CN1399368A - 可控制移动通讯终端的辐射特性的双天线 - Google Patents

Abstract

公开了一种折叠型移动通讯终端中的能控制辐射特性的双天线。该双天线包括安装在移动通讯终端的折叠部分上的第一定向天线，以及安装在移动通讯终端的主体上的第二定向天线。在折叠部分向主体折叠的待机状态下，第一和第二定向天线具有相反方向上的方向性。然而，在折叠部分自主体展开的通话状态下，第一和第二定向天线具有相同方向的方向性。优选地，第一定向天线安装在移动通讯终端的主体的后侧上，第二定向天线安装在移动通讯终端的折叠部分的外侧上。

Description

可控制移动通讯终端的辐射特性的双天线

                          技术领域

本发明总体涉及一种用于诸如移动电话的移动通讯终端的天线，具体地，涉及一种可控制移动通讯终端的发射特性的双天线。移动通讯终端，优选地为折叠型(双LCD(液晶显示器)折叠型)移动通讯终端，具有两个定向天线-一个安装在折叠部分上，另一个安装在移动通讯终端的主体上，使得发射特性在折叠部分向主体折叠的待机状态和折叠部分从主体展开的通话状态下得以分别控制，这有利于天线性能的提高和朝用户头部辐射的电磁波的减小。

                          背景技术

通常，移动通讯终端采用一全向可伸缩天线，以支持双向传输和确保便携性。一种传统的移动通讯终端具有两个分离的天线-一个用于待机状态，另一个用于通话状态。这些天线被设计得易于接收和发射线性极化信号。一般地，弹簧形螺旋天线安装在移动通讯终端的上端。螺旋天线的有利之处在于，它使得不考虑移动通讯终端所处的方向的通话成为可能。此外，在需要时可伸长以提高通话质量的单极型可伸缩鞭状天线在移动通讯终端(或该鞭状天线)与地面成直角时表现出比螺旋天线更好的性能。然而，在理论上，公知的是，当鞭状天线保持与地面水平时，它不能接收信号。一种典型的螺旋/鞭状组合天线在2001年6月5日公开的韩国专利公报第2001-0044820号中得以充分说明(见图1和2)。为了简明起见，此处不给出该组合天线的详细描述。图1和2的各向同性(或全向)螺旋/鞭状组合天线安装在移动通讯终端的上端上，如图3所示。

图4A和4B示出了各向同性螺旋/鞭状组合天线的等效电路。因为组合天线是各向同性的，所以它具有以移动通讯终端412为中心的全向发射特性，如图4A和4B中的圆411所示，导致通话时向用户头部的电磁波辐射。各向同性组合天线在其远离用户头部时具有优良的辐射特性。然而，当其接近用户头部时，用户头部吸收的电磁波数量增加，导致天线性能的下降和SAR(单位吸收率)的增加，该SAR代表电磁波对人体的影响程度。因此，移动电话制造商和天线制造商投入了大量的资金和人力来开发能防止电磁波向用户头部辐射的改进的天线。作为一种备选方案，已提出了一种将大多数电磁波辐射到移动电话后方的方案。为此，接线天线(patch antenna)或PFIA天线通常安装在移动电话的后侧上端。接线天线和PFIA天线在2001年1月5日公开的韩国专利公报第2001-0000456号中得以详细说明。这种天线防止了电磁波在移动电话的前方辐射，即朝人体辐射，导致了在其接近用户头部时通话质量的提高和SAR的降低。然而，当其远离用户头部时，该天线在一特定方向上不能正确接收电磁波，于是降低了移动电话的性能。在此情形下，在移动电话前方的电磁波被减少，而在移动电话后方辐射的电磁波被增加。因此，当用户通过移动电话交谈，且电话放置在他或她的口袋内时，由电磁波导致的伤害可能出人意料地增加。

                         发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种双天线，该天线能通过分别在通话状态和待机状态下控制安装在移动电话上的两个天线而在不降低性能的情况下使电磁波对人体的影响减至最小。

本发明的另一个目的是在一种折叠型移动通讯终端中提供具有改进性能的双天线，其中，两个天线在折叠部分展开的通话状态下具有相同的方向性以减少向用户头部辐射的电磁波，但这两个天线在折叠部分折叠的待机状态下具有相反的方向性以获得全向的总方向性，从而提高性能。

本发明的再一个目的是提供一种双天线，通过将两个接线天线分别安装在双LCD折叠型移动通讯终端的主体后部和该双LCD折叠部分的外窗上，该双天线能在不降低性能的情况下将电磁波对人体的影响减至最小。

根据本发明的一个方面，提供一种能控制折叠型移动通讯终端的辐射特性的双天线。该双天线包括安装在移动通讯终端的折叠部分上的第一定向天线、以及安装在移动通讯终端主体上的第二定向天线。在折叠部分向主体折叠的待机状态下，第一和第二定向天线具有相反方向的方向性。然而，在折叠部分从主体展开的通话状态下，第一和第二定向天线具有相同方向的方向性。

优选地，第一定向天线安装在移动通讯终端主体后侧，第二定向天线安装在移动通讯终端的折叠部分的外侧。

优选地，第一和第二定向天线每个均由微带接线(microstrip patch)构成。

根据本发明的另一方面，提供一种双天线，它能控制具有一双LCD折叠部分和一主体的双LCD(液晶显示器)折叠型移动通讯终端的辐射特性。该双天线包括安装在双LCD折叠部分上的第一定向天线、以及安装在主体上的第二定向天线。在待机状态下，第一和第二定向天线具有相反方向的方向性。然而，在通话状态，第一和第二定向天线具有相同方向的方向性。

优选地，第一定向天线是POD(印制在显示器上的(Printed-On-Display))天线。此外，POD天线安装在双LCD折叠部分的外窗上。

                        附图说明

本发明的以上和其它目的、特征和优点将由以下参照附图所作的详细描述变得更清晰，其中：

图1和2示出了常规螺旋和鞭状天线，其中，螺旋天线连接在鞭状天线端部；

图3示出了常规的螺旋和鞭状天线，其中，螺旋天线连接在翻盖型移动通讯终端的主体上；

图4A和4B示出了具有传统螺旋和鞭状天线的折叠型移动通讯终端中天线的等效电路，还相应于折叠部分是折叠还是展开而以方位角图示出了辐射图；

图5A和5B示出了根据本发明一实施例的由微带接线构成的定向天线；

图6A和6B示出了具有分别安装在其折叠部分和主体上的图5A和5B所示的定向天线的折叠型移动通讯终端；

图7A和7B示出了根据本发明一实施例的折叠型移动通讯终端的定向天线的等效电路；

图8示出了根据本发明一实施例的、依赖于折叠部分是折叠还是展开的呈方位图形式的辐射图；以及

图9和10示出了根据本发明另一实施例的具有定向天线的双LCD折叠型移动通讯终端。

                        具体实施方式

此处，本发明的一优选实施例将在以下参照附图得以描述。在以下的描述中，不详细描述公知的功能或结构，因为它们将以不必要的细节使本发明不清晰。

图5A和5B示出了根据本发明一实施例的每个均由微带接线构成的第一和第二定向天线。具体地，图5A是安装在折叠部分400的前侧上或图4A和4B中主体401后侧上的微带接线天线的侧视图。图5B是安装在折叠部分400的前侧上或主体401的后侧上的微带接线天线的平面视图。

在图5A和5B中，附图标记502代表具有预定介电常数的基底，附图标记501代表由高电导率材料制造的微带线。微带接线天线的有利之处在于，它不具有空间限制。铁氧体和空气或其复合材料可以用作基底502的电介质。此外，多层基底也可用作基底502。

图6A和6B示出了具有图5A和5B的分别安装在其折叠部分400和主体401上的微带接线天线的折叠型移动通讯终端。具体地，图6A示出了折叠部分400向主体401折叠的待机状态，且图6B示出了折叠部分400从主体401展开的通话状态。在图6A和6B中，附图标记501a和501b代表微带接线天线的微带线，且附图标记502a和502b代表电介质基底。此外，附图标记601代表PCB(印刷电路板)，折叠部分400和主体401的电路布置在该电路板上。安装在折叠部分400和主体401上的微带接线天线连接到PCB 601的电路上。此外，附图标记706代表馈入点。

图7A和7B示出了具有分别安装在折叠部分400和主体401上的根据本发明一实施例的第一和第二定向天线的折叠型移动通讯终端，以及其等效电路。具体地，图7A示出了折叠部分400向移动通讯终端的主体401折叠的待机状态，其中，两个定向天线具有相反方向的方向性，于是提供了全向辐射特性701。图7B示出了折叠部分400从移动通讯终端的主体401展开的通话状态，其中，第一和第二定向天线具有相同方向的方向性，提供了定向辐射特性702，使得向用户头部辐射的电磁波明显减小。

在图7A的待机状态下，移动通讯终端保持与图4A的传统移动通讯终端相同的全向辐射特性701。然而，在图7B的用户展开折叠部分400以打电话或应答电话的通话状态，移动通讯终端具有定向辐射特性702，于是使得能减少通话过程中用户身体吸收的电磁波。

因此，与图4A和4B所示的传统移动通讯终端不同，根据本发明的移动通讯终端具有分别安装在折叠部分400和主体401上的第一和第二定向微带接线天线。两个天线根据折叠部分400是折叠或从主体401展开而具有相同方向的方向性和相反方向的方向性。具体地，天线在待机状态具有相反方向的方向性，因此确保了全向辐射特性701，并且在通话状态具有相同方向的方向性，于是提供了定向辐射特性702。

图8示出了当折叠部分400折叠和从主体401展开时辐射特性的变化。附图标记801代表折叠部分400折叠时的辐射图，附图标记802代表了折叠部分展开时的辐射图。当折叠部分400折叠时，辐射图变成全向的，因此天线具有与传统天线相同的辐射特性。然而，当折叠部分400展开时，向用户头部辐射的电磁波减少，于是对减少代表用户头部吸收的电磁波的量的SAR有利。第一和第二定向微带接线天线501a和501b具有分别以折叠部分400和主体401为中心的第一定向天线特性和第二定向天线特性。

在图7A的折叠部分400折叠的待机状态下，由微带接线天线501a和501b构成的天线700和707具有相反方向的方向性，于是提供了与传统全向天线相同的全向辐射特性。

然而，在图7B的折叠部分400从主体401展开一特定角度的通话状态下，由微带接线天线501a和501b构成的天线700和707具有相同方向的方向性，于是提供了定向辐射特性。因此，向用户头部辐射的电磁波如图7B的附图标记702所代表那样减小。

将参照图9和10阐述本发明的另一实施例。

图9示出了具有形成在双LCD折叠部分402外侧上的独立窗611的双LCD折叠型移动通讯终端。主体401具有安装在其后侧上的图5A和5B的微带接线天线501b，而双LCD折叠部分402具有安装在LCD窗611上的POD(印制在显示器上的)天线612。POD天线612由ITO(掺杂有氧化锡的氧化铟)制造，该ITO是导电的和光学透明的。POD天线612在2001年8月ROC国际会议的论文“移动电话的POD天线的实现(Implementation ofPOD Antenna for a Mobile Phone)”中得以详细公开。根据此论文，POD天线被设计来取代传统的螺旋或单极天线，并支持显示功能和天线功能两者。此外，POD天线被设计来弥补传统天线的机械性能的不足。在此实施例中，当具有POD天线612的双LCD折叠部分402向具有微带接线天线501b的主体401折叠时，两个天线具有相反方向的方向性，提供了全向辐射特性。然而，当双LCD折叠部分402从主体401展开时，两个天线具有相同方向的方向性，提供了定向辐射特性，使得电磁波在用户头部的相反方向上辐射。

如上所述，根据折叠部分(或双LCD折叠部分)折叠或展开，天线具有不同的辐射图。具体地，在折叠部分展开的通话状态，两个天线具有定向辐射特性，使得向用户头部辐射的电磁波减少。在折叠部分折叠的待机状态，两个天线具有相反方向的方向性，因此提供了全向辐射特性，使得移动通讯终端可以正确地接收信号。

虽然本发明已经参照其特定实施例得以显示和说明，但是本领域技术人员应当理解的是，在不脱离所附权利要求定义的本发明的精髓和范围的情况下，可作形式和细节上的各种改变。

Claims (13)

1.一种移动通讯终端中能控制辐射特性的双天线，包括：

安装在该移动通讯终端上的至少两个定向天线；

其中，在待机状态，定向天线具有相反方向的方向性；

其中，在通话状态，定向天线具有相同方向的方向性。

2.如权利要求1所述的双天线，其中，在待机状态，定向天线具有全向辐射特性。

3.如权利要求1所述的双天线，其中，在通话状态，定向天线具有定向辐射特性，使得向用户头部辐射的电磁波减少。

4.一种折叠型移动通讯终端中的能控制辐射特性的双天线，包括：

第一定向天线，安装在该移动通讯终端的折叠部分上；以及

第二定向天线，安装在该移动通讯终端的主体上；

其中，在待机状态，第一和第二定向天线具有相反方向的方向性；

其中，在通话状态，第一和第二定向天线具有相同方向的方向性。

5.如权利要求4所述的双天线，其中，第一定向天线安装在该移动通讯终端的主体的后侧上。

6.如权利要求4所述的双天线，其中，第二定向天线安装在该移动通讯终端的折叠部分的外侧上。

7.如权利要求4所述的双天线，其中，第一和第二定向天线均包括微带接线。

8.如权利要求4所述的双天线，其中，第一和第二定向天线均包括导电微带板和形成在微带板上的具有给定介电常数的基底。

9.如权利要求8所述的双天线，其中，该基底包括铁氧体和空气或其复合材料。

10.如权利要求8所述的双天线，其中，该基底是一多层基底。

11.一种具有双LCD折叠部分和主体的双LCD折叠型移动通讯终端中的能控制辐射特性的双天线，包括：

安装在双LCD折叠部分上的第一定向天线；以及

安装在主体上的第二定向天线；

其中，在待机状态，第一和第二定向天线具有相反方向的方向性；

其中，在通话状态，第一和第二定向天线具有相同方向的方向性。

12.如权利要求11所述的双天线，其中，第一定向天线是POD天线。

13.如权利要求12所述的双天线，其中，POD天线安装在双LCD折叠部分的外窗上。

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