天線輻射器結構的製作方法
2023-06-26 22:44:11 2
專利名稱：天線輻射器結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天線輻射器結構。本發明特別適用於，但不限於，雙頻無線通信裝置。
背景技術：
無線通信裝置常常需要雙頻天線用於發送和接收無線電通信信號。例如，在提供亞洲常用的900MHZ頻帶的GSM系統服務的網絡運營商也用在歐洲常用的1800MHZ頻帶的DCS系統。因此，GSM無線通信裝置，如蜂窩式無線電話應具有雙頻天線，以便能至少在這些頻率中的兩個頻率下有效地進行通信。
對於小型無線電通信裝置，目前消費者的要求是通常具有一個內部天線而不是用戶可以看到的天線短棒。小的蜂窩式電話現在要求一種小型化的天線，所述天線包括一個耦合到接地面上的天線輻射結構，上述接地面通常是在無線電話的電路板之上或之中形成。另外，天線輻射結構安裝在電話內部擁擠的傳導性和「耗能的」元件就安放在附近。天線必須能覆蓋多個頻帶，以便例如適應900MHZ和1800MHZ而同時很緊湊。因而，需要有比較緊湊的內部天線輻射結構用於在一個或多個規定的頻帶下工作。
在本說明書中，包括權利要求書中，術語「包括」，「包含」或類似術語意指非排他性的包括，因此，一種包括一系列元件的方法或裝置不僅是包括所列那些元件，而且還包括未列出的另外一些元件。
發明概述根據本發明的一個方面，提供了一種天線輻射器結構，所述天線輻射器結構包括一個介電安裝件；和一個由介電安裝件支承的輻射元件，所述輻射元件沿著其長度具有多個基本上相同的電抗性單元，各電抗性單元相互串聯耦合，並且每個單元都形成一個與串聯感性和電阻性元件和各單元其中每個單元並聯的電容器。
適當地，至少其中某些電抗性單元包括一個帶細長橋接件的單元，所述橋接件跨過兩個橫向件之間的一個縱向軸線，這兩個橫向件具有各自的軸線橫過上述縱向軸線，每個橫向件都與各電抗性單元其中各自相鄰的單元共用，並且從每個橫向件延伸出來的是至少一個向內伸出件，所述向內伸出件延伸到電感性單元中。
橫向件可以是兩個相鄰的單元共用，該橫向件具有至少一個向內伸出件伸入兩相鄰單元的其中第一單元之中和至少一個向內伸出件伸入相鄰兩單元的其中另一單元中。
適當地，每個上述向內伸出件可以平行於縱向軸線。在一種形式中，橫向件可以垂直於縱向軸線。
適當地，橋接件可以提供串聯電感性和電阻性元件。
各橫向件及它們的向內伸出件可以合適地提供電容器。
合適的是，橋接件可以是直構件。在一種可供選擇方案中，橋接件可以是曲折件。
輻射元件可以合適地是一種扁平導電構件。
合適的是，上述輻射元件可以是平面。
合適的是，輻射元件可以是一種形成無線電通信裝置內部天線的內部輻射元件。內部輻射元件可以合適地耦合到無線電通信裝置的收發信機上。
為了能更容易理解本發明並付諸實踐，現在將參照附圖對優選實施例進行說明，其中
圖1是一種現有技術天線輻射器結構的平面圖；圖2是包括本發明的一種天線輻射器結構的無線電通信裝置一部分的透視圖；及圖3是圖2中天線輻射器結構第一實施例的平面圖；圖4是構成圖3一部分天線輻射器結構的相同的電抗性單元的詳圖；圖5是圖2中天線輻射器結構第二實施例的平面圖；及圖6是包括圖5中一部分天線輻射器結構的相同的電抗性單元詳圖。
優選實施例的詳細說明在附圖中，相同的標號始終表示相同的元件。參見圖1，圖1示出了一種帶有介電安裝件2的現有技術天線輻射結構1和具有輻射件4a，4b的輻射元件3。在使用時，輻射件4a，4b通過饋線件4c耦合到饋電點柱(未示出)上，此處饋電點柱穿過安裝件2中的饋電點孔5a。另外，一個接地面耦合柱(未示出)穿過安裝件2中的接地面耦合柱孔5b。另外在安裝件2中還有一個揚聲器孔6用於安放揚聲器。
如果現有技術輻射結構1的實際尺寸是40mm長和70mm寬，則所述結構1通常具有一在1100MHZ處的第一諧振頻率和一在2400MHZ處的第二諧振頻率。若用這些實際尺寸作為準則，則輻射件4a，4b的尺寸對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因而，這種結構1不十分適合於在900MHZ和1800MHZ頻帶下工作，除非增加輻射件4a，4b的實際尺寸(長度)。
在圖2和3中，示出了一種無線電通信裝置8的一部分，它包括一個電路板11，該電路板11支承一個收發信機組件9，一個接地面13(由於它夾在電路板11內所以用虛線示出)，以及一個處理器10。還有另一些元件/組件(未示出)安裝到電路板11上或者電耦合到電路板11。無線電通信裝置8還包括一個無線輻射器結構18，所述天線輻射器18具有一個輻射元件20，所述輻射元件20通過一個饋電點柱16a和流道(runner)12(電路板11上的所有其它流道均未示出)耦合到收發信機組件9上。輻射元件20還通過一個接地面耦合柱16b耦合到接地面13上。輻射器結構18通過一個揚聲器諧振腔外殼14安裝到電路板11上，在上述外殼14內安放一個揚聲器15。
圖3詳細示出了輻射器結構18的第一實施例。在這個實施例中，輻射器結構18包括一個介電安裝件19，而輻射元件20包括兩個輻射件21a，21b。輻射元件20被支承在介電安裝件19上，並且輻射元件20沿著其長度具有多個基本上相同的電抗性單元40。更具體地說，所述電抗性單元40是沿著每個輻射件21a，21b的長度。介電安裝件19通常是一種可摺疊的電路板襯底，而輻射件21a，21b在其上按與常規電路板腐蝕法相同的方式形成，其中輻射件21a，21b一般是通過平面導電鍍銅形成。介電安裝件19還具有一個揚聲器孔24，一個饋電點孔25a和一個接地面耦合柱孔25b，上述揚聲器孔24用於安放揚聲器15，上述饋電點孔25a用於安放饋電點柱16a，及上述接地面耦合柱孔25b用於安放耦合柱16b。在安裝件19上的一個饋線件21c從輻射元件20延伸，所述饋線件21c可導電連接到饋電點柱(用虛線示出)的頭部。同樣，輻射元件20可導電連接到接地面耦合柱16b(用虛線示出)的頭部。
參見圖4，圖4示出了構成天線輻射器結構18一部分的同樣的電抗性單元40的詳圖。如圖4所示，每個單元40都包括一個長的橋接件43，所述橋接件43跨過兩個橫向件44之間的縱向軸線L，所述兩個橫向件44具有各自的橫向軸線T，橫向軸線T橫過並垂直(90°)於縱向軸線L。每個橫向件44對於兩個相鄰的電抗性單元40是公共的。從每個橫向件44延伸出來的是延伸到相關電抗性單元40中的向內伸出件45。還有從橫向件44延伸的反向向內伸出件46。伸出件46伸入一相鄰的單元40，該相鄰的單元40具有一公共的橫向件44。換句話說，一個橫向件44對於兩個相鄰的單元是公共的，並且各向內伸出件45伸入兩個相鄰單元40中的第一個單元40，而各反向的向內伸出件46伸入兩個相鄰單元40中的另一個單元。
伸出件45和46具有一平行於縱向軸線L的軸線，並且伸出件45，46的各自端部41和42在一個單元40中提供電容電極。更具體地說，考慮把其中一個單元40表示成單元A，則它的橫向件44及其向內伸出件45，46可以適當地提供一個電容c。單元A的橋接件43提供一個串聯電感性和電阻性元件LR。因此，正如對本領域的技術人員來說是顯而易見的，各個電抗性單元40相互串聯耦合，並且每個單元40都形成一個與串聯電感性和電阻性元件LR並聯的電容c。
在圖5中詳細示出了天線輻射器結構50的第二實施例。在這個實施例中，輻射器結構50以與輻射器結構18相同的方式安放在無線電通信裝置8上。輻射器結構50包括一個介電安裝件51和一個輻射元件52，所述輻射元件52具有兩個輻射件53a，53b。輻射元件52被支承在介電安裝件51上，而輻射元件52沿其長度具有多個基本上相同的電抗性單元60。更具體地說，各電抗性單元60是沿各輻射件53a，53b的長度。天線輻射器結構50的大部分都與輻射器結構18的相同，因此，為避免重複起見，不再對天線輻射器結構50的大部分元件進行說明。
參見圖6，圖6示出了構成天線輻射器結構50一部分的某些相同電抗性單元60的詳圖。如圖6所示，每個單元都包括一個長的曲折橋接件63，所述橋接件63跨過兩個橫向件64之間的縱向軸線L，兩個橫向件64具有各自的橫向軸線T，所述橫向軸線T橫過並垂直於(90°)縱向軸線L。每個橫向件64對於兩個相鄰的電抗性單元60是公共的。從每個橫向件64延伸出來的是延伸到相關電抗性單元60中的向內伸出件65。還有從橫向件64延伸的反向向內伸出件66。伸出件66向內伸入相鄰的單元60中。因而，對兩相鄰單元60公共的一個橫向件64具有向內伸出件65，所述向內伸出件65伸入兩相鄰單元60中的第一個中，並且它還具有反向向內伸出件66，所述反向向內伸出件66伸入兩相鄰單元60中的另一個中。
伸出件65和66具有一平行於縱向軸線L的軸線，並且伸出件65，66的各自端部61，62在單元60中提供電容電極。另外，考慮到把其中一個單元表示成單元B，則它的橫向件64及其向內伸出件65，66可以適當地提供一個電容器c。單元B的橋接件63提供一個串聯的電感性和電阻性元件LR。因此，正如對本領域技術人員顯而易見的，每個電抗性單元60都形成一個與串聯式電感性和電阻性元件LR並聯的電容c。
本發明提供了用於在規定頻帶下工作的緊湊的多頻帶內部天線輻射結構。應當注意，在本說明書中，內部天線具有天線封閉在通信裝置內部或者天線具有形成通信裝置外殼壁一部分的輻射元件的意思。
上述實施例具有15個或更多的電抗性單元40，60，這些電抗性單元40，60每個都是長約3-5mm(比天線的工作波長小50-100倍)。另外，輻射件21a，21b或53a，53b具有與輻射件4a，4b基本上相同的尺寸。然而，它們的諧振頻率已大為降低，以致第一諧振頻率是在約900MHZ處，而第二諧振頻率是在約1800MHZ處。
上述詳細說明只是提供優選的示範性實施例，並不打算限制本發明的範圍，應用和構造。相反，優選示範性實施例的詳細說明僅向該技術的技術人員提供一種實施的說明。應該理解，在不脫離所附權利要求所述的本發明的精神和範圍的情況下，可以在功能上和安排上進行各種改變。
權利要求
1.一種天線輻射器結構包括一個介電安裝件；及一個由上述介電安裝件支承的輻射元件，所述輻射元件沿著其長度具有多個基本上相同的電抗性單元，這些電抗性單元相互串聯耦合，並且每個電抗性單元都形成一個與一串聯電感性和電阻性元件並聯的電容器。
2.如權利要求1所述的天線輻射器結構，其中至少某些電抗性單元各包括一個具有細長橋接件的單元，所述橋接件單元跨過兩個橫向件之間的一個縱向軸線，上述兩個橫向件都具有各自的橫過縱向軸線的軸線，每個橫向件都與各自相鄰的電抗性單元其中之一共用，從每個橫向件延伸的是至少一個向內伸出件，所述向內伸出件延伸到電抗性單元中。
3.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述橫向件是兩個相鄰單元共用的，所述橫向件具有至少一個向內伸出件，該向內伸出件伸入兩相鄰單元中的第一個單元中，並具有至少一個向內伸出件伸入相鄰兩個單元中的另一個單元中。
4.如權利要求3所述的天線輻射器結構，其中所述各向內伸出件平行於縱向軸線。
5.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述各橫向件垂直於縱向軸線。
6.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述橋接件提供串聯電感性和電阻性元件。
7.如權利要求3所述的天線輻射器結構，其中所述各橫向件及它們的向內伸出件提供電容器。
8.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述橋接件是一種直的構件。
9.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述橋接件是一種曲折件。
10.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述輻射元件是一種偏平導電構件。
11.如權利要求10所述的天線輻射器結構，其中所述輻射元件是平面的。
12.如權利要求2所述的天線輻射器結構，其中所述輻射元件是一種形成無線電通信裝置內部天線的內部輻射元件。如權利要求12所述的天線輻射器結構，其中所述內部輻射元件耦合到無線電通信裝置的收發信機上。
全文摘要
天線輻射器結構(18)包括一個介電安裝件(19)，所述介電安裝件(19)支承一個輻射元件(20)。輻射元件(20)沿其長度具有多個基本上相同的電抗性單元(40)。各電抗性單元(40)相互串聯耦合，並且每個都形成一個與一串聯電感性和電阻性元件並聯的電容器。
文檔編號H04B1/38GK1568077SQ0314831
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月27日 優先權日2003年6月27日
發明者周光平, 康鍇, 謝林平 申請人:摩託羅拉公司