專利名稱：具有最小化用戶加載影響的天線與天線罩關(guān)系的天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)通常涉及無線通信設(shè)備使用的天線。更具體，本申請(qǐng)涉及在一罩殼(enclosure)內(nèi)使用的天線，其包括一個(gè)或多個(gè)臂，具有對(duì)應(yīng)于傳輸?shù)钠谕l帶的電學(xué)長度，其中相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)期望接觸點(diǎn)，沿著所述長度外部加載源將具有變化的影響，選擇性地設(shè)置高和低阻抗區(qū)，外部加載源將在該罩殼附近。
背景技術(shù)：
許多因素影響天線的性能，包括天線自身的物理尺寸、包括電話的其他組件以及例如用戶的手或頭的其他物體的接近。對(duì)于鄰近地放置的元件是固定的并已知的，例如相對(duì)于天線的位置不變的其他內(nèi)部組件，可以調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)以容納其他設(shè)備。然而，更可變的元件例如用戶的手，是麻煩的，由于它們的影響不僅僅是選擇性地出現(xiàn)的，并且以更加變化的量出現(xiàn)。
然而，本發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，不管某些可以對(duì)天線的功能產(chǎn)生可變影響的鄰近元件的影響，可以通過提供天線和沿著罩殼的外表面的一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)之間的最小間隙，其可能接觸外部加載源，可以減輕潛在影響。還可以通過使得天線的特定部分將與接觸外部影響的期望點(diǎn)最接近，其中天線的某些部分或多或少易受來自外部源的加載效應(yīng)的影響，來進(jìn)一步減輕這些效應(yīng)。
對(duì)于在期望減小設(shè)備的整體尺寸以及因此設(shè)置天線的罩殼的設(shè)備中使用的天線來說，各種設(shè)計(jì)考慮更加有挑戰(zhàn)性。在許多情況下，潛在影響包括一個(gè)或多個(gè)必須考慮的能夠在正面并且同時(shí)負(fù)面地影響天線性能的不同折中。
因此，通過使得更主要地暴露于外部負(fù)載源的天線的特定部分，可以有益地調(diào)節(jié)罩殼的邊緣和天線之間的間隙量，以及天線的整體性能。


將通過在附圖中說明的示例性實(shí)施例但是不是限制的方式描述本發(fā)明，在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)指示相同元件，并且其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的包括天線的手持通信設(shè)備的部分分解圖；圖2是由某人的手所把持的手持通信設(shè)備的前視圖；圖3是由某人的手所把持的手持通信設(shè)備的右視圖；圖4是由某人的手所把持的手持通信設(shè)備的頂端視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例，說明在通信設(shè)備的外殼端部的罩殼內(nèi)的天線的手持通信設(shè)備的截面端視圖；圖6是具有λ的波長的駐波的圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)或多個(gè)其他實(shí)施例，說明天線的手持通信設(shè)備的截面底端視圖。
具體實(shí)施例方式
如所需，在此公開本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例，然而，應(yīng)理解所公開的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的示例，其可以以多種形式實(shí)施。因此，在此公開的特定結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限制，而僅僅用作權(quán)利要求的基礎(chǔ)，并作為教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員來以幾乎任何適宜的詳細(xì)結(jié)構(gòu)不同地實(shí)施本發(fā)明的基礎(chǔ)。此外，在此使用的術(shù)語和語句不旨在限制，而是提供本發(fā)明的可理解說明。
圖1是例如蜂窩電話的手持通信設(shè)備100的部分分解圖，包括接地結(jié)構(gòu)105，表示手持通信設(shè)備100的主體、天線110和天線罩(radome)115。天線110包括信號(hào)饋送點(diǎn)120，用于接收將經(jīng)由天線110發(fā)送的信號(hào)，和/或?qū)⒂商炀€檢測(cè)的無線信號(hào)傳送到接收機(jī)(未示出)。從饋送點(diǎn)120，天線110經(jīng)由一對(duì)臂在兩個(gè)方向上延伸。兩個(gè)臂中較短的125適于發(fā)送和/或接收較高頻，即較短波長信號(hào)。兩個(gè)臂中較長的130適于發(fā)送和/或接收較低頻，即較長波長信號(hào)。在所示的實(shí)施例中，天線表示雙臂、雙帶單極天線，其相對(duì)接地結(jié)構(gòu)105驅(qū)動(dòng)，每個(gè)臂的長度通常對(duì)應(yīng)于信號(hào)頻率的波長的四分之一，天線設(shè)計(jì)為檢測(cè)其。
天線罩115形成一罩殼，在該罩殼中設(shè)置天線。在一定程度上，天線罩115防止外部發(fā)信體侵入天線110。然而，侵入保護(hù)大體限制于天線罩115的外部尺寸。在至少一個(gè)實(shí)施例中，由通常非導(dǎo)電塑料形成天線罩。實(shí)際上，通常期望用戶的手向上到達(dá)或接近于天線罩115的限制而抓住手持通信設(shè)備100。
圖2-4說明根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例，持握手持通信設(shè)備100的用戶的手幾個(gè)不同視圖。更具體，圖2說明由某人的手所持握的手持通信設(shè)備的前視圖，圖3說明由某人的手所持握的手持通信設(shè)備的右側(cè)視圖，而圖4說明由某人的手所持握的手持通信設(shè)備的頂端視圖。圖2-4通常說明期望用戶如何在操作手持通信設(shè)備100的同時(shí)持握它。在每個(gè)圖中，通常可以看到，期望操作該設(shè)備的用戶通常經(jīng)由設(shè)備100的側(cè)邊緣135來持握該設(shè)備。手的彎曲趨于使得手的其他部分離開設(shè)備100的背面。這可以從圖3和4更容易地看出。
盡管天線罩115在一定程度上限制某人的手相對(duì)于天線110的侵入，對(duì)于手持設(shè)備的限制的整體尺寸，某些侵入是不可避免的。例如手的外部發(fā)信體通常可以提供阻抗的電耦合源，其可以不利地影響天線的調(diào)諧和/或效率?；谑只蛴绊戵w在哪里接近天線，可以以變化的量影響加載量。影響的量可以基于影響體和天線之間的距離，其通常對(duì)應(yīng)于天線110和天線罩115之間的距離，以及沿著天線110的臂的長度的位置。在沿著臂的長度的不同距離，駐波將產(chǎn)生變化密度的幅度。
對(duì)于四分之一波天線，通常在源處得到最小幅度或最小阻抗。通常在臂的端部得到最大幅度或最大阻抗。結(jié)果，接近于特定天線的臂的端部，干擾體經(jīng)常具有最大的影響。進(jìn)一步，干擾體影響特定天線的程度通常取決于天線的整體長度，因此設(shè)計(jì)為天線檢測(cè)信號(hào)的頻率。在至少一個(gè)所示的實(shí)施例中，較高頻率臂趨于更易受到鄰近干擾體的影響。另一個(gè)關(guān)心的方面包括與多個(gè)相鄰臂相關(guān)的重疊140的面積。在所示的實(shí)施例中，在一個(gè)或多個(gè)臂中，重疊140的面積不僅僅與四分之一波長天線相關(guān)，而且重疊140的面積通常特別調(diào)諧為產(chǎn)生有益的結(jié)果。由于重疊面積140特別地易受影響，重疊面積通常位于朝向手持通信設(shè)備的前表面，其中典型地手不經(jīng)常出現(xiàn)，或者換句話說，離開電話的后側(cè)。
圖6說明駐波145的例子，其中在沿著從0和λ之間的波長的任何距離的相應(yīng)幅度，預(yù)期天線到鄰近的干擾體的受影響程度。應(yīng)理解，該說明示出四分之一波長之上的幅度。盡管已經(jīng)結(jié)合四分之一波長天線大體上說明了本發(fā)明，認(rèn)為本發(fā)明的有益教導(dǎo)對(duì)于其他對(duì)應(yīng)于不同于四分之一波長天線的天線也是可適用的。
在所示的實(shí)施例中，粗線對(duì)應(yīng)于沿著天線的點(diǎn)，給定期望的接觸點(diǎn)和天線罩115內(nèi)的天線110之間的間距的尺寸，其大體上不受接近的干擾體的影響。通過調(diào)整沿著在其上天線臂最接近于接觸135的期望點(diǎn)的天線110的點(diǎn)，人們能夠更有效地管理干擾體的影響，并且在某些情況下，甚至可以舒適地減小間距。在圖5中所示的實(shí)施例中，在其上天線最接近于接觸135的期望點(diǎn)的點(diǎn)可以通過L1與L2的比，或者H1與H2的比來限定。通常該比率越小，鄰近地設(shè)置的干擾體越小地影響天線臂。
圖7示出手持通信設(shè)備的截面底端視圖，說明了根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)或多個(gè)其他實(shí)施例的天線。根據(jù)圖7的至少一個(gè)其他實(shí)施例，說明了多于兩個(gè)臂的可能性，其中使用虛線150說明可以用來接收另一個(gè)頻帶的信號(hào)的第三個(gè)潛在臂。如所示，對(duì)于多個(gè)臂可以共用天線結(jié)構(gòu)的相應(yīng)長度。此外，盡管沒有明顯地示出，可以在具有單個(gè)臂的天線中采用本發(fā)明的教導(dǎo)。
另外，改變信號(hào)饋送點(diǎn)的位置，例如所示的替換信號(hào)饋送點(diǎn)155，是有益的。通過改變饋送點(diǎn)的位置，可以結(jié)合最接近的期待接觸點(diǎn)，其更接近于將信號(hào)源施加到特定臂的點(diǎn)，這相對(duì)于特定臂通常可以產(chǎn)生有益的結(jié)果。在某些情況下，還期望將饋送點(diǎn)定位在期望的接觸點(diǎn)上。然而，通過替換地將信號(hào)饋送點(diǎn)設(shè)置在一個(gè)臂的期望的最接近接觸點(diǎn)，盡管可以使得對(duì)于一個(gè)臂的情況好些，可能使得對(duì)于另一個(gè)臂的情況更糟。然而，由于較高的頻率較短的臂趨于更加麻煩，與更接近于期望的最接近接觸點(diǎn)的更短臂的饋送點(diǎn)相關(guān)的整體益處可以勝過與天線的替換臂相關(guān)的不利。
盡管在所說明的實(shí)施例中，干擾體大體上與用戶的身體部位例如手相關(guān)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解任何其他類型的干擾體可以相似地在負(fù)面影響天線的性能。通常，潛在的干擾體包括引入導(dǎo)電材料和/或具有高介電常數(shù)的材料的體。
盡管已經(jīng)說明并描述了本發(fā)明的優(yōu)選的和其他實(shí)施例，很清楚本發(fā)明不因此限制。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以有各種改進(jìn)、變化、變形、替換和等效，而不背離由下面的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種天線，位于罩殼內(nèi)，所述天線包括一個(gè)或多個(gè)臂，每個(gè)臂具有對(duì)應(yīng)于傳輸?shù)钠谕l帶的電學(xué)長度，其中沿著所述長度，外部加載源將具有變化的影響，其中所述罩殼包括一個(gè)或多個(gè)期望接觸點(diǎn)，其中外部加載源將接近所述罩殼，以及其中一個(gè)或多個(gè)臂構(gòu)造并排列為將天線的相對(duì)高阻抗區(qū)設(shè)置在離一個(gè)或多個(gè)期望接觸點(diǎn)至少預(yù)設(shè)距離，以及天線的相對(duì)低阻抗區(qū)位于更接近于期望接觸點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1的天線，還包括兩個(gè)或更多臂，其中第一個(gè)臂與傳輸?shù)南鄬?duì)高頻帶相關(guān)，并且第二個(gè)臂與傳輸?shù)南鄬?duì)低頻帶相關(guān)。
3.如權(quán)利要求1的天線，還包括饋送點(diǎn)，用于接收將被發(fā)送的信號(hào)的信號(hào)源，其中每個(gè)臂相對(duì)于罩殼的內(nèi)輪廓從不同的方向上的饋送點(diǎn)延伸。
4.如權(quán)利要求3的天線，其中饋送點(diǎn)位于接近于期望接觸點(diǎn)之一。
5.如權(quán)利要求1的天線，其中每個(gè)臂具有對(duì)應(yīng)于傳輸?shù)钠谕l帶的四分之一波長的長度。
6.如權(quán)利要求5的天線，其中每個(gè)臂的端點(diǎn)與高阻抗區(qū)相關(guān)。
7.如權(quán)利要求1的天線，其中天線是單極天線。
8.如權(quán)利要求1的天線，其中天線是雙頻帶天線。
9.如權(quán)利要求1的天線，其中具有預(yù)設(shè)距離的相應(yīng)間隙保持在相對(duì)于每個(gè)期望接觸點(diǎn)的天線的最接近點(diǎn)之間。
10.如權(quán)利要求1的天線，其中外部加載源包括提供阻抗的電耦合源的干擾體。
11.如權(quán)利要求10的天線，其中干擾體包括一個(gè)或多個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的材料和具有高介電常數(shù)的材料。
12.如權(quán)利要求1的天線，其中至少兩個(gè)臂的端點(diǎn)具有重疊區(qū)。
13.如權(quán)利要求12的天線，其中重疊區(qū)位于離一個(gè)或多個(gè)期望接觸點(diǎn)的預(yù)設(shè)距離。
14.如權(quán)利要求1的天線，其中將所述天線引入作為手持無線通信設(shè)備的一部分。
15.如權(quán)利要求1的天線，其中所述無線通信設(shè)備是蜂窩電話。
全文摘要
提供一種天線，其位于罩殼內(nèi)。所述天線包括一個(gè)或多個(gè)臂，每個(gè)臂具有對(duì)應(yīng)于傳輸?shù)钠谕l帶的電學(xué)長度，并且沿著所述臂的長度，外部加載源將具有變化的影響。所述罩殼包括一個(gè)或多個(gè)期望接觸點(diǎn)，其中外部加載的源將接近所述罩殼，以及其中一個(gè)或多個(gè)臂被構(gòu)造并排列為將天線的相對(duì)高阻抗區(qū)設(shè)置在離一個(gè)或多個(gè)期望接觸點(diǎn)至少預(yù)設(shè)距離，以及天線的相對(duì)低阻抗區(qū)位于更接近于期望接觸點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01Q21/28GK1973402SQ200580020416
公開日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月21日
發(fā)明者塔德·M·斯卡爾佩利, 埃里克·L·克倫茨 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司