具有可调整增益的便携式无线电通信设备和增益调整方法_2

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的网络以便适配天线A的阻抗, 一开关S,所述开关使得能够根据天线A的通信是接收数据或发射数据的阶段来选择 接收器单元Rx或发射器单元Tx。
[0031] 根据本发明的便携式无线电通信设备D'此外包括在绝缘外壳的外围包围绝缘外 壳B'的框架C。
[0032] 框架C包括彼此不连接的至少两个区段,所述区段由例如铬的导电金属、或镀金 属塑料、也就是说被金属薄层覆盖的塑料制成。框架C可以包括多个由导电金属制成的区 段?142、?3、?4(见图2)。所述区段优选地具有固定到外壳8'的导电金属条的形状,所述 导电金属条具有恒定的或可变的厚度e (见图4)。
[0033] 框架C可以位于与天线A的平面相同的平面中、在绝缘外壳B'的侧面上。
[0034] 由于外壳B'包括底部和盖以及将底部连接到盖的侧面,所以框架C也可以位于盖 的外围上或者位于外壳B'的底部的外围上。
[0035] 在框架C的所有实施例中,所述框架C包围天线A。该天线A因此被安置在框架C 内部。
[0036] 在图2中示出的示例中,框架C包括四个由导电金属制成的区段,即第一区段P1、 第二区段P2、第三区段P3以及第四区段P4。所述四个区段、即第一区段P1、第二区段P2、 第三区段P3以及第四区段P4具有不同的形状和尺寸。所述区段可以是直线的(第二区段 P2),或者具有直角(第一、第三和第四区段P1、P3、P4)。为了美学目的,这些区段具有相同 的宽度J (见图4和5)。
[0037] 所述四个区段彼此不连接并且它们通过开口被分离: ?第一区段P1和第二区段P2通过第一开口 F1被分离, ?第二区段P2和第三区段P3通过第二开口 F2被分离, 鲁第三区段P3和第四区段P4通过第三开口 F3被分离, 鲁第四区段P4和第一区段P1通过第三开口 F4被分离。
[0038] 开口 F1、F2、F3、F4是两个连续的区段之间的空间,"连续的"被理解为意指两个相 邻的区段,或者被并排地定位。"开口"被理解为意指两个连续的区段之间的、在所述区段的 厚度e上空的、或者部分地填充不导电材料的空间,所述不导电材料例如是塑料,但在该塑 料中没有导电金属。
[0039] 第一、第二、第三和第四开口 F1、F2、F3、F4可以具有相同的或不同的宽度。例如, 在图4中,第一开口 F的宽度人与第二开口 F2的宽度相等并且与第四开口 F4的宽度相等, 但是比第四开口 F3的宽度人更小。
[0040] 本发明的便携式设备D'也包括开关装置S1、S2、S3、S4 (见图2),例如使得能够将 两个相邻的区段彼此电连接的开关。
[0041] 图2示出四个开关装置: 鲁第一开关装置S1,所述第一开关装置具有闭合状态,在所述闭合状态中第一区段 P1和第二区段P2被彼此电连接, 鲁第二开关装置S2,所述第二开关装置具有闭合状态,在所述闭合状态中第二区段 P2和第三区段P3被彼此电连接, 鲁第三开关装置S3,所述第三开关装置具有闭合状态,在所述闭合状态中第三区段 P3和第四区段P4被彼此电连接, 鲁第四开关装置S4,所述第四开关装置具有闭合状态,在所述闭合状态中第四区段 P4和第一区段P1被彼此电连接。
[0042] 第一、第二、第三和第四开关装置Sl、S2、S3、S4优选地位于印刷电路30上,分别 在第一、第二、第三和第四开口 Fl、F2、F3、F4的水平处。第一、第二、第三和第四开关装置 S1、S2、S3、S4通过控制装置40来控制,所述控制装置例如集成在装配在印刷电路30'上的 微控制器10中。
[0043] 第一开关装置S1在图6中被示出。该示例中的第一开关装置S1是装配在印刷电 路30上的在第一开口 F1的水平处的开关。第一开关装置S1使得能够将第一区段P1连接 到第二区段P2。第一开关装置S1通过微控制器10来控制并且在该第一开关装置的输入端 处接收打开或闭合控制信号Cmd。
[0044] 当第一开关装置S1被闭合时,第一区段P1和第二区段P2被彼此电连接。例如在 第一区段P1中流动的任何电流传播到第一区段P2中并且在第二区段P2中流动。
[0045] 当第一开关装置S1打开时,第一区段P1和第二区段P2被电断开。第一区段P1 中的任何电流流动都不能传导到第二区段P2中。
[0046] 第二或第三或第四开关装置S2、S3、S4的运转与第一开关装置S1的运转相同,如 上面针对其所连接到的各个区段所解释的。
[0047] 微控制器10可以同时地或顺序地打开和/或闭合第一和/或第二和/或第三和 /或第四开关装置Sl、S2、S3、S4并且因而将所有或一些相邻区段彼此连接。
[0048] 这在图3、4和5中被示出。
[0049] 图3示出本发明的第一实施例,其中第一、第二和第三开关装置S1、S2、S3被闭合。 第四开关装置S4被打开。第一区段S1因此被电连接到第二区段P2,所述第二区段本身被 电连接到第三区段P3,所述第三区段本身被电连接到第四区段P4。另一方面,第一区段P1 和第四区段P4没有被彼此电连接。
[0050] 图4示出本发明的第二实施例,其中第一、第二、第三和第四开关装置Sl、S2、S3、 S4被打开。没有区段连接到另一区段。
[0051] 图5示出第三实施例,其中第一、第二和第四开关装置Sl、S2、S4被打开。第三开 关装置S3被闭合。因此,第三区段P3被电连接到第四区段S4。另一方面,第一和第二区段 PI、P2既没有被彼此连接,也没有被电连接到第三或第四区段P3、P4。
[0052] 下面描述本发明的便携式设备D'的运转。
[0053] 在由天线A发射或接收射频波期间,电磁耦合发生在所述天线A和包围天线A的 框架C的导电金属区段Pl、P2、P3、P4之间。由天线A接收的或发射的电磁场在每个区段 Pl、P2、P3、P4中产生感应电流,所述区段中的每个于是作为天线(该天线将被称为次级天 线)运转并且所述区段依次发射或接收磁场。天线A和次级天线(也就是说区段P1、P2、P3、 P4)之间的耦合修改便携式设备D'的总增益G tot,导致被称为结果增益Gr的新的总增益。 Gr 二 G + Gs
[0054] 结果增益Gr等于天线的增益G和所述区段(次级天线)的增益Gs的总和。
[0055] 便携式设备D'的总增益Gtot因此等于: 其中:
Gx :增益放大器的增益, G :天线A单独的增益, Gs :所述区段(次级天线)的增益。
[0056] 所述结果增益Gr尤其取决于天线A的有效面积。在天线A和所述区段P1、P2、P3、 P4之间耦合期间,天线A的有效面积被修改并且相当于添加了所述区段P1、P2、P3、P4的面 积的天线A的面积。此外,所述结果增益Gr不仅取决于天线A的长度,而且取决于次级天 线的长度、也就是说彼此连接的区段PI、P2、P3、P4的长度。
[0057] 图4示出所有打开的开关装置Sl、S2、S3、S4。天线A的结果增益Gr对应于天线 单独的增益G。
[0058] 在图3中,结果增益Gr是最大值Gr_,第一、第二和第三开关装置S1、S2、S3被闭 合并且第四开关装置S4被打开。与天线A耦合的次级天线由被画有交叉影线的区段构成: 也就是说,第一区段P1,连接到第二区段P2,连接到第三区段P3,连接到第四区段P4。次级 天线的长度在这种情况下是最大的并且,因此,结果增益Gr也是最大的Gr_。将注意的是, 最大结果增益Gr_通过打开与天线A相隔最大距离的开关装置来获得,所述开关装置在图 3中示出的示例中是第四开关装置S4。
[0059] 次级天线越长,结果增益Gr就增加越多。换言之,连接在一起的区段Pl、P2、P3、 P4越多,结果增益Gr就增加越多。
[0060] 然而,当四个开关装置、即第一、第二、第三和第四开关装置Sl、S2、S3、S4被全部 闭合时获得最小结果增益Gr_。在这种情况下,框架C由单个连续的导电金属区段、也就是 说包围天线A的闭环构成。电流于是在框架C中流动,所述框架于是充当限制天线A对射 频波的发射和接收的屏蔽器。
[0061] 在图5中,结果增益Gr是中间增益Grint,其比利用图4中示出的开关装置S1、S2、 S3、S4的配置所获得的天线A的增益G更大,但是比利用图3中示出的开关装置S1、S2、S3、 S4的配置所获得的最大结果增益Gr_更小。
[0062] 因而,通过打开/闭合所述开关装置Sl、S2、S3、S4,结果增益G
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