CN1894826A - 天线结构和无线电控制计时器 - Google Patents

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Abstract

一种能够接收外部无线电信号的天线结构，该天线结构具有一种这样结构得磁路：使得能够接收由外部无线电信号造成的磁通量、但是使共振所产生的磁通量难以泄漏到所述天线结构外面，所述磁路最少是由天线部件和盖子部件形成的，所述天线部件是由至少一个天线芯部件和通过将导线缠绕在所述天线芯部件上而形成的线圈部件构成的，所述盖子部件被布置在所述天线部件的附近、并遮盖所述天线部件的至少一部分，所述天线芯部件和盖子部件由软磁材料制成，并且所述盖子部件在所述天线部件的所述天线芯部件的两端连接到所述天线部件。

Description

天线结构和无线电控制计时器
技术领域
本发明涉及一种天线结构和使用该天线结构的无线电控制计时器，并且更具体地，本发明涉及一种特别用于共振天线的、被配置成即使在天线结构位于金属物体附近的情况下接收性能也不下降的天线结构，以及使用如上所述天线结构的无线电控制计时器。
背景技术
近些年来，出现了许多使用无线电信号的腕表产品。
具体地说，已知的产品包括：具有无线电装置的腕表，其中腕表内添加了无线电功能，以便通过接收广播无线电信号来获得规定的信息；无线电控制计时器，该无线电控制计时器在使用期间接收叠加了时间码的标准无线电信号，以便自动将腕表时间调整为标准时间；以及遥控腕表。
然而，为了在腕表中使用无线电信号，需要天线和接收电路，并且不仅需要使用和过去的表完全不同的部件和设计，而且还需要考虑不妨碍接收性能的问题。
具体地说，问题在于如何提高天线接收性能，以及尺寸设计限制和因为把天线放在腕表外壳部分的内部或上面而造成的设计限制。
尤其是，大大影响无线电信号接收性能的天线具有比过去腕表的其它部件大得多的尺寸，此外，因为天线的位置相对于其接收性能是受限的，所以使用了各种方法，如内部安装、外部安装、可伸长/可缩回安装、或绳型安装。
内部安装方法一般用于由磁芯和线圈形成的杆型天线，当把天线安装在腕表内时，需要注意外壳材料和结构以及设计，以便不造成接收性能下降。
在外部安装的情况下，在诸如盒式收录机组合中使用的可伸长/可缩回方法、或把绳子也用于耳机的绳型方法等的方法中，需要考虑表的整体设计、可储藏性、耐久性等。
在这种情形下，为了不仅实现腕表的小而薄、而且实现其流行外观，当然不仅需要充分考虑不造成天线接收性能的下降，而且还需要充分考虑轻便性和可设计性，从而导致需要使天线变小。
在无线电控制计时器中，是天线特性和接收电路特性来决定接收性能，接收电路或接收集成电路(IC)的信号输入下限目前是大约1μV的信号幅度，从而为了实现实际有用的接收性能，需要在天线处于40至50dBμV/m的电场强度(无线电波强度)的情况下、获得具有大约1μV信号幅度的输出。
为此，在尺寸受限的情况下，一般使用使能实现大信号输出的共振型接收天线，此外，关于接收天线的类型，因为无线电波的波长长，所以通常使用其中将导线缠绕在磁芯上的杆型天线。
对于这种类型的接收天线，因为接收天线的输出与接收天线的尺寸近似成比例，所以不可能使天线尺寸太小来得到实际可用的接收性能。
因此，问题在于，在小型腕表的情况下如何选择材料、或把所用构件放在适当位置或天线附近，而使得接收特性不下降。
尤其是，因为当把天线放在金属外壳内时、天线输出将极大地下降，所以需要考虑不妨碍接收性能。
为此，为了在腕表中使用无线电信号，不仅需要和过去腕表中完全不同的部件结构和设计，而且还需要考虑不妨碍接收性能的问题。
在过去的无线电控制计时器的情况下，一般利用外部安装方法和内部安装方法来安装天线，在包括底盖部和侧部的外壳是用金属制成的情况下，一般将接收天线安装在外面。
因为使用非金属如塑料等以使天线外壳不会造成接收性能下降，所以有大的突出物，从而不仅失去了小、薄和轻便性，而且设计自由度也显著减小。
此外，在内部接收天线的情况下，虽然把陶瓷或塑料用作腕表外壳(底盖部和侧部)的材料，以便不降低接收性能，但是因为这些材料的强度很小，所以要增加其厚度，由此造成外壳容量减小以及不够轻便性，并且也大大限制了设计，导致了在外观上缺乏高质量厚重感觉的腕表。
为此，例如参见日本待审实用型公开No.2-126408，过去将金属天线布置在表的皮带内。
此外，如在本专利申请的申请人提交的日本待审实用型公开No.5-81787中所披露的，有这样一种情况，把其中线圈缠绕在芯上的天线布置在针盘和挡风玻璃之间，由此把天线和将会干扰无线电波的金属外壳隔开，并且也提供了一种独特的设计；另外，在国际专利公开WO95/27928中，披露了把天线安装在腕表表壳的侧部。
另外，在欧洲专利公开0382130中，还披露了例如把天线布置在环形外壳的顶面上。
然而，在天线被布置在表带中的配置中，因为天线在表带内，所以需要和电子设备进行电连接，而且不可能给两者之间的连接部分以足够的灵活性。
另外，不可能使用将会干扰无线电波的金属表带，而且需要使用橡胶表带等，这造成了材料和设计方面的限制。
在把天线安装在腕表的顶面或侧面的配置中，因为天线和腕表自身的金属部分隔开一定距离，所以整个表的厚度和尺寸增加了，由此造成了设计限制的问题。
另外，在天线被布置在环形外壳顶面上的欧洲专利0382130的情况下，因为如果环内存在金属、则不可能接收，所以存在实际上需要将天线和表分开布置的问题。
另外，虽然在日本待审专利公开No.11-64547中披露了一种把线圈布置在位于电路板外围的沟形凹槽中、以及沿电路板环形方向沿曲线来布置线圈的腕表，除此之外，其制造过程变得复杂，并且制造过程中的装配过程也变得复杂，导致它易出故障。
在日本待审专利公开No.2001-33571或日本待审专利公开No.2001-305244等中，披露了这样一种腕表，其中挡风玻璃和底盖部用非金属材料如玻璃或陶瓷等制成，并且在它们之间使用如过去所使用的金属材料，使得足够的无线电波到达天线。
具体地说，在上述过去例子中，接收天线的输出基于这样一个事实，即当天线在外部安装在金属外壳上时，接收天线的输出将极大地降低，目标是用非金属材料来制成底盖，以便减小输出的下降，并为侧部使用在外观上具有厚重感觉的金属。
然而，在上述先有例子中，因为使用了玻璃或陶瓷，所以存在表厚度增加的问题。此外，因为使用了大尺寸的高灵敏度天线结构，或者将天线结构的使用限于无线电信号场强高的区域，所以无线电控制计时器的方便性变差了。
此外，在具有该配置的腕表中，虽然有可能使无线电信号到达天线，并且在底盖部薄薄地镀上金属镀膜，以便给用户以实际上使用金属的印象，但是在外观方面没有重的或纹理质量(textural quality)的感觉，从而失去了高质量印象。
为此，小、薄、轻便性、设计自由度、外观厚重感觉(高质量感觉)是重要因素，并且尽管需要具有金属外壳和内置天线的类型的表，但是过去没有具有全金属外壳和高质量感觉的无线电控制计时器。
此外，如图3所示，过去在把用于接收外部无线电信号的天线结构102布置在具有导电性的金属外壳103内部，例如布置在用作例如由不锈钢、钛或钛合金等制成的表外壳的侧部或底盖(以下共同被称为本发明的金属外壳)内部的情况下，认为外部无线电信号的磁通量104被金属外壳103吸收，从而外部无线电信号将不能到达天线结构2，并且天线输出将下降，为了提高天线结构102的灵敏度，使天线结构102变大，并将天线结构102设置在金属外壳103外面，或者用塑料或陶瓷外壳来代替金属外壳103，并且为了实现伴随的外观质量提高，将薄金属镀膜或金属涂料喷涂在非金属表面上。
然而，作为进一步研究的结果，本发明的发明者发现，过去对上述问题的理解是错误的，并且即使将天线结构102置于具有导电性的金属外壳103内，外部无线电信号也基本上能到达天线结构102，问题在于，如图3所示，共振时由天线结构102的天线芯部件106产生的磁通量105和金属外壳103相互作用(作为涡流损失)，从而导致磁能损失，由此造成共振天线的Q值减小，使得天线结构102的电压输出下降，从而大大降低接收性能。
发明内容
因此，本发明的目的是，通过提供一种可用于金属外壳中的天线结构以及使用该天线结构的无线电控制计时器，来解决上述过去的问题，其中该天线结构提供良好的无线电信号接收性能，而不对材料和设计强加限制。
本发明另一目的是提供腕表的天线设备，当本发明应用于腕表时，该天线设备除实现上述目的以外，还防止腕表厚度的增加，以及当把腕表戴在手腕上时，提供有吸引力的外观。
为了实现上述目的，本发明采用以下基本技术结构。具体地说，本发明的第一方面是一种能够接收外部无线电信号的天线结构，该天线结构包括一种使得能够接收由外部无线电信号引起的磁通量，但是使共振所产生的磁通量难以泄漏到该天线结构外面的磁路，该磁路最少是由天线部件和盖子部件形成的，该天线部件由至少一个天线芯部件和通过将导线缠绕在天线芯部件上而形成的线圈部件构成，该盖子部件被布置在天线部件的附近，并遮盖天线部件的至少一部分，该天线芯部件和盖子部件由软磁材料制成，并且该盖子部件在天线部件的天线芯部件的两端连接到该天线部件。
另外，本发明的第二方面是一种无线电控制计时器，该无线电控制计时器包括：用于产生并输出参考信号的装置；计时装置，用于根据参考信号来输出计时信息；显示装置，用于根据计时信息来显示时间；接收装置，用于接收具有标准时间信息的标准无线电信号；以及用于根据来自接收装置的接收信号来校正计时装置的输出时间信息的装置，其中接收装置包括如上所述结构的天线结构。
附图说明
图1是示出了被布置在腕表中的本发明天线结构的具体例子配置的图。
图2A是示出了根据本发明的天线结构的具体例子配置的横截面图，图2B是示出了根据本发明的天线结构的具体例子的配置的装配图。
图3是示出了被布置在腕表中的过去天线结构的具体例子的配置的横截面图。
图4是示出了天线增益和类似平板构件的材料类型之间的关系的图。
图5是示出了Q值衰减率和类似平板构件的材料类型之间的关系的图。
图6是示出了根据本发明的天线结构磁隙的具体例子的配置的横截面图。
图7是示出了磁隙宽度和Q值之间的关系的图。
图8是示出了根据本发明的无线电控制计时器的配置例子的框图。
图9是示出了天线增益和盖子部件宽度(遮盖表面数)之间的关系的图。
图10是示出了根据本发明的无线电控制计时器中各部件的位置配置的具体例子的图。
图11是示出了根据本发明的无线电控制计时器中各部件的位置配置的另一具体例子(具有集电器)的图。
图12是描述了测量根据本发明的天线结构的天线增益和Q值的方法的具体例子的图。
图13是描述了测量根据本发明的天线结构的天线增益和Q值的方法的具体例子的图。
图14是示出了根据本发明的天线结构中电感增加率和盖子宽度(遮盖表面数)之间的关系的图。
图15是示出了根据本发明的天线结构中由于集电器作用而引起的天线增益增加量和安装距离之间的关系的图。
图16是示出了在根据本发明的天线结构中形成的磁隙的具体例子的配置的横截面图。
图17是描述了测量根据本发明的天线结构的天线增益和Q值的具体例子的图。
图18是示出了根据本发明的无线电控制计时器中的天线结构布置的横截面图。
图19是示出了根据本发明的天线结构的另一具体例子的配置的斜视图。
图20是描述了根据本发明的天线结构中所使用的盖子部件的具体例子的图。
具体实施方式
以下，将参考附图来详细描述根据本发明的天线结构及使用上述天线的无线电控制计时器的实施例。
实施例
具体地说，图1是示出了根据本发明的天线结构的具体例子的配置的图，该天线结构是可以接收外部无线电信号的天线结构2，天线结构2具有一种这样结构的磁路：能够通过外部无线电信号来接收磁通量4，但是使共振所引起的磁通量5难以泄漏到外面，该磁路具有天线部件8和盖子部件9，该天线部件8具有至少一个天线芯部件6以及通过将导线缠绕在天线芯部件6上而形成的线圈部件7，并且盖子部件9位于天线部件8附近而遮盖天线部件8至少一部分，其中天线芯部件6和盖子部件9由软磁材料制成，并且盖子部件9也在天线部件8的天线芯部件6两端连接到天线部件8。
以下详细描述具有本发明天线结构2的更具体配置的第一实施例。
实施例1
具体地说，如图1所示，根据本发明第一实施例的天线结构2是这样的天线结构2：如上所述，该天线结构2在金属外壳3内使用并接收无线电信号，该天线结构2是由天线部件8和盖子部件9形成的，天线部件8具有用软磁材料制成的天线芯部件6以及通过将导线缠绕在天线芯部件6上而形成的线圈部件7，并且盖子部件9由软磁材料制成，并遮盖天线部件8至少一部分，该结构是这样的，例如盖子部件9通过连接部件10连接到天线芯部件6，并且天线芯部件6和盖子部件9形成基本上闭合的磁路，从而，因为共振时所产生的磁通量7流过该基本闭合磁路，所以共振所产生的磁通量7难以泄漏到天线结构2的外面。
本质上，在本发明中盖子部件9具有传递由共振所产生的磁通量的功能，使得它和天线芯部件6一起形成相对于共振时所产生的磁通量7的闭合磁路。
盖子部件9必须遮盖天线芯部件6整个外围的至少一部分，并且尤其不限制其遮盖程度时，盖子部件9最多可遮盖天线芯部件6的整个外围，并且有可能为盖子部件9采用任意的遮盖条件，包括该最大遮盖条件。
优选地，盖子部件9通过天线芯部件6中所形成的适当连接部件10，和天线芯部件6相互连接。
以下，利用图2A和图2B来描述根据本发明的上述天线结构2例子的更详细结构。
具体地说，在图2A和图2B所示的天线结构2例子中，盖子部件9是沟形体(U形体)，图2A是天线结构2的横截面图，图2B是天线芯部件6和盖子部件9的装配图，其中形成盖子部件9沟形的两端R1和R2被安装到在天线芯部件6两个端部61和62上形成的连接部件10的台阶部件67和68上。
在该具体例子中，盖子部件9遮盖天线芯部件6整个外围的3/4。
虽然本发明中所使用的盖子部件9形状不限于图2A和2B中所示的形状，并且也不限于任何特殊形状，但是例如希望，如在和盖子部件9的纵轴垂直相交的平面内看到的横截面形状是，由类似平板构件21或多个类似平板构件21的组合形成的类似平板构件、L形构件、沟形构件(U形构件)、弯曲构件、圆形构件、闭合多边形构件或它们的组合，如图19所示。
本质上，如图20(A)所示，形成具有类似平板结构的盖子部件9，以便用和图2相同的方式将其安装到天线芯部件6两端的台阶部件67和68上。
在该具体例子中，盖子部件9遮盖天线芯部件6整个外围的1/4。
同样地，如图20(B)所示，有可能使用被形成为具有L形横截面的单件的盖子部件9，或使用具有通过连接两个类似平板构件(platelike member)而形成的L形横截面的盖子部件9，或者有可能使用具有圆形或弯曲结构横截面的盖子部件9，如图20(B)所示。
另外，在本发明中，优选地将盖子部件9的至少一部分配置成，能将该部分附加到天线芯部件6上以及从天线芯部件6上移去该部分，例如在盖子部件9遮盖天线芯部件6整个外围的情况下，事先将盖子部件的至少一个部分分割开，使得可以自由地附加和移去该部分。
在本发明中，优选地，连接部件10通过间隔物、粘合剂、包括间隔物的粘合剂，或者进一步通过磁改进层或通过气隙，来连接天线芯部件6和盖子部件9。
虽然图1中未显示，但是天线结构2也有可能具有从线圈部件7连接到由导线构成的接收电路的导线，以及连接在导线之间用于共振的电容器。
在本发明中，希望结构是这样的：由天线结构2的天线芯部件6和盖子部件9形成的基本闭合磁路20的一部分包括具有和其它部分磁导率(permeability)不同的磁导率的部分。
优选地，具有不同于其它部分的磁导率的部分是连接部件10。
此外，可以通过厚度比天线部件8的天线芯部件6的中心部分横截面最大长度H薄的构件，来形成本发明中使用的盖子部件9的厚度h。
优选地，把本发明中使用的盖子部件9的纵向长度L设计成比天线部件8中的线圈部件7的长度W长。
另外，如图19(I)所示，优选地，在与盖子部件的纵向相交的横截面内，由连接天线部件8的天线芯部件6中心O和盖子部件9两端E1和E2的直线P1和P2形成的相交角α至少为90度。
具体地说，在本发明中，虽然存在盖子部件9应该遮盖天线芯部件6到什么程度的问题，但是基本上如后面所描述的，盖子部件9不是绝对必须遮盖天线芯部件6的整个外围，并且显然遮盖程度有某种容限度，一种指导(guide)是希望上述相交角α至少为90度。
在本发明的天线结构2中，在所希望的具体例子中，盖子部件9由以下任一材料制成：铁氧体软磁材料；将钴或钴合金的细软磁粉掺入树脂中而形成的软磁材料；或者由钴或钴合金薄膜的叠片制成的复合软磁材料。
在根据本发明的天线结构2中，它是优选的具体例子，因为天线芯部件6由以下任一材料制成：铁氧体基软磁材料；以及将钴或钴合金的细软磁粉掺入树脂中而形成的软磁材料。
在根据本发明的天线结构2中，希望盖子部件9的纵向两个端部S1和S2连接到天线部件8的天线芯部件6的两端61和62的至少一部分。
另外，在根据本发明的天线结构2中，在优选的具体例子中，天线芯部件6的纵向两个端部61和62装备有适当的盖子部件支持构件63和64，用于将盖子部件9保持在稳定状态。
在根据本发明的天线结构2中，虽然没有特殊限制，但是在所希望的具体例子中，盖子部件9和天线芯部件6之间的连接状态例如是这样的：盖子部件9的表面部分65处于和天线芯部件6的最外表面66相同的平面中，或者被形成为处于比天线芯部件6的最外表面66低的位置。
另外，在根据本发明的天线结构2中，虽然对盖子支撑部件63和64的结构没有特殊限制，但是有可能在位于天线芯部件6两端的一对相对平面上形成台阶部件67和68。
而且，显然本发明的盖子支撑部件63和64不必具有台阶形状，例如有可能在天线芯部件6的两端提供适当的突出部分或突出肋部等，并在盖子部件9的相应部分提供凹陷部分或凹槽部分等，使得它们相互两两配对，并固定地互连。
根据本发明的天线结构2中的连接部件10的磁隙可以由间隔物(spacer)或粘合剂69等形成，或者可以是气隙。
在根据本发明的天线结构2中，虽然没有特殊限制，但是希望使位于天线部件8中的天线芯部件6两个端部的连接部件10和盖子部件9之间形成的接触表面积尽可能地大，例如优选地使该表面积大于盖子部件9的横截面面积。
过去，如图3所示，在用于接收外部无线电信号的天线结构102位于具有导电性的金属外壳103内的情况下，例如侧盖和底盖部分形成由不锈钢、钛或钛合金等制成的表的外壳(以下统称为金属外壳)，由外部无线电信号引起的磁通量104被金属外壳103吸收，并且认为外部无线电信号没有到达天线结构102，由此减小了天线的输出。在这种情况下，为了提高天线结构102的灵敏度，使天线结构102本身变大，或者将天线结构102设置在金属外壳103外面，或者使用不能吸收外部无线电信号的塑料或陶瓷外壳来代替金属外壳103，并且为了实现伴随的外观质量提高，将薄金属镀膜或金属涂料喷涂在非金属表面上。
然而，作为进一步研究的结果，本发明的发明者发现，过去对上述问题的理解是错误的，并且即使将天线结构102置于具有导电性的金属外壳103内，外部无线电信号也基本上能到达天线结构102，问题在于，如图3所示，共振时由天线结构102的天线芯部件106产生的磁通量105和金属外壳103相互作用(作为涡流损失)，从而导致磁能损失，由此造成共振天线的Q值减小，使得天线结构102的电压输出下降，从而大大降低接收性能。
对于同一天线，在共振和非共振条件下，相对于独立天线特性和天线位于金属外壳内情况下的天线特性，来测量共振时的天线增益和Q值，下表1和表2示出了各自结果。
在上述实验中，用于金属外壳的材料是接收性能显著下降的钛合金，并且天线结构是过去的天线，其中400圈导线缠绕在铁氧体芯上，并且通过装上或去除共振电容来调节共振和非共振操作。
该具体例子中的共振频率为40kHz。
本发明中的天线增益和Q值测量方法描述如下。
具体地说，如图12所示，连接网络分析器、高频探头和发射环形天线以形成天线评价电路，将待测天线置于发射环形天线附近，并通过从发射环形天线发射规定的信号，利用网络分析器，通过高频探头来执行天线评价，以测量待测天线的电压输出。
在上述评价设备中，如图13所示，这样设置待测天线和发射环形天线之间的距离，使得待测天线位于发射环形天线下边以下11cm处，并且在上述例子中，当对40kHz的共振天线进行测量时，使发射环形天线所发射的无线电信号频率在20至60kHz的范围内变化来进行测量，该频率范围的中心为40kHz。
以下，参考图17来描述使用上述测量设备来测量待测天线的增益和Q值的方法。
使网络分析器施加于发射环形天线的恒定电压幅度扫过20至60kHz的范围，并且利用网络分析器，通过高频探头来测量待测天线的输出，由此产生图17所示的输出对频率结果。
把待测天线的输出表示为待测天线的输入电压幅度与待测天线的输出电压幅度之比，并且在图17中，把最大天线输出点处的上述比值取为天线增益，把最大天线输出处的频率取为共振频率(f0)。为此，天线输出和增益不是绝对值，而是被确定为包括测量设备特征值的相对值。
Q值计算如下。
Q值＝共振频率f0÷(f2-f1)
以上，在图17中，当“A”表示的电平是比最高天线输出(f0处的输出)点低大约3dB(1/)的电平时，用f1和f2表示来该输出电平对应的频率。
表1：天线增益
  独立天线   在金属外壳内   衰减(dB)
  共振非共振   -31dB-71.5dB   -62dB-74.2dB   -32dB-2.7dB
表2：天线Q值
  独立天线   在金属外壳内   衰减(dB)
  共振   114   3   -31dB
从上述实验结果可以看到，在天线处于非共振条件的情况下，天线接收外部无线电信号的磁通量，并根据线圈中的圈数和磁通量变化程度来输出电压幅度，使得在独立天线和位于金属外壳内的天线之间进行天线增益比较时，即使当天线位于金属外壳内，也有至少70％(大约-3dB)的接收。
然而，在天线处于共振条件的情况下，可以看到，当天线位于金属外壳内时，与独立天线相比，存在32db的增益衰减，换句话说，这表示天线的电压输出降到大约1/40，并且对于Q值，与关于独立天线的Q值114相比，当天线位于金属外壳内时，Q值降为3，下降比大约为1/40，这代表31dB的衰减。
从上述结构可以看到，Q值的减小大大降低了天线输出，并且不是外部无线电信号没有到达金属外壳内部。
以下进一步描述表示共振天线特性的Q值。
如利用图17所描述的，根据天线频率和输出之间的关系，在频率f1和f2是天线输出从最大天线输出减小约3dB(1/)的频率的情况下，Q值计算如下。
Q值＝共振频率f0÷(f2-f1)
Q值的另一种解释是，它代表共振条件下的天线能量损失量，能量损失的倒数对应于Q值，从而当能量损失小时Q值大。共振条件下的天线输出电压(因为这是交流输出，所以表示为Vp-p或Vrms)已知为非共振条件下天线输出的大约Q倍。
如果我们查看上述表1和表2中的独立天线的增益和Q值之间的关系，则可以看到，对于114的Q值，共振和非共振条件之间的增益比大约为40dB，这可以转换为100倍。
也就是，Q值越高，天线输出就越高，并且判断天线结构的性能就越好，从而这是一项重要的天线指标。
在本发明中，使Q值变高缩小了通频带，并且可以赋予滤波器的功能。为此，有可能从输入的外部无线电信号中消除有害的噪声，由此提高对于规定频率的灵敏度，从而从这个观点来看也希望使Q值变高。
由上，当位于金属外壳内的天线接收外部无线电信号，并处于共振条件时，与独立天线相比，存在显著的能量损失。结果，Q值减小了，并且天线输出显著下降。
给定以上条件，作为对能量损失原因详细研究的结果，可以推断，天线共振时所产生的磁通量和周围的金属外壳相互作用(造成涡流损失)，由此造成磁通量的能量损失。因此，可以推断，减小该相互作用(涡流损失)可以抑制Q值的减小以及天线输出的减小。
为此，在本发明中，在把天线结构2布置成和金属材料接触或者在金属材料附近的情况下，作为对如何防止Q值减小，以使天线输出下降的程度不致造成实际使用的问题进行研究的结果，为了得到足够的天线输出，而提出了本发明。基本上，这是接收无线电信号的天线结构2，天线结构2具有一种使能从外部无线电信号接收磁通量4，但是使共振所引起的磁通量7难以泄漏到天线结构外面的结构。天线结构2具有天线部件8和盖子部件9，该天线部件8具有天线芯部件6以及通过将导线缠绕在天线芯部件6上而形成的线圈部件7，并且盖子部件9由软磁材料制成，并遮盖天线部件8的至少一部分，其中天线芯部件6和盖子部件9通过连接部件10而形成基本上闭合的磁路，共振时所产生的磁通量7通过由天线芯部件6和盖子部件9形成的基本闭合磁路，由此解决了上述过去问题，并且使得容易制造一种适于供小、薄且成本低的无线电控制计时器中使用的、且在实际使用时不造成问题的天线结构。
实际天线特性
在象过去那样把天线放置在金属外壳外面，或把天线放置在塑料或陶瓷外壳内的情况下，天线增益和Q值如下表3所示。
表3
  独立天线   在金属外壳内
  增益Q值   -31dB114   -40至-45dB(大约1/3至1/5)大约30至40
根据表3所示的结果，在过去的无线电控制计时器中，对于独立天线，在天线被安装在表内的情况下天线的实际接收性能不是大约-30dB的增益，而是为安装在表内时的大约-40至-45dB。在所使用的天线评价系统中，在天线增益为-40dB，场强(无线电波强度)为40dBμV/m的情况下，天线电压输出为大约1μV的信号幅度。
给定以上条件，把大约-40至-45dB的天线增益用作判断在天线位于金属外壳内时，本发明的天线特性是否在实际可用范围内的判据。
从表3的结果可以理解，除天线结构102被布置成和金属外壳103接触或在金属外壳103附近的情况之外，在天线结构102被布置在手表机心(watch movement)的组成元件附近的情况下，也会出现天线增益和Q值减小的问题，手表机心的组成元件包括电池如太阳能电池、转换器、齿轮系和微型计算机、或金属构件如针盘等。
图4和图5示出了在铁氧体芯上缠绕400圈导线的过去的天线中，对于各种金属类型的天线特性比较，图4示出了作为天线特性的测量增益的比较，图5示出了在独立天线的Q值为1的情况下以dB表示的衰减比。在这些图中，BS、Ti和SUS分别表示黄铜、钛和不锈钢。
从图4和图5可以理解，如上所指示的，天线的增益减小和Q值衰减和金属材料相关，并且相关度取决于金属材料的类型。
用作金属材料的钛和不锈钢展示出大的衰减度，并且因为它们常常用作表的外壳材料，所以随后评价由钛和不锈钢制成的外壳。
作为根据本发明的天线结构的更具体配置，如图2A和图2B所示，首先通过烧结锰锌基铁氧体来形成天线芯部件6和盖子部件9，并且在通过把400、600、800和1000圈具有45μm导体直径和67μm线直径的导线沿直线缠绕在天线芯部件6上，而形成线圈部件7之后，将混入了间隔物(具有大约50μm直径的树脂粒)的环氧粘合剂涂敷在连接部件10的支撑部件11上，并且如图2B所示，将天线部件8和盖子部件9装配并粘合在一起。
此外，天线结构2的尺寸为外部长10mm、宽4mm、厚3.5mm，并且线圈部件7的天线芯部件6的芯横截面为1.5mm×1.5mm，线圈部件7的长度为6.5mm，并且盖子部件9的材料厚度为0.5mm。
800圈(T)样品的电感为78mH；自共振频率为200kHz。关于电感，和未安装盖子部件9的情况下的11mH电感成对比，对于安装了盖子部件9的情况下，电感增大了大约7倍。
表4和表5中示出了天线增益和Q值的测量结果。
调节用于测量的共振电容，使得共振频率基本上为40kHz。
表4示出了对于具有不同线圈圈数的各种样品的独立天线增益，为了比较，图5示出了以下相对于800圈样品的情况：独立天线的情况，天线和类似不锈钢板构件接触的情况，以及如图1所示天线位于钛表外壳内的情况。
表4
  400T   600T   800T   1000T
  天线增益   -43dB   -38dB   -35dB   -33dB
表5
  独立天线   在类似金属板构件的附近   在金属外壳内
  天线增益天线Q值   -35dB103   -38dB76   -43dB55
由表4所示的结果，虽然显示出饱和趋势，但是随着原型样品圈数范围内的线圈圈数的增加，天线增益得到了提高。表5所示的结果验证了，即使在天线位于钛外壳内的情况下，天线增益衰减也大约为8dB(如果考虑外部磁通量的衰减，大约为6dB或50％的减小)，并且Q值也减小了大约一半，由此预示足够高的Q值，并验证了有可能预期关于噪声的充足滤波特性。
如果将以上结果与图1和图2所示位于金属外壳内的过去天线结构(天线增益和Q值减小约30dB或减小到大约1/40)的特性进行比较，可以看到，通过采用本发明的天线结构2的结构，可以实现大的改善。此外，考虑表3所示的结果，可以判断天线增益具有不会造成实际使用问题的水平。
另外，虽然和天线特性无关，但是有可能通过使成型树脂流入天线结构2的线圈部件7和盖子部件9之间的间隙中，并随后使其凝固，来提高抗冲击性能，如图2A和图2B所示。在将本发明的天线结构2应用于腕表的情况下，存在一旦落下就受到冲击而损坏天线结构2，使得腕表不能工作的严重问题，并且对冲击的足够容忍能力是产品开发的重要必要条件。
接着，改变根据本发明的天线结构2中的盖子部件9(遮盖线圈7的部分)的形状，来进行研究。
利用切粒机(dicing cutter)来切割盖子部件9，以便制造类似平板的盖子部件，以致它遮盖图2A和图2B的天线部件8的一个表面，制造L形盖子部件，以致它遮盖天线部件8的两个表面，制造U形盖子部件，以致它遮盖天线部件8的三个表面，以及制造作为类似平板构件和U形盖子部件的组合的盖子部件，以致它遮盖天线部件8的四个表面，并且用和上述样品制造相同的方式，通过混入了间隔物(具有大约50μm直径的树脂粒)的环氧粘合剂来进行粘合和固定。
天线部件8使用这样的线圈部件7，该线圈部件7是通过把800圈具有45μm导体直径和67μm线直径的导线沿直线缠绕在天线芯部件6上而形成的，并且调节用于测量的共振电容，使得共振频率基本上为40kHz。
图9和图14示出了测量结果。图9示出了独立天线情况和天线位于钛金属外壳内的情况下的天线增益，以便评价根据本发明的天线结构2的有效性。
作为参考，图14指出了由于安装各种盖子部件样品而造成的电感增大速率。
从图9可以看到，为了实现作为实际使用最低限度的-40至-45dB的天线增益，必须遮盖天线部件的至少一个表面。
与独立天线结构2的天线增益相比，在天线位于金属外壳内的情况下，当被遮盖的表面数增加时，天线增益的减小变小了。
根据图14认为这是，因为随着被遮盖表面数的增加，电感增大速率增加了，所以随着被遮盖表面数的增加而产生的磁通量变得更容易流过盖子部件，其结果是，泄漏到天线结构外面的磁通量减少了。
另外，根据图9，认为天线增益不和电感增大速率的增加(电感增大)成比例地增大的原因在于，电感的增大降低了自共振频率，使得在测量频率(40kHz)处存在明显的损失增加，导致了天线增益不增大。
图7所示为从不同样品获得的天线特性和磁隙之间的关系图，该图示出了连接部件10的磁隙和Q值之间的关系。
如可以从图7理解的，因为可以通过调节磁隙来提高天线Q值，所以也有可能提高天线增益。
另外，在本发明中，有可能通过优化线圈的圈数来实现进一步的提高。
如上所述，即使在根据本发明的天线结构2和金属外壳3接触、或者在金属外壳3附近的情况下，Q值的下降速率也大大减小，使得实际上与该金属材料存在或不存在无关，有可能容易地以低成本来获得展示出良好接收性能的天线结构2。
另外，以下将参考附图来详细描述根据本发明第一实施例的天线结构的更详细配置。
如图2A和图2B所示，根据本发明的天线结构是这样的，通过烧结锰锌基铁氧体来形成天线芯部件6和盖子部件9，通过把800圈具有45μm导体直径和67μm线直径的导线沿直线缠绕在天线芯部件6上，来形成线圈部件7，此后将混入了间隔物(具有大约50μm直径的树脂粒)的环氧粘合剂涂敷在连接部件10的支撑部件11上，以便如图2B所示将天线部件8和盖子部件9装配并粘合在一起。
此外，天线结构2的尺寸为外部长10mm、宽4mm、厚3.5mm，并且线圈部件7的天线芯部件6的芯横截面为1.5mm×1.5mm，线圈部件7的长度为6.5mm，并且盖子部件9的材料厚度为0.5mm。
以下更详细描述本发明中的连接部件10的配置。
作为本发明中连接部件10的定义，连接部件10的配置是这样的，天线芯部件6和盖子部件9通过非金属材料、具有低磁导率磁变膜层(magnetic transmuted film layer)的非金属材料、或包括气隙的磁隙，进行连接，并且天线磁性部件6和盖子部件9由软磁材料制成。
软磁材料例如是铁氧体基软磁材料、将钴或钴合金的细粉掺入树脂中而形成的软磁材料、或者由钴或钴合金薄膜的层压而形成的复合软磁材料。
在本发明的连接部件10中，连接部件10的磁隙宽度是确定天线特性的重要要素。
本质上，如果连接部件10的磁隙太宽或太窄，则对天线结构2的特性有不利影响，使得用作产品时会出现问题。
具体地说，如果置于天线芯部件6和盖子部件9之间的连接部件10的磁隙太宽，则天线芯部件6和盖子部件9不可能形成充分闭合的磁路，并且有共振时产生的大量磁通量将泄漏到天线结构2周围的区域，使得在把天线布置在金属外壳内的情况下，泄漏到天线周围区域的磁通量和附近金属外壳之间的相互作用(一般被认为是涡流损失)造成了能量损失和Q值下降，导致了天线输出电压的下降，从而不可能充分实现如同本发明的效果。
另一方面，在使连接部件10的磁隙尽可能小，使得天线芯部件6和盖子部件9一同形成为一个部件的情况下，也就是形成天线芯部件6和盖子部件9的软磁材料沿着环连接，使得存在完全闭合磁路的情况下，虽然在共振时没有磁通量泄漏，但是天线的有效磁导率(在本发明中使用的天线例子中，对于不提供盖子部件9的情况，有效磁导率大约为20至30的相对磁导率)变为形成天线芯部件6和盖子部件9的软磁材料的磁导率(对于该实施例中使用的锰锌基铁氧体，相对磁导率大约为1000至2000)，并且因为天线电感与天线的有效磁导率成比例，所以电感增大了几十到100倍的比值。如果电感变得极大，则因为线圈部件7具有寄生电容，所以天线自共振频率的下降幅度将极大(降到1/5或1/10的频率)，使得不可能利用外部连接的共振电容器来将共振频率调节为规定频率(接收频率)。
此外，如果使线圈圈数变少，以便减小电感并提高自共振频率，则虽然有可能将共振频率调节为规定频率，但是需要将线圈圈数减少到大约1/10，由此导致与线圈圈数成比例的天线输出电压下降。
另外，如果形成了完全闭合的回路，则从外部无线电信号进入天线的许多磁通量流入了盖子部件9以及没有缠绕线圈的盖子部件9侧面，由此导致为天线输出电压作贡献的磁通量减少，使得天线输出电压下降。同样，在这种情况下，不可能充分实现本发明的效果。
因此，需要对连接部件10的磁隙宽度进行控制，以使其具有适当值。
为了充分实现本发明的效果，不仅需要调节磁路的磁隙宽度，以便将泄漏到天线周围区域的磁通量减少到使天线电压输出减小不成为问题的水平(目标是，把由于将天线安装在金属外壳内而造成的天线电压输出减小限制为小于50％)，而且需要使用外部连接的共振电容，以便获得比规定频率(接收频率)足够高的自共振频率，并需要进行设置，使得从外部无线电信号进入天线的大量磁通量流入没有缠绕线圈的天线芯部件6侧面。换句话说，这样进行调节，使得当从外部无线电信号的磁通量来看时，包括连接部件10磁隙的盖子部件9的磁阻大于天线芯部件6的磁阻。
从测试和评价结果可以发现，需要进行这样设置，以使装备有盖子部件9的天线的有效磁导率是没有装备盖子部件9的情况下所获得的天线有效磁导率的2至10倍，并且优选地为4至8倍。从不同角度来讲，装备有盖子部件9的天线的电感必须是没有装备盖子部件9的情况下的天线电感的2至10倍，并且优选地为4至8倍。
可以通过调节连接部件10的磁隙的连接表面积，以及形成磁隙的材料的磁特性，来进行这种设置。
这种情况下进行的设置是根据本发明的天线的有效磁导率或电感的设置，并且是将天线的有效磁导率或电感设置为适当大小的设置，从而有可能充分展示本发明的效果。从磁阻方面来看，这样做的方法是，将磁隙的形状制成，使磁隙宽度变窄，或者使连接部件10的表面积变大，或者作为选择，将材料的相对磁导率变为在低于构成天线芯部件6和盖子部件9的软磁材料的磁导率以下的范围内，以使天线的有效磁导率或电感变大。
然而，在如本发明中的无线电控制计时器中所使用的天线的情况下，因为需要把天线安装在金属外壳内，所以外部尺寸受限，并且优选地在使磁隙变小而不增大外部尺寸，或者采用调节构成磁隙的材料的磁特性的方法。
在使用根据磁隙宽度进行调节和设置的方法的情况下，为了执行有效磁导率或电感的设置和调节，使得能够充分展示本发明的效果，需要利用大约几平方毫米的相对(opposing)表面积来维持1mm或更小的稳定磁隙宽度，并且优选地维持0.2mm或更小的稳定磁隙宽度。如果不可能调节、设置及稳定地维持这种磁隙，则在天线接收特性(电压输出)方面存在大量的加工偏差。
以下举例来详细描述形成本发明的上述磁隙的具体方法。
具体地说，第一种方法是，利用合适的夹具来确定天线芯部件6和盖子部件9的位置，设定磁隙宽度，并在那种条件下将粘合剂注入磁隙部分，以将其固定，并将其形成为一个部件。
本发明可以使用的粘合剂包括常用的有机粘合剂，如基于环氧的粘合剂、基于尿烷的粘合剂、基于硅酮的粘合剂、基于丙烯酸的粘合剂、基于尼龙的粘合剂、基于氰基丙烯酸酯的粘合剂、基于橡胶的粘合剂、基于尿素树脂的粘合剂、基于密胺树脂的粘合剂以及基于乙烯基的粘合剂等。
接着，形成间隙的第二种方法是，如图6所示，把混入了填料的粘合剂1000涂在天线芯部件6和盖子部件9之间的连接部件10的间隙中，其中该填料由被切短以便用作间隔物的均匀直径玻璃或树脂粒形成，然后将它们挤在一起以粘合它们，以便建立基本上等于间隔物直径的间隙。
形成间隙的第三种方法是，把均匀厚度的树脂膜1000夹入间隙部分中作为间隔物，并在无线电控制计时器中安装天线的位置处，利用螺杆固定方法等将天线芯部件6和盖子部件通过树脂膜1000而相互按压，由此来设定间隙宽度。
形成间隙的第四种方法可以是，直接将粘合剂1000自己插在天线芯部件6和盖子部件9之间的相对面之间，或者把在规定基底材料表面上涂有粘合剂的双面胶带1000夹在天线芯部件6和盖子部件9的相对面之间，并在利用双面胶带的厚度来设定间隙宽度的同时，执行粘合和固定。
另外，有可能在天线芯部件6和盖子部件9之间的两个连接部件10或其中一个连接部件10上，为连接部件10提供磁隙。
接着，当形成本发明的间隙时，在使用铁氧体基烧结材料如锰锌基铁氧体作为形成天线芯部件6和盖子部件9的软磁材料的情况下，即使天线芯部件6和盖子部件9紧密接触，特性也不同于使用金属软磁材料如经过磁场退火的坡莫合金的情况，从通过对以环形形式形成的评价样品进行评价而得到的1000至2000的相对磁导率结果来预测的天线有效磁导率或电感也没有显示出变化，并且虽然它取决于天线芯部件6和盖子部件9之间的连接部件10的形状，但是有效磁导率或电感也只增大了几倍至10倍。从这些结果可以认为，对于铁氧体基烧结材料的情况，由于某种原因，如烧结时相对于材料表面化学组成的某种偏离，而造成了作为磁变薄膜的几十毫米超薄膜，并且没有展示出预期的磁特性，而且是该磁变层用作本发明的磁隙。
软磁材料一般展示出结构敏感性(晶体结构的结构敏感性)。例如，在坡莫合金的情况下，当进行冷轧和切割时，将对材料的整体晶体结构或切割部位附近的表面晶体结构产生扰动，并且磁特性会退化。为此，需要在这种加工之后进行磁场退火，以便消除晶体结构的变形以及恢复磁特性。众所周知，即使在铁氧体材料的情况下，抛光面或抛光面附近的磁特性也将退化，并且相对于金属添加剂预期化学质量的偏离可以造成磁特性的退化，使得类似的现象发生。
为此，在使用铁氧体基烧结材料作为形成天线芯部件6和盖子部件9的软磁材料的情况下，如图16所示，虽然如果使天线芯部件6和盖子部件9紧密接触、它们之间将没有明显的间隙，但是天线芯部件6和盖子部件在表面通过磁变层300而接触，结果磁变层300设定连接部件10的磁隙宽度。情况既然如此，在利用铁氧体基烧结材料来形成天线芯部件6和盖子部件9的情况下，有可能使天线芯部件6和盖子部件9紧密接触而不在它们之间形成明显的间隙，并且有可能调节连接部件10的紧密接触表面积，以便调节和设定有效磁导率或电感。
在这种情况下，因为是通过磁变层的厚度来设定磁隙宽度，所以在涂上粘合剂后使天线芯部件6和盖子部件9相互紧挨着，或者在使天线芯部件6和盖子部件9紧挨在一起之后，使粘合剂从分配器(dispenser)等流入天线芯部件6和盖子部件9之间。
如上所述，即使将本发明的天线结构2布置在金属外壳3内，也可以大大抑制天线结构2的Q值和增益值的减小，使得从实际观点来看，有可能与金属外壳3的存在或不存在无关地，容易且经济地得到展示良好接收性能的天线结构2。
在本发明中，天线结构2可以接收的频率是2000kHz或2000kHz以下的长波无线电信号，并且优选地为从几十千赫到几百千赫的长波信号。
希望本发明中的金属外壳3具有这样一种结构，该结构由用金属制成的侧部和底盖部形成，并且被配置成能够将天线结构2容纳在内部，或者希望金属外壳3具有这样一种结构，其中侧部和底盖部用金属制成，并且被整体地形成为一个部件，以便能够将天线结构2容纳在内部。
具体地说，本发明所使用的金属外壳3使用导电金属，包括不锈钢、黄铜、钛或钛合金、金、银、铂、镍、铜、铬、铝或它们的合金。
本发明的金属外壳3的首选金属是黄铜、不锈钢、钛和钛合金。
另外，除位于本发明天线结构2附近的外壳3以外的金属的具体例子包括作为构成手表机心的组成元件的金属材料，手表机心包括电池(包括太阳能电池)、转换器、齿轮系、微型计算机、或金属构件如针盘、表带等。
实施例2
以下描述根据本发明的天线结构2的另一具体例子。
具体地说，如图11所示，该具体例子的天线结构2例如具有在天线部件8的天线芯部件6的纵向两个端部71和72上形成且由软磁材料制成的集电器20和20’，用于另外收集外部无线电信号。
集电器20可以在端部71和72的外壁部处和天线芯部件6一起被整体地形成为一个部件，并且集电器部件20也可以被形成为和天线芯部件6分开的部件，以便和端部71和72的外壁部接触或位于端部71和72的外壁部附近。
希望集电器部件20的垂直于纵向的横截面积小于天线芯部件6的垂直于纵向的横截面积。
另外，希望如图11所示的该具体例子中的集电器部件20沿其纵轴弯曲，以便和表的金属外壳3等的形状相配。
作为该具体例子中的集电器部件20的更详细描述，如图11所示，由软磁材料制成且用于另外收集外部无线电信号的集电器部件20，被设置在天线芯部件6的纵向端部71和72上，并且该具体例子中的集电器部件20也可以不和天线芯部件6一起被形成为一个部件，而可以被形成为由锰锌基铁氧体制成的分开烧结部件。
使集电器部件20的形状为弧形，以使它容易和外壳3的内部形状相配，并且使和天线芯部件6相对的表面具有基本上相同的尺寸，以使它能够和天线芯部件6紧密接触。弧形集电器部件20的横截面具有1mm的宽度和2mm的厚度，并且长度大约为7mm。
图15示出了在天线芯部件6和集电器部件20之间的距离变化时所得到的增益测量结果。使天线位于由钛制成的金属外壳内，并调节共振电容，以使共振频率基本上为40kHz，由此来执行测量。
如可以从图15所理解的，放置集电器部件20使天线增益提高了。当天线芯部件6和集电器部件20紧密接触时，天线增益达到最大，大约有9dB的提高(稍小于输出电压的三倍提高)，并且可以看到，当天线芯部件6和集电器部件20之间的距离增大时，集电器部件20所获得的增益提高效果将减小。此外，这种情形下的天线增益提高不是由于Q值提高，而是单纯由于天线增益的提高。由此，可以认为集电器部件20的作用是从外部无线电信号收集磁通量，并将磁通量传递给天线芯部件6。
由以上结果，为了使集电器部件20的效果最大化，希望将天线芯部件6和集电器部件20整体地形成为一个部件，并且在形成为分开部件的情况下，希望将集电器部件20布置成尽可能和天线芯部件6靠近。
虽然在该具体例子中把集电器部件20布置在天线芯部件6的纵向两端，但是也可以将集电器部件20只布置在天线芯部件6的一端。
如上所述，在本发明中，通过把集电器部件20布置在天线芯部件6的两端或一端，有可能进一步提高天线结构2的增益，并且即使在本发明的天线结构2位于金属外壳3内或附近的情况下，也有可能不仅大大降低Q值的减小速率，而且提高天线增益，从而从实际观点来看，有可能与金属物体的存在或不存在无关地，容易且经济地获得展示良好接收性能的天线结构2。
实施例3
接着，以下将描述本发明第二方面的第三实施例。
具体地说，如图8所示，本发明的第二方面是无线电控制计时器1，该无线电控制计时器1具有：参考信号发生装置31，用于产生参考信号；计时装置32，用于根据参考信号来输出计时信息；显示装置33，用于根据计时信息来显示时间；接收装置34，用于接收具有标准时间信息的标准无线电信号；以及时间信息校正装置35，用于根据来自接收装置34的接收信号来校正计时装置的输出时间信息，其中接收装置34包括具有上述任一结构的天线结构2和接收电路。
优选地，该具体例子中的无线电控制计时器1具有由金属材料制成的外壳以及由金属材料制成的底盖部，或者至少侧部或底盖部是由金属材料制成的。
根据本发明的无线电控制计时器1是一种在使用期间接收叠加了时间码的无线电信号，以便自动将腕表时间调整为标准时间的无线电控制计时器或遥控腕表。
图10示出了根据本发明的无线电控制计时器1的更详细具体例子，图10显示该无线电控制计时器1具有以下结构：具有如图7所示结构的天线结构2被布置在金属外壳3侧部55附近的位置。
在图10中，45是接收电路(接收集成电路)，46是用于滤波的石英晶体，41是用于计时的32kHz石英晶体，52是用于使时针和分针等工作的齿轮系，54是柄轴(stem)，53是背部机构，50是第一转换器(马达)，51是第二转换器(马达)，42是电池，40是构成包括计时装置、时间校正装置等的处理器的微型计算机，并且56是由金属制成的表外壳的底盖。
本发明的无线电控制计时器1具有包括侧部55和底盖部56的表金属外壳，天线结构2位于侧部55和底盖部56内，并且在某些情况下天线结构2的至少一部分可以和侧部55及底盖部56接触。
虽然对于表工作最少只需一个转换器就够了，但是因为表针(时针、分针和表针)并且为了日历操作的自由度，所以在功能性表中一般使用多个转换器。
当然，图10所示的无线电控制计时器1只是位置配置的一个例子，并且如上所述，因为由金属制成的导电物体对天线结构2的影响小，所以在与其它部件的位置关系上有着灵活性，由此使得能够想象许多变化。
而且，在本发明的另一具体例子中，如图18所示，该例子的可取之处在于，天线结构2被设置在针盘46的与挡风玻璃43所处侧相反的那一侧。
在图18中，144是由金属材料制成的导电金属外壳，并且145是构成显示装置的时针和分针。
在本发明第一具体例子中，通过采用上述结构，解决了先有技术的问题，而没有对如过去所使用的结构、外壳材料或设计等进行大的改动，采用了简单结构的天线结构，使得能够容易实现该天线结构和使用该天线结构的无线电控制计时器，该无线电控制计时器使能获得良好的接收性能、而在尺寸或厚度方面与过去的表没有任何差别，并具有高度的设计自由度以及降低的制造成本。
另外，即使在天线被容纳在金属外壳内的情况下，也容易实现具有高Q值的无线电控制计时器作为产品，而不造成增益的减小。
因为本发明的天线结构采用了上述技术结构，所以即使当天线结构2位于作为表金属外壳的金属物体的附近时，本发明的天线结构也使能最小化天线输出的下降。
另外，因为本发明的无线电控制计时器具有内置的天线结构，并且也使用金属外壳，所以有可能提供一种小、薄、且具有高质量感觉的无线电控制计时器，而不对过去腕表的结构或设计等进行大的改动。而且，因为和过去的腕表一样使用了金属外壳，所以设计自由度高，并且有可能实现低制造成本。
根据本发明的天线结构用于一般的无线电信号控制计时器中，并且尤其可在具有金属外壳的小、轻的无线电信号控制计时器中用作具有卓越无线电接收性能的天线结构。

Claims (24)

1.一种能够接收外部无线电信号的天线结构，所述天线结构包括使得能够接收由外部无线电信号引起的磁通量，但是使共振所产生的磁通量难以泄漏到所述天线结构外面的磁路，所述磁路最少由天线部件和盖子部件形成，所述天线部件由至少一个天线芯部件和通过将导线缠绕在所述天线芯部件上而形成的线圈部件构成，所述盖子部件被布置在所述天线部件的附近，并遮盖所述天线部件的至少一部分，所述天线芯部件和盖子部件由软磁材料制成，并且所述盖子部件在所述天线部件的所述天线芯部件的两端连接到所述天线部件。
2.根据权利要求1所述的天线结构，其中所述盖子部件具有传递由共振产生的磁通量的功能。
3.根据权利要求1或2所述的天线结构，其中所述盖子部件通过连接部件连接到所述天线部件的所述天线芯部件。
4.根据权利要求1至3任一权利要求所述的天线结构，其中由所述天线结构的所述天线芯部件和所述盖子部件形成的所述基本闭合磁路的一部分包括具有不同于其它部件磁导率的磁导率的部分。
5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的天线结构，其中所述盖子部件遮盖所述天线部件的整个外围。
6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的天线结构，其中所述盖子部件是由厚度比所述天线部件的所述天线芯部件的所述中心部分横截面的最大长度薄的构件构成的。
7.根据权利要求1至4任一权利要求所述的天线结构，其中所述盖子部件的总体横截面形状是从包括以下的组中选择的一种形状：由类似平板构件或被整体装配在一起的多个所述类似平板构件制成的L形、沟形(U形)、弯曲形状、曲面形状、圆形和闭合多边形形状或它们的组合。
8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的天线结构，其中所述盖子部件的所述纵向长度比所述天线部件的所述线圈长度长。
9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的天线结构，其中由把所述天线部件的所述天线芯部件中心和所述盖子部件横截面的两端连接起来的两条直线形成的所述相交角至少为90°，其中所述盖子部件横截面是和所述盖子部件的所述纵向相交的横截面。
10.根据权利要求1至9任一权利要求所述的天线结构，其中所述盖子部件是由以下任一材料制成的：铁氧体基软磁材料；将钴或钴合金的细软磁粉掺入树脂中而形成的软磁材料；或者通过钴或钴合金薄膜的所述层压而形成的复合软磁材料。
11.根据权利要求1至10任一权利要求所述的天线结构，其中所述天线芯部件是由以下任一材料制成的：铁氧体基软磁材料；以及将钴或钴合金的细软磁粉掺入树脂中而形成的软磁材料。
12.根据权利要求1至11任一权利要求所述的天线结构，其中使所述盖子部件的纵向两个端部和所述天线部件的所述天线芯部件的两个端部中的至少一个端部接触。
13.根据权利要求12所述的天线结构，其中用于支撑所述盖子部件的支撑部件被设置在所述天线芯部件的纵向两个端部。
14.根据权利要求12所述的天线结构，其中将所述盖子部件的表面部分形成为处于和所述天线芯部件的所述最外表面相同的一个平面上，或者形成为处于比所述天线芯部件的所述最外表面低的位置。
15.根据权利要求13所述的天线结构，其中所述支撑部件是在所述天线芯部件两个端部的一对相对面上形成的台阶部件。
16.根据权利要求3至15任一权利要求所述的天线结构，其中通过间隔物、粘合剂等来形成所述连接部件的磁隙，或者将所述连接部件的磁隙形成为气隙。
17.根据权利要求1至16任一权利要求所述的天线结构，其中所述天线部件的所述天线芯部件与所述盖子部件的接触面积大于所述盖子部件的所述横截面面积。
18.根据权利要求1至17任一权利要求所述的天线结构，其中用于另外收集外部无线电信号的磁通量的集电器部件由软磁材料形成，并被设置在所述天线部件的所述天线芯部件的所述纵向两个端部。
19.根据权利要求1至18任一权利要求所述的天线结构，其中所述集电器部件和所述天线芯部件一起在所述天线芯部件的两个端部的外壁部被整体地形成为一个部件。
20.根据权利要求1至19任一权利要求所述的天线结构，其中所述集电器部件被形成为和所述天线芯部件分开的部件，并且被设置成和所述天线芯部件两端的外壁部接触，或位于所述天线芯部件两端的外壁部附近。
21.根据权利要求1至20任一权利要求所述的天线结构，其中垂直于所述集电器部件纵向的所述集电器部件横截面面积小于垂直于所述天线芯部件纵向的所述天线芯部件横截面面积。
22.一种无线电控制计时器，包括：用于产生并输出参考信号的装置；计时装置，用于根据所述参考信号来输出计时信息；显示装置，用于根据所述计时信息来显示时间；接收装置，用于接收具有标准时间信息的标准无线电信号；以及用于根据来自所述接收装置的所述接收信号来校正所述计时装置的所述输出时间信息的装置，其中所述接收装置包括具有如权利要求1至21任一权利要求所述的结构的天线结构。
23.根据权利要求22所述的无线电控制计时器，其进一步包括由金属材料制成的外壳。
24.根据权利要求22所述的无线电控制计时器，其中侧部和底盖部至少之一由金属材料制成。
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