CN1780160A - 具有用于改善天线属性的导体的便携式无线终端 - Google Patents

Abstract

提供了一种具有内置天线模块的便携式无线终端。在该便携式无线终端中：机身，包括上壳框、下壳框和安装在上壳框和下壳框之间的主板；内置天线模块，被布置在主板上；导体，在内置天线模块附近，形成在或者安装在上壳框和下壳框的至少其中一个上，以防止由于外部干扰所导致的内置天线模块的辐射性能降低，并改善天线性能。

Description

具有用于改善天线属性的导体的便携式无线终端

本申请要求于2004年11月24日提交到韩国知识产权局的第2004-96694号名称为“具有用于改善天线属性的导体的便携式无线终端”的申请的优先权，以及于2005年3月16日提交到韩国知识产权局的第2005-21747号名称为“具有用于改善天线属性的导体的便携式无线终端”的申请的优先权，上述申请的内容包含于此，以资参考。

                         技术领域

本发明总体涉及一种具有内置天线的便携式无线终端，更具体地讲，涉及一种具有在内置天线的附近的壳框中的导体的便携式无线终端，从而该导体和天线装置之间的适当结合防止了由于用户手指触碰导致的天线辐射性能降低，并且增加了带宽，从而保证了期望的天线辐射属性。

                         背景技术

近来，例如个人通信服务(PCS)电话、数字通信服务(DCS)电话、全球定位系统(GPS)终端、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话和无线膝上型计算机的便携式无线终端的普及成为出现具有多样化的功能和设计的终端的驱动力。随同朝着小型化和轻巧的趋势，具有多种功能的终端吸引了越来越多的注意。为了满足消费者的需求，开发工作集中在使终端小型化并且保持其功能或者改善其功能。

尤其关于天线装置，向外延伸预定长度的杆状或者拉杆天线以及螺旋状天线很脆弱，在终端坠落的情况下容易损坏，并且带来降低便携性的问题。在这篇文章中，被称作“内部天线”或者“天线”的片形内置天线的使用增加了，并且产生了提高装配性和生产力以及改善内置天线的属性的效果。

图1是典型的滑动型便携式无线终端100的透视图。但是，本发明并不限于滑动型而是适用于所有其它的终端，包括折叠型、直板型和掀盖型等等。

参照图1，便携式无线终端100包括机身10和滑动体20，滑动体20沿着机身10的纵向可滑动预定距离。显示器21被设置在滑动体20的前表面上。显示器21可以是宽彩色液晶显示(LCD)模块，或者最好是触摸屏面板。扬声器22在显示器21的上方部分，用于接收来自另一方的声音。至少一个键区组件23安装在显示器21下方。优选地，键区组件23包括导航键。

另一个具有多个键的键区组件11被布置在当滑动体20沿着机身10打开时被暴露出来的机身10的表面上。该键区组件11最好具有按照3×4阵列的数字键。在键区组件11的下方布置有用于将来自用户的声音传输到另一方的扩音器12。

图2是图1中所示的便携式无线终端的后视图，根据传统技术，标记区域是内置天线所处的和手指触碰对天线性能产生不良影响的区域。

参照图2，可拆卸电池包15作为电源被设置在终端100的后表面上，内置天线模块位于电池包15上方的壳框13内部。天线模块最好沿着终端100的宽度方向安装。更具体地讲，其可按照表面贴装设备(SMD)方式直接安装到主板上，或者安装在预定高度的天线托架中。在图2中，箭头A指示的虚线标记出内置天线的位置。

但是，上述内置天线装置限制了终端在大小上的减小，这是因为天线性能与其大小成正比。而且，在平面倒F型天线(PIFA)型天线模块的情况下，随着其距离作为地平面的主板越远，其更加有助于改善天线性能，但是也阻碍了开发小型、轻巧的终端。

当使用终端时，用户通常将手指放置在由图2中的箭头B指示的虚线标记的区域上，正好在内置天线之上。结果，终端的电压驻波比(VSWR)大大改变，导致无声现象和降低天线的辐射性能。

                         发明内容

本发明的目的是基本上解决至少上述问题和/或缺点，并且提供至少下述优点。因此，本发明的目的是提供具有导体的便携式无线终端，导体被构造为防止由于外部干扰导致的天线性能降低。

本发明的另一目的是提供一种具有在内置天线附近的导体的便携式无线终端，该导体被构造为通过减小由于外部干扰导致的VSWR的变化来最大化天线性能。

本发明的另一目的是提供一种包括与传统的内置天线装置结合的具有预定图案的导体的便携式无线终端，从而获得更大的带宽，因此最大化内置天线模块的辐射性能。

根据本发明的一方面，在便携式无线终端中：机身，包括上壳框、下壳框和安装在上壳框和下壳框之间的预定大小的主板；内置天线模块，具有预定大小并被布置在主板上；预定形状的导体，在内置天线模块附近，形成在或者安装在上壳框和下壳框的其中至少一个上，以防止由于外部干扰所导致的内置天线模块的辐射性能降低并改善天线性能。

导电片可用作导体。最好导电片在内置天线的附近全部或者部分地盖住天线，从而达到恒定的预定的辐射/接收灵敏性，而不管用户的手指触碰。

最好导电片可按照不同方式被应用到壳框中。例如，导电片盖住壳框，或者附于壳框的内表面上。导电片可在壳框的注塑成型过程中插入成型(insertion molded)。

根据本发明的另一方面，导体通过预定连接器电连接到主板的接地端。连接器是细丝缆线和FPC中的一中。导体最好电连接到涂在至少一个壳框的内表面上的电磁干扰(EMI)涂料，并且该EMI涂料电连接到主板的接地端。

                         附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：

图1是典型的便携式无线终端的透视图；

图2表示在传统的便携式无线终端中的内置天线区域和对天线性能产生不良影响的手指触碰区域部分；

图3A、图3B和图3C是表示根据本发明的各种实施例的安装了导体的便携式无线终端的部分的截面图；

图4是根据本发明实施例的便携式无线终端中的片形导体的透视图；

图5A和图5B是表示在图4中所示的导体的情况下，手指触碰之前和之后的VSWR的变化的曲线图；

图6是根据本发明的另一实施例的便携式无线终端中的图案状(patterned)导体的透视图；

图7A和图7B是表示在图6中所示的导体的情况下，手指触碰之前和之后的VSWR的变化的曲线图；

图8A和图8B是表示根据本发明另一实施例的在GSM频带中使用导体之前和之后的VSWR的变化的曲线图；

图9A和图9B是表示根据本发明另一实施例的在DCS频带中使用导体之前和之后的VSWR的变化的曲线图。

                         具体实施方式

以下，将参照附图描述本发明的优选实施例。在以下描述中，将不详细描述公知的功能或者结构，这是因为这些描述的不必要的细节将使本发明模糊。

虽然在图1中表示的滑动型终端的上下文中描述了本发明，但是本发明并不限于滑动型，本发明适用于所有具有内置天线模块的其它类型的终端，例如折叠型、直板型和掀盖型，以及具有内置天线模块的装置，例如PDA和膝上型计算机。尤其是，本发明适用于具有在GSM、DCS或者PCS频带中操作的内置天线的终端。

图3A、3B和3C是根据本发明实施例的导体按照不同方式安装在便携式无线终端中的截面图。为了简明起见，仅显示安装了内置天线的机身。

参照图3A，主板110被设置在机身10内。内置天线模块120安装在主板110的上部。公知的是，在PIFA型的情况下，内置天线模块120具有馈电部分和接地部分，在典型单极天线的情况下，可具有馈电部分。另外，内置天线模块120可具有固定在预定天线托架上的辐射器。

根据本发明，导体30安装在或者附于天线模块120上，即，机身10的壳框16的内表面17上。导体30可以是铜、铝(Al)或者SUS(不锈钢)胶带，或者使用预定粘合剂附于或者固定到壳框16的内表面17的柔性印刷电路(FPC)。导体30可根据使用的天线模块的特性成形为预定形状。例如，如图4和图6所示，导体30可成形为片状或者图案状。

在图3A中，根据本发明，导电胶带30通过预定粘合胶带或者最好是导电泡棉附(foam)于壳框16的内表面17上。图3B表示导电胶带30附于壳框16的外表面。在这种情况下，预定盖子18可盖住导电胶带30。另外，盖子18由导电材料形成，而不使用导电胶带30。然后，盖子18的外表面可涂有预定涂料以具有更好的外观。图3C表示导体30插入壳框16中。由于导体30可在壳框16的注塑成型过程中插入成型，所以不需要附加的过程附着或者固定导体30。

虽然没有显示出，但是还可预料到被加工成预定形状的FPC附于壳框的内表面上，或者按照上述导体的形状将壳框的内表面用导电涂料涂预定厚度。

图4是根据本发明的实施例的在便携式无线终端中使用的片形导体30的透视图。该片形导体30与图3A和图3B中所示的壳框16的形状对应地弯曲，但是本发明并不限于此。因此，导体30可与应用在内置天线模块附近的壳框的形状对应地弯曲。

图5A和图5B是表示VSWR在手指触碰图4中所示的导体的情况之前和之后变化的曲线图。更具体地讲，图5A表示当并没有应用导体时，VSWR在手指触碰前后变化的曲线图，图5B表示当应用导体时，VSWR在手指触碰前后变化的曲线图。在图5A和图5B中，标号①和②分别表示在手指触碰前后的VSWR曲线。

以下表1列出了在图5A和图5B中的实验结果。

表1

	GSM频带			DCS频带
								手指触碰前的谐振频率(MHz)	手指触碰后的谐振频率(MHz)	变化(％)	手指触碰前的谐振频率(MHz)	手指触碰后的谐振频率(MHz)	变化(％)
应用导体前	934	800	14.3	1864	1827.6	1.95
							应用导体后	871.5	822.1	5.7	1848.4	1828.9	1.05

由于应用导体，在GSM频带中手指触碰前后的谐振频率的变化明显从大约14.3％降到5.7％。另外，在DCS频带中，谐振频率的改变从1.95％降到1.05％。因此，可以推定，使用导体显著减小了关于例如用户手指触碰的外部干扰的VSWR的变化。

图6是表示根据本发明实施例的图案状的导体30′的透视图。设计导体30′以增加带宽。图案状导体30可使用铜片、导电涂料或者FPC来形成。

图7A和7B是表示在使用图6中所示的导体之前和之后VSWR的变化的曲线图。具体地讲，图7A表示在应用导体之前的VSWR的变化，图7B表示在应用导体之后的VSWR的变化。从VSWR曲线中注意到，等于或者低于VSWR为3的带宽从使用导体之前的176MHz增加到使用导体之后的227MHz。

虽然描述导体独立地操作而不需要任何在内置天线附近的连接器配置，但是可考虑导体电连接到主板的接地端作为另一实施例。事实证明根据本发明，这种具有接地构造的导体使天线装置具有基本上更好的性能。

所述导体在形状、位置和材料方面与上述导体一致，除了其被配置为电连接到主板的接地端。

因此，导体可按照公知的方式电连接到主板的接地端。例如，导体和主板之间的直接的电连接通过FPC或者细丝缆线(fine-wire cable)实现，但是本发明并不限于此。例如，导体电连接到涂在壳框的内表面上的电磁干扰(EMI)屏蔽涂料以屏蔽从贴装在主板上的电子元件部分辐射的电波，反过来，EMI屏蔽涂料电连接到主板。换句话说，导体间接地电连接到主板。所有其它公知的电连接方法可用于实现导体和主板之间的电连接。

图8A和图8B是根据本发明另一实施例的分别表示在GSM频带中使用导体前后VSWR变化的曲线图。图9A和图9B是根据本发明另一实施例的分别表示在DCS频带中使用导体前后VSWR变化的曲线图。

所使用的导体被配置为具有接地配置。在图8A到图9B中，标号①和②分别表示在手指触碰之前和之后的VSWR曲线。在相同的条件下，VSWR在两种情况下被测量。

在下面的表2中列表显示了在图8A到图9B中的VSWR曲线的实验性结果。

表2

	GSM频带			DCS频带
								手指触碰前的谐振频率(MHz)	手指触碰后的谐振频率(MHz)	变化(％)	手指触碰前的谐振频率(MHz)	手指触碰后的谐振频率(MHz)	变化(％)
使用接地片前	937	830	11.0	1789	1721	3.8
							使用接地片后	728	802	8.6	1561	1554	0.5

表2显示在GSM频带中，在手指触碰之前和之后的谐振频率的改变基本上从使用导体之前的大约11.0％降到使用导体之后的8.6％。在DCS频带中的谐振频率改变也显著地从3.8％降到0.5％。这样，具有接地构造的导体也导致关于例如用户手指触碰的外部干扰VSWR改变的明显降低。

本发明通过在内置天线模块的附近使用导体，有效地防止了由外部干扰导致的天线辐射性能的降低，从而改善天线属性。

虽然参照本发明的优选实施例描述并显示了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明做出形式上和细节上的各种修改。

Claims (12)

1、一种便携式无线终端，包括：

机身，包括上壳框、下壳框和安装在上壳框和下壳框之间的主板；

内置天线模块，具有预定大小，被布置在主板上；

导体，在内置天线模块附近，形成在或者安装在上壳框和下壳框的至少其中一个上，以防止由于外部干扰所导致的内置天线模块的辐射性能降低。

2、如权利要求1所述的便携式无线终端，其中，导体由铜、铝、SUS和柔性印刷电路中的一种形成。

3、如权利要求2所述的便携式无线终端，其中，导体完全盖住内置天线模块。

4、如权利要求2所述的便携式无线终端，其中，导体部分地盖住内置天线模块。

5、如权利要求3所述的便携式无线终端，其中，导体附于至少一个壳框的内表面上。

6、如权利要求3所述的便携式无线终端，其中，导体附于至少一个壳框的外表面上，并且由外部盖子盖住。

7、如权利要求3所述的便携式无线终端，其中，在至少一个壳框的注塑成型过程中，导体在该至少一个壳框中插入成型。

8、如权利要求3所述的便携式无线终端，其中，导体为盖住至少一个壳框的导电盖子。

9、如权利要求2所述的便携式无线终端，其中，导体是在至少一个壳框的内表面上涂成预定形状的导电涂料。

10、如权利要求1所述的便携式无线终端，其中，导体通过连接器电连接到主板的接地端。

11、如权利要求9所述的便携式无线终端，其中，导体电连接到涂在至少一个壳框的内表面上的电磁干扰涂料，并且该电磁干扰涂料电连接到主板的接地端。

12、如权利要求9所述的便携式无线终端，其中，导体是细丝缆线和柔性印刷电路中的一种。

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