JP5651245B2 - アンテナ交換及びアンテナ同調を伴うアンテナシステム - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、ワイヤレス通信回路に関するもので、より詳細には、ワイヤレス通信回路を有する電子装置に関する。

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年１１月５日に出願された米国特許出願第１２／９４１，０１１号の優先権を主張するもので、この出願は、参考としてここにそのまま援用される。

ポータブルコンピュータ及びセルラー電話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、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚの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のような長距離ワイヤレス通信回路を使用する。又、電子装置は、近傍の装置との通信を取り扱うために短距離ワイヤレス通信リンクも使用する。例えば、電子装置は、２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚのＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）帯域並びに２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）帯域を使用して通信する。

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需要を満足するため、製造者は、コンパクトな構造を使用してアンテナコンポーネントのようなワイヤレス通信回路を具現化する努力を続けている。同時に、コンポーネントを収容する金属装置のような導電性構造体を電子装置に含ませることが望まれる。導電性コンポーネントは、高周波性能に影響を及ぼすので、導電性構造体を含む電子装置にアンテナを合体するときには注意しなければならない。更に、高周波信号強度の弱いエリアでも装置のアンテナ及びワイヤレス回路が満足に動作できるよう保証するために注意を払わねばならない。

それ故、ワイヤレス電子装置のための改良されたワイヤレス通信回路を提供できることが要望される。

ワイヤレス通信回路を備えた電子装置が提供される。ワイヤレス通信回路は、高周波トランシーバ回路及びアンテナ構造体を含む。電子装置は、ハウジング内にマウントされたディスプレイを備えている。ディスプレイ及びハウジングの縁の周りに周辺導電性部材が延びる。アンテナ構造体は、第１及び第２のアンテナを含む。第１のアンテナは、ハウジングの上端に配置され、そして第２のアンテナは、ハウジングの下端に配置される。

周辺導電性部材は、その長さに沿った種々の点において周辺導電性部材にギャップを形成することにより個々のセグメントへ分割される。ギャップには、誘電体が充填される。セグメントは、アンテナ接地平面に関連して使用されて、第１及び第２のアンテナを形成する。例えば、第１のセグメントは、ハウジングの上端に２岐路逆Ｆ字セルラー電話アンテナを形成するのに使用され、そして第２のセグメントは、ハウジングの下端にループアンテナを形成するのに使用される。

ループアンテナは、５つのセルラー電話帯域をカバーするように構成される。逆Ｆ字アンテナは、５つより少ないセルラー電話通信帯域をカバーするように構成される。逆Ｆ字アンテナには同調可能なマッチング回路が結合され、これを使用して、望ましい通信帯域をカバーするように逆Ｆ字アンテナを同調させることができる。

電子装置は、送信・受信ポート及び受信ポートを有する高周波トランシーバ回路を備えている。スイッチング回路は、第１のアンテナを送信・受信ポートに接続しそして第２のアンテナを受信ポートに接続するか、或いは第１のアンテナを受信ポートにそして第２のアンテナを送信・受信ポートに接続する。装置の処理回路は、種々のオペレーティング環境において最適な動作を保証するように、スイッチング回路、同調可能なマッチング回路、及びトランシーバ内の送信機・受信機回路をコントロールする。

本発明の更に別の特徴、その特性及び種々の効果は、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ワイヤレス通信回路を伴う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ワイヤレス通信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るワイヤレス通信回路を伴う電子装置を例示する断面端面図である。 本発明の一実施形態による複数のアンテナを含むワイヤレス回路を例示する回路図である。 本発明の一実施形態により図４のワイヤレス回路との接続に使用される形式の同調可能なマッチング回路を例示する回路図である。 図１に示す形式の電子装置の図で、本発明の一実施形態により装置内にアンテナをどのように形成するか示す図である。 本発明の一実施形態により図５に示す形式のマッチングフィルタを同調させそしてスイッチング回路を調整することにより図６に示す形式のアンテナをどのように使用して当該通信帯域をカバーするか示す図である。 本発明の一実施形態により図４に示す形式のワイヤレス回路を含む図１に示す形式の電子装置を動作するのに含まれる例示的ステップを示すフローチャートである。

電子装置には、ワイヤレス通信回路が設けられる。このワイヤレス通信回路は、複数のワイヤレス通信帯域においてワイヤレス通信をサポートするのに使用される。このワイヤレス通信回路は、１つ以上のアンテナを備えている。

アンテナは、ループアンテナ、逆Ｆ字型アンテナ、ストリップアンテナ、平面逆Ｆ字型アンテナ、スロットアンテナ、２つ以上の形式のアンテナ構造を含むハイブリッドアンテナ、或いは他の適当なアンテナを含む。アンテナのための導電性構造体は、必要に応じて、導電性の電子装置構造体から形成される。導電性の電子装置構造体は、導電性ハウジング構造体を含む。このハウジング構造体は、電子装置の周囲に延びる周辺導電性部材を含む。この周辺導電性部材は、ディスプレイのような平面構造体のためのベゼルとして働いてもよいし、装置ハウジングのために側壁構造体として働いてもよいし、又は他のハウジング構造体を形成してもよい。周辺導電性部材のギャップにアンテナが関連付けられる。

１つ以上のアンテナが設けられる形式の電子装置が図１に例示されている。電子装置１０は、ポータブル電子装置、又は他の適当な電子装置である。例えば、電子装置１０は、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、若干小型の装置、例えば、腕時計装置、ペンダント装置、ヘッドホン装置、イヤホン装置、又は他の着用可能な装置或いは小型装置、セルラー電話、メディアプレーヤ、等である。

装置１０は、ハウジング１２のようなハウジングを備えている。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、ファイバ複合物、金属（例えば、ステンレススチール、アルミニウム、等）、又は他の適当な材料、或いはそれら材料の組合せで形成される。ある状況では、ハウジング１２の一部分が誘電体又は他の低導電率材料で形成される。他の状況では、ハウジング１２、或いはハウジング１２を作り上げる構造体の少なくとも若干が、金属素子から形成される。

装置１０は、必要に応じて、ディスプレイ１４のようなディスプレイを有する。ディスプレイ１４は、例えば、容量性タッチ電極を合体した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、電子インク素子、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）コンポーネント、又は他の適当な画像ピクセル構造体から形成された画像ピクセルを含む。カバーガラス層がディスプレイ１４の表面を覆う。ボタン１９のようなボタンがカバーガラスの開口を通過する。

ハウジング１２は、周辺部材１６のような構造を含む。この部材１６は、装置１０及びディスプレイ１４の長方形の周囲に延びる。部材１６又は部材１６の一部分は、ディスプレイ１４のためのベゼルとして働く（例えば、ディスプレイ１４の４辺全部を取り巻き、及び／又はディスプレイ１４を装置１０に保持する上で助けとなる化粧飾り）。又、部材１６は、必要に応じて、装置１０の側壁構造体も形成する。

部材１６は、導電性材料で形成され、それ故、時々、周辺導電性部材又は導電性ハウジング構造体とも称される。部材１６は、金属、例えば、ステンレススチール、アルミニウム、又は他の適当な材料から形成される。部材１６を形成するのに、１つ、２つ又は３つ以上の個別の構造体が使用される。典型的な構成において、部材１６は、厚み（寸法ＴＴ）が約０．１ｍｍないし３ｍｍである（一例として）。部材１６の側壁部分は、一例として、実質的に垂直（垂直軸Ｖに平行）である。軸Ｖに平行に、部材１６は、寸法ＴＺが約１ｍｍないし２ｃｍ（一例として）である。部材１６の縦横比Ｒ（即ち、ＴＺ対ＴＴの比Ｒ）は、典型的に、１より大きい（即ち、Ｒは、１以上であるか、２以上であるか、４以上であるか、１０以上であるか、等々である）。

部材１６は、均一な断面を有する必要はない。例えば、部材１６の上部は、必要に応じて、ディスプレイ１４を位置保持する上で助けとなる内方に突出するリップを有してもよい。必要に応じて、部材１６の下部も、拡大リップを有してもよい（例えば、装置１０の後面の平面に）。図１の例では、部材１６は、実質的にまっすぐの垂直側壁を有する。これは、例示に過ぎない。部材１６の側壁は、カーブしてもよいし、又は他の適当な形状でもよい。ある構成では（例えば、部材１６がディスプレイ１４のためのベゼルとして働くとき）、部材１６は、ハウジング１２のリップの周りに延びる（即ち、部材１６は、ディスプレイ１４を取り巻くハウジング１２の縁だけを覆い、ハウジング１２の側壁のハウジン１２の後縁は覆わない）。

ディスプレイ１４は、容量性電極のアレイ、ピクセル素子をアドレスする導電性の線、ドライバ回路、等の導電性構造体を含む。又、ハウジング１２は、金属フレーム部材のような内部構造体、ハウジング１２の壁に及ぶ平面ハウジング部材（中間プレートとも称される）（即ち、部材１６の互いに反対の左右の側部間に溶接されるか、さもなければ、それらの間に接続される実質的に長方形の部材）、プリント回路板、及び他の内部導電性構造体も含む。これらの導電性構造体は、ハウジングの中心ＣＮに配置されてもよい（一例として）。

領域２２及び２０において、装置１０を作り上げる導電性ハウジング構造体と導電性の電気的コンポーネントとの間に開口が形成される。これらの開口には、空気、プラスチック又は他の誘電体が充填される。装置の領域ＣＮにおける導電性ハウジング構造体及び他の導電性構造体は、装置１０のアンテナの接地平面として働く。領域２０及び２２の開口は、開又は閉スロットアンテナのスロットとして働くか、ループアンテナの材料の導電性経路により取り巻かれた中央誘電体領域として働くか、ストリップアンテナ共振素子又は逆Ｆ字型アンテナ共振素子のようなアンテナ共振素子を接地平面から分離するスペースとして働くか、又は領域２０及び２２に形成されたアンテナ構造体の一部分として働く。

部材１６の部分には、ギャップ構造体が設けられる。例えば、部材１６には、図１に示すように、ギャップ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄのような１つ以上のギャップが設けられる。それらのギャップには、ポリマー、セラミック、ガラス、等の誘電体が充填される。ギャップ１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄは、部材１６を１つ以上の周辺導電性部材のセグメントへ分割する。例えば、（例えば、２つのギャップをもつ構成では）部材１６の２つのセグメントであり、（例えば、３つのギャップをもつ構成では）部材１６の３つのセグメントであり、（例えば、４つのギャップをもつ構成では）部材１６の４つのセグメントであり、等々である。このように形成される周辺導電性部材１６のセグメントは、装置１０のアンテナの一部分を形成する。

典型的なシナリオでは、装置１０は、上部及び下部アンテナを有する（一例として）。上部アンテナは、例えば、装置１０の上端において領域２２に形成される。下部アンテナは、例えば、装置１０の下端において領域２０に形成される。アンテナは、個別の当該通信帯域をカバーするように別々に使用されてもよいし、或いはアンテナダイバーシティスキーム又は多入力・多出力（ＭＩＭＯ）アンテナスキームを具現化するように一緒に使用されてもよい。

装置１０のアンテナは、当該通信帯域をサポートするのに使用される。例えば、装置１０は、ローカルエリアネットワーク通信、ボイス及びデータセルラー電話通信、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）通信又は他の衛星ナビゲーションシステム通信、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信、等をサポートするためのアンテナ構造体を備えている。

電子装置１０の回路図が図２に示されている。図２に示すように、電子装置１０は、記憶及び処理回路２８を備えている。この記憶及び処理回路２８は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、ソリッドステートドライブを形成するように構成されたフラッシュメモリ又は他の電気的にプログラム可能なリードオンリメモリ）、揮発性メモリ（例えば、スタティック又はダイナミックランダムアクセスメモリ）、等の記憶装置を含む。記憶及び処理回路２８の処理回路は、装置１０の動作をコントロールするのに使用される。この処理回路は、１つ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、基本帯域プロセッサ、電源管理ユニット、オーディオコーデックチップ、特定用途向け集積回路、等をベースとするものである。

記憶及び処理回路２８は、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）電話コールアプリケーション、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ファンクション、等のソフトウェアを装置１０において実行するのに使用される。外部装置との対話をサポートするために、記憶及び処理回路２８は、通信プロトコルを実施するのに使用される。記憶及び処理回路２８を使用して実施される通信プロトコルは、インターネットプロトコル、ワイヤレス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）とも称されるＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル）、他の短距離ワイヤレス通信リンクのためのプロトコル、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコル、セルラー電話プロトコル、等を含む。

回路２８は、装置１０におけるアンテナの使用をコントロールするコントロールアルゴリズムを具現化するように構成される。例えば、アンテナダイバーシティスキーム及びＭＩＭＯスキーム或いは他のマルチアンテナスキームをサポートするために、回路２８は、信号クオリティ監視動作、センサ監視動作及び他のデータ収集動作を遂行し、そしてその収集されたデータに応答して、装置１０内のどのアンテナ構造体を使用してデータを受信して処理するかコントロールすることができる。例えば、回路２８は、２つ以上のアンテナのどれを使用して到来する高周波信号を受信するかコントロールし、２つ以上のアンテナのどれを使用して高周波信号を送信するかコントロールし、装置１０の２つ以上のアンテナを経てデータストリームを並列にルーティングするプロセスをコントロールし、等々である。これらのコントロール動作を遂行する際に、回路２８は、スイッチを開閉し、受信機及び送信機のターンオン及びオフにし、インピーダンスマッチング回路を調整し、高周波トランシーバ回路とアンテナ構造体との間に介在されるフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）高周波回路（例えば、インピーダンスマッチング及び信号ルーティングに使用されるフィルタリング及びスイッチング回路）のスイッチを構成し、さもなければ、装置１０のコンポーネントをコントロール及び調整する。

入力／出力回路３０は、装置１０にデータを供給すると共に、装置１０から外部装置へデータを供給できるようにするために使用される。入力／出力回路３０は入力／出力装置３２を含む。この入力／出力装置３２は、タッチスクリーン、ボタン、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、マイクロホン、スピーカ、トーンジェネレータ、バイブレータ、カメラ、センサ、発光ダイオード及び他の状態インジケータ、データポート、等も含む。ユーザは、入力／出力装置３２を通してコマンドを供給することにより装置１０の動作をコントロールすることができ、そして入力／出力装置３２の出力リソースを使用して装置１０から状態情報及び他の出力を受信することができる。

ワイヤレス通信回路３４は、１つ以上の集積回路、電力増幅回路、低ノイズ入力増幅器、受動的ＲＦコンポーネント、１つ以上のアンテナ、及びＲＦワイヤレス信号を取り扱う他の回路から形成された高周波（ＲＦ）トランシーバ回路を含む。又、ワイヤレス信号は、光を使用して（例えば、赤外線通信を使用して）送信されてもよい。

ワイヤレス通信回路３４は、（例えば、１５７５ＭＨｚの衛星ポジショニング信号を受信するために）グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信回路３５のような衛星ナビゲーションシステム受信回路を含む。トランシーバ回路３６は、ＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）通信のための２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ帯域を取り扱うと共に、２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信帯域を取り扱うことができる。回路３４は、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚの帯域のようなセルラー電話帯域、又は他の当該セルラー電話帯域においてワイヤレス通信を取り扱うためのセルラー電話トランシーバ回路３８を使用する。ワイヤレス通信回路３４は、必要に応じて、他の短距離及び長距離ワイヤレスリンクのための回路を含むことができる。例えば、ワイヤレス通信回路３４は、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）受信装置、ラジオ及びテレビ信号を受信するためのワイヤレス回路、ページング回路、等を含む。ＷｉＦｉ（登録商標）及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク、並びに他の短距離ワイヤレスリンクでは、ワイヤレス信号は、典型的に、数十又は数百フィートにわたってデータを搬送するために使用される。セルラー電話リンク及び他の長距離リンクでは、ワイヤレス信号は、典型的に、数千フィート又はマイルにわたってデータを搬送するために使用される。

ワイヤレス通信回路３４は、アンテナ４０を含む。アンテナ４０は、適当なアンテナ形式を使用して形成される。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字アンテナ構造、閉及び開スロットアンテナ構造、平面逆Ｆ字アンテナ構造、螺旋アンテナ構造、ストリップアンテナ、モノポール、ダイポール、これら設計の混成、等から形成された共振素子を伴うアンテナを含む。異なる帯域及び帯域の組合せに異なる形式のアンテナを使用することができる。例えば、ローカルワイヤレスリンクアンテナを形成するのに１つの形式のアンテナを使用し、そしてリモートワイヤレスリンクを形成するのに別の形式のアンテナを使用することができる。

図１の２４−２４線に沿って切り取って２６の方向に見た図１の装置１０の断面側面図が図３に示されている。図３に示すように、ディスプレイ１４は、装置１０の前面にマウントされる。ハウジング１２は、部材１６から形成された側壁と、平らな後部ハウジング構造体４２のような構造体から形成された１つ以上の後壁とを含む。構造体４２は、ガラス、セラミック、又はプラスチック、及び／又は金属又は他の適当な材料（例えば、ファイバ複合物）のような誘電体から形成される。ハウジング１２の部品を一緒にアッセンブルするのに、スナップ、クリップ、スクリュー、接着剤、及び他の構造体が使用される。

装置１０は、プリント回路板４６のようなプリント回路板を収容する。プリント回路板４６及び装置１０内の他のプリント回路板は、堅牢なプリント回路板材料（例えば、ガラスファイバ充填エポキシ）、又はポリマーのような柔軟な材料シートから形成される。柔軟なプリント回路板（フレックス回路）は、例えば、ポリイミドの柔軟なシートから形成される。

プリント回路板４６（必要に応じて、金属プレートのような内部ハウジング部材にマウントされる）は、相互接続部４８のような相互接続部を含む。この相互接続部４８は、導電性トレース（例えば、金メッキされた銅又は他の金属のトレース）から形成される。コネクタ５０のようなコネクタは、（一例として）半田又は導電性接着剤を使用して相互接続部４８に接続される。集積回路、個別コンポーネント、例えば、抵抗器、キャパシタ及びインダクタ、並びに他の電子コンポーネントがプリント回路板４６にマウントされる。

図３に例示するアンテナ４０のような装置１０のアンテナは、アンテナフィード端子を有する。例えば、装置１０の各アンテナは、正のアンテナフィード端子５８のような正のアンテナフィード端子と、接地アンテナフィード端子５４のような接地アンテナフィード端子とを有する。図３に例示する構成で示されたように、同軸ケーブル５２のような伝送線経路は、端子５８及び５４で形成されたアンテナフィードと、コンポーネント４４のトランシーバ回路との間で、コネクタ５０及び相互接続部４８を経て結合される。コンポーネント４４は、図２のワイヤレス回路３４（例えば、受信機３５並びにトランシーバ回路３６及び３８）を具現化するための１つ以上の集積回路を含む。

コネクタ５０のようなコネクタは、装置１０の伝送線を基板４６のようなプリント回路板に結合するのに使用される。コネクタ５０は、例えば、（一例として）半田を使用してプリント回路板４６に接続された同軸ケーブルコネクタである。ケーブル５２は、同軸ケーブル又は他の伝送線である。装置１０に使用される伝送線は、例えば、同軸ケーブル、フレックス回路又は堅牢なプリント回路板から形成されるマイクロストリップ及びストリップライン伝送線、そのような複数の伝送線構造体から形成される伝送線、等を含む。

アンテナ４０のフィードに結合されたときには、伝送線５２は、アンテナ４０を使用して高周波信号を送信及び受信するのに使用される。図３に示すように、端子５８は、同軸ケーブルの中心導体５６に結合される。端子５４は、ケーブル５２の接地導体（例えば、導電性の外側編組導体）に接続される。要望があれば、装置１０のトランシーバをアンテナ４０に結合するのに他の構成も使用できる。例えば、トランシーバ回路をアンテナ構造体に結合するのにインピーダンスマッチング回路を使用できる。図３の構成は、単なる例示に過ぎない。

図３に示す例では、装置１０は、アンテナ４０を備えている。信号のクオリティを向上させると共に、複数の当該帯域をカバーするために、装置１０は、複数のアンテナを含むことができる。一例としてここに述べる１つの適当な構成では、ＷｉＦｉ（登録商標）アンテナが領域２２に配置され、第１（例えば、一次）のセルラー電話アンテナが領域２０に配置され、そして第２（例えば、二次）のセルラー電話アンテナが領域２２に配置される。第２のセルラー電話アンテナは、必要であれば、ＧＰＳ信号を受信するように構成される。

装置１０のワイヤレス回路は、アンテナダイバーシティスキームを具現化するのに使用される。ダイバーシティスキームは、受信機ダイバーシティ及び／又は送信機ダイバーシティをサポートする。例えば、ワイヤレス回路は、各アンテナに各々関連した複数の受信機を含むか、或いは（例えば、時間多重化構成を使用して）各アンテナから共有受信機へ信号をルーティングするのに使用できるマルチプレクサを含む。受信機ダイバーシティは、最良のアンテナ信号を受信する受信機を使用できるように具現化される。アンテナをリアルタイムで交換できるようにスイッチング回路が含まれる。例えば、信号送信動作中に特定のアンテナが遮られたと決定される場合には、スイッチング回路を使用して、装置のアクティブな送信機回路を、遮られていないアンテナに接続することができる。

図４は、２つのセルラー電話アンテナを伴う電子装置において受信機ダイバーシティ及び送信機ダイバーシティを具現化するためのリソースを含む例示的ワイヤレス回路３４の回路図である。図４の例において、ワイヤレス回路３４は、セルラー電話アンテナ４０Ｌ、セルラー電話アンテナ４０Ｕ、及びワイヤレスローカルエリアネットワークアンテナ４０ＷＦを含む。セルラー電話アンテナ４０Ｌは、装置１０の下端２０に配置された下部セルラー電話アンテナである。セルラー電話アンテナ４０Ｕは、装置１０の上端２２に配置された上部セルラー電話アンテナである。要望があれば、セルラー電話ネットワーク通信をサポートする付加的な電話が設けられてもよい。ワイヤレス回路３４に２つのセルラーアンテナがある図４の構成は、単なる例示に過ぎない。

図４に示すように、ワイヤレス回路３４は、記憶及び処理回路２８のデジタルデータ回路とインターフェイスするためのポート１００及び１３０のような入力／出力ポートを有する。ワイヤレス回路３４は、基本帯域プロセッサ１０２及びセルラー電話トランシーバ回路３８のようなトランシーバ回路を具現化するための１つ以上の集積回路を備えている。セルラー電話トランシーバ回路３８は、送信・受信ポート（ＴＸ／ＲＸポート）及び受信ポート（ＲＸポート）を有する。

ポート１００は、トランシーバ回路３８の送信機１０４により送信されるべきデジタルデータを記憶及び処理回路２８から受信する。トランシーバ回路３８及び基本帯域プロセッサ１０２により受信された到来データは、ポート１００を経て記憶及び処理回路２８へ供給される。

ポート１３０は、（一例として）ＷｉＦｉ（登録商標）信号のような送信及び受信されたワイヤレスローカルエリアネットワーク信号に関連したデジタル信号を取り扱うために使用される。記憶及び処理回路２８によりポート１３０へ供給される出発デジタル信号は、ワイヤレスローカルエリアネットワークトランシーバ回路３６、経路１２８のような経路、及びアンテナ４０ＷＦのような１つ以上のアンテナを使用して送信される。データ受信動作中に、アンテナ４０ＷＦにより受信された信号は、経路１２８を経てトランシーバ３６に与えられる。トランシーバ３６は、到来信号をデジタルデータに変換する。デジタルデータは、ポート１３０を経て記憶及び処理回路２８に与えられる。要望があれば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）信号のようなローカル信号も、アンテナ４０ＷＦのようなアンテナを経て送信及び受信される。

トランシーバ回路３８は、１つ以上の送信機及び１つ以上の受信機を含む。トランシーバ回路３８は、スイッチ１２６のようなスイッチング回路を使用してアンテナ４０Ｕ及び４０Ｌに結合される。スイッチ１２６の構成は、経路１１７上のコントロール信号Ｐ１−Ｐ２＿ＳＥＬＥＣＴによりコントロールされる。基本帯域プロセッサ１２０のような装置１０のコントロール回路は、アンテナの性能をリアルタイムで最適化するために信号Ｐ１−Ｐ２＿ＳＥＬＥＣＴの状態をコントロールする。

図４に示すように、スイッチ１２６は、４つのポート（端子）Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４を有する。スイッチ１２６は、第１の位置（Ｐ１）及び第２の位置（Ｐ２）を有する。

Ｐ１−Ｐ２＿ＳＥＬＥＣＴが第１の値を有するときに、スイッチ１２６は、位置Ｐ１に入れられる。この動作モードでは、ポートＴ１がポートＴ２に接続され、そしてポートＴ３がポートＴ４に接続される。ポートＴ１及びＴ２が接続されたときには、トランシーバ回路３８からの出発信号がアンテナ４０Ｌへ通され、そしてアンテナ４０Ｌからの到来信号がトランシーバ回路３８へ通される。ポートＴ３及びＴ４が接続されたときには、アンテナ４０Ｕからの到来信号がトランシーバ回路３８へ通される。

Ｐ１−Ｐ２＿ＳＥＬＥＣＴが第２の値を有するときには、スイッチ１２６が位置Ｐ２に入れられる。この動作モードでは、ポートＴ１がポートＴ４に接続され、そしてポートＴ３がポートＴ２に接続される。ポートＴ１及びＴ４が接続されたときには、トランシーバ回路３８からの出発信号がアンテナ４０Ｕへ通され、そしてアンテナ４０Ｕからの到来信号がトランシーバ回路３８へ通される。ポートＴ３及びＴ２が接続されたときには、アンテナ４０Ｌからの到来信号がトランシーバ回路３８へ通される。

送信機１０４及び受信機１１０（即ち、受信機ＲＸ１及び受信機ＲＸ２）は、セルラー電話通信を取り扱うのに使用される。経路１１８を経て送信機１０４によって受信された信号は、送信機１０４により電力増幅機１０６へ供給される。電力増幅器１０６は、それらの出発信号を増強して、ポートＴ１を通して（そしてその後、スイッチ１２６の状態に基づいてアンテナ４０Ｌ又はアンテナ４０Ｕを経て）送信する。（スイッチ１２６の状態に基づいてアンテナ４０Ｌ又はアンテナ４０Ｕから）ポートＴ１へ送られる到来信号は、低ノイズ増幅器１２４により増幅される。低ノイズ増幅器１１２により受信された信号は、受信機ＲＸ１へ送られる。受信機ＲＸ１は、経路１１８を経てプロセッサ１０２へ受信データを送る。（スイッチ１２６の状態に基づいてアンテナ４０Ｌ又はアンテナ４０Ｕから）ポートＴ３へ送られる到来信号は、低ノイズ増幅器１２４を使用して増幅される。この低ノイズ増幅器１１２により受信された信号は、受信機ＲＸ２へ送られる。受信機ＲＸ２は、受信したデータを、経路１１８を経てプロセッサ１０２へ送る。送信機１０４及び受信機１１０のような回路は、各々、複数のポートを有し（例えば、異なる各通信帯域を取り扱うために）、そして１つ以上の個々の集積回路を使用して具現化される。

アンテナ４０Ｕ及び４０Ｌは、インピーダンスマッチング回路、フィルタ及びスイッチ（例えば、スイッチ１２６）のような回路を使用してトランシーバ回路３８に結合される。フロントエンドモジュール（ＦＥＭ）回路とも称されるこの回路は、装置１０の記憶及び処理回路（例えば、基本帯域プロセッサ１０２のようなプロセッサからのコントロール信号）によりコントロールされる。図４の例に示すように、ワイヤレス回路３４のフロントエンド回路は、マッチング回路Ｍ１及びマッチング回路Ｍ２のようなインピーダンスマッチング回路１０８を含む。このインピーダンスマッチング回路１０８は、関連キャパシタンス、抵抗及びインダクタンス値をもつ導電性構造体、及び／又はトランシーバ回路３８及びアンテナ４０Ｕ、４０Ｌのインピーダンスにマッチングする回路を形成するインダクタ、キャパシタ及び抵抗器のような個別コンポーネントを使用して形成される。マッチング回路Ｍ１は、ワイヤレストランシーバ回路３８（その関連増幅回路及びスイッチング回路１２６を含む）とアンテナ４０Ｌとの間に結合される。マッチング回路Ｍ２は、トランシーバ回路３８（並びにその関連増幅回路及びスイッチング回路１２６）とアンテナ４０Ｕとの間に結合される。経路１２０及び１２２のような経路は、マッチング回路１０８をアンテナ４０Ｌ及び４０Ｕに結合するのに使用される。

マッチング回路Ｍ１及びＭ２は、固定でもよいし又は調整可能でもよい。例えば、マッチング回路Ｍ１は固定であり、そしてマッチング回路Ｍ２は調整可能である。この形式の構成では、基本帯域プロセッサ１０２のようなコントロール回路は、ワイヤレス回路３４の動作中に経路１１６に信号ＳＥＬＥＣＴのようなコントロール信号を発生する。この信号ＳＥＬＥＣＴは、マッチング回路Ｍ２へ配布される。ＳＥＬＥＣＴが第１の値を有するとき、マッチング回路Ｍ２は、第１の構成に入れられる。ＳＥＬＥＣＴが第２の値を有するとき、マッチング回路Ｍ２は、第２の構成に入れられる。マッチング回路Ｍ２の状態は、異なる通信帯域がアンテナ４０Ｕによりカバーされるようにアンテナ４０Ｕを同調させるように働く。

図４のマッチング回路Ｍ２を具現化するのに使用される例示的な同調回路が図５に示されている。図５に示すように、マッチング回路Ｍ２は、スイッチ１３４及び１３６のようなスイッチを有する。スイッチ１３４及び１３６は、複数の位置を有する（図５にＡ及びＢ位置で示すように）。信号ＳＥＬＥＣＴが第１の値を有するときには、スイッチ１３４及び１３６がＡ位置に入れられ、そしてマッチング回路ＭＡは、使用状態にスイッチされる。信号ＳＥＬＥＣＴが第２の値を有するときには、スイッチ１３４及び１３６がＢ位置（図５に示す）に入れられ、マッチング回路ＭＢが経路１３２と１２２との間に接続される。

マッチング回路Ｍ２を調整することにより、アンテナ４０Ｕの周波数応答が必要に応じて同調される。例えば、アンテナ４０Ｕは、１つの国で通常使用される１組の通信帯域をカバーすることが望まれるときには１つの構成に入れられ、そして別の国で通常使用される１組の通信帯域をカバーすることが望まれるときには別の構成に入れられる。

図４の回路３４のような同調可能なマッチング回路を伴うワイヤレス回路では、アンテナ４０Ｕは、そうでない場合に可能であるよりも広い範囲の通信周波数をカバーすることができる。アンテナ４０Ｕの同調を使用することで、必要に応じて、比較的狭い帯域巾（及び潜在的にコンパクトな）設計をアンテナ４０Ｕに使用できるようにする。

図４に示すように、ＲＸ＿ＣＯＮＴＲＯＬのようなコントロール信号は、経路１１９のような経路を使用して受信回路１１０へ送られる。これらのコントロール信号を使用して、ワイヤレス回路３４は、受信機ＲＸ１及びＲＸ２を選択的にアクチベートするか、さもなければ、どちらの到来アンテナ信号が受信されるか選択することができる。

装置１０の動作は、スイッチング回路１２６のようなスイッチング回路、トランシーバ回路３８（例えば、受信機回路１１０）、及びマッチング回路１０８のようなマッチング回路をリアルタイムでコントロールすることを含む。アンテナ４０Ｕ及び４０Ｌは、同じ組の通信帯域をカバーするか、或いは異なるが重畳する組の通信帯域をカバーする構造を使用して具現化することができる。

アンテナ４０Ｌは、装置ハウジング１２の下端に配置されるが、アンテナ４０Ｕは、装置ハウジング１２の上端に配置される。この形式の構成では、アンテナ４０Ｌは、装置１０の動作中にユーザの頭部から遠くに配置される傾向がある（例えば、装置１０がセルラー電話のようなハンドヘルド装置あって、図１に示す方向で使用されるとき）。その位置のために、アンテナ４０Ｌを使用して高周波信号を送信するときには、アンテナ４０Ｕを使用して高周波信号を送信するときより送信機の電力レベルをより高くしつつ、比吸収率（ＳＡＲ）限界のような放出放射線に関する規制限界を満足することができる。又、アンテナ４０Ｌは、より多くの帯域をカバーし、及び／又はある帯域ではアンテナ４０Ｕより効率が高い。そのような事柄のために、アンテナ４０Ｌは、装置１０の一次アンテナと称され、そしてアンテナ４０Ｕは、装置１０の二次アンテナと称される。

トランシーバポートＴＸ／ＲＸは、送信・受信ポートの形成とも称される。というのは、ポートＴＸ／ＲＸ（及び関連スイッチポートＴ１）が送信機１０４からの送信信号及び受信機ＲＸ１に関連した受信信号を取り扱うからである。又、トランシーバポートＲＸは、受信ポート（受信専用ポート）の形成とも称される。というのは、ポートＲＸ（及び関連スイッチポートＴ３）が受信信号を受信機ＲＸ２に与えるのに使用されるからである。

動作中に、基本帯域プロセッサ１０２のような装置１０の処理回路は、環境ファクタのために各個々のアンテナの性能が変化したときでも全体的なアンテナ性能が最適化されるように、Ｐ１−Ｐ２＿ＳＥＬＥＣＴ、ＲＸ＿ＣＯＮＴＲＯＬ、及びＳＥＬＥＣＴ、又は他の適当なコントロール信号をリアルタイムで調整することができる。アンテナ性能に影響を及ぼすファクタは、例えば、ユーザの身体及び周囲環境に対する装置１０の位置、周囲に対する各アンテナの向き、及び装置１０が通信しているリモートのセルラー電話ベースステーション装置と各アンテナとの間の各経路における信号ロスに影響する他のファクタを含む。

ワイヤレス回路３４をどのように構成すべきか決定するために、基本帯域プロセッサ１０２のような処理回路は、アンテナごとに信号のクオリティを監視する。例えば、プロセッサ１０２は、ビットエラー率、フレームエラー率、信号対雑音比、他のノイズ値、脱落パケットの割合、受信信号の強度、等の受信信号メトリックにより表わされる受信信号のクオリティを決定する。アンテナに対する送信信号クオリティは、同じアンテナを使用して受信信号クオリティから推論されてもよいし、或いはセルタワー特有の送信電力に関する情報、関連ベースステーションから受信した送信信号のクオリティに関する情報、等に基づいて決定されてもよい。信号クオリティ情報は、（例えば、受信機を共有するとき）アンテナ４０Ｌと４０Ｕとの間を周期的に切り換えることにより、或いは受信機ＲＸ１を使用して一方のアンテナからの信号を測定しながら、受信機ＲＸ２を使用して他方のアンテナからの信号を測定することにより、アンテナ４０Ｌ及び４０Ｕについて収集される。

センサデータを監視することもできる。例えば、装置１０には、各アンテナが（例えば、ユーザの身体の一部分のような外部物体、等により）遮られたかどうか確認できる接近センサ又は他の回路が設けられる。１つ以上の接近センサからのデータがプロセッサ１０２によって監視されて、接近センサの付近に配置された対応アンテナが外部物体の存在により悪影響を受けるかどうか決定する。

センサからのデータ、セルラーネットワークからのデータ、及び／又は装置１０が受信信号クオリティについて収集したデータ又は他のデータが、特定アンテナの性能が受け容れられないものであることを指示するときに、プロセッサ１０２は、アンテナ性能を最適化するようにワイヤレス回路３４をリアルタイムで調整することができる。

例えば、アンテナ４０Ｌの性能がアンテナ４０Ｕより良好であると決定される状況について考える（例えば、アンテナ４０Ｕが外部物体により部分的に遮られたために、及び／又はアンテナ４０Ｌがアンテナ４０Ｕより効率が高いために）。この状況では、スイッチ１２６が位置Ｐ１に入れられる。この構成では、スイッチ１２６のＴＸ／ＲＸポート及びＴ１ポートがアンテナ４０Ｌに結合され、従って、アンテナ４０Ｌは、ＴＸ／ＲＸポート及びＴ１ポートに関連した送信及び受信動作に使用される。受信機ＲＸ２は、トランシーバ回路３８のＲＸポートを使用してアンテナ４０Ｕの信号クオリティを監視する。

アンテナ４０Ｌからの受信信号がアンテナ４０Ｕからの受信信号に対してクオリティが低下する場合、又は他の適当な基準が満足される場合には、スイッチ１２６を位置Ｐ２に入れることによりワイヤレス回路３４におけるアンテナ指定を交換することができる。この構成では、トランシーバ回路３８のＴＸ／ＲＸポートがアンテナ４０Ｕに結合され、そしてＴＸ／ＲＸポートからの信号を、アンテナ４０Ｕを通して送信及び受信することができる。トランシーバ回路３８の受信ポートは、アンテナ４０Ｌの信号クオリティを監視するのに使用できる。アンテナ４０Ｕでの信号クオリティが高く留まる（受信機ＲＸ１及びＲＸ２を使用してアンテナ４０Ｕ及び４０Ｌから収集された受信信号監視データ、センサデータ、又は他の情報により指示される）場合には、スイッチ１２６を位置Ｐ２に維持することができる。しかしながら、信号がアンテナ４０Ｌにより取り扱われる場合に信号クオリティが良好であるとプロセッサ１０２が決定する場合には、スイッチ１２６を位置Ｐ１に戻すことができる。

要望があれば（例えば、ＭＩＭＯスキームを具現化するとき）、複数の受信機ポートを同時に使用して、各アンテナに各々関連したデータの独立ストリームを取り扱うことができる。

図６は、装置１０の内部の上面図であり、アンテナ４０Ｌ、４０Ｕ及び４０ＷＦをハウジング１２内でどのように具現化するか示している。図６に示すように、接地平面Ｇがハウジング１２内に形成される。接地平面Ｇは、アンテナ４０Ｌ、４０Ｕ及び４０ＷＦのためのアンテナ接地部を形成する。接地平面Ｇは、アンテナ接地部として働くので、接地平面Ｇは、アンテナ接地部、接地部、又は接地平面素子と称される（一例として）。

装置１０の中央部分Ｃにおいて、接地平面Ｇは、部材１６の左右の縁間に接続された導電性ハウジング中間プレート部材、導電性接地トレースをもつプリント回路板、等の導電性構造体により形成される。装置１０の端２２及び２０において、接地平面Ｇの形状は、接地部へ結合される導電性構造体の形状及び配置によって決定される。接地平面Ｇを形成するように重畳する導電性構造体は、例えば、ハウジング構造体（例えば、突出する部分を有する導電性ハウジング中間プレート構造体）、導電性コンポーネント（例えば、スイッチ、カメラ、データコネクタ、フレックス回路及び堅牢なプリント回路板のようなプリント回路、高周波シールドカン、ボタン１４４のようなボタン、及び導電性ボタンマウント構造体１４６、等）、及び装置１０の他の導電性構造体を含む。図６に示すレイアウトでは、導電性であって接地部に結合されて接地平面Ｇの一部分を形成する装置１０の部分は、陰影付けされており、そして中央部分Ｃに隣接している。

開口１３８及び１４６のような開口は、接地平面Ｇと周辺導電性部材１６の各部分との間に形成される。開口１３８及び１４６には、空気、プラスチック及び他の誘電体が充填される。開口１３８及び１４６は、アンテナ構造体４０に関連付けられる。

下部アンテナ４０Ｌは、接地平面Ｇ及び導電性ハウジング部材１６の下部の形状により少なくとも一部分決定される形状を有するループアンテナ構造体により形成される。図６の例において、開口１３８は、長方形として描かれているが、これは単なる例示に過ぎない。実際には、開口１３８の形状は、マイクロホン、フレックス回路のトレース、データポートコネクタ、ボタン、スピーカ、等の導電性構造体を領域２０に配置することにより規定される。

下部アンテナ４０Ｌは、正のアンテナフィード端子５８−１及び接地アンテナフィード端子５４−１で構成されるアンテナフィードを使用してフィードされる。伝送線５２−１（例えば、図４の経路１２２を参照）は、下部アンテナ４０Ｌのアンテナフィードに結合される。ギャップ１８Ｂは、アンテナ４０Ｌの周波数応答を構成する上で助けとなるキャパシタンスを形成する。必要があれば、装置１０は、伝送線５２−１のインピーダンスをアンテナ４０Ｌにマッチングさせる上で助けとなる導電性ハウジング部分、マッチング回路素子、並びに他の構造体及びコンポーネントを有してもよい（例えば、図４の例示的なマッチング回路Ｍ１を参照）。

アンテナ４０ＷＦは、ストリップ１４２のような導体のストリップで形成されたアンテナ共振素子を有する。ストリップ１４２は、フレックス回路上のトレース、堅牢なプリント回路板上のトレース、メタルホイルのストリップ、又は他の導電性構造体から形成される。アンテナ４０ＷＦは、アンテナフィード端子５８−２及び５４−２を使用して伝送線５２−２（例えば、図４の経路１２８を参照）によってフィードされる。

アンテナ４０Ｕは、２分岐逆Ｆ字型アンテナである。伝送線５２−３（例えば、図４の経路１２０を参照）は、アンテナフィード端子５８−３及び５４−３においてアンテナ４０Ｕにフィードするのに使用される。導電性構造体１５０は、誘電体開口１４０をブリッジし、そして接地平面Ｇを周辺ハウジング部材１６に電気的に短絡するのに使用される。導電性構造体１４８及びマッチング回路Ｍ２は、アンテナフィード端子５８−３を点１５２において周辺導電性部材１６に接続するのに使用される。構造体１４８及び１５０のような導電性構造体は、フレックス回路トレース、導電性ハウジング構造体、スプリング、スクリュー、又は他の導電性構造体により形成される。

ギャップ１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄのようなギャップが周辺導電性部材１６に存在する。（図１のギャップ１８Ａは、存在しなくてもよいか、又は装置１０の外部から外面的にギャップのように見えるが、ギャップ１８Ａの位置にはギャップが電気的に存在しないようにハウジング１２の内部に電気的に短絡された仮想ギャップ構造を使用して具現化されてもよい。）ギャップ１８Ｂ、１８Ｃ及び１８Ｄの存在は、周辺導電性部材１６をセグメントに分割する。図６に示すように、周辺導電性部材１６は、第１セグメント１６−１、第２セグメント１６−２、及び第３セグメント１６−３を含む。

セグメント１６−１は、アンテナ４０Ｕのアンテナ共振素子アームを形成する。特に、（アーム長さＬＢＡを有する）セグメント１６−１の第１部分（セグメント）は、（セグメント１６−１がフィードされる）点１５２から、ギャップ１８Ｃにより画成されたセグメント１６−１の端まで延び、そして（アーム長さＨＢＡを有する）セグメント１６−１の第２部分（セグメント）は、点１５２から、ギャップ１８Ｄにより画成されたセグメント１６−１の反対端まで延びる。セグメント１６−１の第１及び第２部分は、逆Ｆ字アンテナの各岐路を形成し、そしてアンテナ４０Ｕの各低帯域（ＬＢ）及び高帯域（ＨＢ）アンテナ共振に関連付けられる。

アンテナ４０Ｌは、例えば、５つの通信帯域（例えば、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚ）における送信及び受信サブ帯域をカバーする。アンテナ４０Ｕは、これら５つの同じ通信帯域をカバーするように構成され手もよいし、又はアンテナ４０Ｌによりカバーされる帯域のサブセットをカバーするように構成されてもよい。

マッチング回路Ｍ２の状態（即ち、状態ＭＡ又はＭＢ）に基づいて及びスイッチ１２６の位置に基づいてアンテナ４０Ｕ（例えば、ハウジング１２の上端２２における装置１０の上部アンテナ）及び４０Ｌ（例えば、ハウジング１２の下端２０における装置１０の下部アンテナ）によりカバーされる例示的帯域を示すテーブルが図７に示されている。

図７のテーブルの最も右の列は、スイッチ１２６の位置（Ｐ１又はＰ２）を示し、そして図７のテーブルの最も左の列は、それにより生じるワイヤレス回路３４の送信及び受信モードを示す。列における各行は、最も左から２番目の列に挙げられたアンテナが種々の通信帯域をどれほど充分に取り扱うか特定するエントリを含む。“Ｈ”でマークされたエントリは、帯域がカバーされることを示す。“Ｌ”でマークされたエントリは、帯域のカバーが“Ｈ”エントリの場合より効率的でないことを示す。“Ｍ”でマークされたエントリは、帯域のカバーが“Ｌ”エントリより効率的であるが、“Ｈ”エントリの場合より効率的でないことを示す。空白の部分は、カバーされない帯域に対応する。丸で囲まれたエントリは、図４のワイヤレス回路３４を使用して動作するときにアンテナごとにどのカバー帯域が使用されるか示す。

スイッチ１２６が位置Ｐ１にあるときは、図７のテーブルの上３行に示されたように、トランシーバ回路３８のＴＸ／ＲＸポート（即ち、スイッチポートＴ１に結合された回路３８のポート）が下部アンテナ４０Ｌに結合され、そして上部アンテナ４０Ｕは、「受信専用」アンテナとして機能して（例えば、信号クオリティの監視について）受信機ＲＸ２へ信号をフィードする。（信号ＳＥＬＥＣＴによりコントロールされる）マッチング回路Ｍ２の状態は、上部アンテナ４０ＵがモードＭＡ（テーブルの第１の行）で機能するか、又はモードＭＢ（テーブルの第２の行）で機能するか決定する。テーブルに示すように、ＭＡモードでは、上部アンテナを使用して、８５０ＲＸ帯域（８５０ＭＨｚ受信帯域）及び１９００ＲＸ帯域（１９００受信帯域）において信号を受信することができる。ＭＢモードでは、上部アンテナを使用して、９００ＲＸ帯域、１８００ＲＸ帯域、及び２１００ＲＸ帯域において信号を受信することができる。下部アンテナは、示された５つの全てのセルラー電話通信帯域（８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚ）において送信及び受信するのに使用することができる。

スイッチ１２６が位置Ｐ２にあるときには、トランシーバ回路３８のＴＸ／ＲＸポートが上部アンテナ４０Ｕに結合され、そして下部アンテナ４０Ｌは、図７のテーブルの下３行に示されたように、「受信専用」アンテナとして機能して、受信機ＲＸ２へ信号をフィードする（例えば、信号クオリティ監視のために）。マッチング回路Ｍ２の状態は、上部アンテナ４０ＵがモードＭＡ（テーブルの第４の行）で機能するか、又はモードＭＢ（テーブルの第５行）で機能するか決定する。テーブルに示すように、ＭＡモードでは、上部アンテナは、８５０ＴＸ及び１９００ＴＸ帯域で信号を送信し、そして８５０ＲＸ及び１９００ＲＸ帯域で信号を受信するのに使用することができる。ＭＢモードでは、上部アンテナは、９００ＴＸ、１８００ＴＸ及び２１００ＴＸ帯域で信号を送信し、そして９００ＲＸ帯域、１８００ＲＸ帯域及び２１００ＲＸ帯域で信号を受信するのに使用することができる。スイッチ１２６が位置Ｐ２にあるときには、下部アンテナは、示された５つの全てのセルラー電話通信帯域（８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ及び２１００ＭＨｚ）において信号を受信するのに（例えば、信号クオリティを監視するために）使用することができる。

必要に応じて、図７のテーブルに挙げられたカバレージとは異なる帯域カバレージを伴うアンテナ構造体を装置１０に使用してもよい。図７のテーブルのアンテナ応答は、単なる例示に過ぎない。

図４のワイヤレス回路３４のようなワイヤレス回路を使用して装置１０を動作することに含まれる例示的ステップが図８に示されている。ステップ２００において、装置１０は、アンテナ４０Ｌ及びアンテナ４０Ｕの性能に関する情報を収集する。例えば、ビットエラー率、フレームエラー率、信号強度、ノイズ、又は受信クオリティの他の指示のような信号クオリティメトリックが測定され、そして送信信号のクオリティに関する情報が収集される（例えば、セルラーネットワークからのフィードバックを使用して）。又、接近センサからのデータも評価されて、アンテナ性能に影響するかどうか（又は影響を受けるおそれがあるかどうか）決定する。ステップ２００の動作中に収集されたデータが評価され（例えば、基本帯域プロセッサ１０２のような記憶及び処理回路２８を使用して）、ワイヤレス回路３４をどのように最適に調整するか決定する。

ステップ２０２の動作中に、ステップ２００の間に得たアンテナ４０Ｌ及び４０Ｕの性能に関する情報に応答して、ワイヤレス回路３４がリアルタイムで構成される。例えば、スイッチ１２６の調整で、信号を送信するアンテナの性能が改善すると決定される場合には、スイッチ１２６が適宜に調整される。マッチング回路Ｍ２に対するマッチング回路調整は、（例えば、装置１０が位置する国に基づき）上部アンテナ４０Ｕが希望の当該帯域をカバーするよう保証するために行われる。

ステップ２０４の動作中に、ステップ２０２で選択された最適な設定を使用して、ワイヤレス回路３４及び装置１０を動作することができる。周期的に、又は所定の基準を満足するのに応答して、線２０６で示すようにステップ２００へコントロールが戻される。ステップ２００へ戻ると、更新されたアンテナ性能データが得られて評価され、ワイヤレス回路３４の構成に対する更なる調整をすべきかどうか決定される。

一実施形態によれば、第１及び第２のアンテナと、第１及び第２のポートを有する高周波トランシーバ回路と、第１のアンテナが第１のポートに結合されそして第２のアンテナが第２のポートに結合された第１のモードで動作すると共に、第１のアンテナが第２のポートに結合されそして第２のアンテナが第１のポートに結合された第２のモードで動作するスイッチング回路とを備えた電子装置が提供される。

別の実施形態によれば、第１のポートは、送信・受信ポートを含み、高周波トランシーバ回路は、その送信・受信ポートを通して信号を送信する送信機を含む。

別の実施形態によれば、第２のポートは、受信ポートを含み、高周波トランシーバ回路は、送信・受信ポートに結合された第１の受信機と、受信ポートに結合された第２の受信機とを含む。

別の実施形態によれば、電子装置は、上端及び下端を有するハウジングも備え、第１のアンテナは、上端に配置された上部セルラー電話アンテナを含み、そして第２アンテナは、下端に配置された下部セルラー電話アンテナを含む。

別の実施形態によれば、電子装置は、セルラー電話を備え、ハウジングは、４つの縁を有し、又、電子装置は、ハウジングの４つの縁に沿って延びる周辺導電性部材も備えている。

別の実施形態によれば、周辺導電性部材は、周辺導電性部材を少なくとも第１及び第２のセグメントへと分離する少なくとも２つの誘電体充填ギャップを有し、上部セルラー電話アンテナは、少なくとも第１セグメントの一部分から形成され、そして下部セルラー電話アンテナは、少なくとも下部セグメントの一部分から形成される。

別の実施形態によれば、上部セルラー電話アンテナは、２岐路逆Ｆ字アンテナを含む。

別の実施形態によれば、電子装置は、スイッチング回路と２岐路逆Ｆ字アンテナとの間に介在された同調可能なマッチング回路も備えている。

一実施形態によれば、上端及び下端を有するハウジングと、ハウジングの周りに延びる周辺導電性部材と、周辺導電性部材から少なくとも一部分形成されると共にハウジングの上端に配置された上部セルラー電話アンテナと、周辺導電性部材から少なくとも一部分形成されると共にハウジングの下端に配置された下部セルラー電話アンテナと、送信機並びに第１及び第２の受信機を含む高周波トランシーバ回路と、第１、第２、第３及び第４ポートを有するスイッチング回路とを備え、第１ポートは、送信機から信号を受信しそしてその信号を第１の受信機へ送り、第３ポートは、第２の受信機へ信号を送り、第２のポートは、下部セルラー電話アンテナに結合され、第４のポートは、上部セルラー電話に結合され、スイッチング回路は、第１のポートが第２のポートに接続されそして第３のポートが第４のポートに接続される第１の状態で動作し、且つ第１のポートが第４のポートに接続されそして第３のポートが第２のポートに接続される第２の状態で動作する電子装置が提供される。

別の実施形態によれば、下部セルラー電話アンテナは、８５０ＭＨｚ帯域、９００ＭＨｚ帯域、１８００ＭＨｚ帯域、１９００ＭＨｚ帯域、及び２１００ＭＨｚ帯域を含む少なくとも５つのセルラー電話通信帯域において信号を受信するように構成される。

別の実施形態によれば、上部セルラー電話アンテナは、５つ未満のセルラー電話通信帯域をカバーするように構成される。

別の実施形態によれば、電子装置は、上部セルラー電話アンテナに接続された調整可能なマッチング回路も備えている。

別の実施形態によれば、電子装置は、第２のポートと下部セルラー電話アンテナとの間に結合された固定のマッチング回路と、第４のポートと上部セルラー電話アンテナとの間に結合された調整可能なマッチング回路も備えている。

別の実施形態によれば、電子装置は、受信したアンテナ信号に基づいて第１及び第２の状態の選択された一方においてスイッチング回路を動作するように構成されたコントロール回路も備えている。

別の実施形態によれば、上部セルラー電話アンテナは、逆Ｆ字アンテナを含む。

別の実施形態によれば、周辺導電性部材は、その周辺導電性部材を少なくとも１つのセグメントへと分離する誘電体充填ギャップを含み、そして逆Ｆ字アンテナは、そのセグメントから形成され且つ第１及び第２の各通信帯域アンテナ共振に関連付けられた第１及び第２の岐路を有する。

別の実施形態によれば、下部セルラー電話アンテナは、上部セルラー電話アンテナより多くのセルラー電話通信帯域をカバーするように構成される。

一実施形態によれば、互いに反対の第１及び第２端並びに４つの縁を有するハウジングと、ハウジング内にマウントされたディスプレイと、ハウジングの４つの縁に沿って延びる周辺導電性部材と、ハウジングの導電性部分から少なくとも一部分形成されたアンテナ接地部と、少なくとも周辺導電性部材の第１セグメント及びアンテナ接地部から形成された第１のアンテナと、少なくとも周辺導電性部材の第２セグメント及びアンテナ接地部から形成された第２のアンテナと、第１及び第２のポートを有する高周波トランシーバ回路と、第１のアンテナが第１のポートに結合されそして第２のアンテナが第２のポートに結合される第１のモードで動作し、且つ第１のアンテナが第２のポートに結合されそして第２のアンテナが第１のポートに結合される第２のモードで動作するスイッチング回路と、を備えた電子装置が提供される。

別の実施形態によれば、第１のポートは、送信・受信ポートを含み、そして高周波トランシーバ回路は、送信・受信ポートを通して信号を送信する送信機を含む。

別の実施形態によれば、第２のポートは、受信ポートを含み、そして高周波トランシーバ回路は、送信・受信ポートに結合された第１の受信機と、受信ポートに結合された第２の受信機とを含む。

以上の説明は、本発明の原理を単に例示するものに過ぎず、当業者であれば、本発明の範囲及び精神から逸脱せずに、種々の変更がなされ得るであろう。

１０：電子装置
１２：ハウジング
１４：ディスプレイ
１６：周辺部材
１６−１、１６−２、１６−３：セグメント
１８Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ：ギャップ
１９：ボタン
２０、２２：領域
２８：記憶及び処理回路
３０：入力／出力回路
３２：入力／出力装置
３４：ワイヤレス通信回路
３５：ＧＰＳ受信機
３６：トランシーバ回路
３８：セルラー電話トランシーバ回路
４０Ｕ、４０Ｌ、４０ＷＦ：アンテナ
４２：ハウジング構造体
４４：電気的コンポーネント
４６：プリント回路板
４８：相互接続部
５０：コネクタ
５２：ケーブル
５４：接地アンテナフィード端子
５６：同軸ケーブル中心コネクタ
５８：正のアンテナフィード端子
１００、１３０：ポート
１０２：基本帯域プロセッサ
１０４：高周波送信機
１０８：インピーダンスマッチング回路
１１０：高周波受信機
１１６、１１９：経路
１２４：低ノイズ増幅器
１２６：スイッチ
１２８：経路
１３４、１３６：スイッチ
１３８、１４６：開口
１４８、１５０：導電性構造体
Ｇ：接地平面
Ｃ：中央部分

Claims (20)

1. 第１及び第２のアンテナと、
   第１及び第２のポートを有する高周波トランシーバ回路と、
   前記第１のアンテナが前記第１のポートに結合されそして前記第２のアンテナが前記第２のポートに結合された第１のモードで動作すると共に、前記第１のアンテナが前記第２のポートに結合されそして前記第２のアンテナが前記第１のポートに結合された第２のモードで動作するスイッチング回路と、を備え、
   前記第１のアンテナは、前記第１のモードの間、複数のセルラー電話通信帯域で高周波信号を送受信するように構成され、
   前記第２のアンテナは、前記第２のモードの間、前記複数のセルラー電話通信帯域のサブセットで高周波信号を受信のみするように構成される、電子装置。
2. 前記第１のポートは、送信・受信ポートを含み、前記高周波トランシーバ回路は、その送信・受信ポートを通して信号を送信する送信機を含む、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記第２のポートは、受信ポートを含み、前記高周波トランシーバ回路は、前記送信・受信ポートに結合された第１の受信機と、前記受信ポートに結合された第２の受信機とを含む、請求項２に記載の電子装置。
4. 上端及び下端を有するハウジングを更に備え、前記第１のアンテナは、前記上端に配置された上部セルラー電話アンテナを含み、そして前記第２アンテナは、前記下端に配置された下部セルラー電話アンテナを含む、請求項３に記載の電子装置。
5. 前記電子装置は、セルラー電話を備え、前記ハウジングは、４つの縁を有し、前記電子装置は、更に、前記ハウジングの４つの縁に沿って延びる周辺導電性部材を備えた、請求項４に記載の電子装置。
6. 前記周辺導電性部材は、前記周辺導電性部材を少なくとも第１及び第２のセグメントへと分離する少なくとも２つの誘電体充填ギャップを有し、前記上部セルラー電話アンテナは、少なくとも前記第１セグメントの一部分から形成され、そして前記下部セルラー電話アンテナは、少なくとも前記下部セグメントの一部分から形成される、請求項５に記載の電子装置。
7. 前記上部セルラー電話アンテナは、２岐路逆Ｆ字アンテナを含む、請求項４に記載の電子装置。
8. 前記スイッチング回路と前記２岐路逆Ｆ字アンテナとの間に介在された同調可能なマッチング回路を更に備えた、請求項６に記載の電子装置。
9. 上端及び下端を有するハウジングと、
   前記ハウジングの周りに延びる周辺導電性部材と、
   前記周辺導電性部材から少なくとも一部分形成されると共に、前記ハウジングの上端に配置された上部セルラー電話アンテナと、
   前記周辺導電性部材から少なくとも一部分形成されると共に、前記ハウジングの下端に配置された下部セルラー電話アンテナと、
   送信機並びに第１及び第２の受信機を含む高周波トランシーバ回路と、
   第１、第２、第３及び第４ポートを有するスイッチング回路と、を備え、
   前記第１ポートは、送信機から信号を受信しそしてその信号を第１の受信機へ送り、前記第３ポートは、第２の受信機へ信号を送り、前記第２のポートは、前記下部セルラー電話アンテナに結合され、前記第４のポートは、前記上部セルラー電話に結合され、前記スイッチング回路は、前記第１のポートが前記第２のポートに接続されそして前記第３のポートが前記第４のポートに接続される第１の状態で動作し、且つ前記第１のポートが前記第４のポートに接続されそして前記第３のポートが前記第２のポートに接続される第２の状態で動作するようにされ、
   前記スイッチング回路が前記第１の状態にあるとき、前記上部セルラー電話アンテナは、複数のセルラー電話通信帯域で信号を受信するが、いかなる信号も送信しない、電子装置。
10. 前記下部セルラー電話アンテナは、８５０ＭＨｚ帯域、９００ＭＨｚ帯域、１８００ＭＨｚ帯域、１９００ＭＨｚ帯域、及び２１００ＭＨｚ帯域を含む少なくとも５つのセルラー電話通信帯域において信号を受信するように構成される、請求項９に記載の電子装置。
11. 前記上部セルラー電話アンテナは、５つ未満のセルラー電話通信帯域をカバーするように構成される、請求項１０に記載の電子装置。
12. 前記上部セルラー電話アンテナに接続された調整可能なマッチング回路を更に備えた、請求項１１に記載の電子装置。
13. 前記第２のポートと前記下部セルラー電話アンテナとの間に結合された固定のマッチング回路と、前記第４のポートと前記上部セルラー電話アンテナとの間に結合された調整可能なマッチング回路とを更に備えた、請求項９に記載の電子装置。
14. 受信したアンテナ信号に基づき前記第１及び第２の状態の選択された一方において前記スイッチング回路を動作するように構成されたコントロール回路を更に備えた、請求項９に記載の電子装置。
15. 前記上部セルラー電話アンテナは逆Ｆ字アンテナを含む、請求項９に記載の電子装置。
16. 前記周辺導電性部材は、その周辺導電性部材を少なくとも１つのセグメントへと分離する誘電体充填ギャップを含み、前記逆Ｆ字アンテナは、前記セグメントから形成され且つ第１及び第２の各通信帯域アンテナ共振に関連付けられた第１及び第２の岐路を有する、請求項１５に記載の電子装置。
17. 前記下部セルラー電話アンテナは、前記上部セルラー電話アンテナより多くのセルラー電話通信帯域をカバーするように構成される、請求項１５に記載の電子装置。
18. 互いに反対の第１及び第２端並びに４つの縁を有するハウジングと、
    前記ハウジング内にマウントされたディスプレイと、
    前記ハウジングの４つの縁に沿って延びる周辺導電性部材と、
    前記ハウジングの導電性部分から少なくとも一部分形成されたアンテナ接地部と、
    少なくとも前記周辺導電性部材の第１セグメント及び前記アンテナ接地部から形成された第１のアンテナと、
    少なくとも前記周辺導電性部材の第２セグメント及び前記アンテナ接地部から形成された第２のアンテナと、
    送信・受信ポート及び受信専用ポートを有する高周波トランシーバ回路と、
    前記第１のアンテナが前記送信・受信ポートに結合されそして前記第２のアンテナが前記受信専用ポートに結合される第１のモードで動作し、且つ前記第１のアンテナが前記受信専用ポートに結合されそして前記第２のアンテナが前記送信・受信ポートに結合される第２のモードで動作するスイッチング回路と、を備え、
    前記スイッチング回路が前記第１のモードにあるとき、前記第２のアンテナは、複数のセルラー電話通信帯域で信号を受信する高周波トランシーバ回路内の受信機のみに接続される、電子装置。
19. 前記高周波トランシーバ回路は、前記送信・受信ポートを通して信号を送信する送信機を含む、請求項１８に記載の電子装置。
20. 前記受信機は、前記受信専用ポートに接続され、前記高周波トランシーバ回路は、前記送信・受信ポートに結合された追加の受信機を含む、請求項１９に記載の電子装置。

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