用於無線通信的nX天線的製作方法
2023-05-31 21:51:06 1
專利名稱：用於無線通信的nX天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於無線通信的天線，更具體地說，涉及一種用於具有小的體積、高的通信能力、好的頻率與增益特性的無線通信終端的並適合於無線通信天線的nX天線。此外，本發明涉及用於無線通信終端的nX天線，其適合於移動通信終端等裝置的具有防護的和內裝的天線。
背景技術：
在整個的本申請中，「nX」天線這個名稱來自和本發明披露的天線的結構特徵相關的電荷流的類型。
由於現在模擬和數字通信技術在世界範圍內的快速發展，提供了移動通信業務，例如蜂窩電話、PCS、GSM、PHS、使用人造衛星的銥業務、IMT2000業務等。此外，無線通信正在被用於各個領域，例如無線LAN，無線電，位於本地區域內的裝置之間的無線通信，並且無線通信領域正被廣泛傳播。
例如，由於要求可以進行雙向通信和使天線容易攜帶，移動通信終端裝置主要使用無方向的可縮回的天線。實心的終端天線是一種組合類型的天線，其中適用於信號備用狀態的天線和適用於打電話狀態的天線組合在一起，並且使用能夠容易地發送和接收線性極化信號的天線。
從終端向上伸出的類型的天線使用一種組合的類型，其中彈簧形的螺旋天線和向上拔出以便增強通信質量的單極形的鞭狀天線組合在一起。換句話說，在移動終端中，例如用於在移動終端之間或者在移動終端和固定位置之間進行無線通信的行動電話、無線電、PCS等，使用鞭狀天線和螺旋天線的組合而成的天線。
圖1是常規的螺旋鞭狀組合型天線的示意圖。參見圖1，其中示出了常規的螺旋鞭狀組合型天線。其基本結構包括螺旋天線2和鞭狀天線3。螺旋天線2具有螺旋導體，其長度大約是λ/4的變形。鞭狀天線具有單極的形狀。在信號備用狀態或者在周圍環境良好時，螺旋天線2單獨操作，在電磁波環境差的位置，兩個天線2和3在鞭狀天線3被從主體1中抽出的狀態下同時工作。這種天線根據螺旋天線2的位置分類，並且根據饋入方式和兩個天線的組合方式具有許多改型。用於移動通信終端的天線，其具有螺旋天線2和鞭狀天線3的一端相連的結構，被用作外國的PCS終端產品和本地產品的代表性天線。這些天線的代表有由瑞典的Allgon公司生產的產品，這是一個製造天線的專業公司。有一種結構，其中螺旋天線和終端的主體相連，即螺旋天線和鞭狀天線的下饋入點都被連接到同一個金屬連接器4上。美國的摩託羅拉公司製造了一種基本結構和Allgon的產品相同但是饋入方法不同的天線，並且在某些型號的終端中配備了這種天線，並正在使用這些產品。在早期階段，韓國的蜂窩終端型號大部分使用Allgon公司的產品。
不過，因為這些常規的移動通信天線被製成一種從終端上伸出的結構，這種伸出的天線可以由於外力而折斷或斷裂。此外，當用戶移動並把終端放入一個口袋中的情況下，天線被口袋的一部分掛住，使得終端在口袋中放入或取出不方便。
此外，由於在上述的結構中使用的頻率特性，天線在減少其尺寸方面受到限制，雖然終端尺寸減小，但是天線的尺寸不減小。此外，天線佔據的面積較大。使得天線只能以伸出的結構被製造。
此外，由於在天線性能方面的限制，常規的天線的最大的缺點是，通信質量被降低，例如產生忙時雜音、呼叫中斷等。
圖2A和2B是按照常規技術改進的天線。為了克服上述的缺點，提出的一種常規的用於行動電話的內裝天線10和20，如圖2A，2B所示，包括第一本體部分11和21，第二本體部分12和22，隔離物13和23，以及天線杆14和24。第一本體部分11和21以及第二本體部分12和22由導體製成，並具有密封的上表面和側面，沒有下表面的開口。第一本體部分11和21以及第二本體部分12和22的直徑和長度根據發送和接收的頻帶及其增益確定。天線杆14和24由導體製成，並在內部和第一本體部分11和21以及第二本體部分12和22相連，以便相互連接並被固定。隔離物13和24由非導體製成，並和第一本體部分11和21以及第二本體部分12和22的開口相連，用於保持第一本體部分11和第二本體部分12之間以及第一本體部分21和第二本體部分22之間的間隔。天線可以通過精細地控制第一本體部分11和第二本體部分12之間以及第一本體部分21和第二本體部分22之間的間隔被設置，在所述間隔內設置有隔離物13和23。
其中常規的偶極天線包括陽極和陰極。一般地說，基底本身的接地點或者在基底上形成的陰極圖形被用作陰極，而天線結構本身被用作陽極。在說明本發明時，陽極被叫做天線，而省略匹配電路和其它電路的說明。
天線10和20被安裝在基底的外部。天線連接器和基底上的天線電路部分電氣相連，並被安裝在基底上。在偶極天線中，天線10和20被用作陽極，而電路基底被用作陰極。代替電路基底，可以使用在基底上單獨形成的陰極。這種天線被這樣製成，使得其裝配在行動電話殼體內。作為相應於作為天線10和20的陽極的陰極，使用導電圖形或者可以使用具有作為陽極的相同的結構的天線結構。
因而，在包括第一本體部分11和21、第二本體部分12和22、隔離物13和23以及天線杆14和24的天線結構中，藉助於表面的電流圖形重複地反相，因而產生諧振，使得通過使用外觀結構上具有短的長度的天線，可以獲得所需的增益和頻率特性。
這些天線可以安裝在左側、右側、上側和下側當中的任何位置。陰極可以形成在基底上的導電圖形內，以便和陽極匹配。可以安裝具有相同結構的兩個天線，並且分別和陰極與陽極相連。兩個天線可以相互平行安裝，或者沿垂直方向和水平方向彼此分開安裝。
於是，在上述的天線結構中，當兩個本體部分相連，使得它們的槽相互面對時，如果非導體的隔離物被形成作為保持孔的間隔，並且天線杆藉助於螺絲或臺階部分和本體部分的兩端相連，將使元件的數量增多，並且因為天線杆應當作得較長，以便被連接在槽的內部，將使結構的體積變大，因此存在的問題是，使用的原料增加，影響減輕重量，裝配時間增加，可操作性降低，並使製造成本增加。
此外，在這種天線結構中，因為天線在兩端閉合的狀態下被安裝，因而存在的一個缺點是，在把天線連接和插入基底的電路部分的結構中具有適用寬度的限制。
發明內容
因而，本發明的第一目的在於，通過使用於移動通信的天線體積小和重量輕，以及提高接收靈敏度，來提高通信質量。
本發明的第二個目的在於，增長電流流入的天線的表面長度(surface length)，同時縮短天線的視在長度(appearancelength)。
為了完成上述目的，按照本發明的一個方面，一種用於無線通信的天線包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的，以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連。所述天線還可以包括和主杆部分串聯連接的一個或幾個輔助杆部分。所述這個部分具有杆形、線圈形、平板形以及彎曲成曲折形的板形當中的任何一種形狀。所述輔助杆部分具有從由杆形、線圈形、平板形以及彎曲成曲折形的板形構成的組中選擇的一種或幾種形狀，並且如果輔助杆部分具有從所述的組中選擇的兩種或幾種形狀，則選擇的兩個彼此串聯。所述天線還包括連接端子，用於提取預定頻帶的不同的信號，所述連接端子在所述杆部分相互連接的位置被形成。所述保持器部分、主杆部分和輔助杆部分是板加工而成的。所述主杆部分可以和保持器部分的閉合端的內部或外部相連。如果主杆部分和保持器部分的閉合端的內部相連，則其和保持器部分的側部的內壁分開，並且主杆部分長於保持器部分。所述保持器部分可以是圓柱形的、多邊的圓柱形的、或者是有皺紋的管形的。此外，保持器部分是半球形的或者是帽形的，其內部是空的。保持器部分、主杆部分、和輔助杆部分是板製成的。保持器部分和主杆部分被分開製造，保持器部分具有在閉合的一端形成的孔，主杆部分具有在其一端形成的有臺階的部分，並且主杆部分被插入保持器部分的孔中，從而裝配成所述天線。
為完成上述目的，按照本發明的第二方面，一種用於無線通信的多級天線包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的；以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連，其中所述天線彼此串聯連接，使得在一個天線中的主杆部分的另一端和與所述一個天線相鄰的另一個天線的主杆部分的閉合的一端相連。所述多級天線還包括和最後一級天線的主杆部分串聯連接的一個或幾個輔助杆部分。
為完成上述目的，按照本發明的第三方面，用於無線通信的兩級天線包括圓柱形的第一保持器部分，其一端和側部是閉合的；圓柱形的第二保持器部分，其一端和側部是閉合的；第一主杆部分，其一端和所述第一保持器部分的閉合的一端相連，使得第一主杆部分和第一保持器部分電氣相連；第二主杆部分，其一端和所述第二保持器部分的閉合的一端相連，使得第二主杆部分和第二保持器部分電氣相連；以及一個或幾個串聯連接在第一主杆部分和第二主杆部分之間的輔助杆部分。
為完成上述目的，按照本發明的第四方面，一種用於無線通信的合成天線，其包括按照本發明的第一方面製造的主無線通信天線；按照本發明的第一方面製造的一個或幾個輔助無線通信天線；以及平板形的連接杆部分，其一面和主無線通信天線的主杆部分串聯，另一面具有用於連接的短杆，所述短杆和連接杆部分的另一面相連，其中各個輔助無線通信天線的主杆部分和連接杆部分的一面串聯，並和主無線通信天線並聯連接到連杆部分上。輔助無線通信天線和連杆部分相連。合成天線還包括輔助杆部分，其和連杆部分的短杆的一端串聯。輔助杆部分彼此串聯連接，用於提取預定頻帶的不同信號的連接端子被在輔助杆部分彼此相連的位置形成。
在這種合成無線通信天線中，主無線通信天線和輔助無線通信天線以組件型連接和製造，連杆部分和輔助杆部分以組件的形式被分別單獨製造，主無線通信天線、輔助無線通信天線連杆部分和輔助連杆部分被配合在相應插座的連接器中，並被裝配。
本發明的保持器部分具有能夠加長流過電流分表面長度的結構，同時減少天線的視在長度。為了加長所述表面長度，保持器部分可被製成有皺紋的形式。因而，在按照本發明的無線通信天線中，導電長度被增長，產生頻率諧振，並改進了當電流通過杆部分、保持器部分的槽的內部和保持器部分的外表面時的天線特性。結果，可以使天線具有小的尺寸和視在長度。此外，改善了頻率諧振特性，此外，在本發明的天線中，根據保持器部分、杆部分和多級杆部分的連接位置不同地進行電磁波的反相。在相位的交叉點的中心位置附近，因為反相的相位形成字母「X」，通過構成在多級或在多級無線通信天線中的杆部分，使字母「X」的次數(n)增加。因而，在本發明中，可以產生具有nX圖案的電流，所以這種天線被稱為「nX天線」。
本發明的特徵在於，通過直接焊接保持器部分的端部、線圈部分或杆部分到基底上，或者通過一個連接器插入因而連接保持器部分的端部、杆部分或線圈部分到基底上，提供一個連接裝置，用於連接包括保持器部分和杆部分的天線和基底的天線電路部分。
此外，本發明的nX天線可以利用在基底上形成的導電圖案形成陰極。所述導電圖案可以具有各種形狀。最好是，使所述導電圖案具有和nX天線的截面相同的形狀，使得提高天線用作陽極及導電圖案作為陰極的頻率匹配特性。
此外，本發明的nX天線可用於各種頻帶的應用中，例如PCS、DCS、GPS等。通過構成多級中的杆部分、設計一個匹配點用於根據在任意位置的頻率特性決定天線長度、以及連接所述連接器使這成為可能。通過連接和一個頻帶匹配的匹配電路和每個連接器，並選擇匹配電路，一個天線可被用於不同的頻帶內。
圖1是常規的螺旋-鞭狀組合型天線的示意圖；圖2A和圖2B是按照現有技術的改進的天線的截面圖；圖3A是按照本發明的第一實施例的nX天線的透視圖；圖3B是按照本發明的第一實施例的nX天線的截面圖；圖3C是按照本發明的第二實施例的nX天線的截面圖；圖3D是按照本發明的第三實施例的nX天線的截面圖；圖3E是按照本發明的第四實施例的nX天線的截面圖；圖3F是按照本發明的第5實施例的nX天線的截面圖；圖3G是按照本發明的第6實施例的nX天線的截面圖；圖3H是按照本發明的第7實施例的nX天線的截面圖；圖3I是按照本發明的第8實施例的nX天線的截面圖；圖3J是按照本發明的第9實施例的nX天線的截面圖；圖3K是按照本發明的第10實施例的nX天線的截面圖；圖3L是按照本發明的第11實施例的nX天線的截面圖；圖4A是按照本發明的第12實施例的nX天線的透視圖；圖4B是按照本發明的第12實施例的nX天線的截面圖；圖5表示按照本發明的nX天線的應用的例子；圖6是按照本發明的線圈型輔助杆部分組件的拆開的透視圖；以及圖7是按照本發明的第13實施例的nX天線的透視圖。
附圖的主要部分的標號說明1.電話本體部分2.螺旋天線3.鞭狀天線4.金屬連接器10，20常規天線，
11，21第一本體部分，12，22第二本體部分，13，23隔離物14，24桿111，121，131，141，151，153，161，163，171，173，181，191，211，231，251，261，281保持器部分112，122，132，142，152，154，162，164，172，174，182，192，212，232，252，282桿形杆部分123，165，175，183，194，262，264線圈形杆部分133曲折形杆部分143，184，193，213，233，263板形杆部分210，230主天線220，240輔助天線P1，P2，P3，284匹配點265，266，267匹配電路268選擇電路271殼體272絕緣樹脂273線圈274彈性連接器285基底283作為電路圖案形成的輔助杆部分具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本發明的優選實施例。
圖3A是按照本發明的第一實施例的nX天線的透視圖；圖3B是按照本發明的第一實施例的nX天線的截面圖。下面參照圖3A和圖3B詳細說明本發明的第一優選實施例。
杆型杆112和保持器111的一端(上端)相連。杆形杆部分112和保持器部分的內側壁分開。杆形杆部分112比保持器部分111較長。因此，杆形杆部分112延伸到保持器部分外面一個預定的長度。這樣，杆形杆部分112位於保持器部分111內，從而增強電磁波的內部和外部的諧振效果，並使得天線的總長度縮短。此外，在杆形杆部分112中形成有連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3C是按照本發明的第二實施例的nX天線的截面圖。下面參照圖3C詳細說明第二實施例。
第二實施例的天線包括保持器部分121和杆形杆部分122，其基本上具有和第一實施例相同的結構。此外，第二實施例的天線具有和杆形杆部分122相連的線圈形杆部分123。這種合成型的天線具有其中保持器部分121、杆形杆部分122和線圈形杆部分123相連的結構。線圈形杆部分123和杆形杆部分122相連是為了在由於頻率特性而要求增長天線的情況下，例如當天線用於低頻帶時，增長天線的總長度，同時保持天線的實際長度。此外，可以在杆形杆部分122和線圈形杆部分123中形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和線圈形杆部分123相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3D是按照本發明的第三實施例的nX天線的截面圖。下面參照圖3D詳細說明第3實施例。
在第三實施例的天線中，曲折形杆部分133具有把板彎曲成曲折形的形狀，其被連接於第一實施例所示的基本結構中的杆形杆部分132上。曲折形杆部分133在兩端具有連接端子。這種合成型的天線具有這樣的形狀，其中保持器部分131、杆形杆部分132、和曲折形杆部分133連接在一起。把曲折形杆部分133連接於杆形杆部分132是為了在由於頻率特性而要求增長天線的情況下，例如當天線用於低頻帶時，增長天線的總長度，同時保持天線的實際長度。第三實施例的曲折形杆部分133具有和第二實施例的線圈形杆部分123相同的功能。在杆形杆部分132和曲折形杆部分133中，可以形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和曲折形杆部分133相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3E是按照本發明的第四實施例的nX天線的透視圖。下面參照圖3E詳細說明第4實施例。
在第4實施例的天線中，板形杆部分143被連接於第一實施例所示的基本結構的杆形杆部分142上。這種合成型的天線具有這樣的形狀，其中保持器部分141、杆形杆部分142、和板形杆部分143連接在一起。把板形杆部分143連接於杆形杆部分142是為了在由於頻率特性而要求增長天線的情況下，例如當天線用於低頻帶時，增長天線的總長度，同時保持天線的實際長度。第4實施例的板形杆部分143具有和第二實施例的線圈形杆部分123以及第三實施例的曲折形杆部分133相同的功能。此外，在杆形杆部分142和板形杆部分143中，可以形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和板形杆部分143相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3F是按照本發明的第5實施例的nX天線的截面圖。下面參照圖3F詳細說明第5實施例。
按照天線使用所頻率的特性要求增長圖3A和圖3B所示的基本結構的天線長度的情況下，具有和第一實施例相同的基本結構的第一天線，即，具有第一保持器部分151和第一桿形杆部分152，和具有相同基本結構的第二天線，即具有第二保持器部分153和第二桿形杆部分154，被相互連接在一起。其中第一桿形杆部分152的一端和第二保持器部分153的上側的外表面相連，藉以構成兩級天線。藉助於這種連接方式，也可以構成多級天線。此外，在第一桿形杆部分152和第二桿形杆部分154內，可以形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和第二桿形杆部分154相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3G是按照本發明的第6實施例的nX天線的截面圖。下面參照圖3G詳細說明第6實施例。
第6實施例的天線具有這樣的結構，其中第二實施例和第五實施例連接在一起。在和第五實施例相同的結構中，包括第一保持器部分161，第二保持器部分163，第一桿形杆部分162以及第二桿形杆部分164，再把線圈形杆部分165和第二桿形杆部分164連接在一起。換句話說，線圈形杆部分165被附加於所述的多級結構上，藉以使得構成多合成結構。把線圈形杆部分165和杆形杆部分164相連是為了在由於頻率特性而要求增長天線的情況下，例如當天線用於低頻帶時，增長天線的總長度，同時保持天線的實際長度。此外，在第一桿形杆部分162、第二桿形杆部分164和線圈形杆部分165中，可以形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和線圈形杆部分165相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。
作為第6實施例的一個改進的例子，可以仿照上面的說明製造一種天線，其中第五實施例的天線和第三實施例的天線相連，或者其中第四實施例的天線和第三實施例的天線相連。
圖3H是按照本發明的第7實施例的nX天線的截面圖。下面參照圖3H詳細說明第7實施例。
第7實施例的天線被這樣構成使第一天線的杆形杆部分172和第二天線的杆形杆部分174彼此面對，並連接在面對的杆形杆部分172和174之間的線圈形杆部分175，其中所述第一天線包括保持器部分171和杆形杆部分172，並具有和第一實施例相同的結構，所述第二天線包括保持器部分173和杆形杆部分174，並具有和第二實施例相同的結構。此時，代替線圈形杆部分175，使用具有預定直徑的板形杆部分、長的杆形杆部分以及其中把板彎曲成曲折形的曲折形杆部分當中的任何一個，藉以構成一種執行線圈形杆部分175的功能的天線。此外，在杆形杆部分172和174，以及線圈形杆部分175中，可以形成一個或幾個連接端子，使得能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個杆部分部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、其中板被彎曲成曲折形的曲折形杆部分等串聯連接，並可以使用串聯連接的杆部分代替線圈形杆部分175。當然，一個或幾個連接端子和所述杆部分相連，藉以能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3I是按照本發明的第8實施例的nX天線的透視圖。下面參照圖3I詳細說明第8實施例。
在和第二實施例相同的結構中，其中包括保持器部分181和線圈形杆部分183，再把板形杆部分184和線圈形杆部分183相連。這種合成結構的天線具有這樣的結構，其中保持器部分181，杆形杆部分182和線圈形杆部分183相連。使線圈形杆部分183和杆形杆部分182以及板形杆部分184相連是為了在由於頻率特性而要求增長天線的情況下，例如當天線用於低頻帶時，增長天線的總長度，同時保持天線的實際長度。此外，在杆形杆部分182、線圈形杆部分183和板形杆部分184中，可以形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和板形杆部分183相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。
圖3J是按照本發明的第9實施例的nX天線的透視圖。下面參照圖3J詳細說明第9實施例。
第9實施例可以認為是第四實施例的改型。在和第二實施例相同的結構中，包括保持器部分191和板形杆部分193，再把線圈形杆部分194和板形杆部分193相連，並使另一個板形杆部分195也和線圈形杆部分194相連。這種合成結構的天線具有這樣的結構，其中保持器部分191，杆形杆部分192，板形杆部分193，線圈形杆部分194以及板形杆部分195相連。使板形杆部分193、杆形杆部分192相連並且線圈形杆部分194和板形杆部分193以及板形杆部分195相連是為了在由於頻率特性而要求增長天線的情況下，例如當天線用於低頻帶時，增長天線的總長度，同時保持天線的實際長度。此外，在杆形杆部分192、板形杆部分193、線圈形杆部分194以及板形杆部分195中，可以形成一個或幾個連接端子，用於連接具有所需波長的電磁波和電路。此外，一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等和板形杆部分195相連，並且一個或幾個連接端子和所述任意杆部分相連，藉以能夠連接具有所需波長的電磁波和電路。
所述第9實施例具有這樣的結構，其中板形杆部分193和195由兩級構成，並且線圈形杆部分194被附加在板形杆部分193和195之間。代替線圈形杆部分194，可以使用一個或幾個任意的杆部分，例如杆形杆部分、線圈形杆部分、板形杆部分、曲折形杆部分等，藉以能夠構成所述的天線。當然，板形杆部分也可以由兩級或多級構成，並且線圈形杆部分可以被插入一個或多個。
圖3K是按照本發明的第10實施例的nX天線的透視圖。下面參照圖3K詳細說明第10實施例。
所述第10實施例相應於第一實施例和第四實施例相連的結構。天線210具有和第四實施例相同的結構，包括保持器部分211，杆形杆部分212和板形杆部分213，被用作主天線210。並且，天線220具有和第一實施例相同的結構，被用作輔助天線220。在這個實施例中，輔助天線220的杆形杆部分和主天線210的板形杆部分213的上表面相連。此外，板形杆部分213的尺寸根據其頻率特性和用途被不同地設計，並考慮到主天線和輔助天線被設計。在使用板形杆部分213的情況下，所述天線適用於大功率，可以用作固定站或基站的天線，甚至可以用於終端。
可以連接一個或幾個輔助天線。並且在上述的實施例或者改型的例子中，如果天線具有板形杆部分，則它們可被用作主天線。具體地說，在第四、第8和第9實施例中所述的天線適用於主天線。此外，在上述的實施例及其改型中，任意的一個都可用作輔助天線。
圖3L是按照本發明的第11實施例的nX天線的透視圖。下面參照圖3L詳細說明第11實施例。
所述第11實施例相應於和第10實施例不同地連接的結構，其中第一實施例和第四實施例相連。天線230具有和第四實施例相同的結構，包括保持器部分231，杆形杆部分232和板形杆部分233，被用作主天線210。並且，天線240具有和第一實施例相同的結構，被用作輔助天線240。輔助天線240的杆形杆部分和主天線230的板形杆部分233的下表面相連。可以連接一個或幾個輔助天線。此外，板形杆部分233的尺寸根據其頻率特性和用途被不同地設計，並考慮到主天線和輔助天線被設計。在使用板形杆部分233的情況下，所述天線適用於大功率，可以用作固定站或基站的天線，甚至可以用於終端。
可以連接一個或幾個輔助天線。並且，在上述的實施例或者改型的例子中，如果天線具有板形杆部分，則它們可被用作主天線。具體地說，在第四、第8和第9實施例中所述的天線適用於主天線。此外，在上述的實施例及其改型中，任意的一個都可用作輔助天線。
此外，通過連接第10實施例和第11實施例，輔助天線220、240的杆形杆部分可以和主天線210、230的板形杆部分213、233的上、下表面相連。並且，可以連接一個或幾個輔助天線。此外，在上述的實施例或者改型的例子中，如果天線具有板形杆部分，則它們可被用作主天線。具體地說，在第四、第8和第9實施例中所述的天線適用於主天線。此外，在上述的實施例及其改型中，任意的一個都可用作輔助天線。
圖4A是按照本發明的第12實施例的nX天線的透視圖。圖4B是說明本發明的第12實施例的截面圖。
本實施例具有這樣的結構，其中除去和第四實施例相同的結構之外，杆形杆部分252和保持器部分251的封閉的一端的外表面相連。在這種結構中，考慮用於無線發送和接收的頻率以及增益特性，設計直徑和長度，使得產生諧振。板形杆部分253和杆形杆部分252相連。
此外，在第一實施例到第11實施例及其改型的結構中，通過把在封閉的一端和杆部分之間的連接部分從保持器部分的封閉的一端的內表面改變為封閉的一端的外表面，可以作出許多改型的例子。此外，如第12實施例及其改型的例子，在保持器部分的封閉的一端和杆部分之間的連接部分可以被改變成一種混合結構，其中連接部分位於封閉的一端的外表面以及封閉的一端的內表面。
在上述的實施例及其改型的例子中，保持器部分和與其相連的杆部分可以以一個整體的形式被構成。每個杆部分和另一個杆部分的一端的預定位置相連，並且杆部分的一端作為引線，被直接地焊接在基底上，或者使用單獨的連接器被連接到基底上。保持器部分可以製成各種形狀，例如圓形的、多邊圓柱形的、有皺紋的管形的等等。此外，保持器部分可以製成內部中空的半球形的，或者帽形的。板形杆部分可以被構成具有弧形皺紋的，這是為了增大表面積。
由上述可見，本發明的天線不限於附圖中所示的例子。換句話說，杆部分可被彎曲並被插入，以便作為引線被焊接，或者被裝配在連接器中。保持器部分和杆部分可以和基底平行地安裝，以便利用空間。此外，可以改變天線的安裝位置。例如，天線可被安裝在通過對角地切割基底的拐角而形成的空間內，或者安裝在任意位置。
因而，在具有基本結構的nX天線中，通過保持器部分和杆部分產生頻率諧振，雖然附圖中未示出，nX天線和形成在基底上的導電圖案一道執行天線的功能。因而，只利用保持器部分和杆部分，天線便可獲得諧振特性，使得天線的表面長度大於天線的視在長度，並產生內部諧振，藉以獲得比一般的通信天線大得多的大功率的發送和接收性能。
圖5表示按照本發明的nX天線的應用的例子。下面參照圖5說明本發明的nX天線的應用的例子。
在具有不同頻帶的通信裝置的情況下，例如PCS，DCS，GPS等，天線應當被彼此不同地設計和製造。因此，如果當設計一個任意的無線通信終端時具有一個天線，則所述天線只能用於一個頻帶中。考慮到這個事實，本發明增加了輔助杆部分263和264，以便擴展和天線的保持器部分261相連的主杆部分262。關於輔助杆部分263和264，由於需要，可以選擇板形杆部分263和線圈形杆部分。用於根據頻率特性確定天線的長度的匹配點P1，P2和P3被設計在合適的位置。適用於各個頻帶的匹配電路265，266和267和各個匹配點P1，P2和P3相連，並提供用於選擇匹配電路265，266和267的選擇電路，使得一個天線可用於不同的頻帶。
圖6是按照本發明的線圈型輔助杆部分組件的拆開的透視圖。下面參照圖6詳細說明nX天線的線圈型輔助杆部分組件的結構。
通過封裝相連的保持器部分和主杆部分或輔助杆部分，可以簡化天線的組裝或結構。圖6是封裝的一個例子，並表示nX天線的線圈型輔助杆部分組件的結構。線圈273由絕緣樹脂272模製，然後被裝入殼體271中，以便保護線圈273。這個封裝的線圈型輔助杆部分藉助於一個彈性連接器274和一個電路相連。當然，彈性連接器274被製成一對，使得其連接於封裝的線圈型輔助杆部分的兩側，並因而使線圈型輔助杆部分被固定。此外，可以利用上述方式封裝不同的輔助杆部分。此外，保持器部分和主杆部分可以利用例如鑄造或類似方法被製成一個整體結構。此外，保持器部分和主杆部分可被單獨製造。此時，在保持器部分形成連接孔，在主杆部分形成連接臺階部分，然後，這兩個元件被連接和裝配。各個元件被電鍍，從而穩定天線的性能。
此外，天線需要用於和天線電路部分連接的裝置，其中附圖中雖然未示出，杆部分被直接焊接在基底上，或者使用連接器和天線電路部分相連。保持器部分的一端也可以使用焊接或連接器進行連接。此外，使保持器部分能夠被插入固定到終端殼體上，並相應地安裝一個具有彈性的連接器和封裝的杆部分配合，藉以幫助天線的安裝。
圖7是按照本發明的第13實施例的nX天線的透視圖。參照圖7詳細說明本發明的第13實施例。
在杆型主杆部分282和保持器部分281的封閉的一端的外表面相連的基本結構中，在基底285上的電路圖案中形成的輔助杆部分283和杆型主杆部分282相連。所述電路圖案，即輔助杆部分283具有和其中杆形杆部分和保持器部分的封閉的一端的外表面相連的天線的縱截面相同的形狀。匹配點284被確定在杆型主杆部分282和輔助杆部分283相連的位置，在匹配點284形成連接端子，並在匹配點284形成匹配電路(未示出)。
因而，輔助杆部分可被製成在基底上的圖案的形狀。所述圖案可以是字母Y形，字母T形，或者和其中杆形杆部分和保持器部分的封閉的一端的外表面相連的天線的縱截面相同的形狀，如第13實施例。不過，第三種是最優選的。
可以如第13實施例那樣作出第一實施例到第12實施例及其改型，以及它們組合而成的例子。
工業應用性如上所述，本發明適用於以超小型體積和輕的重量為特徵的用於無線通信的天線，本發明能夠有效地提供比常規天線的性能好得多的超小型的天線。本發明適用於小型無線通信裝置，例如可移動的通信終端，用於ITM2000的無線通信終端，無線LAN通信終端等，這些通信終端都朝向體積小和重量輕的方向發展。特別是，本發明適用於超小型的有防護的內裝型的天線，並能夠有效地用於固定基站之間的無線通信和移動站之間的無線通信等。
如上所述，因為本發明中通過利用中空的保持器部分和杆部分便可構成基本天線，所以能夠提供超小型的天線，並可以考慮到天線的用途、頻率特性等，對其設計進行多種改變而成為多級結構、附加有線圈的合成結構、附加有平板的結構、在平板上合成地提供主天線部分和輔助天線部分的結構等，以便利用低頻帶。
權利要求
1.一種用於無線通信的天線，包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的；以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連。
2.如權利要求1所述天線，其中所述主杆部分是杆形的。
3.如權利要求1所述天線，其中所述主杆部分是線圈形的。
4.如權利要求1所述天線，其中主杆部分是平板形的，其中一個短杆和所述平板形的主杆部分的兩個表面相連。
5.如權利要求4所述天線，其中所述平板具有弧形的皺紋。
6.如權利要求1所述天線，其中所述主杆部分是被彎曲成曲折形的板型。
7.如權利要求1所述天線，其中還包括和和主杆串聯連接的輔助杆部分。
8.如權利要求7所述天線，其中所述輔助杆部分具有從由杆形、線圈形、平板形和被彎曲成曲折形的板形構成的組中選擇的一種或幾種形狀，並且如果所述輔助杆部分具有從所述組中選擇的至少兩種形狀，所述選擇的兩個彼此串聯連接。
9.如權利要求7所述天線，其中所述輔助杆部分是在基底上形成的圖案。
10.如權利要求7述天線，還包括連接端子，用於提取預定頻帶的不同信號，所述連接端子在所述杆部分彼此相連的位置被形成。
11.如權利要求7所述天線，其中所述保持器部分，主杆部分和輔助杆部分是由板經處理而成的。
12.如權利要求1所述天線，其中所述主杆部分和所述保持器部分的封閉的一端的內部相連，並和所述保持器部分的側部的內壁分開。
13.如權利要求1所述天線，其中所述主杆部分和所述保持器部分的封閉的一端的外表面相連。
14.如權利要求1所述天線，其中所述保持器部分是圓柱形的。
15.如權利要求1所述天線，其中所述保持器部分是多邊形圓柱形的。
16.如權利要求1所述天線，其中所述保持器部分是有皺紋的管形的。
17.如權利要求1所述天線，其中所述保持器部分是半球形的。
18.如權利要求1所述天線，其中所述保持器部分和主杆部分被單獨製造，所述保持器部分的封閉的一端具有孔，所述主杆部分的一端具有臺階部分，所述主杆部分被插入保持器部分的孔中，從而對所述天線進行裝配。
19.如權利要求18所述天線，其中所述保持器部分和主杆部分以單獨封裝的形式被單獨製造，並且保持器部分和主杆部分被插入相應的插座的連接器中，從而對所述天線進行裝配。
20.一種用於無線通信的多級天線，包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的；以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連，其中所述天線彼此串聯連接，使得在一個天線中的主杆部分的另一端和與所述一個天線相鄰的另一個天線的主杆部分的閉合的一端相連。
21.如權利要求20所述的多級天線，其中所述天線的主杆部分具有從由杆形、線圈形、平板形和被彎曲成曲折形的板形構成的組中選擇的一種或幾種形狀。
22.如權利要求20所述的多級天線，所述多級天線還包括和最後一級天線的主杆部分串聯連接的一個或幾個輔助杆部分。
23.如權利要求20所述的多級天線，其中所述輔助杆部分串聯連接，並且所述輔助杆部分在所述輔助杆部分相互連接的位置具有連接端子，用於提取預定頻帶的不同的信號。
24.如權利要求20所述的多級天線，其中所述輔助杆部分具有從由杆形、線圈形、平板形和被彎曲成曲折形的板形構成的組中選擇的一種或幾種形狀，並且如果所述輔助杆部分具有從所述組中選擇的至少兩種形狀，所述選擇的兩個彼此串聯連接。
25.一種用於無線通信的兩級天線，包括圓柱形的第一保持器部分，其一端和側部是閉合的；圓柱形的第二保持器部分，其一端和側部是閉合的；第一主杆部分，其一端和所述第一保持器部分的閉合的一端相連，使得第一主杆部分和第一保持器部分電氣相連；第二主杆部分，其一端和所述第二保持器部分的閉合的一端相連，使得第二主杆部分和第二保持器部分電氣相連；以及一個或幾個串聯連接在第一主杆部分和第二主杆部分之間的輔助杆部分。
26.如權利要求25所述的天線，其中所述輔助杆部分具有從由杆形、線圈形、平板形和被彎曲成曲折形的板形構成的組中選擇的一種或幾種形狀，並且如果所述輔助杆部分具有從所述組中選擇的至少兩種形狀，所述選擇的兩個彼此串聯連接。
27.一種用於無線通信的合成天線，其包括主無線通信天線，包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的；以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連；輔助無線通信天線，包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的；以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連；以及平板形的連接杆部分，其一面和主無線通信天線的主杆部分串聯，另一面具有用於連接的短杆，所述短杆和連接杆部分的另一面相連，其中各個輔助無線通信天線的主杆部分和連接杆部分的一面串聯，並和主無線通信天線並聯連接到連杆部分上。
28.如權利要求27所述的合成天線，其中一個或幾個所述輔助無線通信天線和連接杆部分在其和連接主無線通信天線的表面相同的表面上相連。
29.如權利要求27所述的合成天線，其中一個或幾個所述輔助無線通信天線和連接杆部分在其和連接主無線通信天線的表面相對的表面上相連。
30.如權利要求27所述的合成天線，還包括和連接杆部分的短杆的一端串聯連接的輔助杆部分。
31.如權利要求30所述的合成天線，其中所述輔助杆部分相互串聯連接，並且用於提取預定頻帶的不同信號的連接端子被形成在所述輔助杆部分相互串聯的位置上。
32.如權利要求27所述的合成天線，其中所述主無線通信天線的主杆部分和保持器部分的封閉的一端的外表面相連。
33.如權利要求27所述的合成天線，其中所述一個或幾個輔助無線通信天線的主杆部分和保持器部分的封閉的一端的外表面相連。
全文摘要
本發明涉及一種用於無線通信的天線。所述天線包括圓柱形的保持器部分，其一端和側部是閉合的，以及主杆部分，其一端和所述保持器部分的閉合的一端相連。所述天線還包括和所述主杆部分串聯連接的至少一個輔助杆部分。
文檔編號H01Q9/04GK1633734SQ02803386
公開日2005年6月29日 申請日期2002年5月13日 優先權日2001年10月31日
發明者金泳俊 申請人:金泳俊