CN102959931A - 移动无线设备 - Google Patents

Abstract

提供的是一种移动无线设备，其中在采用双轴旋转结构的该可折叠移动无线设备中不需要用于使接地线与接地直接连接以提高天线性能的结构。使用由于第二铰链（21）的圆柱形部分（21a）与信号电缆（30）之间的寄生电容而导致的电容耦合，并且通过将导电元件（40）与第二铰链（21）连接，导电元件具有至第二电路板（14）的接地的高频连接。由此，导电元件（40）用作接地线，能够实现高效宽带天线。而且，不需要将导电元件（40）与接地直接连接的结构，因此通过提供导电元件（40），能够将成本增加保持得最小。

Description

移动无线设备

技术领域

本发明一般地涉及诸如移动电话的移动无线设备，并且更具体地，涉及具有双轴旋转结构的可折叠的移动无线设备。

背景技术

近来，在诸如移动电话的移动无线设备中，在使用或者设计能力方面提出了各种不同结构。其中，采用双轴旋转结构（也称为“回转结构”）以在待机时处于“常关状态”、在打电话时处于“打开状态”、并且在接收移动地面数字广播时处于关闭以允许看到屏幕的“观看器关闭状态”的设备是公知的。

图8示出了根据现有技术的其中采用双轴旋转结构的可折叠移动无线设备100的外观的立体图。在该附图中，图8的（a）示出了常关状态，图8的（b）示出了打开状态，并且图8的（c）示出了观看器关闭状态。如图8的（b）所示，移动无线设备100包括三个壳体（即，第一壳体101、第二壳体102、以及第三壳体103）。第一铰链（未示出）设置在第一壳体101与第三壳体103之间的连接部分上，并且第二铰链（未示出）设置在第二壳体102与第三壳体103之间的连接部分上。第一壳体101和第二壳体102经由第一铰链被可自由打开和关闭地彼此连接，并且第二壳体102和第三壳体103经由第二铰链被可自由枢转地彼此连接。

在如上所述的移动无线设备中，在设计能力方面需要内部或者小型化天线，并且因为天线需要与国内和外国的各种频率相对应，所以还需要宽带天线。在设计内部天线时，重要的是确保在打开状态（图8的（b）所示的状态）和关闭状态（常关状态以及观看器关闭状态）中的高天线性能。作为用于确保关闭状态中的高天线性能的一种方法，提出了一种设置接地线的方法（参见专利文献1和2）。

然而，在如上所述的移动无线设备中，当第一铰链用作天线设备或者天线设备布置在第一铰链附近并且处于打开状态的壳体长度与一个频率波长（例如，1.5GHz的工作频率）相对应时，处于关闭状态的第一壳体101和第三壳体103中的电流在相反方向上流动（即，负相电流），从而天线性能劣化。

例如，针对根据现有技术的其中未采用双轴旋转结构的典型可折叠的移动无线设备描述了这样的问题。图9是示出根据现有技术的其中未采用双轴旋转结构的典型可折叠移动无线设备的关闭状态中的第一壳体201和第二壳体202的每一个中的电流的流动方向的视图。而且，该附图中所示的移动无线设备不具有接地线。第一壳体201与移动无线设备100的第一壳体101相对应，并且第二壳体202与移动无线设备100的第三壳体103相对应。在图9中，如箭头A所示，第一壳体201中的电流从第一壳体201的顶端流动到底端。在第二壳体202中，如箭头B所示，电流从第二壳体202的底端流动到顶端。在第一壳体201中流动的电流和在第二壳体202中流动的电流在相反方向上以彼此抵消。结果，天线性能劣化。

另一方面，图10是示出当设置了接地线300时图9的移动无线设备的关闭状态中的第一壳体201和第二壳体202的每一个中的电流的流动方向的视图。在该附图中，如箭头C所示，电流在接地线300中流动。虽然在第一壳体201中流动的电流和在第二壳体202中流动的电流在相反方向上以彼此抵消，但是接地电流在接地线300中流动，使得改变在第一壳体201中流动的电流与在第二壳体202中流动的电流之间的分布，从而减少了抵消电流。结果，提高了天线性能。

引用列表

专利文献

[专利文献1]WO2006/112160

[专利文献2]WO2007/004499

发明内容

本发明要解决的问题

然而，虽然可以通过提供接地线来提高关闭状态下的天线性能，但是需要用于将接地线直接连接到与其相邻的接地的元件，并且还允许设置该元件的壳体内部结构，从而导致了部件数目和成本增加的问题。另外，当需要用于提供防水或防尘功能的密封结构时，很难实现用于将接地线直接连接到与其相邻的接地的结构。否则，存在需要诸如封装的元件来实现密封结构等的问题。

因此，本发明考虑了上述问题，并且本发明的目的在于提供一种采用双轴旋转结构的可折叠移动无线设备，在该可折叠移动无线设备中不需要使接地线直接连接到接地以提高天线性能的结构。

解决问题的手段

根据本发明的移动无线设备包括：第一壳体；第二壳体；第一铰链，该第一铰链配置成将第一壳体与第二壳体可自由打开和关闭地连接；第三壳体；第二铰链，该第二铰链被配置成将第二壳体与第三壳体自由枢转地连接；第一电路板，该第一电路板被设置在第一壳体中；第二电路板，该第二电路板被设置在第二壳体中；信号电缆，该信号电缆被配置成将第一电路板与第二电路板电连接并且被适配以插入到第二铰链的圆柱形部分中；以及导电元件，该导电元件被设置在第二壳体中。导电元件的一端被连接至第二铰链，并且第二铰链的圆柱形部分被电容耦合至信号电缆。

根据该配置，利用由于在第二铰链的圆柱形部分与信号电缆之间的寄生电容而导致的电容耦合，导电元件被连接到第二铰链，使得导电元件高频连接至第二电路板的接地。结果，导电元件可以用作接地线，从而实现高效和宽带天线性能。而且，不需要用于将导电元件直接连接至接地的结构，并且因而能够将由于提供导电元件所引起的成本增大限制得很低。

在上述配置中，导电元件具有与工作频率的波长的大约四分之一相对应的电气长度。

在以上配置中，导电元件的一端经由电抗元件被连接至第二铰链。

根据该配置，在作为接地线的导电元件与第二铰链之间设置了电抗元件，使得能够减小导电元件的长度，从而实现其小型化。另外，能够容易地调节导电元件的共振频率。

在以上配置中，从前面观察，导电元件被布置在不与信号电缆重叠的位置处。具体地，当从前面观察时，除接触部之外，导电元件被布置在不与诸如信号电缆或者第二铰链的金属部件重叠的位置处。

根据该配置，导电元件被与金属部件间隔开，从而保持了高效和宽带天线性能。

在以上配置中，导电元件被设置为使得第二铰链的臂具有与工作频率的波长的大约四分之一相对应的长度。

根据该配置，第二铰链的臂能够被用作导电元件，并且因而能够减少部件的数目和成本。

本发明的有益效果

根据本发明，可以不提供不必要的部件的情况下，实现采用双轴旋转结构的可折叠移动无线设备的天线性能的提高。

附图说明

图1的（a）和（b）是示出根据本发明的实施例1的移动无线设备的外观的立体图。

图2是示出图1的移动无线设备中的第二壳体与第三壳体之间的连接部分的配置的视图。

图3是示出图1的移动无线设备的第一壳体和第三壳体的每一个中的电流的流动方向的视图。

图4是示出根据图1的移动无线设备中的第二铰链的圆柱形部分的内径与信号电缆的直径之间的差的寄生电容的电容值的变化的说明性视图。

图5是示出根据本发明的实施例2的移动无线设备中的第二壳体与第三壳体之间的连接部分的配置的视图。

图6是示出根据本发明的实施例3的移动无线设备中的第二壳体与第三壳体之间的连接部分的配置的视图。

图7是示出图1、图5和图6的每一个的移动无线设备中的第一铰链用作天线设备的结构的视图。

图8的（a）至（c）是示出根据现有技术的其中采用双轴旋转结构的可折叠的移动无线设备的外观的立体图。

图9是示出根据现有技术的其中未采用双轴旋转结构的典型可折叠的移动无线设备的关闭状态中的第一壳体和第二壳体的每一个中的电流的流动方向的视图。

图10是示出当提供接地线时图9的移动无线设备的关闭状态中的第一壳体和第二壳体的每一个中的电流的流动方向的视图。

具体实施方式

现在参考附图来详细描述用于实现本发明的优选实施例。

<实施例1>

图1的（a）和（b）是示出根据本发明的实施例1的移动无线设备的外观的立体图。在该附图中，本实施例的移动无线设备1是采用双轴旋转结构的可折叠移动无线设备并且具有包括第一壳体10、第二壳体11、以及第三壳体13的三个壳体，第一壳体10和第二壳体11经由第一铰链20被可自由打开和关闭地彼此连接，并且第二壳体11和第三壳体12经由第二铰链（即，双轴旋转铰链）21被自由枢转地彼此连接。第一铰链20设置在第一壳体10与第二壳体11之间，并且第二铰链21设置在第二壳体11与第三壳体12之间。第三壳体12设置有液晶显示器15。而且，天线设备（未示出）布置在第一壳体10中。

而且，第一电路板13设置在第一壳体10中，并且第二电路板14设置在第三壳体12中。第一电路板13和第二电路板14经由信号电缆30彼此连接。细线同轴电缆用作信号电缆30。细线同轴电缆是通过将多个细线排列成圆柱形形状并且然后覆盖有外部导体来形成的。

图2是示出本实施例的移动无线设备1中的第二壳体11与第三壳体12之间的连接部分的配置的视图。在图2中，连接器31连接到信号电缆30的一端，并且连接器31连接到安装在第二电路板14上的连接器32连接。另一相同连接器21（未示出）还连接到信号电缆30的另一端，并且连接器31连接到安装在第一壳体10中的第一电路板13上的连接器32（未示出）连接。

第二铰链21包括具有通孔圆柱形部分21a，该通孔穿透以允许信号电缆30延伸通过该通孔。在连接器31连接到其至少一端连接之前，使信号电缆30插入并且通过第二铰链21的圆柱形部分21a。导电元件40连接到第二铰链21的臂部分21b以用作接地线。导电元件40由在由玻璃环氧树脂制成的基板40a上形成的铜箔图案40b以及使铜箔图案40b连接到第二铰链21所提供的接触部40c构成。同时，导电元件40不限于玻璃环氧树脂，而可以由导电金属片、柔性印制电路板等形成。

当从前面看时，除接触部40c之外，导电元件40被布置在不与诸如信号电缆30或第二铰链21的金属部件重叠的位置。理由是当将导电元件40布置成与信号电缆30或第二铰链21相邻时天线性能劣化。为了避免天线性能劣化，保持在导电元件40与信号电缆30之间恒定间隔。同时，通过使附连到臂部分21b的连接元件与接触部40c连接来获得导电元件40与第二铰链21的连接。

将导电元件40的电气长度设置为与工作频率的波长的大约四分之一相对应，其中壳体长度（即，如图1的（a）所示打开状态中的整个长度）L近似等于一个波长。同时，第一壳体10的长度L1和第二壳体11的长度L2彼此几乎相等

通过由于第二铰链21的圆柱形部分21a与信号电缆30之间的寄生电容而导致的电容耦合，经由信号电缆30将导电元件40连接到第二电路板14的接地。换句话说，使用由于第二铰链21的圆柱形部分21a与信号电缆30之间的寄生电容而导致的电容耦合，导电元件40与第二电路板14的接地高频连接。通过使用由于第二铰链21的圆柱形部分21a与信号电缆30之间的寄生电容而导致的电容耦合，不需要使导电元件40直接连接到接地的壳体结构的元件，并且因而能够减少部件数目和成本。很容易构造用于提供防水或防尘功能的密封结构。参考图2来描述该理由。如果不采用本发明，则臂部分21b必须首先通过导电连接元件来与接触部40c连接，并且然后第二铰链21必须通过导电连接元件等来与第三壳体12中的接地连接以使导电元件40与接地直接连接。然而，当通过这样的配置在第三壳体12内部实现用于提供防水功能的密封结构时，另外需要封装元件等来实现用于将非防水区域中的第二铰链21与防水区域中的接地连接的连接元件中的密封结构。换句话说，通过采用本发明，不需要用于使第二铰链21与第三壳体12之内的接地直接连接的元件并且也不需要封装等。由于先前原因，可以根据本发明容易地构造用于提供防水或防尘功能的密封结构。

图3是示出当提供导电元件40时关闭状态中的第一壳体10和第三壳体12的每一个中的电流的流动方向的视图。在该附图中，如箭头A所示的第一壳体10中的电流从第一壳体10的顶端流动到底端，而如箭头B所示的第三壳体12中的电流从第三壳体12的底端流动到顶端。而且，对于第三壳体12，如箭头C所示的电流在导电元件40中流动。在第一壳体10中流动的电流和在第三壳体12中流动的电流在相反方向上彼此抵消，但是由于在导电元件40中流动的电流而导致与不提供导电元件40的情况相比，可以提高天线性能。

在第二铰链21的圆柱形部分21a与信号电缆30之间的寄生电容的电容值根据第二铰链21的圆柱形部分21a的内径与信号电缆30的直径之间的差而变化。重要的是设计为使得电容值尽可能的高，因为电容值越高，电容耦合越强。图4是示出根据第二铰链21的圆柱形部分21a的内径与信号电缆30的直径之间的差的寄生电容的电容值的变化的说明性视图。在该附图中，当信号电缆30的直径是2.0mm时，第二铰链21的圆柱形部分21a的内径是2.5mm，并且圆柱形部分21a的长度是7.85mm，电容值是1.75pF。而且，如果第二铰链21的圆柱形部分21a的内径是3.1mm，那么电容值是0.82pF。第二铰链21的圆柱形部分21a的内径与信号电缆30的直径之间的差越小，电容值越高。当第二铰链21的圆柱形部分21a的内径是2.5mm时差是0.25mm，而当内径是3.1mm时差是0.55mm。

如上所述，根据本发明的移动无线设备1，使用由于第二铰链21的圆柱形部分21a与信号电缆30之间的寄生电容而导致的电容耦合来将导电元件40连接到第二铰链21，使得导电元件40与第二电路板14的接地高频连接。结果，导电元件40可以用作接地线，从而实现高效和宽带天线性能。而且，不需要用于将导电元件40与接地直接连接的结构，并且因而通过提供导电元件40而导致的成本增加可以被限制得很低并且可以减少部件的数目。而且，可以容易地构造用于提供防水或防尘功能的密封结构。

<实施例2>

图5是示出了根据本发明的实施例2的移动无线设备中的第二壳体与第三壳体之间的连接部分的配置的视图。如先前实施例1的移动无线设备1，根据本实施例的移动无线设备2采用双轴旋转结构。在图5中，用相同的附图标记来指示与图1的（a）、图1的（b）和图2相同的组件。在本实施例的移动无线设备2中，在第一壳体10中还布置了未示出的天线设备。

本实施例的移动无线设备2包括具有电抗元件50的导电元件40A。导电元件40A具有经由电抗元件50连接到第二铰链21的臂部分21b的一端。因为导电元件40A具有电抗元件50，因此导电元件40A的整个长度比根据先前实施例1的移动无线设备1的导电元件40更短，从而实现其小型化。另外，可以通过改变电抗元件50的来容易地调节导电元件40A的共振频率。

<实施例3>

图6是示出根据本发明的实施例3的移动无线设备中的第二壳体与第三壳体之间的连接部分的配置的视图。如先前实施例1的移动无线设备1，根据本实施例的移动无线设备3采用双轴旋转结构。在图6中，用相同的附图标记来指示与图1的（a）、图1的（b）和图2相同的组件。在本实施例的移动无线设备3中，在第一壳体10中还布置了未示出的天线设备。

本实施例的移动无线设备3包括具有其长度与工作频率的波长的大约四分之一相对应的臂部分21c的第二铰链21A。通过使第二铰链21A的臂部分21c的长度与工作频率的波长的大约四分之一相对应，能够使臂部分21c用作导电元件。结果，不需要专用导电元件，从而减少部件数目和成本。

同时，虽然在先前实施例1至3的移动无线设备1至3中的第一壳体10中布置了未示出的专用天线设备，但是不提供专用天线设备，而第一铰链20可以用作天线设备。图7是示出第一铰链20用作天线设备的结构的视图。经由电流供应金属片61来将电流从第一电路板13的电流供应部分60提供到第一铰链20。

另外，实施例1的移动无线设备1的导电元件40和实施例2的移动无线设备2的导电元件40A也可以很容易后附到不包括作为接地线的导电元件的移动无线设备。

虽然参考特定实施例对本发明进行了详细描述，但是本领域普通技术人员显而易见地是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以进行各种变化和修改。

本申请基于2010年7月5日提交的日本专利申请（日本专利申请No.2010-153434），其全部内容通过引用合并于此。

工业实用性

本发明可以适用于诸如移动电话、智能电话以及手持游戏机的移动无线设备。

附图标记和标号的描述

1、2、3移动无线设备

10第一壳体

11第二壳体

12第三壳体

13第一电路板

14第二电路板

15液晶显示器

20第一铰链

21、21A第二铰链

21a圆柱形部分

21b、21c臂部分

30信号电缆

31、32连接器

40、40A导电元件

40a基板

40b铜箔图案

40c接触部

50电抗元件

60电流供应部分

61电流供应金属片

Claims (5)

1.一种移动无线设备，包括：

第一壳体；

第二壳体；

第一铰链，所述第一铰链被配置成将所述第一壳体与所述第二壳体可自由打开和关闭地连接；

第三壳体；

第二铰链，所述第二铰链被配置成将所述第二壳体与所述第三壳体自由枢转地连接；

第一电路板，所述第一电路板被设置在所述第一壳体中；

第二电路板，所述第二电路板被设置在所述第二壳体中；

信号电缆，所述信号电缆被配置成将所述第一电路板与所述第二电路板电连接，并且被适配以插入到所述第二铰链的圆柱形部分中；以及

导电元件，所述导电元件被设置在所述第二壳体中，

其中，所述导电元件的一端被连接至所述第二铰链，并且所述第二铰链的所述圆柱形部分被电容耦合至所述信号电缆。

2.根据权利要求1所述的移动无线设备，其中，所述导电元件具有与工作频率的波长的大约四分之一相对应的电气长度。

3.根据权利要求1或2所述的移动无线设备，其中，所述导电元件的一端经由电抗元件被连接至所述第二铰链。

4.根据权利要求1至3中的任何一项所述的移动无线设备，其中，从前面观察，所述导电元件被布置在不与所述信号电缆重叠的位置处。

5.根据权利要求1所述的移动无线设备，其中，所述导电元件被设置为使得所述第二铰链的臂具有与工作频率的波长的大约四分之一相对应的长度。

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