CN104350643A - 具有嵌入天线的便携式无线电装置 - Google Patents

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CN104350643A CN201380029746.9A CN201380029746A CN104350643A CN 104350643 A CN104350643 A CN 104350643A CN 201380029746 A CN201380029746 A CN 201380029746A CN 104350643 A CN104350643 A CN 104350643A
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Abstract

一种便携式无线电装置，包括一壳体,一天线,所述天线至少部分嵌入在述所述壳体中,被操作于辐射至少所述甚高频(Very High Frequency，VHF)范围,以及一馈送配置，用于馈送所述至少部分嵌入的天线。

Description

具有嵌入天线的便携式无线电装置
【技术领域】
本发明涉及无线电装置，特别是便携式无线电装置。
【背景技术】
各种类型的便携式无线电设备在本项技艺中是已知的。
【发明内容】
本发明旨在提供一种嵌入式天线,特别适用于使用在便携式无线电装置。
因此根据本发明的优选实施例提供一种便携式无线电装置，包括一壳体,一天线,所述天线至少部分嵌入在述所述壳体中,被操作于辐射至少所述甚高频(Very High Frequency，VHF)范围,以及一馈送配置，用于馈送所述至少部分嵌入的天线。
根据本发明的优选实施例，所述便携式无线电装置为一陆地移动无线电装置。
优选地，所述壳体包括一盖体部分和一主体部分。
优选地，所述天线部分嵌入于所述壳体，使得一部分所述天线延伸至所述壳体外。
或所述天线完全嵌入在所述壳体中。
优选地，所述天线被操作于辐射甚高频(Very High Frequency，VHF)范围辐射。
根据本发明的其他优选实施例,所述天线包括一多频段天线。
优选地，所述天线，用于辐射在450Mhz，750-800Mhz，以及甚高频(VeryHigh Frequency，VHF)的范围。
根据本发明的再优选实施例,所述天线包括一曲折的辐射组件。优选地，所述天线还包括一线圈辐射组件电磁耦合到所述曲折的辐射组件。
优选地，所述天线包括一第一回路辐射部,一第二散状曲折的辐射部，一第三小型曲折的辐射部。
根据本发明的又一优选实施例,也包括：一无线电装置底盘，所述无线电装置底盘具有一表面，至少一个控制旋钮位于所述表面上；一天线托架，安装在所述无线电装置底盘的所述表面上并覆盖所述至少一个控制旋钮，所述天线托架适用于支撑所述天线；一控制面板，安装在所述天线托架上；以及至少一个控制轴,从所述至少一个控制旋钮和所述控制面板之间延伸通过所述天线托架，所述控制轴适用于在所述控制面板上操作所述至少一个控制旋钮。
根据本发明的另一优选实施例,还包括：一无线电装置底盘，所述无线电装置底盘具有一表面，至少一个控制旋钮位于所述表面上；一天线托架，安装在所述无线电装置底盘的所述表面上并覆盖所述至少一个控制旋钮；一控制面板，安装在所述天线托架上；以及至少一个控制轴,从所述至少一个控制旋钮和所述控制面板之间延伸通过所述天线托架，所述控制轴适用于在所述控制面板上操作所述至少一个控制旋钮。
【附图说明】
本发明从下面的详细说明结合附图将可更充分的理解和认识，其中附图有：
图1A，1B，1C和1D分别为简化部分组装的前视和后视，以及组装前视和后视的便携式无线电装置的示意图，依据本发明的一优选实施例构成和操作。
图2A，2B，2C和2D分别为简化部分组装的前视和后视，以及组装前视和后视的便携式无线电装置的示意图，依据本发明的另一优选实施例构成和操作。
图3A是一个简化组装的便携式无线电装置的示意图，依据本发明的又一优选实施例构成和操作。
图3B和3C是如图3A所示的类型，各部分简化组装前视和后视的便携式无线电装置的示意图。
图3D和3E是便携式无线装置类型的一部分如图3B所示，个别简化扩展爆炸组装示意图。
【具体实施方式】
图1A，1B，1C和1D分别为简化部分组装的前视和后视，以及组装前视和后视的便携式无线电装置的示意图，依据本发明的一优选实施例构成和操作。
如图1A-1D所示，提供了一种便携式无线电装置100。便携式无线电装置100优选为双向无线电装置，特别优选为陆地移动无线电(LMR)装置。然而，应该理解的是，便携式无线电装置100不以任何方式局限于如图1A-1D所示的示例性实施例，而可以实施为各种具有不同结构范围的便携式无线电装置中的一种。
便携式无线电装置100优选地包括壳体102，一天线104至少部分地嵌入所述壳体102。在此作为示例，壳体102包括一盖体部分106和一主体部分108。天线104优选地是部分地嵌入在壳体102,使得当无线电装置100处于装配状态时,天线104的一线圈组件110伸出盖体部分106的上表面112，天线104的曲折的组件114被壳体102隐藏。或者，天线104可完全嵌入在壳体102，使得天线104不会显着地延伸超过壳体102的上表面112，将参照图2A-2D详细描述如后。
可以了解的是，所述壳体102的实施例包括两个不同组件，即盖体部分106和主体部分108，只是示例性的，壳体102也可以形成为单一组件。应可进一步理解，这里参照其前视和后视无线电装置100,仅为关连性和示例性,并可进一步理解,置放和导向于上述被部分嵌入在无线电装置100的天线104是可以变化而不脱离本发明的范围。
天线104优选地被操作于辐射至少所述甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内，跨越大约30-300Mhz。这里，例如，天线104被操作辐射在136-174Mhz的频率范围,从而允许无线电装置100在此频率范围中发射和接收。本发明的优选实施例的具体特征，是无线电装置100,经由部分嵌入天线104能够在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围通信，藉以避免需要较大的附加到一般便携式无线电装置的外置天线，以便于容许在甚高频(VeryHigh Frequency，VHF)范围的通信。所述部分嵌入天线104的配置,允许天线104的延伸超过壳体102的上表面112约4-7cm。这是相对于传统通常用于甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内的通信用的双向无线电装置的传统外部天线,此种外部天线往往会延伸超出所述装置的上表面至少20cm。
天线104的所述部分嵌入配置赋予多个显着的优点于便携式无线电装置100上，包括减小便携式无线电装置100的整体尺寸，改进的机械稳定性和增强的美感,相对于传统的便携式无线电装置具有较大的外部天线在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内的通信。
天线104优选地包括线圈辐射组件110和曲折的辐射组件114优选地连接到其上。在图1A-1D所示的本实施例中的辐射组件104中，线圈组件110被示为电性连接到曲折的组件114。然而，应可以理解的是,所述线圈组件110也可以非电性连接到曲折的组件114，条件是所述线圈组件110保持电磁耦合到曲折的组件114。还应可以理解的是，所述线圈组件110也可省去，以致天线104的辐射部,基本上只包括曲折的组件114，详细描述如后参阅图2A-2D所示。
如从图1B最清楚地看到的，天线104优选地经由馈送配置116馈电，馈送配置116优选地包括导电馈线118,优选地延伸于曲折的组件114的终端点120和信号输入点(图中未示出)之间,优选地，一匹配网络(图中未示出)并入到馈送配置116,藉以匹配天线104的阻抗与信号输入点的阻抗，从而使两者之间的能量传递最大化。已经发现宽带匹配网络(如揭示于PCT申请号PCT/IL2013/050263，转让给本发明同一受让人)可以特别适合用于此目的。然而，应该理解的是，天线104也可以由任何合适的本领域已知的馈电装置的方式馈送，而能够提供天线104和信号源之间的匹配。
曲折的组件114优选地被非导电性的托架122支撑，所述托架122优选地适于插入壳体102的主体部分108。托架122优选实施为刚性塑料组件,曲折的组件114优选为经由多个非导电热熔埋植螺丝124沿托架122间隔附接，可以了解的是，如图1A和1B中所示的所述特定配置的托架122,仅是示范性的，托架122可以具有多种适于支撑天线104并适合整合到无线装置100的壳体102的二维或三维空间结构。
保护盖126，优选地从盖体部分106的上表面112延伸，可以任选地包括在无线电装置100中,以便隐藏线圈组件110，从而在无线装置100的操作中防止损害。
应该理解无线电装置100的为清楚起见以简化形式示于图1A-1D。无线电装置100可以在本领域中已知的包括附加特征的范围内被修改,例如，外部壳体，按键垫和辅助控制旋钮。
现在参考图2A，2B，2C和2D，分别为简化部分组装的前视和后视，以及组装前视和后视的便携式无线电装置的示意图，依据本发明的另一优选实施例构成和操作。
如图2A-2D所示，提供一种便携式无线电装置200。便携式无线电装置200，优选为双向无线电装置，特别优选陆地移动无线电(LMR)装置。然而，应该理解的是，所述便便携式无线电装置200不以任何方式局限于如图2A-2D所示的示例性实施例,而可以实施于具有配置变化范围的一便携式无线装置。
如从图2A和2B最清楚地看到的,便携式无线电装置200优选地包括壳体202，天线204至少部分地嵌入壳体202内,此处示例,壳体202包括盖体部分206和主体部分208,天线204优选完全嵌入在壳体202,当无线电装置200在组装状态时,使得天线204是由壳体202隐藏的,并且不延伸超出盖体部分206的上表面210。
可以了解的是，所述壳体202所示的实施例包括两个不同组件，即盖体部分206和主体部分208，只是示例性的，壳体202也可以形成为单一组件。还可理解的是，这里引用其前视和后视无线电装置200,仅为关连性和示例性,并可进一步理解,置放和导向于上述被部分嵌入在无线电装置200的天线204是可以变化而不脱离本发明的范围。
天线204优选地被操作于辐射至少所述甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内，跨越大约30-300MHz。这里，例如，天线204被操作辐射在136-174MHz的频率范围,从而允许无线电装置200来发射和接收在此频率范围中。本发明的优选实施例的具体特征，是无线电装置200,经由部分地嵌入天线204能够在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围通信，藉以避免需要较大的附加到一般便携式无线电装置的外置天线，以便于容许在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围的通信。所述天线204的内部配置相对于传统通常用于甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内的通信用的双向无线电装置的外部天线,此种外部天线往往会延伸超出所述装置的上表面至少20cm。
天线204的所述部分地嵌入配置具有多个显着的优点于便携式无线电装置200上，包括减小便携式无线电装置200的整体尺寸，改进的机械稳定性和增强的美感,相对于传统的便携式无线电装置具有较大的外部天线在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内的通信。
天线204优选地由曲折辐射组件214所形成，曲折辐射组件214优选地经由馈送配置216馈电，馈送配置216优选地包括导电馈线218,优选地延伸于曲折的组件214的终端点220和信号输入点(图中未示出)之间,匹配网络(图中未示出)优选为并入到馈送配置216,藉以匹配天线204的阻抗与信号输入点的阻抗，从使两者之间的能量传递最大化。已经发现宽带匹配网络(如揭示于PCT申请号PCT/IL2013/050263，转让给本发明同一受让人)可以特别适合用于此目的。然而，应该理解的是，天线204也可以由任何合适的本领域已知的馈电装置的方式馈送，而能够提供天线204和信号源之间的匹配。
曲折的组件214优选地被非导电性的托架222支撑，所述托架222优选地适于插入无线电装置200的主体部分208。托架222优选实施为刚性塑料组件,曲折的组件214优选为经由多个非导电热熔埋植螺丝224沿间隔附接于托架222,可以了解的是，所述特定配置的托架222如图2A和2B中所示,仅是示范性的，托架222可以具有多种适于支撑天线204并适合整合到无线装置200的壳体202的二维或三维空间结构。应该理解无线电装置200的为清楚起见以简化形式示于图2A-2D。无线电装置200可以在本领域中已知的包括附加特征的范围内被修改,例如，外部壳体，按键垫和辅助控制旋钮。
现在参考图3A，是一个组装的便携式无线电装置的简化示意图，依据本发明的又一优选实施例构成和操作，并参照图3B和3C，分别是简化的部分组装之前视示意图。
如图3A-3C所示，提供一种便携式无线电装置300。便携式无线电装置300，优选为双向无线电装置，特别优选陆地移动无线电(LMR)装置。然而，应该理解的是，所述便便携式无线电装置300不以任何方式局限于如图3A-3C所示的示例性实施例,而可以实施于具有配置变化范围的一便携式无线装置。
如从图3A和3B最清楚地看到的,便携式无线电装置300优选地包括壳体302，天线304至少部分地嵌入壳体302内,此处示例,壳体302包括盖体部分306和主体部分308,天线304优选完全嵌入在壳体302,当无线电装置300在组装状态时,使得天线304是由壳体302隐藏的,并且不延伸超出壳体302。
可以了解的是，所述壳体302所示的实施例包括单一的整体组件只是示例性的，并且壳体302可以包括多个离散组件。还可理解的是，这里引用其前视和后视无线电装置300,仅为关连性和示例性,并可进一步理解,置放和导向于上述被部分嵌入在无线电装置300的天线304是可以变化而不脱离本发明的范围。
天线204优选地被操作于辐射至少所述甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内，跨越大约30-300MHz。这里，例如，天线304是多频带天线，优选为能辐射在450MHz，700-800MHz，VHF范围。本发明的优选实施例的具体特征，是无线电装置300,经由部分地嵌入天线304能够在甚高频(VeryHigh Frequency，VHF)范围通信，藉以避免需要较大的附加到一般便携式无线电装置的外置天线，以便于容许在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围的通信。所述天线304的内部配置相对于传统通常用于甚高频(Very HighFrequency，VHF)范围内的通信用的双向无线电装置的传统外部天线,此种外部天线往往会延伸超出所述装置的上表面至少20cm。
天线304的所述部分地嵌入配置具有多个显着的优点于便携式无线电装置300上，包括减小便携式无线电装置300的整体尺寸，改进的机械稳定性和增强的美感,相对于传统的便携式无线电装置具有较大的外部天线在甚高频(Very High Frequency，VHF)范围内的通信。
如从图3B和3C最清楚地看到的，天线304优选地包括一第一回路辐射部312，第二散状曲折的辐射部314和第三小型曲折的辐射部316.可以理解，虽然第一，第二和第三部分的312，314，316在此被区分于相应的各个功能的描述的目的，但部分或全部的第一，第二和第三部分312，314以及316,可以形成为整体单一结构。
天线304优选地被非导电托架322支撑，该托架322优选的是安装在底盘324上，托架322优选为刚性塑料组件，天线304优选的是安装托架322上。可以了解的是，所述特定配置的托架322如图3A和3B中所示,仅是示范性的，托架322可以具有多种二维或三维空间结,使得所述托架322可整合到壳体302。
第一回路辐射部312优选包括一回路结构环绕托架322的基底，第一回路辐射部312优选与底盘324并排设置,以便促进其间的电磁耦合。天线304的操作中，第一回路辐射部312优选操作于提供耦合到底盘324，从而底盘324结合第一回路辐射部312辐射在450MHz的范围。
第二散状曲折的辐射部314优选邻接于第一回路辐射部312和终止于环状结构326,所述环状结构326部分环绕于托架322的上段。第二散状曲折的辐射部314优选具有电性长度以支撑辐射在750-800MHz的范围。除了凭本身的功用作为辐射组件，第一回路辐射部312还优选作为传输线馈送第二散状曲折的辐射部314。
第一回路辐射部312，第二散状曲折的辐射部314和第三小型曲折的辐射部316优选地形成具有足够的合并电性长度的复合辐射组件，从而辐射的频率范围优选为跨越136-174MHz。天线304的实施例如图3C中所示,第三小型曲折的辐射部316如所示形成在专用的印刷电路板(PCB)328上，所述PCB 328桥接环状结构326和第一回路辐射部312，但应该理解的是,形成第三小型曲折的辐射部316在专用PCB 328上只是示例性的，所述PCB 328也可以省略。
一对电感组件330，这里优选地实施为一对线圈，优选设置于无线电装置300的屏幕332和内部PCB 334之间。电感组件330的存在是用于使屏幕332和PCB334与天线304隔离，从而防止之间不被期望的耦合。
从图3c最清楚地看到的，天线304优选由馈送配置340馈送。馈送配置340优选包括导电馈线342,优选地延伸于第一回路辐射部312的中间点和信号输入点(图中未示出)之间。优选为一匹配网络(图中未示出)并入到馈送配置340,藉以匹配天线304的阻抗与信号输入点的阻抗，从而使两者之间的能量传递最大化。已经发现宽带匹配网络(如揭示于PCT申请号PCT/IL2013/050263，转让给本发明同一受让人)可以特别适合用于此目的。然而，应该理解的是，天线304也可以由任何合适的本领域已知的馈电装置的方式馈送，而能够提供天线304和信号源之间的匹配。
现在参考图3D和3E,分别是如图3B所示便携式无线装置类型的一部分344的简化爆炸和扩展组装示意图。
如图3D和3E所见，底盘324优选地具有至少一个控制钮位于其表面，,例如在此实施为四个控制旋钮350，352，354和356。当无线电装置300处于装配状态时，天线托架322优选地覆盖控制旋钮350-356，如果没有设置至少一个控制轴的话，会阻止接触到控制旋钮350-356和其操作，所述控制轴在此实施为例如多个控制轴358，360，362和364。控制轴358-364,分别延伸通过托架322，并介于控制旋钮350-356和无线电装置300的控制面板366之间,控制轴358-364藉以有效扩展了控制旋钮350-356至无线电装置300的控制面板366的功能，因此容许于无线电装置300的控制面板366操作控制旋钮350-356。若没有设置控制轴358-364的话，天线托架322会遮蔽控制旋钮350-356,并因而防止所述操作。
本发明优选实施例的一具体特征为控制轴358-364优选包括一不干扰天线304射频性能的材料,控制轴358-364优选地包括不导电的，低损耗的介电材料，例如聚合物。控制轴358-364优选地被分别构成为具有兼容于所述各控制旋钮350-356之表面特征的几何。可以了解的是，,如图3D和3E所示的所述特定配置的控制轴358-364仅仅是示范性的，而控制轴358-364也可以配置成配合各种其它可能的形状和尺寸的控制旋钮350-356。
从图3E中最清楚地看到的，如图所示，控制轴358-364可以延伸通过控制面板366，从而可以由使用者直接操作，例如控制轴358和362的情况。此外或取而代之，控制轴358-364可以终止于外部控制功能，如拨号钮368和370分别优选地位于控制轴360和控制轴364的顶端。如图3E中所示，拨号钮368和370优选地经由旋转操作,而控制轴358优选经由推上压下操作，控制轴362优选经由滑动操作。然而可以理解的是，所示的控制旋钮350–356操作，以及推估的控制轴358–364的操作仅是示例性的，控制旋钮350-356乃至控制轴358-364可以由一个或多个的旋转，按下，滑动,或任何其它适当的操作方法来操作。
然而，应该理解的是，虽然已经参照便携式无线电装置300说明控制旋钮350-356以及用于控制的相关联的控制轴358-364，大致类似于控制轴358-364的控制轴也可以适用于实现本发明的其他实施例，例如在无线装置100和200，以使设置于便携式无线电装置的内表面上的控制旋钮的功能扩展到无线电装置的外表面。
如从图3E中最清楚地看到的，当无线装置300处于装配状态时，天线托架322可选地由防护罩372包围。然而，应该理解的是，防护罩372，也可以省略，依无线电装置300的设计需要而定。
本领域技术人员应当理解，本发明不受以下的特定权利要求限制。相反，本发明的范围包括各种的上述的特征组合和次组合，以及包括发生于本领域技术人员经由阅读上述参照附图的描述而不是现有技术中的修改和变化。

Claims (13)

1.一种便携式无线电装置,其特征在于,包括：
一壳体；
一天线,至少部分嵌入在述所述壳体中,被操作于辐射至少所述甚高频(Very High Frequency，VHF)范围；以及
一馈送配置，用于馈送所述至少部分嵌入的天线。
2.根据权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，所述便携式无线电装置为一。
3.根据权利要求1或2所述的便携式无线电装置，其特征在于，所述壳体包括一盖体部分和一主体部分。
4.根据权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线部分嵌入于所述壳体，使得一部分所述天线延伸至所述壳体外。
5.根据权利要求1所述的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线完全嵌入在所述壳体中。
6.根据权利要求4或5的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线被操作于甚高频(Very High Frequency，VHF)范围辐射。
7.根据权利要求4或5的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线包括一多频段天线。
8.根据权利要求7的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线，用于辐射在450Mhz，750-800Mhz，以及甚高频(Very HighFrequency，VHF)的范围。
9.根据权利要求4或5的便携式无线电装置，其特征在于，所述所述天线包括一曲折的辐射组件。
10.根据权利要9的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线还包括一线圈辐射组件电磁耦合到所述曲折的辐射组件。
11.根据权利要7或8的便携式无线电装置，其特征在于，所述天线包括一第一回路辐射部,一第二散状曲折的辐射部，一第三小型曲折的辐射部。
12.根据权利要1的便携式无线电装置，其特征在于，还包括：
一无线电装置底盘，所述无线电装置底盘具有一表面，至少一个控制旋钮位于所述表面上；
一天线托架，安装在所述无线电装置底盘的所述表面上并覆盖所述至少一个控制旋钮，所述天线托架适用于支撑所述天线；
一控制面板，安装在所述天线托架上；以及
至少一个控制轴,从所述至少一个控制旋钮和所述控制面板之间延伸通过所述天线托架，所述控制轴适用于在所述控制面板上操作所述至少一个控制旋钮。
13.一种便携式无线电装置，其特征在于，包括：
一无线装置底盘，所述无线装置底盘具有一表面，至少一个控制旋钮位于所述表面上；
一天线托架,安装在所述无线装置底盘的表面上并覆盖所述至少一个控制旋钮；
一控制面板,安装在所述天线托架上；以及
至少一个控制轴,从所述至少一个控制旋钮和所述控制面板之间延伸通过所述天线托架，所述控制轴适用于在所述控制面板上操作所述至少一个控制旋钮。
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