专利名称：带有内置天线和可替换外壳的移动无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及移动无线通信装置，尤其是移动无线通信手机，例如外壳部分带有天线加载特征及其组合的蜂窝手机。
背景技术：
带有内置天线的蜂窝电话手机是公知的，并在消费者中有着坚实的吸引力，这可能是因为内置天线完全隐藏在手机机身或外壳之内，天线对于用户来说是不可见的和不可接触的，因此，提供无突出的通信手机，而如果有突出，则会妨碍舒适的携带和方便的存储。因此，具有改善的性能的内置天线是重要的，尤其对于蜂窝手机。
带有可替换外壳和手机盖部分的蜂窝手机也有着坚实的消费者吸引力，因为可替换外壳和手机盖部分使得消费者能够以相对较低的成本更换蜂窝手机用于装饰的外表。在一个公共的电子手机机身上可替换安装多种不同外壳和外壳部分的手机平台对于制造商来说也是有吸引力的，可以用不同的外壳在产品线中进行区分而不用改变相对较贵的硬件。
天线的调谐和性能一般来说与外壳的形状、尺寸和成分有关，尤其是盖住天线部分的外壳部分，尤其是内置天线。因此，根据天线的类型和位置，可替换外壳会潜在影响天线性能。为了补偿不同外壳的不同加载效应，天线可能要求调谐以达到优化的性能，但是调谐是一个制造商或者技术人员必须做的程序。
对于本领域普通技术人员来说，在认真考虑下面关于本发明的详细描述和所附的图例描述后，本发明的各种方面、特征和优点将更加清楚。
图1说明带有一个与天线相连的无线接收器的蜂窝手机机身和带有参考天线加载特征的可替换外壳部分。
图2说明一个蜂窝手机机身和改进成与参考外壳部分有着同样的天线加载特征的另外一个可替换外壳。
图3说明一个蜂窝手机机身和改进成与参考外壳部分有着同样的天线加载特征的第三个可替换外壳。
图4是关于外壳部分和用于改变天线加载的示例离散部件的详细说明。
具体实施例方式本发明一般适合于带有改善的天线性能的移动无线通信手机和一般包含可替换安装在公共手机机身上的多个外壳或者外壳部分的手机系统。
在一个实施例中，手机机身是用于不同产品线的通用硬件手机机身，将通过安装的不同外壳或者外壳部分被区分，在一些实施例中，通过不同的手机软件配置部件来区分。
示例的手机机身是一个蜂窝无线手机通信装置的机身，尽管这也可能是一个双向无线装置或基于卫星的通信无线装置或仅仅是一个接收器(例如全球定位系统(GPS)接收器)的机身。
手机机身通常包含与天线相连的电通信电路，在一些实施例中是其他电硬件，包括输入输出电路，典型的蜂窝以及双向无线接收装置和端口。在图1中，手机机身100包含一个双向或者蜂窝无线手机的收发器120，可替换安装的外壳部分160。图1中没有说明互补的前面外壳部分。
在图2和3的蜂窝手机机身的示例中，手机机身200、300的电硬件包括显示屏210，310以及键区输入阵列220，320，音频输出230，330和其他典型蜂窝手机的电接口。
图1，2，3的手机机身可能是相同的或者基本相同的，同时适应不同的可替换外壳或者外壳部分。在图1中，外壳部分160与图2和图3中的外壳部分250、350相比有不同的形状。由于不同的形状，外壳部分160与图2和图3中相似的外壳部分250和350相比有不同的天线加载特征。通常，外壳部分250和350可能也有不同的天线加载特征，尽管他们有相似的形状，但组成外壳部分的材料是不同的。外壳部分可能由不同的材料组成，这影响其中天线的加载特征。外壳部分也可能有不同的涂层，例如漆成金属薄片或者金属的沉淀涂层，这影响其中天线的加载特征。
在图1的示例实施例中，手机机身包括一个内置天线140，例如一个平面倒F天线，尽管可以用其他内置天线进行替换。在其他实施例中，仅仅天线的一部分是内置的。在图1-3的示例实施例中，内置天线140、214、314位于单独包装风格手机机身100、200、300的顶部后端，天线由电话后外壳部分160、250和350加载。天线通常包括这样一部分，它接近于安装在手机机身的可替换外壳或者外壳部分的一部分，其中外壳部分给予一个特征，加载在天线上，影响天线的谐振频率。
在一个实施例中，手机机身是系统的一部分，该系统包括可安装在手机机身的公用部分上的可替换外壳部分，通常接近于天线或者其一部分。由于可能有不同的形状和/或一些不必依赖于形状的其它因素，例如上面讨论的，可替换外壳通常有不同的天线加载特征。
正如提到的，有着不同形状的可替换外壳部分往往不同地加载天线，导致在天线的谐振上有一些变化，其取决于很多变量，包括外壳材料，厚度和特别是在天线和外壳部分之间的缝隙。
图1中，外壳部分160在天线上有一个特征天线加载特征，主要取决于外壳部分160相对于手机机身的配置和装置关系，特别是相对于其中的天线140。在图2和3的示例实施例中，内置天线214、314位于单独包装风格手机机身200、300的顶部后端，天线通过电话的后外壳部分250和350加载。
尽管图2和3的外壳的外表是相同或者非常相似的，外壳部分有着不同的天线加载特征，正如上面讨论的。在本发明中，天线加载特征补偿在不同天线外壳部分的不同天线加载特征之间的差异，以至于任何外壳部分可以安装在手机机身上而不影响天线性能并且不需要调谐。
通常，加载在天线上的最大的外壳部分将用作参考外壳。在示例的实施例中，图1中的参考外壳或者外壳部分是外壳部分160。外壳部分的天线加载特征通常最大限度依赖于天线和参考外壳的内部部分之间的空气间隙。在一个实施例中，将调整加载天线小于参考外壳的可替换外壳部分的天线加载特征，以在天线上提供和参考外壳一样的加载。将使用等价的方法，作为一个带有最小天线加载的参考外壳，降低其他有着更大加载特征的可替换外壳部分的加载(如果可能)，例如通过从一个邻接天线的外壳的内置部分移走材料。
在一个实施例中，天线加载部件是邻近天线的外壳壁的一部分，其有着不同的厚度，相对于其他外壳部分的厚度或者相对于其他可替换外壳来说增加或者下降。
在图2中，天线加载部件是一种在邻近天线214的后部外壳部分的内侧部分形成一种完整模制凸缘252的排列，使得外壳部分的加载可以与参考外壳的介电加载相比。图4是一个关于凸缘部件452的详细阐述图，它们在一个实施例中被模制成一个整体的外壳部分440。在其他实施例中，一个完整形成的固体部分或者部件可能取代凸缘部件。
在图3的另外一个实施例中，当第二外壳部分安装在手机机身时，通过增加在第二外壳部分内侧354和内置天线314之间的离散部分360，使外壳部分350的天线加载特征增长到参考加载。在手机机身或优选地在外壳部分上，离散部分360在它的位置与接片或其它结构对准且夹持或被锁住，以在装配期间便于精确定位。
在一个实施例中，离散天线加载部件是除空气外的介电材料。在另一个实施例中，离散天线加载部件包含了一个传导材料，例如金属导体，通过介电材料(例如空气间隙)或者绝缘材料与天线分开。
随着离散和整合部件的融合，外壳部分的加载将增加，例如图3中说明的部分凸缘和某些形式的离散天线加载部分。
在图3说明的另一个实施例中，天线性能通过放置一个离散谐振传导部分可以得到改善，例如临近内置天线的元件360，通过介电材料(例如空气间隙)相分隔。在包括多个可替换外壳的系统中，对所有可替换外壳来说，天线性能可以通过放置邻近天线的传导部分来改善，其中的天线加载特征可以通过另一个加载部件得到补偿，例如通过一个离散或完整形成的介电材料。
尽管以建立发明人的所有权和使本领域普通技术人员能够做出并使用本发明的方式说明了本发明及其现今被认为的最佳模式，应该理解和认识到，这里所公开的示例实施例将有很多的等价物和很多种修改和变化，但这都不背离本发明的精神和范围，本发明的精神和范围不是由实施例所限定，而是由所附的权利要求所限定的。
权利要求
1.一种用于带有可替换外壳部分的无线通信手机的系统，包括带有与天线相连的电通信电路的无线通信手机机身；带有第一形状的第一外壳部分和带有第二形状的第二外壳部分，所述第二外壳部分的第二形状不同于所述第一外壳部分的第一形状；所述第一和第二外壳部分可替换安装在所述手机机身的公共部分，当所述第一外壳部分安装在所述手机机身的公共部分时，所述第一外壳部分将用第一加载来加载所述天线，当所述第二种外壳部分安装在所述手机机身的公共部分时，所述第二外壳部分将用与所述第一外壳部分相同的加载来加载所述天线。
2.如权利要求1所述的系统，所述天线是内置天线，当所述第一外壳部分安装在所述手机机身上时，所述第一外壳部分的第一内置部分邻近所述内置天线，当所述第二外壳部分安装在所述手机机身上时，所述第二外壳部分的第二内置部分邻近所述内置天线，相对着其第一内置部分的所述第一外壳部分的第一外置部分与相对着其第二内置部分的所述第二外壳部分的第二外置部分是不同的。
3.如权利要求2所述的系统，所述内置天线是平面倒F天线。
4.如权利要求2所述的系统，所述第一外壳部分具有第一天线加载特征，当所述第二外壳部分安装在所述手机机身上时，所述第二外壳部分具有第二天线加载特征，其与所述第一外壳部分的第一天线加载特征基本相同，由设置在第二外壳部分和所述内置天线之间的天线加载部件制得。
5.如权利要求4所述的系统，所述天线加载部件是邻近所述天线的所述第二外壳部分的一部分中的变化。
6.如权利要求4所述的系统，当所述第二外壳部分安装在所述手机机身上时，所述天线加载部件是布置在所述第二外壳部分的内侧和所述内置天线之间的离散部分。
7.如权利要求6所述的系统，所述天线加载部件包含传导材料。
8.如权利要求6所述的系统，所述天线加载部件包含介电材料。
9.如权利要求6所述的系统，所述天线加载部件包括邻近所述天线的所述第二外壳部分内侧上凹进去的部分。
10.一种带有可替换外壳部分的无线通信手机系统，包括带有与天线相连的电通信电路的无线通信手机机身；带有第一天线加载特征的第一材料的第一外壳部分和带有不同于所述第一外壳部分的第一天线加载特征的第二天线加载特征的第二材料的第二外壳部分，所述第一和第二外壳部分可替换安装在邻近所述天线的所述手机机身的公共部分；天线加载部件，安置在所述第一外壳和第二外壳之一与所述天线之间，当所述第一外壳部分安装在所述手机机身的公共部分时，所述天线具有第一谐振频率，当所述第二外壳部分安装在所述手机机身的公共部分时，所述天线具有与所述第一谐振频率相同的第二谐振频率。
11.如权利要求10所述的系统，所述第一材料包含带有第一天线加载特征的第一涂层，所述第二材料包含带有不同于所述第一涂层的所述第一天线加载特征的第二天线加载特征的第二涂层。
12.如权利要求11所述的系统，所述第一和第二外壳部分有基本相同的外部形状。
13.如权利要求11所述的系统，所述第一涂层是应用于所述外壳的外部表面的金属材料。
14.如权利要求10所述的系统，所述天线是内置天线，当所述第一外壳部分安装在所述手机机身上时，所述第一外壳部分的第一内置部分与所述内置天线相邻，当所述第二外壳部分安装在所述手机机身上时，所述第二外壳部分的第二内置部分与所述内置天线相邻。
15.如权利要求10所述的系统，所述天线加载部件是在所述第一和第二外壳部分的壁厚度中的变化。
16.如权利要求15所述的系统，所述天线加载部件是布置在所述第一和第二外壳部分之一的内侧及所述内置天线之间的离散部分。
17.如权利要求16所述的系统，所述天线加载部件包含传导材料。
18.如权利要求16所述的系统，所述天线加载部件包含介电材料。
19.一种无线通信手机，包含带有与天线相连的电通信电路的无线通信手机机身；至少与部分天线相邻的、安装在所述手机机身上的外壳部分；布置在所述外壳部分和所述天线之间的天线加载部分，所述天线加载部分包括导电材料，其通过介电材料与所述天线相分隔。
20.如权利要求19所述的无线通信手机，所述天线是内置天线，所述天线加载部分包含传导部分，其通过介电材料与所述内置天线相分隔。
全文摘要
本发明公开一种无线通信手机和系统，其具有改善的天线性能。系统包括手机机身(300)和带有不同天线加载特征(例如不同材料或者形状)的多个外壳部分，可替换安装在手机机身的公共部分。手机机身(300)包括与天线(314)相连的电通信电路，这与可替换外壳相邻。一个离散或者完整形成的天线加载特征补偿不同外壳部分的不同天线加载特征，以提供优化天线性能，而不管安装在手机机身上的外壳部分。
文档编号H04M1/02GK1630987SQ03803680
公开日2005年6月22日 申请日期2003年2月4日 优先权日2002年2月12日
发明者艾米尔·阿巴西, 迈克尔·哈什巴杰 申请人:摩托罗拉公司