JP7360474B2 - アンテナアセンブリ及び携帯端末 - Google Patents

Description

本願は、携帯端末技術の分野に関連し、特に、アンテナアセンブリ及び携帯端末に関連する。

携帯端末技術の急速な発展に伴い、携帯電話又はタブレットコンピュータ等の携帯端末装置が、一般に、セルラー通信、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless-Fidelity、略してＷｉＦｉ）通信、及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ通信等の複数の無線通信機能を有する。従って、無線通信のための複数の動作周波数帯域をカバーするように、複数のアンテナ又は複数の共振周波数を有するアンテナを携帯端末装置のために構成する必要がある。しかしながら、現段階では、シンプルで薄型の携帯端末装置への設計トレンドの下で、アンテナが使用できる正味のスペースが益々制限され、アンテナの動作環境が悪化し、アンテナ同士の間の分離が不十分になっており、アンテナの性能に影響を与える。

本願は、アンテナ同士の間の分離及びアンテナの性能を改善するための、アンテナアセンブリ及び携帯端末を提供する。

第１の態様によれば、アンテナアセンブリが提供され、アンテナアセンブリは、携帯端末の通信に適用される。アンテナアセンブリの特定の構成中に、アンテナアセンブリは少なくとも２つのアンテナを含み、例えば、アンテナアセンブリは第１のアンテナ及び第２のアンテナを含む。第１のアンテナは結合ループアンテナであり、第２のアンテナはループアンテナである。第１のアンテナの構成中に、第１のアンテナは、第１の給電点と、第１の給電点に接続された第１の放射体とを含む。同様に、第２のアンテナの構成中に、第２のアンテナは、第２の給電点と、第２の給電点に接続された第２の放射体とを含む。また、第１のアンテナ及び第２のアンテナが携帯端末に配置される場合に、第１のアンテナ及び第２のアンテナの放射体同士の間には特定の位置関係がある。具体的には、第１の放射体と第２の放射体との間にギャップが配置される。加えて、ギャップに近い第２の放射体の端部には、第１のアンテナ及び第２のアンテナによって共有される第１の接地ワイヤが設けられる。ギャップから離れた第２の放射体の端部には、第２の接地ワイヤが設けられる。アンテナアセンブリにはさらに接地（ground）が含まれる。第１の接地ワイヤ及び第２の接地ワイヤは別々に接地に接続される。通信中に、第１の放射体の電流は第１の接地ワイヤを介して接地に導かれ、第２の放射体の電流は第１の接地ワイヤ及び第２の接地ワイヤを介して接地に導かれる。さらに、アンテナが使用されているときに、第１のアンテナ及び第２のアンテナはさらに接地における電流を励起し、接地において第１のアンテナ及び第２のアンテナによって励起される電流は直交して相補的である。前述の説明から、第１のアンテナ及び第２のアンテナの構成中に、第１のアンテナ及び第２のアンテナの放射体の端部同士の間にギャップしかないことが分かり得る。ただし、接地において第１のアンテナ及び第２のアンテナによって励起される電流が直交して相補的であるため、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の電流にクロストークが発生せず、それにより第１のアンテナと第２のアンテナとの間のアイソレーション（isolation：分離）が向上し、通信中の第１のアンテナ及び第２のアンテナの性能を保証する。

第１の放射体の特定の構成中に、第１の放射体の電流経路は、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／８より大きく、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／２より小さい。より具体的には、第１の放射体の長さが、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／４である。

第２の放射体の特定の構成中に、第１の接地ワイヤと第２の放射体との間の接続点から、ギャップに近い第２の放射体の端部までの電流経路の長さが、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／８よりも大きく、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／４より小さい。

さらに、第１の接地ワイヤと第２の放射体との間の接続点から、第２の接地ワイヤと第２の放射体との間の接続点までの電流経路の長さが、第２のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／４より大きく、第２のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長よりも小さい。

第１のアンテナ及び第２のアンテナの特定の構成中に、第１のアンテナ及び第２のアンテナはそれぞれ、少なくとも１つの動作周波数帯域を有する。ただし、特定の構成中に、第１のアンテナ及び第２のアンテナは、少なくとも１つの同一の動作周波数帯域を有する。

第１のアンテナの特定の構成中に、第１のアンテナは、少なくとも２つの動作周波数帯域を有する。この場合に、第１の接地ワイヤの構成中に、第１の接地ワイヤには、少なくとも２つの動作周波数帯域をフィルタリングするための周波数選択ネットワークが設けられる。異なる動作周波数帯域に対応する電流は、配置された周波数選択ネットワークを介して個別に接地される。

周波数選択ネットワークの特定の構成中に、第１のアンテナが少なくとも２つの動作周波数帯域を有する場合に、第１の接地ワイヤは、第１のワイヤと、第１のワイヤに並列に接続された少なくとも２本の第２のワイヤとを含む。各第２のワイヤは接地される。周波数選択ネットワークは、第１のアンテナ及び第２のアンテナの各動作周波数帯域に対応するＬＣ回路を含む。各ＬＣ回路の第１のインダクタが、第１のワイヤに配置され、各ＬＣ回路の第１のコンデンサが、各第２のワイヤと１対１で対応している。ＬＣ回路は、配置された第１のインダクタ及び配置された第１のコンデンサによって形成され、異なる電流をフィルタリングする。

特定の実施可能な解決策において、第１のアンテナ及び第２のアンテナが対応して複数の動作周波数帯域（２つ以上）を有する場合に、周波数選択ネットワークは、動作周波数帯域のサイズの降順で動作周波数帯域をフィルタリングし、その後、接地する。

第１のアンテナ及び第２のアンテナが複数の動作周波数帯域（２つ以上）を有する場合に、対応する周波数選択ネットワークには、異なる動作周波数帯域に対応する電流をフィルタリングするために複数のＬＣ回路が設けられる。さらに、特定の構成中に、ＬＣ回路によってフィルタリングされた動作周波数帯域に対応する電流は、第２の放射体から離れる方向に徐々に減少する。

アンテナアセンブリの特定の構成中に、第１のアンテナ及び第２のアンテナに加えて、アンテナアセンブリは第３のアンテナをさらに含み得、第３のアンテナの動作周波数帯域は、第１のアンテナ及び第２のアンテナの動作周波数帯域よりも低い。第３のアンテナは第３の給電点を含み、第３の給電点は、第１の接地ワイヤを介して第２の放射体に電気的に接続される。第１の接地ワイヤには、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワークが設けられる。これにより、アンテナアセンブリの通信効果がさらに向上する。

前述のマッチングネットワークの特定の構成中に、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワークは、第２のインダクタを含む。確かに、マッチングネットワークは、並列に接続された複数の第２のインダクタをさらに含むことができ、第３の給電点は、選択スイッチを使用して選択された（複数の）第２のインダクタのうちの１つを介して第２の放射体に接続することができる。

第３の給電点が第２の放射体に接続される場合に、第３の給電点は、第１の接地ワイヤの第１のワイヤを介して第２の放射体に特に接続される。

さらに、第３のアンテナの特定の構成中に、第２の給電点は、第２の給電線を介して第２の放射体に接続され、第２の給電線には、高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワークが設けられる。高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワークの配置により、第３のアンテナの電流が第１の給電点及び第２の給電点に流れ込むのが防止され、３つのアンテナの間の分離を向上させる。

第２のマッチングネットワークの特定の構成中に、高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワークは、第２のコンデンサを含む。

第１のアンテナ及び第２のアンテナの特定の構成中に、接地において第１のアンテナ及び第２のアンテナによって励起される電流は、直交して相補的であり、それにより、アンテナ同士の間の分離を向上させる。

第１のアンテナ及び第２のアンテナの特定の構成中に、第１のアンテナは、接地において縦方向の電流（longitudinal current：縦電流）を励起することができるアンテナであり、第２のアンテナは、接地において横方向の電流（lateral current：横電流）を励起することができるアンテナである。従って、第１のアンテナ及び第２のアンテナは、直交して相補的な電流を生成することができ、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の分離を向上させる。

第２の放射体の構成中に、第２の放射体には、電流の方向を分割するための設定点が設けられる。設定点では、電流の一部が第１の方向に流れ、電流の一部が第２の方向に流れる。第１の方向は第２の方向と反対である。

特定の実施可能な解決策では、第１のアンテナはＬＢ／ＭＢ／ＨＢアンテナであり、第２のアンテナはＷｉＦｉアンテナであり、第３のアンテナはＧＰＳアンテナである。

第２の態様によれば、携帯端末が提供される。携帯端末は、金属フレームと、前述の解決策のいずれか１つによるアンテナアセンブリとを含む。

金属フレームは、少なくとも第１の金属セグメント及び第２の金属セグメントを含み、ギャップが、第１の金属セグメントと第２の金属セグメントとの間に配置される。第１の金属セグメントは第１の放射体を含み、第２の金属セグメントは第２の放射体を含む。

前述の技術的解決策では、第１のアンテナ及び第２のアンテナの構成中に、第１のアンテナ及び第２のアンテナの放射体の端部同士の間にギャップのみが存在する。ただし、接地において第１のアンテナ及び第２のアンテナによって励起される電流は直交して相補的であるため、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の電流にクロストークが発生せず、それにより第１のアンテナと第２のアンテナとの間の分離が向上し、通信中の第１のアンテナ及び第２のアンテナの性能を保証する。

本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの概略構造図である。 本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの電流の概略図である。 本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの別の概略構造図である。 本願の一実施形態による、携帯端末内のアンテナアセンブリの概略図である。 本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの定在波シミュレーションの概略図である。 本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの効率シミュレーションの概略図である。 本願の一実施形態による、第１のアンテナと第２のアンテナとの間の分離のデバッグ図である。 本願の一実施形態による、第１のアンテナと第３のアンテナとの間の分離のデバッグ図である。

本願の目的、技術的解決策、及び利点をより明確にするために、以下では、添付の図面を参照して、本願をさらに詳細に説明する。

本願の実施形態で提供されるアンテナアセンブリの理解を容易にするために、以下では、最初に、本願の実施形態で提供されるアンテナアセンブリの適用シナリオについて説明する。アンテナアセンブリは、携帯端末、例えば、携帯電話、タブレットコンピュータ、又はノートブックコンピュータ等の一般的な携帯端末に適用される。しかしながら、携帯端末の薄型化の進展に伴い、アンテナのクリアランスが小さくなりつつあり、アンテナ同士の間のアイソレーションに大きな影響を与え、携帯端末の通信効果を低下させている。従って、本願の実施形態は、携帯端末の通信性能を向上させるためのアンテナアセンブリを提供する。以下では、添付の図面及び特定の実施形態を参照して、本願の実施形態で提供するアンテナアセンブリについて詳細に説明する。

図１は、本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの構造を示している。図１から分かるように、本願のこの実施形態で提供されるアンテナアセンブリは、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０を含む。第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の特定の構成中に、第１のアンテナ１０は、第１の給電点１２と、この第１の給電点１２に接続された第１の放射体１１とを含む。アンテナアセンブリが携帯端末に配置される場合に、第１のアンテナ１０の第１の給電点１２は、携帯端末のメインボードに配置される。第１の放射体１１は、メインボードに配置されたフレキシブル回路又はプリントされた金属層、又は携帯端末の金属フレーム上の金属セグメントの一部等、携帯端末における異なる導電性構造であり得る。さらに、第１の給電点１２が第１の放射体１１に接続される場合に、第１の給電点１２は、第１の給電線１３を介して第１の放射体１１に直接電気的に接続される。第１の給電線１３は、第１の給電点１２及び第１の放射体１１を電気的に接続するためのワイヤ、フレキシブル回路、又はプリントされた金属層等様々な構造を使用することもできる。

第１のアンテナ１０の特定の構成中に、第１のアンテナ１０は結合ループアンテナであり、第１のアンテナ１０の第１の放射体１１の電流は、スロットを介して第２のアンテナ２０の第２の放射体２１に結合され、且つ第２のアンテナ２０の第２の放射体２１の第１の接地ワイヤを介して接地される。第１の放射体１１の特定の構成中に、第１の放射体１１の電流経路長が、特定の長さの要件を満たし、第１の放射体１１の長さが、第１のアンテナ１０の動作周波数帯域に対応する波長の１／８より大きく、第１のアンテナ１０の動作周波数帯域に対応する波長の１／２より小さい。例えば、第１の放射体１１の電流経路長は、第１の給電線１３が弾性シート又はＬＤＳ（Laser Direct Structuring：レーザー直接構造化）を介して第１の放射体１１に接続されるときの上記の構造に関する電流経路の長さを含む。第１の放射体１１の電流経路長はＬであり、第１のアンテナ１０の動作周波数帯域に対応する波長はｈである。次に、ｈの１／８倍＜Ｌ＜ｈの１／２倍である。特定の構成中に、第１の放射体１１の長さＬは、第１のアンテナ１０の動作周波数帯域に対応する波長の１／４であり得る。あるいはまた、第１の放射体１１の長さは、第１のアンテナ１０の動作周波数帯域に対応する波長の１／４に略等しい。第１の放射体１１の電流経路長Ｌは、第１の放射体１１と第１の給電線１３との間の接続点ａから第１の放射体１１の端部ｂまでの長さを指す。

動作中に、第１のアンテナ１０は、図２に示されるように、少なくとも１つの動作周波数帯域を有する。図２は、第１のアンテナ１０が２つの動作周波数帯域を有しており、２つの動作周波数帯域が異なる電流の流れに対応するケースを示している。実線の矢印は一方の動作周波数帯域に対応する電流の流れを表し、破線の矢印は他方の動作周波数帯域に対応する電流の流れを表す。ただし、使用される動作周波数帯域に関係なく、第１のアンテナ１０に対応する電流は、第１の給電点１２から流れ出し、第１の給電線１３を通って第１の放射体１１に流れ込み、第１の放射体１１に沿って接地に流れる。図２に示される矢印の太さは電流の大きさを示す。図２から確認できるように、第１のアンテナ１０において、第１の給電点１２から第１の放射体１１に流れる電流は徐々に減少する。さらに、動作中に、第１のアンテナ１０は、接地５０における電流を励起し、ここで、接地５０は、携帯端末のプリント回路基板又は中間フレーム等の構造であり得る。引き続き図２を参照すると、第１のアンテナ１０は、図２の接地５０において実線の矢印によって示されるように、接地５０において縦方向の電流を励起することができる。電流の流れの方向は、図２に示される矢印によって示される方向である。確かに、２つの動作周波数帯域を有する第１のアンテナ１０は特定の例であり、本願の実施形態で提供される第１のアンテナ１０は、３つ、４つ、及び他の異なる量の動作周波数帯域等の他の量の動作周波数帯域を有し得ることを理解されたい。

引き続き図１を参照すると、第１のアンテナ１０が接地されると、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の接地の理解を容易にするために、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は接地ワイヤを共有する。以下では、第２のアンテナ２０について説明する。図１に示されるように、第２のアンテナ２０はループアンテナであり、このループアンテナは、第２の給電点２２及びこの第２の給電点２２に接続された第２の放射体２１を含み、さらに第２の放射体２１の両端に配置された２本の接地ワイヤを含む。アンテナアセンブリが携帯端末に配置されるときに、第２のアンテナ２０の第２の給電点２２は携帯端末のメインボードに配置される。第２の放射体２１は、メインボードに配置されたフレキシブル回路又はプリントされた金属層、或いは携帯端末の金属フレーム上の金属セグメントの一部等、携帯端末における異なる導電性構造であり得る。また、第２の給電点２２が第２の放射体２１に接続されるときに、第２の給電点２２は、第２の給電線２３を介して第２の放射体２１に直接電気的に接続される。第２の給電線２３は、第２の給電点２２と第２の放射体２１とを電気的に接続するためのワイヤ、フレキシブル回路、又はプリントされた金属層等の様々な構造を使用することもできる。

図１に示されるように、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の特定の構成中に、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は互いに隣接して配置され、第１のアンテナ１０の第１の放射体１１と第２のアンテナ２０の第２の放射体２１との間にギャップがある。引き続き図１を参照すると、第２のアンテナ２０の２つの接地を説明し易くするために、２本の接地ワイヤを、それぞれ、第１の接地ワイヤ３０及び第２の接地ワイヤ４０と呼ぶことにする。第１の接地ワイヤ３０は、ギャップに近い第２の放射体２１の端部に配置された接地ワイヤであり、第２の接地ワイヤ４０は、ギャップから離れた端部に配置された接地ワイヤである。第２の給電線２３は、第１の接地ワイヤ３０と第２の接地ワイヤ４０との間に配置される。第１の接地ワイヤ３０は、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０によって共有される接地ワイヤである。動作中に、第１のアンテナ１０の第１の放射体１１における電流の少なくとも一部が、第２の放射体２１に結合され、次に第２の放射体２１における第１の接地ワイヤ３０を介して接地される。第２の放射体２１の電流の少なくとも一部もまた、第１の接地ワイヤ３０を介して接地される。前述の説明から、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、接地のために第１の接地ワイヤ３０を共有することが分かり得る。

第２の放射体２１の特定の構成中に、前述の説明から、第２の放射体２１のセクション（部分）が第１のアンテナ１０に結合されることが分かり得る。図１に示されるように、特定の構成中に、第１のアンテナに結合された第２の放射体２１のセクションは、第１の接地ワイヤ３０と第２の放射体２１との間の接続点ｃから、ギャップに近い第２の放射体２１の端部ｅまでのセクションである。特定の構成中に、第１の接地ワイヤ３０と第２の放射体２１との間の接続点ｃから、ギャップに近い第２の放射体２１の端部ｅまでの電流経路の長さは、第１のアンテナ２１の動作周波数帯域に対応する波長の１／８より大きく、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／４より小さい。確かに、第１の接地ワイヤ３０が前述の弾性シート及びＬＤＳを介して第２の放射体２１に接続されるときに、弾性シート及びＬＤＳの長さをさらに含めることができる。

さらに、第２の放射体２１の電流経路長は、特定の長さ要件、すなわち、第１の接地ワイヤ３０と第２の放射体２１との間の接続点から、第２の接地ワイヤ４０と第２の放射体２１との間の接続点までの電流経路の長さが、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長の１／４より大きく、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長よりも小さいという要件をさらに満たす。第２の放射体２１の電流経路長は、第２の給電線２３が弾性シート又はＬＤＳ（Laser Direct Structuring：レーザー直接構造化）を介して第２の放射体２１に接続されるときの上記の構造に関する電流経路の長さを含む。第２の放射体２１の長さＬ１は、第２の放射体２１と第１の接地ワイヤ３０との間の接続点ｃから、第２の放射体２１と第２の接地ワイヤ４０との間の接続点ｄまでの電流経路の長さである。第２の放射体２１における点ｃと点ｄとの間の電流経路の長さはＬ１であり、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長はｈ１であり、ｈ１の１／４倍＜Ｌ１＜ｈ１の１倍である。例えば、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長の１／２を使用してもよい。あるいはまた、第２の放射体２１の長さは、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長の１／２に略等しい。

前述の説明から、第２の放射体２１の構成中に、満たす必要のある電流経路長は以下の通りであることが分かり得る。セクションｃｅの電流経路長は、第１のアンテナ２１の動作周波数帯域に対応する波長の１／８より大きく、第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／４より小さい。セグメントｃｄの電流経路長は、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長の１／４より大きく、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域に対応する波長よりも小さい。

動作中に、第２のアンテナ２０は少なくとも１つの動作周波数帯域を有しており、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０がそれぞれ少なくとも１つの動作周波数帯域を有する場合に、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、少なくとも１つの同一又は類似の動作周波数帯域を有する。いわゆる類似性（類似）とは、第１のアンテナ１０の動作周波数帯域が、第２のアンテナ２０の動作周波数帯域と、指定された範囲だけ異なることを意味する。

引き続き図２を参照すると、図２は、第２のアンテナ２０が動作周波数帯域を有する場合の電流の流れのケースを示している。このケースでは、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、同一又は類似の動作周波数帯域を有する。図２に示される電流において、実線の矢印は、動作周波数帯域に対応する電流の流れを表す。図２に示される第２のアンテナ２０が作動しているときに、電流は、第２の給電点２２から流れ出て、第２の給電線２３を通って第２の放射体２１に流れ込み、第２の放射体２１において第２の放射体２１の両端に流れる。第２の放射体２１の両端に流れる電流は、それぞれ、第１の接地ワイヤ３０及び第２の接地ワイヤ４０に沿って接地に流れる。また、第２の放射体２１には、電流の方向を分割するための設定点ｆが設けられる。設定点では、電流の一部が第１の方向に流れ、電流の一部が第２の方向に流れる。第１の方向は第２の方向と反対である。例えば、第１の方向はｆがｅを指す方向であり、第２の方向はｆがｄを指す方向である。さらに、第１のアンテナ１０が作動しているときに、第１のアンテナ１０は、前述のギャップを横切って作動した後に、第１の接地ワイヤ３０を介して接地される。接地５０の特定の構成中に、接地５０は、携帯端末のプリント回路基板又は中間フレーム等の構造であり得る。さらに、接地５０は、第１の接地ワイヤ３０及び第２の接地ワイヤ４０に別々に電気的に接続される。さらに、動作中に、第２のアンテナ２０は、接地５０おいて電流を励起する。図２に示されるように、第２のアンテナ２０は、図２の接地５０における破線の矢印によって示されるように、接地５０において横方向の電流を励起することができる。電流の流れの方向は、図２に示される矢印で示される方向である。図２に示される電流から、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０が作動しているときに、接地５０において２つのアンテナによって励起される電流は直交して相補的であり、接地電流同士の間にクロストークがなく、それによりアンテナの分離が向上することが分かり得る。確かに、１つの動作周波数帯域を有する第２のアンテナ２０は特定の例であり、本願の実施形態で提供される第２のアンテナ２０は、３つ、４つ、及び他の異なる量の動作周波数帯域等の他の量の動作周波数帯域を有し得ることを理解されたい。

第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０が同一又は類似の動作周波数帯域を有する場合に、図２から、第１のアンテナ１０と第２のアンテナ２０との両方が第１の接地ワイヤ３０を介して接地されることが分かり得る。この場合に、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、同時に、接地において電流を励起する。第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、接地５０おいて直交して相補的な電流を生成するために使用される。第１のアンテナ１０は、接地５０において縦方向の電流を励起し、第２のアンテナ２０は、接地において横方向の電流を励起する。特定の実装中に、第１のアンテナ１０は結合ループアンテナであり、第２のアンテナ２０はループアンテナである。第１のアンテナ１０の構造及び第２のアンテナ２０の構造については、前述の説明を参照されたい。前述の説明から、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の端部はギャップを共有し、２つのアンテナの間の距離は比較的短いことが分かり得る。しかしながら、接地５０において第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０によって励起される電流が直交して相補的であり、２つのアンテナの電流でクロストークが発生しないので、第１のアンテナ１０と第２のアンテナ２０との間の良好な分離がある。

引き続き図１及び図２を参照すると、第１のアンテナ１０が少なくとも２つの動作周波数帯域を有する場合に、接地中の２つの電流のクロストークを回避するために、第１の接地ワイヤ３０の構成中に、第１の接地ワイヤ３０には、少なくとも２つの動作周波数帯域フィルタリングするための周波数選択ネットワークが設けられる。異なる動作周波数帯域に対応する電流は、第１の接地ワイヤ３０に配置された周波数選択ネットワークを介して別々に接地される。図２に示される第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０を例として使用する。第１のアンテナ１０は２つの動作周波数帯域を有しており、第２のアンテナ２０は１つの動作周波数帯域を有する。第１の接地ワイヤ３０の構成中に、第１の接地ワイヤ３０は、第１のワイヤ３３と、この第１のワイヤ３３と並列に接続された２つの第２のワイヤ３４とを含む。２つの第２のワイヤ３４は接地される。配置された周波数選択ネットワークは、２つの第２のワイヤ３４の間の第１のワイヤ３３に配置された第１のインダクタ３１と、第２のワイヤ３４にそれぞれ配置された第１のコンデンサ３２とを含む。すなわち、ＬＣ回路は、配置された第１のインダクタ３１及び配置された第１のコンデンサ３２によって形成され、異なる動作周波数帯域に対応する電流をフィルタリングする。図２に示されるように、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、同一又は類似の動作周波数帯域を有しており、動作周波数帯域に対応する電流は、図２の実線に対応する電流である。第１のアンテナ１０に対応する別の動作周波数帯域の電流は、図２の破線に対応する電流であり、破線で表される電流は実線で表される電流よりも小さい。図２から、２つの電流が接地されると、実線で表される電流は、第１のワイヤ３３と、第２のワイヤ３４のうちの一方の第１のコンデンサ３２とを通って流れ、次に接地に流れることが分かり得る。第２のワイヤ３４は、配置された第２のワイヤ３４の第２の放射体２１に近いワイヤ、すなわち、電流が最初に電流の流れの方向に流れるワイヤである。破線で表される電流が第１の接地ワイヤ３０を通って流れるときに、電流は、第２のワイヤ３４（実線で表される電流が流れる第２のワイヤ３４）の第１のコンデンサ３２によってフィルタリングされ、次に、電流は、他方の第２のワイヤ３４の第１のコンデンサ３２を介して接地される。

確かに、前述の実施形態は、第１のアンテナ１０が２つの動作周波数帯域を有しており、第２のアンテナ２０が１つの動作周波数帯域を有する例を使用して説明していることを理解されたい。本願の実施形態で提供される第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０は、それぞれ２つ以上の動作周波数帯域を有し得る。前述の動作周波数帯域が異なる場合に、対応する周波数選択ネットワークは、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の各動作周波数帯域に対応するＬＣ回路を含む。各ＬＣ回路の第１のインダクタ３１が、第１のワイヤ３３に配置され、各ＬＣ回路の第１のコンデンサ３２が、各第２のワイヤ３４と１対１で対応している。複数のＬＣ回路が、異なる動作周波数帯域に対応する電流をフィルタリングするように配置される。特定のフィルタリング中に、周波数選択ネットワークは、動作周波数帯域のサイズの降順で順次フィルタリングを実行することができる。特定の実装中に、前述のＬＣ回路を使用してフィルタリングも実行される。不等動作周波数帯域に対応する第２のワイヤ３４は、第１のワイヤ３３に順次配置され、第１のインダクタ３１が、任意の２つの第２のワイヤ３４の間に配置される。さらに、第２の放射体２１から離れる方向において、第２のワイヤ３４に配置された第１のコンデンサ３２の静電容量値は徐々に減少する。このようにして、異なる動作周波数帯域に対応する電流を、配置した周波数選択ネットワークを介して順次接地することができる。

図３は、本願の一実施形態によるアンテナアセンブリの別の概略構造図である。図３に示される構造では、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０に加えて、アンテナアセンブリは、第３のアンテナをさらに含み得る。第３のアンテナの構成中に、第３のアンテナの動作周波数帯域は、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の動作周波数帯域よりも低い。

例えば、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の動作周波数帯域は、２．４ＧＨｚ及び２．５ＧＨｚ等の２．４ＧＨｚ～２．５ＧＨｚの間である。第３のアンテナの動作周波数帯域は１．５７５ＧＨｚ又は７００ＭＨｚ～９６０ＭＨｚである。引き続き図３を参照すると、第３のアンテナは、第３の給電点６０と、この第３の給電点６０に接続された放射体とを含む。第３のアンテナ及び第２のアンテナ２０は、放射体を共有する。つまり、第３のアンテナの放射体は上記の第２の放射体２１である。図３に示されるように、第３の給電点６０が第２の放射体２１に電気的に接続されるときに、第３の給電点６０は、第１の接地ワイヤ３０を介して第２の放射体２１に電気的に接続される。前述の説明から、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の電流が第１の接地ワイヤ３０を通って流れることが分かり得る。従って、第３の給電点６０が第１の接地ワイヤ３０に接続される場合に、第１の接地ワイヤ３０には、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワーク６１が設けられる。

引き続き図３を参照すると、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワーク６１の特定の構成中に、図３に示されるように、第３の給電点６０は、第１のワイヤ３３に電気的に接続され、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワーク６１は第１のワイヤ３３に配置され、低周波を通過させ、高周波数を分離するための第１のマッチングネットワーク６１の配置位置が、第３の給電点６０と最も近い第２のワイヤ３４との間にある。第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の電流が接地されるときに、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワーク６１の配置によって、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の電流が第３の給電点６０に流れ込むのを防止することができる。第３の給電点６０の電流が第１のワイヤ３３を通って流れるときに、第２のワイヤ３４に配置された第１のコンデンサ３２は、第３の給電点６０によって入力された低動作周波数帯域に対応する電流を遮断することができるので、第３の給電点６０によって入力された電流は、第２の放射体２１に流れ込むことができる。

第１のマッチングネットワーク６１の特定の構成中に、第１のマッチングネットワーク６１は、第２のインダクタ、又は直列に接続された複数の第２のインダクタ、又は第２のインダクタ及びコンデンサによって形成された回路等様々な形態になり得る。さらに、マッチングネットワーク６１は、並列に接続された複数の第２のインダクタをさらに含むことができ、第３の給電点６０は、選択スイッチを使用して選択された（複数の）第２のインダクタのうちの１つを介して第２の放射体２１に接続することができ、それにより周波数選択機能を実現する。

前述の説明から、動作中に、第３のアンテナは、第２のアンテナ２０の第２の放射体２１を使用することが分かり得る。第２の給電線２３の特定の構成中に、第３のアンテナの電流が第２の給電点２２に流れ込むのを防止するために、第２の給電点２２は、第２の給電線２３を介して第２の放射体２１に接続され、第２の給電線２３には、高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワーク２４が設けられる。特定の構成中に、高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワーク２４は、異なる電気部品を含み得る。例えば、第２のマッチングネットワーク２４は、第２のコンデンサを含むか、又は第２のマッチングネットワーク２４は、並列に接続された複数の第２のコンデンサをさらに含むことができ、第３の給電点６０は、選択スイッチを使用して選択された（複数の）第２のコンデンサのうちの１つを介して第２の放射体２１に接続することができ、それにより周波数選択機能を実現する。

高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワーク２４の配置により、第３の給電点６０によって第２の放射体に供給される電流が第２の給電点２２に流れ込むのを防止しながら、第２の給電点２２によって出力される電流を第２の放射体２１に供給することが可能になり、それにより第２のアンテナ２０と第３のアンテナとの間の分離を向上させる。

本願の実施形態で提供されるアンテナアセンブリの理解を容易にするために、アンテナアセンブリは、このアンテナアセンブリが第１のアンテナ１０、第２のアンテナ２０、及び第３のアンテナを含み、これら３つのアンテナの間の分離について説明する例を使用することによってシミュレートされる。第１のアンテナ１０、第２のアンテナ２０、及び第３のアンテナの放射体は、携帯端末の金属フレーム上の構造を使用する。具体的には、図４を参照すると、金属フレームは、少なくとも第１の金属セグメント７１及び第２の金属セグメント７２を含み、ギャップが、第１の金属セグメント７１と第２の金属セグメント７２との間に配置される。第１の放射体１１は第１の金属セグメント７１を含み、第２の放射体２１は第２の金属セグメント７２を含む。モバイル端末の全体のサイズは：７５ｍｍ＊１５５ｍｍ＊７．５ｍｍである。プラスチックのパラメータは：誘電定数３．５及び損失角正接０．００３７である。第１のアンテナ１０はＬＢ／ＭＢ／ＨＢアンテナであり、第２のアンテナ２０はＷｉＦｉアンテナであり、第３のアンテナはＧＰＳアンテナである。シミュレーション結果を図５及び図６に示す。図５は、第１のアンテナ１０、第２のアンテナ２０、及び第３のアンテナの定在波シミュレーション効果を示している。マーキングポイント７及び８が配置される曲線は、第２のアンテナのシミュレーション曲線である。マーキングポイント１及び２が配置される曲線は、第１のアンテナのシミュレーション曲線である。マーキングポイント３が配置される曲線は、第３のアンテナのシミュレーション曲線である。図６は、各アンテナの効率を示している。図５及び図６から、３つのアンテナの間で良好な分離及び良好な通信効果があることが分かり得る。図４に示されるアンテナは、デバッグされる。図７及び図８に示されるように、第２のアンテナ２０と第１のアンテナとの間のアイソレーションは２０ｄＢ以下に達することができ、第３のアンテナと第１のアンテナ１０との間のアイソレーションは－１６ｄＢ未満である。

さらに、本願の一実施形態は、携帯端末をさらに提供する。携帯端末は、金属フレームと、前述の態様のいずれか１つによるアンテナアセンブリとを含む。金属フレームは、少なくとも第１の金属セグメント７１及び第２の金属セグメント７２を含み、ギャップが、第１の金属セグメント７１と第２の金属セグメント７２との間に配置される。第１の金属セグメント７１は、第１の放射体１１であり、第２の金属セグメント７２は、第２の放射体２１である。前述の技術的解決策では、第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０の構成中に、第１のアンテナ及び第２のアンテナの放射体の端部同士の間にギャップのみが存在する。しかしながら、接地において第１のアンテナ１０及び第２のアンテナ２０によって励起される電流は直交して相補的であるため、電流が接地ワイヤを介して接地に導かれるときに、接地において第１のアンテナ１０によって励起される電流は、第２の給電点流れ込まない。同様に、接地において第２のアンテナ２０によって励起された電流は、第１の給電点に流れ込まない。従って、第１のアンテナ１０と第２のアンテナ２０との間の電流にクロストークが発生せず、それにより、第１のアンテナ１０と第２のアンテナ２０との間の分離が向上し、通信中の第１のアンテナ１０と第２のアンテナ２０の性能が保証される。

明らかに、当業者は、本願の精神及び範囲から逸脱することなく、本願に様々な修正及び変更を加えることができる。本願は、本願のこれらの修正及び変更が本願の特許請求の範囲及びそれらの同等の技術の範囲内にあるという条件で、本願のこれらの修正及び変更を網羅することを目的としている。

Claims (13)

1. 携帯端末に適用されるアンテナアセンブリであって、当該アンテナアセンブリは少なくとも第１のアンテナ及び第２のアンテナを含み、
   前記第１のアンテナは、第１の給電点と、該第１の給電点に接続された第１の放射体とを含み、
   前記第２のアンテナは、第２の給電点と、該第２の給電点に接続された第２の放射体とを含み、前記第１の放射体と前記第２の放射体との間にギャップが配置され、該ギャップに近い前記第２の放射体の端部には、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナによって共有される第１の接地ワイヤが設けられ、それによって前記第１のアンテナの前記第１の放射体上の電流の少なくとも一部が、前記第２の放射体に結合され、次に前記第２の放射体で前記第１の接地ワイヤを介して接地され、前記ギャップから離れた前記第２の放射体の端部には、第２の接地ワイヤが設けられており、
   当該アンテナアセンブリにはさらに接地が含まれ、前記第１の接地ワイヤ及び前記第２の接地ワイヤは別々に前記接地に接続され、
   前記第１のアンテナは、少なくとも２つの動作周波数帯域を有しており、前記第１の接地ワイヤには、前記少なくとも２つの動作周波数帯域をフィルタリングするための周波数選択ネットワークが設けられており、
   前記第１の接地ワイヤは、第１のワイヤと、該第１のワイヤに別々に接続された少なくとも２本の第２のワイヤとを含み、各第２のワイヤは接地されており、前記周波数選択ネットワークは、前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナの各動作周波数帯域に対応するＬＣ回路を含み、各ＬＣ回路の第１のインダクタが前記少なくとも２本の第２のワイヤの間において前記第１のワイヤに配置され、各ＬＣ回路の第１のコンデンサが各第２のワイヤに対応する、
   アンテナアセンブリ。
2. 前記第１の放射体の電流経路長は、前記第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／８より大きく、前記第１のアンテナの前記動作周波数帯域に対応する前記波長の１／２より小さい、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
3. 前記第１の接地ワイヤと前記第２の放射体との間の接続点から、前記ギャップに近い前記第２の放射体の前記端部までの電流経路の長さが、前記第１のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／８よりも大きく、前記第１のアンテナの前記動作周波数帯域に対応する前記波長の１／４より小さい、請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
4. 前記第１の接地ワイヤと前記第２の放射体との間の接続点から、前記第２の接地ワイヤと前記第２の放射体との間の接続点までの電流経路の長さが、前記第２のアンテナの動作周波数帯域に対応する波長の１／４より大きく、前記第２のアンテナの前記動作周波数帯域に対応する前記波長よりも小さい、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリ。
5. 前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナは、少なくとも１つの同一の動作周波数帯域を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリ。
6. 当該アンテナアセンブリは第３のアンテナをさらに含み、該第３のアンテナの動作周波数帯域が前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナの前記動作周波数帯域よりも低く、
   前記第３のアンテナは第３の給電点を含み、該第３の給電点は前記第１の接地ワイヤを介して前記第２の放射体に電気的に接続されており、前記第１の接地ワイヤには、低周波を通過させ、高周波を分離するための第１のマッチングネットワークが設けられている、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリ。
7. 低周波を通過させ、高周波を分離するための前記マッチングネットワークは第２のインダクタを含む、請求項６に記載のアンテナアセンブリ。
8. 前記第２の給電点は、第２の給電線を介して前記第２の放射体に接続され、前記第２の給電線には、高周波を通過させ、低周波を分離するための第２のマッチングネットワークが設けられている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリ。
9. 高周波を通過させ、低周波を分離するための前記第２のマッチングネットワークは第２のコンデンサを含む、請求項８に記載のアンテナアセンブリ。
10. 前記第２の放射体には、電流の方向を分割するための設定点が設けられており、該設定点では、前記電流の一部が第１の方向に流れ、前記電流の一部が前記第１の方向とは反対である第２の方向に流れる、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリ。
11. 前記接地において前記第１のアンテナ及び前記第２のアンテナによって励起される電流が直交して相補的である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリ。
12. 前記第１のアンテナは、前記接地において縦方向の電流を励起することができ、前記第２のアンテナは、前記接地において横方向の電流を励起することができる、請求項１１に記載のアンテナアセンブリ。
13. 金属フレームと、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のアンテナアセンブリとを含む携帯端末であって、
    前記金属フレームは、少なくとも第１の金属セグメント及び第２の金属セグメントを含み、前記第１の金属セグメントと前記第２の金属セグメントとの間にギャップが配置され、前記第１の放射体は前記第１の金属セグメントを含み、前記第２の放射体は前記第２の金属セグメントを含む、携帯端末。

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