一种具有内置式天线的通信单元制造技术

在通信单元里，例如无线型的头戴式耳机或助听器，通过双面胶带或垫片（２）将金属层（３）粘着或固定到其电池（１），使得电池和金属层电容性地相互连接。将金属层（３）电连接到通信单元的安装在印制电路板上的发送和接收电路，印制电路板的地部分组成地平面。此处，提供了贴片天线，尽管其体积小，但有好的方向特性，还附加提供了来自天线的辐射的方向远离使用者头部的有利点。在与蓝牙通信连接相连接时，以这种方式构成的通信单元是有益的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通信单元，包括话筒、扬声器、在印制电路板上 的电子发送和接收电路以及电池和天线。
技术介绍
上述类型的通信单元具有小的物理尺寸，这对天线的设计提出要 求，因为通信单元中天线的大小和位置影响了其效率(用其传输特性 来表示，即方向特性、增益、频率特性和谐振)。一种普通的将天线构建在通信单元中的方式是将天线构建在通信单元的印制电路板中，称之为平面倒置F天线(Planar Inverted F antenna)。这种天线本身具有小尺寸，所以必须连接到其他形成头戴 式耳机的部分的元件，由于天线的电气和电磁特性，这就要求将这些 元件相互之间布置得非常精确。GB 2 402 835公开了一种无线通信单元，此处是以头戴式耳机的形 式，其中连接了外部天线使得能够通过蓝牙与外围单元通信。从美国专利申请NO. 2004/0204198了解到一种在权利要求1的前序部分所定义类型的也是头戴式耳机形式的通信单元。根据该专利申请， 将天线构建在到话筒的声管中并将其连接到包含发送和接收电路的集 成电路。由于不能在保持可接受特性的同时将天线的尺寸减小，这种已知 的天线不能被用于与话筒未连接到声管的通信单元相连接。因此，本专利技术的目的是提供一种通信单元，其中，尽管通信单元 中的空间有限，其天线具有最佳传输特性。
技术实现思路
本专利技术的目的由在权利要求l的前序部分所定义的通信单元的类 型所完成，其特征是天线由电池和金属层所形成，所述电池和所述金 属层电容性地相互连接到一起，其中将金属层电连接到发送和接收电 路，并且其中印制电路板的地部分(groudparts)组成天线的地平面(groud plane)。此处，提供了所谓的贴片天线(patch antenna)，该贴片天线要求 较少的空间并具有好的传输特性，适宜与蓝牙通信连接或其它无线通 信连接相连接。为了实施本专利技术，用如权利要求2所述的由头戴式耳机或者如权利 要求3所述的由助听器来形成通信单元是有利的。如权利要求4所述，可以用简单的方式来实现电容性连接，在其中 通过双面胶带将金属层粘着在电池表面。另外，可以如权利要求5所述来实现电容性连接，在其中通过管部 件形式的多个电绝缘垫片将金属层固定在电池表面，将绝缘材料螺杆 之类的紧固件穿过其中，使得将金属层固定在距电池表面一定的距离 处，通过电绝缘螺母将所述螺杆紧固。如权利要求6所述，当金属层粘着在面向电发送和接收电路的电池 表面时，因为印制电路板的表面比电池和金属层大，所以确保天线辐 射的方向远离使用者的头部。如权利要求7所述，通过蓝牙连接，通信单元与其他通信单元便利地进行通信。如权利要求8所述，将天线连接到通信单元的发送和接收电路的一 种便利的方法是，在其部分表面上，金属层具有导体部分，所述导体 部分与金属层表面相垂直地被放置。如权利要求9所述，将导体部分连接到印制电路板的地平面，同时 将导体通路连接到发送和接收电路是便利地。为了提供最佳的天线性能，如果，如权利要求io所述，将在多层印制电路板上放置的元件放置地尽可能靠近导体部分，并且直接在金 属层之下的印制电路板的表面包括尽可能多的地是有利的。附图说明现在将参照附图对本专利技术做更详尽地解释，其中 图l示出放大比例的、根据本专利技术的具有天线的通信单元的结构。图2示出从侧面观察的图1的通信单元，而 图3示出从顶部观察，但没有电池的图l的通信单元。具体实施方式在图中，数字l指代通信单元的电池，通信单元可以是头戴式耳机 或助听器。数字3指代金属层，而数字4指代包含发送和接收电路的印 制电路板。数字6指代用于通信单元的插头连接(plug connection)，而数字7 指代用来在通信单元的功能激活中使用的按钮。例如，可将插头连接用于将通信单元连接到包含充电器的基座单 元(如在WO 2005/032109 Al所述)。另外，数字8指代用于话筒(未示出)的外壳。通信单元还具有扬 声器(未示出)。另外，所有部分都被构建在具有耳钩的壳(未示出)中。将电池通过双面胶带2粘着到金属层3，将金属层3通过导体部分5、 5a(被布置地与金属层相垂直)电连接到印制电路板，其中将导体部分 5连接到印制电路板的地平面，而将导体部分5a连接到发送和接收电路， 使得可通过导体部分5a将RF信号传输给发送和接收电路和从发送和接 收电路传出。如果条件许可，也可以用相反的顺序来完成。另外，可通过适当数量(如4个)的、有孔的电绝缘管部件形式的 垫片将金属层固定到电池，通过其，可使用电绝缘螺杆和螺帽来将电 池和金属层通过在电池和金属层中预先钻好的孔夹紧在一起，这样电 池和金属层彼此间放置的距离与垫片的长度相对应。将位于多层印制电路板上的元件，放置得尽可能近地靠近导体部 分5a，并且在印制电路板的下侧或层间，将尽可能少的元件放置在印制 电路板的表面。同样地，将印制电路板的通路尽可能地放置在层间，以避免在印 制电路板上钻孔，钻孔会对天线的效率有负面影响。最后，将直接在金属层下的印制电路板的表面尽可能地保持为不 被通路和孔所干扰。此处，提供了所谓贴片天线，该帖片天线由金属层3和印制电路板 4所形成，金属层3电容性耦合到通信单元的电池1，所述印制电路板组成天线的地平面。天线具有从电池表面辐射的方向特性，这意味着将向使用者头部 辐射最小化，由于将通信单元放在使用者的头部上，所以印制电路板 与使用者的耳部大致平行。最后，要注意如果电池的外表面为非金属，可将金属层或一些金 属带粘着在其表面。权利要求1.一种通信单元，包括话筒、扬声器、在印制电路板上的电发送和接收电路以及电池(1)和天线，其特征在于所述天线由所述电池(1)和金属层(3)所形成，其是电容性地相互连接的，其中将所述金属层电连接到所述发送和接收电路，并且其中所述印制电路板的地部分组成所述天线的地平面。2. 根据权利要求l所述的通信单元，其特征在于它由头戴式耳机 所形成。3. 根据权利要求l所述的通信单元，其特征在于它由助听器所形成。4. 根据权利要求l-3所述的通信单元，其特征在于将所述金属层 (3)通过双面胶带(2)粘着到所述电池的表面。5. 根据权利要求l-3所述的通信单元，其特征在于通过管部件形式 的多个电绝缘垫片将所述金属层(3)固定到所述电池表面，将如绝缘 材料螺杆之类的紧固件穿过所述垫片，使得将所述金属层固定在距所 述电池表面一定距离处，所述螺杆通过电绝缘螺母被夹紧。6. 根据权利要求l-5所述的通信单元，其特征在于将所述金属层 (3)粘着或固定到所述电池的面向所述电发送和接收电路的表面。7. 根据权利要求l-6所述的通信单元，其特征在于它通过蓝牙连接 与其他通信单元通信。8. 根据权利要求l-7所述的通信单元，其特征在于，在它的部分表 面上，所述金属层(3)具有导体部分(5、 5a)，所述导体部分与所述金属层的表面相垂直地被放置。9. 根据权利要求8所述的通信单元，其特征在于将所述导体部分(5)连接到所述印制电路板的所述地平面，同时将所述导体通路(5a) 连接到所述发送和接收电路。10. 根据权利要求8-9所述的通信单元，其特征在于将在所述印制 电路板上放置的元件，放置地尽可能靠近所述导体部分(5a)，所述 印制电路板是多层的，并且直接在所述金属层之下的所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通信单元，包括话筒、扬声器、在印制电路板上的电发送和接收电路以及电池（１）和天线，其特征在于所述天线由所述电池（１）和金属层（３）所形成，其是电容性地相互连接的，其中将所述金属层电连接到所述发送和接收电路，并且其中所述印制电路板的地部分组成所述天线的地平面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗勒隆格尔德佩德森，
申请(专利权)人：GN奈康有限公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]