CN1734841A - 无线电通信设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线电通信设备，其包括：机壳；安装在机壳内的电路板；天线装置，其被布置在机壳内，并且从该电路板被馈电；和一个或多个天线改进元件，其中每个天线改进元件都被布置在机壳内，并且每个都具有线状部分，该线状部分的一端在一点处被接地至电路板的地，另一端开路，其中天线改进元件被布置在沿机壳的纵向方向的机壳的中央部分附近，并且天线装置被布置在沿机壳的纵向方向的机壳的端部附近。

Description

无线电通信设备

技术领域

本发明涉及具有机壳的无线电通信设备，更具体地说，涉及即使减少机壳内的天线安装空间，也能够提高天线增益的无线电通信设备。

背景技术

近些年来，由于蜂窝电话和其他无线电通信设备的功能日益增加，所以机壳内的高密度安装不断发展。具体地说，在具有可折叠机壳的无线电通信设备的情形中，高密度安装已变得非常显著。

日本早期公开专利公布JP 09-326632 A(于1997年12月16日早期公开)公开了一种技术，其涉及在导电平面上布置的倒F型天线，并且还涉及平行于该倒F型天线布置的无源元件。

日本早期公开专利公布JP 10-032424 A(于1998年2月3日早期公开)、JP 11-340731 A(于1999年12月10日早期公开)和JP 2000-216628 A(于2000年8月4日早期公开)公开了涉及无线电通信设备天线和在该天线附近布置的无源天线的技术。

然而，在被安装在机壳内的天线装置中，无线电通信设备中的高密度安装导致难以确保足够的安装空间。当安装空间被减少时，有一种基本的趋势：天线效率和天线器件的频率带宽将受到损害。因此，随着安装变得更密集，并且天线装置安装空间变得更小，导致各种天线特征恶化。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种无线电通信设备，即使在机壳内的天线安装空间被缩小的情况下，该无线电通信设备也能提高天线的增益。本发明的第二目的在于提供实现了更小尺寸，并具有更高功能性的无线电通信设备。

根据本发明，所提供的无线电通信设备包括：机壳；安装在机壳内的电路板；天线装置，其被布置在机壳内，并且从电路板被馈电；和一个或多个天线改进元件，其中每个天线改进元件都被布置在机壳内，并且每个都具有线状部分，该线状部分的一端在一点处被接地至电路板的地，另一端开路，其中：天线改进元件被布置在沿机壳的纵向方向的机壳的中央部分附近；并且天线装置被布置在沿机壳的纵向方向的机壳的端部附近。

在根据本发明的无线电通信设备中，机壳包括第一机壳和第二机壳，第一机壳和第二机壳经由连接部分以可折叠的方式彼此连接，电路板被安装在第一机壳内，一个或多个天线改进元件被布置在第一机壳内，并在连接部分附近，并且天线装置被布置在第一机壳内的比天线改进元件更远离连接部分的位置上。

在根据本发明的无线电通信设备中，机壳包括第一机壳和第二机壳，第一机壳和第二机壳经由连接部分以可折叠的方式彼此连接，电路板被安装在第二机壳内，一个或多个天线改进元件被布置在第二机壳内，并在连接部分附近，并且天线装置被布置在第二机壳外的比天线改进元件更远离连接部分的位置上。

在根据本发明的无线电通信设备中，线状部分由导电板制成。

在根据本发明的无线电通信设备中，线状部分由以折线形状形成的导电线或者导电板中的一种制成。

在根据本发明的无线电通信设备中，线状部分由以线圈形状形成的导电线制成。

在根据本发明的无线电通信设备中，线状部分被用电介质形成为整体成型。

根据本发明的另一方面，所提供的无线电通信设备包括：第一机壳；经由连接装置以可折叠方式连接到第一机壳的第二机壳；安装在第一机壳内的电路板；天线装置，其被布置在第一机壳内，并且从电路板被馈电；一个或多个天线改进装置，其中每个天线改进装置都被布置在第一机壳内，并且每个都有一端在一点处被接地至电路板的地，另一端开路，其中：天线改进装置被布置在连接装置附近，并且天线装置被布置在比天线改进装置更远离连接装置的位置上。

根据本发明，天线改进元件减少了流动到在其中未布置天线装置的机壳的射频电流，从而减轻了由于反相位电流所导致的天线特性的恶化。此外，根据本发明，线状部分被形成为导电板，从而使该设备能处理低频率。此外，根据本发明，线状部分以折线形状构成，由此在要求更长的元件电长度时该设备也可以工作。此外，根据本发明，即使包括各种形状，也可以稳定地执行安装。此外，电介质的介电常数带来波长压缩比的效果，从而得到扩展频率带宽的效果。

附图说明

从下面结合附图的详细描述中，本发明的这些和其他方面、特性和优点将变得完全清楚。在附图中：

图1是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；

图2是用于解释由根据对比示例的无线电通信设备的天线装置生成的射频电流的流动的示意图；

图3是用于解释由根据本发明第一实施方式的无线电通信设备的天线装置生成的射频电流的流动的示意图；

图4是用于解释根据对比示例的无线电通信设备的辐射特性的示意图；

图5是用于解释根据本发明第一实施方式的无线电通信设备中的辐射特性的示意图；

图6是示意性地示出了根据本发明第二实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；

图7是示意性地示出了根据本发明第三实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；

图8是示意性地示出了根据本发明第四实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；

图9是示意性地示出了根据本发明第五实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；

图10是示意性地示出了根据本发明第六实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；

图11是示意性地示出了根据本发明第七实施方式的无线电通信设备的构造的立体图；以及

图12是示意性地示出了根据本发明第八实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。

具体实施方式

(第一实施方式)

这些图用来解释本发明的第一实施方式。图1是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。

参考图1，无线电通信设备1是包括蜂窝电话等具有可折叠机壳的无线电通信设备。无线电通信设备1具有第一机壳10、第二机壳20、天线装置30、天线改进元件40和电路板50。

第一机壳10是这样的机壳，在其上至少安装有天线装置30、天线改进元件40和电路板50，并且具有连接部分11。例如，第一机壳10可以是充当具有麦克风和键盘的操作侧的机壳。连接部分11位于沿包括第一机壳10和第二机壳20的机壳的纵向方向12的中央部分附近。连接部分11被可旋转地连接到连接部分21。连接部分11被可旋转地连接到连接部分21，并且使得能够折叠第一机壳10和第二机壳20。例如，连接部分11可以是枢轴类型的连接部分或者旋转类型的连接部分。

第二机壳20具有连接部分21，并且例如可以是充当具有扬声器和显示屏的的显示侧的机壳。连接部分21被可旋转地连接到连接部分11，并且使得能够折叠第一机壳10和第二机壳20。

注意，除了连接部分11和连接部分21之外，第一机壳10和第二机壳20还可以具有另一种连接部分，该连接部分使得能够折叠另一个机壳。对于第一机壳10和第二机壳20，也可以使用整体由导体制成的机壳。此外，对于第一机壳10和第二机壳20，也可以使用用导电材料涂到其模具表面上的机壳，或者用导电材料沉积到其模具表面上的机壳。

天线装置30发射或接收电波。天线装置30具有线状部分31和接头部分(post section)32。天线装置30具有一个或多个接头部分32，它们被电连接到电路板50。天线装置30从电路板50经由(一个或多个)接头部分32而被加电。线状部分31被布置在第一机壳10的内部，并且被弯曲或者采用其他手段来适应第一机壳10的内表面的形状，从而实现更小尺寸。在这里，线状部分31被弯曲为L形，以适应第一机壳10的内壁的形状。如图1所示，从第二机壳20到天线装置30的距离大于从第二机壳20到天线改进元件40的距离。如图1所示，天线装置30也可以被布置在第一机壳10的端部。

天线改进元件40是无源元件，用于控制电路板50上的电流。天线改进元件40具有线状部分41和接头部分42。天线改进元件40被安置在第一机壳10的内部，靠近连接部分11。天线改进元件40被接地到电路板50的地，并且是无源的。天线改进元件40具有一个或多个接头部分42，它们被接地至电路板50的接地部分52。线状部分41的一端被连接到接头部分42，并且在一点处被接地至电路板50的地，而另一端是开路端。为了将线状部分41布置在第一机壳10的内部，其被弯曲或者采用其他手段来适应第一机壳10的内壁的形状，从而实现更小尺寸。在这里，线状部分41被弯曲，以使得它的金属线成L形，从而适应该机壳。天线改进元件40是无源元件，其用于控制电路板50上的电流。因此，天线改进元件40和天线装置30不需要平行布置。天线改进元件40必须被放置在连接部分11附近，该连接部分靠近不允许电路板50上的电流流动到其的那个机壳(这里是第二机壳20)。注意，天线改进元件40以与天线装置30相同的频率共振。不希望天线改进元件40在与天线装置30不同的频率处共振。

电路板50是在其上安装有预定的电子部件的线路板，并且被布置在第一机壳10的内部。电路板50具有馈电点51，其用于向天线装置30馈电。馈电点51被电连接至天线装置30。电路板50在接地部分52处被电连接至天线改进元件40，并且不向天线改进元件40馈电。天线装置30生成的射频电流在电路板50上流动。

接下来，示出的图用来对照对比示例来解释由根据第一实施方式的无线电通信设备的天线装置生成的射频电流的流动。图2的示意图用于解释由根据对比示例的无线电通信设备的天线装置生成的射频电流的流动。图3的示意图用于解释由根据本发明第一实施方式的无线电通信设备的天线装置生成的射频电流的流动。在这里，对比示例的无线电通信设备101被构造为没有第一实施方式的无线电通信设备1中的天线改进元件40。

参考图2，在无线电通信设备101中，由天线装置130生成的射频电流160沿第一机壳110流动。此外，射频电流160还流过连接部分111和连接部分121到第二机壳120。当射频电流160的电长度(electric length)升至λ/2或者更大时，从天线装置130直接辐射到空间中的电磁波，以及流动到机壳(包括第一机壳110和第二机壳120)的射频电流160的相位变为反相位，这导致无线电通信设备101的天线增益降低。在这里，用射频电流160的波长λ作为参照标准的电长度被用来表示流过导体的电流中波长为λ的电流比例。该导体指第一机壳110的导体部分、第二机壳120的导体部分和电路板50。

另一方面，在根据第一实施方式的无线电通信设备1中，天线改进元件40充当替换地的反射器。这减少了经由连接部分11和连接部分21从第一机壳10流到第二机壳20的射频电流160(参见图3)。

接下来，示出的图用来对照对比示例来解释第一实施方式的无线电通信设备的辐射特性。图4的示意图用于解释根据对比示例的无线电通信设备的辐射特性。该示意图示出了在垂直于第一机壳110的平面上的辐射特性，其包括沿纵向方向112的第一机壳110的轴。图5的示意图用于解释根据本发明第一实施方式的无线电通信设备中的辐射特性。该示意图示出了在垂直于第一机壳10的平面上的辐射特性，其包括沿纵向方向12的第一机壳10的轴。在图4和图5中，由实线指示的辐射特性和由虚线指示的辐射特性是由彼此垂直相交的极化波所定义的辐射特性。

在无线电通信设备101中，存在其中在辐射特性中生成有零点的情形，这是由于流动到第二机壳120的反相位电流所导致的。参考图4，在水平方向上(±90°方向)，由于反相位电流而导致零点被创建。水平方向指下述方向：该方向沿分别垂直穿过第一机壳10和110的沿纵向方向12和112的轴的表面。

另一方面，在无线电通信设备1中，通过添加天线改进元件40，零点的出现被抑制。参考图5，清楚可见水平方向中的零点已被矫正。即，由两个垂直相交的极化波所导致的辐射特性已得到了改进，包括沿水平方向的那些。注意，当第一机壳10中的电长度小于被无线电通信设备1使用的频率的λ/2时，天线改进元件40的效果得到了增强。此外，当第一机壳10和第二机壳20中的总的电长度小于λ/2时，天线改进元件40的效果可以更容易表现出。在这里，λ标示正使用的频率。所使用的频率是被天线装置30使用的发射频率和接收频率。

天线改进元件40减小了流到第二机壳20的射频电流，从而产生了这样的效果：降低了由于反相位电流所导致的辐射特性的恶化。

(第二实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第二实施方式。图6是示意性地示出了根据本发明第二实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。在第二实施方式中，天线改进元件40的线状部分41由金属板构成。该天线改进元件形成为L形，包括线状部分41和接头部分42。该金属板可以是包括碳纤维增强塑料(CFRP)的导电板。其他组件与第一实施方式的那些类似。线状部分41使用导电板形成，从而增大了频率带宽。

(第三实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第三实施方式。图7是示意性地示出了根据本发明第三实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。根据第三实施方式，天线改进元件40的线状部分41被形成为金属线(或者金属板)，其具有被扭曲为折线形状的L形。该金属线(或者金属板)可以是包括碳纤维增强塑料(CFRP)的导电线(或者导电板)。其他组件与第一实施方式的那些类似。由于线状部分41被形成为折线形状，所以线状部分41可以制造得更小。此外，在刚好相同的安装空间中，在使用折线形状时的线状部分41的整个长度比在被形成为直线时长。因此，该设备可以处理更低的频率。

(第四实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第四实施方式。图8是示意性地示出了根据本发明第四实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。根据第四实施方式，天线改进元件40的线状部分41被形成为金属线，其具有被构造为线圈的L形。该金属线可以是包括碳纤维增强塑料(CFRP)的导电线。其他组件与第一实施方式的那些类似。由于线状部分41被形成为线圈形状，所以线状部分41可以制造得更小。此外，在刚好相同的安装空间中，在使用线圈形状时的线状部分41的整个长度比在被形成为直线时长。因此，该设备可以处理更低的频率。

(第五实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第五实施方式。图9是示意性地示出了根据本发明第五实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。根据第五实施方式，由树脂等制成的电介质43被用来形成作为整体成型(integral molding)的线状部分41。对于这种整体成型形式，线状部分41可以被形成为嵌入到树脂中，或者线状部分41可以被用双面胶带等粘结到树脂上，或者线状部分41可以被安装到在树脂中形成的沟槽中，等等。其他组件与第一实施方式的那些类似。由于电介质所导致的波长压缩比具有能够使线状部分41更小的效果。此外，这种波长压缩比具有降低天线改进元件40的特定共振频率的效果。如果具有高介电常数的高电介质被用于电介质43，则波长压缩比被增加，从而产生降低特定共振频率的效果。

(第六实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第六实施方式。图10是示意性地示出了根据本发明第六实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。根据第六实施方式，以线圈状构成的线状部分41被布置得垂直于电路板50的板表面。其他组件与第一实施方式的那些类似。线状部分41被形成为线圈状，从而能够使线状部分41更小。此外，在刚好相同的安装空间中，在使用线圈形状时的线状部分41的整个长度比在被形成为直线时长。因此，该设备可以处理更低的频率。

(第七实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第七实施方式。图11是示意性地示出了根据本发明第七实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。根据第七实施方式，安置了多个天线改进元件40。对于减少流到第二机壳20的射频电流60来说，安置多个天线改进元件40比安置一个天线改进元件40更有效。通过精确调整，多个天线改进元件40的特定共振频率变成天线装置30的频率，从而实现更好的效果。

(第八实施方式)

接下来，示出的图用来解释本发明的第八实施方式。图12是示意性地示出了根据本发明第八实施方式的无线电通信设备的构造的立体图。根据第八实施方式，天线装置30被固定安置在第二机壳20的外部。天线改进元件40被安置在第二机壳20内部，接近连接部分21。第八实施方式可以产生类似于第一实施方式的效果。

迄今为止所描述的第一到第八实施方式仅仅是本发明的优选实施方式的示例，在不脱离本发明的范围的情况下，可以作出多种其他的修改和改变。例如，本发明可以被应用到具有不能折叠的机壳的的无线电通信设备。

Claims (8)

1.一种无线电通信设备，包括：

机壳；

安装在所述机壳内的电路板；

天线装置，其被布置在所述机壳内，并且从所述电路板被馈电；和

一个或多个天线改进元件，其中每个天线改进元件都被布置在所述机壳内，并且每个天线改进元件都具有线状部分，该线状部分的一端在一点处被接地至所述电路板的地，而其另一端开路，其中：

所述天线改进元件被布置在沿所述机壳的纵向方向的所述机壳的中央部分附近；并且

所述天线装置被布置在沿所述机壳的纵向方向的所述机壳的端部附近。

2.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中：

所述机壳包括第一机壳和第二机壳；

所述第一机壳和所述第二机壳经由连接部分以可折叠的方式彼此连接；

所述电路板被安装在所述第一机壳内；

所述一个或多个天线改进元件被布置在所述第一机壳内，并在所述连接部分附近；并且

所述天线装置被布置在所述第一机壳内的比所述天线改进元件更远离所述连接部分的位置上。

3.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中：

所述机壳包括第一机壳和第二机壳；

所述第一机壳和所述第二机壳经由连接部分以可折叠的方式彼此连接；

所述电路板被安装在所述第二机壳内；

所述一个或多个天线改进元件被布置在所述第二机壳内，并在所述连接部分附近；并且

所述天线装置被布置在所述第二机壳外的比所述天线改进元件更远离所述连接部分的位置上。

4.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中所述线状部分由导电板制成。

5.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中，所述线状部分由以折线形状形成的导电线或者导电板中的一种制成。

6.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中，所述线状部分由以线圈形状形成的导电线制成。

7.如权利要求1所述的无线电通信设备，其中，所述线状部分被用电介质形成为整体成型。

8.一种无线电通信设备，包括：

第一机壳；

经由连接装置以可折叠方式连接到所述第一机壳的第二机壳；

安装在所述第一机壳内的电路板；

天线装置，其被布置在所述第一机壳内，并且从所述电路板被馈电；

一个或多个天线改进装置，其中每个天线改进装置都被布置在所述第一机壳内，并且每个天线改进装置都有一端在一点处被接地至所述电路板的地，而其另一端开路，其中：

所述天线改进装置被布置在所述连接装置附近；并且

所述天线装置被布置在比所述天线改进装置更远离所述连接装置的位置上。

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