[发明专利]使用三维电路托架的可转接匹配电路

说明书

本发明涉及无线电话，具体来说涉及用于无线电话的可伸缩天线的匹配电路。

发明的背景

许多无线电话都使用可伸缩天线，即可以在无线电话外壳上伸出和缩回的天线。可伸缩天线电连接到一个收发两用机上，按可操作方式与定位在内部设置的印刷电路板上的一个信息处理电路相关联。为了在天线和收发两用机之间实现最大的功率传输，最好对收发两用机和天线进行相互连接，以使相应的阻抗基本上“匹配”，即进行电调谐以滤除或补偿不期望出现的天线阻抗分量，在电路馈电点提供一个50欧姆的阻抗值。不幸，困扰这样一种匹配系统的是，可伸缩天线由它的本身的性质决定具有动态分量，即相对于外壳和印刷电路板发生移动或平动的分量，就此而论一般没有单一的阻抗值。相反，可伸缩天线在从一个伸出位置回到缩回位置时一般要产生有很大不同的阻抗值。因此，优选的作法是，阻抗匹配系统改变天线的阻抗，以便有天线伸出和缩回时能正确匹配天线和收发两用机这两者的阻抗。

无线电话和内设的印刷电路板的微型化使匹配网络的物理结构进一步复杂。许多较流行的手持无线电话正在进行微型化。的确，许多现代流行的款式只有11-12厘米长。因为印刷电路板放在无线电话的内部，和携带式无线电话的微型化相对应的，印刷电路板的尺寸也在收缩。遗憾的是，由于印刷电路板的尺寸减小，一般来说也要相应减小可用来支持期望的操作和性能参数的空间的大小。因此，人们的期望是有效地并且高效地利用无线电话内和印刷电路板上的有限空间。

这种微型化还可能产生与其它部件(如向外伸出的可伸缩天线)的复杂的机械和电气连接，可伸缩天线一般来说必须与外壳相互连接以便得到机械支撑，并且如以上讨论的，要连接到阻抗匹配系统，阻抗匹配系统按可操作方式与印刷电路板相关联，以使信号可以得到处理。

现在参照附图1A和1B，其中分别表示在伸出的和缩回的天线位置的期望的等效电路10、10′。如图所示，在图1B中，天线拉杆12在伸出位置按半波(λ／2)负载操作。在这种情况下，天线馈电的输出端的阻抗高达600欧姆。与之相对比，在缩回位置，如图1A所示，天线拉杆12按四分之一波长(λ／4)负载操作，阻抗一般接近50欧姆。因此，当天线处在伸出位置，可能需要有一个L-C匹配电路。

在过去，常规的携带式无线电话已以采用了各种各样的天线连接方式来匹配天线的阻抗和外壳及印刷电路板的阻抗。例如，授予Tsunekawa等人的美国专利第5374937号建议使用无线电话外壳内印刷电路板上的向下隔开的触点或终端，其作用是接通或短路相关的匹配网络。不幸和不利的是，这种类型的转接连接使用了一系列分散的转接部件，例如滑触触点，此外还还使用了在印刷电路板上的不期望数量的空间。此外，这种结构可能限制无线电话的运行带宽。

Gerard J．Hayes和Howard E．Holshouser在1997年5月20日递交的题目为“带有天线匹配转接系统结构的无线电话”的一个共同待审查专利申请(8194-73)中描述了一个替换方案。这个系统使用了横向隔开的电路和天线触点，以减小操作该匹配系统所需的在印刷电路板上的空间的大小。然而，这个系统在转接装置中和天线到设备的电路板的相互连接中使用了一系列的分散的部件。

其它一些人也试图合并分散的印刷电路板，把电路部件放在天线的基部。遗憾的是，印刷电路板一般来说是易碎的，因此缺少在重复使用的应用中期望有的那种耐用性。此外，因为RF(射频)和基频轨迹必须互相隔离，某些电路部件的相互连接和所要求的制造容差使这些设计的缺点更加严重。

发明的目的和发明的概述

因此，本发明的一个目的是提供一种匹配系统，这种匹配系统能够减少用来产生一个可伸缩天线匹配系统的转接触点和分散部件的数目。

本发明的另一个目的是按照可以组合天线组件的机械的和电气的接口的方式使用一种整体式匹配系统来转接和匹配天线的相关阻抗。

本发明的再一个目的是减少滑触触点和单独开关的数目，并且减少操作一个可伸缩天线匹配系统所必须的印刷电路板空间的大小。

本发明的还有一个目的是提供一种可与现存的各种型号的无线电话一起使用的带有一个集成电路的天线底座。

本发明的下一个目的是提供一种可靠、耐用、和经济的天线匹配电路。