專利名稱：特別用于時(shí)鐘的隙縫天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及想要連到天線電路的非對(duì)稱輸出的隙縫天線，并且特別是，在鐘表應(yīng)用中這種隙縫天線的自適應(yīng)和激勵(lì)。但是，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不局限于這些應(yīng)用。
這種類型的天線包括安排在介質(zhì)襯底上并且限定具有平行邊隙縫的導(dǎo)電元件。這種天線已經(jīng)以本申請(qǐng)的名義在文件EP0766152中描述過(guò)了。

圖1表示該文件所描述的天線。隙縫天線11包括連在介質(zhì)襯底13的印刷電路導(dǎo)電元件12。該襯底最好由一種軟性材料制成以允許在鐘表盒的組裝槽中以天線可以繞該盒卷起的方式安排天線。輻射隙縫14在導(dǎo)電元件中形成。該天線連到包括位于鐘表盒上的微接收極-發(fā)射極15的天線電路。天線11和微接收極-發(fā)射極15間的連接由兩個(gè)激勵(lì)點(diǎn)16和17通常通過(guò)一根例如同軸電纜的傳輸線來(lái)完成。該同軸電纜可以認(rèn)為是天線電路的輸出。由于天線電路輸出是非對(duì)稱的，所以有必要使對(duì)稱天線自適應(yīng)這種輸出。因此，在對(duì)稱天線和非對(duì)稱輸出間設(shè)置轉(zhuǎn)換設(shè)備是必要的。這種設(shè)備通過(guò)術(shù)語(yǔ)“平衡轉(zhuǎn)換器”(平衡到不平衡)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。通常通過(guò)使用例如電容和/或一定長(zhǎng)度的線的離散元件得到這種“平衡轉(zhuǎn)換器”。在上述文件中，傳輸線18通過(guò)自適應(yīng)電容器C(參見(jiàn)圖1)將激活點(diǎn)16連到天線電路的微接收極-發(fā)射極15，而另一個(gè)激活點(diǎn)17連到表殼。自然電容值依賴于所使用的頻率，但可以是該文件所描述的應(yīng)用的約幾個(gè)皮法。因此可以理解這種“平衡轉(zhuǎn)換器”并不十分實(shí)用，尺寸大而且昂貴。
但是，為了美觀的原因，而且由于尺寸和價(jià)格等(在鐘表技術(shù)中尤為重要的標(biāo)準(zhǔn))，尋找允許降低成本和簡(jiǎn)化這種天線的組裝、激活、還有自適應(yīng)的解決方案。
因此，本發(fā)明的目的是通過(guò)建議一種具有集成激活的隙縫天線提供一種避免激活和自適應(yīng)的離散零件的使用的隙縫天線，它同時(shí)充作得到微接收極-發(fā)射極輸出和天線間的轉(zhuǎn)換的“平衡轉(zhuǎn)換器”。
本發(fā)明因此具有根據(jù)權(quán)利要求1的隙縫天線的目的。
由于這些特征，得到一種天線結(jié)構(gòu)，它最優(yōu)化時(shí)鐘的激活。而且，這種天線允許得到至少與已知天線相等的增益/帶寬比，但有極大的簡(jiǎn)化，因此節(jié)省空間和減少零件并同時(shí)制造便宜。
當(dāng)讀到下面僅由不受限的例子和給附圖所作標(biāo)記所給出的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。其中-已經(jīng)描述的圖1是現(xiàn)有技術(shù)的隙縫天線，-圖2是根據(jù)本發(fā)明隙縫天線的第一個(gè)實(shí)施例的俯視圖，-圖3是圖2天線的代表性的圖，和-圖4表示根據(jù)本發(fā)明隙縫天線的第二個(gè)實(shí)施例的俯視圖。
圖2和3代表根據(jù)適合時(shí)鐘的本發(fā)明的隙縫天線的第一個(gè)實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明天線的總體結(jié)構(gòu)類似于上述文件EP0766152的天線的結(jié)構(gòu)。因此，隙縫天線21表示為包括例如用銅制成、固定于介質(zhì)襯底23的印刷電路導(dǎo)電元件22。正如在上述文件中更詳細(xì)解釋的那樣，該襯底最好由一種薄軟材料制成，例如perstorp環(huán)氧樹(shù)脂或卡普頓，允許以天線可以繞盒卷起的方式將這種天線放進(jìn)時(shí)鐘盒的組裝槽中。更可取的是，該襯底23具有大約0.1mm的厚度。
導(dǎo)電元件22具有矩形形狀并限定具有平行邊的輻射隙縫24。事實(shí)上，在這個(gè)例子中，導(dǎo)電元件22具有兩個(gè)長(zhǎng)平行邊22a和22b，和兩個(gè)短平行邊22c和22d。隙縫24因此也有矩形形狀。
在該實(shí)施例中，可以看到導(dǎo)電元件22不完全密封隙縫24，而是在一個(gè)長(zhǎng)邊22b留有一個(gè)中央開(kāi)口26。當(dāng)然，另一個(gè)長(zhǎng)邊22a可以留有開(kāi)口以代替邊22b。
該天線進(jìn)一步包括放在開(kāi)口26的隙縫24中的中央印刷線27。該中央線27由相同材料制成并且以導(dǎo)電元件22相同的方式固定到襯底22。在這個(gè)例子中，中央線27具有寬度“d”的矩形形狀，但這種形狀不是強(qiáng)制性的。中央線的下側(cè)連到長(zhǎng)邊22b而且上側(cè)進(jìn)入隙縫并接近另一個(gè)長(zhǎng)邊22a。但是，該中央線沒(méi)有接觸到邊22a，而是離開(kāi)距離δ。中央線27也從每個(gè)導(dǎo)電元件22的長(zhǎng)邊22b的兩個(gè)末端移開(kāi)一段距離s。
天線21連到包括可能例如位于時(shí)鐘盒的微接收極-發(fā)射極25的天線電路的輸出29。天線21通過(guò)例如同軸電纜或微帶線具有激活導(dǎo)線和表殼導(dǎo)線的傳輸線31連到微接收極-發(fā)射極25。天線由應(yīng)用于中央線27的信號(hào)激活。為此，傳輸線31的激活導(dǎo)線連到位于中央線27的激活點(diǎn)28。表殼導(dǎo)線和導(dǎo)電元件22例如通過(guò)在邊22b沒(méi)標(biāo)記的連接點(diǎn)連到表殼。在表示的例子中，每個(gè)該邊22b的兩個(gè)末端連到表殼。
由于中央線27，激活集成入天線并且在天線的同一平面上。該中央線同時(shí)充作“平衡轉(zhuǎn)換器”，例如中央線不需要例如自適應(yīng)容量的自適應(yīng)元件就允許直接連到微接收極-發(fā)射極。因此是中央線27實(shí)現(xiàn)在天線電路的非對(duì)稱輸出29和天線21間的轉(zhuǎn)換。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以比作也有由連到表殼的元件包圍的中央線(導(dǎo)線)的同軸電纜。該結(jié)構(gòu)允許得到關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)天線非常好的增益/帶寬比。
實(shí)際上，本申請(qǐng)已經(jīng)注意到通過(guò)改變距離δ，有可能改進(jìn)天線21的自適應(yīng)。因此，通過(guò)改變距離δ，有可能得到天線對(duì)天線電路的輸出29的正確自適應(yīng)。距離值因此相應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)天線的自適應(yīng)容量值。
作為一個(gè)例子，天線可用于在1.9Ghz附近工作，為此頻率，應(yīng)用下面大致尺寸導(dǎo)電元件22的整個(gè)長(zhǎng)度，例如長(zhǎng)邊22a、22b大約是45mm，而寬度大約是2mm，隙縫的長(zhǎng)度大約是36.4mm，而寬度大約是4mm，距離s大約是0.27mm，線27的寬度d大約是12mm，而距離δ大約是0.1mm。
當(dāng)然，這些尺寸依賴于頻率并可以相應(yīng)改進(jìn)。
因此可以理解天線21的形狀允許可用表面的最佳使用，而且天線的小型化可能由此保持最佳增益/尺寸比。因此在例如手表的便攜式設(shè)備中允許使用具有適合最佳激活的結(jié)構(gòu)的天線。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明天線的第二個(gè)實(shí)施例。可以看到，關(guān)于圖2和3的第一個(gè)實(shí)施例，導(dǎo)電元件22′密封并完全包圍隙縫24′。中央線27′位于隙縫24′中并以在第一個(gè)實(shí)施例中相同的方式安排，例如中央線位于距離導(dǎo)電元件22′的長(zhǎng)邊22a′為δ的地方。中央線27′并不完全是矩形。但是在接近長(zhǎng)邊22b′的一側(cè)它具有接近邊22b′的突起30。長(zhǎng)邊22b′是連續(xù)的，但它具有至少部分接收中央線27′的突起30的凹口。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施例的天線也可以通過(guò)傳輸線31不需要離散零件直接連到包括微接收極-發(fā)射極25的天線電路。
由于根據(jù)本發(fā)明的天線，有可能將天線嵌入適合在手腕上帶的時(shí)鐘中。因此天線能接收或發(fā)射載有無(wú)線擴(kuò)散消息的電磁字段。在已知方式中，鐘表包括指示時(shí)間的元件，例如指針或數(shù)字顯示器，和接收由天線選擇的消息的微接收極-發(fā)射極的天線電路。
值得注意的是，可以應(yīng)用多種改變和/或改進(jìn)到根據(jù)本發(fā)明的天線中，因此仍在本發(fā)明的精神內(nèi)。
例如，有可能提供根據(jù)本發(fā)明天線的屏蔽，例如有可能提供正如在上述歐洲專利申請(qǐng)中詳細(xì)描述的在襯底后安排表殼的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1．安排連到天線電路(25)非對(duì)稱輸出(29)的隙縫天線(21)，包括-介質(zhì)襯底(23)，-連到所述襯底并限定具有平行邊的輻射隙縫(24；24′)的印刷電路導(dǎo)電元件(22；22′)，特征在于天線進(jìn)一步包括在所述隙縫(24；24′)安排并允許直接連到所述輸出(29)的印刷中央線(27；27′)，以所述中央線(27；27′)實(shí)現(xiàn)在所述輸出和天線間的轉(zhuǎn)換的方式。
2．如權(quán)利要求1所述的天線(21)，特征在于所述中央線(27；27′)安排在距離所述導(dǎo)電元件(22；22′)的所述平行邊(22a；22a′)為δ的地方，所述距離δ表示天線對(duì)所述輸出的自適應(yīng)。
3．如權(quán)利要求1或2所述的天線(21)，特征在于所述襯底由一種軟性材料制成。
4．如權(quán)利要求1、2或3所述的天線(21)，特征在于所述導(dǎo)電元件(22)是矩形的并且是不連續(xù)的而且它包括在第一長(zhǎng)邊(22b)，連到所述隙縫(24)的開(kāi)口(26)。
5．如上一個(gè)權(quán)利要求所述的天線(21)，特征在于所述中央線(27)安排在所述開(kāi)口并通過(guò)接近所述導(dǎo)電元件(22)進(jìn)入所述隙縫(24)，但是所述中央線保持離開(kāi)導(dǎo)電元件(22)的第二個(gè)長(zhǎng)邊(22a)的距離為δ。
6．如權(quán)利要求1、2或3所述的天線(21)，特征在于所述導(dǎo)電元件(22′)是矩形的并且是連續(xù)的而且它完全包圍所述隙縫(24′)。
7．如上一個(gè)權(quán)利要求所述的天線(21)，特征在于所述中央線(27′)安排在所述隙縫(24′)距離所述導(dǎo)電元件的第一個(gè)長(zhǎng)邊(22′)為δ的地方。
8．如上一個(gè)權(quán)利要求所述的天線(21)，特征在于所述中央線(27′)包括一個(gè)突起(30)，而且所述導(dǎo)電元件的第二個(gè)長(zhǎng)邊(22B′)包括接收所述突起(30)的凹口。
9．易于帶在手腕上的時(shí)鐘，并包含時(shí)間指示裝置、能選擇和/或發(fā)射載有無(wú)線發(fā)射消息的電磁字段的天線和接收由天線選擇的消息的天線電路，特征在于所述天線是如前面任何一個(gè)權(quán)利要求的隙縫天線(21)。
全文摘要
隙縫天線(21)安排連接到天線電路(25)的非對(duì)稱輸出(29)。天線包括介質(zhì)襯底(23),和連到所述襯底并限定所述天線的輻射隙縫(24;24′)并具有平行邊的印刷電路導(dǎo)電元件(22;22′)。根據(jù)本發(fā)明,天線的特征在于它進(jìn)一步包括安排在所述隙縫(24;24′)并允許直接連到所述輸出(29)的印刷中央線(27;27′),以該中央線(27;27′)實(shí)現(xiàn)所述輸出和天線間的轉(zhuǎn)換的方式。
文檔編號(hào)G04G21/04GK1234629SQ9910596
公開(kāi)日1999年11月10日 申請(qǐng)日期1999年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年4月28日
發(fā)明者J·F·齊謝爾, O·斯陶布, A·斯克里維維克 申請(qǐng)人:阿蘇拉布股份有限公司