[发明专利]具有可收缩天线的无线通信装置及其阻抗匹配方法

说明书

本发明涉及一种无线通信装置和阻抗匹配方法，更具体地，涉及一种具有可收缩天线的无线通信装置以及这种无线通信装置的阻抗匹配方法，在天线环境类似自由空间的情况与天线环境不类似自由空间的另一种情况下，这种装置能使天线与连接至该天线的电路之间的阻抗匹配。

作为一种典型的无线通信装置的便携式电话具有几种工作状态，例如等待来话消息或数据的等待状态、输入电话号码的拨号输入状态、和传输或接收的通信状态。这些操作状态可以分成两类，即电话机执行传输或接收操作的“非通信状态”和电话机不执行传输或接收操作的“通信状态”。

在“非通信状态”中，天线的环境类似自由空间，因此它可以接近自由空间。而在“通信状态”中，天线的环境不类似自由空间。这是由于为了使用电话机上的微音器和受话器交换声音消息的目的电话机常常用于处于接近使用者头部的位置。因而它是一种典型的无法近似为通信环境状态的自由空间的天线环境。

而且，考虑到电话用于数据传输的状态，这种状态属于“通信状态”；在这种状态中，电话通常用于远离使用者的头的位置。这是由于无须有交换声音消息的微音器和受话器，并且由于电话通常与便携计算机一起工作。结果，天线环境可以接近数据传输状态中的自由空间。

因此，如果电话的操作状态根据天线的环境来分类，它们可以分类成两种情况，即类似于自由空间的第一种情况，和不类似自由空间的第二种情况。因此，天线的输入阻抗需要根据可以应用的两种情况的其中之一而变化。

因此，便携式电话的天线通常是可收缩的，并且正因如此，天线的环境根据是否天线收缩到外壳中而变化。

考虑到上述的天线环境的变化，已经设计和开发了惯常的便携式电话的结构。它可以应用到具有可收缩天线的任何其它无线通信装置。

图1示出现有技术的无线通信装置的示意性结构，该装置构成一个便携式电话。

如图1所示，现有技术的无线通信装置101包括一个鞭状天线102、一个匹配电路105、一个带有用于转换传输和接收操作的三个端子的开关106、一个天线匹配电路107、一个传输电路111、一个接收电路112、一个控制电路113和一个外壳120。匹配电路105、开关106、天线匹配电路107、传输电路111、接收电路112和控制电路113固定在外壳120中。

鞭状天线102包括一个直的部件104和一个螺旋部分103。直的部件103由外壳120支承，所以可从外壳120向外延伸，并可收缩到其内部。部件103串联地连接至部件104。天线102以无线电波的形式发射由传输电路111提供的信号TS，并产生从外部接收的无线电波得来的接收信号RS。

在直的部件104收缩到外壳120中的情况下(以下可称之为鞭状天线102收缩)，只有螺旋部件103从外壳120突出。另一方面，在直的部件104从外壳120伸出外面的情况下(以下可称之为鞭状天线102伸出)，螺旋和直的部件103和104从外壳120中伸出。

端子匹配电路107的一个端子连接至一个连接器121，其另一个端子连接至地。电路107具有预定的特定阻抗。

匹配电路105的一个端子连接至一个连接器122，其另一个端子连接至开关106的第一端子。电路105起到匹配天线102与传输或接收电路111或112之间的阻抗的作用。

如图1所示，当鞭状天线102收缩到外壳120中时，直的部件104的底端与连接器121相连接。因此，端子匹配电路107连接至部件104的底端。部件104的上部分与连接器122相连接，从而将匹配电路105连接至部件104。

当鞭状天线102从外壳120中伸出时，直的部件104的底端与连接器121分开，结果，端子匹配电路107与部件104断开。部件104保持与连接器122的接触，结果，匹配电路105在这种情况下保持于部件104的连接。

开关106的第二和第三端子分别连接至传输电路111的输出端和接收电路112的输入端。开关106交替地将传输和接收电路111和112的其中之一连接至匹配电路105。

传输电路111通过采用具体的传输数据调制载波以产生传输信号TS。数据TS通过开关106和匹配电路105从电路111的输出端输出到鞭状天线102。电路111的工作是由控制电路113提供的传输控制信号TCS控制的。

通过匹配电路105和开关106将天线102产生的接收信号RS输入到接收电路112的输入端。接收电路112解调如此所提供的接收信号RS，并提取在信号RS中包含的数据。电路112的工作是由接收控制信号RCS控制的。