[发明专利]天线系统、方法以及移动通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线系统、一种待用所述天线系统执行的方法以及一种移动通信装置。

背景技术

移动电话工业设计的当前趋势偏爱内部天线，其中天线对于客户而言是不可见的。电话包括更多的无线收发器，例如三频UMTS、四频GSM、BT、WLAN、GPS、FM无线电、DVB-H，所有都需要它们自己的天线。同时，在不使电话显得大且笨拙的情况下，应该有用于PCB上的芯片连同更大的显示器、照相机、存储卡等一起的空间。将所有那些天线装配到电话中是颇具挑战性的。在设计移动电话天线时的三个关键参数是带宽、尺寸以及效率。事实是，取决于天线的实际尺寸，就可获得的最大带宽和效率而言存在限制。基本上，最小带宽通过例如GSM和UMTS的系统规范来确定，而效率通过由例如CTIA、3GPP以及移动运营商所设立的总辐射功率(TRP)和总全向灵敏度(TIS)要求来确定。总体尺寸由工业设计给出。在标准的、非可调谐的天线设计中，将天线的尺寸增加到能够实现对最小带宽和效率的要求的水平是常见的。然而，这对工业设计加以限制并且替代方案是所期望的。

一个方法是使用可调谐天线，其中频率带能够在系统内或在不同通信系统的频带之间被调谐。在这个常规方法中，天线瞬时仅覆盖窄的频带，并且能够减少总天线体积或天线的数目以及提高选择性。这个常规方法是众所周知的，但在实践中具有一些限制。

在标准天线设计中，将天线的尺寸增加到能够实现对最小带宽和效率的要求的水平并且接受它对工业设计加以的限制是常见的。实现一系列解耦技术也是常见的。然而，缺点是这些技术受到接地平面的物理尺寸的限制。

在较低频率下移动电话机壳充当主辐射体是众所周知的。事实上，机壳的长度和宽度单义地确定机壳的偶极模式。辐射机制能够被看成是天线与谐振器，即机壳等效谐振器的组合，形成耦合谐振器的系统(如在Vainikainen, P.; Ollikainen, J.; Kivekas, O.; Kelander, K.; Resonator-based analysis of the combination of mobile handset antenna and chassis, Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 50, no. 10, pp. 1433-1444, Oct 2002中所描述的那样)。天线与机壳之间的最佳耦合发生在天线和机壳以相同的谐振频率谐振时。这具有最大化阻抗带宽并且提高与附加辐射体的相互耦合的效果。当机壳模式远离天线的预期谐振频率时，阻抗带宽将较窄并且与附加辐射体的相互耦合将较低。

现有技术一直致力于对天线元件其本身进行调谐、以许多不同的方式改变其电长度(如在Vainikainen, P.; Ollikainen, J.; Kivekas, O.; Kelander, K.; Resonator-based analysis of the combination of mobile handset antenna and chassis, Antennas and Propagation, IEEE Transactions on, vol. 50, no. 10, pp. 1433-1444, Oct 2002和K. A. Jose, V. K. Varadan和V. V. Varadan, Experimental investigations on electronically tunable microstrip antennas, Microw. Opt.Technol. Lett., vol. 20, no. 3, pp. 166169, Feb. 1999中所描述的那样)。

发明内容

本公开内容涉及包括接地平面、第一天线元件、第二天线元件以及调谐器的天线系统。所述接地平面包括至少一个槽孔。所述第一天线元件被耦合到所述接地平面的第一部分。所述第二天线元件被耦合到与所述第一部分隔开的所述接地平面的第二部分。此外，所述调谐器被配置成改变所述槽孔对从所述第一部分到所述第二部分通过所述接地平面的电流流动的影响。