アップルの特許申請にはミリ波アンテナを搭載したiPhoneやiPadが関係している

Appleは、ミリ波アンテナを搭載したiPhoneおよびiPadに関する特許(特許番号20200136234)を出願しました。「ディスプレイを通して放射するアンテナを備えた電子機器」と題されたこの特許は、2020年に発売されるiPhoneの機能に関係する可能性があります。

ミリ波は、国際電気通信連合(ITU)では極超短波(EHF)または超短波(VHF)とも呼ばれ、高速無線ブロードバンド通信に利用できます。ミリ波は未開発の周波数帯域であり、高速ポイントツーポイント無線ローカルエリアネットワーク(WLAN)やブロードバンドアクセスなど、幅広い製品やサービスに利用できます。通信分野では、最大10Gbpsの高速データレートを可能にするため、モバイルネットワークや無線ネットワーク上の様々なサービスに利用されています。

Appleは特許出願において、ミリ波およびセンチメートル波の通信帯域における無線通信をサポートすることが「望ましい」と述べています。ミリ波通信(極超短波(EHF)通信とも呼ばれる)およびセンチメートル波通信は、約10~300GHzの周波数帯での通信です。これらの周波数での動作は高帯域幅をサポートできる可能性がありますが、大きな課題が生じる可能性があります。

例えば、アンテナによって生成されるミリ波通信信号は、様々な媒体を伝搬する際に大きな減衰や歪みが生じるという特徴があります。さらに、注意を怠ると、電子機器内の導電構造、例えばディスプレイ内の導電構造が、特定の方向におけるミリ波通信を遮断してしまう可能性があります。 

Apple の目標は、10 GHz を超える周波数での通信をサポートするための改良された無線通信機能を iPhone と iPad に提供することです。 

特許出願の概要は次のとおりです。「電子機器は、ディスプレイと、10GHzを超える周波数で無線周波数信号を送信するフェーズドアレイアンテナを備えることができる。ディスプレイは、ピクセル回路および/またはタッチセンサー電極を形成するために使用される導電層を含むことができる。フィルタは、導電層内の導電構造から形成することができる。導電構造は、スロットによって分離された導電パッチのアレイを含むことができるか、またはスロットのアレイを画定する導電経路を含むことができる。 

「フィルタは、導電性パッチのアレイの下に積層された追加の導電性パッチのアレイを備えることができ、これによりスロットを人間の肉眼で識別できるよりも狭くすることができる。フィルタ内の導電性構造とスロットの周期性は、フィルタのカットオフ周波数をフェーズドアンテナアレイが処理する周波数よりも高くするように調整することができる。」