[发明专利]多波段天线

说明书

技术领域

本发明涉及使用适于在多个频率波段工作的单一天线元件的多波段天线。

背景技术

近来，移动通信得到快速进步。其中，蜂窝电话广泛传播到消费者并且发展为在尺寸和重量上有所缩减。在蜂窝电话中，在日本使用PDC 800MHz波段和PDC 1.5GHz波段，在欧洲使用GSM波段和DCS波段，在北美使用AMPS波段和PCS波段。包含双波段系统的蜂窝电话在每一区域都已经成为主流。因此，在这些蜂窝电话中，需要提供能够发射和接收各种频率波段的天线。

图18显示了相关技术多波段天线的第一示例。在该示例中，用于低频波段的第一天线元件10包括：一端“a”，其电气连接到电力馈送点12；部分“ab”，垂直于接地导体14延伸；部分“bc”，其延伸自部分“ab”并且以曲折形状弯曲；部分“cd”，其连接至部分“bc”以便垂直延伸；以及另一端“d”，其接地到接地导体14。第一天线元件10的长度“abcd”设置为低频波段的1/2波长。用于高频波段的第二天线元件16包括：部分“ab”，作为两个天线元件共有的传导路径；部分“be”，其从部分“ab”继续，以便垂直于接地导体14延伸；以及部分“ef”，其从部分“be”继续，以便平行于接地导体14延伸。端“f”不电气连接到接地导体14，而是电气断开。第二天线元件16的传导路径“abef”的电长度设置为高频波段的1/4波长。放置第一和第二天线元件10、16，使得第二天线元件16覆盖第一天线元件10的一部分。

图19显示了相关技术多波段天线的第二示例。在该示例中，用于低频波段的第一天线元件10的配置与图18中所示的第一示例相同。用于高频波段的第二天线元件18通过连接第一天线元件10的部分“ab”和“cd”的中间部分“g”和“h”而形成。传导路径“aghd”的电长度设置为高频波段的1/2波长。

在上述示例中，由于第一天线元件10的电长度设置为低频波段的1/2波长，传导路径的长度相对长，尽管形状曲折，必需宽的安装空间。当高频波段中包括低频波段的高次谐波时，第一天线元件10和第二天线元件16、18彼此相干扰，由此在高频波段出现天线增益的显著失真。例如，在日本使用的频率波段中，用于低频波段的PDC 800MHz的二次谐波部分地与用于高频波段的PDC 1.5GHz重叠，由此出现天线特性上的失真。

发明内容

因此，本发明的一个有利方面是提供一种缩小的多波段天线，其中两个天线元件彼此不相干扰。

根据本发明的一个方面，提供一种多波段天线，适于在第一频率波段和第二频率波段中工作，其中第二频率波段高于第一频率波段，所述多波段天线包括：

电力馈送点；

接地导体；

第一天线元件，适于工作于第一频率波段，具有电气连接到电力馈送点的第一端和电气断开的第二端；以及

第二天线元件，适于工作于第二频率波段，具有电气连接到电力馈送点的第三端和电气连接到接地导体的第四端，其中：

第一天线元件的电长度设置为第二频率波段的1/2波长，第二天线元件的电长度设置为第一频率波段的1/4波长。

通过该配置，第二天线元件的阻抗在第一频率波段处无限，第一天线元件的阻抗在第二频率波段处无限。这样，第二天线元件不会干扰通过第一天线元件通信的第一频率波段的信号，第一天线元件也不会干扰通过第二天线元件通信的第二频率波段的信号。因此，第一和第二天线元件不会彼此干扰，可以独立作为天线而工作，并且可以在第一频率波段和第二频率波段提供满意的增益。

距离第一天线元件的第一端的电长度为第二频率波段的1/8波长或更短的部分与距离第二天线元件的第三端的电长度为第二频率波段的1/8波长或更短的部分共享一公共传导路径。

在此情况中，用于天线的安装空间小于提供独立传导路径情况中的安装空间。

第一天线元件可包括垂直于接地导体延伸以便包括第一端的第一部分，以及从第一部分继续且平行于接地导体延伸以便包括第二端的第二部分。第二天线元件可包括垂直于接地导体延伸以便包括第三端的第三部分，从第三部分继续且平行于接地导体延伸的第四部分，以及从第四部分继续且垂直于接地导体延伸以便包括第四端的第五部分。这里，第一天线元件覆盖第二天线元件的第三部分以及至少一部分第四部分。

在此情况中，两个天线元件可放置在小的安装空间中。

多波段天线可以进一步包括匹配电路，电气连接电力馈送点以及第一天线元件的第一端和第二天线元件的第三端中每一端，所述匹配电路用于匹配电力馈送点的阻抗以及第一天线元件和第二天线元件中每一天线元件的阻抗。