CN1259232A - 可伸缩天线 - Google Patents

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Abstract

一种可伸缩天线组件(30)包括一个第一、通常为固定的板(34),和一个第二板(36),该第二板相对于该第一板可移动。该第二板在该组件的一个缩回结构和一个伸出结构之间移动,在该缩回结构中,两个板一起基本上起到一个馈通—馈给天线的作用,而在该伸出结构中,该第二板基本上起到一个单极天线的作用。

Description

可伸缩天线
                  相关申请
本申请要求于1997年6月3日提交的美国临时专利申请60/048,414的优先权，该临时申请被转让给本专利申请的申请人并被结合到本申请中作为参考。
                    发明的领域
移动电话通常包括一个可伸缩的、鞭形的天线，或者一个固定的或可伸缩的螺旋天线，或者一个两种或更多的这些天线类型的结合。在任何情况下，为了获得可接受的高的天线增益，并由此得到好质量的接收，通常必须有一些从通常为矩形的电话壳体中伸出的突出。这些突出使电话不便于携带，例如在衣服的口袋里，以及易于折断。
图1是对一种在现有技术中公知为“倒F”天线20的馈通-馈给(feedthrough-fed)型天线的图解说明。该天线包括一个接地面22和一个导电板24，该导电板24通常平行地、相对于接地面相互间隔地被固定。板24通过在该板的一端的接地连接26被连接在接地面22上。一个50欧姆的馈通件28将板24耦合连接到一个适宜的发射器和/或接收器电路上(在图中未示出)，如在现有技术已知的。
                      发明的概述
本发明的目的是提供一种用于移动电话中的可伸缩天线，其中在一个缩回位置，该天线基本上完全被包含在一个电话的通常为矩形的容积之内。
在本发明的优选实施例中，一个用于移动电话的天线组件包括一个可伸缩的、大致为平面状的天线，其具有缩回和伸出的位置。在缩回位置，该天线基本上完全包含在由电话壳体所限定的紧凑的、矩形的容积内，并起到一个馈通-馈给天线的作用，并优选为一个倒F型天线的作用。在伸出位置，该天线伸出壳体，优选为通常向上伸出，并优选起到一个单极天线的作用。优选的是，在缩回和伸出两个位置，一个单个的馈通件被用于将天线耦合连接到电话中的发射器/接收器电路中。
因此，根据本发明的优选实施例，提供了一种可伸缩的天线组件，其包括：
一个第一、通常固定的板；和
一个第二板，其相对于第一板可在一个缩回的组件结构和一个组件的伸出结构之间移动，在组件的缩回结构中，这些板基本上共同起到一个馈通-馈给天线的作用，而在该伸出结构中，该第二板实质上起到一个单极天线的作用。
优选的是，该第一板起到一个接地面的作用。
优选的是，在缩回结构中，该天线起到一个倒F天线的作用。
优选的是，在伸出结构中，该天线起到一个四分之一波长天线的作用。
优选的是，在缩回结构中的该天线组件基本上被包围在一个该天线所耦合连接的通信装置中的通常为矩形的容积之内。
此外，在伸出结构中该天线从矩形容积之内伸出。
优选的是，从该缩回结构到伸出结构之间的转换以及与之相反的转换是通过滑动该第二导电板完成的。
优选的是，该组件包括一个匹配电路，其在伸出结构中将第二板耦合连接到一个发射器/接收器上。
此外，在缩回结构中该第二板被从该匹配电路中断开。
或者，该匹配电路在缩回结构中被短路到接地面上，并在伸出结构中被从接地面上断开。
优选的是，该匹配电路包括一个传输线。
或者，该匹配电路被成形为一个印刷在接地面上的电路。
优选的是，该组件包括一个单个的馈通件，其在伸出和缩回两种结构中都将天线耦合连接到发射器/接收器上。
根据本发明的优选实施例，还提供了一种用于带有外壳的移动电话中的天线组件，该组件包括：
一个天线，其具有缩回和伸出的工作位置，以便在该缩回位置，该天线基本上完全包含在由外壳所限定的通常为矩形的容积之内。
优选的是，该天线通常为平面形状。
优选的是，该天线在伸出位置伸出该外壳。
优选的是，该组件包括一个接地面。
另外优选的是，该天线在缩回位置被耦合连接到该接地面上。
另外优选的是，该天线在伸出位置被从该接地面上断开。
优选的是，该组件包括一个印刷在该接地面上的匹配电路。
优选的是，该组件包括一个单个的馈通件，以用于在伸出和缩回两个结构中都将天线耦合连接到该发射器/接收器上。
根据本发明的优选实施例，还提供了一种从一个移动通信设备上发射和接收信号的方法，其包括：
将一个第一板固定到该通信设备上；
可滑动地将一个第二板连接在一个缩回位置上，该缩回位置通常平行于并基本上层叠于该第一板，以便该第一和第二板一起形成一个耦合连接到该通信设备上的馈通-馈给式天线；和
将该第二板从该第一板移动到一个伸出位置，以便于形成一个耦合连接到该通信设备上的单极天线。
优选的是，可滑动地连接第二板包括：可滑动地连接该第二板以同该第一板一起成形一个倒F天线。
优选的是，移动该第二板包括：移动该第二板以形成一个四分之一波长天线。
优选的是，可滑动地连接该第二板包括将该第二板设置在该缩回位置，以被基本上被包含在一个该通信设备的通常为矩形的容积之内。
另外，移动该第二板包括设置该第二板，以从该矩形容积中伸出。
或者，移动该第二板包括通过一个匹配电路将该第二板耦合连接到该通信设备中，以及可滑动地连接该第二板包括将该第二板从该匹配电路上断开。
通过以下结合附图对优选实施例的详细描述，将会更加全面地理解本发明。
                     附图简述
图1是一个示意图，显示了一个如现有技术中已知的固定的倒F型天线；
图2A和2B是示意图，显示了根据本发明的优选实施例，分别位于收缩和伸出位置的用于一个移动电话的天线；
图2C是一个示意性截面图，显示了根据本发明的优选实施例，组装到移动电话中的图2A所示的天线组件；
图3A和3B是示意图，显示了图2A和2B的天线分别处于收缩和伸出位置时的机械结构和连接；以及
图4A和4B是示意图，显示了与图2A和2B的天线相关的分别处于收缩和伸出位置时的电连接和电路。
                优选实施例的详细描述
图2A和2B示意性地示出了一个移动电话天线组件30，根据本发明的一个优选实施例，它包括一个可伸缩的天线32。图2C是一个移动电话33的示意性截面图，组件30安装在其中。优选的是，如图中所示，天线32基本是平的并通常为矩形。在图2A和2C中，天线32被显示为处于关闭、缩回的位置，其中它被完全包含在通常为矩形容积的组件30和电话33之中。可是，即使在缩回的位置，天线32仍然起作用。与此相对照，为了获得一个可接受的接收水平，现有技术中的固定或可伸缩类型的移动电话天线，通常均必须至少部分地伸出电话壳体。为了提高在电话的使用过程中的接收性能，在图2B中，天线32显示为处于打开、伸出位置，其中该天线优选相对于组件30向上推出。
图3A和3B示意性地示出了根据本发明的优选实施例中，分别处于关闭和打开位置的天线组件30的内部结构。图4A和4B示意地示出了分别对应于图3A和3B的机械结构的天线的电路结构。
天线组件30包括一个接地面34和一个平行于接地面34的导电板36，其在图3A和4A所示的关闭结构中起一个倒F型馈通-馈给天线的作用。板36通过位于该板一端的一个接地触点38被接地到接地板34上。如现有技术所知的，一个馈通引线40，其优选为具有50欧姆的引线，在与接地触点38适当间隔的一个馈电点42处与板36接触，以便于将来自天线的信号耦合连接到电话中的发射器/接收器电路中(在图中未示出)。
在打开的结构中，如图3B和4B所示，接地触点38和馈电点42被断开，并且板36起到一个单极天线的作用，优选为四分之一波长天线的作用。板36通过一个匹配电路49、一个交替的馈电点44和一个传输线46被连接到引线40上，该匹配电路49可以是现有技术中的任何适宜的类型，该馈电点44与该板接触，以及该传输线46从馈电点44到引线40沿着接地面34延伸。优选的是，在板36上的一个单个触点在闭合结构中与馈电点42接触，并在打开结构中与交替的馈电点44接触。
优选的是，引线46包括一个印刷在接地面的一个表面上的50欧姆的传输线，例如可以采用印刷电路技术来完成。在闭合的结构中，如图3A和图4A所示，引线46优选通过一个处于闭合位置的接地接触开关48被接地，以便匹配电路49不在使用之中。在打开的结构中，如图3B和4B所示，开关48处于打开的位置，以便匹配电路49处于如以上所描述的使用之中。优选的是，开关48被机械地结合到板36的运动之中，以便于响应该运动而自动打开和闭合。
尽管在图3A、B和图4A、B中所示的优选实施例中，馈通引线40通常位于天线32的下端，但在本发明的其它实施例中，在图中未示出，引线40也可位于相对于天线的其它位置上。例如，在前面图中，引线40和一个对应于点42的馈电点可以位于靠近天线32的上端部。在这种情况下，板36可以在打开和闭合结构中都与相同的馈电点接触，以及可以不需要象引线46那样的传输线。
本技术领域的普通技术人员将会认识到将本发明的原理应用于生产其它类型、形状和结构的、紧凑的、可伸缩的天线。例如，板36可以是铰接的，以便于相对于接地面34向外转动，而不是平行滑动。
以上描述的优选实施例通过举例的方式被引用，并且本发明的全部范围只被权利要求书所限制。

Claims (27)

1.一种可伸缩的天线组件，其包括：
一个第一、通常固定的板；和
一个第二板，其相对于该第一板可在一个组件的缩回结构和一个组件的伸出结构之间移动，其中，在组件的缩回结构中，这些板一起基本上起到一个馈通-馈给天线的作用，而在组件的伸出结构中，该第二板基本上起到一个单极天线的作用。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，该第一板起到一个接地面的作用。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，在缩回结构中，该天线起到一个倒F天线的作用。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，在伸出结构中，该天线起到一个四分之一波长天线的作用。
5.如以上任一权利要求所述的组件，其特征在于，处于缩回结构中的该天线组件基本上被包围在一个与该天线相耦合连接的通信装置中的通常为矩形的容积之内。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，在伸出结构中该天线从矩形容积之内伸出。
7.如权利要求1-4中任何一个所述的组件，其特征在于，从缩回结构到伸出结构之间的转换以及与之相反的转换是通过滑动该第二导电板完成的。
8.如权利要求1-4中任何一个所述的组件，其特征在于，还包括一个匹配电路，其在伸出结构中将第二板耦合连接到一个发射器/接收器上。
9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，在缩回结构中该第二板从该匹配电路中断开。
10、如权利要求9所述的组件，其特征在于，该匹配电路在该缩回结构中被短路到该接地面上，在伸出结构中被从接地面上断开。
11、如权利要求8所述的组件，其特征在于，该匹配电路包括一个传输线。
12、如权利要求8所述的组件，其特征在于，该匹配电路被成形为一个印刷在接地面上的电路。
13、如权利要求1-4中的任何一个所述的组件，其特征在于，还包括一个单个的馈通件，其在伸出和缩回结构中都将天线耦合连接到该发射器/接收器上。
14、用于一个具有外壳移动电话的天线组件，该组件包括：
一个天线，其具有缩回和伸出的工作位置，以便在该缩回位置，该天线基本上完全包含在由外壳所限定的通常为矩形的容积之内。
15、如权利要求14所述的组件，其特征在于，该天线通常为平面形状。
16、如权利要求14所述的组件，其特征在于，该天线在伸出位置时伸出该外壳。
17、如权利要求14-16中任何一个所述的组件，其特征在于，该组件包括一个接地面。
18、如权利要求17所述的组件，其特征在于，该天线在缩回位置被耦合连接到该接地面上。
19、如权利要求17所述的组件，其特征在于，该天线在伸出位置从该接地面上断开。
20、如权利要求17所述的组件，其特征在于，该组件包括一个印刷在该接地面上的匹配电路。
21、如权利要求14-16中任何一个所述的组件，其特征在于，该组件包括一个单个的馈通件，以用于在伸出和缩回结构中都将天线耦合连接到一发射器/接收器上。
22、一种从一个移动通信设备上发射和接收信号的方法，其包括：
将一个第一板固定到该通信设备上；
可滑动地将一个第二板连接在一个缩回位置上，该缩回位置通常平行于并基本上层叠于该第一板，以便该第一和第二板一起形成一个耦合连接到该通信设备上的馈通-馈给式天线；和
将该第二板从该第一板移动到一个伸出位置，以便于形成一个耦合连接到该通信设备上的单极天线。
23、如权利要求22所述的方法，其特征在于，可滑动地连接该第二板包括滑动地连接该第二板以同该第一板一起形成一个倒F天线。
24、如权利要求22所述的方法，其特征在于，移动该第二板包括移动该第二板以成形一个四分之一波长天线。
25、如权利要求22-24中任何一个所述的方法，其特征在于，可滑动地连接该第二板包括将该第二板设置在该缩回位置，以被基本上包含在一个该通信设备的通常为矩形的容积之内。
26、如权利要求25所述的方法，其特征在于，移动该第二板包括设置该第二板以从该矩形容积中伸出。
27、如权利要求22-24中任何一个所述的方法，其特征在于，移动该第二板包括通过一个匹配电路将该第二板耦合连接到该通信设备中，以及可滑动地连接该第二板包括从该匹配电路上断开该第二板。
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