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JP7418586B2 - アンテナアセンブリ及び電子装置 - Google Patents

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Description

本発明はアンテナの技術分野に関し、特にアンテナアセンブリ及び電子装置に関する。
科学技術の進歩に伴い、無線通信技術は多くの電子装置に応用されており、電子装置における無線データ伝送機能は無線周波数デバイスのサポートを必要とし、無線周波数デバイスの性能は電子装置がサポートできる通信モード及び受信信号の強度の安定性を直接決定する。
アンテナは無線周波数デバイスにおいて電磁波を送受信するためのユニットとして機能しており、しかし、機器全体においては、電源、表示画面、マザーボードにおける通信モジュールや配線等のデバイスの干渉を受けるため、アンテナは電磁波を効率的に放射することができず、また、アンテナが全方向に放射する電磁波も表示画面の性能を干渉して画面のフラッシュを引き起こしたり、電子装置のその他の電子デバイスを干渉したりすることがある。
従来技術では、アンテナ以外の干渉源をシールドすることが多く、例えば、電源、マザーボード、放射モジュールなどのデバイスはシールドされているが、干渉ノイズはアンテナと無線周波数チップの間の同軸伝送ラインにも干渉し、又は干渉ノイズは機器全体の金属製バックカバーを通じて反射、屈折して、最終的にアンテナに影響を与え、これにより、アンテナが放射干渉を受けるような問題を根本的に解決することができず、アンテナ以外のデバイスに金属製シールドを追加すると、組立コストの増大を招くことになる。
本発明の実施例は、従来技術ではアンテナが放射干渉を受ける、組立コストが高いという問題を解決するアンテナアセンブリ及び電子装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するために、本発明の実施例は以下の技術案を採用する。
第１の態様では、誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に設けられるアンテナユニットと、前記誘電体基板の表面に設けられ、前記アンテナユニットに接続される無線周波数チップと、前記誘電体基板の前記アンテナユニットと反対する表面に設けられ、且つ前記アンテナユニットを覆う金属シールドとを含むアンテナアセンブリを提供する。
第２の態様では、本発明の実施例は、表示画面と、前記表示画面の周辺に設けられる額縁と、第１の態様に記載のアンテナアセンブリの少なくとも１つとを含み、前記アンテナアセンブリは前記電子装置内に位置し、且つ前記額縁に接続され、前記アンテナアセンブリにおいて誘電体基板の金属シールドが設けられていない面は前記額縁に向かい合っている電子装置を提供する。
本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、アンテナユニットと無線周波数チップが同一の誘電体基板に設けられ、且つ金属シールドが設けられたものであり、ます、該金属シールドは、アンテナユニットとは反対する誘電体基板の表面に設けられ、かつアンテナユニットを覆い、これにより、電子装置の他の電子デバイスがアンテナユニットに与える電磁干渉を金属シールドで遮断することができ、次に、アンテナユニットと無線周波数チップが同一の誘電体基板に設けられることにより、アンテナユニットと無線周波数チップとを同軸ケーブルで接続することを回避し、これにより、アンテナユニットが電磁干渉を受けるような問題を根本的に解決し、アンテナユニットの放射性能を確保し、さらに、金属シールドが、アンテナユニットとは反対する誘電体基板の表面に設けられ、アンテナアセンブリが電子装置全体に取り付けられると、アンテナユニットが金属シールドへ放射する電磁波は金属シールドで遮断され、アンテナユニットが放射する電磁波は電子装置外へ放射され、このように、アンテナユニットが放射する電磁波は表示画面を干渉して表示画面のフラッシュを引き起こすことも、電子装置全体の内部の他の電子デバイスを干渉することもなく、最後に、電子装置の他の電子デバイスについてシールドを設ける必要がなく、電子装置の製造コストが低下する。
以下、図面及び実施例をもって本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の実施例に係るアンテナアセンブリの全体構造模式図である。 本発明の実施例に係るアンテナアセンブリの分解構造模式図である。 本発明の実施例におけるアンテナユニットと金属シールドの位置の模式図である。 本発明の実施例におけるアンテナユニットと伝送ラインとの接続の模式図である。 本発明の別の実施例におけるアンテナユニットと伝送ラインとの接続の模式図である。 本発明のさらに別の実施例におけるアンテナユニットと伝送ラインとの接続の模式図である。 本発明のさらなる実施例におけるアンテナユニットと伝送ラインとの接続の模式図である。 本発明における電子装置の正面構造模式図である。 本発明における電子装置の裏面構造模式図である。 本発明の実施例におけるアンテナアセンブリを取り付ける箇所の部分分解模式図である。 図１０におけるＡ部の拡大模式図である。 図１０におけるＡ部の下額縁の逃し孔の模式図である。
本発明によって解決される技術的課題、採用される技術案、及び達成される技術的効果をより明確にするために、以下、図面を参照して本発明の実施例の技術案をさらに詳細に説明するが、説明される実施例は本発明の一部の実施例にすぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な努力を必要とせずに取得する他のすべての実施例は、本発明の保護の範囲に属する。
本発明の説明において、特に明示的な規定及び限定がない限り、用語「連結」、「接続」、「固定」は、広義に理解すべきであり、例えば、固定的な接続、取り外し可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、機械的な接続、又は電気的な接続であってもよく、直接連結、中間媒体を介した間接的な連結、又は２つの要素の内部の連通又は２つの要素の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、本発明における上記の用語の具体的な意味は、具体的な場合に応じて理解され得る。
本発明では、特に明示的な規定及び限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にある場合、第１の特徴と第２の特徴とが直接接触すること、又は、第１の特徴と第２の特徴とが直接接触するのではなく、これらの間の追加の特徴を介して接触することを含んでもよい。さらに、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」、及び「より上」にある場合、第１の特徴が第２の特徴の真上及び斜め上にあることを含むか、又は単に第１の特徴の水平面からの高さが第２の特徴より高いことを示す。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」、及び「より下」にある場合、第１の特徴が第２の特徴の真下及び斜め下にあることを含むか、又は単に第１の特徴の水平面からの高さが第２の特徴よりも低いことを示す。
図１及び図２に示すように、本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、誘電体基板１と、アンテナユニット２と、無線周波数チップ４と、金属シールド３とを含み、アンテナユニット２及び無線周波数チップ４は誘電体基板１の表面に設けられ、アンテナユニット２は伝送ラインを介して無線周波数チップ４に接続されており、金属シールド３は、アンテナユニット２とは反対する誘電体基板１の表面に設けられる。
誘電体基板１はアンテナアセンブリのＰＣＢ板であってもよく、アンテナユニット２は電磁波を放射する部であってもよく、アンテナユニット２は誘電体基板１の表面に印刷されて所定の形状を有する金属シート、例えば誘電体基板１の表面に印刷された各種形状の銅シートであってもよく、アンテナユニット２は伝送ラインを介して無線周波数チップ４に電気的に接続され、例えばアンテナユニット２及び無線周波数チップ４は誘電体基板１に印刷された伝送ラインを介して電気的に接続されてもよい。金属シールド３は、ステンレス鋼、亜鉛めっき鋼板等の金属材質を打ち抜いたカバーであってもよく、アンテナユニット２を覆い、アンテナユニット２が電磁波を放射、受信するための開口が設けられるようにしてもよい。
図３に示すように、本発明の実施例では、アンテナユニット２は電磁波を全方向に放射することができ、アンテナアセンブリが全体として誘電体基板１のアンテナユニット２が設けられた側（図３のＦ側）で電磁波を放射することは最終的に要求され、図３に示すように、金属シールド３は、アンテナユニット２とは反対する誘電体基板１の表面に設けられ、かつアンテナユニット２を覆ってもよく、このように、アンテナユニット２が放射する電磁波は誘電体基板１のアンテナユニット２が設けられた側（図３のＦ側）へ放射され、アンテナユニット２が金属シールド３へ放射した電磁波は金属シールド３で遮断され、これにより、金属シールド３は、アンテナユニット２による電磁波放射に影響を与えずに、他の電子デバイスによるアンテナユニット２への電磁干渉、及びアンテナユニット２が電磁波を放射する際に他の電子デバイスへ与える電磁干渉を回避することができ、また、アンテナユニット２及び無線周波数チップ４は同一の誘電体基板１に設けられ、このため、アンテナユニット２及び無線周波数チップ４を同軸ケーブルで接続する必要がなく、アンテナユニット２に同軸ケーブルが使用されると電磁干渉を受けるという問題を根本的に解決し、さらに、他の電子デバイスにシールドを追加する必要がないため、シールドの使用や装着の工程が少なくなり、電子装置の製造コストが低下する。
本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、アンテナユニットと無線周波数チップが同一の誘電体基板に設けられ、且つ金属シールドが設けられたものであり、ます、該金属シールドは、アンテナユニットとは反対する誘電体基板の表面に設けられ、かつアンテナユニットを覆い、これにより、電子装置の他の電子デバイスがアンテナユニットに与える電磁干渉を金属シールドで遮断することができ、次に、アンテナユニットと無線周波数チップが同一の誘電体基板に設けられることにより、アンテナユニットと無線周波数チップとを同軸ケーブルで接続することを回避し、これにより、アンテナユニットが電磁干渉を受けるような問題を根本的に解決し、アンテナユニットの放射性能を確保し、さらに、金属シールドが、アンテナユニットとは反対する誘電体基板の表面に設けられ、アンテナアセンブリが電子装置全体に取り付けられると、アンテナユニットが金属シールドへ放射する電磁波は金属シールドで遮断され、アンテナユニットが放射する電磁波は電子装置外へ放射され、このように、アンテナユニットが放射する電磁波は表示画面を干渉して表示画面のフラッシュを引き起こすことも、電子装置全体の内部の他の電子デバイスを干渉することもなく、最後に、電子装置の他の電子デバイスについてシールドを設ける必要がなく、電子装置の製造コストが低下する。
本発明の好適な実施例では、アンテナユニット２の数は１つ又は２つ以上としてもよく、アンテナユニット２はマイクロストリップ伝送ラインやコプレーナ導波路伝送ラインを介して無線周波数チップ４に接続されてもよく、ここで、マイクロストリップ伝送ラインはマイクロ波帯域幅の狭い回路に適用でき、且つ回路構造が簡単であり、誘電体基板の加工プロセス、銅層の厚さや厚さのばらつきに低感度であり、製造コストが低い。接地コプレーナ導波路伝送ラインは干渉抵抗性が良好であり、高周波帯域では放射損失が低く、また良好な高次モード抑制を実現でき、このため、接地コプレーナ導波路伝送ラインは３０ＧＨｚ以上の高周波帯の伝送に適用できる。
好ましくは、マイクロストリップ伝送ラインやコプレーナ導波路伝送ラインにはインピーダンス整合回路がさらに設けられてもよく、例えばπ形の整合回路が設けられてもよい。インピーダンス整合回路が設けられることにより、アンテナアセンブリの周波数オフセットが発生した場合周波数を調整することができ、またアンテナアセンブリとアクティブデバイスを整合して、アンテナアセンブリ全体の放射性能を向上させることもできる。
別の好適な実施例では、アンテナユニット２及び無線周波数チップ４は誘電体基板１の異なる表面に設けられてもよく、無線周波数チップ４は金属ビアを介して伝送ラインに接続されてもよく、このように、誘電体基板１の両面の空間を十分に利用して無線周波数チップ４及びアンテナユニット２を配置することができ、誘電体基板１の面積を小さくし、そして、電子装置全体の空間が限られるので、アンテナユニット２及び無線周波数チップ４が誘電体基板１の同一面に配置できない場面に適用できる。
もちろん、アンテナユニット２及び無線周波数チップ４は誘電体基板１の同一面に設けられてもよく、無線周波数チップ４のピンは、誘電体基板１に金属ビアを設ける必要をせずに伝送ラインに直接接続されてもよく、このように、誘電体基板１の製造コストを低下させるとともに、電子装置全体において空間が限られるのでアンテナユニット２及び無線周波数チップ４が誘電体基板１の同一面に設けられる場面に適用できる。実際の適用では、当業者が実際のニーズに応じてアンテナユニット２及び無線周波数チップ４を同一面や異なる面に設けることができ、本発明の実施例では、これについて限定しない。
実際の適用では、金属シールド３は溶接、スナップやねじなどにより誘電体基板１に接続されてもよく、好適には、金属シールド３の電磁シールド性能を向上させるために金属シールド３と誘電体基板１との接触面に導電配線を設けてもよい。
１つの好適な実施例では、金属シールド３の底部からアンテナユニット２までの距離はアンテナユニット２が放射する電磁波の１／４波長であり、図３に示すように、Ｌ＝λ／４であり、ここで、Ｌは金属シールド３の底部からアンテナユニット２までの距離、λは電磁波の波長であり、このようにして、アンテナユニット２が放射する電磁波は金属シールド３の底部に到達すると反射されて伝播方向を変更し、反射されるごとに電磁波の位相が１８０°反転し、１／４波長経路に対応する電磁波の位相変化が９０°であり、２つの１／４経路が２回変化すると位相が合計１８０°になり、また１回反射されることによっても電磁波の位相が１８０°反転し、このように、電磁波の位相が３６０°反転し、反射されてからアンテナユニット２に到達する電磁波の位相はアンテナユニット２が正方向に放射する位相と一致し、これにより、指向放射の效果が果たされる。
以下、アンテナユニット２の数が２つであり、伝送ラインとしてコプレーナ導波路伝送ラインが使用される場合を例として本発明の実施例におけるアンテナユニット２の構造及び伝送ラインの配線を説明する。
図４及び図５に示すように、一例では、誘電体基板１のアンテナユニット２が設けられた面にコプレーナ導波路伝送ライン５が設けられ、アンテナユニット２はコプレーナ導波路伝送ライン５を介して第１の無線周波数チップ４１に接続され、コプレーナ導波路伝送ライン５はコプレーナ導波路フィーダー（５１、５３）とコプレーナ導波路フィーダー（５１、５３）の両側に位置するコプレーナ導波路グランド（５２、５４）とを含み、アンテナユニット２はコプレーナ導波路フィーダー（５１、５３）を介して第１の無線周波数チップ４１に接続され、コプレーナ導波路グランド（５２、５４）は誘電体基板１に設けられた金属層、例えば銅であってもよく、好ましくは、コプレーナ導波路グランド（５２、５４）は一体に接続され、かつコプレーナ導波路グランド（５２、５４）は誘電体基板１の金属ビア８を介して誘電体基板１の他方の面に対する地面７に接続され、コプレーナ導波路グランド（５２、５４）が地面７に接続されるための金属ビア８は実際の状況に応じて設けられてもよく、本発明の実施例では、これについて限定しない。
図４及び図５に示すように、１つの好適な例では、アンテナユニット２は第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２を含み、コプレーナ導波路フィーダーは第１のコプレーナ導波路フィーダー５１と第２のコプレーナ導波路フィーダー５３を含み、コプレーナ導波路グランドは第１のコプレーナ導波路フィーダー５１の両側に位置する第１のコプレーナ導波路グランド５２と、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３の両側に位置する第２のコプレーナ導波路グランド５４とを含み、第１のコプレーナ導波路フィーダー５１及び第２のコプレーナ導波路フィーダー５３の両方にインピーダンス整合回路が設けられる。
図４及び図５に示すように、第１のアンテナユニット２１及び第２のアンテナユニット２２は第１の無線周波数チップ４１の同じ側に位置し、第１のアンテナユニット２１は第２のアンテナユニット２２と第１の無線周波数チップ４１の間に位置し、第１のアンテナユニット２１は第１のコプレーナ導波路フィーダー５１を介して第１の無線周波数チップ４１に接続され、第１のアンテナユニット２１は第１のコプレーナ導波路グランド５２を介して接地し、第２のアンテナユニット２２は第２のコプレーナ導波路フィーダー５３を介して第１の無線周波数チップ４１に接続され、第２のアンテナユニット２２が接地する必要がある場合、第２のアンテナユニット２２は第２のコプレーナ導波路グランド５４を介して接地してもよい。
なお、第１の無線周波数チップ４１及びアンテナユニット２が誘電体基板１の同一面に設けられる場合、第１の無線周波数チップ４１のピンは第１のコプレーナ導波路フィーダー５１、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に直接接続されてもよく、第１の無線周波数チップ４１及びアンテナユニット２が誘電体基板１の異なる面に設けられる場合、第１の無線周波数チップ４１のピンは、金属ビアを介して第１のコプレーナ導波路フィーダー５１、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に接続されてもよい。
図４及び図５に示すように、本発明の一例では、第１のコプレーナ導波路フィーダー５１は、第１のアンテナユニット２１の第１の無線周波数チップ４１に近い側に位置し、且つ誘電体基板１の下端に垂直である。第１のアンテナユニット２１は、第１のコプレーナ導波路フィーダー５１に垂直な第１のフィードブランチ２１１と第１の短絡ブランチ２１２を含み、第１の短絡ブランチ２１２及び第１のフィードブランチ２１１は長さが等しく、且つ間隔を空けて平行に配置され、第１の短絡ブランチ２１２は第１のコプレーナ導波路グランド５２に接続され、第１のフィードブランチ２１１は第１のコプレーナ導波路フィーダー５１に接続され、第１の短絡ブランチ２１２は、第１のブランチ２１３を介して第１のコプレーナ導波路フィーダー５１から離れた第１のフィードブランチ２１１の一端に接続され、第１の短絡ブランチ２１２と第１のフィードブランチ２１１の間にはＬ字形ブランチ２１４がさらに設けられ、Ｌ字形ブランチ２１４の一端は第１の短絡ブランチ２１２に垂直に接続され、Ｌ字形ブランチ２１４の他端は第１のブランチ２１３に垂直に接続され、第１の短絡ブランチ２１２には第１の寄生ブランチ２１５がさらに設けられ、第１の寄生ブランチ２１５は第１の短絡ブランチ２１２に垂直であり、且つ第１のブランチ２１３と間隔を空けて平行に配置され、第１の寄生ブランチ２１５は、第１のコプレーナ導波路フィーダー５１から離れた第１の短絡ブランチ２１２の一端から誘電体基板の下端へ延伸する。
なお、図４及び図５を参照して第１のアンテナユニット２１の構造を例示的に説明したが、実際の適用では、当業者は任意の構造の第１のアンテナユニット２１を設けてもよく、本発明の例は第１のアンテナユニット２１の構造を限定するものではなく、第１のアンテナユニット２１とコプレーナ導波路伝送ラインとの接続方式についても限定しない。
図４に示すように、１つの好適な例では、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３は誘電体基板１の下端に平行であり、ここで、該下端は、方形誘電体基板１のいずれの辺であってもよく、図４に示すように、誘電体基板１は矩形であり、矩形の長辺は下端となる。
図４には、第２のアンテナユニット２２は四角形状の本体２２１を含み、本体２２１には、第２のコプレーナ導波路グランド５４まで延伸する第２の短絡ブランチ２２２、及び第２のコプレーナ導波路フィーダー５３まで延伸する第２のフィードブランチ２２３が設けられ、第２の短絡ブランチ２２２及び第２のフィードブランチ２２３は間隔を空けて平行に配置され、第２の短絡ブランチ２２２は第１の無線周波数チップ４１から離れて配置され、第２のフィードブランチ２２３は第１の無線周波数チップ４１に近く配置され、本体２２１には、本体２２１から第１のアンテナユニット２１へ延伸する第２のブランチ２２４及び第３のブランチ２２５がさらに設けられ、第２のブランチ２２４及び第３のブランチ２２５は間隔を空けて平行に配置され、第２のブランチ２２４は第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に近く配置され、第３のブランチ２２５は第２のコプレーナ導波路フィーダー５３から離れて配置され、第３のブランチ２２５には第２の寄生ブランチ２２６が設けられ、第２の寄生ブランチ２２６は、第３のブランチ２２５の第２のコプレーナ導波路フィーダー５３から離れた側に位置し、且つ第３のブランチ２２５に間隔を空けて平行に配置され、第２の寄生ブランチ２２６は、本体２２１から離れた第３のブランチ２２５の一端から本体２２１へ延伸する。
図５に示すように、別の例では、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３は誘電体基板１の下端に平行であり、第２のアンテナユニット２２は四角形状の本体２２１を含み、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３から離れた本体２２１の一端の２つの隅のそれぞれに、第２のブランチ２２４及び第３のブランチ２２５が設けられ、第２のブランチ２２４は、本体２２１の第１の無線周波数チップ４１から離れた側に位置し、第３のブランチ２２５は本体２２１の第１の無線周波数チップ４１に近い側に位置し、第２のブランチ２２４は第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に平行であり、且つ本体２２１から、本体２２１から離れて延伸し、第３のブランチ２２５は、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に垂直であり、且つ第２のコプレーナ導波路フィーダー５３へ延伸する。本体２２１から離れた第２のブランチ２２４の一端に、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３へ延伸する第４のブランチ２２７が設けられる。第４のブランチ２２７にはＬ字形フィーダー２２８がさらに設けられ、Ｌ字形フィーダー２２８は第４のブランチ２２７と本体２２１の間に位置し、Ｌ字形フィーダー２２８の一端は第４のブランチ２２７に接続され、他端は第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に接続される。第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に近い第３のブランチ２２５の一端に第２の寄生ブランチ２２６が設けられ、第２の寄生ブランチ２２６は、第２のコプレーナ導波路フィーダー５３に近い第３のブランチ２２５の一端から、第１の無線周波数チップ４１から離れた第３のブランチ２２５の一端へ延伸し、且つ第２の寄生ブランチ２２６は第２のブランチ２２４に平行である。
なお、図４及び図５を参照して第２のアンテナユニット２２の構造を例示的に説明したが、実際の適用では、当業者は任意の構造の第２のアンテナユニット２２を設けてもよく、例えば、第２のアンテナユニット２２は第１のアンテナユニット２１と同様な構造であってもよく、本発明の例は第２のアンテナユニット２２の構造を限定するものではない。
図４及び図５に示すように、好ましい一実施例では、第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２の間には隔絶グランド６がさらに設けられ、隔絶グランド６の一端はコプレーナ導波路グランド（５２、５４）に接続され、他端は誘電体基板１の金属ビア８を介して誘電体基板１の他方の面に対する地面７に接続され、隔絶グランド６によれば、第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２の隔離の度合いが向上し得る。
以上、アンテナユニット２が２つのアンテナユニットを含み、伝送ラインがコプレーナ導波路伝送ラインである場合を例としてアンテナユニット２の構造、伝送ラインの構造や配線を説明したが、実際の適用では、当業者は実際のニーズに応じてアンテナユニット２の数を設定したり、異なる構造のアンテナユニット及びレイアウトの異なる伝送ラインを設けたりすることができ、本発明の実施例はアンテナユニットの数、構造を限定せず、伝送ラインの構造や配線方式についても限定しない。
図６には本発明で例示する別のアンテナアセンブリの模式図が示されており、本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、図４又は図５に示す第１のアンテナユニット２１、第２のアンテナユニット２２及び第１の無線周波数チップ４１に加えて、第３のアンテナユニット２３と第４のアンテナユニット２４をさらに含み、無線周波数チップ４は第２の無線周波数チップ４２をさらに含み、コプレーナ導波路フィーダーは第３のコプレーナ導波路フィーダー５５と第４のコプレーナ導波路フィーダー５６をさらに含み、ここで、第２の無線周波数チップ４２は、第１の無線周波数チップ４１の第１のアンテナユニット２１から離れた側に位置し、第３のアンテナユニット２３及び第４のアンテナユニット２４は、第２の無線周波数チップ４２の第１の無線周波数チップ４１から離れた側に位置し、第３のアンテナユニット２３は第２の無線周波数チップ４２と第４のアンテナユニット２４の間に位置し、第３のアンテナユニット２３と第１のアンテナユニット２１は互いに鏡像であり、第４のアンテナユニット２４と第２のアンテナユニット２２は互いに鏡像であり、第３のアンテナユニット２３は第３のコプレーナ導波路フィーダー５５を介して第２の無線周波数チップ４２に接続され、第４のアンテナユニット２４は第４のコプレーナ導波路フィーダー５６を介して第２の無線周波数チップ４２に接続され、ここで、互いに鏡像になるとは、第３のアンテナユニット２３と第１のアンテナユニット２１が構造上互いに鏡像であり、第４のアンテナユニット２４と第２のアンテナユニット２２が構造上互いに鏡像になることを指し得る。もちろん、第３のアンテナユニット２３及び第４のアンテナユニット２４の構造は他の構造としてもよく、本発明の実施例では、これについて限定しない。
本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、第１のアンテナユニット２１、第２のアンテナユニット２２、第３のアンテナユニット２３、第４のアンテナユニット２４、第１の無線周波数チップ４１、及び第２の無線周波数チップ４２を含み、第２の無線周波数チップ４２は、第１の無線周波数チップ４１の第１のアンテナユニット２１から離れた側に位置し、第３のアンテナユニット２３及び第４のアンテナユニット２４は、第２の無線周波数チップ４２の第１の無線周波数チップ４１から離れた側に位置し、第３のアンテナユニット２３は第２の無線周波数チップ４２と第４のアンテナユニット２４の間に位置し、一方、アンテナアセンブリは第１組のアンテナ（第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２）と、第２組のアンテナユニット（第３のアンテナユニット２３と第４のアンテナユニット２４）を含み、これにより、無線ＡＰ機能（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、無線アクセスポイント）が達成され、さらに、第１組のアンテナ（第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２）と第２組のアンテナユニット（第３のアンテナユニット２３と第４のアンテナユニット２４）との中間には２つの無線周波数チップ（第１の無線周波数チップ４１と第２の無線周波数チップ４２）があるので、２組のアンテナの距離が大きくなり、２組のアンテナの隔離の度合いが高くなり、アンテナアセンブリ全体の面積が減少する。
図７には本発明の実施例に係る別のアンテナアセンブリの模式図が示されており、本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、図４又は図５に示す第１のアンテナユニット２１、第２のアンテナユニット２２及び第１の無線周波数チップ４１に加えて、第３のアンテナユニット２３と第４のアンテナユニット２４をさらに含み、無線周波数チップ４は第２の無線周波数チップ４２をさらに含み、コプレーナ導波路フィーダーは第３のコプレーナ導波路フィーダー５５と第４のコプレーナ導波路フィーダー５６をさらに含み、ここで、第２の無線周波数チップ４２は第１の無線周波数チップ４１の第１のアンテナユニット２１から離れた側に位置し、第３のアンテナユニット２３及び第４のアンテナユニット２４は第２の無線周波数チップ４２と第１の無線周波数チップ４１の間に位置し、第３のアンテナユニット２３は第１のアンテナユニット２１と同様な構造であり、第４のアンテナユニット２４は第２のアンテナユニット２２と同様な構造であり、第３のアンテナユニット２３は第２の無線周波数チップ４２と第４のアンテナユニット２４の間に位置し、第３のアンテナユニット２３は第３のコプレーナ導波路フィーダー５５を介して第２の無線周波数チップ４２に接続され、第４のアンテナユニット２４は第４のコプレーナ導波路フィーダー５６を介して第２の無線周波数チップ４２に接続される。もちろん、第３のアンテナユニット２３及び第４のアンテナユニット２４の構造は他の構造としてもよく、本発明の実施例では、これについて限定しない。
本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは、第１のアンテナユニット２１、第２のアンテナユニット２２、第３のアンテナユニット２３、第４のアンテナユニット２４、第１の無線周波数チップ４１及び第２の無線周波数チップ４２を含み、第２の無線周波数チップ４２は、第１の無線周波数チップ４１の第１のアンテナユニット２１から離れた側に位置し、第３のアンテナユニット２３及び第４のアンテナユニット２４は、第２の無線周波数チップ４２と第１の無線周波数チップ４１の間に位置し、一方、アンテナアセンブリは、第１組のアンテナ（第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２）と第２組のアンテナユニット（第３のアンテナユニット２３と第４のアンテナユニット２４）を含み、これにより、無線ＡＰ機能（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ、無線アクセスポイント）が達成され、さらに、第１組のアンテナ（第１のアンテナユニット２１と第２のアンテナユニット２２）と第２組のアンテナユニット（第３のアンテナユニット２３と第４のアンテナユニット２４）の間の距離を大きくすることにより２組のアンテナの隔離の度合いを向上させることができ、誘電体基板の面積が増大するので、アンテナアセンブリを取り付ける空間が限られない場面に適用できる。
図８～図１０に示すように、本発明の実施例は電子装置１００を提供し、該電子装置１００は、表示画面１０１と、表示画面１０１の周辺に設けられる額縁１０２と、本発明の例で提供される少なくとも１つのアンテナアセンブリ１０３とを含み、アンテナアセンブリ１０３は電子装置１００内に位置し、且つ額縁１０２に接続され、ここで、アンテナアセンブリ１０３において誘電体基板の金属シールドが設けられていない面は額縁１０２に向かい合っており、即ち、アンテナアセンブリ１０３は電子装置１００の外部へ電磁波を放射する。
具体的には、表示画面１０１はＬＣＤ、ＬＥＤ、ＯＬＥＤ等の表示画面のうちの１種であってもよく、額縁１０２は表示画面１０１の周辺を囲むフレームであってもよく、額縁１０２は表示画面１０１に垂直な方向において一定の厚さを有し、これにより、アンテナアセンブリ１０３は額縁１０２に取り付けられてもよく、１つの好適な実施例では、アンテナアセンブリ１０３の数は１つ又は２つ以上としてもよい。
本発明の実施例に係る電子装置において、アンテナアセンブリのアンテナユニット及び無線周波数チップは同一の誘電体基板に設けられ、且つ金属シールドは設けられ、アンテナアセンブリは電子装置内に位置し、且つ額縁に接続され、アンテナアセンブリにおいて誘電体基板の金属シールドが設けられていない面は額縁に向かい合っており、まず、該金属シールドは誘電体基板のアンテナユニットと反対する表面に設けられ、かつアンテナユニットを覆い、これにより、電子装置の他の電子デバイスがアンテナユニットに与える電磁干渉を金属シールドで遮断することができ、次に、アンテナユニットと無線周波数チップが同一の誘電体基板に設けられることにより、アンテナユニットと無線周波数チップとを同軸ケーブルで接続することを回避し、これにより、アンテナユニットが電磁干渉を受けるような問題を根本的に解決し、アンテナユニットの放射性能を確保し、さらに、金属シールドが、アンテナユニットとは反対する誘電体基板の表面に設けられ、アンテナアセンブリが電子装置全体に取り付けられると、アンテナユニットが金属シールドへ放射する電磁波は金属シールドで遮断され、アンテナユニットが放射する電磁波は電子装置外へ放射され、このように、アンテナユニットが放射する電磁波は表示画面を干渉して表示画面のフラッシュを引き起こすことも、電子装置全体の内部の他の電子デバイスを干渉することもなく、最後に、電子装置の他の電子デバイスについてシールドを設ける必要がなく、電子装置の製造コストが低下する。
さらに、アンテナアセンブリにおけるアンテナユニットの数は１つ又は複数としてもよく、アンテナユニット及び無線周波数チップは誘電体基板の同一の面又は異なる面に設けられてもよく、電子装置はアンテナアセンブリを取り付ける空間、放射性能や放射方向に応じてアンテナアセンブリを選択してもよい。
図９～図１２に示すように、１つの好適な実施例では、電子装置１００の額縁１０２は下額縁１０２１を含み、アンテナアセンブリ１０３は下額縁１０２１に取り外し可能に接続され、アンテナアセンブリ１０３において誘電体基板１の金属シールド３が設けられていない面は下額縁１０２１の底面に向かい合っている。具体的には、下額縁１０２１の材質は金属としてもよく、該下額縁１０２１の底面にはアンテナアセンブリ１０３に正対する逃し孔１０２１１が設けられ、このようにして、アンテナアセンブリ１０３が下額縁１０２１に取り付けられると、アンテナアセンブリ１０３において誘電体基板１の金属シールド３が設けられていない面は該逃し孔１０２１１に正対し、アンテナアセンブリ１０３におけるアンテナユニットは該逃し孔１０２１１を介して電子装置１００外へ電磁波を放射することが可能になる。もちろん、アンテナアセンブリ１０３は電子装置１００の他の額縁に取り付けられてもよいし、例示的には、左額縁や右額縁に取り付けられてもよいし、アンテナアセンブリ１０３において誘電体基板１の金属シールド３が設けられていない面は表示画面１０１の正面と同方向であってもよく、本発明の実施例では、アンテナアセンブリ１０３の取り付け位置、向きのいずれについても限定しない。
本発明の実施例に係るアンテナアセンブリは電子装置の下額縁に位置し、アンテナアセンブリにおいて誘電体基板１の金属シールドが設けられていない面は下額縁の底面に向かい合っており、これにより、下額縁での取り付け空間が十分であるため、アンテナアセンブリの取り付けが容易になる一方、電子装置の下額縁がユーザにより近く、アンテナアセンブリが下額縁に位置すると放射面積が広くなり、電子装置のワイヤレスネットワークのパフォーマンスが向上する。
好ましくは、電子装置１００は逃し孔１０２１１を覆う装飾部材１０４をさらに含み、これよって、逃し孔１０２１１からアンテナアセンブリ１０３の誘電体基板１を露出させることを回避し、電子装置１００の外観を良好なものとする。
本明細書の説明において、用語「一実施例」、「例」などを参照する説明は、該実施例又は例を参照して説明された特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上述の用語の概略的な記述は、必ずしも同じ実施例又は例を対象とするものではない。
なお、本明細書は実施形態に従って説明されたが、各実施形態には１つの独立した技術案のみが含まれているわけではなく、明細書のこのような記述方式は単に明確にするために過ぎず、当業者は明細書を１つの全体とすべきであり、各実施例における技術案も適切に組み合わせて、当業者が理解できる他の実施形態を形成してもよい。
以上、具体的な実施例を参照して本発明の技術的原理を説明した。これらの説明は、本発明の原理を解釈するために過ぎず、本発明の保護の範囲を何ら限定するものとして解釈することはできない。ここでの解釈に基づいて、当業者は、創造的な努力を必要とせずに本発明の他の具体的な実施形態を想到することができ、これらの形態はすべて本発明の保護の範囲内に含まれるものとする。
１、誘電体基板
２、アンテナユニット
２１、第１のアンテナユニット
２１１、第１のフィードブランチ
２１２、第１の短絡ブランチ
２１３、第１のブランチ
２１４、Ｌ字形ブランチ
２１５、第１の寄生ブランチ
２２、第２のアンテナユニット
２２１、本体
２２２、第２の短絡ブランチ
２２３、第２のフィードブランチ
２２４、第２のブランチ、２２５、第３のブランチ
２２６、第２の寄生ブランチ
２２７、第４のブランチ
２２８、Ｌ字形フィーダー
２３、第３のアンテナユニット
２４、第４のアンテナユニット
３、金属シールド
４、無線周波数チップ
４１、第１の無線周波数チップ
４２、第２の無線周波数チップ
５、コプレーナ導波路伝送ライン
５１、第１のコプレーナ導波路フィーダー
５２、第１のコプレーナ導波路グランド
５３、第２のコプレーナ導波路フィーダー
５４、第２のコプレーナ導波路グランド
５５、第３のコプレーナ導波路フィーダー
５６、第４のコプレーナ導波路フィーダー
６、隔絶グランド
７、地面
８、金属ビア
１００、電子装置
１０１、表示画面
１０２、額縁
１０２１、下額縁
１０２１１、逃し孔
１０３、アンテナアセンブリ
１０４、装飾部材

Claims (17)

  1. アンテナアセンブリであって、
    誘電体基板と、
    前記誘電体基板の表面に設けられるアンテナユニットと、
    前記誘電体基板の表面に設けられ、前記アンテナユニットに接続される無線周波数チップと、
    前記アンテナユニットとは反対する前記誘電体基板の表面に設けられ、かつ前記アンテナユニットを覆う金属シールドと
    を含み、
    前記誘電体基板にはコプレーナ導波路伝送ラインが設けられ、前記無線周波数チップは、前記コプレーナ導波路伝送ラインを介して前記アンテナユニットに接続されており、
    前記コプレーナ導波路伝送ラインは、コプレーナ導波路フィーダーと、前記コプレーナ導波路フィーダーの両側に位置するコプレーナ導波路グランドとを含み、前記アンテナユニットは、前記コプレーナ導波路フィーダーを介して前記無線周波数チップに接続され、前記アンテナユニットは、前記コプレーナ導波路グランドを介して接地され、
    前記アンテナユニットは、第１のアンテナユニットと第２のアンテナユニットを含み、前記無線周波数チップは第１の無線周波数チップを含み、前記コプレーナ導波路フィーダーは、第１のコプレーナ導波路フィーダーと第２のコプレーナ導波路フィーダーを含み、
    前記第１のアンテナユニット及び前記第２のアンテナユニットは、前記第１の無線周波数チップの同じ側に位置し、前記第１のアンテナユニットは、前記第２のアンテナユニットと前記第１の無線周波数チップの間に位置し、前記第１のアンテナユニットは、前記第１のコプレーナ導波路フィーダーを介して前記第１の無線周波数チップに接続され、前記第２のアンテナユニットは、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーを介して前記第１の無線周波数チップに接続されることを特徴とするアンテナアセンブリ。
  2. 前記第１のコプレーナ導波路フィーダー及び前記第２のコプレーナ導波路フィーダーの両方にインピーダンス整合回路が設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
  3. 前記第１のアンテナユニットと前記第２のアンテナユニットの間には隔絶グランドが設けられている
    ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
  4. 前記第１のコプレーナ導波路フィーダーは、前記第１のアンテナユニットの前記第１の無線周波数チップに近い側に位置し、且つ前記誘電体基板の下端と垂直であり、前記コプレーナ導波路グランドは、前記第１のコプレーナ導波路フィーダーの両側に位置する第１のコプレーナ導波路グランドを含み、
    前記第１のアンテナユニットは、前記第１のコプレーナ導波路フィーダーに垂直な第１のフィードブランチと第１の短絡ブランチを含み、前記第１の短絡ブランチ及び前記第１のフィードブランチは、長さが等しく、且つ間隔を空けて平行に配置され、前記第１の短絡ブランチは、前記第１のコプレーナ導波路グランドに接続され、前記第１のフィードブランチは、前記第１のコプレーナ導波路フィーダーに接続され、前記第１の短絡ブランチは、第１のブランチを介して前記第１のコプレーナ導波路フィーダーから離れた前記第１のフィードブランチの一端に接続され、前記第１の短絡ブランチと前記第１のフィードブランチの間にはＬ字形ブランチがさらに設けられ、前記Ｌ字形ブランチの一端は、前記第１の短絡ブランチに垂直に接続され、前記Ｌ字形ブランチの他端は、前記第１のブランチに垂直に接続され、
    前記第１の短絡ブランチには第１の寄生ブランチがさらに設けられ、前記第１の寄生ブランチは、前記第１の短絡ブランチに垂直であり、且つ前記第１のブランチと間隔を空けて平行に配置され、前記第１の寄生ブランチは、前記第１のコプレーナ導波路フィーダーから離れた前記第１の短絡ブランチの一端から前記誘電体基板の下端へ延伸する
    ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
  5. 前記第２のコプレーナ導波路フィーダーは、前記誘電体基板の下端と平行であり、前記コプレーナ導波路グランドは、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーの両側に位置する第２のコプレーナ導波路グランドをさらに含み、
    前記第２のアンテナユニットは、四角形状の本体を含み、前記本体には、前記第２のコプレーナ導波路グランドまで延伸する第２の短絡ブランチと、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーまで延伸する第２のフィードブランチとが設けられ、前記第２の短絡ブランチ及び前記第２のフィードブランチは、間隔を空けて平行に配置され、前記第２の短絡ブランチは、前記第１の無線周波数チップから離れて配置され、前記第２のフィードブランチは、前記第１の無線周波数チップに近く配置され、
    前記本体には、前記本体から前記第１のアンテナユニットへ延伸する第２のブランチ及び第３のブランチがさらに設けられ、前記第２のブランチ及び前記第３のブランチは、間隔を空けて平行に配置され、前記第２のブランチは、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーに近く配置され、前記第３のブランチは、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーから離れて配置され、
    前記第３のブランチには第２の寄生ブランチが設けられ、前記第２の寄生ブランチは、前記第３のブランチの前記第２のコプレーナ導波路フィーダーから離れた側に位置し、且つ前記第３のブランチと間隔を空けて平行に配置され、前記第２の寄生ブランチは、前記本体から離れた前記第３のブランチの一端から前記本体へ延伸する
    ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナアセンブリ。
  6. 前記第２のコプレーナ導波路フィーダーは、前記誘電体基板の下端に平行であり、
    前記第２のアンテナユニットは、四角形状の本体を含み、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーから離れた前記本体の一端における２つの隅のそれぞれに、第２のブランチ及び第３のブランチが設けられ、前記第２のブランチは、前記本体の前記第１の無線周波数チップから離れた側に位置し、前記第３のブランチは、前記本体の前記第１の無線周波数チップに近い側に位置し、前記第２のブランチは、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーに平行であり、且つ前記本体から、前記本体から離れて延伸し、前記第３のブランチは前記第２のコプレーナ導波路フィーダーに垂直であり、且つ前記第２のコプレーナ導波路フィーダーへ延伸し、
    前記本体から離れた前記第２のブランチの一端には、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーへ延伸する第４のブランチが設けられ、前記第４のブランチにはＬ字形フィーダーがさらに設けられ、前記Ｌ字形フィーダーは、前記第４のブランチと前記本体の間に位置し、前記Ｌ字形フィーダーは、一端が前記第４のブランチに接続され、他端が前記第２のコプレーナ導波路フィーダーに接続され、
    前記第２のコプレーナ導波路フィーダーに近い前記第３のブランチの一端には第２の寄生ブランチが設けられ、前記第２の寄生ブランチは、前記第２のコプレーナ導波路フィーダーに近い前記第３のブランチの一端から、前記第１の無線周波数チップから離れて延伸し、前記第２の寄生ブランチは、前記第２のブランチに平行である
    ことを特徴とする請求項４に記載のアンテナアセンブリ。
  7. 前記アンテナユニットは、第３のアンテナユニットと第４のアンテナユニットをさらに含み、前記無線周波数チップは、第２の無線周波数チップをさらに含み、前記コプレーナ導波路フィーダーは、第３のコプレーナ導波路フィーダーと第４のコプレーナ導波路フィーダーをさらに含み、
    前記第２の無線周波数チップは、前記第１の無線周波数チップの前記第１のアンテナユニットから離れた側に位置し、前記第３のアンテナユニット及び前記第４のアンテナユニットは、前記第２の無線周波数チップの前記第１の無線周波数チップから離れた側に位置し、前記第３のアンテナユニットは前記第２の無線周波数チップと前記第４のアンテナユニットの間に位置し、前記第３のアンテナユニットと前記第１のアンテナユニットは、互いに鏡像であり、前記第４のアンテナユニットと前記第２のアンテナユニットは、互いに鏡像であり、前記第３のアンテナユニットは、前記第３のコプレーナ導波路フィーダーを介して前記第２の無線周波数チップに接続され、前記第４のアンテナユニットは、前記第４のコプレーナ導波路フィーダーを介して前記第２の無線周波数チップに接続される
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアンテナアセンブリ。
  8. 前記アンテナユニットは、第３のアンテナユニットと第４のアンテナユニットをさらに含み、前記無線周波数チップは、第２の無線周波数チップをさらに含み、前記コプレーナ導波路フィーダーは、第３のコプレーナ導波路フィーダーと第４のコプレーナ導波路フィーダーをさらに含み、
    前記第２の無線周波数チップは、前記第１の無線周波数チップの前記第１のアンテナユニットから離れた側に位置し、前記第３のアンテナユニット及び前記第４のアンテナユニットは、前記第２の無線周波数チップと前記第１の無線周波数チップの間に位置し、前記第３のアンテナユニットは、前記第１のアンテナユニットと同様な構造であり、前記第４のアンテナユニットは、前記第２のアンテナユニットと同様な構造であり、前記第３のアンテナユニットは、前記第２の無線周波数チップと前記第４のアンテナユニットの間に位置し、前記第３のアンテナユニットは、前記第３のコプレーナ導波路フィーダーを介して前記第２の無線周波数チップに接続され、前記第４のアンテナユニットは、前記第４のコプレーナ導波路フィーダーを介して前記第２の無線周波数チップに接続される
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアンテナアセンブリ。
  9. 前記誘電体基板にはマイクロストリップ伝送ラインが設けられ、前記アンテナユニットは、マイクロストリップ伝送ラインを介して前記無線周波数チップに接続されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナアセンブリ。
  10. 前記マイクロストリップ伝送ラインにはインピーダンス整合回路が設けられる
    ことを特徴とする請求項９に記載のアンテナアセンブリ。
  11. 前記アンテナユニット及び前記無線周波数チップは、前記誘電体基板の同じ側の表面に設けられる
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアンテナアセンブリ。
  12. 前記アンテナユニット及び前記無線周波数チップは、前記誘電体基板の異なる側の表面に設けられる
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアンテナアセンブリ。
  13. 前記金属シールドの底部から前記アンテナユニットまでの距離は、前記アンテナユニットが放射する電磁波の波長の１／４である
    ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアンテナアセンブリ。
  14. 電子装置であって、
    表示画面と、前記表示画面の周辺に設けられる額縁と、請求項１～１３のいずれか１項に記載のアンテナアセンブリとを含み、前記アンテナアセンブリは、前記電子装置内に位置し、且つ前記額縁に接続され、前記アンテナアセンブリにおいて誘電体基板の金属シールドが設けられていない面は前記額縁に向かい合っている
    ことを特徴とする電子装置。
  15. 前記額縁は下額縁を含み、前記アンテナアセンブリは、前記下額縁に取り外し可能に接続され、前記アンテナアセンブリにおいて誘電体基板の金属シールドが設けられていない面は前記下額縁の底面に向かい合っている
    ことを特徴とする請求項１４に記載の電子装置。
  16. 前記下額縁の底面には、前記アンテナアセンブリに正対する逃し孔が設けられる
    ことを特徴とする請求項１５に記載の電子装置。
  17. 前記逃し孔を覆う装飾部材をさらに含む
    ことを特徴とする請求項１６に記載の電子装置。
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