MX2012005865A - Antena ajustable dinamicamente que soporta multiples modos de antena. - Google Patents

Antena ajustable dinamicamente que soporta multiples modos de antena.

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Abstract

Pueden proporcionarse dispositivos electrónicos que contienen sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica. Los sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica pueden incluir sistemas de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia acoplados a una antena ajustable. La antena ajustable puede contener estructuras conductivas de antena tales como estructuras conductivas de alojamiento de dispositivos electrónicos. Componentes eléctricos tales como conmutadores y circuitos resonantes pueden utilizarse para configurar la antena para operar en dos o más modos de antena diferentes a diferentes bandas de comunicaciones respectivas. Sistema de circuitos electrónicos de control puede utilizarse para controlar los conmutadores. La antena puede configurarse para operar como antena en F invertida en un modo de operación y una antena de ranura en un segundo modo de operación.

Description

ANTENA AJUSTABLE DINÁMICAMENTE QUE SOPORTA MÚLTIPLES MODOS DE ANTENA CAMPO DE LA INVENCIÓN Esto se relaciona en general con dispositivos electrónicos y, de manera más particular, con sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica y antenas para dispositivos electrónicos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los dispositivos electrónicos tales como computadoras portátiles y teléfonos celulares a menudo se proporcionan con capacidades de comunicación inalámbrica. Por ejemplo, los dispositivos electrónicos pueden utilizar sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica de largo alcance tales como sistemas de circuitos electrónicos de teléfonos celulares y sistemas de circuitos electrónicos Wi ax (IEEE 802.16). Los dispositivos electrónicos también pueden utilizar sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica de corto alcance tales como sistemas de circuitos electrónicos WiFi® (IEEE 802.11 ) y sistemas de circuitos electrónicos Bluetooth®.
Puede ser desafiante implementar estructuras de antena en los dispositivos electrónicos inalámbricos. Por ejemplo, los dispositivos electrónicos portátiles a menudo se limitan en tamaño, lo cual puede restringir la cantidad de espacio disponible para implementar estructuras de antena. Algunos dispositivos electrónicos portátiles contienen estructuras conductivas tales como estructuras de alojamiento conductivo, estructuras de pantalla, y tarjetas de sistemas de circuitos electrónicos impresos. Existe a menudo un deseo de proporcionar antenas que cubren una diversidad de bandas de comunicaciones, pero eso puede ser difícil en ambientes donde el espacio es limitado y en los cuales las estructuras de antena se localizan cerca de estructuras conductivas.
Por lo tanto puede ser deseable ser capaz de proporcionar estructuras de antena mejoradas para dispositivos electrónicos inalámbricos.
SUMARIO DE LA INVENCIÓN Pueden proporcionarse dispositivos electrónicos que contienen sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica. Los sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica pueden incluir sistemas de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia acoplados a una antena ajustable. Los sistemas de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia pueden utilizarse para transmitir y recibir señales de radio frecuencia a través de la antena ajustable.
Un circuito de control en el dispositivo electrónico puede utilizarse para hacer ajustes dinámicos a la antena para soportar la operación en diferentes modos de antena. Por ejemplo, el circuito de control puede utilizarse para abrir y cerrar, de manera selectiva, conmutadores en la antena para sintonizar la antena en función de cuál banda de comunicaciones se está utilizando por los sistemas de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia. Si se desea, las disposiciones de sintonización de antena pueden implementarse al utilizar circuitos pasivos. Por ejemplo, una antena ajustable puede incluir circuitos pasivos tales como circuitos resonantes que cambian la impedancia a diferentes frecuencias de operación y en consecuencia reconfiguran la antena para soportar diferentes modos de antena a diferentes frecuencias de operación.
La antena ajustable puede contener estructuras conductivas de antena tales como estructuras conductivas de alojamiento de dispositivos electrónicos. Las estructuras conductivas de antena pueden incluir un miembro de alojamiento conductivo periférico, estructuras de alojamiento interno, porciones conductivas de componentes eléctricos tales como conectores, pantallas, altavoces, micrófonos, partes de tarjetas de circuitos impresos, u otras estructuras conductivas. Componentes eléctricos, tales como conmutadores y circuitos resonantes pueden utilizarse para configurar las estructuras conductivas de la antena ajustable a fin de que operen como diferentes tipos de antenas en diferentes modos de antena.
Atributos adicionales de la invención, su naturaleza y diversas ventajas serán más obvios a partir de los dibujos adjuntos y la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una vista en perspectiva de una dispositivo electrónico ilustrativo con sistema de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica que tiene estructuras de antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama esquemático de un sistema que incluye un dispositivo electrónico del tipo que puede proporcionarse con estructuras de antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 3 es un diagrama de circuitos del sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento en un dispositivo electrónico que se acopla a una antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva de una porción interior de un dispositivo electrónico que muestra cómo un componente eléctrico, tal como un circuito resonante o un conmutador, puede utilizarse para conectar una hendidura llena de dieléctrico a un miembro de alojamiento conductivo periférico para interconectar estructuras conductivas de antena de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 5 es un diagrama de un conmutador ilustrativo del tipo que puede abrirse y cerrarse por el sistema de circuitos electrónicos de control para ajustar una antena ajustable a fin de que la antena opere en diferentes modos de antena en diferentes bandas respectivas de comunicación inalámbrica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 6 es un diagrama de circuitos de una circuito resonante ilustrativo del tipo que puede exhibir diferentes impedancias a diferentes frecuencias de operación cuando se utiliza en una antena ajustable a fin de que la antena opere en diferentes modos de antena en diferentes bandas respectivas de comunicación inalámbrica de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 7 es un gráfico que muestra cómo la impedancia de un circuito resonante del tipo mostrado en la Figura 6 puede variar en función de la frecuencia a fin de que el circuito exhiba diferentes impedancias a diferentes frecuencias de operación cuando se utiliza en una antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 8 es un diagrama de una antena en F invertida ilustrativa del tipo que puede utilizarse para formar parte de una antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 9 es un diagrama de otra antena en F invertida ilustrativa del tipo que puede utilizarse para formar parte de una antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 10 es un diagrama de una antena de ranura ilustrativa del tipo que puede utilizarse para formar parte de una antena ajustable de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 1 1 es un diagrama de una antena ajustable ilustrativa que tiene estructuras conductivas de antena y un componente electrónico con una impedancia dependiente de la frecuencia tal como un conmutador controlado activamente o un circuito resonante pasivo que permite que la antena ajustable opere como antena en F invertida a bajas frecuencias y como antena de ranura a altas frecuencias de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
La Figura 12 es un gráfico que muestra cómo una antena ajustable del tipo mostrado en la Figura 11 puede configurarse para operar en una primera banda de comunicaciones centrada a una primera frecuencia (inferior) y puede configurarse para operar en una segunda banda de comunicaciones centrada a una segunda frecuencia de operación (superior).
La Figura 13 es una vista superior de un dispositivo electrónico ilustrativo que contiene antenas tal como una antena ajustable que tiene modos de operación de antena en F invertida y de ranura de acuerdo con una modalidad of la presente invención.
La Figura 14 es un gráfico que muestra bandas de comunicaciones ilustrativas que pueden cubrirse al utilizar una antena ajustable del tipo mostrado en la Figura 13 de acuerdo con una modalidad de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Pueden proporcionarse dispositivos electrónicos con sistemas de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica. El sistema de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica puede incluir estructuras de antena ajustable. Las estructuras de antena ajustable pueden utilizarse para implementar una o más antenas ajustables. Las estructuras de antena ajustable pueden utilizarse en cualquier equipo electrónico adecuado. El uso de antenas ajustables en dispositivos electrónicos tales como dispositivos electrónicos portátiles algunas veces se describe en este documento como ejemplo ilustrativo. Si se desea, las estructuras de antena ajustable pueden implementarse en otro equipo electrónico.
Las estructuras de antena ajustable pueden ajustarse al utilizar componentes configurados ' activamente, tales como conmutadores. Con este tipo de disposición, los sistema de circuitos electrónicos de control dentro del dispositivo electrónico pueden emitir señales de control que dependen de cuál modo de operación se desea. Si, por ejemplo, un procesador de banda base, microprocesador, u otro sistema de circuitos electrónicos de control dentro del dispositivo electrónico desea colocar el dispositivo en un modo en el cual señales inalámbricas puedan gestionarse en un primer intervalo de frecuencias, el sistema de circuitos electrónicos de control puede emitir instrucciones de control que colocan uno o más conmutadores en un primer estado. Si se desea transmitir y recibir señales inalámbricas en un segundo intervalo de frecuencias, el sistema de circuitos electrónicos de control puede emitir instrucciones de control que colocan el o los conmutadores en un segundo estado. Los estados de los conmutadores determinan cuáles porciones de las estructuras conductivas de antena se conectan eléctricamente entre sí, lo que en consecuencia configura las estructuras conductivas de antena para operar en diferentes modos de antena en diferentes intervalos de frecuencias. Si se desea, algunas o todas las estructuras de antena en el dispositivo electrónico pueden configurarse al utilizar un sistema de circuitos electrónicos que exhibe una impedancia dependiente de la frecuencia. El sistema de circuitos electrónicos de impedancia dependiente de la frecuencia, el cual algunas veces se refiere como sistema de circuitos electrónicos resonantes o sistema de circuitos electrónicos de filtro, puede acoplarse entre una o más estructuras conductivas que forman las estructuras de antena. Cuando opera a algunas frecuencias, un circuito resonante puede exhibir una impedancia relativamente baja y puede acoplar ciertas estructuras de antena en conjunto. Cuando opera a otras frecuencias, el circuito resonante puede exhibir una impedancia relativamente alta y puede aislar eléctricamente esas estructuras de antena. Las frecuencias de operación a las cuales los circuitos resonantes exhiben altas y bajas impedancias pueden configurarse para permitir que la antena ajustable opere en diferentes modos de antena en diferentes bandas de comunicaciones deseadas.
Combinaciones de estas disposiciones también pueden utilizarse. Por ejemplo, pueden formarse estructuras de antena que incluyen conmutadores ajustados activamente y circuitos resonantes ajustados pasivamente. A diferentes frecuencias de operación, los circuitos resonantes exhibirán diferentes impedancias, conectando y desconectando de manera selectiva en consecuencia estructuras conductivas de antena. Al mismo tiempo, el sistema de circuitos electrónicos de control puede utilizarse para generar señales de control para conmutadores que conectan y desconectan, de manera selectiva, estructuras conductivas de antena entre sí. Las estructuras de antena en el dispositivo 10 por lo tanto pueden ajustarse para cubrir un conjunto deseado de bandas de frecuencias al utilizar ajustes pasivos de antena (por ejemplo, ajustes dependientes de la frecuencia a una antena en virtud de la inclusión del sistema de circuitos electrónicos de impedancia dependiente de la frecuencia entre las estructuras conductivas de antena) y/o al utilizar ajustes activos para conmutar el sistema de circuitos electrónicos que se acopla entre las estructuras conductivas de antena.
Un dispositivo electrónico ilustrativo del tipo que puede proporcionarse con una antena que se forma a partir de estructuras conductivas de antena que se acoplan en conjunto al utilizar circuitos resonantes y/o sistema de circuitos electrónicos de conmutación activamente controlados, se muestra en la Figura 1. El dispositivo electrónico 10 puede ser un dispositivo electrónico portátil u otro dispositivo electrónico adecuado. Por ejemplo, el dispositivo electrónico 10 puede ser una computadora laptop, un computadora de tableta, un dispositivo de alguna forma más pequeño tal como un dispositivo de reloj pulsera, dispositivo colgante, dispositivo auricular, dispositivo de audífono, u otro dispositivo portátil o miniatura, un teléfono celular, un reproductor multimedia, dispositivos más grandes tales como computadoras de escritorio, computadoras integradas en monitores de computadoras, u otros dispositivos electrónicos.
El dispositivo 10 puede incluir un alojamiento tal como el alojamiento 12. El alojamiento 12, el cual algunas veces puede referirse como un estuche, puede formarse de plástico, vidrio, cerámica, combinaciones de fibras, metal (por ejemplo, acero inoxidable, aluminio, etc.), otros materiales adecuados, o una combinación de estos materiales. En algunas situaciones, partes del alojamiento 12 pueden formarse a partir de material dieléctrico u otro de baja conductividad. En otras situaciones, el alojamiento 12 o por lo menos algunas de las estructuras que constituyen el alojamiento 12 pueden formarse a partir de elementos metálicos.
El dispositivo 10, si se desea, puede tener una pantalla tal como la pantalla 14. La pantalla 14, por ejemplo, puede ser una pantalla táctil que incorpora electrodos capacitivos táctiles o que incorpora un sensor táctil formado al utilizar otros tipos de tecnología de sensores táctiles (por ejemplo, tecnología de sensores táctiles acústicos, tecnología de sensores táctiles basados en luz, tecnología de sensores táctiles basados en sensores de presión, tecnología de sensores táctiles resistivos, etc.). La pantalla 14 puede incluir píxeles de imágenes formados a partir de diodos de emisión de luz (LEDs), LEDs orgánicos (OLEDs), celdas de plasma, elementos de tinta electrónica, componentes de pantalla de cristal líquido (LCD), u otras estructuras adecuadas de píxeles de imágenes. Una capa de cubierta, tal como una capa de vidrio de cubierta, puede cubrir la superficie de la pantalla 14. Porciones de la pantalla 14, tales como las regiones periféricas 20I, pueden ser inactivas y pueden estar desprovistas de estructuras de píxeles de imágenes. Porciones de la pantalla 14, tal como la porción central rectangular 20A (limitada por la línea discontinua 20), pueden corresponder a la parte activa de la pantalla 14. En la región de pantalla activa 20A, un arreglo de píxeles de imágenes puede utilizarse para mostrar imágenes para un usuario.
La capa de vidrio de cubierta que cubre la pantalla 14 puede tener aberturas, tal como una abertura circular para el botón 16, y una abertura de puerto de altavoz, tal como la abertura de puerto de altavoz 18 (por ejemplo, para un audífono para un usuario). El dispositivo 10 también puede tener otras aberturas (por ejemplo, aberturas en la pantalla 14 y/o alojamiento 12 para dar cabida a botones de volumen, botones de timbre, botones de dormir, y otros botones, aberturas para una clavija de audio, conectores de puertos de datos, ranuras de medios desmontables, etc.).
El alojamiento 12 puede incluir un miembro conductivo periférico tal como el miembro de alojamiento conductivo periférico 17. El miembro conductivo periférico 17 puede ser un bisel que corre alrededor del borde superior del alojamiento 12, alrededor de una parte o toda la periferia de la pantalla 14, o puede tener otras conformaciones. Por ejemplo, una parte o todo el miembro conductivo 17 puede formar paredes laterales para el dispositivo 10. Las paredes laterales pueden tener superficies verticales que son perpendiculares a la superficie de la pantalla 14 o pueden tener superficies curvas o rectas que se orientan en ángulos no perpendiculares con respecto a la superficie plana de la pantalla 14. Con una disposición adecuada, la cual algunas veces se describe en este documento como ejemplo, el miembro conductivo periférico 17 puede formarse a partir de un miembro en forma de banda metálica que rodea sustancialmente toda la periferia de la pantalla rectangular 14. El miembro de alojamiento conductivo periférico 17, y otras estructuras conductivas en el dispositivo 10, pueden formarse a partir de materiales conductivos tal como el metal. Por ejemplo, el miembro de alojamiento conductivo periférico 17 puede formarse a partir de un metal tal como aluminio o acero inoxidable (como ejemplos).
Como se muestra en la Figura 1 , el miembro conductivo periférico 17, si se desea, puede contener una o más hendiduras llenas de dieléctrico 19 (por ejemplo, una o más hendiduras tales como las hendiduras 19-1 , 19-2, 19-3, y 19-4). Las hendiduras 19 pueden llenarse con dieléctricos tales como aire, plástico, cerámica, vidrio, u otros materiales dieléctricos. En configuraciones en las cuales una o más hendiduras 19 se presentan dentro del miembro conductivo periférico 17, el miembro conductivo periférico 17 puede dividirse en segmentos respectivos. Por ejemplo, el miembro conductivo periférico 1 puede dividirse en un primer segmento que se extiende entre las hendiduras 19-1 y 19-2, un segundo segmento que se extiende entre las hendiduras 19-2 y 19-3, un tercer segmento que se extiende entre las hendiduras 19-3 y 19-4, y un cuarto segmento que se extiende entre las hendiduras 19-4 y 19-1. En configuraciones con hendiduras llenas de dieléctrico adicionales, el miembro conductivo periférico 17 puede dividirse en segmentos conductivos adicionales. En configuraciones con menos hendiduras 19, el miembro conductivo periférico 17 puede dividirse en menos segmentos (por ejemplo, tres o menos segmentos, dos o menos segmentos, o un solo segmento dividido por una sola hendidura). Si se desea, hendiduras cosméticas (es decir, estructuras que contienen cierto dieléctrico a lo largo de las porciones superficiales del miembro 17 pero que no se extienden completamente a través del miembro 17 y por lo de tal modo que no aislan eléctricamente las porciones respectivas del miembro 17) pueden incluirse en el miembro conductivo periférico 17 (por ejemplo, en una o más de las ubicaciones mostradas por las hendiduras 19 de la Figura 2.).
Las estructuras conductivas de antena en el dispositivo 10 (es decir, las estructuras conductivas que algunas veces se refieren como que forman una antena o antenas en el dispositivo 10) pueden formarse a partir de porciones conductivas del alojamiento 12, tales como una o más porciones del miembro conductivo periférico 17, a partir de una o más estructuras de alojamiento conductivo interno tales como los miembros de marco conductivo interno y/o estructuras conductivas planas, tales como estructuras metálicas laminadas conductivas con diseño y componentes conductivos asociados (algunas veces referidos como que forman un miembro de placa media o estructuras de placa media), a partir de trazas conductivas tales como trazas de metal en tarjetas de circuitos impresos rígidas, a partir de trazas conductivas tales como trazas de metal en tarjetas de circuitos impresos flexibles (es decir, "circuitos flex" formados a partir de trazas de metal con diseño en láminas flexibles de polímero tales como láminas de poliimida), a partir de trazas conductivas en portadores de plástico (por ejemplo, trazas de metal en portadores de plástico moldeado), a partir de cables, a partir de lámina metálica con diseño, a partir de estructuras conductivas en otros sustratos, a partir de otros miembros metálicos con diseño, a partir de porciones conductivas de componentes eléctricos (por ejemplo, conmutadores, componentes de pantalla, componentes, conectores, micrófonos, altavoces, cámaras, latas de blindaje de radio frecuencia, circuitos integrados, u otros componentes eléctricos), a partir de otras estructuras conductivas adecuadas, o a partir de combinaciones de una o más tales estructuras conductivas. En algunas disposiciones ilustrativas para el dispositivo 10, las cuales algunas veces se describen en este documento como ejemplo, por lo menos algunas de las estructuras conductivas que forman las estructuras de antena incluyen estructuras de alojamiento conductivo tales como porciones del miembro de alojamiento periférico conductivo 17 y algunas de las estructuras conductivas que forman las estructuras de antena incluyen estructuras planas a tierra tal como un miembro de placa media de alojamiento conductivo, estructuras a tierra de tarjeta de circuitos impresos, y otras estructuras conductivas (por ejemplo, porciones conductivas de componentes electrónicos tales como conectores, micrófonos, altavoces, pantallas, cámaras, etc.).
Las antenas pueden localizarse a lo largo de los bordes del dispositivo 10, en la parte posterior o frontal del dispositivo 10, como elementos que se extienden o estructuras incorporables, o en algún otro sitio en el dispositivo 10. Con una disposición adecuada, la cual algunas veces se describe en este documento como ejemplo, el dispositivo 10 puede proporcionarse con una o más antenas en el extremo inferior 24 del alojamiento 12 y una o más antenas en el extremo superior 22 del alojamiento 12. Ubicar antenas en extremos opuestos del dispositivo 10 (es decir, en las regiones del extremo más estrecho de la pantalla 14 y dispositivo 10 cuando el dispositivo 10 tiene una conformación rectangular alargada del tipo mostrado en la Figura 1 ) puede permitir que estas antenas se formen a una distancia apropiada desde las estructuras a tierra que se asocian con las porciones conductivas de la pantalla 14 (por ejemplo, el arreglo de píxeles y circuitos conductores en la región activa 20A de la pantalla 14).
Si se desea, una primera antena de teléfono celular (primeras estructuras de antena de teléfono celular) puede localizarse en la región 24 y una segunda antena de teléfono celular (segundas estructuras de antena de teléfono celular) puede localizarse en la región 22. Las estructuras de antena para gestionar señales de navegación por satélite tales como señales del Global Positioning System o señales de red de área local inalámbrica tales como señales de IEEE 802.11 (WiFi®) o señales de Bluetooth®, también pueden proporcionarse en las regiones 22 y/o 24 (ya sea como antenas adicionales separadas o como partes de la primera y segunda antenas de teléfono celular). Las estructuras de antena también pueden proporcionarse en las regiones 22 y/o 24 para gestionar señales de WiMax (IEEE 802.16).
En las regiones 22 y 24, pueden formarse aberturas entre las estructuras de alojamiento conductivo y las tarjetas de circuitos impresos y otros componentes eléctricos conductivos que constituyen el dispositivo 10. Estas aberturas pueden llenarse con aire, plástico, u otros dieléctricos. Las estructuras de alojamiento conductivo y otras estructuras conductivas pueden servir como plano a tierra para las antenas en el dispositivo 10. Las aberturas en las regiones 22 y 24 pueden servir como ranuras en las antenas de ranura abiertas o cerradas, puede servir como región dieléctrica central que se rodea por una ruta conductiva de materiales en una antena de bucle, pueden servir como un espacio que separa un elemento de resonancia de antena tal como un elemento de resonancia de antena de tirilla o un elemento de resonancia de antena en F invertida tal como un elemento de resonancia de antena en F invertida formado a partir de parte del miembro de alojamiento periférico conductivo 17 desde el plano a tierra, pueden servir para dos o más de estas funciones (por ejemplo, en estructuras de antena que se configuran para operar en diferentes configuraciones a diferentes frecuencias), o de otra manera pueden servir como parte de estructuras de antena formadas en las regiones 22 y 24.
Pueden formarse antenas en las regiones 22 y 24 que son idénticas (es decir, pueden formarse antenas en las regiones 22 y 24 que cubren, cada una, el mismo conjunto de bandas de teléfono celular u otras bandas de comunicaciones de interés). Debido a restricciones de distribución u otras restricciones de diseño, puede no ser deseable utilizar antenas idénticas. En lugar de ello, puede ser deseable implementar las antenas en las regiones 22 y 24 utilizar diferentes diseños. Por ejemplo, las antenas en las regiones 22 y 24 pueden implementarse al utilizar diferentes tipos de antenas, pueden implementarse al utilizar diseños que exhiben diferentes ganancias, pueden implementarse a fin de que un extremo del dispositivo 10 aloje una antena fija mientras el extremo opuesto del dispositivo 10 aloje una antena ajustable, y/o pueden implementarse al utilizar diseños que cubren diferentes intervalos de frecuencias.
El dispositivo 10 puede utilizar cualquier número adecuado de antenas. Por ejemplo, el dispositivo 10 puede tener una antena, dos o más antenas, tres o más antenas, cuatro o más antenas, o cinco o más antenas. El dispositivo 10, por ejemplo, puede incluir por lo menos una primera antena tal como una antena de teléfono celular en la región 22 y una segunda antena tal como una antena de teléfono celular en la región 24. Antenas adicionales (por ejemplo, antenas de red de área local, una antena de navegación por satélite, etc.) puede formarse en la región 22 y/o región 24 u otras porciones adecuadas del dispositivo 10.
Un diagrama esquemático de un sistema en el cual el dispositivo electrónico 10 puede operar se muestra en la Figura 2. Como se muestra en la Figura 2, el sistema 11 puede incluir equipo de red inalámbrica tal como la estación base 21. Las estaciones base, tal como la estación base 21 , pueden asociarse con una red de teléfono celular u otro equipo de redes inalámbricas. El dispositivo 10 puede comunicarse con la estación base 21 a través del enlace inalámbrico 23 (por ejemplo, un enlace de teléfono celular u otro enlace de comunicación inalámbrica).
El dispositivo 10 puede incluir sistema de circuitos electrónicos de control tal como el sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28. El sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 puede incluir almacenamiento tal como almacenamiento en unidad de disco duro, memoria no volátil (por ejemplo, memoria de destello u otra memoria de sólo lectura eléctricamente programable configurada para formar una unidad de estado sólido), memoria volátil (por ejemplo, memoria estática o dinámica de acceso aleatorio), etc. El sistema de circuitos electrónicos de procesamiento en el sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 y otros circuitos de control, tales como los circuitos de control en el sistema de circuitos electrónicos de comunicación inalámbrica 34, pueden utilizarse para controlar la operación del dispositivo 10. Este sistema de circuitos electrónicos de procesamiento puede basarse en uno o más microprocesadores, microcontroladores, procesadores de señales digitales, procesadores de banda base, unidades de administración de energía, chips de codees de audio, circuitos integrados específicos de aplicaciones, etc.
El sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 puede utilizarse para correr software en el dispositivo 10, tales como aplicaciones de búsqueda en internet, aplicaciones de llamadas de teléfono por el protocolo de transmisión digital de voz a través de Internet (VolP), aplicaciones de correo electrónico, aplicaciones de reproducción de medios, funciones de sistemas operativos, etc. Para soportar interacciones con equipo externo, tal como la estación base 21 , el sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 puede utilizarse para ¡mplementar protocolos de comunicaciones. Los protocolos de comunicaciones que pueden implementarse al utilizar el sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 incluyen protocolos de internet, protocolos de red de área local inalámbrica (por ejemplo, protocolos IEEE 802.11 - algunas veces referidos como WiFi®), protocolos para otros enlaces de comunicación inalámbrica de corto alcance tal como el protocolo Bluetooth®, protocolos IEEE 802.16 (WiMax), protocolos de teléfono celular tal como el protocolo Long Term Evolution (LTE), protocolo Global System for Mobile Communications (GSM), protocolo Code División Múltiple Access (CDMA), y protocolo Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), etc.
El sistema de circuitos electrónicos 28 puede configurarse para implementar algoritmos de control para el dispositivo 10. Los algoritmos de control pueden utilizarse para controlar sistema de circuitos electrónicos de conmutación de radio frecuencia, sistema de circuitos electrónicos transceptores, y otros recursos de dispositivo. Los algoritmos de control también pueden utilizarse para activar y desactivar transmisores y receptores, para sintonizar transmisores y receptores a frecuencias deseadas, para comparar parámetros de operación medidos del dispositivo con criterios predeterminados, para ajusfar el sistema de circuitos electrónicos de conmutación en las estructuras de antena, etc.
En algunos escenarios, el sistema de circuitos electrónicos 28 puede utilizarse para acumular señales de sensor y señales que reflejan la calidad de las señales recibidas (por ejemplo, señales piloto recibidas, señales recibidas de paginación, tráfico de llamadas de voz recibidas, señales recibidas de canales de control, tráfico de datos recibidos, etc.). Ejemplos de mediciones de calidad de señal pueden realizarse en el dispositivo 10 incluyen mediciones de tasa de error binaria, mediciones de relación señal a ruido, mediciones sobre la cantidad de energía asociada con señales inalámbricas entrantes, mediciones de calidad de canales con base en información de potencia de señal recibida (RSSI) (mediciones de RSSI), mediciones de calidad de canales con base en información de energía de códigos de señales recibidas (RSCP) (mediciones de RSCP), energía recibida de símbolo de referencia (mediciones de RSRP), mediciones de calidad de canales con base en información de relación señal a interferencia (SINR) y relación señal a ruido (SNR) (mediciones SINR y SNR), mediciones de calidad de canales con base en datos de calidad de señal tales como datos Ec/lo o Ec/No (mediciones de Ec/lo y Ec/No), etc. Esta información y otros datos pueden utilizarse para controlar la forma en cómo el sistema de circuitos electrónicos inalámbricos del dispositivo 10 se configura y pueden utilizarse para controlar y configurar de otra manera el dispositivo 10. Por ejemplo, la información de calidad de señal, información recibida de la estación base 21 , y otra información, pueden utilizarse para determinar qué bandas de comunicaciones deben utilizarse para gestionar señales inalámbricas para el dispositivo 10. Dado que el dispositivo 10 se comunica a diferentes frecuencias, las estructuras de antena en el dispositivo 10 pueden utilizarse para cubrir bandas de comunicaciones apropiadas. Por ejemplo, los circuitos resonantes en las estructuras de antena pueden exhibir diferentes impedancias a diferentes frecuencias a fin de que la configuración de las estructuras de antena en el dispositivo 10 cambie en función de la frecuencia y/o el sistema de circuitos electrónicos de control en el dispositivo 10 pueda generar señales de control para ajustar uno o más conmutadores y configurar dinámicamente en consecuencia las estructuras de antena para cubrir bandas de comunicaciones deseadas.
Un sistema de circuitos electrónicos de señales de entrada-salida 30 puede utilizarse para permitir que los datos se suministren al dispositivo 10 y para permitir que los datos se proporcionen del dispositivo 10 a dispositivos externos. El sistema de circuitos electrónicos de señales entrada-salida 30 puede incluir dispositivos de señales de entrada-salida 32. Los dispositivos de señales de entrada-salida 32 pueden incluir pantallas táctiles, botones, palancas de mando, ruedas táctiles, ruedas de desplazamiento, dispositivos táctiles, teclados numéricos, teclados alfanuméricos, micrófonos, altavoces, generadores de tonos, vibradores, cámaras, sensores, diodos de emisión de luz y otros indicadores de estatus, puertos de datos, etc. Un usuario puede controlar la operación del dispositivo 10 al suministrar instrucciones a través de los dispositivos de señales de entrada-salida 32 y puede recibir información de estatus y otra señal de salida del dispositivo 10 al utilizar los recursos de señales de salida de los dispositivos de señales de entrada-salida 32.
El sistema de circuitos electrónicos de comunicaciones inalámbricas 34 puede incluir el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia (RF) formados a partir de uno o más circuitos integrados, sistema de circuitos electrónicos amplificadores de energía, amplificadores de señales de entrada de ruido bajo, componentes de RF pasiva, una o más antenas, y otro sistema de circuitos electrónicos para gestionar señales inalámbricas de RF.
El sistema de circuitos electrónicos de comunicaciones inalámbricas 34 puede incluir el sistema de circuitos electrónicos receptores del sistema de navegación por satélite, tal como el sistema de circuitos electrónicos receptores del Global Positioning System (GPS) 35 (por ejemplo, para recibir señales del sistema de navegación por satélite a 1575 MHz). El sistema de circuitos electrónicos transceptores 36 puede gestionar las bandas 2.4 GHz y 5 GHz para comunicaciones WiFi (IEEE 802.11 ) y puede gestionar la banda de comunicaciones 2.4 GHz Bluetooth El sistema de circuitos electrónicos 34 puede utilizar sistema de circuitos electrónicos transceptores de teléfono celular 38 para gestionar comunicaciones inalámbricas en bancas de teléfono celular tales como bandas a 700 MHz, 850 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 1900 MHz, 2100 MHz, 2300 MHz, y otras bandas de teléfono celular de interés. El sistema de circuitos electrónicos de comunicaciones inalámbricas 34 puede incluir un sistema de circuitos electrónicos para otros enlaces inalámbricos de corto alcance y de largo alcance si se desea (por ejemplo, sistema de circuitos electrónicos WiMax, etc.). El sistema de circuitos electrónicos de comunicaciones inalámbricas 34, por ejemplo, puede incluir sistema de circuitos electrónicos inalámbricos para recibir señales de radio y televisión, señales de paginación, etc. En los enlaces WiFi® y Bluetooth® y otros enlaces inalámbricos de corto alcance, típicamente se utilizan señales inalámbricas para transportar datos a lo largo de decenas o cientos de metros (pies). En los enlaces de teléfono celular y otros enlaces de largo alcance, típicamente se utilizan señales inalámbricas para transportar datos a lo largo de miles de metros o kilómetros (pies o millas).
El sistema de circuitos electrónicos de comunicaciones inalámbricas 34 puede incluir las antenas 40. Las antenas 40 pueden acoplarse al sistema de circuitos electrónicos transceptores tal como el receptor 35, transceptor 36, y transceptor 38 al utilizar las líneas de transmisión 37. Las líneas de transmisión 37 puede incluir cables coaxiales, líneas de transmisión microstrip, líneas de transmisión stripline, y/u otras estructuras de líneas de transmisión. Circuitos de empalme pueden interponerse dentro de las líneas de transmisión (por ejemplo, para hacer coincidir la impedancia de las líneas de transmisión con la impedancia del sistema de circuitos electrónicos transceptores y/o impedancia de la antena). Las antenas 40 pueden formarse al utilizar cualquier tipo adecuado de antena. Por ejemplo, las antenas 40 pueden incluir las antenas con elementos de resonancia que se forman a partir de estructuras de antena de bucle, estructuras de antena de parche, estructuras de antena en F invertida, estructuras de antena de ranura cerrada y abierta, estructuras de antena en F invertida plana, estructuras de antena helicoidal, antenas de tirilla, monopolos, dipolos, híbridos de estos diseños, etc. Diferentes tipos de antenas pueden utilizarse para diferentes bandas y combinaciones de bandas. Por ejemplo, un tipo de antena puede utilizarse para formar una antena de enlace inalámbrico local (por ejemplo, para gestionar tráfico de WiFi u otro tráfico de red de área local inalámbrica) y antenas de uno o más tipos diferentes pueden utilizarse para formar una antena de enlace inalámbrico remoto (por ejemplo, para gestionar tráfico de red celular tales como llamadas de voz y sesiones de datos). Como se describe en relación con la Figura 1 , puede haber una antena de teléfono celular en la región 24 del dispositivo 10 y otra antena de teléfono celular en la región 22 del dispositivo 10. Estas antenas pueden fijarse o pueden ser ajustables (por ejemplo, al utilizar circuitos resonantes que cambian la impedancia en función de la frecuencia y/o al utilizar uno o más conmutadores que pueden abrirse y cerrarse para ajusfar el rendimiento de la antena).
Como se muestra en la Figura 3, las estructuras de antena 40 (por ejemplo, una antena de teléfono celular u otras estructuras de antena adecuadas en la región 22 y/o región 24) pueden incluir uno o más componentes eléctricos 42. Los componentes eléctricos 42 pueden ser circuitos pasivos que cambian su impedancia a altas y bajas frecuencias tales como los circuitos resonantes y/o componentes dinámicamente ajustables (conmutadores). Los componentes 42 pueden acoplarse entre porciones respectivas de las estructuras conductivas de antena 48 al utilizar rutas tales como las rutas 46. Las estructuras de antena 48 pueden incluir trazas de metal con diseño en sustratos tales como portadores de plástico, sustratos de circuitos impresos flexibles, sustratos de circuitos impresos rígidos, lámina metálica con diseño, estructuras de dispositivos conductivos tales como estructuras de alojamiento conductivo (por ejemplo, todo o parte del miembro de alojamiento periférico conductivo 17 de la Figura 1 ), cables, estructuras de líneas de transmisión, u otras estructuras conductivas.
Señales de control opcionalmente pueden proporcionarse a los componentes 42 a partir del sistema de circuitos electrónicos de control, tal como el sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 al utilizar las rutas 44. Las rutas 44 y 46 pueden formarse a partir de trazas con diseño en sustratos tales como portadores de plástico, sustratos de circuitos impresos flexibles, sustratos de circuitos impresos rígidos, lámina metálica con diseño, estructuras de dispositivos conductivos tales como estructuras de alojamiento conductivo (por ejemplo, todo o parte del miembro de alojamiento periférico conductivo 17 de la Figura 1 ), cables, estructuras de líneas de transmisión, u otras estructuras conductivas. Las rutas 44 y 46 y/o los componentes 42 pueden algunas veces referirse como estructuras de antena y pueden utilizarse con las estructuras de antena 48 para formar las estructuras de antena 40. Las estructuras de antena 40 (algunas veces referidas como antena 40 o antena ajustable 40) pueden acoplarse a un circuito transceptor de radio frecuencia en el sistema de circuitos electrónicos inalámbricos 34 al utilizar la línea de transmisión 37. La linea de transmisión 37 puede formarse a partir de estructuras de líneas de transmisión tales como cables coaxiales, líneas de transmisión microstrip, líneas de transmisión stripline, u otra línea de transmisión adecuada. Si se desea, pueden interponerse filtros, sistema de circuitos electrónicos de coincidencia de impedancia, conmutadores, y otro sistema de circuitos electrónicos en la ruta entre el transceptor de radio frecuencia y la antena 40. Puede haber una o más antenas tal como la antena 40 en el dispositivo 10. Por ejemplo, puede haber una primera antena, tal como la antena 40 de la Figura 3 en la región 22 del alojamiento 12, y una segunda antena, tal como la antena 40 de la Figura 3 o una antena fija en la región 24 del alojamiento (como ejemplo).
Uno o más componentes eléctricos tales como los componentes 42 pueden utilizarse para configurar las estructuras de antena 40 para cubrir las frecuencias de operación de interés. Los componentes 42 pueden implementarse al utilizar circuitos pasivos (es decir, circuitos resonantes) y/o conmutadores. Cuando se implementa utilizando conmutadores, el sistema de circuitos electrónicos de control en el dispositivo 10, tal como el sistema de circuitos electrónicos de almacenamiento y procesamiento 28 (por ejemplo, un procesador de banda base u otro procesador), puede utilizarse para emitir instrucciones de control para los conmutadores en las rutas 44. El sistema de circuitos electrónicos de control, por ejemplo, puede emitir un primer conjunto de una o más señales de control para abrir y/o cerrar uno o más conmutadores 42 para un primer modo de operación, puede emitir un segundo conjunto de una o más señales de control para abrir y/o cerrar uno o más conmutadores 42 para un segundo modo de operación, y puede emitir conjuntos adicionales de señales de control para colocar los conmutadores 42 en estados deseados para soportar un modo de operación adicional opcional. Cuando se configuran para el primer modo de operación, las estructuras de antena 40 pueden cubrir un primer conjunto de frecuencias (por ejemplo, un primer conjunto de bandas de comunicaciones de teléfono celular u otros intervalos de frecuencias deseados). Cuando se configuran para el segundo modo de operación, las estructuras de antena 40 pueden cubrir un segundo conjunto de frecuencias. Conjuntos adicionales de frecuencias de operación (es decir, una o más bandas de comunicaciones) pueden cubrirse al configurar los conmutadores 42 para sus modos de operación adicionales opcionales.
Cuando se implementan los componentes 42 al utilizar el sistema de circuitos electrónicos pasivos (es decir, circuitos resonantes que no incluyen conmutadores), los componentes 42 pueden reconfigurar las estructuras de antena 40 en virtud de su impedancia dependiente de la frecuencia. Combinaciones de componentes 42 con base en los conmutadores y con base en circuitos pasivos (sin conmutación) pueden proporcionarse para configurar la antena 40 a lo largo de las frecuencias si se desea. Dado que la antena 40 puede cambiar su configuración durante la operación, puede cubrirse un intervalo potencialmente más amplio de frecuencias puede cubrirse de operación del que podría ser posible al utilizar una disposición de antena fija (sin conmutación e independiente de la frecuencia). Esto puede permitir que la antena 40 se implemente en una región relativamente compacta del dispositivo 10 y puede permitir que la antena 40 se implemente cerca de estructuras de dispositivos conductivos (por ejemplo, adyacente al miembro de alojamiento conductivo periférico 17, estructuras de plano a tierra en el dispositivo 10, u otras estructuras conductivas). La antena 40 también puede formarse al utilizar porciones del miembro 17 u otras estructuras de dispositivos conductivos (por ejemplo, estructuras de plano a tierra, componentes eléctricos, etc.).
La Figura 4 es una vista en perspectiva de una porción del interior de un dispositivo ilustrativo tal como el dispositivo 10 de la Figura 1. Como se muestra en la Figura 4, el miembro de alojamiento conductivo periférico 17 puede separarse de las estructuras a tierra G por la región llena de dieléctrico 78. La región 78 puede incluir aire, plástico, vidrio, cerámica, u otro dieléctrico. Aunque el contorno de la región 78 se muestra formado a partir de la conformación interna del miembro 17 y el borde opuesto del plano a tierra G en el ejemplo de la Figura 4, cualquier estructura conductiva adecuada puede utilizarse para definir la conformación de la región 78. Por ejemplo, estructuras conductivas tales como partes de componentes eléctricos que se conectan al miembro 17 y/o plano a tierra G y/o que se montan en el alojamiento de dispositivo adyacente al miembro 17 y/o plano a tierra G, pueden cambiar efectivamente el tamaño y conformación del material conductivo que rodea la región 78 y por lo tanto pueden servir para definir el perímetro interno de la región 78.
Las estructuras conductivas del plano a tierra G pueden formarse a partir de estructuras metálicas laminadas (por ejemplo, una sola parte del miembro de placa media plano de partes múltiples con atributos estampados opcionales que se suelda entre las porciones izquierda y derecha del miembro 17), a partir de trazas de tarjetas de circuitos impresos, a partir de miembros de marco de alojamiento, a partir de estructuras conductivas de pantalla, a partir de estructuras conductivas asociadas con el miembro de alojamiento conductivo periférico 17 tal como la porción 17G, a partir de materiales conductivos en componentes electrónicos que se acoplan al plano a tierra G, u otras estructuras conductivas.
Las hendiduras dieléctricas entre respectivas estructuras conductivas de antena tal como la hendidura 19-1 en el miembro conductivo 17 de la Figura 4 puede llenarse con plástico u otros materiales dieléctricos. El componente 42 puede acoplarse entre porciones respectivas del miembro 17 (u otras estructuras conductivas de antena) para conectar la hendidura 19-1 al utilizar las rutas 46. El componente 42 puede acoplarse dentro de las estructuras de antena 40 al utilizar las rutas 46 que incluyen soldeos, muelles, tornillos, soldaduras, líneas conductivas, u otras estructuras adecuadas de unión. La ruta 44 puede utilizarse para aplicar señales de control al componente 42 (por ejemplo, cuando el componente 42 se implementa al utilizar un conmutador). Si se desea, la ruta 44 puede omitirse (por ejemplo, cuando el componente 42 se implementa al utilizar un circuito resonante).
La región llena de dieléctrico (abertura de antena) 78 puede llenarse con plástico (por ejemplo, plástico que se moldea por inserción sobre estructuras metálicas laminadas con diseño en el plano a tierra G), aire, vidrio, cerámica, u otros materiales dieléctricos. Puede haber uno o más componentes tal como el componente 42 de la Figura 4 en la antena 40 (véase, por ejemplo, la Figura 3).
Un diagrama de circuitos de una configuración ilustrativa basada en conmutadores para el componente 42 se muestra en la Figura 5. Como se muestra en la Figura 5, el componente (conmutador) 42 puede ser sensible a señales de control abastecidas en la entrada de control 44. El conmutador 42 puede implementarse como dispositivos de dos terminales o tres terminales, tales como conmutadores basados en diodos, conmutadores de transistores, sistemas microelectromecánicos (ME s) conmutadores, etc. En una disposición de dos terminales, la ruta de control 44 puede omitirse. En una configuración de tres terminales, la ruta 44 puede utilizarse para suministrar señales tales como señales de control digital (alto/bajo) al conmutador 42. El conmutador 42 de la Figura 5 puede colocarse en una configuración abierta en la cual las terminales 50 y 52 are aislado una de otra, o una posición cerrada, en la cual las terminales 50 y 52 se conectan eléctricamente entre sí (es decir, una position en la cual las terminales 50 y 52 ocasionan corto en conjunto).
Como se muestra en la Figura 6, el componente 42 puede implementarse al utilizar un circuito resonante. El circuito resonante puede incluir componentes eléctricos tales como resistores, inductores, y capacitores. En la disposición ilustrativa de la Figura 6, el componente 42 tiene componentes conectados en paralelo tal como el inductor 54 y capacitor 56. Esto es meramente ilustrativo. Los circuitos resonantes para formar los componentes 42 pueden formarse al utilizar uno o más resistores, capacitores, y/o inductores conectados en serie, uno o más resistores, capacitores, o inductores conectados en paralelo, o cualquier otra red adecuada de componentes eléctricos que exhiben valores de impedancia que varían en función de la frecuencia. Los componentes del circuito resonante 42, como ejemplo, pueden seleccionarse a fin de que el circuito resonante 42 exhiba una impedancia en una banda de operación (por ejemplo, una banda de comunicaciones de baja frecuencia) que es por lo menos diez veces su impedancia en otra banda de operación (por ejemplo, una banda de comunicaciones de alta frecuencia).
Una gráfica en la cual la impedancia Z para un circuito resonante, tal como el circuito resonante 42 de la Figura 6, se ha graficado en función de la frecuencia de operación f se muestra en la Figura 7. Como se muestra por la línea 58 de la Figura 7, la impedancia del circuito resonante puede ser relativamente baja a frecuencias mayores tal como la frecuencia fb y puede ser relativamente alta a frecuencias menores tal como la frecuencia fa que están en o cerca de la frecuencia de resonancia para el circuito (en este ejemplo). Debido al comportamiento dependiente de la frecuencia de la impedancia Z del circuito resonante, componentes basados en circuito resonante tal como el componente 42 de la Figura 6, pueden utilizarse para formar circuitos cortos (o circuitos casi cortos) en ciertas frecuencias de la operación de la antena (por ejemplo, una o más bandas de frecuencias cerca de la frecuencia fb) y pueden utilizarse para formar circuitos abiertos (o circuitos casi abiertos) en otras frecuencias de la operación de la antena (por ejemplo, una o más bandas de frecuencias cerca de la frecuencia fa). El comportamiento abierto/cerrado de los componentes basados en circuito resonante, tal como el componente 42, puede utilizarse para implementar cambios en la configuración de antena dependientes de la frecuencia en la antena 40, en lugar de o además de utilizar el comportamiento abierto/cerrado de componentes basados en conmutadores, tal como el componente 42 de la Figura 5 en la antena 40.
La antena 40 puede basarse en estructuras de antena de cualquier tipo adecuado tales como estructuras para implementar una antena de parche, una antena en F invertida, una antena en F invertida plana, una antena de ranura abierta o cerrada, una antena de monopolo, una antena de dipolo, una antena en espiral, una antena en forma de L, u otra antena adecuada.
Una antena en F invertida ilustrativa se muestra en la Figura 8. Como se muestra en la Figura 8, la antena en F invertida 60 puede incluir un elemento de resonancia de antena tal como el elemento de resonancia de antena RE. El elemento de resonancia de antena RE puede tener una rama conductiva principal tal como la rama 66 que se separa de un elemento de plano a tierra tal como el plano a tierra G pro la abertura llena de dieléctrico 78. El segmento conductivo que forma la rama 66 puede acoplarse eléctricamente a la tierra 62 al utilizar la rama de corto circuito 64 del elemento de resonancia RE. La antena 60 puede alimentarse al utilizar una alimentación de antena en la rama de alimentación de antena 68. La alimentación de antena puede incluir terminales de alimentación de antena tal como la terminal de alimentación de antena positiva 70 y terminal de alimentación de antena a tierra 72.
Otra configuración ilustrativa que puede utilizarse para la antena en F invertida 60 se muestra en la Figura 9. En la configuración de la Figura 9, las posiciones de la rama de corto circuito 64 y rama de alimentación 68 se han invertido en relación con aquellas de la configuración de antena en F invertida mostrada en la Figura 8.
Las estructuras de antena que forman una o más disposiciones de antena en F invertida, tales como las estructuras de antena de la Figuras 8 y 9, pueden utilizarse para formar la antena 40.
Si se desea, la antena 40 puede formarse al utilizar un diseño que incorpora estructuras de antena asociadas con múltiples antenas. La antena 40, por ejemplo, puede formarse a partir de una primera antena de un primer diseño y una segunda antena de un segundo diseño, que se acoplan en conjunto al utilizar uno o más componentes 42 (por ejemplo, uno o más conmutadores y/o circuitos resonantes). El primer y segundo diseños de antena pueden seleccionarse a partir de diseños de antena tales como los diseños de antena de parche, diseños de monopolo, diseños de dipolo, diseños de antena en F invertida, diseños de antena en F invertida plana, diseños de ranura abierta, diseños de antena de ranura cerrada, diseños de antena de bucle, u otros diseños de adecuados de antena.
Como ejemplo ilustrativo, la antena 40 puede formarse a partir de por lo menos una primera antena tal como una antena en F invertida y por lo menos una segunda antena tal como una antena de ranura.
Una antena de ranura ilustrativa se muestra en la Figura 10. Como se muestra en la Figura 10, la antena de ranura 74 puede incluir una estructura conductiva tal como la estructura 76 que se ha proporcionado con una abertura dieléctrica, tal como la abertura dieléctrica 78. Las aberturas tal como la abertura 78 de la Figura 10 algunas veces se refieren como ranuras. En la configuración de la Figura 10, la abertura 78 es una ranura cerrada, dado que las porciones de conductor 76 rodean y confinan completamente la abertura 78. Las antenas de ranura abierta también pueden formarse en materiales conductivos tal como el conductor 76 (por ejemplo, al formar una abertura en el extremo derecho o izquierdo del conductor 76 a fin de que la abertura 78 se proyecte a través del conductor 76).
Una alimentación de antena para la antena de ranura 74 puede formarse al utilizar la terminal positiva de alimentación de antena 70 y la terminal a tierra de alimentación de antena 72.
La respuesta de frecuencia de una antena se relaciona con el tamaño y formas de las estructuras conductivas en la antena: Las antenas en F invertidas del tipo mostrado en la Figuras 8 y 9 tienden a exhibir picos de frecuencias (respuestas pico) cuando la longitud L de la rama principal del elemento de resonancia 66 del elemento de resonancia de antena RE es igual a un cuarto de una longitud de onda. Las antenas de ranura del tipo mostrado en la Figura 10 tienden a exhibir picos de respuesta cuando el perímetro de ranura P es igual a una longitud de onda.
Como resultado de este tipo de comportamiento, las antenas de ranura tienden a ser más compactas que las antenas en F invertidas para una frecuencia de operación dada. Para una ranura típica donde la longitud de ranura SL » ancho de ranura SW, la longitud de una antena de ranura tenderá a ser alrededor de la mitad de la longitud de una antena en F invertida que se configura para gestionar señales a la misma frecuencia. Cuando el tamaño de la longitud L de antena en F invertida y longitud de ranura SL son iguales, la antena de ranura será capaz por lo tanto de gestionar señales a aproximadamente dos veces la frecuencia de la antena en F invertida.
Estos atributos de las antenas en F invertida y de ranura puede explotarse para formar una antena de banda múltiple tal como una antena que tiene porciones de antena en F invertida y de ranura en las que la porción de antena en F invertida de la antena se utiliza para transmitir y recibir señales de banda baja a una frecuencia dada y en la cual la porción de antena de ranura de la antena se utiliza para transmitir y recibir señales de banda alta a aproximadamente dos veces la frecuencia dada (u otra frecuencia mayor apropiada). Los componentes 42 tales como los conmutadores y/o circuitos resonantes pueden utilizarse para acoplar las estructuras conductivas de antena que forman las porciones de antena en F invertida y de ranura de la antena de banda múltiple. El número de componentes 42 que se incluyen en la antena puede seleccionarse para asegurar que la antena pueda operarse en todas las bandas de frecuencias deseadas. Si, por ejemplo, la antena debe operarse en una sola banda baja y una sola banda alta, un solo componente 42 puede ser suficiente para permitir que la antena transite entre un régimen de operación de banda baja (F invertida) y un régimen de operación de banda alta (ranura). Más componentes 42 pueden utilizarse en escenarios en los que la antena se utiliza para cubrir bandas de comunicaciones adicionales de interés (por ejemplo, múltiples modos de F invertida y/o múltiples modos de antena de ranura).
Una configuración ilustrativa para la antena 40 que incluye porciones de antena en F invertida (por ejemplo, F invertida plana o F invertida no plana) y de ranura se muestra en la Figura 11. La antena 40 puede incluir estructuras conductivas tal como la estructura 84 (por ejemplo, estructuras de plano a tierra) y una rama principal tal como la rama 86. La rama 86 puede correr paralela a la estructura conductiva 84 por al menos una parte de su longitud y puede separarse de la estructura conductiva 84 por la región llena de dieléctrico 78. La rama de corto circuito (segmento) 64 of la antena 40 puede conectarse eléctricamente entre el rama (segmento) 86 y la estructura (segmento) 84. La rama de alimentación (segmento) 68 puede abarcar la abertura 78. El segmento de antena 82 puede formarse en el extremo opuesto de la abertura 78 desde la ruta de corto circuito 64. El componente 42 puede implementarse al utilizar un circuito resonante que exhibe baja impedancia a altas frecuencias y alta impedancia a bajas frecuencias o al utilizar un conmutador tal como un conmutador que recibe señales de control desde el sistema de circuitos electrónicos de control del dispositivo mediante la ruta 44.
Las estructuras conductivas (rutas) en la antena 40 tales como los segmentos 64, 68, 86, 84, y 82 pueden utilizarse para formar antenas en F invertidas y de ranura. La característica de F invertida de la antena 40 puede explotarse a frecuencias de operación de banda baja (es decir, frecuencias donde la longitud del segmento 86 es de alrededor de un cuarto de una longitud de onda). En este intervalo de frecuencias de operación, el sistema de circuitos electrónicos de control del dispositivo 10 puede abrir activamente el conmutador 42 para formar un circuito abierto en el extremo derecho de la abertura 78 (colocar la antena 40 de la Figura 11 en un modo de operación de F invertida) o las características de alta impedancia de un componente de circuito resonante 42 pueden formar el circuito abierto. La característica de antena de ranura puede explotarse a frecuencias de operación de banda alta (es decir, frecuencias donde la periferia de la abertura (ranura) 78 es aproximadamente igual a una longitud de onda. En este intervalo de frecuencias de operación, el sistema de circuitos electrónicos de control del dispositivo 10 puede cerrarse activamente, a fin de que las rutas 46 y componente 42 conviertan el segmento 82 en un corto circuito que conecta eléctricamente la ruta 86 y ruta 84 o una versión de circuito resonante del componente 42 puede formar un elemento de baja impedancia (corto circuito) que acopla las rutas 46 y ocasiona que el segmento 82 conecte eléctricamente la ruta 86 a la ruta 84.
La Figura 12 es una gráfica en la que el rendimiento de la antena (relación de onda estacionaria SWR) para una antena tal como la antena 40 de la Figura 11 se ha graficado en función de la frecuencia de operación f. Como se muestra en la Figura 12, la antena 40 puede exhibir una respuesta de frecuencia de banda baja en una banda de comunicaciones que se centra en la frecuencia fa y puede exhibir una respuesta de frecuencia de alta frecuencia en una banda de comunicaciones que se centra en la frecuencia fb. La cobertura proporcionada en la frecuencia fa puede surgir debido a la característica de antena en F invertida de la antena 40, mientras que la cobertura proporcionada en la frecuencia fb puede soportarse al utilizar la característica de antena de ranura de la antena 40. Cuando el componente 42 de la Figura 11 se implementa al utilizar un conmutador, el sistema de circuitos electrónicos de control del dispositivo 10 puede cerrar el conmutador siempre que se use el dispositivo 10 para gestionar señales inalámbricas en la banda de comunicaciones fb y pueda abrir el conmutador siempre que se utilice el dispositivo 10 para gestionar señales inalámbricas en la banda de comunicaciones fa. Cuando el componente 42 de la Figura 11 se implementa al utilizar un circuito resonante, los valores de los componentes de circuito en el circuito resonante pueden seleccionarse para asegurar que el circuito resonante exhiba una alta impedancia a frecuencias en la banda a la frecuencia fa y una baja frecuencia en las frecuencias asociadas con la banda de comunicaciones centrada a la frecuencia fb.
Como se muestra en la Figura 13, el dispositivo 10 puede tener múltiples antenas, incluyendo una primera antena tal como una antena inferior en la región 24 y una antena superior en la región 22 (como ejemplo). La antena en la región 24 puede ser un antena de bucle que se forma a partir de porciones del plano a tierra G y el miembro de alojamiento conductivo periférico 17 tales como las porciones inferiores del segmento de miembro de alojamiento 17-2. La antena en la región 24 puede alimentarse al utilizar la línea de transmisión 37-2. La antena 40 en la región 22 puede incluir estructuras conductivas tales como las porciones del segmento de miembro de alojamiento conductivo periférico 17-1 , ruta conductiva 68, ruta conductiva 64, y ruta conductiva opcional 92. La ruta conductiva 68 puede formar una rama de alimentación de antena para la antena 40. La línea de transmisión 37-1 puede tener un conductor positivo acoplado la terminal de alimentación de antena positiva 70 y un conductor a tierra acoplado a la terminal a tierra de antena 72.
La antena 40 puede incluir estructuras conductivas que sirven como una o más antenas en F invertidas. Por ejemplo, la porción LB1 del miembro conductivo periférico 17-1 puede servir como la rama principal de elemento de resonancia de antena de una primera antena en F invertida, la ruta de alimentación 68 puede servir como la rama de alimentación de la primera antena en F invertida, y la ruta 64 puede servir como una rama de corto circuito para la primera antena en F invertida. La porción LB2 del miembro conductivo periférico 17-1 puede servir como la rama principal de elemento de resonancia de antena de una segunda antena en F invertida, la ruta de alimentación 68 puede servir como la rama de alimentación de la segunda antena en F invertida, y la ruta 64 puede servir como una rama de corto circuito para la segunda antena en F invertida. En configuraciones en las que la rama LB1 es más larga que la rama LB2, la primera antena en F invertida puede resonar en una primera banda de comunicaciones (por ejemplo, una primera banda baja) y la segunda antena en F invertida puede resonar en una segunda banda de comunicaciones (por ejemplo, una segunda banda baja). La segunda banda de comunicaciones puede cubrir frecuencias que son superiores que la primera banda de comunicaciones.
Las estructuras de antena 40 puede incluir componentes 42 tales como los circuitos resonantes que exhiben un impedancia dependiente de la frecuencia y/o los componentes 42, tales como los conmutadores que se controlan por la aplicación de señales de control desde el sistema de circuitos electrónicos de control dentro del dispositivo 10. Los estados de los componentes 42 pueden utilizarse para configurar las estructuras de antena 40 para operar como tipos diferentes de antenas a diferentes modos de operación. Por ejemplo, en un primer intervalo de frecuencias (es decir, un intervalo de frecuencias inferior), uno o más de los componentes 42 puede formar circuitos abiertos (es decir, dado que la impedancia de uno o más componentes de circuito resonante es alta y/o uno o más componentes de tipo conmutador se han colocado en un estado abierto). En un segundo intervalo de frecuencias (es decir, un intervalo de frecuencias superior), uno o más de los componentes 42 puede formar circuitos abiertos (es decir, dado que la impedancia de uno o más componentes de circuito resonante es baja y/o dado que uno o más componentes de tipo conmutador se han colocado en un estado cerrado).
Las antenas tal como la antena 40 de la Figura 13 pueden tener uno, dos, tres, cuatro, o más de cuatro componentes 42 y pueden exhibir las características de una o más antenas en F invertidas y una o más antenas de ranura.
Considérese, como ejemplo, una configuración para la antena 40 en la cual los componentes 42-1, 42-2, and 42-4 se abren y el componente 42-3 se cierra (o la antena 40 utiliza una disposición en la cual la ruta de short circuito 64 está desprovista de los componentes interpuestos 42). En esta configuración, las hendiduras 19-1 y 19-2 en el miembro de alojamiento conductivo periférico forman circuitos abiertos en el miembro de alojamiento conductivo periférico 17 y aislan eléctricamente el segmento de miembro de alojamiento conductivo periférico 17-1 de los segmentos 17-2 y 17-3. Las porciones superiores de las estructuras de plano a tierra G se separan del miembro 17-1 por la abertura llena de dieléctrico 78. El brazo LB1 por lo tanto forma la rama principal de una primera antena en F invertida y el brazo LB2 forma la rama principal de una segunda antena en F invertida en la antena 40. La primera y segunda porciones de F invertida de la antena 40 pueden contribuir cada una a la cobertura de antena en una diferente banda de comunicaciones.
La antena 40 puede operar en modos de antena de ranura de la operación a diferentes frecuencias de operación. Considérese, como ejemplo, un escenario en el cual el componente 42-1 se cierra (exhibe una baja impedancia) y conecta la hendidura 19-1 , el componente 42-4 se cierra (exhibe una baja impedancia) y conecta la hendidura 19-2, y el componente 42-3 se abre (exhibe un alta impedancia). La ruta opcional 92, si se desea, puede omitirse o el componente 42-2 puede colocarse en un estado abierto (u operarse a una frecuencia a la que el componente 42-2 exhibe una alta impedancia). En este modo de operación, puede formarse una antena de ranura con una periferia interna HB1.
En un segundo modo de operación de antena de ranura, los componentes 42-1 y 42-3 pueden cerrarse (estado de baja impedancia). El componente 42-2 puede abrirse u operarse en un estado de alta ¡mpedancia debido a la frecuencia de operación de la antena. (La ruta 92 también puede omitirse de la antena 40, si se desea.) En este segundo modo de operación de ranura, la antena 40 funciona como antena de ranura con el perímetro interno HB2. El tamaño del perímetro HB2 es inferior al tamaño del perímetro HB1 , de modo que la antena 40 resonará en una banda de frecuencia superior en el segundo modo de operación de ranura que en el primer modo de operación de ranura.
Si se desea operar la antena 40 todavía en una banda de" frecuencia superior, el conmutador 42-2 puede cerrarse (activa o pasivamente en virtud de operar la antena 40 a una frecuencia superior), lo que en consecuencia forma una tercera ranura que tiene el perímetro interno HB3. El tamaño del perímetro interno HB3 es más pequeño que aquel del perímetro HB2, lo que ocasiona que la tercera ranura resuene a una banda de frecuencia superior que la segunda ranura.
Si se desea, una antena del tipo mostrado en la Figura 13 puede exhibir más modos de operación (por ejemplo, al agregar rutas conductivas adicionales con componentes interpuestos 42 que se superponen a la abertura 78 o al conectar de otra manera las estructuras conductivas en la antena 40 en conjunto al utilizar uno o más componentes adicionales 42). Una antena del tipo general mostrado en la Figura 13 también puede simplificarse al remover una o más de sus rutas conductivas. Por ejemplo, la ruta conductiva 92 puede omitirse. El componente opcional 42-3 en la ruta 64 puede omitirse, etc. El número de bandas de cobertura y el número de componentes 42 que se utilizan en el dispositivo 10 pueden seleccionarse para cubrir bandas de comunicaciones deseadas de interés mientras se asegura que el diseño del dispositivo 10 no se vuelva demasiado costoso o complejo.
La Figura 14 es una gráfica en la cual el rendimiento de antena (relación de onda estacionaria o SWR) se ha graficado en función de la frecuencia de operación f (curva 90). En el ejemplo de la Figura 14, una antena, tal como la antena 40 de la Figura 13, exhibe picos resonantes en cinco bandas de frecuencias (es decir, bandas de comunicaciones centradas en f1 , f2, f3, f4, y f5). La banda de comunicaciones en la frecuencia f1 , por ejemplo, puede ser una primera banda baja y puede corresponder a la operación de la antena 40 en un modo en el cual una primera antena en F invertida formada por la rama de antena principal LB1 es activa. La banda de comunicaciones en la frecuencia f2, por ejemplo, puede ser una segunda banda baja y puede corresponder a la operación de la antena 40 en un modo en el cual una segunda antena en F invertida formada por la rama de antena principal LB2 es activa. Al cubrir la banda de comunicaciones centrada en la frecuencia f3, la antena 40 puede operarse en un modo en el cual una primera antena de ranura asociada con el perímetro de ranura HB1 es activa. Al cubrir la banda de comunicaciones centrada en la frecuencia f2, la antena 40 puede operarse en un modo en el cual una segunda antena de ranura asociada con el perímetro de ranura HB2 es activa. La banda de comunicaciones asociada con la frecuencia f3 puede cubrirse cuando la antena 40 opera en un modo en el cual una tercera antena de ranura asociada con el perímetro de ranura HB3 es activa.
Este ejemplo, en el cual dos modos de operación de antena en F invertida y tres modos de antena de ranura se soportan por las estructuras conductivas y componentes 42 de la antena 40 es meramente ilustrativo. Menos modos de antena o más modos de antena pueden soportarse en la antena 40 si se desea. Más aún, las frecuencias de cobertura pueden ajustarse al seleccionar longitudes apropiadas para el perímetro y ramas principales de las ranuras de antena y elementos resonantes de antena de la antena 40. Componentes pasivos, tales como componentes de elementos de resonancia, pueden utilizarse para formar rutas de baja impedancia y alta impedancia a frecuencias de operación diferentes y/o componentes basados en conmutadores pueden abrirse y cerrarse activamente según convenga por el sistema de circuitos electrónicos de control en el dispositivo 10 (es decir, para colocar activamente la antena 40 en modos de antena deseados, lo que depende de cuáles intervalos de frecuencias deben cubrirse durante la operación del dispositivo).
De acuerdo con una modalidad, se proporcionan estructuras de antena que incluyen: estructuras conductivas de antena; y por lo menos un componente eléctrico con una impedancia dependiente de la frecuencia que se acopla entre porciones de las estructuras conductivas de antena, donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran a fin de que el o los componentes eléctricos exhiban una primera impedancia en una primera banda de comunicaciones a fin de que las estructuras de antena sean operables en un primer modo de antena que cubre la primera banda de comunicaciones y a fin de que el o los componentes eléctricos exhiban una segunda impedancia que es superior a la primera impedancia en una segunda banda de comunicaciones a fin de que las estructuras de antena sean operables en un segundo modo antena que cubre la segunda banda de comunicaciones y donde el segundo modo de antena es diferente al primer modo de antena.
De acuerdo con otra modalidad, donde el segundo modo de antena incluye un modo de antena en F invertida y donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena en F invertida cuando el o los componentes eléctricos exhiben la segunda impedancia.
De acuerdo con otra modalidad, donde el primer modo de antena incluye un modo de antena de ranura y donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena de ranura cuando el o los componentes eléctricos exhiben la primera impedancia.
De acuerdo con otra modalidad, donde el primer modo de antena incluye un modo de antena de ranura y donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena de ranura cuando el o los componentes eléctricos exhiben la primera impedancia.
De acuerdo con otra modalidad, donde el o los componentes eléctricos incluyen un circuito resonante.
De acuerdo con otra modalidad, donde las estructuras conductivas de antena incluyen una estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico y donde el componente eléctrico conecta una hendidura en la estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico.
De acuerdo con otra modalidad, donde el segundo modo de antena incluye un modo de antena en F invertida, donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena en F invertida cuando el o los componentes eléctricos exhiben la segunda impedancia, donde el primer modo de antena comprende un modo de antena de ranura, donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena de ranura cuando el o los componentes exhiben la primera impedancia, y donde la primera impedancia es inferior a la segunda impedancia.
De acuerdo con otra modalidad, donde el o los componentes eléctricos incluyen un conmutador que se cierra en el primer modo de antena y que se abre en el segundo modo de antena.
De acuerdo con otra modalidad, donde las estructuras conductivas de antena incluyen una estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico y donde el o los componentes eléctricos conectan una hendidura en la estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico.
De acuerdo con otra modalidad, donde el segundo modo de antena incluye un modo de antena en F invertida, donde las estructuras conductivas de antena y el conmutador se configuran para formar una antena en F invertida cuando el conmutador se abre, donde el primer modo de antena incluye un modo de antena de ranura, y donde las estructuras conductivas de antena y el conmutador se configuran para formar una antena de ranura cuando el conmutador se cierra.
De acuerdo con una modalidad, se proporciona un dispositivo electrónico que incluye: sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia que transmite y recibe señales de radio frecuencia; estructuras de antena que se acoplan al sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia; y por lo menos un componente eléctrico acoplado a las estructuras de antena, donde las estructuras de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para operar en un modo de antena de ranura a una primera frecuencia de operación en la cual el componente eléctrico exhibe una primera impedancia y se configuran para operar en un modo de antena en F invertida a una segunda frecuencia de operación en la cual el componente eléctrico exhibe una segunda impedancia que es superior a la primera impedancia.
De acuerdo con otra modalidad, donde el o los componentes eléctricos incluyen un conmutador.
De acuerdo con otra modalidad, el dispositivo electrónico también se proporciona con sistema de circuitos electrónicos de control, donde el sistema de circuitos electrónicos de control se configura para cerrar el conmutador mientras el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia se opera a la primera frecuencia y se configura para abrir el conmutador mientras el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia se opera a la segunda frecuencia.
De acuerdo con otra modalidad, donde la primera frecuencia es superior a la segunda frecuencia y donde el transceptor de radio frecuencia incluye un transceptor de teléfono celular.
De acuerdo con otra modalidad, el dispositivo electrónico también se proporciona con un alojamiento en el cual el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia se monta, donde el alojamiento incluye por lo menos un miembro de alojamiento periférico conductivo, y donde por lo menos algunas de las estructuras de antena se forman a partir de por lo menos parte del miembro de alojamiento periférico conductivo.
De acuerdo con otra modalidad, el dispositivo electrónico también se proporciona con estructuras conductivas internas que forman por lo menos parte de un plano a tierra para la antena en F invertida, donde la antena en F invertida incluye una rama principal de elemento de resonancia de antena formada por lo menos parcialmente a partir del miembro de alojamiento periférico conductivo y donde el conmutador forma una ruta eléctrica entre las estructuras conductivas internas y la rama principal de elemento de resonancia de antena cuando el conmutador se cierra.
De acuerdo con una modalidad, un método para transmitir y recibir señales de radio frecuencia al utilizar un sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia acoplado a una antena ajustable en un dispositivo electrónico, donde la antena ajustable incluye estructuras conductivas de antena y por lo menos un componente eléctrico, el método incluye: transmitir y recibir señales de radio frecuencia en una primera banda de comunicaciones con el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia y la antena ajustable mientras el o los componentes eléctricos exhiben una primera impedancia en la primera banda de comunicaciones a fin de que la antena ajustable opere en un modo de antena de ranura; y transmitir y recibir señales de radio frecuencia en una segunda banda de comunicaciones con el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia y la antena ajustable mientras el o los componentes eléctricos exhiben una segunda impedancia en la segunda banda de comunicaciones que es mayor a la primera impedancia a fin de que la antena ajustable opere en un modo de antena en F invertida.
De acuerdo con otra modalidad, donde el dispositivo electrónico incluye sistema de circuitos electrónicos de control y donde el o los componentes eléctricos comprenden un conmutador que se acopla al sistema de circuitos electrónicos de control, el método también incluye: con el sistema de circuitos electrónicos de control, abrir el conmutador cuando se transmiten y reciben las señales de radio frecuencia en la segunda banda de comunicaciones y cerrar el conmutador cuando se transmiten y reciben las señales de radio frecuencia en la primera banda de comunicaciones.
De acuerdo con otra modalidad, donde el o los componentes eléctricos incluyen múltiples conmutadores, el método incluye: con el sistema de circuitos electrónicos de control, colocar la antena en por lo menos un primer estado en el cual uno de los conmutadores se abre y uno de los conmutadores se cierra; y con el sistema de circuitos electrónicos de control, colocar la antena en por lo menos un segundo estado cuando por lo menos dos de los conmutadores se abren.
De acuerdo con otra modalidad, donde el o los componentes eléctricos incluyen múltiples conmutadores, el método incluye: con el sistema de circuitos electrónicos de control, controlar los conmutadores para colocar la antena en el modo de antena de ranura y controlar los conmutadores para colocar la antena en un modo adicional de antena de ranura.
Lo precedente es meramente ilustrativo de los principios de esta invención y diversas modificaciones pueden hacerse por los expertos en la técnica sin apartarse del alcance y espíritu de la invención. Las modalidades precedentes pueden implementarse individualmente o en cualquier combinación.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Estructuras de antena, que comprenden: estructuras conductivas de antena; y por lo menos un componente eléctrico con una impedancia dependiente de la frecuencia que se acopla entre porciones de las estructuras conductivas de antena, en donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran a fin de que el o los componentes eléctricos exhiban una primera impedancia en una primera banda de comunicaciones a fin de que las estructuras de antena sean operables en un primer modo de antena que cubre la primera banda de comunicaciones y a fin de que el o los componentes eléctricos exhiban una segunda impedancia que es superior a la primera impedancia en una segunda banda de comunicaciones a fin de que las estructuras de antena sean operables en un segundo modo antena que cubre la segunda banda de comunicaciones y donde el segundo modo de antena es diferente al primer modo de antena.
2. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el segundo modo de antena comprende un modo de antena en F invertida y en donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena en F invertida cuando el o los componentes eléctricos exhiben la segunda impedancia.
3. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 2, en donde el primer modo de antena comprende un modo de antena de ranura y en donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena de ranura cuando el o los componentes eléctricos exhiben la primera impedancia.
4. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el primer modo de antena comprende un modo de antena de ranura y en donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena de ranura cuando el o los componentes eléctricos exhiben la primera impedancia.
5. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el o los componentes eléctricos comprenden un circuito resonante.
6. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 5, en donde las estructuras conductivas de antena incluyen una estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico y en donde el componente eléctrico conecta una hendidura en la estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico.
7. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 6, en donde el segundo modo de antena comprende un modo de antena en F invertida, en donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena en F invertida cuando el o los componentes eléctricos exhiben la segunda impedancia, en donde el primer modo de antena comprende un modo de antena de ranura, en donde las estructuras conductivas de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para formar una antena de ranura cuando el o los componentes exhiben la primera impedancia, y en donde la primera impedancia es inferior a la segunda impedancia.
8. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el o los componentes eléctricos comprenden un conmutador que se cierra en el primer modo de antena y que se abre en el segundo modo de antena.
9. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 8, en donde las estructuras conductivas de antena incluyen una estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico y en donde el o los componentes eléctricos conectan una hendidura en la estructura de alojamiento de dispositivo electrónico conductivo periférico.
10. Las estructuras de antena de conformidad con la reivindicación 9, en donde el segundo modo de antena comprende un modo de antena en F invertida, en donde las estructuras conductivas de antena y el conmutador se configuran para formar una antena en F invertida cuando el conmutador se abre, en donde el primer modo de antena comprende un modo de antena de ranura, y en donde las estructuras conductivas de antena y el conmutador se configuran para formar una antena de ranura cuando el conmutador se cierra.
11. Un dispositivo electrónico, que comprende: sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia que transmite y recibe señales de radio frecuencia; estructuras de antena que se acoplan al sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia; y por lo menos un componente eléctrico acoplado a las estructuras de antena, en donde las estructuras de antena y el o los componentes eléctricos se configuran para operar en un modo de antena de ranura a una primera frecuencia de operación a la cual el componente eléctrico exhibe una primera impedancia y se configuran para operar en un modo de antena en F invertida a una segunda frecuencia de operación a la cual el componente eléctrico exhibe una segunda impedancia que es mayor a la primera impedancia.
12. El dispositivo electrónico de conformidad con la reivindicación 11 , en donde el o los componentes eléctricos comprenden un conmutador.
13. El dispositivo electrónico de conformidad con la reivindicación 11 , que además comprende un sistema de circuitos electrónicos de control, en donde el sistema de circuitos electrónicos de control se configura para cerrar el conmutador mientras el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia se opera a la primera frecuencia y se configura para abrir el conmutador mientras el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia se opera a la segunda frecuencia.
14. El dispositivo electrónico de conformidad con la reivindicación 13, en donde la primera frecuencia es mayor a la segunda frecuencia y en donde el transceptor de radio frecuencia comprende un transceptor de teléfono celular.
15. El dispositivo electrónico de conformidad con la reivindicación 14, que además comprende un alojamiento en el cual el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia se monta, en donde el alojamiento incluye por lo menos un miembro de alojamiento periférico conductivo, y en donde por lo menos algunas de las estructuras de antena se forman a partir de por lo menos parte del miembro de alojamiento periférico conductivo.
16. El dispositivo electrónico de conformidad con la reivindicación 15, que además comprende estructuras conductivas internas que forman por lo menos parte de un plano a tierra para la antena en F invertida, en donde la antena en F invertida incluye una rama principal de elemento de resonancia de antena formada por lo menos parcialmente a partir del miembro de alojamiento periférico conductivo y en donde el conmutador forma una ruta eléctrica entre las estructuras conductivas internas y la rama principal de elemento de resonancia de antena cuando el conmutador se cierra.
17. Un método para transmitir y recibir señales de radio frecuencia al utilizar un sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia acoplado a una antena ajustable en un dispositivo electrónico, en donde la antena ajustable incluye estructuras conductivas de antena y por lo menos un componente eléctrico, el método comprende: transmitir y recibir señales de radio frecuencia en una primera banda de comunicaciones con el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia y la antena ajustable mientras el o los componentes eléctricos exhiben una primera impedancia en la primera banda de comunicaciones a fin de que la antena ajustable opere en un modo de antena de ranura; y transmitir y recibir señales de radio frecuencia en una segunda banda de comunicaciones con el sistema de circuitos electrónicos transceptores de radio frecuencia y la antena ajustable mientras el o los componentes eléctricos exhiben una segunda impedancia en la segunda banda de comunicaciones que es mayor a la primera impedancia a fin de que la antena ajustable opere en un modo de antena de F invertida; y
18. El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde el dispositivo electrónico comprende sistema de circuitos electrónicos de control y en donde el o los componentes eléctricos comprenden un conmutador que se acopla al sistema de circuitos electrónicos de control, el método además comprende: con el sistema de circuitos electrónicos de control, abrir el conmutador cuando se transmiten y reciben las señales de radio frecuencia en la segunda banda de comunicaciones y cerrar el conmutador cuando se transmiten y reciben las señales de radio frecuencia en la primera banda de comunicaciones.
19. El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde el dispositivo electrónico comprende sistema de circuitos electrónicos de control y en donde el o los componentes eléctricos comprenden múltiples conmutadores, el método comprende: con el sistema de circuitos electrónicos de control, colocar la antena en por lo menos un primer estado en el cual uno de los conmutadores se abre y uno de los conmutadores se cierra; y con el sistema de circuitos electrónicos de control, colocar la antena en por lo menos un segundo estado cuando por lo menos dos de los conmutadores se abren.
20. El método de conformidad con la reivindicación 17, en donde el dispositivo electrónico comprende sistema de circuitos electrónicos de control y en donde el o los componentes eléctricos comprenden múltiples conmutadores, el método comprende: con el sistema de circuitos electrónicos de control, controlar los conmutadores para colocar la antena en el modo de antena de ranura y controlar los conmutadores para colocar la antena en un modo adicional de antena de ranura.
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