形成天线且构成保护外壳的结构制造技术

一种形成用于小型便携装置的天线结构（１０），其包括为矩形的布置在离接地面一确定距离处并通过其端部（２０ａ、２０ｂ）之一（２０ｂ）与该接地面短路的发射元件（２０），发射元件（２０）的另一端（２０ａ）处于自由状态。该结构（１０）包括一形成接地面的组成部分的壳体（１１），该壳体包括至少一个盖子（１２）、一底（１４）和一侧壁（１３ｂ），发射元件（２０）面向该侧壁，壳体（１１）形成一屏蔽的壳体，它能容纳该便携装置的电路。以及含有该天线结构的计时件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
形成天线且构成尤其是能容纳小型便携装置的电路全部或部分的保护外壳的结构本专利技术总体上涉及用于电磁信号的发送和接收的天线领域。尤其是，本专利技术涉及一种形成天线的小型结构，该天线来自以PIFA或“平面倒F形天线”的名字所公知且用于装入小型便携装置，比如一计时件中的结构。根据本专利技术的天线结构尤其适用于高频电磁信号的发送和接收，例如保证在移动电话网络上实现无线电话通讯。然而根据本专利技术的天线结构可用于其他在便携装置和远程发送／接收站之间需要无线通讯的系统。本专利技术还涉及一种计时件，比如一手表，它适于发送和接收高频电磁信号，装有上述的天线结构，且例如在移动电话网络上保证与其他用户的无线电话通讯。射频通讯系统尤其是移动电话系统的持续发展导致对日益紧凑且轻巧的便携通讯设备的需求增加。平行于已经使小型电路和无线电路的发展和高性能电源发展的技术进步，适于安装在便携通讯装置比如蜂窝电话上的小型天线也已经被提出。一种这样的结构是以平面倒F形天线或PIFA的名字为大家所公知的。图1示出了PIFA结构的一实例，总体上用附图标记1来表示，在本
内一般是公知的。这种PIFA结构1包括一接地面2、一矩形形状的发射元件6，以及一将该发射元件6连接于接地面2并将所述发射元件6保持在相对于接地面2一确定距离处的短路板4，发射元件的长度约等于λ／4，其中λ是天线的发送／接收波长，基本上平行于接地面2布置。该天线1通过来自接地面2的后部的传输电缆，比如同轴电缆8供电。该同轴电缆8布置在离短路板4一确定距离处，该电缆包括一穿过接地面2以连接发射元件6的内部导体8a，和一连接于接地面2且在离内部导体8a一距离Δd处的外部导体8b。在图1中所示的PIFA结构的详细分析可以在文献“小型和低构型天线的分析、设计与测定”中发现，Artech House，Norwood，MA，1992，Ch．5，161-180页，Kazuhiro Hirasawa和Misao Haneishi，该文献综合于此作为参考。-->由于其小型面，因此，该PIFA结构优选适于安装在小型通讯装置中，比如蜂窝电话。这种PIFA结构通常安装在蜂窝电话的导体本体的面上，该导体本体还形成该天线的接地面。应当指出的是，天线的特征(谐振频率、带宽等)不仅依赖于发射元件的尺寸及其离接地面的距离，而且依赖形成天线的接地面的导体本体的尺寸。该本体的尺寸和形状在移动电话中不构成非常限制的元件，因为移动电话相对于，例如一便携装置比如计时件仍然有相对较大尺寸，而计时件的特征就在于有更小的尺寸。为了将这样的天线装入一小型便携装置比如手表中，必须发现有利于兼有紧凑性并保证进行无线通讯的性能处于最佳状态的解决办法。因此，本专利技术的一个目的是提出一种能容易地布置并安装在小型便携通讯装置，例如一计时件内的天线。本专利技术的另一个目的是提出了一种符合上述定义的天线，其结构可以尽可能容易地制造，以便限制制造成本。因此，本专利技术涉及一种用于小型便携装置，比如计时件的天线结构，其特征列于权利要求1中。本专利技术的有益的实施例是从属权利要求的主题。本专利技术还涉及一种装有上述天线结构的计时件。本专利技术的一个优点是所提出的结构完全集成在一小型结构中，该结构结合了紧凑性、刚性和美感，该发射元件形成了壳体的组成部分，壳体形成了天线的接地面。天线的调整大小、连接和特征(频率、带宽、阻抗等)的适应性也很容易。形成天线的接地面的壳体还有利于将该便携通讯装置的电子部分或全部封装在天线结构内，因此该壳体形成一保护外壳，在其内部电路得到保护且决不影响天线的性能。因此所提出的天线可非常有利地从所形成的外壳的内部供电。所提出的结构还结合了天线的接地面和外壳，外壳不仅使便携装置的电路而且使可在所述装置内出现的任何其他部件得到容纳。根据本专利技术的结构可有利于形成一手表壳体，而且壳体容纳一计时件机芯。如果要求美学标准，该结构也可容易地被包围或嵌入外部塑料元件中。该外部元件可采取各种形式，比如手表的中部分的形式。-->天线的发射元件是小型电力的，但整个结构(包括壳体)的影响决定天线的发射性能。相关的是由于在发射元件和接地面之间绝缘的缺乏，或更确切地是由于仅由空气形成的绝缘的存在而造成的小损失，这就导致显著的天线增益和效率。在阅读了下面参照附图通过非限制性实例给出的详细描述，本专利技术的其他特征和优点将会更加明显，其中：图1是已经给出的示出了一种公知的PIFA结构；图2a和2b分别示出了根据本专利技术的天线结构的一优选实施例的正面图和分解透视图；图3a和3b分别示出了根据本专利技术的天线结构的另一优选实施例的正面图和分解透视图；图4示出了一含有形成图2a和2b所示天线的天线结构的计时件的示意性透视图。现在将参照不同的实施例描述本专利技术。然而应当指出的是对于本领域的技术人员来说，将会改进和修改所提出的结构，以使其根据应用类型和强加的设计约束而采取不同的形式，但不会脱离通过所附的权利要求限定的本专利技术的范围。在本说明书的下面部分中参照附图2a和2b将要描述的结构，构成可方便地装入具有无线电话功能的计时件中的天线结构的一优选实施例。参照图4，含有图2a和2b所示结构的计时件的示意性实例将在下文中给出。这样，图2a和2b分别示出了构成本专利技术的优选实施例的天线结构的正面图和分解透视图。该天线结构总体上由附图标记10来表示，其是由导体材料制成，且在该实例中基本上具有圆柱形部分的外观，该圆柱形部分由基本上圆柱形轮廓A，和基本上垂直于该圆柱的对称轴线的第一和第二平面B和C所限定，对称轴线垂直于图2a的平面且在图2b中以虚线示出。根据本专利技术，该天线结构10包括一基本上矩形形状或表面的发射元件20，它固定于壳体11，壳体11形成天线接地面的组成部分。从图中可看出，壳体11最好由两部分12和13制成，一部分12主要形成壳体11的盖子，而另一部分13主要形成壳体11的本体且支撑发射元件20。壳体11的本体13包括一底14和一组侧壁13a至13d，且因此和盖子12一起确定了一-->个能容纳各种部件，比如天线运行所需电路的屏蔽的外壳。尤其是，电磁信号的发送和接收所需的射频电路和潜在地影响或受这些电磁信号的发送和接收影响的任何电子元件都可以布置在壳体11内。如果空间允许或需要，任何其他电子或非电子部件也可布置在该壳体内，比如，计时件机芯和／或便携装置的电源。发射元件20具有圆弧外形且位于壳体11的侧面上，或更准确地说位于结构10的圆柱形轮廓A上。该发射元件20通过壳体11的本体13的一端20b连接，且因此通过该同一端20b而与由壳体11形成的天线的接地面短路，发射元件20的相反一端20a处于自由状态。发射元件20在自由端20a和短路端20b之间的距离约等于天线发送／接收波长λ的四分之一。在该结构的发射元件20和壳体11之间有一具有圆弧形状的径向凹槽18。该径向凹槽18在壳体11上确定了一与该结构的圆柱形轮廓A同心的圆弧形状表面18a，和两个基本上在表面18a和该结构的圆柱形轮廓A之间径向延伸的平面18b和18c。因此壳体11包括两个分别由圆柱形轮廓A和径向凹槽18的圆弧形表面18a确定的圆柱形侧壁13a和13b，和两个分别由平面18b和18c确定的平面侧壁13c和13d。因此发射元件20位于结构10的面向圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于小型便携装置比如计时件的天线结构（１０；１００），其包括一基本上矩形形状的布置在离接地面一确定距离处并通过其端部（２０ａ、２０ｂ；１２０ａ、１２０ｂ）之一（２０ｂ；１２０ｂ）与该接地面短路的发射元件（２０；１２０），所述发射元件（２０；１２０）的相对端（２０ａ；１２０ａ）处于自由状态，其特征在于，所述结构（１０；１００）包括一形成所述接地面的组成部分的壳体（１１；１１１），该壳体包括至少一盖子（１２；１１２）、一底（１４；１１４）和一侧壁（１３ｂ；１１３ａ），所述发射元件（２０；１２０）设置成面向该侧壁，所述壳体（１１；１１１）形成一屏蔽的壳体，其能容纳该便携装置的电路的全部或部分和／或其他部件。

【技术特征摘要】
EP 1999-10-11 99120230.01．一种用于小型便携装置比如计时件的天线结构(10；100)，其包括一基本上矩形形状的布置在离接地面一确定距离处并通过其端部(20a、20b；120a、120b)之一(20b；120b)与该接地面短路的发射元件(20；120)，所述发射元件(20；120)的相对端(20a；120a)处于自由状态，其特征在于，所述结构(10；100)包括一形成所述接地面的组成部分的壳体(11；111)，该壳体包括至少一盖子(12；112)、一底(14；114)和一侧壁(13b；113a)，所述发射元件(20；120)设置成面向该侧壁，所述壳体(11；111)形成一屏蔽的壳体，其能容纳该便携装置的电路的全部或部分和／或其他部件。2．如权利要求1所述的天线结构(10；110)，其特征在于，所述天线结构主要为圆柱部分的形状，其由一确定所述壳体(111)的圆柱型侧壁(13a；113a)的基本上圆柱形的轮廓(A；A*)，和分别确定壳体(111)的所述盖子(12；112)和所述底(14；114)的第一和第二平面(B、C；B*、C*)所界定，且所述发射元件(12；112)基本上具有与所述圆柱形轮廓(A；A*)同心且位于所述圆柱形轮廓附近的圆弧形型面。3．如权利要求2所述的天线结构(10)，其特征在于，一具有与所述圆柱形轮廓(A)同心的圆弧形状的径向凹槽(18)将所述发射元件(20)与所述壳体(11)分开，该径向元件(18)在所述壳体(11)上确定了...

【专利技术属性】
技术研发人员：JF齐切尔，O斯陶布，A斯克里维尔维克，
申请(专利权)人：阿苏拉布股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]