各向同性天线系统与 笔记本计算机 本发明涉及一种各向同性天线系统以及采用该天线系统的笔记本式计算机。
通常，对于具有无线通讯功能的便携式笔记本计算机而言，天线是必备的。现有技术的偶极天线以固定方式或可拆卸方式安装在笔记本计算机之上。也即，如图1所示，天线12被装于笔记本式计算机10的主体11之上以实现无线通讯。而且在将笔记本计算机携带至他处且天线12又不便携带时，如果有必要的话，可将天线12从主体11上拆卸下来单独放置。天线12可以通过从预置的RF电路模块接收RF信号来向空间发射电波，从而实现指定端口之间的一对一通讯。这样，安装在主体11之上的天线12无需具备在各方向上发送/接收灵敏度一致的各向同性性质，而只需对接入点和特定端口具备一定的对准精度即可。
当前，关于如何实现所谓“蓝牙”网络系统的研究进行的相当活跃，这种“蓝牙”网络系统通过近距无线通讯将一般的台式微机，笔记本计算机，打印机，移动电话以及服务器连接到一起。为了实现“蓝牙”网络系统，其中的各设备都应配备天线，且天线应该是各向同性的，也就是说，不论位置如何，必须使发送/接收灵敏度在所有方向上保持一致。
但是，在如图1所示的笔记本式计算机中，当液晶显示器(LCD)盖13打开于主体11之上时，无线电波被LCD盖13所阻挡，因此LCD盖背侧位置上的通讯灵敏度下降。特别是，由于LCD盖13大多涂敷有屏蔽EMI(电磁干扰)地金属层，因而通讯灵敏度进一步下降。
再者，如天线12这样的用于无线通讯的现有技术天线使用的是垂直极化波，所以当笔记本式计算机10被垂直地放置于包中携带时，会因无法接收到垂直极化波而导致通讯中断。
通过有关天线增益模式(gain patten)的试验可以清楚地看到这一问题。图2A至图2C以图形方式示出了当天线12安装在主体11的一侧且LCD盖13处于打开情况下天线增益模式试验的结果。图3A至图3C中的图形则示出了当天线安装在LCD盖13处时天线增益模式的试验结果。这里，在图中，L表示偶极天线的长度，f表示电波的频率。也即，比较图2A至2C与图3A至3C可以看到由于天线安装位置不同，天线增益模式的差异变大。还可以看出，根据LCD盖的开/关状态的不同，天线增益模式的差异改变更大。这样，就需要一种天线系统，无论LCD盖是否打开都可以在全方位上获得一致的增益模式。
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于提供一种天线系统，其可以被改进成通过拥有多个天线而具有各向同性性质，并且本发明还提供一种使用该天线系统的笔记本计算机。
因此，为达到上述目的，这里提供了一种各向同性的天线系统，其包括一第一天线，当安装在主体之上且可相对于主体开、合的盖体部件处于打开状态时，该第一天线可用来发送/接收电波；一第二天线，当盖体部件处于关闭状态时，该天线用于发送/接收电波；以及一个开关部分，根据盖体部件的开或关，有选择地将第一和第二天线中的至少一个与预定的RF电路模块相连。
在本发明中，各向同性的天线系统最好是还包括一安装在主体或盖体部件之上，用于探测盖体部件开/合情况的传感器；以及一个控制部分，用于根据从传感器输出的有关盖体部件的开/关信息，控制开关部分相对于第一和第二天线的连接状态。
还有，在本发明中，各向同性的天线系统最好还包括一可随着盖体部件的开/合弹性地伸出或回缩的开关钮，以便第一和第二天线可以与转换开关部相连接。
还有，为达到上述目的的另一方面，这里还提供了一种笔记本式计算机，其包括一计算机主体，一显示部件，一第一天线，一第二天线和一转换开关部。其中，
在主体上安装有一个输出装置；显示部件安装在计算机主体之上且可以被打开/合上，该显示部件用于显示图像；第一天线装在显示部件上用于发送/接收电波；第二天线安装在计算机主体或显示部件之上用于发送/接收电波；转换开关部用于根据盖体部件的开/合选择性地将第一和第二天线中的至少一个与预定的RF电路模块相接合，从而无论是显示部件处于开/合那种状态，电波均可被经至少一个天线来发送/接收。
通过结合附图对优选实施例进行详细描述可使本发明的上述目的和优点变的更加清楚，其中，
图1是一透视图，示出了一台典型的笔记本式计算机；
图2A至2C示出了在图1所示的盖体处于开启状态下，天线的增益模式试验结果；
图3A至3C示出了当天线如图1所示状态安装于LCD上时，天线增益模式的试验结果；
图4为一透视图，示出了使用根据本发明一最佳实施例的各向同性的天线系统的笔记本计算机；
图5的视图用于解释根据本发明一优选实施例的如图4中所示的转换开关部分的结构；
图6的视图用于解释根据本发明另一优选实施例的如图5中所示的转换开关部分的结构；
图7是一图表，示出了当显示部件打开于图4中所示的笔记本计算机之上时第一天线的增益模式；且
图8为一透视图，示出了根据本发明又一实施例的笔记本式计算机。
参见图4，根据本发明一优选实施例的天线系统以及采用该系统的笔记本式计算机包括：一计算机主体21；一安装在主体21上的盖体部件23，其覆盖主体21以使笔记本计算机可以被开/合；第一和第二天线25和27，以及转换开关部分30。
这里，包括键盘22的输入装置安装在计算机主体21之上，且电路板20以及CPU(未示出)和CD-ROM(未示出)也安装于其上。盖体部件23可以是一显示部件，不仅可以用来开/合主体21，而且可以用来显示图像，该部件也可指定为显示部件23。显示部件23包括一LCD显示屏24，用以显示从主体21上传送来的图像。该显示部件23以铰接方式连接到主体21的一侧，以使包含键盘22的主体可以被开/合。
第一天线25安装在显示部件23之上，当显示部件23被打开时，天线25可以发送/接收电波。就是说，第一天线25最好是一可发送/接收垂直极化波的偶极天线，并且当显示部件23处于开的状态时，天线相对于主体21成直角状态。再有，第一天线25可以是一种可回缩式天线，能够手动或自动地从显示部件23上伸出或回缩。由于实现可回缩式天线的技术与在典型移动电话上所用的回缩式天线所用的方法是同样的，所以这里不再赘述。
第二天线27安装在主体21之上，而且其最好是一安装在主体21中的电路板20之上的扁平天线。再有，第二天线27可以是一位于电路板20之上的平面型天线，例如，槽型天线，线条型天线或是倒L形天线。设置第二天线27是为了在显示部件23覆盖主体21的情况下发送/接收电波。也即，第二天线可以是能发射线性极化波或环形极化波的天线。
参照图5，在转换开关部30处，根据显示部件23的开/合状态，第一和第二天线25和27之上的连接端子31和32有选择地连接到安装在主体21内部的预定的RF电路模块26，以便有选择地驱动第一天线25或第二天线27。转换开关部30随着显示部件23的开/合动作被以手动方式接通/断开，以便有选择地与连接端子31和32之一相连接。
例如，由于开关按钮35弹性地安装在主体21的上表面，所以其可以随着显示部件23的开/合伸出或回缩。也即，当开关按钮35伸出时，如图中所示，第一天线的连接端子31与RF电路模块26的供电端子33相连。当开关按钮被显示部件23压缩时，供电端子33与第二天线27的连接端子32相连。
当使用具有上述结构的笔记本计算机执行无线通讯时，在图4中所示的显示部件23被打开的状态下，第一天线25被驱动。这里，由于与现有技术不相同，第一天线25被安装在显示部件上，所以其可以具有各向同性的性质，在所有方向上具有一致的传送/接收灵敏度，而不会发生电波受显示部件23干扰的问题。这样，在任何位置上，本计算机与其他计算机，服务器和打印机的无线通讯可以顺利进行。当笔记本计算机处于非使用状态并处于被携带中的状态时，其可以保持装备之间的电波发送/接收态，以便例如电子邮件交换这样的装备间数据传输能够实现。
当显示部件23合上时，图4中的开关按钮35被压下，这样，第二天线27与RF电路模块26被接合且第一天线25被断开。当显示部件23被合上以致第一天线25失去发送垂直极化波的功能时，主体21中的第二天线27被驱动以进行补偿。再有，当笔记本计算机被收入或携带于一个包中时，第二天线27可以适当地补偿由于计算机所处姿态的变化所引起的第一天线25功能上的下降。再者，由于第一和第二天线25和27可以被设置在显示部件23与主体21之中，所以防止被损坏。
在图6中所示的另一实施例中，转换开关部30的切换动作被设置成由控制部41自动控制。在此情况下，还提供有一传感器43，用以向控制部分提供显示部件23是否已被打开或合上的信息。传感器43可以被安装在主体21和/或显示部件23之上，并且还可以包括一个广泛使用的通用光发射/接收传感器。
在此情况下，传感器43探测有关显示部件23是打开还是合上的信息，同时控制部分41接收此探测信息并控制转换开关部分30。这样，RF电路模块26根据显示部件23的开/合状态自动地和有选择性地连接第一和第二天线25与27。其结果是，具有更好的传送/接收灵敏度的天线被根据显示部件23的开/合状态自动选定。因此，如图7所示，可以得到一个在所有方向上都具有一致的增益模式的各向同性的天线系统。这里，图7中示出了在显示部件23打开状态下，第一天线25的增益模式试验的结果。
再有，如图8所示，第一天线25＇与第二天线27＇可以被安装在显示部件23上。而且，第一和第二天线25＇和27＇二者或是二者之一能够通过一转换开关部30＇与RF电路模块26相连而被驱动。在此情况下，传感器43被安装在显示部件23与主体21之间。根据从传感器43接收到的开/关信息，转换开关部分30＇被控制部分41所控制。在此情况下，由于第一和第二天线25＇和27＇可以被并行驱动，所以发送/接收效率得到改善。
还有，虽然图中没有示出，但显而易见，当显示部件23被打开或关闭时，第一和第二天线25＇和27＇可以通过图4中所示的转换开关部35而被手动地接通或断开。
如上所述，在根据本发明的各向同性的天线系统和计算机中，由于二套独立的天线被安装成可根据显示部件的姿态，即相对于主体的开/合，而被驱动，所以可以获得在所有方向上一致的发送/接收灵敏度。
这样，无论笔记本计算机的姿态与位置如何，各装置之间的无线通讯均可实现，因而改善了无线数据通讯的可靠性。特别是，根据本发明的天线系统以及笔记本式计算机成为了一种对于“蓝牙”网络系统而言很有用的技术，可以实现和发展“蓝牙”网络系统。