附图说明
图1图示了被配置为将无线信号发射至通信系统的计算机系统,该计算机系统包括调制解调卡,该调制解调卡与计算机连接,从而计算机给调制解调卡内的电子器件供电;
图2A至图2F图示了适于用作根据图1的上下文中所公开的内容构造的调制解调卡的调制解调卡;
图2A是该调制解调卡的立体图,该调制解调卡包括被连接至壳体的天线主体;
图2B是图2A中的调制解调卡沿图2A中的线B的截面图;
图2C是图2A所示的调制解调卡的另一立体图;
图2D是将图2C的天线主体从调制解调卡上去除以显示天线主体下方的壳体部分的立体图;
图2E图示了如图2E中箭头A所示,将图2A的天线主体从图2A至图2D中所示的第一位置移动至相对于壳体的另一位置;
图2F图示了被插入计算机端口的图2A至图2E的调制解调卡;
图3A是调制解调卡的透视图,其中将调制解调卡的壳体当作透明的,从而可从壳体外看见壳体内的容纳物;
图3B是置于计算机端口内的图3A所示的调制解调卡的截面图;
图4是调制解调卡的另一实施方式的截面图;
图5A是调制解调卡的截面图,其中壳体的拐角是圆角,并且天线主体的内拐角是圆角;
图5B是调制解调卡的截面图,其中,壳体的拐角、天线主体的内拐角和天线主体的外拐角都是圆角;
图5C是调制解调卡的截面图,壳体的拐角、天线主体的内拐角和天线主体的外拐角都是斜角;
图6A至图6E图示了用于主天线和天线主体的适当结构;
图6A是包括可用作主天线的金属迹线的柔性电路的顶视图;
图6B是包括图6A中所示的柔性电路的天线主体的截面图;
图6C示与出了图6B的天线主体的一起使用的导体;
图6D图示了图6C的导体穿过图6A的柔性电路中的开口;
图6E是图6D所示的柔性电路沿图6D中的虚线的截面图;
图7A至图7G图示了适于与根据图6A至图6E构造的天线主体一起使用的铰链结构;
图7A和图7B图示了与调制解调卡分离的天线主体;
图7A是天线主体的侧视图;
图7B是图7A中所示的天线主体沿图7A中的箭头B的方向观察的侧视图;
图7C是适于与图7A和图7B中所示的天线主体一起使用的插销的侧视图,该插销被配置为在调制解调卡中的电路板与图6C至图6E的导体之间提供电连通;
图7D是图7C的插销沿图7C的箭头D的方向观察的侧视图;
图7E是调制解调卡上天线主体通常所在的部分的侧视图,但是当前天线并未在调制解调卡上,调制解调卡的所示部分适于与图7A至图7D的天线主体一起使用,天线支撑部从调制解调卡延伸;
图7F是图7E所示的天线支撑部沿图7E中的箭头F的方向观察的侧视图;
图7G是示出了被组装为形成铰链的图6A至图7F的部件的截面图,其中,该铰链允许天线主体相对于调制解调卡的壳体转动和平移。
具体实施方式
调制解调卡在计算机与通信系统之间提供无线通信。调制解调卡包括壳体,壳体包括连接壳体两个面的拐角。天线主体被连接至壳体,以使天线主体绕着壳体的拐角弯曲。天线位于天线主体内,从而天线也绕着壳体的拐角弯曲。将天线绕着壳体的拐角弯曲可以在基本上不改变调制解调卡的尺寸的情况下增大天线与调制解调卡内的其它部件之间的距离。例如,将天线绕着壳体的拐角弯曲可以增大天线与调制解调卡内的副天线之间的间隔距离和/或增大天线与调制解调卡内的电路板之间的距离。此外,当该卡被连接至计算机时,将天线绕着拐角弯曲可以增大天线与计算机之间的距离,而且提供不同的天线极化以使膝上型电脑发出的噪声的影响最小。计算机是高射频(RF)干扰源。因此,将天线绕着壳体的拐角弯曲提供了优化天线性能的机会。
图1图示了与无线通信系统14的基站12进行无线通信的计算机系统10。计算机系统10包括与计算机18通信的调制解调卡16。调制解调卡16使计算机18通过无线空中链路与无线通信系统14进行无线通信。适合的无线通信系统14的实例包括但不限于基于码分多址(CDMA)的网络。适合的计算机18包括膝上型电脑和笔记本式计算机,但是还可包括使用调制解调卡与例如游戏系统和办公室设备等无线通信系统通信的其它计算机18。适合的调制解调卡16包括但不限于具有无线调制解调性能的PC机内存卡国际联合会卡(PCMCIA卡或PC卡)、具有无线调制解调性能的Express卡、具有无线调制解调性能的小型记忆卡(Mini卡)和具有无线调制解调性能的Express Mini卡或Mini Express卡。
调制解调卡16包括连接器20,连接器20允许调制解调卡16可拆卸地连接至计算机18中的连接器22。例如,PC卡通常使用68针双排针孔型连接器,而Express卡通常使用26针beam-on-blade连接器。计算机18可包括被配置为接纳调制解调卡16的一部分的端口或插槽。通常,计算机18包括被配置为接纳调制解调卡16的一部分从而使调制解调卡16的另一部分在计算机18的外部延伸的端口或插槽。连接器22可被置于该端口或插槽内,从而调制解调卡16上的连接器20与计算机18上的连接器22连接。
计算机18包括电源24,电源24通过连接器20给调制解调卡16内的电子器件32供电。例如,调制解调卡16通常工作在大约5V或3.3V的电压下。在某些情况下,电源24在大约5V或大约3.3V的电压下给调制解调卡16供电。
电子器件32包括与电压表35通信的处理器34。处理器34可使用电压表来监控、测量和/或确定被供应至调制解调卡16的电源的电压。适合的处理器34包括但不限于通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程的逻辑设备、离散门或晶体管逻辑电路、离散硬件部件、或被设计为执行电子器件32和/或处理器34功能的任意组合。通用处理器可以是微处理器。可选地,该处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器34还可被实现为计算设备的组合,例如,DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核相结合、或任意其它这类配置。
电子器件32与主天线37通信。例如,电子器件32包括与主天线37通信的收发器36。处理器34与收发器36通信。处理器34可使用收发器36将信号无线发射至通信系统14以及从无线系统14无线接收信号。作为收发器36的一种选择,电子器件32可与接收器和发射器通信。可选地,收发器36可以是发射器,电子器件可使用天线将信号发射至通信系统14。可选地,收发器36可以是接收器,电子器件可以使用天线从通信系统14接收信号。
主天线37可被配置为在射频(RF)共振,由此主天线37可以是用于发射和/或接收RF信号的RF天线。适合的主天线37包括但不限于单极天线或偶极天线。
电子器件32任选地可包括一个或多个副天线38。电子器件可使用副天线38与所示的通信系统通信或与未示出的其它通信系统通信。副天线38的实施例包括但不限于分集天线、全球定位系统(GPS)天线、蓝
天线和WI-
天线。图1图示了包括副天线38的调制解调卡,副天线38与副收发器39通信。副收发器39与副天线38通信。处理器34与副收发器39通信。在某些情况下,处理器34使用副收发器39和副天线38将信号无线发射至通信系统14或另一通信系统,和/或从无线通信系统14或另一通信系统无线接收信号。作为副收发器39的一种选择,处理器32和副天线38可以与接收器和发射器通信。可选地,副收发器39可以是发射器,电子器件可使用该发射器和副天线38来发射信号。可选地,副收发器36可以是接收器,电子器件可使用该接收器和副天线38来接收信号。
电子器件32包括与处理器34通信的存储器40。电子器件32可将用于与通信系统14通信的数据存储在存储器40内。例如,可将最大发射功率存储在存储器40内。存储器40可以是适于读/写操作的任何存储设备或其组合。
在某些情况下,电子器件32包括与处理器34通信的计算机可读介质41。计算机可读介质41可具有由处理器34执行的一组指令。处理器34可执行这些指令以使电子器件32实现期望的功能,例如,执行由用户发起的分组数据服务的请求。尽管计算机可读介质41被显示为不同于存储器,但是计算机可读介质41可以与存储器40相同。适合的计算机可读介质38包括但不限于例如CD等的光盘、磁盘、压缩盘、磁带、RAM和ROM。
图2A至图2C图示了适于用作根据图1的上下文中公开的内容构造的调制解调卡的调制解调卡。图2A是该调制解调卡的立体图。该调制解调卡包括被连接至壳体42的天线主体44。图2B是图2A所示的调制解调卡沿图2A的线B的截面图。图2C是该调制解调卡的另一立体图。图2D是将图2C中的天线主体44从调制解调卡上去除以显示天线主体44下方的壳体42的部分的立体图。
壳体42被配置为容纳电子器件。拐角46连接壳体42的第一面和壳体42的第二面。例如,图2D示出了连接壳体42的顶面48和壳体42的侧面50的拐角46。
天线主体44包括第一部分52和第二部分54。天线主体44包括将第一部分52的表面连接至第二部分54的表面的至少一个拐角。例如,图2A至图2D图示了天线主体44包括将第一部分52的内表面连接至第二部分54的内表面56的内拐角56。此外,天线主体44包括外拐角62,外拐角62将第一部分52的外表面连接至第二部分54的外表面。天线主体44绕着壳体42的拐角46弯曲。例如,壳体42的第一部分52位于壳体42的顶面48的附近,而第二部分54位于壳体42的侧面50的附近。
图2C将天线主体44当作是透明的。图2C示出了位于天线主体44内的主天线37。主天线37的第一部分位于天线主体44的第一部分52中,主天线37的第二部分位于天线主体44的第二部分54中。由此,主天线37绕着壳体42的拐角46弯曲。例如,主天线37的第一部分位于壳体42的顶面48上,主天线37的第二部分位于壳体42的侧面50上。
图2C将天线主体44视为透明的。图2C示出了位于天线主体44内的主天线37。主天线37的第一部分位于天线主体44的第一部分52内,主天线37的第二部分位于天线主体44的第二部分54内。因而,主天线37绕壳体42的拐角46弯曲。例如,主天线37的第一部分位于壳体42的顶面48上,主天线37的第二部分位于壳体42的侧面50上。
图2C示出了在主天线37的第一部分与该天线的第二部分之间多次经过的主天线37。然而,图2C所示的天线主体44内的主天线37的配置是仅用于示例性的目的,天线主体44中的主天线37的各种其它配置也是可以的。由此,主天线37可仅单次从天线主体44的第一部分延伸到达天线主体44的第二部分。
可选地,天线主体44可被配置为相对于壳体42可移动。图2A至图2D示出了位于第一位置的天线主体44。天线主体44可被移动至一个或多个其它位置。例如,天线主体44可在铰链处被连接至壳体42。天线主体44可如图2E所示绕着铰链70转动。图2E图示了图2A的天线主体44相对于壳体42从第一位置移动至第二位置。天线主体44可如箭头A所示被移动至除了图2E所示的位置以外的位置。除了绕着铰链转动或其替代以外,天线主体可相对于壳体被平移。例如,天线主体可如图2E的箭头B所示被平移使其远离壳体。天线主体的平移允许主天线与壳体之间的距离进一步增加。
图2F图示了图2A至图2E中的调制解调卡被插入计算机端口72从而调制解调卡上的连接器(未示出)与端口内的连接器(未示出)连接。调制解调卡的一部分位于计算机的外部。此外,天线主体44位于计算机的外部。天线主体44可如图2F的箭头A所示,相对于调制解调卡的壳体42移动。天线主体44相对于壳体42的移动允许调制解调卡的用户优化主天线37相对于输入信号的位置。
当主天线37位于第一位置时,主天线37、调制解调卡中的其它电子器件、和计算机之间的距离可被优化。例如,图3A图示了调制解调卡中电子器件的通常配置。图3A是调制解调卡的透视图,其中调制解调卡的壳体42被当作是透明的,从而壳体42内的容纳物可从壳体42的外部看到。壳体42容纳在图1的上下文中公开的电子器件。全部或部分的电子器件位于电路板74上,电路板74例如是印刷电路板(PCB)或印刷线路板(PWB)。适合的电路板包括被配置为用作主天线的接地面的金属。在一个实施例中,电路板由若干不同的金属层构造,这些层中的至少一层是用作主天线的接地面的铜层。电路板上的电子器件的电路的细节未示出。连接器20和副天线38位于电路板74上。
图3B是被置于计算机端口内的图3A所示的调制解调卡的截面图。副天线38的至少一部分位于计算机的外部。图3B示出了天线主体44相对于副天线38和相对于计算机的位置。将天线主体44绕壳体42的拐角46弯曲允许优化主天线37与计算机系统的部件之间的距离。例如,天线主体44的第一部分52和天线主体44的第二部分54的尺寸可被改变,以改进主天线37与计算机系统的不同特征之间的位移。例如,如箭头A所示增加天线主体44的第二部分54的宽度,并伴随着减小天线主体44的第一部分52的宽度,将使主天线37进一步远离计算机而不需要减小主天线37的长度。然而,增加的程度可能受限于与副天线38和/或电路板74中的接地面的邻近。例如,主天线37的性能可能随着主天线37移近电路板74和/或副天线38而降低。由此,天线主体44的尺寸被选择为实现主天线37与计算机系统部件之间的期望的间隔距离。
调制解调卡的形状可被改变以进一步增大主天线37与计算机系统部件之间的距离。例如,壳体42的第一面的长度和壳体42的第二面的长度可被增加。例如,壳体42的拐角46可在图4中箭头A所指的方向上移动。如图4所示,增加第一面和第二面的长度可使天线主体44成为调制解调卡上离计算机最远的部分,并由此可增加天线主体44与计算机系统部件之间的距离。增加第一面和第二面的长度可在不增加壳体42的其它面的尺寸的情况下实现,以使由这些增加导致的调制解调卡的尺寸增加最小。因此,壳体42的第一面的外部相对于第二面的外部可以成小于90度的角。例如,图4图示了第一面的外侧相对于第二面的外侧成角θ。角θ可小于90°。例如,角θ可小于或等于89.8°或89.5°。从图4可明显看出,天线主体44的第一部分52相对于天线主体44的第二部分54可以成小于90度的角。例如,第一部分52的内侧相对于第二部分54也可以成角θ。
壳体的拐角46可以是方角或圆角。例如,图2B图示了壳体42的拐角46是方角。与之相反,图5A图示了壳体42的拐角46是圆角。天线主体44的内拐角56的形状可与壳体42的拐角46的形状互补。例如,如图5A所示,天线主体44的内拐角56可具有与壳体42的拐角46的形状匹配的圆角形状。作为一种补充或替代,天线主体44的外拐角62可以是圆角,如图5B所示。壳体42的拐角46和/或天线主体44的内拐角56、和/或天线主体的外拐角62可以是斜角。例如,壳体42的拐角46和/或天线主体44的内拐角56,和/或天线主体的外拐角62可包括一个或多个表面。作为实施例,图5C示出了壳体42的拐角46、天线主体44的内拐角56和天线主体44的外拐角62均具有多个表面。
图6A至6E图示了主天线和天线主体的适合的结构。主天线可被包括在柔性电路上。例如,主天线可以是柔性电路板(FCB)、柔性印刷电路(FPC)或柔性印刷电路板(FPCB)上的金属迹线。图6A是柔性电路76的顶视图,柔性电路76包括可用作主天线的金属迹线78。金属迹线78在焊盘80处终止。开口82延伸穿过柔性电路76,从而焊盘80位于开口82的附近和/或开口82的周围。柔性电路76可沿着如图6A所示的虚线弯曲。在一个实施例中,金属迹线78是铜迹线,柔性板是Mylar。
图6B是包括如图6A所示的柔性电路76的天线主体44的截面图。柔性电路76位于天线主体的内部,并且绕着拐角在天线主体44的内部弯曲。在某些实施例中,天线主体44由多个元件构造。例如,天线主体44可由内部元件84和外部元件86构造。
图6C示出了与天线主体44一起使用的导体87。导体87包括被连接至主体90的凸缘88。开口91延伸至导体87的主体90内部。主体90的外部被配置为延伸穿过如图6D和图6E所示的柔性电路76中的开口82。图6D是图6A所示的柔性电路76在导体87的主体90穿过开口82时的顶视图。图6E是图6D所示的柔性电路沿图6D中的虚线的截面图。金属迹线在图6E中未示出。导体87的主体90被置于开口82内,以使凸缘88接触柔性电路76上的焊盘。凸缘88可被焊接至焊盘80以实现和/或保持焊盘80与凸缘88之间的电连通。将显而易见的是,导体87可用来提供主天线与调制解调卡内的电子器件之间的电连通。由此,导体87可由导电材料构造。
图7A至图7G图示了适于与根据图6A至图6D构造的天线主体44一起使用的铰链结构。除了适于实现天线主体44相对于壳体42的平移之外,图7A至图7G所示的铰链还适于实现天线主体44相对于壳体42的转动。
图7A和图7B图示了与调制解调卡分离的天线主体44。图7A是天线主体44的侧视图。例如,图7A是天线主体44的第一部分52的侧视图,而天线主体44的第二部分54延伸进入页面中。图7B是图7A所示的天线主体44沿图7A中的箭头B的方向观察时的侧视图。由此,天线主体44的第二部分54在图7B中是可见的。第一天线支撑部92从天线主体44延伸。第二天线支撑部相对于天线主体44是固定的。开口96延伸穿过第一天线支撑部92。开口96被配置为容纳图6C至图6E的导体87的主体90的至少一部分。如下面将变得更清晰,第一天线支撑部92中的开口96可与天线主体44中的开口对齐。如下面将变得更清晰,图6D和图6E的导体87的主体90通过天线主体44的开口延伸进入第一天线支撑部92中的开口96。因此,导体的主体90可在第一天线支撑部92中的开口96被看见。
图7C是插销98的侧视图,插销98被配置为在调制解调卡中的电路板与图6C至图6E的导体87之间提供电连通。图7D是插销98沿图7C中的箭头D的方向观察的侧视图。插销98包括被连接至公共区域102的接触区域104和第二接触区域106。如下面将变得更清晰,插销98被配置为伸入第一天线容纳部92的开口96中,并且被容纳在导体的主体90中的开口91内,且接触区域104与导体87的主体90的内侧接触。例如,插销98的接触部分104被配置为容纳在图7B中清晰可见的导体的主体90中的开口91中。因为插销98被使用以在调制解调卡的部件之间提供电传导,因此插销98优选地由导电材料构造。
图7E是调制解调卡上天线主体44通常所在的部分的侧视图,当前天线主体44不在调制解调卡上。第二天线支撑部从壳体42延伸。第二天线支撑部相对于壳体42是固定的。图7F是图7E所示的第二天线支撑部沿着图7E中的箭头F的方向观察的侧视图。开口110延伸进入第二天线支撑部中。第二天线支撑部中的开口被配置为容纳第一天线支撑部92的至少一部分。
图7G是图6A至图7F的部件被组装以形成铰链的截面图,该铰链允许天线相对于壳体42转动,并且允许天线相对于壳体42平移。柔性电路76位于天线主体44的内部,导体87延伸穿过柔性电路76中的开口82。导体87从天线主体44的内部延伸进入第一天线支撑部92中的开口96中。插销98被容纳在导体87的内部,接触区域104接触导体87的内侧。插销98延伸通过第二天线支撑部中的开口110,以与位于调制解调卡的壳体42中的电路板上的触点接触。例如,插销98上的第二接触区域106可与电路板上的弹簧触点114接触。电路板上的触点114可与电路板上的电子器件电连通。由此,电路板上的电子器件与主天线之间的电连通可经过电路板上的触点、插销98和导体87。
还可从图7G中清晰可见,第一天线支撑部92被容纳在第二天线支撑部的开口110中。第一天线支撑部92可在第二天线支撑部内转动,以允许天线主体相对于壳体转动。作为一种补充或替代,第一天线支撑部92可如箭头T所示在第二天线支撑部中上下移动。第一天线支撑部92在第二天线支撑部内的上下移动使天线主体相对于壳体平移。许多技术可用来防止将第一天线支撑部拉出第二支撑部,包括天线支撑部的逐渐变细和/或凸缘的使用。例如,第一天线支撑部和第二天线支撑部可被配置有伸缩式结构。尽管铰链被显示为仅具有第一天线支撑部和第二天线支撑部,但是通过使用第一天线支撑部与第二天线支撑部之间的附加天线支撑部还可获得附加的平移距离。天线支撑部可具有伸缩式配置。
天线主体44相对于壳体42的平移和转动不会干扰主天线与电路板上的电子器件之间的电气通信。例如,插销可相对于触点114是固定的。因此,天线主体的转动引起导体87绕着插销98转动,但是不会断开插销98上的接触区域104与导体87的内部之间的电接触。此外,导体87朝向壳体42或远离壳体42的有限平移不会断开插销98的接触区域104与导体87的内部之间的电接触。因此,天线主体44相对于壳体42的平移和转动不会断开插销98上的接触区域104与导体87的内部之间的电接触。
第一天线支撑部92与天线主体44之间的连接的细节未示出,然而,可使用常规的连接技术和/或可将第一天线支撑部92与天线主体44结合在一起。此外,第二天线支撑部与壳体42之间的连接未示出,然而可使用常规的连接技术和/或可将第一天线支撑部92与壳体42结合在一起。
尽管天线主体在上文被公开为相对于壳体可移动,但是天线主体可被并入壳体中,从而天线主体相对于壳体是固定的。
根据本发明的这些教导,对本领域技术人员来说本发明的其它实施方式和修改是显而易见的。上面的描述是示例性的而不是限制性的。本发明仅由权利要求限制,权利要求包括了当与上面的说明书和附图结合时的所有这些实施方式和修改。因此,本发明的范围不是由以上的描述确定的,而是由所附的权利要求及其等同的全部范围确定的。