CN1285962A - 具有延伸馈源的可收缩无线电话天线 - Google Patents

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Abstract

公开了具有可收缩天线系统的无线电话,该无线电话包括一个机壳、一个布置在机壳内的收发信机,一个电耦合到收发信机的用户接口,一个非辐射馈源可移动地安装在机壳内并可从机壳延伸以便具有一个延伸位置和一个收缩位置,和一个天线。非辐射馈源电耦合到天线,和提供了用于电耦合收发信机到非辐射馈源的连接装置。在一个实施例中,该天线由非辐射馈源物理支撑,和因此当非辐射馈源在延伸位置时天线固定在延伸状态,而当非辐射馈源在收缩位置时天线固定在收缩状态。优选地,天线在延伸和收缩状态两者上呈现近似相同的电长度,而且当天线在延伸状态时该天线基本上与无线电话机壳绝缘。

Description

具有延伸馈源的可收缩无线电话天线
发明领域
本发明总的涉及无线电话,更具体地,涉及用于便携无线电话的可收缩天线系统。
发明背景
本领域公知的无线电话一般是指能够提供与一个或更多其它通信终端间无线通信链路的通信终端。这种无线电话用于各种不同的应用中,包括蜂窝电话,陆地移动(例如,警察和消防部门),和卫星通信系统。
许多无线电话,特别是手持无线电话使用可收缩天线,该天线可以伸展出或收缩入无线电话机壳。一般地,这种可收缩天线与包含信号处理和其它射频电路的无线电话机壳内的印刷电路板电连接。为使该天线与这种射频电路之间的功率传输最大,该天线与射频电路一般相互连接,以便该天线与信号处理电路的阻抗基本上匹配。由于许多无线电话使用50欧姆阻抗同轴电缆或微带传输线连接天线与射频电路,这种匹配一般包括机械调节或电调谐天线以便它在与同轴电缆或微带传输线连接处呈现近似50欧姆的阻抗。
可是不幸地,可收缩天线阻抗的匹配更困难,因为由该天线呈现的阻抗一般取决于该天线针对无线电话机壳和包含射频电路的印刷电路板的位置。由于当该天线在伸展与收缩位置之间移动时相应的位置在改变,该天线一般呈现至少两个不同阻抗状态,这两者都应当匹配到来自印刷电路板馈源的50欧姆阻抗。因此,利用可收缩天线,一般需要提供一个阻抗匹配系统,当该天线收缩和伸展时该匹配系统在该天线与射频电路之间提供可接受的阻抗匹配。
尽管一般希望最佳地匹配天线与射频电路的阻抗,起抵销作用的利害关系是与提供这种匹配有关的物理尺寸和费用。大多数流行手持电话正进行小型化,以致许多现代无线电话小到11-12厘米长,具有相应更小的印刷电路板。不幸地,由于印刷电路板尺寸减少,一般可用于支持无线电话功能和性能参数所要求的空间量,包括可用于任何阻抗匹配电路的空间减少了。因此,任何匹配电路或元件至多使用在射频印刷电路板上的最小空间更可取。
大量不同匹配技术常规地是利用可收缩天线。例如,许多具有可收缩天线的无线电话使用双阻抗匹配电路,一个与伸展天线位置有关而另一个与收缩位置有关。这些匹配系统一般包括两个或更多谐振电路和用于随天线位置在这些电路之间切换的开关。其它无线电话只提供单一匹配电路(当该天线在伸展位置时切换到该电路),和当该天线在收缩位置时不利用任何匹配电路工作。在其它设计中,可以使用一个完整的半波长(λ/2)天线,以便该天线在伸展位置作为完整半波长结构辐射,而在收缩位置作为一个四分之一(λ/4)波长天线(因为该天线的收缩位置不辐射)。利用该设计,一般只在伸展位置需要阻抗匹配,因为该天线可以设计得在收缩位置具有适当接近50欧姆的本征阻抗。仍然有其它无线电话使用寄生元件或印刷的转换器部分以匹配该天线与射频电路板的阻抗。可是,上面提到的每个技术需要某些类型的匹配装置,该装置随后需要在机壳(或天线)内用于匹配元件的空间,和该装置额外增加了制造无线电话的总的成本。
上述匹配问题在“双波段”无线电话中进一步复杂,这种电话设计得在两个或更多宽隔离的频带上发射和接收信号,例如使用各种应用宽隔离的发射和接收频带的卫星通信系统的无线电话。由于在天线基座所观察的阻抗通常是频率的函数,用于这种双频带无线电话的天线系统一般需要分开的匹配网络用于两个工作频带的每个。因此,如果可收缩天线用在这种无线电话上,通常需要提供多达四个匹配网络以保证在每个工作频率和每个可能的天线位置(即伸展或收缩)上实现可接受的阻抗匹配。
除了阻抗匹配问题外,天线系统与无线电话机壳之间的相互连接也可以负面地影响无线电话的性能,由此将能量从天线耦合到电话外壳并在其上作为热量消散。类似地,如果在无线电话工作期间用户非常靠近天线,电话用户也可以负面地影响无线电话天线的增益性能。因此,也可能希望增加辐射结构与无线电话外壳之间的绝缘,以使这些天线/电话和天线/用户相互连接引起的性能减弱最小。
考虑已有无线电话天线系统的上述问题,对于利用天线系统的无线电话而言,需要使无线电话机壳内用于阻抗匹配目的的物理空间最小,并使无线电话外壳或用户对天线系统性能的可能影响最小。
本发明概述
考虑到与用于无线电话的现有可收缩天线系统有关的上述限制,本发明的目的是提供一种可收缩天线系统,该天线系统小巧和所需要的射频电路数量最少。
本发明的另一个目的是提供可收缩无线电话天线系统,当该天线工作在伸展位置时该天线系统通过增强该天线与无线电话之间的绝缘而提供改善了的性能。
本发明的又一个目的是提供可收缩无线电话天线系统,该天线系统通过提供该天线与用户之间增加的绝缘而提供增强的增益。
通过阅读下列详细说明和附带的权利要求书并参照附图,本发明的另外目的、特征和优点将变得清楚。
本发明的这些和其它目的是通过可收缩天线系统提供的,该天线系统包括一个耦合到可延伸非辐射馈源线的天线。当该天线在收缩位置时,该非辐射馈源线大部分或全部位于无线电话机壳内,而当无线电话工作在天线的伸展位置时,大部分或全部非辐射馈源线被拉出到外壳以外,由此伸展的天线很好地离开无线电话机体。由于只有一个非辐射结构收缩到无线电话机壳内,不论该天线是否伸展该天线的电长度基本上相同。这样,该天线在伸展和收缩位置两者上呈现近似相同的阻抗,和因此本发明的天线系统减少或消除了对额外阻抗匹配元件的需要。另外,当工作在伸展位置时通过将辐射结构的基座提升到无线电话机壳以上的一点,本发明的天线系统使天线与电话或用户两者之间不需要的耦合最小。
在本发明的一个实施例中,提供了具有可收缩天线系统的无线电话,该无线电话包括一个机壳,一个安置在机壳内的收发信机,一个电耦合到收发信机的用户接口,一个可移动地安装在机壳内并可从机壳伸展出的非辐射馈源以便具有一个伸展位置和一个收缩位置,和一个天线。非辐射馈源电耦合到该天线,和提供了用于将收发信机电耦合到非辐射馈源的连接装置。在实施例中,该天线由非辐射馈源物理支撑和因此当非辐射馈源在伸展位置时天线被固定在伸展状态,而当非辐射馈源在收缩位置时该天线固定在收缩状态。更可取地,该天线在伸展和收缩状态两者呈现近似相同的电长度,和当该天线在伸展状态时该天线基本上与无线电话机壳绝缘。
无线电话可以进一步包括当非辐射馈源在收缩位置时用于将非辐射馈源接地的装置。此外,当该天线在伸展状态时,该天线可以由在无线电话机壳外一点上的非辐射馈源馈电。
在本发明的另一个实施例中,该天线系统可以进一步包括连接邻近非辐射馈源一端并可随非辐射馈源移动的一个接地板。在该实施例中,当该天线在伸展状态时接地板更可取地位于无线电话外。
在本发明的又一个实施例中,可以提供双波段天线使得可以激励该天线以便响应来自收发信机的激励信号在所选择的两个分开频带之一上辐射。在该实施例中,非辐射馈源线的长度更可取地是近似对应双波段天线辐射的频带中较低频带中心频率波长的1/4。
因此,本发明的可收缩天线系统避免了对匹配元件的需要,和因此可以设计得比现有技术的系统更小和更经济。另外,由于在伸展位置的该天线的接地板被提升到无线电话机壳之上,本发明的天线系统有利地通过最小化该天线与电话和用户之间的相互连接使增益性能最大。
附图简介
图1是包括按照本发明的可收缩天线系统的无线电话的方框图;
图2说明了本发明可收缩天线系统以天线在伸展位置的实施例;
图3说明了图2天线在收缩位置的实施例;
图4说明了本发明实施例中的天线和接地板;
图5(a)是本发明天线系统实施例中可延伸非辐射馈源和其与射频板之间某些连接的侧视图;
图5(b)是图5(a)的实施例中可延伸非辐射馈源和其与射频板之间的某些连接的俯视图;
图5(c)是图5(a)的实施例中可延伸非辐射馈源和其与射频板之间的某些连接的前视图;
图6(a)是图5(a)实施例中可延伸非辐射馈源和其余接地连接的侧视图;
图6(b)是图5(a)实施例中可延伸非辐射馈源与其余接地连接的底视图;
图6(c)是图5(a)实施例中可延伸非辐射馈源和其余接地连接的前视图;和
图7是说明按照本发明设计的天线系统方法的流程图。
本发明详细说明
下面将参照附图更全面地描述本发明,图中所示为本发明的优选实施例。可是,本发明可以用许多不同方式实现并认为不受在此阐述的实施例的限制;相反,提供这些实施例以便所公开内容更彻底和完全,并对本领域技术人员全面地传达本发明的范围。另外,本领域技术人员应理解,本发明可以有利地用于各种应用,因此无论如何不认为本发明受在此描述的应用实例的限制。相似数字始终代表相似元件。
在图1中说明了无线电话10的实施例,该无线电话包括根据本发明的可收缩天线系统20。无线电话10可以包括任何类型的无线的无线电话音或数据通信终端,例如卫星通信终端,手持蜂窝电话,或民用波段无线电收发信机。
如图1所示,无线电话10一般包括一个收发信机12,一个用户接口16和一个天线馈源14。如同本领域技术人员所公知的,收发信机12通过将要发送的信息转换为适合于无线通信的电磁信号有助于射频信息传输。收发信机12也可以用于解调由无线电话10所接收的电磁信号,由此提供包含在该信号中的信息给用户接口16。天线馈源14耦合电磁能在收发信机12与天线系统20之间。对于本领域技术人员,各种适合于无线电话10使用的收发信机12、天线馈源14(例如,微带、同轴电缆,带线)和用户接口16(例如,话筒、小键盘,拨号转盘)是公知的,在此将不再详细描述。
如图1所示,可收缩天线系统20包括一个天线22和一个可延伸非辐射馈源30。在本发明的一个实施例中,天线馈源14被耦合到可延伸馈源30,然后该馈源被耦合到天线22。天线22可以是适合于无线电话使用的任何天线,包括各种单振子、对称振子、贴片、螺旋和多股螺旋天线。在本发明的一个实施例中,天线22是双波段螺旋天线,以同心螺旋天线或以具有寄生元件的螺旋天线实现。
图2和3描述了本发明的可收缩天线系统20的实施例,图2说明该天线在伸展位置和图3说明该天线在收缩位置。如图2所示无线电话10包括一个机壳50,该机壳包括正面52、顶面54、底面56和侧面58、59。在所图示的实施例中,天线系统20一般沿顶面54与底面56之间垂直延伸的轴线固定在机壳50内,并与侧面58、59之一相邻安置。可是,如图2和3两者所示,天线系统20的部分可以伸展出机壳50外。
如图2和3所示,天线系统20主要包括一个天线22和一个与天线22电耦合的可延伸馈源30。“可延伸”意味着该馈源30可以滑动进或出机壳50,以便改变伸展到无线电话10机壳50外的天线系统20的长度。在此,术语“伸展位置”和/或“伸展状态”是指图2中所示的情况,其中可延伸馈源30大部分或全部伸出机壳50外,因此由机壳50延伸天线22某些距离。相反,如同所使用的术语“收缩位置”和/或“收缩状态”是指图3所示的情况,其中可延伸馈源30大部分或全部隐藏在机壳50内。
在本发明的所示实施例中,可延伸馈源30具有一个基座32和一个末端34。当天线22在收缩位置时,可延伸馈源30的基座32位于邻近机壳50的底面56处,和可延伸馈源30的末端34位于邻近顶面54处。如图2所示,当天线22在伸展位置时,基座32邻近机壳50的顶面54,和末端34从机壳50中移出并向外伸出。
在图2和3所示的实施例中,可延伸馈源30在机壳50内和外两者均沿垂直轴滑动。如图2所示,当天线22在伸展位置时,馈源30延伸以致它几乎完全在机壳50外。相反,如图3所示,当天线22在收缩位置时,馈源30位于几乎全部在机壳50内,以致天线22当收缩时呈现为常规安装的天线(即,不可收缩)。
在图2和3所示的实施例中,天线22在伸展和收缩位置上都保持在机壳50外。可是,如同本领域技术人员将理解的,当该天线在其收缩位置时天线22可以物理地收缩以便部分或全部位于机壳50内,并仍可能实现本发明的教导。可是如同本领域技术人员将理解的,在天线22在伸展和收缩位置时都保持在机壳50外的情况下,一般将实现改善的性能,因为在该天线收缩在无线电话10的机壳50内的情况下该天线22与机壳50之间的耦合可以有效地改变该天线的电长度。
如同图2和3中的实施例所示,馈源30通过分开的射频40和接地42连接耦合到收发信机12(见图1)。这些连接40、42更可取地位于机壳50顶面54邻近。在本发明的这个实施例中,当天线是在收缩位置和在伸展位置时馈源30是通过连接40和42耦合到收发信机12。在图3所示的实施例中还提供一个可选择的第二接地连接60。最好,这个连接位于邻近机壳50的底面56。不同与连接40、42,当天线22在收缩位置时,连接60只接触可延伸馈源30。
如图2和3的实施例中所示,天线22的基座24直接连接到可延伸馈源30的末端34。另外,邻近天线22与可延伸馈源30之间连接可选地提供一个导电圆盘或板70。该圆盘70可以定位得垂直于可延伸馈源30的主轴。在该实施例中,当天线22在伸展位置时圆盘70起接地板的作用,因为该圆盘保持在与射频信号相关的接地电压上。如图4所示,该导电圆盘70可以直接安装在可延伸馈源30上,如果可延伸馈源30在伸展和收缩位置之间交替时,以便它随可延伸馈源30移动。因此,当可延伸馈源30在伸展位置时,接地板70被提升到机壳50之外的位置上,和因此起作用将天线22与无线电话10的机壳50绝缘。在所示的实施例中,接地板70附在可延伸馈源30上,通过在导电圆盘70中包括一个开孔72并通过该开孔电介质层33和射频层35可以通过,以便射频层可以直接连接到天线22,和通过挂接导电圆盘70直接连接到可延伸馈源30的接地层31。
天线系统20可以选择地包括伸展出机壳50外的天线系统20部分用的一个保护盖或罩。此盖可以按照本发明以具有端帽的塑料管实现。由于通常希望使无线电话的尺寸最小,该罩可以设计得具有刚刚大到容纳天线22的内部直径。在这种实施例中,此罩的内径限定了导电圆盘70的最大直径。
当导电圆盘70直接连接到可延伸馈源30时,当天线22被提升或降低时它随可延伸馈源30收缩和伸展。因此,由于圆盘70和射频馈源的接地处于公共电位,当天线22在伸展位置时导电圆盘70有效地作为接地板工作。可是,由于导电圆盘70一般较小,当天线22在收缩位置时无线电话10的机壳50而不是导电圆盘70一般提供重要的接地板效应。
可延伸馈源30可以用任何各种传输介质例如同轴电缆、带线或微带迹线实现。更可取地,可延伸馈源30也起作用提供对天线22的物理支撑。可是,如同本领域技术人员可以理解的,可延伸馈源30不必提供这种物理稳固性,因为另一个方式,可以提供单独的可延伸支撑结构。
现在参照图5(a)-5(c),将描述具有可延伸馈源30的本发明实施例,该馈源用具有50欧姆的特性阻抗的微带迹线实现。如同图5(a)(侧视图),5(b)(顶视图)和5(c)(正视图)所示,该微带迹线包括一个接地层31、一个电介质层33和一个“馈线”或“射频”层35。接地层31和射频层35每个由一个导电材料带组成,例如铜,而电介质层33可以由任何本领域技术人员所熟知的各种电介质材料组成,例如聚碳酸酯、特氟隆、聚氨酯等组成。
如图5(a)-5(c)所示,在天线系统20与收发信机12(见图1)之间的连接40、42(见图2和3)可以用两个弹簧片41、43实现,它们在所示的实施例中用黄铜制造。簧片41提供在印刷电路板76与可延伸馈源30射频层35之间的射频连接,和通过簧片的弹性,当可延伸馈源30滑动伸出或收缩天线22时该连接可以保持。类似地,由第二簧片43提供接地连接,该簧片被固定以便连接印刷电路板76上的接地引线和可延伸馈源30的接地层31。
尽管图2、3和5说明了直接由可延伸馈源30馈电的一个天线22,本领域技术人员应当理解,按照本发明的公开,在收缩位置来自印刷电路板76的连接与到可延伸馈源30相反可以直接制造到天线22上。例如,在图2和5所示的实施例中,通过将可延伸馈源30更多地收缩入机壳50可以造成直接连接,以便天线22的基座接触簧片41和以便接地板70与簧片43进行接触。可是,在本发明的优选实施例中,印刷电路板76与天线22之间的连接通过在伸展和收缩位置的可延伸馈源30进行。
如图6(a)(侧视图)、6(b)(底视图)和6(c)(正视图)所示,图3所示的第二接地连接60可以通过第三簧片62提供,当天线在收缩位置时该簧片接触可延伸馈源30的接地层31。如图6(a)-6(c)所示,簧片62的一端一般连接到无线电话10的机壳50(以提供接地基准),和另一端定位以便当天线系统在收缩位置时它沿接地层31接合可延伸馈源30的基座。可是,以当天线22在伸展位置时簧片不接合馈源30的方式定位簧片62。以此方式,当天线22在收缩位置时簧片62接通位于连接40、42以下的可延伸馈源30部分,而当天线22在伸展位置时不接合。因此,此另外的接地连接60起作用以减少收缩的馈源30对天线22基座处所观察的阻抗的影响,和进一步起调谐元件的作用,因为阻抗随连接60的位置而改变。也如图6(a)6(c)所示,在可延伸馈源30的基座上的射频引线35保持放松(即,没有连接到机壳50内的任何东西上)。
尽管在所示实施例中连接40、42、60被描述为黄铜簧片,本领域技术人员应当理解,可以使用各种连接器实现连接40、42、60,例如接触片,插头或任何其它产生直接电接触的常规方法。因此,本发明不限于图中所示的簧片实施例,而往往包含各种能够在可延伸馈源30与收发信机12和/或基准电位之间建立直接电连接的连接装置。
天线系统20的工作如下。当天线22在伸展位置时,簧片41与可延伸馈源30的射频层接合,而簧片43与接地层31接合,由此提供了在印刷电路板76与可延伸馈源30之间的射频连接。要发射的信号通过在印刷电路板76上的收发信机12经过簧片41、43提供给可延伸馈源30,和由可延伸馈源30携带到天线22用于发射。如上所述,可延伸馈源30更可取地是一个非辐射结构,并因此不适合于辐射或接收电磁能量。另外,通过接地板70的内含物,从天线22耦合到无线电话10的电磁能量趋向进一步减少,由此增加了天线系统20的效率。
当天线22在收缩位置时,簧片41和43仍然接合可延伸馈源30,这时邻近末端34,以便在印刷电路板76与可延伸馈源30之间提供射频连接。可是,接近可延伸馈源30基座端32的接地层31进一步接合簧片62,该簧片将可延伸馈源30下降到连接40、42以下的部分有效地接地。这起作用使可延伸馈源30这部分对天线22性能上的影响最小,和通过策略地安置接地连接的位置,有可能足够使这些影响最小。
如上所述,在本发明的一个实施例中,天线22用具有50欧姆数量级的本征阻抗的四分之一波长螺旋天线实现。以此方式,天线22可以固有地匹配到50欧姆微带迹线14,该迹线用于将收发信机12耦合到天线系统20。另外,由于可延伸馈源30是非辐射结构,天线22在伸展和收缩两者位置上作为四分之一波长天线工作,和因此当该天线在伸展或收缩两者位置时在天线22基座观察的阻抗近似相同(50欧姆)。因此,遵照本发明的教导,有可能在伸展和收缩两者位置上将天线22的阻抗与微带迹线14的阻抗匹配,而不需要任何匹配元件。
本发明的可收缩天线系统特别适合于用在“双波段”无线电话上,该无线电话必须在两个(或更多)宽隔离频带上工作。如上所述,这种无线电话常规可能需要多达四个分开的匹配电路,因为必须将天线与伸展和收缩位置两者上的馈源匹配,一般需要分开的匹配网络用于天线工作频带上的每个频带。另外,在双波段无线电话中,当工作在伸展位置时如果天线靠近接近电话,接地电流往往使至少一个工作波段上的增益最小。
本发明的可收缩天线系统克服了常规双波段天线系统的这些问题。特别是,在许多场合完全避免对匹配网络的需要,因为在许多情况下有可能实验性地改变大量参数,例如可延伸馈源30的长度,接地连接60的位置和导电圆盘70的尺寸,以便在工作在两个波段上和收缩和伸展位置两者上实现可接受的阻抗匹配,而不需要任何有源匹配元件。在一个这种实施例中,可延伸馈源30近似对应无线电话设计工作两个频带中的较低一个中心频率的四分之一波长,接地连接60制造得接近可延伸馈源30的基座32,导电圆盘70的直径是安装在覆盖天线22的罩内的最大直径。可是,根据此设计的许多改变也提供可接受的性能,选择这些参数所必须的实验属于由本发明公开内容所教导的本领域普通技术人员技能范围。另外,通过将辐射元件提升到无线电话10机壳50之上几厘米,和通过提供可延伸接地板70,有可能使接地电流的影响最小,因此减少对增益损耗的影响。
在本发明的另一个方面,公开了设计天线系统20的方法。这些方法的实施例由图7说明。如图7所示,辐射元件22首先被独立设计(步骤80)。一般,根据所需要的天线增益性能、天线尺寸和成本因素、有关天线馈源的阻抗选择天线22的类型和特性。下一步(步骤82),选择导电圆盘70的尺寸上限,一般用安装在封闭该天线的罩内的最大尺寸。然后(步骤84),选择可延伸馈源30的长度,主要根据在无线电话10机壳50内可使用的空间。
在对天线22进行初始选择后,可以计量接地板70和可延伸馈源30,在伸展位置的阻抗匹配,如果必要修改对辐射元件的特别设计(例如,修改在双波段螺旋天线上的寄生元件的位置)以改善在伸展位置上的阻抗匹配(步骤86)。然后通过调节在机壳50内接地连接60的位置优化在收缩位置的阻抗匹配(步骤88)。最后,修改在伸展位置的阻抗匹配,如果需要进一步调节,可以改变接地板圆盘70的尺寸或可以在圆盘上加上帽(步骤90)。在需要进一步兼顾以满足阻抗匹配要求的情况下,更可取地以收缩位置的性能为代价优化在伸展位置的性能。
如同本领域技术人员所能够理解的,出现在天线系统20与无线电话10之间电容性耦合的数量主要取决于辐射结构(天线22)与无线电话10之间的距离。因此,达到可以增加距离的程度就相应减少了电容性耦合影响。通过将辐射结构安装在非辐射可延伸馈源线30上,有可能将辐射结构与机壳50隔离几个厘米或更远,基本上增加了天线22与机壳50之间的绝缘。这有利地使一般由这种电容性耦合效应所产生的性能衰减最小。
仍如同本领域技术人员所能够理解的,类似的电磁耦合可能出现在天线22与无线电话10的用户之间。可是,这种电磁耦合可以再次通过增加辐射结构与无线电话顶部之间的距离来有利地减少。
示例
按照本发明的教导所构成的一种双波段螺旋天线。该天线系统20包括一个80毫米可延伸馈源30,并具有一个小的10毫米直径接地板圆盘70附带在馈源30的接地侧。螺旋天线具有近似9圈并具有8毫米直径和近似30毫米的轴向长度。双波段工作是通过使用恰好位于螺旋的中间线圈外并与其中心轴平行的15毫米寄生元件实现的。可延伸馈源30由包括铜接地31和射频层35并由FR4印刷电路板的电介质层33(介电常数4.5-4.9)隔离的微带迹线构成。连接40、42、60是用类似于图5和6中所示的黄铜弹簧片实现。簧片41和43分别位于距机壳50顶面54近似4毫米和5毫米处,簧片62位于距可延伸馈源30基座32近似5毫米处。
在附图、说明书和示例中,已经公开了本发明的典型优选实施例,尽管使用了特定术语,这些术语只用于一般的说明性而非限制性目的,本发明的范围由下列权利要求书阐述。因此,本领域技术人员自己能够构思出可收缩天线系统和无线电话的实施例而非在此明确描述的那些实施例而并不脱离本发明的范围。

Claims (22)

1.一种具有一个可收缩天线系统的无线电话,包括:
一个机壳;
一个安置在所述机壳内的收发信机;
一个电耦合到所述收发信机上的用户接口;
一个非辐射馈源,可移动地安装在所述机壳内和从所述机壳可延伸出,以便具有伸展位置和收缩位置;
连接装置,用于将所述收发信机电耦合到所述非辐射馈源;和
一个电耦合到所述非辐射馈源的天线。
2.权利要求1的无线电话,进一步包括在所述机壳内的接地装置,用于当所述非辐射馈源在所述收缩位置时将所述非辐射馈源接地。
3.权利要求1的无线电话,其中所述天线配置得以便在所选择的对应来自所述收发信机的激励信号的两个分开频带之一上辐射。
4.权利要求1的无线电话,进一步包括一个接地板邻近连接到所述非辐射馈源一端并随所述非辐射馈源可移动。
5.权利要求1的无线电话,其中所述天线由所述非辐射馈源物理支撑,其中当所述非辐射馈源在所述伸展位置时所述天线固定在一个伸展状态和其中当所述非辐射馈源在所述收缩位置时所述天线固定在一个收缩状态。
6.权利要求5的无线电话,其中当所述天线在所述伸展位置时所述天线由在所述无线电话机壳外一点上的所述非辐射馈源馈电。
7.权利要求5的无线电话,其中所述天线在所述伸展状态和所述收缩状态两者上呈现近似相同的电长度。
8.权利要求5的无线电话,其中通过将所述非辐射馈源从所述无线电话机壳中移动到所述伸展位置而将所述天线移动到所述伸展状态。
9.权利要求5的无线电话,其中当所述天线在所述伸展状态时所述天线基本上与所述无线电话机壳绝缘。
10.一种用于具有机壳和收发信机的无线电话的可收缩双波段天线系统,包括:
一个双波段天线配置得以便在两个分开频带中所选择的一个频带上辐射;
一个非辐射馈源可移动安装在机壳内并可从该机壳延伸出以便具有伸展位置和收缩位置,其中所述非辐射馈源电连接到所述双波段天线,和其中当所述非辐射馈源在所述伸展位置时所述连接在无线电话机壳外;和
连接装置用于将所述非辐射馈源电耦合到无线电话的收发信机。
11.权利要求10的天线系统,进一步包括接地装置可切换地与所述非辐射馈源耦合用于当所述非辐射馈源在所述收缩位置时将所述非辐射馈源接地。
12.权利要求10的天线系统,其中所述非辐射馈源的长度近似对应所述双波段天线辐射频带的较低频带中心频率波长的1/4。
13.权利要求10的天线系统,进一步包括一个接地板与所述非辐射馈源的一端相邻连接并与可随所述非辐射馈源移动。
14.权利要求10的天线系统,其中所述双波段天线由所述非辐射馈源物理支撑,和其中当所述非辐射馈源在所述伸展位置时所述双波段天线固定在伸展状态,和其中当所述非辐射馈源在所述收缩位置时所述双波段天线固定在收缩状态。
15.权利要求14的天线系统,其中所述双波段天线在所述伸展状态和所述收缩状态两者上呈现近似相同的电长度。
16.权利要求14的天线系统,其中当所述双波段天线在所述伸展状态时所述双波段天线基本上与无线电话机壳绝缘。
17.一种用于具有机壳和收发信机的无线电话的可收缩天线系统,包括:
一个非辐射馈源可移动地安装在机壳内并可从机壳伸出以便具有伸展位置和收缩位置;
一个天线电耦合到所述非辐射馈源;
连接装置用于将所述非辐射馈源电耦合到所述无线电话的收发信机;和
一个接地板连接所述非辐射馈源相邻的一端和可随所述非辐射馈源移动。
18.权利要求17的天线系统,进一步包括接地装置,可切换地耦合到所述非辐射馈源用于当所述非辐射馈源在所述收缩位置时将所述非辐射馈源接地。
19.权利要求17的天线系统,其中所述天线由所述非辐射馈源物理支撑,和其中当所述非辐射馈源在所述伸展位置时所述天线固定在伸展状态,和其中当所述非辐射馈源在所述收缩位置时所述天线固定在收缩状态。
20.权利要求19的天线系统,其中当所述天线工作在所述伸展状态时所述天线由在无线电话机壳外的一点上所述非辐射馈源馈电。
21.权利要求19的天线系统,其中当所述天线在所述伸展状态时所述接地板位于无线电话外。
22.权利要求19的天线系统,其中所述天线在所述伸展状态和所述收缩状态两者上呈现近似相同的电长度。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110492226A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备和电子设备的控制方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6336036B1 (en) * 1998-07-08 2002-01-01 Ericsson Inc. Retractable dual-band tapped helical radiotelephone antennas
JP2000216610A (ja) * 1998-11-19 2000-08-04 Nec Corp 携帯電話アンテナの人体接触の検知、報知の装置及び方法
US6259409B1 (en) * 1999-07-22 2001-07-10 3Com Corporation Retractable sliding antenna assembly for wireless communication
US6366248B1 (en) * 2001-02-05 2002-04-02 Ian Soutar Portable radio antenna enhancement using non-contacting device
US7006846B2 (en) * 2001-03-08 2006-02-28 Northrop Grumman Corporation Credit card communication system
US6879849B2 (en) * 2002-02-21 2005-04-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) In-built antenna for mobile communication device
US20050096081A1 (en) * 2003-10-31 2005-05-05 Black Gregory R. Tunable ground return impedance for a wireless communication device
KR100677428B1 (ko) * 2005-01-29 2007-02-02 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기
US9339190B2 (en) 2005-02-17 2016-05-17 Metacure Limited Charger with data transfer capabilities
KR20060098111A (ko) * 2005-03-09 2006-09-18 삼성전자주식회사 휴대용 기기
US7714795B2 (en) * 2007-08-23 2010-05-11 Research In Motion Limited Multi-band antenna apparatus disposed on a three-dimensional substrate, and associated methodology, for a radio device
US20100141847A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Subramanian Jayaram Mobile television device with break-resistant integrated telescoping antenna
KR102094754B1 (ko) * 2013-12-03 2020-03-30 엘지전자 주식회사 이동 단말기
US11404765B2 (en) * 2020-06-26 2022-08-02 GlaiveRF, Inc. Retractable phased array for mobile devices
US11303012B2 (en) 2020-08-14 2022-04-12 GlaiveRF, Inc. Mobile device case with phased array antenna system

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4121218A (en) * 1977-08-03 1978-10-17 Motorola, Inc. Adjustable antenna arrangement for a portable radio
FR2654554B1 (fr) * 1989-11-10 1992-07-31 France Etat Antenne en helice, quadrifilaire, resonnante bicouche.
US5079562A (en) * 1990-07-03 1992-01-07 Radio Frequency Systems, Inc. Multiband antenna
EP0522806B1 (en) * 1991-07-08 1996-11-20 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Retractable antenna system
US5343213A (en) * 1991-10-22 1994-08-30 Motorola, Inc. Snap-in antenna assembly
JP2809365B2 (ja) * 1992-09-28 1998-10-08 エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社 携帯無線機
DE4327955A1 (de) * 1993-08-19 1995-02-23 Siemens Ag Handsprechfunk-Gerät
IL108358A (en) * 1993-09-14 1997-03-18 Loral Space Systems Inc Mobile communication terminal having extendable antenna
JP3529831B2 (ja) * 1994-04-12 2004-05-24 原田工業株式会社 無線通信用アンテナ装置
GB2296603B (en) * 1994-12-23 1999-02-17 Nokia Mobile Phones Ltd Retractable top load antenna
US5659889A (en) * 1995-01-04 1997-08-19 Centurion International, Inc. Radio with antenna connector having high and low impedance points
JP2944444B2 (ja) * 1995-01-12 1999-09-06 日本電気株式会社 携帯無線機
FI97499C (fi) * 1995-04-07 1996-12-27 Nokia Mobile Phones Ltd Kaksitoiminen antenni
EP0895299A4 (en) * 1996-04-16 1999-07-21 Kyocera Corp PORTABLE RADIO DEVICE
US5812097A (en) * 1996-04-30 1998-09-22 Qualcomm Incorporated Dual band antenna
US5717409A (en) * 1996-08-02 1998-02-10 Lucent Technologies Inc. Dual frequency band antenna system
US5835070A (en) * 1996-09-27 1998-11-10 Ericsson Inc. Retractable antenna
US5836005A (en) * 1996-10-24 1998-11-10 Auden Technology Mfg.Co. Ltd. Mobile telephone antenna
US5856808A (en) * 1997-09-29 1999-01-05 Ericsson Inc. Single feed point matching systems

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110492226A (zh) * 2018-05-15 2019-11-22 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备和电子设备的控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69808804D1 (de) 2002-11-21
EP1044479B1 (en) 2002-10-16
AU2088299A (en) 1999-07-19
IL136983A0 (en) 2001-06-14
KR20010052132A (ko) 2001-06-25
WO1999034476A1 (en) 1999-07-08
TW393803B (en) 2000-06-11
US6097934A (en) 2000-08-01
EP1044479A1 (en) 2000-10-18
JP2002500456A (ja) 2002-01-08

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