CN1170971A

CN1170971A - 环路天线

Info

Publication number: CN1170971A
Application number: CN97113813.3A
Authority: CN
Inventors: 原野信也
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 1998-01-21
Also published as: JPH104307A; GB2314462A; GB9712770D0; JP2868467B2; KR980006620A; US6008761A; GB2314462B

Abstract

一种根据本发明而具有高增益和高强度的用于袖珍、致密无线装置的环路天线是这样实现的,即环路天线的侧表面沿着壳体倾斜或弯曲的外表面部分而倾斜或弯曲。

Description

环路天线

本发明涉及用于袖珍、致密无线装置的环路天线。

具有优异袖珍性能并且即使用户携带时也无天线增益衰减的天线已用于常规的袖珍、致密无线装置中。在这些天线中，在例如日本未审查实用新型公开No.5-2425中公开的环路天线最为流行。例如，如图1所示，天线是通过在环路中形成带状天线导体1而获得。环路天线放置在无线装置的塑料壳体2中以便天线导体1的开口朝外。与此同时，环路天线通过馈线3连至无线装置的部件板4。这种天线因其能够收入壳体2而具有优异的袖珍性。当用户携带装置时，由于人体的镜象效应，可以获得比在自由空间中更高的天线增益。人体镜象效应意指这样一种现象，即当用户携带无线装置时产生镜象环路，使得与实际环路一致的电流和电磁强度尖峰通过与实际环路一致的镜象天线而出现在人体附近。

但是，由于环路天线是磁场型天线，一旦当接收到位于天线开口附近的金属物体的影响，则有效开口表面会减少。相对于天线的耗损电阻，辐射电阻减少。结果是，在天线非常接近无线单元的袖珍、致密无线装置中，装置板和部件板会不希望地降低天线增益。

为了解决上述问题，环路天线必须位于物理上远离无线单元的位置。但是，无线单元基本上是仅通过馈线连至环路天线的，天线本身的强度不能保证位于物理远离无线单元的位置。

为了解决上述问题，需要将天线安排在壳体的内表面部分。由于在壳体内表面部分天线的布线、近来无线装置的高性能和组装密度的增加导致了尺寸减小，故天线的物理尺寸必须减小。结果是，因为接收性能的改进正比于天线有效尺寸的增加，因此，保持常规的接收性能变得困难了。也就是说在常规环路天线中，天线尺寸的减少是天线性能劣化的直接原因。

本发明是为了解决上述问题而作出，并且其目的在于在袖珍、致密无线装置中提供一种具有高增益和高机械强度的致密环路天线。

为了实现本发明的上述目的，沿着袖珍、致密无线装置壳体的内表面设置带状环路天线，其中环路天线是弯曲的以便位于无线装置内侧的环路天线的侧表面相对于位于无线装置外侧的环路天线的侧表面，处于一个沿环路天线的环路辐射方向向外的位置。

在这种情况下，位于无线装置内侧的环路天线的侧表面可以在环路辐射方向上向外倾斜，或者，位于无线装置内侧的环路天线的侧表面可以在环路辐射方向上向外倾斜90度。

壳体可以包括一个与环路天线啮合的支撑结构以在壳体内支撑环路天线。此外，环路天线的弯曲部分最好与壳体内表面相接触。在此情况下，壳体的脊部可以被削角。

通过本发明可以获得以下效果：

1、带状环路天线与壳体部分地弯曲接触。由于这个原因，即使环路天线必须被安装在常规天线不能保证强度的位置，也能保证环路天线的强度。也就是说，当天线与壳体的内表面弯曲接触时，天线与壳体的接触部分增加了，从而导致强度增加。

2、带状环路天线在环路天线开口表面之外部分弯曲。由于这个原因，一个小空间可以被有效地用来增加天线开口表面的有效面积。与没有弯曲部分的常规环路天线相比，辐射电阻增加而不改变耗损电阻，从而增加了天线增益。也就是说，尽管由于环路天线的周长未改变而使耗损电阻未改变，但是天线的弯曲导致天线开口表面有效面积的明显增加。

本发明的上述和其他优点、特征和其他目的通过以下对优选实施例的详细说明和附图对本领域的技术人员将是明了的。以下结合图示的实例来阐述本发明的原理。

图1是示出常规环路天线布线的截面视图；

图2是示出根据本发明实施例的环路天线形状的顶部透视图；

图3是示出图2实施例环路天线布线的截面视图；

图4是示出根据本发明实施例的环路天线的布线的截面视图；

图5是示出由于环路天线的倾斜而致开口面积的增加与天线增益增加之间的关系。

以下将参考附图说明本发明的实施例。与图1中相同的标号表示相同的部件，以下将省去对他们的详细说明。

图2和图3示出的结构中设置在壳体2内表面处的带状环路天线11部分弯曲以便设置在无线装置内侧上的环路天线11的侧表面在环路天线的环路辐射方向上向外倾斜。环路天线11通过馈线3连至部件板4。环路天线11是倾斜的以便他们的侧表面向外弯曲而不靠近其开口表面。

倾斜的或弯曲的削角部分形成在壳体的外表面部分上，同时壳体2的内表面部分与外表面部分一致倾斜。如图3所示，环路天线11的弯曲部分与内表面部分相接触以保证环路天线的强度。在此情况下，环路天线11的弯曲部分与内表面部分相接触而被支撑，以便相应的弯曲部分的端头与形成后插入在壳体2中内表面部分中的支撑结构12相啮合。

利用以上结构，壳体2与环路天线11间的接触数目增加从而获得更高的强度。环路天线11是这样形成的，即在带状环路天线中要被弯曲部分的带宽度设定得比其余部分大，同时具有较大宽度的部分与壳体2的内表面部分弯曲接触。也就是说，本发明的结构能够通过简单地弯曲常规带状环路天线的一部分而实现。

图4示出本发明的另一实施例。在图2和图3所示实施例中，带状环路天线的各侧整体向外弯曲。然而在图4所示的实施例中，设置在无线装置内侧上的带状环路天线13各侧的侧表面在环路辐射方向上向外弯曲90度，从而获得与图2和图3相同的效果。

本发明的小环路天线的辐射增益主要是根据辐射效率来确定的。辐射效率η由下式确定：

η＝辐射电阻/(辐射电阻+耗损电阻)

实际上，小环路天线的辐射效率在约百分之几。耗损电阻比辐射电阻相对大，因而这种天线辐射效率很低。为了增加辐射效率，必须增加辐射电阻，同时必须减小耗损电阻。耗损电阻主要依赖于天线导体的导电率，正比于天线周长的增加而增加，正比于单位长度导电率的增加而减小。

根据本发明，天线的周长保持不变以抑制耗损电阻。同时，天线导体部分向外弯曲以显著增加天线的有效开口表面面积。由于环路天线的倾斜而致的开口面积的增加与天线增益的增加的关系示于图5。

Claims

1.一种沿着袖珍、致密无线装置壳体的内表面设置的带状环路天线，其特征在于所述环路天线是弯曲的以便位于所述无线装置内侧的所述环路天线的侧表面相对于位于所述无线装置外侧的环路天线的所述侧表面，处于一个沿所述环路天线的环路辐射方向向外的位置。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于位于所述无线装置内侧的所述环路天线的所述侧表面在环路辐射方向上向外倾斜。

3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于位于所述无线装置内侧的所述环路天线的所述侧表面在环路辐射方向上向外弯曲90度。

4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述壳体包括与所述环路天线啮合以在壳体中支撑所述环路天线的支撑结构。

5.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述环路天线的所述弯曲部分与所述壳体的所述内表面相接触。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于所述壳体具有一削角的外表面部分。