專利名稱：一種具有內(nèi)置式天線的通信單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信單元，包括話筒、揚(yáng)聲器、在印制電路板上 的電子發(fā)送和接收電路以及電池和天線。
背景技術(shù)：
上述類型的通信單元具有小的物理尺寸，這對(duì)天線的設(shè)計(jì)提出要 求，因?yàn)橥ㄐ艈卧刑炀€的大小和位置影響了其效率(用其傳輸特性 來表示，即方向特性、增益、頻率特性和諧振)。一種普通的將天線構(gòu)建在通信單元中的方式是將天線構(gòu)建在通信單元的印制電路板中，稱之為平面倒置F天線(Planar Inverted F antenna)。這種天線本身具有小尺寸，所以必須連接到其他形成頭戴 式耳機(jī)的部分的元件，由于天線的電氣和電磁特性，這就要求將這些 元件相互之間布置得非常精確。GB 2 402 835公開了一種無線通信單元，此處是以頭戴式耳機(jī)的形 式，其中連接了外部天線使得能夠通過藍(lán)牙與外圍單元通信。從美國(guó)專利申請(qǐng)NO. 2004/0204198了解到一種在權(quán)利要求1的前序部分所定義類型的也是頭戴式耳機(jī)形式的通信單元。根據(jù)該專利申請(qǐng)， 將天線構(gòu)建在到話筒的聲管中并將其連接到包含發(fā)送和接收電路的集 成電路。由于不能在保持可接受特性的同時(shí)將天線的尺寸減小，這種已知 的天線不能被用于與話筒未連接到聲管的通信單元相連接。因此，本發(fā)明的目的是提供一種通信單元，其中，盡管通信單元 中的空間有限，其天線具有最佳傳輸特性。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的由在權(quán)利要求l的前序部分所定義的通信單元的類 型所完成，其特征是天線由電池和金屬層所形成，所述電池和所述金 屬層電容性地相互連接到一起，其中將金屬層電連接到發(fā)送和接收電 路，并且其中印制電路板的地部分(groudparts)組成天線的地平面(groud plane)。此處，提供了所謂的貼片天線(patch antenna)，該貼片天線要求 較少的空間并具有好的傳輸特性，適宜與藍(lán)牙通信連接或其它無線通 信連接相連接。為了實(shí)施本發(fā)明，用如權(quán)利要求2所述的由頭戴式耳機(jī)或者如權(quán)利 要求3所述的由助聽器來形成通信單元是有利的。如權(quán)利要求4所述，可以用簡(jiǎn)單的方式來實(shí)現(xiàn)電容性連接，在其中 通過雙面膠帶將金屬層粘著在電池表面。另外，可以如權(quán)利要求5所述來實(shí)現(xiàn)電容性連接，在其中通過管部 件形式的多個(gè)電絕緣墊片將金屬層固定在電池表面，將絕緣材料螺桿 之類的緊固件穿過其中，使得將金屬層固定在距電池表面一定的距離 處，通過電絕緣螺母將所述螺桿緊固。如權(quán)利要求6所述，當(dāng)金屬層粘著在面向電發(fā)送和接收電路的電池 表面時(shí)，因?yàn)橛≈齐娐钒宓谋砻姹入姵睾徒饘賹哟?，所以確保天線輻 射的方向遠(yuǎn)離使用者的頭部。如權(quán)利要求7所述，通過藍(lán)牙連接，通信單元與其他通信單元便利地進(jìn)行通信。如權(quán)利要求8所述，將天線連接到通信單元的發(fā)送和接收電路的一 種便利的方法是，在其部分表面上，金屬層具有導(dǎo)體部分，所述導(dǎo)體 部分與金屬層表面相垂直地被放置。如權(quán)利要求9所述，將導(dǎo)體部分連接到印制電路板的地平面，同時(shí) 將導(dǎo)體通路連接到發(fā)送和接收電路是便利地。為了提供最佳的天線性能，如果，如權(quán)利要求io所述，將在多層印制電路板上放置的元件放置地盡可能靠近導(dǎo)體部分，并且直接在金 屬層之下的印制電路板的表面包括盡可能多的地是有利的。


現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明做更詳盡地解釋，其中 圖l示出放大比例的、根據(jù)本發(fā)明的具有天線的通信單元的結(jié)構(gòu)。圖2示出從側(cè)面觀察的圖1的通信單元，而 圖3示出從頂部觀察，但沒有電池的圖l的通信單元。
具體實(shí)施方式
在圖中，數(shù)字l指代通信單元的電池，通信單元可以是頭戴式耳機(jī) 或助聽器。數(shù)字3指代金屬層，而數(shù)字4指代包含發(fā)送和接收電路的印 制電路板。數(shù)字6指代用于通信單元的插頭連接(plug connection)，而數(shù)字7 指代用來在通信單元的功能激活中使用的按鈕。例如，可將插頭連接用于將通信單元連接到包含充電器的基座單 元(如在WO 2005/032109 Al所述)。另外，數(shù)字8指代用于話筒(未示出)的外殼。通信單元還具有揚(yáng) 聲器(未示出)。另外，所有部分都被構(gòu)建在具有耳鉤的殼(未示出)中。將電池通過雙面膠帶2粘著到金屬層3，將金屬層3通過導(dǎo)體部分5、 5a(被布置地與金屬層相垂直)電連接到印制電路板，其中將導(dǎo)體部分 5連接到印制電路板的地平面，而將導(dǎo)體部分5a連接到發(fā)送和接收電路， 使得可通過導(dǎo)體部分5a將RF信號(hào)傳輸給發(fā)送和接收電路和從發(fā)送和接 收電路傳出。如果條件許可，也可以用相反的順序來完成。另外，可通過適當(dāng)數(shù)量(如4個(gè))的、有孔的電絕緣管部件形式的 墊片將金屬層固定到電池，通過其，可使用電絕緣螺桿和螺帽來將電 池和金屬層通過在電池和金屬層中預(yù)先鉆好的孔夾緊在一起，這樣電 池和金屬層彼此間放置的距離與墊片的長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。將位于多層印制電路板上的元件，放置得盡可能近地靠近導(dǎo)體部 分5a，并且在印制電路板的下側(cè)或?qū)娱g，將盡可能少的元件放置在印制 電路板的表面。同樣地，將印制電路板的通路盡可能地放置在層間，以避免在印 制電路板上鉆孔，鉆孔會(huì)對(duì)天線的效率有負(fù)面影響。最后，將直接在金屬層下的印制電路板的表面盡可能地保持為不 被通路和孔所干擾。此處，提供了所謂貼片天線，該帖片天線由金屬層3和印制電路板 4所形成，金屬層3電容性耦合到通信單元的電池1，所述印制電路板組成天線的地平面。天線具有從電池表面輻射的方向特性，這意味著將向使用者頭部 輻射最小化，由于將通信單元放在使用者的頭部上，所以印制電路板 與使用者的耳部大致平行。最后，要注意如果電池的外表面為非金屬，可將金屬層或一些金 屬帶粘著在其表面。
權(quán)利要求
1.一種通信單元，包括話筒、揚(yáng)聲器、在印制電路板上的電發(fā)送和接收電路以及電池(1)和天線，其特征在于所述天線由所述電池(1)和金屬層(3)所形成，其是電容性地相互連接的，其中將所述金屬層電連接到所述發(fā)送和接收電路，并且其中所述印制電路板的地部分組成所述天線的地平面。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信單元，其特征在于它由頭戴式耳機(jī) 所形成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信單元，其特征在于它由助聽器所形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l-3所述的通信單元，其特征在于將所述金屬層 (3)通過雙面膠帶(2)粘著到所述電池的表面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-3所述的通信單元，其特征在于通過管部件形式 的多個(gè)電絕緣墊片將所述金屬層(3)固定到所述電池表面，將如絕緣 材料螺桿之類的緊固件穿過所述墊片，使得將所述金屬層固定在距所 述電池表面一定距離處，所述螺桿通過電絕緣螺母被夾緊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l-5所述的通信單元，其特征在于將所述金屬層 (3)粘著或固定到所述電池的面向所述電發(fā)送和接收電路的表面。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l-6所述的通信單元，其特征在于它通過藍(lán)牙連接 與其他通信單元通信。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l-7所述的通信單元，其特征在于，在它的部分表 面上，所述金屬層(3)具有導(dǎo)體部分(5、 5a)，所述導(dǎo)體部分與所述金屬層的表面相垂直地被放置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的通信單元，其特征在于將所述導(dǎo)體部分(5)連接到所述印制電路板的所述地平面，同時(shí)將所述導(dǎo)體通路(5a) 連接到所述發(fā)送和接收電路。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8-9所述的通信單元，其特征在于將在所述印制 電路板上放置的元件，放置地盡可能靠近所述導(dǎo)體部分(5a)，所述 印制電路板是多層的，并且直接在所述金屬層之下的所述印制電路板 的表面包含盡可能多的地。
全文摘要
在通信單元里，例如無線型的頭戴式耳機(jī)或助聽器，通過雙面膠帶或墊片(2)將金屬層(3)粘著或固定到其電池(1)，使得電池和金屬層電容性地相互連接。將金屬層(3)電連接到通信單元的安裝在印制電路板上的發(fā)送和接收電路，印制電路板的地部分組成地平面。此處，提供了貼片天線，盡管其體積小，但有好的方向特性，還附加提供了來自天線的輻射的方向遠(yuǎn)離使用者頭部的有利點(diǎn)。在與藍(lán)牙通信連接相連接時(shí)，以這種方式構(gòu)成的通信單元是有益的。
文檔編號(hào)H01Q1/44GK101278436SQ200680029552
公開日2008年10月1日 申請(qǐng)日期2006年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月12日
發(fā)明者弗勒隆·格爾德·佩德森 申請(qǐng)人:Gn奈康有限公司