蜂窝电话及其中的内置天线制造技术

本发明专利技术涉及包括内置天线的蜂窝电话，特别是目的在于提供一种蜂窝电话，它能适当地减小天线元件的物理尺寸、减轻重量并满足抗冲击、并且抑制由于大规模生产而引起的尺寸变化，并且考虑到手或者类似接近时的实际使用状态。为了实现上述目标，天线元件（２ａ）和接地面（６）之间的电介质（１５）是以具有抗冲击性的电镀级别的环烯烃聚合物的支撑组件，它是通过混合苯乙烯型橡胶、聚烯烃型橡胶（合成橡胶）或其两者而获得，天线元件（２ａ）由在电介质（１５）的主表面上形成的电镀组成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】蜂窝电话及其中的内置天线
本专利技术涉及包括内置天线的蜂窝电话和内置天线。
技术介绍
图6示出包括内置天线的常规蜂窝电话的一例(惯例1)。在按照惯例1的蜂窝电话中，如图6所示，磷青铜板等等用镍电镀以便进行防腐蚀处理，而且，用金电镀以形成天线元件2，天线元件2粘附于带有双面磁带等的体后盖1的内表面上。图6中，参考数字4表示连到天线元件2的功率馈入点3的连接部分，参考数字5表示一电路板，所述电路板装有无线通信电路、液晶显示部分(LCD)以及各种操作按键等(未示出)，参考数字6表示电路板5的接地面部分，参考数字7表示体前盖，参考数字8表示电池，参考数字9表示一显示窗，用于向体前盖7一侧展示电路板5的液晶显示部分(LCD)，而参考数字10表示一键孔，用于向体前盖7一侧展示电路板5的操作按键。图7示出包括内置天线的常规蜂窝电话的另一例(惯例2)。在惯例2中，与图6所示的惯例1中的那些元件具有相同功能的元件具有相同的参考数字。在按照惯例2的蜂窝电话中，如图7所示，由与惯例1中相同的金属板形成的相同天线元件2直接粘附于块状电介质11，所述块状电介质11具有低的介电常数和低介电耗散因数，诸如PTFE(聚四氟乙烯)等，或者通过印刷来电镀诸如LCP(液晶聚合物)这样的块状电介质11，或者由MID(铸模互连设备)用树脂电镀电介质11，从而组成内置天线并且被安放在接地面6上。MID是具有三维形状的电路组件，其在诸如塑料成型物等预定组件上形成导电电路，并用于充分利用自由三维性以具有机械功能或电子功能。最近，将天线元件2直接粘附于诸如PTFE(聚四氟乙烯)等块状电介质11的方法不适用于在块状电介质11的侧面或背面上形成天线元件2的情况，尤其在高度方向上引起变化(天线元件2和接地面6之间的间隔)。为此，很少实现该方法。-->在惯例1和2的两种结构中，通过连接部分4从电路板5向天线元件2供给功率，并且从天线元件2辐射出无线电波。为了有效地从天线元件2辐射出无线电波，要求天线元件2的谐振频率f0的范围在工作频带内的中心频率fm内，并且将VSWR(电压驻波比)设为至少为3或更少，且返回损失{R.L.}在工作频带内为-1.3dB或更少。此外重要的是，由块状电介质11的介电损耗因数引起的损失等被减少。蜂窝电话的系统规范所需的天线辐射效率是变化的，并且一般为-3dB或更多，这是通过将以下损失放在一起形成的：高VSWR(电压驻波比)引起的返回损失、块状电介质11的介电损耗因数引起的损失、以及具有高介电损耗因数的操作者的手的靠近引起的损失。用于确定工作频带内天线的VSWR(电压驻波比)和谐振频率的因素包括：天线元件2的尺寸、天线元件2和其下电路板5的接地面6之间的距离(等于块状电介质11的高度或厚度)、以及在天线元件2及其下的接地面6直接提供的块状电介质11的相对介电常数。相对介电常数确定了天线元件2的带宽。为了减少块状电介质11所引起的损失，需要降低介电损耗因数。通常，蜂窝电话的天线所需的带宽比(带宽/中心频率)根据蜂窝电话的系统规范而改变。例如，日本使用的PDC(个人数字蜂窝电话)的工作频带为810MHz到958MHz。如果使用内置天线元件2作为用于专门接收的天线，那么带宽比为2.2％是足够的(810MHz到828MHz)。此外，在CDMA(码分多址)情况下，工作频率为1920MHz到2170MHz。如果使用内置天线元件2作为用于专门接收的天线，则带宽比为2.8％是足够的(2110MHz到2170MHz)。在CDMA情况下，例如，可以使用图8和9所示的微带天线作为天线元件2。如果使用了图10和11所示的单侧短路型微带天线，则可以用图8和9所示的微带天线的几乎一半尺寸来获得相同的性能，这对于面积效率是有利的。由于部件内的容差所引起的天线元件2和接地面6之间距离的变化是用于确定天线元件2的谐振频率的一个因素。在其中天线元件2粘附于体后盖1的惯例1中，根据体前盖7的配合面以及有精细外观的体后盖1，确定粘附位置。因此，天线元件2和接地面6之间距离的变化取决于体前盖7和体后盖1的尺寸的准确性，并且略微大，也就是接近0.3mm。此外，在天线元件2形成于块状电介质11上并部署在接地面6上的惯例2中，-->天线元件2和接地面6之间距离的变化接近于0.1mm，这是一般的容差。考虑到这些因素，有必要形成天线并且最佳地选择电介质的相对介电常数和介电损耗因数的特征。如果不这样做，可能产生天线的预设谐振频率改变的问题，而且，天线性能的变化的增加，语音质量不稳定。更具体地说，应该采用惯例1(图6)作为例子。在天线元件2粘附于体后盖1的情况下，根据体前盖7的配合面和有精细外观的体后盖1来确定粘附位置。因此，天线元件2和接地面6之间的部件误差约为上述的±0.3mm。应该考虑到这一情况：例如，天线元件2形成于图12所示的62.9mm×62.9mm(3956.4mm2)的面积中。由于仅存空气，因此天线和接地面之间的介电常数为1.0。图13示出谐振频率f(MHz)和VSWR(电压驻波比)之间的关系。图13示出了两种情况：一种情况是将天线元件2和接地面6之间的间隔h实现为1.2mm，它是设计的一个尺寸(见实线)；另一种情况是考虑到装配误差为上述的±0.3mm，因此距离h为0.9(1.2-0.3)mm(见虚线)。如图13所示，距离h＝1.2mm时谐振频率f为2140MHz，而当距离h＝0.9mm时谐振频率f移到2187MHz。例如，在距离h＝1.2mm时，虽然当带末频率f为2110MHz时获得的VSWR为2.1(也就是，返回损失{R.L.}＝-0.6dB)，然而在距离h＝0.9mm时它被增加到5.8(即，返回损失{R.L.}＝-3.0dB)，从而产生-2.4dB的反射损失。为此，不能实现大规模生产。另一方面，例如，在包含重量比为83％的Sr和重量比为17％的聚烯烃型的聚合基质的BaTiO3陶瓷粒子被混合为一复合材料，作为具有符合惯例2结构的电介质(例如，日本专利申请公开号6-140830(1994))，其相对介电常数为15.8。通过使用该电介质，如图14的名称Pa所指示，与图6所示的惯例1相比，体积可以被降低到10％或更少，因此天线2的尺寸会因一个波长缩短效应而降低，该效应是由电介质的相对介电常数产生的。然而，在该情况下，VSWR为3或更少的带宽比为1.1％(未示出)，且VSWR在2110MHz和2170MHz的带末处为12.4(即，返回损失{R.L.}＝-5.6dB)，因此不能实现大规模生产。在该情况下，如果天线元件2形成于图15 所示的18.2mm×18.2mm的面积，例如，则可以获得图16所示的谐振频率f(MHz)和VSWR(电压驻波比)之间的关系。如图15的结构所示，天线元件2的高度方向(h)上的误差为±0.1mm。图16示出以-->下两种情况：一种情况下天线元件2和接地面6之间的间隔h被实现为1.2mm，它是设计的尺寸(见实线)；另一种情况下距离h为1.1(＝1.2-0.1)mm(见虚线)。如图16所示，距离h＝1.2mm时谐振频率f为2140MHz(未用手13实现屏蔽：见实线)，而当距离h＝1.1mm时谐振频率f移到2163MHz(见虚线)。虽然距离h＝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括内置天线的蜂窝电话，所述内置天线具有天线元件（２ａ）和接地面（６）之间电介质（１５）的支撑组件，所述电介质（１５）由环烯烃聚合物掺合苯乙烯型橡胶、聚烯烃型橡胶或其两者组成，且所述天线元件（２）是在所述支撑组件的主表面 上形成的电镀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种包括内置天线的蜂窝电话，所述内置天线具有天线元件(2a)和接地面(6)之间电介质(15)的支撑组件，所述电介质(15)由环烯烃聚合物掺合苯乙烯型橡胶、聚烯烃型橡胶或其两者组成，且所述天线元件(2)是在所述支撑组件的主表面上形成的电镀。2.如权利要求1所述的蜂窝电话，其特征在于，所述电介质(15)是通过使用所述环烯烃聚合物掺合苯乙烯型橡胶而获得的。3.如权利要求1所述的蜂窝电话，其特征在于，所述接地面由预定的屏蔽盒组成，以及所述屏蔽盒包括以电镀级别使用所述环烯烃聚合物的支撑组件以及在所述支撑组件上形成的电镀，并且与所述天线元件整合地形成。4.如权利要求1所述的蜂窝电话，其特征在于，所述电镀通过MID在所述支撑组件的主表面上形成。5.如权利要求1所述的蜂窝电话，其特征在于，所述电镀通过印刷在所述支撑组件的主表面上形成。6.一种蜂窝电话的内置天线，其内置...

【专利技术属性】
技术研发人员：武富浩一，马场文明，砂原米彦，今西康人，田中彻哉，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]