具有宽的高频带带宽的无线电通信终端的多频带天线设备制造技术

技术编号:3267539 阅读:241 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了一种用于无线电通信终端的多频带无线电天线设备(3)。该天线具有电气连接到第一辐射天线单元和第二辐射天线单元的整体的馈电和接地结构(37,38,39)。所述第一辐射天线单元包括导电材料的第一连续迹线,该第一连续迹线具有被调谐成在第一频带中的第一频率处辐射的第一分支(31),以及被调谐成在第二频带中在近似等于或小于第一频率两倍的第二频率处辐射的第二分支(34)。所述第二辐射天线单元包括导电材料的第二连续迹线,该第二连续迹线具有被调谐成在第三频带中在高于第二频率的第三频率处谐振的第三分支(36),并且被容性地耦合到馈电和接地结构以及基本上相邻第二分支布置。第一分支(31)包括第一段(30),它构成近似第一分支(31)总长度的1/3到2/3,其中该第一段(30)基本上是直的以及在其第一端被连接到所述馈电和接地结构,以及直接连接到所述第一段(30)的第二端的被紧密地弯曲的第二段(32)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及用于无线电通信终端的天线的
,特别是涉及 被设计成包含或内置在移动或便携式无线电通信终端中并且具有宽的高 带宽以便于这些终端操作的紧凑多频带天线。
技术介绍
无线电通信网络的使用正在迅速地成为全球越来越多人们的日常生活的一部分。例如,GSM(全球移动通信系统)网络提供各种各样的功能。 通常,基于这些网络的无线电通信系统使用基站在下行链路中在业务和控 制信道上发送的无线电信号,移动或便携式无线电通信终端接收该无线电 信号,每个终端具有至少一根天线。历史上,便携式终端已经应用大量的不同类型的天线在空中接口上接收和发送信号。另外,移动终端制造商面 临对于越来越小终端的持续的需求。这种小型化需求被与附加功能诸如在 例如不同蜂窝系统的不同频带使用终端的能力的愿望相组合,以便移动终 端的用户可以在具有在不同频率根据不同标准操作的蜂窝网络的世界的 不同地方使用单个、小型无线电通信终端。进一步,在商业上希望提供能够在广泛不同的频带中操作的便携式终 端,例如定位于800MHz、 900MHz、 1800MHz、 1900MHz和2. OGHz区域中的 频带。相应地,在多个这些频带中提供足够增益和带宽的天线被应用于便 携式终端中。已经进行若干的尝试以产生这些天线。当今普遍的愿望是具有一种定 位于移动通信终端外壳内部的天线。当前在移动电话中使用的绝大多数常 见的内置天线是所谓的平面倒F天线(PIFA)。由于以下事实即天线轮廓 看似倾斜90度的字母F,所以采用该名称。这种天线需要馈电点以及接 地连接。如果在附近包括一个或若干寄生单元,那么它们能够被直接耦合 到地或经由匹配阻抗、容性耦合等等连接到地。PIFA天线的高度通常是 减小移动通信终端大小的限制因素。传统PIFA天线的几何结构包括辐射 单元、用于辐射单元的馈电引脚、辐射单元的接地引脚、以及通常被安排 在印刷电路板(PCB)上的接地基底上。馈电引脚和接地引脚是这种天线操作所必须的,以及被布置成垂直于接地平面,其中PIFA辐射单元以接 地平面覆盖在辐射单元下面的区域的这种方式被悬置在接地平面之上。但 是,这种类型的天线通常具有量级为工作频率7%的相当小的带宽。为了 增加这种设计的天线的带宽,可以增加辐射单元和PCB接地之间的垂直距 离,即增加辐射单元被置于PCB之上的高度。但是,由于高度增加使得天 线对于小型通信设备不具有吸引力并且可能减小方向性,因此这是不想要 的修改。US-B1-6 "6 250公开了一种多频带天线,具有被调谐到低频带的低 频带部分,被以高于所述低频带的频率调谐到第一高频带的第一高频带部 分,以及被以高于所述低频带的频率调谐到不同于第一高频带的第二高频 带的独立、电气耦合的第二高频带部分。所述低频带部分和第一高频带部 分具有公共第一接地点、公共馈电点、以及笫一导体部分,该导体部分形 成低频带部分的一部分以及第一高频带部分的一部分。第一导体部分电气 连接到第 一接地点和公共馈电点。第二高频带部分被耦合到第 一导体部 分。在US-B1-6456250中公开的天线的实施例^L调谐到900MHz频率(GSM 频带)、1800MHz ( DCS频带)和1900MHz (PCS频带)。但是,期望实现支持单个低频带和更宽范围的多个高频带的高增益天 线。还期望以更小的体积实现等效的性能,这考虑了更小体积、更具吸引 力的电话机。所以,具有宽的高带宽的改进多频带无线电天线设备将另_有利的。特别是考虑到有关例如多频带无线电天线设备的大小、成本、带宽、设计灵 活性和/或辐射效率的增加效率的多频带无线电天线设备将是有利的。这种有利的天线设备的天线结构有利地适合于内置天线,同时具有宽 的高频带带宽,使得该天线能够在多个频带可操作,并且具有高的效率。更具体而言,在高频带具有高增益的天线将是有利的,该天线既是小 型的,而且不仅在诸如900MHz GSM频带的低频带具有优良的性能,而且 在诸如1800MHzGSM或DCS频带、W00MHz GSM或PCS频带、以及2. lGHz UMTS频带的若干更高的频带具有优良的性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种在无线电通信终端中使用的多频带天线设 备,以及包括这种天线设备的无线电通信终端。根据本专利技术的第一方面,提供一种用于无线电通信终端的多频带无线 电天线设备,包括电气连接到第一辐射天线单元和第二辐射天线单元的整 体的馈电和接地结构。第一辐射天线单元包括导电材料的第一连续迹线(trace)以及第一连续迹线具有被调谐成在第一频带中的第一频率处辐射的第一分支,以及被调谐成在第二频带中在近似等于或小于第一频率两倍 的第二频率处辐射的第二分支。第二辐射天线单元包括导电材料的第二连续迹线,其中第二连续迹线具有净皮调谐成在第三频带中在高于第二频率的第三频率处谐振的第三分支,并且被容性地耦合到馈电和接地结构以;s^本上相邻第二分支布置。第一分支包括第一段,它构成近似第一分支总长 度的1/3到2/3,其中该第一段基本上是直的以及在其笫一端被连接到所 述馈电和接地结构,以及包括直接连接到所述第一段的第二端的被紧密地 弯曲的第二段。根据本专利技术的另一个方面,提供一种无线电通信终端,它包括根据本 专利技术第一方面的多频带无线电天线设备。才艮据一个实施例,所述无线电通 信终端是包括用于RF通信目的的这种多频带无线电天线设备的移动电话 机。本专利技术一些实施例提供改善的天线效率。本专利技术的一些实施例提供在诸如移动电话机的移动终端中使用的天 线设计,其应用单个低频带(例如850或900MHz)以及用于DCS (数字交 叉-连接系统)、PCS (个人通信系统)和UMTS (通用移动电话系统)的频 带覆盖范围。附图说明根据以下参考附图对本专利技术实施例的描述,本专利技术的这些和其他方面 以及特征将会明显和^1阐明,其中图i是根据本专利技术实施例的多频带无线电天线设备的示意图2图示出了图1的多频带无线电天线i殳备的电压驻波比(VSWR)特 性以及显示图1的多频带无线电天线设备的阻抗特性的Smith图3是根据本专利技术实施例的多频带无线电天线设备的示意图4图示出了图3的多频带无线电天线设备的VSWR特性以及显示图 3的多频带无线电天线设备的阻抗特性的Smith图5是才艮据本专利技术另一个实施例的多频带无线电天线i殳备的示意图6图示出了图5的多频带无线电天线设备的VSWR特性以及显示图 5的多频带无线电天线设备的阻抗特性的Smith图7是不同天线设计的平均增益测量的示意图;以及图8是为多频带无线电通信设计的无线电通信终端的示意图。具体实施例方式将会明白图示本专利技术实施例的附图仅仅是示意性的以及并不按比例 绘制。为了清楚图示,某些尺寸可能已经被放大而其他尺寸可能已经被缩 小。而且,在适当的地方,在整个附图中使用相同的附图标记和字母指示 相同的部件和尺寸。以下描述集中于可应用于移动电话机的本专利技术的实施例。但是,将会理解本专利技术并不局限于这种应用而是可以应用于包括以下实例的,其中将 要实现根据本专利技术的无线电天线设计的许多其他移动通信终端。术语移动 或无线电通信终端包括设计用于与无线电站进行无线电通信的所有移动 设备,无线电站也可以是移动终端或例如固定的基站。因此,术语移动通 信终端包括本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于无线电通信终端(8)的多频带无线电天线设备(3;5),包括: 电气连接到第一辐射天线单元和第二辐射天线单元的整体的馈电和接地结构(37,38,39,57,58,59); 所述第一辐射天线单元包括导电材料的第一连续迹线, 该第一连续迹线具有 被调谐成在第一频带中的第一频率处辐射的第一分支(31;51),以及 被调谐成在第二频带中在近似等于或小于第一频率两倍的第二频率处辐射的第二分支(34;54);和 所述第二辐射天线单元包括导电材料的第二连续迹线,该第二连续迹线具有被调谐成在第三频带中在高于第二频率的第三频率处谐振的第三分支(36;56),并且被容性地耦合到馈电和接地结构(37,38,39;57,58,59)以及基本上相邻第二分支(34;54)布置; 其中第一分支(31;51)包括 第一段(30;50),它构成近似第一分支(31;51)总长度的1/3到2/3,其中该第一段(30;50)基本上是直的以及在其第一端被连接到所述馈电和接地结构(37,38,39;57,58,59),以及 直接连接到所述第一段(30;50)的第二端的被紧密地弯曲的第二段(32;52)。

【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:S万斯
申请(专利权)人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司
类型:发明
国别省市:SE[瑞典]

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