天线插件的制作方法

专利名称：：天线插件的制作方法
技术领域：
：本申请涉及天线插件。
背景技术：
：现有的无线手持式装置包含一个或多个天线，以提供无线的语音和数据能力。但是，这些板载(onboard)天线易受各种电磁干扰的影响。例如，当外部附件(例如电缆或扩展坞(dockingstation))与无线手持式装置耦合时，它们可能干扰天线的工作，从而削弱手持式装置的无线能力。这是不利的，尤其是对于下述情况手持式装置的用户希望在附件被连接到手持式装置的同时无线连接也可用。例如，用户可能希望当手持式装置为了播放音乐而靠泊(dock)在扩展坞中的时候，该手持式装置的蜂窝电话能力也可用。更麻烦的是，为了使人暴露于由无线手持式装置所发射的射频(RF)能量的情况尽可能小，一些手机制造商己将天线移动到无线装置中离用户的头部最远的区域。在无线手持式装置(例如蜂窝电话)中，这常常意味着将天线布置在手机的底部而不是像传统情况中那样靠近顶部。还希望将连接器(用作电能和数据传输的接口)容纳在手持式装置的底部，以使该装置能够靠泊在扩展坞系统(例如独立的扩展坞、台架(cradle)或具有集成扩展坞能力的Hi-Fi音频系统)中。但是，在天线和连接器在手持式装置的底部非常靠近的情况下，有更大的可能会发生来自与连接器耦合的外部附件的RF干扰。尽管手持式装置的制造商在手持式装置及其附件的设计中采取了一些步骤来确保附件不对手持式装置的无线性能造成不利影响，但是还有许多其他附件可能对手持式装置的无线性能造成不利影响，这些其他附件包括这些制造商自己的旧版本附件，其在设计时没有考虑到无线能力，也包括来自售后市场(after-market)的附件。另外，现在有许多类型的手持式电子装置以例如下列形式出现蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、媒体播放器(例如音乐播放器或视频播放器)、相机、游戏机等。这些装置以各种形状和尺寸(例如厚度、宽度和高度)出现。该尺寸和形状通常取决于各种形状因素(formfactor)，包括但不限于易用性、人机工程、美感、以及装置内部或外部的部件尺寸。尽管不同的制造商有可能以不同的形状和尺寸来生产相同类型手持式电子装置，但是也有可能一个特定的制造商会以不同的形状和尺寸来生产同一类型手持式装置的不同型号。确保这些不同类型和形状的手持式装置在被耦合到各种类型的附件时全都能保持合适的天线操作可能会有利。另外，这些装置目前需要实体(physical)连接到扩展坞、电缆，或者连接到其他装置以进行电池充电和数据传输。用来进行这种连接的连接器可能不易使用，并且需要用户将手持式装置合适地对准连接器。因此，需要这样的适配器(例如插件和电缆适配器)和扩展坞它们在被连接到附件时能够增强与手持式装置的无线通信的完整性。还希望这些适配器和扩展坞中的至少一些能在不使用实体连接器的情况下与手持式装置一起使用。
发明内容因此，本发明的实施例提供了用于适配器(例如插件和电缆适配器)和扩展坞的电路、方法和设备，所述适配器和扩展坞包括下列一项或多项增强无线信号完整性的再辐射天线、电感充电电路、无线的或光学的数据链路(link)。本发明的一种具体实施例提供了包括再辐射天线的适配器。再辐射天线耦合到手持式装置内部的天线，以增强内部天线的有效性。本申请中所用的术语"再辐射天线"应当覆盖既接收又发送RF信号(例如语音和数据信号)的一个或多个天线。这些适配器可以是用于扩展坞的适配器，它们可以是用于电缆的适配器，也可以是其他类型的装置。可拆卸的扩展坞插件可以用于某些扩展坞，以使扩展坞能够装配各种手持式装置形状因素。在扩展坞包括了连接器的一种实施例中，如果扩展坞的连接器干扰了手持式装置内部的天线的性能，则可拆卸扩展坞插件中的再辐射天线有助于维持无线通信的完整性。有利地，本发明允许再辐射天线是多个天线并且有比手持式装置中的天线更佳的实体形状因素。这对于手持式装置要在多个频带内工作的那些应用尤其有用。每个再辐射天线可以被针对不同的频带进行调谐，从而使它们对于其目的更加有效。在其他实施例中，可拆卸的壳体适于附装到电缆附件的插头部分，还适于将手持式装置中的天线操作耦合到再辐射天线，以改善与手持式装置的无线通信。再辐射天线可以是无源的，也可以是有源的，即可以连接到有源增益电路。本发明的各种实施例将再辐射天线用于语音信号，其他实施例将其用于数据信号，另外的实施例将天线用于语音和数据信号。也可以包括其他的处理电路，例如用于将数据从一种协议转换到另一种协议的电路。在本发明的其他实施例中，适配器和扩展坞包括无源耦合方式，该无源耦合方式用于对手持式装置中的可再充电池进行充电。可以将电感耦合用于该充电电路。该充电电路可以与再辐射天线一起被包括。当既包括充电电路又包括再辐射天线时，需要注意避免这些电路的相互作用。例如，在本发明的各种实施例中，可以用包层或法拉第罩来对这些电路进行屏蔽。在其他实施例中，这些电路之间对时间进行划分，即在同一时间只有一个电路工作。在另外的实施例中，用于充电电路工作的频率随着时间而改变，使得由充电电路产生的干扰频谱被展布并从而减小。在本发明的其他示例性实施例中，希望有比通过再辐射天线所能实现的数据率更快的数据率。因此，这些实施例包括更快的数据传输电路，例如光学链路或无线链路。本发明的各种实施例可以包括本申请中所述这些特征以及其他特征中的一项或多项。通过参照下文的详细说明以及附图，可以获得对本发明的性质和优点的更好理解。图1图示了可以与本发明的实施例结合使用的一种手持式装置；图2是可以与本发明的实施例结合使用的、具有无线能力的一种示例性手持式装置的示意图3A—图3E是特别适用于本发明各种实施例的独立扩展坞的各种立体图4图示了可以用于连接器(例如图3中的连接器以及这些示例中所示其他连接器)的示例性管脚图(pinout);图5A、图5B和图5C分别图示了根据本发明的实施例，包括再辐射天线的一种可拆卸扩展坞插件；图6A—图6D图示了本发明的实施例采用的电容耦合；图7A—图7B图示了根据本发明的实施例，包括再辐射天线的另-一种可拆卸扩展坞插件；图8A和图8B图示了根据本发明实施例的电缆连接器的一种实施例；图9A和图9B分别示出了一种实施例的立体图和剖视图，在该实施例中，壳体用作电缆与手持式装置之间的中间连接器；图10图示了根据本发明的实施例，连接到增强(boost)电路的一种再辐射天线；图11图示了根据本发明实施例的一种再辐射天线，其连接到包括处理电路的增强电路；图12图示了根据本发明实施例的一种扩展坞，其包括再辐射天线以及用于对手持式装置进行电感充电的电感充电电路；图13图示了根据本发明实施例的一种平坦表面扩展坞，其包括再辐射天线以及用于对手持式装置进行电感充电的电感充电电路；图14图示了根据本发明实施例的一种扩展坞，其包括用于数据传输的光学端口、再辐射天线以及用于对手持式装置进行电感充电的电感充电电路；以及图15图示了一种适配器，该适配器在连接器(例如图4中的30针连接器)与手持式装置之间进行接口(interface)，并包括再辐射天线、光学数据接口以及电感充电电路。具体实施例方式图1图示了可以与本发明的实施例结合使用的一种手持式装置。手持式装置100包括壳体112，并包括至少一个天线(未示出)。壳体112在某些情况下也称为外壳，可以由任何合适的材料形成，这些材料包括塑料、木材、玻璃、陶瓷、金属、或者其他合适的材料、或者这些材料的组合。在某些实施例中，壳体112可以是介电材料或其他低导电性材料，使得位于壳体112附近的导电性天线元件的工作不会被破坏。在其他实施例中，壳体112可以由用作天线元件的金属元件形成。装置100中的(一个或多个)天线可以具有接地元件(有时称为"接地")和谐振元件(有时称为辐射元件或天线馈送(feed)元件)。天线端子(有时称为天线的接地端子和馈送端子)分别电连接到天线的接地元件和谐振元件。手持式装置100可以具有输入一输出装置(例如显示屏116、按钮(例如按钮123))、用户输入控制装置118(例如按钮119)、以及输入一输出部件(例如端口120和输入一输出插孔121)。显示屏116例如可以是液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示器、或者使用了一种或多种不同显示技术的多个显示器。如图1的示例所示，显示屏(例如显示屏116)可以安装在手持式装置100的正面122上。如果需要，显示器(例如显示器116)也可以安装在手持式装置IOO的后面上、装置100的侧面上、装置100的翻起(flip-up)部分上，所述翻起部分由铰链或用任何其他合适的安装方式附装到装置100的主体部分。手持式装置100的用户可以使用用户输入接口118来提供输入命令。用户输入接口118可以包括按钮(例如字母数字键、电源开关、开机、关机、以及其他专门的按钮)、触摸板、指点杆或其他光标控制装置、触摸屏(例如作为屏幕116的一部分而实现的触摸屏)、或者用于对装置100进行控制的其他合适接口。尽管在图1的示例中，用户接口118被示意性地表示为形成于手持式电子装置100的顶面122上，但用户接口118大体上可以形成于手持式电子装置100的任何合适部分上。例如，按钮(例如按钮123(可以看作输入接口118的一部分))或其他用户接口控件可以形成于手持式电子装置100的侧面上。按钮和其他用户接口控件也可以位于装置100的顶面、后面或其他部分上。如果需要，可以从远程对装置100进行控制(例如使用红外遥控器、射频遥控器，例如蓝牙遥控器)。在本发明的一种实施例中，装置100具有蜂窝电话能力，扬声器(未示出)和麦克风(未示出)容纳在壳体112内部适当的位置处。手持式装置100可以具有端口(例如总线连接器120和插孔121)，所述端口使装置100能够与外部部件进行接口。通常的端口包括电源插孔，其对装置100内的电池进行再充电或者利用直流(DC)电源来操作装置100;数据端口，其与外部部件(例如个人计算机或外围设备)交换数据；音频一可视插孔，其对耳机、监视器或其他外部音频一视频设备进行驱动。对于这些装置以及手持式电子装置的内部电路的一部分或全部，可以利用输入接口118来控制其功能。其他装置也可以与本发明的实施例结合使用。这些装置包括但不限于便携式装置和手持式装置，例如上文所述那些。便携式装置可以是小的便携式计算机，例如有时被称为超便携(ultra-portable)的那些。便携式装置也可以是有些更小的装置。更小的便携式装置的示例包括手表(wrist-watch)装置、挂饰(pendant)装置、耳机和听筒(earpiece)装置、以及其他可佩戴且微型化的装置。便携式装置的一个分类是手持式装置。本发明是以手持式装置为背景来进行说明的；但是，本发明可以在任何合适的便携式电子装置中实施。手持式装置例如可以是蜂窝电话、具有无线通信能力的媒体播放器、手持式计算机(有时也称为个人数字助理)、遥控器、全球定位系统(GPS)装置、以及手持式游戏装置。手持式装置还可以是将多个传统装置的功能进行组合的混合式装置。混合式手持装置的示例包括包括媒体播放器功能的蜂窝电话、包括无线通信能力的游戏装置、包括游戏和电子邮件功能的蜂窝电话、以及既接收电子邮件又支持移动电话呼叫和支持网页浏览的手持式装置。这些仅仅是说明性的示例。图2是可以与本发明的实施例结合使用的、具有无线能力的示例性手持装置的示意图。手持式装置ioo可以是移动电话、具有媒体播放器能力的移动电话、手持式计算机、遥控器、游戏机、全球定位系统(GPS)装置、这些装置的组合、或者任何其他合适的便携式电子装置。如图2所示，手持式装置100包括储存装置234，储存装置234接着可以包括一个或多个不同类型的储存装置，例如硬盘驱动器储存装置、非易失性半导体存储器(例如NAND禾P/或NOR类型的闪存、EPROM、EEPROM禾口/或ROM)、易失性存储器(例如SRAM、DRAM、有后备电池的(battery-backed)SRAM和/或有后备电池的DRAM)。处理电路236可以用于对装置100的工作进行控制。处理电路236可以基于处理器(例如微处理器和/或图形处理器，以及其他合适的处理器集成电路)。输入一输出装置238可以用于使数据(例如文本、视频、音频)能够被供给装置100和从装置100供给。图1的显示屏116和用户输入接口118是输入一输出装置238的示例。输入一输出装置238可以包括用户输入一输出装置240，例如按钮、触摸屏、游戏杆、点击轮(dickwheel)、滚动轮、触摸板、键区(keypad)、键盘、麦克风和相机。用户可以通过用户输入装置240提供命令从而控制装置100的操作。显示和音频装置242可以包括液晶显示器(LCD)屏幕、发光二极管(LED)、以及呈现可视信息和状态数据的其他部件。显示和音频装置242还可以包括音频设备，例如麦克风、扬声器及其他组件。显示和音频设备242可以包含音频一视频接口设备(例如用于外部耳机、监视器的插孔和其他连接器)以及其他设备。无线通信装置244可以包括通信电路，例如由下列各项形成的射频(RF)收发器电路一个或多个集成电路、功率放大器电路、无源RF部件、天线(内部的和/或外部的)、以及用于对RF无线信号进行处理的其他电路。无线信号也可以用光(例如使用红外通信)来发送。装置100可以通过路径250与外部装置(例如附件246和计算设备248)通信。路径250可以包括有线路径和无线路径。附件246可以包括耳机(例如有线的或无线的蜂窝电话头戴耳机(cellularheadset)和音频耳机)、音频一视频设备(例如无线扬声器、具有集成扩展坞的Hi-H系统、游戏控制器、或者接收和播放音频和视频内容的其他设备)以及独立的扩展坞。计算设备248可以是服务器，歌曲、视频或其他媒体以无线方式从该服务器下载。计算设备248还可以是本地主机(例如用户自己的个人计算机)，用户可以从其获得对音乐或其他媒体文件的无线下载。无线通信装置244可以用于覆盖一些通信频带，例如850MHz、900MHz、1800MHz禾n1900MHz的蜂窝电话波段、1575MHz的全球定位系统(GPS)波段、数据服务波段(例如2170MHz波段的3G数据通信波段(通常称为UMTS或通用移动电信系统))、2.4GHz的WiFi(IEEE802.il)波段、以及2.4GHz的Bluetooth⑧波段。这些仅仅是无线通信装置244可以工作的示例性通信波段。随着新的可用无线服务，可以想到将来会部署更多的波段。无线通信装置244可以配置成在任何合适的一个或多个波段上工作，以覆盖感兴趣的任何现有的或新的无线服务。如果需要，可以在无线通信装置244中设置多个天线来覆盖更多的波段，或者可以给一个或多个天线设置(一个或多个)宽带谐振元件来覆盖感兴趣的多个通信波段。使用覆盖了感兴趣的多个通信波段的宽带天线设计所具有的一个优点是，这种途径可以降低装置的复杂性和成本，并使手持式装置内分配给天线结构的体积尽可能小。当在不提供多个单独的天线或使用可调谐天线构造的情况下需要覆盖相对更大的频率范围时，可以给无线通信装置244中的一个或多个天线使用宽带设计。如果需要，宽带天线设计也可以是可调谐的以扩展其带宽覆盖范围，或者，宽带天线设计也可以与其他的天线相结合来使用。但是一般而言，宽带设计倾向于减少或消除对于多个天线以及可调谐配置的需要。图3A—图3E是特别适于与本发明的各个实施例一同使用的独立扩展坞350的各个立体图。独立扩展坞350使手持式装置352能够与其他媒体装置(未示出)通信。"独立"的意思是它与媒体装置在实体上分离但是可以以可操作的方式连接到媒体装置(而不是与媒体装置集成为一体)。在一种实施例中，壳体354配置成容纳了各个电部件和结构部件。壳体354还配置成限定了扩展坞350的形状或形式。该形状例如可以是大体上矩形(如图所示)，或者，该形状也可以是圆形、立方体形、三角形或任何其他合适的几何形状。此外，壳体354还可以由一个或多个壳体部件形成。例如，壳体354可以包括上部构件356和底部构件358，这些构件用任何合适的技术(例如包括螺钉、螺栓、搭扣(snap)、粘合剂和插销)附装在一起。图3A、图3B和图3E所示的壳体的顶面360内设有开口362，用于在实体上接收手持式装置352的底部部分364。如图所示，开口362具有与手持式装置352的形状相符的形状，g卩，手持式装置352的底部部分364可以被插入开口362内。开口362的深度大体上配置成使手持式装置352的用户接口保持为暴露于用户。开口362可以是垂直的或倾斜的。如图3E所示，开口362被倾斜，使得手持式装置352在扩展坞350内停留在倾斜位置。可以理解，倾斜的手持式装置352更容易使用(例如更加符合人机工程)。斜度可以是各种各样的。例如，可以将手持式装置352倾斜大约5度到大约25度，尤其是大约15度。在开口362内侧设有第一连接器366，用于与手持式装置352的底面上布置的相应连接器接合。第一连接器366通常经过壳体354暴露，使得手持式装置连接器能够与之接合。在所示的实施例中，手持式装置连接器是阴性(female)端口，而扩展坞连接器366是阳性(male)插头。插头的外形大体上适于紧密配装在该端口内，以确保手持式装置352与扩展坞350之间的连接(例如除了连接器外没有其他互锁件(interlock))。第一连接器366大体上倾斜与开口362类似的角度，使得当手持式装置352滑动到开口362中时，第一连接器与手持式装置连接器之间发生接合。可以理解，开口362的侧面用作导向件，以使连接器处于正确的接合位置。第一连接器366可以以可操作的方式耦合到一个或多个第二连接器，每个第二连接器可以用于连接到某个外部装置，例如媒体装置、电源插头等。在某些情况下，经过第一连接器366的信息被导向单一的第二连接器，而在其他情况下，该信息被划分到多个第二连接器。例如，单一的连接器366的多个触点可以被划分成不同的连接器，例如一个或多个数据线、电源线、音频线等。第二连接器可以类似于第一连接器，但二者也可以不同。此外，多个第二连接器可以类似，但它们也可以彼此不同。第二连接器也通过壳体暴露。在某些情况下，第二连接器间接地耦合到扩展坞350。例如，它们可以通过电线或电缆耦合到扩展坞350,所述电线或电缆附装到扩展坞350。电线的一端耦合到扩展玛350，而另一端(该端包括第二连接器)可以自由地与外部装置接合。在其他情况下，第二连接器直接耦合到扩展坞350。例如，它们可以在不使用电线或电缆的情况下附装到扩展坞350的一部分。在例如这些情况下，第二连接器可以自由地直接与外部装置接合，也可以通过可拆卸的电线或电缆而耦合。替代地或者可选地，电线本身可以用来划分信息，即Y形电线或电缆。图3C中可以最佳地看到扩展坞350的内部部件，图3C示出了将壳体354的顶部部件356除去的情况下的扩展坞350。如图所示，这些内部部件至少包括第一连接器366和第二连接器368。这些内部部件还可以包括音频输出连接器370。连接器366—370通过柔性电缆372而连接。连接器366—370布置在一个或多个印刷电路板374上，这些印刷电路板374附装到壳体354的底部构件358。第一连接器355的位置使之处于壳体354的开口362内(如图3B所示)。第二连接器368和音频输出连接器370的位置使它们处于壳体354背面的开口376内以进行外部连接(如图3D所示)。壳体354内还包含配重(ballast)378，使得在手持式装置352被插入时扩展坞350能够对其进行支撑。柔性电缆372上方还可以布置EMI屏蔽件，以提供屏蔽。图4图示了连接器(例如连接器366—370)以及这些示例中所示的其他连接器可以使用的示例性管脚图。在一种具体实施例中，这些连接器是多用途30针连接器，其管脚分配和功能如图所示。那些保留管脚中的一个或多个可以连接到手持式装置内部的一个或多个天线，从而能够在手持式装置内部的(一个或多个)天线与外部部件之间进行直接的电连接。这种管脚分布有利地使手持式装置与多种接口(例如USB火线接口)相兼容，并在2006年9月11日提交的美国专利申请No.11/519，541中有更完整的说明，该申请的公开内容通过引用方式全部结合于此。图5A、图5B和图5C分别图示了根据本发明一种实施例、包括再辐射(reradiating)天线的可拆卸扩展坞插件(insert)。具体而言，图5A图示了插件502，而图5B图示了扩展坞504。图5C图示了插入扩展坞504的可拆卸扩展坞插件502以及插入扩展坞插件502的手持式装置522。可拆卸扩展坞插件502与扩展坞504—起提供了用于与无线手持式装置迅速且容易地耦合的平台。扩展坞504可以是独立的单元，配置成通过有线连接(例如电缆)或无线连接(例如蓝牙)而与其他装置或系统(例如计算机、Hi-Fi系统、电源或外围装置(例如监视器、键盘和扬声器))通信。或者，扩展坞504也可以直接集成到其他装置或系统中。如所图示的实施例所示，扩展坞504包括基座516以及基座516的顶面中局部地凹入的开口或槽508。上文参照图3A—图3E更详细说明了尤其适于与本发明的某些实施例一起使用的扩展坞504的一种实施例。所描述的这种插件以及其他的插件可以是可调节的，以给各种类型的装置提供机械支持。开口508的形状和尺寸大体上配置成与具有特定形状因素的一种或多种无线手持式装置的底端的形状和尺寸相符。这样，扩展坞通常专用于具有这种形状因素的手持式装置。可拆卸插件(例如插件502)使开口508的尺寸和形状改变，以使扩展坞504能够容纳具有除了由开口508所提供的形状因素外的其他形状因素的手持式装置。尽管扩展坞504和扩展坞插件502中的开口被示为将手持式装置支撑在竖立(例如大体上垂直)的位置，但是它们也可以构造成沿着任意的其他侧面(例如顶侧左侧或右侧)来接收手持式装置。根据本发明的一种实施例，再辐射天线嵌入可拆卸扩展坞插件502中，以在无线手持式装置靠泊在扩展坞中的时候改善与该无线手持式装置的无线通信。在所示的示例性实施例中，再辐射天线(未示出)容纳在插件502的上部部分514中。插件502的底部部分510配置成与开口508相配。底部部分510包括环形的平坦部分，其位于扩展坞504的、沿着开口508周边延伸的表面区域上方。底部部分510还包括碗形部分520，用于接收手持式装置。插件502的碗形部分520在其底部包括开口512，使得当插件502被插入扩展坞中时，扩展坞516的连接器506能够穿过而突出。图5C示出了在可拆卸扩展坞插件502被插入扩展坞中、手持式装置522耦合到扩展坞504并由可拆卸插件502夹持到位的情况下，扩展均504的剖视图。在工作时，扩展坞插件502中的天线用作再辐射天线，以便便于与手持式装置522进行无线通信。手持式装置522内部的天线与扩展坞插件502内部的再辐射天线进行的操作耦合可以以多种方式实现，包括通过电容耦合、电感耦合以及直接导线连接。图6A—图6D图示了本发明的一些实施例采用的电容耦合方式。具体而言，图6A图示了直接无源耦合，而图6B—图6D图示了无源耦合的间接形式。在图6A中，当手持式装置622被插入扩展坞插件602中时，手持式装置中的天线与扩展坞插件中的再辐射天线邻近，使得能够如箭头所示在这些天线之间进行耦合。图6B示出了电容耦合的实施例的一种改变形式，其中，手持式装置中的(一个或多个)天线通过连接器606连接到电容器612的电容器板612A。注意，可以使用多于一个再辐射天线和多于一个电容器，以使得多个频带(例如蓝牙、WiFi以及蜂窝)能够工作。穿过扩展坞604延伸的一个或多个导线608可以用来将连接器606的(一个或多个)适当的管脚连接到(一个或多个)电容器板612A。如图所示，电容器612的一个板容纳在扩展玛604中，而电容器612的另一个板容纳在可拆卸扩展坞插件602中并连接到扩展坞插件602中所嵌入的天线610。图6C示出了扩展坞604的俯视图，图示了电容器612的板612A在扩展坞604中的位置。图6C中去除了扩展坞插件602的上部部分，以反映出扩展坞604内部的电容器板612的位置。由图6B和图6C所示的实施例的有利之处在于，电容耦合的程度与(一个或多个)天线在手持式装置中的位置无关。图6D示出了电容耦合的实施例的另一种改变形式，其中使用了两个电容器。如图所示，在手持式装置622的基座处的连接器附近，手持式装置622包括一个或多个天线628。通过首先耦合到电容器板624、然后耦合到电容器626，手持式装置622中的天线628被耦合到可拆卸插件602中的再辐射天线。导线630将板624连接到电容器626的板。在一种实施例中，电容器板624以及电容器626的两个板都被形成为可拆卸扩展坞插件602的一部分，从而不必对扩展坞进行更改。根据本发明的另一种实施例，可以实现手持式装置中的(一个或多个)天线与可拆卸扩展坞插件中的(一个或多个)再辐射天线之间的直接导线连接。例如，在图6B中，可以在扩展坞604的上表面中形成开口，(一个或多个)导线608可以穿过该开口而直接连接到(一个或多个)再辐射天线610。与上述电容耦合技术类似，也可以使用电感耦合技术来在手持式装置中的(一个或多个)天线与可拆卸扩展坞插件中的(一个或多个)再辐射天线之间实现电连通。尽管图5A—图5C以及图6A—图6D所示的可拆卸扩展坞插件具有嵌入插件上部部分的(一个或多个)再辐射天线，但是本发明不限于此。在可替换实施例中，(一个或多个)再辐射天线可以嵌入图5A的插件502的环形平坦部分518中。下面的附图中示出了一种示例。图7A—图7B图示了根据本发明的一种实施例，包括了再辐射天线的另一种可拆卸扩展坞插件。图7A示出了根据本发明一种实施例的可拆卸扩展坞插件702A的环形平坦部分718的放大图。虚线710图示了象征一个或多个天线的导电迹线。(一个或多个)天线710嵌入在可拆卸插件702A的平坦部分718中。平坦部分718可以由非导电材料(例如塑料)制成。用于在手持式装置的(一个或多个)天线与上述(一个或多个)再辐射天线710之间实现操作耦合的任何技术都可以用于图7A的实施例中。例如，可以在环形平坦部分718中嵌入电容器板712B，天线710连接到该电容器板712B，而相配的电容器板容纳在扩展坞中与电容器板712B邻近的地方。图7B示出了另一种改变形式，其中，PCB天线730被附装到可拆卸插件702B的环形平坦部分的下侧。在其他的实施例中，可以在可拆卸插件中结合公知的导电印刷电路技术来实现可拆卸扩展坞插件的(一个或多个)再辐射天线。一般而言，能够利用接近性(proximity)而对RF信号进行重复(再辐射)的调谐天线的任何己知天线实现形式、以及将这样的(一个或多个)天线与可拆卸扩展坞插件集成在一起的各种方式，都应当落在本发明的范围之内。尽管己经以扩展坞为背景对本发明进行了说明，但是本发明不限于此。一般而言，根据本发明的各种实施例，可以针对任何无线手持式装置附件而构造可拆卸壳体，该壳体适于包括再辐射天线或者连接到外部的再辐射天线。例如，对于充电或数据传输，常常不使用扩展坞，而是使用电缆。因此，本发明的各种实施例在电缆壳体中包含再辐射天线。下面的附图中示出了这样一种示例。图8A和图8B图示了根据本发明实施例的电缆连接器的一种示例。图8A图示了连接到电缆804的电缆壳体806。电缆壳体806被形成为要插入到无线手持式装置802中的槽808中。图8B示出的剖视图显示了可拆卸壳体806内部的有关部件。电容器板810便于在与电容器板810邻近的手持式装置的基底处布置的(一个或多个)天线之间进行电容耦合。电容器板810电连接到在可拆卸壳体806的内部或外部形成的一个或多个再辐射天线。在(一个或多个)再辐射天线嵌入壳体806中的实施例中，不需要与外部的再辐射天线进行导线连接814。图8A示出了另一种示例，其中不需要导线连接814。如图所示，再辐射天线812围绕电缆804的电缆导线部分804B缠绕。图8B的实施例示出了电容器板810被连接到外部再辐射天线(未示出)的情况。图9A和图9B分别示出了一种实施例的立体图和剖视图，在该实施例中，壳体906用作电缆912与手持式装置902之间的中间连接器。该实施例能够在壳体906中包含有源部件(例如放大器)。在电缆912连接到能够提供电能的装置时，电能经过电缆912提供给壳体906中的有源部件。与图8A和图8B所示的实施例类似，(一个或多个)再辐射天线可以被容纳在壳体910内部或外部，并且可以用电容耦合来将手持式装置902中的(一个或多个)天线操作耦合到(一个或多个)再辐射天线，如上所述。尽管上述各示例图示了插件中或者电缆连接中的再辐射天线，但是本发明的其他实施例将再辐射天线设置在其他位置。例如，根据本发明的另一种示例性实施例，如果需要，再辐射天线或天线和电容器板位于扩展坞中。上述示例利用了手持式单元中的天线与再辐射天线之间的无源耦合。这种无源耦合在性质上可以是电容式或电感式。此外，也可以在同一实施例中使用这两种方式。例如，在采用两次耦合的情况下(例如图4D的示例中)，其中一次耦合可以是电感式，而另一次是电容式。在某些应用中，希望提高手持式装置的接收灵敏度和发送功率。在这种情况下，再辐射天线可以被耦合到有源增益电路。在本发明的一种具体实施例中，利用增强电路来对再辐射天线上的信号进行增益。利用低噪声放大器(LNA)对所接收的信号进行放大。利用功率放大器(PA)对要发送的信号进行放大。下面的附图中示出了一种示例。图10图示了根据本发明的一种实施例，连接到增强电路的一种再辐射天线。该附示了位于手持式装置上的电路，以及位于扩展坞或适配器(例如插件或电缆适配器)中的电路。具体而言，低噪声放大器LNA1和功率放大器PA1位于手持式装置上，并与接收和发送电路(未示出)通信。该接收和发送电路可以连接到其他电路(例如蓝牙电路)，使手持式装置可以与蓝牙头戴耳机进行通信。增强电路LNA2和PA2位于适配器或扩展坞上。手持式装置上产生(或由手持式装置接收，例如从上述蓝牙头戴耳机接收)的语音或数据信号由功率放大器PA1放大并置于天线Al上。天线Al经过无源耦合电容器Cl以无源方式耦合到天线A2。天线A2上接收的信号由低噪声放大器LNA2和功率放大器PA2进行增益并置于天线A2上，在该处被发送到网络或其他装置，例如蜂窝的、本地的或其他类型的网络。可以在天线A2处从蜂窝的、本地的或其他的网络接收信号。另外，信号由低噪声放大器LNA2和功率放大器PA2进行增益并被放回天线A2上。然后，这些信号经过无源耦合电容器Cl而以无源方式耦合到天线Al。天线Al处接收的信号由低噪声放大器LNA1进行增益，并被提供给手持式装置接收电路(未示出)。它们可以在该处被发送，例如如上所述发送到蓝牙头戴耳机。尽管这种示例中既示出了LNA又示出了PA，但是本发明的其他实施例也可以只使用一个放大器。本发明中采用增强电路的各种实施例可以以多种方式接收电能。例如，在大多数扩展坞中都能够容易地获得电能。适配器可以从外部接收电能，或者，也可以通过与之相连的电缆或扩展坞中的连接器而接收电能。例如，适配器可以具有连接器配件(fitting)，所述连接器配件接收来自扩展坞或电缆的连接器以及向手持式装置提供连接的另一个连接器。在本发明的各种实施例中，由再辐射天线所接收和发送的信号是语音信号。在其他实施例中，它们是由蜂窝服务携带的数据信号。在另外的实施例中，这些信号是来自局域无线网络或广域无线网络的数据信号，例如IEEE802.1la,b，g或其他标准，或专有信令协议。在本发明的各种实施例中，信号在被接收并由增强电路放大后，以某种方式受到处理。这种处理例如可以是将数据信号从一种协议转换到另一种。例如，对于具有802.11g能力的手持式装置，可能希望其能够在802.11a网络上通信。在此情况下，从网络接收的802.11a数据被转换成802.11g数据，并被耦合到手持式装置中的天线。类似地，从手持式装置耦合来的802.11g数据被转换成802.11a数据并被发送到网络。下面的附图中示出了一种示例。图11图示了根据本发明的实施例，连接到增强电路的再辐射天线，该增强电路包括处理电路。该附图包括位于手持式装置上的电路，以及位于扩展坞或适配器(例如插件或电缆适配器)中的电路。具体而言，低噪声放大器LNA1和功率放大器PA1位于手持式装置上。低噪声放大器LNA2、功率放大器PA2以及处理电路位于扩展坞或适配器中。由手持式装置发送的信号由功率放大器PA1进行增益并被置于天线Al上。手持式装置中的天线Al通过无源耦合电容器Cl而以电容方式耦合到扩展坞或适配器中的天线A2。天线A2处接收的信号由低噪声放大器LNA2进行增益并由处理电路接收。处理电路可以执行许多功能中的一种或多种。例如，处理电路可以以第一格式或协议接收数据，并以第二格式或协议输出数据。处理电路的输出由功率放大器PA2进行增益并被置于天线A2上，并在该处被发送到蜂窝的、本地的或其他的网络。可以在天线A2上接收从蜂窝的、本地的或其他的网络接收的信号。这些信号由低噪声放大器LNA2进行增益，该放大器设置在处理电路的前级。在接收信号时，处理电路可以执行对外发数据执行的反转功能。例如，以第二格式或协议接收的数据可以被转换成第一格式或协议的数据。处理电路的输出由功率放大器PA2进行增益并通过天线A2和无源耦合电容器Cl而被发送到手持式装置上的天线Al。天线Al上接收的信号由手持式装置上的低噪声放大器LNA1进行增益并被提供给其他接收电路(未示出)。在本发明的各种实施例中，希望以无线方式用新的数据(例如音乐或视频数据)对手持式装置进行更新，而不必使用本地的或其他的无线网络。在本发明的各种实施例中，该数据可以利用USB或其他类型的连接器提供给处理电路。然后，如前所述处理电路向功率放大器PA提供数据，该功率放大器将数据发送给手持式装置。本发明的各种实施例可以为了除数据和语音传输之外的其他原因而使用上述无源和有源耦合方式。例如，可用来对电池进行充电的能量可以被耦合到手持式装置。因此，本发明的另一种示例性实施例提供了插件、电缆连接器和扩展坞，它们被配置成包括电感充电方式。该技术在与一个或多个再辐射天线的电容耦合实现方式相结合的情况下，有利地产生了这样的无线解决方案在该方案中，既改善了手持式装置的无线性能，又提供了充电能力。下面的附图中示出了一种示例。图12图示了根据本发明实施例的一种扩展坞，其包括再辐射天线以及用于对手持式装置进行电感充电的电感充电电路。如图所示，扩展坞壳体被配置成接收手持式装置。尽管所示扩展坞将手持式装置接收在竖直位置，但是也可以有其他的扩展坞壳体构造，用于沿该壳体构造的其他侧面来接收手持式装置。该扩展坞壳体还被配置成能够通过电感式电荷耦合机构来对该手持式装置的电池进行充电，并且通过如图所示集成了再辐射天线而对无线通信提供改善。充电电路连接在电感式电荷耦合机构与用于接收电能的端口之间。在上述示例中，电容耦合被用于在手持式装置与再辐射天线之间进行语音和数据传输。在本发明的其他实施例中，可以使用其他耦合方式，例如电感式。另外如上文所示，耦合可以是有源的。另外，所示充电电路使用了电感耦合。或者，也可以给充电电路使用电容耦合。通常，充电电路在电感耦合器中产生电流，该电流接着在手持式装置中产生电流。然后，这个电流被用来对手持式装置上的电池(未示出)进行充电。类似地，语音或其他数据通过电容耦合器在手持式装置与再辐射天线之间进行电容式耦合。在本发明的一种典型实施例中，这两个电路具有彼此干扰的电势。因此，本发明的实施例通常采取一种或多种措施来减小这种干扰。例如，可以用铜包层、法拉第罩或其他这样的技术来将扩展坞壳体中的这两个电路彼此屏蔽开。另外，这些电路可以被布置成在不同的时间工作。例如，当在扩展坞与手持式装置之间接收或发送数据时，充电电路可以被关断。或者，充电电路工作所用的频率可以以跳频方式变化。即，通过跳频，可以使用展布频谱技术。通过使充电电路的工作频率随着时间而变化，干扰信号的频谱可以被展布到很宽的频率范围中并从而被减小。尽管上述示例示出处于容器内的手持式单元，但是在将无源或有源耦合用于语音或数据传输以及充电的时候，不再需要包括连接器的传统容器。这是有利的，因为它不再需要将手持式装置与连接器对准。它还消除了可能被微粒物质(例如食品碎屑)淤塞的连接器。此外，它将用户的手持式装置与扩展坞电路电隔离开。这在需要考虑物理安全性(例如在客机上)的情况下特别有利。在这种情况下，不带连接器的容器或台架意味着手持式装置可以与飞机电路隔离开。在此情况下，其他形状因素(例如来自上述飞机的台架，或者用于家庭或办公用途的简单平坦表面)可以用作扩展坞容器。该扩展坞可以包括电感式或其他的充电方式。可以以无线的方式或通过有线连接来由扩展坞接收语音和数据，并可以通过再辐射天线(可以是无源的，也可以是有源的)将其提供给手持式装置。下面的附图中示出了一种示例。图13图示了根据本发明的实施例具有平坦表面的一种扩展坞。如该图所示，传统意义上的容器是不需要，尽管也可以用一个这样的容器来确保手持式装置和扩展坞上各部件之间的正确对准。扩展坞可以简单到如图所示的平坦表面。扩展坞可以内建到桌面中，或者可以被形成为放在桌子、计算机位或其他位置上的装置。在该示例中，手持式装置被简单地平放在扩展坞上以进行充电、同步或利用再辐射天线。因此，扩展坞可以包括再辐射天线、充电电路以及其他处理电路。可选的指示器LED可以表明数据正在被传输、充电正在发生或者其他这些事件的时间。如果充电电路需要电能，则可以由单独的电能连接器(未示出)或通过数据连接器(例如该示例中所示的可选USB连接器)来提供电能。数据(例如音乐和视频数据)可以装载于手持式装置上。该数据可以以无线的方式或通过USB连接器而被接收，并被提供给手持式装置，如图11所示。尽管该示例中的平坦表面被示为扩展坞，但是在本发明的其他实施例中，平坦表面可以是与如上所示的任何扩展坞或电缆相连接的适配器。在上述各示例中，数据(例如音乐和视频数据)以有线或无线的方式接收并被耦合到手持式装置。在某些情况下，这样提供的传输较慢，是不利的。因此，本发明的各种实施例采用更快的数据传输方法。一种具体实施例使用光学链路来传输数据。另一种实施例采用无线链路。更快的数据链路(例如上述这些之一)可以与电感充电以及无源或有源的再辐射天线一起结合在扩展坞中，以提供不带连接器(并且在需要的情况下连容器也不带)的扩展坞。下面的附图中示出了一种示例。图14图示了根据本发明实施例的一种扩展坞，其包括用于数据传输的光学端口、再辐射天线、以及能够对手持式装置进行电感充电的充电电路。该附图包括再辐射天线，再辐射天线通过电容耦合器而电容耦合到手持式装置上的天线。与前文一样，充电电路通过电感耦合器对手持式装置中的电池进行充电。为了提供比通过再辐射天线所能实现的数据更新更快的数据更新，其中包括了光学线路(opticalcircuit)。数据由光学线路通过数据1/0端口接收和发送。光学线路通过光管(lightpipe)向手持式装置发送数据和从手持式装置接收数据。在本发明的其他实施例中，光学线路由无线电路代替，而在另外的实施例中，光学线路通过无线电路向蜂窝的、本地的或其他的网络发送数据和从其接收数据。数据I/O连接可以是诸如USB、火线的连接，或连接器(例如图4所示的30针连接器)，或者可以是上述无线连接。设计成与上述扩展坞相兼容的手持式装置是不带连接器的独特装置。但是，除非这些装置也包括连接器，否则它们会与旧的装置(例如扬声器系统、警告时钟等)不兼容。因此，希望提供适配器以在旧的装置与这些较新的、不带连接器的装置之间进行接口。下面的附图示出了这样的适配器的一种示例。图15图示了在连接器(例如图4中的30针连接器)与手持式装置之间进行接口的一种适配器。该适配器包括再辐射天线、光学数据接口和电感充电电路。该适配器可以被形成为托盘式的适配器(例如上文的图5、图6和图7所示)、电缆适配器(例如上文的图8和图9所示)或者与本发明的实施例相容的其他适配器。像前文一样，适配器壳体可以包括光学线路、充电电路和再辐射天线。在这种示例以及其他各种示例中，本发明的实施例可以包括这些线路中的任何一项或多项、以及其他类型的电路和有源、无源部件。充电电路和光学线路通过连接器接收电能和数据信号。该连接器可以连接到诸如图4所示30针连接器的连接器，但是在本发明的其他实施例中，也可以使用其他连接器，例如USB连接器或火线连接器。为了天线或光学对准的目的，该适配器可以具有容器以容纳手持式装置，但是实体连接器并非必需的。或者，可以使用不带容器的适配器，例如图13所示的平坦表面。在上述各种实施例中，多个频率或通信协议可以由单一的再辐射天线共享，也可以用多个再辐射天线来实现。如早先所述，可拆卸的壳体可以配置成用于许多种类的应用，例如独立的或集成的扩展坞、线缆、甚至用在下述飞行器中在所述飞行器中，各个乘员座椅装有扩展坞，以能够与乘员的无线手持式装置进行蜂窝的、以及其他无线和有线形式的通信。在飞行器应用中，取决于乘员的手持式装置的形状因素，可以由飞行器服务员向乘员提供多种可拆卸壳体中合适的一种，这些可拆卸壳体具有嵌入的(一个或多个)再辐射天线和/或电感式再充电能力。例如使用允许蓝牙的听筒，乘员可以在手持式装置靠泊在扩展坞中的时候使用手持式装置的蜂窝电话能力。对本发明示例性的上述说明是为了解释说明的目的而进行的。并非穷尽性的或者将本发明限制在所述的精确形式，考虑到上述教导可以作出许多修改和变更。所选择和描述的实施例是为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他人能够最佳地以各种实施方式和适于具体应用的各种变更形式利用本发明。权利要求1.一种置于手持式装置与扩展坞之间的可拆卸插件，所述可拆卸插件包括一个或多个再辐射天线，所述再辐射天线配置成当所述手持式装置被耦合到所述扩展坞时，对无线手持式装置发送和接收的射频信号进行再辐射。2.根据权利要求1所述的可拆卸插件，还包括电容器板，所述电容器板配置成使所述可拆卸插件中的所述一个或多个再辐射天线与位于所述手持式装置中的一个或多个天线之间能够电容耦合。3.根据权利要求1所述的可拆卸插件，其中，所述可拆卸插件包括开口，使得所述扩展坞上的连接器能够穿过所述可拆卸插件耦合到所述手持式装置上的连接器。4.根据权利要求1所述的可拆卸插件，其中，所述可拆卸插件是可调节的，以给多个种类的手持式装置提供机械支持。5.根据权利要求1所述的可拆卸插件，其中，所述可拆卸插件还包括放大器。6.—种置于手持式装置与电缆之间的电缆适配器，所述电缆适配器耦合到一个或多个再辐射天线，所述再辐射天线配置成当所述手持式装置被耦合到所述电缆时，对无线手持式装置发送和接收的射频信号进行再辐射。7.根据权利要求6所述的电缆适配器，还包括电容器板，所述电容器板配置成使所述一个或多个再辐射天线与位于所述手持式装置中的一个或多个天线之间能够电容耦合。8.根据权利要求6所述的电缆适配器，其中，所述电缆适配器包括耦合到所述电缆的第一连接器以及耦合到所述手持式装置的第二连接器。9.根据权利要求6所述的电缆适配器，其中，所述一个或多个再辐射天线与所述电缆邻近。10.根据权利要求6所述的电缆适配器，其中，所述电缆适配器还包括放大器。11.一种与手持式装置相结合而工作的扩展坞，所述扩展坞包括一个或多个再辐射天线，所述再辐射天线配置成当所述手持式装置被与所述扩展坞相结合而使用时，对无线手持式装置发送和接收的射频信号进行再辐射。12.根据权利要求ll所述的扩展坞，还包括充电电路，所述充电电路将电荷以无源方式耦合到所述手持式装置。13.根据权利要求12所述的扩展坞，其中，所述充电电路将电荷以电感方式耦合到所述手持式装置。14.根据权利要求11所述的扩展坞，还包括光学线路，以向所述手持式装置传输数据和从所述手持式装置传输数据。15.根据权利要求14所述的扩展坞，其中，所述光学线路通过USB连接器接收数据。16.—种置于扩展鸡与手持式装置之间的可拆卸插件，所述可拆卸插件包括一个或多个再辐射天线，所述再辐射天线配置成对无线手持式装置发送和接收的射频信号进行再辐射；以及连接器，用于连接到所述扩展坞上的连接器。17.根据权利要求16所述的可拆卸插件，还包括充电电路，所述充电电路将电荷以无源方式耦合到所述手持式装置。18.根据权利要求17所述的可拆卸插件，其中，所述充电电路将电荷以电感方式耦合到所述手持式装置。19.根据权利要求16所述的可拆卸插件，还包括光学线路，以向所述手持式装置传输数据和从所述手持式装置传输数据。20.根据权利要求19所述的可拆卸插件，其中，所述光学线路通过所述扩展坞上的连接器接收数据。21.根据权利要求20所述的可拆卸插件，其中，所述可拆卸插件不具有用于连接到所述手持式装置的连接器。全文摘要本发明涉及天线插件。用于适配器和扩展坞的电路、方法和设备包括下列一项或多项增强无线信号完整性的再辐射天线、电感充电电路、无线的或光学的数据链路。适配器可以是用于扩展坞中的插件、用于电缆连接的适配器或者其他类型的装置。一种示例提供了包括再辐射天线的适配器。在其他示例中，用无源耦合对手持式装置中的可再充电池进行充电。其他示例包括用于更快的数据传输的无线的或光学的线路。文档编号H04B1/38GK101578734SQ200880001897公开日2009年11月11日申请日期2008年1月7日优先权日2007年1月8日发明者史蒂芬·P·扎德斯基,约翰·G·堂,维克多·M·迪斯卡里诺申请人:苹果公司