CN102136084A - 通用串行总线型无线数据卡 - Google Patents

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CN102136084A CN2011100068123A CN201110006812A CN102136084A CN 102136084 A CN102136084 A CN 102136084A CN 2011100068123 A CN2011100068123 A CN 2011100068123A CN 201110006812 A CN201110006812 A CN 201110006812A CN 102136084 A CN102136084 A CN 102136084A
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Abstract

本发明涉及通用串行总线(USB)型无线数据卡，其用于多输入多输出(MIMO)环境中的无线通信。所述USB型无线数据卡包括卡主体。USB连接器被安装在卡主体的第一端，并且可以与电子设备的USB端口连接。天线部包括第一天线和第二天线，它们可相对于卡主体旋转以与电子设备隔开。

Description

通用串行总线型无线数据卡
技术领域
下面的描述涉及无线数据卡，更具体而言，涉及用于无线通信的通用串行总线(USB)型无线数据卡。
背景技术
本申请要求2010年1月27日提交的韩国专利申请No.10-2010-0007537的优先权和权益，此处以引证的方式并入其公开内容。
通常，调制解调器被用于无线网络，调制解调器是用于将声音信号或数字信号调制成射频(RF)带信号并发送以及接收信号并将其解调的设备。设置了这种调制解调器的无线数据通信设备被称作无线数据卡。
无线数据卡使得移动电话能够经由码分多址(CDMA)或宽带CDMA(WCDMA)移动通信网络接入互联网。因此，无线数据卡使得用户能够在任何能使用移动电话的地方接入互联网。
无线数据卡根据接口的类型可以分成USB型卡、扩展卡、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)卡、或者迷你外围设备互联(MiniPCI)卡。最初开发的无线数据卡的类型是PCMCIA卡。但是，PCMCIA卡尺寸大，这导致将卡插入笔记本计算机的槽中以及携带卡的时候不方便。近来，随着笔记本计算机变小且重量变轻，USB型无线数据卡被广泛使用。USB型无线数据卡可以插入USB端口，并且尺寸小重量轻。
同时，为了提高无线通信的容量，采用了多输入多输出(MIMO)技术。MIMO技术是在基站和终端中使用了多根天线的技术，并且可以按照天线数量的比例来提高容量。在该MIMO环境中，无线数据卡还包括多根天线以实现无线数据通信。
例如，如图1所示，常规的无线数据卡10包括第一天线12、第二天线13以及USB连接器11。第一天线12被设置成比第二天线13更接近USB连接器11。USB连接器11连接到笔记本计算机1的USB端口2。因此，在无线数据卡10被安装在笔记本计算机1中的状态下，与笔记本计算机1相邻的第一天线12的辐射效率小于第二天线13的辐射效率。尽管第一天线12可以设置在第二天线13附近，但是随着第一天线12逐渐靠近第二天线13，隔离度可能减小。这可能导致无线数据卡10的性能下降。
发明内容
本发明的示例性实施方式提供了一种USB型无线数据卡，其能够提高天线效率，提高隔离以改善衰落现象，并提高阴影区域的性能。
本发明的附加特征将在下面的描述中描述，其一部分通过描述将变得明显，或可以通过本发明的实践来了解。
示例性的实施方式提供了一种USB型无线数据卡，该USB型无线数据卡包括：卡主体；USB连接器，其设置在所述卡主体的第一端；以及天线部，其包括第一天线和第二天线，所述天线部与所述卡主体可旋转地连接。
应了解的是，上面的一般描述和下面的详细描述是示例性和说明性的，其旨在提供对所要保护的发明的进一步解释。本领域的技术人员根据下面的详细描述将清楚其它特征，该详细描述结合附图公开了本发明的示例性实施方式。
附图说明
附图被包括在本说明书中以提供对本发明的进一步理解，并结合到本说明书中且构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是常规无线数据卡的例子的立体图。
图2是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。
图3是根据本发明的一个示例性实施方式的图2的卡的立体图。
图4是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。
图5是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。
图6是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。
图7是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。
图8是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。
图9是示出了图1所示的常规无线数据卡的第一天线和第二天线的返回损耗和隔离值的图。
图10是示出了当将第一天线和第二天线从卡主体旋转90度时，根据本发明的一个示例性实施方式的无线数据卡的第一天线和第二天线的返回损耗和隔离值的图。
在整个附图和详细描述中，除非另外说明，否则相同的附图标号将被理解为指代相同的元件、特征以及结构。为了清楚、示例以及方便，这些元件的相对尺寸以及描述可以夸大。
具体实施方式
以下参考附图更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，可以以各种不同的形式来实施本发明，而不应该将其理解为限于此处阐释的实施方式。相反，提供这些示例性实施方式使得本公开详尽，并且向本领域技术人员全面传达本发明的范围。在附图中，为了清楚，层以及区域的尺寸和相对尺寸可以夸大。
应了解的是，当一个元件(诸如，层、膜、区域或者基板)被称作“连接至”或者“设置在”另一个元件的区域中或者区域上时，其可以直接连接或者直接设置在另一个元件的区域中或者区域上，或者也可以存在居间元件。反之，当一个元件被称作“直接连接至”或者“直接设置在”另一个元件的区域中或者区域上时，不存在居间元件。
图2是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。图3是根据本发明的一个示例性实施方式的图2的卡的立体图，其中，天线部相对于卡主体旋转。
参照图2和图3，USB型无线数据卡100包括卡主体110、USB连接器120、以及天线部130。卡主体110包括包含用于通常控制无线数据卡100的控制电路的印刷电路板(未示出)等。
USB连接器120设置在卡主体110的第一端，并且与卡主体110中的印刷电路板电连接。USB连接器120可以与例如笔记本计算机的USB端口连接或者与其分离。在USB连接器120与笔记本计算机连接的状态下，USB连接器120可以在卡主体110与笔记本计算机之间传送电信号。
天线部130包括第一天线131和第二天线132。第一天线131和第二天线132使得能够在MIMO环境中进行无线通信。天线部130的第一天线131和第二天线132相对于卡主体110可旋转，以增加其间的相对距离，并且与笔记本计算机间隔开。
例如，天线部130可包括与卡主体110的表面连接的天线安装部133。天线安装部133可旋转地与卡主体110连接，并且可以通过铰链连接。此外，天线安装部133可以在天线安装部133的中部和/或卡主体110的中部与卡主体110连接。此外，第一天线131和第二天线132分别设置在与天线安装部133的相对端部相邻的部位。
此外，天线安装部133可以旋转为与卡主体110对齐，如图2所示，即，天线安装部133和卡主体110的至少一部分形状类似，使得天线安装部133可以旋转为与卡主体110的至少一部分对齐。此外，如图3所示，天线安装部133可以从卡主体110旋转90度，旋转为与卡主体110交叉。
如果当天线部130被旋转为与卡主体110对齐时第一天线131比第二天线132更靠近笔记本计算机，则第一天线131可以随着天线安装部133被旋转90度(即，旋转为与卡主体110交叉)而与笔记本计算机隔开。
此外，随着天线部130被旋转，第一天线131和第二天线132也被旋转，同时保持第一天线131与第二天线132之间的距离。因此，第二天线132可以与第一天线131隔离。
USB连接器120可以经由铰链与卡主体110连接以在USB连接器120被收纳在连接器收纳槽111中的状态与USB连接器120从卡主体110伸出的状态之间移动。此外，USB连接器120可以由弹性部件(未示出)弹性地支撑以在从连接器收纳槽111突出的方向上接收弹力。
在USB连接器120被收纳在连接器收纳槽111中的状态下，USB连接器120可以部分被天线安装部133覆盖。此外，当用户从与卡主体110对齐开始旋转天线安装部133时，USB连接器120可以自动或手动旋转而从卡主体110向USB端伸出。
图4是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。如图4所示，USB型无线数据卡405的天线安装部433可以具有伸出的结构以在USB连接器120被收纳在连接器收纳槽111中的状态下覆盖整个USB连接器120。
同时，无线数据卡405可以被配置为，在不用按压单独的电源按钮的情况下，如果天线安装部433从卡主体410旋转90度(即，与卡主体410交叉)，则无线数据卡405开启，如果天线安装部433被转动进入卡主体410(即，与卡主体410对齐)，则无线数据卡405关闭。
为了根据天线安装部433的位置来执行无线数据卡405的开启/关闭操作，可以在卡主体410与天线安装部433之间设置位置传感器(未示出)，以检测天线安装部433的位置，并将该位置输出至卡主体410的控制电路。此外，上述的无线数据卡405的开启/关闭操作可以应用于任何的示例性实施方式。
图5是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。参照图5，在无线数据卡200中，USB连接器220被安装为相对于卡主体510的表面呈90度的角度。这里，USB连接器220可以经由铰链与卡主体510连接以在USB连接器220被收纳在连接器收纳槽111中的状态与USB连接器220从卡主体510伸出的状态之间移动。
此外，天线安装部233可以连接至卡主体510的与USB连接器220伸出的卡主体510的表面相对的表面。因此，在天线安装部233从卡主体510旋转90度的状态下，第一天线131和第二天线132可以设置为远离USB连接器220所连接的USB端口。
图6是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图，其中，第一天线和第二天线可折叠地连接至天线安装部。如图6所示，第一天线131和第二天线132可以与USB型无线数据卡600的天线安装部633连接或者设置在USB型无线数据卡600的天线安装部633中，使得第一天线131和第二天线132可以展开或者折叠以增加它们之间的距离。在第一天线131和第二天线132被折叠至天线安装部633的状态下，当第一天线131和第二天线132从天线安装部633展开时，可以增加它们之间的距离。尽管图6仅示出了第一天线131和第二天线132被打开到大约90度，但并不限于此，第一天线131和第二天线132可以被打开至大于或小于90度的角度，例如，第一天线131和第二天线132可以被打开至大约0度至大约180度之间的角度。作为另一个示例，第一天线131和第二天线132可以从折叠位置打开超过180度，诸如270度。
尽管第一天线131和第二天线132被示出为能够根据其相对于天线安装部633的旋转而折叠或展开的结构，但是第一天线131和第二天线132还可以具有能够根据其相对于天线安装部633的滑动运动而折叠或展开的结构。此外，第一天线131和第二天线132可以从天线安装部633展开的结构可以应用于上述无线数据卡600中。
图7是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。参照图7，在无线数据卡300中，天线部330包括第一天线安装部333a和第二天线安装部333b。第一天线安装部333a具有与卡主体710的第一表面连接的第一端、以及安装有第一天线131的第二端。第二天线安装部333b具有与卡主体710的第二表面连接的第一端、以及安装有第二天线132的第二端。第一天线安装部333a和第二天线安装部333b各自的第一端可以经由共同的铰链或者分立的铰链与卡主体710相应的第一表面和第二表面连接。
第一天线安装部333a和第二天线安装部333b可以旋转为与卡主体710对齐，并且可以在相反方向上展开或者旋转90度，使得第一天线131和第二天线132彼此离开。尽管第一天线安装部333a和第二天线安装部333b可以在卡主体710的相对表面处不对称地与卡主体710铰接，但是第一天线安装部333a和第二天线安装部333b不限于此，它们可以对称地与卡主体710铰接。此外，如图5所示，第一天线131和第二天线132可以沿着它们之间的距离增加的方向从它们被折叠至第一天线安装部333a和第二天线安装部333b的状态展开。此外，当如上所述第一天线安装部333a被旋转为与卡主体710对齐时，USB连接器120可以被第一天线安装部333a至少部分地覆盖。
图8是根据本发明的一个示例性实施方式的USB型无线数据卡的立体图。参照图8，在无线数据卡400中，天线部430的第一天线安装部433a和第二天线安装部433b在它们的第一端处对称地与卡主体810铰接。此外，天线部430还包括与第一天线安装部433a和第二天线安装部433b的第二端连接的连接部434，该第二端与第一天线安装部433a和第二天线安装部433b的第一端相对。
当第一天线安装部433a和第二天线安装部433b从卡主体810旋转时，第一天线安装部433a和第二天线安装部433b可以通过连接部434在同一方向上旋转。连接部434的两端可以分别与第一天线安装部433a的自由端以及第二天线安装部433b的自由端连接，即，第一天线安装部433a和第二天线安装部433b的第二端。此外，设置连接部434，使得卡主体810可以进入第一天线安装部433a和第二天线安装部433b之间。因此，第一天线安装部433a和第二天线安装部433b可以折叠至卡主体810，并且可以从卡主体810旋转90度。当第一天线安装部433a和第二天线安装部433b从卡主体810旋转90度时，第一天线131和第二天线132与笔记本计算机隔开同时彼此也隔开。虽然图8示出了第一天线安装部433a和第二天线安装部433b从卡主体810旋转了大约90度，但本发明的方面不限于此，第一天线安装部433a和第二天线安装部433b可以旋转大于或小于90度，例如，第一天线安装部433a和第二天线安装部433b可以从卡主体810旋转180度。
图9和图10是用于解释与常规的无线数据卡相比，示例性实施方式的无线数据卡的辐射效率和隔离特性的图。这里，图9是示出了图1所示的常规数据卡的第一天线和第二天线的返回损耗和隔离值的图，而图10是示出了当将第一天线和第二天线从卡主体旋转90度(如图3所示)时，根据本发明的一个示例性实施方式的无线数据卡的第一天线和第二天线的返回损耗和隔离值的图。
返回损耗是指由反射波从天线朝着入口端返回的功率而导致的损耗。也就是说，随着返回损耗的减小，天线的辐射效率增加。此外，隔离值是指示出了第一天线和第二天线彼此相互影响的水平的特性值。也就是说，随着隔离值的减小，第一天线与第二天线之间的影响也减小。
如图9和图10所示，图10中处于低频区域和高频区域中的第一天线和第二天线的返回损耗A和B的最低值小于图9的最低值。具体而言，比第二天线更靠近USB连接器的第一天线的返回损耗A的最低值在高频区域处较低。因此，应了解的是，与常规技术相比，根据本发明的示例性实施方式的第一天线和第二天线的辐射效率提高。
此外，在低频区域和高频区域两者，图10中的隔离值的最高值低于图9的最高值。具体而言，低频区域中的隔离值C的最高值更低。因此，应了解的是，与常规技术相比，根据本发明的示例性实施方式的第一天线和第二天线之间的隔离度提高。
本申请公开涉及律师案号为P3994US00的美国申请的公开，并要求2010年1月29日提交的韩国专利申请No.10-2010-0008804的优先权和权益，此处以引证的方式并入其全部内容。
对于本领域技术人员而言很明显，在不偏离本发明的精神或范围的条件下，可以对本发明做出各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖落入由所附权利要求及其等同物的范围内的本发明的各种修改和变型。

Claims (16)

1.一种通用串行总线USB型无线数据卡，该USB型无线数据卡包括：
卡主体；
USB连接器，其设置在所述卡主体的第一端；以及
天线部，其包括第一天线和第二天线，所述天线部与所述卡主体可旋转地连接。
2.根据权利要求1所述的USB型无线数据卡，其中，所述天线部还包括：
天线安装部，其包括与所述卡主体的第一表面连接的第一铰链，所述第一天线和所述第二天线设置在所述天线安装部中。
3.根据权利要求2所述的USB型无线数据卡，其中，所述第一天线和所述第二天线设置在所述天线安装部的相对端部。
4.根据权利要求3所述的USB型无线数据卡，其中，所述第一铰链设置在所述第一天线与所述第二天线之间。
5.根据权利要求2所述的USB型无线数据卡，其中，所述USB连接器通过第二铰链连接至所述卡主体，并且所述卡主体包括所述USB连接器可转动进入的收纳槽。
6.根据权利要求5所述的USB型无线数据卡，其中，如果所述USB连接器转动进入所述收纳槽，则所述天线部覆盖所述USB连接器的至少一部分。
7.根据权利要求5所述的USB型无线数据卡，其中，如果所述USB连接器转动进入所述收纳槽，则所述天线部覆盖所述USB连接器。
8.根据权利要求2所述的USB型无线数据卡，其中，所述第一天线和所述第二天线能够从所述天线安装部展开以增加所述第一天线和所述第二天线之间的距离。
9.根据权利要求1所述的USB型无线数据卡，其中，所述天线部包括：
第一天线安装部，其包括通过第一铰链与所述卡主体的第一表面连接的第一端以及其中设置有所述第一天线的第二端；以及
第二天线安装部，其包括通过第二铰链与所述卡主体的第二表面连接的第一端以及其中设置有所述第二天线的第二端。
10.根据权利要求9所述的USB型无线数据卡，其中，所述第一天线安装部和所述第二天线安装部分别通过所述第一铰链和所述第二铰链对称地铰接至所述卡主体，并且
所述天线部还包括连接部，所述连接部用于将所述第一天线安装部的第二端与所述第二天线安装部的第二端连接，使得所述卡主体能够在所述第一天线安装部与所述第二天线安装部之间旋转。
11.根据权利要求9所述的USB型无线数据卡，其中，所述第一天线安装部与第二天线安装部分别通过所述第一铰链和所述第二铰链不对称地铰接至所述卡主体。
12.根据权利要求9所述的USB型无线数据卡，其中，所述第一天线和所述第二天线能够从所述天线安装部展开以增加所述第一天线和所述第二天线之间的距离。
13.根据权利要求1所述的USB型无线数据卡，其中，如果所述天线部相对于所述卡主体旋转而与所述卡主体交叉，则所述数据卡被开启，如果所述天线部相对于所述卡主体旋转而与所述卡主体对齐，则所述数据卡被关闭。
14.根据权利要求9所述的USB型无线数据卡，其中，所述USB连接器通过第二铰链连接至所述卡主体，并且所述卡主体包括所述USB连接器可转动进入的收纳槽。
15.根据权利要求14所述的USB型无线数据卡，其中，如果所述USB连接器转动进入所述收纳槽，则所述第一天线安装部和所述第二天线安装部中的至少一方覆盖所述USB连接器的至少一部分。
16.根据权利要求14所述的USB型无线数据卡，其中，如果所述USB连接器转动进入所述收纳槽，则所述第一天线安装部和所述第二天线安装部中的每一方覆盖所述USB连接器。
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