專利名稱：構(gòu)成天線、揚(yáng)聲器及鈴的無線通信終端組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于無線通信終端的結(jié)構(gòu)組合。
背景技術(shù)：
目前的趨勢是尋求研制設(shè)計(jì)人性化、符合人體功能工程學(xué)的小型無線通信終端。無線通信終端主要包括一外殼，外殼內(nèi)安放有多種設(shè)備，尤其是至少包括一個(gè)天線的無線電收發(fā)設(shè)備，及一般包括一鍵盤、一顯示屏及一聲音變換器的人機(jī)接口設(shè)備。
人體工程學(xué)和增加使用便捷性的研究導(dǎo)致例如利用稱為“patch(接插天線)”的平面天線技術(shù)的發(fā)展將天線置入外殼內(nèi)。另外，這種趨勢還促使實(shí)施體積越來越大、功能愈加完善的人機(jī)接口設(shè)備。
圖1簡單示出了包括在一無線通信終端內(nèi)的不同元件。這類終端一般包括一硬絕緣材料或部分為金屬的外殼，外殼內(nèi)安放著連接到印刷電路100的不同元件。終端至少包括一顯示屏20、一鍵盤25、一電池27、可建立起無線通信的一天線40，及一聲音復(fù)原變換器30，該變換器可將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波。
聲音變換器30可具備如受話器、揚(yáng)聲器及鈴等多種功能。當(dāng)用戶使用通訊設(shè)備通信時(shí)，受話器通常是緊貼使用者耳朵，鈴可提醒使用者注意呼入或其它動(dòng)作，揚(yáng)聲器可將復(fù)原聲音的音量擴(kuò)大，例如未戴受話器時(shí)。要復(fù)原聲波，聲音變換器30利用兩個(gè)不同空間，這兩個(gè)空間限定了一前音腔31和一后音腔32，其形狀和尺寸的選擇能以對變換器的用途而言足夠好的音質(zhì)將聲音復(fù)原。
理論上講，受話器功能所需元件的尺寸比必須傳送更大音量的揚(yáng)聲器及鈴功能的要小。因此，聲音變換器30占據(jù)的空間的減小不能超過揚(yáng)聲器功能所需的一定限度。
但如前所述，目前的趨勢是增大人機(jī)接口，特別是通過使用液晶顯示屏擴(kuò)大顯示屏。由于總要考慮使用的方便性，鍵盤尺寸不能減小，本發(fā)明提出利用聲音變換器所占據(jù)的空間來擴(kuò)大可用來容納顯示屏的空間，同時(shí)既不因此減小鍵盤大小，也不增加移動(dòng)終端的尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明提出通過把天線空間作為前音腔使用，在終端正面只保留一個(gè)簡單受話器，將揚(yáng)聲器和鈴功能轉(zhuǎn)到終端背面。
本發(fā)明特別涉及無線通信終端的結(jié)構(gòu)組合，所述終端包括一外殼，外殼內(nèi)安放著至少一個(gè)聲音變換器和一所謂“接插”型平面天線，它們均和一印刷電路相連，所述變換器由包括至少一振動(dòng)膜的一電中性部分及一導(dǎo)電部分構(gòu)成，所述天線有一腔，該腔由一接地平面(plan demasse)和設(shè)置在一介電支承物上的一導(dǎo)電片限定而成，其特征在于，聲音變換器的電中性部分設(shè)在天線腔內(nèi)，聲音變換器的導(dǎo)電部分構(gòu)成天線的接地平面的一部分。
根據(jù)一實(shí)施例，聲音變換器設(shè)置在印刷電路的一個(gè)開口里。
根據(jù)一特征，天線的接地平面穿有孔。
根據(jù)一特征，伸長爪將振動(dòng)膜與變換器的導(dǎo)電部分分隔開。
根據(jù)一特征，聲音密封罩穿過天線腔限定了變換器的前音腔。
根據(jù)另一特征，音量調(diào)節(jié)墊在天線腔內(nèi)限制了變換器的前音腔。
根據(jù)另一特征，聲音密封墊在天線與終端外殼之間限定了所述前音腔。
根據(jù)一特征，天線的片及介電支承物具有至少一個(gè)和聲音變換器的振動(dòng)膜相對的切口。
根據(jù)另一特征，終端外殼有至少一個(gè)與天線的所述槽相對的開口。
本發(fā)明還涉及無線通信終端的構(gòu)成所謂“接插”型平面天線及聲音變換器的組件，該組件包括電中性部分及一導(dǎo)電部分，所述電中性部分有至少一個(gè)振動(dòng)膜，該振動(dòng)膜在由一接地平面和一導(dǎo)電片限定的天線腔里，所述導(dǎo)電部分包括聲音變換器的若干導(dǎo)電元件，這些元件至少部分地構(gòu)成天線的接地平面。
因此，本發(fā)明提出了一種可稱作天線-揚(yáng)聲器-鈴的新組件，所述三部件有利地結(jié)合成一整體，以在無線通信終端外殼內(nèi)占據(jù)較小空間。另外，生產(chǎn)時(shí)，這些部件可有利地加工成一整體組件。


本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將在后文中參照附圖、以非限制性方式舉例加以詳細(xì)說明。附圖中——已描述過的圖1簡略示出了包括在一無線通信終端中的不同組件；——圖2a和2b簡略示出了一“接插”型平面天線；——圖3簡略示出了聲變換器；——圖4簡略示出了根據(jù)本發(fā)明的天線-揚(yáng)聲器-鈴組件；——圖5簡略示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組合。
具體實(shí)施例方式
圖2a、2b所示的為一“接插(patch)”型平面天線。這類天線與傳統(tǒng)的線狀天線迥異，它可有利地集成在無線通信終端的外殼內(nèi)。Patch天線40安放在印刷電路板100的一個(gè)表面上，有一由兩導(dǎo)電結(jié)構(gòu)限定的腔45、一接地平面41和設(shè)置在介電支承物43上面的導(dǎo)電片42。接地平面41可由唯一一平面元件構(gòu)成，如設(shè)置在板100之上的導(dǎo)電層或各自可能在不同組件上實(shí)施的多個(gè)共面導(dǎo)電元件。導(dǎo)電片42一般為平面狀，但也可根據(jù)實(shí)際需求成形，由剛性絕緣支承物43支承在離接地平面41有一定距離處。介電支承物43的形狀及尺寸與本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)所需應(yīng)用確定的尺寸及結(jié)構(gòu)相一致。
在一優(yōu)選形式中，如圖2a所示，導(dǎo)電片42為一平的或近乎平的導(dǎo)電元件形狀，該元件由靠一薄襯底43或一薄板支承的一刻蝕導(dǎo)電層構(gòu)成。所述片42伸出兩彎折形成或附加的導(dǎo)電支腳46、47，所述支腳位于其周邊，這樣，一方面因?yàn)槠渑c接地平面41直接連接，而保證其短路功能，另一方面，可確保和無線電收發(fā)設(shè)備的信號(hào)處理單元(圖中未示出)相連的天線的輸入功能。
天線40最好為雙波段型。要實(shí)現(xiàn)這種功能，片42由一平面導(dǎo)電元件構(gòu)成，所述元件中部有一切口44，該槽穿透片，呈張開的U形。所述槽44在片表面確定了兩平面區(qū)，第一區(qū)即內(nèi)區(qū)，主要和U形內(nèi)的片部分相對應(yīng)；第二區(qū)即外區(qū)，為片上內(nèi)區(qū)以外的部分。
眾所周知，這種設(shè)置可從短路支腳獲得兩種諧振，一種在內(nèi)區(qū)里，另一種在外區(qū)里，一種諧振大致為高波段的四分之一波長，另一諧振大致為低波段的四分之一波長，這樣，可在所需的兩波段內(nèi)利用天線，為此，所述天線的形狀及尺寸可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)已知方式計(jì)算出來。
圖3示出了一聲音變換器。如前所述，變換器30一般在前腔31和后腔32之間有一振動(dòng)膜33。振動(dòng)膜33由若干固定件固定在變換器外殼34的壁上，以能在與之相連的線圈37的作用下自由振動(dòng)，振動(dòng)膜自身由設(shè)置在金屬支承物39如一磁軛上面的磁鐵38帶動(dòng)而振動(dòng)。因此，聲音變換器內(nèi)可形成兩部分，即第一電中性部分35和第二導(dǎo)電部分36，所述第一部分包括由介電材料如塑料構(gòu)成的薄膜33和外殼34；所述第二導(dǎo)電部分36包括由導(dǎo)電材料構(gòu)成的線圈37、磁鐵38及磁軛39。
為更好應(yīng)用本發(fā)明，變換器30還可包括兩伸長爪50，它們將振動(dòng)膜33與導(dǎo)電部分36隔開如大于或等于0.3毫米的距離。這些伸長爪50在電中性部分35內(nèi)，由一介電材料構(gòu)成。伸長爪50可由桿或設(shè)置在變換器30的線圈37上面的封閉或半封閉管構(gòu)成。
圖4簡單示出了聲音變換器30和天線40結(jié)合在同一組件中。事實(shí)上，本發(fā)明提出將所謂“接插”天線40的腔45用作前音腔31而不損及天線的良好工作。為此，聲音變換器30的電中性部分35設(shè)在天線40的腔45里面，所述變換器30的導(dǎo)電部分36構(gòu)成天線40的接地平面41的至少一部分。
根據(jù)一實(shí)施例，變換器30設(shè)置在印刷電路板100上的一開口里。可裝配上襯墊60，最好為金屬襯墊?？煽闯?，變換器30的導(dǎo)電部分36和天線接地平面41上的孔完全吻合，以把變換器的前音腔結(jié)合到天線腔內(nèi)。有利的是，變換器的磁軛39可延伸，以保證接地平面41的電連續(xù)性更好。
為使聲音變換器30工作，振動(dòng)膜33必須能在和后音腔32相接觸的空間內(nèi)振動(dòng)。為此，天線的接地平面41必須穿有孔，即至少有一個(gè)穿孔49，以使空氣與聲波在振動(dòng)膜33和無線通信終端外殼10內(nèi)的后腔32之間流通。例如，如果所述變換器設(shè)置在印刷電路100的開口里，這類穿孔49可在變換器30的磁軛39中，或直接在接地平面的導(dǎo)電層41中。已知接地平面的局部中斷運(yùn)用在某些應(yīng)用中，當(dāng)接地平面41的電連續(xù)性總體上得到保持時(shí)，所述局部中斷不會(huì)破壞天線40的良好工作。
在天線40內(nèi)與振動(dòng)膜33相對設(shè)有切口，以使聲波可向外傳播。如前所述，所述切口44最好和雙波段天線片里的切口相對應(yīng)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，所述切口44還必須穿透天線40的介電支承物43。
根據(jù)未圖示出的另一實(shí)施例，變換器可設(shè)置在印刷電路板的一個(gè)表面上，因此整個(gè)含在天線腔內(nèi)。如果接地平面雖由非共面平面構(gòu)成而仍能保證電連續(xù)性，天線仍可良好工作。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組合?？墒褂么蟪叽顼@示器20，因?yàn)闊o線通信終端外殼10的前面只有一個(gè)具備簡單受話器功能的小體積聲音變換器30’。揚(yáng)聲器及鈴的功能根據(jù)本發(fā)明提出的組合，由與天線40集成在一起的聲音變換器30來實(shí)現(xiàn)。
聲音變換器30的前音腔31結(jié)合在由接插天線40的導(dǎo)電元件41、42限定的腔45里面。為達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)，最好限定所述前音腔31，甚至限制之以獲得擴(kuò)大的音頻譜。因此，最好在天線腔45里安放聲音密封罩55，以限定變換器30的前音腔31，并安放聲音密封墊58，以在天線40和終端外殼10之間限定前音腔31。
有利地是，音量調(diào)節(jié)墊57還可設(shè)在天線的腔45里面，以減小變換器30的前音腔31，因而擴(kuò)大音頻譜。
密封罩55、密封墊58及音量調(diào)節(jié)墊57的元件設(shè)置在天線40的腔45內(nèi)，它們由介電材料如塑料或泡沫構(gòu)成。
另外，終端外殼10最好包括至少一個(gè)和天線40上的槽44相對的開口14，以使聲波向外傳播。
權(quán)利要求
1.無線通信終端的結(jié)構(gòu)組合包括一外殼(10)，外殼內(nèi)安放著至少一個(gè)聲音變換器(30)和一所謂“插接”型平面天線(40)，它們均和一印刷電路(100)相連，所述變換器(30)由包括至少一振動(dòng)膜(33)的一電中性部分(35)及一導(dǎo)電部分(36)構(gòu)成，所述天線(40)有一腔(45)，該腔由一接地平面(41)和設(shè)置在一介電支承物(43)上的一導(dǎo)電片(42)限定而成，其特征在于，聲音變換器(30)的電中性部分(35)設(shè)在天線(40)的腔(45)內(nèi)，聲音變換器(30)的導(dǎo)電部分(36)構(gòu)成天線(40)的接地平面(41)的一部分，其特征還在于，天線的所述導(dǎo)電片(42)及介電支承物(43)具有至少一個(gè)和聲音變換器的振動(dòng)膜(33)相對的切口(44)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)組合，其特征在于，聲音變換器(30)設(shè)置在印刷電路(100)的一個(gè)開口里。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)組合，其特征在于，天線(40)的接地平面(41)穿有孔(49)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)組合，其特征在于，伸長爪(50)將振動(dòng)膜(33)與變換器(30)的導(dǎo)電部分(36)分隔開。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)組合，聲音變換器(30)的振動(dòng)膜(33)設(shè)置在一前音腔(31)和一后音腔(32)之間，其特征在于，聲音密封罩(55)在天線腔(45)內(nèi)限定了變換器(30)的前音腔(31)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)組合，其特征在于，音量調(diào)節(jié)墊(57)在天線腔(45)內(nèi)限制了變換器(30)的前音腔(31)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)組合，聲音變換器(30)的振動(dòng)膜(33)設(shè)置在一前音腔(31)和一后音腔(32)之間，其特征在于，聲音密封墊(58)在天線(40)與終端外殼(10)之間限定了所述前音腔(31)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的結(jié)構(gòu)組合，其特征在于，終端外殼(10)有至少一個(gè)與天線(40)的所述切口(44)相對的開口(14)。
9.無線通信終端的構(gòu)成所謂“插接”型平面天線(40)及聲音變換器(30)的組件，該組件包括電中性部分及一導(dǎo)電部分，所述電中性部分有至少一個(gè)振動(dòng)膜(33)，該振動(dòng)膜在由一接地平面(41)和一導(dǎo)電片(42)限定的天線(40)的腔(45)里，所述導(dǎo)電部分包括聲音變換器(30)的若干導(dǎo)電元件，這些元件至少部分地構(gòu)成天線的接地平面(41)。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信終端的結(jié)構(gòu)組合，它包括一外殼，外殼內(nèi)安放著至少一個(gè)聲音變換器(30)和一所謂“插接”型平面天線(40)，它們均和一印刷電路(100)相連，所述變換器(30)由包括至少一振動(dòng)膜的一電中性部分及一導(dǎo)電部分構(gòu)成，所述天線(40)有一腔(45)，該腔由一接地平面(41)和設(shè)置在一介電支承物上的一導(dǎo)電片限定而成，其特征在于，聲音變換器(30)的電中性部分設(shè)在天線(40)的腔(45)內(nèi)，聲音變換器(30)的導(dǎo)電部分構(gòu)成天線(40)的接地平面(41)的一部分。
文檔編號(hào)H04R1/02GK1420636SQ02143139
公開日2003年5月28日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月13日
發(fā)明者斯蒂芬·杜弗斯, 帕斯卡爾·赫夫, 喬斯·M·巴羅, 伯特蘭德·卡皮夫 申請人:阿爾卡塔爾公司