CN1317612C - 安装无线电天线的电子设备和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种电子设备，该电子设备包括一个具有键盘和CPU的主体，以及以电子方式连接到CPU的第一通信模块和第二通信模块；和可动地连接到所述主体的显示单元，所述显示单元运动到闭合位置时，盖住键盘，运动到打开位置时，将键盘暴露出来，所述显示单元包括：第一和第二天线，用于使用分集方案的第一无线电通信方案，第一和第二天线连接到第一通信模块，并设置在所述显示单元上端的部位；以及第三天线和第四天线，用于使用分集方案的第二无线电通信方案，第三天线和第四天线连接到第二通信模块，所述第三天线置于设在显示单元上端部位的第一和第二天线之间，所述第四天线置于显示单元上端部位，所述第一天线被设置在第三和第四天线之间。该电子设备能减小天线安装区域的空间。

Description

安装无线电天线的电子设备和方法
技术领域
本发明涉及能进行无线电通信的电子设备以及在一个电子设备上安装一部天线的方法。
技术背景
在目前的网络环境，如工作场所中，无线局域网(LAN)作为替代传统有线LAN的网络形式，很受欢迎。除无线LAN以外，进行无线电通信以发射/接收数据的设备，与使用有线的常规设备连接相比也增加了。
无线电通信模块内置在笔记本之类的个人计算机中，用以在无线电通信中执行信号的调制/解调制处理。该模块从个人计算机中内置的CPU或存储器接收传输数据，并按预定格式对传输数据执行信号调制处理。然后，该模块将合成的调制数据发送到作为无线电通信接口的天线，从而实现数据传输。该模块通过天线接收无线电波，对所接收的数据执行预定的解调制处理，并将合成的解调制数据传送到CPU或内存。
为提高信号的发送/接收灵敏度，需要将天线放在最高的位置。在笔记本之类的个人计算机中，已将天线放在包括一个LCD显示屏的显示单元上。为进一步提高接收效率，还提供了进行分集接收的设备。
作为一种能执行各种接收的设备，日本专利申请公开号No.11-186945中公开了一种能够执行分集接收便携式无线电信息终端。其中公开了使用两个具有不同特性的天线来执行用于单个无线电通信方法的分集接收。
近年来提出了各种类型的无线电通信方案，如以无线LAN为代表的IEEE 802.11b，作为短程无线电通信标准的蓝牙(注册商标)，实现简单的家庭无线电环境的家庭无线链路等。一个能处理多个无线电通信方案的电子设备必将会普及开来。
但是，由于笔记本个人计算机和PDA(个人数字助理)这样的小型电子设备变得越来越轻巧超薄，安装密度不断改进，用来安装天线的空间受到了限制。
一个包括并使用多种无线电通信方案的电子设备必须包括多种天线，这些天线的种类与这些通信方案的数量相等。
具体而言，在一个无线电通信方案中使用分集天线时，在实现分集接收的两部天线之间需要有一个大于或等于预定距离的间距。这就需要一个很大的安装区域。此外，在安装另一个通信方案中使用的天线时，很难保证安装天线的空间。
发明内容
本发明的目标是提供一个电子装备，能在该电子设备中有限的空间中有效地放下一部天线。
本发明的目标是提供一种安装天线的方法，能够在电子设备中有限的空间中有效地放下一部天线。
根据本发明的一个实施例，提供了一个电子设备，该电子设备包括：一个具有键盘和CPU的主体，以及以电子方式连接到CPU的第一通信模块(10)和第二通信模块(12)；和可动地连接到所述主体的显示单元，所述显示单元运动到闭合位置时，所述显示单元(23)盖住键盘(24)，所述显示单元运动到打开位置时，键盘(24)暴露出来，所述显示单元包括：第一和第二天线(13，14)，用于使用分集方案的第一无线电通信方案，第一和第二天线连接到第一通信模块(10)，并设置在所述显示单元上端的部位；以及第三天线和第四天线，用于使用分集方案的第二无线电通信方案，第三天线和第四天线连接到第二通信模块，所述第三天线置于设在显示单元上端部位的第一和第二天线之间，所述第四天线置于显示单元上端部位，所述第一天线被设置在第三和第四天线之间。
根据本发明的一个实施例，提供了一个电子设备，该电子设备包括：一个具有键盘和CPU的主体，以及以电子方式连接到CPU的第一通信模块(10)和第二通信模块(12)；和可动地连接到所述主体的显示单元，所述显示单元运动到闭合位置时，所述显示单元(23)盖住键盘(24)，所述显示单元运动到打开位置时，键盘(24)暴露出来，所述显示单元包括：第一和第二天线(13，14)，用于使用分集方案的第一无线电通信方案，第一和第二天线连接到第一通信模块(10)，并设置在显示单元上端的部位；以及一个第三天线(16)，用于第二无线电通信方案，连接到第二通信模块(12)，并置于设在显示单元上端部位的第一和第二天线之间；一个第四天线(32)，用于第二无线电通信方案，连接到第二通信模块(12)，并置于显示单元上端部位。
附图说明
包含在说明书中，并构成说明书一部分的附图，说明了本发明的优选实施例，并且与上述一般性说明和下文对实施例的详细说明一起，用来解释本发明的原理，其中：
图1是根据本发明第一实施例的个人计算机的框图；
图2是显示第一实施例中个人计算机外观的透视图；
图3说明了第一实施例中天线的安装位置；
图4是根据本发明第二实施例的个人计算机的框图；
图5说明了第二实施例中天线的安装位置。
优选实施例的详细说明
下面将结合附图说明根据本发明的电子设备的实施例。以个人计算机为例来说明电子设备。
第一实施例
图1所示为根据本发明第一实施例的个人计算机的硬件组成。
个人计算机1是一个电子设备，能基于IEEE802.11b和蓝牙进行无线电通信。
基于IEEE802.11b的无线电通信是一种无线电通信标准，使用2.4GHz ISM(工业科学医学)带宽。在IEEE802.11b中，使用直接序列扩频(DSSS)作为扩频方案，并且可以最大为11Mbps的通信速度进行通信。
蓝牙是一种近距离的无线通信标准，使用2.4GHz ISM带宽实现10米或更小范围内的无线电通信。在蓝牙技术中，跳频扩频作为扩频方案，通过最大通信速度为1Mbps的时分多路复用最多将8个设备连接成一个组(皮网)。
在个人计算机1中，CPU 3和第一桥路(北桥)4之间通过一条CPU局部总线5相连，该CPU局部总线带有一条64位宽的数据总线，第一桥路4通过一条存储器总线连接到主存储器6。第一桥路4通过一条高速总线8连接到第二桥路(南桥)7，该高速总线具有一条32位宽的数据总线。高速总线8连接到显示单元9以显示各种信息，而无线LAN模块10用于对符合IEEE 802.11b的无线电信号进行调制/解调制处理。第二桥路7连接到蓝牙模块12，以通过USB(通用串行总线)11对符合蓝牙的无线电信号执行调制/解调制处理。
CPU 3对整个个人计算机执行操作控制和数据处理。
主存储器6是一个存储器设备，由多个DRAM等组成，其中存储了一个操作系统、一个设备驱动程序，一个要执行的应用程序以及处理数据。
第一桥路4是一个连接CPU局部总线5和高速总线8的桥LSI，并作为高速总线8的总线主设备之一。第一桥路4具有在CPU局部总线5和高速总线8之间转换包括数据和地址的总线宽度的功能，并具有通过存储器总线访问主存储器6的功能。
高速总线8是一条时钟I/O总线。高速总线8上的所有周期都与高速总线时钟同步。高速总线8具有由时分使用的地址/数据总线。
高速总线8与无线LAN模块10连接。无线LAN模块10对符合IEEE802.11b的无线电数据执行信号调制/解调制处理，并处理分集方案。分集天线13和14分别用做无线电信号发送/接收的接口，并通过同轴电缆连接到无线LAN。
在分集方案中，一部天线用于发送和接收，另一部天线只用于接收(辅天线)。主天线通常用于数据传输，在数据接收过程中，则在主天线和辅天线中选择一个接收电平较高的，用来使所接收的无线电波的电平变化最小。在本实施例中，分集天线13用做主天线，分集天线14用做辅天线，反之亦然。
第二桥路7是连接高速总线8和低速总线15的桥LSI，并在高速总线8和低速总线15之间执行转换。第二桥路7有一个控制串行数据传输的USB控制器，用来控制通过USB11彼此连接的第二桥路7和蓝牙模块12之间的信号发送/接收。
蓝牙模块12执行符合蓝牙通信方案的数据调制/解调制，以及跳频扩频控制等。作为无线信号传输/接收接口的天线16通过同轴电缆与蓝牙模块12连接。
对于上述方案布置，可以用外部无线电通信设备进行符合蓝牙或IEEE 802.11b的无线电通信。在本实施例中，用倒F天线作为分集天线13和14以及天线16。倒F天线使用用做顶部板极的金属板极的谐振，这种天线之所以称为倒F天线是因为它具有倒F的形状。
图2是一个透视图，显示了上述个人计算机1的外观。个人计算机1有一个主机壳体21，显示体22，LCD显示屏23和键盘24。键盘24位于主机壳体21的上表面。主机壳体21和显示体22由铰接件25作为枢轴连接在一起。显示体22支持LCD显示屏23的周边部分，使得LCD显示屏的显示区域是可见的。显示体22可在铰接部分25上双箭头A-B方向上转动，在显示体22盖住键盘5的关闭位置和键盘24可以使用的打开位置之间转动。
当显示体22在箭头A的方向移动时，插锁26与主机壳体21上的插孔27咬合，以锁定主机壳体21和显示体22。
用于无线LAN(IEEE802.11)中的分集天线13和14，以及用于蓝牙中的天线16设置于支持LCD显示屏23的显示体22上端的部分。
为提高接收灵敏度，最好将无线电天线设置在较高的位置。考虑到个人计算机1的使用场合，分集天线13和14以及天线16被放在显示体22的上端的部分，在使用过程中(如图2所示的打开位置)，这是一个高的位置。
每部天线都使用同轴电缆(图2中的虚线所示)经过LCD显示屏23的后表面和铰接部分在主机壳体23中导引。分集天线13和14以及天线16各自连接到主机壳体21中电路板(未示出)的无线LAN模块10和蓝牙模块12。
图3是图2中所示的个人计算机1的显示体22的上端部分的放大视图。
用于分集方案的两部分集天线13和14之间的距离通常为3λ/4(λ：波长)或更多。在本实施例中，分集天线13和14之间的距离为3λ/4或更多。
如果设置天线的位置靠近诸如插锁或紧固螺钉，则天线的频率特性会改变。为解决这一问题，分集天线13和14之间的距离为3λ/4或更多，并离开导体。在本实施例中，分集天线13和14之间的距离为12cm。
蓝牙方案中使用的天线16设置在分集天线13和14之间。单部天线16的位置靠近辅天线14。分集天线13作为主天线，如果天线16靠近主天线13，那么从天线13发出的高电平传输无线电波可能被天线16接收。因此，优选情况下，天线16靠近辅天线14。天线16位于一个自然的位置，使导体对天线的影响较小。
用这种方式，将用在另一个通信方案中的天线设置在分集天线13和14之间，因此，在分集方案中使用的两部天线之间的位置，可以安装对应于多个通信方案的多部天线。这可以减少天线的安装空间。如果安装了3种类型的天线，分别用于另外两个无线电通信方案的两个单部天线可以设置在分集方案中使用的两部天线之间。
如上所述，根据第一实施例，具有显示单元的电子设备在一个无线电通信方案中使用分集天线。实现分集的天线设置在显示单元中，用于另一个通信方案中的天线设置在这些分集天线之间。对于这种结构，只有能够保证两部分集天线之间的布置空间，才能安装另一个通信方案的天线。因此，具有高密度安装空间的电子设备中，可以减少天线安装区域。
在第一实施例中，分集天线用于无线LAN，单部天线用于蓝牙。但是，也可以将分集天线用于蓝牙，将单部天线用于无线LAN。
下面将描述本发明的另一个实施例。在下列实施例中，对应于第一实施例中的同一部件，将用同样的引用标记来表示，并省略对其的详细描述。
第二实施例
分集天线还用于第二实施例中的蓝牙方案。
图4所示是根据本发明第二实施例的个人计算机的硬件排布。
在第二实施例中，还将分集天线用于蓝牙方案。与第一实施例中的蓝牙天线16不同，分集天线31和32通过同轴电缆连接到蓝牙模块12。在分集方案中，只有一部天线通常用于数据传输，而在数据接收过程中，选择使用分集天线31和32中接收电平相对较高的天线，以使所接收的无线电波中的电平变化最小。在第二实施例中，分集天线31用做主天线，分集天线32用做辅天线。
图5是设置两对分集天线时显示体22上端部分的放大的视图。如图5中所示，蓝牙分集主天线31设置在无线LAN分集天线13和14之间，蓝牙分集辅天线32通过设置，可以使无线LAN分集主天线13位于蓝牙分集天线31和32之间。
在设置两对分集天线时，用在各自方案中的主天线13和31被设置得彼此分开。如果天线被设置得靠近诸如插锁或紧固螺钉之类的导体，则天线的频率特性会改变。为解决这一问题，成对的分集天线被设置得彼此分开3λ/4或更多的距离，并离开导体。
如上所述，根据第二实施例，即使设置了两对分集天线，个人计算机中的安装区域也可以减少，方法是，在一个无线电方案中的两个分集天线之间，至少设置另一个无线电方案中两个分集天线其中之一，最好是主天线。
用于另一个无线电通信方案中的两个分集天线可以被设置在一个无线电通信方案中的两个分集天线之间。在使用具有不同波长的无线电通信方案时，这一点十分有效。
在第二实施例中还例示了无线LAN和蓝牙，但也可以使用其他无线电通信方案。
如上所述，在根据当前实施例的可以使用多个无线电通信方案的电子设备中，当安装了对应于多个通信方案的多部天线时，天线安装区域减少了。
在上述这些实施例中例示了无线LAN和蓝牙，但可以将各种无线电方案应用于本发明。对于天线，可以使用除倒F天线以外的各种天线，并且可以把各种天线一起使用。
本发明不限于上述实施例，可以在不违背本发明实质和范围的前提下，将本发明用于PDA或便携式无线电设备。
根据以上详细描述的本发明，当可以使用两种或多种无线电通信方案的电子设备在至少一个无线电通信方案中使用分集天线时，通过在这两个分集天线之间设置另一个无线电通信方案中使用的天线，可以缩小天线安装区域。

Claims (4)

1.一个电子设备，其特征在于包括：
一个具有键盘和CPU的主体，以及以电子方式连接到CPU的第一通信模块(10)和第二通信模块(12)；和
可动地连接到所述主体的显示单元，所述显示单元运动到闭合位置时，所述显示单元(9)盖住键盘(24)，所述显示单元运动到打开位置时，键盘(24)暴露出来，所述显示单元包括：
第一和第二天线(13，14)，用于使用分集方案的第一无线电通信方案，第一和第二天线连接到第一通信模块(10)，并设置在所述显示单元上端的部位；以及
一个第三天线(16)，用于第二无线电通信方案，连接到第二通信模块(12)，并置于设在显示单元上端部位的第一和第二天线之间，所述第三天线(16)被设置的位置距第二天线(14)比距第一天线(13)近。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于第一天线(13)包括一个发送/接收天线，第二天线(14)包括一个接收天线。
3.一个电子设备，其特征在于包括，
一个具有键盘和CPU的主体，以及以电子方式连接到CPU的第一通信模块(10)和第二通信模块(12)；和
可动地连接到所述主体的显示单元，所述显示单元运动到闭合位置时，所述显示单元(9)盖住键盘(24)，所述显示单元运动到打开位置时，键盘(24)暴露出来，所述显示单元包括：
第一和第二天线(13，14)，用于使用分集方案的第一无线电通信方案，第一和第二天线连接到第一通信模块(10)，并设置在显示单元上端的部位；以及
第三天线和第四天线(31，32)，用于使用分集方案的第二无线电通信方案，第三天线和第四天线连接到第二通信模块(12)，所述第三天线置于设在显示单元上端部位的第一和第二天线之间，所述第四天线置于显示单元上端部位，所述第一天线(13)被设置在第三天线(31)和第四天线(32)之间。
4.根据权利要求3的设备，其特征在于，第一天线(13)包括一个发送/接收天线，第二天线(14)包括一个接收天线，第三天线(31)包括一个发送/接收天线，第四天线(32)包括一个接收天线。
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