[发明专利]盘式单极天线结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种盘式单极天线。

背景技术

对于例如用于从车辆向外进行移动通信的手机的运行，为了改善 通信的质量越来越多地将天线构造在车辆外。因此一般由导电材料制 成的车辆外壳的屏蔽作用按照安装位置变成可忽略。

由于在不同的频带、例如在欧洲用于GSM的890-960MHz和1710 -1880MHz和将来用于UMTS的1920-2170MHz上存在多个移动无线 电供应商，因此需要覆盖这些频率范围的多频带天线。按照地区、例 如欧洲和美洲，这些频带互相轻微错开，使得对于例如欧洲来说优化 的天线不自动适用于在美洲的运行。

基于单极式天线结构的多频带车顶天线常常得到采用。单极式天 线具有圆形辐射特性和恒定极化情况的优点。对于车顶天线来说，力 求尽可能低的结构高度。由于安全技术原因，在与行人和两轮车驾驶 员发生车祸时提高的损坏危险目前在天线的车顶安装的情况下还要求 4cm的结构高度。除此之外需要附加的措施，以便在车祸情况下使损坏 风险最小化。这导致天线的更复杂和更昂贵的构造。此外，具有小的 结构高度的天线可以更好地被集成到一般的车辆外观中，这常常是汽 车制造商侧的决定性的准则。

天线的结构高度由最低的要接收的频率决定。在用于欧洲的移动 无线电天线的情况下该频率是890MHz。对于经典的λ/4单极，由此 得出大约8cm的结构高度(图1)。

然而可以通过单极的弯曲(Meandrierung)或折叠来降低结构高 度(图2和图3)。不过结构高度的降低有损于能达到的带宽。因此利 用弯曲的或折叠的天线常常可以正好覆盖某一地区、例如欧洲或美洲 的这样一个通信频带。于是必须为相应的另一个地区研发和提供特有 的天线。

除了具有低的结构高度的天线之外，汽车工业强烈地要求可以独 立于地区而采用这些天线。

从现有技术中公开了盘式单极天线，这些盘式单极天线从下限频 率起直至几个GHz匹配地辐射(图4至6)。对于相同的下限频率来说， 这种天线的结构高度大致相当于λ/4单极的结构高度。在800MHz的 情况下该结构高度大约为8cm。

为了在盘式单极的情况下产生附加的谐振，提出了耦合元件。然 而，这些耦合元件仅产生相对窄带的谐振，这些相对窄带的谐振不能 例如覆盖欧洲和美洲的在900MHz处的整个移动无线电下频带。

发明内容

根据本发明提出了一种具有第一盘式区域和第二框式区域的盘式 单极天线，该第二框式区域背离所述第一盘式区域并且形成所述天线 中的缺口，其中，所述第二框式区域由具有分离点的折叠的导体结构 组成，其中分离点构成在第二框式区域中的缝隙。

利用上述的措施，即利用第一盘式、尤其是半圆形区域和背离该 半圆形区域并形成天线结构中的缺口的第二框式区域，可以构造一种 天线，该天线从下限频率起很宽带地匹配地发射或接收，并且具有一 个或可选地其它的更窄带的频带，这些频带优选地位于很宽带的频率 范围之下，并且能够覆盖整个移动无线电下频带。

本发明提供一种尺寸减小的天线，用于当前的和未来的系统的不 依赖于地区的移动通信。

根据一个有利的扩展方案，所述框式区域电流耦合到所述盘式单 极天线上或通过阻抗耦合到所述盘式单极天线上。

根据另一有利的扩展方案，利用两个侧导体和上方的导体矩形地 构成所述框式区域，其中这三个导体在位于所述半圆形区域对面的一 侧形成所述天线的边缘。

根据另一有利的扩展方案，U形地构成上方的导体，其中该上方的 导体的腿中的至少一个过渡到所述两个侧导体之一中或者在所述分离 点处或在阻抗的耦合点处终止。

根据另一有利的扩展方案，至少一个导体从所述框式区域出发伸 入到所述缺口中。

根据另一有利的扩展方案，伸入到所述框式区域中的至少一个导 体通过耦合与所述框式区域的导体之一相连接。尤其是该措施，可以 提供附加的频带，或者可以通过与第一频带的组合生成共同的更宽带 的频带。通过本发明于是也可以例如实现用于AMPS(美洲)和GSM(欧 洲)的通信下频带的不依赖于地区的覆盖。

根据另一有利的扩展方案，通过电感来构成所述耦合。

根据另一有利的扩展方案，条状或棒状地构成所述框式区域的导 体结构。

根据另一有利的扩展方案，由所述导体结构形成的框式区域偏离 矩形形状。