專利名稱：天線裝置和手持收發(fā)報機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種適合用于例如手持電話終端等的天線裝置以及裝備有這種天線裝置的一種手持收發(fā)報機(jī)。
除了所謂棒形的鞭狀天線之外，通常被安裝在手持電話終端一類的手持收發(fā)報機(jī)內(nèi)的天線還可以是一種被稱為螺旋天線的天線。這種螺旋天線的天線結(jié)構(gòu)是用線圈形的導(dǎo)線繞制而成的，并且可以裝入終端的內(nèi)部。裝入普通手持終端內(nèi)部的螺旋天線例如具有圖1所示的結(jié)構(gòu)。
圖1是手持終端上部的內(nèi)部截面示意圖，在由一個預(yù)定的殼體構(gòu)成的終端1的頂部裝入一個用于通話的揚聲器2，并且裝入一個裝配有用于執(zhí)行發(fā)送處理和接收處理的通信電路的電路板3。在電路板3的兩面裝上屏蔽殼4，5，將裝配在電路板3上的通信電路與外部屏蔽。由繞制成線圈形的電路導(dǎo)線所構(gòu)成的螺旋天線6的一端被連接到電路板3的上端部位，將上端部位的連接部位作為功率饋送部分。
這種螺旋天線6具有向上延伸的繞制方向，并且其結(jié)構(gòu)就好象是一個在與電路板3平面平行的方向上延伸的天線。
在這種普通的螺旋天線中，如圖1所示，由于當(dāng)使用終端時天線側(cè)面的開口端靠近手持終端使用者的頭部h，就會產(chǎn)生天線容易受到使用者頭部的影響以及天線特性惡化的問題，這樣就不會獲得良好的無線電通信環(huán)境。
另外，如果在安裝有螺旋天線的電路板上靠近天線安裝部位處設(shè)有地電位的接地圖形，天線的特性就會出現(xiàn)明顯的惡化。因此，在已經(jīng)安裝有天線的部位附近不能設(shè)置接地圖形，這樣一來，在安裝有天線的部位附近就不能裝配電路了。其結(jié)果是，天線安裝部位在電路板上占用的面積過大，這樣就會妨礙手持終端尺寸的小型化。
此外，如圖1所示，如果將構(gòu)成螺旋天線的導(dǎo)線安裝在電路板上，所面臨的問題在于安裝工作的效率很低。因此，通常是通過焊接等將螺旋天線的端部固定在電路板上，并且需要將螺旋天線固定在總是對準(zhǔn)一個固定方向的狀態(tài)。然而，這樣做的問題在于諸如螺旋天線這樣的具有三維結(jié)構(gòu)的導(dǎo)線需要通過焊接等固定在相同的狀態(tài)，因而其工作效率不夠理想。
本發(fā)明的目的是改善使用螺旋天線的收發(fā)報機(jī)的無線通信特性，并且改善安裝天線時的工作效率。
按照本發(fā)明一個方面所提供的天線裝置包括一個螺旋天線，它是由具有預(yù)定長度的導(dǎo)線構(gòu)成的，其一個端部連接在電路板的一個側(cè)面，另一部分繞制成螺旋形，繞制成的延伸方向與電路板的平面垂直。
按照本發(fā)明，構(gòu)成天線的導(dǎo)線的方向被繞制成在與電路板的平面垂直的方向上延伸。在使用裝備有這種天線的收發(fā)報機(jī)時，天線的開口端側(cè)可以對準(zhǔn)使天線遠(yuǎn)離使用者頭部的方向。
圖1是一個截面圖，表示被裝入一般終端設(shè)備中的一種普通螺旋天線的結(jié)構(gòu)；圖2是按照本發(fā)明一個實施例的其中一部分被除去的手持無線電終端背面?zhèn)鹊耐敢晥D；圖3是按照本發(fā)明一個實施例的手持無線電終端正面?zhèn)鹊耐敢晥D；圖4用放大的比例表示了按照本發(fā)明實施例的一個天線部分的透視圖；圖5是沿著圖3中的IV-IV線截取的一個截面圖；圖6用放大的比例表示了圖5中主體部分的截面圖；圖7是按照本發(fā)明另一實施例的天線部分的結(jié)構(gòu)透視圖；圖8是按照本發(fā)明又一實施例的天線部分的結(jié)構(gòu)透視圖；以及圖9是按照本發(fā)明再一實施例的天線部分的結(jié)構(gòu)透視圖。
本發(fā)明被用于作為手持電話終端的手持收發(fā)報機(jī)，用來通過預(yù)定的無線電話線路與無線電話等的基站執(zhí)行無線通信，通過發(fā)送聲音數(shù)據(jù)來完成無線電話通話以及/或是數(shù)據(jù)通信。
圖2和圖3分別表示本實施例的一個手持無線終端的背面和正面。首先要解釋圖2中所示的正面。從上方起，依次將揚聲器11、顯示面板12、操作按鍵13和一個麥克風(fēng)14裝在構(gòu)成無線終端10的一個外殼的正面。揚聲器11和麥克風(fēng)14在電話通話時使用，由手持無線終端10的內(nèi)部電路(未示出)對揚聲器11所接收到的由通信對象發(fā)出的話音以及麥克風(fēng)14所拾取的向通信對象發(fā)送的話音進(jìn)行處理工作。
操作按鍵13包括多個按鍵、例如用于設(shè)定各種功能的按鍵，它們被裝在如號碼、符號等等的撥號按鍵旁邊。按照按鍵13的操作將諸如電話號碼、字符信息等等各種信息顯示在顯示面板12上。另外，在本實施例的手持無線終端10的外殼一側(cè)還設(shè)有一個被叫做記憶撥號(jog dial)的可以旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)開關(guān)15，它可以旋轉(zhuǎn)操作和按壓操作。按照這種手持無線終端的結(jié)構(gòu)，即使是僅僅操作旋轉(zhuǎn)開關(guān)15就可以完成各種工作。
在圖5所示的本實施例的手持無線終端10的內(nèi)部裝有手持無線終端的平面電路板21，構(gòu)成通信電路的電路部分被安裝在電路板21上，并且用一個屏蔽殼22覆蓋住整個通信電路。然而，電路板21背面?zhèn)鹊纳隙瞬课粵]有被屏蔽殼22蓋住。另外，在圖5中表示了屏蔽殼22僅僅設(shè)在電路板21的一個側(cè)面(面對著終端背面的一面)上的狀態(tài)，但是構(gòu)成通信電路的電路部分被安裝在電路板21的兩面上，并且屏蔽殼被附著在電路板21的兩面上。在以下的說明中，電路板21的正面表示與終端10的正面(如圖3所示)相對的一面，而電路板21的背面表示與終端10的背面(如圖2所示)相對的一面。
另外，將揚聲器11、顯示面板12和麥克風(fēng)14連接到電路板21上，并且將開關(guān)設(shè)置在電路板21上的對應(yīng)著各個操作按鍵13的位置。在按下各個操作按鍵13時，對應(yīng)的開關(guān)被接通，將操作信息傳送給終端的控制單元。這一控制單元是由附著在電路板21上的一個微型計算機(jī)(未示出)構(gòu)成的。如圖5所示，用二次電池構(gòu)成的一個電池16被裝在外殼的下部，從電池16向裝配在電路板21上的電路供電。
裝在手持無線終端10內(nèi)部的天線(它具有雙重的發(fā)送和接收功能)是一個螺旋天線30，它被裝在構(gòu)成終端10的外殼內(nèi)部，并且是使用銅線等等導(dǎo)線繞制而成的。將這一螺旋天線30連接到設(shè)置在構(gòu)成手持無線終端10的外殼內(nèi)的電路板21的上端部位(也就是沒有設(shè)置上述屏蔽殼22的部位)，如圖2和圖5所示。將螺旋天線連接在電路板21上，從電路板21的背面?zhèn)韧怀?。如圖5所示，通過電路板21將螺旋天線30固定在一個位置上，該位置面對著裝有揚聲器11的位置。
圖4用放大的比例表示了螺旋天線30在電路板21背面上的安裝狀態(tài)。在電路板21的上部設(shè)有一個沒有被屏蔽殼覆蓋的通孔21a，將構(gòu)成螺旋天線30的導(dǎo)線的一個端部從電路板21的背面?zhèn)炔迦胪?1a中。然后，如圖6中用放大的比例表示的天線安裝部位截面圖所示，用焊料17將一個端部31焊接固定在電路板21的正面?zhèn)?，并且通過焊接導(dǎo)電式連接到形成在電路板21上的電路的天線連接部分(功率饋送部分)。在通孔21a的壁面上采用了通孔電鍍加工工藝，甚至在通孔21a的內(nèi)側(cè)和背面?zhèn)纫部梢詧?zhí)行焊接固定，這樣就能擴(kuò)大焊接的面積。
在圖4中表示了螺旋天線30的形狀，構(gòu)成天線30的導(dǎo)線具有方形和螺旋的形狀，在每個預(yù)定的長度上彎折90°，并且繞制成遠(yuǎn)離電路板21的背面。也就是說，構(gòu)成天線30的導(dǎo)線通過繞制而延伸的方向被選定在垂直于電路板21平面的方向上。方形的具體尺寸被設(shè)定成使終端10的發(fā)送/接收頻帶中的信號能夠正常地發(fā)送/接收。
在此情況下，天線30的形狀可以使其接觸到電路板21的背面21b，從插在通孔21a中的一個端部31到第一個彎折成90°的彎折點32，再通過彎折點33到達(dá)下一個彎折點34，并且從彎折點34起將天線30繞制成逐漸遠(yuǎn)離電路板21的形狀。然后，將作為天線30開口端的另一端35置于距電路板21所在平面最遠(yuǎn)的狀態(tài)。可以適當(dāng)?shù)貙⑻炀€上的與電路板21接觸的從彎折點32到彎折點34的任何部分焊接到電路板21的背面21b，進(jìn)一步保證天線的固定。
由此構(gòu)成的連接在手持無線終端10上的螺旋天線30可以獲得優(yōu)異的無線電特性。如圖5所示，在實際使用這種手持無線終端10時，使用者的頭部h處在靠近終端10正面的狀態(tài)。然而，由于螺旋天線30的開口端的形狀使其遠(yuǎn)離使用者的頭部，螺旋天線不會受到人體頭部的影響，這樣就能抑制人體頭部可能對天線特性造成的影響，從而獲得優(yōu)異的通信環(huán)境。
另外，由于螺旋天線30的開口端(圖4中所示的另一端35)被置于遠(yuǎn)離電路板21的位置，并且其由于螺旋天線30的繞制形成的行進(jìn)方向是處在使螺旋天線30垂直遠(yuǎn)離由電路板21所構(gòu)成平面的方向上，即使是將接地圖形設(shè)置在電路板21上連接有螺旋天線的部位附近并且將電路部分實際安裝到電路板21上，螺旋天線30的特性也不會出現(xiàn)惡化現(xiàn)象。這樣就可以將電路部分實際安裝到電路板21上、更加靠近天線安裝部位，并且可以用更高的密度在電路板21上實際地安裝電路部分，這樣就能縮小手持無線終端10的尺寸。然而，如果在電路板21上設(shè)有電路圖形，需要使天線的功率饋送部分與接地圖形彼此隔離。
進(jìn)而，本實施例在安裝構(gòu)成螺旋天線30的導(dǎo)線時可以提高工作效率。換句話說，如圖4所示，在螺旋天線30的一個端部31被插入電路板21的通孔21a中直到彎折點32并且螺旋天線的從彎折點32到彎折點34的部分都與電路板接觸的狀態(tài)下，僅僅通過焊接就可以將螺旋天線固定在電路板上。在此時，在螺旋天線的一個端部被插入通孔21a并且進(jìn)行焊接之前的天線30的狀態(tài)是使螺旋天線能夠以一個端部31作為軸線樞軸式轉(zhuǎn)動的狀態(tài)。因此，在螺旋天線被轉(zhuǎn)動設(shè)定到一個正確位置之后，就可以保證天線上的從彎折點32到彎折點34的部位接觸到電路板，并且可以通過焊接將天線固定在電路板上，這樣就能始終將天線裝配成一種恒定的狀態(tài)。在此時例如可以用一個夾具使天線定位。
在上述的實施例中是以螺旋繞制和方形螺旋天線為例來說明的，但是螺旋天線40也可以用例如圖7所示的圓形或是螺旋形導(dǎo)線繞制而成。在這種情況下，電路板21上同樣設(shè)有一個通孔21a，將螺旋天線40的一個端部41從電路板21的背面插入通孔21a，并且將螺旋天線焊接在電路板上。在彎折點42，43，44處將導(dǎo)線彎折成大約90°。這種結(jié)構(gòu)的螺旋天線與上述的螺旋天線30是相同的。也就是說，其結(jié)構(gòu)是從彎折點42到彎折點44繞制成圓形的。另外，使螺旋天線上的從彎折點42到彎折點44的范圍接觸到電路板21。按照這種結(jié)構(gòu)，也可以獲得象上述的方形螺旋天線一樣的效果，無線電特性不會受到使用者頭部的影響，并且也可以獲得象上述方形螺旋天線一樣良好的安裝工作效率。
另外，螺旋天線的結(jié)構(gòu)可以使構(gòu)成螺旋天線的導(dǎo)線上的一個部位繞制成凸形的形狀，使這一凸形部位與電路板上的一個通孔或是凹槽部位嚙合，這樣就可以限定其焊接位置。以圖8為例具體地說，在電路板21上設(shè)有一個通孔21a和一個縫隙狀通孔21c。對于螺旋天線50來說，其一個端部51被插入通孔21a，并且使導(dǎo)線的從彎折點52到下一個彎折點53范圍內(nèi)的部分與電路板21的背面接觸，其中彎折點52已相對于一個端部51彎折了90°，在導(dǎo)線上的與在彎折點53處彎折成約90°的一個部位稍稍偏離的部分設(shè)有朝著電路板方向突出的彎折成凸形形狀的彎折點54、55、56、57，并且將呈凸形形狀突出的該部位裝配在電路板21’的縫隙狀通孔21c中。這樣，由于是把稍稍偏離彎折點57的一個位置當(dāng)作彎折點58，故可以使在彎折點58處彎折的導(dǎo)線遠(yuǎn)離電路板21’的正面，并且一直繞制到開口端59。這樣就用導(dǎo)線構(gòu)成了螺旋天線。
按照圖8所示的螺旋天線的結(jié)構(gòu)，螺旋天線50在電路板上的定位僅僅是將螺旋天線50的一個端部51插入電路板21’的通孔21a，并且將凸形形狀的彎折部位裝配在通孔21c中，在這種狀態(tài)下可以通過焊接將螺旋天線固定在電路板的通孔21a等上，即使不用夾具也能將螺旋天線以恒定的位置關(guān)系固定到電路板上。如果使用的電路板很厚，本發(fā)明還可以在電路板上采取凹陷形狀的凹槽部位來代替與凸形形狀的彎折部位進(jìn)行裝配的通孔21c，將天線上凹陷形狀的彎折部位裝配在凹槽部位中。另外，在本實施例中，除了圖8中所示的方形形狀，作為螺旋天線的導(dǎo)線的繞制形狀也可以為圓形。
此外，當(dāng)螺旋天線被安裝到電路板上時，也可以將導(dǎo)線從電路板的正面插入通孔，從正面插入的導(dǎo)線一直延伸到背面，并且將延伸部分繞制成螺旋天線。例如圖9所示，將螺旋天線60的一個端部61從電路板21”的正面(圖9中的下側(cè))插入貫通電路板21”的通孔21a，并且用焊料17’將這一端部焊接在電路板21”的背面(圖9中的上側(cè))。然后在彎折點61處將突出到通孔21a正面的導(dǎo)線彎折成大約90°，使其沿著電路板21”的正面與電路板的平面接觸，并且在彎折點63處將其彎折成大約90°。然后在另一個彎折點64處使導(dǎo)線進(jìn)一步朝著電路板21”的背面彎折，通過電路板21”上的一個切口部位21d將其突出到背面?zhèn)龋⑶覍⑼怀龅奖趁鎮(zhèn)鹊膶?dǎo)線彎折成方形(或者是圓形)一直到開口端65，這樣的導(dǎo)線就構(gòu)成了螺旋天線60。
由于螺旋天線60具有圖9所示的結(jié)構(gòu)，需要將螺旋天線60在通孔21a和切口部位21d這兩個位置上定位，和圖8所示的實施例一樣，即使不用夾具也能將螺旋天線的以恒定的位置關(guān)系固定。
另外，采取除了圖4或是圖7或是圖8或是圖9之外的其他形狀的構(gòu)成螺旋天線的導(dǎo)線也可以固定在電路板上。在這種情況下，如果天線的結(jié)構(gòu)能夠使其至少一個端部被插入一個通孔，并且使天線上除了這至少一個端部之外的某一部位在多個位置上接觸到電路板，在安裝天線時就可以象上述實施例一樣固定天線的位置，從而獲得與上述各個實施例類似的效果。
在上述的實施例中，安裝在電路板上的螺旋天線被用作手持無線終端的發(fā)送和接收天線，但是本發(fā)明也可以構(gòu)成安裝在手持無線終端上的其他形式的天線、例如是鞭狀天線，并且用鞭狀天線和安裝在電路板上的螺旋天線這兩種天線來執(zhí)行不同的接收工作。本發(fā)明也可以構(gòu)成安裝在電路板上不同位置的兩個螺旋天線，并且用這兩個螺旋天線來執(zhí)行不同的接收工作。
另外，在上述的實施例中，螺旋天線被安裝在手持電話終端等無線終端內(nèi)部的電路板上，然而本發(fā)明顯然也可以用于以下的場合，用各種收發(fā)報機(jī)構(gòu)成天線裝置，而在每個天線裝置的電路板內(nèi)都安裝一個螺旋天線。
上文中已經(jīng)參照


了本發(fā)明的最佳實施例，顯而易見，本發(fā)明并非僅限于上述的實施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的實質(zhì)或是范圍的條件下還可以實現(xiàn)各種各樣的變更和修改。
權(quán)利要求
1.一種安裝在平面形電路板上的天線裝置，包括具有預(yù)定長度的電路導(dǎo)線，其一個端部被連接在電路板的一個側(cè)面，其他部位被螺旋繞制，并且使繞制導(dǎo)線的延伸方向處在與電路板所在平面垂直的方向上。
2.按照權(quán)利要求1的天線裝置，其特征是導(dǎo)線在多個位置上與電路板的一個平面或是另一個平面接觸。
3.按照權(quán)利要求1的天線裝置，其特征是在電路板中設(shè)有一個凹槽部位或是一個通孔，在導(dǎo)線上的除了所述一個端部之外的部位設(shè)有一個凸形形狀的凸形部位，并且使凸形部位具有能夠被裝配在所述凹槽部位或是通孔中的形狀。
4.一種在預(yù)定的外殼內(nèi)裝有無線通信電路的手持收發(fā)報機(jī)，包括設(shè)置在外殼內(nèi)的一個平面形電路板；以及由具有預(yù)定長度的電路導(dǎo)線構(gòu)成的螺旋天線，其中天線的一個端部連接在電路板的一個側(cè)面，其他部位被螺旋繞制，并且使繞制導(dǎo)線的延伸方向處在與電路板所在平面垂直的方向上。
5.按照權(quán)利要求4的手持收發(fā)報機(jī)，其特征是在外殼正面?zhèn)仍O(shè)有用于通話的揚聲器和麥克風(fēng)，并且電路板的一個表面是與外殼的背面?zhèn)认鄬Φ谋砻妗?br> 6.按照權(quán)利要求4的手持收發(fā)報機(jī)，其特征是導(dǎo)線在至少多個位置上與電路板的一個平面或是另一個平面接觸。
7.按照權(quán)利要求4的手持收發(fā)報機(jī)，其特征是在電路板中設(shè)有一個凹槽部位或是一個通孔，在導(dǎo)線上的除了一個端部之外的部位設(shè)有一個凸形形狀的凸形部位，并且使凸形部位具有能夠被裝配在所述凹槽部位或是通孔中的形狀。
全文摘要
本發(fā)明的天線裝置是由具有預(yù)定長度的電路導(dǎo)線構(gòu)成的,導(dǎo)線的一個端部被安裝在電路板的一個面上,其他部位被螺旋繞制,并且使繞制導(dǎo)線的延伸方向處在與電路板所處平面垂直的方向上。
文檔編號H01Q1/24GK1250264SQ9911773
公開日2000年4月12日 申請日期1999年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月12日
發(fā)明者金山佳貴 申請人:索尼公司