信息通信装置和天线的制作方法

信息通信装置和天线的制作方法
【专利摘要】提供的是信息通信装置，其设置有天线，天线作为信号单元可以以足够的强度接收和传送竖直极化波和水平极化波两者。信息通信装置包括壳体和布置在壳体内的天线。天线包括设置有馈电点的板形平面部。平面部包括在倾斜地相交壳体底表面的方向上延伸的导电部，以及连接到导电部一端的接地部。
【专利说明】信息通信装置和天线

【技术领域】
[0001]本发明涉及传送和接收无线电信号信息的信息通信装置，并且涉及在信息通信装置中使用的天线。

【背景技术】
[0002]存在在诸如蓝牙(注册商标)标准、IEEE 802.11标准等标准基础上执行无线电通信的信息通信装置。这样的信息通信装置可需要以一定强度以上沿各方向传送和接收极化波(polarized waves)。例如,在信息通信装置是家用游戏机的情况下,信息通信装置需要执行无线电通信，该无线电通信来自和到达可以沿不同方向传送和接收主极化波的各种外围装置，诸如其天线布置在水平方向上的游戏机控制器、其天线布置在竖直方向上的耳机等。因此，作为一种类型的这样的信息通信装置，通过极化分集系统(polarizat1ndiversity system)传送和接收无线电信号的信息通信装置已经被提出(例如见PTL I)。极化分集系统的信息通信装置具有分别对应于竖直极化波和水平极化波的两个天线。因而，竖直极化波和水平极化波两者可以以足够的强度进行传送和接收。
[0003][引文列表]
[0004][专利文献]
[0005][PTL I]
[0006]美国专利申请出版物N0.2009/0021430


【发明内容】

[0007]本发明的目的是提供一种天线，其可以以足够的强度单独传送和接收竖直极化波和水平极化波两者，并且涉及一种包括天线的信息通信装置。
[0008]根据本发明的信息通信装置是包括外壳和布置在外壳内的天线的信息通信装置，其中天线包括具有馈电点的板形平面部，并且平面部包括在倾斜地相交外壳底表面的方向上延伸的导电部，以及连接到导电部一端的接地部。
[0009]另外，根据本发明的天线包括具有馈电点的板形平面部，并且平面部包括在倾斜地相交水平平面的方向上延伸的导电部，以及连接到导电部一端的接地部。

【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1A是示出根据本发明实施例的信息通信装置水平放置的状态的外部视图。
[0011]图1B是示出根据本发明实施例的信息通信装置竖直放置的状态的外部视图。
[0012]图2是根据本发明实施例的信息通信装置的外壳内部的平面图。
[0013]图3是示出实施于根据本发明实施例的信息通信装置中的回路总体构造的构成框图。
[0014]图4是示出包括于根据本发明实施例的信息通信装置中的天线形状的透视图。
[0015]图5是天线的前视图。
[0016]图6是天线的右侧视图。
[0017]图7是天线的平面图。
[0018]图8是天线的底视图。
[0019]图9是天线的后视图。

【具体实施方式】
[0020]下文中将参考附图详细描述本发明的实施例。
[0021]根据本发明一个实施例的信息通信装置I例如是家用游戏机、个人计算机等。如图1A和图1B所示，信息通信装置I具有薄箱形的外壳10。信息通信装置I通过无线电通信将信息传送到诸如外围装置等外部装置，以及从中接收信息。顺便地，在本实施例中假设，信息通信装置I各支持基于蓝牙标准的无线电通信和基于IEEE 802.11标准的无线电通信.
[0022]外壳10主要由六个外表面构成。在下面这些外表面中，具有最大面积的两个表面之一将被称为第一底表面1a,而与第一底表面1a相对的另一表面将被称为第一顶表面1b0另四个外表面是与第一底表面1a和第一顶表面1b两者相交的侧表面。在下面,侧表面之一将被称为第二底表面10c。另外,与第二底表面1c相对的表面将被称为第二顶表面1d,而两个剩余外表面之一将被称为前表面1e,另一个将被称为后表面1f。此外,在下面，如图1A和图1B所不,与第一底表面1a平行且从后表面1f到前表面1e的方向将设定为X轴正向，与第一底表面1a平行且从第二顶表面1d到第二底表面1c的方向将设定为Y轴正向，而与第二底表面1c平行(垂直于第一底表面1a)且从第一底表面1a到第一顶表面1b的方向将设定为Z轴正向。即,第一底表面1a是与XY平面平行的表面，而第二底表面1c是与ZX平面平行的表面。
[0023]信息通信装置I的外壳10形成为使得第一底表面1a和第二底表面1c各自可以放置为底表面(面向地板表面的表面。S卩，如图1A所不,夕卜壳10可在第一底表面1a面向下(水平放置)的放置状态下使用；或者如图1B所示，外壳10可在第二底表面1c面向下(竖直放置)的放置状态下使用。顺便地，当外壳10被放置成使面积比第一底表面1a更小的第二底表面1c面向下时，外壳10可放置为支撑在支撑件(支架)上，而不是直接放置在地板表面上。
[0024]另外，信息通信装置I通常被放置为使得前表面1e面向用户的方向。因而，前表面1e可设置有指示器，用于指示用户相对频繁使用的装置、开关等的操作状态。另外，后表面1f可设置有连接器，用于连接各种缆线，诸如电力电缆等。由此提供用于向用户呈现各种信息的呈现部分、用于接收用户的操作的操作部分、以及位于除第一底表面1a和第二底表面1c外的外表面上的连接器会使信息通信装置I能够使用，而不管当放置外壳10时第一底表面1a和第二底表面1c哪个面向下。
[0025]图2是外壳10内部的平面图。如图所示，第一天线11、第二天线12、冷却风扇13、光盘驱动器14和电源单元15配置在外壳10内。第一天线11在这种情况下是用于根据蓝牙标准的无线电通信的天线。第二天线12是用于根据IEEE 802.11标准的无线电通信的天线。如图所示，第一天线11和第二天线12布置在外壳10的前表面1e附近(S卩，更靠近前表面1e的一侧，而非诸如冷却风扇13、电源单元15等结构一侧)。由此，从第一天线11和第二天线12发射到前表面1e —侧的无线电信号传播于假设出现用户的方向，不会被冷却风扇13等阻碍。另外，发射到后表面1f—侧的无线电信号的至少一部分被冷却风扇13等反射，并且也传播到前表面1e —侧。顺便地，第一天线11和第二天线12在本实施例中固定到冷却风扇13,这将稍后描述。
[0026]图3是示出回路的总体构造的构造框图，其实施在根据本实施例的信息通信装置I中。如图所示，第一天线11经由馈电器21a连接到通信控制回路22a。类似地，第二天线12经由馈电器21b连接到通信控制回路22b。另外，通信控制回路22a和22b两者均连接到中央控制回路23。中央控制回路23进一步连接到存储元件24和输入输出回路25。
[0027]通信控制回路22a和22b分别通过根据由通信控制回路22a和22b支持的无线电通信标准执行信号处理来控制无线电通信。具体地，通信控制回路22a和22b各自经由馈电器21a或21b馈电给对应的第一天线11或对应的第二天线12。然后，当作为传送目标的信息输入从中央控制回路23接收时，信息被调制，从而获得被调制的信号。通信控制回路22a和22b将被调制的信号供给到对应的天线，以使被调制的信号由电台发射。另外，到达对应天线的信号被接收，而被接收的信号被解调然后输出到中央控制回路23。顺便地，通信控制回路22a和22b可由单一集成回路实施。
[0028]中央控制回路23是程序控制装置，诸如CPU等。中央控制回路23根据存储在存储元件24中的程序进行操作。当中央控制回路23根据存储在存储元件24中的程序接收到指令将信息传送到由无线电通信连接的外部装置时，中央控制回路23输出要传送到通信控制回路22a或22b的信息。另外，中央控制回路23接收由通信控制回路22a和22b所接收的信息输入，并且使用信息执行处理。
[0029]存储元件24包括RAM (随机存取存储器)、ROM (只读存储器)等。存储元件24存储从图中未示出的记录媒介等复制的程序。存储元件24还操作为工作存储器，其保留用于处理中央控制回路23的信息。
[0030]输入输出回路25连接到作为外部输入输出装置的中央控制回路23和显示器(包括家用电视)等。输入输出回路25根据从中央控制回路23输入的指令将视频信号输出到显示器等。
[0031]在根据本实施例的信息通信装置I中，例如中央控制回路23执行诸如游戏程序等程序。然后，指示用户操作细节的信息基于蓝牙标准通过无线电通信从作为外部装置的游戏控制器接收。另外，音频信号基于蓝牙标准通过无线电通信传送到音频再现装置，诸如耳机、耳麦等。此外，信息通信装置I基于IEEE 802.11标准通过无线电通信将信息发送到另一信息通信装置，并从中接收信息。
[0032]游戏控制器一般具有水平较长的形状，以易于用户在用户两手把持的状态下进行操作。于是，包括于游戏控制器中的天线沿着与地面水平的方向布置，并且由天线传送和接收的无线电信号是水平极化波。另一方面，在耳机等的情况下，天线沿着与地面垂直的方向布置，并且由天线传送和接收的无线电信号是竖直极化波。在本实施例中，第一天线11和第二天线12的外壳10内的形状和位置分别被确定为使得在这样的各方向上的极化波的无线电信号可以以足够的强度传送和接收。顺便地，蓝牙标准和IEEE802.11标准使用相同的
2.4GHz频段作为频段。第一天线11和第二天线12因而具有彼此基本相同的形状。因此，在下面，第一天线11将作为示例，而其形状将被详细描述。
[0033]图4是第一天线11外观的透视图。图5是从前面观察的第一天线11的前视图。图6是从右侧表面观察的第一天线11的右侧视图。另外，图7是从上面观察的第一天线11的平面图。图8是从下面观察的第一天线11的底视图。图9是从后面观察的第一天线11的后视图。顺便地，在这种情况下，在如图2所示第一天线11布置在外壳10内的状态下，第一天线11的前方在外壳10的前表面1e —侧(Y轴负向侧)。
[0034]第一天线11形成由辐射板，辐射板通过一个板形金属工作而形成。具体地，第一天线11整体上具有通过在三个位置弯曲在其中心设置有沿竖直方向延伸的切口的基本矩形金属板而形成的形状。如图6所示，第一天线11因而包括四个板形平面部:从前侧观察向上定位的第一斜坡部SI ;向下定位的第二斜坡部S2 ;将第一斜坡部SI和第二斜坡部S2彼此连接的前部S3 ;和连接到第一斜坡部SI的顶部S4。第一斜坡部SI的上端在顶部S4的前侧(X轴正向侧)连接到端缘，以在下侧(Z轴负向侧)形成钝角。另外，第一斜坡部SI的下端连接到前部S3的上端，以在后侧(X轴负向侧)形成钝角，并且第二斜坡部S2的上端连接到前部S3的下端，以在后侧(X轴负向侧)形成钝角。
[0035]如图2所示，第一天线11布置在外壳10内。由此，顶部S4平行于外壳10的第一底表面1a,而前部S3平行于外壳10的前表面1e和后表面1f。另一方面,第一斜坡部SI和第二斜坡部S2倾斜地相交第一底表面10a，当如图1A所示外壳10放置在方位中时，第一底表面1a是面向地板表面(水平平面)的表面。另外，第一斜坡部SI和第二斜坡部S2相对于第一底表面1a彼此沿相反方向倾斜,并在彼此相交的方向上取向以形成锐角，其中前部S3插置于第一斜坡部SI和第二斜坡部S2之间。
[0036]在本实施例中，馈电器21a是同轴缆线，而馈电器21a所连接的馈电点定位在第一斜坡部SI后侧。具体地，导电部Pl和接地部P2形成在第一斜坡部SI内。馈电器21a的内导体连接到导电部Pl的连接点F1，而馈电器21a的外导体连接到接地部P2的连接点F2。
[0037]第一斜坡部SI具有基本矩形形状，在其内部设置有细长的C形切口。导电部Pl具有细长的杆状形状，其形成为由C形切口与其它部分分离。导电部Pl在第一斜坡部SI内沿着方向延伸在Y轴负向和Z轴正向之间，这从前侧观察到。更具体地，导电部Pl从导电部Pi基端沿右上方向倾斜地延伸，导电部Pi基端在第一斜坡部Si下端稍微向左的位置，这从前侧观察到。连接点Fl布置在导电部Pl的尖端部中。另外，导电部Pl在其基端部处连接到接地部P2。由第一天线11传送和接收的无线电信号的频率主要由导电部Pl的长度和形状确定为在2.4GHz频段内。
[0038]在本实施例中，第一天线11布置为使得导电部Pl相对于水平平面沿倾斜方向延伸，而不管放置外壳10时第一底表面1a和第二底表面1c哪个面向下。具体地,包括导电部Pl的整个第一斜坡部SI倾斜地相交第一底表面10a。当然，由此，导电部Pl也在倾斜地相交第一底表面1a的方向上延伸。另外，第一斜坡部SI本身布置为相对于第二底表面1c基本垂直。然而,导电部Pl倾斜地布置在第一斜坡部SI内。导电部Pl因而相对于第二底表面1c沿倾斜方向延伸。因为导电部Pl由此相对于第一底表面1a和第二底表面1c任一沿倾斜方向延伸，所以第一天线11可以设置有这样的发射特性来发射竖直极化波和水平极化波两者，而不管外壳10放置在竖直放置和水平放置哪个方位之中。顺便地，导电部Pl相对于水平平面的延伸方向的倾斜度可优选地在30度到60度的范围内。
[0039]另外，接地部P2由排除导电部Pl的第一斜坡部SI的部分形成，并被布置为包围导电部P1。在此，导电部Pl在基本矩形的第一斜坡部SI内沿倾斜方向延伸，而导电部Pl的尖端部朝向第一斜坡部SI的一个角(从前面观察，具体为右上角C)取向。通过由此布置导电部Pl，可以加宽接地部P2的区域，该区域定位在导电部Pl从连接点Fl所在的尖端部进一步延伸的方向上，同时确保导电部Pl的必要长度。区域定位在连接点Fl和角C之间，并可由图4和图7中交替的长短虚线围住。因为相对高的电流流过该部，所以可以获得足够的射频场强，同时第一天线11整体上做得相对较小。
[0040]前部S3从前侧观察被分成左部分和右部分，并由两个矩形部S3a和S3b形成。顺便地，将前部S3分成左部分和右部分的切口形成为与在第一斜坡部SI内形成导电部Pl的C形切口连续。矩形部S3a的上端连接到接地部P2的右侧部。矩形部S3b的上端连接到接地部P2的左侧部和导电部Pl的基端部。
[0041]第二斜坡部S2从前侧观察由两个左部分和右部分形成，并由右侧的倒L形部S2a和左侧的矩形部S2b形成。倒L形部S2a的上端连接到矩形部S3a的下端，并从前侧观察以倒L形状向下延伸。另外，从前侧观察的倒L形部S2a的左下部被倾斜地切开。矩形部S2b的上端连接到矩形部S3b的下端。矩形部S2b的宽度与矩形部S3b的宽度一致。矩形部S2b的长度大大短于矩形部S2a的长度。第二斜坡部S2充当引导器，其发生发作以在第一天线11的向上向下方向(即，Y轴方向)上加强极化波。
[0042]顶部S4具有矩形形状，其宽度与第一斜坡部SI的宽度相同，并在其中设置有三个通孔。在设置于冷却风扇13端部处的定位突起插入两个通孔中的另一个中的状态吗，第一天线11经由一个通孔通过将第一天线11螺旋紧固到冷却风扇13固定到外壳10。由此将顶部S4固定到外壳10内的结构(在这种情况下是冷却风扇13)可以防止第一天线11的主体部(即，由第一斜坡部S1、前部S3和第二斜坡部S2形成的部分)与外壳10或外壳10内的其它构件接触，由此防止第一天线11的形状整体上扭曲。
[0043]根据根据本实施例的信息通信装置I，第一天线11和第二天线12被布置为使得在外壳10竖直放置的情况和外壳10水平放置的情况两者下，呈现馈电点的导电部Pl倾斜地相交水平平面。第一天线11和第二天线12两者从而可以以实际上足够的强度传送和接收无线电信号，而不管外壳10竖直放置或是外壳10水平放置，也不管通信另一端的装置使用竖直极化波和水平极化波哪个作为主极化波。
【权利要求】
1.一种信息通信装置，包括外壳和布置在所述外壳内的天线， 其中，所述天线包括具有馈电点的板形平面部，并且 所述平面部包括 在倾斜地相交所述外壳的底表面的方向上延伸的导电部，以及 连接到所述导电部一端的接地部。
2.根据权利要求1所述的信息通信装置， 其中，所述天线由同轴缆线馈电， 所述导电部连接到所述同轴缆线的内导体，并且 所述接地部连接到所述同轴缆线的外导体。
3.根据权利要求2所述的信息通信装置， 其中，所述导电部的与连接到所述接地部的一端部相反侧的另一端部连接到所述内导体。
4.根据权利要求1所述的信息通信装置， 其中，所述平面部具有矩形形状，并且 所述导电部的与连接到所述接地部的所述一端部相反侧的另一端部在朝向所述平面部的一个角的方向上延伸。
5.根据权利要求1所述的信息通信装置， 其中，所述天线布置在所述外壳内，使得所述平面部倾斜地相交所述外壳的底表面。
6.根据权利要求5所述的信息通信装置， 其中，所述天线进一步包括第二平面部，所述第二平面部连接到具有所述馈电点的所述平面部，并且在与所述平面部相反的方向上倾斜地相交所述外壳。
7.根据权利要求1所述的信息通信装置， 其中，所述外壳形成为不仅可将所述底表面而且可将相交所述底表面的一个侧表面设置作为面向地板表面的向下的表面，并且 所述天线布置在所述外壳内，使得所述导电部也倾斜地相交所述一个侧表面。
8.一种天线，包括具有馈电点的板形平面部， 其中所述平面部包括 在倾斜地相交水平平面的方向上延伸的导电部，以及 连接到所述导电部一端的接地部。
9.根据权利要求8所述的天线， 其中，所述天线由同轴缆线馈电， 所述导电部连接到所述同轴缆线的内导体，并且 所述接地部连接到所述同轴缆线的外导体。
10.根据权利要求9所述的天线， 其中，所述导电部的与连接到所述接地部的一端部相反侧的另一端部连接到所述内导体。
11.根据权利要求8所述的天线， 其中，所述平面部具有矩形形状，并且 所述导电部的与连接到所述接地部的所述一端部相反侧的另一端部在朝向所述平面部的一个角的方向上延伸。
12.根据权利要求8所述的天线，进一步包括连接到具有所述馈电点的所述平面部的第二平面部，并且在相交所述平面部的方向上取向，以与所述平面部形成锐角。
【文档编号】H01Q1/24GK104205493SQ201380017926
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年4月1日 优先权日:2012年4月13日
【发明者】野泽铁文 申请人:索尼电脑娱乐公司