[发明专利]节省空间的多频带天线

说明书

公开了一种多频带天线设备，包括被配置成在接地点电连接到导电接地层，以及在馈电点电连接到无线电发射机/接收机的导电细长形天线元件。天线元件包括第一部分和第二部分。第一部分被配置成沿着接地层的第一外缘在第一方向上延伸，然后沿着接地层的第二外缘在第二方向上延伸。天线元件的第二部分被配置成紧挨着第一部分沿着接地层的第二外缘在第三基本上相反的平行方向折回，然后沿着接地层的第一外缘在第四方向上折回。天线元件的第二部分与高阻抗部分端接，而天线元件的高阻抗部分被定位在接地层的第一边缘和天线元件的第一部分之间，以便形成电磁耦合天线元件的第一和第二部分的窄隙。

技术领域

本发明的各实施例涉及能够在多个频率范围中工作的节省空间的多频带天线。具体而言，但不排他地，本发明的各实施例提供节省空间的天线，该节省空间的天线可以被定位在无线电通信设备的一个角落，而仍提供多频带操作。

背景技术

近来手持式通信设备的从简单移动电话到更为复杂的多功能智能电话的演进已发现设备中的某些组件的尺寸的显著的增大。具体而言，液晶显示器(LCD)的尺寸增长了以使得用户能够可视化更多信息、更大的图片和视频，并且使得显示器可以更容易地作为触摸屏操作。电池的尺寸也已扩大，以便提供足够的电能来驱动更大的LCD、更快的微处理器、以及其他组件。

同时，设备中的其他组件的尺寸被缩小，以便容纳更面向消费者的组件，诸如更大的LCD和电池。具体而言，在小型化终端与无线电基站(蜂窝)、卫星(GPS)、热点(WiFi)及其他终端进行通信所使用的天线方面有着持续的进展。

蜂窝天线的小型化带来显著的技术挑战，特别是因为对天线的工作需求常常增大。新的、小型化的天线被期望维持或者甚至增大工作频率范围，以便能够涵盖不同频带中的越来越多的通信协议。长期演进(LTE)标准的引入对蜂窝天线的要求提出进一步的需求。在一些国家，LTE要求使用698MHz到798MHz频带。此频率范围的对应的波长很大，且通常将需要较大的天线，这与对于小型化天线的要求形成鲜明的对比。此外，LTE标准要求多输入多输出(MIMO)天线系统，该天线系统要求使用具有类似性能级别的、在相同频带工作的多个天线。因此，LTE标准要求将至少两个蜂窝天线装在支持LTE的手持终端中，这为每一个单一天线留下更小的空间。

图1示出了典型的现代的蜂窝手持式设备100的示意表示。终端示出了两个蜂窝天线元件102、101。第一天线元件102被置于包含电子组件的印刷电路板(PCB)104的底部。此布局最大化用于LCD显示器106和电池105的可用空间。第二天线元件101常常被沿着设备100的长边中的一个放置。然而，由于可用的空间有限(由于大显示器106和电池105的缘故)，与第一天线102相比，第二天线101通常具有较差的性能，并通常只用于分集接收，而不适合用于完整的MIMO应用。第二天线101的性能也会被其位置妨碍，因为第二天线101可能会在设备100的正常使用过程中被用户的手覆盖。通常使设备100的顶部的天线空闲区域108保持没有天线元件，因为将第二天线置于此区域可能会在用户的头部产生高电磁场，因此，会导致设备100不能通过法规遵从性测试(例如，特定吸收率(SAR)和助听器兼容性(HAC)测试)。