(57)【要約】  デュアルバンド印刷アンテナペアは双方のWLAN周波数バンド(2.4GHz/5GHz)で同時に動作する。アンテナペアは双方のアンテナ間で高いアイソレーションを提供する一方、効率的な無線パフォーマンスを有する。アンテナペアは、2.4GHz及び5GHzバンドで20dBより高いアイソレーションを達成する一方、アンテナは近接して配置される。2.4GHzにおけるアイソレーションを更に改善するために、直交アンテナ構成(直交偏波を活用すること)及び寄生素子を利用することで、高いアイソレーションが達成される。アンテナペア及び寄生素子は、印刷回路基板(PCB)上に印刷され、無線周波数(RF)インタフェースに対して比較的僅かなコストしか増やさない。PCBは、アンテナ禁止領域とともに金属シャーシの上部に固定され、パフォーマンスを向上させるために金属シャーシの角に覆い被さる。
2016513427.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
第1側面及び第2側面を有する基板と、
前記基板の前記第1側面に配置される第1アンテナと、
前記基板の前記第2側面に配置される第2アンテナと、
前記第1及び第2アンテナ間に配置される寄生素子と、
を有し、前記第1及び第2アンテナは、前記第1及び第2アンテナからの放射が直交偏波を有するように、前記基板の前記第1及び第2側面に配置される、装置。
【請求項２】
前記基板が第3側面を含み、当該装置は、
前記基板の前記第3側面に配置される第3アンテナと、
前記第2及び第3アンテナ間に配置される別の寄生素子と、
を更に有する請求項1に記載の装置。
【請求項３】
前記基板が、地板を提供する第1材料と、少なくとも部分的に前記第1材料上に配置される第2材料とを含み、前記第1及び第2アンテナは、少なくとも部分的に前記第2材料上に配置される第3材料から形成され、前記寄生素子は前記地板に結合される、請求項1に記載の装置。
【請求項４】
前記第1及び第2材料は印刷回路基板を形成し、前記第3材料は、前記印刷回路基板上に印刷される前記第1アンテナを形成する第1金属要素と、前記印刷回路基板上に印刷される前記第2アンテナを形成する第2金属要素とを含む、請求項3に記載の装置。
【請求項５】
前記第1金属要素は第1マイクロストリップパッチアンテナを形成し、前記第2金属要素は第2マイクロストリップパッチアンテナを形成し、前記基板の第1側面は前記基板の第2側面に隣接する、請求項4に記載の装置。
【請求項６】
前記第1及び第2マイクロストリップパッチアンテナは4分の1波長アンテナを含む、請求項5に記載の装置。
【請求項７】
前記4分の1波長アンテナは平面逆Fアンテナ(PIFA)である、請求項6に記載の装置。
【請求項８】
当該装置が、前記基板を配置する金属シャーシをさらに有し、前記第1及び第2側面の少なくとも一部分は、前記金属シャーシの第1及び第2側面を超えて広がる、請求項1に記載の装置。
【請求項９】
寄生素子を有するマルチバンド・ワイヤレス・ワイドエリアネットワーク・アンテナを動作させる方法であって、
第1周波数範囲内の第1周波数で第1信号を第1アンテナから送信するステップと、
前記第1アンテナから送信する一方、第2周波数範囲内の第2周波数で第2信号を第2アンテナから送信するステップであって、前記第2信号は、アイソレーションを形成するために前記第1信号に直交して送信される、ステップと、
前記第1及び第2アンテナからの送信のうちの少なくとも何れかに応じて、前記寄生素子を介する電流を生成するステップであって、前記電流は前記第1及び第2信号を更に分離するように電界を形成する、ステップと、
を有する方法。
【請求項１０】
前記第1周波数範囲は2.41GHz及び2.48GHz間の周波数を含み、前記第2周波数範囲は5.17GHz及び5.82GHz間の周波数を含む、請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記第1アンテナからの送信するステップ及び前記第2アンテナから送信するステップが同時に行われ、前記第1及び第2アンテナ間の前記アイソレーションは20dBより大きい、請求項10に記載の方法。
【請求項１２】
前記第1アンテナから送信する一方、前記第2周波数範囲内の第3周波数を有する受信される第3信号を前記第2アンテナから受信するステップを更に有する請求項9に記載の方法。
【請求項１３】
前記第2アンテナから送信する一方、前記第1周波数範囲内の第4周波数を有する受信される第4信号を前記第1アンテナから受信するステップを有する請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記第1及び第2アンテナから送信する一方、第3周波数範囲内の第3周波数で第3信号を第3アンテナから送信するステップをする請求項9に記載の方法。
【請求項１５】
前記第1及び第2アンテナが複数入力複数出力アンテナである、請求項9に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は高いアイソレーションを有するデュアルバンドアンテナ等に関連する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスローカルエリアネットワーク(WLAN)はサービス及び/又はネットワーク接続に対するアクセスをユーザに提供するために使用される。WLANは一般的には電気電子技術者協会(IEEE)802.11で規定される一群の規格に従う。WLANは、非認可の産業科学医療(ISM)用の周波数スペクトル領域で動作してもよい。多くの国々に関し、これらのバンドにおける通信チャネルは、2.41ギガヘルツ(GHz)ないし2.48GHzの間(2.4Gバンド又は2.4GHzとして知られている)或いは5.17GHzないし5.82GHzの間(5GHzバンド又は5GHzとして知られている)に配置される。
【０００３】
いくつかのIEEE802.11x規格のデュアルバンドの性質は、アンテナが双方の周波数バンドで動作することを要求する。更に、他の規格は複数入力複数出力(MIMO)アンテナの利用を必要とし、高いデータレートを達成するために複数の送信/受信アンテナが同時に動作する。
【発明の概要】
【０００４】
デュアルバンド印刷アンテナ対は双方のWLAN周波数バンド(2.4GHz/5GHz)で同時に動作する。アンテナ対は、双方のアンテナ間で高いアイソレーション(又は分離度)を提供する一方、効率的な無線パフォーマンス(over  the  air  performance)を有する。アンテナ対は、2.4GHz及び5GHzバンドで20dBより高いアイソレーションを達成する一方、アンテナを近接して配置させる。2.4GHzにおけるアイソレーションを更に改善するために、直交アンテナ構成(直交偏波を活用する)及び寄生素子を利用することで、高いアイソレーションが達成される。アンテナ対及び寄生素子は、印刷回路基板(PCB)上に印刷され、無線周波数(RF)インタフェースに対して比較的僅かなコストしか増やさない。PCBは、アンテナ禁止領域とともに金属シャーシ(又は金属筐体)の上部に固定され、パフォーマンスを向上させるために金属シャーシの角に覆い被さる。
【０００５】
別の実施形態において、別の周波数バンドで動作する追加的なアンテナ及び/又は追加的な寄生素子が、アイソレーションを提供するように使用されてもよい。
【０００６】
一実施形態において、装置は第1及び第2の側を有する基板を有する。第1アンテナは基板の第1の側に配置される。第2アンテナは基板の第2の側に配置される。寄生素子は第1及び第2アンテナ間に配置される。第1及び第2アンテナは、第1及び第2アンテナからの放射が直交偏波を有するように、基板の第1及び第2の側に配置される。寄生素子は、第1及び第2アンテナ間のアイソレーションを更に提供するように電場を形成する。
【０００７】
方法の実施形態は、寄生素子を有するマルチバンドワイヤレスワイドエリアネットワークアンテナを動作させることを含む。本方法は、第1周波数範囲内の第1周波数で第1信号を第1アンテナから送信するステップを含む。第1アンテナが第1信号を送信している間に、第2信号が、第2アンテナから第2周波数範囲内の第2周波数で送信される。第2信号は、アイソレーションを形成するために第1信号に直交して送信される。少なくとも第1及び第2アンテナのうちの何れかからの送信に応じて、寄生素子を介する電流が生成される。電流は第1及び第2信号を更に分離するように電界を形成する。
【０００８】
別の装置の実施形態では、装置は地板を有するPCBを含む。PCBは第1の側及び第2の側を有する。第1マイクロストリップアンテナは、第1の側に配置され、第1周波数範囲内で第1信号を放射する。第2マイクロストリップアンテナは第2の側に配置される。第2マイクロストリップアンテナは、第2周波数範囲内で第2信号を放射し、第2信号は第1信号に直交する。寄生素子は第1及び第2アンテナの間に配置される。寄生素子は、地板に結合され、第1及び第2信号を放射する第1及び第2アンテナのうちの少なくとも一方に応じてアイソレーション電場(electronic  isolation  field)を生成する。プロセッサ読み取り可能なメモリは、プロセッサ読み取り可能な命令を保存し、少なくとも1つのプロセッサは、プロセッサ読み取り可能な命令を実行し、第1及び第2マイクロストリップアンテナに第3及び第4信号を出力する。第1マイクロストリップアンテナが、ネットワークにアクセスするための第1情報を含む第1信号を放射するように、第3信号は、ネットワークにアクセスするための第1情報を表現する。第2マイクロストリップアンテナが、ネットワークにアクセスするための第2情報を含む第2信号を放射するように、第4信号は、ネットワークにアクセスするための第2情報を表現する。
【０００９】
この「発明の概要」は、以下の詳細な説明で更に説明される選択された概念を簡易な形式で紹介するために与えられる。この「発明の概要」は、請求項に記載される事項のうち主要な特徴或いは本質的な特徴を特定するようには意図されておらず、請求項に記載される事項の範囲を決定する際の補助として使用されることも意図されてない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】高いアイソレーションを有するデュアルバンドアンテナを上から見た図である。
【図２】メタルシャーシに結合される高いアイソレーションを有するデュアルバンドアンテナを上から見た図である。
【図３】図2に示されるPCBの側面側の断面図である。
【図４Ａ】寄生素子を有する/有しないPCBにおける特定の電場を示す。
【図４Ｂ】寄生素子を有する/有しないPCBにおける特定の電場を示す。
【図４Ｃ】寄生素子を有する/有しないPCBにおける特定の電場を示す。
【図４Ｄ】寄生素子を有する/有しないPCBにおける特定の電場を示す。
【図５Ａ】伝送散乱パラメータS12を利用して寄生素子を有する/有しないアンテナ間のアイソレーションを示す。
【図５Ｂ】伝送散乱パラメータS12を利用して寄生素子を有する/有しないアンテナ間のアイソレーションを示す。
【図５Ｃ】寄生素子を利用するアンテナ効率を示す。
【図５Ｄ】寄生素子を利用するアンテナ効率を示す。
【図６】高いアイソレーションを有するマルチバンドアンテナの作動方法を示す。
【図７】例示的なゲーム及びメディアシステムの等角図である。
【図８】ゲーム及びメディアシステムのコンポーネントについての例示的な機能ブロック図である。
【図９】一形態のネットワークアクセス可能なコンピューティング装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
少なくとも2つのアンテナを利用する恩恵を最大化するために(すなわち、より高いチャネル容量及びデータレートを得るために)、実施形態では、2つのアンテナ間の放射カップリングは比較的低くなっている(例えば、20dB未満(＜20dB))。スペースが限られている比較的小さな形状因子を有するコンピューティングデバイスの形態では、アンテナ間の分離度は容易には増やせない。更に、アンテナを比較的近くに配置することは、トランシーバに接近することを認めることになり、長い同軸ケーブルやストリップラインの利用を妨げる。従って、実施形態では、電気的に互いに近接してはいるが十分に分離されたアンテナを有することが望ましい。
【００１２】
従って、本技術の主要な特徴は、密接に近接した配置と高いアイソレーションとを許容する直交配置及び寄生素子を有する特定のアンテナ技術を少なくとも含む。直交配置は直交偏波を利用してアイソレーションを提供し、寄生素子はアイソレーション電場を形成することによりアンテナ間のアイソレーションを更に促進する。追加的な周波数バンドに対して、より多くのアンテナ及び/又は寄生素子が利用されてもよい。(複数)側面に配置されるアンテナペアを有するPCBが金属シャーシから張り出すことは、アンテナキャリアを利用することなく、効率的なアンテナパフォーマンスを許容する。
【００１３】
図1は実施形態による高いアイソレーションを有するデュアルバンドアンテナを上から見た図である。特に、図1は、基板100の側面(又は側)104に配置されるアンテナ102と、基板100の側面(又は側)105に配置されるアンテナ101とを示す。側面105は側面104に隣接する。一実施形態において、基板100は90度の角を形成する4側面を有する四角形の基板である。代替的な実施形態において、基板100は他の幾何学的形状であってもよい。一実施形態において、基板100は約54.5mm(側面105)×約79.2mm(側面104)のサイズを有する。
【００１４】
一実施形態において、アンテナ101及び102は異なる幾何学的形状を有してもよい。例えば、アンテナ101及び102は1つ又は複数の分岐を有してもよい。本願で説明されるように、寄生素子も様々な形状をとってよい。例えば、寄生素子103はL字状に形成されてもよい。一実施形態において、アンテナ101及び102だけでなく寄生素子103も近似的に同じ長さを有してもよい。
【００１５】
一実施形態において、図2に示されるように、信号はケーブル206及び207によりアンテナ101及び102に搬送され、アンテナ101及び102はともにWLAN周波数バンド(2.4GHz/5GHz)を同時に放射してもよい。特に、ケーブル206及び207は、それぞれ、アンテナ101及び102の給電点101b及び102bに信号を供給する及びそこから信号を受信する。実施形態において、アンテナ101及び102はともにWLAN周波数バンド(2.4GHz/5GHz)を同時に受信してもよい。実施形態において、アンテナ101はWLAN周波数バンドで信号を受信する一方、アンテナ102はWLAN周波数バンドで信号を放射してもよい。一実施形態において、ケーブル206及び207はマイクロストリップ又は他のタイプの信号経路であってもよい。一実施形態において、ケーブル206及び207を介してアンテナ101及び102により供給又は受信される信号は、無線周波数インタフェース回路及び/又はプロセッサのトランシーバにより提供される。
【００１６】
一実施形態において、アンテナ101及び102は、基板100の表面上に金属材料又は要素(エレメント)を印刷することにより形成されるマイクロストリップパッチアンテナである。一実施形態において、基板100は図3に示すようなPCB200である。PCB200は下位の地板301、材料302及び金属材料303を含み、これらは、一実施形態では、材料表面302及び地板301上に、アンテナ101及び102又はマイクロストリップパッチアンテナを形成する。金属材料303を支持する材料302及び地板301の厚みは異なってもよい。材料302は、空気であってもよいし、或いは、FR-4(又はガラス繊維強化エポキシ積層)又はデュロイド(Duroid)のような一般的なPCB材料であってもよい。
【００１７】
一実施形態において、アンテナ101及び102は、ある波長の2分の1波長のアンテナを有するマイクロストリップパッチアンテナであり、その波長は、動作周波数を媒体中の光速で除算(スケーリング)したものに逆比例する関係により判明する。
【００１８】
代替実施形態において、アンテナ101及び102は4分の1波長のマイクロストリップアンテナである。一実施形態において、アンテナ101及び102は平面逆Fアンテナ(Planar  inverted  F-antennas：PIFA)であり、これは、半波長アンテナと比較して小型のサイズを有する4分の1波長マイクロストリップアンテナのうちの特定のタイプである。アンテナの全長は、1つより多い数の周波数バンドをカバーするために給電点から伸びる複数の分岐の選択肢とともに、近似的に動作周波数における波長の4分の1である。PIFAアンテナは、アンテナを50オームのシステムインピーダンスに整合させるためのシャントインダクタンス(shunt  inductance)を提供するために、アンテナ給電点の近くに配置される短絡点を有する。一実施形態では、図1に示されるような、アンテナ101に対する短絡素子101a及びアンテナ102に対する短絡素子102aがその機能を提供する。
【００１９】
一実施形態において、アンテナ101及び102を有する基板100は、複数入力複数出力(MIMO)コンピューティングデバイスで動作するPIFAアンテナである。一般的なMIMOコンピューティングデバイスにおいて、2アンテナ間のアイソレーションは一般的には複数の要因に依存する。
【００２０】
例えば、アンテナ間の物理的な隔たりはアイソレーションをもたらす。一般に、アンテナを大きく隔てるほど、アイソレーションは高くなる。
【００２１】
偏波による区別もアイソレーションをもたらす。直交する形式で配置される2つのアンテナは、直交する偏波を有し、それらの間の分離度を増進する。
【００２２】
実施形態では、コンピューティングデバイスのスペースの制約に起因して、物理的な隔たりは増やせないかもしれない。偏波による区別は、(アンテナ偏波の純度又は精度(purity)に依存して)或る程度のアイソレーションをもたらすが、特定の実施形態では十分でないかもしれない。更なるアンテナアイソレーションを提供するために、外部素子すなわち寄生素子103がアンテナ101及び102の間に配置される。一実施形態において、寄生素子103は、PCB200に印刷される金属材料であり、地板301に直接的に接続され、所望の高いアイソレーション周波数で4分の1波長に類似する全長を有する。
【００２３】
図2は、偏波による区別を活用して直交形式で配置される一実施形態におけるアンテナ101及び102(PIFAアンテナ)を示す。寄生素子103は、地板301に接続され、アンテナ101及び102の間に配置され、更なるアイソレーションを提供する。アンテナ101及び102を配置するPCB200は、直交する金属シャーシ側面201a-bから張り出す又は伸びるアンテナ禁止領域(antenna  keep  out  area)202とともに、広い金属シャーシ201の上に設けられる。一実施形態において、PCB200は、直交する金属シャーシ側面201a-bから約10.6mmだけ超えて伸びる。一実施形態において、波線及び側面104、105はアンテナ禁止領域を規定する。一実施形態において、アンテナ禁止領域202は、側面104及び105の各々の端部(エッジ)から約8mmである。一実施形態において、アンテナ禁止領域202は金属シャーシ201上には設けられない。
【００２４】
アンテナ101及び102に近接する寄生素子103に起因して、寄生素子103に電流が誘発される。従って、2.4GHz付近の周波数で共鳴するこの誘導電流のいくらかが、空間に再び放射される。アンテナ101、102からの電場と寄生素子103からの電場とは一緒に加えられ、トータル電場(total  electric  field)を形成する。寄生素子103からの電場の寄与は、異なる空間領域に対して建設的又は破壊的な(強め合う又は弱め合うような)形式で、アンテナ101及び102からの電場に加わる。この加算が破壊的である場合、特定の空間点におけるトータル電場はゼロになる。その空間領域が、反対側のアンテナの給電点で生じる場合、アンテナ101及び102間に最小のカップリング状態が存在する。
【００２５】
代替実施形態において、異なる周波数バンドで動作し及び寄生素子に整合する追加的なアンテナが使用されてもよい。例えば、第3アンテナが、アンテナ101の向かい側の側面108に配置され、2.4GHz及び5GHz周波数バンドとは異なる周波数で信号を放射及び受信してもよい。3つのアンテナ(101、102及び側面108の追加的なアンテナ)に対する更なるアイソレーションを提供する追加的なアイソレーション電場を提供するために、追加的なアンテナとアンテナ102との間に追加的な寄生素子が配置されてもよい。一実施形態において、追加的な寄生素子は側面104及び/又は108に配置されてもよい。
【００２６】
更に別の実施形態では、n-1個の寄生素子とともにn個の周波数バンドで動作するn個のアンテナが、基板上に形成され、偏波特性を利用し、n個のアンテナを更に分離するためにn-1個の寄生素子から追加的なアイソレーション電場を提供する。
【００２７】
図4A-Dは、寄生素子103を導入する前後におけるPCB200上の電場を示す。図4Aは、2.4GHz信号がアンテナ101に入力される場合に、寄生素子103が無いPCB200における電場を示す。図4Bは、2.4GHz信号がアンテナ102に入力される場合に、寄生素子103が無いPCB200における電場を示す。図4Cは、2.4GHz信号がアンテナ101に入力される場合に、寄生素子103が有るPCB200における電場を示す。図4Dは、2.4GHz信号がアンテナ102に入力される場合に、寄生素子103が有るPCB200における電場を示す。
【００２８】
図4A-Dに示されるヌル領域400-403は、寄生素子により誘発される相殺電場(cancelling  electric  field)又はアイソレーション電場を示す。当業者は、ヌル領域400-403は最も集中したヌル領域を示す、ということを認めるであろう。アイソレーション電場は、ヌル領域400-403から放射状に広がり、徐々に散逸する。図4C-Dに示されるように、寄生素子103が使用される場合、アンテナ101及び102の給電点101b及び102bの近辺に、比較的大きなヌル領域402及び403が形成される。特に、PCB200上で一方のアンテナにより形成される電場は、他方の(反対側の)アンテナの給電点を包囲する領域でヌル領域(例えば、ヌル領域402又は403)を形成する。これらのヌル領域402-403は、寄生素子103が、反対側のアンテナ給電点の領域で相殺電場干渉を形成したことを意味し、これはアンテナ101及び102間のアイソレーションを改善することを促す。
【００２９】
比較のため、図4A-Bは、寄生素子103が使用されない場合のPCB200上のヌル領域400-401を示す。ヌル領域400-401は、図4C-Dに示されるように寄生素子が使用される場合に形成されるヌル領域402-403と同程度に大きくはなく、アンテナ給電点付近にも存在しない。ヌル領域400-401は大きくなくかつアンテナ給電点付近に存在しないので、この形態ではアンテナ間のアイソレーションは小さくしか形成されない。
【００３０】
図5A-Bは伝送散乱パラメータS12用いてアンテナ101及び102間のアイソレーションを示す。パラメータS12は、或るアンテナにより放射されるエネルギのうちどの程度のエネルギが他のアンテナにより吸収されるかを示す。S12パラメータが低いほど、アンテナ分離度は大きい。一実施形態では、アンテナ間のアイソレーションは、2.4GHzバンド及び5GHzバンドのような様々な全ての周波数バンドを通じて-20db未満のS12パラメータを有する。
【００３１】
図5Aは寄生素子103が無い場合のアンテナ101及び102のアイソレーションを示す。点線はS12パラメータを示し、実線はS11アンテナ整合パラメータを示す。図示されるように、最大のネガティブS12パラメータ(最低値)は、2.4GHzバンド(2.41GHzないし2.48GHz)において、-12dbを示す。
【００３２】
これに対して、図5Bは寄生素子103が有る場合のアンテナ101及び102のアイソレーションを示す。点線はS12パラメータを示し、実線はS11アンテナ整合パラメータを示す。図5Bに示されるように、寄生素子103の破壊的な電場干渉により、2.4GHzバンド近辺でS21に下降するノッチ(ノッチ効果)が生じる。寄生素子103を利用する場合、2.4GHz及び5GHzの双方に関し、-20dbより低いことがわかる。図5Aに示される寄生素子103を利用しない場合の-12dbと比較すると、最大のネガティブS12パラメータは、2.4GHzバンドで-24dbに達している。
【００３３】
5GHzでノッチ又は高いアイソレーションが必要な実施形態では、5GHz付近の周波数で木共鳴するように第2寄生素子が使用されてもよい。
【００３４】
図5C-Dは、寄生素子103を利用することが、アンテナの放射特性にほとんど影響しないことを示す。特性(パフォーマンス)は、一般に、アンテナ効率の観点から測定される。このパラメータは、アンテナから注入される電力のうちどの程度の電力が空間に放射されるかを示す。比率に関し、パラメータはdb単位で表現されてもよい。アンテナ効率パラメータが0dbに近いほど、アンテナは多くのエネルギを放射する。-3dbのアンテナ効率は、そのアンテナが熱的な散逸などに起因して約50％の電力を失うことを意味する。
【００３５】
図5Cは、実線で示されるアンテナ101の放射効率と点線で示されるアンテナ101のトータル(total)放射効率とを示す。同様に、図5Dは、実線で示されるアンテナ102の放射効率と点線で示されるアンテナ102のトータル放射効率とを示す。図から理解できるように、アンテナ101及び102の双方に関し、放射効率及びトータル放射効率は2.4GHz及び5.0GHzで高いままであり、これは、注入される電力のほとんどが空間に放射されることを示す。特に、アンテナ101及び102の効率は、2.4GHz及び5.0GHzバンドにおいて-2dbより高い。これは、非常に分離されたこれらのアンテナでさえ優れた無線パフォーマンスが得られることを示す。
【００３６】
一実施形態において、アンテナ101及び102を有する基板100は、ビデオゲームコンソール及び/又はメディアコンソールのようなコンピューティングデバイスに包含され、この点については図7及び図8に関して説明される。一実施形態において、アンテナ101及び102を有する基板100は、コンソールを介してネットワーク及び/又はインターネットにアクセスするために使用される。代替実施形態において、アンテナ101及び102を有する基板100は、少なくとも、セルラ電話機、モバイルデバイス、内蔵システム、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、サーバ及び/又はデータセンタ等に包含されてもよい。
【００３７】
図6は様々な実施形態による高いアイソレーションを有するデュアルバンドアンテナを動作させるためのフローチャートを示す。実施形態において、図6に示されるステップは、ハードウェア(例えば、アンテナ、プロセッサ、メモリ、セル、回路)、ソフトウェア(例えば、オペレーティングシステム、ソフトウェアコンポーネント、アプリケーション、ドライバ、マシン/プロセッサで実行可能な命令)、又は、ユーザによる単独の又は組み合わせによる処理を表す。当業者は、実施形態が図示されるものより少ない又は多いステップを含んでよいことを理解するであろう。様々な実施形態において、説明されるステップは、説明される順序で完結してもよいし、同時に又は異なる順序で行われてもよい。
【００３８】
一実施形態において、図6に示される方法は、アンテナ101及び102だけでなく寄生素子103の動作も示す。
【００３９】
ステップ600は、第1周波数範囲内の第1周波数で第1信号を第1アンテナから送信することを示す。例えば、アンテナ101が、或る周波数バンドで信号を送信する。
【００４０】
ステップ601は、第1アンテナから送信する一方で、第2周波数範囲内の第2周波数で第2信号を第2アンテナから送信する。第2信号はアイソレーションを形成するように第1信号に対して直交して送信される。一実施形態では、アンテナ102が第2信号を送信する。
【００４１】
ステップ602は、第1及び第2アンテナからの送信のうちの少なくとも1つに応じて、寄生素子を介する電流を生成することを示す。電流は第1及び第2信号を更に分離するように電場を形成する。一実施形態では、寄生素子103が使用される。
【００４２】
ステップ603は、第1アンテナから送信する一方で、第2周波数範囲内の第3周波数を有する受信される第3信号を第2アンテナから受信することを示す。
【００４３】
ステップ604は、第2アンテナから送信する一方で、第1周波数範囲内の第4周波数を有する受信される第4信号を第1アンテナから受信することを示す。
【００４４】
ステップ605は、第1及び第2アンテナから送信する一方で、第3周波数範囲内の第3周波数で第3信号を第3アンテナから送信することを示す。
【００４５】
この方法は、図6に示される概略的方法では議論されない他のステップ、処理及び/又は詳細を含んでもよい。ここで言及される他のステップ、処理及び/又は詳細は、実現手段に依存して、本方法の一部分となってもよい。
【００４６】
一実施形態において、アンテナ101、102及び寄生素子103を有する基板を含むコンピューティングデバイスは、ビデオゲーム及び/又はメディアコンソールであってもよいが、それに限定されない。図7は、例示的なゲーム及びメディアコンソールを説明するために使用され、より一般的に言えば、ゲーム及びメディアコンソールを含む例示的なゲーム及びメディアシステムを説明するために使用される。図7についての以下の説明は、本願で説明される概念が組み込まれてよい適切なコンピューティングデバイスの簡易な一般的な説明を提供するように意図される。図7のシステムは単なる具体例に過ぎないことが理解される。さらに具体例として、ここで説明される実施形態は、クライアントコンピューティングデバイスに常駐する又はそれにより実行されるブラウザアプリケーション又はソフトウェアアプリケーションの何れかを介して、様々なクライアントコンピューティングデバイスを利用して実現されてもよい。図7に示されるように、ゲーム及びメディアシステム1000は、ゲーム及びメディアコンソール(以後、「コンソール」と言及する)1002を含む。一般に、コンソール1002は一種のクライアントコンピューティングデバイスである。コンソール1002は、コントローラ10041及び10042により表現される1つ以上の無線コントローラに応対するように構成される。コンソール1002は、光ストレージディスク1008により表現されるような様々な形態の携帯用ストレージ媒体をサポートする内部ハードディスクドライブ及び携帯用メディアドライブ1006を備える。適切な携帯用ストレージ媒体の具体例は、DVD、CD-ROM、ゲームディスク等を含む。コンソール1002は、取り外し可能なフラッシュタイプのメモリユニット1040を受けるための2つのメモリユニットカードレセプタクル(受け口)10251及び10252も含む。コンソール1002におけるコマンドボタン1035は、ワイヤレスペリフェラルサポートをイネーブル及びディセーブルにする。
【００４７】
図7に示されるように、コンソール1002は、1つ以上のデバイスと無線で通信するための光ポート1030と、追加的なコントローラ又は他のペリフェラルに対するワイヤレスコネクション(無線接続)をサポートするための2つのUSBポート10101及び10102とを有する。実施形態において、追加的なポートの数及び形態は変更されてよい。電源ボタン1012及び取り出しボタン1014は、コンソール1002の正面に設けられてもよい。電源ボタン1012は、ゲームコンソールに電力を印加するために選択され、他の機能及び制御に対するアクセスを提供することも可能であり、取り出しボタン1014は、光ストレージディスク1008の挿入及び取り出しを可能にするために携帯用メディアドライブ1006のトレイを開閉(又は出し入れ)する。
【００４８】
コンソール1002は、A/Vインタフェースケーブル1020を介してテレビジョン又は他のディスプレイ(例えば、ディスプレイ1050)に接続する。一実施形態において、コンソール1002は、A/Vケーブル1020を用いるコンテンツが保護されるディジタル通信用に構成される専用A/Vポートを備える(A/Vケーブル1020は、例えば、高解像度ディスプレイ1050又は他のディスプレイデバイスにおいて高解像度マルチメディアインタフェース(HDMI（登録商標）)ポートに結合するのに適したA/Vケーブル等である)。電源ケーブル1022はゲームコンソールに電力を供給する。コンソール1002は、インターネットのようなネットワークに対するアクセスを促すために、ケーブル又はモデムコネクタ1024により表現されるように、ブロードバンド機能を更に備えてもよい。ブロードバンド機能は、ワイヤレスフィデリティ(Wi-Fi)ネットワークのようなブロードバンドネットワークを介して無線により提供されてもよい。
【００４９】
各々のコントローラ1004は、有線又は無線インタフェースを介してコンソール1002に結合される。説明される実施形態において、コントローラ1004は、USB対応(USBコンパチブル)であり、無線又はUSBポート1010によりコンソール1002に結合される。コンソール1002は、多種多様な任意のユーザ対話手段を備えていてもよい。図7に示される例では、各々のコントローラ1004は、2つの親指スティック10321及び10322と、Dパッド1034と、ボタン1036と、2つのトリガ1038とを備える。これらのコントローラは、単なる代表例に過ぎず、既存の他のゲームコントローラが、図7に示すものに対して置換又は追加されてもよい。
【００５０】
一実施形態において、ユーザは、身振り(ジェスチャ)、接触(タッチ)又は声によりコンソール1002に対する入力を行ってもよい。一実施形態において、光I/Oインタフェースはユーザのジェスチャを受けて変換(翻訳又は解釈)する。別の実施形態において、コンソール1002は、ユーザからの声及びジェスチャを受信及び解釈するためにナチュラルユーザインタフェース(NUI)を含む。代替実施形態において、フロントパネルサブアセンブリ1142は、音声コマンドのようなユーザの接触又は音声を受信及び解釈するためのタッチインタフェース及びマイクロフォンを含む。
【００５１】
一実施形態において、メモリユニット(MU)1040は、追加的な携帯用ストレージを提供するためにコントローラ1004に挿入されてもよい。ポータブルMUは、他のコンソールでプレイを行う場合に、ユーザが、使用する同じパラメータを保存できるようにする。この実施形態では、各々のコントローラは2つのMU1040に対応するように構成されるが、2つより多い又は少ないMUが使用されてもよい。
【００５２】
ゲーム及びメディアシステム1000は、一般に、メモリ媒体に保存されるゲーム(例えば、ビデオゲーム)をプレイするだけでなく、電子的及びハードメディアソースの双方から、ゲームをダウンロードしてプレイするように、及び、予め記録された音楽及びビデオを再生するように構成される。様々な保存の提案に関し、ハードディスクドライブから、光ディスクドライブ(例えば、1008)から、オンラインソースから、或いは、MU1040から、タイトルが再生されてもよい。ゲーム及びメディアシステム1000が再生することが可能なメディアタイプの具体例は、例えば、以下のものを含む：
＿CD及びDVDディスクから、ハードディスクドライブから、或いは、オンラインストリーミングメディアソースから再生されるゲームタイトル。
【００５３】
＿ポータブルメディアドライブ1006内のCDから、ハードディスクドライブにおけるファイルから(例えば、あるメディアフォーマットの音楽)、或いは、オンラインストリーミングメディアソースから再生されるディジタル音楽。
【００５４】
＿ポータブルメディアドライブ1006内のDVDから、ハードディスクドライブにおけるファイルから(例えば、アクティブストリーミングフォーマット)、或いは、オンラインストリーミングメディアソースから再生されるディジタルオーディオ/ビデオ。
【００５５】
コンソール1002は、動作中に、コントローラ1004から入力を受信し、ディスプレイ1050に情報を表示するように構成される。例えば、コンソール1002は、ディスプレイ1050にユーザインタフェースを表示し、ユーザがコントローラ104を用いてゲームを選択することを許容し、後述するように状態可解性情報(state  solvability  information)を表示することが可能である。
【００５６】
図8は、ゲーム及びメディアシステム1000の機能ブロック図であり、ゲーム及びメディアシステム1000の機能要素を詳細に示す。コンソール1002は、CPU1100と、様々なタイプのメモリにアクセスするプロセッサを支援するメモリコントローラ1102を有し、メモリは例えばフラッシュROM1104、RAM1106、ハードディスクドライブ1108、及び、ポータブルメディアドライブ1006等を含む。一実施形態において、CPU1100は、レベル1キャッシュ1110及びレベル2キャッシュ1112を含み、データを一時的に保存し、従ってハードディスクドライブ1108に対してなされるメモリアクセスサイクルの回数を減らし、これにより処理速度及びスループットを改善する。一実施形態におけるCPU1100及びメモリコントローラ1102はプロセッサ103及びエンジン105に対応し、一実施形態におけるRAM1106はメモリ102に対応する。
【００５７】
CPU1100、メモリコントローラ1102及び様々なメモリデバイスは1つ以上のバスを解して相互接続される。この実現手段で使用されるバスの詳細は、本願で説明される対象事項の理解に特に関連はしていない。しかしながら、そのようなバスは、任意の様々なバスアーキテクチャを利用する、シリアル及びパラレルバス、メモリバス、ペリフェラルバス、プロセッサ又はローカルバスのうちの1つ以上を含んでもよいことは、理解されるであろう。具体例として、そのようなアーキテクチャは、ISA(Industry  Standard  Architecture)バス、MCA(Micro  Channel  Architecture)バス、EISA(Enhanced  ISA)バス、VESA(Video  Electronics  Standards  Association)ローカルバス、及び、メザニンバスとしても言及されるPCI(Peripheral  Component  Interconnects)バスを含むことが可能である。
【００５８】
一実施形態において、CPU1100、メモリコントローラ1102、ROM1104及びRAM1106は共通モジュール1114に統合される。この実施形態では、ROM1104は、PCIバス及びROMバス(何れも図示されていない)を介してメモリコントローラ1102に接続されるフラッシュROMとして構成される。RAM1106は、別個のバスを介してメモリコントローラ1102により独立して制御される複数のDDR-SDRAM(Double  data  Rate  Synchronous  Dynamic  RAM)として構成される。ハードディスクドライブ1108及びポータブルメディアドライブ1006は、PCIバス及びATアタッチメント(ATA)バス1116を介してメモリコントローラ1102に接続されるように示される。しかしながら、別の実施形態では、別のタイプの専用データバス構造が代替的に適用されてもよい。
【００５９】
一実施形態において、RAM1106は1つ以上のプロセッサ読み取り可能なメモリを表現してもよい。一実施形態において、RAM1106はワイドI/O-DRAMであってもよい。代替的に、RAM1106は、LPDDR3-DRAM(Low  Power  Double  Data  Rate  3  dynamic  random  access  memory)メモリ(低電力DDR、モバイルDDR(MDDR)又はmDDRとしても知られている)であってもよい。
【００６０】
一実施形態において、RAM1106は、半導体基板に配置されるICにおける1対所のメモリセルのアレイを含む。一実施形態において、RAM1106は、CPUとは別個にパッケージされるデバイスに収容される統合されるモノリシック回路に含まれる。
【００６１】
RAM1106は、少なくとも、ダイナミックランダムアクセスメモリ(DRAM)、分子電荷ベースの(ZettaCore)DRAM、フローティングボディDRAM及びスタティックランダムアクセスメモリ(SRAM)を含む他のタイプの揮発性メモリと置換されてもよい。特定のタイプのDRAMは、ダブルデータレートSDRAM(DDR)或いは後世代のSDRAM(例えば、「DDRn」)を含む。
【００６２】
ROM1104も同様に他のタイプの不揮発性メモリと置換されてもよく、他のタイプの不揮発性メモリは、少なくとも、EEPROM(electrically  erasable  program  read-only  memory)、FALSH(NAND及びNOR-FLASHを含む)、ONO-FLASH、磁気抵抗又は磁気RAM(MRAM)、強誘電体RAM(FRAM（登録商標）)、ホログラフィック媒体、オボニック/フェーズチャージ、ナノクリスタル、ナノチューブRAM(NRAM-Nantero)、MEMSスキャニングプローブシステム、MEMSカンチレバースイッチ、ポリマ、分子、ナノフローティングゲート、及び、シングルエレクトロン等のタイプを含む。
【００６３】
3次元グラフィックス処理ユニット1120及びビデオエンコーダ1122は、高速及び高解像度(例えば、高解像度(HD))グラフィックス処理のためのビデオ処理パイプラインを形成する。データは、ディジタルビデオバスを介して、グラフィックス処理ユニット1120からビデオエンコーダ1122に搬送される。オーディオ処理ユニット1124及びオーディオコーデック(コーダ/デコーダ)1126は、様々なディジタルオーディオフォーマットのマルチチャネルオーディオ処理のための対応するオーディオ処理パイプラインを形成する。オーディオデータは、オーディオ処理ユニット1124とオーディオコーデック1126との間で通信リンクを介して搬送される。ビデオ及びオーディオ処理パイプラインは、テレビジョン又は他のディスプレイへの送信のためにデータをA/V(オーディオ/ビデオ)ポート1128に出力する。説明される実施形態において、ビデオ及びオーディオ処理コンポーネント1120-1128はモジュール1114に搭載される。
【００６４】
図8は、USBホストコントローラ1130及びネットワークインタフェース1132を含むモジュール1114を示す。USBホストコントローラ1130は、CPU1100及びメモリコントローラ1102とバス(例えば、PCIバス)を介して通信するように示され、ペリフェラルコントローラ10041-10044に対するホストとして応対する。ネットワークインタフェース1132は、ネットワーク(例えば、インターネット、ホームネットワーク等)に対するアクセスを提供し、イーサーネットカード、モデム、ワイヤレスアクセスカード、ブルートゥースモジュール、ケーブルモデム等を含む広範囲に及ぶ様々な有線又は無線のインタフェースコンポーネントであってもよい。
【００６５】
一実施形態において、図2に示されるようなPIFAアンテナ101及び102並びに寄生素子103を有するPCB200は、ネットワークインタフェース1132に含まれる。一実施形態において、ネットワークインタフェース1132は、ネットワーク(又はインターネット)にアクセスするための信号を、ケーブル106及び107を介して、PIFAアンテナ101及び102に出力する。一実施形態において、プロセッサはPCB200に配置されてもよい。一実施形態において、インターネットにアクセスするための信号は、TCP/IP(Transmission  Control  Protocol/Internet  Protocol)情報を表す1つ以上の信号を含んでもよい。代替実施形態において、プロセッサは、インターネットにアクセスするためのウェブアドレスとして知られるユニフォームリソースロケータ(URL)を含む信号を出力する。
【００６６】
図8に示される実現手段において、コンソール1002は、4つのコントローラ10041-10044をサポートするコントローラサポートサブアセンブリ1140を含む。コントローラサポートサブアセンブリ1140は、例えばメディア及びゲームコントローラのような外部制御装置との有線及び無線の処理をサポートする任意のハードウェア及びソフトウェアコンポーネントを含んでよい。正面パネルI/Oサブアセンブリ1142は、電源ボタン1012、取り出しボタン1014、任意のLED(発光ダイオード)、或いは、コンソール1002の外部表面に現れるその他のインジケータのうちの複数の機能をサポートする。サブアセンブリ1140及び1142は、1つ以上のケーブルアセンブリ1144を介して、モジュール1114と通信する。他の実施形態において、コンソール1002は追加的なコントローラサブアセンブリを含むことが可能である。説明される実現手段は、モジュール1114に伝達されることが可能な信号を送受信するように構成される光I/Oインタフェース1135も示す。
【００６７】
MU10401及び10402はそれぞれMUポート「A」10301及び「B」10302に接続可能であるように示される。追加的なMU(例えば、MU10403-10406)は、コントローラ10041及び10042に接続可能であるように、すなわち各々のコントローラの2つのMUであるように示される。コントローラ10042及び10044はMUを受けるように構成されることが可能である。各々のMU1040は、ゲーム、ゲームパラメータ及びその他のデータが保存される追加的なストレージを提供する。一実施形態において、他のデータは、ディジタルゲームコンポーネント、実行可能なゲームアプリケーション、ゲームアプリケーションを展開する命令群、及び、メディアファイル等のうちの任意のものを含むことが可能である。コンソール1002又はコントローラに挿入されると、メモリコントローラ1102はMU1040にアクセスすることが可能である。
【００６８】
システム電源モジュール1150は、ゲームシステム1000のコンポーネントに電力を提供する。ファン1152はコンソール1002内の回路を冷やす。
【００６９】
プロセッサ読み取り可能な命令を有するアプリケーション1160は、ハードディスクドライブ1108に保存される。コンソール1002が電源投入されると、アプリケーションの様々な部分が、CPU1100で実行するために、RAM1106及び/又はキャッシュ1110及び1112にロードされる。CPU1100で実行するために、様々なアプリケーションがハードディスクドライブに保存されることが可能である。一実施形態において、CPU1100は、アンテナ101及び102に信号を出力させるプロセッサ読み取り可能な命令を有するアプリケーション1160を実行する。
【００７０】
コンソール1002は通信サブシステム1170を含むようにも示され、通信サブシステム1170は1つ以上の他のコンピューティングデバイス(例えば、他のコンソール)にコンソール1002を通信可能に結合するように構成される。通信サブシステム1170は、1つ以上の異なる通信プロトコルに対応する(コンパチブルな)有線及び/又は無線通信装置を含んでよい。非限定的な例として、通信サブシステム1170は、無線電話ネットワーク、或いは、有線又は無線のローカル又はワイドエリアネットワークを介して通信するように構成されてもよい。一実施形態において、通信サブシステム1170は、コンソール1002が、インターネットのようなネットワークを介して、他の装置へ及び/又は他の装置からメッセージを送信及び/又は受信することを許容してもよい。特定の実施形態において、ダウンロードリクエストを送信するため、ディジタルコンテンツのダウンロード及びアップロードを有効にするために、通信サブシステム1170を利用して、コーディネータ及び/又はその他のコンピューティングデバイスと通信することが可能である。より一般的には、通信サブシステム1170は、コンソール1002がピアツーピア通信に参加できるようにすることが可能である。
【００７１】
ゲーム及びメディアシステム1000は、当該システムを、ディスプレイ1050(図7)、テレビジョン、ビデオプロジェクタ又はその他のディスプレイデバイスに単に接続することにより、スタンドアローンシステムとして動作してもよい。スタンドアローンモードにおいて、ゲーム及びメディアシステム1000は、1人以上のプレーヤが、ゲームをプレイする、或いは、例えば映画を鑑賞することにより或いは音楽を聴くことにより、ディジタルメディアを視聴することを可能にする。しかしながら、ネットワークインタフェース1132或いはより一般的に通信サブシステム1170を介して利用可能なブロードバンド接続との一体化により、ゲーム及びメディアシステム1000は、更に、ピアツーピアネットワークのようなより大きなネットワークゲーム接続における参加者として機能してもよい。
【００７２】
上記のコンソール1002は、図1に示されるような基板100及びアンテナ101、102並びに寄生素子103を有するコンピューティングデバイスの単なる一例である。上述したように、本願で説明される実施形態を使用することが可能な他の様々なタイプのコンピューティングデバイスが存在する。
【００７３】
図9は、図1に示されるような基板100及びアンテナ101、102並びに寄生素子103を有するコンピューティングデバイスの一形態を示すブロック図である。最も基礎的な構成において、コンピューティングデバイス1800は典型的には1つ上のCPU及び1つ以上のGPUを含む1つ以上の処理ユニット1802を含む。コンピューティングデバイスの具体的な構成及び種類に依存して、システムメモリ1804は、揮発性メモリ1805(例えば、RAM)、不揮発性メモリ1807(例えば、ROM、フラッシュメモリ等)又はそれらの何らかの組み合わせを含んでもよい。この最も基本的な構成は図9において点線1806で示される。追加的に、デバイス1800は追加的な特徴/機能を有してもよい。例えば、デバイス1800は、磁気又は光ディスク又はテープ(これらに限定されない)を含む追加的なストレージ(取り外し可能及び/又は取り外し可能でないものを含む)を含んでもよい。そのような追加的なストレージは、図9において、取り外し可能なストレージ1808及び取り外し可能でないストレージ1810により示される。
【００７４】
デバイス1800は、デバイスが他のデバイスと通信することを許容する1つ上のネットワークインタフェース及びトランシーバのような通信コネクション1812を含んでもよい。デバイス1800は、キーボード、マウス、ペン、音声入力装置、タッチ入力装置、ジェスチャ入力装置などのような入力デバイス1814を有してもよい。ディスプレイ、スピーカ、プリンタ等のような出力デバイスが含まれてもよい。これらのデバイスは当該技術分野で知られているので、ここで詳細には説明されない。
【００７５】
発明システムについての上記の詳細な説明は、説明及び記述の目的で与えられている。発明システムを網羅するように或いは説明された具体的な形態に限定するようには意図されてはいない。上記の教示において、多くの修正及び変形が可能である。説明される実施形態は、発明システム及びその実用的応用例の原理を最良に説明し、それにより、想定される特定の利用形態に相応しい様々な実施形態及び様々な修正とともに、当業者が発明システムを最良に利用できるように選択されている。発明システムの範囲は添付の特許請求の範囲によって規定されることが意図される。
【図１】
2016513427.tif 000003
【図２】
2016513427.tif 000004
【図３】
2016513427.tif 000005
【図４Ａ】
2016513427.tif 000006
【図４Ｂ】
2016513427.tif 000007
【図４Ｃ】
2016513427.tif 000008
【図４Ｄ】
2016513427.tif 000009
【図５Ａ】
2016513427.tif 000010
【図５Ｂ】
2016513427.tif 000011
【図５Ｃ】
2016513427.tif 000012
【図５Ｄ】
2016513427.tif 000013
【図６】
2016513427.tif 000014
【図７】
2016513427.tif 000015
【図８】
2016513427.tif 000016
【図９】
2016513427.tif 000017
【国際調査報告】
2016513427.tif 000018
2016513427.tif 000019
2016513427.tif 000020