可收缩及可转动的多频带天线.pdf

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摘要
申请专利号:

CN99809729.2

申请日:

1999.07.02

公开号:

CN1312964A

公开日:

2001.09.12

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效申请日:1999.7.2|||公开

IPC分类号:

H01Q1/24; H01Q1/08; H01Q1/38; H01Q5/00

主分类号:

H01Q1/24; H01Q1/08; H01Q1/38; H01Q5/00

申请人:

艾利森公司;

发明人:

C·A·鲁迪斯尔; G·J·哈耶斯; R·E·温斯特德

地址:

美国北卡罗来纳州

优先权:

1998.08.17 US 09/135,979

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司

代理人:

蔡民军;杨松龄

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内容摘要

一种可转动及可收缩的天线包括用于在电子装置、如无线电话内与无线电频率电路连接及阻抗匹配的机械及电装置。一个绝缘基体具有一个可移动地安装在无线电话壳体上的端部及一个对立的自由端部。可移动地安装在壳体上的端部被构型成可移动到不同的位置上,以使绝缘基体具有第一伸出位置,第二伸出位置及缩回位置。在第一伸出位置时,绝缘基体沿着无线电话壳体确定的纵向延伸。在第二伸出位置时,绝缘基体自由度端部在与壳体纵向横切的方向上从无线电话转离开。

权利要求书

1: 一种用于电子装置的可收缩天线,所述电子装置包括从所述 电子装置内的收发机连接到各个信号发送线的第一及第二触 点,所述天线包括: 包括对立的第一及第二端部的绝缘基体,所述绝缘基体第二端部 可移动地安装到所述电子装置上,以使得所述绝缘基体可从所述电子 装置中伸出,以具有: 第一伸出位置; 第二伸出位置,其中所述绝缘基体第一端部可从所述电子装置转 离开:及 缩回位置; 第一辐射单元,它设置在所述绝缘基体上所述第一端部的附近, 所述第一辐射单元被构型成在第一频带内谐振; 用于当所述绝缘基体处于所述缩回位置时,将所述第一辐射单元 电连接到所述第一触点的装置; 第二辐射单元,它设置在所述绝缘基体上第一及第二端部之间, 所述第二辐射单元被构型成在所述第一频带内谐振;及 用于当所述绝缘基体处于所述第二伸出位置时,将所述第一及第 二辐射单元电连接到所述第一触点的装置。
2: 根据权利要求1的天线,其中所述在第一频带内谐振的第一辐 射单元当所述基体处于所述缩回位置时作为四分之一波长天线。
3: 根据权利要求1的天线,其中所述在第一频带内谐振的第二辐 射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时作为四分之一波长天 线。
4: 根据权利要求1的天线,其中联合谐振在所述第一频带内的所 述第一及第二辐射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时作为半 波天线。
5: 根据权利要求1的天线,还包括: 第三辐射单元,它设置在所述绝缘基体上所述第一端部的附近, 所述第一辐射单元被构型成在不同于所述第一频带的第二频带内谐 振; 用于当所述绝缘基体处于所述缩回位置时,将所述第三辐射单元 电连接到所述第二触点的装置; 第四辐射单元,它设置在所述绝缘基体上第一及第二端部之间, 所述第四辐射单元被构型成在所述第二频带内谐振;及 用于当所述绝缘基体处于所述第二伸出位置时,将所述第四辐射 单元电连接到所述第二触点的装置。
6: 根据权利要求5的天线,其中所述在第二频带内谐振的第三辐 射单元当所述基体处于所述缩回位置时作为四分之一波长天线。
7: 根据权利要求5的天线,其中所述在第二频带内谐振的第四辐 射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时作为四分之一波长天 线。
8: 根据权利要求5的天线,其中联合谐振在所述第二频带内的所 述第三及第四辐射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时作为半 波天线。
9: 根据权利要求1的天线,还包括当所述基体处于所述第二伸出 位置时使所述第二辐射单元的阻抗与所述第一触点匹配的第一匹配 装置,所述第一匹配装置设置在所述绝缘基体上。
10: 根据权利要求5的天线,还包括当所述基体处于所述第二伸 出位置时使所述第四辐射单元的阻抗与所述第二触点匹配的第二匹 配装置,所述第二匹配装置设置在所述绝缘基体上。
11: 根据权利要求1的天线,还包括用于当所述绝缘基体处于所 述第一伸出位置时将一个附件电连接到所述第一触点的装置。
12: 根据权利要求11的天线,还包括用于当所述绝缘基体处于所 述第一伸出位置时将一个附件电连接到所述第二触点的装置。
13: 根据权利要求12的天线,其中当所述绝缘基体处于所述第一 伸出位置时,所述第一及第二辐射单元与所述第一及第二触点断开电 连接。
14: 根据权利要求11的天线,还包括当所述基体处于所述第一伸 出位置时使所述附件的阻抗与所述第一触点匹配的第三匹配装置,所 述第三匹配装置设置在所述绝缘基体上。
15: 根据权利要求1的天线,还包括设置在所述绝缘基体上的接 地平面。
16: 一种无线电话,包括: 构型成封闭无线电话收发机的无线电话壳体,所述无线电话壳体 确定了一个纵向; 包括对立的第一及第二端部的绝缘基体,所述第二端部可移动地 安装到所述无线电话壳体上,以使得所述绝缘基体具有: 沿所述纵向的第一伸出位置; 第二伸出位置,其中所述绝缘基体第一端部可从所述无线电话壳 体转离开,以使得所述绝缘基体延伸在与所述纵向横切的方向上;及 缩回位置; 第一及第二辐射单元,它们设置在所述绝缘基体上所述第一端部 的附近,所述第一及第二辐射单元被构型成在第一及第二频带内谐 振; 用于当所述绝缘基体处于所述缩回位置时,将所述第一及第二辐 射单元电连接到所述收发机的装置; 第三及第四辐射单元,它设置在所述绝缘基体上第一及第二端部 之间,所述第三及第四辐射单元被分别构型成在所述第一及第二频带 内谐振;及 用于当所述绝缘基体处于所述第二伸出位置时,将所述第三及第 四辐射单元电连接到所述收发机的装置。
17: 根据权利要求16的无线电话,其中所述在所述第一频带内谐 振的第一辐射单元当所述基体处于所述缩回位置时作为四分之一波 长天线。
18: 根据权利要求16的无线电话,其中所述在所述第二频带内谐 振的第二辐射单元当所述基体处于所述缩回位置时作为四分之一波 长天线。
19: 根据权利要求16的无线电话,其中谐振在所述第一频带内的 所述第三辐射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时作为半波天 线。
20: 根据权利要求16的无线电话,其中谐振在所述第二频带内的 所述第四辐射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时作为半波天 线。
21: 根据权利要求16的无线电话,其中联合谐振在所述第二频带 内的所述第一及第三辐射单元当所述基体处于所述第二伸出位置时 作为半波天线。
22: 根据权利要求16的无线电话,还包括当所述绝缘基体处于所 述第二伸出位置时使所述第三辐射单元的阻抗匹配的第一匹配装 置,所述第一匹配装置设置在所述绝缘基体上。
23: 根据权利要求16的无线电话,还包括当所述绝缘基体处于所 述第二伸出位置时使所述第四辐射单元的阻抗匹配的第二匹配装 置,所述第二匹配装置设置在所述绝缘基体上。
24: 根据权利要求16的无线电话,还包括用于当所述绝缘基体处 于所述第一伸出位置时将一个附件电连接到所述收发机的装置。
25: 根据权利要求24的无线电话,其中当所述绝缘基体处于所述 第一伸出位置时,所述第一、第二、第三及第四辐射单元与所述收发 机断开电连接。
26: 根据权利要求24的无线电话,还包括当所述基体处于所述第 一伸出位置时使所述附件的阻抗匹配的第三匹配装置,所述第三匹配 装置设置在所述绝缘基体上。
27: 一种用于无线电话的可移动、平板天线,所述无线电话包括 一个确定了一个纵向的壳体,所述天线可移动地安装在所述无线电话 壳体上,以使得所述天线具有一个储存位置及一个伸出位置,其中所 述天线可在与所述纵向横切的方向上转离所述无线电话。
28: 根据权利要求27的天线,其中所述无线电话包括一个收发 机,后者具有与其连接的终止在所述无线电话内的触点上的信号发送 线,所述天线包括: 用于当所述天线处于所述存储位置时使所述天线与所述触点电 连接的第一装置;及 用于当所述天线处于所述伸出位置时使所述天线与所述触点电 连接的第二装置。
29: 根据权利要求28的天线,还包括通过所述天线使一个附件与 所述触点电连接的装置。
30: 根据权利要求29的天线,其中所述附件连接装置包括使所述 天线与所述触点断开电连接的装置。
31: 根据权利要求27的天线,其中所述天线被构型成当在所述储 存位置时作为四分之一波长天线谐振在至少一个频带上,及被构型成 当在所述伸出位置时作为半波天线谐振在所述至少一个频带上。
32: 根据权利要求28的天线,还包括当所述天线处于所述存储位 置时使所述天线的阻抗与所述信号发送线匹配的第一匹配装置,所述 第一匹配装置设置在所述天线上。
33: 根据权利要求28的天线,还包括当所述天线处于所述伸出位 置时使所述天线的阻抗与所述信号发送线匹配的第二匹配装置,所述 第二匹配装置设置在所述天线上。
34: 根据权利要求27的天线,其中所述天线在所述伸出及存储位 置时谐振在多频带内。
35: 一种用于无线电话的可移动、平板天线,所述无线电话包括 一个确定了一个纵向的壳体,及包括一个收发机,它具有与其连接的 终止在所述无线电话内的触点上的信号发送线,所述天线可移动地安 装在所述无线电话壳体上,以使得所述天线具有一个储存位置及一个 伸出位置,其中所述天线可在与所述纵向横切的方向上转离所述无线 电话,所述天线包括: 用于当所述天线处于所述存储位置时使所述天线与所述触点电 连接的第一装置; 用于当所述天线处于所述伸出位置时使所述天线与所述触点电 连接的第二装置;及 当所述天线处于所述存储位置时使所述天线的阻抗与所述信号 发送线匹配的第一匹配装置,所述第一匹配装置设置在所述天线上。
36: 根据权利要求35的平板天线,其中所述天线被构型成当在所 述储存位置时作为四分之一波长天线谐振在至少一个频带上,及被构 型成当在所述伸出位置时作为半波天线谐振在所述至少一个频带 上。
37: 根据权利要求28的平板天线,还包括通过所述天线使一个附 件与所述触点电连接的装置。
38: 根据权利要求37的平板天线,其中所述附件连接装置包括使 所述天线与所述触点断开电连接的装置。
39: 根据权利要求35的平板天线,还包括当所述天线处于所述伸 出位置时使所述天线的阻抗与所述信号发送线匹配的第二匹配装 置,所述第二匹配装置设置在所述天线上。
40: 根据权利要求35的平板天线,其中所述天线在所述伸出及存 储位置时谐振在多频带内。

说明书


可收缩及可转动的多频带天线

    本发明总的涉及无线电电话,更具体地,涉及用于无线电电话的可收缩天线系统。

    无线电电话通常称为通信终端,它提供向一个或多个另外通信终端的无线通信联系。无线电电话可用于各种不同应用,包括蜂窝电话,陆地机动通信(例如警察及消防部门),及卫星通信系统。

    许多无线电电话,尤其涉及一种使用可收缩天线的无线电电话,该天线可伸出及缩回无线电电话的壳体。通常,可收缩天线电连接到无线电电话壳体内包括无线电频率电路的印刷电路板上。传统的无线电电话的天线通常与无线电频率电路连接,以使得天线阻抗与无线电频率电路基本匹配。传统地,天线及无线电频率电路匹配在约50欧姆(Ω)阻抗上。

    对于可收缩天线的阻抗匹配是困难的,因为天线阻抗依赖于天线相对无线电电话壳体及内部无线电频率电路两者的位置。当可收缩天线在伸出及缩回位置之间移动时,至少可呈现两个不同的阻抗状态。

    因此,使用可收缩天线,通常希望设置一个具有双电路的阻抗匹配系统,它在当天线缩回及当天线伸出时,在天线及无线电频率电路之间提供可接收的阻抗匹配。但遗憾地是,双阻抗匹配电路有些复杂及可增加无线电电话的制造成本。

    此外,通常分开的信号线端子或触点组同阻抗匹配电路一起使用,使各个匹配电路连接到天线单元。遗憾的是,多个馈电触点会增加无线电电话的设计及制造的复杂性。另外,多个馈电触点将需要多个机械部分,如弹簧触点,它们随着时间会变得不可靠。

    许多流行的手持式无线电话机正经历着小型化。实际上,许多目前的型号仅有11-12厘米的长度。遗憾的是,随着无线电话尺寸减小,它内部的内空间将相应减小。内空间量的减小使可收缩天线难于获得无线电话工作所需的带宽及增益,因为天线尺寸相应地减小。此外,当无线电话在工作时靠近使用者,或当装置工作中使用者移动时,无线电话的天线将不能满意地工作。在工作中靠近物体或使用者移动将产生信号质量降低或信号强度波动,称为多路衰减。

    对于无线电话所需要的是能够在多频带上谐振。例如,日本个人数字蜂窝(PDC)系统使用两个“接收”频带及两个“发送”频带。因此,用于日本PDC系统的无线电话天线能够在两个接收频带的每个上谐振。遗憾地,提供在多频带上具有适当增益的可收缩天线的能力目前受到限制,因为由于无线电话小型化使尺寸受到限制。

    因此,本发明的一个目的是在可收缩的无线电话天线及内部无线电频率电路之间提供简化的阻抗匹配。

    本发明的另一目的是提供一种具有阻抗匹配系统的可收缩的无线电话天线,该阻抗匹配系统将具有比传统匹配系统少的机械部件。

    本发明的又一目的是提供一种可收缩天线,它可在多个频带上谐振并对于用在小型个人通信装置如无线电话中可具有足够增益。

    本发明的这些及另外目的将通过一种可转动及可缩回的天线来实现,该天线包括用于在电子装置、如无线电话内与无线电频率电路连接及阻抗匹配的机械及电装置。根据本发明的一个实施例,包括一个绝缘基体,它具有一个可移动地安装在无线电话壳体上的端部及一个对立的自由端部。可移动地安装在壳体上的端部被构型成可移动到不同的位置上,以使绝缘基体具有第一伸出位置,第二伸出位置及缩回位置。在第一伸出位置时,绝缘基体沿着无线电话壳体确定的纵向延伸。在第二伸出位置时,绝缘基体自由度端部在与壳体纵向横切的方向上从该壳体转离开。当在第二伸出装置时,可降低使用者身体引起的干扰作用。

    第一及第二辐射单元被设置在绝缘基体上自由端部的附近,及被构型来谐振在第一及第二频带内。在绝缘基体上设置第一组触点及当绝缘基体在缩回位置时作为通过无线电话内的一组固定触点使第一及第二辐射单元电连接到无线电话收发机的装置。这组固定触点与收发机处于电通信连接。

    第三及第四辐射单元被设置在绝缘基体上自由端部及可移动地安装在壳体上的端部之间及被构型来分别谐振在与第一及第二辐射单元相同的第一及第二频带内。在绝缘基体上设置第二组触点及当绝缘基体在第二伸出位置时作为通过无线电话内同一组固定触点使第三及第四辐射单元电连接到无线电话收发机的装置。

    当基体在缩回位置时第一及第二辐射单元可作为四分之一波长天线谐振在第一及第二频带内。当基体在第二伸出位置时第三辐射单元可与第一辐射单元组合作为半波天线谐振在第一频带内。类似地,当基体在第二伸出位置时第四辐射单元可与第二辐射单元组合作为半波天线谐振在第二频带内。

    可沿绝缘基体的侧部分设置多个触点,它们被构型成当绝缘基体在第一伸出位置时将一个附件如汽车托架的形式的附件的触点电连接到无线电话收发机上。因为使用了分立的触点组来将一个组件连接到收发机,当绝缘基体在第一伸出位置时第一、第二、第三及第四辐射单元与收发机断开电连接。

    在绝缘基体上可设置阻抗匹配单元,用于当绝缘基体在第二伸出位置时使第三及第四辐射单元的阻抗匹配。此外,可在绝缘基体上设置阻抗匹配单元,用于当绝缘基体在第一伸出位置时使附件的阻抗匹配。

    根据本发明的可收缩天线可被构型成以多种方式从电子装置上伸出及转离开。例如,一种天线可构型成从电子装置的前部转动到后部。变换地,一种天线可构型成从电子装置的一侧转动到另一侧。

    包括根据本发明一个实施例的可收缩多频带天线电子装置、如无线电话可不需要阻抗匹配电路或复杂的转换机构来适应用于多频带工作的缩回及伸出位置。此外,也可消除对用于电子装置附件的分立同轴连接器及转换机构的需要。减少了随时间会变得不可靠的机械部件也是本发明的一个优点。此外,因为根据本发明,该可收缩天线可转离使用者,使用者身体引起的干扰作用可被显著降低。

    包括在该说明书中并构成其中一部分的附图表示本发明的各实施例,他们与该说明书一起用于解释本发明的原理。

    图1表示具有传统可收缩天线的无线电话。

    图2A概要地表示当天线在缩回位置时传统无线电话可收缩天线的阻抗匹配。

    图2B概要地表示当图2A中天线在伸出位置时该天线的阻抗匹配。

    图3及4表示根据本发明一个实施例的可转动及可收缩多频带天线。

    图5A-5D表示根据本发明的在各个伸出及缩回位置中的图3及4中可收缩多频带天线。

    图6及7表示根据本发明另一个实施例的可转动及可收缩多频带天线。

    图8A-8E表示根据本发明的在各个伸出及缩回位置中的图6及7中可收缩多频带天线。

    现在将参照附图来更全面地描述本发明,附图中表示本发明的优选实施例。但是,本发明可用许多不同的方式实施并不应限制在这里所给出的实施例上;而这些实施例的设置将使得本公开既充分又完整,及将使本发明的范围全部交代给本领域的熟练技术人员。在所有附图中相同标号表示相同的单元。

    现在参照图1,一个传统的无线电话手机5包括一个壳体7,该壳体封闭着一个用于发射及接收通信信号的收发机(未示出),正如本领域熟练技术人员所知道的。一个键盘6,显示窗9及可收缩天线10使无线电话的操作方便。该无线电话的其它单元是传统的及无需在这里描述。

    现在参照图2A及2B,他们概要表示一个用于无线电话5的传统的可收缩天线10。所示的可收缩天线10包括一个可滑动地安装在无线电话壳体7中的直线杆12(或另外的细长部件),它通过壳体7中的孔15可在缩回位置(图2A)及伸出位置(图2B)之间移动。

    如通信装置领域中熟练技术人员所公知的,天线是用于发射和/或接收电信号的装置。一个发射天线典型地包括一个馈电组件,它感应或诱发一个张角或反射面,以发射电磁场。一个接收天线典型地包括一个使入射辐射场聚焦到收集馈电器的张角或面,以产生正比于入射辐射场的电子信号。从天线发射或由天线接收的功率值取决于它的张角区域并用增益来描述。天线的辐射图形通常用极坐标来描绘。电压驻波比(VSWR)涉及通信装置、如无线电话的天线馈电点与馈电线或传输线的阻抗匹配。

    传统的无线电话使用一种天线,它与一个收发机电连接,该收发机可与位于内置印刷电路板上信号处理电路协同操作。为了以最小损耗发射射频(RF)能量,或将接收的RF能量以最小损耗传送给无线电话接收机,收发机及天线最好这样地互联,以使得它们各自的阻抗基本上“匹配”,即电调谐并滤去或补偿掉不需要的天线阻抗分量,以在电路馈电点上提供50欧姆(Ω)(或所需的)阻抗值。

    如无线电话领域的熟练技术人员所公知的,可设置阻抗匹配系统20来使可收缩天线10的阻抗与收发机的射频(RF)电路的阻抗(通常为50Ω)匹配。所示阻抗匹配系统20使用了双阻抗匹配电路。一个阻抗匹配电路在直杆12处于缩回位置时(图2A),通过馈电端子18a与直杆12电连接。另一阻抗匹配电路在直杆12处于伸出位置时(图2B),通过另一馈电端子18b与直杆12电连接。当在缩回位置(图2A)时,天线10通常代表一个四分之一波长偶极子,它由馈电端子18a经过匹配网络20匹配到50Ω。当在伸出位置时(图2B),天线10通常代表一个半波长偶极子,它由馈电端子18b经过匹配网络20匹配到50Ω。阻抗匹配系统是该领域中所公知的及无需进一步讨论。

    现在参照图3,它表示根据本发明一个实施例的可缩回多频带天线30。该图示的可收缩天线30包括一个细长的绝缘基体32,它具有矩形构型,及具有对立的第一及第二端部33a,33b,对立的第一及第二表面32a,32b,及对立的第一及第二细长侧部33c,33d。但应理解,包括本发明各方面的天线可以有各种构型及形状,并不被限制在所示结构上。

    绝缘基体32最好是模制的或由聚合材料,如玻璃纤维、尼龙及类似材料构成。但也可使用各种绝缘材料来作绝缘基体32,并无限制。最好,绝缘基体32具有约4.4及约4.8之间的介电常数。但可理解,在不偏离本发明精神及目标的情况下可使用具有不同介电常数的绝缘基体。所示绝缘基体32的尺寸可根据待装入该天线10的无线电话或另外通信装置的空间限制而改变。

    在绝缘基体32上以围绕第一端部33a的螺旋形状设有铜或其它导电材料的第一导电条迹,如图所示及由34表示。在绝缘基体32上以围绕第一端部33a的螺旋形状还设有铜或其它导电材料的第二导电条迹,如图所示及由35表示。变型地,第一及第二导电条迹34,35也可设置在绝缘基体32的材料内部,正如本技术领域熟练技术人员可理解的。

    第一及第二导电条迹34,35用作发射及接收辐射通信信号的各个辐射单元36,37。最好,当绝缘基体32缩回无线电话壳体内时,这些辐射单元36,37作为不同频带内的四分之一波长天线谐振,如下面将详细描述的。例如,辐射单元36可作为四分之一波长天线谐振在800MHz上,及辐射单元37可作为四分之一波长天线谐振在1900MHz上。每个辐射单元36,37的长度,距离及另外的几何尺寸是调谐参数,正如天线领域中熟练技术人员所知道的。在所示实施例中,第一及第二辐射单元36,37具有交错的构型。

    在绝缘基体第一表面32a上的升高部分39上以接近而又隔开的关系设有多个触点38a,38b,38c,如图所示。辐射单元36与触点38c电连接,及辐射单元37与触点38a电连接。如下面将要详细描述的,当绝缘基体32处于缩回位置时,触点38a,38b,38c用作使辐射单元36及37与无线电话内的收发机电连接的装置。

    如图所示,在绝缘基体32上在第一及第二端部33a,33b之间设有铜或其它导电材料的第三导电条迹,用40表示。在绝缘基体32上在第一及第二端部33a,33b之间还设有铜或其它导电材料的第四导电条迹,如图所示,用41表示。变换地,也可在绝缘基体32的材料内部设置导电材料。第三及第四导电条迹40,41分别用作发射及接收无线电话通信信号的辐射单元42,43。最好,辐射单元42,43作为不同频带内的四分之一波长天线谐振。

    此外,最好辐射单元42及43与相应辐射单元36及37相组合,以致当绝缘基体32从无线电话壳体中伸出到第二伸出位置时,作为半波天线谐振,如下面将描述的。例如,辐射单元36及42可组合作为半波天线谐振在800MHz上。每个辐射单元42,43的长度,距离及另外的几何尺寸是调谐参数,正如天线领域中熟练技术人员所知道的。此外,辐射单元42及43可具有影响调谐的各种形状及构型,及不限制在所示的实施例上。

    在绝缘基体第一表面32a上接近第二端部33b的升高部分46上以接近而又隔开的关系设有多个触点45a,45b,45c,如图所示。辐射单元42与触点45c电连接,及辐射单元43与触点45a电连接。触点45b是一个与绝缘基体第二表面32b上的接地平面57电连接的接地触点。如下面将详细描述的,当绝缘基体32处于第二伸出位置及其中绝缘基体32从壳体7转开时,触点45a,45b,45c用作使辐射单元42及43与无线电话内的收发机电连接的装置。

    仍参照图3,沿绝缘基体32的侧部分32b上以接近而又隔开的关系设有多个触点46a,46b,46c,如图所示。在绝缘基体第一表面32a上接近第二端部33b的升高部分48上设有多个触点47a,47b,47c,如图所示。附设的触点46a及46c通过相应的导电条迹50及51分别连接到触点47a及47c。附设触点46b与设在绝缘基体第二表面32b上的接地平面电连接。如下面将详细描述的,触点47a,47b,47c用作当绝缘基体32处于第一伸出位置时使附设触点46a,46b,46c电连接到无线电话内的收发机的装置。

    仍参照图3,设置了阻抗匹配部件52a及52b,用于使辐射单元42的阻抗与无线电话内的收发机的RF电路相匹配。设置了阻抗匹配部件53a及53b,用于使辐射单元43的阻抗与无线电话内的收发机的RF电路相匹配。

    如图所示,在绝缘基体32中第二端部33b的附近成型有一个孔口55。孔口55用作当在第二伸出位置时使绝缘基体32相对无线电话壳体转动的装置。孔口55可构型成接收一个轴承或另外的装置,以允许绝缘基体绕轴向(由箭头56所示)转动,如本领域熟练技术人员可理解的。但也可理解,还能使用许多公知的使绝缘基体32绕轴转动地安装到无线电话壳体上的方法。

    现在参照图4,一个接地平面57设置在绝缘基体第二表面32b上,如图所示。停靠件58用作当从无线电话壳体伸出到第二伸出位置时使绝缘基体保持在倾斜位置的装置,如本领域熟练技术人员可理解的。

    现在参照图5A-5D,它们以不同伸出及缩回位置表示图3及4中的可收缩多频带天线30。在图5A中,可收缩多频带天线30被表示为在电子装置、如无线电话的壳体7内的缩回位置上。在图示结构中,该可收缩多频带天线30这样地定位,即侧部分32c及32d实质上垂直电子装置壳体7的前及后表面7a,7b。

    在该电子装置壳体7内设有多个静止触点60a,60b,60c。这些静止触点60a,60b,60c被电连接到该电子装置壳体内的收发机上,如本领域熟练技术人员可理解的。当天线30处于缩回位置时,如图5A中所示,触点38a,38b,38c与静止触点60a,60b,60c形成接触关系。因此,当在缩回位置时,辐射单元36及37(图3)用作该电子装置的工作天线。当天线30在缩回位置时,辐射单元43未与收发机电连接。

    参照图5B,它表示天线30在第一伸出位置上。该电子装置壳体7确定了一个纵向,用62表示。在第一伸出位置中,绝缘基体32实质上平行于图示的该纵向。在该第一伸出位置中,端部33a从壳体7中伸出,如图所示地从壳体7中伸出。触点47a,47b,47c与静止触点60a,60b,60c形成接触关系,如图所示。因此,当天线在第一伸出位置时,附设触点46a,46b,46c与收发机电连接。因为辐射单元36,37及42,43(图3)未与触点47a,47b,47c接触,当天线30在第一伸出位置时,辐射单元36,37及43未与收发机电连接。

    当天线30处于第一伸出位置时,包括根据图5A-5D所示实施例的可收缩天线30的电子装置被设计成与一个附件连接。如图5B及放大图5D中所示,附设触点46a,46b,46c被设计成当天线30处于第一伸出位置时与一个附件的相应触点64a,64b,64c以接触关系配合,该附件例如为汽车托架。

    现在参照图5C,它表示可收缩天线30在第二伸出位置或倾斜位置上。该天线30最好被设计成离开使用者头部地定位在一个角度上,该角度足够减少可能由使用者身体引起的干扰作用。如图所示,天线30延伸在基本上与由该电子装置壳体7确定的纵向相横切的方向上。

    如图5C所示,触点45a,45b,45c与电子装置中的静止触点60a,60b,60c形成接触关系。因此,当天线在第二伸出位置时,辐射单元42及43与辐射单元36(图3)相组合用于该电子装置的工作天线。最好,辐射单元42及36这样地电连接,即当绝缘基体32处于第二伸出位置时它们组合地作为特定频带中的半波天线谐振。

    因此,包括根据本发明的可收缩多频带天线不需要阻抗匹配电路或复杂的转换机构来适应用于多频带工作的缩回及伸出位置。此外,也可消除对用于电子装置附件的分立电子连接器及转换机构的需要。因为根据本发明,该可收缩天线可转离使用者,使用者身体引起的干扰作用可被显著降低。

    还可以理解,本发明不被限制在多频带天线上。本发明也可用于单频带可收缩天线。例如,可在图示绝缘基体的第一端部33a附近设置单个辐射单元,用于天线30处于缩回的位置。也可在第一及第二端部33a,33b之间设置单个辐射单元,用于天线30处于伸出的位置。

    现在参照图6及7,它表示根据本发明另一实施例的可收缩多频带天线70。图示的可收缩天线70包括包括一个细长的绝缘基体72,它具有大致矩形的构型,及具有对立的第一及第二端部73a,73b及对立的第一及第二表面72a,72b。

    绝缘基体72最好是模制的或由聚合材料,如玻璃纤维、尼龙及类似材料构成。也可使用各种绝缘材料来作绝缘基体72,并无限制。最好,绝缘基体72具有约4.4及约4.8之间的介电常数。但可理解,在不偏离本发明精神及目标的情况下可使用具有不同介电常数的绝缘基体。所示绝缘基体72的尺寸可根据待装入该天线70的无线电话或另外通信装置的空间限制而改变。

    在绝缘基体72上以围绕第一端部73a的螺旋形状设有铜或其它导电材料的第一导电条迹,如图所示及由74表示。在绝缘基体72上以围绕第一端部73a的螺旋形状还设有铜或其它导电材料的第二导电条迹,如图所示及由75表示。在图示实施例中,第一及第二辐射单元74,75具有交错结构。

    第一及第二导电条迹74,75用作发射及接收辐射通信信号的各个辐射单元76,77。最好,当绝缘基体72缩回无线电话壳体内时,这些辐射单元76,77作为不同频带内的四分之一波长天线谐振,如下面将详细描述的。例如,辐射单元76可作为四分之一波长天线谐振在800MHz上,及辐射单元77可作为四分之一波长天线谐振在1900MHz上。

    在绝缘基体第一表面72a上以接近而又隔开的关系设有多个触点78a,78b,78c,如图所示。辐射单元76与触点78c电连接,及辐射单元77与触点78a电连接。触点78b是接地触点。如下面将要详细描述的,当天线70处于缩回位置时,触点78a,78b,78c用作使辐射单元76及77与无线电话内的收发机电连接的装置。

    如图所示,在绝缘基体72上在第一及第二端部73a,73b之间设有铜或其它导电材料的第三导电条迹,用80表示。在绝缘基体72上在第一及第二端部73a,73b之间还设有铜或其它导电材料的第四导电条迹,如图所示,用81表示。第三及第四导电条迹80,81分别用作发射及接收无线电话通信信号的辐射单元82,83。最好,辐射单元82,83作为不同频带内的四分之一波长天线谐振。此外,最好辐射单元82与辐射单元74相组合,以致当天线70从无线电话壳体中伸出时,作为半波天线谐振,如下面将描述的。例如,辐射单元76及80可组合作为半波天线谐振在800MHz上。

    在位于绝缘基体第二端部73b的一个轴销85上以如图所示的接近而又隔开的关系设有多个触点84a,84b,84c。辐射单元82与触点84c电连接,及辐射单元83与触点84a电连接。触点84b是一个接地触点。如下面将详细描述的,当天线70处于第二伸出位置还倾斜位置时,触点84a,84b,84c用作使辐射单元82及83与无线电话内的收发机电连接的装置。

    如图6所示,在绝缘基体第一表面72a上触点78a,78b,78c的附近以接近而又隔开的关系设有多个附设触点86a,86b,86c。如图7中所示,在绝缘基体第二表面72b上设有多个触点87a,87b,87c。附设的触点86a,86b,86c通过形成在绝缘基体72中的相应通道89a,89b,89c分别电连接到触点87a,87b,87c。附设触点86与设在绝缘基体第二表面72b上的接地平面(未示出)电连接。天线接地平面是本领域中熟练技术人员所了解的故无需进一步描述。如下面将详细描述的,触点87a,87b,87c用作当天线70处于第一伸出位置时使附设触点86a,86b,86c电连接到无线电话内的收发机的装置。

    参照图6,设置了阻抗匹配部件90a及90b,用于使辐射单元82的阻抗与无线电话内的收发机的RF电路相匹配。设置了被注有无源部件(未示出)的阻抗匹配部件91a及91b,用于使辐射单元83的阻抗与无线电话内的收发机的RF电路相匹配。位于绝缘基体第二端部73b的轴销85用作当从无线电话壳体中伸出在倾斜位置时保持绝缘基体72的装置。

    现在参照图8A-8E,它们以不同伸出及缩回位置表示图6及7中的可收缩多频带天线70。在图8A中,可收缩多频带天线30被表示为在电子装置5、如无线电话的壳体7内的缩回位置上。在图示结构中,该可收缩多频带天线70这样地定位,即该绝缘基体的第一及第二表面72c及72d实质上面向电子装置壳体7的前及后表面7a,7b。

    在该电子装置壳体7内设有多个静止触点93a,93b,93c,如图所示。这些静止触点93a,93b,93c被电连接到该电子装置壳体内的收发机上(未示出)。当天线70处于缩回位置时,如图8A中所示,绝缘基体第一表面72a上的触点78a,78b,78c与静止触点93a,93b,93c形成接触关系。因此,当在缩回位置时,辐射单元74及75(图6)用作该电子装置的工作天线及辐射单元82未与收发机电连接。

    现在参照图8B及8C它表示该可转动、可收缩的天线70在第一伸出位置上。图8C是图8B中电子装置的侧视图,后者表示在第一伸出位置中,静止触点与触点87a,87b,87c电连接。电子装置壳体7确定了一个纵向,由62表示。在第一伸出位置上,绝缘基体72实质上平行于图示的该纵向62。在该第一伸出位置中,触点86a,86b,86c从壳体7中露出,以致可与一个附件、如汽车托架(未示出)的相应触点形成电接触。因为触点87a,87b,87c的细长构型,当天线70在第一伸出位置时,电子装置内的静止触点93a,93b,93c仍与触点87a,87b,87c相接触。因此,一个附件与收发机电连接,及辐射单元76,77及82,83未与收发机电连接。

    现在参照图8D及8E,它表示可转动、可收缩天线70在第二伸出位置或倾斜位置上。在图8D中,该天线70基本上平行于由壳体7确定的纵向地从壳体7中伸出,然后与壳体倾斜,如图8E中所示。该天线70最好被设计成离开使用者头部地定位在一个角度上,该角度足够减少可能由使用者身体引起的干扰作用。如图所示,天线70延伸在基本上与由该电子装置壳体7确定的纵向62相横切的方向上。

    如图8E所示,当天线对电子装置壳体7倾斜时,触点84a,84b,84c与静止触点93a,93b,93c形成接触关系。因此,当天线在第二伸出位置时,辐射单元82及83与辐射单元76相组合,用于该电子装置的工作辐射单元。

    如图所示,辐射单元76这样地电连接,即当绝缘基体72处于伸出位置时它们组合地作为特定频带中的半波天线谐振。

    因此,包括根据本发明的可收缩多频带天线不需要阻抗匹配电路或复杂的转换机构来适应用于多频带工作的缩回及伸出位置。此外,也可消除对用于电子装置附件的分立电子连接器及转换机构的需要。因为根据本发明,该可收缩天线可转离使用者,使用者身体引起的干扰作用可被显著降低。

    以上是本发明的说明,但不应认为是对本发明的限制。虽然描述了本发明的几个示范实施例,但本领域的技术人员易于理解,在实质上不偏离本发明的新颖构思及优点的情况下可对示范实施例作出许多修改。因此,所有这些修改应被包括在如权利要求书所限定的本发明的范围内。在权利要求书中,装置加功能的语句旨在覆盖这里描述的执行所述功能的结构,及不仅包括结构上的等同性而且也包括等同的结构。因此,可以理解,以上是本发明的说明,但不应认为本发明限制在所公开的实施例上,本发明的修改及另外的实施例应被包括在附设权利要求书的范围内,本发明由以下权利要求书限定并其中包括该权利要求书的等同内容。

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一种可转动及可收缩的天线包括用于在电子装置、如无线电话内与无线电频率电路连接及阻抗匹配的机械及电装置。一个绝缘基体具有一个可移动地安装在无线电话壳体上的端部及一个对立的自由端部。可移动地安装在壳体上的端部被构型成可移动到不同的位置上,以使绝缘基体具有第一伸出位置,第二伸出位置及缩回位置。在第一伸出位置时,绝缘基体沿着无线电话壳体确定的纵向延伸。在第二伸出位置时,绝缘基体自由度端部在与壳体纵向横切的。

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