CN1264249C - 便携式通信单元和用于其中的内部天线 - Google Patents

Abstract

一后外壳和一前外壳结合来形成一个外壳。一个内部天线容纳在后外壳中的一个预定空间中，设置成插入在后外壳与印刷电路板之间。一个天线金属元件的输出端与内部天线的馈电点连接，并且它的输入端与印刷电路板的馈送端子以接触方式进行连接。因此，不需要把天线金属元件焊接到印刷电路板的馈送端子，可以减少结构元件的数量，并且可以简化制造过程。

Description

便携式通信单元和用于其中的内部天线

技术领域

本发明涉及一种便携式通信单元和用于其中的一种内部天线，特别是涉及一种简化了内部天线的馈送系统且节省了容纳内部天线的空间的便携式通信单元和用于其中的内部天线。

背景技术

在诸如蜂窝电话或者个人手持机系统之类的便携式通信单元的制造技术中，用于把包括电池、外壳、天线以及电子电路在内的零件的尺寸和重量减少到极限的研究和用于减少电能消耗的研究被积极地发展，以便实现一种紧密又轻质的便携式通信单元。关于天线，采用一种倒F形的天线或者一种芯片电介质天线以便节省用于容纳它的空间。正如日本专利申请特开平9-321529号公报中所表示的，通过在传统便携式通信单元中由两个叶片弹簧(一个馈送弹簧和一种接地弹簧)构成的馈送系统，内部天线与印刷电路板电连接，在该印刷电路板上安装了一个显示器、一个按键单元和电子电路。

可是，在使用叶片弹簧的馈送系统中，由于印刷电路板的表面与内部天线的馈电点之间的距离很大，所以增加作为叶片弹簧的金属元件的撞击变得必要。因此，馈送系统的馈送端子变大以便保证足够的弹簧压力，并且用于把馈送系统的金属元件焊接到印刷电路板上的面积变大。而且，使用叶片弹簧的馈送系统易干扰周围的结构元件，因此降低了天线的效率，并且天线的特性易变化。

在日本专利申请特开平9-8526号公报中公开的一种包括馈送系统的内部天线，其通过简化它的结构来改善装配过程中的效率和精确度并且稳定了内部天线的特性。

图1表示上面提及的内部天线100的结构。

内部天线100装备有一个底板102，它形成在一个绝缘板101上。在底板102上形成焊接图形部分103a、103b、103c，在底板上设置了一个匹配电路(未示出)，并且该匹配电路被焊接到焊接图形部分103a到103c。通过焊接把内部天线100固定到屏蔽壳(未示出)上。由热塑性塑料来模塑成该屏蔽壳，并且它的整个外部表面用金属电镀。屏蔽壳是轻质的并且电磁屏蔽地容纳电子电路(未示出)。而且，对在一个接地图形部分104上形成的导电元件105a到105d进行装配的肋条(未示出)提供在屏蔽壳的上表面。而且，在内部天线100的上表面上形成一个辐射器106。

由于可以轻易地确定相对于屏蔽壳的内部天线100的一个位置并且内部天线100电连接且机械连接到屏蔽壳，所以提高了装配过程中的精确度，并且稳定了内部天线的特性。此外，由于接地图形部分104通过导电元件105a到105d与屏蔽壳上表面的电镀金属层电连接，并且该电镀金属层担任内部天线100的接地面，所以使用在传统内部天线中的位于绝缘板101底表面之下的金属元件变成不必要，并且可以减少结构元件的数量。

可是，在传统便携式通信单元中，前提是内部天线100定位在屏蔽壳的上表面。而且，由于内部天线100的接地图形部分104焊接到用金属电镀的屏蔽壳的上表面，所以在内部天线100的制造过程中焊接技术变得必要。此外，由于必需把内部天线与屏蔽壳结合，所以可限制被定位的内部天线的位置。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种便携式通信单元和用于其中的一种内部天线，其中，节省了用于容纳内部天线的空间而没有恶化内部天线的特性，在内部天线的制造过程中焊接技术变成不必要，并且可以减少内部天线的结构元件的数量。

按照本发明的第一个特征，一种便携式通信单元，包括：

一个印刷电路板，其上安装了由发射机和接收机构成的一个无线电单元，一个内部天线，被分类为一种倒F形天线或者一个电介质天线，

一个天线金属元件，在其一个输出端处与内部天线的一个馈电点连接，并且在其一个输入端处与印刷电路板上形成的一个馈送端子接触；

一个前外壳，装备有一个数据输入键、一个信息显示装置、一个扬声器以及一个送话器，和

一个后外壳，装备有一个用于容纳内部天线的空间，并且与前外壳相配以形成一个外壳，

其中，内部天线支承在后外壳与印刷电路板之间。

按照上述的结构，内部天线容纳在提供于后外壳中的一个预定空间中，并且插入在后外壳与印刷电路板之间。在这种情况下，内部天线通过天线金属元件与印刷电路板的馈送端子接触。即，内部天线与印刷电路板之间的电导通过施加在这些结构元件之间的一个接触面上的压力来确保的。因此，由于不必使用焊接技术就可以装配内部天线，以使用叶片弹簧的馈送系统变成不必要。用于容纳内部天线的空间可以减少，并且内部天线的结构元件的数量也可以减少。

按照本发明的第二个特征，一种便携式通信单元的内部天线，容纳在由一前外壳和一后外壳构成并带有一印刷电路板的外壳中，包括：

一个辐射器，位于后外壳内，

一个天线金属元件，其一个输出端处与辐射器连接，其一个输入端处与印刷电路板上形成的一个馈送端子接触，

一个反射板，定位在辐射器对面，其间保持一个预定间距，

一种导电油漆，加到后外壳的内表面上且与印刷电路板的一个接地图形部分接触，和

连接端子，以接触方式把反射板的边缘与导电油漆连接起来。

按照上述的结构，天线金属元件在它的一个输出端处连接到辐射器，并且在它的一个输入端处与印刷电路板的馈送端子接触。而且，连接端子以接触方式把与辐射器相对的反射板的边缘与印刷电路板的接地图形部分连接。因此，焊接技术变成不必要，可以节省用于容纳内部天线的空间和它的附件，并且可以减少结构元件的数量。由于反射板不仅反射从辐射器辐射的电波而且还作为接地面的一部分，所以一个稳定的接地面可以被确保，天线效率的恶化和天线特性的波动也可以被抑制。而且，由于天线金属元件与印刷电路板的馈送端子之间以及连接端子与导电油漆之间的电导通过施加在这些结构元件之间的接触面上的压力来确保，并且可以简化制造过程。

附图说明

结合附图将更详细地解释本发明，附图中：

图1是一个传统内部天线结构的透视图，

图2是本发明第一优选实施例所述的便携式通信单元的一个剖面图，

图3是使用在本发明实施例中的内部天线的一个剖面图，

图4是本发明第二优选实施例所述的便携式通信单元的后外壳的平面图，和

图5是本发明第二优选实施例所述的便携式通信单元的一个剖面图。

具体实施方式

此后，参考附图将详细地解释本发明的优选实施例。

[第一优选实施例]

图2是本发明第一优选实施例所述的便携式通信单元的一个剖面图。便携式通信单元的外壳被分开成一个后外壳2和一个前外壳3，其每一个都由树脂模塑而成，并且相互适配以便形成一个联合的主体。在后外壳2的一个表面上形成一个用来装载电池4的空腔3a。印刷电路板6位于后外壳2和前外壳3之间，并且电子零件5安装在印刷电路板6的两个表面上。而且，一个液晶显示器(LCD)7安装在印刷电路板6的预定位置上。除此之外，数字按键和功能性的开关位于前外壳3的预定位置上——虽然它们的图形表示被省略。在电子零件5中，由发射机和接收机构成的一个无线电单元覆盖着金属屏蔽壳8以便抑制外部噪声和不希望的辐射，并且屏蔽壳8的一个预定部分被焊接到印刷电路板6的接地图形部分上。被分类为一种倒F形的天线或者一种电介质天线的内部天线容纳在后外壳2与印刷电路板6之间形成的空间中。内部天线10被支承住使它插入在后外壳2与印刷电路板6之间。导电油漆9加到除了覆盖内部天线的区域之外的后外壳2的内表面，以使导电油漆9的一部分与印刷电路板6的接地图形部分接触。导电油漆9还要与随后提到的连接端子11接触。

正如上面所提及的，内部天线10是倒F形的天线或电介质天线。图3详细地表示了内部天线的结构。内部天线10既作为发射又作为接收天线。如图3所示，内部天线10包括具有稍成方形的U形剖面图的一个或多个连接端子11、作为衬垫的一个绝缘体12、呈平板形状模式或一预定模式并且位于绝缘体12上表面上的一个辐射器13、一个天线金属元件14，位于辐射器13的侧面上，与辐射器13连接且装有与安装在印刷电路板6上的无线电单元的馈送端子接触的下端；以及一个反射板15，与辐射器13相对且位于绝缘体12之下。反射板15连接到连接端子11的下端。连接端子11的上端与导电油漆9通过它们之间的接触面接触。天线金属元件14的下端与安装在印刷电路板6上的无线电单元的馈送端子通过它们之间的接触面接触。在结构元件之间的上述每一个接触面中，通过施加于接触面上的触点压力可以充分地减少由后外壳2和前外壳3引起的在它们之间造成的接触电阻，后外壳2与前外壳3相互适配。如图2所示的结构元件可以通过粘合剂分别地或者共同地安装在印刷电路板6上。

在如图2、3所示的结构中，当便携式通信单元与基站通信时，从安装在印刷电路板6上的无线电单元中输出的发射功率被提供给天线金属元件14，并且从辐射器13中辐射。从辐射器13中辐射的电波在绝缘体12的方向上由反射板15反射，并且通过辐射器13辐射到外部。反射板15与印刷电路板6的接地图形部分(未示出)连接并且通过连接端子11与导电油漆9连接。因此，由于反射板15、导电油漆9以及印刷电路板6的接地图形部分形成一个具有宽面积的接地面，所以便携式通信单元可以稳定地接地。结果，可以提高防止不希望辐射的屏蔽效应。

正如上面所提及的，按照第一优选实施例，由于在内部天线10插入后外壳2与印刷电路板6之间的情况下提供内部天线10，连接端子11与作为接地板的导电油漆9接触，并且天线金属元件14与印刷电路板6的馈送端子接触，所以这里不需要使用特定的馈送系统和焊接技术。因此，可以节省用于容纳内部天线10的空间，并且可以减少结构元件的数量。而且，由于可以稳定地提供具有宽面积的单个接地面，所以可以稳定天线的特性。由于反射板15的电位处在地电平，所以反射板15可作为防止不希望电波的屏蔽表面，并且它的屏蔽性能可以提高。

[第二优选实施例]

图4、5表示本发明第二优选实施例所述的其它便携式通信单元。图4是后外壳2和内部天线10的一个平面图，而图5是整体结构的一个剖面图。从图2到5，具有相同功能的结构元件用相同的标号来表示，并且省略重复的说明。

这个实施例的特征在于后外壳31的结构。如图4、5所示，后外壳31装有用来装载电池4的一个空腔32和用于容纳内部天线10的空间33。应当指出，在第二优选实施例中对于后外壳31不提供如图2所示的屏蔽壳8。虽然第一和第二优选实施例之间在容纳LCD 7和印刷电路板6的前外壳3的结构方面不存在区别，但是在图4所示的第二优选实施例中，除了用于容纳内部天线10的空间33之外，对于后外壳31的内表面提供导电油漆9。导电油漆9的一部分与从反射板15延伸的连接端子34接触。此外，如图5所示，肋条35a、35b设置在后外壳31上，以便容易地调整并确定相对于后外壳31的印刷电路板6的位置。

接下来，将解释第二优选实施例所述的便携式通信单元的装配过程。

如图4所示，把后外壳31设置在向上引导后外壳31的内表面的一个水平表面上(导电油漆9)，并且把内部天线10插入空间33中。接下来，连接端子34的前端部分与导电油漆9接触。这样，内部天线10容纳在空间33中并且固定在后外壳31上。而且，在一个窄空间内稳定地建立馈送系统(天线金属元件14)。

接下来，如图5所示，在把LCD 7和印刷电路板6固定在前外壳3上之后，前外壳3和后外壳31相配。在这个步骤中，印刷电路板6被固定在肋条35a、35b上。

按照上述结构，后外壳31使反射板15、连接端子34以及导电油漆9互相接触，以形成一个具有宽面积的稳定接地面。通过对于后外壳31提供肋条35b并且靠着上述接地面压制印刷电路板6，后外壳的一部分内表面(它用导电油漆9涂覆)担任屏蔽壳，并且抑制从电子零件5中辐射的不希望的电波，因此在图2所示的第一优选实施例中不可缺少的屏蔽壳B变得不必要。这就是说，在第二优选实施例中可以减少结构元件的数量。

正如上面所提及的，按照第二优选实施例，由于内部天线10设置在后外壳31与印刷电路板6之间，连接端子34与作为接地面的导电油漆9接触，并且天线金属元件14与印刷电路板6的馈送端子接触，所以这里不需要使用特定的馈送系统和焊接技术。因此，可以节省用于容纳内部天线10的空间33，并且在第二优选实施例中产生的结构元件的数量比第一优选实施例中的少。而且，由于可以稳定地提供具有宽面积的单个接地面，所以提高了天线的效率并且可以抑制天线特性的波动。此外，由于反射板15的电位处在地电平，并且后外壳31作为防止不希望电波的一个屏蔽壳，所以可以提高便携式通信单元的屏蔽性能。

虽然在第一和第二优选实施例中内部天线既作为发射又作为接收天线，为了通过空间分集技术来改善它的接收特性，希望把一个拉杆天线等加到便携式通信单元中作为室外天线。

从上面的解释可看出，按照如本发明所述的便携式通信单元，由于内部天线容纳在提供于后外壳的一个空间中，该内部天线提供在后外壳与印刷电路板之间，并且内部天线的馈电点通过天线金属元件14与印刷电路板的馈送端子连接，其中在它们之间的接触面上施加压力，所以焊接技术变得不必要，并且可以简化制造过程。而且，由于没有采用使用叶片弹簧的馈送系统，所以可以节省用于装配内部天线的必需空间，并且可以减少结构元件的数量。

由于如本发明所述的内部天线包括辐射器、与该辐射器结合的反射板、一个输出端处与辐射器连接并且一个输入端处与印刷电路板的馈送端子接触的天线金属元件、加到后外壳的内表面并且与印刷电路板的接地图形部分接触的导电油漆、以及以接触方式把反射板的边缘与导电油漆连接的连接端子，所以焊接技术变得不必要，可以节省用于容纳内部天线的空间和它的附件，并且可以减少结构元件的数量。而且，由于反射板不仅反射从辐射器辐射的电波而且还作为接地面的一部分，所以可以稳定接地面的电位，并且可以抑制天线效率的恶化和天线特性的波动。

虽然为了完整并清楚的公开已经结合特定的实施例描述了本发明，但是所附的权利要求不被限制，而应理解成是本领域技术人员可以想到的修改和替换结构的具体化，应属于本发明阐明的基本教导之内。

Claims (6)

1.一种便携式通信单元，包括：

一个印刷电路板，其上安装了由发射电路和接收电路构成的一个无线电单元，

一个内部天线，属于一种倒F形天线或者一个电介质天线，

一个天线金属元件，在其一个输出端处与所述内部天线的一个馈电点连接，并且在其一个输入端处与所述印刷电路板上形成的一个馈送端子接触，

一个前外壳，装备有一个数据输入键、一个信息显示装置、一个扬声器以及一个送话器，和

一个后外壳，装备有用于容纳所述内部天线的空间，并且与所述前外壳相配以形成一个外壳，

其中，所述内部天线在所述空间内支承在所述后外壳与所述印刷电路板之间，并且通过在所述后外壳与所述印刷电路板之间的接触面上施加压力，使所述馈电点通过天线金属元件与所述馈送端子接触。

2.如权利要求1所述的便携式通信单元，其中：

在所述后外壳中用于容纳所述内部天线的所述空间是与所述内部天线相配的一个空腔。

3.如权利要求1所述的便携式通信单元，其中：

在所述后外壳内表面的一个预定位置处涂有导电油漆，并且与所述印刷电路板的一个接地图形部分接触。

4.如权利要求3所述的便携式通信单元，其中：

所述导电油漆被加到至少与所述无线电单元相对的一个位置。

5.如权利要求3所述的便携式通信单元，其中：

所述内部天线包括：

一个辐射器，位于所述后外壳内部并且所述金属元件连接，

一个反射板，定位在所述辐射器对面，其间保持一个预定间距，和

连接端子，把所述反射板的边缘与所述导电油漆连接起来。

6.一种便携式通信单元的内部天线，容纳在由一前外壳和一后外壳构成并带有一印刷电路板的外壳中，包括：

一个辐射器，位于所述后外壳内，

一个天线金属元件，其一个输出端处与所述辐射器连接，其一个输入端处与所述印刷电路板上形成的一个馈送端子接触，

一个反射板，定位在所述辐射器对面，其间保持一个预定间距，

一种导电油漆，涂在所述后外壳的内表面上且与所述印刷电路板的接地图形部分接触，和

连接端子，以接触方式把反射板的边缘与所述导电油漆连接起来。

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