CN1455973A - 低姿态小型天线及其构造方法 - Google Patents

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Abstract

一种发送/接收若干吉周的无线电波的内置天线为了工业生产中的稳定性和增大调谐带宽而进行的改进和小型化。λ/4谐振的天线图案(6)形成在基片(5)上，而Z字形部分(6a)设置在天线图案(6)的一部分上。金属框架(7)支撑基片(5)和线圈架(8)，在λ/4谐振的螺旋线圈(9)围绕线圈架缠绕。电容(c)形成在天线图案(6)和螺旋线圈(9)之间，以完成其间的电耦合。

Description

低姿态小型天线及其构造方法
技术领域
本发明涉及一种既小又轻并具有优异的增益和宽带调谐特性的小型内置无线通信天线，更具体的说，涉及一种适于工业生产的小型低姿态天线。
背景技术
在λ/2谐振的鞭状天线用作发送和接收GHz(吉赫兹)级的无线电波的天线。
然而，当鞭状天线的机械长度大约为10cm时，其变得难于操纵。因此，该天线经常通过将其形成为可伸长型或向下折下来使其可收起/伸长而加以使用。
然而，在可收起/伸长型天线中，不仅操纵天线比较繁琐，而且当天线处于伸长姿态时，天线会由于与外界障碍物碰撞而损坏。
为了克服这个问题，已经研制了内置天线，该天线被形成为短到λ/4量级，并且不需要伸出/收起。这种技术已经由本发明人发明，且其申请由本申请人单独提交(日本专利申请2000-237629)(该申请下面称为还未公知的早期申请)。
图9是如还未公知的早期申请中的图1所示的示意图。
总长为λ/4的板状天线1弯成L形，且在天线1短边处1a的端部安装到底板2上并由底板2支撑。
另一方面，λ/4天线激励器3的输入端3b连接到高频电路4的输出端，而其开口端3a与板状天线1的开口端1c相对并与之分隔开，以便提供一个静电耦合电容c。
图9中所示的还未公知的早期申请的天线整体电长度为λ/4，而其机械长度可以减小到小于λ/4。当这种天线用作内置天线时，不需要进行伸长和收缩操作，因此这种天线非常便于使用，且在与外部障碍物碰撞时不会损坏。另外，由于天线具有宽带调谐特性和高增益，因此，天线提供了优异的特性。
在还未公知的上述发明提交申请后，本发明人对实际应用进行了试验和研究。已经确认即使在实际条件下，天线也提供了理想的优点。另一方面，已经发现和确认仍然存在改进的空间。
改进的空间将在下面描述。为了使天线装置以良好特性工作，需要使静电耦合电容c为实现临界耦合状态的适当值，并需要使形成为L形的板状天线1长边和地板2之间的平行度和间隔为正确值。
在实验室使用状态下，上述需要不造成具体问题，但是，当这种天线(图8)工业上大量生产时，难于均匀一致地保持多个产品的质量(更具体的说，天线特性的均匀一致)。
这是由于当板状天线的短边端部安装到地板2上时，难于高精度地限制这种板状天线1的位置和姿态，其中板状天线通过将金属板冲压成条带而弯曲成L形。
此外，难于使天线激励器3以高精度相对于板状天线1定位。
本发明已经鉴于上述问题而实现，且其目的是提供一种技术，通过改进还未公知的早期申请中的天线，该技术适于保持工业生产中质量的均匀一致性，并使得在不损害特性特征(如小型化、不需要伸长和收缩操作、以及高性能(尤其是宽带调谐特性))前提下进一步降低高度(板状天线和地板之间的间隔)成为可能。
发明内容
实现上述目的而创造的权利要求1的发明方法的构成在于用于形成在波长λ附近调谐的天线的方法，其中，在λ/4谐振的天线图案形成在基片的表面上，其中，基片形成为与金属框架的平面部分相对并得以支撑，其中，在λ/4谐振的螺旋线圈由金属框架支撑，其中，天线图案的一端与金属框架连接并与之形成电导通，且其中，螺旋线圈的一端和天线图案的一端形成为彼此相对，以提供电容，而螺旋线圈另一端连接到高频电路的输出端上，以便使螺旋线圈作用为天线激励器。
除了包括权利要求1的发明的构成规格外，权利要求2的发明的方法构成包括如下的构成规格，其中，在用于将螺旋线圈和高频电路输出端连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到螺旋线圈一端上并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，且其中，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路的输出端，而外部导体连接到高频电路的底板上。
权利要求3的发明方法的构成在于一种用于形成在波长λ附近调谐的天线的方法，其中，在λ/4谐振的天线图案形成在基片表面的一端上，其中，在λ/4谐振的激励器图案形成在基片另一端附近，其中，天线图案和激励器图案形成为彼此相对且彼此分隔开，以便在其间提供电容，其中，基片由具有与基片相对的平面部分的金属框架支撑，且其中，激励器图案的一端连接到高频电路的输出端上。
除了包括权利要求3的发明的构成规格外，权利要求4的发明方法的构成包括如下的构成规格，其中，在用于将激励器图案和高频电路连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到λ/4激励器图案的一端并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，且其中，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路的输出端上，而外部导体连接到高频电路的底板上。
除了包括权利要求1或权利要求3的构成规格外，权利要求5的发明方法的构成包括如下的构成规格，其中，天线图案大致为带状，并具有基片上形成的矩形或Z字形部分，而其中基片由金属框架支撑，而靠近Z字形部分的部分连接到金属框架上并与之形成电导通。
除了包括权利要求1或3的发明的构成规格外，权利要求6的发明方法的构成包括如下的构成规格，其中，用于插入安装螺钉的孔设置在金属框架的两端部上，而已经插入所述孔中的安装螺钉拧入底板内，从而金属框架固定到底板上，并与之形成电导通，或者，其中在相反于其上形成在λ/4谐振的天线图案的基片的方向上突出的接地/安装端子形成在金属框架两端部上，且端子穿过底板并焊接于其上。
除了包括权利要求1或权利要求3的发明的构成规格之外，权利要求7的发明方法的构成包括如下的构成规格，其中，与其上形成天线图案的基片大致相同的矩形的平面部分形成在金属框架上，其中，平面部分靠近其端部的一部分基本上以直角弯曲，以便形成直立壁部分，而其上形成有天线图案的基片支撑在直立壁部分的端部附近，且其中，矩形平面部分沿着其长边基本上以直角弯曲，从而形成功能为加强肋的加强边缘，以防止平面部分变形。
除了包括权利要求1的发明方法的构成规格外，权利要求8的发明方法的构成包括如下的构成规格，其中，螺旋线圈缠绕并形成在圆柱形线圈架上，而线圈架安装到金属框架上，且其中，其上形成天线的基片的一端安装到金属框架上并由后者支撑，而基片靠近另一端的一部分安装到线圈架上并由后者支撑。
权利要求9的小型低姿态天线的结构在于在波长λ附近调谐的天线包括其上形成有在λ/4谐振的天线图案的基片；金属框架，其安装到基片一端以支撑基片，并连接到天线图案上且与之形成电导通；安装到金属框架上的线圈架；缠绕并形成在线圈架上且在λ/4谐振的螺旋线圈；以及同轴电缆，该电缆具有连接到螺旋线圈一端并与之形成电导通的芯部导线，并具有连接到金属框架并与之形成电导通的外部导体，其中，金属框架为能够安装到底板上的金属框架，而螺旋线圈的另一端和天线图案彼此相对并彼此分隔开，以在它们之间提供电容。
除了包括权利要求9的发明的结构规格外，权利要求10的小型低姿态天线的结构包括如下的结构规格，其中，在用于将螺旋线圈和高频电路输出端连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到螺旋线圈一端上并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，且其中，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路输出端上，而外部导体连接到高频电路底板上。
权利要求11的发明的小型低姿态天线的结构为在波长λ附近调谐的天线结构，其中，在λ/4谐振的天线图案形成在基片表面一端处，其中在λ/4谐振的激励器图案形成在基片另一端附近，而各图案都形成为彼此相对且彼此分隔开，以便在它们之间提供电容，其中，基片由金属框架支撑，且天线图案连接到金属框架上并与之形成电导通，其中，同轴电缆的外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，而同轴电缆的芯部导线连接到一端部附近的一部分上并与之形成电导通，所述端部位于激励器与天线图案相对的部分的相反侧，且其中，金属框架为能够安装到高频电路板上形成的底板上的金属框架。
除了包括权利要求11的发明的结构规格外，权利要求12的发明的小型低姿态天线的结构包括如下的结构规格，在用于将激励器图案和高频电路连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到λ/4激励器一端上并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，且其中同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路输出端上，而外部导体连接到高频电路的底板上。
除了包括权利要求9或权利要求11的发明的结构规格以外，权利要求13的发明的小型低姿态天线的结构包括如下的结构规格，其中天线图案大致为带状，并且具有基片上形成的矩形或Z字形部分，且其中，基片由金属框架支撑，且靠近Z字形部分的部分连接到金属框架上并与之形成电导通。
除了包括权利要求9或权利要求11的发明的结构规格外，权利要求14的发明的小型低姿态天线的结构包括如下的结构规格，其中，金属框架具有形状、尺寸与基片类似的部分，且其中，通过安装螺钉或接地端子，与基片类似部分纵向上的两个端部机械固定到底板上并与之电导通。
除了包括权利要求9或权利要求11的发明的结构规格外，权利要求15的发明的小型低姿态天线的结构包括如下的结构规格，其中，金属框架具有形状和尺寸与带状基片形状和尺寸类似的平面部分，其中，靠近平面部分纵向上一端的部分基本上以直角弯曲而形成直立壁部分，而带状基片安装并支撑在直立壁部分的端部附近，且其中，平面部分纵向上的边缘基本以直角弯曲，从而弯曲部分可以作用为防止平面部分变形的加强肋。
除了权利要求9的发明的结构规格以外，权利要求16的发明的小型低姿态天线的结构包括如下的结构规格，其中，接合孔或切口形成在金属框架的平面部分内，而接合突起形成在线圈架的一个端面上，其中，接合孔或切口形成在带状基片纵向上的一端附近，而接合突起形成在线圈架的另一端面上，从而形成两对接合孔或接合切口以及接合突起，且其中，通过使线圈架围绕其中心线转动，两个接合对成为彼此同时接合或彼此同时分离。
权利要求17的发明的小型低姿态天线的结构在于在波长λ附近调谐的天线，该天线包括基本为带状的基片，基片上形成有具有Z字形部分并在λ/4谐振的板状天线图案；通过安装到基片纵向上一端上而支撑基片的金属框架，该金属框架连接到板状天线图案的Z字形部分附近并与之形成电导通；安装到金属框架上的线圈架；缠绕并形成在线圈架上并在λ/4谐振的螺旋线圈；以及同轴电缆，其具有连接到螺旋线圈一端上并与之形成电导通的芯部导线，并具有连接到金属框架上并与之形成电导通的外部导体；其中，金属框架包括：
a.形状和尺寸与带状基片大致相同的平面部分，且该平面部分相对于基片而与基片基本平行；
b.靠近带状平面部分的长边且沿着其宽度方向上的相同平面延伸的延伸部分；
c.通过在相对于基片的方向上弯曲矩形板状部分周边部分中的大部分而形成的加强边缘，在此处平面部分和延伸部分一体连续形成；以及
d.形成在延伸部分内的底板安装螺钉通孔；
其中，螺旋线圈的另一端和板状天线图案形成为彼此相对并彼此分隔开，以便在它们之间提供电容。
附图说明
图1是示出与权利要求1和6相对应的本发明第一实施例的示意性透视图，并也说明了权利要求5和10中所述的结构；
图2是图1所示实施例的主要部分的分解透视图；
图3是与图1和2所示的实施例不同的实施例的示意性透视图；
图4是图3所示实施例的垂直剖面图；
图5是图1所示实施例的SWR特性曲线；
图6是图3所示实施例的SWR特性曲线；
图7是图1所示实施例的变型的分解透视图；
图8是图1所示实施例的改进的示例的示意性透视图；
图9是用于说明还未公知的早期申请的发明原理的示意图。
具体实施方式
图1是示出对应于权利要求1和6的本发明第一实施例的示意性透视图，并也说明了权利要求5和10中所述的结构。
附图标记5标示带状基片。在本发明中，带状指外表明显不同于正方形的矩形形状和与矩形形状类似的形状。
在λ/4谐振的天线图案6形成为覆盖基片5一个表面的大部分。在λ/4谐振的天线图案6在其纵向上朝向基片表面的一侧设置。
线X-X′为基片5在其纵向上的中心线，而在本实施例中，在λ/4谐振的天线图案6朝向X侧设置，X′侧的端部为没有图案的区域。
Z字形部分6a在天线图案6的X-X′方向上朝X侧设置，而天线图案6在λ/4谐振。
当Z字形部分以这种方式设置时，有可能使得具有λ/4电长度的板状天线的机械长度短于λ/4。然而，当Z字形部分没有给予足够考虑而设置时，天线性能(增益、调谐带宽)可能会明显恶化。
如在本实施例中的，当Z字形部分6a朝向X侧(板状天线的接地端一侧)设置时，有可能减小由Z字形部分造成的天线性能下降。
附图标记7标示用于支撑基片5的金属框架。
金属框架7具有形状和尺寸大致与基片5相同的平面部分7a，从天线性能的角度上看为重要的构件，并具有直立壁部分7b，该直立壁部分7b是通过沿着纵向大致以直角弯曲金属框架7的一端而形成，且基片5的X侧端部安装到直立壁部分7b的顶端并由后者支撑。虽然安装方法没有限制，但基片表面上带有图案的金属膜焊接到本实施例中的直立壁部分7b上。加强边缘7c是通过大致以直角将平面部分7b的两个平行的纵向侧弯曲成加强肋的形式而形成。理想的是金属框架7一端和两侧的弯曲角度为直角。然而，即使弯曲角度不必须是直角，只要该结构为机械等效结构，那么其将落入本发明的技术范围内。
附图标记7d和7e标示通过在金属框架7的板材中形成切口，并将切口向上弯曲而形成的端子。端子7d和7e插入电路板(未示出)上设置的底板上，并焊接于其上。由此，金属框架7机械固定到底板上，并电一体地设置有底板。
如后面参照图2所描述的，线圈架8的顶端面和底端面分别安装到基片5和金属框架的平面部分7a上。线圈架8也作用为支撑件，并具有其上缠绕的在λ/4谐振的螺旋线圈9。
同轴电缆10的芯部导线10a连接到螺旋线圈9的底端9a，而其外部导体10b连接到金属框架7上并与之电导通。同轴电缆接头10c连接到同轴电缆10另一端上，并连接到高频电路(未示出)的输出端并与之电导通。
由此，螺旋线圈9的底端9a变成输入端，而其顶端变成输出端9b。电容c设置在输出端9b和上述在λ/4谐振的天线图案6之间，螺旋线圈9作用为在λ/4谐振的激励器，而在λ/4谐振的天线图案6呈现出优异的天线特性，如后面参照图5所描述的。
图1所示实施例的天线具有较小的机械高度H和较小的机械长度L，由此其适于作为例如移动通信装置的内置天线。
另外，由于图1所示的构件形成一个组件，适合市场销售。因此，对于专门制造天线的制造商，该天线在贸易、计数、包装等方面具有优点。
图2是图1所示实施例的主要部分的分解透视图。
直立壁部分7b在纵向上形成在金属框架7的平面部分7a的一端(如前面所描述的)。接合孔7f形成在其另一端附近。
与此对应，底部接合突起8b设置在线圈架8的底面上。
顶部接合突起8a设置在线圈架8的顶面上，而与其相对应的接合孔5a设置在基片5的X′侧端部附近。
在天线以这种方式构造的情况下，当安装线圈架8并由线圈架8支撑基片5时，不需要进行诸如粘结的复杂操作，且不需要攻丝结构和操作或者用于拧入螺钉并紧固螺钉的结构和操作。因此，有可能快速并容易地安装线圈架8，并在需要时分开线圈架。
图3是与图1和2所示实施例不同的实施例的示意性透视图。
用于这个实施例的基片5为与用于先前实施例中的基片5相一致的构件，但形成为在X-X′方向比先前实施例所用的基片5长。
在λ/4谐振的天线图案6和Z字形部分6a朝向基片5的X侧设置，本实施例的结构与先前实施例的结构相同。
由于基片5在X-X′的方向上长，所以朝向X′侧形成未形成在λ/4谐振的天线图案6的空间。在λ/4谐振的激励器图案12形成在这个空间处。
电容c设置在λ/4激励器图案12与在λ/4谐振的天线图案6彼此相对的位置处。
附图标记11标示用于支撑基片5的金属框架，金属框架11具有平面部分11a，该平面部分11a具有与基片基本相同的形状和尺寸。
直立壁部分11b分别设置在平面部分11a纵向的两端附近，而基片5安装并支撑在直立壁部分11b的顶部边缘附近。
同轴电缆10的芯部导线连接到λ/4激励器图案12一端上，该端与相对于在λ/4谐振的天线图案6的一侧相反地定位。
尽管为了更容易理解图3，图3中的同轴电缆10示意性地示作在基片5顶面之上，但实际用在本实施例中的同轴电缆10在基片5的底面和金属框架的平面部分11a之间延伸。
同轴电缆10的外部导体连接到金属框架11上并与之电导通。
以下，将参照图4描述图3所示的安装螺钉插入孔5a。
图4是图3所示实施例的垂直剖面图。
支撑基片5的金属框架11通过将其平面部分11a安装到底板15a上而投入使用。用在本实施例中的底板15a为如下的元件，即，它是通过将薄膜沉积到无线装置(未示出)的电路板15表面上而形成。
孔11c形成在金属框架平面部分11a在其纵向上的两端附近。通过将安装螺钉13插入孔11c中，金属框架的平面部分11a与底板15a形成紧密接触，从而机械固定到底板15a上，并与后者形成电一体。
为了安装并紧固安装螺钉13，安装螺钉插入孔5a形成在基片5内，附图标记14标示螺丝刀。
如说明书中先前描述的，本发明的技术是未公知的早期申请的天线技术的改进，因此，在广义上说，本发明涉及蓝牙天线。
由于这种类型的天线在具有充足的接地电容时功能正确，因此金属框架完全接地非常重要。图4所示的安装螺钉13和图2所示的接地/安装端子7d和7e分别设置在金属框架平面部分的两端处，因此，将金属框架的平面部分形成为起到完全接地的作用。
图5是图1所示实施例的SWR特性的曲线，而图6是示出图3所示实施例的SWR特性的曲线。可以看出两个实施例在若干吉周频率附近都提供了优异的宽度特性。
图7是图1所示实施例的变型的示意性透视图。
当例如试图将本发明的天线安装到设置在预先制成的电路板的底板上和内置于预先制成的通信装置的底板上时，可能会出现如下的情况，即，预先制成的电路板不能提供足够用于安装本发明天线的金属框架的空间。在这种情况下，如图7中所示的金属框架7′，形成从平面部分7a横向伸出的安装延伸部分7g，且用作螺纹孔的通孔7h形成在延伸部分7g中。对应于通孔7h的螺纹孔16a形成在底板16内。安装螺钉13插入到通孔7h中，并拧入且紧固到螺纹孔16a处。由此，本发明的天线可以通过利用虚线所标示的区域e而安装到底板16上。
用在本实施例(图7)中的底板16可以为通过将薄膜沉积到电路板上而形成的或可以为薄板形成的单一元件。
图8示出与上述实施例不同的实施例。这个实施例为图1所示实施例的改进。基片5、在λ/4谐振的天线图案6、线圈架8、螺旋线圈9、同轴电缆接头10c、以及电容c与图1所示的实施例中的相同。
为了改善框架相对于底板16的安装状态，用在本实施例(图8)中的金属框架17作为上述实施例(图1)所用金属框架7中的一种改进的结构元件而提供。
在该金属框架17中，彼此相对而与基片5平行的平面部分17a和延伸部分17b一体并连续地设置，且平面部分17a的一端部延伸成以直角向上弯曲，以便形成直立壁部分17c。
直立壁部分17c为对应于上述实施例(图1)中的直立壁部分7b的构件，并支撑基片5。
平面部分17a形成有与带状基片5大致相同的形状和尺寸，而延伸部分17b形成在平面部分17a长边附近，并具有相同的平面形状。理想的是延伸部分17b的长边的长度大致等于平面部分17a的长度。虽然延伸部分17b的宽度不加以限制，但是适宜的是将其宽度设定为大约与平面部分17a的宽度相等。
由于如上所述形成金属框架，一体连续设置的平面部分17a和延伸部分17b形成一个基本上矩形形状。矩形形状周边部分的大部分向下(即，在与基片5相反的方向上)弯曲，以便形成加强边缘17d。通过设置加强边缘17d，一体形成的平面部分17a和延伸部分17b的刚度得以增大，从而，它们不会轻易变形。因此，天线性能变得稳定，且当它们如后面所描述的安装到底板16上时，机械支撑变得坚固。
在本发明中，矩形形状周边部分的大部分向下弯曲，以便形成加强边缘也意味着所有周边部分被弯曲，以形成加强边缘，但是整个周边不一定必须弯曲。由于板材模制，金属框架17的直立壁部分17c向上弯曲的部分不具有其上形成的加强边缘。
形成切去部分17e以防止与未示出的构造部分干涉，且在该部分也没有形成加强边缘。在图8中，加强边缘的横截面在切去部分17e处出现，因此，可以轻易获知它们的形状。
安装螺钉通孔17f形成在延伸部分17b内。
如箭头所示，底板16的形成安装螺钉内螺纹孔16a的边缘放置在金属框架延伸部分17b之上，并在如弯箭头b所示安装螺钉13插入通孔17f之后，它们拧入安装螺钉内螺纹孔16a中并紧固在其内。
当如图8所示金属框架17连接到底板16上时，安装螺钉13的头部面向下，换句话说，该头部并不从底板16向在λ/4谐振的天线图案6突出。因此，安装螺钉13不会对天线性能产生不利影响。
随着结构和功能通过参照本发明实施例而在前面描述中予以清楚地描述，根据权利要求1的发明方法，板状天线图案形成在基片的表面上，且天线图案连接到金属框架上，从而天线图案可以轻易地精确定位。
另外，通过相对于基片定位作用为天线激励器的螺旋线圈，螺旋线圈可以相对于天线图案定位。
由于定位可以以这种方式轻易进行，因此在天线工业生产时，可以实现多个产品的质量(尤其是天线的性能)的均匀一致性。
根据权利要求2的发明方法，权利要求1的发明的小型低姿态天线可以轻易并可靠地电连接到高频电路上。
根据权利要求3的发明方法，由于λ/4激励器图案和λ/4天线图案形成在基片表面上，因此有可能精确地限制二者的相对位置，并有可能使两个图案相对于接地的金属框架精确定位。
由此原因，当天线工业生产时，可以保持多个产品质量(尤其是天线性能)的均匀一致性。
根据权利要求4的发明方法，权利要求3的发明的小型低姿态天线可以轻易并可靠地电连接到高频电路上。
根据权利要求5的发明方法，权利要求1的小型低姿态天线或权利要求3的小型低姿态天线可以形成为长度更短。
根据权利要求6的发明方法，金属框架可靠连接到底板上并与之形成电导通。
这种类型的天线的性能为天线尤其可以用在其包括一良好的底板的条件下。因此，在金属框架为所需构件的权利要求1和3的发明中，通过采用权利要求6而将金属框架机械固定并电连接到底板上的实际价值相当大。
根据权利要求7的发明方法，设置了金属框架平面部分相对于基片的水平度，且基片和平面部分之间的位置关系被可靠限定，因此可以提供良好的天线性能，尤其是，当天线工业生产时，可以保持多个产品质量的均匀一致性。
根据权利要求8的发明方法，基片两端和金属框架平面部分的两端由直立壁部分和线圈架可靠支撑，因此，可以保持良好的天线性能。尤其是，当天线工业生产时，可以保证多个产品质量(尤其是天线性能)的均匀一致性。
根据权利要求9的发明的天线，板状天线图案形成在基片上，而基片安装到金属框架上，同时螺旋线圈缠绕并形成在安装与金属框架上的线圈架上，且螺旋线圈作用为激励器。因此，板状天线和激励器(螺旋线圈)可以轻易地相对彼此定位，从而它们在使用时不会发生故障。由于相同的原因，当天线工业生产时，多个产品质量(尤其是天线性能)的均匀一致性良好。
根据权利要求10的发明，权利要求9的发明的小型低姿态天线可以容易并可靠地电连接到高频电路上。
当采用权利要求11的发明时，λ/4天线图案和λ/4激励器图案形成在共同的基片5上，从而有可能轻易地以高精度限制二者的相对位置，并且当天线工业生产时，可以保证多个产品质量(尤其是天线性能)的均匀一致性。
根据权利要求12的发明的天线，权利要求11的小型低姿态天线可以容易并可靠地连接到高频电路上。
根据权利要求13的发明的天线，权利要求9的小型低姿态天线或权利要求11的小型低姿态天线可以形成得长度更短。
根据权利要求14的发明的天线，金属框架相对于基片的部分(即，面对板状天线图案的表面)可靠地固定到底板上，并在电气上与底板形成一体。当提供了充分的如上所述所提供的底板电容时，λ/4天线图案呈现出良好的天线特性。
根据权利要求15的发明的天线，保持了金属框架相对于基片的部分的水平度，并限制了各相对部分之间的间隔，因此，可以稳定地提供理想的天线特性(高增益/宽度特性)。
根据权利要求16的发明，通过使作用为激励器的螺旋线圈的线圈架也起到相对于金属框架支撑基片的作用，有可能获得简单并牢固的框架状结构，从而维持稳定的天线性能，实现良好的线圈架组件功效，并快速和容易地安装线圈架。
根据权利要求11的发明的天线，板状天线图案形成在基片上，且基片安装到金属框架上，同时螺旋线圈缠绕并形成在安装于金属框架上的线圈架上，螺旋线圈作用为激励器。因此，板状天线和激励器(螺旋线圈)可以相对彼此轻易定位，由此它们在工作中不会发生故障。
另外，底板为安装到金属框架的延伸部分上，并且
加强边缘形成在矩形板状元件的周边部分上，而该矩形板状元件是通过一体形成金属框架的平面部分和延伸部分而形成。因此，功能为接地且与天线图案相对的平面部分不容易变形，并因此可以可靠并稳固地固定到底板上。由此原因，天线安装到无线通信装置上的工作效率良好，且天线性能稳定。即使例如在用户在手持无线通信设备时误将其掉落时振动施加到无线通信装置上，无线通信装置也不会发生故障或者不会有待调整。

Claims (17)

1.一种用于形成在波长λ附近调谐的小型低姿态天线的方法，其中，在λ/4谐振的天线图案形成在基片的表面上，基片形成为关于金属框架的平面部分相对并得以支撑，在λ/4谐振的螺旋线圈由金属框架支撑，天线图案的一端与金属框架连接并与之形成电导通，并且，螺旋线圈的一端和天线图案的一端形成为彼此相对，以便提供电容，而螺旋线圈另一端连接到高频电路的输出端上，以便使螺旋线圈作用为天线激励器。
2.如权利要求1所述的形成小型低姿态天线的方法，其中，在用于将螺旋线圈和高频电路输出端连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到螺旋线圈一端上并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，并且，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路的输出端，而外部导体连接到高频电路的底板上。
3.一种用于形成在波长λ附近调谐的小型低姿态天线的方法，其中，在λ/4谐振的天线图案形成在基片表面的一端上，在λ/4谐振的激励器图案形成在基片另一端附近，天线图案和激励器图案形成为彼此相对且彼此分隔开，以便在其间提供电容，基片由具有与基片相对的平面部分的金属框架支撑，并且，激励器图案的一端连接到高频电路的输出端上。
4.如权利要求3所述的形成小型低姿态天线的方法，其中，在用于将激励器图案和高频电路连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到λ/4激励器图案的一端并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，并且，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路的输出端上，而外部导体连接到高频电路的底板上。
5.如权利要求1或3所述的形成小型低姿态天线的方法，其中，天线图案大致为条状，并具有基片上形成的矩形或Z字形部分，并且，基片由金属框架支撑，而靠近Z字形部分的一部分连接到金属框架上并与之形成电导通。
6.如权利要求1或3所述的形成小型低姿态天线的方法，其中，用于插入安装螺钉的孔设置在金属框架的两端部上，而已经插入所述孔中的安装螺钉拧入底板内，从而金属框架固定到底板上，并与之形成电导通，或者，在相反于其上形成在λ/4谐振的天线图案的基片的方向上突出的接地/安装端子形成在金属框架两端部上，且端子穿过底板并焊接于其上。
7.如权利要求1或3所述的形成小型低姿态天线的方法，其中，具有与其上形成天线图案的基片大致相同的矩形形状的平面部分形成在金属框架上，平面部分靠近其端部的一部分基本上以直角弯曲，以便形成直立壁部分，而其上形成有天线图案的基片支撑在直立壁部分的端部附近，并且，矩形的平面部分沿着其长边基本上以直角弯曲，从而形成功能为加强肋的加强边缘，以防止平面部分变形。
8.如权利要求1所述的形成小型低姿态天线的方法，其中，螺旋线圈缠绕并形成在圆柱形线圈架上，而线圈架安装到金属框架上，并且，其上形成天线的基片的一端安装到金属框架上并由后者支撑，而基片靠近另一端的一部分安装到线圈架上并由后者支撑。
9.一种在波长λ附近调谐的小型低姿态天线，包括其上形成有在λ/4谐振的天线图案的基片；金属框架，其安装到基片一端以支撑基片，并连接到天线图案上且与之形成电导通；安装到金属框架上的线圈架；缠绕并形成在线圈架上且在λ/4谐振的螺旋线圈；以及同轴电缆，该电缆具有连接到螺旋线圈一端并与之形成电导通的芯部导线，并具有连接到金属框架并与之形成电导通的外部导体，其中，金属框架为能够安装到底板上的金属框架，而螺旋线圈的另一端和天线图案彼此相对并彼此分隔开，以在它们之间提供电容。
10.如权利要求9所述的小型低姿态天线，其中，在用于将螺旋线圈和高频电路输出端连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到螺旋线圈一端上并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，并且，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路输出端上，而外部导体连接到高频电路底板上。
11.一种在波长λ附近调谐的小型低姿态天线，其中，在λ/4谐振的天线图案形成在基片表面一端处，在λ/4谐振的激励器图案形成在基片另一端附近，而各图案都形成为彼此相对且彼此分隔开，以便在它们之间提供电容，基片由金属框架支撑，且天线图案连接到金属框架上并与之形成电导通，同轴电缆的外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，而同轴电缆的芯部导线连接到一端部附近的一部分上并与之形成电导通，所述端部位于激励器图案与天线图案相对的部分的相反侧，并且，金属框架为能够安装到高频电路板上形成的底板上的金属框架。
12.如权利要求11所述的小型低姿态天线，其中，在用于将激励器图案和高频电路连接并形成电导通的装置中，同轴电缆的芯部导线连接到λ/4激励器图案一端上并与之形成电导通，而外部导体连接到金属框架上并与之形成电导通，并且，同轴电缆芯部导线另一端连接到高频电路输出端上，而外部导体连接到高频电路的底板上。
13.如权利要求9或11所述的小型低姿态天线，其中，天线图案大致为带状，并且具有基片上形成的矩形或Z字形部分，并且，基片由金属框架支撑，且靠近Z字形部分的一部分连接到金属框架上并与之形成电导通。
14.如权利要求9或11所述的小型低姿态天线，其中，金属框架具有形状、尺寸与基片类似的部分，并且，通过安装螺钉或接地端子，与基片类似的部分纵向上的两个端部机械固定到底板上并与之电导通。
15.如权利要求9或11所述的小型低姿态天线，其中，金属框架具有形状和尺寸与带状基片形状和尺寸类似的平面部分，靠近平面部分纵向上一端的部分基本上以直角弯曲而形成直立壁部分，而带状基片安装并支撑在直立壁部分的端部附近，并且，平面部分纵向上的边缘基本以直角弯曲，从而弯曲部分可以作用为防止平面部分变形的加强肋。
16.如权利要求9所述的小型低姿态天线，其中，接合孔或切口形成在金属框架的平面部分内，而接合突起形成在线圈架的一个端面上，接合孔或切口形成在带状基片纵向上的一端附近，而接合突起形成在线圈架的另一端面上，从而形成两对接合孔或接合切口及接合突起，并且，通过使线圈架围绕其中心线转动，两个接合对成为彼此同时接合或彼此同时分离。
17.一种在波长λ附近调谐的小型低姿态天线，包括基本为带状的基片，基片上形成有具有Z字形部分并在λ/4谐振的板状天线图案；通过安装到基片纵向上一端上而支撑基片的金属框架，该金属框架连接到板状天线图案的Z字形部分附近并与之形成电导通；安装到金属框架上的线圈架；缠绕并形成在线圈架上并在λ/4谐振的螺旋线圈；以及同轴电缆，其具有连接到螺旋线圈一端上并与之形成电导通的芯部导线，并具有连接到金属框架上并与之形成电导通的外部导体；其中，金属框架包括：
a.形状和尺寸与带状基片大致相同的平面部分，且该平面部分相对于基片而与基片基本平行；
b.靠近带状平面部分的长边且沿着其宽度方向上的相同平面延伸的延伸部分；
c.通过在相反于基片的方向上弯曲矩形板状部分周边部分中的大部分而形成的加强边缘，在此处平面部分和延伸部分一体连续形成；以及
d.形成在延伸部分内的底板安装螺钉通孔；
其中，螺旋线圈的另一端和板状天线图案形成为彼此相对并彼此分隔开，以便在它们之间提供电容。
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