(57)【要約】  入れ子になった携帯電話を受け入れることができる受動再放射式携帯電話スリーブアセンブリが、信号ブースト機能を提供するとともにレーダーイネーブルメントを提供する。信号ブーストは、付加的なアンテナ、通過中継器、デュアルアンテナ分離機能、及び他の機能の使用によって有効化される。【選択図】図１Ａ
2014532332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話を入れ子関係に係合する再放射式携帯電話スリーブアセンブリであって、
包囲側壁と一体となった後部パネルと、係合された前記携帯電話を部分的に覆うように位置決めさている正面周囲リップとを有する筐体と、
前記筐体の後部パネル内に埋め込まれ、信号ブースト外部アンテナ回路と、信号ブースト中継器と、デュアルアンテナ分離回路とを提供する電気回路と
を備え、
前記電気回路は、レーダーイネーブルメントを更に含む、再放射式携帯電話スリーブアセンブリ。
【請求項２】
前記信号ブースト外部アンテナ回路は、前記携帯電話のアンテナと電磁結合するように位置決めされる平面状の多層無線周波数結合プローブを有する、請求項１に記載のスリーブアセンブリ。
【請求項３】
前記信号ブースト中継器は、チャネル情報を受信するとともに前記チャネル情報を携帯電話のメモリ内に記憶することと、前記チャネル情報において指定されたチャネルに前記携帯電話を同調させることと、前記チャネル情報を前記携帯電話からチャネル選択性中継器へ送信することと、前記チャネル内の信号のみを渡すように前記チャネル選択性中継器を適合させることと、前記チャネル選択性中継器において停波信号を回収することと、前記チャネル内の信号のみを渡すように前記停波信号をフィルタリングすることと、前記チャネル内の信号を前記携帯電話へ送信することとを含む方法を用いる、請求項１に記載のスリーブアセンブリ。
【請求項４】
前記デュアルアンテナ分離回路は、一対の離間した平面アンテナ素子と、前記一対の離間した平面アンテナ素子間に位置決めされた平面状の同調されるスロット素子とを有し、前記同調されるスロット素子は、２つのセグメント、すなわちＣ字型セグメント及び直線状セグメントを用いて、２つの選択された周波数帯域内での前記アンテナ素子による信号受信を優先的に有効化し、前記Ｃ字型セグメントは、第１の方向に延びる第１の直線状脚部と、第２の方向に延びる第２の直線状脚部と、三角部分とを有し、前記直線状セグメントは、前記三角部分及び前記第１の直線状脚部上で収束する、請求項１に記載のスリーブアセンブリ。
【請求項５】
前記レーダーイネーブルメントは、ドップラー送信／受信アンテナと、レーダー送受信機と、前記携帯電話のメモリ内に記憶されているソフトウェアプログラムと、前記レーダー送受信機と前記携帯電話のプロセッサとの間の通信用回路とを用いる、請求項１に記載のスリーブアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本開示は、無線通信の分野に関し、より詳細には、携帯電話の機能を拡張するスリーブ筐体に関する。国際公開第２０２０／０９８５４０号は二重成形プロセスを開示しており、この場合、第１の成形ステップにおいて、アンテナが樹脂被覆内に埋め込まれ、第２の成形ステップにおいて、樹脂被覆はインサート成形プロセスによって装置のケース内に埋め込まれる。特開２００６−１４８７５１号は、カバーに内蔵されたアンテナの結合具を開示しており、この結合具は、携帯端末の筐体（case）上に配置されるときに、端末の内部アンテナの付近に位置決めされ、それによって、送信信号を強化するように誘導結合することができる。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は、スリーブであって、携帯電話又は他の携帯無線通信装置を物理的に受け入れてその携帯電話又は他の携帯無線通信装置と電子通信することができ、かつ携帯電話の動作に対する或る特定の付属的な機能及び支持を提供することもできる、スリーブを記載する。この携帯電話の動作は、例えば、付加的なアンテナの使用によることを含む、携帯電話の信号の送受信をブーストすることと、レーダー機能を提供することであって、それによって、携帯電話が、離れた移動物体の速度を計算及び表示もしながら、その物体の写真又はビデオを表示することができることと、携帯電話の周波数に自動同調することができる中継器を準備することと、信号強度をブーストすることと、デュアル平面アンテナを用いることであって、該アンテナは、該アンテナ間に良好な分離を有して、２つの異なる周波数に近接して動作することができ、該アンテナは中継器の機能をサポートすることとを含む。スリーブは、携帯電話の有効範囲を広げ、また一体構造を有し、そのため、スリーブは、製造するのに比較的廉価でありかつ使用の際に耐久性がある。スリーブは、入れ子になった携帯電話の内蔵アンテナの受信容量及び送信容量を、スリーブ上に取り付けられている外部アンテナ、又は遠隔アンテナの受信容量及び送信容量と組み合わせて、ＲＦ送受信を大幅に改善することができる。
【０００３】
これらの概念の１つ又は複数の実施形態の詳細は、添付の図面及び以下の詳細な説明に記載されている。これらの概念の他の特徴、目的、及び利点は、詳細な説明及び図面から、及び特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１Ａ】目下記載されているスリーブの一例の斜視図である。
【０００５】
【図１Ｂ】切断面１Ｂ−１Ｂから切り取られたスリーブの一例の部分断面側面図であり、スリーブ内で入れ子になった携帯電話の一部分を更に示す。
【０００６】
【図１Ｃ】図１Ａに示されているスリーブの一例の部分切取り部を示す図であり、外部アンテナを格納する更なるイネーブルメント（enablement）を示す。
【０００７】
【図２】図１Ａの切断面２−２から切り取られた一例の断面図であり、スリーブの一部分上で入れ子になった携帯電話の一部分を示す。
【０００８】
【図３】スリーブの後部パネルの内部の一例の斜視図であり、その後部パネル内のレーダーシステムの構成要素の細部を示す。
【０００９】
【図４】レーダーに関連したディスプレイを示す携帯電話の一例の正面図である。
【００１０】
【図５】電気相互接続を示すスリーブ及び携帯電話の一例の電気接続図である。
【００１１】
【図６Ａ】図１Ａの切断面６−６から切り取られた一例の断面図である。
【図６Ｂ】図１Ａの切断面６−６から切り取られた一例の断面図である。
【００１２】
【図７】ターゲットと通信しているスリーブ及びレーダーを示す一例のブロック図である。
【００１３】
【図８】レーダーの一例の概略図である。
【００１４】
【図９】例示的なレーダープロセスの論理フロー図である。
【００１５】
【図１０】信号中継器回路の例示的な電気接続図である。
【図１１】信号中継器回路の例示的な電気接続図である。
【図１２】信号中継器回路の例示的な電気接続図である。
【００１６】
【図１３】図１０、図１１、及び図１２の中継器回路の例示的なプロセスの論理フロー図である。
【００１７】
【図１４】スロット分離を有するデュアルアンテナシステムの一例の平面図である。
【００１８】
【図１５】アンテナ素子間の分離を示す一例のグラフィカルプロットである。
【００１９】
種々の図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１Ａは、再放射式携帯電話スリーブアセンブリを示す。この携帯電話スリーブアセンブリは、「スリーブ１０」と本明細書では称され、スリーブ１０の一部ではない携帯電話又は同様の携帯無線装置に対して適合しかつ入れ子になることができる。「電話２０」と本明細書では称される携帯電話という用語が、詳細な説明を通して用いられる。この用語は携帯電話又は任意の他の携帯ＲＦ通信装置を指すことができ、かつスリーブ１０は、それぞれ異なるサイズ及び形状の電話２０を受け入れる寸法に合うように製造することができることを認識するべきである。スリーブ１０は、ゴム、ゴム引きプラスチック、プラスチックとゴムとの組合せ、又はプラスチックポリマーの組合せ等の形状適合可能な材料から作られる、完全な又は部分的な筐体３０を備える。筐体３０は、電話２０の少なくとも一部分を覆ってかつその周りにぴったりと嵌ることができる。図１Ａ及び図１Ｂに示されている好ましい実施形態では、筐体３０は、包囲側壁３４と一体となった後部パネル３２を有する。側壁３４は、周囲全体に内部リップフランジ３６を有する。電話２０がスリーブ１０内に入れ子になると、リップフランジ３６（図１Ｂ）は、電話２０をスリーブ１０内に固定するように電話２０の面２２（図４）の一部分上を周囲に延びる。また、筐体３０を製造するのに用いる材料は、筐体が電話２０を受け入れると僅かに伸び、それによって電話２０の固定の向上をもたらすことができるように、少なくとも部分的に弾性とすることができる。
【００２１】
再び図１Ａを参照すると、平面状の多層無線周波数（ＲＦ）結合プローブ４０は、インサート射出成形又は他の手段によって後部パネル３２内に埋め込むことができ、電話２０の内部アンテナ５０（図２）に近接した場所に位置することができ、また電話２０がスリーブ１０内にあるときには、内部アンテナ５０の真横に配置することができる。このようにして、プローブ４０は、電話の信号強度をブーストするように内部アンテナ５０と電磁結合する位置にある。誘導結合、容量結合、又は他の電磁結合を用いることができる。
【００２２】
依然として図２を参照すると、プローブ４０は、限定はされないが、通常はＤＫ＝２〜ＤＫ＝５の範囲内の低比誘電率（ＤＫ）の繊維ガラスエポキシ又は熱硬化積層板等の第１の材料層４４と、銅充填ペースト、銀充填ペースト、又は他の導体の第２のパターン化された金属被覆層４５であって、第１の層４４の片面上に蒸着又は印刷することができ、また最適な動作のために約０．７ミル〜１．４ミルの材料厚を有することができ、それによって分布共振回路を形成することができる、第２のパターン化された金属被覆層４５と、セラミック充填積層体等の第３の材料層４６であって、通常はＤＫ＝２０〜ＤＫ＝５０の範囲内の比較的高いＤＫを有し、それによって、層４６は第２の層４５と密接した面対面接触することができる、第３の材料層４６とを含む平面状の多層構成を有することができる。プローブ４０は、最適な動作のために内部アンテナ５０と同じサイズ及び形状を有することができる。プローブ４０の重要な特徴は、プローブ４０が、インダクタンスに対するキャパシタンスの高い比率を有するため反共振ネットワークとして機能することである。この高い比率は、近傍電界結合を可能にし、プローブ４０の無負荷の高Ｑ品質係数による受信帯域選択性とすることができる。帯域選択度は多帯域共振を提供することができる。例えば、７００ＭＨｚ、８５０ＭＨｚ、９００ＭＨｚ、１８００ＭＨｚ、１９００ＭＨｚ、及び２１００ＭＨｚ等のような１つ又は複数の周波数帯域の共振が可能であり、これは、非常に望ましくかつ新規の特徴である。
【００２３】
図１Ａ、図１Ｃ、及び図６Ｂにおいて物理的に示されているような外部アンテナ６０は、側壁３４上に、側壁３４と平行に位置合わせした状態で取り付けることができる。図１Ａ及び図６Ｂにおいて示されているような伝送路４２は、プローブ４０を外部アンテナ６０と接続させてプローブ４０と外部アンテナ６０との間でＲＦ信号を転送するために、後部パネル３２内に埋め込むことができる。伝送路４２は、金属被覆又は印刷された導電性ストリップとすることができる。この配置は、相互干渉を最小限に抑えながら、アンテナ５０及び６０の双方において同時のＲＦ送信／受信を可能にする。アンテナ６０は、図１Ａにおいて点線で示されている後退位置６０Ａと、実線によって示されている伸長位置６０Ｂとの間で回転することを可能にすることができるように、機械的な回転継手６２を用いて筐体３０に取り付けることができる。アンテナ６０は、単純な剛性ロッド、伸縮式ロッド等とすることができる。側壁３４は、後退時のアンテナ６０を固定するように、図１Ｃにおいて示されているような凹部を有することができる。アンテナ６０は、その後退位置６０Ａ及びその伸長位置６０Ｂの双方において動作することができる。
【００２４】
図１Ａ及び図５に示されているように、スリーブ１０は、トグルスイッチ７２とともに側壁３４内に成形されている遠隔アンテナポート７０を有することができる。スイッチ７２は、外部アンテナ６０又は遠隔アンテナ８０（図５）のいずれかを選択するように機能することができる。信号ブースト増幅器９０が、金属被覆導体経路４２及び７４を用いてプローブ４０及びスイッチ７２と信号通信することができる。増幅器９０は、単一方向又は双方向であるものとすることができ、またダイプレクサ、デュプレクサ、及び自動利得制御（ＡＧＣ）、並びに性能向上のための他の機能によって有効化することができる。増幅器９０は、バッテリー９２によって給電される平面状の装置とすることができる。バッテリー９２は、側壁３４内に取り付けることができる。素子４０、６０、７０、７２、及び９０は、金属被覆又は印刷された経路４２を用いて電気的に相互接続することができ、経路４２、素子４０、及び素子９０は、後部パネル３２内に埋め込むことができる。これは、図６Ａ及び図６Ｂに示されている。図６Ａ及び図６Ｂでは、筐体３０は、後部パネル３２が、プローブ４０を封入する層３２Ａ及び３２Ｂと、図５の電気接続図において示されているような増幅器９０と、上記導電性相互接続経路４２とから構成される好ましい手法において、射出成形技法によって製造することができる。上記で記載したように、スリーブ１０は単独で本装置の１つの実施形態を定義する。携帯電話２０と入れ子になっておりかつ電気的に相互接続されているスリーブ１０は、第２の実施形態を定義する。
【００２５】
図３に示されているように、スリーブ１０は、後部パネル３２内に物理的に組み込まれたレーダーシステム（「レーダー送受信機２３０」）を有するように更に構成することができる。レーダー送受信機２３０は、図７に示されている離れた物体「ターゲット２０５」の速度を測定する手段を、携帯電話２０の利便性とともに提供する。レーダー送受信機２３０は、ドップラーレーダーシステム又は別のタイプのレーダーシステムとすることができる。この実施形態では、電話２０は、携帯電話のカメラ２１等の光学式ターゲッティングデバイスを有する。カメラ２１はターゲット２０５に照準するのに用いることができ、レーダー送受信機２３０はターゲット２０５の速度を測定する。携帯電話のスクリーン２５等のディスプレイは、図４に示されているように、ターゲット２０５及びその速度情報を示すことができる。携帯電話のメモリ２３等の記憶媒体がこの情報を記憶することができ、携帯電話の送受信機２６等の無線送信機は、この情報を、他の携帯電話、固定電話、自動コンピューター、及び他のデバイス等の１つ又は複数の選択された、離れた受信機へ送信する。携帯電話の素子である２１、２３、２５、及び２６は、携帯電話技術の分野ではよく知られている携帯電話の電気回路及びソフトウェアプロトコルに従って、携帯電話のプロセッサ２２によって作動される。本出願に関して携帯電話２０を使用する前に、オペレーショナルソフトウェア２４が携帯電話のメモリ２３内にロードされ、次いでデジタルプロセッサ２２は、図９に示されているとともに本明細書において記載されている本方法に従って、ソフトウェア２４の指示を実行する。
【００２６】
携帯電話のカメラのディスプレイ２５をターゲッティングデバイスとして用いることによって、このハンドヘルドシステムが、無関係の隣接物体の速度ではなくターゲットの速度を求めるのに、また、電話２０がターゲット２５の経路を辿るときに、移動する背景に起因して混同したすなわち混乱した判断を回避するのに有利な精度を達成するように、ターゲット２０５を視認するように手動で位置決めすることが可能になる。上述したように、ディスプレイ２５は、固体ディスプレイスクリーンとすることもでき、又は任意の他の表示装置とすることもできる。同様に、無線送信機は、上述したような電話の送受信機２６とすることもでき、又は、任意の他の個人電話すなわち移動電話又は同様のデバイスとすることもできる。ディスプレイ２５、メモリ２３、ソフトウェア２４、プロセッサ２２、及び無線送受信機２６のうちの１つ又は複数は、スリーブ１０内に組み込むこともでき、又は、別個の構成要素とすることができるが図７に示されているように相互接続することもできる。
【００２７】
図７及び図８に示されているように、レーダー送受信機２３０は、送信／受信アンテナ２３２と、送信増幅器２３４ｆと、受信増幅器２３４ｄと、可変増幅器２３４ｃと、電圧制御発振器２３４ａ（ＶＣＯ）と、送受信機プロセッサ／コントローラー２３３（ＣＰＵ）と、直交復調器２３４ｂ（ＤＱＤ）と、アナログ／デジタルコンバーター２４６（ＡＤＣ）と、デジタル／アナログコンバーター２４４（ＤＡＣ）とを備える。
【００２８】
電話２０がスリーブ１０内に配置されると、電話２０とレーダー送受信機２３０との間のリンクが、例えばコネクター３６（図３）によって、又はブルートゥース等の無線方式によって、又は上記で十分に説明された、隣接した非導電素子間の誘導信号によってもたらされる。レーダー送受信機２３０は、高指向性の送信アンテナを用いてターゲット２０５の方向に放射ＲＦエネルギーをより良好に集中させることができる。図３に示されているようなパッチアンテナ素子の平面アレイを含む種々のアンテナ設計を用いることができる。パッチアンテナ素子は、必要な利得及び指向性を提供する。送信／受信アンテナ２３２は、送信及び受信するのに交互に別個のアンテナとすることができる。
【００２９】
レーダー送受信機２３０は、前述したように、ドップラー効果を用いて送信波周波数を中継（bounced）波周波数と比較して、ターゲット２０５と送信／受信アンテナ２３２との間の相対運動に起因した周波数シフトを決定する。
【００３０】
電話２０がスリーブ１０内に設置され、かつソフトウェア２４がメモリ２３にインストールされると、本装置は、離れた移動物体の速度を測定する準備が整う。後部パネル３２が移動ターゲット２０５に向けられると、「ａｐｐ」アイコンがディスプレイ２５上で選択され、ディスプレイ２５は、開始信号をレーダー送受信機プロセッサ２３３へ送信して、速度測定サイクルを実行する指示を開始する。図８の電気回路図がこのプロセスの理解を支える。レーダーバースト（ＲＦエネルギー）が、送信増幅器２３４ｆによって、アンテナ２３２を通じてターゲット２０５の方向に放出される。このＲＦエネルギーはターゲット２０５に衝突して、ＲＦエネルギー信号のうちの僅かな部分（a small amount）が、アンテナ２３２によって反射及び取得される。低雑音受信増幅器２３４ｄは、取得された反射信号をブーストし、直交復調器２３４ｂはその信号をダウンコンバートする。復調器２３４ｂは、反射信号をミキサー２３４ｂ−２に送達する高周波数スプリッター２３４ｂ−３を備える。低周波数スプリッター２３４ｂ−１は、伝送信号をミキサー２３４ｂ−２に送達する。ミキサー２３４ｂ−２からの出力は、送信周波数と反射周波数との間の差分である。この差分信号は、スリーブ１０及びターゲット２０５の相対速度に起因したドップラー周波数シフトである。この差分信号は、デジタルサンプリングされ、ターゲットの速度は、ＣＰＵ２３３によって、既知の公式ｖ＝Ｆｄ／２（Ｆｔ／ｃ）を用いて計算され、速度情報は電話のプロセッサ２２にルーティングされる。ターゲットの計算された速度は、図４において示されているように表示される。代替的には、デジタルサンプルを、速度計算及び表示のために電話のプロセッサ２２に直接ルーティングすることができる。図９はこのプロセスの概観である。
【００３１】
バッテリー２３５によって駆動されるレーダー送受信機のプロセッサ２３３は、携帯電話のプロセッサ２２と通信し、また、増幅器利得、ＶＣＯ周波数、及びソフトウェア２４が指示する他の設定値を設定する。このプロセスは、電話２０及びレーダー送受信機２３０が一体であろうと別個のユニットであろうと同一である。ソフトウェア２４は、初期化されると、携帯電話のディスプレイ２５上にユーザーインターフェースをもたらし、また、レーダー送受信機２３０とのバックグラウンドプロセス通信も開始する。上記のように、速度測定値を得るために、電話２０は、ターゲット２０５をディスプレイ２５上で視認することができるようにターゲット２０５に向けられる。ソフトウェア２４は、携帯電話のカメラを用いたビデオ画像の捕捉を有効化する。携帯電話のカメラは、スリーブ１０の後部パネル３２内の開口部４３を通じてターゲット２０５を視認することができる。上記のように、速度測定値は、表示することができ、またビデオキャプチャーとともにメモリ２３内に記録することができる。
【００３２】
スリーブ１０は、周波数選択性中継器回路３１０を更に含むことができる。周波数選択性中継器回路３１０は、封入された電話２０から受信された周波数情報を用いて信号強度を選択された周波数にブーストするために信号フィルタリングを調整する。図１０、図１１、及び図１２に示されているように、電話２０は、よく知られているように基地局ＢＳと通信することができる。同様に、携帯電話通信においてよく知られていることは、携帯電話２０は、それらの携帯電話が動作する際に通過する基地局ＢＳによって指定される通りに動作周波数を適合することである。この動作周波数は、携帯電話のメモリ内に記憶される。動作周波数は、携帯電話のメモリ内に記憶されているソフトウェアアプリケーション３２５に従って連続的に携帯電話２０によって送信され、携帯電話のプロセッサ２２によって実行される。中継器３１０は、携帯電話の信号を受信し、動作周波数を調整する。
【００３３】
図１０、図１１、及び図１２は、中継器３１０の実施形態を開示する。図１０は、アンテナＡＥ１と、フィルターＦＬ１と、増幅器段Ａ１と、可変フィルターＦＬ２と、増幅器段Ａ２と、フィルターＦＬ３と、アンテナＡＥ２とを含む、回路のダウンリンク経路を示す。アップリンク経路は、アンテナＡＥ２と、フィルターＦＬ４と、増幅器段Ａ３と、可変フィルターＦＬ５と、増幅器段Ａ４と、フィルターＦＬ６と、アンテナＡＥ１とを含む。Atmel, Inc.社によって作製されているモデルＳＡＭ９等のコントローラーＣは、動作周波数指示を受信し、それぞれがPole Zero, Inc.社によって作製されているモデルＭｉｃｒｏ−４００−７００とすることができるＦＬ２及びＦＬ５を調整して、動作周波数の中央にある帯域のみを渡す。この回路は、他の周波数及び雑音を排除して、選択されたＲＦ周波数すなわち通過帯域の周波数のみを中継及びブーストするように、基地局ＢＳから携帯電話２０へ中継された情報が回路内の帯域通過を調整するのに用いられることを可能にする。この実施形態では、全てのアナログ構成要素は、ＲＦ周波数において機能する。これは、比較的費用がかからないという利点を有するが、中間周波数（ＩＦ）において動作する回路が達成することができる、帯域外周波数及び雑音の除去を達成しない。
【００３４】
図１１は、アンテナＡＥ１と、ＲＦフィルターＦＬ１と、増幅器段Ａ１と、ミキサーＭ１と、局部発振器ＬＯ１と、増幅器段Ａ２と、ＩＦフィルターＦＬ２と、ＩＦ可変利得増幅器段Ａ３と、ミキサーＭ２と、ＲＦ増幅器段Ａ４と、ＲＦフィルターＦＬ３と、アンテナＡＥ２とを含むダウンリンク経路を有する中継器３１０の更なる実施形態を開示する。アップリンク経路が、アンテナＡＥ２と、ＲＦフィルターＦＬ４と、ＲＦ増幅器段Ａ５と、ミキサーＭ３と、局部発振器ＬＯ２と、ＩＦ増幅器段Ａ６と、ＩＦフィルターＦＬ５と、可変ＩＦ増幅器段Ａ７と、ミキサーＭ４と、ＲＦ増幅器段Ａ８と、ＲＦフィルターＦＬ６と、アンテナＡＥ１とを含む。図１０の回路と同様に、コントローラーＣは、携帯電話２０から動作周波数情報を受信し、局部発振器ＬＯ１及びＬＯ２を調整することによって、動作周波数の帯域通過を調整する。上記のように、この回路は、他の周波数及び雑音を排除して、選択されたＲＦ周波数すなわち通過帯域の周波数のみを中継及びブーストするように、基地局ＢＳから携帯電話２０へ中継された情報が回路内の帯域通過を調整することを可能にする。この実施形態では、フィルタリング機能及び増幅機能をＩＦ周波数範囲内で実施することができるため、図１０の回路の欠点は回避される。図１２の回路は図１１の回路と同じように動作するが、このとき、コントローラーＣにおけるデジタル処理が向上し、これは発振器ＬＯ１及びＬＯ２に対する制御の向上をもたらす。
【００３５】
図１１及び図１２に示されている回路では、フィルタリング及び増幅は、ＩＦ範囲内で実施される。知られているように、様々な周波数に同調することができる増幅器、フィルター、及び検出器を製造することは難しいが、同調可能な発振器を製造することは容易である。また、ＲＦ通信では、より低い中間周波数へ変換することは利点をもたらす。この理由は、ＲＦ増幅器は、より低いＩＦがより高い利得を可能にするように、より高い周波数の利得の限度を有するためである。また、ＩＦにおいて、フィルタリングにより密集している信号から単一周波数を抽出することはより容易であり、雑音もより排除しやすい。これは、フィルターの帯域幅が信号の周波数と比例して増大するためである。そのため、より狭い帯域幅及びより大きな選択度が、信号をＩＦに変換することによって達成することができる。用いられるＩＦは、１０．７ＭＨｚ又はその範囲内の周波数とすることができる。図１３は、これらの回路の操作方法を定義する。この方法では、中継器のハードウェア及びソフトウェアが通信のために初期化される。中継器障害検出は、障害の存在を発見する（find positive）ことができ、障害が発見された場合、中継器３１０はシャットダウンして指示を待つ。障害が検出されない場合、電話のソフトウェアは、基地局ＢＳからチャネル情報を回収し、この情報は中継器３１０へ送信される。次に、中継器３１０は、チャネル情報に従ってＶＣＯ周波数又は信号フィルターを調整し、ＲＦ電力及び利得を調整する。ここで、中継器３１０は、障害検出のモニタリングをすることができ、障害が検出された場合、中継器３１０は、障害情報を電話２０へ送信し、シャットダウンして更なる指示を待つ。障害が検出されない場合、チャネル情報は回収されて、このサイクルは連続して繰り返される。
【００３６】
図１４に示されているアンテナシステム４１０は、中継器３１０のアンテナＡＥ１及びＡＥ２を表すことができ、そのような中継器を越えて広範な適用範囲を有する。最適な動作のために、素子４２０及び４３０は、λ／４、２、又は１の長さを有することができる。素子４２０及び４３０は、図示されているアンテナ構造の一部であり、アンテナ素子４２０、４３０間に位置決めされた同調されるスロット素子４４０を有する。同調されるスロット素子４４０は、２つの選択された周波数帯域内でのアンテナ素子４２０、４３０による優先的な信号受信を有効化し、アンテナ素子４２０、４３０のそれぞれの電波を互いから分離させるという利点を有する。アンテナ素子４２０、４３０及び同調されるスロット素子４４０は、平面状とすることができ、導電性とすることができ、また誘電体シート４５０上に取り付けることができる。素子４２０、４３０、４４０は、誘電体層（図示せず）によって覆うことができる。アンテナ素子４２０、４３０及び同調されるスロット素子４４０は、銅シート材料であることができ、誘電体シート４５０は、ガラスエポキシ基板材料又は同様の物質であることができる。図１４に示されているように、同調されるスロット素子４４０は、２つの離間したセグメント、すなわちＣ字型セグメント４６０及び概ね直線状のセグメント４７０を有することができる。Ｃ字型セグメント４６０は、第１の方向（矢印Ａ）に延びる第１の直線状脚部４６２と、第２の方向（矢印Ｂ）に延びる第２の直線状脚部４６４とを有することができ、第２の方向は、第１の方向に対して直交することができる。Ｃ字型セグメント４６０は三角部分４６６も有することができる。直線状セグメント４７０は、三角部分４６６とともに鋭角（ａ）を形成することができ、また第１の直線状脚部４６２とともに第２の鋭角（ｂ）を形成することもできる。直線状セグメント４７０と三角部分４６６との間の間隔は、アンテナ素子４２０、４３０による１９００ＭＨｚの信号受信を可能にすることができ、直線状セグメント４７０と第１の直線状脚部４６２との間の間隔はアンテナ素子による８５０ＭＨｚの信号受信を有効化することができる。図１５は、無線周波数（ｆ）に対するアンテナ信号分離（ｉ）のプロットである。曲線Ａ（実線）は、同調されるスロット素子４４０を欠いたすなわち取り除いた状態で測定された値であり、一方で曲線Ｂ（破線）は図１４に示されているような同調されるスロット素子４４０を伴って測定された値である。同調されるスロット素子４４０は動作周波数Ｆ１においてほぼ無限の分離をもたらすことが明らかである。
【００３７】
信号の送受信、フィルタリング、増幅、局部発振器を用いたミキシング、及びアナログ信号形態とデジタル信号形態との間での変換の共通の機能は、当該分野においてよく知られており、そのため、これらの機能の更なる詳細及びこれらの動作の性質は、本明細書において更に記載されない。「Electrical Engineering Reference Manual」（ISBN: 9781591261117）は、その全体を引用することにより本明細書の一部をなし、本明細書に示されている要素及び機能に関する詳細及び技術サポートを提供する。主題装置及び主題方法の実施形態が本明細書において記載されている。それにもかかわらず、本開示の趣旨及び理解から逸脱することなく種々の変更形態を行うことができることが理解されるであろう。したがって、他の実施形態及び手法が、添付の特許請求の範囲内にある。
【００３８】
２０１１年９月２１日に出願された米国特許公開出願第１３／２３８,８９４号、２０１２年８月２０日に出願された同第１３／５９０,０５３号、２０１２年８月２１日に出願された同第１３／５９１,１５２号、及び２０１２年８月２１日に出願された同第１３／５９１１７１号は、その全体を本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。
【図１Ａ】
2014532332.tif 000003
【図１Ｂ】
2014532332.tif 000004
【図１Ｃ】
2014532332.tif 000005
【図２】
2014532332.tif 000006
【図３】
2014532332.tif 000007
【図４】
2014532332.tif 000008
【図５】
2014532332.tif 000009
【図６Ａ】
2014532332.tif 000010
【図６Ｂ】
2014532332.tif 000011
【図７】
2014532332.tif 000012
【図８】
2014532332.tif 000013
【図９】
2014532332.tif 000014
【図１０】
2014532332.tif 000015
【図１１】
2014532332.tif 000016
【図１２】
2014532332.tif 000017
【図１３】
2014532332.tif 000018
【図１４】
2014532332.tif 000019
【図１５】
2014532332.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月15日(2014.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アセンブリであって、
前記アセンブリのアンテナと電磁結合するように位置決めされた平面状の多層無線周波数結合プローブを備え、
前記平面状の多層無線周波数結合プローブは、低誘電率材料の第１の層と、パターン化された金属被覆の第２の層と、高誘電率材料の第３の層とを連続的に含む、平面状の多層構造を有する、アセンブリ。
【請求項２】
前記平面状の多層無線周波数結合プローブと連結されるとともに伝送路によって前記平面状の多層無線周波数結合プローブと電磁結合するように位置決めされる、外部アンテナ回路を更に備える、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
一対の離間した平面アンテナ素子と、平面状の同調されるスロット素子とを有する、平面に位置決めされたデュアルアンテナ分離回路を更に備え、
前記平面状の同調されるスロット素子は、前記一対の離間した平面アンテナ素子間に位置決めされ、
前記平面状の同調されるスロット素子は、Ｃ字型セグメント及び直線状セグメントを含む２つのセグメントを用いて２つの選択された周波数帯域内での前記一対の離間した平面アンテナ素子による信号受信を優先的に有効化し、
前記Ｃ字型セグメントは、第１の方向に延びる第１の直線状脚部と、第２の方向に延びる第２の直線状脚部と、三角部分とを有し、
前記直線状セグメントは、前記三角部分及び前記第１の直線状脚部上で収束する、請求項１または請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
レーダーシステムを更に備え、
前記レーダーシステムは、送信／受信アンテナと、送受信機と、メモリ内に記憶されているソフトウェアプログラムと、前記レーダーシステムとスリーブ筐体内で係合された携帯電話のプロセッサとの間の通信用回路とを有する、請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のアセンブリ。
【請求項５】
スリーブ内で通信インターフェースと取り外し可能に係合されるハンドヘルド電話と、
送信アンテナと、受信アンテナと、レーダー送受信機とを含む電子回路を有する前記スリーブと、
を備え、
前記ハンドヘルド電話は、信号プロセッサと、メモリデバイスとを有するコンピューター回路を有し、前記メモリデバイスは操作アルゴリズムを有し、
前記信号プロセッサは、前記ハンドヘルド電話のカメラによって観測される物体の速度を測定するように前記電子回路と通信することができる、アセンブリ。
【請求項６】
一対の離間した平面アンテナ素子と前記一対の離間した平面アンテナ素子間に位置決めされた平面状の同調されるスロット素子とを有する、平面構成のデュアルアンテナ分離回路を備え、
前記平面状の同調されるスロット素子は、２つのセグメントとしてＣ字型セグメント及び直線状セグメントを用いて、２つの選択された周波数帯内での前記一対の離間した平面アンテナ素子による信号受信を優先的に有効化し、
前記Ｃ字型セグメントは、第１の方向に延びる第１の直線状脚部と、第２の方向に延びる第２の直線状脚部と、三角部分とを有し、
前記直線状セグメントは、前記三角部分及び前記第１の直線状脚部上で収束する、アセンブリ。
【請求項７】
基地局から受信されるコマンドによってセルラーチャネルに同調可能な携帯電話を備え、
前記携帯電話は、スリーブアセンブリ内で入れ子になっており、前記スリーブアセンブリはチャネル選択性中継器を収容し、
前記チャネル選択性中継器は、前記携帯電話から受信される更なるコマンドによって前記セルラーチャネルに同調可能であり、
前記チャネル選択性中継器は、前記セルラーチャネル内で前記携帯電話及び前記基地局と信号交換を行うように適合されている、アセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
２０１１年９月２１日に出願された米国特許公開出願第１３／２３８,８９４号、２０１２年８月２０日に出願された同第１３／５９０,０５３号、２０１２年８月２１日に出願された同第１３／５９１,１５２号、及び２０１２年８月２１日に出願された同第１３／５９１１７１号は、その全体を本明細書に引用することにより本明細書の一部をなす。
［項目１］
携帯電話を入れ子関係に係合する再放射式携帯電話スリーブアセンブリであって、
包囲側壁と一体となった後部パネルと、係合された上記携帯電話を部分的に覆うように位置決めさている正面周囲リップとを有する筐体と、
上記筐体の後部パネル内に埋め込まれ、信号ブースト外部アンテナ回路と、信号ブースト中継器と、デュアルアンテナ分離回路とを提供する電気回路と
を備え、
上記電気回路は、レーダーイネーブルメントを更に含む、再放射式携帯電話スリーブアセンブリ。
［項目２］
上記信号ブースト外部アンテナ回路は、上記携帯電話のアンテナと電磁結合するように位置決めされる平面状の多層無線周波数結合プローブを有する、項目１に記載のスリーブアセンブリ。
［項目３］
上記信号ブースト中継器は、チャネル情報を受信するとともに上記チャネル情報を携帯電話のメモリ内に記憶することと、上記チャネル情報において指定されたチャネルに上記携帯電話を同調させることと、上記チャネル情報を上記携帯電話からチャネル選択性中継器へ送信することと、上記チャネル内の信号のみを渡すように上記チャネル選択性中継器を適合させることと、上記チャネル選択性中継器において停波信号を回収することと、上記チャネル内の信号のみを渡すように上記停波信号をフィルタリングすることと、上記チャネル内の信号を上記携帯電話へ送信することとを含む方法を用いる、項目１に記載のスリーブアセンブリ。
［項目４］
上記デュアルアンテナ分離回路は、一対の離間した平面アンテナ素子と、上記一対の離間した平面アンテナ素子間に位置決めされた平面状の同調されるスロット素子とを有し、上記同調されるスロット素子は、２つのセグメント、すなわちＣ字型セグメント及び直線状セグメントを用いて、２つの選択された周波数帯域内での上記アンテナ素子による信号受信を優先的に有効化し、上記Ｃ字型セグメントは、第１の方向に延びる第１の直線状脚部と、第２の方向に延びる第２の直線状脚部と、三角部分とを有し、上記直線状セグメントは、上記三角部分及び上記第１の直線状脚部上で収束する、項目１に記載のスリーブアセンブリ。
［項目５］
上記レーダーイネーブルメントは、ドップラー送信／受信アンテナと、レーダー送受信機と、上記携帯電話のメモリ内に記憶されているソフトウェアプログラムと、上記レーダー送受信機と上記携帯電話のプロセッサとの間の通信用回路とを用いる、項目１に記載のスリーブアセンブリ。
【国際調査報告】
2014532332.tif 000021