专利名称：用于便携式无线通信设备的天线装置和包括这种天线装置的便携式无线通信设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及天线装置。具体来讲，本发明涉及一种用于便携 式无线通信设备的天线装置。
背景技术：
随着便携式无线通信设备(例如移动电话)变得更小，设备内包含 的电子部件(例如天线)也需要更小。这些部件之间的电连接是借助连 接器来实现的，这些连接器应该在部件之间提供良好和明确的电接触， 并且应该对小变化不敏感，这种小变化总是在制造和安装过程中出现。
因此，对于小部件来说，弹性类型或弹簧类型的连接器正变得日益 有吸引力。已知这种连接器在部件之间提供可靠的电连接。连接器的弹 簧特征提供了明确的接触和灵活性，以避免在制造尺寸并不都完全精确 时的公差建立。也需要顺应性来包容相对于平面性的偏离，如大量制造 工艺(其中触点焊盘可能不是精确平面的)中普遍存在的情况。
常规的对微型尺寸电子部件进行电连接的方法是在电子部件与印刷
电路板之间插入电连接器，例如被称为PogoPinTM的弹簧接触器(SLC)。 美国专利6,812,899中公开了一种利用SLC将天线振子连接到PCB 的天线装置。图1和2中示出了上述美国专利的这种天线装置。该天线 装置包括由支撑结构2支撑的天线振子1。支撑结构2包括第一和第二孔 径5和6，第一和第二连接部分7和8位于其中。第一和第二连接器件3 和4 (例如SLC)布置在孔径5和6中，以将连接部分7和8固定在支撑 结构2上并确保天线振子1与第一和第二连接器件3和4之间的电接触。 图3到5中示出了上述美国专利中公开的天线装置的问题。图3示 出了两个孔径5和6，为简便起见彼此相邻安置。当天线振子1安装在支
撑结构2上的正确位置时，连接部分7和8具有在天线振子1的平面中 延伸的期望长度，如图3中所示。当天线振子1安装在偏离正确位置的 位置时，在天线振子1的平面中延伸的连接部分7和8的长度增大或者 减小，如图4和5中分别示出的。这种安装偏差导致天线装置的谐振频 率/频率偏离了期望的谐振频率，这是我们不愿看到的。
发明内容
本发明的目的是提供一种使上述问题最小化的天线装置。
此外，该目的是通过根据本发明的如所附权利要求中分别限定的天 线装置和便携式无线通信设备来实现的。
通过具有在柔性天线振子和连接器件之间延伸的第一段的柔性天线 振子的第一连接部分和具有在柔性天线振子和连接器件之间延伸的第二 段的天线振子的第二连接部分，延伸的总和是恒定的，而与柔性天线振 子在支撑结构上的安装位移无关。因此，最小化了由柔性天线振子在支 撑结构上的安装位移所引起的对天线装置的谐振频率的影响。
根据以下描述，本发明的另外特征和优点将显而易见。
根据下面给出的实施方式的详细描述和附图，将更充分地理解本发 明，附图仅作为例示而给出，因此并未限制本发明，附图中-图1示出了根据现有技术的天线装置； 图2示出了图1中示出的天线装置的安装位置的接触器件； 图3示出了根据现有技术的正确安装的天线振子； 图4示出了根据现有技术的未正确安装的天线振子； 图5示出了根据现有技术的未正确安装的天线振子； 图6示出了根据本发明第一实施方式的天线装置； 图7a到b示出了根据本发明第一实施方式安装在期望位置上的天线
振子；
图8a到b示出了根据本发明第一实施方式偏离期望位置安装的天线
振子；
图9a到d示出了根据本发明的天线振子的连接部分的不同形状； 图10示出了具有两个连接部分的天线振子的正态分布与具有单个
连接部分的天线振子的正态分布的比较；
图11示出了根据本发明第二实施方式的孔径的截面图12示出了根据本发明第二实施方式未经连接器件而安装在期望
位置上的天线振子；
图13示出了根据本发明第二实施方式未经连接器件而偏离期望位
置安装的天线振子；
图14示出了根据本发明第三实施方式的天线振子。
具体实施例方式
在以下描述中，出于说明而不是限制的目的来阐述特定细节，例如 特定技术和应用，以提供对于本发明的全面理解。然而，本领域技术人 员可以想到的是，本发明可按照与这些特定细节不同的其它实施方式来 实践。在其它情况下，省略众所周知的方法和装置的详细描述，从而避 免本发明的描述因不必要的细节而难以理解。
现在将参照图6到9来描述本发明的第一实施方式。
一种用于便携式无线通信设备(例如移动电话、PDA或便携式计算 机)的天线装置包括基本上为平面的柔性天线振子10 (例如柔性薄膜天 线振子)和用于支撑天线振子10的支撑结构9。柔性天线振子10包括两 个连接部分14和15，例如用于给天线馈电或使天线接地。连接部分14、 15优选地通过柔性天线振子10的冲压(punching out)部分12来提供， 从而得到远离天线振子10的其他部分的两个连接部分14、 15。
另选的是，连接部分14、 15可通过在柔性天线振子10中切下一图 案来提供。
支撑结构9包括用于容纳连接部分14和15的外端的孔径13。该天 线装置还包括连接器件11，其优选地具有纵轴，例如SLC或接触片，用 于将天线振子10连接到便携式无线通信设备的RF电路(即，馈电或接地)。
"纵轴"的表达用于限定孔径穿过的方向。孔径13还用于容纳连接器件11。
连接器件11被构造用于借助径向力将两个连接部分14和15的外端 固定在孔径13中。连接器件11的上端将连接部分14和15的外端都固 定在孔径13中并且由此电连接到天线振子10。连接器件11的该上端在 优选地与每个连接部分14和15的向下延伸到孔径13中的长度相对应的 长度上具有均匀的厚度。连接器件ll的另一端优选地在轴向上有弹性， 用于连接到便携式无线通信设备的印刷线路板(printed wiring board),从 而连接到便携式无线通信设备的RF电路。由于连接器件11的轴向弹性， 当这种天线装置被安装到便携式无线通信设备的印刷线路板上时，显著 减小了防止连接器件的轴向位移所需的径向力。
孔径13具有正方形截面，使得至少接纳连接部分14和15的侧面是 平面的。此外，连接器件ll优选地具有圆形截面，使得至少接触连接部 分14和15的部分具有圆形表面。这样，就在连接部分14和15与连接 器件11之间实现了明确的接触。
通过上述结构，这种天线装置很容易就能适应天线装置在例如移动 电话的外壳中可占用的空间和印刷线路板上的用于连接到移动电话中的 RF电路上的接触位置的要求。支撑结构9很容易就能适于适配特定体积。 孔径13容易设置在支撑结构9中的不同位置上，与印刷线路板上的期望 接触位置相连接。柔性天线振子10安装在支撑结构9上。连接部分14、 15的外端位于孔径13中。连接器件11位于孔径13中，将连接部分14、 15的外端固定在孔径13中并且将它们与之电连接。还可在孔径13中设 置阻体(stopper),以防止连接器件11被推到孔径13深处，这便利了连 接器件ll的安装。
在另选的安装工艺中，连接部分14、 15的外端最初可以位于孔径 13上方，而不是孔径13中，以便随后通过将连接器件11安置在孔径13 中而被安置在孔径13中。
然后准备将天线装置安置在例如移动电话的外壳中。当连接器件11 是在轴向上有弹性时，不必知道支撑结构9和便携式无线通信设备的印 刷电路板上的接触位置之间的精确距离。轴向弹性还降低了将连接器件 11维持在孔径13中所需的径向力。
连接部分14和15都具有从基本为平面的柔性天线振子10延伸到连 接器件11的段，其基本上在由基本为平面的柔性天线振子10所限定的 平面中。当基本为平面的柔性天线振子10被安装到支撑结构9的期望位 置上时，连接部分14、 15的段的延伸从孔径13延伸了相等的量，这在 图7中示出。图7是示意图，且不同部分之间的距离被高度放大以示出 它们的相对位置。然而，如果基本为平面的柔性天线振子10在支撑结构 9上的安装偏离了期望位置，则连接部分14、 15将延伸到距离孔径13不 同的程度，这在图8中示出。同样，图8也是示意图，且不同部分之间 的距离被高度放大以示出它们的相对位置。连接部分14、 15在由基本为 平面的柔性天线振子10限定的平面中的延伸的总和的电长度将仍与基本 为平面的柔性天线振子IO安装在期望位置时相同。因此这会减少由于基 本为平面的柔性天线振子10相对于支撑结构9的安装位移而造成的扩 频。连接部分沿着连接器件ll向下延伸到孔径中的量，即连接部分的外 部，对于频率来说是无关的，因为连接器件11是孔径中的主要导电元件。
连接部分的形状优选地通过上述冲压部分来切割，这种冲压移除了 天线振子的某些部分，从而在天线振子内形成了连接部分。在图9a到9d 中示出了四种不同形状的连接部分矩形、三角形以及长和短半切口。 图9a中的矩形连接部分的优点在于由于其对称性而易于安装，但是同时 连接部分的长度受限于孔径的尺寸。
除了作为相比于上述现有技术的改进，本发明最大的优点在于天线 仅振子使用一个连接器件，每个连接器件都最小化了由于移位的安装位 置引起的频偏。
图10示出了如现有技术的连接到具有单个连接部分的天线振子的 连接器件的频偏与如上述的连接到具有两个连接部分的天线振子的连接 器件的直方图比较。X轴表示频偏。Y轴表示特定频偏的归一化出现。 因此，相比于现有技术中的单个连接部分，由于减少了生产中的废料水 平，根据本发明具有两个或更多个连接部分是非常有利的。而且，本发 明的设计相比于现有技术来说明显更加健壮。 现在将参照图11到13来描述本发明的第二实施方式。除了以下内 容以外，本发明的第二实施方式与上述第一实施方式都是相同的。
孔径16的截面是其间有两个平面部分17的两个弧形部分。平面部 分17用于接纳连接部分19和20的部分。因此，连接器件的圆形表面(为 了不使图混乱而未示出)压住由平面表面支撑的连接部分19和20。而且， 连接器件的圆形表面(未示出)压住孔径16的圆形部分的相应圆形表面。 优选的是，基本为平面的柔性天线振子的冲压部分18也是基本为圆形， 这提供了频偏的进一步减小。
现在将参照图14来描述本发明的第三实施方式。除了以下内容以 外，本发明的第三实施方式与上述第二实施方式都相同。
天线振子10被成形为具有四个连接部分22、 23、 24和25，用于安 装在弧形部分之间有四个平面部分的孔径21中。天线振子10的冲压部 分26也基本为圆形。
另选的是，天线振子可被成形为具有三个或五个或更多个连接部分。 此外，以上实施方式的连接部分被例示为关于连接器件对称分布，它们 优选也是如此。
以上实施方式中描述的连接器件例如在天线振子是寄生元件时可用 于接地，或者在不需要接地点时例如对折叠单极进行馈电。此外，两个 或更多个连接器件可用于天线装置，例如分别用于对天线振子进行馈电 和使天线振子接地，或者用于若干馈电点和/或接地点，其中每个连接点 都可根据上述本发明来形成。
上面使用的术语柔性薄膜，应当解释为包括导电部分的柔性且薄的 材料，例如线或带(band)。
明显的是，本发明可通过多种方式变化。这种变化不应认为是偏离 了所附权利要求所限定的本发明的范围。如对于本领域技术人员来说显而 易见的所有这种变化旨在包括在所附权利要求^f限定的本发明的范围内。
天线振子10被描述为基本为平面。应该理解，天线振子也可采用其 它形状，例如凸起形状，而这不会偏离本发明的思想。
权利要求
1、一种用于便携式无线通信设备的天线装置，所述天线装置包括柔性天线振子(10)，其包括第一和第二连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)；支撑结构(9)，用于支撑所述柔性天线振子(10)并且包括孔径(13；16；21)；以及连接器件(11)，用于将所述柔性天线振子(10)连接到便携式无线通信设备，其中所述连接器件(11)位于所述孔径(13；16；21)中，该天线装置的特征在于所述连接器件(11)将所述第一和第二连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)固定到所述支撑结构(9)上并借助径向力将所述第一和第二连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)电连接到所述连接器件(11)；所述第一连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)具有在所述柔性天线振子(10)和所述连接器件(11)之间延伸的第一段；所述第二连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)具有在所述柔性天线振子(10)和所述连接器件(11)之间延伸的第二段，使得所述延伸的总和是恒定的，而与所述柔性天线振子(10)在所述支撑结构(9)上的安装位移无关。
2、 根据权利要求1所述的天线装置，其中所述连接器件(11)具有 纵轴并且在轴向上有弹性，用于连接到所述便携式无线通信设备。
3、 根据权利要求1或2所述的天线装置，其中所述连接部分(14、 15; 19、 20; 22、 23、 24、 25)是细长的。
4、 根据权利要求3所述的天线装置，其中所述连接部分(14、 15; 19、 20; 22、 23、 24、 25)是矩形形状的。
5、 根据权利要求1到4中任意一项所述的天线装置，其中所述天线 振子(10)包括形成所述连接部分(14、 15; 19、 20; 22、 23、 24、 25) 的冲压部分(13; 18; 26)。
6、 根据权利要求1到5中任意一项所述的天线装置，其中所述孔径(16; 21)具有用于支撑所述连接器件(11)的部分弧形形状部分平面形状的截面。
7、 根据权利要求6所述的天线装置，其中所述孔径(16; 21)包括 用于支撑所述连接部分(19、 20; 22、 23、 24、 25)的两个平面表面(17)。
8、 根据权利要求1到7中任意一项所述的天线装置，其中所述天线 振子(10)基本是平面的。
9、 根据权利要求1到8中任意一项所述的天线装置，该天线装置包 括第三连接部分，该第三连接部分通过所述连接部分(11)固定在所述 支撑结构(9)上并且具有在所述柔性天线振子(10)和所述连接器件(11) 之间延伸的第三段。
10、 根据权利要求9所述的天线装置，该天线装置包括第四连接部 分，该第四连接部分通过所述连接部分(11)固定在所述支撑结构(9) 上并且具有在所述柔性天线振子(10)和所述连接器件(11)之间延伸 的第四段。
11、 一种便携式无线通信设备，其特征在于它包括根据前述权利要 求中任意一项所述的天线装置。
全文摘要
本发明涉及一种用于诸如移动电话的便携式无线通信设备的天线装置，和包括这种天线装置的便携式无线通信设备。该天线装置的特征在于，第一连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)具有在柔性天线振子(10)和连接器件(11)之间延伸的第一段，而第二连接部分(14、15；19、20；22、23、24、25)具有在柔性天线振子(10)和连接器件(11)之间延伸的第二段，使得延伸的总和是恒定的，而与柔性天线振子(10)在支撑结构(9)上的安装位移无关(图6)。
文档编号H01Q1/24GK101379657SQ200780004808
公开日2009年3月4日 申请日期2007年2月7日 优先权日2006年2月8日
发明者托斯滕·奥特瓦尔, 格雷格·比斯特伦 申请人:莱尔德技术股份有限公司