專利名稱：用于通信裝置的天線系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電磁輻射器和耦合探針，更具體地涉及一種適于和通信裝置的天線整體操作的電磁輻射器和耦合探針。
背景技術(shù)：
諸如無線電話這樣的通信裝置正受到市場的驅(qū)使朝著越來越小的尺寸發(fā)展。消費者和用戶需求繼續(xù)推動通信裝置的尺寸急劇減小。為了制造更小的組件，現(xiàn)今使用的許多通信裝置都包含一個作為整個通信裝置的一部分的翻蓋組件(通常也稱為蛤殼組件)。翻蓋組件典型地由兩個或多個外殼部分組成，它們每個都可以具有和/或包含帶有電子部件的印刷電路板(PCB)、音頻裝置、攝像機、可視顯示、金屬防護罩和金屬底板(chassis)、以及把電子部件連到一起形成電路的配線等等。在一些通信裝置中，一個外殼部分是鉸接蓋，它閉合以便使通信裝置更緊湊并且保護鍵盤或其他位于第二外殼部分上的用戶接口免于被無意進入。典型地，一個外殼可以相對于另一個外殼在與該另一個外殼的平面垂直的平面中旋轉(zhuǎn)。
作為一個例子，諸如無線電話這樣的通信裝置可以包括通過鉸鏈耦合的兩個平面元件。當無線電話沒有被使用時，這兩個平面元件閉合并且處于平行狀態(tài)。當無線電話被使用時，這兩個平面元件相對于彼此打開，從而把諸如觸控板、屏幕、麥克風(fēng)和/或揚聲器這樣的元件顯露出來。
用于通信的天線典型地位于外殼部分之一中。產(chǎn)生的一個問題是，當諸如顯示器防護罩這樣的大金屬物體靠近天線輻射元件時，天線元件可能從感興趣的頻率失諧或被屏蔽，并且這種影響在于整個翻蓋電話的輻射效率可能降低。例如，當裝置的這些組件處于打開位置時，這種負面影響可能發(fā)生。如前所述，在大部分通信裝置中打開位置典型地是用于通信的位置。因此，希望當翻蓋打開時的發(fā)射和接收性能至少等于翻蓋閉合時的性能，以便用戶打開翻蓋時不會使有效通信惡化或終止。


附圖和下面的詳細描述一起包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分，用于進一步說明各種實施例并且用于解釋所有根據(jù)本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點，其中所有各個視圖中相同參考數(shù)字指相同或功能類似的元件。
圖1說明通信裝置的一個實施例。
圖2說明圖1的通信裝置內(nèi)電連接的各種替換方式。
圖3是圖1的通信裝置中使用的天線系統(tǒng)的電氣框圖。
圖4到9說明圖3的天線系統(tǒng)的各種結(jié)構(gòu)實施例。
圖10和11說明圖1的通信裝置內(nèi)使用的互連線的示范性實施例。
圖12說明圖3到9的天線系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)的一個實施例。
圖13到15說明圖1的通信裝置的結(jié)構(gòu)的各種實施例。
具體實施例方式
根據(jù)需要，在此公開本發(fā)明的詳細實施例；但是，應(yīng)該理解，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示范，其可以以各種形式實現(xiàn)。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細節(jié)不應(yīng)該被解釋為限制性的，而僅僅作為權(quán)利要求的基礎(chǔ)，并且作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以實際上任何適當?shù)脑敿毥Y(jié)構(gòu)不同地采用本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。此外，在此使用的術(shù)語和措詞不是限制性的，而是提供本發(fā)明的可理解說明。
在此使用的術(shù)語“一個”被定義為一個或多于一個。在此使用的術(shù)語“多個”定義為兩個或多于兩個。在此使用的術(shù)語“另一個”定義為至少一個第二個或更多。在此使用的術(shù)語“包括”和/或“具有”被定義為包含(即，開放性語言)。在此使用的術(shù)語“耦合”定義為連接，但是不需要是直接地也不需要是機械地。在此使用的術(shù)語“程序”、“軟件應(yīng)用”等等被定義為用于在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行的指令序列。程序、計算機程序或軟件應(yīng)用可以包括子程序、功能、過程、對象方法、對象實現(xiàn)、可執(zhí)行應(yīng)用、java小程序(applet)、小服務(wù)程序、源代碼、目標代碼、共享庫/動態(tài)加載庫和/或被設(shè)計用于在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行的其他指令序列。
本發(fā)明提供一種用于提高集成在翻蓋組件型通信裝置中的天線系統(tǒng)的輻射效率的系統(tǒng)。本發(fā)明包括使用一個集成的電磁輻射器和耦合探針，以便把射頻(RF)能量傳送到天線元件和通信收發(fā)信機，以及從天線元件和通信收發(fā)信機傳輸RF能量。
本發(fā)明提供一種把通信裝置的翻蓋底板或翻蓋PCB用作有效的天線輻射器的系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過利用連在翻蓋組件上和/或作為其一部分的調(diào)諧諧振探針的電磁和/或電感耦合、在不使用有線或直接連接的情況下能夠以一種有效方式把RF能量直接傳輸?shù)椒w組件底板。
參考圖1，示出了諸如無線電話這樣的通信裝置100的物理實施例。該通信裝置包括主殼105和可活動翻蓋外殼110，但是這些區(qū)別可以顛倒過來而不影響本發(fā)明?？苫顒臃w外殼110具有一個遠離主殼105鉸接的打開位置(如圖所示)和一個靠近主殼105的閉合位置。
該通信裝置100可以包括用戶接口，該接口包括本領(lǐng)域中公知的顯示器115和麥克風(fēng)、鍵盤和揚聲器(都未示出)中的一個或多個。鉸鏈組件120把主殼105和可活動翻蓋外殼110機械連接起來。一個或多個互連線125連接主殼105和可活動翻蓋外殼110之間的電路，這些電路例如是電路板或電路模塊。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，互連線125可以是電線、同軸電纜、柔性電纜等等或其組合?；ミB線125例如可以利用通過鉸鏈組件120的柔性電纜用于在相鄰?fù)ㄐ叛b置子組件之間的電路信令和功率分布，這些子組件包括主殼105和可活動翻蓋外殼110。
如圖所示，通信裝置100包括位于主殼105內(nèi)的主印刷電路板(PCB)130。主PCB 130例如可以提供收發(fā)信機145到天線135的電連接。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，收發(fā)信機145包括在于其中的接收機或收發(fā)信機電路，并且可以包含在主殼105內(nèi)或可選地包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。除了為操作通信裝置100所需的各種電子器件提供安裝表面和電連接之外，主PCB 130還可以充當天線輻射結(jié)構(gòu)的一部分。通信裝置100進一步包括天線135，其可以位于主殼105內(nèi)部或外部(如圖所示)。實際上，該天線與電子裝置的電路耦合并匹配，這在本領(lǐng)域是公知的。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，輔助天線140包含在可活動翻蓋外殼110中。輔助天線140優(yōu)選地經(jīng)一個或多個互連線125耦合到收發(fā)信機145和天線135。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，通信裝置100的可接受性能需要主PCB 130與可活動翻蓋外殼110去耦。圖2說明了當需要去耦時電氣完成去耦的各種替換方式。如圖所示，可以使用與連接配線串聯(lián)和/或并聯(lián)的RF扼流圈200、阻抗(Z)205和/或RF平衡不平衡轉(zhuǎn)換器210的組合的一種或多種完成去耦。
在RF設(shè)計中通常的做法是通過使用耦合傳輸線從電路的一部分傳送RF信號給另一部分。傳輸線通常接近四分之一波長的倍數(shù)，以便在感興趣的頻率上得到最大的功率傳遞，并且傳輸線的厚度、直徑、寬度和間隔以及重疊可以進行調(diào)整以得到線路之間期望的耦合系數(shù)。通常，這種安排是為了產(chǎn)生期望的RF濾波器傳遞函數(shù)。
本發(fā)明使用耦合線的概念從主PCB 130傳輸RF能量給可活動翻蓋外殼110。參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的天線系統(tǒng)300。如圖所示，包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)的翻蓋組件底板305(即，圖1的輔助天線140)在它的結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個狹槽310，它可以有效地產(chǎn)生一個耦合探針(傳輸線)315作為其結(jié)構(gòu)的一部分。傳輸線是一種電子裝置，具有單位長度上的電感、電容以及電阻。
通過把耦合探針315集成在翻蓋組件底板305中，可以通過使用調(diào)諧鄰近耦合以有效方式把翻蓋組件外殼305電磁激勵為一個輻射器，其中的耦合例如是圖3所示的耦合320。一個或多個探針尺寸，例如探針寬度、探針直徑、探針長度間隔和重疊都可以進行調(diào)整，以便得到主PCB 130和可活動翻蓋底板105內(nèi)的一個或多個電流325之間的期望耦合系數(shù)。耦合探針315內(nèi)的一個或多個電流用作到主PCB130的耦合手段，以用于RF能量的有效傳輸。進一步，主PCB 130中的一個或多個電流可以輻射到自由空間中。
根據(jù)本發(fā)明，耦合探針315和重疊或相鄰的PCB構(gòu)成一對耦合線。不具有物理可見探針或傳輸線的PCB板的部分構(gòu)成一對耦合線中的一條線，并且實際上是一對耦合線的一半，且由于探針和鄰接的未開槽主PCB 130重疊而成為一條虛擬(virtual)耦合線。
根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，耦合探針315位于可活動翻蓋外殼110內(nèi)。當可活動翻蓋外殼110相對于主殼105處于閉合位置時，耦合探針315離主PCB 130的距離比當可活動翻蓋外殼110處于打開位置時的距離遠?？苫顒臃w外殼110的打開和閉合將改變耦合探針315和在主PCB 130上的虛擬線和/或電流325之間的相對位置，從而改變通信裝置100的兩個耦合子部分之間的耦合系數(shù)。因此，通信裝置100的輻射系數(shù)隨著可活動翻蓋外殼110相對于主殼105的旋轉(zhuǎn)角度而變化。
圖4到9說明了根據(jù)本發(fā)明圖3的天線系統(tǒng)300的各種結(jié)構(gòu)實施例。根據(jù)本發(fā)明，天線系統(tǒng)300在結(jié)構(gòu)上可以位于主殼105、可活動翻蓋外殼110或其組合內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，天線系統(tǒng)300的一個或多個部分還可以位于鉸鏈組件120內(nèi)(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將進一步意識到，天線135可以連接到主殼105內(nèi)的主PCB 130上，或者作為替換連接到可活動翻蓋組件110內(nèi)的PCB和/或輔助天線(未示出)。
圖4說明了天線系統(tǒng)300，其包括天線315、向上開槽的輔助天線400和向下開槽的主PCB 415。向上開槽的輔助天線400包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。類似于本文中對圖3所述的翻蓋組件底板305，向上開槽的輔助天線400在其結(jié)構(gòu)中被構(gòu)造有一個向上的狹槽405，它有效地產(chǎn)生一個第一耦合探針410作為其結(jié)構(gòu)的一部分。此外，向下開槽的主PCB 415包含在主殼105內(nèi)并且耦合到天線135。向下開槽的主PCB 415在其結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個向下的狹槽420，它有效地產(chǎn)生一個第二耦合探針425作為其結(jié)構(gòu)的一部分。第一耦合探針410和第二耦合探針425會產(chǎn)生如前面對圖3所述的耦合320。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合320可以包括重疊耦合(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將進一步認識到，不需要濾波器元件重疊，因為將有一個非零的耦合值系數(shù)。
圖5說明天線系統(tǒng)300，其包括天線135、向上開槽的輔助天線400以及向上開槽的主PCB 500。向上開槽的輔助天線400包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。類似于在此對圖3和4所述的翻蓋組件底板305，向上開槽的輔助天線400在其結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個向上的狹槽405，它有效地產(chǎn)生第一耦合探針410作為其結(jié)構(gòu)的一部分。此外，向上開槽的主PCB 500包含在主殼105內(nèi)并且耦合到天線135。向上開槽的主PCB 500在其結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個向上的狹槽505，它有效地產(chǎn)生第二耦合探針510作為其結(jié)構(gòu)的一部分。第一耦合探針410和第二耦合探針510產(chǎn)生如在此前所述的耦合320。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合320可以包括重疊耦合(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將進一步認識到，不需要濾波器元件重疊，因為將有一個非零的耦合值的系數(shù)。
圖6說明天線系統(tǒng)300，其包括天線135、向下開槽的輔助天線600以及向下開槽的主PCB 415。向下開槽的輔助天線600包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。類似于在此前所述的翻蓋組件底板305，向下開槽的輔助天線600在其結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個向下的狹槽605，它有效地產(chǎn)生第一耦合探針610作為其結(jié)構(gòu)的一部分。此外，向下開槽的主PCB 415包含在主殼105內(nèi)并且耦合到天線135。向下開槽的主PCB 415在其結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個向下的狹槽420，它有效地產(chǎn)生第二耦合探針425作為其結(jié)構(gòu)的一部分。第一耦合探針610和第二耦合探針425產(chǎn)生如此前所述的耦合320。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合320可以包括重疊耦合(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將進一步認識到，不需要濾波器元件重疊，因為將有一個非零的耦合值系數(shù)。
圖7說明天線系統(tǒng)300，其包括天線135、主PCB 130和向下開槽的輔助天線600。向下開槽的輔助天線600包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。類似于在此前所述的翻蓋組件底板305，向下開槽的輔助天線600在其結(jié)構(gòu)中構(gòu)造有一個向下的狹槽605，它有效地產(chǎn)生第一耦合探針610作為其結(jié)構(gòu)的一部分。此外，主PCB 130包含在主殼105內(nèi)并且耦合到天線135。第一耦合探針610耦合到主PCB 130上，從而產(chǎn)生如此前所述的耦合320。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合320可以包括重疊耦合(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將進一步認識到，不需要濾波器元件重疊，因為將有一個非零的耦合值的系數(shù)。
圖8說明天線系統(tǒng)300，其包括天線135、主PCB 130和阻抗耦合輔助天線800。阻抗耦合輔助天線800包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。阻抗耦合輔助天線800構(gòu)造有一個耦合在翻蓋組件PCB 800和導(dǎo)電元件810之間的阻抗805，從而有效地產(chǎn)生耦合探針815作為其結(jié)構(gòu)的一部分。此外，主PCB 130包含在主殼105內(nèi)并且耦合到天線135。耦合探針815耦合到主PCB 130上，從而產(chǎn)生如此前所述的耦合320。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合320可以包括重疊耦合(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將進一步認識到，不需要濾波器元件重疊，因為將有一個非零的耦合值系數(shù)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，可以使用多于兩條的耦合線把能量從主PCB 130耦合到可活動翻蓋組件110上。圖9說明了天線系統(tǒng)300，其包括天線135、PCB 925、第一部分輔助天線900以及第二部分輔助天線910。第一部分輔助天線900包含在可活動翻蓋外殼110內(nèi)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，第一部分輔助天線900可以使用本文中對圖4到8所述的任何設(shè)計進行構(gòu)造。例如，第一部分輔助天線900可以是向上開槽的輔助天線400、向下開槽的輔助天線600、阻抗耦合輔助天線800等等。PCB 925包含在主殼105內(nèi)并且耦合到天線135上。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，PCB 925可以使用本文中圖4到8中所述的任何設(shè)計進行構(gòu)造。例如，PCB 925可以是主PCB130、向下開槽的主PCB 415、向上開槽的主PCB 500等等。在PCB 925和第一部分輔助天線900之間耦合的是第二部分輔助天線910。第二部分輔助天線910例如構(gòu)造有至少一個狹槽930，該狹槽是在第一導(dǎo)電元件935和第二導(dǎo)電元件940之間構(gòu)造的以便形成一個或多個導(dǎo)電探針。第一導(dǎo)電元件935和第一耦合探針905例如可以形成在第一輔助天線部分900和第二輔助天線部分910之間的第一耦合915。類似地，第二導(dǎo)電元件940和PCB 925可以形成在第二輔助天線部分910和PCB 925之間的第二耦合920。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，第一耦合915和第二耦合920可以包括重疊耦合(未示出)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，對于在此對圖4到9所述的所有天線系統(tǒng)300，現(xiàn)代濾波器原理都適用，并且當正確調(diào)節(jié)諧振器之間的耦合時，可以實現(xiàn)各種濾波器傳遞函數(shù)。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合探針的形狀不必是在圖3到9中所示的“L”或“U”形，而可以是適合空間供應(yīng)并且提供需要的耦合系數(shù)以及探針諧振頻率的任何圖形。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，濾波器元件并不需要重疊，因為將有非零的耦合值系數(shù)。
如之前相對于圖1所述的，一個或多個互連線125連接主殼105和可活動翻蓋外殼110之間的電路，這些電路例如是電路板或電路模塊。圖10和11說明根據(jù)本發(fā)明的一個或多個互連線125的示范性實施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，在通信裝置100內(nèi)，該一個或多個互連線125可以放置在前面圖3到9中所述的一個或多個耦合探針附近，并且可以被包含作為耦合線結(jié)構(gòu)的一部分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，RF扼流圈、電阻器、電容器和電感器可以與主板和翻蓋組件之間的互連配線串聯(lián)或并聯(lián)放置，以便控制互連配線的阻抗和/或耦合因數(shù)。耦合探針和/或環(huán)可以進一步用作阻抗匹配部件和耦合裝置。
圖10是根據(jù)本發(fā)明的通信裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。具體地，圖10說明了當可活動翻蓋組件110在打開位置時通信裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖10示出了當可活動翻蓋組件110打開時包含耦合探針的輔助天線140、互連線125和主PCB 130上的耦合線(虛擬線)的相對位置。如圖所示，在打開位置主PCB 130和可活動翻蓋組件110之間的距離用一個打開位置距離1000來表示。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的通信裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。具體地，圖11說明當可活動翻蓋組件11處于閉合位置時通信裝置100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖11表示可活動翻蓋組件110閉合時包括耦合探針的輔助天線140、互連線125和主PCB 130上的耦合線(虛擬線)的相對位置。如圖所示，在閉合位置主PCB 130和可活動翻蓋組件110之間的距離用一個閉合位置距離1100來表示。
注意，在具有主板、電纜、耦合和翻蓋底板這種配置的通信裝置中，探針和主板諧振器的相對間隔和方向隨著翻蓋閉合和打開而變化。換句話說，打開位置距離1000和閉合位置距離1100是不同的。此外，耦合探針和互連線125相對于主PCB 130的位置在打開和閉合可活動翻蓋組件110時互換。
在這種情況中，F(xiàn)PR(翻蓋探針諧振器)和CR(電纜諧振器)的物理位置在構(gòu)成具有多個諧振器的RF濾波器的耦合結(jié)構(gòu)中可以顛倒位置。指定打開位置距離1000為SO并且閉合位置距離1100為SC，注意，SO＜SC。
S隨著翻蓋旋轉(zhuǎn)角改變(S＝主板/翻蓋底板間隔)。
濾波器諧振器元件之間的耦合系數(shù)將隨著翻蓋旋轉(zhuǎn)角變化。因此，濾波器的傳遞函數(shù)將根據(jù)翻蓋旋轉(zhuǎn)角變化，并且這會使通信裝置的天線系統(tǒng)的效率隨翻蓋角而變化。優(yōu)選地，把互連柔性電纜饋送過鉸鏈組件120以便將主PCB 130和可活動翻蓋組件110互連。在主PCB130的接地結(jié)構(gòu)中的柔性電纜和虛擬諧振器可以根據(jù)柔性電纜中的層數(shù)構(gòu)成一個N極濾波器。增加的諧振探針產(chǎn)生一個增加的濾波器電極。
圖12說明圖3到9的天線系統(tǒng)的一部分的結(jié)構(gòu)的一個實施例。具體地，圖12說明根據(jù)本發(fā)明的耦合探針1210的優(yōu)選結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，耦合探針1210的結(jié)構(gòu)如圖所示包括一片附在金屬翻蓋底板1205上的銅帶1200。這允許耦合探針1210環(huán)繞通信裝置100的塑料鉸鏈組件。鉸鏈組件120必須旋轉(zhuǎn)來執(zhí)行其功能。自粘(peel and stick)銅帶(或其他金屬帶)的使用允許鉸鏈機構(gòu)的直徑比耦合探針1210是構(gòu)成該金屬翻蓋組件1205的金屬的延伸部分時更小。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，耦合探針1210可以是底板防護罩或翻蓋組件110的其它金屬部件的組成部分。當使用金屬化自粘膠帶用于裝配和附著耦合探針1210時，所用的膠帶可以是不導(dǎo)電型的，因為在金屬帶和金屬翻蓋底板之間有一個平行板電容。在這種情況中，電容充當DC塊和RF匹配部件。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還將認識到，當不需要DC塊功能，或當和/或當不需要RF匹配時，可以使用具有導(dǎo)電粘合劑的金屬帶。
圖13到15說明根據(jù)本發(fā)明的圖1的通信裝置的結(jié)構(gòu)的各種實施例。圖13說明當無線電話底板1300處于閉合位置時無線電話底板1300的一部分。如圖所示，一個電磁輻射器和耦合探針1305由金屬化膠帶構(gòu)成并且連到鉸鏈機構(gòu)1325上，鉸鏈機構(gòu)1325可以使電磁輻射器和耦合探針1305相對于前殼1320旋轉(zhuǎn)。在圖13的示范實施例中，前殼1320包括一個金屬化接地防護罩1310，電磁輻射器和耦合探針1305如前所述耦合到接地防護罩1310上?；ミB配線1315如前所述提供前殼中的電子器件和后殼1330中的電子器件之間的連接。互連配線1315能夠產(chǎn)生一個平衡不平衡轉(zhuǎn)換器(BALUN)以降低或控制柔性電纜層中流動的RF電流的幅度，并且能夠用于控制濾波器的元件之間的耦合系數(shù)。應(yīng)該意識到，互連配線1315可以由柔性電路或任何金屬制造方法代替。
圖14說明當無線電話底板1400處于打開位置時無線電話底板1400的一部分。如圖所示，電磁輻射器和耦合探針1305由金屬化膠帶構(gòu)成并且連到金屬化防護罩1410和鉸鏈機構(gòu)1415上，鉸鏈機構(gòu)1415可以使電磁輻射器和耦合探針1405相對于金屬化防護罩1410旋轉(zhuǎn)。
圖15說明根據(jù)本發(fā)明集成在通信裝置內(nèi)的電磁輻射器和耦合探針的結(jié)構(gòu)的替換實施例。如圖15所示，無線電話1500包括一個后殼組件1520、一個前殼組件1515和一個用于把后殼組件1520連接到前殼組件1515上的旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件1525。典型地，前殼組件1515、后殼組件1520和旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件1525用塑料材料澆注。如圖所示，前殼組件1515可以包括一個非金屬的裝飾透鏡1505和一個金屬顯示器防護罩1510以及無線電話操作需要的其他電子器件和機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，電磁輻射器和耦合探針1535根據(jù)需要由導(dǎo)電涂料或膠帶組成。在圖15的示范性實施例中，通過把金屬膜(metallization)直接粘附在旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件1525的塑料部分上來構(gòu)造電磁輻射器和耦合探針1535。作為替換，可以在扣在旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件1525上的非金屬裝飾透鏡1505上添加所需的金屬膜。從調(diào)諧耦合探針1530(在電磁輻射器和耦合探針1535內(nèi)構(gòu)造的)到金屬顯示器防護罩1510的連接可以通過直接接觸實現(xiàn)，在該直接接觸中有DC(直流)。作為替換，從調(diào)諧耦合探針1530到金屬顯示器防護罩1510的連接可以通過射頻(RF)連接實現(xiàn)。作為替換，從調(diào)諧耦合探針1530到金屬顯示器防護罩1510的RF連接可以經(jīng)來自涂料、膠帶或其他金屬膜的電抗性和/或電容性耦合通過AC(交流)RF連接來實現(xiàn)。調(diào)諧耦合探針1530優(yōu)選地被調(diào)諧以結(jié)合金屬顯示器防護罩1510進行工作，從而提供期望的傳輸功率所需的耦合系數(shù)。
盡管已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該意識到，可以使用在通信裝置內(nèi)的其他的金屬物體來構(gòu)造集成的電磁輻射器和耦合探針。例如，金屬鉸鏈軸可以用作諧振結(jié)構(gòu)的一部分并且還可以起到諧振濾波器電極的作用以及/或可以是制造一個濾波器電極的金屬結(jié)構(gòu)的一部分。此外，應(yīng)該意識到，諧振器的物理長度和諧振器之間的耦合系數(shù)受周圍的介電常數(shù)的影響，該介電常數(shù)不等于由于制造蜂窩電話的機械結(jié)構(gòu)的材料的介電常數(shù)。另外，還應(yīng)該意識到，可以在多個通信裝置子組件上放置一個或多個耦合探針，以增加天線系統(tǒng)的輻射效率。如果兩個以上的相鄰實體要耦合，那么它們可能都具有和/或包含耦合探針以用于子組件之間的交叉耦合。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該意識到，在鉸鏈組件上的旋轉(zhuǎn)耦合探針可以用于把RF信號傳輸?shù)綗o線電話翻蓋外殼中除了底板之外的其他部件。如果兩個或多個傳輸線耦合，那么所有耦合線都可能有電流通過它們。如果在一個需要所謂的四分之一波長線或二分之一波長線的電路中包含一個四分之一波長傳輸線或一個具有四分之一波長的倍數(shù)長度的波長傳輸線，那么感興趣的波段中的所有頻率并不是都具有傳輸線段的長度4倍或2倍的波長。
本公開旨在解釋如何構(gòu)成和使用根據(jù)本發(fā)明的各種實施例，而不是用來限制其真正的、預(yù)定的合理范圍。前面的說明不是窮舉的或把本發(fā)明限制到所公開的確切形式。根據(jù)上面的教導(dǎo)可能有修改和變形。選擇并描述這些實施例是為了提供本發(fā)明的原理和其實際應(yīng)用的最佳說明，并且使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員以各種實施例和適于所設(shè)想的特定使用的各種修改來利用本發(fā)明。當根據(jù)權(quán)利要求被合理、合法并公正地授權(quán)的范圍解釋時，所有這些修改和變形都在所附的權(quán)利要求以及其所有等效方式所確定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，所附的這些權(quán)利要求可以在本申請獲得專利權(quán)的待決期間修改。
權(quán)利要求
1.一種用于通信裝置的天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)包括在所述通信裝置的可活動翻蓋外殼內(nèi)的輔助天線，其中所述輔助天線具有一種包括電磁輻射器和耦合探針的結(jié)構(gòu)；以及在所述通信裝置的主殼內(nèi)的印刷電路板，其中所述耦合探針把所述輔助天線耦合到所述印刷電路板上。
2.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中，所述輔助天線包括狹槽以產(chǎn)生所述耦合探針。
3.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中，所述輔助天線包括電磁激勵的輻射器，所述輻射器是通過把所述耦合探針近耦合到所述印刷電路板而產(chǎn)生的。
4.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中，在所述耦合探針內(nèi)存在一個或多個探針電流，而且所述一個或多個探針電流響應(yīng)于所述耦合探針和所述印刷電路板之間的耦合而輻射。
5.如權(quán)利要求1所述的天線系統(tǒng)，其中，所述可活動翻蓋外殼相對于所述主殼旋轉(zhuǎn)，從而引起所述耦合探針和印刷電路板的相對位置改變，而且所述耦合探針和所述印刷電路板之間的耦合系數(shù)響應(yīng)于變化的相對位置而變化。
6.一種用于通信裝置的天線系統(tǒng)，該天線系統(tǒng)包括天線；耦合到所述天線的印刷電路板，其中該印刷電路板包含在所述通信裝置的主殼內(nèi)；包含在所述通信裝置的可活動翻蓋外殼內(nèi)的第一部分輔助天線；耦合在所述印刷電路板和所述第一部分輔助天線之間的第二部分輔助天線。
7.如權(quán)利要求6所述的天線系統(tǒng)，其中，所述第二部分輔助天線包含在所述通信裝置內(nèi)的鉸鏈組件內(nèi)，其中該鉸鏈組件把所述可活動翻蓋外殼和所述主殼耦合在一起。
8.一種在通信裝置內(nèi)使用的天線系統(tǒng)，所述通信裝置具有前殼、后殼以及耦合在所述前殼和所述后殼之間的旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件，該天線系統(tǒng)包括通過把金屬膜粘接在所述旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件的一個或多個塑料部分上而構(gòu)造的電磁輻射器和耦合探針。
9.如權(quán)利要求8所述的天線系統(tǒng)，進一步包括在所述前殼內(nèi)構(gòu)造的金屬顯示器防護罩；以及在所述耦合探針和所述金屬顯示器防護罩之間的連接路徑，其中從一個由直接接觸、RF連接和交流射頻連接組成的組中選擇所述連接路徑，其中所述直接接觸中有DC(直流)。
10.一種在通信裝置內(nèi)使用的天線系統(tǒng)，所述通信裝置具有前殼、后殼以及耦合在所述前殼和所述后殼之間的旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件，該天線系統(tǒng)包括通過把金屬膜粘接到非金屬裝飾透鏡上而構(gòu)造的電磁輻射器和耦合探針，其中所述非金屬裝飾透鏡耦合到所述旋轉(zhuǎn)鉸鏈組件。
全文摘要
一種用于通信裝置(100)的天線系統(tǒng)(300)包括一個輔助天線(140)和一個印刷電路板(130)。該輔助天線(140)位于該通信裝置(100)的可活動翻蓋外殼(110)內(nèi)。該輔助天線(140)具有一種包括電磁輻射器和耦合探針(315)的結(jié)構(gòu)。該印刷電路板(130)位于該通信裝置(100)的主殼(105)內(nèi)。該耦合探針(315)把該輔助天線(140)耦合到該印刷電路板(130)上。
文檔編號H01Q1/50GK1839512SQ200480000779
公開日2006年9月27日 申請日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月3日
發(fā)明者保羅·莫寧斯塔爾, 維賈伊·L·阿斯拉尼, 阿明·T·賈拉利 申請人:摩托羅拉公司