CN101645531A - Fm天线装置及包括这种fm天线装置的便携式电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种FM天线装置及包括该FM天线装置的便携式电子装置。该用于便携式电子装置的天线装置(24)包括用于与第一天线接触区域连接的细长且导电的辐射和/或辐射接收元件(24)，其中该导电元件包括主段(25，26，27，28，30)，该主段用于紧固在便携式电子装置的内部并在一端处与从所述主段倾斜离开的第一弹性倾斜段(32)接合。该倾斜段(32)具有用于在所述便携式电子装置的内部接触第一天线接触区域的接触端(33)。

Description

FM天线装置及包括这种FM天线装置的便携式电子装置

技术领域

本发明大体上涉及天线，且更具体地涉及一种用于便携式电子装置的天线装置。本发明还涉及一种包括这种天线装置的便携式电子装置。

背景技术

用于便携式电子装置的FM天线通常是外置的，即设置在所涉及装置的外部。一种这样的天线例如为与蜂窝电话相关地设置的便携式免提装置的软线(cord)。

但是，使用内部FM天线，即内置于装置本身中的天线，是有益处的。

一些现有技术涉及这个方面。

例如，GB 2439601描述了集成在电子装置(诸如，移动电话)的壳体中的FM天线。

EP 1689021公开了位于壳体内的FM环形天线且还建议天线可以设置为螺纹(thread)。

WO 05/006579公开了位于壳体内的FM环形天线。

US 2007/0054693示出了由包裹线形成的、安装在移动电话的壳体内的FM天线。

US 2006/0111163示出了安装在便携式通信装置的壳体与遮盖板之间的FM发射天线(平顶天线或印刷天线)。

但是，当设置这种内置的FM天线时，在对其进行紧固并将其连接到电路板方面出现问题。在这方面存在改进的空间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天线装置以及包括这种天线装置的便携式电子装置，其中天线装置的天线可以以简单且灵活的方式安装在电路板上。

根据本发明的第一方面，通过如权利要求1中限定的天线装置来实现上述目的。

根据本发明的第二方面，通过如权利要求10中限定的便携式电子装置来实现上述目的。

在从属权利要求中限定了本发明的有利变型。

本发明提供了一种天线装置和一种便携式电子装置，其中通过包括导电的辐射和/或辐射接收元件的天线装置来解决了证明更简单且更灵活地安装的问题，该导电的辐射和/或辐射接收元件具有用于紧固在便携式电子装置内部的主段，该主段在一端处与从所述主段倾斜离开的弹性倾斜段接合，其中该倾斜段具有用于在所述便携式电子装置的内部接触第一天线接触区域的接触端。

为了便于所述天线装置的安装，所述便携式电子装置包括保持所述天线的保持单元以及具有至少一个天线接触区域的电路板。所述天线的倾斜段的接触端被所述保持单元挤压成与所述天线接触区域电接触。

附图说明

下面通过示例并参照附图来描述本发明，其中：

图1示出了根据本发明的便携式电子装置的前视图；

图2示出了根据本发明的便携式电子装置的剖视图；

图3示出了根据本发明的天线从上方看的立体图；

图4示出了图3中的安装在天线承载件中的天线从上方看的立体图；

图5以不同的立体图示出了天线以及天线承载件从上方看的放大部分；

图6示出了安装在天线承载件中的天线从下方看的立体图；

图7示出了已安装有保护单元的天线承载件的上方观察的立体图；

图8示出了天线承载件以及其上已安装有电路板的天线从下方观察的立体图；以及

图9示出了安装在一起的天线、天线承载件以及电路板的从下方看的视图。

具体实施方式

在下文中将给出对根据本发明的天线以及便携式电子装置的优选实施方式的详细说明。在所述说明中，为了说明而非限制的目的阐述了具体细节，以完全理解本发明。但是，本领域技术人员应明白，本发明可以应用在从这些具体细节出发的其他实施方式中。在其他实例中，为了不使本发明的说明因不必要的细节而变得晦涩，省略了公知单元、机构和电路的详细说明。

图1示出了诸如移动电话的便携式电子装置10的正视图。然而，该便携式电子装置可以为其他类型的装置，诸如膝上型计算机、掌上型计算机、电子记事本、游戏机或媒体播放器。作为实施例，装置10设置有位于其上端附近的显示器12和位于其下端附近的键盘14。这些均设置在装置10的壳体上。但是，应明白该装置也可以不设置显示器和/或键盘。装置10还设置有至少一个天线。但是，所有的天线均设置在装置内，即设置在装置的内部。

图2示出了装置10的示意侧视图，其为经过壳体16的截面。为了使本发明的说明清楚易懂，仅包括为理解本发明所必需的元件。因此，这里省略了装置中的许多单元，例如图1中示出的显示器和键盘。在这里，装置10包括其上安装有保持单元18的电路板20。该保持单元在这里为天线承载件18。在电路板20上还有无线电电路22，其可以例如用于解调由安装在天线承载件中的天线接收到的无线电信号。在这里，无线电信号为可以由天线承载件中的天线接收或发射的FM无线电信号。因此，天线被设置用于在频带中操作，该频带在这里为FM频带。这里，天线承载件18可以设置在便携式电子装置的上端或下端且可与其他可能的天线(类似于蜂窝网络天线)相距尽可能远的距离。

图3示出了根据本发明的天线24从上方看的立体图，该天线由天线承载件保持。天线24包括薄的、弹性导电的、细长的辐射和/或辐射接收元件24。该元件24优选设置为单个金属线，其可例如由不锈钢、磷铜、铜或铝制成。该材料还可通过在整个元件上覆盖例如可以为2-3μm厚的镍镀层而进行处理。该元件24具有主段。在这里，该主段包括第一直线部分25，该第一直线部分以使第一直线部分25和第二直线部分27之间形成近似90度角的方式经由第一弯曲部分26与第二直线部分27接合。因此，第一弯曲部分26可成形为圆形或椭圆形的一部分，例如为圆形的四分之一。在这里，第二直线部分27还以使第二直线部分27和第三直线部分30之间形成近似90度角的方式经由第二弯曲部分28与第三直线部分30接合。因此，第二弯曲部分28也可成形为圆形或椭圆形的一部分，例如为圆形的四分之一。该主段设置在第一倾斜段32与第二倾斜段34之间。在这里，主段的第一部分25与第一倾斜段32接合，而主段的第三部分30与第二倾斜段34接合。在这里，倾斜段32和34均设置有相应的接触端33和35。在这里，这些接触端为钩状且通过合适的表面处理可以在接触端处提供改进的接触特性。该表面处理可通过例如利用一种或多种贵金属(诸如，金和/或铂)进行镀层来实现，该镀层可例如具有约0.6μm的厚度。作为一种可选方式，整个天线24都可进行这种处理。

在这里，主段的所有部分25、26、27、28和30都设置在天线平面中。在这里，倾斜段32和34均从天线平面向远处指向与该天线平面平行的接触平面。每个倾斜段还可在其自身与主段的与该倾斜段相接合的相应端之间具有相同的角度。在这里，第一倾斜段32因此可设置成相对于第一直线部分25呈一定角度且第二倾斜段34可设置成相对于第三直线部分30呈相同角度。但是，所述角度也可以是不同的。此外，每一倾斜段可仅具有垂直于天线平面的延伸部以及在主段的与其接合的端部的长度方向(这里，在相应的直线部分的长度方向)上的延伸部，因此在天线平面内，在垂直于主段的相应端的长度方向的方向上没有延伸部。钩部也可相对于主段的相应端指向相同方向，例如背离该端，或者相对于主段的相应端沿相反方向指向，如图3中所示，其中第一接触端33的钩部远离主段的第一部分25弯转，而第二接触端35的钩部面朝主段的第三部分30。两个接触端通常都设置在与天线平面平行并间隔开的接触区域平面中。这样，倾斜端可用于将倾斜段32和34的接触端33和35连接到上述电路板上的天线连接点。倾斜段还可以是弹性的。

根据本发明的天线可通过利用保持单元(这里为天线承载件)放置在便携式电子装置的内部。在图4中以立体图示意地示出了从上方看的安装在这种天线承载件中的天线。图5示出了天线承载件和天线的一部分从上方看的另一立体图，该部分相比于图4被放大。在图6中以立体图进一步示意地示出了从下方看的带有天线的承载件。

在该实施例中，天线承载件18具有前侧面36，其设置有尺寸适于接收天线24的主段的缝隙38。缝隙的尺寸可使其设置成紧密地围绕天线的主段。这样，缝隙将天线的位置固定在承载件中。该缝隙38因此在天线被安装在该承载件中时形成所述天线平面。在这里，缝隙38具有：第一端，在该第一端中设置有呈第一孔40形式的第一引导单元；以及第二端，在该第二端中设置有呈第二孔42形式的第二引导单元，这两个孔均从第一侧面36沿着朝向承载件18的第二相反侧面46的方向伸展。这里，这两个孔40和42均为通孔。这意味着，它们经过天线承载件18，然后从第一侧面36经过承载件18到达第二相反侧面46。在这里，通孔40和42在第二侧面的开口结束于形成接触区域平面的平面。

因此，第一通孔40将接收第一倾斜段，而第二通孔42将接收第二倾斜段。因此，当天线的主段被放置并保持在缝隙38中时，第一倾斜段被放置在第一通孔40中而第二倾斜段被放置在第二通孔42中。由此，天线24被天线承载件18保持。这里，倾斜段和通孔相对于天线平面可以倾斜小于90度且可以例如倾斜45度。这里，倾斜段的接触端33和35还伸展超出通孔40和42在天线承载件的第二侧面中的开口。因此，它们通过开口伸出。

如图7中所示，该图示出了天线承载件18从上方看的另一立体图，在天线承载件18的第一侧面36上可设置保护单元44。该保护单元44可焊接到天线承载件上，覆盖整个天线，即像盖子一样覆盖第一侧面36上的缝隙和开口，由此有助于将天线保持在承载件中。这里，第一侧面36可设置有尺寸与保护单元44的大小一致的槽。这样，天线承载件18的第一侧面36与保护单元44一起可提供平坦表面。

可在不使用保护单元的情况下紧固天线。例如，可在缝隙中的选定点处通过超声波焊接或热能焊来固定天线元件。在这种情况下，也可以省去保护单元。

天线承载件和保护单元可由塑料制成。如果需要，在承载件中还可包括额外的单元，诸如额外的天线、防护罩、衬垫、扬声器、照相机、连接器、振动器、紧固装置、接触装置或传送装置。

天线承载件18可被安装在电路板20上，图8从下方以立体图示意性地示出了电路板20，图9以直接从下方的视图示意地示出了电路板20。在图9中，电路板还被半透明地示出，以说明两个元件之间的关系。在图中，没有示出整个电路板20，而仅示出了电路板的放置并安装有天线承载件18的一部分。在这里，截去了其余部分。天线承载件18优选地设置在电路板20的一端处，该电路板可设置在便携式电子装置的上端或下端。天线承载件18可利用合适的紧固部件(诸如螺钉或搭扣)安装在电路板上。

电路板20相应地设置有第一天线接触区域48和可选的第二天线接触区域50。每一接触区域48和50可设置为接触焊盘并设置在电路板20的邻近天线承载件18的第二侧面布置的一侧上。这里，每一接触区域48和50均还与相应的通孔对准，从而使各个倾斜段的接触端33和35能够与相应的接触区域48和50连接。接触区域48和50中的一个或两个然后可通过设置在电路板20上的导体而连接到图2中的无线电电路。接触区域的其中之一还可提供地电位。因此，这些通孔为朝向电路板上的相应天线接触区域引导倾斜段的接触端的引导单元或引导结构。

这里，接触区域的尺寸可设置为当天线承载件被按压到电路板上时总是与相应的倾斜段接触。当带有天线的天线承载件被安装至电路板时，天线的倾斜段由于它们具有弹性而弯离。因此，接触区域可能必须至少从在没有压力或压力不足时的初始接触点直至在安装完成施加压力时的接触点覆盖相应通孔。这意味着，该接触区域将覆盖天线承载件的第二侧面上的通孔的、从该通孔中在没有压力或压力有限时相应的倾斜段从其中伸出的点直至在该通孔中当在安装过程中在压力下放置倾斜段时倾斜段将移动到位置的区域。作用在天线上的压力将使得倾斜段相对于主段的角度增大且因此使得接触端从主段的相应端进一步移开。因此，接触区域必须足够大，以确保在接触平面中的运动方向上一直提供接触。例如，该区域可以为2×3mm。

天线的尺寸可设置为与无线电电路相匹配。例如，长度可以选择为大约80mm长。这里，也可以选择天线的表面处理以增强天线的匹配和/或性能。这可以通过利用一表面处理来进行，该表面处理能够给予天线增强匹配和/或性能所需特性的阻抗。

天线可就其自身而言或者在与保持单元组合在一起时被看作为天线装置。天线与保持单元的这种组合可作为一个整体进行销售。

根据本发明的天线装置以及便携式电子装置具有许多优点。本发明提供了天线装置相对于电路板的简单且灵活的安装。倾斜段与电路板接触并且由于它们是弹性的，因此它们可以通过保持单元而被挤压在电路板的天线接触区域上。这样就不需要进行焊接。通过利用钩状的接触端，使得接触区域能够进行弹性接触并使得弹性接触简化，而不会刮伤这些接触区域。

可以对本发明的天线装置和便携式电子装置进行许多改变。天线以及可能仅仅天线的主段可具有不同的形状。天线可以是笔直的。天线还可以具有类似于曲折形状的其他形状。天线和电路板之间可以仅使用一个接触点。在这种情况下，当然可以仅具有一个通孔。天线承载件还可不设置缝隙。同样，可以省略保护单元。上述的天线承载件设置在电路板的一端处。然而，应认识到该天线承载件也可设置在电路板的任一部分处。天线承载件实际上可相对于电路板被任意地安装。因此，天线承载件可被设置在电路板之上，电路板之下，或与电路板设置成并排结构。而且，保持单元并不限于具有通孔的承载件。保持单元也可以为电话中的中间隔板或甚至是壳体。当通过壳体提供保持单元时，天线的主段由壳体的向内朝向装置内部的一侧保持。因此，这种壳体可结合有可替换的引导单元(例如，管子)，用于朝向电路板上的接触区域引导相应接触段的接触端。最后，应提及的是，除了FM频带外，所述天线还可用其他频带中，例如AM频带(MW和/或LW)或SW频带。

因此，本发明仅受所附的权利要求的限制。

Claims (22)

1、一种用于便携式电子装置(10)的天线装置(18，24)，该天线装置能够在频带中操作，并包括：

细长并导电的辐射和/或辐射接收元件(24)，其用于与第一天线接触区域(48)连接；

其中所述导电元件包括主段(25，26，27，28，30)，该主段用于紧固在所述便携式电子装置(10)的内部并在一端处与从所述主段倾斜离开的第一弹性倾斜段(32)接合，

其中所述第一倾斜段(32)具有用于在所述便携式电子装置的内部接触所述第一天线接触区域(48)的接触端(33)。

2、根据权利要求1所述的天线装置(18，24)，其中所述主段在相反的一端处与第二弹性倾斜段(34)接合，该第二弹性倾斜段从所述主段倾斜离开并具有用于在所述便携式电子装置(10)的内部接触第二天线接触区域(50)的接触端(35)。

3、根据权利要求2所述的天线装置(18，24)，其中所述天线的主段设置在天线平面中，并且所述第一和第二倾斜段(32，34)从所述天线平面向远处指向，以使两个所述接触端均设置在一与所述天线区域平行地间隔开的接触区域平面中，以将所述天线连接至所述天线接触区域。

4、根据权利要求1所述的天线装置(18，24)，其中所有的接触端均为钩状。

5、根据权利要求1所述的天线装置(18，24)，其中所述导电元件由金属线制成。

6、根据权利要求1所述的天线装置(18，24)，其中所述频带为FM、AM或SW频带。

7、根据权利要求1所述的天线装置(18，24)，该天线装置还包括保持单元(18)，该保持单元用于将所述天线的主段保持在所述便携式电子装置的内部。

8、根据权利要求7所述的天线装置(18，24)，该天线装置还包括为设有接触端(33，35)的每一个倾斜段(32，34)分别设置的一个引导单元(40，42)，且每一个这种引导单元都被设置成将相应的倾斜段接触端引导成与对应的天线接触区域(48，50)接触。

9、根据权利要求8所述的天线装置，其中所述保持单元(18)具有供紧固所述天线的主段的第一侧面(36)、以及第二相反侧面(46)和引导单元，所述引导单元呈从该第一侧面(36)向该第二侧面(46)伸展的一个或多个通孔(40，42)的形式，每一个具有接触端的倾斜段均伸展经过相应的通孔(40，42)。

10、一种便携式电子装置(10)，该便携式电子装置包括：

保持天线(24)的保持单元(18)；

具有至少一个第一天线接触区域(48)的电路板(20)；以及

能够在频带中操作的天线(24)，该天线包括：

细长并导电的辐射和/或辐射接收元件(24)，其用于与所述天线接触区域(48)连接；

其中所述导电元件(24)包括主段(25，26，27，28，30)，该主段紧固至所述保持单元(18)并在一端处与从所述主段倾斜离开的第一弹性倾斜段(32)接合；并且

所述第一倾斜段(32)具有被所述保持单元(18)挤压成与所述第一天线接触区域(48)电接触的接触端(33)。

11、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，其中所述电路板(20)具有第二天线接触区域(50)，并且所述天线(24)的所述主段(25，26，27，28，30)在相反端与从所述主段倾斜离开的第二弹性倾斜段(34)接合，其中所述第二倾斜段具有被所述保持单元(18)挤压成与第二天线接触区域(50)电接触的接触端(35)。

12、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，该便携式电子装置还包括为设有接触端(33，35)的每一个倾斜段(32，34)分别设置的一个引导单元(40，42)，并且每一个这种引导单元均被设置成将相应的倾斜段接触端引导成与所述电路板(20)上的对应的天线接触区域(48，50)接触。

13、根据权利要求12所述的便携式电子装置(10)，其中所述保持单元(18)具有供紧固所述天线(24)的主段的第一侧面(36)、以及第二相反侧面(46)和引导单元，所述引导单元呈一个或多个通孔(40，42)的形式，其中每一个通孔(40，42)从第一侧面(36)朝向第二侧面(46)伸展，其中所述电路板上的天线接触区域(48)设置在所述保持单元(18)的第二侧面(46)的附近且每一倾斜段均伸展通过相应的通孔(40，42)。

14、根据权利要求13所述的便携式电子装置(10)，其中所述保持单元(18)的第一侧面(36)设置有缝隙(38)，所述天线(24)的主段(26，28，30)保持在该缝隙中，所述缝隙具有两端，其中每一通孔(40，42)设置在所述缝隙的相应端处。

15、根据权利要求12所述的便携式电子装置(10)，其中每一天线接触区域与相应的引导单元对准。

16、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，其中所述天线(24)由金属线制成。

17、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，其中所述频带为FM、AM或SW频带。

18、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，该便携式电子装置还包括保护单元(44)，该保护单元邻近所述保持单元(18)的第一侧面(36)并覆盖所述天线。

19、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，其中所述保持单元(18)、电路板(20)和天线(24)设置在所述便携式电子装置(10)的内部。

20、根据权利要求10所述的便携式电子装置(10)，该便携式电子装置还包括与至少一个天线接触区域(48)连接的无线电电路(22)。

21、根据权利要求20所述的便携式电子装置(10)，其中所述天线的长度被选择为使得所述天线与所述无线电电路相匹配。

22、根据权利要求20所述的便携式电子装置(10)，其中所述天线进行了表面处理，以使天线具有提高所述天线的性能和/或匹配的阻抗。

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