專(zhuān)利名稱：無(wú)線電話的天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線電話天線，特別涉及一種在蜂窩式、PHS(個(gè)人便攜電話系統(tǒng))或其他移動(dòng)電話系統(tǒng)中使用的無(wú)線電話的天線。
現(xiàn)在，蜂窩式、PHS或其他移動(dòng)電話系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在這些系統(tǒng)中使用的無(wú)線電話(電話)近年來(lái)已經(jīng)變得越來(lái)越小型和輕便，從而產(chǎn)生了一種需求，即隨著無(wú)線電話尺寸更小和重量更輕，使其使用的天線更小。
所公知的一種常規(guī)的無(wú)線電話天線類(lèi)型是可伸長(zhǎng)/可收回天線，在電場(chǎng)強(qiáng)度弱的地方進(jìn)行通訊時(shí)可從無(wú)線電話機(jī)殼中拉出一個(gè)棒狀天線，而在隨身攜帶時(shí)可將棒狀天線收回到無(wú)線電話的機(jī)殼中以便于攜帶和行走，并只用一個(gè)螺旋天線待機(jī)以接收電話。
例如，圖11中所示的是一個(gè)已知的這種類(lèi)型的天線，其中，導(dǎo)體71構(gòu)成棒狀天線70的主體，其末端通過(guò)絕緣連接部件72和導(dǎo)電連接器82與構(gòu)成螺旋天線80的主體的螺旋線圈81相連(此后將其稱為“現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線”)。如果λ代表服務(wù)頻率的波長(zhǎng)，則在λ/4附近設(shè)定棒狀天線70的電長(zhǎng)度，在λ/4設(shè)定螺旋天線80的電長(zhǎng)度。在將現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線從無(wú)線電話的機(jī)殼50拉出時(shí)(圖11a)，從電源點(diǎn)41向無(wú)線電話的電路板40提供的高頻電流通過(guò)連接導(dǎo)線42提供，并通過(guò)金屬保持部件91和緊固件92，以便激勵(lì)天線70。在導(dǎo)體71的末端提供的螺旋線圈81通過(guò)連接部件72被絕緣，從而由連接部件72隔斷由電源點(diǎn)41提供的高頻電流，不激勵(lì)螺旋天線80。也就是說(shuō)，在天線從機(jī)殼50伸出的狀態(tài)下，只從棒狀天線70發(fā)射無(wú)線電波，而不從螺旋天線80發(fā)射無(wú)線電波。
同時(shí)，當(dāng)棒狀天線70被收回到機(jī)殼50內(nèi)時(shí)(圖11b)，通過(guò)連接導(dǎo)線42并通過(guò)導(dǎo)電連接器82的由無(wú)線電話的電源點(diǎn)41提供的高頻電流激勵(lì)螺旋天線80。由于高頻電流被連接部件72隔斷，所以收回在機(jī)殼50內(nèi)的棒狀天線70不受激勵(lì)。
也就是說(shuō)，如圖12所示，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線是這樣一種天線，當(dāng)棒狀天線70從機(jī)殼50中伸出使用時(shí)，發(fā)送和接收是由電長(zhǎng)度在λ/4附近的棒狀天線70單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的，而在將棒狀天線70收回到機(jī)殼50內(nèi)使用時(shí)，發(fā)送和接收是由電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線80單獨(dú)實(shí)現(xiàn)的。
另一種已知的天線如圖12所示，其中，將螺旋天線81只通過(guò)一個(gè)導(dǎo)電連接器73設(shè)置在導(dǎo)體11的末端(此后將其稱為“現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線”)。棒狀天線74包括導(dǎo)體71和連接器73，其中導(dǎo)體71和連接器73的電長(zhǎng)度都被設(shè)定在λ/2。螺旋天線80包含一個(gè)螺旋線圈81，將其電長(zhǎng)度設(shè)定在λ/4。
導(dǎo)體71和螺旋線圈81通過(guò)連接器73電連接，從而，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線處于從機(jī)殼50伸出的狀態(tài)時(shí)(圖12a)，通過(guò)連接導(dǎo)線42從電源點(diǎn)41提供的并通過(guò)金屬保持部件91和緊固件92的高頻電流激勵(lì)棒狀天線74，同時(shí)也激勵(lì)螺旋天線80。棒狀天線74的電長(zhǎng)度是λ/2，螺旋天線80的電長(zhǎng)度是λ/4，因此，在棒狀天線74從機(jī)殼50內(nèi)伸出的狀態(tài)下，棒狀天線74和螺旋天線80的總電長(zhǎng)度是3λ/4。
同時(shí)，在該天線收回到機(jī)殼50內(nèi)的狀態(tài)下(圖12b)，通過(guò)連接導(dǎo)線42從無(wú)線電話的電源點(diǎn)41提供的并通過(guò)連接器73的高頻電流不僅激勵(lì)螺旋天線80，還激勵(lì)收回在機(jī)殼50內(nèi)的棒狀天線74。
也就是說(shuō)，這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線是這樣一種天線，在棒狀天線72從機(jī)殼50伸出的情況下，電長(zhǎng)度為λ/2的棒狀天線3和電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線4同時(shí)被激勵(lì)，作為電長(zhǎng)度為3λ/4的天線實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收，在將棒狀天線74收回到機(jī)殼50內(nèi)使用的情況下，通過(guò)電長(zhǎng)度為λ/2的棒狀天線74和電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線80的并聯(lián)操作實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接收。
眾所周知，由電長(zhǎng)度為λ/4的棒狀天線在垂直平面內(nèi)的發(fā)射是關(guān)于水平方向向下的，因此使得水平方向上的靈敏度降低。因此，具有電長(zhǎng)度為λ/4的棒狀天線70的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線就具有這個(gè)靈敏度降低的問(wèn)題。由于棒狀天線70是接地類(lèi)型的天線，當(dāng)無(wú)線電話被放在耳朵上使用時(shí)，就存在阻抗特性等由于人體的影響而波動(dòng)的問(wèn)題。
進(jìn)一步地，在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線中，在棒狀天線70從機(jī)殼50伸出的狀態(tài)下，螺旋天線80僅僅用作為從機(jī)殼50拉出或收回棒狀天線70的夾頭，對(duì)于天線尺寸沒(méi)有任何功效。
由于常常應(yīng)用具有好的彈性的小直徑部件制造導(dǎo)體71，因此在其末端設(shè)置的大質(zhì)量的螺旋線圈81使得其對(duì)由外界壓力引起的振動(dòng)敏感，其振幅變大，使得其對(duì)機(jī)械或電噪聲敏感，并造成保持部件91的保持功率可能變壞這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。
進(jìn)一步地，這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線的連接部件72在抗彎強(qiáng)度上存在著問(wèn)題，并且隨著多次彎曲可能會(huì)出現(xiàn)斷裂，這取決于其長(zhǎng)度。提高彎曲耐力需要諸如加長(zhǎng)長(zhǎng)度等方法，但這樣做棒狀天線70的總長(zhǎng)度會(huì)變得很長(zhǎng)，導(dǎo)致在收回時(shí)不能被收回進(jìn)機(jī)殼內(nèi)的問(wèn)題。
同時(shí)，眾所周知，電長(zhǎng)度為3λ/4的天線在垂直平面內(nèi)的發(fā)射被分成關(guān)于水平方向的兩個(gè)方向，其中主發(fā)射是向上的，而在水平方向上稍微保留一些作為副發(fā)射。因此，在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線中，在棒狀天線74從機(jī)殼50伸出的狀態(tài)下，當(dāng)棒狀天線74被拉出時(shí)，作為電長(zhǎng)度為3λ/4的天線實(shí)現(xiàn)發(fā)射和接收，結(jié)果是出現(xiàn)在上述水平方向上的靈敏度降低的問(wèn)題。與現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線一樣，這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線是接地類(lèi)型天線，因此當(dāng)無(wú)線電話被放在耳朵上使用時(shí)，就存在阻抗特性等由于人體的影響而波動(dòng)的問(wèn)題。
進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線長(zhǎng)度是現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線長(zhǎng)度的近乎兩倍，并且，與在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1中一樣，常常應(yīng)用具有好的彈性的小直徑部件制造導(dǎo)體11；進(jìn)一步地，與在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1中一樣，在其末端提供實(shí)際上具有相同重量的螺旋線圈81，使得其對(duì)由外界壓力引起的振動(dòng)敏感，其振幅變大，使得其對(duì)機(jī)械或電噪聲敏感，并造成保持構(gòu)件的保持功率可能變壞這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。進(jìn)一步地，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線還具有一個(gè)問(wèn)題，即當(dāng)棒狀天線74被收回時(shí)，其電長(zhǎng)度較長(zhǎng)，因此其在物理上不能被容納在近年來(lái)越來(lái)越小型的機(jī)殼內(nèi)。
進(jìn)一步地，當(dāng)棒狀天線74被收回在機(jī)殼50內(nèi)時(shí)，不僅螺旋天線80被激勵(lì)，收回在機(jī)殼50內(nèi)的棒狀天線74也被激勵(lì)，其結(jié)果是無(wú)線電波同樣可以在機(jī)殼50內(nèi)發(fā)射。當(dāng)在具有強(qiáng)接收或電場(chǎng)強(qiáng)度的地點(diǎn)使用時(shí)，例如，從機(jī)殼內(nèi)的棒狀天線74發(fā)出不需要的無(wú)線電波(此后稱之為“不需要的輻射”)，引起干擾等，并造成在機(jī)殼50內(nèi)的電路上的副作用的問(wèn)題。為了防止這一點(diǎn)，需要專(zhuān)門(mén)的方法，例如電磁屏蔽罩住棒狀天線74的部分。然而，這與無(wú)線電話部分的小型和輕便的趨勢(shì)是相違背的。
作為一種解決關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1和2的天線的問(wèn)題、特別是關(guān)于從機(jī)殼伸出的棒狀天線的電長(zhǎng)度問(wèn)題和關(guān)于其收回在機(jī)殼內(nèi)時(shí)的不需要的輻射問(wèn)題的方式，已經(jīng)提出了一種天線，其中，將棒狀天線的電長(zhǎng)度設(shè)置為3λ/8，將螺旋天線的電長(zhǎng)度設(shè)置為λ/4，并將其設(shè)計(jì)為當(dāng)棒狀天線被拉出機(jī)殼時(shí)，導(dǎo)體的基端和螺旋線圈的基端共同連接到電源部分，共同工作，而當(dāng)棒狀天線收回到機(jī)殼內(nèi)時(shí)，只有螺旋天線與電源部分連接(參見(jiàn)日本未審查專(zhuān)利公布No.8(1996)-23216；此后稱之為“現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例3”)。
然而，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例3的天線所存在的問(wèn)題是在天線工程方面不可能實(shí)現(xiàn)。更明確地，它提出“當(dāng)棒狀天線元件被拉出機(jī)殼時(shí)，棒狀天線元件(導(dǎo)體)的基端和螺旋天線元件(螺旋線圈)的基端共同連接到電源部分。于是，兩個(gè)天線共同工作”。然而，電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線的阻抗名義上是Z＝R±j0，另一個(gè)電長(zhǎng)度為3λ/8的棒狀天線的阻抗是Z＝R+jX，從而當(dāng)兩個(gè)天線的基端相連并假定兩個(gè)天線為R＝50 ？時(shí)，復(fù)合阻抗為Zr＝50/2+jX＝25+jX。進(jìn)一步地，由于抵償棒狀天線的感抗+jX的方法還不清楚，因此不能實(shí)現(xiàn)在天線部分上的天線底端阻抗Z＝50±j0，因此不能實(shí)現(xiàn)這種天線。
如圖11和12所示，在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1或2的天線中，將金屬保持部件91等安排為接近電源部分41，從而在保持部件91和電源部分41之間產(chǎn)生一個(gè)大的自由靜電電容，這個(gè)靜電電容在天線工程學(xué)方面是不能忽略的，并導(dǎo)致阻抗匹配削弱。更明確地，按照指定給現(xiàn)在的便攜式無(wú)線電話的寬服務(wù)頻帶，通過(guò)生成上述自由靜電電容的阻抗匹配方法對(duì)更寬頻帶的適應(yīng)將使得對(duì)更寬頻帶的適應(yīng)很困難。與生成自由靜電電容相聯(lián)系的另一個(gè)問(wèn)題是增益和靈敏度降低。
進(jìn)一步地，在無(wú)線電話在棒狀天線收回在機(jī)殼50內(nèi)時(shí)意外地落到地板上的情況下，會(huì)有一個(gè)集中的沖擊負(fù)荷加在螺旋天線80的底部，造成螺旋天線80斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。在發(fā)生這種意外的情況下，需要改變和更換天線部分。在這種情況下，需要將保持部件91從機(jī)殼50中取出，并更換棒狀天線和螺旋天線，從而使與維修有關(guān)的花費(fèi)相當(dāng)高。
因此，雖然對(duì)于解決在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1-3中存在的問(wèn)題已經(jīng)提出了各種方法，但這些方法一般包括與更小型和更輕便的無(wú)線電話相沖突的部件。
本發(fā)明是考慮了上述情況而開(kāi)發(fā)的，提供了一種用于無(wú)線電話的天線，在無(wú)線電話更小型更輕便的限制下，特別是在棒狀天線的長(zhǎng)度必須為能夠容易地容納在機(jī)殼內(nèi)的條件下，當(dāng)棒狀天線被拉出到機(jī)殼外部使用時(shí)，所述天線經(jīng)受人體的可忽略的影響，并確保電長(zhǎng)度足夠以接近水平方向的角度發(fā)射無(wú)線電波。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于無(wú)線電話的天線，當(dāng)棒狀天線被收回在機(jī)殼內(nèi)使用時(shí)，棒狀天線不產(chǎn)生任何不需要的輻射。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是從無(wú)線電話的電源部分附近消除任何金屬部件，從而實(shí)現(xiàn)好的阻抗特性，使得通過(guò)金屬部件機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的自由靜電電容在天線工程學(xué)方面可以被忽略，這對(duì)于由自由靜電電容導(dǎo)致的增益和靈敏度降低給予了改進(jìn)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于無(wú)線電話的天線，適用于在無(wú)線電話的服務(wù)頻帶部分上的更寬的帶寬。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于無(wú)線電話的天線，從機(jī)械強(qiáng)度方面說(shuō)，在服務(wù)期間，不會(huì)經(jīng)受產(chǎn)生斷裂的局部的集中壓力，并在確實(shí)出現(xiàn)斷裂的情況下，能夠降低維修成本。
依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的第一天線包括一個(gè)螺旋天線和一個(gè)棒狀天線，所述螺旋天線的電長(zhǎng)度為λ/4(其中λ是服務(wù)頻率的波長(zhǎng))，并且其基端連接到無(wú)線電話的電源部件，其中基端安排在無(wú)線電話的機(jī)殼的壁上，所述棒狀天線可通過(guò)螺旋天線的中空部分從無(wú)線電話的機(jī)殼拉出和收回，其電長(zhǎng)度大約為3λ/8，并具有感抗，所述天線的特征在于，當(dāng)將棒狀天線從無(wú)線電話機(jī)殼拉出時(shí)，棒狀天線的基端和螺旋天線的末端通過(guò)一個(gè)靜電耦合部分電耦合，其中所述靜電耦合部分具有抵償感抗的容抗。
在這里，“安排在無(wú)線電話的機(jī)殼的壁上”用于表示安排在機(jī)殼的壁上以便使棒狀天線可以通過(guò)螺旋天線的中空部分從無(wú)線電話的機(jī)殼拉出和收回。與該壁鄰近的任何位置都是可以接受的，只要其與無(wú)線電話的機(jī)殼內(nèi)部的中心不相接近，例如，可以從機(jī)殼提供一個(gè)突起部分，并將[天線]安裝在這個(gè)突起部分上。
在最佳實(shí)施中，用于第一和第二無(wú)線電話的天線的靜電耦合部分將構(gòu)成一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)。在這里，“構(gòu)成一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)”用于表示，不使用諸如所謂的電容的任何電部件，例如通過(guò)將金屬板非常接近地相對(duì)放置來(lái)實(shí)現(xiàn)靜電耦合，或者通過(guò)將棒狀天線的基端和螺旋天線的末端彼此非常接近地放置來(lái)實(shí)現(xiàn)靜電耦合。
在最佳實(shí)施中，依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線帶有一個(gè)用于相對(duì)于機(jī)殼拉出和收回棒狀天線的絕緣夾頭(grip)和一個(gè)連接夾頭和棒狀天線的絕緣連接部件，這些都是在棒狀天線的末端通過(guò)插入模壓整體形成的。
在這里，“棒狀天線的末端”指的是棒狀天線向機(jī)殼外部突出的一端，而不是指位于機(jī)殼內(nèi)的那一端。
在這里，在最佳實(shí)施中，將連接部件的長(zhǎng)度設(shè)置為這樣一種長(zhǎng)度，使得當(dāng)棒狀天線被收回到機(jī)殼內(nèi)時(shí)，連接部件在整個(gè)長(zhǎng)度上通過(guò)螺旋天線，切斷螺旋天線和棒狀天線之間的電耦合。
在最佳實(shí)施中，依據(jù)本發(fā)明的用于第一無(wú)線電話的天線的特征在于，在電源部分和保持棒狀天線的金屬保持部件之間的距離使得在二者之間生成的自由靜電電容實(shí)質(zhì)上為零。
依據(jù)本發(fā)明的第二無(wú)線設(shè)備天線是這樣一種類(lèi)型的無(wú)線設(shè)備天線，即無(wú)論棒狀天線是通過(guò)螺旋天線的空心收回進(jìn)無(wú)線設(shè)備的機(jī)殼還是從其中伸出都無(wú)關(guān)緊要。這個(gè)第二無(wú)線設(shè)備天線的特征在于，它包括螺旋天線和棒狀天線，其中螺旋天線的電長(zhǎng)度為λ/4，配置在無(wú)線設(shè)備的機(jī)殼的壁上，其基端與無(wú)線設(shè)備的電源相連，棒狀天線的電長(zhǎng)度為3λ/8，并顯示出感抗，其被構(gòu)造為，在使用棒狀天線時(shí)，應(yīng)用在棒狀天線的基端和螺旋天線的末端之間的一個(gè)縫隙，螺旋天線和棒狀天線以帶有可抵償感抗的容抗的靜電耦合進(jìn)行電耦合。
在該第二無(wú)線設(shè)備天線中，棒狀天線最好能夠被自由地抬起或落下，在使用時(shí)抬到從無(wú)線設(shè)備機(jī)殼突出的展開(kāi)位置，在不使用時(shí)落到沿機(jī)殼部分折疊的未展開(kāi)位置。
“沿機(jī)殼部分”在這里表示“沿?zé)o線設(shè)備的機(jī)殼，其外部的任何一個(gè)表面”。當(dāng)棒狀天線處于未展開(kāi)位置時(shí)，最好將棒狀天線的電源切斷。然而，切斷電源對(duì)于這個(gè)棒狀天線不是絕對(duì)必要的，并且棒狀天線和螺旋天線在棒狀天線沿機(jī)殼部分折疊時(shí)也可以共同工作。
在這里，“實(shí)質(zhì)上為零的自由靜電電容”的意思不是指自由靜電電容的大小本身實(shí)質(zhì)上為零，而是指自由靜電電容的大小為在天線工程學(xué)方面可以被忽略的大小。金屬保持部件的“金屬”不是單指從金屬制造出的產(chǎn)品，而是還包括從金屬與非金屬的混合制造出的產(chǎn)品。
另外，依據(jù)本發(fā)明的用于第一和第二無(wú)線電話的天線的特征最好在于，將棒狀天線的諧振頻率和螺旋天線的諧振頻率設(shè)置為能提供多調(diào)諧特性。
在這里，“具有多調(diào)諧特性”表示棒狀天線的諧振頻率和螺旋天線的諧振頻率在服務(wù)頻帶內(nèi)彼此稍有差別。
在最佳實(shí)施中，依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線在無(wú)線電話的機(jī)殼的上表面的一部分上提供有一個(gè)突出部分。突出部分的頂部帶有一個(gè)保持部分，用于在棒狀天線從機(jī)殼伸出時(shí)保持棒狀天線的底部。相對(duì)于棒狀天線在突出部分內(nèi)的空間上同心地安排螺旋天線，在螺旋天線與棒狀天線的基端之間有一個(gè)縫隙。
依據(jù)本發(fā)明的用于第一無(wú)線電話的天線，螺旋天線的電長(zhǎng)度為λ/4，棒狀天線的電長(zhǎng)度大約為3λ/8，并具有感抗，從而當(dāng)棒狀天線通過(guò)螺旋天線的中空內(nèi)部被收回以及從無(wú)線電話的機(jī)殼伸出時(shí)，棒狀天線的基端和螺旋天線的末端通過(guò)一個(gè)靜電耦合部分電耦合，其中所述靜電耦合部分具有抵償棒狀天線的感抗的容抗。因此，當(dāng)棒狀天線從機(jī)殼伸出以供使用時(shí)，電長(zhǎng)度大約為3λ/8的棒狀天線和電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線協(xié)作，在整體上作為一個(gè)與接地類(lèi)型相似的天線工作，從而提供出一個(gè)能抵抗人體影響、并具有高效率的天線，使得無(wú)線電波發(fā)射特性在垂直平面上從水平方向稍微向下。
棒狀天線的長(zhǎng)度為使其電長(zhǎng)度為3λ/8，小于λ/2，與現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線相比，該天線能夠容納在機(jī)殼內(nèi)并留下余量。
此外，應(yīng)用第一或第二無(wú)線設(shè)備天線，由于靜電耦合部分是由不依賴電元件的機(jī)械結(jié)構(gòu)形成的，所以能夠在不使用諸如電容的電元件的情況下產(chǎn)生天線。
通過(guò)在棒狀天線的末端通過(guò)插入模壓整體地形成一個(gè)小質(zhì)量夾頭和一個(gè)連接部件，可以避免由于連接部件的彎曲所造成的斷裂和損壞。
通過(guò)設(shè)定連接棒狀天線和螺旋天線的連接部件的長(zhǎng)度，以使得當(dāng)棒狀天線收回在機(jī)殼內(nèi)時(shí)，它在其整個(gè)長(zhǎng)度上通過(guò)螺旋天線，隔斷在螺旋天線和棒狀天線之間的電耦合，棒狀天線的電源在棒狀天線收回到機(jī)殼內(nèi)的瞬間可以被切斷，從而完全消除任何不需要的輻射進(jìn)入無(wú)線電話的內(nèi)部。
通過(guò)設(shè)定在電源部分和用于保持棒狀天線的金屬保持部件之間的距離，使得在二者之間生成的自由靜電電容在實(shí)質(zhì)上為零，從而可以提高增益和靈敏度。天線的阻抗特性是由與電源部分相連的螺旋天線確定的，由于螺旋天線在電長(zhǎng)度為1/4λ時(shí)在名義上為50U，所以不需要提供一個(gè)單獨(dú)的匹配電路等用于阻抗匹配，給出了一個(gè)天線本身具有匹配的阻抗特性的高效天線。
進(jìn)一步地，通過(guò)將棒狀天線的諧振頻率與螺旋天線的諧振頻率設(shè)置為稍有不同以便產(chǎn)生多調(diào)諧特性，可以產(chǎn)生一個(gè)多調(diào)諧天線，其中，棒狀天線和螺旋天線同時(shí)諧振，結(jié)果提供出一個(gè)具有寬服務(wù)頻帶、即寬帶特性的高效率天線。
依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線，在無(wú)線電話的機(jī)殼的上表面的一個(gè)部分上安裝有一個(gè)突出部分，當(dāng)棒狀天線從機(jī)殼伸出時(shí)在突出部分的頂部提供有一個(gè)用于保持棒狀天線的底部的保持部分，并相對(duì)于棒狀天線在突出部分內(nèi)的空間內(nèi)同心地安排螺旋天線，在螺旋天線與棒狀天線的基端之間留有一個(gè)縫隙，因此在棒狀天線的末端沒(méi)有大質(zhì)量的螺旋天線，從而不會(huì)發(fā)生由棒狀天線的彎曲造成的斷裂和損害。由于這允許這樣一種設(shè)計(jì)，即在棒狀天線收回在機(jī)殼內(nèi)時(shí)不小心掉到地上等情況下沖擊負(fù)荷集中在一點(diǎn)上、折斷、斷裂等情況不會(huì)容易地發(fā)生，從而提供出一種經(jīng)受較少困難并具有好的可維護(hù)性的天線。即使意外地掉下，由于螺旋天線是位于突出部分內(nèi)的空間中的，所以實(shí)際上在所有情況下只有棒狀天線會(huì)斷裂，由于只維修棒狀天線就足夠了，所以維修費(fèi)用會(huì)降低。
依據(jù)本發(fā)明的第二無(wú)線設(shè)備被構(gòu)造為，當(dāng)棒狀天線在使用時(shí)，電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線和電長(zhǎng)度為3λ/8并顯示出電抗的棒狀天線以靜電耦合電耦合，其中所述靜電耦合具有抵償感抗的容抗，并在棒狀天線的基端和螺旋天線的末端之間留有一個(gè)空隙。因此，可以得出一個(gè)高效天線，與在上述的第一無(wú)線設(shè)備天線中一樣，當(dāng)棒狀天線在使用時(shí)，電長(zhǎng)度為大約3λ/8的棒狀天線和電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線將共同工作，整體地近似用作為一個(gè)接地天線，不會(huì)很容易受人體的影響，并且電磁輻射特性的方向甚至在垂直平面上稍低于水平平面。
此外，對(duì)于這個(gè)第二無(wú)線設(shè)備天線，如果得到一個(gè)棒狀天線，使其能夠自由地在從無(wú)線設(shè)備機(jī)殼突起的使用時(shí)的展開(kāi)位置和在不使用時(shí)沿機(jī)殼的一部分折疊的未展開(kāi)位置抬起和落下，當(dāng)無(wú)線設(shè)備被攜帶時(shí)，棒狀天線可以折疊在未展開(kāi)位置，從而消除了在移動(dòng)時(shí)棒狀天線的突出，并避免了棒狀天線被彎折從而損壞或毀壞的危險(xiǎn)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是帶有從機(jī)殼拉出的依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的棒狀天線的無(wú)線電話的剖面圖；圖2是帶有收回在機(jī)殼內(nèi)的依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的棒狀天線的無(wú)線電話的剖面圖；圖3是在1.5GHz便攜式無(wú)線設(shè)備中使用的依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的VSWR特性曲線，其中棒狀天線從機(jī)殼內(nèi)伸出。
圖4是在1.5GHz便攜式無(wú)線設(shè)備中使用的依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的Smith圖，其中棒狀天線從機(jī)殼內(nèi)伸出。
圖5是在W-CDMA類(lèi)型無(wú)線設(shè)備天線應(yīng)用中使用的依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的VSWR特性曲線，其中棒狀天線從機(jī)殼內(nèi)伸出。
圖6-8是在W-CDMA類(lèi)型無(wú)線設(shè)備天線應(yīng)用中使用的依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的天線方向特性圖，其中棒狀天線從機(jī)殼內(nèi)伸出，圖6a和6b顯示的是垂直平面內(nèi)的從前到后特性曲線，圖7a和7b顯示的是垂直平面內(nèi)的從左到右特性曲線，圖8a和8b顯示的是水平平面內(nèi)的特性曲線，在每個(gè)圖中的特性曲線為在(a)1.9GHz測(cè)量頻率和(b)2.2GHz測(cè)量頻率的特性曲線。
圖9是在筆記本電腦中的依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的應(yīng)用實(shí)例的示意圖，顯示了相對(duì)于顯示屏上沿處于直立條件的棒狀天線。
圖10是是在筆記本電腦中的依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的應(yīng)用實(shí)例的示意圖，顯示了折疊進(jìn)一個(gè)凹槽內(nèi)的棒狀天線。
圖11a和11b是裝有現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線的無(wú)線電話的剖面圖，(a)是顯示棒狀天線從機(jī)殼伸出的示意圖，(b)是顯示棒狀天線收回到機(jī)殼內(nèi)的示意圖；以及圖12a和12b是裝有現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線的無(wú)線電話的剖面圖，(a)是顯示棒狀天線從機(jī)殼伸出的示意圖，(b)是顯示棒狀天線收回到機(jī)殼內(nèi)的示意圖。
下面參考


本發(fā)明的一個(gè)方面。圖1和2是顯示一個(gè)作為帶有依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于無(wú)線電話的天線的便攜式電話使用的無(wú)線電話(下面簡(jiǎn)稱為“無(wú)線電話”)的構(gòu)成的剖面圖。圖1顯示了棒狀天線10從機(jī)殼50伸出，圖2顯示了棒狀天線10收回到機(jī)殼50內(nèi)。
所述無(wú)線電話包括一個(gè)棒狀天線10和一個(gè)螺旋天線20，其中，棒狀天線10被安排在機(jī)殼50頂部提供的突出部分51的頂部52中可拉出和可收回地直立在機(jī)殼50內(nèi)，螺旋天線20被安排為與棒狀天線10同心，并通過(guò)靜電耦合部分30處于突出部分51內(nèi)。棒狀天線10的電長(zhǎng)度被設(shè)置為大約3λ/8，并具有感抗。螺旋天線20的電長(zhǎng)度被設(shè)置為λ/4。
如圖1和2所示，突出部分51處于無(wú)線電話的機(jī)殼50的頂壁上，并且構(gòu)成螺旋天線20的外圍部件的螺旋線圈21被安排在突出部分51內(nèi)的空間內(nèi)。在最佳實(shí)施中，突出部分51是與機(jī)殼50整體形成的。
導(dǎo)管60被關(guān)于棒狀天線10同心地安排在包括突出部分51的機(jī)殼50內(nèi)，用于防止當(dāng)棒狀天線10收回在機(jī)殼50內(nèi)時(shí)無(wú)線電話內(nèi)部與其他元件的接觸或其他這種不希望出現(xiàn)的情況發(fā)生。螺旋線圈21繞在處于突出部分51內(nèi)的導(dǎo)管60的頂端的外部。其基端21a連接到安裝在機(jī)殼50內(nèi)的電端板40上的電源部分41，其末端21b形成一個(gè)自由端。當(dāng)螺旋線圈21繞在導(dǎo)管60的頂端的外面時(shí)，螺旋線圈可以被制成與導(dǎo)管60牢固地接觸，如圖所示，或者可以在螺旋線圈21和導(dǎo)管60之間留下一個(gè)縫隙。
用于保持棒狀天線10的金屬緊固件16以這樣一種給出與導(dǎo)體11的電連續(xù)性的方式被牢固地接合在棒狀導(dǎo)體11的基端，其中，棒狀導(dǎo)體11上套有絕緣管14，構(gòu)成棒狀天線10的主要部件。限位塊18與緊固件16整體地形成在緊固件16的末端。
在導(dǎo)體11的末端，通過(guò)插入模壓整體地形成一個(gè)用于相對(duì)于機(jī)殼50收回和拉出棒狀天線10的小質(zhì)量絕緣夾頭13和一個(gè)用于將夾頭13連接到導(dǎo)體11的絕緣連接部件12，連接部件12是以一種使其底部12a與導(dǎo)體11相連的方式形成的。連接部件12的底部12a的長(zhǎng)度被設(shè)置為使得當(dāng)棒狀天線10收回在機(jī)殼50內(nèi)時(shí)連接部件12的底部12a在整個(gè)長(zhǎng)度上通過(guò)螺旋線圈21，切斷在棒狀天線10和螺旋天線20之間的電耦合。
突出部分51的頂部52帶有一個(gè)金屬保持部件15，該金屬保持部件15通過(guò)螺絲等與突出部分51相連。金屬保持部件15可以是完全用金屬制造的全金屬產(chǎn)品，或者是金屬與非金屬的混合制成的產(chǎn)品。連接部件12、緊固件16和導(dǎo)體11是同心地形成的，連接部件12的頂部12b和緊固件16的外直徑具有相同直徑。相反，套在導(dǎo)體11外面的絕緣管14的外直徑和連接部件12的底部12a的外直徑較小。金屬保持部件15的內(nèi)部帶有與保持部件15整體形成的連續(xù)件(continuity piece)19，并具有彈性。于是，緊固件16可滑入金屬保持部件15內(nèi)，絕緣管14和連接部件12的底部12a相對(duì)于金屬保持部件15是可插入的。
于是，當(dāng)棒狀天線10從機(jī)殼50拉出時(shí)，棒狀天線10被限位塊18止動(dòng)，緊固件16的一部分與金屬保持部件15緊密配合，使得對(duì)于處于拉出狀態(tài)的棒狀天線10，緊固件16由金屬保持部件15向上保持住。此時(shí)，螺旋線圈21的末端21b和緊固件16、即棒狀天線10的基端通過(guò)靜電耦合部分30電耦合，其中靜電耦合部分30具有可抵償棒狀天線10的感抗的容抗。這個(gè)靜電耦合部分30是通過(guò)一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)形成的，以便使其定位為在螺旋線圈21的末端21b和棒狀天線10的基端之間留下一個(gè)規(guī)定的縫隙。當(dāng)然，可以采用電容、電子元件而不是機(jī)械結(jié)構(gòu)來(lái)獲得在棒狀天線10和螺旋天線20之間的電耦合。
另一方面，當(dāng)棒狀天線10被收回進(jìn)機(jī)殼50、直到夾頭13接觸到金屬保持部件15時(shí)，連接部件12的底部12a與金屬保持部件15緊密配合，并由其保持，從而棒狀天線10不會(huì)輕易地由于振動(dòng)等伸出到外面。
下面將描述依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線的操作。首先，參考圖1說(shuō)明棒狀天線10從機(jī)殼50向上伸出的操作。
棒狀天線10的導(dǎo)體11具有感抗，在電長(zhǎng)度接近3λ/8處的阻抗特性為Z1＝R1+jX，其中λ是服務(wù)頻率的波長(zhǎng)。螺旋天線20是物理長(zhǎng)度比導(dǎo)體11短的天線，電長(zhǎng)度為λ/4，阻抗特性為Z2＝R2±j0。
隨著棒狀天線10被拉出并伸長(zhǎng)，在靜電耦合部分30生成靜電電容，以對(duì)應(yīng)于棒狀天線10的基端的金屬保持部件15和螺旋線圈21的末端作為電極。在將靜電耦合部分30的容抗-jX設(shè)置為與棒狀天線10的感抗+jX相當(dāng)?shù)那闆r下，棒狀天線10的感抗+jX將被靜電耦合部分30的容抗-jX所抵償，以使得棒狀天線10和螺旋天線20靜電耦合。以這種方式，棒狀天線10的感抗+jX被靜電耦合部分30的容抗-jX所抵償，消除了天線工程學(xué)方面的任何不合理，這與具有在天線工程學(xué)方面不可能實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例3的天線是完全不同的。
當(dāng)從無(wú)線電話的電源點(diǎn)41向螺旋天線20的基端21a提供電源時(shí)，螺旋天線20和棒狀天線10由靜電耦合部分30靜電耦合，以使得二者同時(shí)被激勵(lì)。因此，由于電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線20和電長(zhǎng)度為3λ/8的棒狀天線10共振并協(xié)作，其發(fā)射平面與水平方向相當(dāng)接近，提高了水平方面增益，從而提高了實(shí)際使用中的靈敏度。
與只有電長(zhǎng)度為λ/4的棒狀天線70工作而螺旋天線80不工作的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的天線的低效率結(jié)構(gòu)相比，所提出的天線由于棒狀天線10和螺旋天線20整體地工作而具有高的效率。進(jìn)一步地，由于棒狀天線的電長(zhǎng)度是3λ/8，所以它與一個(gè)接地天線類(lèi)似，減少了人體的影響。
進(jìn)一步地，阻抗特性是由與電源部分41相連的螺旋天線20確定的，并且，在給定螺旋天線20的電長(zhǎng)度為λ/4的情況下，阻抗特性名義上是50Ω，所以天線本身具有相配的阻抗特性，避免了為阻抗匹配提供單獨(dú)的裝置的需要。
進(jìn)一步地，將螺旋線圈21安排在在機(jī)殼50的頂部上提供的突出部分51內(nèi)，其基端21a與在機(jī)殼50內(nèi)提供的電路板40的電源部分41以短距離相連，其末端21b構(gòu)成一個(gè)自由端，與棒狀天線10的基端通過(guò)靜電耦合部分30電耦合，從而使得這樣一種結(jié)構(gòu)成為可能，即，在電源部分41與用于保持在突出部分51的頂部提供的棒狀天線的基端的金屬保持部件15之間的距離大于在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1和2的天線中的距離，從而使得在二者之間生成的自由靜電電容的大小為在天線工程學(xué)方面可以被忽略的。于是，在不妨礙阻抗匹配的情況下就可以提高增益和靈敏度。
在依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線中，可以使由棒狀天線10的感抗+jX和靜電耦合部分30的容抗-jX確定的棒狀天線10的諧振頻率與螺旋天線20的諧振頻率在服務(wù)頻帶內(nèi)彼此稍有不同，以產(chǎn)生一個(gè)多調(diào)諧天線。由于棒狀天線10的諧振頻率依賴于靜電耦合部分30的容抗-jX，則通過(guò)調(diào)節(jié)靜電耦合部分30的縫隙距離以便改變?nèi)菘?jX的大小，可以容易地使兩個(gè)諧振頻率稍有不同。因此，能夠容易地生成一個(gè)多調(diào)諧天線，并且可以獲得仍為小型并且具有寬頻帶特性的高效天線。
圖3和4顯示了證實(shí)依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線在1.5GHz便攜式無(wú)線設(shè)備中的應(yīng)用的功能的結(jié)果。圖3是棒狀天線10從機(jī)殼50伸出并且棒狀天線10和螺旋天線20整體地工作的狀態(tài)的VSWR特性圖。圖4是同一狀態(tài)的Smith圖。從圖3和4可以看出，在棒狀天線10從機(jī)殼50伸出的狀態(tài)下，達(dá)到了在寬頻帶具有好的靈敏度的發(fā)射和接收特性進(jìn)一步地，與在棒狀天線10的末端提供一個(gè)大質(zhì)量螺旋天線20的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1和2不同的是，在依據(jù)本發(fā)明的天線中，構(gòu)成螺旋天線20的基本元件的螺旋線圈21位于在機(jī)殼50的頂部提供的突出部分51內(nèi)，只在棒狀天線10的末端提供一個(gè)小質(zhì)量夾頭13。于是，關(guān)于外部壓力只存在可忽略的特性振動(dòng)，并且其振幅很小并迅速衰減，從而提供了不會(huì)感受到機(jī)械或電噪聲的好天線，并消除了保持部件15的保持能力會(huì)變差的風(fēng)險(xiǎn)。雖然現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1中提供給棒狀天線70的頂部的連接部件72在彎曲強(qiáng)度上存在問(wèn)題，但在依據(jù)本發(fā)明的天線中，小質(zhì)量夾頭13和連接部件12是通過(guò)插入模壓整體地形成在棒狀天線的末端上的，所以避免了由于連接部件12的彎曲造成的斷裂和損壞。
下面將參考圖2說(shuō)明在棒狀天線10收回到機(jī)殼50內(nèi)的狀態(tài)下的操作。
在棒狀天線10收回到機(jī)殼50內(nèi)的狀態(tài)下，在棒狀天線10的末端上提供的連接部件12通過(guò)螺旋線圈21的內(nèi)部，其底部12a的末端到達(dá)螺旋天線20的底部。將連接部件12的底部12a的長(zhǎng)度設(shè)置為這樣一個(gè)長(zhǎng)度。即，其在整個(gè)長(zhǎng)度上通過(guò)螺旋線圈21，隔斷了在棒狀天線10和螺旋天線20之間的電耦合，從而棒狀天線10變得絕緣，沒(méi)有與螺旋天線20的電耦合。因此，在收回狀態(tài)，不會(huì)由收回在機(jī)殼50內(nèi)的棒狀天線10發(fā)出不需要的無(wú)線電波，只有位于突出部分51內(nèi)的螺旋天線20工作，提供一個(gè)在無(wú)線電話內(nèi)沒(méi)有困難的待機(jī)條件。
在VSWR特性曲線和Smith圖中未顯示棒狀天線10收回到機(jī)殼50內(nèi)并且只有螺旋天線20工作的狀態(tài)，螺旋天線20的電長(zhǎng)度為λ/4，并且即使在棒狀天線10收回到機(jī)殼50內(nèi)的狀態(tài)下，接收呼叫所需的靈敏度或發(fā)出和接收呼叫(這取決于電場(chǎng)強(qiáng)度)所需的靈敏度當(dāng)然也是可達(dá)到的。
進(jìn)一步地，雖然現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的天線的電長(zhǎng)度為λ/2，但棒狀天線10的電長(zhǎng)度更短(3λ/8)，使得它在被收回時(shí)能在機(jī)殼50內(nèi)留下一個(gè)余量。
也就是說(shuō)，依據(jù)關(guān)于本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線，提供了一個(gè)在無(wú)線電話內(nèi)不產(chǎn)生困難、同時(shí)在可收回時(shí)還留下一個(gè)余量的好天線。
進(jìn)一步地，通過(guò)在機(jī)殼50的上表面上整體地提供突出部分51，即使在無(wú)線電話被意外地掉下的情況下，沖擊負(fù)荷也會(huì)被突出部分51的基端53所分散，從而提供了在意外彎折、折斷時(shí)具有提高的強(qiáng)度的天線。
進(jìn)一步地，在由于意外落下而需要改變和替換[元件]的情況下，因?yàn)槁菪炀€20是位于突出部51內(nèi)的，所以它不會(huì)折斷，于是實(shí)際上在所有情況下只有棒狀天線10會(huì)折斷。在這種情況下，只從機(jī)殼50取出金屬保持部件15并且只替換棒狀天線10就足夠了，從而維修成本低于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1和2的天線。在維護(hù)方面該天線也優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例。
依據(jù)這里所描述的本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線，現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的天線在用作為近年來(lái)越來(lái)越小型和輕便的便攜式無(wú)線電話的天線方面所具有的缺陷能夠被克服，并且能夠?qū)崿F(xiàn)尺寸更小型以及重量更輕。例如，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1的全部長(zhǎng)度為91-95mm，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2的全部長(zhǎng)度為125-130mm，而應(yīng)用本發(fā)明的天線的長(zhǎng)度則為105-110mm，重量等于或輕于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例1，并輕于現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例2。
于是，根據(jù)關(guān)于本發(fā)明的天線，提供了在現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例的天線中所不能看到的很多優(yōu)點(diǎn)，例如，盡管其尺寸更小、重量更輕，當(dāng)伸出時(shí)增益和靈敏度提高，并具有現(xiàn)有技術(shù)實(shí)例中的1.4倍的頻率帶寬的寬頻帶特性、接近不易受人體影響的接地天線的優(yōu)勢(shì)、足夠抵擋外部振動(dòng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等等，當(dāng)收回在機(jī)殼內(nèi)時(shí)在無(wú)線電話內(nèi)沒(méi)有不需要的無(wú)線電波發(fā)射，并且降低了與錯(cuò)用有關(guān)的維護(hù)成本。
接著，對(duì)于在在1.9至2.2GHz的頻帶工作的W-CDMA(寬-碼分多址)無(wú)線設(shè)備天線中采用依據(jù)本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的實(shí)施例，在圖5中以圖表形式顯示了從機(jī)殼伸出的棒狀天線的VSWR特性，在圖6-8中以圖表形式顯示了處于相同條件下的天線的天線方向特性。在這里，圖6表示垂直平面(Z-X平面)上的從前到后特性曲線，圖7表示垂直平面(Y-Z平面)上的從左到右特性曲線，圖8表示水平平面(X-Y)上的特性曲線，其中每個(gè)圖中的“a”表示測(cè)量頻率在1.9GHz的特性曲線，每個(gè)圖中的“b”表示測(cè)量頻率在2.2GHz的特性曲線。在表1中總結(jié)了圖6-8中所示的基本特性。[表1
如圖5-8和表1所示，對(duì)于從機(jī)殼伸出的棒狀天線，在所使用的整個(gè)帶譜內(nèi)VSWR為1.5或更低，在所使用的整個(gè)帶譜內(nèi)，在水平平面增益最大值達(dá)到-1.5dBd或更大，在垂直平面上從左到右增益最大值達(dá)到+1.0dBd或更大，在垂直平面上從前到后增益最大值達(dá)到0.0dBd或更大，最大發(fā)射方向在所有方向中近乎指向水平。于是，通過(guò)將本發(fā)明運(yùn)用到W-CDMA無(wú)線設(shè)備天線上，可以構(gòu)造非常高效的天線，該天線展示出高增益和寬頻率特性上述實(shí)施例是基于本發(fā)明的無(wú)線設(shè)備天線的一個(gè)例子，可以在不偏離其中固有的精髓的范圍內(nèi)以改進(jìn)的形式構(gòu)造。
例如，上述說(shuō)明涉及本發(fā)明在用于便攜式電話裝置的無(wú)線設(shè)備中的應(yīng)用，但本發(fā)明并不限于這些應(yīng)用，例如，可以為能夠容納在筆記本電腦中的無(wú)線設(shè)備來(lái)構(gòu)造天線。
此外，在上述說(shuō)明中，棒狀天線被描述為能夠容納在機(jī)殼內(nèi)的一種類(lèi)型的天線，但從棒狀天線在使用時(shí)的性能方面看，棒狀天線并不一定需要被限制為能夠容納在機(jī)殼內(nèi)的類(lèi)型。
如圖9和10所示，例如，沿筆記本電腦100的顯示屏101的機(jī)殼的上沿提供一個(gè)凹槽102，安裝一個(gè)金屬導(dǎo)桿111，作為用于支持棒狀天線110的金屬支持部件，并且在這個(gè)導(dǎo)桿111中提供的鉸鏈112和棒狀天線110的基端113被作為樞軸支持，以使得它們能自由旋轉(zhuǎn)，從而棒狀天線能夠在圖中所示的X方向上以鉸鏈112為支持抬起和放下。于是，在使用棒狀天線時(shí)，棒狀天線110能夠相對(duì)于顯示屏101的上沿直立，如圖9所示，而在不使用時(shí)，棒狀天線110能夠相對(duì)于顯示屏101的上沿被折疊下成平臥狀態(tài)并收容，如圖10所示。換句話說(shuō)，棒狀天線110在其平放在凹槽102內(nèi)未使用時(shí)處于未展開(kāi)位置，在其使用時(shí)從凹槽102中抬起并在顯示屏101的機(jī)殼的上沿基本上垂直地直立時(shí)處于展開(kāi)位置。
并且，構(gòu)成螺旋天線120的主體的螺旋線圈121被配置在顯示屏101內(nèi)，與導(dǎo)桿111的下沿111a相對(duì)，使得當(dāng)棒狀天線110直立時(shí)，該螺旋線圈121變得與棒狀天線110同心。
將棒狀天線110設(shè)立為電長(zhǎng)度大約為3λ/8，并顯示出感抗。另一方面，將螺旋天線120設(shè)立為電長(zhǎng)度為λ/4。通過(guò)配置棒狀天線110的基端113和螺旋天線121的末端121a(也就是螺旋線圈120的末端)、使二者之間存在一個(gè)縫隙，以靜電耦合130形成一個(gè)電耦合。并且，通過(guò)使這個(gè)靜電耦合130的容抗為-jX、從而使其與棒狀天線110的感抗+jX匹配，棒狀天線110在處于直立位置被使用時(shí)，將以與前面所描述的棒狀天線10從機(jī)殼50拉出并直立時(shí)相同的方式工作。更明確地，當(dāng)棒狀天線110處于直立位置被使用時(shí)，電長(zhǎng)度大約為3λ/8的棒狀天線110和電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線120協(xié)作工作，整體地近似用作為一個(gè)未接地天線，并以甚至在垂直平面內(nèi)稍稍低于水平平面的方向的電磁輻射特性作為一個(gè)高效天線來(lái)工作。
并且，通過(guò)在攜帶筆記本電腦100時(shí)將棒狀天線110折疊進(jìn)凹槽102(未展開(kāi)位置)內(nèi)，棒狀天線不會(huì)礙事，不會(huì)有將其折斷從而使其損傷或損壞的危險(xiǎn)。
上述方面是依據(jù)本發(fā)明的用于無(wú)線電話的天線的一個(gè)例子，在不偏離其精神的情況下作出修改是允許的。
權(quán)利要求
1一種用于無(wú)線電話的天線，包括電長(zhǎng)度為λ/4(其中λ是服務(wù)頻率的波長(zhǎng))并具有一基端的螺旋天線，其基端安排在無(wú)線電話的機(jī)殼的壁上，連接到無(wú)線電話的電源部件；以及可通過(guò)螺旋天線的中空部分相對(duì)于無(wú)線電話的機(jī)殼拉出和收回的棒狀天線，其電長(zhǎng)度大約為3λ/8，并具有感抗；其特征在于，當(dāng)將棒狀天線從無(wú)線電話機(jī)殼拉出時(shí)，棒狀天線的基端和螺旋天線的末端通過(guò)一個(gè)靜電耦合部分電耦合，其中所述靜電耦合部分具有抵償感抗的容抗。
2.如權(quán)利要求1所述的用于無(wú)線電話的天線，其特征在于，一個(gè)用于相對(duì)于機(jī)殼拉出和收回棒狀天線的絕緣夾頭以及一個(gè)連接夾頭和棒狀天線的絕緣連接部件在棒狀天線的末端通過(guò)插入模壓整體形成。
3.如權(quán)利要求2所述的用于無(wú)線電話的天線，其特征在于，將連接部件的長(zhǎng)度設(shè)置為這樣一種長(zhǎng)度，使得當(dāng)棒狀天線被收回到機(jī)殼內(nèi)時(shí)，連接部件在其整個(gè)長(zhǎng)度上通過(guò)螺旋天線，切斷螺旋天線和棒狀天線之間的電耦合。
4.如權(quán)利要求1至3中的任何一個(gè)所述的用于無(wú)線電話的天線，其特征在于，在無(wú)線電話的機(jī)殼的上表面的一部分上提供有一個(gè)突出部分；突出部分的頂部帶有一個(gè)保持部分，用于在棒狀天線從機(jī)殼伸出時(shí)保持棒狀天線的底部；以及，在突出部分內(nèi)的空間上相對(duì)于棒狀天線同心地安排螺旋天線，在螺旋天線與棒狀天線的基端之間有一個(gè)縫隙。
5.一種無(wú)線設(shè)備天線，包括電長(zhǎng)度為大約3λ/8(其中λ是所用頻率的波長(zhǎng))并顯示出感抗的棒狀天線；以及電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線，配置在無(wú)線設(shè)備的機(jī)殼的壁上，其基端與無(wú)線設(shè)備的電源相連；其中在使用所述棒狀天線時(shí)，應(yīng)用在所述棒狀天線的基端和所述螺旋天線的末端之間的一個(gè)縫隙，所述螺旋天線和所述棒狀天線以帶有可抵償所述感抗的容抗的靜電耦合進(jìn)行電耦合。
6.如權(quán)利要求5所述的無(wú)線設(shè)備天線，其中，所述棒狀天線能夠在在使用時(shí)從所述無(wú)線設(shè)備機(jī)殼突出的展開(kāi)位置與在不使用時(shí)沿所述機(jī)殼部分折疊的未展開(kāi)位置之間被自由地抬起或落下。
7.如權(quán)利要求1至6中的任何一個(gè)所述的用于無(wú)線電話的天線，其特征在于，靜電耦合部分構(gòu)成一個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1至7中的任何一個(gè)所述的用于無(wú)線電話的天線，其特征在于，在電源部分和保持棒狀天線的金屬保持部件之間的距離使得在二者之間生成的自由靜電電容實(shí)質(zhì)上為零。
9.如權(quán)利要求1至8中的任何一個(gè)所述的用于無(wú)線電話的天線，其特征在于，棒狀天線的諧振頻率和螺旋天線的諧振頻率被設(shè)置為使得能夠提供出多調(diào)諧特性。
全文摘要
這里提供了一種用于無(wú)線電話的天線,其中,在棒狀天線從無(wú)線電話的機(jī)殼伸出的狀態(tài)下,人體的影響是可忽略的,并且可以以接近水平方向的角度發(fā)射無(wú)線電波,而在棒狀天線收回到機(jī)殼內(nèi)的狀態(tài)下,不會(huì)產(chǎn)生不需要的輻射。為了這個(gè)目的,電長(zhǎng)度為λ/4的螺旋天線20和可通過(guò)螺旋天線20的中空部分相對(duì)于機(jī)殼拉出或收回、電長(zhǎng)度為3λ/8并具有感抗的棒狀天線10通過(guò)一個(gè)靜電耦合部分30電耦合,其中靜電耦合部分30具有在棒狀天線10從機(jī)殼50伸出的狀態(tài)下抵償棒狀天線10的感抗的容抗。連接部件12的底部12a的長(zhǎng)度被設(shè)置為這樣一種長(zhǎng)度,即使得當(dāng)棒狀天線10收回在機(jī)殼50內(nèi)時(shí),連接部件12的底部12a在其整個(gè)長(zhǎng)度上通過(guò)螺旋線圈12,隔斷螺旋天線20和棒狀天線10之間的電耦合。
文檔編號(hào)H01Q1/22GK1250237SQ99119560
公開(kāi)日2000年4月12日 申請(qǐng)日期1999年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月27日
發(fā)明者江頭良水 申請(qǐng)人:峰光電子株式會(huì)社