[发明专利]便携式无线电装置用的可收缩/可展开的天线

说明书

本发明无线移动通信系统用的天线，更具体地涉及便携式无线电装置用的或可收缩或可展开的天线，如便携式信息终端，便携式或蜂窝状电话用的可收缩或可展开的天线，它能改善展开状态下和收缩状态下的阻抗匹配。

通常，有多种天线可用于无线移动通信系统。设计用于诸如蜂窝状电话的便携无线电装置的这种天线通常有快速线性移动鞭状元件和固定在鞭状元件一端的螺旋元件。天线连接到装置的外壳，并按需要可把鞭状元件收缩进外壳中和从外壳中拉出。

有这种天线的常规便携式无线电装置，当用户操作装置时，通常从外壳中拉出鞭状天线元件，以减小因用户自身或人体自身引起的坏作用带来的天线性能降低。另一方面，当用户不操作装置时，将鞭状元件收进外壳中，以便于携带装置。

天线从外壳中拉出时，鞭状元件和螺旋元件位于外壳外边。该展开状态下，只有鞭状元件起作用并提供所需的天线操作。另一方面，当天线推进外壳中时，鞭状元件收缩进外壳中，而螺旋元件位于外壳外。该收缩状态下，只有螺旋元件起作用并进行所需的天线操作。

1997年公布的日本未审特许公开No.9-186519(它相应于1999年出版的日本特许公报No-2692670)中公开了这种常规开线结构的一个实例。

图1A和1B示意性的展示出这种现有天线101的结构。

天线101可滑动地安装在外壳120上，它包括导电快速线性移动元件106和导电螺旋(即，线圈形)元件117。

鞭状元件106用电介质保护膜107覆盖。导电制动器109固定到元件106的底端。展开状态下制动器109防止元件106从外壳120脱开并用于给元件106馈送电功率。馈电线或馈电部件104通过电介质分隔器105固定到元件106的顶端。元件106收缩进外壳120中时，馈电线104用于给元件106馈送电功率。分隔器105使螺旋元件117与快速动元件106电分离。

用电介质102覆盖的螺旋元件117固定到与鞭状元件106相对的馈电线104的侧边。用分隔器105使螺旋元件117与鞭状元件电隔离。

天线101用导电支架108可滑动地连接到外壳120。支架108固定到外壳120并电连接到外壳120中设置的具体的射频电路(没画)。

鞭状元件106从外壳120拉出时(即，在天线101的展开状态下)，如图1A所示，鞭状元件106和螺旋元件117同时都位于外壳120外边，制动器109与支架108接触。该状态下，鞭状元件106用制动器109和支架108电连接到设在外壳120中的射频电路，由此，把电功率馈送给元件106。因此，元件106起作用并执行它的操作。

另一方面，当元件106推进外壳120中时(即，天线101处于收缩状态时)，如图1B所示，只有螺旋元件117位于外壳120的外边，同时，馈电线104与支架108接触。该状态下，螺旋元件117用馈电线104和支架108电连接到设在外壳120中的射频电路，由此，给元件117馈入电功率。因此，元件117起作用并执行它的操作。

如上所述，当天线101是展开状态时，只有鞭状元件106动作，而天线是收缩状态时，只有螺旋元件117动作。因此，能改善每种状态下的阻抗匹配。因此，近年来，现有天线101已广泛用于诸如蜂窝电话的便携式无线电装置。

图2是现在天线收缩状态下的现有天线101的频带宽度与外壳120的长度之间的关系曲线图。图2的曲线表明频带宽度值的回波损耗为-10dB或以下。曲线是在设定螺旋元件117的谐振频率为800MHz，和1.5GHz、元件117的形状和尺寸不变的条件下用数字计算得出的。

从图2看到，当工作频率为800MHz时，带宽随外壳长度变化而变化。这就是说，有一个外壳长度值使带宽达到最大值。与此不同，当工作频率为1.5GHz时无论外壳长度如何变化，带宽几乎保持不变。因此，不能说外壳长度值使带宽变成最大。从图2中还看到，对1.5GHz的工作频率的(频)带宽(度)约为工作频率为800MHz的带宽的一半(1/2)到五分之一(1/5)。

如上所述，图1A和1B所示现有天线101的问题是，在收缩状态下，在1.5GHz的工作频率所能获得的带宽达不到所需的宽度。换句话说，在收缩状态下不能达到起作用的螺旋元件117令人满意的阻抗匹配。

本发明的目的是，提供用于便携式无线电装置的可收缩/可展开的天线，它能展宽1.5GHz工作频率下的带宽。

本发明的另一目的是，提供便携式无线电装置用的可收缩/可展开的天线，它在天线展开和收缩状态下均能实现令人满意的阻抗匹配。