CN1363997A - 便携式无线设备和便携式无线设备用天线 - Google Patents

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Abstract

提供一种便携式无线设备,通过配置天线,以不抵消流过便携式无线设备底板上的高频电流,提高发射效率。一种便携式无线设备,具有天线(3)和与天线相对的用作底板的导体(2),其特征在于:所述底板具有从所述天线发射的电波的约四分之一波长的边,将所述天线设置在所述底板的约四分之一波长的边中比从所述底板的端部开始的约三分之一更接近所述端部的位置上。

Description

便携式无线设备和便携式无线设备用天线
技术领域
本发明涉及便携式无线设备和便携式无线设备用天线，具体而言，是涉及发射效率好的便携式无线设备用天线和备有该天线的便携式无线设备。
背景技术
以前便携式无线设备在壳体外部或内部设置天线，从天线发射电波，由天线捕捉电波来进行发送接收操作。特别是，在便携式无线设备中，如图7所示，在便携式无线设备的壳体1的上部备有可伸长结构的鞭状天线3。另外，还有的便携式无线设备具有固定设置在壳体上的螺旋天线、内置于壳体内的逆F天线等天线。
该便携式无线设备设置用作底板的壳体等的导体，在天线和底板之间供电，在底板上制作与天线振子对称的电气图像，构成将天线振子作为发送接收电波约四分之一波长长度的偶极天线。具体而言，设置在便携式无线设备壳体上的屏蔽罩、覆盖电路部件的屏蔽罩、配置电路部件的印刷板的接地图案用作底板，在这些导体的表面上流过高频电流。该天线的输入阻抗或发射效率等天线特性随流过底板的电流而变化。
因为便携式无线设备中的便携式电话用1GHz附近的频率来发送和接收，所以其发送接收电波的波长约为30cm，四分之一波长约为7.5cm。另一方面，随着便携式电话的小型化，宽度多为4cm，该宽度比发送接收电波的四分之一波长短。
但是，近年来，随着便携式电话的加入者的增加、高频技术的发展等，开发了将高频率用于发送接收的便携式电话，已知发送接收电波的波长和用作底板的壳体大小之间的关系发生变化。
在最近开发的便携式无线设备中，发送接收频率接近2GHz，其发送接收电波的波长约为15cm，四分之一波长小于4cm。另一方面，便携式电话的宽度为4cm，与发送接收电波的四分之一波长基本相同。因此，壳体的大小会影响天线的特性。
其中，当考虑在用作底板的壳体中制作电气图像的高频电流时，通过在天线和底板之间供电，从供电点开始在壳体上向前后左右流过高频电流。
图8表示将天线3配置于底板2的上边中央处的情况下底板中流过的高频电流的状态。从供电点4向左右流动的电流5a、5b以相同的相位反向流动，所以彼此低消，因此从远处看不见制作电气图像的高频电流，在底板2上不形成天线振子3的电气图像。因此，当将天线振子3配置在底板一侧的中央附近处时，降低了天线3的发射效率。
另一方面，如果作为底板的印刷电路板2的大小(设置供电点4的部分的边长)比发送接收电波的四分之一波长短，则与波长相比，流过同相位反向高频电流的路径非常短，左右流动的高频电流彼此不抵消，形成天线振子3的电气图像。
发明内容
本发明的目的在于提供一种便携式无线设备，该无线设备备有天线，通过在不低消流过便携式无线设备的底板上的高频电流的位置上配置天线，即使提高发送接收频率，也可提高发射效率。
第一发明是一种便携式无线设备，具有天线(3)和与天线相对的用作底板的导体(例如底板2)，其特征在于：所述底板具有从所述天线发射的电波的约四分之一波长的边，将所述天线设置在所述底板的约四分之一波长的边中比从所述底板的端部开始的约三分之一更接近所述端部的位置上。
第二发明是一种便携式无线设备，具有天线(3)和与天线相对的用作底板的导体(例如底板2)，其特征在于：将所述天线设置在与所述底板不对称的位置上，以便从所述天线看时，流过所述底板的高频电流是不对称的。
第三发明根据第一或第二发明，其特征在于：将所述天线设置在所述便携式无线设备的下部。
第四发明根据第一～第三发明，其特征在于：将所述天线设置在备有所述便携式无线设备的印刷电路板上。
第五发明根据第一～第四发明，其特征在于：使所述天线在与所述印刷电路板相同的面中弯曲。
第六发明是一种便携式无线设备，具有天线(3)和与天线相对的用作底板的导体(例如底板2)，其特征在于：所述底板具有从所述元件发射的电波的约四分之一波长的边，将所述元件设置在所述底板的约四分之一波长的边中比从所述底板的端部开始的约三分之一更接近所述端部的位置上，以便从所述元件看时，流过所述底板的高频电流的相位是不对称的。
在第一发明中，因为底板具有由天线发送接收的电波的约四分之一波长的边，天线是具有底板的约四分之一波长的边的部分，将天线设置在比从底板的端部开始的约三分之一更接近端部的位置上，即底板中心约三分之一以外的位置上，所以可提高天线的发射效率。
在第二发明中，因为设置天线，以便从天线的底板上的供电点看时，流过底板的高频电流的相位是不对称的，所以可提高天线的发射效率。
在第三发明中，因为将天线设置在便携式无线设备的下部，所以在通话时天线不会受到干扰。
在第四发明中，因为将天线设置在备有便携式无线设备的印刷电路板上，所以不必单独设置天线振子。
在第五发明中，因为使天线在与印刷电路板相同的面中弯曲，所以可使便携式无线设备小型化。
在第六发明的便携式无线设备用天线中，因为底板具有从元件发射的电波的约四分之一波长的边，元件是具有底板的约四分之一波长的边的部分，将天线设置在比从底板的端部开始的约三分之一更接近端部的位置上，从所述元件看时，流过底板的高频电流是不对称的，所以可提高天线的发射效率。
附图说明
图1是本发明实施例1的便携式无线设备的结构图。
图2是表示本发明实施例的印刷电路板电流分布的图。
图3是本发明实施例2的便携式无线设备的结构图。
图4是本发明实施例3的便携式无线设备的结构图。
图5是本发明实施例4的便携式无线设备的结构图。
图6是本发明实施例5的便携式无线设备的结构图。
图7是表示现有的便携式无线设备的天线配置的透视图。
图8是表示现有的便携式无线设备的印刷电路板电流分布的图。
具体实施方式
下面参照附图来说明本发明的实施例1。
图1是本发明实施例1的便携式无线设备的结构图，是表示从正面看见的便携式无线设备的内部结构的示意图。
在便携式无线设备壳体1的内部设置配置了发送接收电路的印刷电路板2。配置天线3，使之在设置在印刷电路板2中的供电点4上与配置在印刷电路板2上的发送接收电路(图示省略)相连接。另外，将天线3的大部分设置成从壳体1的下部向下突出。
在印刷电路板2的中心接近壳体1的端部的位置上配置连接天线3的供电点4。该印刷电路板2具有接地电位的接地图案，天线3在供电点4上在天线3、印刷电路板2和地之间供电。因此，印刷电路板2的接地图案用作底板，在印刷电路板2的接地图案(底板)中制作与天线振子3对称的电气图像。
图2是表示本发明实施例1的印刷电路板2的电流分布的图。
流过用作底板的印刷电路板2的高频电流5a、5b如箭头所示地流过底板2的***附近。因为从供电点4沿水平方向(图中的左右方向)流过的高频电流5a、5b彼此相位相同方向相反，所以从该供电点向左流动的高频电流5a和向右流动的高频电流5b在供电点4的左右低消。但是，在本发明中，因为将供电点4设置在底板2的端部附近，所以高频电流水平流过底板2的流经路径长度在供电点4的左侧5a和右侧5b处不同(左侧5a短，右侧5b长)，虽然流过右侧的电流5b与流过左侧的电流5a的水平方向流经路径长度部分抵消，但从供电点4向右侧流动的电流5b的大部分未抵消，所以从供电点4向右流过非常大的电流5b。
在本实施例中，虽然设置在便携式无线设备壳体1内的印刷电路板2的接地图案用作底板，但如上所述，设置在壳体1中的屏蔽罩、覆盖设置在印刷电路板2上的电路部件的屏蔽罩等也可用作底板。具体而言，设置在便携式无线设备壳体1的内表面上的屏蔽罩、覆盖电路部件的屏蔽罩、处于配置电路部件的印刷印刷电路板2的接地图案等中归外侧的导体都可用作底板。本发明主要将供电点4配置在与用作便携式无线设备内部底板的部位不平均的位置上，以使流过底板的高频电流不抵消。
因此，在实施例1中，因为天线3与用作底板的印刷电路板2连接的点(供电点)4位于距壳体1的端部比距印刷电路板2的中心近的位置，所以从天线3看去流过印刷电路板2的高频电流的相位为不对称的，由于流过印刷电路板2的高频电流不抵消，所以可在印刷电路板2上制作天线3的电气图像，提高发射效率。另外，由于将天线3设置得从壳体1的下部向下突出，所以通话时天线3不受干扰。
图3是本发明实施例2的便携式无线设备的结构图，是表示从正面看见的便携式无线设备的内部结构的示意图。在本实施例中，天线3从印刷电路板2突出后，在弯曲部6中弯曲。其它结构与图1中说明的实施例1相同，所以省略标相同标号的具有相同功能的各个结构的详细说明。
在便携式无线设备壳体1的内部设置配置了发送接收电路的印刷电路板2。天线3在设置在印刷电路板2中的供电点4上与配置在印刷电路板2上的发送接收电路(图中省略)相连接。
实施例2也与实施例1一样，将连接天线3的供电点4配置在距离用作底板的印刷电路板2的端部近的位置上。另外，天线3在供电点4处从印刷电路板2突出后，在与印刷电路板2相同的平面上在弯曲部6中向左(图中的右侧)弯曲。弯曲后的天线3不从壳体1突出地容纳于壳体1内。
在本实施例2中，虽然从印刷电路板2突出配置天线3，但天线3也可构成在印刷电路板2上。具体而言，由印刷板2上的导体图案形成天线，在印刷电路板2上向水平方向弯曲导体图案，形成天线3。此时，天线配置部以外的接地图案或印刷电路板内层的接地图案用作印刷电路板。
因此，在实施例2中提供一种小型便携式无线设备，天线3与用作底板的印刷电路板2连接的供电点4位于印刷电路板2的端部附近的位置，所以流过印刷电路板2的高频电流不抵消，帮助提高发射效率，还因为天线3在与印刷电路板2相同的平面内弯曲，所以可使构成天线3小型化，天线3不突出于壳体1，在通常时天线3可不受干扰。另外，因为天线3设置在印刷电路板2上，所以没必要单独设置天线振子3，可减少部件数量，降低成本。
图4是本发明实施例3的便携式无线设备的结构图，是表示从正面看见的便携式无线设备的内部结构的示意图。在本实施例中，天线3从印刷电路板2突出后弯曲，再折回。其它结构与图1中说明的实施例1相同，所以省略标相同标号的具有相同功能的各个结构的详细说明。
在便携式无线设备壳体1的内部设置配置了发送接收电路的印刷电路板2，天线3在设置在印刷电路板2中的供电点4上与配置在印刷电路板2上的发送接收电路(图中省略)相连接。
实施例3也与其它实施例一样，将连接天线3的供电点4配置在距离用作底板的印刷电路板2的端部近的位置上。另外，天线3在供电点4处从印刷电路板2突出后，在弯曲部6中向左(图中的右侧)弯曲，在壳体1的右侧向供电点4的方向折回。该折回后的天线3不从壳体1突出地容纳于壳体1内。
在本实施例3中，虽然从印刷电路板2突出配置天线3，但天线3也可构成在印刷电路板2上。具体而言，由印刷板2上的导体图案形成天线，在印刷电路板2上向水平方向弯曲导体图案，形成天线3，导体图案通过印刷电路板2的通孔向印刷电路板2的里面延伸，在印刷电路板2的里面向反方向折回，形成天线振子3。
图5是本发明实施例4的便携式无线设备的结构图，是表示从正面看见的便携式无线设备的内部结构的示意图。在本实施例中，折回天线3，天线振子3不封闭地缠绕。其它结构与图1中说明的实施例1相同，所以省略标记相同标号的具有相同功能的各个结构的详细说明。
在便携式无线设备壳体1的内部设置配置了发送接收电路的印刷电路板2，天线3在设置在印刷电路板2中的供电点4上与配置在印刷电路板2上的发送接收电路(图中省略)相连接。
实施例4也与其它实施例一样，将连接天线3的供电点4配置在距离用作底板的印刷电路板2的端部近的位置上。另外，天线3在供电点4处从印刷电路板2突出后，在弯曲部6中从印刷电路板2突出向左(图中的右侧)弯曲，在壳体1的右侧向供电点4的方向折回，并且电线元件3的前端不封闭(与天线振子3的其它部分不接触)地缠绕。该缠绕后的天线3不从壳体1突出地容纳于壳体1内。
图5中，虽然从印刷电路板2突出配置天线3，但天线3也可构成在印刷电路板2上。具体而言，由印刷板2上的导体图案形成天线，在印刷电路板2上向水平方向弯曲导体图案，通过通孔延伸至印刷电路板2的里面，在印刷电路板2的背面向反方向(供电点4的方向)折回延伸，并由通孔向印刷电路板2的表面延伸导体，形成折回后的天线振子3。
因此，在实施例3或实施例4中，天线3与用作底板的印刷电路板2连接的供电点4位于印刷电路板2的端部附近的位置，所以流过印刷电路板2的高频电流不抵消，除提高发射效率外，还因为天线3不突出壳体1地在印刷电路板2内折回，所以可不突出于壳体1地构成小型的比四分之一波长长的(例如二分之一波长的)天线3。
图6是本发明实施例5的便携式无线设备的结构图，是表示从正面看见的便携式无线设备的内部结构的示意图。在本实施例中，弯曲天线3后，设置广宽度部7。其它结构与图1中说明的实施例1相同，所以省略标记相同标号的具有相同功能的各个结构的详细说明。
在便携式无线设备壳体1的内部设置配置了发送接收电路的印刷电路板2，天线3在设置在印刷电路板2中的供电点4上与配置在印刷电路板2上的发送接收电路(图中省略)相连接。
实施例5也与其它实施例一样，将连接天线3的供电点4配置在距离用作底板的印刷电路板2的端部近的位置上。另外，设置广宽度部7，以便天线3在供电点4处从印刷电路板2突出、在弯曲部6中向左(图中的右侧)弯曲后，形成与印刷电路板2的表面垂直的面。具有该广宽度部7的天线3不从壳体1突出地容纳于壳体1内。
在实施例5中，虽然离开壳体1来配置天线3，但天线3也可构成在壳体1上。具体而言，在壳体1的内表面配置构成天线振子3的金属板。另外，也可将构成天线振子3的导体配置在印刷电路板上。
因此，在实施例5中，天线3与用作底板的印刷电路板2连接的供电点4位于印刷电路板2的端部附近的位置，所以流过印刷电路板2的高频电流不抵消，除提高发射效率外，还因为在天线3中设置广宽度部7，频带变宽，电压驻波比(VSWR)好，可构成小型的天线。

Claims (6)

1.一种便携式无线设备，具有天线和与天线相对的用作底板的导体，其特征在于：所述底板具有从所述天线发射的电波的约四分之一波长的边，将所述天线设置在所述底板的约四分之一波长的边中比从所述底板的端部开始的约三分之一更接近所述端部的位置上。
2.一种便携式无线设备，具有天线和与天线相对的用作底板的导体，其特征在于：将所述天线设置在与所述底板不对称的位置上，以便从所述天线看时，流过所述底板的高频电流是不对称的。
3.根据权利要求1或2所述的便携式无线设备，其特征在于：将所述天线设置在所述便携式无线设备的下部。
4.根据权利要求1-3之一所述的便携式无线设备，其特征在于：将所述天线设置在备有所述便携式无线设备的印刷电路板上。
5.根据权利要求4所述的便携式无线设备，其特征在于：使所述天线在与所述印刷电路板相同的面中弯曲。
6.一种便携式无线设备用天线，具有天线和与天线相对的用作底板的导体，其特征在于：所述底板具有从所述元件发射的电波的约四分之一波长的边，将所述元件设置在所述底板的约四分之一波长的边中比从所述底板的端部开始的约三分之一更接近所述端部的位置上，以便从所述元件看时，流过所述底板的高频电流的相位是不对称的。
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