CN1337761A - 天线装置以及便携式通信装置 - Google Patents

Abstract

减少将被人体吸收的本地平均SAR的最大值,而不会在导电板和接地导体之间形成短路。便携式无线电通信装置1包括一个执行无线电通信所需要的电路板(未示出),用作接地导体以屏蔽电路板的屏蔽罩2,导电板3,天线馈送点4,以及天线5。电路板,屏蔽罩2以及导电板3由一个非导电材料制成的外壳(未示出)封闭。导电板3的两端沿着纵向方向与屏蔽罩2电断开。

Description

天线装置以及便携式通信装置

技术领域

本发明涉及一种天线装置和一种便携式通信装置，尤其涉及一种能够减少其中产生的、且将由人体吸收的电磁波的天线装置以及便携式通信装置。

背景技术

近来，已经大量地开发了能够通过无线电通信来传送/接收信息的便携式数据传送/接收装置。在便携式数据传送/接收装置中，用于PHS(个人手持电话系统)系统的便携式无线电通信装置正在快速地增长。

便携式无线电通信装置通常具有一个用于传送/接收信号的天线。实际上，便携式无线电通信装置自身用作一个天线，并且除了天线部分，便携式无线电通信装置的机身也产生电磁波。于是，需要抑制由便携式无线电通信装置产生的、将由人体吸收的电磁波。具体地说，在所使用的便携式无线电通信装置产生的电磁波中，在每单位时间每单位重量将被人体特定部分，尤其是头部吸收的电磁波数量被定义为本地平均SAR(特殊吸收率)，并且要求本地平均SAR的最大值不大于规定值。

为了减少将由人体吸收的本地平均SAR的最大值，可以使用预定形状的导电板。在这种情况下，导电板的一端连接到接地导体，这就起到天线的作用，以形成一个短路，并且该导电板的另一端与接地导体电断开。因此，电断开端的输入阻抗变得接近于无穷。这时，流向接地导体的高频电流被抑制，因而电磁波的辐射量就被减少。

图1示出了便携式无线电通信装置20的示意图，该装置可以减少本地平均SAR的最大值。便携式无线电通信装置20包括一个执行无线电通信所需要的电路板(未示出)，用作接地导体以屏蔽电路板的屏蔽罩21，导电板22，天线馈送点23，以及天线24。电路板，屏蔽罩21以及导电板22由一个非导电材料制成的外壳(未示出)封闭。导电板22和屏蔽罩21通过一个导体25连接，以形成一个短路。

由于电路板由屏蔽罩21屏蔽，包括用于与基站通信的传送/接收电路的各种电路安装在电路板上，这些电路彼此之间没有不良的影响，并且不会对天线以及其他装置产生不良的影响。

在屏蔽罩21内，安装在电路板上的传送/接收电路产生预定信号形式的传输信号，并且经由天线馈送点23向天线24发送传输信号。于是，天线24向基站传送传输信号。天线24接收来自基站的接收信号，并且经由天线馈送点23向传送/接收天线发送该接收信号。接着，传送/接收电路对该接收信号执行诸如解调的处理。

天线24是一个由导电线材料制成的棒状天线，或者是一个由螺旋环绕的导电线材料制成的螺旋天线。此外，天线24可以是各种类型的天线，诸如与棒状天线以及螺旋天线相组合的延伸类型的天线。当便携式无线电通信装置20执行无线电通信时，由于高频电流经由天线馈送点流向屏蔽罩21，不仅天线24，而且作为电路板的接地导体的屏蔽罩21也起到天线的作用。也就是说，整个便携式无线电通信装置20起到天线的作用。

当使用便携式无线电通信装置20时，用户与该便携式无线电通信装置20的话筒相接触。由于作为电路板的接地导体的屏蔽罩位于话筒之后，它也起到天线的作用，并且辐射电磁波，这就将形成这样一个部分，即在与话筒相接触的用户的耳朵周围，本地平均SAR的值变得最大，并且该部分将被称为热点。

便携式无线电通信装置20具有这样设置的导电板22，即话筒(未示出)面向导电板22，并且导电板22和屏蔽罩21的前表面21a接近于相互平行，并且它们之间具有一个小的间隔。导电板22和屏蔽罩22的前表面之间的间隔取决于无线电通信频率，并且便携式无线电通信装置20可以根据间隔来调整频率带宽。

导电板22的一端沿着纵向方向，经由导体25连接到屏蔽罩21，以形成短路，另一端与屏蔽罩21电断开。在短路形成端和电断开端之间的长度L3被设置成无线电通信频率的四分之一。

因此，导电板22和屏蔽罩21之间的阻抗在短路形成端变得接近于零，而在电断开端变得近似为无穷。因此，高频电流从天线馈送点流动到导电板22以及屏蔽罩21时非常困难。

如上所述，作为一个减少将由人体吸收的本地平均SAR的最大值的实例，便携式无线电通信装置20在其上安装了一个导电板22，并且较少了从导电板22以及屏蔽罩21辐射的电磁波的数量。因此，可以减少热点的本地平均SAR。

为了在导电板22和便携式无线电通信装置之间一定形成短路，短路形成端的结构变得复杂，例如由于导体25不得不具有弹性。因此，这种结构导致了高生产成本，以及由增加部件的数量所引起的重量增加。

发明内容

因此，本发明的目的在于通过提供一种天线装置以及一种便携式无线电通信装置来克服上述缺陷，这些装置能够减少由人体吸收的本地平均SAR的最大值，而不会在导电板和接地导体之间形成短路。

根据本发明，提供了一种天线装置，该天线装置具有起到天线作用的一个天线振子以及一个接地导体，其中天线振子经由天线馈送点馈电，并且高频电流经由该天线馈送点流向接地导体，该天线装置包括：

高频电流抑制装置，该装置是一个预定形状的导电板，该导电板的两端与接地导体电断开。

而且，根据本发明，提供了一种便携式无线电通信装置，该无线电通信装置具有一个天线装置，该天线装置具有起到天线作的一个天线振子以及一个接地导体，其中天线振子经由天线馈送点馈电，并且高频电流经由该天线馈送点流向接地导体，

其中用于传送/接收信号的电路板由接地导体屏蔽，并且

其中天线装置具有一个高频电流抑制装置，该装置是一个预定形状的导电板，该导电板的两端与接地导体电断开。

导电板的纵向长度是无线电通信频率的半波长的整数倍。

附图说明

本发明的这些目的和其他目的、特征以及优点通过下文详细描述的本发明实施例，并结合附图而变得清楚。

图1示出了安装到常规便携式无线电通信装置的导电板的示意图；

图2示出了安装到根据本发明的便携式无线电通信装置第一实施例的导电板的示意图；

图3示出了这样一个部分，即在该部分中，从使用的便携式无线电通信装置的第一和第二实施例中所产生的电磁波的本地平均SAR值变得最大；

图4示出了安装到根据本发明的便携式无线电通信装置第二实施例的导电板的示意图。

具体实现方式

下面结合附图来描述本发明的优选实施例。

根据本发明的便携式无线电通信装置具有在其上安装的导电板，该导电板的纵向长度被设置为无线电通信频率的半波长。因而，在从便携式无线电通信装置中产生的电磁波中，可以减少将被人体特定部分吸收的本地平均SAR的最大值。

图2示出了根据本发明的便携式无线电通信装置1的第一实施例的示意图。便携式无线电通信装置1包括一个执行无线电通信所需要的电路板(未示出)，用作接地导体以屏蔽电路板的屏蔽罩2，导电板3，天线馈送点4，以及天线5。电路板，屏蔽罩2以及导电板3由一个非导电材料制成的外壳(未示出)封闭。

由于电路板由屏蔽罩2屏蔽，包括用于与基站通信的传送/接收电路的各种电路安装在电路板上，这些电路彼此之间没有不良的影响，并且不会对天线5以及其他装置产生不良的影响。

在屏蔽罩2内，安装在电路板上的传送/接收电路产生预定信号形式的传输信号，并且经由天线馈送点4向天线5发送传输信号。于是，天线5向基站传送传输信号。天线5接收来自基站的接收信号，并且经由天线馈送点4向传送/接收天线发送该接收信号。接着，传送/接收电路对该接收信号执行诸如解调的处理。

天线5是一个由导电线材料制成的棒状天线。当便携式无线电通信装置1执行无线电通信时，由于高频电流经由天线馈送点4流向屏蔽罩2，不仅天线5，而且作为电路板的接地导体的屏蔽罩2也起到天线的作用。也就是说，整个便携式无线电通信装置1起到天线的作用。

如上所述，便携式无线电通信装置1自身用作一个天线，并且除了天线5部分，便携式无线电通信装置1的机身也产生电磁波。于是，需要抑制由便携式无线电通信装置产生的、将由人体吸收的电磁波。具体地说，在所使用的便携式无线电通信装置1产生的电磁波中，在每单位时间每单位重量将被人体特定部分，尤其是头部吸收的电磁波数量被定义为本地平均SAR(特殊吸收率)，并且要求本地平均SAR的最大值不大于规定值。

当使用便携式无线电通信装置1时，用户与该便携式无线电通信装置的话筒(未示出)相接触，如图3所示意的。由于作为电路板的接地导体的屏蔽罩2位于话筒之后，它也起到天线的作用，并且辐射电磁波，这就将形成这样一个部分，即在与话筒相接触的用户的耳朵周围，本地平均SAR的值变得最大，并且该部分将被称为热点6。

为了有效地减少热点6中的本地平均SAR的最大值，便携式无线电通信装置1具有这样设置的导电板3，即话筒(未示出)面向导电板3，并且导电板3和屏蔽罩2的前表面2a接近于相互平行，并且它们之间具有一个适当的间隔，如图2所示。

导电板3不同于便携式无线电通信装置20的导电板22。导电板3没有连接到屏蔽罩2，其两端沿着纵向方向与屏蔽罩2电断开。在导电板3的两个电断开端之间的长度L1被设置成无线电通信频率的一半。

因此，屏蔽罩2和导电板3之间的阻抗在两个电断开端变得接近于无穷，而在导电板3的中心周围变得接近于零。

因而，即使导电板3没有连接到屏蔽罩1，并且没有形成短路，但由于在两个电断开端上阻抗的增加，高频电流从天线馈送点4流向导电板3以及屏蔽罩2就很困难。因而，在利用便携式无线电通信装置时，从导电板3和屏蔽罩2上辐射的电磁波就被减少，并且热点6的本地平均SAR的最大值也被减少。

导电板3和屏蔽罩2的前表面2a之间的间隔取决于无线电通信频率，并且便携式无线电通信装置1可以根据频率带宽来调整间隔。导电板3和屏蔽罩2的前表面2a之间的间隔可以通过插入对应于它们之间预定间隔的垫片来容易地改变。导电板3可以通过施加一个金属镀层到封闭屏蔽罩2的外壳的相对内部来形成。

图4示出了根据本发明的便携式无线电通信装置10第二实施例的示意图。便携式无线电通信装置10的结构类似于图2的便携式无线电通信装置1。因而，类似于便携式无线电通信装置1的部分或者部件使用相同的附图标记。

便携式无线电通信装置10包括一个导电板11，该导电板没有连接到屏蔽罩2，并且其两端沿着纵向方向与屏蔽罩2电断开。导电板11在其预定位置上具有两个隙缝12，如图4所示。导电板11的两个电断开端之间的长度L2可以通过狭缝12，被设置成小于便携式无线电通信装置1的长度L1。

狭缝12的设置使得导电板11的电长度变成无线电通信频率的一半。狭缝12设置的位置并不限于图4所示的。而且，狭缝12的结构、深度以及宽度也不限于图4所示的。狭缝12可以是一个从导电板11切除预定形状的开口狭缝。

此外，在第一和第二实施例中，便携式无线电通信装置1，10在屏蔽罩2的前表面2a和导电板3，11之间不设置任何东西。另一方面，在便携式无线电通信装置1，10的屏蔽罩2的前表面2a和导电板3，11之间，可以插入一个具有预定的相对介电常数的介质。在这种情况下，由于对应于介质的相对介电常数的波长减少效应，导电板3，11的两个电断开端之间的长度L1，L2可以被设置得更小。

当使用介质时，两个电断开端之间的长度L满足下面的等式1，其中λ表示用于无线电通信的波长，ε表示介质的相对介电常数。 $L=\frac{\mathrm{\λ}}{2}\·\frac{1}{\sqrt{\mathrm{\ϵ}}}---\left(1\right)$

如上所述，在这种情况下，两个导电板3，11的电断开端之间的长度L1，L2可以更小，这可以减少便携式无线电通信装置的尺寸。

在便携式无线电通信装置3，11中，天线5连接到传送/接收电路。另一方面，天线5可以连接到传送电路。

此外，在便携式无线电通信装置1和10中，导电板3和11是长方形。另一方面，本发明并不限于此。可以使用任何形状的导电板3，并且可以得到类似的效果，只要导电板3和11的电长度变成无线电通信频率的一半。

此外，在便携式无线电通信装置1和10中，导电板3和11可以由透明或者半透明材料制成，并且可以设置在液晶显示器的前表面上。

本发明并不限于上述的实施例，并且可以有各种修改，而不会背离本发明的精神和范围。

如迄今所述的，根据本发明，提供了一种天线装置，该天线装置具有起到天线作用的一个天线振子以及一个接地导体，其中天线振子经由天线馈送点馈电，并且高频电流经由该天线馈送点流向接地导体。该天线装置包括高频电流抑制装置，该装置是一个预定形状的导电板，该导电板的两端沿着一个方向与接地导体电断开。

导电板的纵向长度是无线电通信频率的半波长的整数倍。

这种天线装置可以减少将被人体吸收的电磁波，而不会在导电板和接地导体之间形成短路。而且，由于减少了部件的数量，也可以减少制造成本。

此外，根据本发明，提供了一种便携式无线电通信装置，该无线电通信装置具有一个天线装置，该天线装置具有起到天线作的一个天线振子以及一个接地导体，其中天线振子经由天线馈送点馈电，并且高频电流经由该天线馈送点流向接地导体。在该便携式无线电通信装置中，用于传送/接收信号的电路板由接地导体屏蔽。并且天线装置具有一个高频电流抑制装置，该装置是一个预定形状的导电板，该导电板的两端与接地导体电断开。

导电板的纵向长度是无线电通信频率的半波长的整数倍。

这种天线装置可以减少将被人体吸收的电磁波，而不会在导电板和接地导体之间形成短路。而且，由于减少了部件的数量，也可以减少制造成本。

Claims (12)

1.一种天线装置，该天线装置具有起到天线作用的一个天线振子以及一个接地导体，其中天线振子经由天线馈送点馈电，并且高频电流经由该天线馈送点流向接地导体，该天线装置包括：

高频电流抑制装置，该装置是一个预定形状的导电板，该导电板的两端沿着一个方向与接地导体电断开。

2.根据权利要求1的天线装置，其中导电板的纵向长度是无线电通信频率的半波长的整数倍。

3.根据权利要求1的天线装置，其中导电板在预定位置上具有一个或者多个狭缝。

4.根据权利要求1的天线装置，其中在导电板和接地导体之间插入具有预定相对介电常数的介质。

5.根据权利要求4的天线装置，其中导电板在预定位置上具有一个或者多个狭缝。

6.根据权利要求1的天线装置，其中高频电流抑制装置被设置在面向接地导体部分的地方，在这个地方，在高频电流流向接地导体时产生的电磁波中，将被人体吸收的电磁波数量变成最大。

7.一种便携式无线电通信装置，该无线电通信装置具有一个天线装置，该天线装置具有起到天线作的一个天线振子以及一个接地导体，其中天线振子经由天线馈送点馈电，并且高频电流经由该天线馈送点流向接地导体，

其中用于传送/接收信号的电路板由接地导体屏蔽，并且

天线装置具有一个高频电流抑制装置，该装置是一个预定形状的导电板，该导电板的两端沿着一个方向与接地导体电断开。

8.根据权利要求7的便携式无线电通信装置，其中导电板的纵向长度是无线电通信频率的半波长的整数倍。

9.根据权利要求7的便携式无线电通信装置，其中导电板在预定位置上具有一个或者多个狭缝。

10.根据权利要求7的便携式无线电通信装置，其中在导电板和接地导体之间插入具有预定相对介电常数的介质。

11.根据权利要求10的便携式无线电通信装置，其中导电板在预定位置上具有一个或者多个狭缝。

12.根据权利要求7的便携式无线电通信装置，其中高频电流抑制装置被设置在面向接地导体部分的地方，在这个地方，在高频电流流向接地导体时产生的电磁波中，将被人体吸收的电磁波数量变成最大。

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