專利名稱：用于可折疊式無線電裝置的天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)定用于可折疊式無線電裝置的天線。本發(fā)明還涉及一種具有按照本發(fā)明所述天線的無線電裝置。
可折疊式機(jī)型在市售便攜式無線電裝置如移動(dòng)電話中已變得越來越普遍。它們有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分，所述兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分用一個(gè)鉸接件相互連接。兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分可以一個(gè)放在另一個(gè)頂部上，或者并排放置。在上述第一或閉合位置中，裝置占據(jù)特別少的空間，這就是一種可折疊式結(jié)構(gòu)的好處。在本說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“閉合”僅涉及可折疊式無線電裝置的位置，而不涉及切斷工作電壓。在后一種情況或者打開位置中，裝置保持在網(wǎng)絡(luò)連接中。
可折疊式移動(dòng)電話的天線大多是單極式外部天線。

圖1示出這種已知解決方案的一個(gè)實(shí)施例。圖1示出一種轉(zhuǎn)到打開位置時(shí)的可折疊式移動(dòng)電臺(tái)。移動(dòng)電臺(tái)包括一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1和一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2，上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1包括比如一個(gè)鍵座，而上述第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括比如移動(dòng)電臺(tái)的顯示裝置。一個(gè)鉸接件HG使第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分相互連接。移動(dòng)電臺(tái)具有一種螺旋天線。輻射螺旋形導(dǎo)線120位于第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分的外端處，亦即位于與鉸接件相對端處。移動(dòng)電臺(tái)的另一些射頻部分位于鉸接件側(cè)上第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1的端部附近，因此一個(gè)同軸天線線路110位于輻射器120與第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間，用于饋送和接收。
圖1中所示結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是上述天線線路，上述結(jié)構(gòu)必需采用鉸接式接合，因此在生產(chǎn)方面是一種不方便的解決方案。此外，有一個(gè)缺點(diǎn)是螺旋形在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一種不實(shí)用的突起部分。這些缺點(diǎn)通過在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1內(nèi)部使用一內(nèi)部平面天線加以避免，但在那種情況下天線由于轉(zhuǎn)動(dòng)部分的平面性而具有一個(gè)小的高度，因此它的電氣特性不能令人滿意。
本發(fā)明的目的是減少先有技術(shù)的上述缺點(diǎn)。按照本發(fā)明所述的天線其特征在于獨(dú)立的權(quán)利要求1中所陳述的東西。按照本發(fā)明所述的無線電裝置其特征在于獨(dú)立的權(quán)利要求6中所陳述的東西。本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例在其它權(quán)利要求中陳述。
本發(fā)明的基本思想如下可折疊式無線電裝置的第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括，比如，裝置的射頻發(fā)射放大器和接收放大器，一個(gè)天線插口和至少一個(gè)天線元件。利用這種第一天線元件可以在裝置閉合時(shí)具有與無線電網(wǎng)絡(luò)基地電臺(tái)的信號(hào)連接。第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分的后蓋或外蓋，或至少蓋的表面是導(dǎo)電的。當(dāng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)成打開位置時(shí)，外蓋導(dǎo)電部分與第一天線元件之間的距離變得如此之小，以致它們之間的電磁耦合顯著加強(qiáng)。各部分如此加工成一定尺寸，以便使外蓋的導(dǎo)電部分至少在裝置的一個(gè)工作頻帶中開始起一種平面輻射器作用。因此第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分外蓋的導(dǎo)電部分形成一個(gè)第二天線元件，當(dāng)裝置打開時(shí)，上述第二天線元件通過第一天線元件饋送。
本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是，與相應(yīng)先有技術(shù)無線電裝置相比，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)連接中通過一種可折疊式無線電裝置達(dá)到一種較好的無線電連接品質(zhì)。這是基于使用一種位于裝置外蓋上比較寬的輻射表面。此外，本發(fā)明提供優(yōu)點(diǎn)是在不需要穿過裝置各轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間鉸接件拉出天線線路情況下達(dá)到無線電連接的品質(zhì)。在裝置中也不需要突出的天線塞。另外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是按照本發(fā)明所述的裝置簡單，同時(shí)產(chǎn)生較低的生產(chǎn)成本。
下面，將更詳細(xì)說明本發(fā)明。說明將參照附圖進(jìn)行，其中，圖1示出在可折疊式無線電裝置中先有技術(shù)天線解決方案的一個(gè)實(shí)施例，圖2a，b示出在可折疊式無線電裝置中按照本發(fā)明所述天線解決方案的一個(gè)實(shí)施例，圖3a，b示出在按照圖2b所示結(jié)構(gòu)中天線饋送裝置的一個(gè)實(shí)施例，圖4a，b示出在可折疊式無線電裝置中按照本發(fā)明所述解決方案的第二實(shí)施例，圖5a，b示出在按照圖4b所示結(jié)構(gòu)中天線饋送裝置的一個(gè)實(shí)施例，及圖6示出在可折疊式無線電裝置中按照本發(fā)明所述天線解決方案的第三實(shí)施例。
圖1已在介紹先有技術(shù)方面闡明了。
圖2a和2b示出在一種可折疊式無線電裝置中按照本發(fā)明所述天線解決方案的一個(gè)實(shí)施例。無線電裝置RD2具有一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1和一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2。在圖2a中，裝置是閉合的，亦即上述轉(zhuǎn)動(dòng)部分是一個(gè)在另一個(gè)的頂部上。第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2的外蓋是整體導(dǎo)電，或者至少它的表面導(dǎo)電，同時(shí)構(gòu)成第二天線元件230。外蓋意思是指當(dāng)裝置閉合時(shí)可以看到的蓋部分。第二天線元件在這個(gè)實(shí)施例中是無線輻射主元件。除了比較寬的平面部分之外，第二天線元件在靠近轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間鉸接件的端部處具有至少一個(gè)側(cè)面部分232。第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1包括第一天線元件220，所述第一天線元件220永久耦合到無線電裝置的天線插口AP上。天線插口再耦合到裝置的發(fā)射器和接收器。第一天線元件位于第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分靠近鉸接件的端部處。第一天線元件在按照圖2a所示情況下完全足夠起一種無線電波輻射器和接收元件的作用，其中上述第一元件足以使無線電裝置和基地電臺(tái)之間的信號(hào)繼續(xù)。
在圖2b，無線電裝置是打開的。例如，移動(dòng)電話在通話期間就處于這個(gè)位置。無線電裝置的第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分的鉸接件側(cè)端部現(xiàn)在彼此面對。因而第一天線元件220對著第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分中主天線元件230的側(cè)面部分232，但與上述主天線元件230的側(cè)面部分232電絕緣。結(jié)果，通過上述側(cè)面部分232在第一天線元件220與整個(gè)主天線元件230之間有一相當(dāng)大的電磁耦合CO。耦合強(qiáng)度與各導(dǎo)電部分的尺寸如此安排，以使主天線元件在無線電裝置工作頻率處開始振蕩。因而第一天線元件220基本上只起用于主天線元件230饋送元件的作用。由于輻射表面寬，所以天線增蓋和無線電連接的品質(zhì)與裝置處于閉合狀態(tài)相比都有相當(dāng)大的改善。這種改善不需要在各轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間有任何布線安排。
圖3a和3b示出在按照圖2b所示結(jié)構(gòu)和情況下的天線饋送裝置的實(shí)施例。然后將無線電裝置打開，在無線電裝置打開的情況下，第一天線元件320起一種用于主元件的饋送元件作用。圖3a示出主元件330，所述主元件330相當(dāng)于圖2a和2b中以透視圖和剖視圖示出的主元件230，因此僅部件示出主元件330的側(cè)面部分332和尤其是它的寬平面部分331。側(cè)面部分332形成主元件中的矩形彎曲。對著圖3a中的側(cè)面部分，有一個(gè)連接到天線插口AP上的帶狀饋送元件320。
圖3b示出當(dāng)天線裝置簡化時(shí)圖3a中所提供的無線電裝置縱向剖面圖。在裝置的第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2中，看到了主元件寬的平面部分331和側(cè)面部分332，上述主平面部分331和側(cè)面部分332都屬于第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分的外蓋。在第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分中，還看到了它的內(nèi)部接地平面310，所述內(nèi)部接地平面310是基于主元件330的共振器一部分。饋送元件320是在裝置的第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1中。在這個(gè)實(shí)施例中，饋送元件是在靠近鉸接件HG的端部處緊固到第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分的蓋301的內(nèi)表面上。主元件的側(cè)面部分332壓住蓋301那部分的外表面，因此蓋301形成一個(gè)使饋送元件與主元件絕緣的介電層。饋送元件也可以是在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分的蓋內(nèi)或者在蓋的外表面上。在上述蓋的外表面上情況下，饋送元件或主元件必需涂裝一層薄的介電層。由于保護(hù)的原因，在任何情況下，上述饋送元件或主元件二者之一或二者可以具有這種介電層。
在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1中，還示出了它的電路板305和饋送導(dǎo)線315，所述饋送導(dǎo)線315把饋送元件320連接到天線插口AP上。
圖4a和4b示出在一種可折疊式無線電裝置中按照本發(fā)明所述天線解決方案的第二實(shí)施例。無線電裝置RD4具有一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1和一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2。在圖4a中，裝置是閉合的，亦即各轉(zhuǎn)動(dòng)部分是一個(gè)放在另一個(gè)的頂部上。第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2的外蓋是整體導(dǎo)電，或者是至少它的表面導(dǎo)電，同時(shí)構(gòu)成第二天線元件430。第二天線元件在這種情況下也是天線的輻射主元件。第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1包括第一天線元件420，所述第一天線元件420位于第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分的鉸接端處，并永久耦合到無線電裝置的天線插口AP上。第一天線元件與一介電保護(hù)和支承層一起，在上述端部處形成一個(gè)突出部分。元件420在圖4a所示的情況下，完全足夠起無線電波輻射器和接收元件的作用。
在圖4b中，無線電裝置RD4打開?，F(xiàn)在無線電裝置第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分的鉸接側(cè)端部彼此面對。第一天線元件420從第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分中突出，因此它壓住主元件430的寬平面表面，但與上述主元件430電絕緣。因此，在天線元件420和主元件430之間有一相當(dāng)大的電磁耦合CO。另外，在這種情況下，耦合的強(qiáng)度和導(dǎo)電部分的尺寸如此安排，以便主元件只在與第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分天線相同的工作頻率下才開始振蕩。另外，第一天線元件420基本上只起一種用于第二天線元件430的饋送元件的作用。
無線電裝置RD4，及圖2a和2b中的裝置RD2可以具有一個(gè)以上工作頻帶，在上述情況下它的天線還具有至少一個(gè)較低和較高的工作頻帶。當(dāng)無線電裝置閉合時(shí)，無線電連接在所有工作頻帶中都由第一天線元件構(gòu)成。當(dāng)無線電裝置打開時(shí)，第二天線元件在兩個(gè)/全部工作頻帶中都起一種輻射器作用。
圖5a和5b示出在按照圖4b所示結(jié)構(gòu)和情況下一種天線饋送裝置的實(shí)施例。因而無線電裝置打開，在這種情況下第一天線元件520起一種用于主元件的饋送元件作用。圖5a示出主元件530，所述主元件530相當(dāng)于圖4中的主元件430，當(dāng)以透視圖或剖視圖示出時(shí)，只看到它的一部分。對著主元件是一部分第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分后壁的表面，有一個(gè)饋送元件520，在這個(gè)實(shí)施例中，上述饋送元件520是一種曲折形導(dǎo)線帶。圖5b示出圖5a所提供的無線電裝置當(dāng)天線裝置簡化時(shí)的縱向剖面圖。在裝置的第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2中，看到了主元件530，所述主元件530屬于第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分的外蓋。在第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分中，還看到了它的內(nèi)部接地平面510，所述接地平面510是基于主元件530的共振器其中一部分。形成饋送元件的曲折形帶520埋置在一個(gè)扁平的介電桿中，所述介電桿機(jī)械式接合到裝置第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分的蓋501上。主元件530緊壓住介電桿，因此在這個(gè)實(shí)施例中介電桿形成使饋送元件與主元件絕緣的介電層。在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1中，也看到了它的電路板505和饋送導(dǎo)線515，所述饋送導(dǎo)線515將饋送元件520連接到天線插口AP上。
圖6示出在一種可折疊式無線電裝置中按照本發(fā)明所述天線解決方案的第三實(shí)施例。無線電裝置以一種簡化的縱向剖面圖表示，所述無線電裝置打開。對于第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP2這部分來說，天線裝置與圖3b中類似第二天線元件630在靠近鉸接件HG的端部處具有一個(gè)彎曲，所述彎曲形成位于第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1端部對面的側(cè)面部分632。在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分TP1中，現(xiàn)在有一種內(nèi)部PIFA式天線(平面倒F天線)，所述PIFA式天線包括一個(gè)輻射平面620，一個(gè)位于電路板605上的接地平面611，一個(gè)饋送導(dǎo)線FC和一個(gè)短路導(dǎo)線SC。輻射平面位于第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分蓋601的內(nèi)表面對面。所述輻射平面620具有一個(gè)主部分621和一個(gè)延伸部分622，上述主部分621與接地平面平行，而上述延伸部分622在靠近鉸接件的端部處對著蓋601的內(nèi)表面。上述延伸部分622與第二天線元件的側(cè)面部分632彼此面對，它們用蓋所形成的介電層分開。因此輻射平面620是按照本發(fā)明所述的第一天線元件，通過上述第一天線元件給第二天線元件電磁式饋送。結(jié)構(gòu)可以這樣定尺寸，以便當(dāng)裝置打開時(shí)，第一或第二天線元素是主輻射器，而其中之一相應(yīng)地是輔助輻射器。例如，PIFA具有兩個(gè)頻帶，并且使較低工作頻帶變寬，及利用第二天線元件改善較低工作頻帶中的匹配。
上面已經(jīng)說明了按照本發(fā)明所述的某些天線結(jié)構(gòu)。本發(fā)明不限于僅是上述那些天線實(shí)現(xiàn)天線元件的形狀和方式。在無線電裝置的第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分中，除了起饋送元件作用的天線元件之外，還可以有一個(gè)分開的輔助天線，用于保證當(dāng)裝置閉合時(shí)的一種無線電連接。本發(fā)明思想可以在由獨(dú)立的權(quán)利要求1所限定的范圍內(nèi)以不同方式應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于可折疊式無線電裝置的天線，包括一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)和一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP2)，上述第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1，TP2)通過一個(gè)鉸接件HG相互連接，第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)包括射頻發(fā)射放大器和接收放大器和一個(gè)天線插口(AP)，上述天線具有至少一個(gè)較低和較高工作頻帶，并在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分中包括一個(gè)輻射第一天線元件(220；320；420；520；620)，上述第一天線元件(220；320；420；520；620)耦合到天線插口上，而在第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分中包括一個(gè)輻射第二天線元件(230；330；430；530；630)，其特征在于，-第二天線元件是第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分外蓋的導(dǎo)電部分，-當(dāng)無線電裝置閉合時(shí)，第一天線元件加工成一定尺寸，以便在天線的各工作頻帶中起一種輻射器作用，及-當(dāng)無線電裝置打開時(shí)，在第一和第二天線元件之間有一足夠的電磁耦合(CO)，用于在第二天線元件中激發(fā)振蕩作用，在上述情況下，將第一天線元件安排成起一種用于第二天線元件的饋送元件。
2.按照權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，第二天線元件(230；330)將它的側(cè)面部分(232；332)延續(xù)到第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP2)鉸接件側(cè)端的一個(gè)區(qū)域，而第一天線元件(220；320)在其方向上位于第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)的鉸接件側(cè)端處，并且這樣安排成當(dāng)無線電裝置打開時(shí)靠近上述第二天線元件的側(cè)面部分壓緊，以便形成上述電磁耦合。
3.按照權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，第一天線元件(420；520)位于一個(gè)突出部分中，所述突出部分接合到第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)的鉸接件側(cè)端上，上述突出部分安排成當(dāng)無線電裝置打開時(shí)靠近第二天線元件(430；530)壓緊，以便形成上述電磁耦合。
4.按照權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，第一天線元件(620)是一種PIFA的輻射平面，上述PIFA輻射平面具有一個(gè)延伸部分，所述延伸部分位于第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)的鉸接件側(cè)端中，上述延伸部分安排成當(dāng)無線電裝置打開時(shí)，靠近第二天線元件(630)壓緊，以便形成上述電磁耦合。
5.按照權(quán)利要求2所述的天線，其特征在于，當(dāng)無線電裝置打開時(shí)，第二天線元件是天線的主輻射器，而第一天線元件首先和最重要地僅是上述饋送元件。
6.按照權(quán)利要求4所述的天線，其特征在于，當(dāng)無線電裝置打開時(shí)，第一天線元件是天線的主輻射器，而第二天線元件至少在天線的較低工作頻帶中是一個(gè)輔助輻射器。
7.按照權(quán)利要求2或3所述的天線，其特征在于，第一天線元件(320；520)是一種具有曲折形狀的單極式導(dǎo)線。
8.按照權(quán)利要求1所述的天線，其特征在于，它在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)中還包括一個(gè)第三天線元件，所述第三天線元件安排成至少在無線電裝置閉合時(shí)起一種輻射器作用。
9.一種無線電裝置(RD2；RD4)，包括一個(gè)第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)和一個(gè)第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP2)，上述第一和第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1；TP2)通過一個(gè)鉸接件相互連接，第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分包括射頻發(fā)射放大器和接收放大器及一個(gè)天線插口，上述無線電裝置的一個(gè)天線在第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分中包括一個(gè)輻射第一天線元件(220；420)，而在第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分中包括一個(gè)輻射第二天線元件(230；430)，上述輻射第一天線元件(220；420)耦合到天線插口上，其特征在于，-第二天線元件是第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分外蓋的導(dǎo)電部分，-當(dāng)無線電裝置閉合時(shí)，第一天線元件加工成一定尺寸，以便在天線的各工作頻帶中起一種輻射器作用；-當(dāng)無線電裝置打開時(shí)，在第一和第二天線元件之間有一足夠的電磁耦合(CO)，用于在第二天線元件中激發(fā)振蕩作用，在上述情況下，將第一天線元件安排成起一種用于第二天線元件饋送元件的作用。
全文摘要
一種天線，打算用于一種可折疊式無線電裝置，和一種具有這種天線的無線電裝置。無線電裝置的第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)包括上述裝置的射頻發(fā)射放大器和接收放大器，一個(gè)天線插口(AP)及一個(gè)第一天線元件(320)，通過上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP1)，當(dāng)裝置閉合時(shí)，裝置具有與無線網(wǎng)絡(luò)基地電臺(tái)的信號(hào)連接。第二轉(zhuǎn)動(dòng)部分(TP2)蓋的背部或至少它的表面是導(dǎo)電的。當(dāng)裝置轉(zhuǎn)到打開位置時(shí)，使外蓋(330)的導(dǎo)電部分與上述天線元件之間的電磁耦合強(qiáng)化，以使外蓋的導(dǎo)電部分至少在裝置的其中一個(gè)工作頻帶下起一種平面輻射器作用。在那種情況下，第一天線元件起一種用于輻射器(331)的饋送元件作用，上述輻射器(331)由外蓋的導(dǎo)電部分形成。由于輻射表面比較大和位于裝置外蓋上，所以與相應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)無線電裝置相比，在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)連接期間的無線電裝置中得到更好品質(zhì)的無線電連接。無線電連接的品質(zhì)在不需要通過裝置轉(zhuǎn)動(dòng)部分之間鉸接件拉出天線電纜的情況下得到。
文檔編號(hào)H01Q1/24GK1806365SQ200480016344
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月11日
發(fā)明者P·安娜馬 申請人:Lk產(chǎn)品有限公司