专利名称：用于生产天线部件的方法
技术领域：
本发明涉及用于产生适用于特别是在小型无线电设备中的内部辐射体的部件(component)的一种方法。
背景技术：
市场上不断增长数量的不同的移动电话和其他小型无线电设备用于不同的电信需求和用于具有不同偿付能力的消费者。关于价格，当然是希望设备品种在价格上越来越低。设备的价格主要取决于其制造成本，因此特别是对于便宜的型号更需要进一步降价。
本文描述了一种降低无线电设备中涉及天线的制造成本的可能性。实际上，安装在小型无线电设备中的天线具有平面结构该天线包括一个辐射平面和一个与其平行的接地平面。例如，在移动电话中，制作平面天线的一种常规方式是通过注模(injection moulding)形成一个介电支撑框架，并且利用金属片通过切割和弯曲制成带馈电(feed)和短接导体的辐射平面。将支撑框架和辐射平面彼此固定，并将制成的部件附着在其表面上具有接地平面的一个电路板上。这种方法的缺点是生产线需要高成本，并且生产中需要较长的处理时间(throughput time)。一种较简单的方法例如是采用印刷电路板技术在一个相对较大电路板的一表面上形成大量相同的辐射体图形，并且然后将板切割成片。这样的各个辐射体及其支撑机构都比较便宜。然而，为天线组装其馈电和短接导体会导致成本显著上升。
作为整体的无线电设备与其天线部件通常是在不同地点生产的。在这种情况下，采用公知的天线制造方法制造的天线部件在运输时需要逐个包装，这样会带来显著的额外成本。
发明内容
本发明的目的是减少涉及现有技术的所述缺点。独立权利要求1体现了本发明方法的特征。在从属权利要求中体现了本发明的一些最佳实施例。
本发明的基本概念如下为了支撑辐射平面元件或辐射体，在一个平面塑料坯(blank)上例如通过利用热工具模压形成一个突起。突起的高度为平面天线的设计高度。通过从位于塑料坯上或附着在突起的顶部的一个导电薄膜上除去材料来形成带有其导体的实际天线。天线的馈电导体和短接导体是由辐射体的延伸形成的并且位于突起的表面上。馈电和短接导体上都附着有触点，以便随后将天线部件连接到无线电设备。在塑料坯的平面中，在突起的边沿上可以形成细长的间隙(gap)，以便于该部件的松开。在一个均匀的塑料坯上形成多个天线部件，从而最终可以将这些部件安放在一个公共包装内。
本发明的优点在于单个天线的制作成本比现有技术要低。这是因为上述塑料平面的成形与注模相比便宜，并且天线部件的大批量生产及其在最终产品中的安装是按一种简易的方式执行的。本发明进一步的优点在于生产中天线部件的处理时间相对短。本发明的进一步优点在于不需要逐个包装天线部件，而可以在一次操作中相对大批量包装。
以下要具体描述本发明。在描述中，参照以下的附图，在附图中图1表示按照本发明生产天线部件的初级阶段的一个例子；图2表示图1所示生产阶段之后的阶段；图3表示按照本发明将天线部件聚集纳入一个包装内的一例；图4表示一例制成的天线部件，它已经从其基座(base)上松开；图5表示按照本发明方法的一例流程图；图6表示按照本发明的另一例结构；图7表示图6所对应方法的一例流程图。
具体实施例方式
图1表示按照本发明生产天线部件的初级阶段的一个例子，为天线的辐射体形成一个介电支撑体。基础是一个带状(tape-like)塑料坯101。在图1中，一个机械工具的推挤头TL从下方挤压带子，加热此推挤头，以便在推挤阶段期间使塑料增塑。这样会在带上形成一个推挤头(pushing head)形状的凹槽；也就是上文所述的突起。突起的顶表面在本例中具有略带倒角的矩形(rounded rectangle)形状，这是平坦的并且与塑料坯的基础平面平行。突起的四个侧表面与塑料坯的基础平面几乎是垂直的。推挤头的运动范围使得突起的高度刚好达到平面天线的设计高度。在制成一定的突起时，稍稍向前移动带状塑料坯，以制作下一个突起。在本例中，带的边沿被穿孔用于受控的牵引机拉力。图1表示三个连续的塑料突起111-113。
图2表示图1所示的天线部件制作阶段之后的一个阶段。天线部件的连续构造被安置在一个塑料带201上。其中的最后一个构造211类似于图1中上述的突起111-113。此外，还在突起的边沿上在塑料坯的平面内形成细长的间隙以便于容易除去未来的天线部件。塑料带201上在突起211前面的第二构造221是较旧的。一个薄膜状的辐射体位于第二构造221的顶表面上，而下一天线的馈电和短接导体位于前景中所示的侧表面上。从一个较大的导电薄膜上除去材料形成辐射体及有关的馈电和短接导体，例如是用激光技术使导电材料蒸发来完成的。然后，用胶或一种自紧固接头将辐射体、馈电和短接导体紧固在塑料表面上。图2表示连续构造中的进一步第三和第四构造222和223。这些构造的形成与第二构造类似；在后者中有一个弹簧触点被紧固在馈电和短接导体上，以配合此后的安装将天线部件连接到一个无线电设备。
用作辐射体支撑体的突起也可以利用深冲压(deep drawing)技术而不用热推挤头压制而成。成品辐射体连接方案的一种替代方案是首先为整个塑料坯涂覆一个导电薄膜，在上面在制作突起之前机加工(machine)出辐射体图形及馈电和短接导体。在这种情况下当然不再需要连接辐射体。然而，在将安置馈电和短接导体的那个条上，导电薄膜不能紧固在塑料坯上，并且这些导体最后被紧固在突起的侧面。
图3代表一例简化的天线部件生产线中的开头和结尾。首先将带状塑料坯301绕在第一线圈架RL1上。从此处将其第一端推入图中的生产线，在生产线上没有表示出设备。带子在不同生产阶段中具有天线部件的连续构造，例如最后塑料突起311。在生产线的输出端上，就制成了各自具有一个辐射体RPN的天线部件。传送成品天线部件的带子被绕在第二线圈架RL2上。按照这种方式，配合着传送生产过程就能包装好所述的产品。最后仅仅需要将接收线圈放入一个保护包装内。或者，在生产线结尾将载有成品天线部件的带子切割成固定长度的零件(piece)，例如包括十个部件。然后将这些规矩的零件装入一个通用包装中。
图4表示已经从其基座松开的一例制成天线部件。天线部件400有一个塑料支撑件SU、一个辐射体RPN以及处在一个较短侧表面上的馈电导体FC和短接导体SC。在本例中，辐射体包括沿着支撑件的顶表面上的边界延伸的第一导体条B1以及位于顶表面中间区域中的第二导体条B2。从短接导体的连接点看去，第一导体条比第二条明显要短，并且因此制成的天线是二波段天线。
天线部件400还包括用来将其与最终产品电连接的触点。本例中的触点是弹簧式的。第一弹簧触点CT1被固定连接到天线的馈电导体FC，而第二弹簧触点CT2被紧固在短接导体SC上。这些连接例如可以通过点焊来完成。两个触点的悬空端(free end)被弯折到天线部件下方。在部件被安装到无线电设备中时，第一弹簧触点CT1被连接到无线电设备的天线端口，而第二弹簧触点CT2将连接到天线的接地平面上。这样就提供了一种PIFA型天线(Planar Inverted F-Antenna)。为了机械连接天线部件，在支撑件的凸缘状下边沿上可以看到一个连接孔AH。
图5表示按照本发明方法的一例流程图。该例对应着在图1到3中表示的结构。在初步准备好生产线之后，在步骤501。在一个导电薄膜上形成导体图形，每个图形包括天线的辐射体及馈电和短接导体，图形的数量对应着生产批量。在步骤502，在生产线上的塑料带中形成用作天线支撑体的突起。在步骤503，将辐射体及其导体连接到突起的表面上。此突起可以是后来形成的比那个突起旧的若干凸起(boss)，使塑料在处理后有时间冷却。在步骤504，围绕着突起形成至少用于连接触点的所需间隙。此外，还可以形成细长间隙，以便不用切割工具就能将此部件松开，还可以形成用来安装此部件的其它开口。在步骤505，在馈电和短接导体上同时连接一个触点。在步骤506，检查前一步骤是否涉及生产批量中最后的天线部件。如果不是的话，就按照步骤507将带子先前移动对应于两个连续部件之间距离的一段距离，并且处理返回到步骤502。如果所述的部件是最后一个部件，则按照本例在接收线圈架上缠绕此带子的其余部分，并将线圈放入其包装内。
图6表示按照本发明的另一例结构。用于天线部件的塑料坯601是板状的，并且每次形成一行天线部件。在图6所示例子中，行是直的，以便以矩阵形式形成多个天线部件。在此图中板601的左端区域仍然处在原始状态中。向右看是由简单突起构成的第一行，例如突起611和612。然后，具有第二和第三行，其中辐射体及馈电和短接导体被形成在每个突起的外表面上。这得到中间构造，例如第二行中的第一中间构造621。在第四行中，在围绕该构造例如围绕构造631的板的平面中形成所需的间隙，用来紧固触点并用于此后松开整个部件。在第五行中，将触点连接到该构造中的馈电和短接导体。这就制成了成品天线部件，例如此行的第一部件641，仅仅是它们必须被松开而已。
图7表示对应于图6安排的本发明方法的另一例流程图。在初步准备好生产线之后，在步骤701，在一个导电薄膜上形成导体图形，每个图形包括天线的辐射体及馈电和短接导体，图形的数量对应着生产批量。在步骤702，在生产线上的塑料带中形成用作天线支撑体的一行突起。在步骤703，将辐射体及其导体连接到一行中的突起上。在步骤704，围绕一行的突起形成上述间隙。在步骤705，连接触点到一行中的馈电和短接导体。在步骤706，检查前一步骤是否涉及生产批量中的最后天线部件行。如果不是的话，则处理就返回到步骤702。如果所述的行是最后一行，就将天线部件板放入其包装内。
以上描述了本发明的方法。本发明并非仅限于上述的情况。在一定程度上可以改变操作的次序，并且涉及例如图6和7的实施例能够同时对不同数量的天线部件进行处理。本发明不受天线部件形状的局限。用作辐射体支撑件的塑料突起可以甚至是几乎圆形的来替代矩形，并且可以是凸形的来替代平顶的。辐射导体及其馈电和短接导体也可以位于突起的内表面上而不在其外表面上。同样，除非受到有关功能性的严格限制，本发明不限制天线部件所用的材料。本发明的原理可以应用于由权利要求1限定的范围之内的不同方式。
权利要求
1.用于生产天线部件的一种方法，所述天线部件预定用于平面天线，在所述方法中，天线的辐射体、馈电导体和短接导体被形成在一个均匀导电层上，并且为辐射体形成一个介电支撑部分，天线部件包括用于将其电连接到无线电设备的触点，其特征在于，在一个平面塑料坯上处理多个天线部件(101；601)，并且有关每个部件-从所述均匀导电层上除去材料(501；701)，以形成辐射体、馈电导体和短接导体，-将高度为平面天线的设计高度的突起在所述平面塑料坯中进行机加工(502；702)，以形成所述介电支撑部分，-将辐射体及接合到该辐射体上的馈电和短接导体安置在所述突起的表面上(503；703)，-围绕所述突起在该平面塑料坯中形成用于连接所述触点的至少一个开口(504；704)，以及-将触点连接到馈电导体和短接导体上(505；705)。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，该塑料坯(101；201；301)是缠绕在一个线圈架(RL1)上的一条带子，并且在从所述线圈架上移出带子的同时在此带子的连续位置上处理所述多个天线部件(501-507)。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于，在处理天线部件之后，将所述带子缠绕在第二线圈架(RL2)上。
4.按照权利要求2的方法，其特征在于，在处理天线部件之后，将所述带子切割成固定长度的零件。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，该塑料坯(601)是板状的，并且将所述多个天线部件在板中逐行进行处理(701-706)。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述突起是利用热工具(TL)机加工的。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述突起是利用深冲压技术机加工的。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，该辐射体及与其接合的馈电和短接导体位于所述突起的外表面上。
9.按照权利要求1的方法，其特征在于，该辐射体及与其接合的馈电和短接导体位于所述突起的内表面上。
10.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述突起(111，611)是平顶的。
11.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述均匀导电层是独立的导电薄膜，并且该辐射体、馈电导体和短接导体被附着在所述突起的表面上。
12.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述均匀导电层是固定在平面塑料坯的表面上的一个导电薄膜，从而通过控制从该突起的表面上除去导电材料来定位所述辐射体。
13.按照权利要求11的方法，其特征在于，所述导体和辐射体是利用胶相连接的。
14.按照权利要求11的方法，其特征在于，所述导体和辐射体是利用自紧固接头连接的。
15.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述触点是通过焊接连接的。
16.按照权利要求1的方法，其特征在于，在围绕所述突起在该平面塑料坯中形成另外的开口(504；704)，以便于以后松开该天线部件。
全文摘要
用于生产小型无线电设备的内部天线的辐射体部件的一种方法。基础例如是围绕线圈架(RL1)的带状塑料坯(301)。为了支撑辐射体，例如，用热工具通过压制将一个平顶突起(311)形成在塑料坯中。突起的高度为平面天线的设计高度。通过从附着在凸起顶部的一个导电薄膜上除去材料而形成具有其导体的实际辐射体(RPN)。馈电导体和短接导体按辐射体的延伸来形成并位于突起的表面上。在馈电导体和短接导体上连接有触点，以便于以后将天线部件连接到无线电设备。能够围绕突起的边沿在塑料坯的平面内形成细长间隙，以便于松开部件。在一个均匀塑料坯上形成多个天线部件，并最终装入一个通用包装内。与现有技术相比能够降低单个天线的制造成本，并且在生产中天线部件的处理时间相对短。
文档编号H01Q9/04GK1534828SQ20041003324
公开日2004年10月6日 申请日期2004年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者P·安纳马, K·安蒂拉, I·尼梅莱, H·里基, P 安纳马, 倮, 防 申请人:菲尔特朗尼克Lk有限公司