专利名称：天线布置及包含这种天线布置的便携式无线电通信装置的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及天线布置，并且更具体地涉及ー种用于便携式无线电通信装置的包含多匝线圈NFC天线元件的天线布置
背景技术：
内置天线用于便携式无线电通信装置中已经有一段时间了。相比于突出天线，使用内置天线存在多种相关的优势，可以将内置天线描述为它们是小的且轻的，从而使它们适合于其中大小和重量是重要的应用，例如移动电话、PDA、便携式计算机或类似装置。然而，移动电话中的内置天线的应用对所述天线的辐射元件的配置带来了ー些约束。具体地，在便携式无线电通信装置中，限制了内置天线布置的空间。这些约束可能使难以找到提供期望用途的天线布置的配置。对于打算使用相对低的频率的无线电信号的天线来说尤其是这样，因为这种天线的期望物理长度相比于以相对高的频率操作的天线来说较大。以相对低的频带操作的一种特定应用是近场通信(Near Field Communication,NFC)应用。例如，将近场通信用于安全移动交易。NFC操作频带大约是13MHz。此外，现在，便携式无线电通信装置常常装备有用于除NFC之外的其他频带(例如FM、GSM900、GSM1800、GPS、BT、WLAN、WCDMA和GPS)的频率操作覆盖范围。便携式无线电通信装置具有有限的空间，并且因此如果可能的话，为天线布置増加多个功能是可期望的。此夕卜，通常将所有的辅助天线，即诸如NFC和FM的非蜂窝式天线，分配给移动电话的有限区域。由干天线的紧密接近，天线之间的隔离通常将成为ー个问题。
发明内容
本发明的ー个目的是提供一种用于便携式无线电通信装置的天线布置，所述天线布置至少提供用于便携式无线电通信装置的、具有高FM和NFC天线效率的FM和NFC功能。其中的这个目的是根据本发明的，而本发明是通过如所附权利要求所限定的天线布置和便携式无线电通信装置所分别实现的。通过提供一种用于便携式无线电通信装置的天线布置，FM和NFC功能二者都可以具有高FM和NFC天线效率，所述天线布置包括多匝线圈NFC天线元件和FM天线元件，其中所述FM天线元件是细长的并且被至少部分地定位在所述多匝线圈NFC天线元件之内。优选地，通过提供完全定位在多匝线圈NFC天线元件内的FM天线元件，可以将两个天线元件都例如定位在同一柔性膜上，这例如便于制造和固定FM天线元件和多匝线圈NFC天线元件之间的相对定位。优选地，通过将多匝线圈NFC天线元件布置在第一层中并且将FM天线元件布置在第二层中，天线元件可以彼此接近地定位，而不会彼此高度耦合，其中平行地布置所述第一层和第二层并且与该多匝线圈NFC天线元件垂直交叉来布线FM天线元件。为了进ー步减少天线元件之间的耦合，优选地，与多匝线圈NFC天线元件交叉的FM天线元件比处于多匝线圈NFC天线元件之内的FM天线元件更窄。为了更好地限定相对彼此的定位，优选地，将FM天线元件和多匝线圈NFC天线元件定位在柔性载体(例如，柔性膜)的相对面上。为了满足便携式无线电通信装置的NFC要求，优选地，多匝线圈NFC天线元件的一部分相对于多匝线圈NFC天线元件的其余部分折叠。为了提供FM的Rx功能和Tx功能二者，优选地，天线布置包括相对彼此平行定位的第一 FM天线元件和第二 FM天线元件。对于高效的FM Rx功能，优选地，所述第一 FM天线元件是为FM Rx配置的细长单极天线。有利地，所述单极的细长天线(elongation)沿着便携式无线电通信装置的接地面装置的整个上边缘。 对于高效的FM Tx功能，优选地，所述第二 FM天线元件是为FM Tx配置的半环形天线。还提供了一种便携式无线电通信装置。在所附权利要求中限定了进ー步的优选实施方式。
通过下文给出的实施方式的详细描述和所附附图，将更加充分地理解本发明，仅通过说明的方式而给出所述实施方式的详细描述和所附附图，并因此，不是对本发明的限制，其中图I是示出根据本发明的第一实施方式的天线布置的示意图。图2是示出根据本发明的第二实施方式的天线布置的示意图。图3是示出根据本发明的第三实施方式的天线布置的示意图。图4是示出根据本发明的第四实施方式的天线布置的示意图。图5是示出根据本发明的第五实施方式的天线布置的布线的示意图。
具体实施例方式为了解释而不是限制的目的，在下面的描述中阐述了具体的细节，例如，特定的技术和应用，以便提供对本发明的透彻的理解。然而，可以以不同于这些具体细节的其他实施方式来实施本发明，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。在其他的实例中，将省略对公知的方法和设备的详细描述，以免由于不必要的细节而使本发明的描述含糊不清。在下面的描述和权利要求中，使用术语辐射(radiating)元件。可以理解的是，这个术语g在覆盖被布置用于接收和/或发送无线电信号的导电元件。现在将參照图I描述根据本发明的第一实施方式的用于便携式无线电通信装置(例如，移动电话或者类似装置)的天线布置。所述天线布置包括布置在第一层中的多匝线圈NFC天线元件2，以及布置在第二层中的第一细长FM天线元件3和第二细长FM天线元件4。所述第一层和第二层基本上平行地布置，并且所述第二层优选地布置在所述第二层的顶部。优选地，多匝线圈NFC天线元件2布置在柔性载体(例如，柔性膜)上，有利地，将所述柔性载体布置在电介质载体上，该电介质载体转而被安装到便携式无线电通信装置的PCB I上。第一细长FM天线元件3和第二细长FM天线元件4优选地布置在柔性膜上，所述柔性膜例如布置在电介质载体上，且多匝线圈NFC天线元件2布置在所述电介质载体上，或者第一细长FM天线元件3和第二细长FM天线元件4布置在便携式无线电通信装置的罩子(cover)的顶盖中。当第一 FM天线元件3和第二 FM天线元件4被布置在电介质载体上时，用于所有三个天线元件的柔性膜优选地是普通的双面柔性膜，其中多匝线圈NFC天线元件2布置在所述双面柔性膜的面向所述电介质载体的第一面，并且第一 FM天线元件3和第二FM天线元件4布置在所述双面柔性薄膜的背向所述电介质载体的第二面上。当第一 FM天线元件3和第二 FM天线元件4布置在便携式无线电通信装置的顶盖上吋，其优选地通过LDS直接设置在所述顶盖上，而不是将柔性薄膜布置在所述顶盖上。
多匝线圈NFC天线元件2通常是平面的，但是优选地在PCB I的上边缘和便携式无线电通信装置的可能的电介质载体之上部分地折叠，以符合关于方向性的NFC操作要求。PCB I通常充当多匝线圈NFC天线元件2和FM天线元件3和4的接地面装置。优选地，第一细长FM天线元件3被配置用于接收FM信号(FM Rx)，并且优选地，第ニ细长FM天线元件4被配置用于发送FM信号(FM Tx)。FM天线元件3优选地是在接地面装置I (PCB)之上的细长单极天线，该FM天线元件3沿着便携式无线电通信装置的PCB I的整个上边缘布置，以提供最大化的FM性能。FM天线元件4优选地是在接地面装置I (PCB)之上的半环形天线。优选地，第二细长FM天线元件4与第一细长FM天线元件3平行地布置。为了减少多匝线圈NFC天线元件2和FM天线元件3和4之间的耦合，优选地，基本上平行地布置所述第一层和第二层，并且FM天线元件3和4与多匝线圈NFC天线元件2垂直交叉并且在多匝线圈NFC天线元件2的空的内部部分之上，如图I所示。现在将參照图2描述根据本发明第二实施方式的天线布置。本发明的这个第二实施方式除了以下内容以外，与上述第一实施方式是相同的。为了进一步减少FM天线元件3和4与多匝线圈NFC天线元件2之间的耦合，处于多匝线圈NFC天线元件2之内的FM天线元件3和4比与多匝线圈NFC天线元件2交叉的FM天线元件3和4更宽。通过使与多匝线圈NFC天线元件2交叉的FM天线元件3和4具有最多0. 5mm的宽度，減少了耦合，同时，保证了 Rx FM天线元件3沿着便携式无线电通信装置的PCB的整个上边缘进行布置，确保了最大化的FM性能。为了实现最佳的FM性能，优选地以至少Imm的宽度将FM天线元件3和4配置在多匝线圈NFC天线元件2之内。现在将參照图3描述根据本发明第三实施方式的天线布置。本发明的这个第三实施方式除了以下内容以外，与上述第一实施方式是相同的。FM天线元件5和6完全布置在多匝线圈NFC天线元件2之内。有利地，FM天线元件5和6也布置在与多匝线圈NFC天线元件2相同的平面中，优选地布置在共同的单面柔性膜上。多匝线圈NFC天线元件2布置为线圈的三面处于便携式无线电通信装置的PCBI之上，并且第四面折叠在PCB I的上边缘之上或者折叠在安装在多匝线圈NFC天线元件2和PCB I之间的电介质载体之上，并因此，不沿着PCB I的整个边缘布置FMRx天线元件5。
优选地，在多匝线圈NFC天线元件2与FM天线元件5和6之间的最小距离是1mm，以保证其间的隔离。现在将參照图4描述根据本发明第四实施方式的天线布置。本发明的这个第四实施方式除了以下内容以外，与上述第三实施方式是相同的。所述天线布置仅包括FM Rx天线元件。多匝线圈NFC天线元件2布置为线圈的一面处于便携式无线电通信装置的PCB I之上，并且其他三个面处于PCB I的外部，并且至少Rx FM天线元件7沿着PCB I的整个边缘布置。多匝线圈NFC天线元件2的所述其他三个面折叠在所述PCB I的上边缘和两个相邻侧边缘之上，或者折叠在安装于PCB I和多匝线圈NFC天线元件2之间的电介质载体上。然而，类似于上述第一实施方式到第三实施方式，可以将另外的Tx FM天线元件添加到所述天线装置。
现在将參照图5描述根据本发明第五实施方式的天线布置。本发明的这个第五实施方式除了以下内容以外，与上述第四实施方式是相同的。这个实施方式中的多匝线圈NFC天线元件2的布线部分地在PCB I的侧边缘的外部，并且部分地在PCB I的侧边缘之上。所述天线布置包括电介质载体8，其被布置在PCBI与天线元件2和7之间。在这个实施方式中所示的电介质载体8也可以在上述第一实施方式到第四实施方式中使用。沿着电介质载体8的一面，多匝线圈NFC天线元件2的、处于其中没有FM天线元件7在附近的区域之中的部分处于PCB I之上，多匝线圈NFC天线元件
2的、处于其中存在FM天线元件7在附近的区域之中的部分在PCB I之外。在便携式无线电通信装置的顶面上的多匝线圈NFC天线元件2的布线沿着电介质载体8的顶面。可以以多种方式改变本发明是显而易见的。这些变化不被认为是脱离了由所附权利要求限定的本发明的范围。所有的这些对本领域技术人员来说是显而易见的变化g在包含在由所附权利要求限定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于便携式无线电通信装置的天线布置，该天线布置包括多匝线圈NFC天线元件(2)，该天线布置的特征在于所述天线布置包括FM天线元件(3，4 ;5，6 ;7)，其中，所述FM天线元件是细长的并且被至少部分地定位在所述多匝线圈NFC天线元件之内。
2.根据权利要求I所述的天线布置，其中，所述多匝线圈NFC天线元件(2)布置在第一层中，并且所述FM天线元件(3，4)布置在第二层中，其中，所述第一层和所述第二层基本上平行地布置，并且所述FM天线元件与所述多匝线圈NFC天线元件垂直交叉地布线。
3.根据权利要求2所述的天线布置，其中，处于所述多匝线圈NFC天线元件之内的所述FM天线元件比与所述多匝线圈NFC天线元件交叉的所述FM天线元件更宽。
4.根据权利要求2或3所述的天线布置，所述天线布置包括多层柔性载体，其中，所述FM天线元件和所述多匝线圈NFC天线元件被定位在所述柔性载体的相反面上。
5.根据权利要求I所述的天线布置，其中，所述FM天线元件(5，6；7)被完全定位在所述多匝线圈NFC天线元件之内。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的天线布置，其中，所述多匝线圈NFC天线元件的一部分相对于所述多匝线圈NFC天线元件的其余部分的平面折叠。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的天线布置，所述天线布置包括相对彼此平行定位的第一 FM天线元件(3 ；5)和第二 FM天线元件(4 ；6)。
8.根据权利要求7所述的天线布置，其中，所述第一FM天线元件(3;5)是为FM Rx配置的细长单极天线。
9.根据权利要求7或8所述的天线布置，其中，所述第二FM天线元件(4;6)是为FMTx配置的半环形天线。
10.一种便携式无线电通信装置，其特征在于所述便携式无线电通信装置包括根据权利要求1-9中任一项所述的天线布置。
11.根据权利要求10所述的便携式无线电通信装置，所述便携式无线电通信装置包括具有边缘的接地面装置(I)，所述多匝线圈NFC天线元件被折叠在所述边缘之上。
12.根据权利要求11所述的便携式无线电通信装置，其中，所述FM天线元件沿着所述接地面装置的所述边缘定位。
13.根据权利要求12所述的便携式无线电通信装置，当权利要求12从属于权利要求8时，其中，所述第一 FM天线元件沿着所述边缘定位。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的便携式无线电通信装置，所述便携式无线电通信装置包括顶盖，其中，所述FM天线元件和所述多匝线圈NFC天线元件被分别布置在所述顶盖中和所述接地面装置上。
全文摘要
天线布置及包含这种天线布置的便携式无线电通信装置。本发明涉及一种用于便携式无线电通信装置的天线布置，所述天线布置包括多匝线圈NFC天线元件(2)和FM天线元件(3，4；5，6；7)，其中，所述FM天线元件是细长的并且被至少部分地定位在所述多匝线圈NFC天线元件之内。
文档编号H01Q5/00GK102655263SQ20121004982
公开日2012年9月5日 申请日期2012年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者M·查斯尼斯基, 卢卡斯·格林泽尔, 安德烈·凯科宁 申请人:第一技术有限责任公司