(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナ、及び無線通信回路を有する電子デバイスを提供する。【解決手段】電子デバイス１０は、無線回路を備えてもよい。無線回路は、１つ以上のアンテナ及びミリ波送受信機回路などの送受信機回路を含む。アンテナは、プリント回路上の金属トレースから形成する。プリント回路は、複数の積層された基板を含む積層プリント回路とする。金属トレースは、パッチアンテナのアレイ、八木アンテナ、及び他のアンテナを形成する。アンテナに関連付けられたアンテナ信号は、ディスプレイ１４内の非アクティブエリア、及び電子デバイス用の金属筐体１２内の誘電体で充填されたスロットを透過する。電子デバイスの内側部分内でアンテナ信号を誘導するために、導波管構造体を使用する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波アンテナであって、
第１のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板上に積層された第２のプリント回路基板と、
前記第１及び第２のプリント回路基板内にミリ波アンテナ構造体を形成する金属アンテナトレースと、
を備えるアンテナ。
【請求項２】
前記ミリ波アンテナ構造体が、リフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを含む、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記ディレクタが、前記第２のプリント回路基板内にある、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記ラジエータが、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記ディレクタの少なくとも１つは、前記第１のプリント回路基板内にあり、
前記ディレクタの少なくとも１つは、前記第２のプリント回路基板内にあり、
前記ラジエータが、前記第１のプリント回路基板内にあり、
前記リフレクタが、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記ミリ波アンテナ構造体が、パッチアンテナ共振素子、及びアンテナ接地を含む、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記パッチアンテナ共振素子が、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項６に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記アンテナ接地が、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記第１のプリント回路基板内の前記ミリ波アンテナ構造体を前記第２のプリント回路基板内の前記ミリ波アンテナ構造体に結合する半田を更に備える、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記第２のプリント回路基板を前記第１のプリント回路基板に取り付ける接着剤を更に備える、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１１】
電子デバイスであって、
画素のアレイを有するアクティブエリアを有し、画素のない非アクティブエリアを有するディスプレイと、
誘電体で充填されたスロットを有する金属筐体と、
ミリ波高周波送受信機回路と、
前記ミリ波高周波送受信機回路に結合されたアンテナ構造体と、
を備え、前記アンテナ構造体は、前記ディスプレイの前記非アクティブエリアを介して動作する少なくとも第１のアンテナ、及び前記誘電体で充填されたスロットを介して動作する第２のアンテナを含む、電子デバイス。
【請求項１２】
第２のプリント回路基板と積層された第１のプリント回路基板を有する積層プリント回路を更に備え、前記アンテナ構造体が、前記積層プリント回路上の金属トレースから形成される、請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記アンテナ構造体が、前記積層プリント回路上のパッチアンテナ共振素子のアレイを含み、前記第１のアンテナが、前記パッチアンテナ共振素子のうちの１つから形成される、請求項１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記アンテナ構造体が、八木アンテナを含み、前記八木アンテナのそれぞれがリフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを形成する前記積層プリント回路上の金属トレースを有し、前記第２のアンテナが、前記八木アンテナのうちの１つであり、前記ディレクタは、前記第２のプリント回路基板上のディレクタを含む、請求項１３に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記パッチアンテナ共振素子のアレイが、前記第１のプリント回路基板上のパッチアンテナ共振素子を含む、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記積層プリント回路が、前記第１のプリント回路基板と積層された少なくとも第３のプリント回路基板を含み、前記パッチアンテナ共振素子のアレイが、前記第３のプリント回路基板上のパッチアンテナ共振素子を含む、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
アンテナ信号導波管を更に備え、前記アンテナ信号導波管は、前記第２のアンテナと位置合わせされた第１の端部、及び前記スロットと位置合わされた第２の端部を有する、請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
電子デバイスであって、
互いに積層された少なくとも第１及び第２のプリント回路基板を有する積層プリント回路と、
ミリ波周波数でのアンテナ信号を処理するアンテナを形成する、前記積層プリント回路上の金属トレースと、
前記アンテナ信号が透過する誘電体で充填されたスロットを有する金属筐体と、
を備える、電子デバイス。
【請求項１９】
前記金属トレースが、少なくとも１つの八木アンテナを形成するように構成され、前記第１のプリント回路基板上及び前記第２のプリント回路基板上の金属トレースを含む、請求項１８に記載の電子デバイス。
【請求項２０】
前記金属トレースが、前記誘電体で充填されたスロットと位置合わせされた八木アンテナを形成し、前記金属トレースが、パッチアンテナ共振素子のアレイを更に形成する、請求項１８に記載の電子デバイス。
【考案の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本出願は、２０１６年４月２６日に出願された米国特許出願第１５／１３８，６８９号に対する優先権を主張するものであり、本明細書における参照によりその全体が本明細書内に組み入れられる。
【０００２】
本出願は、概して電子デバイスに関し、より具体的には、無線通信回路を有する電子デバイスに関する。
【０００３】
電子デバイスは、多くの場合、無線通信回路を含む。例えば、セルラー電話、コンピュータ、及び他のデバイスは、多くの場合、無線通信をサポートするためのアンテナ及び無線送受信機を含む。
【０００４】
ミリ波通信帯域内の無線通信をサポートすることが望ましいことがある。極高周波（extremely high frequency）（ＥＨＦ）通信と呼ばれることもあるミリ波通信は、約１０〜４００ＧＨｚの周波数での通信を伴う。これらの周波数での動作は、高帯域幅をサポートすることができるが、著しい困難を引き起こすことがある。例えば、ミリ波通信は、多くの場合、見通し通信であり、信号伝搬中の実質的な減衰により特徴付けることができる。
【０００５】
したがって、ミリ波通信をサポートする通信回路などの、改善した無線通信回路を有する電子デバイスを提供できることが望ましいであろう。
【考案の概要】
【０００６】
電子デバイスは、無線回路を備えてもよい。無線回路は、１つ以上のアンテナ及びミリ波送受信機回路などの送受信機回路を含むことができる。
【０００７】
アンテナは、プリント回路上の金属トレースから形成することができる。プリント回路は、複数の積層された基板を含む積層プリント回路とすることができる。金属トレースは、パッチアンテナのアレイ、八木アンテナ、及び他のアンテナを形成することができる。金属トレースを支持するための積層プリント回路の使用により、アンテナ放射パターンを様々な方向に配向するのを可能にすることができる。例えば、アンテナ放射パターンは、垂直に、斜めになど配向することができる。
【０００８】
アンテナに関連付けられたアンテナ信号は、ディスプレイ内の非アクティブエリア、及び電子デバイス用の金属筐体内の誘電体で充填されたスロットを透過することができる。ビームステアリング動作は、アンテナのアレイを使用して実行することができる。電子デバイスの内側部分内でアンテナ信号を誘導するために、導波管構造体を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る、無線通信回路を有する例示的な電子デバイスの斜視図である。
【図２】一実施形態に係る、無線通信回路を有する例示的な電子デバイスの模式図である。
【図３】一実施形態に係る、ミリ波通信用アンテナアレイを配置することができる例示的な位置を示す、例示的な電子デバイスの背面斜視図である。
【図４】一実施形態に係る、電子デバイス内に使用することができる種類の例示的な八木アンテナの図である。
【図５】一実施形態に係る、無線回路を収容するために、金属筐体、及び筐体内のプラスチックで充填されたスロットなどの誘電体を有する例示的な電子デバイスの背面図である。
【図６】一実施形態に係る、電子デバイス内に使用することができる例示的なパッチアンテナの斜視図である。
【図７】一実施形態に係る、積層されたプリント回路基板などの支持構造体上に搭載されたアンテナを有する、例示的な電子デバイスの側断面図である。
【図８】一実施形態に係る、半田を使用して互いに取り付けられた複数の積層されたプリント回路基板を有する、例示的なプリント回路基板の側断面図である。
【図９】一実施形態に係る、接着剤を使用して互いに取り付けられた複数の積層されたプリント回路基板を有する、例示的なプリント回路基板の側断面図である。
【図１０】一実施形態に係る、そのそれぞれがそのプリント回路基板を積層プリント回路内の別の基板に結合するための半田接合の組を有する、例示的なプリント回路基板の組の平面図である。
【図１１】一実施形態に係る、複数の積層されたプリント回路基板を使用して形成された例示的なプリント回路八木アンテナの断側面図である。
【図１２】一実施形態に係る、局所的に高くしたエリアを有する例示的なプリント回路アンテナの断側面図である。
【図１３】一実施形態に係る、電子デバイス内の積層されたプリント回路基板上のアンテナトレース及び誘電体で充填された開口部内の金属構造体から形成された、例示的な八木アンテナの側断面図である。
【図１４】一実施形態に係る、積層されたプリント回路基板上の金属トレースから形成されたミリ波アンテナを有する、例示的な電子デバイスの側断面図である。
【図１５】一実施形態に係る、電子デバイス用の金属筐体内の誘電体で充填されたスロットに対してアンテナをどのように配置できるかを示す、例示的な電子デバイスの角部分の平面図である。
【図１６】一実施形態に係る、集積回路を受容する空洞を有する基板を有する例示的な積層プリント回路の一部分の側断面図である。
【図１７】一実施形態に係る、例示的なアンテナ構造体及び関連した導波管の側断面図である。
【図１８】一実施形態に係る、積層プリント回路、及び電子デバイスの筐体壁内の誘電体で充填された開口部と位置合わせされた関連した導波管を使用して形成された、例示的なアンテナの側断面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
図１の電子デバイス１０などの電子デバイスは、無線回路を含むことができる。無線通信回路は、１つ以上のアンテナを含むことができる。アンテナは、ミリ波通信を処理するために使用されるフェーズドアンテナアレイを含むことができる。極高周波（ＥＨＦ）通信と呼ばれることもあるミリ波通信は、６０ＧＨｚ、又は約１０ＧＨｚと４００ＧＨｚとの間の他の周波数での信号を伴う。所望であれば、デバイス１０はまた、衛星航法システム信号、セルラー電話信号、無線ローカルエリアネットワーク信号、近距離通信、光に基づく無線通信、又は他の無線通信を処理するための無線通信回路を含むこともできる。
【００１１】
電子デバイス１０は、ラップトップコンピュータ、組み込み型コンピュータを含むコンピュータ用モニタ、タブレットコンピュータ、セルラー電話、メディアプレーヤ、又はその他のハンドヘルド若しくはポータブル電子デバイスなどのコンピューティングデバイス、腕時計型デバイス、ペンダント型デバイス、ヘッドホン型若しくはイヤホン型デバイス、眼鏡に埋め込まれたデバイス若しくはユーザの頭部に装着する他の機器、又はその他の着用可能な若しくはミニチュアデバイスなどの小さめのデバイス、テレビ、組み込み型コンピュータを含まないコンピュータ用ディスプレイ、ゲーミングデバイス、ナビゲーションデバイス、ディスプレイを有する電子デバイスをキオスク若しくは自動車に搭載するシステムなどの組み込みシステム、これらのデバイスのうちの２つ以上の機能を実装するデバイス、又は他の電子装置であってもよい。図１の例示的な構成において、デバイス１０は、セルラー電話、メディアプレーヤ、タブレットコンピュータ、又は他のポータブルコンピューティングデバイスなどのポータブルデバイスである。所望であれば、デバイス１０に関して、他の構成を使用することができる。図１の例は、単なる例示に過ぎない。
【００１２】
図１に示すように、デバイス１０は、ディスプレイ１４などのディスプレイを含むことができる。ディスプレイ１４は、筐体１２などの筐体内に搭載することができる。エンクロージャ又はケースと呼ばれることもある筐体１２は、プラスチック、ガラス、セラミック、繊維複合材、金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウムなど）、他の好適な材料、又はこれらの材料のいずれか２つ以上の組み合わせで形成してもよい。筐体１２は、筐体１２が一部若しくはすべて単一の構造として機械加工若しくは成形された一体型構成を使用して形成してもよく、又は複数の構造（例えば、内部枠組構造、外部筐体表面を形成する１つ以上の構造、その他）を使用して形成してもよい。
【００１３】
ディスプレイ１４は、導電性のある容量性タッチセンサ電極の層又は他のタッチセンサ構成要素（例えば、抵抗性タッチセンサ構成要素、音響式センサ構成要素、力ベースタッチセンサ構成要素、光ベースセンサ構成要素など）を内蔵しているタッチスクリーンディスプレイであり得るか、又は非タッチ感知式ディスプレイであり得る。容量性タッチスクリーン電極は、インジウムスズ酸化物パッド又は他の透明な導電性構造体のアレイから形成され得る。
【００１４】
ディスプレイ１４は、液晶ディスプレイ（liquid crystal display）（ＬＣＤ）構成要素から形成されたディスプレイピクセルのアレイ、電気泳動ディスプレイピクセルのアレイ、プラズマディスプレイピクセルのアレイ、有機発光ダイオードディスプレイピクセルのアレイ、エレクトロウェッティングディスプレイピクセル又は他のディスプレイ技術に基づくディスプレイピクセルのアレイを含み得る。
【００１５】
ディスプレイ１４は、透明なガラス、透明なプラスチック、サファイア、又は他の透明な誘電体の層などの、ディスプレイカバー層を使用して保護することができる。開口部を、ディスプレイカバー層内に形成することができる。例えば、ボタン１６などのボタンを収容するために、開口部をディスプレイカバー層内に形成することができる。開口部はまた、スピーカポートなどのポートを収容するためにディスプレイカバー層内に形成することができる。通信ポート（例えば、オーディオジャックポート、デジタルデータポートなど）を形成するために、開口部を筐体１２内に形成することができる。筐体１２内の開口部はまた、スピーカ及び／又はマイクロフォンなどのオーディオ構成要素用に形成することもできる。
【００１６】
アンテナは、筐体１２内に搭載することができる。所望であれば、アンテナ（例えば、ビームステアリングを実行することができるアンテナアレイなど）の一部は、ディスプレイ１４の非アクティブ境界領域の下に搭載することができる（例えば、図１の例示的なアンテナ位置５０を参照）。アンテナはまた、筐体１２の背面内又はデバイス１０内の他の所の誘電体で充填された開口部を介して動作することができる。
【００１７】
人間の手又はユーザの他の体の一部分などの外部のオブジェクトが１つ以上のアンテナを遮断する場合に通信を阻害することを回避するために、アンテナは、筐体１２内の複数の位置に搭載することができる。近接センサのデータなどのセンサデータ、リアルタイムのインピーダンス測定値、受信した信号強度情報などの信号品質の測定値、及び他のデータは、筐体１２の向き、ユーザの手若しくは他の外部オブジェクトによる遮断、又は他の環境要因のために１つ以上のアンテナが悪影響を受けている場合に判定するのに使用することができる。デバイス１０は、次に、悪影響を受けているアンテナの代わりに、１つ以上の交替アンテナを使用状態に切換えることができる。
【００１８】
アンテナは、筐体１２の角（例えば、図１の角の位置５０に、及び／又は筐体１２の背面上の角の位置に）に、筐体１２の周囲縁部に沿って、筐体１２の背面上に、デバイス１０の前面上にディスプレイ１４をカバーし保護するのに使用されるディスプレイカバーガラス若しくは他の誘電体ディスプレイカバー層の下に、筐体１２の背面若しくは筐体１２の縁部上の誘電体ウィンドウの下に、又はデバイス１０内の他の所に搭載することができる。
【００１９】
デバイス１０内に使用することができる例示的な構成要素を示す模式図を、図２に示す。図２に示すとおり、デバイス１０は、記憶及び処理回路３０などの制御回路を含み得る。記憶及び処理回路３０は、ハードディスクドライブ記憶装置、不揮発性メモリ（例えば、フラッシュメモリ、又はソリッドステートドライブを形成するように構成された他の電気的にプログラムできる読み出し専用メモリ）、揮発性メモリ（例えば、静的又は動的ランダムアクセスメモリ）などの記憶装置を含む場合がある。記憶及び処理回路３０内の処理回路は、デバイス１０の動作を制御する目的で使用される場合がある。この処理回路は、１つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、ベースバンドプロセッサ集積回路、特定用途向け集積回路などに基づいてもよい。
【００２０】
記憶及び処理回路３０は、インターネットブラウジングアプリケーション、ボイスオーバー・インターネット・プロトコル（voice-over-internet-protocol）（ＶＯＩＰ）通話アプリケーション、電子メールアプリケーション、メディア再生アプリケーション、オペレーティングシステム機能などのソフトウェアをデバイス１０上で走らせる目的で使用される場合がある。外部機器との相互作用をサポートするために、通信プロトコルを実施する際に記憶及び処理回路３０が使用される場合がある。記憶及び処理回路３０を使用して実施できる通信プロトコルとしては、インターネットプロトコル、無線ローカルエリアネットワークプロトコル（例えばＩＥＥＥ８０２．１１プロトコル（ＷｉＦｉ（登録商標）と呼ぶこともある））、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）プロトコルのような他の近距離無線通信リンク用プロトコル、セルラー電話プロトコル、ＭＩＭＯプロトコル、アンテナダイバーシティプロトコル、衛星航法システムプロトコルなどが挙げられる。
【００２１】
デバイス１０は、入出力回路４４を含み得る。入出力回路４４は、入出力デバイス３２を含み得る。入出力デバイス３２は、デバイス１０にデータを供給することを可能にし、デバイス１０から外部デバイスにデータを供給することを可能にする目的で使用され得る。入出力デバイス３２は、ユーザインタフェースデバイス、データポートデバイス、及び他の入出力構成要素を含んでもよい。例えば、入出力デバイスとしては、タッチスクリーン、タッチセンサ機能を有さないディスプレイ、ボタン、ジョイスティック、スクロールホイール、タッチパッド、キーパッド、キーボード、マイクロフォン、カメラ、スピーカ、状態インジケータ、光源、オーディオジャック及び他のオーディオポート構成要素、デジタルデータポートデバイス、光センサ、加速度計若しくは動き及び地球に対するデバイスの方位を検出し得る他の構成要素、キャパシタンスセンサ、近接センサ（例えば、静電容量近接センサ及び／又は赤外線近接センサ）、磁気センサ、コネクタポートセンサ若しくはデバイス１０がドック内に取り付けられているかどうかを判定する他のセンサ、並びに他のセンサ及び入出力構成要素を挙げることができる。
【００２２】
入出力回路４４は、外部装置と無線で通信するための無線通信回路３４を含み得る。無線通信回路３４は、１つ以上の集積回路から形成される高周波（radio-frequency）（ＲＦ）送受信機回路、電力増幅回路、低雑音入力増幅器、パッシブＲＦ構成要素、１つ以上のアンテナ４０、伝送路、及びＲＦ無線信号を処理するための他の回路を含み得る。無線信号はまた、光線を使用して（例えば、赤外線通信を使用して）送信することもできる。
【００２３】
無線通信回路３４は、様々な高周波通信帯域を扱うための高周波送受信機回路９０を含み得る。例えば、回路３４は、送受信機回路３６、３８、４２及び４６を含み得る。
【００２４】
送受信機回路３６は、ＷｉＦｉ（登録商標）（ＩＥＥＥ８０２．１１）通信用の２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚ帯域、並びに２．４ＧＨｚのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信帯域を処理し得る、無線ローカルエリアネットワーク送受信機回路とすることができる。
【００２５】
回路３４は、７００〜９６０ＭＨｚの低通信帯域、１７１０〜２１７０ＭＨｚの中間帯域、及び２３００〜２７００ＭＨｚの高帯域、又は７００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚ若しくは他の好適な周波数間の他の通信帯域などの周波数範囲での無線通信を処理するための、セルラー電話送受信機回路３８を使用することができる（例として）。回路３８は、音声データ及び非音声データを処理してもよい。
【００２６】
ミリ波送受信機回路４６（極高周波送受信機回路と呼ばれることもある）は、極高周波（例えば、１０ＧＨｚ〜４００ＧＨｚの極高周波、又は他のミリ波周波数などのミリ波周波数）での通信をサポートすることができる。例えば、回路４６は、６０ＧＨｚでのＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ通信をサポートすることができる。
【００２７】
無線通信回路３４は、１５７５ＭＨｚでＧＰＳ信号を受信するための、又は他の衛星測位データ（例えば、１６０９ＭＨｚでのＧＬＯＮＡＳＳ信号）を処理するための全地球測位システム（Global Positioning System）（ＧＰＳ）受信機回路４２などの衛星航法システム回路を含んでもよい。受信機４２用の衛星航法システム信号は、地球の周囲を回る一連の衛星から受信される。
【００２８】
衛星航法システムリンク、セルラー電話リンク、及び他の遠距離リンクでは、数千フィート又は数マイルにわたってデータを伝達する目的で無線信号が使用されるのが典型的である。２．４ＧＨｚ及び５ＧＨｚでのＷｉＦｉ（登録商標）リンク及びＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）リンク並びにその他の近距離無線リンクでは、数十フィートから数百フィートにわたってデータを伝達する目的で無線信号が使用されるのが典型的である。極高周波数（ＥＨＦ）無線送受信機回路４６は、これらの短距離にわたって、見通し経路を介して送信機と受信機との間を移動する信号を伝達することができる。ミリ波通信用の信号受信を強化するために、フェーズドアンテナアレイ及びビームステアリング技術を使用することができる。ブロックされたか、又はデバイス１０の動作環境が原因で他の点で劣化したアンテナを未使用状態に切換え、より高性能のアンテナをそれらの代わりに使用できるように、アンテナダイバーシティ方式が使用されてもよい。
【００２９】
所望であれば、無線通信回路３４は、その他の近距離及び遠距離無線リンク用の回路を含むことができる。例えば、無線通信回路３４は、テレビ及びラジオ信号を受信するための回路、ページングシステム送受信機、近距離通信（near field communications、ＮＦＣ）回路などを含んでもよい。
【００３０】
無線回路３４内のアンテナ４０は、任意の好適な種類のアンテナを使用して形成されてもよい。例えば、アンテナ４０は、ループアンテナ構造体、パッチアンテナ構造体、逆Ｆアンテナ構造体、スロットアンテナ構造体、平板逆Ｆアンテナ構造体、ヘリカルアンテナ構造体、八木（Ｙａｇｉ−Ｕｄａ）アンテナ構造体、これらの設計の混成などから形成される共振素子を有するアンテナを含んでもよい。所望であれば、アンテナ４０のうちの１つ以上は空洞付きアンテナであってもよい。異なる帯域及び帯域の組み合わせに対して、異なる種類のアンテナが使用されてもよい。例えば、１種類のアンテナがローカル無線リンクアンテナの形成に使用されてもよく、別の種類のアンテナがリモート無線リンクアンテナの形成に使用されてもよい。衛星航法システム信号を受信するための専用アンテナが使用されてもよく、又は所望であれば、アンテナ４０が衛星航法システム信号及び他の通信帯域のための信号（例えば、無線ローカルエリアネットワーク信号及び／又はセルラー電話信号）の両方を受信するように構成されてもよい。アンテナ４０は、ミリ波通信を処理するためのフェーズドアンテナアレイを含むことができる。
【００３１】
デバイス１０内のアンテナ信号を転送するために、伝送路経路が使用されてもよい。例えば、アンテナ構造体４０を送受信機回路９０に結合するために、伝送路経路が使用されてもよい。デバイス１０内の伝送路としては、同軸ケーブル経路、マイクロストリップ伝送路、ストリップライン伝送路、エッジ結合マイクロストリップ伝送路、エッジ結合ストリップライン伝送路、これらの種類の伝送路の組み合わせから形成される伝送路などを挙げることができる。所望であれば、フィルタ回路、スイッチング回路、インピーダンス整合回路、及び他の回路を伝送路内に介挿してもよい。
【００３２】
デバイス１０は、複数のアンテナ４０を含むことができる。これらのアンテナは同時に使用されてもよく、又はアンテナのうちの１つが使用状態に切換えられ、他のアンテナ（単数又は複数）が未使用状態に切換えられてもよい。所望であれば、デバイス１０内で使用するのに最適なアンテナをリアルタイムで選択するため、及び／又はアンテナ４０のうちの１つ以上に関連付けられた調節可能な無線回路のための最適な設定を選択するために、制御回路３０が使用されてもよい。所望の周波数範囲内で動作するようにアンテナを同調するため、フェーズドアンテナアレイを使用してビームステアリングを実行するため、及びその他の方法でアンテナ性能を最適化するために、アンテナ調整が行われてもよい。アンテナ４０を調整するのに使用されるセンサデータをリアルタイムで収集するために、センサがアンテナ４０に組み込まれてもよい。
【００３３】
いくつかの構成では、アンテナ４０はアンテナアレイ（例えば、ビームステアリング機能を実施するためのフェーズドアンテナアレイ）を含んでもよい。例えば、極高周波数無線送受信機回路４６のためのミリ波信号を処理するときに使用されるアンテナが、フェーズドアンテナアレイとして実装されてもよい。ミリ波通信をサポートするためのフェーズドアンテナアレイ内の放射素子は、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、八木アンテナ（ビームアンテナと呼ばれることもある）、又は他の好適なアンテナ素子であってもよい。一体化されたフェーズドアンテナアレイ及び送受信機回路モジュールを形成するために、送受信機回路がフェーズドアンテナアレイと一体化されてもよい。
【００３４】
ハンドヘルドデバイスなどのデバイスでは、ユーザの手若しくはテーブル又はデバイスが置かれている他の表面などの外部オブジェクトの存在が、ミリ波信号などの無線信号を遮断する可能性を有する。したがって、そのそれぞれがデバイス１０内の異なる位置に配置される、複数のフェーズドアンテナアレイをデバイス１０内に組み込むことが望ましいことがある。この種類の配置では、遮断されないフェーズドアンテナアレイを、使用状態に切換えることができ、使用状態に切換えられると、フェーズドアンテナアレイは、無線性能を最適化するためにビームステアリングを使用することができる。デバイス１０内の１つ以上の異なる位置からのアンテナが同時に動作する構成もまた、使用することができる。
【００３５】
図３は、アンテナ４０（例えば、ミリ波無線送受信機回路４６などの無線回路３４とともに使用するための単一のアンテナ及び／又はフェーズドアンテナアレイ）をデバイス１０内に搭載することができる、筐体１２の背面上の例示的な位置５０を示す電子デバイスの斜視図である。アンテナ４０は、デバイス１０の角に、縁部１２Ｅなどの筐体１２の縁部に沿って、後部筐体部分（壁）１２Ｒの上側及び下側部分上に、筐体後壁部１２Ｒの中央に（例えば、後部筐体１２Ｒの中央の誘電体ウィンドウ構造体又は他のアンテナ窓の下に）などに搭載することができる。図３に示すように、例えば、アンテナ４０は、筐体１２の角に配置することができる（すなわち、位置５０は、筐体１２及びデバイス１０の背面の左上の角、右上の角、左下の角、及び右下の角上に形成することができる）。
【００３６】
筐体１２が誘電体から全体又はほぼ全体が形成される構成では、アンテナ４０は、誘電体の任意の好適な部分を介してアンテナ信号を送受信することができる。筐体１２が金属などの導電材料から形成される構成では、金属内のスロット又は他の開口部などの筐体の領域は、プラスチック又は他の誘電体で充填することができる。アンテナ４０は、開口部内の誘電体と位置合わせして搭載することができる。誘電体アンテナ窓、誘電体隙間、誘電体で充填された開口部、誘電体で充填されたスロット、細長い誘電体開口部領域などと呼ばれることもあり得る、これらの開口部は、デバイス１０の内部に搭載されたアンテナ４０から外部装置にアンテナ信号を送信するのを可能にすることができ、内部のアンテナ４０が外部装置からアンテナ信号を受信するのを可能にすることができる。
【００３７】
フェーズドアンテナアレイを有するデバイスでは、回路９０は、アレイ内のそれぞれのアンテナ４０に関連付けられた信号を調整するのに使用される（例えば、ビームステアリングを実行するために）、ゲイン及び位相の調整回路を含むことができる。所望のアンテナ４０を使用状態及び非使用状態に切換えるために、スイッチング回路を使用することができる。位置５０のそれぞれは、複数のアンテナ４０（例えば、フェーズドアンテナアレイ内の３つのアンテナ、又は３つより多い若しくは３つより少ないアンテナの組）を含むことができ、所望であれば、位置５０のうちの１つからの１つ以上のアンテナは、別の位置５０からの１つ以上のアンテナを信号を送受信するのに使用しながら、信号を送受信するのに使用することができる。
【００３８】
アンテナ４０は、任意の好適な構成を有することができる。図４の例示的な構成では、例えば、アンテナ４０は、八木アンテナである。図４に示すように、アンテナ４０は、プリント回路基板１３０から形成されたプリント回路基板八木アンテナとすることができる。プリント回路基板１３０は、基板１００などのプリント回路基板を有することができる。基板１００は、リジッドプリント回路基板（例えば、ガラス繊維充填エポキシ又は他のリジッドプリント回路基板材料から形成された基板）とすることができ、又はフレキシブルプリント回路基板（例えば、可撓性ポリイミド層などの可撓性ポリマーのシートから形成された基板）とすることができる。基板１００は、１つ以上の誘電体層から形成することができる。所望であれば、他の種類の基板を、アンテナ４０用の支持構造体として使用することができる。基板１００がプリント回路基板である（すなわち、プリント回路１３０がリジッドプリント回路基板である）図４の構成は、単なる例示である。
【００３９】
八木アンテナ４０は、リフレクタ１３２、ラジエータ１２４、及び１つ以上のディレクタ１２６を含む。ラジエータ（駆動される素子）１２４は、ダイポール共振素子アーム１０２から形成することができ、アンテナ４０の動作中にアンテナ信号を送受信することができる。リフレクタ１３２及びディレクタ１２６の存在は、アンテナ４０に対する放射パターンが方向１２８などの所望の方向に方向付けられるように、アンテナ４０の指向性を強化する。
【００４０】
プリント回路基板１３０は、アンテナ４０を形成するための金属トレースの１つ以上のパターン化した層を含むことができる。例えば、ディレクタ１２６及びラジエータ１２４のダイポールアーム１０２は、基板１００上のストリップ形状の金属トレース（すなわち、金属の平行ストリップ）から形成することができる。アンテナ信号は、金属トレース１０６及び接地板１０４から形成された伝送路１０８などの伝送路経路を使用して、送受信機回路９０とアンテナ４０との間で伝達することができる。アンテナ４０の一部分１１２では、良好な八木アンテナの動作のために経路１１６を通過する信号に１８０°の位相偏移を与えるために、経路１１４は、経路１１６より長い。アンテナ４０に給電している信号経路の一部分１１０は、伝送路１０８のインピーダンス（例えば、５０オーム）をラジエータ１２４のインピーダンス（例えば、１７０〜１８０オーム）に一致させるのに役立つトランスインピーダンスを形成するために、伝送路１０８内の他のトレース１０６に対して広くすることができる。
【００４１】
接地板１０４の縁部１１８は、ラジエータ１２４のアーム１０２に平行に延びることができ、リフレクタ１３２を形成するのに使用することができる。リフレクタ１３２はまた、ストリップ形状の金属トレース１２０などの任意選択の金属トレース（例えば、プリント回路１３０の別の層内の金属トレース）を含むことができる。金属トレース１２０は、基板１００内のプリント回路基板材料の１つ以上の層を貫通するビア１２２を介して、接地１０４に短絡することができる。
【００４２】
筐体１２（例えば、筐体後壁部１２Ｒ及び／又は筐体側壁１２Ｅ）が金属から形成されている例示的な構成におけるデバイス１０の背面図を、図５に示す。図５の実施例では、デバイス１０は、筐体後壁部１２Ｒ及び／又は側壁筐体壁１２Ｅの部分を互いから分離する、誘電体で充填されたスロット（隙間）１４０を含む。図５の実施例では筐体１２の１つの例示的な端部に２つの細長いスロット１４０があるが、これは単なる例示である。金属筐体１２内に１つの細長いストリップ形状の開口部、金属筐体１２内に２つの細長いストリップ形状の開口部、若しくは金属筐体１２内に３つ以上のストリップ形状の開口部、又は他のパターンのスロット若しくは他の開口部があってもよい。これらのパターンの開口部（例えば、図５のスロット）は、筐体１２の１つの端部又は両方の端部に形成することができる。筐体１２内の隙間及び他の開口部はまた、細長くない形状を有してもよく、直線及び曲線状の縁部の組み合わせを有する形状を有してもよく、矩形のエリアを形成してもよく、円形状のエリアを形成してもよく、又は他の形状を有するエリアを形成してもよい。筐体１２内のこれらの開口部は、筐体１２を形成する金属壁構造体を完全に貫通することができる（例えば、これらの開口部は、筐体壁１２の外面から筐体壁１２の内面に通ることができる）。所望であれば、デバイス１０内の金属筐体はまた、プラスチック又は他の誘電体を有するが金属筐体を完全には貫通しない、浅い溝又は他の領域を含むことができる。
【００４３】
図５の例示的なスロット１４０などの筐体１２を貫通する誘電体で充填されたスロットの部分は、筐体１２の異なる部分を互いから電気的に絶縁することができ、それにより筐体１２のこれらの部分が、セルラー電話帯域、無線ローカルエリアネットワーク帯域、衛星航法システム帯域、７００ＭＨｚ〜２７００ＭＨｚ及び／又は他の好適な周波数の間の他の帯域用のアンテナ内の導電性構造体（例えば、逆Ｆアンテナ内の共振素子アーム、スロットアンテナの部分、複合アンテナ内の共振素子構造体、アンテナ接地構造体など）として機能することを可能にする。スロット１４０が、誘電体で充填されているため、金属筐体内のこれらのスロット又は他の誘電体の開口部はまた、図４の例示的な八木アンテナ４０などのアンテナ４０用のアンテナ窓として機能することができる（すなわち、デバイス１０内のアンテナに関連付けられたアンテナ信号は、スロット１４０を透過することができる）。図４の八木アンテナ４０などの八木アンテナは、６０ＧＨｚの周波数、１０〜４００ＧＨｚの周波数などの他の極高周波（ＥＨＦ）（ミリ波周波数と呼ばれることもある）、又は他の好適な動作周波数で動作することができる。
【００４４】
所望であれば、デバイス１０内のアンテナ４０は、パッチアンテナを含むことができる。デバイス１０用の例示的なパッチアンテナを、図６に示す。図６のパッチアンテナ４０は、６０ＧＨｚの周波数、１０〜４００ＧＨｚの周波数などの他の極高周波（ＥＨＦ）（ミリ波周波数と呼ばれることもある）、又は他の好適な動作周波数で動作することができる。図６に示すように、パッチアンテナ４０は、パッチアンテナ共振素子１５０などのパッチアンテナ共振素子を有することができる。パッチアンテナ共振素子１５０は、プリント回路基板、プラスチックキャリアなどの誘電体支持構造体上に支持されている、平面金属構造体とすることができる。パッチアンテナ共振素子１５０は、矩形形状を有することができ、正方形形状を有することができ、楕円形形状を有することができ、円形形状を有することができ、又は他の好適な形状を有することができる。図６の実施例では、素子１５０は、アンテナ接地板１０４の平面に平行な平面内にある。アンテナ４０は、フィード１５８を使用して給電することができる。フィード１５８は、正のアンテナフィード端子１５４、及び接地アンテナフィード端子１５６を含むことができる。経路１５２は、端子１５４をパッチ素子１５０に結合するために使用することができる。端子１５６は、接地１０４に結合することができる。所望であれば、アンテナ４０は、異なる位置に複数のフィードを有することができ、複数の周波数共振をサポートすることができ（例えば、異なるそれぞれの長さの辺を有する矩形共振素子パッチを使用して）、複数の分極を呈することができ、及び／又は他の所望のアンテナ特性を呈することができる。
【００４５】
図７は、アンテナ４０を備えることができる種類の例示的な電子デバイスの側断面図である。図７の実施例では、ディスプレイ１４は、ディスプレイカバー層１５（例えば、プラスチック、ガラスなどの透明な層）を含み、ユーザに対して画像を生成するためのディスプレイ構造体１７を含む。ディスプレイ構造体１７は、液晶ディスプレイ、電気泳動ディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイなどの発光ダイオードディスプレイ、又は他の好適なディスプレイを形成することができる。ディスプレイ構造体１７は、ユーザに対して画像を表示するための画素のアレイを有することができ、ディスプレイ１４のアクティブエリアＡＡを形成することができる。ディスプレイ１４の非アクティブエリアＩＡは、画素がなく、ディスプレイ１４の周囲に沿って配置することができる。
【００４６】
アンテナ４０は、デバイス１０の任意な好適な部分に配置することができる。例えば、アンテナ４０は、ディスプレイ１４の非アクティブエリアＩＡの下に配置することができる。この種類の配置では、アンテナ信号は、非アクティブエリアＩＡ内のディスプレイカバー層１５（例えば、ガラス又はプラスチックなどの透明な誘電体層）を透過することができる。アンテナ信号はまた、金属筐体１２内の誘電体で充填されたスロット１４０又は他の誘電体で充填された開口部を透過することができる。
【００４７】
図７の例示的な実施例に示すように、アンテナ４０は、１つ以上のパッチアンテナを含むことができる。それぞれのパッチアンテナは、対応するパッチアンテナ共振素子１５０を有することができる。ディスプレイカバー層１５は、下側平面を有することができる。パッチアンテナ共振素子１５０は、ディスプレイカバー層１５に関連付けられた下側平面に平行な平面内に位置することができる。非アクティブエリアＩＡ内に１つ以上のパッチアンテナがあってもよい。例えば、１〜５行及び／又は１〜５列のパッチアンテナ共振素子１５０を有するパッチアンテナのアレイがあってもよく、１〜２０の共振素子１５０、５つより多い素子１５０、２５より少ない素子１５０、７つより多い素子１５０、又は他の好適な数のパッチアンテナ共振素子１５０があってもよい。それぞれの素子１５０及びアンテナ接地１０４の対応する部分は、別個の伝送路を使用して給電されるパッチアンテナを形成することができる（一例として）。この種類のアレイ内のパッチアンテナは、ビームステアリングを実行するために使用することができる。
【００４８】
アンテナ４０は、トレース１０２などのダイポール放射素子から形成されたラジエータを有する、１つ以上の八木アンテナ又は他のアンテナを含むことができる。ラジエータ１２４のトレース１０２は、アンテナ信号経路１０６に結合することができる。それぞれの八木アンテナは、リフレクタ１３２などのリフレクタ（例えば、接地１０４の接地板縁部１１８を参照）を有することができ、１つ以上のディレクタ１２６を有することができる。ディレクタ１２６、ラジエータ１２４、及びリフレクタ１３２は、プリント回路１３０などのプリント回路基板及び他の支持構造体などの誘電体支持構造体上の金属トレースから形成することができ、及び／又は図７の誘電体で充填されたスロット１４０内のディレクタ１２６により示すように、筐体１２内の開口部内のプラスチック若しくは他の誘電体内に埋め込むことができる。リフレクタ１３２、ラジエータ１２４、及びディレクタ１２６が配向される方向は、八木アンテナに対する所望の放射パターン方向を確立するのに役立つことができる。所望であれば、八木放射素子又は他のアンテナ素子（ディレクタ、リフレクタ、他の共振素子など）はまた、例示的なアンテナ位置４０’により示すように、プリント回路１３０の上面上に配置することができる。
【００４９】
アンテナ４０は、プリント回路１３０又は他の支持構造体などの支持構造体を使用して支持することができる。パターン化した金属トレース（例えば、フォトリソグラフィによりパターン化したトレース）は、パッチ１５０、接地１０４、リフレクタ１３２、信号経路１０６、ラジエータ１０２、ディレクタ１２６、及び／又は他のアンテナ構造体を形成するのに使用することができる。プリント回路１３０の基板（単数又は複数）は、プリント回路材料の層を有することができ、パターン化した金属トレースは、プリント回路１３０の表面上に形成することができ、及び／又はプリント回路１３０を構成する層内に埋め込むことができる。集積回路及び他の構成要素１６０（例えば、デバイス１０内の送受信機回路９０用の回路又は他の回路）は、プリント回路１３０上に搭載することができ、アンテナ構造体４０に結合することができる（例えば、接地トレース１０４及び信号トレース１０６などのトレースを使用して）。
【００５０】
プリント回路１３０は、積層プリント回路とすることができる。例えば、プリント回路１３０は、プリント回路基板１００Ａ、及び基板１００Ａ上に積層されたプリント回路基板１００Ｂなどの追加の基板（単数又は複数）から形成することができる。プリント回路基板１００Ａ及びプリント回路基板１００Ｂなどの追加の積層された基板は、フレキシブルプリント回路基板及び／又はリジッドプリント回路基板とすることができる。積層プリント回路１３０を形成するように、プリント回路基板１００Ａ及び１００Ｂを一体に結合するために、半田、接着剤、及び／又は他の取り付け構造体を使用することができる。積層プリント回路構造体を使用する利点は、これがアンテナ構造体をデバイス１０内の誘電体で充填されたスロット１４０又は他のアンテナ窓に近接して支持するのに役立つことである。図７の構成では、例えば、八木アンテナ内のディレクタ１２６のうちの１つは、プリント回路基板１００Ｂの最外部（最下部）の表面上に形成されており、それにより、このディレクタ１２６を誘電体で充填されたスロット１４０に隣接する所望の位置に配置している。ディレクタ１２６は、スロット１４０と垂直に位置合わせすることができ（図７に示すように）、又はアンテナ信号を所望の方向に向けるのに役立つように他の向きを有することができる。図７の構成では、ディレクタ１２６は、八木アンテナの放射パターンをスロット１４０と位置合わせするように配置されており、それにより、スロット１４０を透過するアンテナ信号を処理する八木アンテナの能力を強化している。
【００５１】
図８は、１つの基板内の金属トレース（例えば、基板１００Ａ内のトレース１７０）を、金属パッド１７２などの金属トレース及び半田１７４により、別の基板（例えば、基板１００Ｂ）上の金属パッド１７６、ビア１７８、及び金属アンテナトレース１８０（例えば、ディレクタ、共振素子、又は他のアンテナ構造体）などの金属トレースに結合することができる様子を示す、例示的なプリント回路基板１００Ａ及び１００Ｂの側断面図である。層１００Ａ及び１００Ｂなどのプリント回路基板層を一体に結合するために、１つ以上の半田接合を使用することができる。図８の半田ボール１７４から形成された単一の半田接合は、単なる例示である。
【００５２】
所望であれば、積層プリント回路内のプリント回路基板層は、接着剤を使用して結合することができる。図９の積層プリント回路１３２の側断面図に示すように、プリント回路基板１００Ａ及びプリント回路基板１００Ｂなどの基板は、接着剤１８２（例えば、感圧接着剤、硬化性液体接着剤など）を使用して接合することができる。金属アンテナトレース１８０は、積層されたプリント回路基板１００Ｂ内に形成することができる（例えば、ディレクタ、共振素子などを形成するために）。金属アンテナトレースはまた、図７に関連して説明したように、プリント回路基板１００Ａ内に形成することもできる。
【００５３】
共通のプリント回路基板１００Ａ上に積層されたプリント回路基板１００Ｂの例示的な組の平面図を、図１０に示す。基板１００Ｂ毎に２つの半田接合１７４があってもよい（例えば、図４のラジエータ１２４のアーム１０２などのダイポールラジエータ内の２つのアームを収容するために）。
【００５４】
図１１は、２つより多くのプリント回路基板が積層プリント回路１３０を形成するように積層されている例示的な構成における、プリント回路１３０の側断面図である。図１１に示すように、プリント回路１３０は、プリント回路基板１００Ａ、１００Ｂ−１、及び１００Ｂ−２を含むことができる。八木アンテナ又は他のアンテナ４０用の金属トレースは、リフレクタ１３２、信号トレース１０６、及びラジエータ１２４のトレース１０２、並びにディレクタ１２６を形成するために、接地トレース１０４などのプリント回路１３０内に組み込むことができる。追加の積層されたプリント回路基板の使用により、アンテナ構造体を筐体１２内のスロット１４０に向かって延ばす及び／又は別の方法でアンテナ性能を強化するために使用することを可能にする。図１１の実施例では、ディレクタ１２６は、プリント回路基板１００Ｂ−１及び１００Ｂ−２内に埋め込まれている。これは単なる例示である。アンテナ用の任意の好適な金属トレースは、積層プリント回路１３０内の基板１００Ａ、１００Ｂ−１、及び１００Ｂ−２、並びに／又は他の基板により支持することができる。所望であれば、プリント回路１３０は、３つより多い積層された基板を含むことができる。３つの積層された基板の使用は、一例として図１１に示されている。
【００５５】
所望であれば、プリント回路１３０は、図１２のより薄い領域１３０−１及び図１２のより厚い領域１３０−２などの、異なる厚さを有する一体化部分を有することができる。より厚い領域１３０−２の存在は、ディレクタ１２６を開口部１４０に位置合わせするために使用することができ、ディレクタ１２６又は他のアンテナ構造体を開口部１４０に他の方法で可能であるであろうより近接して配置するのに役立つために使用することができ、又はアンテナ性能を強化するように、アンテナ構造体をデバイス１０の内部に配置することを可能にするために、他の方法で使用することができる。プリント回路１３０の基板１００は、領域１３０−１及び／又は領域１３０−２内に誘電体及び金属トレースの複数の交互の層を含むことができる。
【００５６】
図１３の例示的な実施例では、八木アンテナに、斜めに配向されたディレクタ１２６が設けられている。ディレクタ１２６のうちの１つは、スロット１４０内の誘電体（例えば、プラスチック）内に埋め込まれている。図１３の八木アンテナはまた、基板１００Ａ内の金属トレースから形成されたリフレクタ１３２及びラジエータ１２４を含む。ディレクタ１２６のうちの２つは、プリント回路基板１００Ｂ内に埋め込まれている。基板１００Ｂは、積層プリント回路１３０を形成するように、基板１００Ａと積層されている。図１３の八木アンテナの斜めの向きは、八木アンテナの信号が筐体１２の曲線状の側壁上の図１３のスロット１４０などのスロットを透過するのに役立つことができ、又は他のデバイス構成に使用することができる。図１３の実施例は、単なる例示に過ぎない。
【００５７】
図１４のデバイス１０用の例示的な構成に示すように、積層された基板上の共振素子１５０から形成されたパッチアンテナなどのアンテナ構造体４０は、ディスプレイ１４の非アクティブエリアＩＡの下に搭載することができる。図１４の積層プリント回路１３０では、プリント回路基板１００Ｂ−Ｔは、基板１００Ａの上面上に積層されており（例えば、半田、接着剤などを使用して）、プリント回路基板１００Ｂ−Ｌは、基板１００Ａの下面上に積層されている。この配置は、例示的な構造体１８６などのアンテナ構造体（例えば、八木アンテナ内のディレクタ、リフレクタ、若しくはラジエータに関連付けられた構造体、パッチアンテナ若しくは他のアンテナ内の共振素子、又は他のアンテナ構造体）をスロット１４０に隣接して配置することを可能にしながら、パッチアンテナ共振素子１５０をディスプレイ１４内のディスプレイカバー層１５の下側に隣接して配置することを可能にする。アンテナ構造体１８６などのアンテナ構造体をスロット１４０と位置合わせするのに役立つのに加えて、積層された基板１００Ｂ−Ｔのうちの１つなどの積層されたプリント回路基板は、アンテナ構造体１８４などの構造体をデバイス１０の前面上のディスプレイカバー層１５の下の所望の位置に配置するのに役立つことができる。構造体１８４などの構造体は、八木アンテナ内のディレクタ、リフレクタ、若しくはラジエータに関連付けられた構造体、パッチアンテナ若しくは他のアンテナ内の共振素子、又は他のアンテナ構造体とすることができる。
【００５８】
図１５は、アンテナ構造体を筐体１２内のスロット１４０に位置合わせすることができる様子を示す、デバイス１０の例示的な角部分の平面図である。パッチアンテナ共振素子１５０は、プリント回路１３０の上面上のアレイ（例えば、ビームステアリングアレイ）に配置することができ、ディスプレイ１４の非アクティブエリアＩＡ内のディスプレイカバー層１５の重ね合わさる部分を介して動作することができる。アンテナ構造体１８８は、スロット１４０の長さに沿って走る行に配置することができる。スロット１４０は、筐体１２の角に対応するために、直角の湾曲部などの曲線状の部分を有することができ、又は他の好適な形状を有することができる。アンテナ構造体１８８は、パッチアンテナ、ダイポールアンテナ、他の共振素子、八木アンテナ（例えば、ディレクタ、リフレクタ、及び／又はラジエータ）に関連付けることができ、及び／又は他の好適なアンテナに関連付けることができる。アンテナ構造体１８８は、スロット１４０を介して動作するアンテナのビームステアリングアレイを形成することができる。
【００５９】
図１６の積層プリント回路１３０の側断面図は、例示的な集積回路１９６などの１つ以上の集積回路をプリント回路基板の空洞又は他の内側部分内に搭載することができる様子を示す。図１６の実施例では、積層プリント回路１３０は、プリント回路基板１００ＮＨ及びプリント回路基板１００Ｈを含む。プリント回路１３０内の金属トレースは、アンテナ構造体１９０及び１９２などのアンテナ構造体（パッチ共振素子などの共振素子、リフレクタ、ディレクタ、及びラジエータなどの八木アンテナ構造体）、及び他のアンテナ構造体を形成することができる。ビア１９４などのビアは、金属トレース及び他のアンテナ構造体を一体に結合するために、プリント回路１３０の部分を貫通することができる。集積回路１９６は、プリント回路基板１００Ｈの凹み部分内に搭載することができる（一例として）。集積回路１９６などの集積回路は、デバイス１０用の送受信機回路９０又は他の回路を形成するのに使用することができる。
【００６０】
所望であれば、アンテナ信号導波管構造体を、デバイス１０内でアンテナ信号を伝達するのに役立つために使用することができる。例示的なアンテナ信号導波管の配置を、図１７の側断面図に示す。図１７に示すように、アンテナ構造体２０４は、誘電体部材２０２内に埋め込むことができる。金属層２００は、部材２０２の上面及び下面上に配置することができ、矩形断面形状を有する導波管を形成するように部材２０２を囲むことができる。図１７の実施例では、層２００は、アンテナ信号２０６を部材２０２内で水平に誘導するように構成されている。所望であれば、他の形状を有する導波管構造体を使用することができる。
【００６１】
図１８は、アンテナ構造体２１２に関連付けられたアンテナ信号２０６が導波管を使用して誘導されている構成における、デバイス１０の稜線部の側断面図である。アンテナ構造体２１２は、プリント回路（例えば、プリント回路基板１００Ｂ）上の１つ以上のトレースから形成することができ、プリント回路に取り付けられたアンテナモジュールを使用して形成することができ、又は他のアンテナ構造体を使用して形成することができる。図１８の実施例では、プリント回路１３０は、プリント回路基板１００Ａ及びプリント回路基板１００Ｂを含む積層プリント回路であり、アンテナトレース（例えば、アンテナ構造体２１２を形成するトレース）は、基板１００Ａ及び／又は１００Ｂ内に形成することができる（例えば、八木アンテナ構造体、パッチアンテナ構造体など）。
【００６２】
アンテナ信号導波管２１４は、部材２０８などの誘電体部材（例えば、プラスチック部材）から形成することができる。部材２０８の側面は、金属で囲むことができる（例えば、部材２０８の側面の部分を囲む筐体１２の金属部分、及び部材２０８の側面の部分を囲む金属層２１０を参照）。図１８の実施例では、導波管２１４は、端部２１６及び２１８などの第１及び第２の対向する端部を有する。導波管２１４の端部２１６で、部材２０８は、金属で覆われておらず、アンテナ構造体２１２などの隣接するアンテナ構造体と位置合わせされている。アンテナ構造体２１２は、八木アンテナ（例えば、積層プリント回路３００の基板１００Ａ及び１００Ｂ又は他の基板内に形成された、リフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを有する八木アンテナ）、パッチアンテナ、又は他のアンテナの一部を形成することができる。端部２１８で、部材２０８はまた、金属で覆われておらず、金属筐体１２内のアンテナ窓として機能する。この種類の配置では、アンテナ信号２０６は、端部２１８での筐体１２内のスロット１４０と対向する端部２１６でのプリント回路１３０上のアンテナ構造体２１２（例えば、八木アンテナ又は他のアンテナ）との間で誘導される。導波管２１４は、デバイス１０の内部のアンテナと筐体１２内のウィンドウ（すなわち、デバイス１０の外部に露出するウィンドウ）との間でアンテナ信号２０６を誘導するための、直線部分、湾曲部分（例えば、曲線など）、テーパー部分、及び他の形状を有することができる。導波管２１４の断面形状は、矩形、円形、楕円形、又は他の好適な形状とすることができる。導波管２１４の使用により、アンテナ信号のデバイスの導電性内部構成要素との双方向作用を防ぐのに役立つことができ、アンテナ効率を高めることができる。図１８の導波管の配置は、八木アンテナ（例えば、導波管２１４の端部２１６と位置合わせされたディレクタを有するプリント回路１３０内の八木アンテナ）とともに使用することができ、又は他のアンテナとともに及び／若しくはデバイス１０内の他の位置で使用することができる。所望であれば、複数の導波管をデバイス１０内に形成することができる。それぞれの導波管は、対応するアンテナに関連付けることができる。導波管に関連付けられたアンテナは、積層プリント回路及び積層された基板を含まないプリント回路上に実装することができる。図１８の構成は、単なる例示である。
【００６３】
一実施形態によれば、第１のプリント回路基板と、第１のプリント回路基板上に積層された第２のプリント回路基板と、第１及び第２のプリント回路基板内にミリ波アンテナ構造体を形成する金属アンテナトレースと、を含む、ミリ波アンテナが提供される。
【００６４】
別の実施形態によれば、ミリ波アンテナ構造体は、リフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを含む。
【００６５】
別の実施形態によれば、ディレクタは、第２のプリント回路基板内にある。
【００６６】
別の実施形態によれば、ラジエータは、第１のプリント回路基板内にある。
【００６７】
別の実施形態によれば、ディレクタの少なくとも１つは、第１のプリント回路基板内にあり、ディレクタの少なくとも１つは、第２のプリント回路基板内にあり、ラジエータは、第１のプリント回路基板内にあり、リフレクタは、第１のプリント回路基板内にある。
【００６８】
別の実施形態によれば、ミリ波アンテナ構造体は、パッチアンテナ共振素子、及びアンテナ接地を含む。
【００６９】
別の実施形態によれば、パッチアンテナ共振素子は、第１のプリント回路基板内にある。
【００７０】
別の実施形態によれば、アンテナ接地は、第１のプリント回路基板内にある。
【００７１】
別の実施形態によれば、アンテナは、第１のプリント回路基板内のミリ波アンテナ構造体を第２のプリント回路基板内のミリ波アンテナ構造体に結合する半田を含む。
【００７２】
別の実施形態によれば、アンテナは、第２のプリント回路基板を第１のプリント回路基板に取り付ける接着剤を含む。
【００７３】
一実施形態によれば、画素のアレイを有するアクティブエリアを有し画素のない非アクティブエリアを有するディスプレイと、誘電体で充填されたスロットを有する金属筐体と、ミリ波高周波送受信機回路と、ミリ波高周波送受信機回路に結合されたアンテナ構造体と、を含む電子デバイスが提供され、アンテナ構造体は、ディスプレイの非アクティブエリアを介して動作する少なくとも第１のアンテナ、及び誘電体で充填されたスロットを介して動作する第２の動作のアンテナを含む。
【００７４】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、第２のプリント回路基板と積層された第１のプリント回路基板を有する積層プリント回路を含み、アンテナ構造体は、積層プリント回路上の金属トレースから形成される。
【００７５】
別の実施形態によれば、アンテナ構造体は、積層プリント回路上のパッチアンテナ共振素子のアレイを含み、第１のアンテナは、パッチアンテナ共振素子のうちの１つから形成される。
【００７６】
別の実施形態によれば、アンテナ構造体は、そのそれぞれがリフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを形成する積層プリント回路上の金属トレースを有する八木アンテナを含み、第２のアンテナは、八木アンテナのうちの１つである。
【００７７】
別の実施形態によれば、ディレクタは、第２のプリント回路基板上のディレクタを含む。
【００７８】
別の実施形態によれば、パッチアンテナ共振素子のアレイは、第１のプリント回路基板上のパッチアンテナ共振素子を含む。
【００７９】
別の実施形態によれば、積層プリント回路は、第１のプリント回路基板と積層された少なくとも第３のプリント回路基板を含み、パッチアンテナ共振素子のアレイは、第３のプリント回路基板上のパッチアンテナ共振素子を含む。
【００８０】
別の実施形態によれば、電子デバイスは、アンテナ信号導波管を含む。
【００８１】
別の実施形態によれば、アンテナ信号導波管は、第２のアンテナと位置合わせされた第１の端部、及びスロットと位置合わされた第２の端部を有する。
【００８２】
一実施形態によれば、互いに積層された少なくとも第１及び第２のプリント回路基板を有する積層プリント回路と、ミリ波周波数でのアンテナ信号を処理するアンテナを形成する積層プリント回路上の金属トレースと、アンテナ信号が透過する誘電体で充填されたスロットを有する金属筐体と、を含む、電子デバイスが提供される。
【００８３】
別の実施形態によれば、金属トレースは、少なくとも１つの八木アンテナを形成するように構成され、第１のプリント回路基板上及び第２のプリント回路基板上の金属トレースを含む。
【００８４】
別の実施形態によれば、金属トレースは、誘電体で充填されたスロットと位置合わせされた八木アンテナを形成する。
【００８５】
別の実施形態によれば、金属トレースは、パッチアンテナ共振素子のアレイを更に形成する。
【００８６】
上述の内容は単なる例示に過ぎず、説明された実施形態の範囲及び趣旨から逸脱することなく、当業者によって様々な修正を行うことができる。前述の実施形態は、個々に又は任意の組み合わせで実装することができる。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月4日(2017.8.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波アンテナであって、
第１のプリント回路基板と、
前記第１のプリント回路基板上に積層された第２のプリント回路基板と、
前記第１及び第２のプリント回路基板内にミリ波アンテナ構造体を形成する金属アンテナトレースと、
を備えるアンテナ。
【請求項２】
前記ミリ波アンテナ構造体が、リフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを含む、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記ディレクタが、前記第２のプリント回路基板内にある、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記ラジエータが、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項３に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記ディレクタの少なくとも１つは、前記第１のプリント回路基板内にあり、
前記ディレクタの少なくとも１つは、前記第２のプリント回路基板内にあり、
前記ラジエータが、前記第１のプリント回路基板内にあり、
前記リフレクタが、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項２に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記ミリ波アンテナ構造体が、パッチアンテナ共振素子、及びアンテナ接地を含む、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記パッチアンテナ共振素子が、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項６に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記アンテナ接地が、前記第１のプリント回路基板内にある、請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記第１のプリント回路基板内の前記ミリ波アンテナ構造体を前記第２のプリント回路基板内の前記ミリ波アンテナ構造体に結合する半田を更に備える、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記第２のプリント回路基板を前記第１のプリント回路基板に取り付ける接着剤を更に備える、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１１】
電子デバイスであって、
画素のアレイを有するアクティブエリアを有し、画素のない非アクティブエリアを有するディスプレイと、
誘電体で充填されたスロットを有する金属筐体と、
ミリ波高周波送受信機回路と、
前記ミリ波高周波送受信機回路に結合されたアンテナ構造体と、
を備え、前記アンテナ構造体は、前記ディスプレイの前記非アクティブエリアを介して動作する少なくとも第１のアンテナ、及び前記誘電体で充填されたスロットを介して動作する第２のアンテナを含む、電子デバイス。
【請求項１２】
第２のプリント回路基板と積層された第１のプリント回路基板を有する積層プリント回路を更に備え、前記アンテナ構造体が、前記積層プリント回路上の金属トレースから形成される、請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１３】
前記アンテナ構造体が、前記積層プリント回路上のパッチアンテナ共振素子のアレイを含み、前記第１のアンテナが、前記パッチアンテナ共振素子のうちの１つから形成される、請求項１２に記載の電子デバイス。
【請求項１４】
前記アンテナ構造体が、八木アンテナを含み、前記八木アンテナのそれぞれがリフレクタ、ラジエータ、及びディレクタを形成する前記積層プリント回路上の金属トレースを有し、前記第２のアンテナが、前記八木アンテナのうちの１つであり、前記ディレクタは、前記第２のプリント回路基板上のディレクタを含む、請求項１３に記載の電子デバイス。
【請求項１５】
前記パッチアンテナ共振素子のアレイが、前記第１のプリント回路基板上のパッチアンテナ共振素子を含む、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１６】
前記積層プリント回路が、前記第１のプリント回路基板と積層された少なくとも第３のプリント回路基板を含み、前記パッチアンテナ共振素子のアレイが、前記第３のプリント回路基板上のパッチアンテナ共振素子を含む、請求項１４に記載の電子デバイス。
【請求項１７】
アンテナ信号導波管を更に備え、前記アンテナ信号導波管は、前記第２のアンテナと位置合わせされた第１の端部、及び前記スロットと位置合わされた第２の端部を有する、請求項１１に記載の電子デバイス。
【請求項１８】
電子デバイスであって、
互いに積層された少なくとも第１及び第２のプリント回路基板を有する積層プリント回路と、
ミリ波周波数でのアンテナ信号を処理するアンテナを形成する、前記積層プリント回路上の金属トレースと、
前記アンテナ信号が透過する誘電体で充填されたスロットを有する金属筐体と、
を備える、電子デバイス。
【請求項１９】
前記金属トレースが、少なくとも１つの八木アンテナを形成するように構成され、前記第１のプリント回路基板上及び前記第２のプリント回路基板上の金属トレースを含む、請求項１８に記載の電子デバイス。
【請求項２０】
前記金属トレースが、前記誘電体で充填されたスロットと位置合わせされた八木アンテナを形成し、前記金属トレースが、パッチアンテナ共振素子のアレイを更に形成する、請求項１８に記載の電子デバイス。