專利名稱：天線組件及包括該天線組件的便攜式無線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用在便攜式無線裝置中的天線組件及配備有該天線組件的便攜式無線裝置。
背景技術(shù)：
移動射頻通信系統(tǒng)近來很普遍。例如在便攜式無線裝置等中，使用者期望裝置的尺寸、重量和成本進一步降低。而且，現(xiàn)在對能夠滿足以多種不同頻帶進行發(fā)送/接收的多種通信系統(tǒng)的便攜式無線裝置有所調(diào)查研究。因此，使用者期望該裝置能夠利用一個天線組件就可處理多種通信系統(tǒng)的不同頻帶。因而，更小的尺寸、因部件數(shù)量和組裝工時的減少導(dǎo)致的更低的成本、或者將要確保的更寬的頻率特征等等，都對結(jié)合到便攜式無線裝置中的天線組件提出了要求。但是，通常在天線組件的尺寸減至更小的情況下，天線組件也往往具有較窄的帶寬。
同時，作為現(xiàn)有技術(shù)中在便攜式無線裝置(如，移動電話)中使用的天線組件，圖1所示的天線組件是公知的。這種情況下，圖1是天線組件的外觀圖，示出了鞭狀天線202從常規(guī)移動電話200中拉出時的狀態(tài)。
該移動電話200具有拉桿式天線組件。鞭狀天線202在其被從殼體201中抽出時開始起作用。而且，螺旋天線203在鞭狀天線202被推進殼體201中開始起作用。
順便指出，根據(jù)該拉桿式天線組件，該天線組件的螺旋天線203總是從移動電話200的殼體201伸向外部，因此這種伸出的部分的存在使得使用者在攜帶和操作該電話時不方便。特別是，小尺寸的移動電話200通常是放在使用者胸部口袋中的。為此，有可能的是由于天線在伸出時可能在電話的傳遞過程中抨擊在各種東西上，所以不能令人滿意地保持天線的物理強度。
因此，為了克服諸如這類麻煩、這類不完善的物理強度等等帶來的缺點，已知有天線元件置入便攜式無線裝置主體內(nèi)部的內(nèi)置天線組件，如在JP-A-2000-349526中公開的。
但是，由于這種內(nèi)置天線組件布置在構(gòu)成便攜式無線裝置的液晶屏、面板、揚聲器等的附近，這種天線組件易受這些部件的影響。通常已知這種天線組件以較窄的帶寬進行操作。
由于該原因，多數(shù)情況下較寬的帶寬是通過向供給部分的前級提供匹配電路然后調(diào)節(jié)阻抗匹配實現(xiàn)的。
但是，在較寬的帶寬由匹配電路實現(xiàn)的情況下，匹配電路所安裝于其中的空間必須保持在殼體的印刷板上。因此，有可能的是，導(dǎo)致印刷板上安裝空間的增大以及部件數(shù)量的增多。
而且，現(xiàn)有技術(shù)的拉桿式天線組件通常是這樣構(gòu)造的，以至于這種裝置被非均衡地饋電(unbalancedly feed)，使天線電流流經(jīng)便攜式無線裝置的殼體。在這種非平衡的天線組件中，已知在使用者手持便攜式無線裝置使用時，由于使用者手部等的影響使天線增益下降。
而且，該便攜式無線裝置由基于SAR(具體吸收率Specific AbsorptionRate)的法規(guī)規(guī)定，其要求將SAR值壓低至預(yù)定值以下。在這種便攜式無線裝置中，例如，通常如下狀態(tài)稱作“SAR值增加的狀態(tài)”，即，使用者將便攜式無線裝置放在他或她的耳朵上、緊貼人體頭部、并且對著電話說話，等等。因此，根據(jù)該法規(guī)的規(guī)定，進一步降低SAR值是必須的。
因此，作為現(xiàn)有技術(shù)中降低通話過程中的SAR值的方法，例如，有以下描述的三種方法得以考慮。
第一，已知SAR值可以通過增加天線組件和人體頭部之間的間隙(airclearance)而降低。由于通常在通話過程中聽筒部分緊靠耳朵，在此主要應(yīng)擴大聽筒部分和耳朵之間的距離。但是，為了增加該間隙，例如，必須通過擴大便攜式無線裝置殼體，以使在通話過程中天線元件遠(yuǎn)離人體頭部。因此，可能導(dǎo)致裝置尺寸增大。
第二，已知SAR值可以通過降低最大發(fā)送能量的設(shè)定值而降低。但是，在設(shè)定值降低時，有可能不能保持弱電場區(qū)域的通信質(zhì)量。
第三，如JP-A-11-307144公開的，通過增加天線電流峰值點(最大天線電流產(chǎn)生點)和人體頭部之間的間隙，可以使SAR值降低。在峰值點在通話過程中與人體頭部分離開的結(jié)構(gòu)中，這種方法是可行的。但是，在具有在該公開文本中闡述的結(jié)構(gòu)的天線組件中，天線電流的峰值點只有一個，因此，根據(jù)使用者使用模式不同，峰值點挨近人體頭部。因此，可能會增加SAR值。
在此，作為法規(guī)規(guī)定的客體，SAR值是在從提供給便攜式無線裝置的天線組件發(fā)送的射頻波時使用的數(shù)值。由于在接收射頻波時沒有必要考慮該值，因此應(yīng)該只檢查發(fā)送頻帶。
接著，圖2是示出當(dāng)寄生元件213接近天線元件212時的輻射方向性的說明圖。
圖2中，天線元件212是單極天線，其有效長度是發(fā)送波長(λ)的半波長(λ/2)，并從供給部分214進給。對比之下，寄生元件213由例如金屬絲等形成，其長度比半波長(λ/2)短，并布置在天線元件212附近。
在具有這種結(jié)構(gòu)的天線組件210中，已知寄生元件213作為波導(dǎo)元件工作，因此天線組件210的輻射方向性在+x方向而不是在-x方向變強。
(1)如上所述，通常當(dāng)天線組件尺寸的降低有所進展時，上述常規(guī)天線組件的帶寬易于變得更窄。
(2)而且，在上述常規(guī)拉桿式天線組件的情況中，存在的問題是天線組件從便攜式無線裝置伸出導(dǎo)致攜帶和操作電話時不方便，而且不能保持物理強度。
(3)而且，由于上述JP-A-2000-349526中公開的常規(guī)內(nèi)置天線組件布置在構(gòu)成便攜式無線裝置的液晶屏、面板、揚聲器等的附近，所以帶寬往往變窄。
(4)而且，在上述常規(guī)非平衡的天線組件中，問題是，當(dāng)使用者手持便攜式無線裝置以使用時由于使用者手部的影響使天線增益下降。
(5)而且，在上述常規(guī)便攜式無線裝置中，當(dāng)在通話狀態(tài)下天線組件和人體頭部之間間隙增加以降低SAR值時，裝置尺寸增大。
(6)而且，在上述常規(guī)便攜式設(shè)片裝置中，其缺點在于當(dāng)最大發(fā)送能量的設(shè)定值下降以降低SAR值時，弱電場區(qū)域中的通信質(zhì)量下降。
在此，下面將參照圖3(A)至(D)說明半波單極天線220、全波(one-wave)單極天線230、半波偶極天線240及全波偶極天線250的各個天線中的電流分布222至252和電流峰值點221至251。
如這些圖中所示，在這些單極天線和偶極天線中，期望在半波長的情況下，電流峰值點221至251分別位于天線元件的一個中心點處；而在全波長的情況下，電流峰值點分別被分散成兩個點。
相反，在上述JP-A-11-307144中闡述的天線組件中，問題在于天線電流的峰值點只處于一個位置，而根據(jù)使用者使用狀態(tài)的變化，峰值點接近人體頭部，由此SAR值易于增加。
因此，鑒于上述情況做出本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的是提供一種天線組件和一種便攜式無線裝置，其能夠通過控制輻射方向性而實現(xiàn)較寬帶寬并實現(xiàn)良好天線性能而且還降低SAR值。
發(fā)明內(nèi)容
首先，本發(fā)明提供了一種用于便攜式無線裝置中的天線組件，所述天線組件包括天線元件和寄生元件，其中天線元件具有相當(dāng)于發(fā)送頻率的半波長或全波長的有效長度，以當(dāng)在一預(yù)定發(fā)送頻帶中發(fā)送射頻波時感應(yīng)天線電流，該天線電流放射發(fā)送頻率，且其中寄生元件具有相當(dāng)于接收頻率的半波長的有效長度，以當(dāng)在一預(yù)定接收頻帶中接收射頻波時通過與天線元件空間耦合而感應(yīng)另一天線電流。
根據(jù)該構(gòu)造，在發(fā)送頻率下在天線元件中感應(yīng)天線電流，同時通過天線元件和寄生元件之間的空間耦合在接收頻率下在寄生元件中感應(yīng)另一天線電流。因此，在不提供匹配電路的情況下可以獲得較寬的帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和封裝部件數(shù)量的減少。
此外，在發(fā)送頻帶中的頻率低于接收頻帶中的頻率的射頻通信系統(tǒng)中，輻射方向性可以容易地指向便攜式無線裝置外部，由此可以獲得良好的天線性能。
此外，在有效長度相當(dāng)于全波長的天線元件的情況下，在發(fā)送時刻射頻波主要從天線元件發(fā)出，而射頻波通過耦合從有效長度相當(dāng)于全波長的寄生元件微量發(fā)出。因此，天線電流的峰值點總體上可以分散成三個點，即，在全波長元件中電流的兩個峰值點和在半波長元件中電流的一個峰值點，由此可以降低SAR值。
同樣，在有效長度相當(dāng)于全波長的天線元件中，在發(fā)送頻帶中的頻率設(shè)定得低于接收頻帶中的頻率的射頻通信系統(tǒng)中，輻射方向性可以容易地指向便攜式無線裝置外部，由此可以獲得良好的天線性能。
其次，本發(fā)明提供了一種用于便攜式無線裝置中的天線組件，所述天線組件包括天線元件和寄生元件，其中天線元件具有相當(dāng)于接收頻率的半波長的有效長度，以當(dāng)在一預(yù)定接收頻帶中接收射頻波時感應(yīng)天線電流；且其中寄生元件具有相當(dāng)于發(fā)送頻率的半波長的有效長度，當(dāng)在一預(yù)定發(fā)送頻帶中發(fā)送射頻波時通過與天線元件空間耦合而感應(yīng)另一天線電流。
因而，在該構(gòu)造中，在接收頻率下在天線元件中感應(yīng)天線電流，同時通過在天線元件和寄生元件之間空間耦合在發(fā)送頻率下在寄生元件中感應(yīng)另一個天線電流。因此，在不提供匹配電路的情況下可以獲得較寬的帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和封裝部件數(shù)量的減少。
此外，類似于本發(fā)明第一方面，在發(fā)送頻帶中的頻率設(shè)定得高于接收頻帶中的頻率的射頻通信系統(tǒng)中，輻射方向性可以容易地指向便攜式無線裝置外部，由此可以獲得良好的天線性能。
第三，本發(fā)明提供了一種用于便攜式無線裝置中的天線組件，該便攜式無線裝置基于利用多個不同波長頻帶的射頻波的通信系統(tǒng)來執(zhí)行發(fā)送/接收，所述天線組件包括天線元件和寄生元件，其中天線元件具有相當(dāng)于一個通信系統(tǒng)中的頻率的半波長或全波長的有效長度，以在使用一個通信系統(tǒng)時感應(yīng)天線電流；寄生元件具有相當(dāng)于其他通信系統(tǒng)中的頻率的半波長的有效長度，以在利用其他通信系統(tǒng)時通過與天線元件空間耦合在寄生元件中感應(yīng)另一天線電流。
根據(jù)該構(gòu)造，在一個通信系統(tǒng)工作過程中，在天線元件中感應(yīng)天線電流；同時在其他通信系統(tǒng)工作過程中，通過天線元件和寄生元件之間的空間耦合在寄生元件中感應(yīng)另一天線電流。因此，在不提供匹配電路的情況下可以獲得較寬的帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和封裝部件數(shù)量的減少。
此外，射頻波從半波長或全波長天線元件和半波長寄生元件放射，兩者彼此電耦合。因此，天線電流的峰值點可以分散成三個點，由此可以降低SAR值。
第四，在本發(fā)明的天線組件中，在用于便攜式無線裝置中的天線組件中，在本發(fā)明第一或第三方面的便攜式無線裝置中，便攜式無線裝置還包括聽筒部分，聽筒部分和天線元件之間的距離設(shè)定得大于聽筒部分和寄生元件之間的距離。
根據(jù)該構(gòu)造，設(shè)置有用于發(fā)送通話內(nèi)容的聽筒部分，如揚聲器等。由于在發(fā)送時主要在天線元件中感應(yīng)天線電流，所以使用者的耳朵和天線電流的峰值點之間的間隙擴大，由此可以降低SAR值。
相反，在接收時主要在寄生元件中感應(yīng)天線電流，由此使用者的耳朵和天線電流峰值點之間的間隙變得比發(fā)送時的小。但是SAR值是只在發(fā)送時需要的數(shù)值，因此在接收時也不成問題。
第五，在本發(fā)明的天線組件中，在用于便攜式無線裝置中的天線組件中，在本發(fā)明第二方面，便攜式無線裝置還包括聽筒部分，聽筒部分和天線元件之間的距離設(shè)定得小于聽筒部分和寄生元件之間的距離。
根據(jù)該構(gòu)造，由于在發(fā)送時主要在寄生元件中感應(yīng)天線電流，所以使用者的耳朵和天線電流的峰值點之間的間隙擴大，由此可以降低SAR值。
相反，在接收時主要在天線元件中感應(yīng)天線電流，由此使用者的耳朵和天線電流的峰值點之間的間隙變得比發(fā)送時的小。但是SAR值是只在發(fā)送時需要的數(shù)值，因此在接收時也不成問題。
第六，在本發(fā)明的天線組件中，在根據(jù)本發(fā)明第一至第五方面中任一方面的天線組件中，天線元件和寄生元件通過印刷板片上的印刷圖案形成。
根據(jù)該構(gòu)造，天線元件和寄生元件可以形成在印刷板片上，由此可以減少部件數(shù)量。
結(jié)果，可以以高精度固定天線元件和寄生元件之間的間隙，并且這種構(gòu)造在批量復(fù)制方面也是優(yōu)越的。
第七，在本發(fā)明的天線組件中，在根據(jù)本發(fā)明第六實施例的天線組件中，電子部件是封裝在印刷板上的。
根據(jù)該構(gòu)造，原本安裝在將要安裝有如射頻部分、邏輯部分等的集成電路的主板上的天線組件的匹配電路可以封裝在另一個板上。因此，可以擴大主板上的封裝空間。
第八，在本發(fā)明的天線組件中，在根據(jù)本發(fā)明第一至第五方面中任一方面的天線組件中，便攜式無線裝置還包括射頻部分和其上安裝射頻部分的印刷板，天線元件和寄生元件是通過印刷板片上的印刷圖案形成的。
根據(jù)該構(gòu)造，天線元件和寄生元件可以形成在主板上，由此可以減少部件數(shù)量。
第九，在本發(fā)明的天線組件中，在根據(jù)本發(fā)明第一至第八方面中任一方面的天線組件中，天線元件和寄生元件中任一個或二者都成形為曲折形狀。
根據(jù)該構(gòu)造，天線元件和寄生元件中任一個或二者都成形為小尺寸。
第十，在本發(fā)明的天線組件中，在根據(jù)本發(fā)明第一至第九方面中任一方面的天線組件中，天線元件是平衡地供給的(balancedly fed)。
根據(jù)該構(gòu)造，在天線電流主要在天線元件中感應(yīng)以通信的頻帶中，可以降低由使用者手部引起的天線組件的天線增益的下降。
第十一，在本發(fā)明的天線組件中，天線元件和寄生元件布置在便攜式無線裝置殼體內(nèi)部。
根據(jù)該構(gòu)造，由于天線從不暴露于殼體外部，因此可實現(xiàn)這樣一種天線組件和便攜式無線裝置，即其決不會因為接觸而損壞、具有較高的可靠性且易于使用。
此外，具有該天線組件的本發(fā)明的便攜式無線裝置在本發(fā)明第一至第十方面中任一方面進行闡述。
根據(jù)該構(gòu)造，由于提供了上述天線組件中的任一個，所以可以實現(xiàn)具有和由天線組件所實現(xiàn)的同樣優(yōu)點的便攜式無線裝置。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中移動電話的示意性透視圖；圖2是當(dāng)寄生元件接近常規(guī)天線元件時的輻射方向性的說明圖；圖3(A)至(D)分別示出常規(guī)單極天線中的電流分布及電流峰值點的示圖，其中(A)和(C)示出常規(guī)單極天線，而(B)和(D)示出常規(guī)偶極天線；圖4是結(jié)合有根據(jù)第一實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖；圖5是結(jié)合有根據(jù)第二實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖；圖6是結(jié)合有根據(jù)第三實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖；圖7是結(jié)合有根據(jù)第四實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖；圖8是結(jié)合有根據(jù)第五實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖；圖9是根據(jù)第五實施例的移動電話沿圖8的線VT-VT截取的剖視圖；圖10是結(jié)合有根據(jù)第六實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖；圖11是根據(jù)第六實施例的移動電話沿圖10的線XI-XI截取的剖視圖；
圖12(A)是示出根據(jù)第七實施例的天線組件的透視圖，12(B)是示出結(jié)合有該天線組件的移動電話的示意性透視圖，而12(C)是沿著圖12(B)中的線XII-XII截取的剖視圖；圖13(A)是示出根據(jù)第八實施例的天線組件的透視圖，13(B)是示出結(jié)合有該天線組件的移動電話的示意性透視圖，而13(C)是沿著圖13(B)中的線XIII-XIII截取的剖視圖；圖14是結(jié)合有根據(jù)第八實施例的天線組件的折疊式移動電話的示意性透視圖；圖15是結(jié)合有根據(jù)第九實施例的天線組件的移動電話的局部分解透視圖；圖16是結(jié)合有根據(jù)第十實施例的天線組件的移動電話的背表面的示意性透視圖；圖17是結(jié)合有根據(jù)第十一實施例的天線組件的移動電話的示意性透視圖。
上述圖中，附圖標(biāo)記10表示移動電話，11(桿狀)表示殼體，11A表示上殼體，11B表示下殼體，12表示天線元件，13表示寄生元件，14表示供給部分(feeding portion)，20表示移動電話，22表示天線元件，23表示寄生元件，30表示移動電話，32表示天線元件，33表示寄生元件，40表示移動電話，42表示天線元件，43表示寄生元件，50表示移動電話，52表示聽筒部分，52A表示接聽點，60表示移動電話，62表示聽筒部分，62A表示接聽點，70表示移動電話，71表示主板，72表示印刷板，74表示進給銷(feeding pin)，80表示移動電話，82表示印刷板，83表示主板，84表示封裝部件，85表示連接器連接端子，86表示同軸電纜，87表示射頻部分，90表示移動電話，91表示液晶顯示部分(LCD)，92表示印刷板，93表示射頻部分，94表示同軸電纜，100表示移動電話，102表示印刷板，104表示供給部分(feeding portion)，110表示移動電話，120表示移動電話，α、β、γ表示電極(極點)。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例將在下文參照附圖進行說明。
圖4是結(jié)合有根據(jù)本發(fā)明第一實施例的天線組件的W-CDMA(寬帶碼分多址)系統(tǒng)的移動電話10的背表面?zhèn)鹊耐庥^圖。圖4示出當(dāng)將一個未示出的LCD(液晶顯示)屏和一個鍵部布置成朝向該薄板背面時的透視圖。在該情況下，由于在該W-CDMA系統(tǒng)中采用發(fā)送/接收頻率，將發(fā)送頻率設(shè)置成1920MHz至1980MHz，而將接收頻率設(shè)置成2110MHz至2170MHz。
圖4所示的移動電話10具有在桿狀殼體11中的天線元件12和寄生元件13。例如，該殼體11的尺寸為在縱向方向上長110mm，寬度方向上長40mm，厚度方向上長15mm。盡管LCD和鍵部未被示出，但是它們布置在殼體11表面的上部分和下部分。
天線元件12由從天線中心的供給部分14供給的半波偶極天線構(gòu)成，并且有效長度相當(dāng)于發(fā)送頻率(fe)的半波長(v/fe×1/2，v光速)。在本實施例的情況中，該天線元件由約77mm的銅線制成。
同時，為了在沒有布置寄生元件13的情況下，使射頻波能夠有效到達天線元件12而不產(chǎn)生駐波，優(yōu)選將VSWR(電壓駐波比)值抑制在小于2.5。因此，在本實施例中，天線元件12中的發(fā)送頻帶被設(shè)定成近似1910至1990MHz。因此，帶寬被設(shè)定成近似80MHz。
例如，將寄生元件13粘結(jié)到殼體11內(nèi)部的上端部表面上，有效長度對應(yīng)于接收頻率(fr)的半波長(v/fr×1/2，v光速)。在本實施例中，該寄生元件由約70mm的銅線形成。而且，寄生元件13以約10mm的間隙d布置在天線元件12的附近。
而且，由于VSWR值設(shè)定為約2.5或更小，寄生元件13的接收頻率設(shè)定為2100至2170MHz。
接著，將在下文說明本實施例中的天線組件的操作。
通過由供給部分14激勵的平衡天線元件12和與天線元件12電耦合的寄生元件13二者執(zhí)行射頻波的放射。天線元件12主要用作發(fā)送頻帶中的放射器，而寄生元件13用作接收頻帶中的接收器。因此，VSWR為2.5或更小的該天線組件的頻帶位于約1910至1990MHz中和約2100至2179MHz中，帶寬總和約為150MHz。寄生元件13的加入產(chǎn)生了更寬的帶寬。
而且，在本實施例的天線組件中，根據(jù)天線元件12和寄生元件13之間的間隙d，電耦合長度有所改變。結(jié)果，在天線元件12的有效長度對應(yīng)于沒有寄生元件13加入時的發(fā)送頻率的半波長的情況下，有時在寄生元件13加入到裝置中之后，發(fā)送頻帶中的共振頻率被改變。
這種情況下，通過精細(xì)調(diào)節(jié)天線元件12的元件長度同時加入寄生元件13，使得共振頻率必須與發(fā)送頻率配合。因而，加入寄生元件13后的天線元件12的有效長度被設(shè)定為當(dāng)在1920至1980MHz頻率fe下產(chǎn)生諧振時獲得的長度。
例如，假設(shè)在該實施例中，當(dāng)在發(fā)送頻率(fe)下發(fā)送時，射頻波的波長為(λe)，天線元件12的有效長度對應(yīng)于半波長(λe/2)，則元件長度(L)設(shè)定為L＝λe/2＝v/(2fe) ...(1)其中v射頻波(光)的傳播速率。因此，天線元件12的元件長度由公式(1)得出為75.7mm至78.1mm。
同樣，寄生元件13的有效長度也必須被精細(xì)調(diào)節(jié)，并且推導(dǎo)為當(dāng)加入寄生元件時在2110至2170MHz的接收頻率fr下諧振的長度。
例如，假設(shè)在該接受頻率(fr)下的射頻波波長(λr)的半波長(λr/2)相當(dāng)于寄生元件13的有效長度，寄生元件13的元件長度(L)推得為69.1mm至71.0mm。
在該情況下，在加入寄生元件13之后，由于這種天線元件在發(fā)送頻率下也與寄生元件13弱耦合，天線元件12的有效長度必須調(diào)節(jié)在±10％范圍內(nèi)。因此，該實施例中，如上所述，將天線元件的長度設(shè)定成近似77mm。
同樣，當(dāng)加入該寄生元件13之后，該寄生元件13的有效長度必須調(diào)節(jié)在±10％范圍內(nèi)。因此，在該實施例中，如上所述，將寄生元件13的長度設(shè)定成近似70mm。
而且，由于寄生元件13用作波導(dǎo)元件，所以本實施例的天線組件的輻射方向性導(dǎo)致在+x1方向上而不是在-x1方向上的強輻射。由于W-CDMA系統(tǒng)中發(fā)送頻率低于接收頻率，所以通過將元件長度短于天線元件12的寄生元件13粘結(jié)到殼體11內(nèi)部上端部表面上可以獲得上述輻射方向性。
而且，如果殼體11內(nèi)部(-x1)方向上的輻射相對本實施例的構(gòu)型逆向增強，則通過未示出的面板和殼體11內(nèi)的電子部件的影響，容易帶來天線增益的下降。但是，良好的天線性能也可以通過如該實施例中增強向外方向上的輻射而獲得。
以此方式，根據(jù)本實施例，在天線元件12中在發(fā)送頻率下感應(yīng)天線電流，同時通過天線元件12和寄生元件13之間的空間耦合在寄生元件13中在接收頻率下感應(yīng)天線電流。因此，在不需要匹配電路的情況下可以擴大帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和被封裝的部件的數(shù)量減少。
而且，根據(jù)本實施例，在發(fā)送頻帶中的頻率低于接收頻帶中的頻率的射頻通信系統(tǒng)中，輻射方向性可被輕易地引導(dǎo)至便攜式無線裝置的外側(cè)，由此可以獲得良好的天線性能。
這種情況下，可以獲得類似優(yōu)點，即使天線元件12和寄生元件13由例如帶狀金屬板形成。而且，將天線元件12和寄生元件13粘結(jié)到殼體11內(nèi)壁表面上的方法僅僅示出了天線保持方法的一個示例。總之，通過將天線元件12和寄生元件13適當(dāng)保持在殼體11內(nèi)部的它們的適當(dāng)位置處，可以得到同樣的優(yōu)點。這種情況下，可以獲得類似優(yōu)點，即使是有效長度相當(dāng)于半波長的單極天線用作天線元件12。
圖5是對應(yīng)于加入有根據(jù)本發(fā)明第二實施例的天線組件的特殊通信系統(tǒng)的移動電話20的透視外觀圖。這種情況下，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與第一實施例中相同的部分，將在此省略對它們的重復(fù)說明。
本實施例中的移動電話20具有和第一實施例中圖4中所示的移動電話10相同的基本構(gòu)造。作為在此所用的通信系統(tǒng)，例如，分別采用2300MHz至2350MHz的接收頻率和2400MHz至2450MHz的發(fā)送頻率，并且與第一實施例相反，將接收頻率設(shè)定得低于發(fā)送頻率。
圖5中所示的移動電話20具有在桿狀殼體11中的天線元件22和寄生元件23。殼體11的尺寸如第一實施例一樣為在縱向方向上長110mm，寬度方向上長40mm，及厚度方向上長15mm。
天線元件22由從天線中心供給的半波偶極天線構(gòu)成，并且由銅線制成，所述銅線的有效長度對應(yīng)于接收頻率的半波長，即，其長度約為65mm。在此，在沒有布置寄生元件23的情況中，VSWR為2.5或更小的移動電話20的頻帶存在于約2270至2360MHz中，并且?guī)捊茷?0MHz。
寄生元件23膠粘到殼體11內(nèi)部上端部表面上，同時這種寄生元件在接近天線元件22的約10mm的間隙d處，并且由銅線制成，所述銅線的有效長度相當(dāng)于發(fā)送頻率的半波長，即，其長度約為62mm。
接著，將在下文描述第二實施例中的天線組件的操作。
通過由供給部分(feeding portion)14激勵的平衡天線元件22和與天線元件12電耦合的寄生元件23兩者執(zhí)行射頻波的放射。天線元件22主要用作發(fā)送頻帶中的放射器，而寄生元件23用作接收頻帶中的接收器。
在該實施例中，VSWR為2.5或更小的該天線組件的頻帶位于約2270至2360MHz中和約2390至2490MHz中，帶寬總和變成約為190MHz。因此，寄生元件23的加入產(chǎn)生了更寬的帶寬。
而且，由于寄生元件23用作波導(dǎo)元件，所以本實施例的天線組件的輻射方向性導(dǎo)致在+x1方向上而不是在-x1方向上的強輻射。由于接收頻率低于該通信系統(tǒng)中的發(fā)送頻率，所以通過將元件長度短于天線元件22的寄生元件23粘結(jié)到殼體11內(nèi)部上端部表面上可以獲得上述輻射方向性。
而且，如果向殼體11內(nèi)部方向的輻射與本實施例相反而增強，則通過未示出的面板和殼體11內(nèi)的電子部件的影響，容易帶來天線增益的下降。但是，良好的天線性能也可以通過如該實施例中增強殼體11向外方向上的輻射而獲得。
以此方式，根據(jù)本實施例，在天線元件22中以接收頻率感應(yīng)天線電流，同時通過天線元件22和寄生元件23之間的空間耦合在寄生元件23中以發(fā)送頻率感應(yīng)天線電流。因此，在不需要匹配電路的情況下可以擴大帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和被封裝的部件的數(shù)量減少。
而且，根據(jù)本實施例，這種射頻通信系統(tǒng)的構(gòu)造使得用作發(fā)送頻帶中的放射器的寄生元件23布置得比主要用作接收頻帶中的接收器的天線元件22更靠近殼體11外側(cè)，而且接收頻帶中的頻率設(shè)定得低于發(fā)送頻帶中的頻率。因此，輻射方向性易于引導(dǎo)到便攜式無線裝置的外部，因此可以獲得良好的天線性能。
本實施例中，在加入寄生元件23之后，由于這種天線元件在接收頻率下也與寄生元件23弱耦合，天線元件22的長度必須調(diào)整在±10％范圍內(nèi)。同樣，在加入寄生元件之后，寄生元件23的長度也必須調(diào)整在±10％范圍內(nèi)。
而且可以獲得類似優(yōu)點，即使天線元件22和寄生元件23由例如帶狀金屬板形成。而且，在本實施例中，將天線元件22和寄生元件23粘結(jié)到殼體11內(nèi)壁上的方法僅僅示出了天線保持方法的一個示例?？傊?，通過將天線元件22和寄生元件23適當(dāng)保持在殼體11內(nèi)部的它們的適當(dāng)位置處，可以得到同樣的優(yōu)點。這種情況下，可以獲得類似優(yōu)點，即使是有效長度相當(dāng)于半波長的單極天線用作天線元件22。
圖6是加入有根據(jù)本發(fā)明第三實施例的天線組件的W-CDMA系統(tǒng)的移動電話30的外觀圖。這種情況下，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與第一實施例中相同的部分，將在此省略對它們的重復(fù)說明。
圖6所示的移動電話30具有和第一實施例中的移動電話10相同的基本構(gòu)造，并且具有在桿狀殼體11中的天線元件32和寄生元件33。而且，在本實施例中的移動電話30中，殼體11的尺寸為在縱向方向上長110mm，寬度方向上長40mm，及厚度方向上長15mm。如第一實施例所述，由于在該W-CDMA系統(tǒng)中采用發(fā)送/接收頻率，發(fā)送頻率為1920MHz至1980MHz，而接收頻率為2110MHz至2170MHz。
在本實施例的天線組件中，圖6中在三個位置處的黑點表示的α、β、γ分別給出了在該天線組件的發(fā)送頻帶寬中的天線電流分布的峰值點。該峰值點被擴散成三個點。在三個峰值點α、β、γ之中，天線元件301上的兩個點α、β比寄生元件303上的一個點γ具有更大的電流值。這是因為發(fā)送頻帶中的多數(shù)射頻波從該天線元件32發(fā)出。
天線元件32由從天線中心供給的全波偶極天線構(gòu)成，并且有效長度相當(dāng)于發(fā)送頻率的全波長。天線元件由長度約為144mm的銅絲制成。在沒有布置寄生元件33的情況中，如第一實施例一樣，VSWR為2.5或更小的發(fā)送頻帶位于約1910至1990MHz中，而帶寬約為80MHz。
寄生元件33粘結(jié)到殼體11內(nèi)部上端表面上，如同第一實施例一樣，并且由銅線制成，該銅線的有效長度相當(dāng)于接收頻率的半波長，即，其長度約為70mm。而且，寄生元件33以約10mm的間隙d布置在天線元件32附近。
而且，在本實施例中，在加入寄生元件33之后，天線元件32的長度必須調(diào)整在±10％范圍內(nèi)。同樣，在加入寄生元件之后，寄生元件33的長度必須也調(diào)整在±10％范圍內(nèi)。
接著，將在下文說明本實施例中的天線組件的操作。
通過由供給部分激勵的平衡天線元件32和與該天線元件32電耦合的寄生元件33執(zhí)行射頻波的輻射/接收。天線元件32主要用作發(fā)送頻帶中的放射器，而寄生元件33用作接收頻帶中的接收器。
因此，和第一實施例一樣，VSWR為2.5或更小的該天線組件的頻帶位于約1910至1990MHz中和約2100至2170MHz中，帶寬總和約為150MHz。因此，寄生元件23的加入形成了更寬的帶寬。
而且，由于寄生元件33用作波導(dǎo)元件，所以該天線組件的輻射方向性導(dǎo)致在+x1方向上而不是在-x1方向上的強輻射。如上所述，由于發(fā)送頻率低于W-CDMA系統(tǒng)的接收頻率，所以通過將元件長度短于天線元件32的寄生元件33粘結(jié)到殼體11內(nèi)部上端部表面上可以獲得上述輻射方向性。
而且，在該實施例中，如果對殼體11向內(nèi)方向上的輻射增強，則通過殼體11內(nèi)的板和電子部件的影響，容易帶來天線增益的下降。但是，如第三實施例一樣，良好的天線性能也可以通過增強向外方向上的輻射而獲得。
而且，可以降低SAR值，是因為天線電流分布中的峰值點被分散成三個點α、β、γ。
在該實施例中，如同第一實施例一樣，在天線元件32中在發(fā)送頻率下感應(yīng)天線電流，而通過天線元件32和寄生元件33之間的空間耦合在寄生元件33中在接收頻率下感應(yīng)天線電流。因此，在不需要匹配電路的情況下可以擴大帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和被封裝的部件數(shù)量的減少。
而且，由于發(fā)送頻帶頻率設(shè)定得低于接收頻帶頻率的W-CDMA系統(tǒng)用作該實施例中的射頻通信系統(tǒng)，輻射方向性易于引向便攜式無線裝置的外部，由此可以獲得良好的天線性能。而且，由于較低的發(fā)送頻率而可以降低SAR值。
而且，可以獲得類似優(yōu)點，即使帶狀金屬板用作天線元件301和寄生元件303。
在該實施例中，將天線元件32和寄生元件33粘結(jié)到殼體11內(nèi)壁上的方法僅僅示出天線保持方法的一個模式。通過將天線元件32和寄生元件33適當(dāng)保持在殼體11內(nèi)部的它們的適當(dāng)位置處，可以得到同樣的優(yōu)點。
圖7是一外觀圖，示出加入有根據(jù)本發(fā)明第四實施例的天線組件的城市電話(1.5GHz PDC)系統(tǒng)和PHS系統(tǒng)的雙帶移動電話40。這種情況下，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與第一實施例中相同的部分，將在此省略對它們的重復(fù)說明。
圖7中所示的移動電話40具有和第一實施例中圖4中所示的移動電話10相同的基本構(gòu)造，并且具有在桿狀殼體11中的天線元件42和寄生元件43。而且，移動電話40的殼體11和第一實施例中的殼體11分別在縱向方向、寬度方向和厚度方向上具有相同長度。
在圖7中所示的天線組件中，電流分布中的峰值點表示在使用城市電話系統(tǒng)時的天線電流的峰值點，而且所述峰值點被分散成三個點α、β、γ。在三個點α、β、γ中，天線元件42上的兩個點α、β比寄生元件43上的一個點γ具有更大的電流值。這是因為在使用城市電話系統(tǒng)時多數(shù)射頻波從該天線元件42發(fā)出。
天線元件42由從天線中心供給的全波偶極天線構(gòu)成，并且有效長度相當(dāng)于城市電話系統(tǒng)中頻率的全波長。天線元件由長度約為206mm的銅絲制成。其中城市電話系統(tǒng)中發(fā)送/接收頻率為1429MHz至1501MHz(發(fā)送頻帶1429至1453MHz，接收頻帶1477至1501MHz)，PHS中的頻帶為1900MHz附近的30MHz。在沒有布置寄生元件43的情況中，VSWR為2.5或更小的頻帶位于約1425至1505MHz中，而帶寬約為80MHz。
寄生元件43以約10mm的間隙d布置在天線元件42附近，并且粘結(jié)到殼體11內(nèi)部的上端部表面上。該實施例中的寄生元件43由銅線制成，所述銅線的有效長度相當(dāng)于接收頻率的半波長，即，其長度約為79mm。
而且在本實施例中，在加入寄生元件43之后，由于這種天線元件在對應(yīng)于城市電話的頻率下也與寄生元件43弱耦合，天線元件42的長度必須調(diào)整在±10％范圍內(nèi)。同樣，在加入寄生元件43之后，寄生元件43的長度必須調(diào)整在±10％范圍內(nèi)。
接著，將在下文說明第四實施例中的天線組件的操作。
通過由供給部分41激勵的平衡天線元件42和與該天線元件42電耦合的寄生元件43執(zhí)行射頻波的發(fā)送/接收。即，天線元件42主要用作城市電話系統(tǒng)中的放射器/接收器，而寄生元件43用作PHS系統(tǒng)中的放射器/接收器。
因此，VSWR為2.5或更小的該天線組件的頻帶位于約1425至1505MHz中和約1870至1930MHz中，帶寬總和變成約為140MHz。因此，寄生元件43的加入產(chǎn)生了更寬的帶寬。
而且，由于寄生元件43用作波導(dǎo)元件，所以本實施例的天線組件的輻射方向性導(dǎo)致在+x1方向上而不是在-x1方向上的強輻射。而且，如果與本實施例相反，對殼體11向內(nèi)方向的輻射增強，通過殼體11內(nèi)板和電子部件的影響，易于帶來天線增益的下降。但是，在該實施例中，也可以通過增強向外方向上的輻射而獲得良好的天線性能。
而且，由于當(dāng)移動電話40用在城市電話系統(tǒng)中時峰值點被分散成為三個點α、β、γ，所以可以降低SAR值。對比之下，在PHS系統(tǒng)中，天線電流集中在寄生元件43上的峰值點γ，但是由于最大發(fā)送能量小到如80mW，可忽略SAR值。
在該實施例中，根據(jù)本實施例，在城市電話系統(tǒng)中在天線元件42中感應(yīng)天線電流，同時通過天線元件42和寄生元件43之間的空間耦合在PHS系統(tǒng)中在寄生元件43中感應(yīng)天線電流。因此，在不需要匹配電路的情況下該天線組件可以滿足雙帶寬，還可以實現(xiàn)板上部件封裝空間的擴展和被封裝的部件數(shù)量的減少。而且，電流的峰值點可被分散，并可以降低SAR值。
而且，在該實施例中，帶狀金屬板可以用作天線元件42和寄生元件43。而且，通過將天線元件401和寄生元件403適當(dāng)保持在殼體11的內(nèi)部，可以得到同樣的優(yōu)點。而且天線元件12可以由有效長度相當(dāng)于半波長的單極天線構(gòu)成。
圖8是加入有根據(jù)本發(fā)明第五實施例的天線組件的移動電話50的外觀圖。圖9是沿圖8的線VT-VT截取的移動電話50的剖視圖。這種情況下，在該第五實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與圖6中所示的第三實施例中相同的部分，將在此省略對它們的說明。
在圖8和圖9中所示的移動電話50中，與第三實施例中的移動電話30不同，聽筒部分52及天線元件32和寄生元件33內(nèi)置于桿狀殼體11中。在該實施例中，殼體11和第三實施例中的殼體分別在縱向方向、寬度方向和厚度方向上具有相同的長度。在此，聽筒部分52的聲源由圖9中的接聽點52A表示。
天線元件32被粘結(jié)并布置在殼體11的內(nèi)壁表面上，該天線元件以間隙L1與接聽點52A間隔開。寄生元件33粘結(jié)并布置在殼體11的內(nèi)壁表面上，寄生元件以間隙L2與接聽點52A隔開。在此接聽點52A和天線元件32之間的間隙L1設(shè)置得大于接聽點52A和寄生元件33之間的間隙L2，即，L1＞L2...(2)聽筒部分52是將電信號轉(zhuǎn)變成聲音的揚聲器，并且利用接聽點52A作為聲源。接聽點52A經(jīng)由通過殼體11鉆孔構(gòu)成以使聲音容易通過。通常，在通話狀態(tài)下，使用者的耳朵與該接聽點接觸。
接著，將在下文說明根據(jù)該實施例的天線組件的操作。
通過由供給部分52激勵的平衡天線元件32和與該天線元件32電耦合的寄生元件33執(zhí)行射頻波的發(fā)送/接收。天線元件32主要用作發(fā)送頻帶中的放射器，而寄生元件33用作接收頻帶中的接收器。
(I)因此，在發(fā)送射頻波時使用者將接聽點52A放在其耳朵上的情況下，可以下降SAR值，這是因為如不等式(2)所示，使用者的耳朵(接聽點52A)和天線元件32(峰值點α，β)之間的距離L1可以設(shè)置得大于距離L2，其中在發(fā)送狀態(tài)下，在天線元件32中強烈地產(chǎn)生天線電流。
以此方式，由于在發(fā)送時主要是在天線元件32中感應(yīng)天線電流，使用者的耳朵(接聽點52A)和天線電流的峰值點α，β之間的間隙L1可以擴展，由此可以降低SAR值。
(II)相反，在接收時主要在寄生元件中感應(yīng)天線電流，而且使用者的耳朵和天線電流的峰值點γ之間的間隙L2變得比發(fā)送時的間隙小。但是這不成問題，是因為SAR值只在發(fā)送操作中才需要。
此外，在該實施例中，可以獲得類似優(yōu)點，即使將條帶狀金屬板用作天線元件32和寄生元件33也是如此。此外，通過將天線元件32和寄生元件33適當(dāng)固定在殼體11內(nèi)部，也可以獲得類似優(yōu)點。此外，即使天線元件32由有效長度對應(yīng)于半波長的單極天線構(gòu)成時也可以獲得類似優(yōu)點。
圖10是加入了根據(jù)本發(fā)明第六實施例的天線單元的移動電話60的透視圖。圖11是沿著圖10的XI-XI線截取的移動電話60的截面圖。這種情況中，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與圖5中所示的第二實施例中相同的部分，將在此省略對它們的說明。
在圖10和圖11中所示的第六實施例的移動電話60中，天線元件22和寄生元件23設(shè)置在桿狀殼體11內(nèi)部，聽筒部分62也置于殼體11中。這種情況下，殼體11與第二實施例的殼體分別在縱向方向、寬度方向和厚度方向上具有相同的長度。
而且，作為在此所應(yīng)用的通信系統(tǒng)，如同第二實施例，例如，分別采用2300MHz至2350MHz的接收頻率和2400MHz至2450MHz的發(fā)送頻率，因此接收頻率設(shè)定得低于發(fā)送頻率。
天線元件22粘結(jié)并布置在殼體11的內(nèi)壁表面上，該天線元件以間隙L1與接聽點62A間隔開。寄生元件23粘結(jié)并布置在殼體11的內(nèi)壁表面上，寄生元件以間隙L2與接聽點62A隔開。
與第五實施例中的聽筒部分52類似，聽筒部分62是將電信號轉(zhuǎn)變成聲音的揚聲器，并且利用接聽點62A作為聲源。接聽點62A也是經(jīng)由通過殼體11鉆孔構(gòu)成以使聲音通過容易。通常，在通話狀態(tài)下，使用者的耳朵與該接聽點接觸。
此外，與第五實施例對比，接聽點62A和天線元件22之間的間隙L1設(shè)置得小于接聽點62A和寄生元件23之間的間隙L2，即，L1＜L2...(3)接著，將在下文說明根據(jù)該實施例的天線組件的操作。
該實施例中，通過由供給部分14激勵的平衡天線元件22和與該天線元件22電耦合的寄生元件23執(zhí)行射頻波的發(fā)送/接收。
而且，天線元件22主要用作發(fā)送頻帶中的接收器，而寄生元件23用作發(fā)送頻帶中的放射器。因此，在發(fā)送射頻波時使用者將接聽點62A放在其耳朵上的情況下，可以下降SAR值，這是因為如不等式(3)所示，使用者的耳朵(接聽點62A)和寄生元件23之間的距離L2可以設(shè)置得大于距離L1，其中在發(fā)送狀態(tài)下，天線電流在寄生元件23中作用強烈。
以此方式，由于在發(fā)送時主要是在天線元件32中感應(yīng)天線電流，使用者的耳朵和天線電流的峰值點之間的間隙L2可以擴展，由此可以降低SAR值。
相反，在接收時主要在寄生元件中感應(yīng)天線電流，而且使用者的耳朵和天線電流的峰值點之間的間隙L1變得比發(fā)送時的間隙小。但是這不成問題，因為SAR值只在發(fā)送操作中才需要。
而且，如同其他實施例，可以將條帶狀金屬板用作天線元件22和寄生元件23。此外，通過將天線元件32和寄生元件33固定在殼體11內(nèi)部的適當(dāng)位置，也可以獲得類似優(yōu)點。此外，即使天線元件22由有效長度對應(yīng)于半波長的單極天線構(gòu)成時也可以獲得類似優(yōu)點。
接著，參照圖(A)至圖(C)，將在下文說明第七實施例中。
圖12(A)是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明第七實施例的天線組件的主要部分的印刷板72的透視圖，(B)是加入了印刷板72的移動電話70的外觀圖，而(C)是沿圖12(B)的XII-XII線截取的移動電話70的剖視圖。這種情況下，該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與第三實施例中相同的部分，將在此省略對它們的說明。
該移動電話70具有和圖6所示第三實施例的移動電話30相同的基本構(gòu)造。如圖12(C)所述，主板71、印刷板72等設(shè)置在殼體11的內(nèi)側(cè)。
天線元件32和寄生元件33作為印刷圖案構(gòu)造在該印刷板72上。如圖12(C)所示，印刷板72固定到移動電話70殼體11的內(nèi)壁表面上。
在此，作為該印刷板72的特殊固定方法，可以采用例如，利用粘接劑和雙面膠帶粘接該印刷板的方法、在殼體11內(nèi)壁表面上設(shè)置肋條然后將印刷板72裝配在所述肋條之間的方法，等等。
天線元件32構(gòu)造成經(jīng)由供給銷(feeding pin)74接收來自于主板71上的射頻部分73的信號組。供給銷74例如由導(dǎo)電金屬制成，在其頂端部分上設(shè)置有一個彈簧結(jié)構(gòu)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在現(xiàn)有技術(shù)中作為單獨部件制備的天線元件32和寄生元件33可以通過形成在印刷板72片上的印刷圖案構(gòu)成，部件數(shù)量得以降低。此外，可以以高精度形成并固定天線元件32和寄生元件33之間的間隙，同時該結(jié)構(gòu)在成批生產(chǎn)方面表現(xiàn)優(yōu)異。此外，即使天線元件32由有效長度對應(yīng)于全波長的單極天線構(gòu)成的情況下，也可以獲得類似的優(yōu)點。
接著，下文將參照圖13(A)至(C)說明第八實施例。
圖13中，(A)是構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明第八實施例的天線組件的主要部分的印刷板82的透視圖；(B)是示出加入了印刷板82的移動電話80的外觀圖；而(C)是沿圖13(B)的線XIII-XIII截取的移動電話80的剖視圖。該情況下，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與圖6中所示的第三實施例中相同的部分，將在此省略對它們的說明。
該移動電話80具有和移動電話30相同的基本構(gòu)造，印刷板82、主板83等設(shè)置在殼體11的內(nèi)側(cè)。
在圖13(A)中所示的印刷板82中，天線元件32和寄生元件33作為印刷圖案構(gòu)造在該印刷板82上。
而且，封裝的部件84和連接器連接端子85設(shè)置在印刷板82上。如圖13(B)和(C)中所示，印刷板82固定在移動電話80的殼體11的內(nèi)壁表面上。在此，作為該印刷板82的特殊固定方法，可以采用例如，利用粘接劑和雙面膠帶粘接該印刷板的方法、在殼體11內(nèi)壁表面上設(shè)置肋條然后將印刷板82裝配在所述肋條之間的方法，等等。
作為封裝的部件84，列出了例如天線匹配電路、平衡-非平衡轉(zhuǎn)換器(不平衡變壓器)，等等，并且封裝在印刷板82上。而且，連接器連接端子85經(jīng)由同軸電纜86連接在主板83上的射頻部分87上。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，原始封裝在主板83上的封裝的部件84可以封裝在作為另一種板的印刷板82上，而且主板83上的封裝空間可以相應(yīng)擴展。這種情況下，即使采用第七實施例中闡述的供給銷74來代替連接器連接端子85和同軸電纜86，也可以獲得類似優(yōu)點。而且，即使天線元件32由有效長度對應(yīng)于全波長的單極天線構(gòu)成的情況下，也可以獲得類似的優(yōu)點。
上文中在第八實施例中說明了利用桿狀殼體11的移動電話80。然而，本發(fā)明同樣可應(yīng)用于例如圖14中所示的折疊式移動電話90。該情況下，圖14中，附圖標(biāo)記91表示液晶顯示部分(LCD)。
更具體地，在圖14中所示的折疊式移動電話90中，印刷板92和射頻部分93可分別封裝在上殼體11A和下殼體11B上，所述印刷板92對應(yīng)于在同一附圖中所示實施例中的印刷板82。該情況下，在該折疊式移動電話90中，印刷板92和射頻部分93可以經(jīng)由同軸電纜94直接連接。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在這種構(gòu)型的情況中，通過經(jīng)由同軸電纜將下殼體中的射頻部分與上殼體中的主板連接，以及通過利用供給銷等將主板和天線元件電連接，將能量饋送到天線組件。結(jié)果是，在現(xiàn)有技術(shù)的折疊式移動電話中，需要諸如供給聲脈沖信號(feeding ping)等的部件。相反，在具有圖14中所示的根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的折疊式移動電話中，可以省略供給聲脈沖信號等，由此可以減少部件的數(shù)量。
接著，下文將參照圖15說明第九實施例。
圖15是加入了根據(jù)本發(fā)明第九實施例的天線組件的移動電話100的局部分解透視圖。該情況中，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與圖6中所示的第三實施例中相同的部分，將在此省略對它們的說明。
該移動電話100具有和第三實施例的移動電話30相同的基本構(gòu)造，并具有在殼體11內(nèi)部的印刷板102。而且，一個未示出的射頻部分、一個供給部分104、以及均由印刷圖案形成的天線元件32和寄生元件33封裝在該印刷板102上。
射頻部分經(jīng)由供給部分104電連接到天線元件32，并且構(gòu)造成發(fā)送/接收信號。
當(dāng)采用這種結(jié)構(gòu)時，可以減少部件的數(shù)量，因為不必要將天線元件32和寄生元件33構(gòu)造成單個的部件。此外，可以以高精度在天線元件32和寄生元件33之間形成間隙并固定，該結(jié)構(gòu)在批量生產(chǎn)方面也是優(yōu)良的。此外，即使天線元件32由有效長度對應(yīng)于全波長的單極天線構(gòu)成的情況下，也可以獲得類似的優(yōu)點。
接著，下文將參照圖16說明第十實施例。
圖16是加入了根據(jù)本發(fā)明第十實施例的天線組件的移動電話110的外觀圖。該情況中，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與第三實施例中相同的部分，將在此省略對它們的說明。
根據(jù)該第十實施例的移動電話100具有和圖6所示的第三實施例的移動電話30相同的基本構(gòu)造，并具有在桿狀殼體11內(nèi)部的曲折天線元件32和曲折寄生元件33。以此方式，由于天線元件32和寄生元件33成形為曲折形狀，所以天線元件32和寄生元件33二者的電長度都可以相對自由地變成理想的頻帶。此外，這些元件可以緊湊地形成在一起以減小尺寸。
因此，根據(jù)該構(gòu)造，通過將天線元件32和寄生元件33形成為曲折狀，可以將這些元件的尺寸構(gòu)造得較小。這種情況下，只有天線元件32和寄生元件33中的任何一種可以形成為曲折的方式以減小尺寸。此外，即使天線元件32和寄生元件33形成螺旋形，也可以獲得類似優(yōu)點。
接著，下文將參照圖17說明第十一實施例。
圖17是加入了根據(jù)本發(fā)明第十一實施例的天線組件的移動電話120的示意性透視圖。該情況中，在該實施例中，相同的附圖標(biāo)記附加于與圖6中所示的第三實施例中的移動電話30的相同部分，將在此省略對它們的說明。該移動電話120也具有和第三實施例的移動電話30相同的基本構(gòu)造。移動電話120具有平衡地設(shè)置在桿狀殼體11內(nèi)部的天線元件32。如同第三實施例，該天線元件32由偶極天線構(gòu)成。
這種天線元件32的平衡的供給使得天線電流難于流過移動電話120的殼體11。結(jié)果，可以實現(xiàn)在使用者手持電話時很少受到使用者手部影響的天線，由此在實際的使用情況下可以保持/實現(xiàn)良好的天線特性。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于具有天線元件和寄生元件的天線組件內(nèi)置于便攜式無線裝置中，所以可以實現(xiàn)更寬的帶寬，而且通過控制輻射方向性可以實現(xiàn)良好的天線性能。此外，根據(jù)本發(fā)明，由于天線從不暴露于殼體外部，因此可以這樣一種實現(xiàn)天線組件和便攜式無線裝置，即其決不會因為接觸而損壞、具有較高的可靠性并且易于使用。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于通過將天線電流的峰值點分散成多個點而可以降低SAR值，所以可以實現(xiàn)安全性方面優(yōu)越的天線組件和便攜式無線裝置。
結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)說明。但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明思想和范圍的前提下，可以進行各種變化和改造。
本申請基于2002年2月15日提交的日本專利申請第2002-38546號，并且其內(nèi)容在此引作參考。
<工業(yè)應(yīng)用性>
根據(jù)本發(fā)明，由于具有天線元件和寄生元件的天線組件內(nèi)置于便攜式無線裝置中，故可以通過控制輻射方向性實現(xiàn)更寬的帶寬，也可以實現(xiàn)良好的天線性能。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于通過將天線元件和寄生元件加入到便攜式無線裝置殼體內(nèi)部中使得天線從不暴露于殼體外部，所以可以實現(xiàn)這樣一種天線組件和便攜式無線裝置，即其決不會因為接觸而損壞、具有較高的可靠性并且易于使用便攜式無線裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于便攜式無線裝置中的天線組件，包括一天線元件；和一寄生元件，其中該天線元件具有對應(yīng)于發(fā)送頻率的半波長或者全波長的有效長度，以當(dāng)在一預(yù)定發(fā)送頻帶中發(fā)送射頻波時感應(yīng)一天線電流，該天線電流輻射該發(fā)送頻率，以及其中該寄生元件具有相當(dāng)于接收頻率的半波長的有效長度，以當(dāng)在一預(yù)定接收頻帶中接收射頻波時通過與該天線元件空間耦合而感應(yīng)另一個天線電流。
2.一種用于便攜式無線裝置中的天線組件，包括一天線元件；和一寄生元件，其中該天線元件具有相當(dāng)于接收頻率的半波長的有效長度，以當(dāng)在一預(yù)定接收頻帶中接收射頻波時感應(yīng)一天線電流；以及其中該寄生元件具有相當(dāng)于發(fā)送頻率的半波長的有效長度，當(dāng)在一預(yù)定發(fā)送頻帶中發(fā)送射頻波時通過與該天線元件空間耦合而感應(yīng)另一個天線電流。
3.一種用于便攜式無線裝置中的天線組件，該便攜式無線裝置基于利用多個不同波長的頻帶的射頻波的通信系統(tǒng)來執(zhí)行發(fā)送/接收，所述天線組件包括一天線元件；和一寄生元件，其中該天線元件具有相當(dāng)于一個通信系統(tǒng)中的頻率的半波長或全波長的有效長度，以在使用一個通信系統(tǒng)時感應(yīng)一天線電流，以及其中該寄生元件具有相當(dāng)于在另一個通信系統(tǒng)中的頻率的半波長的有效長度，以在利用其他通信系統(tǒng)時通過與該天線元件空間耦合在該寄生元件中感應(yīng)另一個天線電流。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的天線組件，其中該便攜式無線裝置包括聽筒部分，并且其中該聽筒部分和該天線元件之間的距離設(shè)定得大于該聽筒部分和該寄生元件之間的距離。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的天線組件，其中該便攜式無線裝置包括聽筒部分，并且其中該聽筒部分和該天線元件之間的距離設(shè)定得大于該聽筒部分和該寄生元件之間的距離。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的天線組件，其中該天線元件和該寄生元件是通過在一印刷板片上印刷圖案而形成的。
7.如權(quán)利要求6所述的天線組件，其中電子部件是封裝在該印刷板上的。
8.如權(quán)利要求1至7中任一項所述的天線組件，其中該便攜式無線裝置還包括一射頻部分和其上安裝該射頻部分的一印刷板，并且其中該天線元件和該寄生元件是通過在該印刷板上印刷圖案而形成的。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的天線組件，其中該天線元件和該寄生元件中任意一個或兩者均成形為曲折形狀。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的天線組件，其中該天線元件是平衡地供給的。
11.如權(quán)利要求1至10中任一項所述的天線組件，其中該天線元件和該寄生元件布置在該便攜式無線裝置的外殼內(nèi)部。
12.一種具有如權(quán)利要求1至11中任一項所述的天線組件的便攜式無線裝置。
全文摘要
一種具有寬帶寬和低SAR值的天線組件以及一種便攜式無線裝置。該天線組件包括為發(fā)送頻率而具有半波長的有效長度的天線元件(12)，和為接收頻率而具有半波長的有效長度的寄生元件(13)，其中通過當(dāng)在一特定發(fā)送頻帶中發(fā)送一射頻波時，以一發(fā)送頻率向該天線元件(12)感應(yīng)一天線電流，并且通過當(dāng)在一特定接收頻帶中接收一射頻波時，通過以一接收頻率空間耦合該天線元件(12)和該寄生元件(13)來向該寄生元件(13)感應(yīng)一天線電流，而將天線電流分布中的峰值點分散成兩個點。在不需要匹配電路的情況下可以獲得較寬帶寬，并且可以實現(xiàn)板上部件安裝空間的擴展和安裝的部件數(shù)量的減少。
文檔編號H01Q19/00GK1633735SQ03803990
公開日2005年6月29日 申請日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
發(fā)明者長野健也, 大賀忠 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社