータのような電子装置は、ハウジング内にマウントされるディスプレイ及びプロセッサのようなコンポーネントを有している。ポータブルコンピュータのような電子装置のハウジングは、例えば、ディスプレイを有する上部ハウジングと、キーボード、トラックパッド、及びプリント回路板にマウントされたコンポーネントのような内部コンポーネントを有する下部ハウジングとを含む。

このタイプの装置の上部及び下部ハウジングは、ヒンジ構造により接続される。ヒンジ構造は、上部ハウジングのクラッチバレル部分内にマウントされる。クラッチバレルは、誘電体クラッチバレルカバーのような誘電体構造を有する。上部及び下部ハウジングは、金属ハウジング壁と、クラッチバレルを取り巻く導電性素子を形成する他の導電性構造体とを収容する。それ故、クラッチバレルの誘電体構造は、導電性ハウジング構造体内にスロットの形態の誘電体開口を形成する。

そのスロット内にアンテナ構造体がマウントされる。スロットは、アンテナ構造体をマウントするときに考慮することのできる電磁共振特性を有する。例えば、スロットは、主として、ポータブルコンピュータ又は他の電子装置の上部ハウジングが開いているときはアンテナ性能に影響するが、ポータブルコンピュータ又は他の電子装置の上部ハウジングが閉じているときは影響しない。アンテナ構造体の動作を、下部ハウジングに対する上部ハウジングの位置に依存したものにするのを回避するため、アンテナ構造体は、スロットの影響に対して鈍感化することができる。

アンテナ構造体は、複数の分離されたアンテナ共振素子を含む。このアンテナ共振素子は、各々、各アンテナフィード端子において送信ラインによりフィードされる二重帯域のアンテナ共振素子である。この共振素子は、共通誘電体キャリアにおける導電性トレースで形成される。キャリアには、接地トレースが形成される。

スロットの存在に対してアンテナ構造体を鈍感化しながら他のアンテナ性能基準を満足する上で助けとなるために、寄生アンテナ素子がアンテナ構造体に合体される。この寄生アンテナ素子は、アンテナ共振素子と同じ誘電体キャリア上に導電性トレースで形成された構造を有する。キャリア上の接地トレースは、アンテナ共振素子及び寄生アンテナ素子のための共通接地点として働くことができる。

誘電体キャリアは、導電性ハウジング構造体又は他の導電性素子のスロット内にマウントされる。クラッチバレルカバーは、スロットに重畳して、誘電体キャリアを覆う。

本発明の更に別の特徴、その性質、及び種々の効果は、添付図面及び好ましい実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなろう。

本発明の一実施形態による電子装置を例示する斜視図である。 本発明の一実施形態によるアンテナ構造体を含むワイヤレス回路及びトランシーバ回路を伴う電子装置を例示する回路図である。 本発明の一実施形態により互いに回転するハウジング部分を伴う電子装置に使用されるヒンジを例示する斜視図である。 ポータブルコンピュータのような電子装置を例示する斜視図であって、本発明の一実施形態によりアンテナ及びヒンジ構造体をマウントできるクラッチバレルを電子装置がどのように有するか示す図である。 本発明の一実施形態によりヒンジを伴うポータブルコンピュータのような電子装置のハウジング構造体がどのようにスロットを形成するか示す図である。 本発明の一実施形態によりアンテナ共振素子及び寄生素子のようなアンテナ構造体をスロット内にどのようにマウントするか示す図である。 本発明の一実施形態により電子装置のアンテナが逆Ｆ型のアンテナ共振素子をどのように有するか示す図である。 本発明の一実施形態による二重帯域アンテナ共振素子を有するアンテナ構造体を例示する図である。 本発明の一実施形態による二重帯域アンテナ共振素子を有するアンテナ構造体を例示する図である。 本発明の一実施形態によりインピーダンスマッチング構造体として働く三角形導体のような導電性構造体を伴う多帯域逆Ｆ型アンテナ共振素子を電子装置のアンテナがどのように有するか示す図である。 本発明の一実施形態によりインピーダンスマッチング回路を伴う多帯域逆Ｆ型アンテナ共振素子を電子装置のアンテナがどのように有するか示す図である。 本発明の一実施形態によるアンテナ構造体に使用される寄生アンテナ素子を例示する図である。 本発明の一実施形態により図１２の寄生アンテナ素子より低い周波数で動作するように構成された寄生アンテナ素子を例示する図である。 本発明の一実施形態により図１２に示すタイプの寄生素子によりカバーされる周波数及び図１３に示すタイプの寄生素子によりカバーされる周波数の両方で動作するように構成された寄生アンテナ素子を例示する図である。 本発明の一実施形態により曲がりくねったループ構成を使用して具現化される二重帯域寄生アンテナ素子を例示する図である。 本発明の一実施形態により２つのアンテナ共振素子及び寄生アンテナ素子を形成するトレースを有するアンテナキャリアを例示する斜視図である。 図１６に示すタイプのアンテナキャリアの一部分の斜視図であって、本発明の一実施形態により同軸ケーブルのような送信ラインがどのようにキャリアに取り付けられて、キャリア上のアンテナ共振素子に信号供給するよう使用されるかを示す図である。 本発明の一実施形態によるアンテナスロットのための共振モードを例示する図である。 本発明の一実施形態によりアンテナ共振素子及び寄生素子がスロット内にどのように形成されるか示す図である。 本発明の一実施形態によりスロット内にマウントされる二重帯域アンテナ共振素子の性能にスロットモードがどのように相互作用するか示すと共に、アンテナ性能を調整するために寄生素子をどのように使用するか示すグラフである。 本発明の一実施形態により導電性構造体内のスロットにアンテナ共振素子がマウントされる位置を例示する図である。 本発明の一実施形態により図２１のアンテナ共振素子及びスロットがどのように働くが示すグラフである。 本発明の一実施形態により図２１のスロット内に第２の共振素子をどのようにマウントするか示す図である。 本発明の一実施形態により図２３の第２のアンテナ共振素子の導入により図２１のアンテナ構造体の性能がどのように変化するか示すグラフである。 本発明の一実施形態によりスロットの特性を変更し、それにより、アンテナ性能を調整するために図２３のスロットの一端に寄生アンテナ素子をどのように導入するか示す図である。 本発明の一実施形態によりスロットの特性を変更し、それにより、アンテナ性能を調整するために隣接共振素子間で図２３のスロットに寄生アンテナ素子をどのように導入するか示す図である。 ポータブルコンピュータのような電子装置の断面側面図であって、本発明の一実施形態により装置の蓋が開位置にあるときにスロット構造体がどのように存在するか示す図である。 図２７の電子装置の断面側面図であって、本発明の一実施形態により装置の蓋が閉位置にあるときにスロット構造体がどのように実際上不存在となるか示す図である。 本発明の一実施形態により導電性構造体のスロット内に３つのアンテナ共振素子をどのようにマウントするか示す図である。 本発明の一実施形態により、３つのアンテナ共振素子と、その隣接するアンテナ共振素子間に位置する寄生アンテナ素子とを、どのようにスロット内にマウントするか示す図である。 本発明の一実施形態により３つのアンテナ共振素子及び２つの寄生アンテナ素子をどのようにスロット内にマウントするか示す図である。 本発明の一実施形態により、２つのアンテナ共振素子と、その２つのアンテナ共振素子間に介在される二重帯域寄生アンテナ素子とを、どのようにスロット内にマウントするか示す図である。 本発明の一実施形態により、２つのアンテナ共振素子と、その２つのアンテナ共振素子間に介在される単一帯域寄生アンテナ素子とを、どのようにスロット内にマウントするか示す図である。

図１の電子装置１０のような電子装置は、ワイヤレス回路を収容する。例えば、電子装置１０は、セルラー電話帯域のような長距離通信帯域で動作するワイヤレス通信回路と、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域並びに２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）ワイヤレスローカルエリアネットワーク帯域（ＩＥＥＥ８０２．１１帯域とも称される）のような短距離通信帯域で動作するワイヤレス回路を収容する。

装置１０は、ハンドヘルド電子装置、例えば、セルラー電話、メディアプレーヤ、ゲーム装置、又は他の装置であるか、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、又は他のポータブルコンピュータであるか、デスクトップコンピュータであるか、テレビ又はセットトップボックスであるか、或いは他の電子装置である。ポータブルコンピュータのように装置１０が回転可能な蓋を有する構成を、ここに、一例として説明する。しかしながら、これは、例示に過ぎない。装置１０は、いかなる適当な電子装置でもよい。

図１の例に示すように、装置１０は、ハウジング１２のようなハウジングを有する。ハウジング１２は、プラスチック、金属（例えば、アルミニウム）、炭素繊維のような複合繊維、ガラス、セラミック、他の材料、及びそれら材料の組み合わせで形成される。ハウジング１２又はハウジング１２の一部分は、ハウジング構造体が一体的な材料断片で形成される単一本体構造を使用して形成されてもよい。又、固定具、接着剤、及び他の取り付けメカニズムを使用して互いに取り付けられるフレーム構造体、ハウジング壁、及び他のコンポーネントからハウジング１２又はハウジング１２の一部分が形成される多部品ハウジング構造体が使用されてもよい。

ハウジング１２における幾つかの構造体は、導電性である。例えば、金属のハウジング壁のようなハウジング１２の金属部分は、導電性である。ハウジング１２の他の部分は、プラスチック、ガラス、セラミック、非導電性複合体、等で形成される。アンテナ構造体をハウジング１２の導電性部分に対して配置するときには、装置１０のアンテナ構造体が適切に機能するよう保証するように注意しなければならない。必要に応じて、ハウジング１２の部分は、装置１０のアンテナ構造体の部分を形成してもよい。例えば、導電性ハウジングの側壁は、アンテナ接地素子を形成してもよい。アンテナは、ハウジング１２の開口、例えば、スロット状の開口にマウントされる。その際に、満足なアンテナ動作を保証するためには、開口の共振振舞い（即ち、高周波における開口の電磁的振舞い）を考慮に入れるのが好ましい。

図１に示すように、装置１０は、トラックパッド１８及びキーボード１６のような入力／出力装置を有する。画像データを収集するためにカメラ２６が使用される。又、装置１０は、マイクロホン、スピーカ、ボタン、取り外し可能な記憶ドライブ、状態インジケータライト、ブザー、センサ、及び他の入力／出力装置のようなコンポーネントも有する。これらの装置は、装置１０の入力を収集するのに使用されると共に、装置１０のユーザに出力を供給するのにも使用される。ポート２８のような装置１０のポートは、相手コネクタ（例えば、オーディオプラグ、ユニバーサルシリアルバスケーブルのようなデータケーブル、ビデオ及びオーディオデータを取り扱うデータケーブル、例えば、装置１０をコンピュータディスプレイ、テレビ、又は他のモニタ、等に接続するケーブルに関連したコネクタ）を受け入れる。

装置１０は、ディスプレイ１４のようなディスプレイを含む。このディスプレイ１４は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、電子インクディスプレイ、又は他の表示技術を使用して実施されたディスプレイである。タッチセンサがディスプレイ１４に合体されてもよい（即ち、ディスプレイ１４は、タッチスクリーンディスプレイでよい）。ディスプレイ１４のタッチセンサは、抵抗性タッチセンサ、容量性タッチセンサ、音響タッチセンサ、光ベースのタッチセンサ、力センサ、又は他のタッチ技術を使用して実施されるタッチセンサである。

装置１０は、一部片ハウジングでもよいし又は多部片ハウジングでもよい。図１に示すように、例えば、電子装置１０は、上部ハウジング１２Ａ及び下部ハウジング１２Ｂから形成された２部分ハウジングを有するポータブルコンピュータ又は他の装置のような装置である。上部ハウジング１２Ａは、ディスプレイ１４を備え、時々、ディスプレイハウジング又は蓋と称される。下部ハウジング１２Ｂは、時々、ベース又はメインハウジングと称される。これらハウジング１２Ａ及び１２Ｂは、ヒンジ（例えば、下部ハウジング１２Ｂの上縁及び上部ハウジング１２Ａの下縁に沿った領域２０に配置されたヒンジ）を使用して互いに接続される。このヒンジは、上部ハウジング１２Ａが下部ハウジング１２Ｂに対して軸２２の周りを方向２４に回転できるようにする。蓋（上部ハウジング）１２Ａの平面と、下部ハウジング１２Ｂの平面は、蓋が閉じたときの０°と、蓋が完全に開いたときの９０°以上との間で変化する角度だけ分離される。

図２に示すように、装置１０は、制御回路３０を備えている。この制御回路３０は、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブメモリ、ソリッドステート記憶装置、他の不揮発性メモリ、ランダムアクセスメモリ、及び他の揮発性メモリ、等の記憶装置を含む。又、制御回路３０は、処理回路も含む。制御回路３０の処理回路は、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、マイクロプロセッサ、電力管理ユニット（ＰＭＵ）回路、及び他のタイプの集積回路の一部分である処理回路を含む。

高周波信号を送受信するためにワイヤレス回路３６が使用される。このワイヤレス回路３６は、ワイヤレス高周波トランシーバ３２と、１つ以上のアンテナ３４（時々、アンテナ構造体と称される）とを備えている。ワイヤレストランシーバ３２は、アンテナ構造体３４を使用して装置１０から高周波信号を送信し、又、受信する。この回路３６は、１つ以上の通信帯域を取り扱うように使用される。回路３６により取り扱われる通信帯域は、例えば、セルラー電話帯域、衛星ナビゲーション帯域（例えば、１５７５ＭＨｚのグローバルポジショニングシステム帯域）、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域のような短距離リンク用の帯域、並びに２．４ＧＨｚのＩＥＥＥ８０２．１１帯域及び５ＧＨｚのＩＥＥＥ８０２．１１帯域のようなワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）帯域、等を含む。

装置１０に２つ以上のアンテナを使用するときには、高周波トランシーバ回路３２は、多入力及び多出力（ＭＩＭＯ）プロトコル（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１（ｎ）ネットワークに関連したプロトコル）並びにアンテナダイバーシティスキームを具現化するようにアンテナを使用することができる。又、共通アンテナ構造体を経て異なるタイプのトラフィックを送受信できるようにマルチプレクス構成を使用することができる。例えば、トランシーバ３２は、共有アンテナを経て２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号及び８０２．１１信号の両方を送受信できる。

経路３８のような送信線経路は、アンテナ構造体３４をトランシーバ３２に結合するのに使用される。経路３８の送信線は、同軸ケーブル経路、マイクロストリップ送信線、ストリップライン送信線、エッジ結合マイクロストリップ送信線、エッジ結合ストリップライン送信線、これらタイプの送信線の組み合わせから形成された送信線、等を含む。

動作中に、アンテナ３４は、高周波トランシーバ回路３２へルーティングされる到来する高周波信号を経路３８により受信する。信号送信動作中に、高周波トランシーバ回路３２は、経路３８によりアンテナ構造体３４へ運ばれてリモート受信器へ送信される高周波信号を送信することができる。

電子装置の部分を互いに回転できるようにするためにヒンジが使用される。ヒンジは、例えば、図１の上部ハウジング１２Ａを回転軸２２の周りで下部ハウジング１２Ｂに対して回転できるように使用される。ハウジング１２Ａ及び１２Ｂを取り付けるのに使用されるヒンジ構造体は、時々、クラッチ構造体又はクラッチと称される。ここに例示するクラッチ（ヒンジ）が図３に示されている。図３に示すように、クラッチ（ヒンジ）４０は、軸２２の周りで互いに回転する構造体４２のような構造体及び構造体４６のような構造体を有する。構造体４２は、スクリューを受け入れる穴４４のような穴を有する。スクリューは、構造体４２を、上部ハウジング１２Ａのフレーム構造体１２Ａ−１又は他の構造体に取り付けるのに使用される。構造体４６は、穴４８を通過するスクリューを使用してハウジング１２Ｂに取り付けられる。必要に応じて、他の取り付け技術を使用して、構造体４２をハウジング１２Ａにマウントし且つ構造体４６をハウジング１２Ｂにマウントしてもよい。スクリューの使用は、例示に過ぎない。

時々、クラッチピラーとも称される構造体４２は、シャフト５０を備えている。時々、クラッチバンドとも称される構造体４６は、シャフト５０を所定量の摩擦で把持する部分５２を有する。動作中に、クラッチバンドは、上部ハウジング１２Ａを下部ハウジング１２Ｂに対して回転できるようにする量の力でクラッチピラーを保持する。ユーザが上部ハウジング１２Ａをスリップせずに下部ハウジング１２Ｂに対して希望の角度に配置できるようにするに充分な摩擦が存在する。構造体１２Ａ−１は、ハウジング１２Ａ内の他の構造体、例えば、ディスプレイ１４、ハウジング壁構造体（例えば、金属ハウジング構造体）、等に取り付けられる。構造体４６に取り付けられるハウジング１２Ｂの部分は、金属フレーム、金属側壁、及び他のハウジング構造体のようなハウジング構造体を含む。

図３のヒンジ４０のような一対のヒンジ構造体がハウジング１２の部分内にマウントされる。図４に示すように、例えば、ヒンジ４０のようなヒンジ構造体は、クラッチバレル５４のようなハウジング１２Ａの一部分にマウントされる。クラッチバレル５４は、図４に示すように円筒形でもよいし、又は他の形状でもよい。必要に応じて、クラッチバレル５４は、ハウジング１２Ｂの一部分として形成される。

クラッチバレル５４は、プラスチックのような誘電体で形成されたカバーを有する。これは、クラッチバレルがアンテナ構造体のためのマウント位置として働くことができるようにする。動作中に、クラッチバレルのカバーは、クラッチバレル内のアンテナ構造体によって高周波信号を送受信できるようにする。又、アンテナ構造体は、装置１０内の他の位置に、例えば、ディスプレイ１２の上縁に沿って（例えば、ハウジング１２Ａの上部ベゼルの下に）、下部ハウジング１２Ｂ内に、ハウジング１２Ａ又はハウジング１２Ｂ内の誘電体窓構造体の下に、ガラス層又は他の誘電体層の後方に、或いはハウジング１２のどこかにマウントすることができる。クラッチバレル内にアンテナ構造体をマウントする効果は、この位置が、ハウジング１２の目立つ部分に潜在的に目障りなアンテナ窓を使用する必要性をなくすと共に、蓋１２Ａが開いたときも蓋１２Ａが閉じたときもアンテナ動作を遂行できることである。

クラッチバレル５４は、主として、誘電体材料で形成される（例えば、パターン化された導電性アンテナ構造体、プラスチックカバー、又は他の誘電体で形成されたカバー、等を支持するためのプラスチックキャリアのような誘電体キャリア）。クラッチバレル５４内には空気（誘電体）も存在する。装置１０の周囲部分は、実質的に導電性である。例えば、上部ハウジング１２Ａの構造体、例えば、図３のフレーム１２Ａ−１、図１のディスプレイ１４、及びそれらディスプレイ１４及びフレーム１２Ａ−１がマウントされる金属ハウジング側壁は、全て、導電性である。同様に、ハウジング１２Ｂの構造体、例えば、金属のハウジング側壁、金属フレーム構造体、プリント回路基板上の接地プレーン、高周波シールド構造体、及びハウジング１２Ｂの他の装置コンポーネントも、導電性である。

このような構成の結果として、クラッチバレル５４は、実質的に誘電体で形成され、そしてクラッチバレル５４を取り巻くハウジング１２の部分は、導電体で形成される。図５に示すように、これは、ハウジング１２の周囲導電性構造体内にスロット状の誘電体開口（破線５６で示す）を生じさせる。この開口５６は、時々、スロットと称される。ハウジング１２の周囲の導電性部分は、時々、全体的に、導電性素子（接地部）を形成すると称される。導電性素子は、スロットを完全に取り巻くので、スロット５６のようなスロットは、時々、閉じたスロットと称される。

コンポーネント６０のような１つ以上のアンテナコンポーネントをスロット５６内にマウントすることができる。コンポーネント６０は、能動的なアンテナコンポーネント、例えば、直接フィードのアンテナ共振素子（ここでは、時々、「アンテナ共振素子」又は「共振素子」と称される）を含む。又、コンポーネント６０は、受動的な（非フィードの）アンテナコンポーネント、例えば、寄生アンテナ共振素子（ここでは、時々、寄生素子と称される）も含む。コンポーネント６０は、アンテナ構造体３４を形成するのに使用される（例えば、図２を参照）。アンテナ構造体３４においてトランシーバ３２と各共振素子との間に各送信線経路３８（図２）が結合される。

スロット５６（即ち、誘電体充填スロット５６を取り巻く導電性素子の形状）は、アンテナ構造体３４の振舞いに影響する電磁特性を有している。アンテナスロット５６は、コンポーネント６０に関連して動作するタイプの寄生アンテナ共振器として働く。ある状態において、スロット５６の電磁特性は、特定の共振素子が信号を送受信するのを容易にする（即ち、共振素子が自由空間において動作するシナリオに比して、その共振素子に対するアンテナ効率が高くなる）。他の状態において（即ち、共振素子がスロット内に異なる仕方で配置されるか又は異なる周波数で動作されるとき）、スロット５６の電磁特性は、その共振素子が信号を送受信するのを困難にする（即ち、自由空間構成に対してアンテナ効率が下がる）。

それ故、スロット５６の存在は、アンテナ性能に著しい影響を及ぼし、コンポーネント６０の最適な位置を決定するときには考慮しなければならない。例えば、共振素子間に過剰な結合を示すことなくアンテナ構造体３４が効率的に機能を遂行できるコンポーネント６０の位置を選択しなければならない。共振素子が満足な電磁的分離（例えば、１０ｄＢ以上）を示すときには、ＭＩＭＯプロトコルのようなプロトコルをトランシーバ３２により有効に使用することができる。

又、アンテナ構造体３４が蓋１２Ａの位置に過度に反応しないようにするコンポーネント６０の位置を選択することも望まれる。ハウジング１２の形状は、主として蓋１２Ａが開いているときにスロット５６を生じ、蓋１２Ａが閉じているときはそれを生じないものである（一例として）。この形式の環境では（即ち、スロット５６の影響が、装置の幾何学形状の変化のために蓋位置の関数として変化するときには）、蓋位置に関わらずアンテナ性能が実質的に同じである位置にコンポーネント６０を配置することが望まれる。これらの位置は、典型的に、スロットの共振と著しく重畳しないスロット５６内の位置と相関している。

スロット５６に関連したスロットの共振（時々、モードと称される）は、スロット５６の形状により影響される。スロット５６の形状は、スロットを取り巻く導電性構造体（導電性素子）の形状により決定される。スロット５６の上縁は、一般的に、ディスプレイハウジング１２Ａの下縁（即ち、フレーム構造体、ディスプレイ構造体及び金属のハウジング壁のようなハウジング１２Ａの導電性最下部）により境界定めされる。スロット５６の下縁は、一般的に、ハウジング１２Ｂの上縁（例えば、金属のハウジング壁、他の導電性構造体、等）により形成される。ヒンジ４０Ｌ及び４０Ｒと、ヒンジ４０Ｌ及び４０Ｒをハウジング１２Ａ及び１２Ｂに取り付ける固定構造体は、金属のような導電性材料から形成される。ほぼスロット５６の周囲をたどる図５のループ付き矢印５８で示すように、ヒンジの導電性特性は、ヒンジ４０Ｌ及び４０Ｒ（並びにスロット５６を取り巻く導電性素子の他の部分）に電流を通流できるようにする。それ故、スロット５６の形状は、スロットの左縁における左ヒンジ４０Ｌの形状、及びスロットの右縁における右ヒンジ４０Ｒの形状によって影響される。

スロットの形状の正確さ（即ち、スロットの縁がまっすぐで且つ平行である程度）は、典型的に、スロットの周囲長さより、スロットの電磁的な振舞いに及ぼす影響が少ない。スロット５６を長さＬ及び巾Ｗの長方形であるとしてどのようにモデリングするか示す図が、図６に示されている。図６に示すように、スロット５６は、導電性素子６２（即ち、装置１０の導電性構造体、例えば、ハウジング１２の金属ハウジング壁、並びにスロット５６内の空気、プラスチック及び他の誘電体を取り巻く他の構造体）内の開口から形成される。巾Ｗは、典型的に、長さＬより著しく小さい。例えば、巾Ｗは、３ｃｍ未満、２ｃｍ未満、又は１ｃｍ未満である（一例として）。長さＬは、例えば、５−３５ｃｍ、１０−２０ｃｍ、２０−３０ｃｍ、約２０ｃｍ、２０ｃｍ未満、２０ｃｍ以上、７−２８ｃｍ、１５−２０ｃｍ、等である。スロット５６の周囲長さＰ（即ち、２Ｌ＋２Ｗ）は、典型的に、共振ピークに関連している（即ち、スロット５６は、典型的に、波長がＰに等しい電磁信号に対する共振を示す）。高調波周波数（例えば、基本的な共振周波数の整数倍）も、共振を示す。

クラッチバレル５４（図４）のようなハウジング構造体から形成される典型的なスロットは、若干狭いものである（即ち、典型的なクラッチバレルに対してＷ＜＜Ｌ）。それらのスロットにおいて、スロット周囲Ｐは、スロットの長さＬの２倍として近似できる（即ち、スロット長さは、スロットの電磁特性を決定する上で第１の重要なものとみなすことができる）。従って、スロット５６の振舞いは、ここでは、スロット５６の長さに関して説明する。実際に、付加的なファクタ、例えば、スロット周囲の形状、スロット内及びスロットに隣接する誘電体の誘電率、並びにスロット内及びスロットに隣接する装置１０の導電性コンポーネントの導電率及び形状も、アンテナ応答に影響する。

図６のアンテナコンポーネント６０は、共振素子、例えば、逆Ｆ型素子、種々の逆Ｆ型アンテナ、又は他の適当なアンテナ共振素子を含む。図７は、逆Ｆ型アンテナ共振素子ＲＥ及び関連接地部Ｇの一例を示す。図７の共振素子ＲＥは、主たる共振素子岐路Ｂ、短絡岐路ＳＣ、及びフィード岐路Ｆを有する。ソース６４（即ち、トランシーバ３２に結合された図２の送信線３８の１つのような送信線）は、正のアンテナフィード端子６６及び接地アンテナフィード端子６８を含むアンテナフィードに接続される。

アンテナ構造体３４のスロット５６内のコンポーネント６０の１つとして使用される共振素子の別の例が、図８に示されている。図８の例では、共振素子ＲＥは、２つの異なる周波数帯域（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びＷｉＦｉ（登録商標）通信に使用するための２．４ＧＨｚ帯域のような低い帯域、並びにＷｉＦｉ（登録商標）通信に使用するための５ＧＨｚ帯域のような高い帯域）で動作するように構成される。高い周波数帯域（例えば、５ＧＨｚ）では、ノード７８にインピーダンス不連続部がある。これは、セグメント７４が接地平面素子Ｇに対して垂直であって、セグメント７４及びセグメント７６を接地部Ｇからセグメント７２より大きな距離Ｄに配置するからである。（セグメント７２と接地部Ｇとの距離に比して）セグメント７４及び７６と接地部Ｇとの間のこの大きな距離Ｄは、セグメント７２に比してセグメント７４及び７６に対するキャパシタンスの減少を招き、それ故、５ＧＨｚにおけるインピーダンスをセグメント７２よりセグメント７５及び７６に対してより高くする。ノード７８におけるインピーダンスの不連続性は、５ＧＨｚにおける素子ＲＥの能動的部分を実際上セグメント７２に限定する。セグメント７２の長さは、５ＧＨｚにおいて共振するように選択され、共振素子ＲＥが５ＧＨｚの共振ピークを示すようにする。セグメント７０は、インピーダンスマッチングスタブとして働く。２．４ＧＨｚにおいて、セグメント７２及び７６のインピーダンスは、同等である。というのは、セグメントキャパシタンスの差の影響が低い周波数において減少されるからである。セグメント７２、７４及び７６の全長は、２．４ＧＨｚで共振するように選択され、一方、セグメント７０は、マッチングスタブとして働く。それ故、図８の共振素子ＲＥは、５ＧＨｚ及び２．４ＧＨｚの両方に共振ピークを示す（即ち、図８の共振素子ＲＥは、２．４ＧＨｚにおける低い帯域及び５ＧＨｚにおける高い帯域の両方をカバーする二重帯域共振素子として働く）。必要に応じて、このタイプの構造を使用して、他の通信帯域をカバーすることができる。図８の例において２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚを通信帯域として使用することは、単なる例示に過ぎない。

又、図９のアンテナ共振素子ＲＥも二重帯域動作を示す（例えば、２．４ＧＨｚの低い帯域及び５ＧＨｚの高い帯域、又は他の当該通信帯域において）。高い帯域において、シャントインダクタとして働くセグメント８２は、開路する傾向がある（即ち、セグメント８２は、比較的高いインピーダンスを示す）。セグメント８０の長さは、セグメント８０が高い帯域において共振するように選択される。これは、アンテナ共振素子ＲＥに高い帯域の共振を与える。低い帯域では、セグメント８０及び８２は、インピーダンスマッチングスラブとして働く。セグメント８４の長さは、セグメント８４が低い帯域において共振するように選択される。これは、図９のアンテナ共振素子ＲＥに低い帯域の共振を与える。それ故、図９の共振素子ＲＥは、低い帯域及び高い帯域の両方の共振ピークを有し、二重帯域アンテナとして働くことができる。

図１０は、（一例として）２．４ＧＨｚの低い帯域及び５ＧＨｚの高い帯域に使用される多帯域アンテナ構成を例示する。破線ＬＢに関連した導体の長さは、２．４ＧＨｚの共振周波数に貢献する。破線ＨＢ１に関連した導体の長さは、第１の高帯域共振（例えば、５ＧＨｚの付近の）に関連され、そして一点鎖線ＨＢ２に関連した導体の長さは、第２の高帯域共振（例えば、５ＧＨｚの付近におけるＨＢ１の共振の近く）に関連される。ＨＢ１及びＨＢ２の共振は、図１０のアンテナ構造体に５ＧＨｚのカバレージを与えるように一緒に動作する。テーパー型導電性構造体ＴＰは、接地部Ｇに対して平行に延びない低い縁を有する。これは、構造体ＴＰの下縁と接地部Ｇとの間の分離ＶＤを、セグメントＨＢ１に関連した共振素子岐路及び接地平面Ｇに沿った横方向距離ＤＳの関数として変化させる。図１０の例では、構造体ＴＰは、三角形であり、そして距離ＶＤは、距離ＤＳの関数として直線的に変化する。必要に応じて、構造体ＴＰは、カーブした下縁又は他の形状を有してもよい。構造体ＴＰのテーパー特性は、アンテナフィードと共振素子の岐路との間の遷移を平滑化し、それ故、インピーダンスマッチングを改善する上で助けとなる。

図１１は、（一例として）２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚで動作するのに使用される多帯域アンテナを例示する。図１１のアンテナ構造体は、テーパー型構造部ＴＰ及び曲がりくねったセグメントＭＳを伴う共振素子導体を含む。ポイントＰＴＡとＰＴＢとの間の共振素子導体の長さは、２．４ＧＨｚにおける半波長共振及び５ＧＨｚにおける全波長共振に関連している。セグメントＭＳの曲がりくねった形状は、スペースを節約する。区分ＴＰのテーパー特性は、アンテナフィードのための滑らかな遷移を与え、インピーダンスマッチングを改善する（例えば、５ＧＨｚにおいて）。

共振素子（ＲＥ）に加えて、スロット５６内のコンポーネント６０は、寄生素子（ＰＡＲ）を含む。この寄生素子は、特定の周波数において有効であるように構成される。例えば、寄生素子ＰＡＲは、Ｌ字型、Ｔ字型、螺旋状、ループ状又は他の形状であって、その導電性セグメントは、望ましい周波数において共振を生じる長さである。

高い通信帯域（５ＧＨｚ）に関連した周波数で動作するよう同調される共振素子の一例が図１２に示されている。図１２に示すように、寄生素子ＰＡＲは、セグメント８６及び８８を有する。短絡経路として働くセグメント８８は、接地部Ｇに垂直に延びる（即ち、セグメント８８の長手方向軸は、接地部Ｇの最上面に垂直である）。セグメント８６は、接地部Ｇに平行に延びる共振岐路を形成する。セグメント８６の長さは、セグメント８６が（一例として）５ＧＨｚの高帯域周波数の電磁信号と相互作用するように選択される。このタイプの寄生素子がスロット５６に含まれたときには、５ＧＨｚの電磁信号が素子ＰＡＲの共振岐路と相互作用し、そしてセグメント８８を経て接地部へ短絡される。それ故、寄生素子ＰＡＲは、約５ＧＨｚの高周波信号に対して接地部への低インピーダンス経路を形成する。他の周波数（即ち、２．４ＧＨｚ）の信号は、著しく低い相互作用を示す（即ち、図１２の寄生素子ＰＡＲは、２．４ＧＨｚにおいて開路として働く）。

図１３に示すように、寄生素子ＰＡＲは、セグメント９０により形成された岐路のような長い共振岐路を有する。セグメント９０は、図１２のセグメント８６よりも長く、従って、寄生素子ＰＡＲは、低い周波数（例えば、約２．４ＧＨｚの低帯域周波数）において有効となる。このタイプの構成では、図１３の寄生素子ＰＡＲは、高帯域周波数（例えば、５ＧＨｚ）において開路を形成し、そして低帯域周波数（例えば、２．４ＧＨｚ）において接地部Ｇへの短絡を形成する。必要に応じて、先端区分ＴＰのようなセグメント９０の部分は、区分ＦＴを形成するように曲げられる。セグメント９０が、区分ＦＴで示されたタイプの曲がった（曲がりくねった）先端を有するときには、寄生素子ＰＡＲは、スペースを節約する螺旋形状を有する。このタイプの螺旋形状は、図１２の寄生素子ＰＡＲ、又は他の寄生素子構造体に使用される。

必要に応じて、スロット５６の寄生素子は、複数の帯域で動作するように構成される。図１４に示すように、寄生素子ＰＡＲは、セグメント８６のような短い岐路と、セグメント９０のような長い岐路の両方を有する。それ故、図１４の寄生共振素子ＰＡＲは、２つの異なる長さの岐路を伴うＴ字型である。短い岐路は、高帯域周波数（例えば、５ＧＨｚ）において応答するように構成され、そして長い岐路は、低帯域周波数（例えば、２．４ＧＨｚ）において応答するように構成される。このタイプの構成では、寄生素子ＰＡＲは、低及び高の両帯域（即ち、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ）において接地部Ｇへの低インピーダンス経路を形成し、そして他の周波数において高いインピーダンス（開路）を示す。必要に応じて、図１４のＴ字型素子の岐路は、図１３のセグメント９０の曲がった先端部ＦＴに関連して説明した螺旋部を形成するように曲げることができる。又、寄生素子は、ループ状の寄生構造を使用して具現化されてもよい。曲がりくねったループ形状から形成される二重帯域の寄生素子ＰＡＲが図１５に例示されている。図１５の寄生素子ＰＡＲは、（一例として）２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚで動作する。

共振素子ＲＥ及び寄生素子ＰＡＲは、ある長さのワイヤ、パターン化された金属断片、ホイルのストリップ、又は他の導電性構造体で形成される。１つの適当な構成では、共振素子ＲＥ及び寄生素子ＰＡＲ（並びに少なくともある接地部Ｇ）は、基板上の導電性トレースで形成することができる。使用される基板は、ポリマー基板（例えば、プラスチック）、プリント回路基板（例えば、ガラスファイバー充填エポキシで形成されたプリント回路板のようなリジッドなプリント回路板、ポリイミド又は他のポリマーの１つ以上の薄いシートで形成されたフレキシブルなプリント回路板、リジッド・フレックス基板、等）、ガラス基板、セラミック基板、等を含む。

プラスチック基板上に形成された２つの共振素子ＲＥ及び単一の介在型寄生素子ＰＡＲのセットが図１６に例示されている。時々、キャリアとも称される図１６のプラスチック基板９２は、リジッドなポリマー又はフレキシブルなポリマーで形成される。一例として、キャリア９２は、巾Ｘ１が約３−２０ｍｍで、厚みＸ２が約０．５−３ｍｍで、長さＸ３が約７−３０ｃｍであるか、又はクラッチバレル５４及びスロット５６内に嵌合する他の適当な長さをもつ成形プラスチックの断片から形成される。図１６に示すように、共振素子ＲＥ及び寄生素子ＰＡＲは、キャリア９２の表面９４上にパターン化された金属トレース９８から形成される。アンテナ共振素子及び寄生アンテナ素子の両方に対して共通の接地部として働く接地部Ｇは、キャリア９２の表面９６上にパターン化された金属トレース１００から形成される。

トレース９８及び１００は、電気メッキ又は他の金属化技術により形成される。トレース９８及び１００が望ましいパターンで堆積されるようキャリア９２を鋭敏化するため、キャリア９２は、２ショットモールディングプロセスを使用して形成される。このタイプのプロセスでは、プラスチックの第１ショットが金属化中に金属を引き付けない材料から形成され、そしてプラスチックの第２ショットが金属化中に金属を引き付ける材料から形成される。プラスチックの第１ショットを使用して、金属の堆積が望まれないキャリア９２の部分を形成することができる。プラスチックの第２ショットを使用して、金属の堆積（即ち、トレース９８及び１００のパターン）が望まれるキャリア９２の部分を形成することができる。使用する別の鋭敏化技術は、レーザー光を使用してキャリア９２の表面特性を変更し（例えば、粗面化し）、レーザー光がキャリア表面をパターン化したところにトレース９８及び１００が形成されるようにすると共に、レーザー光が当たらなかったところに金属が堆積しないようにすることを含む。必要に応じて、他のパターン化技術が使用されてもよい（例えば、ホトリソグラフィー、型抜メタルホイル、パターン化されたワイヤ又は金属部品、等）。

図１７は、同軸ケーブル３８のような送信線をどのように使用して共振素子に信号供給するかを示す。図１７に示すように、同軸ケーブル３８は、プラスチックジャケットを使用して絶縁された部分１０２のような第１の部分を有する。導電性の外側編組導体１０４は、接地導体Ｇの一部分に沿って露出され、そして半田接続１０８を使用して接地部Ｇに電気的に接続される。半田接続１０８は、第１のアンテナフィード端子（例えば、図７−１１のアンテナ接地フィード６８）を形成する。キャリア９２上のトレース１１２は、アンテナ共振素子ＲＥを形成する。ケーブル３８の正の中心導体１０６は、トレース１１２上の点１１０に半田付けされて、正のアンテナフィード端子（例えば、図７−１１の正のアンテナフィード６６）を形成する。必要に応じて、付加的なケーブル３８をこのように接地部Ｇに沿ってルーティングさせて、付加的な共振素子ＲＥに信号供給することができる。図面が複雑になり過ぎないようにするため、図１７には、１つの共振素子ＲＥ及び１つの送信フィード線３８しか示されていない。

構造体３４の満足なアンテナ性能は、スロット５６内での共振素子ＲＥ及び寄生素子ＰＡＲの配置を最適化することにより得ることができる。スロット５６によりサポートされる電界（即ち、スロット５６によりサポートされるモード）の分布は、スロット５６内の特定の位置で動作する共振素子のアンテナ効率を上げ下げすることができる。又、アンテナ性能は、一般的に、動作周波数の関数であり、スロット内に付加的な共振素子及び寄生素子を含ませることにより影響される。満足な構成は、各共振素子ＲＥ間の充分な分離を示しながら、望ましいプロトコル（例えば、複数のアンテナを伴うＭＩＭＯプロトコル又は他のプロトコル）を具現化するに充分な数の共振素子ＲＥを含む。ある用途では、１つ又は２つの共振素子ＲＥしか必要でないが、他の設計では、ＭＩＭＯプロトコル又は他の設計基準の需要を満足するために３つ以上の共振素子ＲＥが要求される。各共振素子間の分離レベルは、（一例として）約１０ｄＢ以上であることが必要とされる。スロット５６のサイズ及び形状、ひいては、アンテナ性能に影響するその潜在性が、ベース１２Ｂに対する蓋１２Ａの角度に基づいて増減するので、蓋の位置の作用に対してアンテナ構造体３４を鈍感化することも望まれる。充分なアンテナ効率及び望ましい動作帯域も達成されねばならない。

このような設計上の制約を同時に満足することは、挑戦である。例えば、アンテナ共振素子の配置を変更して、共振素子間に望ましい量の分離を得ることは、蓋の配置に対するアンテナ構造体の敏感さを高めるか、或いはアンテナの効率を低くし過ぎ又はアンバランスにすることがある。適当な周波数で動作する１つ以上の寄生素子ＰＡＲを合体することは、構造体３４を設計する上で付加的な自由度を与える。

スロット５６によりサポートされる典型的な電界分布が図１８に示されている。図１８に破線１１４で示すように、スロット５６は、スロット５６の端部付近に弱い電界強度（例えば、スロット５６の端１２４付近の位置１１６における電界Ｅ１を参照）を、そしてスロット５６の中間部付近に強い電界強度（例えば、スロット５６の長さに沿った中間点付近の位置１２０における電界Ｅ３を参照）をもつモードを示す。アンテナ共振素子ＲＥがスロット５６の位置１２０に配置された場合には、それによりアンテナは、蓋１２Ａの開閉に対して過剰に敏感となる。というのは、スロット５６の影響が、あるタイプの装置１０において、蓋１２Ａが開いたときだけ生じ、蓋１２Ａが閉じたときには生じないからである。位置１１６のような位置は、スロット５６の有無に対して不感であり、それ故、蓋の位置に対して満足な鈍感化を与える。しかしながら、スロットの長さ次元１２２に沿った位置、例えば、位置１１６は、一般的に、導電性素子６２の導電性材料（例えば、ハウジング１２の導電性部分）と、共振素子との間に充分な分離を与えず、不満足なアンテナ効率及び／又は帯域巾を招く。それ故、一般的に、スロット内において中間の電界強度Ｅ２により特徴付けられる位置（即ち、図１８の例では位置１１８）にアンテナ共振素子ＲＥを配置するのが望ましい。

あるアンテナ構成では、複数の当該通信帯域で充分に作用するスロット５６内の位置に共振素子を配置することができる。他の状態では、低い帯域及び高い帯域（例えば、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ）の両方において設計基準を同時に満足する共振素子のための単一の位置を最初に識別することはできない。スロット５６によりサポートされるモードパターンは、周波数依存性であり、従って、１つの通信帯域において充分に作用するアンテナ共振素子の位置を識別できるとしても、この位置は、別の当該通信帯域に対して充分に作用しないことがある。そのような状態、及び全ての設計基準を同時に満足することが困難な他の状態では、図１２−１５の寄生素子ＰＡＲのような１つ以上の寄生素子ＰＡＲをスロット５６に合体することができる。

１つ以上の寄生共振素子ＰＡＲをスロット５６内に合体することで、アンテナ構造の設計上、付加的な自由度が与えられる。例えば、寄生素子ＰＡＲを合体すると、１つ以上の周波数帯域においてスロット５６の有効長さを変更することができ、及び／又はスロット５６を１つ以上の短いスロットに実際上分割することができる。これは、このようにしなければできない仕方で、設計上の制約を満足できるようにする。

一例として、図１９のアンテナ構造体３４について考える。図１９の例では、アンテナ共振素子１２６は、スロット５６内で、スロットの長手方向次元１２２に沿った位置１２６に配置されている。スロット５６の長さは、主として、外部ファクタ（例えば、装置１０の望ましいフォームファクタ）により決定することができる。それ故、スロット５６の物理的な長さは、調整可能ではない。位置１２６に共振素子ＲＥを配置することは、アンテナ構造体３４が高い通信帯域（例えば、５ＧＨｚ）で動作するとき過剰なスロット共振を回避する上で満足であるが、アンテナ構造体３４が低い通信帯域（例えば、２．４ＧＨｚ）で動作するときにはスロットの共振との望ましからぬ一致を生じ得る。寄生素子ＰＡＲを合体することにより、スロット５６の長さ（及び周囲）は、実際上、短縮される（例えば、図１９の例では、長さＬＧ２から長さＬＧ１へ）。

このタイプのシナリオにおいて寄生素子ＰＡＲを図１９のスロット５６に含ませる影響が図２０のグラフに示されている。図２０において、共振素子ＲＥの共振特性が実線１３２で示されている。この例では、アンテナ構造体３４が２つの当該通信帯域（即ち、低い帯域周波数ｆ１を中心とする通信帯域及び高い帯域周波数ｆ２を中心とする通信帯域）において充分に機能するよう保証することが望まれる。二重帯域の共振素子設計（例えば、図８又は図９に関連して説明したタイプの設計）を使用して、図１９の共振素子ＲＥは、図２０に実線１３２で示すように、ｆ１及びｆ２に満足な定在波比（ＳＷＲ）ピークを示す。

寄生素子ＰＡＲをもたないスロット５６の共振特性が破線１２８で示されている。スロット５６は、ｆａ、ｆｂ、ｆｃ及びｆｄに共振ピークを示す。周波数ｆｄは、高い帯域ｆ２から充分に離れていて、アンテナ構造体３４の性能が高い帯域においてスロット５６により著しく影響されないようにしている。しかしながら、周波数ｆｃにおけるスロット共振は、低い帯域周波数ｆ１と一致する。修正動作をとらないと、これは、アンテナ構造体３４がスロット５６の影響に過剰に敏感になるようにさせ得る。

低帯域及び高帯域の両方がスロット５６の存在に対して充分に鈍感化されるよう保証するために、図１９の寄生素子ＰＡＲをスロット５６に含ませることができる。寄生素子ＰＡＲは、図１３に示すタイプの設計を使用し、寄生素子が低い帯域周波数（即ち、周波数ｆ２付近の周波数ではなく、ｆ１付近の周波数）でしか有効でないようにする。それ故、寄生素子ＰＡＲは、スロット５６の有効長さを、高い帯域周波数ではＬＧ２で不変のままとするが、低い周波数帯域では、スロット５６の有効長さをＬＧ１へ短縮する。

この作用は、図２０の一点鎖線１３０で示されており、これは、寄生素子ＰＡＲが含まれたときのスロット５６の性能を表す。図２０に示すように、周波数ｆｄにおけるスロット５６の高周波数共振は、寄生素子ＰＡＲの存在のために周波数ｆｄｎへと非常に僅かにシフトする。周波数ｆｄとｆｄｎとの間のシフトは、（この例では）比較的僅かである。というのは、寄生素子ＰＡＲが高い帯域ではなく低い帯域で動作するように同調されるからである。周波数ｆｄｎにおける共振ピークは、依然、高い帯域周波数ｆ２から充分遠く離れているので、寄生素子ＰＡＲを含むアンテナ構造体３２は、寄生素子ＰＡＲが存在するときには満足に動作し、そしてスロット５６の存在に対して過敏にならない。低い帯域周波数ｆ１の付近の周波数では、寄生素子ＰＡＲは、能動的であって、接地部Ｇへの「短絡」として働く（例えば、図１３を参照）。これは、スロット５６の有効長さを低い帯域において長さＬＧ１（図１９）へ短縮する。その結果、周波数ｆｃにおけるスロット共振が周波数ｆｃｎへシフトされる。周波数ｆｃにおけるスロット共振は、低い帯域周波数ｆ１と重畳し、それ故、アンテナ構造体３４を、寄生素子ＰＡＲが存在しないときに、スロット５６の存在に対して過敏にさせる。しかしながら、スロット５６に寄生素子ＰＡＲが存在するときには、ｆｃｎにおけるシフトされるスロット共振が、低い帯域周波数ｆ１ともはや重畳しない。それ故、スロット５６に寄生素子ＰＡＲを含ませることで、図１９のアンテナ構造体３４をスロット５６の作用に対して鈍感化させ、アンテナ構造体３４が、低い帯域及び高い帯域の両周波数における設計基準を満足させるようにする。

又、寄生素子ＰＡＲは、２つ以上の共振素子ＲＥをスロット５６に含ませるべきであるというシナリオにおいて性能を最適化するのに使用することもできる。物理的な長さＬのスロットに単一の共振素子が含まれるときに、アンテナ構造体３４は、例えば、図２２に示すように、満足な低帯域（例えば、２．４ＧＨｚ）及び高帯域（例えば、５ＧＨｚ）共振を示す。

しかしながら、図２３に示すように、スロット５６に第２の共振素子ＲＥが含まれるときには、その第２の共振素子の存在がスロットのモードを乱すことがある。これは、第１のアンテナ共振素子の性能を乱し、その高帯域の共振ピークが（一例として）図２４に示すようにシフトすることがある。図２４のアンテナ応答曲線は、高帯域の共振が５ＧＨｚから６ＧＨｚへシフトするので満足なものとならない。

第２の素子の影響は、図２５の寄生素子ＰＡＲの導入により排除又は減少することができる。寄生素子ＰＡＲが存在するときには、スロットの有効長さが減少され（例えば、長さＬＳに）、スロット５６のモードが対応的に再分布され、そして図２５のアンテナ構造体３４の性能が（一例として）図２２の望ましい応答に復帰される。

図２６は、各共振素子ＲＥ間に寄生素子ＰＡＲを介在させることにより同様の結果が得られることを示している。図２６の例では、アンテナ構造体３４は、寄生素子ＰＡＲが存在しないときの図２４の望ましからぬ共振ピークを示している。しかしながら、寄生素子ＰＡＲが存在するときには、スロット５６が実際上２つのサブスロット（即ち、長さＬＬの左側スロット及び長さＬＲの右側スロット）に分割される。スロット５６がこのように分割されると、スロットの共振ピークが共振素子の共振ピークともはや干渉しないように各スロットのモードが再分布される。それ故、図２６のアンテナ構造体３４は、２．４ＧＨｚの低帯域及び５ＧＨｚの高帯域の両方が満足にカバーされる図２２に示すタイプのアンテナ応答を示す。

図２７に示すように、蓋１２Ａが開位置にあるときに、スロット５６は、蓋１２Ａ及びベースハウジング１２Ｂの導電性部分（例えば、図４のクラッチバレル５４を取り巻く装置１０のハウジングの部分）により形成される。この状態では、スロット５６が存在し、アンテナ構造体３４の性能に影響を及ぼす。この構造体３４は、（一例として）方向１３４及び方向１３６のような方向に高周波信号を送受信する。ユーザが図２８に示すように蓋１２Ａを閉じると、アンテナ構造体３４の位置並びにハウジング構造体１２Ａ及び１２Ｂの構成は、スロット５６がもはや存在しないように（即ち、スロット５６の電磁作用がもはや存在しないか又はその影響を低減するように）、且つ高周波信号が方向１３８のような方向に送受信されるように、シフトし得る。ユーザは、蓋１２Ａが開いているか（図２７のように）閉じているか（図２８のように）に関わらず、装置１０のワイヤレス能力を使用することを望むので、図１８−２６を参照して述べたように、スロット５６の存在に対してアンテナ構造体３４を鈍感化することが望ましい。

満足なアンテナ効率及び共振素子間分離を保証するための、スロット５６の存在に対するアンテナ構造体３４の鈍感化、並びにアンテナ共振素子ＲＥ及び寄生素子ＰＡＲの位置の最適化は、コンポーネント６０（即ち、アンテナ共振素子ＲＥ及び／又は寄生素子ＰＡＲ）をスロット５６内の適切な位置に配置することによって達成される。クラッチバレルアンテナ構造体をもつポータブルコンピュータのような電子装置のための満足なアンテナ性能を与えると立証されている構成の幾つかの例が図２９−３３に示されている。これらの例示的構成では、アンテナ共振素子ＲＥは、図８−１１に示すタイプの二重帯域（例えば、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ）構造体を使用して形成される。他のタイプの共振素子ＲＥ（例えば、単一帯域共振素子、異なる構造の二重帯域共振素子、等）を使用することもできる。必要に応じて、図２９−３３に示すものに加えて、アンテナ構成（即ち、スロット５６に１つ以上のアンテナ共振素子及び１つ以上の任意の寄生素子を伴う異なるアンテナ構造）が使用されてもよい。図２９−３３の構成は、単なる例示に過ぎない。

図２９は、スロット５６に３つの共振素子ＲＥが存在しそして寄生素子ＰＡＲは使用されないアンテナ構造体３４に使用される構成を例示する。

図３０は、スロット５６に３つの共振素子ＲＥを含み、そして３つの共振素子のうちの２つの間に寄生素子ＰＡＲが介在するアンテナ構造体３４に使用される構成を例示する。図３０の寄生素子ＰＡＲは、高い通信帯域ではなく、低い周波数の通信帯域で動作するように構成される。例えば、図３０の寄生素子ＰＡＲは、（一例として）５ＧＨｚではなく２．４ＧＨｚで有効な図１３に示すタイプの構成を有する。

図３１に示す例示的構成では、アンテナ構造体３４は、３つの共振素子ＲＥ及び２つの寄生素子ＰＡＲを有する。スロット５６の左端に隣接して配置された最も左の寄生素子ＰＡＲは、高い周波数帯域（例えば、５ＧＨｚ）ではなく、低周波数の通信帯域（例えば、２．４ＧＨｚ）で動作するように構成される。最も左の寄生素子は、例えば、図１３に示すタイプの構造体を使用して具現化される。最も左の共振素子ＲＥと、最も左から２番目の共振素子ＲＥとの間に配置された最も右側の寄生素子ＰＡＲは、低い周波数帯域（例えば、２．４ＧＨｚ）及び高い周波数帯域（例えば、５ＧＨｚ）の両方で動作するように構成される。最も右側の寄生素子は、例えば、図１４に示すタイプの寄生素子構成を使用して具現化される。

図３２は、スロット５６の各端に共振素子ＲＥが存在するアンテナ構造体３４の構成を例示する。各共振素子ＲＥの間に単一の寄生素子ＰＡＲが介在される。図３２のアンテナ構造体３４における寄生素子ＰＡＲは、図１４に示すタイプの構成を有する（例えば、寄生素子は、２．４ＧＨｚ帯域のような低い帯域及び５ＧＨｚ帯域のような高い帯域の両方で動作するように構成される）。

図３３に示すタイプの構成では、スロット５６は、２つの共振素子ＲＥを、介在する寄生素子ＰＡＲと共に含む。図３３の寄生素子ＰＡＲは、例えば、低周波数の通信帯域（例えば、２．４ＧＨｚ）ではなく、高周波数の通信帯域（例えば、５ＧＨｚ）において有効な図１２に示すタイプの構成を使用して具現化される。

一実施形態によれば、開口を有する導電性素子と、開口に配置された少なくとも２つのアンテナ共振素子と、開口に配置された寄生アンテナ素子とを備えた装置が提供される。

別の実施形態によれば、アンテナ共振素子の各々は、第１の通信帯域及び第２の通信帯域で動作する二重帯域アンテナ共振素子を含む。

別の実施形態によれば、導電性素子は、電子装置の導電性ハウジング部分を含み、又、開口は、電子装置に関連した誘電体クラッチバレル構造を含む閉じたスロットを含む。

別の実施形態によれば、寄生アンテナ素子は、その寄生アンテナ素子が第２の通信帯域ではなく第１の通信帯域において有効となるように構成された基板上の導電性トレースを含む。

別の実施形態によれば、寄生アンテナ素子は、その寄生アンテナ素子が第１の通信帯域及び第２の通信帯域の両方において有効となるように構成された基板上の導電性トレースを含む。

別の実施形態によれば、導電性素子は、ポータブルコンピュータにおける金属ハウジング壁を含み、開口は、ポータブルコンピュータの誘電体クラッチバレル構造体を含むスロットを含み、そして寄生アンテナ素子は、アンテナ共振素子の少なくとも２つの間に介在される。

別の実施形態によれば、寄生アンテナ素子は、５ＧＨｚではなく、２．４ＧＨｚで動作するように同調された導体を含む。

別の実施形態によれば、アンテナ共振素子は、第１、第２及び第３のアンテナ共振素子をスロット内に含む。

別の実施形態によれば、導電性素子は、ポータブルコンピュータにおける金属ハウジング壁を含み、開口は、ポータブルコンピュータの誘電体クラッチバレル構造体を含むスロットを含み、寄生アンテナ素子は、スロット内の少なくとも２つの寄生素子のうちの第１の寄生素子を含み、少なくとも２つのアンテナ共振素子は、第１、第２及び第３のアンテナ共振素子を含み、スロット内の少なくとも２つの寄生素子のうちの第２の寄生素子は、第１と第２のアンテナ共振素子間に介在され、そして第１のアンテナ共振素子は、第１と第２の寄生アンテナ素子間に介在される。

別の実施形態によれば、第１の寄生アンテナ素子は、５ＧＨｚではなく、２．４ＧＨｚで動作するように同調された導体を含み、そして第２の寄生アンテナ素子は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚの両方で動作するように同調された導体を含む。

別の実施形態によれば、導電性素子は、ポータブルコンピュータにおける金属ハウジング壁を含み、開口は、ポータブルコンピュータの誘電体クラッチバレル構造体を含むスロットを含み、アンテナ共振素子は、第１及び第２のアンテナ共振素子を含み、そして寄生アンテナ素子は、第１と第２のアンテナ共振素子間に介在される。

別の実施形態によれば、第１及び第２のアンテナ共振素子は、スロット内の唯一のアンテナ共振素子であり、そして寄生アンテナ素子は、５ＧＨｚではなく、２．４ＧＨｚで動作するように同調された導体を含む。

別の実施形態によれば、第１及び第２のアンテナ共振素子は、スロット内の唯一のアンテナ共振素子であり、そして寄生アンテナ素子は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚで動作するように同調された導体を含む。

一実施形態によれば、ディスプレイを含む上部ハウジング部分及び下部ハウジング部分を有するハウジングと；上部ハウジング部分を下部ハウジング部分に接続するヒンジであって、上部ハウジング部分は、ヒンジがマウントされるクラッチバレルを含み、上部及び下部ハウジングは、導電性構造体を含み、そのクラッチバレルは、スロットを形成するように上部及び下部ハウジング部分において導電性構造体により取り巻かれた誘電体構造体を含むものであるヒンジと；スロット内の複数のアンテナ共振素子であって、その各々は、そのアンテナ共振素子に対するアンテナフィードを形成する関連する正及び接地アンテナフィード端子を有し、各アンテナフィードは、各送信線に結合されるようなアンテナ共振素子と；スロット内の少なくとも１つの寄生アンテナ素子と；を備えたポータブルコンピュータが提供される。

別の実施形態によれば、アンテナ共振素子は、誘電体キャリア上のトレースを含み、そして少なくとも１つの寄生アンテナ素子は、誘電体キャリア上のトレースを含む。

別の実施形態によれば、ポータブルコンピュータは、接地部を形成する誘電体キャリア上のトレースも備え、寄生アンテナ素子のトレースは、接地部に接続された第１のトレースセグメント及び接地部に平行に延びる第２のトレースセグメントを有する形状である。

別の実施形態によれば、ポータブルコンピュータは、接地部を形成する誘電体キャリア上のトレースも備え、寄生アンテナ素子のトレースは、接地部に接続された第１のトレースセグメント及び接地部に平行に延びる第２及び第３のトレースセグメントを有する形状である。

一実施形態によれば、閉じたスロットを取り巻く導電性電子装置ハウジング構造体と、閉じたスロット内の複数のアンテナ共振素子及び少なくとも１つの寄生アンテナ素子とを備えた電子装置のアンテナ構造体が提供される。

別の実施形態によれば、導電性電子装置ハウジング構造体は、上部ハウジング部分と、下部ハウジング部分と、その上部ハウジング部分を下部ハウジング部分に接続するヒンジ構造体とを有し、閉じたスロットは、ヒンジ構造体を覆う誘電体カバーを含み、その誘電体カバーは、スロットに実質的に重畳する。

別の実施形態によれば、アンテナ共振素子は、誘電体カバーにより覆われる誘電体基板上の導電性トレースから形成される少なくとも第１及び第２の二重帯域アンテナ共振素子を備え、前記寄生アンテナ素子は、誘電体基板上の導電性トレースを含み、第１及び第２の二重帯域アンテナは、各々、正及び負のアンテナフィード端子を有し、寄生アンテナ素子は、アンテナフィード端子をもたず、そして寄生アンテナ素子並びに第１及び第２の二重帯域アンテナは、誘電体基板上の共通接地トレースを共有する。

以上、本発明の原理を例示したが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。

１０：電子装置
１２：ハウジング
１２Ａ：上部ハウジング
１２Ｂ：下部ハウジング
１４：ディスプレイ
１６：キーボード
１８：トラックパッド
２２：軸
２６：カメラ
２８：ポート
３０：制御回路
３２：ワイヤレストランシーバ
３４：アンテナ構造体
３６：回路
３８：経路
４０：クラッチ（ヒンジ）
４２、４６：構造体
４８：穴
５０：シャフト
５４：クラッチバレル
５６：スロット
６０：コンポーネント
６６：アンテナフィード
７０、７２、７４、７６：セグメント
７８：ノード
８０、８２、８４、８６、８８、９０：セグメント
９２：キャリア
９４、９６：表面
９８、１００：金属トレース
１０６：正の導体
１０８：半田接続

Claims (20)

1. 共振開口を有する導電性素子と、
   前記共振開口に配置された少なくとも２つのアンテナ共振素子と、
   前記共振開口に配置された寄生アンテナ素子と、
   を備え、
   前記少なくとも２つのアンテナ共振素子の少なくとも一方の共振周波数において前記共振開口の有効長さを調整するように、前記寄生アンテナ素子が構成されている
   装置。
2. 前記アンテナ共振素子の各々は、第１の通信帯域及び第２の通信帯域で動作する二重帯域アンテナ共振素子を含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記導電性素子は、電子装置の導電性ハウジング部分を含み、前記共振開口は、電子装置に関連した誘電体クラッチバレル構造を含む閉じたスロットを含み、前記誘電体クラッチバレル構造は、スロットを形成するように、前記導電性ハウジング部分によって、取り巻かれている請求項２に記載の装置。
4. 前記寄生アンテナ素子は、その寄生アンテナ素子が第２の通信帯域ではなく第１の通信帯域において有効となるように構成された基板上の導電性トレースを含む、請求項３に記載の装置。
5. 前記寄生アンテナ素子は、その寄生アンテナ素子が第１の通信帯域及び第２の通信帯域の両方において有効となるように構成された基板上の導電性トレースを含む、請求項３に記載の装置。
6. 前記導電性素子は、ポータブルコンピュータにおける金属ハウジング壁を含み、前記共振開口は、そのポータブルコンピュータの誘電体クラッチバレル構造体を含むスロットより成り、前記誘電体クラッチバレル構造体は、金属ハウジング壁によって取り巻かれている、そして前記寄生アンテナ素子は、前記アンテナ共振素子の少なくとも２つの間に介在される、請求項２に記載の装置。
7. 前記寄生アンテナ素子は、５ＧＨｚではなく、２．４ＧＨｚで動作するように同調された導体を含む、請求項６に記載の装置。
8. 前記アンテナ共振素子は、第１、第２及び第３のアンテナ共振素子を前記スロット内に含む、請求項７に記載の装置。
9. 前記導電性素子は、ポータブルコンピュータにおける金属ハウジング壁を含み、前記共振開口は、ポータブルコンピュータの誘電体クラッチバレル構造体を含むスロットを含み、前記寄生アンテナ素子は、スロット内の少なくとも２つの寄生素子のうちの第１の寄生素子を含み、少なくとも２つのアンテナ共振素子は、第１、第２及び第３のアンテナ共振素子を含み、スロット内の少なくとも２つの寄生素子のうちの第２の寄生素子は、第１と第２のアンテナ共振素子間に介在され、そして第１のアンテナ共振素子は、第１と第２の寄生アンテナ素子間に介在される、請求項２に記載の装置。
10. 前記第１の寄生アンテナ素子は、５ＧＨｚではなく、２．４ＧＨｚで動作するように同調された導体を含み、そして前記第２の寄生アンテナ素子は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚの両方で動作するように同調された導体を含む、請求項９に記載の装置。
11. 前記導電性素子は、ポータブルコンピュータにおける金属ハウジング壁を含み、前記共振開口は、ポータブルコンピュータの誘電体クラッチバレル構造体を含むスロットを含み、前記誘電体クラッチバレル構造体は、金属ハウジング壁によって取り巻かれており、前記アンテナ共振素子は、第１及び第２のアンテナ共振素子を含み、そして前記寄生アンテナ素子は、前記第１と第２のアンテナ共振素子間に介在される、請求項２に記載の装置。
12. 前記第１及び第２のアンテナ共振素子は、スロット内の唯一のアンテナ共振素子であり、そして前記寄生アンテナ素子は、５ＧＨｚではなく、２．４ＧＨｚで動作するように同調された導体を含む、請求項１１に記載の装置。
13. 前記第１及び第２のアンテナ共振素子は、スロット内の唯一のアンテナ共振素子であり、そして前記寄生アンテナ素子は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚで動作するように同調された導体を含む、請求項１１に記載の装置。
14. ディスプレイを含む上部ハウジング部分、及び下部ハウジング部分を有するハウジングと；
    上部ハウジング部分を下部ハウジング部分に接続するヒンジであって、上部ハウジング部分は、ヒンジがマウントされるクラッチバレルを含み、上部及び下部ハウジングは、導電性構造体を含み、そのクラッチバレルは、スロットを形成するように上部及び下部ハウジング部分において導電性構造体により取り巻かれた誘電体構造体を含むものであり、前記スロットは共振周波数を有する、ヒンジと；
    スロット内の複数のアンテナ共振素子であって、その各々は、そのアンテナ共振素子に対するアンテナフィードを形成する関連する正及び接地アンテナフィード端子を有し、各アンテナフィードは、各送信線に結合されるようなアンテナ共振素子と；
    前記スロットの前記共振周波数を調整するように構成された、スロット内の少なくとも１つの寄生アンテナ素子と；
    を備えたポータブルコンピュータ。
15. 前記アンテナ共振素子は、誘電体キャリア上のトレースを含み、そして前記少なくとも１つの寄生アンテナ素子は、誘電体キャリア上のトレースを含む、請求項１４に記載のポータブルコンピュータ。
16. 接地部を形成する誘電体キャリア上のトレースを更に備え、前記寄生アンテナ素子のトレースは、接地部に接続された第１のトレースセグメント及び接地部に平行に延びる第２のトレースセグメントを有する形状である、請求項１５に記載のポータブルコンピュータ。
17. 接地部を形成する誘電体キャリア上のトレースを更に備え、前記寄生アンテナ素子のト
    レースは、接地部に接続された第１のトレースセグメント及び接地部に平行に延びる第２
    及び第３のトレースセグメントを有する形状である、請求項１５に記載のポータブルコン
    ピュータ。
18. 閉じたスロットを完全に取り巻く導電性電子装置ハウジング構造体と、
    その閉じたスロット内の複数のアンテナ共振素子及び少なくとも１つの寄生アンテナ素子と、
    を備え、複数のアンテナ共振素子は第１の共振ピークを有しており、前記閉じたスロットは第２の共振ピークを有しており、前記少なくとも１つの寄生アンテナ素子が、前記第２の共振ピークを調整することによって、前記第１の共振ピークと前記第２の共振ピークとの間の干渉を防ぐように構成されている
    電子装置のアンテナ構造体。
19. 前記導電性電子装置ハウジング構造体は、上部ハウジング部分と、下部ハウジング部分と、その上部ハウジング部分を下部ハウジング部分に接続するヒンジ構造体とを有し、前記閉じたスロットは、前記ヒンジ構造体を覆う誘電体カバーを含み、その誘電体カバーは、スロットに実質的に重畳する、請求項１８に記載のアンテナ構造体。
20. 前記アンテナ共振素子は、前記誘電体カバーにより覆われる誘電体基板上の導電性トレースから形成される少なくとも第１及び第２の二重帯域アンテナ共振素子を備え、前記寄生アンテナ素子は、誘電体基板上の導電性トレースを含み、前記第１及び第２の二重帯域アンテナは、各々、正及び負のアンテナフィード端子を有し、前記寄生アンテナ素子は、アンテナフィード端子をもたず、そして前記寄生アンテナ素子並びに前記第１及び第２の二重帯域アンテナは、誘電体基板上の共通接地トレースを共有する、請求項１９に記載のアンテナ構造体。

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