专利名称：天线组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携式通信装置的天线组件。
随着诸如无线电话的便携式通信装置变得更小和更轻，无线电话所需的元件必须被设置在更小的区域中。无线电话的一个具体的元件是天线。现有技术中已知具有可缩回复合天线的无线电话。某些这种可缩回天线在伸出和缩回位置都能够接收信号。
这种可缩回天线也可以是“可收缩的”。一种可收缩天线是“塔形(telescoping)”天线，诸如通常便携式AM/FM收音机上使用的天线。另一种可收缩天线是包括可移动的触头。例如，索尼CMRX100包括具有可活动触头的可缩回天线。如在1995年11月28日授予的可用于CMRX100蜂窝电话的类型中展品C(照片展品清单)的照片7中显示的，一个可活动触头位于可缩回天线的底部，以在伸出时延长天线的有效电长度。然而，索尼CMRX100中的天线组件，当天线处于伸出位置时，只在天线的顶附近提供了耦合。然而，这种可缩回天线有一个缺点，即当天线处于缩回位置时，天线在外壳中的部分在外壳之内发生辐射，从而可能与设置在外壳内的敏感电部件发生干扰。
因此，需要一种用于无线电话或其他无线通信装置的紧凑的可收缩天线组件。
图1是处于闭合位置的便携式无线电话的立体图。
图2是包含本发明的天线组件的无线电话电路的框3是从顶、正和右侧看的下外壳的分解图。
图4是电路板的顶视平面图，显示了根据本发明的处于下位置的天线。
图5是电路板的顶视平面图，显示了根据本发明的处于部分上位置的天线。
图6是电路板的顶视平面图，显示了根据本发明的处于上位置的天线。
图7是根据本发明的、具有处于第一位置的可活动触头的天线的横截面图。
图8是根据本发明的、具有处于第二位置的可活动触头的天线的横截面图。
公布了一种用于便携式无线电话的天线设置。具体地，这种天线设置通常包括一个可移动天线元件，它能够在一个伸出位置与一个缩回位置之间移动；一个可活动触头，它能够以可移动方式与可移动天线元件的底部耦合，该可活动触头可在一个伸出位置与一个缩回位置之间移动；以及，一个电路板，它具有一个第一触头元件和一个与地耦合的第二触头元件，第一触头元件在可移动天线元件处于伸出位置时接受可活动触头，且第二触头元件当可移动天线元件处于用于终止天线的缩回位置时接受可活动触头。
图1显示了便携式无线电话100的立体图。便携式无线电话100是一种便携式电子装置，且更具体地说是借助射频(RF)信号提供无线通信的便携式电子装置。便携式无线电话100可以在蜂窝电话系统中工作并通常被称为便携式蜂窝电话。
便携式无线电话100具有一个上外壳102和一个通过活页116而可转动地连接的下外壳108。便携式无线电话100具有一个闭合位置，如图1所示，以及一个打开位置。借助这种配置，便携式无线电话100通常被称为可折叠或蛤壳式电话。
上外壳102由一个前外壳部分104和一个后外壳部分106构成。前外壳部分104形成了活页116的一个柱形部分118。在上外壳102上较好地是设置有一个显示透镜(当打开时可见)并与上外壳102的前表面大体齐平。沿着上外壳102的前和左侧表面形成有手指槽128(可选)，且沿着上外壳102的正和右侧表面形成有手指槽130(可选)。上外壳102还具有在前表面上的一个耳放置区，用户可把耳朵附于该区以收听扬声器的语音信号。在耳放置区内的前表面上形成有许多个开口。
与上外壳102类似地，下外壳108由前外壳部分110与一个后外壳部分112构成。当电话被打开时，一个键台130被暴露于下外壳108的前表面上，且键台130具有多个输入键132-包括传统的电话键(1-9,*和#)以及图3中显示的功能键。另外，在下外壳108的左侧表面上暴露出多个输入键138。一个天线202位于下外壳108的顶表面上。一个开口140被形成在下外壳108的底表面上并暴露了为用于输入/输出数据通信或通过一个香烟打火机适配器(未显示)接收电能的电连接器142。一个可拆下电池盖114以可拆下的方式被装在下外壳108的底表面上并掩盖着电池。沿着前和左侧表面形成有一个手指槽144，且沿着下外壳108的前和右侧表面形成有手指槽146。当便携式无线电话100处于闭合位置时，手指槽128和130分别与手指槽144和146匹配，并共同配合以有助于打开便携式无线电话100。
现在参见图2，在根据本发明配置的一个这种实施例中，无线电话包括一个外壳108、一个电路板224、一个天线组件226、一个无线电电路228、一个匹配电路230、一个接地平面234、一个作为馈送终端236的上触头、以及一个作为与地耦合的接地终端238的下触头。电路板224被设置在外壳222之内，且无线电电路228、匹配电路230、接地平面234、馈送终端236、以及接地终端238可被设置在电路板224上。
天线组件226包括一个衬套240和一个天线-例如具有一个第一天线部分(例如至少一个螺旋线圈244)和一个第二天线部分(例如至少一个杆部分246)的复合天线242。第一天线部分被第二天线部分所承载并能够通过例如直接电接触而与第二天线部分相电耦合。衬套240能够被附在外壳222上，且复合天线242可在衬套240内从如图2所示的一个缩回位置移到一个伸出位置。如将在其余的附图中所详细描述的，一个可活动触头243位于杆部分246的底部附近。
在伸出位置，第一天线部分位于外壳之外，且第二天线部分基本位于外壳之外。进一步地，天线的一个第一耦合位置245，例如第二天线部分的下端，与馈送终端236电耦合即直接电接触。在缩回位置，第一天线部分基本位于外壳222之外，且第二天线部分位于外壳222之内并非常接近接地平面234。进一步地，馈送终端236通过例如所示的电容耦合而与天线的第二耦合位置247一例如第一天线部分的下端电耦合，且接地终端238与第一耦合位置245电耦合-例如直接电接触。虽然为第二耦合位置和第一耦合位置分别显示了电容和直接耦合，各个耦合位置可以借助不同于所显示的其他装置而耦合。
复合天线242具有表示复合天线242的位置、复合天线242相对于外壳222或馈送终端236的物理位置、复合天线242的电阻、或复合天线242接收的电信号的强度的很多参数。
无线电电路228可以是例如双工器、发送器、接收器、调制器、解调器、或者与无线电电路228的部件相连的轨迹，或者这些部件或轨迹的某些组合。
匹配电路230被耦合在馈送终端236与无线电电路228之间。匹配电路230可以是例如一个T形电路，它在一个上支路中有电容C且在另一上支路中有电感器L1且在下支路中有一个接地电感器L2。
本领域的技术人员应该理解，除了上述设置之外，在不脱离本发明的范围或精神的前提下，本发明的无线电话还有各种修正和变形。例如，第一天线部分与第二天线部分之间的划分，可以由馈送终端236与处于缩回位置的天线耦合的区域确定。因此，第一天线部分可以是杆部分246的任何部分，或者是杆部分246的全部和螺旋线圈244的一部分。进一步地，第一天线部分和第二天线部分可以是不同形状的辐射元件。另外，第二天线部分除了是四分之一波长、端部接地和位于一个接地平面附近之外，它可以具有不同的波长、以端部与一个阻抗连接、或者被一个接地的导电管所围绕。另外，馈送触头和衬套可以是同一部件，且馈送触头或者接地触头可以被设置在外壳上或是外壳内的一个部件。
现在参见图3，它是显示根据本发明的下外壳108的分解立体图。具体地，一个适合于与下外壳耦合的天线组件226具有一个顶部分1301。该顶部被具有一个下套管部分1303的套管1302所覆盖。顶部分1301还与一个杆部分246、一个台肩部分1307和一个凸缘1308相连，而杆部分246延伸至一个具有上触头部分1305的可活动触头243。该天线还包括一个具有螺线部分1312的衬套240。天线的耦合将结合图4-6而详细描述，且天线的结构将结合图7-8而得到详细描述。
前外壳部分110进一步包括一个具有凹槽1313的环(hoop)1312、具有凹槽1315的环1314、具有凹槽1317的环1316、以及具有凹槽1319的环1318。显然，这些环是用于与下外壳112的扣合器匹配的。前外壳部分110进一步包括麦克风端口1320和用于以可拆下的方式接受电池(它将在其余的附图中得到更为详细的描述)的凹槽1322和1324。具有键136的一个键台1330被显示在前外壳部分110的下方。一个具有泡沫的聚酯薄膜片1340被设置在键台与键板1343之间。一个告警装置护孔环1344被设置在告警装置1346上。收发器板1300还包括具有第一触头元件1352和第二触头元件1354的馈送终端236，以及具有与收发器板相连的下触头部分1358和一个上触头部分的接地终端238。一个麦克风护孔环1361覆盖与收发器板1300相连的麦克风1363。收发器板还包括用于保持天线管1342的天线管卡子1362和1364。一个用于激活诸如装置的存储记录特征的特征的按钮1366和一个光管1368分别被插入后外壳部分112的凹槽1372和1374。后外壳部分包括具有螺线部分的天线插孔1370，用于接受部分1310的螺线部分1311。
后外壳部分112进一步包括凹槽1376、1378、1380和1382。扣合器1384和1386分别通过凹槽1380和1382延伸。扣合器1384和1386分别与环1316和1318啮合。类似的扣合器位于凹槽1376和1378内，但是不可见。
一个接触块1387被装在具有凹槽1389、1390和1391的井1388中。一个振动器1392和一个相联系的护孔环1394被装在在接触块1387的凹槽内。凹槽1402、1404、1406和1408分别允许对接触块的触头1410、1412、1414和1416的操作。接触块的一个触头部分1418和触头部分1420延伸到凹槽1401中，以在振动器1392和护孔环1394被插入接触块1387时与振动器1392接触。具体地，在振动器的端部的第一触头1424和与振动器的外壳相联系的一个第二触头1422分别与触头部分1420和1418耦合。最后，接触块1387通过把一个凸缘1430插入下外壳的一个钩1434中，而被插入井1388。当接触块枢轴转动到井中时，扣合1396、1397、和1398分别被插入凹槽1389、1390和1391。
现在参见图4，其中显示了与收发器板1300相连的处于下位置的天线。在下位置，可活动触头243与接地终端238接触。具体地，接地终端238包括一个弯头1502和用于与具体在凸缘1308上方的接地位置1505处的可活动触头243电连接的接触部分1504。当天线如图4所示地处于缩回位置时，可活动触头243也处于缩回位置。来自天线的信号通过在耦合位置247处的馈送终端236而被电容耦合到收发器板1300。当天线向上移动时，可活动触头如图5所示地向着馈送终端236行进。当天线进一步行进时，可活动触头与馈送终端236接触，直到它如图6所示地完全伸开。即，当天线完全展开时，可活动触头也完全伸开，如图8所示。
依靠可活动触头的摩擦力(将在图7中进行更详细描述)和馈送终端236的第一和第二触头元件1352和1354与接地终端238的上触头部分1360的弹力，顶部分1301将在杆部分通过可活动触头展开时相对于可活动触头进一步展开。即，接地终端238的上触头部分1360与馈送终端236的第一和第二触头元件的弹性压力能够得到选择，从而使可活动触头在天线开始向上行进时处于下位置时，或者在天线已经行进且可活动触头已经与上触头接触之后，或者在两者的结合的情况下，能够被展开。或者，触头的弹力与可活动触头的摩擦力能够得到适当选择，从而使可活动触头不相对于杆位置移动，直到可活动触头的凸缘1308与衬套240接触且天线行进至完全伸开的位置。
现在参见图7，它显示了处于缩回位置的带有可活动触头243的天线(当天线处于下位置或在天线完全伸开之前)。如图7的横截面图所示，螺旋线圈244位于天线的顶部分1301之内。该螺旋线圈围绕着一个介电材料1604，该材料提供了对螺旋线圈的支撑。套管1302围绕着螺旋线圈和介电材料并在一个连接螺旋线圈和天线元件1608的触头1606周围延伸。套管1302延伸至在顶部分1301之下的一个下套部分1303。一个套管1610在下套部分1303之下延伸并覆盖了天线元件1608。
可活动触头243的一个放大图显示了具有触头部分1616的一对触头1614，它们在天线元件1608与可活动触头243之间进行电接触。较好地，在杆周围均匀分布有四个触头，虽然也可以采用任何数目的触头。各个触头1614还包括一个凸缘1618，它阻止可活动触头的向下运动，如图8所示。具体地，当可活动触头借助馈送终端236、接地终端238或衬套240的力而向下移动时，各个凸缘1618与台肩部分1307邻接，从而阻止了可活动触头的进一步运动。如图8所示，接触部分1616在接近可活动触头243的顶部的位置与可活动触头243电接触，从而有效地延长了天线的长度。
在图7和8中还显示了一个上部分1305，它用于在可活动触头如图8所示地完全伸开时(诸如当天线被弯曲时)减小可活动触头的运动。如上所述，当衬套240被拧到天线接受部分1370上时，凸缘1308阻止了天线被从无线电话上拆下。
虽然已经显示和描述了本发明的具体实施例，修正是可以进行的。因而所附的权利要求书包括了属于本发明的精神和范围之内的所有这些改变和修正。
权利要求
1．一种天线结构，包括能够在一个伸出位置与一个缩回位置之间移动的可移动天线元件；一个可活动触头，它以可移动的方式被耦合到所述可移动天线元件的底部上，所述可活动触头能够在一个伸出位置与一个缩回位置之间运动；以及一个电路板，它具有一个第一触头元件和一个接地的第二触头元件，所述第一触头元件当所述可移动天线元件处于一个伸出位置时接受所述可活动触头，且所述第二触头元件当所述可移动天线元件处于一个缩回位置时接受所述可活动触头以终止天线。
2．根据权利要求1的天线结构，进一步包括以可移动的方式与所述可移动天线元件耦合的一个衬套。
3．根据权利要求2的天线结构，其中所述可活动触头进一步包括一个凸缘，该凸缘当所述可移动天线元件处于伸出位置时与所述衬套邻接。
4．根据权利要求3的天线结构，其中所述可活动触头进一步包括一个台肩部分。
5．根据权利要求4的天线设置，进一步包括位于所述可活动触头之内的至少一个触头元件，所述至少一个触头元件具有一个凸缘-用于当所述可活动触头处于所述伸出位置时邻接所述可活动触头的所述台肩部分。
6．根据权利要求4的天线设置，其中所述可活动触头进一步包括一个在所述台肩部分之上的一个上部分。
7．根据权利要求2的天线设置，进一步包括用于接受所述电路板的一个外壳，所述外壳具有用于接受所述衬套的带螺线的天线接受部分。
全文摘要
一种用于便携式无线电话的天线结构,包括:一个可移动天线元件,能够在一个伸出位置与一个缩回位置之间移动;一个可活动触头,它能够以可移动方式与可移动天线元件的底部耦合,并可在一个伸出位置与一个缩回位置之间移动;以及一个电路板,它具有一个第一触头元件和一个与地耦合的第二触头元件,第一触头元件在可移动天线元件处于伸出位置时接受可活动触头,且第二触头元件当可移动天线元件处于用于终止天线的缩回位置时接受可活动触头。
文档编号H01Q1/24GK1236200SQ99106630
公开日1999年11月24日 申请日期1999年5月14日 优先权日1998年5月14日
发明者布赖恩·J·哈塞莫 申请人:摩托罗拉公司