通讯装置及其所用的天线的制作方法
专利名称：通讯装置及其所用的天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通讯装置，例如蜂窝电话，以及在通讯装置中使用的天线。
PIFA(Planar Inverted-F Antenna，平面反F型天线)和蜂窝电话的制造一起非常普遍，因为它们展示低SAR性能，它们安装在由壳体部件形成的空间内的电话电路之上。因此当使用螺旋天线时它们从壳体伸出。通常从PIFA到包含电话电路的印刷电路板(PCB)的电连接包括短接标签和一个或多个馈电标签。压力连接通常制作在或者PCB处或者与天线顶板的接口处。
专利说明书WO01/37369公开一种由金属片或者弹性膜制造，其具有两个折叠的垂直腿，其组成接地(短接)元件和馈电元件。腿的另一端是自由的，被反向折叠以便提供U型接触面积。在使用中，U型接触面积与设置在PCB上的接触点并置，组件被夹紧，以便实现良好限定的高精度、高接触压力。该说明书也公开了提供在腿之间延伸的阻抗匹配元件。
已经已知，Kevin Boyle，“PIFA短接针的辐射和平衡模式分析(Radiating and Balanced Mode Analysis of PIFA Shorting Pins)”，IEEE AP-S国际讨论会(International Symposium)和USNC/URSI全国无线电科学会议(National Radio Science Meeting)，San Antonio，Texas，6月16-21，第4卷，第508-511页，在常规PIFA的馈电和短接针中存在重要的相同和差异模式的电流。这对馈电和短接针的压力连接质量提出了要求，也导致任何附近支撑结构中的损失。
此外，从K.R.Boyle已知，“不同开槽和不同填充的PIFA(Differentially Slotted and Differentially Filled PIFAs)”，2003年1月，Electronics Letters，第39卷第1期第9-10页，馈电和短接针之间的间隙可被填充，以便形成带宽加宽谐振电路的一部分。这趋向于增加馈电和短接针中的流通电流。谐振电路的余项，也就是离散电容器，放置在PCB(或模块)上。因此馈电和短接针和PCB之间的接口变得非常关键。
本发明的目的是使馈电和短接针和PCB之间的接口关键性降低。
根据本发明的第一个方面，提供一种通讯装置，其包括rf电路和天线，其中rf电路包括连接装置，其用于连接rf电路和天线，连接装置包括具有至少一个馈电柱和短接柱的导电、自支撑组件，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口，其形成与天线的压力连接。
根据本发明的第二个方面，提供一种rf模块，包括其上具有rf电路元件的支撑组件，和用于连接rf输出和天线的连接装置，连接装置包括具有至少一个馈电柱和短接柱的导电、自支撑组件，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及用于连接天线的天线接口。
根据本发明的第三个方面，提供一种天线，其包括具有至少一个rf馈电终端和短接终端的信号传播和/或接收元件，和具有至少一个馈电柱和短接柱的导电、自支撑组件，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口，其提供与至少一个rf馈电终端和短接终端的压力连接。
自支撑组件的作用是移动天线接口，致使所有的关键面积是一部分PCB或模块。包括馈电和短接柱的自支撑组件是相对小的组件，其是rf电路的一部分，因而很好控制。自支撑组件的一个优势在于它不会遭受与支撑结构有关的损失。柱和rf电路各自接触点的基本上永久连接通过直接焊接实现。这具有的优势是焊接很好控制，且可重复，因而避免因不良连接和高电流产生的问题。天线接口与该自支撑组件的某点处差异模式电流不再出现。
现在参考附图并仅通过示例描述本发明，其中
图1是具有双频带天线的蜂窝电话的草图，所述天线通过自支撑组件连接PCB上的rf电路，图2是与双频带天线一起使用的自支撑组件的透视图，以及图3显示实现天线和自支撑组件之间电连接的一个实施例。
附图中相同的附图标记被用于指示一致的特征。
参考图1，双标准，例如GSM和DCS，蜂窝电话10包括壳体12，其包含印刷电路板14，所述印刷电路板支承rf、AF和电话10工作所需的其它组件，包括可编程微控制器。为了简洁和清楚，所述其它组件没有显示，因为对理解本发明而言并不需要它们。
双频带PIFA 16使用自支撑、导电馈电组件18和三个安装柱20支承在PCB 14上。在另一个未阐述的实施例中，PIFA由电话10的后盖支撑，邻近馈电组件18。
参考图2，组件18可整体为金属，例如铜，或者金属化处理的绝缘材料，例如塑料或者陶瓷。在所述的双馈电示例中，组件18包括中间、短接或者接地柱22和外馈电柱24、26，其分别用于GSM和DCS信号。当蜂窝电话为单标准电话时，仅需要一个馈电柱。
柱22、24、26的自由端被固定到具有rf组件的部分PCB 14上的各自接触垫(未示出)，例如焊接。焊接允许使用标准的精确挑选和放置技术。接着这允许谐振结构更加精确和可重复的制造。
组件18的上表面包括天线接28。通过压力连接接触天线16。图3显示天线的示例，所述天线具有若干弹性压靠天线接口28的弹性接触件30。接口28的较大可获得面积以及该点处差异模式电流的缺乏改进了该接口的质量。同样该点处的接口连接改进天线阻抗的可重复性，这改进rf性能参数中的一致性。
在所述实施例的变体中，馈电柱24、26和短接柱22之间的间隙32、34可被填充，以便形成带宽加宽谐振电路的一部分。谐振电路的余项，也就是离散电容器，放置在PCB 14上。因此馈电和短接柱和PCB之间的接口变得非常关键。如果需要，一个或多个谐振电容器，例如电容器36(图2)，可嵌入到组件18的金属化处理的绝缘材料中，例如陶瓷。
本说明书和权利要求书中元件前面的词语“一个”并不排除出现若干这种元件。此外，词语“包括”并不排除出现没有列出的其它元件或步骤。
通过阅读本公开内容，对熟悉本领域技术的人员而言其它修改是显而易见的。这些修改可涉及在通讯装置和用于其的组部件的设计、制造和使用中已经已知的其它特征，以及用于替代此处已经描述的特征的其它特征或者用于增加此处已经描述的特征的其它特征。尽管权利要求书在本申请中已明确表达为特征的特殊组合，但是应该理解本申请的公开范围还包括此处或者明确或者含蓄地公开地任何新颖特征或者任何新颖的特征组合，或者其任何概括，无论它是否涉及与任一项权利要求中目前声称的相同的发明，以及无论它是否缓和与本发明所相同的任一项或所有技术问题。因而申请人声明在本申请或者来源于本申请的任何另一个申请的进行过程中，新的权利要求可表达为这些特征和/或这些特征的组合。
权利要求
1.一种通讯装置，其包括rf电路和天线(16)，其中rf电路包括连接装置，其用于连接rf电路和天线，连接装置包括具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)的导电、自支撑组件(18)，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口(28)，其形成与天线的压力连接。
2.如权利要求1所述的装置，其中天线包括双频带、双馈电天线，其特征在于，自支撑组件(18)具有两个馈电柱(24、26)，其分别布置在短接柱(22)两侧。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，自支撑组件(18)是金属的。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，自支撑组件(18)包括金属化处理的绝缘材料。
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，自支撑组件(18)包括具有至少一个嵌入电容器(36)的金属化处理的绝缘材料。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，天线(16)为PIFA。
7.一种rf模块，包括其上具有rf电路元件的支撑组件(14)，和用于连接rf输出到天线(16)的连接装置，连接装置包括具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)的导电、自支撑组件(18)，所述柱(22、24、26)基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及用于连接天线的天线接口(28)。
8.如权利要求7所述的模块，其中天线包括双频带、双馈电天线，其特征在于，自支撑组件(18)具有两个馈电柱(24、26)，其分别布置在短接柱(22)两侧。
9.如权利要求7或8所述的模块，其特征在于，自支撑组件(18)是金属的。
10.如权利要求7或8所述的模块，其特征在于，自支撑组件(18)包括金属化处理的绝缘材料。
11.如权利要求7或8所述的模块，其特征在于，自支撑组件(18)包括具有至少一个嵌入电容器(36)的金属化处理的绝缘材料。
12.一种天线，其包括具有至少一个rf馈电终端(26)和短接终端(26)的信号传播和/或接收元件(16)，和具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)的导电、自支撑组件(18)，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口(28)，其提供与至少一个rf馈电终端和短接终端的压力连接。
全文摘要
通讯装置，例如蜂窝电话(10)，包括rf电路和PIFA天线(16)，所述天线具有馈电和短接终端。提供导电、自支撑组件(18)，以便实现rf电路的接触点和天线之间的连接。组件(18)具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口(28)，其形成与天线终端的压力连接。
文档编号H01Q1/24GK1820392SQ200480019695
公开日2006年8月16日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月10日
发明者K·R·博伊尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种通讯装置，例如蜂窝电话，以及在通讯装置中使用的天线。
PIFA(Planar Inverted-F Antenna，平面反F型天线)和蜂窝电话的制造一起非常普遍，因为它们展示低SAR性能，它们安装在由壳体部件形成的空间内的电话电路之上。因此当使用螺旋天线时它们从壳体伸出。通常从PIFA到包含电话电路的印刷电路板(PCB)的电连接包括短接标签和一个或多个馈电标签。压力连接通常制作在或者PCB处或者与天线顶板的接口处。
专利说明书WO01/37369公开一种由金属片或者弹性膜制造，其具有两个折叠的垂直腿，其组成接地(短接)元件和馈电元件。腿的另一端是自由的，被反向折叠以便提供U型接触面积。在使用中，U型接触面积与设置在PCB上的接触点并置，组件被夹紧，以便实现良好限定的高精度、高接触压力。该说明书也公开了提供在腿之间延伸的阻抗匹配元件。
已经已知，Kevin Boyle，“PIFA短接针的辐射和平衡模式分析(Radiating and Balanced Mode Analysis of PIFA Shorting Pins)”，IEEE AP-S国际讨论会(International Symposium)和USNC/URSI全国无线电科学会议(National Radio Science Meeting)，San Antonio，Texas，6月16-21，第4卷，第508-511页，在常规PIFA的馈电和短接针中存在重要的相同和差异模式的电流。这对馈电和短接针的压力连接质量提出了要求，也导致任何附近支撑结构中的损失。
此外，从K.R.Boyle已知，“不同开槽和不同填充的PIFA(Differentially Slotted and Differentially Filled PIFAs)”，2003年1月，Electronics Letters，第39卷第1期第9-10页，馈电和短接针之间的间隙可被填充，以便形成带宽加宽谐振电路的一部分。这趋向于增加馈电和短接针中的流通电流。谐振电路的余项，也就是离散电容器，放置在PCB(或模块)上。因此馈电和短接针和PCB之间的接口变得非常关键。
本发明的目的是使馈电和短接针和PCB之间的接口关键性降低。
根据本发明的第一个方面，提供一种通讯装置，其包括rf电路和天线，其中rf电路包括连接装置，其用于连接rf电路和天线，连接装置包括具有至少一个馈电柱和短接柱的导电、自支撑组件，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口，其形成与天线的压力连接。
根据本发明的第二个方面，提供一种rf模块，包括其上具有rf电路元件的支撑组件，和用于连接rf输出和天线的连接装置，连接装置包括具有至少一个馈电柱和短接柱的导电、自支撑组件，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及用于连接天线的天线接口。
根据本发明的第三个方面，提供一种天线，其包括具有至少一个rf馈电终端和短接终端的信号传播和/或接收元件，和具有至少一个馈电柱和短接柱的导电、自支撑组件，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口，其提供与至少一个rf馈电终端和短接终端的压力连接。
自支撑组件的作用是移动天线接口，致使所有的关键面积是一部分PCB或模块。包括馈电和短接柱的自支撑组件是相对小的组件，其是rf电路的一部分，因而很好控制。自支撑组件的一个优势在于它不会遭受与支撑结构有关的损失。柱和rf电路各自接触点的基本上永久连接通过直接焊接实现。这具有的优势是焊接很好控制，且可重复，因而避免因不良连接和高电流产生的问题。天线接口与该自支撑组件的某点处差异模式电流不再出现。
现在参考附图并仅通过示例描述本发明，其中
图1是具有双频带天线的蜂窝电话的草图，所述天线通过自支撑组件连接PCB上的rf电路，图2是与双频带天线一起使用的自支撑组件的透视图，以及图3显示实现天线和自支撑组件之间电连接的一个实施例。
附图中相同的附图标记被用于指示一致的特征。
参考图1，双标准，例如GSM和DCS，蜂窝电话10包括壳体12，其包含印刷电路板14，所述印刷电路板支承rf、AF和电话10工作所需的其它组件，包括可编程微控制器。为了简洁和清楚，所述其它组件没有显示，因为对理解本发明而言并不需要它们。
双频带PIFA 16使用自支撑、导电馈电组件18和三个安装柱20支承在PCB 14上。在另一个未阐述的实施例中，PIFA由电话10的后盖支撑，邻近馈电组件18。
参考图2，组件18可整体为金属，例如铜，或者金属化处理的绝缘材料，例如塑料或者陶瓷。在所述的双馈电示例中，组件18包括中间、短接或者接地柱22和外馈电柱24、26，其分别用于GSM和DCS信号。当蜂窝电话为单标准电话时，仅需要一个馈电柱。
柱22、24、26的自由端被固定到具有rf组件的部分PCB 14上的各自接触垫(未示出)，例如焊接。焊接允许使用标准的精确挑选和放置技术。接着这允许谐振结构更加精确和可重复的制造。
组件18的上表面包括天线接28。通过压力连接接触天线16。图3显示天线的示例，所述天线具有若干弹性压靠天线接口28的弹性接触件30。接口28的较大可获得面积以及该点处差异模式电流的缺乏改进了该接口的质量。同样该点处的接口连接改进天线阻抗的可重复性，这改进rf性能参数中的一致性。
在所述实施例的变体中，馈电柱24、26和短接柱22之间的间隙32、34可被填充，以便形成带宽加宽谐振电路的一部分。谐振电路的余项，也就是离散电容器，放置在PCB 14上。因此馈电和短接柱和PCB之间的接口变得非常关键。如果需要，一个或多个谐振电容器，例如电容器36(图2)，可嵌入到组件18的金属化处理的绝缘材料中，例如陶瓷。
本说明书和权利要求书中元件前面的词语“一个”并不排除出现若干这种元件。此外，词语“包括”并不排除出现没有列出的其它元件或步骤。
通过阅读本公开内容，对熟悉本领域技术的人员而言其它修改是显而易见的。这些修改可涉及在通讯装置和用于其的组部件的设计、制造和使用中已经已知的其它特征，以及用于替代此处已经描述的特征的其它特征或者用于增加此处已经描述的特征的其它特征。尽管权利要求书在本申请中已明确表达为特征的特殊组合，但是应该理解本申请的公开范围还包括此处或者明确或者含蓄地公开地任何新颖特征或者任何新颖的特征组合，或者其任何概括，无论它是否涉及与任一项权利要求中目前声称的相同的发明，以及无论它是否缓和与本发明所相同的任一项或所有技术问题。因而申请人声明在本申请或者来源于本申请的任何另一个申请的进行过程中，新的权利要求可表达为这些特征和/或这些特征的组合。
权利要求
1.一种通讯装置，其包括rf电路和天线(16)，其中rf电路包括连接装置，其用于连接rf电路和天线，连接装置包括具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)的导电、自支撑组件(18)，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口(28)，其形成与天线的压力连接。
2.如权利要求1所述的装置，其中天线包括双频带、双馈电天线，其特征在于，自支撑组件(18)具有两个馈电柱(24、26)，其分别布置在短接柱(22)两侧。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，自支撑组件(18)是金属的。
4.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，自支撑组件(18)包括金属化处理的绝缘材料。
5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，自支撑组件(18)包括具有至少一个嵌入电容器(36)的金属化处理的绝缘材料。
6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，天线(16)为PIFA。
7.一种rf模块，包括其上具有rf电路元件的支撑组件(14)，和用于连接rf输出到天线(16)的连接装置，连接装置包括具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)的导电、自支撑组件(18)，所述柱(22、24、26)基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及用于连接天线的天线接口(28)。
8.如权利要求7所述的模块，其中天线包括双频带、双馈电天线，其特征在于，自支撑组件(18)具有两个馈电柱(24、26)，其分别布置在短接柱(22)两侧。
9.如权利要求7或8所述的模块，其特征在于，自支撑组件(18)是金属的。
10.如权利要求7或8所述的模块，其特征在于，自支撑组件(18)包括金属化处理的绝缘材料。
11.如权利要求7或8所述的模块，其特征在于，自支撑组件(18)包括具有至少一个嵌入电容器(36)的金属化处理的绝缘材料。
12.一种天线，其包括具有至少一个rf馈电终端(26)和短接终端(26)的信号传播和/或接收元件(16)，和具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)的导电、自支撑组件(18)，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口(28)，其提供与至少一个rf馈电终端和短接终端的压力连接。
全文摘要
通讯装置，例如蜂窝电话(10)，包括rf电路和PIFA天线(16)，所述天线具有馈电和短接终端。提供导电、自支撑组件(18)，以便实现rf电路的接触点和天线之间的连接。组件(18)具有至少一个馈电柱(24、26)和短接柱(22)，所述柱基本上永久连接rf电路的各自接触点，以及天线接口(28)，其形成与天线终端的压力连接。
文档编号H01Q1/24GK1820392SQ200480019695
公开日2006年8月16日 申请日期2004年7月2日 优先权日2003年7月10日
发明者K·R·博伊尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
最新回复(0)