用于具有可调谐振频率和辐射模式的移动天线的系统和方法技术方案

提供了各项实施例用于使用可用的有限天线尺寸调整或增加移动设备处的频带的高效天线设计和操作方法。各项实施例包括通过印刷电路板(PCB)或金属机壳将调谐枝节或元件电耦合至移动或无线电设备处的天线元件。所述PCB置于所述天线元件和所述调谐枝节之间并连接至所述天线元件。例如位于所述PCB拐角处的所述调谐枝节可以通过开关与所述PCB和所述天线元件连接或断连，以改变不同频率下的天线辐射并且还提供其它辐射模式。所述调谐枝节还可以切换以改变天线的辐射模式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案交叉申请本专利技术要求2013年8月20日递交的专利技术名称为“用于具有可调谐振频率和辐射模式的移动天线的系统和方法(SystemandMethodforaMobileAntennawithAdjustableResonantFrequenciesandRadiationPattern)”的第13/971,628号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。
本专利技术涉及无线通信天线设计领域，且在具体实施例中，涉及一种用于具有可调谐振频率和辐射模式的移动天线的系统和方法。
技术介绍
近来，用于移动通信的频谱已大大拓宽。然而，智能手机和膝上电脑/平板电脑等移动设备中的天线体积并未增加以满足带宽拓宽后的需求。通常，一次使用一个频带用于移动设备处的通信。设备的天线可以通过适应所用频率的方式来设计。在移动设备处，天线的谐振频率可以通过天线元件的长度以及天线元件和印刷电路板(PCB)之间的耦合来调整。然而，由于移动设备中天线设计的可用空间的限制，增加天线长度的选择受到了限制。因此，需要一种高效且相对简单的用于实现天线设计和操作的方法以使用可用的有限天线体积或尺寸来调整或增加移动设备处的频带或通信频率。
技术实现思路
根据一实施例，一种用于在无线设备处提供可调频带的方法包括将辐射器元件与所述无线设备的第一天线和第二天线电解耦以便为所述第一天线启用低频带以及为所述第二天线启用高频带。在确定改变所述低频带或所述高频带之后，将所述辐射器元件电耦合至所述第一元件和所述第二元件以改变所述低频带和所述高频带。根据另一实施例，一种用于在无线设备处提供可调频带的方法包括在所述无线设备处闭合开关以将辐射器元件电连接至与两个天线连接的电路板以改变所述两个天线的频带。在确定变回所述两个天线的所述频带之后，断开所述开关以将所述辐射器元件与所述电路板和所述两个天线电断连。根据另一实施例，一种用于无线通信设备的支持无线电信号的可调频带的装置包括电路板、通过第一天线馈源连接至所述电路板的第一天线、通过第二天线馈源连接至所述电路板的第二天线、置于所述电路板之上的辐射器枝节，其中所述辐射器枝节与所述电路板的其它元件断连并与所述第一天线和所述第二天线绝缘，以及置于所述辐射器枝节和所述电路板的所述其它元件之间的开关，所述开关用于通过所述电路板的所述其它元件、所述第一天线馈源和所述第二天线馈源将所述辐射器枝节电耦合至所述第一天线和所述第二天线。上文已相当广泛地概述了本专利技术实施例的特征，以有助于更好地理解下文对本专利技术的详细说明。下文将描述本专利技术各项实施例的其它特征和优点，这些特征和优点构成本专利技术的权利要求书的标的物。所属领域的技术人员应了解，可轻易地基于所揭示的概念和具体实施例，修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或过程。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效结构并不脱离所附权利要求书中提出的本专利技术的精神和范围。附图说明为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考下文结合附图进行的描述，其中：图1A和1B示出了具有可调谐振频率和辐射模式的天线系统设计实施例的3D视图；图2是根据本专利技术实施例的示出了天线设计实现的谐振频率变化的图表；图3是示出了图2的天线设计的天线输出效率变化的图表；图4示出了根据本专利技术实施例的天线设计实现的辐射模式变化；图5是示出了具有可调谐振频率和辐射模式的天线设计的操作方法的流程图；以及图6是可以用于实施各种实施例的示例性处理系统的图。除非另有指示，否则不同图中的对应标号和符号通常指代对应部分。绘制各图是为了清楚地说明实施例的相关方面，因此未必是按比例绘制的。具体实施方式下文将详细论述当前优选实施例的制作和使用。然而，应了解，本专利技术提供可在各种具体上下文中体现的许多适用的专利技术性概念。所论述的具体实施例仅仅说明用以实施和使用本专利技术的具体方式，而不限制本专利技术的范围。本文提供了多种高效且相对简单的用于实现天线设计和操作的方法以使用可用的有限天线体积或尺寸来调整或增加移动设备处的频带(或通信频率)。各项实施例包括通过PCB(或金属机壳)将调谐枝节或元件电耦合至移动或无线电设备处的天线元件。该PCB置于天线元件和调谐枝节之间并连接至天线元件。该调谐枝节可以置于PCB的拐角处，如下所示。该调谐枝节可以通过开关与PCB和天线元件连接/断连，以改变不同频率下的天线辐射并且还提供其它辐射模式(频率)。该调谐枝节还可以切换(连接/断连)以改变天线的辐射模式，如下所示。图1A和1B所示为具有可调谐振频率和辐射模式的天线系统设计100的实施例。图1A所示为天线系统设计100的上表面，而图1B所示为位于天线系统设计100对面的下表面。天线系统设计100可以置于移动或无线通信设备中，例如，置于智能手机、膝上电脑、平板电脑、台式电脑，和其它合适的设备中。天线系统设计100包括金属机壳或PCB140，其可以包括用于天线操作的各种电路部件。金属机壳或PCB140还可以包括用于移动设备操作的其它电路部件。金属机壳或PCB140的部件可由任意合适的金属或导体材料制作而成。这些部件可由介电材料覆盖或层压。金属机壳或PCB140可以为长方形或者适合对应移动设备的任意其它合适的形状。天线系统设计100还包括高频带天线112和低频带天线114。高频带天线112和低频带天线114是分别用于在高频带和低频带中操作的单极子天线。这两个天线的尺寸、长度，和/或体积可以根据预定的高、低频带来设计。预定的高、低频带可以根据一个或多个业务运营商(例如，蜂窝网络提供商)需求来选择。高频带天线112和低频带天线114具有3维(3D)设计，其可以被优化以在对应的预定频率下进行操作。因此，两个天线112和114可具有不同的形状，如图1A所示。天线112和114置于天线系统设计110的上表面的绝缘层130上，例如，置于金属机壳或PCB140的一侧。绝缘层130由任意防止两个天线112和114中的每个与上表面(图1A)上的PCB直接电耦合或接触的合适介电制作而成。然而，高频带天线112通过高频带馈源122耦合至天线系统设计100对面(下表面)的金属机壳或PCB140，如图1B所示。类似地，低频带天线114通过低频带馈源124耦合至天线系统设计100对面(下表面)的金属机壳或PCB140。天线112和114以及相应馈源122和124还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在无线设备处提供可调频带的方法，其特征在于，所述方法包括：将辐射器元件与所述无线设备的第一天线和第二天线电解耦以便为所述第一天线启用低频带以及为所述第二天线启用高频带；以及在确定改变所述低频带或所述高频带之后，将所述辐射器元件电耦合至所述第一天线和所述第二天线以改变所述低频带和所述高频带。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.20 US 13/971,6281.一种用于在无线设备处提供可调频带的方法，其特征在于，所述
方法包括：
将辐射器元件与所述无线设备的第一天线和第二天线电解耦以便为所述
第一天线启用低频带以及为所述第二天线启用高频带；以及
在确定改变所述低频带或所述高频带之后，将所述辐射器元件电耦合至
所述第一天线和所述第二天线以改变所述低频带和所述高频带。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述辐射器元件通过两状
态开关电耦合至所述第一天线和所述第二天线并与所述第一天线和所述第二
天线解耦，所述两状态开关设为ON状态，允许所述辐射器元件和所述第一天
线和所述第二天线中的每个之间的电流；或者设为OFF状态，阻止所述辐射
器元件和所述第一天线和所述第二天线中的每个之间的电流。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述两状态开关是一种机
械开关，所述开关被闭合以将所述辐射器元件电耦合至所述第一天线和所述
第二天线并允许所述辐射器元件和所述第一天线和所述第二天线中的每个之
间的电流；所述开关被断开以将所述辐射器元件与所述第一天线和所述第二
天线电解耦并防止所述辐射器元件和所述第一天线和所述第二天线中的每个
之间的电流。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述两状态开关是一种由
合适的输入电压控制的电气或电子设备开关，以将所述辐射器元件与所述第
一天线和所述第二天线电耦合或解耦以允许或阻止所述辐射器元件和所述第
一天线和所述第二天线中的每个之间的电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述辐射器
元件电耦合至所述第一天线和所述第二天线为所述无线设备增加额外频带，
其中所述额外频带由所述辐射器元件至所述第一天线和所述第二天线的寄生
谐振器消息所引起。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述辐射器
元件与所述第一天线和所述第二天线电解耦以便为所述第一天线和所述第二
天线中的任意一个启用第一辐射模式，或者将所述辐射器元件电耦合至所述
第一天线和所述第二天线以将所述第一辐射模式变为第二辐射模式。
7.一种用于在无线设备处提供可调频带的方法，其特征在于，所述
方法包括：
在所述无线设备处闭合开关以将辐射器元件电连接至与两个天线连接的
电路板以改变所述两个天线的频带；以及
在确定变回所述两个天线的所述频带之后，断开所述开关以将所述辐射
器元件与所述电路板和所述两个天线电断连。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
闭合所述开关以改变所述两个天线中的任意一个的初始辐射模式；以及
在确定恢复所述初始辐射模式之后，断开所述开关。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括闭合所述开关
以增加额外频带以操作所述两个天线，或者断开所述开关以取消所述额外频
带。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述两个天线的所述频
带包括低频带和高频带，所述额外频带约为2.2吉兆赫并高于所述低频段和
所述高频带。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述额外频带通过将所
述辐射器元件的寄生谐振器效应引入到所述两个天线中来增加。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过在所述辐射器元件
和所述两个天线之间产生电流从而改变所述两个天线中的电流路径产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：春·吉特·赖，尉·凯·陶，马宁，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44