DE202017004886U1

DE202017004886U1 - Armbanduhrantennen

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Publication number: DE202017004886U1
Application number: DE202017004886.8U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2017-09-20
Publication date: 2018-01-04
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: US20180090826A1; JP3213686U; CN207301665U; US10644383B2

Abstract

Elektronische Vorrichtung, die gegenüberliegende Vorder- und Rückflächen aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung umfasst: eine dielektrische Rückgehäusewand, welche die Rückfläche der elektronischen Vorrichtung bildet; eine Anzeige, die eine Anzeigeabdeckschicht aufweist, welche die Vorderfläche der elektronischen Vorrichtung bildet; eine Spule; Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, welche die Spule verwenden, um Drahtlosleistungssignale durch die dielektrische Rückgehäusewand zu empfangen; ein Antennenresonanzelement, das aus leitenden Leiterbahnen auf der dielektrischen Rückgehäusewand gebildet ist; und Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen, die an die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelements gekoppelt sind, und die konfiguriert sind, um Hochfrequenzsignale durch die dielektrische Rückgehäusewand unter Verwendung des Antennenresonanzelements zu übertragen und zu empfangen.

Description

Diese Anmeldung beansprucht Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 15/654,915, eingereicht am 20. Juli 2017 und der vorläufigen Patentanmeldung Nr. 62/399,119, eingereicht am 23. September 2016, welche hierin durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind.
Hintergrund
Dies bezieht sich auf elektronische Vorrichtungen und insbesondere auf Antennen für elektronische Vorrichtungen mit Drahtloskommunikationsschaltungen.
Elektronische Vorrichtungen werden oft mit Drahtloskommunikationsfähigkeiten bereitgestellt. Um das Konsumentenbedürfnis nach Drahtlosvorrichtungen mit einem kleinen Formfaktor zu stillen, streben Hersteller kontinuierlich danach Drahtloskommunikationsschaltungen, wie beispielsweise Antennenkomponenten, unter der Verwendung von kompakten Strukturen zu implementieren. Gleichzeitig besteht ein Bedürfnis nach Drahtlosvorrichtungen, um eine wachsende Anzahl von Kommunikationsbändern abzudecken.
Weil Antennen das Potenzial in sich tragen, miteinander und mit Komponenten in einer Drahtlosvorrichtung zu interferieren, muss beim Aufnehmen von Antennen in einer elektronischen Vorrichtung sorgfältig vorgegangen werden. Überdies muss sorgfertig vorgegangen werden, um sicherzustellen, dass die Antennen und die Drahtlosschaltungen in einer Vorrichtung in der Lage sind, eine zufriedenstellende Leistung über einen Bereich von Betriebsfrequenzen aufzuweisen.
Es wäre daher wünschenswert, in der Lage zu sein, verbesserte drahtlos Kommunikationsschaltungen für drahtlose elektronische Vorrichtungen bereitzustellen.
Zusammenfassung
Eine elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhr, kann ein Gehäuse mit metallischen Abschnitten, wie beispielsweise metallischen Seitenwänden, aufweisen. Eine Anzeige kann auf einer Vorderfläche der Vorrichtung montiert sein. Lichtbasierte Komponenten, wie beispielsweise lichtemittierende Dioden und Detektoren können auf einer Rückfläche der Vorrichtung montiert sein. Die Rückfläche der elektronischen Vorrichtung kann unter der Verwendung einer dielektrischen Rückgehäusewand gebildet sein.
Die elektronische Vorrichtung kann Drahtlos-Kommunikationsschaltungen beinhalten. Die Drahtlos-Kommunikationsschaltungen können Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen und eine Antenne beinhalten. Die Antenne kann eine Antennenerdung beinhalten. Die Antennenerdung kann unter der Verwendung der metallischen Gehäuseseitenwände und/oder einer leitenden Schicht auf einer gedruckten Leiterplatte in der elektronischen Vorrichtung gebildet sein. Die Antenne kann ein Antennenresonanzelement beinhalten, das aus leitenden Leiterbahnen gebildet ist, die direkt auf die innere Oberfläche der dielektrischen Rückgehäusewand gemustert sind. Die Antenne kann ein positives Antennenspeisungsterminal beinhalten, das an die leitenden Leiterbahnen gekoppelt ist, und kann ein negatives Antennenspeisungsterminal aufweisen, das an die Antennenerdung gekoppelt ist. Ein Kurzschlussbein kann die leitenden Leiterbahnen an die Antennenerdung koppeln (zum Beispiel an die leitende Schicht auf der gedruckten Leiterplatte oder an die metallischen Gehäuseseitenwände).
Die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen können an das positive und das Erdungsantennenspeisungsterminal gekoppelt sein, und können Hochfrequenzsignale durch die dielektrische Rückgehäusewand unter der Verwendung der Antenne übertragen und empfangen.
Die leitenden Leiterbahnen auf der dielektrischen Rückgehäusewand können einen Schlitz definieren. Die leitenden Leiterbahnen können eine leitende Schlaufe bilden, die den Schlitz umgibt und die gegenüberliegende erste und zweite Enden aufweist. Das positive Antennenspeisungsterminal kann an das erste Ende der leitenden Schlaufe gekoppelt sein, wohingegen das Kurzschlussbein an das zweite Ende der leitenden Schlaufe gekoppelt ist. Eine Spule und ein oder mehrere Sensoren können an die dielektrische Rückgehäusewand in dem Schlitz montiert sein. Die elektronische Vorrichtung kann Drahtlos-Leistungsempfängerschaltungen beinhalten, welche die Spule verwenden, um Drahtlos-Leistungssignale durch die dielektrische Rückgehäusewand zu empfangen. Der Sensor kann Licht durch zumindest ein transparentes Fenster in der dielektrischen Rückgehäusewand emittieren und/oder empfangen.
Die Sendeempfängerschaltungen können Zellulartelefon-Sendeempfängerschaltungen, Sendeempfängerschaltungen für drahtlose lokale Netzwerke, und Satellitennavigations-Empfängerschaltung beinhalten. Die Zellulartelefon-Sendeempfängerschaltungen können das Antennenresonanzelement verwenden, um Signale von 700 MHz bis 960 MHz und/oder in anderen Zellulartelefonkommunikationsbändern durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses zu senden und zu empfangen. Die Sendeempfängerschaltungen für drahtlose lokale Netzwerke können das Antennenresonanzelement verwenden, um drahtlose lokale Netzwerksignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses zu senden und zu empfangen. Die Satellitennavigations-Empfängerschaltungen können das Antennenresonanzelement verwenden, um Satellitennavigationssignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses zu empfangen. Die Antenne kann verwendet werden, um alle anderen Frequenzen abzudecken, wenn gewünscht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Frontansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
2 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
3 ist ein Diagramm von veranschaulichenden Drahtlosschaltungen in einer elektronischen Vorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
4 ist ein Diagramm einer veranschaulichenden invertierten F-Antennenstruktur in Übereinstimmung einer Ausführungsform.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie eine veranschaulichende Antenne ein Antennenresonanzelement, eine Antennenerdung, ein Rückpfad und eine Antennenspeisung (zum Beispiel in einer Konfiguration einer planar invertierten F-Antenne) in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform beinhalten kann.
6 ist eine perspektivische Ansicht, die zeigt, wie ein veranschaulichendes Antennenresonanzelement einen Schlitz aufweisen kann, der andere Vorrichtungskomponenten in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform beherbergt.
7 ist ein schematisches Diagramm einer veranschaulichenden Drahtlosleistungsspule in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform.
8 ist eine Querschnittsseitenansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung, die ein Antennenresonanzelement aufweist, das direkt auf eine dielektrische Rückgehäusewand in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform gemustert ist.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung, von welcher eine dielektrische Rückgehäusewand entfernt wurde, um zu zeigen, wie ein Antennenresonanzelement direkt auf die dielektrische Rückgehäusewand in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform gemustert sein kann.
10 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Rückabschnittes einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung, wenn sie über einem Handgelenk eines Benutzers in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform platziert ist.
11 ist eine Querschnittsseitenansicht einer veranschaulichenden elektronischen Vorrichtung, die zeigt, wie ein Antennenresonanzelement auf der Rückseite der Vorrichtung und an einem Handgelenk eines Benutzers elektromagnetische Energie in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform von der Vorrichtung wegleiten kann.
Detaillierte Beschreibung
Eine elektronische Vorrichtung, wie beispielsweise eine elektronische Vorrichtung 10 der 1 kann mit Drahtlosschaltungen bereitgestellt sein. Die Drahtlosschaltungen können Antennen beinhalten. Antennen, wie beispielsweise Zellulartelefonantennen und Antennen für drahtlose lokale Netzwerke und Satellitennavigationssysteme, können aus elektrischen Komponenten, wie beispielsweise Antennenresonanzelementleiterbahnen und Vorrichtungsgehäusestrukturen, gebildet sein.
Die elektronische Vorrichtung 10 kann eine Rechenvorrichtung sein, wie beispielsweise ein Laptop Computer, ein Computermonitor, der einen eingebetteten Computer enthält, ein Tablett Computer, ein zellulares Telefon, ein Medienspieler oder eine andere in der Hand gehaltene oder tragbare elektronische Vorrichtung, eine kleinere Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhrvorrichtung, eine Anhängervorrichtung, eine Kopfhörer- oder Ohrstöpselvorrichtung, eine Vorrichtung, die in eine Brille oder eine andere Ausrüstung, die auf dem Kopf eines Benutzers getragen wird, eingebettet ist oder eine andere am Körper tragbare oder Miniaturvorrichtung, ein Fernseher, eine Computeranzeige, welche keinen eingebetteten Computer enthält, eine Spielevorrichtung, eine Navigationsvorrichtung, ein eingebettetes System, wie beispielsweise ein System, in welchem elektronische Ausrüstung mit einer Anzeige in einem Kiosk oder einem Fahrzeug montiert ist, Ausrüstung, die Funktionalitäten von zwei oder mehreren dieser Vorrichtungen implementiert oder andere elektronische Ausrüstung. In der veranschaulichenden Konfiguration der 1 ist die Vorrichtung 10 eine tragbare Vorrichtung, wie beispielsweise eine Armbanduhr. Andere Konfigurationen können für die Vorrichtung 10 verwendet werden, falls gewünscht. Das Beispiel der 1 ist lediglich veranschaulichend.
In dem Beispiel von 1 beinhaltet die Vorrichtung 10 eine Anzeige, wie beispielsweise die Anzeige 14. Die Anzeige 14 wurde in einem Gehäuse montiert, wie beispielsweise dem Gehäuse 12. Das Gehäuse 12, welches manchmal als eine Hülle oder Umhüllung bezeichnet wird, kann aus Kunststoff, Glas, Keramiken, Faserverbundstoffen, Metall (zum Beispiel rostfreiem Stahl, Aluminium, usw.) oder anderen geeigneten Materialien oder einer Kombination von irgendwelchen zwei oder mehreren dieser Materialien gebildet sein. Das Gehäuse 12 kann unter Verwendung einer Einkörperkonfiguration gebildet sein, in welcher einige Teile oder das gesamte Gehäuse 12 als eine einzige Struktur gestanzt oder gegossen sind, oder kann unter Verwendung mehrerer Strukturen gebildet sein (zum Beispiel eine interne Rahmenstruktur, eine oder mehrere Strukturen, die externe Gehäuseoberflächen bilden, usw.). Das Gehäuse 12 kann metallische Seitenwände, wie beispielsweise die Seitenwände 12W oder Seitenwände, die aus anderen Materialien gebildet sind, aufweisen. Beispiele von metallischen Materialien, die zum Bilden der Seitenwände 12W verwendet werden können beinhalten rostfreien Stahl, Aluminium, Silber, Gold, Metalllegierungen oder jedes andere gewünschte leitende Material.
Die Anzeige 14 kann auf der Vorderseite (Fläche) der Vorrichtung 10 gebildet sein. Das Gehäuse 12 kann eine Rückgehäusewand, wie beispielsweise die Rückwand 12R, aufweisen, welche der Frontfläche der Vorrichtung 10 gegenübersteht. Die Gehäuseseitenwände 12W können die Peripherie der Vorrichtung 10 umgeben (zum Beispiel können sich die Gehäuseseitenwände 12W um periphere Kanten der Vorrichtung 10 erstrecken). Die Rückgehäusewand 12R kann aus einem Dielektrikum gebildet sein. Beispiele von dielektrischen Materialien, die zum Bilden der Rückgehäusewand 12R verwendet werden können, beinhalten Kunststoff, Glas, Saphir, Keramik, Holz, Polymer, Kombinationen von diesen Materialien oder jedes andere gewünschte Dielektrikum. Die Rückgehäusewand 12R und/oder die Anzeige 14 können sich über einen Teil oder die gesamte Länge (zum Beispiel parallel zu der x-Achse von 1) und Breite (zum Beispiel parallel zu der y-Achse) der Vorrichtung 10 erstrecken. Die Gehäuseseitenwand 12W kann sich über einen Teil oder die gesamte Höhe der Vorrichtung 10 (zum Beispiel parallel zu der z-Achse) erstrecken.
Die Anzeige 14 kann eine Berührungsbildschirmanzeige sein, die eine Schicht von leitenden kapazitiven Berührungssensorelektroden oder anderen Berührungssensorkomponenten beinhaltet (zum Beispiel resistive Berührungssensorkomponenten, akustische Berührungssensorkomponenten, kraftbasierte Berührungssensorkomponenten, lichtbasierte Berührungssensorkomponenten, usw.) oder kann eine Anzeige sein, die nichtberührungsempfindlich ist. Die kapazitiven Berührungsbildschirmelektroden können aus einer Anordnung von Indium-Zinnoxid-Feldern oder anderen transparenten leitenden Strukturen gebildet sein.
Die Anzeige 14 kann eine Anordnung von Pixeln die aus Flüssigkristallanzeige(liquid crystal display, LCD)-Komponenten gebildet sind, eine Anordnung von elektrophoretischen Anzeigepixeln, eine Anordnung von Plasmaanzeigepixeln, eine Anordnung von organischen lichtemittierenden Diodenanzeigepixeln, eine Anordnung von Elektrobenetzungs-Anzeigepixeln oder Anzeigepixel beinhalten, die auf anderen Anzeigetechnologien basieren.
Die Anzeige 14 kann unter Verwendung einer Anzeigeabdeckschicht geschützt werden. Die Anzeigeabdeckschicht kann aus einem transparenten Material, wie beispielsweise Glas, Kunststoff, Saphir oder anderen kristallinen dielektrischen Materialien, Keramik oder anderen klaren Materialien gebildet sein. Die Anzeigeabdeckschicht kann sich im Wesentlichen über der Länge und die Breite der Vorrichtung 10 erstrecken, als ein Beispiel.
Die Vorrichtung 10 kann Knöpfe, wie beispielsweise den Kopf 18 beinhalten. Es kann jede geeignete Anzahl von Knöpfen in der Vorrichtung 10 geben (zum Beispiel ein einzelner Knopf, mehr als ein Knopf, zwei oder mehrere Knöpfe, fünf oder mehrere Knöpfe, usw.). Knöpfe können in Öffnungen in dem Gehäuse 12 angeordnet sein (zum Beispiel in der Seitenwand 12W oder der Rückwand 12R) oder in einer Öffnung in der Anzeige 14 (als Beispiele). Die Knöpfe können Drehknöpfe, Schiebeknöpfe, Knöpfe, die durch Drücken eines beweglichen Knopfelementes bewegt werden, usw. sein. Knopfelemente für Knöpfe, wie beispielsweise der Knopf 18, können aus Metall, Glas, Kunststoff oder anderen Materialien gebildet sein. Der Knopf 18 kann manchmal als eine Krone bezeichnet sein, in Szenarien, wo die Vorrichtung 10 eine Armbanduhrvorrichtung ist.
Die Vorrichtung 10 kann, wenn gewünscht, an ein Band, wie beispielsweise das Band 16 gekoppelt sein. Das Band 16 kann verwendet werden, um die Vorrichtung 10 gegen ein Handgelenk eines Benutzers zu halten (als ein Beispiel). In dem Beispiel von 1 ist das Band 16 mit gegenüberliegenden Seiten 8 der Vorrichtung 10 verbunden. Die Gehäusewände 12W auf den Seiten 8 der Vorrichtung 10 können Befestigungsstrukturen zum Sichern des Bandes 16 an dem Gehäuse 12 beinhalten (zum Beispiel Zapfen oder andere Befestigungsmittel). Konfigurationen, die keine Bänder beinhalten, können für die Vorrichtung 10 auch verwendet werden.
Ein schematisches Diagramm, das veranschaulichende Komponenten zeigt, die in der Vorrichtung 10 verwendet werden können, ist in 2 gezeigt. Wie in 2 gezeigt, kann die Vorrichtung 10 Steuerschaltungen, wie beispielsweise die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 28 beinhalten. Die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 28 können Speicher beinhalten, wie beispielsweise Festplattenspeicher, nicht flüchtigen Speicher (zum Beispiel Flash-Speicher oder einen anderen elektrisch programmierbaren Nur-Lesespeicher, der konfiguriert ist um ein Festkörperlaufwerk zu bilden), flüchtigen Speicher (zum Beispiel statischen oder dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff), usw. Die Verarbeitungsschaltungen in den Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 28 können verwendet werden, um den Betrieb der Vorrichtung 10 zu steuern.
Diese Verarbeitungsschaltungen können auf einem oder auf mehreren Mikroprozessoren, Mikrocontrollern, digitalen Signalprozessoren, anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen, usw. basieren.
Die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 28 können verwendet werden, um Software auf der Vorrichtung 10 auszuführen, wie beispielsweise Internet Browser Anwendungen, Sprache über Internetprotokoll(voice of internet protocol, WOIP)-Telefonanruf-Anwendungen, E-Mail-Anwendungen, Medienwiedergabe-Anwendungen, Betriebssystemfunktionen, usw. Um Interaktionen mit externer Ausrüstung zu unterstützen, können die Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 28 beim Implementieren von Kommunikationsprotokollen verwendet werden. Kommunikationsprotokolle, die unter der Verwendung der Speicher- und Verarbeitungsschaltungen 28 implementiert sein können, beinhalten Internetprotokolle, Protokolle für drahtlose lokale Netzwerke (zum Beispiel IEEE 802.11 Protokolle – manchmal als WiFi^® bezeichnet), Protokolle für andere drahtlose Kommunikationsverbindungen mit kurzer Reichweite, wie beispielsweise das Bluetooth^®-Protokoll, Zellulartelefonprotokolle, MIMO-Protokolle, Antennendiversitätsprotokolle, usw.
Die Eingabe-Ausgabeschaltungen 44 können die Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32 beinhalten. Die Eingabe-Ausgabevorrichtung 32 können verwendet werden, um es Daten zu ermöglichen, an die Vorrichtung 10 geliefert zu werden und um es Daten zu ermöglichen, von der Vorrichtung 10 an externe Vorrichtungen bereitgestellt zu werden. Die Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32 können Benutzerschnittstellenvorrichtungen, Datenanschlussvorrichtungen und andere Eingabe-Ausgabekomponenten beinhalten. Zum Beispiel können die Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32 Berührungsbildschirme, Anzeigen ohne Berührungssensorfähigkeiten, Knöpfe, Scrollräder, Berührungsfelder, Tastenfelder, Tastaturen, Mikrofone, Kameras, Lautsprecher, Statusindikatoren, Lichtquellen, Audiostecker und andere Audioanschlusskomponenten, digitale Datenanschlussvorrichtungen, Lichtsensoren, lichtemittierende Dioden, Bewegungssensoren (Beschleunigungsmesser), kapazitive Sensoren, Annäherungssensoren, magnetische Sensoren, Kraftsensoren (zum Beispiel Kraftsensoren, die an eine Anzeige gekoppelt sind, um einen Druck zu detektieren, der auf die Anzeige angewendet wird), usw. beinhalten.
Die Eingabe-Ausgabeschaltungen 44 können die Drahtlosschaltungen 34 beinhalten. Die Drahtlosschaltungen 34 können die Spule 50 und den Drahtlosleistungsempfänger 48 zum Empfangen von drahtlos übertragener Leistung von einem Drahtlosleistungsadapter beinhalten. Um Drahtloskommunikationen zu unterstützen, können die Drahtlosschaltungen 34 Hochfrequenz(radio frequency, RF)-Sendeempfängerschaltungen beinhalten, die aus einem oder aus mehreren integrierten Schaltungen gebildet sind, Leistungsverstärkerschaltungen, Eingabeverstärker mit geringem Rauschen, passive RF-Komponenten, eine oder mehrere Antennen, wie beispielsweise die Antennen 40, Übertragungsleitungen und andere Schaltungen zur Handhabung von RF-Drahtlossignalen beinhalten. Drahtlossignale können auch unter der Verwendung von Licht gesendet wird (zum Beispiel unter der Verwendung von Infrarotkommunikationen).
Die Drahtlosschaltungen 34 können die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen 90 zur Handhabung von verschiedenen Hochfrequenzkommunikationsbändern beinhalten. Die Schaltungen 34 können zum Beispiel die Sendeempfängerschaltungen 36, 38, 42 und 46 beinhalten. Die Sendeempfängerschaltungen 36 können Sendeempfängerschaltungen für drahtlose lokale Netzwerke sein, welche die 2,4 GHz und 5 GHz Bänder für WiFi^® (IEEE 802.11) Kommunikationen handhaben können und die das 2,4 GHz Bluetooth^® Kommunikationsband handhaben können. Die Schaltungen 34 können die Zellulartelefon-Sendeempfängerschaltungen 38 zur Handhabung von Drahtloskommunikationen in Frequenzbereichen, wie beispielsweise einem Niedrigkommunikationsband von 700 bis 960 MHz, einem Mittelband von 1400 MHz oder 1500 MHz bis 2170 MHz (zum Beispiel ein Mittelband mit einer Spitze bei 1700 MHz), ein Hochband von 2170 oder 2300 bis 2700 MHz (zum Beispiel ein Hochband mit einer Spitze bei 2400 MHz) oder andere Kommunikationsbänder zwischen 700 MHz und 2700 MHz oder andere geeignete Frequenzen (als Beispiele). Die Schaltungen 38 können Sprachdaten und nicht-Sprachdaten handhaben. Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können Schaltungen für andere Drahtlosverbindungen mit kurzer oder langer Reichweite beinhalten, wenn gewünscht. Die Drahtloskommunikationsschaltungen 34 können zum Beispiel 60 GHz Sendeempfängerschaltung, Schaltungen zum Empfangen von Fernseh- und Radiosignalen, Pagingsystem-Sendeempfänger, Nahfeldkommunikations(near field communication, NFC)-Sendeempfängerschaltungen 46 (zum Beispiel ein NFC-Sendeempfänger, der bei 13,56 MHz oder einer anderen geeigneten Frequenz arbeitet), usw. beinhalten.
Die Drahtlosschaltungen 34 können Satellitennavigationssystem-Schaltungen, die beispielsweise die Global Positioning System(GPS)-Empfängerschaltungen 42 zum Empfangen von GPS-Signalen bei 1575 MHz oder zur Handhabung von anderen Satellitenpositionierungsdaten beinhalten. In WiFi^®- und Bluetooth^®-Verbindungen und anderen Drahtlosverbindungen mit kurzer Reichweite werden Drahtlossignale typischerweise verwendet, um Daten über mehrere zehn oder mehrere Hundert Fuß zu übertragen. In Zellulartelefonverbindungen und anderen Langdistanzverbindungen werden Drahtlossignale typischerweise verwendet, um Daten über Tausende Fuß oder Meilen zu übertragen.
Die Drahtlos-Schaltungen 34 können die Antennen 40 beinhalten. Die Antennen 40 können unter der Verwendung von irgendeinem geeigneten Antennentyp gebildet sein. Die Antennen 40 können zum Beispiel Antennen mit Resonanzelementen beinhalten, die aus Schleifenantennenstrukturen, Patchantennenstrukturen, invertierten F-Antennen-strukturen, Schlitzantennenstrukturen, planar-invertierten F-Antennenstrukturen, helikalen Antennenstrukturen, Monopolantennen, Dipolantennenstrukturen, Hybriden von diesen Designs, usw. gebildet sind. Unterschiedliche Typen von Antennen können für unterschiedliche Bänder und Kombinationen von Bändern verwendet werden. Ein Typ von Antenne kann zum Beispiel beim Bilden einer Antenne für eine lokale Drahtlosverbindung verwendet werden, wohingegen ein anderer Typ von Antenne beim Bilden einer Antenne für eine entfernte Drahtlosverbindung verwendet werden kann. Wenn gewünscht kann in der Vorrichtung 10 Platz gespart werden, indem eine einzelne Antenne verwendet wird, um zwei oder mehrere unterschiedliche Kommunikationsbänder zu handhaben. Zum Beispiel kann eine einzelne Antenne 40 in der Vorrichtung 10 verwendet werden, um Kommunikationen in einem WiFi^®- oder Bluetooth^® Kommunikationsband bei 2,4 GHz, einem GPS-Kommunikationsband bei 1575 MHz und einem oder mehreren Zellulartelefonkommunikationsbändern, wie beispielsweise einem Niedrig-Zellulartelefonband bei 700 bis 960 MHz zu handhaben.
In der Praxis nimmt die allgemeine Größe für die Antenne jedoch zu, wenn die gewünschte Betriebsfrequenz abnimmt (d. h. wenn die entsprechende Wellenlänge zunimmt). Zusätzlich ist Platz in kompakten elektronischen Vorrichtungen, wie beispielsweise der Vorrichtung 10 knapp (zum Beispiel besonders da die Nachfrage nach kleineren und ästhetisch ansprechenderen Vorrichtungsformfaktoren zunimmt). Wenn keine Sorge getragen wird, kann es schwierig sein, in der Lage zu sein, kompakte elektronische Vorrichtungen mit zufriedenstellender Antennenabdeckung in allem Kommunikationsbänder, die von Interesse sind, bereitzustellen, insbesondere für relativ niedrige Frequenzen (d. h. relativ lange Wellenlängen), wie beispielsweise Niedrigband-Zellulartelefonfrequenzen bei 700 bis 960 MHz.
3 ist ein Diagramm, das zeigt, wie die Sendeempfängerschaltungen 90 in den Drahtlosschaltungen 34 an die Antennenstrukturen 40 unter der Verwendung von Pfaden, wie beispielsweise dem Pfad 60, gekoppelt sein können. Die Drahtlosschaltungen 34 können an die Steuerschaltungen 28 gekoppelt sein. Die Steuerschaltungen 28 können an die Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32 gekoppelt sein. Die Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32 können eine Ausgabe von der Vorrichtung 10 liefern und können eine Eingabe von Quellen empfangen, die extern zu der Vorrichtung 10 sind.
Um Antennenstrukturen 40 mit der Fähigkeit bereitzustellen, Kommunikationsfrequenzen von Interesse abzudecken, können die Antennenstrukturen 40 mit Schaltungen, wie beispielsweise Filterschaltungen bereitgestellt werden (zum Beispiel ein oder mehrere Passivfilter und/oder eine oder mehrere abstimmbare Filterschaltungen). Diskrete Komponenten, wie beispielsweise Kondensatoren, Induktoren und Widerstände, können in den Filterschaltungen beinhaltet sein. Kapazitive Strukturen, induktive Strukturen und resistive Strukturen können auch aus gemusterten metallischen Strukturen gebildet sein (zum Beispiel ein Teil eine Antenne). Wenn gewünscht können die Antennenstrukturen 40 mit anpassbaren Schaltungen bereitgestellt sein, wie beispielsweise den abstimmbaren Komponenten 62, um Antennen über Kommunikationsbänder, die von Interesse sind, abzustimmen. Abstimmbare Komponenten 62 können abstimmbare Induktoren, abstimmbare Kondensatoren oder andere abstimmbare Komponenten beinhalten. Abstimmbare Komponenten. wie diese, können auf Switches und Netzwerken von festen Komponenten, verteilten metallischen Strukturen, die assoziierte verteilte Kapazitäten und Induktivitäten erzeugen, variablen Festkörpervorrichtungen zum Erzeugen von variablen Kapazitäts- und Induktivitätswerten, abstimmbaren Filtern oder anderen geeigneten abstimmbaren Strukturen basiert sein. Während eines Betriebs der Vorrichtung 10 können die Steuerschaltungen 28 Steuersignale auf einem oder auf mehreren Pfaden, wie beispielsweise dem Pfad 64, ausgeben, welche Induktivitätswerte, Kapazitätswerte oder andere Parameter, die mit abstimmbaren Komponenten verknüpft sind, anpassen, wodurch die Antennenstrukturen 40 abgestimmt werden, um gewünschte Kommunikationsbänder abzudecken.
Der Pfad 60 kann eine oder mehrere Hochfrequenzübertragungsleitungen beinhalten. Als ein Beispiel kann der Signalpfad 60 von 3 eine Übertragungsleitung sein, die erste und zweite leitende Pfade aufweist, wie beispielsweise die Pfade 66 bzw. 68. Der Pfad 66 kann eine positive Signalleitung sein und der Pfad 68 kann eine Erdungssignalleitung sein. Die Leitungen 66 und 68 können Teile von einem Koaxialkabel, einer Streifenlinienübertragungsleitung und/oder einer Mikrostreifenübertragungsleitung (als Beispiele) bilden. Ein Abstimmnetzwerk, das aus Komponenten, wie beispielsweise Induktoren, Widerständen und Kondensatoren, gebildet ist, kann beim Abstimmen der Impedanz der Antennenstrukturen 40 auf die Impedanz der Übertragungsleitung 60 verwendet werden. Abstimmnetzwerkkomponenten können als diskrete Komponenten (zum Beispiel Oberflächenmontagetechnologiekomponenten) bereitgestellt sein oder können aus Gehäusestrukturen, gedruckten Leiterplattenstrukturen, Leiterbahnen auf Kunststoffträgen, usw. gebildet sein. Die Abstimmnetzwerkkomponenten können, zum Beispiel, auf der Leitung 60 zwischengeschaltet sein. Die Abstimmnetzwerkkomponenten können unter der Verwendung von Steuersignalen angepasst werden, die von den Steuerschaltungen 28 empfangen werden, wenn gewünscht. Komponenten, wie diese, können auch beim Bilden von Filterschaltungen in den Antennenstrukturen 40 verwendet werden.
Die Übertragungsleitung 60 kann direkt an ein Antennenresonanzelement und die Erdung für die Antenne 40 gekoppelt sein, oder sie kann an nahfeld-gekoppelte Antennenspeisungsstrukturen gekoppelt sein, die bei einem indirekten Speisen eines Resonanzelementes für die Antenne 40 verwendet werden. Als ein Beispiel können die Antennenstrukturen 40, eine invertierte F-Antenne, eine Schleifenantenne, eine Patchantenne, eine Schlitzantenne oder andere Antennen bilden, die eine Antennenspeisung mit einem positiven Antennenspeisungsterminal, wie beispielsweise dem Terminal 70, und ein Erdungsantennenspeisungsterminal, wie beispielsweise das Erdungsantennenspeisungsterminal 72, aufweisen. Der positive Übertragungsleitungsleiter 66 kann an das positive Antennenspeisungsterminal 70 gekoppelt sein und der Erdungsübertragungsleitungsleiter 68 kann an das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 gekoppelt sein. Wenn gewünscht, kann die Antenne 40 ein Antennenresonanzelement beinhalten, das indirekt unter der Verwendung einer Nahfeldkopplung gespeist wird. Innerhalb einer Nahfeldkopplungsanordnung wird die Übertragungsleitung 60 an eine nahfeldgekoppelte Antennenspeisungsstruktur gekoppelt, die verwendet wird, um Antennenstrukturen indirekt zu speisen, wie beispielsweise das Antennenresonanzelement. Dieses Beispiel ist lediglich veranschaulichend und, im Allgemeinen, kann jede gewünschte Antennenspeisungsanordnung verwendet werden.
In einer geeigneten Anordnung kann die Antenne 40 unter der Verwendung einer invertierten F-Antennenstruktur gebildet sein (zum Beispiel eine planar invertierte F-Antennenstruktur). Eine veranschaulichende invertierte F-Antennenstruktur, die zum Bilden der Antenne 40 verwendet werden kann, ist in 4 gezeigt. Wie in 4 gezeigt kann die Antenne 40 ein Antennenresonanzelement 104 und eine Antennenerdung (Erdungsebene) 102 beinhalten. Das Antennenresonanzelement 104 kann ein oder mehrere Resonanzelementarme aufweisen. Die Länge oder der Umfang des Antennenresonanzelements 104 kann so gewählt sein, dass die Antennen 40 bei gewünschten Betriebsfrequenzen in Resonanz ist. Die Länge oder der Umfang des Arms 104 kann zum Beispiel ein Viertel einer Wellenlänge bei einer gewünschten Betriebsfrequenz für die Antenne 40 sein. Die Antenne 40 kann auch Resonanzen bei harmonischen Frequenzen aufweisen, wenn gewünscht.
Das Antennenresonanzelement 104 kann an die Erdung 102 durch den Rückpfad 110 gekoppelt sein. Die Antennenerdung 102 kann aus metallischen Komponenten in der Vorrichtung 10 gebildet sein, wie beispielsweise einer oder mehreren metallischen gedruckten Leiterplattenschichten, metallischen Gehäusestrukturen (zum Beispiel Gehäuseseitenwandstrukturen 12W, metallischen Rahmenstrukturen, metallischen Klammerstrukturen, metallischen Mittelplattenstrukturen, usw.), jeder anderen gewünschten leitenden Komponente in der Vorrichtung 10 oder jede gewünschte Kombination von diesen Komponenten. Die Antennenspeisung 112 kann das positive Antennenspeisungsterminal 70 und das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 beinhalten und kann parallel zum Rückpfad 110 zwischen dem Arm 104 und der Erdung 102 verlaufen. Wenn gewünscht kann das Antennenresonanzelement 104 von 4 mehr als einen Resonanzarmzweig aufweisen (zum Beispiel, um mehrere Frequenzresonanzen zu erzeugen, um einen Betrieb in mehreren Kommunikationsbändern zu unterstützen) oder kann andere Antennenstrukturen aufweisen (zum Beispiel parasitäre Antennenresonanzelemente, abstimmbare Komponenten, um eine Abstimmung einer Antenne zu unterstützen, usw.). Eine planare invertierte F-Antenne (PIFA) kann durch ein Implementieren des Antennenresonanzelements 104 unter Verwendung von planaren Strukturen gebildet werden (zum Beispiel eine planare metallische Struktur, wie beispielsweise ein metallischer Patch oder ein Streifen von Metall, der sich in die Seite von 4 erstreckt).
5 ist eine perspektivische Ansicht der Antenne 40, wenn das Antennenresonanzelement 104 unter der Verwendung einer planaren metallischen Struktur, wie beispielsweise einem metallischen Patch, implementiert ist (zum Beispiel, wenn die Antenne 40 unter Verwendung einer planar invertierten F-Antennenstruktur implementiert ist). Wie in 5 gezeigt kann die Antenne 40 eine Antennenspeisung aufweisen, wie beispielsweise die Speisung 112, die eine nach unten hervorstehendes Speisungsbein beinhaltet, wie beispielsweise das Bein 120. Das positive Antennenspeisungsterminal 70 kann an das Bein 120 gekoppelt sein. Wenn gewünscht kann das Speisungsbein 120 weggelassen werden und das positive Antennenspeisungsterminal 70 kann direkt mit dem Antennenresonanzelement 104 verbunden werden. Das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 kann an die Erdung 102 gekoppelt sein und kann von dem positiven Antennenspeisungsterminal 70 durch einen Spalt getrennt sein. Der Rückpfad (Kurzschlusspfad) 110 kann von dem nach unten hervorstehenden Bein 122 gebildet sein, das die Antennenresonanzelementstruktur 104 an die Erdungsebene 102 koppelt. Die Struktur 104 kann im Wesentlichen oder vollständig planar sein und kann in einer Ebene liegen, die parallel zu der Ebene der Erdung 102 ist, wenn gewünscht. In dem Beispiel von 5 weist die Struktur 104 eine rechteckige Plattenform auf. Konfigurationen, in welchen die Struktur 104 eine mäandrierende Armform, Formen mit mehreren Zweigen, Formen mit einer oder mehreren gekrümmten Kanten, Formen mit einer oder mehreren geraden Kanten oder andere Formen aufweist, können auch verwendet werden, um das Antennenresonanzelement 104 zu bilden. Das Antennenresonanzelement 104 kann unter Verwendung von anderen Speisungsschemata gespeist werden, wenn gewünscht (zum Beispiel kann das Antennenresonanzelement 104 ein Antennenresonanzelement in einer Patchantenne, einer Monopolantenne, einer Dipolantenne, einer Schlitzantenne, einer Schleifenantenne, usw. sein).
Da Platz in der Vorrichtung 10 knapp ist, kann das Antennenresonanzelement 104 eine Form aufweisen, die konfiguriert ist, um andere Komponenten in der Vorrichtung 10 aufzunehmen. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Antenne 40, die zeigt, wie das Antennenresonanzelement 104 eine Form aufweisen kann, die andere Komponenten in der Vorrichtung 10 aufnimmt.
Wie in 6 gezeigt kann eine Kerbe oder ein Schlitz 136 in dem Antennenresonanzelement 104 gebildet sein. Der Schlitz 136 kann durch eine innere Kante 130 des Resonanzelements 104 definiert sein (zum Beispiel kann der Schlitz 136 durch einen Schnitt oder eine Kerbe gebildet sein, die sich von einer Seite der äußeren Kante 132 des Antennenresonanzelements 104 hin zu dem Inneren des Antennenresonanzelements 104 erstreckt). Der Schlitz 136 kann ein geschlossenes Ende aufweisen, das durch die innere Kante 130 des Resonanzelements 104 definiert ist, und kann ein gegenüberliegendes offenes Ende aufweisen, das angrenzend zu dem Speisungsbein 120 gelegen ist (d. h. der Schlitz 136 kann manchmal als ein offener Schlitz bezeichnet werden). In einer anderen geeigneten Anordnung kann der Schlitz 136 vollständig durch die innere Kante 130 eingeschlossen sein (zum Beispiel kann der Schlitz 136 ein geschlossener Schlitz sein und das planare Antennenresonanzelement 104 kann zwischen dem Speisungsbein 120 und dem Rückbein 122 kontinuierlich sein).
Der Schlitz 136 kann jeden gewünschten Umfang oder jede gewünschte Form aufweisen. In dem Beispiel von 6 weist der Schlitz 136 eine gekrümmte Form auf (zum Beispiel kreisförmig oder oval). Die Form des Schlitzes 136 kann andere Komponenten, wie beispielsweise die Komponenten 134 aufnehmen, die in dem Schlitz 136 platziert sind. Wenn gewünscht kann die Form des Schlitzes 136 (d. h. die innere Kante 130) konfiguriert sein, um der Form der Komponenten 134 zu entsprechen (die Kanten der inneren Komponenten 134 können sich zum Beispiel parallel zu der inneren Kante 130 des Antennenresonanzelements 104 erstrecken). Die Komponenten 134 können in einer gemeinsamen Ebene mit dem Antennenresonanzelement 104 liegen und/oder können unter der Ebene des Antennenresonanzelements 104 liegen.
Die inneren Komponenten 134 können ein oder mehrere Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32 (2), andere Antennen 40, die Spule 50, Komponenten von den Sendeempfängerschaltung 90, ein Abschnitt der Steuerschaltungen 28, Abschnitte des Gehäuses 12 oder jede andere gewünschte Komponente beinhalten. Wenn gewünscht können die inneren Komponenten 134 leitende Komponenten beinhalten, die an die Erdungsebene 102 kurzgeschlossen sind (wie durch das Erdungsterminal 138 gezeigt).
Wenn auf diese Weise konfiguriert, kann das Antennenresonanzelement 104 einen ersten Abschnitt 140, einen zweiten Abschnitt 142, der sich im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Abschnitt 140 erstreckt, einen dritten Abschnitt 144, der sich im Wesentlichen senkrecht zu dem zweiten Abschnitt 142 erstreckt (und parallel zu dem ersten Abschnitt 140) und einen vierten Abschnitt 146, der sich im Wesentlichen senkrecht zu dem dritten Abschnitt 144 erstreckt (und parallel zu dem zweiten Abschnitt 144) aufweisen. Der erste Abschnitt 140, der zweite Abschnitt 142 und der dritte Abschnitt 144 können drei Seiten der Komponenten 134 umgeben. Der vierte Abschnitt 146 kann nicht kontinuierlich sein (d. h. durch den Schlitz 136 geteilt).
Die Antennenspeisung 112 (zum Beispiel das Antennenspeisungsbein 120) und der Rückpfad 110 (zum Beispiel das Rückbein 122) können an den Abschnitt 146 des Antennenresonanzelements 104 gekoppelt sein. In dem Beispiel von 6 ist das Speisungsbein 120 und das Rückbein 122 an den Abschnitt 146 entlang der äußeren Kante 132 und auf gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes 136 gekoppelt. Das ist lediglich veranschaulichend. Wenn gewünscht, kann das Speisungsbein 120 an das Resonanzelement 104 an jeder gewünschten Stelle entlang des Abschnittes 146 gekoppelt sein (zum Beispiel entlang der äußeren Kante 132, entlang der inneren Kante 130, an einer Stelle zwischen der inneren Kante 130 und der äußeren Kante 132, usw.). Das Rückbein 122 kann an das Resonanzelement 104 an jeder beliebigen Stelle entlang des Abschnitts 146 gekoppelt sein (zum Beispiel entlang der äußeren Kante 132, entlang der inneren Kante 130, an eine Stelle zwischen der inneren Kante 130 und der äußeren Kante 132, usw.). Wenn gewünscht kann das Speisungsbein 120 an das Antennenresonanzelement 104 an jeder gewünschten Stelle entlang des Abschnittes 144, 142 oder 140 gekoppelt sein. In ähnlicher Weise kann das Rückbein 120 an das Antennenresonanzelement 104 an jeder gewünschten Stelle entlang des Abschnittes 144, 142 oder 140 gekoppelt sein. In einer geeigneten Anordnung ist das Speisungsbein 120 an das Resonanzelement 104 entlang des Abschnittes 146 gekoppelt, wohingegen das Rückbein 122 an das Resonanzelement 104 an einer Stelle entlang der äußeren Kante 132 des Abschnittes 140 gekoppelt ist.
In dem Beispiel von 6 weist die äußere Kante 132 des Resonanzelements 104 eine rechteckige Form auf (Umriss), wohingegen die innere Kante 132 eine gekrümmte Form aufweist. Dies ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen haben die äußere Kante 132 und die innere Kante 130 jede gewünschte Form. Zum Beispiel kann die äußere Kante 132 eine oder mehrere gekrümmte Seiten aufweisen, eine oder mehrere gerade Seiten oder mehr als vier Seiten aufweisen. Die innere Kante 130 kann eine oder mehrere gekrümmte Seiten, eine oder mehrere gerade Seiten, usw. aufweisen. Das Resonanzelement 104 kann jede gewünschte Anzahl von Abschnitten aufweisen, die sich in jede gewünschte Richtung erstrecken. In dem Beispiel von 6 ist das Antennenresonanzelement 104 im Wesentlichen planar. Im Allgemeinen kann das Antennenresonanzelement 104 jedoch auf einer Oberfläche gebildet sein, die jede gewünschte Form aufweist. Die Antenne 104 kann zum Beispiel auf einer konkaven oder einer konvexen Oberfläche gebildet sein oder kann eine Kombination von flachen, konkaven und konvexen Abschnitten aufweisen.
7 ist ein Schaltdiagramm, das zeigt wie der Drahtlosleistungsempfänger 48 von 2 an die Spule 50 gekoppelt sein kann. Wie in 7 gezeigt kann der Drahtlosleistungsempfänger 48 über den leitenden Pfad 160 an die Spule 50 gekoppelt sein. Wenn drahtlos Leistung empfangen wird, kann die Spule 50 drahtlos übertragene Wechselstromsignale empfangen, die von einem Drahtlosleistungsadapter oder einer anderen Drahtlosleistungsübertragungsvorrichtung übertragen worden sind. Die drahtlos übertragenen Wechselstromsignale können einen Stromfluss in den Schlaufen der Spule 50 induzieren. Der induzierte Strom kann an einen Drahtlosleistungsempfänger 48 übertragen werden. Der Drahtlosleistungsempfänger 48 kann Gleichrichterschaltungen aufweisen, welche die empfangenen Wechselstrom-Drahtlosleistungssignale gleichrichten, um für die Vorrichtung 10 Gleichstromleistung zu produzieren. Die Gleichstromleistung kann alle gewünschten Komponenten der Vorrichtung 10 antreiben und/oder sie kann verwendet werden, um eine Batterie der Vorrichtung 10 zu laden. Die Spule 50 kann drahtlose Leistungssignale bei jeder gewünschten Frequenz empfangen. Als ein Beispiel kann die Spule 50 Drahtlosleistung bei Frequenzen in dem Bereich von 1 kHz bis 100 MHz oder anderen geeigneten Frequenzen empfangen. Die Drahtlosspule 50 kann, wenn gewünscht, als ein Abschnitt der Komponenten 134 in dem Schlitz 136 des Antennenresonanzelements 104 (6) gebildet sein.
Das Antennenresonanzelement 104 von 6 kann auf einem dielektrischen Substrat gebildet sein. Ein dielektrisches Substrat, wie beispielsweise ein Kunststoffträger, kann zum Beispiel zwischen der Erdungsebene 102 und dem Antennenresonanzelement 104 gebildet sein, um das Antennenresonanzelement 104 zu stützen. Um ferner Raum in der Vorrichtung 10 zu sparen, kann das Antennenresonanzelement 104, wenn gewünscht, aus metallischen Leiterbahnen gebildet sein, die direkt auf einen Abschnitt des Gehäuses 12 gemustert sind (zum Beispiel auf die dielektrische Rückgehäusewand 12R). Wenn gewünscht können einige oder alle der Komponenten 134, die durch das Antennenresonanzelement 104 umgeben sind, mit der Rückgehäusewand 12R in Kontakt sein. Die Spule 50 kann zum Beispiel direkt auf der Gehäusewand 12R gebildet sein.
8 ist eine Querschnittsseitenansicht einer veranschaulichen Vorrichtung, die zeigt, wie das Antennenresonanzelement 104 direkt auf die Rückgehäusewand 12R gemustert sein kann. Die Ebene der Seite von 8 kann zum Beispiel die x-z-Ebene oder die y-z-Ebene der 1 sein.
Wie in 8 gezeigt kann die Vorrichtung 10 leitende Gehäuseseitenwände 12W aufweisen, die sich von der Rückfläche zu der Vorderfläche der Vorrichtung 10 erstrecken. Die Anzeige 14 kann an der Vorderfläche der Vorrichtung 10 gebildet sein, wohingegen die dielektrische Rückgehäusewand 12R an der Rückseite der Vorrichtung 10 gebildet ist. Die metallischen Gehäuseseitenwände 12W können beim Bilden eines Abschnitts der Antennenerdung 102 (6) verwendet werden, wenn gewünscht. Die Anzeige 14 kann eine Anzeigeabdeckschicht 170 und ein Anzeigemodul 172 beinhalten. Das Anzeigemodul 172 kann aktive Anzeigekomponenten beinhalten, wie beispielsweise Berührungssensoren, Pixel oder andere lichtemittierende Komponenten, die Licht durch die Anzeigeabdeckschicht 170 emittieren. Die Anzeigeabdeckschicht 170 kann sich über die Länge und die Breite der Vorrichtung 10 erstrecken. Die Anzeigeabdeckschicht 170 kann einen transparenten Abschnitt beinhalten, der das Licht, welches durch das Anzeigemodul 172 emittiert wird, durchlässt (zum Beispiel so, dass das Licht durch einen Benutzer gesehen werden kann). Wenn gewünscht kann eine undurchsichtige Maskierungsschicht, wie beispielsweise eine Tintenschicht, entlang des Abschnittes der Anzeigeabdeckschicht 170 gebildet sein, die sich über das Anzeigemodul 172 hinweg erstreckt, um die internen Komponenten der Vorrichtung 10 von der Ansicht zu verstecken.
Die Vorrichtung 10 kann gedruckte Leiterplattenstrukturen beinhalten, wie beispielsweise die gedruckte Leiterplatte 174. Die gedruckte Leiterplatte 174 kann eine starre gedruckte Leiterplatte oder eine flexible gedruckte Leiterplatte sein oder sie kann sowohl flexible als auch starre Leiterplattenstrukturen beinhalten. Die gedruckte Leiterplatte 174 kann hierin manchmal als eine Hauptlogikplatte 174 bezeichnet sein. Die elektrischen Komponenten 176 können auf die Hauptlogikplatte 174 montiert sein. Die elektrischen Komponenten 176 können zum Beispiel Sendempfängerschaltungen 90, eine oder mehrere Eingabe-Ausgabevorrichtungen 32, einige oder alle der Steuerschaltungen 28 (2), Abschnitte des Gehäuses 12 oder jede andere gewünschte Komponente beinhalten. Die Hauptlogikplatte 174 kann eine oder mehrere leitende Schichten beinhalten, wie beispielsweise die leitende Schicht 178. Die leitende Schicht 178 kann zum Beispiel einen Abschnitt der Antennenerdung 102 für die Antenne 40 bilden (wie in den 5 und 6 gezeigt). Die leitende Schicht 178 kann daher hierin manchmal als geerdete Schicht 178, Erdungsschicht 178, Erdungsleiter 178 oder geerdeter Leiter 178 genannt werden.
Die leitende Schicht 178 kann, wenn gewünscht, an die metallischen Gehäuseseitenwände 12W kurzgeschlossen (geerdet) sein (zum Beispiel kann die Antennenerdung 102 die leitende Schicht 178 und die metallischen Gehäuseseitenwände 12W beinhalten). Die leitende Schicht 178 kann unter der Verwendung einer Metallfolie, einer gestanzten metallischen Schicht, leitenden Leiterbahnen, die auf eine Oberfläche der Hauptlogikplatte 174 gemustert sind, einer leitenden Leiterbahn auf einer flexiblen gedruckten Schaltung, die auf der Hauptleiterplatte 174 montiert ist oder aus allen anderen gewünschten leitenden Strukturen gebildet sein. Wenn gewünscht kann die leitende Schicht 178 innerhalb der Hauptlogikplatte 174 gebildet (eingebettet) sein (zum Beispiel kann die leitende Schicht 178 zwischen die dielektrischen Schichten der Logikplatte 174 gestapelt sein). In einer anderen geeigneten Anordnung kann die leitende Schicht 178 weggelassen werden.
Wie in 8 gezeigt kann sich die Rückgehäusewand 12R im Wesentlichen über die Länge und die Breite der Vorrichtung 10 erstrecken. Die Rückgehäusewand 12R kann aus jedem gewünschten dielektrischen Material gebildet sein. Zum Beispiel kann die Rückgehäusewand 12R aus Kunststoff, Glas, Saphir, Keramik, Holz, Polymer, Kombinationen von diesen Materialien oder jedem anderen gewünschten Dielektrikum gebildet sein. Die Rückgehäusewand 12R kann optisch undurchsichtig oder optisch transparent sein. Das Antennenresonanzelement 104 kann aus leitenden Leiterbahnen gebildet sein, die direkt auf die innere Oberfläche der dielektrischen Gehäusewand 12R gemustert sind (zum Beispiel können die gemusterten leitenden Leiterbahnen direkt mit der inneren Oberfläche der dielektrischen Gehäusewand 12R in Kontakt stehen). Wenn gewünscht kann das Antennenresonanzelement 104 aus einer leitenden Folie oder anderen leitenden Strukturen gebildet sein, die in direktem Kontakt mit der Rückgehäusewand 12R platziert sind. Die Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 können unter der Verwendung von irgendeinem gewünschten leitenden Material gebildet sein (zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Metalllegierungen, rostfreiem Stahl, Gold, usw.). Wenn gewünscht kann die Rückgehäusewand der Vorrichtung 10 eine Kombination von leitenden und dielektrischen Materialien beinhalten. Zum Beispiel kann ein Abschnitt der Rückgehäusewand aus Metall gebildet sein, wohingegen andere Abschnitte der Rückgehäusewand aus einem Dielektrikum gebildet sind (zum Beispiel kann sich der Abschnitt der Rückgehäusewand, der aus dem Dielektrikum gebildet ist, über einen Teil, aber nicht die gesamte Länge und Breite der Vorrichtung 10 erstrecken). Der dielektrische Abschnitt der Rückgehäusewand kann zum Beispiel ein dielektrisches Fenster in einem leitenden Abschnitt der Rückgehäusewand beinhalten (zum Beispiel kann die Rückgehäusewand einen metallischen Rahmen für den dielektrischen Abschnitt der Rückgehäusewand oder andere Strukturen beinhalten, welche den dielektrischen Abschnitt der Rückgehäusewand umgeben).
Das positive Antennenspeisungsterminal 70 der Antennenspeisung 112 kann an einen Abschnitt der Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 gekoppelt sein, um Hochfrequenzantennensignale für die Antenne 40 zu speisen. Das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 kann an die Antennenerdung 102 gekoppelt sein. In dem Beispiel von 8 ist das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 an die metallische Gehäuseseitenwand 12W gekoppelt. Wenn gewünscht kann das Antennenerdungsspeisungsterminal an die leitende Schicht 178 oder jede andere gewünschte Erdungsstruktur gekoppelt sein. Ein anderer Abschnitt der Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 kann an die Antennenerdung 102 durch den Rückpfad 110 kurzgeschlossen sein. Der Rückpfad 110 kann an die Gehäuseseitenwand 12W gekoppelt sein, kann an die leitende Schicht 178 gekoppelt sein oder kann an jede andere gewünschte geerdete Struktur gekoppelt sein.
Durch das Mustern der Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 direkt auf die Rückgehäusewand 12R kann die Rückgehäusewand 12R als eine mechanische Stützstruktur oder als Trägerstruktur für das Antennenresonanzelement 104 dienen. Die Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 können der Form der inneren Oberfläche der dielektrischen Rückgehäusewand 12R entsprechen. In dem Beispiel von 8 weist die innere Oberfläche der dielektrischen Rückgehäusewand 12R eine gekrümmte Form auf (zum Beispiel, um das Gesamtvolumen für Komponenten in der Vorrichtung 10 im Vergleich zu Szenarien, wo die innere Oberfläche der Wand 12R flach ist, zu erhöhen). Die Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 können in einer gekrümmten Oberfläche gebildet sein, die in direktem Kontakt mit der Rückgehäusewand 12R steht. In einer anderen geeigneten Anordnung können die Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 auf einer flexiblen gedruckten Schaltung gebildet sein, oder auf einem anderen Substrat, das in direktem Kontakt mit (zum Beispiel geschichtet über) der Rückgehäusewand 12R platziert ist. Die Antenne 40 kann Hochfrequenzsignale durch die Rückgehäusewand 12R empfangen und/oder übertragen. Die Hochfrequenzsignale, die durch die Antenne 40 übertragen werden können zum Beispiel von den elektrischen Komponenten 176 durch die leitende Schicht 178 und die Hauptlogikplatte 174 abgeschirmt sein. In ähnlicher Weise können die leitende Schicht 178 und die Hauptlogikplatte 174 die Antenne 40 von den Komponenten 176 abschirmen, wodurch elektromagnetische Interferenzen zwischen der Antenne 40 und den Komponenten 176 gemindert werden.
Die Komponenten 134 können auf die Rückgehäusewand 12R montiert sein. Die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 kann die Peripherie der Komponenten 134 an der Rückgehäusewand 12R umgeben oder kann um diese herum gebildet sein. In dem Beispiel von 8 ist die Spule 50 auf den Stützstrukturen 180 gebildet und in direktem Kontakt mit der Rückgehäusewand 12R platziert. Die Spule 50 und die Stützstrukturen 180 können auf einem Substrat montiert sein, wie beispielsweise dem Substrat 182. Die Spule 50 kann Drahtlosleistung (zum Beispiel Drahtlosladesignale) durch die dielektrische Rückgehäusewand 12R empfangen.
Das Substrat 182 kann eine starre oder eine flexible gedruckte Leiterplatte oder jedes andere gewünschte Substrat sein. Das Substrat 182 kann leitende Strukturen beinhalten, die an die Antennenerdung 102 geerdet sind, wenn gewünscht. Zum Beispiel kann ein leitender Schaum 206 auf dem Substrat 182 platziert sein, um leitende Strukturen auf dem Substrat 182 mit der leitenden Schicht 178 kurz zu schließen (zum Beispiel kann der leitende Schaum 206 das Erdungsterminal 138 von 6 bilden). Der leitende Schaum 206 kann dem Substrat 182 auch eine mechanische Stütze bereitstellen (zum Beispiel durch Aufrechterhalten einer Trennung zwischen dem Substrat 182 und der Hauptlogikplatte 174). Andere Komponenten, wie beispielsweise Sensorschaltungen 186, können auf dem Substrat 182 montiert sein. Die Sensorschaltungen 186 können einen oder mehrere Sensoren beinhalten (zum Beispiel Sensoren der Eingabe-Ausgabevorrichtung 32 von 2). Die Sensoren können Berührungssensoren, Annäherungssensoren (zum Beispiel kapazitive Annäherungssensoren), Lichtsensoren oder jeden anderen gewünschten Sensor beinhalten.
Wenn gewünscht kann die Rückwand 12R eine oder mehrere Öffnungen aufweisen, die mit einem optisch transparenten Fenster gefüllt sind, wie beispielsweise dem Fenster 188 (zum Beispiel in Szenarien, wo die Rückgehäusewand 12R optisch undurchsichtig ist). Die lichtbasierten Sensorkomponenten 186 können in Ausrichtung mit Fenstern montiert sein, wie beispielsweise dem Fenster 188. Die Komponenten 186 können lichtemittierende Dioden beinhalten (zum Beispiel Infrarotlicht emittierende Dioden, sichtbares Licht emittierende Dioden, usw.) und können Lichtdetektoren beinhalten (zum Beispiel Detektoren zum Detektieren von Licht, das durch die lichtemittierenden Dioden emittiert wurde, nachdem sie von einem externen Objekt reflektiert wurden).
Konfigurationen wie diese können es den lichtbasierten Komponenten 186 erlauben, physiologische Parameter (Herzrate, Blutsauerstoffniveau, usw.) eines Benutzers zu überwachen. In anderen geeigneten Anordnungen können die leitenden Elektroden in Öffnungen in der Rückgehäusewand 12R gebildet sein. Die leitenden Elektroden können Änderungen in der Kapazität, die mit der Annäherung eines externen Objektes verknüpft sind (zum Beispiel der Körper eines Benutzers) fühlen oder sie können fühlen, wenn das externe Objekt mit der Rückgehäusewand 12R in Kontakt ist, als Beispiel. Im Allgemeinen kann jede gewünschte Anzahl von Sensoren mit jeder gewünschten Anzahl von Fenstern 188 oder Öffnungen in der Rückgehäusewand 12R ausgerichtet sein (zum Beispiel ein Fenster 188, zwei Fenster 188, drei Fenster 188, vier Fenster 188, mehr als vier Fenster 188, usw.). Die Komponenten 188 und die Fenster 188 können von der Spule 50 und den Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 an der Rückgehäusewand 12R umgeben sein.
Durch das Mustern von Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 direkt auf die innere Oberfläche der Rückgehäusewand 12R kann die vertikale Höhe 200 der Vorrichtung 10 kürzer sein, als es anderweitig möglich wäre, in Szenarien, wo das Antennenresonanzelement anderswo in der Vorrichtung 10 angeordnet ist (während es der Antenne 40 weiterhin möglich ist, eine zufriedenstellende Antenneneffizienz aufzuweisen). Als ein Beispiel kann die vertikale Höhe 200 kleiner oder gleich zu 11,4 mm, weniger als 15 mm, zwischen 8 und 11,4 mm oder jede andere gewünschte Höhe haben, während es der Antenne 40 weiterhin erlaubt ist, mit zufriedenstellender Antenneneffizienz zu arbeiten. Das Bilden der Antenne 40 entlang der Rückseite der Vorrichtung 10 kann es auch erlauben, die Größe des inaktiven Bereichs der Anzeige 14 zu verringern (wie durch den Pfeil 202 gezeigt, weil die Antenne 40 Hochfrequenzsignale durch die Rückseite der Vorrichtung 10 übertragen kann, ohne ein Bedenken, dass die Signale durch das Anzeigemodul 172 blockiert werden. Das Bilden von Antennenleiterbahnen 104 auf der Rückgehäusewand 12R kann es dem Umfang des Antennenresonanzelementes 104 auch erlauben, hinreichend groß zu sein, um eine Abdeckung von relativ niedrigen Frequenzen zu erlauben, wie beispielsweise Frequenzen in einem Zellulartelefonband zwischen 709 und 960 MHz. Die Antenne 40 kann dadurch verwendet werden, um Hochfrequenzsignale in jeder gewünschten Anzahl von Kommunikationsbändern zwischen einer Niedrigfrequenz, wie beispielsweise 700 MHz, und einer Hochfrequenz, wie beispielsweise 5 GHz, oder jeder anderen geeigneten Frequenz abzudecken, als Beispiel.
9 ist eine perspektivische Rückansicht der Vorrichtung 10, die zeigt, wie das Antennenresonanzelement 104 direkt auf die Rückgehäusewand 12R gemustert sein kann. In der perspektivischen Ansicht von 9 wurde die Rückgehäusewand 12R der Vorrichtung 10 entfernt (zum Beispiel ein Ende der Rückgehäusewand 12R wurde nach oben von den Gehäuseseitenwänden 12W weggedreht, wie durch die Pfeile 210 gezeigt), um die Komponenten in der Vorrichtung 10 freizulegen. Wenn die Vorrichtung 10 voll zusammengesetzt ist, kann die Rückgehäusewand 12R auf den Seitenwänden 12W montiert sein, so dass die Rückgehäusewand 12R bündig mit den unteren Kanten der Seitenwände 12W liegt.
Wie in 9 gezeigt, ist die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 direkt auf die innere Oberfläche der dielektrischen Rückgehäusewand 12R gemustert. Die Komponenten 134 (zum Beispiel die Trägerstruktur 180, das Substrat 182, die Sensoren 186 und der leitende Schaum 206) können an die innere Oberfläche der Rückgehäusewand 12R montiert sein. Die innere Kante 130 der Antennenresonanzelementleiterbahn 104 kann gekrümmt sein, um die Komponenten 134 aufzunehmen. Zum Beispiel kann die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 zumindest drei Seiten der Komponenten 134 an der dielektrischen Rückgehäusewand 12R umgeben. In einer geeigneten Anordnung kann die leitende Spule 50 (7) dem Umriss der Stützstruktur 180 folgen, um sich um den leitenden Schaum 206 herum zu schlaufen. In einer anderen geeigneten Anordnung kann sich die leitende Spule 50 um die Stützstruktur 180 schlaufen (zum Beispiel mehrere Windungen der Spule 50 können sich um einen Teil oder die gesamte Stützstruktur 180 schlaufen, so dass die Stützstruktur 180 einen Kern für die Spule 180 bildet). In diesem Szenario kann die Stützstruktur 180, wenn gewünscht, aus einem leitenden oder einem magnetischen Kernmaterial gebildet sein, das die elektromagnetischen Eigenschaften der Spule 50 verbessert.
Wenn die Rückgehäusewand 12R geschlossen ist (zum Beispiel durch Herunterlassen der Wand 12R auf die Seitenwände 12W, wie durch die Pfeile 210 gezeigt), kann der leitende Schaum 206 in Kontakt mit der leitenden Schicht 178 auf der Hauptlogikplatte 174 treten. In Szenarien, wo die Schicht 178 einen Abschnitt der Antennenerdung 102 bildet, kann der leitende Schaum 206 dadurch die Kurzschlussschaltverbindung 138 zwischen dem Substrat 182 der Komponenten 134 und der Antennenerdung 102 (6) bilden. Die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 kann mit der leitenden Schicht 178 über das Rückbein 122 kurzgeschlossen sein. Das Rückbein 122 kann eine Schicht von leitendem Material sein, wie beispielsweise eine leitende Folie oder eine leitende Leiterbahn auf einer flexiblen gedruckten Leiterplatte, als Beispiele. In einer anderen geeigneten Anordnung kann das Rückbein 122 aus einer leitenden Federstruktur gebildet sein. In einer noch weiteren geeigneten Anordnung kann das Rückbein 122 weggelassen werden und das Antennenresonanzelement 104 kann direkt mit dem Leiter 178 verbunden sein (zum Beispiel unter der Verwendung von Lot oder durch Schweißstellen). Wenn Hochfrequenzsignale an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 durch die Übertragungsleitung 60 gespeist werden, können Antennenströme durch die Abschnitte 146, 144, 142 und 140 der Antennenresonanzelementleiterbahn 104 übertragen werden und können an die leitende Schicht 178 (zum Beispiel die Antennenerdung 102) über den Rückpfad 122 kurzgeschlossen werden. Die leitende Schicht 178 kann mit den Gehäuseseitenwänden 12W an einem oder an mehreren Stellen kurzgeschlossen werden, so dass die Seitenwände 12W und die leitende Schicht 178 gemeinsam die Antennenerdung 102 von 6 bilden.
Die Übertragungsleitung 6o kann an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 an dem positiven Antennenspeisungsterminal 70 gekoppelt sein (zum Beispiel kann der Signalleiter 66 der Übertragungsleitung 60 an das positive Antennenspeisungsterminal 70 gekoppelt sein). Die Übertragungsleitung 60 kann an die leitende Schicht 178 an dem Erdungsantennenspeisungsterminal 72 gekoppelt sein (zum Beispiel kann der Erdungsleiter 68 der Übertragungsleitung 60 an das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 gekoppelt sein). Dieses Beispiel ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann das positive Antennenspeisungsterminal 70 an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 an jeder gewünschten Stelle gekoppelt sein. Das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 kann an die leitende Schicht 178 an jeder gewünschten Stelle gekoppelt sein oder kann direkt mit der metallischen Gehäuseseitenwand 12W verbunden sein. In einem Beispiel, wo die Übertragungsleitung 60 ein Koaxialkabel ist, kann der Erdungsleiter 68 ein geflochtener äußerer Leiter sein, wohingegen der Signalleiter 66 ein innerer Signalleiter ist, der von dem äußeren Leiter 68 umgeben ist. Im Allgemeinen kann die Übertragungsleitung 60 jede gewünschte Hochfrequenzübertragungsleitungsstruktur sein. Wenn gewünscht kann der Signalleiter 66 und das Antennenspeisungsterminal 70 an ein Speisungsbein gekoppelt sein, das an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 gekoppelt ist.
Die metallischen Gehäuseseitenwände 12W können Montagestrukturen 220 beinhalten. Die Montagestrukturen 220 können metallischen Rahmenstrukturen, metallische Leisten, metallische Erweiterungen oder andere Strukturen sein, die verwendet werden, um die Rückgehäusewand 12R an den Gehäuseseitenwänden 12W zu montieren. Die Montagestrukturen 220 können Ausrichtungsstrukturen, wie beispielsweise die Löcher 222 aufweisen. Wenn die Rückgehäusewand 12R über den Seitenwänden 12W platziert ist (zum Beispiel, wenn die Rückwand 12R in die Richtung der Pfeile 210 herabgelassen wird) können Schrauben oder andere Befestigungsmechanismen durch die Löcher 222 hindurchgehen, um die Rückgehäusewand 12R an den Seitenwänden 12W zu sichern. Die Befestigungsmechanismen können auch dazu dienen, die Seitenwände 12W mit der leitenden Schicht 178 kurz zu schließen, wenn gewünscht.
Wenn gewünscht kann die äußere Kante 132 entlang der einen oder der mehreren Seiten der Antennenresonanzelementleiterbahn 104 eine gekrümmte Form aufweisen, welche die Form der Montagestrukturen 220 aufnimmt. In dem Beispiel von 9 können die äußeren Kanten 132 der Abschnitte 140 und 144 eine gekrümmte Form aufweisen, welche die Form der Montagestrukturen 220 aufnimmt. Die gekrümmte Form der äußeren Kanten 132 entlang den Abschnitten 140 und 144 können das Antennenresonanzelement 104 daran hindern, mit den metallischen Gehäusewänden 12W kurz geschlossen zu werden, wenn die Rückgehäusewand 12R über den leitenden Seitenwänden 12W platziert wird.
Montagestrukturen 220 können entlang einer, zwei, drei oder allen vier Seiten der Gehäuseseitenwände 12W gebildet sein. Wenn gewünscht kann sich die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 über den gesamten Bereich auf der inneren Oberfläche der dielektrischen Rückgehäusewand 12R erstrecken, wenn er nicht anderweitig durch die Komponenten 134 besetzt ist und nicht in Kontakt mit der unteren Seite der Seitenwände 12W (zum Beispiel die Montagestrukturen 220) ist, wenn die Vorrichtung 12R in Kontakt mit den Seitenwänden 12W platziert wird. Auf diese Weise kann der Bereich des Antennenresonanzelements maximiert werden, um eine Antennenleistung zu optimieren, ohne das Antennenresonanzelement an einer anderen Stelle als dem Rückbein 122 mit der Erde kurz zu schließen.
In dem Beispiel von 9 bildet die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 eine leitende Schlaufe (auf einem Ring) von dem Antennenspeisungsterminal 70 zu dem Rückbein 122 (zum Beispiel eine Schleife, die sich von dem Leiterbahnabschnitt 146 zum rechten Teil der Kerbe 136 zum Leiterbahnabschnitt 144, Leiterbahnabschnitt 142, Leiterbahnabschnitt 140 und Leiterbahnabschnitt 146 zum linken Teil der Kerbe 136 erstreckt). In anderen Worten können das Rückbein 122 und das Speisungsterminal 70 an gegenüberliegenden Enden der leitenden Schlaufe gebildet sein, die durch die Resonanzelementleiterbahn 104 gebildet wird. Das Beispiel ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann das Rückbein 122 an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 an jeder anderen gewünschten Stelle gekoppelt sein.
In einer geeigneten Anordnung kann das Rückbein 122 an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 entlang einer Seite der Vorrichtung 10 gekoppelt sein, die an ein Band 16 gekoppelt ist. Das Rückbein 122 kann zum Beispiel an dem Abschnitt 140 des Antennenresonanzelements 104 an einer Stelle, wie beispielsweise der Stelle 240, gekoppelt sein. Wenn das Rückgehäuse 12R an die Seitenwände 12W gesichert ist, kann die Stelle 240 angrenzend zu der Seite der Vorrichtung 10 sein, an welcher das Band 16 verbunden ist (zum Beispiel Seite 8 von 1). Das Platzieren des Rückbeins 122 an einer Stelle, wie beispielsweise der Stelle 240, kann eine elektromagnetische Ladung der Antenne 40 an dem Band 16 minimieren (und jede entsprechende Verschlechterung der Antenneneffizienz), in Szenarien, wo das Band 16 aus Metall oder anderen leitenden Materialien gebildet ist.
Das Beispiel von 9 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen kann die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 jede gewünschte Form aufweisen und sich über beliebige Abschnitte der Rückgehäusewand 12R erstrecken. Im Allgemeinen muss die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 nicht Komponenten 180, 182 und 206 auf der Rückgehäusewand 12R umgeben. Zum Beispiel kann die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 in dem Bereich 242, in dem Bereich 244, in dem Bereich 246, in Kombinationen von diesen Bereichen oder in jedem anderen gewünschten Bereich der Rückgehäusewand 12R angrenzend zu der Peripherie der Komponenten 134 gebildet sein. Wenn gewünscht können die Komponenten 134 an anderen Stellen entlang der Rückgehäusewand 12R gebildet sein, wie beispielsweise in den Bereichen 242, 244, 246, einer Kombination von diesen Bereichen oder in anderen Bereichen. Andere Speisungsanordnungen können verwendet werden, wenn gewünscht. Als Beispiel kann das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 anstelle des geerdeten Leiters 178 gekoppelt sein (zum Beispiel direkt verbunden). Das Erdungsantennenspeisungsterminal 172 kann an die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 entlang des Abschnittes 146, 140, 142 oder 144 gekoppelt sein. Wenn gewünscht, kann das Rückbein 122 in Szenarien, wo das Erdungsantennenspeisungsterminal 72 an das Antennenresonanzelement 104 gekoppelt ist, weggelassen werden.
Wenn gewünscht können abstimmbare Komponenten, wie beispielsweise die abstimmbaren Komponenten 62 der 3, an die Antenne 40 an jeder gewünschten Stelle gekoppelt sein, zum Anpassen der Leistung und/oder der Resonanzfrequenz der Antenne 40. Abstimmbare Komponenten 62 können, wenn gewünscht, anpassbare Abstimmschaltungen beinhalten, die zwischen die Übertragungsleitung 60 und die Antennenresonanzelementleiterbahn 104 oder an jeder gewünschten Stelle gekoppelt sind.
Wenn auf diese Weise konfiguriert, kann die Antenne 40 alle gewünschten Frequenzbänder von Interesse abdecken, einschließlich Zellularfrequenzen innerhalb Zellulartelefonkommunikationsbändern von 700 bis 960 MHz. Im allgemeinen kann die Antenne 40 Hochfrequenzsignale über 700 MHz handhaben, wie beispielsweise Signale bei 2,4 GHz und/oder 5 GHz für IEEE 802.11 Kommunikationen, Bluetooth^® und/oder andere Kommunikationen für drahtlose lokale Netzwerke können durch die periphere Antenne 40P gehandhabt werden (als ein Beispiel), Niedrigbandzellulartelefonsignale (zum Beispiel Zellulartelefonkommunikationen bei Frequenzen zwischen 700 MHz und 960 MHz), Zellulartelefonsignale und GPS-Signale in einem Mittelband, einem Hochband und anderen Bändern, die über 960 MHz liegen, wie beispielsweise Zellulartelefon- und GPS-Signale bei 960 bis 2700 MHz, Hochfrequenzsignale bei 2,4 GHz und/oder 5 GHz für IEEE 802.11-Kommunikationen, Bluetooth^® und/oder andere Kommunikationen für drahtlose lokale Netzwerke und jedes andere gewünschte Band. Durch das Abdecken von all diesen Bändern unter der Verwendung einer einzigen Antenne 40 kann der Raum, der sonst anderweitig durch zusätzliche Antennen in der Vorrichtung 10 besetzt würde, für andere elektronische Vorrichtungskomponenten verwendet werden oder verwendet werden, um die Größe (zum Beispiel die Dimension 200 und/oder 202 von 8.) der Vorrichtung 10 weiter zu verringern, ohne die Antennen-Effizienz zu opfern.
Wenn gewünscht können die Steuerschaltungen 28 die abstimmbaren Komponenten 62 anpassen, um die gewünschten Bänder von Interesse abzudecken, und um jede Verstimmung der Antenne 40 aufgrund der Belastung der Antenne 40 durch externe Objekte zu kompensieren. Wenn gewünscht können die Steuerschaltungen 28 die abstimmbaren Komponenten basierend auf Anweisungen abstimmen, die sie von externer Ausrüstung empfangen haben, wie beispielsweise einer Drahtlosbasisstation oder einem Zugangspunkt. Die Steuerschaltungen 28 können die abstimmbaren Komponenten basierend auf dem aktuellen Betriebsstatus der Vorrichtung 10 anpassen. Zum Beispiel können die Steuerschaltungen 28 ein Verwendungsszenario identifizieren (zum Beispiel, ob die Vorrichtung 10 verwendet wird, um das Internet zu durchsuchen, um einen Telefonanruf zu führen, um eine E-Mail zusenden, um auf GPS zu zugreifen, usw.), um zu bestimmen, wie die abstimmbaren Komponenten 62 angepasst werden sollen. Als ein weiteres Beispiel können die Steuerschaltungen 28 Sensordaten identifizieren, die verwendet werden, um zu identifizieren, wie die abstimmbaren Komponenten 62 anzupassen sind (zum Beispiel optische Sensordaten, Annäherungssensordaten, Berührungssensordaten, Daten, die anzeigen, wie nahe der Körper eines Benutzer an der Rückgehäusewand 12R ist, Impedanzsensordaten, die gesammelt werden durch den Erhalt von Antennenimpedanzmessungen von der Antenne 40 oder andere Antennen in der Vorrichtung 10, usw.). Im Allgemeinen, kann die Steuerschaltungen 28 jede gewünschte Kombination von diesen Informationen verarbeiten (zum Beispiel Informationen über ein Verwendungsszenario der Vorrichtung 10, Sensordaten, Informationen von einer Drahtlosbasisstation, Benutzereingaben, usw.), um zu identifizieren, wie die abstimmbaren Komponenten 62 angepasst werden sollen.
In der Praxis kann die Leistung der Antenne 40 durch die Anwesenheit eines externen Objektes angrenzend zu der Rückgehäusewand 12R optimiert werden. Zum Beispiel kann die Anwesenheit eines Handgelenks eines Benutzers, angrenzend zu der Rückgehäusewand 12R, wenn der Benutzer die Vorrichtung 10 trägt, die Leistung der Antenne 40 verbessern.
Als ein Beispiel sei die Seitenansicht der Rückseite der Vorrichtung 10 von 10 betrachtet. In einer Anordnung des Typs, wie in 10 gezeigt, kann die dielektrische Rückgehäusewand 12R eine gekrümmte/kreisförmige Form aufweisen, oder eine andere Form, die es der Rückwand 12R erlaubt, in anderen Abschnitten des Gehäuses 12 aufgenommen zu werden (zum Beispiel durch die metallischen Gehäuseseitenwände 12W). Die Spule 50 kann aus Schleifen eines leitenden Drahts, Schleifen von metallischen Leiterbahnen auf einer gedruckten Schaltung oder anderen Schleifen von leitenden Signalpfaden, gebildet sein. Die Spule 50 kann in direktem Kontakt mit der inneren Oberfläche der Rückgehäusewand 12R platziert werden. Die Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 können direkt auf die innere Oberfläche der Rückgehäusewand 12R gemustert sein und sie können die Spule 50 umgeben. Die Rückgehäusewand 12R kann eine gekrümmte äußere Oberfläche aufweisen, die auf dem Körper eines Benutzers (zum Beispiel dem Handgelenk 250) ruht, wenn die Vorrichtung 10 durch einen Benutzer getragen wird. Wenn gewünscht kann die Rückwand 12R eine Öffnung mit einem oder mit mehreren transparenten Fenstern aufweisen, wie beispielsweise das Fenster 188. Lichtbasierte Komponenten, wie beispielsweise die Sensoren 186, können in Ausrichtung mit den Fenstern, wie beispielsweise dem Fenster 188, montiert sein.
Während eines Betriebs kann das Antennenresonanzelement 104 Hochfrequenzsignale übertragen und/oder empfangen, die elektrische Felder aufweisen, die normal zu den Oberflächen der Rückfläche 12R und dem Handgelenk 180 orientiert sind. Diese Signale können manchmal als Oberflächenwellen bezeichnet werden, welche sich dann entlang der Oberfläche des Handgelenkes 250 und nach außen hin ausbreiten (zum Beispiel können die Antennenresonanzelementleiterbahnen 104 und das Handgelenk 250 als ein Wellenleiter dienen, der die Oberflächenwellen nach außen hin leitet).
11 ist eine Querschnittsseitenansicht, die zeigt, wie die elektromagnetischen Signale, welche durch die Antenne 40 erzeugt werden, sich aufgrund der Präsenz des Handgelenks des Benutzers nach außen ausbreiten können. Wie in 11 gezeigt, zeigen die Konturlinien 270 Konturen von konstanter elektrischer Feldstärke an. Die Stärke des elektrischen Feldes, das durch die Antenne 40 erzeugt wird, ist in dem Raum zwischen der Vorrichtung 10 und dem Handgelenk 250 am größten. Die Signale können sich entlang der Resonanzelementleiterbahn 104 und der Oberfläche des Handgelenks 250 in eine Auswärtsrichtung weg von der Vorrichtung 10 ausbreiten, wie durch die Pfade 272 gezeigt. Dies kann es den Signalen erlauben ordnungsgemäß durch die externe Kommunikationsausrüstung empfangen zu werden, obwohl die Antenne 40 nahe am Handgelenk 250 angeordnet ist. In der Praxis kann die Anwesenheit des Handgelenkes 250 selbst dazu dienen, die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen im Vergleich zu Situationen, wo das Handgelenk nicht anwesend ist, zu verbessern. Zum Beispiel können die Hochfrequenzsignale, die durch die Antenne 40 emittiert werden, in der Abwesenheit des Handgelenkes 250 nicht ordnungsgemäß geleitet werden, woraus sich eine schlechte oder unzufriedenstellende Drahtlosverbindungsqualität mit der äußeren Ausrüstung ergibt. In der Anwesenheit des Handgelenkes 250 können die Signale jedoch ordnungsgemäß geleitet werden, wie durch die Pfeile 272 gezeigt, wodurch es ermöglicht wird, eine zufriedenstellende Verbindungsqualität zu erhalten. Das Beispiel von 11 ist lediglich veranschaulichend. Im Allgemeinen können die elektrischen Feldmuster jede gewünschte Form oder Konfiguration aufweisen. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die gegenüberliegende Vorder- und Rückflächen aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung so bereitgestellt ist, dass sie eine dielektrische Rückgehäusewand, welche die Rückfläche der elektronischen Vorrichtung bildet, eine Anzeige, die eine Anzeigeabdeckschicht aufweist, die die Vorderfläche der elektronischen Vorrichtung bildet, eine Spule, Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, die die Spule verwenden, um Drahtlosleistungssignale durch die dielektrische Rückgehäusewand zu empfangen, ein Antennenresonanzelement, das aus leitenden Leiterbahnen auf der dielektrischen Rückgehäusewand gebildet ist und Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen, die an die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelementes gekoppelt sind umfasst und die konfiguriert ist, um Hochfrequenzsignale durch die dielektrische Rückgehäusewand unter Verwendung des Antennenresonanzelementes zu übertragen und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform kontaktiert die Spule die dielektrische Rückgehäusewand.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform umgeben die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelements zumindest drei Seiten der Spule an der dielektrischen Rückgehäusewand.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung einen Sensor, der an die dielektrische Rückgehäusewand montiert ist, wobei die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelements zumindest drei Seiten des Sensors an der dielektrischen Rückgehäusewand umgeben.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform ist die dielektrische Rückgehäusewand undurchsichtig, beinhaltet die elektronische Vorrichtung ein optisch transparentes Fenster in der dielektrischen Rückgehäusewand, ist der Sensor mit dem optisch transparenten Fenster ausgerichtet und ist konfiguriert, um Licht durch das optisch transparente Fenster zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine gedruckte Leiterplatte, die eine leitende Schicht und einen Rückpfad aufweist, der das Antennenresonanzelement mit der leitenden Schicht kurzschließt.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung leitende Gehäuseseitenwände, die sich von der dielektrischen Rückgehäusewand zu der Anzeigeabdeckschicht erstrecken, wobei die leitenden Gehäuseseitenwände mit der leitenden Schicht kurzgeschlossen sind.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung ein positives Antennenspeisungsterminal, das an die leitenden Leiterbahnen der Antennenresonanzelementleiterbahn gekoppelt ist, ein Erdungsantennenspeisungsterminal, das an die leitende Schicht gekoppelt ist und eine Hochfrequenzübertragungsleitung, die einen Signalleiter aufweist, der zwischen die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen und das positive Antennenspeisungsterminal gekoppelt ist, und einen Erdungsleiter, der zwischen die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen und das Erdungsantennenspeisungsterminal gekoppelt ist.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform bilden die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelementes eine leitende Schlaufe, die gegenüberliegende erste und zweite Enden aufweist, wobei das positive Antennenspeisungsterminal an die leitenden Leiterbahnen an dem ersten Ende der leitenden Schlaufe gekoppelt ist und der Rückpfad an die leitenden Leiterbahnen an dem zweiten Ende der leitenden Schlaufe gekoppelt ist.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine leitende Gehäuseseitenwand, die konfiguriert ist, um ein Band für die elektronische Vorrichtung zu empfangen, wobei der Rückpfad an die leitenden Leiterbahnen an einer Stelle gekoppelt ist, die angrenzend zu der leitenden Gehäuseseitenwand ist.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine flexible gedruckte Schaltung, die über und in Kontakt mit der dielektrischen Rückgehäusewand gebildet ist, wobei die leitenden Leiterbahnen auf der flexiblen gedruckten Schaltung gebildet sind.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung bereitgestellt, die gegenüberliegende Vorder- und Rückflächen aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung beinhaltet, eine Anzeige an der Vorderfläche der elektronischen Vorrichtung, ein Gehäuse, das eine dielektrische Rückwand an der Rückfläche der elektronischen Vorrichtung aufweist und eine metallische Seitenwand aufweist, wobei die metallische Seitenwand zumindest einen Teil einer Antennenerdung für eine Antenne bildet, leitende Leiterbahnen, die ein planares Antennenresonanzelement für die Antenne bilden, wobei die leitenden Leiterbahnen auf die dielektrische Rückwand des Gehäuses gemustert sind, eine Speisung für die Antenne, die ein erstes Antennenspeisungsterminal beinhaltet, das an die leitenden Leiterbahnen gekoppelt ist und ein zweites Antennenspeisungsterminal, das an die Antennenerdung gekoppelt ist, Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen und eine Hochfrequenz-Übertragungsleitung, welche die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen an das erste und das zweite Antennenspeisungsterminal koppelt, wobei die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen konfiguriert sind, um Hochfrequenz-Signale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhalten die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen drahtlose lokale Netzwerk-Sendeempfängerschaltungen, die konfiguriert sind, um drahtlose lokale Netzwerksignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen, und Satellitennavigations-Empfängerschaltungen, die konfiguriert sind, um Satellitennavigationssignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung einen Zellulartelefon-Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um Signale von 700 MHz bis 960 MHz durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Spule und Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, die die Spule verwenden, um Drahtlosleistungssignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform ist die Spule an einem Substrat montiert, die elektronische Vorrichtung beinhaltet eine gedruckte Leiterplatte, eine leitende Schicht, die auf der gedruckten Leiterplatte gebildet ist, und leitenden Schaum, der zwischen das Substrat und die gedruckte Leiterplatte gekoppelt ist, wobei der leitende Schaum konfiguriert ist, um leitende Strukturen auf dem Substrat mit der leitenden Schicht auf der gedruckte Leiterplatte kurz zu schließen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung anpassbare Abstimmschaltungen, die an die Antenne gekoppelt sind, einen Sensor, der konfiguriert ist, um Sensordaten zu erzeugen, und Steuerschaltungen, die konfiguriert sind, um die Sensordaten zu verarbeiten und um die Abstimmschaltungen anzupassen, um die Antenne zumindest teilweise basierend auf den Sensordaten abzustimmen.
In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform ist eine elektronische Vorrichtung, die gegenüberliegende erste und zweite Flächen aufweist, bereitgestellt, wobei die elektronische Vorrichtung ein Gehäuse, das eine dielektrische Wand an der zweiten Fläche aufweist, und Seitenwände aufweist, die sich von der dielektrischen Wand zu der ersten Fläche erstrecken, eine Antenne, wobei die Antenne eine Antennenerdung, ein Antennenresonanzelement, das aus leitenden Leiterbahnen gebildet ist, die direkt auf die dielektrische Wand gemustert sind, wobei die leitenden Leiterbahnen einen Schlitz definieren, ein erstes Antennenspeisungsterminal, das an die leitenden Leiterbahnen gekoppelt ist und ein zweites Antennenspeisungsterminal, das an die Antennenerdung gekoppelt ist, beinhaltet, Sensorschaltungen, die an die dielektrische Wand in den Schlitz sortiert sind, der durch die leitenden Leiterbahnen definiert ist, wobei die Sensorschaltungen konfiguriert sind, um Licht durch die dielektrische Wand zu empfangen und Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen, die mit dem ersten und dem zweiten Antennenspeisungsterminal gekoppelt sind und die konfiguriert sind, um Hochfrequenz-Signale durch die dielektrische Wand unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die elektronische Vorrichtung eine Spule, die an der dielektrischen Wand in dem Schlitz montiert ist und Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, welche die Spule verwenden, um Drahtlosleistungssignale durch die dielektrische Wand zu empfangen.
In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform beinhalten die Seitenwände des Gehäuses metallische Seitenwände, die elektronische Vorrichtung beinhaltet eine gedruckte Leiterplatte, die eine leitende Schicht aufweist, die elektrisch an die metallischen Seitenwände gekoppelt ist und einen Rückpfad für die Antenne, der die leitenden Leiterbahnen an die leitende Schicht koppelt, die Antennenerdung, welche die metallischen Seitenwände und die leitende Schicht beinhaltet.
Das Vorhergehende ist lediglich veranschaulichend und verschiedene Modifikationen können an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. Die vorhergehenden Ausführungsformen können individuell oder in jeder Kombination implementiert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 802.11 [0033]
IEEE 802.11 [0036]
IEEE 802.11 [0079]
IEEE 802.11-Kommunikationen [0079]

Claims

Elektronische Vorrichtung, die gegenüberliegende Vorder- und Rückflächen aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung umfasst: eine dielektrische Rückgehäusewand, welche die Rückfläche der elektronischen Vorrichtung bildet; eine Anzeige, die eine Anzeigeabdeckschicht aufweist, welche die Vorderfläche der elektronischen Vorrichtung bildet; eine Spule; Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, welche die Spule verwenden, um Drahtlosleistungssignale durch die dielektrische Rückgehäusewand zu empfangen; ein Antennenresonanzelement, das aus leitenden Leiterbahnen auf der dielektrischen Rückgehäusewand gebildet ist; und Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen, die an die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelements gekoppelt sind, und die konfiguriert sind, um Hochfrequenzsignale durch die dielektrische Rückgehäusewand unter Verwendung des Antennenresonanzelements zu übertragen und zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Spule die dielektrische Rückgehäusewand kontaktiert, wobei die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelements zumindest drei Seiten der Spule an der dielektrischen Rückgehäusewand umgeben, ferner umfassend: einen Sensor, der an der dielektrischen Rückgehäusewand montiert ist, wobei die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelementes zumindest drei Seiten des Sensors an der dielektrischen Rückgehäusewand umgeben, wobei die dielektrische Rückgehäusewand undurchsichtig ist; und ein optisch transparentes Fenster in der dielektrischen Rückgehäusewand, wobei der Sensor mit dem optisch transparenten Fenster ausgerichtet ist und konfiguriert ist, um Licht durch das optisch transparente Fenster zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine gedruckte Leiterplatte, die eine leitende Schicht aufweist; und ein Rückpfad, der das Antennenresonanzelement mit der leitenden Schicht kurzschließt.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: leitende Gehäuseseitenwände, die sich von der dielektrischen Rückgehäusewand zu der Anzeigeabdeckschicht erstrecken, wobei die leitenden Gehäuseseitenwände mit der leitenden Schicht kurzgeschlossen sind.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: ein positives Antennenspeisungsterminal, das an die leitenden Leiterbahnen der Antennenresonanzelementleiterbahn gekoppelt ist; ein Erdungsantennenspeisungsterminal, das an die leitende Schicht gekoppelt ist; und eine Hochfrequenzübertragungsleitung, die einen Signalleiter aufweist, der zwischen die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen und das positive Antennenspeisungsterminal gekoppelt ist, und ein Erdungsleiter, der zwischen die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen und das Erdungsantennenspeisungsterminal gekoppelt ist, wobei die leitenden Leiterbahnen des Antennenresonanzelements eine leitende Schlaufe bilden, die gegenüberliegende erste und zweite Enden aufweist, wobei das positive Antennenspeisungsterminal an die leitenden Leiterbahnen an dem ersten Ende der leitenden Schlaufe gekoppelt ist und der Rückpfad an die leitenden Leiterbahnen an dem zweiten Ende der leitenden Schlaufe gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: eine leitende Gehäuseseitenwand, die konfiguriert ist, um ein Band für die Vorrichtung zu empfangen, wobei der Rückpfad an die leitenden Leiterbahnen an einer angrenzenden Stelle zu der leitenden Gehäuseseitenwand gekoppelt ist.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine flexible gedruckte Schaltung, die über und in Kontakt mit der dielektrischen Rückgehäusewand gebildet ist, wobei die leitenden Leiterbahnen auf der flexiblen gedruckten Schaltung gebildet sind.
Elektronische Vorrichtung, die gegenüberliegende Vorder- und Rückflächen aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung umfasst: eine Anzeige an der Vorderfläche der elektronischen Vorrichtung; ein Gehäuse, das eine dielektrische Rückwand an der Rückfläche der elektronischen Vorrichtung aufweist, und eine metallische Seitenwand aufweist, wobei die metallische Seitenwand zumindest einen Teil eine Antennenerdung für eine Antenne bildet; leitende Leiterbahnen, die ein planares Antennenresonanzelement für die Antenne bilden, wobei die leitenden Leiterbahnen auf die dielektrische Rückwand des Gehäuses gemustert sind; eine Speisung für die Antenne, die ein erstes Antennenspeisungsterminal beinhaltet, das an die leitenden Leiterbahnen gekoppelt ist, und ein zweites Antennenspeisungsterminal, das an die Antennenerdung gekoppelt ist; Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen; und eine Hochfrequenz-Übertragungsleitung, welche die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltung an das erste und das zweite Antennenspeisungsterminal koppelt, wobei die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen konfiguriert sind, um Hochfrequenz-Signale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen umfassen: Sendeempfängerschaltungen für drahtlose lokale Netzwerke, die konfiguriert sind, um Signale von drahtlosen lokalen Netzwerken durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen; Satellitennavigations-Empfängerschaltungen, die konfiguriert sind, um Satellitennavigationssignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu empfangen; und einen Zellulartelefon-Sendeempfänger, der konfiguriert ist, um Signale von 700 MHz bis 960 MHz durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: eine Spule; und Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, welche die Spule verwenden, um Drahtlosleistungssignale durch die dielektrische Rückwand des Gehäuses zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Spule an einem Substrat montiert ist, wobei die elektronische Vorrichtung ferner umfasst: eine gedruckte Leiterplatte; eine leitende Schicht, die auf der gedruckten Leiterplatte gebildet ist; und leitenden Schaum, der zwischen dem Substrat und der gedruckten Leiterplatte gekoppelt ist, wobei der leitenden Schaum konfiguriert ist, um die leitenden Strukturen auf dem Substrat mit der leitenden Schicht auf der gedruckten Leiterplatte kurz zu schließen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, ferner umfassend: anpassbare Abstimmschaltungen, die an die Antenne gekoppelt sind; einen Sensor, der konfiguriert ist, um Sensordaten zu erzeugen; und Steuerschaltungen, die konfiguriert sind, um die Sensordaten zu verarbeiten und um die Abstimmschaltungen anzupassen, um die Antenne, zumindest teilweise basierend auf den Sensordaten, abzustimmen.
Elektronische Vorrichtung, die gegenüberliegende erste und zweite Flächen aufweist, wobei die elektronische Vorrichtung umfasst: ein Gehäuse, das eine dielektrische Gehäusewand an der zweiten Fläche aufweist und Seitenwände aufweist, die sich von der dielektrischen Wand zu der ersten Fläche erstrecken; eine Antenne, wobei die Antenne umfasst: eine Antennenerdung, ein Antennenresonanzelement, das aus leitenden Leiterbahnen gebildet ist, die direkt auf die dielektrische Wand gemustert sind, wobei die leitenden Leiterbahnen einen Schlitz definieren, ein erstes Antennenspeisungsterminal, das an die leitenden Leiterbahnen gekoppelt ist, und ein zweites Antennenspeisungsterminal, das an die Antennenerdung gekoppelt ist; Sensorschaltungen, die an die dielektrische Wand in dem Schlitz, der durch die leitenden Leiterbahnen definiert wird, montiert sind, wobei die Sensorschaltungen konfiguriert sind, um Licht durch die dielektrische Wand zu empfangen; und Hochfrequenz-Sendeempfängerschaltungen, die an das erste und das zweite Antennenspeisungsterminal gekoppelt sind und die konfiguriert sind, um Hochfrequenz-Signale durch die dielektrische Wand unter Verwendung der Antenne zu übertragen und zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, ferner umfassend: eine Spule, die an die dielektrische Wand in dem Schlitz montiert ist; und Drahtlosleistungsempfängerschaltungen, welche die Spule verwenden, um drahtlose Leistungssignale durch die dielektrische Wand zu empfangen.
Elektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Seitenwände des Gehäuses metallische Seitenwände umfassen, wobei die elektronische Vorrichtung ferner umfasst: eine gedruckte Leiterplatte, die eine leitende Schicht aufweist, die elektrisch an die metallischen Seitenwände gekoppelt ist; und einen Rückpfad für die Antenne, der die leitenden Leiterbahnen an die leitende Schicht koppelt, wobei die Antennenerdung die metallischen Seitenwände und die leitende Schicht umfasst.