[发明专利]用于通信终端的无线电天线

说明书

技术领域

本发明总的涉及用于无线电通信终端的天线，且更特别地，本发明涉及被设计成合并到便携式终端内并具有宽的带宽以方便该便携式终端在不同频带中操作的天线。

背景技术

自从20世纪末，蜂窝电话工业在世界上得到了巨大发展。从诸如由标准AMPS(高级移动电话系统)和NMT(北欧移动电话)所定义的系统那样的最初模拟系统开始，近年来的发展几乎专门集中于用于蜂窝无线电网络系统的数字方案的标准，所述蜂窝无线电网络系统诸如D-AMPS(例如，如在EIA/TIA-IS-54-B和IS-136中所规定的)和GSM(全球移动通信系统)。在不同系统中使用不同的数字传输机制，例如，时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)。目前，蜂窝技术进入所谓的第三代，提供优于上文所提到的之前第二代数字系统的许多优点。在这些优点中，将提供增加的带宽，允许有效地传送更复杂的数据。第三代移动系统在欧洲被称作UMTS(通用移动电信系统)且在美国被称作CDMA2000。此外，认为可由使用下一代数字蜂窝系统基础结构的蜂窝载体来提供采用低成本、袖珍型、无绳电话的第一代个人通信网络(PCN)，这种低成本袖珍型无绳电话可舒适地携带并用于在家里、办公室、街道上、车中等进行呼叫或接收呼叫。

蜂窝通信服务中的一个进展涉及采用附加的频带来处理移动通信，例如个人通信服务(PCS)业务。以美国为例，蜂窝超频带被分配两个频带(通常被称作A频带和B频带)用于在800MHz区域中进行通信和控制通信。另一方面，在美国规定PCS超频带在1900MHz区域中包括六个不同的频带(A、B、C、D、E和F)。因此，目前在美国的任何给定服务区中有八个频带可用于促进通信服务。某些标准已被批准用于PCS超频带(例如，PCS 1900(J-STD-007))，而其他标准则被批准用于蜂窝超频带(例如，D-AMPS(IS-136))。这些装置将在其中操作的其他频带包括GPS(在1.5GHz范围操作)和UMTS(在2.0GHz范围操作)。对蜂窝和PCS超频带所规定的频带中的每一个被分配多个业务信道和至少一个接入或控制信道。控制信道用于通过传输到移动站和从移动站接收的信息来控制或监督移动站的操作。这样的信息可包括呼入信号、呼出信号、寻呼信号、寻呼响应信号、位置登记信号、语音信道分配、维护指令、切换(hand-off)以及当移动站从一个小区的无线电覆盖区移出并且进入到另一个小区的无线电覆盖区时的小区选择或再选择指令。控制信道和语音信道可使用模拟调制或数字调制来操作。

由基站在下行链路中通过业务和控制信道传输的信号由移动或便携式终端接收，移动终端或便携式终端中的每一个具有至少一个天线。在历史上，便携式终端采用多种不同类型的天线来通过空中接口接收信号和传输信号。举例而言，发现垂直地安装到传导表面的单极天线提供良好的辐射特性、期望的驱动点阻抗和相对简单的构造。可以各种物理形式形成单极天线。举例而言，杆状天线或鞭状天线常常和便携式终端一起使用。对于要最小化天线长度的高频应用而言，另一个选择是螺旋天线。此外，移动终端制造商面临对越来越小的终端的恒定需求。这种对小型化的需求与对附加功能的需要组合，所述附加的功能诸如能在不同的频带和不同的蜂窝系统中使用该终端。

在已知的现有技术中，在商业上需要提供能在很多不同频带中操作的便携式终端，例如，位于800MHz、900MHz、1500MHz、1800MHz、1900MHz、2.0GHz和2.45GHz区域中的频带。但是，在不远的将来，预期会越来越需要提供同样能在通常被称作超宽带(UWB)的位于自3.1GHz直到10.6GHz且包括10.6GHz的范围内的频带中操作的便携式终端。

目前，内置天线的概念是移动电话的制造商(例如，SONY和)熟知并常用的。但当需要更加宽的频带能力时，例如当要覆盖UWB频带时，性能仍是个问题。因此，在未来，当开发具有覆盖多个频带的足够带宽的无线电终端时，现有技术天线设计仍是一个限制因素。内置天线的更一般的问题不只是较小的带宽，还有比例如某种短截线天线的传统外部天线明显更差的增益性能的问题。

因此似乎需要提供一种多频带无线电天线装置，其减轻、缓解或消除了已知现有技术中的一个或多个上述缺陷或缺点。更具体而言，似乎需要提供一种多频带无线电天线装置，其具有适合于内置天线的结构，其同时具有能使天线在多个频带处操作的宽的带宽。

发明内容