CN1212481A - 拉杆天线顶端的含有鞭状天线和螺旋天线的轻型天线组件 - Google Patents

Abstract

在天线组件(10)中包括有,在拉杆天线的低端处设置有导电材料的制动器(5)的拉杆天线(1,9),在拉杆天线顶端安装有导电套(6)的螺旋天线(2),和用于可滑动夹持该拉杆天线的导电材料的夹持器(4),制动器,导电套,和夹持器的每一个都是特定比重不大于3g/cm³的轻金属。当拉杆天线,处于延伸位置时,夹持器被电连接到制动器。当拉杆天线处于返回位置时,该夹持器被电连接到导电套。轻金属可以包括铝和镁的至少一种。替换地,轻金属基本上包括有0.4%或更少的Si,0.7%或更少的Fe,5.0—6.0%的Cu,0.30或更少的Zn,0.2—0.6%的Bi,0.2—0.6%的Pb,和配重物Al。

Description

拉杆天线顶端的含有鞭状 天线和螺旋天线的轻型天线组件

本发明涉及安装在拉杆天线顶端上的包含有鞭状天线和螺旋天线的天线组件。

已经应用在无线电通信装置中的，例如便携式无线电终端机，特别是移动电话终端机中的描述过的天线组件类型。天线组件通常是可延伸和可伸缩地安装在终端机的外壳(或外罩)上，如在JP-A-3245603中披露的(参考文献Ⅰ)。

在参考文献Ⅰ中，终端机具有包着发射和接收电子电路的外壳或外罩。该天线组件包括有附着在外壳上的拉杆天线(或天线棒)和夹持器(或支撑器)，以用于可滑动地夹持该拉杆天线。该夹持器(或支撑器)由导体制成并被连接到该电子电路。设置有制动器(或导电环)的拉杆天线固定安装在低处或内端。当拉杆天线处于一延伸位置时，制动器促使与夹持器(或支撑器)相接触，使得拉杆天线通过制动器和夹持器(或支撑器)连接到该电子电路。该拉杆天线包含有用介电套或管覆盖的导电棒。拉杆天线或导电棒具有予定频率的1/4波长的电长度。

螺旋天线(或天线线圈)被介电罩包围并被架设在拉杆天线的顶端。介电罩在螺旋天线的低端处设置有电连接到该螺旋天线的导电套。导电套被装配到该拉杆天线的顶端，并通过将与拉杆天线的介电套在一起的导电套进行填隙或变形而使之固定。该螺旋天线被连接到拉杆天线的导电棒和还具有予定频率的1/4波长的电长度。因此，天线组件具有予定频率的1/2波长。

当天线组件是处在该拉杆天线返回在外壳中的返回位置时，该螺旋天线通过导电套和夹持器(或支撑器)被连接到该电子电路中。这样，该螺旋天线被用于该终端机的缩短范围的操作。在返回位置处，该拉杆天线是在外壳中，和因此，不用于接收天线电信号。

对于长范围操作，该天线组件被手动拉出，使该罩进入延伸位置，这时制动器被促使与夹持器(或支撑器)相接触。这样，天线组件作为1/2波长天线。该天线组件的结构被称之为“非分离型”，因为该杠杆天线与该螺旋天线没有电分离。

该螺旋天线和具有导电套的介电罩的组件被称之为天线顶。

利用共轴结构的专用支撑，如夹持器(或支撑器)是为保障，当当天线组件是在返回位置时，该拉杆天线处于无效状态。其中相应内容披露在GB2,257,836A(参考文献Ⅱ)和JP-A-5243829。

在US专利5,204,687(参考文献Ⅲ)和JP-B-2646505(参考文献Ⅳ)中，披露了天线组件的另一种结构，其中拉杆天线的导电体棒没有电连接到该螺旋天线，而是与该螺旋天线相绝缘。在该结构中，拉杆天线被可靠地无效在返回位置而没有使用同轴结构的专用支撑。在延伸位置的拉杆天线只用于接收无线电信号，因为螺旋天线不是较长地连接到夹持器(或支撑器)。这种天线组件的结构被称之为“分离型”，因为该拉杆天线与螺旋天线被电分离。

详细说，参考文献Ⅳ披露了普通棒形的介电连接件，以确保紧固在其中一端，即该拉杆天线的导电体棒的顶端。该介电连接件用导电套局部复盖并装配在线圈线轴的另一端部。螺旋线圈或螺旋天线被绕在线圈轴上并连接到该导电套。介电罩通过例如塑料压模一起复盖线圈轴，螺旋线圈，和导电套的顶端部分，以形成该天线顶。

在上述中，当导电套和导电棒的顶端被嵌入到模具中时，该导电套和拉杆天线的导电棒的顶端，通过介电连接件的绝缘压模被固定到该介电连接件。

在非分离型天线组件和分离型天线组件的任何一个中，本质上在于，夹持器，导电套，和制动器的每一个都是电导通的。通常由于可利用性，可加工性和可镀性，这些导电部件(即，夹持器，导电套和制动器都用黄铜或锌构成。如果移动电话终端机变得尺寸较小和重量较轻，那么天线组件也需要变轻变小。

然而，用作天线组件的每个导电部件材料的黄铜和锌具有大的特定比重。例如，70-30黄铜具有8.6g/cm²的特定比重和锌具有7.18g/cm²的特定比重。这要到达重量轻是困难的。

从而本发明的一个目的是提供一种重量减轻的天线组件；

本发明的另一目的是提供一种较低成本的天线组件类型；

本发明还有一个目的就是提供一种增加抗外力强度的天线组件类型。

本发明的其它目的，如将进一步描述的，会变得清楚明白。

适用于本发明第一方面的天线组件包括：在拉杆天线低端设置有导电材料的制动器的拉杆天线；在拉杆天线顶端安装有导电套的螺旋天线，和可用于滑动夹持该拉杆天线的导电材料的夹持器。当拉杆天线处于延伸位置时，该夹持器被电连接到该制动器。当拉杆天线处于返回位置时，该夹持器被电连接到该导电套。

根据本发明的第一方面，制动器，导电套，和夹持器的每一种都是具有不大于3g/cm²特定比重的轻金属。

适用于本发明第二方面的天线组件包括：在拉杆天线低端设置有导电材料的制动器的拉杆天线；在拉杆天线顶端上安装的介电连接件；在介电连接件上安装的天线顶端和包括螺旋天线和连接到螺旋天线的导电套，和用于滑动夹持拉杆天线的导电材料的夹持器。当拉杆天线是处在延伸状态时，夹持器被电连接到制动器。当拉杆天线是处在返回位置时，夹持器被电连接到导电套。

根据本发明的第二方面，该介电连接件由介电树脂构成。

附图的简洁描述：

图1是通常非分离型天线组件的半截面视图；

图2是通常分离型天线组件的半截面视图；

图3是本发明第一实施例的分离型天线组件的半截面视图；

图4是本发明第二实施例的分离型天线组件的半截面视图；

图5是图4所示分离型天线组件的一部件的透视图；

图6是用于描述图5所示部件制造方法的透视图；

图7是本发明第三实施例的分离型天线组件的半截面视图；

图8是图7所示分离型天线组件的一部件的透视图；

图9是用于描述图8所示部件的制造方法的透视图；和

图10是用于描述图8所示部件的制造方法的透视图。

参看图1和2，为较好理解本发明将描述普通天线组件。

在图1中示出一种非分离型天线组件的普通天线组件50。该天线组件50包括具有由介电管59复盖的导电棒51的拉杆天线。该天线组件50进一步包括附于无线电通信装置的壳体的用于滑动夹持该拉杆天线的夹持器54。该夹持器54由导电体制成并被连接到无线电通信装置的电子电路。该拉杆天线设置有固定安装在该拉杆天线的导电棒51的低端或内端的制动器55。当拉杆天线处在延伸位置时，制动器55被促使与夹持器54相接触，使得该拉杆天线通过制动器55和夹持器54与该电子电路相连接。

缠绕在线圈轴57上的螺旋天线(或螺旋线圈)52被介电罩58包围并架设在该拉杆天线的顶端。介电罩58在电连接到该螺旋天线52的低端处设置有导电套56。该导电套56被装配和固定到拉杆天线的顶端。该螺旋天线52被连接到拉杆天线的导电棒51。当拉杆天线被返回到壳体中的天线组件处于返回位置时，该螺旋天线52通过导电套56和夹持器54被连接到该电子电路。

在图2中示出另一普通天线组件60，它是分离型天线组件。天线组件60类似于图1的非分离型天线组件，除了介电连接件53是在导电套56和包括有导电棒51，介电管59，制动器55，和夹持器54的拉杆天线61的顶端之间构成以外。拉杆天线61的导电棒51借助介电连接件53与螺旋天线52电绝缘。

在天线组件50和60的每一个中，在实质上，夹持器54，导电套56，和制动器55的每一个都是电导通的。通常，这些部件54,56和55都是利用容切割的黄铜或容易压模的锌构成。

采用这些典型使用的黄铜和锌这些材料，然而，要实现在便携式移动电话终端机中所需要的重量轻是会受到强制性限制，因为容易切割的黄铜具有8.6g/cm³的特定比重，和锌具有7.18g/cm³的特定比重。

再者每个天线组件50和60都需要切割或压模。缺点是，其结果还具有相对高的成本。

分离型的天线组件60在导电套56和介电连接件53之间的边界处强度差，容易在外力下折断。

参考图3，进而描述本发明第一实施例的天线组件。天线组件10是分离型天线组件。天线组件10包括具有由介电管9复盖的导电棒1的拉杆天线。该天线组件10包括附于无线电通信装置的外壳的用于可滑动夹持该拉杆天线的夹持器4。该夹持器4由导电体制成并连接到该天线电通信装置的电子电路。该拉杆天线设置有，固定安装在该拉杆天线的导电棒1的低端或内端上的制动器5。当拉杆天线处在延伸位置时，制动器5被促使与夹持器4相接触，使得拉杆天线通过制动器5和夹持器4连接到该电子电路。

螺旋天线(或螺旋线圈)2由介电罩11包围并架设在该拉杆天线的顶端。介电罩11在电连接到该螺旋天线2的低端处设置有导电套6。螺旋天线2通过导电套6连接到该拉杆天线的导电棒1。介电连接件3在导电套6和包括有导电棒1，介电管9，制动器5，和夹持器4的拉杆天线的顶端之间构成。拉杆天线的导电棒1借助于介电连接件3与螺旋天线电绝缘。当拉杆天线返回在外壳中的天线组件是处在返回位置时，导电套6被促使与夹持器4相接触，使得螺旋天线2通过导电套6和夹持器4连接到该电子电路。

上述结构类似于普通天线组件60(图2)。然而，本发明第一实施例的天线组件10不同于普通天线组件60，其中制动器5，导电套6，和夹持器4的每一个都是由特定比重不大于3g/cm³的轻金属制成。

在非分离型天线组件中，制动器，导电套，和夹持器的每一个都可以类似于分离型天线组件10那样由特定比重不大于3g/cm³的轻金属构成。

最好，轻金属包含铝(特比重2.69g/cm³)和镁(特定比重1.74g/cm³)中的至少一种。轻金属实质上由0.4％或更少的硅，0.7％或更少的铁，5.0-6.0％的铜，0.30％或更少的锌，0.2-0.6％的铋，0.2-0.6％铅，和配重铝。Au-Cu合金A2017可被用作具有上述成份的轻金属。此外，还可以使用自由切割合金，例如A2017。这样，轻金属不限于A2011，只要它的成份落入上述范围。

轻金属可以是可成形材料。特别是，轻金属可以由从切割，铸造，喷注模压，和烧结中选定一种机械处理构成。

轻金属表面可以经过锌酸盐处理，接着，无镍电镀成7μm或更少的厚度。在无镍电镀之后，该轻金属可复盖电解质镍膜并经过镍氨基磺酸盐处理，接着通过不镀锌的铬电镀成1和3μm之间的厚度。

除了制动器5，导电套6，和夹持器4之外的剩余导电部分可以使用小特定比重的材料制成。

下面将描述关于制造图3所示天线10的方法的特例。

三个部件，即图3所示的制动器5，导电套6，和夹持器4利用铝制备。这里，Al-Cu合金A2001被用作为铝。合金A2001具有420MPa的抗拉强度，可与在普通天线中使用的自由切割黄铜C3560的422MPa的抗拉强度相比较。因此，它被认为是无机械加工问题产生。

为便于改进抗腐蚀和抗磨损，这些铝部件的每一个的表面经下述方面电镀。首先，材料表面经锌置换(锌酸盐处理)，然后无镍电镀成7μm或更少的厚度，接着在5μm级上通过镍电解质电镀，以获得镍膜。接着，对夹持器8和套4的镍膜通过镍氨基磺酸盐溶液作进一步处理，和然后经黑铬电镀成1和3μm之间的厚度。这样，产品就制成了。

为比较，夹持器4，制动器5，和套6在形状上类似于图3所示的那些，是利用上述黄铜制备的。

本发明第一实施例的部件和普通产品经计量和比较，其结果是，对于普通产品来说，平均重量等于4.12g(测量采样数n=10)，对于本发明的产品，平均重量等于2.53g(n=10)。这样，与普通产品相比较，重量会降低约61％。

这就促使关于天线重量的降低，并依次影响到整个移动电话终端机的结构变轻。

看图4，本发明第二实施例的天线组件10’，包括有由类似参考序号指定的类似部件。天线组件10’包括缠绕在介电(或绝缘)树脂的线圈轴上的螺旋线圈2。相类似，介电罩11也是介电树脂。包括有螺旋线圈2，线圈轴7，和介电罩11的天线顶端是用介电树脂模压制成。导电套6是在介电树脂的介电连接件3上，通过利用电镀或涂敷处理构成的。拉杆天线8的管9也是介电树脂。在所示天线组件中，拉杆天线8和螺旋天线2在介电连接件3的内部被绝缘，它们之间留有若干微米的间隔，并不同时作为天线起作用。这被称之为延伸/返回状态分离天线。

线圈轴7，介电罩11，介电连接件3和管9的每个的介电树脂包含有大分子化合物。大分子化合物包括从ABS(丙烯腈，丁二稀，聚乙稀)聚合物，PPS(聚苯撑，硫化物)，尼龙，和聚丁稀，对酞酸盐中的至少一个。

导电套6是包括从Ni,Cr，黑铬，Sn，焊料，Cu,Ag和Au中选定的至少一个的薄膜6。

最好，介电连接件3实际包括高强度绝缘和耐弯曲的尼龙并整体构成线圈轴7。

拉杆天线8的顶端由线圈轴7和介电连接件3整体构成。

下面将描述本发明第二实施例的天线组件10’的制造方法。

图5是图4所示天线组件10’的特征部分的透视图。如图5所示，由ABS聚合物制成组合的介电连接件3和线圈轴7的成形产品。接着，介电连接件3的予定部分和线圈轴7的第一予定部分经铬电镀，以成形具有约2μm厚的导电套6和薄膜6a。

参考图6，将描述关于图5所示成形产品(即，介电连接件3和线圈轴7的组合)的制造方法。一种产品的制备是，在它的中心成形一空腔6b并具有-1.9mm的直径φ，以便流进介电树脂。当该产品和导电棒1被插入一模具时，介电连接件3和线圈轴7通过绝缘模压而成形。在此情况下，介电连接件3在它的低端处成形一间隙并具有3mm量级的深度，以用于插入管9(图4)。管9被插入并从而具有复盖的导电棒1。

采用本发明实施例的上述制造方法，与由自由切割黄铜成形的导电套，制动器，和夹持器的普通天线的约4.5g相比较，该天线能减轻重量到约2.5g或更少。由于通过成形制备每个部件时，在相同时间周期内能够制备两倍那么多的部件。此外，本发明也降低了成本。

看图7，本发明第三实施例的天线组件10”包括相同序号指定的类似部件。在天线组件10”中，线圈轴7和介电罩11与介电连接件被整体成形。类似于图4的天线组件10’，薄导电膜12的导电套6是通过利电镀或涂敷处理在介电连接件3上成形的。

图8是图7所示天线组件10”的特征部分。如图8所示，也是薄导电膜12的螺旋天线2是通过利用电镀或涂敷处理在线圈轴7上成形的。

在图8中，介电连接件3和线圈轴7是通过介电树脂，特别是在所示举例中的尼龙和ABS聚合物整体成形作为成形产品的。接着，介电连接件3的予定部分和线圈轴7的另一予定部分经Ni或Cr电镀，以形成具有约3μm厚的薄导电膜12的导电套6和螺旋天线2。在成形导电膜12过程中，可以利用黑Cr,Sn，焊料，Cu,Ag和Au中的至少一种，以代替Ni和Cr。介电罩11通过介电树脂在线圈轴7上成形。

介电连接件3在它的低端成形一间隙S并具有3mm量级的深度，双便能插入管9(图7)。

参考图9，管9被插入并从而具有被复盖的导电棒1。

参考图10，将描述关于图8和9所示成形产品的制造方法(即，介电连接件3和线圈轴7的组合)。一种产品的制备是，在它的中心成形一空腔13并具有1.9mm的直径φ，以便流进介电树脂。当该产品和导电棒1被插入模具时，该介电连接件3和线圈轴7通过绝缘模压成形。在此过程中，介电连接3在它的低端成形一间隙并具有3mm量级的深度，以便插入管9。管9被插入，从而具有复盖的导电棒1。

Claims (17)

1．一种在延伸位置和返回位置之间可移动的天线组件包括：一拉杆天线，在所述拉杆天线的低端设置有导电材料的制动器，在所述拉杆天线的顶端设置有导电套的螺旋天线，和用于可滑动夹持所述拉杆天线的导电材料的夹持器，当所述拉杆天线是在延伸位置时，所述夹持器被电连接到所述制动器，当所述拉杆天线是在返回位置时，所述夹持器被电连接到所述导电套，其中：

每个所述制动器，所述导电套，和所述夹持器具有不大于3g/cm³特定比重的轻金属。

2．根据权利要求1有天线组件，其中：

所述轻金属包括铝和镁的至少一种。

3．根据权利要求1有天线组件，其中：

所述轻金属基本组成有0.4％或更少的Si,0.7％或更少的Fe,5.0-6.0％Cu,0.30％或更少的Zn,0.2-0.6％的Bi,0.2-0.6％Pb和配重物Al。

4．根据权利要求1有天线组件，其中：

所述轻金属表面经锌酸盐处理并由无镍电镀成7μm或更少的厚度。

5．根据权利要求4有天线组件，其中：

在所述无镍电镀之后，和所述轻金属由电解镍膜复盖并经氨基磺酸盐处理，再由黑铬电镀成1和3μm之间的厚度。

6．根据权利要求1有天线组件，其中：

所述轻金属是通过从切割，铸造，喷注模压，和烧结中选定的至少一种机械加工来成形。

7．根据权利要求1有天线组件，进一步包括有安装在所述拉杆天线顶端的并固定到所述导电套的介电连接件，使得所述拉杆天线与所述螺旋天线是电绝缘的。

8．一种在延伸位置和返回位置之间可移动的天线组件，包括在所述拉杆天线低端设置有导电材料的制动器的拉杆天线，安装在所述拉杆天线顶端的介电连接件，安装在所述介电连接件上的天线顶端和包括一螺旋天线和连接到所述螺旋天线的导电套，和用于可滑动夹持所述拉杆天线的导电材料的夹持器，和当所述拉杆天线是处在所述延伸位置时，所述夹持器被电连接到所述制动器，当所述拉杆天线是处在所述返回位置时，所述夹持器被电连接到所述导电套，其中：

所述介电连接件是由介电树脂成形的。

9．根据权利要求8有天线组件，其中：

所述介电树脂包括大分子化合物。

10．根据权利要求9有天线组件，其中：

所述大分子化合物包括从ABS(丙烯腈、丁二烯、聚乙烯)聚合物，PPS(聚苯撑、硫化物)，尼龙，和聚丁烯，对酞酸盐中选定的至少一种。

11．根据权利要求8有天线组件，其中：

所述导电套是在所述介电连接件的予定部分上通过电镀或涂敷处理成形的一种薄导电膜。

12．根据权利要求11有天线组件，其中：

所述薄导电膜包括从Ni,Cr，黑铬，Sn，焊料，Cu,Ag和Au构成的组中选定的至少一种。

13．根据权利要求11有天线组件，其中：

所述薄导电膜与所述拉杆天线电绝缘并被连接到所述螺旋天线。

14．根据权利要求13有天线组件，所述天线顶端进一步包括在其上缠绕所述螺旋天线的线圈轴，其中所述线圈轴还由所述介电树脂成形的，所述介电连接件与所述线圈轴构成一整体。

15．根据权利要求14的天线组件，所述天线顶端进一步包括复盖所述缠绕在所述线圈轴上的螺旋天线的介电罩，其中所述介电罩还是所述介电树脂成形的，所述介电连接件与所述线圈轴和所述介电罩构成一整体。

16．根据权利要求14有天线组件，其中：

所述螺旋天线是利用电镀或涂敷处理，在一棒形的所述线圈轴上形成的一薄导电膜。

17．根据权利要求16有天线组件，其中：

所述薄导电膜的螺旋天线包括从该组包含的Ni,Cr，黑铬，Sn，焊料，Cu,Ag和Au中选定的一种。

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