专利名称：用于移动无线通信设备的天线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在蜂窝电话、移动无线通信设备等中使用的天线装置。
在蜂窝电话中使用的、名为鞭状天线的天线装置可以作为在移动无线通信设备中使用的天线装置的一个实例。
正如
图1所示的，包含鞭状天线的蜂窝电话具有即使在鞭状天线在拉伸或收起状态下都能建立呼叫的天线结构。
在恶劣的接收和发射状态的情况下，蜂窝电话2的用户将鞭状天线1从蜂窝电话2的主体中拉伸出来以改善接收和发射状态，使用户能进行通话。此外，当拉伸的鞭状天线1妨碍携带或在良好的接收和发射状态下打电话时，蜂窝电话2的用户将鞭状天线收起到主体之中，以便用户能进行通话。
图2A和2B是显示蜂窝电话中使用的传统鞭状天线的结构的剖面图。图2A显示了鞭状天线从主体中拉伸出来的状态，和图2B显示了鞭状天线收起在主体之中的状态。
如图2A和2B所示，传统鞭状天线1用连接件12安装在蜂窝电话2的壳体11上。鞭状天线2具有其中螺旋形天线13和单极天线14组合在一起的结构。螺旋形天线13和单极天线14由插在两者之间的绝缘件15来保持相互电绝缘。
如图2A所示，当鞭状天线1被拉伸出来时，无线电路基底16通过馈送弹簧17与单极天线的基座部分18保持电连接。此时，从无线电路基底16到单极天线14的整个部分是导电的，并且只有单极天线14得到供电并作为天线工作。
然而，正如图2B所示的，当鞭状天线1向下移动以用来保护螺旋形天线13的树脂模19与连接件12相接触的位置上而收起在壳体11之中时，无线电路基底16通过馈送弹簧17与螺旋形天线基座部分20保持电连接。此时，从无线电路基底16到螺旋形天线13的部分是导电的，并且只有螺旋形天线13得到供电并作为天线工作。
在移动无线通信设备中所使用的这样一种天线装置中，存在着加宽接收和发射频带、尤其是加宽螺旋形天线13的频带的问题。更具体地说，在日本当前数字系统蜂窝系统中，发射频带和接收频带之间的距离为112MHz，和整个系统所必需的频带为148MHz。
如下的方案可以被认为是解决加宽螺旋形天线13的频带的问题的方法之一。也就是说，对螺旋形天线13的线圈直径、螺距和匝数进行优化。此外，正如图2所示的，螺旋形天线的基座部分20被分成两部分，并且由绝缘材料制成的垫圈21插入两者之间，使之形成一个LC串联谐振电路。这使得螺旋形天线13的阻抗特性等效于单极天线14的阻抗特性。
由于螺旋形天线13的阻抗特性等效于单极天线14的阻抗特性，所以，同单极天线14相匹配的与无线电路基底16相连接的螺旋形天线13能够获得与单极天线14相同的宽频带特性。
然而，在传统的鞭状天线1中，垫圈21的两面必须同粘合剂等材料粘合，并且存在着其中粘合部分的机械强度不足以承受鞭状天线1的弯曲和拉伸的问题。
本发明的目的是提供在移动无线通信设备中使用的天线装置，它能够改善螺旋形天线的频带加宽，并具有足够的机械强度承受天线的弯曲和拉伸。
本发明的上述目的能够通过如下的结构来达到，在这种结构中具有等效于单极天线的阻抗特性的阻抗特性的静电电容是在馈送器一侧与螺旋形弹簧之间产生的，并且这个静电电容与螺旋形天线的线圈部分构成了LC串联谐振电路。
图1是移动无线通信设备的外形图；图2A是显示其中传统鞭状天线被拉伸出来的状态的总剖面图；图2B是显示其中传统鞭状天线收起在主体中的状态的总剖面图；图3A是显示其中根据本发明的第一个实施例的鞭状天线被拉伸出来的状态的总剖面图；图3B是显示其中根据本发明的第一个实施例的鞭状天线收起在主体之中的状态的总剖面图；图4是显示在根据本发明的第一个实施例的鞭状天线中使用的馈送弹簧形状的透视图；图5是显示其中根据本发明的第二个实施例的、在移动通信设备中使用的天线装置的状态的总剖面图；和图6是显示在根据本发明的第二个实施例的鞭状天线中使用的馈送弹簧形状的透视图。
下面将结合附图对用来贯彻本发明的最佳模式进行说明。在如下的说明中，附有蜂窝电话的鞭状天线的那一端的方向称为上方。
(第一实施例)图3A和3B是显示根据本发明的实施例的鞭状天线的结构的图形。
图3A显示了其中鞭状天线被拉伸出来的状态，和图3B显示了其中鞭状天线收起在主体之中的状态。
如图3A和3B所示，鞭状天线101通过将连接件112拧在固定在蜂窝电话的壳体110上的固定座111之中与蜂窝电话相连接。
鞭状天线101具有其中螺旋形天线113和单极天线114相组合的结构。螺旋形天线113和单极天线114通过插在它们两者之间的绝缘件115相互之间保持电绝缘。
无线电路基底116和固定在固定座111上的馈送弹簧117总是保持相互接触和能导电。
图4是显示在根据本发明的第一个实施例的鞭状天线101中使用的馈送弹簧117形状的透视图。
如图4所示，馈送弹簧117具有其中弹簧部分132形成在主体的U-形中心部分131的上部的形状，该主体具有弯曲成U-形式样的导电薄片。并且，馈送弹簧117在两U-形端部133和134的中央位置上分别设有向内凸的凸起部135和136。
馈送弹簧117装在固定座111的凹部141中以便固定在该处。馈送弹簧117通过弹簧部分132与无线电路基底116相接触以便能导电。
如图3B所示，当鞭状天线101被拉伸出来时，馈送弹簧117的凸起部135和136与单极天线基座部分118相互触接，无线电路基底116通过馈送弹簧117与单极天线114形成电连接。此时，从无线电路基底116到单极天线114的整个部分是导电的，并且只有单极天线114作为天线工作。
然而，正如图3A所示的，当鞭状天线101向下收起到壳体110之中到用来保护螺旋形天线113的树脂模119中，并与连接件112相触接时，在连接件112的下端部分151和馈送弹簧117的U-形端部133和134的上端部分137和138之间形成了一个微小的间隙d1。因为这个原因，与螺旋形天线基座部分120相导电的连接件112和馈送弹簧117相互之间保持电绝缘。
此时，在微隙d1部分产生了静电电容。静电电容与螺旋形天线113的线圈部分形成LC串联谐振电路，并且螺旋形天线113作为天线工作。
这里，静电电容的容量是由微隙d1来决定的。此外，调整连接件112相对于固定座111的位置，以便能容易地设置所期望的微隙d1的大小。
于是，在鞭状天线101收起在壳体110之中的状态下，设置微隙d1以形成等效于单极天线114的阻抗特性的静电电容。这样，使得有可能获得类似于单极天线114的具有宽频带特性的螺旋形天线113。
并且，由于没有必要将垫圈插入到要固定在其上的螺旋形天线基座部分，所以天线的构造本身可以做得简单以保持足够承受天线的弯曲和拉伸的机械强度。
第一实施例说明了其中通过将连接件112拧在固定座111之中调整微隙d1的结构。然而，本发明并不仅限于这种结构。就是说，可以提供多个具有不同长度的连接件112，从这些连接件112中选择一个并装到固定座111上，以便能精确地调整微隙d1和获得所期望的静电电容量大小。
(第二实施例)图5是显示根据本发明的第二个实施例的鞭状天线结构的剖面图，并且显示了其中鞭状天线收起在壳体之中的状态。在图5中，与图3A相同的参考标号标在与图3A相同的部件上，这部分的说明将略去。
根据第二个实施例的鞭状天线201不同于根据第一个实施例的鞭状天线101的地方只在于馈送弹簧的形状。
图6是显示在根据第二个实施例的鞭状天线201中使用的馈送弹簧211形状的透视图。与馈送弹簧117相比，馈送弹簧211具有其中每一个都有预定宽度并保持相互平行的平板电极231和232附设在U-形端部133和134的上端137和138的形状。
在馈送弹簧211与鞭状天线201相连接的情况下，电极231和232被设置为从两边夹住固定座111。
因此，根据该实施例，静电电容由连接件112的侧面152与馈送弹簧211之间的微隙d2来决定。
由于电极231和232夹住固定座111，因此，微隙d2由固定座111的厚度来决定。只调整固定座111的厚度就能稳定地和准确地获得等效于单极天线114的阻抗特性的静电电容。
然后，类似于第一个实施例，由于该静电电容与螺旋形天线113的线圈部分组成了LC串联谐振电路，故能容易地获得与单极天线114有相同宽频带特性的螺旋形天线113。
如上所述，根据在本发明的移动无线通信设备中使用的天线装置，静电电容是由馈送部件和螺旋形天线之间的间隙产生的，并且静电电容和螺旋形天线的线圈部分能构成LC串联谐振电路。因此，即使在天线收起在壳体之中的状态下，也能获得与在天线被拉伸出来的状态下相同的宽频带特性。
此外，由于没有必要将垫圈插入固定在其中的螺旋形天线基座部分之中，因此，天线的结构本身可以做得简单以保持足够承受天线的弯曲和拉伸的机械强度。
这个申请是基于1998年4月28日申请的日本专利申请平成10-119557号的，其全部内容作为参考文献明确地合并在这里。
本发明适合于应用在诸如蜂窝电话、移动无线通信设备等的领域中。
权利要求
1.一种在移动无线通信设备中使用的天线装置，包括天线，具有通过一绝缘件组合起来的螺旋形天线和单极天线；天线连接装置，用来将所述天线与移动无线通信设备的主体相连接，以便在所述天线收起来时与所述螺旋形天线相导电；和馈送装置，用来在所述天线被拉伸出来时将电能馈送到所述单极天线，并在所述天线收起来时形成所述天线连接装置和电容。
2.根据权利要求1的天线装置，其中所述天线连接装置被拧在移动无线通信设备的主体之中，以便调整其相对于移动无线通信设备的主体的连接位置，使得所述天线连接装置和所述馈送装置之间的间隙得到调整。
3.根据权利要求1的天线装置，其中从多个具有不同长度的天线连接装置中选择的天线连接装置固定在移动无线通信设备的主体上，使得所述天线连接装置和所述馈送装置之间的间隙得到调整。
4.一种在移动无线通信设备中使用的天线装置，包括天线，包含通过长而细的杆状绝缘件组合在一起的螺旋形天线和单极天线；天线连接装置，用来将所述天线与具有与所述天线同心的圆筒形状的移动无线通信设备的主体相连接，以保持所述天线的外表面可滑动，以便在所述天线收起来时与所述螺旋形天线相导电；和馈送装置，具有面对所述天线连接装置的外表面的电极，用来在所述天线被拉伸出来时将电能馈送到所述单极天线之中，并在所述天线收起来时形成所述天线连接装置的外表面和在所述电极上形成电容的馈送装置。
5.一种用来形成静电电容的方法，包括下列步骤用天线连接件将包含通过绝缘件组合在一起的螺旋形天线和单极天线的天线与移动无线通信设备相连接；在所述天线被拉伸出来时使所述单极天线和一馈送装置相导电；在所述天线收起来时使所述螺旋形天线和所述天线连接件相导电；和在所述天线连接装置和所述馈送装置之间的间隙中形成静电电容。
6.根据权利要求5的用于产生静电电容的方法，其中所述天线连接装置拧在移动无线通信设备的主体之中，以调整相对于所述移动无线通信设备的连接位置，使所述天线连接装置与所述馈送装置之间的间隙得到调整。
7.根据权利要求5的用于产生静电电容的方法，其中调整所述天线连接装置的长度，并调整所述天线连接装置与所述馈送装置之间的间隙。
8.一种用来形成静电电容的方法，包括下列步骤用天线连接件将包含通过绝缘件组合在一起的螺旋形天线和单极天线的天线与移动无线通信设备相连接；通过保持所述天线的外表面可滑动的天线连接件，将所述天线与具有与所述天线同心的圆筒形状的移动无线通信设备的主体相连接；在一馈送件上设置面对所述天线连接装置的外表面的电极；在所述天线被拉伸出来时使所述单极天线导电；在所述天线收起来时使所述螺旋形天线和所述天线连接件相导电；和在所述天线连接件和所述馈送件之间的间隙中产生静电电容。
全文摘要
当鞭状天线101收起在蜂窝电话的壳体110之中时,在馈送弹簧117和与螺旋形天线基座部分120相连接的连接件112之间形成了微小间隙d
文档编号H01Q9/32GK1266541SQ9980064
公开日2000年9月13日 申请日期1999年4月26日 优先权日1998年4月28日
发明者江川洁, 山崎正纯, 小柳芳雄, 柳桥秀広 申请人:松下电器产业株式会社