[发明专利]双功能天线结构及具有这种天线的便携无线电设备

说明书

本发明涉及双功能天线结构，具体涉及基本的(Priomary)天线单元，它类似于以第二方式操作的辅助的(Secondary)天线单元。

便携无线电电子设备通常由于它们的体积小和携带方便而受到欢迎。单一的小型天线结构诸如可伸缩偶极或单极天线通常是很普通的。然而，这种天线和其它种类的已知天线只适应于一种工作方式。例如，这些天线不能最佳化地谐振于两个不同的射频率上。

此外，这些天线只适应于一种极化类型的射频能量。例如，目前典型的蜂窝无线电电话机的可伸缩单极天线只适应于线性极化的射频能量。小巧的天线结构能够给出已选定的线性极化和圆极化射频能量，这在本技术领域内还不曾知道。

本发明的目的是提供一种能工作在不同模式的双功能天线结构。

为了实现以上目的，本发明提供了一种双功能天线结构，用以收发第一波长的第一信号和第二波长的第二信号，其特征在于，包括：一个基本天线单元，能够以第一波长进行发射和接收；至少一个扼流圈，耦合到基本天线单元上，能够以第二波长扼流；第一馈线，耦合到基本天线单元上，以对其馈送具有第一波长的第一信号；第二馈线，在基本天线单元与扼流圈之间的第二信号连接位置处耦合到第一馈线上，以对其馈送具有第二波长的第二信号；及一个导电的外表面，从第二信号连接位置处起沿着与基本天线单元相反的方向延伸，其中，导电的外表面覆盖扼流圈的周围，以使至少由导电的外表面和基本天线单元组成一个辅助天线单元，用以收发第二波长的第二信号。

本发明还提供了一个具有双功能天线结构的便携式无线电设备，其特征在于，包括：一个基本天线单元，能够以第一波长进行发射和接收；至少一个扼流圈，耦合到基本天线单元上，能够以第二波长扼流；第一馈线，耦合到基本天线单元上，以对其馈送具有第一波长的第一信号；第二馈线，在基本天线单元与扼流圈之间的第二信号连接位置处耦合到第一馈线上，以对其馈送具有第二波长的第二信号；及一个导电的外表面，从第二信号连接位置处起沿着与基本天线单元相反的方向延伸，其中，导电的外表面覆盖扼流圈的周围，以使至少由导电的外表面和基本天线单元组成一个辅助天线单元，用以收发第二波长的第二信号，还含有无线电电路，能够收发第一方式时的第一信号和第二方式时的第二信号，该无线电电路的第一方式输出端耦合到第一馈线，而该无线电电路的第二方式输出端耦合到第二馈线。

图1示出双功能天线结构实施例的侧视图；

图2示出按照另一个实施例具有双功能天线结构的一个便携式无线电装置的透视图。

图1示出按照本发明第一实施例的一种双功能天线结构的侧视图。基本天线单元110在第一方式操作时由第一馈线120馈电。基本天线单元最好是一个四线螺旋(quadrifilar helix)，用于在第一方式时圆极化辐射。第二馈线140在连接点130处连接到第一馈线120上。在第二方式时，金属层160和基本天线单元110由第二馈线140赋能，在功能上它们类似于第二方式时的辅助天线单元。上扼流圈150的位置就在连接点130的紧接下方，用以防止第二方式时的射频能量不致在上扼流圈150的下面传播。为此，小巧的天线结构能提供出双功能。此外，基本天线单元的四线螺旋在功能上类似于线性极化天线结构和圆极化天线结构。

上扼流圈150具有金属内表面或内壁，还具有短路端(Shortedend)155。上扼流圈150的电气长度或谐振频率特性约等于第二方式时要收发的射频波长的四分之一。为此，该扼流圈近似于一个具有短路端的四分之一波长传输线。连接点130以上到基本天线单元110顶端的电气长度应是第二方式时要收发的射频波长的大约四分之一波长的奇数整数倍。于是，上扼流圈150和连接点130的位置影响第二方式时天线结构的电气长度，并且可以为第二方式所需的波长度进行调整。

一个下扼流圈170设在上扼流圈150的下方。下扼流圈170具有一个短路端175，其电气长度也对应于在第二方式时要收发的射频波长大约四分之一波长的奇数倍。下扼流圈170增强了天线图型特性，并减小该天线结构在第二方式时的能量衰减；但是如果无下扼流圈而能量在第二方式时足够的，则下扼流可以省掉。

导电的外表面或金属层160可提供作为第二方式时辅助天线单元的部分辐射体。金属层160环绕着上扼流圈150延伸，并向下环绕任选的下扼流圈170延伸。上扼流圈150最好由单一的金属壁材料形成，以使同一金属壁材料形成金属层160和上扼流圈150内表面。金属层160向下延伸的电气长度应是第二方式时射频波长大约四分之一波长的奇数倍。