ワイヤレスコミュニケーションデバイスの為の周波数選択可能マルチバンド（ＭＵＬＴＩ−ＢＡＮＤ）アンテナ
物理的なサイズを減少させると共に、動作周波数帯域の広い範囲に亘って改善されたアンテナ効率を有するマルチバンドアンテナが記述されている。前記マルチバンドアンテナは、複数の共振周波数のうちの一つに同調させるように可変的に選択可能な複数のアンテナ負荷要素に接続された修正単極要素を含む。一つの模範的な実施例では、前記修正単極要素は、従来の単極要素の幾何形状以外の幾何形状を有し、前記修正単極要素と前記複数のアンテナ負荷要素との間に配置されたスイッチアレイを含み、前記複数の共振周波数のうち所望の一つに同調させる際に選択された一つ以上の前記アンテナ負荷要素を、前記修正単極要素に接続するように構成されている。前記マルチバンドアンテナ共振周波数は、動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナを調整する為の前記複数のアンテナ負荷要素のうちから選択するワイヤレスコミュニケーションデバイスによって制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に無線通信周波数（ＲＦ）アンテナに関し、特にマルチバンドＲＦアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスコミュニケーションデバイスの為の無線通信周波数帯域及びサポートされた周波数帯域の数は、新たな特徴及びより高いデータ能力の需要の増加につれて、増加し続けている。新しい特徴のいくつかの例は、それぞれが複数の周波数帯域（ＣＤＭＡ４５０、ＵＳセルラーＣＤＭＡ／ＧＳＭ（登録商標），ＵＳ ＰＣＳ ＣＤＭＡ／ＧＳＭ／ＷＣＤＭＡ／ＬＴＥ／ＥＶＤＯ，ＩＭＴ ＣＤＭＡ／ＷＣＤＭＡ／ＬＴＥ，ＧＳＭ９００、ＤＣＳ）、近距離通信リンク（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＵＷＢ）、ブロードキャストメディアレセプション（ＭｅｄｉａＦＬＯ，ＤＶＢ−Ｈ）、高速インターネットアクセス（ＵＭＢ，ＨＳＰＡ，８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ，ＥＶＤＯ）、及びポジションロケーション技術（ＧＰＳ，Ｇａｌｉｌｅｏ）にある、複数の音声／データ通信リンク-ＧＳＭ，ＣＤＭＡ，ＷＣＤＭＡ，ＬＴＥ，ＥＶＤＯ-を含む。ワイヤレスコミュニケーションデバイスのこれら新しい特徴のそれぞれによって、無線通信及び周波数帯域の数は増加し、それぞれの周波数帯域をサポートするマルチバンドアンテナの複雑さ及び設計は、（受信及び／または送信ダイバーシティの為の）複数のアンテナが潜在的にはっきりと増加し得るのと同様に課題である。
【０００３】
マルチバンドアンテナについての、従来からある一つの解決手段は、複数の（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）周波数帯域において共振させる構造に設計することである。動作周波数帯域のワイドレンジ（ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ）を越えてアンテナの放射効率（ｔｈｅ ａｎｔｅｎｎａ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を向上させるのと同様、マルチバンドアンテナの入力インピーダンスを制御することは、マルチバンドアンテナ構造の幾何形状、及び、ワイヤレスコミュニケーションデバイス内のマルチバンドアンテナと無線通信との間の整合回路によって制限される。しばしば、この設計取り組みが採られた場合には、アンテナ構造の幾何形状は非常に複雑になり、そのアンテナの物理的領域／体積は増加する。
【０００４】
アンテナの高い放射効率を有するマルチバンドアンテナの設計における制限の為、別の解決手段は、複数の動作周波数帯域を補う為の複数のアンテナ要素を利用する。或るアプリケーションにおいては、ＵＳセルラー、ＵＳ ＰＣＳ、及びＧＰＳ無線通信を備える携帯電話は、各々の動作周波数帯域の為のアンテナを利用し得る（各々のアンテナは単一の無線通信周波数帯域で動作する）。この取り組みの欠点は、更なる領域／体積、及び、複数のシングルバンドアンテナ要素の更なるコストである。
【０００５】
或るマルチバンドアンテナのアプリケーションにおいては、マルチバンドアンテナ整合は、特定の動作周波数帯域、換言すればＵＳセルラー、ＵＳ ＰＣＳ、及びＧＰＳ相互間が一例である、において（５０オームを備える）マルチバンドアンテナにとって最適の整合を選択する為に、（単極多投スイッチと共に）電子的に調整される。このマルチバンドアンテナのパフォーマンスは、異なる動作周波数帯域に対してマルチバンドアンテナ構造が変化しない為、周波数帯域がより多く追加されるに従って低下し得る。
【０００６】
従来の設計のサイズの不利益なく、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの為の動作周波数の広い帯域を越えて改善された放射効率が、マルチバンドアンテナには必要である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来の単極アンテナの三次元図。
【図２】マルチバンドアンテナの二次元図。
【図３】マルチバンドアンテナの三次元図
【図４】４個のマルチバンドアンテナを備えるポータブルデバイスの図。
【図５】２個のマルチバンドアンテナを備える手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスの図。
【図６】ポータブルコンピュータのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフ。
【図７】ポータブルコンピュータのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフ。
【図８】手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフ。
【図９】手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
理解を促進するため、複数の図面に共通の同一の要素を指し示し得る場合には、適切な場合にはそのような要素を差別化する為に添え字が加えられている場合を除き、同一の参照番号が使用されている。図面中のイメージは、説明に役立つようにする目的で単純化され、必ずしも尺度で描かれていない。
【０００９】
添付の図面は、開示の模範的構成を示しており、そのようなものとして、開示の範囲を限定して捉えられるものではなく、他の同等に効果的な構成も含み得る。同様に、いくつかの構成の特徴は、更なる詳説がなくとも、他の構成に有益に組み入れられると考えられる。
【００１０】
“模範的な”との文言は、ここでは“実施例、実例、または例証として機能する”ことを意味している。ここに“模範的な”ものとして記載された全ての実施例は、必ずしも、他の実施例よりも好ましい或いは有益なものとして解釈される必要はない。
【００１１】
添付された図面に関連して下記に記された詳細な説明は、本発明の模範的な実施例の記述として意図されており、本発明が実施され得る唯一の実施例を示すものではない。本記述を通して使用される“模範的な”との文言は、“実施例、実例、または例証として機能する”ことを意味しており、必ずしも、他の実施例よりも好ましい或いは有益なものとして解釈される必要はない。詳細な説明は、本発明の模範的な実施例の充分な理解をもたらす目的の為の特定の詳細を含む。本発明の模範的な実施例の分野における熟練者であれば、これら特定の詳細がなくとも実施可能である。いくつかの実施例においては、よく知られた構造及びデバイスは、ここに提供されている模範的な実施例の新規性を不明瞭にしてしまうことを避ける為に、ブロック図形式で示されている。
【００１２】
ここに記載の本デバイスは、ＰＣＳ及びＩＭＴ周波数帯域、並びに、ＣＤＭＡ，ＴＤＭＡ，ＦＤＭＡ，ＯＦＤＭＡ，及びＳＣ−ＦＤＭＡのようなエアーインターフェース（ａｉｒ−ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ）、しかしながら携帯電話の為のワイヤレスコミュニケーションデバイスに限られない、を含む様々なマルチバンドアンテナ設計に利用され得る。
【００１３】
携帯電話、ＰＣＳ、またはＩＭＴネットワーク規格及び周波数帯域に加えて、本デバイスは、ローカルエリアやパーソナルエリアネットワーク規格、ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，及び超広帯域無線（ＵＷＢ）においても利用可能である。
【００１４】
最新のワイヤレスコミュニケーションデバイスは、種類豊富なアプリケーションの無線通信周波数信号の送信及び受信をアンテナに要求する。多くの設計において、ワイヤレスコミュニケーションデバイスアンテナ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｔｅｎｎａｓ）は、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの接地平面上に位置する一つかそれ以上の単極要素を含む。単極アンテナ要素は、アンテナ構造の電気長が所望の動作周波数において共振する場合には充分なゲインを提供する。ワイヤレスコミュニケーションデバイス及びアンテナは、手持ちサイズの装置（ボイスアプリケーション、ポータブルビデオフォン、スマートフォン、トラッキングＧＰＳ+ＷＡＮ装置、及びその同等物、としての携帯電話）、並びにポータブルコンピューティングデバイス（ラップトップタイプ、ノートブックタイプ、タブレットパーソナルコンピュータ、ネットブック及びその同等物）に組み入れられ得る。
【００１５】
図１は、従来の単極アンテナの三次元図である。単極アンテナ１０は、双極アンテナの下半分を、放射する単極アンテナ要素１２に対して垂直な接地面２２に置き換えることによって形成された無線通信アンテナの一種である。接地面２２が、（所望の無線通信周波数での波長の観点から）大きければ、放射する単極アンテナ要素１２は、あたかも接地面２２における反射が欠損している双極の半分を形成するかのように、正確に双極のように機能する。
【００１６】
単極アンテナシステム１０は、単極アンテナ要素１２の電気的長さＬによって決定される共振周波数における理想的なケースでは、３ｄＢｉの指向性利得を得る。単極アンテナ１０も、アンテナ端子１４と接地面２２との間の計測による入力抵抗（ＲＦ端子２０での計測による）は、ＲＦ Ｉ／Ｏ源２４よりも低い入力抵抗を有し、全面的により低いアンテナ効率となる。
【００１７】
単極アンテナ要素１２の入力インピーダンスは、インダクタ−キャパシタマッチング回路（ＬＣ１６）を利用してのアンテナ端子１８での計測値であるアンテナ効率の改善の為のＲＦ Ｉ／Ｏ源２４との整合の為に変換される。しかしながら、ＬＣ１６は、一つの動作無線通信周波数においては一つの最適なインピーダンス整合のみを提供し、ＬＣ１６は、現実の回路におけるインダクタ及びキャパシタの品質（Ｑ）に付随する（挿入損失の観点から）損失を導入する。
【００１８】
電気的長さは、線長Ｌによって現実化し得る。線長Ｌは、模範的には、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの接地面次元に依存する自由空間における動作周波数の四分の一（またはそれ以上の）波長である。一つの設計例においては、線長Ｌが動作周波数の四分の一波長に等しい場合、アンテナ端子１８での計測による単極アンテナ要素１２の入力インピーダンスは、近似的に５０オームであり、ＲＦ Ｉ／Ｏ源２４に整合する。
【００１９】
図２は、一つの模範的な実施例に係るマルチバンドアンテナ１００の二次元図である。
【００２０】
マルチバンドアンテナ１００は、特定のワイヤレスコミュニケーションデバイスのアプリケーションに対して正確な大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を備える修正単極アンテナ要素１１０ａを組み合わせる為にインデント１１２ａ、１１２ｂ、１１４ａ、及び１１４ｂを備える修正単極要素１１０ａを含むフレキシブルプリント回路基板１０４上に形成されている。
【００２１】
一つの模範的な実施例においては、修正単極要素１１０ａの前記長さＬは、２５ｍｍであり、高さＨは１１ｍｍであり、折り返された場合にはマルチバンドアンテナ１００の全体の大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）は２５ｍｍ×７ｍｍ×５ｍｍである。異なる動作帯域構構成の為には、他の物理的な大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が要求され得る。
【００２２】
前記ワイヤレスコミュニケーションデバイスの異なる又は物理的な制限の為には、他の物理的形状が要求され、図３に示されるような二次元または三次元の何れかにおいても（例えば型打ちされて）形成された金属化構造（ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）によって物理的に示され得る。そのような二または三次元形状は、楕円、半楕円または四分の一楕円、矩形、円、半円、曲がりくねったマイクロストリップ伝送線（ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ ｍｉｃｒｏ−ｓｔｒｉｐ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ）、及び多角形を含み得るがそれらに限られない。さらに、参照接地面（図２乃至３における設置面１３４）は単極アンテナ要素１１０ａに対して（三次元においては）垂直ではないが、アンテナ効率及び放射パターンは、図１に既に示した従来の単極アンテナ１０に対して変化する。何れの例のアンテナの物理的な大きさ及び参照接地面の構成においても、結果として生じるアンテナ構成は、本開示においては修正単極要素（図２における修正単極要素１１０ａ及び図３における修正単極要素１１０ｂ）と称される。本金属構成（ｍｅｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は、型打ち及び／または成形による。
【００２３】
マルチバンドアンテナ１００は、外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２で計測されたとするＲＦ Ｉ／Ｏ端子１３６のインピーダンスを整合させる為に、第１の周波数入力１４２にて計測された、修正単極要素１１０ａのインピーダンスを変換する為のアンテナ整合要素１１６及び１１８を含む。模範的な実施例では、アンテナ整合要素１１６は、修正単極要素１１０ａの右下エッジに沿って、外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２及び接地面１３４に接続されている。接地面１３４は、全体的にまたは部分的に、（図４及び図５に示すような）ワイヤレスコミュニケーションデバイスの接地面に接続されている又は共有している。アンテナ整合要素１１８は、外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２、及び、修正単極要素１１０ａとアンテナ整合要素１１６との間の第１の無線通信周波数インプット１４２に対して直列に接続されている。ＲＦ Ｉ／Ｏ端子１３６は、マルチバンドアンテナ１００外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２、及びＲＦ接地ノード（接地または負信号ノード）１２４を越えて接続さている。
【００２４】
図２に示されているように、マルチバンドアンテナ１００の動作周波数帯域は、単極五投スイッチ（スイッチ１２８）の位置を制御することによって変化する。スイッチ１２８の共通端子は、ＤＣ遮断キャパシタ１２６に接続されている。ＤＣ遮断キャパシタ１２６は、スイッチ１２８の共通端子と、第２の無線通信周波数インプット１３８での修正単極要素１１０ａとの間に接続されている。スイッチ１２８の５個の個別の端子は、それぞれ対応する一連のアンテナ負荷要素の一つに接続されており、それら一連のアンテナ負荷要素は本例においてはアンテナ負荷キャパシタ１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，及び１３２ｅから成るものとして示されている。それぞれのアンテナ負荷キャパシタの値は、それぞれの事例において最適な帯域幅及び中心周波数を達成する為に、特定の動作周波数帯域に対して選択されている。
【００２５】
スイッチ１２８と共にＤＣ遮断キャパシタ１２６は修正単極要素１１０ａに接続され、アンテナ付加キャパシタ１３２ａ−１３２ｅは接地面１３４に接続されているところ、第２の無線通信周波数インプット１３８は、帯域幅及びマルチバンドアンテナ１００の中心周波数を最適化する為に左から右へシフトし得る。選択された動作周波数帯域の帯域幅は、マルチバンドアンテナ１００の物理的な大きさによって決定され、接地面１３４に接続されたワイヤレスコミュニケーションデバイスの参照接地面の物理的な大きさによって或る程度は決定される。
【００２６】
スイッチ１２８のスイッチ制御は図示されていないが、常に、個々のアンテナ負荷キャパシタ１３２ａ−１３２ｅを、ＤＣ遮断キャパシタ１２６を通じて第２の無線通信周波数インプット１３８に接続する為の一組のデジタル信号である。制御信号は、マルチバンドアンテナ１００が一部であるワイヤレスコミュニケーションデバイス（図３においては３１２、図４においては４０６）で生成される。更なるマルチバンドアンテナが、復号周波数帯域、より高い処理量のアプリケーション（ＥＶＤＯ，ＨＳＰＡ，８０２．１１ｎが僅かな例である）の為の受信、及び／または送信ダイバーシティにおける同時の動作に対して追加され得る。
【００２７】
スイッチ１２８は、個々のスイッチ回路（ＳＰＳＴ，ＳＰ２Ｔ，ＳＰ３Ｔ等及びそれらの組み合わせ）に置き換えられることができ、ＲＦ共通入力及びＲＦ負荷出力ポートの数は、動作周波数帯域の数、要求される帯域幅、及びマルチバンドアンテナ１００の放射効率に基づいて変更され得る。
【００２８】
代替の模範的な実施例においては、複数のスイッチポジションは、複数のアンテナ負荷キャパシタの除去または追加の為に同時に変化し、結果として、可能な動作周波数帯域の数は増加する。ＤＣ遮断キャパシタ１２６は、各々のスイッチ端子からグラウンドへのＤＣ電流路が存在する場合に限り、必要である。
【００２９】
さらに、アンテナ負荷キャパシタ１３２ａ−１３２ｅは、異なる数の集中又は分散した負荷要素（スイッチ１２８の動作周波数帯域の数に依存する）に置き換えられ得る。特に、アンテナ負荷キャパシタは、電圧可変キャパシタ、インダクタ、又は、直列或いは並列に組み合わされたインダクタとキャパシタ（ＬＣ回路及び集積ＬＣ回路）、又は等価アンテナ負荷要素に置き換えられ得る。個々のアンテナ負荷キャパシタ、インダクタ、またはＬＣ回路（アンテナ負荷要素）の物理的位置は、修正単極要素１１０ａ、スイッチ１２８、及び接地面１３４の相互間の隙間の間であればどこでもよい。或る模範的な実施例においては、個々のアンテナ負荷キャパシタは、接地面１３４と、スイッチ１２８の個々のＲＦ負荷ポートとの間において接続されている。
【００３０】
図２のマルチバンドアンテナ１００は、アンテナ放射効率における実質的な進歩を示し、（ｉ）異なる動作周波数帯域に対して（図１に示されている）複数のシングルバンドアンテナの機能性に取って代わることや、（ｉｉ）アンテナシステムのサイズを縮小させることを、マルチバンドアンテナ１００に可能としている。
【００３１】
結果として、回路基板の配置図及びレイアウトは簡略化され、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの大きさは縮小し、最終的に当該ワイヤレスコミュニケーションデバイス特性及び形態が向上する。
【００３２】
図３は、模範的な一実施例に従ったマルチバンドアンテナ２００ａの三次元図である。図２のマルチバンド１００と、図３における２００ａとの唯一の相違は、図２のマルチバンドアンテナ１００との比較で図３に示されているマルチバンドアンテナ２００ａの物理的な体積及び寸法を変化させる模範的な実施例に示されているように、三次元図においてどのようにマルチバンドアンテナ２００ａが表されるかを示す為に、マルチバンドアンテナ２００ａが三次元図において修正単極要素１１０ａが折り畳まれた修正単極要素１１０ｂに取って代わられることである。
【００３３】
図４は、図２及び図３において既に示す模範的な実施例に従った、４個、（２個の）マルチバンドアンテナ２００ａと（２個の）マルチバンドアンテナ２００ｂとを備えるポータブルコンピュータ３００の図である。それぞれのマルチバンドアンテナは、全てのポテンシャル通信ノード（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｏｄｅｓ）及び動作周波数帯域をカバーする為に一連の周波数に亘って調整し得る。個々のマルチバンドアンテナは、異なる動作周波数帯域またはコンカレント通信ノード（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｏｄｅｓ）の数に依存する同じ動作周波数帯域に調整し得る。例えば、或るマルチバンドアンテナは、長距離のデータ及び音声通信の為の）ＵＳセルラーに同調させ、第２のマルチバンドアンテナは（ポータブルコンピュータ３００のアプリケーションソフトウェアの位置情報要求の為の）ＧＰＳに同調させ、第３のマルチバンドアンテナはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ短距離通信の為の２．４ＧＨｚに同調させ、第４のマルチバンドアンテナは８０２．１１ａ ＷＬＡＮ動作の為の５−６ＧＨｚに同調させてもよい。第２の例においては、ポータブルコンピュータ３００は８０２．１１ｎを利用して通信し、同じ動作周波数帯域及び同じＲＦチャネルの２，３または４個のマルチバンドアンテナの同時の利用を要求するよう構成されている。この特定のアプリケーションに対するマルチバンドアンテナの設計から分かる通り、ポータブルコンピュータ３００内のワイヤレスコミュニケーションデバイス３１２は、要求される多数の通信モード及び動作周波数帯域で機能するように、個々のマルチバンドアンテナに同調するよう変更し得る。
【００３４】
マルチバンドアンテナ２００ｂは、マルチバンドアンテナ２００ａの鏡像である。ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）されたマルチバンドアンテナ２００ｂは、機能上マルチバンドアンテナ２００ａと同一であり、ポータブルコンピュータに組み込まれたマルチバンドアンテナとワイヤレスコミュニケーションデバイスとの間のケーブル及び経路長が短縮され得る。マルチバンドアンテナ２００ａ（２個）及び２００ｂ（２個）は、ポータブルコンピュータの上部ケースの上端に沿って配置されることができ、ポータブルコンピュータ３００のディスプレイの背後の接地面３０４に接続され得る。代替的には、マルチバンドアンテナ２００ａ（２個）及び２００ｂ（２個）は、ポータブルコンピュータの上部ケース３０２の側面に配置されることができ、ポータブルコンピュータ３００のディスプレイの背後の接地面３０４に接続され得る。他のマルチバンドアンテナ構成も可能であり、例えば、マルチバンドアンテナは、ポータブル上部ケース３０２の側面と上端との間で二分されることができ、ポータブル上部ケース３０２とポータブル下部ケース３０８との間で二分されることができ、またはポータブル下部ケース３０８の縁に沿ってのみ配置されることもできる。
【００３５】
ワイヤレスコミュニケーションデバイス３１２は、接地面３０４（上部ケース３０２内、不図示）上のポータブルコンピュータディスプレイの背後、または、（図示するように）メインケース３０８内のポータブルコンピュータマザーボード上（マザーボード３１０上）に配置され得る。典型的には、ポータブルコンピュータにおいては、メインケース３０８は、タブレットコンピュータに対してヒンジ（ｈｉｎｇｅ）またはスイベル（ｓｗｉｖｅｌ）を介して上部ケース３０２に接続されている。典型的なポータブルコンピュータ３００においては、アンテナが通常上部ケース３０２内に配置されている場合には、ワイヤレスコミュニケーションデバイスは、マザーボード３１０上に配置されており、ＲＦ信号はＲＦケーブルによってヒンジ／スイベル３０６を通じて送信される。（２個の）マルチバンドアンテナ２００ａ及び（２個の）２００ｂの利益の一つは、個々の動作周波数帯域に対して個々のアンテナを導入するのとは対照的に、アンテナについて動作周波数帯域の数に関わらず、ＲＦケーブルが４個のみ必要とされることである。４個のＲＦマルチバンドアンテナは、８０２．１１ｎ（４個全てのマルチバンドアンテナを利用するＭＩＭＯ）にとって充分であり、ワイドエリア、ローカルエリア、及びパーソナルエリアの同時のネットワーキングについても同様である。しかしながら、将来的には、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの新たなアプリケーションに対しては４個以上のアンテナが利用され得ることも有り得る。
【００３６】
図５は、２個のマルチバンドアンテナを備える手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００の図である。模範的な実施例に従って、２００ａ及び２００ｂが示されている。個々のマルチバンドアンテナはポテンシャル通信モード及び動作周波数帯域をカバーする為に一連の周波数に亘って調整できる。
【００３７】
手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００は、メイン回路基板（ＭＣＢ４０４）を備えるケース４０２を含む。マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂは、ＭＣＢ４０４（ＲＦ信号経路及び接地面接続）の上端に接続している。マルチバンドアンテナ２００ｂは、マルチバンドアンテナ２００ａの鏡像である。ミラーされた（ｍｉｒｒｏｒｅｄ）マルチバンドアンテナ２００ｂは、機能上マルチバンドアンテナ２００ａと同一であり、ＲＦ Ｉ／Ｏ端子は手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスのメイン回路基板（ＭＣＢ４０４）に非常に近い。マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂは、典型的にはＭＣＢ４０４の上端に沿って配置され、ＭＣＢ４０４内の接地面に接続されている。代替的には、マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂは、ＭＣＢ４０４の一つか両側面に配置されることができ、ＭＣＢ４０４内の接地面に接続され得る。
【００３８】
代替の模範的な実施例は、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００内の動作周波数帯域の数に依存する、１個のマルチバンドアンテナ２００またはそれよりも多いマルチバンドアンテナ（不図示）を含む。マルチバンドアンテナ２００，２００ａ、２００ｂは、コンパクトサイズ、及び、従来のアンテナ設計に対して動作周波数帯域の広い範囲に亘って改善されたアンテナ効率を提供する。
【００３９】
ワイヤレスコミュニケーションデバイス４０６は、図５に示すようにメインケース４０２内のＭＣＢ４０４に組み込まれている。ＲＦ信号は、ＭＣＢ４０４の層上にプリントされた金属トレースを通じて、ワイヤレスコミュニケーションデバイス４０６に向かって／からの、マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂへの経路ができ、または、代替的にはＲＦ信号経路に結合された信号損失及びノイズの最小化の為に同軸のＲＦケーブルで経路ができている。
【００４０】
図６は、図３及び図４に既に示したような模範的な実施例に従ったポータブルコンピュータ構成のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフを示す。図６から明確に分かる通り、動作周波数帯域は、４６０ＭＨｚ（ＣＤＭＡ４５０）、６７５ＭＨｚ（ＤＶＢ−Ｈ）、７１５ＭＨｚ（ＵＳ ＭｅｄｉａＦＬＯ）、８５０ＭＨｚ（ＵＳ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）、及び９００ＭＨｚ（ＧＳＭ−９００）の間から選択可能である。それゆえ、マルチバンドアンテナ２００は、動作周波数帯域をシフトさせる為の５個の異なるアンテナ負荷キャパシタの間のスイッチ１２８の位置を調節することによって構成されている。より多くの端子（例えば５個より多く）をスイッチ１２８に追加することによっても、より多くの動作周波数帯域が選択され得る。異なる動作周波数帯域は、アンテナ負荷キャパシタの値１３２ａ−１３２ｅを変化させることによって、または、図２において既に示されている修正単極要素１１０ａの物理的大きさを変化させることによって、選択され得る。
【００４１】
図７は、図２、図３、及び図４に示されているような模範的な実施例に従ったポータブルコンピュータ構成のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフを示している。図７から明確に分かるように、動作周波数帯域は、１５００ＭＨｚ（ＧＰＳ）、１７００ＭＨｚ（ＡＷＳ）、１８００ＭＨｚ（ＤＣＳ，ＫＰＣＳ）、１９００ＭＨｚ（ＵＳ ＰＣＳ）、２１００ＭＨｚ（ＩＭＴ）、２４００ＭＨｚ、及び４９００乃至６０００ＭＨｚ（８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ）の間から選択可能である。それゆえ、マルチバンドアンテナ２００は、動作周波数帯域をシフトさせる為の５個の異なるアンテナ負荷キャパシタの間でスイッチ１２８の位置を調節することで構成されている。図６に既に示した動作周波数帯域をカバーする為に、より多くの端子（例えば５個より多く）をスイッチ１２８に追加することによっても、より多くの動作周波数帯域が選択され得る。アンテナ負荷キャパシタの値１３２ａ−１３２ｅを変化させることによって、又は、図２の修正単極要素１１０ａの物理的大きさを変化させることによって、異なる動作帯域が選択され得る。この例においては、折返された単極要素１１０ａの固定されたサイズに対して動作周波数が増加されていくにつれて、各々の動作周波数帯域の帯域幅が広くなる為、動作周波数帯域の数は、５個は必要ではないかもしれない。
【００４２】
図８は、図３及び図５に示されているような模範的な実施例に従った手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス構成のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフを示している。マルチバンドアンテナ効率は、（ポータブルコンピュータ３００についての）図６と非常に似ているが、接地面４０４の物理的大きさが、ポータブルコンピュータ３００内の接地面３０４の物理的大きさよりも小さい為、マルチバンドアンテナ効率は、４５０乃至６０００ＭＨｚであって、より低い。いずれのアンテナの構成についても、接地面の物理的サイズは、動作周波数の増加よりも重要性が低い。
【００４３】
図９は、図３及び図５に示されているような模範的な実施例に従った手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス構成のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフを示している。接地面は手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００及びポータブルコンピュータ３００の双方に対して物理的に大きい為、マルチバンドアンテナ効率は、１０００ＭＨｚ以上の動作周波数においては、非常に図６に似ている。図３のマルチバンドアンテナ２００は、この例（４５０ＭＨｚ乃至６０００ＭＨｚ）においてはどの動作周波数帯域が選択されたとしても関係なく、広い周波数範囲をカバーしていることを示しており、且つ、卓越したマルチバンドアンテナ効率を示していることを指摘すべきである。
【００４４】
当業者は、情報及び信号は様々なテクノロジー及び技術の何れのものを利用しても表現され得ることを理解しているだろう。例えば、データ、指示、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップとして上記の記述中に亘って参照されものは、電圧、電流、電磁波、磁場或いは磁性粒子、光学場或いは光学粒子、またはこれらの全ての組み合わせによって表され得る。
【００４５】
当業者は、ここに開示された実施例と関連して記載されている様々な実例となる論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップが電子的なハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組み合わせとして実施され得ることを理解するだろう。このハードウェアとソフトウェアとの互換性を明確に説明する為に、様々な実例となる構成要素、ブロック、モジュール、回路、及び工程が、概ねそれらの機能性の観点から上述されている。そのような機能性がハードウェアとして実施されるか又はソフトウェアとして実施されるかは、全体システムに課せられた特定のアプリケーション及び設計の規制による。当業者は、各々の特定のアプリケーションについて様々な方法で、前述された機能性を実施し得るが、そのような実施決定は、本発明の模範的な実施例の範囲からの逸脱を生じたものとして解釈されるべきではない。
【００４６】
ここに開示された実施例に関連して記載された、様々な実例となる論理ブロック、モジュール、及び回路は、ここに記述された機能を実施する為に設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理回路、離散ハードウェア素子、またはそれらの組み合わせによって、実行または実施され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替としては、従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械でもよい。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わされた一つ以上のマイクロプロセッサ、または他のそのような構成のように、コンピューティングデバイスの組み合わせとしても提供され得る。
【００４７】
ここに開示された実施例に関連して記述された方法またはアルゴリズムのステップは、直接的にハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはそれら二つの組み合わせにおいて具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、エレクトリカリープログラマブルＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ；ＥＰＲＯＭ）、エレクトリカリーイレーザブルプログラマブルＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ；ＥＥＰＲＯＭ）、抵抗、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または、当業者に知られている記憶媒体のその他の態様の中に存在する。模範的な記憶媒体は、当該記憶媒体から情報を読み出すことができ、且つ、当該記憶媒体に情報を書き込むことができるようなプロセッサと結合している。代替的には、記憶媒体はプロセッサと統合され得る。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣに存在し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末に存在し得る。代替的には、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ端末における別個の構成部材として存在し得る。
【００４８】
一つ以上の模範的な実施例においては、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、それらの組み合わせにおいて実行され得る。ソフトウェアにおいて実行される場合には、その機能は、コンピュータ可読媒体への一つ以上の指令あるいはコードとして組み込まれ、または、伝送され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータストレージ媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ）及び一つの場所から他の場所へのコンピュータプログラムの移転を促進させる全ての媒体を含む通信媒体（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｄｉａ）の双方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る利用可能な全ての媒体（ｍｅｄｉａ）である。限定ではなく例えとして、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，または他の光学的ディスクストレージ、電磁的ディスクストレージ、或いは他の電磁ストレージ装置、または、コンピュータによってアクセスされることが可能な指令またはデータ構造の態様の所望のプログラムコードを運ぶこと及び記憶することに利用可能な他の媒体で構成され得る。全てのコネクションは、適切にコンピュータ可読媒体と名付けられる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、ファイバー光ケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ （ＤＳＬ））、または、例えば赤外線、無線通信、マイクロ波のようなワイヤレステクノロジーを利用して、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔源から伝送される場合には、同軸ケーブル、ファイバー光ケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または、赤外線、無線通信、マイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体（ｍｅｄｉｕｍ）の定義に含まれる。ディスク及びディスクは、通常電磁気的にデータを再生するディスクや、一方レーザにより光学的にデータを再生するディスクであり、ここで使用されているように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光学ディスク、デジタルバーサトルディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、及びブルーレイディスクを含む。上述のものの組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体（ｍｅｄｉａ）の範囲内に含まれる。
【００４９】
開示された模範的な実施例の前述記載は、当業者が本発明を行うことまたは使用することを可能とするように提供されている。これらの模範的な実施例についての様々な変形例は当業者に対して容易であり、ここで定義された包括的原理は、本発明の主題または範囲から離れることなく、他の実施例にも適用し得る。それ故、本発明は、ここに示される実施例に限定されることは意図されておらず、逆に原理及びここに開示されている新規な特徴と一致する最も広い範囲に一致する。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に無線通信周波数（ＲＦ）アンテナに関し、特にマルチバンドＲＦアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスコミュニケーションデバイスの為の無線通信周波数帯域及びサポートされた周波数帯域の数は、新たな特徴及びより高いデータ能力の需要の増加につれて、増加し続けている。新しい特徴のいくつかの例は、それぞれが複数の周波数帯域（ＣＤＭＡ４５０、ＵＳセルラーＣＤＭＡ／ＧＳＭ（登録商標），ＵＳ ＰＣＳ ＣＤＭＡ／ＧＳＭ／ＷＣＤＭＡ／ＬＴＥ／ＥＶＤＯ，ＩＭＴ ＣＤＭＡ／ＷＣＤＭＡ／ＬＴＥ，ＧＳＭ９００、ＤＣＳ）、近距離通信リンク（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標），ＵＷＢ）、ブロードキャストメディアレセプション（ＭｅｄｉａＦＬＯ，ＤＶＢ−Ｈ）、高速インターネットアクセス（ＵＭＢ，ＨＳＰＡ，８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ，ＥＶＤＯ）、及びポジションロケーション技術（ＧＰＳ，Ｇａｌｉｌｅｏ）にある、複数の音声／データ通信リンク-ＧＳＭ，ＣＤＭＡ，ＷＣＤＭＡ，ＬＴＥ，ＥＶＤＯ-を含む。ワイヤレスコミュニケーションデバイスのこれら新しい特徴のそれぞれによって、無線通信及び周波数帯域の数は増加し、それぞれの周波数帯域をサポートするマルチバンドアンテナの複雑さ及び設計は、（受信及び／または送信ダイバーシティの為の）複数のアンテナが潜在的にはっきりと増加し得るのと同様に課題である。
【０００３】
マルチバンドアンテナについての、従来からある一つの解決手段は、複数の（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）周波数帯域において共振させる構造に設計することである。動作周波数帯域のワイドレンジ（ｗｉｄｅ ｒａｎｇｅ）を越えてアンテナの放射効率（ｔｈｅ ａｎｔｅｎｎａ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）を向上させるのと同様、マルチバンドアンテナの入力インピーダンスを制御することは、マルチバンドアンテナ構造の幾何形状、及び、ワイヤレスコミュニケーションデバイス内のマルチバンドアンテナと無線通信との間の整合回路によって制限される。しばしば、この設計取り組みが採られた場合には、アンテナ構造の幾何形状は非常に複雑になり、そのアンテナの物理的領域／体積は増加する。
【０００４】
アンテナの高い放射効率を有するマルチバンドアンテナの設計における制限の為、別の解決手段は、複数の動作周波数帯域を補う為の複数のアンテナ要素を利用する。或るアプリケーションにおいては、ＵＳセルラー、ＵＳ ＰＣＳ、及びＧＰＳ無線通信を備える携帯電話は、各々の動作周波数帯域の為のアンテナを利用し得る（各々のアンテナは単一の無線通信周波数帯域で動作する）。この取り組みの欠点は、更なる領域／体積、及び、複数のシングルバンドアンテナ要素の更なるコストである。
【０００５】
或るマルチバンドアンテナのアプリケーションにおいては、マルチバンドアンテナ整合は、特定の動作周波数帯域、換言すればＵＳセルラー、ＵＳ ＰＣＳ、及びＧＰＳ相互間が一例である、において（５０オームを備える）マルチバンドアンテナにとって最適の整合を選択する為に、（単極多投スイッチと共に）電子的に調整される。このマルチバンドアンテナのパフォーマンスは、異なる動作周波数帯域に対してマルチバンドアンテナ構造が変化しない為、周波数帯域がより多く追加されるに従って低下し得る。
【０００６】
従来の設計のサイズの不利益なく、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの為の動作周波数の広い帯域を越えて改善された放射効率が、マルチバンドアンテナには必要である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】従来の単極アンテナの三次元図。
【図２】マルチバンドアンテナの二次元図。
【図３】マルチバンドアンテナの三次元図
【図４】４個のマルチバンドアンテナを備えるポータブルデバイスの図。
【図５】２個のマルチバンドアンテナを備える手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスの図。
【図６】ポータブルコンピュータのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフ。
【図７】ポータブルコンピュータのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフ。
【図８】手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフ。
【図９】手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスのコンフィグレーション（configuration）のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
理解を促進するため、複数の図面に共通の同一の要素を指し示し得る場合には、適切な場合にはそのような要素を差別化する為に添え字が加えられている場合を除き、同一の参照番号が使用されている。図面中のイメージは、説明に役立つようにする目的で単純化され、必ずしも尺度で描かれていない。
【０００９】
添付の図面は、開示の模範的構成を示しており、そのようなものとして、開示の範囲を限定して捉えられるものではなく、他の同等に効果的な構成も含み得る。同様に、いくつかの構成の特徴は、更なる詳説がなくとも、他の構成に有益に組み入れられると考えられる。
【００１０】
“模範的な”との文言は、ここでは“実施例、実例、または例証として機能する”ことを意味している。ここに“模範的な”ものとして記載された全ての実施例は、必ずしも、他の実施例よりも好ましい或いは有益なものとして解釈される必要はない。
【００１１】
添付された図面に関連して下記に記された詳細な説明は、本発明の模範的な実施例の記述として意図されており、本発明が実施され得る唯一の実施例を示すものではない。本記述を通して使用される“模範的な”との文言は、“実施例、実例、または例証として機能する”ことを意味しており、必ずしも、他の実施例よりも好ましい或いは有益なものとして解釈される必要はない。詳細な説明は、本発明の模範的な実施例の充分な理解をもたらす目的の為の特定の詳細を含む。本発明の模範的な実施例の分野における熟練者であれば、これら特定の詳細がなくとも実施可能である。いくつかの実施例においては、よく知られた構造及びデバイスは、ここに提供されている模範的な実施例の新規性を不明瞭にしてしまうことを避ける為に、ブロック図形式で示されている。
【００１２】
ここに記載の本デバイスは、ＰＣＳ及びＩＭＴ周波数帯域、並びに、ＣＤＭＡ，ＴＤＭＡ，ＦＤＭＡ，ＯＦＤＭＡ，及びＳＣ−ＦＤＭＡのようなエアーインターフェース（ａｉｒ−ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ）、しかしながら携帯電話の為のワイヤレスコミュニケーションデバイスに限られない、を含む様々なマルチバンドアンテナ設計に利用され得る。
【００１３】
携帯電話、ＰＣＳ、またはＩＭＴネットワーク規格及び周波数帯域に加えて、本デバイスは、ローカルエリアやパーソナルエリアネットワーク規格、ＷＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，及び超広帯域無線（ＵＷＢ）においても利用可能である。
【００１４】
最新のワイヤレスコミュニケーションデバイスは、種類豊富なアプリケーションの無線通信周波数信号の送信及び受信をアンテナに要求する。多くの設計において、ワイヤレスコミュニケーションデバイスアンテナ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｔｅｎｎａｓ）は、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの接地平面上に位置する一つかそれ以上の単極要素を含む。単極アンテナ要素は、アンテナ構造の電気長が所望の動作周波数において共振する場合には充分なゲインを提供する。ワイヤレスコミュニケーションデバイス及びアンテナは、手持ちサイズの装置（ボイスアプリケーション、ポータブルビデオフォン、スマートフォン、トラッキングＧＰＳ+ＷＡＮ装置、及びその同等物、としての携帯電話）、並びにポータブルコンピューティングデバイス（ラップトップタイプ、ノートブックタイプ、タブレットパーソナルコンピュータ、ネットブック及びその同等物）に組み入れられ得る。
【００１５】
図１は、従来の単極アンテナの三次元図である。単極アンテナ１０は、双極アンテナの下半分を、放射する単極アンテナ要素１２に対して垂直な接地面２２に置き換えることによって形成された無線通信アンテナの一種である。接地面２２が、（所望の無線通信周波数での波長の観点から）大きければ、放射する単極アンテナ要素１２は、あたかも接地面２２における反射が欠損している双極の半分を形成するかのように、正確に双極のように機能する。
【００１６】
単極アンテナシステム１０は、単極アンテナ要素１２の電気的長さＬによって決定される共振周波数における理想的なケースでは、３ｄＢｉの指向性利得を得る。単極アンテナ１０も、アンテナ端子１４と接地面２２との間の計測による入力抵抗（ＲＦ端子２０での計測による）は、ＲＦ Ｉ／Ｏ源２４よりも低い入力抵抗を有し、全面的により低いアンテナ効率となる。
【００１７】
単極アンテナ要素１２の入力インピーダンスは、インダクタ−キャパシタマッチング回路（ＬＣ１６）を利用してのアンテナ端子１８での計測値であるアンテナ効率の改善の為のＲＦ Ｉ／Ｏ源２４との整合の為に変換される。しかしながら、ＬＣ１６は、一つの動作無線通信周波数においては一つの最適なインピーダンス整合のみを提供し、ＬＣ１６は、現実の回路におけるインダクタ及びキャパシタの品質（Ｑ）に付随する（挿入損失の観点から）損失を導入する。
【００１８】
電気的長さは、線長Ｌによって現実化し得る。線長Ｌは、模範的には、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの接地面次元に依存する自由空間における動作周波数の四分の一（またはそれ以上の）波長である。一つの設計例においては、線長Ｌが動作周波数の四分の一波長に等しい場合、アンテナ端子１８での計測による単極アンテナ要素１２の入力インピーダンスは、近似的に５０オームであり、ＲＦ Ｉ／Ｏ源２４に整合する。
【００１９】
図２は、一つの模範的な実施例に係るマルチバンドアンテナ１００の二次元図である。
【００２０】
マルチバンドアンテナ１００は、特定のワイヤレスコミュニケーションデバイスのアプリケーションに対して正確な大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）を備える修正単極アンテナ要素１１０ａを組み合わせる為にインデント１１２ａ、１１２ｂ、１１４ａ、及び１１４ｂを備える修正単極要素１１０ａを含むフレキシブルプリント回路基板１０４上に形成されている。
【００２１】
一つの模範的な実施例においては、修正単極要素１１０ａの前記長さＬは、２５ｍｍであり、高さＨは１１ｍｍであり、折り返された場合にはマルチバンドアンテナ１００の全体の大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）は２５ｍｍ×７ｍｍ×５ｍｍである。異なる動作帯域構構成の為には、他の物理的な大きさ（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が要求され得る。
【００２２】
前記ワイヤレスコミュニケーションデバイスの異なる又は物理的な制限の為には、他の物理的形状が要求され、図３に示されるような二次元または三次元の何れかにおいても（例えば型打ちされて）形成された金属化構造（ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）によって物理的に示され得る。そのような二または三次元形状は、楕円、半楕円または四分の一楕円、矩形、円、半円、曲がりくねったマイクロストリップ伝送線（ｍｅａｎｄｅｒｉｎｇ ｍｉｃｒｏ−ｓｔｒｉｐ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ）、及び多角形を含み得るがそれらに限られない。さらに、参照接地面（図２乃至３における設置面１３４）は単極アンテナ要素１１０ａに対して（三次元においては）垂直ではないが、アンテナ効率及び放射パターンは、図１に既に示した従来の単極アンテナ１０に対して変化する。何れの例のアンテナの物理的な大きさ及び参照接地面の構成においても、結果として生じるアンテナ構成は、本開示においては修正単極要素（図２における修正単極要素１１０ａ及び図３における修正単極要素１１０ｂ）と称される。本金属構成（ｍｅｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）は、型打ち及び／または成形による。
【００２３】
マルチバンドアンテナ１００は、外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２で計測されたとするＲＦ Ｉ／Ｏ端子１３６のインピーダンスを整合させる為に、第１の周波数入力１４２にて計測された、修正単極要素１１０ａのインピーダンスを変換する為のアンテナ整合要素１１６及び１１８を含む。模範的な実施例では、アンテナ整合要素１１６は、修正単極要素１１０ａの右下エッジに沿って、外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２及び接地面１３４に接続されている。接地面１３４は、全体的にまたは部分的に、（図４及び図５に示すような）ワイヤレスコミュニケーションデバイスの接地面に接続されている又は共有している。アンテナ整合要素１１８は、外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２、及び、修正単極要素１１０ａとアンテナ整合要素１１６との間の第１の無線通信周波数インプット１４２に対して直列に接続されている。ＲＦ Ｉ／Ｏ端子１３６は、マルチバンドアンテナ１００外部無線通信周波数（ＲＦ）端子１２２、及びＲＦ接地ノード（接地または負信号ノード）１２４を越えて接続さている。
【００２４】
図２に示されているように、マルチバンドアンテナ１００の動作周波数帯域は、単極五投スイッチ（スイッチ１２８）の位置を制御することによって変化する。スイッチ１２８の共通端子は、ＤＣ遮断キャパシタ１２６に接続されている。ＤＣ遮断キャパシタ１２６は、スイッチ１２８の共通端子と、第２の無線通信周波数インプット１３８での修正単極要素１１０ａとの間に接続されている。スイッチ１２８の５個の個別の端子は、それぞれ対応する一連のアンテナ負荷要素の一つに接続されており、それら一連のアンテナ負荷要素は本例においてはアンテナ負荷キャパシタ１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ，１３２ｄ，及び１３２ｅから成るものとして示されている。それぞれのアンテナ負荷キャパシタの値は、それぞれの事例において最適な帯域幅及び中心周波数を達成する為に、特定の動作周波数帯域に対して選択されている。
【００２５】
スイッチ１２８と共にＤＣ遮断キャパシタ１２６は修正単極要素１１０ａに接続され、アンテナ付加キャパシタ１３２ａ−１３２ｅは接地面１３４に接続されているところ、第２の無線通信周波数インプット１３８は、帯域幅及びマルチバンドアンテナ１００の中心周波数を最適化する為に左から右へシフトし得る。選択された動作周波数帯域の帯域幅は、マルチバンドアンテナ１００の物理的な大きさによって決定され、接地面１３４に接続されたワイヤレスコミュニケーションデバイスの参照接地面の物理的な大きさによって或る程度は決定される。
【００２６】
スイッチ１２８のスイッチ制御は図示されていないが、常に、個々のアンテナ負荷キャパシタ１３２ａ−１３２ｅを、ＤＣ遮断キャパシタ１２６を通じて第２の無線通信周波数インプット１３８に接続する為の一組のデジタル信号である。制御信号は、マルチバンドアンテナ１００が一部であるワイヤレスコミュニケーションデバイス（図３においては３１２、図４においては４０６）で生成される。更なるマルチバンドアンテナが、復号周波数帯域、より高い処理量のアプリケーション（ＥＶＤＯ，ＨＳＰＡ，８０２．１１ｎが僅かな例である）の為の受信、及び／または送信ダイバーシティにおける同時の動作に対して追加され得る。
【００２７】
スイッチ１２８は、個々のスイッチ回路（ＳＰＳＴ，ＳＰ２Ｔ，ＳＰ３Ｔ等及びそれらの組み合わせ）に置き換えられることができ、ＲＦ共通入力及びＲＦ負荷出力ポートの数は、動作周波数帯域の数、要求される帯域幅、及びマルチバンドアンテナ１００の放射効率に基づいて変更され得る。
【００２８】
代替の模範的な実施例においては、複数のスイッチポジションは、複数のアンテナ負荷キャパシタの除去または追加の為に同時に変化し、結果として、可能な動作周波数帯域の数は増加する。ＤＣ遮断キャパシタ１２６は、各々のスイッチ端子からグラウンドへのＤＣ電流路が存在する場合に限り、必要である。
【００２９】
さらに、アンテナ負荷キャパシタ１３２ａ−１３２ｅは、異なる数の集中又は分散した負荷要素（スイッチ１２８の動作周波数帯域の数に依存する）に置き換えられ得る。特に、アンテナ負荷キャパシタは、電圧可変キャパシタ、インダクタ、又は、直列或いは並列に組み合わされたインダクタとキャパシタ（ＬＣ回路及び集積ＬＣ回路）、又は等価アンテナ負荷要素に置き換えられ得る。個々のアンテナ負荷キャパシタ、インダクタ、またはＬＣ回路（アンテナ負荷要素）の物理的位置は、修正単極要素１１０ａ、スイッチ１２８、及び接地面１３４の相互間の隙間の間であればどこでもよい。或る模範的な実施例においては、個々のアンテナ負荷キャパシタは、接地面１３４と、スイッチ１２８の個々のＲＦ負荷ポートとの間において接続されている。
【００３０】
図２のマルチバンドアンテナ１００は、アンテナ放射効率における実質的な進歩を示し、（ｉ）異なる動作周波数帯域に対して（図１に示されている）複数のシングルバンドアンテナの機能性に取って代わることや、（ｉｉ）アンテナシステムのサイズを縮小させることを、マルチバンドアンテナ１００に可能としている。
【００３１】
結果として、回路基板の配置図及びレイアウトは簡略化され、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの大きさは縮小し、最終的に当該ワイヤレスコミュニケーションデバイス特性及び形態が向上する。
【００３２】
図３は、模範的な一実施例に従ったマルチバンドアンテナ２００ａの三次元図である。図２のマルチバンド１００と、図３における２００ａとの唯一の相違は、図２のマルチバンドアンテナ１００との比較で図３に示されているマルチバンドアンテナ２００ａの物理的な体積及び寸法を変化させる模範的な実施例に示されているように、三次元図においてどのようにマルチバンドアンテナ２００ａが表されるかを示す為に、マルチバンドアンテナ２００ａが三次元図において修正単極要素１１０ａが折り畳まれた修正単極要素１１０ｂに取って代わられることである。
【００３３】
図４は、図２及び図３において既に示す模範的な実施例に従った、４個、（２個の）マルチバンドアンテナ２００ａと（２個の）マルチバンドアンテナ２００ｂとを備えるポータブルコンピュータ３００の図である。それぞれのマルチバンドアンテナは、全てのポテンシャル通信ノード（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｏｄｅｓ）及び動作周波数帯域をカバーする為に一連の周波数に亘って調整し得る。個々のマルチバンドアンテナは、異なる動作周波数帯域またはコンカレント通信ノード（ｃｏｎｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｎｏｄｅｓ）の数に依存する同じ動作周波数帯域に調整し得る。例えば、或るマルチバンドアンテナは、長距離のデータ及び音声通信の為の）ＵＳセルラーに同調させ、第２のマルチバンドアンテナは（ポータブルコンピュータ３００のアプリケーションソフトウェアの位置情報要求の為の）ＧＰＳに同調させ、第３のマルチバンドアンテナはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ短距離通信の為の２．４ＧＨｚに同調させ、第４のマルチバンドアンテナは８０２．１１ａ ＷＬＡＮ動作の為の５−６ＧＨｚに同調させてもよい。第２の例においては、ポータブルコンピュータ３００は８０２．１１ｎを利用して通信し、同じ動作周波数帯域及び同じＲＦチャネルの２，３または４個のマルチバンドアンテナの同時の利用を要求するよう構成されている。この特定のアプリケーションに対するマルチバンドアンテナの設計から分かる通り、ポータブルコンピュータ３００内のワイヤレスコミュニケーションデバイス３１２は、要求される多数の通信モード及び動作周波数帯域で機能するように、個々のマルチバンドアンテナに同調するよう変更し得る。
【００３４】
マルチバンドアンテナ２００ｂは、マルチバンドアンテナ２００ａの鏡像である。ミラー（ｍｉｒｒｏｒ）されたマルチバンドアンテナ２００ｂは、機能上マルチバンドアンテナ２００ａと同一であり、ポータブルコンピュータに組み込まれたマルチバンドアンテナとワイヤレスコミュニケーションデバイスとの間のケーブル及び経路長が短縮され得る。マルチバンドアンテナ２００ａ（２個）及び２００ｂ（２個）は、ポータブルコンピュータの上部ケースの上端に沿って配置されることができ、ポータブルコンピュータ３００のディスプレイの背後の接地面３０４に接続され得る。代替的には、マルチバンドアンテナ２００ａ（２個）及び２００ｂ（２個）は、ポータブルコンピュータの上部ケース３０２の側面に配置されることができ、ポータブルコンピュータ３００のディスプレイの背後の接地面３０４に接続され得る。他のマルチバンドアンテナ構成も可能であり、例えば、マルチバンドアンテナは、ポータブル上部ケース３０２の側面と上端との間で二分されることができ、ポータブル上部ケース３０２とポータブル下部ケース３０８との間で二分されることができ、またはポータブル下部ケース３０８の縁に沿ってのみ配置されることもできる。
【００３５】
ワイヤレスコミュニケーションデバイス３１２は、接地面３０４（上部ケース３０２内、不図示）上のポータブルコンピュータディスプレイの背後、または、（図示するように）メインケース３０８内のポータブルコンピュータマザーボード上（マザーボード３１０上）に配置され得る。典型的には、ポータブルコンピュータにおいては、メインケース３０８は、タブレットコンピュータに対してヒンジ（ｈｉｎｇｅ）またはスイベル（ｓｗｉｖｅｌ）を介して上部ケース３０２に接続されている。典型的なポータブルコンピュータ３００においては、アンテナが通常上部ケース３０２内に配置されている場合には、ワイヤレスコミュニケーションデバイスは、マザーボード３１０上に配置されており、ＲＦ信号はＲＦケーブルによってヒンジ／スイベル３０６を通じて送信される。（２個の）マルチバンドアンテナ２００ａ及び（２個の）２００ｂの利益の一つは、個々の動作周波数帯域に対して個々のアンテナを導入するのとは対照的に、アンテナについて動作周波数帯域の数に関わらず、ＲＦケーブルが４個のみ必要とされることである。４個のＲＦマルチバンドアンテナは、８０２．１１ｎ（４個全てのマルチバンドアンテナを利用するＭＩＭＯ）にとって充分であり、ワイドエリア、ローカルエリア、及びパーソナルエリアの同時のネットワーキングについても同様である。しかしながら、将来的には、ワイヤレスコミュニケーションデバイスの新たなアプリケーションに対しては４個以上のアンテナが利用され得ることも有り得る。
【００３６】
図５は、２個のマルチバンドアンテナを備える手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００の図である。模範的な実施例に従って、２００ａ及び２００ｂが示されている。個々のマルチバンドアンテナはポテンシャル通信モード及び動作周波数帯域をカバーする為に一連の周波数に亘って調整できる。
【００３７】
手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００は、メイン回路基板（ＭＣＢ４０４）を備えるケース４０２を含む。マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂは、ＭＣＢ４０４（ＲＦ信号経路及び接地面接続）の上端に接続している。マルチバンドアンテナ２００ｂは、マルチバンドアンテナ２００ａの鏡像である。ミラーされた（ｍｉｒｒｏｒｅｄ）マルチバンドアンテナ２００ｂは、機能上マルチバンドアンテナ２００ａと同一であり、ＲＦ Ｉ／Ｏ端子は手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスのメイン回路基板（ＭＣＢ４０４）に非常に近い。マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂは、典型的にはＭＣＢ４０４の上端に沿って配置され、ＭＣＢ４０４内の接地面に接続されている。代替的には、マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂは、ＭＣＢ４０４の一つか両側面に配置されることができ、ＭＣＢ４０４内の接地面に接続され得る。
【００３８】
代替の模範的な実施例は、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００内の動作周波数帯域の数に依存する、１個のマルチバンドアンテナ２００またはそれよりも多いマルチバンドアンテナ（不図示）を含む。マルチバンドアンテナ２００，２００ａ、２００ｂは、コンパクトサイズ、及び、従来のアンテナ設計に対して動作周波数帯域の広い範囲に亘って改善されたアンテナ効率を提供する。
【００３９】
ワイヤレスコミュニケーションデバイス４０６は、図５に示すようにメインケース４０２内のＭＣＢ４０４に組み込まれている。ＲＦ信号は、ＭＣＢ４０４の層上にプリントされた金属トレースを通じて、ワイヤレスコミュニケーションデバイス４０６に向かって／からの、マルチバンドアンテナ２００ａ及び２００ｂへの経路ができ、または、代替的にはＲＦ信号経路に結合された信号損失及びノイズの最小化の為に同軸のＲＦケーブルで経路ができている。
【００４０】
図６は、図３及び図４に既に示したような模範的な実施例に従ったポータブルコンピュータ構成のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフを示す。図６から明確に分かる通り、動作周波数帯域は、４６０ＭＨｚ（ＣＤＭＡ４５０）、６７５ＭＨｚ（ＤＶＢ−Ｈ）、７１５ＭＨｚ（ＵＳ ＭｅｄｉａＦＬＯ）、８５０ＭＨｚ（ＵＳ Ｃｅｌｌｕｌａｒ）、及び９００ＭＨｚ（ＧＳＭ−９００）の間から選択可能である。それゆえ、マルチバンドアンテナ２００は、動作周波数帯域をシフトさせる為の５個の異なるアンテナ負荷キャパシタの間のスイッチ１２８の位置を調節することによって構成されている。より多くの端子（例えば５個より多く）をスイッチ１２８に追加することによっても、より多くの動作周波数帯域が選択され得る。異なる動作周波数帯域は、アンテナ負荷キャパシタの値１３２ａ−１３２ｅを変化させることによって、または、図２において既に示されている修正単極要素１１０ａの物理的大きさを変化させることによって、選択され得る。
【００４１】
図７は、図２、図３、及び図４に示されているような模範的な実施例に従ったポータブルコンピュータ構成のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフを示している。図７から明確に分かるように、動作周波数帯域は、１５００ＭＨｚ（ＧＰＳ）、１７００ＭＨｚ（ＡＷＳ）、１８００ＭＨｚ（ＤＣＳ，ＫＰＣＳ）、１９００ＭＨｚ（ＵＳ ＰＣＳ）、２１００ＭＨｚ（ＩＭＴ）、２４００ＭＨｚ、及び４９００乃至６０００ＭＨｚ（８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ）の間から選択可能である。それゆえ、マルチバンドアンテナ２００は、動作周波数帯域をシフトさせる為の５個の異なるアンテナ負荷キャパシタの間でスイッチ１２８の位置を調節することで構成されている。図６に既に示した動作周波数帯域をカバーする為に、より多くの端子（例えば５個より多く）をスイッチ１２８に追加することによっても、より多くの動作周波数帯域が選択され得る。アンテナ負荷キャパシタの値１３２ａ−１３２ｅを変化させることによって、又は、図２の修正単極要素１１０ａの物理的大きさを変化させることによって、異なる動作帯域が選択され得る。この例においては、折返された単極要素１１０ａの固定されたサイズに対して動作周波数が増加されていくにつれて、各々の動作周波数帯域の帯域幅が広くなる為、動作周波数帯域の数は、５個は必要ではないかもしれない。
【００４２】
図８は、図３及び図５に示されているような模範的な実施例に従った手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス構成のマルチバンドアンテナ効率（４５０乃至１０００ＭＨｚ）のグラフを示している。マルチバンドアンテナ効率は、（ポータブルコンピュータ３００についての）図６と非常に似ているが、接地面４０４の物理的大きさが、ポータブルコンピュータ３００内の接地面３０４の物理的大きさよりも小さい為、マルチバンドアンテナ効率は、４５０乃至６０００ＭＨｚであって、より低い。いずれのアンテナの構成についても、接地面の物理的サイズは、動作周波数の増加よりも重要性が低い。
【００４３】
図９は、図３及び図５に示されているような模範的な実施例に従った手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス構成のマルチバンドアンテナ効率（１０００乃至６０００ＭＨｚ）のグラフを示している。接地面は手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイス４００及びポータブルコンピュータ３００の双方に対して物理的に大きい為、マルチバンドアンテナ効率は、１０００ＭＨｚ以上の動作周波数においては、非常に図６に似ている。図３のマルチバンドアンテナ２００は、この例（４５０ＭＨｚ乃至６０００ＭＨｚ）においてはどの動作周波数帯域が選択されたとしても関係なく、広い周波数範囲をカバーしていることを示しており、且つ、卓越したマルチバンドアンテナ効率を示していることを指摘すべきである。
【００４４】
当業者は、情報及び信号は様々なテクノロジー及び技術の何れのものを利用しても表現され得ることを理解しているだろう。例えば、データ、指示、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップとして上記の記述中に亘って参照されものは、電圧、電流、電磁波、磁場或いは磁性粒子、光学場或いは光学粒子、またはこれらの全ての組み合わせによって表され得る。
【００４５】
当業者は、ここに開示された実施例と関連して記載されている様々な実例となる論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップが電子的なハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組み合わせとして実施され得ることを理解するだろう。このハードウェアとソフトウェアとの互換性を明確に説明する為に、様々な実例となる構成要素、ブロック、モジュール、回路、及び工程が、概ねそれらの機能性の観点から上述されている。そのような機能性がハードウェアとして実施されるか又はソフトウェアとして実施されるかは、全体システムに課せられた特定のアプリケーション及び設計の規制による。当業者は、各々の特定のアプリケーションについて様々な方法で、前述された機能性を実施し得るが、そのような実施決定は、本発明の模範的な実施例の範囲からの逸脱を生じたものとして解釈されるべきではない。
【００４６】
ここに開示された実施例に関連して記載された、様々な実例となる論理ブロック、モジュール、及び回路は、ここに記述された機能を実施する為に設計された汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、または他のプログラマブル論理デバイス、離散ゲートまたはトランジスタ論理回路、離散ハードウェア素子、またはそれらの組み合わせによって、実行または実施され得る。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであり得るが、代替としては、従来型プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械でもよい。プロセッサは、例えばＤＳＰとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わされた一つ以上のマイクロプロセッサ、または他のそのような構成のように、コンピューティングデバイスの組み合わせとしても提供され得る。
【００４７】
ここに開示された実施例に関連して記述された方法またはアルゴリズムのステップは、直接的にハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはそれら二つの組み合わせにおいて具体化され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、エレクトリカリープログラマブルＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ；ＥＰＲＯＭ）、エレクトリカリーイレーザブルプログラマブルＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ；ＥＥＰＲＯＭ）、抵抗、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または、当業者に知られている記憶媒体のその他の態様の中に存在する。模範的な記憶媒体は、当該記憶媒体から情報を読み出すことができ、且つ、当該記憶媒体に情報を書き込むことができるようなプロセッサと結合している。代替的には、記憶媒体はプロセッサと統合され得る。プロセッサ及び記憶媒体は、ＡＳＩＣに存在し得る。ＡＳＩＣはユーザ端末に存在し得る。代替的には、プロセッサ及び記憶媒体は、ユーザ端末における別個の構成部材として存在し得る。
【００４８】
一つ以上の模範的な実施例においては、記載された機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、または、それらの組み合わせにおいて実行され得る。ソフトウェアにおいて実行される場合には、その機能は、コンピュータ可読媒体への一つ以上の指令あるいはコードとして組み込まれ、または、伝送され得る。コンピュータ可読媒体は、コンピュータストレージ媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉａ）及び一つの場所から他の場所へのコンピュータプログラムの移転を促進させる全ての媒体を含む通信媒体（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｄｉａ）の双方を含む。記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る利用可能な全ての媒体（ｍｅｄｉａ）である。限定ではなく例えとして、そのようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，または他の光学的ディスクストレージ、電磁的ディスクストレージ、或いは他の電磁ストレージ装置、または、コンピュータによってアクセスされることが可能な指令またはデータ構造の態様の所望のプログラムコードを運ぶこと及び記憶することに利用可能な他の媒体で構成され得る。全てのコネクションは、適切にコンピュータ可読媒体と名付けられる。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、ファイバー光ケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ （ＤＳＬ））、または、例えば赤外線、無線通信、マイクロ波のようなワイヤレステクノロジーを利用して、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔源から伝送される場合には、同軸ケーブル、ファイバー光ケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または、赤外線、無線通信、マイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体（ｍｅｄｉｕｍ）の定義に含まれる。ディスク及びディスクは、通常電磁気的にデータを再生するディスクや、一方レーザにより光学的にデータを再生するディスクであり、ここで使用されているように、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光学ディスク、デジタルバーサトルディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、及びブルーレイディスクを含む。上述のものの組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体（ｍｅｄｉａ）の範囲内に含まれる。
【００４９】
開示された模範的な実施例の前述記載は、当業者が本発明を行うことまたは使用することを可能とするように提供されている。これらの模範的な実施例についての様々な変形例は当業者に対して容易であり、ここで定義された包括的原理は、本発明の主題または範囲から離れることなく、他の実施例にも適用し得る。それ故、本発明は、ここに示される実施例に限定されることは意図されておらず、逆に原理及びここに開示されている新規な特徴と一致する最も広い範囲に一致する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の共振周波数のうちの一つに可変的に選択可能に同調させる複数のアンテナ負荷要素に接続された修正単極要素を含むマルチバンドアンテナ。
【請求項２】
前記修正単極要素は、従来の単極要素の幾何形状以外の幾何形状を有する
請求項１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項３】
前記修正単極要素と前記複数のアンテナ負荷要素との間に配置されたスイッチアレイを更に備え、選択されたアンテナ付加要素を、複数の共振周波数のうち所望の一つに同調させる際に、前記修正単極要素に接続するように構成された
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項４】
前記マルチバンドアンテナは、ワイヤレスコミュニケーションデバイスにおいて使用されるものであり、前記複数の共振周波数に同調させることは、ワイヤレスコミュニケーションデバイスが、前記複数のアンテナ負荷要素の中から選ぶこと、及び動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナに同調させることを含む
請求項１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項５】
前記マルチバンドアンテナはマッチング要素を含む
請求項１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項６】
前記マルチバンドアンテナは、フレキシブル膜にプリントされたものである
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項７】
前記マルチバンドアンテナは、型打ちされた金属構造として形成されている
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項８】
前記マルチバンドアンテナは、非金属基板にめっきされて成る
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項９】
前記マルチバンドアンテナは、非金属基板にエッチングされて成る
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１０】
前記マルチバンドアンテナは、非金属基板上に堆積された導通性のインクである
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１１】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスの一部である
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１２】
前記マルチバンドアンテナは、組み込まれたワイヤレスコミュニケーションデバイスを備えるポータブルコンピュータの一部である
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１３】
前記スイッチアレイは、単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチを含む
請求項３に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１４】
前記単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチは、集積回路である
請求項１３に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１５】
修正単極要素は、前記マルチバンドアンテナの物理的大きさを変化させることを可能とする為のインデント（ｉｎｄｅｎｔ）を含む
請求項６に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１６】
前記アンテナ負荷要素は、キャパシタ、電圧可変キャパシタ、インダクタ、ＬＣ回路、及び集積ＬＣ回路のうちの少なくとも一つを備えて成る
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１７】
前記マルチバンドアンテナは、三次元金属構造として形成されている
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１８】
共振周波数を変化させる為の第１の無線通信周波数入力、及び第２の無線通信周波数入力を備える、修正単極要素と、
単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチと、
ｎアンテナ負荷要素のアレイ、前記単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのｎポートのうちの対応する一つに接続された各々のアンテナ負荷要素の一つのノード、及び、接地面に接続された各々のアンテナ付加要素の他のノードと、
を具備するマルチバンドアンテナ。
【請求項１９】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスにおける使用の為であり、複数の共振周波数において動作するように構成され、前記手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスは、動作周波数帯域間で前記マルチバンドアンテナを調整する為に単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのポジションを選択する
請求項１８に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２０】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスの一部である
請求項２０に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２１】
共振周波数を変える為の第１の無線通信周波数入力及びｍ無線通信周波数入力を有する修正単極要素と、
ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイと、
ｍ倍したｎアンテナ負荷要素のアレイ、ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイのｍ倍したｎポートのうちの一つに接続された各々のアンテナ負荷要素の一つのノード、及び、接地面に接続された各々のアンテナ負荷要素の他のノードと、
を具備するマルチバンドアンテナ。
【請求項２２】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスにおける使用の為のものであり、複数の共振周波数において動作するように構成され、前記手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスは動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナを調整する為にｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイのポジションを選択する
請求項２１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２３】
前記マルチバンドアンテナは、フレキシブル膜にプリントされたものである
請求項２１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２４】
前記修正単極要素は、前記マルチバンドアンテナの物理的な大きさを変化させる為のインデント（ｉｎｄｅｎｔｓ）を含む、折り畳まれた修正単極要素である
請求項２１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２５】
修正単極要素を備えるマルチバンドアンテナと、
前記修正単極要素に接続された複数のアンテナ負荷要素と、
前記複数のアンテナ負荷要素で、複数の共振周波数のうちの一つに同調させる為の手段と、
動作周波数帯域の間で、前記複数のアンテナ負荷要素を制御する為の手段と、
を具備するマルチバンドアンテナ。
【請求項２６】
共振周波数を変える為の第１の無線通信周波数入力及びｍ無線通信周波数入力を有する修正単極要素と、
ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイと、
ｍ倍したｎアンテナ負荷要素のアレイと、ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイのｍ倍したｎポートのうちの一つに接続された各々のアンテナ負荷要素の一つのノード、及び、接地面に接続された各々のアンテナ負荷要素の他のノードと、
を具備するマルチバンドアンテナを含むデバイス。
【請求項２７】
前記マルチバンドアンテナは、各々の単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチの共通ポートと、前記修正単極要素の前記ｍ無線通信周波数入力との間のＤＣ電圧を遮断するｍＤＣ遮断キャパシタのアレイを含む
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記マルチバンドアンテナは、外部無線通信周波数ポートに接続されており、且つ、前記第１の無線通信周波数入力と前記外部無線通信周波数ポートとの間のマッチング要素を含む
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記マルチバンドアンテナの共振周波数は、動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナを調整する為に、ｍ単極単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチの前記アレイ中の各々のスイッチのポジションを選択するワイヤレスコミュニケーションデバイスによって制御される
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記デバイスは、少なくとも一つの携帯電話、及び、少なくとも２個のマルチバンドアンテナを備えるポータブルコンピュータである
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項１】
複数の共振周波数のうちの一つに可変的に選択可能に同調させる複数のアンテナ負荷要素に接続された修正単極要素を含むマルチバンドアンテナ。
【請求項２】
前記修正単極要素は、従来の単極要素の幾何形状以外の幾何形状を有する
請求項１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項３】
前記修正単極要素と前記複数のアンテナ負荷要素との間に配置されたスイッチアレイを更に備え、選択されたアンテナ付加要素を、複数の共振周波数のうち所望の一つに同調させる際に、前記修正単極要素に接続するように構成された
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項４】
前記マルチバンドアンテナは、ワイヤレスコミュニケーションデバイスにおいて使用されるものであり、前記複数の共振周波数に同調させることは、ワイヤレスコミュニケーションデバイスが、前記複数のアンテナ負荷要素の中から選ぶこと、及び動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナに同調させることを含む
請求項１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項５】
前記マルチバンドアンテナはマッチング要素を含む
請求項１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項６】
前記マルチバンドアンテナは、フレキシブル膜にプリントされたものである
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項７】
前記マルチバンドアンテナは、型打ちされた金属構造として形成されている
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項８】
前記マルチバンドアンテナは、非金属基板にめっきされて成る
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項９】
前記マルチバンドアンテナは、非金属基板にエッチングされて成る
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１０】
前記マルチバンドアンテナは、非金属基板上に堆積された導通性のインクである
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１１】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスの一部である
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１２】
前記マルチバンドアンテナは、組み込まれたワイヤレスコミュニケーションデバイスを備えるポータブルコンピュータの一部である
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１３】
前記スイッチアレイは、単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチを含む
請求項３に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１４】
前記単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチは、集積回路である
請求項１３に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１５】
修正単極要素は、前記マルチバンドアンテナの物理的大きさを変化させることを可能とする為のインデント（ｉｎｄｅｎｔ）を含む
請求項６に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１６】
前記アンテナ負荷要素は、キャパシタ、電圧可変キャパシタ、インダクタ、ＬＣ回路、及び集積ＬＣ回路のうちの少なくとも一つを備えて成る
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１７】
前記マルチバンドアンテナは、三次元金属構造として形成されている
請求項２に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項１８】
共振周波数を変化させる為の第１の無線通信周波数入力、及び第２の無線通信周波数入力を備える、修正単極要素と、
単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチと、
ｎアンテナ負荷要素のアレイ、前記単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのｎポートのうちの対応する一つに接続された各々のアンテナ負荷要素の一つのノード、及び、接地面に接続された各々のアンテナ付加要素の他のノードと、
を具備するマルチバンドアンテナ。
【請求項１９】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスにおける使用の為であり、複数の共振周波数において動作するように構成され、前記手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスは、動作周波数帯域間で前記マルチバンドアンテナを調整する為に単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのポジションを選択する
請求項１８に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２０】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスの一部である
請求項２０に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２１】
共振周波数を変える為の第１の無線通信周波数入力及びｍ無線通信周波数入力を有する修正単極要素と、
ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイと、
ｍ倍したｎアンテナ負荷要素のアレイ、ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイのｍ倍したｎポートのうちの一つに接続された各々のアンテナ負荷要素の一つのノード、及び、接地面に接続された各々のアンテナ負荷要素の他のノードと、
を具備するマルチバンドアンテナ。
【請求項２２】
前記マルチバンドアンテナは、手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスにおける使用の為のものであり、複数の共振周波数において動作するように構成され、前記手持ちサイズのワイヤレスコミュニケーションデバイスは動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナを調整する為にｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイのポジションを選択する
請求項２１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２３】
前記マルチバンドアンテナは、フレキシブル膜にプリントされたものである
請求項２１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２４】
前記修正単極要素は、前記マルチバンドアンテナの物理的な大きさを変化させる為のインデント（ｉｎｄｅｎｔｓ）を含む、折り畳まれた修正単極要素である
請求項２１に記載のマルチバンドアンテナ。
【請求項２５】
修正単極要素を備えるマルチバンドアンテナと、
前記修正単極要素に接続された複数のアンテナ負荷要素と、
前記複数のアンテナ負荷要素で、複数の共振周波数のうちの一つに同調させる為の手段と、
動作周波数帯域の間で、前記複数のアンテナ負荷要素を制御する為の手段と、
を具備するマルチバンドアンテナ。
【請求項２６】
共振周波数を変える為の第１の無線通信周波数入力及びｍ無線通信周波数入力を有する修正単極要素と、
ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイと、
ｍ倍したｎアンテナ負荷要素のアレイと、ｍ単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチのアレイのｍ倍したｎポートのうちの一つに接続された各々のアンテナ負荷要素の一つのノード、及び、接地面に接続された各々のアンテナ負荷要素の他のノードと、
を具備するマルチバンドアンテナを含むデバイス。
【請求項２７】
前記マルチバンドアンテナは、各々の単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチの共通ポートと、前記修正単極要素の前記ｍ無線通信周波数入力との間のＤＣ電圧を遮断するｍＤＣ遮断キャパシタのアレイを含む
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２８】
前記マルチバンドアンテナは、外部無線通信周波数ポートに接続されており、且つ、前記第１の無線通信周波数入力と前記外部無線通信周波数ポートとの間のマッチング要素を含む
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項２９】
前記マルチバンドアンテナの共振周波数は、動作周波数帯域の間で前記マルチバンドアンテナを調整する為に、ｍ単極単極ｎ投（ＳＰｎＴ）スイッチの前記アレイ中の各々のスイッチのポジションを選択するワイヤレスコミュニケーションデバイスによって制御される
請求項２６に記載のデバイス。
【請求項３０】
前記デバイスは、少なくとも一つの携帯電話、及び、少なくとも２個のマルチバンドアンテナを備えるポータブルコンピュータである
請求項２６に記載のデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２０１２−５２０６３４（Ｐ２０１２−５２０６３４Ａ）
【公表日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５５４２７３（Ｐ２０１１−５５４２７３）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２７３５０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０５２７２
【国際公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２７３５０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１０５２７２
【国際公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【出願人】（５９５０２０６４３）クゥアルコム・インコーポレイテッド (7,166)
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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