CN101853978A - 天线装置、转接头和接收器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种天线装置、转接头和接收器，所述天线装置包括圆插头和杆状天线元件，所述圆插头的一端具有旋转机构单元，所述圆插头可拆卸地连接至设置在电子设备中的圆插孔。在所述天线装置中，所述杆状天线元件与所述圆插头的所述旋转机构单元连接，并且能够在预定方向上旋转。因此，本发明能够减少部件数量和制造步骤的数量，将天线装置尺寸和成本最小化，使天线装置容易地、可拆卸地连接到电子设备，并能防止接收器灵敏度劣化。

Description

天线装置、转接头和接收器
相关申请的交叉参考
本申请包含与2009年3月30日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-083213相关的主题，在此将该日本专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明涉及适用于诸如便携式视听(audio-visual，AV)设备和移动电话等便携式电子设备(portable electronics)的天线装置、转接头(conversionadaptor)和接收器。
背景技术
杆状天线(Rod-like antennas)是众所周知的天线装置。螺旋天线(helical antenna)也形如杆状，并且被作为杆状天线的一种。螺旋天线包括被容纳在软管中的短且卷绕的弹簧状的天线元件。对小型便携式电视机和收音机等，使用伸缩式杆状天线。
此外，有人提出了设置有例如铰链等旋转机构的各种杆状天线(例如参照日本专利申请公开公报No.2007-67774、No.2002-26622和No.11-355019)。这些专利文献中公开的杆状天线通常需要用于旋转机构的复杂结构。日本专利申请公开公报No.2007-281832提出了使用圆形插头来解决这一问题。
但是，在日本专利申请公开公报No.2007-281832中公开的天线装置通常设置有复杂的结构来实现插头与天线构件之间的连接。此外，该专利文献公开的天线装置还设置有例如通过将部件焊接到连接构件而进行处理的电连接机构。因此，附加部件通常被用于此过程。此外，这种天线装置通常具有用于将杆状天线构件连接到插头的多个部件。
因此，在上述专利文献公开的天线装置中，需要用于将杆状天线构件可拆卸地连接到连接构件的任意复杂结构。还需要用于天线装置中的电连接的焊接作业。此外，为了确保机械强度和电连接，通常将金属板陷型(swage)或卷曲(crimpe)，并且也可以螺丝固定各部件。为了保护连接的部分，还需要成型作业和铸造作业。因此，由于使用的部件和作业过程的数量增加，所以天线装置通常被制成不希望的大尺寸，并且成本高。
此外，如果旋转机构单元包括由例如POM等树脂制成的锁定机构，则这样的制造天线装置的复杂过程可能很难经受热处理。
在日本专利申请公开公报No.2007-67774、No.2002-26622和No.11-355019等前述专利文献中公开的任何天线装置都使用螺纹连接，作为将杆状天线连接到例如移动电话等电子设备的方法。因此，杆状天线是螺纹的杆状天线。对于这样的电子设备，通常，在该电子设备内部，安装有杆状天线机构，从而在使用时能够将杆状天线伸长。然而，为了在电子设备中安装杆状天线，设备的主体通常需要设置多余的空间。因此，设备的结构变得复杂。特别地，新近开始了所谓的单波段广播(one-segment broadcasting)，并且诸如移动电话和移动终端装置等一些移动通信设备被配置成可观看电视节目。在上述这些装置中的任何一个装置中，杆状天线的使用将导致装置尺寸增加并使装置的结构复杂。
为了避免增加尺寸和复杂性，已经发展了内置天线技术，并且具有内置天线的设备的数量增加。但是，天线的特性可能因使用状态而严重劣化。对于可折叠移动电话的情况，例如，在未折叠状态下表现出良好的天线特性，但在折叠状态下天线特性显著劣化。例如，可能减少10dB或更多。当在手中使用该设备时，内置天线会被手遮盖，从而内置天线的接收器灵敏度会下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天线装置、转接头和接收器，它们能够减少部件数量和制造步骤的数量，将装置尺寸和成本最小化，使设备容易地、可拆卸地连接到电子设备，并且防止接收器灵敏度劣化。
本发明第一实施例的天线装置包括：圆插头，所述圆插头的一端具有旋转机构单元，所述圆插头可拆卸地连接至设置在电子设备中的圆插孔；以及杆状天线元件。在该天线装置中，所述杆状天线元件与所述圆插头的所述旋转机构单元连接，并且能够在预定方向上旋转。
本发明第二实施例的转接头包括：圆插孔，天线装置的圆插头可拆卸地连接至所述圆插孔；插头，它具有能够与所述圆插孔的各个引脚连接的多个引脚，所述插头能够连接至电子设备(连接目标)。在该转接头中，在所述圆插孔的引脚之间连接有电容器。
本发明第三实施例的接收器包括：天线装置，它具有圆插头；转接头，它包括圆插孔和转换插头，所述天线装置的所述圆插头可拆卸地连接至所述圆插孔，所述转换插头具有能够与所述圆插孔的各个引脚连接的多个引脚；以及电子设备，它具有接收广播波的功能，并且具有插孔，所述转接头的所述转换插头可拆卸地连接至所述电子设备的所述插孔。在该接收器中，所述天线装置包括：设置在所述圆插头的一端的旋转机构单元以及杆状天线元件。此外，在该接收器中，所述杆状天线元件与所述圆插头的所述旋转机构单元连接，并且能够在预定方向上旋转。
本发明第四实施例的接收器包括：天线装置，它具有圆插头；转接头，它包括圆插孔和转换插头，所述天线装置的所述圆插头可拆卸地连接至所述圆插孔，所述转换插头具有能够与所述圆插孔的各个引脚连接的多个引脚；以及电子设备，它具有接收广播波的功能，并且具有插孔，所述转接头的所述转换插头可拆卸地连接至所述电子设备的所述插孔，在该接收器中，在以下位置中的至少一个位置处连接有电容器：所述天线装置的传输线之间、所述转接头的所述圆插孔的引脚之间以及所述电子设备(连接目标)的所述插孔的引脚之间。
根据本发明的任一实施例，提供天线装置、转接头和接收器中的任一种，所述的任一种装置能够减少部件数量和制造步骤的数量，将装置尺寸和成本最小化，使装置容易地、可拆卸地连接到电子设备，并能防止接收器灵敏度劣化。
附图说明
图1A和图1B为表示根据本发明的第一实施例的天线装置的示例性结构的图。
图2A～图2C为表示根据本发明的第一实施例的天线装置的示例性结构的图。
图3A和图3B为表示具有内置天线的电子设备的示例性结构的图。
图4A和图4B为表示根据本发明的实施例的接收***(接收器)的图，其中，接收***包括作为具有内置天线的电子设备示例的移动电话。
图5A～图5D为表示根据第一实施例的天线装置的圆插头的结构以及形成该圆插头的过程的图。
图6A～图6E为表示根据本发明的实施例的杆状天线元件的连接部与圆插头之间的锁定机构和连接的示例的图。
图7为表示根据本发明的实施例的使用圆插头和圆插孔的旋转机构的示意图。
图8为表示根据本发明的第二实施例的天线装置的示例性结构的图。
图9A～图9C为表示第二实施例的天线装置的圆插头的结构以及形成该圆插头的过程的图。
图10A和图10B为表示根据第二实施例的天线装置的多极圆插头的结构以及形成该多极圆插头的过程的第一图。
图11A～图11D为表示根据第二实施例的天线装置的多极圆插头的结构以及形成该多极圆插头的过程的第二图。
图12A和图12B为表示根据第二实施例的天线装置的多极圆插头的结构以及形成该多极圆插头的过程的第三图。
图13A～图13E为表示根据第二实施例的杆状天线元件的连接部与圆插头之间的锁定机构和连接的示例的图。
图14A和图14B为表示根据本发明的第三实施例的天线装置的示例性结构的图。
图15A和图15B为表示包括作为应用本发明第四实施例天线装置的电子设备示例的移动电话的接收***(接收器)的图。
图16A和图16B为表示应用第四实施例天线装置并使用转接头的移动电话的图。
图17为表示当第四实施例的天线装置被用于使用转接头的闭合的移动电话时该天线装置的峰值增益性能的图。
图18表示包括作为应用本发明第五实施例天线装置的电子设备示例的移动电话的接收***(接收器)。
图19为表示屏蔽同轴电缆的示例性结构的图。
图20A和图20B为表示天线电缆和屏蔽同轴电缆的等效电路的图。
图21表示包括作为应用本发明第六实施例天线装置的电子设备示例的移动电话的接收***(接收器)。
图22为表示本发明第七实施例的转接头的示例性结构的分解的示意性立体图。
图23为当第四～第六实施例中任一实施例的转接头被用于作为具有电视接收功能的电子设备的移动电话时的示例性布线图。
图24为当转接头被用于作为具有电视接收功能的电子设备的移动电话时的示例性布线图，其中该移动电话使用的是单极杆状天线装置。
图25为表示在转接头上未安装任何电容器的情况下第五实施例的接收***的峰值增益性能相对于频率的图。
图26为表示在转接头上安装有电容器的情况下第五实施例的接收***的峰值增益性能相对于频率的图。
图27为表示在转接头上未安装任何电容器的情况下第六实施例的接收***的峰值增益性能相对于频率的图。
图28为表示在转接头上安装有电容器的情况下第六实施例的接收***的峰值增益性能相对于频率的图。
图29为表示偶极天线的接收功率的测量点的图。
图30为表示偶极天线的接收功率的测量结果的图。
图31为表示通过仿真器得到的示例性场强分布图的图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施例加以说明。
将按以下顺序对实施例加以说明：
1、第一实施例(天线装置的第一示例性结构)；
2、第二实施例(天线装置的第二示例性结构)；
3、第三实施例(天线装置的第三示例性结构)；
4、第四实施例(接收***(接收器)的第一示例性结构)；
5、第五实施例(接收***(接收器)的第二示例性结构)；
6、第六实施例(接收***(接收器)的第三示例性结构)；以及
7、第七实施例(插头转接头的示例性结构)。
1、第一实施例
图1A和图1B是表示本发明第一实施例的天线装置的示例性结构的图，并且分别示出了天线装置的不同状态。具体地，图1A示出了天线装置完全伸长的状态，图1B示出了天线装置缩回的状态。此外，图2A～图2C是表示本发明第一实施例的天线装置的示例性结构的图，并且分别示出了天线装置的不同状态。具体地，图2A示出了天线装置完全伸长的状态，图2B示出了天线装置以可旋转方式伸长的状态，图2C示出了天线装置以可旋转方式缩回的状态。
第一实施例的天线装置10包括能伸缩的杆状天线元件20和盘形圆插头30，该盘形圆插头30可拆卸地配合到设置在例如移动通信设备等电子设备中的圆插孔中。该圆插孔的细节将在后面进行介绍。
天线装置10被形成为在伸长时为超高频(ultrahigh frequency，UHF)频带的(1/4)λ的杆状天线，并被设计成用于接收超高频(470MHz～890MHz)频带的电视信号。对应地，天线装置10的长度(由图中的箭头“A”表示)约为110mm。具体地，例如，天线装置10的长度(A)可以为113.5mm。由图中的箭头“B”表示的杆状天线元件20的最大伸长长度可以是97mm。圆形插头30的长度可以是16.5mm。
天线装置的结构
杆状天线元件20可以由直径不同的金属管形成。杆状天线元件20可以被设计为多段伸缩，例如三段伸缩。在附图中，杆状天线元件20包括第一杆部21、第二杆部22、第三杆部23和连接部24，该连接部24被形成为在第三杆部23一端上的延伸部并与旋转机构单元40连接。在本示例中，这些结构部件具有不同的直径。例如，第一杆部21的直径(φ)为2.7mm，第二杆部22的直径(φ)为2.1mm，第三杆部23的直径(φ)为1.15mm。在该可伸缩的杆状天线元件20中，第一杆部21可以容纳单独的第二杆部22，或者如图1B所示，可以容纳已经容纳了第三杆部23的第二杆部22。在图1B所示的缩回状态下，杆状天线元件20的长度为41mm。稍后对杆状天线元件20的连接部24的结构以及圆插头30的旋转机构单元40的结构进行说明。
圆插头30可以是具有3.5mm标准直径(φ)的标准插头。旋转机构单元40被设置在圆插头30的一端，从而可旋转地与杆状天线元件20的连接部24连接。因此，本实施例的天线装置10的结构允许杆状天线元件20可伸缩，并能够实现弯曲机构，从而通过旋转机构单元40以例如0、30、60、90、120、150和180度中任一角度的一定角度来保持杆状天线元件20。
在本实施例中，天线装置10可以被设置为可拆卸的天线装置，从而当电子设备的接收性能如下所述发生劣化时，天线装置10可以容易地被实现为理想天线装置。图3A和图3B为表示作为具有内置天线的电子设备示例的普通移动电话的图。具体地，图3A示出了未折叠(打开)状态，图3B示出了折叠(闭合)状态。图4A和图4B为表示根据本发明的实施例的接收***(接收器)的图，其中，该接收器包括作为具有内置天线的电子设备示例的移动电话。具体地，图4A示出了未折叠(打开)状态，图4B示出了折叠(闭合)状态。
如图3A和图3B所示，可折叠的移动电话50包括通过铰链机构(未图示)彼此连接的第一外壳构件51和第二外壳构件52，从而使得移动电话50能够折叠。第一外壳构件51包括位于前侧的例如液晶显示器的显示部511以及位于内部的内置天线512。第二外壳构件52包括位于前侧的键操作部521以及位于内部的内置扬声器522。
在上述移动电话50中安装杆状天线的情况下，在主体内需要额外的空间。因此，移动电话50的结构可能更加复杂。如上面提到的，新近开始了单波段广播，并且诸如移动电话和移动终端装置等一些移动通信设备被配置为接收单波段广播。在上述这些设备中的任何一个设备中，杆状天线的使用将导致设备尺寸增加并使设备结构复杂。
作为解决上述问题的对策，已经发展了内置天线技术等，并且越来越多地安装此类天线。但是，在一些情况下，天线的性能可能因使用状态而劣化。例如，如图3A所示，当在未折叠状态下使用可折叠的移动电话50时，天线表现出良好的性能。但是，如图3B所示，当在折叠状态下使用移动电话50时，内置天线512靠近设备的地线GND，从而引起地线尺寸(ground size)的下降。结果，内置天线512的特性(增益)显著劣化。例如，降低10dB以上。如果在手中使用该设备时，内置天线可能被手遮盖，接收器灵敏度下降。
根据本实施例，如图1A和图1B、图2A～图2C以及图4A和图4B任一附图所示的具有标准圆插头30的杆状可拆卸天线装置10被设置为用于转接头60，从而当天线性能发生下降时能够容易地实现理想天线装置。因此，通过采用本实施例的可拆卸杆状天线装置10，能够确保良好的接收状态。图4A和图4B所示的移动电话装置50A被构造为具有可通过铰链机构(未图示)折叠在一起的第一外壳构件51A和第二外壳构件52A。第一外壳构件51A包括位于前侧的例如液晶显示器的显示部511以及位于内部的内置天线512。第二外壳构件52A包括位于前侧的键操作部521以及位于内部的内置扬声器522。此外，在第二外壳构件52A的一个侧边上形成有扁型插孔523，该插孔523可与转接头60连接。
转接头60包括能够与天线装置10的圆插头30连接的圆插孔61和能够与移动电话50A的扁插孔523连接的扁插头62。
通过对连接并固定到作为通常设备的电子设备的天线装置10的部分进行加工，可以容易地形成第一实施例的天线装置10的圆插头30。
图5A～图5D为表示第一实施例的天线装置10的圆插头的结构以及形成该圆插头的过程的图。在这些图中示出了该过程的不同步骤。
为了形成圆插头30，如图5A所示，首先准备圆柱形金属管301。然后，沿着圆柱形金属管301的中心轴同心地形成通孔302。
例如，如图5B所示，将金属管301的轮廓加工成3.5mm的圆插头(JIS C6560)。即，例如，在基部侧形成伪套筒部303，在端部侧形成顶端部304。此外，在套筒部303与顶端部304之间形成环部305。
在套筒部303的一端形成能够与杆状天线元件20的连接部24连接的旋转机构单元40的一部分。具体地，对套筒部303一端侧的中央部分进行加工，形成用于容纳连接部24的锁定顶端部且形成有锁定切口的切口形的容纳部401，从而可旋转地保持连接部24。在这种情况下，通孔302被形成为从顶端部304的自由端穿过套筒部303至容纳部401的底部。此外，容纳部401由板状凸缘402和403构成，凸缘402和403形成在两个相对的边缘部上，从而可旋转地保持或可枢转地支撑上述锁定顶端部。
旋转机构单元40被形成为使得，容纳在容纳部401中并受到容纳部401的可枢转支撑的连接部24的锁定顶端部，能够在未设置容纳部401的凸缘402和403的两个相对方向上在一定的限定角度范围内旋转。在凸缘402和403中分别形成枢转支撑孔402a和403a，从而用垫圈销枢转地支撑连接部24的锁定顶端部。此外，各个凸缘402和403的外边缘部被形成为弧形。
接下来，如图5C所示，从顶端部304将球306和螺旋弹簧307***通孔302中，然后，通过放置弹簧固定销308将球306和螺旋弹簧307楔入通孔302中。此处，弹簧固定销308具有基本上与通孔302相同的直径。
可替代地，可以在将球306和螺旋弹簧307***通孔302并利用销308将它们楔入通孔302中的步骤之后，再进行上述加工。球306和螺旋弹簧307都可以起到旋转机构单元40的部件的作用。
之后，使用垫圈销连接伸缩杆状天线元件20的连接部24和旋转机构单元40，从而完成该过程。
图6A～图6E表示第一实施例的杆状天线元件的连接部与圆插头之间的锁定机构和连接的示例。
图6A表示在适当位置设置有球306、弹簧307和弹簧固定销308的套筒部303的结构。图6B表示套筒部303与能够在图中箭头所示的方向上延伸的可伸缩杆状天线20的连接部24之间的连接，其中，这些部件使用垫圈销404可旋转地固定。如图6C～图6E所示，锁定顶端部241形成在杆状天线元件20的连接部24上，并能够被容纳到形成于圆插头30一端的旋转机构单元40的容纳部401中。多个切口242形成在锁定顶端部241的弧形边缘中，并且以与锁定顶端部241的预定旋转角度对应的规则间隔布置，从而使球306配合入切口242中的任何一个切口中。在锁定顶端部241中形成有枢转支撑孔241a，使得锁定顶端部241可以通过形成在旋转机构单元40的凸缘402和403中的枢转支撑孔402a和403a被整体、枢转地支撑。
具有上述结构的连接部24的锁定顶端部241被布置在容纳部401中，因而枢转支撑孔241a面向旋转机构单元40的凸缘402和403中的枢转支撑孔402a和403a。之后，垫圈销404被***到枢转支撑孔402a、241a和403a中，并被固定在这些枢转支撑孔中。由此，杆状天线元件20被连接到圆插头30，从而能够绕锁定顶端部241旋转。被放置在圆插头30的通孔302中的球306被弹簧307的弹力推向容纳部401中的锁定顶端部241，并抵住切口242。因此，杆状天线装置具有多个锁定部，在所述锁定部中，杆状天线元件20能够被锁定在切口242中的一个切口中。此外，这样的锁定状态能够通过施加克服锁定球306和切口242的力的力得到解除，随后，天线元件20可以自由旋转，同时也允许球306锁入到另一切口242中。
图7为表示根据本发明的实施例的具有彼此连接的圆插头30和圆插孔61的旋转机构的示意图。在该图的上部，圆插头30和杆状天线元件20沿直线设置。在该图的下部，天线元件20绕圆插头30旋转。
在本实施例中，圆插头30和圆插孔61的使用在旋转机构中带来很大的便利。即，在图7中为该旋转机构定义的直角坐标系中，天线元件20在X-Y方向上的旋转运动能够通过使用本实施例的圆插头30的旋转机构单元40实现。天线元件20在X-Y方向上的旋转运动受到旋转机构单元40中的铰链的限制。相反，由于圆插头30能够绕直角坐标系的X轴滑动地旋转而不受限制，因而天线元件20在Y-Z方向上的旋转运动能够容易地实现。
换言之，天线装置10必须具有单向旋转机构(XY平面)。相反，另一旋转机构(YZ平面)可以通过圆插头30与圆插孔61之间的连接得到。因此，能够防止天线装置10自身的整个旋转机构复杂化。
如上所述，根据本实施例，在图1A和图1B、图2A～图2C以及图4A和图4B中的任一附图中所示的杆状可拆卸天线装置10被设置为用于具有标准圆插孔61的转接头60，从而当天线性能发生下降时能够容易地实现理想天线装置。
2、第二实施例
图8为表示根据本发明的第二实施例的天线装置的示例性结构的图。
除了圆插头30A被形成为多极插头之外，第二实施例的天线装置10A具有与第一实施例的天线装置相同的结构。
接地套筒部311等基本上被形成在多极圆插头30A的基部侧。用于信号或左信道的顶端部312被形成在插头30A的端侧。用于右信道的绝缘的环部313被形成在套筒部311与顶端部312之间。要连接到杆状天线元件20的连接部24的旋转机构单元40A的部分被形成在套筒部311的一端。
第二实施例的天线装置10A的多极圆插头30A可以通过对要连接到作为通常设备的电子设备的天线装置10A的部分进行加工而容易地形成。
图9A～图9C为表示第二实施例的天线装置10A的圆插头的结构以及形成该圆插头的过程的图，其中图9A～图9C表示该过程的各个步骤。
为了形成圆插头30A的套筒部311，如图9A所示，首先准备圆柱形金属管321。之后，沿着圆柱形金属管321的中心轴同心地形成通孔322。如图9B所示，例如，将金属管321的轮廓加工成3.5mm的多极圆插头(三极)。在套筒部311的一端形成要连接到杆状天线元件20的连接部24的旋转机构单元40A的部分。另外，套筒部311的通孔322具有从中间部延伸到另一端的大尺寸区域，该区域用作将树脂注入通孔322内的树脂注入孔322a。
具体地，对套筒部311一端侧的中央部分进行加工，在旋转机构单元40A中形成切口形容纳部411。形成有锁定切口的该切口形容纳部411用于容纳连接部24的锁定顶端部241，从而旋转地保持连接部24。在这种情况下，通孔322和树脂注入孔322a被形成为从套筒部311的一端穿过套筒部321至容纳部411的底部。此外，容纳部411由形成在两个相对边缘部上的板状凸缘412和413构成，从而旋转地保持或枢转地支撑锁定顶端部241。旋转机构单元40A被形成为使得，容纳在容纳部411中并受到容纳部411的枢转支撑的连接部24的锁定顶端部241，能够在未设置容纳部411的凸缘412和413的两个相对方向上在一定限定角度范围内旋转。如图10A和图10B所示，在凸缘412和413中分别形成枢转支撑孔412a和413a。这些枢转支撑孔412a和413a通过垫圈销枢转支撑连接部24的锁定顶端部。此外，各个凸缘412和413的外边缘部被形成为弧形。
接下来，如图9B和图9C所示，将球323和螺旋弹簧324***通孔322中，然后通过放置弹簧固定销325将球323和螺旋弹簧324楔入通孔322中。此处，弹簧固定销325具有基本上与通孔322相同的直径。
可替代地，可以在将球323和弹簧324***通孔322并利用销325将二者楔入通孔322的步骤之后再进行上述加工。
球323和弹簧324都可以起到旋转机构单元40A的部件的作用。
图10A和图10B为表示第二实施例的天线装置10A的多极圆插头的结构以及组装该多极圆插头的过程的第一图。在图10A和图10B中，示出了该过程的不同步骤。图11A～图11D为表示组装第二实施例的天线装置10A的多极圆插头的过程的第二图。具体的，图11A～图11D分别表示该过程的不同步骤。图12A和图12B为表示组装第二实施例的天线装置10A的多极圆插头的过程的第三图。在图12A和图12B中，示出了该过程的各个步骤。
如上述附图中的任一图所示，环部313包括圆柱主体3131和直径小于主体3131的***件3132，其中，从***件3132的一端到主体3131的底面开有通孔。此外，顶端部312包括圆柱主体3121和直径小于主体3121的***件3122，其中，从***件3122的一端到主体3121的底面开有通孔。例如，顶端部312的***件3122从主体3131***到环部313中，并且顶端部312的***件3122和环部313的***件3132都从套筒部311的另一端***到树脂注入孔322a中。在这种情况下，组装后的多极圆插头30A为图10B和图12A中所示的插头。接下来，如图12B所示，树脂(例如POM)330被注入到树脂注入孔322a等部分中，以形成图11D所示的多极圆插头30A。
以这种方式，套筒部311被形成在基部侧，顶端部312被形成在端部侧。此外，绝缘的环部313被形成在套筒部311与顶端部312之间。
图13A～图13E表示第二实施例的杆状天线元件的连接部与圆插头之间的锁定机构和连接的示例。在这种情况下，连接部的结构与图6A～图6E中所示的相似。因此，与图6A～图6E中相同的结构元件用相同的附图标记表示。
如图13C～图13E所示，锁定顶端部241形成在杆状天线元件20的连接部24上，并能够被容纳在形成于圆插头30A一端的旋转机构单元40A的容纳部411中。多个切口242被形成在锁定顶端部241的弧形边缘中，并且以与锁定顶端部241的预定旋转角度对应的规则间隔布置，从使球323配合入多个切口242中的任一切口中。在锁定顶端部241中形成有枢转支撑孔241a，因而锁定顶端部241可以通过形成在旋转机构单元40A的凸缘412和413中的枢转支撑孔412a和413a被整体、枢转地支撑。
具有如上述结构的连接部24的锁定顶端部241被设置在容纳部411中，使得枢转支撑孔241a能够面向旋转机构单元40A的凸缘412和413中的枢转支撑孔412a和413a。之后，垫圈销414被***到枢转支撑孔412a、241a和413a中，然后被固定在这些枢转支撑孔中。因此，杆状天线元件20连接到圆插头30A，从而可以绕锁定顶端部241旋转。被放置在圆插头30A的通孔322中的球323被弹簧324的弹力推向容纳部411中的锁定顶端部241，并抵住切口242。因此，杆状天线装置具有多个锁定部，在所述锁定部中，杆状天线元件20能够被锁定到切口242中的一个切口中。此外，这样的锁定状态能够通过施加克服锁定球323和切口242的力的力得到解除，随后杆状天线元件20可以自由旋转，同时也允许球323锁入到另一切口242中。
在第二实施例中，与图7所示类似，圆插头30A和圆插孔61的使用在旋转机构中带来很大的便利。即，在图7中为旋转结构定义的直角坐标系中，天线元件20在X-Y方向上的旋转运动能够通过使用本实施例的圆插头30A的旋转机构单元40A实现。天线元件20在X-Y方向上的旋转运动受到旋转机构单元40A中的铰链的限制。相反，由于圆插头30A能够绕直角坐标系的X轴滑动地旋转而不受限制，因而天线元件20在Y-Z方向上的旋转运动能够容易地实现。换言之，天线装置10A必须具有单向旋转机构(XY平面)。相反，另一旋转机构(YZ平面)可以通过圆插头30A与圆插孔61之间的连接得到。因此，能够防止天线装置10A自身的整个旋转机构复杂化。
3、第三实施例
图14A和图14B为表示根据本发明的第三实施例的天线装置的示例性结构的图。图14A和图14B分别表示天线装置的不同状态。
除了用于连接带子STRP的孔25被形成在杆状天线元件20B的端部中之外，第三实施例的天线装置10B具有与第一实施例的天线装置相同的结构。
例如，如图14B所示，本实施例的天线装置10B可以在连接到转接头60的同时连接到移动电话50，然后可以用带子STRP携带。
4、第四实施例
图15A和图15B为表示包括作为应用本发明第四实施例天线装置的电子设备示例的移动电话的接收***(接收器)的图。图15A和图15B分别表示天线装置的不同状态。
除了下述结构，即，天线装置10C使用现在通常被用于本领域的以3.5mm音频插头为代表的音频插头作为圆插头30C，使得用于音频电路的插头也用作天线端子之外，第四实施例的天线装置10C具有与图4B中所示的天线装置10相同的结构。
在这种情况下，转接头60C可以使用耳机连接器作为圆插孔61C。因此，第四实施例的天线装置10C可以被举例为，耳机插孔可以起到天线端子的作用，并且天线装置10C的音频型圆插头30C连接到形成耳机插孔的圆插孔61C，形成与天线装置10C之间的连接以建立连接。第四实施例的天线装置10C也可以被举例为，当基于单波段广播技术等使两个以上的人可以观看广播时，声音可以从移动电话50C的扬声器522输出，并且可以通过杆状天线装置10C接收广播。
图16A和图16B为表示使用具有第四实施例天线装置的转接头的移动电话的图。即，图16A示出了闭合的移动电话的主体，图16B示出了移动电话的等效电路。在该实施例中，例如，设备地线GND的假定尺寸为90×50mm。此外，也可以被设定为在使用的频段变成高阻抗。
图17为表示当第四实施例的天线装置被用于使用转接头的闭合的移动电话时该天线装置的峰值增益性能的图。在图17中，该图的上部为特性图，其中曲线“H”表示水平偏振波的特性，曲线“V”表示垂直偏振波的特性。除了特性图之外，图17中还示出了表示详细测量结果的图表。
在将第一实施例的天线装置用于使用转接头的移动电话的情况下，部分地观察到无效状态。但是，如图17所示，发现对在大约520MHz频率处的增益基本上没有影响。如上所述，根据本实施例，杆状可拆卸天线装置10被设置为用于具有标准圆插孔61的转接头60C，从而当天线性能发生下降时能够容易地实现理想天线装置。
5、第五实施例
图18表示包括作为应用本发明第五实施例天线装置的电子设备示例的移动电话的接收***(接收器)。
本发明第五实施例的天线装置10D与第四实施例的天线装置的不同之处在于，天线装置10D包括天线电缆70和耳机电缆80，取代了天线装置10C的杆状天线元件20和圆插头30C。
天线电缆70包括屏蔽同轴电缆71、形成在电缆71一端的3.5mm的三极插头72以及形成在电缆71另一端的3.5mm三极插孔73。三极插头72和三极插孔73分别设置有帽74和75。
图19为表示屏蔽同轴电缆71的示例性结构的图。
同轴电缆71是由形成音频L和R线的多根芯线711和用于将芯线711绝缘的内部绝缘体712构成的三芯同轴电缆。同轴电缆71包括设置在内部绝缘体712周边的屏蔽部713以及覆盖同轴电缆71的整个外表面的例如弹性体等外部绝缘体(外皮或外套)714。芯线711可以由具有芳纶纤维(aramid fiber)的聚亚安酯线构成。绝缘体712可以由X射线辐照交联的PE构成。此外，屏蔽部713可以由退火铜线制成。更具体地，屏蔽部713可以由编织在一起的诸如退火铜线等多根导线组成的辫状屏蔽线形成。此外，现有的辫状屏蔽线为静电屏蔽线，所述静电屏蔽线具有适度挠性、曲折强度和机械强度，即使弯曲时在屏蔽线中也只产生很少的间隙。芯线711和屏蔽部713具有高频阻抗。
图20A表示具有屏蔽同轴电缆71的天线电缆70，图20B表示天线电缆70的等效电路。
天线电缆70被设定为130mm的总长度，包括插头72和插孔73。由芯线711构成的L线和R线连接到三极插头72的信号线，屏蔽部713例如连接到三极插头72的接地端子(基准端子)。
具有上述结构的天线电缆70和耳机电缆80的全部或部分可以起到用于接收无线电或电视广播的天线装置10D的作用。
如上所述，在本实施例中，耳机起到天线的作用。因此，例如，当考虑到列车上的其他人，在观看电视节目的同时通过耳机收听声音时，耳机可以起到天线装置10D的作用，同时用于收听声音。特别地，在例如满员列车等人员密集的地方，任何例如杆状天线等突出物将成为妨碍。因此，优选地，天线装置10D设置有具有高挠性的耳机电缆80和天线电缆70。
6、第六实施例
图21表示包括作为应用本发明第六实施例天线装置的电子设备示例的移动电话的接收***(接收器)。
本发明第六实施例的天线装置10E与第五实施例的天线装置不同之处在于，天线装置10E基本上仅由天线电缆70构成为杆状天线而不使用任何耳机或电缆。
在这种情况下，由于高挠性的天线电缆70被用作天线装置10E，因而与杆状天线相比，在例如满员列车等人员密集的地方相对地不会成为妨碍。
7、第七实施例
接下来，对本发明第七实施例的转接头的示例性结构加以说明。
图22为表示根据本发明的第七实施例的转接头的示例性结构的分解的示意性立体图。
图22所示的转接头60D被构造为用于各自具有第四～第六实施例的各个音频插头的天线装置10C～10E中的任一天线装置的***的转接头。
转接头60D包括四极圆插孔601、18引脚扁插头602、四极插孔板603、18引脚板604、设置在板之间的Lumirror(商标；由东丽株式会社(Toray Industries，Inc)制造)605以及容纳除18引脚扁插头602之外的上述部件的壳体605A和605B。四极插孔板603和18引脚板604分别被形成为双面板。与四极插孔板603的四个端子对应的四根电线LN1、LN2、LN3和LN4用来在对应端子之间进行连接。
图23为当第四～第六实施例中任一实施例的转接头被用于作为具有电视接收功能的电子设备的移动电话时的示例性布线图。图24为在使用单极杆状天线装置的情况下，当转接头被用于作为具有电视接收功能的电子设备的移动电话时的示例性布线图。在图23和图24中使用相同的布线结构。
四极插孔601包括第一～第四引脚(端子)601-1～601-4。
第一引脚601-1起到用于检测地线G的引脚的作用。
第二引脚601-2起到地线G的作用。第三引脚601-3起到R信道(Rch)的作用。
第四引脚601-4起到L信道(Lch)的作用。
18引脚扁插头602包括第一引脚602-1～第十八引脚602-18。但是，在18引脚扁插头602中，使用的是第一引脚602-1、第六引脚602-6、第七引脚602-7、第十一引脚602-11、第十三引脚602-13和第十八引脚602-18。
第一引脚602-1起到天线(ANT)/地线(GND)引脚的作用。
第六引脚602-6起到立体声(STEREO)引脚的作用。
第七引脚602-7起到RMDET引脚的作用。
第十一引脚602-11起到音频Rch引脚的作用。
第十三引脚602-13起到音频Lch引脚的作用。
第十八引脚602-18起到D.GND(接地)引脚的作用。此处，对应于18引脚扁插头602的各引脚被分配给移动电话50C的扁插孔523。
作为设备，在移动电话50C的一侧，ANT/GND引脚通过电容器C50连接到用于单波段广播的电视调谐器510。此外，ANT/GND引脚也可以通过铁氧体磁珠FB51和FB52连接到设备地线GND。
接下来，对四极圆插孔601与18引脚扁插头602之间的连接结构加以说明。
四极插孔601的第一引脚601-1通过电线LN1与扁插头602的第六引脚602-6和第七引脚602-7连接。
此外，铁氧体磁珠FB61被设置在电线LN1的插头侧。
四极插孔601的第二引脚601-2通过电线LN2与扁插头602的第一引脚602-1和第十八引脚602-18连接。
此外，铁氧体磁珠FB62被设置在电线LN2的面向插头的第十八引脚602-18侧。
四极插孔601的第三引脚601-3和扁插头602的第十一引脚602-11通过电线LN3彼此连接。
此外，铁氧体磁珠FB63被设置在电线LN3的面向插头的第十一引脚602-11侧。
四极插孔601的第四引脚601-4和扁插头602的第十三引脚602-13通过电线LN4彼此连接。
此外，铁氧体磁珠FB64被设置在电线LN4的面向插头的第十三引脚602-13侧。
在图23所示的布线结构中，***到Rch、Lch和GND引脚(端子)中的铁氧体磁珠FB61～FB64对于防止由于扁插头602所特有的端子之间的连接导致的高频电流向GND端子的泄露非常有效。
尽管需要对设备主体的对策，但尤其需要在插头602侧设置铁氧体磁珠。
在图24所示的单极杆状天线的情况下，四极插孔601的L、R和G对应于相同的端子，因而高频信号能够流入地线GND。
铁氧体磁珠FB61～FB64用于阻断高频信号。
此外，在本实施例中，在四极插孔601的第一引脚601-1与第二引脚601-2之间连接有电容器C61，在四极插孔601的第二引脚601-2与第三引脚601-3之间连接有电容器C62，在四极插孔601的第三引脚601-3与第四引脚601-4之间连接有电容器C63。
换言之，在本实施例中，作为布线的特性结构，除了由于线路电容导致的电容耦合外，还推荐将每个电容器C61、C62和C63连接到引脚之间。因此，布线可以被构造为，提高本领域中通常使用的UHF超高频频带中的预定频率范围的增益特性。
根据第七实施例，电容器C61连接在电线LN1与电线LN2之间，电容器C62连接在电线LN2与电线LN3之间，并且，电容器C63连接在电线LN3与电线LN4之间。这些电容器C61、C62和C63例如被安装在图22所示的四极插孔板603上。
如上所述，音频端子也用作天线端子，从而不必使用任何专用天线连接器，因而有助于该设备的部件数量的减少、空间的节省、小型化以及成本的降低。
为了满足音频性能和天线性能，可以利用包括铁氧体磁珠等部件的高频截止部来防止高频信号从音频信号电路向地线GND的泄露。
尽管本实施例的杆状天线可拆卸地连接到圆插孔中，但该插孔也可以被设置为用于通过耳机等装置的音频信号的传输，从而可以通过一个连接端子实现音频功能和天线功能。在本实施例中，如图22所示，通过设置具有高频截止部的外置转接头可以实现不受设备影响的理想天线。
由于第一实施例等的插头被设计成通过加工形成的单端子结构，所以除了到通常的GND端子之外，Lch和Rch到杆状天线的连接也可以被认为是到相同端子的连接。
在这种情况下，当音频L和R端子与高频GND之间的连接在高频下较大时，音频L和R端子的性能可能劣化。因此，如图24所示，在转换插头上形成高频截止部能提供上述缺点的对策。
此外，如上所述，将高频截止部安装在插头上比安装在移动通信装置内部更有效。
如上所述，在第七实施例中，电容器C61连接在电线LN1与电线LN2之间，电容器C62连接在电线LN2与电线LN3之间，并且电容器C63连接在电线LN3与电线LN4之间。
在以下的说明中，将考虑在第五和第六实施例的接收***中，在电线之间设置或未设置电容器C61～C63的情况下的增益性能。
图25和图26为表示第五实施例的接收***的峰值增益性能相对于频率的图。图25表示在转接头中未设置电容器C61～C63的接收***的增益性能。另一方面，图26表示在转接头中设置电容器C61～C63的接收***的增益性能。
在图25和图26中，图的上部为特性图，其中曲线“H”表示水平偏振波的特性，曲线“V”表示垂直偏振波的特性。除了特性图之外，图25和图26中还示出了表示详细测量结果的图表。
从图25和图26中明显地看出，第五实施例的接收***可以确保良好的天线增益，并能够通过在较宽的频率范围以充分增益来接收广播节目。
但是，从图25和图26之间的比较可以明显看出，与图25中的天线增益相比，在转接头上安装有电容器C61～C63的图26中的天线增益在470MHz的低频段提高了2～3dB，在870MHz的高频段增益提高了大约8dB。
图27和图28都为表示第六实施例的接收***的峰值增益性能相对于频率的图。图27表示在转接头中未设置电容器C61～C63的接收***的增益性能。另一方面，图28表示在转接头中设置电容器C61～C63的接收***的增益性能。在图27和图28中，图的上部为特性图，其中曲线“H”表示水平偏振波的特性，曲线“V”表示垂直偏振波的特性。
除了特性图之外，图27和图28中还示出了表示详细测量结果的表格。
从图27和图28中明显地看出，第六实施例的接收***可以确保良好的天线增益，并且能够通过在较宽频率范围内以充分增益来接收广播节目。
但是，从图27和图28之间的对比可以明显地看出，与图27中的天线增益相比，在转接头上设置有电容器C61～C63的图28中的天线增益，在470MHz的低频段提高了2～3dB，在870MHz的高频段增益提高了约8dB。
如上所述，当电容器以这种方式连接在电线之间时，天线增益可以提高大约2～8dB。在下面的说明中，将考虑这种改善效果。
图29为表示偶极天线的接收功率的测量点的图。图30为表示偶极天线的接收功率的测量结果的图。
在该测量中，在首都圈中，选择下述点作为相对于功率发射点的测量点。
即，如图29所示，测量点距离功率发射点3.9km(品川)，5.7Km(高野)，9.5km(池上)，15km(川崎)，17km(三池公园)，18km(横滨鹤见)，25km(横滨西区中央)，28km(东户塚)和35km(户塚)
当在电线之间连接有电容器时，天线增益提高了大致2～8dB。此外，在图30中，曲线“A”表示512MHz的接收功率的天线性能，曲线“B”表示554MHz的接收功率的天线性能。
在图30中，如箭头C所表示的，对于偶极天线，5dB的劣化将导致接收距离缩短大约10km。因此，如第七实施例中所述，认为接收器灵敏度改善的效果显著，原因在于在电线之间设置有电容器的情况下，当天线增益提高了大致5dB时接收距离扩大了大约10km。
但是，由于地形、地面高度和建筑物等中的各种变化，因而接收器灵敏度也改变。
此外，接收器灵敏度根据频率随传输损耗的变化而改变。
图31为表示通过仿真器得到的示例性场强分布图的图。
在该示例中，以10kW、27ch和557MHz的传输输出，关于地形和地面高度等对接收区域实施仿真。
如果调谐器的接收器灵敏度为-87dBm，则场强对应于40dBμV/m。
在图31中，由“A”表示的区域对应于40dBμV/m的场强，由“B”表示的区域对应于45dBμV/m的场强，由“C”表示的区域对应于50dBμV/m的场强。
从图31中可以明显的看到，当在电线之间连接电容器时，天线增益能够提高大约5dB。因此，接收区域可以得到显著扩大。
此外，在第七实施例中，已经说明了在四极插孔上设置电容器C61～C63的示例。可替代地，这些电容器可以布置在天线电缆一侧或作为设备设置的电子设备一侧。在这种情况下，也可以获得与第七实施例相同的效果。
如上所述，根据本发明，天线装置的结构非常简单，并能够实现小型化、成本降低和可靠性的提高。
此外，在本实施例中，圆插头和圆插孔的使用带来旋转机构中的很大便利。
换言之，天线装置必须具有单向旋转机构(XY平面)。相反，另一旋转机构(YZ平面)可以通过圆插头与圆插孔之间的连接得到。
因此，能够防止天线装置自身的整个旋转机构变得复杂。
此外，通过减少部件数量能够实现成本降低和小型化。
由于天线装置也可以用作音频插孔，因而无需使用专用的天线连接器。部件数量的减少以及用于部件的空间的减少能够实现小型化，并能降低成本。
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。

Claims (15)

1.一种天线装置，所述天线装置包括：
圆插头，所述圆插头的一端具有旋转机构单元，所述圆插头可拆卸地连接至设置在电子设备中的圆插孔；以及
杆状天线元件，
其中，所述杆状天线元件与所述圆插头的所述旋转机构单元连接，并且能够在预定方向上旋转。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述圆插头被形成为单极插头。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其中，所述圆插头被形成为多极插头。
4.根据权利要求1～3任一项所述的天线装置，其中，所述杆状天线元件能够伸缩。
5.一种转接头，所述转接头包括：
圆插孔，天线装置的圆插头可拆卸地连接至所述圆插孔；
插头，它具有能够与所述圆插孔的各个引脚连接的多个引脚，所述插头能够连接至作为连接目标的电子设备，
其中，在所述圆插孔的引脚之间连接有电容器。
6.根据权利要求5所述的转接头，其中，连接所述圆插孔的引脚和所述插头的对应引脚的布线设置有高频截止部。
7.根据权利要求6所述的转接头，其中，所述高频截止部被设置在所述插头一侧。
8.根据权利要求5～7任一项所述的转接头，其中，所述圆插孔能够传输信号或电功率。
9.根据权利要求5～8任一项所述的转接头，其中，可拆卸地连接至所述圆插孔的所述圆插头由音频插头形成。
10.一种接收器，所述接收器包括：
天线装置，它具有圆插头；
转接头，它包括圆插孔和转换插头，所述天线装置的所述圆插头可拆卸地连接至所述圆插孔，所述转换插头具有能够与所述圆插孔的各个引脚连接的多个引脚；以及
电子设备，它具有接收广播波的功能，并且具有插孔，所述转接头的所述转换插头可拆卸地连接至所述电子设备的所述插孔，
其中，所述天线装置包括：
设置在所述圆插头的一端的旋转机构单元，和
杆状天线元件，
所述杆状天线元件与所述圆插头的所述旋转机构单元连接，并且能够在预定方向上旋转。
11.一种接收器，所述接收器包括：
天线装置，它具有圆插头；
转接头，它包括圆插孔和转换插头，所述天线装置的所述圆插头可拆卸地连接至所述圆插孔，所述转换插头具有能够与所述圆插孔的各个引脚连接的多个引脚；以及
电子设备，它具有接收广播波的功能，并且具有插孔，所述转接头的所述转换插头可拆卸地连接至所述电子设备的所述插孔，
其中，在以下位置中的至少一个位置处连接有电容器：所述天线装置的传输线之间、所述转接头的所述圆插孔的引脚之间以及作为连接目标的所述电子设备的所述插孔的引脚之间。
12.根据权利要求11所述的接收器，
其中，所述天线装置包括：
设置在所述圆插头的一端的旋转机构单元，以及
杆状天线元件，
所述杆状天线元件与所述圆插头的所述旋转机构单元连接，并且能够在预定方向上旋转。
13.根据权利要求11所述的接收器，
其中，所述天线装置包括在所述天线装置一端的屏蔽同轴电缆，所述屏蔽同轴电缆具有能够可拆卸地连接至所述转接头的所述圆插孔的圆插头。
14.根据权利要求13所述的接收器，
其中，所述屏蔽同轴电缆由同轴电缆形成，在所述同轴电缆中，同心地形成有多根芯线和屏蔽部，
所述芯线与所述圆插头的信号端子连接，并且
所述屏蔽部与所述圆插头的基准端子连接。
15.根据权利要求13或14所述的接收器，其中，所述屏蔽同轴电缆的另一端具有能够与耳机电缆的插头连接的插孔。
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