[发明专利]多频带天线

说明书

公开了一种多频带天线设备，包括被配置成用于在接地点电连接到接地平面的导电细长形天线元件，以及被配置成用于在馈电点电连接到无线电发射机/接收机的导电细长形馈电元件。天线元件的至少主要部分被配置成在第一方向上延伸，并且在第二、基本上反向平行的方向上在其自身上折叠从而形成槽。馈电点与接地点毗邻，而馈电元件被配置成基本上平行于天线元件的主要部分的第一和第二方向延伸。天线设备可以在多个频带中操作，并可以被配置在移动通信手机外壳的角中紧凑容适的电介质绝缘模型上。

本发明的各实施例涉及能够在多个频率范围中操作的多频带天线。具体而言，但不排他地，本发明的各实施例提供适合用于诸如智能电话和平板电脑之类的个人通信设备的紧凑得多的多频带天线解决方案。

背景

天线通常通过直接通电连接连接到无线电。然而，已经表明，通过电容间隔(例如，在导电条带和馈电结构之间)给天线馈电可以对于某些类型的天线提供若干优点。这些优点对较大的阻抗匹配带宽特别有用。参见，例如，US2003/0189625或Rowell&Murch,Compact PIFA Suitable for Dual-Frequency900/1800-MHz Operation(适用于双频率900/1800-MHz操作的紧凑PIFA),关于天线和传播的IEEE事务,案卷.46,No.4,1998年4月，第596-598页。

Rowell&Murch的如图1所示的单频带天线具有跨在主要天线元件中形成的槽延伸的宽的馈电板。如图2所示的双频带天线具有用于天线的较高频带的单独的天线元件和单独的电容馈电。显然，此文章的作者没有考虑利用单一天线元件和单一电容馈电产生复共振行为的可能性。

EP1345282公开了用于无线电通信终端的多频带无线电天线设备(1)，包括平面接地衬底(20)、具有无线电信号馈电点(3)的平面主要辐射元件(2,9)，以及平面寄生元件(5,6)。主要辐射元件位于毗邻接地衬底，并与接地衬底位于相同平面中，优选地，与其电介质隔离。天线设备适合于在诸如移动电话(30)之类的便携式无线电终端中被用作内置天线。然而，应当注意，此天线不是电容馈电天线。在EP1345282中，馈电元件也是最长的元件并且是提供最低共振频率以及多频带行为的元件；如果去除电容耦合的元件，则天线仍将以相同最小共振工作。

EP2405533公开了电容馈电的天线，包括产生天线的多频带共振行为所需的电感元件(181)。此外，EP2405533所示出的馈电元件被配置为，以便在远离天线的接地点的点开始，并在与天线的辐射臂的方向相反的方向朝接地点延伸。

US2012/0154222示出了包括长的，U形元件以及较短的，颠倒的L形元件的天线结构。这里，U形元件被驱动，L形元件被短路到接地。

本申请的图1示出了已知的电容馈电天线。天线102连接到接地平面106，并在A点折叠，以便天线的至少一部分位于基本上平行于接地平面106的平面中。以此方式折叠天线降低了天线设备的总高度。天线102在接地点108连接到接地平面106。无线电发射机/接收机110连接到馈电结构104，在馈电结构104和天线102之间形成小电容间隔112。电容间隔112的电容是设计参数，并取决于工作频率。例如，对于大约1GHz的工作频率，间隔112的电容可以是大致2pF。

通常，电容间隔112被定位在靠近天线102的接地点106。在此配置中，天线在电容间隔112处的阻抗接近于无线电系统的特征阻抗，例如，50。

图1中所示出的天线是电容馈电的天线设备的典型，然而，有各种可以通过折叠天线来缩减天线的总体尺寸的方式。此外，也可能通过在天线102上添加支路来产生多个共振。应该注意的是，图1中所示出的天线设备是不平衡结构，天线设备的接地平面106是辐射结构的组成部分，并在天线设备的总体性能中起着重要的作用。

图1中所示出的结构的类型广泛地用于许多设备(例如，用于移动电话、膝上型计算机等等的蜂窝式天线)中，在现有技术中公开了许多变型。

发明内容