CN1420636A - 构成天线、扬声器及铃的无线通信终端组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及无线通信终端的结构组合，它包括一外壳，外壳内安放着至少一个声音变换器(30)和一所谓“插接”型平面天线(40)，它们均和一印刷电路(100)相连，所述变换器(30)由包括至少一振动膜的一电中性部分及一导电部分构成，所述天线(40)有一腔(45)，该腔由一接地平面(41)和设置在一介电支承物上的一导电片限定而成，其特征在于，声音变换器(30)的电中性部分设在天线(40)的腔(45)内，声音变换器(30)的导电部分构成天线(40)的接地平面(41)的一部分。

Description

构成天线、扬声器及铃的无线通信终端组件
技术领域
本发明涉及适用于无线通信终端的结构组合。
背景技术
目前的趋势是寻求研制设计人性化、符合人体功能工程学的小型无线通信终端。无线通信终端主要包括一外壳，外壳内安放有多种设备，尤其是至少包括一个天线的无线电收发设备，及一般包括一键盘、一显示屏及一声音变换器的人机接口设备。
人体工程学和增加使用便捷性的研究导致例如利用称为“patch(接插天线)”的平面天线技术的发展将天线置入外壳内。另外，这种趋势还促使实施体积越来越大、功能愈加完善的人机接口设备。
图1简单示出了包括在一无线通信终端内的不同元件。这类终端一般包括一硬绝缘材料或部分为金属的外壳，外壳内安放着连接到印刷电路100的不同元件。终端至少包括一显示屏20、一键盘25、一电池27、可建立起无线通信的一天线40，及一声音复原变换器30，该变换器可将接收到的电信号转换成声波。
声音变换器30可具备如受话器、扬声器及铃等多种功能。当用户使用通讯设备通信时，受话器通常是紧贴使用者耳朵，铃可提醒使用者注意呼入或其它动作，扬声器可将复原声音的音量扩大，例如未戴受话器时。要复原声波，声音变换器30利用两个不同空间，这两个空间限定了一前音腔31和一后音腔32，其形状和尺寸的选择能以对变换器的用途而言足够好的音质将声音复原。
理论上讲，受话器功能所需元件的尺寸比必须传送更大音量的扬声器及铃功能的要小。因此，声音变换器30占据的空间的减小不能超过扬声器功能所需的一定限度。
但如前所述，目前的趋势是增大人机接口，特别是通过使用液晶显示屏扩大显示屏。由于总要考虑使用的方便性，键盘尺寸不能减小，本发明提出利用声音变换器所占据的空间来扩大可用来容纳显示屏的空间，同时既不因此减小键盘大小，也不增加移动终端的尺寸。
发明内容
为此，本发明提出通过把天线空间作为前音腔使用，在终端正面只保留一个简单受话器，将扬声器和铃功能转到终端背面。
本发明特别涉及无线通信终端的结构组合，所述终端包括一外壳，外壳内安放着至少一个声音变换器和一所谓“接插”型平面天线，它们均和一印刷电路相连，所述变换器由包括至少一振动膜的一电中性部分及一导电部分构成，所述天线有一腔，该腔由一接地平面(plan demasse)和设置在一介电支承物上的一导电片限定而成，其特征在于，声音变换器的电中性部分设在天线腔内，声音变换器的导电部分构成天线的接地平面的一部分。
根据一实施例，声音变换器设置在印刷电路的一个开口里。
根据一特征，天线的接地平面穿有孔。
根据一特征，伸长爪将振动膜与变换器的导电部分分隔开。
根据一特征，声音密封罩穿过天线腔限定了变换器的前音腔。
根据另一特征，音量调节垫在天线腔内限制了变换器的前音腔。
根据另一特征，声音密封垫在天线与终端外壳之间限定了所述前音腔。
根据一特征，天线的片及介电支承物具有至少一个和声音变换器的振动膜相对的切口。
根据另一特征，终端外壳有至少一个与天线的所述槽相对的开口。
本发明还涉及无线通信终端的构成所谓“接插”型平面天线及声音变换器的组件，该组件包括电中性部分及一导电部分，所述电中性部分有至少一个振动膜，该振动膜在由一接地平面和一导电片限定的天线腔里，所述导电部分包括声音变换器的若干导电元件，这些元件至少部分地构成天线的接地平面。
因此，本发明提出了一种可称作天线-扬声器-铃的新组件，所述三部件有利地结合成一整体，以在无线通信终端外壳内占据较小空间。另外，生产时，这些部件可有利地加工成一整体组件。
附图说明
本发明的特征和优点将在后文中参照附图、以非限制性方式举例加以详细说明。附图中：
——已描述过的图1简略示出了包括在一无线通信终端中的不同组件；
——图2a和2b简略示出了一“接插”型平面天线；
——图3简略示出了声变换器；
——图4简略示出了根据本发明的天线-扬声器-铃组件；
——图5简略示出了根据本发明的结构组合。
具体实施方式
图2a、2b所示的为一“接插(patch)”型平面天线。这类天线与传统的线状天线迥异，它可有利地集成在无线通信终端的外壳内。Patch天线40安放在印刷电路板100的一个表面上，有一由两导电结构限定的腔45、一接地平面41和设置在介电支承物43上面的导电片42。接地平面41可由唯一一平面元件构成，如设置在板100之上的导电层或各自可能在不同组件上实施的多个共面导电元件。导电片42一般为平面状，但也可根据实际需求成形，由刚性绝缘支承物43支承在离接地平面41有一定距离处。介电支承物43的形状及尺寸与本领域技术人员根据所需应用确定的尺寸及结构相一致。
在一优选形式中，如图2a所示，导电片42为一平的或近乎平的导电元件形状，该元件由靠一薄衬底43或一薄板支承的一刻蚀导电层构成。所述片42伸出两弯折形成或附加的导电支脚46、47，所述支脚位于其周边，这样，一方面因为其与接地平面41直接连接，而保证其短路功能，另一方面，可确保和无线电收发设备的信号处理单元(图中未示出)相连的天线的输入功能。
天线40最好为双波段型。要实现这种功能，片42由一平面导电元件构成，所述元件中部有一切口44，该槽穿透片，呈张开的U形。所述槽44在片表面确定了两平面区，第一区即内区，主要和U形内的片部分相对应；第二区即外区，为片上内区以外的部分。
众所周知，这种设置可从短路支脚获得两种谐振，一种在内区里，另一种在外区里，一种谐振大致为高波段的四分之一波长，另一谐振大致为低波段的四分之一波长，这样，可在所需的两波段内利用天线，为此，所述天线的形状及尺寸可由本领域技术人员根据已知方式计算出来。
图3示出了一声音变换器。如前所述，变换器30一般在前腔31和后腔32之间有一振动膜33。振动膜33由若干固定件固定在变换器外壳34的壁上，以能在与之相连的线圈37的作用下自由振动，振动膜自身由设置在金属支承物39如一磁轭上面的磁铁38带动而振动。因此，声音变换器内可形成两部分，即第一电中性部分35和第二导电部分36，所述第一部分包括由介电材料如塑料构成的薄膜33和外壳34；所述第二导电部分36包括由导电材料构成的线圈37、磁铁38及磁轭39。
为更好应用本发明，变换器30还可包括两伸长爪50，它们将振动膜33与导电部分36隔开如大于或等于0.3毫米的距离。这些伸长爪50在电中性部分35内，由一介电材料构成。伸长爪50可由杆或设置在变换器30的线圈37上面的封闭或半封闭管构成。
图4简单示出了声音变换器30和天线40结合在同一组件中。事实上，本发明提出将所谓“接插”天线40的腔45用作前音腔31而不损及天线的良好工作。为此，声音变换器30的电中性部分35设在天线40的腔45里面，所述变换器30的导电部分36构成天线40的接地平面41的至少一部分。
根据一实施例，变换器30设置在印刷电路板100上的一开口里。可装配上衬垫60，最好为金属衬垫。可看出，变换器30的导电部分36和天线接地平面41上的孔完全吻合，以把变换器的前音腔结合到天线腔内。有利的是，变换器的磁轭39可延伸，以保证接地平面41的电连续性更好。
为使声音变换器30工作，振动膜33必须能在和后音腔32相接触的空间内振动。为此，天线的接地平面41必须穿有孔，即至少有一个穿孔49，以使空气与声波在振动膜33和无线通信终端外壳10内的后腔32之间流通。例如，如果所述变换器设置在印刷电路100的开口里，这类穿孔49可在变换器30的磁轭39中，或直接在接地平面的导电层41中。已知接地平面的局部中断运用在某些应用中，当接地平面41的电连续性总体上得到保持时，所述局部中断不会破坏天线40的良好工作。
在天线40内与振动膜33相对设有切口，以使声波可向外传播。如前所述，所述切口44最好和双波段天线片里的切口相对应。在本发明的范围内，所述切口44还必须穿透天线40的介电支承物43。
根据未图示出的另一实施例，变换器可设置在印刷电路板的一个表面上，因此整个含在天线腔内。如果接地平面虽由非共面平面构成而仍能保证电连续性，天线仍可良好工作。
图5示出了根据本发明的结构组合。可使用大尺寸显示器20，因为无线通信终端外壳10的前面只有一个具备简单受话器功能的小体积声音变换器30’。扬声器及铃的功能根据本发明提出的组合，由与天线40集成在一起的声音变换器30来实现。
声音变换器30的前音腔31结合在由接插天线40的导电元件41、42限定的腔45里面。为达到最佳运行状态，最好限定所述前音腔31，甚至限制之以获得扩大的音频谱。因此，最好在天线腔45里安放声音密封罩55，以限定变换器30的前音腔31，并安放声音密封垫58，以在天线40和终端外壳10之间限定前音腔31。
有利地是，音量调节垫57还可设在天线的腔45里面，以减小变换器30的前音腔31，因而扩大音频谱。
密封罩55、密封垫58及音量调节垫57的元件设置在天线40的腔45内，它们由介电材料如塑料或泡沫构成。
另外，终端外壳10最好包括至少一个和天线40上的槽44相对的开口14，以使声波向外传播。

Claims (9)

1、无线通信终端的结构组合包括一外壳(10)，外壳内安放着至少一个声音变换器(30)和一所谓“插接”型平面天线(40)，它们均和一印刷电路(100)相连，所述变换器(30)由包括至少一振动膜(33)的一电中性部分(35)及一导电部分(36)构成，所述天线(40)有一腔(45)，该腔由一接地平面(41)和设置在一介电支承物(43)上的一导电片(42)限定而成，其特征在于，声音变换器(30)的电中性部分(35)设在天线(40)的腔(45)内，声音变换器(30)的导电部分(36)构成天线(40)的接地平面(41)的一部分，其特征还在于，天线的所述导电片(42)及介电支承物(43)具有至少一个和声音变换器的振动膜(33)相对的切口(44)。
2、根据权利要求1所述的结构组合，其特征在于，声音变换器(30)设置在印刷电路(100)的一个开口里。
3、根据上述权利要求之一所述的结构组合，其特征在于，天线(40)的接地平面(41)穿有孔(49)。
4、根据上述权利要求之一所述的结构组合，其特征在于，伸长爪(50)将振动膜(33)与变换器(30)的导电部分(36)分隔开。
5、根据上述权利要求之一所述的结构组合，声音变换器(30)的振动膜(33)设置在一前音腔(31)和一后音腔(32)之间，其特征在于，声音密封罩(55)在天线腔(45)内限定了变换器(30)的前音腔(31)。
6、根据权利要求5所述的结构组合，其特征在于，音量调节垫(57)在天线腔(45)内限制了变换器(30)的前音腔(31)。
7、根据上述权利要求之一所述的结构组合，声音变换器(30)的振动膜(33)设置在一前音腔(31)和一后音腔(32)之间，其特征在于，声音密封垫(58)在天线(40)与终端外壳(10)之间限定了所述前音腔(31)。
8、根据上述权利要求之一所述的结构组合，其特征在于，终端外壳(10)有至少一个与天线(40)的所述切口(44)相对的开口(14)。
9、无线通信终端的构成所谓“插接”型平面天线(40)及声音变换器(30)的组件，该组件包括电中性部分及一导电部分，所述电中性部分有至少一个振动膜(33)，该振动膜在由一接地平面(41)和一导电片(42)限定的天线(40)的腔(45)里，所述导电部分包括声音变换器(30)的若干导电元件，这些元件至少部分地构成天线的接地平面(41)。
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