[发明专利]移动通信设备和用于该设备的天线组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括射频(RF)电路和耦合到所述电路的天线组 件的移动通信设备。

背景技术

本申请人是多项专利和专利申请的注册所有者，这些专利和专利 申请公开了用于以超过200MHz的频率进行工作的介质负载 (dielectrically-loaded)天线。这些专利的示例是GB2292638B、 GB2310543B和GB2367429B。在每种情况下，所述天线包括具有大于 5的相对介电常数的固体材料的电绝缘天线核心，设置在所述核心的 外表面或与其邻近并限定内部体积的三维天线元件结构，以及连接到 所述元件结构并穿过所述核心的馈线结构。典型地，所述天线元件结 构包括陶质圆柱体核心上的导电螺旋元件，所述元件成对设置，每一 对包括镀在所述核心的圆柱体表面上的作为直径的相对螺旋轨迹。每 个螺旋元件从到所述核心的远端表面上的馈线结构的径向连接延伸到 导电套(conductive sleeve)，所述导电套连接到位于所述核心的近端表 面的馈电结构的屏蔽导体，所述套由此形成巴伦(balun)，从而在所 述天线的工作频率处，所述螺旋元件在所述末端表面被提供以大致平 衡的馈电点(feed point)。

当配置有在圆周上的四个螺旋同延(co-extensive)间隔元件或元 件组时，这样的天线具有谐振模式，所述谐振模式使其特别适于接收 地球轨道卫星所发送的信号，所述信号被作为圆偏振波来发送。因此， 这样的天线的特定应用是用于接收全球定位系统(GPS)卫星群所发 送的信号。

以上所提到的专利的全部内容在本说明书中进行公开以供参考。

对于诸如使用陆地信号的移动电话或蜂窝电话之类的手持移动通 信设备也需要接收来自诸如GPS群之类的卫星系统的信号。一般地， 这样的移动通信设备具有用于发送和接收陆地信号的平面倒F天线 (PIFA)。PIFA是单端天线，其中需要导电体作为接地平面，所述接 地平面用于反射出现在所述天线的辐射体结构上的波能量，从而产生 驻波。PIFA天线可具有至少一个谐振指(resonating finger)，典型地， 所述谐振指在其基座处连接到馈电连接元件，所述馈电连接元件将指 所代表的辐射体结构连接到相关联的RF发送和接收电路的信号端口， 并且通过分路元件连接到与所述信号端口隔离的接地连接。所述天线 的带宽和其他方面是由辐射指的宽度及其与所述接地平面的间隔所确 定的。所述结构作为整体，即所述天线和相关联的导电体，可以在多 种不同的模式中以不同的频率进行谐振。

已经发现，如果诸如以上所提到的专利所描述的那些介质负载天 线与具有用于发送和接收陆地信号的PIFA的移动电话中的GPS接收机 相结合，则在移动电话发射机打开时会在PIFA和GPS接收机之间发生 严重的穿透(breakthrough)。穿透的程度取决于各种因素，包括所发 送信号的频率和带宽，PIFA的谐振特性以及要由介质负载天线和相关 联的接收机接收的信号的频率。通常，所述穿透会使得在移动电话发 射机打开时经由介质负载天线进行无用的信号接收。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种移动通信设备包括RF电路和天线 组件，其中所述RF电路具有第一和第二RF信号端口，并且所述天线 组件包括具有连接到所述第一端口的细长辐射体结构的第一天线，以 及具有至少一个辐射元件和为所述辐射元件提供平衡馈电的巴伦的第 二天线，所述第二天线位于所述第一天线的细长辐射体结构上与所述 辐射体结构至所述第一信号端口的连接相隔开的位置，并且所述第一 天线的细长辐射体结构作为所述第二天线的馈电路径，该馈电路径沿 着所述巴伦和所述第二信号端口之间的辐射体结构延伸。典型地，可 以是四臂或双臂螺旋天线的所述第二天线形成所述第一天线的细长辐 射体结构的远端部分，并且被配置成用于如下服务：要接收的信号为易 于受到发射机和系统噪声干扰的低电平信号或扩频信号。示例包括从 卫星发送的信号(例如，GPS信号)和来自陆地蜂窝电话基站的扩频 信号。该天线可以被提供有前置放大器，该前置放大器被包括作为所 述第一天线的辐射体结构的一部分，所述前置放大器形成所述第二天 线的馈电路径的一部分并且位于所述第二天线上或与所述第二天线相 邻。