專利名稱:可變類型天線匹配電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種便攜式電話終端,并且,更具體地涉及一種便攜式電話終端或其它類型的便攜式終端,它們可以通過伸展或折疊它們的外殼來改變自身形狀。本發(fā)明還可應(yīng)用于一種電路,該電路根據(jù)在外殼形狀改變時(shí)的天線輸入阻抗的改變,為該天線提供輸入阻抗匹配。
背景技術(shù):
在便攜式電話終端中,為了優(yōu)化天線的輻射效率,將一個(gè)阻抗匹配電路置于天線和發(fā)送/接收無線電電路之間。這個(gè)阻抗匹配電路提供阻抗匹配。
當(dāng)折疊便攜式電話終端被折疊或展開時(shí),它的外殼形狀發(fā)生改變,因此天線的輸入阻抗發(fā)生改變。為此,在折疊電話終端中,在該終端被折疊時(shí)(例如,呼入等待狀態(tài))和該終端被展開時(shí)(例如,語音通信或操作狀態(tài))之間,在天線與發(fā)送/接收無線電電路之間會(huì)出現(xiàn)阻抗失配,造成天線效率的惡化。
為了對(duì)抗在折疊便攜式終端的外殼形狀改變時(shí)出現(xiàn)的這種阻抗失配,已經(jīng)提出了一種配置(例如,日本專利公開No.2001-345882),其中準(zhǔn)備了多個(gè)阻抗匹配電路,并檢測(cè)便攜式終端是否被折疊。在此配置中,根據(jù)終端是被折疊還是被展開(打開)而對(duì)阻抗匹配電路進(jìn)行選擇和轉(zhuǎn)換。
在日本專利公開No.2001-345882所公開的便攜式終端中,預(yù)先準(zhǔn)備了包含不同電路常數(shù)的兩個(gè)匹配電路。這兩個(gè)匹配電路是根據(jù)對(duì)于折疊便攜式終端的打開/閉合狀態(tài)的檢測(cè)結(jié)果來選擇和轉(zhuǎn)換的。這個(gè)便攜式終端所基于的前提是這兩個(gè)匹配電路被預(yù)先安裝。由于該便攜式終端需要具有對(duì)應(yīng)于不同阻抗的電路常數(shù)的多個(gè)電路,因此在設(shè)計(jì)中的自由度就很低。例如,準(zhǔn)備多個(gè)匹配電路將會(huì)妨礙減小電路尺寸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種具有簡(jiǎn)單電路配置的可變類型天線匹配電路,它可以根據(jù)便攜式終端的外殼形狀改變而提供天線和發(fā)送/接收無線電電路之間的阻抗匹配。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠提升設(shè)計(jì)自由度的可變類型天線匹配電路。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)無線電終端小型化的可變類型天線匹配電路。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種可變類型天線匹配電路,它包含一個(gè)天線、用于檢測(cè)便攜式終端外殼形狀改變的形狀改變檢測(cè)裝置、用于發(fā)送和接收信號(hào)的發(fā)送/接收無線電裝置,以及用于根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)裝置的輸出信號(hào)而改變天線和發(fā)送/接收無線電裝置之間的輸入阻抗的可變類型天線匹配裝置。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例為便攜式無線電終端提供天線阻抗匹配的一種配置的框圖;圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜式無線電終端的可變類型天線匹配電路的框圖;圖3A、3B和3C是解釋該可變類型天線匹配電路的運(yùn)行的視圖;圖4是顯示根據(jù)第二實(shí)施例的可變類型天線匹配電路的框圖;圖5A和5B是用于解釋折疊便攜式無線電終端的外殼形狀如何改變的透視圖;和圖6A和6B是用于解釋便攜式無線電終端的可伸展的外殼形狀如何改變的透視圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的一種便攜式無線電終端包含一個(gè)天線10、一個(gè)連接到天線10的可變類型天線匹配部件20以及一個(gè)發(fā)送/接收無線電部件30和一個(gè)形狀改變檢測(cè)部件40,其中發(fā)送/接收無線電部件30和形狀改變檢測(cè)部件40被連接到可變類型天線匹配部件20。
可變類型天線匹配部件20由一個(gè)可變類型天線匹配電路形成,并被設(shè)置于天線10與發(fā)送/接收無線電部件30之間??勺冾愋吞炀€匹配部件20根據(jù)來自檢測(cè)便攜式無線電終端的外殼形狀改變的形狀改變檢測(cè)部件40的輸出,可變地轉(zhuǎn)換其阻抗常數(shù)來對(duì)抗由于形狀改變引起的天線輸入阻抗的改變。
可變類型天線匹配部件20的一端和另一端分別被連接到天線10和發(fā)送/接收無線電部件30,以提供天線10和發(fā)送/接收無線電部件30之間的阻抗匹配。天線10接收來自基站的下游接收信號(hào)。該來自基站的下游接收信號(hào)被從天線10輸入到發(fā)送/接收無線電部件30。一個(gè)上游發(fā)送信號(hào)從發(fā)送/接收無線電部件30發(fā)送到天線10。
形狀改變檢測(cè)部件40檢測(cè)外殼形狀的改變,例如,該便攜式終端是否被折疊。
如圖2所示,在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的便攜式無線電終端的可變類型天線匹配部件20中,電容器22和23的每一個(gè)都將另一端連接到電感器21(例如,一個(gè)線圈)兩端中的相應(yīng)一端,電容器22和23被連接在天線10和發(fā)送/接收無線電部件30之間。電容器23將電感器21與天線10之間的節(jié)點(diǎn)接地。電容器22將電感器21與發(fā)送/接收無線電部件30之間的節(jié)點(diǎn)接地??勺冾愋吞炀€匹配部件20還包含一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)25,它在天線側(cè)連接到電容器23/從電容器23斷開(接通/斷開)。轉(zhuǎn)換開關(guān)25可被設(shè)置在電容器23的接地側(cè)或在電感器21和天線10之間的節(jié)點(diǎn)上。也就是說,轉(zhuǎn)換開關(guān)25與電容器23串聯(lián)連接。
根據(jù)形狀改變檢測(cè)部件40的輸出對(duì)轉(zhuǎn)換開關(guān)25進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)可變類型天線匹配部件20的轉(zhuǎn)換開關(guān)25被接通時(shí),電容器23的電容被加到當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)25被斷開時(shí)的電容組。作為結(jié)果,阻抗參數(shù)改變。以這種方式,可以改變阻抗參數(shù)。
假設(shè)使轉(zhuǎn)換開關(guān)的斷開(OFF)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于其中提供了阻抗匹配的便攜式無線電終端的閉合狀態(tài)(或收縮狀態(tài)),并使轉(zhuǎn)換開關(guān)的接通(ON)狀態(tài)對(duì)應(yīng)于其中提供了阻抗匹配的便攜式無線電終端的打開狀態(tài)(或伸展?fàn)顟B(tài))。就可以使該天線匹配電路改變?yōu)橐粋€(gè)包含常數(shù)的電路,該常數(shù)提供在兩個(gè)狀態(tài)中的阻抗匹配,所述兩個(gè)狀態(tài)是便攜式無線電終端的閉合狀態(tài)和便攜式無線電終端外殼的打開狀態(tài)。
下文中將描述便攜式無線電終端的形狀改變。當(dāng)折疊便攜式無線電終端的外殼為打開時(shí),顯示屏和按鍵可被看到并使用,如圖5A所示。當(dāng)折疊便攜式無線電終端的外殼為閉合時(shí),該便攜式無線電終端被折疊,顯示屏和按鍵都無法被看到,如圖5B所示。
形狀改變檢測(cè)部件40根據(jù)例如該轉(zhuǎn)換開關(guān)是接通還是斷開來檢測(cè)圖5A所示的折疊便攜式無線電終端的外殼的打開或閉合狀態(tài)。形狀改變檢測(cè)部件40將轉(zhuǎn)換開關(guān)的“接通”狀態(tài)和“斷開”狀態(tài)與折疊便攜式無線電終端的“打開”狀態(tài)和“閉合”狀態(tài)聯(lián)系起來,并輸出對(duì)應(yīng)于“接通”狀態(tài)和“斷開”狀態(tài)的邏輯信號(hào)。
當(dāng)便攜式無線電終端的可伸展的外殼被收縮時(shí),其上配置有按鍵的外殼部分被藏于其上配置有顯示屏的外殼部分之內(nèi),如圖6A所示。當(dāng)便攜式無線電終端的可伸展的外殼被伸展時(shí),其上配置有按鍵的外殼部分被從其上配置有顯示屏的外殼部分中拉出,如圖6B所示。
形狀改變檢測(cè)部件40將轉(zhuǎn)換開關(guān)的“接通”狀態(tài)和“斷開”狀態(tài)與“伸展”狀態(tài)和“收縮”狀態(tài)聯(lián)系起來,其中在“伸展”狀態(tài)中,其上配置有按鍵的外殼部分被從其上配置有顯示屏的外殼部分中拉出,而在“收縮”狀態(tài)中,其上配置有按鍵的外殼部分被藏于其上配置有顯示屏的外殼部分之內(nèi),并輸出對(duì)應(yīng)于“接通”狀態(tài)和“斷開”狀態(tài)的邏輯信號(hào)。
下面參照?qǐng)D3A到3C描述上述便攜式無線電終端的外殼形狀、從形狀改變檢測(cè)部件40輸出的邏輯信號(hào)和匹配電路的阻抗常數(shù)之間的關(guān)系。
當(dāng)外殼保持閉合(或收縮)時(shí),形狀改變檢測(cè)部件40輸出一個(gè)邏輯信號(hào)L作為形狀檢測(cè)信號(hào)到轉(zhuǎn)換開關(guān)25。當(dāng)從形狀改變檢測(cè)部件40接收到邏輯信號(hào)L時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)25保持從電容器23斷開。當(dāng)電容器23被保持?jǐn)嚅_時(shí),天線匹配電路中的阻抗電路常數(shù)被設(shè)定為阻抗A,阻抗A與外殼閉合時(shí)的天線輸入阻抗相匹配。因此,當(dāng)外殼閉合時(shí),就能在天線10和發(fā)送/接收無線電部件30之間提供阻抗匹配。
當(dāng)外殼被打開(或伸展)時(shí),形狀改變檢測(cè)部件40輸出一個(gè)邏輯信號(hào)H作為形狀檢測(cè)信號(hào)到轉(zhuǎn)換開關(guān)25。當(dāng)從形狀改變檢測(cè)部件40接收到邏輯信號(hào)H時(shí),轉(zhuǎn)換開關(guān)25連接到電容器23。作為結(jié)果,電容器23被設(shè)置為連接狀態(tài),而天線匹配部件20的阻抗電路常數(shù)改變?yōu)樽杩笲。這一阻抗與外殼處于打開狀態(tài)時(shí)的天線輸入阻抗相匹配。
需要注意的是,可以使用例如針孔二極管或GaAs轉(zhuǎn)換開關(guān)的半導(dǎo)體轉(zhuǎn)換開關(guān)作為轉(zhuǎn)換開關(guān)25。
根據(jù)第一實(shí)施例,提供了一種可變類型天線匹配電路,其中當(dāng)用于檢測(cè)便攜式終端的外殼形狀改變的形狀改變檢測(cè)電路檢測(cè)到外殼形狀的改變時(shí),在天線和發(fā)送/接收無線電電路之間的阻抗匹配電路的輸入阻抗根據(jù)該外殼形狀的改變而改變。一種阻抗匹配電路形成作為這一可變類型天線匹配電路,其中在電感器的兩側(cè),電容器分別在天線側(cè)和發(fā)送/接收無線電電路側(cè)接地。該電路包含一個(gè)用于轉(zhuǎn)換天線側(cè)的電容器的轉(zhuǎn)換開關(guān)。需要注意的是,該轉(zhuǎn)換開關(guān)可以連接到天線側(cè)的電容器或從天線側(cè)的電容器斷開。
在上述第一實(shí)施例中,可以使用一個(gè)可變電容器作為電容器23,以根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)部件40的輸出來改變電容。
下面將參照?qǐng)D4描述根據(jù)第二實(shí)施例的一種可變類型天線匹配部件20。根據(jù)第二實(shí)施例的可變類型天線匹配部件20包含兩個(gè)電容器23和24作為天線10側(cè)的電容器。
轉(zhuǎn)換開關(guān)25根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)部件40的輸出來在三個(gè)狀態(tài)之間進(jìn)行選擇和轉(zhuǎn)換,所述三個(gè)狀態(tài)是其中沒有電容器被連接的狀態(tài)、其中電容器23被連接的狀態(tài)和其中電容器24被連接的狀態(tài)。
在根據(jù)第二實(shí)施例的可變類型天線匹配部件20中,形狀改變檢測(cè)部件40包含一個(gè)語音通信狀態(tài)檢測(cè)部件40a,該部件檢測(cè)便攜式無線電終端是否處于語音通信狀態(tài)。
形狀改變檢測(cè)部件40根據(jù)代表三種狀態(tài)之一的檢測(cè)結(jié)果來選擇電容器連接狀態(tài)之一,所述三種狀態(tài)是其中外殼閉合的狀態(tài)、其中外殼打開且沒有正在執(zhí)行語音通信的狀態(tài),以及其中外殼打開且正在執(zhí)行語音通信的狀態(tài)。
在語音通信狀態(tài)中,外殼和天線位于用戶頭部附近。當(dāng)便攜式終端只用來發(fā)送/接收例如消息的數(shù)據(jù)時(shí),該終端在天線位于地面附近的時(shí)候被使用。
第二實(shí)施例應(yīng)付這樣一種情況,其中根據(jù)天線是否位于地面附近,天線展現(xiàn)出不同的阻抗并因此展現(xiàn)出不同的天線特征。
在第二實(shí)施例中,根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)部件40的輸出來轉(zhuǎn)換電容器23和24,以便提供與便攜式終端的天線的三個(gè)天線狀態(tài)相一致的阻抗匹配。
在第二實(shí)施例中,天線匹配電路被設(shè)計(jì)成使電容器在電感器(線圈)的兩側(cè)接地,并根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)電路的輸出來轉(zhuǎn)換天線側(cè)的電容器。利用這種配置,一個(gè)天線匹配電路可被與對(duì)應(yīng)于多個(gè)外殼形狀的電路常數(shù)相匹配,并且一個(gè)天線匹配電路可以提供與多個(gè)外殼狀態(tài)相一致的阻抗匹配。
形狀改變檢測(cè)電路包含一個(gè)語音通信狀態(tài)檢測(cè)電路,用于檢測(cè)是否正在執(zhí)行一個(gè)語音通信。這一配置使得可以根據(jù)外殼形狀是否改變和沒有正在執(zhí)行語音通信還是正在執(zhí)行語音通信來選擇不同的電容器。這使得可能檢測(cè)當(dāng)折疊無線電終端打開時(shí)是否正在執(zhí)行語音通信,并選擇一個(gè)電容器,以便根據(jù)是否正在執(zhí)行語音通信來改變天線匹配電路的阻抗常數(shù)。
在第二實(shí)施例中,可變電容器可被用作電容器23和24,并且可以根據(jù)形狀改變檢測(cè)部件40和語音通信狀態(tài)檢測(cè)部件40a的輸出來改變電容。
根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例的可變類型天線匹配電路被設(shè)計(jì)成只是通過根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)電路的輸出來轉(zhuǎn)換天線匹配電路中的電容器,從而改變電路常數(shù)。因此,不需要準(zhǔn)備多個(gè)匹配電路。此外,由于在此電路中需要的電路元件數(shù)很少,所以可以抑制天線匹配電路的尺寸增大,并可實(shí)現(xiàn)電路的小型化。另外,可以通過使用一個(gè)集成電路來形成轉(zhuǎn)換開關(guān)、電感器和電容器作為電路元件。此集成電路可形成于與發(fā)送/接收無線電電路所用相同的電路板上。這就能夠?qū)固炀€的輸入阻抗特征的改變。
權(quán)利要求
1.一種可變類型天線匹配電路,其特征在于包含一個(gè)天線(10);用于檢測(cè)便攜式終端的外殼形狀改變的形狀改變檢測(cè)裝置(40);用于發(fā)送和接收信號(hào)的發(fā)送/接收無線電裝置(30);和根據(jù)來自所述形狀改變檢測(cè)裝置(40)的輸出信號(hào)而改變所述天線(10)和所述發(fā)送/接收無線電裝置(30)之間的輸入阻抗的可變類型天線匹配裝置(20)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其中所述可變類型天線匹配裝置(20)包含被連接在所述天線(10)和所述發(fā)送/接收無線電裝置(30)之間的一個(gè)電感器(21),使所述天線(10)和所述電感器(21)之間的一個(gè)節(jié)點(diǎn)接地的一個(gè)第一電容器(23),使所述電感器(21)和所述發(fā)送/接收無線電裝置(30)之間的一個(gè)節(jié)點(diǎn)接地的一個(gè)第二電容器(22),和根據(jù)來自所述形狀改變檢測(cè)裝置(40)的輸出來轉(zhuǎn)換第一電容器(23)的值的一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路,其中該轉(zhuǎn)換開關(guān)(25)與該第一電容器(23)串聯(lián)連接,并根據(jù)來自所述形狀改變檢測(cè)裝置(40)的輸出來接通/斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電路,其中該第一電容器(23)包含多個(gè)電容器(23,24),并且該轉(zhuǎn)換開關(guān)(25)根據(jù)來自所述形狀改變檢測(cè)裝置(40)的輸出來轉(zhuǎn)換第一電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路,其中所述形狀改變檢測(cè)裝置(40)還包含語音通信狀態(tài)檢測(cè)裝置(40a),該語音通信狀態(tài)檢測(cè)裝置(40a)用于檢測(cè)是否正在執(zhí)行語音通信,并且所述可變類型天線匹配裝置(20)根據(jù)來自該語音通信狀態(tài)檢測(cè)裝置(40a)的輸出來改變所述天線(10)和所述發(fā)送/接收無線電裝置(30)之間的輸入阻抗。
全文摘要
一種可變類型天線匹配電路,它包含天線、形狀改變檢測(cè)部件、發(fā)送/接收無線電部件和可變類型天線匹配部件。形狀改變檢測(cè)部件檢測(cè)便攜式終端外殼的形狀改變。發(fā)送/接收無線電部件發(fā)送和接收信號(hào)??勺冾愋吞炀€匹配部件根據(jù)來自形狀改變檢測(cè)部件的輸出信號(hào)而改變天線和發(fā)送/接收無線電部件之間的輸入阻抗。
文檔編號(hào)H04B1/40GK1471333SQ0314100
公開日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月5日
發(fā)明者栗原和弘 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社