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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022016284
(43)【公開日】2022-01-21
(54)【発明の名称】電子機器
(51)【国際特許分類】
   H01Q 1/44 20060101AFI20220114BHJP
   H01Q 9/06 20060101ALI20220114BHJP
   H01Q 1/50 20060101ALI20220114BHJP
   H01Q 21/28 20060101ALI20220114BHJP
【FI】
H01Q1/44
H01Q9/06
H01Q1/50
H01Q21/28
【審査請求】有
【請求項の数】11
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021051703
(22)【出願日】2021-03-25
(31)【優先権主張番号】202010653238.X
(32)【優先日】2020-07-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】516180667
【氏名又は名称】北京小米移動軟件有限公司
【氏名又は名称原語表記】Beijing Xiaomi Mobile Software Co.,Ltd.
【住所又は居所原語表記】No.018, Floor 8, Building 6, Yard 33, Middle Xierqi Road, Haidian District, Beijing 100085, China
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100135703
【弁理士】
【氏名又は名称】岡部 英隆
(72)【発明者】
【氏名】沙 紹書
(72)【発明者】
【氏名】呉 青
【テーマコード(参考)】
5J021
5J046
【Fターム(参考)】
5J021AA02
5J021AA11
5J021AB02
5J021CA04
5J021HA10
5J021JA03
5J046AA08
5J046AB06
5J046SA01
5J046TA03
(57)【要約】      (修正有)
【課題】電子機器の金属ハウジングで形成した異なる周波数帯域で動作するアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置は、異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナを含む。放射構造体を構成するアンテナは、1つの切れ目13が形成された金属ハウジング10の両側のフレーム11、12で、構成される。各アンテナは、信号回路と整合回路に接続される。整合回路は、その位置するアンテナの信号回路と放射構造体との間に、直列接続される。各切れ目13の両側に、2つのアンテナを設置したので、フレームにおける切れ目の数を減らし、各切れ目の使用効率を向上させることができ、金属構造の強度が保たれる。各アンテナの整合回路は、信号を整合する機能と、信号をフィルタリングする機能とを有するので、同一の切れ目の両側のアンテナは、確実に動作する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子機器であって、
金属ハウジングと、異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナとを含み、
前記金属ハウジングのフレームに少なくとも1つの切れ目が設置され、各切れ目の両側のフレームのそれぞれは、少なくとも1つのアンテナによって共用される放射構造体として使用され、
各アンテナは、信号回路と整合回路とを含み、前記整合回路は、その位置するアンテナの信号回路と放射構造体との間に直列接続され、その位置するアンテナに対応する動作周波数帯域の信号を出力し、かつ前記切れ目を介して結合された他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする、
ことを特徴とする電子機器。
【請求項2】
前記各アンテナの整合回路は、弾性片を介してフレーム上の対応する電気的接触点に弾性的に接触することにより、前記信号回路と対応するフレームとが電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
【請求項3】
前記複数のアンテナは、第1のアンテナを含み、
前記第1のアンテナの整合回路は、第1のインダクタ、第2のインダクタ、第1のコンデンサ及び第2のコンデンサを含み、前記第1のインダクタが前記第1のアンテナの整合回路の第1の端とアースとの間に直列接続され、前記第2のコンデンサが前記第1のアンテナの整合回路の第2の端とアースとの間に直列接続され、前記第1のコンデンサが前記第1の端と前記第2のインダクタの一端との間に直列接続され、前記第2のインダクタの他端が前記第2の端に電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
【請求項4】
前記第2のインダクタのインダクタンス値が予め設定された第1のインダクタンス値を超え、前記第2のコンデンサの静電容量値が予め設定された第1の静電容量値を超える、
ことを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
【請求項5】
前記複数のアンテナは、第2のアンテナをさらに含み、前記第2のアンテナ及び前記第1のアンテナは、それぞれ同一の切れ目の両側に設けられ、前記第2のアンテナの動作周波数が前記第1のアンテナの動作周波数を超え、
前記第2のアンテナの整合回路は、第3のインダクタ、第4のインダクタ、第3のコンデンサ及び第4のコンデンサを含み、前記第3のインダクタが前記第2のアンテナの整合回路の第1の端とアースとの間に直列接続され、前記第4のコンデンサが前記第2のアンテナの整合回路の第2の端とアースとの間に直列接続され、前記第3のコンデンサが前記第1の端と前記第4のインダクタの一端との間に直列接続され、前記第4のインダクタの他端が前記第2の端に電気的に接続される、
ことを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
【請求項6】
前記第3のインダクタのインダクタンス値が予め設定された第2のインダクタンス値よりも小さく、前記第3のコンデンサの静電容量値が予め設定された第2の静電容量値よりも小さい、
ことを特徴とする請求項5に記載の電子機器。
【請求項7】
前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナは、それぞれフィルタ回路を含み、前記フィルタ回路が、その位置するアンテナの整合回路と信号回路との間に直列接続され、結合された同一の切れ目の反対側のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号及び自分側の他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする、
ことを特徴とする請求項5に記載の電子機器。
【請求項8】
前記第1のアンテナのフィルタ回路は、バンドパスフィルタ回路で構成され、前記第2のアンテナのフィルタ回路は、バンドストップフィルタ回路で構成され、前記バンドパスフィルタ回路が通過を許可する信号の動作周波数帯域と、前記バンドストップフィルタ回路が通過を禁止する信号の動作周波数帯域とが重なる、
ことを特徴とする請求項7に記載の電子機器。
【請求項9】
前記バンドストップフィルタ回路は、並列LC共振回路で構成され、前記バンドパスフィルタ回路は、直列LC共振回路で構成される、
ことを特徴とする請求項8に記載の電子機器。
【請求項10】
前記複数のアンテナは、前記第1のアンテナと放射構造体を共用する第3のアンテナをさらに含み、前記第3のアンテナが第3の周波数帯域で動作し、前記第3の周波数帯域の周波数が前記第1の周波数帯域の周波数よりも小さく、
前記第1のアンテナは、静電容量値が予め設定された第3の静電容量値よりも低いコンデンサまたは予め設定されたLC共振回路をさらに含み、前記コンデンサまたは前記LC共振回路は、放射構造体と整合回路との間に直列接続され、前記第1の周波数帯域以外の信号をフィルタリングし、
前記第3のアンテナは、インダクタンス値が予め設定された第3のインダクタンス値を超えるインダクタをさらに含み、前記インダクタは、放射構造体と整合回路との間に直列接続され、前記第3の周波数帯域以外の信号をフィルタリングする、
ことを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
【請求項11】
前記第1のアンテナ及び前記第3のアンテナは、並列形式の整合回路またはフィルタ回路の使用を避ける、
ことを特徴とする請求項10に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、アンテナの技術分野に関し、特に電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
5G通信技術の発展に伴い、電子機器は、2/3/4/5G通信を実現するために、より多くのアンテナを集積する必要がある。電子機器に金属フレームを採用した場合、フレームに基づくアンテナが帯域幅と効率の面で印刷成形(PDS)、レーザー光(LDS)、フレキシブル回路基板(FPS)などの方式で作られた内蔵アンテナを上回るため、アンテナエンジニアはより多くのアンテナを電子機器の金属フレームに集積したいと考えている。
【0003】
各アンテナが異なる周波数帯域の信号を送受信する必要があるため、異なる長さが必要であることを考慮して、フレームに切れ目を設ける必要がある。しかしながら、アンテナの数の増加につれて、切れ目の数も増加し、金属構造の強度に影響を及ぼすとともに、工業設計の外観に対する要求にも合致しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
関連技術の不足を解決するために、本開示は、電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の実施例の第1の態様は、金属ハウジングと、異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナとを含み、前記金属ハウジングのフレームに少なくとも1つの切れ目が設置され、各切れ目の両側のフレームのそれぞれは、少なくとも1つのアンテナによって共用される放射構造体として使用され、各アンテナは、信号回路と整合回路とを含み、前記整合回路は、その位置するアンテナの信号回路と放射構造体との間に直列接続され、その位置するアンテナに対応する動作周波数帯域の信号を出力し、かつ前記切れ目を介して結合された他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする電子機器を提供する。
【0006】
選択可能に、前記各アンテナの整合回路は、弾性片を介してフレーム上の対応する電気的接触点に弾性的に接触することにより、前記信号回路と対応するフレームとが電気的に接続される。
【0007】
選択可能に、前記複数のアンテナは、第1のアンテナを含み、
前記第1のアンテナの整合回路は、第1のインダクタ、第2のインダクタ、第1のコンデンサ及び第2のコンデンサを含み、前記第1のインダクタが前記第1のアンテナの整合回路の第1の端とアースとの間に直列接続され、前記第2のコンデンサが前記第1のアンテナの整合回路の第2の端とアースとの間に直列接続され、前記第1のコンデンサが前記第1の端と前記第2のインダクタの一端との間に直列接続され、前記第2のインダクタの他端が前記第2の端に電気的に接続される。
【0008】
選択可能に、前記第2のインダクタのインダクタンス値が予め設定された第1のインダクタンス値を超え、前記第2のコンデンサの静電容量値が予め設定された第1の静電容量値を超える。
【0009】
選択可能に、前記複数のアンテナは、第2のアンテナをさらに含み、前記第2のアンテナ及び前記第1のアンテナがそれぞれ同一の切れ目の両側に設けられ、前記第2のアンテナの動作周波数が前記第1のアンテナの動作周波数を超え、前記第2のアンテナの整合回路は、第3のインダクタ、第4のインダクタ、第3のコンデンサ及び第4のコンデンサを含み、前記第3のインダクタが前記第2のアンテナの整合回路の第1の端とアースとの間に直列接続され、前記第4のコンデンサが前記第2のアンテナの整合回路の第2の端とアースとの間に直列接続され、前記第3のコンデンサが前記第1の端と前記第4のインダクタの一端との間に直列接続され、前記第4のインダクタの他端が前記第2の端に電気的に接続される。
【0010】
選択可能に、前記第3のインダクタのインダクタンス値が予め設定された第2のインダクタンス値よりも小さく、前記第3のコンデンサの静電容量値が予め設定された第2の静電容量値よりも小さい。
【0011】
選択可能に、前記第1のアンテナ及び前記第2のアンテナは、それぞれフィルタ回路を含み、前記フィルタ回路が、その位置するアンテナの整合回路と信号回路との間に直列接続され、結合された同一の切れ目の反対側のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号及び自分側の他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする。
【0012】
選択可能に、前記第1のアンテナのフィルタ回路は、バンドパスフィルタ回路で構成され、前記第2のアンテナのフィルタ回路は、バンドストップフィルタ回路で構成され、前記バンドパスフィルタ回路が通過を許可する信号の動作周波数帯域と、前記バンドストップフィルタ回路が通過を禁止する信号の動作周波数帯域とが重なる。
【0013】
選択可能に、前記バンドストップフィルタ回路は、並列LC共振回路で構成され、前記バンドパスフィルタ回路は直列LC共振回路で構成される。
【0014】
選択可能に、前記複数のアンテナは、前記第1のアンテナとは放射構造体を共用する第3のアンテナをさらに含み、前記第3のアンテナが第3の周波数帯域で動作し、前記第3の周波数帯域の周波数が前記第1の周波数帯域の周波数よりも小さく、
前記第1のアンテナは、静電容量値が予め設定された第3の静電容量値よりも低いコンデンサまたは予め設定されたLC共振回路をさらに含み、前記コンデンサまたは前記LC共振回路は、放射構造体と整合回路との間に直列接続され、前記第1の周波数帯域以外の信号をフィルタリングし、
前記第3のアンテナは、インダクタンス値が予め設定された第3のインダクタンス値を超えるインダクタをさらに含み、前記インダクタは、放射構造体と整合回路との間に直列接続され、前記第3の周波数帯域以外の信号をフィルタリングする。
【0015】
選択可能に、前記第1のアンテナ及び前記第3のアンテナは、並列形式の整合回路またはフィルタ回路の採用を避ける。
【発明の効果】
【0016】
本開示の実施例によって提供される技術的手段は、以下の有益な効果を奏することができる。
上記の実施例から明らかなように、本開示の実施例において、電子機器は、金属ハウジングと、異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナとを含み、前記金属ハウジングのフレームに少なくとも1つの切れ目が設けられ、各切れ目の両側のフレームのそれぞれは、少なくとも1つのアンテナによって共用される放射構造体として使用され、各アンテナは、信号回路と整合回路とを含み、前記整合回路は、その位置するアンテナの信号回路と放射構造体との間に直列接続され、その位置するアンテナに対応する動作周波数帯域の信号を出力し、かつ前記切れ目を介して結合された他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする。このようにすることで、本実施例において、各切れ目の両側には少なくとも2つのアンテナを設置することができ、フレームにおける切れ目の数を減らし、各切れ目の使用効率を向上させることができ、金属構造の強度保証に有利であるとともに、工業設計の外観に対する要求の合致にも有利である。また、各アンテナの整合回路が対応的な調整を行うことで、各整合回路は、動作周波数帯域の信号を整合する機能と、切れ目を介して結合された他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする機能とを同時に有するようになり、同一の切れ目の両側のアンテナが確実に動作することを保証することができる。
【0017】
なお、上記の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、単に例示及び解釈するものであり、本開示を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0018】
ここの図面は、本明細書に組み込まれて本明細書の一部を構成し、本開示に適した実施例を示しており、明細書と共に、本開示の原理説明に用いられる。
【0019】
図1】例示的な一実施例に係る電子機器の金属ハウジングの概略構造図である。
図2】例示的な一実施例に電子機器の概略構造図である。
図3】例示的な一実施例に係る第1のアンテナに適した整合回路の回路図である。
図4】例示的な一実施例に係る第2のアンテナに適した整合回路の回路図である。
図5】例示的な一実施例に係る整合回路の周波数応答グラフである。
図6】例示的な一実施例に係る第1のアンテナに適したフィルタ回路の回路図である。
図7】例示的な一実施例に係る第2のアンテナに適したフィルタ回路の回路図である。
図8】例示的な一実施例に係るフィルタ回路の周波数応答グラフである。
図9】例示的な一実施例に係る別の電子機器の概略構造図である。
図10】例示的な一実施例に係る電子機器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
ここで、図面に示されている例示的な実施例を詳しく説明する。以下の説明は、図面に係る場合に、他の説明がない限り、異なる図面における同一の数字は、同一又は類似する要素を表す。以下の例示的な実施例に記載されている実施形態は、本開示と一致する全ての実施形態を表すものではない。それらは、添付の特許請求の範囲に詳しく記載された本開示の一部と一致する装置及び方法の例に過ぎない。
【0021】
実際のアプリケーションでは、電子機器のフレームに切れ目を入れて異なる動作周波数帯域のアンテナを設置する場合、アンテナの数の増加につれて、切れ目の数も増加し、金属構造の強度に影響を及ぼすとともに、工業設計の外観に対する要求にも合致しない。
【0022】
上記の技術的課題を解決するために、本開示の実施例は、金属ハウジングと、異なる周波数帯域で動作する複数のアンテナとを含む電子機器を提供する。ここで、金属ハウジングのフレームに少なくとも1つの切れ目が設けられ、各切れ目の両側のフレームのそれぞれは、少なくとも1つのアンテナによって共用される放射構造体として使用される。図1は、例示的な一実施例に係る電子機器の金属ハウジングの概略構造図であり、図1を参照し、金属ハウジング10は、破線14に沿って上方に折り曲げられた、フレーム11とフレーム12とを含み、折り曲げられたフレームは、下部のハウジングに垂直である。理解を容易にするために、図1では金属ハウジングを展開して金属平面を形成している。ここで、フレーム11とフレーム12との間に切れ目13が形成されている。この切れ目13の両側のフレームのうちフレーム11及びフレーム12のそれぞれは、少なくとも1つのアンテナによって共用される放射構造体として使用される。このように、本実施例において、各切れ目の両側に少なくとも2つのアンテナを設置することができ、フレームにおける切れ目の数を減らし、各切れ目の使用効率を向上させることができ、金属構造の強度保証に有利であるとともに、工業設計の外観に対する要求の合致にも有利である。
【0023】
なお、金属ハウジングにおける各切れ目の両側に少なくとも2つのアンテナを設置することができ、その設置原則は切れ目13の両側のアンテナの設置原則と同じであり、その相違点が、動作周波数が異なることだけであることを考慮するため、図1では金属ハウジングにおける少なくとも1つの切れ目のうちの1つの切れ目13のみを示している。また、後続の実施例では、引き続きこの切れ目13を用いて各切れ目の構造や機能を説明する。
【0024】
本実施例において、複数のアンテナのそれぞれは、信号回路と整合回路とを含み、整合回路は、その位置するアンテナの信号回路と放射構造体との間に直列接続され、切れ目の両側のアンテナに信号の結合が存在することを考慮し、本実施例において、各アンテナの整合回路は、その位置するアンテナに対応する動作周波数帯域の信号を出力することができる機能1と、切れ目を介して結合された他のアンテナに対応する動作周波数帯域の信号をフィルタリングする機能2とを有する。図2は、例示的な一実施例に係る電子機器の概略構造図である。図2において、切れ目の両側にそれぞれ1つのアンテナが設けられる。図2を参照し、第1のアンテナ20は、信号回路21と整合回路22とを含み、整合回路22は、フレーム11と信号回路21との間に直列接続され、整合回路22は、第1のアンテナ20が動作する第1の周波数帯域の信号を出力し、かつ切れ目13から結合された第2のアンテナ30が動作する第2の周波数帯域の信号をフィルタリングする。信号回路21は、ソース信号を提供し、このソース信号が整合回路22を通過した後、放射構造体によって電磁波として形成されて空間に放射され、または放射構造体が空間中の電磁波信号を取得して、電気信号を得、この電気信号が整合回路22によって整合された後、信号回路21に転送され、信号回路21によって処理されて、電磁波信号に含まれる信号が得られる。
【0025】
引き続き図2を参照し、第2のアンテナ30は、信号回路31と整合回路32とを含み、整合回路32は、フレーム12と信号回路31との間に直列接続され、整合回路32は、第2のアンテナ30が動作する第2の周波数帯域の信号を出力し、かつ切れ目13から結合された第1のアンテナ20が動作する第1の周波数帯域の信号をフィルタリングする。信号回路31の機能は、信号回路21の記載内容を参照することができるので、ここでは説明を省略する。
【0026】
なお、実際のアプリケーションでは、第1のアンテナ20と第2のアンテナ30との放射構造体は、空間中の他の信号を結合する可能性もあるが、その強度が相手アンテナから結合された信号の強度よりはるかに小さいため、無視することができる。
【0027】
一実施例において、電子機器における各アンテナの整合回路は、放射構造体であるフレームに電気的に接続されており、具体的には、溶接、弾性片接続、差込接続及びボルト固定などの方式を採用することができ、具体的なシーンに応じて設定することができる。例えば、電子機器の製造工程を考慮し、電子機器の金属ハウジングを個別に製造することができ、この場合、整合回路とフレームとを弾性片で弾性的に接触させて電気的な接続を形成することができる。この場合、切れ目13の両側のフレーム11とフレーム12とには電気的接触点15を設置することができ、この電気的接触点15の数を、フレームを放射構造体として共用するアンテナの数と同じにすることができる。例えば、フレーム11を1つのアンテナの放射構造体とする場合、このフレーム11上の電気的接触点15の数は1つであってもよく、フレーム11を、2つのアンテナによって共用される放射構造体とする場合、このフレーム11上の電気的接触点15の数は2つであってもよく、上記に基づいて類推する。
【0028】
引き続き図1を参照すると、フレーム11の長さがフレーム12の長さよりも大きいため、第2のアンテナ30の動作周波数が第1のアンテナ20の動作周波数を超える。一例において、第1のアンテナ20は、例えばB1/3/7(1710MHz~2690MHz)、またはGPS(1575.42MHz)+2.4G WiFi(登録商標)(2.4GHz~2.5GHz)の周波数帯域で動作することができる。第2のアンテナ30は、例えばN78(3300MHz~3800MHz)、N79(4400MHz~4900MHz)またはWiFi(登録商標) 5G(550MHz~850MHz)の周波数帯域で動作することができる。第1のアンテナ20及び第2のアンテナ30の動作周波数帯域は、その位置する切れ目や使用シーンに応じて調整することができるが、ここでは限定されない。
【0029】
一実施例において、第1のアンテナの整合回路は、第1のインダクタ、第2のインダクタ、第1のコンデンサ及び第2のコンデンサを含み、第1のインダクタが第1のアンテナの整合回路の第1の端とアースとの間に直列接続され、第2のコンデンサが第1のアンテナの整合回路の第2の端とアースとの間に直列接続され、第1のコンデンサが第1の端と第2のインダクタの一端との間に直列接続され、第2のインダクタの他端が第2の端に電気的に接続される。第2のアンテナの整合回路は、第3のインダクタ、第4のインダクタ、第3のコンデンサ及び第4のコンデンサを含み、第3のインダクタが第2のアンテナの整合回路の第1の端とアースとの間に直列接続され、第4のコンデンサが第2のアンテナの整合回路の第2の端とアースとの間に直列接続され、第3のコンデンサが第1の端と第4のインダクタの一端との間に直列接続され、第4のインダクタの他端が第2の端に電気的に接続される。一例において、図3を参照し、整合回路22は、第1のインダクタL11、第2のインダクタL12、第1のコンデンサC11及び第2のコンデンサC12を含み、第1のインダクタL11が第1のアンテナ20の整合回路22の第1の端(すなわちフレーム11に電気的に接続される端)とアースとの間に直列接続され、第2のコンデンサC12が第1のアンテナ20の整合回路22の第2の端(すなわち信号回路21に電気的に接続される端)とアースとの間に直列接続され、第1のコンデンサC11が第1の端と第2のインダクタL12の一端との間に直列接続され、第2のインダクタL12の他端が第2の端に電気的に接続される。
【0030】
一例において、第1のアンテナ20における第2のインダクタL12及び第2のコンデンサC12の値を設定する例としては、以下の通りである。第1のアンテナ20がB1/3/7の周波数帯域で動作する場合を例とすると、第2のインダクタL12のインダクタンス値が8nHを超え、第2のコンデンサL12の静電容量値が1pFを超えるように設定する必要がある。第1のアンテナ20がGPS+WiFi(登録商標) 2.4Gの周波数帯域で動作する場合を例とすると、第2のインダクタL12のインダクタンス値が5nHを超え、第2のコンデンサL12の静電容量値が0.5pFを超えるように設定する必要がある。なお、当業者は、具体的なシーンの第1の周波数帯域の周波数範囲に応じて、第1のアンテナ20における第2のインダクタンスL12及び第2のコンデンサC12の値を設定することができることを理解されたい。このよう、本例では、整合回路22に大きなインダクタ(L12)を直列接続することで、放射構造体によって取得された第1の周波数帯域の信号の通過を許可し、結合された第2の周波数帯域の信号を阻止することができる。まだ第2の周波数帯域の信号が通過している場合、それを、並列接続された大きなコンデンサ(C12)によってアースに結合し、ローパスフィルタを実現し、第2の周波数帯域の信号が信号回路21に入ることを回避する効果を達成することができ、その効果は図5のグラフ22によって示されている。
【0031】
図4を参照し、整合回路32は、第3のインダクタL21、第4のインダクタL22、第3のコンデンサC21及び第4のコンデンサC22を含み、第3のインダクタL21が第2のアンテナ30の整合回路32の第1の端(すなわちフレーム12に電気的に接続される端)とアースとの間に直列接続され、第4のコンデンサC22が第2のアンテナ30の整合回路32の第2の端(すなわち信号回路31に電気的に接続される端)とアースとの間に直列接続され、第3のコンデンサC21が第1の端と第4のインダクタL22の一端との間に直列接続され、第4のインダクタL22の他端が第2の端に電気的に接続される。
【0032】
一例において、第2のアンテナ30における第3のインダクタL21及び第3のコンデンサC21の値を設定する例としては、以下の通りである。第2のアンテナ30がN78/N79の周波数帯域で動作する場合を例とすると、第3のインダクタL21のインダクタンス値が3nH未満であり、第3のコンデンサC21の静電容量値が1pF未満である。第2のアンテナ30がWiFi(登録商標) 5Gの周波数帯域で動作する場合を例とすると、第3のインダクタL21のインダクタンス値が3nH未満であり、第3のコンデンサC21の静電容量値が1pF未満である。なお、当業者は、具体的なシーンの第2の周波数帯域の周波数範囲に応じて、第2のアンテナ30における第3のインダクタL21及び第3のコンデンサC21の値を設定することができることを理解されたい。このように、本例では、整合回路32に小さなインダクタ(L21)を並列接続することで、第1の周波数帯域の信号をアースに結合できるとともに、第2の周波数帯域の信号の通過を許可し、ハイパスフィルタを実現し、第1の周波数帯域の信号が信号回路31に入ることを回避する効果を達成することができ、その効果は図5のグラフ32によって示されている。
【0033】
引き続き図5を参照すると、グラフ22とグラフ32との交差点(破線の円の内部領域)付近では、第1のアンテナ20と第2のアンテナ30との隔離度効果はまだ理想的ではなく、第1のアンテナと第2のアンテナとの隔離度をさらに高めるために、一実施例において、各アンテナは、フィルタ回路をさらに含み、フィルタ回路は、その位置するアンテナの整合回路と信号回路との間に直列接続され、結合された同一の切れ目の反対側のアンテナの信号をフィルタリングし、自分側にはフレームを共用する他のアンテナが存在する場合、他のアンテナの信号もフィルタリングする。
【0034】
図6を参照すると、第1のアンテナ20は、バンドパスフィルタであるフィルタ回路23を含む。このフィルタ回路23は、コンデンサC13とインダクタL13とを含む。コンデンサC13が整合回路22の第2の端とインダクタL13の一端との間に直列接続され、インダクタの他端がアースに接続されて、直列LC共振回路を構成する。コンデンサC13が0.3pF未満であり、インダクタL13が9nHを超える場合、この直列LC共振回路の共振周波数は3.3GHzであり、共振周波数においては、直列LC共振回路は短絡と同等であり、第1の周波数帯域の信号整合に影響せず第2のアンテナ30から結合された信号をアースに短絡することができ、その効果は図8のグラフ23によって示されている。
【0035】
図7を参照すると、第2のアンテナ30は、バンドストップフィルタであるフィルタ回路33を含む。このフィルタ回路33は、コンデンサC23とインダクタL23とを含む。コンデンサC23が整合回路32と信号回路31との間に直列接続され、インダクタL23が整合回路32と信号回路31との間に直列接続されて、並列LC共振回路を構成する。コンデンサC23が2.5pFを超え、インダクタL23が1.5nH未満である場合、この並列LC共振回路の共振周波数は2.6GHzであり、共振周波数においては、並列LC共振回路は開回路と同等であり、第2の周波数帯域の信号整合に影響せず、第1のアンテナから結合された信号を遮断することができ、その効果は図8のグラフ33によって示されている。
【0036】
なお、図6に示すバンドパスフィルタが信号の通過を許可する動作周波数帯域と、図7に示すバンドストップフィルタが信号の通過を禁止する動作周波数帯域とが重なる場合、第1のアンテナ20と第2のアンテナ30との間の隔離度を増加させることができ、すなわち図5に示す交差点の隔離度を改善する効果を達成する。
【0037】
一実施例において、電子機器は、第3のアンテナをさらに含み、この第3のアンテナが第1のアンテナと放射構造体としてフレーム11を共用する。図9を参照し、この第3のアンテナ40の長さが第1のアンテナ20の長さよりも大きく、すなわち第1のアンテナ20の動作周波数が第3のアンテナ40の動作周波数よりも高く、例えば第1のアンテナ20は、1.71GHz~2.69GHzで動作する中高周波アンテナであり、第3のアンテナ40は、1.175GHzの周波数帯域で動作するGPS L5アンテナである。この場合、第3のアンテナ40は、放射構造体と整合回路との間に大きなインダクタ(例えばインダクタンス値が15nHを超える)を直列接続して、第3の周波数帯域以外の信号をフィルタリングし、すなわちローパスの目的を達成することができる。及び/又は、第1のアンテナ20は、放射構造体と整合回路との間に小さなコンデンサ(例えば静電容量値が1pF未満である)を直列接続するか、または(インダクタとコンデンサとを並列接続することで構成される)LC共振回路を1段直列接続して、第1の周波数帯域以外の信号、すなわちGPS L5の周波数をフィルタリングすることができる。
【0038】
また、第1のアンテナ20と第3のアンテナ40との相互影響を低減するために、第1のアンテナ20及び第3のアンテナ40は、口径チューニング効果が形成されないように、並列形式の整合回路またはフィルタ回路の使用を避ける。このようにすることで、本実施例において、金属ハウジングのフレームに切れ目を増やさず、あるいは切れ目の数をできるだけ多くしない場合に、各切れ目の両側に少なくとも2つのアンテナを設けることができ、各切れ目の使用効率を向上させることができ、金属構造の強度保証に有利であるとともに、工業設計の外観に対する要求の合致にも有利であり、すなわち、本実施例は、デュアルフィードアンテナまたはマルチフィードアンテナの設計を実現でき、2/3/4/5G通信のニーズを十分に満たすことができ、マルチ周波数帯域とマルチアンテナの集積化に有利である。
【0039】
図10は、例示的な一実施例に係る電子機器のブロック図である。例えば、電子機器1000は、スマートフォン、コンピュータ、デジタル放送端末、タブレットデバイス、医療機器、フィットネス機器、携帯情報端末などであってもよい。
【0040】
図10を参照し、電子機器1000は、処理コンポーネント1002、メモリ1004、電源コンポーネント1006、マルチメディアコンポーネント1008、オーディオコンポーネント1010、入力/出力(I/O)インターフェース1012、センサコンポーネント1014、通信コンポーネント1016、及び画像収集コンポーネント1018のうちの1つ又は複数を含むことができる。
【0041】
処理コンポーネント1002は、通常、電子機器1000の全体の操作、例えば、表示、電話の呼び出し、データ通信、カメラ操作、及び記録操作に関連する操作を制御する。処理コンポーネント1002は、命令を実行する1つ又は複数のプロセッサ1020を含むことができる。また、処理コンポーネント1002は、処理コンポーネント1002と他のコンポーネントとの間のインタラクションを容易にするように、1つ又は複数のモジュールを含むことができる。例えば、処理コンポーネント1002は、マルチメディアコンポーネント1008と処理コンポーネント1002との間のインタラクションを容易にするように、マルチメディアモジュールを含むことができる。
【0042】
メモリ1004は、電子機器1000での操作をサポートするように、さまざまな種類のデータを記憶するように構成される。これらのデータの例は、電子機器1000で操作するためのあらゆるアプリケーションプログラム又は方法のコンピュータプログラム、連絡先データ、電話帳データ、メッセージ、画像、及びビデオなどを含む。メモリ1004は、スタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EEPROM)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EPROM)、プログラム可能な読み出し専用メモリ(PROM)、読み出し専用メモリ(ROM)、磁気メモリ、フラッシュメモリ、磁気ディスク又は光ディスクのような、あらゆる種類の揮発性又は不揮発性記憶装置又はそれらの組合せによって実現することができる。
【0043】
電源コンポーネント1006は、電子機器1000の各種類のコンポーネントに電力を提供する。電源コンポーネント1006は、電源管理システムと、1つ又は複数の電源と、電子機器1000の電力の生成、管理及び配分に関連する他のコンポーネントとを含んでもよい。電源コンポーネント1006は、電源チップを含むことができ、コントローラは、電源チップと通信して、バッテリがマザーボード回路に給電するか、給電しないように、電源チップを制御してスイッチング素子をオン/オフにすることができる。
【0044】
マルチメディアコンポーネント1008は、電子機器1000とターゲットオブジェクトとの間に1つの出力インターフェースを提供するスクリーンを含む。一部の実施例において、スクリーンは、液晶ディスプレイ(LCD)とタッチパネル(TP)とを含んでもよい。スクリーンがタッチパネルを含む場合、スクリーンは、ターゲットオブジェクトからの入力信号を受信するように、タッチスクリーンとして実現することができる。タッチパネルは、タッチ、スワイプ、及びタッチパネルにおけるジェスチャを感知する1つ又は複数のタッチセンサを含む。タッチセンサは、タッチ又はスワイプ動作の境界を感知するだけでなく、タッチ又はスワイプ操作に関する継続時間及び圧力を感知することができる。
【0045】
オーディオコンポーネント1010は、オーディオ信号を出力及び/又は入力するように構成される。例えば、オーディオコンポーネント1010は、1つのマイク(MIC)を含む。電子機器1000が操作モード、例えば、呼び出しモード、記録モード及び音声認識モードにある場合、マイクは、外部のオーディオ信号を受信するように構成される。受信されたオーディオ信号は、さらにメモリ1004に記憶されるか、又は通信コンポーネント1016を介して送信される。一部の実施例において、オーディオコンポーネント1010は、オーディオ信号を出力するための1つのスピーカをさらに含む。
【0046】
I/Oインターフェース1012は、処理コンポーネント1002と周辺インターフェースモジュールとの間にインターフェースを提供する。上記周辺インターフェースモジュールは、キーボード、クリックホイール、ボタンなどであってもよい。
【0047】
センサコンポーネント1014は、各側面の状態評価を電子機器1000に提供するための1つ又は複数のセンサを含む。例えば、センサコンポーネント1014は、電子機器1000のオン/オフ状態、及びコンポーネントの相対的位置決めを検出することができ、例えば、コンポーネントが電子機器1000のディスプレイ及びキーパッドである。センサコンポーネント1014は、さらに、電子機器1000又は電子機器1000の1つのコンポーネントの位置変化、ターゲットオブジェクトと電子機器1000との接触が存在するか否か、電子機器1000の向きと位置又は加速/減速、及び電子機器1000の温度変化を検出することができる。
【0048】
通信コンポーネント1016は、電子機器1000と他の装置との間の有線又は無線通信を容易にするように構成される。電子機器1000は、例えば、WiFi(登録商標)、2G、3G、4G、5G、又はそれらの組み合わせなどの通信規格に基づいた無線ネットワークにアクセスすることができる。例示的な一実施例において、通信コンポーネント1016は、ブロードキャストチャネルを介して外部ブロードキャスト管理システムからのブロードキャスト信号又はブロードキャスト関連情報を受信する。例示的な一実施例において、通信コンポーネント1016は、近距離通信を促進するように、近距離通信(NFC)モジュールをさらに含む。例えば、NFCモジュールは、無線周波数認識(RFID)技術、赤外線データ協会(IrDA)技術、超広帯域無線(UWB)技術、ブルートゥース(登録商標)(BT)技術、及び他の技術に基づいて、実現することができる。例示的な一実施例において、通信コンポーネント1016は、図1図9に示すような放射構造体としてフレームを利用する複数のアンテナを含む。
【0049】
例示的な実施例において、電子機器1000は、1つ又は複数の特定用途向け集積回路(ASIC)、デジタル信号プロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、又は他の電子部品によって具現化することができる。
【0050】
例示的な実施例において、実行可能なコンピュータプログラムを含む非一時的な読み取り可能な記憶媒体、例えば命令を含むメモリ1004をさらに提供し、上記の実行可能なコンピュータプログラムはプロセッサによって実行できる。ここで、読み取り可能な記憶媒体は、ROM、ランダムアクセスメモリ(RAM)、CD-ROM、テープ、フロッピーディスク、光学データ記憶装置などであってもよい。
【0051】
当業者は明細書を考慮し、および明細書に開示された内容を実施すると、本開示の他の実施形態に容易に想到し得る。本開示は本開示のあらゆる変形、用途または適応的変化をカバーすることを意図しており、これらの変形、用途または適応的変化は本開示の一般原則に従い、本開示に開示されていない本技術分野における周知技術または慣用されている技術手段を含む。明細書および実施例は例示するものに過ぎず、本開示の真の範囲および趣旨は以下の特許請求の範囲に係る。
【0052】
なお、本開示は、上記に記載されかつ図面において示されている正確な構造に限定されず、その範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を行うことができることを理解されたい。本開示の範囲は添付の特許請求の範囲のみによって限定される。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10