CN1208870C - 无线信息用户电子装置 - Google Patents

Abstract

在公开了的一种无线信息用户电子装置中，对天线安装位置的限制小，并且对装置的安装位置的限制小。另外，当叠装如机顶盒的多个信息用户电子装置时，在该装置中对通信区的限制和通信距离的缩短都将减小。将金属外壳(101)作为天线使用。通过安装螺钉(104)、以通过直流的形式连接的地线、或以电磁方式耦合的激励线路板(113)来供给电流。可以多个激励模式的多样化方式工作。天线可通过使用变容二极管或铁电电容自动地实现匹配。

Description

无线信息用户电子装置

技术领域

本发明涉及一种通过无线方式发送信息的用户电子装置，并且更具体地涉及一种使用金属外壳作为天线的装置。

背景技术

最近，人们尝试地使用一种通过无线方式连接到网络的信息用户电子装置，如机顶盒。

图13和图14表示传统的无线信息用户电子装置的例子。在如图13所示的传统的无线信息用户电子装置中，天线301作为独立元件使用。因为天线必须安装在能够接近该空间、并且不干扰无线信息用户电子装置的维护操作的地方，天线301通常例如安装在装置的背侧302或金属外壳303的顶部304。

然而，在传统的方法中，假如天线安装在其它位置，而非装置的背侧302或金属外壳303的顶部304上，按照该装置进行通信的安装方向，将会发生如下事情。

如图14所示，尽管假如两个装置所发送和接收的波在同一极化平面内，但是接收功率降低了，并且天线的安装位置受到限制。

此外，在传统的方法中，当天线安装在如图13所示的、装置的顶部304位置时，天线的辐射定向特性如图14中的方向305、306和307所示。因此，灵敏度不足，并且在方向308上通信距离短。因此，装置的安装位置受到限制。

并且，在传统的方法中，当叠装多个信息用户电子装置，如机顶盒，每一个机顶盒的金属外壳可能使其它的机顶盒的天线性能变坏，并限制了通信区，或缩短了通信距离。

发明内容

针对该问题，本发明的无线信息用户电子装置包括：

a)作为天线使用的金属外壳，将该金属外壳加工成形使得按所使用的频率谐振，

b)安装在外壳外表面的射频模块，该射频模块带有电流馈送端，用来发送或接收射频信号，和

c)电流馈送耦合部件，用来通过射频模块的安装螺钉，将射频电流从电流馈送端馈送至金属外壳的外表面，并且将射频模块机械耦合至金属外壳。

按照本发明的其它方面，无线信息用户电子装置包括：

a)作为天线使用的金属外壳，该金属外壳被加工成形使得能够按所使用的频率谐振，

b)安装在金属外壳中的射频模块，和

c)一个部件，用于通过射频模块的地线，和金属外壳中提供的电流引出槽口，将射频电流馈送至金属外壳的外表面，该射频模块以通过直流的形式连接到金属外壳上。

按照本发明的不同方面，无线信息用户电子装置包括：

a)作为天线使用的金属外壳，该金属外壳被加工成形成能够按所使用的频率谐振，

b)安装在金属外壳中的射频模块，和

c)一个部件，用于通过射频模块的激励线路板(patch)，和金属外壳中提供的电流引出窗口，将射频电流馈送至金属外壳的外表面，该射频模块以电磁方式连接到金属外壳上。

按照本发明的其它方面，无线信息用户电子装置包括：

a)金属外壳，该金属外壳的形状使之能按所使用的频率以多个模式产生谐振，和

b)一种部件，用于以多个激励方式将射频电流馈送至外壳的方法，以便金属外壳可按极化和方向多样化方式工作。

本发明的无线信息用户电子装置进一步包括：一种部件，用于通过从至少三个或更多的地线中选择两个或更多地线，产生多个激励模式。

无线信息用户电子装置进一步包括：通过使用激励线路板的多个谐振模式，产生多个激励模式的方法。

在本发明的另一方面，无线信息用户电子装置包括：

a)作为天线使用的金属外壳，和

b)天线自动匹配器件，用来通过监测天线匹配状态，自动地检测周围是否存在金属、或者有金属接近的状态，并根据匹配状态的检测信号，通过自动地改变天线匹配元件的阻抗，以匹配天线。

在本发明的无线信息用户电子装置中，使用变容二极管作为天线匹配元件。

在本发明的无线信息用户电子装置中，使用铁电电容作为天线匹配元件。

根据本发明，通过使用金属外壳作为天线，而没有使用作为独立的元件的天线，所以实现了无线信息用户电子装置不受天线安装位置的限制。

根据本发明，实现了无线信息用户电子装置较少受装置安装位置的限制。

当根据本发明，例如尽管当叠装多个信息用户电子装置如机顶盒时，该信息用户电子装置的通信区较少地受到限制，并且该装置的通信距离较少地被缩短。

附图说明

附图1是无线信息用户电子装置如本发明的实施例1中的机顶盒的透视图。

附图2是表示射频电流在本发明的实施例1中的外壳外表面流动的截面图。

附图3是表示当该外壳宽度为3λ/4、深度为3λ/4和高度为λ/4，馈送电流在如附图1所示的外壳的中心位置时，外壳外表面电流的方向、以及极化和定向特性的透视图。

附图4是表示当该外壳与附图3中外壳有相同尺寸，馈送电流在外壳的末端时，外壳外表面电流和定向(directivity)特性的横截面图。

附图5是如本发明的实施例2中的机顶盒的无线信息用户电子装置的透视图。

附图6是如本发明的实施例3的机顶盒的无线信息用户电子装置的透视图。

附图7是表示在实施例3中在外壳外表面流动的射频电流的截面图。

附图8是如本发明的实施例4的机顶盒的无线信息用户电子装置的透视图，。

附图9是在表示实施例4中在外壳外表面流动的射频电流的截面图。

附图10是本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的方框图。

附图11表示本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的天线的匹配方法。

附图12A，B表示本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的匹配元件配置的电路示意图。

附图12C表示本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的匹配元件的电抗特性的示意图。

附图13表示传统的无线信息用户电子装置。

附图14表示传统的无线信息用户电子装置的天线定向特性。

具体实施方式

(实施例1)

参照附图1到附图4，在下面详细描述本发明的实施例1。

附图1是无线信息用户电子装置(wireless information consumerelectronics apparatus)的透视图，如本发明的实施例1中的机顶盒。附图2是表示本发明的实施例1中射频电流在外壳外表面流动的截面图。附图3是表示当该外壳宽度为3λ/4、深度为3λ/4和高度为λ/4，馈送电流在如附图1所示的外壳的中心位置时，外壳外表面电流的方向、以及极化和定向特性的透视图。附图4是表示当该外壳与附图3中外壳有相同尺寸，馈送电流在外壳的末端时，外壳外表面电流和定向特性的横截面图。

在附图1中，无线信息用户电子装置100a，如机顶盒带有金属外壳101a。金属外壳101a的形状适于按所使用的频率谐振，并将该金属外壳设计成作天线使用。在附图1A中，将射频模块102安装在金属外壳101a的顶面中央，并通过该电流馈送和安装螺钉104，将该射频模块的电流馈送端103配装到金属外壳101a的两个螺钉孔105中。电流馈送端103和金属外壳101a是电连接的，并且进一步依靠该电流馈送和安装螺钉104将射频模块102机械耦合至金属外壳101a。这在权利要求中称为电流馈送耦合方式。

信号源106安装在射频模块102之上，并且将射频电流从电流馈送端103加到金属外壳101a上。

在两个螺钉孔105之间开缝107A，以分开该两个螺钉孔。若与射频电流的波长比较，在电流馈送端103之间的距离接近电气短路的距离，提供缝107a，则天线辐射效率不足。

在有如下配置的实施例的无线信息用户电子装置中，当射频信号以电磁波的形式发射时，在射频模块102之上的信号源106生成射频信号。生成的射频信号通过该电流馈送和安装螺钉104，从位于射频模块102之上的电流馈送端103，以电流的形式在金属外壳101a的外表面流动。

在附图1B中，与附图1A比较，当在金属外壳101b上安装射频模块102时，改变螺钉孔105的位置，以将连接两个电流馈送端103的直线的方向改变90度。相应地，缝107b的方向也变化90度。

在附图2中，信号源106生成射频信号，并且通过金属外壳的电流馈送端103、电流馈送和安装螺钉104和螺钉孔105，射频电流119在金属外壳101a、101b的外表面上流动。

将金属外壳101a，101b设计成当射频电流在外壳外表面流动时，可按所使用的频率下谐振，比如该外壳的尺寸是如附图3所示的宽度为3λ/4、深度为3λ/4和高度为λ/4。附图3A表示在金属外壳101a的外表面上流动的射频电流119的状态(behavior)，该金属外壳的组成如附图1A所示。在附图3A中，射频电流119在金属外壳101a的外表面上谐振，并在外壳外表面上产生谐振电流120，如图中箭头所指示并如附图2所示。在附图3中，一个箭头代表在外壳上的电流的半个波长，并且外壳全外周长是两个波长。这样，该附图表示谐振电流均匀地在外壳的整个周长上流动。

在如附图1B所示的配置中，射频电流的流动如附图3B所示。

在外壳的外表面流动的射频电流119和由外壳谐振产生的谐振电流120通过该空间耦合，因此发射无线电波，所以外壳起到天线的作用。

这里，外壳的大小根据按使用的频率产生谐振而设计。因此，如附图4所示，尽管假如从外壳上的位置122提供电流，该电流作为通过谐振产生的谐振电流，但是，距离电流馈送位置较近的谐振电流124与距离电流馈送位置较远的谐振电流123有相同的幅值。相应地，尽管如图所示电流馈送位置被偏离到一边，作为天线辐射的定向特性在两边是相同的。

附图1C表示附图1A的配置和附图1B的配置的组合，在该组合中，将第一信号源106a和第二信号源106b安装在射频模块102c上。这两个信号源106a，106b，如图所示，连接到三个电流馈送端103，与安放在交叉缝107c的每边的两侧的三个螺钉孔105相对应提供电流馈送端。

这样，通过转换(change over)信号源106a，106b，可独立地产生射频电流，如附图3A和附图3B所示。因此，通过转换无线电波的极化平面，可以在不同的模式(例如，不同的方向，或不同的极化如垂直极化、水平极化、倾斜极化，右椭圆极化或左椭圆极化)产生无线电波。因此，可选择极化和定向特性，该特性为通信目的地导致强的接收功率。在该转换的情况下，只可以使用一个信号源，而非两个信号源，并且可以转换(change over)该信号源和电流馈送端103的连接。

另外，通过同时操作两个信号源106a，106b，可在同时产生不同模式的无线电波。因此，它易于适合于通信伙伴。在仅使用一个信号源的情况下，输出可由射频开关(radio frequency switch)分为两部分，因此使用一个信号源可以和两个信号源以同样方式使用。所以，实现了在要安装设备的地方，能够使无线信息用户电子装置较少受到限制。

根据本实施例，为使用金属外壳作为天线，该金属外壳的形状使得按所使用的频率产生谐振。然后，将射频模块安装在金属外壳的外表面，以使通过模块安装螺钉向外壳外表面供给射频电流。在该配置中，可以向金属外壳的外表面供给射频电流。另外，通过金属外壳的谐振，该金属外壳可用作在电流馈送位置的对侧以及同侧具有良好辐射特性的天线。因为，没有使用作为独立的元件的天线，实现了无线信息用户电子装置不受天线安装位置的限制。

如本实施例解释，信号源产生无线电波。然而，在某些结构中，通过将信号接收单元，而非信号源，连接到电流馈送端，由互易定理，作为天线的金属外壳同样由从其它器件发送来的无线电波引起谐振，由此也能促进接收无线电波。因此，定义本发明的电流馈送端为一种终端，该终端向外面供给无线电电流，并也从外面向内部供给射频电流。射频模块包括产生射频信号的器件，和接收射频信号的器件。

(实施例2)

附图5是如本发明的实施例2中的机顶盒的无线信息用户电子装置100d的透视图。与实施例1的附图1C不同之处是信号源106a、106b与射频模块102d中的电流馈送端103的连接方向不同。在交叉缝107c的周围，该信号源以对角线的方向与四个螺钉孔105中的每一个连接。

在该配置中，当两个信号源同时工作时，射频电流以X形沿对角线的方向流向金属外壳101d，因此，发射的无线电波的极化平面也相应于该配置。随着上述射频电流的流动的变化，相应地改变金属外壳的尺寸(dimension)。

在实施例1和2中，由于射频模块安装在金属外壳之上，再直接地叠加其它外壳或别的物体是不容易的。为避免上述情况，通过在金属外壳中形成凹进部分(recess)，该凹进部分包括射频模块安装位置和金属外壳上的该安装位置的外围部分，可将射频模块安装在凹进部分内。此外，当射频模块的上表面覆盖有绝缘材料，如塑料材料，可保护射频模块，并且同时可防止灰尘进入。

(实施例3)

附图6是如本发明的实施例3的机顶盒的无线信息用户电子装置100e的透视图。附图7是在外壳外表面流动的射频电流的截面图。在附图6中，装置100e有卡状(card-shaped)射频模块102e，该射频模块插在金属外壳101e的侧槽108中，并与连接器连接。在射频模块102e中，提供三根地线109。第一信号源111a和第二信号源111b以利用电容110通过交流电的形式，与三根地线109连接。以通过直流电的形式，地线109与射频电流引出槽口(notch)112a到112c相连接，以直接地或者通过连接器等，向金属外壳外表面引出射频电流。

在附图6中，第一信号源111a通过电容110和地线109，连接到射频电流引出槽口112a。第二信号源111b通过电容110和地线109，连接到射频电流引出槽口112b。两个信号源的共同输出通过电容110和地线109，连接到射频电流引出槽口112c。

在有该配置的无线信息用户电子装置中，当以电磁波的形式辐射视频信号时，该无线信号产生于位于卡状射频模块102e上的第一信号源111a和第二信号源111b中。产生的视频信号以电流的形式，通过地线109和射频电流引出槽口112a到112c，流向金属外壳101e，该地线109以通过直流的形式与金属外壳连接。然后，将卡状射频模块102e插入无线信息用户电子装置中。

附图7表示在外壳外表面的射频电流的流动模式。在附图7中，产生于第一信号源和第二信号源111a、111b的射频信号，以射频电流119的形式，在金属外壳101e外表面流动。然后，射频电流经地线109和射频电流引出槽口112a到112c流动，该地线109以通过直流的形式与金属外壳连接。

此时，通过射频电流引出槽口112a和112c，如图3A所示射频电流流入金属外壳。通过射频电流引出槽口112b和112c，如图3B所示射频电流流入金属外壳。

在该实施例中，同时，为防止从射频电流引出槽口112的开口进入灰尘，可以将该开口盖上如塑料材料的绝缘材料的盖子。

(实施例4)

附图8是如本发明的实施例4的机顶盒的无线信息用户电子装置100f的透视图。附图9是在外壳外表面流动的射频电流的截面图。在附图8中，装置100f有卡状(card-shaped)射频模块102f，该射频模块插在金属外壳101f的侧面，并与连接器等连接。激励线路板113(excitation patch)安装于射频模块102f上，并且第一信号源114和第二信号源115连接在激励线路板113上。金属外壳101f包括引出窗口118，该引出窗口(lead-out window)用于将射频电流引出至金属外壳的外表面。

在有该配置的无线信息用户电子装置中，当以电磁波的形式辐射视频信号时，该无线信号产生于位于卡状射频模块102f上的第一信号源114和第二信号源115中。所产生的射频信号产生第一谐振模式电流116和第一谐振模式电流117，该两种模式的电流正交于激励线路板113上。当位于卡状射频模块102f上的激励线路板113和金属外壳101f是以电磁方式耦合时，射频电流流至金属外壳的外表面。然后，将卡状射频模块102f插入装置100f中。流动的射频电流通过射频电流引出窗口118流出至外壳外表面。

附图9表示在外壳外表面的射频电流的流动模式。在附图9中，产生于第一信号源114和第二信号源115的射频信号，以直角加在有多个谐振模式的激励线路板113上。来自激励线路板113的辐射121，通过射频电流引出窗口118，以多种激励模式电磁耦合到金属外壳101f。这样，射频电流119在金属外壳101的外表面流动。

将金属外壳101f设计成当射频电流在外壳外表面流动时，可按所使用的频率下谐振，比如该外壳的尺寸是如附图3所示的宽度为3λ/4、深度为3λ/4和高度为λ/4。流动在金属外壳101f外表面的射频电流119在有上述的结构的外壳表面谐振。在如附图9所示的金属外壳外表面上，电流119以与附图3中箭头所指的相同模式，产生谐振电流120。在附图3中，一个箭头代表在外壳上的电流的半个波长，并且外壳全外周长是两个波长。这样，该附图说明谐振电流均匀(uniformlly)地在外壳的整个周长上流动。

在外壳外表面流动的射频电流119和由外壳谐振产生的谐振电流120利用该空间耦合，并因此发射无线电波，因此外壳与天线起到相同的作用。

在实施例中，同时，为防止从射频电流引出窗口118的开口进入灰尘，可以将该开口盖上如塑料材料的绝缘材料的盖子。

在上述的实施例3和4中，可恰当地改变射频电流引出槽口和相对金属外壳的射频电流引出窗口的位置，和金属外壳的尺寸。通过这些改变，如实施例2所示，通过以金属外壳的对角方向传输射频电流，可建立谐振状态。

在上述的实施例3和4中，射频模块是可在金属外壳中插拔的卡，但是射频模块也可在固定在金属外壳中。

在实施例2，3和4中，如参照附图4解释，将金属外壳加工成形成以使之能谐振，并不用作为独立元件的天线，实现了无线信息用户电子装置不受天线安装位置的限制。

在实施例2，3和4中，如在实施例1解释，通过转换信号源向用作天线的金属外壳的馈送电流的方向，如附图3A，B所示，可以转换极化和定向特性。当转换以操作第一信号源106a，111a，114，或第二信号源106b，111b，115时，该转换模式相同。因此，取决于装置，可选择接收功率中强的极化和定向特性。相应地，实现了无线信息用户电子装置较少受安装装置位置的限制。

这样，根据本发明，作为一种方法，在将金属外壳作为天线使用的结构中，使用如下配置。

i)将金属外壳加工成形成能够按所使用的频率谐振。

ii)将射频模块放在金属外壳的外表面上。

iii)并且通过模块安装螺钉，将射频电流供给外壳外表面。结果，可将射频电流供给金属外壳的外表面，并且通过外壳的谐振，无论在外壳上的电流馈送的位置如何，该外壳可用作为具有均匀和极好的发射特性的天线。由于不使用作为独立元件的天线，实现了无线信息用户电子装置不受天线安装位置的限制。

通过将金属外壳加工成形成能够按所使用的频率谐振，在外壳中放置射频模块，并且通过与外壳以通过直流形式连接的地线，将馈送射频电流至外壳，同样可以实现上述效果。

此外，通过将金属外壳加工成形使得能够按所使用的频率谐振，上述效果同样可以实现，在外壳中放置射频模块，并且通过将激励线路板以电磁方式连接到外壳，馈送射频电流至外壳，同样可以实现上述效果。

根据本发明，在使用金属外壳作为天线使用的结构中，将金属外壳加工成形使得能够按所使用的频率以多种模式谐振，并且可以多种激励模式将射频电流供给外壳，以使外壳可以以多样的极化和方向工作。

从至少三个或更多的地线中，选择两个或更多地线能够产生多个激励模式。

或者，通过使用激励线路板的多个谐振模式，可以产生多个激励模式，并且从金属外壳中能够产生不同极化特性的电磁波和不同定向特性的电磁波。

这样，在装置中，可选择接收功率强的极化和定向特性。相应地，实现了无线信息用户电子装置较少受安装装置位置的限制。

(实施例5)

参照附图10至12，将本发明的实施例5描述如下。附图10是本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的方框图，附图11表示本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的匹配方法，附图12A，B表示本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的匹配元件配置的电路示意图。附图12C表示本发明的实施例5中的无线信息用户电子装置的匹配元件的电抗特性。

如实施例1至4所示，该实施例应用于使用金属外壳作天线的无线信息用户电子装置。

在附图10的无线信息用户电子装置200中，利用天线开关203选择性地转换金属外壳天线201和金属外壳天线202，并连接到匹配电路204上，该金属外壳天线201在第一极化和方向上工作，该金属外壳天线202在第二极化和方向上工作。在权利要求中，匹配电路204也称天线自动匹配器件(device)，该器件用于通过根据天线匹配状态的检测信号，自动地改变天线匹配元件的阻抗来匹配天线。

匹配状态监测电路205，用于通过监测在使用金属外壳作为天线的结构中的天线的匹配状态，自动地检测在周围是否存在金属或者有金属接近的状态。

发送接收转换开关(changeover switch)206选择地转换，或将来自发送电路207的发送信号传输到天线侧电路，或将来自天线侧电路的接收信号传输到接收电路208。CPU 209控制无线信息用户电子装置的工作。

在附图10中，无线信息用户电子装置200通过匹配状态监测电路205，例如在数据包发送时间的间歇期检测天线的匹配状态。为了检测，例如使用方向耦合器和检测元件，并且检测向匹配电路204的发送功率和来自匹配电路204的反射功率，并且将该功率数字化并送到CPU 209中。

假设天线开关203的输入端和输出端的反射量和传输损耗(transmission loss)匹配状态监测电路205，并且设计发送接收转换开关206充分小。则，从匹配电路204反射而来的反射功率由复合阻抗和发送电路207的输出阻抗之间的关系决定，该复合阻抗是天线201或202和匹配电路204的复合阻抗。

将匹配状态监测电路205检测到的匹配状态数据发送到CPU 209。CPU将匹配数据发送到用于匹配的匹配电路204。在匹配电路204中，由从CPU收到的匹配数据产生用于匹配的控制电压。

附图11表示一种天线匹配方法。在该图中，天线阻抗Zant与发送电路207的阻抗Zin，例如在并联导纳(阻抗的倒数)jY和串联阻抗jZ相匹配。在图中，在jY和jZ的阻抗匹配方式见导抗图。

附图12A和B表示匹配元件的组成。附图12C表示匹配元件的电抗特性。

作为根据控制电压而改变阻抗的匹配元件，例如可以使用如图12A所示的使用变容二极管(varactor diode)211的电路，在该电路中CV所指的是变容二极管。该变容二极管211是用于组成自动匹配器件或自动匹配元件的变容二极管。

另外，可以使用如图12B所示的使用铁电电容(ferrodielectriccapacitor)212的电路，在该电路中CF所指的是铁电电容。该铁电电容212也是用于组成自动匹配器件的铁电电容。

例如，假如如图所示选择R＞＞Re(Zant)，如附图12C所示，通过控制VT所指的控制电压215，在匹配元件端之间的阻抗Z和导纳Y在从电容状态至电感状态的范围内变化。因此，通过将作为并联导纳和串联阻抗的该匹配元件与天线连接，如图11所示，实现天线匹配。

在此，因为天线匹配状态根据在周围是否存在金属或者有金属接近的状态而明显地改变。相反地，通过监测天线匹配状态，可自动地检测到周围是否存在金属，或者有金属接近的状态。天线周围存在金属、或者金属接近可以改变天线阻抗和损害发射性能。当天线阻抗变化时，通过再一次匹配天线，变坏的发射性能将恢复。

因此，在传统的方法中，例如当叠装多个机顶盒或其它信息用户电子装置时，每个机顶盒的金属外壳对其它机顶盒的天线辐射特性起恶化作用。因而，限制了通信区或缩短了通信距离。根据本发明，当天线阻抗改变，一旦检测到天线匹配状态之后，通过再一次匹配天线，恶化的发射性能将恢复。结果，减轻了安装装置空间的限制，并且尽管叠装各装置，实现了无线信息用户电子装置的天线灵敏度不降低。

正如此处的解释，仅使用具有极化多样性(polarization diversity)的外壳的多个模式，但是也可通过将它们与传统的独立元件如介电芯片天线(dielectric chip antenna)组合来使用该所解释的方法。

尽管假如金属外壳不可避免地不能被加工成形成按所使用的频率谐振，但是，通过自动匹配天线，天线效率可得到提高。换句话说，尽管假如金属外壳不能预先地被设计成按所使用的频率谐振，仅通过在任意的地方安装射频模块，可以实现具有高效天线的无线信息用户电子装置。

工业应用性

根据本发明的无线信息用户电子装置，如此处所描述的，采用下面所述的构造，以便使用作为天线的金属外壳。

a)将金属外壳加工成形使得能够按所使用的频率谐振，并且

b)将射频模块安装在外壳外表面，以便通过模块安装螺钉向外壳外表面供给射频电流。

然后，由于不使用作为独立元件的天线，实现了无线信息用户电子装置不受天线的安装位置的限制。

可通过如下得到相同的结果：

a)形成能够按所使用的频率谐振的金属外壳，

b)将射频模块放在外壳中，并且

c)通过地线向外壳外表面供给射频电流，该地线以通过直流的形式连接到外壳和在外壳中提供的电流引出槽口。

也可通过如下得到相同的结果：

a)形成能够按所使用的频率谐振的金属外壳，

b)将射频模块放在外壳中，并且

c)通过激励线路板向外壳外表面供给射频电流，该激励线路板以方式电磁耦合到外壳和在外壳中提供的电流引出槽口。

此外，根据本发明的无线信息用户电子装置，在使用作为天线的金属外壳的结构中，将金属外壳加工成形使得能够按所使用的频率以多个模式谐振。然后，可以以多个激励模式将射频电流供给外壳，以便外壳可按极化和方向多样化方式工作。这样，实现了无线信息用户电子装置较少受装置的安装位置的限制。

通过从至少三个或更多的地线中选择两个或更多地线，能够产生多个激励模式。然后，得到相同的效果。

此外，通过使用激励线路板的多个谐振模式，可产生多个激励模式。然后，也得到相同的效果。

在本发明的无线信息用户电子装置中，该装置具有将外壳作为天线使用的结构，通过监测天线匹配状态，可自动地检测到周围是否存在金属或者有金属接近的状态。除此之外，根据检测信号，通过自动地变化天线匹配元件的阻抗，可使天线得到匹配。

因此，例如，当叠装如机顶盒的多个信息用户电子装置时，实现了一种无线信息用户电子装置，该信息用户电子装置在通信区较少地受到限制，并且该装置的通信距离较少地被缩短。

通过使用变容二极管作为天线匹配元件可得到相同的结果。

同样，通过使用铁电电容作为天线匹配元件可得到相同的结果。

尽管假如金属外壳不可避免地不能被加工成形使得按所使用的频率谐振，通过自动地匹配天线，天线效率可得到提高。换句话说，尽管假如金属外壳不能预先地被设计成形，以便按所使用的频率谐振，仅通过在随意的地方安装射频模块，可以实现无线信息用户电子装置的高效天线。这是本发明的最大优点。

Claims (17)

1.一种无线信息用户电子装置，包括：

金属外壳，用来作为天线使用，该外壳被加工成形使得可按所使用的频率谐振；

带有电流馈送端的射频模块，该射频模块安装在所述的金属外壳的外表面，用来发送和接收射频信号；以及

电流馈送耦合部件，用来将所述的射频模块的电流馈送端电连接到所述的金属外壳，并且，将所述的射频模块机械连接到所述的金属外壳，

其中，通过所述的电流馈送耦合部件，给所述的金属外壳的外表面供给射频电流。

2.如权利要求1所述的无线信息用户电子装置，其中将所述的金属外壳加工成形使得能按所使用的频率以多个模式产生谐振，并且向所述的金属外壳以多个激励模式供给射频电流，以便所述的外壳可按极化和方向多样化方式工作。

3.如权利要求1所述的无线信息用户电子装置，其中所述的金属外壳进一步包括天线自动匹配器件，该天线自动匹配器件用来通过监测天线匹配状态，可自动地检测到周围是否存在金属或者有金属接近的状态，并且根据匹配状态的检测信号，通过自动地变化天线匹配元件的阻抗，可使天线得到匹配。

4.如权利要求3所述的的无线信息用户电子装置，其中使用变容二极管作为所述的天线匹配元件。

5.如权利要求3的无线信息用户电子装置，其中使用铁电电容作为所述的天线匹配元件。

6.一种无线信息用户电子装置，包括：

金属外壳，用来作为天线使用，该外壳被加工成形使得能按所使用的频率谐振；

安装在所述的金属外壳中的射频模块，并且该射频模块带有用来发送和接收射频信号的电流馈送端，该射频模块在高频段被连接到地线，该地线以通过直流的形式连接到所述的金属外壳；以及

在所述的金属外壳提供的电流引出槽口，并且该电流引出槽口连接到所述的射频模块的地线上，

其中，通过所述的电流引出槽口，给所述的金属外壳的外表面供给射频电流。

7.如权利要求6所述的无线信息用户电子装置，其中将所述的金属外壳加工成形使得能按所使用的频率以多个模式产生谐振，并且向所述的金属外壳以多个激励模式供给射频电流，以便所述的外壳可按极化和方向多样化方式工作。

8.如权利要求6所述的无线信息用户电子装置，其中将所述的金属外壳加工成形使得可按所使用的频率以多个模式产生谐振，并且以多个激励模式向所述的金属外壳供给射频电流，以便所述的外壳可按极化和方向多样化方式工作，并且通过从至少三个或更多的地线中选择两个或更多地线，以产生多个激励模式。

9.如权利要求6所述的无线信息用户电子装置，其中所述的金属外壳进一步包括天线自动匹配器件，该天线自动匹配器件用来通过监测天线匹配状态，可自动地检测到周围是否存在金属或者有金属接近的状态，并且根据匹配状态的检测信号，通过自动地变化天线匹配元件的阻抗，可使天线得到匹配。

10.如权利要求9所述的的无线信息用户电子装置，其中使用变容二极管作为所述的天线匹配元件。

11.如权利要求9的无线信息用户电子装置，其中使用铁电电容作为所述的天线匹配元件。

12.一种无线信息用户电子装置，包括：

具有可按所使用的频率谐振的形状的金属外壳，该金属外壳带有电流引出窗口，并且该金属外壳作为天线使用；以及

安装在所述的金属外壳中的射频模块，该射频模块带有激励线路板，该激励线路板作为发送或接收射频电流的输入和输出，以电磁方式耦合到所述的外壳；

其中，通过所述的射频模块的激励线路板和所述的金属外壳的电流引出窗口，向所述的金属外壳的外表面提供射频电流。

13.如权利要求12所述的无线信息用户电子装置，其中将所述的金属外壳加工成形使得能按所使用的频率以多个模式产生谐振，并且向所述的金属外壳以多个激励模式供给射频电流，以便所述的外壳可按极化和方向多样化方式工作。

14.如权利要求12所述的无线信息用户电子装置，其中将所述的金属外壳加工成形使得可按所使用的频率以多个模式产生谐振，并且向所述的金属外壳以多个激励模式供给射频电流，以便所述的外壳可按极化和方向多样化方式工作，并且通过使用激励线路板的多个谐振模式，产生多个激励模式。

15.如权利要求12所述的无线信息用户电子装置，其中所述的金属外壳进一步包括天线自动匹配器件，该天线自动匹配器件用来通过监测天线匹配状态，可自动地检测到周围是否存在金属或者有金属接近的状态，并且根据匹配状态的检测信号，通过自动地变化天线匹配元件的阻抗，可使天线得到匹配。

16.如权利要求15所述的无线信息用户电子装置，其中使用变容二极管作为所述的天线匹配元件。

17.如权利要求15所述的无线信息用户电子装置，其中使用铁电电容作为所述的天线匹配元件。

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