CN1354534A - 移动无线装置 - Google Patents

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CN1354534A
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antenna
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portable radio
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岩井浩
山本温
小川晃一
构口信二
高桥司
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种能够实现壳体小型化、同时确保内置天线足够的高度以提高天线特性的移动无线装置。底板(35)分成天线组件(36a)的馈电部和短路部等与天线特性有关的部分(内置天线安装部)和除此以外的部分(电路安装部)构成。而且,内置天线安装部配置为可充分确保内置天线(36)的高度(底板(35)与天线组(36a)间的间隔),电路安装部配置在相对于内置天线安装部距壳体正面更朝里的位置,以便可确保显示器(32)或按键部(33)的设置空间。

Description

移动无线装置
技术领域
本发明涉及移动无线装置，特别涉及像移动电话终端等内置用于收发电波的天线的移动无线装置。
背景技术
近年来，有关移动电话等移动通信技术飞速发展。移动电话终端中，天线是一特别重要的部件，随着终端壳体的小型化，天线也要求做到小型化和内置式。
下面参照附图说明一例用于移动电话终端的现有移动无线用天线。
图8概要地示出内置现有移动无线用天线的移动电话终端(移动无线装置)的正视图和侧面剖视图。
图8中，现有移动电话终端包括：为机壳的壳体101、液晶屏等显示器102、数字键等按键部103、电池104、内置天线106以及将它们电连接的底板105。内置天线106由平面状天线组件106a和2条金属线106b及106c组成。该内置天线106通常称为板状倒F天线(PIFA：Planar Inverted F Antenna)。通过金属线106b由底板105上的馈电点107提供给天线组件106a规定的电压(下面称为馈电)。而天线组件106a通过金属线106c与底板105上的接地电平(GND)连接。这时，将天线组件106a下垂到底板105的垂线长度(两者的间隔)定义为天线高度h0。
这样的内置天线106的谐振频率、频带宽度等诸多特性，取决于天线组件106a的尺寸、金属线106b及106c的各自位置和两者的间隔、以及高度h0等。特别是天线特性的好坏与高度h0有很大关系。
但上述现有移动无线用天线的构成，若为了提高天线特性而增加高度h0，便存在移动电话终端厚度增加、无法实现壳体小型化这种问题。
另外，通常配置有内置天线106的底板105部分的反面一侧，配置显示器102、扬声器等部件。因此，为了减小移动电话终端的厚度，必须要降低内置天线106的高度(使高度h0尺寸减小)。但这种情况下存在天线组件106a与底板105的电容耦合增加而难以取得匹配，致使天线特性变差这种问题。
发明内容
因此，本发明目的在于提供一种能够实现壳体小型化、同时确保内置天线足够的高度以提高天线特性的移动无线线装置。
本发明为达到上述目的，具有下面所述特征。
本发明针对一种移动无线装置，内置用于收发电波的天线，其特征在于，作为组成部分包括：具有接地电平的底板；以及配置在底板上的内置天线，内置天线，在装置呈倒立姿势时，上端部一侧设置馈电部，而与底板的间隔配置成上端部间隔大于下端部间隔。
最好将内置天线形成为平面天线，设置成倾斜配置，与底板的间隔越是上侧端部越大。
而且，将内置天线形成为多个平面组成的天线，多个平面构成为阶梯状，与底板的间隔越是上侧端部越大。
或者，将所述内置天线，形成为以天线组件、提供规定电压的馈电引脚以及与底板一起接地的短路引脚为组成部分的板状倒F天线，馈电引脚和短路引脚配置在上端部一侧。
如上所述，按照本发明，能够增加馈电部高度以提高特性，同时可希望通过使天线下侧部与底板的距离接近来增加电容性，使天线谐振频率降低。另外，可希望使用时用手保持移动无线装置的下侧部分，而且设计性能也有提高。
最好在内置天线与底板之间配置屏蔽罩，或内置天线用配置在屏蔽罩上的支持台固定。
采用这样的作法，可希望通过调整屏蔽罩的高度或屏蔽罩与内置天线之间的距离，能够控制电容性耦合，因此容易取得天线的阻抗匹配。另外，可通过用支持台来固定内置天线，保证天线特性稳定。
而且，最好决定装置外观形状的壳体形成与内置天线形状吻合的造型。
采用这样的作法，可希望获得提高移动无线装置的设计性能，同时在用手保持移动无线装置时避免手指盖住天线部位这种效果。
而且，最好壳体由至少放入内置天线的第1部分和除此以外的第2部分构成，内置天线与该第1部分构成为一体。
利用这种结构，可以使内置天线高精度地固定于壳体，天线谐振频率降低量一定，还可使天线特性稳定，频带特性边缘减小。
另外，底板也可以由配置内置天线的天线安装用底板和除此以外的电路部用底板组成，天线安装用底板表面与电路部用底板表面构成为不在同一平面上。
这种情况下，最好天线安装用底板和电路部用底板通过侧壁电连接。
这样，底板由天线安装用底板和电路部用底板构成，并将电路部用底板配置在与天线安装用底板平面不同的平面上以便能够安装其他器件的话，便能够在不增加移动无线装置厚度的情况下确保内置天线高度，可期待特性提高。
另外，最好在天线安装用底板和电路部用底板的连接部分附近设置缝隙。
这种情况下，最好缝隙长度为所希望谐振频率的波长的1/4。
采用这样的作法，考虑电路部用底板在内的阻抗为最大。因而，能够与电路部用底板无关对内置天线进行设计，可期待通用性提高，成为面向大批量生产的结构。
而且，最好内置天线和底板之间的一部分或全部，充填电介质材料。
可通过这样充填电介质材料，实现天线小型化，而且使内置天线稳定固定在底板上。
此外，本发明移动无线装置中，可构成为内置天线能够在至少2个频率上谐振。
具体来说，内置天线可构成为，包括决定第1谐振频带的短路引脚以及决定第2谐振频带的短路引脚，通过控制这些短路引脚的导通，可有选择地覆盖其中某一谐振频带。
因而，可实现用一个内置天线有选择地覆盖2个不同谐振频带的构成。
或者，内置天线可构成为，包括决定第1谐振频带的短路引脚和决定第2谐振频带的沟槽，通过天线组件部与沟槽部的作用，可同时覆盖2个谐振频带。
具体来说，可用原来的天线组件覆盖第1谐振频带，用沟槽部分覆盖第2谐振频带，因此能够实现用一个天线同时覆盖2个谐振频带的构成。
附图说明
图1是本发明第1实施形态移动无线装置结构的概要示意图。
图2和图3是本发明第1实施形态移动无线装置其他结构的概要示意图。
图4是本发明第2实施形态移动无线装置结构的概要示意图。
图5和图6是本发明第2实施形态移动无线装置其他结构的概要示意图。
图7是一例可应用于本发明第1和第2实施形态移动无线装置的壳体形状的概要示意图。
图8是现有移动无线装置结构的概要示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明各实施形态。
(第1实施形态)
图1是概要示意本发明第1实施形态移动无线装置结构的正视图及侧面剖视图。
图1中，第1实施形态的移动无线装置包括：为机壳的壳体11、液晶屏等显示器12、数字键等按键部13、电池14、内置天线16以及将它们电连接的底板15。内置天线16由平面状天线组件16a、2条金属线16b及16c构成。通过金属线16b由底板15上的馈电点17向天线组件16a馈电。而天线组件16a通过金属线16c与底板15上的接地电平(GND)连接。另外不用说，可使电路基板的GND图版起底板作用。而且，当然可将导体制成的壳体或底盘作为底板使用。此外，当然可通过在不是导体的壳体或底盘上涂布导电材料来作为底板使用。
这时，将天线组件16a下垂到底板15的垂线长度定义为天线高度，令天线上端高度为h1，天线下端的高度为h2。这种情况下，使天线组件16a相对于底板15倾斜配置以便h1＞h2。而且，金属线16b及16c配置在内置天线16(即壳体)的上侧部分以便其长度大于下端高度h2很重要。
这样，通过使金属线16b与天线组件16a的连接部分(馈电部)和金属线16c与天线组件16a的连接部分(短路部)的天线高度大于下端高度h2，可容易取得阻抗匹配，可期待天线特性提高。而且，可通过降低天线下端高度h2靠近底板，来增加天线组件16a与底板15的电容性耦合，使天线谐振频率降低。因而，可由此期待天线小型化。
用这样的结构配置内置天线16时，使移动无线装置壳体11的背面部分形成为其与图1所示天线组件16a的倾斜吻合的倾斜形状。通过使壳体11形成为倾斜的形状，不仅降低内置天线16(下端高度h2部分)的高度，还可平滑地形成移动无线装置壳体11的背面部分。因而，可期待移动无线装置设计性能提高的同时，在用手保持移动无线装置时避免手指盖住天线部分这种效果。
这里，可不使图1所示的内置天线16固定于底板15一侧，而是利用具有倾斜度形状的壳体11一侧形成为一体的结构，来构成上述移动无线装置。图2示出这种情况下移动无线装置的结构例。另外，对图2中与图1相同的构成部分加相同标号。
图2所示的移动无线装置的机壳，由包含壳体21和内置天线26的内置天线一体壳体22构成。内置天线26由天线组件26a、为金属线的馈电引脚26b及短路引脚26c构成。天线组件26a靠贴装等手段固定在内置天线一体壳体22的内侧，馈电引脚26b及短路引脚26c与天线组件26a电连接。而且，若将该结构的内置天线一体壳体22装到壳体21一侧，馈电引脚26b便与馈电点17电连接，短路引脚26c与底板15上的接地面电连接。
这样，可通过使内置天线与壳体形成为一体，来高精度调整天线组件26a与内置天线一体壳体22间的空隙。
通常移动无线装置的壳体由电介质材料构成，因此若使壳体靠近天线附近，天线谐振频率便降低。该谐振频率的降低量随壳体与天线间距离变化，因此可通过使内置天线高精度固定于壳体上使降低量一定，来使得天线特性稳定，且频带特性边缘减小。
而且，可考虑在图1所示内置天线16与底板15之间配置屏蔽罩。图3示出这种情况下移动无线装置的结构例。另外，对图3中与图1相同的构成部分加相同标号。
图3所示的移动无线装置还包括屏蔽罩18和天线支持台19。天线组件16a用天线支持台19与配置在底板15上的屏蔽罩18固定。这时，做成屏蔽罩18的内侧配置有无线电路部。原来屏蔽罩18是为保护无线电路部免受天线辐射电波覆盖影响这一目的使用的，但现在这种情况下，可通过调整屏蔽罩18的高度或屏蔽罩18与天线组件16a之间的距离，来控制电容性耦合，因此可期待很容易取得天线的阻抗匹配。而且，可通过用天线支持台19来固定内置天线16，来确保内置天线16的特性稳定。此外不用说，可通过用电介质材料构成天线支持台19使天线谐振频率降低，可期待天线小型化。
另外，本实施形态中示出的是内置天线16越是上侧部分(壳体上部)与底板15的间隔(高度)越大的移动无线装置的结构例。但除该结构以外，可考虑例如为了提高设计性能通过壳体上端带圆弧形，或者为了增加与底板15的电容性耦合在天线组件16a设置导体壁，当然这些情况下也可期待同样的效果。
综上所述，本发明第1实施形态的移动无线装置，构成为具有用以确保内置天线高度、底板与内置天线之间的间隔越是上侧部越大这种倾斜形状，并将馈电部配置于上侧部。因此，可增加馈电部高度以实现特性的提高，同时可期待通过使天线下侧部与底板之间的距离靠近来使电容性增加，使天线谐振频率降低。此外，使用时可期待用手保持移动无线装置的下侧部分，还使设计性能提高。
(第2实施形态)
图4是概要示意本发明第2实施形态移动无线装置结构的正视图及侧面剖视图。
图4中，第2实施形态的移动无线装置包括：为机壳的壳体31、液晶屏等显示器32、数字键等按键部33、电池34、内置天线36以及将它们电连接的底板35。内置天线36由平面状天线组件36a、2条金属线36b和36c构成。通过金属线36b由底板35上的馈电点37向天线组件36a馈电。而天线组件36a通过金属线36c与底板35上的接地电平(GND)连接。
这时，底板35分成内置天线36的金属线36b与天线组件36a连接的部分(馈电部)和金属线36c与天线组件36a连接的部分(短路部)等与天线特性有关的部分(内置天线安装部)以及除此以外的部分(电路安装部)构成。而且，内置天线安装部配置为可根据所希望的天线特性确保内置天线36足够的高度(底板35与天线组件36a之间的间隔)。电路安装部配置在相对于内置天线安装部距壳体正面更朝里的位置，以便能够确保显示器32及按键部33的设置空间。根据这样的结构，在确保内置天线36的高度h3的状态下，能够确保显示器32及按键部33的安放位置，能够减薄壳体31的厚度。
这里，在例如天线安装用底板及电路部用底板的情况下，可以考虑用多块底板构成底板35。图5所示为这种情况下的底板结构之一例。对图5中与图4相同的构成部分加相同标号。
在图5中，底板由天线安装用底板38及电路部用底板39构成。天线安装用底板38由底板38a、侧壁38b及接合部38c构成。底板38a通过侧壁38b与接合部38c连接。内置天线36配置在底板38a上。这种情况下，首先将内置天线36配置在天线安装用底板38上，然后将内置天线36配置在天线安装用底板38上，然后将该天线安装用底板38通过接合部38c与电路部用底板39连接，由于可以采用这样的制造方法，因此能够独立制成天线部分(天线安装用底板38+内置天线36)，可以有望提高生产率。
在本第2实施形态中，其特征在于，将天线安装用底板38及电路部用底板39分别各自分别形成，并进行配置，使其表面不在同一平面上。另外，通过控制侧壁38b与天线组件36a的间隔，能够控制电容耦合，而且能够容易取得阻抗匹配。另外，接合部38c与电路部用底板39的连接，只要电气连接，则也可以仅仅使其接触即可。
另外，如图6所示，可以考虑通过改变天线安装用底板38的接合部38c及电路部用底板39上的导体图形39a的形状，在天线安装用底板38与电路部用底板39的连接部分设置缝隙40。这时，通过使缝隙40的长度W为(1/4)λ(波长)，则将电路部用底板39估计在内的阻抗为最大。因而，能够与电路部用底板39无关，进行内置天线36的设计，能够有望提高通用性，形成面向大量生产的结构。另外，在图6中，是以通过改变接合部38c及导体图形39a的形状来进行缝隙40的长度W及宽度d的调整为例进行说明的，但也可以采用另外的参数来调整缝隙。
另外，在图6中所示的是在天线安装用底板38与电路部用底板39之间设置缝隙40的例子，但不限于此。当然在没有侧壁38b的状态，即上述第1实施形态中说明的底板15的情况下，也可以设置缝隙。
再有，可以考虑调整由缝隙形成的路径长度，使内置天线的特性最优。这种情况下，缝隙不限定于一个。例如，通过设置多个缝隙，可以等效增加底板尺寸。另外，当然也可以通过设置缝隙，使其对底板上的电流分布较大的部分横穿电流路径，等效增加底板尺寸。
另外，当然也可以采用将本第2实施形态所示的结构与第1实施形态所示的结构组合起来的结构。在这样结构的情况下，能够更增加天线的高度，力图提高特性。
如上所述，本发明第2实施形态的移动无线装置，其底板由内置天线安装部及电路安装部构成，将电路安装部配置在与内置天线安装部平面不同的平面上，以便能够安装其它的器件。这样，能够不增加移动无线装置的厚度而确保内置天线的高度，可以有望提高特性。
另外，在上述第1及第2实施形态中，所示的内置天线为板状倒F天线情况的结构例子，但本发明不限于此，对于第1实施形态，通过设置倾斜形状的结构，使得内置天线的电流分布为最大的部分、即决定天线高度的部分比其它部分要高，当然可以有望获得同样的效果。另外，即使不是倾斜形状，通过形成阶梯状，形成天线高度的高的部分和低的部分，也能够得到同样的效果。另外，对于第2实施形态，通过形成仅仅内置天线的电流分布为最大的部分、即决定天线高度的部分比其它部分要高的结构，当然可以有望获得同样的效果。
另外，在上述第1及第2实施形态中，说明的是移动无线装置采用一个天线的情况，但本发明不限于此。例如当然可考虑将本发明的内置天线与伸缩式的鞭状天线并用，或并用多个内置天线，这种情况下也可以有望获得同样的效果。
另外，本移动无线装置当然可以覆盖多个频带。例如并用多个天线时，可以使构成的各谐振频带不同。另外，在采用能够覆盖多个频带的天线时，例如在天线组件上设置第1谐振频带用的短路部(或馈电部)及第2谐振频带用的短路部(或馈电部)这两个部分，通过有选择地控制短路部的导通(或馈电部的馈电)，能够覆盖第1或第2谐振频带的某一个频带。另外，在天线组件设置沟槽，在利用本来的天线组件覆盖第1谐振频带及利用沟槽覆盖第2谐振频带的情况下，能够同时覆盖两个谐振频带。
再有，通过在内置天线与底板之间的一部分或全部充填电介质材料，当然能够力图实现天线的小型化，而且能够将内置天线稳定地固定在底板上。
最后，图7所示为上述第1及第2实施形态的移动无线装置设置指握部的壳体形状之一例。
图7的移动无线装置壳体在壳体41设置指握部41a。这里，有斜面形状的指握部41a，设置在对天线特性有影响的内置天线安装部与其它部分之间。这样，在用手保持移动无线装置时，可以有望保持在壳体的下侧部，同时由于能够加宽壳体上侧的横向宽度，因此能够加宽内置天线的横向宽度，可以有望提高天线特性。另外，可以防止通话时因手指放在天线附近而导致天线特性恶化的情况。在第1实施形态的移动无线装置中，能够增大显示器，作为信息终端使用更加方便。
另外，当然可以具有几个手指住部分，通过配置几个与手指大小一致的指握部，能够更方便握持，能够限定保持移动无线装置的位置，可以有望使手指不放在天线附近。

Claims (24)

1.一种移动无线装置，内置用于收发电波的天线，其特征在于，作为组成部分包括：
具有接地电平的底板(15，35)  以及
配置在所述底板上的内置天线(16，26，36)，
所述内置天线，在装置呈倒立姿势时，上端部一侧设置馈电部，而与所述底板的间隔配置成上端部间隔大于下端部间隔。
2.如权利要求1所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线为平面天线，设置成倾斜配置，与所述底板的间隔越是所述上侧端部越大。
3.如权利要求1所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线为多个平面组成的天线，该多个平面构成为阶梯状，与所述底板的间隔越是所述上侧端部越大。
4.如权利要求2所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线，是以天线组件(16，26a，36a)、提供规定电压的馈电连接部(16b，26b，36b)以及与所述底板一起接地的短路连接部(16c，26c，36c)为组成部分的板状倒F天线，该馈电连接部和短路连接部配置在所述上端部一侧。
5.如权利要求3所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线，是以天线组件(16a，26a，36a)、提供规定电压的馈电连接部(16b、26b、36b)以及与所述底板一起接地的短路连接部(16c，26c，36c)为组成部分的板状倒F天线，该馈电连接部和短路连接部配置在所述上端部一侧。
6.如权利要求1所述的移动天线装置，其特征在于，
在所述内置天线与所述底板之间配置屏蔽罩(18)。
7.如权利要求6所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线用配置在所述屏蔽罩上的支持台(19)固定。
8.如权利要求1所述的移动无线装置，其特征在于，
决定装置外观形状的壳体(11，21，31)，形成与所述内置天线形状吻合的造型。
9.如权利要求8所述的移动无线装置，其特征在于，
所述壳体由至少放入所述内置天线的第1部分(22)和除此以外的第2部分(21)构成，所述内置天线(26)与该第1部分构成为一体。
10.一种移动无线装置，内置用于收发电波的天线，其特征在于，作为组成部分包括：
由天线安装用底板和电路部用底板组成的底板(35)；以及
配置在所述天线安装用底板上的内置天线(36)，
所述天线安装用底板表面和所述电路部用底板表面，构成为不在同一平面上。
11.如权利要求1所述的移动无线装置，其特征在于，
所述底板(35)，由配置所述内置天线(36)的天线安装用底板和除此以外的电路部用底板组成，所述天线安装用底板表面与电路部用底板表面构成为不在同一平面上。
12.如权利要求2所述的移动无线装置，其特征在于，
所述底板(35)，由配置所述内置天线(36)的天线安装用底板和除此以外的电路部用底板组成，所述天线安装用底板表面与电路部用底板表面构成为不在同一平面上。
13.如权利要求3所述的移动无线装置，其特征在于，
所述底板(35)，由配置所述内置天线(36)的天线安装用底板和除此以外的电路部用底板组成，所述天线安装用底板表面与电路部用底板表面构成为不在同一平面上。
14.如权利要求11所述的移动无线装置，其特征在于，
所述天线安装用底板(38a)和所述电路部用底板(39)通过侧壁(38b)电连接。
15.如权利要求11所述的移动无线装置，其特征在于，
所述天线安装用底板(38a)和所述电路部用底板(39)其连接部附近设置缝隙(40)。
16.如权利要求15所述的移动无线装置，其特征在于，
使所述缝隙长度为所希望谐振频率的波长的1/4。
17.如权利要求1所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线和所述底板之间的一部分或全部，充填电介质材料。
18.如权利要求11所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线和所述底板之间的一部分或全部，充填电介质材料。
19.如权利要求1所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线至少在2个频率上谐振。
20.如权利要求11所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线至少在2个频率上谐振。
21.如权利要求19所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线包括：与所述底板接地的决定第1谐振频带的短路连接部以及决定第2谐振频带的短路连接部，通过控制这些短路连接部的导通，可有选择地覆盖其中某一谐振频带。
22.如权利要求20所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线包括：与所述底板接地的决定第1谐振频带的短路连接部以及决定第2谐振频带的短路连接部，通过控制这些短路连接部的导通，可有选择地覆盖其中某一谐振频带。
23.如权利要求19所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线包括：与所述底板接地的决定第1谐振频带的短路连接部；和决定第2谐振频带的沟槽，通过天线组件部与沟槽部的作用，可同时覆盖2个谐振频带。
24.如权利要求20所述的移动无线装置，其特征在于，
所述内置天线包括：与所述底板接地的决定第1谐振频带的短路连接部；和决定第2谐振频带的沟槽，通过天线组件部与沟槽部的作用，可同时覆盖2个谐振频带。
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