專利名稱：用于具有傳導機殼的設備的天線結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及無線通信設備領域，更具體涉及結合到無線通信設備中的無線電天線設計。
背景技術：
便攜通信設備，諸如蜂窩電話，正變得更加緊湊并適應獨特的設計特征。一種提供了功能性和審美優(yōu)點的設計是翻蓋電話設計。翻蓋電話設計具有從閉合或折疊位置翻轉到打開或延伸位置的蓋。蓋上可以包含揚聲器或麥克風，由此當蓋處于其延伸位置時，蓋能夠充當電話結構的一部分并且將聽筒或麥克風從電話的機身延伸出來。這允許電話的機身相應地變得更小。
使用翻蓋電話設計所公認的問題在于當安裝在金屬機殼電話上時，蛤殼蜂窩電話天線的性能會降低。造成性能降低的機制包括天線在金屬電話機殼上所引入的電流。這些電流消除了天線電流所產生的一部分輻射場。盡管有這樣的問題，金屬機殼在翻蓋電話設計中的使用具有若干的優(yōu)點。當使用翻蓋電話設計中的金屬機殼時，天線的尺寸通常會增加，以便恢復失去的輻射性能。但是，增加天線尺寸負面影響了產品的式樣和獨特性。
因此，需要克服如上所述的現有技術的問題。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，無線通信設備的機身具有第一邊緣和第二邊緣。第二邊緣的位置與第一邊緣的位置大致相對。無線通信設備還具有天線，其由位于第一邊緣區(qū)域內的RF饋電器驅動。無線通信設備還具有翻蓋，該翻蓋具有傳導部分。翻蓋的傳導部分電連接到機身內大致在第二邊緣區(qū)域中的地。
根據本發(fā)明的另一方面，無線通信設備的機身具有傳導機身部分和位于機身表面上的天線腔。無線天線設備還具有天線，在天線腔附近的點上物理安裝到機身。天線能夠縮進天線腔內和延伸出天線腔。無線通信設備還具有介電基底，其靠近天線腔安裝，使得當天線縮進天線腔內時以及當天線延伸出天線腔時，大致保持天線的諧振頻率。


附圖中，分別的視圖中的類似的參考標號指示相同或功能相似的元件，附圖與下面的詳細描述一起合并成為本說明書的一部分，用來進一步圖示說明各種實施例，并且用來解釋全部根據本發(fā)明的各種原理和優(yōu)點。
圖1是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例，結合了上翻天線(flip-up antenna)的蜂窩翻蓋電話打開蓋時的等軸視圖。
圖2是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例，圖1所示的蜂窩翻蓋電話閉合蓋時的等軸視圖。
圖3是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例，圖1所示蜂窩翻蓋電話去除后蓋的后視圖。
圖4是根據本發(fā)明優(yōu)選實施例，圖1所示的蜂窩電話中所使用的上翻天線的剖視圖。
圖5是圖示說明根據本發(fā)明示例實施例的無線通信設備的框圖。
具體實施例方式
如所需，這里公開本發(fā)明的詳細實施例；但是，應該理解，所公開的實施例僅僅是本發(fā)明的示例，其可以以多種方式體現。因此，這里公開的具體結構和功能細節(jié)不被解釋為限制，而僅僅是權利要求的基礎，以及教導本領域技術人員在實際中以任何適當的詳細結構不同地使用本發(fā)明的表示基礎。進一步地，這里所使用的術語和短語不想限制；而是要提供對本發(fā)明的可理解的描述。
這里所使用的術語“一”(英文a或an)定義為一個或多于一個。這里所使用的術語“多個”定義為兩個或多于兩個。這里所使用的術語“另一”定義為至少第二或更多。這里所使用的術語“包括”和/或“具有”定義為包含(即，開放語言)。
根據優(yōu)選實施例，本發(fā)明克服了現有技術的問題，提供多波段元件天線與獨特金屬機殼設計的組合，獨特金屬機殼設計提高了天線性能，并且?guī)砹司o湊和有效的天線系統的設計。本發(fā)明的示例實施例的設計是蜂窩翻蓋電話，其具有的機殼包括電話的外殼或外罩，還包括在電話翻蓋上和機身上的傳導部分。上翻天線也結合到蜂窩翻蓋電話中。示例實施例的上翻天線在延伸和縮進位置之間旋轉。上翻天線繞著同時也是天線的RF饋電器的天線樞軸點旋轉。天線樞軸點位于蜂窩電話機身頂部的一個邊緣。示例實施例的翻蓋的傳導表面部分大致在一單獨點接地到電話機身，該單獨點在機身頂部的一端，大致與進行天線RF饋電器安裝的一端相對。蜂窩翻蓋電話機身的傳導表面，諸如傳導電池蓋、框架、至少一個護罩、電池以及至少一個電池觸點，在大致位于天線RF饋電器點附近的一單獨點接地。已經發(fā)現，翻蓋和機身傳導表面的這個接地配置具有如下優(yōu)點控制翻蓋和機身的傳導部分上的感應電流的流動，由此改進設備天線的性能。
參看圖1，根據本發(fā)明的實施例，顯示蜂窩翻蓋電話100打開蓋104并且結合了上翻天線120的等軸視圖。示例翻蓋電話100外觀上類似常規(guī)翻蓋電話，包括機身102和翻蓋104。翻蓋104通過翻蓋樞軸連接到機身102，翻蓋樞軸由第一樞軸點124和第二樞軸點126組成。機身102具有機身前面130，用于安裝諸如常規(guī)蜂窩電話小鍵盤110、麥克風114和主顯示器112的部件。示例實施例的機身前面130包括傳導金屬部分，其支持上述這些部件。示例翻蓋電話100的翻蓋104包括聽筒116和翻蓋顯示器118。聽筒116放置在翻蓋104上，使得聽筒116和麥克風114具有適當的物理關系，從而允許在電話上通話。翻蓋顯示器118能夠在翻蓋104的內部，如圖所示，或者翻蓋顯示器118可以位于翻蓋104的相反側，以允許在翻蓋104閉合時查看翻蓋顯示器118。翻蓋104還能夠包括翻蓋電子電路(未示出)，其操作翻蓋顯示器118并提供常規(guī)翻蓋電話中執(zhí)行的其他處理。通過翻蓋電力饋電器向示例實施例的翻蓋電子電路提供電力，翻蓋電力饋電器在與安裝上翻天線120的邊緣相對的邊緣處連接到機身102內的電力。
示例實施例的翻蓋104還包括傳導背面106。示例實施例的傳導背面106包括翻蓋的傳導部分，當翻蓋104閉合時，其覆蓋了翻蓋104的內部部分。本發(fā)明的實施例包括的翻蓋可能具有或不具有傳導蓋104，還具有其他傳導部分，諸如框架、電路板、電觸點中的一個或多個，且翻蓋104整個覆蓋以傳導表面。
示例翻蓋電話100包括上翻天線120，其連接到機身并且通過天線樞軸122進行安裝。天線120繞天線樞軸122旋轉，以允許天線120在延伸位置(圖1所示)和縮進位置之間移動，如下面描述和圖示說明的那樣。示例實施例的機身102還具有傳導電池蓋108，其在示例實施例的機身102的背面上形成傳導表面。
如下所述，示例實施例的翻蓋104的傳導部分，諸如傳導背面106，可以通過作為第二樞軸126一部分的接地連接點接地到機身102的電源。例如，示例實施例的第一樞軸124可以是不導電的，不提供翻蓋104和機身102的任何部分之間的電耦合。
圖2圖示說明了根據本發(fā)明優(yōu)選實施例的閉合蜂窩翻蓋電話200的等軸視圖，即示例翻蓋電話100閉合蓋104且縮進天線120。閉合蜂窩翻蓋電話200顯示，翻蓋104繞由第一樞軸點124和第二樞軸點126組成的翻蓋樞軸旋轉，以封蓋機身102的前面。閉合蜂窩翻蓋電話200所具有的天線120縮進到天線腔202內，將在下面詳述。
圖3圖示說明了根據本發(fā)明的實施例，除去后蓋108的蜂窩翻蓋電話100的后視圖300。蜂窩翻蓋電話100的機身包括射頻印刷電路(RFPC)板306，其包括RF和支持電路310，用于產生和處理發(fā)射和接收用的RF信號。RF和支持電路包括RF饋電器312，其通過天線樞軸122將天線120電連接到RF和支持電路310。RF饋電器312電傳導接收信號以及要在RF和支持電路310與天線120之間發(fā)送的信號。RF能量從RF饋電器312通過天線樞軸122傳導到天線120，如下面更詳細描述。注意，RF饋電器312及其到天線120的連接優(yōu)選沿著機身102的第一邊緣放置，即沿著機身102靠近第一樞軸點124的邊緣放置。
示例實施例的RF PC板306進一步具有機身罩接地點314。機身罩接地點314可以是用來形成機身102的傳導部分(諸如電池蓋108和機身前面130)與蜂窩翻蓋電話100的電路之間的電接地連接的點。注意，本示例實施例的機身罩接地點314位于機身102的第一邊緣附近，即靠近天線饋電器312和第一樞軸點124的那個邊緣。罩接地點的位置和數量可以基于工作頻段和設備波形因數進行調整。通常，罩接地點優(yōu)化地位于電話靠近天線120和RF饋電器312的區(qū)域中。
RF PC板306進一步具有翻蓋罩接地連接316，其連接到示例實施例的第二樞軸點126。注意，翻蓋罩接地連接位于機身102的第二邊緣上，即位于沿著機身102頂部且大致與第一邊緣相對的邊緣，第一邊緣也就是第一樞軸點124所在的邊緣。示例實施例的翻蓋罩接地連接316可以是用于罩和翻蓋104內電部件的接地連接。本發(fā)明的各種實施例利用不導電或者不與翻蓋104的傳導部分電接觸的樞軸點。某些實施例使用導電線將翻蓋104內的傳導部分和/或電路連接到翻蓋接地連接316。使用傳導樞軸點(諸如第一樞軸點124和第二樞軸點126)的本發(fā)明的實施例結合了設計特征以便將翻蓋104與機身102內除第二樞軸點處連接或機身102的第二邊緣附近的連接之外的接地連接進行電隔離。例如，這樣的實施例具有絕緣體，將第一樞軸點124與翻蓋104分開，或者在第一樞軸點124內引入絕緣空間。
示例實施例的天線120繞天線樞軸122旋轉并且縮進到天線腔202內。操作中，機身102的傳導部分和蜂窩翻蓋電話100的其他傳導元件使得天線120的諧振頻率特性發(fā)生變化。為了補償這個變化，示例實施例的天線腔202具有放置在天線腔202底部的介電負載304。當天線120處于其縮進位置時，介電負載304將天線120的諧振特性變化到與當天線120處于延伸位置時一樣。介電負載304的參數的調節(jié)，諸如介電常數以及介電負載304和/或天線120自身所使用的介電材料的厚度，允許天線120在天線處于延伸和縮進位置時展現相似的輻射特性。
圖4圖示說明了根據本發(fā)明示例實施例，在示例蜂窩電話100中使用的上翻天線120的剖面圖。上翻天線120具有通過示例實施例的天線樞軸122到天線饋電器312的電連接。示例實施例的上翻天線120結合了具有S形曲折線402的介電基底406。上翻天線120將天線402封裝在塑料上模(plastic overmold)404中，向上翻天線120提供剛性和增加的強度。
示例實施例的天線120是如這里所述有效的曲折線天線的一個例子。相關領域普通技術人員應該理解，多種天線可以相似地結合進本發(fā)明的進一步的實施例中。相關領域技術人員還應該理解，能夠使用多種安裝和/或樞軸旋轉手段來允許天線120在延伸位置和縮進位置之間移動。例如，本發(fā)明的實施例使用滑動天線結構和/或伸縮天線結構。
示例實施例的天線元件402的S形區(qū)折線結構提供了緊湊的結構，其支持多RF波段的有效輻射。上翻天線120的頻率響應能夠進行調節(jié)，如在其延伸和縮進位置所展現的一樣，通過調整曲折線長度、曲折線之間的間隔以及天線元件402的曲折轉動數來進行調節(jié)。天線元件402的介電基底也能夠進行調節(jié)，例如，通過改變介電常數和/或厚度，來修改天線120的輻射特性。
圖5圖示說明了根據本發(fā)明示例實施例的蜂窩電話示意圖500。示意圖顯示天線120電連接到通信收發(fā)信機502、無線LAN(WLAN)收發(fā)信機504以及GPS接收機506。這些收發(fā)信機和接收機每個都工作在不同的RF波段，因此天線120需要在所有這些波段都有效工作。天線120的曲折線設計，如上所述，其優(yōu)點在于提供該多波段操作并且允許這個示例實施例的多個收發(fā)信機和接收機以單個天線進行工作，如上所述。
通信收發(fā)信機502和WLAN收發(fā)信機504連接到語音處理器508。語音處理器508執(zhí)行實現通過通信收發(fā)信機502和/或WLAN接口504所提供的無線接口的語音通信所需的處理。語音處理器使用蜂窩電話的模擬聲音接口，例如麥克風114和聽筒116，來提供與蜂窩電話用戶的可聽接口。
示例實施例的蜂窩電話使用以數字形式傳送語音信息的無線協議。通信收發(fā)信機502使用數字蜂窩電話數據格式，WLAN收發(fā)信機使用無線數據格式，其與因特網協議(IP)相兼容。語音處理器508根據通信收發(fā)信機502所實現的空中蜂窩電話協議或者根據用于WLAN收發(fā)信機504的IP語音(VoIP)協議來處理數字化的語音數據。
示例實施例的數據處理器510提供對蜂窩電話內部件的控制以及對通過通信收發(fā)信機502或WLAN收發(fā)信機504傳送的用戶數據的處理。用戶數據包括要顯示在顯示器112上的信息以及由用戶通過小鍵盤110輸入的數據。
本發(fā)明的示例實施例的優(yōu)點在于以具有傳導金屬機殼的翻蓋電話的形式提供一種無線通信設備，其傳導金屬機殼包括用于翻蓋電話的蓋和機身的傳導殼。機殼的接地配置導致將機身中接地電流集中到天線饋電器點附近的一點，將翻蓋和機身之間的接地電流的流動集中到機身上與天線饋電器點相對的一點，與以往的設計相比，這允許物理尺寸上更小的天線用于該金屬機殼。示例實施例進一步提供了天線腔內的介電負載，其補償天線在縮入天線腔內時所工作的不同電氣環(huán)境。這個介電負載導致改進了天線在縮進天線腔內時的多波段性能，由此改進了天線這樣縮進時的通信性能。
盡管公開了本發(fā)明的特定實施例，但本領域普通技術人員將理解，可對這些特定實施例作出變化，而不會背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明的范圍不是這樣限制到特定實施例的，而是希望所附權利要求覆蓋本發(fā)明范圍內的任意和所有這樣的應用、修改和實施例。
權利要求
1.一種無線通信設備，包括機身，具有第一邊緣和第二邊緣，第二邊緣與第一邊緣大致相對；天線，該天線由位于第一邊緣區(qū)域中的RF饋電器驅動；和翻蓋，該翻蓋包括傳導部分，其中，所述傳導部分電連接到機身內大致在第二邊緣區(qū)域中的地。
2.根據權利要求1所述的無線通信設備，進一步包括傳導機身部分，該傳導機身部分覆蓋至少一部分機身，其中，該傳導機身部分電連接到大致在第一邊緣區(qū)域中的地。
3.根據權利要求1所述的無線通信設備，其中，所述機身進一步包括RF PC板，其中，來自RF PC板的接地電流電連接到大致在第一邊緣區(qū)域中的地。
4.根據權利要求1所述的無線通信設備，其中，所述機身進一步包括框架、至少一個護罩、電池、至少一個電池觸點、電池蓋及上述組合中的至少一個，其中，所述的框架、至少一個護罩、電池、至少一個電池觸點、電池蓋及上述組合中的至少一個電連接到第一邊緣區(qū)域中的地。
5.根據權利要求1所述的無線通信設備，其中，所述翻蓋包括翻蓋電子電路。
6.根據權利要求5所述的無線通信設備，進一步包括翻蓋電力饋電器，用于向翻蓋電子電路供應電力，其中，所述翻蓋電力饋電器電連接到機身內第二邊緣附近的電力。
7.一種無線通信設備，包括機身，其中，該機身包括傳導機身部分；天線腔，位于機身表面上；天線，該天線在天線腔附近一點處物理安裝到機身，其中，所述天線能夠縮進到天線腔內以及延伸離開天線腔；和介電基底，該介電基底安裝在天線腔附近，從而使得當天線縮進到天線腔內時以及當天線延伸出天線腔時大致保持天線的諧振頻率。
8.根據權利要求7所述的無線通信設備，其中，所述機身具有第一邊緣和第二邊緣，第二邊緣與第一邊緣大致相對，并且其中，所述天線是由位于第一邊緣區(qū)域內的RF饋電器驅動的，所述無線通信設備進一步包括翻蓋，所述翻蓋包括傳導部分，其中，所述傳導部分電連接到機身內大致在第二邊緣區(qū)域中的地。
9.根據權利要求8所述的無線通信設備，其中，所述傳導機身部分電連接到機身內大致在第一邊緣區(qū)域中的地。
10.根據權利要求8所述的無線通信設備，其中，所述機身進一步包括RF PC板，其中，來自RF PC板的接地電流電連接到大致在第一邊緣區(qū)域中的地。
11.根據權利要求8所述的無線通信設備，其中，所述機身進一步包括框架、至少一個護罩、電池、至少一個電池觸點、電池蓋及上述組合中的至少一個，其中，所述的框架、至少一個護罩、電池、至少一個電池觸點、電池蓋及上述組合中的至少一個電連接到第一邊緣區(qū)域中的地。
12.根據權利要求8所述的無線通信設備，其中，所述翻蓋包括翻蓋電子電路。
13.根據權利要求12所述的無線通信設備，進一步包括翻蓋電力饋電器，用于向翻蓋電子電路傳導電力，其中，所述翻蓋電力饋電器電連接到機身內第二邊緣附近的電力。
14.一種無線通信設備，包括機身，其中，該機身包括傳導機身部分，其中，所述機身具有第一邊緣和第二邊緣，第二邊緣與第一邊緣大致相對，并且其中，所述天線是由位于第一邊緣區(qū)域內的RF饋電器驅動的；天線腔，位于機身表面上；天線，該天線在天線腔附近一點處物理安裝到機身，其中，所述天線能夠縮進到天線腔內以及延伸離開天線腔；介電基底，該介電基底安裝在天線腔附近，從而使得當天線縮進到天線腔內時以及當天線延伸出天線腔時保持天線的諧振頻率；以及翻蓋，所述翻蓋包括傳導部分，其中，所述傳導部分電連接到機身內大致在第二邊緣區(qū)域中的地。
全文摘要
公開一種結合獨特金屬機殼設計使用的多波段元件天線(120)，其提高天線性能并且實現了緊湊且有效的天線系統設計。具有傳導機殼的蜂窩翻蓋電話(100)包括上翻天線(120)，其在延伸和縮進位置間旋轉。天線(120)在位于蜂窩電話機身(102)頂部的一個邊緣上的點旋轉。翻蓋(104)的傳導機殼在大致與天線RF饋電器(122)相對的單一點或單一表面接地到翻蓋電話機身(102)。蜂窩翻蓋電話機身(102)的傳導表面在天線RF饋電器點(122)附近的單一點接地。已經發(fā)現，這種接地配置控制翻蓋(104)和機身(102)的傳導部分上的感應電流的流動，由此改進設備天線(120)的性能。
文檔編號H01Q1/24GK101095332SQ200480034759
公開日2007年12月26日 申請日期2004年11月22日 優(yōu)先權日2003年11月25日
發(fā)明者洛倫佐·A·蓬斯－德－萊昂, 亞歷杭德羅·坎達爾, 約翰·P·切諾韋思, 大衛(wèi)·H·米納西 申請人:摩托羅拉公司(在特拉華州注冊的公司)