CN1046382C - 移动电话的天线装置 - Google Patents

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Abstract

一种便携式通信设备的改进天线装置有发射和/或接收无线电信号的电路以及机架和向通信设备提供天线装置电磁耦合器的馈电点。天线装置包括外部固定在机架上的空心螺旋天线和可在螺旋天线中滑的天线杆。上述螺旋天线是1/4波式，并通过馈电点与电路耦合。直管式辐射器是一1/4波辐射器，天线装置设有一开关装置，当天经杆伸出时，它通过馈电点将直管式辐射器与电路联结，当天线杆收缩时，开关装置将直管式辐射器与电路和馈电点去耦。

Description

移动电话的天线装置
本发明是有关移动电话的一种天线装置，专用于手提式电话，包括用于发射和接收无线电信号的电路以及一个机架和向通信设备提供天线装置电磁耦合器的馈电点。天线装置包括从外部固定在机架上的空心螺旋天线和可在螺旋天线中滑动的天线杆。天线杆包括一实质上的直管式辐射器。
手提式电话天线可分两个主要部分组成即1/4波和半波辐射器。在这两者之间或两者之外，虽然也会出现一些其他型式的辐射器。
1/4波辐射器的特性是：
-有源辐射部分的长度是波长的四分之一(辐射部分长度在900兆赫时的波长约为8厘米)；
-馈电接线阻抗低，可与电阻为50欧姆的电话直接联结而无阻抗变换；
-由于波长短，900兆赫的电话用户将不考虑它的干扰问题，
-它的功能与地平面有关。
半波式辐射器的特性是：
-有源辐射部分的长度是波长的二分之一(辐射部分长度在900兆赫时的波长约为16厘米)；
-馈电接线阻抗高，它需将阻抗变换至电阻为50欧姆的电话；
-由于包括接线柱总长度达18-20厘米，不适用于小型电话；
-它的功能与地平面无关。
在以下的技术要求和权利要求中，术语半波辐射器和1/4波辐射器分别指实质上具有上述特性的天线。
安装在手提式电话机架外部的直线式辐射器，所占空间较大，外露受变形影响，而致断裂。再者，当没有电话时，只需要较低的天线性能。据此，直线式辐射器常常做成可伸缩的，并与一具有较低天线性能的螺旋天线相组合，而其体积则较小。
美国专利4,868,576描述了上述型式的天线装置，该装置包括与半波式螺旋天线相组合的一可伸缩的电容耦合半波辐射器。已知该装置解决了大尺寸电话中上述的问题，但仍有赖于半波辐射器以提供满意的天线性能。然而，现代手提式电话的尺寸很小，以致沿长度方向上难以安装半波辐射器，除非该辐射器不具有复杂的筒式伸缩式的特色。因为它的长度与现代电话的小型尺寸已不成比例，所以从审美观点来看也是不合适的。
另外，半波辐射器需要一阻抗变换器，在电话内占了空间，由于部件增多，而使成本增加。
欧洲申请的专利046822A2公开了用于手提式电话另一种的天线***。该***包括装在电话上端的带一1/4波式螺旋天线的一种可伸缩的1/4波辐射器。该螺旋天线实质上不与1/4波辐射器耦合。1/4波辐射器仅在完全伸出位置时联结，而螺旋天线只在全部收缩位置时联结。该***解决了小型电话上述的问题，但只要可伸缩的1/4波辐射器不在它端部位置中的一个位置时，仍有电话完全缺少天线功能的缺点。另外，在1/4波辐射器上端装有一螺旋天线，从审美观点和强度上来说均是缺点。
本发明的目的就是要克服上述先有技术中存在的缺陷，制成尺寸小、性能高外观美的移动电话的天线装置。
按照本发明的上述型式的一种天线装置，满足了对天线尺寸小，天线在伸缩中的功能以及设计简单和耐用的要求。本发明的特点是：螺旋天线是1/4波式，并通过馈电点与电路固定耦合；直线式辐射器是1/4波辐射器；实质上天线装置供有一开关装置，当天线杆伸出时，开关装置通过馈电点，使1/4波辐射器与平行于螺旋天线的电路耦合。当天线杆收缩时，开关装置实质上使1/4波辐射器与电路和馈电点去耦。
在本发明的一种优选实施例的开关装置包括一1/4波辐射器的下部分，与馈电点相联结的套管和布置在套管内的一挠性接触件。当天线杆伸出时，接触件与1/4波辐射器和套管相互联结。开关装置在伸出位置时，也可进一步布置使它作为1/4波辐射器的机械闭锁装置使用。
一些电话***的波段宽，以致螺旋天线装置的性能不足。为解决此问题，在馈电点处平行联结有低阻抗的输电线。例如，输电线布置在一低消耗的挠性线路板上，板厚仅为几百分之一毫米。
为使天线功能实质上与其触摸的电话无关，上述天线***可与一调谐地平面相组合。这样，天线中的镜面电流流入调谐地平面，而不流入电话的机架中。调谐地平面也可由单独的挠性线路板形成，或作为组装在机架中的一种型板，或作为电话的线路板。
例如，在1/4波辐射器与螺旋天线/输电线/电路之间，或螺旋天线/1/4波辐射器与输电线/电路之间(见图5A,5B)，不论射频信号的低阻抗耦合，均有可能获得上述的特性。
本发明为一种移动电话的天线装置，包括用于发射和接收无线电信号的电路以及机架和为天线装置与移动电话提供电耦合的馈电点，上述天线装置包括固定在机架外部上的空心螺旋天线和一个可穿过螺旋天线滑动的天线杆，天线杆包括一直线式辐射器，上述螺旋天线是1/4波长式并通过馈电点与电话固定耦合直线式辐射器是一个1/4波长辐射器，开关装置用于上述天线装置，当天线伸出时，它通过馈电点将上述直线式辐射器与电路呈导电联接且平行螺旋天线，当天线杆时收缩时，开关装置实质上将直线式辐射器与电路和馈电点去偶，其特征在于上述开关装置有一个直线式辐射器的下部和一个位于连到馈电点的套管，上述套管或上述直线式辐射器有一个挠性接触件，当天线伸出时，接触件与直线式辐射器和套管呈内耦合。
本发明在以下以不同装置的形式加以说明，并参见附图：
图1A为本发明天线装置中一种装置的部分剖面图，图中天线杆位于收缩位置。
图1B为图1A中装置的部分剖面图，图中天线杆位于伸出位置。
图2为图1A中天线装置的零件分解图。
图3为图1A中的天线装置与一已联结的输电线相组合。
图4为图1A中的天线装置，与已联结的调谐地平面相组合。
图5A、5B为按本发明装在一个天线装置内的可能用于发射和接收的输民线/电路与螺旋天线，1/4波辐射器之间提供耦合的几个替代方法。
如图1A、1B和图2所示的天线装置是从外部布置在手提式电话的绝缘机架25上，由两个主要部件组成。第一个部件是1/4波辐射器/(杆式天线)。该辐射器下端是裸露的，以便进一步带电耦合。另外，装有一绝缘壳体3。该辐射器上端安装在由绝缘材料制成的上部分4上。1/4波辐射器和其上部共同组成一天线杆，最好在天线杆上端装一旋钮5。第二个部件是一个1/4波式螺旋天线6，它模压在由防护性绝缘材料制成的外壳7内。在天线下端有一拧紧的由导体材料制成的套管12。套管12与1/4波辐射器和螺旋天线的馈电点22接触，并由电桥24与手提式电话的电路23联接。它从机械上和带电上与螺旋天线6的下端耦合，并含有一挠性接触件13。天线杆1是可活动通过螺旋天线6，外壳7，套管12和接触件13的。
上述零件对天线杆的中央长轴是完全对称布置的，套管12也是天线装置到手提式电话机架22的一种固紧装置的一部分。最好是

Claims (4)

1．一种移动电话的天线装置，包括用于发射和接收无线电信号的电路(23)以及机架(25)和为天线装置与移动电话提供电耦合的馈电点(22)，上述天线装置包括固定在机架外部上的空心螺旋天线(6)和一个可穿过螺旋天线滑动的天线杆，天线杆包括一直线式辐射器(1)，上述螺旋天线(6)是1/4波长式并通过馈电点(22)与电路(23)固定耦合；直线式辐射器(1)是一个1/4波长辐射器，开关装置(2,12,13)用于上述天线装置(2,12,13)，当天线杆伸出时，它通过馈电点(22)将上述直线式辐射器(9)与电路(23)呈导电联接且平行于螺旋天线(6)，当天线杆收缩时，开关装置(2,12,13)实质上将直线式辐射器与电路(23)和馈电点(22)去偶，其特征在于上述开关装置有一个上述直线式辐射器的下部和一个位于和连到馈电点(22)的套管(12)，上述套管或上述直线式辐射器有一个挠性接触件(13)，当天线伸出时，上述接触件(13)与上述直线式辐射器(1)和套管(12)呈内耦合。
2．根据权利要求1所述的一种天线装置，其特征在于，上述开关装置(2,12,13)用作上述直线式辐射器(1)在伸出位置时的机械锁定装置。
3．根据权利要求1所述的一种天线装置，其特征在于，为了增加上述螺旋天线(6)的频带宽度，一传输线(18,19)连到上述馈电点(22)。
4．根据权利要求1所述的一种天线装置，其特征在于一调谐的接地面(20,21)呈靠近馈电点(22)布置，而无直接的电接触，上述接地面与电话呈防护性接地相耦合，并能调整镜面电流。
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