用于集成小尺寸天线与配件连接器的装置和方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001 ] 过去，无线电设备包括侧面配件连接器，其用于将配件附接到无线电设备。在无线电设备的框架/壳体中包括侧面配件连接器影响无线电设备的成本、尺寸和形状。例如，当被设计为带有相对薄的侧面的无线电设备将要合并侧面配件连接器时，无线电设备的侧面必须被设计为足够宽以容纳侧面配件连接器。因此，将配件连接器从无线电设备的侧面去除允许进一步缩减无线电设备的成本和尺寸。
[0002]侧面配件连接器可以连接提供射频(RF)接口(发送，接收或者收发RF信号)的配件。因此，在无线电设备内部需要内部开关以从主天线(例如，附接到无线电设备顶部的同轴馈天线)转换到侧面连接的配件，并且反之亦然。这种内部开关也需要无线电设备单元内部的空间，其可能进一步影响无线电设备的成本和尺寸。
[0003]当天线粘附到无线电设备顶部时，如前所述，天线的长度通常相对长。例如，粘附到无线电设备顶部的在136-174MHZ范围内操作的VHF天线的长度可以达到24cm。天线的相对长的长度可能阻碍佩戴无线电设备的用户的移动，例如，带子支撑的携带配件。考虑用户装备佩戴带子的无线电设备的示例。如果用户移入和移出车辆，天线可能被夹到，例如，座椅安全带。这种天线的相对长的长度也可能导致在正常使用中天线频繁碰撞用户身体。例如，取决于用户的身体尺寸，天线的尖端可能会正好停在用户腋窝下，引起不适。因此，需要用于减小天线的尺寸并且经由线缆集成天线与和配件连接的配件连接器的方法和装置。
【附图说明】
[0004]附图与下面的详细描述一起被并入且构成本说明书的一部分，用于进一步图示包括所要求保护的发明的概念的实施例，并且解释这些实施例的各种原理和优点，在附图中，相同的附图标记是指贯穿各个视图中相同或功能近似的元素。
[0005]图1是根据一些实施例的并入到无线电设备中的射频(RF)天线连接系统的图。
[0006]图2是根据一些实施例形成的天线连接器的图。
[0007]图3是根据一些实施例的与RF天线连接系统配对以形成整体天线结构的天线连接器的剖面图。
[0008]图4是根据一些实施例实现的连接步骤的流程图。
[0009]图5是根据一些实施例用于将合并其他天线结构的无线电设备与合并整体天线结构的无线电设备进行对比的图。
[0010]技术人员将理解的是，附图中的元件为了简明和清晰起见而被图示，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的部分元件的规模可以相对于其他元件被夸大，以帮助提高对本发明的实施例的理解。
[0011]所述装置和方法组件已在附图中通过常用符号在适当情况下被表示，其仅示出了与理解本发明的实施例有关的那些具体细节，以免得益于本文中的描述的本领域技术人员将是显而易见的细节而使本公开不清楚。
【具体实施方式】
[0012]一些实施例针对用于形成天线连接系统的方法和装置。所述天线连接系统包括粘附到无线电设备的基底。所述基底包括第一基底连接器和第二基底连接器，所述第二基底连接器具有位于所述第一基底连接器的外周周围的多个径向互连器。所述天线连接系统还包括天线连接器，所述天线连接器包括第一天线连接器和第二天线连接器，所述第二天线连接器具有位于所述第一天线连接器的外周周围的多个径向互连器。第一基底连接器连接到第一天线连接器，以形成中央射频(RF)同轴连接以及第一传输线，用于无线电设备中的第一天线。第二天线连接器连接到第二基底连接器，以形成第二传输线以及中央RF同轴连接的外周周围的多个径向连接，其中，所述多个径向连接被配置为用作信号载波和附加RF元件中的至少一个。
[0013]图1是根据一些实施例的并入到无线电设备中的射频(RF)天线连接系统的图。RF天线连接系统100可以包括无线电设备壳体112，其粘附到同轴连接器102 (也被称为RF连接器102或第一基底连接器102)。例如，RF连接器102可以是微小型(也称为“MMX”)尺寸的RF连接器。RF连接器102可以以护罩和中心导体为特征，所述护罩连接到无线电设备的金属底盘或者(在没有金属底盘时)通过低阻抗(例如，短路)RF路径连接到无线电电路的接地面。RF连接器102可以用于连接主天线，例如，粘附到用于在一个或多个指定LMR频带中无线电设备的操作的RF天线连接系统100的陆地移动无线电(LMR)天线。RF接地元件104 (即，任何良导体包括，例如，镀金铜)可以被缠绕在RF连接器102的外周周围，形成与RF连接器102的护罩的低阻抗(例如，短路)RF连接。绝缘材料110，例如，塑料，可以被缠绕在RF接地元件104的周围。
[0014]具有单独径向互连器的径向连接器106 (也被称为第二基底连接器106)可以“缠绕”/位于在绝缘材料110周围。在图1中，为了便于说明，仅径向互连器中的一个被注释为径向连接器106。径向连接器106的非限制性示例包括30引脚基底连接器。径向连接器106的径向互连器可以提供到RF天线连接系统100的一个或多个附加传输线。例如，所述附加传输线可以作为通用串行总线(USB)接口用于音频信号(例如，用于放置在侧面安装的配件中的麦克风或扬声器)，或者用于配件识别。因此，径向连接器106中的部分附加传输线可以通过有效地形成，例如，被设计为与所述连接器的其他组件一起用于所述线的特定特性阻抗(例如，500hm)优化的支持接地的共面传输线，用于承载RF信号。因此，位于绝缘材料110的外周周围的部分径向互连器可以作为接地导体，以帮助形成附加传输线。这些接地互连器通过低阻抗RF路径与RF接地元件104电连接。
[0015]附加RF传输线可以用于在与本公开的连接器兼容的配件集合内馈送与一个或多个配件相关联的一个或多个附加天线。所述附加天线可以在除了主天线操作的频带之外的不同频带(例如，GPS、WLAN、蓝牙和/或LTE))操作。为附加天线单独馈送省去了对双工器电路的需要，可以提高整体系统效率，并且在设计天线辐射元件中提供了更多便利性。因此，系统100提供发射RF信号的能力，并且从集成在相同天线结构中的一个或多个附加天线形成附加连接。
[0016]径向连接器106提供的附加线也可以允许操作至少一个在可以放置在配件中的可调谐天线之中的可调谐天线，其中，可以通过向调谐元件(未示出)施加控制电压控制可调谐天线，该调谐元件例如可调谐电容，其被嵌入RF天线连接系统100或者连接的配件中。RF连接器106中的其他互连器元件可以提供偏置电压，其被要求打开调谐元件。可选地，当主LMR天线粘附到无线电设备，而不是所述附件时，可用的调谐信号线可以用于操作嵌入天线的调谐元件。
[0017]例如，当与具有侧面配件连接器的无线电设备中的主LMR天线的几何形状相比较时，主LMR天线的几何形状可以从无线电设备的壳体延伸相对短。考虑对于相同的天线效率/增益，较小的天线长度降低了天线带宽，在一些实施例中，主LMR天线可能看起来像具有相对窄的带宽的“内部天线”。主LMR天线也可以以可调谐的主LMR天线为特征，其可以通过使用例如无线电设备软件向调谐元件提供控制电压来控制可调谐的主LMR天线。因此，具有可以调谐的相对窄瞬时带宽(在每个调谐状态提供的带宽)的主LMR天线可以被配置为覆盖全部工作带宽。因此，尽管根据一些实施例形成的整体天线结构与过去的同轴馈送天线结构相比具有相对较小的长度，但是整体天线结构可以被配置为覆盖全部工作带宽。因为整体天线结构可以包括主可调谐LMR天线和至少一个其他可调谐天线，所以主LMR天线和可调谐天线可以被配置为覆盖全部LMR工作带宽以及其他频带(例如，GP