CN102025018A - 天线及应用该天线的无线通信装置 - Google Patents

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李展
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Abstract

本发明涉及一种天线及应用该天线的无线通信装置，该天线包括一调频天线辐射体，该调频天线辐射体依次通过匹配单元将电信号传输至芯片，该调频天线辐射体由电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成。该天线设置于无线通信装置中后，无需使用耳机便能收听调频广播节目。

Description

天线及应用该天线的无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种天线，尤其涉及一种应用于便携式无线通信装置中的天线。
背景技术
随着科技水平的提高，人们对移动电话、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等无线通信装置的要求也越来越高，在满足基本的通信功能的同时，往往同时还希望其能够具备更多的娱乐功能及其他辅助功能，如调频(Frequency Modulation，FM)收音机功能等。
收音机常用的调频广播频率大约处于76MHz～108MHz之间(例如，中国为87.5108MHz、日本为7690MHz)，为了能够接收这一频段范围内的调频信号，无线通信装置中若使用传统的杆状天线作为调频天线，则杆状天线的长度需达到0.7m～1m，才能获得较好的接收效果。该种天线不容易以较小的体积集成于无线通信装置中，故具有调频收音功能的无线通信装置常使用耳机兼作调频天线。在收听调频电台时，用户需将耳机插入耳机插孔内作为调频天线才能使用调频功能收听电台节目，且只能通过耳机而不能通过无线通信装置外放的方式收听。如果用户忘记携带耳机，便无法使用便携式电子装置收听调频广播节目。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种适于在便携式无线通信装置中接收调频信号，且使用较为方便的天线。
另外，也有必要提供一种应用上述天线的无线通信装置。
一种天线，其包括一调频天线辐射体，该调频天线辐射体由电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成。
一种无线通信装置，其包括一天线、一匹配单元及一芯片，该天线包括一调频天线辐射体，该调频天线辐射体依次通过匹配单元将电信号传输至芯片，该调频天线辐射体由电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成。
相较于现有技术，本发明的天线的调频天线辐射体由纳米材料制成，可减小天线的体积，有利于无线通信装置的小型化发展。而且，调频天线辐射体已经设置于无线通信装置中，因此，无需使用耳机便能收听调频广播节目。
附图说明
图1是本发明第一较佳实施例的天线的结构示意图；
图2是本发明第一较佳实施例的无线通信装置的模块图；
图3是本发明第二较佳实施例的天线的结构示意图；
图4是本发明第三较佳实施例的天线的结构示意图；
图5是图4所示的天线的结构的另一方向的结构示意图；
图6是图4所示的的天线的整体示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明第一较佳实施例的天线10包括一载体12及一设置于该载体12上的调频天线辐射体14。该调频天线辐射体14包括一接地端142及一馈入端144。
该载体12为平板状，其由不导电的树脂材料制成，如聚碳酸酯(PC，Polycarbonate)及丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚合物(ABS，Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)材料中的一种或其组合。该调频天线辐射体14由铺设在该载体12表面上的线状物多次曲折而形成，该线状物采用电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成。在本实施例中，该导电纳米材料为碳纳米管导电纤维或者聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物。该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5的碳纳米管、0.1-5的分散剂及100的热塑性聚合物；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4。该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中的碳纳米管的直径在20-40纳米之间，长度在200-5000纳米之间，复合物的整体直径在30-80纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为1-6∶1。该导电纳米材料通过激光直接成型(Laser Direct Structuring，LDS)等现有方法铺设于载体12的水平表面上，以方波形状往复曲折若干次而形成该调频天线辐射体14。在实际制造设计阶段，可依据收发频率要求适当调整调频天线辐射体14往复曲折的次数。该调频天线辐射体14的馈入端144连接一馈线15，用于与移动电话中的射频处理芯片电连接，接地端142悬空。
请参阅图2，本发明无线通信装置较佳实施例为一无线通信装置100，其可以为移动电话、个人数字助理等，本实施例以移动电话为例进行说明。为将该天线10应用于无线通信装置100上的功能模块图。该无线通信装置100包括一上述天线10、一匹配电路20及一芯片40。该匹配电路20用于使天线10形成良好的阻抗匹配，从而提高天线10的性能。该芯片40可为一集成的射频处理芯片。
该匹配电路20根据天线10的需要可以设置多种形式。例如，可以是电感、电容，或现有的由电感与电容构成的T型电路或Pi型电路。
安装该无线通信装置100时，将该天线10的接地端142悬空，馈入端144与匹配电路20的一端电性连接。该匹配电路20的另一端与芯片40电连接。
使用该无线通信装置100接收调频信号时，电信号从调频天线辐射体14经天线10的馈入端144传输至匹配电路20，继而通过匹配电路20进入芯片40进行处理。
请参阅图3，本发明第二较佳实施例的天线50包括一载体52及一形成于该载体52上的调频天线辐射体54。
该载体52为圆柱体，其采用塑料材料制成。为提高性能，该载体52优选采用高介电常数或高磁导率的材料制成，如陶瓷等。
该调频天线辐射体54为一线圈，由螺旋绕线的方法缠绕在该载体52上形成，该调频天线辐射体54的材料与第一较佳实施例的调频天线辐射体14所使用的材料相同。该调频天线辐射体54一端连接一馈线(图未示)，用于与移动电话中的射频处理芯片电连接，另一端悬空。
请参阅图4至图6，本发明的第三较佳实施例的天线60包括一载体62、一第一天线单元64及一第二天线单元66。
该载体62由绝缘材料制成，其包括一第一表面622及一与第一表面622平行的第二表面624。该载体62上开有一通孔626。
该第一天线单元64及第二天线单元66形成天线10的调频天线辐射体，其由电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成，该导电纳米材料与第一较佳实施例的调频天线辐射体14所使用的材料相同。该导电纳米材料通过激光直接成型等现有方法铺设于载体62，以纵向排列的方波形状往复曲折若干次而在第一表面622形成该第一天线单元64；以横向排列的方波形状往复曲折若干次而在第二表面624形成该第二天线单元66。在实际制造设计阶段，可依据收发频率要求适当调整第一天线单元64及第二天线单元66往复曲折的次数。该第一天线单元64的一端悬空，另一端通过通孔626与第二天线单元66的一端连接。该第二天线单元66的另一端与一馈线(图未示)相连接，用于与移动电话中的射频处理芯片电连接。
该第三较佳实施例的天线60采用双层的方式布置，提高了空间利用率，有利于进一步减小无线通信装置100的尺寸。
可以理解，本发明第一实施例中调频天线辐射体14的形状不仅限于方波形状，也可是锯齿形、正弦曲线形等。
可以理解，本发明的第二实施例的载体52可以省略。
本发明的无线通信装置的调频天线辐射体采用纳米材料制成，减小了体积，可以在有限的空间内布置足够长度，从而使该无线通信装置不必使用耳机线作为外接天线，从而方便了使用。
另外，本领域技术人员还可在本发明权利要求公开的范围和精神内做其他形式和细节上的各种修改、添加和替换。当然，这些依据本发明精神所做的各种修改、添加和替换等变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种天线，其包括一调频天线辐射体，其特征在于：该调频天线辐射体由电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成。
2.如权利要求1所述的天线，其特征在于：该导电纳米材料为碳纳米管导电纤维或者聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物。
3.如权利要求2所述的天线，其特征在于：该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5的碳纳米管、0.1-5的分散剂及100的热塑性聚合物；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4。
4.如权利要求2所述的天线，其特征在于：该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中的碳纳米管的直径在20-40纳米之间，长度在200-5000纳米之间，复合物的整体直径在30-80纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为1-6∶1。
5.如权利要求1所述的天线，其特征在于：该天线包括一载体、一第一天线单元及一第二天线单元，该第一天线单元分布于载体的一表面上，该第二天线单元分布于载体的另一表面上；该载体上开有通孔，该第一天线单元与第二天线单元通过所述通孔电性连接。
6.如权利要求1所述的天线，其特征在于：该天线包括一载体，该调频天线辐射体以方波形状往复曲折形成于载体上，或者以螺旋绕线的方法形成于载体上。
7.一种无线通信装置，其包括一天线，该天线包括一调频天线辐射体，其特征在于：该无线通信装置进一步包括一匹配单元及一芯片，该调频天线辐射体依次通过匹配单元将电信号传输至芯片，该调频天线辐射体由电导率大于或等于5.8×107S/m的导电纳米材料制成。
8.如权利要求7所述的无线通信装置，其特征在于：该导电纳米材料为碳纳米管导电纤维或者聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物。
9.如权利要求8所述的无线通信装置，其特征在于：该碳纳米管导电纤维包括质量比为0.1-5的碳纳米管、0.1-5的分散剂及100的热塑性聚合物；该分散剂为烷基苯磺酸盐CH3(CH2)nC6H4SO3X或烷基硫酸盐CH3(CH2)NSO4X中的至少一种，其中n＝0-5，X＝Li，Na，Mg，Ca，NH4。
10.如权利要求8所述的无线通信装置，其特征在于：该聚-3，4-亚乙二氧基噻吩/多壁碳纳米管复合物中的碳纳米管的直径在20-40纳米之间，长度在200-5000纳米之间，复合物的整体直径在30-80纳米之间，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩均匀地覆盖在碳纳米管表面，导电高分子聚-3，4-亚乙二氧基噻吩单体与多壁碳纳米管的质量比为1-6∶1。
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