微型的內置多頻帶天線的製作方法
2023-05-24 07:49:26 1
專利名稱：微型的內置多頻帶天線的製作方法
技術領域：
一般來說，本發明涉及無線電通訊系統。具體地說，本發明涉及可使無線電通訊裝置在不同的無線電頻帶上進行無線電通訊的無線電通訊裝置的內置天線。
背景技術：
目前，無線電通訊裝置，例如行動電話的許多天線，例如單極天線或螺旋天線直接安裝在無線電通訊裝置的底板上。然而，因為由於領先的研究和開發，這種無線電通訊裝置的尺寸和重量繼續減小，這種單極或單極類的天線，由於其固有的尺寸，更多地成為障礙而不是優點。另外，因為這些無線電通訊裝置的功能迅速擴展，需要可在多個頻帶上諧振的內置微型天線。
目前在行動電話中使用的通常的內置天線包括微帶天線，導線形狀的倒F形天線(IFA)和平面倒F形天線(PIFA)。微帶天線的尺寸小，重量輕。然而在移動通訊應用的低的無線電頻帶上，例如，中心在無線電頻率900MHz上的GSM900頻帶，要放入行動電話中，則微帶天線顯得太大。作為替代物。如Q.Kassim在「可攜式手機的倒F形天線」一文中提出的那樣(「IEE關於微波濾波器和個人通訊系統天線學術討論會報告」，P.P.3/1～3/6，1994年2月，倫敦，英國)，在行動電話中可以使用平面的倒F形天線(PIFA)。然而，長度等於感興趣的無線電頻帶的中心或工作頻率的1/4波長的這種通常的PIFA的工作頻率範圍窄。
除了減小天線尺寸外，下一代行動電話還要求有調諧至移動通訊應用，無線區域網路應用和其他無線電通訊應用的多個無線電頻帶的能力。因此，在Z.D.Liu，P.S.Hall和D.Wake，在「IEEE Trans AP.」第45卷，第10期，PP.1451～1457，1997.10月中發表的文章「雙頻率平面倒F形天線」中提出雙頻帶PIFA輻射元件。這種雙頻帶天線分別使用二個饋電點和共享一個公共的饋電點，並且饋電結構複雜或帶寬狹窄。
在題為「印刷的雙螺旋形雙頻帶天線」的美國專利6166694號中，提出了適用於未來幾代行動電話用的一種多頻帶，內置天線。這種內置天線包括二個螺旋形導體和不同長度，可以調諧至不同頻帶的諧振臂。為了增大這種天線的帶寬，引入了一種電阻加載技術。然而，帶寬的改善是通過損失這種內置天線的天線增益來得到的。
目前，許多行動電話是在下列三個頻帶中的一個或多個中工作的以無線電頻率900MHz為中心的GSM頻帶，以無線電頻率1800MHz為中心的DCS頻帶，和以無線電頻率1900MHz為中心的PCS頻帶。
在題為「印刷的多頻帶貼片天線」的美國專利6343208號中，提出了一種內置貼片天線，它包括可以調諧至不同頻帶的不同尺寸的貼片元件。這種天線的問題是，調諧至多個頻帶而同時在多個頻帶中的每一個頻帶中有寬廣的帶寬。
近來，在WO 01/91233號PCT申請和09/908817號美國專利申請中，提出了如圖1和圖2所示的在GSM/DCS/PCS頻帶上工作的三個頻帶的內置天線。這些天線包括在一個低頻帶和第一個高頻帶工作的一個主輻射器，和在第二個高頻帶工作的一個短的寄生輻射器。該寄生輻射器與該主輻射器位於相同的平面內，因此佔據尺寸一直在縮小的行動電話的有價值的空間。另外，用於附加的寄生輻射器的寄生饋電技術，在調諧該寄生輻射器中可能有問題。在實踐中，因為天線元件之間互相耦合，因此，該寄生饋電技術難以調諧該寄生輻射器。調諧一個諧振頻率，同時不利地改變另一個諧振頻率。
在上述提出的天線中，仍存在許多問題。首先，先前技術的天線的尺寸仍然大。第二，在無線電通訊設置中使用的內置天線有一種形成四頻帶工作，以覆蓋GSM 900，DCS 1800，PCS 1900和3G頻帶的趨向。另外，對於這些無線電通訊裝置，提供5個頻帶工作以同時覆蓋GSM 900，DCS 1800，PCS 1900，3G和ISM 2450頻帶並不是不可預見的。然而，現有的內置天線不能同時覆蓋這些頻帶。
第三，這些天線的問題是，調諧至多個頻帶，而同時這些多個頻帶中的每一個頻帶的帶寬寬廣。最後，用於附加的寄生輻射器的該寄生饋電技術可能在調諧該寄生輻射器匹配方面有問題。實踐中，因為天線元件之間的互相耦合，該寄生饋電技術難以進行調諧。調諧一個諧振頻率同時改變另一個諧振頻率。
因此，需要一種可解決上述問題的內置天線。
發明內容
根據本發明，提供了一種多頻帶天線，它包括調諧至一個低頻帶的第一個諧振部分；調諧至頻率比該低頻帶高的第一個高頻帶的第二個諧振部分；調諧至頻率比該低頻帶高，並且基本上與該第一個高頻帶不同的第三個諧振部分；和形成該第一個諧振部分和該第二個諧振部分的一部分的第一個導體部分；該第一個導體部分具有一個接地點；將輸入信號提供給該第一個諧振部分和該第二個諧振部分中的至少一個；和從該第一個諧振部分和該第二個諧振部分中的至少一個接收輸出信號的一個饋電點；和電氣上與該饋電點連接的第二個導體部分；其中，該第三個諧振部分電氣上與該第二個導體部分連接。
下面，參照附圖，更詳細地說明本發明的實施例。其中圖1～3表示各種先前技術的多頻帶天線；圖4表示根據本發明的一個實施例，用於達到四頻帶工作的三個諧振器式天線；圖5表示圖4所示的四頻帶天線的返回損失的仿真和測量結果；圖6表示根據本發明的另一個實施例的、用於達到5個頻帶工作的四個諧振器式天線；圖7表示圖6所示的5頻帶天線的返回損失的仿真結果；圖8～13表示為了達到多個頻帶工作的本發明的另一些實施例。
具體實施例方式
為了解決上述問題，下面針對可以有效地提供三個、四個和五個頻帶工作的無線電通訊覆蓋的內置天線來說明本發明的實施例。通過測量和基於商業軟體(即XFDTD 5.3)的仿真，研究這些天線的返回損失和輻射性能。
根據本發明的第一個實施例，說明一個三個諧振器式天線。作為附加的諧振器的金屬帶等的導體直接與饋電帶連接，並放置在與接地平面和主要的雙諧振器式的貼片式輻射器垂直的平面上。作為一個例子，根據天線設計的概念，得到覆蓋GSM 900、DCS 1800、PCS 1900和3G頻帶的一種四個頻帶天線。通過進一步使用天線設計概念，為了達到5個頻帶工作，以覆蓋GSM 900、DCS 1800、PCS 1900、3G和ISM 2450頻帶，根據本發明的第三個實施例，可以使三諧振器式天線擴展，以形成4個諧振器式天線。這點可通過加入與饋電帶連接的第二個金屬帶等導體來達到。
還說明了具有三個和四個諧振器的天線的不同結構的本發明的其他實施例。在這種三個和四個諧振器式天線中，有關的在通常的多頻帶天線中，對於一個附加的諧振器的寄生饋電技術的上述問題可以緩解。
在根據本發明的實施例的多諧振器天線和通常的多頻帶天線之間有許多區別。第一，在一個實施例天線中的附加諧振器直接與該實施例天線的饋電帶連接，而在通常的多頻帶天線的情況下，附加諧振器為不與饋電帶直接連接的寄生元件。
另外，在該實施例天線中的該附加的諧振器位於基本上與該實施例天線中的接地平面和主要的雙諧振器貼片式輻射器垂直的平面上。然而，在通常的多頻帶天線中，通過一個短路銷與接地平面連接的該附加寄生諧振器與主要的雙諧振器貼片式輻射器分離或偏離，並位於基本上與該接地平面和主要的雙諧振器貼片式輻射器平行的平面中。
該實施例的天線適用於可攜式通訊裝置，例如行動電話的無線電通訊系統中。這些天線可用於在低頻帶和多個高頻帶中進行無線電通訊。具有這種天線的行動電話一類的可攜式通訊裝置可以在三個、四個或五個頻帶，例如分別以900MHz、1800MHz、1900MHz、2000MHz和2450MHz為中心的上述的GSM 900、DCS 1800、PCS 1900、3G和ISM 2450頻帶中進行無線電通訊。然而，該實施例的天線不是僅限於在這些頻帶上使用，而可以在其他現有的和未來的頻帶上使用。
該實施例天線的天線設計概念包括直接饋電技術，而不是在通常的多頻帶天線中使用的寄生饋電技術，結果可改善該實施例天線的帶寬。使用這個天線設計概念，調諧該實施例天線變得容易。因此，該實施例天線可以在多個頻帶上調諧，同時，在這些多個頻帶中的每一個頻帶上帶寬寬廣。然而，在通常的多頻帶天線中，用於附加諧振器的寄生饋電技術具有固有的問題。在實際中，因為天線元件之間互相耦合，很難使用寄生饋電技術，調諧通常的多頻帶天線。調諧一個諧振頻率的同時會改變另一個諧振頻率。
另外，與通常的多頻帶天線比較，對於三個諧振器的天線，該實施例天線的尺寸可以有利的減小大約10～20％。這是所希望的，因為行動電話的尺寸可以根據消費者的愛好變得更小。
圖3表示雙頻帶工作的通常的二個諧振器式PIFA 300，它可用作天線設計概念的開始點。這種通常的天線300包括一個摺疊的輻射貼片310一類的、放置在第一個層上的諧振結構；放在在第二個層上的接地平面312一類的接地導體；一個短路接地帶314一類的導體，和饋電帶316一類的導體。該摺疊的輻射貼片310位於接地平面312的一個側面上，並且通過短路接地帶314與該接地平面312連接，並通過饋電帶316饋電。該饋電帶傳輸線路連接因而又與放置在該接地平面312的相反一側上的電子線路連接(二者都沒有示出)。該摺疊的輻射貼片310由介電基片318(例如泡沫)與該接地平面312隔開。在第一個層上，該摺疊的輻射貼片310包括一個調諧的具有較低諧振頻率(例如900MHz)的長的曲折的部分320一類的諧振器部分，和調諧的具有高諧振頻率(例如1800MHz)的短的螺旋形部分322一類的諧振部分。該長的曲折的部分320和短的螺旋形部分322共用一個公共的天線部分324一類的導體。工作時，相應的諧振部分的長度取決於該導體。
在通常的二個諧振器式PIFA 300中，該短路接地帶314和饋電帶316最好為直線形的。該饋電帶316優選地與通常的二個諧振器式PIFA 300的第一和第二個層大體垂直或正交。然而，在該通常的二個諧振器式PIFA 300的變型中，該饋電帶316可以與該通常的二個諧振器式PIFA 300的第一和第二個層傾斜。該饋電帶316在沿著該公共天線部分324的饋電點上，與該摺疊的輻射貼片310連接，而該短路接地帶314在構成短的螺旋形部分322的一部分的公共天線部分324的末端，在接地點上，與該摺疊的輻射貼片310連接。
在摺疊的輻射貼片310中，該長的曲折部分320可由以互相成直角的5個直線部分的彎曲的圖形構成。第一個直線部分為從遠離接地點的饋電點產生的公共的天線部分324的一部分。前4個直線部分形成一條螺旋線，而最後一個直線部分形成偏離該螺旋線的直角。短的螺旋線部分322優選地由以互相成直角的三個直線部分的螺旋形圖形構成。該第一個直線部分為從接近接地點的饋電點產生的該公共天線部分324的一部分，而該短的螺旋線部分322的三個直線部分，在與由該長的曲折部分320的前4個直線部分形成的螺旋線相反的方向上，形成螺旋形。
該長的曲折部分320調諧到具有較低的諧振頻率，例如900MHz和預先確定的帶寬，以形成通常的二個諧振器的PIFA 300的低頻率。該低的諧振頻率主要由該長的曲折部分320的長度確定或受其影響。該長度從該饋電點至該長的曲折部分320的內端測量，該長度相應於低諧振頻率下的波長的1/4。當將帶有低頻帶的頻率的電氣信號送至通常的二個諧振器式PIFA300的饋送點時，從該通常的二個諧振器式PIFA 300的長的曲折部分320以無線電波輻射相應的電磁信號，或相反，當該通常的二個諧振器式PIFA300接收帶有低頻帶的頻率的無線電波形式的電磁信號時，則該通常的二個諧振器式PIFA 300的長的曲折部分320產生電氣信號，並且在饋電帶316上，由與該通常的二個諧振器式PIFA 300連接的接收電子線路檢出產生的電氣信號。
該通常的二個諧振器式PIFA 300的短的螺旋形部分322調諧具有第一個高的諧振頻率，例如1800MHz，和預先確定的帶寬，以形成第一個高頻帶。該第一個高的諧振頻率主要由該短的螺旋形部分322的長度確定或受其影響。該長度從饋電點至該短的螺旋形部分322的內端測量，該長度相應於在第一個高的諧振頻率下的波長的1/4。當將帶有第一個高頻帶的頻率的電信號送至通常的二個諧振器式PIFA 300的饋電點時，由該通常的二個諧振器的PIFA 300的短的螺旋形部分322，作為無線電波輻射相應的電磁信號，並且相反，當該通常的二個諧振器式PIFA 300接收帶有該第一個高頻帶的頻率的無線電波形式的電磁信號時，由該通常的二個諧振器式PIFA300的該短的螺旋形部分322產生電氣信號，並且在饋電帶316，由與該通常的二個諧振器式PIFA 300連接的接收電路感受所產生的電氣信號。
該通常的二個諧振器式PIFA 300的長的曲折部分320和短的螺旋形部分322一起，形成摺疊的輻射貼片310。該插接件本質上為一個雙頻帶輻射貼片，可以用在兩個頻帶，例如900MHz和1800MHz下工作的行動電話中。
圖4表示根據本發明的第一個實施例的三個諧振器式天線400。這種天線400包括該通常的二個諧振器式PIFA 300和第一個附加的輻射帶410一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶410直接與該饋電帶316連接，並且最好為位於該饋電帶316所在的平面上，並且基本上與摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直的直線形。然而，在通常的多頻帶天線中，通過一個短路銷與接地平面連接的寄生帶從主要的雙諧振器貼片輻射器移動一個距離，而該寄生帶與接地平面平行和與主要的雙諧振器貼片輻射器共面。如眾所周知，在微型內置天線設計中，多頻帶天線的尺寸是非常關鍵的。因此，該三個諧振器式天線400在尺寸減小方面比通常的天線設計有優點。該第一個附加的輻射帶410的性質如同一個倒F形天線(IFA)，並調諧具有第二個高的諧振頻率，例如2100MHz。該第二個高的諧振頻率主要由第一個附加的輻射帶410的長度確定或受其影響。該長度從該第一個附加的輻射帶410與該饋電帶316連接的點，至該第一個附加的輻射帶410的自由端測量，該長度與該第二個高的諧振頻率下的波長的1/4相適應。這樣作，可擴展該三個諧振器式天線400的工作頻率範圍，以覆蓋3G頻帶，即1.885～2.2GHz。
圖5表示為了達到4個頻帶工作，該三個諧振器式天線400的測量和仿真的返回損失的結果。該三個諧振器式天線400在尺寸為80mm×40mm的測試板上進行仿真和測試。兩者結果很好地一致。根據一6dB返回損失匹配測量的帶寬，分別在GSM 900頻帶中為91MHz(886～977MHz)；在DCS1800、PCS 1900和3G頻帶中為525MHz(1685～2210MHz)。該三個諧振器式天線400具有覆蓋GSM 900、DCS 1800、PCS 1900和3G頻帶的能力。圖5所示的每一個返回損失的結果包括在低頻帶的一個清楚的極小值，和在二個高頻帶中二個互相比較接近的二個極小值。該三個諧振器式天線400的較高頻帶的寬帶寬是由於與該饋電帶316連接的第一個附加的輻射帶410造成的。每一個頻帶的增益的測量值為0～4dBi。
圖6表示根據本發明的第二個實施例的4個諧振器式天線600，它通過加入第二個附加的輻射帶610和將它與該饋電帶316連接，可用於5個頻帶的工作。最重要的是，該第二個附加的輻射帶610位於與第一個附加的輻射帶410相同的平面上，和與該附加輻射帶平行。該第二個附加的輻射帶610也與接地平面靠近。作為一個例子，在圖7中表示這種天線600的仿真的返回損失。該4個諧振器的天線600可以覆蓋GSM 900、DCS 1800、PCS 1900、3G和ISM 2450頻帶。
這種天線600包括通常的二個諧振器式PIFA 300，第一個附加的輻射帶410一類的諧振結構，和第二個附加的輻射帶610一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶410直接與饋電帶316連接，並且最好為在該饋電帶316所在平面上的，並基本上與該摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直的直線形。同樣，該第二個附加的輻射帶610直接與該饋電帶316連接，並且最好為位於該饋電帶316所在的平面上的直線形。四個諧振器式的天線600在減小尺寸方面比通常的天線設計有優點。該第二個附加的輻射帶610的性質與倒F形天線(IFA)相似，並可調諧具有第三個高的諧振頻率，例如2450MHz。該第三個高的諧振頻率主要由該第二個附加的輻射帶610的長度確定或受其影響。該長度從該第二個附加的輻射帶610與該饋電帶316連接的點，至該第二個附加的輻射帶610的自由端測量。該長度相應於該第三個高的諧振頻率下的波長的1/4。這樣做，則該四個諧振器式天線600的工作頻率範圍擴展，可覆蓋ISM 2450頻帶，即2.40～2.48GHz。
圖8表示根據本發明的第三個實施例的另一個4個諧振器式天線800。通過加入第二個附加的輻射帶810和將它與該饋電帶316連接，該天線可在5個頻帶下工作，以覆蓋GSM 900、DCS 1800、PCS 1900、3G和ISM 2450頻帶。然而，該第二個附加的輻射帶810與接地平面312和通常的二個諧振器式PIFA 300平行，而且從該第一個附加的輻射帶410位移，使該第二個附加輻射帶接近該接地平面312。該第一個附加輻射帶410和第二個附加輻射帶810之間附加的隔開，可減小它們之間的相互耦合，並且可裝入行動電話末端上的一個圓殼體中。
這種天線800包括通常的二個諧振器式PIFA 300，第一個附加輻射帶410一類的諧振結構和第二個附加的輻射帶810一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶410直接與饋電帶316連接，並且最好為該饋電帶316所在平面上，並且基本上與該摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直的直線形。同樣，該第二個附加的輻射帶810直接與該饋電帶316連接，並且為與該接地平面312平行的平面上的直線形。該4個諧振器式天線800在減小尺寸方面比通常的天線設計有優點。該第二個附加的輻射帶810的性質與倒F形天線(IFA)相似，並可調諧具有第三個高的諧振頻率，例如2450MHz。該第三個高的諧振頻率主要由該第二個附加的輻射帶810的長度確定或受其影響。該長度從該第二個附加的輻射帶810與該饋電帶316連接的點，至該第二個附加的輻射帶810的自由端測量。該長度相應於該第三個高的諧振頻率下的波長的1/4。
圖9中表示根據本發明的第4個實施例的三個諧振器式天線900。這種天線900包括通常的二個諧振器式PIFA 300和第一個附加的輻射帶910一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶910包括互相成直角的二個直線形部分910a和910b。該第一個直線形部分910a直接與該饋電帶316連接，並且最好在該饋電帶316所在的平面上，並且基本上與該摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直。然而，該第二個直線形部分910b從第一個直線形部分910a延伸，並圍繞著該三個諧振器式天線900的側面摺疊。該第一個附加的輻射帶910的性質與倒F形天線(IFA)相似，並可調諧具有第二個高的諧振頻率，例如1900MHz。該第二個高的諧振頻率主要由該第一個附加的輻射帶910的長度確定或受其影響。該長度從該第一個附加的輻射帶910與饋電帶316連接的點至該第一個附加的輻射帶910的自由端測量。該長度相應於在第二個高的諧振頻率下的波長的1/4。
圖10表示根據本發明的第5個實施例的三個諧振器式天線1000。這種天線1000包括通常的二個諧振器PIFA 300和第一個附加的輻射帶1010一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶1010直接與該饋電帶316和短路帶314連接；並且最好位於饋電帶316所在的平面上，並且基本上與摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直。該第一個附加的輻射帶1010的性質與倒F形天線(IFA)相似，並可調諧具有第二個高的諧振頻率，例如1900MHz。該第二個高的諧振頻率主要由該第一個附加的輻射帶1010的長度確定或受其影響。該長度從該第一個附加的輻射帶1010與饋電帶316連接的點至該第一個附加的輻射帶1010的自由端測量。該長度相應於在第二個高的諧振頻率下的波長的1/4。可以利用該饋電帶316和短路帶314之間的第一個附加輻射帶1010的一部分1020調諧該三個諧振器式天線1000，這樣使調諧該三個諧振器式天線1000有更多一個自由度。
圖11表示根據本發明的第6個實施例的四個諧振器式天線1100。通過加入第一個附加的輻射帶1010和第二個附加的輻射帶1110和使它們與饋電帶316連接，該天線可在5個頻帶工作。這種天線1100包括通常的二個諧振器的PIFA 300，第一個附加的輻射帶1010一類的諧振結構，和第二個附加的輻射帶1110一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶1010直接與該饋電帶316和該短路帶314連接，並最好為在該饋電帶316所在平面上，並基本上與摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直的直線形。同樣，該第二個附加的輻射帶1110直接與饋電帶316連接，並最好在該饋電帶316所在的平面上為直線形。該4個諧振器式天線1100在減小尺寸方面比通常的天線設計有優點。該第二個附加輻射帶1110的性質與倒F形天線(IFA)相似，並可調諧具有第三個高的諧振頻率，例如2450MHz。該第三個高的諧振頻率主要由該第二個附加的輻射帶1110的長度確定或受其影響。該長度從該第二個附加的輻射帶1110與該饋電帶316連接的點至該第二個附加輻射帶1110的自由端測量。該長度相應於該第三個高諧振頻率下的波長的1/4。
圖12表示根據本發明的第7個實施例的四個諧振器式天線1200。通過加入該第一個附加的輻射帶1010和第二個附加的輻射帶1210，和使它們與饋電帶316連接，該天線可在5個頻帶工作。這種天線1200包括通常的二個諧振器PIFA 300，第一個附加的輻射帶1010一類的諧振結構，和第二個附加的輻射帶1210一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶1010直接與饋電帶316和短路帶314連接，並且最好為在該饋電帶316所在的平面上，並基本上與摺疊的輻射貼片319和接地平面垂直的直線形。同樣，該第二個附加的輻射帶1210直接與該饋電帶316和短路帶314連接，並且最好在該饋電帶316所在的平面上為直線形。該4個諧振器天線1200在減小尺寸方面比通常的天線設計有優點。該第二個附加的輻射帶1210的性質與倒F形天線(IFA)相似，並調諧具有第三個高的諧振頻率，例如2450MHz。該第三個高的諧振頻率主要由該第二個附加的輻射帶1210的長度確定或受其影響。該長度從該第二個附加的輻射帶1210與該饋電帶316連接的點，至該第二個附加的輻射帶1210的自由端測量。該長度相應於該第三個高的諧振頻率下的波長的1/4。該饋電帶316和短路帶314之間的第二個附加的輻射帶1210的一部分1220可用於調諧4個諧振器的天線1200，這樣，可為調諧4個諧振器的天線1200提供多一個自由度。
圖13表示根據本發明第8個實施例的四個諧振器式天線1300。通過加入第一個附加的輻射帶410和第二個附加的輻射帶1210，和使它們與饋電帶316連接，該天線可在5個頻帶工作。這種天線1300包括通常的二個諧振器PIFA 300，第一個附加的輻射帶410一類的諧振結構，和第二個附加的輻射帶1210一類的諧振結構。該第一個附加的輻射帶410直接與饋電帶316連接，並最好為在饋電帶316所在的平面上，和基本上與摺疊的輻射貼片310和接地平面312垂直的直線形。同樣，第二個附加的輻射帶1210直接與饋電帶316和短路帶314連接，並且最好在該饋電帶316所在平面上為直線形。該四個諧振器天線1300在減小尺寸方面比通常的天線設計有優點。該第二個附加的輻射帶1210性質與倒F形天線(IFA)相似，並調諧具有第三個高的諧振頻率，例如2450MHz。第三個高諧振頻率主要由第二個附加的輻射帶1210的長度確定或受其影響。該長度從該第二個附加的輻射帶1210與饋電帶316連接的點至該第二個附加的輻射帶1210的自由端測量。該長度相應於在第三個高諧振頻率下的波長的1/4。
當在行動電話中使用時，實施例天線的有源部分可以放置得靠近行動電話殼體壁的內側或甚至利用粘接固定。在這種情況，應該考慮殼體材料的介電性質，和它們對該實施例天線的功能的影響。
根據本發明的實施例，該天線還具有第二個導體部分形式的第二個高頻帶部分。該部分的平面在與PCB和主要輻射器平面垂直的周邊上。該第二個導體部分與第一個導體部分共享相同的接地點和饋電點。這樣，該第二個高頻帶部分類似一個倒F形天線(IFA)。該天線的第二個高頻帶部分調諧具有第二個高的諧振頻率，例如1900MHz，和預先確定的帶寬，以形成第二個高頻帶。該第二個高諧振頻率主要由該第二個導體部分的長度確定或受其影響。該長度相應於在第二個高頻率下的波長的1/4。
在另一個實施例中，該天線的第一個高頻帶部分可以調諧至二個高的頻帶諧振頻率中的較高的一個頻率，這裡為1900MHz；而該天線的第二個高的頻帶部分可以調諧至二個高頻帶諧振頻率中的一個較低的頻率，這裡為1800MHz。
在圖4中可以最清楚地看出，該天線的主要輻射器與PCB隔開。在該天線的主要輻射器和PCB之間的空間中，有一個介電質基板，其實際尺寸和特殊的介電性質選擇得適合於該天線的正確工作。
以上說明了微型的內置多頻帶天線。雖然只說明了本發明的幾個實施例，但業內人士知道，根據這個說明，在不偏離本發明的範圍和精神的條件下，可作許多改變和/或改造。
權利要求
1.一種多頻帶天線，包括調諧至一個低頻帶的第一個諧振部分；調諧至頻率比該低頻帶高的第一個高頻帶的第二個諧振部分；調諧至頻率比該低頻帶高，並且基本上與該第一個高頻帶不同的第一二個高頻帶的第三個諧振部分；和形成該第一個諧振部分和該第二個諧振部分的一部分的第一個導體部分；該第一個導體部分具有一個接地點；將輸入信號提供給該第一個諧振部分和該第二個諧振部分中的至少一個；和從該第一個諧振部分和該第二個諧振部分中的至少一個接收輸出信號的一個饋電點；和電氣上與該饋電點連接的第二個導體部分；其中，該第三個諧振部分電氣上與該第二個導體部分連接。
2.如權利要求1所述的天線，還包括電氣上與該接地點連接的第三個導體部分。
3.如權利要求2所述的天線，其中，該第三個諧振部分電氣上與該第三個導體部分連接。
4.如權利要求2所述的天線，其中，該第三個導體部分電氣上與接地平面連接。
5.如權利要求4所述的天線，其中，該第三個諧振部分與該第一個導體部分和該接地平面交替。
6.如權利要求4所述的天線，其中，該第一個導體部分，第一個諧振部分和第二個諧振部分基本上共面。
7.如權利要求6所述的天線，其中，該第一個導體部分，第一個諧振部分和第二個諧振部分基本上與該接地平面平行。
8.如權利要求7所述的天線，其中，該第一個導體部分為直線形。
9.如權利要求8所述的天線，其中，該第一個諧振部分由第一多個直線形部分構成，該第一多個直線形部分中的每一個部分基本上垂直地與該第一多個直線形部分中的另一個連接。
10.如權利要求9所述的天線，其中，該第一多個直線形部分的總長度基本上等於該低頻帶中心頻率的1/4波長。
11.如權利要求10所述的天線，其中，該第二個諧振部分由第二多個直線形部分構成，該第二多個直線形部分中的每一個部分基本上垂直地與該第二多個直線形部分中的另一個部分連接。
12.如權利要求11所述的天線，其中，該第二多個直線形部分的總長度基本上等於該第一個高頻帶的中心頻率的1/4波長。
13.如權利要求12所述的天線，其中，該第一多個直線形部分和該第二多個直線形部分放置在該第一個導體部分的縱軸的相同一側上。
14.如權利要求13所述的天線，其中，該饋電點設置在與該第一多個直線形部分和第二多個直線形部分相對的縱軸線側面上。
15.如權利要求13所述的天線，其中，該第二個導體部分為直線形。
16.如權利要求15所述的天線，其中，該第二個導體部分的平面基本上與該第一個導體部分的平面和該接地平面的平面垂直。
17.如權利要求14所述的天線，其中，該第三個諧振部分為直線形，並且該第三個諧振部分的長度基本上等於第二個高頻帶的中心頻率的1/4波長。
18.如權利要求17所述的天線，其中，該第三個諧振部分基本上相對於第二個導體部分垂直放置。
19.如權利要求2所述的天線，其中，它還包括第四個諧振部分，該部分可調諧至頻率比該低頻帶高，和基本上與該第一個高頻帶和第二個高頻帶不同的第三個高頻帶。
20.如權利要求19所述的天線，其中，該第4個諧振部分電氣上與該第三個導體部分連接。
21.如權利要求2所述的天線，其中，它還包括堆疊在該第一個導體部分，該第一個諧振部分和第二個諧振部分與接地平面之間的一個介電質基片。
全文摘要
公開了一種多頻帶天線(400)，它包括調諧至一個低頻帶的第一個諧振部分(320)；調諧至頻率比該低頻帶高的第一個高頻帶的第二個諧振部分(322)；調諧至頻率比該低頻帶高，並且基本上與該第一個高頻帶不同的第三個諧振部分(410)；和形成該第一個諧振部分(320)和該第二個諧振部分(322)的一部分的第一個導體部分；該第一個導體部分具有一個接地點；一個將輸入信號提供給該第一個諧振部分(320)和該第二個諧振部分(322)中的至少一個；和從該第一個諧振部分(320)和該第二個諧振部分(322)中的至少一個接收輸出信號的饋電點；和電氣上與該饋電點連接的第二個導體部分；該第三個諧振部分(410)電氣上與該第二個導體部分連接。
文檔編號H01Q1/38GK1729593SQ200380107255
公開日2006年2月1日 申請日期2003年10月28日 優先權日2002年10月28日
發明者郭永新, 謝潤華, 陳志寧 申請人:科學、技術與研究機構