專利名稱：可伸縮的無線電話天線和相關(guān)的無線電話通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電話，更具體地，涉及便攜式無線電話。
背景技術(shù)：
便攜式無線電話正成為商業(yè)用戶在離開辦公室時(shí)越來越依賴的通信的優(yōu)選模式。越來越多的無線電鐵塔和衛(wèi)星系統(tǒng)方便地增加向即使在邊遠(yuǎn)地區(qū)或遠(yuǎn)端區(qū)域的用戶提供的幾乎不間斷的通信的能力。這種增長(zhǎng)的流行性產(chǎn)生了有經(jīng)驗(yàn)的消費(fèi)者，他們有時(shí)要求有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品的規(guī)范條件或準(zhǔn)則。例如，所要求的性能參量典型地包括改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量、耐用性、和優(yōu)異的美學(xué)品質(zhì)并不斷地縮減便攜無線電話的尺寸，以便改善其便攜性。
在工作時(shí)，便攜式無線電話發(fā)射信號(hào)，并接收來自諸如發(fā)射塔或衛(wèi)星那樣的源的信號(hào)。這個(gè)塔或衛(wèi)星典型地位于遠(yuǎn)離便攜無線電話用戶的位置。將會(huì)看到，通常信號(hào)離開其發(fā)射源越遠(yuǎn)，則信號(hào)越弱且噪聲被引入到信號(hào)中的潛在可能性越高。因此，成功的便攜無線電話典型地必須具有這樣的能力檢測(cè)、接收和中繼可能的遠(yuǎn)距離微弱信號(hào)而不使電話中的電源功率增加到極限的電平，同時(shí)也保護(hù)信號(hào)不受不想要的噪聲的污染。
而且，如上所述，許多流行的手持電話正在小型化。確實(shí)，許多現(xiàn)代的機(jī)型只有11-12厘米長(zhǎng)。盡管無線電話的美學(xué)特性和便攜性可通過這些減小的尺寸而被改進(jìn)，但小型化的電話卻可能使電話適當(dāng)?shù)卦黾有盘?hào)以便補(bǔ)償傳輸距離的能力復(fù)雜化。這對(duì)于基于衛(wèi)星的通信是特別正確的。
在過去，便攜式衛(wèi)星無線電話利用螺旋天線，例如四線的螺旋天線，來幫助達(dá)到能接受的信號(hào)質(zhì)量。四線的螺旋天線利用四個(gè)在空間上分開的細(xì)線單元，它們是圍繞天線面繞制的。優(yōu)選地，細(xì)線單元被放置成以相等的間隔圍繞天線的周界。很不幸，雖然這些類型的天線可以提供適當(dāng)?shù)男阅埽瑓s仍有必要進(jìn)一步改進(jìn)信號(hào)的質(zhì)量，同時(shí)也提供耐用的外觀上美觀的無線電話。
發(fā)明目的和概要本發(fā)明的一個(gè)目的是提供帶有改進(jìn)的信號(hào)的能力的便攜式無線電話。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供耐用的和外觀上美觀的無線電話。
這些和其它的目的、優(yōu)點(diǎn)、以及特性是通過具有多個(gè)導(dǎo)電線圈的多段可伸縮便攜式無線電話天線而提供的。具體地，本發(fā)明的第一方面是用于便攜無線電話的可伸縮天線，它包括具有第一絕緣基體的基本部件和可滑動(dòng)地附著在基本部件上的具有第二絕緣基體的可伸縮部件?；静考涂缮炜s的部件規(guī)定了伸縮的收藏位置以及至少一個(gè)延伸的展開位置，其中可伸縮部件是相對(duì)于基本部件可滑動(dòng)地向外延伸的?；静考ㄔ诘谝唤^緣基體上以第一圖案布置的第一導(dǎo)體線圈?？缮炜s部件包括在第二絕緣基體上以第二圖案布置的第二導(dǎo)體線圈。當(dāng)可伸縮的部件處在展開位置時(shí)，每個(gè)部件中的第一和第二圖案被做成是電連接的和互相對(duì)準(zhǔn)的，由此，延長(zhǎng)了天線的有效的電長(zhǎng)度。
本發(fā)明的可伸縮多段天線在外觀美觀的和耐用的配置結(jié)構(gòu)的無線電話中有利地提供了改進(jìn)的信號(hào)性能能力。而且，多段天線使得導(dǎo)電線圈在延伸的展開位置時(shí)能被電連接，這增加了小型便攜無線電話天線的有效電長(zhǎng)度。
在優(yōu)選實(shí)施例中，無線電話天線被做成為包括兩個(gè)互相配合的圓柱套筒。具體地，無線電話天線包括帶有外表面的圓柱形內(nèi)套筒和帶有內(nèi)表面的圓柱形外套筒。外套筒可滑動(dòng)地附著在內(nèi)套筒上。這些套筒互相連接以使得它們規(guī)定一個(gè)伸縮的收藏位置和至少一個(gè)延伸的展開位置，其中外套筒是相對(duì)于內(nèi)套筒可滑動(dòng)地向外延伸的。至少一個(gè)第一導(dǎo)電線圈優(yōu)選地以第一螺旋圖案布置在內(nèi)套筒上，和至少一個(gè)第二導(dǎo)電線圈優(yōu)選地以第二螺旋圖案布置在外套筒上。第一和第二導(dǎo)電線圈被做成通過布置在內(nèi)套筒和外套筒上的預(yù)定位置上的觸點(diǎn)互相電連接。因此，當(dāng)外套筒處在展開位置時(shí)，第一和第二觸點(diǎn)電連接第一和第二導(dǎo)電線圈。而且，當(dāng)電連接時(shí)，第一和第二螺旋圖案被做成基本上連續(xù)的螺旋圖案，由此延長(zhǎng)了天線的有效電長(zhǎng)度。
第一和第二螺旋圖案優(yōu)選地具有相同的幾何形狀。更優(yōu)選地，每個(gè)套筒上的線圈是四線的線圈。
無線電話天線優(yōu)選地通過可旋轉(zhuǎn)的鉸鏈而可旋轉(zhuǎn)地附著在無線電話外殼上。另外，在優(yōu)選實(shí)施例中，天線最好可以延長(zhǎng)到大約外殼長(zhǎng)度的兩倍。
按照本發(fā)明的無線電話通信方法使用了帶有被布置在其上的導(dǎo)電線圈的可伸縮天線，以便在衛(wèi)星與無線電話之間進(jìn)行通信。無線電話接收來自衛(wèi)星的無線電話信號(hào)。響應(yīng)于該信號(hào)，可伸縮的多段天線從收藏位置旋轉(zhuǎn)到向上延伸的位置。多段天線也是向上延伸的。在多段天線中的互相配合的電接觸面結(jié)合在一起以增加相對(duì)于非延伸的位置時(shí)線圈的有效電長(zhǎng)度。然后，通信信號(hào)被發(fā)射到衛(wèi)星。
優(yōu)選地，當(dāng)天線被延伸時(shí)，多段天線是互相對(duì)準(zhǔn)的，以便把線圈安排成為基本上連續(xù)的圖案。因而，第一和第二導(dǎo)電線圈是電連接的，并給天線提供增加了的電長(zhǎng)度，這允許以耐用的和外觀美觀的配置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)改進(jìn)了的無線電話性能。本發(fā)明的上述的和其它的目的以及方面將在以下給出的技術(shù)說明中詳細(xì)地解釋。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是按照本發(fā)明的帶有可伸縮天線的在收藏位置時(shí)的無線電話的透視圖；圖2是按照本發(fā)明的顯示天線旋轉(zhuǎn)到縮進(jìn)位置的圖1的無線電話的局部透視圖；圖3顯示了圖2的天線的向外延伸的位置；圖4是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線內(nèi)部的和外部的部件的切開的部分截面圖，其中天線利用四線的螺旋線圈；圖5是顯示按照本發(fā)明的多段可伸縮天線的電接觸點(diǎn)的一個(gè)實(shí)施例的沿圖3的直線5-5所取的部分截面的放大圖；圖6是顯示按照本發(fā)明的天線的一個(gè)實(shí)施例的布置在天線套筒的外表面和內(nèi)表面的中間的導(dǎo)電線圈的頂視截面圖；圖7是按照本發(fā)明的電接觸點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例的局部剖視圖；圖8是顯示按照本發(fā)明的磨擦嚙合的電接觸點(diǎn)的另一個(gè)實(shí)施例的沿圖7的直線8-8所取的放大的部分截面圖；圖9是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線內(nèi)部的和外部的部件的切開的部分截面圖，其中天線利用四線的螺旋線圈；
圖10是顯示四線線圈的沿圖9的直線10-10所取的放大的部分截面圖，這些線圈被放置成以相等的間隔圍繞天線套筒的周界；圖11是顯示衛(wèi)星通信系統(tǒng)方法的方框圖；以及圖12顯示了按照本發(fā)明的帶有衛(wèi)星通信系統(tǒng)的無線電話的運(yùn)行。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述現(xiàn)在將參照附圖在以下更充分地描述本發(fā)明，圖中顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)施，所以不應(yīng)當(dāng)看作為限制于這里所闡述的實(shí)施例；而是提供本實(shí)施例以使得本揭示說明是透徹和完整的，并把本發(fā)明的范圍完全地傳送給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在全文中，相同的數(shù)字是指相同的元件。
在以下的對(duì)本發(fā)明的說明中，某些術(shù)語被用來指明每個(gè)結(jié)構(gòu)相對(duì)于其它結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系。正如這里所使用的，術(shù)語“縱向”及其衍生詞是指由與天線相聯(lián)的無線電話外殼的縱軸所規(guī)定的總的方向，這個(gè)天線在無線電話被握在用戶的手中時(shí)在無線電話的相對(duì)的頂端和底端之間向上和向下地延伸。正如這里所使用的，術(shù)語“外部的”、“向外”、“側(cè)向的”及其衍生詞是指由在無線電話的縱軸處開頭并水平地和垂直于該軸而延伸的矢量所規(guī)定的方向。相反地，術(shù)語“內(nèi)部的”、“向內(nèi)”及其衍生詞是指向與外方向相反的方向。“向內(nèi)”和“向外”方向合在一起組成“橫向”方向。
現(xiàn)在參照附圖，圖1-3顯示了按照本發(fā)明的無線電話15的多段可伸縮天線10?？缮炜s天線10包括內(nèi)套筒18和相應(yīng)的外套筒19。在圖1中，套筒18、19處在收藏位置。為了使得天線在不工作時(shí)減小因天線暴露而受到外力作用，最好是在縮進(jìn)位置時(shí)，天線被放置成能受到無線電話外殼的保護(hù)。例如，如圖1所示，天線10被旋轉(zhuǎn)和被放置成靠在無線電話的邊上，并且與無線電話的一側(cè)基本上同樣尺寸。這種配置結(jié)構(gòu)有利地提供了有吸引力的和美觀的天線，同時(shí)也改進(jìn)了它的工作特性。
工作時(shí)，如圖2所示，當(dāng)想要增加天線10的實(shí)際的和電的長(zhǎng)度時(shí)，天線10通過旋轉(zhuǎn)鉸鏈22向上旋轉(zhuǎn)。另外，如圖3所示，天線套筒18、19像望遠(yuǎn)鏡那樣地沿縱向拉伸到展開位置，由此增加天線10的電長(zhǎng)度和實(shí)際長(zhǎng)度。展開時(shí)的長(zhǎng)度可以比電話外殼的縱向長(zhǎng)度大的多，例如是外殼長(zhǎng)度的二倍。示例的天線有效長(zhǎng)度約為26厘米。這個(gè)增加的長(zhǎng)度改進(jìn)了性能運(yùn)行參量，例如增益、方向性、和方向圖。
如圖2和3所示，內(nèi)套筒18包括導(dǎo)電線圈28。外套筒19也包括導(dǎo)電線圈29。這些線圈28、29以預(yù)定的圖案被布置在每個(gè)套筒上，并被做成當(dāng)套筒被拉伸到展開位置時(shí)在預(yù)定的位置上電連接。
如圖5所示，內(nèi)套筒和外套筒18、19以及相應(yīng)的導(dǎo)電線圈28、29的電接觸或連接可通過接頭88、89的摩擦嚙合而提供。如圖4所示，內(nèi)套筒接頭88被安裝在內(nèi)套筒18的前端部分的外表面上，并在接頭88的徑向延伸的腿部91處連接到天線線圈單元或線圈細(xì)線29。替換地，例如用彎曲線路(如將在下面更詳細(xì)地討論)提供導(dǎo)電線圈29時(shí)，它可被放置成圍繞套筒18的內(nèi)徑上(圖上未示出)。在這種情況下，接頭88可包括一個(gè)縱向凸出物或彎曲的端點(diǎn)92，以便把內(nèi)套筒天線單元連接到接頭88。
同樣地，如圖4所示，外套筒19包括被放置在套筒19的內(nèi)表面39上的接頭89。該接頭通過徑向延伸的腿95被固定地附著在內(nèi)表面39上。正如對(duì)于內(nèi)套筒接頭88的討論那樣，在接頭89的徑向端部分93處提供了對(duì)線圈單元29的電接觸。替換地，例如對(duì)于彎曲的線路線圈，電連接可以位于接頭的縱向凸出物或彎曲的端點(diǎn)94，或通過彎曲線路本身。
最好是套筒接頭88、89有雙重作用的接頭，以便它能同時(shí)成為套筒的在結(jié)構(gòu)上的固定的機(jī)械長(zhǎng)度以及在展開位置時(shí)的電接觸，由此得到位置的穩(wěn)定性和電的穩(wěn)定性。然而，本發(fā)明并不限于此，任何數(shù)目的電連接和機(jī)械連接都可在本發(fā)明的范圍內(nèi)被采用。而且，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員也將看到的，接頭的形狀并不限于圖4和5所示的那種樣子。確實(shí)，任何數(shù)目的替代的接頭結(jié)構(gòu)和電接觸可在套筒18、19與它們的相聯(lián)的線圈28、29之間生成可接受的電的和機(jī)械的互連接。
圖7和8顯示了相互配合的接頭88’，89’的一個(gè)替換的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，內(nèi)套筒接頭88’和外套筒接頭89’在預(yù)定的對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)以摩擦方式嚙合。在工作時(shí)，外套筒19從收藏位置或縮進(jìn)位置滑動(dòng)地前進(jìn)，直到接頭88’、89’接觸和嚙合。在該位置上，放置在接頭88’、89’中的彈簧105接觸并推向相對(duì)的接頭和套筒，由此提供在它們之間的摩擦嚙合。接頭88’、89’分別具有天線單元觸點(diǎn)108、109，以及相互配合的電接觸表面108’、109’。如圖8所示，接頭88’、89’最好包括斜坡部分110，用于幫助套筒18、19在拉伸和縮進(jìn)方向上的滑動(dòng)。另外，一個(gè)或多個(gè)套筒18、19可以具有多個(gè)縱向隔開的或分離的接觸點(diǎn)，使其能在相應(yīng)的中間的展開位置具有中間的電接觸，這可調(diào)整天線線圈28、29的電長(zhǎng)度。
接頭88、89提供在線圈28、29之間的容性耦合或電連接以完成在線圈29、29之間的連續(xù)電通道，由此潛在地倍增天線的有效電長(zhǎng)度。在示例性實(shí)施例中，套筒18、19的電接觸增加天線10的總的導(dǎo)電線圈長(zhǎng)度，可多達(dá)約26厘米。
導(dǎo)電線圈28、29最好以螺旋圖案放置在套筒18、19上，且每個(gè)線圈28、29具有同樣的幾何圖案。如圖9所示，更好是將線圈做成以四線的螺旋圖案28’、29’的形式。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，線圈可以采用多種替換的結(jié)構(gòu)，例如(但不限于)“之”字形、環(huán)形線或其它周期的和最好是具有預(yù)定周期頻率的連續(xù)重復(fù)圖案。另外，線圈28、29可包括單個(gè)的、雙線的、三線的、四線的、或多到8個(gè)或8個(gè)以上的單獨(dú)的細(xì)線或單元。
線圈被附著在套筒上，以便在預(yù)定的延伸點(diǎn)或展開位置處暴露線圈28、29。這樣，線圈可以以任何的方式被提供在基體上。例如，導(dǎo)電單元或線圈可被放置在內(nèi)表面38或外表面48上。替換地，如圖6中的截面圖所示，導(dǎo)電線圈28、29可在內(nèi)部布置在內(nèi)表面或外表面的中間，或由保護(hù)性材料，例如塑料或樹膠等加以覆蓋。確實(shí)，滑動(dòng)表面可加一層涂復(fù)層，它既能保護(hù)線圈不受潮和防腐蝕，又進(jìn)一步有利于套筒的滑動(dòng)性。
在任何情況下，線圈28、29被做在套筒18、19上，以使得每個(gè)套筒的每個(gè)線圈單元在表面上造成至少一個(gè)電觸點(diǎn)，并且暴露該接觸點(diǎn)以便例如通過在預(yù)定的位置處的接頭，提供與相應(yīng)的套筒的電接觸。
對(duì)于每個(gè)線圈28、29(圖4)或28’、29’(圖9)的各線圈單元都提供分離的電連接。例如，如圖9所示，外套筒包括四個(gè)電接觸點(diǎn)89’，外套筒上的四線的線圈單元29a、29b、29c、29d中的每個(gè)單元有一個(gè)電接觸點(diǎn)。同樣地，內(nèi)套筒在相應(yīng)的四線線圈單元28a、28b、28c、28d中每個(gè)單元包括四個(gè)電接觸點(diǎn)88’。
如圖9所示，套筒上的接觸點(diǎn)88’、89’以在同一直線上的方式縱向地對(duì)準(zhǔn)的。然而，對(duì)于每個(gè)線圈單元的接觸點(diǎn)可以以另一種方式被放置在套筒上，例如可把每個(gè)分離的線圈單元接觸點(diǎn)引到表面上，這樣，相應(yīng)的接頭或電接觸點(diǎn)被對(duì)稱地圍繞套筒的周界布置。
如圖10所示，每個(gè)線圈單元28a、28b、28c、28d和各自的電接觸點(diǎn)以在同一平面上的方式放置，并圍繞套筒28的周界間隔開，優(yōu)選地，電接觸點(diǎn)相對(duì)于套筒的其它線圈單元接觸點(diǎn)是等間隔的。替換地，套筒18、19中的一個(gè)套筒可具有共線的接觸點(diǎn)，而另一個(gè)套筒具有相應(yīng)的但沿周界間隔的接觸點(diǎn)。在一個(gè)或多個(gè)套筒上的機(jī)械制動(dòng)銷可提供正確的對(duì)準(zhǔn)，以便在預(yù)定位置處嚙合電接觸點(diǎn)(圖上未示出)，由此允許許多替換的配置的機(jī)械制動(dòng)銷和在相應(yīng)的線圈之間的電接觸點(diǎn)。
優(yōu)選地，每個(gè)線圈的實(shí)際長(zhǎng)度對(duì)每個(gè)天線套筒是相同的，這種測(cè)量與天線無關(guān)，即，是在拉伸位置時(shí)(非纏繞時(shí))作為分開的部件測(cè)量的。這樣，最好是當(dāng)線圈單元及其相關(guān)的接觸點(diǎn)在組裝時(shí)被放置成對(duì)于每個(gè)線圈有基本上相等的實(shí)際長(zhǎng)度。
而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，在工作時(shí)，當(dāng)無線電話處在尋呼模式時(shí)(在外套筒19被展開之前)，外套筒典型地不與內(nèi)套筒電連接。所以，內(nèi)套筒天線部件確定在這個(gè)模式時(shí)的增益。因之，最好的是，內(nèi)套筒18電線圈末端點(diǎn)(及其相關(guān)的接觸點(diǎn))在周界上是隔開的，以便于當(dāng)天線被收縮或收藏時(shí)線圈單元能有最大的電長(zhǎng)度，它又可改進(jìn)無線電話在這個(gè)位置時(shí)的工作特性。這樣，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，內(nèi)套筒18和外套筒19都具有相應(yīng)的在周界上隔開的共平面的和分離的電接觸點(diǎn)。
導(dǎo)電線圈28、29被安置在絕緣基體上(套筒18、19)，由此形成導(dǎo)體和絕緣體的圖案?？山邮艿慕^緣基體天線材料的例子包括(但不限于)塑料、聚合物、樹膠等。優(yōu)選地，可彎曲的導(dǎo)電材料被用于導(dǎo)電線圈28、29。合適的可彎曲的材料的例子是銅或鋁。替換地，線圈可由印制在帶條上的彎曲線路材料制成。在本實(shí)施例中，帶條被卷起來，形成預(yù)定直徑的圓柱形，以適合于套筒的直徑。天線單元材料或線圈被放置在套筒內(nèi)部。彎曲線路通過例如附著到天線套筒的電接頭與相對(duì)的套筒彎曲線路相接觸。電接頭可通過傳統(tǒng)的制造技術(shù)，例如通過錫焊或銅焊到天線單元而附著到套筒上。電接頭被暴露，以使得線圈電接觸或耦合到一起。因此，接頭的實(shí)際接觸點(diǎn)最好涂復(fù)以防磨損和防氧化的涂層或鍍層，例如鍍金。
在優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，天線被做成能滑動(dòng)地前進(jìn)或伸縮，以便于在展開期間使線圈的實(shí)際取向保持在預(yù)定路徑上，使得電接觸保持在預(yù)定的對(duì)準(zhǔn)位置。因此，如圖3和4中所最好地顯示的那樣，內(nèi)套筒18被做成在套筒18的相對(duì)的兩面開有槽128。在外套筒19的內(nèi)表面39上提供有相應(yīng)的凸出物。這樣，在本實(shí)施例中，套筒18、19是互相相對(duì)地在直線路徑上可滑動(dòng)地延伸的，以使得它們不能自由旋轉(zhuǎn)。另一個(gè)固定的路徑延伸的例子包括(但不限于)外套筒被做成有導(dǎo)軌，而內(nèi)套筒則帶有互相配合的凸出物、其它榫舌和溝槽或軌道結(jié)構(gòu)等。替換地，套筒在展開期間可自由地旋轉(zhuǎn)，隨后一旦在展開或鎖定位置時(shí)取向成與互相配合的電接觸表面對(duì)準(zhǔn)。
天線也包括端帽50。端帽被做成，當(dāng)天線處在收藏或縮進(jìn)位置時(shí)，與內(nèi)套筒18的前端51相嚙合。這個(gè)結(jié)構(gòu)有利地制止外套筒的伸縮，并把這些套筒一起鎖定成結(jié)構(gòu)上安全的收藏位置。
雖然附圖顯示了通過可旋轉(zhuǎn)的鉸鏈22而附著在無線電話外殼25的天線10，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)看到，本發(fā)明并不限于此。天線可以以任何種的已知的緊固方法被附著到外殼，而仍舊提供按照本發(fā)明的可伸縮天線。附加的緊固機(jī)構(gòu)的例子包括(但不限于)卡口型緊固器，相互配合的螺絲扣部件等。
雖然多段天線在全文中都被顯示為圓柱形的內(nèi)套筒和外套筒并且外套筒做成從內(nèi)套筒拉伸出來，但本發(fā)明并不限于此。例如，內(nèi)套筒可以是拉伸部件，而外套筒保持為靜止的。而且，任何種的替換的套筒或部件結(jié)構(gòu)都可被采用，只要至少一個(gè)部件是可拉伸的，并且多個(gè)天線段可以嚙合，以便于延長(zhǎng)天線的有效電長(zhǎng)度。
如上所述，當(dāng)天線10被收藏時(shí)，外套筒19導(dǎo)電性材料可以與內(nèi)套筒18作用的無線電話部件互相電絕緣。因此，電話的增益在這種情況下典型地是很差的。然而，無線電話在這種情況下是可工作的，并可接收呼叫。最好的是，當(dāng)與遠(yuǎn)端信號(hào)源(例如衛(wèi)星)通信時(shí)，如圖10所示，天線10被充分地拉伸成工作的展開位置。
正如本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的，無線電話在衛(wèi)星或蜂窩通信系統(tǒng)中還包括通常使用的其它的部件，以便把無線電話信號(hào)從一個(gè)位置傳送到另一個(gè)位置。例如，典型的部件包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、放大器、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器、以及在無線電話中以專用的模擬和/或數(shù)字硬件所實(shí)現(xiàn)的部件。
如圖10所示，衛(wèi)星無線電話系統(tǒng)100典型地包括可以用作為中央地球站與無線電話120之間的中繼站或轉(zhuǎn)發(fā)器的一個(gè)或多個(gè)衛(wèi)星110。衛(wèi)星無線電話系統(tǒng)可以利用覆蓋所服務(wù)的整個(gè)區(qū)域的單個(gè)天線波束，或如圖10所示，衛(wèi)星可被設(shè)計(jì)成使得它產(chǎn)生多個(gè)最小重疊波束150，每個(gè)為在系統(tǒng)的服務(wù)地區(qū)中的不同的地理區(qū)域160服務(wù)。衛(wèi)星典型地在雙向通信路徑上與無線電話120通信，無線電話通信信號(hào)在下行鏈路170上從衛(wèi)星110傳送到無線電話120，以及在上行鏈路180上從無線電話120傳送到衛(wèi)星110。
圖9上顯示了在衛(wèi)星和采用在其上安裝著導(dǎo)電線圈的可伸縮天線的無線電話之間的通信方法。在方塊900，在無線電話處接收來自衛(wèi)星的無線電話信號(hào)。方塊910顯示旋轉(zhuǎn)步驟，把可伸縮多段天線從收藏位置旋轉(zhuǎn)到向上延伸的位置。多段天線被拉伸到位(方塊920)。方塊930顯示天線互相配合的電接觸表面的嚙合步驟，使增加線圈的相對(duì)于非延伸位置的有效長(zhǎng)度。方塊940顯示把通信信號(hào)發(fā)射到衛(wèi)星的發(fā)射步驟。
雖然已描述了本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易看到，在示例性實(shí)施例中有可能作出許多修改，而沒有實(shí)質(zhì)上背離本發(fā)明的精巧的技術(shù)和優(yōu)點(diǎn)。因此，所有這樣的修改打算被包括在權(quán)利要求中所規(guī)定的發(fā)明范圍中。
本發(fā)明由以下的權(quán)利要求規(guī)定，權(quán)利要求的等價(jià)的內(nèi)容被包括在其中。
權(quán)利要求
1.用于便攜式無線電話的可伸縮天線，包括具有第一絕緣基體的基本部件；具有可滑動(dòng)地附著在上述基本部件上的第二絕緣基體的可伸縮部件，以規(guī)定收縮的收藏位置以及至少一個(gè)拉伸的展開位置，其中所述可伸縮部件相對(duì)于基本部件可滑動(dòng)地向外拉伸；在所述第一絕緣基體上以第一圖案布置的第一導(dǎo)體線圈；以及在所述第二絕緣基體上以第二圖案布置的第二導(dǎo)體線圈，其中所述第一和第二圖案，當(dāng)可伸縮的部件處在所述至少一個(gè)展開位置時(shí)，被做成是電連接的，由此，延長(zhǎng)了所述天線的有效的電長(zhǎng)度。
2.按照權(quán)利要求1的天線，其特征在于，其中所述基本部件和可伸縮部件都各包括至少一個(gè)相應(yīng)的分離的電接觸點(diǎn)，它們由該處延伸，以便當(dāng)所述可伸縮部件被拉伸到所述至少一個(gè)展開位置時(shí)電耦合所述的第一和第二導(dǎo)體線圈。
3.按照權(quán)利要求1的天線，其特征在于，其中所述基本部件包括外表面和被布置在所述外表面的前端部分上的分離的電接觸點(diǎn)，以及所述可伸縮部件包括內(nèi)表面和沿所述內(nèi)表面的長(zhǎng)度以預(yù)定的間隔布置的多個(gè)相應(yīng)的分離的電接觸點(diǎn)，以便當(dāng)所述可伸縮部件被拉伸到預(yù)定的展開位置時(shí)電耦合所述的第一和第二導(dǎo)體線圈，由此可調(diào)整地延長(zhǎng)所述天線的有效電長(zhǎng)度。
4.按照權(quán)利要求1的天線，其特征在于，其中所述第一和第二導(dǎo)體線圈是第一和第二個(gè)四線的導(dǎo)體線圈。
5.按照權(quán)利要求4的天線，其特征在于，其中所述第一和第二圖案是第一和第二螺旋圖案。
6.按照權(quán)利要求1的天線，其特征在于，其中所述可伸縮部件是外套筒，所述可伸縮部件在處于收藏位置時(shí)包圍所述基本部件。
7.按照權(quán)利要求2的天線，其特征在于，其中所述基本部件和可伸縮部件是互相相對(duì)地以直線路徑可滑動(dòng)地延伸的，這樣它們不能自由地旋轉(zhuǎn)。
8.按照權(quán)利要求1的天線，其特征在于，其中所述導(dǎo)體線圈有效電長(zhǎng)度在展開位置時(shí)是大約26cm。
9.按照權(quán)利要求1的天線，其特征在于，還包括被附著在所述基本部件上的可旋轉(zhuǎn)的鉸鏈。
10.按照權(quán)利要求9的天線，在與無線電話外殼相結(jié)合時(shí)，其特征在于，其中所述外殼和所述天線通過所述可旋轉(zhuǎn)的鉸鏈可旋轉(zhuǎn)地連接在一起。
11.按照權(quán)利要求10的外殼組件，其特征在于，其中所述可伸縮天線可拉伸到大約所述外殼的長(zhǎng)度的兩倍。
12.用于無線電話的天線，包括具有外表面的圓柱形內(nèi)套筒；具有內(nèi)表面的圓柱形外套筒，可滑動(dòng)地附著在所述內(nèi)套筒上，以規(guī)定一個(gè)收縮位置和至少一個(gè)拉伸的展開位置，其中所述外套筒是相對(duì)于所述內(nèi)套筒可滑動(dòng)地向外拉伸的；第一導(dǎo)體線圈，以第一螺旋圖案布置在所述內(nèi)套筒上；第二導(dǎo)體線圈，以第二螺旋圖案布置在所述外套筒上；第一導(dǎo)體線圈接觸點(diǎn)，被布置在所述內(nèi)套筒的外表面上；以及第二導(dǎo)體線圈接觸點(diǎn)，被布置在所述外套筒的內(nèi)表面上，使得當(dāng)所述外套筒被拉伸到展開位置時(shí)，所述第一和第二接觸點(diǎn)電連接所述第一和第二導(dǎo)體線圈，以及其中所述第一和第二螺旋圖案形成連續(xù)的螺旋圖案，由此延長(zhǎng)了所述天線的有效電長(zhǎng)度。
13.按照權(quán)利要求12的天線，其特征在于，其中所述第一和第二螺旋圖案具有相同的幾何形狀。
14.按照權(quán)利要求12的天線，其特征在于，其中所述第一和第二導(dǎo)體線圈是第一和第二個(gè)四線的導(dǎo)體線圈，以及其中所述第一導(dǎo)體線圈接觸點(diǎn)和所述第二導(dǎo)體線圈接觸點(diǎn)都各是多個(gè)分離的接觸點(diǎn)，以及其中所述多個(gè)分離的第一和第二接觸點(diǎn)中的一個(gè)接觸點(diǎn)都分別和所述四線的線圈的一個(gè)單元相對(duì)應(yīng)。
15.在衛(wèi)星與無線電話之間的無線電話通信方法，該方法包括以下步驟無線電話接收來自衛(wèi)星的無線電話信號(hào)；把在其上布置著導(dǎo)電線圈的可伸縮的多段無線電話天線從收藏位置旋轉(zhuǎn)到可向外拉伸的位置；拉伸可伸縮的多段無線電話天線；嚙合多段天線中的互相配合的電接觸表面，以便增加天線導(dǎo)電線圈相對(duì)于非延伸位置的有效電長(zhǎng)度；以及把通信信號(hào)發(fā)射到衛(wèi)星。
16.按照權(quán)利要求15的通信方法，其特征在于，還包括使多段天線對(duì)準(zhǔn)的步驟，以便使導(dǎo)電線圈形成幾乎連續(xù)的圖案。
17.按照權(quán)利要求15的通信方法，其特征在于，其中導(dǎo)電線圈是四線的螺旋線圈。
全文摘要
采用多段可伸縮無線電話天線及其有關(guān)的通信方法來提供改進(jìn)的信號(hào)質(zhì)量。多段天線包括導(dǎo)電線圈,例如分開地放置在兩個(gè)可滑動(dòng)的基體部件上的螺旋線圈。天線在機(jī)械上被延伸到一個(gè)展開的位置,并且分開的線圈在電氣上被相互連接,由此使得天線的有效電長(zhǎng)度加倍。
文檔編號(hào)H01Q11/00GK1242113SQ9718109
公開日2000年1月19日 申請(qǐng)日期1997年12月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月30日
發(fā)明者P·D·卡拉比尼斯, Y·W·馬, S·L·雷恩霍爾德 申請(qǐng)人:艾利森公司