智能手机壳的制作方法

专利2022-06-28  75


本实用新型涉及智能手机壳。



背景技术:

在移动电话、便携信息终端等便携通信终端、无线lan终端等通信装置中,提供具有与gsm(注册商标)(globalsystemformobilecommunications)标准、w-cdma(widebandcodedivisionmultipleaccess)标准、lte(longtermevolution)标准、bluetooth(注册商标)标准等通信标准分别不同的第2代移动通信系统(以下也仅称为“2g”)、第3代移动通信系统(以下也仅称为“3g”)和第4代移动通信系统(以下也仅称为“4g”)分别对应的多个通信系统,并与基于多个通信标准(多模式)的通信对应的通信装置。另外,在通过具备多个通信系统而与多模式对应的通信装置中,分别对各通信系统分配规定频带,利用多个频带(多频段)进行通信。作为这样的通信装置,例如公开有智能手机等电子装置(例如,专利文献1)。

近年来,作为移动终端的新的通信标准,欲导入第5代移动通信系统(以下也仅称为“5g”)。5g分类为使用6ghz以下的带域的“sub-6”、使用24.25ghz以上的高频带的准毫米波段和毫米波段。特别是,在准毫米波段和毫米波段中,通信电路的耗电量也变大,因此在有限的条件下使用。

专利文献1:日本特开2013-114306号公报

为了在智能手机等的通信装置中与5g对应,除了与2g、3g和4g对应的各通信电路、进行wifi通信的通信电路之外,还需要搭载与5g的sub-6、毫米波段对应的通信电路。然而,有时相对于具备与2g、3g和4g对应的各通信电路、进行wifi通信的通信电路的结构,无法确保用于配置与5g对应的通信电路、毫米波段通信用的天线的充分的空间。因此,可能被通信装置内的部件配置方式、干扰因素影响,得不到稳定的连接性。即,存在不易实现对于连接的稳定性而言的鲁棒性高的毫米波段通信这一课题。



技术实现要素:

本实用新型是鉴于上述内容而完成的,目的在于实现针对连接的稳定性而言鲁棒性高的毫米波段通信。

本实用新型的一方面的智能手机壳是能够相对于智能手机拆装的智能手机壳,并具备一个以上用于进行毫米波段通信的通信电路的毫米波段通信用天线。

在该结构中,毫米波段通信用天线的配置的自由度变大,能够充分发挥5g通信系统的性能。

根据本实用新型,能够提供可实现针对连接的稳定性而言鲁棒性高的毫米波段通信的智能手机壳。

附图说明

图1是表示与5g对应的通信系统的概略结构的框图。

图2a是表示与实施方式1所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的第1例的框图。

图2b是表示与实施方式1所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的第2例的框图。

图3a是表示毫米波段通信用天线与rfic的位置关系的俯视图。

图3b是从a箭头方向观察图2a所示的毫米波段通信用天线与rfic的位置关系看到的图。

图4是表示将实施方式1所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第1例的俯视图。

图5是从背面观察图4所示的智能手机壳看到的俯视图。

图6是图4所示的a-a线剖视图。

图7是关闭了图4所示的智能手机壳的俯视图。

图8是表示将实施方式1所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第2例的俯视图。

图9是关闭了图8所示的智能手机壳的俯视图。

图10是表示与实施方式2所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的框图。

图11a是表示rf模块的一个例子的图。

图11b是从b箭头方向观察图11a所示的rf模块看到的图。

图12是表示将实施方式2所涉及的智能手机壳和智能手机组合的例子的俯视图。

图13是图12所示的b-b线剖视图。

图14是表示与实施方式3所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的框图。

图15是表示将实施方式3所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第1例的俯视图。

图16是表示将实施方式3所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第2例的俯视图。

图17是关闭了图16所示的智能手机壳的俯视图。

图18是表示与实施方式4所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的框图。

图19是表示将实施方式4所涉及的智能手机壳和智能手机组合的例子的俯视图。

图20是图19所示的c-c线剖视图。

图21是表示将实施方式5所涉及的智能手机壳和智能手机组合的例子的俯视图。

图22是关闭了图21所示的智能手机壳的俯视图。

图23是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的一个例子的立体图。

图24是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第1配置例的图。

图25是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第2配置例的图。

图26是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第3配置例的图。

图27是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第4配置例的图。

图28是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第5配置例的图。

图29是表示实施方式7所涉及的毫米波段通信用天线的配置例的图。

图30a是表示实施方式8所涉及的毫米波段通信用天线的一个例子的立体图。

图30b是从c箭头方向观察图30a所示的毫米波段通信用天线看到的图。

图31是表示实施方式8所涉及的毫米波段通信用天线的配置例的图。

图32是表示实施方式9所涉及的毫米波段通信用天线的一个例子的立体图。

图33是表示实施方式10所涉及的智能手机壳的第1例的俯视图。

图34是图33所示的智能手机壳的后视图。

图35是图33所示的智能手机壳的侧视图。

图36是表示实施方式10所涉及的智能手机壳的第2例的俯视图。

图37是图36所示的智能手机壳的后视图。

图38是图36所示的智能手机壳的侧视图。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f...智能手机;1a...背面;1b...显示面;2、2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h...智能手机壳;2a...背面部;2b...表面部;2c...开口部;2d...侧面部;2e...角部;3、3c...毫米波段通信用天线;3a...贴片天线;3b...电介质基板;3d...柔性基板;4...rfic;5...bbic;6...处理器;7...rf模块;8...连接器;9...高速串行接口;10...通用端口;11...电池;12...存储器;13...传感器;14...障碍物检测传感器;15...磁铁;16...带;17a...把持部(带);17b...把持部(环);20...rf前端电路;21...rf天线;22...wifi天线;23...转换电路;100、100a、100b、100c、100d...通信电路(5g...毫米波段);200...通信电路(2g);300...通信电路(3g);400...通信电路(4g);500...通信电路(5g...sub-6);600...通信电路(wifi);1000...通信系统。

具体实施方式

以下,基于附图对实施方式所涉及的通信装置详细地进行说明。此外,不是通过该实施方式来限定本实用新型。各实施方式是例示,能够进行不同实施方式所示的结构的局部置换或者组合是不言而喻的。对于实施方式2及其以后的说明,省略针对与实施方式1共用的事项的叙述,仅对不同点进行说明。特别是针对由相同结构得到的相同作用效果没有针对每个实施方式依次提及。

(实施方式1)

图1是表示与5g对应的通信系统的概略结构的框图。如图1所示,通信系统1000具备:与2g对应的通信电路(rf bb(2g))200、与3g对应的通信电路(rf bb(3g))300、与4g对应的通信电路(rf bb(4g))400、与5g的sub-6对应的通信电路(rf bb(5gsub-6))500、rf前端电路20、rf天线21、wifi通信的通信电路600、wifi天线22、与5g的毫米波段通信对应的通信电路100、毫米波段通信用天线3、传感器13、以及处理器6。在本公开中,毫米波段通信中使用的频带除了例如准毫米波段、毫米波段的28ghz带、39ghz带或者60ghz带的各频带之外,还包括ieee方式的x频带(8ghz~12ghz)、ku频带(12ghz~18ghz)、k频带(18ghz~27ghz)、ka频带(27ghz~40ghz)、v频带(40ghz~75ghz)。

图2a是表示与实施方式1所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的第1例的框图。图2b是表示与实施方式1所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的第2例的框图。

如图2a和图2b所示,通信电路100例如具备:进行高频信号处理的rfic(radiofrequencyintegratedcircuit(射频集成电路))4和进行基带信号处理的bbic(basebandintegratedcircuit(基带集成电路))5。

如图2b所示,也可以构成为,在处理器6与bbic5之间的传输路径设置转换电路23。例如,处理器6与通信电路100之间也可以是串行传输线路。此时,也可以构成为通过转换电路23进行串行/并行转换。另外,也可以通过光纤通信在处理器6与通信电路100之间进行传输。此时,也可以构成为通过转换电路23进行光/电信号转换。

本实施方式所涉及的智能手机壳2能够相对于智能手机1拆装,并搭载有收发毫米波段信号的毫米波段通信用天线3。在本实施方式中,智能手机1搭载图1所示的通信系统1000中的除去毫米波段通信用天线3之外的结构部。

图3a是表示毫米波段通信用天线与rfic的位置关系的俯视图。图3b是从a箭头方向观察图3a所示的毫米波段通信用天线与rfic的位置关系看到的图。

如图3a所示,毫米波段通信用天线3具有多个贴片天线3a而构成。毫米波段通信用天线3是在电介质基板3b的表面排列有多个贴片天线3a的阵列天线。贴片天线3a是在电介质基板3b的表面设置的辐射导体。设置有贴片天线3a的电介质基板3b的表面是毫米波段通信用天线3的辐射面。

作为电介质基板3b的材料,例如例示出,低温共烧陶瓷多层基板(ltcc(lowtemperatureco-firedceramics)多层基板)、将由环氧树脂、聚酰亚胺等树脂构成的树脂层层叠多个而形成的多层树脂基板、将由具有更低的介电常数的液晶聚合物(liquidcrystalpolymer:lcp)构成的树脂层层叠多个而形成的多层树脂基板、将由氟类树脂构成的树脂层层叠多个而形成的多层树脂基板、陶瓷多层基板(除去低温烧制陶瓷多层基板)等。

在电介质基板3b的背面即毫米波段通信用天线3的与辐射面相反一侧的面对置地配置有rfic4。此外,在图3a和图3b中,示出贴片天线3a的排列数为4×3的例子,但贴片天线3a的排列数不局限于此。

如图3b所示,毫米波段通信用天线3设置于智能手机壳2,rfic4设置于智能手机1。在本实施方式中,在毫米波段通信用天线3与rfic4之间设置有电容耦合c,经由电容耦合c,从rfic4向毫米波段通信用天线3的各贴片天线3a供电。由此,能够不在智能手机1设置接点地实现毫米波段通信。

在图2a和图2b中,示出通信电路100具有多个毫米波段通信用天线3和rfic4的结构。在图2a和图2b所示的结构中,也可以构成为通信电路100通过在多个毫米波段通信用天线3和rfic4中同时收发不同的毫米波段信号,从而实现可提高通信速度的mimo(multipleinputmultipleoutput(多入多出技术))方式的毫米波段通信。另外,在图2a和图2b所示的结构中,也可以构成为通信电路100通过在多个毫米波段通信用天线3和rfic4中同时接收相同的毫米波段信号,并使用接收状态更优异的毫米波段通信用天线3和rfic4进行通信,从而实现可提高通信品质、可靠性的分集方式的毫米波段通信。

图4是表示将实施方式1所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第1例的俯视图。图5是从背面观察图4所示的智能手机壳看到的俯视图。图6是图4所示的a-a线剖视图。在图4~图6中,智能手机1具有:设置有显示器的显示面1b和与该显示面1b相反一侧的面即未设置有显示器的背面1a。如图4~图6所示,本实施方式所涉及的智能手机壳2设想是所谓的对折型的壳,其具有:安装智能手机1的背面1a的背面部2a和保护智能手机1的显示面1b的表面部2b,并将天然皮革、合成皮革或者树脂等单一材料、这些各材料组合而构成。

在图4~图6中,示出在智能手机壳2的背面部2a设置了毫米波段通信用天线3的例子。在本实施方式中,如上述那样,rfic4设置于智能手机1的背面1a。

在图4~图6中,示出在智能手机壳2的背面部2a设置了一个毫米波段通信用天线3的例子,但也能够在智能手机壳2的背面部2a配置多个毫米波段通信用天线3。此时,与多个毫米波段通信用天线3对应地分别将rfic4设置于智能手机1的背面1a。

在本实施方式中,智能手机1搭载与2g、3g、4g、5g的sub-6对应的各通信电路200、300、400、500、进行wifi通信的通信电路600,因此配置用于与5g的毫米波段对应的结构部的空间被限制。因此,不易实现针对连接的稳定性而言鲁棒性高的毫米波段通信。作为其理由,5g的毫米波段通信所使用的频率由于传播距离短,因此需要配置多个阵列天线,而应用波束形成技术,使传播距离变长,从而与以往的频率的天线相比,配置集成的阵列天线非常困难。

在本实施方式中,构成为在智能手机壳2的背面部2a设置毫米波段通信用天线3。因此,毫米波段通信用天线3的配置自由度变大。另外,构成毫米波段通信用天线3的贴片天线3a的排列自由度变大,因此能够实现详细的波束形成。另外,如上述那样,成为具有多个毫米波段通信用天线3和rfic4的结构,实现mimo方式的毫米波段通信、分集方式的毫米波段通信,从而能够实现毫米波段通信的通信速度的提高、通信品质和可靠性的提高。

图7是关闭了图4所示的智能手机壳的俯视图。以下,如图7所示,也将智能手机1的显示面1b和智能手机壳2的表面部2b对置而关闭的状态称为智能手机壳2“关闭了的状态”。

另外,如图1所示,在图4~图7所示的结构中,智能手机1具备传感器13,上述传感器13对智能手机壳2为关闭的状态进行检测。

在图4~图7所示的结构中,传感器13是装入智能手机1的显示面1b的接近传感器。如图7所示,传感器13在智能手机壳2关闭的状态下,对智能手机壳2的表面部2b的接近进行检测,从而对智能手机壳2为关闭的状态进行检测。

图8是表示将实施方式1所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第2例的俯视图。图9是关闭了图8所示的智能手机壳的俯视图。

在图8和图9所示的结构中,传感器13是装入智能手机1的显示面1b的磁传感器。如图9所示,传感器13在智能手机壳2关闭的状态下,对装入智能手机壳2的表面部2b的磁铁15的磁进行检测,从而对智能手机壳2为关闭的状态进行检测。

此外,传感器13能够对智能手机壳2为关闭的状态进行检测即可,不局限于接近传感器、磁传感器。

智能手机1在通过传感器13检测到智能手机壳2为关闭的状态的情况下,使基于通信电路200、300、400、500、600的通信继续,使基于与5g对应的通信电路100的毫米波段通信停止。由此,智能手机1仅在需要毫米波段通信的状态下即在由利用者打开了智能手机壳2的状态下进行毫米波段通信,因此能够抑制耗电量,能够延长电池的使用时长。

(实施方式2)

图10是表示与实施方式2所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的框图。此外,也可以与上述的实施方式1相同,构成为,在处理器6与bbic5之间的传输路径设置了转换电路23。

如图10所示,在本实施方式中,rfic4与毫米波段通信用天线3一体化而构成rf模块7。在本实施方式中,智能手机壳2a搭载毫米波段通信用天线3与rfic4一体化的rf模块7。

另外,在本实施方式中,智能手机1a与智能手机壳2a之间经由连接器8电连接。

图11a是表示rf模块的一个例子的图。图11b是从b箭头方向观察图11a所示的rf模块看到的图。

如图11a和图11b所示,在电介质基板3b的设置有贴片天线3a的背面即毫米波段通信用天线3的与辐射面相反一侧的面设置有rfic4,构成rf模块7。

此外,在图11a和图11b中,示出贴片天线3a的排列数为4×3的例子,但与实施方式1相同,贴片天线3a的排列数不局限于此。

图12是表示将实施方式2所涉及的智能手机壳与智能手机组合的例子的俯视图。图13是图12所示的b-b线剖视图。

在图12和图13中,示出在智能手机壳2a的背面部2a设置两个rf模块7、在智能手机壳2a的表面部2b设置两个rf模块7的例子。连接器8与各rf模块7之间分别通过布线连接。此外,设置于智能手机壳2a的背面部2a和表面部2b的rf模块7的数量不局限于此。

图12中,示出连接器8与各rf模块7之间分别通过布线连接的例子,但也可以在智能手机壳2a设置选择rf模块7的开关。这样,能够减少连接器8的结线数。

另外,在本实施方式中,在打开了智能手机壳2a的状态下,即在图12和图13所示的状态下,在智能手机壳2a的背面部2a设置的毫米波段通信用天线3和在智能手机壳2a的表面部2b设置的毫米波段通信用天线3中,使辐射面的朝向不同。具体而言,在打开智能手机壳2a的状态下,对于在智能手机壳2a的背面部2a设置的毫米波段通信用天线3而言,辐射面在图12中朝后配置,对于在智能手机壳2a的表面部2b设置的毫米波段通信用天线3而言,辐射面在图12中朝前配置。由此,智能手机1在需要毫米波段通信的状态下即在由利用者打开了智能手机壳2a的状态下,能够实现适当的毫米波段通信。

在本实施方式中,如上述那样,能够在智能手机壳2a的背面部2a和表面部2b设置毫米波段通信用天线3。由此,相比实施方式1,毫米波段通信用天线3的配置自由度变大。另外,通过成为具有多个rf模块7的结构,实现mimo方式的毫米波段通信、分集方式的毫米波段通信,从而与实施方式1相同,能够实现毫米波段通信的通信速度的提高、通信品质和可靠性的提高。

另外,在本实施方式中,如上述那样,与实施方式1不同,毫米波段通信用天线3和rfic4一体化而构成rf模块7。由此,毫米波段通信用天线3与rfic4之间以低损失连接,因此,与实施方式1相比,天线增益提高。

并且,如图10所示,在将能够对智能手机壳2a为关闭的状态进行检测的传感器13设置于智能手机1a、并通过传感器13对智能手机壳2a为关闭的状态进行检测的情况下,使基于与5g对应的通信电路100的毫米波段通信停止。由此,智能手机1a仅在需要毫米波段通信的状态下即在由利用者打开了智能手机壳2a的状态下进行毫米波段通信,因此能够抑制耗电量,能够延长电池的使用时长。

(实施方式3)

图14是表示与实施方式3所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的框图。在本实施方式中设想到是,对于未与5g对应的智能手机1b,安装本实施方式所涉及的智能手机壳2b这种情况。此外,在本实施方式中,传感器13设置于智能手机壳2b。

在本实施方式中,智能手机壳2b搭载毫米波段通信用天线3和rfic4一体化的rf模块7和bbic5。另外,在本实施方式中,智能手机1b与智能手机壳2b之间例如通过usb(universalserialbus)、雷电接口(thunderbolt)等高速串行接口9连接。在智能手机1b设置有与usb、雷电接口等高速串行接口9对应的通用端口10。

图15是表示将实施方式3所涉及的智能手机壳与智能手机组合的第1例的俯视图。

图15中,示出在智能手机壳2b的背面部2a设置两个rf模块7、在智能手机壳2b的表面部2b设置两个rf模块7的例子。另外,在本实施方式中,在智能手机壳2b的背面部2a设置有bbic5。bbic5与智能手机1b的通用端口10之间通过高速串行接口9连接。bbic5与各rf模块7之间分别通过布线连接。此外,在智能手机壳2b的背面部2a和表面部2b设置的rf模块7的数量不局限于此。

在本实施方式中,如上述那样,构成为在智能手机壳2b搭载包括rf模块7和bbic5的通信电路100b,与设置于智能手机1b的和例如usb、雷电接口等高速串行接口9对应的通用端口10连接。由此,能够通过未与5g对应的智能手机1b来实现毫米波段通信。

另外,与实施方式2相同,通过成为具有多个rf模块7的结构、并实现mimo方式的毫米波段通信、分集方式的毫米波段通信,从而能够实现毫米波段通信的通信速度的提高、通信品质和可靠性的提高。

图16是表示将实施方式3所涉及的智能手机壳和智能手机组合的第2例的俯视图。图17是关闭了图16所示的智能手机壳的俯视图。图16和图17中,省略包括rf模块7和bbic5的各结构部。

在图16和图17所示的结构中,智能手机壳2b具备用于将智能手机壳2b保持为关闭状态的带16。带16设置于智能手机壳2b的背面部2a。

在图16和图17所示的结构中,传感器13是装入智能手机壳2b的表面部2b的磁传感器。如图17所示,传感器13通过带16来保持智能手机壳2b关闭的状态,对装入带16的磁铁15的磁进行检测,从而对智能手机壳2b为关闭的状态进行检测。

此外,传感器13能够对智能手机壳2b为关闭的状态进行检测即可,不局限于磁传感器。例如,也可以构成为,将实施方式1中说明的接近传感器设置于智能手机壳2b、对智能手机壳2b为关闭的状态进行检测。

智能手机壳2b在通过传感器13检测到智能手机壳2b为关闭的状态的情况下,使基于与5g对应的通信电路100b的毫米波段通信停止。由此,智能手机壳2b的通信电路100b仅在需要毫米波段通信的状态下即在由利用者打开了智能手机壳2b的状态下进行毫米波段通信,因此能够抑制智能手机1b的耗电量,能够延长智能手机1b的电池的使用时长。

(实施方式4)

图18是表示与实施方式4所涉及的5g的毫米波段通信对应的通信电路的框图。此外,在本实施方式中,与实施方式3相同,传感器13设置于智能手机壳2c。

在本实施方式中,智能手机壳2c除了图14所示的实施方式3的结构之外,还包括并搭载电池11和存储器12。

电池11对通信电路100c的各结构部供给电源。电池11也可以构成为具有对搭载于智能手机1c的电池进行充电的所谓的手机电池功能。

存储器12是在高速串行接口9的传输速度比bbic5的输入输出的最大速度慢的情况下作出缓冲而进行bbic5的输入输出的调整的缓冲存储器。

图19是表示将实施方式4所涉及的智能手机壳和智能手机组合的例子的俯视图。图20是图19所示的c-c线剖视图。

图19和图20中,示出在智能手机壳2c的背面部2a设置两个rf模块7、在智能手机壳2c的表面部2b设置两个rf模块7的例子。另外,在本实施方式中,在智能手机壳2c的背面部2a设置有bbic5、电池11和存储器12。bbic5与智能手机1c的通用端口10之间通过高速串行接口9连接。bbic5与各rf模块7之间分别通过布线连接。bbic5与存储器12之间通过例如专用的存储器总线连接。此外,在智能手机壳2c的背面部2a和表面部2b设置的rf模块7的数量不局限于此。另外,图18~图20中示出通信电路100c包括电池11和存储器12双方的结构,但也可以构成为不包括电池11或者存储器12。

通过在智能手机壳2c上搭载电池11,从而能够抑制智能手机1c的电池的消耗,并且实现毫米波段通信。另外,通过成为具有手机电池功能的结构,能够延长智能手机1c的电池的使用时长。

另外,通过设置存储器12,能够实现无论高速串行接口9的传输速度如何均稳定的毫米波段通信。

另外,与实施方式2和实施方式3相同,通过成为多个rf模块7的结构、并实现mimo方式的毫米波段通信、分集方式的毫米波段通信,从而能够实现毫米波段通信的通信速度的提高、通信品质和可靠性的提高。

并且,如图18所示,在设置能够对智能手机壳2c为关闭的状态进行检测的传感器13、并通过传感器13检测到智能手机壳2c为关闭的状态的情况下,使基于与5g对应的通信电路100c的毫米波段通信停止。由此,智能手机壳2c的通信电路100c仅在需要毫米波段通信的状态下即在由利用者打开了智能手机壳2c的状态下进行毫米波段通信,因此能够抑制电池11的耗电量,能够延长电池的使用时长。

(实施方式5)

图21是表示将实施方式5所涉及的智能手机壳和智能手机组合的例子的俯视图。图22是关闭了图21所示的智能手机壳的俯视图。

图21和图22中,示出在智能手机壳2d的背面部2a设置一个毫米波段通信用天线3、在智能手机壳2d的表面部2b设置一个毫米波段通信用天线3的例子。另外,在本实施方式中,在关闭了智能手机壳2d的状态下,与智能手机1d的显示面1b对应地在智能手机壳2d的表面部2b设置开口部2c。由此,能够在关闭了智能手机壳2d的状态下进行毫米波段通信。

在本实施方式中,在关闭了智能手机壳2d的状态下即在图22所示的状态下,在智能手机壳2d的背面部2a设置的毫米波段通信用天线3和在智能手机壳2d的表面部2b设置的毫米波段通信用天线3中使辐射面的朝向不同。具体而言,在关闭了智能手机壳2d的状态下,对于在智能手机壳2d的背面部2a设置的毫米波段通信用天线3而言,辐射面在图22中朝后配置,对于在智能手机壳2d的表面部2b设置的毫米波段通信用天线3而言,辐射面在图22中朝前配置。由此,如图22所示,智能手机1d即便在关闭了智能手机壳2d的状态下,也能够实现适当的毫米波段通信。

(实施方式6)

图23是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的一个例子的立体图。

如图23所示,在本实施方式中,毫米波段通信用天线3c是在柔性基板3d的表面排列有多个贴片天线3a的阵列天线。贴片天线3a是具有挠性、并在能够按期望方式弯曲的柔性基板3d的表面设置的辐射导体。

在构成rf模块的情况下,在柔性基板3d的背面即在与设置有贴片天线3a的面相反一侧的面设置有rfic4。

此外,图23中,示出贴片天线3a的排列数为4×4的例子,但贴片天线3a的排列数不局限于此,例如也可以设置两组2×4的排列。

以下,针对毫米波段通信用天线3c的配置例,如图24~图28所示。

图24是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第1配置例的图。图24中,示出跨智能手机壳2e的背面部2a、侧面部2d和表面部2b地配置一个毫米波段通信用天线3c的例子。

图25是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第2配置例的图。图25中,示出跨智能手机壳2e的背面部2a、侧面部2d和表面部2b地配置两个毫米波段通信用天线3c的例子。

图26是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第3配置例的图。图26中,示出跨智能手机壳2e的侧面部2d和表面部2b地配置一个毫米波段通信用天线3c的例子。

图27是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第4配置例的图。图27中,示出跨智能手机壳2e的背面部2a和侧面部2d地配置一个毫米波段通信用天线3c的例子。

图28是表示实施方式6所涉及的毫米波段通信用天线的第5配置例的图。图28中,示出在智能手机壳2e的侧面部2d配置一个毫米波段通信用天线3c的例子。

配置毫米波段通信用天线3c的位置和数量不局限于图24~图28所示的例子,例如,也能够配置三个以上的毫米波段通信用天线3c。

(实施方式7)

图29是表示实施方式7所涉及的毫米波段通信用天线的配置例的图。图29中,示出在智能手机壳2f的背面部2a的端部设置折回、并在使该背面部2a折回的角部2e配置有一个毫米波段通信用天线3c的例子。

配置毫米波段通信用天线3c的位置和数量不局限于图29所示的例子,例如也能够配置两个以上的毫米波段通信用天线3c。另外,例如,也可以构成为在智能手机壳2f的表面部2b的端部设置折回,并在使该表面部2b折回的角部配置毫米波段通信用天线3c。

(实施方式8)

图30a是表示实施方式8所涉及的毫米波段通信用天线的一个例子的立体图。图30b是从c箭头方向观察图30a所示的毫米波段通信用天线看到的图。

如图30a所示,在本实施方式中,与实施方式6、7中说明的毫米波段通信用天线3c相同,毫米波段通信用天线3c是在柔性基板3d的表面排列有多个贴片天线3a的阵列天线。如图30b所示,从图30a所示的c箭头方向观察时,本实施方式所涉及的毫米波段通信用天线3c以大致u字型弯曲。

如图30b所示,在构成rf模块的情况下,在柔性基板3d的背面即与设置有贴片天线3a的面相反一侧的面设置有rfic4。

此外,图30a中,示出贴片天线3a的排列数为5×4的例子,示出在弯曲成u字型的3个面设置了贴片天线3a的例子,但贴片天线3a的排列数不局限于此,例如也可以是,在弯曲成u字型的对置的2个面分别设置2×4的排列。

以下,针对毫米波段通信用天线3c的配置例,如图31所示。图31是表示实施方式8所涉及的毫米波段通信用天线的配置例的图。图31中,示出夹着智能手机壳2e的表面部2b的基材(未图示)地配置毫米波段通信用天线3c的例子。

配置毫米波段通信用天线3c的位置和数量不局限于图31所示的例子,例如,也能够配置两个以上的毫米波段通信用天线3c。

(实施方式9)

图32是表示实施方式9所涉及的毫米波段通信用天线的一个例子的立体图。

如图32所示,在本实施方式中,毫米波段通信用天线3c是在柔性基板3d的表面排列有多个贴片天线3a的阵列天线。贴片天线3a是具有挠性、并在能够按期望方式弯曲的柔性基板3d的表面设置的辐射导体。

在构成rf模块的情况下,在柔性基板3d的背面即与设置有贴片天线3a的面相反一侧的面设置有rfic4。

另外,在本实施方式中,在设置有贴片天线3a的面设置有障碍物检测传感器14。

障碍物检测传感器14例如是超声波传感器。另外,障碍物检测传感器14例如是红外线传感器。或者,作为障碍物检测传感器14,也可以是超声波传感器和红外线传感器、电波传感器中任一者、或者成为在超声波传感器和红外线传感器、电波传感器中设置两个以上的方式。此外,电波传感器在天线的输入端口的v.s.w.r(电压定在波比)超过阈值或不超过阈值的情况下用作传感器。在这种情况下,也可以兼作毫米波段通信用天线3c,也可以新设置传感器用的天线。

障碍物检测传感器14对位于毫米波段通信用天线3c的辐射方向上的障碍物(例如桌子、人的手等)进行检测。rfic4在障碍物检测传感器14检测到障碍物的情况下不从毫米波段通信用天线3c辐射电波。即,停止毫米波段通信。由此,能够减少不必要的耗电量。

此外,图32中,示出各毫米波段通信用天线3c的贴片天线3a的排列数为2×4的例子,但贴片天线3a的排列数不局限于此。另外,图32中,示出贴片天线3a设置于柔性基板3d的表面的例子,但也可以构成为以在实施方式1中说明的电介质基板3b的表面排列有多个贴片天线3a的方式设置障碍物检测传感器14。

(实施方式10)

图33是表示实施方式10所涉及的智能手机壳的第1例的俯视图。图34是图33所示的智能手机壳的后视图。图35是图33所示的智能手机壳的侧视图。

如图33~图35所示,实施方式10的第1例所涉及的智能手机壳2g在背面1a具备带状的把持部17a。

如图33~图35所示,在实施方式10的第1例中,毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)设置于带状的把持部17a的内部。设置毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)的位置也可以设置于图34所示的斜线部的任意的位置,但优选设置于长边方向的中央部。

在图33~图35所示的实施方式10的第1例中,设想的是,在智能手机壳2g的背面1a与带状的把持部17a之间插入手掌而把持智能手机壳2g。

在这样的方式中,毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)能够设置于图34所示的带状的把持部17a的斜线部的任意的位置。由此,能够防止当用户用手把持住智能手机壳2g时用户的手成为障碍物而使毫米波段通信的通信品质降低。此外,如图33~图34所示,优选毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)设置于带状的把持部17a的长边方向的中央部。另外,在图33~图35中,示出在带状的把持部17a的长边方向的中央部具备一个毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)的例子,但也可以在带状的把持部17a的长边方向上排列设置多个毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)。

图36是表示实施方式10所涉及的智能手机壳的第2例的俯视图。图37是图36所示的智能手机壳的后视图。图38是图36所示的智能手机壳的侧视图。

如图36~图38所示,实施方式10的第2例所涉及的智能手机壳2h在背面1a具备环状的把持部17b。

如图36~图38所示,在实施方式10的第2例中,毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)设置于环状的把持部17b的内部。

在图36~图38所示的实施方式10的第2例中,设想的是,在设置于智能手机壳2h的背面1a的环状的把持部17b插入手指而把持智能手机壳2h。

在这样的方式中,毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)能够设置于图38所示的环状的把持部17b的斜线部内。由此,能够当用户用手把持住智能手机壳2h时用户的手成为障碍物而使毫米波段通信的通信品质降低。此外,优选毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)设置于图38所示的环状的把持部17b的斜线部内的周向的中央部。另外,在图36~图38中,示出在环状的把持部17b的斜线部内的周向的中央部具备一个毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)的例子,但也可以在环状的把持部17b的斜线部内的周向上排列设置有多个毫米波段通信用天线3、3c(或者rf模块7)。

在将毫米波段通信用天线3、3c设置于把持部17a、17b的情况下,如实施方式1中说明的那样,能够通过构成为在智能手机1e、1f与智能手机壳2g、2h之间设置电容耦合c、并被经由电容耦合c从rfic4向毫米波段通信用天线3的各贴片天线3a供电来实现(参照图2a、2b)。具体而言,例如,在智能手机1e、1f的背面1a与智能手机壳2g、2h的背面部2a之间设置电容耦合c,并设置向在把持部17a、17b设置的毫米波段通信用天线3、3c的各贴片天线3a进行供电的布线即可。

另外,在将rf模块7设置于把持部17a、17b的情况下,如实施方式2中说明的那样,能够通过构成为使智能手机1e、1f与智能手机壳2g、2h之间经由连接器8电连接来实现(参照图10)。具体而言,例如,设置从在智能手机1e、1f设置的bbic5起经由连接器8而与在把持部17a、17b设置的rf模块7电连接的布线即可。

另外,在将rf模块7设置于把持部17a、17b的情况下,如实施方式3中说明的那样,能够通过构成为智能手机1e、1f与智能手机壳2g、2h之间由高速串行接口9连接来实现(参照图14)。具体而言,例如,设置将设置于智能手机壳2g、2h的bbic5与设置于把持部17a、17b的rf模块7电连接的布线即可。

此外,本实施方式的把持部的形状不局限于图33~图35所示的实施方式10的第1例所示的带状的把持部17a、图36~图38所示的实施方式10的第2例中示出的环状的把持部17b。例如,也可以构成为具备从智能手机壳的背面突出地设置的把手状的把持部。

上述的各实施方式是用于容易理解本实用新型的,不是用于对本实用新型进行限定解释的。本实用新型可不脱离其主旨地变更/改进,并且本实用新型也包括其等效物。例如,在上述的各实施方式中,将排列有贴片天线的毫米波段通信用天线作为一个例子而示出,但毫米波段通信用天线也可以是偶极天线、缝隙天线,而且也可以是它们组合的结构。

另外,本公开能够如上述那样或者取代上述地采取以下的结构。

(1)本实用新型的一侧面的智能手机壳是能够相对于智能手机拆装的智能手机壳,且具备一个以上用于进行毫米波段通信的通信电路的毫米波段通信用天线。

在该结构中,毫米波段通信用天线的配置自由度变大。另外,构成毫米波段通信用天线的贴片天线的排列自由度变大,因此能够实现详细的波束形成。因此,能够充分发挥5g通信系统的性能。

(2)较佳的是,在上述(1)的智能手机壳中,上述毫米波段通信用天线被经由电容耦合从进行高频信号处理的rfic供电。

在该结构中,能够不在智能手机设置接点而实现毫米波段通信。

(3)较佳的是,在上述(1)的智能手机壳中,具备与一个上述毫米波段通信用天线一体化而进行高频信号处理的一个以上rfic,上述rfic与上述毫米波段通信用天线一体化而构成rf模块。

在该结构中,由于毫米波段通信用天线与rfic之间以低损失连接,所以天线增益提高。

(4)较佳的是,在上述(3)的智能手机壳中,具备:与上述rf模块连接而进行基带信号处理的bbic,上述bbic与上述rf模块一起构成上述通信电路。

在该结构中,能够通过未与5g对应的智能手机来实现毫米波段通信。

(5)较佳的是,在上述(4)的智能手机壳中,具备:至少向上述通信电路供给电源的电池。

在该结构中,能够抑制智能手机的电池的消耗,并且实现毫米波段通信。

(6)较佳的是,在上述(4)或者(5)的智能手机壳中,具备:对上述bbic的输入输出进行缓冲的存储器。

在该结构中,能够实现稳定的毫米波段通信。

(7)较佳的是,在上述(1)~(6)中任一个智能手机壳中,具有:背面部,其安装上述智能手机的背面;和表面部,其保护上述智能手机的显示面。

在该结构中,如下述(8)和(9)所示,毫米波段通信用天线的配置方式、数量的自由度变大。另外,构成毫米波段通信用天线的贴片天线的排列自由度变大,因此能够实现详细的波束形成。因此,能够充分发挥5g通信系统的性能。

(8)较佳的是,在上述(7)的智能手机壳中,上述毫米波段通信用天线的至少一个设置于上述背面部。

(9)较佳的是,在上述(7)或者(8)的智能手机壳中,上述毫米波段通信用天线的至少一个设置于上述表面部。

(10)较佳的是,在上述(7)~(9)中任一个智能手机壳中,在上述背面部或者上述表面部的端部设置有折回,上述毫米波段通信用天线的至少一个在使上述背面部或者上述表面部折回的角部设置。

(11)较佳的是,在上述(7)~(10)中任一个智能手机壳中,具备:对位于上述毫米波段通信用天线的辐射方向上的障碍物进行检测的障碍物检测传感器,在上述障碍物检测传感器检测到障碍物的情况下,上述通信电路使上述毫米波段通信停止。

在该结构中,能够减少不必要的耗电量。

(12)较佳的是,在上述(7)~(11)中任一个智能手机壳中,在上述智能手机的显示面与上述表面部为对置地关闭的状态的情况下,通信电路使上述毫米波段通信停止。

在该结构中,仅在需要毫米波段通信的状态即由利用者打开智能手机壳的状态下进行毫米波段通信,因此能够抑制耗电量。

(13)较佳的是,在上述(7)~(11)中任一个智能手机壳中,上述表面部设置有与上述智能手机的显示面对应的开口部。

在该结构中,能够在关闭了智能手机壳的状态下进行毫米波段通信。

(14)较佳的是,在上述(13)的智能手机壳中,在上述智能手机的显示面与上述表面部为对置地关闭的状态下,在上述背面部设置的毫米波段通信用天线的辐射面的朝向和在上述表面部设置的毫米波段通信用天线的辐射面朝向不同。

在该结构中,即便在关闭了智能手机壳的状态下,也能够实现适当的毫米波段通信。

(15)较佳的是,在上述(1)~(6)中任一个智能手机壳中,在安装上述智能手机的背面的背面部设置有把持部,上述毫米波段通信用天线的至少一个设置于上述把持部。

在该结构中,能够防止用户的手成为障碍物而使毫米波段通信的通信品质降低。

(16)较佳的是,在上述(7)~(15)中任一个智能手机壳中,上述通信电路进行使用了多个上述毫米波段通信用天线的mimo方式的通信。

在该结构中,能够实现毫米波段通信的通信速度的提高。

(17)较佳的是,在上述(7)~(15)中任一个智能手机壳中,上述通信电路进行使用了多个上述毫米波段通信用天线的分集方式的通信。

在该结构中,能够实现毫米波段通信的通信品质、可靠性的提高。

根据本公开,能够实现对于连接的稳定性而言鲁棒性高的毫米波段通信。


技术特征:

1.一种智能手机壳,能够相对于智能手机拆装,其特征在于,

具备一个以上用于进行毫米波段通信的通信电路的毫米波段通信用天线。

2.根据权利要求1所述的智能手机壳,其特征在于,

所述毫米波段通信用天线被经由电容耦合从进行高频信号处理的rfic供电。

3.根据权利要求1所述的智能手机壳,其特征在于,

具备:与一个所述毫米波段通信用天线一体化来进行高频信号处理的一个以上的rfic,

所述rfic与所述毫米波段通信用天线一体化而构成rf模块。

4.根据权利要求3所述的智能手机壳,其特征在于,

具备:与所述rf模块连接而进行基带信号处理的bbic,

所述bbic与所述rf模块一起构成所述通信电路。

5.根据权利要求4所述的智能手机壳,其特征在于,

具备:至少向所述通信电路供给电源的电池。

6.根据权利要求4或5所述的智能手机壳,其特征在于,

具备:对所述bbic的输入输出进行缓冲的存储器。

7.根据权利要求1~5中任一项所述的智能手机壳,其特征在于,具有:

背面部,其安装所述智能手机的背面;和

表面部,其保护所述智能手机的显示面。

8.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

所述毫米波段通信用天线的至少一个设置于所述背面部。

9.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

所述毫米波段通信用天线的至少一个设置于所述表面部。

10.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

在所述背面部或者所述表面部的端部设置有折回,所述毫米波段通信用天线的至少一个在使所述背面部或者所述表面部折回的角部设置。

11.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

具备:对位于所述毫米波段通信用天线的辐射方向上的障碍物进行检测的障碍物检测传感器,

在所述障碍物检测传感器检测到障碍物的情况下,所述通信电路使所述毫米波段通信停止。

12.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

在所述智能手机的显示面与所述表面部对置地关闭的状态的情况下,所述通信电路使所述毫米波段通信停止。

13.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

所述表面部设置有与所述智能手机的显示面对应的开口部。

14.根据权利要求13所述的智能手机壳,其特征在于,

在所述智能手机的显示面与所述表面部对置地关闭的状态下,在所述背面部设置的所述毫米波段通信用天线的辐射面的朝向和在所述表面部设置的所述毫米波段通信用天线的辐射面朝向不同。

15.根据权利要求1~5中任一项所述的智能手机壳,其特征在于,

在安装所述智能手机的背面的背面部设置有把持部,

所述毫米波段通信用天线的至少一个设置于所述把持部。

16.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

所述通信电路进行使用了多个所述毫米波段通信用天线的mimo方式的通信。

17.根据权利要求7所述的智能手机壳,其特征在于,

所述通信电路进行使用了多个所述毫米波段通信用天线的分集方式的通信。

技术总结
本实用新型能够实现对于连接的稳定性而言鲁棒性高的毫米波段通信。智能手机壳能够相对于智能手机拆装,并具备一个以上用于进行毫米波段通信的通信电路的毫米波段通信用天线。

技术研发人员:水沼隆贤;田中聪;上田英树;山本靖久;板桥明子
受保护的技术使用者:株式会社村田制作所
技术研发日:2019.10.10
技术公布日:2020.06.09

转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-3960.html

最新回复(0)