專利名稱：具有集成線圈的天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電話機(jī)，更具體地，涉及電話機(jī)中的天線。
背景技術(shù)：
許多電話機(jī)使用與設(shè)在電話機(jī)中的信號(hào)處理器電連接的天線。天線的各種設(shè)計(jì)參數(shù)可能影響無(wú)線電電話機(jī)的性能。例如，天線的形狀及尺寸以及天線的電線跡與相關(guān)電路相互連接的方式可影響無(wú)線電電話機(jī)的性能。此外，許多無(wú)線電電話機(jī)正在經(jīng)歷小型化，這可能使天線變復(fù)雜并使天線的設(shè)計(jì)受到限制。例如，該小型化可產(chǎn)生與另外部件的復(fù)雜的機(jī)械及電連接，譬如外伸天線通常必需與用于機(jī)械支承的無(wú)線電電話機(jī)的殼體相連接，并連接到該殼體中與印刷電路板在操作上相連接的信號(hào)處理器及其它內(nèi)部電路上。
在過(guò)去，便攜式衛(wèi)星無(wú)線電電話機(jī)使用頂裝式單極天線、螺旋式天線、及多線圈天線來(lái)幫助改善信號(hào)質(zhì)量。這種改進(jìn)的一個(gè)例子是四芯螺旋式天線，它使用繞在天線表面的四個(gè)隔開的細(xì)線單元。最好，這些細(xì)線單元等距離地繞在天線周圍。典型地，這些類型的單元或線圈被印在一個(gè)扁平材料如可撓曲電路材料上，切割成相應(yīng)的圖形，然后卷曲形成天線單元。一般而言，其縫用膠或帶連接，電路元件被連接在卷起的天線單元的一端，以便與無(wú)線電電話機(jī)中的信號(hào)處理電路相連接。例如，如

圖1中所示，其上具有導(dǎo)電單元15a的聚酰亞胺薄膜15被卷曲并形成一個(gè)螺旋。帶16用來(lái)將縫粘接。每個(gè)蓋17a，17b被放置在薄膜卷18的對(duì)立端部上。一個(gè)印刷電路板19及同軸連接器20被放置軸下端蓋17b的附近。與連接器20連接的導(dǎo)線20a通過(guò)置于上述各部件上的天線罩21被引入無(wú)線電電話機(jī)(未示出)。
遺憾的是，這些撓性天線單元通常相當(dāng)脆弱且其制造很費(fèi)力。此外，各單元相對(duì)天線蓋或“罩”及天線卷的位置容差很難被控制。撓性線圈位置及形狀的變化及縫的結(jié)構(gòu)可能違愿地影響天線的性能。此外，將電元件連接到撓性電路材料可使(多個(gè))連接點(diǎn)受力，并將需要去應(yīng)力的設(shè)計(jì)，以力圖保護(hù)該天線的功能、耐久性、及可靠性。
發(fā)明目的及概要因此，本發(fā)明的目的是提供一種改善的，用于制造具有線圈的天線的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改善的多線圈天線。
本發(fā)明的又一目的是提供一種可靠，耐久，及經(jīng)濟(jì)的無(wú)線電電話機(jī)用的衛(wèi)星天線。
本發(fā)明的又一目的是提供一種改善天線，它能方便地適用于現(xiàn)有的無(wú)線電電話機(jī)模式。
這些及另外的目的能被本發(fā)明，即包括具有形成其上的集成(做成一體的)線圈的天線所滿足。本發(fā)明的第一方面是一種無(wú)線電電話機(jī)天線，它包括沿縱向延伸的第一部件，該部件至少具有以第一圖形布置其上的剛性導(dǎo)電線圈。該天線還包括沿縱向延伸的第二部件，該部件至少具有以第二圖形布置其上的剛性導(dǎo)電線圈。第二部件被構(gòu)型成與第一部件相匹配及連接并在它們之間確定了一個(gè)封閉的通道。當(dāng)?shù)谝患暗诙考噙B接時(shí)，第一及第二導(dǎo)電線圈圖形相互電連接并按幾何對(duì)準(zhǔn)為一個(gè)圖形，以確定一個(gè)信號(hào)通路。最好，第一及第二圖形徑向地沿天線長(zhǎng)度以一個(gè)螺旋圖形轉(zhuǎn)移。
有利地，天線單元將直接地形成在天線殼體上。因此，使用集成剛性天線單元可減少組裝時(shí)間及勞力成本并可減少制造結(jié)構(gòu)的易變性及改善耐久性。
在第二實(shí)施例中，天線包括具有第一及第二對(duì)立端部的圓柱形非導(dǎo)電天線基體，這些端部確定了穿過(guò)它們的中心軸。該天線還包括集成在天線基體上的剛性導(dǎo)電回路線圈，多個(gè)導(dǎo)電回路線圈的每個(gè)彼此隔開。每個(gè)線圈在電及機(jī)械上彼此分立，天線回路沿至少一部分天線殼體的長(zhǎng)度延伸，以確定信號(hào)通路。最好，每個(gè)導(dǎo)電線圈開始于天線殼體上相對(duì)中心軸的第一徑向位置及沿信號(hào)通路長(zhǎng)度轉(zhuǎn)移到不同于第一徑向位置的第二徑向位置。并最好，每個(gè)導(dǎo)電線圈繞天線表面轉(zhuǎn)移并確定了沿信號(hào)通路長(zhǎng)度的螺旋圖形。如需要，一個(gè)外部殼蓋可封閉基體。
本發(fā)明的另一實(shí)施例是多層圓柱形天線。該多層圓柱形天線包括第一芯體插入層及布置在第一層外的第二層。該天線還包括布置在第二層預(yù)定部分上與第一層對(duì)立的第三層，及使得第三層是非導(dǎo)電的。一個(gè)導(dǎo)電的第四層布置在第二層的未被第三層覆蓋的部分上。第四層至少確定了一個(gè)信號(hào)條跡，并與第二及第三層這樣地布置，即至少一個(gè)信號(hào)條跡中的每個(gè)被非導(dǎo)電的第三層隔開。最好，該天線包括以螺旋圖形沿天線長(zhǎng)度主要部分布置的四個(gè)條跡。
本發(fā)明的另一方面是具有形成在其上的整體條跡的天線的制造方法。該方法包括模制第一材料的第一天線層，該第一材料具有對(duì)預(yù)定幾何形狀導(dǎo)電鍍層的附著力。第二材料的的第二天線層形成在第一層的選出區(qū)域上。第一天線層的預(yù)定部分的表面被保持暴露。第一層的暴露表面鍍有導(dǎo)電層，由此來(lái)制造成整體的導(dǎo)電信號(hào)通路天線。最好，第二層是由非催化材料形成的及第一層是由催化材料形成的。換一種方式，第一層是由接收金屬鍍層的材料形成的，及所述第二材料是非接收金屬鍍層的材料。在一個(gè)實(shí)施例中，所選天線表面被曝光成感光圖象，以形成信號(hào)路徑的一部分。
有利地，成整體于天線殼體或基體的模制天線條跡可改善無(wú)線電電話機(jī)的性能及減少勞力成本以及減少與傳統(tǒng)撓性電路制造方法典型相關(guān)的尺寸易變性。
在以下的說(shuō)明中將詳細(xì)解釋本發(fā)明的上述及另外的目的及各個(gè)方面。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1是傳統(tǒng)卷曲天線及相關(guān)的分立印刷電路板的解體圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的天線的一個(gè)實(shí)施例的放大透視圖；圖2B是圖2A中天線的一個(gè)實(shí)施例的放大解體透視圖，它表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的可配合天線部件的組合；圖3是圖2A及2B中具有成整體的電路線圈的天線的部分放大透視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的天線的一個(gè)變型實(shí)施例的放大透視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的天線的另一實(shí)施例的放大透視圖；圖5B是根據(jù)本發(fā)明的天線的一個(gè)側(cè)視圖，它表示一個(gè)變型線圈的構(gòu)型；圖5C是根據(jù)本發(fā)明的天線的一個(gè)側(cè)視圖，它表示另一個(gè)變型線圈的構(gòu)型；圖5D是根據(jù)本發(fā)明的天線的另一變型實(shí)施例的放大透視圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的天線的又一實(shí)施例的部分切割放大圖6A是圖6中天線的截面圖；圖7A是第一步模制工序的透視圖，它表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面的天線分部件的預(yù)定上升面，該上升面在圖7C所示的完成部分中將是導(dǎo)電的；圖7B是第二步模制工序的透視圖，它表示圖7A中具有模制在第一分部件預(yù)定區(qū)域上的附加材料的模制部分；圖7C是在圖7B中所示部分根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例地金屬電鍍后的的截面圖；圖8A是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例接受感光成象以在基體上形成剛性條跡的天線體的部分截面圖；圖8B是圖8A中所示天線體在光敏材料被曝光及顯影后的部分截面圖；圖8C是在除去光敏材料及銅背景后形成在圖8B中所示的天線體上的剛性條跡的部分截面圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明以下將參照表示本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖更全面地描述本發(fā)明。但是，本發(fā)明可以用不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)限制在所述實(shí)施例上。所有圖中相同的標(biāo)記表示相同的部件。為清楚起見各個(gè)層被夸大。如這里所使用的，剛性意味著包括足以不能撓曲的線圈或條跡，由此它們是靜止的、即它們沿(天線)體的延伸是固定的。
本發(fā)明旨在天線，并尤其是能有利地用于便攜式無(wú)線電電話機(jī)應(yīng)用的天線?？偟貋?lái)說(shuō)，本發(fā)明將天線單元直接整體地形成在天線殼體中。通過(guò)將剛性天線單元直接整體地形成在天線殼體或基體中，這便有利地消除傳統(tǒng)撓性電路卷曲天線的卷曲或成型及組裝工序?，F(xiàn)在參照附圖，圖2A表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的天線30。如圖2A所示，天線30包括在縱向上延伸的第一及第二部件31，32，它們的尺寸及構(gòu)型相互匹配，以組裝在一起。最好，如圖2B所示，當(dāng)部件31，32被組裝在一起時(shí)，它們?cè)谄渲虚g確定了一個(gè)封閉的通道。并且最好，部件31，32包括對(duì)立的第一及第二端部41a，41b及42a，42b。因此，當(dāng)組裝時(shí)，這些部件被對(duì)齊并形成封閉端，由此保護(hù)密封的部件以免環(huán)境的影響。
此外，在該優(yōu)選實(shí)施例中，如圖2A及2B所示，該第一及第二部件31，32包括橫行延伸部分33a，33b，它們彼此配合并當(dāng)組裝后形成一個(gè)圓柱。當(dāng)然，也可使用另外的形狀或構(gòu)型，例如橢圓形、方形等。最好，使用對(duì)稱形狀，并使用圓柱形為最可取。橫行延伸部分33a，33b還可具有對(duì)立的第一平面部分36，37，及對(duì)立的第二部分45，46，每個(gè)第二部分對(duì)相應(yīng)的第一部分36，37是傾斜的。如以下將要詳細(xì)討論的，該構(gòu)型有利地允許模線或分隔線設(shè)置在導(dǎo)電條跡55之間，并可有助于保證信號(hào)通路中的最小電失調(diào)。兩個(gè)部件31，32能以，任何方式組裝到一起。例如，這些部件可被壓配合，超聲波焊或粘接或用膠連接。如果需要，在天線30頂部的跨接部分可設(shè)有附加條跡，聯(lián)鎖片，或在組裝前將附加部件安裝到部件31，32的內(nèi)部，以便跨過(guò)天線表面連接電條跡(未示出)。
天線30可通過(guò)一個(gè)樞軸或鉸鏈34連接到無(wú)線電電話機(jī)(未示出)。當(dāng)然，如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的，可使用任何附加連接方式，例如粘接，焊接，螺絲連接，快速連接等。最好，使用樞軸連接裝置，以使得在使用時(shí)可將天線30轉(zhuǎn)到一個(gè)展開位置及當(dāng)不使用時(shí)轉(zhuǎn)回到靠在無(wú)線電電話機(jī)的收藏位置上(未示出)。如圖2A，2B及3中所示，樞軸34包括一個(gè)孔35，通過(guò)它可與無(wú)線電電話機(jī)保持電連接。例如，正如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員公知的，電連接件如電線可通過(guò)孔35并被導(dǎo)入樞軸的接受件中。作為變換，樞軸的外表面可設(shè)置電路連接件(未示出)。
如圖2A所示，天線30包括非導(dǎo)電(圓柱形)殼體56及至少一個(gè)集成的、結(jié)構(gòu)上剛性的導(dǎo)電電路條跡或天線單元55。殼體可包括一個(gè)，兩個(gè)或多個(gè)件，但在該實(shí)施例中最好包括如上所述的兩個(gè)部件。圖2B及3表示形成一半天線的一個(gè)部件32的優(yōu)選實(shí)施例的內(nèi)部部分。如圖3中所示，第一部件32包括兩個(gè)條跡55a，55b，它們與殼體做成一體、即直接形成在殼件的內(nèi)徑部分上。類似地，對(duì)立部件31也包括兩個(gè)條跡55c，55d(未示出)，以提供四芯天線。并且如圖所示，線圈55a，55b相分開并隔有或夾有非導(dǎo)電殼體材料56。在組裝時(shí)，線圈或條跡55被電連接成按幾何排列及形成信號(hào)通路。因此，每個(gè)第一部件及第二部件31，32包括預(yù)定條跡55的圖形，當(dāng)組裝到一起時(shí)，形成電連接并確定了信號(hào)通路。
如圖2B及3所示，天線30還包括一個(gè)安裝在殼體的剛性支承部分65上的輔助印刷電路板58。尤其是，輔助電路板58最好放置在部件32的樞軸34及傾斜部分之間的天線殼件32的平面部分中，這有助于與無(wú)線電電話機(jī)(未示出)中的信號(hào)處理器相連接，以便電線號(hào)的發(fā)射或RF信號(hào)對(duì)天線的來(lái)回饋送。當(dāng)然，本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可理解，也可以使用另外的電路板連接及構(gòu)型，以將條跡或線圈55a，55b連接到與電話機(jī)或裝置相關(guān)的所需電路上。
如圖3中所示，印刷電路板58包括用于與各個(gè)條跡55相連接的各種電路57及電觸頭。如圖所示，兩個(gè)電觸頭59a，59b是突出的觸頭，它們橫向地延伸到對(duì)立部件31，用于與天線殼體31的對(duì)立匹配部分上的天線單元55c，55d相連接。并且如圖所示，部件32上的條跡55a，55b通過(guò)形成在殼體中從每線圈到電路板的導(dǎo)電條60a，60b電連接到輔助印刷電路板58上。因此，所有四個(gè)條跡均被連接到印刷電路板58上。天線剛性條跡到相應(yīng)電路板的其它構(gòu)型或電連接可包括-但不限于-焊接，壓配合銷，彈性連接器等。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的天線的另一實(shí)施例30’。與上述實(shí)施例不同，該實(shí)施例包括單一基體131，及剛性天線單元或條跡55形成在天線30’的周圍。這些條跡可凹入、或基本與相鄰的非導(dǎo)電殼體材料齊平，或凸出地橫向延伸在非導(dǎo)電表面56上。如圖所示，天線30’包括一個(gè)樞軸34’及整體形成的電纜保留件或電纜連接槽150a，150b。最好，如圖所示，天線30’還包括整體形成及從外部可觸及的電條跡160，它布置在輔助電路板58及天線端142之間，用于使來(lái)自天線的信號(hào)通路與電話機(jī)相連接。一般而言，無(wú)線電電話機(jī)包括兩個(gè)信號(hào)通路，一個(gè)用于衛(wèi)星，另一個(gè)用于蜂窩通信。因此，如圖4所示，條跡160包括第一信號(hào)條跡161，接地條跡163及第二信號(hào)條跡162。相應(yīng)地，最好條跡的尺寸及構(gòu)型與電纜連接槽150a，150b相配合，以在其中接受相應(yīng)的信號(hào)同軸電纜。
天線基體131可為剛性的并最好為重量輕的基體(如圓柱形或另外構(gòu)型)。另一方式是，如圖5A所示，天線30’可構(gòu)型成具有空心175。這些方案的每個(gè)將有利地提供重量輕的天線基體，以助于方便攜帶及使用。圖5B及5C表示另一條跡55的圖形，以下再作討論。
圖6及6A表示具有空心175的天線30’的另一實(shí)施例。該構(gòu)型包括空心插件，圖示為圓柱形插件275。該插件275位于基體131內(nèi)部，用于在制造基體時(shí)保持空心張開，并成為天線結(jié)構(gòu)的一部分，如下面將討論的。最好，插件275是閉合端空心圓柱形插件，這允許端帽與天線殼體131形成整體。有利地，該構(gòu)型允許這些條跡55與天線基體131中的條跡55同時(shí)整體地設(shè)置在端帽141中。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，殼體131，閉合端帽141，及線圈或條跡55這樣地提供即一個(gè)單一的整體。在端帽141上還可設(shè)置具有導(dǎo)電條跡151a的跨接件151，以提供跨過(guò)在其下方相交的條跡55。另一方式是，可使用低密度空心插件，以致它充滿空心的容積，但重量輕，并能在其制造時(shí)保持基體結(jié)構(gòu)的整體性(未示出)。另一變型時(shí)是，形成在殼體成型后取走的制造工具，因此，殼體是空心的，這亦將在下面再討論。
如圖6A的截面圖所示，一個(gè)空心天線30的優(yōu)選實(shí)施例包括四層。第一層180是插件275，它包括空心175。第二層280覆蓋并模制到第一層180上，并最好是可電鍍的聚合物。第三層380覆蓋著、及最好通過(guò)模制等方式形成在第二層280的預(yù)定部分上。該第三層是非導(dǎo)電的并為天線結(jié)構(gòu)56的一部分，該天線結(jié)構(gòu)形成殼體131及分隔導(dǎo)電條跡55。第四層480覆蓋著第二層280上未被第三層380覆蓋的部分，并被電鍍或類似處理形成導(dǎo)電，以提供導(dǎo)電條跡55。最好，如圖6A所示，條跡55(由第四層480所確定)徑向延伸出大于相鄰第三層380的一段距離。并最好，第二層280在四個(gè)分開的徑向位置上延伸在第三層380的圓周上，以提供四芯條跡圖形。雖然未表示，還可在任何外部露出的條跡上設(shè)置薄鍍層，薄膜等的第五層，以保護(hù)它們免受環(huán)境的影響。
現(xiàn)在參照線圈或條跡的圖形，最好多個(gè)條跡55沿天線30的一部分按幾何排列及構(gòu)型，以致它們?cè)谔炀€上形成單個(gè)通路。最可取的是，條跡55沿天線長(zhǎng)度主要部分(大于長(zhǎng)度的一半)延伸。縱向延伸天線30可被描述為限定了通過(guò)其中心的一個(gè)中心軸線。因此如圖5A所示，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)電線圈或條跡55開始于天線殼體上相對(duì)中心軸線的第一徑向部分99a及沿信號(hào)通路的長(zhǎng)度轉(zhuǎn)移到不同于第一徑向部分的第二徑向部分99b。徑向轉(zhuǎn)移可為任何弧度以提供所需的信號(hào)通路，如15度，30-90度或更大。對(duì)于大的徑向轉(zhuǎn)移，可有利地使用螺旋形圖形，由此在天線的外周上有效地設(shè)置多個(gè)線圈。當(dāng)然，其它的幾何構(gòu)型也是適用的，且本發(fā)明不被限制在上述的螺旋或正弦形圖形上。另外，最好沿天線30的一部分構(gòu)成四個(gè)分開的條跡55。如圖5A及6A所示，最可取的是，條跡55被布置成四個(gè)螺旋圖形。
最好，天線30，30’的長(zhǎng)度(通常由條跡的長(zhǎng)度及構(gòu)型確定)是預(yù)定的。此外，最好將天線30，30’的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成具有四分之一或二分之一波長(zhǎng)，以使得天線30，10’以工作頻率(典型約為1500-1600MHz)諧振。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7A，7B及7C，其中表示制造天線的一個(gè)優(yōu)選方法。在該實(shí)施例中，使用兩次模制工序來(lái)形成天線30的構(gòu)型。最好使用兩種不同的材料或材料的復(fù)合物，一種材料480具有對(duì)導(dǎo)電鍍層的附著力(它將形成導(dǎo)電條跡55的基體)，而另一種材料580則無(wú)此附著力(它將形成條跡55之間的非導(dǎo)電殼體56)。第一材料480用于第一次模制及第二材料580用于第二次模制?？墒褂玫牡谝患暗诙牧系睦影ň哂屑安痪哂写呋瘎┑牟牧希蚩呻婂兗安豢呻婂兊牟牧?；例如，液晶聚合物，ULTEM，及芳香族尼龍。
最好，在第一次模制時(shí)(圖7A)，用催化聚合物材料模制，其方式是，在第一次模制體上設(shè)置第二模制體后露出在最后部件中需要導(dǎo)電的預(yù)定部分或表面，以便電鍍或形成另外金屬層或?qū)щ妼印＠?，如圖7A所示，第一次在芯體上形成第一層及設(shè)置阻斷第三層380的材料，以使得沿條跡長(zhǎng)度相對(duì)天線表面該第三層是不連續(xù)的。在第二次模制時(shí)(圖7B)，在第一材料的預(yù)定部分或表面上模制第二材料、如非催化聚合物，以絕緣不需要導(dǎo)電的區(qū)域，其方式是將第一材料即催化聚合物露在需要電鍍的表面。再參照?qǐng)D7A，該第二材料、如不可電鍍的聚合物形成了層380及非導(dǎo)電殼體區(qū)域56。在模制后，第一材料的露出面變電鍍或涂層或另外處理(圖7C)，以產(chǎn)生所需的導(dǎo)電及非導(dǎo)電圖形并在其上確定出分開的信號(hào)及接地通路。如圖7A所示，由可電鍍的聚合物或第一材料金屬化形成第四層，便提供了集成的條跡55。對(duì)于形成導(dǎo)電層具有許多方式，例如浸漬、電鍍、或涂制所需表面的處理。最好使用電鍍來(lái)獲得導(dǎo)電表面。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在露出的催化材料上施行無(wú)電極電鍍沉積。典型的無(wú)電極及有電極電鍍材料包括銅、鎳、錫及金。
另一方式是，可使用感光成象及多次曝光的光刻技術(shù)來(lái)形成所需的圖形或結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，也可使用感光成象及兩次模制工藝的組合。例如，圍繞邊緣包圍的電路可使用兩次模制工藝形成，而端帽141上的跨接圖形可使用感光成象添加。
圖8A，8B及8C表示天線體30a的一個(gè)實(shí)施例，它具有通過(guò)光刻工藝形成的剛性條跡555。圖8A表示第一基體層500。該層是非導(dǎo)電材料如聚合物或塑料。它是基層并最好類似于圖4及5中所示的天線體是縱向延伸的。最好，該基體是圓柱形。在基體500上設(shè)置導(dǎo)電材料的薄層510。這將準(zhǔn)備使基體層500在下一處理中與另外材料粘接。適合作該材料層510的一個(gè)例子是典型通過(guò)無(wú)電極電鍍銅設(shè)置的薄銅層。然后將一種光膠材料520設(shè)置在薄導(dǎo)電層510上。最好，該光膠材料是負(fù)性光膠。再將一個(gè)成型掩模540覆蓋在光膠層520上。該成型掩模包括不透明部分531及透明部分530，并設(shè)計(jì)來(lái)覆蓋圓柱形基體，以使得條跡將由其上的成象圖形確定。也可使用其它各種曝光方法來(lái)取代接觸式掩模。因?yàn)樗龅氖秦?fù)性光膠，不透明部分531相應(yīng)于希望在基體500上形成剛性信號(hào)條跡555的區(qū)域。施加光源600(通常約為265毫微米波長(zhǎng))通過(guò)掩模540使基體500的所需區(qū)域曝光或成象。
在成象或曝光后，光膠材料被顯影。如圖8B中所示，被掩模540的不透明部分531擋住的區(qū)域再被曝光及電鍍導(dǎo)電材料(Cu，Au等…)，以使下面的銅層510增加所需導(dǎo)體厚度，即在其上提供導(dǎo)電材料的第二層550。如圖8C所示，然后通過(guò)除去光膠520及蝕刻掉位于信號(hào)條跡555之間的背景銅材料510就完成了天線體30a。因此，就提供了具有至少一個(gè)剛性信號(hào)條跡的多層天線體30a。如圖所示，該天線體包括基體層500，第二導(dǎo)電材料層510及第三導(dǎo)電材料層550。第二及第三層確定了其上的信號(hào)條跡。最好，信號(hào)條跡的形狀類似于上述變形實(shí)施例中所述的形狀。正如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可理解的，天線體還包括通過(guò)基體500形成的通路。負(fù)性光膠工藝能使通路被處理以提供通過(guò)基體層500的導(dǎo)電通路，并可相互連接或提供各層之間的信號(hào)通路。
概括起來(lái)，本發(fā)明能使天線結(jié)構(gòu)具有集成其上的線圈55及另外的安裝及連接特征(電及機(jī)械的)。例如，模壓片，壓配合銷，電觸頭，及從螺旋或線圈55到印刷電路板的條跡。此外，如果不需要三層或更多層的印刷電路板，所有的電路可通過(guò)本身模制來(lái)設(shè)置，而不需要分開的輔助印刷電路板。由于典型與其相關(guān)的成本，三層或更多層電路最好不要用上述模制工藝形成。
雖然是對(duì)具有剛性支承部分65及整體形成在縱向體或部件中的樞軸34的天線作出了描述說(shuō)明，但本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以理解，對(duì)于天線設(shè)置可使用多種部件。類似地，雖然所有描述的是圓柱形天線，但該天線可以變換形狀。此外，雖然圖示的是連接著被非導(dǎo)電材料隔開的線圈的基體(如圖4)，但剛性天線線圈55可這樣的形成或設(shè)計(jì)，即它們由自由空間分隔。圖5D表示能提供所需剛性線圈構(gòu)型的鳥籠式天線線圈結(jié)構(gòu)30”的一種可能實(shí)施例。例如，多個(gè)線圈55在結(jié)構(gòu)上與頂部件及下部件132，133相連接，但彼此之間被自由空間或空氣隔開。該實(shí)施例可減少材料用量(重量輕)并甚至可使條跡兩面作成導(dǎo)電。
如上所述，最好該天線被設(shè)計(jì)成空心殼結(jié)構(gòu)。在模制時(shí)，最好使用工具，它使模制材料形成空心結(jié)構(gòu)及當(dāng)材料硬化時(shí)再去掉。當(dāng)模制圖2及3的兩部件天線時(shí)，由于中心分割線，工具易于被去掉。但是，當(dāng)模制整體件(圖4，5及6)時(shí)，工具將從模制件的一端取走。在此情況下，天線最好被設(shè)計(jì)得一端較大，以便易于取掉工具。另一方式是，一種插入件將設(shè)有空心，而無(wú)需去掉插入件。該固定插入件是空心插入件，例如是吹?？招墓芑蛄鲃?dòng)模薄材料，或低密度或發(fā)泡材料插入件，后種插入件可接著被處理，如通過(guò)酸蝕從芯體上去掉材料。
如本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員可以理解的，本發(fā)明的上述各個(gè)方面可通過(guò)硬件，軟件或它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，電路57的一個(gè)或多個(gè)部件可作為可編程序控制器裝置或作為分立元件來(lái)實(shí)施。當(dāng)然，分立電路元件及相應(yīng)于天線阻抗要求的分立匹配電路或另外的電路可用于該集成天線并可分立地或集成地安裝在印刷電路板上。類似地，“印刷電路板”一詞意味著包括任何微電子裝配襯底。
以上是用于說(shuō)明本發(fā)明而非作為對(duì)它的限制。雖然描述了本發(fā)明的幾個(gè)示范實(shí)施例，但本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員容易理解，在實(shí)際不偏離本發(fā)明的新穎構(gòu)思及優(yōu)點(diǎn)的情況下對(duì)這些示范實(shí)施例可作出許多修改。因此，所有這些修改應(yīng)該被包括在權(quán)利要求書限定的本發(fā)明范圍中。在權(quán)利要求書中裝置加功能的表達(dá)項(xiàng)意在覆蓋這里所述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅覆蓋結(jié)構(gòu)上的等同物，而且覆蓋等同的結(jié)構(gòu)。因此，應(yīng)理解，以上是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，而不是以所公開的具體實(shí)施例構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，對(duì)所公開實(shí)施例的修改及另外的實(shí)施例應(yīng)該包括在附設(shè)權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。本發(fā)明被以下的權(quán)利要求書限定，其中也包括各權(quán)利要求的等同物。
權(quán)利要求
1．一種無(wú)線電電話機(jī)天線，包括沿縱向延伸的第一部件，該部件至少具有以第一圖形布置其上的剛性導(dǎo)電線圈；沿縱向延伸的第二部件，該部件至少具有以第二圖形布置其上的剛性導(dǎo)電線圈，所述第二部件被構(gòu)型成與所述第一部件相匹配地連接并在它們之間確定了一個(gè)封閉的通道，當(dāng)所述第一及第二部件相連接時(shí)，第一及第二導(dǎo)電線圈圖形相互電連接并按幾何對(duì)準(zhǔn)為一個(gè)圖形，以確定一個(gè)信號(hào)通路。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的天線，其中所述第一及第二圖形徑向地沿天線長(zhǎng)度以一個(gè)螺旋圖形轉(zhuǎn)移。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的天線，其中所述第一部件及所述第二部件包括橫向延伸部分，當(dāng)組裝在一起時(shí)這些橫向延伸部分彼此配合。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的天線，其中所述橫向延伸部分包括第一平面部分及與所述第一部分對(duì)齊的第二傾斜部分，及其中所述至少一個(gè)線圈中的每個(gè)設(shè)置在所述傾斜部分上。
5．一種天線，包括具有第一及第二對(duì)立端部并確定了穿過(guò)它們的中心軸的非導(dǎo)電天線基體；集成在所述天線基體上的多個(gè)剛性導(dǎo)電電路線圈，所述多個(gè)導(dǎo)電電路線圈的每個(gè)彼此隔開，其中每個(gè)所述線圈在電及機(jī)械上彼此分立，及其中所述電路線圈沿所述天線基體長(zhǎng)度的至少一部分延伸，以確定信號(hào)通路。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的天線，其中所述每個(gè)導(dǎo)電線圈開始于所述天線基體上相對(duì)中心軸的第一徑向位置及沿所述信號(hào)通路長(zhǎng)度轉(zhuǎn)移到不同于所述第一徑向位置的第二徑向位置。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的天線，其中所述每個(gè)導(dǎo)電線圈繞所述天線表面轉(zhuǎn)移并確定了沿信號(hào)通路長(zhǎng)度的螺旋圖形。
8．根據(jù)權(quán)利要求6的天線，其中所述天線包括相配合構(gòu)成的第一及第二部件，及其中所述第一部件包括沿信號(hào)路徑的長(zhǎng)度徑向地轉(zhuǎn)移的第一導(dǎo)電線圈圖形，及所述第二部件包括沿信號(hào)路徑的長(zhǎng)度徑向地轉(zhuǎn)移的第二導(dǎo)電線圈圖形，以使得當(dāng)所述第一及第二部件連接時(shí)，所述第一及第二線圈圖形電連接，以確定信號(hào)通路。
9．根據(jù)權(quán)利要求5的天線，所述天線還包括一個(gè)剛性支承部分，用于在其上保持電子部件，所述支承部分布置在所述天線的一端并構(gòu)型成與所述每個(gè)線圈電連接。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的天線，其中所述支承部分在其上包括一個(gè)樞軸連接頭。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的天線，它與無(wú)線電電話機(jī)相組合，其中所述天線通過(guò)所述樞軸連接頭附加到所述無(wú)線電電話機(jī)上。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的天線，所述支承部分還包括電纜保持引導(dǎo)件，用于定位從所述天線引到所述無(wú)線電電話機(jī)中的電子電纜。
13．根據(jù)權(quán)利要求6的天線，還包括整體設(shè)置在所述天線殼體中的芯件，用于牢固地靠在所述天線基體的內(nèi)徑上。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的天線，其中所述導(dǎo)電線圈被設(shè)置在所述基體的外表面上。
15．根據(jù)權(quán)利要求14的天線，其中所述天線基體，所述導(dǎo)電線圈及所述芯件通過(guò)模制共同連接在一起。
16．根據(jù)權(quán)利要求5的天線，其中所述線圈沿所述天線基體的主要長(zhǎng)度部分被設(shè)置在圓周上。
17．根據(jù)權(quán)利要求5的天線，其中所述線圈沿所述天線基體的主要長(zhǎng)度部分在內(nèi)部被設(shè)置在內(nèi)徑上。
18．根據(jù)權(quán)利要求14的天線，其中所述天線基體還包括在其上具有至少一個(gè)導(dǎo)電線圈的閉合端部。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的天線，其中所述天線基體，所述導(dǎo)電線圈，及所述天線閉合端部確定了一個(gè)單一的整體。
20．一種多層圓柱形天線，包括第一芯體插入層；布置在第一層外的第二層；布置在所述第二層預(yù)定部分上與所述第一層對(duì)立的第三層，其中所述第三層是非導(dǎo)電的；及一個(gè)導(dǎo)電的第四層布置在所述第二層的未被所述第三層覆蓋的部分上，其中所述第四層至少確定了一個(gè)信號(hào)條跡，及其中所述第四層與所述第二及第三層這樣地布置，即所述至少一個(gè)信號(hào)條跡中的每部分被所述非導(dǎo)電的第三層隔開。
21．一種具有形成在其上的集成條跡的天線的制造方法，包括以下步驟模制第一材料的第一天線層，該第一材料具有對(duì)預(yù)定幾何形狀導(dǎo)電鍍層的附著力；將第二材料的的第二天線層形成在所述第一層的選出區(qū)域上；使所述第一天線層的預(yù)定部分的表面保持暴露；及所述第一層的暴露表面鍍有導(dǎo)電層，由此來(lái)制造集成導(dǎo)電信號(hào)通路天線。
22．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述第二層是由非催化材料形成的及所述第一層是由催化材料形成的。
23．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述第一層是由接收金屬鍍層的材料形成的，及所述第二材料是非接收金屬鍍層的材料。
24．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括步驟當(dāng)將天線連接到無(wú)線電電話機(jī)時(shí)在所述天線上組裝分立電路部件，以與所述信號(hào)通路連接。
25．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括步驟將所選天線表面曝光成感光圖象，以形成信號(hào)路徑的一部分。
26．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，還包括步驟在模制第一天線層前，將一個(gè)固定芯件放置在模中。
27．根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中所述天線被模制成分開的、作為第一及第二部件的相配合的部件。
28．根據(jù)權(quán)利要求27的方法，其中可卸芯件的形狀是用于形成空心天線通道，及其中所述芯件形狀適于在組裝第一及第二部件前被卸下。
29．一種在其上具有剛性條跡的天線體，所述天線體包括一個(gè)縱向延伸的基體，在其上面具有多個(gè)剛性導(dǎo)電線圈，其中所述多個(gè)導(dǎo)電線圈的每個(gè)相互隔開。
30．根據(jù)權(quán)利要求29的天線體，其中所述導(dǎo)電線圈被所述基體中的開口隔開。
31．根據(jù)權(quán)利要求30的天線體，所述基體包括頂部件及底部件，它們被設(shè)計(jì)來(lái)在結(jié)構(gòu)上連接所述多個(gè)導(dǎo)電線圈。
32．根據(jù)權(quán)利要求29的天線體，其中所述多個(gè)剛性導(dǎo)電線圈被由所述基體限定的非導(dǎo)電材料隔開。
33．一種多層天線體，包括縱向延伸的第一基體層；布置在所述第一層的預(yù)定部分上的第二導(dǎo)電層；布置在所述第二層上的第三導(dǎo)電層；其中所述第二及第三層至少確定了一個(gè)在其上提供信號(hào)通路、與所述第一層形成整體的剛性信號(hào)條跡。
34．根據(jù)權(quán)利要求32的天線體，其中所述縱向延伸的第一基體層是圓柱形的并繞中心軸延伸，及所述第二及第三層確定了多個(gè)信號(hào)條跡，以及其中每個(gè)所述信號(hào)條跡開始于所述第一基體層上相對(duì)中心軸的第一徑向位置及沿所述信號(hào)通路長(zhǎng)度轉(zhuǎn)移到不同于所述第一徑向位置的第二徑向位置。
35．根據(jù)權(quán)利要求33的天線體，其中所述每個(gè)信號(hào)條跡繞所述天線體表面轉(zhuǎn)移并確定了沿信號(hào)通路長(zhǎng)度的螺旋圖形。
36．根據(jù)權(quán)利要求33的天線體，其中所述信號(hào)條跡設(shè)置在所述第一基體層的外表面上。
37根據(jù)權(quán)利要求32的天線體，其中所述第一基體層及所述信號(hào)條跡通過(guò)光刻成象整體地形成在所述基體上。
38．根據(jù)權(quán)利要求32的天線體，其中所述至少一個(gè)條跡沿所述第一基體層的主要長(zhǎng)度部分被設(shè)置在圓周上。
全文摘要
一種無(wú)線電電話機(jī)天線包括集成在天線基體或殼體上的剛性天線單元。因此,本發(fā)明構(gòu)成的天線不需要分立的撓性電路線圈為天線提供導(dǎo)電線圈。本發(fā)明也描述了該天線的制造方法。最好,該天線是用兩次模制工序形成的。
文檔編號(hào)H01Q1/24GK1279826SQ98811362
公開日2001年1月10日 申請(qǐng)日期1998年9月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月29日
發(fā)明者C·A·魯?shù)偎範(fàn)?申請(qǐng)人:艾利森公司