集成天線的揚聲器組件、其製造方法和含該組件的無線通訊設備的製作方法
2023-08-11 00:27:41 1
專利名稱：集成天線的揚聲器組件、其製造方法和含該組件的無線通訊設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及集成天線的揚聲器組件，尤其涉及，將用於收發無線電信號的天線和輸出聲音的揚聲器集成在一起的集成天線的揚聲器組件，及其製造方法，以及含有該組件的無線通訊設備。
背景技術：
通常，無線通訊設備具有一根用於接收或發送無線電信號的天線。該無線通訊設備還具有用於將天線接收的信息輸出的揚聲器。
該無線通訊設備將參考圖1的移動通訊終端進行說明。
圖1示出了根據現有技術的移動通訊終端的透視圖。
如圖1所示，該移動通訊終端包括第一機身10，和通過鉸鏈部分30可旋轉地連接到第一機身10的第二機身20。例如，該移動通訊終端是指一種摺疊式移動通訊終端。
在第一機身10的前表面設置用於輸入字符、數字等信息的鍵盤11，或用於輸入聲音的麥克風13。在第一機身10的後表面可拆卸地安裝電池15以向機身供電。在第一機身10的內部安裝一個控制器，例如印刷電路板(PCB)，從而對該機身的每一部分進行電氣控制。
在第二機身20的前表面安裝用於輸出可視信息的顯示器21以及用於輸出聲音的揚聲器23。
鉸鏈部分30包括從第一機身10的一邊的兩側伸出的第一鉸鏈外套(housing)31，以及從第二機身20的一邊的中央伸出的第二鉸鏈外套33。在第一鉸鏈外套31和第二鉸鏈外套33中設置了用於相對地轉動第一鉸鏈外套31和第二鉸鏈外套33的鉸軸(未示出)。
機身設有用於收發無線電信號的天線40，以此和基站交換接收到的無線電信號。
從第一機身10的外側伸出的外部天線41通常用作天線40。然而，機身內部接收的內部天線43被用於代替外部天線41。
一個移動通訊終端通常設有一根天線(41或43)。然而，一對天線41和43可被安裝於同一移動通訊終端作為分集方式。
該分集方式用於數字多媒體廣播(DMB)服務等，和用於通過接收幾個獨立減弱的信號然後將該信號互相組合以克服減弱現象。為了得到兩個以上的獨立無線電信號通道，需要所述兩個天線41和43。
因為天線和揚聲器都必須安裝在無線通訊設備上，因此無線通訊設備上需要有多於一個特定區域的安裝空間。此外，當無線通訊設備採用了分集方式，因需要多個天線，對天線和揚聲器需要更大的安裝空間。
因為便攜的特點，無線通訊設備的總體尺寸必須得到限制。
已為了減小天線和揚聲器的尺寸以及安裝空間持續地付出了很多努力，以滿足無線通訊設備的功能和便攜性。然而，在減小天線和揚聲器本身尺寸的工作中已經受到了限制。
發明內容
本發明的一個方面就是本發明人認識到了現有技術的某些問題。基於這種認識，開發了本發明的特點。本發明提供一種集成天線的揚聲器組件及其製造方法，通過將天線和揚聲器集成在一起來減小天線和揚聲器的安裝空間。
在本發明的說明書中，將以移動通訊終端為例對無線通訊設備進行闡述。然而，無線通訊設備並不局限於移動通訊終端。該無線通訊設備可應用於任何帶有天線和揚聲器的電子設備，例如個人數字助理(PDA)，MP3播放器，可攜式多媒體播放器(PMP)等。
以下結合附圖對本發明進行詳細描述，從中將更清楚地說明上述內容以及本發明的其它方面。
用於提供對本發明的更深理解的附圖，作為說明書的一部分，附在後面，其示出了本發明的實施例，並與說明書結合在一起對本發明的原理進行解釋。
圖中圖1是根據現有技術的移動通訊終端的透視圖；圖2是根據本發明第一實施例的具有集成天線的揚聲器組件的移動通訊終端的透視圖；圖3的截面圖示出了根據本發明在移動通訊終端中安裝集成天線的揚聲器組件的狀態；圖4是示出根據本發明第一實施例的集成天線的揚聲器組件的放大透視圖；圖5是沿著圖4的線V-V切割的截面圖；圖6是示出根據本發明另一個實施例的如圖4所示的天線部分的概念圖；圖7是示出根據本發明第二實施例的具有集成天線的揚聲器組件的移動通訊終端的透視圖；以及圖8是示出圖7中天線單元的天線饋電部分的概念圖。
具體實施例方式
現在詳細說明本發明的優選實施例，其示例由附圖示出。
以下，參考附圖闡述集成天線的揚聲器組件及其製造方法，以及含該組件的無線通訊設備。
圖2是根據本發明第一實施例的具有集成天線的揚聲器組件的移動通訊終端的透視圖。
參見圖2，該移動通訊終端包含第一和第二機身110和120，控制器116，以及集成天線的揚聲器組件140。
本發明的一個實施例，可針對一種摺疊式移動通訊終端，其中第一機身110和第二機身120通過鉸鏈部分130可旋轉地連接。該移動通訊終端不僅可用於摺疊式，也可以用於平板式、滑蓋式和旋蓋式，等等。
在第一機身110的前表面(上殼110a)設有用於通過用戶的調節輸入每一種類型的信息的輸入單元111，以及用於輸入聲音的擴音器(或麥克風)113。輸入單元111用鍵盤實現。然而，輸入單元111可用其它方式實現(例如觸摸傳感輸入)。在第一機身110的後表面(下殼110b)可拆卸地安裝電池115用於向機身供電。在第二機身120的一個表面安裝用於輸出可視信息的諸如液晶顯示器(LCD)的顯示單元121。鉸鏈部分130包括分別從第一機身110和第二機身120的相對邊伸出的第一鉸鏈外套131和第二鉸鏈外套133，以及穿過第一鉸鏈外套131和第二鉸鏈外套133的鉸軸(未示出)。因此，第一機身110和第二機身120可以實現互相相對的旋轉。
在第一機身110的內部安裝了一個控制器116，作為印刷電路板(PCB)。控制器116通過從輸入單元111、麥克風113等接收信號，並隨後將信號在顯示單元121等上輸出，來控制第一機身110和第二機身120的每一個部件。
在第一機身110中安裝集成天線的揚聲器組件140，以實現天線和揚聲器的兩種功能。集成天線的揚聲器組件140可以伸出第一機身110或者與第一機身110齊平。
圖3的截面圖示出了根據本發明在移動通訊終端中安裝集成天線的揚聲器組件的狀態。
參見圖3，在第一機身110的下殼110b形成聲孔(或通孔)117。將集成天線的揚聲器組件140設置為可以讓聲音通過聲孔117輸出。從下殼110b伸出的支撐部分118支撐集成天線的揚聲器組件140的安裝狀態。集成天線的揚聲器組件140通過連接線116』與圖2的控制器116電連接。
一個揚聲器和一根天線可以被安裝在第一機身110和第二機身120的任意一個中，或者兩個集成天線的揚聲器組件140可以被分別設置在第一機身110和第二機身120中，以提供天線的分集方式，用於通過接收幾個獨立減弱的信號並隨後將該信號互相組合以克服減若現象。否則，不安裝揚聲器和天線的第一機身110或第二機身120可以被用於其它目的。
當用集成天線的揚聲器組件140代替圖1中的傳統揚聲器23時，集成天線的揚聲器組件140不僅用作通常的語音呼叫，還可以在吵鬧環境下使用移動終端時用作揚聲器話筒，或者播放鈴音或MP3音樂的擴音器。
由於集成天線的揚聲器組件140可以減少天線和揚聲器最初所需的空間，第一機身110和第二機身120中每一個的尺寸可被進一步減小。也就是，圖2中的第二機身120可以做得比圖1中的第二機身20更小。因為揚聲器和天線可以互相集成，所以增強了移動通訊終端的空間利用度和設計自由度。
集成天線的揚聲器組件140的結構將參考圖4進行描述。
圖4是根據本發明第一實施例的集成天線的揚聲器組件的放大透視圖，而圖5是沿著圖4的線V-V切割的截面圖。
根據本發明第一實施例的集成天線的揚聲器組件140可包括揚聲器單元141和天線單元147。也就是，集成地形成了用於輸出聲音的揚聲器單元141和用於接收和發送無線電信號的天線單元147。
揚聲器單元141可由振動盤(或隔膜、振動膜等)143以及揚聲器饋電部分(或揚聲器信號饋電連接件)145組成。振動盤143用作壓電裝置，從而由經揚聲器饋電部分145輸入的電信號振動並產生聲音。如圖4所示，振動盤143可以是圓盤狀，然而可以進一步將其配置以形成其它不同形狀，例如矩形，以適應第一機身110或第二機身120側壁的形狀，從而使集成天線的揚聲器單元140可以被設置在第一或第二機身的側壁(未示出)，或者為矩形環形以環繞第二機身120的顯示單元121周圍，從而進一步節省第二機身120的空間。本領域技術人員可以理解，振動盤143可以以任何其它不同形狀實現。
揚聲器饋電部分145由一對端子部分145-1和145-2以及一對應用(apply)部分(或電極)145-3和145-4組成。當第一信號通過互相連接的端子部分145-1和應用部分145-3施加到振動盤143時，第二信號通過互相連接的端子部分145-2和應用部分145-4施加到振動盤143。第一信號和第二信號可以有180°的相位差。
天線單元147由耦合到振動盤143並覆蓋振動盤143的天線部分148-1，以及將天線部分148-1和圖2中的控制器116互相電氣連接的天線饋電部分148-2組成。
天線部分148-1是導體(或導體構件)或者是通過在非導體上沉澱導體物質而形成的導體結構。
揚聲器單元141的應用部分145-4與天線單元147的天線部分148-1互相隔開，使得它們互相不會電氣影響或幹擾。當應用部分145-4和天線部分148-1設置得互相太靠近時，必須在它們之間另外設置一個絕緣構件(或屏蔽)149。更具體地，絕緣構件149可以被設置在振動盤143的外圍和接收振動盤143的天線部分148-1的接收槽148-1a之間。
將參考圖2-5對依照本發明第一實施例的集成天線的揚聲器組件140的每個操作以及含有該組件的移動通訊終端進行闡述。
首先，將闡述揚聲器功能。當用戶操作輸入單元111時，控制器116向揚聲器單元141的揚聲器饋電部分145施加電信號，用以輸出特定的聲音。接著，被用作壓電裝置的振動盤143接收來自揚聲器饋電部分145的電信號，從而被振動。因此，產生了特定聲音，且該聲音通過第一機身110上形成的聲孔(或通孔)117向外輸出。
接著，將闡述天線功能。由控制器116提供的用於無線通訊的電信號通過天線饋電部分(或天線信號連接件、端子等)148-2施加到天線部分148-1。電信號通過共振轉化成電磁波從而發送到空中。接收電信號的過程以與前述發射電信號的過程相反的方式實現。
圖6是示出根據本發明另一個實施例的天線部分或單元的如圖4所示的天線部分的概念圖。
參見圖6，天線部分148-1』的形狀不限於圖4所示的天線部分148-1的環形。天線部分148-1』的長度有時需要根據天線部分148-1』收/發的頻帶寬度的波長而增加。在此情況下，天線部分148-1』的半徑不增加，但是天線部分148-1』的形狀皺褶了(或打褶的形狀)，因此增加了一個導電通道(即，改進了信號發送和接收)。
圖7是示出根據本發明第二實施例的具有集成天線的揚聲器組件的移動通訊終端的透視圖，圖8是示出圖7中天線單元的天線饋電部分的概念圖。和前述移動通訊終端相同的部分使用了相同的附圖標記，且省略了對其的詳細闡述。
根據本發明第二實施例的集成天線的揚聲器組件150包括揚聲器單元151和天線單元155。
揚聲器單元151包括電連接到圖2的控制器116以產生聲音的揚聲器模塊152，以及覆蓋揚聲器模塊152用於向外輸出聲音的揚聲器殼153。揚聲器模塊152通過接收電信號產生聲音，並且不僅包括前述的壓電揚聲器模塊也包括任何類型的諸如使用磁力(或電磁)的揚聲器模塊。揚聲器殼153配置有聲孔(或通孔)153』，揚聲器模塊152產生的聲音可以通過該聲孔(或通孔)向外發射。
天線單元155包括形成在揚聲器殼153的天線部分156，以及將天線部分156和控制器116電連接的天線饋電部分。天線部分156是通過將導電物質沉澱在揚聲器殼153的表面上形成的導電結構。天線饋電部分包括從天線部分156延伸的天線端156』，以及用於將天線端156』與控制器116互相電連接的連接端157。作為將天線端156』連接到連接端157的一種耦合方式，可以使用例如螺旋158。本領域技術人員可以理解，也可以使用代替螺旋的其它緊固方式。
根據第二實施例的集成天線的揚聲器組件150的操作與根據第一實施例的集成天線的揚聲器組件的操作類似，因此將省略其詳細說明。
參見圖7，根據第二實施例的集成天線的揚聲器組件150安裝在各接收空間131』上，接收空間131』形成在鉸鏈部分130的兩端。因此，鉸鏈部分130的其餘空間可以被有效利用，並因此第一機身110和第二機身120的其餘空間可被更有效地利用。
此外，可在本發明中作為一對設置的集成天線的揚聲器組件150中實現分集方式。可以通過提供第一實施例的一對集成天線的揚聲器組件140，或通過提供第二實施例的集成天線的揚聲器組件150與第一實施例的集成天線的揚聲器組件140一起來實施集成方式。
本發明提供一種移動終端，包括用於顯示可視信息的顯示單元；允許用戶輸入信息的輸入單元；用於接收聲音的擴音器單元；用於接收和發送無線電信號的收發器模塊；包括揚聲器單元和附在揚聲器單元外圍的至少一個部分上的天線單元的集成天線的揚聲器組件；以及與顯示單元、輸入單元、擴音器單元、收發器模塊和集成天線的揚聲器組件協作的控制器，其中控制器用於將電信號施加到揚聲器單元以輸出聲音，並控制具有所述天線單元的收發器模塊以接收和發送無線電信號。
揚聲器單元可包括壓電傳感器或電磁體。揚聲器單元可以包括隔膜；至少一個附於所述隔膜表面的電極；以及至少一個揚聲器信號饋電連接件，用於被連接至至少一個用於接收來自控制器的電信號的電極，其中，所述隔膜用於當通過至少一個揚聲器信號饋電連接件從所述控制器接收到電信號時被所述至少一個電極振動。
本發明還可以提供，使所述至少一個電極離所述天線單元有足夠的距離，從而將其兩者之間的電氣幹擾最小化。該天線單元可以包括可使其形狀部分匹配隔膜外圍部分的天線部分；用於將天線部分和控制器電連接的天線信號饋電連接件，其中天線單元被安排離揚聲器單元足夠遠，以使其兩者間的電氣幹擾最小化。
天線單元可包括一導電構件，其至少部分包圍隔膜的外圍。同樣，移動終端可進一步包括內置顯示單元、輸入單元、擴音器單元、收發器模塊、收發器、集成天線的揚聲器組件以及控制器的機身，其中集成天線的揚聲器組件適於置於機身內部，並通過機身的通孔輸出聲音以實現揚聲器話筒功能。
集成天線的揚聲器組件進一步包括具有通孔並適於覆蓋集成天線的揚聲器組件的揚聲器殼。
天線單元可包括一導電構件，其適於使形狀至少部分匹配揚聲器殼的外圍並附在揚聲器殼的一個表面。而且，揚聲器單元可具有皺褶形狀以改進信號發送和接收。
移動終端可進一步包括第一機身；相對第一機身可移動的第二機身；以及可旋轉地連接第一機身和第二機身的鉸鏈部分，其中在鉸鏈部分兩端中的至少一端提供集成天線的揚聲器組件。可在鉸鏈部分的兩端提供集成天線的揚聲器組件以實現分集天線功能。集成天線的揚聲器組件可進一步包括設置在揚聲器單元和天線單元之間的屏蔽。
由於本發明可以在不背離其精神或必要特徵的情況下以幾種形式實施，同樣可以理解，上述實施例不受任何前面詳細描述的限制，除非特別說明，應該根據所附權利要求定義的精神和範圍廣泛地解釋，因此所有在權利要求邊界和範圍內或等於此邊界和範圍的變化和改變將被所附權利要求所包含。
權利要求
1.一種集成天線的揚聲器組件，包括揚聲器單元，用於輸出對應於來自控制器的信號的聲音；以及形成在所述揚聲器單元上的天線單元，用於通過與所述控制器的協作來發送和接收無線電信號。
2.如權利要求1所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述揚聲器單元包括振動盤，作為壓電裝置；以及揚聲器饋電部分，用於將所述振動盤和控制器互相電連接，並且將來自所述控制器的電信號施加到振動盤，並且，所述天線單元包括耦合到所述振動盤的天線部分；以及用於把所述天線部分和控制器互相電連接的天線饋電部分。
3.如權利要求1所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述揚聲器饋電部分包括一對端子部分，用於接收第一和第二電信號；以及一對應用部分，用於將所述一對端子部分的每一個端子與所述控制器電連接，並將來自所述端子部分的第一和第二電信號施加到所述振動盤。
4.如權利要求3所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述一對應用部分設置得與所述天線部分隔開。
5.如權利要求3所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，進一步包括設置在所述天線部分和所述一對應用部分之間靠近天線部分的絕緣構件，用於這兩者之間的絕緣。
6.如權利要求2所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述天線部分覆蓋振動盤的外圍，從而在振動發生時支撐振動盤。
7.如權利要求2所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述天線部分是導體或通過在非導體上沉澱導電物質形成的導電結構。
8.如權利要求7所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述導體或導電結構為圓形。
9.如權利要求1所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述揚聲器單元包括電連接到所述控制器用於產生聲音的揚聲器模塊；以及具有聲孔並且設置為覆蓋揚聲器模塊的揚聲器殼，用於通過聲孔向外輸出聲音；且天線單元包括在揚聲器殼處形成的天線部分；以及用於將天線部分電連接到控制器的天線饋電部分。
10.如權利要求9所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，所述天線部分是安裝在揚聲器殼一個表面的導體或通過在揚聲器殼一個表面上沉澱導電物質形成的導電結構。
11.如權利要求9所述的集成天線的揚聲器組件，其特徵在於，進一步包括設置在揚聲器單元和天線部分之間的用於將它們之間絕緣的絕緣構件。
12.一種無線通訊設備，包括機身；安裝在所述機身上用於控制所述無線通訊設備的控制器；以及安裝在所述機身上並且與所述控制器電連接的集成天線的揚聲器組件，該集成天線的揚聲器組件包括揚聲器單元，用於輸出對應於所述控制器的電信號的聲音；以及天線單元，形成在所述揚聲器單元上，用於通過與所述控制器的協作發送和接收無線電信號。
13.如權利要求12所述的無線通訊設備，其特徵在於，所述揚聲器單元包括振動盤，作為壓電裝置；以及揚聲器信號饋電部分，用於將所述振動盤和控制器互相電連接，並且將來自所述控制器的電信號施加到振動盤，並且，所述天線單元包括耦合到所述振動盤的天線部分；以及用於把所述天線部分和控制器互相電連接的天線饋電部分。
14.如權利要求12所述的無線通訊設備，其特徵在於，所述揚聲器單元包括電連接到所述控制器用於產生聲音的揚聲器模塊；以及具有聲孔並且安裝在機身上以覆蓋揚聲器模塊的揚聲器殼，用於通過聲孔向外輸出聲音；且天線單元包括在揚聲器殼上形成的天線部分；以及用於電連接所述天線部分和所述控制器的天線饋電部分。
15.如權利要求12所述的無線通訊設備，其特徵在於，在機身提供多個集成天線的揚聲器組件。
16.如權利要求14所述的無線通訊設備，其特徵在於，所述機身包括第一和第二機身；以及用於將所述第一和第二機身相互可旋轉地連接的鉸鏈部分；其中，在所述鉸鏈部分的兩端提供集成天線的揚聲器組件作為一對。
17.如權利要求12所述的無線通訊設備，其特徵在於，所述機身包括用於接收用戶輸入的信息的輸入單元；以及用於輸出所述控制器的可視信息的顯示單元。
18.一種製造集成天線的揚聲器組件的方法，包括提供揚聲器單元；在所述揚聲器單元上形成天線部分；以及在所述天線部分上形成天線饋電部分，該天線饋電部分電連接到控制器。
19.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，在形成所述天線部分時，將導電物質沉澱在所述揚聲器單元上。
20.如權利要求18所述的方法，其特徵在於，進一步包括設置在揚聲器單元和天線部分之間的絕緣裝置。
21.一種移動終端，包括用於輸出可視信息的顯示單元；允許用戶輸入信息的輸入單元；用於接收聲音的擴音器單元；用於接收和發送無線電信號的收發器模塊；集成天線的揚聲器組件，包括揚聲器單元以及附在所述揚聲器單元外圍至少一部分上的天線單元；以及和所述顯示單元、輸入單元、擴音器單元、收發器模塊以及集成天線的揚聲器組件協作的控制器，其中，所述控制器用於將電信號施加到所述揚聲器單元以輸出聲音，並控制具有天線單元的所述收發器模塊以接收並發送無線電信號。
22.如權利要求21所述的終端，其特徵在於，所述揚聲器單元包括壓電傳感器或者電磁體。
23.如權利要求21所述的終端，其特徵在於，所述揚聲器單元包括隔膜；附於所述隔膜的表面的至少一個電極；以及至少一個揚聲器信號饋電連接件，用於連接到所述至少一個電極，以從所述控制器接收電信號，其中，所述隔膜用於在通過所述至少一個揚聲器信號饋電連接件從所述控制器接收到電信號時被所述至少一個電極振動。
24.如權利要求23所述的終端，其特徵在於，所述至少一個電極被安排離所述天線單元足夠遠，以使其兩者間的電氣幹擾最小化。
25.如權利要求23所述的終端，其特徵在於，所述天線單元包括其形狀適於部分匹配隔膜外圍的天線部分；用於將天線部分和控制器電連接的天線信號饋電連接件，其中，天線單元被安排離揚聲器單元足夠遠，以使其兩者間的電氣幹擾最小化。
26.如權利要求25所述的終端，其特徵在於，所述天線單元包括至少部分包圍隔膜的外圍的導電構件。
27.如權利要求21所述的終端，其特徵在於，進一步包括內置顯示單元、輸入單元、擴音器單元、收發器模塊、集成天線的揚聲器組件以及控制器的機身，其中集成天線的揚聲器組件置於機身內部，並通過機身的通孔輸出聲音以實現揚聲器話筒功能。
28.如權利要求21所述的終端，其特徵在於，所述集成天線的揚聲器組件進一步包括具有通孔並用於覆蓋集成天線的揚聲器組件的揚聲器殼。
29.如權利要求28所述的終端，其特徵在於，所述天線單元包括其形狀適於至少部分匹配揚聲器殼的外圍並附在揚聲器殼的一個表面的導電構件。
30.如權利要求29所述的終端，其特徵在於，所述天線單元具有皺褶形狀以改進信號發送和接收。
31.如權利要求29所述的終端，其特徵在於，進一步包括第一機身；相對所述第一機身可移動的第二機身；以及可旋轉地連接所述第一機身和第二機身的鉸鏈部分，其中，在鉸鏈部分兩端中的至少一端提供集成天線的揚聲器組件。
32.如權利要求31所述的終端，其特徵在於，在鉸鏈部分的兩端提供集成天線的揚聲器組件以實現分集天線功能。
33.如權利要求21所述的終端，其特徵在於，集成天線的揚聲器組件可進一步包括在揚聲器單元和天線單元之間的屏蔽。
全文摘要
集成天線的揚聲器組件，其製造方法，以及含該組件的無線通訊設備。該集成天線的揚聲器組件包括揚聲器單元，用於輸出對應於控制器的電信號的聲音；以及形成在揚聲器單元上的天線單元，用於和控制器互相作用以收發電信號的天線單元。因此，天線和揚聲器的安裝空間得到最小化。
文檔編號H04M1/60GK1933341SQ20061013990
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月18日 優先權日2005年9月16日
發明者金炫駿 申請人:Lg電子株式會社