CN100508277C - 用于个人计算机卡的可伸缩天线 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种用于提供无线通讯的装置。该装置包括安装在个人计算机卡上的天线。天线具有用于在枢轴上转动的枢轴连接和用于不同于转动方向转动的转动连接。天线可沿着这两个轴旋转并且是可伸缩的。在天线伸展位置上，天线与个人计算机卡电连接并且天线可以接收和发射信号。天线还有一个底座，底座是可拆卸地安装在个人计算机卡上，因此天线可以从所述个人计算机卡上取下并更换。

Description

用于个人计算机卡的可伸缩天线

技术领域

本发明涉及个人计算机卡，尤其涉及带有可调天线的个人计算机卡。

背景技术的简要描述

个人计算机卡，特别是符合个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA)标准的卡，已经成为便携式计算机的主要支持。有多种PCMCIA形式的装置可用，包括存储卡、调制解调器、以及磁盘驱动器。

PCMCIA卡种类繁多，随厚度增加的顺序可包括I类卡、II类卡、III类卡。便携式计算机的发展导致了对无线调制解调器的需求增加。

通常，PCMCIA无线调制解调器卡附有接收/发射天线。传统天线在PCMCIA无线调制解调器卡上直接凸起。这将是天线的一个易损部位，因为安装在便携计算机上的天线容易受到意外的碰撞而损坏。

因此，PCMCIA卡上所需要的天线应该是方便调整和更换的。

发明概述

本发明披露的是一种用于个人计算机上提供无线通信的装置。

根据本发明的一个方面，该装置包括安装于个人计算机卡上的天线。该天线具有用于使天线绕第一轴转动的枢轴连接和使天线沿不同于绕枢轴连接器旋转的方向旋转的可转动连接。此外，天线还是可伸缩的。在内缩位置，天线直接被个人计算机卡所收容。当天线由内缩位置移动到伸展位置时，天线与个人计算机卡电连接，并可以接收和发射信号。

根据本发明的另一个方面，该装置包括个人计算机卡、可拆卸地安装在个人计算机卡上的底座，以及反复安装在底座上的可伸缩天线。个人计算机卡具有可附在下部分上的上部分。底座可以从个人计算机卡上拆卸下来，这样在不必分开所述计算机卡的该上下部分的情况下，天线可以从个人计算机卡上拆卸下来。

结合下文的叙述和相应的附图，本发明的前述及其它优点将变得更加明显。

附图简要说明

结合附图中说明的优选实施例，对本发明进行详细说明，其中同样的元件具有同样的附图标记，其中：

图1是安装在连接到根据本发明的一个优选实施例的个人计算机的个人计算机卡上的天线的透视图；

图2是天线在内缩位置上时个人计算机卡的透视图；

机卡的透视图，表明天线是可绕X轴和枢轴连接转动的；

图4是个人计算机卡上部分内表面的透视图；

图5是个人计算机卡下部分内表面的透视图；

图6是图5中6-6的局部放大图；以及

图7是根据本发明的天线和个人计算机卡的近距离分解图。

优选实施例的详细描述

图1示出了用于提供无线通讯的装置10的一个实施例。装置10包括接收/发射信号的天线12，天线12连接在个人计算机卡14的底座上，个人计算机卡14还可能包括调制解调器或无线电接收装置。个人计算机卡14插在个人计算机18的PCMCIA II类槽16中，使用户能和外界的无线系统进行通讯。

天线12具有缩回位置和伸展位置。如图2所示，天线12可以沿箭头A方向在缩回位置和伸展位置之间反复伸缩，伸展位置用虚线12’表示。在缩回位置，天线12可以充分收容到个人计算机卡14中；在伸展位置，天线12可以充分地伸展到远离个人计算机卡14的位置。

图3示出了天线12从图2中用虚线12’表示的伸展位置绕枢轴连接20沿箭头B方向移动转到升高位置。枢轴连接20方便用户调整天线12相对于个人计算机卡的位置。枢轴连接20可能包括但不限于多种合适的装置，例如铰链，如舌槽铰链。枢轴连接允许天线12绕X轴在枢轴上转动。而且，天线12可在轴环58内转动，因此天线具有一个可沿Z轴转动的转动连接。所以，天线12可沿箭头C方向从升高位置移动转到用虚线表示的降低位置12”。因此，当天线处于伸展位置12’时具有多个转动轴。尤其是天线12可沿枢轴连接器20转动，并可沿X轴和Z轴转动，这样天线可以移动到最佳位置而获得最佳使用效果。

如图4所示的天线12’的一个实施例包括三个主要的伸长元件：具有固定外径的第一天线部分22，窄一些的第二天线部分24，以及在远端30上带有端盖28的第三天线部分26。第一天线部分包括第一端32，第二端34，以及置于第一和第二端之间的枢轴连接器20。第一天线部分22由导电金属制成或者具有导电金属镀层。

第一天线部分22连接一个匹配电路，该电路作为伸展的天线的阻抗。在优选实施例中，匹配电路是由电感/电容(LC)电路组成的。天线和个人计算机卡的电连接在后文将有进一步的描述。

图3-图5示出了个人计算机卡14的一个实施例。在该配置中，个人计算机卡14包括上部分36，附在上部分的下部分38，被上部分和下部分完全封装的电子元件，位于上部分和下部分中的通道部分40。该图还示出了一个PCMCIA连接器42。图5示出的个人计算机卡14的下部分38具有至少一个定位销44，其从下部分的内表面46延伸(图5示出的是三个定位销)。图4所示的上部分36具有一个相应的开口48，当上部分36和下部分38附在一起形成一个个人计算机卡14的外壳50时，开口48收容定位销44。

优选的是上部分36的外表面52和下部分38的外表面54镀有一层导电金属以屏蔽位于个人计算机卡14内部的电子元件。另外，上部分36和下部分38优选由塑料制成。如图3所示，切口部分56帮助上部分的外表面52和下部分的外表面54接近轴环58，其在天线拉伸时支撑天线12。切口部分56使导电屏蔽材料和轴环58之间电隔离。在一个替换实施例中，上部分36的内表面60和下部分38的内表面46镀有一层导电金属以屏蔽位于个人计算机卡14内部的电子元件。

图5所示的轴环58可拆卸地安装在个人计算机卡14的外壳50上。轴环58将天线连接到个人计算机卡14上。轴环58包括具有一个轮缘64的远端62，一个近端66，以及从远端延伸至近端的中段68。下文将进一步描述在不必分开所述计算机卡14的该上部分36和下部分38的情况下，轴环58和天线12被设计成可以从外壳50上拆卸下来。轮缘64安装在外壳50的外面，并至少具有一个凹槽70以方便从外壳上取走轴环58。轴环58由导电金属构成。例如，轴环58可以是螺纹连接或者是其它紧固在个人计算机卡14上的方法以确保天线12在适当的位置。轴环58也可以沿螺旋旋开或者对个人计算机卡是可拆卸的所以天线12可以更换。

轴环58的中段68被设计成滑动地收容天线12。优选的是，在第一天线部分22的外径和中段68的内径之间有摩擦接头，为天线12和轴环58之间提供电连接，并为天线和个人计算机卡之间提供旋转连接。当天线12处于伸展位置时，第一天线部分22与轴环58咬接并且并置。此外，天线12的第二天线部分24具有小于第一天线部分22的内径的外径。所以，第二天线部分24可以自由地在轴环58的中段68内滑动。第二天线部分24覆盖或涂上不导电材料。

类似地，第三天线部分26也覆盖或涂上不导电材料。安装在第三天线部分26远端30的端盖28具有比轴环58的中段68的内径大的外径。端盖28防止了天线12插入个人计算机卡14的深度超过预先确定的深度。而且，端盖28还帮助用户抓住天线使天线反复地在缩回位置和伸展位置之间移动。

个人计算机卡14上的导电构件72与轴环58相邻。导电构件72与个人计算机卡14内的电子元件相连。导电构件72可以是任何合适的装置包括：扭簧、片簧，或悬臂构件，但不局限于这些装置。在一个实施例中，导电构件72是扭簧。如图6所示，扭簧72受轴环58挤压，于是和轴环接触，从而确保了天线和个人计算机卡中的电子元件74之间良好的电连接。

为了天线在损坏或折断时可以更换，天线12是可从个人计算机卡14上拆卸和更换的。如图7所示，天线12包括带阳螺纹76的底座74。这些螺纹咬合位于个人计算机卡底座外壳78上的阴螺纹。底座外壳78最里边有用作天线和个人计算机卡内的电子元件电接触的螺旋弹簧80。螺旋弹簧80焊接在个人计算机卡的电子元件上，并咬合相应的通道40的凹槽。由于天线12可以从底座78上螺旋旋开，该实施例允许用户不用带个人计算机卡到制造商或者修理商处就可以更换天线。

在替换实施例，天线底座74和底座外壳78可用螺栓和扣件连接固定在一起，其中一件上有凸起的部分，另外一件上有相应的凹陷部来接纳凸起部，一件就可以紧紧咬住另外一件了。

操作中，这个装置的功能是为个人计算机卡14接收或发射电信号。当天线12处于缩回位置时，个人计算机卡14的通道部分40充分收容天线。而且，由不导电材料构成的第三天线部分26与轴环58相邻。在缩回位置，天线12不接收和发射任何信号。当天线12由缩回位置滑动地拉伸到伸展位置时，由导电材料制成的第一天线部分22接触轴环58，其中封装在个人计算机卡14内的电子元件发射的信号通过导电构件72传到轴环58，再传到天线。如前文所述，天线可绕枢轴20在枢轴上转动以及绕X轴转动，以便移动到合适的位置而获得最佳的使用效果。

在另一个实施例中，天线12与图5所示的实施例非常相似，不同的是天线第三部分26类似第一天线部分22，是由导电材料做成或有导电金属镀层。此外，第三天线部分26在端盖28上还有一个次级天线。优选的是，在第三天线部分26的外径和轴环58的通道68的内径之间只有很小的间隙，或者是紧配合。当第三天线部分26和轴环58被并置时，第三部分26和轴环58间的紧配合使得天线12和轴环之间电连接。例如，端盖28上还可附带一个螺旋天线。这样，当天线12处于缩回位置时，第三天线部分26和轴环58邻接，轴环58和螺旋天线之间形成电连接。于是，天线12在缩回位置和伸展位置一样可以发射和接收信号。

附图中所示的个人计算机卡14是PCMCIA II类卡，但在本发明范围之内也适用I类卡或III类卡。同样，在本发明范围之内的个人计算机卡14可以是任何一种可拆卸卡，并不限于符合PCMCIA标准说明书的卡。

虽然结合优选实施例对本发明做了具体的说明，但是很明显，本领域的技术人员在不背离本发明的条件下可以进行各种改进和修正并进行等同应用。

Claims (19)

1.一种用于提供无线通讯的装置，所述装置包括：

个人计算机卡，适于连接到个人计算机，其中所述个人计算机卡可以容易的插入所述个人计算机和从所述个人计算机拆卸；

安装在所述个人计算机卡上的天线，所述天线包括至少第一部分和第二部分，

所述天线包括用于使所述天线绕第一轴转动的枢轴连接，以及

用于所述天线绕不同于所述第一轴的第二轴转动的转动连接；

所述转动连接允许所述天线在那里反复地移动，以便所述天线具有缩回位置和伸展位置；以及

安装在所述个人计算机卡上的轴环，所述轴环用于提供所述天线与所述计算机卡之间的电连接；

其中，在所伸展位置所述第一部分通过所述轴环与所述个人计算机卡电连接，在所述缩回位置所述轴环与所述第一部分和第二部分断开电连接。

2.根据权利要求1所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述天线处于所述伸展位置时，天线充分伸展超过所述个人计算机卡。

3.根据权利要求1所述的用于提供无线通讯的装置，还包括所述天线可拆卸地安装在所述个人计算机卡上。

4.根据权利要求3所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述个人计算机卡具有上部分和下部分，在不必分开所述计算机卡的所述上下部分的情况下，所述天线可以从所述个人计算机卡上拆卸下来。

5.根据权利要求1所述的用于提供无线通讯的装置，其中，位于所述个人计算机卡内的弹簧与所述天线的电接触。

6.根据权利要求5所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述天线伸展超过所述个人计算机卡后，所述弹簧提供所述个人计算机卡和所述天线之间的电连接。

7.根据权利要求5所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述弹簧是扭簧。

8.根据权利要求4所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述个人计算机卡的所述上部分具有导电层，用于为所述个人计算机卡提供电屏蔽。

9.根据权利要求8所述的提供无线通讯的装置，其中，所述导电层具有切口部分，使得所述导电层和所述天线之间电隔离。

10根据权利要求3所述的用于提供无线通讯的装置，所述轴环还用于紧固所述天线。

11.根据权利要求1所述的用于提供无线通讯的装置，所述轴环可拆卸地安装在所述个人计算机卡上，其中，当所述轴环从所述个人计算机卡上拆卸下来后，所述天线可以从所述个人计算机卡上取走。

12.根据权利要求11所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述天线和所述个人计算机卡之间具有转动连接。

13.根据权利要求11所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述个人计算机卡包括上部分和下部分，其中，在不必分开所述计算机卡的所述上下部分的情况下，所述天线可以从所述个人计算机卡上拆卸下来。

14.根据权利要求11所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述个人计算机卡包括导电层，所述导电层具有切口部分，使得所述导电层和所述轴环之间电隔离。

15.根据权利要求11所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述个人计算机卡具有底座外壳，所述底座外壳用于在其中紧固所述天线底座。

16.根据权利要求15所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述天线底座在所述底座外壳内通过紧固装置紧固。

17.根据权利要求16所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述紧固装置是螺纹。

18.根据权利要求16所述的用于提供无线通讯的装置，其中，所述紧固装置是所述天线底座和所述底座外壳之间的螺栓和扣件连接。

19.根据权利要求10所述的用于提供无线通讯的装置，其中当所述轴环从所述个人计算机卡上卸下来时，所述天线可从所述个人计算机卡上拆去。

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