CN1934749B - 提高便携式通信装置的天线功效 - Google Patents

Abstract

本发明涉及提高便携式通信装置的天线功效，该便携式通信装置包括：板(12)，其用于容纳电路，并且包括基底面(20)并具有至少一个通孔(22)；天线振子，其设置在所述板的一侧；以及声学部件(24，26，28)，其被与所述通孔对准地设置在所述板上。与所述声学部件的外部有关的导电材料(28)连接(30，32)至所述板的所述基底面，以增强天线的功效。

Description

提高便携式通信装置的天线功效

技术领域

本发明涉及天线领域，更具体地说，涉及包括内置天线的便携式通信装置。

背景技术

在便携式通信装置的领域内，特别是在蜂窝电话的领域内，存在将天线内置于电话自身中的趋势。随着需要尽可能有效地利用电话的空间，电话也变得越来越小。同时，电话具有越来越多的功能和特征，由此在它们中也设置了更多的组件。由于这一事实，从而难以获得具有良好性能的天线。获得良好性能的一个重要因素是需要尽可能大的基底面(ground plane)的大小。

一种频繁使用的天线类型是PIFA(平面倒F天线)天线，其中，把大致L形的天线振子设置成，使L的一个腿部与基底面成直角，而使其另一个腿部大致平行于基底面。L内的在天线振子与基底面之间的空间限定了天线容积(antenna volume)，该天线容积用于放置组件和其它单元。因为声学部件对于来自天线的辐射可能不那么敏感，所以在此针对声学部件来利用该天线容积是有意义的。例如，可以将扬声器针对板中的孔设置在天线容积中或接近天线容积。

而且，有意义的是，在现在的电话中设置具有良好声音特性的扬声器，以便把电话用作音乐设备。在此过程中，通常有意义的是提供立体声，由此使用两个扬声器。而且，为了获得良好的立体声，可能还需要扬声器较大，这使得板中的对应孔变得更大。

当在天线振子下的板中制成大孔时，在基底面中自然也有孔，由此该基底面不再是实心的。这对于天线的功效来说是严重的缺点，从而相比于具有实心基底面的天线具有更差的性能。

由此，需要提供一种针对因接近天线的天线容积在基底面中设置的孔而导致的劣化性能的解决方案。

EP-1317116描述了这样一种蜂窝电话，即，该蜂窝电话具有板，该板具有基底面，该基底面上方设置有用于限定天线容积的PIFA天线。该天线容积用于放置扬声器。在该文献的优选实施例中，把扬声器放置在天线容积内。在此，辐射部分地由扬声器吸收，这里，通过改变针对产生的辐射的逸出路径阻抗来限制该吸收。在该优选实施例中，通过在扬声器的线圈与扬声器的馈电连接部之间插入电感来设置这种改变，这阻止了扬声器接收的无线电频率到达基底面。在另一实施例中，把扬声器设置在板的一侧，使一部分通过板的孔沿伸到天线容积中，而把天线设置在板的另一侧。在此，该孔是改变逸出路径的部件。由此，在该实施例中，在基底面中存在孔，尽管其阻碍扬声器吸收辐射，但是，其很可能因该孔而仍提供劣化的天线性能，特别是在该孔较大时。

发明内容

本发明致力于解决这样的问题，即，当用于便携式通信装置中的内置天线的基底面具有接近天线振子的孔时，增强该天线的性能。

由此，本发明的一个目的是，提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置在用于所包括的内置天线的基底面具有接近天线振子的孔时，增强该天线的性能。

根据本发明的第一方面，该目的是通过一种便携式通信装置来实现的，即，该便携式通信装置包括：

板，其用于容纳电路，并且包括基底面并具有至少一个通孔，

天线振子，其设置在所述板的一侧，以及

声学部件，其被与所述通孔对准地设置在所述板上，

其中，与所述声学部件的外部有关的导电材料连接至所述板的所述基底面，以增强天线的功效。

本发明的第二方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述天线振子被设置成使至少一个部分位于所述板上方的一距离处，以在所述板与所述天线振子之间限定一天线容积，并且所述至少一个孔设置在所述天线振子之下。

本发明的第三方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第二方面的特征，其中，所述声学部件设置在所述板的另一相对侧。

本发明的第四方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第三方面的特征，其中，在所述天线容积中设置有与所述声学部件相关联的声学盒。

本发明的第五方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述材料是所述声学部件的由导电材料制成的盖。

本发明的第六方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第五方面的特征，其中，所述盖设置有声孔。

本发明的第七方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述材料是设置在所述声学部件的盖与所述板之间的由导电材料制成的网。

本发明的第八方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述材料被利用导电弹簧连接至所述基底面。

本发明的第九方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述材料被利用导电衬垫连接至所述基底面。

本发明的第十方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述天线振子是PIFA天线振子。

本发明的第十一方面致力于提供这样一种便携式通信装置，即，该便携式通信装置包括第一方面的特征，其中，所述便携式通信装置是蜂窝电话。

本发明具有下列优点。它在制作上便宜。它允许双重利用板上容纳天线的空间，从而将声学部件与天线相组合，这节省了便携式通信装置内的空间以用于其它单元。劣化天线功效的问题越大，所需要的孔就越大。该因孔造成的劣化天线功效受由与扬声器的外部有关的导电材料制成的接地部限制。它还允许把天线功效的劣化限制到最小，同时使用具有良好声音特性的大扬声器。

应当强调的是，术语“包括”当在本说明书中使用时，用来指存在所述特征、整数、步骤或组件，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整数、步骤、组件或其组合。

附图说明

下面，参照附图，对本发明进行更详细的描述，其中：

图1示意性地示出了根据本发明的直板型电话的正视图，

图2示出了设置在图1中的电话的电路板上的扬声器和天线振子的侧视图，

图3示出了设置有用于两个扬声器的孔的电路板中的基底面的正视图，

图4示意性地示出了扬声器经由其金属盖直接连接至板的基底面的侧视图，以及

图5示意性地示出了扬声器经由附加的金属网连接至板的基底面的侧视图。

具体实施方式

下面，参照作为本发明的优选变型例的蜂窝电话，对根据本发明的便携式通信装置进行描述。而且，该电话优选地是所谓的直板型电话，但是，其可以是如翻盖型电话的其它类型电话。该便携式通信装置还可以是另一类型的装置，如利用无线电波进行通信的无绳电话、通信模块、PDA或任何其它类型的便携式装置。

图1示意性地示出了根据本发明的直板型电话的正视图。电话10包括用于观看的显示屏和用于将信息输入电话中的小键盘。应当注意，因为天线内置在电话中，所以该视图没有示出天线。

图2示意性地示出了其上示出了与本发明有关的多个部件的板12的侧视图。应当明白，该板实际上还连接有采用组件和单元形式的许多其它不同部件，例如，用于驱动天线的无线电电路。然而，单元的数量已被限制到最小，以便更好地说明本发明。板12可以是印刷布线板或者是印刷电路板。板12具有两侧，其中采用扬声器16形式的声学部件设置在面对板中的通孔(如图中的虚线区域所示)的第一上侧，而天线振子14设置在与第一侧和扬声器相对的第二下侧。天线振子14优选地为所谓的PIFA天线(平面倒F天线)，该PIFA天线呈L形，其中，L的一个腿部呈直角连接至板，而L的另一个腿部基本上与板表面平行地设置成与板隔开一距离。天线振子14经由电引线连接至基底面，并连接至设置在板12上的无线电电路以使得能够按合适的无线电频率进行发送。而且，该天线振子在“L”内提供天线容积，在该天线容积中，设置有声学盒18，扬声器16向该声学盒18内发声。板12还包括基底面(未示出)，该基底面在板内沿一层扩展，并且基本上沿着板的整个长度和宽度展开。而且，为扬声器设置的孔也通过该基底面。而且，平行于第一扬声器还设置有第二扬声器和对应的孔(其在该视图中未示出)，这是为了提供立体声。

图3示出了基底面20的正视图，作为具有为前述扬声器设置的通孔22的虚线区域。所述孔根据扬声器而定尺寸，并且在此示出为椭圆形状。然而，应当明白，它们可以具有适合把扬声器连接至图2中的声学盒的任何形状，例如，具有圆形形状。而且，该形状可以随希望的声学特性而定。所述孔与扬声器和声学盒一起提供扬声器的良好声学特性。然而，因为所述孔的大小相对于基底面的与天线容积相关联的区域太大，所以它们显著地劣化了天线的性能。本发明致力于解决与这种劣化的性能相关联的问题。

根据本发明，通过把与扬声器的外部有关的导电材料连接至基底面来解决该问题。该材料优选地与扬声器的封装相关联。在一个实施例中，该材料是扬声器的壳，而在另一实施例中，该材料是设置在孔与扬声器之间的网。这样，极大地增强了性能。

图4示出了根据本发明第一实施例完成该设置的一种方式。在该图中，针对板的具有对应孔的部分，以侧视图示出了简化的扬声器的不同部分。该扬声器具有声音线圈(sound coil)24，塑料壳26环绕该声音线圈24的背面和侧面。在塑料壳26的前侧，设置有金属盖28，该金属盖28还扩展到扬声器的侧面之下。金属盖28在其前侧设置有声孔，通过在该前侧区域中用虚线示出盖来指示该声孔。该声孔是为使得扬声器可以向设置在天线容积中的声学盒(未示出)中发声而设置的。盖28以及扬声器的其余部分位于板12中的孔22上方，在该板中还示出了基底面20。在该图中，孔22被表示为虚线区域。为了增强天线的性能，该金属盖28经由连接部30和32(孔22的每一侧各一个)连接至基底面20，这极大地增强了天线的性能。这里，尚未描述板中的其它孔，但是，其具有按与针对上述孔一样的方式固定至其的扬声器。

在扬声器的操作中，扬声器向声学盒内发射声音，接着，该声音经由连接至该声学盒的耳孔(ear port)传递给电话的用户。在任一图中都未示出该耳孔。在欧洲专利申请No.04003111.4中更详细地描述了这种类型的扬声器，通过引用将该欧洲专利申请并入于此。

因为将扬声器的金属盖连接至基底面，所以由此扩大了基底面，并且最小化了天线容积下方的孔的影响。这样，或多或少进一步消除了通过孔时要浪费的不必要的辐射。

图5按与图4相同的视图示出了本发明的另一实施例。该图包括图4中的全部部件，但有一点不同。在塑料和非金属的盖28与板12之间，设置了金属网34，该金属网34按与图4中的盖相同的方式利用连接部30和32连接至基底面20。在图5中用虚线表示网34。采用该解决方案的原因在于，盖28不是由导电材料制成的。为了提供对基底面的放大，因此插入了网34，该网34提供对基底面的必要放大。

应当明白，可以采用多种方式来把盖或网连接到基底面。可以利用包围盖和/或网的导电衬垫来设置它们。还可以利用固定在板的孔中的金属弹簧来设置它们。然而，又一另选例是把导电扬声器保持器与基底面相接触地焊接至板，利用例如弹簧把包括盖和/或网的扬声器接合至该保持器中。这些只是可以把扬声器接合至基底面的几种方式。

天线振子可以是设计用于使得能够在几个频带进行发送和接收的多频带天线振子。

根据本发明的便携式通信装置具有几个优点。它在制作上便宜。它允许双重利用天线容积，从而将声学部件与天线相组合，这节省了便携式通信装置内的空间以用于其它组件和单元。劣化天线功效的问题越大，所需要的孔就越多且越大。该因孔造成的劣化天线功效受由与扬声器的外部有关的导电材料制成的接地部限制。它还允许把天线功效的劣化限制到最小，同时使用具有良好声音特性的大扬声器。

本发明可以按除前述方式之外的许多方式进行改变。可以具有更多的孔，但也可以只有一个。而且，可以把接地部设置在仅一个位置处、如图4和5中的两个位置处或更多位置处。对于衬垫的情况，可以沿着孔的整个周部制作接地部。还可以把扬声器设置在天线容积的内部而非设置在天线容积的外部。接地的网和壳不必是金属的。它们由导电材料制成就够了。因此，本发明仅受下列权利要求限制。

Claims (6)

1.便携式通信装置(10)，该便携式通信装置包括：

板(12)，其用于容纳电路，并且包括基底面(20)并具有至少一个通孔(22)，

扬声器(16，24，26，28)，其设置在所述板的第一侧上且面对所述通孔，所述扬声器被设置为通过所述通孔向关联的声学盒(18)内发声，以及

天线振子(14)，其设置在所述板的与所述第一侧和所述扬声器相对的第二侧，并且在所述板与该天线振子自身之间限定一天线容积，所述声学盒设置在该天线容积内，

其中，在所述扬声器的盖(28)与所述板(12)之间设置有由导电材料制成的网(34)，该网连接(30，32)至所述板的所述基底面，以增强天线的功效。

2.根据权利要求1所述的便携式通信装置，其中，所述天线振子被设置成使至少一个部分位于所述板上方的一距离处，以限定所述天线容积。

3.根据权利要求1所述的便携式通信装置，其中，所述网被利用导电弹簧连接至所述基底面。

4.根据权利要求1所述的便携式通信装置，其中，所述网被利用导电衬垫连接至所述基底面。

5.根据权利要求1所述的便携式通信装置，其中，所述天线振子是平面倒F天线的天线振子。

6.根据权利要求1所述的便携式通信装置，其中，所述便携式通信装置是蜂窝电话。

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