專利名稱：低姿態(tài)小型天線及其構(gòu)造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種既小又輕并具有優(yōu)異的增益和寬帶調(diào)諧特性的小型內(nèi)置無線通信天線，更具體的說，涉及一種適于工業(yè)生產(chǎn)的小型低姿態(tài)天線。
背景技術(shù)：
在λ/2諧振的鞭狀天線用作發(fā)送和接收GHz(吉赫茲)級的無線電波的天線。
然而，當(dāng)鞭狀天線的機(jī)械長度大約為10cm時，其變得難于操縱。因此，該天線經(jīng)常通過將其形成為可伸長型或向下折下來使其可收起/伸長而加以使用。
然而，在可收起/伸長型天線中，不僅操縱天線比較繁瑣，而且當(dāng)天線處于伸長姿態(tài)時，天線會由于與外界障礙物碰撞而損壞。
為了克服這個問題，已經(jīng)研制了內(nèi)置天線，該天線被形成為短到λ/4量級，并且不需要伸出/收起。這種技術(shù)已經(jīng)由本發(fā)明人發(fā)明，且其申請由本申請人單獨提交(日本專利申請2000-237629)(該申請下面稱為還未公知的早期申請)。
圖9是如還未公知的早期申請中的圖1所示的示意圖。
總長為λ/4的板狀天線1彎成L形，且在天線1短邊處1a的端部安裝到底板2上并由底板2支撐。
另一方面，λ/4天線激勵器3的輸入端3b連接到高頻電路4的輸出端，而其開口端3a與板狀天線1的開口端1c相對并與之分隔開，以便提供一個靜電耦合電容c。
圖9中所示的還未公知的早期申請的天線整體電長度為λ/4，而其機(jī)械長度可以減小到小于λ/4。當(dāng)這種天線用作內(nèi)置天線時，不需要進(jìn)行伸長和收縮操作，因此這種天線非常便于使用，且在與外部障礙物碰撞時不會損壞。另外，由于天線具有寬帶調(diào)諧特性和高增益，因此，天線提供了優(yōu)異的特性。
在還未公知的上述發(fā)明提交申請后，本發(fā)明人對實際應(yīng)用進(jìn)行了試驗和研究。已經(jīng)確認(rèn)即使在實際條件下，天線也提供了理想的優(yōu)點。另一方面，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)仍然存在改進(jìn)的空間。
改進(jìn)的空間將在下面描述。為了使天線裝置以良好特性工作，需要使靜電耦合電容c為實現(xiàn)臨界耦合狀態(tài)的適當(dāng)值，并需要使形成為L形的板狀天線1長邊和地板2之間的平行度和間隔為正確值。
在實驗室使用狀態(tài)下，上述需要不造成具體問題，但是，當(dāng)這種天線(圖8)工業(yè)上大量生產(chǎn)時，難于均勻一致地保持多個產(chǎn)品的質(zhì)量(更具體的說，天線特性的均勻一致)。
這是由于當(dāng)板狀天線的短邊端部安裝到地板2上時，難于高精度地限制這種板狀天線1的位置和姿態(tài)，其中板狀天線通過將金屬板沖壓成條帶而彎曲成L形。
此外，難于使天線激勵器3以高精度相對于板狀天線1定位。
本發(fā)明已經(jīng)鑒于上述問題而實現(xiàn)，且其目的是提供一種技術(shù)，通過改進(jìn)還未公知的早期申請中的天線，該技術(shù)適于保持工業(yè)生產(chǎn)中質(zhì)量的均勻一致性，并使得在不損害特性特征(如小型化、不需要伸長和收縮操作、以及高性能(尤其是寬帶調(diào)諧特性))前提下進(jìn)一步降低高度(板狀天線和地板之間的間隔)成為可能。

發(fā)明內(nèi)容
實現(xiàn)上述目的而創(chuàng)造的權(quán)利要求1的發(fā)明方法的構(gòu)成在于用于形成在波長λ附近調(diào)諧的天線的方法，其中，在λ/4諧振的天線圖案形成在基片的表面上，其中，基片形成為與金屬框架的平面部分相對并得以支撐，其中，在λ/4諧振的螺旋線圈由金屬框架支撐，其中，天線圖案的一端與金屬框架連接并與之形成電導(dǎo)通，且其中，螺旋線圈的一端和天線圖案的一端形成為彼此相對，以提供電容，而螺旋線圈另一端連接到高頻電路的輸出端上，以便使螺旋線圈作用為天線激勵器。
除了包括權(quán)利要求1的發(fā)明的構(gòu)成規(guī)格外，權(quán)利要求2的發(fā)明的方法構(gòu)成包括如下的構(gòu)成規(guī)格，其中，在用于將螺旋線圈和高頻電路輸出端連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到螺旋線圈一端上并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，且其中，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路的輸出端，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路的底板上。
權(quán)利要求3的發(fā)明方法的構(gòu)成在于一種用于形成在波長λ附近調(diào)諧的天線的方法，其中，在λ/4諧振的天線圖案形成在基片表面的一端上，其中，在λ/4諧振的激勵器圖案形成在基片另一端附近，其中，天線圖案和激勵器圖案形成為彼此相對且彼此分隔開，以便在其間提供電容，其中，基片由具有與基片相對的平面部分的金屬框架支撐，且其中，激勵器圖案的一端連接到高頻電路的輸出端上。
除了包括權(quán)利要求3的發(fā)明的構(gòu)成規(guī)格外，權(quán)利要求4的發(fā)明方法的構(gòu)成包括如下的構(gòu)成規(guī)格，其中，在用于將激勵器圖案和高頻電路連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到λ/4激勵器圖案的一端并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，且其中，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路的輸出端上，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路的底板上。
除了包括權(quán)利要求1或權(quán)利要求3的構(gòu)成規(guī)格外，權(quán)利要求5的發(fā)明方法的構(gòu)成包括如下的構(gòu)成規(guī)格，其中，天線圖案大致為帶狀，并具有基片上形成的矩形或Z字形部分，而其中基片由金屬框架支撐，而靠近Z字形部分的部分連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通。
除了包括權(quán)利要求1或3的發(fā)明的構(gòu)成規(guī)格外，權(quán)利要求6的發(fā)明方法的構(gòu)成包括如下的構(gòu)成規(guī)格，其中，用于插入安裝螺釘?shù)目自O(shè)置在金屬框架的兩端部上，而已經(jīng)插入所述孔中的安裝螺釘擰入底板內(nèi)，從而金屬框架固定到底板上，并與之形成電導(dǎo)通，或者，其中在相反于其上形成在λ/4諧振的天線圖案的基片的方向上突出的接地/安裝端子形成在金屬框架兩端部上，且端子穿過底板并焊接于其上。
除了包括權(quán)利要求1或權(quán)利要求3的發(fā)明的構(gòu)成規(guī)格之外，權(quán)利要求7的發(fā)明方法的構(gòu)成包括如下的構(gòu)成規(guī)格，其中，與其上形成天線圖案的基片大致相同的矩形的平面部分形成在金屬框架上，其中，平面部分靠近其端部的一部分基本上以直角彎曲，以便形成直立壁部分，而其上形成有天線圖案的基片支撐在直立壁部分的端部附近，且其中，矩形平面部分沿著其長邊基本上以直角彎曲，從而形成功能為加強(qiáng)肋的加強(qiáng)邊緣，以防止平面部分變形。
除了包括權(quán)利要求1的發(fā)明方法的構(gòu)成規(guī)格外，權(quán)利要求8的發(fā)明方法的構(gòu)成包括如下的構(gòu)成規(guī)格，其中，螺旋線圈纏繞并形成在圓柱形線圈架上，而線圈架安裝到金屬框架上，且其中，其上形成天線的基片的一端安裝到金屬框架上并由后者支撐，而基片靠近另一端的一部分安裝到線圈架上并由后者支撐。
權(quán)利要求9的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)在于在波長λ附近調(diào)諧的天線包括其上形成有在λ/4諧振的天線圖案的基片；金屬框架，其安裝到基片一端以支撐基片，并連接到天線圖案上且與之形成電導(dǎo)通；安裝到金屬框架上的線圈架；纏繞并形成在線圈架上且在λ/4諧振的螺旋線圈；以及同軸電纜，該電纜具有連接到螺旋線圈一端并與之形成電導(dǎo)通的芯部導(dǎo)線，并具有連接到金屬框架并與之形成電導(dǎo)通的外部導(dǎo)體，其中，金屬框架為能夠安裝到底板上的金屬框架，而螺旋線圈的另一端和天線圖案彼此相對并彼此分隔開，以在它們之間提供電容。
除了包括權(quán)利要求9的發(fā)明的結(jié)構(gòu)規(guī)格外，權(quán)利要求10的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)包括如下的結(jié)構(gòu)規(guī)格，其中，在用于將螺旋線圈和高頻電路輸出端連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到螺旋線圈一端上并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，且其中，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路輸出端上，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路底板上。
權(quán)利要求11的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)為在波長λ附近調(diào)諧的天線結(jié)構(gòu)，其中，在λ/4諧振的天線圖案形成在基片表面一端處，其中在λ/4諧振的激勵器圖案形成在基片另一端附近，而各圖案都形成為彼此相對且彼此分隔開，以便在它們之間提供電容，其中，基片由金屬框架支撐，且天線圖案連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，其中，同軸電纜的外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，而同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到一端部附近的一部分上并與之形成電導(dǎo)通，所述端部位于激勵器與天線圖案相對的部分的相反側(cè)，且其中，金屬框架為能夠安裝到高頻電路板上形成的底板上的金屬框架。
除了包括權(quán)利要求11的發(fā)明的結(jié)構(gòu)規(guī)格外，權(quán)利要求12的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)包括如下的結(jié)構(gòu)規(guī)格，在用于將激勵器圖案和高頻電路連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到λ/4激勵器一端上并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，且其中同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路輸出端上，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路的底板上。
除了包括權(quán)利要求9或權(quán)利要求11的發(fā)明的結(jié)構(gòu)規(guī)格以外，權(quán)利要求13的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)包括如下的結(jié)構(gòu)規(guī)格，其中天線圖案大致為帶狀，并且具有基片上形成的矩形或Z字形部分，且其中，基片由金屬框架支撐，且靠近Z字形部分的部分連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通。
除了包括權(quán)利要求9或權(quán)利要求11的發(fā)明的結(jié)構(gòu)規(guī)格外，權(quán)利要求14的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)包括如下的結(jié)構(gòu)規(guī)格，其中，金屬框架具有形狀、尺寸與基片類似的部分，且其中，通過安裝螺釘或接地端子，與基片類似部分縱向上的兩個端部機(jī)械固定到底板上并與之電導(dǎo)通。
除了包括權(quán)利要求9或權(quán)利要求11的發(fā)明的結(jié)構(gòu)規(guī)格外，權(quán)利要求15的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)包括如下的結(jié)構(gòu)規(guī)格，其中，金屬框架具有形狀和尺寸與帶狀基片形狀和尺寸類似的平面部分，其中，靠近平面部分縱向上一端的部分基本上以直角彎曲而形成直立壁部分，而帶狀基片安裝并支撐在直立壁部分的端部附近，且其中，平面部分縱向上的邊緣基本以直角彎曲，從而彎曲部分可以作用為防止平面部分變形的加強(qiáng)肋。
除了權(quán)利要求9的發(fā)明的結(jié)構(gòu)規(guī)格以外，權(quán)利要求16的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)包括如下的結(jié)構(gòu)規(guī)格，其中，接合孔或切口形成在金屬框架的平面部分內(nèi)，而接合突起形成在線圈架的一個端面上，其中，接合孔或切口形成在帶狀基片縱向上的一端附近，而接合突起形成在線圈架的另一端面上，從而形成兩對接合孔或接合切口以及接合突起，且其中，通過使線圈架圍繞其中心線轉(zhuǎn)動，兩個接合對成為彼此同時接合或彼此同時分離。
權(quán)利要求17的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線的結(jié)構(gòu)在于在波長λ附近調(diào)諧的天線，該天線包括基本為帶狀的基片，基片上形成有具有Z字形部分并在λ/4諧振的板狀天線圖案；通過安裝到基片縱向上一端上而支撐基片的金屬框架，該金屬框架連接到板狀天線圖案的Z字形部分附近并與之形成電導(dǎo)通；安裝到金屬框架上的線圈架；纏繞并形成在線圈架上并在λ/4諧振的螺旋線圈；以及同軸電纜，其具有連接到螺旋線圈一端上并與之形成電導(dǎo)通的芯部導(dǎo)線，并具有連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通的外部導(dǎo)體；其中，金屬框架包括a.形狀和尺寸與帶狀基片大致相同的平面部分，且該平面部分相對于基片而與基片基本平行；b.靠近帶狀平面部分的長邊且沿著其寬度方向上的相同平面延伸的延伸部分；c.通過在相對于基片的方向上彎曲矩形板狀部分周邊部分中的大部分而形成的加強(qiáng)邊緣，在此處平面部分和延伸部分一體連續(xù)形成；以及d.形成在延伸部分內(nèi)的底板安裝螺釘通孔；其中，螺旋線圈的另一端和板狀天線圖案形成為彼此相對并彼此分隔開，以便在它們之間提供電容。


圖1是示出與權(quán)利要求1和6相對應(yīng)的本發(fā)明第一實施例的示意性透視圖，并也說明了權(quán)利要求5和10中所述的結(jié)構(gòu)；圖2是圖1所示實施例的主要部分的分解透視圖；圖3是與圖1和2所示的實施例不同的實施例的示意性透視圖；圖4是圖3所示實施例的垂直剖面圖；圖5是圖1所示實施例的SWR特性曲線；圖6是圖3所示實施例的SWR特性曲線；圖7是圖1所示實施例的變型的分解透視圖；圖8是圖1所示實施例的改進(jìn)的示例的示意性透視圖；圖9是用于說明還未公知的早期申請的發(fā)明原理的示意圖。
具體實施例方式
圖1是示出對應(yīng)于權(quán)利要求1和6的本發(fā)明第一實施例的示意性透視圖，并也說明了權(quán)利要求5和10中所述的結(jié)構(gòu)。
附圖標(biāo)記5標(biāo)示帶狀基片。在本發(fā)明中，帶狀指外表明顯不同于正方形的矩形形狀和與矩形形狀類似的形狀。
在λ/4諧振的天線圖案6形成為覆蓋基片5一個表面的大部分。在λ/4諧振的天線圖案6在其縱向上朝向基片表面的一側(cè)設(shè)置。
線X-X′為基片5在其縱向上的中心線，而在本實施例中，在λ/4諧振的天線圖案6朝向X側(cè)設(shè)置，X′側(cè)的端部為沒有圖案的區(qū)域。
Z字形部分6a在天線圖案6的X-X′方向上朝X側(cè)設(shè)置，而天線圖案6在λ/4諧振。
當(dāng)Z字形部分以這種方式設(shè)置時，有可能使得具有λ/4電長度的板狀天線的機(jī)械長度短于λ/4。然而，當(dāng)Z字形部分沒有給予足夠考慮而設(shè)置時，天線性能(增益、調(diào)諧帶寬)可能會明顯惡化。
如在本實施例中的，當(dāng)Z字形部分6a朝向X側(cè)(板狀天線的接地端一側(cè))設(shè)置時，有可能減小由Z字形部分造成的天線性能下降。
附圖標(biāo)記7標(biāo)示用于支撐基片5的金屬框架。
金屬框架7具有形狀和尺寸大致與基片5相同的平面部分7a，從天線性能的角度上看為重要的構(gòu)件，并具有直立壁部分7b，該直立壁部分7b是通過沿著縱向大致以直角彎曲金屬框架7的一端而形成，且基片5的X側(cè)端部安裝到直立壁部分7b的頂端并由后者支撐。雖然安裝方法沒有限制，但基片表面上帶有圖案的金屬膜焊接到本實施例中的直立壁部分7b上。加強(qiáng)邊緣7c是通過大致以直角將平面部分7b的兩個平行的縱向側(cè)彎曲成加強(qiáng)肋的形式而形成。理想的是金屬框架7一端和兩側(cè)的彎曲角度為直角。然而，即使彎曲角度不必須是直角，只要該結(jié)構(gòu)為機(jī)械等效結(jié)構(gòu)，那么其將落入本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。
附圖標(biāo)記7d和7e標(biāo)示通過在金屬框架7的板材中形成切口，并將切口向上彎曲而形成的端子。端子7d和7e插入電路板(未示出)上設(shè)置的底板上，并焊接于其上。由此，金屬框架7機(jī)械固定到底板上，并電一體地設(shè)置有底板。
如后面參照圖2所描述的，線圈架8的頂端面和底端面分別安裝到基片5和金屬框架的平面部分7a上。線圈架8也作用為支撐件，并具有其上纏繞的在λ/4諧振的螺旋線圈9。
同軸電纜10的芯部導(dǎo)線10a連接到螺旋線圈9的底端9a，而其外部導(dǎo)體10b連接到金屬框架7上并與之電導(dǎo)通。同軸電纜接頭10c連接到同軸電纜10另一端上，并連接到高頻電路(未示出)的輸出端并與之電導(dǎo)通。
由此，螺旋線圈9的底端9a變成輸入端，而其頂端變成輸出端9b。電容c設(shè)置在輸出端9b和上述在λ/4諧振的天線圖案6之間，螺旋線圈9作用為在λ/4諧振的激勵器，而在λ/4諧振的天線圖案6呈現(xiàn)出優(yōu)異的天線特性，如后面參照圖5所描述的。
圖1所示實施例的天線具有較小的機(jī)械高度H和較小的機(jī)械長度L，由此其適于作為例如移動通信裝置的內(nèi)置天線。
另外，由于圖1所示的構(gòu)件形成一個組件，適合市場銷售。因此，對于專門制造天線的制造商，該天線在貿(mào)易、計數(shù)、包裝等方面具有優(yōu)點。
圖2是圖1所示實施例的主要部分的分解透視圖。
直立壁部分7b在縱向上形成在金屬框架7的平面部分7a的一端(如前面所描述的)。接合孔7f形成在其另一端附近。
與此對應(yīng)，底部接合突起8b設(shè)置在線圈架8的底面上。
頂部接合突起8a設(shè)置在線圈架8的頂面上，而與其相對應(yīng)的接合孔5a設(shè)置在基片5的X′側(cè)端部附近。
在天線以這種方式構(gòu)造的情況下，當(dāng)安裝線圈架8并由線圈架8支撐基片5時，不需要進(jìn)行諸如粘結(jié)的復(fù)雜操作，且不需要攻絲結(jié)構(gòu)和操作或者用于擰入螺釘并緊固螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)和操作。因此，有可能快速并容易地安裝線圈架8，并在需要時分開線圈架。
圖3是與圖1和2所示實施例不同的實施例的示意性透視圖。
用于這個實施例的基片5為與用于先前實施例中的基片5相一致的構(gòu)件，但形成為在X-X′方向比先前實施例所用的基片5長。
在λ/4諧振的天線圖案6和Z字形部分6a朝向基片5的X側(cè)設(shè)置，本實施例的結(jié)構(gòu)與先前實施例的結(jié)構(gòu)相同。
由于基片5在X-X′的方向上長，所以朝向X′側(cè)形成未形成在λ/4諧振的天線圖案6的空間。在λ/4諧振的激勵器圖案12形成在這個空間處。
電容c設(shè)置在λ/4激勵器圖案12與在λ/4諧振的天線圖案6彼此相對的位置處。
附圖標(biāo)記11標(biāo)示用于支撐基片5的金屬框架，金屬框架11具有平面部分11a，該平面部分11a具有與基片基本相同的形狀和尺寸。
直立壁部分11b分別設(shè)置在平面部分11a縱向的兩端附近，而基片5安裝并支撐在直立壁部分11b的頂部邊緣附近。
同軸電纜10的芯部導(dǎo)線連接到λ/4激勵器圖案12一端上，該端與相對于在λ/4諧振的天線圖案6的一側(cè)相反地定位。
盡管為了更容易理解圖3，圖3中的同軸電纜10示意性地示作在基片5頂面之上，但實際用在本實施例中的同軸電纜10在基片5的底面和金屬框架的平面部分11a之間延伸。
同軸電纜10的外部導(dǎo)體連接到金屬框架11上并與之電導(dǎo)通。
以下，將參照圖4描述圖3所示的安裝螺釘插入孔5a。
圖4是圖3所示實施例的垂直剖面圖。
支撐基片5的金屬框架11通過將其平面部分11a安裝到底板15a上而投入使用。用在本實施例中的底板15a為如下的元件，即，它是通過將薄膜沉積到無線裝置(未示出)的電路板15表面上而形成。
孔11c形成在金屬框架平面部分11a在其縱向上的兩端附近。通過將安裝螺釘13插入孔11c中，金屬框架的平面部分11a與底板15a形成緊密接觸，從而機(jī)械固定到底板15a上，并與后者形成電一體。
為了安裝并緊固安裝螺釘13，安裝螺釘插入孔5a形成在基片5內(nèi)，附圖標(biāo)記14標(biāo)示螺絲刀。
如說明書中先前描述的，本發(fā)明的技術(shù)是未公知的早期申請的天線技術(shù)的改進(jìn)，因此，在廣義上說，本發(fā)明涉及藍(lán)牙天線。
由于這種類型的天線在具有充足的接地電容時功能正確，因此金屬框架完全接地非常重要。圖4所示的安裝螺釘13和圖2所示的接地/安裝端子7d和7e分別設(shè)置在金屬框架平面部分的兩端處，因此，將金屬框架的平面部分形成為起到完全接地的作用。
圖5是圖1所示實施例的SWR特性的曲線，而圖6是示出圖3所示實施例的SWR特性的曲線?？梢钥闯鰞蓚€實施例在若干吉周頻率附近都提供了優(yōu)異的寬度特性。
圖7是圖1所示實施例的變型的示意性透視圖。
當(dāng)例如試圖將本發(fā)明的天線安裝到設(shè)置在預(yù)先制成的電路板的底板上和內(nèi)置于預(yù)先制成的通信裝置的底板上時，可能會出現(xiàn)如下的情況，即，預(yù)先制成的電路板不能提供足夠用于安裝本發(fā)明天線的金屬框架的空間。在這種情況下，如圖7中所示的金屬框架7′，形成從平面部分7a橫向伸出的安裝延伸部分7g，且用作螺紋孔的通孔7h形成在延伸部分7g中。對應(yīng)于通孔7h的螺紋孔16a形成在底板16內(nèi)。安裝螺釘13插入到通孔7h中，并擰入且緊固到螺紋孔16a處。由此，本發(fā)明的天線可以通過利用虛線所標(biāo)示的區(qū)域e而安裝到底板16上。
用在本實施例(圖7)中的底板16可以為通過將薄膜沉積到電路板上而形成的或可以為薄板形成的單一元件。
圖8示出與上述實施例不同的實施例。這個實施例為圖1所示實施例的改進(jìn)?；?、在λ/4諧振的天線圖案6、線圈架8、螺旋線圈9、同軸電纜接頭10c、以及電容c與圖1所示的實施例中的相同。
為了改善框架相對于底板16的安裝狀態(tài)，用在本實施例(圖8)中的金屬框架17作為上述實施例(圖1)所用金屬框架7中的一種改進(jìn)的結(jié)構(gòu)元件而提供。
在該金屬框架17中，彼此相對而與基片5平行的平面部分17a和延伸部分17b一體并連續(xù)地設(shè)置，且平面部分17a的一端部延伸成以直角向上彎曲，以便形成直立壁部分17c。
直立壁部分17c為對應(yīng)于上述實施例(圖1)中的直立壁部分7b的構(gòu)件，并支撐基片5。
平面部分17a形成有與帶狀基片5大致相同的形狀和尺寸，而延伸部分17b形成在平面部分17a長邊附近，并具有相同的平面形狀。理想的是延伸部分17b的長邊的長度大致等于平面部分17a的長度。雖然延伸部分17b的寬度不加以限制，但是適宜的是將其寬度設(shè)定為大約與平面部分17a的寬度相等。
由于如上所述形成金屬框架，一體連續(xù)設(shè)置的平面部分17a和延伸部分17b形成一個基本上矩形形狀。矩形形狀周邊部分的大部分向下(即，在與基片5相反的方向上)彎曲，以便形成加強(qiáng)邊緣17d。通過設(shè)置加強(qiáng)邊緣17d，一體形成的平面部分17a和延伸部分17b的剛度得以增大，從而，它們不會輕易變形。因此，天線性能變得穩(wěn)定，且當(dāng)它們?nèi)绾竺嫠枋龅陌惭b到底板16上時，機(jī)械支撐變得堅固。
在本發(fā)明中，矩形形狀周邊部分的大部分向下彎曲，以便形成加強(qiáng)邊緣也意味著所有周邊部分被彎曲，以形成加強(qiáng)邊緣，但是整個周邊不一定必須彎曲。由于板材模制，金屬框架17的直立壁部分17c向上彎曲的部分不具有其上形成的加強(qiáng)邊緣。
形成切去部分17e以防止與未示出的構(gòu)造部分干涉，且在該部分也沒有形成加強(qiáng)邊緣。在圖8中，加強(qiáng)邊緣的橫截面在切去部分17e處出現(xiàn)，因此，可以輕易獲知它們的形狀。
安裝螺釘通孔17f形成在延伸部分17b內(nèi)。
如箭頭所示，底板16的形成安裝螺釘內(nèi)螺紋孔16a的邊緣放置在金屬框架延伸部分17b之上，并在如彎箭頭b所示安裝螺釘13插入通孔17f之后，它們擰入安裝螺釘內(nèi)螺紋孔16a中并緊固在其內(nèi)。
當(dāng)如圖8所示金屬框架17連接到底板16上時，安裝螺釘13的頭部面向下，換句話說，該頭部并不從底板16向在λ/4諧振的天線圖案6突出。因此，安裝螺釘13不會對天線性能產(chǎn)生不利影響。
隨著結(jié)構(gòu)和功能通過參照本發(fā)明實施例而在前面描述中予以清楚地描述，根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)明方法，板狀天線圖案形成在基片的表面上，且天線圖案連接到金屬框架上，從而天線圖案可以輕易地精確定位。
另外，通過相對于基片定位作用為天線激勵器的螺旋線圈，螺旋線圈可以相對于天線圖案定位。
由于定位可以以這種方式輕易進(jìn)行，因此在天線工業(yè)生產(chǎn)時，可以實現(xiàn)多個產(chǎn)品的質(zhì)量(尤其是天線的性能)的均勻一致性。
根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)明方法，權(quán)利要求1的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線可以輕易并可靠地電連接到高頻電路上。
根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)明方法，由于λ/4激勵器圖案和λ/4天線圖案形成在基片表面上，因此有可能精確地限制二者的相對位置，并有可能使兩個圖案相對于接地的金屬框架精確定位。
由此原因，當(dāng)天線工業(yè)生產(chǎn)時，可以保持多個產(chǎn)品質(zhì)量(尤其是天線性能)的均勻一致性。
根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)明方法，權(quán)利要求3的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線可以輕易并可靠地電連接到高頻電路上。
根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)明方法，權(quán)利要求1的小型低姿態(tài)天線或權(quán)利要求3的小型低姿態(tài)天線可以形成為長度更短。
根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)明方法，金屬框架可靠連接到底板上并與之形成電導(dǎo)通。
這種類型的天線的性能為天線尤其可以用在其包括一良好的底板的條件下。因此，在金屬框架為所需構(gòu)件的權(quán)利要求1和3的發(fā)明中，通過采用權(quán)利要求6而將金屬框架機(jī)械固定并電連接到底板上的實際價值相當(dāng)大。
根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)明方法，設(shè)置了金屬框架平面部分相對于基片的水平度，且基片和平面部分之間的位置關(guān)系被可靠限定，因此可以提供良好的天線性能，尤其是，當(dāng)天線工業(yè)生產(chǎn)時，可以保持多個產(chǎn)品質(zhì)量的均勻一致性。
根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)明方法，基片兩端和金屬框架平面部分的兩端由直立壁部分和線圈架可靠支撐，因此，可以保持良好的天線性能。尤其是，當(dāng)天線工業(yè)生產(chǎn)時，可以保證多個產(chǎn)品質(zhì)量(尤其是天線性能)的均勻一致性。
根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)明的天線，板狀天線圖案形成在基片上，而基片安裝到金屬框架上，同時螺旋線圈纏繞并形成在安裝與金屬框架上的線圈架上，且螺旋線圈作用為激勵器。因此，板狀天線和激勵器(螺旋線圈)可以輕易地相對彼此定位，從而它們在使用時不會發(fā)生故障。由于相同的原因，當(dāng)天線工業(yè)生產(chǎn)時，多個產(chǎn)品質(zhì)量(尤其是天線性能)的均勻一致性良好。
根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)明，權(quán)利要求9的發(fā)明的小型低姿態(tài)天線可以容易并可靠地電連接到高頻電路上。
當(dāng)采用權(quán)利要求11的發(fā)明時，λ/4天線圖案和λ/4激勵器圖案形成在共同的基片5上，從而有可能輕易地以高精度限制二者的相對位置，并且當(dāng)天線工業(yè)生產(chǎn)時，可以保證多個產(chǎn)品質(zhì)量(尤其是天線性能)的均勻一致性。
根據(jù)權(quán)利要求12的發(fā)明的天線，權(quán)利要求11的小型低姿態(tài)天線可以容易并可靠地連接到高頻電路上。
根據(jù)權(quán)利要求13的發(fā)明的天線，權(quán)利要求9的小型低姿態(tài)天線或權(quán)利要求11的小型低姿態(tài)天線可以形成得長度更短。
根據(jù)權(quán)利要求14的發(fā)明的天線，金屬框架相對于基片的部分(即，面對板狀天線圖案的表面)可靠地固定到底板上，并在電氣上與底板形成一體。當(dāng)提供了充分的如上所述所提供的底板電容時，λ/4天線圖案呈現(xiàn)出良好的天線特性。
根據(jù)權(quán)利要求15的發(fā)明的天線，保持了金屬框架相對于基片的部分的水平度，并限制了各相對部分之間的間隔，因此，可以穩(wěn)定地提供理想的天線特性(高增益/寬度特性)。
根據(jù)權(quán)利要求16的發(fā)明，通過使作用為激勵器的螺旋線圈的線圈架也起到相對于金屬框架支撐基片的作用，有可能獲得簡單并牢固的框架狀結(jié)構(gòu)，從而維持穩(wěn)定的天線性能，實現(xiàn)良好的線圈架組件功效，并快速和容易地安裝線圈架。
根據(jù)權(quán)利要求11的發(fā)明的天線，板狀天線圖案形成在基片上，且基片安裝到金屬框架上，同時螺旋線圈纏繞并形成在安裝于金屬框架上的線圈架上，螺旋線圈作用為激勵器。因此，板狀天線和激勵器(螺旋線圈)可以相對彼此輕易定位，由此它們在工作中不會發(fā)生故障。
另外，底板為安裝到金屬框架的延伸部分上，并且加強(qiáng)邊緣形成在矩形板狀元件的周邊部分上，而該矩形板狀元件是通過一體形成金屬框架的平面部分和延伸部分而形成。因此，功能為接地且與天線圖案相對的平面部分不容易變形，并因此可以可靠并穩(wěn)固地固定到底板上。由此原因，天線安裝到無線通信裝置上的工作效率良好，且天線性能穩(wěn)定。即使例如在用戶在手持無線通信設(shè)備時誤將其掉落時振動施加到無線通信裝置上，無線通信裝置也不會發(fā)生故障或者不會有待調(diào)整。
權(quán)利要求
1.一種用于形成在波長λ附近調(diào)諧的小型低姿態(tài)天線的方法，其中，在λ/4諧振的天線圖案形成在基片的表面上，基片形成為關(guān)于金屬框架的平面部分相對并得以支撐，在λ/4諧振的螺旋線圈由金屬框架支撐，天線圖案的一端與金屬框架連接并與之形成電導(dǎo)通，并且，螺旋線圈的一端和天線圖案的一端形成為彼此相對，以便提供電容，而螺旋線圈另一端連接到高頻電路的輸出端上，以便使螺旋線圈作用為天線激勵器。
2.如權(quán)利要求1所述的形成小型低姿態(tài)天線的方法，其中，在用于將螺旋線圈和高頻電路輸出端連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到螺旋線圈一端上并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，并且，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路的輸出端，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路的底板上。
3.一種用于形成在波長λ附近調(diào)諧的小型低姿態(tài)天線的方法，其中，在λ/4諧振的天線圖案形成在基片表面的一端上，在λ/4諧振的激勵器圖案形成在基片另一端附近，天線圖案和激勵器圖案形成為彼此相對且彼此分隔開，以便在其間提供電容，基片由具有與基片相對的平面部分的金屬框架支撐，并且，激勵器圖案的一端連接到高頻電路的輸出端上。
4.如權(quán)利要求3所述的形成小型低姿態(tài)天線的方法，其中，在用于將激勵器圖案和高頻電路連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到λ/4激勵器圖案的一端并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，并且，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路的輸出端上，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路的底板上。
5.如權(quán)利要求1或3所述的形成小型低姿態(tài)天線的方法，其中，天線圖案大致為條狀，并具有基片上形成的矩形或Z字形部分，并且，基片由金屬框架支撐，而靠近Z字形部分的一部分連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通。
6.如權(quán)利要求1或3所述的形成小型低姿態(tài)天線的方法，其中，用于插入安裝螺釘?shù)目自O(shè)置在金屬框架的兩端部上，而已經(jīng)插入所述孔中的安裝螺釘擰入底板內(nèi)，從而金屬框架固定到底板上，并與之形成電導(dǎo)通，或者，在相反于其上形成在λ/4諧振的天線圖案的基片的方向上突出的接地/安裝端子形成在金屬框架兩端部上，且端子穿過底板并焊接于其上。
7.如權(quán)利要求1或3所述的形成小型低姿態(tài)天線的方法，其中，具有與其上形成天線圖案的基片大致相同的矩形形狀的平面部分形成在金屬框架上，平面部分靠近其端部的一部分基本上以直角彎曲，以便形成直立壁部分，而其上形成有天線圖案的基片支撐在直立壁部分的端部附近，并且，矩形的平面部分沿著其長邊基本上以直角彎曲，從而形成功能為加強(qiáng)肋的加強(qiáng)邊緣，以防止平面部分變形。
8.如權(quán)利要求1所述的形成小型低姿態(tài)天線的方法，其中，螺旋線圈纏繞并形成在圓柱形線圈架上，而線圈架安裝到金屬框架上，并且，其上形成天線的基片的一端安裝到金屬框架上并由后者支撐，而基片靠近另一端的一部分安裝到線圈架上并由后者支撐。
9.一種在波長λ附近調(diào)諧的小型低姿態(tài)天線，包括其上形成有在λ/4諧振的天線圖案的基片；金屬框架，其安裝到基片一端以支撐基片，并連接到天線圖案上且與之形成電導(dǎo)通；安裝到金屬框架上的線圈架；纏繞并形成在線圈架上且在λ/4諧振的螺旋線圈；以及同軸電纜，該電纜具有連接到螺旋線圈一端并與之形成電導(dǎo)通的芯部導(dǎo)線，并具有連接到金屬框架并與之形成電導(dǎo)通的外部導(dǎo)體，其中，金屬框架為能夠安裝到底板上的金屬框架，而螺旋線圈的另一端和天線圖案彼此相對并彼此分隔開，以在它們之間提供電容。
10.如權(quán)利要求9所述的小型低姿態(tài)天線，其中，在用于將螺旋線圈和高頻電路輸出端連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到螺旋線圈一端上并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，并且，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路輸出端上，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路底板上。
11.一種在波長λ附近調(diào)諧的小型低姿態(tài)天線，其中，在λ/4諧振的天線圖案形成在基片表面一端處，在λ/4諧振的激勵器圖案形成在基片另一端附近，而各圖案都形成為彼此相對且彼此分隔開，以便在它們之間提供電容，基片由金屬框架支撐，且天線圖案連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，同軸電纜的外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，而同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到一端部附近的一部分上并與之形成電導(dǎo)通，所述端部位于激勵器圖案與天線圖案相對的部分的相反側(cè)，并且，金屬框架為能夠安裝到高頻電路板上形成的底板上的金屬框架。
12.如權(quán)利要求11所述的小型低姿態(tài)天線，其中，在用于將激勵器圖案和高頻電路連接并形成電導(dǎo)通的裝置中，同軸電纜的芯部導(dǎo)線連接到λ/4激勵器圖案一端上并與之形成電導(dǎo)通，而外部導(dǎo)體連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通，并且，同軸電纜芯部導(dǎo)線另一端連接到高頻電路輸出端上，而外部導(dǎo)體連接到高頻電路的底板上。
13.如權(quán)利要求9或11所述的小型低姿態(tài)天線，其中，天線圖案大致為帶狀，并且具有基片上形成的矩形或Z字形部分，并且，基片由金屬框架支撐，且靠近Z字形部分的一部分連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通。
14.如權(quán)利要求9或11所述的小型低姿態(tài)天線，其中，金屬框架具有形狀、尺寸與基片類似的部分，并且，通過安裝螺釘或接地端子，與基片類似的部分縱向上的兩個端部機(jī)械固定到底板上并與之電導(dǎo)通。
15.如權(quán)利要求9或11所述的小型低姿態(tài)天線，其中，金屬框架具有形狀和尺寸與帶狀基片形狀和尺寸類似的平面部分，靠近平面部分縱向上一端的部分基本上以直角彎曲而形成直立壁部分，而帶狀基片安裝并支撐在直立壁部分的端部附近，并且，平面部分縱向上的邊緣基本以直角彎曲，從而彎曲部分可以作用為防止平面部分變形的加強(qiáng)肋。
16.如權(quán)利要求9所述的小型低姿態(tài)天線，其中，接合孔或切口形成在金屬框架的平面部分內(nèi)，而接合突起形成在線圈架的一個端面上，接合孔或切口形成在帶狀基片縱向上的一端附近，而接合突起形成在線圈架的另一端面上，從而形成兩對接合孔或接合切口及接合突起，并且，通過使線圈架圍繞其中心線轉(zhuǎn)動，兩個接合對成為彼此同時接合或彼此同時分離。
17.一種在波長λ附近調(diào)諧的小型低姿態(tài)天線，包括基本為帶狀的基片，基片上形成有具有Z字形部分并在λ/4諧振的板狀天線圖案；通過安裝到基片縱向上一端上而支撐基片的金屬框架，該金屬框架連接到板狀天線圖案的Z字形部分附近并與之形成電導(dǎo)通；安裝到金屬框架上的線圈架；纏繞并形成在線圈架上并在λ/4諧振的螺旋線圈；以及同軸電纜，其具有連接到螺旋線圈一端上并與之形成電導(dǎo)通的芯部導(dǎo)線，并具有連接到金屬框架上并與之形成電導(dǎo)通的外部導(dǎo)體；其中，金屬框架包括a.形狀和尺寸與帶狀基片大致相同的平面部分，且該平面部分相對于基片而與基片基本平行；b.靠近帶狀平面部分的長邊且沿著其寬度方向上的相同平面延伸的延伸部分；c.通過在相反于基片的方向上彎曲矩形板狀部分周邊部分中的大部分而形成的加強(qiáng)邊緣，在此處平面部分和延伸部分一體連續(xù)形成；以及d.形成在延伸部分內(nèi)的底板安裝螺釘通孔；其中，螺旋線圈的另一端和板狀天線圖案形成為彼此相對并彼此分隔開，以便在它們之間提供電容。
全文摘要
一種發(fā)送/接收若干吉周的無線電波的內(nèi)置天線為了工業(yè)生產(chǎn)中的穩(wěn)定性和增大調(diào)諧帶寬而進(jìn)行的改進(jìn)和小型化。λ/4諧振的天線圖案(6)形成在基片(5)上，而Z字形部分(6a)設(shè)置在天線圖案(6)的一部分上。金屬框架(7)支撐基片(5)和線圈架(8)，在λ/4諧振的螺旋線圈(9)圍繞線圈架纏繞。電容(c)形成在天線圖案(6)和螺旋線圈(9)之間，以完成其間的電耦合。
文檔編號H01Q9/04GK1455973SQ02800170
公開日2003年11月12日 申請日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月5日
發(fā)明者仲瀨一彥, 小島鴻太郎, 海老根信人, 平林克己, 平早邦明 申請人:索尼公司