專利名稱：用于信號的無線傳輸的電子裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于信號的無線傳輸的電子裝置，它包括一個天線部分、傳輸電路和一個電子部分。該裝置設置在一個疊層結構上，該疊層結構具有一個電介質材料的襯底層。
背景技術：
當借助于高頻(更準確地講是微波范圍內的)的電磁波傳輸信號時，天線部分和電子部分均采用微帶技術。微帶技術是一種微波技術，它是基于由兩個導電層和一個中間電介質層構成的疊層結構。這個電介質層還被稱為襯底，并且不僅起到隔離層的作用，而且還起到對導電層的機械支撐作用。已知的電子裝置在分成多個扇區的大的角度內傳輸信號，并且包括單獨的電子部分和單獨的天線部分，在它們之間設有常規電纜形式的傳輸電路。這些傳輸電路通過焊接方式或連接器連接至每個部分。這種已知的技術是昂貴的，并且需要大的空間，而且由于制造誤差、老化等原因可能導致工作中斷。
發明概述本發明的目的是要獲得這樣一種電子裝置，它簡單、成本低廉、節省空間，并且能夠提供良好的特性，因為本發明解決了天線部分和電子部分之間的連接界面問題。
所述目的是通過本發明的電子裝置實現的。本發明的特征在于具有多個襯底層的結構，這些襯底層被分成三個連續的部分，即第一部分，它構成電子部分的一部分；第二部分，它在天線部分中形成襯底；和第三部分，它支撐傳輸電路。襯底在三個部分之間連續地延伸，并且它是由柔性材料制成的，而且它在第三部分中被彎曲成曲面形狀。其凸形表面支撐輻射元件，由于這種彎曲表面，輻射元件的波束朝向不同的方向。
由于本發明的這種結構，采用同一結構獲得了一種一體化的裝置，并且不需要焊接或連接器之類的中間構件。
附圖簡述下面將參照附圖采用一個實施例對本發明進行更詳細地描述，附圖中
圖1和2顯示出一個實施例中電子裝置的不同立體圖；圖3顯示出電子裝置的展開示意圖；圖4顯示出展開的電子裝置的側視圖；以及圖5顯示出電子裝置中通過天線部分的剖視圖；以及圖6示意性地顯示出天線部分的結構。
正如從圖1和2中可以清楚地看到的，根據本發明的天線裝置包括一個電子部分1、一個天線部分2和一個傳輸電路部分3，傳輸電路部分3具有傳輸電路3’，后者形成電子部分和天線部分之間的連接界面。根據本發明，電子部分1、天線部分2和傳輸電路部分3均是采用相同的構造設計而成的，即采用微帶技術，它具有一個支撐結構，根據本發明，此支撐結構是一個襯底，此襯底是電子部分1、天線部分2和傳輸電路部分3共用的。天線部分2屬于保角扇區天線類型，它具有多個圍繞一個圓筒4均勻間隔開的天線元件5、6、7、8、9、10，還可參見圖5。這種天線屬于所謂的多扇區天線類型，即天線元件是如此設置的從垂直于所形成圓筒的縱軸線11的一個平面中看，這些天線元件在幾個(在圖示的例子中為全部)方向上共同具有定向性。
在圖示的例子中，電子部分1是由一個襯底12支撐的，為連接至電子部分該襯底12最好是平坦的，并且電子部分1還由一個金屬的整體支撐結構13支撐，支撐結構13在該電子裝置中形成基座部分。該電子裝置有益地成形為具有整體柱形的外輪廓，為此基座部分成形為具有一個側部14，側部14具有一個柱形的包絡面，此包絡面變成柱形的底板15，在底板15的底側可以設置連接器，用于將電子部分連接至例如基站或微波接力線路中的其它裝置，所述基站或微波接力線路用于例如電信用途，諸如移動電話通信、數據通信、視頻通信或其它的信號傳輸方式。在電子部分1中的襯底可以形成一個支撐結構，用于支撐模擬/數字電子元件，諸如表面安裝的電子元件、微帶、傳輸線等。所述電子裝置還可以包括疊層結構。圖示的例子包括一個電子控制的開關18，它用于根據特定選擇標準實現天線元件5-10中一個或多個的連接，以便在選擇的天線扇區中通過每個傳輸電路3以公知的方式發送和接收信號。電子控制的開關18是通過一個(未示出的)控制連接裝置控制的。
下面將參照圖4、5和6更詳細地描述根據本發明的結構。如上所述，電子部分1、天線部分2和具有連接傳輸電路3’的傳輸電路部分3被支撐在一個連續的、共用的柔性襯底12上，此襯底是由例如聚合物制成的，所述聚合物例如四氟乙烯。這種疊層結構還包括一個接地平面21和微帶導體形式的傳輸電路3’，接地平面位于襯底一側的整個表面上，傳輸電路位于襯底另一側上。在天線部分中，設置有第二襯底的多個部分24，更精確地講，一個扇區對應于一個天線元件5。這些襯底部分24相互間隔開，并且在其外側支撐天線元件5-10，該天線元件為例如銅層形式的所謂連接板，它們可以呈現合適的形狀，例如矩形或圓形。天線元件可以成組地設置，每組包括一個或幾個天線元件。由于表面彎曲，這些組指向不同的方向。
正如圖3中可以看到的，電子部分1、天線部分2和傳輸電路部分3共用的襯底的基體部分是一個平坦的襯底構件，在圖示的例子中，它大致呈T形，其中“腿”部分形成此襯底的第一部分22，其用作電子部分的支撐，橫條形成此襯底的第二部分23，其用作天線部分2的支撐，第一部分和第二部分之間的連接界面形成此襯底的第三部分20，它形成傳輸電路部分3的支撐。天線部分2的最終形狀是通過彎曲橫條23即具有其接地平面和任何其它層的第二部分所得到的。在圖示的例子中，橫條被彎曲成大致為筒形。實際上，借助于第二襯底的多個部分24中的較低的彈性，這些部分相對于在它們之間形成的間隔25獲得了一定程度的增強。雖然為簡單起見，圖5僅示出了弧形的輪廓，但實際上這種形狀可以變為多邊形的，由此使得天線元件5-10大致為平面的。此襯底構件的橫條23的尺寸適于使兩個外邊緣26、27基本上相接，從而形成一個具有選定直徑的閉合的凸形包絡面。接地平面21與襯底12一起彎曲，于是和襯底相似地形成一個彎曲的形狀。為了簡單起見，圖5中的接地平面被顯示成一根粗的周向弧形線。
因此，對于電子部分1、天線部分2和在它們之間延伸的傳輸電路部分3的傳輸電路3’而言，同一襯底層12形成一個連續的支撐結構。與襯底20相似，接地平面21可以被認為是由三個連續的部分構成，它呈一個導電層的形式，并且在電子部分1、天線部分2和傳輸電路部分3上延伸。這形成了上述的連接界面，借助于這個界面，傳輸電路3從電子部分1延伸至天線部分2，更準確地說，一個導體一直到達一個選擇的位置，至少到達每個孔35的區域。
正如在圖5中可以看到的，天線部分2呈現有一個金屬基體28，在圖示的例子中，它具有六個徑向延伸的壁29、30，這些壁從與對稱軸線11重合的中心延伸。由于其這樣的設計，基體28在每個天線元件5-10后面界定了一個腔室31。這些腔室31抑制了來自于天線元件和傳輸電路3的沿向后和側面方向上的輻射，這減輕了輻射元件之間的干擾問題。這些腔室還形成了多個空腔，這些空腔能夠對天線元件的阻抗調整起作用。基體28具有沿徑向面向外的端表面32，襯底20的內側依靠這些端表面獲得了支撐。例如，借助于穿過孔17的螺釘，彎曲的襯底層可以固定至這些端表面，參見圖5。
天線元件5-10的徑向外側設置有一個封蓋33，此封蓋是管形的并且最好是圓筒形的，而且它是以公知的方式采用具有低電磁波衰減的材料設計制造的。封蓋33形成一個屏蔽罩，并且還形成了對天線部分的襯底部分23的外側機械支撐和保護，它被彎曲成凸形，并且如果它具有彈性的話，由于和基體28的從內側的相互作用，它維持預定的形狀。屏蔽罩33在縱軸線11的方向上延伸，至少足以覆蓋襯底部分23的高度。屏蔽罩可以有益地在天線部分2上方呈現為一個封閉的端壁，并且還可以圍繞電子部分1和傳輸電路部分3，不過這并沒有示出。
圖6示出了上述的具有第一襯底12的襯底結構，從此圖可以看出，接地平面21呈現有傾斜的狹縫形開口33，即公知的所謂孔，這些開口形成輻射元件，以將微波能量從傳輸電路3傳輸至天線元件5，后者在發射過程中在選擇的扇區中向外輻射。在接收過程中，微波輻射在相反的方向上傳輸。
本發明不局限于上面描述的和圖中顯示的實施方式的這些例子，而是可以在所附權利要求的范圍內變化。例如，天線元件5-10可以具有另外的形狀，或者它們的數量可以更多或更少一些。另外，例如為了改變平行于圓筒軸線11的平面中的波束形狀，每個天線元件可以在相同方向上延伸至一組輻射元件，此外，為了實現本發明，連接板以及由此第二襯底24不是一個必要的條件。從原理上講，基體28和屏蔽罩33均可以省略。
權利要求
1.用于信號的無線傳輸的電子裝置，包括一個天線部分(2)、一個電子部分(1)和一個傳輸電路部分(3)，電子部分是在具有至少一個電介質材料襯底層的疊層結構上構成的，傳輸電路部分具有傳輸電路(3’)，這些傳輸電路將電子部分(1)連接至天線部分(2)，其特征在于所述襯底層(20)是由一種柔性材料制成的，并且此襯底層形成一個連續的構件，此構件包括支撐所述電子部分(1)的第一部分(22)、支撐所述天線部分(2)的第二部分(23)以及支撐所述傳輸電路部分(3)的第三部分(20)，并且所述襯底的第二部分被彎曲成曲面形狀，其凸形表面支撐多個天線元件組，每個天線元件組包括至少一個天線元件(5-10)，由于這種彎曲的表面，這些天線元件組朝向不同的方向。
2.根據權利要求1的電子裝置，其特征在于天線部分(2)形成一個外封閉表面。
3.根據權利要求2的電子裝置，其特征在于天線部分(2)大致呈現圓筒形狀。
4.根據權利要求3的電子裝置，其特征在于天線元件(5-10)圍繞所述的凸形表面設置，以便它們的波束覆蓋圓周面。
5.根據前述任一權利要求的電子裝置，其特征在于天線元件(5-10)和傳輸電路(3’)是采用微帶技術設計制造的。
6.根據權利要求5的電子裝置，其特征在于所述襯底(12)支撐一個接地平面(21)，它在電子部分(1)、傳輸部分(3)和天線部分(2)上連續地延伸。
7.根據權利要求6的電子裝置，其特征在于天線部分(2)在接地平面(21)中呈現多個孔(35)。
8.根據權利要求7的電子裝置，其特征在于天線部分(2)呈現設置在孔(35)外側的天線元件(5-10)，這些天線元件在一個第二襯底層(24)上為微帶元件的形式。
9.根據權利要求4的電子裝置，其特征在于所述襯底層(12)的第二部分(23)圍繞一個金屬基體(28)彎曲，該基體具有徑向的分離的壁(29、30)。
10.根據權利要求4的電子裝置，其特征在于至少帶有天線元件(5-10)的所述襯底層(12)的第二部分(23)由一個大致圓筒形的屏蔽罩(33)包容，此屏蔽罩用作天線部分(2)的機械支撐和保護。
全文摘要
用于信號的無線傳輸的電子裝置,包括一個天線部分(2)、一個電子部分(1)和一個傳輸電路部分(3)。電子部分(1)設置在具有至少一個電介質材料襯底層的疊層結構上。襯底層(20)是由一種柔性材料制成的,并且此襯底層形成一個連續的構件,此構件包括支撐所述電子部分(1)的第一部分(22)、支撐所述天線部分(2)的第二部分(23)以及支撐所述傳輸電路部分(3)的第三部分(20)。襯底的第二部分(23)形成為一個凸形表面,此表面支撐包括至少一個天線元件(5－10)的多個天線元件組。由于此表面是彎曲的,這些天線元件組覆蓋不同的方向。
文檔編號H01Q23/00GK1249070SQ9718199
公開日2000年3月29日 申請日期1997年12月30日 優先權日1997年1月3日
發明者B·約翰尼森, M·赫格貝里 申請人:艾利森電話股份有限公司