天线装置以及具有该天线装置的电子设备 技术领域 本发明涉及天线装置以及具有该天线装置的电子设备， 特别涉及适用于移动电话 和其它电子设备中的内置 FM 天线。
背景技术 随着移动通信技术和电子技术的迅猛发展， 以及移动通信服务的广泛应用， 移动 通信终端正在向多功能化的方向发展。目前， 在许多移动通信终端 ( 移动电话 ) 中设置有 FM( 调频 ) 收音功能， 使得能够利用移动电话来接收 FM 广播。
为了接收 FM 广播， 必须设置有 FM 天线。由于 FM 波段的波长相对较长 ( 频率在 88-108MHz 之间 )， 所以要求天线的线长较长， 一般在 1.2M 左右。为了实现如此长的天线， 目前在移动电话中， 普遍利用外接耳机的连接线作为天线， 而将电话的底板 ( 或许还有使 用者 ) 作为地线。这样， 能够获得比较好的 FM 接收效果。
但是， 在把外接耳机的连接线作为 FM 天线的情况下， 在收听 FM 广播时必须要连接 耳机， 否则无法接收。这样的缺点是使得移动终端的使用不方面， 例如， 即使用户希望通过 扬声器播放收音广播， 也必须插上耳机。另外， 目前在移动电话中配置蓝牙 (Bluetooth) 功 能已经成为趋势。但是在用户接上了耳机收听 FM 广播节目的时候， 将无法使用蓝牙免提耳 机的功能。
因此， 希望把天线的功能与耳机连接线分开， 把天线内置到移动电话内部。同时， 把 FM 天线实现为内置天线也有助于改善移动电话的外观。
在专利文献 1(EP2056395A1， 在此以引证的方式并入其全部内容 ) 中， 记载了一种 有源内置 FM 天线的结构。有源内置 FM 天线的基本概念是在天线中引入了前置放大器。前 置放大器的增益能够减少 FM 调频接收器产生的噪声 ( 一般为 6dB 左右 )。这相当于使用增 益增大了 6dB 的无源天线。由于有源天线的增益大， 送到 FM 调频接收器的信号电平更加合 适。
图 1 示出了一种使用了有源内置 FM 天线的移动电话的外观视图。在图 1 所示的 结构中， 使用设置在移动电话的机身上的导体带作为 FM 天线的辐射器。
但是， 在图 1 所示的结构中， 需要在移动电话的机身中专门设置导体带 101， 该导 体带 101 要占用机身中的空间。随着移动电话等电子设备的小型化， 可能难以确保机身中 用于设置该天线导体带的空间。
另一方面， 为了进一步提高 FM 接收的性能， 需要增大天线 ( 也即作为辐射器的导 体带 ) 的面积。但是， 增大天线的面积势必占用电子设备中的更多空间， 这与小型化的要求 相违背。
发明内容 本发明即是鉴于上述现有技术的问题而提出的， 其一个目的是节省电子设备中设 置天线的空间， 并且提高 FM 天线的接收效率。
根据本发明的一个方面， 提供了一种电子设备的天线装置， 该电子设备具有调频 接收单元、 电路板以及与该电路板重叠的壳体， 该调频接收单元设置在该电路板上， 该电路 板具有接地面， 该壳体具有导体部， 该天线装置包括 ： 设置在所述电路板上的放大器， 该放 大器的输出端连接到所述调频接收单元 ； 以及设置在所述电路板上的接触部， 其连接到所 述放大器的输入端， 该接触部与所述壳体的导体部连接。
根据本发明的另一个方面， 提供了一种电子设备， 该电子设备具有调频接收单元、 电路板以及与该电路板重叠的壳体， 该调频接收单元设置在该电路板上， 该电路板具有接 地面， 该壳体具有导体部， 该电子设备还具有 ： 设置在所述电路板上的放大器， 该放大器的 输出端连接到所述调频接收单元 ； 以及设置在所述电路板上的接触部， 其连接到所述放大 器的输入端， 该接触部与所述壳体的导体部连接。
根据本发明， 能够利用电子设备的壳体中的导体部分作为 FM 天线的一部分， 从而 无需特别准备用于布置天线的辐射器的空间， 节省了空间， 并且能够提高接收效率。
通过以下结合附图进行的详细说明， 可以更清楚地理解本发明的特征和效果。 附图说明 通过以下的详细说明， 结合附图， 可以更清楚地理解本发明的特征和优点。其中， 在一个图中示出的要素和特征可以与其它图中示出的要素和特征进行组合。另外， 在所有 的图中， 相同或相似的标号指示相同或相似的要素。在附图中 ：
图 1 示出了现有技术的移动电话中的内置 FM 天线的外观 ；
图 2 是根据本发明第一实施例的电子设备的分解立体示意图 ；
图 3 是根据本发明第一实施例的电子设备中的天线的示意电路图 ； 图 4 是根据本发明第二实施例的电子设备中的天线的示意电路图 ； 图 5 是根据本发明第三实施例的电子设备中的天线的示意电路图 ； 图 6 是根据本发明第四实施例的电子设备中的天线的示意电路图 ； 图 7 是根据本发明第五实施例的电子设备中的天线的示意电路图 ； 图 8 是根据本发明第六实施例的电子设备中的天线的示意电路图。具体实施方式
下面参照附图， 对本发明的具体实施方式进行详细说明。 在下面的描述中， 出于解 释而非限制的目的， 阐述了具体细节， 以帮助全面地理解本发明。然而， 对本领域技术人员 来说显而易见的是， 也可以在脱离了这些具体细节的其它实施方式中实践本发明。在以下 的说明中， 略去了关于公知装置和方法的详细描述， 以避免因不必要的细节而混淆本发明 的要点。
应该强调的是， 在以下的说明中使用的用语 “包括 / 包含 / 具有” 用于指明所描述 的特征、 步骤、 部件等的存在， 而并不排除其它特征、 步骤、 部件或它们的组合的存在。
另外， 在以下的说明中， 基于 “电子设备” 对本发明进行说明。可以理解， 这里所说 的 “电子设备” 可以是任何具有 FM 接收功能的电子设备， 包括， 但不限于， 移动电话、 个人数 字助理、 导航仪、 MP3 播放器等。
第一实施例图 2 示出了根据本发明第一实施例的电子设备的分解立体示意图， 图 2 是根据本 发明第一实施例的电子设备中的天线的示意图。
由图 2 可见， 本实施例的电子设备具有前壳体 6 和后壳体 5。虽然未示出， 前壳体 6 上安装有键盘、 显示器等的部件。在前壳体 6 上还安装有电路板 1。电路板 1 上搭载有实 现该电子设备的各项功能所需的各种电子部件。在本实施例中， 后壳体 5 由不锈钢等的金 属制成。
电路板 1 可以是多层印制电路板。在该电路板 1 的多个层中， 至少有一层是接地 面， 用于提供各个电子部件的地电位。
参照图 3， 在电路板 1 上安装有 FM( 调频 ) 接收单元 2， 低噪声放大器 3 以及接触 部 4。FM 接收单元 2 可以是任何公知的 FM 接收器， 这里将不进行详细的说明。
低噪声放大器 3 的输出端连接至 FM 接收单元 2 的输入端， 低噪声放大器 3 的输入 端与接触部 4 连接。接触部 4 用于实现低噪声放大器 3 与后壳体 5 之间的连接， 可以由金 属、 导电橡胶等的任何合适的导电材料制成。接触部 4 的形状和高度被设置成， 在后壳体 5 被安装到前壳体 6 上的状态下， 接触部 4 能够与后壳体 5 可靠地形成导电接触。
这样， 在将后壳体 5 安装到前壳体 6 上的状态下， 后壳体 5 经由接触部 4 而连接到 低噪声放大器 3 的输入端。由此， 后壳体 5 作为辐射器而与低噪声放大器 3 一同构成了单 极 (monopole) 型有源 FM 天线。 在本发明的第一实施例中， 由金属制成的后壳体 5 充当天线的辐射器， 因此， 无需 在电路板上单独地设置导体图案， 节省了空间， 也有利于电子设备的小型化。另外， 因为壳 体 5 具有相对较大的面积， 也提高了天线的接收效率。
另外， 在上述的第一实施例中， 描述了后壳体 5 由金属材料制成的情况。但是， 后 壳体 5 也可以由塑料、 树脂等的不导电材料制成， 而在后壳体 5 的内表面上形成有金属镀 层。该金属镀层可以占据后壳体 5 的内表面的整个区域， 也可以在后壳体 5 的内表面上形 成条状或者带状。接触部 4 的形状和高度被设置成， 当后壳体 5 被安装到前壳体 6 上时， 接 触部 4 能够与该金属镀层可靠地形成导电接触。由此， 可以实现与上述第一实施例相同的 效果。
在本发明中， 可以将上述的由金属制成的后壳体以及后壳体 5 的内表面上形成的 金属镀层统称为 “导体部” 。
第二实施例
图 4 是根据本发明第二实施例的电子设备中的天线的示意电路图。在图 4 中， 对 与第一实施例相同的部分标注了相同的标号， 并省略相同部分的说明， 仅关注于第二实施 例与上述第一实施例之间不同的部分。
在第二实施例中， 在电路板 1 上除了安装有 FM( 调频 ) 接收单元 2， 低噪声放大器 3 以及接触部 4 之外， 还安装有接地触点部 7。接地触点部 7 可以由金属、 导电橡胶等任何 合适的导电材料制成， 其被连接到电路板 1 中的接地面。接地触点部 7 的形状和高度被设 置成， 在后壳体 5 被安装到前壳体 6 上的状态下， 接地触点部 7 能够与后壳体 5 可靠地形成 导电接触。
这样， 在将后壳体 5 安装到前壳体 6 上的状态下， 后壳体 5 经由接触部 4 而连接到 低噪声放大器 3 的输入端， 同时经由接地触点部 7 而连接到接地面。由此， 后壳体 5 作为辐
射器而与低噪声放大器 3 一同构成了平面倒 F(PIFA) 型有源 FM 天线。
在本发明的第二实施例中， 由金属制成的后壳体 5 充当天线的辐射器， 因此， 无需 在电路板上单独地设置导体图案， 节省了空间， 也有利于电子设备的小型化。另外， 因为壳 体 5 具有相对较大的面积， 也提高了天线的接收效率。
同样， 后壳体 5 也可以由塑料、 树脂等的不导电材料制成， 而在后壳体 5 的内表面 上形成有金属镀层。该金属镀层可以占据后壳体 5 的内表面的整个区域， 也可以在后壳体 5 的内表面上形成条状或者带状。
第三实施例
图 5 是根据本发明第三实施例的电子设备中的天线的示意电路图。在图 5 中， 对 与第二实施例相同的部分标注了相同的标号， 并省略相同部分的说明， 仅关注于第三实施 例与上述第二实施例之间不同的部分。
第三实施例与第二实施例的不同之处在于， 接地触点部 7 并非直接连接到电路板 1 的接地面， 而是经由作为匹配元件的电感 8 连接到接地面。除此以外， 第三实施例的结构 与上述第二实施例相同。
与第二实施例同样， 在将后壳体 5 安装到前壳体 6 上的状态下， 后壳体 5 经由接触 部 4 而连接到低噪声放大器 3 的输入端， 同时经由接地触点部 7 和作为匹配元件的电感 8 而 连接到接地面。 由此， 后壳体 5 作为辐射器而与低噪声放大器 3 一同构成了平面倒 F(PIFA) 型有源 FM 天线。
在本发明的第三实施例中， 由金属制成的后壳体 5 充当天线的辐射器， 因此， 无需 在电路板上单独地设置导体图案， 节省了空间， 也有利于电子设备的小型化。另外， 因为壳 体 5 具有相对较大的面积， 也提高了天线的接收效率。
同样， 后壳体 5 也可以由塑料、 树脂等的不导电材料制成， 而在后壳体 5 的内表面 上形成有金属镀层。该金属镀层可以占据后壳体 5 的内表面的整个区域， 也可以在后壳体 5 的内表面上形成条状或者带状。
第四实施例
图 6 是根据本发明第四实施例的电子设备中的天线的示意电路图。在图 6 中， 对 与第二实施例相同的部分标注了相同的标号， 并省略相同部分的说明， 仅关注于第四实施 例与上述第二实施例之间不同的部分。
第四实施例与第二实施例的不同之处在于， 在电路板 1 上设置有 2 个接地触点部 7， 这 2 个接地触点部 7 都连接至电路板 1 的接地面。除此以外， 第四实施例的结构与上述 第二实施例相同。
与第二实施例同样， 在将后壳体 5 安装到前壳体 6 上的状态下， 后壳体 5 经由接触 部 4 而连接到低噪声放大器 3 的输入端， 同时经由 2 个接地触点部 7 连接到接地面。由此， 后壳体 5 作为辐射器而与低噪声放大器 3 一同构成了平面倒 F(PIFA) 型有源 FM 天线。
在本发明的第四实施例中， 由金属制成的后壳体 5 充当天线的辐射器， 因此， 无需 在电路板上单独地设置导体图案， 节省了空间， 也有利于电子设备的小型化。另外， 因为壳 体 5 具有相对较大的面积， 也提高了天线的接收效率。另外， 由于后壳体 5 通过 2 个接地触 点部 7 连接到接地面， 提高了接地的可靠性。
同样， 后壳体 5 也可以由塑料、 树脂等的不导电材料制成， 而在后壳体 5 的内表面上形成有金属镀层。该金属镀层可以占据后壳体 5 的内表面的整个区域， 也可以在后壳体 5 的内表面上形成条状或者带状。
另外， 虽然在本实施例中以设置 2 个接地触点部 7 的情况为例进行了说明， 但是很 容易理解， 也可以根据需要设置更多的接地触点部 7。
第五实施例
图 7 是根据本发明第五实施例的电子设备中的天线的示意电路图。在图 7 中， 对 与第四实施例相同的部分标注了相同的标号， 并省略相同部分的说明， 仅关注于第五实施 例与上述第四实施例之间不同的部分。
第五实施例与第四实施例的不同之处在于， 在 2 个接地触点部 7 中， 有一个并非直 接连接到电路板 1 的接地面， 而是经由作为匹配元件的电容 9 连接到接地面。除此以外， 第 五实施例的结构与上述第四实施例相同。
与第四实施例同样， 在将后壳体 5 安装到前壳体 6 上的状态下， 后壳体 5 经由接触 部 4 而连接到低噪声放大器 3 的输入端， 同时经由接地触点部 7 和作为匹配元件的电容 9 而 连接到接地面。 由此， 后壳体 5 作为辐射器而与低噪声放大器 3 一同构成了平面倒 F(PIFA) 型有源 FM 天线。 在本发明的第五实施例中， 由金属制成的后壳体 5 充当天线的辐射器， 因此， 无需 在电路板上单独地设置导体图案， 节省了空间， 也有利于电子设备的小型化。另外， 因为壳 体 5 具有相对较大的面积， 也提高了天线的接收效率。
同样， 后壳体 5 也可以由塑料、 树脂等的不导电材料制成， 而在后壳体 5 的内表面 上形成有金属镀层。该金属镀层可以占据后壳体 5 的内表面的整个区域， 也可以在后壳体 5 的内表面上形成条状或者带状。
第六实施例
图 8 是根据本发明第六实施例的电子设备中的天线的示意电路图。在图 8 中， 对 与第二实施例相同的部分标注了相同的标号， 并省略相同部分的说明， 仅关注于第六实施 例与上述第二实施例之间不同的部分。
第六实施例与第二实施例的不同之处在于， 在电路板 1 上还设置了 ESD( 静电放 电 ) 保护元件 10。除此以外， 第四实施例的结构与上述第二实施例相同。
ESD 保护元件 10 的一端连接到低噪声放大器 3 的输入端， 另一端连接至电路板 1 的接地面。 这里， 作为 ESD 保护元件 10， 可以采用目前已知或将来开发出的任何具有静电放 电保护功能的元件。
与第二实施例同样， 在将后壳体 5 安装到前壳体 6 上的状态下， 后壳体 5 经由接触 部 4 而连接到低噪声放大器 3 的输入端， 同时经由接地触点部 7 连接到接地面。由此， 后壳 体 5 作为辐射器而与低噪声放大器 3 一同构成了平面倒 F(PIFA) 型有源 FM 天线。
在本发明的第六实施例中， 由金属制成的后壳体 5 充当天线的辐射器， 因此， 无需 在电路板上单独地设置导体图案， 节省了空间， 也有利于电子设备的小型化。另外， 因为壳 体 5 具有相对较大的面积， 也提高了天线的接收效率。另外， 由于在低噪声放大器 3 的输入 端连接了 ESD 保护元件 10， 因为可以防止低噪声放大器受到静电放电的破坏。
同样， 后壳体 5 也可以由塑料、 树脂等的不导电材料制成， 而在后壳体 5 的内表面 上形成有金属镀层。该金属镀层可以占据后壳体 5 的内表面的整个区域， 也可以在后壳体
5 的内表面上形成条状或者带状。
以上结合本发明的具体示例对本发明的原理进行了说明， 但是应当理解， 本发明 的范围不受这些具体细节的限制。 相反， 在权利要求所限定的本发明的范围之内， 可以进行 各种修改、 等同替换、 改进等。
例如， 在以上的实施例中， 说明了接触部 4 与后壳体 5 连接， 从而使得后壳体 5 能 够作为天线的辐射器， 但是， 也可以根据情况， 设置为使接触部 4 与前壳体 6 接触， 从而使得 前壳体 6 能够作为天线的辐射器。在本发明中， 可以将前壳体 6 和后壳体 5 统称为 “壳体” 。
另外， 很容易理解， 可以将第六实施例的原理广泛应用于其它的实施例。 即在各个 实施例中， 都可以在低噪声放大器的输入端连接 ESD 保护元件。
本发明可广泛应用于具有 FM 接收功能的各种电子设备， 能够节省电子设备的空 间， 降低成本并提高接收效率。