(57)【要約】【課題】装置の放射効率を維持しながら、無線周波数エネルギーの許容可能レベルを維持すること。【解決手段】ワイヤレス通信装置のための積層構造は、装置のための筐体の前面上の表示装置およびキーパッドを含み、ワイヤレス通信装置のコンポーネントへ電力を提供するためのバッテリは表示装置の背後に積層され、ワイヤレス通信装置のための処理およびＲＦ回路網を保持する回路基板は、回路基板の上面がバッテリに隣接してバッテリの背後に積層される。回路基板のノイジーな回路網は、回路基板の背面上の遮蔽によって覆われ、外部または内部のアンテナは、フィードポイントにおいて回路基板に接続される。本発明の一実施形態におけるアンテナは、回路基板の背後、すなわち、筐体の背面と回路基板の背面との間に積層される。表示装置と回路基板との間のバッテリの位置は、問題の近い場の範囲におけるワイヤレス通信装置から放射するエネルギーの量を減じる。【選択図】図１
2011087336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信装置のためのアセンブリ積層構造であって、
該アセンブリ積層構造は、
前面と背面と第１の側面と第２の側面とを有する筐体と、
複数の通信回路を保持するためのメイン回路基板であって、該メイン回路基板は、上面と底面とを備え、該メイン回路基板の該底面上の少なくとも１つの回路は、シールドによって覆われている、メイン回路基板と、
該メイン回路基板の該底面に接続されたアンテナフィードポイントを有するアンテナであって、該メイン回路基板の該底面と該筐体の該背面との間に配置されたアンテナと、
バッテリ上部面とバッテリ下部面とを有するバッテリであって、該メイン回路基板の該上面の上に位置するバッテリと、
該バッテリ上部面の少なくとも一部の上に配置された表示装置であって、該バッテリは、該メイン回路基板と該表示装置との間に配置されており、該表示装置は、該筐体の該前面の一部を含み、該バッテリと該表示装置とは、オープン容積を提供するように積層されている、表示装置と
を備え、
該メイン回路基板と、該バッテリと、該表示装置とが、該アセンブリ積層構造を形成し、該アセンブリ積層構造は、該筐体の該前面を介して該アンテナから放射される近距離場エネルギーを低減し、
該積層構造は、該筐体内に該オープン容積を提供することにより、装置スピーカの音質を向上させる、アセンブリ積層構造。
【請求項２】
前記アンテナは、前記メイン回路基板に接続されたフィードポイントを有する内部アンテナである、請求項１に記載のアセンブリ積層構造。
【請求項３】
前記筐体は、
前記メイン回路基板の前記上面に対して実質的に垂直な少なくとも１つの側面と、
該少なくとも１つの側面に位置するバッテリアクセスパネルであって、該筐体から該バッテリを取り外すためのバッテリアクセスパネルと
を備える、請求項１に記載のアセンブリ積層構造。
【請求項４】
前記メイン回路基板の前記上面で、かつ前記筐体の端面と、前記バッテリおよび前記表示装置の積層構造との間に生成されたオープン容積内にあるスピーカをさらに備える、請求項１に記載のアセンブリ積層構造。
【請求項５】
ワイヤレス通信装置アセンブリであって、
上部筐体面と下部筐体面と少なくとも１つの側面とを含む筐体と、
該筐体に収納された少なくとも１つの回路基板であって、上面と底面とを備えていて、処理回路網を保持するための少なくとも１つの回路基板と、
該筐体の該上部筐体面に隣接し、該筐体に収納された表示装置と、
該筐体に収納されたバッテリであって、該表示装置と該少なくとも１つの回路基板の最上位回路との間に配置されたバッテリと
を備え、
該少なくとも１つの回路基板は、
該少なくとも１つの回路基板の該底面上に少なくとも部分的に配置された無線周波数回路網と、
該少なくとも１つの回路基板の該底面上のフィードポイントに接続されたアンテナと
を含み、
該バッテリと該表示装置とは、オープン容積を提供するように積層されており、
該少なくとも１つの回路基板と、該表示装置と、該バッテリとが、該筐体内に含まれる積層構造を形成し、
該積層構造は、該オープン容積を提供することにより、装置スピーカの音質を向上させ、該筐体の該前面を介して該アンテナから放射される近距離場エネルギーを低減する、ワイヤレス通信装置アセンブリ。
【請求項６】
前記アンテナは、前記筐体内に含まれる内部アンテナである、請求項５に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項７】
前記アンテナは、前記筐体を越えて延びている外部アンテナである、請求項５に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項８】
前記バッテリは、前記筐体の前記少なくとも１つの側面上のサイドパネルを介してアクセス可能である、請求項５に記載のワイヤレス通信装置。
【請求項９】
筐体内のワイヤレス通信装置をアセンブルする方法であって、
該方法は、
複数の電気コンポーネントを有する少なくとも１つの回路基板を該筐体の底部に取り付けるステップであって、該少なくとも１つの回路基板は、上部面および下部面を含み、アンテナが、該下部面のアンテナフィードポイントに取り付けられる、ステップと、
バッテリを該筐体内に、かつ該少なくとも１つの回路基板の上面の上に取り付けるステップと、
表示装置を該筐体内に、かつ該バッテリの上に取り付けるステップであって、該バッテリと該表示装置とは、オープン容積を提供するように積層される、ステップと、
該筐体の該オープン容積にスピーカを配置することにより、該装置の音質を向上させるステップと
を含み、
該少なくとも１つの回路基板と該バッテリと該表示装置との積層構造は、該筐体の該前面を介して該アンテナから放射される近距離場エネルギーを低減する、方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの回路基板の底面に、前記複数の電気コンポーネントのうちの少なくとも１つの電気コンポーネントを遮蔽するための少なくとも１つのシールドを取り付けるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記バッテリにアクセスするためのバッテリドアを前記筐体の側面に取り付けるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記筐体の端面と前記バッテリと前記表示装置との間に生成される前記オープン容積内で前記少なくとも１つの回路基板の上面に前記スピーカを取り付けるステップをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、「ＳＴＡＣＫ−ＵＰ  ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  Ａ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＤＥＶＩＣＥ」と題し、同一所有権の同時係属の米国出願第１１／０１４，５４１号に関し、参照によりその全容が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は一般に、ワイヤレス通信装置におけるコンポーネント構造に関し、なお詳細には、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ（ＳＡＲ）レベルを低減するためのワイヤレス通信装置のコンポーネント積層構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
（背景）
ワイヤレス通信産業が成長するにつれて、ますます小型化するワイヤレス通信装置に対して需要が高まっている。ワイヤレス通信装置はまた、本明細書において、「ワイヤレス装置」、「ハンドセット」、「携帯電話」、「移動電話」などとも称され得る。ワイヤレス装置の小型化は、より小さな容積内に装置のコンポーネントを配置する難問題を含む、デザインの難問題を提示する。追加的な難問題は、装置の放射効率を維持しながら、問題の近距離場範囲におけるワイヤレス装置から放射される無線周波数（ＲＦ）エネルギーの許容可能レベルを維持することを含む。
【０００４】
ＲＦモジュールが送信している場合、電力増幅器は、電子信号を増幅し、この変調されたエネルギーを、アンテナを介して空中にブロードキャストする。このエネルギーの第１の部分は、フリースペースを通ってターゲットの目的地へと進む。このエネルギーの別の部分は、装置内で熱として浪費される。最後に、上記エネルギーの一部は、ユーザの体を含む装置近くの物体によって吸収される。
【０００５】
ワイヤレス装置のアンテナ周囲の電力密度は、例えば、アンテナからの距離およびアンテナの方向の関数として変化する。アンテナの周りの場は、通常２つの領域に分割される。第１の領域は、近距離場と呼ばれるアンテナ近くの領域であり、第２の領域は遠距離場と呼ばれるアンテナから遠い距離にある領域である。二者間の境界は、しばしば半径Ｒ（Ｒ＝２Ｌ２／λであり、ここでＬはアンテナの最大寸法であり、λは波長である）が採用される。遠距離場は、アンテナ指向性図が、例えば送信アンテナからの距離から独立している領域である。近距離場は、送信アンテナに最も近く、かつアンテナ指向性図が、アンテナからの距離に依存している領域である。
【０００６】
近距離場におけるワイヤレス装置から放射される無線周波数（ＲＦ）エネルギーへの人体の安全な露光のための制限は、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ（ＳＡＲ）と称される単位の見地から与えられる。Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅは、ワイヤレス送信器を使用している場合、人体によって吸収される無線周波数エネルギーの量である。許容可能なＳＡＲレベルは、国ごとに変わる。Ｕ．Ｓ．Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ（ＦＣＣ）は、移動電話器からのＲＦエネルギーへの許容可能な露光の量を、組織１ｋｇ当たり１．６ワット（１．６Ｗ／ｋｇ）の特定の局所的（または空間ピーク）ＳＡＲレベルに制限している。ワイヤレス装置がこれらの制限内で作動している場合、装置はユーザに対して危険を及ぼさない。従って、適用可能な近距離場露光制限に対するコンプライアンスは、いかなる携帯電話デザインにおいても考慮されなければならない。
【０００７】
さまざまな電話器のＳＡＲレベルは、ＳＡＲは、装置の形状、送信周波数、増幅器電力レベル、アンテナの位置などを含む、多くの異なるパラメータの関数であるという事実が一部原因で変化する。従来技術の携帯電話器７０の典型的な積層構造が図４に示されている。電話器７０は、前面８４および背面８６を有する筐体８８に収納されている。電話器７０のコンポーネントは、表示装置７２を制御するための処理回路網（図示されず）と、キーパッド８０と、キャニスタータイプの遮蔽７６によって囲まれた、ＲＦおよび他のノイジーなすなわち放射コンポーネント９０と、他の装置コンポーネント（図示されず）とを保持する回路基板７４を含む。アンテナ８２は、フィードポイント９２を介して、回路基板７４上の送信器および受信器に結合されている。バッテリ７８もまた、装置７０のコンポーネントに電力を供給するために、筐体８８内に収納されている。
【０００８】
引き続き図４について、電話器７０のための、従来技術の積層構造は、筐体８８の前面８４上の表示装置７２であり、表示装置７２は、回路基板７４の上に積層され、回路基板７４は、ノイジーコンポーネントを遮蔽するために回路基板の上および下に１つ以上のキャニスタータイプの遮蔽７６を有し得る。バッテリ７８は回路基板の下に積層され、通常、筐体８８の背面８６上のバッテリドア９４を介してアクセス可能である。回路基板上にあるノイジーコンポーネントを覆うキャニスタータイプの遮蔽７６に加えて、従来技術の電話器７０は、本明細書でコンプライアンス遮蔽と称される追加的な遮蔽（図示されず）を要求するが、これは、高いエネルギー密度が前面８４のすぐ上に現れるので、電話器７０をＳＡＲコンプライアンス内に運び入れるためである。この追加的な遮蔽は、金属箔、ＲＦ吸収材、金属化プラスチック、および金属ブラケットなどを含み得る。
【０００９】
許容可能なＳＡＲレベルに準拠するために使用される電話器７０内の遮蔽は、実際のデザイン努力、コンプライアンス試験の繰り返し、および追加的なコンプライアンス遮蔽に対するコストの見地から、電話器の製造において重大な負荷をかけ続ける。上記の難問題は、電話器のサイズが小さくなるにつれて、増幅される。従って、コンプライアンス遮蔽の追加の前に、電話器のＳＡＲレベルを下げ、かつデザインおよび材料コストにおける電話器の最終的なコストを下げる、当業界での革新を続けることは望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（概要）
ワイヤレス通信装置は、表示装置とキーパッドとを保持するための、背面および前面を有する筐体を含む。ワイヤレス通信装置のコンポーネントに電力を供給するためのバッテリは、筐体内で、かつ少なくとも一部分は表示装置と回路基板の前面との間にある。回路基板は、ワイヤレス通信装置のための、処理およびＲＦ回路網を保持する。回路基板の背面は、キャニスタータイプの遮蔽によって遮蔽される放射回路コンポーネントを保持する。外部または内部アンテナは、フィードポイントにおいて、回路基板に接続されている。本発明の一実施形態におけるアンテナは、回路基板の下、すなわち、筐体の背面と回路基板の背面との間に積層される。
【００１１】
表示装置と回路基板との間のスペースにバッテリを配置すると、バッテリが回路基板の下に配置され、筐体の背面からアクセス可能である伝統的な装置の積層構造に比較して、筐体の前面の上の所定の距離において測定されるＳｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅが下がる。ＳＡＲレベルにおける上記減少は、許容可能なＳＡＲレベルに準拠することが要求される追加的なコンプライアンス遮蔽の量を減じる。ワイヤレス装置のサイズが小さくなり続けるにつれて、これは特に有利である。
【００１２】
回路基板の上のバッテリと表示装置の積層構造はまた、スピーカを保持するための増大した容積を有する空洞を提供し得る。空洞の容積は、バッテリと表示装置とを合わせた高さ、回路基板または筐体の幅、および回路基板とバッテリとの長さの差によって決定される。増大した空洞の容積は、ワイヤレス通信装置のスピーカからの音質を向上させ得る。
【００１３】
記述された実施形態は、あらゆる点において、制限的としてではなく、例示的として考慮されるべきである。本発明は、本明細書に図示されかつ記述された特定の実施形態には限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの再配列、変更および置換が可能であることも理解されるべきである。かくて、本発明の詳細が、その構成および作動両方に関して、下記の添付図面を研究することによって部分的に収集され得る。下記の添付図面においては、同様な参照番号は、同様な部分を指す。
本発明は、以下の項目を含む。
（項目１）
ワイヤレス通信装置のためのアセンブリ積層構造であって、該アセンブリ積層構造は、
複数の通信回路を保持するためのメイン回路基板であって、上面と底面とを備えるメイン回路基板と、
バッテリ上部面とバッテリ下部面とを有するバッテリであって、該メイン回路基板の該上面の上に位置するバッテリと、
表示装置であって、該バッテリが該メイン回路基板と該表示装置との間に配置されるように、該バッテリ上部面の少なくとも一部の上に配置された表示装置と、
該メイン回路基板の該底面の下に位置する少なくとも１つの遮蔽であって、複数の通信回路のうちの少なくとも１つの回路を遮蔽するための遮蔽と
を備える、アセンブリ積層構造。
（項目２）
前記メイン回路基板に接続されたアンテナをさらに備える、項目１に記載のアセンブリ積層構造。
（項目３）
前記アンテナは、前記メイン回路基板の前期底面の下に位置する、項目２に記載のアセンブリ積層構造。
（項目４）
前記アンテナは、前記メイン回路基板に接続されたフィードポイントを有する内部アンテナである、項目２に記載のアセンブリ積層構造。
（項目５）
前記メイン回路基板と、前記バッテリと、前記少なくとも１つの遮蔽と、前記表示装置の少なくとも一部とを囲む筐体であって、
該メイン回路基板の前記上面に対して実質的に垂直な少なくとも１つの側面と、
該少なくとも１つの側面に位置するバッテリアクセスパネルであって、該筐体から該バッテリを取り外すためのバッテリアクセスパネルと
を備える筐体をさらに備える、項目１に記載のアセンブリ積層構造。
（項目６）
前記メイン回路基板と、前記バッテリと、前記少なくとも１つの遮蔽と、前記表示装置の少なくとも一部とを囲むための筐体であって、端面を備える筐体と、
該メイン回路基板の前記上面で、かつ該筐体の該端面と、該バッテリおよび該表示装置の積層構造との間に生成されたオープン容積内にあるスピーカと
をさらに備える、項目１に記載のアセンブリ積層構造。
（項目７）
ワイヤレス通信装置アセンブリであって、
上部筐体面と、下部筐体面と、少なくとも１つの側面とを含む筐体手段と、
該筐体手段に収納された少なくとも１つの回路基板であって、上面と底面を備えていて、処理回路網を保持するための回路基板と、
該筐体の上面に隣接し、該筐体手段に収納された表示手段と、
該筐体に収納され、かつ該表示装置と該少なくとも１つの回路基板の最上位回路との間に配置されたバッテリと
を備える、ワイヤレス通信装置アセンブリ。
（項目８）
前記処理回路網は、前記少なくとも１つの回路基板の前記底面に少なくとも部分的に配置された無線周波数回路網を備え、前記ワイヤレス通信装置は前記筐体に収納された遮蔽手段であって、該無線周波数回路網を遮蔽する遮蔽手段をさらに備える、項目７に記載のワイヤレス通信装置。
（項目９）
前記少なくとも１つの回路基板上に少なくとも部分的にあるトランシーバ回路網と、
該トランシーバ回路網に接続され、かつ該少なくとも１つの回路基板に隣接して前記筐体に収納されたアンテナと
をさらに備える、項目７に記載のワイヤレス通信装置。
（項目１０）
前記アンテナは、内部アンテナである、項目９に記載のワイヤレス通信装置。
（項目１１）
前記アンテナは、外部アンテナである、項目９に記載のワイヤレス通信装置。
（項目１２）
前記バッテリは、前記筐体手段の前記少なくとも１つの側面上のサイドパネルを介してアクセス可能である、項目７に記載のワイヤレス通信装置。
（項目１３）
筐体内のワイヤレス通信装置をアセンブルする方法であって、
複数の電気コンポーネントを有する少なくとも１つの回路基板を該筐体の底部に取り付けるステップであって、該少なくとも１つの回路基板は、上部面および下部面を含む、ステップと、
バッテリを該筐体内に、かつ該少なくとも１つの回路基板の上面の上に取り付けるステップと、
表示装置を該筐体内に、かつ該バッテリの上に取り付けるステップと
を含む、方法。
（項目１４）
前記少なくとも１つの回路基板の底面に少なくとも１つの遮蔽であって、前記複数の電気コンポーネントのうちの少なくとも１つの電気コンポーネントを遮蔽するための遮蔽を取り付けるステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
前記少なくとも１つの回路基板の下部面にアンテナを取り付けるステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１６）
アンテナは内部アンテナであり、
前記筐体内で前記少なくとも１つの回路基板と該筐体の底部との間に該内部アンテナを取り付けるステップと、
該少なくとも１つの回路基板のフィードポイントに該内部アンテナを接続するステップと
を含む、項目１３に記載の方法。
（項目１７）
前記バッテリにアクセスするためのバッテリドアを、前記筐体の側面に取り付けるステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１８）
前記筐体の端面と前記バッテリとの間に生成されるオープン容積内で前記少なくとも１つの回路基板の上面にスピーカを取り付けるステップをさらに含む、項目１３に記載の方法。
（項目１９）
ワイヤレス通信装置であって、
回路基板の上面に接続された電源であって、該ワイヤレス通信装置の電気コンポーネントに電力を供給し、該回路基板に隣接した第１の面および該第１の面に実質的に平行な第２の面を有する電源と、
ＲＦ信号を受信および送信するための無線周波数（ＲＦ）回路と、該電気コンポーネントを制御するための処理回路とを含む複数の電気回路を保持するための該回路基板と、
該電源の該第２の面の上において該回路基板に接続された表示装置であって、該処理回路によって制御される表示装置と
を備える、ワイヤレス通信装置。
（項目２０）
前記回路基板上のフィードによって前記ＲＦ回路に接続されたアンテナをさらに備え、該アンテナは、内部アンテナおよび外部アンテナのうちの１つである、項目１９に記載のワイヤレス通信装置。
（項目２１）
前記ＲＦ回路を覆うための遮蔽をさらに備え、
該遮蔽は、前記回路基板の底面に接続されている、項目１９に記載のワイヤレス通信装置。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、外部アンテナを有する、本発明の一実施形態の積層構造の側面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態の積層構造の端面図である。
【図３】図３は、内部アンテナを有する、本発明の別の実施形態のワイヤレス装置アセンブリの斜視図である。
【図４】図４は、従来技術の積層構造の側面図である。
【図５】図５は、図４における前面８４または図１における前面６から距離を設け、従来技術の積層構造に対する近距離場と比較された、本発明の積層構造に対する近距離場のエネルギー密度のグラフである。
【図６】図６は、ユーザの頭の表面に対する、従来技術の積層構造の放射レベルを示す。
【図７】図７は、ユーザの頭の表面に対する、本発明の一実施形態の減少した放射レベルを示す。
【図８】図８は、積層構造の一実施形態のワイヤレス通信装置のブロック図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態の装置回路網の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（詳細な説明）
ワイヤレス産業が拡大するにつれて、携帯電話製造者は、サイズがますます小さくなる革新的なワイヤレス装置を開発している。電話器の小型化により、ユーザの頭は近距離場ではより多くの無線周波数（ＲＦ）エネルギーに曝され（ここで、ＲＦエネルギーはＳｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ（ＳＡＲ）レベルによって測定され）遠距離場ではより少なく放射される。従って、小型化された電話器を維持しながら、人間への露光を減じかつ放射効率を向上させるのは、非常に難問題である。本発明は、電話器内のコンポーネントの革新的な積層構造を提示することによって、この難問題に取り組む。
【００１６】
上に論じられたように、図４に示されたような従来技術の電話器は、電話器の上面から背面への伝統的な機械的な積層を有する。伝統的な積層は、上面においてメインボード、遮蔽およびバッテリをあとに従える、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）のような表示装置である。通常は、アンテナフィードポイントはメインボード上にある。これとは対照的に、一実施形態の積層構造は、図１に示されている。ワイヤレス装置２は、前面６および背面８を有する筐体４に囲まれている。ワイヤレス装置２の上面６は、表示装置１０およびキーパッド２２を保持する。バッテリ１２は、表示装置の背後かつ回路基板１６の上方に収納されている。回路基板１６は、ノイジーコンポーネント２４、つまりＲＦエネルギーを放射するコンポーネントを含め、ワイヤレス装置２のための電子回路網の大半を保持する。放射コンポーネント２４は、例えばキャニスタ（ｃａｎｉｓｔｅｒ）、ＲＦ吸収材、金属化プラスティックカバーなどのような遮蔽材１４によって遮蔽されている。図１の図示された実施形態において、アンテナ１８は、回路基板１６の背面２６上にアンテナフィードポイント２０を有する外部アンテナ１８である。変調されたＲＦ信号のＲＦエネルギーは、アンテナ１８から放射し、近距離場および遠距離場を生成する。
【００１７】
図１の機械的な積層構造は、図４の従来技術の積層構造と比較して、問題の近距離場において放射されるエネルギー量を減じる。特に、表示装置１０と回路基板１６との間のバッテリ１２の配置は、問題の近距離場エリアにおける放射エネルギーの減少に寄与する。下に論じられるように、フリースペースにおけるエネルギー密度分布に対するシミュレーションは、装置２の前面６に隣接する平面２８で実行される。前面から、０．５ｍｍ上方にある平面２８はまた、装置２を使用する場合にユーザの頭の位置に近い。
【００１８】
図５は、伝統的な積層に対する図４における平面２８上に分布するフリースペースエネルギー密度（Ｊ／ｍ３）のグラフであり、曲線９０で示され、本発明の積層の実施形態に対する図１における平面２８上では曲線９２で示される通りに分布している。両シミュレーションは、上に論じられたようなコンプライアンス遮蔽を含まずになされる。平面２８は、前面から０．５ｍｍ上方にある。図１および図４に示される通りの平面２８上で取られたサンプルシミュレーション結果は、例示的な目的でのみ示されている。他のシミュレーションは、エネルギー密度に対して異なる値を生じ得、示された例は、本発明の実施形態を限定するものとして考えられるべきではない。問題のエリアにおいて、図４の伝統的な積層上方の最大エネルギー密度は、図１の革新的な積層構造上方のエネルギー密度の約３．８倍であることをグラフは示している。
【００１９】
図４の従来技術積層構造の１つのサンプルＳＡＲ性能シミュレーションにおいて、前面８４から背面８６までの電話器の厚さが２２ｍｍとして、ＩＥＥＥ標準１５２９に基づく平均ＳＡＲは、２４ｄＢｍで２．１０Ｗ／ｋｇである。このシミュレーション結果は、上で論じられたようにコンプライアンス遮蔽なしで取られている。従って、この特定のサンプルの従来技術電話器が、要求される１．６Ｗ／ｋｇのＳＡＲ標準を達成するためには、装置筐体は、追加的なコンプライアンス遮蔽を含まなくてはならない。これと比較して、図１の革新的な積層は、同じ２２ｍｍの厚さで、ＩＥＥＥ−１５２９に基づいて、２４ｄＢｍで１．５８Ｗ／ｋｇの平均ＳＡＲを有する。このシミュレーション分析では、ＳＡＲ値は、本発明の積層構造に対して、約２４．８％だけ、減ぜられる。従って、サンプルの本発明の電話器をＳＡＲ基準とのコンプライアンスに運び入れるために要求されるコンプライアンス遮蔽の量は、減ぜられる。この減少は、デザインの時間、製造時間および材料における費用削減を表す。
【００２０】
図６および図７は、上述のようなＳＡＲ性能を示すために提供され、サンプルシミュレーションに基づいている。図６は、従来技術の電話器１０４をユーザが自己の頭１０２に当てた際のユーザの頭１０２を示す。単位Ｗ／ｋｇでのＳｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ電力密度「バンド」Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、供給源１０４からの距離と共に減少する。バンドＡは、最高の電力密度を吸収するユーザの頭のエリアを表す。これと比較して、本発明の実施形態のＳＡＲ電力密度は、図７に示されるように、減ぜられる。バンドＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’への参照で示されるように、最高電力密度を吸収するユーザの頭１０２のエリアは従来技術のそれよりも有意に小さい。
【００２１】
サンプルの伝統的な積層に対する、遠距離場での、フリースペースにおけるシミュレートされた放射性能は、２．７３ｄＢｉの指向性および２．４１ｄＢｉのゲインで、９２．８４％の放射効率を有する。これと比較して、本発明のサンプル実施形態の積層構造は、２．７５ｄＢｉの指向性および２．４３ｄＢｉのゲインで、９２．８６％の放射効率を生じる。このように、伝統的な積層および革新的な積層両方は、フリースペースにおいて同じ放射性能を有する。しかしながら、遠距離場において、頭の隣での従来技術サンプルに対する、シミュレーション結果は、５．９８ｄＢｉの指向性および−０．４５ｄＢｉのゲインで、２２．７７％の放射効率を示している。これと比較して、本発明のサンプル実施形態の積層構造は、５．８９ｄＢｉの指向性および１．０４ｄＢｉのゲインで、３２．７２％の放射効率を生じる。従って、革新的な積層構造は、サンプルが人間の頭の隣に保持されている間、伝統的な積層と比較して、遠距離場において、約１０％良いアンテナ効率を有する。
【００２２】
図２は、本発明の別の実施形態の装置３０の端面図を示す。高さ軸Ｈに沿った積層構造は、遮蔽３８および外部アンテナ４０より上方に回路基板３６があり、回路基板３６より上方にバッテリ３４があり、バッテリ３４より上方に表示装置３２があるというものである。図示のように、装置３０は、ＳＡＲの減少を獲得するために、装置３０の長さ軸Ｌおよび幅軸Ｗに対してコンポーネントの特別な配置を要求しない。図２の装置３０の一実施形態において、バッテリ３４は、筐体４２におけるバッテリのドア４４を通してアクセス可能である。
【００２３】
図３は、フィードポイント６８によって回路基板５４に接続された内部アンテナ６６を有するワイヤレス装置積層構造５０の別の実施形態の斜視図である。バッテリ５８は、表示装置５２およびキーパッド（図示されず）より下に、かつ回路基板５４より上に積層されている。放射体、および、例えば回路基板５４の底面上のメモリのような他のコンポーネントは、遮蔽５６によって遮蔽されている。この実施形態において、スピーカ６０は、バッテリ５８と表示装置５２との積層から間を空けてあるボリューム６４に配置されている。このボリューム６４は、スピーカ６０の音質を向上させる。このスペース６４に示されているものに、マイクロフォン６２もある。
【００２４】
図８は、筐体の表面および背面に対する相対位置を示す、本発明の実施形態のコンポーネントのブロック図１１０である。装置１１０の前面上の表示装置１２４およびキーパッド１２６は、回路基板１２０上の装置回路網によって制御される。スピーカ１２８およびマイクロフォン１３０は、オーディオ信号を、装置回路網１２０へ送受信する。例えばバッテリのような電源１２２は、回路基板１２０を通して電力を装置１１０のコンポーネントに供給する。アンテナ１１６は、フィードポイント１１８によって、回路基板１２０へ接続される。遮蔽１３２は回路基板１２０上の回路網の少なくとも一部を覆う。
【００２５】
図９は、本明細書に記述されるさまざまな実施形態に関連して使用され得るワイヤレス通信装置１５０を示すブロック図である。しかしながら、当業者にははっきりと分かるように、他のワイヤレス通信装置および／またはアーキテクチャも使用され得る。図示された実施形態において、ワイヤレス通信装置１５０は、アンテナ１５２、マルチプレクサ１５４、低雑音増幅器（「ＬＮＡ」）１５６、電力増幅器（「ＰＡ」）１５８、変調回路１６０、ベースバンドプロセッサ１６２、スピーカ１６４、マイクロフォン１６６、中央処理装置（「ＣＰＵ」）１６８、データ格納エリア１７０およびユーザインタフェース１７２を含む。ワイヤレス装置１５０において、無線周波数（ＲＦ）信号は、アンテナ１５２によって送受信される。マルチプレクサ１５４はスイッチとして作用し、送受信経路間にアンテナ１５２を結合する。受信経路において、受信されたＲＦ信号は、マルチプレクサ１５４からＬＮＡ１５６へと結合される。ＬＮＡ１５６は受信されたＲＦ信号を増幅し、増幅された信号を、変調回路１６０の復調部へ結合する。復調器はＲＦ運搬波信号を剥ぎ取って、ベースバンド受信オーディオ信号を残し、ベースバンド受信オーディオ信号は、復調器出力からベースバンドプロセッサ１６２へ送られる。ベースバンド受信オーディオ信号がオーディオ情報を含んでいる場合は、ベースバンドプロセッサ１６２はその信号を復号して、それをアナログ信号へ変換し、かつスピーカ１６４へ送る。
【００２６】
ベースバンドプロセッサ１６２はまた、マイクロフォン１６６からアナログオーディオ信号を受信する。これらのアナログオーディオ信号は、デジタル信号へ変換され、ベースバンドプロセッサ１６２によって符号化される。ベースバンドプロセッサ１６２はまた、デジタル信号を、送信のために符号化し、変調回路１６０の変調器部分へ回送されるベースバンド送信オーディオ信号を生成する。変調器は、ベースバンド送信オーディオ信号をＲＦ搬送波信号とミックスし、電力増幅器１５８へ回送されるＲＦ送信信号を生成する。電力増幅器１５８は、ＲＦ送信信号を増幅して、それをマルチプレクサ１５４へ回送し、そこで信号は、アンテナ１５２によって、送信のためにアンテナポートへ切り換えられる。ベースバンドプロセッサ１６２はまた、データ格納エリア１７０へのアクセスを有する中央処理装置１６８と通信可能に結合されている。中央処理装置１６８は、データ格納エリア１７０に格納され得る命令（すなわち、コンピュータプログラムまたはソフトウエア）を実行するように構成される。コンピュータプログラムは、ベースバンドプロセッサ１６２からも受信され得て、データ格納エリア１７０に格納され得るか、または受信後に実行され得る。
【００２７】
本明細書に含まれる記述および図面は、本発明の特別な実施形態であり、本発明によって広義に考えられた主題を代表するものである。しかしながら、本発明は、当業者にとって明らかな他の実施形態を包含する。従って、本発明の範囲は添付された特許請求の範囲によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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