Патент на изобретение №2354043

(54) УСТРОЙСТВО СВЯЗИ С ВНУТРЕННЕЙ АНТЕННОЙ СИСТЕМОЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к устройствам связи, имеющим внутреннюю антенную систему. Техническим результатом является расширение области применения. Устройство (100, 500, 800) связи включает в себя корпус (115) и антенную систему. Корпус (115) содержит, по меньшей мере, одну металлическую часть (110) и, по меньшей мере, одну неметаллическую часть (105). Антенная система предназначена для настройки устройства (100, 500, 800) связи, чтобы испускать сигналы на одной или более частотах. Антенная система размещена в неметаллической части (105) корпуса (115). 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству связи, более конкретно к устройству связи, имеющему внутреннюю антенную систему.

Уровень техники

Для устройств связи, таких как радиотелефоны, рынок диктует необходимость все меньших размеров. Спрос потребителей и пользователей продолжил тенденцию к серьезному уменьшению размера этих устройств связи. Потребители дополнительно очень заинтересованы в телефонах меньших размеров со скрытыми (внутренними) антеннами, которые не допускают повреждения вследствие задевания за одежду или другие объекты. Уменьшение размера и желательность наличия внутренней антенны представляет дополнительные сложности для разработчиков устройств, чтобы добиться достаточной электрической производительности антенн.

С увеличением использования устройств беспроводной связи доступный спектр, чтобы транспортировать сигналы связи, становится ограниченным. Во многих случаях сетевые операторы предоставляют услуги на нескольких полосах частот, чтобы вместить всех клиентов. Например, сетевые операторы, предоставляющие услуги по стандарту глобальной системы мобильной связи (GSM) в полосе частот 850 МГц или 900 МГц, также могут предоставлять услуги по стандарту системы цифровой связи (DCS) в полосе частот 1800 МГц или системы персональной связи (PCS) в полосе частот 1900 МГц. Сетевые операторы дополнительно предлагают другие услуги, такие как доступ к системам глобального позиционирования (GPS), которые работают на частоте 1,575 ГГц, системам стандарта Bluetooth на частоте 2,4 ГГц и системам стандарта универсальной службы мобильной связи (UMTS), которая использует спектр от 1,92-1,98 ГГц для передачи и 2,11-2,17 ГГц для приема. Дополнительно, чтобы удовлетворить потребность для различных услуг, изготовители устройств разрабатывают аналогичные устройства связи для нескольких полос частот и протоколов связи. Следовательно, желательно, чтобы устройства связи, такие как сотовые радиотелефоны, имели возможность передавать данные на нескольких частотах с использованием нескольких протоколов связи при компактном размере.

Краткое описание чертежей

Прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают идентичные или функционально аналогичные элементы на всех отдельных представлениях и которые вместе с нижеприведенным подробным описанием содержатся и составляют часть описания изобретения, служат для того, чтобы дополнительно проиллюстрировать различные варианты осуществления и описать различные принципы и преимущества в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 1 – вид в перспективе одного варианта осуществления устройства связи.

Фиг. 2 – это вид в поперечном разрезе устройства связи фиг. 1.

Фиг. 3 иллюстрирует электронную систему для использования в устройстве связи.

Фиг. 4 иллюстрирует изображение с частным разрезом устройства связи с внутренней антенной системой.

Фиг. 5 – это вид в перспективе второго варианта осуществления устройства связи с передвижным корпусом в открытом положении.

Фиг. 6 – это вид в перспективе устройства связи фиг. 5 с передвижным корпусом в закрытом положении.

Фиг. 7 – это вид в поперечном разрезе устройства связи фиг. 6.

Фиг. 8 – это вид в перспективе третьего варианта осуществления устройства связи с передвижным корпусом в открытом положении.

Фиг. 9 – это вид в перспективе устройства связи фиг. 8 с передвижным корпусом в закрытом положении.

Фиг. 10 – это вид в поперечном разрезе устройства связи фиг. 9.

Осуществление изобретения

Как и требуется, подробные варианты осуществления настоящего изобретения раскрыты в данном описании. Тем не менее, следует понимать, что раскрытые варианты осуществления являются просто примерными для изобретения, которое может быть реализовано в различных формах. Поэтому раскрытые в данном описании конкретные структурные и функциональные подробности не должны интерпретироваться как ограничивающие, а рассматриваться просто как основа для формулы изобретения и как показательная основа для разъяснения специалистом в данной области техники различных вариантов осуществления настоящего изобретения практически во всех надлежащим образом детальных структурах. Дополнительно, используемые в данном описании термины и фразы не предназначены, чтобы быть ограничивающими, а наоборот, чтобы предоставлять доступное описание изобретения.

Термины “a” и “an” при использовании в данном описании задаются как один или более одного. Термин “множество” при использовании в данном описании задается как два или более двух. Термин “другой” при использовании в данном описании задается как, по меньшей мере, второй или больший. Термины “включающий в себя” и/или “имеющий” при использовании в данном описании задаются как содержащий (т.е. расширяемый язык). Термин “подсоединенный” при использовании в данном описании задается как подключенный, хотя и не обязательно напрямую и необязательно механически. Термины “программа”, “программное приложение” и т.п. при использовании в данном описании задаются как последовательность инструкций, разработанных для выполнения в вычислительной системе. Программа, вычислительная программа или программное приложение может включать в себя подпрограмму, функцию, процедуру, метод объекта, реализацию объекта, исполняемое приложение, апплет, сервлет, исходный код, объектный код, совместно используемую библиотеку/динамически подключаемую библиотеку и/или другую последовательность инструкций, разработанных для выполнения в вычислительной системе.

Концепция настоящего изобретения может быть преимущественно использована в любом электронном продукте, требующем прием и передачу RF-сигналов. Радиотелефонный блок может быть сконструирован в соответствии со стандартом аналоговой связи или стандартом цифровой связи. Радиотелефонный блок, как правило, включает в себя радиочастотное (RF) передающее устройство, RF-приемное устройство, контроллер, антенну, аккумулятор, дуплексный фильтр, синтезатор частот, процессор сигналов и пользовательский интерфейс, включающий в себя, по меньшей мере, одно из клавишной панели, дисплея, контрольных переключателей и микрофона. Радиотелефонный блок также может включать в себя устройство приема сообщений. Электронные компоненты, содержащиеся в сотовом телефоне, двухстороннем приемо-передающем радиоустройстве или селективном приемо-передающем радиоустройстве и т.п., хорошо известны в данной области техники и могут быть встроены в устройство связи настоящего изобретения.

Устройство 100 связи (только в качестве примера) реализовано в форме сотового радиотелефона, имеющего традиционную схему сотового приемо-передающего радиоустройства, известную в данной области техники, и не описано в данном документе для простоты. Хотя изобретение проиллюстрировано в данном документе со ссылкой на сотовый радиотелефон, изобретение альтернативно применимо к другим устройствам связи, таким как, например, устройства обмена сообщениями, личные цифровые помощники и персональные вычислительные машины с поддержкой связи, мобильные радиотелефоны с трубкой, беспроводные радиотелефоны и т.п.

Сотовый телефон включает в себя традиционные аппаратные средства сотовых телефонов (также не представлены для простоты), например пользовательские интерфейсы, которые интегрированы в компактный корпус, и дополнительно включает в себя антенную систему в соответствии с настоящим изобретением. Каждое конкретное беспроводное устройство предоставляет возможности реализации этой концепции и средство, выбранное для каждого варианта применения.

Проиллюстрированное устройство 100 связи включает в себя корпус 115 для покрытия, защиты и поддержки внутренних компонентов, помещенных в него. В качестве примера, предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения описан в связи со стационарным корпусом, таким как корпус 115 фиг. 1. Тем не менее, специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что настоящее изобретение также применимо к съемному дополнительному корпусу, такому как съемная лицевая панель, описанная в Патенте (США) номер 5884772, выданном 23 марта 1999 года Флойду и другим и озаглавленном “Electronic Device Having Multiple User Interface Configurations”, который переуступлен правопреемнику настоящего изобретения и содержится в данном описании по ссылке. Аналогично, настоящее изобретение в равной степени применимо к сменным крышкам для корпусов, таким как описанные в Патенте (США) номер 5745566, выданном 28 апреля 1998 года Петрелле и другим и озаглавленном “Portable Communication Device Having Removable Escutcheon Elements”, который переуступлен правопреемнику настоящего изобретения и содержится в данном описании по ссылке.

В соответствии с настоящим изобретением корпус 115 содержит, по меньшей мере, одну неметаллическую часть 105 и, по меньшей мере, одну металлическую часть 110. По меньшей мере, одна неметаллическая часть 105, например, может быть изготовлена посредством методики формования пластиков под давлением, хорошо известной в данной области техники. По меньшей мере, одна металлическая часть 110 предоставляет привлекательный внешний вид пользователю устройства при более компактном размере, чем корпус, полностью состоящий из неметаллического материала. По меньшей мере, одна металлическая часть 110, например, может быть изготовлена с помощью любого металлического материала, которым с электрической точки зрения является любой физический элемент, имеющий очень высокую электропроводимость. Эти материалы включают в себя сплавы из золота, серебра, меди и железа магния и могут включать в себя изделия, которые имеют очень низкое сопротивление по отношению к потоку электронов на нужной частоте. По меньшей мере, одна металлическая часть 110 обеспечивает лучшую прочность, жесткость и износостойкость по сравнению с другими более легкими и тонкими материалами, например пластиком или другими неметаллическими материалами.

Фиг. 2 – это вид в поперечном разрезе устройства 100 связи фиг. 1. Как проиллюстрировано, устройство 100 связи включает в себя корпус 115 и множество внутренних компонентов. Корпус 115 содержит множество внутренних компонентов, обеспечивающих покрытие, защиту и основание. Множество внутренних компонентов, например, может включать в себя радиочастотное (RF) приемо-передающее устройство 210 (или альтернативно, отдельное RF-передающее устройство и RF-приемное устройство (не показано)), радиочастотный (RF) тестовый порт 213, аккумулятор 215, SIM-карту (модуль идентификации абонента) 220, гнездо 225 для наушников, динамик 240, дисплей 230 и т.п. Множество внутренних компонентов в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно включает в себя резонатор 200, антенный вал 205 и антенную вилку 245. Множество внутренних компонентов дополнительно включает в себя, как описано выше в данном документе, различные компоненты, предоставляющие функциональность контроллера, одного или более фильтров, частотного синтезатора, процессора сигналов и т.п. Печатная плата 235 предоставляет электрическое соединение и механическую конструкцию между множеством внутренних компонентов в рамках устройства 100 связи, как проиллюстрировано ранее.

В соответствии с настоящим изобретением, антенная система для устройства 100 связи включает в себя резонатор 200, антенный вал 205 и антенную вилку 245. Резонатор 200 может быть сконструирован различными способами и с помощью различных технологий, хорошо известных в данной области техники. Например, резонатор 200 может быть спиральной вертикальной гибкой штыревой антенной, меандровым герметизированной гибким шнуром, меандровой негерметизированной гибкой платой, одной или более меандровыми проводами, любым сочетанием активных и пассивных излучателей и т.п. Антенная система функционирует с использованием сочетания всех механических частей, которые составляют антенную систему, и своих механических контактов, необходимых, чтобы транспортировать RF-сигнал от и к печатной плате (PCB) 235, включающей в себя резонатор 200, антенный вал 205, присоединенный между резонатором 200 и антенной вилкой 245, и антенную вилку 245, присоединенную между антенным валом 205 и печатной платой 235. Как проиллюстрировано, антенная вилка 245 выполняет контакт с печатной платой 235. Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что механизмом, выполняющим контакт с печатной платой, альтернативно может быть пружина, фиксатор или любая другая проводящая структура в соответствии с настоящим изобретением. Антенная система настраивает структуру, чтобы испускать сигналы на соответствующей частоте. Антенная система подсоединена и соответствует схеме в рамках множества внутренних компонентов, таких как приемо-передающее RF-устройство 210, как известно в данной области техники.

Как проиллюстрировано, антенные элементы антенной системы, используемой для связи, размещены в неметаллической части 105 корпуса 115 в соответствии с настоящим изобретением. Размещение резонатора 200, антенного вала 205 и антенной вилки 245 в неметаллической части 105 уменьшает вероятность того, что антенная система расстраивается от нужной частоты или экранируется, тем самым предоставляя общую эффективность испускания сигналов.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения антенная система устройства 100 связи дополнительно электромагнитно подсоединена к металлической части 110 корпуса 115. Подсоединение металлической части 110 к внутренней антенне 200 и антенной вилке 205 обеспечивает увеличение эффективной площади поверхности антенны, тем самым повышая производительность приема и передачи общей антенной системы. Таким образом, металлическая часть 110 выступает в качестве второго резонатора для антенной системы.

Фиг. 3 иллюстрирует один вариант осуществления электронной системы 300 для использования в рамках устройства связи в соответствии с настоящим изобретением. Фиг. 3 дополнительно иллюстрирует отношение различных частей электронной системы 300 с различными частями корпуса 115. Как проиллюстрировано, электронная система 300 в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения содержит печатную плату 305, аналогичную печатной плате 235, ранее описанной в данном документе. Печатная плата 235 и ассоциативно связанные внутренние компоненты, соединенные между собой, предпочтительно размещены в металлической части 110 корпуса 115, как описано выше в данном документе. Электронная система 300 дополнительно предпочтительно содержит множество антенн 310, содержащихся в неметаллической части 105 корпуса 115. Множество антенн 310, например, может включать в себя первую антенну 315, настроенную, чтобы работать на полосах частот 800 и/или 1800 МГц, вторую антенну 320, настроенную, чтобы работать в полосах частот GPS и/или Bluetooth, третью антенну 325, настроенную, чтобы работать в полосе частот UMTS, и/или четвертую антенну 330, настроенную, чтобы работать в полосах частот 900 и/или 1900 МГц. Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что множество антенн 310 может включать в себя любое сочетание антенных систем, настроенных на любое сочетание полос частот, как требуется в соответствии с настоящим изобретением. Многополосная частотная характеристика, например, может включать в себя работу на частотах 800 МГц, 900 МГц, 1575 МГц, 1800 МГц, 1900 МГц, 2100 МГц, 2400 МГц и т.п. Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что множество антенн 310 может быть использовано для всех протоколов связи, таких как беспроводная ЛВС (беспроводная локальная вычислительная сеть), AMPS (развитая мобильная телефонная служба), DAMPS (цифровая развитая мобильная телефонная служба), TDMA (множественный доступ с временным разделением сигналов), CDMA (множественный доступ с кодовым разделением сигналов), GSM (глобальная система мобильной связи), Bluetooth (технология, которая соединяет электронные устройства друг с другом на коротких расстояниях), GPS (система глобального позиционирования), UMTS (универсальная система мобильной связи) и т.п. Дополнительно следует принимать во внимание, что множество антенн 310 может быть использовано для передачи и приема данных, например, при работе с GPRS (общая служба пакетной радиопередачи), EDGE (EDGE-устройство – это физическое устройство, которое может передавать пакеты между устаревшим типом сети, такой как сеть Ethernet, и сетью ATM с использованием информации канального уровня и сетевого уровня), 3G (третье поколение беспроводной связи) для облегчения использования беспроводных цифровых камер, доступа в Интернет и т.п.

Каждая из множества антенн 310 предпочтительно имеет несколько выходов, которые подключены к PCB 305, и их сигналы распространяются надлежащим схемам посредством использования одного или более многопортовых антенных переключателей, таких как многопортовый антенный переключатель 345, проиллюстрированный на фиг. 3. Соединенными между каждой из множества антенн 310 и многопортовым антенным переключателем 345 являются одна или более согласованных схем/RF-портов, таких как согласованная схема и RF-порт 335 и вторая согласованная схема и RF-порт 340, как проиллюстрировано на фиг. 3.

Электронная система 300, проиллюстрированная и описанная в данном документе, обеспечивает эффективное, компактное использование пространства для устройства связи с несколькими полосами частот и операционными возможностями протоколов, при этом обеспечивая, что производительность электроники соответствует ожиданиям клиентов.

Фиг. 4 иллюстрирует изображение с частным разрезом устройства 400 связи с внутренней антенной системой в соответствии с настоящим изобретением. Как проиллюстрировано, кластер внутренних антенн (резонатор), например множество антенн 310, проиллюстрированных и описанных выше в данном документе для фиг. 3, могут быть объединены с помощью гибких капсул, чтобы сформировать антенный кластер 405. Например, первая антенна 315, вторая антенна 320, третья антенна 325 и четвертая антенна 330 могут быть объединены в один антенный кластер 405. Антенный кластер 405 подсоединен к печатной плате 305, как описано выше в данном документе для фиг. 3. Печатная плата 305 содержится в металлической части 110 устройства связи, как описано выше в данном документе для фиг. 3.

Антенный кластер 405 отличается тем, что имеет свои элементы (т.е. множество антенн 310) встроенными в одну диэлектрическую матрицу. Предпочтительно каждая из множества антенн в антенном кластере имеет независимые частотные выходы для улучшения RF-фильтрации. Отдельные антенны кластера могут быть организованы в 2^K различных комбинаций, где K – это число элементов, объединяющих антенный кластер 405. Антенный кластер 405 может быть организован с элементами в одной или нескольких плоскостях, т.е. один элемент под другим или один элемент поверх другого. Расстояние между элементами антенного кластера 405 управляет общим объемом элементов, т.е. близость отдельных элементов уменьшает отдельный размер каждого элемента. Позиционирование и расстояние между элементами антенного кластера 405 управляет частотной характеристикой и размером антенны. Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что отдельные антенны антенного кластера 405 могут быть сконструированы посредством использования одной или более известных технологий, включая спиральную вертикальную гибкую штыревую антенну, печатный гибкий шнур, меандровые линии и/или меандровые провода. Посредством смешения технологий частотная характеристика также оптимизируется.

Каждая антенна антенного кластера может иметь один или несколько резонансов, пересекающих или нет частоты других элементов, чтобы создать широкополосные характеристики. Антенный кластер имеет множество входов в качестве элементов или искусственно добавленных выходов, чтобы выбирать только нужные частоты и помогать процессу фильтрации и очищения сигнала, для которого должна быть выполнена постобработка посредством схемы устройства. Антенный кластер позволяет устройству связи работать на нескольких частотах, т.е. восьми, десяти или более частотах в зависимости от числа элементов антенного кластера 405.

Фиг. 5-7 иллюстрируют второй вариант осуществления устройства связи. Конкретно, фиг. 5-7 иллюстрируют устройство 500 связи откидного типа. Как проиллюстрировано, устройство 500 связи откидного типа содержит базовый корпус 525 и откидной корпус 530. Откидной корпус 530 – это предпочтительно навесная крышка, которая закрывается, чтобы сделать устройство 500 связи откидного типа более компактным и защитить клавишную панель или другой пользовательский интерфейс (не показан), размещенный на базовом корпусе 525, от случайного ввода данных. Откидной корпус 530 вращается относительно базового корпуса 525 в плоскости, перпендикулярной плоскости базового корпуса 525. В качестве примера, устройство связи, например радиотелефон, может содержать два плоских элемента, соединенных шарниром.

Когда радиотелефон не используется, два плоских элемента закрыты и располагаются параллельно (см. фиг. 6). Когда радиотелефон используется, два плоских элемента открыты относительно друг друга, раскрывая такие элементы, как сенсорная панель, экран, микрофон и/или динамик (см. фиг. 5).

Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что базовый корпус 525 и откидной корпус 530 могут иметь и/или содержать печатные платы (PCB) с электронными компонентами, аудиоустройства, камеры, дисплеи, металлические экраны и металлический корпус, а также проводку, чтобы соединять электрические компоненты, чтобы формировать электрические схемы и т.п. Например, в соответствии с настоящим изобретением базовый корпус 525 и/или откидной корпус 530 могут содержать, по меньшей мере, часть электронной системы 300, описанной выше в данном документе и проиллюстрированной на фиг. 3.

Ссылаясь на фиг. 5 и 6, базовый корпус 525 устройства 500 связи откидного типа в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, одну базовую металлическую часть 510 и, по меньшей мере, одну базовую неметаллическую часть 505. Базовая металлическая часть 510 и базовая неметаллическая часть 505 изготовлены аналогично металлической части 110 и неметаллической части 105, описанных выше в данном документе для фиг. 1.

Аналогично, откидной корпус 530 устройства 500 связи откидного типа в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, одну откидную металлическую часть 520 и, по меньшей мере, одну откидную неметаллическую часть 515. Откидная металлическая часть 520 и откидная неметаллическая часть 515 изготовлены аналогично металлической части 110 и неметаллической части 105, описанных выше в данном документе для фиг. 1.

Как проиллюстрировано на фиг. 6, когда откидной блок находится в закрытом положении, базовая металлическая часть 510 и откидная металлическая часть 520 предпочтительно практически совпадают. Аналогично, когда откидной блок находится в закрытом положении, базовая неметаллическая часть 505 и откидная неметаллическая часть 515 практически совпадают.

Фиг. 7 – это вид в поперечном разрезе устройства 500 связи откидного типа фиг. 5 и 6. Конкретно, фиг. 7 иллюстрирует вид в поперечном разрезе устройства 500 связи откидного типа в закрытом положении, как проиллюстрировано выше на фиг. 6. Как проиллюстрировано, устройство 500 связи откидного типа включает в себя базовый корпус 525, откидной корпус 530 и множество внутренних компонентов. Множество внутренних компонентов предпочтительно включает в себя электронную систему 300, описанную выше в данном документе. Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что множество внутренних компонентов может содержаться в базовом корпусе 525, в откидном корпусе 530 или в их сочетании. Множество внутренних компонентов, например, может включать в себя радиочастотное (RF) приемо-передающее устройство 720 (или альтернативно, отдельное RF-передающее устройство и RF-приемное устройство (не показано)), радиочастотный (RF) тестовый порт 723, аккумулятор 725, интерфейс 735 разъема зарядного устройства и дополнительных устройств, динамик 750, дисплей 745, вибратор 740 и т.п. Множество внутренних компонентов в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно включает в себя резонатор 200, антенный вал 205 и антенную вилку 215, как описано выше в данном описании. Множество дополнительных компонентов дополнительно включает в себя, как описано выше в данном документе, различные компоненты, предоставляющие функциональность контроллера, одного или более фильтров, частотного синтезатора, процессора сигналов и т.п. Одна или более печатных плат 730 предоставляет электрическое соединение и механическую конструкцию между множеством внутренних компонентов в рамках устройства 500 связи откидного типа, как проиллюстрировано ранее.

Фиг. 8-10 иллюстрируют третий вариант осуществления устройства связи. Конкретно, фиг. 8-10 иллюстрируют устройство связи 800 лопастного типа. Как проиллюстрировано, устройство связи 800 лопастного типа содержит базовый корпус 825 и вращающуюся часть корпуса, выполненную в виде лопасти (далее – лопастной корпус 830). Лопастный корпус 830 предпочтительно механически присоединен к базовому корпусу 825 таким образом, что лопастный корпус 830 вращается в плоскости, параллельной базовому корпусу 825, для открытия и закрытия устройства связи 800 связи лопастного типа. Когда радиотелефон используется, два плоских элемента открыты относительно друг друга, раскрывая такие элементы, как клавишная панель, микрофон и/или динамик (см. фиг. 8). Когда радиотелефон не используется, два плоских элемента закрыты и располагаются параллельно (см. фиг. 9).

Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что базовый корпус 825 и лопастный корпус 830 могут иметь и/или содержать печатные платы (РСВ) с электронными компонентами, аудиоустройства, камеры, дисплеи, металлические экраны и металлический корпус, а также проводку, чтобы соединять электрические компоненты, чтобы формировать электрические схемы и т.п. Например, в соответствии с настоящим изобретением базовый корпус 825 и/или лопастный корпус 830 могут содержать, по меньшей мере, часть электронной системы 300, описанной выше в данном документе и проиллюстрированной на фиг. 3.

Ссылаясь на фиг. 8 и 9, базовый корпус 825 устройства 800 связи лопастного типа в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, одну базовую металлическую часть 810 и, по меньшей мере, одну базовую неметаллическую часть 805. Базовая металлическая часть 810 и базовая неметаллическая часть 805 изготовлены аналогично металлической части 110 и неметаллической части 105, описанных выше в данном документе для фиг. 1.

Аналогично, лопастный корпус 830 устройства 800 связи лопастного типа в соответствии с настоящим изобретением содержит, по меньшей мере, одну лопастную металлическую часть 820 и, по меньшей мере, одну лопастную неметаллическую часть 815. Лопастная металлическая часть 820 и лопастная неметаллическая часть 815 изготовлены аналогично металлической части 110 и неметаллической части 105, описанных выше в данном документе для фиг. 1.

Как проиллюстрировано на фиг. 9, когда лопастный блок находится в закрытом положении, базовая металлическая часть 810 и лопастная металлическая часть 820 предпочтительно практически совпадают. Аналогично, когда лопастный блок находится в закрытом положении, базовая неметаллическая часть 805 и лопастная неметаллическая часть 815 практически совпадают.

Фиг. 10 – это вид в поперечном разрезе устройства 800 связи лопастного типа фиг. 8 и 9. Конкретно, фиг. 10 иллюстрирует вид в поперечном разрезе устройства 800 связи лопастного типа в закрытом положении, как проиллюстрировано выше на фиг. 9. Как проиллюстрировано, устройство 800 связи лопастного типа включает в себя базовый корпус 825, лопастный корпус 830 и множество внутренних компонентов. Множество внутренних компонентов предпочтительно включает в себя электронную систему 300, описанную выше в данном документе. Специалистам в данной области техники следует принимать во внимание, что множество внутренних компонентов может содержаться в базовом корпусе 825, в лопастном корпусе 830 или в их сочетании. Множество внутренних компонентов, например, может включать в себя радиочастотное (RF) приемо-передающее устройство 1020 (или альтернативно, отдельное RF-передающее устройство и RF-приемное устройство (не показано), аккумулятор 1025, SIM-карту (модуль идентификации абонента) 1033, динамик 1050, дисплей 1045, вибратор 1040, интерфейс 1035 разъема зарядного устройства и дополнительных устройств и т.п. Множество внутренних компонентов в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно дополнительно включает в себя резонатор 200, антенный вал 205 и антенную вилку 215, как описано выше в данном документе. Множество дополнительных компонентов дополнительно включает в себя, как описано выше в данном документе, различные компоненты, предоставляющие функциональность контроллера, одного или более фильтров, частотного синтезатора, процессора сигналов и т.п. Одна или более печатных плат 1030 предоставляет электрическое соединение и механическую конструкцию между множеством внутренних компонентов в рамках устройства 800 связи лопастного типа, как проиллюстрировано ранее.

Настоящее изобретение предусматривает размещение внутреннего антенного кластера в различных вариантах осуществления металлических корпусов для различных устройств связи. Внутренний антенный кластер, как проиллюстрировано, может быть размещен в нижней части различных вариантов осуществления устройств связи. Варианты осуществления предпочтительно включают в себя металлические корпусы, которые покрывают электронные компоненты устройства связи, исключая пространство, в котором помещен антенный кластер. Для этих вариантов осуществления, содержащих передвижные корпусы, такие как откидные корпусы, лопастные корпусы или П-образные детали мобильного устройства, где металлический корпус покрывает клавишную панель. Пространство, которое перекрывает антенный кластер, свободно от металла. Предпочтительно антенный кластер при необходимости наклоняется к клавишной панели, чтобы уменьшить расстройство антенны от рук пользователя или когда устройство связи лежит на плоской поверхности. Вариант осуществления и антенный кластер, когда наклонены, создают акустический резонатор вокруг микрофона устройства, который помогает при приеме голоса, способствует громкости и изоляции при использовании в шумных окружениях.

Настоящее изобретение, описанное и проиллюстрированное в настоящем документе, предоставляет высокоэффективное электромагнитное устройство с внутренней антенной. Антенный кластер заставляет весь вариант осуществления испускать и принимать электромагнитные сигналы (включая варианты с откидным корпусом, лопастным корпусом, П-образным откидным корпусом). Общая антенна создается посредством основного резонатора (антенны) и антенного кластера, вместе выступающих в качестве резонатора (селектора частоты). Эффективная площадь испускания сигналов антенны пропорциональна ее физическому размеру. Поэтому при использовании ста процентов (100%) площади варианта осуществления система становится высокоэффективной.

Как описано, настоящее изобретение, включающее в себя использование антенной системы, имеющей один или более антенных резонаторов и прилагаемых элементов, размещенных в неметаллической части корпуса устройства связи, а также в металлической части корпуса устройства связи, предоставляет антенную систему с низкой удельной мощностью излучения (SAR) и высокой эффективностью, имеющую многополосную частотную характеристику, которая оптимальна, чтобы обслуживать системы связи, например системы GPRS. Оно дополнительно предоставляет антенную систему, которая также может быть использована с меньшей эффективностью в системах WLAN, GSM, TDMA, AMPS и 3G, использующих такие же или аналогичные конструктивные характеристики. Описанное в данном документе изобретение обеспечивает внутреннюю антенну, совместимую с металлическими корпусами, тем самым предоставляя компактное решение для различных конструктивных характеристик. Благодаря небольшой зависимости от дополнительных устройств и признаков настоящее изобретение дополнительно оптимально подходит для реализации видеокамер и других дополнительных устройств в устройствах беспроводной связи, при этом сохраняя допустимую производительность радиочастот. Посредством предоставления внутреннего антенного компонента настоящее изобретение уменьшает вероятность касания пользователем антенны, делая устройство связи менее подверженным разрыву соединения вследствие изменения производительности радиочастот.

Данная сущность изобретения предназначена, чтобы пояснять, как приспосабливать и использовать различные варианты осуществления в соответствии с изобретением, а не ограничивать его точную, намеченную и определенную область применения и сущность. Предшествующее описание не предназначено, чтобы быть полным или чтобы ограничивать изобретение точной раскрытой формой. Модификации и разновидности допустимы в свете вышеупомянутой идеи изобретения. Варианты осуществления выбраны и описаны таким образом, чтобы предоставить наилучшую иллюстрацию принципов изобретения и его практического применения и дать возможность специалистам в данной области техники использовать изобретение в различных вариантах осуществления и с различными модификациями, подходящими для конкретного предполагаемого варианта использования. Все эти модификации и разновидности не выходят за рамки области применения изобретения, определяемой прилагаемой формулой изобретения, которая может быть исправлена в течение периода рассмотрения данной Патентной заявки, и всеми ее эквивалентами при интерпретации в соответствии с объемом, до которого она объективно, по закону и справедливо правомочна.

Формула изобретения

1. Устройство связи, которое содержит корпус, содержащий, по меньшей мере, одну металлическую часть, и, по меньшей мере, одну неметаллическую часть, и антенную систему для настройки устройства связи, чтобы испускать сигналы на одной или более частотах, причем антенная система включает в себя, по меньшей мере, первый резонатор и электромагнитно подсоединена к, по меньшей мере, одной металлической части, при этом антенная система размещена в неметаллической части корпуса и при этом, по меньшей мере, одна металлическая часть выступает в качестве второго резонатора для антенной системы.

2. Устройство связи по п.1, в котором антенная система содержит множество антенн, причем каждая из множества антенн предоставляет работу в, по меньшей мере, одной полосе частот.

3. Устройство связи по п.2, в котором антенная система содержит множество антенн, причем каждая из множества антенн предоставляет работу с помощью, по меньшей мере, одного протокола связи.

4. Устройство связи по п.1, в котором антенная система содержит множество антенн, и при этом множество антенн содержится в диэлектрической матрице.

5. Устройство связи по п.4, в котором каждая из множества антенн имеет независимый частотный выход.

6. Устройство связи, которое содержит корпус, включающий в себя часть первого корпуса, включающую в себя, по меньшей мере, одну металлическую часть первого корпуса, и, по меньшей мере, одну неметаллическую часть первого корпуса, часть второго корпуса, подсоединенную к первому корпусу с возможностью вращения, при этом второй корпус включает в себя, по меньшей мере, одну металлическую часть второго корпуса, и, по меньшей мере, одну неметаллическую часть второго корпуса и антенную систему для настройки устройства связи, чтобы испускать сигналы на одной или более частотах, причем антенная система размещена в, по меньшей мере, одной неметаллической части первого корпуса.

7. Устройство связи по п.6, в котором антенная система дополнительно размещена в, по меньшей мере, одной неметаллической части второго корпуса.

8. Устройство связи по п.6, в котором антенная система содержит множество антенн, и причем каждая из множества антенн предоставляет работу в, по меньшей мере, одной полосе частот.

9. Устройство связи по п.6, в котором антенная система содержит множество антенн, и при этом эффективность приема и передачи сигналов антенной системы управляется с помощью одного или более атрибутов, выбранных из группы атрибутов, состоящей из расстояния между множеством антенн, размещения множества антенн в антенной системе, технологии, используемой в множестве антенн, и числа антенн в множестве антенн в антенной системе.

10. Устройство связи по п.6, которое является устройством связи откидного типа, в котором часть первого корпуса – это часть базового корпуса, а часть второго корпуса – это часть откидного корпуса.

11. Устройство связи по п.6, которое является устройством связи лопастного типа, в котором часть первого корпуса – это часть базового корпуса, а часть второго корпуса выполнена в виде лопасти.

РИСУНКИ