[发明专利]多频带天线

说明书

技术领域

本发明涉及尤其是用于移动站中的多频带天线。

背景技术

在便携无线电通信设备领域中，特别是在移动站中，对天线的制造要求越来越高。随着新的频带的引入，一个天线通常必须在两个或多个频带内操作。为了方便，天线最好被置于装置的拐角内。不过，可以理解，内部天线的辐射特性比外部天线特性弱一些。使用双功用天线可以减轻这个缺点，使得在装置内的可移动的天线元件在需要时可以局部地从装置拉出，以便改善网络连接的质量。在另一方面，辐射元件的数量的增加意味着更多的匹配问题。

具有满意的特性的装在小型装置内部的天线实际上最容易制成平面结构：所述天线包括一个辐射平面和与其平行的接地平面。通过把辐射平面分成从馈入点看具有不同长度的两个分支，可以把工作频带的数量增加到2个。在专利申请公开FI991359中披露的图1所示的结构表示这种已知的天线。其包括接地平面GND，辐射平面元件120，辐射平面元件的馈入导体103，以及用于使辐射平面和接地平面相连的短路导体104。因此，在这种结构中，认为天线是一种平面的倒F形天线(PIFA)。平面元件120包括槽130，其从平面元件的边沿开始，在经过U形弯曲之后，在平面元件的内部区域结束。平面元件的馈入点F位于槽130的U形弯附近。从馈入点看来，在向U形弯的内部弯曲的平面元件的第一分支B1在电气上显然长于在平面元件的另一侧上的第二分支B2。因而PIFA具有两个单独的谐振频率和各自的工作频带。图1的天线结构还包括可动的鞭状元件111，在其下端有一个导电的连接部分112。当鞭状元件处于其较低的位置时，其和PIFA部分没有有效的连接。当鞭状元件处于其较高的位置时，如图1所示，连接部分112和辐射平面元件120在其馈入点F附近处于电接触状态。因此，鞭状元件通过平面元件被馈给。鞭状元件的尺寸使得其在PIFA部分的较低的工作频带内谐振，从而使其改善天线的电性能。因而整个结构具有两个工作频带。如果试图通过使用例如鞭状元件提供第三工作频带，则具有匹配问题，并且使得天线的特性在至少一个工作频带内是不满意的。第三工作频带可以通过一个单独的辐射元件和天线端口来提供，但是这将占据空间并需要附加的成本。

由专利申请FI990006可知，使用槽辐射器为天线提供第二工作频带。所述专利公开披露了一种PIFA型天线，其中辐射平面元件包括从边沿向中部区域延伸的槽。天线的馈入和短路部分靠近槽的开口端。槽的尺寸是这样的，使得其在所需的工作频带的较高的一个频带谐振。自然，导电的平面元件在另一个频带内即较低的频带内谐振。这种天线结构也只具有两个工作频带。此外，用已知的方式增加鞭状元件将引起在PIFA的工作频带中的匹配问题。

发明内容

本发明的目的在于用一种新的、更有利的方式实现一种至少具有3个有用的工作频带的移动站天线。按照本发明的天线结构的特征在于独立权利要求1中说明的那些特征。在从属权利要求中提出了本发明的一些有利的实施例。

本发明的基本构思如下：本发明的天线结构包括被设置在移动站的盖的内部的PIFA型天线，所述天线具有由在平面元件的馈入点和短路点附近开始的第一槽构成的槽辐射器。此外，所述平面元件具有第二槽，使得当从馈入点看时，形成有不同长度的两个辐射导电分支。3个辐射器的每一个具有其自身的单独的工作频带。所述结构还包括可以相对于PIFA部分移动的鞭状元件。当所述鞭状元件被推入时，其和天线馈入点或PIFA部分没有有效的连接。当被拉出时，所述鞭状元件的下端和平面元件的较短的分支电连接。为了实现所述连接，较短的分支具有相当窄的侧分支。其中的尺寸被这样选择，使得所述鞭状元件尤其在最低的工作频带中增强天线的工作。拉出的鞭状元件对最高工作频带的位置的影响由在平面元件中形成的第三槽补偿。同时，利用所述的第三槽，形成平面元件的较短的分支。

本发明的优点在于，不用任何专门的匹配装置便可以连接能够增强天线的工作的鞭状元件。在任何情况下，通过使平面元件中具有的导电图形形成所需的形状来进行匹配。由此可见，按照本发明的结构相当简单，并且其制造也经济。本发明的另一个优点在于，其不用鞭状元件便提供了一种有用的三频带平面天线。

附图说明

下面参照附图详细说明本发明，其中：

图1表示现有技术的天线结构的一个例子；

图2表示按照本发明的天线结构的一个例子；

图3以侧视图的形式表示图2中的天线结构；

图4表示按照本发明的天线的频率特性的例子；

图5表示配备有按照本发明的天线的移动站的例子。