[发明专利]双频段天线

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信。具体而言，本发明涉及无线电话中的新型改进双频段天线。

背景技术

无线通信正在迅速成为通信的标准手段。家用无绳电话、带无线调制解调器的膝上型电脑、卫星无线电话以及蜂窝网无线电话都是技术不断发展如何使人们位于何处均能保持联系的实例。

无线电话用户正在寻找一种更小巧的装置来满足活动量日益增大的生活方式。为了满足这种需求，多种通信功能被组合人单一的单元内。一种这样的通信设备就是在多频段内通信的无线电话。

当今使用的无线电话系统有各种各样。它们包括基于“先进移动电话系统”(AMPS)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)的蜂窝网电话。此外，基于两种数字标准(TDMA和CDMA)的个人通信服务(PCS)系统也迅速发展，这种系统使人们可在家中或办公室内将无线电话用作无绳电话，而离开家/办公室则将其换作蜂窝网电话。

PCS系统和蜂窝网系统工作于不同的频段，因此为了发挥最大的传输效率，需要不同的天线。蜂窝网系统一般工作在800 MHz频段，而PCS系统现在设计为工作在1900MHz频段内。由此需要一种重量轻而成本低的双频段天线系统使单一通信设备可工作在多频段。

发明内容

本发明为一种新型改进双频段天线装置。该天线装置传输第一射频段内的第一组信号和第二射频段内的第二组信号。被外部天线元包围的内部天线元构成此天线装置。

在本发明第一实施例中，内部天线元发射并接收第一RF频段的RF信号，而外部天线元发射并接收第二RF频段的RF信号。在第一实施例中，内部天线的信号长度等于第一RF频段内波长的二分之一，而外部天线的信号长度等于第二RF频段内波长的二分之一。为了改善双频段天线的天线增益，当工作于第一RF频段内时内部和外部天线可以选择耦合在一起。

在本发明第二实施例中，内部天线元发射并接收第一和第二RF频段的RF信号。在第二实施例中，当工作在第一RF频段内时内部天线的信号长度等于第一RF频段波长的二分之一，当工作于第二RF频段内时内部天线的信号长度等于第二RF频段内波长的二分之一。当工作于第二RF频段内时，外部天线接地，由此改变内部天线元的信号长度以在第二RF频段谐振。与第一实施例类似，为了改善双频段天线的天线增益图，当工作于第一RF频段时内部和外部天线可以选择耦合在一起。

附图的简要说明

通过以下结合附图对本发明的描述可以进一步理解本发明的特点、目标和优点。附图中相同的部分用同一标号表示。

图1示出了本发明双频段天线的第一实施例；

图2为本发明双频段天线第一实施例的框图；

图3为本发明双频段天线第二实施例的框图；

图4示出了本发明双频段天线的第二实施例；

图5示出了与适用于本发明的便携式无线电话接口的本发明双频段天线的第二实施例。

实施发明的较佳方式

在本发明较佳实施例中，双频段天线在两个频段(800 MHz蜂窝网频段和1.9GHz PCS频段有效工作。但是应当指出的是，以下有关本发明的讲授同样可以应用于其它频段和应用场合。例如，世界上许多地方的蜂窝网系统工作在900MHz频段而不是800MHz。同样，世界上许多地方的PCS系统工作在1.8GHz频段而不是1.9GHz。为阐释方便，描述工作在800MHz和1.9GHz的双频段天线就足以说明问题。

图1示出了双频段天线的第一实施例。被导电套筒天线104包围的内部鞭状天线102构成本实施例。套筒天线104与提供PCS频段信号的馈电点106耦合。内部鞭状天线102与提供蜂窝网频段信号的馈电点110耦合。馈电点106和110最好由绝缘体108隔开，套筒天线104选定的物理尺寸使其相当于工作在1.9GHz频段高效RF谐振器，而鞭状天线102相当于工作在800MHz频段的高效RF谐振器。

每种天线102和104物理尺寸的选择部分取决于紧靠双频段天线100的设备的RF特性。例如，当如图5所示在便携式无线电话500中采用双频段天线时，无线电话500外壳和结构本身也收发可以测量到的RF能量，它们相当于一种辅助天线。因此在这项技术中，当选择天线信号长度时通常要考虑周围结构的RF特性。便携式无线电话的普通信号长度为工作频段波长的3/8和5/8。但是为阐释方便，本发明所述鞭状天线102的信号长度为800MHz频段波长的1/2，而套筒天线104的信号长度为1.9GHz频段处波长的1/2。