特許 6985514 通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985514

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】通信装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 13/06 20060101AFI20211213BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20211213BHJP

   H01P 3/12 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   H01Q13/06

   H01Q1/24 Z

   H01P3/12 100

【請求項の数】15

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-530685(P2020-530685)

(86)(22)【出願日】2017年12月20日

(65)【公表番号】特表2021-506161(P2021-506161A)

(43)【公表日】2021年2月18日

(86)【国際出願番号】EP2017083817

(87)【国際公開番号】WO2019120515

(87)【国際公開日】20190627

【審査請求日】2020年6月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】クリプコヴ，アレクサンダー

【審査官】 鈴木 肇

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０３２１２４９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０３５１９９６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−１７５６２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／１１４０６３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 登録実用新案第３２０４８９４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１６／０２２６１３１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／１２− １／２６

Ｈ０１Ｑ １３／００−１３／２８

Ｈ０１Ｐ ３／００− ３／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

前部（１０６）と周囲の導電性フレーム（１０８；７１０）とを含むハウジング（１０４；７０４）を有する通信装置（１０２；７０２）であって、
前記前部は誘電性カバー（１１０）を含み、前記ハウジングは、
前記カバー（１１０）によって覆われたディスプレイ（１１２）と、
導電性シャーシ（１１４；７１２）と、
少なくとも１つの給電素子（１１８）を含む少なくとも１つの基板（１１６）と、を収容し、
前記フレーム（１０８）の少なくとも一部に沿って且つ前記ディスプレイ（１１２）と前記基板（１１６）との間で、前記シャーシ（１１４）及び前記フレーム（１０８）は、誘電体で満たされた中間スペース（１２４）によって互いに分離されており、
前記フレーム（１０８）の前記一部に沿って且つ前記カバー（１１０）と前記誘電体で満たされた中間スペース（１２４）との間で、前記ディスプレイ（１１２）は、ギャップ（１２６）によって前記フレーム（１０８）から分離されており、前記ディスプレイと前記フレームとの間に設けられた前記ギャップの幅が一定の距離として規定され、
これにより、前記誘電体で満たされた中間スペース（１２４）は、前記フレーム（１０８）及び前記シャーシ（１１４）と共に、前記基板（１１６）と前記ギャップ（１２６）との間に延びる少なくとも１つの導波路構造（５０２）を形成する、
通信装置。

【請求項2】

前記給電素子（１１８）は、給電線（３０２）を介して無線周波数集積回路に接続される、請求項１に記載の通信装置（１０２）。

【請求項3】

前記基板（１１６）は、前記フレーム（１０８）の片側に隣接している、請求項１又は２に記載の通信装置（１０２）。

【請求項4】

前記ハウジング（１０４）はメインプリント回路基板（１２０）を収容し、前記シャーシ（１１４）の一部が、前記ディスプレイ（１１２）と前記メインプリント回路基板（１２０）との間に配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の通信装置（１０２）。

【請求項5】

前記基板（１１６）は、前記メインプリント回路基板（１２０）の一部である、請求項４に記載の通信装置（１０２）。

【請求項6】

前記基板（１１６）は、前記メインプリント回路基板（１２０）に電気的に接続された第２のプリント回路基板（１１６）である、請求項４又は５に記載の通信装置（１０２）。

【請求項7】

前記シャーシ（１１４）は、前記メインプリント回路基板（１２０）を介して前記基板（１１６）に結合される、請求項４乃至６のいずれか一項に記載の通信装置（１０２）。

【請求項8】

前記ギャップ（１２６）は、誘電性材料で満たされる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の通信装置（１０２）。

【請求項9】

前記少なくとも１つの基板（１１６）は、少なくとも部分的に導電性の側部（１３０）を有する、誘電体で満たされた少なくとも１つのキャビティ（１２８）を規定し、前記給電素子（１１８）は、前記キャビティ内に又は該キャビティに隣接して配置される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の通信装置（１０２）。

【請求項10】

前記誘電体で満たされたキャビティの前記少なくとも部分的に導電性の側部（１３０）は、複数の導電性ビア（３０４）を含む、請求項９に記載の通信装置（１０２）。

【請求項11】

１つ又は複数の前記基板（１１６）は、少なくとも部分的に導電性の側部（１３０）を有する、誘電体で満たされた複数のキャビティ（１２８）を規定し、各キャビティ（１２８）内に又は該キャビティに隣接して、給電素子（１１８）が配置され、各給電素子（１１８）は、それ自体の給電線（３０２）を介して無線周波数集積回路に接続される、請求項９又は１０に記載の通信装置（１０２）。

【請求項12】

前記ハウジング（１０４）は少なくとも１つの導電性壁（５０４）を収容し、隣接する２つのキャビティ（１２８）が前記壁（５０４）によって互いに分離されており、前記壁（５０４）は前記フレーム（１０８）及び前記シャーシ（１１４）に接続され、これにより前記誘電体で満たされた中間スペース（１２４）は誘電体で満たされた複数の区画（５０２）に分離され、各区画によって導波路（５０２）が規定される、請求項１１に記載の通信装置（１０２）。

【請求項13】

前記ハウジング（７０４）は少なくとも１つの導電性壁（７０６）を収容し、隣接する２つのキャビティ（７０８）が前記壁（７０６）によって互いに分離されており、前記壁（７０６）は、前記フレーム（７１０）に接続され且つ前記シャーシ（７１２）から分離されている、或いは前記壁は、前記シャーシ（７１２）に接続され且つ前記フレーム（７１０）から分離されている、請求項１１に記載の通信装置（７０２）。

【請求項14】

前記通信装置（１０２）は複数のモジュール（９０２、９０４、９０６、９０８）を含み、各モジュールは、
前記誘電体で満たされた複数のキャビティ（１２８）を規定する前記少なくとも１つの基板（１１６）であって、各キャビティ（１２８）内に又は該キャビティに隣接して、給電素子（１１８）及び給電線（３０２）が配置される、少なくとも１つの基板と、
前記給電線（３０２）を介して前記給電素子（１１８）に接続された無線周波数集積回路と、
複数の導波路構造（５０２）と、を含み、
各モジュール（９０２、９０４、９０６、９０８）において、前記フレーム（１０８）の片側の少なくとも一部に沿って且つ前記ディスプレイ（１１２）と前記基板（１１６）との間で、前記シャーシ（１１４）及び前記フレーム（１０８）は、誘電体で満たされた中間スペース（１２４）によって互いに分離されており、
各モジュール（９０２、９０４、９０６、９０８）において、前記フレーム（１０８）の片側の前記一部に沿って且つ前記カバー（１０６）と前記誘電体で満たされた中間スペース（１２４）との間で、前記ディスプレイ（１１２）は、ギャップ（１２６）によって前記フレーム（１０８）から分離されており、
各導波路構造（５０２）が、少なくとも前記誘電体で満たされた中間スペース（１２４）、前記フレーム（１０８）、前記シャーシ（１１４）、及び壁（５０４）によって形成される、請求項１２又は１３に記載の通信装置（１０２）。

【請求項15】

前記モジュール（９０２、９０４、９０６、９０８）は、互いに関して、当該通信装置（１０２）の略反対側に配置される、請求項１４に記載の通信装置（１０２）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の態様は、前部と周囲の導電性フレームとを含むハウジングを有する通信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

第５世代（５Ｇ：fifth generation）のミリ波モバイル通信では、無線アプリケーションは、高ゲイン及びビーム形成の要件を満たすために、複数の放射素子を含むアンテナアレイを使用する必要がある。第５世代（５Ｇ：fifth generation）の新しい無線（ＮＲ：New Radio）ユーザ機器（ＵＥ：user equipment）のビーム形成に関するパフォーマンスパラメータの３ＧＰＰ規定によれば、５Ｇ ＵＥは、全ての方向及び向きで安定した通信を実現するために、概ね一定の等価等方性輻射電力（ＥＩＲＰ：Equivalent
Isotropically Radiated Power）／等価等方感度（ＥＩＳ：Effective Isotropic Sensitivity）、及びダイバーシティ／ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）パフォーマンスを有するオムニカバレッジミリ波アンテナを使用するものとされる。「オムニカバレッジ」とは、アンテナが全ての方向に十分等しく放射することを意味する。ＵＥ内のスペースが限られているため、５Ｇ ＵＥにオムニカバレッジを提供することは困難である。

【発明の概要】

【0003】

移動体通信業界は、ＵＥ本体の外形寸法に比べてディスプレイ／スクリーンの寸法を最大化することに取り組んでいる。その結果、ディスプレイはＵＥの前部全体を略覆うだろう。ディスプレイ領域を増やすと、全てのモバイルアンテナに技術的な課題が生じる。例えば、ディスプレイは球面ビーム形成のカバレッジに大きな影響を与える。ディスプレイの導電性構造は、ディスプレイ方向でのビームの歪み及び約１０ｄＢの損失につながるブロッカーとして作用する。ＵＥのハウジングの金属フレーム、及びハウジングによって収容された金属シャーシは、球面ビーム形成のカバレッジに追加の課題を生じさせる。

【0004】

こうして、本発明の実施形態の目的は、ＵＥ（つまり、通信装置）のための改善されたアンテナ構成を提供することである。

【0005】

本発明の第１の態様によれば、上述した目的は、前部と周囲の導電性フレームとを含むハウジングを有する通信装置を提供することによって達成され、前部は誘電性カバーを含み、ハウジングは、
カバーによって覆われたディスプレイ、又はスクリーンと、
導電性シャーシと、
少なくとも１つの給電素子を含む少なくとも１つの基板と、を収容し、
フレームの少なくとも一部に沿って且つディスプレイと基板との間で、シャーシ及びフレームは、誘電体で満たされた中間スペースによって互いに分離されており、
フレームの一部に沿って且つカバーと誘電体で満たされた中間スペースとの間で、ディスプレイは、ギャップによってフレームから分離されており、
これにより、誘電体で満たされた中間スペースは、フレーム及びシャーシと共に、基板とギャップとの間に延びる少なくとも１つの導波路構造を形成する。

【0006】

このような通信装置により、給電素子及び導波路を含むアンテナ構成のアンテナカバレッジ性能が改善され、人体効果の影響を打ち消すことができる。別の言い方をすると、放射線カバレッジが拡大され、人体への影響が軽減される。通信装置は、特に、例えば１５〜１００ＧＨｚの周波数範囲内のいわゆるミリ波通信に有用である。ミリ波通信のために構成された通信装置は、例えば１５〜１００ＧＨｚの周波数範囲内のミリ波通信のために構成されたミリ波アンテナ構成を含む必要がある。一般に、少なくとも１つの導波路構造は通信装置のディスプレイ／スクリーン側に向けて放射するが、大画面ＵＥのユーザは、ＵＥの使用時に、本質的に手でディスプレイ／スクリーン側を覆っていため、人体への影響が軽減される。こうして、大画面と最小限のカット数の金属フレームとを有する妥協のないハンドヘルドＵＥ設計が提供される。こうして、本発明の実施形態によれば、フレーム内に放射のためのスロットは不要である。さらに、本発明の実施形態により、オムニカバレッジが改善した改善されたミリ波アンテナ構成が提供される。給電素子は、アンテナ給電素子又はアンテナ放射素子と呼ばれることもある。

【0007】

第１の態様による通信装置の可能な実装形態では、給電素子は、給電線を介して無線周波数集積回路に接続される。この実装形態の利点は、基板内にアンテナ給電素子及び給電線を製造することにより、高い生産歩留まりが保証されることである。

【0008】

第１の態様による通信装置のさらに可能な実装形態では、基板は、フレームの片側に隣接している。この実装形態の利点は、各アンテナ給電素子の自由空間への電磁放射が等しく効率的であり、こうして、アンテナ構成のアンテナカバレッジ性能がさらに改善されることである。

【0009】

第１の態様による通信装置の可能な別の実装形態では、ハウジングはメインプリント回路基板を収容し、シャーシの一部が、ディスプレイとメインプリント回路基板との間に配置される。この実装形態の利点は、メインプリント回路基板をＵＥコンポーネントのキャリアとして利用することにより、費用対効果の高いＵＥ統合が実現できることである。さらに、改善された製造手順及びコスト効率が提供される。

【0010】

第１の態様による通信装置のさらに可能な別の実装形態では、基板は、メインプリント回路基板の一部である。この実装形態の利点は、コンパクトな構造が提供され、こうして、さらに改善されたアンテナ構成を提供することである。

【0011】

第１の態様による通信装置のさらに可能な別の実装形態では、基板は、メインプリント回路基板に電気的に接続された第２のプリント回路基板である。この実装形態の利点は、アンテナ素子を配置する際の柔軟性が改善され、こうして、アンテナ構成のアンテナカバレッジ性能がまたさらに改善されることである。

【0012】

第１の態様による通信装置の可能な実装形態では、シャーシは、メインプリント回路基板を介して基板に結合される。この実装形態の利点は、コンパクトな構造が提供され、こうして、オムニカバレッジが改善した、さらに改善されたアンテナ構成を提供することである。

【0013】

第１の態様による通信装置のさらに可能な実装形態では、ギャップは、誘電性材料で満たされる。この実装形態の利点は、構造の安定性が提供され、ギャップの寸法が効果的に減少され、オムニカバレッジが改善した、さらに改善されたアンテナ配置を提供することである。

【0014】

第１の態様による通信装置の可能な別の実装形態では、少なくとも１つの基板は、少なくとも部分的に導電性の側部を有する、誘電体で満たされた少なくとも１つのキャビティを規定し、給電素子はキャビティ内に又はキャビティに隣接して配置される。この実装形態の利点は、アンテナ給電素子の安定したインピーダンス整合が高い生産歩留まりで保証され、こうしてアンテナ構成は、オムニカバレッジ性能の改善によってさらに改善されることである。

【0015】

第１の態様による通信装置のさらに可能な別の実装形態では、誘電体で満たされたキャビティの少なくとも部分的に導電性の側部は、複数の導電性ビアを含む。この実装形態の利点は、アンテナ構成に改善された製造手順及びコスト効率が提供されることである。

【0016】

第１の態様による通信装置のさらに可能な別の実装形態では、１つ又は複数の基板は、少なくとも部分的に導電性の側部を有する、誘電体で満たされた複数のキャビティを規定し、各キャビティ内に又はそのキャビティに隣接して、給電素子が配置され、各給電素子は、それ自体の給電線を介して無線周波数集積回路に接続される。この実装形態により、ビーム形成及びビームステアリング機能を有するアンテナのアレイが提供される。この実装形態の利点は、オムニカバレッジが改善した、さらに改善されたアンテナ構成が提供されることである。

【0017】

第１の態様による通信装置の可能な実装形態では、ハウジングは少なくとも１つの導電性壁を収容し、隣接する２つのキャビティがこの壁によって互いに分離されており、壁はフレーム及びシャーシに接続され、これにより、誘電体で満たされた中間スペースは、誘電体で満たされた複数の区画に分離され、各区画によって導波路が規定される。この実装形態の利点は、隣接するキャビティ同士／対応する給電素子同士の間の結合が防止され、効率及びビーム形成オムニカバレッジが改善した、改善されたミリ波アンテナ配置が提供されることである。この実装形態の更なる利点は、フレーム及びシャーシに接続された導電性壁によって、ＵＥの機械的強度が改善されることである。

【0018】

第１の態様による通信装置のさらに可能な実装形態では、ハウジングは少なくとも１つの導電性壁を収容し、隣接する２つのキャビティがこの壁によって互いに分離されており、壁は、フレームに接続され且つシャーシから分離されている、或いは壁は、シャーシに接続され且つフレームから分離されている。この実装形態の利点は、オムニカバレッジが改善した、改善されたミリ波アンテナ構成が提供されることである。この実装形態の更なる利点は、フレームとシャーシとの間の間隔が効果的に利用されることであり、それでも、ＵＥの追加のアンテナは、例えば６ＧＨｚ以下の周波数帯域で動作するように構成された、さらに別の周波数帯域で構成される。

【0019】

第１の態様による通信装置の可能な別の実装形態では、通信装置は複数のモジュールを含み、各モジュールは、
誘電体で満たされた複数のキャビティを規定する少なくとも１つの基板であって、各キャビティ内に又はそのキャビティに隣接して、給電素子及び給電線が配置される、少なくとも１つの基板と、
給電線を介して給電素子に接続された無線周波数集積回路と、
複数の導波路構造と、を含み、
各モジュールにおいて、フレームの片側の少なくとも一部に沿って且つディスプレイと基板との間で、シャーシ及びフレームは、誘電体で満たされた中間スペースによって互いに分離されており、
各モジュールにおいて、フレームの片側の一部に沿って且つカバーと誘電体で満たされた中間スペースとの間で、ディスプレイは、ギャップによってフレームから分離されており、
各導波路構造が、少なくとも誘電体で満たされた中間スペース、フレーム、シャーシ及び壁によって形成される。この実装形態の利点は、放射線カバレッジがさらに拡大され、人体への影響がさらに低減されることである。

【0020】

第１の態様による通信装置のさらに可能な別の実装形態では、モジュールは、互いに関して、通信装置の略反対側に配置される。この実装形態の利点は、改善したオムニカバレッジが提供されることである。

【0021】

上述した特徴及び実装形態は、それぞれ、様々な可能な方法で組み合わせて、さらに有利な実装形態を提供することができる。本発明の更なる用途及び利点は、以下の詳細な説明から明らかになろう。

【図面の簡単な説明】

【0022】

添付図面は、本発明の異なる実施形態を明確にし、説明することを意図している。

【図1】本発明による通信装置の実施形態の一部を示す概略斜視図である。

【図2】図１の実施形態の一部を示す概略斜視図である。

【図3a】図１の実施形態の３つの給電素子及び基板の周囲の側部の概略斜視図である。

【図3b】図３ａの２つの給電素子及び周囲の側部の上面図である。

【図3c】図１の実施形態の３つの給電素子及び周囲の側部の別の斜視図である。

【図3d】基板上の給電素子及び給電線の代替構成の断面斜視図である。

【図3e】図３ｄの構成の断面斜視図である。

【図3f】図３ｄの構成の断面図である。

【図4】基板を示す概略斜視図である。

【図5】例示の目的で要素が省かれた、図１の実施形態の一部を示す概略斜視図である。

【図6】例示の目的で要素が省かれた、図１の実施形態の裏側の一部の概略斜視図である。

【図7】本発明による通信装置の第２実施形態の一部を示す概略斜視図である。

【図8】図７の実施形態のいくつかの壁の概略図である。

【図9】本発明による複数のモジュールを有する通信装置の実施形態の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本明細書で開示する通信装置１０２、８０２は、ユーザ装置、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、ＩｏＴ（internet of things）装置、センサ装置、ワイヤレス端末、及び／又はモバイル端末として示され得、セルラー無線システム、特にＬＥＴ又は新しい無線（ＮＲ／５Ｇ）通信システムと呼ばれることもある無線通信システムで無線通信できるようにする。ＵＥはさらに、無線機能を有する携帯電話又はセルラー電話と呼ばれることもある。本文脈におけるＵＥは、ポケットに格納可能であり得、且つポータブル、ハンドヘルド、コンピュータ構成、又は車載モバイル装置であり、音声及び／又はデータを無線アクセスネットワークを介して別のレシーバ又はサーバ等の別のエンティティと通信することを可能にする。

【0024】

開示する実施形態は、いわゆるミリ波移動通信に適している。より正確には、開示する実施形態は、１５〜１００ＧＨｚの範囲内で、例えば２４．２５〜２９．５ＧＨｚ、３１．８〜３３．４ＧＨｚ、３７〜４３．５ＧＨｚ、４５．５〜５２．６ＧＨｚ、６６〜７６ＧＨｚ、又は８１〜８６ＧＨｚの動作周波数帯域で適しており、これらの帯域はモバイルサービス及び５Ｇデプロイ（deployment）に割り当てられる。動作周波数帯域の別の例は、５７〜６６ＧＨｚであり、この帯域は、ライセンス不要の動作及び／又は無線ローカルエリアネットワーク通信に割り当てられる。

【0025】

図１及び図２を参照すると、通信装置１０２の実施形態の一部が開示されている。通信装置１０２は、前部１０６（図２を参照）と、例えば金属で作製された、周囲の導電性フレーム１０８とを含むハウジング１０４を含む。ただし、他の材料も可能である。前部１０６は、誘電性カバー１１０を含む。ハウジング１０４は、誘電性カバー１１０によって覆われたディスプレイ１１２（又は、スクリーン）を収容する。ハウジング１０４はまた、導電性シャーシ（chassis）１１４と、少なくとも１つの給電素子１１８が設けられた少なくとも１つの基板１１６とを収容する。あるいはまた、給電素子１１８は、アンテナ給電素子、アンテナ素子、又は放射素子と呼ばれ得る。さらに、ハウジング１０４は、メインプリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit board）１２０を収容する。シャーシ１１４の一部が、ディスプレイ１１２とメインＰＣＢ１２０との間に配置される。基板１１６は、メインＰＣＢ１２０に電気的に接続される第２のＰＣＢである。導電性シャーシ１１４は、メインＰＣＢ１２０を介して基板１１６に結合される。あるいはまた、基板１１６は、メインＰＣＢ１２０の一部であってもよい。図１及び図２に確認されるように、基板１１６は、フレーム１０８の片側に隣接している。

【0026】

図１を参照すると、フレーム１０８の少なくとも一部に沿って且つディスプレイ１１２と基板１１６との間で、シャーシ１１４及びフレーム１０８は、誘電体で満たされた中間スペース１２４によって、示される距離１２２だけ（図２を参照）互いに分離されている。図２を参照すると、フレーム１０８の一部に沿って且つカバー１０６と誘電体で満たされた中間スペース１２４との間で、ディスプレイ１１２は、ギャップ１２６によってフレーム１０８から分離されている。誘電体で満たされた中間スペース１２４は、フレーム１０８及びシャーシ１１４と共に、基板１１６とギャップ１２６との間に延びる少なくとも１つの導波路構造を形成する。給電素子１１８からの電磁エネルギーは、導波路構造に結合され、前方向の誘電性カバー１０６に向けられ、ギャップ１２６を介して自由空間に放射される。ギャップ１２６の幅は、それぞれのボリュームのそれぞれの誘電体充填における動作帯域の最低周波数での波長（λ_０）の０．１５、例えば２４．２５〜２９．５ＧＨｚ給電素子１１８の場合は１ミリメートル（ｍｍ）になり得る。シャーシ１１４とフレーム１０８との間の距離１２２（図１を参照）は、それぞれのボリュームの誘電体充填の動作帯域の最低周波数での波長（λ_０）の０．５以下、例えば２４．２５〜２９．５ＧＨｚ給電素子１１８の場合は２．５ｍｍになり得る。図１を参照すると、メインＰＣＢ１２０には給電素子１１８の上に開口部を設けることができる。あるいはまた、メインＰＣＢ１２０を給電素子１１８の上に連続させてもよいが、給電素子の上の領域に金属はない。給電素子１１８及び導波路構造を含む、ミリ波アンテナ構成という用語が導入され得る。

【0027】

通信装置１０２のハウジング１０４は、背面カバーを有し得る。基板１１６は、背面カバーとシャーシ１１４との間に配置され得る。基板１１６は、背面カバーとメインＰＣＢ１２０との間に配置され得る。一般に、ディスプレイ１１２は、カバー１０６とシャーシ１１４との間に配置される。基板１１６は、少なくとも１つの誘電体層を含む。ギャップ１２６は、有利には、誘電性材料で満たされている。

【0028】

図１、図２、及び図３を参照すると、基板１１６は、例えば導電性ビア３０４の形態の少なくとも部分的に導電性の側部１３０を有する、誘電体で満たされた少なくとも１つのキャビティ１２８を規定する。給電素子１１８は、キャビティ１２８内に又はキャビティ１２８に隣接して配置される。

【0029】

図３ａ〜図３ｃを参照すると、給電素子１１８及び関連する誘電体で満たされたキャビティ１２８をさらに詳細に開示されている。図３ａは３つの給電素子１１８を示し、各給電素子１１８が無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ：radio frequency integrated circuit）に接続される。ＲＦＩＣは、メインＰＢＣ上又は基板１１６上に配置することができる。各キャビティ１２８及び給電素子１１８は、少なくとも部分的に導電性の側部１３０によって取り囲まれる。誘電体で満たされたキャビティの少なくとも部分的に導電性の側部１３０は、複数の導電性ビア３０４を含む。基板１１６は、少なくとも部分的に導電性の側部１３０を有する、誘電体で満たされた複数のキャビティ１２８を規定する。各給電素子１１８は、それぞれのキャビティ１２８内に又はそのキャビティ１２８に隣接して配置される。各給電素子１１８は、それ自体の給電線３０２、例えば平面給電線（ストリップライン、マイクロストリップ、又は接地されたコプレーナ（coplanar）導波路ライン等）を介してＲＦＩＣに接続される。給電線３０２は、給電素子１１８をＲＦＩＣの信号ポートと接続する。各給電素子１１８は、給電線３０２から基板１１６のエッジ部に向けて幅が徐々に増大するくさび形状を有してもよい。給電素子１１８は、図３ａ〜図３ｃに示されるように、開放端スタブ（open-ended stub）を含んでもよい。開放端スタブの形状は、動作周波数帯域内のインピーダンス整合のために構成される。

【0030】

給電素子１１８及び給電線３０２は、例えば基板１１６にプリントすることにより、基板１１６上に形成することができる。基板１１６は、モノリシックな多層構造、例えばＰＣＢ、フリップチップパッケージ、又は低温共焼成セラミック（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramic）として構成される。

【0031】

図３ｄ〜図３ｆを参照すると、給電素子３１８、関連する給電線４０２、及び部分的に導電性の側部３３０の代替構成が開示されている。給電素子３１８は、短絡スタブを含む。給電素子３１８の短絡スタブは、基板３１６の外側エッジ部で給電線４０２を導電性の側部３３０と接続する。

【0032】

図３ａ〜図３ｆに示されている両方の選択肢で、給電素子１１８；３１８は、給電線３０２；４０２のＴＥＭモードを、誘電体で満たされたキャビティ１２８のＴＥ１ｘモード又は準ＴＥＭモードに変換するように構成される。誘電体で満たされたキャビティ１２８は、誘電体で満たされたキャビティ１２８と同じモードをサポートする対応する導波路構造５０２（とりわけ図５を参照）と結合される。導波路構造５０２は、フレーム１０８の外面及びディスプレイ１１２の外面上の表面電流を励起している。こうして、ディスプレイ１１２に向かう電磁（ＥＭ：electromagnetic）放射が実行される。

【0033】

具体的には、インピーダンス整合は、基板１１６；３１６のトポロジによって規定される。通信装置１０２の他の導電性構造及び誘電性構造は、一般に、インピーダンス整合に殆ど又は全く影響を与えず、従って、組立工程の不安定性に影響を与えない。

【0034】

図４では、ハウジング１０４内の基板１１６の構成が、背面カバーを省いた状態で、通信装置の背面から見たように示されている。図４に確認されるように、基板１１６は、フレーム１０８の側部の近くに取り付けられる。

【0035】

図５を参照すると、４つのキャビティ１２８及び４つの給電素子１１８が存在し、その結果として４つの導波路構造５０２が存在する。ハウジング１０４は、少なくとも１つの導電性壁５０４を収容する。この例では、３つの壁５０４が設けられる。２つの隣接するキャビティ１２８は、壁５０４によって互いに分離されている。壁５０４は、フレーム１０８及びシャーシ１１４に接続され、それにより、誘電体で満たされた中間スペース１２４は、誘電体で満たされた複数の区画５０２に分離される。各区画５０２は導波路５０２を規定する。図５のこの例では、４つの導波路５０２が存在する。３つの壁５０４は、フレーム１０８から略垂直に延びる。図５では、シャーシ１０８に向かうフレーム１０８が、テーパー形状を有しており、こうして、テーパー形状を有する導波路構造５０２も有することも示されている。テーパー形状は、給電素子１１８に近づくほど狭くなる。壁５０４によって、２つのキャビティ／給電素子１２８／１１８の間の結合が回避される。

【0036】

図６を参照すると、区画／導波路５０２及び関連する壁５０４は、通信装置１０２の裏側から見たように示されている。

【0037】

図７を参照すると、更なる実施形態による通信装置７０２が開示されている。ハウジング７０４は、少なくとも１つの導電性隆起部７０６を収容し、２つの隣接するキャビティ７０８（図８を参照）が、少なくとも１つの隆起部７０６によって互いに分離される。導電性隆起部７０６は、導電性フレーム７１０とシャーシ７１２との間の内部容積（又は、誘電体で満たされた中間スペース）内の寄生表面波伝播を抑制するように構成される分離隆起部として構成される。こうして、基板上の隣接する給電線同士の間の寄生相互結合は、動作帯域幅内で保証される。

【0038】

いくつかの実施形態では、隆起部７０６は、周囲の導電性フレーム７１０に接続されるが、導電性シャーシ７１２から分離される。別の実施形態では、隆起部７０６は、導電性シャーシ７１２に接続されるが、周囲の導電性フレーム７１０から分離される。どちらの場合も、フレーム７１０は、シャーシ７１２からガルバニック絶縁されている。

【0039】

図８を参照すると、図７の実施形態のいくつかの隆起部７０６が示されている。導波路隆起部７１４が２つの導電性隆起部７０６の間に設けられることが示されている。導波路隆起部７１４は、誘電体で満たされたキャビティ１２８をキャビティ７０８の対応する導波路構造５０２と電磁的に結合するように構成される。導波路隆起部７１４は、電磁（ＥＭ：electromagnetic）波をディスプレイ方向に案内し、さらにギャップ１２６からＥＭ放射を案内するように構成される。隆起部７０６、７１４は、フレーム７１０から略垂直に延びる。フレーム７１０と導電性シャーシ７１２との間の間隔は、さらに別の周波数帯域、例えば、６ＧＨｚ以下の周波数帯域で動作するように構成された通信装置７０２の追加のアンテナとしてさらに有効に利用される。それ以外の場合に、通信装置７０２は、本質的に前の実施形態の通信装置１０２に対応する。

【0040】

図９を参照すると、通信装置１０２は、複数のモジュール９０２、９０４、９０６、９０８を含むことができる。各モジュール９０２、９０４、９０６、９０８は、誘電体で満たされた複数のキャビティ１２８を規定する少なくとも１つの基板１１６を含む。各キャビティ内に又はそのキャビティに隣接して、給電素子１１８及び給電線が配置される。各モジュール９０２、９０４、９０６、９０８はＲＦＩＣを含み、ＲＦＩＣは給電線３０２を介して給電素子１１８に接続される。各モジュール９０２、９０４、９０６、９０８において、フレーム１０８の片側の少なくとも一部に沿って且つディスプレイ１１２と基板１１６の間で、シャーシ１１４及びフレーム１０８は、誘電体で満たされた中間スペース１２４によって互いに分離されている。各モジュール９０２、９０４、９０６、９０８において、フレーム１０８の片側の一部に沿って且つカバー１０６と誘電体で満たされた中間スペース１２４との間で、ディスプレイ１１２は、ギャップ１２６によってフレーム１０８から分離される。複数の導波路構造５０２が設けられる。各導波路構造５０２は、少なくとも誘電体で満たされた中間スペース１２４、フレーム１０８、シャーシ１１４、及び壁５０４によって形成される。モジュール９０２、９０４、９０６、９０８は、互いに関して、通信装置１０２の略反対側に配置され得る。

【0041】

図中の通信装置の一部は、例示の目的で除かれていることを理解されたい。「互いに分離された」とは、２つ以上のエンティティ又はユニットが互いにある距離だけ分離されている、すなわち、２つのエンティティの間に距離が形成されることを意味する。しかしながら、それらエンティティ又はユニットは、依然として互いに直接的又は間接的に電気接続されている可能性がある。「接続された」とは、２つの接続されたユニットが互いに例えば導電経路を介して直接的に電気接続できる、又はいくつかの電気的手段、例えば変圧器又はコンデンサを介して互いに間接的に接続／結合できることを意味する。

【0042】

上記で開示した通信装置の異なる実施形態の特徴は、様々な可能な方法で組み合わされ、更なる有利な実施形態を提供することができる。

【0043】

最後に、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、添付の独立請求項の範囲内の全ての実施形態にも関連し、それら全てを組み込むことを理解されたい。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図3d】

【図3e】

【図3f】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】