专利名称：可定制的天线结构的制作方法
可定制的天线结构
背景技术：
用户通常要求定制PC卡或其它移动器件天线以显示这些PC卡或
其它移动器件的色彩、标识、公司名称等。这就为品牌显示和品牌识 别提供了另外的机会.
对于天线供应商来讲，这会增加加工成本和更长的交货时间以满 足这种要求，因为在制造时通常单独制造这些天线的标记。天线制造 商必须使用定制的工具以用于每个标记。这种工具结合在天线制造过 程中并切断以用于每个新的用户/标记。整个过程受到低效和额外成本 的困扰并浪费时间，这些均在最终转嫁给用户。
发明内容
本发明通过包括一种支撑臂来解决上述问题，这种支撑臂与天线 体和天线元件耦合。这种支撑臂包括一种凹入部分，这种凹入部分适 合于接收和定位一种可定制板，这种可定制板用塑料或其它某种刚辟 易于制造的不导电材料制成。可在用户要求时单独制造这种可定制板 的标记。此外，这种支撑臂还为整体天线设计提供另外的稳定性、刚 性和强度措施.这种可定制板本身不导电且通常不会改变天线的性能 特征。不过，在一种替代实施例中，可用一种金属化图案在该可定制 板的内侧表面上压印，当这种可定制板位于该支撑臂的这种凹入部分 中时，该内侧表面往往是看不到的这种可定制板的侧面。可将这种金 属化图案设计成增强所希望的天线性能并为其它应用做好准备，其它
的这些应用包括但不限于GPS接收和WLAN接收。
根据本发明的一个实施例，公开一种天线结构。这种天线结构包 括本体、与本体耦合的天线元件以及与本体和天线元件耦合的臂支架。
这种臂支架基本上填充由这种天线元件所产生的大多数空间。这种臂 支架还包括在一个侧面上的凹入部分，这种凹入部分适合于容纳一种 两面可定制板。
这种可定制板包括一种并不影响这种天线元件的性能特征的非金 属材料。这种可定制板还适合于安装在这种凹槽中并可粘附到该臂束
架的凹入部分。还可图形化地定制这种可定制板以显示看得见的图像。 此外，可用一种金属化图案在该可定制板的侧面上压印，当这种可定 制板位于该臂支架中时，该侧面朝向该凹入部分。这种压印金属化吗 案对这种天线元件的性能特征有着有益影响。
根据本发明的另一个实施例，公开一种用于天线结构的臂支架. 这种臂支架可与这种天线结构耦合，且这种天线结构包括本体和天线 元件。这种臂支架包括非金属材料，这种非金属材料具有在一个侧面 上的凹入部分，该凹入部分适合于容纳一种两面可定制板。
这种可定制板适合于安装在这种凹入部分中并可粘附到这种臂支 架的凹槽。还可图形化地定制这种可定制板以显示看得见的图像.此 外，可用一种金属化图案在该可定制板的侧面上压印，当这种可定制 板位于该臂支架中时，该侧面朝向该凹入部分。这种压印金属化图案 对这种天线元件的性能特征有着有益影响.
根据本发明的再一个实施例，公开一种与天线结构一起使用的可 定制板。这种可定制板适合于安装在一种臂支架的凹入部分内，该臂 支架是这种天线结构的一部分。还可图形化地定制这种可定制板以显 示看得见的图像。此外，可用一种金属化图案在该可定制板的侧面上
压印，当这种可定制板位于该臂支架中时，该侧面朝向该凹入部分。: 这种压印金属化图案对天线元件的性能特征有着有益影响，这种天线 元件是这种天线结构的一部分。
图1示出了根据本发明的一种天线和这种天线的元器件。
图2a至图2c示出了带有图1中的天线结构的不同可定制板的使用。
图3a示出了设计用于增强如由图4b中的曲线图所示出的频率覆 盖范围的金属化图案。
图3b示出了设计用于提供如由图5b中的曲线图所示出的GPS覆 盖范围的金属化图案。 、
图3c示出了设计用于提供如由图5c中的曲线图所示出的WLAN 覆盖范围的金属化图案。
图3d示出了设计用于提供如由图5d中的曲线图所示出的GPS和
WLAN覆盖范围的金属化图案，
图4a示出了用于双波段天线的取样电压驻波比(VSWR)，这种 双波段天线具有可定制板，这种可定制板无压印金属化图案。
图4b示出了用于双波段天线的取样电压驻波比(VSWR)，这种 双波段天线具有已用图3a中的金属化图案压印的可定制板。
图5a示出了用于四波段天线的取样电压驻波比(VSWR),这种 四波段天线具有可定制板，这种可定制板无压印金属化图案.
图5b示出了用于四波段天线的取样电压驻波比(VSWR)，这种 四波段天线具有已用图3b中的金属化图案压印的可定制板。
图5c示出了用于四波段天线的取样电压驻波比(VSWR)，这种 四波段天线具有已用图3c中的金属化图案压印的可定制板。
图5d示出了用于四波段天线的取样电压驻波比(VSWR)，这种 四波段天线具有已用图3d中的金属化图案压印的可定制板.
具体实施例方式
图1示出了根据本发明的一种实施例的一种天线结构和这种天线 结构的元器件。这种天线结构包括本体IO，本体10与一种金属天线元 件12耦合，金属天线元件12非常类似于现有技术中的金属天线元件； 本发明还包括耦合到本体10和天线元件12的一种臂支架14。在臂支 架14上的这种双耦合布置为整体天线结构提供增加的稳定性、强度和 刚性措施，因为这种双耦合布置填充了由天线元件12所产生的大多数 空间并将天线元件12的端部连回到本体10。图中还示出了一种耦合连 接器18。耦合连接器18在这种天线结构与用于发送器、接收器或收发 器的RF电子装置(未示出)之间提供一种界面点。
臂支架14还包括一种覆盖支撑臂14的一个侧面的大部分的緩凹 槽15。凹槽15适合于容纳和定位一种可定制板16。可定制板16设计 用于紧贴安装到臂支架14的凹槽15中。可利用本领域中公知的一些 类型的粘合剂将可定制板16保持就位。
用 一种非金属材料如塑料制成可定制板16和臂支架14，以不干涉 天线元件12的性能特征。然后可定制这种可定制板，以反映用户的名 称或标识。任何设计可直接结合到可定制板16上或以可贴附到可定刮 板16的粘附粘着剂的形式。
上述天线结构的使用允许天线制造商/供应商制造单天线，而不必
定制用于不同标识或设计的工具或机械。制造可定制板16的这些工具 或机械是通常会要求用于不同用户的调节的唯一项目。在可定制板16 使用可贴附在可定制板16上的粘着剂时甚至也可将这种调节避免。还 可将这种粘着剂直接贴附在凹槽15内。 一种可定制粘着剂还可消除在 臂支架14上有一种凹槽15的需求，因为这种可定制粘着剂可直接贴 附到臂支架14的表面。凹槽15在臂支架14上的使用是有利的，因为 这种使用使粘着剂的剥离更加困难，因为这种粘着剂的边缘通常并不 暴露。
图2a至图2c示出了带有图1中的天线结构的不同可定制板16的 使用。这些图示出了可为多个用户定制同样精确的天线结构，而不必 改变用于实际天线结构的制造工艺。例如，在图2a中，可定制板16 载有用于索尼爱立信的标识，而在图2b中，可定制板16载有用于索 尼的标识，在图2c中，可定制板16载有用于爱立信的标识，因此，天 线制造商可容纳多个客户，而不必更换工具.天线制造商仅需在一件 接一件的基础上制造或签订合同制造这种天线结构的可定制板16部 分。这就极大降低了制造和运输这种天线结构所要求的成本和时间。
而且，还可将可定制板16用于增强这种天线结构的天线性能。可 用一种金属化图案在可定制板16的内侧表面上压印，当可定制板16 位于该支撑臂的这种凹入部分中时，该内侧表面往往是看不到的这种 可定制板的侧面。可将这种金属化图案特殊设计成增强所希望的天线 性能并为其它应用做好准备，其它的这些应用包括但不限于GPS接收 和WLAN接收。
图3a至图3d示出了影响这种基本天线结构的电压驻波比(VSWR) 特征的金属化图案的几个实例。VSWR是最大有效电压于最小有效电 压的无单位比。VSWR可从一至无穷大的范围内变化并并表示所反映 的能量的量。为一的值表明所有的能量会通过。较大的值表明较少的 能量会通过。因此，曲线图中的波谷或低谷表示最大天线性能的频带， 而曲线图的峰值表示几乎无天线性能或无天线性能的区域。
全世界有许多频带专用于蜂窝通信(语音和数据)。这些频带通 常由世界上颁发允许频谱的使用的执照的政府规定。某些波段于某些 应用关联。例如，全球移动通信系统(GSM)标准根据国家使用占据
多个带宽，在这些带宽中使用移动器件。通常有四个GSM带宽集中在 850 MHz、 900 MHz、 1800 MHz和l卯0 MHz附近。1800 MHz和1900i MHz带宽通常是分别称为数字蜂窝系统(DCS )和个人通信业务(PCS ) 的时间。全球定位系统(GPS)将频带集中在保留用于这种目的的1575 MHz附近。类似地，无线局域网(WLAN)在未规定的2.4 GHz (2400 MHz)频率范围内运行.将DCS、 PCS、 GPS和WLAN用在图4和图 5的曲线图中的水平轴上以替代它们所表示的实际频率范围。
图3a示出了设计用于增强如由图4b中的曲线图所示出的天线频 率覆盖范围的金属化图案。图3b示出了设计用于提供如由图5b中的 曲线图所示出的GPS覆盖范围的金属化图案。图3c示出了设计用于提 供如由图5c中的曲线图所示出的WLAN覆盖范围的金属化图案。图 3d示出了设计用于提供如由图5d中的曲线图所示出的GPS和WLAN 覆盖范围的金属化图案。
图4a和图4b将用于带有和不带有贴附到可定制板16的压印金属 化图案的双波段天线的电压驻波比(VSWR)进行比较。
图4a示出了用于双波段天线的一种基线VSWR,这种双波段天线 具有可定制板16，这种可定制板16无压印金属化图案。该图示出了所 希望的(未改变的)双波段天线设计的VSWR。该曲线图表明这种天 线提升集中在850MHz与l卯OMHz附近(PCS)的GSM频带中的接 收。
图4b示出了用于双波段天线的一种VSWR，这种双波段天线具有 已用图3a中的金属化图案20a压印的可定制板16。将金属化图案20a 设计成允许这种天线提供更大的包括这种DCS波段的频率覆盖范围。 在此实例中，在可定制板16的背部上压印的金属化图案20a改变这种 天线结构的频率特征。正如这种曲线图中的波谷所表明的那样，已将 接收提升，以用于在900 MHz、 1800 MHz ( DCS )和1900 MHz ( PCS ) 附近的GSM频带。
图5a至图5d将用于带有和不带有贴附到可定制板16的压印金属 化图案的四波段天线的电压驻波比(VSWR)进行比较。
图5a示出了用于四波段天线的一种基线VSWR，这种四波段天线 具有可定制板16，这种可定制板16无压印金属化图案。该图示出了所 希望的四波段天线设计的VSWR。该曲线图表明已将这种天线设计成
提升在850 MHz、卯0 MHz、 1800 MHz ( DCS )和1900 MHz ( PCS ) 附近的GSM频带中的接收，而并不借助于可定制板16上的金属化图 案。
图5b示出了用于四波段天线的一种VSWR，这种四波段天线具有 已用图3b中的金属化图案20b压印的可定制板16。金属化图案20b设 计成给GPS频率接收提供另外的天线覆盖范围.在此实例中，在可定 制板16的背部上压印的金属化图案20b改变这种天线结构的频率特 征。除了在850MHz、 900MHz、 1800 MHz( DCS )和1900MHz(PCS) 附近的GSM频带之外，该曲线图还示出了金属化图案20b还为在1575
(MHz)附近的接收做好准备，这种1575 (MHz)是由全球定位系统
(GPS)卫星所使用的频率。
图5c示出了用于四波段天线的一种VSWR,这种四波段天线具有 已用图3c中的金属化图案20c压印的可定制板16。金属化图案20c设 计成提供用于WLAN频带应用的另外的天线覆盖范围。WLAN通常是 指采用不太规则的2.4GHz频率的RF通信协议的集合。这些协议包括 但并不仅限于Wi-Fi协议的802.11族以及近程(short range)蓝牙协 议。在此实例中，在可定制板16的背部上压印的金属化图案20c改变 这种天线结构的频率特征。除了在850 MHz、 900 MHz、 1800 MHz
(DCS)和1900 MHz (PCS)附近的GSM频带之外，该曲线图还示 出了金属化图案20c还为在2.4(GHz)附近的接收做好准备，这种2.4
(GHz)是由诸如WLAN和蓝牙这样的应用所使用的频率。
图5d示出了用于四波段天线的一种VSWR，这种四波段天线具有 已用图5d中的金属化图案20d压印的可定制板16。金属化图案20d设 计成提供用于GPS和WLAN覆盖范围的另外的天线覆盖范围。在此实 例中，在可定制板16的背部上压印的金属化图案20d改变这种天线结 构的频率特征。除了在850MHz、 900 MHz、 1800 MHz ( DCS )和1900 MHz (PCS)附近的GSM频带之外，该曲线图还示出了金属化图案 20d还为在1575 (MHz)附近和在2.4 (GHz)附近的接收做好准备" 这种1575 (MHz)是由全球定位系统(GPS)卫星所使用的频率，这 种2.4 (GHz)是由诸如WLAN和蓝牙这样的应用所使用的频率。
因此，通过改变可压印到可定制板16的内表面上的金属化图案20a 至20d的设计，就可增强这种天线结构的整体性能特征，以允许与更多的应用和RF通信协议的一起使用。
示于图3a至3d中的金属化图案是示范性的，并用于示出本发明 的某些实施例。在本说明书中并未专门描述的其它金属化图案可用于 一种可定制板。因此，本发明并不仅限于专门描述的这些金属化图案。 本领域中熟练的技术人员可容易地设计替代金属化图案并将这些替代 金属化图案用于一种可定制板，而并不脱离本发明的范围。
用在本发明中的术语仅用于描述特别实施例，并不旨在对本发明 进行限制。用在本发明中的单数形式"一"、"一种"和"这种"旨 也包括复数形式，除非上下文中另有明确说明。还会理解，在用在本 说明书中时，术语"包括"明确说明所陈述的特征、整数、步骤、运 行、元件和/或元器件的存在，但并不排除这些特征、整数、步躁、运 行、元件、元器件和/或它们的群组的一个或多个的存在或附加。
虽然在本说明书中示出并描述了特定实施例，但本领域中熟练的 技术人员会理解，可将计算用于实现相同目的的任何布置进行替代以 用于所示出的这些特定实施例，且本发明在其它环境中有其它用途。 本申请旨在涵盖本发明的任何适应性变化或变动。下面的权利要求书 不旨在以任何方式将本发明的范围限制在本说明书所描述的特定实^ 例。
权利要求
1.一种天线结构，所述天线结构包括本体部分(10)；天线元件(12)，所述天线元件(12)与所述本体部分(10)耦合；以及臂支架(14)，所述臂支架(14)与所述本体部分(10)和所述天线元件(12)耦合，以使所述臂支架(14)基本上填充由所述天线元件(12)所产生的大多数空间，所述臂支架(14)包括在一个侧面上的凹入部分(15)，所述凹入部分(15)适合于容纳两面可定制板(16)。
2. 如权利要求l所述的天线结构，其特征在于可将适合于安装 在所述凹槽中的所述可定制板(16)粘附到所述臂支架的所述凹入部 分(15).
3. 如权利要求l所述的天线结构，其特征在于可图形化地定制 所述可定制板(16)以显示看得见的图像。
4. 如权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述可定制板(16 ) 包括非金属材料，所述非金属材料并不影响所述天线元件(12)的性 能特征。
5. 如权利要求1所述的天线结构，其特征在于所述可定制板(16》 包括非金属材料并且还包括在一种侧面上的压印金属化图案(20)， 当所述可定制板(16)位于所述臂支架(14)中时，所述侧面朝向所 述凹入部分(15),且所述压印金属化图案(20)对所述天线元件(12)的性能特征有着有益影响。
6. —种臂支架(14)，所述臂支架(14)可与这种天线结构耦合， 所述天线结构包括本体(10)和天线元件(12)，所述臂支架(14) 包括非金属材料，所述非金属材料具有在一个侧面上的凹入部分(15)， 所述凹入部分(15)适合于容纳两面可定制板(16)。
7. 如权利要求6所述的臂支架(14),其特征在于可将适合f) 安装在所述凹入部分(15)中的所述可定制板(16)粘附到所述臂支 架(14)的所述凹入部分(15)。
8. 如权利要求6所述的臂支架(14)，其特征在于可图形化, 定制所述可定制板(16)以显示看得见的图像。
9. 如权利要求6所述的臂支架(14)，其特征在于所述可定制 板(16 )包括非金属材料，所述非金属材料并不影响所述天线元件(12 ) 的性能特征。
10. 如权利要求6所述的臂支架(14),其特征在于所述可定 制板(16)包括非金属材料并且还包括在一种侧面上的压印金属化图 案(20)，当所述可定制板(16)位于所述臂支架(14)中时，所迷 侧面朝向所述凹入部分(15)，且所述压印金属化图案(20)对所述 天线元件(12)的性能特征有着有益影响.
11. 一种与天线结构一起使用的可定制板(16)，这种可定制板包括适合于安装到天线结构内的非金属材料，可图形化地定制这种非 金属材料以显示看得见的图像，所述非金属材料并不影响所述天线结 构的性能特征。
12. —种与天线结构一起使用的可定制板(16)，这种可定制板包;括适合于安装到天线结构内的非金属材料；在所述可定制板(16) —种侧面上的压印金属化图案(20)，所 述压印金属化图案(20)对天线元件(12)的性能特征有着有益影响。
13. 如权利要求12所述的可定制板(16)，其特征在于可图形 化地定制所述适合于安装到天线结构内的非金属材料，以显示看得见 的图像。
全文摘要
一种天线结构，这种天线结构包括本体部分(10)、与本体部分(10)耦合的天线元件(12)和与本体部分(10)和天线元件(12)耦合的臂支架(14)。这种臂支架(14)还包括在一个侧面上的凹入部分(15)，这种凹入部分(15)适合于容纳一种两面可定制板(16)。这种可定制板(16)用非金属材料制成。可定制板(16)还适合于安装在这种凹槽中并可贴附到这种臂支架(14)的凹入部分(15)。此外，还可在一种侧面上用一种金属化图案(20)压印这种可定制板(16)，当可定制板(16)位于臂支架(14)中时，该侧面朝向这种凹入部分(15)。这种压印金属化图案(20)对该天线元件(12)的性能特征有着有益影响。
文档编号H01Q1/44GK101361225SQ200680051363
公开日2009年2月4日 申请日期2006年9月26日 优先权日2006年1月20日
发明者B·F·梅拉吉, C·W·索恩顿, G·J·海斯 申请人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司