CN1094021C - 具有天线触发开关的无线通信装置 - Google Patents

Abstract

无线通信装置提供无线电路和在其收缩、伸展两个位置的天线装置间的匹配状态，并以减少器件数量和复杂性及去除机械部件来增加可靠性和可制造性的优美设计实现。匹配电路，对应响应天线位置的开关重新构成，提供匹配状态。开关可集成为馈电端的一部分，馈电端和接地端能固持天线于适当位置，接地端能固持导引管。开关包括二极管和传感器。传感器是天线装置的杆，它接通和断开馈电端和接地端间的电通路来改变二极管的状态。

Description

具有天线触发开关的无线通信装置

本发明大概涉及无线通信领域，更具体地、涉及到无线通信装置。虽然本发明有广泛的应用范围，但它特别适用于手持无线电话，并将在那方面具体描述。

在本技术中，具有可收缩复接天线(compound antenna)的无线电话已为人所知。已公开的加拿大专利申请第2,036,677号描绘具有在伸展位置和收缩位置都可接收信号的可伸展天线的无线电话。然而，该申请未提及天线在其伸展和收缩位置的阻抗不平衡，也未提及在无线电收发信机和天线间提供匹配状态的解决方案。

本专利申请，及美国专利第5,177,492号，也描述附装于无线电话外壳(casing)的杆状天线安装结构，该外壳紧固杆状天线以固持它于伸展或收缩位置。当天线在收缩位置时，由于杆与螺线结构的连接处也是与无线电馈电端的电耦合(couple)点，固该结构中所用复接天线的刚度在杆与螺线结构的连接处较强。因此，存在的问题是：当无线电话跌落时，容易损坏此连接处。

由于可收缩复接天线通常具有一根柔韧而长的线形天线元件，该元件需被导引进入无线电话。利用一个形成于外壳外部的井腔来导引线形天线元件已为人们所知，如美国专利第5,177,492号所述。该技术的缺点是增加了无线电话的体积和重量。另一已知技术是在外壳上附装麦管式管子。该技术的缺点是在外壳上需要有一个特殊的安装步骤，该安装步骤在其它情况下是不需要的。另一已知技术是在已有许多安装步骤的电路板上附装麦管式管子。该技术的缺点是：仅仅为了固持麦管式管子，需要增加和安装附加的紧固器件至本已非常拥挤的电路板。

人们也知道如美国专利第5,374,937号所述的无线电话有一个可伸展天线，该天线利用单一匹配电路和一个第一馈电端来使内电路与在伸展位置的天线耦合，而在收缩位置，通过在离第一馈电端一段距离设置的第二馈电端将内电路耦合至收缩位置的天线来旁路匹配电路。该技术的缺点是需要两个馈电端。它的另一缺点是两个馈电端间的天线部分在机壳内辐射，可能与设置在机壳内的灵敏电子元器件相互干扰。

在本技术中，人们已知道有可收缩复接天线、可变阻抗匹配电路和单一馈电端的无线电话。这种已知无线电话的一个例子如美国专利第5,335,368号所述，另一例子由NEC提供的TZ-820B型体现。后者的无线电话有与天线耦合的可变阻抗匹配电路，其中该匹配电路有两个平行电路通路，每个通路具有独特的电抗。这些电路的结构示于图1。响应天线12的位置，选择具有电抗元件L₁、L₂和C的匹配电路10的平行电路通路，来匹配天线12与同轴连接器14的阻抗。该选择由一个双刀双掷开关16实现，该开关是这样设置的：当天线12由实线示出的伸展位置移到虚线示出的收缩位置时，由天线12的低端投掷开关，迫使机械触点S由正常的断开位置移到闭合位置。天线12由附装于无线电话壳体24的固持部件22固持于不同位置，由导体管20导引。固持部件22进一步实现开关与天线的电耦合。除需要一个开关和多通路匹配电路外，耦合于地与天线12的一端之间的终端阻抗器件18、和耦合于地的导体管20都是提供在收缩位置时的匹配所必需的。

这种匹配技术不适用于所有手持无线电话。例如：它需要在匹配电路中的附加元器件提供匹配的两个连接状态；而且需要体积较大的开关实现连接状态。这些附加的元器件增加了无线电话的体积，这将妨碍无线电话的进一步减小。而且，开关增加了灵敏的发射与接收信号通路中错误连接的可能性。再者，它还需要附加的终端阻抗部件和导体管。

因此就需要这样的手持无线电话：它可在收发信机和可收缩复接天线的两个位置间都提供匹配状态，并通过减少元器件的数量和复杂性及去除机械部件而增加了可靠性和可制造性的优美设计来实现。也需要这样的手持无线电话：当它以杆与螺线结构的结合点跌落时，不容易损坏。

更进一步，需要这样的无线电话：它有可被无线电话的可收缩天线的位置触发的开关，并最小增加从天线到收发信机信号通路上的机械开关部件。

本发明优于现有无线电话之处主要由一个单一的匹配电路、一个单一的馈电端、和一个旁路或短路匹配电路的开关完成。

简要地说，当天线在其伸展位置时，开关断开，固匹配电路串联耦合在天线装置与无线电路间。在这种结构下，匹配电路实现天线装置的高阻抗(约400到600欧姆)至无线电路的阻抗(约50欧姆)的匹配。相反，当天线在其收缩位置时，开关闭合，匹配电路或者被旁路且不执行匹配功能，或者被旁路且重新并联连接天线以协助提供匹配功能。

这里描述的无线通信装置优于已知手持无线电话之处是：它在无线电路与可收缩复接天线的伸展和收缩两种状态间都提供匹配状态，并由一种可以减少匹配电路与开关的复杂度的设计实现。

附图简要说明

图1是现有匹配电路结构的简略电路示意图；

图2是按照本发明形成的无线电话的第一实施方案的简略电路示意图；

图3是按照本发明形成的无线电话的第二实施方案的右视图，部分图示出无线电话的一定的内部元器件；

图4是如图3所示的无线电话的电路板、终端、和天线装置的前、底、右视透视图；

图5是如图4所示的天线和套管(bushing)的截面图；

图6是如图4所示的电路板、馈电端、和部分天线装置在天线伸展位置时的局部前视图；

图7是如图4所示的电路板、接地端、和部分天线装置在天线收缩位置时的局部截面图；

图8和图9分别是如图3和图4所示的电路板、馈电端、和部分天线装置在天线伸展位置时或收缩位置时的局部截面图；

图10是按照本发明形成的无线电话第三实施方案的简略电路示意图；

图11是按照本发明形成的无线电话第四实施方案的简略电路示意图。

如图2所示，在一按照本发明形成的这种实施方案中，无线通信装置，比如一无线电话20，包括壳体22、电路板24、天线装置26、无线电路28、匹配电路30、开关32、地线层34、馈电端36、和与地耦合的接地端38。电路板24安装在壳体22内，无线电路28、匹配电路30、开关32、地线层34、馈电端36、和接地端38能安装在电路板24上。

天线装置26包括套管40及天线，比如一复接天线42，它具有第一天线部分，比如至少一个螺线线圈(helicoil)44，和第二天线部分，比如至少杆46的一部分。第一天线部分载于第二天线部分上并能电耦合于第二天线部分，比如通过直接电接触。套管40能固定在壳体22上，复接天线42可在套管40内从如图2所示的收缩位置向伸展位置运动。

在伸展位置，第一天线部分位于壳体外，而第二天线部分基本上位于壳体外。进一步，天线的第一耦合点45，比如第二天线部分的低端，是与馈电端36电耦合的，比如经直接电接触。在收缩位置，第一天线部分基本上位于壳体22外，而第二天线部分位于壳体22内，并非常接近于地线层34。进一步，馈电端36是与天线的第二耦合点47，比如第一天线部分的低端电耦合的，比如经直接电接触，接地端38与第一耦合点45是电耦合的，比如经直接电接触。

复接天线42有许多代表复接天线42的位置的参数。如：复接天线42相对于壳体22或馈电端36的物理位置，复接天线42的电阻抗，或复接天线42收到的电信号强度。

无线电路28能是，比如双工器、发射机、接收机、调制器、解调器、或连接无线电路28的元件的连线、或是这些元件与连线的一些组合。

匹配电路30耦合于馈电端36和无线电路28之间。匹配电路30能是，比如T型连接电路，其一臂有电容C，另一臂有电感L₁，腿是接地电感L₂。

开关32以与匹配电路30并联的形式电耦合于馈电端36和无线电路28之间。根据预定的天线参数变量，开关32动作来改变状态，其中当开关32改变状态时，开关32能重新定义或重新设置匹配电路30。在开关32在一种状态时，无线电路28直接与馈电端36耦合，与重新形成的匹配电路并联。在开关32在另一种状态时，无线电路28与馈电端36通过匹配电路30耦合。

虽然开关32与匹配电路30在图2中被示为分立的元件，开关32能是匹配电路30的子元件，或无线电话20的其它元件的子元件。

开关32能包括，比如单刀单掷开关。开关32也可包括传感器48，或传感器能在开关32以外。传感器48检测预定的天线参数变量。传感器48能是，比如单刀单掷开关的一臂，该单刀单掷开关在天线伸展时通常是断开的，并通过与第二天线部分低端的物理接触机械运动到闭合位置。对应地，参数是可收缩天线相对于壳体22或馈电端36的位置，而预定变量是移动开关至闭合位置的向一位置的运动。另外，它能是，比如测量天线位置的接近度(proximity)传感器、测量复接天线42收到的信号强度的相对强度信号指示器、或测量复接天线42阻抗的阻抗桥。在每一选择中，传感器向开关32发送控制信号，开关32能根据控制信号改变状态。

关于天线的电特性，在伸展位置的天线的阻抗有从馈电端36看去的第一阻抗。在收缩位置，天线有从馈电端36看去的由第一天线部分与第二天线部分的阻抗并联成的第二阻抗。进一步，因在收缩位置开关是闭合的，匹配电路在馈电端36和地之间重新连接和耦合，与第一天线部分和第二天线部分处于并联位置。结果是，匹配电路30可以选择为不仅基本上匹配在伸展位置时的天线的第一阻抗至无线电路28的阻抗(匹配电路30与馈电端36和无线电路28串联时)，也辅助匹配在收缩位置时的天线的第二阻抗至无线电路28的阻抗。更进一步，本领域普通技术人员将认识到：当天线在第一位置，比如伸展时，开关可为闭合状态；当天线在第二位置，比如收缩时，开关可为断开状态，并且对应地，天线在伸展位置时匹配电路并联，天线在收缩位置时匹配电路串联。

选择天线第一阻抗、天线第二阻抗、及基本上匹配天线第一阻抗也在重新连接时辅助匹配天线第二阻抗的匹配电路的技术，已为本领域普通技术人员所知。

例如，若复接天线被选择为具有半波长的电长度，在伸展位置的第一阻抗在工作频率可具有400欧姆到600欧姆的范围。如果无线电路28具有约50欧姆的阻抗，或无线电路28的其它数值特性，匹配电路30可选择为基本匹配天线第一阻抗至无线电路28的阻抗。

更进一步，若第一天线部分是，比如螺线线圈44及选择为有1/4波长电长度的杆46的一小部分，在收缩位置，第一天线部分将具有从馈电端36看去的约50欧姆的第一阻抗。进一步，若第二天线部分是，比如选择有1/4波长电长度的杆46的剩余部分，通过接地端38接地并放置得非常接近于地线层34，第二天线部分将表现为具有比第一天线部分阻抗至少高一个数量级的阻抗的实质上的开路。结果，在收缩位置的天线的第二阻抗实质上仅是第一天线部分的阻抗，即，约50欧姆。无线电路28的这个50欧姆阻抗实质上与约50欧姆的天线的第二阻抗匹配。

对应地，选择重新连接的匹配电路30以使之对匹配影响不大，比如重新连接的匹配电路的阻抗可比第二阻抗高一个数量级。

本领域的技术人员将认识到：不脱离本发明的范围和精神，在本发明的无线电话和该无线电话的结构中，可进行多种未被描述的改进和变化。例如，第一天线部分与第二天线部分间的分界可由馈电端36与在收缩位置的天线耦合区域来定义。对应地，第一天线部分能是杆46的任一部分，或杆46的全部和螺线线圈44的一部分。更进一步，第一天线部分与第二天线部分能是不同形状的辐射器件。开关和匹配电路的其它结构也可使用，以在一种结构中将匹配电路设置为与无线电路和馈电端的串联结构，在另一种结构中将匹配电路设置为与天线并联。和，代替是1/4波长、接地并紧邻地线层的第二天线部分，第二天线部分能有不同的波长、终端接一阻抗、或由一接地导体管围绕。同样，馈点和套管也能是相同元件，且馈点、接地点、或开关能被，比如安排在壳体上或在壳体内的一个元件上。

现在详细描述按照本发明形成的一无线电话的第二实施方案。该处采用了适当的相同标号以免于对上面已提到过或描绘过的相似器件的不必要的重复和描绘。

图3是按照本发明形成的无线电话20的右视图，部分图示出无线电话的一定内部元器件。该图除其它事情外，还描绘了在伸展位置的天线装置26相对于壳体22和安置于壳体22内的电路板24的物理关系。在本实施方案中，天线装置26的天线包括一线形辐射器件58和由线形辐射器件58一端载有的螺线辐射器件56。在伸展位置，螺线辐射器件56全部位于壳体22外，线形辐射器件58基本位于壳体22外。

图4是在收缩位置的天线装置26的透视图，并强调了天线装置26相对于电路板24、馈电端36、和接地端38的物理结构。也示作天线装置26的可选器件的是管52和固定于电路板24上并固持管52的一端于固定位置的管支撑件54。管52的另一端由接地端38固持于一固定位置。如图所示，接地端38和馈电端36固定于电路板24的一边附近，并在这一边的两个对端。在收缩位置，接地端38与天线第二部分的第一部分直接物理与电接触，且馈电端36与天线第二部分的第二部分直接物理与电接触。本实施方案中固定于壳体22的套管40也设置为邻近馈电端36。

管52能由非导体材料，比如塑料构成，并用于当天线在管52内部运动时将天线由伸展位置导引到收缩位置。另外，管52能覆盖一导体材料或全由导体材料构成并与地耦合。本结构中，从馈电端36看时，管52能被用作影响天线的第一部分，以使它表现出相对于天线的第二天线部分阻抗较高的阻抗。

图5是如图4所示的天线和套管的截面图，详细描绘本实施方案的复接天线42。螺线辐射器件56能包含螺线线圈44。线形辐射器件58能包含杆46。另外，螺线辐射器件56和线形辐射器件58能是线圈和杆天线器件的组合。螺线线圈44由合适的方法紧固于杆46的一端，比如在本实施方案中的一上箍64，它束(crimp)于杆46上并焊于螺线线圈44一端。另一种适用的等效方法可被用来紧固螺线线圈44于杆46上，比如点焊或焊接线圈于杆上，把线圈端头压入或插入形成于杆的该端头的井腔或杆侧边的洞中，或用非导体材料包裹螺线线圈44于杆46上。

下箍70固定于杆46的端头或端头附近，接近杆46的另一端在螺线线圈44下面固定有环66。该箍和环能用束或其它合适的方法固定附装于杆上。该物理固定也提供下箍70和环66至杆46的直接电耦合。相应的，下箍70用作天线上的第一耦合点，环66用作天线上的第二耦合点。进一步，在本具体实施方案中，第一天线部分由环66伸展到含螺线线圈44，第二天线部分由环66伸展到杆46的该端头。

该具体结构安排便于使用非导体材料于不欲裸露的天线的金属部分，即至少下箍70和环66的一部分。例如，将第二耦合点，即环66，从螺线线圈44和杆46的连接装置，即上箍64中分离，这就允许容易的使用覆盖层62至螺线线圈44、在环66和上箍64之间的杆46的一段、环66的一部分，比如通过注入模压过程。进一步，通过注入模压，套筒68也能用于杆46的剩余部分。

虽然该具体实施方案显示环66和下箍70与杆46的直接物理与电接触，非导体材料或电介质材料能从杆46上分离箍和/或环，固能与杆46容性耦合并构成耦合点的一部分。进一步，该容性耦合的电抗能被看作从馈电点看去的天线阻抗的一部分。

更进一步，以一预定距离，比如套管40的长度，来分开第二耦合点与连接装置，也有利于去除由在同一点作为连接装置的第二耦合点引起的附加刚度。这比已知用复接天线的无线电话的优越之处在于：当天线收缩时，连接装置可是柔性的，防止对接点的机械损伤，比如在无线电话跌落并且地面撞击螺线辐射器件56对连接装置施加力矩时。

图6是如图4所示的电路板24、馈电端36、和部分天线装置26当天线在伸展位置时的局部前视图。该图除其它事外，还示出馈电端36的功能：它不仅与天线在第一耦合点电耦合，而且固持在伸展位置的天线。

具体地，第一耦合点，例如下箍70，有具有第一厚度的第一段和具有厚于第一厚度的第二厚度的第二段。在该具体实施方案中，第一厚度是下箍70的圆柱状端头78的第一直径，第二厚度是形成在下箍70上或外的套环72的第二直径(参见图5)。虽然套环72环绕下箍70，第一段能是仅环绕下箍70部分延伸或如套环72那样完全环绕的凸出物。

馈电端36至少包括一弹性部件，比如两个相对的弹性部件，如作为簧片的翅对74。该至少一弹性部件也能是弹簧负载器件。天线经过弹性部件在伸展位置和收缩位置间运动，由于天线形状的不规则，弹性部件在基本垂直于天线运动方向上运动。当翅对74被向外推离天线时，它们施加增加的力，它们为弹性的并动作以回到其放松位置。套管40的下端76能是圆柱形，其直径小于第二直径，固限制了天线由收缩位置向伸展位置的运动。

进一步，在向伸展位置的运动中，套环72在第一段之前通过翅对74，在套环72通过翅对74时，由翅对74施加的弹簧力的增加和随即减小向无线电话提供触觉或制动反馈，表明天线已完全收缩。套环72通过翅对74后，翅对74向内运动以接触端头78。结果，套环72由翅对74施加的力固持于翅对74与套管下端76之间。

(图6中列出标号为86的单元在讨论图8时解释。)

本领域的普通技术人员能认识到：限制天线向收缩位置运动的方法能由其它方法完成，比如天线上形成一第二套环，及翅对74不需要套管来固持天线。例如，下箍70能形成有环绕它的凹环，放松于凹环中的翅对74可固持伸展位置的天线。

图7是如图4所示的电路板24、接地端38、和部分天线装置26在天线收缩位置时的局部截面图。该图除其它事外，还示出接地端38的功能：它不仅与天线在第二耦合点电耦合，而且固持在收缩位置的天线并固持管52。

接地端38包括刚性部件82与弹性部件80。这两部件能由一金属片整体形成或是构成接地端38的两个分立器件。刚性部件82能象刚性部件82一样固定于电路板24，且刚性部件82能相对刚性部件82移动。弹性部件80能是，比如一簧片或弹簧负载器件，并能在基本垂直于刚性部件的方向上运动。天线从伸展位置向收缩位置运动时，下箍70进入接地端38，且下箍70迫使弹性部件在基本垂直于天线运动的方向运动。

下箍70上有一凸出物，比如套环72，且在天线向收缩位置运动时，凸出物滑过弹性部件80，它转换为一加在天线的增强的弹力，无线电话感到该弹力并能知道天线正到达完全收缩位置。凸出物过完弹性部件80后，天线上的力减小，固告诉用户已到达完全收缩位置。弹性部件80在完全收缩位置继续对耦合点施力，固相对于刚性部件82固持第一耦合点。

更进一步，刚性部件82有上翻端88，在安装过程中，当管52插入接地端38时，该上翻端使管52的端部转向。施压于管52插入端的上翻端88固持该端于适当位置。固不需要单独的紧固装置来固持管的该端，节约了电路板空间并方便了安装。

图8和图9分别是如图3和图4所示的电路板、馈电端、和部份天线装置当天线在伸展位置或收缩位置时的局部截面图。该图除其它事外，还示出集成馈电端和可用作图2所示开关32的开关的功能。

电路板24上成形有一垫片84。垫片84是开关的一部分。该垫片可与，比如匹配电路30，或更具体地与L₁电耦合。

馈电端36紧附于电路板24上，能包括一个可操作的响应天线物理位置运动的部件，比如作为簧片的弹性臂86。弹性臂86和翅对74能由一金属片用周知冲压技术形成。弹性臂86相对于垫片84设置并形成开关的另一部分。弹性臂86，或馈电端36，可与比如匹配电路30，或更具体地与C电耦合。

在放松位置的弹性臂86伸入于天线在伸展位置和收缩位置间的运动路径上。对应地，在本实施方案中，开关通常断开。进一步说，它被设置在翅对74下，这样，当天线在收缩位置时，开关通常断开。也可能是其它结构。例如，若电接触位于电路板的相对端，在本实施方案中接地端3 8在那里，则在收缩位置时，开关闭合。

因弹性臂86设置于天线的路径内，当线形辐射器件58在其从收缩位置的运动中，接触弹性臂86并迫使弹性臂86接触垫片84。图9描绘接触垫片84以实现直接电接触的弹性臂86。结果，当天线在两个物理位置中之一时，弹性臂86不与垫片84电耦合，固使开关为断开位置；当天线在两个物理位置中的另一位置时，弹性臂86与垫片84电耦合，固使开关位于闭合位置。

更进一步，弹性臂86与环66的安排使它们在天线位于收缩位置时直接物理接触与电接触。对应地，馈电端36与第二耦合点电耦合。

现参照如图10所示的简略电路图描绘无线电话的第三实施方案。该处采用了一样的标号以免于对上面已提到和描绘的相似器件不必要的重复和描述。这里仅讨论第三实施方案与前面描述的实施方案的显著不同。

图10具体描绘开关32的另一实施方案。开关32包括电耦合于馈电端36和无线电路28之间、并与匹配电路30并联的二极管102。开关32还包括传感器48，传感器包括杆46。

一偏压VB经一电阻100加至二极管102的阴级。VB相对于地电势是负的。更进一步，隔离电容106和108分别耦合在偏压和无线电路28、偏压和复接天线42之间。电感104与二极管102电并联，且电耦合于馈电端36和无线电路28之间。隔离电容107与电感104串联耦合。隔离电容107允许在二极管102上加一直流电压，而没有任何直流电流通过并联的电感104。在本具体实施方案中，环66和下箍70与导体杆46直接物理和电接触(见图5)。

现在说明开关32的运行。

天线伸展时，馈电端36与下箍70直接物理和电接触。隔离电容106、107、108防止直流电流流入无线电路28、复接天线42、和电感104。由于从V_B到地没有完整的电通路，V_B不正偏二极管102。

当复接天线42移动到完全收缩位置，馈电端36与环66直接物理和电接触，接地端38与下箍70直接物理和电接触。结果，杆46搭于接地端38和馈电端36形成从V_B到地的完整的电通路。直流电流由负值V_B流过接地端38、下箍70、杆46、环66、馈电端36、二极管102、和电阻100。电阻100决定流过二极管102的直流电流的大小。

正偏二极管102产生低阻通路，该低阻通路有效旁路了电感104，并进一步旁路了匹配电路30。因此，杆46作为检测天线位置的传感器，并根据所检测的位置使二极管改变状态。

现在说明无线电信号对二极管偏置的影响和元件的选择。

选择隔离电容106、107、108的值，以便这些隔离电容在无线电频率上实质上表现为短路。

在伸展位置，反偏二极管102在无线电频率有一寄生电容。为克服该寄生电容对匹配电路30的阻抗匹配功能的影响，选择电感104的电感值，使之与寄生电容的并联组合提供一相对于通过匹配电路30的通路的高阻抗通路。电阻100的阻抗值也选为在无线电频率上提供一相对于通过匹配电路30的通路的高阻抗通路。若选一低值电阻，可用一串联电感或传输线提供相对的高阻抗通路。

无线电信号的接收在馈电端36产生一最高可达几十毫伏的电势。当天线收缩二极管正偏时，接收信号的低电压未大到足以克服V_B提供的偏压。

无线电路28在产生发射无线电频率信号时，可产生峰-峰值为30V的电压。当天线收缩二极管正偏时，发射信号的大正向振荡(swing)大于V_B提供给二极管的正向偏压。不过，PIN二极管在偏置时有大电量的存储容量，这样既使当发射信号正向振荡时加一瞬间反偏，二极管在一短时间内继续导通正向电流，该时间长到足以使发射信号反向振荡，并加强V_B提供的正偏压。

天线伸展时，接收信号的正向电压振荡和发射信号的反向电压振荡使二极管102在最初几个周期导通，但相反方向的电压振荡被隔离了。隔离的电压发展成一经过隔离电容108的负电势，它很快反偏二极管102。

在优选实施方案中，无线电频率约是900兆赫(MHz)，电容C是2皮法(pF)，L₁是10纳亨(nH)，L₂是15纳亨(nH)，隔离电容是100皮法(pF)，电感104是33纳亨(nH)，电阻100是2千欧，二极管102是正本征负(positive-intrinsic-negative)(PIN)二极管，有杂散电容约1.2皮法(pF)、和正偏电阻0.2到0.5欧姆。

开关的该实施方案优于已知天线触发开关之处在于：它不增加机械传感器以检测天线位置，而利用天线本身来检测天线位置，以简单可靠的固态二极管代替机械开关。

现参照图11示出的简略电路图描绘无线电话的第四实施方案。图11具体描绘开关32的另一实施方案。这里仅讨论第四实施方案与第三实施方案相比的显著不同。

开关32不仅包括二极管102和杆46，而且包括晶体管116。晶体管116的源极与电阻100耦合，漏极与V_B耦合，栅极通过电阻112与馈电端36耦合。隔离电容110耦合于电阻112与由电感104、二极管102、和匹配电路30形成的三个并联通路之间。另一电阻114耦合于栅极与V_B之间。本实施方案不需隔离电容108。

当天线伸展时，晶体管116截止，没有来自V_B的直流电流的电通路。当天线收缩时，通过由负电势V_B、接地端38、杆46、馈电端36、电阻112和电阻114形成的电通路，通过电阻114的正电势导通晶体管116。电阻112和电阻114决定流过杆46的电流。

由于晶体管116导通，由负电势V_B、L₂、L₁、二极管102、电阻100和晶体管116形成电通路。因此，在天线收缩时，正偏二极管102旁路匹配电路30。

本领域的技术人员将认识到：不脱离本发明的范围或精神，可以对本发明的第三和第四实施方案及开关的结构进行多种改进和变形。如，V_B相对于地电势可是正的，二极管102反向；开关可用于改变无线电话的其它状态，而不是旁路匹配电路；和，电接触，而不是馈电接触和接地接触，可与导体杆在环和下箍以外的位置进行直接电接触。

概括说，所描绘的无线通信装置提供无线电路与在其伸展和收缩两种位置的天线间的匹配状态，通过减少器件的数量和复杂性及去除机械部件而增强了可靠性和可制造性的优美设计来实现。该无线通信装置也防止跌落时的损坏。匹配电路，对应于响应天线位置的开关重新构成，提供匹配状态。更进一步，开关可集成为馈电端或无线电天线的一部分。

Claims (3)

1.一种无线通信装置，其特征在于，包括：

一个二极管；

一个第一接点，耦合到所述的二极管；

一个晶体管，耦合到所述的二极管，所述的晶体管具有一个栅极，所述的栅极耦合到所述的第一接点；

一个电压源，耦合到所述的晶体管；

一个第二接点，耦合到所述的电压源，所述的二极管与所述的电压源在所述第一接点和所述第二接点之间串联耦合；

一个匹配电路，与所述的二极管并联耦合；

一个无线电电路，与所述的电压源并联耦合；

一个天线，可在伸展位置和收缩位置间来回运动，其中所述的天线在收缩位置时，所述的晶体管导通，使所述的第一和第二接点得电，以在所述的二极管与所述的电压源之间提供完整的电通路。

2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，在所述电通路完整时，所述电压源被调整为正偏所述二极管。

3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述电压源是直流电压源。

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