专利名称：包括无线通信天线的信息装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括无线通信天线的信息装置，更特别涉及一种包括无线通信天线的笔记本类型的个人计算机。
在日本专利申请公开文本8-78931揭露的技术通过利用绝缘外壳实现尺寸缩小。由于较大的天线面积，天线安装在液晶显示器外壳的后表面。这意味着辐射在液晶显示器外壳的后表面强，而在前表面弱。
近年来，新近开发了一种短距离无线通信方法“蓝牙(Bluetooth)”。为了将来使用多个无线通信方案，必须安装许多天线。
将来可以想象的实例是无线局域网802.llb和使用同一2.4GHz频带的蓝牙的组合，和5GHz频带无线局域网802.lla和蓝牙的组合。
传统可用的具有无线通信功能的笔记本类型的个人计算机只包括单个无线局域网通信功能或单个PHS通信功能。
如果符合多个无线通信功能的天线都安装在传统的笔记本类型的个人计算机上，则它们在它们自己之间会引起干扰或减低分集式天线的作用。
为了实现上述的目的，根据本发明的第一个方面，提供一种信息装置，包括主体、附于该主体并在第一频带执行无线通信的分集式天线、和附于主体和在第一频带和第二频带执行无线通信的双频带天线。
根据本发明，利用双频带天线去除一个信息装置中使用三个天线的必要性，该信息装置通过包括分集无线通信方案的两个无线通信方案执行无线通信。这可以实现一种紧凑的信息装置。
根据本发明的第二个方面，提供一种信息装置，包括在第一频带执行无线通信的分集式天线、在第一频带和第二频带执行无线通信的双频带天线、从分集式天线输出在第一频带传送的发射信号的发射电路、接收由分集式天线接收的在第一频带的接收信号的接收电路、利用双频带天线在第二频带执行无线通信的通信电路、连接在分集式天线和发射和接收电路之间的开关，当信号从发射电路输出时将发射电路连接到分集式天线，当信号由接收电路接收时将接收电路连接到分集式天线、连接到双频带天线并传送信号的第一滤波器、连接在双频带天线和通信电路之间并在第二频带传送信号的第二滤波器、和分集开关，其比较已经由双频带天线接收和通过第一滤波器的信号的接收功率与已经由分集式天线接收并通过开关的信号的接收功率，并向接收电路输出更大功率的信号。
根据本发明，双频带天线用于在第一频带接收无线通信和用于在第二频带发射和接收。在第一频带平均更高的发射功率几乎不影响在第二频带的无线通信。
图4是表示图2所示天线板的透视图，该天线板附着于笔记本类型的个人计算机的液晶平板的后表面；图5是表示安装图4所示天线板的显示器部分的剖面图；图6是解释无线局域网802.lla专用天线以及无线局域网802.lla和蓝牙所共用双频带天线的安装位置图；和图7是表示根据本发明实施例的笔记本类型的个人计算机硬件布置的方框图。
此实施例将解释一种笔记本类型的个人计算机，它包括能够在两个频带，即无线局域网802.lla的5GHz频带和蓝牙的2.4GHz频带发射/接收的双频带天线、和能够在5GHz频带发射/接收的分集式天线。
图1是表示根据本发明实施例的笔记本类型的个人计算机的RF(射频)电路的方框图。
如图1所示，根据该实施例的笔记本类型的个人计算机的RF电路包括无线局域网802.lla发射系统电路1、无线局域网802.lla接收系统电路2、射频开关3、分集开关4、蓝牙电路5、5GHz频带BPF6、2.4GHz频带BPF7、无线局域网802.lla的专用天线8、以及无线局域网802.lla和蓝牙所共用的双频带天线9。
无线局域网802.lla发射系统电路1输出5GHz频带发射信号。无线局域网802.lla接收系统电路2接收5GHz频带接收信号。
射频开关3根据来自系统的控制信号切换无线局域网802.lla发射系统电路1和无线局域网802.lla接收系统电路2。更具体地说，射频开关3将无线局域网802.lla发射系统电路1连接到无线局域网802.lla专用天线8以通过无线局域网802.lla方案传送信号；它将无线局域网802.lla专用天线8连接到无线局域网802.lla接收系统电路2以通过该方案接收信号。
分集开关4比较无线局域网802.lla专用天线8经射频开关3输入信号的接收功率与双频带天线9经5GHz BPF6输入信号的接收功率。然后，分集开关4向无线局域网802.lla接收系统电路2输出具有更大接收功率的信号。
无线局域网802.lla专用天线8和双频带天线9组成一种分集式天线。
5GHz频带的BPF6将双频带天线9的输出分离用于无线局域网802.lla的5GHz频带信号。5GHz频带的BPF6将分离出的5GHz频带信号输出到分集开关4。
2.4GHz频带的BPF7从双频带天线9的输出分离用于蓝牙的2.4GHz频带信号。2.4GHz频带的BPF7将分离出的2.4GHz频带信号输出到蓝牙电路5。
根据该实施例的笔记本类型的个人计算机可以实现紧凑的装置和成本降低，这是因为利用包括分集无线通信方案的两个无线通信方案的笔记本类型的个人计算机中不是由三个天线而是由两个天线构造分集式天线。
不利影响只用于无线局域网802.lla的接收以及蓝牙发射和接收的公共双频带天线9的蓝牙无线电路的信号只是低功率电平的无线局域网802.lla的接收信号。因此，可以减低低功率电平无线局域网802.lla中的接收信号对蓝牙无线电路的影响。
相反，大约+20dBm的大功率电平信号在一结构中处理，该结构中蓝牙无线电路与无线局域网802.lla发射系统电路共享一个天线。这增加了干扰或寄生影响。
图2是表示安装在根据本发明实施例的笔记本类型的个人计算机上的双频带天线的天线板的结构图；如图2所示，双频带天线天线板包括在单侧玻璃环氧树脂板21上的双频带天线22、匹配电感器23和用于连接主体模块的同轴连接器24。
单侧玻璃环氧树脂板21的底样被分成两个。划分的第一底样(ground pattern)25具有相应于频带为5.15到5.35GHz的0.75到1.25波长的周长，以便确保在高频带，即无线局域网802.lla的5GHz频带的稳定频带。
为了确保平均在2.4GHz频带的稳定频带，划分的第一底样25和第二底样26经类似图3等效电路的LPF(低通滤波器)27连接。LPF27传送2.4GHz频带信号并截止5GHz的频带信号。
两个底样在2.4GHz频带的高频连接，整个底样在2.4GHz频带共振。为此，底样的总周长调整到2.4GHz频带的0.75到1.25的波长。
如图2所示，第一底样25的总周长是64毫米，相应于无线局域网802.lla频带的大约1.11波长。第一和第二底样的总周长是128毫米，相应于蓝牙频带的大约1.04波长。
这种板结构实现无线局域网802.lla的5GHz频带和蓝牙的2.4GHz频带良好的天线输入阻抗匹配，并可以获得稳定的天线发射/接收性能。
两个底样通过天线板所述的LPF27连接，但可以通过电感器连接。图2所示的天线板具有值大约为1[nH]的电感器。
图4是表示图2所示天线板的透视图，该天线板附着于笔记本类型的个人计算机的液晶平板的后表面。图5是表示安装图4所示天线板的显示器部分的剖面图。与图2相同的附图标记表示相同的部分。
已经描述了附着双频带天线的天线板的方法。无线局域网天线的天线板也可以通过与双频带天线的天线板相同的方法附于液晶平板。
如图4和5所示，天线板21安装在液晶平板31的后表面，因此附着于天线板21的片天线22位于液晶平板31的上面。液晶平板31的上端和片天线22之间的距离为3[mm]。
片天线22的这种布局可以防止前后表面之间辐射特性的差别。包括液晶平板的显示部分可以做得很薄。
天线板21被在便携式信息装置显示部分的外壳32中形成的固定部分33a和33b固定到外壳32上。注意在此实施例中天线板被在外壳中形成的固定部分固定，但将天线板固定到外壳的方法并不局限于此。天线板足以被固定到外壳上，使得附着于天线板的片天线位于液晶平板的上面。
通过将天线板附着到液晶平板，可以保持较低的外壳轮廓。可以获得全向辐射特性，在液晶显示器前后表面之间没有任何区别。因为天线可以设在较高的位置，发射/接收环境几乎可以不受到周围环境的影响。
图6是解释无线局域网802.lla专用天线以及无线局域网802.lla和蓝牙所共用双频带天线的安装位置图。与图2和4相同的附图标记表示相同的部分。
如图6所示，公用双频带天线的天线板21和无线局域网802.lla专用天线的天线板41附于显示部分的液晶平板31后表面的外壳32，该显示部分经铰链52铰接到笔记本类型的个人计算机的主体51。类似于图2所示的天线板，无线局域网802.lla专用天线的天线板41包括片天线42和同轴连接器44。
附着在液晶显示器31上的无线局域网天线42和双频带天线22之间的距离必须是3/4λ或以上并满足(2n+1)/4λ(n＝1，2，3，...)以便获得分集效应。
这两个天线最好彼此尽可能的远离以便减少它们之间的干扰。例如，对于A4大小的笔记本类型的个人计算机，n＝5或n＝6是所希望的。对于n＝5，天线间隔设置成160毫米，如图6所示。
双频带天线22的输出经同轴连接器24和同轴电缆61输入到蓝牙无线模块63。无线局域网802.lla专用天线42的输出经同轴连接器44和同轴电缆62输入到无线局域网模块64。
无线局域网模块64包括图1所示的无线局域网802.lla发射系统电路1和射频开关3。蓝牙无线模块63包括无线局域网802.lla接收系统电路2、分集开关4蓝牙电路5、5GHz频带BPF6、和2.4GHz频带BPF7。
此电路可以减少天线之间的干扰和寄生噪声的影响，并可以充分呈现无线局域网天线的分集效应。单侧玻璃环氧树脂板设置在液晶平板31的后表面，天线伸出到该液晶平板的前表面。此结构可以获得前后表面上良好的平衡辐射特性而不必增加外壳厚度。
图7是表示根据本发明实施例的笔记本类型的个人计算机硬件布置的方框图。图7只表示此实施例的特征并没有示出作为笔记本类型的个人计算机的必要功能的键盘控制器、显示控制器等等。
如图7所示，附着于显示部分32的液晶平板后表面的无线局域网专用天线42经连接到同轴连接器44的同轴电缆62连接到无线局域网模块64。
附着于显示部分的液晶平板后表面的双频带天线22经连接到同轴连接器24的同轴电缆61连接到蓝牙模块63。
蓝牙无线模块63和无线局域网模块64连接到CPU总线71。 CPU总线71连接到CPU45用于控制整个笔记本类型的个人计算机，和存储器72用于存储到双频带天线22和无线局域网专用天线42的发射数据。
无线局域网模块64包括图1所示的无线局域网802.lla发射系统电路1和射频开关3。蓝牙无线模块63包括无线局域网802.lla接收系统电路2、分集开关4、蓝牙电路5、5GHz频带BPF6、2.4GHz频带BPF7和双频带天线9。
该实施例的笔记本类型的个人计算机能够利用两个无线通信方案进行无线通信。即使一个通信方案使用两个分集式天线，只有两个天线通过利用一个双频带天线就能符合这要求。该笔记本类型的个人计算机可以紧凑的制造而且成本可以减低。
双频带天线9在蓝牙电路5和无线局域网802.lla接收系统电路2之间共用。该笔记本类型的个人计算机几乎不受寄生噪声的影响或使用更高功率电平信号的无线局域网802.lla发射系统电路1的干扰。
本发明不局限于上述的实施例，可以进行多种改变而没有背离实际使用的本发明的精神和范围。
如上所述，本发明可以提供这样一种信息装置，其中覆盖两个频带的双频带天线和分集式天线附于便携式信息装置的显示部分，在两个频带实现稳定的输入阻抗匹配，两个无线方案之间的干扰或寄生噪声的影响受到抑制，并可以防止分集效应的降低。
本发明可以提供能够利用多个无线通信方案通信的信息装置。此外，本发明可以提供具有良好无线发射特性的信息装置。
权利要求
1.一种信息装置，其特征在于包括主体；分集式天线(22)，附于所述主体并在第一频带执行无线通信；和双频带天线(42)，附于所述主体并在第一频带和第二频带执行无线通信。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于所述分集式天线包括无线局域网天线，和所述双频带天线包括用于无线局域网和蓝牙的天线。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于所述主体具有显示部分，该显示部分包括液晶平板和用于固定该液晶平板的外壳，所述分集式天线附于第一天线板，所述双频带天线附于第二天线板，和第一和第二天线板附于该外壳，以便将所述分集式天线和所述双频带天线以预定间隔定位在液晶平板的上面。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于第二天线板具有两个底样，一个底样具有两个底样的周长，该周长具有大致第一频率的0.75到1.25波长，两个底样的总周长大致相应于第二频率的0.75到1.25波长，和两个底样经一滤波器连接，该滤波器通过不超过第一频率的频率。
5.根据权利要求1的装置，其特征在于所述双频带天线用于接收第一频带的无线通信以及用于发射和接收在第二频带的无线通信，和所述分集式天线用于在第一频带发射和接收无线通信。
6.一种信息装置，其特征在于包括分集式天线，在第一频带执行无线通信；双频带天线，在第一频带和第二频带执行无线通信；发射电路，从所述分集式天线输出在第一频带传送的发射信号；接收电路，接收由所述分集式天线接收的在第一频带的信号；通信电路，利用所述双频带天线执行在第二频带的无线通信；开关，连接到所述分集式天线和所述发射和接收电路之间，当信号从所述发射电路输出时将所述发射电路连接到所述分集式天线，当信号由所述接收电路接收时将所述接收电路连接到所述分集式天线；第一滤波器，连接到所述双频带天线并通过第一频带的信号；第二滤波器，连接在所述双频带天线和所述通信电路之间并通过在第二频带的信号；和分集开关，比较由所述双频带天线接收并通过所述第一滤波器的信号的接收功率与由所述分集式天线接收并通过所述开关接收的信号的接收功率，并向所述接收电路输出更大功率的信号。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于所述发射和接收电路根据无线局域网802.lla标准执行无线通信，和所述通信电路根据蓝牙标准执行无线通信。
8.一种天线板，其特征在于包括第一底样，以获得第一频带的第一信号；第二底样，以获得频带低于第一频带的第二信号和第一底样；滤波器，连接在第一和第二底样之间，并通过第二信号；和天线，连接到第一和第二底样。
9.根据权利要求8的天线板，其特征在于所述天线板安排在便携式信息装置显示部分的液晶平板的后表面上，以及所述天线安排在液晶平板上面。
10.根据权利要求8的天线板，其特征在于第一和第二底样具有相应于第二信号大致0.75到1.25波长的总周长，和第一底样具有相应于第一信号大致0.75到1.25波长的周长。
11.根据权利要求8的天线板，其特征在于所述滤波器包括一电感器。
12.根据权利要求8的天线板，其特征在于所述天线板包括单侧玻璃环氧树脂板。
全文摘要
本发明涉及包括无线通信天线的信息装置。在此发明中，分集式天线(22)和双频带天线(42)附于便携式信息装置的显示部分。双频带天线连接到蓝牙电路和无线局域网802.lla接收电路。分集式天线连接到无线局域网802.11a发射电路。蓝牙电路不受无线局域网802.lla发射系统电路的影响。此发明可以提供紧凑的便携式信息装置。
文档编号H01Q5/00GK1404291SQ0210831
公开日2003年3月19日 申请日期2002年3月28日 优先权日2001年9月13日
发明者正木俊幸 申请人:株式会社东芝