[发明专利]一种装置的内部天线

说明书

本发明涉及一种安装在小型无线电装置内部的天线结构。

便携式无线电装置非常希望将天线安置在装置盖子的内部，因为突出的天线很不方便。例如在新式的移动电台中，内部天线必须具有很小的尺寸。随着移动电台越来越小，这一需要进一步增强。另外，在双频带天线中，上工作频带至少应该比较宽，特别是当这种装置试图在采用1.7-2GHz频带的一个以上系统中工作的情况下。

对于实际的小尺寸天线，最普遍的解决方案是采用PIFA(平面倒F形天线)。工作在给定频带内的这种天线的性能诸如带宽和效率取决于天线的尺寸：尺寸越大，特性就越好，反之亦然。例如，如果降低PIFA的高度，也就是让辐射面和接地面彼此靠近，带宽就会明显缩小。同样，如果使元件的物理长度小于其电气长度，从而在宽度和长度方向上缩小天线，效率就会特别地变劣。

图1表示一例现有技术的双频带PIFA。从图中可见，该装置的框架110被画成水平的，它起到天线接地面的作用。在这一接地面上面是一个被绝缘件如105支撑着的平面辐射元件120。在辐射元件和接地面之间有一个短路件102。在点F上通过接地面中的一个孔103向辐射元件120馈电。在辐射元件中有一个缝隙125，它从元件的边缘开始拐过两个直角弯之后延伸到馈点F附近。从馈点F上看，该缝隙将辐射元件划分成具有不同长度的两个分支A1和A2。在本例中，较长的分支A1构成辐射元件边沿区域的主要部分，其谐振频率落在天线的低工作频带上。较短的分支A2构成辐射元件的中间区域，其谐振频率落在天线的高工作频带上。图1所示的这种结构的缺点在于，用于小型移动电台的天线的小型化趋势会随之带来天线的电气性能急剧恶化。

本发明的目的是减少现有技术所面临的上述缺点。在独立权利要求1中表达了按照本发明结构的特征。其他从属权利要求体现了本发明的一些最佳实施例。

本发明的基本原理如下：惯用的PIFA型结构是这样被扩展设置的，在接地面板上方不是一个而是至少两个彼此上下叠置的辐射面板。为了缩小下辐射器的尺寸并且改善频带特性，在它们之间是介电材料。同样，在最上边辐射面板顶上也是介电材料。这一顶层被用来使该天线的一个谐振频率相对接近另一个谐振频率，以便展宽频带。上辐射面板用电流连接到下辐射面板上。

本发明的优点在于，与仅仅使辐射面板与接地面板的距离相当于本发明的上辐射面板之距离所获得的效果相比，本发明天线大大地增加了天线的带宽。这是因为采用了彼此接近的多个谐振频率。本发明的其它优点包括比较好的制造性能并且能够降低造价。

以下要参照附图具体解释本发明，在附图中：

图1表示一例现有技术的PIFA，

图2表示按照本发明的一例天线结构，

图3表示按照本发明的一例天线的特性，

图4表示本发明的第二实施例，

图5表示本发明的第三实施例，

图6表示本发明的第四实施例，以及

图7表示装备有本发明的天线的一种移动电台实例。

上文在关于现有技术的说明中已经讨论过图1。

图2表示按照本发明的一例天线结构。天线200包括一个接地面板210，它顶上是第一辐射元件220，再上面是第二辐射元件230。说明书和权利要求书中使用的词汇“顶上”和“最顶上”是指以接地面为最下面而言的天线零部件的水平相对位置。在接地面板和第一辐射元件之间主要是空气和一点具有低介电常数的支撑材料。在第一和第二辐射元件之间是具有比较高介电常数的第一介电板240。在第二辐射元件顶上是第二介电板250。天线馈线的内部导体201通过接地面板中的一个孔211在点F处连接到第一辐射面板220。按照这种PIFA结构，利用第一短路导体202将第一辐射面板连接到地。进而通过电流连接第一和第二辐射面板。在图2的例子中，这种连接是通过位于馈点F和短路导体202之间区域内的第二短路导体203来实现的。第二辐射面板230一部分通过短路导体203用电流馈电，一部分是来自第一辐射面板220的电磁辐射。