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可折疊移動無線裝置的制作方法

文檔序號:7947081閱讀:128來源:國知局
專利名稱:可折疊移動無線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種能夠在寬波段上顯示出高天線性能的可折疊移動無線裝置。
背景技術(shù)
如今便攜式電話作為一種移動無線裝置被廣泛應(yīng)用。作為便攜式電話,已經(jīng)開發(fā)了多種類型的便攜式電話。在它們中間,通過在不使用時折疊上下殼體而提高了便攜性的緊湊的折疊便攜式電話被廣泛使用。在這種可折疊移動無線裝置中,在減小尺寸和多功能上正進(jìn)行改進(jìn)。此外,作為近來在多功能上的進(jìn)步之一,提出了使用內(nèi)置天線以提高設(shè)計(jì)品質(zhì)。
作為一個例子,如JP-A-2002-335180所公開那樣,有一種可折疊移動無線裝置,其具有這樣的結(jié)構(gòu),即,柔性電纜連接到上殼體中的屏蔽盒,然后具有上屏蔽盒的偶極天線和本身是處在下殼體的地電勢的在電路板上的導(dǎo)電圖案的地圖案,作為輻射元件通過直接激勵上屏蔽盒而工作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),由于可以實(shí)現(xiàn)較寬的天線有效面積,可以獲得寬波段和高增益的天線性能。
然而在這種天線結(jié)構(gòu)中,需要饋電線例如柔性電纜等作為對擔(dān)當(dāng)輻射元件的屏蔽盒的饋電部。在這種情況中,基于近來移動無線裝置在尺寸、重量和成本上的減小的背景,希望設(shè)計(jì)這樣的移動無線裝置,其用更簡單的結(jié)構(gòu)而具有高的天線性能。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述情況而提出本發(fā)明,本發(fā)明的目的在于提供一種可折疊移動無線裝置,其用簡單的結(jié)構(gòu)能在更寬的波段上顯示出高的天線性能。
本發(fā)明的可折疊移動無線裝置包括第一殼體;設(shè)置在第一殼體上的天線元件;第二殼體;用于可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體的鉸鏈部;以及設(shè)置在第二殼體內(nèi)部的電路板,其具有地圖案和饋電部;其中鉸鏈部包含由導(dǎo)電金屬制成的轉(zhuǎn)軸以可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體,該轉(zhuǎn)軸以預(yù)定間隔空間耦合到天線元件,轉(zhuǎn)軸布置在鉸鏈部的狀態(tài)為轉(zhuǎn)軸與電路板上的地圖案分開并電連接到饋電部,當(dāng)饋給功率時,天線元件、轉(zhuǎn)軸和電路板上的地圖案作為天線工作。
此外,轉(zhuǎn)軸可以不通過空間耦合而是通過阻抗元件連接到天線元件上。
天線元件的構(gòu)建可以是構(gòu)成第一殼體的一部分的導(dǎo)電板或者具有地圖案的電路板。
包含轉(zhuǎn)軸從饋電部的總長為預(yù)定頻率的約1/4波長的電學(xué)長度,天線元件具有該預(yù)定頻率的約1/2波長的電學(xué)長度。
優(yōu)選的,導(dǎo)電板和轉(zhuǎn)軸的金屬部分可構(gòu)建為使得各表面以預(yù)定間隔彼此相對。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供用簡單結(jié)構(gòu)在較寬波段上顯示出高的天線性能的可折疊移動無線裝置。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的可折疊移動無線裝置的外觀的正視圖;圖2示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖;圖3示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖;圖5示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;圖6示出根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的可折疊移動無線裝置的實(shí)驗(yàn)結(jié)果;圖7示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖;圖8示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;圖9示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖;圖10示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
附圖標(biāo)記的說明1第一殼體 2第二殼體3鉸鏈部4上蓋 5上殼體 6顯示部7接收器 8下蓋9下殼體10操作部11話筒 12第一電路板13第二電路板14連接線 15轉(zhuǎn)軸16饋電點(diǎn)17導(dǎo)電板 18阻抗元件具體實(shí)施方式
以下將參照附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
第一實(shí)施例如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的可折疊移動無線裝置包括由例如不導(dǎo)電的ABS樹脂制成的第一殼體1和第二殼體2。第一殼體1和第二殼體2由例如不導(dǎo)電的ABS樹脂制成的鉸鏈部3連接,從而兩個殼體可以打開/關(guān)閉。
第一殼體1由上蓋4和上殼體5組成。由液晶顯示器等形成的顯示部6、接收器7等等設(shè)置在第一殼體1上。第二殼體2由下蓋8和下殼體9組成。其上具有多個操作鍵按鈕的操作部10、話筒11等等設(shè)置在第二殼體2上,無線電電路、控制電路、信息處理電路等等也設(shè)置在第二殼體2的內(nèi)部。
圖2為后視圖,其示意性地示出第一實(shí)施例中的主要組成元件,并示出了在電路板、轉(zhuǎn)軸等之間的布置關(guān)系。第一電路板12和第二電路板13分別安裝在第一殼體1和第二殼體2內(nèi)。第一電路板12和第二電路板13通過柔性接線14電連接。此外,鉸鏈部3被連接以打開/關(guān)閉第一殼體1和第二殼體2。構(gòu)成鉸鏈部3的外側(cè)表面的鉸鏈部的外主體由不導(dǎo)電的ABS樹脂制成,與第一殼體1及/或第二殼體2為一體。另外,由導(dǎo)電金屬制成的轉(zhuǎn)軸5布置在鉸鏈部的外主體上,并具有尺寸為直徑7.5mm,長度24.0mm的圓柱體結(jié)構(gòu)。
這里,第一殼體1和第二殼體2在尺寸上分別具有例如約100mm長度和約50mm的寬度。第一電路板12和第二電路板13由例如厚度為1mm的電路板形成。第一電路板12在尺寸上具有例如約65mm的長度和約40mm的寬度,第二電路板13在尺寸上具有例如約55mm的長度和約40mm的寬度。
轉(zhuǎn)軸15的一端電連接到第二電路板13的饋電點(diǎn)(饋電部)16。另外,例如由銅箔形成的,寬度為45mm而長度為70mm的導(dǎo)電板布置在上殼體5的內(nèi)部,并布置為與轉(zhuǎn)軸15有預(yù)定間隔。在這種情況中,希望在導(dǎo)電板17和轉(zhuǎn)軸15相互重疊的區(qū)域,導(dǎo)電板17的形狀被設(shè)定為一種彎曲形狀使得導(dǎo)電板17作為區(qū)域可以緊密地與具有圓形剖面形狀(圓柱形狀)的轉(zhuǎn)軸15相對。用這樣的布置,導(dǎo)電板17被放置在轉(zhuǎn)軸15的非常近的地方并相互面對,當(dāng)饋給功率時,在導(dǎo)電板17和轉(zhuǎn)軸15之間產(chǎn)生了電容耦合。另外,如圖2所示,轉(zhuǎn)軸15內(nèi)置于鉸鏈部3中,其狀態(tài)為轉(zhuǎn)軸與第二電路板13上的地圖案分開(保持距離h)。
在本實(shí)施例的可折疊移動無線裝置中,例如在GSM(移動通訊全球系統(tǒng))的便攜式電話的可用頻率設(shè)定為900MHz、1800MHz和1900MHz。當(dāng)然,本發(fā)明的可折疊移動無線裝置通過改變設(shè)計(jì)條件可以應(yīng)用到其他通訊系統(tǒng)中的其他頻率上。
在以此方式構(gòu)建的第一實(shí)施例的可折疊移動無線裝置中,當(dāng)饋給功率時,轉(zhuǎn)軸15和第二電路板13的地圖案作為其諧振頻率設(shè)定在例如2000MHz左右的λ/4系列單極天線工作。在這種情況中,包含轉(zhuǎn)軸15從饋電點(diǎn)16的總長度為在2000MHz的約1/4波長的電學(xué)長度。
此外,由于當(dāng)饋給功率時,在導(dǎo)電板17和由轉(zhuǎn)軸15及第二電路板13的地圖案組成的1/4波長單極天線之間產(chǎn)生了空間電容耦合,導(dǎo)電板17、轉(zhuǎn)軸15和第二電路板13的地圖案作為例如諧振頻率設(shè)定在900MHz左右的λ/2系列偶極天線工作。在這種情況中,應(yīng)注意到,導(dǎo)電板17在縱向上的長度等于在900MHz的約1/2波長的電學(xué)長度。因此,導(dǎo)電板17構(gòu)成天線元件。在轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17之間的空間電容耦合意味著當(dāng)饋給功率時轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17這兩個導(dǎo)體用作預(yù)定頻率上的一個電容。另外,如果在饋給功率時,滿足了在轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17之間的這種布置關(guān)系,可以表示為當(dāng)沒有饋給功率時,轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17在空間上以預(yù)定間隔相互耦合。
圖6示出在這時的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其中橫坐標(biāo)表示頻率而縱坐標(biāo)表示VSWR(電壓駐波比)。在圖6中,當(dāng)僅布置轉(zhuǎn)軸15和第二電路板13而不布置第一電路板12時所獲得的特性由α表示。另外,當(dāng)布置了轉(zhuǎn)軸15、第二電路板13和導(dǎo)電板17時所獲得的特性由β表示。這里轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17被放置在預(yù)定的間隔以得到電容耦合。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道,本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)可以在寬波段上滿足VSWR<3。在這一結(jié)果中,可以知道,轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17沒有以預(yù)定間隔相互電容耦合,但是如圖6的特性γ所示,帶寬要窄于當(dāng)它們在直流連接時相互電容耦合時的。
如上所述,第一實(shí)施例的可折疊移動無線裝置具有這樣的結(jié)構(gòu),即,轉(zhuǎn)軸15既具有打開/關(guān)閉上和下殼體的功能也具有作為天線元件的功能,而且轉(zhuǎn)軸15以預(yù)定的間隔與導(dǎo)電板17相對以得到電容耦合。因此,可以用簡單的結(jié)構(gòu)在寬波段上獲得良好的天線特性。
這里,甚至使用任何導(dǎo)電材料作為導(dǎo)電板17,都能得到類似的優(yōu)點(diǎn)。
還有,導(dǎo)電板17可以象本實(shí)施例一樣形成在整個表面上。或者,可以采用這樣的結(jié)構(gòu),即,例如在中心部分開一個孔以放置副LCD的零件。
還有,導(dǎo)電板17可以具有連接到第一電路板12的地的觸點(diǎn)。
在本實(shí)施例中,導(dǎo)電板17構(gòu)建在上殼體5的內(nèi)部。但并非要特別限制導(dǎo)電板17所安置的位置。
現(xiàn)在,可以基于物理結(jié)構(gòu)條件,例如在轉(zhuǎn)軸15和導(dǎo)電板17之間的相對的面積、間隔等最優(yōu)化靜電電容的值。從而,能在寬波段上獲得良好的天線特性。
這里,在本發(fā)明的可折疊移動無線裝置中,如果轉(zhuǎn)軸15是用導(dǎo)電材料形成的,用不同于本實(shí)施例中的圓柱結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)也能達(dá)到類似的優(yōu)點(diǎn)。
如上所述,在本實(shí)施例中的可折疊移動無線裝置中,與現(xiàn)有技術(shù)中的整個殼體作為偶極天線被操作的結(jié)構(gòu)不同,天線可以被構(gòu)建為不需要例如用于向上殼體中的天線元件等饋給功率的柔性電纜這樣的饋電部。就是說,因?yàn)樯虾拖職んw所轉(zhuǎn)動圍繞的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸15用作λ/4系列單極天線且導(dǎo)電板17與轉(zhuǎn)軸15相互電容耦合,導(dǎo)電板17和第二電路板13的地圖案作為λ/2系列偶極天線工作。就是說,通過它們之間的相互作用可以在寬波段上保證良好的天線性能。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以簡化天線的結(jié)構(gòu),得到在制造費(fèi)用和包裝面積上的減小,以及實(shí)現(xiàn)在尺寸和重量上的減小。
第二實(shí)施例圖4和圖5分別示出根據(jù)第二實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖和側(cè)視圖。在圖4和圖5中,用與圖2和圖3中的那些相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注的各元件為相同的組成元件,這里省略對它們的詳細(xì)描述。
在圖4和圖5中所示的根據(jù)第二實(shí)施例的可折疊移動無線裝置中,第一殼體1和第二殼體2由鉸鏈部3連接并通過轉(zhuǎn)軸15而打開/關(guān)閉,象第一實(shí)施例的圖2和圖3一樣。轉(zhuǎn)軸15在一端的一個側(cè)面電連接到第二電路板13上的16,轉(zhuǎn)軸15在這一端的另一側(cè)面通過例如安裝在第一電路板12上的電容這樣的阻抗元件18電容連接到導(dǎo)電板17。依照這種結(jié)構(gòu),當(dāng)饋給功率時,導(dǎo)電板17和轉(zhuǎn)軸15相互電容耦合。
從而,象第一實(shí)施例一樣,因?yàn)樯虾拖職んw所轉(zhuǎn)動圍繞的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸用作λ/4系列單極天線且導(dǎo)電板17與轉(zhuǎn)軸15通過阻抗元件18相互電容耦合,導(dǎo)電板17、轉(zhuǎn)軸15和第二電路板13的地圖案作為λ/2系列偶極天線工作。就是說,通過在它們之間的相互作用可以在寬波段上保證良好的天線性能。
第三實(shí)施例圖7和圖8分別示出根據(jù)第三實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖和側(cè)視圖。在圖7和圖8中,用與圖2和圖3中的那些相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注的各元件為相同的組成元件,這里省略對它們的詳細(xì)描述。
在圖7和圖8所示的第三實(shí)施例的可折疊移動無線裝置中,第一殼體1和第二殼體2由鉸鏈部3連接,并通過轉(zhuǎn)軸15打開/關(guān)閉,象第一實(shí)施例的圖2和圖3一樣。
在本實(shí)施例中,天線元件由第一電路板12的地圖案構(gòu)成。轉(zhuǎn)軸15電連接到第二電路板13上的饋電點(diǎn)16。另外,第一電路板12的地圖案布置在離轉(zhuǎn)軸15的預(yù)定間隔處。
此處,作為天線元件的地圖案可以形成在第一電路板12的前和后表面的任何表面上。另外,在使用多層電路板的情形中,作為天線元件的地圖案可以形成在電路板的內(nèi)部層中。
在這種情況下,地圖案的結(jié)構(gòu)可以形成在電路板的整個表面上。另外,可以在中心部分上開孔以放置例如副LCD的零件。
從而,象第一實(shí)施例一樣,因?yàn)樯虾拖職んw所轉(zhuǎn)動圍繞的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸用作λ/4系列單極天線且第一電路板12的地圖案與轉(zhuǎn)軸15布置在預(yù)定的間隔而相互電容耦合,第一電路板12、轉(zhuǎn)軸15和第二電路板13的地圖案作為λ/2系列偶極天線工作。
第四實(shí)施例圖9和圖10分別示出根據(jù)第四實(shí)施例的可折疊移動無線裝置在打開狀態(tài)下的相關(guān)結(jié)構(gòu)的后視圖和側(cè)視圖。在圖9和圖10中,用與圖2和圖3中的那些相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注的各元件為相同的組成元件,這里省略對它們的詳細(xì)描述。
在圖9和圖10所示的第四實(shí)施例的可折疊移動無線裝置中,第一殼體1和第二殼體2由鉸鏈部3連接,并通過轉(zhuǎn)軸15打開/關(guān)閉,象第一實(shí)施例的圖2和圖3一樣。
在本實(shí)施例中,天線元件由第一電路板12的地圖案構(gòu)成。轉(zhuǎn)軸15在一端的一個側(cè)面電連接到第二電路板13上的饋電點(diǎn)16,轉(zhuǎn)軸15在這一端的另一側(cè)面通過例如電容這樣的阻抗元件18而電容連接到第一電路板12上。
例如,電容的靜電電容的值約為0.5pF。該靜電電容的值取決于在轉(zhuǎn)軸15和第一電路板12之間的結(jié)構(gòu)條件例如相對的間隔等而改變。從而,通過最優(yōu)化該靜電電容可以在寬波段上保證良好的天線性能。
從而,象第一實(shí)施例一樣,因?yàn)樯虾拖職んw所轉(zhuǎn)動圍繞的導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸用作λ/4系列單極天線且第一電路板12的地圖案與轉(zhuǎn)軸15通過阻抗元件18而相互電容耦合,第一電路板12、轉(zhuǎn)軸15和第二電路板13的地圖案作為λ/2系列偶極天線工作。
上面已經(jīng)說明了本發(fā)明的多個實(shí)施例,但本發(fā)明并不限于在上述實(shí)施例中所公開的內(nèi)容。本發(fā)明可以接受本領(lǐng)域技術(shù)人員基于本說明書和公知技術(shù)所能作出的各種改變和修改,這些內(nèi)容也包含在保護(hù)的范圍內(nèi)。
本發(fā)明可以用簡單的結(jié)構(gòu)在寬波段上保證高的天線性能,并且對通過連接兩個殼體以打開和關(guān)閉而構(gòu)建的可折疊移動無線裝置是有用的。
權(quán)利要求
1.一種可折疊移動無線裝置,包括第一殼體;設(shè)置在第一殼體上的天線元件;第二殼體;可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體的鉸鏈部;及設(shè)置在第二殼體中的電路板,其具有地圖案和饋電部,其中鉸鏈部具有由導(dǎo)電金屬形成以可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體的轉(zhuǎn)軸;其中轉(zhuǎn)軸以預(yù)定的間隔空間耦合到天線元件上;其中轉(zhuǎn)軸布置在鉸鏈部的狀態(tài)為轉(zhuǎn)軸與電路板上的地圖案分開并電連接到饋電部上;及其中當(dāng)饋給功率時,天線元件、轉(zhuǎn)軸和電路板上的地圖案作為天線工作。
2.一種可折疊移動無線裝置,包括第一殼體;設(shè)置在第一殼體上的天線元件;第二殼體;可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體的鉸鏈部;及設(shè)置在第二殼體中的電路板,其具有地圖案和饋電部,其中鉸鏈部具有由導(dǎo)電金屬形成以可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體的轉(zhuǎn)軸;其中轉(zhuǎn)軸通過一阻抗元件連接到天線元件上;其中轉(zhuǎn)軸布置在鉸鏈部的狀態(tài)為轉(zhuǎn)軸與電路板上的地圖案分開并電連接到饋電部上;及其中當(dāng)饋給功率時,天線元件、轉(zhuǎn)軸和電路板上的地圖案作為天線工作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可折疊移動無線裝置,其中天線元件是構(gòu)成第一殼體的一部分的導(dǎo)電板或者是具有地圖案的電路板。
4.如權(quán)利要求1到3中任一所述的可折疊移動無線裝置,其中包含轉(zhuǎn)軸從饋電部的總長具有預(yù)定頻率上的約1/4波長的電學(xué)長度;及其中天線元件具有在該預(yù)定頻率上的約1/2波長的電學(xué)長度。
5.如權(quán)利要求1、3和4中任一所述的可折疊移動無線裝置,其中通過相互改變在導(dǎo)電板和轉(zhuǎn)軸的相對表面之間的間隔和面積來調(diào)整天線的特性。
全文摘要
在通過將兩個殼體連接成自由打開和關(guān)閉而構(gòu)建的可折疊便攜式無線裝置中,用簡單的結(jié)構(gòu)在寬波段上保證高的天線特性。該可折疊便攜式無線裝置具有第一殼體;設(shè)置在第一殼體上的天線元件;第二殼體;可轉(zhuǎn)動地連接第一殼體和第二殼體的鉸鏈部;設(shè)置在第二殼體中的具有地圖案的電路板;以及連接電路板上的無線電電路的電源部分。鉸鏈部由不導(dǎo)電的樹脂制成并設(shè)置有由導(dǎo)電金屬制成的用于可轉(zhuǎn)動支撐的轉(zhuǎn)軸。該轉(zhuǎn)軸在預(yù)定的間隔與天線元件空間耦合,并布置為與電路板上的地圖案有預(yù)定的間隔,并與該電源部分電連接。天線元件、轉(zhuǎn)軸和電路板上的地圖案作為天線工作。
文檔編號H04M1/02GK1957504SQ20058001705
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月28日
發(fā)明者坂本昭人, 中西英夫, 小林正夫, 菊地正憲 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
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