[发明专利]用于与卫星的改进通信的无线通信设备天线

说明书

技术领域

本发明一般涉及天线，更具体涉及用于无线通信手机与卫星之间的通信的天线。

背景技术

本领域已知各种无线通信设备。这样的设备必需使用谐振器、天线或发送和接收信号的其他装置。对于特定天线的设计，将取决于无线通信设备或系统的尺寸和信号约束而变化。

在无线通信设备手机，诸如移动站或移动电话中，尺寸和信号约束特别重要。随着使用这样的移动单元变得越来越普遍，无线通信系统运营商增加了更多的功能给单元来增加其对于用户的市场性和有用性。作为增加功能的范围的一部分，系统运营商现在提供需要无线通信设备与一个或多个卫星之间进行通信的功能。这样的功能的一个例子包括对来自全球定位系统(GPS)卫星的GPS信号的检测，其允许用户或系统运营商追踪电话的地理位置。但是，许多无线通信设备，诸如手持移动电话，其具有的天线接收模式阻止了取决于与卫星通信的功能的可靠性能。

附图说明

通过提供如下面详细描述所述的用于同卫星通信的无线通信设备天线，特别是同时结合附图进行研究，上面的需求至少部分地得到满足，在附图中：

图1是现有技术天线系统的平面图；

图2是图1的现有技术天线系统的天线模式的表现；

图3是根据本发明各种实施例配置的天线系统的平面图；

图4是图3的天线系统的天线模式的表现；

图5是根据本发明各种实施例配置的手机的透视剖面图；

图6是根据本发明各种实施例配置的手机的透视剖面图；以及

图7是根据本发明各种实施例配置的框图。

技术人员将认识到，图中的元件只是为了简单和清楚的目的而示出，不必按比例绘制。例如，图中某些元件的尺寸和/或相对位置可能相对于其他元件有所夸大，以帮助改进对本发明各种实施例的理解。同时，商业中有用或必要的公共但公知的元件通常不被描绘出来，以便利于减小对本发明各种实施例的视图的妨碍。还应该理解，这里使用的术语和表述具有普通含义，符合关于其对应的调查和研究领域的这些术语和表述，除非这里阐述了其另外具有特定含义。

具体实施方式

一般来说，根据这些各种实施例，无线通信设备包括移动无线通信信号创建和接收电路，其耦合到谐振器，其中谐振器能够辐射电磁能量。谐振器典型地是天线组件，即便某些其他的集总电抗性元件有时耦合到天线组件以产生电磁谐振或者加宽通信带宽(例如匹配电路)。寄生元件以近似正交的安排方式耦合到谐振器，使得谐振器和寄生元件一起谐振以发送和接收无线通信信号。

这样配置，谐振器和寄生元件创建具有增强的上波瓣的天线模式。增强的上波瓣提供改进的覆盖，用于发送信号和接收来自卫星的信号。这样，取决于无线通信设备和卫星之间的接收的系统或单元功能，诸如GPS从属功能，就变得更加可靠。

现在参看附图，特别是在图1中，将描述现有无线通信设备中使用的天线系统100。现有天线系统100包括主天线110，通过天线馈电点120耦合到地平面130。绘制轴x和z以建立参考结构。现有天线系统100是诸如用于移动电话的手机的无线通信设备中使用的基本系统。

图2中示出了现有技术天线系统100的天线模式的表现。该天线模式证明模式的上半球中的空位，如z轴正方向所示，主波瓣横向并且向下指向，如分别沿着x轴和y轴以及z轴负方向所示。尽管这样的模式足够无线通信设备与基于地面的基站进行通信，但对于同基于空间的收发信机或卫星的通信，该模式可能频繁地提供不充足和不可靠的覆盖。

将结合图3描述根据本发明各种实施例的天线系统300。绘制轴x和z以建立参考结构。天线系统300包括移动无线通信信号创建和接收电路310。电路310包括已知结构，使设备接收和/或发送信号。这样的结构可能包括一个或多个处理器、存储设备、软件、或其他支持电路。

电路310通过传输线330，经由馈电点360，耦合到谐振器320。谐振器320能够辐射足以发送和接收无线通信信号的电磁能量。本领域技术人员将认识到，谐振器320可以是单条(single bar)天线的形式，或者可以是能够发送和/或接收无线通信信号的其他结构。例如，这样的谐振器320可能包括螺旋或双螺旋设计、单极子设计、具有可扩展主臂(arm)的设计、或者其他合适的设计。