[發明專利]便攜式無線電裝置用的可收縮/可展開的天線

有效

• 申請號: 01119291.7
• 申請日: 2001-04-12
• 公開（公告）號: CN1333583A
• 公開（公告）日: 2002-01-30
• 發明（設計）人: 齊藤哲也
• 申請（專利權）人: 日本電氣株式會社
• 主分類號: H01Q1/24
• 分類號: H01Q1/24;H01Q9/30;H04B1/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 陳景峻

本發明無線移動通信系統用的天線，更具體地涉及便攜式無線電裝置用的或可收縮或可展開的天線，如便攜式信息終端，便攜式或蜂窩狀電話用的可收縮或可展開的天線，它能改善展開狀態下和收縮狀態下的阻抗匹配。

通常，有多種天線可用于無線移動通信系統。設計用于諸如蜂窩狀電話的便攜無線電裝置的這種天線通常有快速線性移動鞭狀元件和固定在鞭狀元件一端的螺旋元件。天線連接到裝置的外殼，并按需要可把鞭狀元件收縮進外殼中和從外殼中拉出。

有這種天線的常規便攜式無線電裝置，當用戶操作裝置時，通常從外殼中拉出鞭狀天線元件，以減小因用戶自身或人體自身引起的壞作用帶來的天線性能降低。另一方面，當用戶不操作裝置時，將鞭狀元件收進外殼中，以便于攜帶裝置。

天線從外殼中拉出時，鞭狀元件和螺旋元件位于外殼外邊。該展開狀態下，只有鞭狀元件起作用并提供所需的天線操作。另一方面，當天線推進外殼中時，鞭狀元件收縮進外殼中，而螺旋元件位于外殼外。該收縮狀態下，只有螺旋元件起作用并進行所需的天線操作。

1997年公布的日本未審特許公開No.9-186519(它相應于1999年出版的日本特許公報No-2692670)中公開了這種常規開線結構的一個實例。

圖1A和1B示意性的展示出這種現有天線101的結構。

天線101可滑動地安裝在外殼120上，它包括導電快速線性移動元件106和導電螺旋(即，線圈形)元件117。

鞭狀元件106用電介質保護膜107覆蓋。導電制動器109固定到元件106的底端。展開狀態下制動器109防止元件106從外殼120脫開并用于給元件106饋送電功率。饋電線或饋電部件104通過電介質分隔器105固定到元件106的頂端。元件106收縮進外殼120中時，饋電線104用于給元件106饋送電功率。分隔器105使螺旋元件117與快速動元件106電分離。

用電介質102覆蓋的螺旋元件117固定到與鞭狀元件106相對的饋電線104的側邊。用分隔器105使螺旋元件117與鞭狀元件電隔離。

天線101用導電支架108可滑動地連接到外殼120。支架108固定到外殼120并電連接到外殼120中設置的具體的射頻電路(沒畫)。

鞭狀元件106從外殼120拉出時(即，在天線101的展開狀態下)，如圖1A所示，鞭狀元件106和螺旋元件117同時都位于外殼120外邊，制動器109與支架108接觸。該狀態下，鞭狀元件106用制動器109和支架108電連接到設在外殼120中的射頻電路，由此，把電功率饋送給元件106。因此，元件106起作用并執行它的操作。

另一方面，當元件106推進外殼120中時(即，天線101處于收縮狀態時)，如圖1B所示，只有螺旋元件117位于外殼120的外邊，同時，饋電線104與支架108接觸。該狀態下，螺旋元件117用饋電線104和支架108電連接到設在外殼120中的射頻電路，由此，給元件117饋入電功率。因此，元件117起作用并執行它的操作。

如上所述，當天線101是展開狀態時，只有鞭狀元件106動作，而天線是收縮狀態時，只有螺旋元件117動作。因此，能改善每種狀態下的阻抗匹配。因此，近年來，現有天線101已廣泛用于諸如蜂窩電話的便攜式無線電裝置。

圖2是現在天線收縮狀態下的現有天線101的頻帶寬度與外殼120的長度之間的關系曲線圖。圖2的曲線表明頻帶寬度值的回波損耗為-10dB或以下。曲線是在設定螺旋元件117的諧振頻率為800MHz，和1.5GHz、元件117的形狀和尺寸不變的條件下用數字計算得出的。

從圖2看到，當工作頻率為800MHz時，帶寬隨外殼長度變化而變化。這就是說，有一個外殼長度值使帶寬達到最大值。與此不同，當工作頻率為1.5GHz時無論外殼長度如何變化，帶寬幾乎保持不變。因此，不能說外殼長度值使帶寬變成最大。從圖2中還看到，對1.5GHz的工作頻率的(頻)帶寬(度)約為工作頻率為800MHz的帶寬的一半(1/2)到五分之一(1/5)。

如上所述，圖1A和1B所示現有天線101的問題是，在收縮狀態下，在1.5GHz的工作頻率所能獲得的帶寬達不到所需的寬度。換句話說，在收縮狀態下不能達到起作用的螺旋元件117令人滿意的阻抗匹配。

本發明的目的是，提供用于便攜式無線電裝置的可收縮/可展開的天線，它能展寬1.5GHz工作頻率下的帶寬。

本發明的另一目的是，提供便攜式無線電裝置用的可收縮/可展開的天線，它在天線展開和收縮狀態下均能實現令人滿意的阻抗匹配。