專利名稱:小型無線電收發(fā)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明主要涉及一種可隨身攜帶的小型無線電收發(fā)機(jī),特別涉及到改善鞭天線接收靈敏度的技術(shù)。
近來,對蜂窩電話,PHS(個(gè)人手持電話系統(tǒng)),PCS(個(gè)人通信系統(tǒng))等移動無線電收發(fā)機(jī)的需求猛增。
眾所周知,鞭天線,作為普通的可隨身攜帶電話機(jī)上使用的天線,它可以收容于電話機(jī)的主體內(nèi)。
圖7示出的是一種傳統(tǒng)的小型無線電收發(fā)機(jī)外形的正視圖。如圖所示,鞭天線71既可用作接收天線,也可用作發(fā)射天線,它收容于袖珍天線收發(fā)機(jī)的主體72之內(nèi)。該鞭天線71一般設(shè)置在該主體72背面的上方部分,以便使用者在使用具有收話器73的這種無線電收發(fā)機(jī)時(shí)能獲得較好的效果,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高品質(zhì)移動通信。
隨著如蜂窩電話,PHS,PCS等移動通信市場的擴(kuò)大,人們對性能更好的小型無線電收發(fā)機(jī)提出了需求。
近些年來,由于電話機(jī)的小型化,其主體變得越來越薄。這樣,如圖8所示,在電話處于使用狀態(tài)下,鞭天線71和收話器73更加靠近。這樣一來,當(dāng)使用者手持電話使之抵靠于其耳部時(shí),鞭天線71和人體頭部74之間的距離將會縮短。
然而,業(yè)已知道,當(dāng)鞭天線71靠近人體頭部74時(shí),由于頭部74具有很高的介電常數(shù),它會吸收電波,因而天線性能和通信品質(zhì)會變差。
圖9示出了鞭天線71所處位置與人體頭部74之間的距離D(mm)和天線的輻射增益之間的關(guān)系。由該圖中可以得知,所述距離D(橫坐標(biāo))愈小,天線的輻射增益(縱坐標(biāo))的下降愈明顯。當(dāng)鞭天線71收容于主體之內(nèi)時(shí)(由“×”標(biāo)識),因人體頭部74造成的輻射增益下降的程度與鞭天線自主體伸出時(shí)(由“■”標(biāo)識)輻射增益下降的程度相比來得大。
因此,近年來,雖然小型無線電收發(fā)機(jī)主體72越來越薄,但鞭天線71的位置卻盡可能地靠近主體的背面,以使鞭天線和人體頭部74的距離變得較遠(yuǎn)。
然而,若可隨身攜帶的小型無線電收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)成上述結(jié)構(gòu),則當(dāng)無線電收發(fā)機(jī)的背面平躺在桌子上面等待接收呼叫時(shí),天線和桌面會貼得非常近。因此,當(dāng)將這種可隨身攜帶無線電收發(fā)機(jī)放在比如鋼制金屬桌面上時(shí),天線的接收靈敏度將會顯著下降。
特別地,對于薄型棒狀(rod-shaped)蜂窩電話來說,常將其平放在桌面上等待接收呼叫,此時(shí),如
圖10所示,其LCD(液晶顯示器)顯示面75將面朝上方。若該蜂窩電話放在如鋼制桌面等的金屬表面上,桌面金屬板76將和鞭天線71貼近。由于金屬板和鞭天線的相互耦合,在金屬板表面上將流過和鞭天線71的電流I(mA)反相的電流I′(mA),結(jié)果,帶來下面的問題,鞭天線71的輻射方向特性和阻抗特性大大改變,破壞了天線的匹配狀態(tài),降低了天線的輻射增益。
本發(fā)明的目的是提供一種能進(jìn)行穩(wěn)定的高品質(zhì)移動通信的小型無線電收發(fā)機(jī),其中它以這樣的方式構(gòu)成考慮到這種收發(fā)機(jī)使用狀態(tài)下的特點(diǎn),當(dāng)該收發(fā)機(jī)放置在桌面上時(shí),雖然鞭天線位于這種無線電收發(fā)機(jī)的主體的背面,但鞭天線和金屬桌面的距離卻不貼近。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的這種小型無線電收發(fā)機(jī)包括一鞭天線,它設(shè)置于該無線電收發(fā)機(jī)的主體背面的上方部分;一凸肋,設(shè)置于該主體的背面,用于當(dāng)主體背面平躺在金屬板上面時(shí)調(diào)節(jié)鞭天線的靈敏度性能,其中凸肋處于這樣一個(gè)平衡位置,它使得當(dāng)無線電收發(fā)機(jī)的主體平躺時(shí),主體的上側(cè)部是懸空的。采用這樣的結(jié)構(gòu),即使是主體平躺在金屬板上時(shí)也能獲得很好的接收靈敏度。
另外,由于凸肋還可設(shè)置在可拆卸且可更換的電池塊上,因此在小型無線電收發(fā)機(jī)主體上采用任何類型的電池塊,當(dāng)主體平躺在金屬桌面上時(shí),都可以獲得很好的接收靈敏度。
附圖中圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖;圖2為一側(cè)視圖,說明了圖1所示的小型無線電收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí)的狀態(tài);圖3示出的是當(dāng)圖2所示的小型無線電收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí)其天線的特性圖;圖4為一側(cè)視圖,示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu);圖5是一側(cè)視圖,說明了圖4所示的小型無線電收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí)的狀態(tài);圖6A至6C示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例中凸肋的具體布置情況;圖7為一正視圖,示出了一種傳統(tǒng)的小型無線電收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu);圖8說明了使用者手持使用該傳統(tǒng)小型無線電收發(fā)機(jī)時(shí)的狀態(tài);圖9為當(dāng)使用者手持使用該傳統(tǒng)小型無線電收發(fā)機(jī)時(shí)其天線的特性圖;圖10說明了這種傳統(tǒng)的小型無線電收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí)的狀態(tài)。
圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的后視圖;圖12是本發(fā)明第三實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的側(cè)視圖。
下面參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。
本發(fā)明的這種小型無線電收發(fā)機(jī)設(shè)置有一鞭天線,它設(shè)置于無線電收發(fā)機(jī)的主體背面的上方部分;一凸肋,設(shè)置于該主體的背面,用于當(dāng)該主體背面平躺在金屬板上面時(shí)調(diào)節(jié)鞭天線的靈敏度性能,其中凸肋處于這樣一個(gè)平衡位置,它使得當(dāng)無線電收發(fā)機(jī)的主體背面平躺在桌面上時(shí),主體的上側(cè)部是懸空的。采用這樣的結(jié)構(gòu),即使是主體平躺在金屬板上時(shí)也能獲得很好的接收靈敏度。
另外,由于凸肋還可設(shè)置在可拆卸且可更換的電池塊上,因此在小型無線電收發(fā)機(jī)主體上安裝任何類型的電池塊,當(dāng)主體背面平躺在金屬桌面上時(shí),都可以獲得很好的接收靈敏度。
下面參照圖1至圖6解釋用于實(shí)施本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1為一側(cè)視圖,示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中,小型無線電收發(fā)機(jī)呈棒狀。
圖1是一小型無線電收發(fā)機(jī)主體的側(cè)視圖。該收發(fā)機(jī)包括一能收容在主體12內(nèi)的可伸長的鞭天線11以及一用于接收呼叫的收話器13。圖中的左側(cè)為主體的正面,而右側(cè)為主體的背面。為改善天線的性能,鞭天線11所處的部位盡量靠近主體12的背面,以便當(dāng)使用者手持該收發(fā)機(jī)使收話器13貼在其耳部進(jìn)行通信時(shí),鞭天線和頭部的距離變得遠(yuǎn)一些。
凸肋17以下述方式設(shè)置在主體的背面,即當(dāng)小型無線電收發(fā)機(jī)主體12平放在如鋼制桌面的金屬板上時(shí),鞭天線11不貼近板面,從而使主體的上方部分懸空。采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是,該收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí),天線的性能下降得以避免,而且由于LCD顯示面呈傾斜狀態(tài),使用者更易于看清該顯示面15。
但是,由于近來人們對又小又輕且薄的無線電收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)的情有獨(dú)鐘,要求將凸肋17這樣的突起部的高度限制在盡可能小的值。因此,考慮到該收發(fā)機(jī)主體12的重量平衡,要選擇一個(gè)最合適的凸肋安裝點(diǎn),從而以最小的凸肋17高度來獲得最佳的效果。
圖2說明了小型無線電收發(fā)機(jī)主體12放在金屬板16之上的狀態(tài)。該圖是小型無線電收發(fā)機(jī)的側(cè)視圖,表示具有圖1中收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)的小型無線電收發(fā)機(jī)平放在鋼制桌面之類的金屬板16上使LCD顯示面15朝向上方的狀態(tài)。該圖中和圖1相應(yīng)的部位用相同標(biāo)號來標(biāo)示。
若小型無線電收發(fā)機(jī)主體12的底端部a至鞭天線11的根部b的距離L1以及至凸肋17的距離L2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凸肋17的高度H2,則金屬板16至天線根部b的高度H1可由下式表示H1=H2×L1/L2…(1)考慮到小型無線電收發(fā)機(jī)主體12的重量平衡,根據(jù)杠桿原理,以所設(shè)置的凸肋17作為支點(diǎn),使該收發(fā)機(jī)主體靠鞭天線11的一側(cè)是懸空的。
假定小型無線電收發(fā)機(jī)主體的重量是均勻分布的,若凸肋17略微向上偏離該主體12的縱向中心位置,L1/L2約為2。因此,因?yàn)樘炀€根部b的高度H1約為凸肋17高度H2的兩倍,天線根部6可以和金屬板16分開。
換言之,通過在小型無線電收發(fā)機(jī)的主體12上設(shè)置一個(gè)高度僅為天線根部至金屬板所需高度的一半的凸肋17,即可滿足天線根部至金屬板的期望距離要求,這樣就將突出部的高度限制在一個(gè)很小的值。
圖3示出的是在圖2中小型無線電收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí)的天線特性曲線。其中,橫坐標(biāo)表示天線根部b至金屬板的距離H1,縱坐標(biāo)表示鞭天線11的輻射增益。
由此圖可以理解,天線根部距金屬板越遠(yuǎn),即高度H1越大,則天線增益愈高。
例如,高度H1為4.5mm,無線的輻射增益為-24[dB]。但如高度H1增加3mm,即7.5mm,則輻射增益為8[dB],即增加了16[dB]。
實(shí)施例2
圖4為一側(cè)視圖,示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的結(jié)構(gòu)。該收發(fā)機(jī)呈棒狀。該圖中和圖1相應(yīng)的部位由相同標(biāo)號標(biāo)示。
圖4是一小型無線電收發(fā)機(jī)主體的側(cè)視圖。該收發(fā)機(jī)包括一能收容在主體12內(nèi)的可伸長的鞭天線11以及一用于接收呼叫的收話器13。圖中的左側(cè)為主體的正面,而右側(cè)為主體的背面。為改善天線的性能,鞭天線11所處的部位盡量靠近主體12的背面,以便當(dāng)使用者手持該收發(fā)機(jī)使收話器13貼在其耳部進(jìn)行通信時(shí),鞭天線和頭部的距離變得遠(yuǎn)一些。主體上還裝有一可拆卸的電池塊22,電池塊的類型可根據(jù)其容量更換。
設(shè)置在主體背面的凸肋21位于電池塊22上,以便使主體的上方部分懸空,這樣,當(dāng)主體12背部平放在金屬板上時(shí),鞭天線11不貼近金屬板面。采用這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是,該收發(fā)機(jī)放在金屬板上時(shí),天線的性能下降得以避免,而且由于LCD顯示面呈傾斜狀態(tài),使用者更易于看清該顯示面15。
和圖2一樣,圖5說明了小型無線電收發(fā)機(jī)主體12放在金屬板16之上的狀態(tài)。該圖是小型無線電收發(fā)機(jī)的側(cè)視圖,表示具有圖4中收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)的小型無線電收發(fā)機(jī)平放在鋼制桌面之類的金屬板16上使LCD顯示面15朝向上方的狀態(tài)。該圖中和圖2相應(yīng)的部位用相同標(biāo)號來標(biāo)示。
考慮到小型無線電收發(fā)機(jī)主體12和電池塊22之間的重量平衡,根據(jù)杠桿原理,以凸肋21作為支點(diǎn),主體的靠天線的一側(cè)是懸空的。一般說來,由于電池塊的比重大于主體的比重,只要凸肋21設(shè)置在主體的重心的上側(cè),即使該凸肋位于主體12的縱向中心部的下側(cè),就可使主體的靠天線的一側(cè)懸空。
主體的重心位置隨電池塊22的體積和重量而變化。而且天線根部懸空所需的理想高度H2也隨電池塊的體積和重量而變化。因此,根據(jù)電池的種類,在電池塊22上可設(shè)置最合適的凸肋21。
圖6A至6C示出了本發(fā)明第二實(shí)施例中所采用的凸肋的結(jié)構(gòu)。圖6A中,凸肋24系設(shè)置在小容量的S型電池塊23上,這種電池塊和圖5中所采用的電池塊相同。
圖6B示出了凸肋26設(shè)置在具有中等容量的M型電池塊25上的情況。由于這種電池塊較圖5所示的電池塊部分重量大,考慮到無線電收發(fā)機(jī)的整體重量平衡,凸肋26的位置可略靠主體上方部分的下側(cè),因此相應(yīng)地,凸肋26的高度降低。另外,該類型電池塊部分的厚度較S型電池塊23厚度大,即使沒有凸肋,鞭天線部分本來就已經(jīng)抬高某一尺寸,該尺寸對應(yīng)于M型電池塊高出的尺寸。因此,為使鞭天線的根部抬高一理想高度,可降低所需的凸肋的高度。
圖6C示出了凸肋28設(shè)置在大容量的L型電池塊27上的情況。此種情況下,和圖6B的情況相比,由于電池塊部分的重量和厚度都要大,因此可使凸肋28的高度減低某一尺寸,該尺寸對應(yīng)于L型電池塊高出的尺寸。這樣,不用凸肋28,也可使鞭天線的根部抬起一理想高度。
實(shí)施例3下面,詳細(xì)描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的后視圖,圖12是本發(fā)明第三實(shí)施例的小型無線電收發(fā)機(jī)的側(cè)視圖。在這兩個(gè)圖中和圖1相應(yīng)的部分用相同的標(biāo)號標(biāo)示。
圖11所示的小型無線電收發(fā)機(jī)具有一卡銷部51,用于將電池塊22嵌在主體部12上。在對應(yīng)于卡銷部51的部位,電池塊22具有接合件(未示出)。接合件與卡銷部51嚙合使得電池塊22嵌在主體部12上。當(dāng)電池塊22要從主體部12脫離時(shí),卡銷部51朝圖的上方移動,使得接合件和卡銷部51的連接分離,將電池塊22與主體部12脫離。
此種情況下,凸肋21最好不具有基本上直角的側(cè)面形狀,而具有沿卡銷部51方向的小傾角。這樣,容易操作卡銷部51。
利用上述本發(fā)明的棒狀小型無線電收發(fā)機(jī)進(jìn)行移動通信時(shí),由于凸肋設(shè)置在其主體的背面,當(dāng)主體的背面平放在金屬板之上時(shí),鞭天線的輻射特性可得以調(diào)節(jié)。因此,其優(yōu)點(diǎn)在于,可獲得很好的接收靈敏度以進(jìn)行穩(wěn)定的高品質(zhì)移動通信。
權(quán)利要求
1.一種小型無線電收發(fā)機(jī),它包括一主體;一鞭天線,其設(shè)置在所述主體的背面的上方部分;和一突出部,其設(shè)置在所述主體的背面,用于當(dāng)所述主體平放在一金屬件之上時(shí)調(diào)節(jié)鞭天線的靈敏度特性;其中,所述突出部設(shè)置于一平衡位置,當(dāng)所述主體平放時(shí),使所述主體的上側(cè)部分是懸空的。
2.如權(quán)利要求1所述的小型無線電收發(fā)機(jī),其中所述突出部設(shè)置在裝于所述主體背面上的可拆卸和可更換的電池塊上。
3.如權(quán)利要求1所述的小型無線電收發(fā)機(jī),其中,所述突出部所處的位置略微在所述主體的縱向中心位置的上側(cè)。
全文摘要
一小型無線電收發(fā)機(jī),它包括一鞭天線和一收話器以接收呼叫。鞭天線設(shè)置在該收發(fā)機(jī)主體的背面的上方部分,以便手持該收發(fā)機(jī)進(jìn)行通信時(shí)改善天線的性能。當(dāng)該收發(fā)機(jī)主體背面平放在金屬板等上面時(shí),為了防止該天線性能下降,在主體的背面上的某一部位設(shè)置一凸肋。采用這樣的結(jié)構(gòu),即使該收發(fā)機(jī)主體平放在金屬板上,也可使鞭天線獲得很好的靈敏度。
文檔編號H04B1/38GK1179634SQ97120018
公開日1998年4月22日 申請日期1997年10月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月14日
發(fā)明者小柳芳雄, 高橋司, 小川晃一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社