專利名稱：包括衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線及其導(dǎo)電導(dǎo)向元件的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信設(shè)備領(lǐng)域，更具體地，涉及移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備及其相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
蜂窩通信系統(tǒng)繼續(xù)得到普及，并且已經(jīng)變?yōu)榱藗€(gè)人和商務(wù)通信的整個(gè)部分。蜂窩電話允許用戶在其行進(jìn)到的任何地方最佳地進(jìn)行和接收語(yǔ)音呼叫。而且，隨著蜂窩電話技術(shù)已經(jīng)得到增長(zhǎng)，蜂窩設(shè)備的功能也已經(jīng)得到發(fā)展。例如，許多蜂窩設(shè)備現(xiàn)在包括個(gè)人數(shù)字助理(PDA)特征，例如日歷、地址簿、任務(wù)列表等。而且，這樣的多功能設(shè)備還可以允許用戶諸如經(jīng)由蜂窩網(wǎng)絡(luò)和/或無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)無(wú)線地發(fā)送和接收電子郵件(email)消息、以及訪問(wèn)因特網(wǎng)。
與蜂窩通信能力相匹配的另一特征是衛(wèi)星定位。也就是，特定設(shè)備現(xiàn)在包括蜂窩和衛(wèi)星定位設(shè)備，例如全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備。一個(gè)這樣設(shè)備在授予Motoyama等人的美國(guó)專利No.6,857,016中得到了描述，該專利涉及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程位置報(bào)告設(shè)備，該設(shè)備包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)、監(jiān)控軟件和因特網(wǎng)訪問(wèn)模塊，用于跟蹤和映射移動(dòng)對(duì)象的位置。在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)所獲得的位置進(jìn)行收集、日志管理并經(jīng)由無(wú)線蜂窩收發(fā)機(jī)通過(guò)存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(例如因特網(wǎng)電子郵件)或直接通信協(xié)議(例如，文件傳輸協(xié)議(FTP)通信到所需位置。
隨著蜂窩通信設(shè)備的功能繼續(xù)增加，對(duì)更易于和更便于用戶攜帶的更小型設(shè)備的需求也已經(jīng)增加。這樣，由于空間限制導(dǎo)致了對(duì)更小型的GPS天線設(shè)計(jì)的需要，而在非常小的蜂窩電話中包括GPS能力變得日益困難。因此，對(duì)設(shè)計(jì)者的一個(gè)挑戰(zhàn)在于以相對(duì)較小的尺寸提供具有適當(dāng)信號(hào)接收特性的GPS天線。
已經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試來(lái)改進(jìn)移動(dòng)設(shè)備衛(wèi)星定位天線。在授予Hayward等人的美國(guó)專利No.6,720,923中公開(kāi)了針對(duì)GPS信號(hào)定位設(shè)備的天線布置，其中將天線構(gòu)件安裝在電路板上。該天線構(gòu)件包括第一、第二和第三表面。該第三表面連接第一和第二表面。該第一、第二和第三表面限定了其內(nèi)定位了介電材料的空腔。至少一個(gè)導(dǎo)電連接器包括與天線構(gòu)建第一表面通信的第一和第二端、以及與每一個(gè)導(dǎo)電連接器第二端通信的放大器。
在PCT公布No.WO 02/29988A1中提出了另一示例，其中公開(kāi)了折疊倒F天線(FIFA)，包括L形狀的接收元件，具有沿著折疊邊緣連接的第一平面部分和第二平面部分。與形成PCB接地表面的第二平面部分垂直地設(shè)置印刷電路板(PCB)。該FIFA包括設(shè)置在第二平面部分的下方和與第二平面部分平行的第二接地平面。短路導(dǎo)體將接收元件與PCB和第二接地平面相連，并且接收導(dǎo)體將接收機(jī)電路與接收元件相連。該FIFA用于諸如蜂窩電話等無(wú)線通信設(shè)備，用于從GPS衛(wèi)星接收位置信號(hào)。
盡管有這樣的GPS天線配置的可用性，其他GPS天線配置可以是所期望的，其相對(duì)緊湊卻還提供所需的波束定向或成形，用于諸如使GPS衛(wèi)星信號(hào)接收最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到前面的背景技術(shù)，因此本發(fā)明的目的是向包括衛(wèi)星定位能力的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備提供增強(qiáng)衛(wèi)星信號(hào)接收特性和相關(guān)方法。
根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)由可以包括天線和針對(duì)天線的至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向器的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備提供。更具體地，該移動(dòng)無(wú)線通信可以包括便攜式殼體、由便攜式殼體承載的至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)、以及由便攜式殼體承載的衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)。該天線還可以由便攜式殼體承載，并連接到衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)。此外，至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件可以與天線以空間分離的關(guān)系由便攜式殼體承載，并且與天線感應(yīng)地耦合，用于對(duì)其波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。也就是，有利地，該導(dǎo)向元件對(duì)天線的波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向或成形，以提供所需的衛(wèi)星信號(hào)接收，并且還可以提供提高的天線效率。
該移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備還可以包括由便攜式殼體承載的印刷電路板(PCB)，并且可以對(duì)天線和PCB進(jìn)行相對(duì)定位，從而使PCB進(jìn)一步對(duì)天線的波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。例如，該天線可以包括PCB上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)線軌跡(trace)，并且該P(yáng)CB可以被定位以提供反射器來(lái)向空中對(duì)天線波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向，用于提高衛(wèi)星定位信號(hào)接收性能。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將介電延伸部分從PCB向外延伸，并且該天線可以由介電延伸部分來(lái)承載。該導(dǎo)電導(dǎo)向元件也可以該節(jié)點(diǎn)延伸部分來(lái)承載。
該便攜式殼體可以具有上部和下部，并且可以與便攜式殼體的上部相鄰地定位該天線。而且，所述至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)可以是蜂窩收發(fā)機(jī)，并且該設(shè)備還可以包括由便攜式殼體承載并與蜂窩收發(fā)機(jī)相連的蜂窩天線。作為示例，可以與便攜式殼體的底部相鄰地承載該蜂窩天線。
所述至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件可以包括諸如一對(duì)并行、空間分離的導(dǎo)電導(dǎo)向元件。該設(shè)備還可以包括由便攜式殼體承載并與衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連的控制器、以及由便攜式殼體承載并與控制器協(xié)作來(lái)顯示衛(wèi)星定位信息的顯示器。作為示例，該天線可以是倒F天線或單極天線。
本發(fā)明的方法方案是形成諸如以上所簡(jiǎn)要描述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備。該方法可以包括將衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)和至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)定位在便攜式殼體中，并且將由便攜式殼體承載的天線與衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連。另外，至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件可以與天線以空間分離的關(guān)系來(lái)定位，以感應(yīng)地與其耦合來(lái)對(duì)其波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的示意方框圖；圖2是圖1的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的可選實(shí)施例的示意方框圖；圖3是圖1的無(wú)線通信設(shè)備的PCB和天線布置的示意透視圖；圖4是示出了衛(wèi)星定位信息顯示特征的圖1的無(wú)線通信設(shè)備的示意方框圖；圖5是圖1的無(wú)線通信設(shè)備的PCB和天線布置的可選實(shí)施例的示意透視圖；圖6是用于本發(fā)明的示例移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備布置的示意方框圖；圖7是現(xiàn)有技術(shù)單極天線的示意圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明的單極天線和相關(guān)導(dǎo)電導(dǎo)向元件的示意圖，用于相對(duì)于圖7的現(xiàn)有技術(shù)天線的性能測(cè)試比較。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖來(lái)更完整地描述本發(fā)明，在附圖中，示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以由許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且應(yīng)該理解為不局限于這里所提出的實(shí)施例。提供了這些實(shí)施例是為了使其公開(kāi)完整和徹底，并且將完整地向本領(lǐng)域的技術(shù)人員傳達(dá)本發(fā)明的范圍。在整個(gè)附圖中，相同的數(shù)字表示相同的組件，并且主要標(biāo)記用來(lái)表示可選實(shí)施例中的相似元件。
最初參考圖1和2，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備20說(shuō)明性地包括便攜式殼體21和由該便攜式殼體承載的一個(gè)或多個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)22。在圖2所示的示例中，蜂窩收發(fā)機(jī)22’與蜂窩天線23’協(xié)作以經(jīng)由基站25’在蜂窩網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信，該基站25’出于說(shuō)明的簡(jiǎn)化而示作蜂窩塔。在其他實(shí)施例中，無(wú)線收發(fā)機(jī)22可以是經(jīng)由諸如無(wú)線LAN/PAN進(jìn)行通信的無(wú)線局域或個(gè)域網(wǎng)(LAN/PAN)收發(fā)機(jī)。例如，在另外的實(shí)施例中，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所意識(shí)到的，可以同時(shí)包括蜂窩和無(wú)線LAN/PAN收發(fā)機(jī)。
該設(shè)備20還說(shuō)明性地包括由便攜式殼體所承載的衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26。作為示例，該衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26可以是GPS接收機(jī)，盡管也可以使用諸如Galileo等與其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)兼容的接收機(jī)。天線27也由便攜式殼體21承載并與衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26相連，用于從GPS衛(wèi)星28中接收定位信號(hào)，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的。應(yīng)該注意，在一些實(shí)施例中，該天線27還可以與無(wú)線收發(fā)機(jī)22相連，用于通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的。
另外，該設(shè)備20還說(shuō)明性地包括由便攜式殼體2 1承載的與衛(wèi)星定位系統(tǒng)天線27處于空間分離關(guān)系、且感應(yīng)地與其耦合的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件29，用于對(duì)其波束圖案(beam pattern)進(jìn)行導(dǎo)向。也就是，有利地，該導(dǎo)向元件29在移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備20保持在操作位置時(shí)，向空中對(duì)著GPS天線28對(duì)天線27的波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向或成形，如以下將進(jìn)一步討論的。
現(xiàn)在另外轉(zhuǎn)到圖3和圖4，該移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備20還可以包括由便攜式殼體21承載的印刷電路板(PCB)30。在一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，為了說(shuō)明的簡(jiǎn)明，將衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26說(shuō)明性地示作信號(hào)源。對(duì)天線23和PCB 30相對(duì)定位，從而使PCB進(jìn)一步對(duì)天線的波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。更具體地，在說(shuō)明性示例中，該天線23是在PCB 30的上表面上包括印刷電路元件的單極天線。另外，一對(duì)導(dǎo)電平行的空間分離軌跡提供了針對(duì)天線23的導(dǎo)向器29a、29b。
該設(shè)備20還說(shuō)明性地包括由便攜式殼體21承載并與衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26相連的控制器31、以及由便攜式殼體承載并與控制器協(xié)作來(lái)顯示衛(wèi)星定位信息的顯示器32。作為示例，該控制器31可以包括微處理器和相關(guān)電路/存儲(chǔ)器，并且該顯示器32可以是液晶顯示器(LCD)，盡管也可以使用其他適當(dāng)?shù)慕M件或顯示器。盡管圖4中并未示出，但是該控制器31可以由PCB 30承載，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的。應(yīng)該注意，在圖4中，為了清楚地示出，位于便攜式殼體內(nèi)而從外部不可見(jiàn)的那些組件以虛線示出。
當(dāng)使用設(shè)備20的GPS功能時(shí)，用戶可以將設(shè)備保持在操作位置，在該位置，顯示器32對(duì)用戶而言是可見(jiàn)的。在示例實(shí)施例中，該控制器31執(zhí)行映射(mapping)程序來(lái)將從衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26接收到的定位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為在地圖上的相應(yīng)位置處顯示的位置坐標(biāo)，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的。因此，當(dāng)用戶手持設(shè)備20從而使顯示器32在操作位置處面向其時(shí)，該P(yáng)CB 30充當(dāng)反射器，用于向空中對(duì)天線波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向，以提高衛(wèi)星定位信號(hào)接收性能。該導(dǎo)向元件29a、29b不僅有助于在所需方向上對(duì)波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向/成形，其還可以提供提高的天線效率。
作為示例，將沒(méi)有導(dǎo)向元件的第一單極天線70(圖7)的性能與具有與其耦合的導(dǎo)電導(dǎo)向元件81(如圖8所示)的第二單極天線80的性能進(jìn)行比較。將第一和第二天線70、80均安裝在與用于測(cè)試的移動(dòng)電話電路板的頂端相鄰的位置處，類似于圖5所示的配置。該第一天線70設(shè)計(jì)來(lái)在所關(guān)心的頻率上提供峰值增益。然而，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的，將導(dǎo)向元件81與第一天線70感應(yīng)地耦合將改變天線的特性，從而使其不再在相同的頻率上提供峰值增益。因此，為了提供有意義的比較，設(shè)計(jì)第二天線80，從而當(dāng)導(dǎo)向元件81與其耦合時(shí)，其峰值增益也將在與沒(méi)有導(dǎo)向元件的第一元件70相同的頻率上出現(xiàn)。由于導(dǎo)向元件81感應(yīng)地與第二天線80耦合，在三個(gè)不同測(cè)試頻率處，第二天線提供的平均增益的提高比第一天線70好1dB，如表1所總結(jié)的，具體如下。

表1根據(jù)現(xiàn)在參考圖5描述的可選實(shí)施例，介電延伸部分33’說(shuō)明性地從PCB 30’向外延伸，并且該天線23’和導(dǎo)電導(dǎo)向元件29’承載在該介電延伸部分的上表面上。在典型實(shí)施例中，天線23’是印刷倒F天線，盡管也可以使用除了這里所示之外的其他天線配置。該導(dǎo)向元件29’還可以是介電延伸部分33’上的印刷導(dǎo)電軌跡。
有利地，利用該配置，可以將介電延伸部分33’和天線23’定位在便攜式殼體21’的上部或頂部的相鄰處。有利地，該配置還在用戶持有設(shè)備20時(shí)向空中對(duì)波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向或成形，從而使其自身能夠看到該顯示器32，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的。而且，這允許蜂窩(或其他無(wú)線)天線23被承載在便攜式殼體21的底部的相鄰處，如圖2示意地示出的。這不僅減小了兩個(gè)天線之間的干擾，而且還通過(guò)當(dāng)用戶將設(shè)備20的輸入音頻換能器(未示出)放置在其耳朵的相鄰處時(shí)將蜂窩天線23進(jìn)一步移動(dòng)到離用戶較遠(yuǎn)處，有助于符合特定的吸收率(SAR)，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到的。
本發(fā)明的方法方案是形成移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備20，并且可以包括將衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)26和至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)22定位在便攜式殼體21中，并且將由便攜式殼體承載的天線27與衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連。另外，與天線27以空間分離的關(guān)系來(lái)定位至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件29，并且與其感應(yīng)地耦合，以便對(duì)其波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向，如以上所討論的。
參考圖6，根據(jù)本發(fā)明的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的附加特征和組件將得到進(jìn)一步地理解。該設(shè)備1000包括殼體1200、鍵盤1400和輸出設(shè)備1600。所示輸出設(shè)備是顯示器1600，優(yōu)選地為全圖形LCD?？蛇x地，可以采用其他類型的輸出設(shè)備。處理設(shè)備1800包含在殼體1200內(nèi)并連接在鍵盤1400和顯示器1600之間。該處理設(shè)備1800響應(yīng)由用戶激活鍵盤1400上的按鍵，控制顯示器1600的操作、以及移動(dòng)設(shè)備1000的整個(gè)操作。
殼體1200可垂直伸長(zhǎng)，或者可以采用其他尺寸和形狀(包括蛤殼式殼體結(jié)構(gòu))。該鍵盤可以包括模式選擇鍵或其他硬件或軟件，用于在文本輸入和電話輸入進(jìn)行切換。
除了處理設(shè)備1800之外，圖6中示意地示出了移動(dòng)設(shè)備1000的其他部分。這些部分包括通信子系統(tǒng)1001、短距離通信子系統(tǒng)1020、鍵盤1400和顯示器1600、以及其他輸入/輸出設(shè)備1060、1080、1100和1120、以及存儲(chǔ)設(shè)備1160、1180和各種其他設(shè)備子系統(tǒng)1201。優(yōu)選地，該移動(dòng)設(shè)備1000是雙向RF通信設(shè)備，具有語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信能力。此外，優(yōu)選地，移動(dòng)設(shè)備1000具有經(jīng)由因特網(wǎng)與其他計(jì)算機(jī)協(xié)同通信的能力。
優(yōu)選地，將由處理設(shè)備1800執(zhí)行的操作系統(tǒng)軟件存儲(chǔ)在永久存儲(chǔ)器中，例如閃速存儲(chǔ)器1160，但是可以存儲(chǔ)在其他類型的存儲(chǔ)設(shè)備中，例如只讀存儲(chǔ)器(ROM)和類似存儲(chǔ)單元中。另外，可以將系統(tǒng)軟件、特定設(shè)備應(yīng)用程序或其部分臨時(shí)加載到易失性存儲(chǔ)器中，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)1180?？梢詫⒁苿?dòng)設(shè)備接收到的通信信號(hào)存儲(chǔ)在RAM1180中。
除了操作系統(tǒng)功能之外，該處理設(shè)備1800能夠在設(shè)備1000上執(zhí)行軟件應(yīng)用程序1300A-1300N。可以將用于控制基本設(shè)備操作的預(yù)定應(yīng)用程序集(例如數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信1300A和1300B)在制造期間安裝在設(shè)備1000上。此外，可以在制造期間安裝個(gè)人信息管理器(PIM)應(yīng)用程序。優(yōu)選地，該P(yáng)IM能夠組織和管理數(shù)據(jù)項(xiàng)，諸如電子郵件、日歷事件、語(yǔ)音郵件、約會(huì)和任務(wù)項(xiàng)。另外，優(yōu)選地，該P(yáng)IM應(yīng)用程序能夠經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)1401來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)項(xiàng)。優(yōu)選地，經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)1401，將該P(yáng)IM數(shù)據(jù)項(xiàng)與所存儲(chǔ)的或與主計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的設(shè)備用戶的相應(yīng)數(shù)據(jù)項(xiàng)無(wú)縫地集成、合成和更新。
通過(guò)通信子系統(tǒng)1001且可能地通過(guò)短距離通信子系統(tǒng)來(lái)執(zhí)行包括數(shù)據(jù)和語(yǔ)音通信的通信功能。該通信子系統(tǒng)1001包括接收器1500、發(fā)射器1520和一個(gè)和多個(gè)天線1540和1560。此外，該通信子系統(tǒng)1001還包括處理模塊，諸如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)1580和本地振蕩器(LO)1601。通信子系統(tǒng)1001的特定設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)取決于移動(dòng)設(shè)備1000想要在其中操作的通信網(wǎng)絡(luò)。例如，移動(dòng)設(shè)備1000可以包括設(shè)計(jì)來(lái)以MobitexTM、Data TACTM或通用分組無(wú)線服務(wù)(GPRS)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)操作的通信子系統(tǒng)1001，并且還設(shè)計(jì)來(lái)以諸如AMPS、TDMA、CDMA、PCS、GSM等各種語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)的任一個(gè)來(lái)操作的通信子系統(tǒng)1001。還可以對(duì)移動(dòng)設(shè)備1000使用其他類型的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)(分離的和集成的)。
網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)需求根據(jù)通信系統(tǒng)的類型而改變。例如，在Mobitex和DataTAC網(wǎng)絡(luò)中，利用與每一個(gè)設(shè)備相關(guān)的唯一個(gè)人標(biāo)識(shí)號(hào)或PIN來(lái)將移動(dòng)設(shè)備登記在網(wǎng)絡(luò)上。然而，在GPRS網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)與設(shè)備的訂戶或用戶相關(guān)聯(lián)。因此，GPRS設(shè)備需要通常被稱為SIM卡的訂戶身份模塊，以便在GPRS網(wǎng)絡(luò)上操作。
當(dāng)已經(jīng)完成所需的網(wǎng)絡(luò)登記或激活過(guò)程時(shí)，該移動(dòng)設(shè)備1000可以通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)1401來(lái)發(fā)送和接收通信信號(hào)。將由天線1540從通信網(wǎng)絡(luò)1401接收到的信號(hào)路由到接收器1500，該接收器1500提供信號(hào)放大、下變頻轉(zhuǎn)換、濾波、信道選擇等，并且還可以提供模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換。對(duì)接收信號(hào)的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換允許DSP 1580執(zhí)行更為復(fù)雜的通信功能，例如解調(diào)和解碼。按照類似的方式，由DSP 1580處理(例如調(diào)制和編碼)要傳送到網(wǎng)絡(luò)1401的信號(hào)，然后提供給發(fā)射器1520，用于數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換、上變頻轉(zhuǎn)換、濾波、放大和經(jīng)由天線1560發(fā)射到通信網(wǎng)絡(luò)1401。
除了處理通信信號(hào)之外，該DSP 1580提供了對(duì)接收器1500和發(fā)射器1520的控制。例如，可以通過(guò)在DSP 1580中所實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)增益控制算法來(lái)自適應(yīng)地控制接收器1500和發(fā)射器1520中的通信信號(hào)上所施加的增益。
在數(shù)據(jù)通信模式下，諸如文本消息或網(wǎng)頁(yè)下載等接收信號(hào)由通信子系統(tǒng)1001處理并輸入到處理設(shè)備1800。該接收信號(hào)然后由處理設(shè)備1800進(jìn)一步處理，以便輸出到顯示器1600或可選地連接到一些其他輔助I/0設(shè)備1060。設(shè)備用戶還可以利用鍵盤1400和/或一些其他輔助I/O設(shè)備1060(例如觸摸板、搖桿開(kāi)關(guān)、拇指輪、或一些其他類型的輸入設(shè)備)來(lái)構(gòu)造數(shù)據(jù)項(xiàng)，例如電子郵件消息。然后，可以經(jīng)由通信子系統(tǒng)1001通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)1401來(lái)傳送所構(gòu)造的數(shù)據(jù)項(xiàng)。
在語(yǔ)音通信模式下，設(shè)備的整個(gè)操作實(shí)質(zhì)上類似于數(shù)據(jù)通信模式，除了將接收到的信號(hào)輸出到揚(yáng)聲器1100、和用于傳輸?shù)男盘?hào)由麥克風(fēng)1120產(chǎn)生之外。還可以在設(shè)備1000上實(shí)現(xiàn)諸如語(yǔ)音消息記錄子系統(tǒng)等可選語(yǔ)音或音頻I/O子系統(tǒng)。此外，也可以在語(yǔ)音通信模式下利用顯示器1600，例如顯示呼叫方的身份、語(yǔ)音呼叫的持續(xù)時(shí)間或其他語(yǔ)音呼叫相關(guān)信息。
短距離通信子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備1000和其他相近系統(tǒng)或設(shè)備(不一定必須是類似設(shè)備)之間的通信。例如，該短距離通信子系統(tǒng)可以包括紅外設(shè)備和相關(guān)電路和組件、或藍(lán)牙通信模塊，以提供與類似功能系統(tǒng)和設(shè)備的通信。
本發(fā)明的許多修改和其他實(shí)施例對(duì)于了解了前面描述和相關(guān)附圖中所展示的教導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明并不局限于這里所公開(kāi)的特定實(shí)施例，并且這些修改和實(shí)施例應(yīng)該包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，包括便攜式殼體；由所述便攜式殼體承載的至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)；由所述便攜式殼體承載的衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)；由所述便攜式殼體承載并與所述衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連的天線；以及由所述便攜式殼體承載的至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件，與所述天線存在空間分離的關(guān)系且與所述天線感應(yīng)地耦合，以便對(duì)其波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于還包括由所述便攜式殼體承載的印刷電路板(PCB)，并且對(duì)所述天線和所述PCB進(jìn)行相對(duì)定位，從而使所述PCB進(jìn)一步對(duì)所述天線的波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述天線包括在所述PCB上的至少一個(gè)導(dǎo)電軌跡。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于還包括由所述便攜式殼體承載的印刷電路板(PCB)和從所述PCB向外延伸的介電延伸部分，并且所述天線由所述介電延伸部分來(lái)承載。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件也由所述介電延伸部分承載。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述便攜式殼體具有上部和下部，并且與所述便攜式殼體的上部相鄰地設(shè)置所述天線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)包括蜂窩收發(fā)機(jī)，并且還包括由所述便攜式殼體承載且與所述蜂窩收發(fā)機(jī)相連的蜂窩天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件包括一對(duì)平行的、空間分離的導(dǎo)電導(dǎo)向元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于還包括由所述便攜式殼體承載并與所述衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連的控制器、以及由所述便攜式殼體承載并與所述控制器協(xié)作來(lái)顯示衛(wèi)星定位信息的顯示器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述天線包括倒F天線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備，其特征在于所述天線包括單極天線。
12.一種形成移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備的方法，包括；將衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)和至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)定位在便攜式殼體中；將由所述便攜式殼體承載的天線與所述衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連；以及與所述天線按照空間分離的關(guān)系來(lái)定位至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件，以使其與所述天線感應(yīng)地耦合，以便對(duì)其波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括將印刷電路板(PCB)定位在便攜式殼體中，并且相對(duì)于PCB來(lái)定位所述天線，從而使所述PCB進(jìn)一步對(duì)天線的波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于定位所述天線包括在PCB上形成至少一個(gè)導(dǎo)電軌跡。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括將具有從其向外延伸的介電延伸部分的印刷電路板(PCB)定位在殼體中，并且還包括將天線定位在介電延伸部分上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于定位至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件包括將至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件定位在介電延伸部分上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述便攜式殼體具有上部和下部，并且還包括將天線定位在便攜式殼體的相鄰位置處。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)包括蜂窩收發(fā)機(jī)，并且還包括將蜂窩天線定位在便攜式殼體中并將所述蜂窩天線與蜂窩收發(fā)機(jī)相連。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括將控制器定位在便攜式殼體中并將控制器與所述衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連，并且將顯示器定位在便攜式殼體中，以便與所述控制器協(xié)作來(lái)顯示衛(wèi)星定位信息。
全文摘要
一種移動(dòng)無(wú)線通信設(shè)備可以包括便攜式殼體、由便攜式殼體承載的至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)機(jī)、以及由便攜式殼體承載的衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)。天線也可以由便攜式殼體承載并與衛(wèi)星定位信號(hào)接收機(jī)相連。另外，至少一個(gè)導(dǎo)電導(dǎo)向元件可以與天線以空間分離的關(guān)系來(lái)由便攜式殼體承載，并與所述天線感應(yīng)地耦合，以便對(duì)其波束圖案進(jìn)行導(dǎo)向。
文檔編號(hào)H04Q7/32GK1867201SQ20061008999
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者齊亦紅, 滿英彤, 佩里·賈穆斯伍斯基, 庫(kù)克·艾德里安 申請(qǐng)人:捷訊研究有限公司