CN1716790B - 天线单元及其电连接装置和便携式设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带有滑动可变内置天线的便携式设备，该设备包括：主体、可变内置天线和电连接装置，所述可变内置天线装配在主体的预定位置并构造成为能够根据天线接收灵敏度相对于所述主体向上/向下滑动，所述电连接装置用于在所述主体和所述可变内置天线之间进行信号传输。

Description

天线单元及其电连接装置和便携式设备

技术领域

本发明总的来说涉及便携式设备，其包括数字通信设备，如蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持电话(HHP)、摄像电话、游戏电话和因特网电话，尤其是涉及便携式设备的天线。更详细地，本发明涉及天线单元及其电连接装置，天线单元打开/关闭简单并且其天线接收灵敏级别是可以调节的，进一步涉及具有该天线单元及其电连接装置的便携式设备。

背景技术

一般地，“便携式通信设备”指用户能够携带并用于和另一个同伴进行无线通信的电子设备。这种便携式通信设备的结构趋势是朝着变小、变薄、减轻重量以及提高吸引力同时考虑到设备所期望的便携性的方向发展。进一步的结构趋势是朝着提供多媒体的方向发展，利用多媒体能够实现各种各样的功能。因此，便携式通信设备正被发展成为小巧、轻重量的多功能通信设备，并将不断地改进以适应各种多媒体环境或因特网环境。此外，不论世界各个地方的用户年龄和性别，这种便携式通信设备都被认为是总要携带的必需品。

流行的传统便携式通信设备根据其外观分为几个类型。例如，传统的便携式通信设备根据其外观分为直板型、翻盖型和折叠型通信设备。直板型通信设备指按照直板型形成单个外壳的通信设备，翻盖型通信设备指利用铰链装置将其翻盖件和直板型外壳可转动地装配在一起的通信设备，折叠型通信设备指利用铰链装置将其折叠件和单个直板型外壳可转动地装配在一起，从而折叠件能够折叠到外壳上的通信设备。

此外，根据佩戴位置或方法，便携式设备可以分为颈带式和腕带式通信设备。颈带式通信设备指能够通过用带子绕着用户的颈部佩戴便携式通信设备进行携带的便携式通信设备，腕带式通信设备指能够通过绕着用户的手腕佩戴便携式通信设备进行携带的便携式通信设备。

此外，考虑到设备的打开/关闭方法，便携式设备可以进一步分为旋转型和滑动型通信设备。旋转型通信设备指可转动地装配并且同时互相面对地打开/关闭其两个外壳的通信设备，滑动型通信设备指通过沿着长度方向滑动的运动打开/关闭其两个外壳的通信设备。

这些传统的便携式通信设备正进一步发展成为除语音通信功能外，还能够实现高速数据通信的先进的便携式通信设备。即，为了满足用户逐渐增加的需求，为了以高速数据速度传输数据，未来的便携式通信设备将采用无线通信技术提供服务。

最近，传统的便携式通信设备已经配置有摄像镜头，由此推广了图像信号的传输。现在，流行的便携式通信设备能够使用外置或内置相机进一步执行视频通信或拍照的功能。

然而，在传统的便携式通信设备中使用的天线装置具有下面的问题。在传统的便携式通信设备具有包括螺旋天线和棒状天线作为天线装置的可缩回的天线的情况下，当接收灵敏度减小时，需要用户拉出缩回的棒状天线并在呼叫之后收回拉出的棒状天线，这样做很不方便。此外，当在口袋中携带便携式通信设备时，由于天线设备的突出使设备的便携性降低。另外，当便携式通信设备摔落时，外部天线经常损坏。

此外，在便携式通信设备具有固定内置天线装置的情况下，当由于地形特征降低天线接收灵敏度时，没有办法应付接收灵敏度的降低。

因此，需要用于便携式通信设备的改进的天线单元的***和方法。

发明内容

本发明的目的就是从基本上解决至少上述问题和缺点，并提供至少在下面更详细描述的优点。因此，本发明的目的就是提供便携式设备，该设备包括可变内置天线，根据接收灵敏度通过向上或者向下滑动天线调整内置天线的灵敏度。

本发明的另一个目的就是提供一种便携式通信设备，该设备包括形成为能够根据接收灵敏度滑动的可变内置天线。

本发明的另一个目的就是提供一种便携式通信设备，该设备包括形成为能够沿着主体的长度方向直线滑动的可变内置天线。

本发明的另一个目的就是提供一种便携式通信设备，该设备包括能够被简单地打开/关闭的可变内置天线。

本发明的另一个目的就是提供一种便携式设备，该设备包括滑动可变内置天线，该天线形成为能够根据接收灵敏度自动、手动或半自动地为滑动运动传递力量。

根据本发明的一个方面，提供一种便携式设备，该便携式设备包括：主体、可变内置天线和电连接装置，所述内置天线装配在所述主体的预定位置并构造成为根据天线接收灵敏度沿着所述主体的长度方向向上/向下滑动，所述电连接装置用于在所述主体和所述可变内置天线之间进行信号传输。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于在主体和可变内置天线之间进行信号传输的便携式设备的电连接装置，所述电连接装置被构造成为能够相对于所述主体向上/向下滑动，所述的电连接装置包括安装在所述主体上的固定柔性印刷电路板(PCB)、安装在可变内置天线上的移动天线PCB和连接装置，所述的连接装置通过将自由端滑动地连接到固定PCB上并将另一端连接到移动天线PCB上，其中，根据移动天线PCB的滑动运动，所述的自由端滑动地接触固定PCB。

根据本发明的另一个方面，提供一种便携式设备的电连接装置，其包括固定柔性印刷电路板(PCB)、移动天线PCB和螺旋状线缆，所述线缆的两端被固定并分别电连接到所述固定PCB和所述移动天线PCB。所述的螺旋线缆沿着所述移动PCB的移动方向装配，从而其长度是可变的。

根据本发明的另一个方面，提供一种便携式设备的电连接装置，其包括固定柔性印刷电路板(PCB)、在固定PCB上被滑动引导的移动PCB和连接接线端，所述连接接线端的自由端滑动地连接到所述固定PCB上，另一端连接到所述移动天线PCB上，并沿着所述移动天线PCB的移动方向装配，其中接线端的所述自由端滑动地接触所述固定PCB。

附图说明

从下面结合附图进行的详细描述，将使本发明上述和其他目的、特征和优点变得更加清楚，其中：

图1是根据本发明示例性实施例的具有可变内置天线的滑动/摆转型便携式设备的正视图；

图2是图1中所示的滑动/摆转型便携式设备的后视图；

图3是图1中所示的滑动/摆转型便携式设备的侧视图；

图4是图1中所示的根据本发明示例性实施例的滑动/摆转型便携式设备在其滑动外壳被滑动的状态下的正视图；

图5是图4中所示的根据本发明示例性实施例的滑动/摆转型便携式设备在其可变内置天线被滑出的状态下的后视图；

图6是图5中所示的滑动/摆转型便携式设备的侧视图；

图7是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和主体的底部装配在一起的滑动/摆转型便携式设备的侧视图；

图8是图7中所示的滑动/摆转型便携式设备的后视图；

图9是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和折叠器的顶部装配在一起的折叠型便携式设备的透视图；

图10是图9中所示的折叠型便携式设备在其滑动可变内置天线被滑出的状态下的透视图；

图11是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和主体的底部装配在一起的折叠型便携式设备的透视图；

图12是图11中所示的折叠型便携式设备在其可变内置天线被滑出的状态下的透视图；

图13是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和摆转外壳的顶部装配在一起的摆转型便携式设备的透视图；

图14是图13中所示的摆转型便携式设备在其可变内置天线被滑出的状态下的透视图；

图15是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和主体的底部装配在一起的摆转型便携式设备的透视图；

图16是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和滑动外壳的顶部装配在一起的单向滑动型便携式设备的透视图；

图17是图16中所示的单向滑动型便携式设备在其可变内置天线被滑出的状态下的透视图；

图18是根据本发明示例性实施例的其可变内置天线和滑动外壳的底部装配在一起的单向滑动型便携式设备的透视图；

图19是图18中所示的单向滑动型便携式设备在其可变内置天线被滑出的状态下的透视图；

图20A是根据本发明示例性实施例的可变内置天线的电连接装置的正视图；

图20B是图20A中所示的电连接装置的侧视图；

图21是图20A中所示的电连接装置在可变内置天线被滑出的状态下的正视图；

图22A和图22B是根据本发明另一个示例性实施例的可变内置天线的电连接装置的透视图；

图23是图22A中所示的电连接装置在可变内置天线被滑出的状态下的侧视图；

图24是根据本发明示例性实施例的具有天线单元的向上滑动型便携式设备的正视图；

图25是图24中所示的向上滑动型便携式设备在其天线单元被向上滑出的状态下的正视图；

图26是根据本发明示例性实施例的和滑动外壳装配在一起的天线单元的透视图；

图27A和图27B是图26中所示的天线单元在滑动外壳分别被向外和向内滑动的状态下的侧剖面视图；

图28A和图28B是图26中所示的天线单元的第二天线柔性印刷电路在其分别被断开连接和连接的状态下的侧视图。

在附图中，同一附图标记应当被理解为指同一零件、部件和结构。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图详细描述本发明的多个示例性实施例。在附图中，尽管相同的或类似的元件在不同的附图中都有描述，但用同一附图标记表示。在下面的描述中，为了清楚和简明，省略本领域技术人员众所周知的功能和构造。

如图1到图6所示，根据本发明实施例的便携式设备包括：主体100、包括天线外壳的可变内置天线300和滑动外壳200，所述可变内置天线300和主体的顶部装配在一起并被构造成为能够沿着主体100的长度方向滑动同时面对主体的前表面101，所述滑动外壳200通过沿着主体100的长度方向直线地滑动同时面对主体的前表面101来打开/关闭主体前表面101的预定部分。

如图1所示，在滑动外壳的前表面201上布置有多个零件，包括：扬声器单元210、邻近扬声器单元210的显示单元212和邻近显示单元212并包括多个键的第一键区214。

可变内置天线300指其接收灵敏度根据安装在天线外壳中的天线单元是否向上滑动而变化的天线单元。优选地，不必要限制将可变内置天线配置到主体100的顶部。另一种方案是，可变内置天线300可以和主体100的底部装配在一起，也可以和滑动外壳200的顶部或者底部装配在一起。

如图2和3所示，可变内置天线300包括天线外壳，该天线外壳具有边部分301、两侧部分302和303和后部分304，所有这些部分结合成一体来完全盖住主体100的顶部。一个或多个的侧部分302和303能够设置突出部分(未示出)，方便使天线300沿着主体100进行滑动。

如图2所示，在主体的后表面上布置有多个零件，包括：可变内置天线的后部分304、邻近后部分304的电池锁定突起K和邻近电池锁定按钮K的电池包B。

如图4所示，在主体的前表面101上布置有多个零件，包括第二键区110和邻近第二键区110的麦克风单元112，第二键区110包括多个键，当滑动外壳200向上滑动时，这些键110被暴露出来。

优选地，可变内置天线300能够形成为可以按照自动、手动和半自动模式中的任意一种模式滑动。可变内置天线300根据天线接收灵敏度滑动，根据可变内置天线300的操作模式，能够以多种不同的方式提供用于滑动运动的动力源。

在自动模式的结构中，可变内置天线300感测其接收灵敏度并根据感测到的接收灵敏度相对于主体100的顶部自动地向上或者向下滑动。马达(未示出)和用于减小马达功率的减速模块(未示出)能被用作自动的动力源，提供引导件(未示出)或导轨(未示出)以确定可变内置天线300的滑动方向。此外，提供单独的操作键(未示出)，以使可变内置天线能够响应于用户按住或释放该操作键而通过自动的动力源自动地向上或向下滑动。

在手动模式的结构中，一发现通过显示单元212显示的低天线接收灵敏度的通知，用户就能够通过手动的力量完全地向上/向下滑动可变内置天线300。提供引导件或者导轨，以确定可变内置天线300的滑动方向。

在半自动模式的结构中，一发现天线的接收灵敏度低时，通过只在初始阶段提供向上/向下滑动的动力，用户就能够向上/向下滑动可变内置天线300。即，对可变内置天线提供来自于用户的初始触发滑动动力，剩余的主要滑动动力来自于弹性件(未示出)。类似地，提供引导件或导轨，以确定可变内置天线300的滑动方向。弹性件能够包括扭曲弹簧、螺旋弹簧或者片簧。此外，可变内置天线300能够包括单独的操作键(未示出)，这样用户能够释放锁定状态以通过简单地推动操作键将可变内置天线完全向上滑动。

可变内置天线300进一步包括电连接装置(未示出)，用于在滑动运动之前和之后传输信号。将在下面更详细地描述电连接装置。

按照这种方式，用户能够根据天线接收灵敏度方便地向上/向下滑动便携式设备的可变内置天线300。

图7和图8示出了根据本发明示例性实施例的可变内置天线40和主体42的底部装配在一起的状态。根据其接收灵敏度，可变内置天线40在主体42的底部上滑动。

现在将更详细地描述设置有根据本发明实施例的可变内置天线的各种类型的便携式设备。按照基本上和上述描述相同的方式，形成下面的示例性便携式设备，以使其可变内置天线能够按照自动、手动和半自动模式中的任意一种模式移动，在这种便携式设备中设置有基本上相同的引导件和电连接机构。

图9到图12示出了设置有根据本发明实施例的可变内置天线的折叠式便携式设备。

图9和图10示出了根据本发明示例性实施例的其可变内置天线50和折叠器54的顶部装配在一起的折叠型便携式设备。该折叠型便携式设备包括：主体52、折叠器54、可变内置天线50和电连接装置(未示出)，所述折叠器54绕着铰链轴A1相对于主体52可转动地打开/关闭，所述可变内置天线50装配成为面对折叠器54的顶部并构造为能够根据天线接收灵敏度沿着折叠器54的长度方向向上/向下滑动，所述电连接装置用于在折叠器54和可变内置天线50之间进行信号传输。下面更详细地描述电连接装置。

图11和图12示出了根据本发明示例性实施例的其可变内置天线55和主体部分52的底部装配在一起的折叠型便携式设备。图11示出了在可变内置天线55缩回到主体52的底部的状态，图12示出了在可变内置天线55被从主体的底部完全滑出的状态。

图13到图15示出了其中设置有根据本发明实施例的可变内置天线的摆转型便携式设备。图13和图14示出了根据本发明示例性实施例的其可变内置天线60和摆转外壳64的顶部装配在一起的摆转型便携式设备。参考图13和图14，摆转型便携式设备包括：主体62、摆转外壳64、可变内置天线60和电连接装置(未示出)，所述摆转外壳64绕着铰链轴可转动地打开/关闭同时面对主体62的前表面，所述可变内置天线60装配成为面对摆转外壳64的顶部并构造成为能够根据天线接收灵敏度沿着摆转外壳64的长度方向向上/向下滑动，电连接装置用于在摆转外壳64和可变内置天线60之间进行信号传输。电连接装置在下面更详细地描述。图14示出了在摆转外壳64相对主体62摆转180°之后可变内置天线被完全向上滑动的状态。

图15示出了根据本发明示例性实施例的其可变内置天线65和主体62的底部装配在一起的摆转型便携式设备。图15示出了可变内置天线65被完全从主体62的底部被滑出的状态。

图16到图19示出了设置有根据本发明示例性实施例的可变内置天线的滑动型便携式设备。图16和图17示出了根据本发明示例性实施例的其可变内置天线70和滑动外壳74的顶部装配在一起的滑动型便携式设备。参考图16和图17，滑动型便携式设备包括：主体72、滑动外壳74、可变内置天线和电连接装置(未示出)，所述滑动外壳74围绕着主体72的预定部分装配并构造成为能够沿着主体72的长度方向向上/向下滑动，所述可变内置天线装配为面对滑动外壳74的顶部并构造成为根据天线接收灵敏度沿着滑动外壳74的长度方向向上/向下滑动，所述电连接装置用于在滑动外壳74和可变内置天线70之间进行信号传输。电连接装置将在下面更详细地描述。

图16示出了可变内置天线70被完全缩回的状态，图17示出了可变内置天线70被完全滑出的状态。根据天线接收灵敏度确定关于是否向上或者向下滑动可变内置天线70的决定。

图18和图19示出了根据本发明示例性实施例的其可变内置天线65和主体的底部装配在一起的滑动型便携式设备。图18示出了可变内置天线被完全缩进到主体72的底部的状态，图17示出了可变内置天线从主体72的底部被完全滑出的状态。

现在将更详细地描述电连接装置的构造。电连接装置能够适于本发明任何的实施例，包括所有上述描述的根据本发明实施例的自动模式、手动模式和半自动模式的可变内置天线。电连接装置具有天线的功能且执行将在下面更详细描述的辅助天线的功能。

参考图20A到图21，提供根据本发明示例性实施例的连接装置82，用于在安装在主体上的固定印刷电路板(PCB)81和安装在可变内置天线上的移动天线PCB80之间传输电信号，所述固定印刷电路板81是固定的物体，移动天线是移动的物体。具体地，为了进行信号传输，连接装置82的一端结合到固定PCB81上，一端结合到移动天线PCB80上，连接装置82的长度1根据移动天线PCB80的滑动运动变化。

连接装置82包括电缆，如线缆，并按照螺旋形状形成使长度能够变化。因此，根据移动天线PCB80的滑动运动，连接装置82变长。图20A示出了在移动天线PCB80被向外滑动之前的状态，图21示出了在移动天线PCB80被完全向外滑出之后连接装置82变长的状态。参考图20A，参考标记85指表面安装装置(SMD)接线端，参考标记83指线连接器。

图22A到23示出了根据本发明另一个示例性实施例的电连接装置。连接装置90设置有接线端，该接线端用于在安装到主体上的固定PCB81和安装到可变内置天线上的移动天线PCB80之间传输电信号，固定PCB81是固定的物体，移动天线PCB80是移动的物体。具体地，为了进行信号传输，连接装置90的自由端可滑动地结合到固定PCB81上，一端和移动天线PCB80结合在一起。具体地，在移动天线PCB80滑动时，连接装置90的自由端92滑动地接触固定PCB81。

连接装置90包括供电接线端，该供电接线端包括：固定端91，连接到移动天线PCB80上；自由端92，具有第一弯曲部分93，所述自由端92设置成为弯曲超过一次的形状并滑动地接触固定PCB81；中间部分94，形成于固定端91和自由端92之间并提供张力。优选地，第二弯曲部分95设置在固定端91上并逐渐变细以加强提供给自由度92的弹性力。由于供电接线端具有一定程度的弹性，所以不管移动天线PCB的滑动运动如何，自由端92能够被偏置以总是接触固定PCB81。

参考图24和图25，设置有根据本发明示例性实施例的天线单元的向上滑动型便携式设备包括主体210和滑动外壳220，所述滑动外壳220被构造成为相对于主体210的顶部向上/向下滑动。在主体上设置有多个零件，包括：显示单元211、多个键212和麦克风单元213。在滑动外壳220上安装扬声器单元221和下面更详细描述的天线单元。图25示出了设置有天线单元的向上滑动型便携式设备被完全向上滑动的状态，图24示出了滑动外壳220被完全向下滑动的状态。

参考图26，由向上滑动型便携式设备提供的天线单元包括安装在滑动外壳220的内表面220a上的第一天线柔性印刷电路(FPC)230和第二天线FPC232，所述第二天线FPC232安装在滑动外壳220和主体210之间并随着滑动外壳220的滑动而弹性变形。通过将第一天线FPC230的一个表面结合到滑动外壳的内表面220a上，将第一天线FPC230安装在滑动外壳的内表面220a上。通过将第二天线FPC232的自由端***到包括在主PCB M中的插头连接器235中，而将第二天线FPC232连接到主体210上。所述主PCB M和主体210装配在一起。因此，第一天线FPC230电连接到主PCB M。在图27A中所示的例子中，采用胶带将第一天线FPC230结合到滑动外壳220的内表面220a上。

因为第二天线FPC232由柔性件制成，所以第二天线FPC232可以根据滑动外壳220的滑动运动直线伸长和弹性弯曲。

图27A示出了滑动外壳220沿着主体210向上滑动的状态，图27B示出了滑动外壳沿着主体210向下滑动的状态。参考图27A和图27B，第二天线FPC232被弯曲超过一次，弹性地工作。在这个例子中，第二天线FPC232也起到天线的功用。

如图28A和图28B所示，分别表示第二天线FPC232的自由端233(可以由垫状的硬件制成)为***和没有***到和主体PCB M装配在一起的插头连接器235中。插头连接器235提供：将第二天线FPC232连接到PCB M上功能；安全地将第二天线FPC232固定到主PCB M上的功能；简化将第二天线FPC232和主PCB M装配在一起的功能。

参考图28B，在插头连接器235的可转动的盖236被完全打开之后，第二天线FPC232的自由端233被***到插头连接器235中，然后可转动的盖236完全关闭。随后，如图28A所示，第二天线FPC被完全锁在插头连接器235中。用于第二天线FPC232的插头连接器235的使用提高了装配过程的装配效率。为了从插头连接器235上解开锁定的第二天线FPC232，可转动的盖236再次被完全打开，第二天线FPC232插进的自由端233被从插头连接器235中***。这样，第二天线FPC232的锁定状态被完全释放。

本发明提供滑动型天线单元及用于其中的电连接装置和使用该相同天线单元及其电连接装置的便携式设备。因此，可变内置天线的天线外壳形成为容易沿着主体滑动，更具体地，用户能够根据天线接收灵敏度方便地向上/向下滑动可变内置天线。

如上所述，本发明提供了可变内置天线，该天线能够根据其接收灵敏度按照自动、手动和半自动模式中的任意一种模式向上/向下滑动，为用户提供更大程度上的方便。此外，天线外壳形成为完全覆盖便携式设备主体的顶部，由此防止因意外摔落便携式设备而引起的可能的损坏或破裂。此外，根据本发明实施例的滑动天线单元使用FPC，由此提高了可靠性，具体地，FPC承担了滑动天线单元的弹性功能，可转动的盖进一步用于使天线FPC的装配方便。

尽管已经参考本发明的多个示例性实施例表示和描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种变化。

Claims (5)

1.一种用于在主体和可变内置天线之间进行信号传输的电连接装置，所述可变内置天线构造成为能够相对于所述主体向上/向下滑动，包括：

固定印刷电路板，安装在所述主体上；

移动天线印刷电路板，安装在所述可变内置天线上；

连接装置，其中，该装置的自由端可滑动地连接到所述固定印刷电路板上，另一端连接到所述移动天线印刷电路板上，用于进行信号传输，其中，在所述移动天线印刷电路板在滑动运动的过程中，所述自由端滑动地接触所述固定印刷电路板。

2.如权利要求1所述的电连接装置，其中，所述连接装置进一步包括：

供电接线端，其中，供电接线端形成为具有弹性，无论所述移动天线印刷电路板怎样滑动运动，所述自由端保持一直接触所述固定印刷电路板。

3.如权利要求2所述的电连接装置，其中，所述供电接线端包括：

固定端，电连接到移动天线印刷电路板；

所述自由端，具有滑动弯曲部分，该部分设置成为超过一次弯曲的形状并借助弹性力保持一直与所述固定印刷电路板电连接；

中间部分，其将所述固定端和所述自由端连接在一起以具有拉力。

4.如权利要求3所述的电连接装置，其中，所述固定端包括弯曲部分，该弯曲部分逐渐变细以增强所述自由端的弹性。

5.一种便携式设备的电连接装置，包括：

固定印刷电路板；

移动天线印刷电路板；

连接接线端，其中，其自由端可滑动地连接到所述固定印刷电路板上，其另一端连接到所述移动天线印刷电路板上，所述连接接线端沿着所述移动天线印刷电路板的移动方向装配，从而沿着固定印刷电路板可滑动地引导移动天线印刷电路板。

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