CN1485949A - 携带式无线电话机用天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及携带式无线电话机用天线。本发明提供的天线不用升高天线元件的位置就能使频带变宽，并且即使采用接地部位置变化的结构也能抑制共振频率的偏移。装在携带式电话等携带式无线设备上，与内装在其中的印刷线路板和LCD的地线部(32、23)连接的平板天线(10)整体形成横U字型，并具备其主体部从其一端呈直线及带状延伸的第1辐射元件(11)、与该第1辐射元件邻接并平行设置在同一平面上的结合调整部(12)、与第1辐射元件的端部及结合调整部连接的第2辐射元件(13)。并且，在第1辐射元件的另一端近旁设置供电用的端口部件(43)，在第2辐射元件的端部设置有用于连接线路板地线(32)的地线连接部(42)。

Description

携带式无线电话机用天线
技术领域
本发明涉及携带式无线电话机用天线，特别是不用升高天线元件的位置就能使其频带变宽，并且能够抑制像折叠式携带电话机等中采用了线路板地线等位置可变化结构的携带式无线电话机的共振频率误差的携带式无线电话机用天线。
背景技术
在携带式电话机和个人手机系统(PHS-Personal Handy-phoneSystem)电话机中，为了与地面站进行通畅的发送信号和接收信号而备有伸缩式的鞭状天线和内装的平板天线。而最具代表性的平板天线则是具有小巧简单的结构以及宽频带特性的逆F形天线。
图8表示原有的携带式无线电话机用天线。作为该携带式无线电话机用天线的逆F形天线100具有配置在携带式电话机等的框体内的印刷线路板的接地部101，该接地部101是通过布线图案和金属导体等而形成的，在其上部，利用金属板平行设置平板状的天线辐射元件102，再通过地线连接部103及供电点104将接地部101和天线元件102连接起来。
但是，使用原有的携带式无线电话机天线时，由于印刷线路板的接地部101与天线元件102的距离接近而致使其频带变窄，就使得天线元件102必须具有一定的高度。并且，逆F形天线由于易受印刷线路板地线(线路板地线)的影响，像折叠式携带电话机那样随着上部框体与下部框体的开关而使得线路板地线位置发生变化时，其共振频率就会产生偏移。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种不用拉高天线元件的位置就能够使其频带变宽，并且即使采用接地部位置变化的结构也能够抑制共振频率的偏移的携带式无线电话机用天线。
本发明为实现上述目的，提供一种携带式无线电话机用天线，其特征在于，具备：在片状的金属导体上设置切口而成的、以一定的共振频率激发的至少第1以及第2两个辐射导体；和通过地线连接导体与上述第2辐射导体连接的、设置在不与上述第1及第2辐射导体相对的位置的地线。
采用该结构，由于第2辐射导体发挥类似地线的功能，所以不必在辐射导体(天线元件)的正下方或者附近配置印刷线路板和电子零件的接地部，因此，由于不需将辐射导体设置在高于印刷线路板等接地部的位置，所以能够在实现天线的宽频带的同时抑制共振频率的偏移。
附图说明
图1表示有关本发明第1实施例的携带式无线电话机用天线，(a)为立体图，(b)表示打开状态的侧视图，(c)为重要部分的平面图。
图2表示装有本发明的携带式无线电话机用天线的折叠式携带电话机的简要结构侧视图。
图3表示有关本发明第2实施例的携带式无线电话机用天线，(a)为立体图，(b)为重要部分的平面图。
图4表示有关本发明第3实施例的携带式无线电话机用天线的立体图。
图5是表示就反射损耗对本发明的第3实施例的携带式无线电话机用天线与比较例(逆F型双天线)进行比较的结果的特性图。
图6表示有关本发明第4实施例的携带式无线电话机用天线重要部分的立体图。
图7表示有关本发明第5实施例的携带式无线电话机用天线的立体图。
图8表示原有的携带式无线电话机用天线的立体图。
具体实施方式
图1表示有关本发明第1实施例的携带式无线电话机用天线，(a)为立体图，(b)表示打开状态的侧视图，(c)是重要部分的平面图。该携带式无线电话机用天线(以下简称「天线」)，如图1(a)、(b)所示，具有以一定的共振频率激发的辐射元件部10、线路板地线32、和LCD地线23。辐射元件部10与线路板地线32通过地线连接部42连接起来，线路板地线32与LCD地线23通过线路板间地线连接部41连接并可以开关。还有，在辐射元件部10上设置邻接地线连接部42并使其下垂的带状供电部件43。该供电部件43的端部与线路板地线32之间为供电点44。
辐射元件部10，如图1(c)所示，整体呈U字形或者横U字型，具有其一端的带状部分为主要部分的第1辐射元件11、与此邻接并使其从逆方向延伸配置的结合调整部12、和与第一辐射元件11及结合调整部12连接的带状第2辐射元件13，从而构成在第一辐射元件11和结合调整部12之间具有横U字型的缺口部10a的平板状天线。
线路板间地线连接部41在应用于折叠式携带电话机时，由于在开关时会施加应力，所以使用耐弯曲的材料。还有，线路板间地线连接部41在第2辐射元件13一侧与线路板地线32与LCD地线23连接。因此，减少了开关时地线所产生的影响。
地线连接部42呈L形，如图1(a)所示，与第2辐射元件13的端部连接，该端部(下端)与线路板地线32的一角连接。
辐射元件10，如图1(a)(b)所示，由于第1和第2辐射元件11、13及结合调整部12的各零件本身具备了作为天线工作所必须的功能，因而不必在天线下部配置线路板地线32和LCD地线23。因此，辐射元件部10相对于线路板地线32、LCD地线23及其他接地部(外部的接地部等)就处于高频浮动状态，换言之，它能够处于高频下不予连接的状态。所谓「高频不予连接的状态」，是指辐射元件10没有一直与地线处于电位相等的导体部分。即，将把本发明的天线1装在携带式电话机内时，辐射元件部10仅通过与经供电部件43的供电点44的布线部分以及相对于线路板地线32的地线连接部42与携带电话机的高频电路部(发送接收信号电路等)进行电连接，辐射元件部10与其他的接地部分既不接触，也不直接连接，成为各自独立的结构。
采用该第一实施例，辐射元件部10由于具备结合调整部12，通过改变第1辐射元件11与结合调整部12之间的间隔t、及结合调整部12的长度L，就能够把天线1的共振频率(λ/4)和频带宽调节到所需值。另外，间隔t，具体地说最好在2mm以下。还有，辐射元件部10、地线连接部42及供电部件43，能够通过冲压加工、蚀刻等制作成为一体结构，因此能够减少零部件数目。
图2表示装有本发明的携带式无线电话机用天线的折叠式携带电话机的关闭状态。该折叠式携带电话机，以装有扬声器、液晶显示器(LCD)等的上部框体20，和具备有数字键和十字键的操作部、麦克风、耳机插孔、充电器接口等的下部框体30为主体构成，上部框体20和下部框体30可通过铰链部40可折叠自如地连接，本发明的天线1装在上部框体20和下部框体30内。
上部框体20内装有LCD21、安装在LCD21背部的印刷线路板22及形成于印刷线路板22背面的LCD地线23。
下部框体30内装有具有线路板地线32的印刷线路板31。上部框体20与下部框体30通过铰链部40能够关闭状态的0度至全开状态的约150度之间开关。辐射元件部10虽然与下部框体30电连接，但并非是机械的一体化结构，两者之间可相互活动。
图3表示有关本发明的第2实施例的携带式无线电话机用天线，(a)为立体图，(b)为重要部分的平面图。该第2实施例的天线1，与第1实施例同样适用于折叠式携带电话机，如图3(b)所示，相当于在图1所示的第1实施例的天线中追加了第3辐射元件14，其它与第1实施例是同样的结构。该第3辐射元件14设置成从第1辐射元件11的供电点的近旁朝L字型的内侧突出。因而，该第3辐射元件14如图3(a)所示，与第1辐射元件11、结合调整部12、及第2辐射元件13都在同一平面上。采用该第2实施例的天线1，由于通过第1及第2辐射元件11、13决定第1共振频率，通过第2及第3辐射元件13、14决定第2共振频率，因而可以比第一实施例具有更多的频带。还有，能够与第1实施例同样实现宽带化，也可以抑制因框体的开关而导致的共振频率的偏移。
图4表示本发明的第3实施例的天线。该第3实施例的天线1与第1实施例同样适用于折叠式携带电话机，相当于在图3所示的第2实施例中把第3辐射元件14的一部分相对于其他部分弯曲成直角并省去供电部件43，其它与第2实施例是相同的结构。采用该第3实施例，可从侧面辐射电磁波的同时，可实现多频带化、小型化、宽带化并可抑制共振频率的偏移。
图5表示就反射损耗将本发明的第3实施例的携带式无线电话机用天线与比较例(图8所示的形式的逆F形双重天线)进行比较的结果。图中，特性A为比较的结果，特性B为在折叠式电话机打开状态下的第3实施例的天线的结果，特性C为在折叠式电话机在关闭状态下的第3
实施例的天线的结果。
还有，表1表示VSWR＝3的带宽率的比较结果。表中的GSM(全球通)为Global System for Mobile communication system的缩写，使用频率为800MHz频带(870～960MHz)。DCS(数字蜂窝系统)为Digital CellularSystem的缩写，使用频率为1.7GHz频带(1710～1880MHz)。
表1
    特性     VSWR＝3的带宽率(GSM频带)     VSWR＝3的带宽率(DCS频带)
    A     7.3％     10.2％
    B     10.6％     33.2％
    C     10.2％     20.7％
如图5及表1所示，第3实施例的天线与逆F形双重天线相比较，在GSM频带的带宽率提高了约3％，在DCS频带的带宽率也提高了约10～23％。还有，几乎完全不会因携带式电话机的开关而发生共振频率的偏移。因此，第3实施例的天线能够同时实现GSM频带和DCS频带的宽频带化，即使装在折叠式携带电话机的情况下也能够可靠地抑制因开关引起的共振频率的偏移。
图6表示本发明的第4实施例的辐射元件部。该第4实施例做成能够同时抑制GSM频带和DCS频带双方的共振频率的偏移，它相当于在图4所示的第3实施例中，在第3辐射元件14与上面的结合调整部12之间平行设置了带状的侧面结合调整部15，其它与第3实施例是相同的结构。采用该第4实施例，能够通过与第1实施例相同的冲压加工、蚀刻等进行制造。还有，该天线1利用第1及第2辐射元件11、13决定第1共振频率，利用第2及第3辐射元件13、14决定第2共振频率。并且，通过分别适当调节上面的结合调整部12的长度X1、侧面的结合调整部15的长度X2、第1辐射元件11与上面的结合调整部12的间隔t1、第3辐射元件14与侧面的结合调整部15的间隔t2，就可以微调第1及第2共振频率，即可以抑制DCS频带的偏移、以及抑制GSM频带与DCS频带两者的共振频率的偏移。还有，也可以调节各波段的频带宽。
图7表示本发明的第5实施例的天线。该第5实施例适用于除折叠式以外的携带式电话机，相当于在第3实施例中省去了LCD地线及线路板间地线连接部41，其它与第3实施例是相同的结构。采用该第5实施例，能够实现使折叠式以外的携带式电话机的天线频带变宽。
另外，在第1、第2及第4实施例中，也可以在省去LCD地线23及线路板间地线连接部41后应用于除折叠式以外的携带式电话机。
还有，在上述各实施例中，虽然辐射元件部10借助于地线连接部42与线路板地线32连接，但也可以采用地线连接部42与LCD地线23或其它电子零件、机构零件等(屏蔽盖、框架等)的地线连接的结构。
上述的实施例虽然表示的是作为携带式无线电话机的携带式电话机，但本发明并不仅仅限定于携带式电话机，例如，还有装有本发明天线1的PHS(Personal Handy-phone System)电话机、个人数字助理(PDA-Personal Digital Assistant)机等。
还有，上述各实施例中，虽然接地部具备LCD地线23与线路板地线32这两个地线，但也可以只有其中任何一个，也可以再多几个。
综上所述，采用本发明的携带式无线电话机用天线，第2辐射元件具有如地线的功能，其结果，既不必在辐射导体(天线元件)的正下方或者附近配置印刷线路板或者电子零件的接地部，也不必将天线整体设置在高于地部的位置，就可以在实现天线频带宽的同时抑制共振频率的偏移。

Claims (9)

1.一种携带式无线电话机用天线，其特征在于，具备：在片状的金属导体上设置切口而成的、以一定的共振频率激发的至少第1以及第2两个辐射导体；和通过地线连接导体与上述第2辐射导体连接的、设置在不与上述第1及第2辐射导体相对的位置的地线。
2.如权利要求1所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述的至少两个辐射导体，具备上述第1及第2辐射导体以外的第3辐射导体，上述第1辐射导体以第1共振频率被激发、上述第3辐射导体以第2共振频率激发。
3.如权利要求2所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述第1辐射导体的表面与上述第3辐射导体的表面设置在大致垂直的位置。
4.如权利要求2或3所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述地线由通过上述地线连接导体而与上述第2辐射导体连接的第1地线，和设置成通过地线间的连接导体与上述第1地线连接、并能够在从面对上述第1地线的位置至一定角度的范围内开关的第2地线所构成。上述地线连接导体设置成在上述第1以及第2地线打开时使其位于上述第2辐射导体的正下方。
5.如权利要求1、2、3或4所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述第2辐射导体具备与上述第1辐射导体具有一定间隙并与上述第1辐射导体平行地延伸的结合调整部，上述结合调整部通过调节其长度、宽度及上述间隙可以得到所需的共振频率及带宽。
6.如权利要求5所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述间隙被调节在2mm以下。
7.如权利要求2或3所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述第2辐射导体具备与上述第1辐射导体具有第1间隙并与上述第1辐射导体平行地延伸的第1结合调整部；与上述第3辐射导体具有第2间隙并与上述第3辐射导体平行地延伸的第2结合调整部；上述结合调整部通过调节其长度、宽度或者上述第1及第2间隙可以得到所需的共振频率及带宽。
8.如权利要求7所述的携带式无线电话机用天线，其特征在于：上述第1及第2间隙被调节在2mm以下。
9.一种携带式无线电话机用天线，其应用于具有可以开关的一对框体的折叠式携带无线电话机用天线，其特征在于，具备：配置在上述一对框体的一个框体中的第1地线；配置在上述一对框体的另一框体中的、通过地线间连接导体与上述第1地线连接的第2地线；被设置在不与上述第1及第2地线面对的位置并且在片状的金属导体上设置切口而形成的、以一定的共振频率激发的至少第1及第2两个辐射导体；将上述第1地线与上述第2辐射导体进行电连接的地线连接导体。
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