JP6941730B2

JP6941730B2 - 設備用アンテナ及び折り畳み可能設備

Info

Publication number: JP6941730B2
Application number: JP2020513295A
Authority: JP
Inventors: 岩張
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2018-09-12
Publication date: 2021-09-29
Anticipated expiration: 2038-09-12
Also published as: EP3667815B1; CN109494477A; JP2020532918A; US20200287274A1; EP3667815A1; WO2019052466A1; EP3667815A4; CN109494477B; US11121454B2

Description

本開示は通信の分野に関するが、これに限定されない。

端末設備は、小型化、薄型化、軽量化が進む一方で、より多くの機能を有することが可能となり、端末設備のアンテナ設計に対する要求が一層高くなっている。実現できる機能が多ければ多いほど携帯電話内部のスペースが緊迫し、アンテナに残されるスペースがますます少なくなり、如何にしてより小さいスペースで同一又はより優れた性能を実現するかは、現在の端末アンテナ設計の難点の1つである。

携帯電話などのデュアルスクリーン設備の登場により、アンテナの設計難度がさらに高くなっている。デュアルスクリーン携帯電話のハードウェア設計はより複雑になり、アンテナに残される設置スペースがより少なくなるとともに、スクリーンの開閉状態がアンテナの性能に大きく影響するため、従来の携帯電話用アンテナに基づいて設計するのは困難である。

本開示の一実施例によれば、メインボードが設けられた本体と、前記本体とは別に設けられた第1のスクリーンと、を含む電子設備用アンテナであって、前記本体が位置する側に設けられた給電点と、前記給電点に接続され、前記本体が位置する側から前記第1のスクリーンが位置する側に延伸する第1のアンテナと、前記本体が位置する側に設けられた第2のアンテナと、前記本体と前記第1のスクリーンとの間に橋渡しされた回転軸と、を備え、前記回転軸と前記第1のアンテナとの間にはスイッチが設けられている、アンテナが提供される。

本開示の別の実施例によれば、メインボードが設けられた本体と、第1のスクリーンと、アンテナと、を含む折り畳み可能設備であって、前記アンテナは、前記本体が位置する側に設けられた給電点と、前記給電点に接続され、前記本体が位置する側から前記第1のスクリーンが位置する側に延伸する第1のアンテナと、前記本体が位置する側に設けられた第2のアンテナと、前記本体と前記第1のスクリーンとの間に橋渡しされた回転軸と、を備え、前記回転軸と前記第1のアンテナとの間にはスイッチが設けられている、折り畳み可能設備が提供される。

ここで説明する図面は本開示をさらに理解するためのものであり、本開示の一部である。本開示の例示的な実施例及びその説明は本開示を説明するためのものであり、本開示を不適切に限定するものではない。図面のうち、

図1は、本開示の実施例による電子設備用アンテナの構造を示す概略平面図である。図2は、本開示の実施例によるアンテナの回転軸における回路図である。図3は、本開示の実施例による、第1の状態におけるアンテナのリターンロスの概略図である。図4は、本開示の実施例による、第2の状態におけるアンテナのリターンロスの概略図である。

［具体的な実施形態］
以下では図面及び実施例を組み合わせて、本開示を詳細に説明する。なお、本開示の実施例及び実施例における特徴は、矛盾がない場合、互いに組み合わせることができる。

本開示の明細書及び特許請求の範囲、ならびに上記図面における「第1の」、「第2の」などの用語は、類似の対象を区別するためのものであり、特定の順序又は前後順序を記載するためのものではないことを理解されたい。

科学技術のたゆまぬ発展に伴い、携帯電話も小型化、薄型化が進んでいるが、その機能はますます増えている。関連技術における携帯電話用アンテナも、最初の外付けヘリカルアンテナから内蔵の金属平板逆Fアンテナ（The Planar Inverted-F Antenna，PIFA）、さらにはフレキシブル回路基板（Flexible Printer Circuit，FPC）、レーザーダイレクトストラクチャリング（Laser Direct Structuring，LDS）のアンテナ、金属縁アンテナまでプロセスが進展し続けている。如何にして限られたスペースに要求を満たすアンテナを設計することは、折畳み設備又はフリップ設備の場合、関連技術におけるアンテナが全て単一のアンテナであり、その応用場面は限られている。

関連技術における折畳み式携帯電話又はフリップ式携帯電話のいずれも回転軸を用いて携帯電話の2つの部分を接続するが、回転軸を用いると携帯電話の一定のスペースが占有されてしまう。現在の携帯電話の周波数帯域はますます多くなり、ルーティング面積もますます大きくなり、構造とアンテナ設計の両立が困難になっている。アンテナを回転軸の近傍に配置すると、アンテナの性能が必然的に回転軸によって妨害されるため、アンテナの性能が不十分になる。また、デュアルスクリーン携帯電話の開閉状態もアンテナの状態に影響し、この2つの状態の差が大きすぎると、アンテナのデバッグに大きな影響を与え、アンテナのデバッグの難度が高くなる。

図1は、本開示の実施例による電子設備用アンテナの構造を示す概略平面図である。
図1に示すように、電子設備は、メインボードが設けられた本体1と、第1のスクリーン2と、を含んでもよく、アンテナは、本体1が位置する側に設けられ、信号を導入可能な給電点11と、給電点11に接続され、本体1が位置する側から第1のスクリーン2が位置する側に延伸する第1のアンテナ12と、本体1が位置する側に設けられた第2のアンテナ13と、本体1と第1のスクリーン2との間に橋渡しされた回転軸14と、を含んでもよく、回転軸14と第1のアンテナ12との間にはスイッチ15が設けられている。

本開示の実施例によれば、回転軸14をアンテナの一部として用いることによって、アンテナのスペースを節約し、コストを低減し、回転軸がアンテナに及ぼす影響も低減することができる。また、本体1と第1スクリーン2の開閉の2つの状態を通じてアンテナの動作状態を切り替えることにより、異なる使用場面でアンテナを異なる動作周波数帯域に切り替え、アンテナの性能を向上させることができ、アンテナ干渉が大きく性能が低いという関連技術における技術課題は解決された。

一つの実施例において、アンテナ12は本体1と第1のスクリーン2のクリーンエリア20内に配置される。

一つの実施例において、本体1は第2のスクリーンを含んでもよい。本体1が第2のスクリーンを含む場合、当該電子設備は、例えばデュアルスクリーン携帯電話などのデュアルスクリーン設備である。また、本体1はキーボードを含んでもよく、この場合、当該電子設備は、例えばフリップ式携帯電話などのフリップ設備である。また、本体1と第1のスクリーン2は他の形態で組み合わせることができ、例えば、電子設備は回転可能設備であってもよい。

一つの実施例において、第1のアンテナ12の長さは4分の1波長であってもよい。
一つの実施例において、スイッチ15は単極単投スイッチであってもよい。

一つの実施例において、スイッチ15は給電点11に隣接してもよく、それにより、組み立ての際により多くのスペースを節約し、回路のルーティングを減らすことができる。

一つの実施例において、スイッチ15は、本体1と第1のスクリーン2が開いているときはオン状態になってもよく、本体1と第1のスクリーン2が閉じているときはオフ状態になってもよい。

一つの実施例において、スイッチ15は、本体1又は第1のスクリーン2に設けられたホールセンサに接続されてもよい。スイッチ15はホールセンサの異なる状態によって制御されてもよく、本体1と第1のスクリーン2が開閉されることによってホールセンサの状態が切り替えられてもよい。

一つの実施例において、第1のアンテナ12と第2のアンテナ13はそれぞれ回転軸14の両側で接地される。第1のアンテナ12は、スイッチ15及び回転軸14を介して第1のスクリーン2側の床に接続されてもよく、第2のアンテナ13は、本体1側で直接床に接続されて寄生アンテナとして機能するようにしてもよい。

本開示の実施例は、メインボードが設けられた本体1と、第1のスクリーン2と、図1に示されているアンテナと、を含む折り畳み可能設備をさらに提供する。

一つの実施例において、折り畳み可能設備は、本体1又は第1のスクリーン2に設けられ、スイッチ15に接続されたホールセンサをさらに含んでもよい。

一つの実施例において、本体1は第2のスクリーンを含んでもよい。
図1に示すように、アンテナは給電点11、第1のアンテナ12、第2のアンテナ13、回転軸14及びスイッチ15から構成される。本実施例は、回転軸14を介して本体1と第1のスクリーン2を接続することを概略的に示しているにすぎず、他のタイプの接続方式も本開示の技術案に適用されてもよい。

本体1が第2のスクリーンを含む場合、回転軸14は2つのスクリーンの間に橋渡しされて接続の役割を果たすことができる。回転軸14は、メインスクリーン（即ち、第2のスクリーン）側では接地されておらず、サブスクリーン（即ち、第1のスクリーン）側で接地されている。

給電点11はメインスクリーン側に位置してもよく、信号が給電点11からアンテナ12に入る。アンテナ12は、メインスクリーンとサブスクリーンのクリーンエリア20内に配置されてもよく、アンテナ12の長さは約4分の1波長である。

第1のアンテナ12は、給電点11の近傍でスイッチ15を介して回転軸14に接続された上で、回転軸14を介してサブスクリーン側の床に接続されている。スイッチ15は単極単投スイッチであってもよい。

第2のアンテナ13は、メインスクリーン側で直接床に接続されて寄生アンテナとして機能するようにしてもよい。

メインスクリーン及びサブスクリーンが開いているとき、スイッチ15はオンになってもよく、アンテナは第1の状態に切り替えられ、即ち、第1のアンテナ12は回転軸14を介して接地され、従来のIFAアンテナを形成し、隣の寄生アンテナ（即ち、第2のアンテナ13 ）との結合作用により、850 MHzの低周波数及び2.4 GHzの高周波数を有する2周波アンテナを形成する。メインスクリーン及びサブスクリーンが閉じているとき、スイッチ15はオフになってもよく、アンテナは第2の状態に切り替えられ、即ち、第1のアンテナ12はモノポールアンテナを形成し、寄生アンテナ（即ち、第2のアンテナ13）との結合作用により、900 MHzの低周波数及び1.7〜2.1 GHzの中間周波数を有する多周波アンテナを形成する。スイッチ15は、ホール素子によってオンオフ制御をしてもよい。以上の操作により、アンテナは異なる周波数帯域間で切り替えられる。

図2は、本開示の実施例によるアンテナの回転軸における回路図である。
図2に示すように、回転軸14は、ホール素子30に接続されたスイッチ15に接続され、単極単投スイッチ15は給電点11に接続される。給電点11はアンテナ給電源とされてもよい。

実験室では、治具を製作することによってこの2種類のアンテナ状態に対しそれぞれパッシブテストを行い、B5/B40とB1/B3/B8の2組の周波数帯域間でアンテナを切り替えることができ、必要に応じて動作周波数帯域を調整してもよい。

図3は、本開示の実施例による、第1の状態におけるアンテナのリターンロスの概略図であり、図4は、本開示の実施例による、第2の状態におけるアンテナのリターンロスの概略図である。

図3と図4を参照すると、この2種類の状態のいずれも低周波効率が30%を超えており、高周波効率が40%を超えているため、本開示の実施例によるアンテナが正常に使用可能であることが証明され得る。

本開示の実施例によれば、回転軸をアンテナの一部として、接地された回転軸に接続されるか否かによってアンテナの状態を制御し、回転軸自体の金属特性を十分利用し、緊迫した構造設計において、一部のアンテナのルーティングスペースを節約することができる。

本開示の実施例によれば、回転軸をアンテナの一部とすることにより、アンテナが占有するスペースを節約すると同時に、アンテナの異なる状態をアンテナ回転軸を利用して変更することにより、アンテナ性能の向上を図ることができる。回転軸をアンテナの一部として用いることにより、アンテナのスペースを節約し、コストを低減し、回転軸がアンテナに及ぼす影響も低減することができる。また、デュアルスクリーンの開閉の2つの状態を通じてアンテナの動作状態を切り替えることにより、異なる使用場面で携帯電話のアンテナを異なる動作周波数帯域に切り替え、アンテナの性能を向上させることができる。

以上は本開示の実施例にすぎず、本開示を限定するものではない。本開示は、当業者にとって種々の変更及び変形が可能であり、本開示の思想及び原則の範囲内で行われたあらゆる修正、同等の置換、改善などは本開示の請求範囲内に含まれていると見なされる。

Claims

メインボードが設けられた本体と、前記本体とは別に設けられた第１のスクリーンと、を含む電子設備用アンテナであって、
前記本体が位置する側に設けられた給電点と、
前記給電点に接続され、前記本体が位置する側から前記第１のスクリーンが位置する側に延伸する第１のアンテナと、
前記本体が位置する側に設けられた第２のアンテナと、
前記本体と前記第１のスクリーンとの間に橋渡しされた回転軸と、
を備え、
前記回転軸と前記第１のアンテナとの間にはスイッチが設けられ、
前記第１のアンテナは、前記スイッチ及び前記回転軸を介して第１のスクリーンの床に接続されている、
アンテナ。
前記第１のアンテナの長さは４分の１波長である、
請求項１に記載のアンテナ。
前記スイッチは単極単投スイッチである、
請求項１に記載のアンテナ。
前記スイッチは前記給電点に隣接している、
請求項１に記載のアンテナ。
前記スイッチは、前記本体と前記第１のスクリーンが開いているときはオン状態になり、前記本体と前記第１のスクリーンが閉じているときはオフ状態になる、
請求項１に記載のアンテナ。
前記スイッチは、前記本体と前記第１のスクリーンのいずれかに設けられたホールセンサに接続されている、
請求項１に記載のアンテナ。
前記第１のアンテナは前記第１のスクリーンが位置する側で接地され、
前記第２のアンテナは前記本体が位置する側で接地される、
請求項１に記載のアンテナ。
前記本体は第２のスクリーンを含む、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のアンテナ。
メインボードが設けられた本体と、第１のスクリーンと、アンテナと、を含む折り畳み可能設備であって、
前記アンテナは、
前記本体が位置する側に設けられた給電点と、
前記給電点に接続され、前記本体が位置する側から前記第１のスクリーンが位置する側に延伸する第１のアンテナと、
前記本体が位置する側に設けられた第２のアンテナと、
前記本体と前記第１のスクリーンとの間に橋渡しされた回転軸と、を備え、
前記回転軸と前記第１のアンテナとの間にはスイッチが設けられ、
前記第１のアンテナは、前記スイッチ及び前記回転軸を介して第１のスクリーンの床に接続されている、
折り畳み可能設備。
前記本体と前記第１のスクリーンのいずれかに設けられ、前記スイッチに接続されたホールセンサをさらに含む、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。
前記本体は第２のスクリーンを含む、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。
前記第１のアンテナの長さは４分の１波長である、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。
前記スイッチは単極単投スイッチである、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。
前記スイッチは前記給電点に隣接している、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。
前記スイッチは、前記本体と前記第１のスクリーンが開いているときはオン状態になり、前記本体と前記第１のスクリーンが閉じているときはオフ状態になる、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。
前記第１のアンテナは前記第１のスクリーンが位置する側で接地され、
前記第２のアンテナは前記本体が位置する側で接地される、
請求項９に記載の折り畳み可能設備。