专利名称：用于信号的无线传输的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于信号的无线传输的电子装置，它包括一个天线部分、传输电路和一个电子部分。该装置设置在一个叠层结构上，该叠层结构具有一个电介质材料的衬底层。
背景技术：
当借助于高频(更准确地讲是微波范围内的)的电磁波传输信号时，天线部分和电子部分均采用微带技术。微带技术是一种微波技术，它是基于由两个导电层和一个中间电介质层构成的叠层结构。这个电介质层还被称为衬底，并且不仅起到隔离层的作用，而且还起到对导电层的机械支撑作用。已知的电子装置在分成多个扇区的大的角度内传输信号，并且包括单独的电子部分和单独的天线部分，在它们之间设有常规电缆形式的传输电路。这些传输电路通过焊接方式或连接器连接至每个部分。这种已知的技术是昂贵的，并且需要大的空间，而且由于制造误差、老化等原因可能导致工作中断。
发明概述本发明的目的是要获得这样一种电子装置，它简单、成本低廉、节省空间，并且能够提供良好的特性，因为本发明解决了天线部分和电子部分之间的连接界面问题。
所述目的是通过本发明的电子装置实现的。本发明的特征在于具有多个衬底层的结构，这些衬底层被分成三个连续的部分，即第一部分，它构成电子部分的一部分；第二部分，它在天线部分中形成衬底；和第三部分，它支撑传输电路。衬底在三个部分之间连续地延伸，并且它是由柔性材料制成的，而且它在第三部分中被弯曲成曲面形状。其凸形表面支撑辐射元件，由于这种弯曲表面，辐射元件的波束朝向不同的方向。
由于本发明的这种结构，采用同一结构获得了一种一体化的装置，并且不需要焊接或连接器之类的中间构件。
附图简述下面将参照附图采用一个实施例对本发明进行更详细地描述，附图中
图1和2显示出一个实施例中电子装置的不同立体图；图3显示出电子装置的展开示意图；图4显示出展开的电子装置的侧视图；以及图5显示出电子装置中通过天线部分的剖视图；以及图6示意性地显示出天线部分的结构。
正如从图1和2中可以清楚地看到的，根据本发明的天线装置包括一个电子部分1、一个天线部分2和一个传输电路部分3，传输电路部分3具有传输电路3’，后者形成电子部分和天线部分之间的连接界面。根据本发明，电子部分1、天线部分2和传输电路部分3均是采用相同的构造设计而成的，即采用微带技术，它具有一个支撑结构，根据本发明，此支撑结构是一个衬底，此衬底是电子部分1、天线部分2和传输电路部分3共用的。天线部分2属于保角扇区天线类型，它具有多个围绕一个圆筒4均匀间隔开的天线元件5、6、7、8、9、10，还可参见图5。这种天线属于所谓的多扇区天线类型，即天线元件是如此设置的从垂直于所形成圆筒的纵轴线11的一个平面中看，这些天线元件在几个(在图示的例子中为全部)方向上共同具有定向性。
在图示的例子中，电子部分1是由一个衬底12支撑的，为连接至电子部分该衬底12最好是平坦的，并且电子部分1还由一个金属的整体支撑结构13支撑，支撑结构13在该电子装置中形成基座部分。该电子装置有益地成形为具有整体柱形的外轮廓，为此基座部分成形为具有一个侧部14，侧部14具有一个柱形的包络面，此包络面变成柱形的底板15，在底板15的底侧可以设置连接器，用于将电子部分连接至例如基站或微波接力线路中的其它装置，所述基站或微波接力线路用于例如电信用途，诸如移动电话通信、数据通信、视频通信或其它的信号传输方式。在电子部分1中的衬底可以形成一个支撑结构，用于支撑模拟/数字电子元件，诸如表面安装的电子元件、微带、传输线等。所述电子装置还可以包括叠层结构。图示的例子包括一个电子控制的开关18，它用于根据特定选择标准实现天线元件5-10中一个或多个的连接，以便在选择的天线扇区中通过每个传输电路3以公知的方式发送和接收信号。电子控制的开关18是通过一个(未示出的)控制连接装置控制的。
下面将参照图4、5和6更详细地描述根据本发明的结构。如上所述，电子部分1、天线部分2和具有连接传输电路3’的传输电路部分3被支撑在一个连续的、共用的柔性衬底12上，此衬底是由例如聚合物制成的，所述聚合物例如四氟乙烯。这种叠层结构还包括一个接地平面21和微带导体形式的传输电路3’，接地平面位于衬底一侧的整个表面上，传输电路位于衬底另一侧上。在天线部分中，设置有第二衬底的多个部分24，更精确地讲，一个扇区对应于一个天线元件5。这些衬底部分24相互间隔开，并且在其外侧支撑天线元件5-10，该天线元件为例如铜层形式的所谓连接板，它们可以呈现合适的形状，例如矩形或圆形。天线元件可以成组地设置，每组包括一个或几个天线元件。由于表面弯曲，这些组指向不同的方向。
正如图3中可以看到的，电子部分1、天线部分2和传输电路部分3共用的衬底的基体部分是一个平坦的衬底构件，在图示的例子中，它大致呈T形，其中“腿”部分形成此衬底的第一部分22，其用作电子部分的支撑，横条形成此衬底的第二部分23，其用作天线部分2的支撑，第一部分和第二部分之间的连接界面形成此衬底的第三部分20，它形成传输电路部分3的支撑。天线部分2的最终形状是通过弯曲横条23即具有其接地平面和任何其它层的第二部分所得到的。在图示的例子中，横条被弯曲成大致为筒形。实际上，借助于第二衬底的多个部分24中的较低的弹性，这些部分相对于在它们之间形成的间隔25获得了一定程度的增强。虽然为简单起见，图5仅示出了弧形的轮廓，但实际上这种形状可以变为多边形的，由此使得天线元件5-10大致为平面的。此衬底构件的横条23的尺寸适于使两个外边缘26、27基本上相接，从而形成一个具有选定直径的闭合的凸形包络面。接地平面21与衬底12一起弯曲，于是和衬底相似地形成一个弯曲的形状。为了简单起见，图5中的接地平面被显示成一根粗的周向弧形线。
因此，对于电子部分1、天线部分2和在它们之间延伸的传输电路部分3的传输电路3’而言，同一衬底层12形成一个连续的支撑结构。与衬底20相似，接地平面21可以被认为是由三个连续的部分构成，它呈一个导电层的形式，并且在电子部分1、天线部分2和传输电路部分3上延伸。这形成了上述的连接界面，借助于这个界面，传输电路3从电子部分1延伸至天线部分2，更准确地说，一个导体一直到达一个选择的位置，至少到达每个孔35的区域。
正如在图5中可以看到的，天线部分2呈现有一个金属基体28，在图示的例子中，它具有六个径向延伸的壁29、30，这些壁从与对称轴线11重合的中心延伸。由于其这样的设计，基体28在每个天线元件5-10后面界定了一个腔室31。这些腔室31抑制了来自于天线元件和传输电路3的沿向后和侧面方向上的辐射，这减轻了辐射元件之间的干扰问题。这些腔室还形成了多个空腔，这些空腔能够对天线元件的阻抗调整起作用。基体28具有沿径向面向外的端表面32，衬底20的内侧依靠这些端表面获得了支撑。例如，借助于穿过孔17的螺钉，弯曲的衬底层可以固定至这些端表面，参见图5。
天线元件5-10的径向外侧设置有一个封盖33，此封盖是管形的并且最好是圆筒形的，而且它是以公知的方式采用具有低电磁波衰减的材料设计制造的。封盖33形成一个屏蔽罩，并且还形成了对天线部分的衬底部分23的外侧机械支撑和保护，它被弯曲成凸形，并且如果它具有弹性的话，由于和基体28的从内侧的相互作用，它维持预定的形状。屏蔽罩33在纵轴线11的方向上延伸，至少足以覆盖衬底部分23的高度。屏蔽罩可以有益地在天线部分2上方呈现为一个封闭的端壁，并且还可以围绕电子部分1和传输电路部分3，不过这并没有示出。
图6示出了上述的具有第一衬底12的衬底结构，从此图可以看出，接地平面21呈现有倾斜的狭缝形开口33，即公知的所谓孔，这些开口形成辐射元件，以将微波能量从传输电路3传输至天线元件5，后者在发射过程中在选择的扇区中向外辐射。在接收过程中，微波辐射在相反的方向上传输。
本发明不局限于上面描述的和图中显示的实施方式的这些例子，而是可以在所附权利要求的范围内变化。例如，天线元件5-10可以具有另外的形状，或者它们的数量可以更多或更少一些。另外，例如为了改变平行于圆筒轴线11的平面中的波束形状，每个天线元件可以在相同方向上延伸至一组辐射元件，此外，为了实现本发明，连接板以及由此第二衬底24不是一个必要的条件。从原理上讲，基体28和屏蔽罩33均可以省略。
权利要求
1.用于信号的无线传输的电子装置，包括一个天线部分(2)、一个电子部分(1)和一个传输电路部分(3)，电子部分是在具有至少一个电介质材料衬底层的叠层结构上构成的，传输电路部分具有传输电路(3’)，这些传输电路将电子部分(1)连接至天线部分(2)，其特征在于所述衬底层(20)是由一种柔性材料制成的，并且此衬底层形成一个连续的构件，此构件包括支撑所述电子部分(1)的第一部分(22)、支撑所述天线部分(2)的第二部分(23)以及支撑所述传输电路部分(3)的第三部分(20)，并且所述衬底的第二部分被弯曲成曲面形状，其凸形表面支撑多个天线元件组，每个天线元件组包括至少一个天线元件(5-10)，由于这种弯曲的表面，这些天线元件组朝向不同的方向。
2.根据权利要求1的电子装置，其特征在于天线部分(2)形成一个外封闭表面。
3.根据权利要求2的电子装置，其特征在于天线部分(2)大致呈现圆筒形状。
4.根据权利要求3的电子装置，其特征在于天线元件(5-10)围绕所述的凸形表面设置，以便它们的波束覆盖圆周面。
5.根据前述任一权利要求的电子装置，其特征在于天线元件(5-10)和传输电路(3’)是采用微带技术设计制造的。
6.根据权利要求5的电子装置，其特征在于所述衬底(12)支撑一个接地平面(21)，它在电子部分(1)、传输部分(3)和天线部分(2)上连续地延伸。
7.根据权利要求6的电子装置，其特征在于天线部分(2)在接地平面(21)中呈现多个孔(35)。
8.根据权利要求7的电子装置，其特征在于天线部分(2)呈现设置在孔(35)外侧的天线元件(5-10)，这些天线元件在一个第二衬底层(24)上为微带元件的形式。
9.根据权利要求4的电子装置，其特征在于所述衬底层(12)的第二部分(23)围绕一个金属基体(28)弯曲，该基体具有径向的分离的壁(29、30)。
10.根据权利要求4的电子装置，其特征在于至少带有天线元件(5-10)的所述衬底层(12)的第二部分(23)由一个大致圆筒形的屏蔽罩(33)包容，此屏蔽罩用作天线部分(2)的机械支撑和保护。
全文摘要
用于信号的无线传输的电子装置,包括一个天线部分(2)、一个电子部分(1)和一个传输电路部分(3)。电子部分(1)设置在具有至少一个电介质材料衬底层的叠层结构上。衬底层(20)是由一种柔性材料制成的,并且此衬底层形成一个连续的构件,此构件包括支撑所述电子部分(1)的第一部分(22)、支撑所述天线部分(2)的第二部分(23)以及支撑所述传输电路部分(3)的第三部分(20)。衬底的第二部分(23)形成为一个凸形表面,此表面支撑包括至少一个天线元件(5－10)的多个天线元件组。由于此表面是弯曲的,这些天线元件组覆盖不同的方向。
文档编号H01Q23/00GK1249070SQ9718199
公开日2000年3月29日 申请日期1997年12月30日 优先权日1997年1月3日
发明者B·约翰尼森, M·赫格贝里 申请人:艾利森电话股份有限公司